JP4270984B2

JP4270984B2 - Communication network system and cable modem device

Info

Publication number: JP4270984B2
Application number: JP2003313136A
Authority: JP
Inventors: 順植村
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: JP2005086275A

Description

本発明は，ＣＡＴＶ回線用の伝送路で使用される通信ネットワークシステムおよびケーブルモデム装置に係り，特に，通信速度の増大に対応するための通信ネットワークシステムおよびケーブルモデム装置に関する。
The present invention relates to a communication network system and a cable modem device used in a transmission line for a CATV line, and more particularly to a communication network system and a cable modem device for dealing with an increase in communication speed.

従来，ＣＡＴＶ回線用の通信ネットワークシステムは双方向化が実施され，センター装置と端末装置間で双方向のデータ伝送が実現されている。（たとえば，特許文献１参照）
Conventionally, a communication network system for CATV lines has been bi-directional, and bi-directional data transmission has been realized between a center device and a terminal device. (For example, see Patent Document 1)

特開２００２‐１５２７０９号公報JP 2002-152709 A

ところが，上記特許文献では，ホストモデムは複数設けられているが，その一部が機能を停止した場合の対応については示されていない。
また，二重化の設備を設けることにより，機能の停止に対応することも可能であるが，設備のコストアップにつながるという問題があった。そこで，こうした問題に鑑み，本発明はなされたものであり，
本発明の第１の目的は，
ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）と接続された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて，
センター装置と端末装置間に，
ＷＡＮから取得したデータをＣＡＴＶ回線を介して伝送するための複数のケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）と，
複数のケーブルモデムと，
少なくとも一対の分割・結合手段を備えさせると共に，
少なくとも端末装置から出力される要求信号または要求信号に対応する応答信号のいずれかを複数の異なる周波数帯域に分割して伝送する経路と，
単独のケーブルモデム終端装置と単独のケーブルモデムによる伝送経路とを備えた伝送システムにおいて，
単独のケーブルモデム終端装置が故障した場合に，前記複数のケーブルモデム終端装置からひとつのケーブルモデム終端装置を故障した単独のケーブルモデム終端装置の代わりに切り換えることにより，コストを上げずに通信の中断時間を最小限にする通信ネットワークシステムおよびケーブルモデム装置を提供することである。
However, in the above-mentioned patent document, a plurality of host modems are provided, but no correspondence is shown when a part of them stops functioning.
In addition, it is possible to cope with the suspension of functions by providing redundant equipment, but there is a problem that the cost of the equipment is increased. In view of these problems, the present invention has been made.
The first object of the present invention is to
In a bidirectional CATV system connected to a WAN (wide area network),
Between the center device and the terminal device,
A plurality of cable modem terminators (CMTS) for transmitting data acquired from the WAN via the CATV line;
Multiple cable modems,
And at least a pair of dividing / combining means,
A route for dividing at least one of a request signal output from a terminal device or a response signal corresponding to the request signal into a plurality of different frequency bands, and
In a transmission system equipped with a single cable modem terminator and a single cable modem transmission path,
If a single cable modem terminator fails, a single cable modem terminator is switched from the plurality of cable modem terminators instead of the faulty single cable modem terminator, thereby interrupting communication without increasing costs. It is to provide a communication network system and a cable modem device that minimize time.

上記課題を解決するために，請求項1の発明は，
ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）と接続された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて，
センター装置と端末装置間に，
ＷＡＮから取得したデータをＣＡＴＶ回線を介して伝送するための複数のケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）と，
複数のケーブルモデムと，
少なくとも一対の分割・結合手段を備えさせると共に，
少なくとも端末装置から出力される要求信号または要求信号に対応する応答信号のいずれかを複数の異なる周波数帯域に分割して伝送する経路と，
単独のケーブルモデム終端装置と単独のケーブルモデムによる伝送経路とを備えた伝送システムにおいて，
単独のケーブルモデム終端装置が故障した場合に，前記複数のケーブルモデム終端装置からひとつのケーブルモデム終端装置を故障した単独のケーブルモデム終端装置の代わりに切り換えるように構成される。
In order to solve the above problems, the invention of claim 1
In a bidirectional CATV system connected to a WAN (wide area network),
Between the center device and the terminal device,
A plurality of cable modem terminators (CMTS) for transmitting data acquired from the WAN via the CATV line;
Multiple cable modems,
And at least a pair of dividing / combining means,
A route for dividing at least one of a request signal output from a terminal device or a response signal corresponding to the request signal into a plurality of different frequency bands, and
In a transmission system equipped with a single cable modem terminator and a single cable modem transmission path,
When a single cable modem termination device fails, one cable modem termination device is switched from the plurality of cable modem termination devices in place of the failed single cable modem termination device.

請求項２の発明は，
前記の通信ネットワークシステムで使用するケーブルモデム終端装置において，単独のケーブルモデム終端装置が故障した場合に，前記複数のケーブルモデム終端装置からひとつのケーブルモデム終端装置を故障した単独のケーブルモデム終端装置の代わりに切り換える切換手段を具備して構成される。
The invention of claim 2
In the cable modem terminator used in the communication network system, when a single cable modem terminator fails, one of the cable modem terminators fails in one cable modem terminator. Instead, switching means for switching is provided.

以上詳述したように，請求項１の発明によれば，
ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）と接続された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて，
センター装置と端末装置間に，
ＷＡＮから取得したデータをＣＡＴＶ回線を介して伝送するための複数のケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）と，
複数のケーブルモデムと，
少なくとも一対の分割・結合手段を備えさせると共に，
少なくとも端末装置から出力される要求信号または要求信号に対応する応答信号のいずれかを複数の異なる周波数帯域に分割して伝送する経路と，
単独のケーブルモデム終端装置と単独のケーブルモデムによる伝送経路とを備えた伝送システムにおいて，
単独のケーブルモデム終端装置が故障した場合に，前記複数のケーブルモデム終端装置からひとつのケーブルモデム終端装置を故障した単独のケーブルモデム終端装置の代わりに切り換えることにより，コストを上げずに通信の中断時間を最小限にすることができる。
As detailed above, according to the invention of claim 1,
In a bidirectional CATV system connected to a WAN (wide area network),
Between the center device and the terminal device,
A plurality of cable modem terminators (CMTS) for transmitting data acquired from the WAN via the CATV line;
Multiple cable modems,
And at least a pair of dividing / combining means,
A route for dividing at least one of a request signal output from a terminal device or a response signal corresponding to the request signal into a plurality of different frequency bands, and
In a transmission system equipped with a single cable modem terminator and a single cable modem transmission path,
If a single cable modem terminator fails, a single cable modem terminator is switched from the plurality of cable modem terminators instead of the faulty single cable modem terminator, thereby interrupting communication without increasing costs. Time can be minimized.

請求項２の発明によれば，
前記の通信ネットワークシステムで使用するケーブルモデム終端装置において，単独のケーブルモデム終端装置が故障した場合に，前記複数のケーブルモデム終端装置からひとつのケーブルモデム終端装置を故障した単独のケーブルモデム終端装置の代わりに切り換える切換手段を具備しているので，保守管理が容易なケーブルモデム終端装置を提供することができる。
According to the invention of claim 2,
In the cable modem terminator used in the communication network system, when a single cable modem terminator fails, one of the cable modem terminators fails in one cable modem terminator. Since the switching means for switching is provided instead, a cable modem terminator that can be easily maintained can be provided.

以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。
図１は本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態の１例を示すブロック図である。図２は分割・結合装置の詳細を示すブロック図である。
Hereinafter, an example of an embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a communication network system according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing details of the dividing / combining apparatus.

図１において，１はセンター装置であり，ＶＨＦ用アンテナ２，ＵＨＦ用アンテナ３，ＳＨＦ用アンテナ４で受信したテレビ信号および，図示しない自主放送用のテレビ信号を端末端子１２まで伝送すると共に，端末装置１１たとえばパーソナルコンピュータ１１からの要求信号ならびに当該要求信号に対する応答信号（すなわち，換言するとデータとしてのインターネット情報）を端末装置と，ＷＡＮの間でデータ伝送する。５は光ケーブルであり，前記センター装置１と，ノード型光送受信機６の間を接続する伝送媒体である。また，前記ノード型光送受信機６と前記端末端子１２の間には，幹線分配増幅器７や，幹線分岐増幅器８や，分岐器９が同軸ケーブル１０を介して接続されている。２０はケーブルモデム装置，３０はケーブルモデム，３１は端末装置としてのパーソナルコンピュータである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a center device, which transmits a television signal received by a VHF antenna 2, a UHF antenna 3, and a SHF antenna 4 and a television signal for independent broadcasting (not shown) to a terminal terminal 12 and a terminal. A request signal from the device 11, for example, the personal computer 11, and a response signal to the request signal (that is, Internet information as data) are transmitted between the terminal device and the WAN. An optical cable 5 is a transmission medium for connecting the center device 1 and the node type optical transceiver 6. A trunk line distribution amplifier 7, a trunk branching amplifier 8, and a branching unit 9 are connected between the node type optical transceiver 6 and the terminal 12 via a coaxial cable 10. 20 is a cable modem device, 30 is a cable modem, and 31 is a personal computer as a terminal device.

前記センター装置１には，ＷＡＮとＣＡＴＶ回線を相互に接続するための中継装置としてのルータ１００と，高速伝送を希望するユーザー１からの要求信号（端末装置１１からの要求信号）か，高速伝送を希望しない一般のユーザー２からの要求信号（端末装置３１からの要求信号）かを，要求信号及び応答信号に含まれる特定の情報（たとえばＭＡＣアドレス）により前記各信号を，複数組み合わせて使用するケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０３側か，あるいは単独で使用するケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０４側に切り換えるための周知のＬ２スイッチ（ＯＳＩ基本参照モデルの第２層(データリンク層)）１０１を備えている。また，高速伝送を希望するユーザー１からの要求信号（端末装置１１からの要求信号）に対応する応答信号をフレームごとに分割して複数設けたケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに振り分けるための分割装置１０２，ならびに，高速伝送を希望するユーザー１の要求信号および応答信号を処理する複数のケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０３を備えている。
一方，高速伝送を希望しない一般のユーザー２からの要求信号（端末装置３１からの要求信号）を処理するためのケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０４と，前記要求信号及び，応答信号を混合または分配するための分配・混合器１０５，分配・混合器１０６，テレビ信号及び要求信号ならびに応答信号（分割ＷＡＮ信号）を混合するヘッドエンド装置（混合器）１０７が備えられている。
また，センター装置１には図示しない各種サーバー（ＷＷＷサーバー，メールサーバー，ＤＮＳサーバーなど）を備えている。
The center device 1 includes a router 100 as a relay device for interconnecting WAN and CATV lines, a request signal from the user 1 who desires high-speed transmission (request signal from the terminal device 11), or high-speed transmission. A request signal from a general user 2 who does not wish to be received (request signal from the terminal device 31), or a combination of a plurality of the above signals according to specific information (for example, MAC address) included in the request signal and the response signal. A known L2 switch (second layer (data link layer) of the OSI basic reference model) 101 for switching to the cable modem terminator (CMTS) 103 side or the cable modem terminator (CMTS) 104 side used alone is provided. I have. In addition, a plurality of cable modem terminators (CMTS) 103a, 103b, and 103c that divide a response signal corresponding to a request signal from the user 1 who desires high-speed transmission (request signal from the terminal device 11) for each frame are provided. A dividing device 102 for distribution and a plurality of cable modem terminators (CMTS) 103 for processing request signals and response signals of the user 1 who desires high-speed transmission are provided.
On the other hand, a cable modem terminator (CMTS) 104 for processing a request signal (request signal from the terminal device 31) from a general user 2 who does not desire high-speed transmission, and the request signal and the response signal are mixed or distributed. A distribution / mixing unit 105, a distribution / mixing unit 106, and a head end device (mixing unit) 107 for mixing a television signal and a request signal and a response signal (divided WAN signal) are provided.
The center apparatus 1 includes various servers (WWW server, mail server, DNS server, etc.) not shown.

また，ケーブルモデム装置２０には前記センター装置１（より詳しくは分割装置１０２）で分割した応答信号を元の応答信号（換言するとデータ）に戻すための結合装置２００，複数のケーブルモデム２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，分配・混合器２０２が備えられている。ここで，ケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃがそれぞれケーブルモデム２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃに対応しており，それぞれ異なる周波数帯域で伝送している。
Further, the cable modem device 20 includes a coupling device 200 for returning the response signal divided by the center device 1 (more specifically, the dividing device 102) to the original response signal (in other words, data), and a plurality of cable modems 201a and 201b. , 201c, and a distributor / mixer 202 are provided. Here, the cable modem terminators (CMTS) 103a, 103b, and 103c correspond to the cable modems 201a, 201b, and 201c, respectively, and transmit in different frequency bands.

次に，信号の流れについて説明する。まず，ＶＨＦ用アンテナ２，ＵＨＦ用アンテナ３で受信した地上波放送のテレビ信号および，ＳＨＦ用アンテナ４で受信した衛星放送または衛星通信によるテレビ信号ならびに，図示しない自主放送用のテレビ信号が，ヘッドエンド装置１０７で混合される。また，ヘッドエンド装置１０７に内蔵している光送受信機で光信号に変換され出力端子１ｅを介して光ケーブル５に出力される。光信号に変換されたテレビ信号は光ケーブル５を介してノード型光送受信機６で，高周波信号の電気信号に変換され同軸ケーブル１０に出力される。高周波信号に変換されたテレビ信号は同軸ケーブル１０，幹線分配増幅器７，幹線分岐増幅器８，分岐器９を介して端末端子１２まで伝送され，図示しないテレビ受信機等により受信され映像および，音声を楽しむことが出来る。
なお，本実施例における同軸ケーブルを流れる下り信号の周波数帯域は，たとえば，７０ＭＨｚから６０２ＭＨｚであり，上り信号の周波数帯域は１０ＭＨｚから５５ＭＨｚおよび，６５０ＭＨｚから７７０ＭＨｚとなっている。
Next, the signal flow will be described. First, a terrestrial broadcast television signal received by the VHF antenna 2 and the UHF antenna 3, a satellite broadcast or satellite communication television signal received by the SHF antenna 4, and a self-broadcast television signal (not shown) Mixed by the end device 107. Further, the optical signal is converted into an optical signal by an optical transceiver incorporated in the head end device 107 and output to the optical cable 5 through the output terminal 1e. The television signal converted into the optical signal is converted into an electrical signal of a high frequency signal by the node type optical transceiver 6 through the optical cable 5 and output to the coaxial cable 10. The television signal converted into the high frequency signal is transmitted to the terminal terminal 12 through the coaxial cable 10, the trunk distribution amplifier 7, the trunk branching amplifier 8, and the branching unit 9, and is received by a television receiver or the like (not shown). I can enjoy it.
The frequency band of the downstream signal flowing through the coaxial cable in this embodiment is, for example, 70 MHz to 602 MHz, and the frequency band of the upstream signal is 10 MHz to 55 MHz and 650 MHz to 770 MHz.

一方，高速伝送を希望するユーザー１が使用する端末端子１２ａに接続された端末装置としてのパーソナルコンピュータ１１からＷＡＮに対して要求信号が出力されると，ケーブルモデム装置２０の出力端子２０ａを介して，結合装置２００に取り込まれる。結合装置２００に取り込まれた要求信号は後で詳述する分割・結合装置のモデム選択機能により選択された特定のケーブルモデム２０１ａで，所定の高周波信号（たとえば，６５３ＭＨｚ）に変換され，分配・混合器２０２を介して端末端子１２ａ（入力端子２０ｂ）に出力される。端末端子１２ａに出力された高周波信号に変換された要求信号は同軸ケーブル１０，分岐器９，幹線分岐増幅器８，および，幹線分配増幅器７を介してノード型光送受信機６に取り込まれ光信号に変換された後，光ケーブル５でセンター装置１に伝送され，出力端子１ｅを介してヘッドエンド装置内の光送受信機に取り込まれ，元の高周波電気信号に変換される。ヘッドエンド装置１内に取り込まれた高周波電気信号に変換された要求信号は，特定のケーブルモデム終端装置１０３ａで復調され，分割装置１０２を介して，Ｌ２スイッチ１０１に取り込まれる。Ｌ２スイッチ１０１に取り込まれた要求信号はその要求信号の宛先ＭＡＣアドレスを検知しＬ２スイッチ１０１に記憶すると共に，ルータ１００に出力され，入力端子１ａを介して，要求信号に基づき，ＷＡＮ（たとえば，インターネット）を構成する図示しない当該サーバーに接続される。
On the other hand, when a request signal is output from the personal computer 11 as a terminal device connected to the terminal terminal 12a used by the user 1 who desires high-speed transmission to the WAN, the request signal is output via the output terminal 20a of the cable modem device 20. , Are taken into the coupling device 200. The request signal captured by the coupling device 200 is converted into a predetermined high-frequency signal (for example, 653 MHz) by a specific cable modem 201a selected by the modem selection function of the dividing / combining device, which will be described in detail later, and distributed / mixed. The data is output to the terminal terminal 12a (input terminal 20b) via the device 202. The request signal converted into the high-frequency signal output to the terminal 12a is taken into the node type optical transceiver 6 via the coaxial cable 10, the branching device 9, the main branching amplifier 8, and the main distribution amplifier 7, and converted into an optical signal. After the conversion, the signal is transmitted to the center device 1 through the optical cable 5, taken into the optical transceiver in the head end device via the output terminal 1e, and converted into the original high-frequency electric signal. The request signal converted into the high-frequency electrical signal captured in the head end device 1 is demodulated by a specific cable modem terminator 103 a and captured by the L2 switch 101 via the dividing device 102. The request signal captured by the L2 switch 101 detects the destination MAC address of the request signal, stores it in the L2 switch 101, and outputs it to the router 100. Based on the request signal via the input terminal 1a, the WAN (for example, Connected to the server (not shown) constituting the Internet.

つぎに，前記要求信号に対応した当該サーバーからの応答信号はＷＡＮから入力端子１ａを介してセンター装置１に取り込まれる。センター装置１に取り込まれた応答信号はルータ１００を介してＬ２スイッチに取り込まれ，該応答信号の宛先ＭＡＣアドレスを検知しＬ２スイッチ内に記憶している宛先ＭＡＣアドレスと照合して一致するポートすなわち，分割装置１０２に出力される。分割装置１０２で取り込んだ応答信号をフレームごとに分割した分割応答信号（分割データとも言う）は，それぞれケーブルモデム終端装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに出力され，それぞれ異なる周波数帯域（本実施例では４５６ＭＨｚ，４６２ＭＨｚ，４６８ＭＨｚ）の信号に変換されて，分配・混合器１０５，分配・混合器１０６を介してヘッドエンド装置１０７に取り込まれる。ヘッドエンド装置１０７に取り込まれた高周波信号に変換された分割応答信号はヘッドエンド装置１０７内に備えた光送受信機で光信号に変換され出力端子１ｅから光ケーブル５に出力される。光信号に変換された高周波信号の分割応答信号は光ケーブル５を介してノード型光送受信機６で，高周波信号の電気信号に変換され同軸ケーブル１０に出力される。高周波信号に変換された分割応答信号は同軸ケーブル１０，幹線分配増幅器７，幹線分岐増幅器８，分岐器９を介して端末端子１２ａまで伝送される。端末端子１２ａまで伝送された高周波信号の分割応答信号はケーブルモデム装置２０の入力端子２０および，分配・混合器２０２を介して複数のケーブルモデム２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃでそれぞれ復調され結合装置２００で結合され元の応答信号に生成され出力端子２０ａを介して，端末装置としてのパーソナルコンピュータ１１に応答信号を出力する。
このように構成することにより，高速化することが出来る。本実施例では，下り信号の変調方式を２５６ＱＡＭとし，既存のケーブルモデムシステムを３系統使用して並列処理したため１００Ｍｂｐｓの伝送速度を実現できた。これにより，既存のケーブルモデムシステムを流用したまま分割・結合装置を追加設置するだけで容易にかつ，低コストでＦＴＴＨなどの高速のサービスに匹敵する伝送速度を得ることができるなど優れた効果を奏する。
ここで，分割装置１０２，結合装置２００が本発明の分割・結合手段に相当する。
Next, a response signal from the server corresponding to the request signal is taken into the center apparatus 1 from the WAN via the input terminal 1a. The response signal captured by the center device 1 is captured by the L2 switch via the router 100, detects the destination MAC address of the response signal, matches the destination MAC address stored in the L2 switch, , Output to the dividing device 102. Divided response signals (also referred to as divided data) obtained by dividing the response signal captured by the dividing device 102 for each frame are output to the cable modem terminators 103a, 103b, and 103c, respectively, and have different frequency bands (456 MHz in this embodiment, 462 MHz, 468 MHz), and is taken into the head end device 107 via the distributor / mixer 105 and the distributor / mixer 106. The division response signal converted into the high-frequency signal taken into the head end device 107 is converted into an optical signal by an optical transceiver provided in the head end device 107 and output to the optical cable 5 from the output terminal 1e. The split response signal of the high frequency signal converted into the optical signal is converted into an electrical signal of the high frequency signal by the node type optical transceiver 6 via the optical cable 5 and output to the coaxial cable 10. The divided response signal converted into the high frequency signal is transmitted to the terminal terminal 12a via the coaxial cable 10, the main line distribution amplifier 7, the main line branching amplifier 8, and the branching unit 9. The split response signal of the high-frequency signal transmitted to the terminal terminal 12a is demodulated by the plurality of cable modems 201a, 201b, and 201c via the input terminal 20 of the cable modem device 20 and the distributor / mixer 202, and coupled by the coupling device 200. Then, the original response signal is generated, and the response signal is output to the personal computer 11 as the terminal device via the output terminal 20a.
With this configuration, the speed can be increased. In this embodiment, the downlink signal modulation method is set to 256QAM, and the existing cable modem system is used in parallel by using three systems, so that a transmission rate of 100 Mbps can be realized. As a result, it is possible to easily obtain transmission speeds comparable to high-speed services such as FTTH at low cost by simply installing additional dividing / combining devices while diverting existing cable modem systems. Play.
Here, the dividing device 102 and the combining device 200 correspond to the dividing / combining means of the present invention.

また，高速伝送を希望しない一般のユーザー２が使用する端末端子１２ｂに接続された端末装置としてのパーソナルコンピュータ３１からＷＡＮに対して要求信号が出力されると，ケーブルモデム３０で，所定の高周波信号（たとえば，６６５ＭＨｚ）に変換され，端末端子１２ｂに出力される。端末端子１２ｂに出力された高周波信号に変換された要求信号は同軸ケーブル１０，分岐器９，幹線分岐増幅器８，および，幹線分配増幅器７を介してノード型光送受信機６に取り込まれ光信号に変換された後，光ケーブル５でセンター装置１に伝送され，出力端子１ｅを介してヘッドエンド装置内の光送受信機に取り込まれ，元の高周波電気信号に変換される。ヘッドエンド装置１内に取り込まれた高周波電気信号に変換された要求信号は，ケーブルモデム終端装置１０４で復調され，Ｌ２スイッチ１０１に取り込まれる。Ｌ２スイッチ１０１に取り込まれた要求信号はその要求信号の宛先ＭＡＣアドレスを検知しＬ２スイッチ１０１に記憶すると共に，ルータ１００に出力され，入力端子１ａを介して，要求信号に基づき，ＷＡＮ（たとえば，インターネット）を構成する図示しない当該サーバーに接続される。
When a request signal is output to the WAN from the personal computer 31 as a terminal device connected to the terminal terminal 12b used by a general user 2 who does not desire high-speed transmission, the cable modem 30 outputs a predetermined high-frequency signal. (For example, 665 MHz) and output to the terminal 12b. The request signal converted into the high-frequency signal output to the terminal 12b is taken into the node type optical transceiver 6 via the coaxial cable 10, the branching device 9, the main branching amplifier 8, and the main distribution amplifier 7, and converted into an optical signal. After the conversion, the signal is transmitted to the center device 1 through the optical cable 5, taken into the optical transceiver in the head end device via the output terminal 1e, and converted into the original high-frequency electric signal. The request signal converted into the high-frequency electrical signal captured in the head end device 1 is demodulated by the cable modem termination device 104 and captured by the L2 switch 101. The request signal captured by the L2 switch 101 detects the destination MAC address of the request signal, stores it in the L2 switch 101, and outputs it to the router 100. Based on the request signal via the input terminal 1a, the WAN (for example, Connected to the server (not shown) constituting the Internet.

つぎに，前記要求信号に応答した当該サーバーからの応答信号はＷＡＮから入力端子１ａを介してセンター装置１に取り込まれる。センター装置１に取り込まれた応答信号はルータ１００を介してＬ２スイッチに取り込まれ応答信号の宛先ＭＡＣアドレスを検知しＬ２スイッチ内に記憶している宛先ＭＡＣアドレスと照合して一致するポートすなわち，ケーブルモデム終端装置１０４に出力され，ケーブルモデム終端装置１０３の出力周波数帯域とは異なる周波数帯域（本実施例では４７４ＭＨｚ）の信号に変換され分配・混合器１０６を介してヘッドエンド装置１０７に取り込まれる。ヘッドエンド装置１０７に取り込まれた高周波信号に変換された応答信号はヘッドエンド装置１０７内に備えた光送受信機で光信号に変換され出力端子１ｅから光ケーブル５に出力される。光信号に変換された高周波信号の分割応答信号は光ケーブル５を介してノード型光送受信機６で，元の高周波信号の電気信号に変換され同軸ケーブル１０に出力される。高周波信号に変換された応答信号は同軸ケーブル１０，幹線分配増幅器７，幹線分岐増幅器８，分岐器９を介して端末端子１２ｂまで伝送される。端末端子１２ｂまで伝送された高周波信号の応答信号はケーブルモデム３０で復調され，端末装置としてのパーソナルコンピュータ３１に応答信号を出力する。
Next, the response signal from the server in response to the request signal is taken into the center apparatus 1 from the WAN via the input terminal 1a. The response signal captured by the center device 1 is captured by the L2 switch via the router 100, detects the destination MAC address of the response signal, matches the destination MAC address stored in the L2 switch, that is, a port that matches. The signal is output to the modem termination device 104, converted into a signal of a frequency band (474 MHz in this embodiment) different from the output frequency band of the cable modem termination device 103, and taken into the headend device 107 via the distributor / mixer 106. The response signal converted into the high-frequency signal captured by the head end device 107 is converted into an optical signal by an optical transceiver provided in the head end device 107 and output to the optical cable 5 from the output terminal 1e. The split response signal of the high frequency signal converted into the optical signal is converted into the original electrical signal of the high frequency signal by the node type optical transceiver 6 through the optical cable 5 and output to the coaxial cable 10. The response signal converted into the high frequency signal is transmitted to the terminal terminal 12b through the coaxial cable 10, the main line distribution amplifier 7, the main line branching amplifier 8, and the branching unit 9. The response signal of the high frequency signal transmitted to the terminal terminal 12b is demodulated by the cable modem 30, and the response signal is output to the personal computer 31 as the terminal device.

次に，分割装置１０２および，結合装置２００について図２を用いて詳細に説明する。図２から明らかなように分割装置１０２および，結合装置２００は同一構成であり，信号の流れ方が変わるのみである。分割・結合装置１０２（２００）は筐体内に入力／出力端子１０２ａ（２００ａ）と，複数の出力／入力端子１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ（２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ）を備えると共に，スイッチ部１０２ｅ（２００ｅ）とマイクロコンピュータ１０２ｆ（２００ｆ）を備えている。そして，入力／出力端子１０２ａ（２００ａ）と各出力／入力端子１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ（２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ）がスイッチ部１０２ｅ（２００ｆ）を介して接続されている。
また，１０２ｇ（２００ｇ）はバッファーで入出力間のデータのタイミング調整を行っている。
Next, the dividing device 102 and the coupling device 200 will be described in detail with reference to FIG. As is clear from FIG. 2, the dividing device 102 and the combining device 200 have the same configuration, and only the signal flow changes. The dividing / combining device 102 (200) includes an input / output terminal 102a (200a) and a plurality of output / input terminals 102b, 102c, 102d (200b, 200c, 200d) in the casing, and a switch unit 102e (200e). And a microcomputer 102f (200f). The input / output terminal 102a (200a) and the output / input terminals 102b, 102c, 102d (200b, 200c, 200d) are connected via the switch unit 102e (200f).
Reference numeral 102g (200g) is a buffer for adjusting the timing of data between input and output.

次に，分割装置１０２および，結合装置２００の動作について説明する。
まず，モデムの選択機能について説明する。上り信号および下り信号が通過する転送パスを（本実施例では上りは１０２ｂ，２００ｂであり，下りは１０２ｂ〜１０２ｄ，２００ｂ〜２００ｄ）手動で，マイクロコンピュータに登録（登録手段は問わない）することにより，上り信号，下り信号それぞれの信号処理を実行するモデムを割り当てることができる。
分割装置１０２の入力／出力端子１０２ａに入力されたイーサネット（登録商標）仕様の応答信号（ＷＡＮ信号）はイーサネット（登録商標）フレームごとに分割し，登録されている転送パスに従い出力／入力端子１０２ｂ〜１０２ｄへＷＡＮ信号を振り分ける。振り分けられた下り分割データは出力／入力端子１０２ｂ〜１０２ｄから出力される。また，下り分割データが結合装置２００の入力／出力端子２００ｂ〜２００ｄに入力されるとイーサネット（登録商標）フレームの結合処理を行い元のデータ（応答データ）が生成され出力／入力端子２００ａに出力される。
一方，上りデータ（要求データ）は同様に，入力／出力端子２００ａに入力され，出力／入力端子２００ｂから出力される。また，上りデータが入力／出力端子１０２ｂに入力されると，出力／入力端子１０２ａから出力される。
Next, operations of the dividing device 102 and the combining device 200 will be described.
First, the modem selection function will be described. The transfer path through which the upstream signal and downstream signal pass (in this embodiment, upstream is 102b and 200b, downstream is 102b to 102d, and 200b to 200d) is manually registered in the microcomputer (regardless of the registration means). Thus, it is possible to assign modems that execute signal processing for each of the upstream signal and downstream signal.
The response signal (WAN signal) of the Ethernet (registered trademark) specification input to the input / output terminal 102a of the dividing device 102 is divided for each Ethernet (registered trademark) frame and output / input terminal 102b according to the registered transfer path. The WAN signal is distributed to -102d. The distributed divided data is output from the output / input terminals 102b to 102d. When downlink divided data is input to the input / output terminals 200b to 200d of the combining device 200, the Ethernet (registered trademark) frame is combined to generate original data (response data) and output to the output / input terminal 200a. Is done.
On the other hand, upstream data (request data) is similarly input to the input / output terminal 200a and output from the output / input terminal 200b. Further, when uplink data is input to the input / output terminal 102b, it is output from the output / input terminal 102a.

本発明の第２の実施形態として実施例１の分割・結合装置では，どのモデムを使用して伝送するかを手動で設定していたが，ＣＡＴＶ回線の有効利用および高効率化のためには以下に示す構成にすると良い。
前記センター装置に各ケーブルモデム終端装置の動作状態を検知する第１の状態検知手段を備え，
前記第１の状態検知手段の検知結果に基づき複数のケーブルモデム終端装置から動作可能なケーブルモデム終端装置を選択する第１の選択手段を備えると共に，
前記ケーブルモデム装置に各ケーブルモデムの動作状態を検知する第２の状態検知手段を備え，
前記第２の状態検知手段の検知結果に基づき複数のケーブルモデムから動作可能なケーブルモデムを選択する第２の選択手段を設ける。
本発明の実施例１と相違する点は分割装置１０２および，結合装置２００に内蔵するマイクロコンピュータ１０２ｆ，２００ｆが実行する転送パス決定処理のみ異なり，ハードウェアーの構成については同一である。
図３の転送パス決定処理を表すフローチャートを参照して説明する。
転送パス決定処理は，たとえば５分から１０分ごとに起動される。
なお，この時間はパケットの長さや分割数等により，適宜決定すればよい。
In the dividing / combining apparatus of the first embodiment as the second embodiment of the present invention, which modem is used for manual transmission is set manually. However, in order to effectively use the CATV line and increase the efficiency, The following configuration is preferable.
The center device includes first state detection means for detecting an operation state of each cable modem termination device,
A first selection means for selecting an operable cable modem termination device from a plurality of cable modem termination devices based on a detection result of the first state detection means;
The cable modem device comprises second state detecting means for detecting the operating state of each cable modem;
Second selection means for selecting an operable cable modem from a plurality of cable modems based on the detection result of the second state detection means is provided.
The difference from the first embodiment of the present invention is only the transfer path determination process executed by the dividing device 102 and the microcomputers 102f and 200f built in the coupling device 200, and the hardware configuration is the same.
This will be described with reference to the flowchart showing the transfer path determination process in FIG.
The transfer path determination process is started, for example, every 5 to 10 minutes.
Note that this time may be appropriately determined according to the length of the packet, the number of divisions, and the like.

まず，センター側の処理（換言するとマイクロコンピュータ１０２ｆが実行するプログラム）について説明する。転送パス決定処理が起動されると，ステップ１００（以下Ｓ１００という）にてラウンドロビンで振り分けられるデータパケットに，診断エコーパケットを挿入する。続くＳ１０１で各伝送パスに対してＳ１００で生成したデータを送出する。次に，Ｓ１０２で端末からのエコーパケットに対する応答を受信待機する。端末からのエコーパケットに対する応答を受信すると，Ｓ１０３に遷移し上り及び下り信号の転送パスを決定して，Ｓ１０４にて転送パスをコンピュータ１０２ｆに登録して転送パス決定処理を終了する。一方，端末からのエコーパケットに対する応答を受信できない場合はＳ１０５に遷移して，起動後所定時間経過したかチェックし所定時間経過しても端末からのエコーパケットに対する応答を受信できない場合はＳ１０６に遷移して，当該パスを上り及び下り信号の転送パスから除外するようにコンピュータ１０２ｆの登録を更新して転送パス決定処理を終了する。
First, processing on the center side (in other words, a program executed by the microcomputer 102f) will be described. When the transfer path determination process is activated, a diagnostic echo packet is inserted into the data packet distributed in round robin at step 100 (hereinafter referred to as S100). In subsequent S101, the data generated in S100 is sent to each transmission path. In step S102, a response to the echo packet from the terminal is received and waited. When a response to the echo packet from the terminal is received, the process proceeds to S103, the transfer path for the uplink and downlink signals is determined, the transfer path is registered in the computer 102f at S104, and the transfer path determination process is terminated. On the other hand, if a response to the echo packet from the terminal cannot be received, the process proceeds to S105. If a predetermined time has elapsed after startup, the process proceeds to S106 if a response to the echo packet from the terminal cannot be received after the predetermined time has elapsed. Then, the registration of the computer 102f is updated so that the path is excluded from the uplink and downlink signal transfer paths, and the transfer path determination process is terminated.

次に，端末側の処理について説明する。Ｓ２００でセンターから送出された診断エコーパケットを受信するまで待機する。エコーパケットを受信するとＳ２０１に遷移し当該上りパスが有効か判断し有効であれば，Ｓ２０２で受信したエコーパケットに対して同一のパスで応答をセンターに返すと共に，Ｓ２０３で上りおよび，下り信号の転送パスを決定し，決定した転送パスをコンピュータ２００ｆに登録して転送パス決定処理を終了する。一方，Ｓ２０１で当該上りパスが有効でないと判断した場合は当該パスを上り及び下り信号の転送パスから除外するようにコンピュータ２００ｆの登録を更新して転送パス決定処理を終了する。
Next, processing on the terminal side will be described. It waits until it receives the diagnostic echo packet sent from the center in S200. When an echo packet is received, the process proceeds to S201, where it is determined whether the uplink path is valid. If it is valid, a response is returned to the center along the same path with respect to the echo packet received in S202. The transfer path is determined, the determined transfer path is registered in the computer 200f, and the transfer path determination process is terminated. On the other hand, if it is determined in S201 that the uplink path is not valid, the registration of the computer 200f is updated so that the path is excluded from the uplink and downlink signal transfer paths, and the transfer path determination process ends.

ここで，Ｓ１００，Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０５，Ｓ１０６が上記第１の状態検知手段に相当し，Ｓ１０３，Ｓ１０４が第１の選択手段に相当する。また，Ｓ２００，Ｓ２０１，Ｓ２０５が第２の状態検知手段に相当し，Ｓ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４が上記第２の選択手段に相当する。
Here, S100, S101, S102, S105, and S106 correspond to the first state detection means, and S103 and S104 correspond to the first selection means. In addition, S200, S201, and S205 correspond to the second state detection unit, and S202, S203, and S204 correspond to the second selection unit.

単独のケーブルモデム終端装置１０４と単独のケーブルモデム３０による伝送経路においても上記第１の状態検知手段と同様の検知手段によりこの伝送経路の故障を判別する。ただし，伝送経路はひとつなので，転送パスの決定Ｓ１０３および下り転送パスの除外Ｓ１０６は選択できない。
もし，Ｓ１０４のデータにより単独のケーブルモデム終端装置１０４が故障と判別された場合は，分割装置１０２の端子１０２ｘから出力されるマイクロコンピュータ１０２fの信号により，切換手段３００が操作され，故障のケーブルモデム終端装置１０４を回路から切り離し，さらに，複数組み合わせて使用していたケーブルモデム終端装置１０３のうち１台を分割装置１０２から切り離して故障した単独のケーブルモデム終端装置１０４の代わりに接続する。
このとき，分割装置１０２の端子１０２ｙと１０２ｚから出力されるマイクロコンピュータ１０２fの信号により，それぞれのケーブルモデム終端装置の周波数および変調方式などは所定の数値，方式に切り換えられる。
さらに，単独のケーブルモデム終端装置１０４の故障を知らせるための表示装置等を設けても良い。
なお，単独のケーブルモデム終端装置１０４の故障の判別は，ケーブルモデム終端装置のＲＦ信号の有無，またはＲＦ信号の強さを検出するような方法でも良い。
このような切換が行われた場合，複数のケーブルモデム終端装置と複数のケーブルモデムとで行われていた通信速度は遅くなるが，単独のケーブルモデム終端装置と単独のケーブルモデムによる通信は，中断時間を最小限にすることができる。
尚，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して実施することも可能である。たとえば，実施例１および実施例２では分割数を３として説明したが２以下でも良いし，４以上であっても良い。また，実施例１および実施例２では応答信号（すなわち下り信号）のみデータを分割して高速化を図ったが，上り信号も同時に高速化しても良いし，上り信号のみ高速化しても同様の効果を得ることができる。
また，単独のケーブルモデム終端装置１０４は１台でも良いし複数合っても良い。
Also in the transmission path by the single cable modem terminator 104 and the single cable modem 30, the failure of this transmission path is determined by the same detection means as the first state detection means. However, since there is only one transmission path, transfer path determination S103 and downlink transfer path exclusion S106 cannot be selected.
If the single cable modem terminator 104 is determined to be faulty based on the data of S104, the switching means 300 is operated by the signal of the microcomputer 102f output from the terminal 102x of the dividing device 102, and the faulty cable modem is detected. The terminal device 104 is disconnected from the circuit, and one of the cable modem terminal devices 103 used in combination is disconnected from the dividing device 102 and connected in place of the failed single cable modem terminal device 104.
At this time, the frequency and modulation method of each cable modem terminator is switched to a predetermined numerical value and method by the signal of the microcomputer 102f output from the terminals 102y and 102z of the dividing device 102.
Further, a display device or the like for notifying the failure of the single cable modem termination device 104 may be provided.
Note that the failure of the single cable modem termination device 104 may be determined by detecting the presence or absence of the RF signal of the cable modem termination device or the strength of the RF signal.
When such switching is performed, the communication speed between the multiple cable modem terminators and the multiple cable modems slows down, but communication between the single cable modem terminator and the single cable modem is interrupted. Time can be minimized.
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first and second embodiments, the number of divisions has been described as 3. However, it may be 2 or less, or 4 or more. In the first and second embodiments, only the response signal (that is, the downstream signal) is divided to increase the speed. However, the upstream signal may be increased at the same time, or the upstream signal alone may be increased in speed. An effect can be obtained.
Further, one or more cable modem termination devices 104 may be combined.

本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態の１例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an example of an embodiment of a communication network system according to the present invention. 分割・結合装置の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of a division | segmentation / coupling | bonding apparatus. 転送パス決定処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing a transfer path determination process.

Explanation of symbols

１…センター装置，２…ＶＨＦ用アンテナ，３…ＵＨＦ用アンテナ，４…ＳＨＦ用アンテナ，５…光ケーブル，６…ノード型光送受信機，７…幹線分配増幅器，８…幹線分岐増幅器，９…分岐器，１０…同軸ケーブル，１１…端末装置，１２…端末端子，２０…ケーブルモデム装置，３０…ケーブルモデム，３１…端末装置，１００…ルータ，１０１…Ｌ２スイッチ，１０２…分割装置，１０３…ケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ），１０４…ケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ），１０５…分配・混合器，１０６…分配・混合器，１０７…ヘッドエンド装置（混合器），２００…結合装置，２０１…ケーブルモデム，２０２…分配・混合器，切換手段…３００。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Center apparatus, 2 ... VHF antenna, 3 ... UHF antenna, 4 ... SHF antenna, 5 ... Optical cable, 6 ... Node type optical transceiver, 7 ... Trunk distribution amplifier, 8 ... Trunk branch amplifier, 9 ... Branch 10 ... Coaxial cable, 11 ... Terminal device, 12 ... Terminal terminal, 20 ... Cable modem device, 30 ... Cable modem, 31 ... Terminal device, 100 ... Router, 101 ... L2 switch, 102 ... Splitting device, 103 ... Cable Modem terminator (CMTS), 104 ... Cable modem terminator (CMTS), 105 ... Distributor / mixer, 106 ... Distributor / mixer, 107 ... Head end device (mixer), 200 ... Coupler, 201 ... Cable modem 202 ... Distributor / mixer, switching means ... 300.

Claims

In a bidirectional CATV system connected to a WAN (wide area network),
Between the center device and the terminal device,
A plurality of cable modem terminators (CMTS) for transmitting data acquired from the WAN via the CATV line;
Multiple cable modems,
And at least a pair of dividing / combining means,
A route for dividing at least one of a request signal output from a terminal device or a response signal corresponding to the request signal into a plurality of different frequency bands, and
In a transmission system equipped with a single cable modem terminator and a single cable modem transmission path,
A communication network system, wherein when a single cable modem termination device fails, one cable modem termination device is switched from the plurality of cable modem termination devices in place of the failed single cable modem termination device.

A cable modem terminator used in the communication network system according to claim 1,
A cable modem terminator characterized in that when a single cable modem terminator fails, one cable modem terminator is switched from the plurality of cable modem terminators instead of the faulty single cable modem terminator.