JP2004274363A

JP2004274363A - Bidirectional catv system, transmitter and receiver

Info

Publication number: JP2004274363A
Application number: JP2003061922A
Authority: JP
Inventors: Hideto Sakaguchi; 英人坂口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the loop connection between a bidirectional CATV receiver with a built-in cable modem and an external cable modem, to notify a user of the loop connection and to stop a bidirectional communication service to a receiver in which the loop connection is not eliminated. <P>SOLUTION: A connection monitoring server 112 transmits a monitoring packet to an IP connection device of a receiver registered in an IP address database 109 and detects a loop connection by polling. A notification server 111 issues a message for arousing attention of being in the state of a loop connection to a bidirectional STB (set top box) where the connection monitoring server 112 has detected the loop connection. When attention arousing processing of the loop connection is repeated to make the notification counter reaches the prescribed number of times, the notification server 111 sends a message for stopping an IP service to the bidirectional STB to be a target. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向ＣＡＴＶシステム、送信装置、および、受信装置に関し、より詳細には、受信装置に内蔵されたケーブルモデムと外部のケーブルモデムとを接続したことによって発生するループ接続を検出して、ユーザに告知し、さらに、ループ接続が解消されない受信装置に対する双方向通信サービスを停止することを可能とした双方向ＣＡＴＶシステム、送信装置、および、受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ケーブルテレビ網（以下、ＣＡＴＶ（ＣｏｍｍｕｎｉｔｙＡｎｔｅｎｎａＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）網という）における広帯域化の促進に伴い、ＣＡＴＶインターネットサービスが普及している。このＣＡＴＶインターネットサービスでは、ユーザは、手持ちのパソコンにケーブルモデムを接続することにより、メールやＷＥＢブラウジング等のＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルベースの双方向通信サービス（以下、ＩＰサービスという）を受けられる。また、デジタル放送等を受信する受信装置をユーザ宅に設置し、ＣＡＴＶ網に接続することにより、ＢＳデジタル放送等をＣＡＴＶ網を介して受信するデジタル放送サービスも実現されており、受信装置としては、セットトップボックス（以下、ＳＴＢ（ＳｅｔＴｏｐＢｏｘ）という）などが提供されている。
【０００３】
このような背景をもとに、これらのＩＰサービスとデジタル放送サービスを提供する双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、ＳＴＢにケーブルモデムを内蔵させることにより、デジタル放送サービスに加えて、ＩＰサービスも１台のＳＴＢで享受することが望まれている。以下、ケーブルモデムを内蔵したＳＴＢを双方向ＳＴＢということにする。
【０００４】
図８は、従来技術による双方向ＣＡＴＶシステムにおける送信装置の構成を示すブロック図であり、放送ヘッドエンド１０１、及び、放送変調器１０２は、ＢＳデジタル放送等の衛星放送をＣＡＴＶ網に再送信するために、ＣＡＴＶ局の送信装置１０内に設けられる。再送信のために用いられる規格例としては、日本ＣＡＴＶ技術協会ＪＣＴＥＡＳＴＤ−００２−０「多重化装置」がある。即ち、放送ヘッドエンド１０１は、アンテナ１００により衛星放送を受信して、ＭＰＥＧ２（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ２）トランスポートストリームを取り出し、さらに、伝送周波数や変調方式を記述したＮＩＴ（ＮｅｔｗｏｒｋＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴａｂｌｅ）をＣＡＴＶ伝送形式に書き換えて、書き換えたＮＩＴをトランスポートストリーム内に再挿入する。放送変調器１０２は、国内ＣＡＴＶの標準伝送方式である６４ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調器であり、誤り検出および訂正を目的として、パリティバイトを付加して後段に出力する。
【０００５】
図８において、１０３乃至１０９は、ケーブルモデムを介した通信サービスのために使用される機器であり、ルータ１０３は、ＣＡＴＶ局の送信装置１０内のＬＡＮと外部のＷＡＮ間でパケットを経路選択する。ケーブルモデム終端部１０４の通信規格としては、米国ＣａｂｌｅＬａｂで規格化されたＤＯＣＳＩＳ（ＤａｔａＯｖｅｒＣａｂｌｅＳｅｒｖｉｃｅＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）が一般的である。下り変調器１０５は、ケーブルモデムの下り信号用の変調器であり、６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭが変調方式として使用されており、上り信号復調器１０６は、ユーザ宅から出力されたケーブルモデムの上り信号を復調する復調器であり、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）等が使用される。
【０００６】
ＴＦＴＰ（ＴｒｉｖｉａｌＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ１０７は、ＣＡＴＶ局の送信装置１０内のＬＡＮに接続され、ユーザの保有しているケーブルモデムや双方向ＳＴＢといったＩＰアドレスを必要とする機器（以下、ＩＰ接続機器という）のＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス等の情報をダウンロードするために使用される。ＤＨＣＰ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ１０８は、ＣＡＴＶ局の送信装置１０内のＬＡＮに接続され、ユーザの保有しているＩＰ接続機器にＩＰアドレスを動的に付与する。ＩＰアドレスデータベース１０９には、ＤＨＣＰサーバ１０８でＩＰ接続機器に割り振られたＩＰアドレスや、ＣＡＴＶ局からパソコン等に恒久的に付与されたグローバルＩＰアドレスやプライベートＩＰアドレスが登録される。
【０００７】
放送ヘッドエンド１０１および放送変調器１０２の処理を経たデジタル放送信号のトランスポートストリームと、下り変調器１０５から出力された信号は、混合器１１４で送信装置１０からの下り信号として、９０〜７７０ＭＨｚの間で割当てられた周波数にて多重化されてＣＡＴＶ網に送出される。分波器１１５は、ユーザ宅から送出される上り信号（周波数１０〜５５ＭＨｚ）を、ローパスフィルタをかけることによって、ＣＡＴＶ網から抽出し、上り復調器１０６に渡す。
【０００８】
図９は、従来技術による双方向ＳＴＢの構成を示すブロック図であり、この双方向ＳＴＢ２０は、ユーザ宅に設置される。分波器２１は、ケーブルモデム処理部２６からの上り信号を放送信号と多重化し、また、放送信号とケーブルモデム処理部２６への下り信号を抽出するために使われる。分配器２２は、放送受信部２３とケーブルモデム処理部２６のために下り信号を分配する。
【０００９】
放送受信部２３は、以下のように構成される。放送チューナ２３１は、放送受信用のＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）チューナであり、ＣＰＵ２３６からの指示により、ユーザが希望するチャンネルに同調される。放送復調器２３２は、図８の放送変調器１０２に対応した復調を行い、一般的に、６４ＱＡＭが使用される。ＭＰＥＧ２デコーダ２３３は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム、ＭＰＥＧ２ビデオおよびＭＰＥＧ２オーディオのデコードを行い、グラフィックス２３４は、ＭＰＥＧデコーダ２３３でデコードされた映像信号や、ＩＰサービスの文字もしくは映像情報をグラフィックスプレーンに多重化して、ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）等の表示機器へ出力する。
【００１０】
イーサネット（Ｒ）（Ｒ）トランシーバ２３５は、ケーブルモデム処理部２６から出力されたパケットの内、パソコン等の外部のＩＰ接続機器宛に送られたパケットやブロードキャストパケット等をマンチェスター符号化等の変調を行って、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子２５から出力する。また、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）トランシーバ２３５は、外部のＩＰ接続機器からの上り信号に対しても、同様な復調を行うことによって、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットに戻す。
【００１１】
一方、ケーブルモデム処理部２６は、ケーブルモデムの機能に相当する処理部であり、下りチューナ２６１は、周波数９０〜７７０ＭＨｚの間で割当てられたケーブルモデム用の下り信号（以下、ケーブルモデム下り信号という）に同調するためのチューナである。下り復調器２６２は、下りチューナ２６１で同調している下り信号から、ケーブルモデムのパケットを復調するための復調器であり、図８の下り変調器１０５と同一の変調方式が用いられる。上り変調器２６６は、ケーブルモデム用の上り信号のための変調器であり、図８の上り復調器１０６と同一のＱＰＳＫ等の変調方式が採られる。
【００１２】
ＭＡＣ処理部２６３は、ケーブルモデムのパケット内のＭＡＣアドレスとメモリ２６４に記録されたＭＡＣアドレスとを照合することにより、パケットの取捨選択を行い、さらに、ケーブルモデムのパケット形式からイーサネット（Ｒ）（Ｒ）のパケット形式に変換する機能を有し、用いられる規格としては、例えば、上述したＤＯＣＳＩＳが標準規格として挙げられる。メモリ２６４は、揮発メモリであり、ＴＦＴＰサーバ１０７が保持するケーブルモデムコンフィグレーションファイルから得られるＩＰ接続機器のＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰサーバ１０８から付与された放送受信部２３のＩＰアドレスおよびケーブルモデム処理部２６のＩＰアドレスを保存するために実装される。
【００１３】
放送受信部２３のＩＰアドレスは、双方向ＳＴＢがＩＰサービスを受信するために必要となり、また、ケーブルモデム処理部２６のＩＰアドレスは、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルをＴＦＴＰサーバ１０７からダウンロードするために用いられる。ＲＯＭ２６５は、ケーブルモデム処理部２６のＭＡＣアドレスと放送受信部２３のＭＡＣアドレスを記録した不揮発メモリであり、これらのＭＡＣアドレスは、製品出荷時にＲＯＭ２６５に書き込まれ、以後、書き換えられる事は無い。
【００１４】
このように、放送サービスや双方向通信サービスは、コンポジット端子やＤ端子といった映像出力端子２４でＴＶと接続されて、ユーザに提供され、また、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子２５を介して、外部のＩＰ接続機器とパケットの送受が行なわれる。
【００１５】
図１０は、従来技術によるケーブルモデムの電源投入時からＩＰ接続セッション確立状態（ケーブルモデム終端部と通信可能な状態）までの動作を示すフローチャートであり、以下、双方向ＳＴＢに内蔵されたケーブルモデムが、上述したＤＯＣＳＩＳ規格を使用して、双方向通信サービスを受信する場合の動作シーケンスを説明する。
【００１６】
ケーブルモデムの電源が投入されると（ステップＳ３０）、ケーブルモデムは、下りチューナ２６１で下り伝送周波数帯９０〜７７０ＭＨｚの全ＱＡＭ信号をスキャンし、ケーブルモデム終端部１０４から出力されている下り信号か、あるいは放送変調器１０２から送出されている放送信号であるかを識別し、ケーブルモデム終端部１０４から出力されたＱＡＭ信号を検出した時点で下りチューナ２６１を同調させる。放送信号とケーブルモデム終端部からの出力との識別は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームヘッダ内に記述されているＰＩＤ（ＰａｃｋｅｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の相違に基づいて判断される（ステップＳ３１）。同調された下り信号内に伝送されているＵｐｓｔｒｅａｍＣｈａｎｎｅｌＤｅｓｃｒｉｐｔｏｒから、これに記載されている上り周波数を暫定的に取得する（ステップＳ３２）。取得した上り周波数と同調している下り周波数を使用して、ケーブルモデム終端部１０４と上り信号の送信レベルを調整する（ステップＳ３３）。
【００１７】
送信レベルの調整が終了した後、ケーブルモデム処理部２６は、ＤＨＣＰサーバ１０８にケーブルモデムのＩＰアドレスを割り振らせるために、ＲＯＭ２６５に記録されたケーブルモデムのＭＡＣアドレスを記載したＤＨＣＰｄｉｓｃｏｖｅｒメッセージをケーブルモデム終端部１０４に発信する。ケーブルモデム終端部１０４は、ＤＨＣＰサーバ１０８にメッセージを転送すると、ＤＨＣＰサーバ１０８は、ＩＰアドレスデータベース１０９内のデータベースと照合し、ケーブルモデムのＭＡＣアドレスが登録されているケーブルモデムであれば、ＩＰアドレスをケーブルモデム処理部２６に付与する。付与したＩＰアドレスは、ケーブルモデム終端部１０４を経由して、ケーブルモデム処理部２６に送信されると共に、ＩＰアドレスデータベース１０９に登録される。また、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルのファイル名も、このプロセスでケーブルモデム処理部２６に通知される。取得したケーブルモデム処理部２６のＩＰアドレスは、メモリ２６４に保持される。このように、ケーブルモデムにＩＰアドレスが付与されることにより、以下のプロセスではＩＰ上での通信制御が可能となる（ステップＳ３４）。
【００１８】
通知されたケーブルモデムコンフィグレーションファイル名のケーブルモデムコンフィグレーションファイルを、ＴＦＴＰサーバ１０７から、分波器２１および分配器２２を介して、ダウンロードし、ダウンロードしたケーブルモデムコンフィグレーションファイル（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｆｉｌｅ）から、ケーブルモデム処理部２６に接続されるＩＰ接続機器のＭＡＣアドレスとケーブルモデム処理部２６が利用する上り周波数および下り周波数を取得する（ステップＳ３５）。ケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した下り周波数が、ステップＳ３１で検出した下り周波数と相違する場合は（ステップＳ３６）、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した下り周波数と上り周波数を優先させて用いるため、下りチューナ２６１をケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した下り周波数に同調させてから、ステップＳ３１からステップＳ３５のプロセスを再度実施する。
【００１９】
また、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した上り周波数が、ステップＳ３２で取得した上り周波数と相違する場合は（ステップＳ３７）、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した上り周波数を優先させて用いるため、ステップＳ３３からステップＳ３５のプロセスを再度実施する。
【００２０】
取得されたＩＰ接続機器のＭＡＣアドレスは、メモリ２６４に保持され、ケーブルモデム処理部２６が受信パケットを、接続されているＩＰ接続機器に転送するか否かの判定基準として使用される。また、ケーブルモデム処理部２６のＩＰアドレスを取得した場合と同様に、放送受信部２３に対するＩＰアドレスを取得するために、ＲＯＭ２６５に記録されている放送受信部２３のＭＡＣアドレスを、ＤＨＣＰサーバ１０８に通知し、ＩＰアドレスを発行させる（ステップＳ３８）。以上のプロセスにより、双方向ＳＴＢのＩＰ接続セッションが確立する。
【００２１】
図１１は、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルの例を示す図であり、図１１（Ａ）は、ユーザ１の内蔵ケーブルモデムのコンフィグレーションファイル、図１１（Ｂ）は、ユーザ１の外付けケーブルモデムのコンフィグレーションファイルである。これらのケーブルモデムコンフィグレーションファイルには、ケーブルモデム毎の下り周波数、上り周波数、登録ＭＡＣアドレス等が記載されている。例えば、図１１（Ａ）の内蔵ケーブルモデムの場合、下り周波数は、２２０ＭＨｚ、上り周波数は、２８ＭＨｚであり、登録ＭＡＣアドレスには、パソコン１のＭＡＣアドレス「ＰＣ１−ＭＡＣ」と、双方向ＳＴＢのＭＡＣアドレス「ＳＴＢ−ＭＡＣ」が示されている。
【００２２】
図１２は、ＩＰアドレスデータベースにおけるＩＰアドレス管理データベースの例を示す図であり、ＩＰ接続セッションが確立した後のＩＰアドレス管理データベースの内容を示している。このＩＰアドレス管理データベースには、ユーザ、ユーザ毎の機器一覧、各機器に対応するＭＡＣアドレスとＩＰアドレス、および、ケーブルモデム毎のケーブルモデムコンフィグレーションファイル（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｆｉｌｅ）名といった情報が管理されている。例えば、ユーザ１には、双方向ＳＴＢ、内蔵ケーブルモデム、外付けケーブルモデム、パソコン１、パソコン２といった機器があり、ユーザ１の内蔵ケーブルモデムには、「内蔵ＣＭ−ＭＡＣ」というＭＡＣアドレスと、「内蔵ＣＭ−ＩＰ」というＩＰアドレスと、「Ｕｓｅｒ１−ｍｏｄｅｍ１」というケーブルモデムコンフィグレーションファイル名が対応している。
【００２３】
図１３は、ケーブルモデムのパケットの構成例を示す図であり、下り復調器２６２の出力段または上り変調器２６６の入力段における構成を示したものである。即ち、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）形式のフレームからプリアンブルとスタートフレームデリミタを除去し、代わりにケーブルモデムで伝送していることを示すＣＡＢＬＥＭＡＣヘッダと物理層のオーバーヘッドが追加された形となっている。以下、図１３に示したイーサネット（Ｒ）（Ｒ）ヘッダ以降のフィールドを持つパケットをイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットという。このイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットは、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）ヘッダ、ＩＰデータ、および、エラー検出のためのＣＲＣより構成される。イーサネット（Ｒ）（Ｒ）ヘッダには、宛先ＭＡＣアドレス、発信元ＭＡＣアドレス、および、データの長さあるいはタイプといった情報があり、ＩＰデータには、ＩＰデータの長さ、使用するプロトコル番号、宛先ＩＰアドレス、発信元ＩＰアドレス、オプション等から構成されるＩＰヘッダと、上位プロトコルデータが含まれる。
【００２４】
図１４は、双方向ＳＴＢおよび双方向ＳＴＢに接続されたＩＰ接続機器がＩＰサービスを受信する動作を説明するためのフローチャートである。双方向ＳＴＢは、下りパケット受信待機状態、つまり、ＩＰ接続セッション確立状態で、下り復調器２６２で復調されたケーブルモデムのパケットを受信すると（ステップＳ４０）、受信したケーブルモデムのパケットをＭＡＣ処理部２６３に入力する。ＭＡＣ処理部２６３は、そのパケットから、物理層のオーバーヘッドとＣＡＢＬＥＭＡＣヘッダを除去し、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットを抽出する（ステップＳ４１）。このイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケット内に記載されている宛先ＭＡＣアドレスが、双方向ＳＴＢのＭＡＣアドレス、あるいは、メモリ２６４に保存されているＩＰ接続機器のＭＡＣアドレス、もしくは、ブロードキャストＭＡＣアドレスやマルチキャストＭＡＣアドレスと一致しなければ（ステップＳ４２）、そのＭＡＣアドレスは適合せず、抽出したイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットは、破棄され（ステップＳ４７）、ステップＳ４０に戻る。
【００２５】
イーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケット内に記載されている宛先ＭＡＣアドレスが、適合すると判断された場合（ステップＳ４２）、そのイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットの宛先ＭＡＣアドレスが、ＲＯＭ２６５内に保存されている放送受信部２３のＭＡＣアドレスと一致し（ステップＳ４３）、かつ、ＩＰアドレスが、図１０の処理で取得した放送受信部２３のＩＰアドレスに一致した時は（ステップＳ４５）、そのイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットは、放送受信部２３に転送され、さらに、ＣＰＵ２３６で内容を解釈し、グラフィックス２３４でＯＳＤ（ＯｎＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｌａｙ）処理を施すことにより、映像出力端子２４を介してＴＶモニタに表示されることになる。つまり、Ｗｅｂブラウジング等のＩＰサービスが放送受信サービスと同一のＴＶモニタを使用して受信出来る（ステップＳ４６）。
【００２６】
他方、放送受信部２３のＩＰアドレスに一致しない時は、そのイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットは、破棄され（ステップＳ４７）、ステップＳ４０に戻る。また、宛先ＭＡＣアドレスが放送受信部２３のＭＡＣアドレスと一致しない場合は（ステップＳ４３）、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）トランシーバ２３５でマンチェスター符号化等のイーサネット（Ｒ）（Ｒ）規格の変調を施した後、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子２５を介して、外部のＩＰ接続機器へ、そのイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットを転送する（ステップＳ４４）。
【００２７】
このように、双方向ＳＴＢをＣＡＴＶ局へ登録し、ＴＶモニタを接続することにより、ＩＰサービスが受信出来る。さらに、ユーザが保有するパソコン等の機器をＣＡＴＶ局に登録して、双方向ＳＴＢとイーサネット（Ｒ）（Ｒ）接続することにより、例えば、双方向ＳＴＢとは別室に設置してあるパソコンでもＩＰサービスを受けることが可能となり、利便性が増す。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような構成によれば、双方向ＳＴＢ単体でも、外部のＩＰ接続機器でもＩＰサービスを受信出来る利便性がある。しかし、双方向ＳＴＢと単体のケーブルモデム（以下、外付けモデムという）に対して売り切り制が導入された時には、これら２種類の機器を保有している個々のユーザが、自分で、接続や設定を行う場合があり、誤接続の状態であることに気付かずに、サービスを受信しているケースがあり得る。
【００２９】
図１５は、外付けのケーブルモデムの正しい接続形態を説明するための図であり、双方向ＳＴＢ２０は、上述した従来技術の双方向ＳＴＢであり、説明をわかりやすくするため、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）トランシーバ２３５を放送受信部２３から取り出して記述している。イーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子２５、３５に接続されるべき機器は、パソコン等のＩＰサービスを受ける終端のＩＰ接続機器である。この例では、双方向ＳＴＢ２０にパソコン１が、外付けモデム３０にはパソコン２が接続されている。
【００３０】
例えば、図１２のＩＰアドレス管理データベースに登録されたユーザ１は、双方向ＳＴＢと外付けモデムがＤＨＣＰサーバ１０８に登録されており、さらに、外部のＩＰ接続機器として、パソコン１とパソコン２の２台が恒久的なＩＰアドレスを得て、接続許可されている場合、ユーザ１の双方向ＳＴＢに内蔵されているケーブルモデム（以下、内蔵モデムという）と外付けモデムのコンフィグレーションファイルは、それぞれ、図１１（Ａ）、（Ｂ）のように記述されている。即ち、パソコン１に対しては双方向ＳＴＢ経由で、パソコン２に対しては外付けモデム経由でＩＰサービスを受信する設定となっている。
【００３１】
図１６は、外付けのケーブルモデムの誤った接続形態を説明するための図であり、双方向ＳＴＢに内蔵されたケーブルモデムと外付けのケーブルモデムとがループ接続された状態を示している。外付けモデム３０を保有しているユーザが、外付けモデム３０と双方向ＳＴＢ２０を接続することにより、初めて双方向ＳＴＢ２０でＩＰサービスが受信出来ると勘違いして、手持ちあるいは市販の分配器３１と両機器の同軸端子を接続し、さらに各機器のイーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子２５とイーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子３５をイーサネット（Ｒ）（Ｒ）で接続してしまうことがあり得る。
【００３２】
このように誤接続されたループ接続の状態では、ＷＡＮ等からパソコン１宛のＩＰアドレス「ＰＣ１−ＩＰ」およびＭＡＣアドレス「ＰＣ１−ＭＡＣ」が指定されたパケットがＭＡＣ処理部２６３に入力されると、図１４のフローチャートで説明した様に、双方向ＳＴＢ２０では、外部のＩＰ接続機器向けのパケットとして、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子２５に転送する。ところが、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子２５は、外付けモデム３０のイーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子３５と接続されており、外付けモデム３０もＤＯＣＳＩＳ規格に準拠していれば、外付けモデム３０は、双方向ＳＴＢ２０の内蔵モデムが、外部のＩＰ接続機器向けにイーサネット（Ｒ）（Ｒ）端子２５から転送したパケットを、外部のＩＰ接続機器からの上り信号と判断し、ケーブルモデム処理部２６ａは、ＣＡＴＶ局の送信装置にそのパケットをスルーさせてしまう。即ち、内蔵モデムに入力した下り信号が、外付けモデムの上り信号にスルーされてしまうことになる。同様に、外付けモデムの下り信号が、内蔵モデムの上り信号にスルーされる。
【００３３】
しかしながら、双方向ＳＴＢ宛のＩＰアドレス「ＳＴＢ−ＩＰ」とＭＡＣアドレス「ＳＴＢ−ＭＡＣ」を持つパケットは、図１４のフローチャートで説明した様に、双方向ＳＴＢ内で正常に受信されるため、双方向ＳＴＢ自体のＩＰサービスは、何の問題も無く受信できる。
【００３４】
パケットがスルーされるケースとして、ＣＡＴＶ局に登録されている外部のＩＰ接続機器へのパケットの場合について上述したが、例えば、ＡＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）の様に既知のＩＰアドレスから未知のＭＡＣアドレスの返信を要求するパケットが、ＣＡＴＶ局の送信装置から発せられた場合には、図１３に示したパケットの宛先ＭＡＣアドレスフィールドには、ブロードキャストアドレスが記述され、ＣＡＴＶ局に登録された全機器に対して、ブロードキャストされるため、上記のパソコンの場合のように外部のＩＰ接続機器がケーブルモデムのコンフィグレーションファイルに登録されていなくても、内蔵モデムおよび外付けモデムは、このＡＲＰによるパケットを、外部のＩＰ接続機器に転送するので、ＡＲＰによるパケットについても、スルーするという問題は、発生する。
【００３５】
即ち、このような誤接続を行うと、双方向ＳＴＢの上り信号に外付けモデムからの下り信号がスルーしてしまうため、双方向ＳＴＢの通信スループットが低下するものの、双方向ＳＴＢ自体は、ＩＰサービスを正常に受信出来るので、ユーザもＣＡＴＶ局も誤接続を行っている事に気付かないまま、サービスを受信し続けてしまうことがあり得る。この誤接続の状態は、上り信号の帯域を無駄に使用するために、他のユーザの通信スループットの低下を引き起こすといった問題がある。
【００３６】
本発明は、この問題を解決するために、ケーブルモデムを内蔵した受信装置と外部のケーブルモデムとの誤接続によるループ接続を検出して、ユーザに知らせ、さらに、ループ接続が解消されない受信装置に対する双方向通信サービスを停止することを可能とした双方向ＣＡＴＶシステム、送信装置、および、受信装置を提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーブルテレビ網に放送サービスおよび双方向通信サービスを送出する送信装置と、前記両サービスを受信し、且つ内蔵したケーブルモデムにより前記双方向通信サービスを外部の通信機器に転送する受信装置と、前記ケーブルテレビ網からの前記双方向通信サービスを前記通信機器とは別の外部の通信機器に転送する外付けケーブルモデムとから構成される双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記送信装置は、前記受信装置と前記外付けケーブルモデムに対してループ接続がなされているか否かを検出するためのパケットを送信し、該送信したパケットに対する返信パケットから、ループ接続されていることを検出する検出手段と、前記返信されたパケットからループ接続されている受信装置を特定する特定手段と、該特定手段により特定されたループ接続されている受信装置に対してループ接続されていることを通知する通知手段とを具備し、前記受信装置は、ループ接続されていることを通知された時に、該受信装置に外付けケーブルモデムがループ接続されていることを表示する表示手段を具備することを特徴とする。
【００３８】
また、前記送信装置は、前記通知手段により通知した通知回数をカウントするカウント手段と、該カウント手段がカウントした通知回数が所定回数に達した時に、前記ループ接続されている受信装置に対して、双方向通信サービスの停止を指示する指示手段とを具備し、前記受信装置は、双方向通信サービスの停止を指示された時に、該受信装置の双方向通信サービスを停止する停止手段を具備することを特徴とする。
【００３９】
また、ケーブルテレビ網に放送サービスおよび双方向通信サービスを送出する送信装置と、前記両サービスを受信し、且つ内蔵したケーブルモデムにより前記双方向通信サービスを外部の通信機器に転送する受信装置と、前記ケーブルテレビ網からの前記双方向通信サービスを前記通信機器とは別の外部の通信機器に転送する外付けケーブルモデムとから構成される双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記送信装置は、前記受信装置と前記外付けケーブルモデムに対してループ接続がなされているか否かを検出するためのパケットを送信し、該送信したパケットに対する返信パケットから、ループ接続されていることを検出する検出手段と、前記返信されたパケットからループ接続されている受信装置を特定する特定手段と、該特定手段により特定されたループ接続されている受信装置に対して、ループ接続されていることを通知する通知手段と、該通知手段により通知した通知回数をカウントするカウント手段と、該カウント手段がカウントした通知回数が所定回数に達した時に、前記ループ接続されている受信装置に対して、双方向通信サービスの停止を指示する指示手段と、を具備することを特徴とする。
【００４０】
また、前記検出手段は、前記ループ接続を検出するためのパケットとして、前記受信装置とのＩＣＭＰ（インターネットコントロールメッセージプロトコル）のエコーリクエストおよびエコーリプライメッセージを用いることを特徴とする。
【００４１】
また、前記検出手段は、送信した前記エコーリクエストを記憶し、エコーリプライメッセージ以外のメッセージを受信した時に、受信したメッセージのデータと、記憶した前記エコーリクエストのデータとを比較し、比較したデータが同じである時に、前記ループ接続であることを検出し、ループ接続であることを検出した前記受信したメッセージの宛先ＩＰアドレスを有する前記通信機器が接続されている受信装置を、ループ接続されている受信装置として特定することを特徴とする。
【００４２】
また、前記通知手段は、前記受信装置とのインターネットプロトコル（ＩＰ）を用いた通信手順により、前記ループ接続されている受信装置に対して、ループ接続されていることを通知することを特徴とする。
【００４３】
また、前記指示手段は、前記受信装置とのインターネットプロトコル（ＩＰ）を用いた通信手順により、前記ループ接続されている受信装置に対して、双方向通信サービスの停止を指示することを特徴とする。
【００４４】
また、ケーブルテレビ網に放送サービスおよび双方向通信サービスを送出する送信装置と、前記両サービスを受信し、且つ内蔵したケーブルモデムにより前記双方向通信サービスを外部の通信機器に転送する受信装置と、前記ケーブルテレビ網からの前記双方向通信サービスを前記通信機器とは別の外部の通信機器に転送する外付けケーブルモデムとから構成される双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記受信装置は、前記送信装置からループ接続の通知を受信した時に、該受信装置に前記外付けケーブルモデムがループ接続されていることを表示する表示手段と、該表示手段により表示を行った後に、表示を終了したことを前記送信装置に返信する表示終了返信手段と、前記送信装置から双方向通信サービスの停止の指示を受信した時に、双方向通信サービスを停止する停止手段と、双方向通信サービスを停止したことを表示するサービス停止表示手段と、双方向通信サービスを停止させた後に、双方向通信サービスを停止させたことを前記送信装置に返信するサービス停止返信手段と、を具備することを特徴とする。
【００４５】
また、前記表示終了返信手段は、前記送信装置とのインターネットプロトコル（ＩＰ）を用いた通信手順により、表示を終了したことを前記送信装置に返信し、前記サービス停止返信手段は、前記通信手順により、双方向通信サービスを停止させたことを前記送信装置に返信することを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムにおける送信装置の一実施例のブロック図であり、図８に示した従来技術のＣＡＴＶ局における送信装置の構成に、接続監視サーバ１１２、送出パケットメモリ１１３、および、告知サーバ１１１を追加している。接続監視サーバ１１２は、ＩＰアドレスデータベース１０９に登録されている全ユーザの双方向ＳＴＢに接続されているＩＰ接続機器に対して、監視用のパケットを送出し、ポーリングにより、誤接続を検出する。送出パケットメモリ１１３は、送出した監視用のパケットを一時記憶するためのメモリである。告知サーバ１１１は、接続監視サーバ１１２が誤接続を検出した双方向ＳＴＢに対して、誤接続の状態にあることを注意喚起するためのメッセージを発行すると共に、双方向ＳＴＢから返ってくる返信メッセージにより、双方向ＳＴＢの状態を管理する。
【００４７】
図２は、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムにおける双方向ＳＴＢの一実施例のブロック図であり、図９に示した従来技術の放送受信部２３に、告知メッセージＲＯＭ２３７とＲＦスイッチ２７を追加したものである。告知メッセージＲＯＭ２３７は、誤接続の注意喚起を促すメッセージと、注意喚起を促しても、接続を改めないユーザに対して、双方向ＳＴＢの動作を停止させるメッセージが記録されている。告知メッセージＲＯＭ２３７に記録するメッセージの例として、例えば、誤接続の注意喚起を促すメッセージには、“ＳＴＢのイーサネット（Ｒ）（Ｒ）接続をご確認下さい。”、あるいは、“ループ接続になっていないか、ＳＴＢのイーサネット（Ｒ）（Ｒ）接続をご確認下さい。”等、また、双方向ＳＴＢの動作を停止した旨を知らせるメッセージには、“通信サービスを停止しました。ＣＡＴＶ局へお電話下さい。”等がある。ＲＦスイッチ２７は、双方向ＳＴＢの通信サービスのみを停止させるために、ＣＰＵ２３６からの指示により、分配器２２から出力されるケーブルモデム下り信号と、分波器２１で下り信号と多重化されるケーブルモデム上り信号を遮断するスイッチであり、オフ状態で信号が遮断される。
【００４８】
図３は、本発明の実施例における監視パケットの構成例を示す図であり、この監視パケットを、誤接続によるループ接続を検出するために用いる。監視するための通信プロトコルとしては、ＩＰ上で動作するＩＣＭＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＣｏｎｔｒｏｌＭｅｓｓａｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）を使用している。具体的なパケットの構造としては、図１３に示した従来技術のパケットの構成例において、ＩＰプロトコルの上位プロトコルを識別するプロトコル番号には「１」が指定され、上位プロトコルデータフィールド、この場合、ＩＣＭＰタイプフィールドには、監視エコーデータ、具体的には、監視エコーリクエストパケット（エコーリクエスト）時は、「８」が、それに対するＩＰ接続機器からの監視エコーリプライパケット（エコーリプライメッセージ）の時は、「０」が指定される。
【００４９】
監視エコーリクエストパケットに対して、監視エコーリプライパケットが、ＩＰ接続機器から正常に返された時は、監視エコーリプライパケットの宛先ＩＰアドレスには、接続監視サーバ１１２が指定され、発信元ＩＰアドレスには、ＩＰ接続機器のＩＰアドレスが挿入されたパケットが返信されるため、接続監視サーバ１１２は、これらのＩＰアドレスを参照して、通信が成功したことを判別出来る。
【００５０】
ここで、接続監視サーバ１１２、告知サーバ１１１、および、送出パケットメモリ１１３は、イーサネット（Ｒ）（Ｒ）ヘッダ以降のフィールドを有するイーサネット（Ｒ）（Ｒ）パケットを処理し、図３に示した下り物理層オーバーヘッドおよび上り物理層オーバーヘッドは、図１のケーブルモデム終端部１０４でイーサネット（Ｒ）パケットの先頭に追加あるいは削除される。
【００５１】
図４は、本発明の実施例における接続監視サーバの動作例を示すフローチャートであり、接続監視サーバ１１２が、誤接続を検出するために、ＩＰアドレスデータベース１０９に登録されたユーザｉの双方向ＳＴＢに接続されているＩＰ接続機器ｊに対して、上述した監視エコーリクエストパケットを送出する場合について説明する。ここで、ｉは、１から全ユーザ数まで変化する整数であり、同様に、ｊは、各ユーザｉの双方向ＳＴＢに接続されているＩＰ接続機器数を示す変数で、１から該ユーザの双方向ＳＴＢに接続されている登録された全ＩＰ接続機器の数まで変化する整数である。
【００５２】
最初、ユーザｉとＩＰ接続機器ｊの変数ｉとｊを初期値「１」に設定する（ステップＳ１）。ＩＰアドレスデータベース１０９に登録されたユーザｉが保有するＩＰ接続機器ｊに対して、監視エコーリクエストパケットを発行し、また、送出したイーサネット（Ｒ）パケットのデータを送出パケットメモリ１１３に一時記憶する（ステップＳ２）。監視エコーリクエストパケットを発行した後、監視エコーリプライパケットの最大待ち時間を待機タイマにセットする（ステップＳ３）。
【００５３】
待機タイマが、タイムアウトを検出する前に、接続監視サーバ１１２が上り復調器１０６およびケーブルモデム終端部１０４を介して、ユーザ宅のＩＰ接続機器から返信されたパケットを受信した時（ステップＳ４）は、待機タイマをリセットする（ステップＳ５）。返信されたパケットと送出したパケット、つまり、送出パケットメモリ１１３に記憶されているイーサネット（Ｒ）パケットとを比較し、正常な監視エコーリプライパケットであるかを判別する。具体的には、送出したパケットに記載されていた宛先ＩＰアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスが、それぞれ、返信されたパケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスに記載されていれば、そのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを持つＩＰ接続機器からの正常な監視エコーリプライパケットであると判定する（ステップＳ６）。
【００５４】
正常な監視エコーリプライパケットであれば、ユーザｉが保有する双方向ＳＴＢに接続されている全てのＩＰ接続機器に対して、監視エコーリクエストパケットを発行したかどうか確認し（ステップＳ９）、まだ、全てのＩＰ接続機器に対して、監視エコーリクエストパケットを発行していない場合は、次のＩＰ接続機器を指定するため、変数ｊを一つ更新し（ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻る。該ユーザの保有する双方向ＳＴＢに接続されている全てのＩＰ接続機器に対して、監視エコーリクエストパケットを発行した場合は、全てのユーザに対して、監視エコーリクエストパケットを発行したかどうか確認し（ステップＳ１１）、まだ、全てのユーザに対して、監視エコーリクエストパケットを発行していない場合は、次のユーザを指定するため、変数ｉを一つ更新し（ステップＳ１２）、ステップＳ２に戻る。全てのユーザに対して、監視エコーリクエストパケットを発行した場合は、ユーザｉとＩＰ接続機器ｊの変数ｉとｊを初期値「１」に設定し（ステップＳ１３）、ステップＳ２に戻る。
【００５５】
正常な監視エコーリプライパケットでない場合は、返信されたパケットが、送出したパケット、つまり、送出パケットメモリ１１３に記憶されているイーサネット（Ｒ）パケットと同一かどうか判断し（ステップＳ７）、同一であれば、具体的には、図３のイーサネット（Ｒ）フィールド以降のフィールド（イーサネット（Ｒ）パケット）に差異が無い時は、返信されたパケットは、誤接続により、上り回線にスルーして来たと判断する。接続監視サーバ１１２は、誤接続と判断した返信されたパケットの宛先ＩＰアドレスをもとに、ＩＰアドレスデータベース１０９により、ユーザｉの双方向ＳＴＢのＩＰアドレスを検索し、告知サーバ１１１に、検索した双方向ＳＴＢのＩＰアドレスを通知し（ステップＳ８）、ステップＳ９に進む。返信されたパケットが、送出したパケット、つまり、送出パケットメモリ１１３に記憶されているイーサネット（Ｒ）パケットと不一致の場合や、待機タイマが、タイムアウトを検出した場合は、そのままステップＳ９に進む。
【００５６】
尚、この例では、双方向ＳＴＢに接続されている全てのＩＰ接続機器に対して、監視エコーリクエストパケットを送信しているが、さらに、双方向ＳＴＢに接続されているＩＰ接続機器の内の一つのＩＰ接続機器に限定してもよいし、あるいは、外付けケーブルモデムに接続されたＩＰ接続機器も含めたすべてのＩＰ接続機器に対して監視エコーリクエストパケットを送出して検出することも可能である。
【００５７】
図５は、本発明の実施例における告知パケットの構成例を示す図であり、この告知パケットは、双方向ＳＴＢに誤接続を告知するために用いられるパケットで、ここで使用している告知プロトコルは、ＩＰ上で機能するものであり、プロトコル番号として、新規に「２５０」を付与し、上位プロトコルデータ部のメッセージタイプフィールドにより、種々のメッセージをやり取りできる。
【００５８】
図６は、本発明の実施例における告知サーバが使用する通信メッセージの例を示す図であり、６種類のメッセージ例を示している。メッセージタイプ１は、ＣＡＴＶ局の送信装置から双方向ＳＴＢに対して、告知プロトコルのためのポートの開設を要求するメッセージであり、メッセージタイプ２は、双方向ＳＴＢからＣＡＴＶ局の送信装置への、メッセージタイプ１に対する応答メッセージで、ポートの開設が終了したことを知らせるメッセージである。
【００５９】
また、メッセージタイプ３は、ＣＡＴＶ局の送信装置から双方向ＳＴＢに対して、ＴＶ画面に誤接続の注意を喚起するメッセージの表示を要求するメッセージであり、メッセージタイプ４は、双方向ＳＴＢからＣＡＴＶ局の送信装置への、メッセージタイプ３に対する応答メッセージで、ＴＶ画面に誤接続の注意を喚起するメッセージを表示したことを知らせるメッセージである。さらに、メッセージタイプ５は、ＣＡＴＶ局の送信装置から双方向ＳＴＢに対して、双方向ＳＴＢのＩＰサービスの停止を要求するメッセージであり、メッセージタイプ６は、双方向ＳＴＢからＣＡＴＶ局の送信装置への、メッセージタイプ５に対する応答メッセージで、双方向ＳＴＢのＩＰサービスを停止したことを知らせるメッセージである。
【００６０】
図７は、本発明の実施例における告知サーバと双方向ＳＴＢ間のメッセージ送信手順の例を示す図であり、告知サーバと双方向ＳＴＢとの間での誤接続に関する通信メッセージのやり取りを上から下に時間の経過と共に示している。図７の左側の処理は、告知サーバ１１１の処理、右側の処理は、双方向ＳＴＢ２０の処理を示しており、中央部は、送受されるメッセージのタイプを示している。告知サーバ１１１は、ＤＨＣＰサーバ１０８に登録されている全ての双方向ＳＴＢに対して、メッセージタイプ１のメッセージを送ることにより、告知プロトコルの開設要求メッセージを送出する（ステップＳ２１）。各双方向ＳＴＢは、告知プロトコルの開設が終了し次第、メッセージタイプ２のメッセージを返信することにより、その旨を告知サーバに通知する（ステップＳ２２）。
【００６１】
告知サーバ１１１は、メッセージタイプ２のメッセージを受信した後、接続監視サーバ１１２からの誤検出の通知を待つために、待機状態となる（ステップＳ２３）。もし、接続監視サーバ１１２から前述の方法等による誤検出の通知があった場合は、該当する双方向ＳＴＢに対して、誤接続の注意を喚起する表示をＴＶ画面に出力させるべく、メッセージタイプ３のメッセージを送る（ステップＳ２４）。このとき、例えば、ユーザ１の双方向ＳＴＢで誤検出が検出された場合を想定すると、図５に示した告知メッセージの宛先ＩＰアドレスフィールドには、誤接続が検出された双方向ＳＴＢのＩＰアドレス「ＳＴＢ−ＩＰ」が記載される。
【００６２】
メッセージタイプ３のメッセージを受信した双方向ＳＴＢは、告知メッセージＲＯＭ２３７から注意を喚起するメッセージを読み出し、ＴＶ画面に、例えば、“ＳＴＢのイーサネット（Ｒ）接続をご確認下さい。”等の注意喚起を表示した後、メッセージタイプ４のメッセージを返信して、告知サーバに表示処理を終えたことを知らせる（ステップＳ２５）。
【００６３】
一方、告知サーバ１１１は、メッセージタイプ４のメッセージを受信した後、対象双方向ＳＴＢに対して、何回、注意喚起を促したかをカウントする告知カウンタを１つ増加させる（ステップＳ２６）。もし、ステップＳ２４からステップＳ２６までの誤接続の注意喚起処理が繰り返され、告知カウンタが、所定回数（例えば３回）に至った時は、ＩＰサービスを停止させるため、メッセージタイプ５のメッセージを対象となる双方向ＳＴＢに送る（ステップＳ２７）。メッセージタイプ５のメッセージを受け取った双方向ＳＴＢは、ＲＦスイッチ２７をオフにすることによって、ＩＰサービスを停止させる（ステップＳ２８）。通信サービスを停止させる際には告知メッセージＲＯＭ２３７に記憶されているメッセージを読み出し、ＴＶ画面に表示する。例えば、メッセージ例としては“通信サービスを停止しました。ＣＡＴＶ局へお電話下さい。”等がある。こうして、双方向ＳＴＢを停止させた旨を、メッセージタイプ６のメッセージを使用して、告知サーバ１１１に伝える。
【００６４】
以上の方法で、ループ接続の状態にある双方向ＳＴＢに対して、ＣＡＴＶ局の送信装置からの警告をＴＶ画面を通して、ユーザに知らしめることにより、ループ接続を解除させ、誤接続によるＣＡＴＶ網のスループット低下を解消出来る。さらに、誤接続を改めないユーザに対しては、双方向ＳＴＢの通信サービスをＣＡＴＶ局の送信装置から停止させることが出来る。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、ユーザの誤接続により発生するループ接続を検出して、双方向ＳＴＢに誤接続を通知し、改善されない場合は、通信サービスを強制的に停止することにより、上り回線に不要なパケットが流出することを抑制出来ると共に、ユーザ宅の接続状態を確認するためにＣＡＴＶ局から人を派遣する必要が無くなり、点検等のメンテナンスにかかる費用を抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の双方向ＣＡＴＶシステムにおける送信装置の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明の双方向ＣＡＴＶシステムにおける双方向ＳＴＢの一実施例のブロック図である。
【図３】本発明の実施例における監視パケットの構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施例における接続監視サーバの動作例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例における告知パケットの構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施例における告知サーバが使用する通信メッセージの例を示す図である。
【図７】本発明の実施例における告知サーバと双方向ＳＴＢ間のメッセージ送信手順の例を示す図である。
【図８】従来技術による双方向ＣＡＴＶシステムにおける送信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来技術による双方向ＳＴＢの構成を示すブロック図である。
【図１０】従来技術によるケーブルモデムの電源投入時からＩＰ接続セッション確立状態までの動作を示すフローチャートである。
【図１１】ケーブルモデムコンフィグレーションファイルの例を示す図である。
【図１２】ＩＰアドレスデータベースにおけるＩＰアドレス管理データベースの例を示す図である。
【図１３】ケーブルモデムのパケットの構成例を示す図である。
【図１４】双方向ＳＴＢおよび双方向ＳＴＢに接続されたＩＰ接続機器がＩＰサービスを受信する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】外付けケーブルモデムの正しい接続形態を説明するための図である。
【図１６】外付けケーブルモデムの誤った接続形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…送信装置、２０…双方向ＳＴＢ、２１…分波器、２２…分配器、２３…放送受信部、２４…映像出力端子、２５…イーサネット（Ｒ）端子、２６，２６ａ…ケーブルモデム処理部、２７…ＲＦスイッチ、３０…外付けケーブルモデム（外付けモデム）、３１…分配器、３５…イーサネット（Ｒ）端子、４１、４２…パソコン、１００…アンテナ、１０１…放送ヘッドエンド、１０２…放送変調器、１０３…ルータ、１０４…ケーブルモデム終端部、１０５…下り変調器、１０６…上り復調器、１０７…ＴＦＴＰサーバ、１０８…ＤＨＣＰサーバ、１０９…ＩＰアドレスデータベース、１１１…告知サーバ、１１２…接続監視サーバ、１１３…送出パケットメモリ、１１４…混合器、１１５…分波器、２３１…放送チューナ、２３２…放送復調器、２３３…ＭＰＥＧ２デコーダ、２３４…グラフィックス、２３５…イーサネット（Ｒ）トランシーバ、２３６…ＣＰＵ、２３７…告知メッセージＲＯＭ、２６１…下りチューナ、２６２…下り復調器、２６３…ＭＡＣ処理部、２６４…メモリ、２６５…ＲＯＭ、２６６…上り変調器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a bidirectional CATV system, a transmitting device, and a receiving device. More specifically, the present invention detects a loop connection generated by connecting a cable modem built in a receiving device to an external cable modem. The present invention also relates to a two-way CATV system, a transmitting device, and a receiving device that can notify a user of the communication device and stop a two-way communication service for a receiving device whose loop connection is not canceled.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, CATV Internet services have become widespread with the promotion of broadband in a cable television network (hereinafter, referred to as a CATV (Community Antenna Television) network). In this CATV Internet service, a user can receive a bidirectional communication service (hereinafter, referred to as an IP service) based on an IP (Internet Protocol) protocol such as e-mail or web browsing by connecting a cable modem to a personal computer on hand. In addition, a digital broadcast service for receiving BS digital broadcasts and the like via a CATV network has been realized by installing a receiver for receiving digital broadcasts and the like at a user's home and connecting to a CATV network. , A set top box (hereinafter referred to as STB (Set Top Box)) and the like.
[0003]
Against this background, in a two-way CATV system that provides these IP services and digital broadcasting services, by incorporating a cable modem in the STB, in addition to the digital broadcasting services, the IP services can be provided by one STB. It is hoped to enjoy it. Hereinafter, an STB incorporating a cable modem is referred to as a bidirectional STB.
[0004]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a transmitting device in a conventional bidirectional CATV system. A broadcasting head end 101 and a broadcasting modulator 102 retransmit satellite broadcasting such as BS digital broadcasting to a CATV network. Therefore, it is provided in the transmitting device 10 of the CATV station. As an example of a standard used for retransmission, there is the Japan Cable Television Engineering Association JCTEA STD-002-0 "Multiplexer". That is, the broadcast head end 101 receives a satellite broadcast by the antenna 100, extracts an MPEG2 (Moving Picture Experts Group 2) transport stream, and further converts a NIT (Network Information Table) describing a transmission frequency and a modulation method into a CATV. Rewrite to the transmission format and reinsert the rewritten NIT into the transport stream. The broadcast modulator 102 is a 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulator, which is a standard CATV transmission system, and adds a parity byte and outputs it to the subsequent stage for the purpose of error detection and correction.
[0005]
In FIG. 8, reference numerals 103 to 109 denote devices used for a communication service via a cable modem, and the router 103 routes packets between a LAN in the transmitting device 10 of the CATV station and an external WAN. . As a communication standard of the cable modem terminal unit 104, DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) standardized by CableLab in the United States is general. The downstream modulator 105 is a modulator for a downstream signal of the cable modem, and 64QAM or 256QAM is used as a modulation method. The upstream signal demodulator 106 demodulates the upstream signal of the cable modem output from the user's home. A QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) or the like is used.
[0006]
A TFTP (Trial File Transfer Protocol) server 107 is connected to the LAN in the transmitting device 10 of the CATV station, and requires a device that requires an IP address such as a cable modem or a two-way STB owned by the user (hereinafter, an IP connection device). ) Is used to download information such as a MAC (Media Access Control) address. A DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) server 108 is connected to the LAN in the transmitter 10 of the CATV station, and dynamically assigns an IP address to an IP connection device held by the user. In the IP address database 109, an IP address allocated to the IP connection device by the DHCP server 108 and a global IP address and a private IP address permanently assigned to a personal computer or the like from a CATV station are registered.
[0007]
A transport stream of a digital broadcast signal that has been processed by the broadcast head end 101 and the broadcast modulator 102 and a signal output from the downstream modulator 105 are mixed by the mixer 114 as a downstream signal of 90 to 770 MHz as a downstream signal from the transmitting apparatus 10. It is multiplexed at the frequency allocated among them and transmitted to the CATV network. The duplexer 115 extracts the uplink signal (frequency: 10 to 55 MHz) transmitted from the user's home from the CATV network by applying a low-pass filter, and passes the extracted signal to the uplink demodulator 106.
[0008]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional bidirectional STB, and the bidirectional STB 20 is installed at a user's house. The demultiplexer 21 is used to multiplex the upstream signal from the cable modem processing unit 26 with the broadcast signal, and to extract the broadcast signal and the downstream signal to the cable modem processing unit 26. The distributor 22 distributes a downlink signal for the broadcast receiving unit 23 and the cable modem processing unit 26.
[0009]
The broadcast receiving unit 23 is configured as follows. The broadcast tuner 231 is an RF (Radio Frequency) tuner for broadcast reception, and is tuned to a channel desired by the user according to an instruction from the CPU 236. The broadcast demodulator 232 performs demodulation corresponding to the broadcast modulator 102 in FIG. 8, and generally uses 64QAM. The MPEG2 decoder 233 decodes the MPEG2 transport stream, MPEG2 video and MPEG2 audio, and the graphics 234 multiplexes the video signal decoded by the MPEG decoder 233 and the character or video information of the IP service into a graphics plane. Output to a display device such as a TV (Television).
[0010]
The Ethernet (R) (R) transceiver 235 modulates, by Manchester encoding or the like, a packet or a broadcast packet transmitted to an external IP connection device such as a personal computer among the packets output from the cable modem processing unit 26. Then, the data is output from the Ethernet (R) (R) terminal 25. Also, the Ethernet (R) (R) transceiver 235 performs the same demodulation on an upstream signal from an external IP connection device to return to an Ethernet (R) (R) packet.
[0011]
On the other hand, the cable modem processing unit 26 is a processing unit corresponding to the function of the cable modem, and the downlink tuner 261 is a cable modem downlink signal (hereinafter referred to as a cable modem downlink signal) allocated between frequencies 90 to 770 MHz. This is a tuner to tune to). The downlink demodulator 262 is a demodulator for demodulating a cable modem packet from a downlink signal tuned by the downlink tuner 261, and uses the same modulation scheme as the downlink modulator 105 in FIG. 8. Uplink modulator 266 is a modulator for an uplink signal for a cable modem, and employs the same modulation scheme as QPSK as uplink demodulator 106 in FIG.
[0012]
The MAC processing unit 263 selects a packet by comparing the MAC address in the packet of the cable modem with the MAC address recorded in the memory 264, and further selects the Ethernet (R) ( R) has a function of converting to the packet format of R), and the standard used is, for example, the above-mentioned DOCSIS as a standard. The memory 264 is a volatile memory. The MAC address of the IP connection device obtained from the cable modem configuration file held by the TFTP server 107, the IP address of the broadcast receiving unit 23 given from the DHCP server 108, and the cable modem processing unit Implemented to store 26 IP addresses.
[0013]
The IP address of the broadcast receiving unit 23 is required for the two-way STB to receive an IP service, and the IP address of the cable modem processing unit 26 is used for downloading a cable modem configuration file from the TFTP server 107. Can be The ROM 265 is a non-volatile memory that records the MAC address of the cable modem processing unit 26 and the MAC address of the broadcast receiving unit 23. These MAC addresses are written in the ROM 265 when the product is shipped, and will not be rewritten thereafter.
[0014]
As described above, the broadcast service and the two-way communication service are provided to the user by being connected to the TV at the video output terminal 24 such as the composite terminal or the D terminal, and are provided to the user via the Ethernet (R) (R) terminal 25. Packet transmission and reception are performed with an external IP connection device.
[0015]
FIG. 10 is a flowchart showing an operation from power-on of a conventional cable modem to an IP connection session establishment state (a state in which communication with the cable modem termination unit is possible). Hereinafter, the cable modem built in the bidirectional STB will be described. However, an operation sequence when a two-way communication service is received using the above-described DOCSIS standard will be described.
[0016]
When the power of the cable modem is turned on (step S30), the cable modem scans all the QAM signals in the downstream transmission frequency band 90 to 770 MHz by the downstream tuner 261 and checks whether the downstream signal output from the cable modem termination unit 104 is present. , Or a broadcast signal transmitted from the broadcast modulator 102, and tunes the down tuner 261 when the QAM signal output from the cable modem termination unit 104 is detected. The discrimination between the broadcast signal and the output from the cable modem termination unit is determined based on the difference in PID (Packet Identifier) described in the MPEG2 transport stream header (step S31). From the Upstream Channel Descriptor transmitted in the tuned downlink signal, the uplink frequency described in the Upstream Channel Descriptor is provisionally acquired (step S32). Using the downlink frequency synchronized with the acquired uplink frequency, the transmission level of the cable modem termination unit 104 and the uplink signal is adjusted (step S33).
[0017]
After the adjustment of the transmission level is completed, the cable modem processing unit 26 transmits a DHCP discover message describing the MAC address of the cable modem recorded in the ROM 265 to the DHCP server 108 to allocate the IP address of the cable modem to the cable modem. The call is transmitted to the terminal 104. When the cable modem terminating unit 104 transfers the message to the DHCP server 108, the DHCP server 108 compares the message with a database in the IP address database 109, and if the MAC address of the cable modem is registered, the IP address is used. To the cable modem processing unit 26. The assigned IP address is transmitted to the cable modem processing unit 26 via the cable modem termination unit 104, and is registered in the IP address database 109. The file name of the cable modem configuration file is also notified to the cable modem processing unit 26 in this process. The acquired IP address of the cable modem processing unit 26 is stored in the memory 264. As described above, by giving the IP address to the cable modem, communication control over IP becomes possible in the following process (step S34).
[0018]
The cable modem configuration file of the notified cable modem configuration file name is downloaded from the TFTP server 107 via the duplexer 21 and the distributor 22, and from the downloaded cable modem configuration file (Configuration file), The MAC address of the IP connection device connected to the cable modem processing unit 26 and the uplink frequency and the downlink frequency used by the cable modem processing unit 26 are obtained (step S35). If the downlink frequency obtained from the cable modem configuration file is different from the downlink frequency detected in step S31 (step S36), the downlink frequency and uplink frequency obtained from the cable modem configuration file are used with priority, so that the downlink frequency is used. After tuning the tuner 261 to the downlink frequency obtained from the cable modem configuration file, the processes from step S31 to step S35 are performed again.
[0019]
If the uplink frequency obtained from the cable modem configuration file is different from the uplink frequency obtained in step S32 (step S37), the uplink frequency obtained from the cable modem configuration file is used with priority, and therefore, step S33 is performed. To execute the process of step S35 again.
[0020]
The acquired MAC address of the IP connection device is held in the memory 264, and is used as a criterion for determining whether or not the cable modem processing unit 26 transfers the received packet to the connected IP connection device. Similarly to the case where the IP address of the cable modem processing unit 26 is obtained, the MAC address of the broadcast receiving unit 23 recorded in the ROM 265 is transmitted to the DHCP server 108 in order to obtain the IP address of the broadcast receiving unit 23. Notify and issue an IP address (step S38). By the above process, the IP connection session of the bidirectional STB is established.
[0021]
FIG. 11 is a diagram showing an example of the cable modem configuration file. FIG. 11A shows the configuration file of the built-in cable modem of the user 1, and FIG. It is a configuration file. In these cable modem configuration files, a downlink frequency, an uplink frequency, a registered MAC address, and the like for each cable modem are described. For example, in the case of the built-in cable modem of FIG. 11A, the downstream frequency is 220 MHz, the upstream frequency is 28 MHz, and the registered MAC address is the MAC address “PC1-MAC” of the personal computer 1 and the bidirectional STB. The MAC address “STB-MAC” is shown.
[0022]
FIG. 12 is a diagram showing an example of the IP address management database in the IP address database, and shows the contents of the IP address management database after the IP connection session has been established. The IP address management database manages information such as a user, a device list for each user, a MAC address and an IP address corresponding to each device, and a cable modem configuration file (Configuration file) name for each cable modem. . For example, the user 1 has devices such as a two-way STB, a built-in cable modem, an external cable modem, a personal computer 1 and a personal computer 2. The built-in cable modem of the user 1 has a MAC address “built-in CM-MAC”, The IP address “built-in CM-IP” corresponds to the cable modem configuration file name “User1-modem1”.
[0023]
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a packet of the cable modem, and shows a configuration at an output stage of the down-modulator 262 or an input stage of the up-modulator 266. That is, the preamble and the start frame delimiter are removed from the Ethernet (R) (R) format frame, and a CABLE MAC header indicating that transmission is performed by the cable modem and a physical layer overhead are added instead. I have. Hereinafter, a packet having fields after the Ethernet (R) header shown in FIG. 13 is referred to as an Ethernet (R) packet. The Ethernet (R) packet is composed of an Ethernet (R) (R) header, IP data, and a CRC for error detection. The Ethernet (R) (R) header includes information such as a destination MAC address, a source MAC address, and the length or type of data. The IP data includes the length of the IP data, the protocol number to be used, and the destination. An IP header including an IP address, a source IP address, options, and the like, and higher-level protocol data are included.
[0024]
FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation in which the bidirectional STB and the IP connection device connected to the bidirectional STB receive the IP service. When the bidirectional STB receives the cable modem packet demodulated by the downlink demodulator 262 in a downlink packet reception standby state, that is, in an IP connection session established state (step S40), the bidirectional STB converts the received cable modem packet into a MAC processing unit. 263. The MAC processing unit 263 removes the physical layer overhead and the CABLE MAC header from the packet, and extracts the Ethernet® packet (step S41). The destination MAC address described in the Ethernet (R) (R) packet is the MAC address of the bidirectional STB, the MAC address of the IP connection device stored in the memory 264, or the broadcast MAC address or multicast. If the MAC address does not match (step S42), the MAC address does not match, the extracted Ethernet (R) (R) packet is discarded (step S47), and the process returns to step S40.
[0025]
If it is determined that the destination MAC address described in the Ethernet (R) (R) packet is compatible (step S42), the destination MAC address of the Ethernet (R) (R) packet is stored in the ROM 265. If the MAC address matches the MAC address of the broadcast receiving unit 23 (step S43) and the IP address matches the IP address of the broadcast receiving unit 23 acquired in the process of FIG. 10 (step S45), the Ethernet ( R) and (R) packets are transferred to the broadcast receiving unit 23, and further, the contents are interpreted by the CPU 236, and OSD (On Screen Display) processing is performed by the graphics 234, whereby the TV monitor is output via the video output terminal 24. Will be displayed. In other words, an IP service such as Web browsing can be received using the same TV monitor as the broadcast reception service (step S46).
[0026]
On the other hand, if the IP address does not match the broadcast receiving unit 23, the Ethernet (R) (R) packet is discarded (step S47), and the process returns to step S40. If the destination MAC address does not match the MAC address of the broadcast receiving unit 23 (step S43), the Ethernet (R) (R) transceiver 235 modulates the Ethernet (R) (R) standard such as Manchester encoding. After that, the Ethernet (R) (R) packet is transferred to an external IP connection device via the Ethernet (R) (R) terminal 25 (step S44).
[0027]
As described above, the IP service can be received by registering the bidirectional STB with the CATV station and connecting the TV monitor. Further, by registering a device such as a personal computer owned by the user with the CATV station and connecting the two-way STB to the Ethernet (R) (R), for example, even a personal computer installed in a separate room from the two-way STB can receive IP. Service will be available, and convenience will be increased.
[0028]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above configuration, there is a convenience that the IP service can be received by the bidirectional STB alone or by an external IP connection device. However, when the selling out system is introduced for the two-way STB and a single cable modem (hereinafter referred to as an external modem), each user possessing these two types of devices can connect and set up by himself / herself. May be performed, and there may be a case where a service is received without noticing that the connection is incorrect.
[0029]
FIG. 15 is a diagram for explaining a correct connection form of an external cable modem. The bidirectional STB 20 is the above-described bidirectional STB of the related art. R) The transceiver 235 is extracted from the broadcast receiving unit 23 and described. Devices to be connected to the Ethernet (R) (R) terminals 25 and 35 are terminal IP connection devices that receive IP services such as personal computers. In this example, the personal computer 1 is connected to the bidirectional STB 20, and the personal computer 2 is connected to the external modem 30.
[0030]
For example, the user 1 registered in the IP address management database of FIG. 12 has a two-way STB and an external modem registered in the DHCP server 108, and further has two PCs 1 and 2 as external IP connection devices. If the stand obtains a permanent IP address and is authorized to connect, the configuration files of the cable modem (hereinafter referred to as “internal modem”) and the external modem built in the two-way STB of User 1 are respectively It is described as shown in FIGS. That is, the setting is such that the personal computer 1 receives the IP service via the bidirectional STB and the personal computer 2 via the external modem.
[0031]
FIG. 16 is a diagram for explaining an erroneous connection form of the external cable modem, and shows a state in which the cable modem built in the bidirectional STB and the external cable modem are connected in a loop. When the user holding the external modem 30 connects the external modem 30 and the two-way STB 20, the user mistakenly thinks that the IP service can be received by the two-way STB 20 for the first time. The coaxial terminals of the devices may be connected, and the Ethernet (R) (R) terminal 25 and the Ethernet (R) (R) terminal 35 of each device may be connected by the Ethernet (R) (R).
[0032]
In the state of the loop connection in which the erroneous connection is performed, when a packet in which the IP address “PC1-IP” and the MAC address “PC1-MAC” addressed to the personal computer 1 are specified from the WAN or the like is input to the MAC processing unit 263. As described with reference to the flowchart of FIG. 14, the bidirectional STB 20 transfers the packet to the Ethernet (R) (R) terminal 25 as a packet for an external IP connection device. However, the Ethernet (R) (R) terminal 25 is connected to the Ethernet (R) (R) terminal 35 of the external modem 30, and if the external modem 30 also complies with the DOCSIS standard, Reference numeral 30 denotes a cable modem processing unit that determines that a packet transferred from the Ethernet (R) (R) terminal 25 for the external IP connection device by the built-in modem of the bidirectional STB 20 is an upstream signal from the external IP connection device. 26a allows the transmitting device of the CATV station to pass the packet through. That is, the downstream signal input to the internal modem is passed through to the upstream signal of the external modem. Similarly, the downstream signal of the external modem is passed through to the upstream signal of the internal modem.
[0033]
However, the packet having the IP address “STB-IP” and the MAC address “STB-MAC” addressed to the bidirectional STB is normally received in the bidirectional STB as described in the flowchart of FIG. The IP service of the STB itself can be received without any problem.
[0034]
As a case where a packet is passed through, the case of a packet to an external IP connection device registered in a CATV station has been described above. For example, an unknown MAC address from a known IP address such as ARP (Address Resolution Protocol) is used. When the packet requesting the reply of the packet is transmitted from the transmitting device of the CATV station, the broadcast address is described in the destination MAC address field of the packet shown in FIG. 13 and is transmitted to all the devices registered in the CATV station. On the other hand, since the broadcast is broadcast, even if the external IP connection device is not registered in the configuration file of the cable modem as in the case of the personal computer described above, the internal modem and the external modem transmit the packet by the ARP. Transfer to an external IP connection device So that, even for a packet by the ARP, the problem of through occurs.
[0035]
In other words, if such an erroneous connection is made, the downlink signal from the external modem passes through the uplink signal of the bidirectional STB, so that the communication throughput of the bidirectional STB is reduced. Since the service can be received normally, the user and the CATV station may continue to receive the service without noticing that the wrong connection has been made. This erroneous connection state has a problem that the use of the bandwidth of the uplink signal wastefully causes a decrease in the communication throughput of another user.
[0036]
In order to solve this problem, the present invention detects a loop connection due to an incorrect connection between a receiving device having a built-in cable modem and an external cable modem, notifies the user, and furthermore, a receiving device which does not cancel the loop connection. An object of the present invention is to provide a bidirectional CATV system, a transmitting device, and a receiving device that can stop a bidirectional communication service.
[0037]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a transmitting device for transmitting a broadcast service and a two-way communication service to a cable television network, and a receiving device for receiving the two services and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem. And an external cable modem for transferring the two-way communication service from the cable television network to an external communication device different from the communication device. Detecting means for transmitting a packet for detecting whether or not a loop connection is made to the device and the external cable modem, and detecting a loop connection from a reply packet to the transmitted packet; Specifying means for specifying a receiving device connected in a loop from the returned packet; Notification means for notifying the specified loop-connected receiving apparatus that the loop connection has been established, wherein the receiving apparatus, when notified of the loop connection, Display means for displaying that the external cable modem is connected in a loop.
[0038]
Further, the transmitting device, a counting unit that counts the number of notifications notified by the notifying unit, when the number of notifications counted by the counting unit reaches a predetermined number, the receiving device connected to the loop, Instruction means for instructing a stop of the two-way communication service, wherein the receiving device comprises a halt means for stopping the two-way communication service of the receiving device when instructed to stop the two-way communication service It is characterized by.
[0039]
A transmitting device for transmitting a broadcast service and a two-way communication service to a cable television network; a receiving device for receiving the two services and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; In a two-way CATV system including an external cable modem that transfers the two-way communication service from the cable television network to an external communication device different from the communication device, the transmitting device includes: the receiving device; Detecting means for transmitting a packet for detecting whether or not a loop connection has been made to the external cable modem, and detecting a loop connection from a reply packet to the transmitted packet; Specifying means for specifying a receiving device connected in a loop from the specified packet, and Notifying means for notifying the specified loop-connected receiving apparatus that loop connection has been established, counting means for counting the number of notifications notified by the notifying means, and notification count counted by the counting means Instruction means for instructing the loop-connected receiving device to stop the two-way communication service when the number of times has reached a predetermined number.
[0040]
Further, the detecting means uses an ICMP (Internet Control Message Protocol) echo request and an echo reply message with the receiving device as a packet for detecting the loop connection.
[0041]
The detecting means stores the transmitted echo request, and when receiving a message other than an echo reply message, compares the data of the received message with the stored data of the echo request. At the same time, the receiving device to which the communication device having the destination IP address of the received message that has detected the loop connection is detected and the loop connection is detected is connected in a loop. It is characterized in that it is specified as a receiving device.
[0042]
Further, the notifying means notifies the receiving device connected in a loop that the connection is made in a loop by a communication procedure using the Internet protocol (IP) with the receiving device. .
[0043]
Further, the instructing means instructs the receiving device connected to the loop to stop the two-way communication service by a communication procedure using the Internet protocol (IP) with the receiving device. .
[0044]
A transmitting device for transmitting a broadcast service and a two-way communication service to a cable television network; a receiving device for receiving the two services and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; In a two-way CATV system including an external cable modem that transfers the two-way communication service from the cable television network to an external communication device different from the communication device, the receiving device includes: Display means for displaying that the external cable modem is loop-connected to the receiving device when a notification of the loop connection is received, and displaying that the display has been terminated after the display by the display means. Display end reply means for replying to the device, and when receiving an instruction to stop the two-way communication service from the transmitting device, Stopping means for stopping the two-way communication service, service stop display means for displaying that the two-way communication service has been stopped, and the transmitting device for stopping the two-way communication service after stopping the two-way communication service And service stop reply means for replying to the request.
[0045]
Further, the display end reply means returns to the transmitting device that the display has been completed by a communication procedure using the Internet protocol (IP) with the transmitting device. And sending back to the transmitting device that the two-way communication service has been stopped.
[0046]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a transmitting apparatus in a bidirectional CATV system according to the present invention. The transmitting apparatus in a conventional CATV station shown in FIG. , And the notification server 111 are added. The connection monitoring server 112 sends a monitoring packet to the IP connection device connected to the bidirectional STB of all users registered in the IP address database 109, and detects an erroneous connection by polling. The transmission packet memory 113 is a memory for temporarily storing the transmitted monitoring packet. The notification server 111 issues a message to alert the two-way STB that the connection monitoring server 112 has detected the wrong connection that it is in the wrong connection state, and also returns a reply message returned from the two-way STB. Manages the state of the bidirectional STB.
[0047]
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of the bidirectional STB in the bidirectional CATV system of the present invention, in which a notification message ROM 237 and an RF switch 27 are added to the prior art broadcast receiving unit 23 shown in FIG. It is. The notification message ROM 237 has recorded therein a message urging the user to be alerted of an erroneous connection, and a message for stopping the operation of the bidirectional STB for a user who does not change the connection even if the alert is urged. As an example of a message to be recorded in the notification message ROM 237, for example, a message urging a caution of an incorrect connection includes "Please confirm the Ethernet (R) (R) connection of the STB." Please check the Ethernet (R) (R) connection of the STB to see if there is any. "And the message that informs you that the operation of the bidirectional STB has been stopped. Please call. " In order to stop only the communication service of the bidirectional STB, the RF switch 27 transmits the cable modem downstream signal output from the distributor 22 and the cable multiplexed with the downstream signal by the demultiplexer 21 in accordance with an instruction from the CPU 236. This is a switch that cuts off a modem upstream signal, and cuts off the signal when the switch is off.
[0048]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a monitoring packet according to the embodiment of the present invention. This monitoring packet is used to detect a loop connection due to an incorrect connection. As a communication protocol for monitoring, ICMP (Internet Control Message Protocol) operating on IP is used. As a specific packet structure, in the configuration example of the conventional packet shown in FIG. 13, “1” is designated as a protocol number for identifying an upper protocol of the IP protocol, and an upper protocol data field, in this case, In the ICMP type field, “8” is set for monitoring echo data, specifically, for a monitoring echo request packet (echo request), and is set for a monitoring echo reply packet (echo reply message) from the IP connection device. , “0” are designated.
[0049]
When the monitoring echo reply packet is normally returned from the IP connection device in response to the monitoring echo request packet, the connection monitoring server 112 is specified as the destination IP address of the monitoring echo reply packet, and the source IP address is set as the source IP address. Returns a packet in which the IP address of the IP connection device is inserted, so that the connection monitoring server 112 can refer to these IP addresses to determine that the communication was successful.
[0050]
Here, the connection monitoring server 112, the notification server 111, and the transmission packet memory 113 process an Ethernet (R) (R) packet having fields after the Ethernet (R) (R) header, and are shown in FIG. The downlink physical layer overhead and the uplink physical layer overhead are added or deleted at the head of the Ethernet (R) packet by the cable modem termination unit 104 in FIG.
[0051]
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the connection monitoring server according to the embodiment of the present invention. In order for the connection monitoring server 112 to detect an erroneous connection, the bidirectional STB of the user i registered in the IP address database 109 is detected. A case where the above-described monitoring echo request packet is transmitted to the IP connection device j connected to the server will be described. Here, i is an integer varying from 1 to the total number of users, and j is a variable indicating the number of IP connection devices connected to the bidirectional STB of each user i. This is an integer that varies up to the number of all registered IP connection devices connected to the bidirectional STB.
[0052]
First, the variables i and j of the user i and the IP connection device j are set to the initial value “1” (step S1). A monitoring echo request packet is issued to the IP connection device j owned by the user i registered in the IP address database 109, and the transmitted Ethernet (R) packet data is temporarily stored in the transmission packet memory 113 ( Step S2). After issuing the monitoring echo request packet, the maximum waiting time of the monitoring echo reply packet is set in the standby timer (step S3).
[0053]
When the connection monitoring server 112 receives a packet returned from the IP connection device at the user's home via the uplink demodulator 106 and the cable modem termination unit 104 before the standby timer detects the timeout (step S4). Then, the standby timer is reset (step S5). The returned packet is compared with the transmitted packet, that is, the Ethernet (R) packet stored in the transmitted packet memory 113 to determine whether the packet is a normal monitoring echo reply packet. Specifically, if the destination IP address and destination MAC address described in the transmitted packet are described in the source IP address and source MAC address of the returned packet, respectively, the IP address and the MAC address It is determined that the packet is a normal monitoring echo reply packet from the IP connection device having the address (step S6).
[0054]
If the packet is a normal monitoring echo reply packet, it is confirmed whether or not a monitoring echo request packet has been issued to all the IP connection devices connected to the bidirectional STB owned by the user i (step S9). If the monitoring echo request packet has not been issued to all the IP connected devices, one variable j is updated to specify the next IP connected device (step S10), and the process returns to step S2. When the monitoring echo request packet has been issued to all the IP connection devices connected to the bidirectional STB owned by the user, it is confirmed whether the monitoring echo request packet has been issued to all the users. (Step S11) If the monitoring echo request packet has not been issued to all the users, one variable i is updated to specify the next user (Step S12), and the process returns to Step S2. . When the monitoring echo request packet has been issued to all the users, the variables i and j of the user i and the IP connection device j are set to the initial value “1” (step S13), and the process returns to step S2.
[0055]
If the packet is not a normal monitoring echo reply packet, it is determined whether the returned packet is the same as the transmitted packet, that is, the Ethernet (R) packet stored in the transmitted packet memory 113 (step S7). For example, specifically, when there is no difference in the fields (Ethernet (R) packets) after the Ethernet (R) field in FIG. 3, it is determined that the returned packet has passed through the uplink line due to an incorrect connection. to decide. The connection monitoring server 112 searches the IP address database 109 for the IP address of the bidirectional STB of the user i based on the destination IP address of the returned packet determined to be an incorrect connection, and searches the notification server 111 for the IP address. The IP address of the bidirectional STB is notified (step S8), and the process proceeds to step S9. If the returned packet does not match the transmitted packet, that is, the Ethernet (R) packet stored in the transmitted packet memory 113, or if the standby timer detects a timeout, the process directly proceeds to step S9.
[0056]
In this example, the monitoring echo request packet is transmitted to all the IP connected devices connected to the bidirectional STB, but the monitoring echo request packet is further transmitted to the IP connected devices connected to the bidirectional STB. It may be limited to one IP connection device, or it may be possible to send and detect a monitoring echo request packet to all IP connection devices including an IP connection device connected to an external cable modem. It is.
[0057]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a notification packet according to the embodiment of the present invention. The notification packet is a packet used for notifying the two-way STB of an erroneous connection, and a notification protocol used here. Functions over IP, a new "250" is assigned as a protocol number, and various messages can be exchanged by the message type field of the upper protocol data section.
[0058]
FIG. 6 is a diagram showing an example of a communication message used by the notification server in the embodiment of the present invention, showing six types of message examples. The message type 1 is a message requesting the bidirectional STB to open a port for a notification protocol from the CATV station transmitting device, and the message type 2 is a message from the bidirectional STB to the CATV station transmitting device. This is a response message to the message type 1 and informs that the opening of the port has been completed.
[0059]
Message type 3 is a message requesting the bidirectional STB from the transmitting device of the CATV station to display a message on the TV screen to call attention to incorrect connection. Message type 4 is a message requesting the bidirectional STB from the CATV station. This is a response message for message type 3 to the transmitting device of the station, and is a message notifying that a message for calling attention to incorrect connection is displayed on the TV screen. Further, message type 5 is a message requesting the bidirectional STB to stop the IP service of the bidirectional STB from the transmitting device of the CATV station, and message type 6 is a message from the bidirectional STB to the transmitting device of the CATV station. This is a response message to the message type 5, which indicates that the IP service of the bidirectional STB has been stopped.
[0060]
FIG. 7 is a diagram showing an example of a message transmission procedure between the notification server and the interactive STB in the embodiment of the present invention. Shown below over time. The process on the left side of FIG. 7 shows the process of the notification server 111, the process on the right side shows the process of the bidirectional STB 20, and the center part shows the type of message to be transmitted / received. The notification server 111 sends a message type 1 message to all the bidirectional STBs registered in the DHCP server 108 to send out a notification protocol establishment request message (step S21). As soon as the establishment of the notification protocol is completed, each interactive STB returns a message of message type 2 to notify the notification server to that effect (step S22).
[0061]
After receiving the message of the message type 2, the notification server 111 enters a standby state to wait for a notification of an erroneous detection from the connection monitoring server 112 (step S23). If the connection monitoring server 112 notifies the user of the erroneous detection by the above-described method or the like, the message type 3 is output to the corresponding bidirectional STB so as to output a display on the TV screen to call attention to the erroneous connection. Is sent (step S24). At this time, for example, assuming that an erroneous detection is detected in the bidirectional STB of the user 1, the destination IP address field of the notification message shown in FIG. "STB-IP" is described.
[0062]
The two-way STB that has received the message of the message type 3 reads the message calling attention from the notification message ROM 237, and warns the TV screen, for example, "Please check the Ethernet (R) connection of the STB." After the display, a message of message type 4 is returned to notify the notification server that the display processing has been completed (step S25).
[0063]
On the other hand, after receiving the message of the message type 4, the notification server 111 increases the notification counter that counts how many times the target two-way STB has been alerted by one (step S26). If the erroneous connection alerting process from step S24 to step S26 is repeated and the notification counter reaches a predetermined number of times (for example, three times), the message of message type 5 is targeted for stopping the IP service. (Step S27). The bidirectional STB that has received the message of message type 5 stops the IP service by turning off the RF switch 27 (step S28). When the communication service is stopped, the message stored in the notification message ROM 237 is read and displayed on the TV screen. For example, a message example is "Communication service stopped. Please call CATV station." In this way, the fact that the interactive STB has been stopped is notified to the notification server 111 using the message of the message type 6.
[0064]
In the above-described manner, the user is notified of a warning from the transmitting device of the CATV station through the TV screen to the bidirectional STB in the loop connection state, thereby canceling the loop connection and causing the CATV network to be erroneously connected. The reduction in throughput can be eliminated. Further, for a user who does not change the erroneous connection, the communication service of the bidirectional STB can be stopped from the transmitting device of the CATV station.
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, a loop connection caused by an erroneous connection of a user is detected, and the erroneous connection is notified to the bidirectional STB. In addition to suppressing the outflow of unnecessary packets, it is not necessary to send a person from the CATV station to check the connection state of the user's house, and the cost for maintenance such as inspection can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a transmission device in a bidirectional CATV system of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of a bidirectional STB in the bidirectional CATV system of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a monitoring packet according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the connection monitoring server according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a notification packet according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a communication message used by the notification server in the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a message transmission procedure between the notification server and the interactive STB according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission device in a conventional bidirectional CATV system.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional bidirectional STB.
FIG. 10 is a flowchart showing an operation from power-on of a conventional cable modem to an IP connection session establishment state.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a cable modem configuration file.
FIG. 12 is a diagram showing an example of an IP address management database in the IP address database.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a packet of a cable modem.
FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation in which an IP service is received by a bidirectional STB and an IP connection device connected to the bidirectional STB.
FIG. 15 is a diagram for explaining a correct connection form of the external cable modem.
FIG. 16 is a diagram for explaining an incorrect connection mode of an external cable modem.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transmission apparatus, 20 ... Bidirectional STB, 21 ... Diplexer, 22 ... Distributor, 23 ... Broadcast reception part, 24 ... Video output terminal, 25 ... Ethernet (R) terminal, 26, 26a ... Cable modem processing part , 27 RF switch, 30 external cable modem (external modem), 31 distributor, 35 Ethernet terminal, 41, 42 personal computer, 100 antenna, 101 broadcast head end, 102 broadcast Modulator, 103, router, 104, cable modem termination, 105, downlink modulator, 106, uplink demodulator, 107, TFTP server, 108, DHCP server, 109, IP address database, 111, notification server, 112, connection Monitoring server, 113: transmission packet memory, 114: mixer, 115: duplexer, 231: broadcast tuner, 232 ... release Demodulator, 233 MPEG2 decoder, 234 Graphics, 235 Ethernet transceiver, 236 CPU, 237 Notification message ROM, 261 Down tuner, 262 Down demodulator, 263 MAC processing unit, 264 Memory, 265 ROM, 266 upstream modulator.

Claims

A transmitting device for transmitting a broadcast service and a two-way communication service to a cable television network; a receiving device for receiving the two services and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; A bidirectional CATV system including an external cable modem for transferring the bidirectional communication service from a television network to an external communication device different from the communication device,
The transmitting device transmits a packet for detecting whether or not a loop connection has been made to the receiving device and the external cable modem, and is connected in a loop from a reply packet to the transmitted packet. Detection means for detecting, and identification means for identifying a receiving device loop-connected from the returned packet,
Notifying means for notifying that the loop connection is performed to the receiving apparatus connected in a loop specified by the specifying means,
The two-way CATV system according to claim 1, wherein the receiving device includes a display unit that, when notified of a loop connection, indicates that an external cable modem is connected to the receiving device in a loop connection.

The transmitting device, a counting unit that counts the number of notifications notified by the notifying unit,
When the number of notifications counted by the counting means reaches a predetermined number, the receiving apparatus connected to the loop includes instruction means for instructing stop of the two-way communication service,
2. The two-way CATV system according to claim 1, wherein the receiving device includes a stopping unit that stops the two-way communication service of the receiving device when instructed to stop the two-way communication service.

A transmitting device for transmitting a broadcast service and a two-way communication service to a cable television network; a receiving device for receiving the two services and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; A bidirectional CATV system including an external cable modem for transferring the bidirectional communication service from a television network to an external communication device different from the communication device,
The transmitting device transmits a packet for detecting whether or not a loop connection has been made to the receiving device and the external cable modem, and is connected in a loop from a reply packet to the transmitted packet. Detection means for detecting, and identification means for identifying a receiving device loop-connected from the returned packet,
Notifying means for notifying that a loop connection has been made to the loop-connected receiving device specified by the specifying means,
Counting means for counting the number of notifications notified by the notifying means,
An instructing unit for instructing the loop-connected receiving device to stop the two-way communication service when the number of notifications counted by the counting unit reaches a predetermined number. apparatus.

4. The transmitting apparatus according to claim 3, wherein the detecting means uses an ICMP (Internet Control Message Protocol) echo request and an echo reply message with the receiving apparatus as a packet for detecting the loop connection. .

The detecting means stores the transmitted echo request, and when receiving a message other than an echo reply message, compares the data of the received message with the stored data of the echo request, and the compared data is the same. At one time, the receiving device connected to the communication device having the destination IP address of the received message that detects the loop connection and detects the loop connection is connected to the receiving device connected to the loop. The transmitting apparatus according to claim 4, wherein the transmitting apparatus is specified as:

The method according to claim 1, wherein the notifying unit notifies the receiving device connected in a loop that the receiving device is connected in a loop by a communication procedure using the Internet protocol (IP) with the receiving device. 4. The transmitting device according to 3.

The method according to claim 1, wherein the instruction unit instructs the receiving device connected to the loop to stop the two-way communication service by a communication procedure using the Internet protocol (IP) with the receiving device. 4. The transmitting device according to 3.

A transmitting device for transmitting a broadcast service and a two-way communication service to a cable television network; a receiving device for receiving the two services and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; A bidirectional CATV system including an external cable modem for transferring the bidirectional communication service from a television network to an external communication device different from the communication device,
The receiving device, when receiving the notification of the loop connection from the transmitting device, display means for displaying that the external cable modem is connected to the receiving device in a loop,
After performing the display by the display unit, a display end return unit that returns to the transmitting device that the display has been completed,
Stop means for stopping the two-way communication service when receiving an instruction to stop the two-way communication service from the transmitting device,
Service stop display means for displaying that the two-way communication service has been stopped;
A receiving device comprising: a service stop reply unit that returns to the transmitting device that the two-way communication service has been stopped after the two-way communication service has been stopped.

The display end replying means returns to the transmitting device that the display has been completed by a communication procedure using the Internet protocol (IP) with the transmitting device, and the service stop replying means responds to the both by the communication procedure. The receiving device according to claim 8, wherein the receiving device returns a message indicating that the bidirectional communication service has been stopped to the transmitting device.