JPH022339B2

JPH022339B2 -

Info

Publication number: JPH022339B2
Application number: JP23409383A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takagi; Yukinori Yamamoto; Fumio Matsushita; Toshihiko Maruyama
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1983-12-12
Filing date: 1983-12-12
Publication date: 1990-01-17
Also published as: JPS60125036A

Description

【発明の詳細な説明】［本発明の技術分野］本発明は、双方向CATVシステム上でのデー
タ通信方式に関するものである。

CATVシステムの運用形態は、ある限られた
地域内に同軸ケーブルを敷設し、映像センターよ
り供給される映像を、各ユーザがなんらかの方法
で選択して受像する方式になつている。

CATVシステムは、空中波を用いる通常の放
送システムに比べ、同軸ケーブルという固定した
媒体を用いるために、その運用には大きな自由度
が与えられている。例えばここでは、空中波では
混信の虞れがある隣接したチヤンネルでの伝送が
実施されている。これは、隣接チヤンネルに近い
周波数成分をもつ音声波のレベルを落すことで可
能となる。

とくにCATVシステムの最も特徴となる点は、
双方向のデータ通信が行なえることである。

このため、CATVシステムを利用して、有料
チヤンネルの視聴ごとに料金を支払うシステムが
採用され、その実現手段として、映像信号に用い
ない帯域（空チヤンネル）の利用がなされてい
る。

課金や映像選択、またはスクランブルなどのた
めのデータ、いわゆるCATVシステム維持のた
めのデータ通信は、既に広く利用されているが、
データの内容や、その利用法を限定しない
「COMMON−CARRIER」としてのデータ通信
については、今後の課題とされている。

CATVシステムを利用したデータ通信の応用
には、上述したようなCATVシステム維持のた
めのデータ通信のほかに、テレツクスや文字多重
放送のような映像チヤンネル内のVBI部分を用い
た一方向通信方式、一方向性のソフトウエアなど
のデータのDOWNLOADING SYSTEMの通信
方式などがあるが、ユーザ同士の自由な通信とい
う意味では自由度の欠けたものである。さて、こ
こで本発明の意図する技術分野は、専ら上述の
「COMMON−CARRIER」としての通信方式に
ある。

［従来技術］ CATVシステムに応用できる通信システムと
して採用されたネツトワークの構成は、第１図に
示すようにいわゆるバス形式であるために、一般
的な電話網で使用しているような通信形態は採れ
ないのであつて、パケツト形通信の形態になる。

パケツト形通信は、１本のラインに多数のユー
ザが接続され、各々のデータをパケツトに区切
り、あたかも各ユーザがそのライン専有したかの
ように用いる時分割多重の通信方式である。

この時分割多重の方式で、回線使用効率のよい
方法としては、CSMA／CD方式（キヤリア・セ
ンス・マルチプル・アクセスウイズコリジヨ
ン・デイテクシヨン）が提案されており、ロール
カルネツトワークなどで、例えばEthernetで使用
されている。従来、LANなどで用いられる
CSMA／CD方式はいわゆるベースバンドで通信
を行つており、CATVシステムへ応用に各種の
変更を必要とする。

このCSMA／CD方式をCATVシステムに適用
するには以下に述べる条件が必要となる。第２図
に一般的なCATVシステムの周波数配置の例に
示す。ここでは、使用できる周波数帯を大きく２
分割し、周波数帯域の下のグループを上り方向
（ターミナからヘツドエンドへ）に用い、上のグ
ループを下り方向（ヘツドエンドからターミナル
へ）に用いる。通常は下り方向には多数の映像を
供給するために、多くのチヤンネルが割当てられ
ている。米国でのこの周波数帯域の分割の方法と
しては、MID−SPLIT方式、またSUB−SPLIT
信号などがある。このようにCATVシステム上
では、データのの通信方向は周波数帯で規定され
るため、CSMA／CD方式を該システムに適用す
る時には、次のような構成にすることが必要であ
る。

１ベースバンドの通信は行えず、適当な搬送波
を用いてその搬送波に変調を施し、通信を行な
う。

２上り方向のデータおよび下り方向のデータ
は、各々異なつた周波数の搬送波を用いる。

３ CATVシステム内の上り回線の終端および
下り回線の始端に、両回線を接続するための周
波数変換装置を必要とする。

以上の条件を満してCATVシステム上に通信
システムを構築すると、第３図のようになる。こ
こでは、周波数変換装置（FC）１０１が上り回
線の周波数f₁を下り回線の周波数f₂に変換する。
また、端末装置（以後NIUという）１０２は、
各ユーザに１台ずつ備えられるもので、データの
送信、受信の制御を行なう。つまりNIUに接続
されるユーザのターミナルからのデータをパケツ
ト化し、送信周波数f₁で変調を行ない、CSMA／
CDの制御方式にしたがい送信を行なう。また、
回線上のデータを常時監視し、自ターミナル宛て
のパケツトを取込み、そのパケツト構成を解析
し、誤りがなければそのデータをユーザターミナ
ルへ出力するといつた一連の制御である。なお、
このNIUは１つのシステムに複数個接続され、
各々のNIU（つまりNIUに接続されるユーザター
ミナル）が任意のNIUと通信が行なえるもので
ある。

このNIUの動作は以下のようになる。
CSMA／CD方式では、通信回線上にデータがな
い時のみデータ送信を行なえるが、そのデータ検
出はNIUが各自に行なう。CATVシステムでは、
各ターナルの送信周波数および受信周波数は分離
されており、送信には上り回線の周波数を、受信
には下り回線の周波数を用いているので、他のタ
ーミナルがデータパケツトを送信していること
は、周波数変換装置で周波数変換された下り回線
を受信することにより認識できる。つまり上り回
線上でデータパケツトを発信するためには、下り
回線を受信して上り回線の状態を把握することが
必要になる。また、CSMA／CD方式の特徴であ
る“衝突検知”についても、上り回線での衝突は
下り回線で監視することになり、NIUはデータ
を上り回線へ送信すると同時に、下り回線に送ら
れてくるデータを比較することで“衝突”の検出
を行なわなければならない。つまり自分で送信し
たデータを正しく受信できなかつた時に“衝突”
があつたと判定するのである。以上の事柄から下
り回線は、相対する上り回線の状況を正しく反映
する必要があることが理解されよう。

NIUは、送信するデータを持つた時には下り
回線を監視し、他のデータが無いことを確認した
後に、上り回線にデータパケツトを送信し始め
る。そして更に下り回線を監視し、自分で受信し
たデータを受信し、送信中のデータと比較し、も
しここで比較中に誤りを検出した時には、送信途
中でも直ちに送信を中断するのである。このこと
は、無意味なデータにより回線を占有させずに回
線全体の使用効率を良くする上で重要である。

次に、上り回線と下り回線のデータ形態につい
て説明する。上り回線と下り回線とは周波数の違
いだけではなく、本質的に次のような差異を持つ
ている。すなわち、下り回線は送信機が１台、受
信機が多数であるのに対し、上り回線は多数の送
信機に対して１台の受信機で構成されている。こ
のことは、上り回線でのデータの形態につき制約
をもたらす。つまり自由なデータ通信を行なうた
めには、上り回線では時分割の通信を行なうこと
が必要なのであつた、各ターミナルは必要な時に
限り搬送波をオンすることが要求され、それ以外
には搬送波をオフするのであり、換言すれば搬送
波それ自体も、送信されるべきデータの長さにし
たがつてオン・オフされることになる。この場
合、オフ状態で各NIUに若干の搬送波の漏れが
あると、それはある発信源となるNIUにとつて
は雑音となり、センターでの受信機の入力端では
その雑音の総和として表われ、上り回線のＣ／Ｎ
を劣化させることになる。

一方、下り回線では上り回線でのデータを反映
させればよいが、データ回線の争奪は既に上り回
線で行なわれており、したがつて、単に放送のよ
うな形式で送信すればよい。換言すれば、上り回
線の終端に届いたデータを、そのまま下り回線へ
周波数変換して送信することで、システムとして
実施できることになる。

［従来技術の問題点］このように、CATVシステムにおいて
CSMA／CDよる通信方式を採用した場合、ここ
では上り回線の搬送波を単に周波数変換して下り
回線に送信するのであつて、次のような欠点があ
る。

(1) 大規模なCATVネツトワークでは、上り回
線のデータを受信レベルが大きく変動するため
に、下り回線の送信レベルも変動する。

(2) 上り回線の雑音がそのまま下り回線にも重畳
される。

(3) 下り回線にも、搬送波を「接」〜「断」する
パケツトが送信されるために、各NIUは搬送
波が接断されたデータを受信する必要がある。

［本発明の目的］本発明は上記事情にもとづいてなされたもの
で、上り回線のデータの受信レベルの変動の影響
を受けることなく下り回線では安定した送信レベ
ルを維持し、また下り回線へは雑音をもたらさな
いようにし、また上り回線で搬送波を「接」〜
「断」したパケツトを、下り回線では変調するか
否かの制御に置換えて下り回線の搬送波の連続性
を維持し、NIU相互通信の質的向上を図ること
ができる双方向CATVシステムにおける通信方
式を提供しようとするものである。

［本発明の要旨］この目的のため、本発明は、上り信号と下り信
号とがある周波数帯に分割されている双方向
CATVシステムにおいて、センター機器は、双
方向CATVシステム用の周波数帯の搬送波を
「接」〜「断」することにより送信されるパケツ
ト形のデータを、上り回線上にデータが存在する
区間は周波数変換して下り回線に送出すると共
に、上り回線上にデータが存在しない区間は上記
回線での変調信号中には表われ得ない変調パター
ンで周波数変調して下り回線に送出するように構
成したことを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を第４図ないし第１２図
を参照して具体的に説明する。第４図において、
符号４０１は上り回線に送信される搬送波の状態
を示しており、必要なな時のみ搬送波を「接」に
する。符号４０２は下り回線の搬送波を示してあ
り、上り回線で搬送波がオンになつている時にみ
変調が施されている。また４０３は下り回線の変
調データであり、上り回線の搬送波と一致してい
る。このような信号制御のために送信側には第５
図のような構成が用意されている。ここでは、上
り回線のデータは受信機５０１で一度復調され、
次の雑音分離回路５０２で上り回線の雑音を除去
する。そして、この雑音を分離したデータは送信
機５０３の変調入力端に加えられ、下り回線にデ
ータが送信される。このような送信側における通
信システムの構築に対し、ターミナル側では第６
図に示すような構成が採用される。ここでは、入
出力の分配に用いられる信号の分配器６０１を介
して上りデータを送信機６０２から送信するが、
この場合、中央処理装置（CPU）からの指令で
データの変調および搬送波の「接」〜「断」が行
なわれる。また下り回線からのデータは受信機６
０３で復調する。なお図中、符号６０４はマイク
ロコンピユータ内蔵の制御器であり、送信機６０
２への制御、送信データの入力、受信機６０３か
らのデータ入力、解析、アドレス認識や
CSMA／CDの手順の制御およびユーザターミナ
ル６０５への通信の制御を行なう。上記ユーザタ
ーミナル６０５は対人間インターフエースを行な
う機器であり、NIUに対するコマンドの入力や
受信したメツセージの表示などを行なう。また、
ユーザターミナル６０５はコンピユータなどを使
用してもよい。このシステムの応用に関しては、
ユーザターミナルの構成により様々な形態を取り
得るが、ここでの説明は通信システムの構築に留
める。

下り回線におけるデータ信号の形態は、第７図
にみられるようなものである。下り信号は、ター
ミナルの受信機の動作の安定度を考慮して搬送波
の「接」、「断」は行なわず、変調するか否かの制
御にする。変調されたデータの形態は上り信号と
同じであり、第７図ｂに示してある。このデータ
の形態の一例を簡単に説明する。このデータは、
いわゆるパケツト形式に構成されており、まず先
頭にプリアンブル信号が挿入される。この信号は
受信側でのビツトレベルでの同期を行なうための
信号である。次にパケツトのフレーミングの同期
を取るためのフラグ信号が挿入され、この信号を
正しく受信することでフレーミングレベルまたは
バイト単位の同期を得ることが可能となる。次に
いわゆるアドレス情報が含まれる。これは、この
パケツト形のデータの宛先アドレスおよび発信者
のアドレスが通常挿入される。このアドレス情報
により、各ターミナルが該当するパケツトの取込
み動作を行なうのである。アドレス情報の後に
は、送信すべきデータが挿入される。この長さは
パケツトの構成法またはシステムの設計により可
変であり、必要なデータ数によつても異なる。ま
た、このデータの先頭部分に制御用バイトを設け
ることもある。次にデータ送信誤り検出のための
エラーチエツク符号を入れ、最後にフレーム終了
のフラグを付ける。

このパケツトの受信方法では、フラグとフラグ
との間にあるのが有効なデータであり、先頭のフ
ラグのすぐ後がアドレス情報で、そのアドレス情
報がシステム内で唯一与えられた自ターミナルの
アドレスと一致したパケツトのみを取込み動作を
行なわせるものである。ここでは、データの長さ
は一定ではなく、パケツトの終りは最終フラグに
よつてのみ検出される。結果的に最終フラグが検
出された時の直前のデータがエラーチエツクコー
ドである。そして、更にその直前までがデータで
ある。

このようにパケツト形通信では、いわゆるフラ
グが重要な働きを行つていて、フラグに囲まれた
データ領域を認識するのである。とくに同様なパ
ケツト形式で通信を行つているHDLC方式（ハイ
レベル・デンタ・リンク・コントロール）ではフ
ラグ構成を“01111110”とし、フラグに含まれた
データ領域では６ビツト連続して“１”が続かな
いように“０”挿入機能を設け、フラグ誤検出を
防止している。このフラグを誤つて認識すると、
データの正常終了を検出できなくなり、次のデー
タのフレーミングを誤る可能性があるので注意し
なければならない。換言すれば、“フラグ”信号
を正しく認識することが、正確なパケツト形通信
を行なう条件である。また、一度フレーミングの
誤りを行ななつた場合にも、早急に正しいフレー
ミングに復帰するようにしなければならない。

また、前述したCSMA／CDの通信方式では、
回線上に他のデータが存在するか否かの判定を各
ターミナルが行なつているが、このためには各タ
ーミナルが回線の監視を行なつた時点で、データ
通信状態とデータの無い状態（以下アイドル状態
という）を即座に判定しなければならない。しか
し、上述のように“フラグ”信号による判定では
即時性が犠性となる。また、各ユーザからの発信
が、１つのパケツトの終了時に集中するという結
果を招くことになろう。

以上の問題点を第７図に示したような変調区間
７０１と無変調区間７０２とを有する回線で考え
ると、以下の問題が提起される。すなわち一般
に、無変調信号を受信して復調すると、データの
変調と比較して次のような２種の形態となる。

(a) 交流的な結合によるデータ変調の形 (b) 直流的な結合によるデータ変調の形この各々のデータの復調波形を第８図ａ，ｂに
示す。第８図ａは交流的な結合を用いた場合で、
図中Ａの区間が無変調であり、Ｂはデータ変調に
よる区間である。第８図ｂは直流的な結合を用い
た場合であり、Ａ，Ｂの区間についてはａの場合
と全く同じである。

ａの場合、データ変調の判定は零交差点で行な
うのが常識的であり、最も符号の誤りの少ない方
式であるが、この場合には、Ａ区間のデータとし
ては雑音のみが再生されてしまう結果となる。つ
まりＡ区間においては、判定レベルそのものの電
位となつて出力されるために、少しでも雑音が重
畳すると、その影響によりデータ判定器の出力が
一定しないことになる。このような状況では、有
意のデータ区間とアイドル区間の判定がつかない
ため、前述のアイドル状態の検出が不可能であ
る。

また、ｂの場合、一般的にデータの変復調の困
難さが増大する（直流までの伝送を行なう必要が
ある）と共に、アイドル区間はある一定レベルに
固定されることになる（例えば、全て“１”か
“０”）。この状況は何ビツトかの連続という条件
をつければ、アイドル区間の判定は可能となろ
う。但しこの場合においても、上述のような直流
変調の困難さと共に、直流成分の変動を起こす原
因を極力抑えるような技術的課題が生じる。例え
ばFSK方式（周波数シフトキーング）での伝送
を行なう時には、送受信機での周波数の安定度が
全てのコンポーネントについて安定になされなけ
ればならない。

このため、一般的にハードウエアの高級化を必
要とすることになる。

したがつてCATVシステム上でCSMAの通信
方式を実施する時、上り回線のデータを単純に折
り返したのではシステム構成上、下り回線で問題
を生ずることになるのである。

この点、本発明では、第５図に示すような構成
が用意されていて（周波数変換装置の構成）、上
り回線でのレベルのばらつき、および上り回線の
雑音の分離を行なうことができる。更に、下り回
線の搬送波は「接」、「断」されず、データを変調
するか否かで下りデータを搬送波に重畳してい
る。しかし、単に変調の有無ではアイドル区間の
検出には用いることができない。そこで、次のよ
うな方法が用いられる。

すなわち、正常なパケツト形式を持つたデータ
の符号形式をある特定のパターンとならない方式
の符号形式とする。これには直流分を含まない符
号、例えばBi−Ｌ、BPS（Bi−
PHASESPACE）あるいはDelayed Modulation
などを用いればよく、これによつてある一定長以
上のレベルの連続は発生しなくなる。この種の符
号設定は、伝送帯域を狭帯域とする場合に用いら
れており、一般性を欠くものではない。

例えば特に狭帯域化の時に有効であるDelayed
Modulation（DM）の符号形式を採用するとしよ
う。これは第９図に示される通りで、この符号形
式の作成は“１”の時はビツト長の中心で反転、
“０”は変化せず、但し、“０”と“０”とが連続
する時にはビツト長の境界で反転することでなさ
れる。この符号では、符号形成された結果
（MARK／SPACE）で、各々最大２ビツト長、
最小１ビツト長、および3/2ビツト長の状態を取
ることになる。それ以外のマーク長、スペース長
は取り得ない。また、このDM符号はデータの
“１”、“０”とマーク、スペースはレベル的に対
応せず、基本的にデータの変化を伝送する差分符
号化である。更に基本周波数成分は、データの最
大繰返し周波数（1010……）と一致するために効
率的な伝送が可能な符号形式である。

ここで逆に考えると、マーク長、スペース長
が、例えば、３ビツト長のマークまたはスペース
が連続すると、正常のデータとは判定できなくな
り、“イリーガル（illegal）”なパターンとして検
出される。この判定は受信回路の一部に含まれる
ものである。そこでこのイリーガルなパターンを
正規のデータ領域外にも用いるとすれば、前述し
たフラグに囲まれたデータ領域と、それ以外のア
イドル状態の識別を物理的に行なうことが可能と
なる。

すなわちシステム全体で考えると、上り回線で
は各ターミナルが必要な時に搬送波を起動してデ
ータを送信するが、このデータパケツトはセンタ
ーにある受信機で一度復調され、雑音分離された
後に下り回線に再送信されるのである。但しセン
ターの送信機では、上り回線の搬送波検出回路の
出力により上り回線に搬送波が存在するか否かを
判定し、搬送波がない時には下り回線にはイリー
ガルなパターンを送信し、上り回線上に搬送波が
あつた時には上り回線のデータを再送信するよう
に変調入力を切換えることにより、データ領域の
内外の識別を可能にするのである。一方、ターミ
ナル側では発信しようとする時の、アイドル検出
動作は下り回線上にイリーガルなパターンが存在
するか否かにより判定することができる。つまり
イリーガルなパターンが存在している時にはアイ
ドル状態であると言えるし、イリーガルなパター
ンがない時にはデータ領域であり、発信不可能で
あることを示している。

以上のようにして構成したシステムでは、効率
よくしかもなんらの支障もなく、CSMA／CDの
通信方式をCATVシステム上に構築できるので
ある。

次に本発明の方式に適するセンター機器の構成
を第１０図を、また、ターミナルの構成を第１１
図をそれぞれ参照して説明する。第１０図におい
てセンターの周波数変換装置は、上りチヤンネル
受信機（復調してベースバンドデータおよび受信
キヤリアア信号の有無を出力する）１００１およ
びデータの同期再生と波形整形を行なう回路１０
０２、更に下りチヤンネルにイリーガルなパター
ンを送信するためのイリーガルパターン発生器１
００３およびこのデータとイリーガルなパターン
の切換回路１００４と、下りチヤンネル用の送信
機１００５とより構成される。

この装置の動作を第１２図に示すタイミングフ
ラグで説明すると、図中イは上り回線中の搬送波
の状態を示している。区間Ａでは、搬送波は完全
に「断」の状態であるが、区間Ｂでは、接続され
ている多数のターミナルのうちの１台が信号の送
信を開始し、センターの受信機では、搬送波が検
出されて復調が開始する。また図中ロは、センタ
ー受信機での搬送波検出信号（以下CDという）
が区画Ｂからの搬送波に従つて動作する状態を示
している。更に図中ニに示されるように、上り信
号の復調データも区間Ｂから出力される。この復
調データは、前述のDM変調を施されている。こ
れに対しハには、センター内部にあるイリーガル
パターン発生器の出力が示されており、DM変調
では発生しない“３”ビツト長”の長さのマーク
およびスペースの繰返し信号である。またホに
は、下り信号で変調されるベースバンド波形が示
されている。ここでは、区間Ａの無信号時にはハ
のイリーガルパターンが出力されているが、区間
Ｂ以降では上り信号が入力されているため、上り
信号のデータが出力されることになる。このイリ
ーガルパターンと復調データ切換えは、ロに示さ
れるCD信号を用いることが有効である。つまり
上り信号が存在しない時には、イリーガルパター
ンを変調信号として用い、上り信号が受信された
時にはその受信データを変調信号として用いる。

以上の動作を行なうためのセンター機器の構成
は、前述の第１０図のようになつており、
CATVラインから入力される上り信号は受信機
１００１で受信され、ベースバンド信号へ復調さ
れる。この受信機１００１は、また搬送波の有無
を表わす信号（前述のCD）をも出力する。復調
されたベースバンド信号は、上り回線での雑音分
離のための同期再生、波形整形回路１００２に入
力される。この回路中では雑音を含んだデータ波
形により発生したジツタなどを取除いたデータを
再生する。この回路の実施には各種提案がなされ
ており、デイジタルPLL（DPLL）を用いる方式、
アナログ的にロツクする方式、単純なカウンタに
よるリセツト方式などがある。したがつて、この
回路により上り回線からのデータは雑音成分がな
く、正しいロツクにより動作されるものとなる。

一方、イリーガルパターン発生回路は常時、前
述したイリーガルパターンを発生している。この
出力は、下り回線に送信すべきデータの基となる
正確なロツクによつて動作するものである。この
イリーガルパターンは、前述の受信データとCD
信号の極性により切換えられる。これは第１０図
のアンド・オア回路１００４である。ここでこの
切換えを実施するためには、受信データがイリー
ガルパターンとビツトレベルでの同期が取れてい
ることが必要であり、クロツク再生、波形整形回
路１００２の出力はイリーガルパターン発生回路
１００３に使用するクロツクと同一のクロツクで
動作するものである。この様子は第１２図ホに示
されている。

このアンドド・オア回路１００４で作られた信
号は、バツフア回路１００６を介して下り回線の
送信機１００５の変調入力端子へ加えられ、下り
回線へ送出される。この信号は、上り回線との結
合回路を経て１本の回線へ出力される。

以上述べたように、上り回線の信号は下り信号
に反映される。上記信号のない状態では下り回線
にイリーガルパターンが出力され、上り信号があ
る時にはデータの内容についてはそのまま出力さ
れる。

この下り信号を受入れるターミナルの構成は、
第１１図にある通りである。ターミナルは、前述
のように下り回線上のイリーガルパターンを検出
して、上り回線のアイドル状態を認識し、データ
の送信を開始する。従つて、CATV回線は分岐
器１１０１で２つの分岐され、１つは下り回線の
ための受信機１１０２に接続される。この受信機
１１０２の出力はイリーガルパターンとデータを
含む信号であり、このパターン認識はDMの状態
の時に行なうことができる。このデータパターン
な第１２図のホに示される通りである。このデー
タ内からのイリーガルパターンの抽出は、３ビツ
ト長の連続したマークまたはスペースを検出する
ことで行なわれる。通常のデータは最大２ビツト
長までのマークまたはスペースしか存在しないた
め、この判定を行なうことが可能である。このイ
リーガルパターン判定回路１１０３は、カウンタ
回路を用いて容易に実施できる。次にイリーガル
パターン検出信号はDM−NRZ変換回路１１０
４（NRZはNON RETURN ZEROの意）に入
力され、DM−NRZ変換の動作状態を決定する。
つまり１イリーガルパターンが検出された時には
DM−NRZ変換は行なわれず、イリーガルパタ
ーンが検出されない時にはDM−NRZ変換を行
ない、CPUボード１１０５へNRZに変換された
受信データを出力する。CPUボード１１０５の
動作は、イリーガルパターン検出信号により
CSMA／CDのためのキヤリアセンス（CS）を行
ない、回線上のデータのうを判定する。またイリ
ーガルパターン検出信号がオフの時にデータをデ
コードし、そのデータパケツトの内容を判定す
る。その判定内容は受信時には自ターミナル宛て
のパケツトが否かであり、送信時には送信中デー
タが正しく送られているか（衝突が発生したか否
か）などである。更に送信すべきデータがある場
合には上記のCSを行なつた後に、送信データを
NRZ−DM変換器１１０６に出力し、そのDMに
変換されたデータは、上り回線用の送信機１１０
７の変調入力端子に加えられ、上り回線の搬送波
に変調された形で出力される。この送信機１１０
７の出力は前述の分岐器１１０１のもう一方の端
子に加えられ、CATV回線へ上り信号として出
力される。

ここで述べている通信方式は、大規模な
CATVシステム上でバケツト形通信を効率よく
行なう方式であり、従来の小規模なCATVシス
テム上で展開された通信方式とは異なるものであ
る。例えばセンター機器に、受信機および送信機
を配備することは、小規模システムではシステム
コストの上昇を招くと考えられるが、大規模シス
テムを考えると、ターミナル数は数千個のオーダ
ーとなり、センター機器の若干のコスト高は無視
できるのである。また前述したように、大規模な
CATVシステムでは、上り回線の品質が良くな
いためにセンター機器に受信機、送信機を配備す
ることはデータの信頼性を大幅に高めることにな
るのである。

一方、センター側で上り回線の空きの時にイリ
ーガルパターンを発生させ、各々ターミナルがそ
の信号により回線のアイドル状態を検出する方式
では、センター機器の回路構成を若干複雑なもの
とするが、前に示したように大規模システムでは
無視できるものである。

更にターミナル側での回路的な追加は、イリー
ガルパターン検出器であるが、これは回路的には
複雑ではなく、コストも軽微である。

［本発明の効果］本発明は以上詳述したように、CATVシステ
ムにおいてCSMA／CD方式を採用するに当り、
双方向CATVシステム上でのパケツト形通信を
高い信頼性の上で実施でき、しかも端末において
は軽微な回路構成の追加でよいという効果が得ら
れる。また回線の利用効率も非常に高いものとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は双方向CATVシステムのネツトワー
クを概念的に示す図、第２図はCATVシステム
の周波数配置の例を示す図、第３図は送信側と受
信側との間で構築される通信システムのブロツク
図、第４図は本発明に係るデータ通信の信号レベ
ルを示す図、第５図は同送信側のブロツク図、第
６図は受信側のブロツク図、第７図は下りデータ
のパケツト内容を示す図、第８図はデータの復調
波形を示す図、第９図はDMの符号形式を示す
図、第１０図は本発明の本質的部分を示す送信側
のブロツク図、第１１図は同受信側のブロツク
図、第１２図は本発明のシステム動作における信
号波形図である。１０１……周波数変換装置、１０２……端末装
置、４０１，４０２……搬送波形、５０１……受
信機、５０２……雑音分離回路、５０３……送信
機、６０１……分配器、６０２……送信機、６０
３……受信機、６０４……制御器、６０５……ユ
ーザターミナル、７０１……変調区間、７０２…
…無変調区間、１００１……受信機、１００２…
…同期再生・波形整形回路、１００３……イリー
ガルパターン発生器、１００４……切換回路、１
００５……送信機、１００６……バツフア回路、
１１０１……分岐器、１１０２……受信機、１１
０３……イリーガルパターン判定回路、１１０４
……DM−NRZ変換回路、１１０５……CPUボ
ード、１１０６……NRZ−DM変換回路、１１
０７……送信機。

Claims

【特許請求の範囲】

１上り信号と下り信号とがある周波数帯に分割
されている双方向CATVシステムにおいて、セ
ンター機器は、双方向CATVシステム用の周波
数帯の搬送波を「接」〜「断」することにより送
信されるパケツト形のデータを、上り回線上にデ
ータが存在する区間は周波数変換して下り回線に
送出すると共に、上り回線上にデータが存在しな
い区間は上り回線での変調信号中には表われ得な
い変調パターンで周波数変調して下り回線に送出
するように構成したことを特徴とする双方向
CATVシステムにおける通信方式。