JP2001522196A - ネットワーク・プロトコルに基づいた家庭内娯楽ネットワーク - Google Patents
ネットワーク・プロトコルに基づいた家庭内娯楽ネットワークInfo
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Abstract
Description
コルに関する。さらに詳しくいえば、本発明は、ネットワーク・プロトコルに従
って情報を伝送するための通信チャネルとして、家庭内に存在する電話線を使用
するネットワークに関するものである。
では、パーソナルコンピュータ、ワークステーションおよびサーバのような汎用
コンピュータが、電話システムを介してデータを相互交換することを可能にする
ような規格が存在する。しかしながら、こうしたインターネット・プロトコルは
コンピュータに限られており、消費者の住宅内でのネットワーク運用を容易には
しない。
可能である。このような消費者電子装置は、例えば、テレビ、VCR、DVDプ
レーヤ、オーディオシステム(例えば、受信機、増幅器、CDプレーヤ、テープ
プレーヤ、およびスピーカ)、電話機、ビデオムービーカメラ(camcoders )、
および、ディジタル衛星放送受信システム(DSS:digital satellite system
s )を具備することが可能である。こうした装置の幾つかは、通常の動作時には
専用の通信チャネルによって互いに接続されるように設計されている。例えば、
テレビとVCRとDSSとは、典型的には同軸ケーブルによって互いに接続され
るように設計されている。しかしながら、通常は互いに接続されるようには設計
されていないような特定のグループの消費者電子装置が存在する。例えば、典型
的には、電話機はテレビに接続されるようには設計されていない。したがって、
消費者の住宅内の単一のネットワークに様々な消費者電子装置を動作可能に接続
するためのネットワークを有することが望ましいであろう。さらに、こうしたネ
ットワークが、追加の消費者電子装置の付設を容易にすることも望ましいであろ
う。要約 したがって、本発明は、消費者の住宅内に存在する電話線を使用して様々な消
費者電子装置が互いに動作可能に接続されることを可能にするようなネットワー
クを提供する。各々の消費者電子装置は、電話線を通して通信するためのモデム
を有する。
のネットワーク・プロトコルが提供される。このネットワーク・プロトコルは、
モデムの送信機回路によってディジタル情報パケットを変調することを含む。こ
のディジタル情報パケットは、離散的な継続時間(discrete duration )のアナ
ログ信号バーストの形に変換される。このアナログ信号バーストは、送信機回路
から電話線に送信される。しかしながら、アナログ信号バーストの合間には、送
信機回路から電話線へ信号が送られない。その結果として、多数のモデムがその
電話線を共有することが可能である。任意の所定の時点において、1つのモデム
だけがアナログ信号バーストを電話線に送信していることを保証するために、個
々のモデムがアービトレーション機能(arbitration function)を遂行する。一
実施態様では、送信機回路によってアナログ信号バーストの先頭に非アイドル(
non-idle)状態信号が付加され、それによってアナログ信号バーストの存在を通
知する。
電話線を監視する。このような監視のステップは、受信機回路内の非アイドル検
出器によって実行される。非アイドル検出器が電話線上にアナログ信号バースト
の存在を検出したときに、この非アイドル検出器は、受信機回路の全ての処理能
力を利用して上記受信機回路にアナログ信号バーストを復調させる。各々のアナ
ログ信号バーストが、そのアナログ信号バーストに応答することになっている装
置の一つまたは複数のアドレスを含む。
きに、この非アイドル検出器は、受信機回路の復調機能を実行不可能にする。こ
のことが、電話線上にアナログ信号バーストが無いときに、受信機回路の処理要
求を著しく低減させる。 変形例の一つでは、アナログ信号バーストの各々が、プリアンブル(preamble
)とこれに対応する本体部分(main body )とを具備する。各々のプリアンブル
が、予め定められた第1のモデムプロトコルに従って送信される。しかしながら
、本体部分は、第1のモデムプロトコルとは異なる別のモデムプロトコルに従っ
て送信されることが可能である。例えば、この別のモデムプロトコルが、異なっ
たデータ転送速度、変調形式および/またはプロトコル・バージョンを実現して
もよい。各々の本体部分に関連付けられているモデムプロトコルが、対応するプ
リアンブルに含まれる情報によって識別される。この変形例が、互いに異なった
動作機能を有する装置(例えば、パーソナルコンピュータとテレビ)がマルチド
ロップ構成(multi-drop configuration)の形で同一の電話線に動作可能に接続
されることを可能にする。詳細な説明 以下では、添付の図面を参照しながら下記の詳細な説明を考察することによっ
て、本発明がより適切に理解されるであろう。
。家庭内ネットワーク1は、消費者の住宅3内の共通の電話線2に接続されてい
る様々な消費者電子装置を具備する。さらに、従来どおりの撚り対線式(ツイス
トペア)導線である電話線2が、当業分野において公知の形で電話会社の中央局
4に接続されている。消費者の住宅3内の共通電話線2に接続されている消費者
電子装置は、DSS10、スピーカ11および12、テレビ13、ビデオカセッ
トレコーダ(VCR)14、パーソナルコンピュータ15、電話機16、コンパ
クトディスク(CD)プレーヤ17、および、チューナ18を具備する。図に示
されている消費者電子装置は例示を目的としており、なんら本発明を限定するも
のではない。したがって、ビデオムービーカメラのような他のタイプの消費者電
子装置が、本発明の原理に従って電話線2に接続されることが可能である。家庭
内ネットワークはさらに、消費者電子装置を制御するためのワイヤレス遠隔制御
装置20も具備する。消費者電子装置10〜18の各々と遠隔制御装置20とが
、より詳細に後述するネットワーク・プロトコルに従って動作する。以下では、
このネットワーク・プロトコルを「V.IP」と呼ぶことにする。したがって、
このV.IPプロトコルに従って動作するように設計されている消費者電子装置
10〜18を、V.IP消費者電子装置と総称することが可能である。
を使用することにより、電話線2を通して通信する。V.IPプロトコルは、パ
ケットに基づいたプロトコルであり、それによって、V.IP消費者電子装置1
0〜18が、電話線2を通してアナログ信号バーストを送信することによって通
信する。
ある。したがって、この全体的なV.IP消費者電子装置100の構成は、特定
の消費者電子装置10〜18の任意の一つを構成するために使用されることが可
能である。図に示されているように、V.IP消費者電子装置100は、電話線
2と120ボルトAC(交流)電源30とに接続されている。V.IP消費者電
子装置100は、消費者電子回路系101と、制御パネル回路系102と、ワイ
ヤレス受信機回路系103と、符号器/復号器(コーデック(codec ))回路1
04と、プロセッサ105と、V.IPモデム106と、RJ11コネクタ10
7とを具備する。コーデック回路104がA/D変換器(アナログ/ディジタル
変換器(ADC))111とD/A変換器(ディジタル/アナログ変換器(DA
C))112とを具備する。V.IPモデム106が、V.IP送信機回路11
4とV.IP受信機回路115とを具備する。
来どおりの回路系とハードウェアとを具備する。例えば、DSS10に関連付け
られている消費者電子回路系101は、衛星パラボラアンテナとセットトップボ
ックス(受信機回路系を含む)とを具備するであろう。V.IPスピーカ11の
場合には、消費者電子回路系101は、スピーカコーンとコイルと磁石とを含む
従来どおりのスピーカ・ハードウェアを具備するであろう。V.IPスピーカ1
1はパワード・スピーカ(powered speaker )である。したがって、V.IPス
ピーカ11は、そのスピーカを駆動するための増幅器も含むであろう。V.IP
テレビ13の場合には、消費者電子回路系101は、受像管と、従来どおりの制
御回路系とを具備するであろう。同様に、VCR14と、パーソナルコンピュー
タ15と、電話機16と、CDプレーヤ17と、チューナ18の場合には、消費
者電子回路系101は、これらの装置に一般的に関連付けられている従来どおり
の回路系とハードウェアとを具備するであろう。
どおりのフロントパネル制御回路系を具備する。すなわち、制御パネル回路系1
02は、消費者電子装置101を消費者が制御するための物理的インタフェース
を提供する。例えば、V.IPスピーカ11の場合には、制御パネル回路系10
2は、パワード・スピーカ内の増幅器を制御するためのオン/オフスイッチと音
量調節ノブとを具備するであろう。V.IPチューナ18の場合には、制御パネ
ル回路系102は、例えば、オン/オフスイッチと、音量調節ノブと、音量バラ
ンス調節レバーと、等化器レバーと、同調ノブとを具備するであろう。V.IP
パーソナルコンピュータ15の場合には、制御パネル回路系102は、例えば、
キーボードまたはマウスを具備するであろう。
に接続され、それによって、消費者電子装置101が適切な仕方で制御されるこ
とを可能にする(例えば、チャンネルの変更、音量の増大)。 ワイヤレス受信機103は、遠隔制御装置20によって生成されるワイヤレス
制御信号(例えば、赤外信号)を受信するための従来どおりの回路である。ワイ
ヤレス受信機103は、ワイヤレス制御信号に応答して、消費者電子回路系10
1に制御信号を送信し、それによって、消費者電子回路系101が所望の仕方で
制御されることを可能にする。
との組み合わせが、従来どおりの消費者電子装置を形成する。例えば、これらの
3つの要素が組み合わせられて、従来どおりの(非V.IP)テレビまたは従来
どおりの(非V.IP)スピーカを形成してもよい。図2では、消費者電子装置
100内のこれらの要素が点線で囲まれている。
系102およびワイヤレス受信機103がさらにプロセッサ105に接続される
。より詳細に後述するように、プロセッサ105は、上記制御信号に応答してデ
ィジタルパケットデータを生成し、このディジタルパケットデータをさらに処理
するために、上記ディジタルパケットデータをV.IP送信機回路114に送信
する。さらに詳細に後述するように、フロントパネル制御回路系102およびワ
イヤレス受信機103によって供給される制御信号が、別のV.IP消費者電子
装置を制御するために使用されることが可能である。これとは逆に、プロセッサ
105は、V.IP受信機回路115からディジタルパケットデータを受信し、
これに応答して消費者電子回路系101を制御することが可能である。
4のADC111とDAC112とに接続されている。ADC111の目的は、
消費者電子回路系101から受け取ったアナログ出力信号を、プロセッサ105
に供給されるディジタル出力信号の形に変換することである。DAC112の目
的は、プロセッサ105から受け取ったディジタル信号を:消費者電子回路系1
01に供給されるアナログ信号の形に変換することである。V.IP消費者電子
装置100の種類に応じて、コーデック104の全てまたは一部分が不要である
場合もある。例えば、スピーカは、出力アナログ信号を全く生成しない装置なの
で、V.IPスピーカ11はADC111を必要としないであろう。しかしなが
ら、V.IPスピーカ11は、そのスピーカの増幅器を駆動するためのアナログ
信号を生成するためにDAC112を使用するであろう。V.IPチューナ18
は、チューナがアナログ出力信号を生成する装置なので、ADC111を必要と
するであろう。V.IPパーソナルコンピュータ15は、ディジタル入力信号お
よびディジタル出力信号を生成するので、ADC111もDAC112も必要と
しないであろう。したがって、コーデック104の個別的な必要性は、その基礎
となっている従来の消費者電子装置の動作特性の観点より、場合に応じて決定さ
れる。
、ワイヤレス受信機103とからディジタル信号を受け取り、これに応答して、
V.IP送信機回路114に送信するためのディジタルデータパケットを生成す
る。これらのディジタルデータパケットは、V.IPプロトコルに従って様々な
情報を含むことが可能である。例えば、これらのディジタルデータパケットは、
消費者電子回路系101から送信されるオーディオ情報もしくはビデオ情報、ま
たは、消費者電子回路系101、制御パネル回路系102もしくはワイヤレス受
信機103から送信される制御情報を表示することが可能である。
る。V.IP送信機114は、パケット待ち行列201と、フレーマ(framer)
202と、チャネル符号化回路203と、出力整形器204と、変調器205と
、ディジタル/アナログ(D/A)変換器206とを具備する。一般的に、V.
IP送信機回路114は、プロセッサ105から受け取ったディジタルデータパ
ケットを、離散的な継続時間を有するアナログバースト信号の形に変換する。V
.IP送信機回路114は、V.IPプロトコルに従って、ディジタルデータパ
ケットの合間にアイドル情報(idle information)を挿入しない。この結果とし
て、アナログバースト信号は連続的な信号を形成せず、その代わりに、他のV.
IP送信機回路が、電話線2を通してアナログバースト信号をその間に送信する
ことが可能であるような期間を提供する。選択的な事項ではあるが、V.IP送
信機回路114は、アナログバースト信号が送信されそうであるということを表
示するために、予め定められた非アイドル状態信号を送信する。
105によって供給されるディジタルデータパケットが、パケット待ち行列20
1内に格納される。これらのパケットは、モデムのビットクロックに対して同期
しておらず、無作為な(ランダムな)時点にてパケット待ち行列201に到達す
る。フレーマ202がパケット待ち行列201からパケットを受け取り、これに
応答して、モデムのビットクロックに対し同期している離散的なビットストリー
ムを構成する。
回路203によって符号化される。このチャネル符号化回路203は、電話線2
上のノイズと歪みとを補正するために使用される。このチャネル符号化回路20
3は、誤り訂正を可能にするために、冗長情報(例えば、重畳符号化(convolut
ional encoding))を供給する。チャネル符号化回路203は、さらに、信号ス
クランブル機能と、符号化されたビットストリームをシンボル値にマッピングす
る機能とを遂行する。チャネル符号化回路203によって生成されたシンボル値
は、出力整形器204に供給される。
し、ディジタル形式でフィルタリングを行う。出力整形器回路204は、予め定
められた範囲内にこれらのシンボル値の周波数帯域幅を制限し、かつ、チャネル
歪みの補正を促進するように調整されてもよい。出力整形器204によって供給
されるフィルタリング済みのサンプルが、変調器205に供給され、この変調器
205は、フィルタリング済みのサンプルによってキャリア信号を変調する。変
調器205の出力がD/A変換器206に供給され、このD/A変換器206は
、電話線2を通して送信するためのアナログ信号バーストを生成する。
たがって、アナログ信号バーストの符号化が、xDSLまたはボイスバンドモデ
ムプロトコル(voice band modem protocol )のような従来どおりのモデムプロ
トコルに従って行われてよい。しかしながら、従来のモデム送信機回路は、ディ
ジタルデータパケットの合間にアイドル情報を挿入することによって連続アナロ
グ出力信号を送信する。典型的には、フレーマ202がこのアイドル情報を挿入
する。上記のように、V.IP送信機回路114はアイドル情報を挿入せず、こ
の結果として、離散的な継続時間のアナログ信号バーストが生成される。これは
、V.IP送信機回路114が連続アナログ出力信号を生成することになってい
る場合に、電話線2を介したパケット方式の通信が不可能だからである。
11コネクタ107を経由して電話線2に送られる。本発明の一実施態様では、
電話線2上における有効データ伝送速度が少なくとも毎秒約1.5メガビット(
Mbit)である。このことが、電話線2を通して圧縮ビデオ信号と非圧縮オー
ディオ信号とを伝送することを可能にする。アナログ信号バーストは、電話線2
に接続されている消費者電子装置の各々に伝送され、さらに、随意には電話会社
の中央局4に伝送される。さらに明確に述べると、アナログ信号バーストは、電
話線2に接続されている消費者電子装置の各々の中に存在するV.IP受信機回
路に伝送される。
ある。V.IP受信機回路115は、A/D変換器301と、リサンプラ(resa
mpler )302と、等化器303と、キャリア再生回路304と、シンボル決定
回路305と、チャネル復号器306と、フレーマ/アイドル検出器307と、
サンプルバッファ308と、エコーキャンセラ309と、タイミング更新回路3
10と、等化器更新回路311と、キャリア更新回路312と、非アイドル検出
器401と、加算ノード319とを具備する。キャリア再生回路304とシンボ
ル決定回路305との組み合わせによって、復調器が形成される。上記のV.I
P受信機回路115は、電話線2を通して伝送されるアナログ信号バーストを受
信するように接続されている。
、アナログ信号バーストをディジタル信号に変換する。このディジタル信号が、
加算ノード319の正の入力端子に供給される。エコーキャンセラ309が、V
.IP送信機回路114によって生成されるアナログ信号バーストを監視し、電
話線2上のエコー信号を適応的に予測する。V.IPモデム106が全二重モー
ド(full duplex mode)にて動作している場合には、自局側で生成されるアナロ
グ信号のエコーが存在する場合がある。エコーキャンセラ309は、予測された
エコー信号を加算ノード319の負の入力端子に供給し、それによって、送信機
回路114により生成される自局側アナログ信号バーストによって取り込まれる
エコーを消去する。
プラ302に供給される。このリサンプラ302は、これらのディジタル信号を
補間して、V.IP送信機回路のシンボル速度(symbol rate )に適合するサン
プルを生成する。タイミング更新回路310が、加算ノード319によって供給
されるディジタル信号を監視する。このタイミング更新回路310は、これらの
ディジタル信号からシンボルタイミング情報を抽出するために制御ループを実行
する従来どおりの回路である。このシンボルタイミング情報がリサンプラ302
に供給され、これによって、リサンプラ302が、必要に応じてサンプリングプ
ロセスを制御することを可能にする。
ッファ308に供給される。このサンプルバッファ308は、加算ノード319
によって供給されるディジタル信号の最新の履歴を記憶するためのデュアルポー
ト形式の先入れ先出し(FIFO)循環式バッファである。ここでの実施態様で
は、サンプルバッファ308内に記憶されている情報が、複数の最新のシンボル
を表している。
等化器303へ送られる。適応形等化器303は、電話線2によって導入される
線形歪みを補正するために、上記生の入力サンプルを変更するような従来どおり
の要素である。これを実現するために、シンボル決定回路305の出力側で測定
される量子化誤りに基づいて等化器更新回路311内で周期的に更新される複数
の等化係数を使用して、等化器303が上記生の入力サンプルを処理する。
キャリア再生回路304に供給する。このキャリア再生回路304は、等化処理
がなされたディジタルサンプルからキャリア信号を抽出して、各々のディジタル
サンプル毎に、対応するシンボルの正体(identity)に関するソフト決定(すな
わち、最良評価(best estimate ))を提供するための従来どおりの要素である
。ソフト決定によって得られたシンボルを、以下では「ソフトシンボル(soft s
ymbols)」と呼ぶ。これらのソフトシンボルがシンボル決定回路305に送られ
る。
トシンボルを量子化し、これによって受け取られたシンボルの正体に関するハー
ド決定を行うための従来どおりの回路である。ハード決定によって得られたシン
ボルを、以下では「ハードシンボル(hard symbols)」と呼ぶ。ハードシンボル
が、等化器更新回路311とキャリア更新回路312とに戻される。これに応答
して、等化器更新回路311とキャリア更新回路312とが量子化誤りを判定す
る。量子化誤りに応答して、等化器更新回路311とキャリア更新回路312と
が、等化器303によって使用される処理係数と、キャリア再生回路304によ
って使用される処理係数とをそれぞれ調整し、これによって、シンボル決定回路
305によって行われるハード決定の精度を向上させる。
チャネル復号化回路306にも供給される。このチャネル復号化回路306は、
量子化誤りを訂正するために、受け取られたアナログ信号バースト内に含まれる
冗長情報を使用する。典型的には、チャネル復号化回路306は、ヴィテルビ復
号器(Viterbi decoder )または他の何らかの形の誤り訂正のような最尤シーケ
ンス推定器(maximum likelihood sequence estimator :MLSE)回路によっ
て実現される。チャネル復号化回路306は、復号化されたビットストリームを
フレーマ307に供給する。最後に、フレーマ307が、ビットストリームをパ
ケットデータの形に復号化し、アイドル情報を取り除き、そして、データパケッ
トをパケット待ち行列318にロードする。
号(すなわち、非アイドル状態信号)が通信チャネルを通して伝送される。この
ような信号伝送は、完全復調という計算上の複雑性を伴うことなく非アイドル検
出器401によって検出されるように選択される。3つのこうした信号伝送方式
を次に説明する。
状態」と呼ぶ)とアナログ信号バーストの不在(以下では「NO DATA状態
」と呼ぶ)とを知らせるために、純音のような容易に検出される信号が使用され
ることが可能である。ここで説明する例では、この容易に検出される信号が、各
アナログ信号バーストの伝送の始点の前に接頭辞として付与される。この容易に
検出される信号の検出時に、非アイドル検出器401が、V.IP受信機回路1
15の完全処理モードを実行可能にし、これによって、V.IP受信機回路11
5が着信アナログ信号バーストに対して完全復調を行うことを可能にする。非ア
イドル検出器401は、アナログ信号バーストを受け取った後に、通信チャネル
上に上記の容易に検出される信号(および、アナログ信号バースト)が存在しな
いことを検出し、これに応答して、V.IP受信機回路115の節減処理モード
(reduced processing mode )を実行可能にする。V.IP受信機回路115の
節減処理モードを実行可能にするために、非アイドル検出器401は、受信機回
路115のリサンプラ302と、等化器303と、キャリア再生回路304と、
シンボル決定回路305と、チャネル復号器306と、フレーマ/アイドル検出
器307と、エコーキャンセラ309と、タイミング更新回路310と、等化器
更新回路311と、キャリア更新回路312と、パケット待ち行列318とを実
行不可能にし、これによって、アナログ信号バーストが受信されていないとき(
すなわち、NO DATA状態中)にモデム機能を簡略化する。
が受信中であるかどうかを判定するために、電話線2上のキャリアエネルギの有
無を監視する。非アイドル検出器401は、電話線2上でキャリアエネルギを検
出したときに、V.IP受信機回路115の完全処理モードを実行可能にする。
キャリアエネルギが電話線2上で全く検出されないとき(または、最小のキャリ
アエネルギーが検出されるとき)には、非アイドル検出器401は、V.IP受
信機回路115の節減処理モードを実行可能にする。
キャリア信号が使用される。この実施態様では、サブキャリア信号が、アナログ
信号バーストよりも著しく少ない計算要求でもって復調される。サブキャリア信
号を使用する信号伝送プロトコルの一例が、マルチキャリア変調(MCM)信号
方式(multi-carrier modulation signalling )である。MCM信号方式の一例
が、離散マルチトーン(DMT)信号方式(discrete multi-tone signalling)
である。MCM信号方式プロトコルに関連して使用される受信機回路(以下では
、「MCM受信機回路」と呼ぶ)は、V.IP受信機回路115とは異なる回路
系を使用し、こうしたMCM受信機回路が当業分野で公知であり、後述する仕方
で、非アイドル検出器と組み合わせて使用するように適合化されることが可能で
ある。
チャネルからなる。こうした形式では、このサブチャネルの一つが、DATA状
態の存在を知らせるために、関連の送信機回路によって使用される。着信MCM
信号の選択されたサブチャネルを受け取るために、非アイドル検出器回路が接続
される。サブチャネルの信号伝送を検出するときには、非アイドル検出器回路が
、受信機回路が完全処理モードに入ることを可能にし、この完全処理モードでは
、受信機回路の全ての処理機能を使用して受信アナログ信号が処理される。パケ
ットデータの伝送が完了した後に、サブチャネルの信号が表示されなくなる(de
-asserted )。非アイドル検出器は、サブチャネルの信号が無いことを検出した
ときに、受信機回路の節減処理モードを実行可能にする。
受信機回路)が、DATA状態の存在を検出するために電話線2を監視するよう
に、節減処理レベルで動作を行う。タイムアウト期間が終了した後に、電話線2
が自動的に呼出不能状態(call-inactive status)に割り当てられることが可能
であり、かつ、非アイドル検出器401によって遂行される検出処理が短縮され
ることが可能である。次に、その関連のV.IP送信機回路が、非アイドル検出
器401が後続のDATA状態を検出することを確実なものとするのに充分な長
さの非アイドル状態信号を送信することによって、セッション(session )を開
始することが可能である。あるいは、上記のV.IP送信機回路115は、通信
チャネルの他方の端(すなわち、関連のV.IP送信機回路)を周期的にポーリ
ングすることが可能であり、各々のポーリングに続くウィンドウの間にだけ非ア
イドル検出器401を実行可能にする。
機回路によって使用されることが可能であるような予め定められた期間中に、V
.IP受信機回路115が、非アイドル検出器401を周期的に実行可能にする
ことができる。V.IP受信機回路115と遠隔のV.IP送信機回路との間で
こうした期間の同期を維持するために、周期的ポーリングまたは何らかの他のタ
イミング信号が使用されてもよい。この仕方では、V.IP受信機回路115の
処理要求がさらに低減される。
受信機回路115内で必要とされる処理の量が統計的に見て著しく低減される。
この処理量の低減が、電力消費を節減するために利用されることが可能である。 本発明の別の実施態様では、電話線2の品質が、V.IP受信機回路115内
の個々の要素を監視することによって判定されることが可能である。例えば、チ
ャネル復号器306内に存在する誤り訂正回路系が、電話線2の品質(すなわち
、誤り訂正の量が多いか少ないか)を測定するために監視されることが可能であ
る。信号品質の別の測度は、量子化器誤りの2乗の平均(すなわち、シンボル決
定回路305の入力と出力の間の差)である。電話線2が高品質の接続状態にな
っていると判定される場合には、V.IP受信機回路115内での処理が低減さ
れ得る。例えば、高品質の電話線2が存在する場合には、等化器303、キャリ
ア再生回路304、タイミング更新回路310、およびエコーキャンセラ309
が、低減精度処理モードで動作することが可能である。このような変形例によっ
て低減精度処理モードでV.IP受信機回路115によって行われる処理は、完
全処理モードで必要とされる処理の約50%から約25%である。
使用して判定され、この判定に従ってV.IP受信機回路115の処理精度が調
節されることが可能である。 別の変形例では、エコーキャンセラ309が、エコー信号を生成するために使
用される係数を監視することが可能である。典型的には、エコー信号を生成する
ために使用されるような、予め定められた個数の係数が存在する。幾つかの係数
が、無視するのに充分なほど小さい場合には、エコー信号を生成するために使用
される係数の個数が低減される(有意でない係数が無視される)ことが可能であ
る。この結果として、エコーキャンセラ309の処理要求が好都合に低減される
。
機回路115が連続的な送信を行わない。V.IP送信機回路115がアナログ
信号バーストを送信していない期間中は、電話線2上にエコー信号が存在する可
能性はない。したがって、自局側V.IP送信機回路114がアナログ信号バー
ストを送信していないときは、エコーキャンセラ309が実行不可能になり、こ
れによって、V.IP受信機回路115の処理要求をさらに低減させることが可
能である。
を効果的に実行可能にする。マルチドロップ動作時には、多数のV.IPモデム
が、時分割多重化を利用して同一の電話線2に接続される。 V.IPモデム内のV.IP送信機回路がV.IPプロトコルに従ってIDL
Eシンボルを生成しないので、これらのV.IP送信機回路は、当該V.IP送
信機回路がアナログ信号バーストを送信していない期間中は、電話線2上にトラ
フィック(traffic )を全く導入しない。この結果として、電話線2に接続され
ている全てのV.IP送信機回路は、次のようにして電話線2上にセッションを
確立することが可能である。
ナログ信号バーストを送信することが可能である。しかしながら、これは、個々
のV.IP送信機回路によって送られる複数のアナログ信号バースト間で衝突を
生じさせる可能性がある。より適切な解決策はキャリア検知多元接続(carrier
sense multiple access :CSMA)方式を使用することである。このCSMA
方式では、アナログ信号バーストの送信前に各々のV.IP送信機回路が電話線
2を監視する。CSMAの一般的な拡張が、衝突が検出されたときに直ちに送信
が停止されるようなCSMA/CDである。こうしたCSMA方式がイーサネッ
ト(Ethernet)の分野で一般的に使用されている。これらのCSMA方式が、単
一の電話用撚り対線式導線(例えば、電話線2)に接続されている複数のV.I
Pモデム間の有効な通信を実行可能にする。
基づいたプロトコル(reservation based protocols )」と呼ばれる種類の方式
である。この公知の方式を適用することによって、どのモデムが電話線2に対す
るアクセスを獲得するかを決定するために、多数のV.IPモデムが別個のアー
ビトレーションチャネルを使用する。
ければならない固定したタイムスロットが各V.IP送信機回路に割り当てられ
る、公知の時分割多元接続(TDMA)方式を実行することによって、マルチド
ロップアクセスが実現される。この方式の利点は、実行の容易性である。さらに
別の実施態様では、従来の周波数分割多元接続(FDMA)方式、符号分割多元
接続(CDMA)アービトレーション方式、または、データセンス多元接続(D
SMA)方式を実行することによって、マルチドロップ接続が実現される。
ナログ信号バースト700、710の概略を示す図である。本発明のバーストモ
ード・プロトコルに従って送信機回路から送信されるパケット情報の概略を示す
図である。この実施態様では、第1のV.IP送信機回路によってアナログ信号
バースト700が送信され、かつ、第2のV.IP送信機回路によってアナログ
信号バースト710が送信されると仮定している。すなわち、アナログ信号バー
スト700が、消費者電子装置10〜18(図1)のいずれか一つによって送信
されることが可能である。アナログ信号バースト700は、プリアンブル701
と本体部分702とを含む。アナログ信号バースト700はまた、ゲート変調信
号またはゲートキャリア信号を利用して送信される。長さが約20個から約10
0個のシンボルであるプリアンブル701が、パケット700の特質を識別する
情報を含む。例えば、プリアンブル701は、(1)プリアンブルに関するバー
ジョンまたはタイプフィールド、(2)アナログ信号バーストに関連付けられて
いる発信源アドレスおよび着信先アドレス(destination addresses )、(3)
伝送符号(すなわち、使用されているモデムプロトコル)、(4)データ転送速
度、(5)誤り制御パラメータ、(6)アナログ信号バーストの長さ、および、
(7)後続のアナログ信号バーストの予想される受信スロットに関するタイミン
グ値を識別する情報を含むことが可能である。
に存在する情報を検出し、アナログ信号バースト700の始点において同期を確
立する。上記実施態様では、全てのプリアンブルが、比較的低い共通の伝送速度
で送信される。プリアンブル701は、アナログ信号バーストの本体部分702
のデータ転送速度を識別する情報を含む。例えば、アナログ信号バースト700
の本体部分702が、プリアンブルよりも高いデータ転送速度で送信されている
データを含むことを、プリアンブル701が示してもよい。次に、V.IP送信
機回路は、上記のようなより高いデータ転送速度でアナログ信号バースト700
の本体部分702を送信する。プリアンブル701の着信先アドレスによって識
別されるV.IP受信機回路が、プリアンブル701において識別されるデータ
転送速度で、アナログ信号バースト700の本体部分702を受信する。
送信機回路によって送信されるアナログ信号バーストを表している。アナログ信
号バースト710は、プリアンブル711と本体部分712とを含む。プリアン
ブル711が、プリアンブル701の情報と同じ速度で送信される情報を含む。
しかしながら、プリアンブル711は、アナログ信号バースト700の本体部分
702のデータ転送速度とは異なる第2のデータ転送速度で本体部分712が送
信されることを示している。
転送速度をV.IP受信機回路が知らされるので、このV.IP受信機回路は、
これらの異なったデータ転送速度を調整することが可能である。さらに明確に述
べると、本体部分712を処理するために、関連のV.IP受信機回路内で使用
する個々の更新係数セットを選択する際に、プリアンブル711を使用すること
が可能である。
較的高速度で通信する)複雑な装置の両方が単一の電話線に同時に動作可能に接
続されることを可能にする。 各アナログ信号バーストのプリアンブルがアナログ信号バーストの着信先アド
レスを含むので、各々のV.IP受信機回路が各アナログ信号バーストの着信先
アドレスを監視し、これに応答して、復調の必要がないアナログ信号バーストを
フィルタリングによって除去する。これによって、V.IP受信機回路の処理要
求を低減させることが可能になる。これに加えて、各アナログ信号バーストのプ
リアンブルが発信源アドレスを含むので、V.IP受信機回路が、アナログ信号
バーストの獲得/復調を促進するために、適切に記憶された構成パラメータであ
って上記発信源に特有の構成パラメータを読み出すことが可能である。
分によって使用される誤り制御情報を含むことも可能である。この誤り制御情報
を含むような方式を使用して、同一のV.IPモデムが、ビデオ用途のために必
要とされる場合がある誤り制御方式のような「高コストの」誤り制御方式と、従
来どおりのパケットに基づいたトラヒック(traffic )のために使用される場合
がある「低コストの」誤り制御方式との両方に対応することが可能である。誤り
制御情報の別の部分は、V.IP受信機回路から「肯定応答(acknowledgement
)を要求する」ために使用することが可能である。受信したアナログ信号バース
トが受け入れ可能である場合には、V.IP受信機回路が、発信源アドレスに存
在するV.IPモデムに対して肯定応答(ack)信号が送信されることを引き
起こすであろう。受信したアナログ信号バーストが受け入れ不可能である場合に
は、V.IP受信機回路が、発信源アドレスに存在するV.IPモデムに対して
否定応答(nack)信号が送信されることを引き起こすであろう。
ロトコルは、発信源アドレスと着信先アドレスとを有するアナログ信号バースト
を送信する。したがって、消費者電子装置10〜18の各々がネットワークアド
レスを割り当てられなければならない。これらのネットワークアドレスは、消費
者電子装置の製造中に前もって割り当てられることが可能であり、または、一当
業者にとって公知の動的ホスト構成プロトコル(dynamic host configuration p
rotocol :DHCP)サーバと共に一般的なDHCPを使用して(例えば、パー
ソナルコンピュータ15を使用して、または、中央局4によって)割り当てられ
ることが可能である。
割り当てることによって、消費者電子装置10〜18の任意の一つが、電話線2
を通して他の消費者電子装置10〜18のいずれかと通信することが可能である
。したがって、アナログ信号バーストのプリアンブル内にV.IPテレビ13お
よび/またはV.IP VCR14のネットワークアドレスを含むことによって
、V.IP DSS10が、ビデオ情報とオーディオ情報とを含むアナログ信号
バーストをV.IPテレビ13および/またはV.IP VCR14に送信する
ことが可能である。同様に、V.IP DSS10が、オーディオ情報を含むア
ナログ信号バーストをV.IPスピーカ11、12に送信することが可能である
。着信先アドレスを選択することによって、アナログ信号バーストが複数の消費
者電子装置に同時送信されることも、単一の消費者電子装置に単独送信されるこ
とも可能である。
むアナログ信号バーストを送信することが可能である。この制御情報は、消費者
が電話呼出に応じている間にV.IPテレビの「電源切断」または「音量低下」
を引き起こすことが可能である。制御パネル回路系102上の消費者の入力に応
答して、または、V.IP遠隔制御装置20から送信されかつワイヤレス受信機
回路103により受信されるワイヤレス制御信号に応答して、上記制御情報を生
成することが可能である。さらに、V.IP電話機16は、オーディオ情報を含
むアナログ信号バーストをV.IPスピーカ11、12に送信し、これによって
、電話呼出をこれらのスピーカ全てに同時送信することが可能である。この場合
も同様に、制御パネル回路系103を介した消費者の入力によって、または、V
.IP遠隔制御装置から送信されかつワイヤレス受信機回路103により受信さ
れるワイヤレス制御情報に応答して、上記のようなオーディオ情報の送信が制御
され得る。
が、オーディオ情報を含むアナログ信号バーストをV.IPスピーカ11、12
に送信する。これらのV.IPスピーカ11、12は、様々な音響効果(例えば
、ステレオ効果、サラウンド音響効果)を結果的に生じさせるように取り扱われ
ることが可能である。V.IPスピーカ11、12は、アナログ信号バーストに
含まれるタイムスタンプ情報に応答して、混合を行うことも可能である。例えば
、センタースピーカが、センターチャネルのためのオーディオ情報を生成するた
めに、左スピーカおよび右スピーカに送られたオーディオ情報を取り込んで混合
することが可能である。
電子装置から制御情報(例えば、電源オン/オフ、および、音量調節)を受け取
ることも可能である。さらに、V.IPスピーカ11は、V.IP遠隔制御装置
20からの制御情報を受け取ることが可能である。この制御情報は、V.IPス
ピーカ11内のワイヤレス受信機103によって受信される。ワイヤレス受信機
103は、この制御情報をプロセッサ105に送信する。このプロセッサ105
は、上記のような方法で、アナログ信号バーストとしてV.IP送信機回路11
4と電話線2とを通して上記制御情報を送信する。このアナログ信号バーストは
、制御されるべき消費者電子装置のアドレスを含む。例えば、アナログ信号バー
ストは、V.IPチューナ18のアドレスを含み、V.IPチューナ18の音量
調節や電源オン/オフを制御することが可能である。このような形態では、V.
IP遠隔制御装置20の有効範囲の外側にある複数の消費者電子装置は、これら
の消費者電子装置の中の一つがV.IP遠隔制御装置20の有効範囲内に存在し
ている限り、当該V.IP遠隔制御装置20によって有効に制御されることが可
能である。
態様だけに限定されず、当業者にとって明らかな様々な改良を加えることが可能
であるということが理解される。例えば、特定の消費者電子装置として、現存の
モデムを例示して説明したが、本発明によるV.IPプロトコルを具体化するよ
うに、他の消費者電子装置を改変することが可能である。さらに、V.IPプロ
トコルを具体化するように、信号プロセッサおよび音響効果発生器のような特定
の構成要素を改変することも可能である。したがって、本発明は、添付の特許請
求の範囲の請求項によってのみ限定されるものである。
ク図である。
である。
である。
ット情報の概略を示す図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 家庭内ネットワークであって、 電話線と、 該電話線に接続されている複数の消費者電子装置とを備えており、該消費者電
子装置は、パケットに基づいたプロトコルに従って前記電話線を通して通信する
家庭内ネットワーク。 - 【請求項2】 前記パケットに基づいたプロトコルが、前記電話線を通して
非圧縮オーディオ情報または圧縮ビデオ情報を送信するのに充分な伝送速度を実
行可能にする請求項1記載の家庭内ネットワーク。 - 【請求項3】 前記伝送速度が、少なくとも毎秒約1.5メガビットである
請求項1記載の家庭内ネットワーク。 - 【請求項4】 前記消費者電子装置の各々がワイヤレス信号受信機を具備し
、前記消費者電子装置の第1の装置が、前記消費者電子装置の第2の装置を制御
するための制御信号を受信し、前記消費者電子装置の前記第2の装置に対して前
記電話線を通して前記制御信号を送信する請求項1記載の家庭内ネットワーク。 - 【請求項5】 前記制御信号が、前記消費者電子装置の前記第2の装置の電
源オン/オフ状態を制御する請求項4記載のネットワーク。 - 【請求項6】 前記制御信号が、前記消費者電子装置の前記第2の装置の音
量を制御する請求項4記載のネットワーク。 - 【請求項7】 前記ワイヤレス通信が赤外である請求項4記載のネットワー
ク。 - 【請求項8】 前記消費者電子装置の各々が、前記電話線を通して送信され
る信号によって個々にアドレス指定可能である請求項1記載のネットワーク。 - 【請求項9】 前記パケットに基づいたプロトコルが、前記電話線を通して
の離散的な継続時間のアナログ信号バーストの送信を含む請求項1記載のネット
ワーク。 - 【請求項10】 消費者電子装置であって、 AM、FMまたはテレビ放送のアナログ信号を受信するためのチューナと、 該チューナに接続され、かつ、前記アナログ信号をディジタル信号に変換する
アナログ/ディジタル変換器と、 該アナログ/ディジタル変換器に接続されると共に、前記ディジタル信号をデ
ィジタルパケットの形にグループ化し、かつ、前記ディジタルパケットを変調し
てアナログ信号バーストを生成するモデムと、 前記アナログ信号バーストが電話線を通して供給されるように、前記モデムを
前記電話線に接続するためのコネクタとを備えている消費者電子装置。 - 【請求項11】 前記消費者電子装置がテレビである請求項10記載の消費
者電子装置。 - 【請求項12】 消費者電子装置であって、 電話線からアナログ信号バーストを受け取って、該アナログ信号バーストを、
パケットに基づいた情報に変換するためのモデムと、 該モデムに接続されると共に、前記パケットに基づいた情報を前記モデムから
受け取り、かつ、前記パケットに基づいた情報をディジタルオーディオデータの
ストリームの形に変換するプロセッサと、 該プロセッサに接続され、かつ、前記ディジタルオーディオデータをアナログ
電圧に変換するディジタル/アナログ変換器と、 該ディジタル/アナログ変換器に接続され、かつ、前記アナログ電圧を音響的
に再生するパワード・スピーカとを備えている消費者電子装置。 - 【請求項13】 消費者電子装置であって、 遠隔制御装置から情報を受信するためのワイヤレス信号受信回路と、 該ワイヤレス受信回路に接続されると共に、アナログ信号バーストの形に前記
情報をカプセル化し、かつ、電話線を通して前記アナログ信号バーストを送信す
るプロセッサとを備えている消費者電子装置。
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