JP2000115227A

JP2000115227A - 同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式

Info

Publication number: JP2000115227A
Application number: JP10282281A
Authority: JP
Inventors: Masashi Iwai; 雅司岩井
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2000-04-21
Anticipated expiration: 2018-10-05
Also published as: JP3583300B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波的に分岐されたＣＡＴＶ同軸ケーブルを
用いてイーサネット仕様のＬＡＮを形成すること。【解決手段】高周波的に分岐される分岐器２０を用いて
同軸ケーブルをツリー状に接続し、端末装置３０がツリ
ー状に接続されたＬＡＮを構築する。さらにこのＬＡＮ
に、各端末装置３０からのデータ信号の衝突を避けるた
め、高周波的にその衝突を検知する管理装置７０を設け
る。これによりＣＳＭＡ／ＣＤ方式のＬＡＮが形成でき
る。さらにこの管理装置７０をＣＡＴＶ同軸ケーブル６
０に接続する。ＬＡＮに使用する周波数帯域とＣＡＴＶ
のそれとを分離することにより、ＣＡＴＶ網を使用いて
ＬＡＮが形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は端末装置間で双方向
にデ−タ通信を行うネットワークシステムに関し、特
に、高周波的に分岐された同軸ケーブルを用いて、広範
囲にデータ伝送を可能とするローカルエリアネットワー
クの伝送方式に関する。本発明は、市中から各家庭ある
いは各事業所に配備されたＣＡＴＶあるいはＴＶの同軸
ケーブルを用いて、各端末間で高速通信を可能とするロ
ーカルエリアネットワークシステムに適用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、所定のエリア内で複数の端末
器を伝送線に接続し、データをシリアルに送受信するシ
ステムがある。それは、ローカルエリアネットワーク
（以下、ＬＡＮという）と呼ばれ、データの衝突を監視
するトランシーバ、データの分配器であるハブ、データ
を送受信する各端末器から構成され、トランシーバ間は
同軸ケーブルで、トランシーバとハブ、ハブと各端末器
はツイストペア線によって接続されている。その代表と
してＩＥＥＥ８０２に準拠したイーサネットがよく知ら
れている。

【０００３】その伝送方式は、０、１のデジタルデータ
を伝送線に送出するベースバンド方式であり、伝送媒体
によって１０ＢＡＳＥ５，１０ＢＡＳＥ２，１０ＢＡＳ
Ｅ−Ｔ等に分けられる。その伝送速度は１０Ｍbps であ
る。また、この場合のアクセス制御方式は、ＣＳＭＡ／
ＣＤ（Ｃarrier Ｓense Ｍultiple Ａcess with
Ｃollision Ｄetection：搬送波検知多重アクセス／衝
突検出）と同様な方式である。即ち、同軸ケーブル上の
データの有無によりデータの衝突の有無を確認の後、衝
突しない場合にのみ送信先のアドレスと送信元のアドレ
スを付けてデータを送信する方式である。

【０００４】具体的には、例えば図１０に示すネットワ
ークシステムがある。幹線である同軸ケーブル３００に
は複数のトランシーバ２００、２２０が取り付けられ、
その下位には、ツイストペア線を介してハブ１００、ハ
ブ１２０が接続されている。トランシバー２００、２２
０は、データの中継を行うと共に同軸ケーブル３００上
のデータの衝突を監視する。その監視方法は、データの
送出に先立ち直流電流２０１を同軸ケーブル３００の終
端抵抗に送出し、それによる電圧降下値に応じて衝突を
判断する方法である。コンパレータ２０２で検出される
電圧降下値が所定の２倍になれば、衝突と判断する。
さらにこのハブ１２０の下位には複数の分岐線を介して
端末器であるコンピュ−タ装置１０１、１２１が接続さ
れている。この分岐線は２対のツイストペア線である。
また場合によっては、コンピュ−タ装置に代えてハブ１
１０を取り付けて、その下位にさらにコンピュータ装置
が追加される。

【０００５】例えば、コンピュ−タ装置１０１からコン
ピュ−タ装置１２１にデータを送信する場合、先ずコン
ピュ−タ装置１０１はデータに送信先のアドレスと送信
元のアドレスを付けてハブにアクセスする。ハブ１００
はそれをトランシバー２００に伝え、トランシバー２０
０はそれに応じて終端抵抗に直流電流を流して、データ
の衝突を監視する。衝突がなければ、その直流電流とハ
ブ１００からの送信データを重畳させて同軸ケーブル上
に送出する。送出されたデータはトランシバー２２０と
ハブ１２０あるいはハブ１１０を介して全てのコンピュ
−タ装置に送信される。コンピュ−タ装置１２１は、ア
ドレスが合致するためそのデータを受信する。このよう
にして、全てのコンピュ−タ装置間でデータの送受信が
行われる。

【０００６】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、従来のハ
ブとツイストペア線を用いたＬＡＮでは、上述のように
伝送方式に、０、１のデジタルデータが直接送出される
ベースバンド方式がとられる。そして、その規格である
１０ＢＡＳＥ５では、その幹線長は高々５００ｍであ
り、場合によっては必要なエリアを全てカバーできるも
のではない。また、ハブに接続されるツイストペア線の
長さも高々１００ｍ止まりである。さらに、このハブに
接続される端末数にも制約がある。従って、必ずしも広
範囲に自由度の高いＬＡＮが構築されるものではなかっ
た。

【０００７】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、その目的は、従来システムの端末
数およびその配置の自由度に関する問題は、上記ツイス
トペア線を使用した伝送方式にあることに着目し、分岐
線に従来のツイストぺア線に代えて同軸ケーブルを採用
し、新たな伝送方式を付加することによって、広範なエ
リアで自由度の高いローカルエリアネットワークシステ
ムを形成することである。また、他の目的は、同軸ケー
ブルによる樹枝路状ネットワークを実現可能とすること
で、多様の端末装置の配置にも対応できるようにするこ
とである。さらに、他の目的は、すでに市中あるいは各
事業所／各家庭に配備されているＣＡＴＶあるいはＴＶ
の同軸ケーブル線を利用し、ＴＶ機能を保持しつつ各事
業所／各家庭の端末間でデータの授受ができるＬＡＮに
適用し、その使用コストを下げることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記の課題
を解決するために、請求項１に記載の同軸ケーブルを用
いたデータ伝送方式では、高周波的に分岐された同軸ケ
ーブルとその同軸ケーブルに接続された複数の端末装置
によってネットワークが構成される。そして、イーサネ
ット仕様のデータにより変調された高周波搬送波が、周
波数が多重化されて、そのネットワークに送出される。
ネットワークに接続された複数の端末装置は、その多重
化された周波数を用いてデータ通信を行なう。同軸ケー
ブルはツイストペア線より長距離の伝送を可能とする。
よって広範囲なネットワークが実現できる。また、同軸
ケーブルは、シールド構造となっており、外部の電磁波
からの影響を受けにくい。さらに、このネットワーク
は、例えばトランス結合で高周波的に分岐され構築され
ている。よって、分岐点での反射がない。これにより、
高品質なデータ伝送が保証され、確実なデータ通信が可
能となる。

【０００９】請求項２に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式は、ネットワークを形成する同軸ケーブル
に分配器あるいは分岐器が接続され、端末装置が階層的
に構築されている。データ伝送に関して、同軸ケーブル
で分岐可能にしているので、樹枝路状ネットワークの構
築が容易にできる。この分配器あるいは分岐器は必要に
応じて任意に取り付け端末を増やすことができる。例え
ば、信号ロスをー３０ｄｂまで許す場合、その数は１０
００端末も可能である。従って、自由度の高いローカル
エリアネットワークを実現する伝送方式となる。

【００１０】請求項３に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式は、請求項１または請求項２に記載の同軸
ケーブルを用いたデータ伝送方式であって、そのネット
ワークに各端末装置から出力されるデータの衝突を管理
する少なくとも１つの管理装置を備えている。これによ
り、各端末からのデータ信号の衝突が回避される。従っ
て、確実なデータ伝送方式となる。

【００１１】請求項４に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式は、請求項３に記載の同軸ケーブルを用い
たデータ伝送方式であって、その管理装置は分配器を有
し、他の管理装置がその分配器に接続されることにより
複数の管理装置がツリー構造に構築されている。管理装
置は、その管理装置に直接接続された各端末装置間の衝
突を検知する。従って、最も短経路すなわち最短時間で
データの衝突を検出できる。よって、衝突検出を最も効
率よく検出する伝送方式となる。

【００１２】請求項５に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式は、請求項３または請求項４に記載の同軸
ケーブルを用いたデータ伝送方式に適用され、端末装置
は管理装置に直接接続されている。従って、分配器ある
いは分岐器を省略できる。よって、省電力、低コストな
伝送方式となる。

【００１３】請求項６に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式は、請求項１乃至請求項５の何れか１つの
同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式に適用され、搬送
波の振幅、周波数、位相の何れか１つが変調されて通信
が行われる。搬送波の周波数を任意に選べることから、
複数チャネルを介してのデータ通信が可能となる。従っ
て、伝送効率の良い方式となる。また、振幅変調された
信号は、例えば整流回路とローパスフィルタ回路で簡単
に復調することができる。よって低コストな伝送方式と
なる。また、周波数変調あるいは位相変調された信号
は、外乱ノイズによる影響を受けにくい。よって、精度
の高い高品質な伝送方式が可能となる。

【００１４】請求項７に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式は、請求項１乃至請求項６の何れか１つの
同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式に適用され、その
データ通信は、所定のチャネルの空き時間を利用して行
われる。これにより、所定のチャネルを無駄なく有効に
使用することができる。よって、コスト効率のよい伝送
方式となる。

【００１５】請求項８に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式は、請求項１乃至請求項７の何れか１つの
同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式に適用され、その
データ通信は、同一チャネルで双方向通信が行なわれて
いる。同一チャネルで双方向通信をする伝送方式は、他
のチャネルを使用しないため、チャネル使用効率がよ
い。従って、広範囲でさらにコスト効率のよい安価な通
信を可能とする伝送方式となる。

【００１６】請求項９に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式は、請求項３乃至請求項８に記載の何れか
１つの同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式であって、
そのネットワーク内に、一方向の通信と他方向の通信と
を別チャネルに周波数変換する管理装置を備えている。
これにより送信チャネルと受信チャネルを分離すること
ができ、同時に送受信が可能な全二重の伝送方式とな
る。

【００１７】請求項１０に記載の同軸ケーブルを用いた
データ伝送方式は、請求項１乃至請求項９の何れか１つ
の同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式に適用され、そ
のネットワークには、テレビジョン信号とデータ信号が
多重化されている。これにより、データ信号のみならず
テレビジョン信号も受信できる。よって、利便性の高い
伝送方式となる。

【００１８】請求項１１に記載の同軸ケーブルを用いた
データ伝送方式は、請求項１０に記載の同軸ケーブルを
用いたデータ伝送方式であって、そのテレビジョン信号
は管理装置に入力され、その管理装置を介して端末装置
またはＴＶ装置に分配されている。これにより、管理装
置に接続された端末装置によってＬＡＮが形成されると
ともに、管理装置に接続されたＴＶ装置によってＴＶ信
号が受信できる。さらに、管理装置をツリー構造に接続
することにより、さらに端末装置あるいはＴＶ装置の数
を増やすことができる。よって、さらに利便性の高い伝
送方式となる。

【００１９】請求項１２に記載の同軸ケーブルを用いた
データ伝送方式は、請求項１０あるいは請求項１１に記
載の同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式に適用され、
そのテレビジョン信号はＣＡＴＶ伝送路あるいはＴＶ伝
送路を介して供給されている。これにより、すでに配備
されたＣＡＴＶ伝送路あるいはＴＶ伝送路を利用して、
安価なＬＡＮを形成することができる。また、ＣＡＴＶ
受信あるいはＴＶ受信にはなんら影響を与えることはな
い。従って、広範囲なデータ通信を可能とするとともに
安価で利便性の高い伝送方式となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、本発明は下記実施例
に限定されるものではない。（第１実施例）図１は本発明の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式の概略構成図である。本発明の同軸ケーブ
ルを用いたデータ伝送方式は、管理装置１０、分岐器２
０、端末装置３０、入出力装置であるコンピュータ装置
４０から構成され、端末装置３０とコンピュータ装置４
０間以外は全て同軸ケーブルによってツリー構造に接続
されている。尚、端末装置３０とコンピュータ装置４０
はツイストペア線によって接続されている。また、分岐
器２０はトランス結合された方向性結合器であり、交流
信号は上流から下流へ分岐され、直流電流は伝達されな
い。逆に各端末装置３０からの交流信号は、その上流側
にのみ出力される。

【００２１】また、管理装置１０は、端末装置３０から
の同時送信衝突を管理するため、内部に衝突検出部１５
を備えている。そして、後述する衝突認識時には衝突信
号Ｆｃをネットワークを介して全ての端末装置３０に送
出する。また、端末装置３０はデータの送信時には伝送
路の使用状況を例えば、他キャリアあるいは他データの
有無によって判断する。他キャリアあるいは他データが
あれば送信は行わない。

【００２２】他キャリアあるいは他データ信号が存在し
ない場合は、データ信号を送出するのであるが、他端末
装置３０からほぼ同時に送信する場合がある。そのた
め、端末装置３０はそれぞれ内部に衝突判定交流信号発
生部３５を備えている。データ信号の送出に先立ち、同
時送信衝突を管理装置１０に認識させるため、衝突判定
交流信号発生器３５から衝突判定交流信号Ｆｓを送出す
る。各端末装置３０は、衝突判定交流信号Ｆｓを送出
後、所定の時間、衝突信号Ｆｃが検出されなければ伝送
路が空き状態であると判断しデータを送信する。逆に、
衝突信号Ｆｃが管理装置１０から送信されれば伝送路は
使用中であると判断し、データ送信を行わない。このよ
うに、データ送信時には２段階で送信衝突を検知し、デ
ータ送信を行っているので、確実にデータの送信衝突が
回避される。以下、端末装置３０および管理装置１０の
構造を示し、本発明の伝送方式を詳細に説明する。

【００２３】図２に端末装置３０の構成を示す。端末装
置３０は、イーサネットインターフェース３１、イーサ
ネット仕様のデータ信号で搬送波を変調する変調部３
２、変調された信号からデータを取り出す復調部３３、
管理装置１０から送信衝突の可能性を受け取る衝突信号
検出部３４、管理装置１０にその送信衝突を検出させる
ため、高周波信号を送出する衝突判定交流信号発生部３
５およびそれらの高周波信号を入出力させる入出力バッ
ファ装置３６、管理装置１０から送出されるパイロット
信号を抽出するためのパイロット信号ＢＰＦ（バンドパ
スフィルタ）３８およびそのパイロット信号と基準信号
に基づいて入出力バッファ装置３６をフィードバック制
御する差動増幅器３７から構成される。

【００２４】この入出力バッファ装置３６は、例えば電
圧制御型減衰器からなり、伝送による減衰量が一定にな
るよう補正する役割をする。その補正量は、管理装置１
０からパイロット信号Ｆｐを各端末装置３０に送り、そ
のレベルを測定すれば、各伝送路の減衰量、即ち各補正
量が求まる。具体的には、管理装置１０から送出され、
パイロット信号ＢＰＦ３８を通過したパイロット信号Ｆ
ｐの信号レベルと各端末装置３０の有する基準信号のレ
ベルを差動増幅器３７によって比較し、その差が常に零
になるように入出力バッファ装置３６の減衰量を制御す
る。即ち、（伝送路による減衰量）＋（入出力バッファ
装置３６による減衰量）が常に一定となるように制御す
る。これにより、逆に各端末装置３０から送出されるデ
ータ信号Ｆｕおよび衝突判定交流信号Ｆｓの信号レベル
は上流の管理装置１０上では常に一定に保たれる。これ
により、精度のよいデータ通信および衝突検出が保証さ
れる。尚、基準信号は上述の衝突判定交流信号発生部３
５から発せられる衝突判定交流信号の電圧レベルＶｓに
比例した信号であり、基準信号レベルはＡを比例定数と
してＶｒ＝Ａ×Ｖｓで表せられる。このようにして、精
度の高い伝送および衝突判定を可能とするのも本発明の
同軸ケーブルを用いた伝送方式の特徴の１つである。

【００２５】また、データ通信に使用される変調には、
振幅変調，周波数変調，位相変調の何れか１つが使用さ
れるが、本実施例では振幅変調が使用される。また、そ
の伝送方式は、ブロードバンド方式と呼ばれ、例えば上
りデータには５Ｍ〜１１２ＭHZ帯が下りデータには１５
０ＭHZ〜４５０ＭHZ帯が割り当てられており、双方向通
信となっている。

【００２６】コンピュータ装置４０から入力されたデー
タ信号は所定の通信形式（１０ＢＡＳＥ−Ｔ）でツイス
トペア線に送出される。ツイストペア線に送出されたデ
ジタル信号はイーサネットインターフェース３１を介
し、変調部３２に送信される。変調部３２では、例えば
上り搬送波Ｆｕ（６０ＭHZ）がこのデジタル信号に基づ
いて、振幅変調され、入出力バッファ装置３６を介して
同軸ケーブルに送出される。

【００２７】また、上述のように、それに先立ち管理装
置１０にデータ送信を知らせるため、所定の衝突判定交
流信号Ｆｓを衝突判定交流信号発生部３５から送信す
る。管理装置１０は、この衝突判定交流信号Ｆｓの重な
りから衝突の有無を検知する。この時、衝突判定交流信
号Ｆｓの信号レベルは上述のように正確に制御されてい
るので、所定のレベル、例えば１波の１．５倍のレベル
を閾値とし、その閾値を越える重畳波信号を検知した場
合、衝突と判定され、各端末装置３０に衝突信号Ｆｃが
送出される。この衝突信号Ｆｃは各端末装置３０の衝突
信号検出部３４で検出される。各端末装置３０は、この
信号が検出されるとデータ信号を送出しない。従って、
上りデータの衝突が回避される。このように各端末装置
３０からの送信は、そのチャネルの空き時間を利用して
行われる。

【００２８】一方、管理装置１０から周波数Ｆｄの搬送
波によって送信されたデータ信号は、周波数が異なるた
め、衝突することがなく常時復調部３３によってデータ
信号が復調され、ツイストぺア線を介してコンピュータ
装置４０に送信される。このように、搬送波の周波数が
多重化されているので、同時に効率よく送受信が可能で
ある。以上が、本発明による同軸ケーブルを用いた伝送
方式に適用される端末装置の動作である。

【００２９】次に、管理装置１０の構成を図３に示す。
管理装置１０は、イーサネット・インターフェース１
１、イーサネット仕様で下り搬送波Ｆｄを変調する変調
部１２、上り変調波信号Ｆｕからデータを取り出す復調
部１３、各端末装置３０から所定の衝突判定交流信号Ｆ
ｓを抽出するＢＰＦ１４、抽出された衝突判定交流信号
Ｆｓから衝突を判定する衝突検出部１５、衝突を知らせ
るために所定の衝突信号を発生する衝突信号発生部１
６、高周波信号の入出力を分配するための高周波信号分
配器１７、端末装置３０にパイロット信号Ｆｐを送出す
るためのパイロット信号発生器１５ａおよび直接複数の
コンピュータ装置４０を接続させるための分配器である
ハブ１８から構成されている。

【００３０】高周波信号分配器１７には、各端末装置３
０からデータ信号Ｆｕに先だって衝突判定交流信号Ｆｓ
が入力される。ＢＰＦ１４によって衝突判定交流信号Ｆ
ｓが抽出され、衝突検出部１５に送出される。例えばそ
の周波数は２６ＭHZである。複数の端末装置３０から同
時に送信された場合は、衝突検出部１５でその重複が検
出される必要がある。そのため、各端末装置３０は衝突
判定のための所定の高周波信号を送出する時に、位相あ
るいは周波数を推移させる。これにより、他の端末装置
３０が既にこの高周波信号を送出している場合には、２
つの端末装置からの信号波形のピークとピークが重なる
タイミングがある。そのピーク値をホールドし、所定の
閾値、例えば１波の時の１．５倍の信号レベルを閾値と
し、それと比較すれば衝突有無を判定することができ
る。特に、上述のように衝突判定交流信号Ｆｓの信号レ
ベルは正確に制御されているので、正確にその衝突が判
定される。

【００３１】送信衝突がない場合、高周波信号分配器１
７に入力されたデータ信号は、復調部１３でデジタルデ
ータ信号に復調され、イーサネット・インターフェース
１１に取り込まれる。取り込まれたデジタルデータ信号
は、再び変調部１２によって周波数Ｆｄの変調信号に変
換され、他の高周波信号分配器１７を介して各端末装置
３０に送出される。この時、周波数Ｆｕと周波数Ｆｄの
変調波が混在するが、周波数スペクトルが分離されて設
計されているため、衝突することなく通信される。ま
た、一部は復調器１３、イーサネット・インターフェー
ス１１を介して例えば１０ＢＡＳＥ−Ｔ方式に信号変換
され、ハブ１８を介して他のコンピュータ装置４０に直
接送出される。

【００３２】一方、送信衝突が判定されると、衝突検出
部１５は、衝突信号発生部１６にトリガをかけ、例えば
３０ＭHZの衝突信号Ｆｃを発生させる。この衝突は、高
周波信号分配器１７およびイーサネット・インターフェ
ース１１を介して全ての端末装置３０に送出される。衝
突判定交流信号Ｆｓを送出した端末装置３０が、所定時
間内にこの衝突信号を検出した場合には、送信権が付与
されなかったことになり、データは送信せず、一定時間
の待機の後、同様な手順により伝送路のアクセスを行
う。既に、データを送信している端末は、データ自体の
衝突が起こっている訳ではないために、データの送信は
継続して実行することが可能である。

【００３３】また、図３に示すように衝突検出装置１０
に接続されたハブ１８からツイストペア線を介して直接
データ入力され、送信される場合もある。この時は、イ
ーサネット・インターフェース１１のＲＳ端子がアクテ
ィブになる。衝突検出装置１０からの直接データ送信と
各端末装置からのデータ送信との送信衝突は、このアク
ティブ信号を用いることにより判定される。

【００３４】例えば、何れかの端末装置３０から衝突判
定信号Ｆｓが入力されると、衝突検出部１５には、図示
はしないが、’Ｈ’になる論理回路が備えられている。
この論理回路の出力と先のＲＳ端子のアクティブ信号と
の論理積をＡＮＤ回路によってとれば、両者の送信衝突
が判定される。即ち、ＡＮＤ回路の出力が’Ｈ’になれ
ば衝突と判定される。

【００３５】このように、管理装置１０と端末装置３０
は高周波的に分岐された同軸ケーブルを用いて、連携し
て送信衝突を検出している。よって、高周波的に分岐さ
れたツリー構造のシステムであっても、上述の様な伝送
方式をとれば送信データを衝突させることはない。従っ
て、従来より極めて広範囲に確実なデータ通信を可能と
する優れた伝送方式となる。また、上りデータと下りデ
ータに異なる周波数の搬送波Ｆｕ，Ｆｄを用いているの
で、送受信が同時に可能である。従って、効率のよい伝
送方式となる。又、伝送路をトリー状に形成できること
から、伝送路の増設及び延長が極めて簡単となり、端末
装置の多様な配置に対しても簡単に対応することができ
る。

【００３６】（第２実施例）図４に本発明の同軸ケーブ
ルを用いた伝送方式の第２実施例を示す。図は、構成図
である。本実施例は、管理装置５０の下位に新たに管理
装置５０を順次付加している。これにより管理装置５０
をツリー状に構築し、結果的にコンピュータ装置４０の
接続数を増加させている。すなわちツイストペア線を用
いた分配であるハブに相当する装置を同軸ケーブルで実
現したものである。尚、第１実施例と同じ機能を有する
装置には、同じ番号が付されている。

【００３７】図５に管理装置５０の構成図を示す。管理
装置５０は、第１実施例の管理装置１０を利用して形成
される。管理装置５０は、その上流側においてデータ信
号である変調信号（ＲＦ信号）を入出力させるのが特徴
である。そのため管理装置１０のハブ１８に図５に示す
Ａ１ブロック回路５１と高周波分配器５６を付加するこ
とにより、それを達成している。このＡ１ブロック回路
５１は、第１実施例で用いたＡ１ブロック回路３９（図
２）と同等であり、ベースバンドのイーサネット仕様の
データ信号を高周波信号に変調すると共に逆に高周波信
号を復調してイーサネット仕様のデータ信号に復調する
回路である。そして、管理装置５０はハブ１８をＡ１ブ
ロック回路と図３のＢ１ブロック回路１９とで挟んで接
続された構造となっている。これにより、管理装置５０
では高周波のデータ信号が双方向に下流側には分散、上
流側には統合せられて伝送され、また衝突信号Ｆｃは下
流側に衝突判定交流信号Ｆｓは上流側に伝送される。よ
って、同軸ケーブルを用いたハブとなる。

【００３８】管理装置５０の動作を詳細に説明すれば、
次のようになる。高周波信号分配器５６から入力された
下り変調信号はＡ１ブロック回路５１で一旦１０ＢＡＳ
Ｅ−Ｔ形式の信号に変換された後、ハブ１８、イーサネ
ット・インターフェース１１、変調部１２を経て再び変
調信号として複数の高周波信号分配器１７から出力され
る。この時、搬送波周波数はＦｄである。このように下
り高周波信号はトリー状の同軸ケーブルを分岐して伝送
することが可能となる。また、逆に、何れかの高周波信
号分配器１７から入力された上り搬送波周波数Ｆｕのデ
ータ信号は、逆の経路を経て高周波信号分配器５６から
送出される。この時、上り信号は管理装置５０で一部
分岐され、変調周波数が変換されて、再び高周波信号分
配器１７から他の端末に送出されるのは、第１実施例と
同じである。さらに、上り変調信号はイーサネットイン
タフェース１１で一旦復調されて、ハブ１８を介して、
Ａ１ブロック回路５１に送出され、Ａ１ブロック回路５
１で再変調して上り変調信号として、上流側に伝送され
る。

【００３９】このように形成された管理装置５０はツリ
ー状に接続され、それぞれの下位には複数の端末装置３
０およびコンピュータ装置４０が接続される。各管理装
置５０はその管理装置が支配している端末装置３０間の
衝突を検知するので、最短時間でそれを制御することに
なる。従って、効率のよい衝突検出方法となる。また、
各管理装置５０は複数の端末装置３０およびコンピュ−
タ装置を備えることができる。よって、必要に応じてコ
ンピュータ装置４０の接続数を増やすことができる。ま
た第１実施例と同様に分岐器２０を挿入することによっ
て、コンピュ−タ装置の接続数を最適に調整することも
できる。従って、端末数の大小にかかわらずアクセス制
御の効率が高く、設計自由度の高いＬＡＮが構築できる
伝送方式となる。

【００４０】（第３実施例）図６に本発明の同軸ケーブ
ルを用いた伝送方式の第３実施例を示す。図は構成図で
ある。本実施例は、同軸ケーブルを用いて各家庭あるい
はオフィスに配備された既存のＣＡＴＶ網を利用し、ロ
ーカルエリアネットワークを実現するものである。尚、
ここではＣＡＴＶ網を使用するが、局方向に情報通信を
しないならばこれに代えて屋内に配備された通常のＴＶ
網を使用することもできる。ＣＡＴＶ伝送に使用される
周波数は２つの帯域に分離されている。１つは１０〜５
５ＭHZの局方向への上り帯域であり、１つは７０〜７７
０ＭHZの端末装置側への下り帯域である。上り帯域は主
にデータ情報通信に、下り帯域は映像信号等のテレビジ
ョン信号（以下、ＴＶ信号という）に使用されている。
尚、５５ＭHZ〜７０ＭHZは上り帯域と下り帯域を分離す
るためのガードバンドである。本実施例は、これらの帯
域とＴＶ信号を利用して実現せられる。

【００４１】本実施例は、ＣＡＴＶ同軸ケーブル６０か
らＴＶ信号を取り込む管理装置７０、ＴＶ信号を分岐す
る分岐器２０、端末装置３０、コンピュータ装置４０そ
してＴＶ装置８０から構成されるシステムに適用され
る。管理装置７０は、ＴＶ信号を中継するために、第２
実施例の管理装置５０にＴＶ信号を増幅し下位の端末に
送出する増幅器が付加されたことが特徴である。従っ
て、データ信号の変調方式および送受信方式並びに衝突
検出方式は管理装置５０と同等である。ＣＡＴＶ局から
送出されたＴＶ信号は、光ファイバによって光電変換器
６１まで送信され、その後はＣＡＴＶ同軸ケーブルで配
信される。管理装置７０はＴＶ信号を取り込み、分岐器
２０を介してＴＶ装置８０にＴＶ信号を配信する。これ
により第１実施例および第２実施例のＬＡＮ機能に加
え、ＴＶ受信することができる伝送方式となる。

【００４２】図７に管理装置７０の概略構成図を示す。
管理装置７０は、ＴＶ信号、高周波データ信号Ｆｕ，Ｆ
ｄ、衝突判定交流信号Ｆｓおよび衝突信号Ｆｃを入出力
させる高周波信号分配器７１，７４、多重化された高周
波信号からテレビジョン信号を抽出するＢＰＦ７２、Ｔ
Ｖ信号を増幅させる増幅器７３、第１実施例で用いた１
０ＢＡＳＥ−Ｔ方式のイーサネット使用のデータ信号を
所定の高周波信号に変調し同軸ケーブル上に送出するＡ
１ブロック回路７５、それに加えデータ信号の衝突を検
知する機能を備えたＢ１ブロック回路７６、そして１０
ＢＡＳＥ−Ｔ方式の分配器であるハブ７７から構成され
ている。尚、Ａ１ブロック回路７５と第１実施例のＡ
１ブロック回路３９（図２）およびＢ１ブロック回路７
６とＢ１ブロック回路１９（図３）はそれぞれ同等であ
る。

【００４３】ＣＡＴＶ局から送出されたＴＶ信号は、上
述のように光ファイバによって光電変換器６１まで送信
され、その後はＣＡＴＶ同軸ケーブルで配信される。管
理装置７０は高周波信号分配器７１によってこのＣＡＴ
Ｖ同軸ケーブルと接続されている。高周波信号分配器７
１に入力されたＴＶ信号はＢＰＦ７２によってＴＶ信号
のみ取り出され、増幅器７３、高周波信号分配器７４を
経て各ＴＶ装置８０に送信される。これにより通常の小
エリアにおけるＣＡＴＶ網が保たれる。

【００４４】一方、このＣＡＴＶ網は同軸ケーブルで構
成されるので、第１実施例および第２実施例で使用した
分岐器２０、端末装置３０、コンピュータ装置４０を接
続することができる。さらに、上記管理装置７０との通
信帯域をＣＡＴＶ信号のガードバンドや未使用帯域、例
えば６０ＭHZ帯、７７０ＭHZ帯に設定するとＣＡＴＶシ
ステムに何ら影響を与えることなく独立した小規模ＬＡ
Ｎが形成される。従って、新たにＬＡＮ用のケーブルを
配備する必要がない。よって、コストのかからない利便
性の高い小規模ＬＡＮが実現できる。

【００４５】さらに、図８に示すようにＣＡＴＶ同軸ケ
ーブル６０上の光電変換器６１に同様の管理装置７０ｃ
を備えれば、この同軸ケーブル上にＬＡＮ１，ＬＡＮ２
を構築し、双方向通信することもできる。ＬＡＮ１のコ
ンピュータ装置４０ａから入力されたデータは、端末装
置３０にて例えば６０ＭHZの変調波によって搬送され、
分岐器２０、管理装置７０ａを経てＣＡＴＶ同軸ケーブ
ル上に送出される。管理装置７０ｃは管理装置７０ａか
ら送出された衝突判定交流信号Ｆｓから衝突の有無を検
出し、その結果を同軸ケーブル６０上に送出する。送信
衝突が検出されない場合は、管理装置７０ａからデータ
が送信され、ＣＡＴＶシステムに何ら影響を与えること
なく隣接したＬＡＮ２中を伝播し、例えばコンピュータ
装置４０ｂに受信される。このような中規模ＬＡＮが実
現できる。

【００４６】また、この時の伝送方式は、上述のように
上り帯域にガードバンドを下り帯域に７７０ＭHZ以上を
使用するブロードバンド方式でもよいし、１チャンネル
を時分割で使用するキャリアバンド方式でもよい。ま
た、この実施例で使用する周波数帯域は未使用帯域のみ
ならずＣＡＴＶシステムに支障がない帯域であれば、上
り信号、下り信号に任意の周波数帯を当てることもでき
る。さらに、ＴＶ信号の空きチャネルなども使用するこ
とができる。尚、上記実施例ではＴＶ信号としてＣＡＴ
ＶのＴＶ信号を管理装置７０に入力したが、放送波、マ
イクロ波、光空間伝送など他の媒体からのＴＶ信号を入
力してもよい。また、特に管理装置７０に入力せず、分
岐器２０を介して直接同軸ケーブル網に入力してもよ
い。

【００４７】（変形例）以上、本発明を表わす１実施例
を示したが、他にさまざまな変形例が考えられる。第１
実施例では、データの送受信を同時に行うため、上りデ
ータ、下りデータに異なる周波数の搬送波を用いたが、
これを同一の周波数の搬送波（チャネル）としてもよ
い。この場合には、上流側の管理装置１０等で折り返し
て下り信号とする方式と、伝送路の分岐器、分配器を双
方向性とすることで、上りの高周波データ信号をこれら
の分岐器、分配器で上り方向及び下り方向に伝送させる
ことも可能である。この後者の場合には、伝送路が短く
なるので、伝送速度が向上すると共に、管理装置１０内
の変調部１２が省略できるので、安価な管理装置とな
る。さらに、これは同一チャネルで空き時間を利用して
通信を行う方式である。よって、負担の少ない小規模の
ＬＡＮに適用できる。

【００４８】また、第１実施例ではデータ通信の変調方
式に振幅変調を用いたが、周波数変調あるいは位相変調
を用いてもよい。周波数変調方式あるいは位相変調方式
は、振幅変調に比べ外乱ノイズを受けにくい特徴があ
る。従って、さらに精度のよい高品質な伝送方式とな
る。なお、ツイストペア線に接続される装置はハブ、コ
ンピュータ装置に限らず、ブリッジ、ルータ等であって
も良い。

【００４９】また、第１実施例では、衝突判定交流信号
Ｆｓは各端末装置３０ごとに僅かに周波数や位相を変化
させている。これは、各衝突判定交流信号発生部３５内
に例えば電圧制御型水晶発振子ＶＣＯを用いて三角波を
与え、発生する衝突判定交流信号Ｆｓの周波数あるいは
位相を推移させている。これに代え、安定度１０^ー5程
度の水晶発振子を用いることで、位相を自然的に推移さ
せることで、干渉ピークを短周期で発生させるようにし
ても良い。又、各端末装置３０毎に周波数を僅かにずら
せたものとしても良い。これによって、振幅が１つの衝
突判定交流信号の２倍になる位相が存在する。

【００５０】また、第２実施例ではハブ１８を２つのＢ
１ブロック回路１９、５１を挟んで構成し、同軸ケーブ
ルに対するハブを形成することでその衝突検出効率を上
げたが、図９に示すように、スイッチングハブ９１をＡ
１ブロック回路３９と複数のＢ１ブロック回路１９で挟
むように構成し、トリー状ＬＡＮを形成してもよい。同
じ階層に複数の端末装置３０を接続することができるの
で、ＬＡＮの応答を早くすることができる。

【００５１】その他様々な変形例が考えられるが、同軸
ケーブルが高周波的に分岐され、端末装置がツリー状、
スター状に構築されたたネットワークにおいて、衝突判
定に交流信号を用い、高周波搬送波をイーサネット仕様
のデータにより変調して周波数多重化して端末装置間で
データ通信を行うデータ伝送方式であればその類を問わ
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる同軸ケーブルを用
いたデータ伝送方式の構成図。

【図２】第１実施例に係わる端末装置のブロック回路
図。

【図３】第１実施例に係わる管理装置のブロック回路
図。

【図４】本発明の第２実施例に係わる同軸ケーブルを用
いたデータ伝送方式の構成図。

【図５】第２実施例に係わる管理装置のブロック回路
図。

【図６】本発明の第３実施例に係わる同軸ケーブルを用
いたデータ伝送方式の構成図。

【図７】第３実施例に係わる管理装置のブロック回路
図。

【図８】本発明の第３実施例の変形例を示す同軸ケーブ
ルを用いたデータ伝送方式の構成図。

【図９】本発明の第２実施例の変形例を示す同軸ケーブ
ルを用いたデータ伝送方式の構成図。

【図１０】従来の同軸ケーブルを用いた伝送方式の構成
図。

【符号の説明】

１０管理装置１１イーサネット・インターフェース１２変調部１３復調部１４、７２バンドパスフィルタ１５衝突検出部１６衝突信号発生部１７高周波信号分配器１８，７７ハブ２０分岐器３０端末装置４０コンピュータ装置５０管理装置５６高周波信号分配器６０ＣＡＴＶ同軸ケーブル６１光電変換器７０管理装置７０ａ、７０ｂ管理装置７０ｃ管理装置７３増幅器７１，７４高周波信号分配器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波的に分岐される同軸ケーブルを用い
たネットワークであって、高周波搬送波をイーサネット
仕様のデータにより変調して、前記ネットワークに周波
数多重により送出し、前記ネットワークに接続された端
末装置間でデータ通信を行うことを特徴とする同軸ケー
ブルを用いたデータ伝送方式。
【請求項２】前記ネットワークは分配器あるいは分岐器
を用いて前記端末装置が階層的に構築されていることを
特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブルを用いたデー
タ伝送方式。
【請求項３】前記ネットワークは前記各端末装置から出
力されるデータの衝突を管理する少なくとも１つの管理
装置を有することを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式。
【請求項４】前記管理装置は分配器を有し、他の管理装
置が該分配器に接続されることにより複数の前記管理装
置がツリー構造に構築されることを特徴とする請求項３
に記載の同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式。
【請求項５】前記端末装置は、前記管理装置に直接接続
されること特徴とする請求項３または請求項４に記載の
同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式。
【請求項６】前記変調は振幅変調、周波数変調、位相変
調の何れか１つであることを特徴とする請求項１乃至請
求項５に記載の何れか一つの同軸ケーブルを用いたデー
タ伝送方式。
【請求項７】前記データ通信は、そのデータ通信をする
ためのチャネルにおける空き時間を利用した多重方式に
よって行われることを特徴とする請求項１乃至請求項６
に記載の何れか一つの同軸ケーブルを用いたデータ伝送
方式。
【請求項８】前記ネットワークにおける前記データ通信
は、同一チャネルで双方向通信を行うことを特徴とする
請求項１乃至請求項７に記載の何れか一つの同軸ケーブ
ルを用いたデータ伝送方式。
【請求項９】前記ネットワークにおいて、一方向の通信
と他の方向の通信とが別のチャネルとなるように前記管
理装置で周波数変換されることを特徴とする請求項３乃
至請求項８に記載の何れか１つの同軸ケーブルを用いた
データ伝送方式。
【請求項１０】前記ネットワークにはテレビジョン信号
とデータ信号が周波数多重化されていることを特徴とす
る請求項１乃至請求項９に記載の何れか一つの同軸ケー
ブルを用いたデータ伝送方式。
【請求項１１】前記テレビジョン信号は前記管理装置に
入力され、該管理装置に接続されている前記端末装置ま
たはＴＶ装置に分配されることを特徴とする請求項１０
に記載の同軸ケーブルを用いたデータ伝送方式。
【請求項１２】前記管理装置はＣＡＴＶ伝送路あるいは
ＴＶ伝送路に接続され、前記テレビジョン信号は該ＣＡ
ＴＶ伝送路あるいは該ＴＶ伝送路から入力されることを
特徴とする請求項１１に記載の同軸ケーブルを用いたデ
ータ伝送方式。