JPH09512394A - Ｔｄｍａ、ｆｄｍａおよび／またはｃｄｍａを用いる電力ライン通信ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 幹線電気伝送および／または配分ネットワークとともに用いるように適合され、信号送信および／または受信手段（２３２）と、信号送信および／または受信手段によって送信または受信された信号の周波数を、ネットワーク上での信号の伝搬の向上を促進する周波数に変換するための周波数変換手段（２００〜２０８）とを備える通信装置が開示される。好ましくは、信号送信および／または受信手段は比較的高い搬送周波数を用いる電信規格（たとえば、ＣＴ２）に従って動作するように適合され、周波数変換手段は、比較的高い搬送周波数を有する信号をより低い搬送周波数を有する信号に変換するために使用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡおよび／またはＣＤＭＡを 用いる電力ライン通信ネットワーク この発明は信号投入、伝送、相互接続（終端）および検出の方法と、電力伝送 ネットワーク、すなわち幹線配電および／または伝送ネットワーク、およびその ためのフィルタとに関する。特に、これは電気通信伝送（たとえば音声、データ 、画像および／またはビデオ）のための幹線電気ネットワークおよび／またはラ インの使用に関する。 英国では、３３ｋＶ以上のための電力ネットワークを「伝送ネットワーク」と 称し、３３ｋＶ未満のためのものを「分配ネットワーク」と称することが慣例で ある。この明細書では、「配電および／または電力伝送ネットワーク」という用 語が通常用いられるが、電力ネットワークと信号の伝送とを一般的に指すものが これらすべてのネットワークに適用するものとして解釈されるべきである。 伝統的に、電気通信信号は独立したネットワーク、たとえば電話ラインで伝送 されてきた。最近では、国内または工業上の構内への電気通信サービスを簡略化 し、かつその効率を高めるために、既存の電気伝送および分配ネットワークを用 いて電気通信サービスを行なうことに対する調査が行なわれている。 地上（頭上）の電力ラインをさらなる制御音声およびデータ信号の伝送のため に利用することが知られている。しかしながら、このような伝送では、他の電気 通信サービス への干渉を防ぐために、周波数スペクトルが特定のアプリケーションに配分かつ 制限されなければならない。さらに、伝送され得る信号の強度が制限される。な ぜなら、伝送によって生じる放射の量が信号の強度に関連し、この放射が最小に 維持されなければならないからである。 したがって、このような伝送信号は低電力でなくてはならず、このような目的 のための国際的な合意によって配分された特定の周波数帯内に制限されなければ ならない。そのため、この機構は、信号が無線周波数帯（たとえば１５０ｋＨｚ 以上）に十分に広がる、大きなスケールの音声および／またはデータ伝送には不 適切である。 ６ｋＨｚから１４８ｋＨｚの間の搬送波周波数でデータを地下および頭上の電 力ネットワークで伝送するためにスペクトル拡散方式を用いることが知られてい る。再び、この配分された周波数帯において、このような伝送は電力ラインのノ イズ特性による低データ速度および低トラフィック容量を受ける。利用可能なス ペクトルが限られ、高いノイズレベルに遭遇するために、広帯域電気通信信号を 送ることができない。 ジェイ・アール・フォームビィ（J．R．Formby）およびアール・エヌ・アダム ス（R．N．Adams）によるような論文（「高周波信号媒体としての幹線ネットワ ーク（The mains network as a high frequency signaling medium）」、電気評 議会（The Electricity Council）、１９７０年１ 月）が低電圧ネットワークおよび中電圧ネットワークに対する通信の可能性を提 案したが、さらなる研究は着手されなかった。今日でさえ、遠隔メータ読取およ び選択負荷制御を見込んで、解決方法は電話および無線通信のような技術をとる 傾向を有し、これによって可能ならば幹線ネットワークを避ける。 アイデアは出されたか、幹線ネットワークによって引起こされる不良環境のた めに、ほとんどが理論段階から移行しなかった。克服するべき問題は、（一定の 背景ノイズおよび過渡スパイクの両方の）電気ノイズと、表皮効果および近接効 果による高周波信号の高い減衰とを含む。 フォームビィおよびアダムスの両氏は８０ｋＨｚから１００ｋＨｚの範囲の周 波数を用いることを提案した。１００ｋＨｚが最大として推薦されたのは、これ 以上に高い周波数だと余分な減衰を受けるであろうことが理論によって示された からである。他の論文は１５０ｋＨｚの最大を推薦する。これは、１５０ｋＨｚ よりも上の放射信号が放送の無線信号に干渉するであろう事実による。 電力ラインがまた音声またはデータ信号の伝送に用いられるさらなる状況は、 建築物の内部の電気配線においてである。このような構成では、内部の２４０Ｖ の幹線配線がデータの伝送のために用いられ、適切なフィルタ処理が電力信号か らデータ信号を付加かつ分離するためにもたらされる。付加的に、欧州特許出願 １４１６７３に説明される エムラックス（Emlux）フィルタのようなフィルタが、建築物から出て建築物の 外部の電力供給ネットワークに入るデータ信号を防ぐために設けられ得る。説明 されるエムラックスフィルタは、帯域消去フィルタとして効果的に作用する同調 フェライトリングからなる。効果的であるために、帯域消去フィルタは狭帯域で なければならず、したがって高速データ通信で用いるのには適切ではない。なぜ なら、このような帯域消去フィルタがおそらく多数必要とされるからである。 幹線電力ネットワークで電気通信信号を送信することに関するさらなる問題は 、そのような信号の伝送のために適切な技術またはプロトコルを決定することに ある。電力ネットワークが典型的に「トランクおよび分岐マルチポイント」およ び／または「ポイントからマルチポイントへの」ネットワークであるために、信 号がネットワークに沿って伝送されるときに多くの異なった伝搬経路および反射 ポイントがあり得る。これは信号の「遅延拡散」として知られるものを生じ、す なわち信号はネットワーク中で異なった伝搬経路をとるときに拡散する。典型的 な遅延拡散はほぼ５μｓであり得、これはデータ伝送速度を決定するときに考慮 に入れられなければならない。 この発明は、上の問題のいくつかまたはすべてを緩和する伝送ネットワークを 提供することを目的とする。 したがって、第１の局面では、この発明は、その少なく とも一部が建築物の外部にある配電および／または電力伝送ネットワークであっ て、ネットワークは、ほぼ１ＭＨｚよりも大きい搬送波周波数を有する電気通信 信号をネットワークに入力するための入力手段と、ネットワークから前記電気通 信信号を除去するための出力手段とを含み、前記信号はネットワークの前記外部 の部分に沿って伝送可能であり、ネットワークは周波数、時間および／またはコ ード分割多重化技術を用いて前記信号を伝送するように適合される配電および／ または電力ネットワークを提供する。 広い範囲の異なった伝送技術が、周波数、時間およびコード分割多重化を含む さまざまな変調方法を各々が用いる電気電力ライン通信での使用に利用可能であ る。スペクトル拡散方法が固有の安全性および良好な干渉拒絶特性をもたらすこ とが特定されている。これらの属性は大きな帯域幅を用いて達成され、したがっ て特定的なフィルタの設計を必要とする。 変調方法は振幅、周波数、位相、単側波帯、２側波帯および残留側波帯、パル ス位置、幅および振幅、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）、ガウスフィルタ処 理ＦＳＫ（ＧＦＳＫ）、ガウス最小シフトキーイング（ＧＭＳＫ）、４相シフト キーイング（ＱＰＳＫ）、直交４相シフトキーイング（ＯＱＰＳＫ）、直角振幅 変調（ＱＡＭ）、Ｐｉ／４ＱＰＳＫなどを含む。 多数の標準的なコードレス、可動およびセルラー無線電 話通信技術が条件つきのネットワークで信号伝送をもたらすために適切であり得 る。 好ましくは、ネットワークは、ＣＴＯ、ＣＴ１およびＣＴ２、ＡＭＰＳ、ＤＥ ＣＴ（デジタル欧州コードレス電話規格）、ＩＳ−５４、ＩＳ−９５、ＧＳＭ、 Ｑ−ＣＤＭＡ、Ｒ−ＣＤＭＡ、ＵＤ−ＰＣＳ、ＰＨＳ、ＲＡＣＳ、ＴＡＣＳ、Ｅ ＮＴＡＣＳ、ＮＭＴ４５０、ＮＭＴ９００、Ｃ−４５０、ＲＴＭＳ、Ｒａｄｉｃ ｏｍ２０００、ＮＴＪ、ＪＴＡＣＳ＆ＮＴＡＣＳ、ＤＣＳ１８００などを含むコ ードレス電話技術および／または規格のうちの１つ以上を用いて前記信号を伝送 するように適合される。 １つの特に好ましい電気通信規格はＣＴ２規格であるとわかっている。しかし ながら、通常の使用では、ＣＴ２設備が約８６６ＭＨｚの無線周波数で送受信す る。したがって、ネットワークは、信号の周波数をネットワークでの伝搬により 適した周波数に変換するための周波数変換手段を含んでもよい。 ＣＴ２はデジタル伝送規格であり、このような規格を適用すると、信号がネッ トワーク上の必要なポイントで周波数変換され、再生され、したがって、ネット ワークによって端部から端部に与えられる全体の減衰にかかわらずネットワーク のいずれかの部分またはすべての部分にサービスを展開する。 ＣＴ２規格を用いることに関する１つの起こり得る問題 は、ＣＴ２信号がノイズによる干渉を受けやすいということである。この問題に 対する１つの方法は異なった規格、すなわちＣＤＭＡ（コード分割多重アクセス ）スペクトル拡散伝送方式を用いることである。 ＣＤＭＡでは、信号が周波数スペクトルに拡散し、したがって、いかなる特定 の周波数での干渉も信号に含まれるデータ伝送の効果に必ずしも影響を及ぼさな い。さらに、信号がスペクトルで拡散するので、信号を伝送するために必要な電 力が少ない。 この発明は有利にＣＤＭＡ伝送のこの属性をさらに用いることができる。した がって、相対的に狭い帯域幅の信号が相対的に広い帯域幅のＣＤＭＡ信号の上に 重ね合わせられ得る。狭帯域幅信号は狭帯域幅信号の特定の周波数でＣＤＭＡ信 号に干渉するが、ＣＤＭＡ信号はその周波数範囲の他の部分では妨害されないま まである。このように、故意の「干渉」がＣＤＭＡ信号に付加され得る。これは 、たとえば狭帯域幅データ信号を相対的に広い帯域幅の電話信号の上で送信する ために用いられ得る。 用語「搬送波周波数」は搬送波信号の変調されていない周波数を指し、一旦変 調された電気通信信号の周波数を指さない。 たとえば、４１５Ｖのネットワークでは、搬送波周波数は好ましくは１２ＭＨ ｚから１０ＭＨｚの間であり得、たとえば１１ｋＶのネットワークではたとえば １ＭＨｚから ２０ＭＨｚの間かまたはおそらくは５ＭＨｚから６０ＭＨｚとの間であり得る。 しかしながら、ネットワークおよびアプリケーションに依存して周波数は数百Ｍ Ｈｚまでであってもよい。たとえば、短い距離（１０−２０ｍ）では、たとえば １−６００ＭＨｚまたは１−８００ＭＨｚの周波数範囲が用いられ得る。 電力ネットワークは１つ以上の相を含み得る。ネットワークは好ましくは、た とえば２、３、４、５、６、７などの相のうちの１つ以上を含む多相ネットワー クである。ネットワークの異なった部分が異なった数の相を含み得る。 ネットワークは典型的に、トランクおよび分岐マルチポイント（またはマルチ ポイントからポイントへの）配電および／または電力伝送ネットワークであり得 る。 ネットワークは好ましくは不平衡であり、すなわち不平衡伝送特性を与える。 ネットワークのケーブルは遮蔽されるかまたはたとえば適切な金属材料で被覆さ れ得、このためにケーブルが、この発明の伝送周波数で不平衡伝送ネットワーク を与えるための擬似同軸エレメントとして作用することが可能になる。 好ましくは電力ネットワークは事務所または住宅のような建築物または構内の 外部にある。このような建築物の内部では、伝送距離は典型的には短く、したが って減衰損失が相対的に取るに足らないものである。 電力ネットワークは好ましくは、たとえば１３２ｋＶ、 ３３ｋＶ、１１ｋＶ、４１５Ｖおよび２４０Ｖの部分のいずれかまたはすべてを 含む主な（たとえば地上および／または地下の）電力ネットワークである。音声 およびデータ信号は、適宜適切な検出、増幅および／または再生ならびに再導入 によって電力ネットワークのいずれかまたはすべての部分にわたって伝送され得 る。 好ましい実施例では、全２重設備がたとえば周波数（ＦＤＤ）、時間（ＴＤＤ ）および／またはコード分割多重化および／または多重アクセス（ＣＤＭＡ）技 術を利用することによって設けられ、すなわち、信号はあらゆる方向に瞬時に送 信および／または受信できる。 この発明に従うネットワークは、電気メータの遠隔読取、遠隔銀行業務および ショッピング、エネルギ管理システム、電話（音声）、切換電話、警備システム および／または対話式データサービス、マルチメディアサービスおよびテレビジ ョンのような多くの音声および／またはデータ伝送の目的のために用いられ得る 。 さらなる局面に従うと、この発明は、幹線電気伝送および／または分配ネット ワークでの使用に適合され、信号送信および／または受信手段と、信号送信およ び／または受信手段によって送信または受信された信号の周波数を、ネットワー クでの信号の改良された伝搬を容易にする周波数に変換するための周波数変換手 段とを含む通信装置を提供する。 好ましくは、信号送信および／または受信手段は、相対的に高い搬送波周波数 （たとえば５００ＭＨｚ−１ＧＨｚ）を用いる電話規格に従って動作するように 適合され、前記周波数変換手段は、相対的に高い搬送波周波数を有する信号をよ り低い搬送波周波数（たとえば１−６０ＭＨｚ）を有する信号に変換するように 用いることができる。 好ましい実施例では、信号送信および／または受信手段はＣＴ２規格またはＣ ＴＭＡ規格に従って動作するように適合される。周波数変換手段は好ましくは信 号の搬送波周波数を１ＭＨｚから２０ＭＨｚの間に変換するように用いることが できる。 典型的に、信号送信および／または受信手段は電話装置、たとえば電話または ファックスマシンを含んでもよい。 さらなる局面に従うと、この発明は、少なくともその一部が建築物の外部にあ る電気電力分配および／または伝送ネットワークへの、ほぼ１ＭＨｚよりも大き い搬送波周波数を有する電気通信信号の入力と後のその信号の受信とを含む信号 伝送の方法であって、前記信号はネットワークの前記外部の部分に沿って伝送さ れ、前記信号は周波数、時間および／またはコード分割多重化技術を用いて伝送 される信号伝送の方法を提供する。 さらなる局面では、この発明はこの発明の第１の局面に従うネットワークでの 使用のための（以後「ネットワークコンディショニングユニット」として知られ る）通信装置 を提供する。ネットワークコンディショニングユニットは、低周波高振幅幹線電 力信号をフィルタ処理し、すなわちそれを電気通信信号から分離してそれをコン ディショニングユニットを通過させるための単一または複数の低域フィルタ部分 を含む。ユニットはまた、ネットワークからの電気通信信号を入力および除去の ための高域結合エレメントを含み、好ましくは、そのポイントでのネットワーク の特性インピーダンスと類似したインピーダンスの終端エレメントを含む。 このようなユニットを用いると、高周波電気通信信号が構内の内部に存在する 内部低電圧配線を汚染せず、および／または、内部低電圧構内線からのノイズ源 が、外部電気伝送および／または分配ネットワークで伝送される高周波電気通信 信号を汚染または崩壊させないことが確実となる。 好ましくは、ネットワークにときどき結合され、電気エネルギ（すなわち電気 負荷）を利用するすべてのアイテムの可変電気装荷効果（すなわち負荷インピー ダンス）が、コンディショニングユニットの低域フィルタエレメントの作用によ って通信信号から分離される。 好ましくは、電気フィルタは外部分配ネットワークとユーザの構内、たとえば 住宅の内部ネットワークとの間のインタフェースで用いられて、２つの信号が分 離されることを確実にする。このようなフィルタは通常の国内電気供給に最小の 影響を有するべきである。 ユーザの構内の内部ネットワークに入る電気通信信号を減らすことを目的とす る、この発明のフィルタエレメントは好ましくはそこで、２４０ｖ、５０Ｈｚ、 単相の源から１００ａｍｐの負荷を供給する間にわずか１ボルト降下している。 好ましくは、ネットワークコンディショニングユニットは受信／送信装置と電 力ネットワークとの間に適合するインピーダンスをもたらす。さらに、ネットワ ークコンディショニングユニットは音声およびデータ信号をさらに保持しながら 電力周波数で全負荷または故障電流を保持し得る。 第３の局面では、この発明はここに説明されるようなネットワークを用いる信 号伝送の方法を提供する。 信号が多相（たとえば３相）電気電力ケーブルに沿って伝送される場合、信号 伝搬は位相のうちのいずれかまたはすべてと接地との間にあり得る。好ましい実 施例では信号は位相のうちのわずか１つと接地との間に投入され、これはまた不 平衡伝送特性をもたらし、ケーブルは擬似同軸伝送ラインとして作用する。 信号が単相配電サービスケーブルに沿って伝送される場合、擬似同軸効果がま た得られ得る。単相ケーブルは典型的に同心または分割同心のいずれかであり得 る。分割同心ケーブルの場合、所望の周波数でケーブルが標準的な同心ケーブル として作用するように、（分割同心鎧装の部分間の容量性結合のような）手段が 設けられ得る。このように、 擬似同軸効果が達成可能であり、ケーブルは不平衡伝送特性をもたらす。 ネットワークコンディショニングユニットは好ましくは、幹線電気入力と幹線 電気出力との間に配列された主要インダクタであって、かつ、幹線電気入力およ び幹線電気出力に平行に配列された信号入力／出力ラインにその各端部で接続さ れた主要インダクタを含む低域フィルタを含み、２つの接続は、通信の目的のた めに利用されるべき周波数スペクトルの部分に依存して各々予め定められたキャ パシタンスである第１のキャパシタおよび第２のキャパシタを含む。 この配列では、主要インダクタは信号入力／出力ラインからの通信信号が国内 ／産業用構内に入ることを回避するように動作する。したがって、このインダク タは好ましくは１ＭＨｚ以上の周波数に対して１０μＨから２００μＨのような 高いインピーダンスである。 幹線電気入力と信号入力／出力ラインとを接続させる第１のキャパシタは結合 キャパシタとして作用して、主要電気供給周波数（すなわち５０／６０Ｈｚ）か またはほぼその周波数ですべての低周波数成分を減衰する間に、信号入力／出力 ラインから通信信号を通させる。 幹線電気出力と信号入力／出力ラインとの間に配列された第２のキャパシタは 通信信号のさらなる減衰をもたらし、信号入力／出力ラインを経て接地に接続さ れる。 第１または第２のいずれかのキャパシタの故障の場合には、このようなキャパ シタの各々には好ましくは第１または第２のキャパシタと信号入力／出力ライン との間に配列されたそれぞれのヒューズが設けられる。さらに、付加的な安全性 予防措置が、信号入力／出力ラインと第１および第２のキャパシタとの間の接続 間に配列される第２のインダクタの準備によって組入れられ得る。このインダク タは通信周波数信号に影響を及ぼさないが、第１のキャパシタが故障を発展させ るならば接地に経路をもたらし、これによって、信号入力／出力ラインへの電力 周波数信号をもたらさずに第１のヒューズを飛ばさせる。 主要インダクタのインダクタンスはそれが作られる材料とコアの周囲に巻かれ るワイヤの横断面とに依存する。これまでに述べられた１０μＨのインダクタン スが好ましくは最小であるが、よりよいコア材料を用いるとより高い、たとえば ２００μＨのオーダのインダクタンスが得られる得る。代替的に、直列に接続さ れた多数のインダクタが用いられてもよい。 結合キャパシタは好ましくは０．０１μＦから０．５０μＦの範囲のキャパシ タンスを有し、信号入力／出力ラインでの幹線電気出力と接地とを繋げる第２の キャパシタは好ましくは０．００１μＦから０．５０μＦの範囲のキャパシタン スを有する。 信号入力／出力ラインに配列された第２のインダクタは 好ましくはほぼ２５０μＨの最小のインダクタンスを有する。したがって、この インダクタは信号入力／出力ラインで通信周波数信号に影響を及ぼさない。結合 キャパシタが回路条件をショートできないならば、２５０μＨのインダクタを作 製するために用いられる導体は故障電流を受けるのに十分な断面積であるべきで ある。 好ましくは、誘導性エレメントまたは容量性エレメントのいかなるスプリアス 自己共振も防がれる。コンディショニングユニットのより低いカットオフ周波数 が増加されるにつれて、インダクタンスおよびキャパシタンスの最小値が比例し て減少され得る。 好ましい実施例では、良好な接地をもたらし、かつ通信信号の放射を防ぐよう に、フィルタは遮蔽された箱の中で組立てられる。 さらなる局面では、この発明は、リスト１、２、４、５、６、７、８、９、… ｎ（ここでｎは９よりも大きい整数である）から選択される数の多数の相を有す るが好ましくは単相または２相を有し、ネットワークの相導体の少なくとも１つ にほぼ１ＭＨｚよりも大きい搬送波周波数を有する電気通信信号を入力するため の入力手段と、ネットワークの少なくとも１つの他の相導体から前記電気通信信 号を除去するための出力手段とを含む配電および／または電力伝送ネットワーク を提供する。 さらなる局面では、この発明は、少なくともその一部が 被覆されたケーブルを含む不平衡配電および／または電力伝送ネットワークであ って、ネットワークは、ほぼ１ＭＨｚよりも大きい搬送波周波数を有する電気通 信信号をネットワークに入力するための入力手段と、ネットワークから前記電気 通信信号を除去するための出力手段とを含み、前記信号は被覆されたケーブルを 有するネットワークの前記部分に沿って伝送可能である不平衡配電および／また は電力伝送ネットワークを提供する。 さらなる局面では、この発明は、ほぼ１ＭＨｚよりも大きい搬送波周波数を有 する電気通信信号をネットワークに入力するための入力手段と、ネットワークか ら前記電気通信信号を除去するための出力手段とを含むトランクおよび分岐マル チポイント配電および／または電力伝送ネットワークを提供する。 さらなる局面では、この発明は、少なくともその一部が建築物の外部にある配 電および／または電力伝送ネットワークであって、ネットワークは、ほぼ１ＭＨ ｚよりも大きい搬送波周波数を有する電気通信信号をネットワークに入力するた めの入力手段と、ネットワークから前記電気通信信号を除去するための出力手段 とを含み、前記信号はネットワークの前記外部の部分に沿って伝送可能である配 電および／または電力伝送ネットワークを提供する。 先行技術の教示に反して、この大きさの搬送波周波数を用いることは減衰効果 のために非実用的ではない。これは、 少なくともより高い周波数では、電力伝送および／または分配ネットワークのケ ーブルが擬似同軸特性を示し、したがって減衰が減少されるためである。 このように、音声信号およびデータ信号の両方がほぼ１ＭＨｚよりも大きい搬 送波周波数で伝送でき、より大きな利用可能スペクトルおよびより大きな伝送容 量をもたらす。搬送波周波数は実際１ＭＨｚ未満、すなわち８００ｋＨｚまたは わずか６００ｋＨｚでさえあってもよいが、それが減少するにつれて帯域幅も小 さくなる。各々が異なった搬送波周波数を有する、複数個の電気通信信号が設け られてもよい。 さらなる局面では、この発明は、電気電力分配および／または伝送ネットワー クの少なくとも１つの相導体への、ほぼ１ＭＨｚよりも大きい搬送波周波数を有 する電気通信信号の入力と、その後の、ネットワークの少なくとも１つの他の相 導体からの信号の受信とを含む信号伝送の方法であって、前記ネットワークは多 数の相を有し、前記数はリスト１、２、４、５、６、７、８、９、…ｎ（ここで ｎは９よりも大きい整数である）から選択されるが、好ましくは単相または２相 を有する信号伝送の方法を提供する。 上述の局面のうちのいずれかまたはすべてがこの明細書の他の場所で説明され る特徴を含み得る。 次に、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 図１は、本発明の局面が用いられ得るネットワークの一部分の概略図である。 図２は、図１に従ったネットワークのための第１の伝送システムの概略図であ る。 図３は、図１に従ったネットワークのための第２の伝送システムの概略図であ る。 図４は、図１に従ったネットワークのための第３の伝送システムの概略図であ る。 図５Ａは、典型的な３相ケーブルの断面図である。 図５Ｂは、典型的な同軸ケーブルの断面図である。 図６は、本発明とともに用いるためのネットワークコンディショニングユニッ トの第１の実施の形態を示す図である。 図７は、本発明とともに用いるためのネットワークコンディショニングユニッ トの第２の実施の形態を示す図である。 図８は、図６に従ったネットワークコンディショニングユニットの平面図であ る。 図９は、図８のネットワークコンディショニングユニットのための回路盤を示 す図である。 図１０は、本発明の一局面に従ったネットワークコンディショニングユニット の概略図である。 図１１ａおよび図１１ｂは、本発明とともに用いるようなネットワークコンデ ィショニングユニットの概略図であ る。 図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃは、それぞれ、同心ケーブル、分割同心ケ ーブルおよび疑似同心ケーブルの断面図である。 図１３は、本発明の一局面に従った周波数変換器のブロック図である。 図１４は、図１３の周波数変換器の回路図である。 図１５は、図１４の周波数変換器のための合成器回路の回路図である。 図１６は、本発明の一局面に従ったＣＴ２送受器インタフェースのための電源 の回路図である。 図１７は、図１６の電源とともに用いるためのＣＴ２送受器インタフェースの 回路図である。 図１８は、本発明とともに用いるための基地局ラインアイソレータ回路の回路 図である。 図１９は、本発明の一局面に従ったＣＤＭＡ伝送技術の使用を示す概略図であ る。 図１は、ネットワーク４０を一般的に示している。幹線電気は、１１ｋＶ伝送 ライン４２から変圧器４４を介して４１５Ｖ３相ネットワーク４６に入ってネッ トワークに入る。この４１５Ｖ３相ネットワークは、建築物４８のような多くの 場所に供給される。これらの建築物の各々は、単相電力供給のみを受取ってもよ く、代替的には、３相電力供給を受取ってもよい。 音声およびデータ信号は、投入点５０でネットワークに投入され（代替的には ネットワークから受取られ）、屋内４８のユーザによって受取られ得る。音声お よびデータ通信信号を低周波数高振幅電力信号から分離するために、各信号源お よび／または目的地点には、図１１ａにより詳細に示すネットワークコンディシ ョニングユニット５２が設けられる。このネットワークコンディショニングユニ ットは、２つの信号を分離するローパスフィルタを含む。 調整されたネットワーク４０から変圧器ノイズをさらに除去するために、図１ １ｂに示すさらなる（高電流）コンディショニングユニット５１を配電変圧器４ ４と投入点５０との間に設けてもよい。このユニット５１には、高電流誘導子が 設けられる。 図２は、ネットワークコンディショニングユニット５２を用いてデータ信号が 送受され得る３相ネットワーク４０の一部分を示している。ネットワーク４０の ケーブルはクラッドである、すなわち、たとえばその長さ全体または実質的に全 体に沿ってシース４１に囲まれる。一例として、データ信号はネットワークコン ディショニングユニット５２Ａによってネットワークの黄色相に伝送され得る、 すなわち、信号は図示するように黄色相と接地との間に与えられる。伝送された データはその後、それぞれ黄色相、赤色相および青色相に接続されるコンディシ ョニングユニット５２Ｂ、５２Ｃおよび５２Ｄのいずれかまたはすべてによ って受取られ得る。言い換えれば、伝送されたデータは、伝送ユニットによって 信号が投入されなかった相を含む、ケーブルのいずれかの相で拾われ得る。これ は、３相ケーブルの効果的に疑似同軸の性質を生み出す相導体間の相互キャパシ タンスのためである。図からわかるように、データは各ユニットによって送受さ れることができる。 ネットワーク４０の各相は、変圧器４３を含むように図示されている。典型的 には、これは、３つの別々の単相変圧器ではなく、３相すべてのための１つの３ 相変圧器によって行なわれるが、３つの別々の単相変圧器も可能である。 図３は、４つのネットワークコンディショニングユニット５２を用いてデータ 信号が送受され得る３相ネットワーク４０の一部分を示している。図示するよう に、データ信号は、３相ネットワークの２相、この場合は赤色相および青色相に わたって伝送される。 １つ以上の相が用いられていない場合（たとえば図３では黄色相）、適切なイ ンピーダンスを与えるために、用いられていない相は終端され得る。これは、「 Ｌ」回路を用いて、すなわち、変圧器側にシャンタキャパシタを備える直列誘導 子を用いて行なわれ得る。これにより、最適なインピーダンスが与えられ、さら に、たとえば赤色相と黄色相との間に結合されるＲＦ信号が絶対に低インピーダ ンス変圧器接続によって分けられない。これは、たとえば黄色相変圧器接続点で の誘導リアクタンスが不十分である場合 に特に有用である。 図４には、データ信号が３相ネットワーク４０の３つの相のすべて、すなわち 、青色、赤色および黄色のすべてにわたって伝送される、図２に対する代替的な 伝送システムが示されている。 図１３は、本発明に従ったネットワークとともに１つの特定の電話プロトコル （ＣＴ２）を用いた一例を示す概略図である。通常の用途では、ＣＴ２装置は、 ８６６±２ＭＨｚの無線周波数で送受を行なう。このネットワークは一般にはこ の周波数での信号の伝送に適しておらず、したがって、この例ではシステムはＣ Ｔ２信号を８±２ＭＨｚの周波数範囲に変換するために周波数変換装置を組込む 。 図１３の装置は、標準的な信号ラインＣＴ２送受器および基地局の対に基づい ている。送受器が加入者の家屋で従来の配線式電話線の機能を与えることができ るようにするために、周波数変換システムの他にベースバンドインタフェース回 路（図１６および図１７参照）が用いられる。 加入者およびサブステーションの装置は通常その各々がＣＴ２装置と３つの付 加的なボートとを含む。これらは、両方の装置において同一のものである周波数 変換器と予め取付けられた電源（ＰＳＵ）モジュールと、各ユニットで異なるベ ースバンドインタフェースボードとからなる。 周波数変換器は、５つの主な部品、すなわち、合成器２００、降圧器２０２、 昇圧器２０４、送受スイッチ２０６、 およびバンドパスフィルタ２０８からなる。降圧器段および昇圧器段はそれぞれ 、ＲＦバンドパスフィルタ２１０、２１２、ミクサ２１４、２１６、増幅器２１ ８、２２０、および高調波フィルタ２２２、２２４を含む。 使用中、コンディショニングユニット２３０からＣＴ２電話装置２３２に送ら れる信号の搬送周波数は昇圧器２０４によって「昇圧」される。同様に、ＣＴ２ 装置２３２からコンディショニングユニットに（その後ネットワークに）送られ る信号は降圧器２０２を用いて「降圧」される。送受スイッチ２０６は、適切な 周波数変換が確実に起こるようにするために動作する。 図１４は、適切な周波数変換器の回路図をより詳細に示している。ＣＴ２装置 から送られた信号は、「ＴＸ ＩＮ」ポートに与えられ、スプリアス生成物を取 除くためにセラミックフィルタ２４Ｌを通過し、減衰器およびモードスイッチＩ Ｃ５を介して降圧器ミクサに到達する。ミクサからの差信号はＡ１によって増幅 され、ＣＴ２無線ユニットからのＴＸＲＸＣＯ信号によって制御される送受スイ ッチＩＣ６に送られる。この信号は、このスイッチから、カスケード接続された ５次バターワース（Butterworth）ハイパスセクションおよびローパスセクショ ン（Ｌ６〜９、Ｃ４８〜５３）からなるバンドフィルタを通過する。これらのセ クションはそれぞれ６ＭＨｚおよび１０ＭＨｚの遮断周波数を有する。 フィルタ出力は、出力負荷のインピーダンス整合が乏しい場合でもフィルタに 妥当な整合を与える役割を果たす３ｄＢ減衰器を通過し、「８ＭＨｚ ＲＦから ＣＵへの」ポートに現れる。このポートは、ＲＦ信号をネットワークに結合する 幹線コンディショニングユニット（ＣＵ）に接続される。 コンディショニングユニットからの入来信号は、６−１０ＭＨｚバンドパスフ ィルタおよびＴＸ／ＲＸスイッチＩＣ６を通過して戻り、ポート「Ｂ」から現れ 、Ａ２によって増幅される。この増幅器の出力は高調波フィルタ処理され、昇圧 ミクサＭＸ２に与えられる。このミクサの出力は、モードスイッチＩＣ８と第２ の８６６ＭＨｚセラミックバンドパスフィルタとを介してＣＴ２受信器の入力に 供給される。 モードスイッチの目的は、ＣＴ２無線の８６６ＭＨｚ送受経路へのアクセスを 可能にすることである。これにより、テストの目的でリンクを（ケーブルまたは アンテナのいずれかによって）８６６ＭＨｚでセットアップすることができる。 ８６６ＭＨｚ信号経路は、ＩＣ５およびＩＣ８によって周波数変換器そのもの からそらされ、ＣＴ２無線からのＴＸＲＸＣＯ信号によって制御される送受スイ ッチとしての役割を果たすＩＣ７によって再結合される。このようにして、「８ ６６ＭＨｚ ＲＦ」ポート（内部テストソケット に現れる）は無線の最初のアンテナポートと効果的に置換わり、同じ態様で用い ることができる。モードスイッチはオンボードスイッチＳＷ１からの論理信号に よって制御され、スイッチＩＣの周りのＲＦトラックの経路付けを簡略化するた めに真および相補信号の両方が生成される。なお、モード制御および８６６ＭＨ ｚ ＲＦポートは装置の内部に配置され、その通常動作では役割を果たさない。 ８７４．１ＭＨｚ局部発振器は、図１５に示す合成器回路によって発生される 。出力周波数で動作するＶＣＯは、Ｑ１に基づくコルピッツ（Colpitts）発振器 である。この周波数は、バラクタダイオードＤ１および同軸誘電共振器ＤＲ１の 周りの構成要素によって決定される。ＶＣＯの出力はデュアルゲートＭＯＳＦＥ Ｔ Ｑ２によって増幅およびバッファ処理され、その後、プリスケーラＩＣ３を 駆動するために信号は取除かれる。発振器信号はその後ＩＣ２によってさらに増 幅され、昇圧ミクサおよび降圧ミクサを駆動するために電力分割器ＰＳ１によっ て２つの経路に分割される。 制御ループは、合成器ＩＣ２と、デュアルモジュールプリスケーラＩＣ３と、 ＩＣ１および関連する構成要素に基づくループフィルタとによって形成される。 このループは従来のタイプＩＩの設計であり、約１５０Ｈｚの狭い帯域幅を有す る。ＩＣ２の基準入力を駆動する１２．８ＭＨｚ ＴＣＸＯモジュールによって 周波数基準が与えられる。 図１６は、ＣＴ２送受器と基本的な電話サービスとの間のインタフェースとな るインタフェースボード用の電源の回路図である。 この電源は、以下に示す３つの電圧レールを与える。 ＋１２ｖ−（ＰＳＵボードから供給されるような）オーディオ回路用 ＋５ｖ −制御論理用 ＋５０ｖ−ラインインタフェース用 入来供給は＋１２ｖである。これは線形レギュレータＩＣ６によって＋５ｖに 調節される。＋５０ｖの供給は、ＩＣ１、Ｑ１〜２、Ｄ１〜６、Ｔ１およびＬ１ に基づくプッシュプル順方向変換器によって＋１２ｖのレールから得られる。こ の設計は従来のものであるが、発振器周波数に調整が与えられる。これにより、 周波数の高調波が５００ｋＨｚのＣＴ２の第２のＩＦの帯域幅の範囲内に入らな いように周波数を設定することができるようになる。これは、電力変換器に１１ ０ｋＨｚの周波数を用いることによって達成され、第４および第５の高調波をそ れぞれ４０ｋＨｚおよび５５０ｋＨｚに配置する。 図１７は、ラインインタフェース、オーディオインタフェースおよび制御論理 を含むＣＴ２送受器用インタフェースの回路図である。 ラインインタフェースは、Ｑ３〜９、ＩＣ２およびそれらに関連する構成要素 に基づき、入来するおよび出ていく 呼出を扱う。 出ていく呼出に関しては、静止状態下ではＲＥＶＥＲＳＥはローである。加入 者の端末がオフフックになると、＋５０ｖの電源から、Ｑ３、加入者の端末、お よびＱ７（そのベースは＋５ｖに保持される）とＲ１５とによって形成される低 電流シンクを介してライン電流が流れる。これにより、Ｒ１５で電圧が発生され 、これは３つの機能を果たす。まず最初に、この信号の立上がりエッジがＩＣ３ ａをトリガし、これによりＩＣ４ａが約５０ｍｓイネーブルされる。ＩＣ４ａは ＣＴ２送受器の「ライン」キーの動作をシミュレートし、それにより、ＣＴ２シ ステムに、出ていく呼出を開始させる。第２に、これはＩＣ２ｃの１つの入力を ハイに引上げ、これにより、ＲＥＶＥＲＳＥを強制的にローに留まらせる。第３ に、これはＱ９をオンに切換える。これにより、Ｒ２０とＲ２１との接合点はロ ーレベルに引下げられ、Ｄ８が順方向にバイアスされ、それによりＣ１７および オーディオ回路（ＩＣ５に基づく）がラインに接続される。 加入者の端末がオンフックに戻ると、ライン電流の流れが止まり、Ｒ１５の電 圧が降下する。この信号の立下がりエッジがＩＣ３ｂおよびＩＣ４ｂをトリガし 、このＩＣ３ｂおよびＩＣ４ｂはＣＴ２送受器の「クリア」キーの動作をシミュ レートする。これにより、ＣＴ２システムがクリアする。 入来する呼出を受取ると、ＣＴ２送受器は、ＲＩＮＧラインに接続される（通 常はリンギングトランスデューサを駆動するであろう）内部オープンドレインバ ッファを活性化し、それによってＣ１０を放電する。これにより、ＩＣ２ａ、Ｉ Ｃ２ｂおよび関連する構成要素によって形成される２５Ｈｚ発振器がイネーブル される。 加入者の端末がオンフックであるとすると、この発振器からの出力はＲＥＶＥ ＲＳＥにゲート処理される。ＲＥＶＥＲＳＥがハイである間、Ｑ３およびＱ７は オフに切換えられ、Ｑ４およびＱ６がイネーブルされ、ラインに与えられる電圧 の極性が反転される。このようにして、ラインは、１００Ｖｐｋ−ｐｋの２５Ｈ ｚ方形波で駆動される。これは通常の公衆交換ラインによって供給されるリンギ ング電圧よりも低いものであるが、加入者の端末に入来呼出を登録させるのには 十分である。リンギング電流は、ＩＣ２ｃまたはＱ９を動作させる電圧をＲ１５ に発生させるのには不十分である。実際には、Ｑ９およびＤ８が設けられるのは 、リンギング電流が確実に十分になるようにするためである。これらの構成要素 がなければ、リンギング電流がＣ１７に流れ、これは５０ｖの電源に大きな負荷 をかけるだけではなく「オフフック」検出回路（ＩＣ２ｃ、ＩＣ３）をトリガし 、それによりシステムの誤動作を引起こすであろう。 システムを簡略化するために、加入者の端末からダイヤ ルされた桁をデコードするための設備は設けられない。したがって、ループ切断 モードでこのシステムを動作させることは不可能である。加入者の端末によって 発生されるＤＴＭＦトーンは、一旦ラインが確立されるとオーディオチャネルに トランスペアレントに通過される。 リコールは、ＩＣ４ｃおよび関連する構成要素によって達成される。ラインの 線はともに通常はそれらの＋５０ｖに近い電圧を有するため、加入者の装置の「 接地リコール」設備は、（公衆交換で起こるであろうようにライン電圧を接地ま で引下げるのではなく）再呼出ライン、したがってＩＣ４ｃの制御入力をハイレ ベルに引上げる。ＩＣ４ｃは、ＣＴ２送受器の「リコール」キーを介して接続さ れる。なお、「接地」線（実際にはＲＥＣＡＬＬライン）は、公衆交換ラインで の通常の慣習のようにラインの線ＡおよびＢよりも正の電圧ではなく、ラインの 線ＡおよびＢよりも負の電圧である。 ハイブリッドは、ＩＣ５および関連する構成要素によって形成され、Ｃ１７を 介してラインに結合される。ＣＴ２送受器からの出力は、単一利得バッファとし て構成されるＩＣ５ａの非反転入力に与えられる。ＩＣ５ａの出力は、Ｃ１８、 Ｃ１９およびＲ２８〜３０によって形成される平衡インピーダンスＺｂを介して ラインを駆動する。 ＩＣ５ｂは従来の差動増幅器としての役割を果たす。ラインによって与えられ るインピーダンスがＺｂと同じであ れば、ＩＣ５ａの出力から生じるいかなる信号も純粋に共通モードでＩＣ５ｂの 入力に現れ、したがって、ＩＣ５ｂの出力には現れない。しかしながら、ライン からの入来信号はＩＣ５ｂの非反転入力のみに与えられ、＋２の利得で通過され る。ＩＣ５ｂからの出力は、ＣＴ２送受器のための入力信号を形成する。 図１８は、基地局およびサプステーションの装置の間で用いるための分離イン タフェースの回路図である。最初の設計ではラインインタフェースはＲＦ部から 分離されていないため、幹線接地への接続を可能にするために基地局をＰＳＴＮ ラインから分離することが必要である。これは、ハイブリッドおよびライン切換 機能を引継ぐ小型のアッドオンボードによって達成される。 このボードの回路図は図６に示されている。ライン電流は、（最初のＧＰＴ基 地局から送られ）保護ネットワークＬ１−Ｌ２−ＶＤＲを通過した後、ＢＲ１に よって整流され、回路をラインの極性に依存しないようにする。Ｑ１は、ライン 切換機能を与え、ＩＬ２、Ｒ２、Ｒ３およびＤ２を介して基地局の制御論理から 駆動される。接地リコール設備はＱ２および関連する構成要素によって与えられ 、ＩＬ３を介して駆動される。これらの機能は分離用ではなくレベルシフト用に 用いられていたが、都合よくは、これらの機能はともに最初の回路のオプトアイ ソレータを用いて制御される。なお、ＩＬ２およびＩＬ３の出力トランジスタ は「オフ」状態でピークリンギング電圧に耐えることができなければならず、そ のため、高電圧の種類がここで特定される。 リンギング電流はＢＲ２によって整流され、Ｒ１およびＤ１を介してＩＬ１を 駆動し、Ｒ１およびＤ１はハイレベルのオーディオ信号がＩＬ１を通過するのを 防ぐために存在する。 このシステムにはループ切断ダイヤル呼出のための設備がないため、オーディ オ経路またはリンギング検出器のためにマスキング回路は必要でない。マスキン グ回路は、ループ切断パルスがリンギング検出器を動作させるまたはオーディオ チャネルに負荷をかけすぎるのを防ぐために必要とされるであろう。 残りの回路はオーディオ経路を与える。伝送するべき信号は、分離変圧器Ｔ１ および関連するバイアス構成要素を介してダーリントン（Darlington）Ｑ３〜Ｑ ４に与えられる。Ｒ１３およびＲ１４に関するこのトランジスタ対は、出ていく オーディオ信号によって変調される定電流源を形成する。結果として得られる信 号は、Ｒ８およびＲ９を介して、ラインと、Ｃ３〜５およびＲ１０〜１２によっ て形成される平衡インピーダンスとに分かれる。ラインインピーダンスが平衡イ ンピーダンスに等しい場合、Ｒ８の信号電圧とＲ９の信号電圧とは等しくかつ反 対であり、Ｔ２には信号は現れない。それによりこの構成は側音消去を与え る。しかしながら、ラインからの入来信号はＴ２に信号を生成し、この信号はＣ Ｔ２基地局に出力される。 本発明とともに用いるのに特に適切な別の通信プロトコルはＣＤＭＡであり、 図１９は、本発明に従った例示的なＣＤＭＡ信号に関する電圧対周波数のグラフ である。ライン４００は、比較的広帯域幅の低電力信号である基本的なＣＤＭＡ 信号を示す。しかしながら、本発明の一局面に従えば、同時に付加的な信号も伝 送できる。そのような付加的な信号の例は４０２、４０４および４０６で示され 、そのような付加的な信号が比較的狭い帯域幅の信号であることは図１９からわ かるであろう。 狭い帯域幅の信号はそれらの狭い帯域幅の信号によってカバーされる領域でＣ ＤＭＡ信号に干渉するが、このＣＤＭＡ信号に含まれるデータはＣＤＭＡ信号の 周波数スペクトルの他の部分からまだ回復可能である。したがって、付加的なデ ータ信号（４０２、４０４および４０６）は、基本的なＣＤＭＡ信号４００とと もに含まれることが可能である。 図５Ａは、赤色相５６、黄色相５８、および青色相６０を含む３相電力ケーブ ル５４の断面を簡略化したものを示す。データ信号は青色相６０とアース６２と の間で伝送され、ネットワークコンディショニングユニット５２を介してネット ワークに投入される。周波数が高い場合、相間の相互キャパシタンスは効果的に も短絡をもたらす。したが って、このような伝送システムは、図５Ｂに示す同軸ケーブルにほぼ等しい疑似 同軸特性を与える。３相ケーブルの相のいずれか２つの間の相互キャパシタンス が、図５Ａの６４で概略的に示されており、同様の相互キャパシタンスが他の相 の部分間においても存在する。 本発明の一局面に従うネットワークコンディショニングユニット１０１の基本 的素子が、図１１ａおよび１１ｂに示されている。図１１ａはそれぞれ図１で５ ２および５１として示されているコンディショニングユニットを示す。コンディ ショニングユニットは低域フィルタ１００および結合キャパシタ素子１０２（高 域フィルタ素子とみなすことができる）と等価であると考えることができる。 低域フィルタ素子１００により、幹線電力を分配ネットワークから顧客に供給 し、一方高周波数の通信信号が顧客の構内に入るのを防止することができる。結 合キャパシタ、または高域フィルタ素子１０２が設けられて、高周波数通信信号 を分配ネットワークに結合し、一方で幹線電力が通信装置に入ることを防止する 。 コンディショニングユニットの構成部分を、たとえば顧客の構内に配置される 電気メータケースに設けてもよく、またおそらくはそのようなメータの後部でコ ンパートメント内に設置してもよい。その代わりとして、必要な構成部分をたと えば顧客の高溶断容量（ＨＲＣ）ヒューズまたはカットアウトユニットに配置し てもよい。 図６を参照して、本発明の局面に従うコンディショニングユニット（本質的に はフィルタ）の実施例が、包括的に参照番号１０で示されており、幹線電気入力 １２と幹線電気出力１４との間に接続されている。信号入力／出力ライン１６が またフィルタ内に接続される。幹線電力ラインは、標準の５０Ｈｚの幹線電源で あり、通常の使用のために、最大電流が１００ａｍｐで２４０ｖの家庭内電源を 与えるものである。 フィルタ１０は金属ボックスに組立てられ、通信信号の外部に設けられた設備 への放射を防止し、かつ信号入力／出力ライン１６に対しアースへの接続１８を 与えるものである。フィルタ１０は、たとえば直径１０ｍｍ、長さ２００ｍｍの フェライト棒に３０回巻付けられた１６ｍｍ²のワイヤから形成される第１また は主インダクタ２０を含む。これはおよそ５０μＨのインダクタンスを与える。 これは利用する信号特性にとっては最小かもしれない。より優れた材料または複 数の直列インダクタを用いることにより、インダクタのインダクタンスが、たと えばおよそ２００μＨまで増大するだろう。 主インダクタ２０の各端部には、信号入力／出力ライン１６への接続が設けら れている。幹線電気入力１２と信号入力／出力ライン１６との間の第１の接続２ ２は、キャパシタンスが０．０１と０．５０μＦとの間であり好ましくはおよそ ０．１μＦである第１または結合キャパシタ２４ を含む。この結合キャパシタ２４は、キャパシタ２４で発生する故障または欠陥 の際に溶断するように配置された第１のヒューズ２６に接続される。 第２の接続２８は、キャパシタンスが０．００１と０．５０μＦとの間であり 、好ましくはおよそ０．１μＦである第２のキャパシタ３０を含む。このキャパ シタは、アースまたはグラウンド１８への短絡により、通信信号のさらなる減衰 をもたらす。第２のヒューズ３２が設けられ、第２のキャパシタ３０において故 障が発生した場合に溶断され、そうすることによってさらに装置が損傷を受ける のを防止する。 信号入力／出力ライン１６はインダクタンスが最小でおよそ２５０μＨである 第２のインダクタ３４に接続される。このインダクタは結合キャパシタ２４に故 障が発生した場合の損傷制限装置として設けられる。このような故障が発生した 場合、このインダクタは５０Ｈｚの幹線電力周波数に対しグラウンド１８への経 路を与え、そうすることによってヒューズ２６を溶断する。インダクタは信号入 力／出力ライン１６に存在する通信周波数信号には影響を及ぼさない。 図７は、本発明の局面に従うフィルタの第２の実施例を示す。フィルタ７０は 幹線電気入力７２と幹線電気出力７４との間に直列に配置された１対のインダク タＬ１、およびＬ２を含む。Ｌ１およびＬ２について好ましい値はおよ そ１６μＨである。ＲＦ入力ライン８０と幹線入力７２との間に接続されている のは、第１のヒューズＦ１およびキャパシタＣ１であり、ＲＦ入力８０とグラウ ンドとの間に接続されているのは、ＲＦチョークとして働き典型的な値が２５０ μＨである第３のインダクタＬ３である。 Ｌ１およびＬ２の接続ポイントとグラウンドとの間に同じようにして接続され ているのは、第２のヒューズＦ２および第２のキャパシタＣ２である。幹線電気 出力７４とグラウンドとの間には第３のヒューズＦ３および第３のキャパシタＣ ３が接続されている。キャパシタについて典型的な値はおよそ０．１μＦであり 、ヒューズについてはおよそ５ａｍｐ ＨＲＣ（高溶断容量）である。 これらの構成部品に与えられる値は例示のためのみであり、その他の設計周波 数については異なる好ましい値が適切であろう。 図８を参照して、本発明の実施例に従うネットワークコンディショニングユニ ットのための典型的なハウジング配置が示される。主インダクタＬ１およびＬ２ は遮蔽ボックス９０内に収容される。ユーザの通信装置が一般には接続される通 信インタフェースポート９２を含め、種々の接続が示される。しかしながら、図 ８に示すように、このポートはインピーダンス整合ポートターミネータ９４で終 端をなしてもよい。 図９は、図８のユニット９０内部に備えられ、かつ図７ のネットワークコンディショニングユニットのための回路の残りを収容する回路 板９６を示す。図８に示されるボックスの適切なポイントに接続される接続Ａ、 Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥが示されている。 図１０は、ネットワークコンディショニングユニット５２の概略図であり、ネ ットワークコンディショニング素子の種々の構成ブロック８０−８６を示す。適 切なネットワークコンディショニングユニットを設計するには、ブロック８１お よび８６で表わされる回路は、必要とされる通信周波数スペクトル（たとえば１ ＭＨｚ以上）に対しては高インピーダンス素子でなければならず、かつ幹線電源 の周波数（すなわち５０／６０Ｈｚ）では低インピーダンス素子でなければなら ない、すなわちこれらの素子はインダクタである。同様にブロック８０および８ ２は、必要とされる通信周波数スペクトルに対しては低インピーダンス結合素子 でなければならず、かつ幹線電源の周波数では高インピーダンス分離素子でなけ ればならない、すなわちこれらはキャパシタである。 ＨＲＣ故障電流制限溶断可能安全リンク（８４および８５）が、素子８０およ び８２に直列で設けられる。通信ポートへの接続のためにさらなるインピーダン ス整合ネットワーク８３を含めてもよい。この素子はネットワークコンディショ ニングユニット５２の外部にあってもよい。 アイテム８１、８０、８２、および８６の最適値は以下 を含む要因に依存する。 ａ） ネットワークが調整される所要の周波数レンジ ｂ） 調整されるネットワークの単位長さ ｃ） ネットワークで生じ得る負荷の数およびタイプ ｄ） アースに関するネットワークの相コンダクタの特性インピーダンス、す なわちコンダクタの外側の電気シース ｅ） 通信インタフェース装置のインピーダンス コンディショニングユニットの場所および負荷および／または故障電流定格次 第で、ネットワークコンディショニングユニットを空気、不活性ガス、樹脂成分 または油で充填してもよい。またたとえば屋内に設けたり、ポールに装着したり 、地下に埋込んだり、街路のランプの柱に挿入してもよい。 同様に、アイテム８１および８６は、多数の個々のインダクタを直列で含んで もよく、相互接続が不要であれば、たとえば街路のライトでは、アイテム８４、 ８０、８３および８６を省略してもよい。 アイテム８０および８２は、動作電圧次第で、すなわち２４０、４１５、１１ ｋＶ、３３ｋＶなど次第で、直列および／または並列構成で多数のキャパシタを 含み得る。その代わりとしてまたは付加的に、アイテム８０および８２は、たと えば５０ＭＨｚないし５００ＭＨｚの比較的大きな周波数範囲でネットワークの 調整を行なうときのキャパ シタ設計における欠陥をたとえば克服するために、２つ以上のキャパシタを並列 で含んでもよい。 さらに、ネットワークコンディショニングユニットのアイテム８１、８５およ び８２は必要であれはカスケード接続される。典型的な設計では、カスケード接 続される素子の数が多いほど、フィルタのロールオフ応答が鋭くなり、減衰も大 きくなるだろう。 図１２Ａ、１２Ｂおよび１２Ｃは、単相同心、分割同心、および「疑似」同心 ケーブルの断面をそれぞれ示す。典型的な同心単相ケーブルは（図１２Ａに示す ように）、絶縁層１１２（典型的にはＰＶＣ）により囲まれる中心金属コンダク タコア（典型的にはアルミニウム）１１０からなる。絶縁相１１２のまわりには 、複数の金属コンダクタ１１４（典型的には銅）があり、その上には絶縁および 保護シース１１６（典型的にはＰＶＣ）がある。使用の際には、中性点およびア ースは、金属コンダクタ１１４の外側シースにおいて組合される。 分割同心ケーブルは（図１２Ｂに示すように）、同心ケーブルと同様であるが 、金属コンダクタ１１４の外側の層は２つの部分、たとえば上側部分１１５と下 側部分１１７とに分割されている。これらの部分は絶縁体１１８、１２０によっ て分割され、使用の際には中性点およびアースが分割されるため、外側金属シー スの一部分はそれらの１方のみを備える。 所望の伝送周波数（たとえば１ＭＨｚを上回る）で分割同心サービスケーブル において疑似同軸効果を維持するためには、１つ以上のキャパシタ１２２が、外 側金属シース１１４の上側および下側部分１１５および１１７の間に接続される だろう。これらのキャパシタはケーブルのたとえば終端および／またはコンディ ショニングポイントで設けられてもよい。 上記のように本発明は、無線通信信号を表わす周波数スペクトルを有する信号 を、標準的な幹線電源の信号からいずれの信号においても電力または質において 多大な損失がないように効果的に分離する、簡単なフィルタを提供することがわ かるであろう。このようにして、電気分配および／または伝送ネットワークを、 電気の供給、ならびにフォーマットがアナログおよび／またはデジタルである電 気通信信号の伝搬のために使用することができる。 低電圧の配電ネットワークにおける各顧客供給ポイントで本発明に従うフィル タを用いることにより、５０Ｈｚ、２４０ｖの単相電源、および４１５ｖの３相 電源の分配とともに、高周波数通信信号の伝送に適した、調整されたネットワー クがもたらされる。 本発明は前述の詳細な説明に限定されるわけではなく、本発明の範囲内におい て変形が考案され得る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年６月１１日 【補正内容】請求の範囲 １．少なくともその一部分が建築物の外部にある配電および／または電力伝送ネ ットワークであって、前記ネットワークはある数の相導体を有し、前記数は以下 のリスト、すなわち、２，４，５，６，７，８，９，…ｎ（ここで、ｎは９より も大きい整数である）から選択され、前記ネットワークは、約１ＭＨｚよりも大 きい搬送周波数を有する電気通信信号の、前記ネットワークの前記相導体のうち の少なくとも１つへの入力のための入力手段と、前記ネットワークの少なくとも １つの他の相導体から前記電気通信信号を除去するための出力手段とを備え、前 記信号は前記ネットワークの前記外部にある部分に沿って伝送可能であり、前記 ネットワークは、周波数、時間および／またはコード分割多重化技術を用いて前 記信号を伝送するように適合される、ネットワーク。 ２．前記ネットワークは、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信技術を用い て前記信号を伝送するように適合される、請求項１に記載のネットワーク。 ３．前記ネットワークは、以下に示すコードレス電信技術、すなわち、 R-CDMA（ロックウェル（Rockwell）コード分割多重アクセス）、電信規格CT0 、CT1 およびCT2、AMPS、DECT（デジタルヨーロッパコードレス電話規格）、IS- 54、IS-95、GSM、Q-CDMA、UD-PCS、PHS、PACS、TACS、ENTACS、NMT4 50、NMT900、C-450、RTMS、ラディコム（Radicom）2000、NTJ、JTACS & NTACS、 DCS 1800 のうちの１つ以上を用いて前記信号を伝送するように適合される、請求項１また は２に記載のネットワーク。 ４．前記搬送周波数は約１〜６０ＭＨｚの範囲内である、請求項１ないし請求項 ３のいずれかに記載のネットワーク。 ５．信号伝搬は、前記ネットワークの前記相導体のうちの少なくとも１つと接地 との間である、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のネットワーク。 ６．幹線電気伝送および／または配分ネットワークとともに用いるように適合さ れる通信装置であって、信号送信および／または受信手段と、信号送信および／ または受信手段によって送信または受信された信号の周波数を、前記ネットワー ク上での前記信号の伝搬の向上を促進する周波数に変換するための周波数変換手 段とを備え、前記信号送信および／または受信手段は比較的高い搬送周波数を用 いる電信規格に従って動作するように適合され、前記周波数変換手段は比較的高 い搬送周波数を有する信号をより低い搬送周波数を有する信号に変換するために 使用可能である、通信装置。 ７．前記信号送信および／または受信手段は、ＣＴ２またはＣＤＭＡ電話規格に 従って動作するように適合される、請求項６に記載の通信装置。 ８．前記周波数変換手段は前記信号の搬送周波数を１ＭＨ ｚと６０ＭＨｚとの間に変換するために使用可能である、請求項６または７に記 載の通信装置。 ９．前記信号送信および／または受信手段は電話装置を含む、請求項６ないし請 求項８のいずれかに記載の通信装置。 １０．電力分配および／または伝送ネットワークに接続される、請求項６ないし 請求項９のいずれかに記載の通信装置。 １１．前記ネットワークは、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のネット ワークである、請求項１０に記載の通信装置。 １２．配電および／または電力伝送ネットワークとの通信装置の使用であって、 前記装置は、信号送信および／または受信手段と、信号送信および／または受信 手段によって送信または受信された信号の周波数を、前記ネットワーク上での前 記信号の伝搬の向上を促進する周波数に変換するための周波数変換手段とを備え 、前記信号送信および／または受信手段は比較的高い搬送周波数を用いる電信規 格に従って動作するように適合され、前記周波数変換手段は比較的高い搬送周波 数を有する信号をより低い搬送周波数を有する信号に変換するために使用可能で ある、通信装置の使用。 １３．信号の伝送方法であって、約１ＭＨｚよりも大きい搬送周波数を有する電 気通信信号を、少なくともその一部分が建築物の外部にある電力配分および／ま たは伝送ネッ トワークの相導体上に入力するステップと、その後に、前記ネットワークの第２ の相導体から前記信号を受取るステップとを含み、前記信号は、前記ネットワー クの前記外部にある部分に沿って伝送され、前記信号は、周波数、時間および／ またはコード分割多重化技術を用いて伝送される、方法。 １４．請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のネットワーク上での、約１Ｍ Ｈｚよりも大きい搬送周波数を有する電気通信信号の送信または受信のための電 気通信装置の使用。 １５．実質的に添付の図面を参照してここに説明したようなものである、配電お よび／または電力伝送ネットワーク。 １６．実質的に添付の図面を参照してここに説明したようなものである、通信装 置。 １７．実質的に添付の図面を参照してここに説明したようなものである、信号の 伝送方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくともその一部分が建築物の外部にある配電および／または電力伝送ネ ットワークであって、前記ネットワークは、約１ＭＨｚよりも大きい搬送周波数 を有する電気通信信号のネットワークへの入力のための入力手段と、前記ネット ワークから前記電気通信信号を除去するための出力手段とを備え、前記信号は前 記ネットワークの前記外部にある部分に沿って伝送可能であり、前記ネットワー クは、周波数、時間および／またはコード分割多重化技術を用いて前記信号を伝 送するように適合される、ネットワーク。 ２．前記ネットワークは、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信技術を用い て前記信号を伝送するように適合される、請求項１に記載のネットワーク。 ３．前記ネットワークは、以下に示すコードレス電信技術、すなわち、 R-CDMA（ロックウェル（Rockwell）コード分割多重アクセス）、電信規格CT0 、CT1 およびCT2、AMPS、DECT（デジタルヨーロッパコードレス電話規格）、IS- 54、IS-95、GSM、Q-CDMA、UD-PCS、PHS、PACS、TACS、ENTACS、NMT450、NMT900 、C-450、RTMS、ラディコム（Radicom）2000、NTJ、JTACS & NTACS、DCS 1800、 等 のうちの１つ以上を用いて前記信号を伝送するように適合される、請求項１また は２に記載のネットワーク。 ４．前記搬送周波数は約１〜６０ＭＨｚの範囲内である、請求項１ないし請求項 ３のいずれかに記載のネットワーク。 ５．信号伝搬は、前記ネットワークの相導体のうちの少なくとも１つと接地との 間である、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のネットワーク。 ６．幹線電気伝送および／または配分ネットワークとともに用いるように適合さ れる通信装置であって、信号送信および／または受信手段と、信号送信および／ または受信手段によって送信または受信された信号の周波数を、前記ネットワー ク上での前記信号の伝搬の向上を促進する周波数に変換するための周波数変換手 段とを備える、通信装置。 ７．前記信号送信および／または受信手段は、比較的高い搬送周波数を用いる電 信規格に従って動作するように適合され、前記周波数変換手段は、比較的高い搬 送周波数を有する信号をより低い搬送周波数を有する信号に変換するために使用 可能である、請求項６に記載の通信装置。 ８．前記信号送信および／または受信手段は、前記ＣＴ２またはＣＤＭＡ電話規 格に従って動作するように適合される、請求項７に記載の通信装置。 ９．前記周波数変換手段は前記信号の搬送周波数を１ＭＨｚと６０ＭＨｚとの間 に変換するために使用可能である、請求項７または８に記載の通信装置。 １０．前記信号送信および／または受信手段は電話装置を含む、請求項６ないし 請求項９のいずれかに記載の通信装 置。 １１．電力分配および／または伝送ネットワークに接続される、請求項６ないし 請求項１０のいずれかに記載の通信装置。 １２．前記ネットワークは請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のネットワ ークである、請求項１１に記載の通信装置。 １３．配電および／または電力伝送ネットワークとの通信装置の使用であって、 前記装置は、信号送信および／または受信手段と、信号送信および／または受信 手段によって送信または受信された信号の周波数を、前記ネットワーク上での信 号の伝搬の向上を促進する周波数に変換するための周波数変換手段とを含む、通 信装置の使用。 １４．信号の伝送方法であって、約１ＭＨｚよりも大きい搬送周波数を有する電 気通信信号を、少なくともその一部分が建築物の外部にある電力配分および／ま たは伝送ネットワーク上に入力するステップと、その後に、前記信号を受取るス テップとを含み、前記信号は、前記ネットワークの前記外部にある部分に沿って 伝送され、前記信号は、周波数、時間および／またはコード分割多重化技術を用 いて伝送される、方法。 １５．請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のネットワーク上での約１ＭＨ ｚよりも大きい搬送周波数を有する電気通信信号の送信または受信のための電気 通信装置の使 用。 １６．実質的に添付の図面を参照してここに説明したようなものである、配電お よび／または電力伝送ネットワーク。 １７．実質的に添付の図面を参照してここに説明したようなものである、通信装 置。 １８．実質的に添付の図面を参照してここに説明したようなものである、信号の 伝送方法。 １９．ある数の相を有する配電および／または電力伝送ネットワークであって、 前記数は、以下のリスト、すなわち、１，２，４，５，６，７，８，９，…ｎ（ ここで、ｎは９よりも大きい整数である）から選択され、前記ネットワークは、 約１ＭＨｚよりも大きい搬送周波数を有する電気通信信号の、前記ネットワーク の相導体のうちの少なくとも１つ上への入力ための入力手段と、前記ネットワー クの少なくとも１つの他の相導体から前記電気通信信号を除去するための出力手 段とを備える、ネットワーク。 ２０．その少なくとも一部分がクラッドケーブルを含む不平衡配電および／また は電力伝送ネットワークであって、前記ネットワークは、約１ＭＨｚよりも大き い搬送周波数を有する電気通信信号の前記ネットワークへの入力のための入力手 段と、前記ネットワークから前記電気通信信号を除去するための出力手段とを備 え、前記信号は、クラッドケーブルを有する前記ネットワークの前記一部分に沿 って伝送可能である、ネットワーク。 ２１．トランクおよび分岐マルチポイント配電および／または電力伝送ネットワ ークであって、約１ＭＨｚよりも大きい搬送周波数を有する電気通信信号の前記 ネットワークへの入力のための入力手段と、前記ネットワークから前記電気通信 信号を除去するための出力手段とを備える、ネットワーク。 ２２．その少なくとも一部分が建築物の外部にある配電および／または電力伝送 ネットワークであって、前記ネットワークは、約１ＭＨｚよりも大きい搬送周波 数を有する電気通信信号の前記ネットワークへの入力のための入力手段と、前記 ネットワークから前記電気通信信号を除去するための出力手段とを備え、前記信 号は前記ネットワークの前記外部にある部分に沿って伝送可能である、ネットワ ーク。 ２３．信号の伝送方法であって、約１ＭＨｚよりも大きい搬送周波数を有する電 気通信信号を、電力配分および／または伝送ネットワークの少なくとも１つの相 導体上に入力するステップと、その後に、前記ネットワークの少なくとも１つ他 の相導体から前記信号を受取るステップとを含み、前記ネットワークはある数の 相を有し、前記数は、以下のリスト、すなわち、１，２，４，５，６，７，８， ９…ｎ（ここで、ｎは９よりも大きい整数である）から選択される、方法。