JPH0473353B2 - - Google Patents

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JPH0473353B2
JPH0473353B2 JP58077344A JP7734483A JPH0473353B2 JP H0473353 B2 JPH0473353 B2 JP H0473353B2 JP 58077344 A JP58077344 A JP 58077344A JP 7734483 A JP7734483 A JP 7734483A JP H0473353 B2 JPH0473353 B2 JP H0473353B2
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JP58077344A
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Patoritsuku Makunamara Robaato
Buruusu Enisu Guregorii
Jei Fuiaatagu Richaado
Kenesu Bauaa Robaato
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Original Assignee
General Instrument Corp
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Publication of JPH0473353B2 publication Critical patent/JPH0473353B2/ja
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    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3215—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using a plurality of channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
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  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Special Wing (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二方向ケーブルテレビジヨン
（CATV）ネツトワークを利用するデジタル通信
方式に関する。
二方向CATVシステムは良く知られており、
このようなネツトワークの二方向性をデジタルデ
ータ通信に利用する技術も開発されている。たと
えば、オズボーン（Osborn）の米国特許第
3803491号及びマツマト（Matsumato）他の米国
特許第4245245号に記載されている。家庭用銀行
業務処理、電子郵便、電子新聞ホームシヨツピン
グシステムなどの多種多様な消費者サービスは、
常識になろうとしている。
しかしながら、今日までに開発されたシステム
は広範囲に利用することができなかつた。一般に
受け入れられなかつた理由の一つとして、先行技
術のシステムがCATVシステムのヘツドエンド
においてデジタル通信を集中化していたことが挙
げられる。すなわち、デジタルメツセージはヘツ
ドエンドとユーザーノードとの間で交換される。
このように、ヘツドエンドノードにネツトワーク
能力を集中することにより、いくつかの欠点が生
じる。
まず第１に、集中化ネツトワークを構成するに
は、数多くの参加者、特にケーブル操作者、サー
ビス提供者及び装置の製造業者が同時に組織だつ
た活動を行なつて、装置とデータフオーマツトと
の間に矛盾が起こらないようにしなければならな
い。各々の参加者がシステム構造の最終決定まで
の活動を嫌うことが、二方向CATVデータサー
ビスの開発を遅らせる重要な要因となつていた。
また、集中化ネツトワーク構造では、ヘツドエン
ド装置が大型で複雑になる欠点があつた。このよ
うな先行技術のシステムにおけるヘツドエンドソ
フトウエアは、異なるデータサービスを同時に処
理するために、いくつものタスクを同時に実行す
るのが普通である。従つて、すでにあるサービス
に新しいサービスを付加することは困難である。
さらに、システムに全く新しいサービスが付け加
えられると、集中化システムの容量をオーバーし
てしまうので、所望のサービスを全て処理するこ
とができるようにヘツドエンド全体の構成を再設
計しなければならない。
さらに、システムの能力を集中化すると、シス
テムの信頼性が低下する結果となる。すなわち、
ヘツドエンドで起こつた単一つの故障によつて二
方向CATVサービスの全てがデイスエイブルさ
れてしまう。
最後に、集中化システムにおいては、ケーブル
システム操作者がサービス提供者と密接な関係に
あるため、情報のプライバシー、データの保全、
競合するサービス提供者による消費者への接近の
権利などの問題により負担がかかる。
本発明は、メツセージを発信するノード（発信
側ノード）とメツセージを受信するノード（宛先
ノード）をCATVシステムの任意の地点にそれ
ぞれ配置できるような分散通信方式により実施さ
れる。
本発明の一面によれば、発信側ノードは、ケー
ブルスペクトルの上流側部分においてメツセージ
をヘツドエンドに発信する。ヘツドエンドは、ケ
ーブルスペクトルの下流側部分において上流のメ
ツセージを選択的に再放送する。このように、発
信側ノードが場所とは無関係に宛先ノードにメツ
セージを伝送できるような配置が提供される。
CATV通信ネツトワークは一般大衆向けに構
成されている。従つて、本発明の別の面による機
構においては、CATV通信資源へのアクセスは、
権限を与えられていないユーザーについてはアク
セスが拒否され、権限を有するユーザーについて
はアクセスが許可されるように制御される。本発
明のこの面によれば、発信側ノードは、上流側メ
ツセージの一部として照合メツセージ（本明細書
ではフレーム照合（FV）コードという）をさら
に発信する。
本発明のさらに別の面によれば、ヘツドエンド
装置はフレーム照合コードを検査し、フレーム照
合コードが発信側ノードは権限を与えられたユー
ザーであることを指示する場合のみ、ケーブルス
ペクトルの下流側部分において発信した上両側メ
ツセージを再放送して、CATV資源へのユーザ
ーのアクセスを許可する。これに対し、フレーム
照合コードにより発信側コードが権限を与えられ
たユーザーでないことを示される場合には、ヘツ
ドエンド装置は上流側メツセージを再放送せず、
それによりユーザーのCATV資源へのアクセス
を拒否する。
前述のように、集中化ネツトワーク構成は、１
つには多数の関係者が同時に協力して活動を行な
わなければならないために、広く使用されるに至
つていない。本発明を適用すれば、CATVシス
テムを操作する者は個々の又はCATV操作者が
利用可能（transparent）なデータ搬送サービス
を提供することができるので、サービスに特定の
価値が付加される。
従つて、本発明による通信システムでは、シス
テムの能力は分散される。ヘツドエンド又はノー
ドにおいてモジユールによるシステム拡張が可能
であるので、システム全体を迅速に又はゆつくり
と拡張することができる。すなわちCATVシス
テムのオペレータは、ユーザーノードにおける利
用可能なデータ搬送サービスのための規定のイン
ターフエースを提供する通信システムを成立させ
ることができる。ヘツドエンドのチヤンネル容量
は拡張可能であるが、その構造（ハードウエアと
ソフトウエアの双方）は、システム全体が拡張さ
れても、変更される必要はない。ノードインター
フエースにおいて知られている種々の消費者サー
ビス及び情報機器、並びに今後開発される消費者
サービス及び情報機器をさらに発展させるに際し
て、ヘツドエンドの構造をさらに変更する必要は
ない。
本発明によればネツトワークの能力が分散され
るので、ヘツドエンド装置はそれほど複雑ではな
い。最初の段階では、ヘツドエンドは２〜３のデ
ータチヤンネルを具備することができる。通信デ
ータのトラヒツク負荷が増加するにつれて、付加
的なデータチヤンネル容量を容易に増加できる。
ネツトワーク内の任意の場所に配置しうる扱者
ノードに機器を追加することにより、本発明のシ
ステムに新しいサービスを容易に導入できる。た
とえば、電子的手段による資金振替サービスを提
供する銀行に、この目的のための新しい扱者ノー
ドを設置することができる。
各々の扱者ノードの複雑さは特定のサービスの
複雑さによつて決まるが、扱者ノードのソフトウ
エアは、一般に、（集中化システムに比べて）単
一のサービスを単一のタスクで処理するという性
質により簡略化される。
本発明を適用することにより、１つの扱者ノー
ドにおける機器の故障がそのサービスにのみ影響
を与え、他の扱者ノードにより提供されるサービ
スを妨げることがなくなるので、システムの信頼
性が高められる。同様に、１つのサービスについ
てデータトラヒツク負荷が大きくても、他方の扱
者ノードのサービス応答時間に影響を与えること
は実質上ない。
最後に、能力分散式通信システムでは、
CATVオペレータとサービス提供者とが分離さ
れるような傾向にあり、情報のプライバシー及び
データの保全に関する問題は、サービス提供者の
責任となる。CATVオペレータは、単に、サー
ビス提供者により希望に応じて使用される使用可
能なデータ搬送サービスを提供しているにすぎな
い。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
代表的なCATVシステムは、たとえば5MHzか
ら400MHzの範囲の周波数を有する信号を伝搬す
ることができる。50MHzを越える信号周波数は、
信号をヘツドエンドから加入者端末に（すなわち
下流方向又は順方向）分配するために利用され
る。50MHz未満の信号周波数は、個々の加入者端
末からヘツドエンドへ（すなわち上流方向又は逆
方向）信号を伝搬するために利用される。
第１図は、本発明に関連して使用される帯域幅
の割当て範囲を示す特性図である。上流側帯域２
は25MHzの幅を有し、5MHzから30MHzの範囲に
わたつている。下流側帯域４も25MHzの幅を有
し、周波数スペクトルの下流部分の任意の周波数
帯域から始まるように設定することができる。
代表的なCATVシステムは、インバートトリ
ー（inverted tree）の形態を有する。ヘツドエ
ンドはインバートトリーの頂点にあり、加入者端
末は幹線と分岐線の全体にわたつて配置されてい
る。ヘツドエンドから順方向に送られる信号は、
全ての加入者端末装置により受信される。しかし
ながら、個々の加入者端末装置から逆方向に伝送
される信号は、他の加入者端末装置のうち、発信
側の加入者端末装置からヘツドエンドに至る信号
伝搬路の中にあるもののみにより受信される。従
つて、特定の加入者端末装置から発信される信号
は、他の加入者端末装置の一部によつてのみ聴取
される。
本発明によれば、上流側（逆方向）帯域２の各
信号周波数は、下流側（順方向）帯域４の対応す
る信号周波数と対を成している。ヘツドエンド
は、上流側帯域の逆方向信号を受信し且つその信
号を下流側帯域の対応するより高い周波数で選択
的に再放送する装置を含む。このようにして、
個々の加入者端末装置からの（逆方向帯域の）信
号は（順方向帯域の）他の全ての加入者端末装置
により受信されるので、個々の加入者端末装置
は、CATVシステム内の他の任意の加入者端末
装置にメツセージを伝送することができる。
本発明のシステムでは、周波数シフトキーイン
グ（FSK）を利用することにより、デジタル信
号が伝送される。デジタル信号は、２つの２進論
理状態のうち一方、すきわち論理値「１」又は
「０」を有する。デジタル信号が論理値「１」で
あるとき、FSK変調器は第１の周波数の信号を
発信し、デジタル信号が論理値「０」であるとき
には、FSK変調器は第２の周波数の信号を発信
する。同様に、FSK復調器はFSK信号に応答し
変調前のデジタル信号を再生する。
本発明によるヘツドエンド装置を第２図に示
す。データチヤンネルアクセスモニタ（DCAM）
１０は、個々のデータチヤンネルアクセスモニタ
モジユール１１ａ，１１ｂ……と、ネツトワーク
アクセスコントローラインターフエースプロセツ
サ１８と、モデム２０とを具備する。各々のデー
タチヤンネルアクセスモニタモジユール１１ａ
は、FSK復調器１２と、フレーム照合論理回路
１４と、FSK変調器１６とを有する。FSK復調
器１２は、逆方向帯域の特定の周波数に同調され
る。FSK変調器１６は、順方向帯域において対
を成して対応する周波数に同調される。フレーム
照合論理回路１４は受信したデータを検出し、
FSK復調器１２の出力端をFSK変調器１６の入
力端に選択的に接続する。FSK変調器１６は、
受信した信号をケーブルスペクトルの順方向部分
の対応するより高い周波数を使用してリアルタイ
ムで再放送する。フレーム照合論理回路１４は、
モデム２０を介してネツトワークアクセスコント
ローラと２方向で通信するネツトワークアクセス
コントローラインターフエースプロセツサ１８と
交信可能に接続される。フレーム照合論理回路１
４の動作については、後に第８図を参照してさら
に詳細に説明する。
第２図ａは、本発明による加入者端末装置のモ
デム部分を示す。ネツトワークアクセスユニツト
モデム１３は、FSK変調器１９と、FSK復調器
１５と、搬送波感知・衝突検出回路３と、周波数
制御部１７と、マイクロプロセツサ２１とを具備
する。
動作を説明するに、信号源２３からのデジタル
信号がマイクロプロセツサ２１に入力される。マ
イクロプロセツサ２１は、デジタルデータをフレ
ームメツセージのフオーマツトにする。フレーム
メツセージは、そのフオーマツトの一部として、
フレーム照合（FV）コード（第７図に関連して
詳細に説明する）を含む。フレームメツセージは
FSK変調器１９に入力され、FSK変調器１９は
フレームメツセージをFSK信号としてケーブル
２５に沿つて上流方向にヘツドエンドまで伝送す
る。
ヘツドエンド１０（第２図）において、FSK
復調器１２は符号化されたフレームメツセージを
受取る。フレームメツセージはフレーム照合論理
回路１４において検査される。受信されたフレー
ム照合（FV）コードが、権限のないユーザーで
あることを示していれば、フレーム照合論理回路
１４は、フレームメツセージがそれ以上伝送され
ないようにする。これに対し、フレーム照合コー
ドが、権限を与えられているユーザーであること
を示せば、フレーム照合論理回路はFSK変調器
１６にフレームメツセージを入力し続ける。
FSK変調器１６は、フレームメツセージをFSK
信号としてヘツドエンド１０から全ての加入者端
末に向けて下流方向にリアルタイムで伝送（再放
送）する。
フレームメツセージは、第２図ａのNAUモデ
ム１３と同様のネツトワークアクセスユニツト
（NAU）変復調装置に入力される。FSK復調器
１５は、再放送されたフレームメツセージ（FV）
を受信し、受信したデータをマイクロプロセツサ
２１に送出する。FSK復調装置１５は、NAUモ
デムに独自の伝送を監視させると共に、他のネツ
トワークアクセスユニツトからのデータを受信さ
せるように機能する。
CATV通信源を多数のユーザーの間で配分利
用するために、指定の逆方向スペクトル空間は80
本のFSKデータチヤンネルに分割され、各チヤ
ンネルは128Kb／ｓでデータを伝送することがで
きる。順方向スペクトル空間も同様に80本の
FSKデータチヤンネルに分割されており、シス
テム内に80本のチヤンネル対を形成している。し
かしながら、CATVは単一つのDCAMモジユー
ル１１ａ（第２図）により構成していてもよい。
データのトラヒツク負荷が増すにつれて、
CATVシステムのオペレータは、付加的なモジ
ユール１１ｂ等を付け加えることにより容量を大
きくすることができる。すなわち、通信量が増加
しても、ヘツドエンドの構造に変更はない。
各々の加入者端末NAUにはホームチヤンネル
が割当てられている。当然のことながら、通信す
べき２つの加入者ユニツトについては、共に同じ
データチヤンネルになければならない。従つて、
いわゆるネツトワーク資源管理装置と呼ばれるシ
ステム制御コンピユータからの指令に応じて、各
NAUモデムは周波数に対して応答性の高い、そ
の上流側の発信周波数（及び対応する下流側の受
信周波数）を変えることができる。
さらに、本発明のシステムでは多数のユーザー
が同じデータチヤンネルを共有することができ
る。チヤンネルの分割は、当業者には衝突検出を
伴なう搬送波感知多重アクセスとして知られてい
る方式（CSMA／CD）により達成される。
簡単にいえば、CSMA／CDは、多数のユーザ
ーが共通のデータチヤンネルを共用できるように
するコンテンシヨン（競合）メカニズムである。
全てのユーザーは、データチヤンネルを監視して
搬送波信号を感知する。メツセージを発信したい
ユーザーノードは、チヤンネルがクリアされるま
で待つた後に、メツセージをデータチヤンネルに
のせて発信する。２人のユーザーが同時に発信し
ようとした場合には衝突が起こる。衝突は、発信
しようとしたユーザーにより検出される。各ユー
ザーは、各々のメツセージを発信しようとする前
に、任意の時間だけ発信を停止する。
本発明によるCATVシステムの一実施例を第
３図に示す。このシステムは、全ての加入者に正
規のビデオプログラミング情報を提供する、従来
の一方向CATV放送装置２２を含むヘツドエン
ドを具備する。信号分配路は、幹線ケーブル２４
と、分配増幅器２６と、分配線２８と、個々のシ
ステムノード３１へ引込線２９とを含む。
システムノードにはいくつかの種類がある。ユ
ーザーノードは、CATV通信源へのアクセスが
設けられているノードである。ユーザーノードに
は２種類ある。すなわち、扱者ノード４６（サー
ビス提供者用）と、加入者ノード４８（サービス
受取り側用）である。さらに別のシステムノード
として、CATV通信システム全体にわたつて制
御（たとえばネツトワークアクセス制御、通信サ
ービスの料金計算）を行なうための制御ノードが
ある。最後に、CATVネツトワーク間の通信に
使用されるリンクノード５０と、CATVネツト
ワークと切換え式公衆電話システムなどの他のネ
ツトワークとの間の通信に使用されるゲートウエ
イノード５２とを含むネツトワークノードがあ
る。
扱者ノード４０は、各々のネツトワークアクセ
スユニツト（NAU）３８及び４２を介して加入
者ノード４４と通信する。この場合、CATVシ
ステムは、扱者４０及び加入者４４が容易に理解
できるような基本データ搬送サービスを提供す
る。たとえば、サービス提供者は、非同期RS−
232扱者ノード装置４０と、互換性の非同期RS−
232加入者ノード装置４４とを提供することがで
きる。
扱者ノード４６及び加入者ノード４８は、図形
機能を含むフルビデオテツクス作成などの高レベ
ルの通信サービスを（各々のNAUの他に）含ん
でいても良い。この場合、扱者ノード４６はビデ
オテツクス両立印加サービスを提供するだけで良
い。加入者ノード４８のハードウエア（及びソフ
トウエア）を、このように多数の異なるサービス
提供者により利用することができる。
システム制御ノードは、ヘツドエンドのデータ
チヤンネルアクセスモニタ（DCAM）１０と、
ネツトワークアクセスコントローラ（NAC）３
４と、ネツトワーク資源管理装置（NRM）３６
と、ネツトワークトラヒツクモニタ（NTM）３
２とを具備する。システム制御ノードは、加入者
ノード及び扱者ノードと同様にCATVシステム
全体にわたつて通信を行なう。さらに、NAC３
４とDCAM１０との間に二方向帯域外データチ
ヤンネル３０がある。二方向帯域外データチヤン
ネル３０に沿つてNAC３４とDCAM１０との間
にあるメツセージは、一般にCATVネツトワー
ク内で放送されない。また、ヘツドエンドに配置
されるDCAM１０を除いて、CATVシステム内
の任意の位置にNTM３２、NAC３４及びNRM
３６を配置してもよい。
ネツトワークアクセスコントローラ（NAC）
３４は、特別にプログラムされたコンピユータで
ある。NAC３４の第１の機能は、ユーザーノー
ドへのネツトワークアクセスが許可又は拒否する
ことである。ネツトワークアクセスが許可される
と、ユーザーノードにチヤンネルアクセスコード
（CAC）が提供される。ネツトワークアクセスが
拒否されると、ユーザーノードに理由（たとえば
チヤンネルがふさがつている（busy））が伝えら
れる。チヤンネルアクセスコードの発生と伝送に
ついては、第６図に関連して説明する。
ネツトワーク資源管理装置（NRM）３６も、
特別にプログラムされたコンピユータである。
NRM３６の重要な機能は、様々なユーザーの間
から通信源を指定することである。これは、たと
えば、負荷を平均化することにより行なわれる。
すなわち、データトラヒツク負荷が利用しうるデ
ータチヤンネルにさらに均一に配分されるように
個々のユーザーモデム（FSK変調器及びFSK復
調器）を同調し直すことにより行なわれる。
NRM３６の第２の重要な機能は、ユーザーノ
ードにダイレクトリルツクアツプサービスを提供
することである。すなわち、NRM３６は、各ユ
ーザーノードの現時点で割当てられているデータ
チヤンネル周波数（すなわち本来のホームチヤン
ネル周波数又は再指定されたチヤンネル周波数）
と、そのノードのアドレス及び記号名とのリスト
を作成し続ける。従つて、以下にさらに詳細に説
明するように、ユーザーノードは、NRM３６と
の間の通信を成立させることにより所望の宛先ノ
ードのアドレスとデータチヤンネル周波数を得る
ことができる。
ネツトワークトラヒツクモニタ（NTM）３２
は、第３の特別にプログラムされたコンピユータ
である。NTM３２は、すべてのデータチヤンネ
ルを聴取し、CATV通信資源の使用に関する情
報を収集する受動的な情報収集部である。収集さ
れる情報は２つの主な用途を有する。すなわち(1)
非ピークトラヒツク時間中にデータ通信サービス
の料金が計算される。(2)CATV帯域幅の指定、
すなわち負荷の平均化に際してトラヒツク管理の
ためにチヤンネルトラヒツクの統計をNRM３６
に提供する。
リンクノード５０は、２つのCATVネツトワ
ークの間にネツトワーク内通信を提供して、
CATVデジタル通信のための単一のアドレスス
ペースを形成する。第４図に示すように、２つの
CATVネツトワーク５４及び５６はリンクノー
ド５０ａ及び５０ｂにより相互接続される。一方
のCATVシステム５４は、DCAM１０ａと、
NRM３６と、NTM３２と、NAC３４とを含
み、他方のCATVシステムはDCAM１０ｂを含
む。
最も簡単な形態のリンクノード５０ａ及び５０
ｂは、CATVシステム５４及び５６の間で特定
のメツセージを１：１の対応で写像する。リンク
ノード５０ａは下流のデータを受信する。受信さ
れたデータはリンクノード５０ｂに入力され、リ
ンクノード５０ｂはデータをCATVシステム５
６において上流方向に再び伝送する。すなわち、
リンクノード５０ａ及び５０ｂを使用することに
より、CATVシステム５４とCATVシステム５
６とは、いずれか一方のシステムからの任意のノ
ードが他のノードと通信しうる共通のアドレスス
ペースを有する単一のデータネツトワークを形成
する。
単一のCATVデータネツトワーク内において、
各ノードには独特の24ビツトアドレスが割当てら
れる。特定の宛先ノードにより受信されるべきメ
ツセージは、宛先ノードのアドレスを含む。全て
のノードは、少なくとも１つのデータチヤンネル
を監視する。宛先ノードのアドレスが認識される
と、全てのメツセージが受信され、さらに処理さ
れる。
特定のノードのアドレスに加えて、各ノードに
は、ノードキーと呼ばれる56ビツトの暗号が割当
てられる。ノードキーは、権限のないユーザーに
よるCATV通信資源へのアクセスを防止するた
めの安全確保手段である。ノードアクセスと異な
り、ノードキーはCATVシステムに伝送されな
い。さらに、考えうるノードキーの数256は非常
に多く、ばらついているので、有効なノードキー
を推測しうる確率は非常に低い。
システムの動作を簡単に概観する（第３図）た
めに、加入者ノード４４を宛先ノード４０（第３
図）と通信させるべき代表的な場合について考え
る。
加入者ノードは、次のようなプロセスを経てチ
ヤンネルアクセスを行なう。
１ 発信側の加入者ノードは、ネツトワークアク
セスの要求（FVコードは付いていない）によ
りヘツドエンド（DCAM）に信号を送る。
２ DCAMは、ネツトワークアクセスの要求を
帯域外チヤンネル３０に沿つてNAC３４に送
る（FVコードは不要である）。
３ NAC３４は、エンクリプト又は符号化され
たチヤンネルアクセスコード（CAC）を加入
者ノードに伝送する。NAC３４に関して有効
なFVコードは、NACメツセージと共に伝送さ
れ、ヘツドエンドのDCAMを通過することが
できる。
加入者ノードはCACをデクリプト又は復号化
し、CACを使用して独自のCACコードを発生す
る。加入者ノードは、このようにして、要求され
たデータチヤンネルを利用する許可を得る。
加入者ノード４４はチヤンネルアクセスを得た
後、次のルート決定プロセスにより、所望の宛先
ノード４０との間に単一の信号路接続を成立させ
る。
１ 発信号の加入者ノードは、NRM３６に信号
（今度はFVコードを含む）を送る。NRM３６
へのメツセージは、所望の宛先ノードの符号名
を含む。
２ NRM３６は、そのダイレクトリにおいて宛
先ノードの名をルツクアツプし、所望の宛先ノ
ードのチヤンネル周波数及びアドレスをもつて
応答する。RAM３６に対して有効なFVコー
ドは、NRMメツセージと共に伝送されて、ヘ
ツドエンドのDCAMを通過することができる。
３ 宛先ノード４０のチヤンネル周波数が加入者
ノード４４のチヤンネル周波数と異なる場合、
加入者ノード４０はその周波数を変えて宛先ノ
ードの周波数と等しくなるようにし、宛先チヤ
ンネル周波数についてネツトワークアクセスの
ために上述のプロセスを繰返す。
４ 次に、発信側の加入者ノード４４は、セツシ
ヨンオープン要求と共に信号を宛先ノード４０
に送る。
５ 宛先ノード４０は、セツシヨンオープン要求
を受信し、必要に応じて、上述のチヤンネルア
クセスを得るためのプロセスによりチヤンネル
アクセスコードを得る。次に、宛先ノードは、
セツシヨンオープン承認メツセージをもつて応
答することができる。
このプロセスの終了時に、発信側の加入者ノー
ド４４と宛先ノード４０とは同じデータチヤンネ
ルにあり、それらの間には信号路接続が成立して
いる。２つのノード４０及び４４は、適切なメツ
セージにより通信路がとざされるまで、通信を継
続することができる。
チヤンネルアクセスコードの安全を確保するた
めに、また、盗聴により有効なFVコードがわか
つてしまうようなことのないようにするために、
二重データエンクリプト／デクリプト方式を採用
している。使用される基本的なデータエンクリプ
ト方法は、ナシヨナル・ビユロー・オブ・スタン
ダーズ（National Bureau of Standards）（ワ
シントンD.C.）のデータエンクリプト規格
（DES）に基づいている。簡単に説明すれば、第
５図に示すように、DES方式では、56ビツトの
キー１０２を使用することにより64ビツトの入力
１０４を64ビツトの出力１０６にエンクリプト又
はデクリプトすることができる。制御信号線１０
８は、エンクリプトとデクリプトのうちいずれを
行なうべきかを決定する。
64ビツトの入力１０５をエンクリプトするため
に、制御信号線１０８はエンクリプト用にセツト
される。56ビツトのキー１０２は、論理回路１０
０にロードされる。次に、64ビツトの入力１０４
が論理回路１００にロードされ、その後、エンク
リプトされたデータの64ビツトの出力１０６が利
用可能となる。デクリプトの場合は、制御信号線
１０８がデクリプト用にセツトされ、56ビツトの
キー１０２が論理回路１００にロードされ、64ビ
ツトのエンクリプトされた入力が論理回路１００
にロードされ、その後、64ビツトの出力１０６が
利用可能となる。ハードウエアにおいてDESを
実施するために、市販の規格品の集積回路を利用
すれば良い。しかしながら、DESエンクリプト
及びデクリプトはソフトウエアで行なうのが好ま
しい。
第６図は、チヤンネルアクセスコード（CAC）
を発生するためのNAC３４（第３図）のプログ
ラムを表わすフローチヤートである。まず最初
に、アクセスキーと呼ばれる56ビツトの乱数がス
テツプ60において発生される。次に、ステツプ62
において、64ビツトの乱数が初期値（IV）とし
て発生される。アクセスキーとIVは、ステツプ
64に示すように、合体して120ビツトのチヤンネ
ルアクセスコード（CAC）を形成する。CACは、
帯域外チヤンネルを介してヘツドエンドの
DCAMに伝送される（ステツプ66）。さらに、ス
テツプ68において、ユーザーの暗号ノードキーを
使用することによりエンクリプトされたCACは、
ユーザーノードに伝送される。
第７図は、フレーム照合（FV）コードを発生
するためのユーザーネツトワークアクセスユニツ
ト（たとえば第３図のNAU４２）のプログラム
を表わすフローチヤートである。まず、ステツプ
70において、チヤンネルアクセスを得たいユーザ
ーNAUノードがチヤンネルアクセス要求を発信
する。チヤンネルアクセスの要求は、前述の第６
図のプログラムフローチヤートに従つて、エンク
リプトされたCACを発生するNACにより処理さ
れる。エンクリプトされたCACは、ステツプ72
でユーザーNAUにより受信される。ユーザー側
NAUは、ステツプ74において、デクリプトキー
として独自の暗号ノードキーを使用して120ビツ
トのCACをデクリプトし、56ビツトのアクセス
キーと、64ビツトの初期値（IV）とを提供する。
ステツプ76において、64ビツトのIVは56ビツト
のアクセスキーを使用することによりエンクリプ
トされ、64ビツトの出力が形成される。出力され
る64ビツトは、それぞれ８ビツトを含む８つのフ
レーム照合（FV）コードを提供する。ユーザー
側NAUは、次の８つの伝送すべきフレームメツ
セージの各々について、それら８つのFVコード
のうちいずれか１つを伝送する。各々のフレーム
メツセージは、１つのメツセージが伝送されるた
びに１回増分されるフレームシーケンス（FS）
数も含む。次の８つのメツセージに対して８つの
FVコードが伝送された後、IVコードが増分さ
れ、アクセスキーを使用して再びエンクリプトさ
れて、次に続く８つのフレームメツセージのため
に使用すべき付加的な８つのFVコードが形成さ
れる。
一部フレームシーケンスに基づくFVコード、
乱数及び暗号ノードキーを使用する本発明のシス
テムにおいて意図される目的は、権限を与えられ
ていないユーザーがCATV通信資源を得ること
又はその他の方法によりネツトワークの制御にか
かわるのを防止することである。FVコードは、
連続するフレームメツセージの各々について変わ
る。従つて、盗聴により有効であるとわかつた
FS数及びFVコードを再び使用することはできな
い。さらに、FS数は、発信ノードとDCAMとの
間のFVコードの同期化を確保するために含まれ
ている。
第８図は、ヘツドエンドのDCAMにおいてFV
コードをチエツクするためのフレーム照合論理回
路１４（第２図）のプログラムを表わすフローチ
ヤートである。ステツプ80において、チヤンネル
アクセスの要求がヘツドエンドで受信される。ス
テツプ82においては、チヤンネルアクセスの要求
が帯域外でNACに送られる。NACは、DCAM
で受信した帯域外のエンクリプトされていない
CACを伝送することにより応答する（ステツプ
84）。ステツプ86において、CACを使用して（前
述のように）アクセスキーによりIVコードをエ
ンクリプトし、８つのFVコードを発生する。フ
レームシーケンス（FS）数は、８つのFVコード
の各々と関連している。
動作を説明するに、フレームメツセージはヘツ
ドエンドのDCAMにより受信され、DCAMは、
ステツプ88において、受信したFS数及びFVコー
ドを、特定のNAUアドレスについて先に計算さ
れていたコードと比較する。FS数とFVコードが
先に計算されていたFS数及びFVコードと等しく
ない場合には、ステツプ90においてフレーム照合
論理回路１４（第３図）は、上流側の信号がシス
テムの下流側へ再び放送されるのを防止する。
FSとFVが先に計算されていたFSとFVと等しけ
れば、ステツプ92において、上流側のメツセージ
が対応する下流側チヤンネル周波数で再び放送さ
れる。計算された８つのFVコードの最後のもの
がステツプ94で利用された後、ステツプ96におい
てIVコードが増分される。IVの増分された値は
ステツプ86でアクセスキーを使用してエンクリプ
トされ、８つの付加的なFVコードから成る新し
い表が作成される。
上述のシステムの動作は、CATV通信システ
ムの２つのノードの間に基本的な二方向信号路接
続を成立させることに関するものであつた。第９
図は、より高度のシステム機能を含む積層プロト
コール構造を示す。第９図の積層構造は、インタ
ーナシヨナル・スタンダーズ・オーガニゼイシヨ
ン（International Standards Organization）
（スイス、ジユネーブ）が開発したオープン・シ
ステムズ・インターコネクシヨン（OSI）の基準
モデルにごく近いものである。
第９図において、基本フレームメツセージ１２
０は、発信元ノードから物理的媒体（CATVシ
ステム）を介して宛先ノードへ伝送される。フレ
ームメツセージ１２０は、入れ子式の層形状に配
列されている。さらに詳細には、最終的な「伝送
すべきデータ」は、アプリケーシヨン層１３２の
中に配置される。アプリケーシヨン層１３２は、
提示層１３０の中にはめ込まれており、提示層１
３０はセツシヨン層１２８の中にはめ込まれてい
る。セツシヨン層は搬送層１２６の中にはめ込ま
れ、そのようにして、ネツトワーク層１２４、リ
ンク層１２２へと広がつている。一般に、各層は
（アプリケーシヨン層１３２に先行する）ヘツダ
１３０ａ等のヘツダと、（アプリケーシヨン層１
３２に続く）トレーラ１３０ｂ等のトレーラとを
含む。しかしながら任意の層において、各々のヘ
ツダを最少限にし、各々のトレーラが存在しない
ようにしてもよい。
発信側ノード（源）は、物理的媒体を介して伝
送する前に、フレームメツセージ１２０をアセン
ブルする。
受信ノード（宛先）は、フレームメツセージ１
２０を１度に１層ずつデイスアセンブルする。ま
ず、宛先ノードはメツセージからリンク層を分離
する。リンク層の「データ」はネツトワーク層１
２４である。ネツトワーク層の「データ」は搬送
層であり、このようにしてアプリケーシヨン層ま
で進む。プロトコールの各層には、以下に概説す
るような特定のシステム通信機能が割当てられて
いる。
リンク層は、CSMA／CD制御、誤り検出コー
ドの発生及びチエツク、同じCATVシステム内
における発信側ノードと宛先ノードのアドレシン
グ、並びにフレーム照合コードの発生などの基本
的な通信機能を果たす。
ネツトワーク層は、異なるCATVシステムに
配置される発信側ノードと宛先ノードとの間のル
ート決定命令を詳細に指定する。ネツトワーク層
の情報は、メツセージを発信側から最終宛先側に
どのようなルートにより伝えるかということを通
信ネツトワーク制御ノードに伝える電話番号とほ
ぼ類似している。
搬送層は、信号路接続が成立した後に、発信元
ノードと宛先ノードとの間のデータの流れを決定
する。搬送層の代表的な機能には、受信したパケ
ツトの確認、転送すべきパケツトの最大数に関す
る命令、パケツトの確実な伝送制御などが含まれ
る。
セツシヨン層は、通信セツシヨンを開始するた
めに使用される。この意味で、前述のネツトワー
ク資源管理装置（第３図のNRM３６）は、特別
のセツシヨン層構成要素である。セツシヨン層に
より制御される機能には、符号アドレシング及び
発信側ノードから宛先ノードへのデータチヤンネ
ルルートの決定が含まれる。
提示層は、ユーザーに提示されるデータのフオ
ーマツトを制御する。たとえば、発信側は、宛先
の端末装置が図形表示機能を有するか又は英数字
機能しか有していないかを尋ねるために宛先ノー
ドに問合せても良い。本発明に関連して使用する
のに適する提示レベルのプロトコールは、AT＆
Ｔプレス刊の「ビデオテツクス・スタンダード・
プレゼンテーシヨン・レベル・プロトコール」
（Videotex Standard Presentation Level
Protocol）（1981年５月）に記載されている。
アプリケーシヨン層は、ユーザーに役立つ情報
と、プログラムを含む。たとえば、電子銀行業務
処理システムに応用する場合、アプリケーシヨン
層は、電子的手段による資金振替に関する特定の
命令を含んでいる。
第１０図は、プロトコールのリンク層のフレー
ムのフオーマツトを示す。フレームは、８ビツト
のフラグ１３４と、24ビツトの宛先アドレス１３
６と、24ビツトの発信元アドレス１３８と、８ビ
ツトの制御フイールド１４０と、リンクレベルメ
ツセージ１４２と、16ビツトの循環冗長コード
（CRC）１４４と、８ビツトのフラグ１４６とか
ら構成される。CRC１４４は、誤り検出コード
である。本発明に使用するのに適する特定の
CRCは、インターナシヨナル・テレグラフ・ア
ンド・テレフオン・コンサルテイブ・コミツテイ
ー（International telegraph and Telephone
Consultive Committee）（スイス、ジユネーブ）
により採用されているCCITT規格によるもので
ある。フラグ１３４は、フレームメツセージのス
タートを指示する同期化コード（01111110）であ
る。宛先アドレス１３６は、宛先ノードのアドレ
スを示す。この点に関して、発信側ノードと宛先
コードは、発信ノードと受信ノードとしてそれぞ
れ定義される。
制御フイールド１４０のコードは、他の定義さ
れたフイールドを含む次のリンクレベルメツセー
ジ１４２の内容を規定する。たとえば、制御フイ
ールドは、次にデータが続くべきであることを指
定してもよい。この場合、リンクレベルメツセー
ジ１４２は、フレームシーケンス（FS）数と、
フレーム照合（FC）コードと、プロトコール構
造の高位の層において使用されるデータとを含
む。制御フイールド１４０は、NAC３４（第３
図）に対するチヤンネル（アクセス）要求を指示
していても良いが、この場合、リンクレベルメツ
セージ１４２は付加的なフイールドを含まない。
制御フイールド１４０がチヤンネル放棄指令を指
示する場合は、FS数とFVコードが次に続くと考
えられる。また、制御フイールド１４０がチヤン
ネル許可メツセージを指示する場合は、FS数、
FVコード及びエンクリプトされたチヤンネルア
クセスコード（CAC）が次に続く。制御フイー
ルド１４０は、メツセージがチヤンネル拒否指令
であることを示してもよいが、この場合には、リ
ンクレベルメツセージ１４２はFS数と、FVコー
ドと、チヤンネルアクセス拒否の理由とを含む。
ユーザーがCATV通信資源をアクセスする権限
を与えられていない場合、又は通信量が多くチヤ
ンネルがふさがつている（使用中）ときには、ユ
ーザーのチヤンネルアクセスが拒否されることも
ある。
前述のように、DCAM１０（第２図）のフレ
ーム照合論理回路１４は、フレームメツセージの
中のFVコードをチエツクする一方、フレームメ
ツセージをリアルタイムで再放送する。すなわ
ち、メツセージ全体が再放送される前にFVコー
ドがチエツクされる。従つて、リンクレベルメツ
セージがデータを全く含んでいないときに、最悪
のタイミングとなる。DCAMのフレーム照合論
理回路は47ビツトの同期（８ビツトの制御フイー
ルド＋８ビツトのFS数＋８ビツトのFVコード＋
16ビツトのCRC＋８ビツトのフラグ−１ビツト）
で、受信したFVコードを先に計算されていたFV
コードと比較する。128kb／ｓで、これは約400
マイクロセコンドである。
第１１図ａ〜ｆは、通信セツシヨンを開始する
ために発信側ノードと宛先ノードとの間で交換さ
れるメツセージのシーケンスを示す。明確にする
ために、第１１図ａ〜ｆに示されるメツセージフ
オーマツトは、リンク層とセツシヨン層のうち、
事象のシーケンスの概念を理解するために必要な
部分のみを示す。
ここで、発信側ノード１５０（第１１図ａ）が
宛先ノード１５２（第１１図ｆ）との間に通信セ
ツシヨンを成立させるものと仮定する。まず、発
信側ノードは発信側ホームチヤンネル周波数でネ
ツトワーク搬送要求メツセージ１６０をヘツドエ
ンドのDCAM１０に発信する。このメツセージ
１６０は、フラグと、それに続く発信側ノードア
ドレスと、このアドレスに続くネツトワーク搬送
要求コードとから構成される。FVコードは付加
されていない。DCAM１０は、一連のフラグか
ら構成されるメツセージ１６２をもつて、搬送要
求を確認する。
第１１図ｂに示すように、発信側ノードは
CACを得る。DCAM１０は、メツセージ１６４
の中のネツトワーク搬送要求を帯域外チヤンネル
にのせてネツトワークアクセスコントローラ
（NAC）３４へ送る。NAC３４は、発信元ホー
ムチヤンネルに対するトラヒツク負荷をチエツク
した後、アクセスを許可又は拒否する。NAC３
４が発信側ノード１５０へのチヤンネルアクセス
を許可すると、メツセージ１６６は帯域外チヤン
ネルに沿つてヘツドエンドのDCAM１０に戻さ
れる。このメツセージ１６６は、発信側ノードア
ドレスと、発信側ノードのためのエンクリプトさ
れていないチヤンネルアクセスコード（CAC）
とから構成される。またNAC３４は、DCAM１
０を介して発信側ホームチヤンネルに沿つてメツ
セージ１６８を発信側ノード１５０に伝送する。
メツセージ１６８はフラグと、それに続く発信側
ノード１５０アドレスと、NAC３４アドレスと、
NACのFS数と、NACのためのFVコードと、肯
定応答と、エンクリプトキーとして発信側ノード
の暗号ノードキーを使用してエンクリプトされた
CACとから構成される。メツセージ１６８は、
各々のFS数とFVコートがチエツクされた後に、
DCAM１０により発信側ノード１５０へ再放送
される。
次に、発信側ノード１５０は、第１１図ｃに示
すように、NRM３６とのセツシヨンを開く。ま
ず、発信側ノード１５０は、フラグと、それに続
くNRM３６のアドレスと、発信側アドレスと、
発信側ノードに対するFS数と、発信側ノードに
対するFVコードと、セツシヨンオープン要求と
から構成されるメツセージ１７０を伝送する。こ
のメツセージ１７０は、FS数とFVコードの是非
についてDCAM１０においてチエツクされ、
NRM３６に向かつて下流へ再放送される。
NRM３６は、フラグと、発信側ノードアドレス
と、NRMアドレスと、NRM３６のFS数と、
NRM３６のFVコードと、セツシヨンオープン
確認ビツトとのシーケンスから構成される確認メ
ツセージ１７２をもつて応答する。
セツシヨンが開かれた後、発信側ノード１５０
は、第１１図ｄに示すように、所望の宛先ノード
のアドレスと、適切な宛先チヤンネル周波数とを
得る。発信側ノード１５０は、フラグと、NRM
３６アドレスと、発信側ノードアドレスと、発信
側ノードのFS数と、発信側ノードのFVコード
と、セツシヨン要求コードと、宛先名又は宛先ア
ドレスとのシーケンスから構成されるメツセージ
１７４を発信する。NRM３６は、（まだ発信側
ホームチヤンネルに沿つて）メツセージ１７６を
もつて応答する。この応答メツセージ１７６は、
フラグと、発信側ノードアドレスと、NRM３６
アドレスと、NRM３６のFS数と、NRM３６の
FVコードと、宛先アドレスと、宛先チヤンネル
周波数とセツシヨン終了要求コードと、確認ビツ
トとのシーケンスから構成される。発信側ノード
１５０は、メツセージ１７８を発信することによ
り、RAM３６とのセツシヨンを終了する。この
メツセージ１７８は、フラグと、後続するNRM
３６アドレスと、発信側ノード１５０アドレス
と、発信側ノードのFS数と、発信側ノードのFV
コードと、セツシヨン終了要求のためのコードと
から構成される。NRM３６からの応答は、フラ
グと、発信側アドレスと、NRM３６アドレス
と、NRM３６のFS数と、NRM３６のFVコー
ドと、セツシヨン終了コードのシーケンスから構
成されるメツセージ１８０である。
次に、発信側ノード１５０は宛先チヤンネルの
周波数に再同調され、第１１図ｅに示すように、
NAC３４から宛先チヤンネルについてのチヤン
ネルアクセス権限を与えられる。第１１図ｅのメ
ツセージのシーケンスは、第１１図ａ及びｂに示
される、チヤンネルアクセスが発信側ホームチヤ
ンネルに沿つて発信側ノード１５０により得られ
る前述のシーケンスに類似している。第１１図ｅ
のメツセージ１８２及び１８６は、第１１図ａの
メツセージ１６０及び１６２にそれぞれ類似して
いる。また、メツセージ１８４，１８８及び１９
０は第１１図ｂのメツセージ１６４，１６６及び
１６８にそれぞれ類似している。
ここで、発信側ノード１５０は、宛先ノード１
５２の周波数についてのチヤンネルアクセスを行
なう。発信側ノード１５０は、第１１図ｆに示す
ように、宛先ノード１５２との間でセツシヨンを
開始する。メツセージ１９２は、フラグと、宛先
ノードアドレスと、発信側ノードアドレスと、発
信側ノード１５０のFS数と、発信側ノード１５
０のFVコードと、セツシヨンオープン要求のシ
ーケンスから構成されている。
宛先ノード１５２が（第１１図ａ，ｂ又はｅに
示されるメツセージシーケンスと同様のシーケン
スにより）宛先チヤンネル周波数についての既に
得られたチヤンネルアクセスを有しているものと
仮定すれば、宛先ノード１５２は、セツシヨンオ
ープン確認メツセージ１９４をもつて応答する。
このメツセージ１９４は、フラグと、発信側ノー
ドアドレスと、宛先ノードアドレスと、宛先ノー
ド１５２のFV数と、宛先ノード１５２のFVコー
ドと、セツシヨンオープン確認のためのコードの
シーケンスから構成される。
この時点で、発信側ノード１５０と宛先ノード
１５２は共に前もつてネツトワークアクセスを許
可されており、共に同じデータチヤンネル周波数
を持つ。ここで、情報交換の通信セツシヨンを、
プロトコール構造の他の層を利用して進めること
ができる。CATVネツトワークは、発信側ノー
ド１５０と宛先ノード１５２との間に、使用可能
データ搬送サービスを提供する。
情報交換のセツシヨンが終了した後、発信側ノ
ード１５０と宛先ノード１５２は、第１１図ｄに
示される発信側ノード１５０とNRM３６との間
のセツシヨン終了要求メツセージ１７８及び１８
０と同様の適切なセツシヨン終了メツセージをも
つて、セツシヨンを終了する。
各ノードの暗号ノードキーは、CATVネツト
ワーク又は帯域外データチヤンネルを介して伝送
されない。従つて、盗聴によりノードキーを直接
知ることはできない。CATVネツトワーク全体
に伝送されるノードキーに最も近い派生要素は、
エンクリプトされたCACと、これに続く再びエ
ンクリプトされてFVコードとなるCACである。
本発明の二重エンクリプト方式は、ノードキーを
発見したり、権限のない者が使用するのを防止す
る安全手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、二方向CATVシステムにおける帯
域幅の割当てを示す特性図、第２図は、本発明に
よるヘツドエンド装置のブロツク図、第２ａ図
は、ネツトワークアクセスユニツトを含む加入者
端末ユニツトのモデム部分のブロツク図、第３図
は、本発明によるCATV通信システムを示すブ
ロツク図、第４図は、本発明によるCATV通信
システムに共にリンクされた２つのCATVシス
テムを示すブロツク図、第５図は、本発明に関連
して採用されるデータエンクリプト／デクリプト
プロセスを示す図、第６図は、本発明に従つてネ
ツトワークアクセスコントローラにおいてチヤン
ネルアクセスコードを発生させるためのプログラ
ムを表わすフローチヤート、第７図は、本発明に
よるネツトワークユーザーノードにおいてフレー
ム照合コードを発生させるためのプログラムを表
わすフローチヤート、第８図は、本発明による
CATV通信システムのヘツドエンドのデータチ
ヤンネルアクセスモニタにおいてフレーム照合コ
ードをチエツクするためのプログラムを表わすフ
ローチヤート、第９図は、本発明に関連して使用
される一般化したプロトコール構造を示す図、第
１０図は、本発明に関連して使用されるメツセー
ジフオーマツトを示す図、及び第１１図ａ〜ｆ
は、本発明によるCATVシステムにおいて発信
側ノードと宛先ノードとの間で通信セツシヨンの
開始、終了を行なうために交換されるメツセージ
のシーケンスを示す図である。 〔主要部分の符号の説明、３…搬送波感知、衝
突検出回路、１０…データチヤンネルアクセスモ
ニタ、１２…FSK復調器、１３…ネツトワーク
アクセスユニツトモデム、１４…フレーム照合論
理回路、１５…FSK復調器、１６…FSK変調器、
１７…周波数制御部、１９…FSK変調器、２１
…マイクロプロセツサ、２４…幹線ケーブル、２
６…分配増幅器、２８…分配線、２９…引込線、
３１…システムノード、３４…ネツトワークアク
セスコントローラ、３８，４４…ネツトワークア
クセスユニツト、４０…宛先ノード、４４…発信
側ノード、４６…扱者ノード、４８…加入者ノー
ド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のノードを有するケーブルネツトワーク
    とヘツドエンド装置とからなるCATVシステム
    であつて、該ノード各々に対し該ネツトワークを
    経由しての伝送メツセージの送・受信する装置が
    接続され、ソースノードによつて該ネツトワーク
    に置かれた全てのメツセージが該ヘツドエンド装
    置へ送られそして該ヘツドエンド装置は宛先ノー
    ドによる受信のためメツセージを再放送するよう
    動作しており、各ネツトワークノードがそのノー
    ドを同定するキーをそれに関連して有している
    CATVシステムにおいて： 各ソースノード装置が該ヘツドエンド装置への
    ネツトワークアクセス要求を送信する手段、該ヘ
    ツドエンド装置からのエンクリプト（暗号化）さ
    れているアクセスコードを受信する手段、該ノー
    ドキーを用いて該エンクリプトされているアクセ
    スコードをデクリプト（解号化）する手段、及び
    該デクリプトされたアクセスコードを用いてフレ
    ーム照合コードを発生してそれを各メツセージフ
    レームに挿入する手段からなり、該メツセージフ
    レーム各々は少なくともその一部に先行する各メ
    ツセージフレーム中の点で送信されているもので
    あり、 該ヘツドエンド装置は、ソースノードから受信
    されたアクセス要求に応答してアクセスコードを
    発生する手段、ソースノードは同定するキーを用
    いてアクセスコードをエンクリプトする手段、ソ
    ースノードへの伝送のためエンクリプトされたア
    クセスコードを該ネツトワークに置く手段、該ア
    クセスコードに応答して受信メツセージフレーム
    におけるフレーム照合コードに対応するソースノ
    ードから受信された各メツセージフレームのため
    のフレーム照合コードを発生する手段、ソースノ
    ードから受信された各メツセージフレームに挿入
    されたフレーム照合コードを該ヘツドエンド装置
    において発生された対応するフレーム照合コード
    と比較してもし比較されたフレーム照合コードが
    一致していないならば禁止信号を出力する手段、
    及び該ネツトワークに各受信されたメツセージフ
    レームを再放送しそして該禁止信号に応答して禁
    止信号を生じさせたフレーム照合コードに続くメ
    ツセージフレーム部分の再放送を禁止する手段と
    からなるものであるCATVシステム。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のCATVシス
    テムにいて、 該ソースノード装置のフレーム照合コードを発
    生する手段は該デクリプトされたアクセスコード
    から一連のフレーム照合コードを発生しており、
    そして該ヘツドエンド装置のフレーム照合コード
    を発生する手段は該アクセスコードから対応する
    フレーム照合コード系列を発生しているCATV
    システム。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載のCATVシス
    テムにおいて、 該ソースノード装置のフレーム照合コードを発
    生する手段は該系列中の次のフレーム照合コード
    を該それに続くメツセージフレームに挿入してお
    り、そして該ヘツドエンド装置のフレーム照合コ
    ードを発生する手段は該系列に対応するフレーム
    照合コード系列をメツセージフレームへ与えてい
    るCATVシステム。 ４ 特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の
    CATVシステムにおいて、 該ヘツドエンド装置における該アクセスコード
    発生手段はネツトワークへのアクセスを要求する
    ソースノードに割当てられたネツトワークアクセ
    ス同定コードを構成している第１のコードセグメ
    ントと第２のコードセグメントを発生する手段と
    該セグメントを結合してソースノードへの伝送の
    ため該アクセスコードを形成している手段とから
    なり、該ヘツドエンド装置における該フレーム照
    合コード発生手段は該第１と第２のコードセグメ
    ントに応答して該第１のコードセグメントを該第
    ２のコードセグメントによつてエンクリプトして
    所定数のフレーム照合コード系列をそれから形成
    しており、該ヘツドエンド装置は該系列の完成時
    に該第２のコードセグメントをリフレツシユ値へ
    と増分する手段を含み、それによりさらにその系
    列が第２のコードセグメントのリフレツシユ値を
    用いて発生されており、 該ソースノード装置におけるフレーム照合コー
    ドを発生する手段は該デクリプトされたアクセス
    コードから該第１と第２のコードセグメントを得
    て該第１のコードセグメントを該第２のコードセ
    グメントを用いてエンクリプトしてそれから該ヘ
    ツドエンド装置において発生された該系列に対応
    した所定数のフレーム照合コード系列を発生して
    おり、そして該ソースノード装置は該系列の完成
    時に該第２のコードセグメントを前述のリフレツ
    シユ値へと増分する手段を含み、それにより更に
    前述の系列が第２のコードセグメントのリフレツ
    シユ値を用いて発生されているCATVシステム。 ５ 特許請求の範囲第５項に記載のCATVシス
    テムにおいて、該ヘツドエンド装置における第１
    と第２のコードセグメントを発生する手段は乱数
    を発生することのできるものであるCATVシス
    テム。 ６ 特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載
    のCATVシステムにおいて、該ヘツドエンド装
    置はノードキーのデイレクトリを蓄積する手段を
    含み、該デイレクトリからソースノードに関係す
    るノードキーが得られ、該ソースノードからアク
    セス要求が受信されているCATVシステム。 ７ 特許請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載
    のCATVシステムにおいて、ネツトワークの上
    チヤネルを介してノードからヘツドエンド装置へ
    の通信を提供しておりそしてネツトワークの下チ
    ヤネルを介してヘツドエンド装置からノードへの
    通信を提供しており、各ノード装置は該ヘツドエ
    ンド装置からメツセージを受信するようになつて
    いるCATVシステム。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載のCATVシス
    テムにおいて、該上チヤネルと下チヤネルはネツ
    トワークにより搬送されるそれぞれの周波数帯で
    規定されているCATVシステム。
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