JPH0657011B2 - グループ一斉同報通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はCATV網にて時分割多重伝送を行なうことによ
りセンタと各端末との間の通信を行なわしめる通信方式
に関し、特にグループ一斉同報通信を可能とする通信方
式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来CATV網ではテレビ放送をサービスしているが、各加
入者宅まで引かれている伝送路を利用して電話等の通信
サービスを提供することが考えられている。このCATV網
を利用した電話サービスとしては周波数を分割した周波
数分割多重通信が考えられていたが、この方式はアナロ
グ通信でありISDNサービスを提供することが困難であ
り、ディジタル信号を時分割して通信することが提案さ
れている。

一般にCATV網はツリー状に伝送路が構成されており、通
常の通信網はスター状網である。このためCATV網におい
てはセンタと複数の端末制御装置との間はツリー状とな
り、TDMA（時分割多重デマンドアサイン）方式により下
りと上りとで異なる周波数を割り当てて対の伝送路を設
け、センタと各端末制御装置との間のディジタル通信を
時分割多重伝送で通信の必要になる毎に通信チャンネル
（タイムスロット）を割付けすることが考えられてい
る。またCATV網では伝送路を構成するケーブルとして一
般に同軸ケーブルが採用されており、ケーブルは信号の
伝達時間（伝搬時間）が端末制御装置とセンタ設備との
距離や温度条件により変化するため、CATV網にTDMA方式
を採用するためには、各端末制御装置毎にセンタまでの
遅延時間を測定し、端末制御装置からの上り信号の送出
タイミングを自動的に制御することが必要である。

このため、センタより第６図Ａに示すようなフォーマッ
トで下り信号をディジタル変調により送出する。この下
り信号はフレームの先頭に同期信号を設け、その次に遅
延制御信号を設け、空き時間をおいて通信制御信号を配
し、その後、ｎ個の通話タイムスロットを順次設けてい
る。このフォーマットの下り信号を第７図に示すように
一定周期Ｔで送出するが、遅延時間の測定においては、
遅延制御信号中に遅延時間計測指示と、特定の端末制御
装置を示すその装置個有の端末ＩＤ（識別）とを送出す
る。端末制御装置では第５図に示すように変復調器１１
で受信した下り信号をディジタル信号に変換し、フレー
ム同期検出回路１２でそのディジタル信号から同期信号
を検出して同期をとり、遅延制御回路１３でフレーム同
期検出回路１２からの指示により受信したディジタル信
号のうち遅延制御信号を抽出し、これに含まれている端
末ＩＤと、ＩＤ設定回路１４に設定されているその端末
制御装置に与えられているＩＤとを比較し、両者が一致
し、かつ受信遅延制御信号が遅延時間計測指示の場合は
遅延計測時間とその端末ＩＤとよりなる応答信号を準備
し、次の周期の同期信号検出にあわせてその応答信号
を、切替部１５を経由して変復調器１１で変調してセン
タへ送出する。

センタでは端末制御装置からの応答信号を受信して、セ
ンタから送出するフレーム同期信号の送出時刻と、その
応答信号の受信時刻との差の時間ｔ′を計測する。この
時間ｔ′からその端末制御装置とセンタとの間の遅延時
間を検出する。この計測時間ｔ′の２分の１がその端末
制御装置とセンタとの間の遅延時間ｔである。厳密には
信号処理時間を考慮する必要がある。センタでは遅延制
御信号として遅延時間指定情報とその端末制御装置のＩ
Ｄと遅延時間ｔを設定し、次の周期の下り信号で送出す
る。当該端末制御装置は前述と同様にフレーム同期を検
出し、遅延制御信号に含まれるＩＤと自己の持つＩＤと
が一致した場合は受信した遅延時間ｔを遅延制御部１３
に記憶すると共にその端末制御装置からセンタへ送信す
る通信信号を受信フレーム同期信号より（Ｔ−ｔ）時間
遅らせて中継するように遅延制御回路１３を制御する。
このようにして各端末制御装置に対し、そのセンタとの
間の遅延と対応した遅延時間を設定する。従って、通信
時に割付けられた通信タイムスロットも、その端末制御
装置に設定された遅延時間（Ｔ−ｔ）だけ遅れて送信さ
れ、つまり通話に先立って指定される特定タイムスロッ
ト位置に合わせた遅延時間制御を個々の端末毎に行うこ
とによりセンタでの各端末制御装置からの上り信号が整
然と配列され、複数の通信タイムスロット間での重なり
がない時分割ディジタル伝送路が構成される。なお、通
信タイムスロットは端末制御装置から通信要求があるご
とにセンタが空きの通信タイムスロットを割付け、各端
末制御装置は上記設定された遅延時間に対し、割付けら
れた通信タイムスロットだけ更に遅らせて信号を送信す
る。また前述したようにセンタへの到達信号が、各端末
毎に遅延時間を設定することにより時間的に一致するよ
うにすることを遅延時間制御と称する。

センタで（Ｔ−ｔ）を遅延時間指示として送出してよ
い。一般にセンタ及び端末制御装置の内部処理遅延時間
及び上り・下りの周波数帯域による遅延時間の差につい
てはこの小さいため無視しているが、予め測定可能なら
ば遅延時間指定に加味することも容易であろう。

通信タイムスロットの使用方法としては例えば通信制御
信号を使用してデマンドアサイン方式により発信要求の
ある端末制御装置からのチャンネル要求に基づいて空い
ている通信タイムスロットを割付ければよく、電話機１
６からセンタへの上り通話信号の送出タイミングは遅延
制御部１３からの受信フレーム同期から送信通信制御信
号の送出時間の差を示す信号を通話制御部１７に指示す
ることにより通話用信号が遅延制御されてセンタへ到達
することになる。センタでは通話を行なう端末制御部装
置毎にその設置距離に応じて遅延制御を行なうために、
受信する通話タイムスロット信号が重ならないようにす
ることが可能となる。尚、制御の精度をカバーするため
に図示していないが通話タイムスロット間にガード時間
を設けることを考慮する必要があるがこの発明に直接関
与しないので省略する。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような遅延制御方式において遅延時間計測指示信号
に基づく応答信号のセンタ到達時間は端末制御装置のセ
ンタからの距離により異なり、システムでの最遠端に設
置される端末制御装置からの応答信号はセンタにおいて
第６図Ｂに遅延制御信号Ａとして示すように同期信号に
対し可成り遅れるが、センタから中間的距離にある端末
制御装置からの応答信号は遅延制御信号Ｂのように遅延
制御信号Ａよりも遅れが少ない。このように応答信号の
フレーム同期信号に対する受信時点が端末制御装置の距
離により異なるため、応答信号の受信時間範囲を、最も
遠方からの応答信号が他の信号と重なることなく、受信
できるように設定する必要がある。一方下り信号の遅延
制御信号は一定時間幅であり、かつ、フレーム同期信号
に対し決った時刻に挿入されるため、この下り信号の遅
延制御信号時間幅と、上り信号の応答信号の受待時間範
囲との差の時間が、下り信号に全く利用されない空き時
間となる。第６図Ａでは空き時間を遅延制御信号と通信
制御信号との間に設けたが、フレーム中のどの位置に設
けてもよい。

このように遅延制御を行う方式においては下り信号中に
空き時間が発生し、それだけ周波数の使用効率が悪いと
いう欠点があった。

そのためにこの下り信号の空き時間を利用して一斉同報
通信を行なうことが考えられるが、すべての加入者端末
に対する一斉同報の場合は必ずしも有効な一斉同報では
ない。即ち同報の内容がすべての加入者に有効でないメ
ッセージ、例えば特定のグループ（複数ある自治会のな
かの特定の自治会の会員や、サークルの加入者）への連
絡事項等を同報する場合、他の自治会やサークルの非加
入者達へも不要なメッセージが伝達され、場合によって
は知られたくない内容も考えられ、一斉同報での通知す
ることへのためらいがある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明はかかる欠点を無くすと共に、CATV網において
容易にグループ毎の一斉同報通信を行なう通信方式を提
供するものである。即ちこの発明によれば下り信号の空
き時間帯に、グループ指定情報を含む一斉同報情報を挿
入する手段をセンタに設け、各端末制御装置には一斉同
報情報に含まれているグループ指定情報と予めその端末
制御装置に設定されるグループ設定情報とが一致した場
合にのみその一斉同報の内容を電話等の通信機能とは別
にもうけられた音声外部出力装置に送出する手段を設け
る。このようにすることによりグループ毎の一斉同報を
行なわしめる。

〔作用〕

この発明によれば下り信号の空き時間を有効に使うこと
により周波数の利用効率をたかめると共に、グループ単
位の一斉同報通信を提供することができる。

〔実施例〕

以下図面をもちいてこの発明の実施例を説明する。第１
図はこの発明に基づくセンタを示す。

センタにおいては図示していないが第４図に示すように
タイミング制御信号Ｇ１〜Ｇ７がフレーム周期Ｔ毎に繰
り返し作成されている。図においては各タイミング制御
信号は同じ時間幅で示しているが、それぞれの信号長に
対応して信号幅は異なる。第１図において多重化部２１
は各タイミング制御信号が発生した時には対応する各作
成部の信号を出力するように構成されており、例えばタ
イミング制御信号Ｇ１が発生した時には同期信号作成部
２２により作成されるフレーム同期信号を出力し、タイ
ミング制御信号Ｇ２が発生した時には遅延制御信号作成
部２３にて作成される遅延制御信号（第３図の遅延時間
計測指示＋端末ＩＤと遅延時間指定情報＋端末ＩＤ）を
出力し、というように多重化する。変調部２３への入力
信号（多重化部２１の出力）は第３図に示すような配列
とすることができる。第４図において出力信号として示
している丸数字は第３図の信号形式の各信号に付与した
丸数字と対応している。従来の方式ではタイミング制御
信号Ｇ３〜Ｇ４が作成されないことである。

同報指示作成部２４は一斉同報が必要な場合に起動さ
れ、第３図に示す一斉同報制御信号部のon/off信号と
グループ指定情報とを作成する。即ち、例えば一斉同報
情報が該当周期の中に含まれる場合にはon（＝１）、含
まれない（起動されていない）場合はoff（＝０）とす
るように、またサービスを行なうグループ番号を例えば
図示していないがロータリスイッチやディップスイッチ
等で設定した数値符号等を挿入するように制御する。

同報メッセージ作成部２５はメッセージの音源（例えば
録音されたテープ録音器）２６をコーディック部２７に
よりＡ／Ｄ変換し、TDM用の速度変換部２８によりフレ
ーム周期内のＡ／Ｄ変換された信号の１ビット相当の速
度を伝送路上の速度に変換し、タイミング制御信号Ｇ４
の発生時に多重化部２１を経て端末装置へ伝達される。
この速度変換部２８はタイミング制御信号Ｇ４と同期す
ることが必要であるが、この発明には直接関係しないの
で省略する。又、Ａ／Ｄ変換するコーディック部２７は
電話で使用される3.4kHz用、７kHz用あるいはこれらと
異なる多ビット変換素子により音質が左右されることは
容易に理解できよう。

通信制御信号作成部２９、通話タイムスロット制御部３
１〜３２も上記と同様に制御されるが、交換設備で多重
化されて多重化部２１に入力することも考えられる。

なお、図示していないがタイミング制御信号Ｇ４とＧ５
との間には空き時間が生じる場合、即ち一斉同報信号占
有時間と従来の方式での空き時間との間に差が生じる場
合があるが、この場合には例えば固定的に０または１を
送出するように多重化部２１が制御する。このようにし
て第３図に示した下り信号が第１図の変調部２３を介し
てツリー形伝送路に送出されることになる。

一方第２図に示す端末制御装置では変復調器１１を介し
て第３図の信号を復元し、フレーム同期検出回路１２は
同期信号や図示していないが制御クロック信号を抽出
する。同報制御部３３の制御回路部３４はこれらの同期
信号、クロック信号により一斉同報信号の収容されてい
る時間帯の信号（一斉同報制御信号）を抽出し、一斉
同報情報の有無を示す情報（on/off）をチェックし、例
えばこの情報がonであることをしめす場合には引続き、
この端末制御装置が予めグループ設定情報を設定してあ
るグループ設定部３５の内容と受信したグループ指定情
報の内容とを比較し、一致した場合には速度変換部３
６、コーディック部３７により同報メッセージ情報を
外部出力部（例えばスピーカ）３８へ出力する。

一方、一斉同報情報の有無を示す情報（on/off）がoff
を示す場合と、グループ指定情報の内容がグループ設定
部３３の設定内容と一致しない場合には速度変換部３
６、コーディック部３７を起動しない。尚、図示してい
ないがこの場合にはコーディック部３７は無通話パター
ンデータを送出するか、外部出力部３８を動作させない
ように制御することが必要であろう。

速度変換部３６やコーディック部３７はセンタの速度変
換部２８やコーディック部２７とそれぞれ逆の機能であ
ることは容易に理解できよう。又、遅延制御部１３、Ｉ
Ｄ設定部１４、通話制御部１７、電話機１６、切変部１
５等は従来の方式と同様に制御動作される為、とくに説
明しない。

又、一斉同報を受信しない端末制御装置の場合には同報
制御部３３を設ける必要はなく、これらの同報メッセー
ジがこの端末制御装置へ何等影響を与えないことも容易
に理解できよう。下り信号の空き時間は遅延制御信号と
通信制御信号との間に設けることなく、フレーム内の他
の任意の位置に設けてもよく、何れにしてもこの空き時
間にグループ一斉同報信号を挿入する。

〔発明の効果〕 以上説明したようにCATV網において遅延制御を行なうデ
ィジタル多重通信設備において、センタに下り遅延時間
の空き時間帯にグループを指定する情報を含んだ一斉同
報の信号を挿入する手段を設け、端末制御装置が一斉同
報用の信号を判定し、信号がありグループ情報が一致し
た時にはこの信号を外部出力装置に出力することにより
空き時間を利用してグループ毎の一斉同報通信が提供さ
れ、周波数の有効利用と統一したシステムでCATV放送サ
ービス、通信サービス、一斉同報サービスができるとい
う効果が期待できる。また同報通信においては通常の電
話よりも高い品質が望ましいが、ISDNのベーシックサー
ビスでは２つの通話チャンネルと１つの制御チャンネル
が１回線であり、従ってコーディック部２７，３７を７
kHzオーディオADPCMなどにすることにより、同報信号の
品質を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づくセンタの一実施例を示すブロ
ック図、第２図はこの発明に基づく端末制御装置の一実
施例を示すブロック図、第３図はこの発明に基づくセン
タから端末制御装置へ伝達される下りの信号形式の一実
施例を示す図、第４図はこの発明に基づくセンタでのタ
イミング制御信号の時間関係の一実施例を示す図、第５
図は従来の端末制御装置を示すブロック図、第６図は従
来のセンタ端末制御装置間の信号を示す図、第７図はセ
ンタ端末制御装置間の信号送受の信号タイミングを示す
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ツリー状CATV網において上り・下りの周波
   数帯を対にして伝送路として使用し、その周波数帯域内
   に遅延時間制御を行なう遅延制御タイムスロットと複数
   の通信チャンネルタイムスロットとを設け、前記遅延制
   御タイムスロットによりセンタから端末制御装置を指定
   して遅延時間計測指示を行い、その遅延時間計測指示を
   受けた端末制御装置からその受信遅延時間を前記遅延制
   御タイムスロットにより前記センタへ応答し、前記通信
   タイムスロットより多い複数の端末制御装置と、前記セ
   ンタとで時分割ディジタル多重通信を行なう通信網にお
   いて、前記端末制御装置を複数のグループに分割し、前
   記センタに遅延時間制御を行なうことにより生じる下り
   信号の空き時間に前記グループを識別する情報を含んだ
   一斉同報のメッセージを挿入する手段を設け、前記端末
   制御装置に受信信号から前記メッセージ信号を抽出し
   て、その端末制御装置が有するグループ識別情報とが一
   致した場合に外部出力装置へ音声を出力する手段を設け
   たことを特徴とするグループ一斉同報通信方式。