JP3484269B2 - 通信ネットワークおよびその動作方法 - Google Patents

通信ネットワークおよびその動作方法

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JP3484269B2
JP3484269B2 JP21127695A JP21127695A JP3484269B2 JP 3484269 B2 JP3484269 B2 JP 3484269B2 JP 21127695 A JP21127695 A JP 21127695A JP 21127695 A JP21127695 A JP 21127695A JP 3484269 B2 JP3484269 B2 JP 3484269B2
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イー．ボディープ ジョージ
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ルー クシアオーリン
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/173—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
    • H04N7/17309—Transmission or handling of upstream communications

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  • Multimedia (AREA)
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  • Optical Communication System (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は広帯域通信に関し、
特に、既存の一方向広帯域ネットワークに対して別個の
通信経路を追加することによって双方向広帯域通信を実
現する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】同軸ケーブルの低コストおよび広帯域と
光波フィーダテクノロジーのフレキシビリティとを組み
合わせるファイバ／同軸ネットワーク（ＦＣＮ）は、現
在および近い将来における広帯域ローカルアクセスアプ
リケーションに対して非常に期待されるシステムアーキ
テクチャであると見なされている。光ファイバは中央局
（ＣＯ）から遠隔地に存在するファイバノード（ＦＮ）
への長距離部分に用いられ、ＦＮからエンドユーザ（Ｅ
Ｕ）に対しては同軸ケーブルが情報を分配する。ＦＣＮ
は、現時点で存在する広帯域あるいは狭帯域、ブロード
キャストあるいは交換、アナログあるいはデジタルなど
のサービスに対する中庸な低コスト経路を実現し、イン
タラクティブマルチメディアサービスや他のサービスに
関連して帯域を増大するように更新され得る。ケーブル
ＴＶ会社にとっては、このアーキテクチャの利点は既に
実証されており、純粋に同軸ケーブルのみを用いる方法
からファイバ／同軸ネットワークへ移行することによっ
て家庭への信号の品質および信頼性が向上し、（１ＧＨ
ｚに迫ろうという）非常に広い帯域が実現されている。
地域通信事業者（ＬＥＣ）にとっては、ＦＣＮは、加入
者ループシステムと比較した場合、より少ないコストで
ビデオサービスに関して充分な帯域を実現するものであ
る。低コスト、広帯域、および広範に浸透している（米
国の９５％の家庭が既存のケーブルＴＶ同軸ネットワー
クによって接続されている）という事実から、現在で
は、ＦＣＮは現在および近い将来の情報サービスに関す
る最もポピュラーな広帯域アクセスインフラである。
【０００３】ＦＣＮを最大限に活用するためには、さら
なる技術的なイノベーションが必要である。最も重要な
チャレンジの一つは、従来分散放送テレビジョンサービ
ス用に設計されてきたシステムを介して広帯域双方向サ
ービスをコストエフェクティブに（すなわちコスト効率
良く）実現することである。これまでに提案されてきて
いるＦＣＮにおいては、図１のアップストリームバンド
１によって示されているように、５〜４０ＭＨｚの伝統
的なアップストリーム周波数帯におけるアップストリー
ムトラフィックを規定することによって、限定された双
方向サービスが実現されてきた。しかしながら、このよ
うな狭いアップストリーム帯域により、提供されうるサ
ービスが制限されている。さらに、この周波数範囲にお
ける無線トラフィック（例えばアマチュア無線）がヘビ
ーであるために、同軸ケーブルに侵入する雑音がチャネ
ルのパフォーマンスを劣化させてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この侵入してくる雑音
を克服してより広いアップストリーム帯域を生成するた
めの一つの方法に高周波数スプリットプランの利用があ
り、その場合には、図１のアップストリーム２によって
示されているように、ダウンストリーム帯域よりも高い
周波数にアップストリームトラフィックが位置する。こ
の方法においては既存のダウンストリームサービスに対
する影響が無く、広帯域リターン経路において侵入する
雑音も少ない。しかしながら、この方法も従来の方法
も、トータルとしての帯域がダウンストリームとアップ
ストリームとに予め分割されていなければならず、デュ
プレクサ（あるいはトリプレクサ）および個別のアップ
ストリーム増幅器が重なりを有さない双方向経路を実現
するためにすべての増幅器にインストールされていなけ
ればならない、という制限を有している。従って、ダウ
ンストリームおよびアップストリーム帯域の割り当ては
設置段階に規定されたものに限定されてしまい、同軸ネ
ットワークを完全に更新しない限りは変更不能である。
このように固定された周波数分割プランは、将来の様々
な双方向対称および非対称サービスをサポートするため
のネットワークの能力を制限してしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、（例え
ば同軸ネットワークあるいは光ファイバネットワークな
どの）通信ネットワークが、第一の通信経路を介して接
続されている下位に位置するエンドユーザの装置宛に周
波数分割多重化通信信号を送出する（例えばファイバノ
ードＦＮなどの）信号分配ユニットを有している。エン
ドユーザ装置のうちの少なくとも一組は、前記第一通信
経路の少なくとも一部を介して下位に位置するコンバー
タ装置宛に返送信号を送出するように設定されている。
当該コンバータ装置は、返送信号を収集し、それらを第
二の個別の通信経路を介して上位に位置する前記分配ユ
ニット宛に送出される上位方向（アップストリーム）信
号に変換する。第二通信経路は、電線対、同軸ケーブ
ル、光ファイバ、あるいは無線通信経路である。
【０００６】本発明に係る別のネットワーク実施例にお
いては、一方向プライマリ経路と双方向アクセス経路が
含まれており、少なくとも一組のエンドユーザ装置が双
方向アクセス経路を介して上位に位置するノード装置宛
に返送信号を送出する。このノード装置は、プライマリ
経路からの下位方向（ダウンストリーム）信号とアクセ
ス経路からのアップストリーム信号とを組み合わせてコ
ンバータ装置宛に送出される組み合わせ信号を生成す
る。コンバータ装置は組み合わせ信号を受信してその一
部を前記分配ユニット宛に第二の個別の通信経路を介し
て送出されるアップストリーム信号に変換する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、双方向広帯域ネットワー
クを実現するための、従来技術に係るファイバ／同軸ネ
ットワーク（ＦＣＮ）を示したブロック図である。図１
には、光ファイバ１０１−１０３を介して同軸ケーブル
分配ネットワーク１００ａに接続しているヘッドエンド
すなわち電話交換ネットワーク１００が示されている。
電話交換ネットワーク１００は、交換信号（例えば電
話、ＦＡＸ、データなど）を周波数分割多重化（ＦＤ
Ｍ）ユニット１１１を介して光ファイバ１０２を介した
伝送の目的でトランスミッタレーザ１１３に対して接続
する中央局（ＣＯ）１１０を含んでいる。レーザトラン
スミッタ１１３は、多重ＣＡＴＶチャネル（ＡＭ−ＶＳ
Ｂ）あるいはエンハンストペイ・パー・ビュー（ＥＰＰ
Ｖ）チャネル等の他の放送情報を送信するために用いら
れるレーザ１１５と同一のレーザである場合もあり、そ
うではない場合もある。デジタルＥＰＰＶ信号は、ＦＤ
Ｍおよびデジタルモデム技術を用いてグループで送出さ
れ得る。
【０００８】光ファイバ１０３を介して受信される光信
号は、光レシーバユニット１１４によって電気信号に変
換され、ＦＤＭユニット１１２によって交換信号を含む
狭帯域チャネルにデマルチプレクスされる。
【０００９】図示されているように、放送および交換サ
ービス信号は、それぞれ個別の光ファイバ１０１および
１０２を介して信号分配ユニット（以下、ファイバーノ
ード（ＦＮ）と呼称される）１２０宛に送出される。Ｆ
Ｎ１２０においては、信号はレシーバ１２１、１２２に
よって受信されて電気信号に変換される。図示されてい
るように、ＦＮ１２０は複数個の同軸ケーブル１４１、
１５１および１６１に対してサービスを提供している。
但し、図１においては、同軸ケーブル１４１を介したダ
ウンストリームおよびアップストリーム伝送される放送
および交換信号の組み合わせのみが図１に示されてい
る。同様のコンポーネントを用いて、ＦＤＭ１２４から
の放送および交換信号、およびＦＤＭ１３４への放送お
よび交換信号が、それぞれ同軸ケーブル１５１と１６１
との間の通信およびそれらに対して接続されたエンドユ
ニットへの通信を扱うように変換される。
【００１０】ＦＤＭ１２４から出力された交換信号は、
ミキサ１２５およびローカルオシレータ１２６を用いて
予め割り当てられた周波数に周波数変換され、同軸ケー
ブル１４１を介した伝送目的でコンバイナ１２７におい
てスプリッタ１２３からの放送信号と組み合わせられ
る。同軸ケーブル１４１上では、１４１ａに示されてい
るように、ＣＡＴＶ放送サービスは、例えば５５．２５
−５００ＭＨｚ周波数バンドＢ１中のＡＭ−ＶＳＢバン
ドＢ１ｂを利用し、ＥＰＰＶチャネルはＢ１ａバンドを
利用する。交換サービスは、例えばこの例においては５
００ＭＨｚより高く１ＧＨｚより低い周波数バンドであ
る周波数バンドＢ２を利用する。それぞれの同軸ケーブ
ル１４１、１５１および１６１上で同一の交換情報が伝
送されるべきである場合には、ＦＤＭ１２４は分配器に
よって置換され、周波数変換用コンポーネント１２５お
よび１２６は除去され得る。
【００１１】ＦＮ１２０において、デュプレクサ１２８
は、コンバイナ１２７からの信号を、同軸ケーブル１４
１を介して送受信する目的で双方向増幅器１２９に導
く。デュプレクサ１２８は、同軸ケーブル１４１を介し
て受信した信号１３１を、同軸ケーブル１４１を介して
送出されつつある送信信号から分離することを可能にす
る。受信された信号１３１は、通常５−４０ＭＨｚに亘
る周波数帯Ｂ３を占有する狭帯域アップストリーム信号
である。受信された信号１３１は、ミキサ１３２および
ローカルオシレータ１３３によって周波数シフトされ、
次いでＦＤＭ１３４によって周波数多重化されて、光フ
ァイバ１０３を介してＣＯ１１０宛に送出される目的で
レーザトランスミッタ（ＸＴＲ）１３５によって光信号
に変換される。レーザトランスミッタ１３５は、レーザ
１１３と同様に、（例えば１６あるいは６４ＱＡＭ、Ｑ
ＰＳＫ等の）デジタル変調フォーマットを利用する。Ｆ
ＤＭ１３４および周波数シフト装置１３２および１３３
は、同軸ケーブル１４１、１５１および１６１上のすべ
てのユーザが同一のアップストリーム帯域を共有する場
合には除去され得る。
【００１２】具体的には、同軸ケーブル１４１は、複数
個のケーブルタップ（例えば１４３）を用いる複数個の
エンドユーザ（ＥＵ）ユニット（例えば１４２）との間
での信号のやり取りを行なう。双方向増幅器（例えば１
４４）は、同軸ケーブル１４１上の必要とされる信号レ
ベルを維持する。
【００１３】前述されているように、５〜４０ＭＨｚの
アップストリーム帯域Ｂ３は、同軸ケーブル１４１に対
して接続されているエンドユーザに対して付加サービス
を提供する際に帯域ボトルネックとなる。さらに、侵入
雑音が５〜４０ＭＨｚ帯におけるチャネル劣化を引き起
こす。ダウンストリーム周波数帯Ｂ２、５００ＭＨｚ〜
１ＧＨｚ、のうちのある部分はアップストリーム通信に
対して割り当てられ得るが、このような割り当てを行な
うことによりダイプレクサ（例えば１２８）の修正が必
要になり、割り当ての変更がなされる度に修正されなけ
ればならなくなる。
【００１４】本発明に従った双方向放送通信ネットワー
クが図２に示されている。図２においては、図１におけ
るコンポーネントと同一の番号が付されたすべてのコン
ポーネント（すなわち１で始まる番号を有するすべての
コンポーネント）は、同一の方式で動作する。図２にお
いて用いられているコンポーネントは従来技術に係る図
１に示されたシステムにおいて用いられている公知のコ
ンポーネントと本質的に同一であるため、それらの詳細
は記述されない。この種のコンポーネントの動作は、例
えば、William O. Grantによる"Cable Television"とい
う表題の文献（GWG Associates(New York)から1988年に
出版）に記述されている。
【００１５】図２においては、ＦＮ２００とエンドユー
ザユニット２１０−２５０との間のダウンストリーム通
信には、既存の同軸ケーブル２０１放送ネットワークが
用いられる。ファイバノードＦＮ２００は、一般的には
ＦＮ１２０と同一のコンポーネントを用いるが、信号１
３１を受信するコンポーネント１３２−１３５は有して
いない。単一方向増幅器、例えば図２の２０２、を置換
する目的で例えば図１の１４４のような双方向増幅器を
用い、例えば１２８のようなダイプレクサを（図１に示
された従来技術に係る配置において提案されているよう
に）ネットワークに対して付加する代わりに、本発明
は、アップストリーム通信を実現する個別の低コストフ
ァイバ通信経路２７０を提供する。
【００１６】本発明に従って、低コストミニファイバノ
ード（ＭＦＮ）２６０が、エンドユニット２１０−２５
０によって送信されたリターン信号を受信し、それらを
光ファイバ２７０を介したＦＮ２００宛のアップストリ
ーム通信に変換するために用いられる。ＭＦＮ２６０
は、バンドパスフィルタ２６１、周波数変換モジュール
（ローカルオシレータ２６３およびミキサ２６２を含
む）、ＲＦ増幅器２６４、および光ファイバ２７０を介
してアップストリームデジタル信号を送信する低コスト
光トランスミッタ（ＸＴＲ）２６５（例えばレーザトラ
ンスミッタ）を有している。光ファイバ２７０は、通常
同軸ケーブル２０１と並列に設置されており、カップラ
２８０を介してＭＦＮ２６０を、ＦＮ２００をＣＯ１１
０に接続しているリターン光ファイバ１０３に接続して
いる。ＭＦＮ２６０は、図１のＦＮ１２０における信号
１３１を受信するコンポーネント１３２、１３３、１３
５に対応するローカルオシレータ２６３、ミキサ２６２
およびトランスミッタ２６５にバンドパスフィルタ２６
１を用いることによって実現される。ＭＦＮ２６０は、
ケーブル２０１上の最も遠いダウンストリームロケーシ
ョンに配置される。
【００１７】ＭＦＮ２６０からのアップストリーム送信
がデジタルサブキャリア信号を用いるため、ＭＦＮ２６
０にはそのコストを低減する目的で低コストの非冷却フ
ァブリ＝ペロー(Fabry-Perot)レーザ（例えばＡＴ＆Ｔ
社製アストロテック(Astrotec)レーザ等）が用いられ
る。本発明はアップストリーム通信に個別の光ファイバ
２７０を利用するため、図１に示されている従来技術に
係る双方向ケーブルネットワーク１００ａにおいて用い
られているような、複雑なダイプレクサおよび個別のア
ップストリーム増幅器を用いる必要はない。それゆえ、
本発明に係るアーキテクチャにより、既存の単一方向同
軸ケーブル２０１ネットワークを広帯域双方向サービス
用にアップグレードする非常に現実的な方法が提供され
る。
【００１８】図２に示されている配置において、ＦＮ２
００からのダウンストリームブロードキャストＡＭ−Ｖ
ＳＢおよびＥＰＰＶ信号および交換信号（２０１ａとし
て示されている）は、同軸ケーブル２０１を介して従来
技術に係る方法によりエンドユーザユニット（ＥＵ）２
１０−２５０宛に伝達される。ＥＵ２１０−２５０が交
換信号２を送出すると、その信号（以下、“リターン信
号”と呼称される）は帯域Ｂ２ｂにおいてＭＦＮ２６０
宛にも送出される。よって、ケーブル２０１が（図１の
ケーブル１４１と同様に）双方向である場合において
も、ＥＵ２１０−２５０は、リターン信号（信号２）の
一部を５〜４０ＭＨｚの帯域Ｂ３（図１）あるいは同軸
ケーブル２０１上の予め規定された固定アップストリー
ム帯域において送出することが可能である（必ずしもそ
うする必要はないが）。ＥＵ２１０−２５０は、情報す
なわちリターン信号を同軸ケーブル２０１上の帯域Ｂ２
ｂにおいて送出することが可能である。帯域Ｂ２ｂは、
総ダウンストリーム帯域のうちのどのような部分として
も規定されうる。ＥＵ２１０−２５０からの同軸ケーブ
ル２０１へのダウンストリーム送出は、ＥＵ２１０−２
５０を接続しているタップが、パワーを同軸ケーブル２
０１を介して双方向に分配することを可能にする場合に
は、容易になされ得る。方向性結合器ではないドロップ
タップがこのことを可能にするものであり、ケーブル業
界においては一般的に用いられる。
【００１９】ＭＦＮ２６０においては、ＥＵ２１０−２
５０のすべてからのリターン信号が収集され、ダウンス
トリームの内容のうちのすべてあるいはその一部を除去
するために濾波され、アップコンバートあるいはダウン
コンバートされて、光ファイバ２７０上の予め割り当て
られた周波数帯域においてアップストリーム信号として
送出される。ケーブルネットワーク２０１をダウンスト
リームトラフィックのみに用い、ダウンストリーム帯域
Ｂ５を帯域Ｂ２ｂ内のＥＵリターン信号と帯域Ｂ１ａお
よびＢ２ａ内のＦＮ２００ダウンストリーム信号との間
で割り当てることによって、ケーブルネットワーク２０
１は、現時点で規定されている／提案されているあらゆ
る広帯域双方向対称および非対称サービスをサポートす
ることが可能になる。前述されているように、ＭＦＮ２
６０はＥＵからのリターン信号を光ファイバ２７０を介
して伝送されるアップストリーム信号に変換する。光フ
ァイバ２７０は大量のアップストリームチャネル容量を
実現し、かつ、同軸ケーブル上の帯域が大きな自由度を
もって分割され得るために、結果として得られるシステ
ムは、無線およびパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ア
プリケーションに対するバックボーンとしてより適した
ものとなる。
【００２０】必要とされる場合には、ノッチフィルタ２
０３が、ダウンストリーム信号によって誘導される歪み
およびインパルス雑音がリターン信号のスペクトル内に
入ることを防止する目的で、ＦＮ２００に対して付加さ
れる。ＥＵからのリターン信号が通常３０ＭＨｚ以上で
ある高周波数帯Ｂ２ｂに割り当てられる場合には、心中
雑音によって誘起される５〜４０ＭＨｚアップストリー
ム帯域のチャネル障害という従来技術に係る問題点は除
去される。
【００２１】既存の同軸ネットワーク（例えば２０１）
のトポロジーに基づいて、ＭＦＮ２６０からのファイバ
２７０はＦＮ２００内のカップラ２８０に対してループ
バックするか、ファイバ１０３に沿った、容易に接続さ
れうる最近接位置に対してループを形成している。この
考え方は、個々のノードに位置するかあるいは最近接Ｆ
Ｎ２００ロケーションと組み合わせられているＭＦＮ２
６０のロケーションに対しても当てはまる。このことに
より、ＭＦＮ２６０の配置に関するかなりのフレキシビ
リティが実現される。余分なファイバーループを短絡す
るあるいはさらに進んで除去することにより、コストの
増大を低減することが可能になる。
【００２２】本発明に従って、アップストリーム経路２
７０は、単一あるいは複数個のワイヤ対、同軸ケーブル
あるいは無線経路などで構成される。この種の配置にお
いては、ＭＦＮ２６０は、アップストリーム経路に対し
て選択された特定の媒体を介して伝達されるアップスト
リーム信号を変換する公知のコンポーネントを有してい
る。ＦＮ２００における適切なレシーバ回路（図示せ
ず）は、受信したアップストリーム信号を光信号に変換
し、この光信号はカップラ２８０によって光ファイバに
対してカップリングされる。あるいは、アップストリー
ム経路２７０は、ＦＮ２００を回避し、直接ＣＯ１１０
において終端される。さらに、アップストリーム通信
は、アップストリーム経路に対して選択された特定の媒
体に関して利用可能な、公知の形態のアナログあるいは
デジタル通信のいずれをも用いることが可能である。
【００２３】図３は、本発明に係る別の実施例を記載し
た図である。この実施例においては、それぞれのプライ
マリ同軸ブランチ３０１上のエキスプレスノードＸＮ３
８０およびそれぞれのプライマリ同軸ブランチ３０１の
終端におけるエキスプレスレーザノードＸＬＮ３９０が
用いられている。ＸＮノード３８０は、パッシブタップ
分配ブランチ３１０、３２０に対して接続されたエンド
ユニット３１１、３２１が、エキスプレスフィーダケー
ブル３０１および増幅器３８９を介してエキスプレスノ
ードＸＬＮ３９０内のＭＦＮ３９１宛にリターン信号を
ダウンストリーム送信することを可能にする。それぞれ
のプライマリブランチ３０１に沿った複数個の組のタッ
プ分配ブランチに対してサービスを提供する複数個のＸ
Ｎ３８０が存在し得る。しかしながら、エンドユニット
（例えば３１１）からのすべてのリターン信号は、それ
ぞれ対応するタップ同軸ブランチ（すなわち３１０）を
介してエキスプレスノードＸＮ３８０に対して実効的に
アップストリーム送信される。よって、この種の同軸ブ
ランチを介した双方向サービス（双方向アクセス経
路）、例えば３１０は、帯域の共通ブロック内（すなわ
ち図２のＢ５）に混合され得る。
【００２４】エキスプレスノードＸＮ３８０あるいはエ
キスプレスレーザノードＸＬＮ３９０における衝突を回
避するために、それぞれの同軸ブランチ（すなわち３１
０、３２０、３３０、３４０および３５０）上のそれぞ
れのユーザは、媒体アクセスのためのある種のプロトコ
ルに従う必要がある。このことにより、例えば、それぞ
れのユーザが”アップストリーム”帯域の他のすべての
エンドユーザとは相異なった部分において送信すること
が必要となる。この状態は、周波数分割多重アクセス
（ＦＤＭＡ）である。あるいは、それぞれのユーザに対
して単一周波数チャネル上の固定されたあるいは可変時
間スロットが割り当てられ、種々の公知の時間分割多重
アクセス（ＴＤＭＡ）プロトコルのうちの一つが用いら
れる。コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、あるい
は、複数のユーザが共通の帯域を共有することを可能に
する種々の媒体アクセスプロトコルの組み合わせ等も用
いられうる。以下本明細書においては、周波数分割多重
化（ＦＤＭ）という術語は、ＦＤＭシステムの複数個の
所定のチャネル内のＦＤＭＡ、ＴＤＭＡあるいはＣＤＭ
Ａのあらゆる組み合わせを含むものを指し示すものとす
る。より詳細に述べれば、本発明の望ましい実施例にお
いては、リターン信号帯域Ｂ２ｂがそれぞれ所定の情報
容量を有するＮ個のチャネルに分割されている。それぞ
れのＥＵとＣＯコントローラとの間で交渉されるＴＤＭ
Ａプロトコルは、複数個のＥＵに対してそれぞれのチャ
ネル内の時間スロットを割り当て、それぞれのチャネル
内でのリターン送信の衝突を回避あるいは解決する。Ｅ
Ｕ（例えば３１１）は、同一のタップ分配ケーブル３１
０に対して接続されている他のＥＵと同一のリターンチ
ャネルを共用する場合もあり、共用しない場合もある。
【００２５】フィルタ３８６は、企図されている帯域Ｂ
２ｂへのリターン信号の帯域を制限するために用いられ
ている。このフィルタは、さらに、帯域Ｂ２ｂを個々の
チャネルに分割して、例えばブランチ３１０、３２０上
のすべてのユーザ３１１、３２１がブランチ３４０、３
５０上のユーザ３４１、３５１とは相異なったＢ２ｂ上
の部分を用いるようにしている。これらのフィルタ３８
６、３９６がフィルタ２０３（図２）と共にプログラマ
ブルである場合には、このような割り当ては動的に変更
され得る。さらに、すべてのＥＵによって用いられる総
帯域Ｂ２ｂは、これらのフィルタを変更すなわち再プロ
グラミングして、変更要求を充足するようにダウンスト
リーム帯域とリターン帯域とを交換することを可能にす
ることによって、増大させられ得る。あるいは、総帯域
Ｂ２ｂは、システムが最初にインストールされた場合、
あるいはアップグレードされた場合に規定される。
【００２６】エキスプレスノードＸＮ３８０は、増幅器
３８１−３８３および加算器／フィルタ回路３８４を有
している。エキスプレスノードＸＮ３８０においては、
回路３８４は、リターン信号を選択して送出するための
加算器３８５、バンドパスフィルタ３８６および増幅器
３８７から構成されている。エキスプレスノードＸＮ３
８０においては、バンドパスフィルタ３８６がプログラ
マブルである場合には、リターン信号ダウンストリーム
帯域は動的に規定される。エキスプレス増幅器３８３
は、エキスプレスすなわちタップを有さないフィーダ回
線すなわちケーブル３０１に関する利得を実現する。同
軸ケーブル３０１に沿って、すべてのアクティブコンポ
ーネント（増幅器、ブリッジ等）は複数個のエキスプレ
スノード（例えば３８０、３９０）に集中化されてお
り、それらのノードからドロップタップ（例えば３１
２）を有するパッシブブランチ（例えば３１０）が分配
ブランチとして用いられている。
【００２７】エキスプレスレーザノードＸＬＮ３９０
は、ＭＦＮ３９１および増幅器３９８および３９９を有
している。ＸＬＮ３９０においては、ＭＦＮ３９１は、
加算器３９７、バンドパスフィルタ３９６、ローカルオ
シレータ３９３（あるいは他の適切な周波数変換手
段）、増幅器３９４およびレーザトランスミッタ３９５
を有している。
【００３０】図３に示されているコストエフェクティブ
な実施例は、できる限り多くのエンドユーザの間でフォ
トニックコンポーネント（例えば３９５）を共用し、さ
らにネットワークによって用いられている同軸増幅器
（例えば３８１）の数を最小化することによって得られ
る。このアーキテクチャに基づいて、エキスプレスノー
ドＸＮ３８０は、それが受動分配同軸ブランチ（例えば
３１０）を介してサービスを提供しているすべてのＥＵ
（例えば３１１）からのリターン信号情報のすべてを収
集し、それをエキスプレスフィードライン３０１を介し
て同一のダウンストリーム経路に従ってエキスプレスレ
ーザノードＸＬＮ３９０宛に送出する。ＸＬＮ３９０
は、それがサービスを提供しているすべてのＥＵ（例え
ば３４１、３５２）からのすべてのリターン信号情報を
他のＸＮ（この実施例においてはＸＮ３８０）によって
サービスを提供されているすべてのＥＵ（例えば３１
１、３２１）からのすべてのリターン信号情報と組み合
わせ、リターン信号を組み合わせてそれを光ファイバ３
８８を介してアップストリーム情報として送出する。Ｆ
Ｎ２００においては、アップストリーム情報あるいは信
号はリターンファイバ基幹回線１０３に結合される。そ
れゆえ、（同軸ケーブル３０１と光ファイバ３８８とを
用いた）ファイバ／同軸リングが、エキスプレスフィー
ダライン（例えばケーブル３０１）に沿って分散された
単一あるいは複数個のエキスプレスノード（例えば３８
０）と単一のエキスプレスレーザノードＸＬＮ３９０と
を用いて実現される。
【００３１】既存の同軸ネットワークストラクチャおよ
び地理がバラエティに富んでいるため、単一のプライマ
リエキスプレスフィーダライン３０１に沿ったＸＮにす
べての能動コンポーネントを集中化することが可能では
ない場合が存在する。このような場合（図示せず）に
は、プライマリエキスプレスフィーダラインに接続され
たサブエキスプレスラインを展開することが望ましい。
このサブエキスプレスラインは、単一あるいは複数個の
ＸＮと付加されるＸＬＮとを相互接続する。上述されて
いるストラテジーは、それぞれのプライマリエキスプレ
スラインに関して用いられているそれぞれのサブエキス
プレスラインに対して利用される。
【００３２】ある種の同軸ネットワークストラクチャに
おいては、ＦＮ２００へのアップストリーム通信に関し
て複数個のエキスプレスレーザノードＸＬＮ３９０を用
いることがより現実的であるような同軸ケーブルネット
ワーク３０１が存在する。そのような場合には、これら
複数個のＸＬＮは、コンバイナユニットを介して単一の
光ファイバに対してすべて接続されている（図４参照）
か、あるいはＦＮ２００に対する通信に関して個別の光
ファイバ（図示せず）をそれぞれ用いるかのいずれかで
ある。後者の場合には、それぞれの光ファイバ内でのリ
ターン送出は、ＦＮ２００において個別の光レシーバを
用いることによって個別に検出され得る。
【００３３】図４には、本発明のさらに別の実施例が図
示されている。この実施例においては、ＦＮ２００が、
それぞれ相異なったエンドユーザの組に対して通信を行
ない、それぞれ固有のＭＦＮ４０１および４０２、ある
いはミニ無線ノード（ＭＲＮ）４０３を有する複数個の
同軸ケーブルネットワーク１４１、１５１および１６１
に対してサービスを提供している。ＭＲＮは、レシーバ
４０６に対して、光伝送ではなく無線伝送４２２を用い
る。このような配置においては、受動光コンバイナある
いはカップラ４０４が、光ファイバ４２１を介したＦＮ
２００あるいはＣＯ（図２の１１０）へのアップストリ
ーム伝送がなされるリターン光信号を組み合わせるため
に用いられる。コンバイナ４０４は、明らかに、個々に
配置されても、ＭＦＮ４０１、４０２、あるいはＦＮ２
００と共に配置されても構わない。それぞれのＭＦＮ
は、その選択したアップストリームチャネルの周波数
を、光ファイバ４２１を介したサブキャリア多重化伝送
に関して必要とされる周波数に変換しなければならな
い。あるいは、無線トランスミッタ４０５と４０６との
間に設定された無線経路４２２がアップストリーム伝送
に関して利用される。ＭＲＮ４０３からＦＮ２００へ戻
される無線信号は周波数シフトされる（４０７）ことが
可能であり、レーザ４０８を用いてＣＯ１１０（図２）
宛に光学的に伝送される。これらは、コンバイナ４０９
を用いて他のリターン光信号と組み合わせられ得る。
【００３４】図５には、本発明に係る、フォールトトレ
ラントすなわち自己修復特性を有する別の実施例が示さ
れている。図５の上半分は、（例えば図１に示されてい
るもののような）双方向同軸ネットワークを示してい
る。ＭＦＮ５１０は、（図２の）ＭＦＮ２６０のコンポ
ーネントの他に、付加された光レシーバ５０７および周
波数変換部を有している。さらに、別の光ファイバ５２
０が、ＦＮ１２０をＭＦＮ５１０に対して相互に接続す
るために光ファイバ２７０に対して付加されている。そ
の結果、ＦＮ１２０、双方向同軸ケーブルネットワーク
１４１、ＭＦＮ５１０および光ファイバ２７０および５
２０は、自己修復特性を有するデュアルリングストラク
チャを実現している。
【００３５】ＭＦＮ５１０は、デュプレクサ５０１、あ
るいはスプリッタ、と、バンドパスフィルタ５０２、５
１１、ミキサ５０３、５０９、および増幅器５０５、５
０８から構成されている２つの周波数変換部を有してい
る。レーザ５０６は（図２の）レーザ２６５と同様のも
のである。あるいは、それぞれファイバ２７０および５
２０に対するレシーバおよびトランスミッタは、図５に
示されているようにＣＯ１１０（図２）中にではなくＦ
Ｎ１２０に存在してもよい。
【００３６】ダウンストリーム（すなわち５１０あるい
は５２０）あるいはアップストリーム（すなわち５３０
あるいは２７０）経路（すなわち増幅器１４４）、もし
くはそれらの双方に問題が生ずると、ブランチの不良部
分に存在するＥＵに対しては、狭帯域サービスと広帯域
サービスのうちのいくつかとを完全に維持するために、
そのアップストリーム帯域をダウンストリーム帯域と交
換することだけが要求される。例えば、ケーブル１４１
のロケーションＸで示されている（５２１）地点におい
て断線が生じた場合には、ＥＵ５２３は、ＭＦＮ５１０
および光ファイバ２７０および５２０を介したＦＮ１２
０へのサービスを維持するために、アップストリーム帯
域とダウンストリーム帯域とを交換することが必要にな
るだけである。逆側に位置するＥＵ５２２は、同軸ケー
ブル１４１を介してＦＮ１２０との通常の通信を維持す
る。よって、図５に示されたネットワークは、ＥＵ５２
２および５２３へのサービスを実現するために、例えば
１４１／１４１、１４１／２７０、５２０／１４１およ
び５２０／２７０といった種々の可能なダウンストリー
ム／アップストリームケーブル／ファイバ接続の組み合
わせを提供する。
【００３７】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
【００３８】例えば、議論されてきたＭＦＮ（あるいは
ＭＲＮ）は、ＦＮに対して返送される信号を選択する目
的で、周波数変換およびフィルタリングのみを行なう。
ＦＮあるいは直接ＣＯに対して返送されるベースバンド
デジタル信号を生成する目的で、デジタル復調器がＭＦ
Ｎに対して付加され得る。このことは、図６のＭＦＮ６
００によって示されているように実現される。例えばこ
の場合には、パスバンドフィルタ６０１が、適切なリタ
ーン（パスバンド）信号を選択するために用いられる。
周波数分割多重化信号は、デマルチプレクサ６０２を用
いて複数個のパスバンド信号（チャネル）にデマルチプ
レクスされる。デマルチプレクスされたパスバンド信号
のそれぞれは、復号器６０３を用いて復号化され、それ
ぞれのチャネルに対するベースバンド信号が得られる。
これらの信号は、時分割多重化され（６０４）、ベース
バンドＸＴＲ６０５からＦＮあるいはＣＯ宛にファイバ
３８８を介して送出される。
【００３９】ＭＦＮあるいはＸＮは、パーソナル通信サ
ービス（ＰＣＳ）あるいは無線サービスを実現する無線
ポート（ＲＰ）を有することが可能である。なぜなら、
本発明が同軸システムのアップストリーム（リターン）
信号帯域を増大させるからである。このような配置（図
７）においては、エキスプレスノードＸＮ７００の近傍
において空中にブロードキャストされるべき信号は、ス
ペクトルＢ２ａ（図２）の一部を用いて同軸ケーブル３
０１を介してダウンストリーム送信される。適切なＲＦ
ブロードキャスト信号がフィルタ７０１を用いて選択さ
れ、周波数コンバータ７０２を用いて適切な無線周波数
に変換され、その後ＸＴＲ７０３によって複数個の固定
あるいは移動エンドユーザ７０４宛に送出される。７０
４からのリターン伝送はレシーバ７０５によって受信さ
れ、周波数コンバータ７０６によってケーブル３０１を
介した伝送に適した周波数あるいはフォーマットに変換
される。この無線機能は、前述された増幅器３８１−３
８３および回路３８４を用いて同軸ブランチ３１０を介
してＥＵ３１１に対して提供される前述された有線サー
ビスと同時にサポートされ得る。
【００４０】同様の無線サービスが、図７に示されてい
るものと同様のハードウエアを含めることによってＸＬ
Ｎ３９０（図３）によってもサポートされ得る。しかし
ながら、受信した（リターン）無線信号伝送をケーブル
３０１を介した伝送に適した周波数およびフォーマット
に変換するのではなく、その代わりにリターン信号が第
二の経路３８８（図３）を介してＦＮあるいはＣＯに対
して返送されるように変換される。この変換は、単純な
周波数変換である場合もあり、あるいはデジタル処理が
含まれていてデジタル信号がＦＮあるいはＣＯ宛に返送
される場合もある。
【００４１】それぞれのＥＵからのリターン信号の伝送
は、これらのリターン信号が選択されて第二の経路を介
してＦＮあるいはＣＯ宛に送出される以前にＭＦＮ宛に
ダウンストリーム送出される限り、（例えば５ＭＨｚか
ら１ＧＨｚの範囲内の）あらゆる周波数においてなされ
うる、ということに留意されたい。さらに、選択され、
変換されてＦＮあるいはＣＯ宛に返送されるダウンスト
リームスペクトルのすべてあるいはその一部は、システ
ム性能の状態を評価するために用いられ得る。例えば、
同軸／ファイバリングストラクチャの連続性は、ＦＮお
よびすべてのＸＮを含むそれぞれのエレメントに識別ト
ーンあるいは信号をＭＦＮ宛にダウンストリーム送出さ
せることによって決定され得る。よって、それぞれのエ
レメントあるいはシステムの状態が、第二の経路を介し
て返送されてきた、このようなステータス信号の総和を
評価することによって決定され得る。
【００４２】加えて、ＦＮにおいて終端する複数個のリ
ターン経路（第二の経路）を組み合わせる目的で、光コ
ンバイナ（例えば図４の４０９）の位置に、種々の公知
の形態の多重化が用いられうる。例えば、相異なった光
学波長を有する信号が、それぞれのＭＦＮ（例えば図４
の４０１および４０２）におけるレーザトランスミッタ
から送出され、ＣＯ宛に返送する目的で、ＦＮ（あるい
はその他のロケーション）において相異なった波長を有
する信号を組み合わせるために波長分割マルチプレクサ
（ＷＤＭ）コンバイナ、例えばコンバイナ４０４、が用
いられ得る。あるいは、それぞれのＭＦＮから送出され
た信号が符号化され、公知のコード分割多重化技法を用
いて、ＦＮにおいてＣＯ宛に返送される目的で組み合わ
せられ得る。これらの実施例は、前述の技法がそれぞれ
のＭＦＮにおいてベースバンドデジタルリターン信号を
獲得するために用いられる場合に適切なものとなる。
【００４３】リターン帯域を動的に制御すなわち割り当
てることが可能であるようにする場合には、ダウンスト
リームスペクトルの一部が、チューナブルフィルタ（例
えば図２の２６１、２０３）の状態あるいは周波数をセ
ットする制御情報を供給するために用いられる。
【００４４】ＸＮ３８０（図３）は、バンドパスフィル
タ３８６を用いたフィルタリングという機能に限定され
ている。しかしながら、本発明の別の側面に従って、Ｘ
Ｎ３８０は付加的な変換機能を有し得る。例えば、ＥＵ
３１１がアップストリーム信号をベースバンドデジタル
伝送あるいはその符号化されたものを用いて同軸ブラン
チ３１０を介して修正された変換装置３８４宛に送出す
ることが可能である。この新たな変換装置３８４は、Ｅ
Ｕ３１１からの複数個の信号を、他のダウンストリーム
信号と組み合わせられてＭＦＮ３９１宛に送出されうる
パスバンド信号に変換する。この変換は、例えば装置３
８４内のモデムを用いてなされる。このモデムは、ＥＵ
３１１内において従来技術においては要求されていた複
数個のモデムを実効的に置換する。
【００４５】別のアプローチとして、本発明に係る別の
ネットワーク実施例においては、図３に示されているも
のと同様のストラクチャが用いられる。プライマリ同軸
ブランチ３０１と並列に付加同軸ブランチがインストー
ルされる。アクセス経路（例えば３１０、３２０）から
のリターン信号をプライマリブランチ３０１を介してダ
ウンストリーム送信する代わりに、ユニット３８４がリ
ターン信号を付加同軸ブランチを介してＦＮ２００宛に
アップストリーム送信する。
【００４６】以上の記述は同軸ケーブル分配システム
（例えば図１の１００ａ）に注目したものであったが、
本発明に係る技法は光分配システムに対しても適用され
得る。このような場合には、例えば同軸ケーブル１４１
が光ファイバによって置換され、ドロップタップ１４３
が適切な光カップラによって置換され、そして増幅器１
４４が光増幅器によって置換される。これらのコンポー
ネントは当業者には公知である。このファイバ分配ネッ
トワークは、増幅器１２９ではなくレーザによってまか
なわれる。アップストリームおよびダウンストリーム伝
送は、ダイプレクサ１２８の位置に光スプリッタあるい
は波長マルチプレクサを用いることによって分離され得
る。１４１ａによって示されていたように、複数個のチ
ャネルを同軸に対して組み合わせるために用いられた周
波数分割多重化の代わりに光周波数分割多重化（波長分
割多重かとも呼称される）が用いられる。電気的および
光学的周波数分割多重化の類似性は公知である。よっ
て、本明細書に記載されている技法は、光アクセスシス
テムにおける適切なリターン帯域を実現することに関す
る制限を解決するためにも用いられ得る。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、既
存の一方向広帯域ネットワークに対して別個の通信経路
を追加することによって双方向広帯域通信を実現する方
法および双方向広帯域通信ネットワークが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に係る双方向広帯域通信ネットワーク
のブロック図である。
【図２】本発明に係る双方向広帯域通信ネットワークの
第一の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る、エキスプレスレーザノードを利
用した双方向広帯域通信ネットワークの第二の実施例を
示すブロック図である。
【図４】本発明に係る双方向広帯域通信ネットワークの
第三の実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る、フォールトトレラント機能を有
する双方向広帯域通信ネットワークの第四の実施例を示
すブロック図である。
【図６】本発明に係るミニファイバノードの別の実施例
を示すブロック図である。
【図７】本発明に係るエキスプレスノードの別の実施例
を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 電話交換ネットワーク １００ａ 同軸ケーブル分配ネットワーク １０１、１０２、１０３ 光ファイバ １１０ 中央局 １１１、１１２ 周波数分割多重化ユニット １１３ レーザトランスミッタ １１４ 光レシーバユニット １１５ レーザ １２０ ファイバノード １２１、１２２ レシーバ １２３ スプリッタ １２４、１３４ 周波数分割多重化ユニット １２５、１３２ ミキサ １２６、１３３ ローカルオシレータ １２７ コンバイナ １２８ ダイプレクサ １２９、１４４ 増幅器 １３５ レーザトランスミッタ １４１、１５１、１６１ 同軸ケーブルネットワーク １４２ エンドユーザユニット １４３ ドロップタップ ２００ ファイバノード ２０１ 同軸ケーブルネットワーク ２０２ 単一方向増幅器 ２０３ ノッチフィルタ ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０ エンドユー
ザユニット ２６０ ミニファイバノード ２６１ バンドパスフィルタ ２６２ ミキサ ２６３ ローカルオシレータ ２６４ ＲＦ増幅器 ２６５ 光トランスミッタ ２７０ 光ファイバ ２８０ カップラ ３０１ プライマリ同軸ブランチ ３１０、３２０、３３０、３４０、３５０ パッシブタ
ップ同軸ブランチ ３１１、３２１、３３１、３４１、３５２ エンドユー
ザユニット ３８０ エキスプレスノード ３８１、３８２、３８３ 増幅器 ３８４ 加算器／フィルタ回路 ３８５ 加算器 ３８６ バンドパスフィルタ ３８７ 増幅器 ３８８ 光ファイバ ３８９ 増幅器 ３９０ エキスプレスレーザノード ３９１ ミニファイバノード ３９２ ローカルオシレータ ３９３ ミキサ ３９４ 増幅器 ３９５ トランスミッタ ３９６ バンドパスフィルタ ３９７ 加算器 ３９８、３９９ 増幅器 ４０１、４０２、４０３ ミニファイバノード ４０４ コンバイナ ４０５ トランスミッタ ４０６ レシーバ ４０７ 周波数シフト装置 ４０８ トランスミッタ ４０９ コンバイナ ４２１ 光ファイバ ５０１ ダイプレクサ ５０２、５１１ バンドパスフィルタ ５０３、５０９ ミキサ ５０４ ローカルオシレータ ５０５、５０８ 増幅器 ５０６ トランスミッタ ５０７ レシーバ ５１０ ミニファイバノード ５２０ 光ファイバ ５２２、５２３ エンドユーザユニット ６００ ミニファイバノード ６０１ バンドパスフィルタ ６０２ 周波数分割デマルチプレクサ ６０３ 復調器 ６０４ 時分割マルチプレクサ ６０５ トランスミッタ ７００ エキスプレスノード ７０１ バンドパスフィルタ ７０２、７０６ 周波数コンバータ ７０３ トランスミッタ ７０４ 移動エンドユーザユニット ７０５ レシーバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス エドワード ダルシー アメリカ合衆国，07748 ニュージャー ジー，ミドルタウン，フェーリン コー ト 11 (72)発明者 クシアオーリン ルー アメリカ合衆国，07747 ニュージャー ジー，マタワン，サットン ドライブ イー ６ (56)参考文献 特開 平６−22315（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−264149（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/42 H04J 14/00 H04J 14/02 H04N 7/173

Claims (31)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ） 周波数分割多重化通信信号を第
    一の通信経路（２０１）を介してそれに接続されている
    複数個のエンドユーザ装置宛にダウンストリーム送出す
    る信号分配ユニット（２００）と、（Ｂ） 少なくとも一つのエンドユーザ装置が接続され
    る 前記第一の通信経路の第１の部分を介してリターン信
    号（Ｂ２ｂ）のダウンストリーム送出のみを実行する手
    段を有する少なくとも一つのエンドユーザ装置（２１
    ０）と、（Ｃ） 組合せ信号を生成する目的で、前記第一の通信
    経路を介して前記少なくとも一つのエンドユーザ装置か
    ら直接前記リターン信号を収集し、かつ、前記組合せ信
    号を前記分配ユニット宛に第二の通信経路（２７０）を
    介してアップストリーム送出されるアップストリーム信
    号に変換する変換装置（２６０）とからなることを特徴
    とする通信ネットワーク。
  2. 【請求項２】 前記通信信号および前記リターン信号
    が、前記ネットワークによって動的に割り当てられる前
    記第一の通信経路の通信チャネルを介して送出されるこ
    とを特徴とする請求項１の通信ネットワーク。
  3. 【請求項３】 （Ｄ） 異なる第一の通信経路を介して
    接続された第二の変換装置（４０２）をさらに有し、 それぞれの変換装置は、少なくとも一つのエンドユーザ
    装置からリターン信号を受信し、かつ、前記分配ユニッ
    ト宛のアップストリーム信号送出に、異なる第二の通信
    経路を利用し、 前記第二の通信経路によるアップストリーム信号が、前
    記分配ユニットにおいて組み合わせられることを特徴と
    する請求項１の通信ネットワーク。
  4. 【請求項４】 （Ｅ）異なる第一の通信経路を介して接
    続された第二の変換装置（４０２）をさらに有し、 それぞれの変換装置は、少なくとも一つのエンドユーザ
    装置からリターン信号を受信し、かつ、前記分配ユニッ
    ト宛のアップストリーム信号送出に異なる第二の通信経
    路を利用し、 前記第二の通信経路によるアップストリーム信号が前記
    分配ユニットと同一ロケーションに位置していないコン
    バイナユニット（４０４）において組み合わせられるこ
    とを特徴とする請求項１の通信ネットワーク。
  5. 【請求項５】 前記エンドユーザ装置のうちの少なくと
    も一つが、前記リターン信号のうちの少なくとも一部を
    前記第一の通信経路の第２の部分を介して前記分配ユニ
    ット宛に送出するように配置され、 前記第一通信経路の第２の部分は前記第一通信経路の第
    １の部分より下流側にある ことを特徴とする請求項１の
    通信ネットワーク。
  6. 【請求項６】 前記変換装置が、前記通信信号のうちの
    少なくとも一部を異なる第二の通信経路を介して受信
    し、かつ、前記受信した信号を変換し、さらに、前記変
    換した信号を前記第一の通信経路の一部を介して前記少
    なくとも一つのエンドユーザ装置宛に送出するように配
    置されていることを特徴とする請求項１または５の通信
    ネットワーク。
  7. 【請求項７】 前記周波数分割多重化信号が、前記少な
    くとも一つのエンドユーザ装置のすべてによって受信さ
    れるべきブロードキャスト信号と前記少なくとも一つの
    エンドユーザ装置のすべてよりは少ない個数の装置に対
    する交換信号とを有することを特徴とする請求項１の通
    信ネットワーク。
  8. 【請求項８】 （Ａ）信号分配ユニット（２００）と、（Ｂ） エンドユーザ装置（３１１）と、（Ｃ） ノード装置（３８０）と、（Ｄ）変換 装置（３９０）とからなり、 前記信号分配ユニットは、 単一方向プライマリ経路（３
    ０１）と双方向アクセス経路（３１０）とを有する信号
    分配システムを介して複数個のエンドユーザ装置宛に通
    信信号をダウンストリーム送出し、 少なくとも一つの前記エンドユーザ装置は、 前記アクセ
    ス経路を介してのみリターン信号を前記ノード装置宛に
    アップストリーム送出する手段を有し、 前記ノード装置は、 前記プライマリ経路からのダウンス
    トリーム通信信号と前記アクセス経路からのアップスト
    リームリターン信号とを組合せ信号へとリアルタイムで
    組み合わせ、かつ、当該組合せ信号を前記変換装置宛に
    ダウンストリーム送出し、 前記変換装置は、 前記組合せ信号の少なくとも一部を受
    信し、かつ、当該信号を第二の通信経路を介して前記分
    配ユニット宛に送出されるアップストリーム信号に変換
    することを特徴とする通信ネットワーク。
  9. 【請求項９】 前記通信信号が周波数分割多重化（ＦＤ
    Ｍ）信号であることを特徴とする請求項８の通信ネット
    ワーク。
  10. 【請求項１０】 前記ＦＤＭ信号が、前記少なくとも一
    つのエンドユーザ装置のすべてのよって受信されるべき
    ブロードキャスト信号と前記少なくとも一つのエンドユ
    ーザ装置のすべてよりは少ない個数の装置に対する交換
    信号とを有することを特徴とする請求項９の通信ネット
    ワーク。
  11. 【請求項１１】 前記組合せ信号の一部がアップストリ
    ームリターン信号を含むことを特徴とする請求項８の通
    信ネットワーク。
  12. 【請求項１２】 前記ノード装置および前記変換装置が
    同一ロケーションに位置することを特徴とする請求項８
    の通信ネットワーク。
  13. 【請求項１３】 前記ノード装置が、前記組合せ信号を
    前記プライマリ経路の一部を介して前記変換装置宛にダ
    ウンストリーム送出することを特徴とする請求項８の通
    信ネットワーク。
  14. 【請求項１４】 前記プライマリ経路およびアクセス経
    路が、同軸ケーブル、光ファイバ、および単一あるいは
    複数個のツイステッドワイヤペアを含むグループから選
    択された単一あるいは複数個の経路セグメントから構成
    されており、前記第二の経路が光ファイバであって、 前記変換装置が前記組合せ信号を光アップストリーム信
    号に変換する光源を有し、 前記分配ユニットが前記光アップストリーム信号を受信
    する手段を有することを特徴とする請求項８の通信ネッ
    トワーク。
  15. 【請求項１５】 前記プライマリ経路およびアクセス経
    路が、同軸ケーブル、光ファイバ、および単一あるいは
    複数個のツイステッドワイヤペアを含むグループから選
    択された単一あるいは複数個の経路セグメントから構成
    されており、前記第二の経路が無線回線であって、 前記変換装置が前記組み合わせ信号を無線アップストリ
    ーム信号に変換する無線トランスミッタを有し、 前記分配ユニットが前記無線アップストリーム信号を受
    信する手段を有することを特徴とする請求項８の通信ネ
    ットワーク。
  16. 【請求項１６】 前記ノード装置が他のグループのエン
    ドユーザ装置宛にダウンストリーム通信信号を送出する
    無線手段および前記単一あるいは複数個のエンドユーザ
    装置からリターン信号を受信する無線手段を有し、 前記他のグループのエンドユーザ装置が前記ノード装置
    からダウンストリーム通信信号を受信する無線手段およ
    び前記ノード装置宛にリターン信号を送出する無線手段
    を有することを特徴とする請求項８の通信ネットワー
    ク。
  17. 【請求項１７】 （Ｅ）前記プライマリ経路に接続さ
    れ、前記プライマリ経路の一部を介して前記変換装置宛
    にリターン信号をダウンストリーム送出する複数個のノ
    ード装置を有することを特徴とする請求項８の通信ネッ
    トワーク。
  18. 【請求項１８】 （Ｆ）第二のアクセス経路を介してリ
    ターン信号を前記第二の変換装置宛に送出する手段を有
    する他のグループのエンドユーザ装置を有し、 前記変換装置が、前記プライマリ経路からの前記ダウン
    ストリーム通信信号、前記アクセス経路からの前記アッ
    プストリームリターン信号、および前記第二のアクセス
    経路からの前記リターン信号、を前記組合せ信号を生成
    する目的で組み合わせることを特徴とする請求項８の通
    信ネットワーク。
  19. 【請求項１９】 前記ノード装置が、前記アクセス経路
    からの前記アップストリームリターン信号を前記アクセ
    ス経路において用いられているフォーマットからダウン
    ストリーム通信信号と組み合わせるために用いられる異
    なるフォーマットに変換する変換手段を有することを特
    徴とする請求項８の通信ネットワーク。
  20. 【請求項２０】 前記プライマリ経路の前記通信チャネ
    ルを介して送出される前記通信信号および前記リターン
    信号が、前記ネットワークによって動的に割り当てられ
    ることを特徴とする請求項８の通信ネットワーク。
  21. 【請求項２１】 （Ｇ）異なるプライマリ経路を介して
    接続された第二の変換装置を有し、前記それぞれの変換
    装置が少なくとも一つのエンドユーザ装置からリターン
    信号を受信してそれぞれの変換装置が前記分配ユニット
    宛のアップストリーム信号送出に異なる第二の通信経路
    を利用し、前記第二の通信経路によるアップストリーム
    信号が前記分配ユニットにおいて組み合わせられること
    を特徴とする請求項８の通信ネットワーク。
  22. 【請求項２２】 （Ｈ）異なるプライマリ経路を介して
    接続された第二の変換装置を有し、前記それぞれの変換
    装置が少なくとも一つのエンドユーザ装置からリターン
    信号を受信してそれぞれの変換装置が前記分配ユニット
    宛のアップストリーム信号送出に相異なった第二の通信
    経路を利用し、前記第二の通信経路によるアップストリ
    ーム信号が前記分配ユニットと同一ロケーションに位置
    していないコンバイナユニットにおいて組み合わせられ
    ることを特徴とする請求項８の通信ネットワーク。
  23. 【請求項２３】 前記単一方向プライマリ経路が双方向
    機能を含むように修正され、前記ノード装置が前記アク
    セス経路からの前記リターン信号の少なくとも一部を前
    記修正されたプライマリ経路の一部を介して前記分配ユ
    ニット宛に送出するように配置されていることを特徴と
    する請求項８の通信ネットワーク。
  24. 【請求項２４】 前記変換装置が、異なる第二の通信経
    路を介して前記通信信号の少なくとも一部を受信し、前
    記受信した信号を変換し、前記変換した信号を前記修正
    されたプライマリ経路の一部を介して前記少なくとも一
    つのノード装置宛に送出するように配置されていること
    を特徴とする請求項２３の通信ネットワーク。
  25. 【請求項２５】 前記単一方向プライマリ経路が双方向
    機能を有するように修正されており、 前記変換装置が、異なる第二の通信経路を介して前記通
    信信号の少なくとも一部を受信し、前記受信した信号を
    変換し、前記変換した信号を前記修正されたプライマリ
    経路の一部を介して前記少なくとも一つのノード装置宛
    に送出するように配置されていることを特徴とする請求
    項８の通信ネットワーク。
  26. 【請求項２６】 前記組合せ信号が多重化された変調済
    み組合せ信号を含み、前記変換装置が、 前記多重化された変調済み組合せ信号のうちの少なくと
    も一つを選択する手段と、 選択された組合せ信号をベースバンドリターン信号に復
    調する復調器手段と、 前記ベースバンドリターン信号から時分割多重化アップ
    ストリーム信号を生成する時分割マルチプレクサ手段と
    を有することを特徴とする請求項１または８の通信ネッ
    トワーク。
  27. 【請求項２７】 前記組合せ信号が変調済み信号であ
    り、前記変換装置が前記組合せ信号をベースバンドアッ
    プストリーム信号に変換する復調器手段を有することを
    特徴とする請求項１または８の通信ネットワーク。
  28. 【請求項２８】 周波数分割多重化通信信号を第一の通
    信経路を介してそれに接続されている複数個のエンドユ
    ーザ装置宛にダウンストリーム送出する信号分配ユニッ
    トを有する通信ネットワークを動作させる方法におい
    て、（Ａ） 前記複数個のエンドユーザ装置のうちの少なくと
    も一つの装置において、該少なくとも一つのエンドユー
    ザ装置が接続される前記第一の通信経路の少なくともそ
    の一部を介してリターン信号のダウンストリーム送出の
    みを実行するステップと、（Ｂ）変換 装置において、前記第一の通信経路を介して
    前記リターン信号を前記少なくとも一つのエンドユーザ
    装置から直接受信するステップと、（Ｃ） 前記受信したリターン信号を第二の通信経路を介
    して前記分配ユニット宛に送出されるアップストリーム
    信号に変換するステップとからなることを特徴とする通
    信ネットワーク動作方法。
  29. 【請求項２９】 通信信号を単一方向プライマリ経路お
    よび双方向アクセス経路を有する分配システムを介して
    複数個のエンドユーザ装置宛にダウンストリーム送出す
    る信号分配ユニットを有する通信ネットワークを動作さ
    せる方法において、（Ａ） エンドユーザ装置において前記双方向アクセス経
    路を介してのみリターン信号をアップストリーム送出す
    るステップと、（Ｂ） 前記プライマリ経路からのダウンストリーム信号
    と前記アクセス経路からの前記アップストリーム信号と
    を組合せ信号へとリアルタイムで組み合わせるステップ
    と、（Ｃ） 前記組合せ信号の少なくとも一部をアップストリ
    ーム信号に変換し、かつ第二の通信経路を介して前記分
    配ユニット宛に送出する変換送出ステップとからなるこ
    とを特徴とする通信ネットワーク動作方法。
  30. 【請求項３０】 前記（Ｂ）の組み合わせるステップお
    よび前記（Ｃ）の変換送出ステップが一つのロケーショ
    ンに位置する装置によって実行されることを特徴とする
    請求項２９の方法。
  31. 【請求項３１】 前記（Ｂ）の組み合わせるステップが
    第一ロケーションに位置する第一装置によって実行さ
    れ、 前記方法が、さらに、（Ｄ） 前記組合せ信号を前記プライマリ経路の一部を介
    して第二の装置宛に送出するステップを有し、 前記（Ｃ）の変換送出ステップが第二のロケーションに
    位置する前記第二の装置によって実行されることを特徴
    とする請求項２９の方法。
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