JP3159926B2 - 同期ディジタル信号キャリアをａｔｍディジタル信号とｓｏｎｅｔ仮想トリビュタリグループとを結合した結合信号に変換する方法および統合通信ネットワーク - Google Patents

同期ディジタル信号キャリアをａｔｍディジタル信号とｓｏｎｅｔ仮想トリビュタリグループとを結合した結合信号に変換する方法および統合通信ネットワーク

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気通信システム
に係り、特に電話のような狭帯域サービスおよびデジタ
ル画像、アナログ画像、およびＡＴＭデータのような広
帯域サービスを提供するための統合ネットワークに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、電話サービスは、音声を家庭に提
供するように設計された狭帯域ネットワークを介して提
供されている。ケーブルテレビジョンネットワークのよ
うな別個のアナログ画像サービスネットワークが、アナ
ログ画像サービスを家庭に提供する。さらに、電話サー
ビスプロバイダーおよびケーブルテレビジョンサービス
プロバイダーの双方が、画像または他の広帯域サービス
を提供するために、それぞれのネットワークにおいて非
同期転送モード（ＡＴＭ）サービスのような広帯域技術
を導入しつつある。
【０００３】これらのネットワークは、終局的に、それ
らが提供するサービスのいくつかにおいて、冗長になり
得る。しかし、いくつかのサービスは、１つまたは他の
ネットワークの主領域に留まることになるので、全ての
これらのサービスを望む顧客は複数のネットワークに加
入することを要求されることになると思われる。顧客の
立場から、２つまたは３つ以上の別個のネットワークオ
ペレータと取り引きする必要があることは、不便であ
り、混乱を生じる。また、ネットワークは独立して開発
されているので、異なるアーキテクチャおよびプロトコ
ルが最終的に発展することになると思われる。結果とし
て、２つまたは３つ以上の別個のネットワークにおける
サービスの維持、実行および拡張のコストは、単一の統
合ネットワークが開発される場合よりも高くなり、この
コストは最終的に顧客に転嫁されることになる。
【０００４】広帯域および狭帯域の両方のサービスが、
単一のネットワークを介して、家庭に提供できれば、好
都合である。これらの様々なサービスを単一のネットワ
ークに統合することは、顧客インタフェースにとって、
より単純且つよりユーザフレンドリなネットワークを提
供することになる。また、単一の統合ネットワークにつ
いての実行、維持および拡張のためのコストは、所望の
サービスの全てではなくいくつかをそれぞれが提供する
複数の独立したネットワークについてよりも小さくな
る。これらの節約は、顧客に還元されて、顧客へのサー
ビスに対する総コストがより低くなる。最終的に、単一
の統合ネットワークを使用することは、一致した品質標
準を提供し、顧客の所有する装置および他のネットワー
クインタフェースの標準化を容易にする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなネットワー
クの開発における課題は、音声交換ネットワークからの
デジタル信号キャリアＤＳ１／Ｅ１を標準同期時分割多
重することにより与えられる標準インタフェース、例え
ばＴＲ−３０３をフィ−ルドエレメントに送信するため
の仮想従属（トリビュタリ）グループに変換するための
有効且つ経済的なメカニズムに対するニーズである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のネットワークに
おいて、現存するファイバ・イン・ザ・ループ（ＦＩＴ
Ｌ）技術によりツイストペアを使用して電話および他の
狭帯域サービスが提供され、アナログ画像およびデジタ
ルブロードキャスト画像／データが単一の同軸ケーブル
を経て顧客装置に運ばれる。現存する電気通信ネットワ
ークからの大きな変化において、全ての顧客加入者回線
が中央局の外に移動させられ、ＦＩＴＬ技術により外部
分配プラントに分配される。中央局からの電話およびデ
ジタル画像は、多数のフィールド配置光ネットワークユ
ニット（ＯＮＵ）にＡＴＭ信号として光ファイバを介し
て分配される。具体的には、狭帯域信号は、ＳＯＮＥＴ
仮想従属グループにカプセル化されており、それらは家
庭への送出のために交換デジタル画像およびデジタルブ
ロードキャスト画像／データと結合され得るようになっ
ている。
【０００７】アナログ画像は、同軸ケーブル上で別個の
周波数スペクトルによりＯＮＵに送信される。ＯＮＵ
は、ツイストペアおよび同軸ケーブルの組み合わせによ
り顧客装置におけるネットワークインタフェース装置
（ＮＩＤ）に接続されている。またＡＴＭ技術は、シグ
ナリングおよびデジタル画像およびデータをネットワー
ク全体に運ぶために使用される。本発明のネットワーク
は、アナログ電話、統合サービスデジタルネットワーク
（ＩＳＤＮ）等を含む狭帯域サービス、一方向のための
アナログ画像チャネルおよびＡＴＭデータストリーム、
ＡＴＭフォーマットデジタル信号の中断のない輸送およ
びオンデマンド双方向デジタルデータストリームを含む
広帯域サービス、および「オンデマンド」デジタルデー
タ、ビデオ電話およびビデオオンデマンドおよびデジタ
ルブロードキャスト画像のような切り換えデジタルデー
タストリームをサポートする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１には、本発明のネットワーク
の全体的なアーキテクチャが示されている。このアーキ
テクチャは、概略的に、３つの相互に関連する構成要素
領域、広帯域センタ３、中央局４および外部分配プラン
ト６からなる。広帯域センタ２は、デジタルブロードキ
ャストサービスを選択し、制御し、管理し、画像情報プ
ロバイダ（ＶＩＰ）８とネットワークとの間のインタフ
ェースを提供するエレメントを含む。中央局４は、信号
源（即ち、画像信号のための広帯域センタおよび電話お
よびデータ信号のためのネットワーク中の他のスイッ
チ）から外部分配プラント６へ電話およびデジタル画像
およびデータ信号をスイッチングするためのエレメント
を含む。外部分配プラント６は、画像、データおよび電
話信号を電話機、マルチメディア機器、パーソナルコン
ピュータ、端末などのような顧客設備装置（ＣＰＥ）２
１に送信するためのエレメントを含む。このネットワー
クアーキテクチャの個々のエレメントを、ネットワーク
電話、アナログブロードキャスト画像、およびデジタル
画像により与えられる主なサービスカテゴリとの関連で
説明する。
【０００９】電話 狭帯域電話アーキテクチャは、２つの主要な中央局エレ
メント、交換システム１０およびホスト端末１２からな
る。交換システム１０は、狭帯域電話呼処理を提供し、
ＡＴ＆Ｔ社により製造販売されている５ＥＳＳ（Ｒ）交
換機から構成することができ、米国特許第４，５９２，
０４８号（１９８６年５月２７日発行）およびＡＴ＆Ｔ
テクニカルジャーナル Vol.64,No.6, Part 2, pp. 1305
-1564 に記載されている５ＥＳＳ(R)または他の同様の
交換システムにより構成することができる。交換システ
ム１０はこの技術分野においてよく知られているように
動作し、ネットワークを通る電話信号を交換する。この
ような交換システムのアーキテクチャは、図２により詳
細に示されており、ハブを形成し、複数の交換モジュー
ル（ＳＭ）１４を有する通信モジュール１３と、そこか
ら流出する管理モジュール１６とを含む。各交換モジュ
ール１４は、マイクロプロセッサ１８により制御され、
呼処理、時分割スイッチング、およびそれが接続される
回線およびトランクのためのシグナリングを提供する。
【００１０】回線ユニット２０は、標準ＴＲ−３０３イ
ンタフェース２３を含む同期時分割多重デジタル信号キ
ャリアＤＳ１ ２２へのインタフェースを提供し、図１
および３に示されているホスト端末１２に接続されてい
る。トランクユニット２４は、公衆交換ネットワーク２
６中の他のスイッチに接続されたトランク２５へのイン
タフェースを提供する。管理モジュール１６は、メンテ
ナンス制御、クラフト・インタフェース、テキストおよ
びデータベース管理およびタイムスロット割当のように
集中化され得る機能を提供する。管理モジュール１６
は、ＡＴ＆Ｔ ３Ｂ２１Ｄ二重プロセッサ２８のような
制御ユニットおよびメインストアメモリ３０からなる。
いくつかの交換システムにおいて、管理モジュールは、
いくつかの管理的機能を実行する別個のプロセッサによ
り支援される。管理モジュール１６は、交換システム１
０と端末、プリンタなどのような周辺装置３４との間の
通信を提供する入出力プロセッサ３２も含む。
【００１１】通信モジュール１３は、交換システムのハ
ブであり、管理モジュール１２と交換モジュール１４と
の間の通信を許容する。通信モジュール１３は、音声お
よびデータ通信およびクロック分配のための交換モジュ
ールからスイッチモジュールおよび交換モジュールから
管理モジュールへのタイムスロット接続を提供する管理
モジュールから交換モジュールおよび交換モジュールか
ら交換モジュールへのメッセージ通信および時間多重ス
イッチを提供するメッセージスイッチからなる。
【００１２】図１および３において、交換システム１０
は、標準Ｂｅｌｌｃｏｒｅ ＴＲ−３０３インタフェー
ス２３を介してホスト端末１２とインタフェースする。
ＴＲ−３０３インタフェース２３は、標準同期時分割多
重デジタル信号キャリアＴＳ１により物理的に提供され
る。好ましい実施形態において、交換システムにおいて
集中化がされていない場合、１つまたは２つ以上の仮想
遠隔端末に分割された２〜５６個のＤＳ１が使用され
る。使用されるＤＳ１の実際の数は、ピーク時間におけ
る総計のエンド−ツウ−エンド・トラフィックレベルお
よび所望のブロックキング可能性に依存することにな
る。
【００１３】ホスト端末１２は、ＣＰＥ２１に宛てられ
た全ての狭帯域電話および広帯域デジタル信号のための
集中ポイントとして働く中央局エレメントである。ホス
ト端末１２の主な機能は、交換システム１０からのデジ
タル信号および広帯域センタを広帯域ＯＮＵ３６により
要求されるフォーマットに適合させることである。また
ホスト端末１２は、ＯＮＵに送出される電話チャネルの
集中化も実行する。
【００１４】ホスト端末１２は、図３に詳細に示されて
おり、高い広帯域アクセス資源マネージャ（ＨＢＡＲ
Ｍ）３８からなる。ＨＢＡＲＭ３８は、交換システム１
０からのＴＲ−３０３インタフェース２３のリンクを終
端する。具体的にはＨＢＡＲＭ３８は、ＴＲ−３０３イ
ンタフェース２３の個々のＤＳ１リンクをタイムスロッ
ト・インタチェンジャ４２に接続する回線インタフェー
スユニット４０からなり、タイムスロット・インタチェ
ンジャ４２は電話信号をデジタル分配ユニット４４との
間でバス４５を介して送受信する。タイムスロット・イ
ンタチェンジャ４２は、ＴＲ−３０３インタフェース２
３のリンクからのフィーダタイムスロットを、４個の等
しいタイムスロットのグループにおいてバス４５上の分
配タイムスロットに接続する。
【００１５】ここで４個のグループのタイムスロットの
内の１つは、４個の分配ユニット４４の内の１つに接続
される。デジタル分配ユニット４４は、１つのみ示され
ているが、４個までのデジタル分配ユニットが使用可能
であり、それぞれがタイムスロット・インタチェンジャ
４２からの４グループのタイムスロットのそれぞれと通
信する。回線インタフェースユニット４０およびタイム
スロット・インタチェンジャ４２は、帯域幅マネージャ
４６、システムメモリ４８およびＬＡＮインタフェース
５０とバス５２を介して通信する。帯域幅マネージャ４
６は、システムメモリ４８からの入力に基づいてタイム
スロット・インタチェンジャ４２を制御する。ＬＡＮ５
０は、ＬＡＮ５４を介してエレメントマネージャ５２
（図１）に接続されており、ＨＢＡＲＭ３８を遠隔制御
する。
【００１６】本発明のデジタル分配ユニット４４は、Ｈ
ＢＡＲＭ３８のタイムスロット・インタチェンジャ４２
からバス４５を介して電話信号を受信し、ファイバルー
プ・アクセスユニット６０に送るためにこれらの同期信
号をＳＯＮＥＴ信号に変換する。デジタル分配ユニット
４４は、ファイバループ・アクセスユニット６０からＨ
ＢＡＲＭ３８へ進む信号に対してこのプロセスを逆に行
う。デジタル分配ユニット４４は、システム帯域幅を集
め、ＶＴＧレート送受信ユニット（ＶＴＲＵＳ）６４に
接続された同期並列タイムスロットバス６２にこれを変
換するキャリアグループコントローラ５８からなる。デ
ジタル分配ユニット当たり２１個までのＶＩＲＵＳが使
用できる。タイムスロットバス６２は、７６８個の１６
ビットタイムスロットからなる。また、キャリアグルー
プコントローラ５８は、各ＶＴＲＵ６４におけるＯＮＵ
タイムスロットマップへのタイムスロットバスを維持
し、このタイムスロットをファーストカム，ファースト
サービスにより割り当てる。ＶＴＲＵ６４は、後述する
ようにこれらの信号を処理し、これらの信号をＳＯＮＥ
Ｔインタフェース６６に送る。
【００１７】図４において、ＶＴＲＵ６４は、タイムス
ロットバス７０との間で信号を送受信するための弾性ス
トア６８からなるものとして示されている。第２のタイ
ムスロットバス７４との間で信号を送受信するための第
２の弾性ストア７２を、信頼性のために設けることがで
きる。タイムスロットバス７０およびタイムスロットバ
ス７４は、図３を参照して概略的に説明した同期並列タ
イムスロットバス６２を含む。二重ポートＲＡＭを含む
タイムスロット割当（ＴＳＡ）メモリ７６は、タイムス
ロットバス７０および７４からの７６８個の１６ビット
タイムスロットのいずれかを４個のＤＳ１データストリ
ーム８０の内の１つにおけるいずれかのチャネルにマッ
プする。
【００１８】具体的には、セレクタ７８は、タイムスロ
ットバス７０および７４上の７６８個の１６ビットタイ
ムスロットからのデータの１バイトがキャリアグループ
コントローラ５８（図３）によりセットアップされたメ
モリ７６中のマップにしたがって４個のダウンストリー
ムＤＳ１データストリーム８０の９６個の８ビットタイ
ムスロットを分布させるために使用されるように制御さ
れる。タイムスロットバスに埋め込まれた制御リンク
は、キャリアグループコントローラ５８がＶＴＲＵをア
クセスしてメモリ７６およびコントローラ８２を管理す
ることを可能にする。割当を有しない全てのアイドルタ
イムスロットには、アイドルコードが入れられる。
【００１９】シグナリングバッファ８４は、ＯＮＵ３６
に当てられたメッセージをバッファし、ＯＮＵデータリ
ンクのための対応する所有権を主張できるメッセージへ
の全ての必要な翻訳を行う。このデータは、ＡＮＳＩ
Ｔ１ ＤＳ１フォーマットにフォーマット化される。Ｄ
Ｓ１システムインタフェースロジック８６は、４個のＤ
Ｓ１フレーマ８８にインタフェースするシステムのため
の直列ストリームを制御する。各直列ストリームは、Ｄ
Ｓ１バッファ８４からの２４個のタイムスロットと、ア
イドルコードを含む８個のタイムスロットを含む。
【００２０】ＤＳ１システムインタフェース８６からの
４個の直列ストリームのそれぞれは、ＡＴ＆Ｔ社により
製造販売されている１０００ＢＳ ＤＳ１のようなＤＳ
１フレーマ８８に送られる。ＤＳ１フレーマ５８は、設
備データリンクを引き出して、ＯＮＵ制御のために使用
される各ＤＳ１に挿入する。また、フレーマは、各ＤＳ
１から奪ったビットシグナリングを引き出し且つバッフ
ァし、タイムスロットバス上のタイムスロット中で送信
される加入者データをＢｅｌｌｃｏｒｅ ＴＲ−ＮＷＴ
−０００４９９ "Transport System Service Requireme
nts (TSGR): Common Requirements" に定義された拡張
スーパーフレームフォーマット（ＥＳＦ）で各ＤＳ１に
挿入する。
【００２１】そして、フォーマット化されたＤＳ１信号
は、ＡＴ＆Ｔ Ｖｉｔａｌ(R)チップまたは他の同様の
装置から構成できる仮想従属グループ（ＶＴＧ）フレー
マ９０に送信される。ＶＴＧフレーマ９０は、システム
クロックに関してＥＳＦ ＤＳ１信号をフレーミングす
るためのシンクロナイザ９２および４個のＤＳ１信号を
ＳＯＮＥＴ ＶＴＧ信号にフォーマット化するためのマ
ルチプレクサ／デマルチプレクサ９４を含む。得られる
ＳＯＮＥＴ ＶＴＧ信号９６は、ファイバループ・アク
セスユニット６０において広帯域デジタル信号と結合可
能なＳＯＮＥＴＯＣ−３の一成分である。このプロセス
は、ＯＮＵから交換システム１１へのデータの流れに対
して逆向きになる。
【００２２】図３において、ファイバループ・アクセス
ユニット６０は、光リンク９８を介してＳＯＮＥＴイン
タフェース６６によりデジタル分配ユニット４４から受
信したＯＣ−３信号をビデオトランク１００からのデジ
タルビデオプログラミングおよびＨＩＣＡＰトランク１
０２を介して受信されたＨＩＣＡＰ ＤＳ１信号と結合
し、これらをＯＮＵ３６への送信のためにフォーマット
化する。ＨＩＣＡＰＤＳ１信号は、８４個のＤＳ１から
なる。
【００２３】この実施形態において、ファイバループ・
アクセスユニット６０は、「BroadBand Technologies,
Inc., of Research Triangle Park, NC」 により製造販
売されている「ＦＬＸ Ｓｈｅｌｆ」から構成すること
ができる。ファイバループ・アクセスユニット６０は、
広帯域センタ２からのＳＤＶおよびデジタル広帯域信号
とＡＴＭデータとを運ぶ光トランク１００とインタフェ
ースするためのＡＴＭネットワークインタフェース１０
４を含む。電話信号プロセッサ１０６は、電話信号をデ
ジタル分配ユニット４４から受信する。電話信号プロセ
ッサ１０６およびＡＴＭネットワークインタフェース１
０４からの信号は、ＯＮＵ３６への光リンク１１０を介
するその後の送出のために、フォーマット化され、結合
され、光回線ユニット１０８に送出される。
【００２４】ファイバループ・アクセスユニット６０
は、デジタルブロードキャストチャネル変更およびデー
タベースを管理するためのデジタルブロードキャストプ
ロセッサ１１２およびファイバループアクセスユニット
６０を総合的に管理するための制御プロセッサ１１４を
さらに含む。デジタルブロードキャストプロセッサ１１
２および制御プロセッサ１１４は、バス１１６を介し
て、ＡＴＭネットワークインタフェース１０４、光回線
ユニット１０８および電話信号プロセッサ１０６と通信
する。制御プロセッサ６４は、ファイバループ・アクセ
スユニット６０がエレメントマネージャ５２により遠隔
制御され得るように、ＬＡＮ５４と通信する。
【００２５】アナログブロードキャストビデオ アナログブロードキャストビデオアーキテクチャは、５
４〜５５０ＭＨｚの広帯域で７７個のチャネルを運ぶよ
うに設計される。このアーキテクチャは、同軸ケーブル
を介する顧客への最終的リンクとともに、２段階のアナ
ログファイバ分配を使用する。図１において、アナログ
ビデオヘッドエンド１２０は、典型的には大都市サービ
ス地域内に配置される。ヘッドエンド１２０は、ビデオ
情報プロバイダ８からアナログビデオ信号を受信し、こ
のプログラミングをネットワークへルーティングおよび
分配する。これらの信号は、チャネル毎にＡＭ−ＶＳＢ
チャネルにより５４〜５５０ＭＨｚ周波数範囲において
変調され、アナログファイバ／同軸分配ネットワーク上
の送信のために結合される。
【００２６】図１において１２２として示されている線
形光波システムは、アナログヘッドエンド１２０から外
部分配プラント６におけるビデオ／パワーノード１２４
へ電気的ＲＦチャネルのアンサンブルを光的に運ぶ。１
２２は、３個までのファイバスーパートランクから構成
され、ＲＦ帯域は、３つのファイバに分割される。スー
パートランク送信器１２６は、３個のファイバを駆動す
る３個までの線形光波送信器から構成される。各中央局
におけるスーパートランク受信器１２８は、３個までの
線形光波受信器および１個の結合フィルタから構成され
る。このフィルタは、それぞれがＲＦ帯域幅の一部を含
む受信器出力を受け取り、これらをフィルタし、全体の
帯域幅を含む単一の電気信号に結合する。結合された信
号は、光波送信器１２６により複数のビデオ／パワーノ
ード１２４へ信号を含む全体の帯域幅を送るために分割
され得る。リンクの光損失に基づく設計ルールにしたが
って、この技術は、信号が４個までのビデオ／パワーノ
ード１２４に送信されることを許容する。
【００２７】各ビデオ／パワーノード１２４は、２個の
サブシステム−１個のパワーサブシステムおよび１個の
ビデオサブシステムを含む。このパワーサブシステム
は、パワーをＯＮＵ３６およびＲＦアクティブ構成要素
に提供する。ビデオサブシステムは、線形光波送信器１
２６から受信される信号の光から電気への変換を提供す
る線形光波受信器を含む。電気信号は、１：２スプリッ
タに供給され、その出力は一対の二重出力ランチ増幅器
を駆動する。これらの増幅器は、７７個までのＡＭ−Ｖ
ＳＢチャネルを４個の分配同軸ケーブル１２８に供給す
る。各同軸ケーブルは、アナログビデオをＣＰＥ２１に
送出するために、いくつかのＯＮＵ３６に接続されてい
る。また、パワーおよびアナログビデオは、同軸ケーブ
ル１２８を介してＯＮＵ３６に送出される。
【００２８】デジタルビデオおよびデータ デジタルビデオ送信は、２つの異なるタイプ、切り換え
デジタルビデオおよびブロードキャストデジタルビデオ
からなる。切り換えデジタルビデオ（ＳＤＶ）は、デジ
タルビデオオンデマンドのような双方向デジタルビデオ
サービスを含む。ビデオサーバ１３０を介するＳＤＶビ
デオ情報プロバイダは、ＡＴＭセル中にカプセル化され
たデジタルビデオ信号を、ＣＰＥへの送信のために本発
明のネットワークに提供することになる。ブロードキャ
ストデジタルビデオ（ＢＤＶ）は、ＭＰＥＧ−２，ＡＴ
Ｍフォーマットプログラミングのようなアルゴリズムで
圧縮されたデジタルビデオ信号を含み、チャネルのアン
サンブルは、パッケージ化され、サービス地域内の全て
のホスト端末にブロードキャストされる。ホスト端末１
２において、デジタルブロードキャスト信号は、ネット
ワーク−制御インストラクションおよびエンド−ユーザ
リクエストの組み合わせに基づいて個々に各加入者へル
ーティングされる。ビデオに加えてデジタルデータは、
様々なデータサービスをエンドユーザに提供するため
に、ネットワークエレメントを介してデータソースから
送信され得る。
【００２９】図１に詳述するように、広帯域センタに
は、パーマネント仮想回路および切り換え仮想回路サー
ビスの両方をサポートする広帯域交換システム（ＢＳ
Ｓ）１３２を含む。そのような交換機の１つは、ＡＴ＆
Ｔ社により製造販売されいるＧｌｏｂｅ ＶｉｅｗTM−
２０００交換機である。ＢＳＳ１３２は、１６０Ｇｂ／
ｓまでの容量を有し、ＩＴＶ−ＴおよびＡＴＭ Ｆｏｒ
ｕｍ広帯域標準において定義された仮想パスおよび仮想
チャネル接続をサポートする。ＢＳＳ１３２は、様々な
標準ユーザ／ネットワークインタフェース（ＵＮＩ）お
よびＯＣ３，ＳＴＭ−１を含むネットワーク／ネットワ
ークインタフェース（ＮＮＩ）をサポートし、設備を終
端しＡＴＭ呼処理機能を提供するモジュラーハードウェ
ア構成要素であるラインカードを含む。特定のＡＴＭ交
換機アーキテクチャを説明したが、ＵＮＩおよびＮＮＩ
インタフェースを終端し、ＡＴＭセルを交換し、Ｑ．２
９３１およびＢＩＳＵＰシグナリングチャネルを終端
し、ＳＶＣ呼をセットアップし、ネットワーク管理能力
を提供する能力を有するのであれば、いかなるＡＴＭ交
換機も使用することができる。
【００３０】ビデオマネージャ１４０は、接続を確立お
よび管理するためにシグナリングパスによるビデオ情報
プロバイダへの等しいアクセスを加入者に提供するため
の加入者インタフェースとして働く。ビデオマネージャ
１４０は、加入者およびビデオ情報プロバイダに関連す
る情報を格納し、この情報のための中央倉庫として働
く。これは、この情報を他のネットワークエレメントお
よび情報プロバイダに提供することができ、サービスプ
ロバイダのための収入の機会を作り出すことができる。
また、ビデオマネージャは、セッションカウント、使用
情報などのような課金に関する測定量を提供する。ビデ
オ管理モジュール（ＶＡＭ）１５０は、ビデオ情報プロ
バイダ、ネットワークプロバイダおよび加入者の間のデ
ジタルブロードキャストサービスの供給、管理およびサ
ポートを実行する。
【００３１】ＢＳＳ１３２からのＯＣ３信号は、第１の
マルチプレクサ／デマルチプレクサ１６０および第２の
マルチプレクサ／デマルチプレクサ１６１に送られ、そ
こでＯＣ３入力信号は、標準ＯＣ−１２ＳＯＮＥＴデー
タストリームに結合される。マルチプレクサ１６０およ
び１６１の両者は、ＡＴ＆Ｔ社により製造販売されてい
るＤＤＭ−２０００または、他の適切な装置により構成
することができる。ネットワーク内において、マルチプ
レクサ１６０および１６１は、多くのＳＯＮＥＴ ＳＴ
Ｓ−３ｃパイプを結合し、広帯域センタ２と中央局４と
の間でこれを光的に輸送する。ＳＴＳ−３ｃパイプは、
１）ＢＳＳ ＡＴＭ交換機とホスト端末１２との間で切
り換えデジタルビデオおよびデジタルブロードキャスト
ビデオの両者のための双方向シグナリングを運び、２）
ＢＳＳ ＡＴＭ交換機およびホスト端末１２からのダウ
ンストリーム切り換えデジタルビデオまたはデータを運
び、３）ダウンストリームデジタルブロードキャストビ
デオをプログラムエンコーダパケットマルチプレクサか
らホスト端末１２ユニットへ運ぶ。マルチプレクサ１６
１の出力は、図３との関係ですでに説明したように、光
トランク１００を経由してホスト端末１２に送出され
る。
【００３２】リアルタイムプログラムエンコーダ１７０
は、中央局４内のホスト端末１２への分配のためのエン
コードされたデジタルブロードキャストビデオチャネル
を生成するためにブロードキャストセンタ２において使
用される。プログラムエンコーダ１７０は、ベースバン
ドＮＴＳＣ（アメリカテレビジョン標準方式検討委員
会）ビデオおよびステレオオーディオ入力をデジタル化
し、これらをフォーマット化されたビットストリームに
圧縮し、ＡＴＭ適応層機能を実行する。得られた信号
は、その後ＳＯＮＥＴ ＯＣ−３ｃ信号としてカプセル
化される他のＡＴＭチャネルと多重化される。
【００３３】外部分配プラント 図１において、ＯＮＵ３６は、外部分配プラント６とホ
スト端末１２との間のインタフェースを提供する。各Ｏ
ＮＵ３６は、２つの電気的サブシステム、狭帯域サブシ
ステムおよび広帯域サブシステムとからなる。狭帯域サ
ブシステムは、ツイストペアドロップを介してＣＰＥ
に、低速（即ちＤＳ０）電話サービスおよびＩＳＤＮ、
コイン、パーティーライン等のような特殊なものを提供
する。広帯域サブシステムは、ツイストペア上の切り換
えデジタルビデオサービスおよびデータをタップ結合器
に提供し、そこで切り換えデジタルビデオ信号は、ＣＰ
Ｅへの単一同軸ドロップ上のアナログビデオと結合され
る。またＯＮＵは、ＡＴＭ−ＶＳＢチャネルを供給し、
ＯＮＵにパワーを与えるために、６０ＶＡＣ，６０Ｈｚ
または９０ＶＡＣ，１Ｈｚを提供する同軸ケーブルを終
端するための物理的インタフェースを含む。
【００３４】図５において、ＯＮＵ広帯域サブシステム
１７８は、光共通制御カード１８０およびツイストペア
１８４にインタフェースする１組のビデオトランシーバ
１８２から構成される。そのような広帯域システムは、
「Research Triangle Park,NC の BroadBand Tecnologi
es, Inc.」により製造販売されている「ＦＬＸノード」
から構成することができる。広帯域システムは、光イン
タフェースを狭帯域および広帯域サービスの両方のため
のホスト端末１２に提供する。また、広帯域システム
は、電話情報を狭帯域サブシステムとの間でルーティン
グし、ＳＤＶを適切なツイストペアドライバに送る。光
共通制御カード１８０は、ＯＮＵ中の標準光コネクタに
終端する２つの単一ノードファイバを経由してホスト端
末１２とインタフェースする。１つのファイバは、デー
タをホスト端末１２からＯＮＵに運び、他のファイバ
は、データをＯＮＵからホスト端末１２に運ぶ。光共通
制御カード１８０は、ホスト端末１２からの信号を分離
し、ＲＳ−４２にフォーマット化されたＤＳ１ １７４
を介して電話ペイロードを狭帯域サブシステム１７１に
運ぶ。具体的には、電話信号は、多重化バスインタフェ
ースユニット（ＭＸＢＩＵ）１７０に送られる。
【００３５】ＭＸＢＩＵ１７０は、ＯＮＵ３６を狭帯域
伝送のためのＯＣＣ８０を介してホスト端末１２へリン
クさせる光輸送ネットワークへのインタフェースであ
る。また、ＭＸＢＩＵ１７０は、動作、管理、保守およ
び機能の提供のためのインタフェースであり、図示しな
いプロセッサおよびメモリを含む制御ユニット１７３を
介して狭帯域サブシステム内の全ての制御可能な機能を
制御する。ＭＸＢＩＵ１７０は、拡張されたスーパーフ
レームフォーマット（ＥＳＦ）を使用して直列電話イン
タフェースにより４個のＤＳ１リンク１７４を通して光
輸送ネットワークとインタフェースする。ホスト端末１
２からの２４個のタイムスロットＤＳ１は、３２個の１
６ビットタイムスロットに変換される。ＭＸＢＩＵ１７
０は、３２個の１６ビットタイムスロットをＤＳ１リン
クの２４個の８ビットタイムスロットに多重化し、シグ
ナリングビットをＥＳＦフォーマットの対応するビット
列に翻訳する。ＭＸＢＩＵからの信号は、チャネルユニ
ット１７２に送られる。各チャネルユニット１７２は、
狭帯域電話シグナリングをＣＰＥに送出する。
【００３６】また、狭帯域サブシステムは、アナログ電
話のための呼出音に要求される標準２０Ｈｚリンギング
信号を生成するためのリンギング生成ユニット（ＲＧ
Ｕ）１７５を含む。チャネルおよびドロップテストユニ
ット（ＣＤＴＵ）１７６は、ＭＸＢＩＵから受信する制
御メッセージに応じて、２線加入者ドロップにおけるチ
ャネルおよびドロップテストの標準セットを実行するた
めに最適に提供され得る。
【００３７】ビデオ／パワーノード１２４からのアナロ
グビデオ信号およびＯＮＵ３６からのデジタルビデオお
よび電話信号は、図１に示された複数のペデスタル１９
０に送られる。各ペデスタル１９０は、必要であれば、
ビデオ／パワーノードとネットワークインタフェース装
置（ＮＩＴ）２０２との間のビデオ分配ネットワークに
おけるケーブルおよびタップの損失および周波数ロール
オフを補償するために、ＲＦ信号増幅およびスロープ等
化のためのライン拡張増幅器を含むことができる。ま
た、ペデスタル１９０は、タップ／コンバイナ１９２を
含み、そこでアナログおよびデジタルビデオ信号が、図
６に示されているように顧客装置への単一ドロップに結
合される。ＯＮＵからのデジタルビデオ信号１８４はコ
ンバイナ１９２に送られる。ビデオ／パワーノードから
のアナログビデオ信号は、同軸ケーブルを介してタップ
１９４に送られる。タップ１９４は、到来ＲＦ信号から
の所定量のエネルギーを取り、タップされた信号をスプ
リッタに渡し、そこでこれは複数のドロップポート１９
５の間で分割される。各ドロップポートからの各信号
は、コンバイナ１９２に送られる。
【００３８】コンバイナ１９２は、ＲＦアナログ信号か
ら取り出した帯域幅とＯＮＵ１２からツイストペアを介
して到着するデジタルビデオ信号とを結合し、この結合
された信号を同軸ドロップケーブルに送る。具体的に
は、コンバイナ１９２は、タップからのＲＦ信号をフィ
ルタし、フィルタされた信号を同軸ドロップケーブルを
介してＮＩＤ２０２に送るためのハイパスフィルタ１９
６からなる。またコンバイナは、バランスされたツイス
トペアドロップをＯＮＵからシングルエンド型信号に適
応させるためのバラン回路１９８を含む。シングルエン
ド型信号は、デジタルビデオ信号を同軸ドロップに送る
前に、ローパスフィルタ２００においてフィルタされ
る。ハイパスフィルタおよびローパスフィルタの使用
は、２つのメディア間の分離を維持する。コンバイナか
らの結合された信号は、同軸ドロップケーブルを介して
ＮＩＤ２０２に送られる。
【００３９】ＯＮＵからの電話ツイストペアドロップ
は、コンバイナ１９２を介してＮＩＤ２０２にルーティ
ングされる。電話信号は、同軸ドロップケーブル上で結
合されない。ＮＩＤは、顧客装置に配置され、ドロップ
を雷および電気的サージから保護するためのステーショ
ンプロテクタを含む。また、ＮＩＤは、ネットワークと
顧客装置との間のＦＣＣが要求する分界点としても働
く。
【００４０】以上の説明は本発明の好ましい一実施形態
についてのものである。当業者であれば、本発明の範囲
から離れることなく多くの他の構成を実現することがで
きる。したがって、本発明は特許請求の範囲に定義され
たものとしてのみ限定される。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＰＲ−３０３のような標準インタフェースを、フィール
ドエレメントへの送信のための仮想従属グループに変換
するための有効かつ経済的なメカニズムを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による広帯域ネットワーク
を示すブロック図
【図２】図１のネットワークの交換システムを示すブロ
ック図
【図３】図１のネットワークにおけるホスト切り換えデ
ジタルビデオ端末を示すブロック図
【図４】図１のネットワークのＶＴＧレート送受信ユニ
ット（ＶＴＲＵ）を示すブロック図
【図５】図１のネットワークのＯＮＵを示すブロック図
【図６】図１のネットワークのタップコンバイナを示す
ブロック図
【符号の説明】
２ 広帯域センタ ４ 中央局 ６ 外部分配プラント ８ ビデオ情報プロバイダ １０ 交換システム １２ ホスト端末 １３ 通信モジュール １４ 交換モジュール（ＳＭ） １６ 管理モジュール １８ マイクロプロセッサ ２０ 回線ユニット ２１ 顧客装置（ＣＰＥ） ２２ ＤＳ１
フロントページの続き (73)特許権者 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊ ｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジェームズ フィリップ ランヨン アメリカ合衆国，60187 イリノイ，ウ ィートン，チャンピオン フォレスト コート 1231 (72)発明者 ジョン ターディー アメリカ合衆国，08876 ニュージャー ジー，サマーヴィル，クラウディア ロ ード 10 (56)参考文献 特開 平３−16347（ＪＰ，Ａ) 米国特許5291485（ＵＳ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告，ＳＳ Ｅ88−10（1988−４−15），ＩＳＤＮの ための信号方式の高度化（その４），藤 岡雅宣他，ｐ．55−60 電子情報通信学会技術研究報告，ＣＳ 89−30（1989−７−19），ＳＴＭ／ＡＴ Ｍハイブリッドシステムの一検討，吉木 利治他，ｐ．43−48 ＢＥＬＬ ＬＡＢＳ ＴＥＣＨＮＩＣ ＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ，ＶＯＬ．１，Ｎ Ｏ．１（1996），Ｒａｎｇ Ｊ．Ｂａｎ ｋａｐｕｒ ｅｔ ａｌ，”Ｓｗｉｔｃ ｈｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｏｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”, ｐ．66−77 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04L 12/28

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同期ディジタル信号キャリアをＡＴＭデ
    ィジタル信号とＳＯＮＥＴ仮想トリビュタリグループと
    を結合した結合信号に変換する方法において、該方法
    は、 ＡＴＭディジタル信号をソースから送信するステップ
    と、 データを搬送する複数の同期タイムスロットを送信する
    ステップと、 前記複数の同期タイムスロットをＳＯＮＥＴ仮想トリビ
    ュタリグループに変換する変換ステップと、 前記ＡＴＭディジタル信号を前記ＳＯＮＥＴ仮想トリビ
    ュタリグループと結合して結合信号を生成するステップ
    と、 前記結合信号を顧客宅内装置へ送信するステップとを有
    し、 前記変換ステップは、 ａ．第１または第２のいずれかのバスからのタイムスロ
    ットを選択するステップと、 ｂ．タイムスロットマップに基づいて、前記タイムスロ
    ットを複数のＤＳ１フレームのうちの１つのＤＳ１フレ
    ームに転送するステップと ｃ．前記１つのＤＳ１フレーム上のデータをフォーマッ
    ティングするステップと、 ｄ．前記データを所望のフォーマットにフレーム化する
    ステップと、 ｅ．前記複数のＤＳ１フレームをＳＯＮＥＴ仮想トリビ
    ュタリグループ上に多重化するステップとを有すること
    を特徴とする、同期ディジタル信号キャリアをＡＴＭデ
    ィジタル信号とＳＯＮＥＴ仮想トリビュタリグループと
    を結合した結合信号に変換する方法。
  2. 【請求項２】 前記同期タイムスロットは、交換システ
    ムから複数のＤＳ０リンクを通じて送信されることを特
    徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記交換システムは、音声を伝送するた
    めに、公衆交換網内の他の交換システムに接続されてい
    ることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記複数の同期タイムスロットを送信す
    るステップは、７６８個の１６ビットタイムスロットを
    送信するステップを含み、 前記ステップｂは、９６個の８ビットタイムスロットを
    有する４個のＤＳ１フレームにマッピングするステップ
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記フォーマッティングするステップ
    は、前記タイムスロットをバッファするステップを含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記フォーマッティングするステップ
    は、前記データをＡＮＳＩ Ｔ１ ＤＳ１フォーマット
    にフォーマッティングするステップを含むことを特徴と
    する請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記フレーム化するステップは、各ＤＳ
    １フレームを、拡張されたスーパーフレームフォーマッ
    トでフレーム化するステップを含むことを特徴とする請
    求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記ＡＴＭディジタル信号をソースから
    送信するステップは、ＡＴＭディジタルビデオ信号を送
    信するステップを含み、 前記結合信号を生成するステップは、前記ＡＴＭディジ
    タルビデオ信号を前記ＳＯＮＥＴ仮想トリビュタリグル
    ープと結合することを含むことを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記ＡＴＭディジタル信号をソースから
    送信するステップは、ＡＴＭディジタルデータ信号を送
    信するステップを含み、 前記結合信号を生成するステップは、前記ＡＴＭディジ
    タルデータ信号を前記ＳＯＮＥＴ仮想トリビュタリグル
    ープと結合することを含むことを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記ＡＴＭディジタル信号をソースか
    ら送信するステップは、ＡＴＭディジタルビデオ・デー
    タ信号を送信するステップを含み、 前記結合信号を生成するステップは、前記ＡＴＭディジ
    タルビデオ・データ信号を前記ＳＯＮＥＴ仮想トリビュ
    タリグループと結合することを含むことを特徴とする請
    求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ＡＴＭディジタルビデオまたはデータ
    信号をソースから送信する手段と、 公衆交換網の交換システムから音声またはデータを搬送
    する複数の同期タイムスロットを送信する手段と、 前記複数の同期タイムスロットをＳＯＮＥＴ仮想トリビ
    ュタリグループに変換する変換手段と、 ＡＴＭディジタルビデオまたはデータ信号をＳＯＮＥＴ
    仮想トリビュタリグループと結合して結合信号を生成す
    る手段と、 前記結合信号を顧客宅内装置へ送信する手段とを有する
    統合通信ネットワークにおいて、 前記変換手段は、 ａ．前記同期タイムスロットのそれぞれを複数のＤＳ１
    フレームのうちの１つにマッピングする手段と、 ｂ．ＤＳ１フレーム上のデータを翻訳しフォーマッティ
    ングする手段と、 ｃ．データをフレーム化する手段と、 ｄ．前記複数のＤＳ１フレームをＳＯＮＥＴ仮想トリビ
    ュタリグループに多重化する手段とを有することを特徴
    とする統合通信ネットワーク。
  12. 【請求項１２】 前記複数の同期タイムスロットを送信
    する手段は、１つまたは２つ以上の交換システムからの
    複数のＤＳ０リンクからなることを特徴とする請求項１
    １に記載の統合通信ネットワーク。
  13. 【請求項１３】 前記交換システムは、ネットワークを
    通して音声およびデータを送信するために、公衆交換ネ
    ットワーク内の他の交換システムと接続されていること
    を特徴とする請求項１２に記載の統合通信ネットワー
    ク。
  14. 【請求項１４】 前記マッピングする手段は、 セレクタによって４個のＤＳ１フレームのうちの１つに
    それぞれ選択的に接続される第１および第２のタイムス
    ロットバスと、 タイムスロットマップに基づいて前記セレクタを制御す
    る手段とを有することを特徴とする請求項１１に記載の
    統合通信ネットワーク。
  15. 【請求項１５】 前記複数のタイムスロットは、７６８
    個の１６ビットタイムスロットを含み、 前記複数のＤＳ１フレームは、９６個の８ビットタイム
    スロットを有する４個のＤＳ１フレームを含むことを特
    徴とする請求項１１に記載の統合通信ネットワーク。
  16. 【請求項１６】 前記翻訳しフォーマッティングする手
    段は、バッファする手段を含むことを特徴とする請求項
    １１に記載の統合通信ネットワーク。
  17. 【請求項１７】 前記データは、ＡＮＳＩ Ｔ１ ＤＳ
    １フォーマットにフォーマッティングされることを特徴
    とする請求項１１に記載の統合通信ネットワーク。
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