JP6176629B2 - 特定装置、特定方法、及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、特定装置、特定方法、及び、プログラムに関する。

ケーブルテレビ放送（ＣＡＴＶ）等のツリー状のネットワークにおいて、一の装置が雑音を発生させた状態で上り方向に信号を送信すると、当該一の装置から上位の装置、及び、当該上位の装置に接続された別の下位の装置の通信に支障をきたすといった問題がある。
特許文献１ 特開２００４−７２４７７号公報
特許文献２ 特開２００４−４０７３７号公報
特許文献３ 特開２００９−１０８１５号公報

そこで、雑音を発生させている位置を特定する技術が知られている（例えば、特許文献１−３参照）。雑音の発生位置を特定する技術の一例では、ネットワーク上に配置された上り方向の増幅器のそれぞれに信号を遮断または通過するスイッチを設けている。従来技術では、雑音が発生すると、スイッチを１個ずつ遮断状態または通過状態に切り替えて、雑音の有無を検出することによって、雑音を発生させる装置を特定している。従って、従来技術では、ネットワーク上の分岐に対応させてスイッチを設ける必要がある。また、従来技術では、ネットワークの階層数をＤとして、通信経路の分岐の数をＮとすると、当該スイッチの切り替えを平均ＤＮ／２回必要とする。この結果、従来技術においては、雑音の発生位置を検出する構成及び制御が複雑になるといった課題がある。

本発明の第１の態様においては、ネットワーク内で発生する雑音の発生位置を特定する特定装置であって、前記ネットワーク内の第１装置から第２装置を介して送信される送信信号の振幅ばらつきを取得する取得部と、前記取得部が取得した振幅ばらつきに基づいて、雑音が含まれる送信信号を送信する前記第１装置または前記第２装置を検出する検出部と、を備え、前記検出部は、前記第１装置の過去の振幅ばらつきと、検出時の前記振幅ばらつきとを比較して、雑音を発生させている前記第１装置を検出する特定装置と、特定装置に対応する特定方法及びプログラムを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

ネットワーク１０の全体構成図である。 特定装置５０の構成図である。 特定装置５０による特定方法の主処理のフローチャートである。 ステップＳ１０の雑音発生モデルの生成処理のフローチャートである。 取得部５２が取得する送信信号の振幅の波形である。 取得部５２が取得する送信信号の振幅の波形である。 取得部５２が取得する送信信号の振幅の波形である。 検出部５４が算出する振幅ばらつき比ＡＲを時系列に配列した波形である。 検出部５４が算出する振幅ばらつき比ＡＲを時系列に配列した波形である。 検出部５４が算出する振幅ばらつき比ＡＲを時系列に配列した波形である。 ステップＳ１２の雑音の発生位置の検出処理のフローチャートである。 本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、ネットワーク１０の全体構成図である。ネットワーク１０は、例えば、ルートノードから複数のノードへと階層毎に分岐していき、複数の末端のノードへと接続されるツリー構造である。ネットワーク１０は、一例として、ケーブルテレビの放送網である。図１に示すように、ネットワーク１０は、放送設備１２と、複数のノード１４と、複数のアンプ１６と、複数の集合住宅用装置１８と、複数のモデム２０とを備える。ネットワーク１０において、放送設備１２側が上位であり、モデム２０側が下位である。従って、モデム２０から放送設備１２の通信方向が上り方向であり、放送設備１２からモデム２０の通信方向が下り方向である。放送設備１２は、上位装置の一例である。ノード１４、アンプ１６、及び、集合住宅用装置１８は、ネットワーク１０の中位階層に配置され、モデム２０に接続される中位装置及び第２装置の一例である。モデム２０は、ネットワーク１０の下位階層に接続された下位装置及び第１装置の一例である。放送設備１２からモデム２０までは、光ファイバまたは電気回線等によって接続されている。これにより、中位装置であるノード１４、アンプ１６、及び、集合住宅用装置１８は、複数のモデム２０からの送信信号を上位階層に接続された上位装置へと送信する。

放送設備１２は、ルートノードの一例であって、ネットワーク１０の最も上位側に配置されている。放送設備１２は、テレビ番組等のコンテンツを提供する放送会社等に設置される。放送設備１２は、コンテンツを含む映像信号等の下り方向の通信信号を送信する。また、放送設備１２は、モデム２０が送信する上り方向の送信信号を、アンプ１６及び集合住宅用装置１８を介してノード１４から受信する。放送設備１２は、ネットワーク１０内で発生する雑音の発生位置を特定する特定装置５０を有する。

ノード１４は、放送設備１２及び複数のアンプ１６と接続されている。ノード１４は、例えば、市町村等を単位として設けられる。ノード１４は、例えば、放送設備１２から送信された光信号である通信信号を電気信号に変換する。ノード１４は、変換した通信信号をアンプ１６へと送信する。また、ノード１４は、モデム２０から送信された電気信号である送信信号を光信号に変換する。ノード１４は、変換した送信信号を放送設備１２へと送信する。

アンプ１６は、ノード１４及び複数の集合住宅用装置１８と接続されている。尚、アンプ１６は、一つの通信経路において、多段構成としてもよい。アンプ１６は、ノード１４から受信した通信信号を増幅して、集合住宅用装置１８へと送信する。アンプ１６は、集合住宅用装置１８から受信した送信信号を増幅して、ノード１４へと送信する。

集合住宅用装置１８は、ノード１４及び複数のモデム２０と接続されている。集合住宅用装置１８は、例えば、マンション等の集合住宅の各棟または各階に設けられる。集合住宅用装置１８は、ネットワーク１０を落雷等の異常状態から保護する保安器と、通信信号及び送信信号を増幅するアンプと、通信信号を各モデム２０に分配する分配器とを含む。集合住宅用装置１８は、アンプ１６から受信した通信信号をいずれかのモデム２０へと送信する。集合住宅用装置１８は、モデム２０から受信した送信信号をアンプ１６へと送信する。尚、集合住宅用装置１８が、下り方向の光信号を電気信号に変換して、また、上り方向の電気信号を光信号に変換してもよい。

モデム２０は、末端ノードの一例であって、ネットワーク１０の最も下位側に配置されている。モデム２０は、集合住宅用装置１８と接続されている。モデム２０は、例えば、集合住宅の各家庭に設けられる。モデム２０は、テレビジョン装置と接続されるＳＴＢ（Set Top Box）、パーソナルコンピュータ及び電話機と接続されて双方向データ通信を行うケーブルモデム、及び／または、電話機能を有するＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)アダプタ及びケーブルモデムを一体化したＥ−ＭＴＡ（embedded Multimedia Terminal Adapter）等であってよい。モデム２０がＳＴＢの場合、モデム２０は、集合住宅用装置１８を介して、放送設備１２から受信した通信信号をテレビジョン装置が表示可能な映像信号に変換して出力する。モデム２０がケーブルモデムの場合、モデム２０は、パーソナルコンピュータから入力された入力情報を送信信号に変換して、放送設備１２へと送信する。モデム２０は、送信信号とともに、自己を識別する識別信号を送信する。

ここで、モデム２０は、近傍に雑音の発生源がある場合、当該発生源の雑音を送信信号とともに送信してしまう。尚、雑音の発生源は、通信経路上のコネクタの緩み、電子レンジ、及び、自動ドア等である。

図２は、特定装置５０の構成図である。特定装置５０は、モデム２０から送信される送信信号の振幅ばらつきに基づいて、ネットワーク１０内で発生する雑音の発生位置として、ノード１４、アンプ１６、集合住宅用装置１８、及び、モデム２０のいずれかを特定する。特定装置５０の一例は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータである。図２に示すように、特定装置５０は、制御部６０と、格納部５８とを備える。制御部６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置である。制御部６０は、格納部５８に格納されたプログラムを読み込むことによって、取得部５２、検出部５４、及び、生成部５６として機能する。尚、取得部５２、検出部５４、及び、生成部５６の一部を回路等のハードウェアによって構成してもよい。

取得部５２は、送信信号が通過する光ファイバ等から送信信号等の情報を取得可能にネットワーク１０と接続されている。取得部５２は、ネットワーク１０内の複数のモデム２０から、集合住宅用装置１８、アンプ１６及びノード１４を介して送信される送信信号の振幅ばらつきを取得する。例えば、取得部５２は、モデム２０が送信した送信信号を光ファイバ等から受信して、当該送信信号の振幅の値である振幅値から振幅ばらつきを算出して取得する。また、取得部５２は、送信信号と合わせてモデム２０の識別信号を取得する。取得部５２は、モデム２０の識別信号に基づいて、振幅ばらつきとモデム２０とを対応付ける。

検出部５４は、取得部５２、生成部５６及び格納部５８と情報を入出力可能に接続されている。検出部５４は、取得部５２から振幅ばらつきを取得する。検出部５４は、取得部５２が取得した送信信号の振幅ばらつきに基づいて、雑音が含まれる送信信号を送信するモデム２０、集合住宅用装置１８、アンプ１６及びノード１４のいずれかを検出する。例えば、検出部５４は、複数の集合住宅用装置１８、アンプ１６及びノード１４のいずれかを通過した送信信号の振幅ばらつきに基づいて、いずれの集合住宅用装置１８、アンプ１６及びノード１４の下位側に雑音が発生したかを検出する。または、検出部５４は、格納部５８から取得したモデム２０の過去の振幅ばらつきと、取得部５２から取得した検出時の振幅ばらつきとを比較して、雑音を発生させているモデム２０を検出する。より具体的には、検出部５４は、格納部５８から取得した過去の振幅ばらつきに対する、取得部５２から取得した検出時の振幅ばらつきの比である振幅ばらつき比を用いて雑音を発生させているモデム２０を検出する。検出部５４は、雑音発生モデル生成時に算出した振幅ばらつき比を雑音発生の有無と関連付けて生成部５６または格納部５８へ出力する。また、検出部５４は、検出した雑音の発生位置を外部の表示装置等に出力する。

生成部５６は、検出部５４及び格納部５８と情報を入出力可能に接続されている。生成部５６は、各モデム２０が雑音を発生させている確率である雑音発生確率を算出するための雑音発生モデルを生成する。例えば、生成部５６は、雑音発生モデル生成時に、検出部５４が算出した振幅ばらつき比を格納部５８から取得して当該振幅ばらつき比を用いたロジスティック回帰法によりモデム２０の雑音発生モデルを生成する。生成部５６は、生成した雑音発生モデルを、検出部５４または格納部５８へ出力する。

格納部５８は、検出部５４及び生成部５６と情報を入出力可能に接続されている。格納部５８は、雑音の発生位置を検出するために必要なプログラム及び情報を格納する。例えば、格納部５８は、過去の振幅ばらつき、または、過去の振幅ばらつきの平均を格納する。ここでいう過去は、雑音の発生位置を検出する検出時、または、ロジスティック回帰法によりモデム２０の雑音発生モデルを生成する生成時に振幅ばらつきを取得する時よりも以前のことである。

図３は、特定装置５０による特定方法の主処理のフローチャートである。主処理では、まず、特定装置５０は、雑音発生モデルを生成した後（Ｓ１０）、生成した雑音発生モデルに基づいて、雑音の発生位置を検出する（Ｓ１２）。

図４は、ステップＳ１０の雑音発生モデルの生成処理のフローチャートである。図５、図６、及び、図７は、取得部５２が取得する送信信号の振幅の波形である。図８、図９、及び、図１０は、検出部５４が算出する振幅ばらつき比ＡＲを時系列に配列した波形である。雑音発生モデルの生成処理は、雑音の発生位置の検出処理の前に予め実行される。

図４に示すように、雑音発生モデルの生成処理では、まず、取得部５２が、各モデム２０の振幅ばらつきを取得する（Ｓ２０）。例えば、取得部５２は、各モデム２０の識別信号とともに、各モデム２０から送信された送信信号の振幅を取得する。取得部５２が取得する送信信号の振幅は、例えば、図５から図７に示すような波形となる。図５から図７における横軸は時刻を示し、縦軸は各モデム２０から送信された電圧レベルの送信信号の振幅（単位：ｄＢ）を示す。また、ＤＴは、雑音発生モデルを生成するために振幅をサンプリングする検出時間を示す。

図５は、同じ１個の集合住宅用装置１８に接続されたモデム２０による送信信号の振幅の波形である。同様に、図６及び図７もそれぞれ、同じ１個の集合住宅用装置１８に接続されたモデム２０による送信信号の振幅の波形である。図５及び図６は、雑音を発生させているモデム２０を含まない波形である。図７は、検出時間ＤＴの間に雑音を発生させているモデム２０を含む波形である。また、図７の検出時間ＤＴ以降は、雑音の発生が検出されて、作業員によって修理された状態の波形である。ここで、図７の楕円で示す検出時間ＤＴの前後の波形は、図５及び図６に示す検出時間ＤＴの間の波形に比べて、振幅ばらつきが変化していることがわかる。

図５から図７に示す波形は、同じノード１４の異なる集合住宅用装置１８に接続されているモデム２０の振幅の波形である。一般に、一のモデム２０に雑音が発生すると、近傍のモデム２０の送信信号にも雑音が流合（いわゆる、流合雑音）することが知られている。また、この雑音の流合は、雑音を発生させているモデム２０の近傍のモデム２０ほど大きいことが知られている。従って、図７に示すように、一のモデム２０が雑音を発生させると、近傍のモデム２０の送信信号にも雑音が含まれる。

取得部５２は、取得した送信信号の振幅から振幅ばらつきσ_ｂを算出する。振幅ばらつきの一例は、振幅の標準偏差である。取得部５２は、次に示す式（１）に基づいて、雑音発生モデルの生成時の振幅ばらつきσ_ｂを算出する。尚、振幅のサンプル数Ｎは、検出時間ＤＴ内でのサンプル数である。

また、取得部５２は、振幅の相加平均ｍを次の式（２）によって算出する。

ここで、検出時間ＤＴが８時間であって、振幅のサンプル数Ｎが４８０個とする。この場合、取得部５２は、検出時間ＤＴに含まれる振幅値Ｘｉを１分間隔で合計４８０個、振幅の波形に基づいてサンプリングする。取得部５２は、サンプリングした４８０個の振幅値Ｘｉを式（２）に代入して、振幅の相加平均ｍを算出する。次に、取得部５２は、算出した相加平均ｍ、４８０個の振幅値Ｘｉを式（１）に代入して、振幅ばらつきσ_ｂを算出する。これにより、取得部５２は、雑音発生モデル生成時の振幅ばらつきσ_ｂを取得する。尚、取得部５２は、振幅ばらつきσ_ｂを振幅値Ｘｉ等から算出するのではなく、放送設備１２等から直接取得してもよい。取得部５２は、取得した振幅ばらつきσ_ｂをモデム２０の識別信号とともに検出部５４へ出力する。

ここで、取得部５２は、複数回の振幅ばらつきσ_ｂを滑走窓方式によって取得した振幅値に基づいて算出してもよい。例えば、検出時間ＤＴが８時間の場合、取得部５２は、０時から８時までの間に取得した振幅から振幅値Ｘｉをサンプリングして第１の振幅ばらつきσ_ｂを算出する。次に、取得部５２は、１時から９時までの間に取得した振幅から振幅値Ｘｉをサンプリングして第２の振幅ばらつきσ_ｂを算出する。このように、取得部５２は、ｐ回目とｐ＋１回目の検出時刻を７時間重複させつつ、各回の振幅ばらつきσ_ａを算出する。これにより、取得部５２は、短い時間の振幅に基づいて、複数回の振幅ばらつきσ_ｂを算出できる。

検出部５４は、各モデム２０の振幅ばらつき比ＡＲを算出する（Ｓ２２）。振幅ばらつき比ＡＲは、過去の振幅ばらつきσ_ａに対する、雑音発生モデルを生成する生成時の振幅ばらつきσ_ｂの比である。また、ここでいう過去の振幅ばらつきは、過去の振幅ばらつき、及び、過去の振幅ばらつきの平均のいずれかを含む。検出部５４は、振幅ばらつき比ＡＲの算出において、格納部５８に格納されている過去の振幅ばらつきσ_ａを取得する。

格納部５８に格納されている過去の振幅ばらつきσ_ａの算出方法は、上述した雑音発生モデルの生成時の振幅ばらつきσ_ｂの算出方法と同様である。従って、取得部５２は、上述した振幅ばらつきσ_ｂの算出及び取得方法に基づいて、過去の振幅ばらつきσ_ａを予め算出及び取得して、格納部５８に格納する。但し、取得部５２は、過去の振幅ばらつきσ_ａを算出する場合の検出時間ＤＴを、雑音発生モデル生成時の検出時間ＤＴと異ならせてもよい。また、取得部５２は、過去の振幅ばらつきσ_ａを算出する場合のサンプル数を、雑音発生モデルの生成時のサンプル数と異ならせてもよい。

また、過去の振幅ばらつきσ_ａとして、過去の振幅ばらつきσ_ａの平均を採用する場合、取得部５２は、複数回の過去の振幅ばらつきσ_ａを算出して、当該複数回の振幅ばらつきσ_ａの相加平均を過去の振幅ばらつきσ_ａとして算出すればよい。ここで、取得部５２は、複数回の振幅ばらつきσ_ａを上述した滑走窓方式によって取得した振幅値によって算出してもよい。そして、取得部５２は、例えば、Ｐ回分の過去の振幅ばらつきσ_ａを算出して、当該Ｐ個の過去の振幅ばらつきσ_ａの総和をＰで割った相加平均の値を過去の振幅ばらつきσ_ａとして算出して設定する。

検出部５４は、過去の振幅ばらつきσ_ａ及び生成時の振幅ばらつきσ_ｂから次の式（３）に基づいて、振幅ばらつき比ＡＲを算出する。検出部５４が算出する振幅ばらつき比ＡＲを時系列に配列すると、例えば、図８から図１０に示すような波形となる。図８から図１０における横軸は時刻を示し、縦軸は各モデム２０の振幅ばらつき比ＡＲを示す。図８から図１０に示す振幅ばらつき比ＡＲの波形は、それぞれ図５から図７の振幅の波形に対応する。

尚、検出部５４は、振幅ばらつき比ＡＲを各モデム２０につき複数回算出してもよい。また、検出部５４は、雑音が発生している状態での振幅ばらつきσ_ｂに基づいて、少なくとも１以上の振幅ばらつき比ＡＲを算出する。検出部５４は、算出した振幅ばらつき比ＡＲを当該振幅ばらつきσ_ｂのサンプリング時の雑音発生の有無と関連付けて生成部５６または格納部５８へ出力する。

生成部５６は、取得した振幅ばらつき比ＡＲに基づいてモデム２０の雑音発生モデルを生成する（Ｓ２４）。例えば、生成部５６は、モデム２０の雑音発生の有無を目的変数として、モデム２０の雑音発生モデルの生成時の振幅ばらつき比ＡＲを説明関数として用いて、ロジスティック回帰法により、モデム２０の雑音発生モデルを生成する。雑音発生モデルの生成時における当該振幅ばらつきσ_ｂのサンプリング時に雑音が発生していた場合の目的変数は１となり、雑音が発生していない場合の目的変数は０となる。当該目的変数の値は、過去の履歴に基づいて、各モデム及び振幅ばらつき比ＡＲと対応付けて格納部５８に格納されている。具体的には、生成部５６は、次の式（４）に基づいて、モデム２０の雑音発生確率ｐを算出できる雑音発生モデルをロジスティック回帰法により生成する。尚、式（４）におけるβ０及びβ１は、定数である。生成部５６は、ロジスティック回帰法の既知の解法、例えば、最尤法によってβ０及びβ１を算出する。生成部５６は、生成した雑音発生モデルを検出部５４へ出力する。尚、生成部５６は、式（４）に示す雑音発生モデルを全モデム２０に対して、１個生成する。

図１１は、ステップＳ１２の雑音の発生位置の検出処理のフローチャートである。特定装置５０は、雑音が発生した場合に雑音の発生位置の検出処理を実行する。

図１１に示すように、雑音の発生位置の検出処理では、まず、取得部５２が、雑音が発生した時間を含む検出時間ＤＴにおける各モデム２０の振幅ばらつきσ_ｂを算出して取得する（Ｓ３０）。ここで、取得部５２は、ステップＳ２０と同様の方法によって振幅ばらつきσ_ｂを算出すればよい。尚、取得部５２は、ステップＳ３０における検出時間ＤＴを、ステップＳ２０における検出時間ＤＴと異ならせてもよい。例えば、取得部５２は、ステップＳ３０における検出時間ＤＴを雑音が発生していた時間と合わせてもよい。取得部５２は、取得した雑音発生位置の検出時の各モデム２０の振幅ばらつきσ_ｂを、当該モデム２０の識別信号とともに検出部５４へ出力する。

次に、検出部５４は、格納部５８に格納されている各モデム２０の過去の振幅ばらつきσ_ａに対する、検出時に取得部５２から取得した各モデム２０の振幅ばらつきσ_ｂの比を検出時の振幅ばらつき比ＡＲとして算出する（Ｓ３２）。

次に、検出部５４は、雑音発生モデル及び振幅ばらつき比ＡＲに基づいて、雑音の発生位置を検出して、検出した雑音の発生位置を表示装置等に出力する（Ｓ３４）。例えば、検出部５４は、生成部５６が生成した式（４）に示す雑音発生モデルに振幅ばらつき比ＡＲを代入して、各モデム２０の雑音発生確率ｐを算出する。検出部５４は、雑音発生確率ｐに基づいて、雑音の発生位置を検出する。

例えば、検出部５４は、雑音発生確率ｐが最大となっているモデム２０を雑音の発生位置として検出する。また、検出部５４は、雑音発生確率ｐが閾値以上となっている１以上のモデム２０を雑音の発生位置として検出してもよい。更に、検出部５４は、一のモデム２０の雑音発生確率ｐと、次に雑音発生確率ｐが高い他のモデム２０の雑音発生確率ｐとの差に基づいて、雑音の発生位置を検出してもよい。この場合、検出部５４は、当該差が閾値以上となる当該一のモデム２０の雑音発生確率ｐ以上の雑音発生確率ｐのモデム２０を全て雑音の発生位置として検出してもよい。換言すれば、検出部５４は、急激に大きくなる雑音発生確率ｐを境界として、当該雑音発生確率ｐ以上のモデム２０を雑音の発生位置として検出する。

また、別の雑音の発生位置の検出では、検出部５４は、中位装置であるノード１４、アンプ１６、及び、集合住宅用装置１８のいずれかを雑音の発生位置として検出してもよい。尚、ここでいう雑音の発生位置とは、それ自体、即ち、中位装置が雑音を発生している場合のみならず、当該中位装置の下位側に接続されているモデム２０等が雑音を発生している場合の位置も含む。この場合、検出部５４は、複数のモデム２０のそれぞれについてモデム２０が雑音を発生していない確率である第１不発生確率１−ｐ_ｉを振幅ばらつきに基づいて算出する。尚、ｐ_ｉは、検出部５４が式（４）に基づいて算出した判定対象の中位装置に接続された各モデム２０の雑音発生確率である。検出部５４は、次に示す式（５）に基づいて、複数の中位装置のそれぞれに接続されている全てのモデム２０の第１不発生確率１−ｐ_ｉを掛け合わせた値に基づいて、当該中位装置の送信信号に雑音が含まれている確率である雑音発生確率ｐΠを算出する。検出部５４は、同じ層に属する全ての中位装置毎に雑音発生確率ｐΠを算出する。雑音発生確率ｐΠは、第２発生確率の一例である。検出部５４は、同じ層に属する全ての中位装置のうち、最も雑音発生確率ｐΠの高い中位装置を、雑音を発生させたモデム２０が接続されている中位装置として検出する。

例えば、中位装置として集合住宅用装置１８のいずれかを雑音の発生位置として検出する場合、各集合住宅用装置１８に接続されている全てのモデム２０の雑音発生確率ｐを式（５）に代入して、集合住宅用装置１８の雑音発生確率ｐΠを算出する。検出部５４は、算出した雑音発生確率ｐΠの最大の集合住宅用装置１８を雑音の発生位置として検出する。この場合、雑音は、当該集合住宅用装置１８から発生している場合、及び、当該集合住宅用装置１８に接続された１以上のモデム２０のいずれかから発生している場合を含む。

更に別の雑音の発生位置の検出では、検出部５４は、上述の２つの検出方法を併用してもよい。例えば、検出部５４は、いずれかのモデム２０の雑音発生確率ｐが閾値以上となった場合、雑音発生確率ｐに基づいて、１以上のモデム２０を雑音の発生位置として検出する。一方、検出部５４は、上述した最大の雑音発生確率ｐが閾値未満の場合、中位装置の雑音発生確率ｐΠを算出して、中位装置のいずれかを雑音の発生位置として検出する。

上述したように、特定装置５０は、取得部５２が容易に入手できる送信信号の振幅から振幅ばらつきσ_ｂを取得して、検出部５４が当該振幅ばらつきσ_ｂに基づいて、雑音の発生位置を検出する。これにより、特定装置５０は、簡易な構造及び処理によって、雑音の発生位置を検出できる。特に、検出部５４は、過去の振幅ばらつきσ_ａに対する検出時の振幅ばらつきσ_ｂの振幅ばらつき比ＡＲによって、より容易に且つ精度よく雑音の発生位置を検出できる。

特定装置５０では、生成部５６がロジスティック回帰法により生成した雑音発生モデルによって、検出部５４が各モデム２０の雑音発生確率ｐを算出できる。これにより、検出部５４は、モデム単位、即ち、細かく絞り込んだ単位で、雑音の発生位置を検出できる確率を向上できる。

特定装置５０では、検出部５４が算出した雑音発生確率ｐに基づいて、中位装置（例えば、集合住宅用装置１８）の雑音発生確率ｐΠを算出できる。これにより、検出部５４は、複数のモデム２０の雑音発生確率ｐの差異が小さい場合でも、雑音の発生位置として中位装置を検出することで、雑音の発生位置の絞り込みを容易に且つ迅速にできる。これにより、雑音が一時的に発生している場合でも、特定装置５０は、雑音の発生位置を検出できる確率を向上させることができる。

特定装置５０では、振幅ばらつき比ＡＲを算出する場合に、検出部５４は、過去の振幅ばらつきとして、複数回の過去の振幅ばらつきσ_ａの平均を用いることもできる。この場合、検出部５４は、雑音発生時の過去の振幅ばらつきσ_ａを含む場合でも、雑音の影響を低減した、より適切な過去の振幅ばらつきσ_ａによって、振幅ばらつき比ＡＲを算出できる。

上述した実施形態の構成の接続関係、個数等の数値、機能は適宜変更してよい。

上述の実施形態では、モデム２０の送信信号を取得できることを想定しているが、電源がオフのモデム２０の送信信号を取得できない場合、当該モデム２０の過去の振幅から算出した振幅ばらつきまたは当該振幅ばらつきの平均に基づいて、雑音発生モデルの生成及び雑音の発生位置の検出を実行してもよい。

上述の実施形態では、１個のネットワーク１０に対して、１個の雑音発生モデルを生成する例を上げているが、雑音発生モデルは、ノード１４、アンプ１６、集合住宅用装置１８、及び、モデム２０のいずれか毎に生成してもよい。

上述の実施形態では、ネットワーク１０の末端にモデム２０が接続されていることを想定しているが、モデム２０が接続されていない末端を第１装置として、当該末端において発生する雑音の検出に上述の実施形態を適用してもよい。

上述の実施形態では、生成部５６は、ロジスティック回帰法によって雑音発生モデルを生成したが、雑音発生モデルは他の方法によって生成してもよい。

上述の実施形態では、放送設備１２に特定装置５０を設ける例を示したが、特定装置５０は、各ノード１４、各アンプ１６、及び、各集合住宅用装置１８のいずれかに設けてもよい。例えば、各ノード１４に上述の特定装置５０を設けた場合、ノード１４が、上位装置の一例となる。

図１２は、本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、特定装置５０の一例である。コンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示部２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、及び、ハードディスクドライブ２０４０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、メモリドライブ２０５０及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部とを備える。

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示部２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用する表示プログラム等のプログラム及びデータを格納する。

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、メモリドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及び／又は、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。メモリドライブ２０５０は、メモリカード２０９０から例えば表示プログラム等のプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、メモリドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、メモリカード２０９０、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。表示プログラム等のプログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。

コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を特定装置５０として機能させるプログラムは、取得モジュール、検出モジュール、及び、生成モジュールとを備える。これらのプログラム又はモジュールは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、取得モジュール、検出モジュール、及び、生成モジュールとしてそれぞれ機能させる。

これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である取得モジュール、検出モジュール、及び、生成モジュールとして機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の特定装置５０が構築される。

一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、又はメモリカード２０９０等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。

また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、メモリドライブ２０５０（メモリカード２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。

また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（又は不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。

以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、メモリカード２０９０の他に、ＤＶＤ又はＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ ネットワーク
１２ 放送設備
１４ ノード
１６ アンプ
１８ 集合住宅用装置
２０ モデム
５０ 特定装置
５２ 取得部
５４ 検出部
５６ 生成部
５８ 格納部
６０ 制御部
１９００ コンピュータ
２０００ ＣＰＵ
２０１０ ＲＯＭ
２０２０ ＲＡＭ
２０３０ 通信インターフェイス
２０４０ ハードディスクドライブ
２０５０ メモリドライブ
２０７０ 入出力チップ
２０７５ グラフィック・コントローラ
２０８０ 表示部
２０８２ ホスト・コントローラ
２０８４ 入出力コントローラ
２０９０ メモリカード

Claims (13)

1. ネットワーク内で発生する雑音の発生位置を特定する特定装置であって、
   前記ネットワーク内の第１装置から第２装置を介して送信される送信信号の振幅ばらつきを取得する取得部と、
   前記取得部が取得した振幅ばらつきに基づいて、雑音が含まれる送信信号を送信する前記第１装置または前記第２装置を検出する検出部と、
   を備え、
   前記検出部は、前記第１装置の過去の振幅ばらつきと、検出時の前記振幅ばらつきとを比較して、雑音を発生させている前記第１装置を検出する特定装置。
2. 前記第２装置は、前記ネットワークの下位階層に接続された下位装置である複数の前記第１装置に接続されて、前記複数の第１装置からの送信信号を上位階層に接続された上位装置へと送信する中位装置であり、
   前記取得部は、前記複数の第１装置から前記上位装置へと送信された送信信号の振幅ばらつきを取得する
   請求項１に記載の特定装置。
3. 複数の前記第２装置を備え、
   前記検出部は、前記複数の第２装置のいずれかを通過した送信信号の振幅ばらつきに基づいて、いずれの前記第２装置の下位側に雑音が発生したかを検出する
   請求項２に記載の特定装置。
4. 前記検出部は、
   複数の前記第１装置のそれぞれについて、雑音を発生していない確率である第１不発生確率を前記振幅ばらつきに基づいて算出し、
   複数の前記第２装置のそれぞれに接続されている全ての前記第１装置の第１不発生確率を掛け合わせた値に基づいて、当該第２装置の前記送信信号に雑音が含まれている確率である第２発生確率を算出し、
   前記複数の第２装置のうち、最も第２発生確率の高い前記第２装置を、雑音を発生させた前記第１装置が接続されている前記第２装置と検出する
   請求項３に記載の特定装置。
5. ネットワーク内で発生する雑音の発生位置を特定する特定装置であって、
   前記ネットワーク内の第１装置から第２装置を介して送信される送信信号の振幅ばらつきを取得する取得部と、
   前記取得部が取得した振幅ばらつきに基づいて、雑音が含まれる送信信号を送信する前記第１装置または前記第２装置を検出する検出部と、
   を備え、
   前記ネットワークは、複数の前記第２装置を備え、
   複数の前記第２装置のそれぞれは、前記ネットワークの下位階層に接続された下位装置である複数の前記第１装置に接続されて、前記複数の第１装置からの送信信号を上位階層に接続された上位装置へと送信する中位装置であり、
   前記取得部は、前記複数の第１装置から前記上位装置へと送信された送信信号の振幅ばらつきを取得し、
   前記検出部は、
   前記複数の第２装置のいずれかを通過した送信信号の振幅ばらつきに基づいて、いずれの前記第２装置の下位側に雑音が発生したかを検出し、
   複数の前記第１装置のそれぞれについて、雑音を発生していない確率である第１不発生確率を前記振幅ばらつきに基づいて算出し、
   複数の前記第２装置のそれぞれに接続されている全ての前記第１装置の第１不発生確率を掛け合わせた値に基づいて、当該第２装置の前記送信信号に雑音が含まれている確率である第２発生確率を算出し、
   前記複数の第２装置のうち、最も第２発生確率の高い前記第２装置を、雑音を発生させた前記第１装置が接続されている前記第２装置と検出する特定装置。
6. 前記検出部は、前記第１装置の過去の振幅ばらつきと、検出時の前記振幅ばらつきとを比較して、雑音を発生させている前記第１装置を検出する
   請求項５に記載の特定装置。
7. 前記第１装置の過去の振幅ばらつきを格納する格納部を更に備える
   請求項１から６のいずれか１項に記載の特定装置。
8. 前記検出部は、前記過去の振幅ばらつきに対する前記検出時の振幅ばらつきの比を用いて雑音を発生させている前記第１装置を検出する
   請求項１から４および６のいずれか１項に記載の特定装置。
9. 前記第１装置の雑音発生の有無を目的変数として、前記過去の振幅ばらつきに対する、前記第１装置の雑音発生モデルの生成時の振幅ばらつきの比を説明関数とし、ロジスティック回帰法により、前記雑音発生モデルを生成する生成部を更に備え、
   前記検出部は、前記雑音発生モデルに基づいて、雑音を発生させた前記第１装置を検出する
   請求項８に記載の特定装置。
10. 前記検出部は、前記過去の振幅ばらつきとして、複数回の過去の振幅ばらつきの平均を用いる
    請求項８または９に記載の特定装置。
11. 前記取得部は、前記送信信号と合わせて前記第１装置の識別信号を取得し、前記第１装置の識別信号に基づいて、前記振幅ばらつきと前記第１装置とを対応付ける
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の特定装置。
12. ネットワーク内で発生する雑音の発生位置を特定する特定方法であって、
    前記ネットワーク内の第１装置から第２装置を介して送信される送信信号の振幅ばらつきを取得する取得段階と、
    前記取得段階で取得した振幅ばらつきに基づいて、雑音が含まれる送信信号を送信する前記第１装置または前記第２装置を検出する検出段階と、
    を備え、
    前記検出段階において、前記第１装置の過去の振幅ばらつきと、検出時の前記振幅ばらつきとを比較して、雑音を発生させている前記第１装置を検出する特定方法。
13. ネットワーク内で発生する雑音の発生位置を特定するプログラムであって、
    前記ネットワーク内の第１装置から第２装置を介して送信される送信信号の振幅ばらつきを取得する取得部と、
    前記取得部が取得した振幅ばらつきに基づいて、雑音が含まれる送信信号を送信する前記第１装置または前記第２装置を検出する検出部と、
    してコンピュータを機能させ、
    前記検出部は、前記第１装置の過去の振幅ばらつきと、検出時の前記振幅ばらつきとを比較して、雑音を発生させている前記第１装置を検出するプログラム。

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