JPH1032578A - 通信システム - Google Patents
通信システムInfo
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- JPH1032578A JPH1032578A JP8185812A JP18581296A JPH1032578A JP H1032578 A JPH1032578 A JP H1032578A JP 8185812 A JP8185812 A JP 8185812A JP 18581296 A JP18581296 A JP 18581296A JP H1032578 A JPH1032578 A JP H1032578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- communication
- channel
- terminal
- communication system
- terminal station
- Prior art date
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- Pending
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- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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固定的に割り当てされる専用通
信チャネルと、複数の端末局に同時に多重割り当てされ
る共通通信チャネルとを有し、任意のトラフィックチャ
ネルの一部を論理的なコントロールチャネルとして使用
し、端末の通信要求に応じて、前記トラフィックチャネ
ルの各々に複数の端末を割り付けるようにした制御手段
と、各トラフィックチャネルに割り付けられた複数の端
末が、各トラフィックチャネル内で衝突を防止するよう
にした手段によって、待ち合わせ型のデータ通信を構成
するようにした。
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固定的に割り当てされる専用通
信チャネルと、複数の端末局に同時に多重割り当てされ
る共通通信チャネルとを有し、任意のトラフィックチャ
ネルの一部を論理的なコントロールチャネルとして使用
し、端末の通信要求に応じて、前記トラフィックチャネ
ルの各々に複数の端末を割り付けるようにした制御手段
と、各トラフィックチャネルに割り付けられた複数の端
末が、各トラフィックチャネル内で衝突を防止するよう
にした手段によって、待ち合わせ型のデータ通信を構成
するようにした。
Description
【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。
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(on C
able)を付してMCA/Cと名付けたものである。
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(on C
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。
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。
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。
〜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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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を下り(受信)に
Ts1のタイムスロットをそれぞれ使用する。端末局5
2は、上り(送信)にts3を下り(受信)にTs3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513,52
3及び電話機515,525が接続されている。
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を下り(受信)に
Ts1のタイムスロットをそれぞれ使用する。端末局5
2は、上り(送信)にts3を下り(受信)にTs3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513,52
3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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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網のような伝送路
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9600bp
s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。
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9600bp
s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。
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。
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。
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(Local Area Network)のよ
うに、複数の端末に共通回線が割り当てられていて、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。
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(Local Area Network)のよ
うに、複数の端末に共通回線が割り当てられていて、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、待ち
合わ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。
に、一つのチャネルの中に多くの端末を収容して、待ち
合わ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り付けと同様に、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
の割り付けを必要とする。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。
MCA/C方式の音声チャネルの割り付けと同様に、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
の割り付けを必要とする。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。
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。
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
EE 802.3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。
EE 802.3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、待ち合わせ時間があ
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り付けを規制)
できる機能を持つことが必要と考えられる。
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、待ち合わせ時間があ
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り付けを規制)
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。
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。
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。
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データ情報を一
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CAT
V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。既存のCATV網では、映像情報の放送が主
である。
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データ情報を一
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CAT
V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。既存のCATV網では、映像情報の放送が主
である。
【0044】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り当てる待ち合わせ型の
通信方式が望ましい。
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り当てる待ち合わせ型の
通信方式が望ましい。
【0045】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。
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。
【0046】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。
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。
【0047】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。
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。
【0048】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。
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。
【0049】更に本発明の目的はCATV網を利用した
通信サービスの事業化に付いては、電話サービスを含
む、汎用的なマルチメディア通信システムを志向する考
え方がある一方で、データ伝送サービスに特化した、マ
ルチメディア通信システムを望む、現実的な声もある。
その理由は、例えば、 (1)既設のCATV網を前提にした場合、通信サービ
ス向けに利用できるテレビチャネル数が少なく、電話サ
ービスのトラフィックまで収容するのは困難が予想され
る。
通信サービスの事業化に付いては、電話サービスを含
む、汎用的なマルチメディア通信システムを志向する考
え方がある一方で、データ伝送サービスに特化した、マ
ルチメディア通信システムを望む、現実的な声もある。
その理由は、例えば、 (1)既設のCATV網を前提にした場合、通信サービ
ス向けに利用できるテレビチャネル数が少なく、電話サ
ービスのトラフィックまで収容するのは困難が予想され
る。
【0050】(2)高度なサービス機能や信頼性を保証
した、公衆網と接続した電話サービスを実現するには、
大規模の設備投資と保守体制等の整備が必要である。
した、公衆網と接続した電話サービスを実現するには、
大規模の設備投資と保守体制等の整備が必要である。
【0051】(3)既存の通信事業者による利用料金
は、電話サービスに比べ、データ伝送サービスは割高に
なっており、投資効果が高い。等である。そこで本発明
はこのような要求に対応するため、データ伝送に特化し
た、より簡易なマルチメディア通信システムを目指そう
とするものである。
は、電話サービスに比べ、データ伝送サービスは割高に
なっており、投資効果が高い。等である。そこで本発明
はこのような要求に対応するため、データ伝送に特化し
た、より簡易なマルチメディア通信システムを目指そう
とするものである。
【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り当て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り当てされる共通通信チャ
ネルとを有するシステムにおいて、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を有し、任意のトラフィ
ックチャネルの一部を論理的なコントロールチャネルと
して使用するようにしたことを特徴とするものである。
本発明はこのようなシステムにおいて、更に周波数多重
の狭帯域のシングルキャリアパーチャネル方式(以下S
CPC方式と略す)又はマルチキャリアパーチャネル方
式(以下MCPC方式と略す)により通信を行うように
しても良い。更に前記一つの中央局と、複数の端末局の
間に、双方向型の多重通信網を構成して成る通信システ
ムにおいて、上り伝送帯域及び下り伝送帯域のある帯域
幅に、複数のトラフィックチャネルを配置し、端末の通
信要求に応じて、前記の論理的なコントロールチャネル
を使用して、複数のトラフィックチャネルの各々に複数
の端末を割り付けるようにした制御手段と、該制御手段
によってトラフィックチャネルに割り付けられた複数の
端末が、各トラフィックチャネル内で衝突を防止するよ
うにした手段によって、待ち合わせ型のデータ通信を構
成しても良い。この衝突防止手段は、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ようにしても良い。更に前記論理的
なコントロールチャネルを使用して、サービス種別やト
ラフィックの状況に基づき、トラフィックチャネルを単
位として、利用制限、通信時間制限等を可能にした手段
のもとで、通信を行う構成としても良い。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。
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り当て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り当てされる共通通信チャ
ネルとを有するシステムにおいて、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を有し、任意のトラフィ
ックチャネルの一部を論理的なコントロールチャネルと
して使用するようにしたことを特徴とするものである。
本発明はこのようなシステムにおいて、更に周波数多重
の狭帯域のシングルキャリアパーチャネル方式(以下S
CPC方式と略す)又はマルチキャリアパーチャネル方
式(以下MCPC方式と略す)により通信を行うように
しても良い。更に前記一つの中央局と、複数の端末局の
間に、双方向型の多重通信網を構成して成る通信システ
ムにおいて、上り伝送帯域及び下り伝送帯域のある帯域
幅に、複数のトラフィックチャネルを配置し、端末の通
信要求に応じて、前記の論理的なコントロールチャネル
を使用して、複数のトラフィックチャネルの各々に複数
の端末を割り付けるようにした制御手段と、該制御手段
によってトラフィックチャネルに割り付けられた複数の
端末が、各トラフィックチャネル内で衝突を防止するよ
うにした手段によって、待ち合わせ型のデータ通信を構
成しても良い。この衝突防止手段は、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ようにしても良い。更に前記論理的
なコントロールチャネルを使用して、サービス種別やト
ラフィックの状況に基づき、トラフィックチャネルを単
位として、利用制限、通信時間制限等を可能にした手段
のもとで、通信を行う構成としても良い。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。
【0053】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。
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。
【0054】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。
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。
【0055】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。
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。
【0056】前記待ち合わせ時間は、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
前記待ち合わせ時間を設定するようにしても良い。
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
前記待ち合わせ時間を設定するようにしても良い。
【0057】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。
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。
【0058】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるマルチメディ
ア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。
ア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。
【0059】図1は、本発明の一実施例で、1はヘッド
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。
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。
【0060】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、504は網終
端装置、507はパソコン(PC)で構成されている。
図2(A),(B)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。
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、504は網終
端装置、507はパソコン(PC)で構成されている。
図2(A),(B)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。
【0061】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。
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。
【0062】また、本実施例周波数多重の狭帯域のシン
グルキャリアパーチャネル方式(以下SCPC方式と略
す)又はマルチキャリアパーチャネル方式(以下MCP
C方式と略す)により通信を行うようにしたものであ
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)に示す。
グルキャリアパーチャネル方式(以下SCPC方式と略
す)又はマルチキャリアパーチャネル方式(以下MCP
C方式と略す)により通信を行うようにしたものであ
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)に示す。
【0063】図2(B)の配列は、NTSC方式のテレ
ビ1ch分の6MHz帯域内に、300KHz間隔で2
0chのトラフィックチャネルを配列したものである。
ビ1ch分の6MHz帯域内に、300KHz間隔で2
0chのトラフィックチャネルを配列したものである。
【0064】一例として、トラフィックチャネルでは、
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。
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。
【0065】図3は、網終端装置504の内部構成を示
しており、514は高周波入出力線(以下RF入出力線
と称す)、511は高周波部(以下RF部と称す)、5
31は中間周波部(以下IF部と称す)、532は変復
調部、533は通信制御部、534は端末インタフェー
ス部(以下端末I/F部と称す)、515は端末インタ
フェース線(以下端末I/F線と称す)である。
しており、514は高周波入出力線(以下RF入出力線
と称す)、511は高周波部(以下RF部と称す)、5
31は中間周波部(以下IF部と称す)、532は変復
調部、533は通信制御部、534は端末インタフェー
ス部(以下端末I/F部と称す)、515は端末インタ
フェース線(以下端末I/F線と称す)である。
【0066】図4は本発明の実施例のパケットの構成を
示す図で、(a)はパケットの基本構成、(b)はコン
トロールパケット、(c)はデータパケット、(d)は
端末I/F信号のフレームを示す。また、PA,paは
プリアンブル、SFD,sfdはフレーム開始デリミ
タ、DA,daは宛先アドレス、SA,saは発信アド
レス、LF,lfは情報フィールドの長さ、INFO,
infoは情報フィールド、FCS,fcsはフラグチ
ェックシーケンスである。これらのフレーム構成はIE
EE 803.2と基本的に同様である。
示す図で、(a)はパケットの基本構成、(b)はコン
トロールパケット、(c)はデータパケット、(d)は
端末I/F信号のフレームを示す。また、PA,paは
プリアンブル、SFD,sfdはフレーム開始デリミ
タ、DA,daは宛先アドレス、SA,saは発信アド
レス、LF,lfは情報フィールドの長さ、INFO,
infoは情報フィールド、FCS,fcsはフラグチ
ェックシーケンスである。これらのフレーム構成はIE
EE 803.2と基本的に同様である。
【0067】次に各部の機能について説明する。
【0068】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、各6MHz帯域を使用して動作
するものとしてある(図2(A)参照)。
帯域である、10〜50MHz(上り)、70〜450
MHz(下り)の中で、各6MHz帯域を使用して動作
するものとしてある(図2(A)参照)。
【0069】この網終端装置は、前記したように、30
0KHzの帯域幅で384Kbpsのデータ伝送を行う
ようにしてあり、IF部531、変復調部532はこれ
に対応するものとしてある。
0KHzの帯域幅で384Kbpsのデータ伝送を行う
ようにしてあり、IF部531、変復調部532はこれ
に対応するものとしてある。
【0070】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、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。
Kbpsのデータ伝送を行うものとしては、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。
【0071】通信制御部533及び端末I/F部534
は次のような機能を備えている。
は次のような機能を備えている。
【0072】端末とのインタフェースはRS232C
/RS422の同期又は非同期伝送に対応し、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、64Kbps、128Kbps等を想定し
ている。従って、同期/非同期変換、384Kbpsへ
の速度変換、又は、この逆変換を行う。
/RS422の同期又は非同期伝送に対応し、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、64Kbps、128Kbps等を想定し
ている。従って、同期/非同期変換、384Kbpsへ
の速度変換、又は、この逆変換を行う。
【0073】通信の開始に当たり、トラフィックチャ
ネルの割り付けを受けるための動作は、端末の発信動作
による。端末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発信を行う。端末I/F部53
4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、発信の動作で使用する。
ネルの割り付けを受けるための動作は、端末の発信動作
による。端末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発信を行う。端末I/F部53
4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、発信の動作で使用する。
【0074】「チャネル指定」を受信してトラフィッ
クチャネルを捕捉した後の通信では、コネクションレス
型の通信を可能にするために、端末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。
クチャネルを捕捉した後の通信では、コネクションレス
型の通信を可能にするために、端末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。
【0075】この手段は、LAN間接続装置の一つであ
る、ブリッジで採用されているように、端末のプロトコ
ルには介在せず、フレームを監視する手段により行う。
すなわち、端末I/F部534で授受される端末I/F
信号のフレームを認識して、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、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を図4(c)
に、端末I/F信号のフレームを図4(d)に示す。
る、ブリッジで採用されているように、端末のプロトコ
ルには介在せず、フレームを監視する手段により行う。
すなわち、端末I/F部534で授受される端末I/F
信号のフレームを認識して、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、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を図4(c)
に、端末I/F信号のフレームを図4(d)に示す。
【0076】発着信動作等に対応するための論理的な
コントロールチャネルは、上記データパケットと同様の
フォーマットとし、ヘッダー部でデータパケットとコン
トロールパケットを識別できるようにしてある。コント
ロールパケットの一例を図4(d)に示す。
コントロールチャネルは、上記データパケットと同様の
フォーマットとし、ヘッダー部でデータパケットとコン
トロールパケットを識別できるようにしてある。コント
ロールパケットの一例を図4(d)に示す。
【0077】指定のトラフィックチャネルを捕捉した
後のもう一つの動作は、一つのトラフィックチャネルの
中で複数の端末が、IEEE 802.3のCSMA/
CD相当の機能により衝突を防止した待ち合わせ型の通
信方式により通信を行うようにしてある。
後のもう一つの動作は、一つのトラフィックチャネルの
中で複数の端末が、IEEE 802.3のCSMA/
CD相当の機能により衝突を防止した待ち合わせ型の通
信方式により通信を行うようにしてある。
【0078】また、RF部511、IF部531は、通
信制御部533の制御のもとで、送信及び受信のトラフ
ィックチャネルを選択して信号の授受ができるものとし
てある。
信制御部533の制御のもとで、送信及び受信のトラフ
ィックチャネルを選択して信号の授受ができるものとし
てある。
【0079】以下、動作の詳細について図1〜図6を用
いて説明する。
いて説明する。
【0080】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トラフィックチャネ
ルの多重通信路の概念図であり、図6は動作シーケンス
を示している。
想のクロスポイントスイッチとするトラフィックチャネ
ルの多重通信路の概念図であり、図6は動作シーケンス
を示している。
【0081】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
は網終端装置、507はパソコン、t−d1〜t−d4
は下りトラフィックチャネル、t−u1〜t−u4は上
りトラフィックチャネルを示す。
04は回線制御装置、5−1〜5−2は端末局、504
は網終端装置、507はパソコン、t−d1〜t−d4
は下りトラフィックチャネル、t−u1〜t−u4は上
りトラフィックチャネルを示す。
【0082】今、発信端末局5−1が着信端末局5−2
と通信を行おうとした場合、発信端末局5−1がパソコ
ン507の通信ソフトにより、ATコマンドを使用して
ダイヤル発信を行うと、網終端装置504は端末I/F
線515(図3参照)を介して端末I/F部534で受
信し、通信制御部533がIF部531とRF部511
を制御して、クロスポイント“a”(図5参照)によ
り、上りトラフィックチャネルt−u1を捕捉して図6
に示す「接続要求」をコントロールパケット図4(b)
により送信する。この接続要求を送信するトラフィック
チャネルはあらかじめ決められたチャネルを使用するよ
うにしてある。
と通信を行おうとした場合、発信端末局5−1がパソコ
ン507の通信ソフトにより、ATコマンドを使用して
ダイヤル発信を行うと、網終端装置504は端末I/F
線515(図3参照)を介して端末I/F部534で受
信し、通信制御部533がIF部531とRF部511
を制御して、クロスポイント“a”(図5参照)によ
り、上りトラフィックチャネルt−u1を捕捉して図6
に示す「接続要求」をコントロールパケット図4(b)
により送信する。この接続要求を送信するトラフィック
チャネルはあらかじめ決められたチャネルを使用するよ
うにしてある。
【0083】この場合のコントロールパケット図4
(b)は、宛先アドレスDAに回線制御装置104のア
ドレスを、発信アドレスSAに自局番号を、INFO情
報フィールドINFOに相手局番号をセットして送信す
る。なお、コントロールパケット図4(b)とデータパ
ケット図4(c)の識別はINFO情報フィールドIN
FOで行うようにしてある。
(b)は、宛先アドレスDAに回線制御装置104のア
ドレスを、発信アドレスSAに自局番号を、INFO情
報フィールドINFOに相手局番号をセットして送信す
る。なお、コントロールパケット図4(b)とデータパ
ケット図4(c)の識別はINFO情報フィールドIN
FOで行うようにしてある。
【0084】送信時の衝突防止は、MCA/C方式では
Slotted ALOHA方式を採用しているが、本
実施例では、前記したIEEE 803.2のCSMA
/CD方式により行うことができる。
Slotted ALOHA方式を採用しているが、本
実施例では、前記したIEEE 803.2のCSMA
/CD方式により行うことができる。
【0085】ヘッドエンド1の回線制御装置104の内
部は、図3の網終端装置の内部構成と同様な構成となっ
ており、クロスポイント“b”を介してこれを受信し、
クロスポイント“c”により下りトラフィックチャネル
t−d1を捕捉して「チャネル指定」をコントロールパ
ケット図4(b)を送信する。このt−d1もあらかじ
め決められたチャネルであり、待機中の端末局は全てこ
のチャネルで待ち受けるようにしてある。
部は、図3の網終端装置の内部構成と同様な構成となっ
ており、クロスポイント“b”を介してこれを受信し、
クロスポイント“c”により下りトラフィックチャネル
t−d1を捕捉して「チャネル指定」をコントロールパ
ケット図4(b)を送信する。このt−d1もあらかじ
め決められたチャネルであり、待機中の端末局は全てこ
のチャネルで待ち受けるようにしてある。
【0086】チャネル指定コントロールパケットは、あ
らかじめ加入契約等でとり決められたサービス条件やト
ラフィック状況に基づいて発信端末局と着信端末局に送
信する。
らかじめ加入契約等でとり決められたサービス条件やト
ラフィック状況に基づいて発信端末局と着信端末局に送
信する。
【0087】チャネル指定コントロールパケット図4
(b)の送信方法は、図6に示すように、MCA/Cと
同様に発信者と相手先が同時に受信できるようにしてあ
る。同時受信ができるようにするには、回線制御装置1
04が送信するコントロールパケット図4(b)は、宛
先アドレスDAに全端末局が一斉に受信することができ
るグローバルアドレス(IEEE 802.3で公知の
手段)をセットし、発信アドレスSAに回線制御装置1
04のアドレスをセットし、INFO情報フィールドI
NFOに前記「接続要求」で受信した自局番号と相手局
番号とサービス条件やトラフィック状況に基づくトラフ
ィックチャネル番号や時間制限の指定等をセットして送
信する。
(b)の送信方法は、図6に示すように、MCA/Cと
同様に発信者と相手先が同時に受信できるようにしてあ
る。同時受信ができるようにするには、回線制御装置1
04が送信するコントロールパケット図4(b)は、宛
先アドレスDAに全端末局が一斉に受信することができ
るグローバルアドレス(IEEE 802.3で公知の
手段)をセットし、発信アドレスSAに回線制御装置1
04のアドレスをセットし、INFO情報フィールドI
NFOに前記「接続要求」で受信した自局番号と相手局
番号とサービス条件やトラフィック状況に基づくトラフ
ィックチャネル番号や時間制限の指定等をセットして送
信する。
【0088】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504でコントロ
ールパケット図4(b)を受信する。
“d”及び“e”を介して網終端装置504でコントロ
ールパケット図4(b)を受信する。
【0089】端末局の網終端装置では、指示されたトラ
フィックチャネルの番号に従ってトラフィックチャネル
を捕捉する。例えば指示された番号が、t−u3とt−
d3とすると、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、それぞれが指定されたトラフィックチ
ャネルを捕捉する。捕捉後、着信端末局は、図6に示す
ように、発信端末局に直接「応答」のコントロールパケ
ットを送信する。この場合のコントロールパケットの内
容は、宛先アドレスDAに発信端末局番号を、発信アド
レスSAに着信端末番号を、情報フィールドINFOに
応答の情報がセットされる。
フィックチャネルの番号に従ってトラフィックチャネル
を捕捉する。例えば指示された番号が、t−u3とt−
d3とすると、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、それぞれが指定されたトラフィックチ
ャネルを捕捉する。捕捉後、着信端末局は、図6に示す
ように、発信端末局に直接「応答」のコントロールパケ
ットを送信する。この場合のコントロールパケットの内
容は、宛先アドレスDAに発信端末局番号を、発信アド
レスSAに着信端末番号を、情報フィールドINFOに
応答の情報がセットされる。
【0090】このパケットを発信端末局が受信すると、
ATコマンドによる接続手順が終了し、通信が可能な状
態、例えば、一般のダイヤルアップ型の通信ソフトでは
パソコンの画面に“CONNECT”が表示され、次の
ステージに移り、TCP/IP等のプロトコルによる通
信を開始することができる状態となる。
ATコマンドによる接続手順が終了し、通信が可能な状
態、例えば、一般のダイヤルアップ型の通信ソフトでは
パソコンの画面に“CONNECT”が表示され、次の
ステージに移り、TCP/IP等のプロトコルによる通
信を開始することができる状態となる。
【0091】図示していないが、同時に通信要求を行っ
た他の端末局も同様な動作のもとで回線制御装置104
の指示に従って、指定のトラフィックチャネルを捕捉す
る。
た他の端末局も同様な動作のもとで回線制御装置104
の指示に従って、指定のトラフィックチャネルを捕捉す
る。
【0092】回線制御装置104は、通信管理装置10
5との連携のもとで、対向して通信する複数の端末局の
ペアーに対し、あらかじめ加入時の契約等でとり決めら
れたサービス条件やトラフィックの状況に基づき、トラ
フィックチャネルの割り付けやサービス条件に関する指
示を与えている。
5との連携のもとで、対向して通信する複数の端末局の
ペアーに対し、あらかじめ加入時の契約等でとり決めら
れたサービス条件やトラフィックの状況に基づき、トラ
フィックチャネルの割り付けやサービス条件に関する指
示を与えている。
【0093】「通信」状態では、網終端装置504の通
信制御部533は、前記したように、TCP/IPのフ
レームを監視し、図4(c)に示すデータパケットを生
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、IEEE 802.3のCS
MA/CD相当の機能により衝突を防止した、待ち合わ
せ型の、コネクションレス型の通信を行うようにしてあ
る。
信制御部533は、前記したように、TCP/IPのフ
レームを監視し、図4(c)に示すデータパケットを生
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、IEEE 802.3のCS
MA/CD相当の機能により衝突を防止した、待ち合わ
せ型の、コネクションレス型の通信を行うようにしてあ
る。
【0094】次に、衝突を防止するためのIEEE 8
02.3のCSMA/CD相当の機能の動作について説
明する。
02.3のCSMA/CD相当の機能の動作について説
明する。
【0095】通信制御部533では変復調部532を介
して捕捉したトラフィックチャネルの搬送波を監視し、
該トラフィックチャネル上に搬送波が検出されない場合
は直ちに送信を開始することができる。
して捕捉したトラフィックチャネルの搬送波を監視し、
該トラフィックチャネル上に搬送波が検出されない場合
は直ちに送信を開始することができる。
【0096】搬送波が検出された場合は、空き状態にな
るまで送信を待ち、更に、ある時間経過後に空き状態を
確認して、送信を開始するようにしてある。
るまで送信を待ち、更に、ある時間経過後に空き状態を
確認して、送信を開始するようにしてある。
【0097】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廃棄する手段として、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
合を行い、不一致が一定量を超えた場合には、衝突と判
断し、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。
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廃棄する手段として、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
合を行い、不一致が一定量を超えた場合には、衝突と判
断し、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。
【0098】次にCATVシステムにおけるLANにつ
いて図8を用いて簡単に説明する。
いて図8を用いて簡単に説明する。
【0099】一般の構内で使用するLANに比べCAT
Vシステムは広域であるため、ケーブル長に比例して大
きな伝送遅延が発生する。CSMA/CDの衝突防止制
御では、センタに最も近い端末局から最も離れた端末局
を含めて衝突を防止することが必要であるため、キャリ
ア無しを検出してからパケット送信までのタイミング
(図8のT1)、及び衝突を検出した後の再送アルゴリ
ズムによるパケット送信タイミング(図8のT2)は、
CATVシステムの中の最大ケーブル長における往復の
伝送遅延(Trtd)を考慮した時間とすることが必要
になる。
Vシステムは広域であるため、ケーブル長に比例して大
きな伝送遅延が発生する。CSMA/CDの衝突防止制
御では、センタに最も近い端末局から最も離れた端末局
を含めて衝突を防止することが必要であるため、キャリ
ア無しを検出してからパケット送信までのタイミング
(図8のT1)、及び衝突を検出した後の再送アルゴリ
ズムによるパケット送信タイミング(図8のT2)は、
CATVシステムの中の最大ケーブル長における往復の
伝送遅延(Trtd)を考慮した時間とすることが必要
になる。
【0100】例えば、センタから最も離れた端末局のケ
ーブル長を20km、ケーブルの波長短縮率を0.9と
すると、往復の遅延時間(Trtd)は約120μsで
ある。本発明の実施例のように300KHz帯域に分割
した384Kbpsの低伝送速度では、120μsは約
46ビット長であるが、6MHz全帯域を使用した高伝
送速度、例えば10Mbpsでは、約1200ビット長
に相当する。
ーブル長を20km、ケーブルの波長短縮率を0.9と
すると、往復の遅延時間(Trtd)は約120μsで
ある。本発明の実施例のように300KHz帯域に分割
した384Kbpsの低伝送速度では、120μsは約
46ビット長であるが、6MHz全帯域を使用した高伝
送速度、例えば10Mbpsでは、約1200ビット長
に相当する。
【0101】パケット長を1024バイトとすると、3
84Kbpsの場合は0.6%、10Mbpsの場合は
15%に相当し、パーセンテイジが高いほどスループッ
トの低下や回線利用率の低下を招く。
84Kbpsの場合は0.6%、10Mbpsの場合は
15%に相当し、パーセンテイジが高いほどスループッ
トの低下や回線利用率の低下を招く。
【0102】一般にはより短いパケットが多く存在する
ことから、伝送遅延の大きな広域のCATV網でCSM
A/CDを行う場合、6MHz全帯域を使用した高伝送
速度のものより、帯域分割して低伝送速度にした方が有
利である。
ことから、伝送遅延の大きな広域のCATV網でCSM
A/CDを行う場合、6MHz全帯域を使用した高伝送
速度のものより、帯域分割して低伝送速度にした方が有
利である。
【0103】ケーブル長が長く、大きな伝送遅延のある
CATVシステムにおいて回線利率が高くなる。
CATVシステムにおいて回線利率が高くなる。
【0104】通信の終了は、ATコマンドの「オンフッ
ク」により行い、図6に示すように、各端末局は回線制
御装置104に対して「終話要求」を送信する。回線制
御装置104に送信するためには、トラフィックチャネ
ルは図5のt−u1,t−d1に戻して行うようにして
ある。また、「オンフック」を忘れた端末はタイマー監
視により自動的にt−u1,t−d1に戻って待機状態
に入るようにしてある。
ク」により行い、図6に示すように、各端末局は回線制
御装置104に対して「終話要求」を送信する。回線制
御装置104に送信するためには、トラフィックチャネ
ルは図5のt−u1,t−d1に戻して行うようにして
ある。また、「オンフック」を忘れた端末はタイマー監
視により自動的にt−u1,t−d1に戻って待機状態
に入るようにしてある。
【0105】以上に述べたように、任意のトラフィック
チャネルの一部を論理的なコントロールチャネルとして
使用する方法としては、図4に示したようにパケットの
ヘッダー部のINFO情報フィールドINFOによっ
て、コントロールパケットと、データパケットに識別で
きる構成とすることで実現できる。任意のトラフィック
チャネルについては、図5の実施例では、あらかじめ決
められたチャネルt−u1,t−d1を使用した例を示
したが、回線制御装置104からの指示により任意の別
チャネルに移動することができる。移動の方法は、前記
のグローバルアドレス(IEEE 802.3)を使用
したコントロールパケット図4(b)により、回線制御
装置104から各トラフィックチャネルに送信すること
により、指定された各トラフィックチャネルで通信中の
端末局を含めコントロールパケットを送信するトラフィ
ックチャネルの移動を実現することができる。
チャネルの一部を論理的なコントロールチャネルとして
使用する方法としては、図4に示したようにパケットの
ヘッダー部のINFO情報フィールドINFOによっ
て、コントロールパケットと、データパケットに識別で
きる構成とすることで実現できる。任意のトラフィック
チャネルについては、図5の実施例では、あらかじめ決
められたチャネルt−u1,t−d1を使用した例を示
したが、回線制御装置104からの指示により任意の別
チャネルに移動することができる。移動の方法は、前記
のグローバルアドレス(IEEE 802.3)を使用
したコントロールパケット図4(b)により、回線制御
装置104から各トラフィックチャネルに送信すること
により、指定された各トラフィックチャネルで通信中の
端末局を含めコントロールパケットを送信するトラフィ
ックチャネルの移動を実現することができる。
【0106】論理的なコントロールチャネルとして使用
するトラフィックチャネルは、以上の説明では、t−u
1,t−d1のような1対のチャネルを使用する例を示
したが、回線制御装置104を複数チャネルに対応でき
る構成とし、複数のトラフィックチャネルの一部をコン
トロールチャネルとして使用することができるようにす
れば、回線制御装置の障害に対する信頼性の向上を図る
ことができるばかりではなく、ヘビートラフィック等へ
の対応が可能となる。なお商用システムでは複数化する
ことが一般的である。本発明によれば各種の通信サービ
スに対応した割り付けに付いても自在である。各種のサ
ービス形態に対応したチャネル割り付けを行うための方
法としては、端末局の加入者番号(前記自局番号)等に
よって、加入契約時にあらかじめ登録して固定的に運用
する方法が一般的である。一方、本発明では端末局間で
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。
するトラフィックチャネルは、以上の説明では、t−u
1,t−d1のような1対のチャネルを使用する例を示
したが、回線制御装置104を複数チャネルに対応でき
る構成とし、複数のトラフィックチャネルの一部をコン
トロールチャネルとして使用することができるようにす
れば、回線制御装置の障害に対する信頼性の向上を図る
ことができるばかりではなく、ヘビートラフィック等へ
の対応が可能となる。なお商用システムでは複数化する
ことが一般的である。本発明によれば各種の通信サービ
スに対応した割り付けに付いても自在である。各種のサ
ービス形態に対応したチャネル割り付けを行うための方
法としては、端末局の加入者番号(前記自局番号)等に
よって、加入契約時にあらかじめ登録して固定的に運用
する方法が一般的である。一方、本発明では端末局間で
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。
【0107】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。また、
加入時に複数のサービス形態の契約を可能にするには、
ダイヤル発信に際し、相手局番号の後ろにサービス種別
を示す番号を付加して発信するようにすれば、1台の網
終端装置504で、加入契約者の利用状況に応じてサー
ビス形態を切り替えることができ、事業者はサービス形
態別に課金をすることも可能である。
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。また、
加入時に複数のサービス形態の契約を可能にするには、
ダイヤル発信に際し、相手局番号の後ろにサービス種別
を示す番号を付加して発信するようにすれば、1台の網
終端装置504で、加入契約者の利用状況に応じてサー
ビス形態を切り替えることができ、事業者はサービス形
態別に課金をすることも可能である。
【0108】以上の実施例では、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
したが、大容量のシステムが要求される場合、別の6M
Hz帯域を使用した、トラフィックチャネル数の拡大が
可能である。
の全てを6MHz帯域の中に収容する場合について説明
したが、大容量のシステムが要求される場合、別の6M
Hz帯域を使用した、トラフィックチャネル数の拡大が
可能である。
【0109】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し、本実施例ではSCP
C,MCPCとしてと説明したが、改良されたCATV
網の場合には、トラフィック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。
は、狭帯域伝送が有利であるし、本実施例ではSCP
C,MCPCとしてと説明したが、改良されたCATV
網の場合には、トラフィック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。
【0110】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トラフィ
ックチャネルの中の一部に加え、前記した論理的なコン
トロールチャネル(コントロールパケット)を使用し
て、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。
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トラフィ
ックチャネルの中の一部に加え、前記した論理的なコン
トロールチャネル(コントロールパケット)を使用し
て、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。
【0111】トラフィックチャネルのトラフィックをヘ
ッドエンドの回線制御装置及び通信管理装置で管理する
手段としては、各端末局の網終端装置において、生成し
た単位時間当りのパケット数、待ち合わせ時間の平均
値、最大値等の測定が可能であり、これをコントロール
パケットによりある周期で回線制御装置に報告するよう
にして、システム全体のトラフィックの状況をヘッドエ
ンドで把握し、管理することができるようにしてある。
また、より高度なシステムでは、ヘッドエンドにネット
ワーク管理装置を設置し、各トラフィックチャネルに送
信されるパケットを常時監視してトラフィック状況を把
握する方法もある。
ッドエンドの回線制御装置及び通信管理装置で管理する
手段としては、各端末局の網終端装置において、生成し
た単位時間当りのパケット数、待ち合わせ時間の平均
値、最大値等の測定が可能であり、これをコントロール
パケットによりある周期で回線制御装置に報告するよう
にして、システム全体のトラフィックの状況をヘッドエ
ンドで把握し、管理することができるようにしてある。
また、より高度なシステムでは、ヘッドエンドにネット
ワーク管理装置を設置し、各トラフィックチャネルに送
信されるパケットを常時監視してトラフィック状況を把
握する方法もある。
【0112】定額料金では、長時間連続使用される可能
性があり、これを防止するために「チャネル指定」の時
点で、端末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。
性があり、これを防止するために「チャネル指定」の時
点で、端末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。
【0113】加入者別に、端末が使用できる伝送速度の
上限を制限する手段は、端末局の網終端装置の端末I/
F部534から、通信制御部533に渡す端末I/F信
号フレームのデータ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ようにしてある。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から、
回線制御装置を介して、端末局の網終端装置を遠隔制御
により切り換える方法があるが、利用者が独自に変更で
きないようにするには後者が望ましい。
上限を制限する手段は、端末局の網終端装置の端末I/
F部534から、通信制御部533に渡す端末I/F信
号フレームのデータ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ようにしてある。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から、
回線制御装置を介して、端末局の網終端装置を遠隔制御
により切り換える方法があるが、利用者が独自に変更で
きないようにするには後者が望ましい。
【0114】ある帯域幅に複数のトラフィックチャネル
を構成する手段としては、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)が
ある。このCDMA方式も前記したSCPC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。
を構成する手段としては、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)が
ある。このCDMA方式も前記したSCPC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。
【0115】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いる。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。
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いる。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。
【0116】さらには、狭帯域のディジタル伝送方式と
して新たに注目されているのは、前記のMCPC方式の
中に属するもので、マルチキャリア多値変調の一つであ
るOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple
xing)がある。OFDMは互いに直交する多数の搬送波
を用いるディジタル変調方式で、地上波のディジタルテ
レビ放送などへの適用が検討されているが、本発明に適
用した場合にも有効である。
して新たに注目されているのは、前記のMCPC方式の
中に属するもので、マルチキャリア多値変調の一つであ
るOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple
xing)がある。OFDMは互いに直交する多数の搬送波
を用いるディジタル変調方式で、地上波のディジタルテ
レビ放送などへの適用が検討されているが、本発明に適
用した場合にも有効である。
【0117】
【発明の効果】本発明は、MCA/Cのような音声チャ
ネルと同等の帯域を使用したコントロールチャネルが不
要となるので、網終端装置の構成を簡略化できる。更に
このような効果に加え、本発明によれば、低速から高速
のデータ伝送まで、種々のデータ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。
ネルと同等の帯域を使用したコントロールチャネルが不
要となるので、網終端装置の構成を簡略化できる。更に
このような効果に加え、本発明によれば、低速から高速
のデータ伝送まで、種々のデータ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。
【0118】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。
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。
【0119】LANと同様な待ち合わせ型の通信方式に
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。
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。
【0120】また、本発明のトラフィックチャネルは半
二重通信方式による通信が可能であり、全二重通信方式
のために、2チャ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。
二重通信方式による通信が可能であり、全二重通信方式
のために、2チャ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。
【0121】因に、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、64Kbps、3
2Kbps、19.2Kbpsの3種類の端末について
計算し、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。
合、同時に動作できる端末の台数を、64Kbps、3
2Kbps、19.2Kbpsの3種類の端末について
計算し、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。
【0122】条件として、TDMAは、表2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、
待ち合わ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。
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、
待ち合わ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。
【0123】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。
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。
【0124】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。待ち合わ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
(21対向)、32Kbpsでは84台(42対向)、
19.2Kbpsでは168台(84対向)となる。
による回線容量は、64Kbps換算では30chであ
る。待ち合わ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
(21対向)、32Kbpsでは84台(42対向)、
19.2Kbpsでは168台(84対向)となる。
【0125】複数化したトラフィックチャネルと、論理
的なコントロールチャネルを使用した本発明によれば、
トラフィックチャネルへの割り付けを自在に管理できる
ので、トラフィックチャネル毎に、チャネルの占有を許
した回線交換相当のサービスから、待ち合わせ時間の長
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。
的なコントロールチャネルを使用した本発明によれば、
トラフィックチャネルへの割り付けを自在に管理できる
ので、トラフィックチャネル毎に、チャネルの占有を許
した回線交換相当のサービスから、待ち合わせ時間の長
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。
【0126】複数化したトラフィックチャネルでは、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。
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。
【0127】トラフィック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、384Kb
ps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。
が最も多いと予想される300KHz帯域、384Kb
ps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1】本発明によるマルチメディア通信システムの一
実施例の全体システムを示す構成ブロック図。
実施例の全体システムを示す構成ブロック図。
【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。
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。
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パケットの構成を示
す説明図。
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。
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。
作シーケンスを示す図。
【図7】従来のMCA/C電話システムの構成図。
【図8】CSMA/CDの衝突防止制御の説明図。
【図9】従来のTDMA電話システムの概念図。
【図10】従来のMCA/C電話システムの主要諸元を
示す図。
示す図。
【図11】従来のTDMA電話システムの主要諸元を示
す図。
す図。
1 ヘッドエンド、3 中継増幅器、4 タップオフ、
5 端末、102 CATV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、502 TV受信機、503,504 網終端装
置、505TEL、506 FAC/PC、507 P
C。
5 端末、102 CATV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、502 TV受信機、503,504 網終端装
置、505TEL、506 FAC/PC、507 P
C。
Claims (8)
- 【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
とを有する通信システムにおいて、前記共通チャネルに
は複数のトラフィックチャネルを配置し、該トラフィッ
クチャネルの中の、任意のチャネルの一部を論理的なコ
ントロールチャネルとして使用し、該論理的コントロー
ルチャネルにより前記端末局の通信要求に応じて、前記
複数のトラフィックチャネルの各々に複数の端末局を割
り付けるようにした制御手段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論理的なコントロー
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論理的なコントロー
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7】 請求項3記載の通信システムにおいて、
前記中央局は、前記共通通信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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8185812A JPH1032578A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8185812A JPH1032578A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032578A true JPH1032578A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16177329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8185812A Pending JPH1032578A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1032578A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002522962A (ja) * | 1998-08-04 | 2002-07-23 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | ネットワークリソースの割当て方法 |
| JP2003018237A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Maspro Denkoh Corp | データ分配装置及びノイズ除去装置 |
| WO2003028307A1 (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Synclayer Inc. | Optical fiber network system transmission method, optical fiber network system thereof, and central unit thereof |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP8185812A patent/JPH1032578A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002522962A (ja) * | 1998-08-04 | 2002-07-23 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | ネットワークリソースの割当て方法 |
| JP2003018237A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Maspro Denkoh Corp | データ分配装置及びノイズ除去装置 |
| WO2003028307A1 (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Synclayer Inc. | Optical fiber network system transmission method, optical fiber network system thereof, and central unit thereof |
| JP2003101560A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | Synclayer Inc | 光ファイバネットワークシステムの伝送方式及びその光ファイバネットワークシステム並びにその中央装置 |
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