JPH09504148A - 同時、双方向にビデオ帯域幅信号を伝送するローカルエリアネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ビデオ帯域幅信号の同時、双方向通信のためのローカルエリアネットワークであり、効率の良いスイッチングマトリックスを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 同時、双方向にビデオ帯域幅信号を伝送するローカルエリアネットワーク 技術分野 この発明は、ローカルエリアネットワークに関し、特に、同時、双方向にビデ オ帯域幅信号を伝送するローカルエリアネットワークに関する。 背景技術 ローカルエリアネットワークにおいて、ビデオ帯域幅信号が伝送されることは 周知である。 図１〜図３は、従来のネットワークのいくつかを示している。図１において、 ハブ１０は、セントラルプロセッサとＮ×Ｎのクロスポイントスイッチとを有し 、Ｎ個のユーザパス１８（入力数及び出力数）に接続された状態で設けられてい る。ハブ１０のＮ×Ｎクロスポイントスイッチにより、ハブ１０上の全てのユー ザ１２は互いに通信することができるが、Ｎ数のユーザに制限される。 図２は、より多くのユーザを有するように、図１に示される構成を拡張した構 成を示している。この構成においては、各ハブ１０の３つのユーザ１２を取り除 き、他のユーザポートがパス１４を介して他のハブ１０に接続されている。この ような方法ではより多くのユーザを相互接続することができるが、このシステム に接続可能なユーザの数が制限され、新しいハブが追加されるときは常に、他の ハブ全てからユーザを取り去る必要がある。 図３は、多数のハブ１０がパス１６を介してバス２０に接続されることにより 相互接続された一形態を示している。このような構成では、左側のハブ１０Ａに 接続されたユーザ１２Ａは、信号が、それぞれのパス１８Ａから各自のハブ１０ Ａにに送られ、パス１６Ａから全体を介してチャネルが占有されたバス２０に送 られ、パス１６Ｃからハブ１０Ｃを介してユーザ１２Ｃに送られることによりユ ーザ１２Ｃに受け取られ、これにより、ハブ１０Ｃに接続されたユーザ１２Ｃに 通信することができる。このような構成では、バス２０上の全てのチャネルがい ったん使用されると、更なる信号をハブからハブに伝送することができない。 もし、チャネル１上で、ユーザ１２Ａとユーザ１２Ｃとの間でテレビ会議が催 された場合、ユーザ１２Ｆ及びユーザ１２Ｇ（図面の右側外）は同時にチャネル １上で他のテレビ会議を行うことができない。 図３の構成でではまた、各ハブ１０とバス２０との間の接続ライン１６の数に おいていくつかの制限があり、これにより、ハブ１０Ａ及びバス２０間で接続ラ イン１６Ａのみが設けられている場合、いかなる時においても一度には、バス２ ０上の一つのチャネルのみがユーザ１２Ａによって使用できる。これは、もしあ るユーザ１２Ａがチャネル１上でユーザ１２Ｃとテレビ会議を行っている場合、 他のユーザ１２Ａは同時にバス２０上の他のチャネルにおいてビデオを見ること ができないということを意味する。バス２０への接続ラインを増やすためには、 ユーザ１２はハブ１０から取り外さなけ ればならず、再びネットワークの機能を制限する。 従来のネットワークにおける他の間題点は、ネットワークがツイストペア線を 用いている場合、信号が劣化する前に信号を送る地点までの距離が大幅に制限さ れ、実用的ではない。 発明の開示 この発明は、同時、双方向にビデオ帯域幅信号の伝送を行い、経済性に優れな がら用途の広い、ローカルエリアネットワークを提供する。 この発明は、テレビ会議、ビデオテープまたはビデオカメラの遠隔制御及びビ ュウイング等に使用することのできるローカルエリアネットワークを提供する。 この発明は、チャネルセグメンテーションができ、これにより、信号がスイッ チングマトリックスにおいて停止され、次のスイッチングマトリックスまで同じ チャネル上で伝送される他の信号に置き換えられる、ローカルエリアネットワー クを提供する。これにより、一般的なバスに比べて多大な柔軟性を有し、任意の チャネル上で同じ信号が全てのユーザに送信される。 この発明はまた、信号劣化を補正するための自動等化を提供し、これにより、 信号をツイストペア線を介して遠距離に送信することができる。 図面の簡単な説明 図１は、周知である従来のスター構成のネットワークの図。 図２は、従来のネットワーク構成の他のタイプの図。 図３は、従来のバスネットワーク構成の図。 図４は、この発明に係るネットワークの図。 図５は、図４のネットワークのスイッチング機能の一部の概念図。 図６は、図４のネットワークのスイッチング機能の一部を示す概念図。 図７は、この発明のスイッチングマトリックスの好適実施例を示す模式図。 図７Ａは、図７の模式図の一部であって、マトリクス内のスイッチとセントラ ルプロセッサ（ＣＰＵ）との接続を示す図。 図８は、図７のスイッチングマトリックスに、更なるアップストリーム及びダ ウンストリームチャネルを相互接続する方法を示す模式図。 図９は、ツイストペア線を介して図４のハブから送り出される信号路と同様の 信号路の回路の模式図。 図１０は、ツイストペア線を介して図４のハブに到達する信号路と同様の信号 路の回路の模式図。 図１１は、この発明のネットワークにおいて、ツイストペア線を介してあるツ イストペア終端モジュールから他のツイストペア終端モジュールにどのように信 号が送られるかの好適実施例を示す模式図。 図１２は、ユーザインターフェイスから、ハブ（スイッチングマトリックスを 含む）を介し、他のユーザインターフェイスに送られる、ビデオ信号、音声信号 、及びデータ信号の流れを示す模式図。 図１３は、ユーザインターフェイスからユーザインターフェイスに直接送られ る、ビデオ信号、音声信号、及びデータ信号の流れを示す模式図。 図１４は、この発明の他の実施例であって、ユーザインターフェイスから、ハ ブを介し、他のユーザインターフェイスに送られる、ビデオ信号、音声信号及び データ信号の流れを示す模式図。 図１５は、図１４のマトリックススイッチングシステムを示す模式図。 図１６は、図１５のユーザスイッチングシステム部の詳細を示す模式図。 図１７は、図１５のチャネルスイッチングシステム部の詳細を示す模式図。 図１８は、図１５のチャネルペア先インターフェイス部の詳細を示す模式図。 図１９は、図１４の周波数カプラ及びコモンモード−ディファレンシャルモー ドコンバータの詳細を示す模式図。 図２０は、図１４に示される、ツイストペア終端モジュールの受信部、周波数 分離器、及び周波数変位方式の復調器を示す模式図。 図２１は、この発明の他の実施例であって、ユーザインターフェイスから、ハ ブを介し、他のユーザインターフェイスに送られる、ビデオ信号、音声信号及び 高速デジタルデータ信号の流れを示す模式図。 図２２は、この発明の更なる他の実施例であって、音声、 ビデオ、及びデータと同じマトリックススイッチングシステムを高速デジタルデ ータが通過することを除き、図２１の実施例に類似した実施例の模式図。 図２３は、この発明の更なる他の実施例であって、２セットの音声、ビデオ、 データ信号があるユーザインターフェイスから他のユーザインターフェイスに直 接送られる流れを示す模式図。 図２４は、この発明の更なる他の実施例であって、音声、ビデオ、データ、及 び高速デジタルデータ信号が、あるユーザインターフェイスから外部デジタルイ ンターフェイスを有する他のユーザインターフェイスに直接送られる流れを示す 模式図。 図２５は、この発明の更なる他の実施例であって、音声、ビデオ、データ、及 び高速デジタルデータ信号が、あるユーザインターフェイスから内部デジタルイ ンターフェイスを有する他のユーザインターフェイスに直接送られる流れを示す 模式図。 発明を実施するための最良の形態 この発明に基づいたネットワークの第１実施例の一例を図４に示す。この構成 においては、複数のスイッチングハブ１００Ａ〜Ｆが示されている。各ハブ１０ ０は、複数のユーザ１０２を有し、これらのユーザ１０２はパス１０４を介して それぞれのハブ１００に接続されている。各ハブ１００は、セントラルプロセッ サと、マトリックスを構成するように相互接続された複数のクロスポイントスイ ッチを含み、これら は後に詳細に説明する。この好適実施例において、後述するような信号処理を行 う。 図４に示される構成は、インターノーダルパス１０６に更なるハブを追加する ことにより、更なるユーザを追加し続ける機能を有する。このインターノーダル パス１０６により、図３のバス２０と同様に、更なるハブを追加することができ 、又、各ハブ１００内でのスイッチングマトリックスの機能性により、パス１０ ６により伝送されるチャネルを分化することができ、これにより、ハブ１００Ｂ と１００Ｃとの間のインターノーダルパス１０６ＢＣを介してチャネル１上で伝 送される信号と異なる信号が、ハブ１００Ａと１００Ｂとの間のインターノーダ ルパス１０６ＡＢを介してチャネル１上で伝送されるという更なる利点を有する 。これは、各チャネルがそのチャネル長を通って各種信号を伝送することができ 、これにより、ネットワークの所定の規模に従って伝送される信号数を大幅に増 加することができるということを意味する。インターノーダルパス１０６に加え 、ハブ１００間でデジタル信号を伝送するためのインターノーダルデジタルリン ク１０３がある。このインターノーダルデジタルリンク１０３の目的は、後に詳 述する。 図２に示される従来のネットワークでは、あるハブと他のハブとの各接続は、 ユーザ接続と同じである。従って、もし、あるハブに他の１０のハブと、６つの ユーザ（１６の入力及び１６の出力）を接続する場合、ハブは１６×１６のクロ スポイントスイッチ（２５６のスイッチポイントを有する）を 有する必要がある。 図３に示される従来のネットワークでは、もし、バス２０が６４チャネルを伝 送し、各ハブ１０が６４チャネル全てへのアクセスを有し、各ハブ１０が１６の ユーザを取り扱う能力を有する場合、従来の教訓によれば、各ハブ１０は、（１ ６＋６４）×（１６＋６４）のクロスポイントスイッチ、（８０の出力による８ ０の入力）、即ち６４００のスイッチポイントを内部に有するスイッチを有する 必要がある。 この発明のハブ１００内のマトリックススイッチは、ユーザ、アップストリー ムパス、及びダウンストリームパスを制限する点、及び、スイッチングポイント の数を最小にしつつ、前記パス機能を適切するための切り換えを行う点で従来の ものと異なる。このアップストリームパス及びダウンストリームパスは、図４に 示されるインターノーダルパス１０６である。例えば、マトリックス１００Ｃに 対し、アップストリームパスはパス１０６ＢＣであってもよく、ダウンストリー ムパスはパス１０６ＣＤであってもよい。ユーザは、ユーザ１０２Ｃである。こ の図に示されるように、ユーザ１０２は、ユーザインターフェイス及び、このユ ーザインターフェイスに接続されるあらゆる外部デバイス、例えば、マルチメデ ィアコンピュータ端末、ビデオカメラ、ビデオレコーダ、オーディオテープレコ ーダ、ビデオモニタ、または、信号を生成または受信する他のデバイス等、を含 む。このネットワークのヘッドエンド、またはネットワークのインターノーダル パス１０６の任意の位置 には、ケーブルテレビチャネルをこのネットワークに取り込むためのソース１２ ０を設けることもできる。又、各ハブ１００にはデジタルポートが設けられ、こ れにより、ハブ１００は、インターノーダルパス１０６に加えて、データリンク １０３によっても相互接続される。 図５及び６は、ハブ１００Ｂ内のスイッチのマトリックスのスイッチング機能 の要旨を示す。先ず、図５を参照すると、ハブ１００Ｂに直接に接続されている 任意のユーザ１０２Ｂ（以降、ユーザ１０２Ｂ−１と称する）において、ユーザ １０２Ｂ−１が信号をハブ１００Ｂ内に送信している時、ハブ１００Ｂ内のスイ ッチのマトリックスは、前記信号に対して３つの個別タイプのスイッチング機能 を実施する。前記信号を一つもしくはそれ以上の任意のアップストリームパス１ ０６ＡＢに送るか、または、あらゆるアップストリームパスにも送らないことが できる（スイッチング機能の第１タイプ）。同ハブ１００Ｂに接続されている一 つもしくはそれ以上の任意のユーザ１０２Ｂに前記信号を送るか、または、同ハ ブ上のあらゆるユーザ１０２Ｂに信号を送らないことができる（スイッチング機 能の第２タイプ）。第３に、一つもしくはそれ以上の任意のダウンストリームパ ス１０６ＢＣに信号を送るか、または、あらゆるダウンストリームパスに信号を 送らないことができる。これらの３つのスイッチング機能は独立しており、これ により、ユーザ１０２Ｂ−１は、同時に全ての３つ機能を実行することができる 、即ち、同じ信号を同じハブ上の他のユーザに送り、アップストリームに送り、 ダ ウンストリームに送る。これらスイッチング機能はいずれも、任意のユーザのた めに、いかなる時でもＯＮまたはＯＦＦすることができる。 図６は、ユーザ１０２Ｂ−１がハブ１００Ｂより信号を受信している場合を示 す。更に、ここでは３つの異なるスイッチング機能が示されている。前記ユーザ １０２Ｂ−１は、任意の他のユーザから信号を受け取ることができ、任意のアッ プストリームパスから信号を受け取ることができ、任意のダウンストリームパス から信号を受け取ることができる。また、これらのスイッチング機能が独立して いる一方、ハブ１００Ｂのセントラルプロセッサ（ＣＰＵ）の処理機能により、 単一のユーザパスが一つのソースから信号を受取り、同時に、信号が混同するこ とを避けることができる。 図５及び図６に示される構成は、ハブ１００Ｂに接続されている全てのユーザ １０２Ｂに対して有効であり、これにより、全てのユーザ１０２Ｂと他の全ての ユーザ１０２Ｂとの間、全てのユーザ１０２Ｂと全てのアップストリームパス１ ０６ＡＢとの間、及び、全てのユーザ１０２Ｂと全てのダウンストリームパス１ ０６ＢＣとの間における、双方ＯＮ−ＯＦＦ切り換えが有効となる。スイッチの シングルマトリックスにおける、これら３つの異なる機能の効果は、チャネルセ グメンテーションである。これは、ダウンストリームパスからハブ１００Ｂ内に 達した信号をハブ１００Ｂで止めることができ、例えば、ユーザ１０２Ｂからの 信号に置き換えることができることを意味する。図３の従来のバス構成では、こ のようなことは不可能である。図２に示される構成のようなネットワークでは可 能ではあるが、構成に依存する規模においていつくかの制限が必要となる。 例えば、この発明では、ユーザ１０２Ａがユーザ１０２Ｃと通信するためにパ ス１０６ＡＢ及び１０６ＢＣを介して一つのチャネルをタイアップする場合、こ のチャネルは、他のインターノーダルパス、例えば、１０６ＣＤ，１０６ＤＥ， １０６ＥＦ等を再度開放することができ、これにより、例えば、ユーザ１０２Ｄ はユーザ１０２Ｆと通信するために同じチャネルを使用することができる。 図３に示される従来のバス構成では、ハブにおいてアップストリームパスとダ ウンストリームパスとの区別がない。バス２０については、各ハブ１０からのア ップストリームパスまたはダウンストリームパスのいずれかのみが設けられ、そ の両方は設けられていない。図３のハブ１０Ｂのスイッチは、バス２０に信号を 送り、バス２０から信号を受け取る。バス２０を介して伝送される信号は停止さ れず、又、バス２０を介して伝送される信号が異なる信号に置き換えられはしな い。チャネルを分化する能力はこの発明に、インターノーダルパスの固定サイズ 、及びスイッチングマトリックス１００の固定サイズにたいする非常に多大な柔 軟性を提供する。 例えば、この発明の一実施例では、各ハブ１００は１６の異なるユーザ、６４ 本のアップストリームパス、及び６４本のダウンストリームパスに接続すること ができる。従来のバス構成では、バス２０１に６４本の異なるパスがあると仮定 すると、これがネットワークを介して伝送することができる信号の最大数となる であろう。しかし、この発明では、６４より多数の異なる信号をいかなる時でも このネットワークを介して伝送することができ、これは、ハブ１００Ａと１００ Ｂとの間の６４本のパス１０６ＡＢが、ハブ１００Ｂと１００Ｃとの間の６４本 のパス１０６ＢＣにおいて伝送される信号と異なる信号を伝送することができ、 更に、ハブ１００Ｃと１００Ｄとの間の６４本のパス１０６ＣＤにおいて伝送さ れる信号とも異なるためである。従って、この発明のハブ１００におけるスイッ チングマトリックスにより可能となるチャネルセグメンテーションは、従来のバ ス構成を越えた、信号伝送ハードウェアの特定サイズの能力を大幅に向上する。 図３の従来のハブ１０をバス２０を通って設けられるチャネルを分化できるよ うに構成しと仮定すると、従来の教訓によれば、Ｎがハブのパス入力及び出力の 数であれば、Ｎ×Ｎクロスポイントスイッチが必要となり、各ハブは大多数のク ロスポイントスイッチを有する必要があり、高価な者となる。例えば、図３のネ ットワークを参照すると、各ハブ１０が１６のユーザを取り扱え、ハブ２０が６ ４チャネルのアップストリーム及び６４チャネルのダウンストリームを伝送でき るようにしたと仮定すると、ハブ１０のクロスポイントスイッチは、（１６＋６ ４＋６４）×（１６＋６４＋６４）、即ち、２０，７３６のスイッチポイントを 有するクロスポイントスイッチとなる。しかし、図７に示されるこの発明の好適 実施例は、アップストリームポート、ダウンストリームポート、 及びユーザポートで規定し、その構成の必要機能性を満足するように複数のクロ スポイントスイッチを設けることにより、８つのボードのみを必要とし、各ボー ドは６つの８×１６クロスポイントスイッチ、即ち、６１４４スイッチングポイ ント（スイッチングポイント数の削減は、約７０％）を有する。これは後に詳述 する。 図４に示されるこの発明の好適実施例における各マトリックスボックス、即ち ハブ１００は、セントラルプロセッサを有し、又、前述したスイッチング機能に 加えて更なる機能を有し、これらの機能の詳細は後述する。ここでは特に、マト リックスボックス、即ちハブ１００ののスイッチング機能の詳細に注目する。図 ４に示されるこの発明の好適実施例において、各マトリックスボックス、即ちハ ブ１００は、図７に示されるスイッチングマトリックス２００を複数有する。図 ７に示されるスイッチングマトリックス２００は、８本の双方向アップストリー ムパス２０２（チャネル１−８）、８本の双方向のダウンストリームパス２０４ （チャネル１−８）、１６本のユーザ入力パス２０６（ＴＸユーザ１−１６）、 及び１６本のユーザ出力パス２０８（ＲＸユーザ１−１６）と通信できるように 構成されている。このマトリックス２００及び全てのパスは、ビデオ帯域幅を処 理できるように構成されている。 図７に示されるスイッチングマトリックス２００の好適実施例は、６つの８× １６クロスポイントスイッチ２１０，２１２，２１４，２１６，２１８，２２０ を有する。使用可能 なクロスポイントスイッチの一つにハリスモデルＣＤ２２Ｍ３４９４がある。各 クロスポイントスイッチは、８つのＹコーディネイトと１６のＸコーディネイト を、セントラルプロセッサに接続するための接続ピンと同様に有し、スイッチを 制御する。図７の左上かどに示されるアップストリームクロスポイントスイッチ ２１０は、８つの双方向アップストリームチャネル（インターノーダルパス１０ ６に対応）に接続されているＹコーディネイトと、左から右への８本のパスに接 続されている第１の８つのＸコーディネイト（Ｘ０−Ｘ７）と、右から左への８ 本のパス２１３に接続されている８つのＸコーディネイト（Ｘ８−Ｘ１５）とを 有する。 図７の右上かどのダウンストリームクロスポイントスイッチ２１２は、８本の 双方向ダウンストリームパス２０４（他のインターノーダルパス１０６に対応） に接続されているＹコーディネイトを同様に有する。これの第１の８つのＸコー ディネイトは左から右への８本のパス２１１に接続されており、第２の８つのＸ コーディネイトは右から左への８本のパス２１３に接続されている。アップスト リーム及びダウンストリームクロスポイントスイッチ２１０，２１２間の１６本 のパスの方向は、複数のアンプ／バッファ２２２、例えば、コムライナーモデル ＣＬＣ４１４、またはライナーテクノロジーモデルＬＴ１２３０によって定めら れる。 第１送信クロスポイントスイッチ２１４は、アップストリーム及びダウンスト リームクロスポイントスイッチ２１０，２１２間の左から右への８本のパス２１ １に接続されている Ｙコーディネイトと、１６のユーザ入力（ＴＸユーザ１−１６）に接続されてい るＸコーディネイトとを有する。ユーザ入力信号は、後述するように、ハブ１０ ０に到達した時点から、ユーザ入力ポイント２０６に達する時点までの間に処理 される。 第２送信クロスポイントスイッチ２２０は、アップストリーム及びダウンスト リームクロスポイントスイッチ２１０，２１２間の右から左への８本のパス２１ ３に接続されているＹコーディネイトと、１６のユーザ入力ポイント（ＴＸユー ザ１−１６）に接続されているＸコーディネイトとを有する。 第１受信クロスポイントスイッチ２１６は、右から左への８本のパス２１３に 接続されているＹコーディネイトと、ユーザ２０８（ＲＸユーザ１−１６）への １６の出力ポイントに接続されているＸコーディネイトとを有する。更に、ユー ザに送られる信号は、後述するように、出力ポイント２０８を発つ時点から、ハ ブ１００のユーザ出力ポイントに達する時点までの間に処理される。 第２受信クロスポイントスイッチ２１８は、左から右への８本のパス２１１に 接続されているＹコーディネイトと、ユーザ２０８（ＲＸユーザ１−１６）への １６の出力ポイントに接続されているＸコーディネイトとを有する。 前述したように、マトリックス２００に到達及び立ち去る全ての信号に対しい くつかのスイッチングポテンシャルがある。以下に、いくつかの例を列挙する。 １．あるユーザから入力され、他のユーザに出力される信 号 ユーザ１がマトリックス２００に信号を送信していると仮定する。この信号は 、第１送信スイッチ２１４のＸＯピンと第２送信スイッチ２２０のＸＯピンと通 信状態にあるＴＸユーザ１ポイントに到達する。前記信号は送信スイッチ２１４ ，２２０のいずれかを介することにより、他のユーザに送ることができる。第１ 送信スイッチ２１４を介して送る場合、左から右へのパス２１１内の１本上に達 し、第２受信クロスポイントスイッチ２１８を経て、選択されたユーザのＲＸユ ーザポイントを介してこの選択されたユーザに達する。第２送信スイッチ２２０ を介して送る場合、右から左へのパス２１３内の１本上に達し、第１受信スイッ チ２１６に入力され、選択されたユーザのＲＸユーザポイントを介してこの選択 されたユーザに出力される。１つ以上のユーザに前記信号を送るのが望ましい場 合、妥当な受信スイッチ２１６、または２１８が、単一の左から右への、または 右から左へのパス上の信号を複数のＲＸユーザポイントに接続することができる 。 ２．ユーザから入力され、アップストリームパスに出力される信号 更に、ユーザ１がマトリックスボックス１００に信号を送っており、この信号 が処理されＴＸユーザ１ポイントに達すると仮定する。アップストリームパス上 に前記信号を乗せるためには、この信号は、第２送信スイッチ２２０を介して、 右から左へのパス２１３上に乗せられる必要があり、これにより、アップストリ ームスイッチ２１０のＸ８−Ｘ１５ピン の一つに入力され、このスイッチのＹピンの一つからインターノーダルパス１０ ６上のアップストリームチャネルに出力される。同然のことながら、アップスト リームチャネル２１０は、必要であれば、一つ以上のアップストリームチャネル に同じ信号を送り出すように命令することができるが、アップストリームパスの 保全のため恐らくないであろう。又、ユーザ１から入力される信号は、＃１で前 述したように、他のユーザに出力されると同時に、アップストリームパスに出力 することができる。 ３．ユーザから入力され、ダウンストリームパスに出力される信号 ユーザ１から入力される信号は、第１送信スイッチ２１４を通過しなければな らず、これにより、左から右へのパス２１１上に達する。そして、ダウンストリ ームスイッチ２１２のＸ０−Ｘ７ピンの一つに到達し、Ｙピンの一つを介してこ のスイッチ２１２から出力する。 ４．アップストリームパスから入力され、ユーザに出力される信号 アップストリームパスのチャネル１から入力される信号は、Ｙピン上の一つを 介してアップストリームスイッチ２１０に到達し、左から右へのパス２１１上の Ｘ０−Ｘ７ピンの一つを介して出力される。そして、第２受信スイッチ２１８に 着信し、このスイッチのＹピンの一つを介し入力される。そして、一つもしくは それ以上のＸピンを介して前記スイッチから、ＲＸユーザポイント２０８を介し て一つもしくはそれ以 上のユーザに出力される。更に、この信号は、ユーザ１の信号がマトリックス２ ００を通過すると同時に、一つもしくはそれ以上のユーザにより到達されること ができる。例えば、ユーザ１はマトリックスに信号を送信していると同時にアッ プストリームパスから信号を受信することができ、または、ユーザ２は、ユーザ ３がアップストリーム信号を受信していると同時にユーザ１の信号を受信するこ とができる。しかし、ソフトウェアは、ユーザ２が異なるソースから同時に信号 を受信することを防止する。 ５．アップストリームパスから送られ、ダウンストリームパスに送出される信 号 アップストリームスイッチ２１０への前記同様のチャネル１入力は、同じく、 第１の８つのＸピン（Ｘ０−Ｘ７）の一つを介してアップストリームスイッチ２ １０から出力され、左から右へのパスの１本に乗せられ、第１の８つのＸピン（ Ｘ０−Ｘ７）の一つを介してダウンストリームスイッチ２１２に入力され、ダウ ンストリーム２１２のＹピンの一つを介してダウンストリームチャネル２０４の 一つに出力される。チャネル１としてピンＹ０を介して送出することが、もしく は、他のチャネルとして他のピンを介して送出することができる。更に、これは 、システム能力の向上にいかにチャネルセグメンテーションが作用しているかを 示す。チャネル１としてマトリックス２００に入力される信号は、他のチャネル として出力することができ、他の何らかの目的のため、このネットワークのダウ ンストリーム部のチャネル１パスを開放 することができる。 ６．ダウンストリームパスから入力され、ユーザに出力される信号 ダウンストリームパスのチャネル５から信号が送られ、この信号は、ピンＹ４ を介してダウンストリームスイッチ２１２に入力される。この信号は、第２の８ つのＸピン（Ｘ８−１５）を介してダウンストリームスイッチ２１２から出力さ れ、右から左へのパス２１３に乗る。この信号は、第１受信スイッチ２１６によ り受信され、この受信スイッチ２１６のＸピンの一つもしくはそれ以上から適切 なユーザポイント２０８に出力されることにより、一つもしくはそれ以上のユー ザに送信される。 ７．ダウンストリームパスから入力され、アップストリームパスに出力される 信号 ダウンストリームパスのチャネル５から信号が入力され、この信号は、ピンＹ ４を介してダウンストリームスイッチ２１２に入力される。前述した例に示され るように、この信号は、ピン（Ｘ８−１５）を介してダウンストリームスイッチ ２１２から出力され、右から左へのパス２１３に乗る。この信号は、ピン（Ｘ８ −１５）の一つにおいてアップストリームスイッチ２１０に受信され、Ｙピンの 一つを介して出力される。 図７Ａは、図７に示されると同様のマトリックス２００を示しているが、更に 、セントラルプロセッサ及び、このセントラルプロセッサによるマトリックス２ ００のアナログクロ スポイントスイッチへのデジタル制御接続を示している。 マトリックスボックス、即ちハブ１００においては、複数のこれらマトリック ス２００があり、図８に示されるように相互接続されている。同等のＴＸユーザ ポイント２０６は、ボックス１００の全てのマトリックス２００と通信し、同等 のＲＸユーザポイント２０８はボックス１００の全てのマトリックス２００と通 信する。各マトリックス２００は、８つの異なるアップチャネル２０２（他のマ トリックスボックスに接続されるインターノーダルパス１０６の一部を形成する ）、及び８つの異なるダウンチャネル２０４（異なるボックスへの他のインター ノーダルパス１０６の一部を形成する）に接続され、従って、マトリックス２０ ０をスタックすることによりボックス１００は、より多くのチャネルを取り扱う ことができる。好適実施例の一つにおいては、８つのこれらマトリックスがスタ ックされ、６４のアップストリームチャネル２０２、および６４のダウンストリ ームチャネル２０４を通信することができる。 この第１の好適実施例においては、アナログビデオ信号がある１組のマトリッ クス２００でスイッチオンされ、アナログ音声信号が異なる１組のマトリックス ２００でスイッチオンされ、即ち、１６のユーザ及び６４のチャネル間の音声及 びビデオの同時、双方向の伝送に対し、単一のボックス１００には、ビデオ信号 に８つの相互接続マトリックス２００と、音声信号に８つの相互接続マトリック ス２００とが設けられている。一つのボックス１００の全てのマトリックス２０ ０ は、ボックス１００のセントラルプロセッサによって制御される。 再び、図４を参照すると、全てのユーザ１０２またはソース１２０と、ネット ワークとの間には、ユーザインターフェイス（１０２の一部）がある。この好適 実施例においては、コモンモードで信号がインターノーダルパス１０６を伝送す る。ハブ１００からユーザ１０２へ、好ましくはペア線である、１０４に割り当 てられたパスウェイを通って信号が伝送される。又、ペア線を介してあるユーザ インターフェイス１０２から他のユーザインターフェイスに信号を直接送ること も可能である。この発明では、信号がツイストペア線を介して送られる場合、デ ィファレンシャルモードで信号が送信され、これにより、ユーザインターフェイ ス１０２及びマトリックスボックス１００は、ツイストペア線を介して信号が送 出される前に出力信号をコモンモードからディファレンシャルモードに変換し、 ツイストペア線から信号を受信するとき、信号をディファレンシャルモードから コモンモードに変換する。 ユーザインターフェイス１０２とハブ１００との間の配線１０４（図４参照） が、４本のツイストペア線、好ましくは８ピンのＲＪ４５コネクタで終端されて いるツイストペア線を含むであろうことが考えられる。この好適実施例において 、ピン１，２は制御データの付加された音声を送信し、ピン４，５はビデオを送 信し、ピン３，６は、制御データの付加された音声を受信し、ピン７，８は、ビ デオを受信する。従って、 この方法では、同時、双方向、リアルタイムの音声、ビデオ、及びデータ信号が 、ツイストペア線である８つのケーブル１組で伝送することができる。この好適 実施例において、６４の双方向コモンモード音声及びビデオチャネル送信性能を 有するインターノーダルパスウェイ１０６は、１２８ケーブルで構成される。 説明を容易にするため、ツイストペア終端モジュール３５０として信号変換を 行う、ユーザインターフェイスボックス１０２及びマトリックスボックス１００ の一部を参照する。これらの終端モジュール３５０を、必要に応じてボックス１ ００，１０２の外部で独立して機能させることもできる。図１１は、２つのツイ ストペア終端モジュール３５０とこれらの信号処理方法を示す。 外部デバイスから入力される信号： 図１１を参照すると、２つのツイストペア終端モジュール３５０がツイストペ ア線３１６により共に接続されている。上部ツイストペア終端モジュール３５０ の左上部にはシステム入力３００がある。これはコモンモード（例えば、標準の シングル−エンデッドＮＴＳＣ信号）での入力である。これは、ビデオカメラ、 ケーブルテレビジョンチャネル、マイクロフォン、もしくはそのほかのソースか ら入力することができる。この信号は、ビデオバッファ３１０を通過し、コンバ ータ３１２によりディファレンシャルモードに変換され、オペアンプであるディ ファレンシャルモードラインドライバ３１４を通過し、ツイストペア線３１６に 出力される。このよ うな機能を実行する回路は、図９に示されており後述する。 ツイストペア線から入力される信号 ツィストペア線３１６に続き、左側の下部ツイストペア終端モジュール３５０ へ、ディファレンシャル信号がこのモジュール３５０に受信された時に発生する 処理について注目する。先ず、コンバータ３１８において、前記信号がディファ レンシャルモードからコモンモードに変換される。この信号は、信号の劣化を補 正する等価回路３２０を通過し、コモンモードビデオドライバ３２２を通過し、 外部出力３２４に出力される。このような機能を実行する回路は、図１０にしめ されており後述する。 等価回路３２０により、同じケーブルの２つのペア線を通過する同時、双方向 信号を有することができる。この発明は、従来のデバイスで問題になる信号の劣 化、クロストークという不具合を解消する。 図１１の右手側は、左手側と同様であるが反転している。下部ツイストペア終 端モジュール３５０の右下かどには、再び、システム入力３００があり、これは ビデオバッファ３１０を通過し、コモンモードからディファレンシャルモードに 信号を変換するコンバータ３１２を通過し、ディファレンシャルモードラインド ライバ３１４を通過し、ツイストペア線３１６に出力される。ディファレンシャ ル信号がツイストペア線３１６を介して右側の上部モジュール３５０に受信され た時、コンバータ３１８においてディファレンシャルモードからコモンモードに 変換され、この信号は３２０で等化され、 この信号はコモンモードドライバ３２２を通過し、ビデオモニタ、スピーカ等の 出力３２４に到達する。図１１では、等化回路がデジタル制御されている。この 制御は、回路が設けられているボックスのセントラルプロセッサから入力される のが好ましい。 図９は、コモンモードで入力され、ディファレンシャルモードでツイストペア 線に出力される信号のために使用される回路が示している。これは、以下のよう に機能する。信号はポート３００（図１１のシステム入力３００に相当する）に 入力され、外部システムに整合した信号レベル及びインピーダンスを提供するオ ペアンプＡ１を通過する。第２のオペアンプＡ２は、インバータとして接続され 、インピーダンスマッチングレジスタを介してラインが駆動される間、ディファ レンシャル信号の負成分を生成する。第３のオペアンプＡ３は、非インバーティ ング度らとして接続され、インピーダンスマッチングレジスタを介してラインが 駆動される間、ディファレンシャル信号の正成分を生成する。ディファレンシャ ル信号の負成分は、ポイント２５２においてツイストペア線３１６の一方に出力 され、ディファレンシャル信号の負成分は、ツイストペア線３１６の他方に出力 される。図１０は、ツイストペア線３１６を介してディファレンシャル信号とし てツイストペア終端モジュール３５０に入力され、コモンモードで出力される信 号に使用される回路を示している。これは、以下のように機能する。ディファレ ンシャル信号がポイント２５６，２５８において２つのツイストペア線３１６に 到達する。オペアンプＡ５は、入力抵抗とのインピーダンスマッチング、信号レ ベルマッチング、振幅／周波数補正（等化）、及びディファレンシャル信号から コモンモード信号への変換を提供する。セルＣ１，Ｃ１５は受動回路を構成し、 Ａ５アンプによる振幅／周波数補正（等化）の提供に使用される。各セルは、ツ イストペア線の長さにチューニングされる。セントラルプロセッサは、ポイント ２５６，２５８に接続されるツイストペア線３１６の長さを認識し、この長さに よる適切な補正を提供するためのセルＣ１，Ｃ１６を操作するアナログマルチプ レクサＤＣ１及びＤＣ２をデジタル制御する。アンプＡ４は、外部システムとの インターフェイスを行う出力ドライバである。 図１２は、ツイストペア終端モジュール３５０がユーザインターフェイス１０ ２及びマトリックスボックス１００内でいかに機能するか、及び図４のネットワ ーク介して音声、ビデオ、及びデータ信号がいかに伝送されるかの明確化を補助 する模式図を示す。いずれがアップストリーム及びダウンストリームかを明確に するため、図１２のマトリックス、即ちハブ１０はボックス１００Ｃとして参照 符号が記されており、アップストリームチャネルはパス１０６ＢＣ内にあり、ハ ブ１００Ｂに出力され、ダウンストリームチャネルはパス１０６ＣＤ内にあり、 ハブ１００Ｄに出力される。２つのユーザ１０２Ｃ１及び１０２Ｃ２が示されて おり、それぞれは２組のツイストペア線でハブ１００Ｃに接続されている。同然 のことながら、ユーザ１０２Ｃの全ユーザは、類似の接続を有 するハブ１００Ｃに接続されている。 ネットワークを介したビデオ信号の送信： 先ず、ユーザインターフェイス１０２Ｃ１の左上部を参照し、ここには、ポイ ント４００におけるユーザインターフェイス１０２Ｃ１へのビデオ入力がある。 このビデオ入力は、コモンモード状態である。この信号は、例えば、同軸ケーブ ルを介して、ビデオカメラ、ケーブルテレビジョン、またはビデオレコーダから 入力することができる。アナログビデオ信号は、ツイストペア終端デバイス３５ ０を介して伝送され、これは図９、図１０及び図１１を参照して説明されている 。このビデオ信号は、ディファレンシャル信号としてポイント４０２において終 端デバイス３５０から出力される。この信号は、ツイストペア線４０４を介して 伝送され、ハブ１００Ｃのユーザ入力ポート４０６に到達し、ここで、信号をコ モンモードに変換し、信号を等化する他のツイストペア終端デバイス３５０を通 過、伝送される。このビデオ信号は、図７を参照して説明したマトリックス２０ ０と同じマトリックス２００ＶのＴＸユーザポイントに到達する。このビデオ信 号は、ボックス１００Ｃのセントラルプロセッサにより信号が正しい方向に伝送 されるのに必要とされるクロスポイントスイッチのスイッチポイントを閉じた状 態でマトリックス２００Ｖを通過して切り換えられる。信号がアップストリーム チャネル１０６ＢＣに出力される場合、更なる信号処理は行われず、信号はアッ プストリームチャネルポートの一つを介してボックス１００Ｃから出力される。 同様に、信号がダウン ストリームチャネル１０６ＣＤに出力される場合、更なる信号処理は行われず、 信号はダウンストリームチャネルポートの一つを介してボックス１００Ｃから出 力される。信号がボックス１００Ｃに接続されている他のユーザ、例えば、ハブ １００Ｃの右に示されるユーザ１０２Ｃ２に出力される場合、信号は、適切なＲ Ｘユーザポイントを通過してマトリックス２００Ｖから出力され、他のツイスト ペア終端モジュール３５０を通過し、ここで、ディファレンシャルモードに変換 されてツイストペア線４０８上に出力される。この信号は、ユーザインターフェ イス１０２Ｃ２において受信され、他のツイストペア終端モジュール３５０を通 過し、ここで、コモンモードに戻されて、等化され、ポート４１０を通過してユ ーザインターフェイス１０２Ｃ２から、ビデオレコーダ、ビデオモニタ、または 他のビデオ信号を受信する装置に出力される。 ネットワーク介したを音声及びデータ信号の送信： 再び、図１２に示され第１ユーザインターフェイス１０２Ｃ１の左手側を参照 し、ここでは、アナログ音声信号がユーザインターフェイスのポート４２０に入 力されている。実際には、２つの音声信号が、ステレオのレフトとライトがあり 、音声も可能なビデオカメラ、音声またはビデオテープレコーダ、または他のコ モンモードの音声ソースから入力される。又、データは、ユーザインターフェイ ス１０２Ｃ１の４つの異なるポイントから入力することができる。赤外線の遠隔 制御信号を形成するシステム制御データは、ＩＲウィンドウ４ ２２を介して入力することができる。他のデジタル制御データ、例えば、マウス やキーボードのコマンドは、ポート４２４，４２６を介して入力することができ る。又、外部搬送波周波数をポート４２８を介して入力することができる。 ポート４２０に入力されるレフト及びライトの音声信号は、周波数変調器（Ｆ ＭＭ）により周波数変調されている。ポート４２２，４２４または４２６に入力 されるシステム制御データは、ユーザインターフェイスのためのセントラルプロ セッサ（ＣＰＵ）を介して先ず送られ、デジタル信号の形式で周波数変位方式の 変調器（ＦＳＫ Ｍ）に送られ、この変調器は信号を周波数カプラ（ＦＣ）に送 出する。この周波数カプラは、音声信号をデータ信号に結合する。外部搬送周波 数ポート４２８を介して信号が入力された場合、この信号は周波数カプラ（ＦＣ ）に直接入力され、ここで、音声と制御データとが結合される。このコモンモー ド音声／データ信号は、ッィストペア終端モジュール３５０に入力され、ディフ ァレンシャルモードでツイストペア線４３０を介して出力されてハブ１００Ｃに 到達する。この信号は他のツイストペア終端モジュール３５０に入力され、コモ ンモードに変換される。この結合された音声／データ信号は、周波数変位方式の 分離器に入力され、ここで、システム制御データ（ポート４２２，４２４，４２ ６を介してユーザインターフェイス１０２Ｃ１に入力される）がデジタル信号と して取り除かれ、ハブボックス１００Ｃの音声及びビデオマトリックス２００Ａ 及び２００Ｖを制御する、ハブ１００Ｃのセントラルプロセッサ （ＣＰＵ）に送られる。多重化された音声／外部搬送周波数信号は、音声マトリ ックス２００Ａを通過し、インターノーダルパス１０６ＢＣを介してアップチャ ネルに出力することも、インターノーダルパス１０６ＣＤを介してダウンチャネ ルに出力することも、周波数変位方式のカプラ（ＦＳＫ Ｃ）４４２に入力する ことにより、同じボックス１００Ｃに接続されているユーザ１０２Ｃに出力する こともできる。 セントラルプロセッサ（ＣＰＵ）は、周波数変位方式の変調器（ＦＳＫ Ｄ） から受信するデジタル制御信号、及びアップストリーム及びダウンストリームデ ジタルリンク１０３から受信する全てのデジタル信号に基づいて動作する。制御 信号が、例えば、１０２Ｃ１のユーザが１０２Ｃ２のユーザ及びアップストリー ムユーザ及びダウンストリームユーザとの通信のセットアップを要求することを 示す経路信号の場合、ＣＰＵは、自身のボックス１００Ｃの必要なビデオ及び音 声マトリックススイッチをこれらの経路をセットアップするために制御する。更 に、アップストリームマトリックスボックス（例えば、１００Ａ及びＢ）のＣＰ Ｕ、及びダウンストリームマトリックスボックス（例えば、１００Ｄ及びＥ）の ＣＰＵに、これらＣＰＵがより遠方のユーザへの経路のためにマトリックスボッ クス１００の適切なスイッチをクローズするように、適切なデータリンク１０３ を介して信号が送られる。ボックス１００ＣのＣＰＵが、他のユーザ１０２Ｃか ら、もしくはデータリンク１０３を介してアップストリームまたはダウンストリ ームボックスから信号を受信した場合、また は、ボックス１００ＣのＣＰＵが、ボックス１００Ｃのユーザ１０２Ｃに送られ る自身の信号（例えば、ユーザインターフェイス１０２Ｃ２、またはユーザイン ターフェイス１０２Ｃ２に接続されているビデオカメラを制御するための信号） を生成する場合、制御信号または信号が、周波数変位方式の変調器４４０（ＦＳ Ｋ Ｍ）に送られ、変調器は周波数変位方式のカプラ（ＦＳＫ Ｃ）４４２に情 報を送り、ここで、情報信号成分が、ユーザインターフェイス１０２Ｃ２に向か って音声マトリックス２００Ａから出力される信号と多重化する。制御データが 、音声信号及び外部搬送周波数と共にマトリックスを通過しないのは前述した説 明から明かである。これは、ハブ１００Ｃに到着した信号からシステム制御信号 を分離することを可能とする。オリジナル信号は解読され、その命令は実行され 、終了される。ＣＰＵは信号のフォーマットを再設定し、またはそれの自身の信 号を発生し、また、必要に応じて適正な方向に制御信号を出力する。周波数変位 方式のカプラ４４２から出力されるた音声／データ合成信号は、ツイストペア終 端モジュール３５０を通過し、出力ポートを介してハブ１００Ｃから出力され、 ツイストペア４５０を介してユーザインターフェイス１０２Ｃ２に送られる。そ こで、アナログ音声／データ信号はツイストペア終端モジュール３５０の他方の 受信サイドを通って、周波数分離器（ＦＳ）４５２で処理される。周波数分離器 ４５２は、制御信号を分離してパス４５４に出力し、外部搬送周波数を分離して パス４５６に出力し、多重化された音声信号をパス４５８に 出力する。外部搬送周波数は信号処理されること無くユーザインターフェイス１ ０２Ｃ２から出力される。多重化された音声信号は周波数変調復調器４６０によ って復調され、レフト及びライトの音声信号に分離される。パス４５４上の制御 データは、周波数変位方式の復調器（ＦＳＫ Ｄ）でデジタル信号に戻され、ユ ーザインターフェイス１０２Ｃ２のＣＰＵに送られる。このＣＰＵは、必要な制 御信号をデジタル入出力ポートＲＳ−２３２Ｃ，ＲＳ−２３２Ｂ、または赤外線 ウインドウＩＲを経由してデバイスに送る。 上述したようにこれは双方向ネットワークであることが明確である。つまり、 第２のユーザインターフェイス１０２Ｃ２は第１のユーザインターフェイス１０ ２Ｃ１と同じ経路に信号を送ることができる。また、第１のユーザインターフェ イス１０２Ｃ１は第２のユーザインターフェイス１０２Ｃ２と同じ経路に信号を 送ることができる。同様に、信号は、同じ方法でアップストリームとダウンスト リームからマトリクスボックス１００Ｃに送られてくることもできる。 図１３は、ユーザインターフェイス１０２間の接続を示している。これらのユ ーザインターフェイス１０２はそれぞれ独立し、ハブには接続されていない。こ れは簡単にはポイント間の送信であり、スイッチングは不要であることを意味し ている。この場合、ビデオ信号は、コモンモードからディファレンシャルモード に変換され、ユーザインターフェイス１０２間のツイストペア線を介して受信さ れる際にコモンモードに戻される。音声信号は、データ信号と多重化され結合さ れる。結合された音声／データ信号は、ツイストペア上への送信を可能とするた めに、ディファレンシャルモードに変換される。ツイストペアから受信される際 、結合された音声／データ信号は、コモンモードに戻され、データが分離され、 音声は復調される。 （新しい実施例） 本発明によるスイッチングマトリクスの他の実施例は、図１４に示されている 。図１４は、ハブ７５０と、ハブ７５０に接続された２つのユーザ５３０Ｃ１， ５３０Ｃ２とを示している。スイッチングマトリクス５００からの“アップ”チ ャネル８６０と“ダウン”チャネル８７０は、ハブ７５０と他のハブとの接続を 可能にしている。本実施例では、ハブ７５０に向かう１６本のユーザパス８３０ と、ハブ７５０から離れる１６本のユーザパス８８０と、８本の双方向“アップ ”チャネル８６０と、８本の双方向“ダウン”チャネル８８０とが設けられる。 ２つのユーザだけを図１４に示している。しかし、ハブには１６個のユーザが接 続されることが好ましい。図１４のハブ７５０内のスイッチングマトリクス５０ ０は、図７のマトリクス２００と本質的に同じ機能を達成するが、スイッチング ポイントを有している。 図３の従来のハブ１０はバス２０に通じて複数のチャネルに分割可能に構成さ れている。従来では、Ｎ個のハブに対して、Ｎ×Ｎクロスポイントスイッチを必 要とする。また、ハブ各々は、高価でより大きなクロスポイントスイッチを必要 とする。例えば、図３のネットワークで示すように、ハブ１ ０各々が１６個のユーザを扱うように構成され、バス２０がアップストリーム及 びダウンストリームにそれぞれ８チャネルずつ送るように構成され、バス２０内 で（１６＋８＋８）×（１６＋８＋８）、即ち１０２４のクロスポイントスイッ チが設けられる。図１４の実施例は、３つの８×１６個のクロスポイントスイッ チ３（８×１６）と、１６個の双方向スイッチ１６（２×１）により、即ち４１ ６個のスイッチポイントにより同じ機能を達成する。これは、Ｎ×Ｎ個のクロス ポイントスイッチによって必要とされるスイッチングポイントの半分より少ない 。 結合された音声、ビデオ及びデータの信号は、ユーザ−ハブパス８３０を通っ て、ユーザインターフェイス５３０Ｃ１，５３０Ｃ２からハブ７５０のマトリク スシステム５００に送信可能である。上記信号は、ハブ−ユーザパス８８０を通 って他のユーザに送信号可能で、またはアップチャネル８６０やダウンチャネル ８７０に送信可能である。信号は、マトリクスシステム５００のアップチャネル ８６０に出力可能で、ユーザ５３０Ｃ１または５３０Ｃ２に出力可能で、または ダウンチャネル８７０に出力可能である。また、信号は、マトリクスシステム５ ００のダウンチャネル８７０に出力可能で、ユーザ５３０Ｃ１または５３０Ｃ２ に出力可能で、またはアップチャネル８６０に出力可能である。マトリクスシス テム５００の全てのスイッチングポイントは、ＣＰＵ７００（ＣＰＵ）によりデ ジタル的に制御される。ユーザは、キーボードからコマンドを入力することによ り、スイッチングとシス テム内の信号のルーチンを制御する。これらのコマンドは、ユーザパス８３０を 通ってハブ７５０に送られ、解読され、これにより、ＣＰＵ７００が適切なコマ ンドをマトリクススイッチングシステム５００に与える。 マトリクススイッチングシステム５００は、図１５により詳細に示されている 。マトリクススイッチングシステム５００は、送信部６０２と受信部６０４とを 有するユーザスイッチングシステム６００を有する。また、マトリクススイッチ ングシステム５００は、チャネルスイッチングシステム６４０と、アップチャネ ル部６５４とダウンチャネル部６５６とを有するチャネルツイストペア線インタ ーフェイス６５８とを有する。１６のユーザ送信パスを介してマトリクス５００ に到達した信号は、ユーザスイッチングシステム６００の送信部６０２入力され る。送信部６０２は、入力された信号を８本の送信パス６０６を介してチャンネ ルスイッチングシステム６４０に選択的に送るためのスイッチを有している。ま た、送信部６０２は、信号を、送信パス６１２を通ってアップチャネルツイスト ペア線インターフェイス６５４に、また送信パス６１４を通ってダウンチャネル ツイストペアラインインターフェイス６５６に選択的に送るためのスイッチを有 している。８つの送信パス６１２は、８つのアップチャネルパス８６０にそれぞ れ接続され、８つの送信パス６１４は、８つのダウンチャネルパス８７０にそれ ぞれ接続されている。スイッチング及びルーチングはチャネルツイストペア線イ ンターフェイス６５８では行われない。インターフェイス６５ ８は出力信号をコモンモードからディファレンシャルモードに変換し、入力信号 をディファレンシャルモードからコモンモードに変換する。これは、信号はディ ファレンシャルモードでチャネルパス８６０，８７０を通るが、マトリクススイ ッチングシステム５００をコモンモードで通るためである。 アップチャネルパス８６０を通ってマトリクススイッチングシステム５００で 受信された信号は、ツイストペアラインインターフェイス６５８のアップチャネ ル部６５４内で同相モードに変換され，それぞれのアップチャネル受信パス６１ ６を通ってチャネルスイッチングシステム６４０に到達する。ダウンチャネルパ ス８７０を通ってマトリクス５００で受信された信号は、ツイストペアラインイ ンターフェイス６５８のダウンチャネル部６５６内でコモンモードに変換され， それぞれのダウンチャネル受信パス６１８を通ってチャネルスイッチングシステ ム６４０に到達する。チャネルスイッチングシステム６４０は、ＣＰＵ７００に よって受信されたコマンドに従って、入力された信号を等化して、それをユーザ 受信チャネル６１８、アップチャネル送信パス６１２またはダウンチャネル送信 パス６１４に送る。ユーザ受信チャネル６０８を通る信号は、ユーザスイッチン グシステム６００の受信部６０４に入力され、そこで１つ以上のユーザ受信パス ５２０に送られる。図１５のモジュールの詳細は、以降の図に示されている。信 号等化の詳細は後述される。 図１６は、図１５のユーザースイッチングシステム６００をさらに詳細に示し ている。送信部６０２がユーザスイッチ ングシステム６００の上半部に示されており、受信部６０４が下部に示されてい る。送信部６０２は、デジタル制御８×１６クロスポイントスイッチ６１０を含 んでいる。ユーザ送信パス５１０を通って到着する信号は、クロスポイントスイ ッチ６１０に移動する。クロスポイントスイッチ６１０からは、チャネルスイッ チングシステム６４０への８本のパス６０６がある。クロスポイントスイッチ６ １０は、ユーザパス５１０の任意の入力を、一つあるいはそれ以上のチャネル送 信パス６０６に接続することができる。 ユーザスイッチングシステム６００の受信部６０４は、デジタル制御８×１６ クロスポイントスイッチ６２０を含んでいる。受信部６０４は８本の受信チャネ ル６０８を通ったチャネルスイッチングシステム６４０からの信号を受信し、こ れらを１６本のユーザ受信パス５２０の一つあるいはそれ以上に切り換える。 図１７は図１５のチャネルスイッチングシステム６４０を詳細に示している。 ユーザから送信された信号は、ユーザスイッチングシステム６００から出力され 、送信チャネル６０６を通って移動し、チャネルスイッチングシステム６４０に 入る。また、チャネルスイッチングシステム６０４には、パス６１６を通ってツ イストペア線インターフェース６５８のアップチャネル部６５４からの信号が入 り、パス６１８を通ってツイストペア線インターフェース６５８のダウンチャネ ル部６５６からの信号も入る。アップ又はダウンチャネルからバス６１６，６１ ８を通ってチャネルスイッチングシステ ム６４０に到達する信号は、自動等化システム６４２に送られる。また、チャネ ルスイッチングシステム６４０に到達する信号は、アップ又はダウンチャネル、 もしくはユーザに対しアップ又はダウンチャネルスイッチ６４４，６４６を通じ て、それぞれ伝送され得る。二方向のアップチャネルスイッチ６４４は、ユーザ スイッチングシステム６００の送信部６０２からの信号、および、チャネル自動 等化システム６４２からの信号をアップチャネル送信パス６１２に伝送するため に用いられる。二方向のダウンチャネルスイッチ６４６は、ユーザスイッチング システム６００の送信部６０２からの信号、および、チャネル自動等化システム ６４２からに信号をダウンチャネル送信パス６１４に伝送するために用いられる 。アップチャネル送信パス６１２は、ツイストペア線インターフェース６５４を 介して信号をアップチャネルパス８６０に送る。ダウンチャネル送信パス６１４ は、ツイストペア線インターフェース６５６を介してダウンチャネルパス８７０ に送る。 アップチャネル受信パス６１６およびダウンチャネル受信パス６１８を通って チャネルスイッチングシステム６４０に到達する信号は、デジタル制御８×１６ クロスポイントスイッチ６３０に送られる。このクロスポイントスイッチ６３０ は、これらの信号を、８本のパス６１９のうちの１本を通じてチャネル自動等化 システム６４２に送る。 チャネル自動等化システム６４２は、ツイストペア線を通じた送信中に発生す る信号の劣化を防止する。チャネルスイ ッチングシステム６４０における自動等化システムの詳細は、図１４に示される ツイストペア端末モジュール５５０の受信部５４０における自動等化と同一であ る。ツイストペア端末モジュール５５０の受信部５４０における自動等化は、図 ２０において説明する。 チャネル自動等化システム６４２から出力された信号は、パス６０８を通って ユーザスイッチングシステム６００の受信部６０４に到達する。またその信号は 、選択されたアップおよびダウンチャネルスイッチ６４４，６４６を通じたアッ プチャネルへのパス６１２またはダウンチャネルへのパス６１４への伝送により 継続してハブ間を移動する。二方向のアップチャネルおよびダウンチャネルスイ ッチ６４４，６４６およびクロスポイントスイッチ６３０は、中央演算ユニット （ＣＰＵ）７００によりデジタル制御される。 図１８は、図１５のツイストペア線チャネルインターフェース６５８をより詳 細に示している。ツイストペア線チャネルインターフェース６５８は、クロスポ イントスイッチ６３５を含んでいる。これは、入力側パス６１２，６１４、アッ プチャネル８６０、ダウンチャネル８７０からの入力を受信し、出力側パス６１ ６，６１８、アップチャネル８６０、ダウンチャネル８７０通じて出力を送信す る。デジタル制御８×１６クロスポイントスイッチ６３５は、ツイストペア線チ ャネルインターフェース６５８において、インピーダンス整合のためにのみ含め られている。クロスポイントスイッチ６３５は、あらゆる信号のスイッチングま たはルーティングを 伴わない。信号は、チャネルスイッチングシステム６４０からパス６１２および ６１４を通じて到達し、各々の双方向ツイストペア線インターフェース６５０に 移動する。続いて双方向ツイストペア線インターフェース６５０の各々は、出力 側アップチャネルパス８６０またはダウンチャネルパス８７０を通じて信号がチ ャネル・ツイストペア線インターフェース（５５８から出力される前に、この信 号をコモンモードからディファレンシャルモードに変換する。チャネル・ツイス トペア線インターフェース６５８にて受信された８本のアップチャネルおよび８ 本のダウンチャネルからの信号は、双方向ツイストペア線インターフェース６５ ０にそれぞれ入力され、ここでディファレンシャルモードからコモンモードに変 換され、そして、（アップチャネルのための）受信パス６１６または（ダウンチ ャネルのための）６１８のそれぞれを通じてチャネルスイッチングシステム６４ ０に伝送される。 ここで、マトリックススイッチングシステム５００の構成部分は既に説明した が、信号がどのようにネットワーク中を伝送するかは再度図１４を参照すること ができる。 ビデオ信号は、ユーザインターフェース５３０Ｃ１といったユーザインターフ ェースのビデオ入力８００に源を発し、例えば、ビデオコーデック、ビデオディ スクプレーヤ、ビデオカメラ、ケーブルテレビジョン、または、ビデオレコーダ から入力することができる。このアナログビデオ信号は、コモンモード状態にあ る。これは周波数カップラ８１０に伝送され、ここではハブ７５０への送信前に 、音声信号とデータ 信号との結合がなされる。周波数カップラは、図１９においてより詳細に示され ており、後に参照する。 音声信号は、ユーザインターフェース５３０Ｃ１といったユーザインターフェ ースの音声入力９００，９０２に源を発する。これらの音声信号、レフト及びラ イトステレオは、音声又はビデオテープレコーダ、音声付きビデオカメラ、ビデ オディスクプレーヤ、ビデオコーデック、もしくはコモンモードにおける他の音 声ソースから入ってくる。レフト及びライト音声信号は、周波数変調器９２０， ９２２を通過する。また、変調された音声信号は周波数カップラ８１０に伝送さ れ、これらの信号はハブ７５０に向けて送信線８３０から出力される前に、ビデ オおよびデータ信号に結合される。 デジタルデータ信号は、データ入力９１０のユーザインターフェース５３０Ｃ １といったユーザインターフェースへの入力となり得る。データ入力９１０を通 じて入力されるユーザデータは、まず、ユーザインターフェース５３０Ｃ１用の 中央演算器（ＣＰＵ）７０１を介して伝送され、デジタル信号形式のまま、第１ の周波数変位方式の変調器９３０に伝送される。システム制御データは中央演算 器７０１から第２の周波数変位方式の変調器９４０に送信される。これら第１お よび第２の周波数変位方式の変調器９３０，９４０は、デジタルデータ信号を、 アナログデータ信号に乗せる。変調されたデータ信号は、各々のユーザインター フェース５３０Ｃ１の周波数カプラ８１０に送られ、ここでは、これらの信号は 音声及びビデオ信号と結合される。 ユーザインターフェイス５３０Ｃ１の周波数カプラ８１０からの音声、ビデオ 及びデータ信号の結合信号は、信号をコモンモードからディファレンシャルモー ドへ変換するそれぞれのツイストペア終端デバイス５５０の送信位置５６０の通 過する経路で転送される。図１９は、周波数カプラ８１０及びコモン−ディファ レンシアルモードコンバータ５６０の詳細を示す。図１４に戻ると、この結合信 号は、ツイストペア終端モジュール５５０の送信部から出力され、ツイストペア 線８３０上を進み、そして、ハブ７５０の他のツイストペア終端デバイス５５０ の受信部５４０で受信される。この信号がハブで受信されたとき、信号はコモン モードへ再変換され、等化される。このことは図２０を参照して詳述する。この 信号は、次に、コモンモードにおいて、周波数分離器８５０に進む。この周波数 分離器８５０は、音声、ビデオ及びユーザデータの結合信号とシステム制御デー タとを分離し、このシステム制御データを周波数変位方式の復調器８５７に送信 し、そして、残りの音声、ビデオ及びユーザデータの結合信号を、パス５１０を 通してマトリクススイッチングシステム５００に送信する。この周波数変位方式 の復調器８５７は、アナログ信号のシステム制御データをデジタル信号に変換し 、この変換されたデジタル信号をセントラルプロセッサ７００に送信する。種々 のユーザから入力されるシステム制御データは、セントラルプロセッサ７００に マトリクススイッチングシステム５００におけるデジタル制御されたスイッチを どのように接続するかを通知する。ＣＰＵ７００は、他のハブにシス テム制御データを供給するために、デジタルリンク５７０を通して、他のハブ７ ５０にシステム制御データを送ることができる。 残りの音声、ビデオ及びユーザデータの結合信号は、図１５において述べられ たように、ユーザ送信パス５１０を通してマトリクスに到達する。この信号は、 ハブ７５０のセントラルプロセッサ７００によって、正しい方向へ信号を転送す るために必要とされるクロスポイントスイッチ６１０，６２０，６３０及び二方 向スイッチ６４４，６４６におけるスイッチポイントがオープン及びクローズさ れた状態で、マトリックス５００を通して切り換えられる。（これらのスイッチ は、図１６及び図１７において参照される。）この信号がアップストリームチャ ネルパス８６０に送られる場合、この信号は、図１８において述べたように、双 方向ツイストペア線インターフェイスを通過し、この信号は、アップストリーム チャネル８６０のうちの１つを介して、ハブ７５０から出力される。同様に、信 号がダウンストリームチャネルパスに進む場合、この信号は、図１８において述 べたように、双方向ツイストペア線を通過し、そして、この信号は、ダウンスト リームチャネル８７０のうちの１つを介してハブ７５０から出力される。この信 号が、ハブ７５０の右側に示されたユーザ５３０Ｃ２のような他のユーザ接続さ れたハブ７５０に送られると、次に、この信号は適切なユーザ受信パス５２０を 通して、マトリクス５００から出力され、他の周波数カプラ８１０に入力され、 ここで、音声、ビデオ及びユーザデータ の結合信号がＣＰＵ７００からのシステム制御データ信号と結合される。この結 合信号は、図１４のハブ７５０の右側に示されたツイストペア終端モジュール５ ５０の送信部５６０を通過し、ディファレンシャルモードに再変換され、ツイス トペア８８０上に送られる。この信号は、ユーザインタフェイス５３０Ｃ２で受 信され、他のツイストペア終端モジュール５５０の受信部５４０を通過し、そし て、コモンモードに再変換され、そして等化される。この結合信号は、この信号 を音声、ビデオ及びデータ信号に分離するユーザインターフェイス５３０Ｃ２の 周波数分離器８５０に転送される。このビデオ信号は、ユーザインターフェイス から出力され、ビデオ出力９５８を通して、ビデオコーディック、ビデオレコー ダ、ビデオモニタ、またはビデオ信号を受信する他のデバイスに出力される。こ のレフト及びライトの音声信号は、それぞれ第１及び第２の周波数復調器に送ら れ、そして、ユーザインターフェイス５３０Ｃ２から出力され、音声出力９６０ ，９６２を通して、ビデオコーディック、音声またはビデオテープレコーダ、ま たは他の音声受信器に送られる。データ信号は、第１及び第２の周波数変位方式 の復調器８５５，８５７に送られ、アナログ信号からデジタル信号に変換される 。このデータ信号は、次に、ユーザインターフェイス５３０Ｃ２のＣＰＵ７０１ に伝送され、データ出力９６４から出力される。 図１９は、図１４のユーザインターフェイス５３０Ｃ１または５３０Ｃ２で受 信されたウェイ信号が、ハブ７５０に伝 送される前に、結合され、そして、ディファレンシャルモードに変換されること を示している。図２０は、ウェイ信号がハブで受信され、等化され、そしてコモ ンモードへの変換されることを示している。 全体として、図１９は、ビデオ信号を除いて、個々の信号が変調されることを 示している。ユーザデータ信号及びシステム制御データ信号を変調するために使 用される２つの搬送周波数は、基準周波数と呼ばれ、下記に述べるように、後に 、受信した信号の等化のために使用される。 図１９は、コモンモードにおいてユーザインターフェイス５３０から入力し、 ディファレンシャルモードにおいてツイストペア線上から出力する信号に使用さ れる回路を示す。コモンモードにおいて、ビデオ信号が入力し、このビデオ信号 はビデオ入力８００にて蓄積される。音声入力９００、９０２における音声信号 の入力及び蓄積は、変調器９２０，９２２における周波数変調にによって、新し いスペクトル位置に変換される。セントラルプロセッサ７００から出力されるユ ーザデータ及びシステム制御信号は、変調器９３０、９４０の周波数変位方式の 変調によって、新しいスペクトル位置に変換される。ＦＭ１，ＦＭ２，ＦＳＫ１ 及びＦＳＫ２の変調された信号及びビデオ信号はすべて、周波数カプラ８１０に 送られ、ここで信号が結合される。この結合された信号は、次に、コモンモード 信号をディファレンシャルモードに変換するツイストペア終端モジュール５５０ の送信部５６０を通り抜ける。この結合された音声、ビデオ及びデータ信号は、 次に、パス８３０を通って、ハブ７５０に伝送される。 図１９は、また、ハブ７５０からユーザインターフェイス５３０への伝送のた めの使用される回路について述べている。唯一の違いは、音声、ビデオ、及びユ ーザデータ信号が、既に変調されているので、周波数カプラ８１０は、単に、シ ステム制御データと音声、ビデオ及びユーザデータ信号とを結合することである 。 図２０は、ユーザインターフェイス又はハブで受信された信号がコモンモード に戻され、ツイストペア伝送に係わる信号劣化を自動的に検査することを示して いる。基準周波数はフィルタリングされ、信号劣化のために検査が行われる。こ れにより、信号は、基準周波数の劣化した量に基づいて自動的に等化される。 図２０は、異なる信号として図１４のツイストペア終端モジュール５５０の受 信部５４０に入力される信号のために使用される回路を示している。結合された 音声、映像、及びデータは、ツイストペア線上に送られ、ツイストペア終端モジ ュール５５０の受信部５４０のパス７０２、７０４に送られる。変換器７０６は 、ディファレンシャルモード信号をコモンモード信号に変換する。そして、コモ ンモード信号は、アナログスイッチ７０８に送られる。このアナログスイッチ７ ０８は、現存信号及び等化された信号のいずれかを通過させる。このアナログス イッチ７０８からは、第２周波数変位方式の変調器（ＦＳＫ）に係わる基準周波 数が信号劣化のテストのためにフィルタ７１０を通して弁別される。基準信号に 変調されたＦＳＫ２信号は、正弦波の形状をなしている。これにより、この正弦 波信号は、周波数変位方式の復調器８５７においてＤＣ信号に変換される。そし て、このアナログＤＣ信号は、変換器７１４においてデジタル信号に変換される 。このデジタル信号は、伝送線を通して起こる入力信号の劣化によって特徴づけ られている。信号劣化の量は、ハブの中央処理ユニット７００によって計算され る。（等化がユーザインターフェイスにおいて行われる場合、ユーザインターフ ェイスのＣＰＵ７０１が等化の制御を行うことになる。）減衰量の計算に基づき 、スイッチ７１８、７２０、７２２、７２４、７２６、７２８、７３０、及び／ 又は７３２はデジタル制御７１６によって結合される。異なる等化回路との接続 を通じて等化増幅器７３４に相互作用するためである。もし、等化が必要ならば 、アナログスイッチ７０８が増幅器７３４に接続される。等化され結合された音 声、映像、及びデータの信号をパス５１０を通じて周波数分離器８５０及びマト リクス交換システムに対して持続させるためである。 ＦＳＫ２に係わる基準周波数は、ユーザインターフェイス５３０からハブ７５ ０へのイニシャルパス上だけでの自動等化のために使用される。ＦＳＫ１に係わ る基準周波数は、ハブからユーザへのインターフェイスパス及び関連したパス上 で受けた信号を自動等化するために使用される。ＦＳＫ２がイニシャルパス信号 の減衰のために使用されるのは、システム制御データを得るためにＦＳＫ２信号 がすでに復調されているからである。自動等化もまた基準周波数信号の復調を用 いており、他の信号を復調する必要がないので、この構成は一層効果的である。 この実施例では８チャネルを有する場合について説明したが、図８を参照して 既に説明したとおり、実際には６４チャネルに拡張したものを意図している。前 述の図４の実施例とは異なり、この実施例では、音声、映像、及びデータを、ユ ーザ及びハブの間で同時にかつ双方向に送るため二対の線のみを必要とする。し かしながら、標準的な線が使用されるので、実際にはユーザーハブ間で４対の線 がある。これは図１４には示されていない。従って、この実施例では、他の機能 を持たせるためにユーザとハブとの間の線を一対としている。付加分の二対は、 音声、映像、及びデータの信号の他の組を伝送するために使用されるか、又は、 イーサネットなどの高速デジタルデータネットワークのためのデジタルデータの 高速伝送のために使用される。 図２１は、各ユーザインターフェイス５３２Ｃ１、５３２Ｃ２における高速デ ジタルデータ通信パスがユーザインターフェイスとハブ７５０間のスペアのツイ ストペアケーブルを用いることにより構築される実施例を示している。高速デジ タルデータの信号は、イーサネットインターフェイスのようなデジタルネットワ ークユーザインターフェイス９６５を介してユーザインターフェイス５３２Ｃ１ に入力する。その信号はデジタル整合インターフェイス９７０を介して送られる 。ここでその信号は減衰される。この場合、この実施例では、干渉を減少させる ために３００ｍＶまで下げることが好まし い。減衰された信号は、それぞれのツイストペア終端モジュール５５０の送信部 ５６０を通る。ここでその信号は、コモンモードからディファレンシャルモード に変換され、基準周波数が付加される。この場合、基準信号が自動等化のために 付加されなければならない。デジタル信号には周波数搬送波は付加されないから である。そして、その信号はツイストペア線９７２を通じてハブ７５０に進む。 ここで信号は、他のツイストペア終端モジュール５５０の受信部５４０を通る。 このモジュールは、その信号をコモンモードに戻すとともに、信号を等化する。 そして、その信号は、他のデジタル整合インターフェイス９７１を通じて送られ る。ここで信号は、増幅されて元のレベルに戻される。そして、その信号は、イ ーサネットやトークンリングハブのようなデジタルネットワークハブ９７６を通 じて送られる。ここで信号は、他のハブ７５０に送られる、又はツイストペア線 ９７４を通じて現ハブ７５０上の他のユーザの方に送られる。従って、この発明 は、バス上における高速デジタルデータをデジタル形式にしたままで、同じ四対 の線上でその高速デジタルデータを伴って音声、映像、データを伝送するという 使用ができるようになる。 図２２は、この発明の他の実施例を示している。ここでは、複数の高速データ パスが、結合された音声、映像及びデータの信号として同じ交換マトリクス５０ ０を共有している。 この実施例は、図２１で説明した実施例と類似している。但し、デジタル信号 がハブ７５０におけるデジタル整合インターフェイス９７１を通らず、ハブでの 通過においては低電 圧が保たれ、その信号は結合した音声、映像、データの信号として同じマトリク ス交換システムを通じて送られるという点は除く。図１５、１６、１７、及び１ ８で説明したような結合した音声、映像、及びデータの信号の場合と同様にして 、デジタル信号がマトリクス交換システム５００を通じて送られる。システム制 御データが音声、映像及びデータの信号に付加されているため、そのデジタル信 号は周波数の分割を要することなく直接にマトリクス５００に送られる。この実 施例では、８本のユーザパスが高速データ信号用に割り当てられ、残りの８本の ユーザパスが結合した音声、映像、及びデータの信号用に使用される。ユーザパ スはまた、必要に応じて、局所デジタル網のサーバ又はデジタル公衆網のインタ ーフェイスのために割り当てられる。 この実施例においては、ユーザは、音声、映像、データ及び高速デジタルデー タの信号を、各信号ごとの接続を分離させたままで他のユーザに送信することが できる。この結果、この結合したシステムは、一層柔軟でかつ効率的なものとな る。 図２３は、他の実施例を示している。ここでは、二人のユーザはハブを介する ことなしに直接に通信を行うことができる。この実施例において、二つのユーザ インターフェイス５３１Ｃ１、５３１Ｃ２は、その間に二組の双方向音声、映像 、及びデータのパスを伴って接続されている。これらユーザインターフェィス５ ３１Ｃ１、５３１Ｃ２は、付加の双方向音声、映像、及びデータのパスがユーザ インターフェイス上に 含まれていることを除き、ユーザインターフェイス５３０Ｃ１、５３０Ｃ２と等 価である。これは、例えば、二人のユーザがビデオ会議において全動作の映像情 報の交換を同時に行う場合に使用される。 図２４は、他の実施例を示している。ここでは、二人のユーザ５３２Ｃ１、５ ３２Ｃ２間における双方向音声、映像、及びデータのパスがあり、ユーザインタ ーフェイス間のスペアのツイストペアケーブルを用いることにより二人のユーザ 間における高速デジタルデータ通信パスを構築することが可能となる。これは図 ２２と同等であるが、ハブは取り除かれている。これは、音声、映像、及びデー タのパス上でビデオ会議を伝えるために使用され、また、高速デジタルデータパ ス上で例えばＸ線、キャットスキャンなどの画像目視を行うために使用される。 図２５は、他の実施例を示している。これは図２４に示すものと同じである。 但し、高速デジタルデータ通信パスが図２４に示すように外部インターフェイス を必要としないようにデジタルネットワークコントローラ９８０が各ユーザイン ターフェイス５３３Ｃ１、５３３Ｃ２に加えられていることを除く。 信号伝送のより好適な形態は、これまでの説明を通して示された。なお、その 他の送信の形態を採用できるのは明かである。 この発明の範囲を逸脱しない範囲内で上記好適な実施例を変形させることは当 業者にとって明かなことである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数のクロスポイントスイッチで構成されるマトリックススイッチであって 、 アップストリーム接続、ダウンストリーム接続、及びユーザ接続を規定し、信 号によって必要とされるスイッチングポイント数の半分未満を必要とし、アップ ストリーム接続とダウンストリーム接続との間、全ユーザ接続と全アップストリ ーム接続との間、全ユーザ接続と全ダウンストリーム接続との間、及び全ユーザ と前記マトリックスに接続されている他のユーザ全てとの間で、双方向スイッチ ング機能を提供し、標準Ｎ×Ｎクロスポイントスイッチが全ての入力及び出力に 接続されていることを特徴とするマトリックススイッチ。 ２．前記マトリックススイッチは、受信に応じ、マトリックススイッチに信号を 入力する前に、信号を等化する回路を含む請求の範囲第１項に基づいて作成され たマトリックススイッチ。 ３．全ユーザに対するユーザインターフェイスと、少なくとも一つのマトリック ススイッチとを含み、 各ユーザインターフェイスは、前記マトリックスからの前記ユーザインターフ ェイスにおける信号の受信に応じ、前記信号を等化する回路を含む請求の範囲第 ２項記載のネットワーク。 ４．前記ネットワークは、前記マトリックスからツイストペア線にわたって信号 を出力する前に、前記信号をコモンモードからディファレンシャルモードに変換 する回路を具備する 請求の範囲第３項記載のネットワーク。 ５．ローカルエリアネットワーク環境におけるビデオ帯域幅信号の同時、双方向 通信伝送のための装置であって、 複数のユーザポートと、 複数のチャネルアップポートと、 複数のチャネルダウンポートと、 ＮＣは前記チャネルアップポートの数でＮＵは前記チャネルダウンポートの数 で、複数の相互接続されたＮＣ×ＮＵクロスポイントスイッチを有するスイッチ ングマトリックスと、 前記クロスポイントスイッチ間の伝送方向を定める複数のバッファとを具備し 、 前記スイッチングマトリックスにより、ユーザ間、ユーザとアップチャネル間 、及びユーザとダウンチャネル間でビデオ帯域幅信号が同時、双方向伝送される 装置。 ６．ツイストペアケーブル上のアナログビデオ及びデジタルデータ信号を同時伝 送するための方法であって、 第１のツイストペア線上にアナログビデオ信号を送信するステップと、 前記同一のツイストペアケーブル内の第２のツイストペア線上にデジタルデー タ信号を送るステップと、 第３のツイストペア線上に、前記第１ツイストペア線上で伝送される信号の方 向と反対方向に、第２のアナログビデオ信号を送信するステップと、 第４のツイストペア線上に、前記第２ツイストペア線上で伝送されるデータの 方向と反対方向に、第２のデジタルデー タ信号を送信するステップとを具備し、全ての４つのペア線が前記同一のツイス トペアケーブル内にある方法。 ７．ツイストペアケーブル上のアナログビデオ及びデジタルデータ信号を同時伝 送するための方法であって、 第１のツイストペア線上にアナログデータ信号を送信するステップと、 前記同一のツイストペアケーブル内の第２のツイストペア線上にデジタルデー タ信号を送るステップと、 前記ツイストペア線上にディファレンシャルモードで前記デジタルデータ信号 を伝送する前に、前記信号の電圧を低減するように、前記デジタルデータ信号を 減衰し、前記デジタルデータ信号とアナログビデオ信号との間の干渉を低減する ステップと を具備する方法。 ８．ツイストペア線を介した前記ビデオ及びデジタルデータ信号の受信に応じ、 前記ビデオ及びデジタルデータ信号を等化するステップを具備する請求の範囲第 ７項記載の、ツイストペアケーブル上のアナログビデオ及びデジタルデータ信号 を同時伝送するための方法。 ９．前記同一のスイッチングマトリックスに前記アナログビデオ及びデジタルデ ータ信号を伝送し、前記信号全てがスイッチされ、前記スイッチングマトリック スに接続されている各種ユーザに送られることが可能となるステップを具備する 請求の範囲第７項記載の方法。 １０．ツイストペア線を介して出力する信号を自動的に等化 する方法であって、 前記ツイストペア線上に、既知の基準周波数信号を等化される前記信号と共に 伝送するステップと、 受信ポイントで前記信号を受信するステップと、 前記受信ポイントで、等化される前記信号から前記基準周波数信号を分離する ステップと、 前記受信ポイントで前記基準周波数信号の減衰量を測定するステップと、 前記信号の変動量を増大可能な複数の回路を供給するステップと、 前記基準周波数において測定された減衰量に基づき、前記信号を等化するよう に、前記回路を自動的、選択的に結合するステップと を具備する方法。 １１．前記等化される信号は、アナログビデオ信号を伝送するために十分な周波 数帯域幅を有する請求の範囲第１０項記載の信号を自動的に等化する方法。 １２．前記方法を双方向に行うステップを具備し、これにより、前記受信ポイン トが送信ポイントであり、前記送信ポイントが受信ポイントであり、前記基準周 波数は前記両ポイントにおける信号受信に応じて測定され、前記それぞれの回路 は、前記両ポイントにおける受信に応じて測定された前記基準周波数の減衰量に 基づいて、前記両ポイントにおいて自動的に、選択的に結合される、請求の範囲 第１１項記載の、ツイストペア線を介して出力する信号を自動的に等化する方法 。 １３．アナログビデオ及びデジタルデータ信号を伝送及び切り換える方法であっ て、 複数の出力ポイントと複数の入力ポイントとを有するクロスポイントスイッチ を供給するステップと、 前記複数の入力ポイントの少なくとも一つにビデオ信号を送出するステップと 、 同時に、前記入力ポイントの他の少なくとも一つにデジタルデータ信号を送出 するステップと、 前記両ビデオ及びデジタルデータ信号が同時にそれぞれの出力ポイントに接続 されるように前記クロスポイントスイッチを切り換えるステップと、を具備し、 これにより、前記アナログビデオ信号およびデジタルデータが同時に前記同一 クロスポイントスイッチを通過する方法。