JPH10126447A - 通信ネットワーク及び該ネットワークを作動させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】通信網は、中間ノードを使用して、局所的なト
ラヒックコンテンションを解決する。 【解決手段】中間ノードＩＮ１５は、エンドユーザ２０
から上り信号を受信し、上り信号から、トラヒック情報
信号（ＴＩＳ）を生成し、トラヒック情報信号をエンド
ユーザに送る。エンドユーザは、中間ノードからのトラ
ヒック情報信号を検出することにより、上り伝送チャネ
ルが、アイドルであるかビジーであるか、あるいは、衝
突が発生したか否かを知る。この中間ノードは、中央局
あるいはヘッドエンドの助けを得て、あるいは助け無し
に、トラヒック情報信号の生成および送信を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、資源共有網を通じ
て、双方向広帯域データサービスを、分散ローカルアク
セス制御を使用して、提供することに関する。

【０００２】

【従来の技術】通信網は、二つの大きな範疇：（ａ）中
央制御と、（ｂ）ピア・ツウ・ピア（制御）に分類する
ことができる。中央制御網においては、中央局（ＣＯ）
が、エンドユーザ（ＥＵ）に向うあるいはこれらかの全
ての伝送を制御するために展開される。ピア・ツウ・ピ
ア網においては、ＥＵは、自身の伝送を、ＣＯの助けを
得てあるいは助けなしに、他のＥＵと調整する。

【０００３】ａ．中央制御システム 中央制御システムとしては、ポイント・ツウ・マルチポ
イントシステム、例えば、受動光網（ＰＯＮＳ）あるい
はハイブリッドファイバ／同軸（ＨＦＣ）網と、ポイン
ト・ツウ・ポイントシステム、例えば、現在のローカル
電話システムにおいて使用されている能動星型網（ＡＳ
Ｎ）が考えられる。

【０００４】ポイント・ツウ・マルチポイントシステム
においては、複数のユーザが同一の物理伝送媒体を共有
する。下り伝送に対しては、情報は、全て、あるいはグ
ループの、ユーザに、下りチャネルを通じてブロードカ
ーストされ、各ＥＵは、その特定のユーザにアドレスさ
れた情報を選択する。上り伝送に対しては、共有伝送経
路を通じての衝突を回避するためにしばしば使用される
複数の方法の一つとして、時分割多重アクセス（ＴＤＭ
Ａ）が知られている。ＴＤＭＡにおいては複数のＥＵ
が、同一の周波数あるいは波長のチャネルを共有する
が、この方法を使用する場合は、ＣＯおよびＥＵの両方
の所で、トラヒックを調整し、これらＥＵが同一のチャ
ネルに、順番にアクセスできるようにするために、ある
タイプの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）が展開される。

【０００５】通常、予約タイプの、あるいは、予約コン
テンションが結合された、ＭＡＣプロトコルが使用され
るが、この方式においては、ＣＯは、全てのＥＵの上り
伝送を、事前にスケジュールするか、あるいは、各ＥＵ
に対して、そのリクエストに基づいて、上りチャネル
（タイムスロット）を動的に割当てる。上述のプロトコ
ルを使用するポイント・ツウ・マルチポイントシステム
では、幾つかの困難あるいは複雑さが発生する。第一
に、ＣＯから各ＥＵまでの距離が異なるために、ＭＡＣ
プロトコルは、異なる距離の結果として発生する問題を
解決できる必要がある。このために、伝送における遅延
およびオーバヘッドは、不可避である。さらに、従来の
ＨＦＣのようなシステムにおいては、上り帯域幅が制約
されること、およびノイズの問題から、あるタイプの変
調スキーム、例えば、直角位相偏移キーイング（ＱＰＳ
Ｋ）あるいは直角振幅変調（ＱＰＳＫ）技術を、これら
が、帯域効率が良く、ノイズに対して強いという理由か
ら、使用することが必要となる。ただし、これらのシス
テムは、複雑で、高価である。

【０００６】ポイント・ツウ・ポイトンシステムにおい
ては、ＣＯは、各ＥＵに向う専用の物理ラインを持ち、
このために、ＭＡＣは、必要とされない。ただし、実現
と保守は、非常に高価となることがある。幾つかのシス
テムは、集信あるいは多重化機能を遂行する遠隔ノード
を、装置の共有を達成するために、展開し、これによっ
てコストを低減する（例えば、能動二重スター（ＡＤ
Ｓ）；ファイバ・ツウ・ザ・カーブ（ＦＴＴＣ）な
ど）。ただし、それにもかかわらず、これら遠隔ノード
は、将来の容量要件の観点からは、潜在的な帯域幅ボト
ルネックとなり得る。

【０００７】ｂ．ピア・ツウ・ピアシステム ピア・ツウ・ピアシステムは、コンピュータネットワー
ク、特に、ローカルエリア網（ＬＡＮ）においては、ご
く一般的である。これらのシステムにおいては、各ＥＵ
は、自身の伝送を、他のＥＵと、ＣＯの助けを得て、あ
るいは助け無しに、調整する。ＭＡＣアルゴリズムとし
ては、コンテンションあるいは予約ベースのAloha、Car
rier-Sense Multiple Access with Collision Detectio
n（ＣＳＭＡ／ＣＤ）、あるいは、トークンパスが考え
られるが、これらのプロトコルは、全て当分野において
周知である。最も広く使用されているＬＡＮは、ＣＳＭ
Ａ／ＣＤプロトコルを使用するイーサネットである。

【０００８】各ＥＵは、ＣＳＭＡ／ＣＤプロトコルに基
づいて、送信を行なう前に、トラヒックを聴き（carrie
r-sense）、チャネルがアイドルになるとただちに送信
し、衝突が検出されると（collision detection）、た
だちに停止し、バックオフした後に（ユーザは、伝送を
あるアルゴリズムに基づいてある時間期間だけ譲る）、
再度送信する。ネットワークは、従って、自己制御ある
いは自己管理される。この方式では、全てのユーザが網
全体にブロードカーストされる双方向伝送のために同一
の論理経路を共有するために、あるユーザが話している
ときは、他の全てのユーザは、聴く（リスニングする）
ことを必要とされる。従って、半二重伝送のみが達成で
きる。この方法は、低負荷状態でのローカルエリア通信
には適するが、ただし、外部世界からのＬＡＮ内への伝
送では、トラヒックの量が少ないときにのみ効率が保た
れる。これはまた各ＥＵが、パケットの送信を終える前
に、衝突を検出することを要求する。このために、網全
体を通じてのラウンドトリップ遅延が、最小のパケット
サイズを持つイーサネットパケットを送信するために必
要とされる時間（５１２ビットあるいは１０Ｍｂｐｓに
おける５１．２μｓ）よりも短いことが要求され、この
ために、伝送距離が、たった数キロメートルに制限され
る。加えて、このブロードカーストスキームは、ＥＵが
他のＥＵの伝送を聴くことを要求されるために、ＥＵに
プライバシを与えない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】コンテンションベース
のＣＳＭＡ／ＣＤは、中央制御網において使用される予
約ベースのＭＡＣプロトコルと比較して、単純で、低遅
延であること、軽いトラヒック負荷においてはオーバヘ
ッドが少ないこと、トラヒックを調整するためにＣＯが
必要とされないこと、などの長所を持つ。ただし、コン
テンションベースのＣＳＭＡ／ＣＤは、これがローカル
ブロードカーストであること、伝送レンジが制限される
こと、半二重動作であること、などの理由により、ＬＡ
Ｎを超えた用途には適さない。

【００１０】一方、中央制御網、例えば、受動光網（Ｐ
ＯＮ）あるいはハイブリッドファイバ／同軸網は、方向
性のトポロジーを持つために、各ＵＥは、付近の上り伝
送を聴いたり、あるいは、バスあるいはトランク上のト
ラヒックを監視したりすることはできない。こたのめ
に、中央制御網上にＣＳＭＡ／ＣＤを直接に実現するこ
とは、10Broad36イーサネットの場合のように、 ＣＯに
よって上りトラヒックの少なくとも一部分を下り方向に
エコーし、ＥＵが上りトラヒックを監視できるようにし
ない限り困難である（IEEE802.3を参照）。数マイルの
カバレッジを持つ典型的な網においては、この大きなラ
ウンドトリップ遅延は、一般的に使用されているIEEE80
2.3（イーサネット）標準の制限を超えてしまう。ま
た、ある程度プロトコルを修正した場合でも、この遅延
のために、伝送効率が著しく低減される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、イーサネット
タイプのＬＡＮと関連する困難と制約、および中央制御
システムにおいてしばしば使用される予約ベースのＭＡ
Ｃプロトコルにおける複雑さ、を克服する。中間ノード
（ＩＮ）が、ＣＯを巻き込むことなく、ローカルシグナ
リングを調整し、各ＥＵに、トラヒック情報を送るため
に、提供される。これらＩＮは、上りシグナリングから
トラヒック情報信号を生成し、トラヒック情報信号（Ｔ
ＩＳ）を下り方向に、各ＥＵに向けて送る。これらＩＮ
は、ＴＩＳを生成するか、あるいは、ＥＵからの信号あ
るいはシグナリングの少なくとも一部分をループバック
する。こうして、標準のＣＳＭＡ／ＣＤあるいはＣＳＭ
Ａ／ＣＡスキームを、これらＩＮの助けを得て、元の網
トポロジーが、中央制御であるか、ピア・ツウ・ピアで
あるかに関係なく、また、ＣＯからＥＵまでの距離とは
独立して、展開することが可能となる。これら中間ノー
ドは、トラヒックを調整するための複数の代替の方法を
実現することができる。

【００１２】双方向の伝送を、異なる通信経路あるいは
チャネルを用いて、分離し、ユーザ端末（つまり、コン
ピュータの内部のイーサネットカード）内で、双方向動
作スキームを起動することにより、高効率で、動的なト
ラヒック制御を持つ、全二重伝送を達成することが可能
となる。動作の観点からは、これによって、中央制御と
ピア・ツウ・ピア制御との間の境界は消失し、顧客は、
標準のイーサネットカードを用いて網にアクセスするこ
とが可能になる。本発明が以下に図面を参照しながら詳
細に説明されるが、図面中、類似する参照番号は、類似
する要素を指す。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の複数の好ましい実
施例が図面を参照しながら説明される。 １．基本ネットワークアーキテクチャ 図１には、基本ネットワークアーキテクチャの一つの実
施例が示される。中央局（ＣＯ）あるいはヘッドエンド
（ＨＥ）１０が、複数の遠隔中間ノード（ＩＮ）１５へ
と接続される。ＩＮ１５は、さらに、分配網を使用して
エンドユーザ（ＥＵ）２０に向けて接続を設定するが、
この分配網には、バス型アーキテクチャあるいは星型ア
ーキテクチャが使用される。ＩＮ１５としては、以下に
説明されるように、現存のネットワークに新に追加され
た追加のノードであっても、あるいは、現存の遠隔ノー
ドに追加の機能を加えたノードであってもよい。

【００１４】IEEE802.3標準（イーサネット）との互換
性を持つために、あるＩＮとそのＩＮによって扱われる
最も遠いＥＵとの間の距離は、ラウンドトリップ（往
復）遅延が、最小パケットサイズを持つイーサネットパ
ケットの伝送のために要求される時間に対応する５１．
２μｓ以下となるように構成される（最小パケットサイ
ズは、５１２ビットであり、標準伝送速度は、１０Ｍbp
sである）。他の代替のパケットサイズあるいは代替の
接続スキームを使用する場合は、この距離は、それらに
準じて調節される。

【００１５】ＣＯ／ＨＥとＩＮとの間、あるいはＩＮと
ＥＵとの間の物理媒体は、ＰＯＮの場合のようにファイ
バ２３であっても、ＨＦＣ網の場合のように同軸ケーブ
ル２２であっても、ＡＳＮの場合のようにより線ペア２
１であっても、あるいは、無線網の場合のように無線リ
ンク２４であってもよい。本発明の適用が可能な網の一
例として、米国特許第5,528,582号、および米国特許出
願第08/526,736号において開示されるｍＦＮ−ＨＦＣ網
（Mini-Fiber Node Hybrid Fiber/Coax）網が考えられ
るが（詳細については、これらの文献を参照された
い）、ｍＦＮ−ＨＦＣ網においては、ケーブルＴＶヘッ
ドエンドは、ＣＯ／ＨＥと同等であり、ｍＦＮは、ＩＮ
と同等であり、ＩＮ（ｍＦＮ）とＥＵの間の分配網は、
複数の受動同軸分配レッグを含む（例えば、本発明の図
１２Ａを参照されたい）。

【００１６】図１に示されるように、この網は、二つの
主要なセグメント、ＡとＢに、分割することができる。
分配部分Ａは、ＩＮ１５、ＥＵ２０、およびＩＮ１５と
ＥＵ２０との間の伝送媒体２１〜２４をカバーする。Ｉ
Ｎ１５は、ＣＯ／ＨＥ１０から受信される下り信号を、
複数のＥＵ２０に分配する。ＩＮ１５は、さらに、ＥＵ
２０から、それらの分配網を通じて送られてくる上り信
号を、後に説明されるＭＡＣプロトコルを使用して集
め、これら信号を、ＣＯ／ＨＥ１０に転送する。

【００１７】もう一方のセグメントＢは、ＣＯ／ＨＥパ
ケット交換設備１４、例えば、正規のイーサネット交換
式ブリッジャあるいは知能ハブ、および高速トランクラ
イン１８、１９を含む。パケット交換設備１４は、高速
トランクへと接続される一つあるいは複数のトランクポ
ート１８、１９、および、分配ライン２５〜２８を通じ
て、ＩＮ１５とインタフェースする複数の分配ポート１
〜４を持つ。従来のイーサネットにおいては、一つの分
配ポートは、ＲＪ４５より線ペア（ＴＰ）を通じて、一
つのＰＣへと接続される。パケット交換設備１４は、高
速トランクを通じて受信される高速パケットを分離（デ
マルチフレキシング）し、これらを、各パケット内に挿
入された宛先アドレス（ＭＡＣ層）に基づいて、各分配
ポート１〜４へとルートする。パケット交換設備１４
は、また、各分配ポートからの上りパケットを受信し、
これらパケットを、これらパケットがそのポートと関連
するＥＵに向けられている場合は、別の分配ポートへと
ルートする。パケットがそのポートと関連するＥＵに向
けられてない場合は、交換設備１４は、パケットを多重
化し、これらを高速トランクを通じて他の場所に送る。
これらの全ての機能は、市販のイーサネット交換式ブリ
ッジャ上に設けられている。パケット交換設備１４は、
バッファを含むこともできるが、これは、複数の分配ポ
ートから入りパケットを同時に受信し、これらを宛先ア
ドレスに基づいてルートすることを可能にする。

【００１８】図１に示されるように、一つの分配ポート
が、複数のＥＵ２０を扱う一つのＩＮへと接続される。
交換式のブリッジャ１４は、パケットを、各分配ポート
１〜４に、ＥＵ２０のアドレスに基づいてルートする
が、これらのＥＵは、本発明においては、これらの各ポ
ートと、ＩＮを通じて関連する。従って、ＣＯ／ＨＥ１
０は、ＥＵ２０の幾つかのグループに限定して、ナロー
カーストすることが可能となる。ＩＮ１５は、次に、こ
れらの下りパケットを、分配網を通じて、（これらの限
定されたＥＵに向けて）ブロードカーストする。

【００１９】上り伝送に対しては、ＩＮ１５は、局所的
にコンテンションを解決し、上りパケットを、交換式ブ
リッジャ１４の分配ポートにパスする。ブリッジャ１４
は、次にこれらパケットを（網へと上り方向に）ルート
する。ＩＮの局所サービスエリア内での衝突に起因して
損傷したパケットについては、ブリッジャ１４は、これ
らパケットを自動的に破棄するための組み込まれた機能
を有する。トラヒックが軽い場合は、ある集信機能を展
開し、複数のＩＮ１５が、交換式ブリッジャ１４の同一
のポートを共有できるようにすることも可能である。こ
うして、本発明のシステムは、上り伝送に対しては、各
ＩＮ１５を使用して、網の他の部分とは独立して、各Ｉ
Ｎの局所サービスエリア内で各上りトラヒックを調整
し、コンテンションを解決する。

【００２０】ＣＯ／ＨＥ１０とＩＮ１５との間で、分配
網を通じて伝送される信号は、ベースバンド符号化信号
であっても、無符号化信号であっても、あるいはＲＦ信
号であってもよい。好ましくは、この網を通じての完全
二重伝送を物理的に維持するためには、上り伝送と下り
伝送は、（複数の）別個の経路（別個のＲＦチャネル、
別個の波長、別個の符号化、あるいは別個の物理経路）
上を送られ、これらの経路は、複数のＥＵによって共有
される。勿論、単一の双方向経路上での半二重伝送を、
時分割多重（ＴＤＤ）を使用して、実現することも可能
である。ただし、以下の説明においては、上り伝送と下
り伝送は、別個のチャネル（例えば、別個のＲＦチャネ
ル）上を送られるものと想定される。

【００２１】２．ＩＮの実施例と方法 図２Ａには、本発明によるＩＮの第一の実施例を採用す
るシステムが示される。各ＩＮ１５は、各ＥＵ２０に対
して、バス上の上りトラヒックの状態を連絡することに
よって、上りトラヒックを調整する。各ＥＵからＩＮに
送られる信号は、ダイプレクサ３８および増幅器３９を
通る。ＩＮ１５は、上り信号をＣＯ／ＨＥ１０に送る一
方で、同時に、ループバックユニット３０を使用して、
上り信号の一部分をタップオフし、これらを別個のシグ
ナリングチャネルを通じて下り方向にループバックす
る。

【００２２】ループバックユニット３０は、結合器３３
を含むが、これは、ＥＵ２０から送信された上り信号の
一部分をタップオフし、これを帯域通過フィルタ（ＢＰ
Ｆ）３４に送る。ＢＰＦ３４は、選択された信号を、ミ
キサー３５および局部発振器３６にパスするが、これら
は、互いに協力して、これら信号を、アップ変換あるい
はダウン変換し、その上で、ＢＰＦ４２によって選択さ
れるシグナリングチャネル内に送る。この信号は、次
に、結合器３７を通じてループバックされる。

【００２３】各ＵＥは、タップ４１に接続されるが、こ
のタップ４１は、下り信号を各ＥＵ２０に分配するこ
と、および各ＥＵ２０からの上り伝送を上り方向に送る
ことを可能にする。ＥＵ２０が、送信すべきデータを持
つ場合、これは、最初に、下りシグナリングチャネルを
聴き（検出し）、そのチャネルに何も存在しない場合
は、送信する。送信を行なっている最中、これは、シグ
ナリングチャネル内に受信されるデータを、それが送信
したデータと比較する。データが同一である場合は、衝
突は発生していないものとみなされる。一方、データが
同一でない場合は、衝突が発生したものと想定され、Ｅ
Ｕ２０は、送信を停止し、バックオフ期間が満了した後
に、再び送信を行なう。ＥＵ２０は、別の方法として、
上りチャネルの状態を監視するために、信号のレベル、
あるいは、その他の情報を使用することも可能である。
こうして、ＩＮ１５の助けを借りて、そのＩＮのサービ
スエリア内において、局所的に、網の他の部分（例え
ば、ＣＯ／ＨＥ）を巻き込むことなく、標準のＣＳＭＡ
／ＣＤプロトコルが実現される。送信機３１が、上りデ
ータをＣＯ／ＨＥ１０に送信するために提供され、受信
機３２が、ＣＯ／ＨＥ１０からの下りデータを受信する
ために提供される。

【００２４】任意のＥＵの伝送が、網全体にブロードカ
ーストされ、各ＥＵが、チャネルの状態を決定するため
に入りデータトラヒックを使用する従来のイーサネット
とは異なり、本発明のシステムは、図２Ｂに示されるよ
うな、別個の上りＲＦチャネルと、別個の下りＲＦチャ
ネルを持つ。図２Ｂの横軸は、周波数を表し、縦軸は、
振幅を表す。ＥＵは、上りトラヒックの状態を、別個の
シグナリングチャネルを用いて決定し、上り伝送を、標
準のＣＳＭＡ／ＣＤプロトコルを使用して、バス上の下
りデータトラヒックとは独立して、管理する。こうし
て、全二重伝送が実現される。

【００２５】図３Ａには、本発明のシステムの第二の実
施例が示される。この第二の実施例は、第一の実施例
と、ＩＮ１５の所で、トラヒック情報信号（ＴＩＳ）が
生成される点が異なる。ＥＵ２０からの信号は、タップ
４１を通じて送られ、ダイプレクサ３８の所で、ＩＮ１
５に到達する。結合器３３は、これらの信号の一部分を
タップオフするが、これらが、トラヒックモニタ（Ｔ
Ｍ）１６によって検出される。ＴＭ１６は、検出器４３
を使用して上り信号を検出し、信号生成器４４をトリガ
することにより、狭帯域トラヒック情報信号（ＴＩＳ）
を生成する。このＴＩＳは、単に、ＲＦトーンであって
もよい。この信号は、結合器３７、増幅器７０、および
ダイプレクサ３８を通じて、ＥＵ２０にループバックさ
れる。

【００２６】ＩＮ１５は、図３Ｂに示されるように、こ
のＴＩＳを別個のシグナリングチャネルを通じて下り方
向に送り、これによって上りチャネル内のトラヒック状
態を示す。図３Ｂの横軸は周波数を表し、縦軸は振幅を
表す。以下の３つのトラヒックシナリオが考えられる：
（１）上りチャネル内にトラヒックが存在しない場合
は、ＴＭ１６は、上り信号を検出せず、ＴＩＳは生成し
ない；（２）上りパケットを送信しているＥＵが一つの
みの存在する場合は、ＴＭは、通常のＲＦ信号レベルを
検出し、低値のＴＩＳを生成し、これによってチャネル
がビジーであることを示す；（３）上り信号を同時に送
信するＥＵが複数あり、衝突が存在する場合は、ＴＭ
は、上りデータチャネル内に通常より高いレベルのＲＦ
信号を検出し、高値のＴＩＳを生成し、これによって衝
突を示す。ただし、ＴＭ１６は、代替として、上りパケ
ット内の情報（つまり、アドレスあるいはパケットパタ
ーン）、あるいは上り伝送と関連する他の情報を使用し
て、上りトラヒックの状態を決定することも可能であ
る。ＥＵによるＴＩＳの解釈については、後に、図４Ｂ
との関連で説明される。

【００２７】図４Ａには、図３ＡのＩＮによって使用さ
れる方法を図解する流れ図が示される。Ｓ１０におい
て、ＩＮ１５は、上りデータチャネルを聴く（検出す
る）。Ｓ１５において、ＩＮ１５は、上りデータチャネ
ルが、アイドルであるか否か決定する。チャネルがアイ
ドルである場合は、ＩＮ１５は、Ｓ２０において、ＴＩ
Ｓを０に設定する。一方、上りチャネルがアイドルでな
い場合は、ＩＮ１５は、Ｓ２５において、ＲＦのレベル
が、所定の閾値以上であるか否か決定する。ＲＦのレベ
ルが所定の閾値以上でない場合は、ＩＮは、Ｓ３０にお
いて、ＴＩＳを低値に設定する。一方、ＲＦ信号のレベ
ルが、所定の閾値以上である場合は、ＩＮは、Ｓ３５に
おいて、ＴＩＳを高値に設定する。この所定の閾値は、
システムのパラメータに従って設定される。

【００２８】図４Ｂには、図３Ａのシステムにおいて、
ＥＵによって遂行されるプロセスを図解する流れ図が示
される。ＥＵは、図４Ａとの関連で説明された、ＩＮに
よって生成されたＴＩＳを受信し、ＣＳＭＡ／ＣＤプロ
トコルを起動する。具体的には、ＥＵサイトにおいて、
Ｓ４０において、ＥＵ２０は、これが送信すべき上りパ
ケットを持つ場合は、まず最初に、ＴＩＳを聴く（検出
する）。Ｓ４５において、ＥＵ２０は、ＴＩＳが、０で
あるか、高値であるか、あるいは低値であるか、決定す
る。ＴＩＳが０である場合は、ＥＵ２０は、Ｓ５０にお
いて、送信する。ＴＩＳが低値である場合は、ＥＵ２０
は、Ｓ５５において、待つ（伝送を遅らせる）。ＴＩＳ
が高値である場合は、ＥＵ２０は、Ｓ６０において、こ
れが既に送信を行なっている場合は、停止し、バックオ
フする（撤退する）。

【００２９】一つのＥＵの信号が、二つの“弱い”ＥＵ
信号を一緒に加えたものより強くなるような状況を回避
するために、なんらかのＲＦレベルの制御が必要とな
る。一つのアプローチとしては、パイロット信号が、下
り方向に、各ＥＵに向けて、基準レベルとして送られ、
各ＥＵは、自身の上り信号のレベルを、各ＥＵ２０から
のＩＮ１５の所で受信される信号のレベルが実質的に同
一となるように調節する。

【００３０】図５Ａ〜５Ｃは、本発明の方法の第三の実
施例を解説する。この実施例においては、システムは、
図２Ａあるいは図３Ａのシステムと実質的に類似する要
素を持つ。図５Ａは、帯域内シグナリングのシナリオを
解説し、図５Ｂは、帯域外シグナリングのシナリオを解
説し、図５Ｃは、もう一つの帯域外シグナリングのシナ
リオを解説する。帯域内シナリオにおいては、上りシグ
ナリングは、上りデータチャネル内を送られ、帯域外シ
ナリオにおいては、上りシグナリングは、上りデータチ
ャネルの外側のチャネル内を送られる。図５Ａ〜図５Ｃ
に示されるように、ＥＵ２０が、送信すべきデータを持
ち、（以下に説明されるように）下りシグナリングを用
いて、上りチャネルが空いていることを決定した場合、
ＥＵは、データを送る前に、アドレスを、上り方向に、
狭帯域チャネルを用いて送る。このアドレスは、好まし
くは、データパケットと比較して小さなパケットとされ
る。

【００３１】ＩＮ１５は、すると、このアドレスシグナ
リングを、もう一つの狭帯域シグナリングチャネルを用
いて、下り方向に、ループバックするが、このチャネル
を全てのユーザが聴く（検出する）。送信ＥＵが、エラ
ー無しに、ループバックされたアドレスを受信した場合
は、衝突は発生していなものとみなされる。このため、
送信ＵＥは、データの送信を開始する。一方、アドレス
の歪みは、衝突を示し、ＥＵは、データの送信は行なわ
ず、バックフオする（撤退する）。

【００３２】図５Ａに示される帯域内シグナリングの場
合は、シグナリング伝送は、上りデータチャネル（つま
り、ＲＦチャネル）を使用して送られる。このために、
アドレスシグナリングパケットは、ＩＮと最も遠いＥＵ
の間のラウンドトリップ（往復）遅延よりも大きな長さ
を持つことが要求され、これによって、全てのＥＵが、
それらが、ラウンドトリップ時間期間（シグナリング期
間）内に送信することを試みた場合は、衝突あるいはチ
ャネルビジーを検出できるようにされる。このアドレス
シグナリングパケットに続けて、パッド（追加のビット
流）を送ることも考えられるが、このパッドの目的は、
ＩＮ１５に近いＥＵ２０が、ＩＮによってループバック
された遠いＥＵのアドレスパケットがこの近いＥＵを通
過したが、ただし、遠いＥＵが全てのループバックされ
たアドレスを受信し、その結果として、データの送信を
開始するまでの期間である“静かな（quiet）”時間期
間において、（パッドが存在しない場合には）、誤っ
て、チャネルがアイドルであると検出し、送信を開始す
るのを防止することにある。

【００３３】ｔ0において、ＥＵ２０2が、アドレスシグ
ナリングの送信を開始する。ｔ1において、これは、ア
ドレスの送信を終了し、パッドの送信を開始する。ｔ2
において、ＥＵ２０2は、ＩＮ１５から送り返される全
てのアドレスを受信し、アドレスが正常である場合は、
パッドの送信を停止し、データの送信を開始する。ｔ
2’において、ＩＮ１５は、エンドユーザ２０2のデータ
にトリガされて、ＴＩＳを送る。ｔnにおいて、ＥＵ２
０2は、データの送信を終える。ｔmにおいて、ＩＮ１５
は、ＥＵ２０2のデータパケットの終端を受信し、ＴＩ
Ｓの送信を停止する。この時点の後の、ｔallにおい
て、ユーザは、チャネルがアイドルであることを検出
し、△ｔの後に、送信すべきデータを持つ場合は、アド
レスの送信を開始する。図５Ａにおいて、△ｔは、最大
ラウンドトリップ遅延を表す。△ｔは、ＥＵ２０が、別
のユーザの伝送の終端（チャネルがアイドルであるこ
と）を検出してから、これが、自身のアドレスの送信を
開始するまでの間の時間間隔である。IEEE802.3とコン
パティブルであるためには、△ｔ＝９．６μｓとされ
る。これは、（ＥＵのイーサネットカード上に構築され
る）IEEE802.3標準は、ＥＵ が伝送を開 始すること
を、パケットの送信の終端から９．６μｓ経過した後に
のみ許すためである。

【００３４】パッドは、以下の状況、つまり：（１）Ｅ
Ｕ送信アルゴリズムが、アドレスパケットの送信が終了
した後のある時間期間内では送信を行なわないように調
節された場合；あるいは（２）ＩＮと最も遠いＥＵとの
間のラウンドトリップ遅延がパケット間ガード時間
（９．６μｓ）より小さい場合は、不要である。この△
ｔ＝９．６μｓの挿入によって、ＩＮに近いＥＵは、あ
る程度の“静かな”時間期間が存在する場合でも、送信
を開始する前に、必ず、ＴＩＳを検出することとなる。
ＥＵが、戻されたアドレスが正常であることを検出し、
データの送信を開始すると、ＩＮ１５は、そのデータ信
号を使用して、ＴＩＳをトリガし、これを、シグナリン
グチャネルを用いて、下り方向に送り、これによって上
りチャネルがビジーであることを示す。ＴＩＳは、ある
予め定められたパケット流であっても、あるいは、単純
なＲＦトーンであってもよい。ＴＩＳは、ＩＮが、デー
タチャネル上にトラヒックを受信しなくなると、ただち
に停止される。

【００３５】図５Ｂおよび図５Ｃに示される帯域外シグ
ナリングの場合は、アドレスの後に、ＴＩＳが送られ
る。これは、予め定められたパケット流あるいはＲＦト
ーンとされ、データチャネルの外側の、上りシグナリン
グチャネルを使用して送られる。ＩＮは、次に、これら
を、下りシグナリングチャネルを使用して、下り方向に
ループする。

【００３６】帯域外シグナリングの場合は、帯域内シグ
ナリングの場合と異なり、アドレスパケットの長さは、
ラウンドトリップ（往復）遅延より長いことは要求され
ないが、ただし、アドレスとパッドおよび／あるいはＴ
ＩＳの全長が、ラウンドトリップ遅延より長いことが要
求される。ただし、アドレス長が、ラウンドトリップ遅
延より小さいときは、ＩＮに近いＥＵは、チャネルへの
アクセスにおいて有利となる。このために、アクセスの
公平性を保つために、好ましくは、アドレスパケットの
長さは、ラウンドトリップ遅延より長くされる。

【００３７】帯域外シグナリングを実現するには、以下
のような、幾つかのシナリオが考えられる： （１）ＥＵが、データを送る前に、アドレスを送り、こ
れに続けて、パッドあるいはＴＩＳを送る。ＥＵは、ア
ドレスを送った後に、パッドとＴＩＳの両方を送ること
も考えられる。ＩＮは、アドレスと、パッドおよび／あ
るいはＴＩＳをループバックする（折り返す）。ＥＵ
は、ループバックされたアドレスが、正常である場合
は、パッドあるいはＴＩＳの送信を止めて、データの送
信を開始する。ＩＮは、次に、データ流を用いて、ＴＩ
Ｓをトリガし、これを下り方向に、シグナリングチャネ
ルに入れて送り、これによってチャネルがビジーである
ことを示す。このシナリオは、帯域内シグナリングの場
合と類似するが、ただし、上に述べたように、アドレス
が、必ずしも、ラウンドトリップ遅延より長いことは必
要とされない点が異なる。

【００３８】（２）ＥＵは、ループバックされたアドレ
スが正常である場合、データの送信を開始し、このシナ
リオでは、上りシグナリングチャネルを用いてのＴＩＳ
の送信も継続する。ＩＮも、下りシグナリングチャネル
を用いてのＴＩＳのループバックを継続する。ＵＥは、
データの送信と、ＴＩＳの送信を、同時に停止するが、
これは、帯域内シグナリングの場合、および帯域外シグ
ナリングの場合のシナリオ１と類似する。

【００３９】（３）ＥＵは、アドレス、ＴＩＳ、および
データの送信は、（２）の場合と同様に開始する。ただ
し、このシナリオでは、ＥＵは、ＴＩＳの送信を、デー
タの送信を停止する△Ｔだけ前に停止する。ここで、△
Ｔは、アドレスパケットを送信するために必要とされる
時間である。図５（Ｂ）に示されるように、ＥＵ２０2
は、ＴＩＳの送信をｔjにおいて停止し；ＥＵ２０1は、
ｔcにおいてチャネルがアイドルであることを検出し、
ｔc＋９．６μｓにおいて、アドレスの送信を開始す
る。ＥＵ２０2は、ｔeにおいて、データの送信を停止す
る。ここで、ｔe＝ｔj＋△Ｔである。ＥＵ２０1は、ｔs
において、ループバックされたアドレスが正常であるこ
とを検出し、データの送信を開始する。

【００４０】（４）ＥＵは、アドレスを送信し、これに
続いて、ＴＩＳを送信する。ＥＵは、ループバックされ
たアドレスが正常な場合、ＴＩＳを、△ｓなる時間期間
だけ送信し、その後に、データの送信を開始する。ここ
で、△ｓは、アドレスパケットを送信するのに必要な時
間とされ、ＥＵの物理位置とは関係なく、また、これが
ループバックされたアドレスをこの△ｓより前に受信し
たか否かに関係なく、定められる。ＥＵは、ＴＳＩの送
信を、データの送信を終了する２△ｓだけ前に、停止す
る。従って、アドレス＋ＴＩＳの全長は、データパケッ
トの全長と等しくなる。図５Ｃに示されるように、ＥＵ
２０2は、ｔ1において、アドレスの送信を開始し、ｔ2
において、ＴＩＳの送信を開始する。ここで、ｔ2−ｔ1
は、アドレスパケットを送るために必要とされる時間
（△ｓ）と等しい。ＥＵ２０2は、ｔ3において、データ
の送信を開始する。ここで、ｔ3−ｔ2は、アドレスパケ
ットを送信するために必要とされる時間（△ｓ）と等し
い。ＥＵ２０2は、ｔsにおいて、ＴＩＳの送信を停止
し、ＥＵ２０1は、ｔnにおいて、チャネルがアイドルで
あることを検出し、９．６μｓ後に、そのアドレスの送
信を開始する。ＥＵ２０1は、ｔn’において、ＴＩＳを
送信する。ここで、ｔn’は、ｔn＋９．６μｓ＋△ｓに
等しい。ＥＵ２０1は、ｔn’’において、データの送信
を開始する。ここで、ｔn’’は、ｔn’＋△ｓに等し
い。ＥＵ２０2は、ｔeにおいて、データの送信を終了す
る。ここで、ｔe−ｔsは、２△ｓに等しい。

【００４１】シナリオ（３）および（４）の両方におい
て、データを送信しているＥＵは、データの送信を終え
る前に、シグナリングチャネルを解放し、他のＥＵが、
上りチャネルの状態をテストすることができるようにす
る。帯域外シグナリングは、このために、帯域内シグナ
リングよりも効率的である。ただし、帯域内シグナリン
グを用いる場合も、帯域外シグナリングを用いる場合
も、両方とも、ＣＳＭＡ／ＣＡアルゴリズムが、（例え
ば、ＣＯの支援無しに）局所的に実現され、データパケ
ットが衝突することは、決してない。

【００４２】帯域外シグナリングの場合は、別の方法と
して、アドレスシグナリング（アドレス＋ＴＩＳあるい
はパッド）を、データと同時に送信することも可能であ
る。また、ループバックされたアドレスが受信されたと
き、ＥＵは、データとＴＩＳの送信を継続することも、
送信を停止し、バックオフする（撤退する）こともで
き、通常のＣＳＭＡ／ＣＤを実現できる。また、このケ
ースにおいては、上の４つの全てのシナリオを使用する
ことができる。帯域内シグナリングと帯域外シグナリン
グの全てのケースにおいて、ＥＵは、代替として、上り
チャネルの状態を決定するために、ループバックされた
アドレスの振幅あるいは他の情報を使用することも可能
である。ここで、いわゆる“アドレス”とは、単に、Ｒ
Ｆトーン、あるいは、それからチャネル状態を決定する
ことができる他の情報で有り得ることに注意する。上述
の全てのアルゴリズムは、下りデータチャネルとは別個
の下りシグナリングチャネルを持つことも可能である。
この場合、上り伝送と下り伝送は、互いに独立したもの
となり、従って、全二重動作が実現できる。

【００４３】本発明のもう一つの実施例においては、下
りシグナリングは、下りデータと同一のチャネルを使用
する。図６に示されるように、ＣＯ／ＨＥ１０は、下り
パケット６１、６１ａを連続して送信するが、ただし、
これらパケットの間に比較的大きな保護バンド６０が残
される。ＩＮ１５は、次に、下りチャネル内のこの保護
バンドの際の“静かな”時間を用いて、トラヒック情報
シグナリング５９を挿入する。ＵＥ２０は、トラヒック
情報シグナリングとデータを同一のＲＦチャネル内に受
信するが、ただし、従来のイーサネットＣＳＭＡ／ＣＤ
プロトコルにおけるように下りデータトラヒックを使用
するのではなく、シグナリングのみを上りトラヒック指
標として使用する。データパケット６２は、正常に上り
方向に送られるが、ただし、データパケット６３と、６
４は、部分６５の所が衝突する。このために、このスキ
ームでは、ＩＮ、ＥＵあるいはＣＯ／ＨＥの所で緩衝が
必要となる。

【００４４】図６に示されるように、帯域幅と効率の低
減を除いては、上り伝送と下り伝送は、この場合も、互
いに独立しており、従って、全二重動作を維持できる。
もう一つのシナリオとして、半二重動作を維持すること
も考えられるが、この場合は、ＣＯ／ＨＥは、下りパケ
ットをある時間期間においてのみ送信し、他の期間にお
いては、上り伝送およびトラヒック制御のために、下り
パケットの伝送を停止する。従って、上りと下りは、同
一のＲＦチャネルを占拠することができる。

【００４５】図７には、複数のＲＦチャネルが上り伝送
のために使用される方法を解説する流れ図が示される。
一つのＲＦチャネルがビジーである場合は、ＥＵは以下
のいずれかを選択することができる：（１）同一のＲＦ
チャネルにとどまり、そのチャネルが空くまで待つある
いはバックオフする；（２）もう一つの上りＲＦチャネ
ルに切り替え、同一のアルゴリズムを続け、そのチャネ
ルのシグナリングを聴く（検出する）（この場合は、複
数のシグナリングチャネルが必要となる）。この方法
は、全体としての伝送効率を高める。

【００４６】Ｓ１００において、ＥＵ２０は、チャネル
１上でＴＩＳを聴く（検出する）。Ｓ１０５において、
ＥＵ２０は、そのＴＩＳ信号が、アイドル、ビジー、あ
るいは衝突のいずれを示すか決定する。信号がアイドル
を示す場合は、ＥＵ２０は、Ｓ１１０において、送信す
る。信号がビジーを示す場合は、Ｓ１１５において、チ
ャネル１において待機するか、あるいはチャネル２に切
り替えるかの決定がなされる。ＥＵ２０が、チャネル１
で待機することを決定した場合は、ＥＵ２０は、Ｓ１０
０におけるリスニング状態に戻る。ＥＵ２０がチャネル
２に切り替えることを決定した場合は、ＥＵ２０は、Ｓ
１２０において、チャネル２のＴＩＳを聴く。このＴＩ
Ｓの指標がＳ１２５において決定される。この指標がア
イドルである場合は、ＥＵ２０は、チャネル２を通じて
送信する。この指標がビジーあるいは衝突である場合
は、ＥＵ２０は、Ｓ１０５から前と同様に進む。

【００４７】送信している最中に、Ｓ１０５において指
標が衝突を示した場合は、Ｓ１３０において、撤退し
て、チャネル１上で聴くことを再開するか、あるいはチ
ャネル２に切り替えるかを決定するための判定がなされ
る。チャネル２への切り替えが選択された場合は、Ｓ１
２３において、送信を停止し、チャネル２に切り替え
る。ＥＵ２０は、次に、Ｓ１２０に進み、チャネル２に
おいて、ＴＩＳを聴く。他方、チャネル１上で聴くこと
を再開することが選択された場合は、ＥＵ２０は、Ｓ１
４０において、送信を停止し、チャネル１から撤退し、
Ｓ１００に戻り、チャネル１上で聴くことを再開する。
ＣＯ／ＨＥあるいはＩＮは、あるシグナリングをＥＵに
送信することにより、ＥＵの幾つかのグループを、ある
幾つかのチャネル上で送信するように割当て、ＥＵの他
のグループは、他のチャネル上で送信するように割当て
ることも可能である。

【００４８】上述の任意の実施例において、各ＲＦチャ
ネル上のトラヒック負荷を動的に調節することも可能で
ある。例えば、ある一人のユーザが、低い遅延を要求す
る高優先伝送を開始したいと希望する場合、このユーザ
は、データ伝送の前に（ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルを使
用）、あるいは、これと同時に（ＣＳＭＡ／ＣＤプロト
コルを使用）、そのアドレスおよび優先情報を含む高優
先シグナリングを上り方向に送ることも可能である。Ｉ
Ｎ１５は、すると、下りシグナリングチャネル内に、こ
の信号をループバックするか、あるいは、（この信号に
よってトリガされる）特別なＴＩＳ情報を送り、これに
よって、この上りデータチャネルにおいて高優先トラヒ
ックが起こる予定であることを示す。この高優先情報
は、アドレスの前および／あるいは後に送られる追加の
ビットの所定のパターンであっても、あるいは、ある閾
値以上に増加されたレベルを持つＲＦトーンであっても
よい。この特別な高優先情報を受信すると、高優先パケ
ットを持たない全てのユーザは、彼らのアルゴリズム
を、そのチャネルを用いて送信する確率が、低くなるよ
うに、あるいは０になるように調節する。この高優先Ｅ
Ｕのシグナリング（およびデータ）が、他のＥＵのシグ
ナリング（およびデータ）と衝突した場合は、高優先Ｅ
Ｕが、直ちに、撤退することなく、再送信を行い、他の
普通のユーザは、撤退するか、あるいは、他のチャネル
に切り替える。これは、従って、高優先ユーザに、より
高い容量／効率と、より低い遅延を与える。

【００４９】この優先戦略は、単一のＲＦチャネルを用
いる場合にも適用することができるが、この場合は、各
ＥＵのＭＡＣプロトコルが、衝突が発生した場合に、高
優先ＥＵが、直ちに再送信するか、あるいは、短時間だ
け撤退し、普通のＥＵは、普通に、あるいは、より長時
間撤退するように、調節される。

【００５０】また、特別なユーザのために、予約タイプ
のアルゴリズムを、コンテンションアルゴリズム（ＣＳ
ＭＡ／ＣＤあるいはＣＳＭＡ／ＣＡ）と共に実現するこ
とも可能である。例えば、ユーザＡが、定ビット速度伝
送を要求するものと想定する。ユーザＡは、この場合、
上述のように、上り方向に優先メッセージを送り、同一
のコンテンションプロトコル（ＣＳＭＡ／ＣＤあるいは
ＣＳＭＡ／ＣＡ）に基づいて他のユーザと競い合う。こ
のユーザが、このチャネルを得るとすぐに（ＥＵとＩＮ
１５はこのチャネル内に完全な歪みのないシグナリング
を受信するものとする）、ＩＮ１５は、このメッセージ
を、バックアップあるいはメモリに入れる。ＩＮ１５
は、次に、このメッセージを、下りシグナリングチャネ
ルを通じて定期的に送る。この期間は、例えば、Ｎ×パ
ケット期間とされる。イーサネットは、可変パケットサ
イズを使用するが、ただし、このパケット期間およびＮ
は、システムオペレータによって決定することができ
る。このメッセージを受信すると、この特別なＥＵは、
パケットを送信するが、他のＥＵ２０は、これらが送信
を行なっている場合は、送信を停止する。この構成にお
いては、この特別なＥＵは、常に、網（ＩＮ）によって
制御される予約されたタイムスロット内に送信すること
が可能であり、こうして、定ビット速度伝送が達成され
る。他のユーザは、チャネルに対する競合に、このシグ
ナリングが存在せず、上りチャネルが空いている場合に
のみ勝つ。この予約サイクルは、例えば、ユーザＡから
のもう一つのシグナリングによって終端される。

【００５１】ＩＮ１５を単純にするために、複雑な機能
は、ＩＮ上に実現しない方がよい。上述の優先および予
約スキームは、ＣＯ／ＨＥ上の方がよりフレキシブルに
展開できる。また、ＥＵ２０が予約あるいは高優先に対
するリクエストをできるようにするのは、予め定めてお
くことも、あるいは、網によって動的に指定することも
できる。これは、各ＥＵの顧客構内設備（ＣＰＥ）内
の、優先シグナリングを送信する機能を、初期化の段階
で、あるいは、リクエストに基づいて動的に、起動ある
いは不能にすることによって達成することができる。こ
の場合、ＣＯ／ＨＥは、一例として、上りのデータチャ
ネルとシグナリングチャネルの両方をＥＵの情報を得る
ために使用し、下りのシグナリングおよび／あるいはデ
ータチャネルを各ＥＵの送信／受信機能を制御するため
に使用することが考えられる。

【００５２】３．ハードウエアの実現 本発明は、網のトポロジーとは無関係に実現することが
でき、ＥＵは、標準のイーサネットカードを用いて網に
アクセスすることができる。図８Ａには、標準のイーサ
ネットユーザ端末が示される。典型的には、イーサネッ
トカードは、論理リンクコントロール（ＬＬＣ）１３０
の制御下に、３つの主要な機能と関連するセグメントを
含む。物理層シグナリング（ＰＬＳ）１００は、データ
のパッケージ化および符号化／復号を扱う。これは、ト
ランシーバあるいは媒体接続ユニット（ＭＡＵ）１１０
に向う３つの物理インタフェースワイヤペア：つまり、
Data_In１０１、Data_out１０２、およびControl_in１
０３を含む。ＰＬＳ１００は、ＭＡＵ１１０からの入力
データをData_In１０１を通じて受信し、これを復号
し、これをＭＡＣ１２０にパスする。ＰＬＳ１００は、
ＭＡＣ１２０からの出力データを、Data_out１０２を通
じて、ＭＡＵ１１０にパスする。

【００５３】データを受信するプロセスにおいては、Ｍ
ＡＣ１２０は、Carrier-Onを生成することにより、チャ
ネルがビジーであること（搬送波が検出されたこと）を
示す。ＭＡＣ１２０は、ＣＳＭＡ／ＣＤプロトコルを扱
い、ＬＬＣ１３０への上りのインタフェース（接続）
と、ＰＬＳ１００への下りのインタフェース（接続）を
行なう。送信を行なっている最中、ＭＡＵ１１０は、バ
スを監視し、Control_in１０３を通じて、衝突およびチ
ャネルがビジーであることを示す信号品質メッセージを
ＰＬＳ１００に送る。ＭＡＵ１１０は、網と直接にイン
タフェースし、データを送信および受信し、バスを監視
する。

【００５４】原理上は、送信機能と、受信機能は、互い
に独立である。ただし、標準のイーサネットにおいて
は、バスを通じての同一の伝送経路上で双方向伝送が行
なわれるために、一つのコンピュータの伝送によってチ
ャネル全体が占拠され、また、この伝送は、網全体にブ
ロードカーストされる。従って、送信すべきデータを持
つ他のコンピュータは、リスニングモードにとどまり、
それらの送信を遅らせる。ただし、だれもが、バス上に
通過していたパケットが終端し（これに加えて、９．６
μｓのパケット間保護時間が経過した後は）、そのバス
上に、別のパケットが送信されるか否かに関係なく、送
信を開始することができる。他のパケットが存在する場
合は、衝突が発生し、だれもが、ＣＤ（衝突検出）手続
きに従って撤退する。従って、このアルゴリズムは、イ
ーサネットカードに、同時に、送信および受信すること
を許すが、現実的には、従来のイーサネットにおいて
は、一つのＥＵが、データを破壊なしに、同時に、送信
および受信することはできない。このために、動作は、
半二重モードである。

【００５５】現在、３つのタイプのベースバンドイーサ
ネットが存在する。10Base5、および10Base2は、同軸バ
ス（それぞれ、厚い同軸、および薄い同軸）を使用す
る。一方、10BaseTは、ＲＪ４５より線ペア（ＴＰ）を
用いて、複数のＥＵを非スイッチハブに接続し、このハ
ブは、任意のユーザからの上り信号を、他の全てのユー
ザにブロードカーストする。従って、上りと下りは、二
つの別個のワイヤペアを通じて運ばれるが、この網は、
論理的には、バスである。典型的には、10BaseTおよび1
0Base2のＭＡＵは、イーサネットカード上に統合され、
ＴＰに接続するためのＲＪ４５、および同軸に接続する
ためのＢＮＣを持つ。一方、10Base5は、外部ＭＡＵを
使用するが、この外部ＭＡＵは、接続ユニットインタフ
ェース（ＡＵＩ）ポートを通じて、イーサネットカード
へとインタフェース（接続）される。ＡＵＩ上のこれら
のインタフェースラインは上述のように、Data_In、Dat
a_out、およびControl_inである。10BaseTおよび10Base
2も、別の方法として、外部トランシーバ（ＭＡＵ）使
用することもできる。この場合は、このＭＡＵは、イー
サネットカードのＡＵＩとインタフェース（接続）し、
媒体（バス）に、ＴＰのためのＲＪ４５、あるいは同軸
のためのＢＮＣを用いて、接続する。本発明の実現は、
要素のタイプによって変化し得る。

【００５６】10BaseTにおいては、ＰＣとハブ／ブリッ
ジャとの間のリンクの保全性を維持するために（通信リ
ンクが死なないことを確保するために）、ハブ／ブリッ
ジャのＭＡＵとイーサネットカードは、出方向のペアを
通じて、相手側に短なパルスを定期的に送信する機能を
持つ。このパルスを受信すると、受信側は、これに応答
して、もう一つのパルスを送信する。これらのどちらか
がある時間期間内にパルスを受信しなかった場合は、こ
れは、リンクが死んだものとみなし、データの送信を終
端する。

【００５７】図８Ｂには、標準のイーサネットの３レベ
ルマンチェスタ符号化が示される。パケットの終端は、
２ビット期間だけ高値にとどまり、その後、０ボルトに
なることによって示される。10BaseTのＭＡＵでは、こ
の信号は、ＴＰ上を直接に送られる。一方、ベースバン
ド同軸システムである、10Base5あるいは10Base2では、
イーサネットトランシーバは、この３−レベルマンチェ
スタ符号化された信号を、図８Ｃに示されるような２−
レベル信号になるようにＤＣシフトし、パケットの終端
を、電圧を０に強制的に復帰することによって、マーク
する。上述の信号は、二つのコンピュータ間でネットワ
ーク上を送信される標準の信号である。

【００５８】本発明では、ベースバンドシステムにおい
ては、ＴＰ、同軸、ファイバのいずれを使用するかに関
係なく、この３−レベルマンチェスタ符号化信号、ある
いは２−レベル信号が、標準のイートネットと同様に、
媒体上を直接に送信される。ＲＦシステムにおいては、
一般的なアプローチとしては、３−レベルマンチェスタ
符号が、非ゼロ復帰方式（ＮＲＺ）に戻され、データを
送信するために、ＲＦ変調技術、例えば、ＱＰＳＫある
いはＱＡＭが用いられる。ただし、受信機の所で、同期
／クロックの回復を必要し、しかも、バーストタイプの
パケット伝送を使用する。本発明においては、mFN-HFC
のようなシステムにおいては、きれいで、かつ、大きな
帯域幅が得られるために、より単純な変調／復調スキー
ムを用いることができる。つまり、（３−レベル信号か
らＭＡＵを用いて変換された）２−レベル信号を、ＲＦ
搬送波に直接に適用する（乗せる）ことができる：これ
は、On-Off変調（ＯＯＫ）と呼ばれる変調フォーマット
である。パケットは、電圧が０に復帰して終端し、これ
は、ＲＦ搬送波を遮断するために、自動バーストモード
の動作が実現できる。受信側においては、同期／クロッ
ク回復を展開する代わりに、単純な包絡線検出を用い
て、この２−レベル信号が回復され、これらが次にＭＡ
Ｕの現存の機能を用いて、３−レベルマンチェスタ符号
化信号に戻される。マンチェスタ信号は、自己クロック
機能を有する。

【００５９】10Base5あるいは10Base2においては、同軸
バスが共有されるために、ユーザは、自身の伝送をこの
バスを通じて自動的に受信する。一方、10BaseTにおい
ては、これは別個の物理的な双方向経路を持つが、網実
現は、論理的には、バスである。10Base5あるいは10Bas
e2において起こることをエミュレートするために、10Ba
seTのトランシーバは、伝送されたデータパケットを、
受信機ポートにループバックする。換言すれば、典型的
なイーサネット実現においては、イーサネットカード
は、これが、データをData_Outライン上に送出したと
き、Data_Inライン上に信号を見ることが期待される。
全二重動作を実現するためには、最初のステップとし
て、このループバック機能を不能にすることが必要であ
るが、本発明においては、これは、ドライバソフトウエ
アを修正することによって達成される。

【００６０】双方向の伝送が同一の論理経路上で起こる
従来のイーサネットとは異なり、本発明は、別個の上り
と下りの伝送経路を持つ網を用いる。このために、標準
のイーサネットを修正することにより全二重動作を、あ
るいは修正することなくセミ全二重動作を達成すること
ができる。

【００６１】セミ全二重スキームにおいては、従来のイ
ーサネットカードが用いられる。図８Ａに示されるよう
に、ＰＬＳ１００は、同一のData_In、Data_out、およ
びControl_in回路を持つＡＵＩポートを用いて、ＭＡＵ
１１０とインタフェースされる（接続される）。この実
施例においては、従来のＭＡＵが、これがＰＬＳからの
出データをData_outを通じて受信し、これを、網の上り
チャネルを通じて送信するように修正される。ＭＡＵ
は、また、網の下りチャネルからの下りデータを受信
し、これをData_In回路を通じて、ＰＬＳに送る。ルー
プバック機能が不能にされた場合、このData_Inライン
と、Data_outラインは、独立して動作することができ
る。ＭＡＵは、また、網の下りシグナリングチャネル
を、Control_in回路にインタフェース（接続）するが、
この下りシグナリングチャネルは、上述のように、デー
タチャネルと同一であっても、あるいは別なものであっ
てもよい。

【００６２】この構成においては、網の下りチャネル上
にパケットが存在する場合、ＭＡＵは、これを、Data_I
nに、ＰＬＳによって受信されるために、パスする。Ｍ
ＡＣは、次に、Carrier_Onをオンにし、ＰＬＳが、Data
_out回路上に上りパケットを送信することを阻止する。
ただし、上述のように、ＥＵが送信すべきパケットを持
つ場合は、ＰＬＳは、入りパケットが終端し、さらに、
パケット間保護時間（９．６μｓ）が経過した後は、後
に続く下りパケットが存在するか否かに無関係に、送信
を開始する。

【００６３】上り伝送と下り伝送が別個のチャネル上に
存在し、決して衝突することはないために、上り方向の
送信は、継続される。上りチャネルに衝突が発生した場
合は、ＭＡＵは、この衝突を、下りシグナリングチャネ
ルを用いて認識し、Control_in 回路を通じて、通常の
品質メッセージを、ＰＬＳに送る。すると、上り方向の
送信は、停止される。また、下りチャネルがアイドルで
あり、上りチャネルがビジーである場合、この修正され
たＭＡＵは、下りＴＩＳによってトリガされた、標準の
品質信号を、Control_in 回路を通じて、ＰＬＳに送
る。これは、ＭＡＣが上り送信を開始することを、下り
信号を受信する機能に影響を与えることなく、阻止す
る。下りパケットが、最初に入来し、これを受信中の場
合は、上り方向の送信を開始することができない事実を
除いては、上り方向の伝送、および衝突の検出は、下り
方向の受信機能とは、独立であり、こうして、標準のイ
ーサネットカードを利用してのセミ全二重動作が実現さ
れる。

【００６４】図９には、全二重スキームのためのイーサ
ネットカードが解説される。このカードは、二つの独立
したＰＬＳ−ＭＡＣチップ１００ａ−１２０ａおよび１
００ｂ−１２０ｂを持つように修正される。チップ１０
０ａ−１２０ａは、受信のみを制御し、チップ１００ｂ
−１２０ｂは、送信のみを制御する。受信チップは、Da
ta_In１０１ａを通じて、ＭＡＵ１１０とインタフェー
ス（接続）し、Data_OutおよびControl_In回路は、使用
されない。チップ１００ｂは、これらの３つのインタフ
ェース回路の全てを使用する。

【００６５】下りデータの受信に対しては、ＭＡＵ１１
０は、受信されたデータを、受信チップのData_In回路
に送る。上り伝送に対しては、送信チップは、データを
Data_Out回路を通じてＭＡＵに送る。ＭＡＵ１１０は、
また、下りシグナリングチャネル内の情報を、信号品質
メッセージに変換し、これを、送信チップのData_Inお
よびControl_Inに送り、チャネルが、ビジーであるこ
と、および衝突を示す。これらの全ての機能は、他方の
チップによって遂行されるデータの受信とは独立して行
なわれる。終局的には、この二つのチップは、互いに一
体化することも可能である。

【００６６】全二重、あるいはセミ全二重のいずれのケ
ースにおいても、ＣＯ／ＨＥの所で、一つの全二重ブリ
ッジャ、あるいは二つの（一方は上り用で、他方は下り
用の）半二重ブリッジャが使用される。標準のブリッジ
ャは、リンク保全性機能を備えるＲＪ４５ポートを用い
る。ただし、本発明は、ユーザのイーサネットカード上
のＡＵＩポートを使用し、網は別個の監視スキームを持
つために、ブリッジャのリンク保全性機能は、無用であ
る。これもに係わらず、ブリッジャは、リンクパルスを
生成し、応答を期待する。

【００６７】そこで、標準のブリッジャを、修正の複雑
さなしに使用するために、本発明は、図１０に示される
ように、二つの結合された10BaseTトランシーバ（ＭＡ
Ｕ）１１０ａと１１０ｂの機能を用いる。第一のトラン
シーバ１１０ａは、ブリッジャの送信より線ペア１１１
とインタフェースし（接続され）、下りデータと、リン
クパルスを受信する。これは、次に、データを、自身の
ＡＵＩ１１５のData_Inポート１１２に送るが、ポート
１１２は、次に、網に送信するために、他のＲＦ要素と
インタフェースする。

【００６８】リンクパルスに応答して、トランシーバ１
１０ａは、もう一つのリンクパルスを生成し、これを自
身の出力ペア１１３に送る。出力ペア１１３は、もう一
つのトランシーバ１１０ｂの入力ペア１１４に接続され
る。受信トランシーバ１１０ｂは、網からの上りデータ
を自身のＡＵＩ１１７のData_Outポート１１６を通じて
受信し、また、第一のトランシーバのリンクパルスに応
答して、リンクパルスを生成する。受信トランシーバ１
１０ｂは、これらの全てを、自身の出力ペア１２１にパ
スするが、出力ペア１２１は、ブリッジャの入力ペア１
３１へと接続される。こうして、リンクパルスのループ
が作られる。ブリッジャ１４と、ＭＡＵ１１０ａおよび
１１０ｂの両方は、リンクの保全性を確認し、かつ、Ｍ
ＡＵ１１０ａと１１０ｂは、下りデータ伝送と上りデー
タ伝送を、独立的に遂行する。実際のハードウエア実現
においては、この二つのＭＡＵは、互いに一体化するこ
とも可能である。

【００６９】図１１には、ＥＵサイトの所で修正された
標準のＭＡＵが示されるが、これは、イーサネットカー
ドのＡＵＩポートへの、同一のインタフェース（Data_I
n、Data_OutおよびControl_In）を持ち、さらに、網の
下りチャネル、上りチャネル、およびシグナリングチャ
ネルへのインタフェースを持つ。ＭＡＵ１１０は、下り
パケットを、下りデータチャネルを通じて受信し、これ
らを標準の３−レベルマンチェスタ符号化信号に変換
し、これをData_In回路１６１を通じて、イーサネット
カード１６０に送る。ＭＡＵ１１０は、イーサネットカ
ード１６０からの出パケットを、Data_Out１６２を通じ
て受信し、これらを網に伝送されるために使用されるフ
ォーマットに変換し、これを、上り方向に送る。これ
は、また、シグナリングチャネルを用いて、網監視機能
を遂行し、Control_In回路１６３を通じて、信号品質メ
ッセージをイーサネットカード１６０に送る。ＭＡＵ
は、さらに、検出器４０、６１、論理回路６０、アドレ
スおよびＴＩＳ生成器４１、変調機６２、帯域通過フィ
ルタ８０、８１、および増幅器７１、７１を含む。

【００７０】上述されたＩＮの動作の第一の実施例にお
いては、ＭＡＵ１１０は、シグナリングチャネルを通じ
てループバックされたパケットを、送信したデータと比
較し、結果に基づいて、信号品質メッセージを生成す
る。ＩＮの第二の実施例においては、ＭＡＵ１１０は、
ＴＩＳを、信号品質メッセージに変換する。ＩＮの動作
の第三の実施例においては、ＭＡＵ１１０は、アドレス
を上りシグナリングチャネルを通じて、上りデータ伝送
の前に（ＣＳＭＡ／ＣＡを使用）、あるいは、これと同
時に（ＣＳＭＡ／ＣＤを使用）送り、下りシグナリング
チャネルを通じて送り返されたアドレスが正常であるか
否かに基づいて信号品質メッセージを生成する。

【００７１】標準のイーサネット実現においては、イー
サネットカードは、ＭＡＵ１１０に対して、これがデー
タを送信しようとしていることを示さない。従って、網
上にＣＳＭＡ／ＣＡスキームが展開される場合は、ＭＡ
Ｕ１１０は、イーサネットカード１６０から出データパ
ケットが受信された時点で、Data_Out回路１６２を通じ
てアドレスシグナリングを上り方向に送り、これらデー
タパケットを、アドレスが送り返されるまで、バッファ
１４１内に保持する。ＭＡＵ１１０は、次に、データパ
ケットを解放するか（アドレス衝突がない場合）、ある
いは、イーサネットカード１６０に衝突を示す。ケース
（１）〜（４）のうよに、帯域外シグナリングＣＳＭＡ
／ＣＡスキームが用いられる場合は、ＭＡＵ１１０は、
アドレスシグナリングに続けて、ＴＩＳあるいはパッド
（パケット流あるいはＲＦトーン）を、上りシグナリン
グチャネル上に送る。ＭＡＵ１１０が、ループバックさ
れた正常なアドレスを受信した場合は、ＭＡＵ１１０
は、バッファ１４１からデータパケットを上り方向に送
信し、同時に、ＴＩＳを送り続けるか、あるいは、ケー
ス（１）のように、ＴＩＳあるいはパッドを停止する。
これは、ケース（４）の場合のうよに、ＴＩＳの送信
を、イーサネットカード１６０からData_Out回路１６２
を通じてパケットの終端が受信されたときに、（データ
の送信を開始する２△ｓ前に）、停止するか、あるい
は、ケース（３）の場合のうよに、データパケットの解
放を終了する△Ｔだけ前にＴＩＳを停止し、同時に緩衝
されたパケットの解放を終える。

【００７２】従って、ケース（３）および（４）の場合
は、データの伝送は、バスを通じて進行中であるが、上
述のように、ＴＩＳは、終端するために、他のＥＵは、
現存のデータ伝送に影響を与えることなくチャネルが空
いているかテストすることが可能になる。勿論、ＰＬＳ
／ＭＡＣが、データの送信を開始する前に、ＭＡＵにそ
の要請を送るようにする場合は、ＭＡＵ１１０は、“no
t ready”と応答し、最初に、網上のトラヒック状態
を、アドレスシグナリングを用いてチェックすることと
なる。送り返されたアドレスが受信されると、これは、
ＰＬＳ／ＭＡＣに、“ready to transmit”あるいは衝
突を示す。従って、この場合は、ＭＡＵ１１０内にバッ
ファは必要とされいな。いずれのケースにおいても、イ
ーサネットカードは、標準のＣＳＭＡ／ＣＤプロトコル
に基づいて通常の動作を遂行し、ＭＡＵ１１０は、網上
のＣＳＭＡ／ＣＡを遂行する。

【００７３】複数の上りチャネルが用いられる場合は、
ＭＡＵ１１０は、衝突が示されるべきであるか否か、お
よび他のチャネルが使用されるべきであるか否かを決定
する。優先スキームおよび予約スキームの場合も同様で
ある。この場合も、ＭＡＵ１１０が、イーサネットカー
ド１６０と網との間のインタフェースとして用いられ
る。イーサネットカード１６０は、基板内に構築された
同一のＣＳＭＡ／ＣＤプロトコルに基づいて動作し、Ｍ
ＡＵ１１０は、追加の機能を遂行する。勿論、イーサネ
ットカードの動作アルゴリズムを、ＭＡＵの機能と協力
するように修正することも可能である。シグナリングと
データが同一の下りチャネルを用いる場合は、ＭＡＵ
は、パケット流からシグナリングを“はぎ取り（stri
p）”、信号品質メッセージを生成する。

【００７４】イーサネットカード１６０は、ＭＡＵサイ
ドと同一の、二つのデータ出力ピン（Data_Out１６
２）、二つの入力ピン（Data_In１６１）、および二つ
の制御入力ピン（Control_In１６３）を持つ、ＡＵＩポ
ート１６４を用いる。イーサネットカードのＡＵＩ１６
４は、さらに、従来的には、ＤＣ電力出力のための二つ
のピンを持ち、ＭＡＵのＡＵＩは、従来的には、二つの
ＤＣ電力入力ピンを持つ。正規のＲＪ４５ＴＰは、４つ
のペアを持ち、従って、これは、ＭＡＵ１１０とＰＣ
（イーサネットカード）とを相互接続するために用いる
こともできる。この場合、第一のペアは、ＰＣからＭＡ
Ｕへの上りデータのために用いられ、第二のペアは、Ｍ
ＡＵ１１０からＰＣへの下りデータのために用いられ、
第三のペアは、制御のために用いられ、第四のペアは、
ＰＣからＭＡＵに電力を供給するために用いられる。

【００７５】ＭＡＵ１１０は、また、ユーザの家庭の所
の複数のＰＣとインタフェースし、ユーザの構内におい
てこれらＰＣの上りコンテンションを解決することも可
能である。これは、複数のＰＣを、ＭＡＵ１１０に、Ｔ
Ｐを用いて接続することによって達成される。ＭＡＵ１
１０が、複数の入りデータ回路上で活動を検出した場合
は、ＭＡＵ１１０は、衝突シグナリングを、全てのＰＣ
に向けて、あるいは、送信しているＰＣにのみに、それ
らのControl_In回路を通じて送る。家庭内ネットワーク
キングのために、幾つかのブリッジャ機能をＭＡＵに追
加することも可能である。

【００７６】本発明は、多様な網上で実現することが可
能である。ＩＮは、上述のように、網内の現存のノード
に追加の機能を加えたものであっても、あるいは、追加
のノードであっもてよい。ＩＮは、さらに、ＣＯ／ＨＥ
と同一位置に設置することもできる。ＣＯ／ＨＥとＩＮ
との間、およびＩＮとＥＵの間には、様々な異なる伝送
媒体、例えば、ファイバ、同軸、より線ペア、あるいは
無線リンクと、様々な異なる伝送方法、例えば、ベース
バンドあるいはパスバンドの、全てを用いることが可能
である。

【００７７】図１２Ａと１２Ｂに示されるｍＦＮ−ＨＦ
Ｃ実現においては、各ｍＦＮは、各同軸分配増幅器１７
０に隣接して設置され、その増幅器と関連するＥＵ２０
を扱う。ｍＦＮが、こうして、ＩＮとなる。これは、従
来のＣＯ−ＦＮ−増幅器−ＥＵ経路によって遂行される
サービスと独立して、上りデータをＣＯ／ＨＥにパス
し、ＣＯ／ＨＥからの下りデータをＥＵにブロードカー
ストする。ＥＵ２０からの信号は、ダイプレクサ２１、
２２を通って、増幅器７０に送られる。結合器２３は、
この信号の一部分を、帯域通過フィルタ８０、ミキサ３
５、局部発振器３６へと分流させるが、これらは、一体
となって、この信号を、アップ変換、あるいはダウン変
換する。この信号は、次に、結合器３７、増幅器７１、
ダイプレクサ２２、２１、そして、ＥＵへとループバッ
クされる。受信機３０は、ＣＯ／ＨＥ１０から信号を受
信し、送信機３１は、ＣＯ／ＨＥ１０に信号を送信す
る。

【００７８】このＩＮの動作の第一の実施例において
は、上り信号をＣＯ／ＨＥ１０に送信している最中に、
ｍＦＮ１１０は、同時に、上り信号の一部分を、タップ
オフ（分流）し、これらを周波数シフトし、これらを、
下りシグナリングチャネル上にブロードカーストする。
第二の実施例においては、ｍＦＮ１１０は、上りＲＦ信
号を用いて（ＴＩＳ生成器４１を使用して）ＴＩＳをト
リガし、これを下りシグナリングチャネル上に送る。Ｅ
Ｕの上り信号のレベルをバランスさせるために、ｍＦＮ
１１０あるいはＣＯ／ＨＥ１０によって、全てのＥＵ２
０に向けて、パイロット信号が下り方向に基準として送
られ、ＥＵ２０は、これに基づいてそれらの上り伝送信
号のレベルを調節する。第三の実施例においては、ｍＦ
Ｎ１１０は、上りアドレスシグナリングを受信し、これ
を周波数シフトし、これを、下りシグナリングチャネル
上に送る。

【００７９】多重チャネル上り伝送の場合は、複数のシ
グナリングチャネルが用いられる。ｍＦＮは、この場合
は、上りシグナリングの周波数をブロック変換し、これ
らを複数の下りシグナリングチャネル上に送る。予約ス
キームに対しては、ｍＦＮは、上り優先／予約シグナリ
ングを緩衝し、これを、上述のアルゴリズムに基づいて
下り方向に送る。

【００８０】各ｍＦＮは、論理的には、ＣＯ／ＨＥ１０
に戻るポイント・ツウ・ポイント接続を持ち、従って、
データとシグナリングチャネルの周波数を複数のｍＦＮ
間で再使用することが可能である。従来のＨＦＣの場合
は、同軸分配増幅器１７０が、ｍＦＮ−ＨＦＣの場合に
ついて述べられたように、追加の局所シグナリング機能
を加えことにより、ＩＮとされる。図１３Ａおよび１３
Ｂに示されるように、増幅器１７０は、上りシグナリン
グを、従来の５〜４０ＭＨｚの上り周波数レンジにて受
信し、これを下りシグナリングに変換し、これを、下り
方向に、同一の５〜４０ＭＨｚのレンジにて、あるい
は、５０ＭＨｚから最高１ＧＨｚまでの従来の下り周波
数レンジにて、送る。

【００８１】図１３Ａに示されるように、ＵＥ２０によ
って送られた信号は、ダイプレクサ２１通って、経路
（ｃ）に沿って進む。方向性結合器２４は、この信号の
一部分をタップオフ（分流）し、これらを、帯域通過フ
ィルタ８０、スイッチ８１へと送る。スイッチ８１にお
いて、この信号は、ミキサ３２にパスされるか、あるい
は、ミキサ３５にパスされる。ミキサ３２と局部発振器
３３は、協力して、これら信号を、５〜４０ＭＨｚの範
囲内の周波数帯域に変換する。一方、ミキサ３５と局部
発振器３６は、協力して、これらシグナリングを、従来
の下り周波数帯域（５０〜１ＧＨｚ）にアップ変換す
る。第一のケースにおいては、これら信号は、経路
（ｂ）を通り、増幅器３１、帯域通過フィルタ（ＢＰ
Ｆ）４１、結合器２３へと進み、図１３Ｂに（２）とし
て示される範囲内の、５〜４０ＭＨｚの周波数帯域に
て、下り方向に送られる。第二のケースにおいては、信
号は、経路（ａ）に沿って結合器２５へと進み、図１３
Ｂに（１）として示される範囲内の、従来の下り帯域に
て、下り方向に送られる。記号（ａ）と（ｂ）は、下り
のシグナリングを表し、記号（ｃ）は、上りのシグナリ
ングを表す。

【００８２】多くの増幅器（ＩＮ）は、典型的には、同
一の同軸バスを共有するために、各ＩＮは、他のＩＮの
伝送との衝突を回避するために、専用のデータ／シグナ
リングＲＦチャネル（周波数分割多重アクセスＦＤＭ
Ａ）を持つことが必要である。換言すれば、そのＩＮの
サービスエリア内のローカルＭＡＣに加えて、ＣＯ／Ｈ
ＥとＩＮ（増幅器）との間に、ＭＡＣスキーム、例え
ば、ＦＤＭＡ、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、ある
いは符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、あるいは別個
の物理経路が必要となる。ｍＦＮ−ＨＦＣ、あるいは従
来のＨＦＣのいずれの場合も、代替として、ＦＮ、さら
には、ＣＯ／ＨＥを、ＩＮとして使用することも、ＩＮ
と最も遠いＥＵとの間の最大ラウンドトリップ遅延と、
データパケットあるいはアドレスパケットのサイズが、
上述のアルゴリズムが機能するように調整できる限り可
能である。

【００８３】本発明は、さらに、多様な能動星型網、例
えば、能動二重星型（ＡＤＳ）網、ＦＴＴＣなどの上で
実現することも可能である。基本的なアーキテクチャと
しては、ＣＯ／ＨＥ、ホストデジタル端末（ＨＤＴ）あ
るいは基地局が、ファイバ、同軸ケーブル、ＴＰ、ある
いは、無線リンクを用いて、複数の遠隔ノード（ＲＮ）
へのポイント・ツウ・ポイント接続を持つようにされ
る。各ＲＮは、さらに、ファイバ、同軸ケーブル、Ｔ
Ｐ、あるいは、無線リンクを用いて、複数のＥＵへのポ
イント・ツウ・ポイント接続を設定する。こうすること
により、ＲＮが、ＩＮとなる。このケースにおいても、
ｍＦＮ−ＨＦＣとの関連で説明された機能を用いること
ができる。さらに、各ＥＵとＲＮ（ＩＮ）との間に専用
のラインを使用すると、上りトラヒックを監視する機能
は、単純になる。こうして得られるＩＮは、一つの入り
ラインのみがアクティブである場合は、“通常の”ＴＩ
Ｓを全てのＥＵにブロードカーストし、複数のラインが
アクティブである場合は、衝突ＴＩＳをブロードカース
トする。このＩＮは、また、衝突ＴＩＳをアクティブな
ラインにのみ送り、他の“前に静であった”ＥＵが、衝
突したＥＵが伝送を停止すると、ただちに、伝送を開始
できるようにすることも可能である。

【００８４】受動光網（ＰＯＮ）は、図１４Ａおよび１
４Ｂに示されるように、星型網であり、能動遠隔ノード
ＲＮが、受動光スプリッタあるいは波長分割多重（ＷＤ
Ｍ）スプリッタ／ルータと置換される。上りトラヒック
を調整するためには、スプリッタの所で上り光信号が検
出され、ＴＩＳに変換される。このＴＩＳは、次に、二
つのファイバが使用される場合は下りファイバを用い
て、あるいは、一つの同一のファイバ上の、別個の波
長、あるいは、ＲＦサブ搬送波を用いて、ＥＵにブロー
ドカーストされる。また、もう一つのアプローチとし
て、ＰＯＮの受動特性を維持するために、上り伝送と、
下り伝送のために、異なる波長あるいは、異なるサブ搬
送波を使用し、トラヒック指標の目的で上り信号を受動
的にループバックすることも可能である。

【００８５】図１４Ａおよび１４Ｂには、受動光網（Ｐ
ＯＮ）の配置が示される。図１４Ａは、一つのスプリッ
タ１５が、使用される場合を示し、一つのファイバが、
一つのＥＵへと接続される。図１４Ｂは、二つのスプリ
ッタ１５ａと１５ｂが、使用される場合を示し、一方
は、上り用に、他方は、下り用に、用いられる。従っ
て、この場合は、各ＵＥの上り伝送と、下り伝送は、別
個のファイバを通じて運ばれる。いずれのケースにおい
ても、上り伝送と下り伝送が異なる波長を用いる場合
は、上り光信号は、光スプリッタ１５０、あるいは１５
０ａの未使用のトランクポートを通じて集められ、下り
トランクポート１５１、あるいは、他方のスプリッタ１
５０ａの未使用のトランクポートに結合され、下り方向
にブロードカーストされる。従って、ＥＵは、下りデー
タを、ある一つの波長上に受信し、ＴＩＳを、別の、下
りの波長と同一の、波長上に受信する。ＥＵ２０は、受
信された、上りデータである、ＴＩＳを、自身が送信し
たデータと比較し、トラヒック状態を監視する。上述の
ように、あるタイプの上り伝送レベルの制御が使用され
る場合は、ＥＵは、代替として、受信されるＴＩＳのレ
ベルを用いて、トラヒックを監視することも可能であ
る。一つのみの分配ファイバ（およびスプリッタ）が使
用される場合（図１４Ａ）は、送信されるデータとＴＩ
Ｓとの間の衝突を回避するために、エコー相殺スキーム
が必要となる。これと同一の原理が、上りと下りが、同
一の波長を使用するが、ただし、異なるＲＦサブ搬送波
を使用する場合にも、適用する。

【００８６】図１５Ａおよび１５Ｂに示されるように、
本発明の方法は、標準のイーサネットを全二重動作にグ
レードアップするために使用することも可能である。図
１５Ａに示される標準のイーサネットは、複数のＥＵ
を、ハブあるいはブリッジャ４４に、ＴＰを用いて接続
し、あるいは、お互いを同軸バスを用いて、接続する。
この実施例においては、本発明に基づいて、イーサネッ
トが、図１５Ｂに示されるように、複数の小さなセルＡ
およびＢに分割される。各セル内において、一つのＩＮ
が、複数のＥＵへと接続される。各ＩＮは、交換式のブ
リッジャ４５にも接続される。ＩＮは、局所的なコンテ
ンションを、全二重伝送との関連で前に説明されたのと
同一のアプローチを用いて、解決する（下り伝送と、上
り伝送が、別個のペア上を、あるいは別個の周波数上を
送られる）。コンテンションが、ＥＵの小さなグループ
間で局所的に解決されるために、網の効率は増加する。
標準のＲＪ４５ＴＰ束内には４つのワイヤペアが存在す
るが、３つのペアのみが使用される（第一のペアは上り
のために、第二のペアは下りのために、第三のペアはシ
グナリングのために、使用される）。第四のペアは、マ
ルチチャネル上り／下り伝送のために用いることも考え
られる。さらに、これらの全てのスキームは、同軸（10
Base5および10Base2）上に展開することも、ファイバ上
に展開することも、あるいは、無線伝送媒体上で展開す
ることもできる。さらに、各ＥＵがブリッジャの一つの
ポートへと接続される従来のイーサネットとは異なり、
このアプローチでは、（一つのＩＮと関連する）グルー
プのＥＵが、一つのポートを共有することが可能で、従
って、コストが削減できる。

【００８７】これらＩＮは、トラヒックの監視および指
標／制御機能を、ＣＯとＥＵとの間ので行なわれている
双方向通信と独立して、遂行することもできることに注
意する。さらに、ＩＮは、トラヒック監視および指標／
制御機能のみを、ＣＯとＥＵとの間の双方向信号伝送を
中継することなく、遂行することも可能である。例え
ば、本発明は、無線網上に実現することも可能である。
この場合は、ＩＮが、有線あるいは無線リンクによっ
て、複数の固定あるいは移動ＥＵに接続される。これら
ＩＮは、ＥＵからＣＯあるいは基地局に向う、上りトラ
ヒックを、上述の実施例との関連で説明されたアルゴリ
ズムを用いて調整する。無線網の場合は、好ましくは、
ＣＯが、幾つか、あるいは全ての、ＥＵと、直接に通信
するようにされる。そして、ＩＮによって、トラヒック
の監視、指標および制御（シグナリング）が扱われる
が、ただし、ＩＮは、ＣＯからＥＵに向けて、あるい
は、ＥＵからＣＯに向けて、通信信号を、中継すること
も、しないことも考えられる。これらＩＮは、一つある
いは幾つかのＥＵ（例えば、良好なサイト、例えば、丘
の頂上に位置するＥＵ）と同一の所に設置することも、
さらには、複数のＥＵのアンテナを共有することも考え
られる。

【００８８】本発明が、本発明の特定の実施例との関連
で説明されたが、当業者においては、多くの代替、修
正、およびバリエーションが明らかなとこは疑う余地も
ない。ここに説明された本発明の好ましい実施例は、単
に、解説を目的とするものであり、制限を目的とするも
のではない。さまざまな変更が、特許請求の範囲によっ
て規定される本発明の範囲から逸脱することなく可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】幾つかの基本的な網アーキテクチャを図解する
ブロック図である。

【図２Ａ】システムの一つの実施例を示すブロック図で
ある。

【図２Ｂ】データ伝送を周波数との関係で示すグラフで
ある。

【図３Ａ】システムのもう一つの実施例を示すブロック
図である。

【図３Ｂ】データ伝送を周波数との関連で示すグラフで
ある。

【図４Ａ】図３Ａのシステムに対するトラヒック監視の
方法を示す流れ図である。

【図４Ｂ】エンドユーザによってトラヒック情報信号に
応答して遂行される方法を示す流れ図である。

【図５Ａ】本発明の方法の、帯域内シグナリングの場合
の、一つの実施例を図解する線図である。

【図５Ｂ】本発明の方法の、帯域外シグナリングの場合
の、実施例を図解する線図である。

【図５Ｃ】本発明の方法の、帯域外シグナリングの場合
の、もう一つの実施例を図解する線図である。

【図６】本発明の方法の半二重伝送を採用する実施例を
図解する線図である。

【図７】本発明の方法の、上り伝送のために複数のチャ
ネルが使用されるもう一つの実施例を図解する流れ図で
ある。

【図８Ａ】標準のイーサネットシステムを図解する。

【図８Ｂ】標準のイーサネットのデータフォーマットを
示す。

【図８Ｃ】標準のイーサネットのデータフォーマットを
示す。

【図９】全二重モードにおいて使用されるシステムの実
施例を示す。

【図１０】全二重モードであって、標準のブリッジャを
使用する、システムの実施例を示す。

【図１１】システムのもう一つの実施例を示す。

【図１２Ａ】ミニファイバノード（ｍＦＮ）を中間ノー
ドとして使用するシステムの実施例を示す。

【図１２Ｂ】データ伝送および他のサービスを周波数と
の関連で示す。

【図１３Ａ】従来のＨＦＣ網内に実現されるシステムの
実施例を示す。

【図１３Ｂ】データ伝送を周波数との関連で示す。

【図１４Ａ】ＰＯＮ網内に一つのスプリッタを使用する
システムの実施例を示す。

【図１４Ｂ】二つのスプリッタを使用する実施例を示
す。

【図１５Ａ】従来のイーサネット10BaseTのアーキテク
チャを示す。

【図１５Ｂ】本発明を使用する修正されたイーサネット
のアーキテクチャを示す。

【符号の説明】

１，２，３，４ 分配ポート １０ 中央局／ヘッドエンド（ＣＯ／ＨＥ） １４ ＣＯ／ＨＥパケット交換設備、交換式のブリッジ
ャ １５ 複数の遠隔中間ノード（ＩＮ） １６ トラヒックモニタ（ＴＭ） １８，１９ 高速トランクライン、トランクポート ２０ エンドユーザ（ＥＵ） ２１ より線対、ダイプレクサ ２２ 同軸ケーブル、ダイプレクサ ２３ 結合器、ファイバ ２４ 無線リンク ２５，２６，２７，２８ 分配ライン ３０，３２ 受信機 ３１ 送信機 ３３ 結合器 ３４ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ） ３５ ミキサー ３６ 局部発振器 ３７ 結合器 ３８ ダイプレクサ ３９ 増幅器 ４０ 検出器 ４１ アドレス、ＴＩＳ発生器、タップ ４２ ＢＰＦ ４３ 検出器 ４４ 信号発生器、ブリッジャ ４５ 交換式のブリッジャ ５９ トラヒック情報シグナリング ６０ 保護バンド、論理回路 ６１ 検出器 ６２ 変調機 ７０ 増幅器 ７１ 増幅器 ８０，８１ 帯域通過フィルタ １００ 物理層シグナリング（ＰＬＳ） １００ａ−１２０ａ、１００ｂ−１２０ｂ ＰＬＳ−Ｍ
ＡＣチップ １１０ 媒体アタッチメントユニット（ＭＡＵ）、ｍＦ
Ｎ １１０ａ、１１０ｂ、10BaseTトランシーバ（ＭＡＵ） １１１ 送信より線ペア １１２ Data_Inポート １１３ 出力ペア １１４ 入力ペア １１５ ＡＵＩ １１６ Data_Outポート １１７ ＡＵＩ １２１ 出力ペア １３０ 論理リンクコントロール（ＬＬＣ） １３１ 入力ペア １４１ バッファ １６１ Data_In回路 １６２ Data_Out １６３ Control_In回路 １６０ イーサネットカード １７０ 同軸分配増幅器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブハヴェシュ デサイ アメリカ合衆国 07039 ニュージャーシ イ，リヴィングトン，エッジメアー ロー ド 34 (72)発明者 アラン エッチ． グナウック アメリカ合衆国 07748 ニュージャーシ イ，ミドルタウン，ヘロン ロード 53 (72)発明者 キシアオリン ルー アメリカ合衆国 07747 ニュージャーシ イ，マタワン，サットン ドライヴ イー ６ (72)発明者 シェリル レイ ウッドワード アメリカ合衆国 07733 ニュージャーシ イ，ホルムデル，イースト ブルック ド ライヴ ７

Claims (68)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央局と少なくとも一つの中間ノードを
   含む通信網を動作するための方法であって、この方法
   が：前記の中央局が、複数のエンドユニットに向けて下
   り信号を送信するステップ；前記の中間ノードが、前記
   の複数のエンドユニットから送信された上り信号を受信
   するステップ；および前記の中間ノードが、前記の受信
   された上り信号から生成されたトラヒック情報信号を、
   前記の複数のエンドユニットに向けて送信するステップ
   を含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 さらに、前記の中間ノードが、前記の下
   りトラヒック情報信号を生成するステップを含むことを
   特徴とする請求項１の方法。
3. 【請求項３】 さらに、上り伝送の許可が承認されるか
   否かを、各エンドユニットに伝えるステップを含むこと
   を特徴とする請求項１の方法。
4. 【請求項４】 さらに、 各エンドユニットが、上り信号を送信する前に、前記の
   下りトラヒック情報信号を聴く（検出する）ステップ；
   各エンドユニットが、前記の下りトラヒック情報信号
   が、上りチャネルがアイドルであること、あるいは、送
   信することが許されることを示す場合は、上り信号を送
   信するステップ；各エンドユニットが、前記の下りトラ
   ヒック情報信号が、上りチャネルがビジーであることを
   示す場合は、送信を延期するステップ；各エンドユニッ
   トが、上り信号を送信している最中に、前記の下りトラ
   ヒック情報信号を継続して検出し、受信された下りトラ
   ヒック情報信号を、各エンドユニットが自身の送信した
   上り信号から生成されることを期待する下りシグナリン
   グと比較し、各エンドユニットが、期待される信号と受
   信された信号が異なる場合は、送信を停止し、バックオ
   フするステップを含むことを特徴とする請求項１の方
   法。
5. 【請求項５】 前記の中間ノードがトラヒック情報信号
   を送信するステップが、上り信号の少なくとも一部分
   を、前記の各エンドユニットにループバックするステッ
   プを含むことを特徴とする請求項１の方法。
6. 【請求項６】 さらに、 上りチャネルがアイドルであることを示す第一のタイプ
   の信号；一つの上り信号が検出されたことを示す第二の
   タイプの信号；複数の上り信号が同時に中間ノードに到
   着したこと、つまり、衝突を示す第三のタイプの信号；
   のいずれかを生成するステップを含むことを特徴とする
   請求項１の方法。
7. 【請求項７】 各エンドユニットが、上り信号を送信す
   る前に、前記の下りトラヒック情報信号を聴き、前記の
   第二あるいは第三のタイプの信号が検出された場合は、
   上り信号の送信を行なわないことを特徴とする請求項６
   の方法。
8. 【請求項８】 各エンドユニットが、送信している最中
   に、前記の下りトラヒック情報信号を聴き、前記の第三
   のタイプの信号が検出された場合は、送信を停止し、撤
   退することを特徴とする請求項６の方法。
9. 【請求項９】 さらに前記の複数のエンドユニットが、
   上り方向に、トラヒック情報信号を送信するステップ；
   前記の中間ノードが、前記のトラヒック情報信号の少な
   くとも一部分をループバックするステップ；前記の複数
   のエンドユニットが、前記の下りトラヒック情報信号を
   聴くステップ；および前記の下りトラヒック情報信号が
   チャネルアイドル指標あるいは送信許可指標を与えると
   きは、各エンドユニットが、上り信号の送信を開始、あ
   るいは上り信号を送信を継続し、前記のトラヒック情報
   信号がビジーであることを示すときは、各エンドユニッ
   トが送信を延期し、衝突を示す場合は、各エンドユニッ
   トが送信から撤退するステップを含むことを特徴とする
   請求項１の方法。
10. 【請求項１０】 さらに前記の中間ノードが、前記の複
    数のエンドユニットの少なくとも一つが上り方向に送信
    したアドレスを受信するステップ；前記の中間ノード
    が、前記のアドレスを、前記のトラヒック情報信号と共
    に、前記の少なくとも一つのエンドユニットにループバ
    ックするステップを含むことを特徴とする請求項１の方
    法。
11. 【請求項１１】 さらに各エンドユニットが、送信した
    アドレスと受信されたアドレスとを比較するステップ；
    および各エンドユニットが、前記の二つのアドレスが一
    致する場合は、上り信号を送信し、前記の二つのアドレ
    スが異なる場合は、伝送を停止するステップを含むこと
    を特徴とする請求項１０の方法。
12. 【請求項１２】 さらに各エンドユニットが、上り信号
    を送信する前に、前記のアドレスと、これに続くトラヒ
    ック情報シグナリングを、上り信号の外側の帯域を用い
    て、送るステップ；および前記の中間ノードが、前記の
    アドレスと、トラヒック情報シグナリングを下り方向
    に、エコーするステップを含み、ここで、前記のエンド
    ユニットが、正しいアドレスを受信した後に、上り信号
    を送信し、同時に、前記のトラヒック情報シグナリング
    を、外側の帯域を用いて送ることを継続することを特徴
    とする請求項１０の方法。
13. 【請求項１３】 前記のエンドユニットが、トラヒック
    情報シグナリングの送信を、上り信号の送信を終えるよ
    り、△Ｔだけ早い時間において停止し、前記の時間△Ｔ
    が、アドレスパケットを送信する時間期間に等しいかこ
    れより小さいことを特徴とする請求項１２の方法。
14. 【請求項１４】 前記のエンドユニットが、トラヒック
    情報シグナリングの送信を、上り信号の送信を終える前
    に停止し、前記のアドレスおよびシグナリングの継続期
    間と上り信号の継続期間とが実質的に同一になよるよう
    にされることを特徴とする請求項１２の方法。
15. 【請求項１５】 前記のエンドユニットが、上り信号の
    送信とトラヒック情報シグナリングの送信を、同時に、
    停止することを特徴とする請求項１２の方法。
16. 【請求項１６】 さらに前記のエンドユニットが、上り
    信号の送信を開始すると同時に、前記のトラヒック情報
    信号の送信を、停止するステップ；および前記の中間ノ
    ードが、トラヒック情報信号の送信を継続するステップ
    を含み、前記のトラヒック情報信号が、前記の上り信号
    から生成されることを特徴とする請求項１２の方法。
17. 【請求項１７】 さらに、前記のエンドユニットが、前
    記のアドレスを、自身の上り信号と同時的に、送信する
    ステップを含むことを特徴とする請求項１０の方法。
18. 【請求項１８】 前記のアドレスが、前記の上り信号の
    帯域内で、送信されることを特徴とする請求項１０の方
    法。
19. 【請求項１９】 前記の中央局が、前記の下り信号を、
    第一の通信経路を用いて送信し、前記の中間ノードが、
    前記のトラヒック情報信号を、第二の通信経路を用いて
    送信することを特徴とする請求項１の方法。
20. 【請求項２０】 前記の中央局から送信される下り信号
    と、前記の中間ノードから送信されるトラヒック情報信
    号とが、共通の通信経路を用いて、ただし、異なるＲＦ
    チャネルを用いて、送信されることを特徴とする請求項
    １の方法。
21. 【請求項２１】 前記の中央局から送信される下り信号
    と、前記の中間ノードから送信される前記のトラヒック
    情報とが、共通の通信経路を用いて、ただし、異なる複
    数の光波長および異なる複数の符号の内の一つを用い
    て、送信されることを特徴とする請求項１の方法。
22. 【請求項２２】 さらに、前記の下り信号、前記のトラ
    ヒック情報信号、および前記の上り信号が、光ファイ
    バ、同軸ケーブル、より線ペア、あるいは無線リンクの
    少なくとも一つを用いて、送信されることを特徴とする
    請求項１の方法。
23. 【請求項２３】 前記の下り信号、前記の上り信号、お
    よび前記のトラヒック情報信号として、符号化ベースバ
    ンド信号、無符号化ベースバンド信号、あるいはＲＦ信
    号の少なくとも一つが用いられることを特徴とする請求
    項１の方法。
24. 【請求項２４】 前記のトラヒック情報信号の継続期間
    が、中間ノードとある選択されたエンドユニットとの間
    の最大ラウンドトリップ遅延より大きなことを特徴とす
    る請求項１の方法。
25. 【請求項２５】 前記の中央局から送信される下り信号
    と、前記の中間ノードから送信されるトラヒック情報信
    号が、共通のＲＦチャネルを用いて送信され、前記の下
    り信号の送信において、あるサイズのパケット間間隔が
    確保され、前記の中間ノードが、前記のトラヒック情報
    信号を、このパケット間間隔内に挿入して、送信するこ
    とを特徴とする請求項１の方法。
26. 【請求項２６】 前記の中央局からの下り信号の送信が
    ある時間期間において行なわれ、前記のエンドユニット
    による上り信号を送信と、前記の中間ノードによるトラ
    ヒック情報信号の挿入が、別の時間期間において行なわ
    れることを特徴とする請求項１の方法。
27. 【請求項２７】 上り信号が、複数のチャネルを用いて
    送信され、各エンドユニットが、受信されたトラヒック
    情報に基づいて、ある一つのチャネルを動的に選択でき
    るようにされることを特徴とする請求項１の方法。
28. 【請求項２８】 さらに少なくとも一つの選択されたエ
    ンドユニットが、優先シグナリングを上り方向に送信す
    るステップ；および前記の中間ノードが、前記の優先シ
    グナリングを下り方向にループバックするステップを含
    み、これによって、前記の選択されたエンドユニット
    が、チャネルの占拠における高い優先を持ち、他のエン
    ドユニットは、そのチャネル上で送信する低い優先を持
    つようにされることを特徴とする請求項１の方法。
29. 【請求項２９】 さらに前記の少なくとも一つの選択さ
    れたエンドユニットが、予約シグナリングを上り方向に
    送信するステップを含み、前記の選択されたエンドユニ
    ットが、特定のチャネル上にタイムスロットを予約する
    ことが許され、他のエンドユニットは、それらタイムス
    ロットの際に送信できないようにされることを特徴とす
    る請求項１の方法。
30. 【請求項３０】 さらに、前記のエンドユニット内で、
    標準のイーサネットカードを使用し、マンチェスタ符号
    化信号を、網に、直接に、送信するステップを含むこと
    を特徴とする請求項１の方法。
31. 【請求項３１】 さらに、標準のイーサネットカードを
    使用し、前記のマンチェスタ符号化信号を、標準のイー
    サネットトランシーバを用いて、２−レベル信号にＤＣ
    変換し、これを、ＲＦ搬送波を用いて、網上を直接に運
    び、次に、このＲＦ信号を検出し、この信号を、再び、
    ３−レベルマンチェスタ符号に戻すステップを含むこと
    を特徴とする請求項１の方法。
32. 【請求項３２】 さらに、イーサネットカードを使用
    し、上り動作と、下り動作を、独立させるために、ルー
    プバック機能を不能にするステップを含むことを特徴と
    する請求項１の方法。
33. 【請求項３３】 さらにトランシーバを、イーサネット
    カードと、ＡＵＩポートを用いて、接続するステップ；
    下りチャネルを、Data_In回路にインタフェースするス
    テップ；上りチャネルを、Data_Out回路にインタフェー
    スするステップ；およびトラヒック情報シグナリングチ
    ャネルを、Control_In回路にインタフェースするステッ
    プを含むことを特徴とする請求項１の方法。
34. 【請求項３４】 さらに、エンドユニットが、入りパケ
    ットが終端してから約９．６μｓ後に、受信機能とは独
    立して、上り信号を送信を開始するステップを含むこと
    を特徴とする請求項３２の方法。
35. 【請求項３５】 イーサネットカードの送信機能と受信
    機能が、分離され、各エンドユニットが、上りチャネル
    が空いている場合は、いつでも送信できるようにされる
    ことを特徴とする請求項１の方法。
36. 【請求項３６】 さらにトランシーバを第一のイーサネ
    ットチップに接続するステップ；下りチャネルを第一の
    イーサネットチップのData_In回路にインタフェースす
    るステップ；および上りチャネルと、トラヒック情報信
    号チャネルを、それぞれ、第二のイーサネットチップの
    Data_Out回路と、Control_In回路にインタフェースする
    ステップを含み、これによって独立した双方向動作が可
    能にされ、各エンドユニットが上りチャネルが空いてい
    る場合は、いつでも送信できるようにされることを特徴
    とする請求項３５の方法。
37. 【請求項３７】 前記の中央局の所で、標準のイーサネ
    ット交換式ブリッジャが使用され、前記のブリッジャの
    各分配ポートが、各中間ノードに接続され、各中間ノー
    ドが、その中間ノードによって扱われる複数のエンドユ
    ニットによって共有されることを特徴とする請求項１の
    方法。
38. 【請求項３８】 前記の中央局の所で標準のイーサネッ
    トブリッジャを使用できるようにするために、二つの10
    BaseTトランシーバが使用され、前記の標準のブリッジ
    ャからの一つの出力ペアが、第一のトランシーバの入力
    ペアに接続され、前記の第一のトランシーバの出力ペア
    が、第二のトランシーバの入力ペアに接続され、前記の
    第二のトランシーバの出力ペアが、前記の標準のブリッ
    ジャの入力ペアに接続され、こうして、標準のブリッジ
    ャとトランシーバのリンク保全性要請を満足するための
    リンクパルスループが形成されることを特徴とする請求
    項１の方法。
39. 【請求項３９】 前記の中間ノードと前記の中央局が、
    同位置に設置されることを特徴とする請求項１の方法。
40. 【請求項４０】 送信のために使用される網がｍＦＮ−
    ＨＦＣ網であり、前記の中間ノードがミニファイバノー
    ドであることを特徴とする請求項１の方法。
41. 【請求項４１】 前記の網が、従来のＨＦＣ網であり、
    前記の中間ノードが同軸増幅器であり、この同軸増幅器
    が、トラヒック情報シグナリングを、下り方向に、５〜
    ４０ＭＨｚのレンジ、あるいは、従来の下り周波数帯域
    である５０ＭＨｚ〜１ＧＨｚのレンジの、いずれかを用
    いて送信することを特徴とする請求項１の方法。
42. 【請求項４２】 前記の網が従来のＨＦＣあるいはｍＦ
    Ｎ−ＨＦＣであり、前記の中間ノードがファイバノード
    であることを特徴とする請求項１の方法。
43. 【請求項４３】 前記の網が能動星型網であり、前記の
    中間ノードが遠隔ノードであり、前記の中間ノードが、
    一つの上りラインがアクティブである場合、はチャネル
    ビジートラヒック情報信号を全てのユーザに送信し、複
    数の上りラインがアクティブである場合は衝突トラヒッ
    ク情報信号を少なくとも一人のユーザに送信することを
    特徴とする請求項１の方法。
44. 【請求項４４】 前記の網が受動光網であり、前記の中
    間ノードが、少なくとも一つの光スプリッタあるいは少
    なくとも一つのＷＤＭスプリッタ／ルータのいずれかで
    あり、上り信号と下り信号が、異なる波長あるいはＲＦ
    搬送波を使用して送信され、上りの光信号が、前記の少
    なくとも一つのスプリッタの未使用のトランクポートの
    所に集められ、同一のファイバあるいは異なるファイバ
    のいずれかを通じて、下り方向にルートされることを特
    徴とする請求項１の方法。
45. 【請求項４５】 前記の網が標準のイーサネットであ
    り、前記の中間ノードが、網を複数の小さなセルに分割
    し、各中間ノードが、コンテンションを局所的に解決
    し、各中間ノードが、交換式ブリッジャの分配ポートに
    接続されることを特徴とする請求項１の方法。
46. 【請求項４６】 複数のエンドユニットと通信するため
    の通信網であって、この通信網が：下り信号を前記の複
    数のエンドユニットに向けて送信するため、および前記
    の複数のエンドユニットによって送信された上り信号を
    受信するための中央局；および前記の通信網内に敷設さ
    れた少なくとも一つの中間ノードを含み；この中間ノー
    ドが、トラヒック情報信号送信デバイスを含み、このデ
    バイスが、前記の複数のエンドデバイスから受信される
    上り信号から生成されたトラヒック情報信号を前記の複
    数のエンドユニットに向けて送信することを特徴とする
    網。
47. 【請求項４７】 前記の少なくとも一つの中間ノード
    が、さらに、前記のトラヒック情報信号を生成するため
    のトラヒック情報信号生成デバイスを含むことを特徴と
    する請求項４６の網。
48. 【請求項４８】 前記のトラヒック情報信号が、各エン
    ドユニットに対して、上り伝送に対する許可が承認され
    るか否かを示す許可情報を含むことを特徴とする請求項
    ４６の網。
49. 【請求項４９】 各エンドユニットが、上り信号を送信
    する前に、前記の下りトラヒック情報信号を検出し；前
    記の下りトラヒック情報信号が、上りチャネルがアイド
    ルであることあるいは送信することが許されることを示
    す場合は、上り信号を送信し；前記のトラヒック情報信
    号が上りチャネルがビジーであることを示す場合は、送
    信を待ち；各エンドユニットが、受信された下りトラヒ
    ック情報信号を、各エンドユニットが自身の送信した上
    り信号から生成されることを期待する下りシグナリング
    と比較し；各エンドユニットが、期待される信号と受信
    された信号が異なる場合は、伝送を停止あるいはバック
    オフすることを特徴とする請求項４６の網。
50. 【請求項５０】 前記の中間ノードが、前記のトラヒッ
    ク情報信号を、前記の上り信号の少なくとも一部分を前
    記の各エンドユニットにループバックすることによって
    送信することを特徴とする請求項４６の網。
51. 【請求項５１】 各中間ノードが、上り信号を受信した
    際に、 上りチャネルがアイドルであることを示す第一のタイプ
    の信号；一つの上り信号が検出されたことを示す第二の
    タイプの信号；複数の上り信号が同時に中間ノードに到
    着したこと、つまり、衝突を示す第三のタイプの信号；
    のいずれかのトラヒック情報信号を生成および送信する
    ことを特徴とする請求項４６の網。
52. 【請求項５２】 各エンドユニットが、上り信号を送信
    する前に、トラヒック情報信号を聴き、前記の第二ある
    いは第三のタイプの信号が検出された場合は、上り信号
    の送信を行なわないことを特徴とする請求項５１の網。
53. 【請求項５３】 少なくとも一つのエンドユニットが、
    送信している最中に、トラヒック情報信号を聴き、前記
    の第三のタイプの信号が検出された場合は、送信を停止
    し、撤退することを特徴とする請求項５１の網。
54. 【請求項５４】 さらに前記の各エンドユニット内の、
    トラヒック情報信号を上り方向に送信するための送信手
    段；前記の中間ノード内の、前記のトラヒック情報信号
    の少なくとも一部分をループバックするためのループバ
    ック手段；前記の各エンドユニット内の、下りトラヒッ
    ク情報信号を聴くための受信装置；および各エンドユニ
    ット内の、前記の下りトラヒック情報信号がチャネルア
    イドル指標あるいは送信許可指標を与えるときは、上り
    信号の送信を開始あるいは上り信号を送信を継続し、前
    記のトラヒック情報信号がビジーを示すときは送信を延
    期し、衝突を示す場合は、送信から撤退するための送信
    装置を含むことを特徴とする請求項５１の網。
55. 【請求項５５】 少なくとも一つのエンドユニットがア
    ドレスを、上り方向に、前記の中間ノードに向けて送信
    し、このアドレスが下り方向にエンドユニットに向けて
    送り戻されることを特徴とする請求項４６の網。
56. 【請求項５６】 前記のエンドユニットが、送信したア
    ドレスと受信されたアドレスとを比較し、前記の二つの
    アドレスが一致する場合は、上り信号を送信し；前記の
    二つのアドレスが異なる場合は、送信を停止することを
    特徴とする請求項５５の網。
57. 【請求項５７】 前記の上り信号が、前記のエンドユニ
    ットのアドレス並びにエンドユニットによって送信され
    る他の情報と、同時的に、送信されることを特徴とする
    請求項５５の網。
58. 【請求項５８】 前記の中央局がさらにイーサネット交
    換式ブリッジャを含み、このブリッジャの各分配ポート
    が、中間ノードに接続され、この中間ノードがその中間
    ノードによって扱われる複数のエンドユニットによって
    共有されることを特徴とする請求項４６の網。
59. 【請求項５９】 さらにイーサネットカードとＡＵＩポ
    ートを用いて接続され；下りチャネルをData_In回路に
    インタフェースし；上りチャネルをData_Out回路にイン
    タフェースし；トラヒック情報シグナリングチャネルを
    Control_In回路にインタフェースするためのトランシー
    バを含むことを特徴とする請求項４６の網。
60. 【請求項６０】 前記のトランシーバが、下りチャネル
    を第一のイーサネットチップのData_In回路にインタフ
    ェースし；上りチャネルとトラヒック情報信号チャネル
    を、それぞれ、第二のイーサネットチップのData_Out回
    路と、Control_In回路にインタフェースし、これによっ
    て独立した双方向動作が可能にされ、各エンドユニット
    が上りチャネルが空いている場合は、いつでも送信でき
    るようにされることを特徴とする請求項４６の網。
61. 【請求項６１】 前記の中央局の所で標準のイーサネッ
    トブリッジャが使用できるようにするために、二つの10
    BaseTトランシーバが使用され、前記の標準のブリッジ
    ャからの一つの出力ペアが、第一のトランシーバの入力
    ペアに接続され、前記の第一のトランシーバの出力ペア
    が、第二のトランシーバの入力ペアに接続され、前記の
    第二のトランシーバの出力ペアが、前記のブリッジャの
    入力ペアに接続され、こうして、前記のブリッジャとト
    ランシーバのリンク保全性要請を満足するためのリンク
    パルスループが形成されることを特徴とする請求項４６
    の網。
62. 【請求項６２】 前記の中間ノードと前記の中央局が同
    一位置に設置されることを特徴とする請求項４６の網。
63. 【請求項６３】 前記の網がｍＦＮ−ＨＦＣ網であり、
    前記の中間ノードがミニファイバノードであることを特
    徴とする請求項４６の網。
64. 【請求項６４】 前記の網が従来のＨＦＣ網であり、前
    記の中間ノードが、同軸増幅器であり、この同軸増幅器
    が、トラヒック情報シグナリングを、下り方向に、５〜
    ４０ＭＨｚのレンジ、あるいは従来の下り周波数帯域で
    ある５０ＭＨｚ〜１ＧＨｚのレンジの、いずれかを用い
    て送信することを特徴とする請求項４６の網。
65. 【請求項６５】 前記の網が、従来のＨＦＣあるいはｍ
    ＦＮ−ＨＦＣであり、前記の中間ノードが、ファイバノ
    ードであることを特徴とする請求項４６の網。
66. 【請求項６６】 前記の網が能動星型網であり、前記の
    中間ノードが遠隔ノードであり、前記の中間ノードが、
    一つの上りラインがアクティブである場合は、チャネル
    ビジートラヒック情報信号を全てのユーザに送信し、複
    数の上りラインがアクティブである場合は、衝突トラヒ
    ック情報信号を少なくとも一人のユーザに送信すること
    を特徴とする請求項４６の網。
67. 【請求項６７】 前記の網が受動光網であり、前記の中
    間ノードが、少なくとも一つの光スプリッタあるいは少
    なくとも一つのＷＤＭスプリッタ／ルータのいずれかで
    あり、上り信号と下り信号が、異なる波長あるいはＲＦ
    搬送波を使用して送信され、上りの光信号が前記の少な
    くとも一つのスプリッタの未使用のトランクポートの所
    に集められ、同一のファイバあるいは異なるファイバの
    いずれかを用いて、下り方向にルートされることを特徴
    とする請求項４６の網。
68. 【請求項６８】 前記の網が標準のイーサネットであ
    り、前記の中間ノードが、網を複数の小さなセルに分割
    し、各中間ノードがコンテンションを局所的に解決し、
    各中間ノードが交換式ブリッジャの分配ポートに接続さ
    れることを特徴とする請求項４６の網。