JP2000516062A

JP2000516062A - 広帯域通信システムのための試験設備

Info

Publication number: JP2000516062A
Application number: JP10508875A
Authority: JP
Inventors: エイ．，ジュニア．リッチー，ジョン; ティー．ドゥベリー，グレゴリー; イドラー，スティーブ
Original assignee: サイエンティフィック―アトランタ，インコーポレイテッド
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2000-11-28
Also published as: WO1998005138A3; EP0916200B1; KR20000029766A; US5790523A; DE69703161D1; AU3884897A; DE69703161T2; WO1998005138A2; EP0916200A2

Abstract

(57)【要約】電話システムと通信サービスの加入者との間で電話信号を通信するための広帯域通信ネットワークの、ヘッドエンドの動作状態を評価するための試験システム。ヘッドエンドの変調器が、広帯域通信ネットワークの順方向帯域内で電話信号を送信する。順方向電話チャネルは、複数の加入者端末によって復調および脱多重化され、アドレスされた加入者に向けられた個々の電話信号となる。加入者から戻る信号は、広帯域通信ネットワークの逆方向帯域上の標準的な電話信号にデジタル化され、ヘッドエンドの復調器によって復調されて、標準的な電話信号となり、電話ネットワークにインターフェースされる。試験システムは、搬送波を所定のデータパターンで変調して上流試験信号を生成することにより、ヘッドエンドの選択された復調器の動作状態を評価する。上流試験信号は選択された復調器に送信され、選択された復調器は、検出された上流試験信号を出力することで応答する。試験システムは、検出された上流試験信号をデータパターンに対して比較することにより、選択された復調器の動作状態の評価をサポートするための誤り測定値を生成する。侵入試験として、選択された上流チャネル上に存在する上流信号を上流試験信号と組み合わせ、この信号の組み合わせを分析することにより、選択された上流チャネルおよび選択された復調器のステータスを判別する。試験システムは、選択された変調器によって生成された下流試験信号の受信に応答して、ヘッドエンドの選択された変調器の動作状態を評価する。試験システムは、下流試験信号に応答して、検出された下流試験信号を出力する。そして、試験システムは、検出された下流試験信号に応答して、選択された変調器の動作状態の評価をサポートするための誤り測定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】広帯域通信システムのための試験設備関連出願のクロスリファレンス本願は、１９９３年９月１７日に提出された「Broadband Communications Sys tem」の名称の米国特許出願シリアル番号０８／１２３，３６３号の一部継続出願である、１９９４年３月３０日に提出された「Frequency Agile Broadband Co mmunications System」の名称のシリアル番号０８／２１９，８４８号の一部継続出願である、１９９５年６月７日に提出された「Reverse Path Allocation an d Contention Resolution Scheme for a Broadband Communications System」の名称の米国特許出願シリアル番号０８／４７５，２２０号の一部継続出願である。発明の分野システムは、概して、ケーブルネットワークまたは共聴アンテナ式テレビ（ＣＡＴＶ）ネットワークなどの広帯域通信に関する。特に、ＣＡＴＶおよび等価な通信ネットワーク上の電話信号および、他のまたは同様の信号の通信システムの試験設備に関する。発明の背景共聴アンテナ式テレビ（ＣＡＴＶ）システムと呼ばれることもあるケーブルテレビシステムは、テレビ、オーディオ、およびデータ信号を加入者の家庭またはビジネスに配給する同軸ケーブルおよび光ファイバの広帯域通信ネットワークである。典型的なＣＡＴＶシステムにおいて、ケーブルネットワークを送り、単一の有利に配置されたアンテナアレイが、各加入者に使用可能なテレビ信号を供給する。草創期から、ケーブルネットワークはアメリカ、特に都市ネットワークにおいて莫大な成長および拡大を経験してきた。ＣＡＴＶネットワークは、現在、アメリカ人口の約９０％に通じており、約６０〜６５％の家庭が実際に接続されていると推定される。ケーブルシステムは元来、非常に単純なアーキテクチャを有し、数の限定された異なるテレビ信号を提供したが、過去数十年にわたるテレビ放送局およびテレビ所有者の増加によって、複雑かつ高価な現代のケーブル配信システムが生じた。典型的なＣＡＴＶシステムは、４つの主要要素、すなわち、ヘッドエンド、トランクシステム、配信システム、および加入者ドロップを含む。「ヘッドエンド」とは、信号を回収、整理、および配給する、信号受信および処理センターである。ヘッドエンドは、衛星配送ビデオおよびオーディオプログラム、電波放送テレビ局信号、ならびに地上マイクロ波および他の通信システムによって配送されるネットワーク供給を受信する。更に、ヘッドエンドは、スタジオで製作されたコマーシャルおよび生放送番組など、地域放送を加入者に送られる信号のパッケージに注入し得る。ヘッドエンドは信号の出力レベルを制御し、所望でない帯域外信号を抑止する、信号処理機器を含む。典型的な信号処理機器は、ヘテロダイン方式プロセッサまたは復調器−変調器対を含む。ヘッドエンドは、受信信号を別々の無線周波数（ＲＦ）搬送波に変調し、それらを結合してケーブルシステム上で送信する。「トランクシステム」とは、ヘッドエンドから地域内の多くの配給点へと信号を運ぶＣＡＴＶネットワークの主要幹線である。現代のトランクシステムは、典型的に、信号の減衰を補償するようにラインに沿って定期的に間隔をあけられた中継増幅器を有する同軸ケーブルおよび光ファイバーの組合せを含む。光ファイバーおよび同軸ケーブルを利用するこのような現代のトランクシステムは、ハイブリッド「ファイバ／同軸」システムまたは「ＨＦＣ」システムと呼ばれることが多い。「配信システム」は、光ファイバおよび同軸ケーブルの組合せを利用し、トランクシステムから加入者へ配給するための個別の近辺(neighborhood)へ信号を配送する。ケーブルネットワークに沿った信号送信の際に固有の様々な損失および歪みを補償するために、ライン拡張増幅器がケーブルの長さに沿って特定の間隔で設置される。各増幅器は、先行するケーブルの区分の減衰損失を克服するのにちょうど十分なゲインを与誤りれる。配給ネットワークは、「フィーダ」とも呼ばれる。ＣＡＴＶおよび電気通信産業では、光ファイバを地域にできるだけ浸透させる強い願望がある。なぜなら、光ファイバはこの媒体によって運ばれる信号の低い減衰という顕著な利点を提供するからである。技術的および経済的制限によって、加入者の家庭にファイバを提供することが実現可能であることは、まだ証明されていない。現在の光ファイバおよび同軸ケーブルを含む「ファイバ浸透型」ＣＡＴＶ配信システムは、「ファイバーツゥーザ−サービング−エリア」システムまたは「ＦＴＳＡ」システムと呼ばれることが多い。「加入者ドロップ」は、個別の７５Ωの同軸ケーブルラインを加入者のテレビセットまたは加入者の端末へ供給する配信システム内のタップであり、「加入者家屋機器」または「顧客家屋機器」（「ＣＰＥ」）と呼ばれることが多い。タップは、加入者家屋直前の最終サービス点であるので、チャネル承認回路がタップ内に設置され、スクランブルした番組または割り増し料金(premium)番組へのアクセスを制御する。ケーブル配信システムは、テレビ信号およびラジオ信号を「下流」方向（すなわち、「順」経路とも呼ばれる、中央ヘッドエンドロケーションから複数の加入者ロケーションへ）のみに配給するように元来設計されていた。よって、多くの古いケーブルシステムの、増幅器および補償ネットワークを含む構成機器は、典型的に信号を順方向にのみ配送するように適応されている。「下流」送信に対して、典型的なＣＡＴＶシステムは一連のビデオチャネルを提供する。このビデオチャネルは、帯域幅が各々６ＭＨｚであり、周波数スペクトルの５０ＭＨｚから５５０ＭＨｚ領域内で順帯域にわたって周波数分割多重化されている。ファイバが、ファイバ／同軸およびＦＴＳＡ構成でサービングエリアにより深く浸透することにより、同軸部分の帯域幅は増加することが予想される。ペイパービューサービスおよび他の双方向テレビ用途の出現は、加入者ロケーションからヘッドエンドに戻る信号の送信も提供する双方向性または「二方向」ケーブルシステムの発展を刺激した。これは、「上流」方向、または「逆」経路と呼ばれることが多い。この技術は、ケーブルオペレータがインパルスペイパービュー（ＩＰＰＶ）などの多数の双方向加入者サービスをネットワーク上で提供することができるようにした。多くのＣＡＴＶシステムでは、５ＭＨｚから３０ＭＨｚの信号の帯域が逆経路信号用に用いられる。従来の樹枝状(tree and branch)ケーブルネットワークにおいて、下流信号の共通のセットがネットワーク内の各加入者宅へ配給される。１つの加入者からヘッドエンドに向かって流れる上流信号は、近辺を供給する配給ケーブルのセグメントにおける他の上流加入者宅の全てを通過する。現在のＦＴＳＡシステムは、ケーブルネットワークの加入者ベースを約１２５〜２５００の加入者の管理可能なサービングエリアに分割することによって、逆方向への信号通信を容易にする。これによって、より小さなグループの加入者に対する制限された逆帯域周波数範囲が再使用できる。ヘッドエンドは、スター構成(star configuration)の中央ハブとして機能し、ファイバノードで終わる光通信経路によってサービングエリアが中央ハブと結合される。ファイバノードは、各サービングエリアのフィーダおよびドロップの同軸ケーブル配給サブネットワーク上でサービングエリアの加入者に接続される。ＦＴＳＡ構成において、順方向の信号のいくつか（例えば、テレビ番組信号）は、各サービングエリアで同一であり、よって同一の加入者サービスが全ての加入者に提供される。逆方向において、この構成は特定のサービングエリアに制限された周波数の独立スペクトルを提供する。よって、ＦＴＳＡアーキテクチャは、周波数スペクトルの逆部分の帯域幅を、サービングエリアの数だけ増加させる利点を提供する。国中のＣＡＴＶシステムにおける光ファイバ技術が拡大する一方である展開によって、ケーブルオペレータがケーブルネットワーク上での全く新しい双方型サービスを提供することを目指すようになった。特定の関心である領域の１つは、電話通信サービスである。最近の技術進歩および規制緩和によって、かつては明確であったケーブルテレビネットワークと電話ネットワークとの境界線は、相当に不明瞭になった。現在、存在するケーブル配給ネットワーク上で電話サービスを効果的に提供することができる広帯域通信システムに対して、大きな需要がある。さらに、テレビ、双方向コンピューティング、双方向ショッピング、および双方向娯楽、ならびにテレビ会議など、電話加入者に対する新しいサービスを提供するための帯域幅の増加という考えのもとに実質的な関心が電話システム操作会社によって示されている。現在の「銅」に基づく電話通信サービス（電話線に銅線を用いる事からこのように呼ばれる）は、約４ｋＨｚの帯域幅に制限されており、電話ネットワークの構造基盤に多大な変化がない限り電話会社によってこのように充実したサービスを提供することはできない。しかし、現存する通信システムは、ケーブルネットワーク上で電話信号の送信に適していることが証明されていない。例えば、ＣＡＴＶシステムは、点から点への通信を提供するために必要なスイッチング性能を有さない。ゆえに、電話信号を送信する通信システムは、電話操作会社によって操作される公衆交換電話網（「ＰＳＴＮ」）と互換性を持たなくてはならない。電話信号の輸送に有用であるためには、ＣＡＴＶネットワークは、電話信号を運ぶために商業的に実行可能な点で電話ネットワークと継ぎ目なくインタフェースすることができなくてはならない。大規模な変調またはプロトコルの変化なしに相互接続された電話システムの他の部分に伝えることができ、よって国際電話システムの一部となる信号も提供しなくてはならない。また、電話信号を送信するシステムは、一点から一点への配給（すなわち、単一の加入者から単一の加入者への配給）が可能なように構成されなくてはならない。しかし、定着した全国的な二方向ネットワークを有する電話会社とは違い、ケーブル産業は、互いに通信することが概して不可能な何千もの個別のシステムに細分化されている。代わりに、ケーブルネットワークは、単一点から複数点（すなわち、単一のヘッドエンドから複数の加入者区域への下流方向）への信号送信のために理想的に構成される。確かに、ＣＡＴＶシステムの標準的な樹枝状トポロジーは、双方向的通信サービスに必要な、各加入者ロケーションからヘッドエンドへ戻る信号を送るのに適していることが証明されていない。樹枝状ケーブル配信システムは、信号が下流方向にのみ配給される場合のケーブルおよび配給用法としては最も効果的である。ケーブル配信システムは、特に逆経路では概して非常にノイズの多い環境である。上空を通過する飛行機などの多数の共通源から、またはＣＡＴＶネットワークの典型的な逆チャネル帯域幅内である２７ＭＨｚの共通周波数で動作する市民帯（ＣＢ）ラジオから干渉信号は発生され得る。樹枝状構成の逆方向が逆ツリーのようなので、ノイズは複数の配給点から単一点であるヘッドエンドに伝播される。ＣＡＴＶネットワークの単一点から複数点への構成（樹枝状）により、電話信号の上流送信は、各加入者からのブランチ信号がヘッドエンドに向かって合併するので、多数のノイズ源に対処しなくてはならない。よって、個別のノイズの寄与の全ては、集合的に合計し、非常にノイズの多い環境およびヘッドエンドにおける通信問題を引き起こす。よって、現存する公衆交換電話網に対して互換性があり、特に逆経路においてノイズまたは他の干渉問題に敏感ではない広帯域通信システムが必要である。更に、ヘッドエンドにおいて、上流信号スペクトルを評価し、電話信号の上流送信の際にあり得る干渉信号の影響を決定する試験システムが必要である。また、電話ネットワークのヘッドエンドにおける受信器および送信器の現在の操作状況を評価することが必要である。本発明は、ヘッドエンドにおける送信装置および受信装置の調子(health)を判定する試験設備を提供することによってこれらの必要性に対処する。発明の要旨本発明は、概して双方向性電話通信を含む、ケーブル配給ネットワーク上の広帯域通信システムの試験システムに関する。広帯域通信システムは、今日の公衆交換電話網に対して互換性があり、ビデオ、データ、セキュリティ監視、および他のサービスを現在の屋内配線または機器に影響を与えることなく配送できる、統合ＣＡＴＶ／電話通信システムを提供する。広帯域通信システムは、電話ネットワークからＣＡＴＶ加入者への電話信号をケーブルネットワークの順帯域で通信し得、ＣＡＴＶ加入者から電話ネットワークへの電話信号をケーブルネットワークの逆帯域で通信する。広帯域通信システムのヘッドエンドでは、個別加入者の電話信号は、ケーブルネットワークの順帯域において周波数分割多重化（ＦＤＭ）された搬送波上で搬送される多重信号にデジタル化され得る。デジタル多重化信号は、ＣＡＴＶネットワーク順帯域のその他では使用されない部分に設置された搬送波上で変調器によって横軸有効（ＱＰＲ）変調される。ＱＰＲ信号は帯域幅が約３ＭＨｚであり、標準６ＭＨｚビデオチャネルに容易に適合するが、１対のＱＰＲ信号はケーブルラインでその他では使用されないチャネルに設置され得、約６ＭＨｚの帯域幅を利用することが理解される。強い(robust)デジタル信号を用いるシステムを形成することによって、順ＣＡＴＶ帯域の帯域幅は効率的に割り付けされ得る。システムオペレータは、新しいサービスが利用可能になったり、または古いサービスが中止になったりしたときに、この割り付けを柔軟に計画および変更することができる。加入者の電話ネットワークへの電話信号は、ＣＡＴＶシステムの逆帯域内の搬送波上でデジタル化され、個別に変調される。示された実施例にあるように、加入者ＤＳ０電話ラインは、約５０ｋＨｚ帯域幅の信号（例えば、４９．５ｋＨｚ）にＱＰＳＫ変調され、ＣＡＴＶネットワークの逆帯域上で周波数分割多重化される。個別の電話信号は、標準の時分割多重化（ＴＤＭ）電話信号に多重化され、多重化された信号は、電話ネットワークのＳＯＮＥＴポートまたはＤＳ１，ＤＳ２，またはＤＳ３フォーマット信号などの他の標準電話接続に直接結合されるように適合され得る。広帯域通信システムの試験システムの必要性は、加入者とヘッドエンドとの間の信号のスペクトル特性が予測可能ではないことから生じた。通信媒体の予測可能性が欠けていることによって、この制御不可能な信号経路上に干渉およびノイズ信号が導入される可能性が生じる。本発明によって提供される試験設備は、上流信号スペクトルを評価すること、およびヘッドエンドにおける送信装置および受信装置の調子を判定することを援助する。上流チャネルまたは上流経路とも呼ばれる選択された逆チャネルの干渉信号に対する脆弱性を判定するために、ヘッドエンドの選択された復調器に既知の試験信号と現在の逆チャネル信号との組合せを投入することが有用である。試験システムは、既知の試験信号と現在の逆チャネル信号との組合せの変調から生じる情報と選択された復調器の出力で受信されることが予測される情報とを比較し得る。選択された復調器が、試験システムによって発生された既知の試験信号を極小の歪みで検出した場合、この試験結果は復調器が適切に動作していることを示唆する。侵入試験と呼ばれるこの型の上流試験は、検出された既知の試験信号に関する歪みの量に基づいて選択された復調器の動作状態を決定する。この侵入試験は、試験中に特定の逆チャネルに対する干渉の量の証拠も提供する。例えば、逆チャネルが高いレベルの干渉と関連する場合、選択された復調器を、干渉がないかもしれない別の逆チャネルに調整し直すことが所望である。よって、試験システムはヘッドエンドにおける選択された復調器上の侵入の影響を測定することを援助する。別の型の上流試験は、上流試験信号のみを選択された復調器に導入することを含む。この試験は選択された復調器の調子を評価するのに有用である。例えば、既知の信号特性を有する上流試験信号が選択された復調器へ導入される。次に、選択された復調器による上流試験信号の検出に関する試験情報が上流試験信号の既知の特性と比較され得る。品質閾値(quality threshold)に基づいて、選択された復調器の動作状態についての判定が成され得る。この試験は、前に障害状態に陥った復調器の現在の動作状態を検査するために典型的に用いられているため、一般的に「サービス復帰(return to service)」試験と呼ばれる。重要なことに、サービス復帰試験は、選択された復調器と接続され得る上流信号経路の干渉状態についての情報を発生しない。下流試験動作について、試験システムは、ヘッドエンドにおいて選択された復調器による下流送信信号出力の品質を評価することをサポートし得る。試験システムによって受信された下流信号が所定の品質閾値を満たさない場合、選択された復調器が障害状態にあるという判定が成され得る。この判定に基づいて、欠陥復調器に対して交換ユニットが置換され得る。上流試験のために、試験システムがヘッドエンドにおける選択された復調器の動作状態を、上流試験信号を発生するための擬似ランダムビットシーケンス（ＰＲＢＳ）パターン（または他のデータシーケンス）などの所定のデータパターンによって搬送波を変調することによって評価する。上流信号は、検出された上流試験信号を出力することによって応答する選択された復調器へと送信される。試験システムは検出された上流試験信号と既知のデータパターンとを比較して、選択された復調器の動作状態を評価することをサポートする誤り測定値を発生する。これらの誤り測定値に基づいて、各復調器の動作の記録を収容するデータベースが更新され得る。下流試験のために、試験システムは、選択された変調器によって生成された下流試験信号の受信に応答し、ヘッドエンドにおいて、選択された変調器の動作状態を評価する。試験システムは、下流試験信号に応答して、検知された下流試験信号を出力する。次に、試験システムは検知された下流試験信号の情報に基づいて誤り測定(error measurement)を指揮し、選択された変調器の動作状態の評価をサポートする。ヘッドエンドにおける変調器の動作状態の記録を含むデータベースは、これらの誤り測定に基づいて更新され得る。上流試験および下流試験についての測定結果は、概して誤り秒の数、つまり誤りの発生した秒数、所定の試験間隔におけるビット誤りの数、およびビット誤り率（ＢＥＲ）によって定義される。ＢＥＲは、データストリーム内の全ビット数に対する誤りビットの数の率によって定義され得る。公知のビットシーケンスの生成に基づいて、公知のデータシーケンスを受け取られたデータシーケンスと比較することによって、試験動作の間に誤りが検知され得る。誤りカウントが所定の時間周期内で所定の閾値を超える場合、障害状況(fault condition)が存在すると判定され得る。例えば、上流試験について、対応する上流チャネルは過度にノイジー(noisy)であり得るか、または試験下にある選択された復調器は故障している。下流試験について、超過した誤りカウントまたは誤り率は、試験下にある変調器が故障していることを示す。誤りカウントまたは誤り率が許容可能である場合、復調器または変調器を保護モジュールと交換するもしくはこれらのユニットの１つを再調整する必要はない。一方で、誤りカウントが所定の閾値を超過しているという判定に応答して、訂正活動(corrective action)が必要となり得る。要するに、本発明が提供する試験システムは、２つの主要な試験機能をサポートする。その機能とは、（１）ヘッドエンドの変調器および復調器等の、広帯域通信システムのヘッドエンドに配置された機器の動作状態を試験すること、および（２）上流ＲＦチャネルまたは経路のステイタスおよび可用性を判定するためのデータを収集することである。上流ＲＦ経路の評価は、ヘッドエンドにある機器に基づく通信チャネルの測定である。換言すると、本発明は、上流ＲＦ経路における侵入(ingress)等の干渉の影響を測定するという利点を提供する。上記を鑑みて、本発明の目的は、広帯域双方向通信システムのヘッドエンドの動作状態を評価するための試験システムを提供することである。本発明の別の目的は、試験周期の間の選択されたチャネルについての干渉の量に基づいて、上流経路とも呼ばれる逆方向チャネル(reverse channel)の状態および可用性を判定する侵入試験を指揮する、試験システムを提供することである。本発明の別の目的は、広帯域通信システムのヘッドエンドの選択された復調器を試験するための上流試験信号を生成する試験システムを提供することである。本発明の更に別の目的は、広帯域通信システムの選択された変調器を試験するための下流試験信号を受信する試験システムを提供することである。本発明の、これらおよび他の目的、特徴および利点は、添付の図面および請求の範囲と共に以下の詳細な説明を読むことで、よりよく且つより充分に理解される。図面の簡単な説明図１は、広帯域電話システム(broadband telephony system)のシステムブロック図である。図２は、電話ネットワークに接続された、図１に示した広帯域通信システムのある実施形態のシステムブロック図である。図３Ａは、典型的な分割ＣＡＴＶシステム(split CATV system)の、順方向および逆方向信号伝達帯域(signaling band)を示す周波数割り付けを示す図である。図３Ｂは、図２に示した広帯域通信システムの周波数割り付けを示す図である。図３Ｃは、広帯域通信システムの異なる実施形態の周波数割り付けを示す図である。図４は、図２に示したシステムの、電話ネットワーク−ＣＡＴＶネットワーク入力インターフェースの詳細なブロック図である。図５は、図２に示したシステムの、電話ネットワーク−ＣＡＴＶネットワーク出力インターフェースの詳細なブロック図である。図６は、ＣＡＴＶネットワークを介して電話ネットワークから電話信号を受信し、ＣＡＴＶネットワークを介して電話信号を電話ネットワークに送信する電話端末の詳細なブロック図である。図７は、広帯域通信システムのある実施形態に従って構築された、ヘッドエンドインターフェースユニット（ＨＩＵ）のブロック図である。図８は、広帯域通信システムのある実施形態に従って構築された、カスタマーインターフェースユニット（ＣＩＵ）の詳細なブロック図である。図９は、図７および図８のＨＩＵおよびＣＩＵの間の通信データリンクを示すブロック図である。図１０Ａは、広帯域通信システムで利用される上流経路信号のある実施形態の、フレーミングプロトコル(framing protocol)またはデータフォーマットの図である。図１０Ｂは、広帯域通信システムのある実施形態で利用される下流経路信号の、フレーミングプロトコルまたはデータフォーマット（マルチフレーム）の図である。図１０Ｃは、広帯域通信システムのある実施形態で利用される下流経路信号の、フレーミングプロトコルまたはデータフォーマット（サブフレーム）の図である。図１１は、逆方向チャネルにおけるダイナミックな帯域幅割り付けおよび周波数割り当てのために、図７および図８のＨＩＵおよびＣＩＵ内で実行される方法を示す。図１２は、呼び出し側が通信を操作するために、図７および図８のＨＩＵおよびＣＩＵ内で実行される方法を示す。図１３は、本発明の実施形態のための動作環境を示すブロック図である。図１４は、本発明の試験モジュールの好適な実施形態を示すブロック図である。図１５は、本発明の実施形態のための上流試験を指揮するプロセスのためのステップを示す論理フロー図である。図１６は、本発明の実施形態のための下流試験を指揮するプロセスのためのステップを示す論理フロー図である。図１７は、本発明の実施形態のための異なる下流試験を指揮するプロセスのためのステップを示す論理フロー図である。図１８は、本発明の実施形態の上流受信器モジュールの、試験および保護をサポートするスイッチングシステムを示すブロック図である。詳細な説明本発明は、大規模なスイッチング機器およびそのようなシステムの再設計を必要とせずに効率的な様態でＣＡＴＶシステムを利用することにより、デジタル通信、電話および電話関連サービスを含む広帯域通信システムのための試験機器を提供する。広帯域通信システムには２種類の電話コールがあり、一方は入来コール(incoming call)であり、他方は送出コール(outgoing call)である。これらの種類のコールの組み合わせにより、別の電話セットとの間のおよびＣＡＴＶネットワーク加入者との間の全ての必要な接続が為され得る。加入者はＣＡＴＶネットワークシステム内で別の加入者を呼び出し（に呼び出され）得るか、電話ネットワーク内のローカルエリア内のローカル電話セットを呼び出し（に呼び出され）得るか、または長距離および国際電話システムへのインターフェースへの電話ネットワークを呼び出し（に呼び出され）得る。一般に「くぎ付け(nailed-up)」構成として説明される１：１の構成について、入来コールは、コールがＣＡＴＶネットワークに属する加入者のグループ内の１人に向けられていると認識する電話ネットワークによって、ＣＡＴＶネットワークの特定の加入者に向けられる。次にコールは、電話ネットワークによって、加入者に割り当てられたタイムスロット(time slot)内でＣＡＴＶネットワークに結合されたＯＣ−１または他の標準電話信号へとスイッチされる。次にＣＡＴＶネットワークのアドレシングおよび制御システムは、多重化された情報をデコードし、それを特定の加入者に割り当てられた順方向マルチプレックス内で周波数および時間位置へと変換(translate)する。アドレシングおよび制御システムはさらに、加入者の機器を鳴らすか、または入来コールの加入者に警告するための必要な制御を提供する。電話ネットワークおよびＣＡＴＶネットワークは、１つのパーティーにより「オンフック(on hook)」信号、またはメッセージデータパターン等のエンド等の、通信が完了したことを表示する別の信号が表示されるまで接続を維持する。接続を維持するとはつまり、電話ネットワークは呼び出されたパーティーのデータパケットを、標準電話信号内の割り当てられたＤＳ０位置内に配置し続け、広帯域通信システムはそれらを、特定の加入者に向けられた順方向マルチプレックス内のロケーションおよび周波数へと変換し続けることである。送出コールについて、電話ネットワークは、データパケットがＣＡＴＶネットワークの特定の始発加入者に属するものであることを、標準電話信号内のＤＳ０位置から認識する。これが割り当てられた位置であり、ＣＡＴＶシステムは、復調器に入力されるどんな搬送波周波数上のデータも、逆方向マルチプレックス内の割り当てられた位置に変換する。従って、送出コールについて、電話ネットワークは、標準電話信号を個別のＤＳ０信号のグループとみなし、それの逆方向マルチプレックス内における位置が始発加入者を識別する。本発明は、１：Ｎ構成としても知られる「集中」構成をサポートし、入来コールおよび送出コールの通信をサポートし得るということが理解される。ここで図１に、本発明についての動作環境を規定する広帯域通信システムを示す。本発明は概して、広帯域通信システムの選択された構成要素の評価を行なう試験設備に向けられている。広帯域通信システムを電話信号の通信と共に説明するが、同様または同等の種類の他の信号もまた使用され得ることが明らかになる。更に、デジタル電話信号を説明する一方で、本システムではアナログ電話信号または他の種類のデジタル信号もまた通信可能である。電話ネットワークからの電話信号は、ＣＡＴＶネットワーク１２に結合され、ＣＡＴＶネットワークを渡りアドレスされた加入者家屋(subscriber premise)３０に通信される。アドレスされた加入者３０は、電話ネットワーク１０に結合されたＣＡＴＶネットワーク１２を渡り、電話信号を通信する。システムは電話ネットワーク１０の延長部分として機能し、ここで加入者は電話ネットワーク１０に対して呼び出しを行なうこと、または電話ネットワークからのコールを受け取ることができる。このサービスは、ＣＡＴＶネットワーク１２によって各加入者に提供される、従来のビデオ、オーディオ、データおよび他のサービスに付加されている。「ヘッドエンド」によって、我々は、１４等の従来の同軸ＣＡＴＶヘッドエンドに限定されることを言っているのでなく、１６等の光ファイバーノードまたは他の通信ノードを考慮している。これらのノードは、電話中央オフィス等の信号のソースからの多重化された通信信号を受信する機能およびこのような信号を広帯域ネットワークの加入者へ通信する機能を果たし得る。以下の説明から理解されるように、ＣＡＴＶヘッドエンド１４は、これらの機能をもたらすための好適な実施形態である。広帯域通信システムの実現を図１に示す。広帯域通信システムは一般にＲＦ輸送媒体とみなされるが、それは、電話信号を含むテレビ信号、ＦＭラジオ、デジタルオーディオ、ステイタスモニタリング信号、および他のサービスを輸送し得るということが理解される。システムは、入力インターフェース３２を介してＣＡＴＶネットワーク１２にインターフェースする電話ネットワーク１０を含む。ＣＡＴＶネットワーク１２はさらに、出力インターフェース３４を介して電話ネットワーク１０とインターフェースする。電話信号は、加入者家屋３０への入力インターフェース３２を介してＣＡＴＶネットワーク１２の加入者に通信される。ＣＡＴＶネットワーク１２の加入者家屋３０からの電話信号は、ＣＡＴＶネットワーク１２上を渡り、出力インターフェース３４を介して電話ネットワーク１０へと通信される。広帯域通信システムは、ＣＡＴＶネットワーク１２はその広帯域通信経路に強く、電話ネットワーク１０はその接続能力およびスイッチング能力に強いという利点を有する。ＣＡＴＶネットワーク１２は、ファイバー−サービングエリア(FTSA)アーキテクチャを有するように図示される。ヘッドエンド１４は、加入者家屋３０にある複数の加入者に配布ネットワークを介して配布されるようにＣＡＴＶプログラミングを供給する。配布ネットワークは、２０にある１つのリファレンス等、複数のサービングエリアに使用される。サービングエリアとは、互いに近位に位置する加入者のグループのことである。各サービングエリアは、約１２５世帯から約２５００世帯までの範囲の大きさのグループからなる。ヘッドエンド１４は、ファイバーノード１６で終わる光ファイバー１８を介して、スター構成で、各サービングエリアに結合される。ＣＡＴＶプログラミングおよび電話信号は、ＲＦ広帯域信号からヘッドエンド１４の光変調(light modulation)へと変換され、光ファイバー１８上を送信され、ファイバーノード１６においてＲＦ広帯域信号に変換される。信号を高めるための双方向増幅器２４および双方向ライン延長器２５を有するフィーダー２２の同軸サブネットワークは、各ファイバーノード１６からそのサービングエリア２０を介して放出される。ＲＦ広帯域信号は、最近接フィーダー２２からの信号の一部をタップ２６でタップすることにより、加入者家屋３０の各々に配布される。タップ２６は標準同軸ケーブルドロップ２８を介して加入者家屋に接続される。以上のように、ＣＡＴＶネットワークは、ヘッドエンド１４から加入者家屋３０の各々への広帯域通信経路を提供する。加入者家屋３０の数は数千のうちの数百に達し得る。広帯域通信システムのある実施形態には、ファイバーノード１６に結合された入力インターフェース３２およびヘッドエンド１４に結合された出力インターフェース３４を示したが、ＲＦ電話信号の挿入および抽出がこの単一のアーキテクチャに制限される必要のないことは明らかである。入力インターフェース３２および出力インターフェース３８（点線に示す）の両方が、ファイバーノード１６で接続され得る。あるいは、入力インターフェース３６（点線に示す）および出力インターフェース３４の両方が、ヘッドエンド１４に結合され得る。スター構成に順応しないケーブルアーキテクチャについて、一般には、ＲＦ電話信号をヘッドエンドにおいて挿入し、それらをヘッドエンドにおいてシステムから抽出するのが最も有利である。好適な実施形態について、電話インターフェースの送信および受信はヘッドエンドまたはファイバーノードのいずれかで行われる。入力および出力インターフェース３２および３４は、電話信号を一方向に挿入し、電話信号を他方向に抽出する容易な方法を生み出す。電話信号は、ネットワーク内の様々なポイントにおいて他のプログラミングと同じ様態で、ＣＡＴＶネットワーク１２から挿入または抽出され得る互換ＲＦ信号に変換される。ＣＡＴＶネットワーク１２上でのＲＦ電話信号と以前のＲＦ信号との互換性のために、他の信号への干渉を伴わないネットワーク上の明白な様式で送信が可能になる理論的に、ＣＡＴＶネットワーク１２によって提供される広帯域通信経路は双方向であり、そのため情報はそれぞれの方向に通過可能である。しかし、たいていのネットワークに存在する慣例および単ポイント−多ポイント性質のために、逆方向経路、つまり加入者家屋３０から開始されヘッドエンド１４へと通信される通信は更にずっと制限される。通常、逆方向増幅器２５は、ＣＡＴＶスペクトルを周波数に基づいて順方向および逆方向経路へと分離するダイプレクサ(diple xer)に接続される。図２に、電話ネットワークへの延長部分として構成された広帯域通信システムの実現を示す。電話ネットワーク１０への接続のために、クラス５スイッチ４１が使用される。スイッチ４１は、スイッチをローカルエリア、国家、国際呼び出しグリッドへと統合する、従来のローカル、トランクおよび相互接続信号を操作するための適切な回路を有する。スイッチ４１は、任意の複数の入力から任意の複数の出力へとスイッチし得る、クロスポイントのスイッチングネットワークを有する。特に、スイッチ４１はＤＳ１フォーマットインターフェースを提供する機器を有する。当業者には公知のように、「ＤＳ０」信号は、ボイス、データ、オーディオ等に使用され得る６４ｋｂ／ｓデジタルチャネルに対応する、標準電話フォーマットである。従って単一のＤＳ０電話信号は、単一の電話変換とみなされる。同様に、「ＤＳ１」信号は、２４ＤＳ０チャネルを含む１．５４４Ｍｂ／ｓデジタルチャネルに対応する。標準デジタル電話フォーマットのビットレートの概要およびその相互関係については次に示す表１を参照。更に、スイッチ４１は、ＤＳ１信号を送出ポイントへと送られ得る複数のＤＳ０信号へとデマルチプレクスする手段を有する。システムは、入力インターフェース３２で複数のＤＳ１チャネルを受け取り、且つそれらをＣＡＴＶネットワーク１２を渡り加入者家屋３０へと接続する順方向経路を使用する。加入者家屋３０は、電話信号を、ＣＡＴＶネットワーク１２を渡り出力インターフェース３４へと送信する。出力インターフェース３４は、それらを同数のＤＳ１信号チャネルへと変換し、スイッチ４１へと送信する。スイッチ４１が入力インターフェース３２および出力インターフェース３４近傍に位置する場合、それらは直接結合され得る。それとは異なり、ヘッドエンドまたはファイバーノードがクラス５スイッチの近傍に位置しないという最も一般的なケースでは、スイッチ４１とインターフェース３２および３４とを接続するのに光ファイバーリンクが使用され得る。ファイバーオプティック送信器４３が、順方向に、複数のＤＳ１電話信号を光信号へと変換し、それをファイバーオプティック受信器４５に送信する。ファイバーオプティック受信器４５は、光信号をＤＳ１フォーマット電話信号へと変換する。同様に、逆方向経路内のファイバーオプティック送信器４９が送出ＤＳ１電話信号を光信号へと変換し、光信号はファイバーオプティック受信器４７によって受信され、ＤＳ１電話フォーマット信号に変換される。ＤＳ１電話信号フォーマットは、標準電話フォーマットであるために選択された。変換および送信を行う従来の光リンクは送信器４３、４９および光受信器４５、４７のために、容易に利用可能である。各ＤＳ１信号が、６４ｋｂ／秒ディジタルデータチャネルの群であると考誤りれ得る最高２４のＤＳ０チャネルを含み得る場合、システムはこの双方向通信モードを用いる。６４ｋｂ／秒チャネルは、音声、データ、オーディオ（音楽、格納された情報）などのために用いられ得る。電話タイプの信号用の１：１構造の場合、接続されたＤＳ１リンクからの各ＤＳ０チャネルは特定の加入者に宛てられて特定の加入者に関連づけられる。この開示された実施形態は、広帯域システム順方向経路内の選択されたＤＳ０下流チャネル内において、着信電話信号を下流に送信することにより、接続されたＤＳ１リンク内の各ＤＳ０信号から特定の加入者までのトランスポートを行うことを提供し、発信電話信号用の広帯域システム逆方向経路内において上記加入者に割り当てられた、対応するＤＳ０上流チャネルを有する。加入者から受信したＤＳ０信号は、次いで、発信信号用のＤＳ１リンク内の対応するＤＳ０時間スロットにルーティングされる。このことは、スイッチ４１が、ローカル、トランク、または相互接続コーリングポイントのいずれかを、順方向経路内のＤＳ０チャネルのいずれかに接続し、それに関連する、逆方向経路内のＤＳ０チャネルを同一のローカル、トランクまたは相互接続ポイントに接続して、通信経路を完成させることを可能にする。加入者３０の各々が、クラス５のスイッチ４１に直接接続された別のＤＳ０加入者として現れる。ＣＡＴＶネットワーク１２の配信システムは、スイッチ４１に対して透明であり、更なる通信、情報、または広帯域通信システムへの接続を必要としない。図３Ａは、アメリカ合衆国内の導入された分割帯域ＣＡＴＶネットワークの多くにおける、典型的な周波数割り当てを示す。システムオペレータの収入（reve nues）を発生させるプログラミングに用いられる周波数は、５０ＭＨｚ〜約５５０ＭＨｚの順方向帯域内で搬送される。５５０ＭＨｚを越える周波数は、現在用いられていないが、現在約１ＧＨｚにまで延びていると考誤りれている、この未使用の順方向帯域において追加のサービスを提供することに対する関心が増加している。従来、順方向帯域は、各々が６ＭＨｚの帯域幅を有する、順方向帯域に亘って周波数分割多重化された一連のビデオチャネルを含む。典型的なＣＡＴＶスペクトルは、順方向帯域と組み合わせて、約５〜３０ＭＨｚの逆方向帯域を含む。これらの周波数は、加入者からヘッドエンドに戻る信号に割り当てられている。広帯域通信システムは、加入者家屋への電話信号がスペクトルの順方向帯域内において通信され、加入者家屋からの電話信号がＣＡＴＶシステムの逆方向帯域内において通信されるシステムを提供する。図３Ｂに見られるように、広帯域通信システムは、順方向帯域内において複数の周波数分割多重化搬送波を利用することにより、電話信号を加入者に通信する。図示する実施形態において、約３ＭＨｚの７つのチャネルが、電話ネットワーク１０からの着信電話信号を搬送するために用いられている。各順方向チャネルは、変調がＤＳ０電話信号を含むディジタルデータストリームとして起こる場合の、ＱＰＲ変調搬送波である。逆方向帯域信号の各々は、約５０ｋＨｚ（好適には４９．５ｋＨｚ）の帯域幅を有する。これは、周波数スペクトル内において異なる周波数分割多重化位置に容易に位置づけられるに十分狭い。変調器は、周波数に対して敏感であり、システム上のトラフィック、ノイズ、チャネル状態、および使用時間に基づいて周波数を再割り当てし得る。４９．５ｋＨｚ幅の搬送波は、これに対する空間がある位置であれば、逆方向帯域のどこにでも位置づけられ得る。さらに、このようなシステムは、個々の電話信号以外の用途のために、帯域幅により拡張可能である。例えば、特定の加入者が４９．５ｋＨｚよりも広い帯域幅のリターン経路を必要とする場合、帯域幅は、システムを完全に再構築することなく、この用途のために容易に割り当てられ得る。このような用途は、高速データ送信、小さい中央局用のトランク接続、電話ネットワークからのビデオサービス、および非標準帯域幅を必要とする他の用途を含む。上記を鑑みると、広帯域通信システムは、効率的に逆方向帯域を用いること、および順方向帯域の必要な部分のみを用いることが理解される。加入者へのディジタルおよび電話サービスを可能にするため、および順方向または逆方向信号がＣＡＴＶ帯域のどこにでも位置づけられることを可能にするロバスト信号送信方法を提供するために、ディジタルＱＰＲおよびＱＰＳＫ変調が用いられている。図３Ｃは、広帯域通信システムの別の実施形態において実行される分割帯域ＣＡＴＶネットワークのための別の周波数割り当てを示す。上述した実施形態におけるように、システムオペレータの収入を発生させるテレビプログラミングのために用いられる周波数は、約５０ＭＨｚ以上の順方向帯域において生成される。図３Ｃのスペクトルは、約５ＭＨｚから約３０ＭＨｚまでの逆方向帯域を含む。５〜３０ＭＨｚの帯域は、４９．５ｋＨｚの上流チャネルまたはＵＰ１、ＵＰ２、．．．ＵＰ３８８と示されているサブバンド内でＱＰＳＫ変調された３８８個のＤＳ０という形態の上流電話信号のために用いられる。各上流チャネルＵＰｎは、１個のＤＳ０を搬送する。従って、３８８個のＤＳ０を収容するためには、３８８個のＱＰＳＫ搬送波またはチャネルが必要である。上流チャネルＵＰｎの各々は、４９．５ｋＨｚの帯域幅を消費する。図３Ｃは、上流搬送波の各対間の空間を示しているが、上流搬送波は、幅４９．５ｋＨｚであって、中心間の間隔が４９．５ｋＨｚであることが理解される。換言すると、広帯域通信システムのこの実施形態の場合には、上流搬送波間のガード帯域が必要でない。図３Ｃに示す上流搬送波の代表的なセットは、上流帯域の略端部まで延び得ることが理解される。広帯域通信システムのこの実施形態により提供される通信サービスのプロバイダは、上流搬送波の割り当てのために上流帯域の全てを用いるか一部を用いるかを決定し得る。上流帯域は、最高５０４個の上流搬送波を含み得る。下流電話は、下流チャネルＤＮ１、ＬＤＮ２、．．．ＤＮ５０４内において提供され、各ＤＮはＤＳ０に対応する。一実施形態において、計２１ＭＨｚの帯域幅が３．０ＭＨｚのサブバンドで提供される。この場合７つの３．０ＭＨｚサブバンドは、ＱＰＲ変調において、７２個のＤＳ０電話信号の等価物を搬送する。下流帯域は、最高５０４個のＤＳ０電話信号を含み得る。図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃは、上流帯域とも呼ばれる、５〜３０ＭＨｚの広がりを有する逆方向帯域を示すが、当業者であれば、この割り当てられた周波数スペクトルは欧州などの、アメリカ合衆国以外の地域のために、６５ＭＨｚまで広がり得ることを認識する。さらに、下流チャネルは、５〜５５０ＭＨｚセグメント内で典型的に搬送されるテレビ信号とのコンフリクトを避けるために、５５０ＭＨｚを越える周波数範囲内にも位置づけられ得る。従って、図３Ｂおよび図３Ｃに示す別の周波数割り当ては、５０〜５５０ＭＨｚスペクトル内に下流チャネルを設けることに限られず、５５０ＭＨｚを越える周波数範囲内にこれらの下流信号を設けることを含むために拡張され得る。入力インターフェース３２の詳細なブロック図を図４に示す。入力インターフェース３２の機能は、電話信号をＱＰＲ変調ＲＦ信号に変換することであり、ＱＰＲ変調ＲＦ信号は、ＣＡＴＶシステム１２の順方向帯域で加入者に送信される。入力インターフェース３２は、光学インターフェース４０に接続され得、光学インターフェース４０は、光ファイバ受信器４５およびデマルチプレクサ４４を含む。光ファイバ受信器４５は、光信号を標準電話フォーマットのＲＦディジタル信号に変換するように動作する。デマルチプレクサ４４は、ディジタルＤＳ３電話信号を受信し、これをコンポーネントＤＳ１信号に分割する。入力インターフェース３２はマルチプレクサ４６を含み、マルチプレクサ４６は、デマルチプレクサ４４からＤＳ１信号を受け入れ、これらを、アドレシングおよび制御ユニット４２からの信号送信およびアドレシングビットと組み合わせることにより、シリアルディジタル信号を形成する。ディジタル信号の各々は、関連するＱＰＲ変調器４８によって、選択された搬送波周波数で変調される。変調器４８の出力からの電話チャネルは、従来の様式でＣＡＴＶネットワーク１２に挿入される前に、ＲＦコンバイナ５０内で共に周波数分割多重化される。図５を参照して、出力インターフェース３４をより完全に説明する。出力インターフェース３４は、逆方向帯域搬送波でＱＰＳＫ変調されたＤＳ０ディジタル信号を、電話ネットワーク１０に連結するための光学的フォーマットに変換するように機能する。出力インターフェース３４は、従来の様式で、逆方向帯域信号を抽出し、信号分割器６０で、複数のチューナ／復調器６２に振り分ける。チューナ／復調器６２の各々は、離散した周波数セグメント内のチューニングチャネルに適合される。内部プロセシングは、逆方向帯域信号の搬送波周波数のうちの１つにチューニングして、それをＤＳ０フォーマットのディジタル信号に復調する。チューナ／復調器６２のチューナは、可変または固定であり得、あるいは、逆方向スペクトルの、ある帯域のみをチューニングするように適合され得る。チューナ／復調器６２の出力は、アドレシングおよび制御ユニット６６の制御の下で、マルチプレクサ６４のグループによりＤＳ１信号のグループに集中化されたＤＳ０信号のセットである。マルチプレクサ６４はの各々は、ＤＳ０フォーマット化された信号を入力し、ＤＳ１フォーマット化された信号を光ファイバ送信器４９に出力し得る。光ファイバ送信器４９において、ＤＳ１信号は、マルチプレクサ６８によって、ＤＳ３信号などの単一のディジタル電話信号に集中化され得る。単一のディジタル電話信号は、光送信器７０に入力される。光送信器７０は、ＲＦ信号を光に変換し、その結果、電話ネットワークの光ファイバが光を送信する。加入者家屋３０におけるシステム機器の詳細なブロック図を、図６に示す。図３Ｃおよび図６を参照すると、加入者は概してＣＡＴＶビデオまたは他のサービスを維持することを望み、この目的のためにＣＡＴＶドロップ回線２８とテレビ受像機８８との間に接続されたＣＡＴＶ端末８４を有する。ＣＡＴＶ端末は、ＣＡＴＶ同軸サブネットワークフィーダの１つからのドロップ２８に連結された分割器／コンバイナ／ダイプレクサ８０に接続されている。現在記載している広帯域通信システムは従来のＣＡＴＶプログラミングおよび周波数割り当てに干渉することもこれらに置き換わることもないため、ＣＡＴＶ端末８４は概して、導入された端末ベースの動作を修正することも変更することもなく用いられ得る。システムオペレータは、その配信ネットワーク動作を変更する必要も再構築する必要もなく、新しい電話サービスは、導入されているＣＡＴＶ加入者端末ベースと互換性を有する。広帯域通信サービスは、「カスタマーインターフェースユニット」８２とも呼ばれる電話端末を、分割器／コンバイナ／ダイプレクサ８０と電話機器８６との間に連結することにより提供される。カスタマーインターフェースユニット８２は、加入者への着信電話信号を、ツイストペアワイヤ８５上で、標準電話送受話器８６により用いられ得るアナログ信号に変換する。さらに、カスタマーインターフェースユニット８２は、送受話器８６からの発信電話信号を表すアナログ信号を、ＱＰＳＫ変調に変換し、これがＣＡＴＶネットワークに連結される。標準電話送受話器８６を説明の目的で図示するが、実際には、アナログ通信の目的で電話回線に通常の様式で接続される何れの機器でもあり得る。電話端末８２は、２つの通信経路を有する。着信信号用の第１の経路は、チューナ／復調器９２、デマルチプレクサ９６、および回線カード９８を含み、発信信号用の第２の経路は、回線カード９８、マルチプレクサ８９、および変調器９４を含む。マルチプレクサ８９、チューナ／復調器９２、変調器９４、デマルチプレクサ９６、および回線カード９８は、アドレシングおよび制御ユニット（ＣＰＵ）９０の制御下にある。３ＭＨｚチャネルで受信された、ＦＤＭ搬送波で変調された着信電話信号に対して、制御ユニット９０によって、チューナ／復調器９２が、加入者に向けられた特定の呼び出し情報が搬送される搬送波をチューニングする。搬送波は、チャネル上でＱＰＲ変調された７２個のＤＳ０電話信号を有する最高７つの３ＭＨｚチャネルの１つを規定する。電話信号は、チューナ／復調器９２によって、７２個のＤＳ０電話信号を含むシリアルディジタルストリームに復調され、その後デマルチプレクサ９６に入力される。デマルチプレクサ９６は、６４ｋｂ／秒の入力速度で、加入者に割り当てられた特定のＤＳ０ディジタル電話チャネルを選択し、データを回線カード９８の入力端末に入力する。ＤＳ０ディジタルフォーマットは、音声の高質通信のために十分な帯域幅を有する音声チャネルを提供する。ＤＳ０フォーマットは、アナログ音声信号の、タイミングをとったサンプルを形成するバイトの６４ｋｂ／秒データストリームである。これは、８ｋＨｚのサンプリングレートおよび約４ｋＨｚの帯域幅で、サンプル当たり８ビット（２５６値）に定量化された音声信号を生成する。回線カード９８は、ＤＳ０フォーマットでディジタル電話信号を受信し、これを、電話送受話器８６を駆動するために、適切なアナログ電圧および信号に変換する。さらに、回線カード９８は、呼び出し音電流、端末同一性、および他の標準の機能を、制御ユニット９０の指揮の下で提供する。回線カード９８は、電話送受話器８６からアナログ電話信号を受信し、これらをディジタルＤＳ０フォーマットに変換する。ダイヤル信号および送受話器８６からの他のアドレシングおよび制御信号もまた、回線カード９８によりディジタル化される。ディジタル化された発信電話信号は、その後組み合わされて、回線カード９８によって６４ｋｂ／秒でＤＳ０フォーマットにフォーマット化され、マルチプレクサ８９を介して変調器９４に入力される。制御ユニット９０の規制下にある変調器９４は、逆方向帯域の搬送波周波数を選択し、搬送波周波数でＤＳ０電話信号をＱＰＳＫ変調する。４９．５ｋＨｚの帯域幅を有するＱＰＳＫ変調された搬送波は、分割器／コンバイナ／ダイプレクサ８０を介してＣＡＴＶネットワーク上で連結される。次に図３Ｃおよび図７を参照して、広帯域通信システムの一実施形態に従って構築されたヘッドエンドインターフェースユニット（ＨＩＵ）３０１を説明する。ＨＩＵ３０１は、ヘッドエンド１４を含む機器としての使用、または図１に示すファイバノード１６を含む機器としての使用のいずれにも適している。これらは両方とも、ＤＳ１またはＥ１フォーマットなどの標準電話フォーマットの多重化されたディジタル電話信号を受信し、このような信号を入力インターフェース３２および３６または出力インターフェース３４および３８に連結するように動作する。好適な実施形態を同軸回線ＨＩＵに関連させて延べるが、原理は、本発明の譲受人が所有する米国特許第５，２６２，８８３号に記載されるいるものなどの振幅変調（ＡＭ）方法を介して広帯域信号を通信する方法を採用する、光ファイバに基づくＨＩＵにも適用可能であることが理解される。簡単に延べると、ＨＩＵ３０１は、標準多重化電話信号を電話会社（telco）に接続し、着信電話信号を、順方向経路でＱＰＲ変調を用いて広帯域ネットワークの下流の加入者に方向づけ、加入者によって選ばれたサービスレベルまたは特徴と同等のサービスレベルまたは特徴を有する逆方向経路スペクトル内の１以上の選択されたサブバンド内の、広帯域ネットワーク上流の加入者からの発信電話信号を、受信するように動作する。図７に示すＨＩＵ３０１は、ディジタル信号を、図４に示すアドレスおよび制御ユニット４２に対応する中央処理装置（ＣＰＵ）３０８と共に動作するディジタルバス３０５に供給するディジタル回線カード３０３の使用を含む。ＨＩＵ３０１は、電話ネットワーク１０または、ＤＳ２またはＤＳ３などの、より高レベルの多重化を扱うことができる、より高レベルのマルチプレクサ／デマルチプレクサに接続されるために、複数のＤＳ１回線カード３０３ａ、．．．３０３ｎを含む。各ＤＳ１回線カード３０３は、本明細書において参考のため援用され本明細書の一部とされる、ＡＮＳＩＤｏｃ．Ｔ１．４０３（１９８９年バージョン）と互換性を有するインターフェースを提供する。各回線カード３０３は、ディジタルバス３０５に連結されているディジタル出力信号を供給する。バスは、回線カード３０３を接続し、回線カードと以下に延べる順方向および逆方向経路変調器との間で信号をルーティングするように動作する。ディジタルバス３０５は好適には、共通バスではなく、一連のポイントツーポイントリンクとして作動される。ＣＰＵ３０８は、特定の電話発着回線間の割り当てられた関係を、逆方向経路および順方向経路内での予め決められた搬送波割り当てにより制御し、逆方向経路内のノイズレベルをモニタし、加入者の特徴などと同等の逆方向経路内にＤＳ０チャネルを割り当てるように動作する。ＣＰＵメッセージは、バックプレーン３０５のシリアルバス内の時間スロット割り当てにより扱われる。好適なＣＰＵ３０８は、内蔵メモリ（ＤＲＡＭ）コントローラを備えたＭｏｔｏｒｏｌａ６８３６０、３２ビットマイクロプロセッサであり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に動作可能に接続されている。好適なＣＰＵの詳細は、製造会社により供給されている文献に記載されている。さらに図７を参照すると、バス３０５は、ＣＰＵ３０８と、複数の順方向チャネル変調器３２０および逆方向チャネル復調器３３０の各々との間の通信経路を提供する。バス３０５は、オフフック、オンフック、使用中、呼び出し中、およびセキュリティステータスなどの、電話回線に関連するステータス情報を通信し得る。加入者の電話および関連するｔｅｌｃｏの回線の、特定のステータス状況に関連するビットが含まれ、ディジタル化された電話信号と組み合わされ、以下に延べるようにＣＩＵ４００に送信される。開示する実施形態において、ＨＩＵ３０１は、複数の順方向チャネル変調器３２０ａ．．．３２０ｎと、複数の逆方向チャネル復調器３３０ａ．．．３３０ｍとを含む。順方向変調器３２０は、発信電話信号を順方向スペクトル内の広帯域ネットワークに連結し、逆方向チャネル復調器は、逆方向スペクトル内のＣＩＵからの電話信号を広帯域ネットワークを介して受信する。順方向チャネル変調器３２０の各々は、順方向チャネル変調器からのＲＦ信号を組み合わせるように動作するコンバイナ３２２に接続されており、出力を広帯域通信ネットワークに供給する。多方向分割器３４０は、広帯域通信ネットワークにコピーされる。多方向分割器に接続された広帯域通信ネットワーク（図示せず）は、同軸ケーブルネットワークであり得るか、または当業者に公知の様式で広帯域信号を搬送するために振幅変調された追加の光ファイバリンクであり得る。同軸ケーブルネットワークにおける実行の場合、ダイプレクサは、信号を多方向分割器３４０に且つコンバイナ３２２からルーティングするために広帯域通信ネットワークに接続され得る。対照的に、光ファイバにおける実行の場合、レーザ送信器および受信器は一方向機器であるため、ダイプレックスフィルタは不要である。光ファイバにおける実行の場合、コンバイナ３２２の出力がレーザ送信器を駆動し、ファイバ受信器の出力が多方向分割器３４０をフィードする。さらに図７を参照すると、ＨＩＵ３０１はさらに、多方向分割器３４０からの信号を受信するように接続された複数の逆方向チャネル復調器３３０ａ．．．３３０ｍを含む。上流電話信号用の逆方向スペクトル内に割り当てられた、可能性のある周波数の各々について、別個の逆方向チャネル復調器が設けられている。図８は、広帯域通信システムの別の実施形態に従って構成された、周波数に敏感なカスタマーインタフェースユニットまたはＣＩＵ４００のを示す。図３Ｃおよび図８を参照して、ＣＩＵ４００は、電話端末８２に関して上で説明されたのと同じ様式で使用され、図６に関して説明された基本構成要素と同じ基本構成要素を含む。但し、以下に説明するように、ある特定の相違点がある。ＣＩＵ４００は、例えば、単一回線電話サービス、多重回線通信電話サービス、ＩＳＤＮサービス、データ通信サービス、ＥＴＨＥＲＮＥＴのようなローカルまたはワイドエリアデータ通信ネットワークなどの、加入者により加入され得る選択可能な帯域幅特徴またはサービスとともに利用するために特に適合される。選択可能なオンデマンドサービスを実現し、且つ、そのようなサービスのための様々な帯域幅に適応するために、ＣＩＵ４００は、図６に示される回線カード９８と基本的に同じように構成される１つ以上の回線カード９８’を含む。これらの代替の回線カード９８’は、接続されるサービスの性質に依存して、様々なタイプのものである。例えば、９８’ａの回線カードは、当業者に公知のチップ（Ｔ）およびリング（Ｒ）を含む従来の２本の線からなる撚り対線の銅接続を含む２つの従来の音声帯域（voice grade）電話回線４０２ａ、４０２ｂに適合される。一方、回線カード９８’ｂは、ＩＳＤＮに適合され、標準のＩＳＤＮコネクタを含む。ローカルエリアネットワークデータ通信（例えば、ＥＴＨＥＲＮＥＴ）、セキュリティモニタリングシステム、ビデオ遠隔会議などの他のタイプのカスタマーデータサービスの接続のために、他のタイプの回線カード９８’ｎが提供され得る。従って、回線カード９８’が、カスタマーのために提供される特定のタイプのデータサービスに適したコネクタを含むことが理解される。例えば、セキュリティアラームネットワークへの接続のために構成された回線カードは、カスタマーのアラームシステムネットワークへの接続のための互換性のある物理的コネクタを含み、データを、アラームシステムネットワークから、上流の通信のために与誤りれる６４ｋｂｐｓのデジタルデータストリームに変換するための回路を含む。標準の電話回線カード９８’ａは、音声帯域電話回線４０２上の信号を受け取り、これらの信号を、デジタル化のために、コーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣ）４０７に連結するように適合される加入者回線インタフェース回路（ＳＬＩＣ）４０５を含む。並列接続された多数の加入者電話が所定の電話回線にアクセスし得るように、音声帯域電話回線４０２は、加入者の家庭用配線ネットワークに連結され得る。ＣＯＤＥＣ４０７は、音声帯域電話回線をデジタル化して、６４ｋｂｐｓのシリアルデジタルデータにするように動作する。ＣＯＤＥＣ４０７の出力は、デジタルシリアルデータを含み、このデジタルシリアルデータは、図６に示される実施形態のアドレスおよび制御ユニット９０に対応する容量で機能する制御ＣＰＵ４１０からのコマンドに応答して出力される。９８’ｂなどのＩＳＤＮが可能な回線カードは、ＳＬＩＣ回路が適切なＩＳＤＮ接続を提供するように動作すること以外は、回線カード９８’ａと実質的に同一である。但し、この回線カードでも、ＳＬＩＣ回路は、２つの６４ｋｂｐｓのデジタルデータストリームを出力として与える。回線カード９８’に主として必要とされることは、カスタマーデータのための適切な物理的接続を、標準の出力ポートまたはコネクタの形態で提供し、且つ、ＣＰＵ４１０からのコマンドに応答して、デジタルデータストリームを出力として提供することである。さらに、カスタマーに提供されるサービスの特定のタイプに依存して、任意の所定のカスタマーの家屋に、複数の回線カードが設けられてもよい。要求に応じた、選択されたサービスの提供を可能にするために、任意の所定のＣＩＵ４００で提供されるサービスの性質が、予め同定されていなければならず、且つ、電話ネットワークインタフェースとして利用されるＨＩＵ３０１内のメモリに予め格納されていなければならないことが理解される。選択されたＣＩＵで加入者からのサービスの要求、もしくはネットワーク外部からの加入者へのサービスの入力の要求のいずれか、加入者がオフフックになるなどのステータス信号、または、入力回線上呼び出し状態に応答して、システムは、選択されたサービスに対応する選択可能な可変の帯域幅を与えるために必要とされる、適切な帯域幅、ＤＳ０チャネル、逆方向チャネル、搬送波、などの選択および割り当てを行う。引き続き図８を参照して、回線カード９８’は、１つであっても多数であっても、好ましくは、様々な回線カードからの信号が適切な変調器および復調器に連結され得るように、ＣＩＵのバックプレーン４１２に接続され、ＣＰＵ４１０からの制御信号を受け取る。好適なバックプレーン４１２は、選択された回線カードにおける選択されたＣＯＤＥＣ４０７から、選択された逆方向チャネル変調器４１５に、６４ｋｂｐｓのデータをＴＤＭＡの様式で送信するように動作する４．０９６Ｍｂｐｓシリアルデジタルバスを含む。また、出力される送信については、順方向チャネル復調器４２０から、選択された回線カードにおける選択されたＣＯＤＥＣ４０７に、データを送信する第２の４．０９６Ｍｂｐｓデジタルバスが設けられる。ＣＰＵ４１０は、回線カード、逆方向チャネル変調器、および順方向チャネル復調器の選択を制御するように動作する。開示された実施形態は、並列の２本の４．０９６Ｍｂｐｓデジタルバスの使用を示しているが、単一の８．１９２Ｍｂｐｓデジタルバスもまた使用され得ることが、当業者に理解され認識される。ＣＩＵ４００のバックプレーン４１２は、回線カード９８’とＣＰＵ４１０との間で制御信号を連結する信号伝達バスをさらに含む。この信号伝達バスは、オフフック、オンフック、アラーム、ビジー、呼び出しなどの電話回線のステータスに関連するステータス信号を搬送し、これを、選択されたサービスに関連するステータス情報の一部分として含む。回線カード９８’から出力されるデータは、広帯域ネットワークへの提供のために、逆チャネル変調器４１５に与誤りれる。各回線カードは通常、ＤＳ０（６４ｋｂｐｓ）データストリームを提供し、このデータストリームは、単一の逆方向チャネル変調器４１５により、搬送波を介して逆方向経路で送信される。広帯域ネットワークから入力されるデータは、少なくとも１つの順方向チャネル復調器４２０から得られる。この順方向チャネル復調器４２０は、入力される電話信号のために使用されるＱＰＲ変調された順方向チャネル中の予め割り当てられたチャネルをモニタするように動作する。好適な順方向復調器４２０は、上記の様式で動作して、指定された下流の電話副帯域のＱＰＲ変調された順方向チャネル信号を復調し、且つ、オーバーヘッドデータの一部分として与誤りれるディレクトリチャネルおよび信号伝達チャネルをモニタする。尚、所定のレベルのサービスに必要とされる適切な帯域幅を与えるために、複数の逆方向チャネル変調器４１５ａ…４１５ｎが必要とされ得る。例えば、選択されたサービスが、４つのＤＳ０の等価物を伴う場合、４つの逆方向チャネル変調器４１５が必要とされる。さらに、各変調器４１５が周波数に敏感であり、必ずしも所定の一定の上流搬送波周波数で動作しているわけではないことが思い出される。なぜなら、上流チャネルは、加入者の必要性に応じた帯域幅の再割り当ておよびノイズレベルなどの変動する条件に応じて、且つ、動的に、割り当てられ得るからである。ＲＦ出力信号が同軸ケーブルに連結され得るように、複数の逆方向チャネル変調器４１５が、連結器４２５に接続される。連結器４２５の出力は、ダイプレクス（diplex）フィルタ４３０に接続される。ダイプレクスフィルタ４３０は、５〜３０ＭＨｚの範囲の信号を送り、加入者の同軸ケーブルドロップに接続される分割器４３２に連結する。ディレクトリチャネル、信号伝達チャネル、および下流電話ＤＳ０が、復調され得、適切な回線カードに連結され得るように、ダイプレクスフィルタ４３０はさらに、下流の信号のための選択された順方向帯域スペクトルの信号を、順方向チャネル復調器４２０に信号を送るように動作する。分割器４３２は、５〜３０ＭＨｚの逆方向チャネルにおいて、ダイプレクスフィルタ４３０からの信号を受け取ってこれらの信号を同軸ケーブルドロップに連結し、順方向周波数帯域の入力される下流の電話信号を受け取ってこれらの信号を順方向チャネル復調器４２０に連結し、さらに、加入者のテレビ機器に信号を送るように動作する。ＣＩＵ４００が、加入者の電話パンチブロックの中またはその付近に配置される、カスタマーの家屋用の別個の機器として物理的に構成され得ることが理解される。ＣＩＵ４００の好適なハウジングは、家の側面に装着するように設計される。さらに、ＣＩＵは、コンピュータ（ＣＰＵ４１０）およびそれに関連する回路を含むため、この装置は、ペイ・パー・ビュー制御、デスクランブリング（de scrambling）などの従来のＣＡＴＶ信号管理のために使用され得る。ＣＩＵの実施形態は、ＣＰＵ４１０から、分割器４３２と加入者のテレビとの間の信号回線に関連するスイッチ４３５に与誤りれる制御接続を含み得る。これにより、加入者がサービスに対する支払いができなかった場合に、プログラミング信号が加入者から切断されることが可能となる。最後に、各ＣＩＵ４００は、ネットワーク内での同定の目的のために、所定の固有のシリアル番号に関連付けられる。このシリアル番号は、好ましくは、リードオンリメモリ内部に維持される。また、特定のネットワーク構成内では、各ＣＩＵには、ＨＩＵにより、固有のアドレスが割り当てられる。ＣＩＵがサービスを要求した場合はいつでも、ＣＩＵのアドレスが、上流チャネルを介してＨＩＵに与誤りれる。アドレス情報は、アドレス情報に関連する加入者を同定し、且つ、提供されるサービスの適切な認証されたレベルを決定するために、ＨＩＵにより使用され得る。例えば、ＣＩＵに接続された電話がオフフックになると、ＣＩＵのアドレスは、オフフックステータス情報に関連して、上流チャネルを介してＨＩＵに送信され、ＨＩＵにおいて、このアドレスが受け取られ、適切なサービスレベル、ＤＳ０割り当て、周波数割り当てなどが決定される。上記の説明から、各ＣＩＵ４００が、所定のアドレス情報を含み、このアドレス情報が、加入者によりサービスが要求された場合はいつでも、または、チャネルが活性である場合には、上流の信号伝達チャネルを介してＨＩＵに送信されることが思い出される。同様に、アドレス情報は、ディレクトリチャネルを介して下流に送信され、その結果、ＣＩＵは、ＨＩＵにより命令される（commanded）上流チャネルにチューニングするか、または、ＣＩＵに接続される電話に呼び出し信号を与えることができる。ＣＩＵのＣＰＵ４１０（図８）は、順方向ディレクトリチャネルをモニタして、順方向ディレクトリチャネルにアドレス指定された入力信号の有無を調べ、且つ、順方向ディレクトリチャネル自体を同定する上流通信と、任意の関連する信号伝達情報とを、割り当てられた上流チャネルＵＰｎに与えるように動作する。好ましくは、すべてのＣＩＵからのアドレス情報および信号伝達情報は、ＨＩＵからのコマンドに応答して上流のＨＩＵに送信され、特定の上流チャネル周波数にチューニングし、且つ、アドレスおよびステータスを含む信号伝達情報を送信する。これは、実際には、特定のアドレスのＣＩＵが、ＨＩＵからのコマンドまたはポールに応答して、特定の上流チャネルを介する通信で反応する「ポーリング（polling）」動作である。しかし、広帯域通信回線が切断されているか、または、誤動作が起こると、ＣＩＵは、そのアドレスおよびステータス情報をＨＩＵに送信することができない。従って、同軸ケーブルが切断され、ＣＩＵ４００が、ＨＩＵによるポールに応答してその同定およびステータス情報を通信することができなければ、アラーム状態が示される。アラーム状態は、特定の加入者に関連するアラームステータスインジケータをその対応策が示され得るように設定させ得る。ＨＩＵが、ＨＩＵを通って経路付けされるペイロードトラフィックをモニタするためのモジュールを含み得ることが理解される。ＨＩＵのこの実施形態は、セキュリティモニタリングサービスに、適切な電話メッセージを発生して、アラーム状態に関するセキュリティーガードサービスを警告し得る。以上のことから、周波数に敏感なＣＩＵが、広帯域加入ネットワークの上流帯域中の複数の周波数副帯域における、加入者からの電話信号および他の信号を変調して、単一の音声回線、多重音声回線、ＩＳＤＮ、セキュリティモニタリングサービスなどの選択された加入者通信特徴に対応する上流帯域において、選択可能に可変の帯域幅を与えるように動作することが理解され、認識される。好適な実施形態では、帯域幅は、ＤＳ０の別個のユニットにおいて選択可能に割り当てられる。このＤＳ０の別個のユニットが組み合わされ、加入者の様々な必要性に応じて、より大きい容量のデジタルデータチャネルを与えることができることが理解される。さらに、周波数に敏感なＣＩＵは、特定の選択された副帯域のノイズレベルが所定のレベルを越えているとＨＩＵが判断すると、ＵＰＩ…ＵＰｎなどの選択された副帯域の信号を、別の周波数の別の副帯域に再割り当てするように動作することが理解される。最後に、アラーム状態、構成情報などの汎用データトランスポートを与えるためにＣＩＵ４００により使用される搬送波の各々に、１つの上流データリンクが与誤りれる。各ＣＩＵ４００には、少なくとも１つの上流周波数が割り当てられ得る。この上流周波数は、８ｋｂｐｓのオーバヘッドデータチャネルを６４ｋｂｐｓのデータチャネルと組み合わせたチャネルを含み、各上流周波数副帯域について７２ｋｂｐｓを形成する。この８ｋｂｐｓのオーバーヘッドデータチャネルは、好ましくは、加入者のアドレスと、加入者のアドレスに関連するステータス情報とを搬送する、２．６７ｋｂｐｓまたは５．３３ｋｂｐｓのいずれかのデータリンクを含む。商業的に実行可能な広帯域電話システムを実現する場合の困難な点のうちの１つは、特に逆方向において、帯域幅が制限されるという問題点である。この逆方向経路における制限された帯域幅の影響を軽減するためによく用いられる１つの方法は、ケーブルシステムをＦＴＳＡアーキテクチャで構成することである。ＦＴＳＡ構成では、上述のように、加入者ベースが、サービスエリアと呼ばれるより小さい加入者グループに分割される。これは、制限された逆方向帯域周波数範囲の再利用を可能にする。統計学的多重化技術（statistical multiplexing technique）で可能である、最大数の加入者の、ネットワークへの集中を促進するために、広帯域通信システムは、システムがＦＴＳＡ構成で構成されている場合であっても、多数の加入者が逆方向経路の周波数を共有することを可能にするように構成され得る。これは必ずしも、任意の所定の時間に、同一の逆方向周波数に割り当てられた多数の加入者の間で、そのチャネルへのアクセスを求める競合があり得ることを意味するわけではない。この問題点を解決するために、広帯域通信システムの別の実施形熊は、多数のＣＩＵが単一のＨＩＵと通信することを可能にする逆方向経路割り当ておよび競合解決機構（contention resolution scheme）を提供する。図９を参照して、好適な逆方向経路割り当ておよび競合解決機構が示され、説明される。逆方向経路割り当ておよび競合解決機構は、データリンク５９０の使用により促進される。ＨＩＵ３０１と多数のＣＩＵ４００ａ〜４００ｎとの間でのコマンド／応答輸送が、データリンク５９０を介して起こる。このデータリンク５９０は、これらの装置を連結する下流信号経路の一部分として考誤りれる。ｎが、ケーブル／電話システムにおいて任意の数の加入者にサービスする任意の数のＣＩＵであり得ることが潜在的に認識される。例えば、好適な実施形態に従って構成されるＦＴＳＡ構成では、各ＨＩＵに関連する加入者またはＣＩＵは約１２５〜約２５００ある。データリンク５９０は概して、アラームステータス、性能モニタリング統計、診断ステータス、ファームウェアダウンロード、および加入者ループ機能などの情報の輸送を与える。好ましくは、データリンク５９０は、ＨＩＵ３０１からＣＩＵ４００ａ〜４００ｎの各々に順方向、即ち下流方向にデータメッセージを搬送する１２８キロビット／秒（ｋｂｐｓ）の共通チャネルである。上で述べたように、各ＣＩＵ４００は、ネットワークの所定のアドレスに関連する。データリンク５９０により順方向に搬送されるデータメッセージのうち、特定のＣＩＵアドレスに割り当てられるのは、逆方向周波数である。従って、図９に示される例示では、ＣＩＵ４００ａ〜４００ｎは、共通の順方向データリンクチャネルがＨＩＵ３０１と通信するために割り当てられている逆方向周波数を決定するために、絶えずこの共通の順方向データリンクチャネルにチューニングするように動作する。逆方向、即ち上流方向では、データリンク５９０は、ＣＩＵ４００からＨＩＵ３１０にデータメッセージを搬送するための、各ＣＩＵに固有の２．６７または５．３３ｋｂｐのチャネルとして実現され得る。従って、データリンク５９０は、順方向ではポイント・ツー・マルチポイントであり、逆方向ではポイント・ツー・ポイントである。データリンク５９０での信号伝達は、１チャネルごとに行われ、フレーミングで搬送される４つのオーバヘッドビット（ＡＢＣＤ）によって表される。逆方向の場合、「Ａ」ビットは、オンフックおよびオフフックなどの要求される電話信号伝達を示すメッセージを搬送するために使用される。例えば、Ａ＝０は、「オンフック」状態を規定し得、Ａ＝１は、「オフフック」状態を規定し得る。「Ｄ」ビットは、ハンドシェーキングプロトコルのために使用される。具体的には、「Ｄ」ビットは、ＣＩＵ４００が現在、データリンク５９０を介してＰＣＭ音声データではなくアドレッシング情報を送っていることを示すために、ハイにセットされる。フレーミングの残りの２ビットは、この時点では規定されず、将来の使用のために残される。順方向の場合、「Ｂ」ビットは、呼び出し音（ringing cadence）などの要求される電話信号伝達を示すメッセージを搬送する。例えば、Ｂ＝０は、呼び出し活性状態を規定し得、Ｂ＝１は、呼び出し不活性状態を規定し得る。ここでも、「Ｄ」ビットは、逆方向の場合と同様に、ハンドシェーキングプロトコルのために使用される。残りの２ビットは、この時点では規定されず、将来の使用のために残される。以下、図１０Ａから図１０Ｃを参照して、広帯域通信システムの実施形態についてのフレーミングシーケンスを説明する。図１０Ａには、広帯域通信システムの実施形態で使用される、逆方向経路データのためのデータフレーミングまたはデータフォーマットが示される。逆方向経路データは、上流チャネルデータとも記載される。図１０Ａにおいて、上流チャネルデータフォーマットは、ＱＰＳＫ変調において上流に送信される信号のために使用され、６つのサブフレームを含み、６ミリ秒パターンを有する単一のスーパーフレームまたは多重フレームを形成する。各サブフレームは、電話信号データ（ＤＳ０データ）のオーバヘッドバイトおよび８バイトを含む。ＤＳ０データを含む電話信号データ部は、一般に、ＤＳ０ペイロードと呼ばれ、多重フレームにおいて４８バイトを含む。これらの４８バイトには、Ｕ−００からＵ−４７の番号が付される。最初のバイトは、上流フレームアライメント（ＵＦＡ）と呼ばれる固定データパターンであり、多重フレームの始まりを示すために使用される。具体的には、ＵＦＡは、多重フレームの最初のサブフレームの最初のオーバヘッドバイトである。２番目、４番目、５番目および６番目のサブフレームは、（１）ＡＢＣＤとして示される、チャネルに関連する監視（supervision）ビットと、（２）メッセージパケットまたはビット指向の（bit-oriented）ステータス情報を表すＨＤＬＣ逆方向チャネルデータとを含むオーバヘッドバイトを含む。逆に、第３のサブフレーム内のオーバヘッドバイトは、上流のオーバーヘッドバイトを除く、前の多重フレームのスクランブル化されたビットおよび暗号化されたビットに基づく６ビットの巡回冗長コード（ＣＲＣ）を含む。このオーバーヘッドバイトはまた、下流チャネルフレームおよびＣＲＣが正しく受け取られたかどうかを示すファーエンドブロック誤り（far end block error）（ＦＥＢＥ）ビットを含む。上流フレームアライメントバイトを除く、多重フレーム内のすべてのバイトは、好ましくは、スクランブル化される。ＤＳ０ペイロードバイトはまた、好ましくは、暗号化される。ＣＲＣ−６残存部（remainder）とも記載される６ビットＣＲＣは、関数Ｘ⁶＋Ｘ＋１により計算される。この関数は、Ｅ１電話フォーマットとともに使用されるＣＣＩＴＴＧ．７０４により規定される。このＣＲＣ計算は、データ送信の品質を評価するために使用され得る。ＣＲＣ−６残存部は、上流のオーバーヘッドバイトを除く、前の多重フレームのスクランブル化されたビットおよび暗号化されたビットについて計算される。受け取られた多重フレームについての不正確なＣＲＣ計算は、典型的には、上流、即ち逆方向チャネルのノイズと、所定の閾値を越える過剰なそのようなＣＲＣ誤りとを示す。そのようなＣＲＣ誤りの結果、搬送波周波数が別の上流チャネルに変わり得る。ＡＢＣＤとして示すチャネル関連監視ビット（channel associated supervisi on bits）は、１６通りの可能なシグナリング状態を提供する循環ビットを表している。本発明の実施形態の１つにおいて、シグナリングビットの定義は以下の通りである。ビットＡ＝１は、「オンフック」を表し、ビットＡ＝０は、「オフフック」を表し、ビットＢ＝１は、「非呼出し」を表し、ビットＢ＝０は、「呼出し」を表す。シグナリングビットが、上流方向において、オンフック、オフフックおよび呼出しステータス等の必要な電話シグナリングを示し得ることが理解されるであろう。例えば、加入者のＣＩＵとオンフックまたはオフフック信号との対応は、ＨＩＵによってサポートされるデータベースにおいて維持される特定のＣＩＵアドレスに対する特定の逆チャネル周波数の既知の対応によって決定され得る。あるいは、この関連付けを、どの特定の加入者の機器が特定のシグナリングを示しているのかを示すＨＤＬＣバイト内においてアドレス情報を提供することによって行うことが可能である。図１０Ｂは、ＱＰＲ変調において下流に送信される下流経路または順方向経路におけるデータのフォーマットまたはフレーム化を示す。このフレーム化は、ＣＲＣ演算を可能にするように８１バイトの偶数および奇数サブフレームとしてまとめられる。サブフレームを、マルチフレームまたはスーパーフレームおいて４８の倍数個にグループ化する。各サブフレーム中の最後の２バイト（７９、８０）を除いた全てのバイトをスクランブリングする。各サブフレームは、そのサブフレームのバイト０〜２３、２７〜５０および５４〜７７において７２個のペイロードバイトを有する。ペイロードバイトとも呼ばれる電話信号データバイトは暗号化され得る。「空埋め（stuff）」として示すバイト２４は、未使用スペースを埋めるための任意のビット値を有し、これらのビットはこのフレーム化フォーマットにおいて何ら重要性または意味を持たない。バイト２５および２６は、「ＤＩＲ−１」および「ＤＩＲ−２」として示すディレクトリ（directory）ビットを有する。バイト５１〜５３は、ＡＢＣＤシグナリングバイトのために、２４チャネル分のペイロードデータにつき１バイト予約されている。バイト７８は、メッセージベースのシグナリングチャネルのために予約されている。バイト８０は、フレーム位置合わせを示すための下流フレーム位置合わせパターン第１バイトのために使用される。同様に、偶数サブフレームのバイト７９について、下流フレーム位置合わせパターン第２バイトはマルチフレーム位置合わせのために使用される。奇数サブフレームのバイト７９は、２サブフレームＣＲＣブロック、即ち一対の偶数および奇数サブフレームのスクランブリングおよび暗号化されたビットについて計算される６ビットＣＲＣのために使用される。図１０Ｃは、図１０Ｂに示すマルチフレームのあるサブフレームについての、順方向または下流経路における、データのフォーマットまたはフレーム化構造を示す。周波数敏速(frequency agile)ＣＩＵは、広帯域加入ネットワークの上流帯域内の複数の周波数副帯域内の加入者からの電話信号および他の信号を変調するように動作可能であり、これにより、単一音声ライン(single voice line)、多重音声ライン(multiple voice lines)、ＩＳＤＮ、セキュリティ監視サービス等のような選択された加入者通信機能(communication feature)に見合った(commensu rate)上流帯域内の選択可能に可変な帯域幅を提供することが理解されるであろう。帯域幅は、変化する加入者のニーズに応えてより大容量のデジタルデータチャネルを提供するために組み合わされ得ることが理解されるであろうＤＳ０の離散ユニットに選択可能に割り当てられ得る。さらに、特定の選択された副帯域における検出誤り閾値が所定レベルを越えたという判定に応答して、周波数敏速ＣＩＵが、ＵＰ１．．．ＵＰｎのような選択された副帯域の信号を、別の周波数で別の副帯域に再割付けするように動作可能であることが理解されるであろう。検出誤りは、ノイズまたは他のチャネル損傷(channel impairments)の結果として生じ得る。最後に、各搬送波の上流データリンクは、警告状態(alarm condition s)、コンフィギュレーション情報等のための汎用データ移送を提供するために、ＣＩＵ４００によって利用され得る。この点について、次に図７、図８および図１１を参照して、広帯域通信システムがノイズレベルを監視し、周波数を割り当てるように動作する方法を説明する。図１１は、発信側(calling)加入者が電話のための通信および要求を開始し、機器がこれに応答して帯域幅を割り当てて上流チャネルを指定し、要求側(reque sting)ＣＩＵによって受信される下流ディレクトリチャネルにおける選択されたチャネルの同一性(identity)およびそのチャネルの信号品質の測定値等を一斉送信(broadcasting)する一連の処理を示すフローチャートである。この処理はステップ６０１から始まる。ステップ６０１において、発信側加入者は、回線カード９８’に接続された電話機器を用いて「オフフック」にすることによって通話を開始する。一般に、この初めに行われるステップは、ＨＩＵ機器に対して、上流方向における電話機器の変化したステータスを示す信号を提供するためのものである。「オンフック」から「オフフック」へのステータスの変化は、関連するＣＩＵによって使用されることが指定された上流シグナリングチャネルで通信される。この変化ステータスデータは、そのＣＩＵのアドレスとともにＨＩＵ３０１へと上流に通信される。このＨＩＵは、これに応答して、電話信号の通信のためにこの特定の加入者がこの指定された上流チャネルに留まることが適切であるかどうかを判定する。逆チャネルが割り付けられたと仮定すると、次に６０５で行われるステップは、ＣＯＤＥＣ４０７を利用した、デジタルデータストリームを得るための、要求側加入者に関連付けられた回線カード９８’における電話信号のアナログーデジタル（Ａ／Ｄ）変換を開始する。ＣＩＵのＣＰＵによって、このデジタルデータストリームをステップ６０８においてフレーム化ビットと組み合せ、これにより複数のフレームおよび複数のマルチフレームを得る。ステップ６１２において、これらのサブフレームおよびスーパーフレームに関連付けられたＣＲＣ演算を行い、これをこのフレームおよびサブフレーム内の適切なフィールド内に加える。ステップ６１５において、このマルチフレームが逆変調器４１５に提供され、上流通信用の指定された副帯域上において広帯域ネットワーク上で上流に送信される。ＨＩＵ３０１において、上流通信のために割り付けられた特定の上流搬送波周波数も、図８に関連して説明したＣＩＵに提供される。この選択された逆復調器３３０は、その後、ステップ６２０において、指定された上流チャネルＵＰｎに同調する。その後、ステップ６２５において、選択された復調器は、信号を７２ｋｂｐｓのデータストリームに復調する。マルチフレームの境界を決定するためにフレーム化ビットを検査することによって、マルチフレームからデジタルデータストリームを抽出する。ステップ６３０において、マルチフレームに関連付けられたＣＲＣ値を検査し、ＣＲＣが間違いであった場合、その指定された上流チャネルに関連付けられた誤りカウントをインクリメントする。このＨＩＵコンピュータによって測定される誤りカウントが所定期間中に所定の閾値を越えた場合、そのチャネルが損傷したものとする。これをステップ６３２に示す。ステップ６３５において、誤りカウントを定期的に所定の誤りカウント閾値と比較し、これにより、検出された誤りの数が許容可能なレベルを越えたかどうかを判定する。ステップ６３５において、信号品質が許容可能である限り、上流通信用の周波数を変更する必要はない。一方、ステップ６３５における誤りカウントが所定の閾値を越えたという判定に応答して、ＨＩＵ３０１は、搬送波周波数を変更するように動作可能である。ステップ６３５において信号品質が許容可能である場合、方法はステップ６０５に戻り、上記のような電話データの送信を継続する。誤りが検出された場合、そのデータはＣＩＵからＨＩＵに再送信されない。代わりに、そのデータを復調して、ステップ６４０において、電話ネットワーク上での通信のために特定の加入者に関連付けられたテルコ回線(telco line)に提供する。図１２は、加入者によって要求されるサービスの選択レベルに応答して行われるダイナミック帯域幅割当ての方法を示す。カスタマー側のダイナミック帯域幅割当てに関わる方法を呼び出す道筋(pathways)は、（１）発信側加入者がＣＩＵから始まる電話サービスの要求を開始する場合、および（２）入来通話(incomin g call)が、電話ネットワークから特定の入来テルコＤＳ０回線上の加入者について受信された場合の２つがある。どちらの道筋の場合も、システムが、その通話にとって適切なサービスのレベルおよびこれに見合った帯域幅を決定することが必要である。これらのステップをそれぞれ７０１および７０２に示す。加入者が通話を開始したのか、入来通話がその加入者について受信されたのかに関わらず、残りのステップが実質的に同じであることが理解されるであろう。ステップ７０１において発信側加入者が通話を開始した場合、図１２に関連して説明する「オフフック」ステータス情報を提供する手順が、指定された上流チャネルでＨＩＵ３０１に提供され、これにより、上流チャネルがデフォルトで割り付けられていない場合に、適切な上流チャネルを割り付けることができる。次にステップ７０５を参照して、（「オフフック」ステータス等の）サービスの要求を示すステータス情報の受信、またはＨＩＵにおける入来通話の受信に応答して、ＨＩＵ３０１によってメモリ内に維持されるデータベースを検査することによってカスタマーの同一性を確認する。ステップ７０８において、この同一性が確認されたカスタマーについて要求および許可されたサービスレベルを確認する。これは、例えば、加入者がＩＳＤＮ等のサービスを要求し且つＩＳＤＮサービス、または単一回線音声、多重回線音声、データ通信、セキュリティサービス等の他の同様なサービスレベルを受けることを許可されたことを判定することを伴う。ステップ７１１において、この特定の加入者について、適切な許可および要求されたサービスレベルを確認した後、選択されたサービスレベルについて要求されたＤＳ０の数を決定する。例えば、ＩＳＤＮは、少なくとも２つの（および、２Ｂ＋Ｄサービスが提供される場合にはおそらくより多くの）ＤＳ０を必要とし、単一の通常の音声チャネルは１つのＤＳ０を必要とし、複数音声チャネルは複数のＤＳ０を必要とし、セキュリティはＣＩＵの定期的な監視を必要とする、等である。ステップ７１３において、テルコＤＳ０番号によって数値的に格納されたサービステーブルに対するインデックス(in index)を用いて、選択された要求ＤＳ０データチャネル数を決定し、これにより、どのＤＳＯが、未使用で、サービス要求を満たすための使用のために選択および割付け可能であるかを決定する。同様に、これに対応する数の逆チャネルＵＰｎを、選択されたサービスレベルについて決定する。ステップ７１５において、逆チャネルにおける選択された１つ以上のＤＳ０を電話ネットワークからの特定のＤＳ０チャネルに関連付け、あるいは、電話ネットワークからの特定の入来ＤＳ０回線を逆チャネル内の選択された１つ以上のＤＳ０に関連付ける。その後、選択されたＤＳＯを１つ以上の対応する逆チャネル周波数ＵＰｎに割り付ける。この点に関して、電話ＤＳ０チャネル番号と上流スペクトルにおける逆チャネル周波数との間の対応関係を反映させるようにデータベースを更新する。最後に、ステップ７２０において、ＣＩＵアドレスおよび上流チャネル同一性を送信することによって、選択された逆チャネル周波数を順方向ディレクトリチャネルで特定の加入者に送信する。順方向チャネルＤＳ０の同一性は、順方向ディレクトリチャネルの入来信号についても確認し、これにより、電話ネットワークからの入来信号を適切な順方向チャネル周波数およびＤＳ０チャネルにルーティングして、加入者ＣＩＵに提供できるようにする。加入者ＣＩＵは、順方向スペクトルにおいて適切なＤＳ０チャネルを監視する。このようにして、選択可能に可変に帯域幅を割り当てて、カスタマーによって選択された適切なレベルのサービスを提供することができることが理解されるであろう。図１３は、広帯域通信システムのヘッドエンドインターフェースユニット（ＨＩＵ）にある試験設備を示すブロック図である。次に図３Ｃ、図７および図１３を参照して、試験制御モジュール（ＴＣＭ）８００を、多重上流受信器モジュール（ＵＲＭ）８０２および下流送信器モジュール（ＤＴＭ）８０４に接続する。ＴＣＭ８００は、上流受信器試験の間、無線周波数（ＲＦ）試験信号を搬送する上流試験リンク８０６を介して、復調器とも呼ばれる各ＵＲＭ８０２に接続される。各ＤＴＭ８０４は、試験ＲＦコンバイナ８０８と下流試験リンク８１０との組合せを介してＴＣＭ８００に接続される。コンバイナ８０８は、下流送信器試験の間、各ＤＴＭ８０４によって出力される送信信号を組み合わせて、得られる信号を下流試験リンク８１０を介してＴＣＭ８００に出力するように動作する。ＴＣＭ８００、ＵＲＭ８０２およびＤＴＭ８０４は、双方向データ通信リンク８１４を介してＲＦ制御モジュール（ＲＣＭ）８１２に接続される。ＵＲＭ８０２、ＤＴＭ８０４およびＲＣＭ８１２は、図７および図９に示すヘッドエンドインターフェースユニット（ＨＩＵ）３１０の構成要素によって行われる機能を表す。具体的には、ＵＲＭ８０２は逆方向復調器３３０ａ〜３３０ｎに対応し、ＤＴＭ８０４は順方向変調器３２０ａ〜３２０ｎに対応し、ＲＣＭ８１２は処理ユニット３０８に対応する。ＲＣＭ８１２は、データ通信リンク８１４を介してこれらのモジュールのそれぞれに制御信号を送信することによって、ＴＣＭ８００、ＵＲＭ８０２およびＤＴＭ８０４によって行われるＲＦ信号動作を制御する。ＲＣＭ８１２は、好ましくは、各ＵＲＭ８０２、各ＤＴＭ８０４およびＴＣＭ８００に対して個別の通信リンクを有する。つまり、ＲＣＭ８１２は、ＴＣＭ８００によって行われる上流受信器および下流送信器の試験のために必要な試験信号を含む、ＲＦ信号の受送信を指向する「トラフィック整理係(traffic cop)」として見ることができる。図１３は単一のＲＣＭ８１２を示しているが、ＨＩＵ３０１の好適な実施態様は、オンライン状態を維持する第１のＲＣＭおよびスタンバイモードで動作する第２のＲＣＭの一対のＲＣＭを含む。第２のＲＣＭは、第１のＲＣＭが故障した場合に代わりのＲＣＭ部材を提供する。結果的に、図１３においてＲＣＭ８１２について示す接続を、第２の「スタンバイ」ユニットのために複製する。ＴＣＭ８００は、ＵＲＭ８０２およびＤＴＭ８０４の動作状態の評価をサポートするために試験動作を行う。ＨＩＵ３０１における上流受信動作を試験するために、ＴＣＭ８００は、上流試験リンク８０６によって選択されたＵＲＭ８０２に搬送される試験信号ストリームを生成する。同様に、選択されたＤＴＭ８０４は、コンバイナ８０８および下流試験リンク８１０の組合せを介してＴＣＭ８００に搬送される試験信号ストリームを生成し得る。従って、ＴＣＭ８００が、上流試験信号ストリームを送信する送信機能と、下流試験信号ストリームを受信する受信器能とを含むことが理解されるであろう。好適な実施形態において、ＴＣＭ８００の送信機能は、逆方向変調器４１５等のカスタマーインターフェースユニット４００によって使用されるモジュールに類似の上流送信器によって実現される。同様に、ＴＣＭ８００の受信器能は、好ましくは、順方向復調器４２０等のＣＩＵ４００によって使用されるモジュールに類似の下流受信器によって実現される。ＴＣＭ８００によって行われる上流試験および下流試験動作は、ＵＲＭ８０２およびＤＴＭ８０４のＲＦ処理を直接制御するＲＣＭ８１２によってサポートされる。ＴＣＭ８００の主要構成要素を、図１４を参照しながらより詳細に説明する。従来の通信処理の間、ＵＲＭ８０２は、ＣＡＴＶネットワーク１２の上流または逆方向信号経路を介して移送されるＲＦ搬送波信号を受信および処理する。各ＵＲＭ８０２は、典型的に、グループ受信器、フレーム化器(framer)／デマルチプレクサ、および処理ユニットを含む。各ＵＲＭ８０２は、最大２５個の連続するデータチャネルのグループを受信し得る。各グループは、ＣＩＵ４００を介した通信サービスの加入者から発信される。各チャネルは、毎秒最大６４キロバイトの加入者データおよび毎秒８キロバイトの制御（またはカスタマー）データを搬送し得る。上流データチャネルは、好ましくは、４９．５ｋＨｚの間隔が開けられている。各ＵＲＭ８０２は、ＲＣＭ８１２からの制御コマンドを許容し、これに応答して、所望のＲＦ搬送波信号を取得するために特定の割り当てられた上流周波数に同調することができる。受信した上流搬送波信号を、ＵＲＭ８０２によって復調して、これにより、チャネル情報を得ることができる。このチャネル情報は、後に、データリンク８１４を介してＲＣＭ８１２に送られる。図１３に示すように、各ＤＴＭ８０４は、好ましくは、メインＲＦ出力８１８および試験ＲＦ出力８２０の２つの出力を有する。メインＲＦ出力８１８は、ＣＡＴＶネットワーク１２を介してＣＩＵ４００に下流信号を送信するためにＤＴＭ８０４によって使用され、試験出力８２０は、ＴＣＭ８００によって受信される下流試験信号を送信するために使用される。各メインＲＦ出力８１８は、メインＲＦコンバイナ８１６に接続され、各試験ＲＦ出力８２０は、試験ＲＦコンバイナ８０８に接続される。メインＲＦコンバイナ８１６は、メインＲＦ出力８１８を合算して、得られる信号をＣＡＴＶネットワーク１２の下流または順方向信号経路に出力する。試験ＲＦコンバイナ８０８は、試験ＲＦ出力８２０を合算し、得られる信号を下流試験回線８１０を介してＴＣＭ８００に出力する。各ＤＴＭ８０４は、ＲＣＭ８１２から下流データを受信し、これに応答して、この情報を下流搬送波信号上に変調し得る。この変調機能を達成するために、ＲＣＭ８１２は、ＤＴＭ８０４を選択し、下流データを、適切なデータ通信リンク８１４を介して、選択されたＤＴＭ８０４に回送する。次に、選択されたＤＴＭは、下流データを再フォーマットし、このデータを下流搬送波信号上に変調する。好適な変調フォーマットは９−ＱＰＲＳであるが、当業者であれば、ＤＴＭ８０４によって他の変調スキームが用いられ得ることを理解するであろう。メインＲＦコンバイナ８１６は、各ＤＴＭ８０４によって出力される下流信号を許容し、これに応答して、ＤＴＭ８０４によって出力される下流信号の合算された組合せを表す、組み合せられた下流信号を出力する。別のコンバイナ（図示せず）によって、ＤＴＭ出力信号を他の放送信号と組み合わせて、下流ファイバ送信器に供給する合成信号を生成することができる。ＲＣＭ８１２は、ＴＣＭ８００、ＵＲＭ８０２およびＤＴＭ８０４等の試験システムの個々の構成要素を含む、ＨＩＵ３０１の全てのＲＦパラメータを調整および制御する。ＲＣＭ８１２は、（１）放映時間入替え(time slot interchange )、（２）システムクロック生成、および（３）データリンク終結の機能を果たす放映時間入替え（ＴＳＩ）モジュール（図示せず）との通信も行う。放映時間入替え機能は、任意の入力チャネル上の任意のＤＳ０放映時間を任意の出力チャネル上の任意のＤＳ０放映時間へ切り換えることをサポートする。各チャネルは、１２５マイクロ秒の時間間隔だけ間隔が開けられた１０ビットデータシーケンスを提供し得る。各データ通信リンク８１４は、好ましくは、周辺／コアインターフェース（ＰＣＩ）リンクによって実現される。例えば、好ましくは、ＤＳ０データを、ＲＣＭ８１２およびＴＳＩモジュール間において通信リンクを介して５１．８４Ｍｂｐｓで通信する。電話ネットワークの本実施態様の場合、少なくとも公衆交換電話ネットワークの従来のツイストペア実施態様によってサポートされる電話サービスの現在の質と同様の信頼性のある通信サービスを提供することが望ましい。ＴＣＭ８００は、ＨＩＵ３０１における通信問題の検出および評価をサポートする。例えば、信号受信問題について、上流信号チャネルは、ローカルハム無線送信、双方向公衆無線機器、放送サービス等のような干渉信号によって劣化(corrupted)し得る。この種の干渉は、一般に、侵入(ingress)ノイズまたは干渉として説明される。侵入ノイズは、ＨＩＵにおける信号受信にとって重大な問題である。なぜなら、上流信号経路に侵入する干渉信号は、実効的にヘッドエンドにおいて累積するからである。この累積干渉効果は、従来のＣＡＴＶネットワークのツリーアンドブランチシステム(tree and branch system)に起因する。選択された逆チャネルの侵入ノイズに対する脆弱性を判定するためには、既知の試験信号と現在の逆チャネル信号との組み合わせを、選択されたＵＲＭ８０２に入力することが有用である。既知の試験信号と選択された逆チャネルに存在する信号とのこの組み合わせは、ＵＲＭ８０２の近くに位置する、切り替えメカニズム、または結合装置と切り替えメカニズムとの組み合わせによって実現され得る。選択されたＵＲＭ８０２が、ＴＣＭ８００によって生成される既知の試験信号を、歪みが最小限の状態で検出する場合は、この試験結果は、ＵＲＭは適切に作動し、選択された逆チャネルは無視し得る程度の侵入量を有するだけであることを示唆する。この試験は、侵入試験と呼ばれ、ＵＲＭ８０２および選択された逆チャネルの作動状態を、検出された既知の試験信号に関連する誤り量に基づいて判定する。この侵入試験はまた、試験時間中の特定の逆チャネルに対する干渉量の証拠を提供する。例えば、逆チャネルが高レベルの干渉に関連する場合は、ＵＲＭ８０２を、干渉がない別の逆チャネルに再同調させることが望まれ得る。もしくは、上流試験は、試験中のＵＲＭが故障状態にあることを示すかもしれない。この場合は、このＵＲＭは保護モジュールによって置換され得る。別のタイプの上流試験は、上流試験信号のみを選択されたＵＲＭ８０２に入力することを含む。この試験は、選択されたＵＲＭの動作状態を評価するのに有用である。例えば、既知の信号特性を有する上流試験信号が、選択されたＵＲＭに入力され得る。次に、選択されたＵＲＭが上流試験信号を検出することに関連する試験情報が、上流試験信号の既知の特性と比較され得る。質のしきい値に基づいて、選択されたＵＲＭの動作状態に関する判定が行われ得る。この試験は、通常、「サービスへの復帰」試験と呼ばれる。何故なら、これは、典型的には、既に故障状態にあるＵＲＭの現在の動作状態を調べるために使用されるからである。重要なことは、サービスへの復帰試験は、ＵＲＭに接続され得る上流信号経路の状態に関するいかなる情報も生成しないことである。実際において、選択されたＵＲＭ８０２の上流ＲＦ入力を、整合する負荷に切り替えて、サービスへの復帰試験中に上流信号が選択されたＵＲＭに入力されるのを防ぐことができる。下流試験動作に関しては、ＴＣＭ８００は、ＤＴＭ８０４によって出力された下流送信信号の質の評価をサポートし得る。ＴＣＭ８００によって受け取られる下流信号が所定の質のしきい値を満足しない場合は、ＤＴＭ８０４は故障状態にあるという判定がなされる。この判定に基づいて、ＲＣＭ８１２は、故障したＤＴＭを保護モジュールを置き換えることができる。上流および下流試験の試験結果は、一般に、誤り秒数、すなわち、誤りが発生した期間の秒数、所定の試験期間中のビット誤り数、およびビット誤り率（ＢＥＲ）によって規定される。誤り検出シーケンス中の通常の期間において、ＢＥＲは、データストリーム中の全ビット数に対する誤りのビット数の割合によって規定され得る。既知のビットシーケンスの生成に基づいて、既知のデータシーケンスを受け取られたデータシーケンスと比較することによって、試験動作中に誤りが検出され得る。誤りカウントが所定の期間内に所定のしきい値を超える場合には、故障状態が存在すると判定される。例えば、上流試験では、対応する上流チャネルが過度に雑音が多いか、または試験中のＵＲＭが故障しているかである。下流試験では、誤りカウントまたは率が過度であることは、試験中のＤＴＭが故障していることを示す。誤りカウントまたは率が受容範囲内である場合は、ＵＲＭまたはＤＴＭを保護モジュールに置き換える必要も、これらのユニットの一方を同調し直す必要もない。一方、誤りカウントが所定のしきい値を超えていると判定されると、これに応答して、これらの調整動作の一方を行うことが必要となり得る。上流試験または下流試験のいずれかをサポートするためには、ＲＣＭ８１２はＴＣＭ８００に、試験期間および要求される試験測定タイプを含む所望の試験パラメータを与える。試験測定タイプは、誤り秒、ビット誤り、ビット誤り率、およびフレーミング誤りの測定を含む。これらの試験測定はＴＣＭ８００によって計算されるが、これらの試験測定の全体的な結果はＲＣＭ８１２に報告され、ここで記憶格納装置内に格納され得る。例えば、ＲＣＭ８１２はデータベースを維持して、これまでの上流および下流試験の結果を記録することができる。このデータベースのレコードは、満足のいく試験結果に対応する特定のＵＲＭ８０２およびＤＴＭ８０４を記録することができる。これらのデータベースのレコードをソートして、試験期間中に（故障状態ではなく）適切な状態で動作したＵＲＭおよびＤＴＭを規定し、このソートされた順番に基づいてＨＩＵ動作をサポートするために、装置を割り当てることができる。試験活動が必要とされるときは、ＴＣＭ８００は、データ通信リンク８１４を介してＲＣＭ８１２から試験命令を受け取る。上流試験に対しては、ＵＲＭ８０２が選択され、このモジュールが適切に上流信号を受信しているかどうかが判定される。さらに、ＵＲＭ８０２に位置する切り替えメカニズム（図示せず）が、選択されたＵＲＭ８０２に所望の入力信号を向けるように制御される。例えば、侵入試験に対しては、既知の試験信号と選択された上流チャネルに存在する信号との組み合わせが、選択されたＵＲＭ８０２の入力に向けられる。もしくは、既知の試験信号のみが、選択されたＵＲＭ８０２に入力され、この装置の動作状態が判定され得る。ＴＣＭ８００の上流送信器が起動され、これに応答して、上流試験信号が上流試験リンク８０６に出力される。選択されたＵＲＭ８０２はこの上流試験信号（および侵入試験の場合は、選択された上流チャネルに存在する上流信号）を受信および復調し、次に受信データをＲＣＭ８１２を介してＴＣＭ８００に送る。ＴＭＣ８００は関連するＵＲＭ８０２に直接接続されていないため、ビットシーケンスは、ＴＣＭ８００および選択されたＵＲＭ８０２に接続されているＲＣＭ８１２によって経路付けられる。ＴＣＭ８００は、選択されたＵＲＭ８０２によって出力された受信データストリームを受信すると、統計学的測定を行い得る。これらの測定が完了すると、ＴＣＭ８００は測定結果をデータ通信リンク８１４を介してＲＣＭ８１２に送る。典型的な試験結果は、誤り秒、ビット誤り、ＢＥＲおよびフレーミング誤りを含む。下流試験に対しては、ＤＴＭ８０４がＲＣＭ８１２によって選択され、選択されたＤＴＭが故障状態にあるかどうかを判定する。下流信号試験をサポートするために、ＲＣＭ８１２は、ＴＣＭ８００内の下流受信器を起動する。ＲＣＭ８１２は次に、選択されたＤＴＭ８０４に、出力を下流試験出力８２０に切り替えるように命令する。この出力は試験コンバイナ８０８に供給される。試験中のＤＴＭから出力される下流試験信号は、試験コンバイナ８０８を通過し、下流試験リンク８１０を介してＴＣＭ８００に搬送される。ＴＣＭ８００内の下流受信器は試験信号を復号化して、復調データストリームを生成する。ＴＣＭ８００は次に、復調データに統計学的測定を行って、選択されたＤＴＭ８０４が故障状態にあるかどうかの判定をサポートする。ＴＣＭ８００は測定結果をデータ通信リンク８１４を介してＲＣＭ８１２に出力する。ＲＣＭ８１２は試験結果を分析して、試験中のＤＴＭの動作状態を判定する。ＵＲＭ８０２またはＤＴＭ８０４が故障状態にあると判定されるとこれに応答して、ＲＣＭ８１２は、故障したモジュールを不能にして保護モジュールに置き換えることができる。例えば、上流試験結果が、試験中のＵＲＭが故障していることを示す場合は、ＲＣＭ８１２は、故障したモジュールを保護ＵＲＭに置き換えることができる。同様に、ＲＣＭ８１２は、ＤＴＭが故障状態にあることを示す下流試験結果に応答して、故障したＤＴＭを保護ＤＴＭに置き換えることができる。保護ＵＲＭおよび保護ＤＴＭは、典型的には、保護機能のために保留状態に置かれているそれぞれの「スペア」のＵＲＭ８０２またはＤＴＭ８０４によって実現され得る。従って、図１３に示すＵＲＭ８０２およびＤＴＭ８０４の少なくとも１つが、保護モジュールとして保留状態に置かれていることは理解され得る。これらの保護モジュールは、装置の故障の際の装備保護を提供する。ＵＲＭ８０２の故障の検出に応答して、ＲＭＣ８１２は、本来故障したＵＲＭに対して意図されていた上流信号を保護ＵＲＭに向け直す。詳しくは、ＲＣＭ８１２は、ＵＲＭ入力の通信ネットワークへの接続を決定する１つ以上のスイッチを制御することによって、この上流信号の移動を実現する。ＲＣＭ８１２は、各ＵＲＭ８０２に割り当てられる上流周波数のデータベースを維持しているため、ＲＣＭ８１２は、保護ＵＲＭを、故障したＵＲＭに以前割り当てられていた周波数領域に同調させるように指示することができる。従って、保護ＵＲＭは故障したユニットと同じ周波数に同調され得、上流受信機能を引き継ぐことができる。ＲＣＭ８１２が、ＤＴＭ８０４が故障状態にあると判定する場合は、ＲＣＭは故障したＤＴＭを保護ＤＴＭに置き換えることによって、故障したＤＴＭを保護し得る。詳しくは、ＲＣＭ８１２は、故障したＤＴＭと主ＲＦコンバイナ８１６との間に接続されるスイッチの動作状態を制御することによって、故障したＤＴＭの主ＲＦ出力を切断し得る。スイッチは、好ましくは、スイッチとＤＴＭの出力ポートとの間に位置する構成要素の数が最小限であるように、ＤＴＭの出力ポートの直前に配置される。次に、ＲＣＭ８１２は、保護ＤＴＭに、故障したＤＴＭの搬送波周波数に同調させて、その主ＲＦ出力を故障したＤＴＭに以前割り当てられていたノードに接続するように命令する。このようにして、保護ＤＴＭは、故障したＤＴＭに以前割り当てられていた送信タスクを引き継ぐことができる。図１４は、ＴＣＭ８００の主な構成要素を示すブロック図である。図１４を参照して、上流試験リンク８０６は上流送信器９００に接続され、下流試験リンク８１０は下流受信器９０２に接続される。ＲＣＭ８１２は、データ通信リンク８１４を介してデータリンクインタフェース９０４に接続される。上流送信器９００は、上流試験リンク８０６に上流試験信号を出力し、一方、下流受信器９０２は下流試験リンク８１０から下流試験信号を受け取る。ＴＣＭ８００とＲＣＭ８１２との間の二方向通信に対しては、データリンクインタフェース９０４は、ＴＣＭに接続されるデータ通信リンク８１４からコマンド信号を受け取り、またこれにデータ信号を出力する。メモリ９１４に接続されるマイクロコントローラ９１２は、ＴＣＭ８００の内部機能を制御し、制御バス９１６を介して上流送信器９００、下流受信器９０２、マルチプレクサ／デマルチプレクサ９０６ａおよびｂ、パターン生成器９０８、およびパターン分析器９２２に接続される。マイクロコントローラ９１２は、ＴＣＭ８００によって行われる上流および下流試験両方のためのデータストリームの操作を制御する。マイクロコントローラ９１２は、ＲＣＭ８１４からのコマンドを解釈してこれらに応答し、ＴＣＭ８００の残りの構成要素を制御するビットストリームを生成し得る。マイクロコントローラ９１２は、好ましくは、モトローラコーポレーションによって販売されるモデル６８３６０マイクロプロセッサによって実現される。メモリ９１４は、好ましくは、ＦＬＡＳＨメモリとランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の両方を含む。データマルチプレクサ／デマルチプレクサ９０６ａは、上流送信器９００、下流受信器９０２、パターン生成器９０８、およびパターン分析器９２２に接続される。データマルチプレクサ／デマルチプレクサ９０６ａは、データリンクインタフェース９０４から送られる信号からデータを抽出し、この情報を上流送信器９００、下流受信器９０２、パターン生成器９０８、およびパターン分析器９２２に供給し得る。データマルチプレクサ／デマルチプレクサ９０６ａはまた、これらの接続された装置のうちの１つ以上の装置から信号を受け取り、この情報をデータリンクインタフェース９０４に送り、これは次にＲＣＭ８１２に送信される。制御バス９１６を介してマイクロコントローラ９１２におよびデータリンクインタフェース９０４に接続される制御マルチプレクサ／デマルチプレクサ９０６ｂは、ＲＣＭ８１４からのコマンドをマイクロコントローラ９１２に経路付ける。パターン生成器９０８は、上流送信器９００によって生成される搬送波信号を変調するために使用され得る既知のデータシーケンスを含む、試験パターンおよびトーンシーケンスの生成をサポートする。パターン生成器９０８によって生成される試験パターンおよびトーンシーケンスは、上流および下流試験動作の両方をサポートするのに有用である。パターン分析器９２２は、下流受信器９０２によって受信および復号化されたデータシーケンスの分析をサポートする。上流送信器９００は、図８に示すＣＩＵ４００の逆変調器４１５に類似する。適切にフォーマット化された上流試験信号を生成するために、上流送信器９００は、マルチプレクサ、ＣＲＣ生成器、フレーマ、変調器、チューナ、および増幅器の機能を含む。上流送信器は、搬送波信号を変調するためにパターン生成器９０８によって生成される変調情報を受け取ることができる。パターン生成器９０８は、典型的には、所定の特性を有するビットストリームを生成する。例えば、パターン生成器９０８は、所与の統計学的プロパティを有する既知のビットシーケンスを規定する疑似ランダムビットストリーム（ＰＲＢＳ）を生成し得る。通常のＰＲＢＳパターンは、「２」を６、９、１１、１３または１５乗した値より１だけ小さい値（２ⁿ−１、ここでｎ＝６、９、１１または１３）の長さのビットシーケンスを含む。例えば、ＰＲＢＳ−６パターンは、データストリームの長さにわたって繰り返される６３ビットのパターンビットシーケンスを規定する。パターン生成器９０８によって他の既知のデータシーケンスが生成され得ることは理解され得る。下流受信器９０２は、デマルチプレクサ、ＣＲＣ分析器、フレーマ、デスクランブラ、およびチューナの機能を含み、下流試験信号の受信をサポートする。下流受信器９０２は、図８に示すＣＩＵ４００の前方復調器４２０に類似する。下流試験に対しては、下流試験信号が下流受信器９０２によって受信され、この下流試験信号を復号化したものがデータマルチプレクサ／デマルチプレクサ９０６ａに出力され得る。下流受信器９０２によって受信および復号化された試験信号はまた、パターン分析器９２２に供給され、ＴＣＭ８００によって行われる測定をサポートする。図１５は、ＴＣＭ８００によって行われる上流試験の各ステップを概略的に示す論理フロー図である。ＲＣＭ８１２は、試験される装置を選択し、選択されたＵＲＭ８０２による受信動作に対して特定の周波数を割り当てることによって、上流試験動作を制御する。ＲＣＭ８１２はまた、上流送信器９００に、選択されたＵＲＭに割り当てられた受信周波数に対応する選択された試験周波数で上流試験信号を生成するように命令する。必要であれば、ＲＣＭ８１２はまた、上流送信器９００に、上流試験信号を特定のＲＦパワーレベルで生成するように命令し得る。上流試験信号は、ＲＣＭ８１２によって選択されパターン生成器９０８によって生成される所定のビットシーケンスを含む。ＲＣＭ８１２はまた、ＴＣＭ８００に、試験期間および所望の測定結果タイプを含む上流試験のための試験パラメータに関して命令を与える。上流試験は、選択されたＵＲＭ８０２に、（１）上流送信器９００によって出力された上流試験信号、または（２）上流試験信号と、上流チャネルに存在する、干渉を含む任意の信号との組み合わせのいずれかを入力することによって、行われ得る。第１のタイプの上流試験は、「サービスに復帰」試験として知られ、既知の試験信号特性の検出のみに基づいて、選択されたＵＲＭ８０２の動作の評価をサポートする。これに対して、第２のタイプの試験は、典型的には「侵入」試験と呼ばれ、上流チャネルのスペクトル、およびこの信号スペクトルに曝されることによる選択されたＵＲＭ８０２の動作の評価を表す。従って、第２のタイプの上流試験は、侵入ノイズが、選択されたＵＲＭ８０２によって行われる検出プロセスを壊しているかどうかの評価をサポートする。これらのタイプの上流試験は、選択されたＵＲＭ８０２の動作状態を判定するために、単独でまたは組み合わせのいずれかで行われ得る。選択された試験のための所望の信号を入力するために、所与の信号経路切り替え動作が必要となり得るため、実施される上流試験タイプに関する選択は、試験動作の開始前に完了される。例えば、侵入試験を行うためには、ＴＣＭ８００によって生成される上流試験信号は、ＵＲＭ８０２の近くに位置する切り替えシステムの動作状態に基づいて、選択された上流チャネルに存在する信号と組み合わされ得る。既知の試験信号を含む信号のこの組み合わせは、侵入試験のために、選択されたＵＲＭ８０２に入力される。本発明の１つの実施形態における切り替えシステムについては、図１８に関連して後に詳述する。図１３、図１４および図１５を参照して、上流試験プロセスは、開始ステップ１０００で開始され、ステップ１００２に進んで、選択されたＵＲＭ８０２および上流送信器９００のためのＲＦ特性が規定される。ＵＲＭ８０２が試験装置として選択され、選択されたＵＲＭが割り当てられた試験周波数に同調される。好ましくは、選択されたＵＲＭ８０２は、従来の通信動作に対して以前に割り当てられたことはなく、選択された周波数が、ＨＩＵ３０１とＣＩＵ４００との間の上流通信に対して割り当てられていない周波数を表すのがよい。非割り当て周波数領域が利用可能であり得るため、上流試験を開始するために、好ましくは、最も高い可能な非割り当て周波数が選択される。侵入の可能性が低くなるため、高い周波数（１５ＭＨｚより高い）が好適である。上流試験信号を選択されたＵＲＭに送るために、ＵＲＭ８０２の入力地点のＲＦスイッチもまた必要に応じて制御され得る。上流送信器９００もまた、選択された搬送波周波数に同調され、この搬送波周波数を変調するために割り当てられたデータパターンが得られる。データパターンは、典型的には、ビット誤り率試験をサポートするのに有用である従来のＰＲＢＳパターンなどの既知のビットパターンシーケンスによって規定される。ＲＣＭ８１２からのコマンドがこのビットパターンシーケンスの選択を規定するが、選択されたビットパターンシーケンスは、パターン生成器９０８の動作に基づいてＴＣＭ８００によって生成される。ＴＣＭ８００によって受信されるＲＣＭ８１２からのコマンドはまた、所与の試験パラメータを特定し、これらの試験パラメータは、選択されたＵＲＭによって出力される検出情報に対して行われる分析動作を規定する。ステップ１００４では、ＴＣＭ８００と選択されたＵＲＭ８０２との間の信号交換のために、時間スロットパラメータが規定される。ＲＣＭ８１２は時間スロットパラメータを決定し、これらの時間スロットパラメータが、上流試験中のＴＣＭ８００とＵＲＭ８０２との間の情報交換をサポートするために使用され得る時間スロットを規定する。詳しくは、ＲＣＭ８１２は、上流試験中のＵＲＭ８０２とＴＣＭ８００との間のデータ交換で使用され得る時間スロットを制御する。例えば、所与の時間スロットは、ＵＲＭ８０２とＴＣＭ８００との間の試験情報の交換をサポートするように識別されなければならない。ステップ１００６では、上流送信器９００は、パターン生成器９０８によって供給される特定のＰＲＢＳパターンの変調情報に応答して上流試験信号を生成する。ＵＲＭ８０２は、上流試験リンク８０６、および選択されたＵＲＭへの信号経路の接続を制御する切り替えシステムを介して、上流試験信号を受け取る。この切り替えシステムの動作に基づいて、上流試験信号は、ＵＲＭ８０２の入力地点で、現在の上流チャネル信号と組み合わされ、干渉により上流チャネルが壊されているかどうかを判定することができる。既知の試験信号と上流チャネルのスペクトルとの組み合わせは、侵入試験機能をサポートする。上記以外の場合は、上流試験信号は、ＵＲＭ８０２の入力に直接印加され、特定のＰＲＢＳパターンとその特定のＰＲＢＳパターンを有する上流試験信号の復調との比較に基づいて、このＵＲＭの動作状熊を判定し得る。ＵＲＭ８０２によって完了した復調動作によって試験情報が生成される。この試験情報は、ＴＣＭ８００に転送されて処理され得る。ステップ１００８において、ＵＲＭ８０２は、試験情報を識別されたタイムスロット内に配置して、ＲＣＭ８１２に送信する。これに応答して、ＲＣＭ８１２は、データ通信リンク８１４を介して、このビット列を（他のタイムスロットにおいて）ＴＣＭ８００に転送する。ステップ１０１０では、ＴＣＭ８００は、試験情報の分析を行い、試験結果を生成する。これらの試験結果は、ＲＣＭ８１２に与誤りれ、誤りがあった秒(err ored seconds)、ビット誤りおよびビット誤り率を含む試験情報の様々な統計学的測定値を含み得る。ＴＣＭ８００は、これらの測定結果を、これらのユニットを接続するデータ通信リンク８１４を介してＲＣＭ８１２に報告する。次に、ＲＣＭ８１２は、次の分析のために、測定結果をメモリ格納デバイス内に格納し得る。測定結果は、内部メモリ内に維持されるデータベース内で組織化され得る。このデータベースは、ＵＲＭ８０２によって使用される上流周波数の割り当てのためにＲＣＭ８１２によって使用される。例えば、このデータベースは、これらの受信器に関連する上流試験結果に基づいて、各試験されたＵＲＭの動作状態を追跡するために用いられ得る。ステップ１０１２では、上流試験が、スペクトルのより高い部分に位置する利用可能な周波数などの他の周波数で、選択されたＵＲＭ８０２に対して行われるべきかどうかを決定するために質問が行われる。質問に対する応答が否定の場合、「いいえ」ブランチがステップ１０１４へと進む。他の試験周波数が利用できる場合、「はい」ブランチがステップ１０１２からステップ１０１３へと進み、他の周波数が上流試験信号に対して選択される。ループは、ステップ１０１３からステップ１００２へと進み、上流試験は、選択されたＵＲＭに対してこの新しい周波数で行われる。好ましくは、利用できる周波数は、上流信号の割り当てられた周波数スペクトルの上から下まで、一度に一回ずつ順番に調べられる。ステップ１０１４では、上流試験がＨＩＵ３０１の他のＵＲＭ８１４に対して行われるべきかどうかが決定される。行われるべきであると決定される場合、「はい」ブランチは、ステップ１０１４からステップ１００２に進み、新たに選択されたＵＲＭに対して上流試験が開始される。しかし、ステップ１０１４における質問に対する応答が否定である場合、「いいえ」ブランチは、ステップ１０１６に進み、試験プロセスは終了する。上流試験信号を選択されたＵＲＭ８０２に与えることに関して上流試験を説明したが、当業者には言うまでもなく、放送通信システムの実施態様において搬送される電話信号のフレーミングフォーマットもまた、ＨＩＵ３０１とＣＩＵ４００との間で通信される試験信号をインターリーブするために用いられ得る。例えば、ＰＲＢＳパターンは、上流信号内のフレーミングフォーマットの１つまたはそれ以上の選択されるフレーム内に挿入され、この上流信号の周波数に割当てられたＵＲＭ８０２の復号化能力の検査を支持し得る。このように、試験能力は、ＣＩＵ４００によってＨＩＵ３０１に送信される上流信号に対して用いられるフレーミングフォーマット内に埋め込まれる。図１６は、ＤＴＭによって生成されるビットパターンの使用に基づいた下流試験のステップを一般に示す論理流れ図である。ＲＣＭ８１２は、適切なデータ通信リンク８１４を介して、コマンドを下流試験の一次構成要素（即ち、ＴＣＭ８００および選択されたＤＴＭ８０４）に発行する。個別のデータ通信リンク８１４は、（１）ＲＣＭ８１２とＴＣＭ８００とを接続し、（２）ＲＣＭ８１２と選択されたＤＴＭ８０４とを接続する。選択されたＤＴＭ８０４は、選択された搬送周波数で下流試験信号を生成するように方向づけられ、下流受信器９０２は、下流試験信号の搬送波に対応する周波数に調整されるように命令される。ＲＣＭ８１２はまた、試験期間インターバルおよび測定結果の所望のタイプを含む様々な試験パラメータに関して、ＴＣＭ８００に命令する。これらの試験パラメータは、メモリ９１４内に格納され、次に、試験結果を分析している間、処理ユニット９１２によって使用され得る。下流試験は、選択されたＤＴＭ８０４によって出力される下流試験信号を、下流受信器９０２に入力することによって行われる。好ましいＤＴＭ８０４は、データパターンを生成するパターン生成器および内部パターン生成器の出力を用いて割当てられた搬送信号を変調する変調器の両方を含む。この下流試験に関しては、ＰＲＢＳ列などのデータパターンが、選択されたＤＴＭによって生成され、割当てられた搬送波を変調するために用いられる。下流試験信号のこの入力は、下流受信器９０４による既知の試験信号特性の検出に基づいた、選択されたＤＴＭ８０４の動作の評価を支持する。この結果、このタイプの試験は、一般に、選択されたＤＴＭ８０４が誤った状態を入力したどうかを決定するのに有用である。ここで、図１３、図１４、および図１６を参照すると、この下流試験プロセスは、開始ステップ１１００で始まり、ステップ１１０２に進み、選択されたＤＴＭ８０４のＲＦ特性を規定する。開示する実施態様については、ＲＣＭ８１２は、試験されるデバイスを選択し、特定の搬送周波数を選択されたＤＴＭ８０４による送信動作のために割当てることによって、各下流試験を制御する。ＨＩＵ３０１のＤＴＭ８０４は、試験デバイスとして選択され、このＤＴＭには、搬送周波数および搬送周波数を変調するための所定のビット列が割当てられる。選択されたＤＴＭにおけるＲＦスイッチは制御され、下流試験信号を下流試験リンク８１０を介して選択されたＤＴＭからＴＣＭ８００へと送る。好ましくは、選択されたＤＴＭ８０４は、現在のところ、従来の通信動作には割り当てらておらず、選択された搬送波は、ＨＩＵ３０１とＣＩＵ４００との間の下流通信に割り当てられていない周波数を示す。従って、下流試験は、通常、ＨＩＵ３０１のオフラインＤＴＭで行われることが理解される。ステップ１１０４では、下流受信器９０２は、選択されたＤＴＭ８０４に割当てられた下流周波数に対応する周波数に調整される。ステップ１１０６では、選択されたＤＴＭ８０４は、割当てられた搬送波を内部生成されたデータパターンで変調することによって、下流試験信号を生成する。次に、下流受信器９０２は、試験ＲＦ結合器８０８および下流試験リンク８１０を介して下流試験信号を受信する。これに応答して、下流受信器９０４は、下流試験信号を復調するように動作し、これは、通常、特定の試験期間延びるデータストリームによって示される。ステップ１１０８では、ＴＣＭ８００は、ＲＣＭ８１２によって予め特定され、メモリ９１４内に格納された試験パラメータに基づいて、検出された下流試験信号に対して試験測定を行う。測定値は、誤りがあった秒、ビット誤りおよびビット誤り率などの統計学的測定値を含み得る。マイクロコントローラ９１２は、検出された下流試験信号情報の分析を支持し得る。ＴＣＭ８００は、測定結果をデータ通信リンク８１４を介してデータパケットとして送信することによって、ＲＣＭ８１２に報告する。ＲＣＭ８１２は、測定結果を内部メモリ格納デバイス内に格納し、内部メモリ格納デバイスは、好ましくは、データベースの記録を維持する。データベースは、これらのＤＴＭについての下流試験の結果に基づいて、各ＤＴＭ８０４の明白な動作状態を記録し得る。ＲＣＭ８１２は、ＤＴＭ８０４を割り当てるためにデータベースを用いて、通信動作を支持し得る。例えば、このデータベースは、これらのモジュールに関連する下流試験結果に基づいて、各試験されたＤＴＭの動作状態を追跡するために使用され得る。このように、データベースは、記録された下流試験結果に基づいて明らかに誤った状態を入力したＤＴＭの割り当てを避けるために使用され得る。ステップ１１１０では、下流試験がＨＩＵ３０１の他のＤＴＭ８０４に対して行われるべきかどうかが決定される。行われるべきであると決定される場合、「はい」ブランチは、ステップ１１１０からステップ１１０２に進み、ＴＣＭ８００によって他の下流試験が開始される。しかし、ステップ１１１０における質問に対する応答が否定である場合、「いいえ」ブランチは、ステップ１１１２に進み、試験プロセスは終了する。図１７は、ＲＣＭを介してＴＣＭによってＤＴＭに与誤りれるフォーマットされたデータパターンの使用に基づいて、下流試験のステップを一般に示す論理流れ図である。図１７に示す下流試験プロセスを検討する前に、ＴＣＭ８００、ＵＲＭ８０２、およびＤＴＭ８０４の間で発生する通信交換を検討することが有用である。ＲＣＭ８１２とＤＴＭ８０４との間で交換されるすべての制御コマンドは、データ通信リンク８１４において単一のタイムスロットにおいて処理され得る。従って、ＲＣＭ８１２は、ＴＣＭ８００によって生成される適切な試験信号を選択されたＤＴＭ８０４に送るように機能する。さらに、ＲＣＭ８１２は、「回復された」適切な試験信号をＵＲＭ８０２からＴＣＭ８００に送るように機能する。１つまたはそれ以上のタイムスロットは、試験情報のこの交換のために使用され得る。図１６を参照しながら説明した下流試験とは対照的に、図１７の下流試験信号は、ＲＣＭ８１２を通してＴＣＭ８００に与誤りれる外部データパターンで変調された選択された搬送波を含む。ＲＣＭ８１２は、データパターン、好ましくはＰＲＢＳパターンの選択を制御する。ＲＣＭ８１２からのコマンドに応答して、データパターンは、ＴＣＭ８００によって生成され、次に、データ通信リンク８１４を介してＲＣＭ８１２に送られる。次に、ＲＣＭ８１２は、データパターンを選択されたＤＴＭにパスする。ここで、図１３、図１４および図１７を参照すると、下流試験プロセスは、開始ステップ１２００で始まり、ステップ１２０２に進み、選択されたＤＴＭ８０４についてのＲＦ特性を規定する。ＤＴＭ８０４は、試験デバイスとして選択され、このＤＴＭには、搬送周波数が割当てられる。好ましくは、選択されたＤＴＭ８０４は、オフラインである、即ち、現在のところ、従来の通信動作には割り当てられていない。同様に、選択された搬送波は、好ましくは、ＨＩＵ３０１とＣＩＵ４００との間の下流通信に対して割り当てられていない周波数を示す。しかし、当業者には言うまでもなく、試験周波数は、「オンライン」下流周波数の１つと必ずしも異なる必要はない。下流受信器９０２は、選択されたＤＴＭ８０４に割当てられた下流搬送波に対応する周波数に調整される。ＲＣＭ８１２は、ＴＣＭ８００およびＤＴＭ８０４についてのＲＦ特性の割当てを、これらのモジュールにデータ通信リンク８１４を介してコマンドを発行することによって制御する。ステップ１２０４では、ＲＣＭ８１２は、試験期間インターバルおよび測定結果の所望のタイプを含む、下流試験についての所望の試験パラメータに関して、ＴＣＭ８００に命令する。これらの試験パラメータは、メモリ９１４内に格納され、試験結果を分析している間、次に処理ユニット９１２によって使用され得る。ステップ１２０６では、タイムスロットパラメータは、（１）ＲＣＭ８１２とＴＳＩ（図示しない）との間の信号交換、および（２）ＲＣＭ８１２と選択されたＤＴＭ８０４との間の信号交換について規定される。ＲＣＭ８１２は、下流試験中にＲＣＭ８１２とＤＴＭ８０４との間の情報交換を支持するために使用されるタイムスロットを規定するタイムスロットパラメータを得る。次に、ＲＣＭ８１２は、ＤＴＭ８０４に、特定のタイムスロットが、下流試験中データ交換のために使用されることをアドバイスする。例えば、特定のタイムスロットは、所望の変調情報、即ち、所定のデータパターンのＲＣＭ８１２とＤＴＭ８０４との間での交換を支持するために識別されなければならない。ステップ１２０８では、ＴＣＭ８００のパターン生成器９０８は、試験データ列を生成し、この試験データ列は、割当てられたタイムスロットにおいてデータ通信リンク８１４を介してＲＣＭ８１２に運搬される。次に、ＲＣＭ８１２は、データ通信リンク８１４を介して１つ（またはそれ以上）のタイムスロットにおいて、所定のデータパターンをＤＴＭ８０４に送信する。この所定のデータパターンは、従来のＰＲＢＳパターンまたは試験応用に有用な他のビット列であり得る。重要なことに、データパターンは、既知の試験パラメータを示す。なぜなら、検出された下流試験信号は、既知の量と比較され、試験下でＤＴＭの状態（he alth）を評価する。ステップ１２１０では、選択されたＤＴＭ８０４は、データパターンを処理し、下流試験信号を生成する。この試験信号は、所定のデータパターンによって変調された選択された搬送波を示す。ＣＩＵ４００は、この下流試験列のループバックを行うようにプログラムされ、下流試験信号を上流チャネルを介してＨＩＵに転送する。ＵＲＭ８０２は、「再送信された」下流試験信号、即ち、ＣＩＵ４００によって出力された上流信号を上流チャネルを介して受信し、下流試験信号の復調バージョンをＲＣＭ８１２に転送する。ステップ１２１２では、ＲＣＭ８１２は、下流試験信号の復調バージョンをＴＣＭ８００に送る。これに応答して、ＴＣＭ８００は、検出された下流試験信号に対して測定を行い、測定結果をＲＣＭ８１２に報告する。例えば、検出された下流試験信号のビット列は、下流試験信号の既知のデータ列と比較され、分析される。これらの試験結果は、データ通信リンク８１４によって、ＴＣＭ８００からＲＣＭ８１２に搬送される。ＲＣＭ８１２は、通信動作をサポートするために、ＤＴＭ８０４の割り当てのためにＲＣＭ８１２によって使用され得るデータベース内に、試験結果を格納する。このデータベースは、通常、これらのモジュールに関連する下流試験結果に基づいて、各試験されたＤＴＭの動作状態を追跡するために使用される。ステップ１２１４では、ＨＩＵ３０１の他のＤＴＭ８０４に対して下流試験が行われるべきかどうかが決定される。行われるべきであると決定される場合、「はい」ブランチは、ステップ１２１４からステップ１２０２に進み、新たに選択されたＤＴＭに対して下流試験を開始する。しかし、ステップ１２１０における質問に対する応答が否定である場合、「いいえ」ブランチは、ステップ１２１６に進み、試験プロセスは終了する。当業者には言うまでもなく、この試験は、ネットワークによって搬送される電話トラフィックを妨害することなく、１つまたはそれ以上の特定のＤＳ０の完全性を試験するために行われ得る。この例として、ＣＩＵのＲＦパラメータのみが、この試験に対して規定される必要がある。なぜなら、ＤＴＭおよびＵＲＭの残りのパラメータは、通常の通信動作の一部として規定されるからである。図１８は、上流受信器モジュールの試験を支持し、上流受信器モジュールの代わりに保護受信器を用いるスイッチシステムを示すブロック図である。ＵＲＭ８０２のスイッチングシステムは、３つのスイッチＳ₁、Ｓ₂およびＳ₃、ならびにカプラＴ₁を含む。スイッチＳ₁は、侵入試験またはサービスへの戻り試験を完了するのに必要な信号路の接続を完了するために機能する。スイッチＳ₁の動作状態は、ＵＲＭの試験が侵入試験または「サービスへの戻り」試験であるかを決定する。侵入試験またはサービスへの戻り試験に関しては、ＴＣＭ８００によって生成された上流試験信号は、侵入試験に対しては、カプラＴ₁の連結ポートによってＵＲＭ８０２にパスされ、サービスへの戻り試験に対しては、カプラＴ₁の直結路入力ポートによってＵＲＭ８０２にパスされる。カプラＴ₁の直結路出力ポートは、信号をＵＲＭの入力に提供する。スイッチＳ₂は、ＵＲＭ８０２の試験を行うのに必要な信号接続を完了し、ＵＲＭ８０２の上流ＲＦ入力への上流信号路の接続を制御するために機能する。スイッチＳ₁およびＳ₂は、平行して動作し、ＵＲＭ８０２の選択された試験を実行する。これに対して、スイッチＳ₃は、主に、ＵＲＭ８０２の代わりに保護モジュールを用いるための信号路を完了するために機能する。スイッチＳ₁は、好ましくは、二極双又リレイ（Ｓ_1a、Ｓ_1b）によって実現され、これに対して、スイッチＳ₂およびＳ₃は、三極双又リレイ（Ｓ_2a、Ｓ_2bおよびＳ_2c；Ｓ_3a、Ｓ_3bおよびＳ_3c）によって実現される。カプラＴ₁は、好ましくは、方向カプラによって実現される。スイッチＳ₁，Ｓ₂およびＳ₃は、図１８において、位置Ａにおいて動作するものとして示される。ここで、図１３、図１４、および図１８を参照すると、選択されたＵＲＭ８０２の侵入試験は、スイッチＳ₁を位置Ｂに移行するように方向づけ、スイッチＳ₂ を位置Ａにとどまるようにすることによって行われる。スイッチＳ₁が位置Ａから位置Ｂに移行するとき、スイッチＳ₁は、ＴＣＭ８００をカプラＴ₁の連結ポートに接続する。カプラＴ₁の直接の経路は、ＵＲＭ８０２と、スイッチＳ_2bの共通のノードとの間で接続される。上流信号路は、ノードＮによって示され、インピーダンス一致変換器を介してスイッチＳ_2bおよび位置Ａで動作するスイッチＳ_3b に接続される。この結果、上流信号は、位置Ａにおいて動作するスイッチＳ_2b およびＳ_3bによって形成される信号路、ならびにカプラＴ₁の直接の経路を介して、このＵＲＭの入力を入力し得る。カプラＴ₁は、連結ポートを介してＴＣＭ８００によって生成される上流試験信号を連結し、それによって、上流試験信号と、上流信号路を介して与誤りれる上流信号とを組み合わせる。これは、試験時の上流リンク性能の測定を支持する。侵入試験が行われていないとき、スイッチＳ_1bは、位置Ａにとどまり、カプラＴ₁の連結ポートに対して５０オームの停止インピーダンスを示す。スイッチＳ₁ _b の位置Ａのノードに接続された５０オーム負荷は、この所望のインピーダンスレベルの提示を支持する。サービスへの戻り試験を行うために、上流試験信号のみをＵＲＭ８００に入力すると、スイッチＳ₁は位置Ａにとどまり、スイッチＳ₂は、位置Ｂに移行する。このように、ＴＣＭ８００は、スイッチＳ_1a、スイッチＳ_2aおよびＳ_2bによって行われる信号路、ならびにカプラＴ₁の直接の経路を介して、ＵＲＭ８０２に接続される。このスイッチが位置Ｂに入るとき、５０オームのインピーダンスがスイッチＳ_2cによって示され、これによって、スイッチＳ_3bに対して所望のインピーダンスレベルが示される。スイッチＳ_2bを位置Ｂに移行するように方向づけることによって、上流信号路は、ＵＲＭ８０２から切断される。上記を考慮すると、ＵＲＭ８０２が、スイッチＳ₂を位置Ａから位置Ｂに移行させることによって試験され得ることは当然のことである。さらに、スイッチＳ₁の動作状態は、ＵＲＭの試験が侵入試験または「サービスへの戻り」試験のいずれであるかを決定する。侵入試験は、スイッチＳ₁が位置Ｂに移行するときに行われ得るのに対して、サービスへの戻り試験は、スイッチＳ₁が位置Ａにとどまるときに完了する。スイッチＳ₃は、主に、ＵＲＭ８０２の代わりに保護モジュールを用いるための信号路を完了するために機能する。ＵＲＭ８０２は、上流信号路と「一列に」なったままであるのに対して、スイッチＳ₃は、位置Ａにとどまる。ここで、保護受信器に戻ると、スイッチＳ₃の動作状態は、保護受信器が、誤った状態を入力したＵＲＭの代わりとして「一列に」配置されるかどうかを決定する。特に、図１８におけるＵＲＭ８０２は、スイッチＳ₃が位置Ｂに移行するときに、ノードＮから切断される。これによって、保護受信器は、スイッチＳ₃ が位置Ａにとどまっていた場合に、ＵＲＭ８０２に通常送られる上流信号を受信することができる。スイッチＳ₃が位置Ｂで動作するとき、保護受信器は、スイッチＳ_3aおよびスイッチＳ_3bによって形成されるノードＮに接続される。さらに、スイッチＳ_3cは、スイッチＳ₃が位置Ｂに移行するとき、スイッチＳ_3bに対して５０オームのインピーダンスレベルを示す。試験ループスルーおよび保護受信器ループスルーポートによって、図１８において示される他の同様のスイッチングシステムが、１：Ｎ保護システムにおける同じＴＣＭ８００および上流保護受信器と縦続接続され得る。スイッチＳ₂およびＳ₃が位置Ａにあるとき、ＴＣＭ８００および上流保護受信器信号は、他の機器をサービスするために、スイッチシステムを通過する。図１８は、単一のＵＲＭを試験および保護するためのスイッチングシステムの代表的な図を提供するが、言うまでもなく、このスイッチングシステムは、ＨＩＵ３０１の他のＵＲＭと共に用いるために拡張され得る。例えば、スイッチングマトリクスは、ＨＩＵ３０１の複数のＵＲＭと共に使用されるように、スイッチＳ₁、Ｓ₂およびＳ₃によって行われるスイッチング動作を支持するように構築され得る。本発明の好ましい実施態様を示し説明したが、添付の請求の範囲およびその等価物に記載される本発明の精神および範囲から逸脱せずに様々な変更および改変がなされ得ることは当業者に明白である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ドゥベリー，グレゴリーティー. アメリカ合衆国ジョージア 30360，アトランタ，ジョンズチャペルコート 6777 (72)発明者イドラー，スティーブアメリカ合衆国イリノイ 60440，ボーリンブロック，ティンバードライブ 701 【要約の続き】生成する。侵入試験として、選択された上流チャネル上に存在する上流信号を上流試験信号と組み合わせ、この信号の組み合わせを分析することにより、選択された上流チャネルおよび選択された復調器のステータスを判別する。試験システムは、選択された変調器によって生成された下流試験信号の受信に応答して、ヘッドエンドの選択された変調器の動作状態を評価する。試験システムは、下流試験信号に応答して、検出された下流試験信号を出力する。そして、試験システムは、検出された下流試験信号に応答して、選択された変調器の動作状態の評価をサポートするための誤り測定を行う。

Claims

【特許請求の範囲】１．電話ネットワークと電話システムの加入者との間で電話信号を通信するための、該加入者に通信するためのヘッドエンドを有する広帯域通信ネットワークを含む、電話システムであって、該ヘッドエンドは、該電話ネットワークと該広帯域通信ネットワークとの間に結合された変調器であって、該電話ネットワークからの該電話信号を、該広帯域通信ネットワークの第１の帯域内の搬送波上に変調するための変調器と、１人以上の加入者からの電話信号を、該広帯域通信ネットワークの第２の帯域内の選択された周波数副帯域に割り当てる、チャネル割り当て機器と、該電話ネットワークと該広帯域通信ネットワークとの間に結合された復調器であって、該選択された周波数副帯域内にある該電話信号を復調して該電話ネットワークに結合する復調器と、該変調器および該復調器の動作状態を評価するための試験システムと、を有している、電話システム。２．前記試験システムは、前記復調器の動作状態を評価するために上流試験信号を該復調器に送信する上流送信器と、前記変調器の動作状態を評価するために該変調器によって送信された下流試験信号を受信する下流受信器と、該上流送信器および該下流受信器を制御するための試験制御器と、を有している、請求項１に記載のシステム。３．前記上流送信器は、データパターンを生成するためのデータパターン生成器と、搬送波を該データパターンで変調することにより前記上流試験信号を生成する、試験変調器と、を有する、請求項２に記載のシステム。４．前記復調器は、前記上流試験信号の受信に応答して、検出された上流試験信号を前記試験システムに出力し、前記試験制御器は、該検出された上流試験信号を前記データパターンに比較することにより誤り測定値を収集する、請求項３に記載のシステム。５．前記試験制御器は、前記誤り測定値を前記制御器に送り、該制御器は、前記復調器の動作状態を定義するデータベースを該誤り測定値に基づいて更新する、請求項４に記載のシステム。６．前記下流受信器は、前記下流試験信号の受信に応答して、検出された下流試験信号を前記試験制御器に出力し、該試験制御器は、該検出された下流試験信号の分析に応答して誤り測定値を該制御器に送る、請求項５に記載のシステム。７．前記制御器は、前記誤り測定値に応答して、前記変調器の動作状態を定義するデータベースを更新する、請求項６に記載のシステム。８．前記試験システムは、前記復調器の動作状態を評価するために上流試験信号を該復調器に入力することによって上流試験を行うように動作する、請求項１に記載のシステム。９．前記試験システムは、前記復調器の動作状態および前記選択された周波数副帯域のステータスを評価するために、上流試験信号および該選択された周波数副帯域内にある前記電話信号を該復調器に入力することによって上流試験を行うように動作する、請求項８に記載のシステム。１０．前記試験システムは、前記変調器の動作状態を評価するために該変調器によって生成された下流試験信号を受信することによって下流試験を行うように動作する、請求項１に記載のシステム。１１．前記上流試験信号は、既知のデータパターンによって変調された搬送波を包含し、該試験システムは、前記上流試験を行うことに応答して試験測定値を生成し、該試験測定値は、該既知のデータパターンを該復調器によって復調された該上流信号に対して比較した結果を規定している、請求項１に記載のシステム。１２．前記既知のデータパターンは、前記上流送信器に接続されたパターン生成器によって生成される、請求項１１に記載のシステム。１３．前記試験システムは、前記復調器の動作状態を評価するために上流試験信号を前記復調器に送信する、上流送信器と、前記変調器の動作状態を評価するために該変調器によって送信された下流試験信号を受信する下流受信器と、該上流送信器および該下流受信器を制御するための試験制御器と、前記広帯域通信ネットワークと該復調器との間に接続された直接パスおよび、該上流送信器に接続された結合ポートを特徴とするカプラであって、該結合ポートを介して該上流試験信号を該復調器に結合し、該直接パスを介して前記選択された周波数副帯域内にある前記電話信号を該復調器に渡すカプラと、を有している、請求項１に記載のシステム。１４．前記変調器は試験出力および主出力を有し、該主出力は前記広帯域通信ネットワークの前記第１の帯域内における搬送波の配信をサポートし、該試験出力は、前記下流試験信号の配信をサポートする、請求項１３に記載のシステム。１５．前記上流送信器は、データパターンを生成するためのデータパターン生成器と、搬送波を該データパターンで変調することにより前記上流試験信号を生成する、試験変調器と、を有する、請求項１４に記載のシステム。１６．前記広帯域通信ネットワークは、広帯域通信ネットワークの前記第１の帯域内にある前記電話信号を復調して該加入者に結合し、前記ヘッドエンドへの通信のために、該広帯域通信ネットワークの前記第２の帯域内の前記選択された周波数副帯域内にある該加入者からの該電話信号を復調するための、加入者端末を有する、請求項１に記載のシステム。１７．前記広帯域通信ネットワークは双方向ネットワークであり、前記第１の帯域内にあるテレビジョンプログラム信号を加入者に提供するための機器をさらに有している、請求項１に記載のシステム。１８．前記広帯域通信ネットワークは、前記ヘッドエンドの前記チャネル割り当て機器から受信される命令に応答して、電話信号が該ヘッドエンドに通信される周波数を第１の周波数副帯域から第２の周波数副帯域に変更するように動作する、前記加入者に位置する周波数敏感性変調器をさらに有する、請求項１に記載のシステム。１９．電話ネットワークと電話システムの加入者との間で電話信号を通信するための、該加入者に通信するためのヘッドエンドを有する広帯域通信ネットワークを含む電話システムのための試験システムであって、該ヘッドエンドは、該電話ネットワークと該広帯域通信ネットワークとの間に結合された変調器であって、該電話ネットワークからの該電話信号を、該広帯域通信ネットワークの第１の帯域内の搬送波上に変調するための変調器と、該電話ネットワークと該広帯域通信ネットワークとの間に結合された復調器であって、該広帯域通信ネットワークの第２の帯域内の選択された周波数副帯域内にある加入者からの電話信号を復調して該電話ネットワークに結合する復調器とを有しており、該試験システムは、該復調器の動作状態を評価するために上流試験信号を該復調器に送信する上流送信器と、該変調器の動作状態を評価するために該変調器によって送信された下流試験信号を受信する下流受信器と、該上流送信器および該下流受信器を制御するための試験制御器と、を有している、試験システム。２０．前記上流送信器は、データパターンを生成するためのデータパターン生成器と、搬送波を該データパターンで変調することにより前記上流試験信号を生成する、試験変調器と、を有する、請求項１９に記載のシステム。２１．前記復調器は、前記上流試験信号の受信に応答して、検出された上流試験信号を前記試験システムに出力し、前記試験制御器は、該検出された上流試験信号を前記データパターンに比較することにより誤り測定値を生成する、請求項２０に記載のシステム。２２．前記試験制御器は、前記誤り測定値を前記制御器に送り、該制御器は、前記復調器の動作状態を定義するデータベースを該誤り測定値に基づいて更新する、請求項２１に記載のシステム。２３．前記下流受信器は、前記下流試験信号の受信に応答して、検出された下流試験信号を前記試験制御器に出力し、該試験制御器は、該検出された下流試験信号の分析に応答して誤り測定値を該制御器に送る、請求項２２に記載のシステム。２４．前記制御器は、前記誤り測定値に応答して、前記変調器の動作状態を定義するデータベースを更新する、請求項２３に記載のシステム。２５．前記上流試験信号は、既知のデータパターンによって変調された搬送波を包含し、該試験システムは、前記上流試験を行うことに応答して試験測定値を生成し、該試験測定値は、該既知のデータパターンの該復調器によって復調された該上流信号に対する比較の結果を規定している、請求項１９に記載のシステム。２６．前記既知のデータパターンは、前記上流送信器に接続されたパターン生成器によって生成されたＰＲＢＳパターンである、請求項２５に記載のシステム。２７．前記上流試験信号は、前記第２の帯域の前記選択された周波数副帯域の一部分内にある加入者からの前記電話信号と組み合わせられることにより、前記復調器の動作状態および該選択された周波数副帯域の該一部分のステータスの検査をサポートする、請求項２０に記載のシステム。２８．電話ネットワークと電話システムの加入者との間で電話信号を通信するための、該加入者に通信するためのヘッドエンドを有する広帯域通信ネットワークを含む電話システムにおいて、該ヘッドエンドの動作状態を試験するための方法であって、該ヘッドエンドは、該電話ネットワークと該広帯域通信ネットワークとの間に結合された変調器であって、該電話ネットワークからの該電話信号を、該広帯域通信ネットワークの第１の帯域内の搬送波上に変調するための変調器と、該電話ネットワークと該広帯域通信ネットワークとの間に結合された復調器であって、該広帯域通信ネットワークの第２の帯域内の選択された周波数副帯域内にある加入者からの電話信号を復調して該電話ネットワークに結合する復調器とを有しており、データパターンを生成することと、搬送波を該データパターンで変調することにより上流試験信号を生成することと、該復調器に上流試験信号を送信することと、該復調器から検出された上流試験信号を受信することと、該検出された上流試験信号を該データパターンに対して比較することにより、該復調器の動作状態の評価をサポートする誤り測定値を生成することとによって該復調器の動作状態を評価するステップを包含する、方法。２９．前記復調器の現在の動作状態を定義するデータベースを、前記誤り測定値に基づいて更新するステップをさらに包含する、請求項２８に記載の方法。３０．該変調器を用いて下流試験信号を生成することと、該下流試験信号を受信することと、該下流試験信号の受信に応答して、検出された下流試験信号を出力することと、該検出された下流試験信号に応答して、誤り測定を行うこととによって前記変調器の動作状態を評価するステップをさらに包含する、請求項２８に記載の方法。３１．前記変調器の現在の動作状態を定義するデータベースを、前記誤り測定に応答して更新するステップをさらに包含する、請求項３０に記載の方法。３２．前記下流試験信号は、既知のデータパターンによって変調された搬送波を包含し、前記試験測定を行うステップは、該既知のデータパターンを前記検出された下流信号に対して比較すること、を包含する、請求項３０に記載の方法。３３．電話ネットワークと電話システムの加入者との間で電話信号を通信するための、該加入者に通信するためのヘッドエンドを有する広帯域通信ネットワークを含む電話システムにおいて、該ヘッドエンドの動作状態を試験するための方法であって、該ヘッドエンドは、該電話ネットワークと該広帯域通信ネットワークとの間に結合された変調器であって、該電話ネットワークからの該電話信号を、該広帯域通信ネットワークの第１の帯域内の搬送波上に変調するための変調器と、該電話ネットワークと該広帯域通信ネットワークとの間に結合された復調器であって、該広帯域通信ネットワークの第２の帯域内の選択された周波数副帯域内にある加入者からの電話信号を復調して該電話ネットワークに結合する復調器とを有しており、所定のデータパターンを生成することと、搬送波を該所定のデータパターンで変調することにより上流試験信号を生成することと、該復調器に上流試験信号を送信することと、該復調器から検出された上流試験信号を受信することと、該検出された上流試験信号を該データパターンに対して比較することにより、該復調器の動作状態の評価をサポートする誤り測定値を生成することによって該復調器の動作状態を評価するステップと、該変調器を用いて下流試験信号を生成することと、該下流試験信号を受信することと、該下流試験信号の受信に応答して、検出された下流試験信号を出力することと、該検出された下流試験信号に応答して、誤り測定を行うこととによって該変調器の動作状態を評価するステップと、を包含する、方法。３４．前記復調器の現在の動作状態を定義するデータベースを前記誤り測定に基づいて更新するステップと、前記変調器の現在の動作状態を定義するデータベースを前記誤り測定に応答して更新するステップとをさらに包含する、請求項３３に記載の方法。