JPH0657013B2 - 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、ケーブルの信号の
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、これに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もよ
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。

〔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ために、CATV網において
一斉同報通信を行なうことができる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、一斉同報情報を挿入する手段をセンタに設け、各
端末制御装置は同報情報の収容されている時間のタイム
スロット内容を、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事により一
斉同報を行なわしめるものである。

〔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一斉同報通信が提
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の構成を示す。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Ｇ１〜
Ｇ７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Ｇが発生した時には対応した各作
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、遅延時間指定情報＋端末ＩＤ）を
出力するというように順次多重化する。このようにして
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〜Ｇ４が作成されないこと
である。

同報指示作成部２５は一斉同報が必要な場合に起動さ
れ、第３図に示す一斉同報信号部のon/off信号を作成す
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）とするように制御する。

同報メッセージ作成部２６はメッセージの音源（例えば
録音されたテープ録音器）の出力をコーディック部２８
によりＡ／Ｄ変換し、TDM用の速度変換部２９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Ｇ
４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２９はタイミング制御信号Ｇ４と同
期することが必要である。又、Ａ／Ｄ変換するコーディ
ック部２８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３１、通話タイムスロット制御部３
２〜３３の各出力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に入力される。

タイミング制御信号Ｇ４とＧ５との間には第３図に示す
ように空き時間があるが、これは一斉同報信号の時間幅
と従来の方式での空き時間との差が生じた場合であり、
この部分では固定的に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３４の制御回路部３５はこれらの同期
信号、クロック信号によりフレーム中の一斉同報信号の
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
速度変部３６、コーディック部３７により同報情報を
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of
fを示す場合には速度変換部３６、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２９やコーディック部２８と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、ＩＤ設定回
路１４、通話制御部１７、電話機１６、切替部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。

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、この場合、同報メッセ
ージがこの同報制御部３４をもたない装置へ何等影響を
与えない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、フレーム内の他の位置に設け
てもよく、何れにしてもその空き時間に一斉同報信号を
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、センタに下り空き時間
帯に一斉同報用の信号を挿入する手段を、端末制御装置
に一斉同報用信号の有無を判定し、信号がある時にはこ
の信号を外部出力部に出力する手段とを設けることによ
り空き時間を利用して一斉同報情報が提供され、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
い品質が望まれるが、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２８，３７を７kHzオーディオADP
CMなどにすることにより、音声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の構成を示
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
の一実施例を示すフォーマット、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遅延制御にお
ける信号送受の信号タイミングをそれぞれ示す図であ
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一斉同報のメッセージを挿入
   する手段を設け、端末制御装置に前記一斉同報メッセー
   ジを抽出して、出力装置に伝達する手段を設けたことを
   特徴とする一斉同報通信方式。