JPH0657012B2 - 複数一斉同報通信方式 - 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、特に一斉同報通信方式を複数同時に提供する複
数一斉同報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話制御
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な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。

例えばQPSK変調方式で速度8.192Mbps、フレーム周期２m
s、最遠端の端末制御装置までのケーブル長が１５kmと
するとその伝達遅延時間（センタ−端末−センタ）は、
約５５μｓ（伝送ビット約1000ビット相当）であり、例
えば遅延制御情報信号としては上りに200ビット、下り
に200ビット程度見込んだとしても１フレーム内に約800
ビット相当の空き時間帯が発生する。

このように長い空き時間が無駄となっていた。

〔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ると共に、CATV網におい
て容易に一斉同報通信を行なう通信方式を提供するもの
である。即ち下りの空き時間帯に複数の識別情報を付加
された一斉同報情報を挿入する手段をセンタに複数設
け、各端末制御装置で同報情報の収容されている時間帯
の情報の内容を照合し、その端末制御装置が受信したい
識別情報と一致した場合にのみその一斉同報のメッセー
ジを電話等の通信機能とは別にもうけられた出力装置に
送出することにより、複数の一斉同報を行なわしめるも
のである。

また、端末制御装置が複数の同報制御部を設け、それぞ
れが異なる識別情報を識別設定部に設定することによ
り、１つの端末制御装置が複数の一斉に同報を受信する
ことも可能になる。

〔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、複数の異な
る内容の一斉同報通信が、同時に複数の端末制御装置ま
たは全端末制御装置に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いて３種の同報を同時にサービスす
る場合のセンタを示す。

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〜Ｇ８がフレーム周期Ｔ毎に繰
り返し作成されている。尚、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２
１は各タイミング制御信号が発生した時には対応する作
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、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ため、変調部２４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〜Ｇ５が作成されないことである。

同報作成部２５，２６，２７は同じように構成されてお
り、例えば同報作成部２５を用いて同報サーイスを設定
する場合について説明する。一斉同報の情報種別として
は例えば天気予報、自治会情報、役所からの連絡事項や
株価情報、農作物の市場価格などが考えられ、この情報
種別に応じて、一斉同報信号中のグループ識別情報を割
当てる。従ってグループ識別情報は、システムが提供で
きる情報種別の最大数を区別できるビット長あるいはビ
ット数の組合せで構成される。このグループ識別情報は
識別情報キー２８を選択操作することにより設定され
る。その設定の後に、キー２９を操作すると、そのこと
を示す信号（ＯＮ）が出力制御部３１から送出され、こ
れに続いて、キー２８で設定されたグループ識別情報が
送出される。

キー２９は第３図に示す一斉同報信号部のon/off信号
(1)を作成する。即ち、例えばキー２９が押下された場
合にはon（押下されなければoff）を示す。音源３２と
してはオペレータがマイクに直接話す時のそのマイクの
出力でもよいし、テープレコーダでもよい。音源３１の
信号はＡ／Ｄ変換部３３によりディジタル信号に変換さ
れると、速度変換部３４により伝送速度に対応したバー
スト状の信号に変換され、送出制御部３１により多重化
部２１へ送出される。送出制御部３１はタイミング信号
Ｇ３に同期してこれらの情報を順次シリアルに、多重化
部２１へ送出することにより第３図にしめす構成とな
る。

他の同報作成部２６，２７は内容が異なる同報がある場
合に同様に一斉同報信号、に挿入されるように操作
制御される。但し音源の内容が異なる。

通話制御信号作成部３５、通話タイムスロット制御部３
６〜３７も上記と同様に制御されるが、交換設備で予め
多重化されて、多重化部２１に入力することも考えられ
る。

タイミング制御信号Ｇ５とＧ６との間には空き時間があ
るが、これは一斉同報信号を複数挿入しても従来の方式
での空き時間を完全に使用できない場合に生じるもので
あるが、従来の同報サービスを行わない場合より使用効
率は格段に高めることができる。この空き時間には固定
的に０／１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変調部２４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図にしめす端末制御装置では変復調器１１を介
して第３図の信号を復調し、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。例えば同報制御部３８の制御回路部３９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き続
いて、加入者が設定した識別情報設定部４１の識別情報
の内容と受信したグループ識別情報との比較を行ない、
両者が一致した場合には受信した同報信号の同報情報を
速度変換部４２に送出し、バースト状の信号を２ms内で
均等なタイミングに速度変換を行い、次いでコーディッ
ク部４３でＤ／Ａ変換を行い同報情報を外部出力部（例
えばスピーカ）４４へ出力する。尚、一斉同報情報の有
無を示す情報（on/off）がoffを示す場合及び識別情報
設定部４１の設定内容と受信したグループ識別情報の内
容とが一致しない場合には速度変換部４２、コーディッ
ク部４３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４３は無通話パターンデータを送出
するか、外部出力部４４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４２やコーディック部４３はそれぞれセンタ
の速度変換部３４やＡ／Ｄ部３３と逆の機能であること
は容易に理解できよう。

この時、この制御装置の他の同報制御部４５，４６も同
様の構成、動作であるが、その識別情報設定部の設定内
容を異なるものとすることにより異なる同報情報を出力
させる。

又、遅延制御回路１３、ＩＤ設定回路１４、通話制御部
１７、電話機１６、切変部１５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。

このようにすべての端末制御装置で制御が同様に行われ
ることにより、識別情報が同じとする複数の端末制御装
置に同一内容が伝達されることになり、異なる識別情報
を設定してある端末制御装置へは伝達されない。

以上の説明では端末制御装置での同報識別情報を１つ設
定した場合について説明したが、複数の同報情報を同時
にセンタで設定し、また端末制御装置でも複数の同報制
御部に異なるグループ識別情報を設定することにより、
１つの端末制御装置が複数の同報情報を同時に受信でき
ることも容易にできよう。

尚、以上の例では一斉同報信号の構成としては例えば第
３図に示すように、on/offに１ビット、グループ識別情
報に４ビット、同報情報に128ビット（音声では６４kbp
sに相当）を割当てることとしているため、最大６種の
同報を同時に提供でき、空き時間はわずか２ビットとい
う使用効率が高い効果が得られる。又、以上の説明では
音声情報の場合について説明したが、ディジタルデータ
の一斉同報の場合にはセンタ・端末でのＡ／Ｄ（Ｄ／
Ａ）コーディック部を除くことにより可能なことも容易
に理解できよう。

なお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、その空き時間に複数の
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、センタは下り遅延時間
の空き時間帯に一斉同報用の信号を挿入する複数の手段
を設け、端末制御装置がその一斉同報用の信号を判定
し、その端末制御装置で受信したい情報即ち識別情報が
一致した信号がある時にはその同報情報を外部出力部に
出力することにより空き時間を利用して複数の一斉同報
通信が同時に提供され、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
で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制御チャ
ンネルが１回線であり、従ってコーディック部３３，４
３を７kHzオーディオADPCMなどにすることにより、同報
情報を高品質にすることができる。

【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
来のセンタ及び端末制御装置間の信号の例を示す図、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 (2)

【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、前記センタに下り信号の空き時間に一斉同報の種
   別を示す識別情報を含む同報メッセージを挿入する手段
   を複数個設け、前記端末制御装置に受信した前記同報メ
   ッセージを抽出して、予め設定した識別情報と受信した
   識別情報の内容が一致した場合にはその同報メッセージ
   の内容を出力装置へ伝達する同報制御手段を設けたこと
   を特徴とする複数一斉同報通信方式。
2. 【請求項２】前記端末制御装置が前記同報制御手段を複
   数設けることにより同時に複数の一斉同報通信を受信す
   ることを特徴とする請求項１記載の複数一斉同報通信方
   式。