JP2003111046A - ケーブルモデム及びケーブルモデムシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 個々の加入者側に設置した機器の調整或いは
変更等の作業をすることなく、上り周波数の変更を容易
に実施可能なケーブルモデムを提供する。 【解決手段】 ケーブルモデムにＣＡＴＶ伝送路に出力
する上り信号周波数をセンター局から送られてくる下り
信号周波数より高域に設定するアップコンバータ回路を
内蔵し、ケーブルモデムがそのアップコンバータ回路の
予め定めた複数の変換周波数を記憶し、ＣＭＴＳからの
ＵＣＤ情報を解析して判断（Ｓ５）し、ＣＭＴＳと通信
が確立するまで、上記記憶した変換周波数を順に出力
（Ｓ６）させる。通信が確立したら（Ｓ７）、その周波
数で固定して通信を続ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＡＴＶ網を利用
して双方向通信を行う際に、加入者側に設置するケーブ
ルモデム及びそのケーブルモデムを使用したケーブルモ
デムシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＡＴＶ網を利用して双方向通信を行う
方式として、図４に示すように、ＣＡＴＶ網のセンター
局にセンターモデムとしてＣＭＴＳ（Ｃａｂｌｅ Ｍｏ
ｄｅｍＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）３１、
端末側にケーブルモデム３２を配置したシステムが普及
している。この場合、通常ＤＯＣＳＩＳ（Ｄａｔａ−Ｏ
ｖｅｒＣａｂｌｅ−Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃ
ｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）をインターフェイ
ス仕様とし、下り信号と上り信号の周波数帯を異なるも
のとし、上りの周波数帯域は５〜４２ＭＨｚの３７ＭＨ
ｚ（ＡｎｎｅｘＢ仕様）の帯域幅を使用し、下りの周波
数帯域は９０〜６００ＭＨｚの５００ＭＨｚ以上の帯域
幅を使用している。

【０００３】しかし、このシステムの場合、上りの伝送
容量が小さく、近年のインターネット等の双方向データ
通信の普及に対して十分な容量とは言えず、図４に示す
ようにケーブルモデム３２側にアップコンバータ３３を
設置すると共にセンター局側にダウンコンバータ３４を
設置するアップコンバータ方式と称されるシステムを構
成してＣＡＴＶ線路の上り周波数帯域を例えば６５０〜
７７０ＭＨｚの１１０ＭＨｚの帯域幅として、Ａｎｎｅ
ｘＢ帯域幅の４倍に近い帯域幅に拡張したシステムが実
施され始めている。このシステムにより、ＤＯＣＳＩＳ
のインターフェイス仕様を変更することなく上り周波数
帯を拡張することができ、各加入者宅に対して良好な双
方向通信を可能とするものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ＤＯＣ
ＳＩＳをインターフェイス仕様とするケーブルモデムシ
ステムでは、ＣＭＴＳ３１からのＵＣＤ（Ｕｐ Ｓｔｒ
ｅａｍ ｃｈａｎｎｅｌＤｉｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）情報
により各端末からの上り周波数が指定されるため、上り
周波数帯を４倍近くに拡張したといっても、上記ＵＣＤ
情報により指定される周波数が拡張される訳ではなくＡ
ｎｎｅｘＢの帯域のままであり、拡張した上記周波数帯
を例えば４分割すると共に、各加入者をそれに合わせて
４グループに振り分けて、夫々のグループに４分割した
周波数帯を振り分けてアップコンバータ方式によりグル
ープ毎に異なる変換周波数を有するアップコンバータと
ダウンコンバータの組を設けて、ＵＣＤ情報で指定され
る上り周波数をグループ毎に異なる周波数に変換してい
た。その結果、４分割した１グループあたりの上り信号
量を削減でき、全体で良好な双方向通信を可能としてい
た。

【０００５】そのため、システムの拡張等に伴いグルー
プ内の加入者数を変更しようとしたり、一つのグループ
を他の周波数帯に変更しようとすると、センター局に設
けたダウンコンバータを交換するだけでなく対象となる
加入者宅側に設けたアップコンバータを全て交換しなけ
ればならず、これは容易に実施できるものではなく広い
上り周波数帯域を設定してもその領域を効果的に活用で
きてはいなかった。

【０００６】また、アップコンバータ方式は、加入者の
数が多くなると、即ちケーブルモデムの数が多くなる
と、アップコンバータの数も増加するため、個々のアッ
プコンバータから発生する雑音による伝送路のＣＮの悪
化が無視できなくなるため、端末の接続台数が制限され
ていたし、設置したアップコンバータは、ＵＣＤ情報に
より出力が変化することがないので、信号の直線性やＣ
Ｎ比を良好にするために、設置場所に応じてコンバータ
の利得、入力レベル、アッテネータの調整が必要であ
り、許容されるダイナミックレンジ範囲が狭かった。

【０００７】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、伝送
路の上り周波数帯を拡張したＤＯＣＳＩＳ準拠のケーブ
ルモデムシステムにおいて、個々の加入者側に設置した
機器の調整或いは変更等の作業をすることなく、上り周
波数の変更を容易に実施可能なケーブルモデムシステム
を提供すると共に、そのシステムで使用するケーブルモ
デムを提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、ＣＡＴＶ網のセンター局にＣＭ
ＴＳを設置すると共に端末側にケーブルモデムを設置
し、ＤＯＣＳＩＳをインターフェイス仕様として前記ケ
ーブルモデムがＣＭＴＳからのＵＣＤ情報を受けて上り
信号を制御するケーブルモデムシステムであって、セン
ター局にダウンコンバータ、ケーブルモデム内にアップ
コンバータ回路を設け、ケーブルモデムが前記ダウンコ
ンバータの変換周波数を判断して前記アップコンバータ
回路の変換周波数を決定し、ＣＡＴＶ伝送路の上り周波
数を下り周波数より高域に配置したことを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、ダウンコンバータの変換周波数の判断をＣＭＴＳか
らのＵＣＤ情報により行うことを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、上り周波数帯域幅をＤＯＣＳＩＳ標準のＡｎ
ｎｅｘＢ帯域幅の２倍以上に設定すると共にＡｎｎｅｘ
Ｂ帯域幅で前記設定した周波数帯を分割し、ダウンコン
バータの変換周波数が前記分割した周波数帯の何れかに
合わせて設定され、ケーブルモデムが前記分割した周波
数帯に応じた変換周波数を記憶し、該変換周波数の何れ
かで前記アップコンバータ回路の変換周波数を決定する
ことを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、ＤＯＣＳＩＳをインタ
ーフェイス仕様としてＣＡＴＶ網に設置し、双方向通信
を可能とするケーブルモデムであって、上り信号周波数
を下り信号周波数より高域に設定するアップコンバータ
回路を具備し、前記上り信号周波数をセンター局に設置
されたＣＭＴＳからのＵＣＤ情報により設定することを
特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明
に係るケーブルモデムシステムのブロック図を示し、Ｃ
ＡＴＶ網を利用して構築している。センター局にはＣＭ
ＴＳ１が設置され、インターネット網等と接続されてデ
ータの入出力が可能となっている。また、ＣＭＴＳ１の
ＣＡＴＶ網の上り信号側にダウンコンバータ２が設けら
れると共に下り信号側にアップコンバータ３が設けら
れ、双方はデュプレクサ４を介してＣＡＴＶ網と接続さ
れている。そして、６はＣＡＴＶ網の一部を成すＣＡＴ
Ｖ伝送路であり、増幅器７や分配器８等を介して各加入
者宅に引き込まれてケーブルモデム９に接続され、パー
ソナルコンピュータ等のデータ通信を行う端末機器が接
続される。

【００１３】尚、ＣＭＴＳ１の下り信号側に設けられた
アップコンバータ３はＣＭＴＳ１の下り周波数をＤＯＣ
ＳＩＳ仕様の９０〜６００ＭＨｚにするために設けられ
ているもので、ＣＭＴＳ１に内蔵させることもできる。
また、テレビ受像器等のＣＡＴＶ受信機器はケーブルモ
デム９を介さず、コンバータを介して引き込み線に接続
される。

【００１４】ケーブルモデム９は図２のブロック図に示
すよう構成され、１０ａはＣＡＴＶ伝送路からの引き込
み線接続部、１０ｂは加入者宅の端末機器を接続する端
末接続部である。また、１１は下り回線、１２は上り回
線であり、下り回線１１にはローパスフィルタ１３、下
り信号を復調するＲＦチューナ１４が設けられ、変復調
部１５を介して端末接続部１０ｂに接続されている。ま
た、加入者宅の端末機器１８からの信号は変復調部１５
を介して上り回線１２のアップコンバータ回路１６、ハ
イパスフィルタ１７を介してＣＡＴＶ伝送路６に出力さ
れる。そして、ＲＦチューナ１４、変復調部１５、アッ
プコンバータ回路１６はＣＰＵ２０により制御されてい
る。

【００１５】アップコンバータ回路１６は第１と第２の
２つの周波数変換部２１ａ，２１ｂ及び利得調整部２２
を有し、ＣＰＵ２０がセンター局に設けられたＣＭＴＳ
１のＵＣＤ情報を読み、第１周波数変換部２１ａで端末
機器からの信号をＡｎｅｘＢ仕様の周波数に変換すると
共に、アップコンバータ回路１６の出力を調整する。そ
して、更に第２周波数変換部２１ｂにより例えば下り周
波数より高域の６５０〜７７０ＭＨｚの間の何れかの周
波数でセンター局側のダウンコンバータ２の変換周波数
に応じた周波数に変換する。

【００１６】ここで、６５０〜７７０ＭＨｚに拡張され
た上り周波数帯は次のように４つのバンドに分割され、
何れかのバンドの周波数に変換される。ＣＰＵ２０には
上り周波数を４つのバンドの何れかの周波数帯に変換す
るための４種類のＩＦ周波数が記憶され、第２周波数変
換部２１ｂはそのＩＦ周波数の何れかに設定される。 バンド１：６４５ＭＨｚ＋ＵＣＤによる上り周波数（６
５０〜６８７ＭＨｚ） バンド２：６８２ＭＨｚ＋ＵＣＤによる上り周波数（６
８７〜７２４ＭＨｚ） バンド３：７１９ＭＨｚ＋ＵＣＤによる上り周波数（７
２４〜７６１ＭＨｚ） バンド４：７５６ＭＨｚ＋ＵＣＤによる上り周波数（７
６１〜７７０ＭＨｚ） この４つのバンドはバンド１からバンド４の順で選択さ
れるように、ＣＰＵにプログラムされている。

【００１７】次に上記ケーブルモデム９がＣＭＴＳ１と
の間で通信が確立までの動作を図３のフローチャートを
基に説明する。まず、ケーブルモデム９はステップ１
（Ｓ１）でＣＭＴＳ１から送られてくるＵＣＤ情報を受
信する。そして、Ｓ２でＵＣＤ情報のパラメータを解析
し、ＣＭＴＳ１が受け付ける上り信号の周波数を取得
し、第１周波数変換部２１ａのＩＦ周波数が決定され
る。続いてＳ３で上り周波数バンドの初期化を行い、Ｓ
４で上記４つのバンドの周波数のうち先ずバンド１の周
波数、即ち６４５ＭＨｚ＋ＵＣＤのＩＦ周波数により第
２周波数変換部２１ｂは周波数変換して出力する。

【００１８】次にＳ５でＣＭＴＳ１との通信が確立した
か、ＵＣＤ情報により判断し、通信成立していなければ
Ｓ６に進み、次のバンド２の周波数で通信を開始する。
これを通信が成立するまで繰り返され、バンド４でも通
信が成立なければバンド１に戻り同様の操作を繰り返
す。そして、通信が確立したらＳ７に進み、上り周波数
をそのバンドに固定して端末機器１８のデータ通信が可
能となる。続くＳ８では、一度上り周波数（バンド）を
設定してデータ通信を可能としたにも拘わらず、下り信
号が受信できなくなったり上り信号がＣＭＴＳに到達し
なくなった場合等、不具合が生じてデータ通信ができな
くなったらＳ１に戻り再設定をする。

【００１９】このように、ケーブルモデムは、ＣＭＴＳ
からの情報を受けて判断し、アップコンバータ回路の変
換周波数（ＩＦ周波数）を変更して、上り周波数を６５
０〜７７０ＭＨｚの何れかの周波数に変換するので、上
り周波数帯域のバンドを変更する場合はダウンコンバー
タの変換周波数を変えるだけで、加入者宅側の機器を変
更或いは調整することなく容易に実施できる。また、上
り周波数を下り周波数より高域に設定するアップコンバ
ータ回路をケーブルモデム内に設けることで、その出力
レベル等をＣＭＴＳからのレンジング情報によりケーブ
ルモデムが自動で調整することができるので、アップコ
ンバータの利得や入力レベル等の調整を別途行う必要が
無いし、アップコンバータを独立して介在させるシステ
ムに比べて雑音も削減できる。更に、ＣＭＴＳからのＵ
ＣＤ情報によりダウンコンバータの変換周波数を設定す
るので、新たにダウンコンバータの変換周波数情報の伝
達手段を設ける必要が無く、簡易な構成にできる。

【００２０】また上記ケーブルモデムによれば、従来の
アップコンバータ方式のシステム構成を変更すること無
く、ダウンコンバータの変換周波数を変更するだけで上
り周波数帯域を変更可能なシステムを構築でき、安価に
システム変更ができる。また、拡大した上り周波数帯域
幅をＡｎｎｅｘＢ帯域幅で分割して各帯域に合わせて上
り信号を周波数変換するので、上り周波数帯を効果的に
拡大できるし、ケーブルモデムは、分割した各周波数帯
へ周波数変換するＩＦ周波数を予め記憶してあるので、
アップコンバータ回路の変換周波数の選択数が少なく、
変換周波数の決定を容易に行うことができる。

【００２１】尚、上記実施の形態では、上り伝送周波数
を従来のシステムに合わせて６５０〜７７０ＭＨｚとし
たが、正確にＡｎｎｅｘＢの帯域の４倍となる６５０〜
７９８ＭＨｚとしても良い。更には、４倍でなくとも良
く、少なくとも２倍に拡張するだけでも効果的である。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
係るケーブルモデムシステムによれば、ケーブルモデム
がダウンコンバータの変換周波数を判断してアップコン
バータ回路の変換周波数を決定するので、ダウンコンバ
ータの変換周波数を変えても、上り周波数をそれに対応
させて変更することができ、伝送周波数の変更を加入者
宅側の機器を変更することなく実施でき、上り周波数帯
域の変更が容易である。また、アップコンバータ回路を
ケーブルモデム内に設けたので、アップコンバータ出力
レベルをＣＭＴＳからの情報を受けてケーブルモデムが
自動で調整することが可能であり、アップコンバータの
利得や入力レベル等の調整を別途行う必要が無いし、ア
ップコンバータを独立して介在させるシステムに比べて
雑音も削減できる。

【００２３】請求項２の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、ＣＭＴＳからのＵＣＤ情報によりダウンコン
バータの変換周波数を判断するので、新たにダウンコン
バータの変換周波数情報の伝達手段を設ける必要が無
く、簡易な構成で済む。

【００２４】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
の効果に加えて、上り周波数帯を効果的に拡大できる
し、アップコンバータ回路の変換周波数の選択数が少な
く、変換周波数の決定が容易である。

【００２５】請求項４の発明に係るケーブルモデムによ
れば、ＣＡＴＶ伝送路の上り周波数帯を変更する場合、
ダウンコンバータを交換するだけでケーブルモデムを変
更することなく可能となるし、従来のアップコンバータ
方式のシステム構成を変更すること無く構築でき、安価
にシステム変更ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のケーブルモデムシステムの実施形態の
一例を示すブロック図である。

【図２】図１のケーブルモデムの実施形態の一例を示す
ブロック図である。

【図３】図１のケーブルモデムの動作の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図４】従来のケーブルモデムシステムのブロック図で
ある。

【符号の説明】

１・・ＣＭＴＳ、２・・ダウンコンバータ、３・・アッ
プコンバータ、６・・ＣＡＴＶ伝送路、９・・ケーブル
モデム、１０ａ・・引き込み線接続部、１０ｂ・・端末
接続部、１６・・アップコンバータ回路、２０・・ＣＰ
Ｕ、２１ａ・・第１周波数変換部、２１ｂ・・第２周波
数変換部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＡＴＶ網のセンター局にＣＭＴＳを設
   置すると共に端末側にケーブルモデムを設置し、ＤＯＣ
   ＳＩＳをインターフェイス仕様として前記ケーブルモデ
   ムがＣＭＴＳからのＵＣＤ情報を受けて上り信号を制御
   するケーブルモデムシステムであって、センター局にダ
   ウンコンバータ、ケーブルモデム内にアップコンバータ
   回路を設け、ケーブルモデムが前記ダウンコンバータの
   変換周波数を判断して前記アップコンバータ回路の変換
   周波数を決定し、ＣＡＴＶ伝送路の上り周波数を下り周
   波数より高域に配置したことを特徴とするケーブルモデ
   ムシステム。
2. 【請求項２】 ダウンコンバータの変換周波数の判断を
   ＣＭＴＳからのＵＣＤ情報により行う請求項１記載のケ
   ーブルモデムシステム。
3. 【請求項３】 上り周波数帯域幅をＤＯＣＳＩＳ標準の
   ＡｎｎｅｘＢ帯域幅の２倍以上に設定すると共にＡｎｎ
   ｅｘＢ帯域幅で前記設定した周波数帯を分割し、ダウン
   コンバータの変換周波数が前記分割した周波数帯の何れ
   かに合わせて設定され、ケーブルモデムが前記分割した
   周波数帯に応じた変換周波数を記憶し、該変換周波数の
   何れかで前記アップコンバータ回路の変換周波数を決定
   する請求項１又は２記載のケーブルモデムシステム。
4. 【請求項４】 ＤＯＣＳＩＳをインターフェイス仕様と
   してＣＡＴＶ網に設置し、双方向通信を可能とするケー
   ブルモデムであって、上り信号周波数を下り信号周波数
   より高域に設定するアップコンバータ回路を具備し、前
   記上り信号周波数をセンター局に設置されたＣＭＴＳか
   らのＵＣＤ情報により設定することを特徴とするケーブ
   ルモデム。