JP2004535085A - デジタルデータ・オン・デマンド放送ケーブルモデム端末システム - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】本発明は、少なくとも１つのチャネルの通信媒体を介して、データ・オン・デマンド（ＤＯＤ）デジタル放送システムによるデジタルＤＯＤサービスの提供を可能とするケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）と方法を教示する。これらは、ＤＯＤデジタル放送システムから少なくとも１つのＤＯＤサービスを受信するための通信ネットワークであって、ＤＯＤサービスの最初のデータブロックが、選択された任意の期間にアクセス可能であるようにＤＯＤサービスがスケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとり、データブロックストリームを複数のユーザに提供するための単方向ネットワークインターフェースであって、複数のユーザが前記最初のデータブロックに任意の期間にアクセス可能であるとともに、データブロックストリームの後続のデータブロックにアクセスして少なくとも１つのＤＯＤサービスにアクセス可能である。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の簡単な説明】
本発明は、ビデオ・オン・デマンドおよびデジタル放送の技術に関する。本発明は、具体的には、単方向および双方向のデータ・オン・デマンドデジタル放送ネットワークの両方に使用するためのデジタル放送システムケーブルモデム端末システムを教示する。
【０００２】
【発明の背景】
既存のケーブルテレビ配線および光ファイバ網を通じたデータ・オン・デマンド（ＤＯＤ）サービスの配信には、様々なメカニズムを使用することが可能である。既存のケーブルテレビ配信システムが組み込まれたこのようなシステムは、データ・オーバ・ケーブルシステムと称される。これらの方法は、それぞれの顧客に大容量のデータを提供する必要があり、いずれも高価で且つ複雑な機器を必要とする。既存のケーブルネットワークは、６ＭＨｚの物理伝送チャネルを通じて３０Ｍｂｐｓを超える速度でデータを伝送することができる。ＤＯＤサービスプロバイダが使用される場合は、大容量のデータは、「ヘッドエンド」またはデータ配信ハブを介してそれぞれの顧客に伝送される。ヘッドエンドは、ケーブルネットワークを通してＤＯＤサービスを１つ１つ顧客に配信し、所望のＤＯＤサービスに関する要求をそれぞれの顧客から受信する。
【０００３】
従来技術の図１は、ＤＯＤサービスを提供するための既存の方法にしたがった、代表的なＤＯＤデジタル放送配信システム１０を示している。ＤＯＤ放送サーバシステム１２は、データネットワーク１６を介してヘッドエンド１４にＤＯＤサービスを伝送する。データネットワークは、一般に、非同期転送モード（ＡＴＭ）伝送プロトコルを実装した光ファイバケーブルのネットワークであるが、インターネット、衛星伝送ネットワーク、電話伝送ネットワーク、または専用の電気ケーブルネットワークを単独または共同で含んでも良い。各ＤＯＤサービスは、ＤＯＤサーバシステム１２によって、時間的に線形なデータストリームの形で伝送される。
【０００４】
ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）１８は、伝送されたＤＯＤサービスを、ＣＭＴＳネットワークシステムインターフェース２０を介して受信する。ＣＭＴＳ１８は、次いで、選択されたＤＯＤサービスを、選択されたケーブルモデムレシーバ２２に宛てて、ケーブルネットワーク２４を介してルーティングする。ケーブルネットワークは、一般に、同軸ケーブルインフラを有した既存のケーブルテレビ伝送ネットワークであるが、衛星網や電話回線網、光ファイバ網などを使用しても良い。あるいは、ケーブルネットワークの代わりに、広域ネットワーク（ＷＡＮ）またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）が使用されても良い。ユーザは、選択されたＤＯＤサービスに、ケーブルモデム２２に接続されたコンピュータシステム２６を介してアクセスして良い。
【０００５】
ユーザは、コンピュータ２６を介して、受信したい所望のＤＯＤサービスを要求する。要求は、ケーブルモデム２２からＣＭＴＳ１８に、ケーブルネットワーク２４のアップストリームチャネルを介して伝送される。あるいは、ケーブルモデム２２は、無線接続、衛星接続、または他の技術による接続を介してＣＭＴＳと直接に接続することによって、ダウンストリームケーブル伝送経路を通さずにデータをアップストリームに伝送しても良い。
【０００６】
ＣＭＴＳシステム１８は、どのＤＯＤサービスをどのケーブルモデム２２にアドレス指定するかを示したＤＯＤサービス要求を受信する。１つのヘッドエンド１４は、１つまたはそれ以上のケーブルモデム２２を有した数百ものＤＯＤサービスユーザに奉仕可能である。ヘッドエンド１４は、自身よりダウンストリームに位置する全ての受信ケーブルモデム２２のデータベースを維持しなければならない。
【０００７】
ＣＭＴＳ１８は、ＤＯＤ放送システム１２に要求を送り返す。ＤＯＤ放送サービスシステムは、次いで、要求された全てのＤＯＤサービスをＣＭＴＳ１８に伝送して配信に備える。ＣＭＴＳは、次に、ダウンロードされた各ＤＯＤサービスに要求中のユーザの個別アドレスを割り当てて、そのＤＯＤサービスを伝送する。
【０００８】
従来技術の図２は、従来技術の図１のＤＯＤ配信システムにしたがったＣＭＴＳ１８のブロック図である。ＣＭＴＳシステム１８は、一般に、プロセッサ５０と、メモリ５２と、双方向通信インターフェース５８と、アップストリーム／ダウンストリーム双方向インターフェース６０とを含み、各構成要素は、システムバス６２を介して互いに可通信結合されている。プロセッサ５０は、メモリ５２の中のアドレステーブル（不図示）に、ダウンストリームにある全てのケーブルモデム２２（図１）のアドレスを格納する。プロセッサは、アップストリーム／ダウンストリーム双方向インターフェース６０を介し、個々のユーザから要求を受信する。これらの要求は、双方向通信インターフェース５８を介してＤＯＤ放送システム１２（図１）に転送される。
【０００９】
ＤＯＤ放送システムからダウンロードされたＤＯＤサービスは、アップストリーム／ダウンストリーム双方向インターフェース６０を介してケーブルネットワーク２４（図１）に伝送される。伝送された各ＤＯＤサービスは、単数または複数の適切なユーザに宛ててアドレス指定される。
【００１０】
従来技術の図３は、ユーザにＤＯＤサービスを提供する目的で従来技術の図２のケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）によって実施されるプロセス８０を示している。プロセス８０は、ステップ８２から開始する。ステップ８２において、ＣＭＴＳユニットは、ケーブルモデム２２と、ケーブルネットワーク２４のアップストリームチャネルとを介し、ユーザからの選択されたＤＯＤサービスに関する要求を受信する。続くステップ８４において、ＣＭＴＳユニットは、ＤＯＤサービス要求をＤＯＤサーバ１２（図１）に中継する。続くステップ８６において、ＣＭＴＳユニットは、要求されたＤＯＤサービスをＤＯＤサーバから受信する。ステップ８８において、ＣＭＴＳは、要求中のユーザのネットワークアドレスを、ヘッドエンド１４（図１）のダウンストリームに位置する全てのケーブルモデムのネットワークアドレスを含んだアドレステーブルから検索する。ユーザアドレスの検索は、本明細書で詳述されていない個々の動作を多数ともなった非常に複雑なプロセスである。
【００１１】
ステップ９０において、ＣＭＴＳユニットは、要求されたＤＯＤサービスに対して要求中のユーザのネットワークアドレスを指定する。最後のステップ９２において、ＣＭＴＳユニットは、ケーブルネットワークを介し、正しくアドレス指定されたＤＯＤサービスを要求中のユーザのケーブルモデムに伝送する。要求中のユーザに伝送されるＤＯＤサービスは、時間的に線形なデータストリームで構成される。なお、上述の説明は、ＣＭＴＳによって実施される複雑な動作のごく一部に過ぎない。
【００１２】
既存のケーブル・オーバ・データシステムの問題の１つは、ＤＯＤサービスをエンドユーザに配信するために、高価で且つ複雑な双方向ＣＭＴＳシステムが必要とされる点にある。また、各ＣＭＴＳシステムは、限られた数のケーブルモデムレシーバしかサポートできないので、既存の双方向ＤＯＤサービス配信ネットワークは、多数の双方向ＣＭＴＳシステムを必要とする。また、双方向ＤＯＤ配信システムは、大きめの帯域幅を必要とするので、双方向ＤＯＤサービスは、多数の双方向ＣＭＴＳシステムを必要とする。
【００１３】
したがって、既存の双方向ＣＭＴＳユニットよりも多数のエンドユーザに単方向放送ＤＯＤサービスを配信することができる単方向ＣＭＴＳシステムが必要とされている。また、既存の双方向ＣＭＴＳユニットよりも単純で且つ安価な単方向ＣＭＴＳが必要とされている。さらに、使用される単方向ＣＭＴＳシステムの数が少なく且つ各システムで使用される伝送帯域幅が従来の双方向システムよりも小さい単方向ＤＯＤ放送サービスが必要とされている。
【００１４】
【発明の概要】
本発明による特定の実施形態は、従来の双方向ＣＭＴＳユニットよりも多数のエンドユーザにＤＯＤサービスを配信することができる単方向ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）を提供するための方法およびシステムを教示する。また、本発明は、これまでの双方向ＣＭＴＳユニットよりも単純で且つ安価な単方向ＣＭＴＳユニットを提供する。さらに、本発明は、従来の双方向ＤＯＤ ＣＭＴＳシステムよりも狭い帯域幅で、より多くのＤＯＤサービスをより多数のユーザに配信することができる単方向ＣＭＴＳシステムを提供する。
【００１５】
本発明の第１の実施形態は、少なくとも１つのチャネルの通信媒体を介して、データ・オン・デマンド（ＤＯＤ）デジタル放送システムによるデジタルＤＯＤサービスの提供を可能とするケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）を教示する。ケーブルモデム端末システムは、ＤＯＤデジタル放送システムから少なくとも１つのＤＯＤサービスを受信するための通信ネットワークインターフェースであって、ＤＯＤサービスの最初のデータブロックが選択された任意の期間にアクセス可能であるようにＤＯＤサービスがスケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる通信ネットワークインターフェースと、データブロックストリームを複数のユーザに提供するための単方向ネットワークインターフェースであって、複数のユーザが最初のデータブロックに任意の期間にアクセス可能であるとともに、データブロックストリームの後続のデータブロックにアクセスして少なくとも１つのＤＯＤサービスにアクセス可能である、単方向ネットワークインターフェースとを備える。
【００１６】
本発明の別の一実施形態によれば、少なくとも１つのＤＯＤサービスは、スケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスであるので、少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスの任意の１つの最初のデータブロックは、選択された任意の期間にアクセス可能であり、ユーザは、少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスの任意の１つの後続のデータブロックにアクセスすることによって、複数のＤＯＤサービスの任意の１つにアクセスして良い。ほかに、ダウンストリームネットワークインターフェースがケーブルネットワークを介して複数のセットトップボックスに可通信結合されているケーブルモデム端末システムも開示される。
【００１７】
本発明の別の一態様は、少なくとも１つのチャネルの通信媒体を介して、データ・オン・デマンド（ＤＯＤ）デジタルサービスを提供するためのケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）における方法を教示する。ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）における方法は、ＤＯＤ放送システムから少なくとも１つのＤＯＤサービスを受信する動作であって、ＤＯＤサービスの最初のデータブロックが選択された任意の期間にアクセス可能であるように、ＤＯＤサービスがスケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる動作と、データブロックストリームを複数のユーザに提供する動作であって、複数のユーザが最初のデータブロックに任意の期間にアクセス可能であるとともに、データブロックストリームの後続のデータブロックにアクセスして少なくとも１つのＤＯＤサービスにアクセスして可能である動作とを備える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下では、発明の実施の形態の一部を構成する添付の図面を参照にしながら発明の実施の形態が詳細に説明される。これらの図面は、本発明が実施される特定の実施形態を例として示している。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように充分に詳細に説明されているが、その他の実施形態を利用することも可能であり、本発明の趣旨および範囲から逸脱しない範囲内において、構造的、理論的、および電気的な変更ならびにその他の変更形態を実現することが可能である。
【００１９】
好ましい実施形態は、従来の双方向ＣＭＴＳユニットよりも多数のエンドユーザにＤＯＤサービスを配信することができる、より安価な単方向ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）を提供するための方法およびシステムを教示する。本発明は、より具体的には、データ・オン・デマンド（ＤＯＤ）デジタル放送システムが、通信媒体および１つまたはそれ以上のチャネルを通じてデジタルＤＯＤサービスを提供することを可能にする、単方向ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）を提供するための、方法およびシステムを教示する。ケーブルモデム端末システムは、ＤＯＤデジタル放送システムから少なくとも１つのＤＯＤサービスを受信するための通信インターフェースであって、ＤＯＤサービスは、スケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとるので、ＤＯＤサービスの最初のデータブロックは、選択された任意の期間にアクセス可能である、通信インターフェースと、データブロックストリームを複数のユーザに提供するためのダウンストリームネットワークインターフェースであって、ユーザは、任意の期間に最初のデータブロックにアクセスして良く、さらに、データブロックストリームの後続のデータブロックにアクセスすることによって、少なくとも１つのＤＯＤサービスにアクセスして良い、ダウンストリームネットワークインターフェースとを備える。
【００２０】
図４は、本発明の一実施形態にしたがったデジタルデータ・オン・デマンド（ＤＯＤ）放送システム１００を示したブロック図である。ＤＯＤ放送システム１００は、ＤＯＤ放送サーバ１１２と、放送データネットワーク１１６と、ＣＭＴＳネットワークシステムインターフェース１２０およびＣＭＴＳユニット１１８をそれぞれ含んだ複数のヘッドエンドユニット１１４と、ケーブルネットワーク１２４と、複数のセットトップボックス（ＳＴＢ）ＤＯＤレシーバ１２２と、複数の音響映像（Ａ／Ｖ）表示ユニット１２６とを備える。
【００２１】
ＤＯＤ放送サーバ１１２は、利用可能な全てのＤＯＤサービスを、１つまたはそれ以上のＤＯＤデータストリームの形で伝送する。代表的な一実施形態では、ＤＯＤ放送サーバは、ＤＯＤサービスに加えてケーブルテレビ信号も伝送する。ＤＯＤデータストリームの数は、ケーブルチャネルの帯域幅（例えば６ＭＨｚ、６．５ＭＨｚ、または８ＭＨｚ）と、ＱＡＭ変調の種類（例えばＱＡＭ６４またはＱＡＭ２５６）と、ＤＯＤデータストリームの圧縮標準／ビットレート（すなわちＭＰＥＧ−１またはＭＰＥＧ−２）とに依存する。各ＤＯＤサービスは、スケジューリングマトリックスにしたがって配列された複数のデータブロック（Ｔ０〜Ｔｘ）の形で伝送される。データブロックが伝送されるので、受信ＳＴＢ１２２は、任意のＤＯＤサービスのＴ０データブロックへのアクセスをいつ開始しても良く、さらに、選択されたＤＯＤサービスを構成する後続の各データブロックを続けて受信しても良い。従来のＤＯＤ放送システム１０と異なり、伝送された一連のデータブロックは、時間的に線形ではなく、選択されたＤＯＤサービスのデータブロックのなかには、他のデータブロックよりも頻繁に伝送されるものもある。
【００２２】
ＤＯＤサービスを放送するこの方法は、いずれもＫｈｏｉ Ｎｈｕ Ｈｏａｎｇによる特許出願である、２００１年５月３０日出願の特許出願「Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ＳＴＢ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ（汎用ＳＴＢアーキテクチャおよび制御方法）」と、２０００年５月３１日出願の特許出願０９／５８４，８３２「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｖｉｄｅｏ ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ（放送システムのためにビデオ・オン・デマンドサービスを提供するためのシステムおよび方法）」と、２０００年１１月１０日出願の特許出願０９／７０９，９４８「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｖｉｄｅｏ ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ（放送システムのためにビデオ・オン・デマンドサービスを提供するための方法）」と、２００１年４月２４日出願の特許出願０９／８４１，７９２「Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ（汎用デジタル放送システムおよび方法）」とにおいて、詳細に議論されており、これらの各文献は、引用によって本明細書に組み込まれるものとする。
【００２３】
データネットワーク１１６は、ケーブルシステム１１４のヘッドエンドにＤＯＤデータストリームを伝送する。データネットワーク１１６は、光ファイバ伝送システム、または衛星伝送システムなどのように大きいデータストリームを伝送できる任意の伝送システムを含んでいて良い。
【００２４】
ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）１１２は、このＤＯＤデータストリームを、ＣＭＴＳネットワークシステムインターフェース１２０を介して受信する。代表的な一実施形態では、ＣＭＴＳネットワークインターフェースシステム１２０は、ＤＯＤデータストリームの伝送を促進する目的で、ＣＭＴＳ１１８とＤＯＤ放送システム１１２との間にリンクを確立する。
【００２５】
ＣＭＴＳ１１８は、ケーブルネットワーク１２４を介して各ダウンストリームセットトップボックス（ＳＴＢ）ＤＯＤレシーバ１２２にＤＯＤデータストリームを伝送する。各ＳＴＢレシーバ１２２は、ＤＯＤデータからなる同一のストリームを受信する。
【００２６】
図５は、本発明の一実施形態にしたがった、単方向ＣＴＭＳユニットを組み込まれたＤＯＤ放送サーバ１１２の基本設計概念を示している。ＣＭＴＳユニットがＤＯＤ放送サーバシステムに組み込まれると、ヘッドエンドを別個に設ける必要はなくなる。ＤＯＤサーバ１１２は、複数のチャネルサーバ２１１と、それぞれが各チャネルサーバ２１１に対応している複数のアップコンバータ２１２と、コンバイナアンプリファイヤ２１４と、中央制御サーバ２０２と、図のようにデータバス２０６を介して結合された中央ストレージ２０４とを含む。後述するように、中央制御サーバ２０２は、チャネルサーバ２１１のオフライン動作を制御するとともに、チャネルサーバ２１１の準備が整い次第にリアルタイム伝送を開始する。中央ストレージ２０４は、一般に、データファイルをデジタルフォーマットで格納する。しかしながら、大容量で永続的な任意の適切なデータストレージデバイスが使用可能である。
【００２７】
代表的な一実施形態では、中央ストレージ２０４に格納されたデータファイルは、ネットワークに接続された例えば中央制御サーバ２０２などの許可コンピュータによって、標準的なネットワークインターフェース（例えばイーサネット接続）を介してアクセス可能である。チャネルサーバ２１１は、中央制御サーバ２０２からの命令にしたがって、中央ストレージ２０４から検索されたデータファイルを提供する。デジタルデータの検索と、ＤＯＤ用のデジタルデータ伝送のスケジューリングとは、いずれも「オフライン」で実施されるので、各チャネルサーバ２１１は、リアルタイムデータ伝送の準備を完全に整えることができる。各チャネルサーバ２１１は、ＤＯＤを提供する準備が整った時点で中央制御サーバ２０２に通知するので、中央制御サーバ２０２は、この段階で、ＤＯＤ伝送を開始するようにチャネルサーバ２１１を制御することができる。
【００２８】
好ましい一実施形態では、サービスプロバイダが、ドラッグ・アンド・ドロップ動作によってデータ配送をスケジューリングできるようにするため、中央制御サーバ２０２は、グラフィックユーザインターフェース（不図示）を含んでいる。さらに、中央制御サーバ２０２は、チャネルサーバ２１０の認証および制御を行うことによって、配送マトリックスにしたがって開始させたり停止させたりする。単方向のＤＯＤ放送マトリックスを提供するためのシステムおよび方法は、２０００年５月３１日に出願されたＫｈｏｉ Ｈｏａｎｇによる特許出願０９／５８４，８３２号「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｖｉｄｅｏ ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ（放送システムのためにビデオ・オン・デマンドサービスを提供するためのシステムおよび方法）」において教示されており、本文献は、引用として本明細書に組み込まれるものとする。
【００２９】
各チャネルサーバ２１１は、それぞれ１つのチャネルに割り当てられており、さらに、各アップコンバータ２１２にＤＯＤ情報を伝送する単方向ＣＭＴＳユニット２１８にそれぞれ結合されている。各ＣＭＴＳユニット２１８の出力は、対応するアップコンバータ２１２に適した周波数を有し且つ直交振幅変調（ＱＡＭ）によって変調された中間周波数（ＩＦ）信号である。ＱＡＭによって変調されたＩＦ信号は、業界標準に依存する。米国における現行の業界標準は、ＤＯＣＳＩＳ（ｄａｔａ−ｏｖｅｒ−ｃａｂｌｅ−ｓｙｓｔｅｍｓ−ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）標準であり、約４３．７５ＭＨｚのＩＦ周波数を必要とする。
【００３０】
アップコンバータ２１２は、ＣＭＴＳユニット２１８から受信されたＩＦ信号を高周波信号（ＲＦ信号）に変換する。周波数および帯域幅を含むＲＦ信号は、所望のチャネルおよび業界の標準に依存する。例えば、米国におけるケーブルテレビチャネル８０の現行の標準のもとでは、ＲＦ信号は、約５５９．２５ＭＨｚの周波数と約６ＭＨｚの帯域幅とを有する。
【００３１】
アップコンバータ２１２の出力は、コンバイナ／アンプリファイヤ２１４に供給される。コンバイナ／アンプリファイヤ２１４は、受信されたＲＦ信号を増幅し、調節し、統合し、次いでデータネットワーク１１６へと出力する（図４）。
【００３２】
図６は、本発明の一実施形態にしたがった単方向ＤＯＤケーブルモデム端末システム１１８の基本設計構造を示している。ＣＭＴＳシステム１１８は、プロセッサ１５０と、メモリ１５２と、通信ネットワークインターフェース１５８と、単方向ダウンストリームインターフェース１６０とを含み、各構成要素は、システムバス１６２を介して互いに通信可能に結合されている。データネットワーク１１６（図４）を介してＤＯＤ放送システムから受信されたＤＯＤサービスは、通信ネットワークインターフェース１６０を介してケーブルネットワーク１２４（図４）に伝送される。ＤＯＤサービスのデータストリームは、全て、ケーブルネットワーク１２４を介して各ＳＴＢ１２２に伝送される。各ユーザは、自身のＳＴＢ１２２がアクセス権限を有する任意のＤＯＤサービスにアクセスして良い。
【００３３】
これまでの双方向ＣＭＴＳ１８（図１）ユニットと異なり、本発明による単方向ＣＭＴＳ１１８は、受信した全てのＤＯＤデータを、ケーブルネットワーク１２４に接続されたダウンストリームの全てのＳＴＢ１２２に単純に引き渡す。利用可能な全てのＤＯＤサービスが、全てのＳＴＢ１２２に伝送されるので、ＣＭＴＳ１１８は、ＤＯＤサービスを１つ１つそれぞれのユーザにルーティングする必要はない。また、ＣＭＴＳ１１８は、エンドユーザからデータを受信する必要もない。プロセッサ１０２の機能は、主に、ＤＯＤ放送サーバシステム１１２との通信を維持することにある。ＣＭＴＳ１１８は、アドレステーブルを格納しておらず、ユーザからのアップストリーム通信も受信しない。代表的な一実施形態では、ＣＭＴＳユニットは、サーバシステム１１２からのデジタルケーブルテレビ信号もダウンストリームユーザに中継する。
【００３４】
ＤＯＤデータストリームが、通信ネットワークインターフェース１１２によって受信されると、ダウンストリームネットワークインターフェース１１８は、そのＤＯＤデータストリームを、表示に適したフォーマットで全てのＳＴＢ１２２にケーブルネットワーク１２４を介して伝送する。代表的な一実施形態では、ダウンストリームネットワークインターフェース１６０は、ＤＯＤデータストリームを、ケーブルネットワークを通じて放送するのに適したＱＡＭ変調されたＩＦストリームの形で伝送する。単方向ＣＭＴＳシステムは、ＳＴＢからは何の通信も受信しない。代表的な一実施形態では、ＤＯＤデータストリーム信号の強さを増幅することによって、全てのダウンストリームユーザに明確な信号が到達するように保証する。
【００３５】
本発明による単方向ＣＭＴＳ１１８は、ＤＯＤサービスを１つ１つそれぞれのユーザにルーティングする必要がないので、これまでのシステムよりも多数のダウンストリームユーザをサポートすることができる。また、ＣＭＴＳ１１８は、選択されたＤＯＤサービスに関するユーザからのアップストリーム要求を処理しないので、より多数のユーザをサポートすることが可能である。
【００３６】
図７は、本発明の一実施形態にしたがった、ＤＯＤサービスを配信するためのＣＭＴＳプロセス３００を示している。ステップ３０２において、ＣＭＴＳ１１８（図４）は、データネットワーク１１６を介して、ＤＯＤ放送サーバシステム１１２（図１）から利用可能である全てのＤＯＤサービスを含んだ１つまたはそれ以上のデータストリームを受信する。ＤＯＤデータストリームは、一連のデータブロックのフォーマットをとっているので、任意のＤＯＤサービスは、任意の開始時間にアクセス可能である。
【００３７】
ステップ３０３において、単方向ＣＭＴＳは、ＤＯＤデータストリームを、受信ＳＴＢ１２２によるアクセスに適したフォーマットに変換する。代表的な一実施形態では、ＤＯＤデータストリームは、例えばＱＡＭ６４またはＱＡＭ２５６などの、ＱＡＭ変調されたＩＦ周波数信号のフォーマットに変換される。
【００３８】
ステップ３０４において、ＣＭＴＳ１１８（図４）は、受信した全てのＤＯＤデータストリームを、ケーブルネットワーク１２４（図４）を介して全てのダウンストリームＳＴＢ１２２に伝送するので、各受信ＳＴＢは、利用可能な任意のＤＯＤサービスにアクセス可能となる。代表的な一実施形態では、ＤＯＤサービスは、映画などの時間的に線形な映像表示であり、ユーザは、その表示の頭に任意の時間にアクセスして良い。例えば、ユーザは、ユーザ自身が選択する任意の時間に映画「スターウォーズ」を最初から見ることができる。
【００３９】
図８は、本発明の一実施形態にしたがった汎用ＳＴＢ１２２を示している。ＳＴＢ１２２は、ＱＡＭ復調器４０２と、ＣＰＵ４０４と、ローカルメモリ４０８と、バッファメモリ４１０と、映像および音声をデコードする機能を有したデコーダ４１２と、グラフィックオーバーレイモジュール４１４と、ユーザインターフェース４１８と、通信リンク４２０と、図のようにこれらのデバイスを連結する高速データバス４２２とを備える。ＣＰＵ４０２は、クライアントからの要求に応じてデータを選択し、選択されたデータをデコードし、デコードされたデータを解凍し、デコードされたデータを再組み立てし、デコードされたデータをローカルメモリ４０８またはバッファメモリ４１０に格納し、格納されたデータをデコーダ４１２に配送するように、汎用ＳＴＢ４００の動作全般を制御する。代表的な一実施形態では、ローカルメモリ４０８は不揮発性メモリ（例えばハードドライブ）およびセキュアメモリ（例えばＲＯＭチップ）の両方を備え、バッファメモリ４１０は揮発性メモリを備える。
【００４０】
一実施形態では、ＱＡＭ復調器４０２は、トランスミッタモジュールと、レシーバモジュールと、プライバシ暗号化／非暗号化モジュール、順方向誤り訂正デコーダ／エンコーダ、チューナ制御、アップストリームおよびダウンストリームプロセッサ、ならびにＣＰＵおよびメモリインターフェース回路のうちの１つまたはそれ以上とを備える。ＱＡＭ復調器４０２は、変調されたＩＦ信号を受信し、信号を抽出および復調することによってデータを復元する。
【００４１】
代表的な一実施形態では、デコーダ４１２は、アクセス権が付与された時点で少なくとも１つのデータブロックをデコードすることによって、そのデータブロックを出力画面に表示可能な画像に変換する。デコーダ４１２は、再生、停止、一時停止、ステップ、巻き戻し、早送りなどの、加入クライアントからのコマンドをサポートする。デコーダ４１２は、デコードされたデータを、クライアントによる使用に備えて出力デバイス６２４に供給する。出力デバイス４２４は、テレビやコンピュータ、適切な任意の表示モニタ、そしてＶＣＲなど、適切な任意のデバイスであって良い。
【００４２】
グラフィックオーバーレイモジュール４１４は、表示された画像の質を、例えばαブレンディングまたはピクチャ・イン・ピクチャ機能によって向上させる。代表的な一実施形態では、グラフィックオーバーレイモジュール４１４は、ゲームプレイングモード時にグラフィックスを加速させるために使用することができる。ゲームプレイングモードとは、例えば、サービスプロバイダが、本発明にしたがったシステムを使用してゲーム・オン・デマンドサービスを提供する場合などである。
【００４３】
ユーザインターフェース４１８は、ＳＴＢ１２２のユーザ制御を可能にする、遠隔制御デバイスやキーボード、スマートカードなどの任意の適切なデバイスであって良い。通信リンク４２０は、さらなる通信接続を提供する。これは、別のコンピュータに接続しても良いし、双方向の通信を実現するために使用しても良い。データバス４２２は、本発明の要求に応じてリアルタイム方式でデータ通信するのに適した市販の「高速」データバスであることが好ましい。適切な例として、ＵＳＢやファイヤワイヤなどが挙げられる。サービスは、全てのケーブルテレビ加入者に対して放送されるが、選択されたそのサービスをデコードして享受することができるのは、選択されたＤＯＤサービスを見る権限を有したＳＴＢ１２２を有するＤＯＤ加入者のみである。
【００４４】
上述した実施例は、本発明による特定の代表的な実施形態を示したものであり、当業者ならば、これらをもとにして変更形態および代替形態を考え付くことが可能である。したがって、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されるのではなく、添付した特許請求の範囲によって規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
代表的なＤＯＤデジタル放送配信システムの概略を示したブロック図である。
【図２】
従来技術の図１のＤＯＤ配信システムにしたがったケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）の概略を示したブロック図である。
【図３】
ユーザにＤＯＤサービスを提供する目的で従来技術の図２のケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）によって実施されるプロセスの概略を示したフローチャートである。
【図４】
本発明の一実施形態にしたがったデジタルデータ・オン・デマンド（ＤＯＤ）放送システムの概略を示したブロック図である。
【図５】
本発明の一実施形態にしたがった単方向ＣＴＭＳを組み込まれたＤＯＤ放送サーバの概略を示したブロック図である。
【図６】
本発明の一実施形態にしたがったＤＯＤケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）の基本設計概念を示したブロック図である。
【図７】
ＤＯＤサービスを配信する目的で図６のＣＭＴＳシステムによって実施されるプロセスの概略を示したフローチャートである。
【図８】
本発明の一実施形態にしたがった汎用セットトップボックス（ＳＴＢ）の概略を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０…ＤＯＤデジタル放送配信システム
１２…ＤＯＤ放送サーバシステム
１４…ヘッドエンド
１６…データネットワーク
１８…ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）
２０…ＣＭＴＳネットワークシステムインターフェース
２２…ケーブルモデムレシーバ
２４…ケーブルネットワーク
２６…コンピュータシステム
５０…プロセッサ
５２…メモリ
５８…双方向通信インターフェース
６０…アップストリーム／ダウンストリーム双方向インターフェース
６２…システムバス
１００…ＤＯＤ放送システム
１１２…ＤＯＤ放送サーバ
１１４…ヘッドエンドユニット
１１６…放送データネットワーク
１１８…ＣＭＴＳユニット
１２０…ＣＭＴＳネットワークシステムインターフェース
１２２…セットトップボックス（ＳＴＢ）ＤＯＤレシーバ
１２４…ケーブルネットワーク
１２６…音響映像（Ａ／Ｖ）表示ユニット
１５０…プロセッサ
１５２…メモリ
１５８…通信ネットワークインターフェース
１６０…単方向ダウンストリームインターフェース
１６２…システムバス
２０２…中央制御サーバ
２０４…中央ストレージ
２０６…データバス
２１１…チャネルサーバ
２１２…アップコンバータ
２１４…コンバイナアンプリファイヤ
２１８…ＣＭＴＳユニット
４０２…ＱＡＭ復調器
４０４…ＣＰＵ
４０８…ローカルメモリ
４１０…バッファメモリ
４１２…デコーダ
４１４…グラフィックオーバーレイモジュール
４１８…ユーザインターフェース
４２０…通信リンク
４２２…高速データバス
４２４…出力デバイス

Claims (45)

1. 単方向ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）であって、
   データ伝送を受信するための通信インターフェースと、
   データ伝送を提供するための単方向インターフェースと、
   を備え、
   前記単方向ケーブルモデム端末システムは、アップストリーム通信を必要としない、単方向ケーブルモデム端末システム。
2. 請求項１記載の単方向ケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）であって、
   前記通信インターフェースは、さらに、デジタル放送システムから少なくとも１つのデータファイルを受信するように動作可能であり、
   前記データファイルは、前記データファイルの最初のデータブロックが、選択された任意の期間にアクセス可能であるように、スケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとり、
   前記単方向インターフェースは、さらに、前記データブロックストリームを複数のユーザに提供するように動作可能であり、
   前記複数のユーザは、前記最初のデータブロックに任意の期間にアクセス可能であるとともに、前記データブロックストリームの後続のデータブロックにアクセスして前記少なくとも１つのデータファイルにアクセス可能である、単方向ケーブルモデム端末システム。
3. 請求項２記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
   前記少なくとも１つのデータファイルは、前記少なくとも１つの複数のデータファイルの任意の１つの最初のデータブロックが、選択された任意の期間にアクセス可能であるように、スケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる少なくとも１つの複数のデータファイルであり、
   ユーザは、前記少なくとも１つの複数のデータファイルの前記任意の１つの後続のデータブロックにアクセスして前記複数のデータファイルの前記任意の１つにアクセス可能である、単方向ケーブルモデム端末システム。
4. 請求項２記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
   前記ユーザによる前記少なくとも１つのデータファイルに対する前記アクセスは、前記データブロックの少なくとも１つの画像表示の少なくとも一部を表示することを含む、単方向ケーブルモデム端末システム。
5. 請求項３記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
   前記ダウンストリームネットワークインターフェースは、ケーブルネットワークを介して複数のセットトップボックスに通信可能に結合されている、単方向ケーブルモデム端末システム。
6. 請求項５記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
   前記セットトップボックスは、前記データファイルの少なくとも１つの少なくとも一部を表示するための音響映像（ＡＶ）表示装置を含む、単方向ケーブルモデム端末システム。
7. 請求項５記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
   前記ダウンストリームネットワークインターフェースは、前記複数のセットトップボックスからデータを受信する必要がない、単方向ケーブルモデム端末システム。
8. 請求項３記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
   前記ケーブルモデム端末システムは、前記ユーザから情報を受信することができない、単方向ケーブルモデム端末システム。
9. 請求項５記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
   前記ケーブルモデム端末システムは、前記複数のセットトップボックスに単方向に結合されている、単方向ケーブルモデム端末システム。
10. 請求項２記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
    前記通信インターフェースは、デジタルコード化したデータを受信するように動作可能であり、
    前記単方向ネットワークインターフェースは、前記受信したデジタルコード化したデータを伝送するように動作可能である、単方向ケーブルモデム端末システム。
11. 請求項２記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
    前記単方向ネットワークインターフェースは、前記データブロックストリームを電気信号の形で提供する、単方向ケーブルモデム端末システム。
12. 請求項２記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
    前記通信インターフェースは、サーバシステムからデータを受信するように動作可能であり、
    前記複数のセットトップボックスの少なくとも１つは、通信媒体を介して前記サーバシステムと通信するように動作可能である、単方向ケーブルモデム端末システム。
13. 請求項１２記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
    前記通信媒体は電話回線網を含む、単方向ケーブルモデム端末システム。
14. 請求項１２記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
    前記通信媒体は無線ネットワークを含む、単方向ケーブルモデム端末システム。
15. 請求項１２記載の単方向ケーブルモデム端末システムであって、
    前記通信媒体はインターネットを含む、単方向ケーブルモデム端末システム。
16. 少なくとも１つのチャネルの通信媒体を介して、データ・オン・デマンド（ＤＯＤ）デジタル放送システムによるデジタルＤＯＤサービスの提供を可能とするケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）であって、
    前記ＤＯＤデジタル放送システムから少なくとも１つのＤＯＤサービスを受信するための通信ネットワークインターフェースであって、前記ＤＯＤサービスの最初のデータブロックが、選択された任意の期間にアクセス可能であるように前記ＤＯＤサービスがスケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる通信ネットワークインターフェースと、
    前記データブロックストリームを複数のユーザに提供するための単方向ネットワークインターフェースであって、前記複数のユーザが前記最初のデータブロックに任意の期間にアクセス可能であるとともに、前記データブロックストリームの後続のデータブロックにアクセスして前記少なくとも１つのＤＯＤサービスにアクセス可能である単方向ネットワークインターフェースと、
    を備えるケーブルモデム端末システム。
17. 請求項１６記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記少なくとも１つのＤＯＤサービスは、前記少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスの任意の１つの最初のデータブロックが選択された任意の期間にアクセス可能であるように、スケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスであり、
    ユーザは、前記少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスの前記任意の１つの後続のデータブロックにアクセスして前記複数のＤＯＤサービスの前記任意の１つにアクセス可能である、ケーブルモデム端末システム。
18. 請求項１６記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記ユーザによる前記少なくとも１つのＤＯＤサービスに対する前記アクセスは、前記データブロックの少なくとも１つの画像表示の少なくとも一部を表示することを含む、ケーブルモデム端末システム。
19. 請求項１７記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記単方向ネットワークインターフェースは、ケーブルネットワークを介して複数のセットトップボックスに通信可能に結合されている、ケーブルモデム端末システム。
20. 請求項１９記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記セットトップボックスは、前記ＤＯＤサービスの少なくとも１つの少なくとも一部を表示するための音響映像（ＡＶ）表示装置を含む、ケーブルモデム端末システム。
21. 請求項１９記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記単方向ネットワークインターフェースは、前記複数のセットトップボックスからデータを受信する必要がない、ケーブルモデム端末システム。
22. 請求項１７記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記ケーブルモデム端末システムは、前記ユーザから情報を受信することができない、ケーブルモデム端末システム。
23. 請求項１９記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記ケーブルモデム端末システムは、前記複数のセットトップボックスに単方向に結合されている、ケーブルモデム端末システム。
24. 請求項１６記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記通信ネットワークインターフェースは、デジタルコード化したデータを受信するように動作可能であり、
    前記単方向ネットワークインターフェースは、前記受信したデジタルコード化したデータを伝送するように動作可能である、ケーブルモデム端末システム。
25. 請求項１６記載の汎用放送システムであって、
    前記単方向ネットワークインターフェースは、前記データブロックストリームを電気信号の形で提供する、汎用放送システム。
26. 少なくとも１つのチャネルの通信媒体を介して、データ・オン・デマンド（ＤＯＤ）デジタルサービスを提供するためのケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）における方法であって、
    ＤＯＤ放送システムから少なくとも１つのＤＯＤサービスを受信する動作であって、前記ＤＯＤサービスの最初のデータブロックが、選択された任意の期間にアクセス可能であるように、前記ＤＯＤサービスがスケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる動作と、
    前記データブロックストリームを複数のユーザに提供する動作であって、前記複数のユーザが前記最初のデータブロックに任意の期間にアクセス可能であるとともに、前記データブロックストリームの後続のデータブロックにアクセスして前記少なくとも１つのＤＯＤサービスにアクセス可能である動作と、
    を備える方法。
27. 請求項２６記載の方法であって、
    前記少なくとも１つのＤＯＤサービスは、前記少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスの任意の１つの最初のデータブロックが、選択された任意の期間にアクセス可能であるように、スケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスであり、
    ユーザは、前記少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスの前記任意の１つの後続のデータブロックにアクセスして前記複数のＤＯＤサービスの前記任意の１つにアクセス可能である、方法。
28. 請求項２６記載の方法であって、
    前記ユーザによる前記少なくとも１つのＤＯＤサービスに対する前記アクセスは、前記データブロックの少なくとも１つの画像表示の少なくとも一部を表示することを含む、方法。
29. 請求項１２記載の方法であって、
    前記データブロックストリームは、ケーブルネットワークを介して複数のセットトップボックスに伝送される、方法。
30. 請求項２９記載の方法であって、
    前記セットトップボックスは、前記ＤＯＤサービスの少なくとも１つの少なくとも一部を表示するための音響映像（ＡＶ）表示装置を含む、方法。
31. 請求項２９記載の方法であって、
    前記複数のセットトップボックスからデータを受信することを排除する方法。
32. 請求項２７記載の方法であって、
    前記データブロックストリームは、前記複数のセットトップボックスに電気信号の形で伝送される、方法。
33. 請求項３２記載の方法であって、さらに、
    前記データブロックストリームを増幅させる動作を備える方法。
34. 請求項２９記載の方法であって、
    前記セットトップボックスは、内部にセットトップボックスを有した新型のテレビ受像器を含む、方法。
35. 請求項２９記載の方法であって、さらに、
    デジタルコード化したデータを受信するとともに、前記デジタルコード化したデータを前記ケーブルネットワークを介して伝送する動作を備える方法。
36. 少なくとも１つのチャネル通信媒体を介して、データ・オン・デマンド（ＤＯＤ）デジタル放送システムによるデジタルＤＯＤサービスの提供を可能とするためのケーブルモデム端末システム（ＣＭＴＳ）であって、
    前記ＤＯＤデジタル放送システムから少なくとも１つのＤＯＤサービスを受信するための手段であって、前記ＤＯＤサービスの最初のデータブロックが、選択された任意の期間にアクセス可能であるように、前記ＤＯＤサービスがスケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる第１の手段と、
    前記データブロックストリームを複数のユーザに提供するための手段であって、前記複数のユーザが前記最初のデータブロックに任意の期間にアクセス可能であるとともに、前記データブロックストリームの後続のデータブロックにアクセスして前記少なくとも１つのＤＯＤサービスにアクセス可能である第２の手段と、
    を備えるケーブルモデム端末システム。
37. 請求項３６記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記少なくとも１つのＤＯＤサービスは、前記少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスの任意の１つの最初のデータブロックが、選択された任意の期間にアクセス可能であるように、スケジュール構成されたデータブロックストリームのフォーマットをとる少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスであり、
    ユーザは、前記少なくとも１つの複数のＤＯＤサービスの前記任意の１つの後続のデータブロックにアクセスして前記複数のＤＯＤサービスの前記任意の１つにアクセス可能である、ケーブルモデム端末システム。
38. 請求項３６記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記ユーザによる前記少なくとも１つのＤＯＤサービスに対する前記アクセスは、前記データブロックの少なくとも１つの画像表示の少なくとも一部を表示することを含む、ケーブルモデム端末システム。
39. 請求項３７記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記第２の手段は、ケーブルネットワークを介して複数のセットトップボックスに通信可能に結合されている、ケーブルモデム端末システム。
40. 請求項３９記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記セットトップボックスは、前記ＤＯＤサービスの少なくとも１つの少なくとも一部を表示するための音響映像（ＡＶ）表示装置を含む、ケーブルモデム端末システム。
41. 請求項３９記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記第２の手段は、前記複数のセットトップボックスからデータを受信する必要がない、ケーブルモデム端末システム。
42. 請求項３８記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記ケーブルモデム端末システムは、前記ユーザから情報を受信することができない、ケーブルモデム端末システム。
43. 請求項３９記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記ケーブルモデム端末システムは、前記複数のセットトップボックスに単方向に結合されている、ケーブルモデム端末システム。
44. 請求項３６記載のケーブルモデム端末システムであって、
    前記第１の手段は、デジタルコード化したデータを受信するように動作可能であり、
    前記第２の手段は、前記受信したデジタルコード化したデータを伝送するように動作可能である、ケーブルモデム端末システム。
45. 請求項３６記載の汎用放送システムであって、
    前記第２の手段は、前記データブロックストリームを電気信号の形で提供する、汎用放送システム。

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