JP2009539307A - ケーブル通信のためのローカル・デジタル・ビデオ分配システム - Google Patents

Abstract

本発明は、ケーブルシステムに用いられる装置であって、ダウンストリーム・ケーブル・トランスミッションを受信するためのポート、復調された信号を出力するためのアップストリーム信号を受信する復調器、およびこの復調された信号を変調し、受信されたダウンストリーム・ケーブル・トランスミッションへ追加するためのダウンストリーム信号を提供する変調器を有する装置に関する。

Description

発明の背景

本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には特にケーブル・テレビシステムに関する。

現在のケーブル・テレビ（ＴＶ）システムは、顧客に例えばテレビ番組（ネットワークおよびローカル）、ペイパービュー・プログラミングおよびインターネット接続等、多くのサービスを提供している。ケーブル・テレビシステムの１つの例は、加入者にこれらのサービスを提供するために７５０ＭＨｚ（数百万ヘルツ）あるいはそれ以上のバンド幅容量を持つハイブリッドなファイバ／同軸を基礎としたネットワークである。このバンド幅容量は、通常はダウンストリーム・チャネルおよびアップストリーム・チャネルに分けられる。ダウンストリーム・チャネルは、各加入者にテレビ番組だけでなくダウンストリーム・インターネット・データ通信も伝達する。これに対し、アップストリーム・チャネルは、各加入者からアップストリーム・インターネット・データ通信を伝達する。

上記のダウンストリーム・チャネルおよびアップストリーム・チャネルへのケーブルテレビ・バンド幅の分配は、ローカルサービスの提供を能率的にサポートしない。なぜなら、終端と通信するいかなるデータもケーブルヘッドエンドを通過しなければならないからである。従って、本発明の原則によれば、ネットワークに用いられる装置は、ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションを受信するためのポート、アップストリームの信号を復調した信号として生成する復調器、この復調された信号を変調しダウンストリーム信号を生成し受信しストリーム・ネットワーク・トランスミッションに追加する復調器を有する。

本発明の原則に従う実施例において、装置は、ビデオコンテンツを伝送するためのアップストリーム・トランスミッションを受信し、かつ受信したアップストリーム・トランスミッションを、ケーブルシステムの少なくとも一つのケーブル終端にダウンストリームに再送信するための、ケーブルシステムに連結するビデオサーバである。このサーバは、ケーブルシステムのヘッドエンドよりダウンストリーム側に位置する。

本発明の原則に従う他の実施例において、装置は、ケーブルシステムの少なくとも一つのビデオチャネルを使用して、ビデオコンテンツを伝送するためのアップストリーム・トランスミッションを受信し、かつ受信したアップストリーム・トランスミッションを、ケーブルシステムの少なくとも一つのケーブル終端にダウンストリームに再送信するための、ケーブルシステムに連結するビデオサーバである。

発明の概念に関係する以外の、図に示される構成要素は周知であるため詳述はしない。また、地上、衛星およびケーブルに関するテレビジョン放送およびレシーバで周知の技術は、類推できるため、本願明細書において詳述しない。例えば、発明の概念に関係する事項以外の、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ Ｌｉｎｅｓ）、ＳＥＣＡＭ（ＳＥｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｕｌｅｕｒ Ａｖｅｃ Ｍｅｍｏｉｒｅ）、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）（ＡＴＳＣ）、およびＩＴＵ−Ｔ Ｊ．８３「ケーブル分配のためのテレビジョン、サウンドおよびデータサービスのためのデジタルマルチプログラムシステム」のようなＴＶ標準の現在のおよび提案されているものは、当業者に理解されている。同様に、発明の概念に関係する以外の事項としては、衛星トランスポンダ、ケーブルヘッドエンド、セットトップボックス、ダウンリンク信号、および通信概念、たとえば米国の地上デジタル放送方式（８−ＶＳＢ：ｅｉｇｈｔ−ｌｅｖｅｌ ｖｅｓｔｉｇｉａｌ ｓｉｄｅｂａｎｄ）、直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、バンド外制御チャネル（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、およびレシーバ・コンポーネント、たとえば、ＲＦフロントエンド、受信セクション、例えば、ローノイズブロック、チューナおよび復調器等が挙げられる。同様に、伝送ビット列を生成するためのフォーマッティングおよび符号化方法（例えばＭｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ（ＭＰＥＧ）−２ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１））は、よく知られており、本願明細書では、触れないこととする。また、発明の概念が従来のプログラミング技法を使用して実施されてもよいことに留意すべきである。そして、それは、本願明細書において記載されていない。なお、図において近い値の符号は、類似の構成要素を表す。また、本願明細書において使われるように、「終端」という用語はステーション、パーソナル・コンピュータ、サーバ、セットトップボックス、ケーブルモデム、などを含むが、これに限定されるものではない。

図１に、本発明の原則に従うケーブルシステム１００が示されている。実例として、ケーブルシステム１００は、ハイブリッド・ファイバ同軸（ＨＦＣ）システムである。説明を簡単にするため、ファイバ部は、本願明細書において記載されていない。発明は、同軸ケーブルによって記載されているが、発明は、これに制限されることはなく、光ファイバ信号の処理に拡張されてもよい点に留意する必要がある。ステーション１２０−１〜１２０−６によって表される複数のステーションは、ツリーおよびブランチのケーブルネットワークによって、共通のヘッドエンド１０５に接続している。本発明の説明において、ヘッドエンドは、ネットワークのためのコントローラの実施例である。各ステーションは、ケーブル加入者と関連している。各ステーションは、例えば、ビデオ・プログラミングを受信するためのセットトップボックスおよび双方向ネットワーク（例えばインターネット）で双方向データ通信を行うためのケーブルモデムを含む。ヘッドエンド１０５は、プログラム内蔵方式のプロセッサベースのシステムであって、関連するメモリを備えた少なくとも一つのプロセッサ（例えばマイクロプロセッサ）、ケーブルネットワークに接続された送受信装置を有する（なお、説明を簡単にするため、これらの構成要素は図示されない）。構成要素２００については後述するが、ケーブルネットワークは、複数のタップ１１０−１、１１０−２から１１０−Ｎを含む主同軸ケーブル１０６を有する。これらのタップの各々は、対応するフィーダケーブルに接続される。例えば、タップ１１０−１は、フィーダケーブル１１１−１に接続する。各フィーダケーブルは、タップおよび引込み線を介して、１またはそれ以上のステーションと接続する。例えば、フィーダケーブル１１１−１は、タップ１１５−１および引込み線１１６−１を介してステーション１２０−１に接続する。この説明のために、ケーブルネットワーク１００のデバイスは、例えばタップ、引込み線、その他は、ヘッドエンド１０５によって、バンド外制御チャネルを通じて、アドレス指定可能でかつ制御可能である（図１に示されない）。発明の概念に直接関係する以外の、バンド外制御チャネルの使用によって、特にケーブルネットワークの部分をアドレスしコントロールすることは、公知である。例えば、周波数変位変調（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）をベースとするバンド外制御チャネルは、アドレス指定およびケーブルネットワークのデバイスの制御のために使われてもよい。そのようなシステムとしては、Ｂｌｏｎｄｅｒ Ｔｏｎｇｕｅ ＬａＢ０ｒａｔｏｒｉｅｓ社から入手可能なＡｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｔａｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍがある。

ケーブルシステム１００において、ヘッドエンド１０５およびさまざまなステーション間のコミュニケーションは、アップストリーム方向とダウンストリーム方向の双方が発生する。アップストリーム方向はヘッドエンド１０５の方へ矢印方向１０１によって表され、ダウンストリームの方向はステーションの方へ矢印方向１０２によって表される。本発明の原則によれば、ケーブルシステム１００は、ヘッドエンド１０５を通過することを要せずして、ケーブルネットワークの少なくとも一つの部分にローカルサービスを提供するデバイスを含む。本願明細書において記載されているように、ローカルサービスはビデオコンテンツを提供する。これは、図１において例示されるサーバ２００によってなされる。例示としてこのサーバは、フィーダケーブル１１１−１の始めに位置している。しかしながら、発明の概念はこれに制限されない。そして、サーバ機能を含むデバイスはケーブルネットワークのいかなる部分にも位置してもよい。同様に、発明の概念はビデオに限られていない、そして、他のサービス、例えば、オーディオコンテンツ（ストリーミング）が１またはそれ以上のケーブルシステムの終端に提供されてもよい。

図２には、発明の一実施例が開示されており、多くの通信帯域が、既存のケーブル周波数スペクトルに加えられる。通常のケーブルシステムは、アップストリーム・バンド１１およびダウンストリーム・バンド１２を介してサービスを提供する。これらのサービスは、インターネット通信およびテレビ番組を含む。しかしながら、ピア・ツー・ピア通信を可能にするために、アップストリームおよびダウンストリーム・バンドの付加的な対が加えられる。ピア・ツー・ピア周波数帯のこれらの対は、インターネット通信のためのケーブルシステムにより用いられるものとは異なる。実例として、図２は、アップストリーム・バンド１１およびダウンストリーム・バンド１２の間に位置する３対のピア・ツー・ピア・バンドを例示する。しかしながら、発明の概念はこれに制限されない。これより多い、あるいは少ないバンドが用いられてもよい、そして、スペクトルへのそれらの配置は変化してもよい。また図２は、一定の比率ではない。また、バンド間の緩衝領域が必要とされてもよいことに注意すべきである。図２に示すように、ピア・ツー・ピア・バンドの３つの対は、Ｂ０、Ｂ１およびＢ２である。一対のＢ０は、アップストリーム・バンドＢ０ｕ（５１）およびダウンストリーム・バンドＢ０ｄ（５４）を含む。一対のＢ１は、アップストリーム・バンド、Ｂ１ｕ（５２）およびダウンストリーム・バンドＢ１ｄ（５５）を含む。一対のＢ２は、アップストリーム・バンド、Ｂ２ｕ（５３）およびダウンストリーム・バンドＢ２ｄ（５６）を含む。

図１において、破線の矢印３１（例えば図２のＢ０ｕ）によって表されるように、サーバ２００はアップストリーム・ピア・ツー・ピア・バンドを介してフィーダケーブル１１１−１（例えばステーション１２０−１）の中で離れて位置する終端からのコミュニケーションを受け取る。破線の矢３２（例えば図２のＢ０ｄ）によって表されるように、サーバ２００はこの受信信号の周波数を変換して、ダウンストリーム・ピア・ツー・ピア・バンドを介してそのコミュニケーションをフィーダケーブル１１１−１外の他のユーザに送信する方向をダウンストリームに変える。

図３には、サーバ２００の実施例が示されている。サーバ２００は、方向性カップラ２０５と、アップストリーム復調器２２５と、ダウンストリーム変調器２４５とを有している。サーバ２００は、パス２０１を介してケーブルネットワークに連結する。引込み線２０１からのアップストリーム信号は方向性カップラ２０５を介して受け取られる。そして、それは信号経路２１４を介してアップストリーム復調器２２５に提供される。復調器２２５は、適当なピア・ツーピア・バンドに同調する。これは、以前に言及したバンド外制御チャネル（図３には示されない）を介して達成されてもよいし、またはサーバ２００において予め設定されてもよい。アップストリーム復調器２２５は、指定されたピア・ツー・ピア・バンド（例えばＢ０ｕ）の受信アップストリーム信号を復調して、復調された信号をダウンストリーム変調器２４５に提供する。復調された信号は、圧縮されたビデオフォーマットでもよい（例えばＭＰＥＧ２、Ｈ．２６３、Ｈ．２６４、ＶＣ１または他のフォーマット）。ダウンストリーム変調器２４５は、対応するピア・ツー・ピア・バンド（例えばＢ０ｄ）のダウンストリーム信号２４６を出力するために、復調された信号を変調する。ダウンストリーム信号２４６は、方向性カップラ２０５を介して、引込み線２０１に結合され、例えばステーション１２０−２に受け取られるために、ダウンストリームの伝送として返される。必要に応じて、それぞれ、別々のデコーダおよびコーダー機能が復調器および変調器に含まれてもよい点に留意する必要がある。あるいは、別々のデコーダおよびコーダーが、復調された信号の更なる処理のための図３に示した実施例に加えられてもよい。例えば、サーバ２００は、トランスコーディング機能を提供してもよい。すなわち、アップストリーム・ビデオは、１つのビデオ形式において符号化され、結果として生じるダウンストリーム・ビデオが他のビデオ形式においてコード化されてもよい。

上記の如く、１つまたはそれ以上のケーブルネットワークの部分に位置する、ケーブルシステムは１またはそれ以上のサーバ機能をサポートするデバイスを持っていてもよい。実例として、図１は、フィーダケーブルに連結するサーバを示す。サーバの他の位置およびタイプは、図４に図示されている。図４の構成要素はサーバ３００を除いて図１と類似している。サーバはフィーダケーブル１１１−１の役割を果たす。以上のように、すべてのアップストリームおよびダウンストリーム通信はサーバ３００を通過する。サーバ３００の実施例は、図５に示される。

サーバ３００は、アップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０、アップストリーム復調器２２５、ダウンストリーム変調器２４５、コントローラ２５０および方向性カップラ２０５を有する。コントローラ２５０は、サーバ３００のさまざまな構成要素を制御するものであって、例えば、関連するメモリを有するマイクロプロセッサである。説明を簡単にするため、コントローラ２５０からサーバ３００の構成要素の他のものへのさまざまな制御信号は、示されない。サーバ３００の動作は、アップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０を包含することを除いて、サーバ２００に関する上述の説明と類似している。この例では、図２に示されるピア・ツー・ピア・バンドの特定の一つがサーバ３００用に使用されると仮定する。アップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０は、指定されたピア・ツー・ピア・バンド（例えば図２のＢ０）に対応するストップバンドを持っている。その結果、受け取られるすべてのダウンストリーム信号は、パス３１６を介してアップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０によって最初にフィルタに通され、フィルタ処理信号を出力する。そして、ダウンストリーム信号は、パス２１１および、方向性カップラ２０５を通過し、パス３３１においてダウンストリームの更なる伝送が行われる。同様に、受け取られるすべてのアップストリーム信号は、パス３３１を介して、アップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０を通過するときにフィルタされ、パス３１６を介して、更なるアップストリーム伝送がなされる。例えば、サーバ３００が図２のピア・ツー・ピア・バンドＢ０の使用のみに構成されている場合、アップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０はフィーダケーブル１１１−１上のバンドＢ０を使用しているピア・ツー・ピア・トランスミッションに対するいかなる干渉も防止するためにピア・ツー・ピア・バンドＢ０ｕおよびＢ０ｄに対応するストップバンドを持っている。

本発明の原則に従うサーバ３００の他の実施例が図６に示されている。このデバイスは、３００‘として示される。サーバ３００‘はサーバ３００と、以下の点を除き類似している。すなわち、アップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０がプログラム可能なアップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０’に置き換わっており、コントローラ２５０は、ケーブルネットワークのシステム制御プロセッサ（図示せず）（例えば、ヘッドエンド１０５に位置する）をして、アップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０’のフィルタパラメータをセットさせることにより、サーバ３００‘を設定することを可能にしている。特に、コントローラ２５０は、（点線で示される）制御信号２５１を介してフィルタ・ストップバンドをセットするための前記バンド外制御チャネル（信号２５４によって表される）に応答する。この点に関しては、バンド外制御チャネルは、異なるフィルタの設定と関係している定義済み命令を含むために変更される。

本発明の原則に従うサーバ３００の他の実施例は、図７に示される。このデバイスは、３００“として示される。サーバ３００“は、構成要素２２０、２６５および２７０が追加されている点を除いて、サーバ３００‘と類似している。この実施例では、サーバが上記のピア・ツー・ピア・バンドを使用することと対照的にローカル・ビデオをダウンストリーム・ビデオ伝送ストリームの既存のチャネルに挿入する。実例として、既存のチャネルのこの使用は前もって決定されてもよい。例えば、チャネル８１がローカル・ビデオ用に指定されてもよい。このように、方向性カップラ２１５はダウンストリーム信号を構成要素２２０に提供する。そして、マルチプレクサ（ｍｕｘ）２６５に対するデジタル伝送信号を提供するために、そのダウンストリーム・ビデオ伝送の部分を復調する。周知のように、デジタル伝送信号は、多くのビデオチャネルを持っている。Ｍｕｘ２６５は、新しいビデオ伝送信号を構成要素２７０に提供するために、指定されたチャネルのビデオコンテンツを、アップストリーム復調器２２５から復調された信号によって伝送されるビデオコンテンツに置き換える。構成要素２７０は、新しいダウンストリーム・ビデオ伝送信号を提供し、ケーブルネットワークのダウンストリームにおけるステーションのうちの１つ以上によって受信されるために、この信号を変調する。このように、これらのダウンストリームのステーションが、ローカルビデオチャネルを見るためには、単に指定されたＴＶのまたはセットトップボックスのチャネルを選べばよい。本実施例において、アップストリーム／ダウンストリームフィルタ２１０は、方向性カップラ２０５を介して、ダウンストリーム方向に、他のダウンストリーム・チャネル（例えばインターネット・サービスを提供するバンド）を通過させる。

本発明の原則に従うサーバ３００の他の実施例は、図８に示される。このデバイスは、３００’’’として示される。サーバ３００’’’は、構成要素２３０および２３５の追加を除いて、サーバ３００“と類似している。これらの構成要素は、トランスコーディング機能を提供する。換言すれば、ローカル・ビデオコンテンツは、多くの圧縮フォーマット（ＭＰＥＧ２以外の）のいずれか一つが受け取られてもよい。ビデオデコーダ２３０は適切にアップストリーム復調器２２５に提供され復調された信号を伸長して、符号化されていない信号をＭＰＥＧ２コーダ２３５に提供する。そして、それはダウンストリーム伝送のために、ビデオをＭＰＥＧ２フォーマットにコード化する。これらは、別々の構成要素として示されるが、それぞれ、デコーディングおよびコーディング機能は、それぞれ復調器および変調器の一部でもよい点に留意する必要がある。

本発明の原則に従うサーバの他の実施例は、図９に示される。このデバイスは、図９の５００として示されている。サーバ５００は、スイッチ３１５、３２０および３２５、アップ／ダウン・バンドストップ（ＢＳ）フィルタ３１０、コントローラ３０５、分波器３３０、およびサーバ２００を備えている。後者は図３のサーバ２００と同一である。但し、図３の方向性カップラ２０５は図９に示すようにパス２０４に連結する。コントローラ３０５は、ケーブルネットワークの（例えば、ヘッドエンド１０５に位置する）システム制御プロセッサ（図示せず）がサーバを構成する能力を与える。能力は、例えば、それをオンまたはオフすること、周波数（例えば、ピア・ツー・ピア・バンドを使用するか）を決定すること、および／またはゲインの設定である。実例として、本実施例において、コントローラ３０５は、サーバ機能がフィーダケーブル１１１−１のために使用可能か否か、制御する。特に、コントローラ３０５は、上述の（信号３０４によって表示される）バンド外制御チャネルに応答して、スイッチ３１５、３２０および３２５によって、サーバ５００のサーバ機能を使用可能または使用不可能にする。これらのスイッチは、制御信号３０６（点線で示される）を介してコントローラ３０５によって制御される。この点に関しては、バンド外制御チャネルは、特定のデバイスのサーバ機能を使用可能または使用不可能にすることに係る定義済み命令を含むように変更される。サーバ機能がオフになっているときには、パス３３１を介して、フィーダケーブル１１１−１から、分波器３３０を介して、主同軸ケーブル１０６に、受け取られるすべてのアップストリーム信号が通過するように、スイッチ３１５および３１０が構成される。同様に、受け取られるすべてのダウンストリーム信号は、パス３１６を介して、主同軸ケーブル１０６を通過し、分波器３３０を介して、フィーダケーブル１１１−１に達する。加えて、スイッチ３１５は、ネットワークからサーバ２００を分離する。なお、サーバ機能が使用可能なときには、パス３３１を介して、フィーダケーブル１１１−１から受け取られるすべてのアップストリーム信号が、スイッチ３２５を介してサーバ２００にも提供される。サーバ２００は、上述したようにローカル・ビデオ信号をダウンストリームに出力するべく機能する。更に、サーバが使用可能なときには、アップダウンＢＳフィルタ３１０は、更にアップストリームおよびダウンストリーム通信をフィルタに通すために接続される。ＢＳフィルタ３１０は、サーバ２００により用いられるピア・ツー・ピア・バンドに対応するストップバンドを持っている。例えば、サーバ２００が図２のピア・ツー・ピア・バンドＢ０だけを使用するように構成される場合、アップダウンＢＳフィルタ３１０はフィーダケーブル１１１−１上のバンドＢ０を使用しているピア・ツー・ピア・トランスミッションに対するいかなる干渉も防止するためにピア・ツー・ピア・バンドＢ０に対応するストップバンドを持っている。

本発明の原則に従うケーブルシステムの他の実施例は、図１０に示される。この図はタップ４００を除いて図４と類似している。このタップは、サーバ機能を含む。タップ４００は、図１１において更に詳細に示される。図１１に示すように、タップ４００は、（上記の図３または図６、図７、図８および図９に示す）サーバ３００を有する。本発明の原則によれば、タップ４００は、ケーブルシステムにサーバ機能を提供するために用いる。

上述の通り、ピア・ツー・ピア・チャネルは、図２に示したように、ローカルサービスを伝達するために用いてもよい。これらのピア・ツー・ピア・チャネルは、ケーブルシステムのプログラミングおよびインターネット通信を伝えるために用いる既存のアップストリームおよびダウンストリーム・チャネルと異なる。あるいは、ダウンストリームプログラミングを伝えるために用いる既存のチャネルは、本発明の原則に従って用いられてもよい。これは、既存のビデオチャネルを使用する図７および図８において例示されている。加えて、どんなダウンストリーム・チャネルでも単に再利用することが困難であるので、アップストリームおよびダウンストリーム通信間の境をケーブルネットワークの異なる部分に移動させるバンド選択増幅器が用いられてもよい。本発明の原則によれば、ケーブルシステム１００のバンド幅は、図１２に示したように、多くのバンドに分けられる。アップストリーム通信のための固定アップストリーム・バンドＢ０（１１）、ダウンストリーム通信のための固定ダウンストリーム・バンドＢ３（１２）、およびＢ１（７１）Ｂ２（７２）によって表示されるように、多くのプログラム可能なバンドがある。実例として、プログラム可能なバンドはアップストリーム・バンドＢ０およびダウンストリーム・バンドＢ３の間に配置される。しかし、発明の概念はこれらのバンドの位置やそれらの数に関して制限されない。その結果、ケーブルネットワークの特定の部分で、アップストリームおよびダウンストリーム通信間の境界は、移動してもよい。これは、図１３および図１４に例示される。図１３において、アップストリーム通信は、最初にバンドＢ１およびＢ２を含む。図１４において、アップストリームのうちの１つＢ２（７２）が在ダウンストリーム通信に割り当てられている。これらの図において、それぞれ、Ｂ１かＢ２がアップストリームかダウンストリーム方向に割り当てられるかどうか指し示すために、記号「ｕ」または「ｄ」が、バンドＢ１またはＢ２に付加されている。

図１５および図１６において、上記のサーバ実施例に用いられるフィルタ２１０のブロック図が示されている。図１５はフィルタ２１０のダウンストリームフィルタ部分を例示する。フィルタ２１０は、フィルタのバンク５２０、５２５および５３０、制御信号２５１を介して制御されるマルチプレクサ（スイッチ）５１５および５３５を有する。図１５に示すように、マルチプレクサは、制御信号２５１によって定まるフィルタのうちの１つを経由して信号を転送するために用いる。各フィルタは、図１２に示されるダウンストリーム・バンドのうちの１つに対応するパスバンドを持っている（記号ｄは、フィルタがダウンストリーム・パスであることを意味する）。例えば、フィルタ５２０のみが選択された場合、ヘッドエンドからバンドＢ１およびＢ２を使用しているいかなるダウンストリーム通信も阻止される。そして、サーバ３００用にそれらのバンドを使うことをフリーにする。この点に関しては、バンド外制御チャネルは、特定のバンド幅構成と関係している定義済み命令を含むために変更される。

同様の説明が図１６にもあてはまる。それはフィルタ２１０のアップストリーム・フィルタ部分を例示する。この部分は、フィルタのバンク５７０、５７５および５８０、制御信号２５１を介して制御されるマルチプレクサ（スイッチ）５６５および５８５を有する。図１６に示すように、マルチプレクサは、制御信号２５１によって定まるフィルタのうちの１つを経由して信号を転送するために用いる。各フィルタは、図１２に示されるアップストリーム・バンドのうちの１つに対応するパスバンドを持っている（記号ｕは、フィルタがアップストリーム・パスを意味する）。

本発明の原則に従うフィルタ２１０の他の実施例は、図１７および図１８に示される。これらは、フィルタ２１０のダウンストリームおよびアップストリーム部分のための別の実施例を示す。図１７において、ダウンストリームフィルタ部は、分波器８０５、一組のフィルタ８１０、８１５および８２０、マルチプレクサ（スイッチ）８２５および８３０および結合器８３５を有する。ダウンストリーム信号３１６は分波器８０５に適用される。分波器８０５は各フィルタに適用するために信号を分割する。図１７に示すように、フィルタ８１０は、パスバンドＢ３を持っており、フィルタ８１５はパスバンドＢ２（記号ｄは、ダウンストリーム・パスを意味する）を持っており、そしてフィルタ８２０はパスバンドＢ１を持っている。マルチプレクサ８２５および８３０は、適用されるそれぞれのフィルタから結合器８３５へ信号を通すか阻止するかを、制御信号２５１を介して制御される。結合器８３５は、いかなる入力信号も結合して、ダウンストリーム信号２１１を形成する。

同様に、図１８において、アップストリーム部分は、分波器８５５、一組のフィルタ８６０、８６５および８７０、マルチプレクサ（スイッチ）８７５および８８０および結合器８８５を有する。アップストリーム信号２１１は分波器８５５に適用される。分波器８５５は各フィルタに適用するための信号を分割する。図１８に示すように、フィルタ８６０は、パスバンドＢ０を持ち、フィルタ８６５はパスバンドＢ１（記号ｕは、アップストリーム・パスを意味する）を持ち、そして、フィルタ８７０はパスバンドＢ２を持っている。マルチプレクサ８７５および８８０は、適用されるそれぞれのフィルタから結合器８８５へ信号を通すか阻止するかを、制御信号２５１を介して制御される。結合器８８５は、いかなる印加信号も結合して、アップストリーム信号３１１を形成する。

上述の通り、発明の概念は、ケーブルネットワークの顧客に対し、ローカルサービスの代わりの方法を提供する。このように、異なる部分のケーブルネットワークに、地域特有の情報を提供することを可能とする。例えば、アパート複合体の管理所からのビデオ、一部のケーブルネットワーク上の地域集団に興味のあるニュースおよび情報である。

図１９には、図１のケーブルシステムのステーションで用いられる装置の実施例が示されている。装置６００は、カメラ６０５、ビデオエンコーダ６１０、およびアップストリーム変調器６２０を有する。各種要素の物理的ステーションは異なっていてもよい。すなわち、カメラ６０５は、アップストリーム変調器６２０と同じ場所に配置されなくてもよい。あるいは、図１９に示される構成要素の二個以上は、単一ユニット（例えばアップストリーム変調器６２０を含むビデオカメラ）において配置されてもよい。カメラ６０５は、ビデオ信号をビデオエンコーダ６１０に提供する。ビデオエンコーダ６１０は、ビデオ信号を圧縮ビデオ形式（例えばＭＰＥＧ２、Ｈ．２６３、Ｈ．２６４、ＶＣｌまたは他のフォーマット）に圧縮する。圧縮ビデオは、サーバ２００（またはサーバー３００、その他）への通信のための適切なアップストリーム・チャネル用に、変調のためアップストリーム変調器６２０に提供される。

本発明の原則に従うケーブルモデムの他の実施例は、図２０に示される。ケーブルモデム７００には、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）変調器７０５、Ｐ２Ｐ復調器７１０、ダウンストリーム復調器７１５およびアップストリーム復調器７２０を有する。ケーブルモデム７００は、引込み線７０１、分波装置８５およびパス７０４を介してケーブルネットワークに連結する。分波器８５も、ケーブル信号７０２をステーション（例えばセットトップボックス（図示せず））にある他の器材に提供する。アップストリーム変調器７２０およびダウンストリーム変調器７１５は、周知のようにユーザに対してインターネット・サービスを提供することができ、インターネット・アプリケーション（例えば、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）のブラウザ（図示せず））を走らせることを可能とする。Ｐ２Ｐ変調器７０５およびＰ２Ｐ復調器７１０は、上述のピア・ツー・ピア接続性を提供し、１または複数のピア・ツー・ピア・バンド（例えば、図２にて図示したように）の構成変更を可能とする。これらの設定は、ケーブルモデム７００に接続するＰＣを介してユーザによってセットされるオプションとして、ソフトウェアを介して決定されてもよい。加えて、ＰＣは、ピア・ツー・ピアネットワークの特定のメンバーのためのアドレス情報を格納してもよい。アップストリームピア・ツー・ピア通信はＰ２Ｐ変調器７０５に信号７０６を経て提供され、変調器７０５は、指定されたピア・ツー・ピア・バンドのアップストリーム信号を出力する。ダウンストリームピア・ツー・ピア通信はＰ２Ｐ復調器７１０から信号７１１を経て提供される。復調器７１０は指定されたピア・ツー・ピア・バンドの受信信号を復調する。本願明細書において記載されているように、ピア・ツー・ピア通信はメッセージだけでなく、例えば、ブロードキャストメッセージ、マルチキャスティング、などを含む。例えば、ユーザは、１つの終端から本発明の原則に従うケーブルシステムの一つ以上の他の終端にコンテンツを流してもよい。このコンテンツとしては、ビデオ、オーディオ、などが挙げられる。なお、本発明の概念は、従来のケーブルシステムに基づいて記述しているが、本発明の概念は、これに制限されず、いかなるネットワーク、例えば、ホームネットワーク、構内ネットワーク、などにも適用できる。

このように、本願明細書は単に本発明の原則を例示する。そして、当業者が明示的に本願明細書において記載されていないにもかかわらず、本発明の原則を実施して、その趣旨および範囲の中である多数の代わりの構成を考案することが可能である。例えば、別々の機能要素で例示されるにもかかわらず、これらの機能要素は一つ以上の集積回路（ＩＣ）で実装されてもよい。同様に、別々の構成要素として示されるにもかかわらず、構成要素のいずれかまたは全てはプログラム内蔵方式で制御されたプロセッサ（例えば関連ソフトウェアを実行するデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）またはマイクロプロセッサ）において実装されてもよい。例えば、図３に示される別々の変復調機能は、１またはそれ以上のＤＳＰに存在してもよい。更に、特定の構成に示されるにもかかわらず、その中の構成要素はいかなるそれらの組み合わせの異なる装置において、分散されてもよい。例えば、ケーブルモデムは、パーソナル・コンピュータの一部でもよい。多数の修正が実施例になされてもよい。そして、他の態様が、添付の請求の範囲に記載の本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく創出されてもよい。

本発明の原則に従ったケーブルシステムを示す図である。 本発明の原則に従った周波数スペクトルを示す図である。 本発明の原則に従うサーバの実施例を示す図である。 本発明の原則に従う他のケーブルシステムを示す図である。 本発明の原則に従うサーバの他の実施例を示す図である。 本発明の原則に従うサーバの他の実施例を示す図である。 本発明の原則に従うサーバの他の実施例を示す図である。 本発明の原則に従うサーバの他の実施例を示す図である。 本発明の原則に従うサーバの他の実施例を示す図である。 本発明の原則に従う他のケーブルシステムを示す図である。 本発明の原則に従うサーバの他の実施例を示す図である。 本発明の原則に従うバンド幅管理を例示する図である。 本発明の原則に従うバンド幅管理を例示する図である。 本発明の原則に従うバンド幅管理を例示する図である。 本発明の原則に従うプログラム可能なバンド幅デバイスの実施例を示す図である。 本発明の原則に従うプログラム可能なバンド幅デバイスの実施例を示す図である。 本発明の原則に従うプログラム可能なバンド幅デバイスの実施例を示す図である。 本発明の原則に従うプログラム可能なバンド幅デバイスの実施例を示す図である。 本発明の原則に従う端点の実施例を示す図である。 本発明の原則に従う端点の実施例を示す図である。

Claims (24)

1. ネットワークに用いる装置であって：
   ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションを受信するためのポート；
   アップストリーム信号を受信し、復調された信号を出力するための復調器；および
   前記復調された信号を変調し、受信した前記ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションへ追加し、ダウンストリーム信号を提供するための変調器；
   を有する装置。
2. 前記ダウンストリーム信号の追加の前に、受信した前記ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションをフィルタリングするためのフィルタであって、該フィルタは、前記ダウンストリーム信号の周波数範囲を少なくともカバーするストップバンドを有するところのフィルタ、
   を更に有する請求項１に記載の装置。
3. 前記フィルタの前記ストップバンドは調節可能である、請求項２に記載の装置。
4. 前記復調器は、受信された前記アップストリーム信号の符号化されたコンテンツを復号化するのに用いられる復号器を有し；かつ
   前記変調器は、復号化された前記コンテンツを符号化するために用いる符号器を有する；
   請求項１に記載の装置。
5. 前記コンテンツはビデオである、請求項４に記載の装置。
6. 前記符号器は、ＭＰＥＧ２符号器である請求項５に記載の装置。
7. 多くのビデオチャネルを表しているビデオ伝送信号を出力するための、受信した前記ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションのビデオ伝送部分を復調するための復調器；および
   前記変調器による変調の前に、前記ビデオ伝送信号を前記復調された信号と結合するためのマルチプレクサ；
   を更に有する請求項１に記載の装置。
8. 前記マルチプレクサは、前記ビデオチャネルの少なくとも一つを前記復調された信号と置換する請求項７に記載の装置。
9. 当該装置は、前記ネットワークに用いられるタップの一部である、請求項１に記載の装置。
10. 前記変調器を使用可能または使用不可能にするための制御信号に応答するネットワーク制御インタフェース、を更に有する請求項１に記載の装置。
11. 前記制御信号は、バンド外の制御信号である、請求項１０に記載の装置。
12. 前記ネットワークは、ケーブルネットワークである、請求項１に記載の装置。
13. システムのデバイスに用いられる方法であって：
    ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションを受信するステップ；
    復調された信号を出力するための、アップストリーム信号を受信するステップ；および
    受信した前記ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションを追加するべく、ダウンストリーム信号を提供するための、前記復調された信号を変調するステップ；
    を有する方法。
14. 前記ダウンストリーム信号の追加の前に、受信した前記ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションをフィルタリングするステップを有する方法であって、
    フィルタは、前記ダウンストリーム信号の周波数範囲を少なくともカバーするストップバンドを有する、請求項１３に記載の方法。
15. 前記フィルタの前記ストップバンドは調節可能である、請求項１４に記載の方法。
16. 前記復調は、受信された前記アップストリーム信号の中の符号化されたコンテンツを復号化するステップを含み；かつ
    前記変調するステップは、復号化されたコンテンツを符号化するステップを含む；
    請求項１３に記載の方法。
17. 前記コンテンツは、ビデオである、請求項１６に記載の方法。
18. 前記復号化するステップは、ＭＰＥＧ２符号化を実行する、請求項１７に記載の方法。
19. 多くのビデオチャネルを表しているビデオ伝送信号を出力するための、受信した前記ダウンストリーム・ネットワーク・トランスミッションのビデオ伝送部分を復調するステップ；および
    変調器による変調の前に、前記ビデオ伝送信号を前記復調された信号と結合するステップ；
    を更に有する請求項１３に記載の方法。
20. 前記結合するステップが、少なくとも１つの前記ビデオチャネルを前記復調された信号と置き換える、請求項１９に記載の方法。
21. 前記デバイスは、ネットワークに用いられるタップの一部である、請求項１３に記載の方法。
22. 前記デバイスを使用可能または使用不可能にするための制御信号を受信するステップを更に有する請求項１３に記載の方法。
23. 前記制御信号は、バンド外の制御信号である、請求項２２に記載の方法。
24. 前記ネットワークは、ケーブルネットワークである、請求項１３に記載の方法。

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