JPH0946667A

JPH0946667A - 通信システム

Info

Publication number: JPH0946667A
Application number: JP8115835A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Ota; 意人太田
Original assignee: Hitachi Denshi KK
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＡＴＶ網のような双方向型通信網におい
て、マルチメディア通信を可能とする通信システムの効
率の改善及びノイズに強くしかも経済的なマルチメディ
ア通信を可能とする通信システムを提供する。【解決手段】一つの中央局と、複数の端末局とが、双
方向型の通信路を介して結ばれており、端末局間の通信
が中央局を介して行われる通信システムであって、端末
局と他の端末局との間に割当される専用通信チャネル
と、複数の端末局に同時に多重割当される共通通信チャ
ネルとを有し、中央局は、端末局からの通信要求に応じ
て専用通信チャネルと共通通信チャネルのいずれか一方
の通信チャネルを選択する制御部を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つの中央局と、
複数の端末局とが、双方向型の通信路を介して結ばれて
おり、端末局間の通信が中央局を介して行われる通信シ
ステムに関する。本発明は特に、音声情報、コンピュー
タの出力データ、テキスト情報やグラフィックスあるい
は動画、準動画のような多様な情報形態のマルチメディ
アの利用に好適な通信システムに係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＡＴＶ網を利用した通信システ
ムが、新たな通信基盤として内外で注目を集めている。
この動向に対応した通信システムとしては、実用レベル
では通称「アナログＣＡＴＶ電話」と称するＭＣＡ／Ｃ
電話システムがある。このＭＣＡ／Ｃ電話システムは、
無線分野で実績のあるＦＭ無線機の技術をベースにした
マルチチャネルアクセス（以下ＭＣＡと略す）方式をＣ
ＡＴＶ網に適用したことから、オンケーブル（ｏｎＣ
ａｂｌｅ）を付してＭＣＡ／Ｃと名付けたものである。

【０００３】ＭＣＡ／Ｃ電話システムでは、図１１に示
す、主要諸元に示すようにＣＡＴＶ伝送路内の上りと下
りの各２．５ＭＨｚの帯域を使用して、搬送周波数間隔
１２．５ＫＨｚで２００チャネルの通信チャネルが得ら
れる。ＭＣＡ／Ｃ電話システムの一例を図７に示す。

【０００４】図７は、ＣＡＴＶシステムの設備の一部を
共用して動作する方式のＭＣＡ／Ｃシステムの従来例を
示すブロック図で、図において、１はヘッドエンドで、
ＣＡＴＶシステムの中央部に位置し、このヘッドエンド
１から複数の幹線ケーブル２−１〜２−ｎが各方路別に
延びている。

【０００５】ヘッドエンド１には、幹線ケーブル２−１
〜２−ｎの分岐結合部である入出力分配装置１０１が設
けてあり、これにＣＡＴＶ放送設備１０２とブロックコ
ンバータ１０３が接続されており、さらに、このブロッ
クコンバータ１０３を介して回線制御装置１０４、通信
管理装置１０５が接続されている。

【０００６】幹線ケーブル２−１〜２−ｎは方路毎に設
けてあるが、これは、収容加入者数やケーブル長を制限
するために複数の方路に分割されるのが一般的である。
そして、これら各方路の幹線ケーブル２−１〜２−ｎ
は、それぞれ双方向中継増幅器３−１，３−２を多段接
続することにより延長される。

【０００７】双方向中継増幅器３−１，３−２から分岐
された支線ケーブルにはタップオフ４−１，４−２があ
り、加入者５−１，５−２に分岐する構成となってお
り、全体ではトリー状のネットワークを構成している。

【０００８】各加入者５−１，５−２の宅内には、分配
器５０１、テレビジョン受信機５０２、網終端装置５０
３、電話機５０５、ＦＡＸ／ＰＣ５０６が設けてあり、
多チャネルのテレビジョン放送の受信と共に、電話、Ｆ
ＡＸ、ＰＣ等による域内通信が行なえるようになってい
る。そして、この域内通信では、加入者からヘッドエン
ドに向う方向を上りとし、ヘッドエンドから加入者に向
う方向を下りとする双方向伝送方式が用いられている。

【０００９】このＭＣＡ／Ｃ電話システムに対し、最近
では世の中のディジタル化の流れに対応して、通称「デ
ィジタルＣＡＴＶ電話」と称するシステムの開発が各方
面で進められている。このディジタルＣＡＴＶ電話を実
現する方式としては、時分割多重（以下ＴＤＭＡと略
す）方式が採用されている。

【００１０】現在開発中のディジタルＣＡＴＶ電話シス
テムのＴＤＭＡ方式では、通信路はＮＴＳＣ方式のテレ
ビ１ｃｈの帯域幅を持っている。

【００１１】ディジタルＣＡＴＶ電話システムのＴＤＭ
Ａ方式の例を以下に示す。

【００１２】６ＭＨｚ帯域の全域を使用して４相位相
変調（以下ＱＰＳＫ変調と略す）をおこない、約８Ｍｂ
ｐｓの伝送速度を確保し、端末当たりの伝送速度として
６４Ｋｂｐｓを単位とするＴＤＭＡを実現している例が
ある。

【００１３】６ＭＨｚ帯域を４分割したサブチャネル
１．５ＭＨｚ毎にＱＰＳＫ変調を行い、各サブチャネル
当たり約２Ｍｂｐｓを確保し、６４Ｋｂｐｓを単位とす
るＴＤＭＡを実現している例がある。

【００１４】図１０は、ＣＡＴＶ網を利用したＴＤＭＡ
方式の電話通信における回線接続動作を説明するための
概念ブロック図である。ｔｓ１，ｔｓ２…ｔｓｎからな
る上りタイムスロット（チャネル）と、Ｔｓ１，Ｔｓ２
…Ｔｓｎからなる下りタイムスロットが示されている。
端末局５１は、上り（送信）にｔｓ１を使用する。下り
（受信）にＴｓ１のタイムスロットを使用する。端末局
５２は、上り（送信）にｔｓ３を、下り（受信）にＴｓ
３のタイムスロットをそれぞれ使用する。破線の矢印で
示す上りから下りへのタイムスロットの変換は、ヘッド
エンド４０内の交換機４１と多重化装置４２とで行われ
る。なお、端末局５２にはそれぞれ網終端装置５１３，
５２３及び電話機５１５，５２５が接続されている。

【００１５】図１２は、図１０のＴＤＭＡ方式の主要諸
元表である。同表によれば、ＣＡＴＶ伝送路内の上りと
下りの各６ＭＨｚの帯域を使用して、搬送周波数間隔
１．５ＭＨｚで４搬送波からなるサブチャネルを構成
し、サブチャネル当たり２４チャネル、合計９６チャネ
ルの通信チャネルが得られる。

【００１６】ＣＡＴＶ網を利用する、汎用的な通信シス
テムとして最初に実用化されたＭＣＡ／Ｃ電話システム
は、その利用において限界がある。一方、現在開発中の
ディジタルＣＡＴＶ電話についても、開発の過渡期にあ
る。公表されているディジタルＣＡＴＶ電話のＴＤＭＡ
方式には、ＣＡＴＶ網の特性、利用形態、事業形態など
との関連において、以下のような特徴、問題点等があ
る。

【００１７】はじめに、ＣＡＴＶ網の特性について説明
する。

【００１８】（１）トリー状網で構成される双方向型Ｃ
ＡＴＶ網では、上り伝送帯域においてＣＡＴＶ網特有の
上り流合雑音（分配系や宅内配線系に混入したノイズが
ヘッドエンドに流合するもの）がある。上り伝送帯域で
は、下り伝送帯域におけるテレビ映像信号等の伝送に比
べ、耐ノイズ性の高い伝送方式が要求される。

【００１９】（２）上り流合雑音は、特定の帯域におい
ては無線機等による妨害が原因で発生する。一般には上
り流合雑音は家庭の電気製品や産業機器から発生するノ
イズの混入が原因とされている。スペクトルアナライザ
ー等で雑音を観測すると、狭帯域で且つ、継続時間の短
いインパルス的なノイズが周波数軸上でランダムに発生
している状況が観測される。この状況から、広い帯域を
使用する伝送方式ではノイズの妨害を受ける確率が高い
と言える。

【００２０】（３）これまでのＣＡＴＶでは、設備は双
方向化されていても、ケーブルの末端までを含めて上り
伝送帯域を利用することが下り伝送帯域に比べて少なか
った。従って、上り流合雑音対策に注意が払われておら
ず、既存のＣＡＴＶ網では一般に上り流合雑音のレベル
は悪い状況にあることが各種の実験によって明らかにさ
れつつある。

【００２１】これを改良するには、全端末を巡回して、
混入しているノイズの発生源の確認や、ケーブル自体及
び同軸接栓部分のシールドの強化などが必要とされてい
る。しかし、ＣＡＴＶでは、１システム当たり数千〜数
万の端末が対象となるため、ノイズ対策のために大幅な
コストの発生が予想されている。

【００２２】（４）ＣＡＴＶ網では前記のような外部か
ら混入するノイズの他に網内で発生するノイズにも対処
する必要がある。網内で発生するノイズは伝送路の非直
線性によるものが支配的である。

【００２３】ＣＡＴＶ網では線路損失を補償するために
多段の中継増幅を行っている。中継増幅器の特性や中継
段数に依存し、増幅器の非直線性に起因し、混変調、相
互変調等により発生するチャネル間干渉が問題である。
この影響が限度を超えないための対策としては、テレビ
１ｃｈ当たりの全送信電力の制限や、テレビ１チャネル
の帯域をさらに周波数多重方式で使用する場合にはチャ
ネル数の制限などが行われている。

【００２４】一方、ＣＡＴＶ網では幹線の光ケーブル化
の進展に伴い、中継段数の減少によって網全体としての
非直線性は改善される傾向にある。

【００２５】（５）ＣＡＴＶ網で広帯域、高速のディジ
タル伝送を行う場合、伝送路のインピーダンスの不整合
によって生ずる反射波が影響を及ぼすことが判ってきて
いる。この問題も改良を行うには、宅内配線や端末機器
の終端にまでその範囲が及ぶことになり、理想的な改良
はコスト的に困難が予想されている。

【００２６】（６）ＣＡＴＶ網では１本の同軸ケーブル
の中に、上り／下りの信号を通すようになっている。日
本のＣＡＴＶ網では、上り帯域：１０ＭＨｚ〜５０ＭＨ
ｚ、下り帯域：７０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ（又は７５０
ＭＨｚ）が一般的なものとなっている。上り帯域は全帯
域が使用できたとしても、６ＭＨｚ帯域幅を１ｃｈとし
た可能な総チャネル数は６ｃｈと少ない。また、前記し
た上り流合雑音は、全帯域に一様ではなく、１０ＭＨｚ
〜２０数ＭＨｚの帯域に多く見られる。ノイズの多い帯
域のチャネルは使用できない。米国では、上り帯域は日
本より狭く、１０〜３０ＭＨｚである。

【００２７】このような事情から、上りのチャネルは非
常に貴重であり、効率のよい利用が求められている。

【００２８】次に、ＭＣＡ／Ｃの問題点は、（７）ＭＣＡ／Ｃは上記したＣＡＴＶ網ような伝送路の
特性に比較して、狭帯域伝送方式であるため、かなり良
好な伝送ができ、チャネル数も多くとれる長所がある。
しかし、ＭＣＡ／Ｃはデータ伝送では９６００ｂｐｓ程
度が限界であり、これを超えるサービスを提供すること
ができないという欠点がある。

【００２９】次に、ＴＤＭＡの問題点は、（８）現在公表されているＴＤＭＡ方式のディジタルＣ
ＡＴＶ電話では、前記したように、６ＭＨｚ又は１．５
ＭＨｚのような広帯域を使用しているため、前記したよ
うな性質の上り流合雑音の影響を受けやすい。又、広帯
域、高速伝送であるためにインピーダンス不整合による
反射の影響も受けやすいという欠点がある。

【００３０】（９）トリー状のＣＡＴＶ網に分散配置さ
れた各端末局におけるノイズレベルは均一ではなく、幹
線の方路などにより、かなりのバラツキがある。システ
ム全体で均一の伝送品質を確保するには、搬送波レベル
対ノイズレベル（Ｃ／Ｎ）比が各端末局で同水準になる
ことが望ましい。通信チャネル別に搬送波が分かれてい
る方式では、テレビ１ｃｈの全送信電力の許容値内で、
ノイズレベルの高い経路の端末局との通信に高い送信レ
ベルを割り付けた、重み付け電力配分が可能である。し
かし、ＴＤＭＡのような一つの搬送波で複数の通信チャ
ネルを伝送する方式では困難である。

【００３１】（１０）ＴＤＭＡ方式では、ＰＣＭ伝送に
よる６４Ｋｂｐｓを１ｃｈとして、アナログ電話機に接
続している。この結果６ＭＨｚ当たりの周波数利用効率
では、音声伝送帯域（０．３〜３．４ＫＨｚ）を構成す
るチャネル数で比較した場合、前記ＭＣＡ／Ｃが２００
ｃｈであるのに対しＴＤＭＡは９６ｃｈと劣る。なお、
この場合のＭＣＡ／Ｃは、使用帯域を６ＭＨｚ中の２．
５ＭＨｚに制限しているものである。

【００３２】（１１）ＣＡＴＶ電話システムでは、電話
使用料の課金管理システムの高額な設備コストを避ける
ために、定額制を採用している。定額制は所定期間の電
話料金が使用量に係わらず一定な制度である。低料金で
多くの加入者を収容できるＣＡＴＶ電話システムが求め
られている。電話の通信方式には以下の二方式が考えら
れる。一つは、既存の加入電話システムの回線接続方式
のように一旦、端末同士を回線接続したら、その端末同
士が回線を占有し、通信が終了するまで他の端末がその
回線に入れない即時型の通信方式である。もう一つは、
ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）のよ
うに、複数の端末に共通回線が割当てられていて、その
共通回線にアクセスできるまでの待ち時間が各端末に与
えられる待ち合わせ型の通信方式とがある。パーソナル
コンピュータ通信では、通信回線の最大信号伝送速度が
早くても、データの伝送速度は端末装置の信号伝送速度
で決まる。また、コンピュータ端末間で通信回線が接続
されている間でも、実際にデータが伝送されてない期間
がある。従って、パーソナルコンピュータ間のデータ通
信の回線利用率は一般に少ない値を示す。コンピュータ
のようなデータ処理装置をＣＡＴＶ電話システムに接続
している加入者に対しては後者のＬＡＮのような通信方
式が適している。

【００３３】回線利用率を高めるには、ＬＡＮのよう
に、一つのチャネルの中に多くの端末を収容して、待合
せ型で通信を行うようにした方式が有利である。このよ
うなＬＡＮ型の通信方式では、端末と回線の速度差を吸
収すると共に、回線を保留しているが使用していない不
稼働時間を他の端末が利用するようにして、回線を有効
に利用できるものとなる。即時型の回線交換方式を基本
とするＴＤＭＡ方式ではこのような通信の実現は困難で
ある。

【００３４】（１２）更に、ＴＤＭＡ方式では、後述の
ＭＣＡ／Ｃ方式の音声チャネルの割付けと同様に、全二
重通信方式（ｆｕｌｌ−ｄｕｐｌｅｘ）とするため、上
り／下り各２つのタイムスロット、すなわち各２ｃｈの
割付けを必要とする。ＬＡＮ型にすれば半二重通信が前
提となるため、１ｃｈの割り付けで回線を構成すること
ができる。

【００３５】データ通信には種々の形態があるが、一方
の端末から、他方の端末へデータ送信する形態が大半で
ある。双方向に同時送信ができる状態で常時回線を空け
ておくような方式は回線利用効率上不利である。

【００３６】（１３）ＣＡＴＶ電話システムのＴＤＭＡ
は６４Ｋｂｐｓ／ｃｈを基本としている。一般には、端
末の網終端装置の中に速度変換の機能を持っていないた
め、回線の伝送速度と異なる伝送速度の端末は、速度変
換をするためのアダプタが必要になる。ＬＡＮでは、回
線速度と端末の速度は、異なるのが基本であり、伝送速
度差に柔軟に対応できるようになっている。

【００３７】最後にＬＡＮの問題点について説明する。

【００３８】（１４）例えば、ＬＡＮの標準規格のＩＥ
ＥＥ８０２．３で示されるようなＬＡＮシステムで
は、ノードに接続されている端末は一定の条件のもと
で、随時発信が可能であり、発信規制等ネットワークの
トラフィックの総量を制御する手段を持っていない。

【００３９】ＣＡＴＶ網にＬＡＮ型の通信方式を適用す
る場合、加入者数が非常に多いことを想定したシステム
とすることが必要である。例えば、待合せ時間がある一
定時間を超えるようなトラフィック状態では、新たな通
信要求を制限（当該チャネルへの割付を規制）できる機
能を持つことが必要と考えられる。

【００４０】（１５）ＣＡＴＶ網を利用したデータ伝送
の中には、動画伝送などのように、高速且つ連続的なデ
ータを伝送することが要求されるものがある。ＬＡＮの
ようにパケット単位の間歇的なデータ伝送を前提とした
方式では高速な連続データ伝送は適合しないという問題
がある。このような問題を解決するには、伝送する情報
形態によっては、回線交換に近い状態でチャネルを占有
して、連続的なデータ伝送サービスが提供できるように
することも必要である。

【００４１】このようなサービスは、一般の加入者全部
を対象にするものではない。例えば、在宅福祉サービス
では、病院又は福祉センタと、独居老人家庭を結ぶ通信
システムなど特定の利用に限定することができる。

【００４２】（１６）ＬＡＮシステムでは、共通伝送路
である１本のケーブルの全帯域を使用したベースバンド
伝送方式が一般的であり、帯域を分割して、複数のチャ
ネルを設け、チャネル毎に異なるサービスを可能にした
例は見当らない。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】マルチメディア環境に
おける通信網の利用として、音声情報、ファクシミリ、
テキスト情報、グラフィックス、動画、準動画あるいは
コンピュータの出力データといった多様な形態の情報を
一つの通信網たとえばＣＡＴＶ網を伝送媒体として伝送
することが考えられる。これら多様な形態の情報をＣＡ
ＴＶ網で多くの加入者の端末間で効率的に伝送できるこ
とが望ましい。ＣＡＴＶ網のサービス領域は近年拡大し
てきている。

【００４４】既存のＣＡＴＶ網では、映像情報の放送が
主であり、電話通信かこれにさらに加わろうとしてい
る。このＣＡＴＶ網に、上記した種々の情報処理装置や
通信装置を接続することは比較的簡単に可能である。Ｃ
ＡＴＶの加入者の端末局には電話機、テレビジョン、フ
ァクシミリ装置、及びコンピュータなどを含む各種の情
報処理装置や通信装置が比較的簡単に接続できる。この
ような多様な通信サービスが可能となれば、ＣＡＴＶ網
の加入者が増大することが予想される。

【００４５】但し、形態の異なる種々の情報を一括して
同じ伝送方式で伝送することは回線の効率的運用の面か
らは好ましくない。

【００４６】電話や動画のような情報の連続性が要求さ
れるものにはＬＡＮ方式のようなパケット単位で信号が
分断される可能性のある方式は望ましくない。このよう
な種類の情報には回線接続をしたらその通信が終了する
まで端末間で回線を占有する即時型の通信方式が好まし
い。

【００４７】コンピュータデータのような情報の通信で
は先に説明したようにＬＡＮ方式のような複数の異なる
端末に共通の通信チャネルを割当る待ち合せ型の通信方
式が望ましい。

【００４８】本発明の目的は、例えば、ＣＡＴＶ網のよ
うな双方向型通信網において、効率的なマルチメディア
通信を可能とする通信システムを提供することである。

【００４９】本発明の他の目的は、ノイズに強くしかも
経済的なマルチメディア通信を可能とする通信システム
を提供することである。

【００５０】マルチメディア環境のＣＡＴＶに好適な、
本発明の実施例によれば、回線の効率的利用の観点か
ら、上記両方式を情報形態に応じて使い分けられる。Ｃ
ＡＴＶ網の通信路の周波数帯域が即時型通信方式のため
の帯域と、待ち合わせ型通信方式の帯域に割り振られ
る。

【００５１】さらに、待ち合わせ型通信方式の帯域をさ
らに複数のチャネルに分割して、各チャネルを狭帯域と
することによりノイズの低減と経済的な回線利用が可能
となる。

【００５２】

【課題を解決するための手段】本発明の通信システム
は、一つの中央局と、複数の端末局とが、双方向型の通
信路を介して結ばれており、端末局間の通信が前記中央
局を介して行われる通信システムであって、端末局と他
の端末局との間に割当される専用通信チャネルと、複数
の端末局に同時に多重割当される共通通信チャネルとを
有し、中央局は、端末局からの通信要求に応じて専用通
信チャネルと共通通信チャネルのいずれか一方の通信チ
ャネルを選択する制御部を有する。

【００５３】また、本発明はこのようなシステムにおい
て、前記通信路は、前記共通通信チャネルと前記専用通
信チャネルとが設定された複数のトラフィックチャネル
と、制御信号が伝送される一つあるいはそれ以上のコン
トロールチャネルとを含み、前記制御手段は、前記複数
の端末局の一つあるいはそれ以上からの通信要求に応答
して、前記複数のトラフィックチャネルの一つあるいは
それ以上を前記通信要求のあった端末局に割り当て、割
り当てたトラフィックチャネルを指定するための制御信
号を前記コントロールチャネルを介して前記端末局に送
信するようにしても良い。

【００５４】さらにこの前記制御手段は、前記共通通信
チャネルに複数の異なる信号が存在した場合に該共通通
信チャネルを一つの信号のみが伝送されるように制御し
て信号の衝突を回避する手段を有しても良い。

【００５５】また、前記通信路の周波数帯域が複数の帯
域に分割されており、分割した各帯域に周波数多重によ
り前記複数のトラフィックチャネルが設定され、この複
数のトラフィックチャネルは、互いに異なる帯域幅を有
する構成としても良い。

【００５６】また、前記通信路に前記複数の端末局の各
々に固有のコードが割り当てられ、符号多重方式により
前記複数のトラフィックチャネルが設定されても良い。

【００５７】また、前記トラフィックチャネルに複数の
音声信号チャネルとデータチャネルとが配置されてお
り、前記音声信号チャネルが前記専用通信チャネルに割
当てられ、前記データチャネルが前記共通通信チャネル
に割当てるようにしても良い。この専用通信チャネルの
周波数帯域と前記共通通信チャネルの周波数帯域とは所
定周波数帯域中に交互に配置されるか、または、この専
用通信チャネルの周波数帯域と前記共通通信チャネルの
周波数帯域とが所定周波数帯域中に任意の順番で混在し
て配置するようにしても良い。

【００５８】前記中央局は、端末局からの通信要求があ
ると、該端末局に割り当てる前記共通信号チャネルの使
用時間の上限を設定するサービス管理手段を有しても良
い。さらにこの中央局は、前記共通信号チャネルの待ち
合わせ時間を端末局毎に設定するサービス管理手段を有
しても良いし、また、前記共通信号チャネルのデータ伝
送速度を端末局毎に設定するサービス管理手段を有して
も良い。

【００５９】前記使用時間の上限は一つあるいはそれ以
上の数の端末局からなるグループが複数設けられ、前記
中央局の前記サービス管理手段は、前記グループ毎に前
記使用時間の上限を設定するようにしても良い。

【００６０】前記待ち合せ時間は、一つあるいはそれ以
上の数の端末局からなるグループが複数設けられ、前記
中央局の前記サービス管理手段は、前記グループ毎に前
記待ち合せ時間を設定するようにしても良い。

【００６１】前記データ伝送速度は、一つあるいはそれ
以上の数の端末局からなるグループが複数設けられ、前
記中央局の前記サービス管理手段は、前記グループ毎に
データ伝送速度を設定する。

【００６２】本発明の通信システムにおいて、複数の端
末局には電話、テレビジョン、ファックス、及びコンピ
ュータを含む異種情報形態の各種の通信装置が接続され
る。また、前記コンピュータを接続した端末局からの通
信要求に応答して、前記制御手段は前記専用通信チャネ
ルを前記端末局に割当てる制御をする。

【００６３】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるマルチメディ
アの通信システムについて、図示の実施例により詳細に
説明する。

【００６４】図１は、本発明の一実施例で、１はＣＡＴ
Ｖ網の中央局であるヘッドエンド、２−１〜２−ｎは幹
線ケーブル、３−１〜３−２は中継増幅器、４−１〜４
−２はタップオフ、５−１〜５−２は端末局である。

【００６５】ここでヘッドエンド１の内部構成は、図示
のように、１０１は入出力分配装置、１０２はＣＡＴＶ
放送設備、１０３はブロックコンバータ、１０４は回線
制御装置、１０５は通信管理装置で構成されている。ま
た、端末局５−１〜５−２の内部構成は、図示のように
５０１は分配器、５０２はテレビ受信機、５０３は音声
チャネル用網終端装置、５０４はデータチャネル用網終
端装置、５０５は電話機、５０６はＦＡＸ又はパソコ
ン、５０７はパソコンで構成されている。

【００６６】図２（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は、本発明
の一実施例の通信システムの周波数配列である。

【００６７】図２（Ａ）は、本発明が適用される通信シ
ステムにおける通信路の使用周波数帯域の配置ダイヤグ
ラムである。端末５−１，５−２側からヘッドエンド１
に伝送される上り信号の利用全帯域１０は、１０〜５０
ＭＨｚであり、逆にヘッドエンド１から端末側に伝送さ
れる下り信号の利用全帯域２０は、７０〜４５０ＭＨｚ
となっている。本発明によるマルチメディア通信システ
ムにおいては、上りと下りの信号用の周波数帯域の内、
元々ＣＡＴＶでＴＶ信号用として設定してあるが、ＴＶ
信号の伝送には実際には使用されてない空帯域（６ＭＨ
ｚ／ｃｈａｎｎｅｌ）１５，２５を３チャネル分（図２
（Ａ）の斜線部）、音声信号（電話、ファクシミリ用）
とデータ信号（コンピュータ用）の双方向伝送のために
使用する。さらに、図２（Ａ）の斜線部の各帯域１５，
２５の中の信号帯域の配置例を図２（Ｂ）と（Ｃ）に示
す。

【００６８】図２（Ｂ）の配列は、ＮＴＳＣ方式のテレ
ビ１ｃｈ分の６ＭＨｚ帯域内に、従来のＭＣＡ／Ｃ方式
の基本配列と同じように１２．５ＫＨｚ間隔で２００ｃ
ｈの音声チャネルからなる２．５ＭＨｚの音声信号帯域
を中央に、その両側にそれぞれ３００ＫＨｚ間隔で１０
ｃｈのデータチャネルからなる３．０ＭＨｚの帯域を配
列したものである。

【００６９】また、図２（Ｃ）は、音声チャネル２００
ｃｈと、データチャネル１０ｃｈを組み合わせて、任意
の順番で配列したものである。

【００７０】この実施例では、音声チャネルは、音声通
話の他に端末局にアナログ電話用のモデム、又はＦＡＸ
を接続して９６００ｂｐｓまでのデータ伝送ができる。
又、データチャネルでは、端末局に内蔵のＱＰＳＫ変調
方式のモデムにより３８４Ｋｂｐｓのデータ伝送ができ
るものとしてある。

【００７１】まず、音声チャネルの動作の詳細を説明す
る。

【００７２】本発明の音声チャネルの動作は、従来のＭ
ＣＡ／Ｃの動作と同じであるが、後述のデータチャネル
の動作と対比するために図８、図９により説明する。図
８は、周波数を仮想のクロスポイントスイッチとする本
発明の一部であるＭＣＡ／Ｃの多重通信路の概念図であ
り、図９はＭＣＡ／Ｃの動作シーケンスである。なお、
図では説明をわかり易くするために各チャネルは互いに
独立した信号ラインで示した。実際には１本の同軸ケー
ブルに複数のチャネルを多重伝送する。

【００７３】図８で、１０３はブロックコンバータ、１
０４は回線制御装置、５−１〜５−２は端末局、５０３
は網終端装置、５０５は電話機、ｃ−ｄ１〜ｃ−ｄ２は
下りコントロールチャネル、ｃ−ｕ１〜ｃ−ｕ２は上り
コントロールチャネル、ｔ−ｄ１〜ｔ−ｄ２は下りトラ
フィックチャネル、ｔ−ｕ１〜ｔ−ｕ２は上りトラフィ
ックチャネルを示している。

【００７４】まず、コントロールチャネルを使用したＭ
ＣＡ／Ｃ方式の、トラフィックチャネルに対する基本的
な制御動作について説明する。

【００７５】今、端末局５−１の加入者が端末局５−２
の加入者と通話を行おうとした場合を考える。例えば、
端末局５−１の電話機５０５ａが図９の「使用可」を確
認して、電話機５０５ａよりダイヤル発信ＰＢを行う。
網終端装置５０３ａはクロスポイント“ａ”により上り
コントロールチャネルｃ−ｕ１を捕捉して上りコントロ
ールチャネルｃ−ｕ１を介してヘッドエンド１へ「接続
要求」を送信する。

【００７６】「接続要求」を送信する際の他局からの信
号との衝突防止は、図９の「空線信号」を同期信号とす
る周知のＳｌｏｔｔｅｄＡＬＯＨＡ方式を採用してい
る。

【００７７】ヘッドエンド１から下りコントロールチャ
ネルに送り出される空線信号を基準とした所定長のタイ
ムスロットにより上りコントロールチャネルに「接続要
求」信号が端末局から送信される。

【００７８】ヘッドエンド１の回線制御装置１０４は、
クロスポイント“ｂ”を介して「接続要求」を受信し、
他の端末局との衝突がなく正常に受信された場合「接続
要求」の中に含まれる発呼端末局と着呼端末の番号に基
づいて、両端末局に対しクロスポイント“ｃ”により下
りコントロールチャネルｃ−ｄ２を捕捉して「チャネル
指定」を送信する。「チャネル指定」は端末局間での電
話通信のためのトラフィックチャネルの番号を指定する
信号である。

【００７９】端末局５−１，５−２ではクロスポイント
“ｄ”及び“ｅ”を介して網終端装置５０３で「チャネ
ル指定」を受信する。指示されたトラフィックチャネル
の番号に従って、例えば、端末局５−１の送信（Ｔ）は
クロスポイント“ｆ”を、受信（Ｒ）は“ｉ”を、端末
局５−２の送信（Ｔ）はクロスポイント“ｈ”を受信
（Ｒ）は“ｇ”を介して各網終端装置５０３がトラフィ
ックチャネルを捕捉する。着呼端末である５−２の電話
機５０５ｂが「オフフック」で応答すれば、端末局５−
１，５−２間で通話が可能な状態となる。

【００８０】終話の標準的な動作シーケンスは、図９に
示すように、先に「オンフック」した端末局５−１がク
ロスポイント“ａ”により、上りコントロールチャネル
ｃ−ｕ１にチャネルを戻して「終話要求」送信する。

【００８１】オンフックが遅れた端末局５−２側では、
ＦＭ無線機のスケルチ動作に相当する監視機能により、
トラフィックチャネルの搬送波を監視している。もし、
搬送波がなければ網終端装置５０３ｂは自動的にビジー
トーンを自局の電話機５０５ｂに送出すると共に、コン
トロールチャネルにアクセスし、回線制御装置１０４か
らの「終話応答」が受信できるよう動作する。

【００８２】次は、トラフィックチャネルをデータチャ
ネルとして使用した端末局間の通信動作の詳細を説明す
る。

【００８３】図３は、データチャネル用網終端装置５０
４の内部構成を示しており、５１１は高周波部（ＲＦ
部）、５１２はＭＣＡ制御部、５１３はデータチャネル
部、５１４はＲＦ入出力線、５１５は端末インタフェー
ス線（端末Ｉ／Ｆ線）である。

【００８４】ＭＣＡ制御部５１２の内部は、５２１の中
間周波部（ＩＦ部）、５２２の変復調部、５２３の制御
部により構成されている。

【００８５】また、データチャネル部５１３の内部は、
５３１のＩＦ部、５３２の変復調部、５３３の通信制御
部、及び５３４の端末Ｉ／Ｆ部により構成している。

【００８６】動作を説明する前に、まず、この機能の概
要について説明する。

【００８７】ＲＦ部５１１は、ＣＡＴＶ網の使用周波数
帯域である、１０〜５０ＭＨｚ（上り）、７０〜４５０
ＭＨｚ（下り）の中で、上りと下りで各６ＭＨｚ帯域を
使用して動作するものとしてある。

【００８８】ＭＣＡ制御部５１２は音声チャネル用網終
端装置５０３の中の、コントロールチャネルを使用した
制御動作に必要な部分である。ＩＦ部５２１は、１２．
５ＫＨｚ間隔の使用周波数帯域に対応した中間周波の信
号に対応するものとしている。

【００８９】変復調部５２２は、ＦＭ無線機の技術を使
用するＭＣＡ／Ｃ方式の基本形であるＦＭ変復調器と、
コントロールチャネルでデータ伝送を行うための、変復
調器、例えば２４００ｂｐｓのＭＳＫ変復調器を備えて
いる。

【００９０】制御部５２３は、後述の動作シーケンスの
もとで、通信制御を行うようにしたものである。

【００９１】ＭＣＡ制御部５１２は、図８，９を参照し
て先に説明したような制御動作によって受信した「チャ
ネル指定」に基づいて、データチャネル部５１３に対
し、データチャネルを捕捉するための指示を与える。

【００９２】データチャネル部５１３は、前記したよう
に、３００ＫＨｚの帯域幅で３８４Ｋｂｐｓのデータ伝
送を行うようにしており、ＩＦ部５３１、変復調部５３
２はこのデータ伝送速度に対応するものとしてある。

【００９３】因に、この３００ＫＨｚの帯域幅で３８４
Ｋｂｐｓのデータ伝送を行うものとしては、日本でコー
ドレスディジタル電話システムとして実施されているパ
ーソナル・ハンディホン・システム（以下ＰＨＳと略
す）の無線区間のディジタル伝送に採用されている。

【００９４】通信制御部５３３、及び端末Ｉ／Ｆ部５３
４は次のような機能を備えている。

【００９５】電話機５０５、ファクシミリ５０６、コ
ンピュータ５０７などの端末装置とのインタフェースは
ＲＳ２３２Ｃ／ＲＳ４２２（ＥＩＡ規格）の同期又は非
同期伝送に対応し、信号の伝送速度は、音声チャネル側
で対応できる速度を超える、１９．２Ｋｂｐｓ、６４Ｋ
ｂｐｓ、１２８Ｋｂｐｓ等が可能である。従って、同期
／非同期間変換、３８４Ｋｂｐｓへの速度変換、又は、
この逆変換を行うことができる。

【００９６】通信の開始に当たり、端末局がデータチ
ャネルの割付けを受けるための動作は、装置のＰＢ信号
の発信動作に応答して行われる。装置はパソコン通信で
普及しているＡＴコマンドに相当する手順によりＰＢ信
号の発信を行う。端末インタフェース部５３４は、この
手順を監視する機能をもち、相手先番号等を受信して、
ＭＣＡ制御部５１２に送る。

【００９７】「チャネル指定」をＭＣＡ制御部より受
信してデータチャネルを捕捉した後の通信では、コネク
ションレス型の通信（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ
ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を可能にするために、装
置のプロトコルに依存しないデータパケットを生成する
必要がある。データパケットを生成するために、ＬＡＮ
間接続装置の一つである、ブリッジで採用されている方
式と同じように、端末のプロトコルには無関係に、送信
するデータのフレームを監視することにより行う。すな
わち、端末Ｉ／Ｆ部５３４で授受される装置からの信号
のフレームの始めと終りとを検出して、該フレームをユ
ーザデータとする新たなデータパケットを生成する。フ
レーム長が長い場合は、フレームを複数のデータパケッ
トに分割する変換も行うようにしてある。データパケッ
トの一例は図４に示すようにヘッダ部とユーザデータ部
とトレーラ部とからなる。

【００９８】網終端装置５０４がデータチャネルを捕
捉した後の別の動作として、一つのデータチャネルの中
で複数の端末が、ＩＥＥＥ８０２．３のＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ相当の機能により衝突を防止する待合せ型の通信方式
により通信を行うことができる。

【００９９】また、ＲＦ部５１１、ＩＦ部５３１は、通
信制御部５３３の制御にもとづき、送信及び受信のトラ
フィックチャネルを、コントロールチャネルを介して周
波数を指定することにより選択して、選択したトラフィ
ックチャネルで端末局間の信号の授受ができるものとし
てある。

【０１００】以下、データチャネルの動作の詳細につい
て図５、図６により説明する。

【０１０１】図５は、本発明の一実施例で、周波数を仮
想のクロスポイントスイッチとするデータチャネルの多
重通信路の概念図である。図６は図５のデータチャネル
を使用する通信の動作シーケンスを示している。

【０１０２】図５で、１０３はブロックコンバータ、１
０４は回線制御装置、５−１〜５−２は端末局、５０４
はデータチャネル用網終端装置、５０７はパソコン、ｃ
−ｄ1 〜ｃ−ｄ２は下りコントロールチャネル、ｃ−ｕ
１〜ｃ−ｕ２は上りコントロールチャネル、ｔ−ｄ１〜
ｔ−ｄ２は下りトラフィックチャネル、ｔ−ｕ１〜ｔ−
ｕ２は上りトラフィックチャネルを示す。

【０１０３】今、端末局５−１が端末局５−２と通信を
行おうとした場合を考える。パソコン５０７の通信ソフ
ト（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｐｒｏｇｒａｍ）
のＡＴコマンドに応じてパソコン５０７はダイヤル発信
を行う。網終端装置５０４ａは端末Ｉ／Ｆ線５１５ａを
介して端末Ｉ／Ｆ部５３４（図３）でダイヤル信号３０
を受信する。通信制御部５３３（図３）を経由してＭＣ
Ａ制御部５１２にこのダイヤル情報が渡される。ＭＣＡ
制御部５１２ではクロスポイント“ａ”により、上りコ
ントロールチャネルｃ−ｕ１を捕捉して図６に示す相手
局と自局番号を含む「接続要求」３１を送信する。

【０１０４】ヘッドエンド１の回線制御装置１０４は、
クロスポイント“ｂ”を介して「接続要求」３１を受信
し、クロスポイント“ｃ”により下りコントロールチャ
ネルｃ−ｄ２を捕捉して「チャネル指定」３２を送信す
る。

【０１０５】端末局５−１，５−２ではクロスポイント
“ｄ”及び“ｅ”を介して網終端装置５０４ａ，５０４
ｂのＭＣＡ制御部５１２（図３）で各々「チャネル指
定」３２を受信し、データチャネル部５１３（図３）に
「チャネル指定」３２を指示する。

【０１０６】データチャネル部の通信制御部５３３（図
３）では、指示されたデータチャネルの番号に従って、
例えば、端末局５−１の送信（Ｔ）はクロスポイント
“ｆ”を、受信（Ｒ）は“ｉ”を、端末局５−２の送信
（Ｔ）はクロスポイント“ｈ”を、受信（Ｒ）は“ｇ”
を介して、それぞれがデータチャネルを捕捉できるよ
う、ＲＦ部５１１、ＩＦ部５３１に指示して、通信が可
能な状態となるようにしてある。

【０１０７】図示してないが、下りコントロールチャネ
ルｃ−ｄ２に接続されている他の端末局も、端末局５−
１，５−２と同時に「チャネル指定」３２を受信する。
しかし、「チャネル指定」３２に含まれる相手局の番号
と、受信端末局の番号とが一致しない場合には、受信し
た「チャネル指定」３２は無視される。また、端末局５
−１と同時に通信要求を行った他の端末局も、Ｓｌｏｔ
ｔｅｄＡＬＯＨＡ方式による衝突防止アルゴリズムの
下で動作し、回線制御装置１０４により指定されたデー
タチャネルを捕捉する。

【０１０８】回線制御装置１０４は、「接続要求」３１
に含まれる発呼側端末局５−１の番号から、あらかじめ
加入契約により取り決めて回線制御装置１０４内に登録
してあるサービス条件と、それにデータチャネルのトラ
フィック状況に基づき、通信を行う端末局５−１，５−
２にチャネル割り付けを行う。

【０１０９】ここで、トラフィックチャネルの使用にお
いて、音声チャネルとデータチャネルでは以下のような
違いがある。

【０１１０】（１）音声チャネルでは、端末局間は同時
送受話、すなわち、全二重（ｆｕｌｌ−ｄｕｐｌｅｘ）
通信を行うために、図８に示したように、トラフィック
チャネル２ｃｈを必要とする。これは伝送路を流れる信
号が、ベースバンド信号でなく搬送波を変調したもので
あるためである。

【０１１１】これに対し、ＬＡＮ方式の標準であるＩＥ
ＥＥ８０２．３は、半二重（ｈａｌｆ−ｄｕｐｌｅ
ｘ）通信であるため、データチャネルでは、図５に示す
ように、トラフィックチャネル１ｃｈで構成することが
できる。

【０１１２】ＴＤＭＡ方式ではデータチャネルも音声チ
ャネルの場合と同様に全二重通信型で、且つ、符号伝送
であり、双方向の信号を伝送路上で合成できないため、
上り／下り各２つのタイムスロット、すなわち、各２ｃ
ｈを必要とする構成になっている。

【０１１３】（２）音声チャネルでは、リングバックト
ーンと着信端末の応答を、指示された音声チャネルで行
っている。本実施例のデータチャネルでは、図６に示す
ように、コントロールチャネルを使用して「応答」「接
続完了」等の信号で行うようにしてある。

【０１１４】データチャネルを捕捉した端末局では、パ
ソコン５０７の通信ソフトはつぎのステージに移り、例
えば、ＴＣＰ／ＩＰ等のＬＡＮプロトコルにより通信を
開始することができる。

【０１１５】網終端装置５０４ａの通信制御部５３３で
は、前記したように、ＴＣＰ／ＩＰのプロトコルに従っ
たフレームの始めと終りを監視し、フレームのデータに
基づき図４に示すデータパケットを新たに生成する。こ
こで生成したデータパケットは、各トラフィックチャネ
ルを単位として、ＩＥＥＥ８０２．３のＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ相当の機能により衝突を防止した待合せ型の通信を可
能にした上で、コネクションレス型の通信で端末局間を
伝送できるようにしてある。

【０１１６】次に、衝突を防止するためのＩＥＥＥ８
０２．３のＣＳＭＡ／ＣＤ相当の機能の動作について説
明する。

【０１１７】通信制御部５３３では変復調部５３２を介
して捕捉したデータチャネルの搬送波の有無を監視して
いる。該データチャネル上に搬送波が検出されない場合
は直ちにデータパケットの送信を開始することができ
る。

【０１１８】搬送波が検出された場合は、発呼側の端末
局５−１はデータチャネルが空き状態になるまで送信を
待つ。更に、搬送波の検出時からある時間経過後にデー
タチャネルの空き状態を再確認してから、データパケッ
トの送信を開始するようにしてある。

【０１１９】また、上記の制御を行っても、同時送信に
よる衝突がある確率で発生するため、衝突を起こしたデ
ータパケットを早期に停止する必要がある。データパケ
ットを送信中の端末局、例えば、端末局５−１では、ク
ロスポイント“ｆ”による送信信号を、クロスポイント
“ｉ”を介して受信し、送信中のデータパケットとの照
合を行う。もし、照合の不一致が一定量を超えた場合に
は、衝突と判断され、データパケットの送信を途中で中
止するようにしてある。

【０１２０】通信の終了は、発呼側の端末局５−１のパ
ソコン５０７ａから発信されたＡＴコマンドの「オンフ
ック」３３に応答して、図６に示すように、各々の端末
が「終話要求」３４をするようにしてある。発呼側の
「終話要求」があった後もオンフックしない端末局は、
タイマが「終話要求」から所定時間計時したら、自動的
にオンフック状態とされる。

【０１２１】以上に説明したように、コントロールチャ
ネルを使用したＭＣＡ方式の基本的な制御動作のもと
で、音声チャネルとデータチャネルに対し、即時形通信
方式と待ち合せ型通信方式のいづれかで選択的に制御す
ることができる。また、各種の通信サービスに対応した
割付けに付いても自在である。

【０１２２】端末局間での通信に様々な種類の異なるサ
ービス条件を付与することができる。例えば、ヘッドエ
ンド１内に端末局毎に通信サービスの条件を設定し管理
する機能を持たせることができる。サービス条件の設定
としては、端末局に割り当てるデータチャネルの使用時
間の上限の設定、データチャネルの待ち合わせ時間を端
末局毎に設定すること、及びデータチャネルのデータ伝
送速度を端末局毎に設定することなどがある。さらに、
一つあるいは複数の端末局からなるグループを複数設定
しておき、サービス条件の設定をグループ毎に行うこと
もできる。加入者により有利なサービス条件を端末局に
与える場合は、より高い料金が設定されることになるだ
ろう。

【０１２３】このような端末局毎あるいはグループ毎の
サービス条件の管理は、ヘッドエンド１側で例えば以下
のようにして行う。全加入者の網終端装置５０３及び５
０４の識別コードあるいは端末局の加入者番号のような
端末局を特定する識別情報と、対応するサービス条件と
を示したテーブルをあらかじめ通信管理装置１０５内の
メモリ（図示せず。）に登録しておく。ヘッドエンド１
では、端末局からの接続要求があると、その端末局の発
信信号から識別情報を検出し、テーブルを参照して与え
られているサービス条件を読み出す。ヘッドエンド１
は、そのサービス条件に基づき、端末間の通信時間や、
待ち合わせ時間あるいはデータ伝送速度を管理する。

【０１２４】あるいは、回線制御装置１０４からのチャ
ネル指定３２（図６）の信号中に相手先の端末局の番
号、自局の番号、トラフィックチャネル番号と共に通信
可能時間の情報を含める。チャネル指定３２を受信した
通信を行う端末局は、通信の開始と同時にタイマ（図示
せず。）の計時を開始する。タイマの計時が通信可能時
間に達すると、各端末局は「終話要求」３４を発生す
る。

【０１２５】以上の実施例では、コントロールチャネル
及びトラフィックチャネルの全てを６ＭＨｚ帯域の中に
収容する場合について説明した。

【０１２６】大容量のシステムが要求される場合、ある
いは、ＣＡＴＶ網の伝送特性が悪く図２（Ｂ）のように
音声チャネルとデータチャネルを共存させていては、全
送信電力の制限等で、必要とするチャネル容量が確保で
きないような場合、コントロールチャネルと音声チャネ
ルは１つの６ＭＨｚ帯に配置し、データチャネルについ
ては、別の６ＭＨｚ帯域に配置して、チャネル数を拡大
することが可能である。

【０１２７】複数のテレビチャネルを使用した大容量化
システムにおいても、共通のコントロールチャネルを使
用することが可能であり、制御の画一性を損ねることは
ない。

【０１２８】また、大容量化することによりコントロー
ルチャネル自体のトラフィックが１チャネルの能力を超
える場合には、コントロールチャネルを２つ以上設けて
対応することができる。

【０１２９】また、上り流合雑音が多いＣＡＴＶ網で
は、狭帯域伝送が有利であると説明したが、改良された
上り流合雑音の少ないＣＡＴＶ網に本発明を適用する場
合には、必ずしも狭帯域にする必要はなく、データチャ
ネルの帯域幅を広くとり、より高速のデータ伝送に対応
できるようにすることも可能である。

【０１３０】例えば、前記のＴＤＭＡ方式で採用されて
いるような、６ＭＨｚ全域を４分割した１．５ＭＨｚ
で、約２Ｍｂｐｓの伝送速度にしたものなどをデータチ
ャネルの中の一部に加えて、狭帯域のコントロールチャ
ネルを使用したＭＣＡ方式のもとで、画一的に制御する
ようにしたシステムを構築することができる。

【０１３１】データチャネルのトラフィックをヘッドエ
ンド１の回線制御装置１０４で管理する場合、各端末局
の網終端装置において、生成された単位時間当りのパケ
ット数、待合せ時間の平均値、最大値等の測定が可能で
ある。これらの値をコントロールチャネル又はデータチ
ャネルを介してある周期で回線制御装置１０４に報告す
るようにすれば、通信システム全体のトラフィックの状
況をヘッドエンド１で全体的に把握し、管理することが
できる。

【０１３２】通信サービスの課金方式が通信時間にはか
かわらない定額料金制では、加入者に長時間連続使用さ
れる可能性がある。これを防止するために図６の「チャ
ネル指定」３２の時点で、端末局に対し通信可能な時間
を指示できる「通信時間制限」の機能を持っている。ま
た、この通信可能な時間は、ヘッドエンド１の通信管理
装置１０５に随時設定することにより、上記のような制
御が可能となる。

【０１３３】加入者別に、端末が使用できる伝送速度の
上限を制限する場合は、端末局の網終端装置の端末Ｉ／
Ｆ部５３４において、端末Ｉ／Ｆ線５１５のクロック速
度の上限を設定替えすることにより対応できる。設定替
えの方法としては、端末局の網終端装置内のスイッチに
よる切り替え、あるいは、ヘッドエンドの通信管理装置
１０５から、回線制御装置１０４を介して、端末局の網
終端装置を遠隔制御により切換える。

【０１３４】ＣＡＴＶ網を利用する通信の中には、準動
画（通常のＮＴＳＣのテレビジョン信号ではなく、コマ
数を落した動画）のように、信号伝送に高速でかつ時間
的に連続性が求められるデータを伝送する場合がある。
このようなデータ信号は、端末局間で一つのチャネルを
データが全部伝送し終わるまで占有する回線制御が行わ
れる。例えば、３００ＫＨｚのチャネルでは３８４Ｋｂ
ｐｓ程度の信号伝送が可能である。端末局に接続される
装置の信号伝送速度がチャネルの信号伝送速度より充分
遅い場合には、一つのチャネルに複数の端末局を割当る
ことができる。この場合には、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のも
とで、一つのチャネルに割り当てる端末局全体のトラフ
ィック量にもとづき決まる最大待ち合わせ時間に相当す
るバッファメモリを受信側端末局で持つ。受信端末局で
は到着するパケットの時間間隔のばらつきをバッファメ
モリで吸収して連続性のあるデータとして受信すること
ができる。

【０１３５】説明した実施例の音声チャネルは、ＦＭ無
線機をベースにしたアナログ方式の例を示した。本発明
によれば、無線の分野で検討が行われている１２．５Ｋ
Ｈｚ、又はそれ以下の帯域幅によるＳＣＰＣ方式のディ
ジタル化無線システムあるいは欧州及び日本の地上波デ
ィジタルテレビ放送で検討されているマルチキャリア多
値変調に属するＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒ
ｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ
ｘｉｎｇ）方式を、この音声チャネルに適用すれば、実
施例に示したような狭帯域の周波数多重方式をベースに
したシステムにおいても、全ディジタル化を実現するこ
とができる。

【０１３６】また、ある帯域幅に複数のトラフィックチ
ャネルを構成する場合に、前記したような周波数多重方
式の他に、符号多重方式（以下ＣＤＭＡ方式と略す）を
使用することもできる。このＣＤＭＡ方式も前記したＳ
ＣＰＣ方式の一つであり、擬似雑音符号でチャネル分け
をして、図５に示すような多重通信路を容易に構成する
ことができる。

【０１３７】また、このＣＤＭＡ方式は無線の分野では
最も周波数利用効率が高い方式として、米国では既に一
部の無線システムへの採用が決定されており、今後の普
及によってデバイス等の経済化が進めば、本実施例に示
すようなシステムへの適用も可能である。

【０１３８】

【発明の効果】本発明によれば、従来のＭＣＡ／Ｃ方式
をベースにして、電話から、高速のデータ伝送まで、種
々の通信サービスへの対応が可能となり、現在公開され
ている他の方式に比べ、最も周波数利用効率の高いシス
テムを実現することができる。

【０１３９】ＣＡＴＶ網特有の、上り流合雑音や反射波
の影響に強く、従って、既設ＣＡＴＶ網の改良に係るコ
ストの低減が可能である。

【０１４０】データチャネルにおける通信は、ＬＡＮと
同様な待合せ型の通信方式により、回線と端末の速度
差、端末の不稼働時間の有効利用が可能である。

【０１４１】また、データチャネルは半二重通信方式に
よる通信が可能であり、全二重通信方式のため、２チャ
ンネルを必要とする回線交換型に比べ、１チャネルで構
成できるので、極めて回線利用率の高いシステムを実現
することができる。

【０１４２】因に、データチャネルに１．５ＭＨｚの帯
域を使用した場合、同時に動作できる端末の台数を、６
４Ｋｂｐｓ、３２Ｋｂｐｓ、１９．２Ｋｂｐｓの３種類
の端末について試算し、ＴＤＭＡと、本発明のシステム
に付いて比較すると以下の通りである。

【０１４３】条件として、ＴＤＭＡは、図１２の諸元を
用いる。本発明のシステムでは、データチャネルは実施
例に示した、３００ＫＨｚ、３８４Ｋｂｐｓとし、ま
た、待合せ時間の最大をパケット長の１０倍まで許容す
るものとする。

【０１４４】ＴＤＭＡでは、１．５ＭＨｚ帯域による回
線容量は、６４Ｋｂｐｓ×２４ｃｈである。１対向の端
末は、前記したように端末の伝送速度に関係なく２ｃｈ
を使用する。従って、同時に動作できる台数は端末の種
類に関係なく２４台（１２対向）である。

【０１４５】本発明のシステムでは、１．５ＭＨｚ帯域
による回線容量は、６４Ｋｂｐｓ換算では３０ｃｈであ
る。待合せ時間の最大をパケット長の１０倍まで許容し
たＣＳＭＡ／ＣＤの利用率は０．８、パケットの生成に
伴うロス（ヘッダー部、トレーラ部の付加に伴うもの）
を０．９とすると、６４Ｋｂｐｓの端末では４２台（２
１対向）、３２Ｋｂｐｓでは８４台（４２対向）、１
９．２Ｋｂｐｓでは１６８台（８４対向）となる。

【０１４６】コントロールチャネルを使用したＭＣＡ方
式の制御では、複数化したデータチャネルへの割付けを
自在に管理できるので、データチャネル毎に、チャネル
の占有を許した回線交換相当のサービスから、待合せ時
間の長さでランク付けしたサービス、或いは、端末の伝
送速度による区分などが可能となり、定額料金制の導入
に当り、多様なサービスに対応した料金区分の設定がで
きるので、従来の通信事業にはないユニークな事業展開
が可能である。

【０１４７】複数化したデータチャネルでは、チャネル
別に帯域幅と伝送速度を変えることが可能であり、より
高速のサービスへの拡張も可能である。

【０１４８】データチャネルの帯域幅で、利用者が最も
多いと予想される３００ＫＨｚ帯域、３８４Ｋｂｐｓの
変復調部は、今後普及が予想されているＰＨＳの変復調
部と同等のものが使用できることから、量産効果による
経済化が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信テステムの一実施例の全体システ
ムを示す構成図。

【図２】本発明の一実施例における周波数配列を示す説
明図。

【図３】本発明の一実施例におけるデータチャネル用網
終端装置の内部構成を示すブロック図。

【図４】本発明の一実施例におけるデータパケットのフ
レーム構成を示す説明図。

【図５】本発明の一実施例におけるデータチャネルの多
重通信路の概念図。

【図６】本発明の一実施例におけるデータチャネルの動
作シーケンスを示す図。

【図７】ＭＣＡ／Ｃ電話システムの構成図。

【図８】ＭＣＡ／Ｃ電話システムの多重通信路の概念
図。

【図９】ＭＣＡ／Ｃ電話システムの動作シーケンスを示
す図。

【図１０】ＴＤＭＡ電話システムの概念図。

【図１１】ＭＣＡ／Ｃ電話システムの主要諸元を示す
図。

【図１２】ＴＤＭＡ電話システムの主要諸元を示す図。

【符号の説明】

１ヘッドエンド、３中継増幅器、４タップオフ、
５端末、１０２ＣＡＴＶ放送設備、１０３ブロッ
クコンバータ、１０４回線制御装置、１０５通信管理
装置、５０２ＴＶ受信機、５０３，５０４網終端装
置、５０５ＴＥＬ、５０６ＦＡＣ／ＰＣ、５０７Ｐ
Ｃ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一つの中央局と、複数の端末局とが、双
方向型の通信路を介して結ばれており、前記端末局間の
通信が前記中央局を介して行われる通信システムであっ
て、該通信システムは、端末局と他の端末局との間に割当される専用通信チャネ
ルと、複数の端末局に同時に多重割当される共通通信チャネル
とを有し、前記中央局は、端末局からの通信要求に応じて前記専用
通信チャネルと共通通信チャネルのいずれか一方の通信
チャネルを選択する制御手段とを有することを特徴とす
る通信システム。
【請求項２】請求項１記載の通信システムにおいて、前記通信路は、前記共通通信チャネルと前記専用通信チ
ャネルとが設定された複数のトラフィックチャネルと、
制御信号が伝送される一つあるいはそれ以上のコントロ
ールチャネルとを含み、前記制御手段は、前記複数の端末局の一つあるいはそれ
以上からの通信要求に応答して、前記複数のトラフィッ
クチャネルの一つあるいはそれ以上を前記通信要求のあ
った端末局に割り当て、割り当てたトラフィックチャネ
ルを指定するための制御信号を前記コントロールチャネ
ルを介して前記端末局に送信する手段を有し、さらに前
記共通通信チャネルに複数の異なる信号が存在した場合
に該共通通信チャネルを一つの信号のみが伝送されるよ
うに制御して信号の衝突を回避する手段を有することを
特徴とする通信システム。
【請求項３】請求項１記載の通信システムにおいて、前記通信路は、前記共通通信チャネルと前記専用通信チ
ャネルとが設定された複数のトラフィックチャネルと、
制御信号が伝送される一つあるいはそれ以上のコントロ
ールチャネルとを含み、前記制御手段は、前記複数の端末局の一つあるいはそれ
以上からの通信要求に応答して、前記複数のトラフィッ
クチャネルの一つあるいはそれ以上を前記通信要求のあ
った端末局に割り当て、割り当てたトラフィックチャネ
ルを指定するための制御信号を前記コントロールチャネ
ルを介して前記端末局に送信することを特徴とする通信
システム。
【請求項４】請求項３記載の通信システムにおいて、
前記通信路の周波数帯域が複数の帯域に分割されてお
り、分割した各帯域に周波数多重により前記複数のトラ
フィックチャネルが設定されることを特徴とする通信シ
ステム。
【請求項５】請求項３記載の通信システムにおいて、
前記通信路に前記複数の端末局の各々に固有のコードが
割り当てられ、符号多重方式により前記複数のトラフィ
ックチャネルが設定されることを特徴とする通信システ
ム。
【請求項６】請求項３記載の通信システムにおいて、
前記トラフィックチャネルに複数の音声信号チャネルと
データチャネルとが配置されており、前記音声信号チャ
ネルが前記専用通信チャネルに割当てられ、前記データ
チャネルが前記共通通信チャネルに割当てられることを
特徴とする通信システム。
【請求項７】請求項３記載の通信システムにおいて、
前記中央局は、端末局からの通信要求があると、該端末
局に割り当てる前記共通信号チャネルの使用時間の上限
を設定するサービス管理手段を有することを特徴とする
通信システム。
【請求項８】請求項３記載の通信システムにおいて、
前記中央局は、前記共通信号チャネルの待ち合わせ時間
を端末局毎に設定するサービス管理手段を有することを
特徴とする通信システム。
【請求項９】請求項３記載の通信システムにおいて、
前記中央局は、前記共通信号チャネルのデータ伝送速度
を端末局毎に設定するサービス管理手段を有することを
特徴とする通信システム。
【請求項１０】請求項３記載の通信システムにおい
て、前記複数の端末局には電話、テレビジョン、ファッ
クス、及びコンピュータを含む異種情報形態の通信装置
が接続されることを特徴とする通信システム。