JPH1070565A - Ｃａｔｖ通信システム及び通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 既存のＣＡＴＶ網を利用してインターネット
接続を可能にする際の上りと下りの帯域幅の違いに対応
する。 【解決手段】 センター２は、端末装置５０に対し、空
きチャンネルを示す上りチャンネル空き情報の送信し
て、端末装置からのチャンネル獲得要求信号を検出し、
検出されると、上りチャンネル内の空きチャンネルの有
無を検出しもしあれば、そのいずれかをその端末装置に
割り当てるための割り当て情報端末装置に送信し、その
チャンネルで端末装置と送受信を行う。一方、端末装置
は、パソコンからセンター宛てのデータが検出されると
上りチャンネル空き情報を検出して一の空きチャンネル
を選択し、チャンネル獲得要求信号をセンターへ送信す
る。チャンネル割り当て情報が検出されると、その指定
の上りチャンネルを使用してセンターと送受信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＡＴＶ通信シス
テム及びその通信方法に関し、より詳細にはＣＡＴＶ網
を利用して端末からインターネットへ接続するための技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般家庭のユーザーがパーソナル
コンピュータ等のコンピュータ（以下、単に「パソコ
ン」と呼ぶ。）によりインターネットに接続する場合
は、公衆回線を介し、ユーザーが個々に契約したプロバ
イダを経由して接続するのが一般的である。一方、近年
では既存のＣＡＴＶ網を利用してインターネットに接続
する方法が検討されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既設の
ＣＡＴＶ網はセンターから一般家庭の端末に映像及び音
声を供給することを目的とすることから、上りの帯域幅
が下りの帯域幅に比べて極端に狭いという性質を有す
る。具体的には、ＣＡＴＶの信号伝送帯域は、通常、５
MHz から５０MHz が上り回線、５０MHz から４５０MHz
程度までが下り回線に割り当てられている。下り回線
は、ＣＡＴＶシステムの本来的な機能としてセンターか
ら一般家庭の端末に複数チャンネルのテレビジョン信号
を供給するために広い帯域幅が確保されているが、上り
回線は各端末に関する課金情報などの制御情報の伝送に
使用されるのみであることから下り回線に比べてかなり
狭い帯域幅に制限されている。従って、そのままでは双
方向通信であるインターネット接続に利用することは困
難であった。

【０００４】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、既存のＣＡＴＶ網を利用して、インターネット
接続を可能にするＣＡＴＶ通信システム及び通信方法を
提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、ＣＡＴＶ網を介して接続さ
れたセンターと複数の端末装置とを有するＣＡＴＶ通信
システムにおいて、前記センターは、前記端末装置に対
して、複数の上りチャンネルのうちの空きチャンネルを
示す上りチャンネル空き情報を送信する第１の送信手段
と、前記端末装置から送信されたデータからチャンネル
獲得要求信号を検出する第１の検出手段と、チャンネル
獲得要求信号が検出された場合に、上りチャンネル内の
空きチャンネルの有無を検出する第２の検出手段と、空
きチャンネルが検出された場合に、検出された空きチャ
ンネルのいずれかを前記チャンネル獲得要求信号を送信
した端末装置に割り当て、当該割り当てるチャンネルの
指定を含むチャンネル割り当て情報を前記端末装置に送
信する第２の送信手段と、割り当てたチャンネルを送信
に使用して前記端末装置とデータを送受信する第１の通
信手段と、を有し、前記端末装置は、パソコンと接続し
て相互に通信を行う第２の通信手段と、前記パソコンか
ら受信したデータに含まれ、前記センターに送信される
べきセンター宛てデータを検出する第３の検出手段と、
センター宛てデータが検出された場合に、前記センター
から送信されたデータから上りチャンネル空き情報を検
出する第４の検出手段と、上りチャンネル空き情報に基
づいて一の空きチャンネルを選択し、選択したチャンネ
ルを指定するチャンネル獲得要求信号を前記センターへ
送信する第３の送信手段と、前記センターから送信され
たデータからチャンネル割り当て情報を検出する第５の
検出手段と、チャンネル割り当て情報が検出された後、
当該チャンネル割り当て情報により指定された上りチャ
ンネルを送信に使用して前記センターとデータの送受信
を行う第３の通信手段と、を備えるように構成する。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のシステムにおいて、前記端末装置は、前記第３の通
信手段によるセンターとの通信が所定時間以上行われな
い場合に、前記第３の通信手段が使用している上りチャ
ンネルの切断を要求する切断要求信号を前記センターに
送信する手段を有し、前記センターは、前記切断要求信
号を受信した場合に、当該切断要求信号により指定され
たチャンネルの接続を強制的に切断する手段を備えるよ
うに構成する。

【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載のシステムにおいて、前記端末装置は、前記第３の通
信手段によるセンターとの間の少なくとも上り通信が所
定時間以上行われない場合に、前記第３の通信手段が使
用している上りチャンネルの切断を要求する切断要求信
号を前記センターに送信する手段を有し、前記センター
は、前記切断要求信号を受信した場合に、前記端末装置
に対して当該チャンネルを切断する旨の確認信号を送信
し、当該確認信号の送信から所定時間以内に同一の切断
要求信号を再度受信しない場合に、前記切断要求信号に
より指定されたチャンネルの接続を強制的に切断する手
段を備えるように構成する。

【０００８】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至３のいずれかに記載のシステムにおいて、前記センタ
ーは、一又は複数のサーバー及び前記ＣＡＴＶ網に接続
したセンターＬＡＮと、前記センターＬＡＮとは独立
し、所定チャンネル数の一又は複数の上りコントロー
ラ、所定数の下りコントローラ、及び、前記上りコント
ローラ及び下りコントローラを制御するメインコントロ
ーラを有するコントロールＬＡＮと、を備えるように構
成する。

【０００９】また、請求項５記載の発明は、請求項１記
載のシステムにおいて、前記センターは、前記端末装置
との間の通信状態が正常であるか否かを検出し、正常で
ない場合には前記第１の通信手段に割り当てたチャンネ
ルの接続を強制的に切断する手段を備えるように構成す
る。

【００１０】また、請求項６記載の発明は、請求項１記
載のシステムにおいて、前記端末装置は、前記センター
とのデータ通信中に、データ通信中であることを示す接
続中情報を所定時間毎に前記センターに送信する手段を
備え、前記センターは、接続中情報を所定時間以上受信
しない場合には前記第１の通信手段に割り当てたチャン
ネルの接続を強制的に切断する手段を備えるように構成
する。

【００１１】また、請求項７記載の発明は、請求項１記
載のシステムにおいて、前記端末装置は、前記第２の送
信手段によるチャンネルの割り当て後もチャンネル獲得
要求信号を所定時間毎に前記センターに送信する手段を
備え、前記センターは、チャンネル獲得要求信号を所定
時間以上受信しない場合には前記第１の通信手段に割り
当てたチャンネルの接続を強制的に切断する手段を備え
るように構成する。

【００１２】また、請求項８記載の発明は、請求項１乃
至７のいずれかに記載のシステムにおいて、前記第３の
送信手段は、前記一の空きチャンネルを乱数を使用して
選択するように構成する。

【００１３】また、請求項９記載の発明は、請求項１乃
至８のいずれかに記載のシステムにおいて、前記第３の
送信手段は、乱数により決定した信号電力を有するチャ
ンネル獲得要求信号を送信するように構成する。

【００１４】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
乃至９のいずれかに記載のシステムにおいて、前記第３
の送信手段は、乱数により決定した送信タイミングでチ
ャンネル獲得要求信号を送信するように構成する。

【００１５】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
乃至１０のいずれかに記載のシステムにおいて、前記第
１の通信手段及び第３の通信手段は、使用するチャンネ
ルの制御に関連する制御データ又はインターネットプロ
トコルフレームを含むケーブルパケットを使用して前記
センター及び前記端末装置間のデータ通信を行うように
構成する。

【００１６】また、請求項１２記載の発明は、ＣＡＴＶ
網を介して複数の端末装置と接続されたセンターにおい
て、前記端末装置に対して、複数の上りチャンネルのう
ちの空きチャンネルを示す上りチャンネル空き情報を送
信する第１の送信手段と、前記端末装置から送信された
データから、使用を要求する一のチャンネルの指定を含
むチャンネル獲得要求信号を検出する第１の検出手段
と、チャンネル獲得要求信号が検出された場合に、上り
チャンネル内の空きチャンネルの有無を検出する第２の
検出手段と、空きチャンネルが検出された場合に、検出
された空きチャンネルのいずれかを前記チャンネル獲得
要求信号を送信した端末装置に割り当て、当該割り当て
るチャンネルの指定を含むチャンネル割り当て情報を前
記端末装置に送信する第２の送信手段と、割り当てたチ
ャンネルを送信に使用して前記端末装置とデータを送受
信する第１の通信手段と、を備えるように構成する。

【００１７】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
２記載のセンターにおいて、前記端末装置とのデータ送
受信に使用している上りチャンネルの切断を要求する切
断要求信号を前記端末装置から受信した場合に、当該切
断要求信号により指定されたチャンネルの接続を強制的
に切断する手段を備えるように構成する。

【００１８】また、請求項１４記載の発明は、請求項１
２記載のセンターにおいて、前記端末装置とのデータ送
受信に使用している上りチャンネルの切断を要求する切
断要求信号を前記端末装置から受信した場合に、前記端
末装置に対して当該チャンネルを切断する旨の確認信号
を送信し、当該確認信号の送信から所定時間以内に同一
の切断要求信号を再度受信しない場合に、前記切断要求
信号により指定されたチャンネルの接続を強制的に切断
する手段を備えるように構成する。

【００１９】また、請求項１５記載の発明は、請求項１
２記載のシステムにおいて、前記センターは、前記端末
装置との間の通信状態が正常であるか否かを検出し、正
常でない場合には前記第１の通信手段に割り当てたチャ
ンネルの接続を強制的に切断する手段を備えるように構
成する。

【００２０】また、請求項１６記載の発明は、請求項１
２記載のシステムにおいて、前記センターは、前記端末
装置から送信され、前記端末装置とのデータ通信中であ
ることを示す接続中情報を所定時間以上受信しない場合
には前記第１の通信手段に割り当てたチャンネルの接続
を強制的に切断する手段を備えるように構成する。

【００２１】また、請求項１７記載の発明は、請求項１
２乃至１６のいずれかに記載のセンターにおいて、前記
第１の通信手段は、使用するチャンネルの制御に関連す
る制御データ又はインターネットプロトコルフレームを
含むケーブルパケットを使用して前記端末装置との間の
データ通信を行うように構成する。

【００２２】また、請求項１８記載の発明は、ＣＡＴＶ
網を介してセンターと接続された端末装置において、パ
ソコンと接続して相互に通信を行う第１の通信手段と、
前記パソコンから受信したデータに含まれ、前記センタ
ーに送信されるべきセンター宛てデータを検出する第１
の検出手段と、センター宛てデータが検出された場合
に、前記センターから送信されたデータから、複数の上
りチャンネルのうちの空きチャンネルを示す上りチャン
ネル空き情報を検出する第２の検出手段と、上りチャン
ネル空き情報に基づいて一の空きチャンネルを選択し、
選択したチャンネルを指定するチャンネル獲得要求信号
を前記センターへ送信する第１の送信手段と、チャンネ
ル獲得要求信号に応答して前記センターが送信し、一の
空きチャンネルを割り当てるチャンネル割り当て情報
を、前記センターから送信されるデータから検出する第
３の検出手段と、チャンネル割り当て情報が検出された
後、当該チャンネル割り当て情報により指定された上り
チャンネルを送信に使用して前記センターとデータの送
受信を行う第２の通信手段と、を備えるように構成す
る。

【００２３】また、請求項１９記載の発明は、請求項１
８記載の端末装置において、前記第２の通信手段による
センターとの間で少なくとも上り通信が所定時間以上行
われない場合に、前記第２の通信手段が使用している上
りチャンネルの切断を要求する切断要求信号を前記セン
ターに送信する手段を備えるように構成する。

【００２４】また、請求項２０記載の発明は、請求項１
８又は１９記載の端末装置において、前記第１の送信手
段は、前記一の空きチャンネルを乱数を使用して選択す
るように構成する。

【００２５】また、請求項２１記載の発明は、請求項１
８乃至２０のいずれかに記載の端末装置において、前記
第１の送信手段は、乱数により決定した信号電力を有す
るチャンネル獲得要求信号を送信するように構成する。

【００２６】また、請求項２２記載の発明は、請求項１
８乃至２１のいずれかに記載の端末装置において、前記
第１の送信手段は、乱数により決定した送信タイミング
でチャンネル獲得要求信号を送信するように構成する。

【００２７】また、請求項２３記載の発明は、請求項１
８乃至２２のいずれかに記載の端末装置において、前記
第２の通信手段は、使用するチャンネルの制御に関連す
る制御データ又はインターネットプロトコルフレームを
含むケーブルパケットを使用して前記センターと間のデ
ータ通信を行うように構成する。

【００２８】また、請求項２４記載の発明は、ＣＡＴＶ
網を介して接続されたセンターと複数の端末装置との間
で通信を行うＣＡＴＶ通信方法において、前記センター
から前記端末装置に対して、複数の上りチャンネルのう
ちの空きチャンネルを示す上りチャンネル空き情報を所
定時間毎に送信する第１の工程と、前記端末装置におい
て、当該端末装置が接続されたパソコンから受信したデ
ータに含まれ、前記センターに送信されるべきセンター
宛てデータを検出する第２の工程と、前記端末装置にお
いて、センター宛てデータを検出した場合に前記上りチ
ャンネル空き情報を検出する第３の工程と、前記端末装
置において、上りチャンネル空き情報に基づいて一の空
きチャンネルを選択し、選択したチャンネルを指定する
チャンネル獲得要求信号を前記センターへ送信する第４
の工程と、センターにおいて、前記端末装置から送信さ
れたデータからチャンネル獲得要求信号を検出する第５
の工程と、センターにおいて、前記チャンネル獲得要求
信号が検出された場合に、上りチャンネル内の空きチャ
ンネルの有無を検出する第６の工程と、前記センターに
おいて、空きチャンネルを検出した場合に、検出された
空きチャンネルのいずれかを前記チャンネル獲得要求信
号を送信した端末装置に割り当て、当該割り当てるチャ
ンネルの指定を含むチャンネル割り当て情報を前記端末
装置に送信する第７の工程と、前記端末装置において、
チャンネル割り当て情報を検出する第８の検出手段と、
チャンネル割り当て情報が検出された後、当該チャンネ
ル割り当て情報により指定された上りチャンネルを送信
に使用して前記センターと前記端末装置との間でデータ
の送受信を行う第９の工程と、を有するように構成す
る。

【００２９】請求項１、１２、１８又は２４記載の発明
によれば、センターは上りチャンネルのうちの空きチャ
ンネルを示す上りチャンネル空き情報を端末装置に送信
する。端末装置は、センターに対して送信すべきデータ
がある場合には、センターから送られるデータからこの
上りチャンネル空き情報を検出し、その時点で空いてい
る上りチャンネルの内の１つを選択して、チャンネル獲
得要求信号をセンターに送信する。センターは、このチ
ャンネル獲得要求信号を受信すると、その時点の上りチ
ャンネル空き状態を確認し、当該チャンネル獲得要求信
号により指定されたチャンネルが空いているか否かを調
べる。空いている場合には、センターは、そのチャンネ
ルを当該チャンネル獲得要求信号を送信した端末装置に
割り当てることを決定し、チャンネル割り当て情報を送
信元の端末装置に送信する。端末装置では、このチャン
ネル割り当て情報を受信すると、そのチャンネルの使用
が認められたと理解し、以後そのチャンネルを送信に使
用してセンターとのデータ通信を行う。

【００３０】また、請求項２、１３又は１９記載の発明
によれば、端末装置は、センターとの間で少なくとも上
り通信が所定時間以上行われない場合には、使用中のチ
ャンネルの切断要求信号をセンターに送信する。センタ
ーは、これを受信すると、当該切断要求信号により指定
されたチャンネルの接続を強制的に切断する。

【００３１】また、請求項３又は１４記載の発明によれ
ば、端末装置は第３の通信手段による少なくとも上り通
信が所定時間行われない場合には切断要求信号をセンタ
ーに送信する。センターは、切断要求信号を受信するチ
ャンネル開放確認情報を送信元の端末装置に送信し、当
該チャンネル開放確認情報の送信から所定時間以内に再
度同一のチャンネル開放要求を受信しない場合に、指定
されたチャンネルの接続を強制的に切断する。

【００３２】また、請求項４記載の発明によれば、セン
ターは、ＣＡＴＶ網に接続したセンターＬＡＮと、これ
と独立し、上りコントローラ、下りコントローラ及びメ
インコントローラを有するコントロールＬＡＮによりデ
ータ通信の制御を実行する。

【００３３】また、請求項５又は１５記載の発明によれ
ば、センターは、端末装置との間の通信状態が正常でな
い場合には第１の通信手段に割り当てたチャンネルの接
続を強制的に切断する。

【００３４】また、請求項６又は１６記載の発明によれ
ば、端末装置はデータ通信中であることを示す接続中情
報を前記センターに送信し、センターは接続中情報を所
定時間受信しない場合には、第１の通信手段に割り当て
たチャンネルの接続を強制的に切断する。

【００３５】また、請求項７記載の発明によれば、端末
装置は、チャンネル割り当て後もチャンネル獲得要求信
号を前記センターに送信し、センターはチャンネル獲得
要求信号を所定時間受信しない場合には、第１の通信手
段に割り当てたチャンネルの接続を強制的に切断する。

【００３６】また、請求項８又は２０記載の発明によれ
ば、端末装置は、チャンネル獲得要求を行うチャンネル
を乱数を使用して選択する。また、請求項９又は２１記
載の発明によれば、端末装置は、チャンネル獲得要求信
号を、乱数により決定した信号電力により送信する。

【００３７】また、請求項１０又は２２記載の発明によ
れば、端末装置は、チャンネル獲得要求信号を、乱数に
より決定した送信タイミングで送信する。また、請求項
１１、１７又は２３記載の発明によれば、センターと端
末装置は、制御データ又はインターネットプロトコルフ
レームを含むケーブルパケットを利用してデータ通信を
行う。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態について説明する。図１に、本発明の実
施形態にかかるＣＡＴＶ通信システムの概略構成を示
す。図１に示すＣＡＴＶ通信システム１は、光ファイバ
／同軸ケーブルハイブリッド都市型システムであり、セ
ンター２と複数の端末をＣＡＴＶ網４０により接続して
いる。端末側は複数のハブ３を介して各家庭の端末装置
５０に接続されており、一つのハブ３には約５００世帯
分の端末装置５０が接続されている。なお、このよう
に、ハイブリッド型を採用する理由は、上り回線を通じ
てセンターに送られる信号のノイズを減少させることに
ある。

【００３９】次に、本システムにおける上り及び下りチ
ャンネルの割り当てについて説明する。今、１つのハブ
当たりの加入世帯数を５００世帯、そのうち本発明にか
かるインターネットシステムへの加入率を６０％、イン
ターネットシステムの同時利用率を１０％と仮定する
と、約３０端末が同時にインターネットにアクセスする
ことになる。従って、以下の実施形態ではインターネッ
ト用として上り回線を３０チャンネルを確保することと
する。図２(A) に示すように、一般的にＣＡＴＶシステ
ムの上り信号帯域は５MHz から５０MHz に、下り信号帯
域は５０MHz 以上の帯域に割り当てられている。５０MH
z から４５０MHz がテレビジョン信号の送信に使用され
ており、４５０MHz 以上の帯域は通常は空きとなっい
る。このように上り信号帯域はもともと帯域幅が狭く、
また、従来の課金情報等の情報も送らねばならないこと
から、約６MHz の上りインターネット用帯域ＵＢを上り
回線内に確保することとし、この中にＱＰＳＫにより各
々１２８kbpsの独立した上りチャンネルを３０チャンネ
ルを確保するものとする。一方、下り信号帯域について
は４５０MHz 以上の帯域は通常空いているので、この帯
域に約６MHz の下りインターネット用帯域ＤＢを下りチ
ャンネルとして割り当てる。下りチャンネルはＱＡＭに
より３０Mbpsの転送レートとし、パケット形式でデータ
を送信する。この下りチャンネルには上りの３０チャン
ネルに対応してそれらのユーザー宛てのパケットのみが
出現するわけではないが、そうだとした場合、上りと下
りの転送レートの比は約１：１０になる。一般にインタ
ーネットにおいては、例えばサーバーから映像データな
どの大きなデータを取り出すことが多いため、この比は
妥当であると考えられる。しかし、下りのデータが更に
増すような場合は、チャンネルを増設すればよい。

【００４０】次に、システムの概略構成について、図１
を参照して説明する。センター２は、イーサネット（登
録商標）スイッチ２６を中心としてイーサネットにより
構成されたセンターＬＡＮ４を有しており、ビデオサー
バー２８、ＷＷＷ（World Wide Web）サーバー３０、メ
ールサーバー３２等の各サーバー、及び、公衆回線７を
介してインターネットに接続するためのルーター３６が
センターＬＡＮ４に接続されている。また、センター２
はセンター装置１０を有しており、センター装置１０は
下り通信ユニット１０a 及び上り通信ユニット１０ｂを
有している。下り通信ユニット１０ａ及び上り通信ユニ
ット１０ｂはそれぞれ所定の伝送容量を備えたユニット
であり、これらを単位設備として標準化が可能である。
従って、図示は省略するが、伝送容量を増加する必要が
生じた場合には、このユニット単位で増設することがで
きる。また、これらのユニットの制御系はＬＡＮ構成で
あるので、かかる増設を容易に行うことができる。下り
通信ユニット１０ａ内の下りコントローラ１２及び上り
通信ユニット１０ｂ内の上りコントローラ１４はいずれ
もセンターＬＡＮ４に接続されている。センターＬＡＮ
４はルーター３６を介してインターネットと接続される
ので、各家庭のパソコン５４はＣＡＴＶ網４０及びセン
ター装置１０を介してセンターＬＡＮ４に接続すること
によりインターネットに接続することが可能となる。

【００４１】下りコントローラ１２はインターネットか
ら得られたデータをセンターＬＡＮ４を介してＣＡＴＶ
網４０へ送るための制御を行うものであり、変調器１６
は下りコントローラ１２から入力された下りデータをＱ
ＡＭ変調して混合／分配器２２からＣＡＴＶ網４０に送
信する。なお、混合／分配器２２からハブ３に至るＣＡ
ＴＶ網４０には光ケーブルが使用され、それに必要な光
変復調器（図示せず）が設けられている。一方、端末装
置５０からＣＡＴＶ網４０を経由して送信されたデータ
は混合／分配器２２からセンター装置１０に入り、復調
器２０によりＱＰＳＫ復調されて多重器１８に送られ
る。多重器１８は複数の復調器２０からの上りデータを
時分割多重して上りコントローラ１４へ供給する。上り
コントローラ１４は入力された上りデータをセンターＬ
ＡＮ４に送信する。

【００４２】また、センター装置１０内では、センター
ＬＡＮ４とは独立したコントロールＬＡＮ５が組まれて
おり、これを利用してメインコントローラ１１が下りコ
ントローラ１２及び上りコントローラ１４を制御する。
このようにコントローラ専用のＬＡＮを構成したのは、
センターＬＡＮ４とＣＡＴＶ網４０の間で多量のデータ
が授受されている場合でも、上り及び下りコントローラ
の制御をこれら多量のデータ伝送から切り離して確実な
制御を行うためである。また、コントロールＬＡＮ５を
独立に構成することにより、例えばコントローラ間で重
要な情報の授受が行われる場合に、ＣＡＴＶ網４０等を
経由してくる侵入者がその制御情報を参照することを防
止することができるという安全面のメリットもある。さ
らには、下り通信ユニット１０ａや上り通信ユニット１
０ｂを必要に応じて増設する場合に結線や制御が容易と
なるメリットもある。

【００４３】ハブ３は約５００世帯の端末装置５０に接
続されている。ＣＡＴＶ網４０からハブ３を経由して送
られた下りデータは分配器５１を介して端末装置５０に
送られる。端末装置５０は、家庭のパソコン５４とＣＡ
ＴＶ網４０と間のデータの授受を行う。また、端末装置
５０と複数のパソコン５４とで端末ＬＡＮ５２を構成す
る場合もある。

【００４４】以上の構成により、家庭のパソコン５４か
らの上りデータは、端末装置５０、ハブ３、ＣＡＴＶ網
４０、センター装置１０内の上りコントローラ１４、セ
ンターＬＡＮ４、ルーター３６、公衆回線７を介してイ
ンターネットに送られる。一方、インターネットからの
下りデータは、ルーター３６、センターＬＡＮ４、セン
ター装置１０内の下りコントローラ１２、ＣＡＴＶ網４
０、ハブ３、端末装置５０を介して各家庭のパソコン５
４に送られる。このようにして、ＣＡＴＶ網を利用した
インターネット接続が可能となる。

【００４５】次に、本システムにおけるデータ伝送の方
式について説明する。本システムにおいては、上述のよ
うに、先ずセンター２内において上りコントローラ１
４、下りコントローラ１２、各種サーバー及びルーター
３６によりセンターＬＡＮ４が構成されている。また、
メインコントローラ１１、上りコントローラ１４及び下
りコントローラ１２によりコントロールＬＡＮ５が構成
されている。さらに、端末側において、端末装置５０と
複数のパソコン５４との間でＬＡＮ５２が構成されてい
る。これらのＬＡＮはいずれもイーサネットにより構成
されているので、そのネット内でのデータ伝送はイーサ
ネットにおける伝送方式により行われる。一方、センタ
ー装置１０と端末装置５０とのデータ伝送はパケット多
重により行われる。本発明において採用したパケットを
以下、「ケーブルパケットＣＡＰ」と呼ぶことにする。

【００４６】イーサネット内で使用されるデータフレー
ムの形式をイーサネットフレームＥＦと呼ぶ。イーサネ
ットフレームの概要を図３(B) に示す。図示のように、
イーサネットフレームは、プリアンブル２００と、宛先
アドレス２０２と、発信元アドレス２０４と、プロトコ
ル番号２０６と、内容データ２０８と、エラー訂正コー
ド２１０とを含む。なお、イーサネット自体は既知の技
術であるので、イーサネットフレームの詳細な説明は省
略する。

【００４７】一方、センター装置１０と端末装置５０と
の間のデータ通信は、上述のようにケーブルパケットに
より行われる。そのフレーム構成を図３( Ａ) に示す。
図示のように、ケーブルパケットは、フラグ１８０、宛
先アドレス１８２、発信元アドレス１８４、プロトコル
番号１８６、データ長さ１８８、内容データ１９０、パ
ディング１９２及びチェックビット１９４を含む。フラ
グ１８０はケーブルパケットの同期用データであり、フ
ラグ１８０により挟まれたデータが１つのケーブルパケ
ットを構成する。宛先アドレス１８２は、当該ケーブル
パケットの送信先のアドレスを示すデータである。ＣＡ
ＴＶ網４０に接続された全ての端末装置５０には予め自
己を識別するための端末アドレスが付されており、下り
ケーブルパケットでは宛先の端末装置５０を指す端末ア
ドレスが記述される。なお、センター２から全ての端末
装置５０に対して同一の下りケーブルパケットを送る場
合があり（「一斉通報」と呼ばれる。）、その場合には
宛先アドレス１８２は全ての端末装置を指すものと決め
られた特定のアドレス（以下、「グローバルアドレス」
と呼ぶ。）となる。上りケーブルパケットでは、宛先ア
ドレス１８２はセンター２を指すアドレスとなる。一
方、発信元アドレス１８４は、ケーブルパケットの送信
元のアドレスを示し、下りケーブルパケットの場合には
センター２のアドレスとなり、上りケーブルパケットの
場合にはいずれか端末装置５０の端末アドレスとなる。

【００４８】プロトコル番号１８６は当該ケーブルパケ
ットの種類を示す情報ということができ、より具体的に
は内容データ１９０に含まれるデータの内容を示す情報
である。内容データ１９０は、インターネットとの通信
において使用されるインターネットプロトコル（ＩＰ）
フレームである場合と、センター２と端末装置５０との
接続に関する情報（以下、「プロトコル制御情報」と呼
ぶ。）である場合とがある。内容データ１９０の詳細を
図４に示す。ＩＰ(Internet Protocol) データフレー
ムは、インターネット上のサーバーとパソコン５４のユ
ーザーとの間で送受信されるデータのフレームであり、
上りと下りの双方向で使用される。

【００４９】ＩＰデータフレーム以外はプロトコル制御
情報であり、これは主に両者間のデータ通信に使用され
るチャンネルに関する制御情報である。チャンネル空き
情報は下りデータ、即ちセンター装置１０から端末装置
５０に送られるデータであり、３０チャンネル用意され
た上りチャンネルの内、使用されていない空きチャンネ
ルを示す情報である。物理チャンネル情報は下りデー
タ、即ちセンター装置１０から端末装置５０に送られる
データであり、上り及び下りチャンネルのチャンネル
数、周波数等の情報である。チャンネル獲得要求は、上
りデータであり、端末装置５０が使用したいと希望する
チャンネルをセンター装置１０に知らせるための情報で
ある。チャンネル割り当て情報は下りデータであり、チ
ャンネル獲得情報を送信した端末装置５０に対して、セ
ンター装置１０が使用を許可するチャンネルを知らせる
情報である。チャンネル開放要求は上りデータであり、
所定時間データの送受信がなかったチャンネルを強制的
に回線切断するべく、端末装置５０が当該チャンネルに
関する情報をセンター装置１０に送信するものである。
チャンネル開放確認情報は下りデータであり、チャンネ
ル開放要求を受け取り、これを了承した旨をセンター装
置１０が端末装置５０へ知らせる情報である。このよう
に、内容データ１９０は、ＩＰデータフレーム又はプロ
トコル制御情報により構成され、その内容データを識別
する番号がプロトコル番号１８６としてケーブルパケッ
トに含められている。

【００５０】データ長さ１８８は内容データ１９０の長
さを示し、パディング１９２は内容データ１９０の長さ
を４バイトの倍数に合わせるために挿入する無意味のデ
ータ（ダミーデータ）である。また、チェックビット１
９４はケーブルパケット内のデータのエラー訂正コード
であり、ＣＲＣ(Cyclic Redundant Code) コード等が使
用される。なお、本実施形態では下り伝送に６４ＱＡＭ
変調を使用しているので、下りケーブルパケットではチ
ェックビットを使用しなくてもよい。これは６４ＱＡＭ
変調自体でエラー訂正機能を持っているためチェックビ
ットによる二重のエラー訂正は不要であるからである。
具体的には、ケーブルパケットを６４ＱＡＭ変調する時
に更にリードソロモン等によるエラー訂正コードが付加
され、復調時にエラー訂正がなされる。

【００５１】次に、各家庭に設置される端末装置５０の
構成について詳細に説明する。図５に端末装置５０の詳
細構成を示す。端末装置５０は、ハブ３を介してＣＡＴ
Ｖ網４０から送られた下りデータを端末ＬＡＮ５２を経
由してパソコン５４に送る下りデータ処理と、パソコン
５４から端末ＬＡＮ５２を介して供給される上りデータ
をＣＡＴＶ網４０へ送る上りデータ処理とを行う。

【００５２】まず、下りデータ処理に関する構成につい
て説明する。ＱＡＭ受信器６０は分配器５１から入力さ
れるＱＡＭ変調信号を受信し、ＱＡＭ復調して復調デー
タを出力する。エラー訂正回路６２はＱＡＭ変調に従っ
たエラー訂正を行い、エラー訂正後のデータを出力す
る。フレーム検出回路６４はエラー訂正されたデータか
らフレーム検出を行いケーブルパケットを検出する。ア
ドレス比較回路６６は検出されたケーブルパケットの宛
先アドレス１８２を参照し、当該宛先アドレス１８２が
その端末装置５０を指す端末アドレス又はグローバルア
ドレスであるか否かを判断する。なお、端末アドレスメ
モリ７６は、自身の端末アドレス及びグローバルアドレ
スを記憶しており、アドレス比較回路６６は端末アドレ
スメモリ７６を参照してアドレス比較を行う。

【００５３】データ識別回路６８はケーブルパケット内
のプロトコル番号１８６を参照して、当該ケーブルパケ
ットの種類を識別する。具体的にはプロトコル番号１８
６がＩＰデータフレームを指すコード（0011h ）である
か否かを判断し（図４参照）、ＩＰデータフレームを指
すコードであれば当該ケーブルパケットの内容データ１
９０を第１メモリ７０に書き込む。一方、ＩＰデータフ
レームを指すコードで無い場合、即ち、プロトコル制御
情報である場合には第２メモリ７８に書き込む。ＩＰ−
ＭＡＣテーブル８０は、ＩＰデータフレームに含まれる
ＩＰアドレスと端末ＬＡＮ５２内でのＭＡＣ（Media Ac
cess Control）アドレスとの対応関係を記憶したテーブ
ルである。ＭＡＣアドレスとは、イーサネットに接続さ
れた各パソコンを指すアドレス（イーサネット内でのみ
有効なアドレスで、イーサネットアドレスとも呼ばれ
る）である。インターネットから送られてきたＩＰデー
タフレームには、その宛先であるＩＰアドレスが含まれ
ているが、本実施形態では端末装置５０が複数のパソコ
ン５４と端末ＬＡＮ５２を構成しているので、ＩＰデー
タフレームの宛先を特定するためにＩＰアドレスに対応
するＭＡＣアドレスを取得する必要がある。この対応関
係を記憶しているのがＩＰ−ＭＡＣテーブル８０であ
る。フレーム作成回路７２は、ＩＰ−ＭＡＣテーブル８
０を参照してＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを
取得し、ＩＰデータフレームにもとづいて当該ＭＡＣア
ドレスを宛先とするイーサネットフレームを作成する。
イーサネット送信回路７４は、作成されたイーサネット
フレームを端末ＬＡＮ５２に送信する。

【００５４】次に、上りデータ処理に関する構成につい
て説明する。イーサネット受信回路９４は端末ＬＡＮ５
２から送られるデータを受信する。フレーム検出回路９
６は受信されたデータからイーサネットフレームを検出
する。端末アドレスメモリ９２は、端末ＬＡＮ５２内に
おける自身（当該端末装置５０）のＭＡＣアドレス及び
ブロードキャストＭＡＣアドレスを記憶している。アド
レス比較回路９８は検出されたイーサネットフレームの
宛先アドレス２０２を参照し、これが自身のＭＡＣアド
レス又はブロードキャストＭＡＣアドレスと一致するか
否かを判断し、いずれかに一致する場合にのみ当該イー
サネットフレームをデータ識別回路１００へ送る。デー
タ識別回路１００は、イーサネットフレーム内のプロト
コル番号２０６を参照し、当該プロトコル番号がＩＰデ
ータフレームを指すものであればそのＩＰデータフレー
ムを第４メモリ１０２に書き込む。一方、ＩＰデータフ
レームを指すものでなければ、そのイーサネットフレー
ムはプロトコル制御情報を含むフレーム（以下、「制御
フレーム」と呼ぶ。）であるので、そのＩＰデータフレ
ームを第３メモリ９０に書き込む。

【００５５】フレーム作成回路１０４は、第４メモリ１
０２に記憶されたＩＰデータフレームを内容データ１９
０とするケーブルパケットを作成する。その際、発信元
アドレス１８４は自身の端末アドレスとし、宛先アドレ
ス１８２はセンター２のアドレスとする。エラー訂正エ
ンコーダ１０６は、作成されたケーブルパケットにチェ
ックビット１９４を付加する。ＱＰＳＫ送信器１０８
は、チェックビット１９４の付加されたケーブルパケッ
トをＱＰＳＫ変調し、分配器５１を介してＣＡＴＶ網４
０へ送信する。

【００５６】コントローラ８８は、端末装置５０内の各
構成部分を統括的に制御する。データ検出回路８２は、
フレーム作成回路７２及びデータ識別回路１００からの
データ出力の有無を検出し、コントローラ８８に知らせ
る。チャンネルテーブル８４は、使用可能な上り及び下
りチャンネルに関する情報を記憶するメモリであり、そ
れぞれ予め設定された複数のチャンネルの周波数等が記
憶されている。ＡＲＰ（Address Resolution Protocol
）テーブル８６はＩＰアドレスと端末ＬＡＮ５２内の
ＭＡＣアドレスとの対応関係を記憶したメモリである。

【００５７】次に、センター装置１０内のメインコント
ローラ１１、下りコントローラ１２及び上りコントロー
ラ１４の構成について説明する。先ず、メインコントロ
ーラの構成について説明する。図６に、メインコントロ
ーラ１１の構成を示す。メインコントローラ１１におい
て、イーサネット送受信器１７０はコントロールＬＡＮ
５からイーサネットフレームを受信し、また、イーサネ
ットエンコーダ／デコーダ１７２で作成したイーサネッ
トフレームをコントロールＬＡＮ５に送信する。イーサ
ネットエンコーダ／デコーダ１７２はイーサネット送受
信器１７０が受信したイーサネットフレームをエンコー
ドしてその内容を読み出し、また、ＣＰＵ１７４の制御
下で送信用のイーサネットフレームを作成する。端末−
ＩＰアドレステーブル１７６は、図７に示すように、Ｃ
ＡＴＶ網４０に接続された各端末装置５０の端末アドレ
スと、それらに接続されているパソコン５４のＩＰアド
レスとの対応関係を記憶するメモリである。端末装置５
０が一台のパソコン５４にのみ接続されている場合はＩ
Ｐアドレスは１つであるが、端末装置がＬＡＮを構成し
ている場合にはＩＰアドレスは複数となる。チャンネル
使用テーブル１７８は、図８(A) に示す上りチャンネル
テーブル及び図８(B) に示す下りチャンネルテーブルを
有している。上りチャンネルテーブルは上り回線の各チ
ャンネルについて、現在の使用状況、使用している端末
装置５０の端末アドレス、管理している上りコントロー
ラ番号を記憶している。なお、上りコントローラ番号は
上りコントローラが同一ハブ３に対して複数設けられる
場合にのみ記憶される。また、下りチャンネルテーブル
は、当該下りチャンネルが割り当てされている下りコン
トローラ１２のＭＡＣアドレス及びそのチャンネルが割
り当てられた端末装置の端末アドレス等が対応付けて記
憶されている。ＣＰＵ１７４は、図示しないＲＯＭ等に
記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する
が、その具体的内容は後述する。

【００５８】次に、上りコントローラ１４の構成につい
て説明する。図９に上りコントローラの構成を示す。上
りコントローラ１４は、上りチャンネル数に対応する数
（本実施形態では３０）の復調器２０と多重器１６２を
介して接続される。各復調器２０はＱＰＳＫ信号を受信
するＱＰＳＫ受信器１６８、エラー訂正回路１６６、及
び、ケーブルパケットを検出するケーブルパケットデコ
ーダ１６４を備える。多重器１６２は、複数の変調器２
０から随時到来するデータをシリーズに処理できるよう
に時分割多重する。上りコントローラ１４内において、
プロトコル識別回路１５４はケーブルパケット内のプロ
トコル番号１８６を参照し、ＩＰフレームを含むケーブ
ルパケットをイーサフレームエンコーダ１５２へ、制御
フレームを含むケーブルパケットをイーサフレームエン
コーダ／デコーダ１５８へ送る。イーサフレームエンコ
ーダ１５２はＩＰフレームを含むイーサネットフレーム
を作成し、イーサネット送信器１５０がこれをセンター
ＬＡＮ４へ送信する。また、イーサフレームエンコーダ
／デコーダ１５８は制御フレームを含むイーサネットフ
レームを作成し、イーサネット送受信器１５６がこれを
コントロールＬＡＮ５へ送信する。なお、イーサネット
送受信器１５６は、イーサネットフレームの受信も行
い、イーサフレームエンコーダ／デコーダ１５８はイー
サネットフレームのデコードも行う。下りコントローラ
割当テーブル１５９は、図１０に示すように、端末装置
５０から送信されてくるＩＰデータフレームのＩＰアド
レス、即ち送信元のパソコンのＩＰアドレスと、そのＩ
Ｐアドレスに対応する下りコントローラ番号（チャンネ
ル番号で示している）及びＭＡＣアドレスとの対応関係
を記憶している。コントローラ１６０は、下りコントロ
ーラ割当テーブル１５９の内容及び送受信されるデータ
に基づいて種々の制御を行うが、その詳細は後述する。

【００５９】次に、下りコントローラの構成について説
明する。下りコントローラ１２の構成を図１１に示す。
下りコントローラ１２は、センターＬＡＮ４からのイー
サネットフレームを受信するイーサネット受信器１２０
と、受信信号からイーサネットフレームを検出するイー
サフレームデコーダ１２２を有する。また、下りコント
ローラ１２は、コントロールＬＡＮ５からのイーサネッ
トフレームを受信するイーサネット受信器１２６と、受
信信号からイーサネットフレームを検出するイーサフレ
ームデコーダ１２８を有する。イーサフレームデコーダ
１２２及び１２８は、それぞれ内部メモリ１２４及び１
３０を備える。スイッチ１４２は、イーサフレームデコ
ーダ１２２又は１２８の一方の出力をケーブルパケット
エンコーダ１３４へ選択的に送る。ケーブルパケットエ
ンコーダ１３４はケーブルパケットを作成し、エラー訂
正エンコーダ１３６はこれにチェックビット１９４を付
加する。ＱＡＭ変調器１６は、このケーブルパケットを
６４ＱＡＭ変調して混合／分配器２２へ出力する。ＩＰ
−端末アドレステーブル１４０は、パソコンのＩＰアド
レスと、そのパソコンが接続されている端末装置５０の
端末アドレスの対応関係を記憶している。コントローラ
１３２は、ＩＰ−端末アドレステーブル１４０の内容及
び送受信されるデータに基づいて種々の制御を行うが、
その詳細は後述する。

【００６０】次に、ＣＡＴＶ通信システム１の動作につ
いて、主として端末装置５０が行う端末側処理とセンタ
ー装置１０が行うセンター側処理に分けて説明する。最
初に、端末側処理について説明する。 Ａ．端末側処理 端末側処理は、１）初期設定、２）ＡＲＰ処理、３）回
線接続処理、４）下り通信、５）上り通信、６）回線切
断処理、及び、に分けられる。以下、順を追って説明す
る。以下、図１、図５等を参照して説明する。 １）初期設定 初期設定は端末装置５０の電源投入時に行われる処理で
あり、端末装置５０とセンター２との間のデータ送信に
使用される上下チャンネルを決定して記憶する処理であ
る。

【００６１】まず、端末装置５０の電源が投入される
と、コントローラ８８は予め設定されチャンネルテーブ
ル８４に記憶されている複数の下りチャンネルの最初の
チャンネルを参照し、ＱＡＭ受信器６０をそのチャンネ
ルにセットする。なお、チャンネルテーブル８４内のチ
ャンネル情報は工場出荷時に予め設定されている。次
に、端末装置５０は、センター装置１０から定期的に送
られるチャンネル空き情報を受信する。チャンネル空き
情報が受信可能であれば、そのチャンネルは通信用であ
ることが確認される。また、チャンネル空き情報は０．
５秒毎に送信されるので、そのチャンネルが通信用か否
かが迅速に確認できる。さて、セットしたチャンネルで
チャンネル空き情報が受信され、ＱＡＭ信号が流れてい
れば、端末装置５０は、センター２が５秒おきに送信す
る物理チャンネル情報を受信する。物理チャンネル情報
は、上り及び下りチャンネルとして使用できるチャンネ
ル数、それらの周波数等の情報を含んでいる。この物理
チャンネル情報は、同一のものが全ての下り通信用チャ
ンネルで送信されている。従って、物理チャンネル情報
を迅速に得るためには通信用の下りチャンネルのいずれ
か一つを見つければよいのである。物理チャンネル情報
を含むケーブルパケットにはグローバルアドレスが付さ
れているので、当該ケーブルパケットはアドレス比較回
路６６を介してデータ識別回路６８へ送られ、第２メモ
リ７８に記憶される。コントローラ８８は第２メモリ７
８から物理チャンネル情報を読み出し、その内容に基づ
いてチャンネルテーブル８４の内容を更新する。

【００６２】一方、コントローラ８８はセットしたチャ
ンネルで０．５秒以上待ってもチャンネル空き情報、即
ち、ＱＡＭ信号が得られない場合には、そのチャンネル
は通信用ではないと判断し、次のチャンネルにＱＡＭ受
信器６０をセットし、物理チャンネル情報が得られるま
で同様の処理を続ける。以上のようにして、通信に使用
される上下チャンネルの数及び周波数が決定し、チャン
ネルテーブル８４に記憶される。以後、データ通信はこ
れらの内のいずれかのチャンネルを使用して行われる。 ２）ＡＲＰ処理 ＡＲＰ処理とは、ＩＰアドレスとイーサネットのＭＡＣ
アドレスとを対応づけるプロトコルであり、端末装置５
０とパソコン５４の端末ＬＡＮ５２内でのＭＡＣアドレ
スを相互に知らせて端末ＬＡＮ５２内での通信を可能と
するための処理である。

【００６３】まず、パソコン５４は端末装置５０の端末
ＬＡＮ５２上でのＭＡＣアドレスを知るために、自己の
ＭＡＣアドレスを含むＡＲＰデータを端末ＬＡＮ５２に
出力する。ＡＲＰデータはブロードキャストデータであ
るので、イーサネット受信器９４により受信され、フレ
ーム検出回路９６、アドレス比較回路９８を介してデー
タ識別回路１００へ入力される。ＡＲＰデータは制御デ
ータであるから、データ識別回路１００はこれを第３メ
モリ９０へ書き込む。次にコントローラ８８は第３メモ
リ９０からＡＲＰデータを読み出し、ＡＲＰテーブル８
６を参照して、送信されたＩＰアドレスが自分が接続さ
れている端末ＬＡＮ５２上にあるか否かを判断する。Ａ
ＲＰテーブルには、当該端末装置５０の接続された端末
ＬＡＮ５２上の装置のＩＰアドレスが記憶されており、
送信されたＩＰアドレスがＡＲＰテーブルにある場合に
は、そのＩＰアドレスは端末ＬＡＮ５２に接続された他
のパソコンに宛てられたデータであると判断し、処理を
行わない。一方、送信されたＩＰアドレスがＡＲＰテー
ブルに無い場合には、当該送信データはＣＡＴＶ網４０
に接続された他の端末装置５０又はセンター装置１０等
に宛てられたデータであると判断し、端末装置５０は自
己のＭＡＣアドレスを第１メモリ７０に書き込む。フレ
ーム作成回路７２は、第１メモリ７０内のＭＡＣアドレ
スを含むイーサネットフレームを作成し、送信元のパソ
コン５４に送る。これにより、送信元のパソコン５４
は、端末装置５０の端末ＬＡＮ５２上のＭＡＣアドレス
を知ることができ、その後は当該ＭＡＣアドレスを使用
してデータ通信を行うことができる。 ３）回線接続処理 回線接続処理は、パソコン５４から端末装置５０、ＣＡ
ＴＶ網４０、センター２を経由してインターネットに接
続するための処理である。この処理を図５及び図１２を
参照して説明する。

【００６４】先ず、パソコン５４が送信データを端末Ｌ
ＡＮ５２に出力し（ステップＳ１０）、イーサネット受
信回路９４は送信されたデータを受信する（ステップＳ
１２）。次に、アドレス比較回路９８は、送信データに
含まれる宛先アドレスをチェックし、当該端末を指す端
末アドレスであればそのデータをデータ識別回路１００
に送る。ここで、送信データがＩＰデータフレームであ
った場合、データ識別回路１００は当該データを第４メ
モリ１０２に記憶する。この後、通常はフレーム作成回
路１０４によりケーブルパケットが作成されてＣＡＴＶ
網４０に送信されるのであるが、この場合は未だ回線が
接続されていないので直ちに送信することはできない。
従って、送信すべきＩＰデータフレームは回線接続が完
了するまで第４メモリ１０２に記憶したままとなる。

【００６５】次に、端末装置５０はセンター２に接続す
るためのチャンネルを確保する作業を行う。端末装置５
０からセンター２へ向かう上り回線の空きチャンネル
は、センター２が常に把握しており、チャンネル空き情
報として所定時間、例えば０．５秒毎にセンター２から
各端末装置５０へ送られている。このチャンネル空き情
報は制御フレームであるので、ＱＡＭ受信器６０で受信
された後、第２メモリ７８に記憶されている。即ち、第
２メモリ７８には最新のチャンネル空き情報が常に記憶
されている。コントローラ８８は、第２メモリ７８より
チャンネル空き情報を読み出し（ステップＳ１４）、い
ずれか一つの上り空きチャンネルを選択する（ステップ
Ｓ１６）。コントローラ８８はこの選択を乱数を使用す
ることにより行う。乱数を使用するのは、コントローラ
８８によるチャンネル選択の偏りをなくすためである。

【００６６】次に、コントローラ８８は、決定したチャ
ンネルにＱＰＳＫ送信器１０８を設定する（ステップＳ
１８）。この際、コントローラ８８は、ＱＰＳＫ変調信
号の電力を乱数により決定する。ＱＰＳＫ変調において
は、受信器が同一周波数の複数の変調信号を受け取った
場合、両信号の信号電力に一定以上の差があれば信号電
力の大きい方のキャリアにＰＬＬ回路がロックすること
により、それが選択されて受信されることになる。よっ
て、乱数により変調信号の信号電力に差をつけておけ
ば、複数の端末装置５０から同時に同一周波数の変調波
が送信された場合、受信器は電力の最も大きいＱＰＳＫ
変調信号を受信することになる。このように、信号電力
に差をつけないと、受信器が同一周波数の変調波を受信
した場合に両者とも受信されないことになり、送信処理
が無駄になるので、そのような無駄を防止するために、
乱数により信号電力に差を設けている。

【００６７】次に、コントローラ８８はチャンネル獲得
要求を第４メモリ１０２に書き込む。この際、コントロ
ーラ８８は、チャンネル獲得要求を書き込むタイミング
を、チャンネル空き情報の受信時刻を基準に乱数で決定
された時間遅延させる処理を行う。これは、複数の端末
装置５０が同時に同一の空きチャンネルを選択した場合
でも、チャンネル獲得要求の送信時刻をずらすことによ
り、最先に届いたチャンネル獲得要求のみが採用される
ことになり、チャンネル獲得要求の競合を防止すること
ができるからである。センター２から定期的に送られる
チャンネル空き情報は、全ての端末装置５０にほぼ同時
刻に到達する。従って、複数の端末装置５０が乱数によ
り偶然同一の空きチャンネルを選択した場合でも、チャ
ンネル獲得要求の送信時刻に意図的に時間差を設けるこ
とにより、最先の要求が確実に採用されるようにしてい
る。これにより、競合するデータが全て無駄となること
が回避され、動作の効率化が図られる。

【００６８】次に、フレーム作成回路１０４は、当該チ
ャンネル獲得要求を内容とするケーブルパケットを作成
し、エラーコードを付加し、ＱＰＳＫ送信器１０８がこ
れをセンター２へ送信する（ステップＳ２０）。また、
送信と同時に、コントローラ８８は内部の図示しないタ
イマーによりカウントを開始する（ステップＳ２２）。
チャンネル獲得要求のケーブルパケットを受信したセン
ター２は、チャンネル空き情報を確認し、最先に受け取
った要求を発した端末装置５０に対してそのチャンネル
を割り当てることを決定し、その旨を告知するためのチ
ャンネル割り当て情報を当該端末装置５０に下り回線で
送信する。ここで、前述のようにコントローラ８８から
出力されるチャンネル獲得要求は、獲得しようとするチ
ャンネルの選択、チャンネル獲得要求の信号電力及び送
信時刻について各端末装置５０において乱数を利用した
競合防止処理が施されているので、複数の端末装置５０
からの要求が競合して無駄になることが防止され、迅速
かつ効率的なチャンネル割り当てが実行される。

【００６９】チャンネル獲得要求を送信すると、コント
ローラ８８はタイマーで時間を計りつつセンター２から
のチャンネル割り当て情報の応答を待つ（ステップＳ２
４、Ｓ２６）。そして、所定時間経過してもチャンネル
割り当て情報が受信されない場合には、コントローラ８
８は送信したチャンネル獲得要求が採用されなかったと
判断し、ステップＳ１４へ戻って空きチャンネルの選択
から処理をやり直す。一方、所定時間内にセンター２か
らチャンネル割り当て情報が届いた場合には、コントロ
ーラ８８は割り当てられた下りチャンネルにＱＡＭ変調
器６０をセットする（ステップＳ２８）。これにより回
線接続が可能となったので、フレーム作成回路１０４が
第４メモリ１０２に記憶しておいたＩＰデータフレーム
を含むケーブルパケットを作成し、エラー訂正コードを
付加した後、ＱＰＳＫ送信器１０８が当該ケーブルパケ
ットをＣＡＴＶ網４０を介してセンター２へ送信する
（ステップＳ３０）。以上のようにして、空きチャンネ
ルのうちから使用するチャンネルが決定され、回線の接
続がなされてデータがセンター２へ伝送される。 ４）下り通信 下り通信は、家庭のパソコン５４がインターネットに接
続した後に、ＣＡＴＶ網４０を経由してインターネット
上のサーバ又はセンター２のサーバからのデータを受信
する動作である。

【００７０】先ず、ＱＡＭ受信器６０は、ＣＡＴＶ網４
０を経由して分配器５１から入力されるＱＡＭ変調信号
を受信し、復調データを出力する。エラー訂正回路６２
はＱＡＭ変調に従ったエラー訂正を行い、フレーム検出
回路６４は、エラー訂正されたデータからフレーム検出
を行いケーブルパケットを検出する。アドレス比較回路
６６は、検出されたケーブルパケットの宛先アドレス１
８２を参照し、宛先アドレス１８２が自己の端末装置５
０を指す端末アドレス又はグローバルアドレスであるか
を否か判断する。いずれかのアドレスである場合には、
データ識別回路６８はケーブルパケット内の内容コード
１８６を参照して、ＩＰデータフレームであるか否かを
判断し、ＩＰデータフレームであれば当該ケーブルパケ
ットの内容データ１９０を第１メモリ７０に書き込む。
一方、制御フレームである場合には、内容データ１９０
を第２メモリ７８に書き込む。制御フレームは端末装置
５０の通信制御に関する情報であり、各パソコン５４に
送る必要はないので、第２メモリに記憶される。その場
合の制御は、上述の回線接続処理及び後述の回線切断処
理において説明される。

【００７１】通常の下り通信状態では、ケーブルパケッ
トの内容データは全てＩＰデータパケットであるので、
データ識別回路６８は当該内容データ１９０を第１メモ
リ７０に記憶する。次に、フレーム作成回路７２は、第
１メモリ７０に記憶されたＩＰデータフレームからイー
サネットフレームを作成する。具体的には、フレーム作
成回路７２はイーサネットフレームの宛先アドレス２０
２を取得する。これは、ケーブルパケットの宛先アドレ
ス１８２は端末アドレスであり、これをそのまま端末Ｌ
ＡＮ５２の宛先アドレス２０２として使用することはで
きないからである。第１メモリ７０に記憶されたＩＰデ
ータフレームには、インターネット上のアドレスである
ＩＰアドレスが含まれている。ＩＰアドレスは、各パソ
コンの使用者が有しているアドレスであるが、端末ＬＡ
Ｎ５２上ではＩＰアドレスを使用して各パソコンにアク
セスすることはできないので、ＩＰアドレスをイーサネ
ット上のアドレスであるＭＡＣアドレスに変換する必要
がある。フレーム作成回路７２はこの作業を行う。送信
されたＩＰデータフレームに含まれるＩＰアドレスと端
末ＬＡＮ５２内でのＭＡＣアドレスとの対応関係はＩＰ
−ＭＡＣテーブル８０に記憶されている。なお、ＩＰ−
ＭＡＣテーブル８０の内容はコントローラ８８からの指
示により書き換えることができる。従って、フレーム作
成回路７２はＩＰ−ＭＡＣテーブル８０を参照してＩＰ
アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得し、当該ＭＡ
Ｃアドレスを宛先アドレス２０２とするイーサネットフ
レームを作成する。この際、発信元アドレス２０４は当
該端末装置５０のＭＡＣアドレスであり、内容データ２
０８としては第１メモリ７０に記憶されたＩＰデータフ
レームの内容が含められる。

【００７２】このようにしてイーサネットフレームが作
成されると、イーサネット送信回路７４は作成されたイ
ーサネットフレームを端末ＬＡＮ５２に出力する。送信
されたイーサネットフレームは特定のパソコン５４を指
す宛先アドレス２０２を含んでいるので、当該宛先アド
レスに対応するパソコン５４がこのイーサネットフレー
ムを受信し、ＩＰデータフレームを読み出してサーバー
からのデータを取得する。このようにして、インターネ
ット上のサーバからＣＡＴＶ網４０を経由して端末装置
５０に接続されたパソコン５４にデータを送信すること
が行われる。 ５）上り通信 上り通信は、家庭のパソコン５４がインターネットに接
続した後に、ＣＡＴＶ網４０を経由してパソコン５４か
らのデータをインターネット上のサーバ又はセンター２
のサーバに送信する動作である。

【００７３】先ず、イーサネット受信回路９４は端末Ｌ
ＡＮ５２から送られるデータを受信し、フレーム検出回
路９６は受信されたデータからイーサネットフレームを
検出する。次に、アドレス比較回路９８はイーサネット
フレーム内の宛先アドレス２０２が自己の端末アドレス
又はグローバルアドレスであるか否かを判断し、自己の
端末アドレス又はグローバルアドレスであった場合には
当該イーサネットフレームをデータ識別回路１００へ送
る。次に、データ識別回路１００は受け取ったイーサネ
ットフレームのプロトコル番号２０６を参照し、内容デ
ータ２０８がＩＰデータフレームであるか、制御フレー
ムであるかを判断する。ＩＰデータフレームであった場
合には、データ識別回路１００は内容データ２０８を第
４メモリ１０２に書き込む。一方、制御フレームである
場合には、その制御情報は端末装置５０の通信制御に関
する情報であり、センター２へ送る必要はないので、第
３メモリに記憶される。その場合の制御は、上述の回線
接続処理及び後述の回線切断処理において説明される。

【００７４】上り通信においては内容データ２０８はＩ
Ｐデータフレームであるので、フレーム作成回路１０４
は、第４メモリ１０２に記憶されたＩＰデータフレーム
を内容データ１９０とするケーブルパケットを作成す
る。その際、発信元アドレス１８４は自身の端末アドレ
スとし、宛先アドレス１８２はセンター２のアドレスと
する。エラー訂正エンコーダ１０６は、作成されたケー
ブルパケットにチェックビット１９４を付加し、ＱＰＳ
Ｋ送信器１０８はチェックビット１９４の付加されたケ
ーブルパケットをＱＰＳＫ変調し、分配器５１を介して
ＣＡＴＶ網４０へ送信する。このようにしてＣＡＴＶ網
４０へ送られたケーブルパケットは、センター２により
受信される。 ６）回線切断処理 回線切断処理は、端末装置５０が上り及び下りのデータ
通信状態を監視し、所定時間データの送受信が行われな
い場合には強制的にそれまで接続していた回線を切断す
る処理である。このように強制的に回線を切断すること
とした理由は、前述のようにＣＡＴＶ通信システムにお
いて確保できる伝送容量、特に上りチャンネル数には制
限があり、可能な限り多くのユーザーに接続させるため
に長時間不使用の回線を切断して他のユーザーの使用を
可能とするためである。以下、回線切断処理を図５及び
図１３を参照して説明する。

【００７５】まず、回線が接続している状態で、データ
検出回路８２は上り及び下りのデータの有無を検出し、
所定時間、例えば５秒間、上り及び下りのいずれの方向
にもデータが伝送されなかった場合には、コントローラ
８８にその旨を報告する（ステップＳ３２）。なお、５
秒としたのは、インターネット上における上りデータの
発生頻度の調査に基づいてシミュレーションを行った結
果、それ以上とすると呼損率が増大し、それ以下とする
と再接続の処理の負荷が増大することがわかったからで
ある。もちろん、この値は実状に応じて設定すれば良い
ものである。

【００７６】コントローラ８８はデータ検出回路８２か
らの報告を受け、チャンネル開放要求を第４メモリ１０
２に書き込む。フレーム作成回路１０４は、チャンネル
開放要求を含むケーブルパケットを作成し、ＱＰＳＫ送
信器１０８がこれをセンター２に送信する（ステップＳ
３４）。これと同時に、コントローラ８８は、内部タイ
マーによりカウントを開始する（ステップＳ３６）。更
にそれ以降の他のデータの送信を中止する。

【００７７】センター２は、端末装置５０からチャンネ
ル開放要求を受けると、送信先の端末装置５０に対して
チャンネル開放確認情報を下りデータとして送信し、同
時に内部タイマーでカウントを開始する。端末装置５０
においてＱＡＭ受信器６０がチャンネル開放確認情報を
受け取ると、データ識別回路６８はチャンネル開放確認
情報を第２メモリ７８に書き込む。コントローラ８８
は、第２メモリ７８内のチャンネル開放確認情報を読
み、端末側の回線切断処理を終了する。なお、下りにつ
いては、センター側からのデータ送信に常時対応できる
よう、そのままのチャンネルで受信を継続する。一方、
端末装置５０がチャンネル開放要求を発してから所定時
間内にセンター２からチャンネル開放確認情報が届かな
い場合には（ステップＳ４０：Ｎｏ）、コントローラ８
８はチャンネル開放要求が了解されなかったと判断し、
ステップ３４に戻ってチャンネル開放要求の送信からや
り直す。

【００７８】前述のように、センター２は、チャンネル
開放確認情報の送信（ステップＳ３４）からタイマーの
カウントを開始しており、所定時間内に再度同一のチャ
ンネル開放要求が送信されたか否かを監視する。端末装
置５０のコントローラ８８は、センター２からのチャン
ネル開放確認情報を受信しない場合には再度チャンネル
開放要求を送信する（ステップＳ３４）ので、所定時間
経過しても再度同一のチャンネル開放要求が送信されな
いということは、端末装置５０がチャンネル開放確認情
報を無事に受け取ったことを示す。従って、所定時間内
に再度同一のチャンネル開放要求を受け取らないことを
確認した後、センター２は完全に当該チャンネルの接続
を切断する。以上の動作により、回線が切断される。な
お、センター２側の動作については、後にさらに詳しく
説明する。

【００７９】なお、ステップＳ３２においてデータの送
受信が行われないとは、インターネットサーバ等からパ
ソコン５４への下りデータの送信がなく、かつ、パソコ
ン５４からサーバへの上りデータ送信が無い場合をい
う。例えば、パソコン５４のユーザーがＷＷＷサーバ３
０へアクセスする場合、ＵＲＬ（Uniform Resource Loc
ator）を入力したり、画面上の選択箇所をクリックした
場合には、その相手先を指定するデータが上り回線で送
信される。また、これに応答してサーバー側から画像デ
ータ等を送信する場合は下りデータが送信される。従っ
て、サーバー側からのデータ送信が完了し、かつ、パソ
コン５４のユーザーがアクセスを行なわない状態が所定
時間経過すると強制的な回線切断がなされることにな
る。ＣＡＴＶ網を利用したインターネット接続では上下
のチャンネル数に制限があり、電話回線を利用した場合
のように１人のユーザーが１つの回線を長時間占有する
ことを認めると直ちに回線が一杯になってしまう。この
ため、本実施形態では、所定時間使用されない回線は強
制切断して回線の利用効率を上げている。従って、強制
切断されたパソコン５４のユーザーが再度アクセスする
際には、回線接続処理からやり直すことになるが、各端
末装置５０とも同様の強制切断を行っているため、比較
的容易に再接続が可能である。

【００８０】次に、回線切断処理の他の方法について図
１４を参照して説明する。上述の方法は、センター２と
端末装置５０との間のデータ通信の有無を端末装置５０
が検出するものであるが、この検出をセンター２側で行
うように構成することもできる。この場合、端末装置５
０は、センター２とのデータ通信中、所定時間（例えば
５秒）毎にセンター２に対して回線接続中情報を送信す
る（図４参照）。センター２のメインコントローラ１１
は、この回線接続中情報を監視する。具体的には、端末
装置５０との間で回線接続が完了すると、メインコント
ローラ１１は内部タイマーによるカウントを開始し（ス
テップＳ８０）、端末装置５０からの回線接続中情報の
送信を待つ。回線接続中情報が送信された場合には、メ
インコントローラ１１は端末装置５０との間のデータ通
信が正常に行われていると判断してタイマーをリセット
し、以後同様の動作を繰り返す（ステップＳ８８）。一
方、回線接続中情報が所定時間送信されない場合には、
通信が行われていないと判断し、チャンネル使用テーブ
ル１７８をクリアして、当該チャンネルを強制的に切断
する（ステップＳ８６）。なお、メインコントローラ１
１は、タイマーの設定時間を、通信状態が正常な場合に
回線接続中情報が送信される周期（上記の例では５秒）
の数回分以上とする。例えば、タイマーの設定時間を１
１秒とすれば、回線接続情報が２回連続して送信されな
かった場合に回線を強制切断することになる。これによ
り、回線接続中情報がノイズ等により偶然受信できなか
った場合に、誤って回線を切断してしまうことを防止す
る。なお、メインコントローラ１１は、上記の処理を接
続中の全ての端末装置に対して行う。

【００８１】このように、データ通信の有無をセンター
２側で判断するように構成すると、端末装置５０側にお
いて停電があったり、ケーブルが外れたりといった事情
により通信が不能になり、端末装置５０側がチャンネル
開放要求を送信不能となった場合でも回線を強制切断す
ることができる。従って、通信不能状態のままチャンネ
ルが無駄に保持されることを防止でき、全体的な通信効
率が改善できる。なお、この回線切断方法は前述の（端
末装置側で通信の有無を検出）方法と両立性があるの
で、いずれか一方のみならず両方を採用することも可能
である。

【００８２】また、上記の方法では、回線が接続中であ
ることを示す回線接続中情報なる専用のプロトコルを新
たに設けて使用するようにしたが、例えばチャンネル獲
得要求のプロトコルを代用し、端末装置５０が、回線接
続後も引き続き現に割り当てられているチャンネルのチ
ャンネル獲得情報を所定時間毎に送信するようにしても
よい。センター２においては、既にチャンネルを割り当
てた端末装置から同じチャンネルのチャンネル獲得要求
が送信された場合には、端末装置において回線が正常に
接続中であるとみなすこととすればよい。即ち、回線接
続後は、回線接続中情報をチャンネル獲得情報で代用す
るのである。このようにすれば、特別のプロトコルを追
加する必要がなくなる。また、更に他の回線切断方法と
して、図１３に示した方法と同様の方法を、端末装置主
導ではなく、センター主導で行うこともできる。即ち、
データ通信の有無をセンター２が監視し、所定時間通信
がされない場合にはセンター２がチャンネルを開放する
旨の告知信号を端末装置に送信する。端末装置５０は、
その告知信号を受信した場合には、センター２に対して
同意情報を返信する。そして、センター２は、同意情報
を受信した場合に当該チャンネルを強制切断する。つま
り、図１３の方法で端末装置５０が送信していたチャン
ネル開放要求に対応する告知情報を下り回線によりセン
ター２が所定時間毎に端末装置５０に送信し、センター
が送信していたチャンネル開放確認情報に対応する同意
情報を端末装置５０が上り回線によりセンター２へ送信
するのである。このようにすると、センター主導で回線
の接続及び切断の制御を行うことが可能となる。

【００８３】また、以上の方法においては、通信が継続
中であるか否かの判断のために上り及び下り双方のデー
タの流れを監視するようにした。しかし、例えば放送型
の下りデータの配信形態などにおいては、配信要求のた
めの上りデータが最初に流れた後、下りデータのみがか
なり長時間にわたって一方的に流れることになる。即
ち、通常の双方向通信では、受信側はデータを受け取っ
た旨を示すＡＣＫ(Acknowledge) 信号を所定のデータ量
毎に送信側に返信するのであるが、この場合はそのよう
な信号は返信されないのである。このような場合には、
下りデータが流れているからといって上り回線も接続し
たままにしておくと上り回線がすぐに不足してしまう。
そこで、このような通信形態の場合には、上りデータの
有無のみを監視し、上りデータが一定時間以上流れない
場合には回線切断を行うようにすればよい。 Ｂ．センター側処理 次に、センター装置１０で行われる制御処理について説
明する。センター装置１０は、上りコントローラ１４、
下りコントローラ１２及びメインコントローラ１１を備
えており、以下、図６乃至図１１及び図１５を参照して
説明する。１）上りコントローラ処理上りコントローラ
１４は、ＣＡＴＶ網４０を介して端末装置５０側から送
信された上りデータの処理、及び、コントロールＬＡＮ
５を介してメインコントローラから送られたデータの処
理の２つの処理を行う。以下、図９及び図１０を参照し
て説明する。

【００８４】先ず、端末装置５０から送られたデータの
処理について説明する。端末装置５０からＣＡＴＶ網４
０を経由して送信されたケーブルパケットは、混合／分
配器２２を通って復調器２０へ送られる。復調器２０で
は、ＱＰＳＫ受信器１６８がこのケーブルパケットを受
信する。受信されたケーブルパケットは、エラー訂正回
路１６６によりエラー訂正が施される。次に、ケーブル
パケットデコーダ１６４が受信データからケーブルパケ
ットを検出する。ここまでの動作は、複数の変調器２０
で並列に行われ、多重器１６２がこれら複数系統の上り
データを多重する。多重された信号からは、プロトコル
識別回路１５４が各ケーブルパケット内のプロトコル番
号１８６を参照し、ＩＰデータフレームを示すプロトコ
ル番号であれば当該ケーブルパケットをイーサフレーム
エンコーダ１５２に渡す。一方、プロトコル番号１８６
が制御フレームを示すプロトコル番号であれば、当該ケ
ーブルパケットをイーサフレームエンコーダ／デコーダ
１５８に渡す。

【００８５】イーサフレームエンコーダ１５２は受け取
ったＩＰデータフレームの宛先アドレスを調べるために
センターＬＡＮ４にＡＲＰ要求を発し、ＡＲＰ応答を受
け取ってＭＡＣアドレスを取得する。これにより、ＩＰ
データフレームの送信先サーバーのＭＡＣアドレスが取
得される。次に、イーサフレームエンコーダ１５２は、
受け取ったケーブルパケットに基づいて、センターＬＡ
Ｎ４を介して宛先サーバーに送るべきイーサネットフレ
ームを作成する。その際、イーサネットフレームの発信
元アドレス２０４を、接続先のサーバーが応答データを
送る相手とすべき下りコントローラ１２のＭＡＣアドレ
スとする。即ち、データを受け取った宛先サーバーが何
らかの応答データを返信する場合、その応答データは下
りコントローラ１２を経由して発信元の端末装置５０へ
送られるので、作成するイーサネットフレームの発信元
アドレスを下りデータ送信に使用される下りコントロー
ラのＭＡＣアドレスとするのである。この処理を行わな
いと、発信元アドレス２０４は当該上りコントローラの
アドレスとなり、その結果、宛先サーバーから発信元の
端末装置５０への返信データは当該イーサネットフレー
ムを送った上りコントローラへ送られて来ることにな
る。すると、上りコントローラは下りデータ処理を行え
ないので、当該返信データは端末装置へ送ることができ
ないという問題が生じる。以上の理由により、イーサネ
ットフレームエンコーダ１５２は、イーサネットフレー
ムの作成の際、発信元アドレス２０４を下りコントロー
ラのＭＡＣアドレスとする処理を行うのである。

【００８６】では、下りコントローラをどのように決定
するかについて説明する。図１０は下りコントローラ割
当テーブル１５９の内容を示し、端末装置５０を経由し
て送信すべきＩＰデータフレームの宛先、つまりパソコ
ンのＩＰアドレスとそれを受け持つ下りコントローラの
対応が端末−ＩＰアドレステーブル１７６及びチャンネ
ル使用テーブル１７８の内容に基づいて記憶されてい
る。また、各下りコントローラにはセンターＬＡＮ４上
のＭＡＣアドレスが割り当てられているので、イーサフ
レームエンコーダ１５２は下りコントローラ割当テーブ
ル１５９を参照することにより、受け取ったケーブルパ
ケットに含まれるＩＰアドレスから、それに対応する下
りコントローラのＭＡＣアドレスを決定することができ
る。このようにして作成されたイーサネットフレーム
を、イーサネット送信器１５０がセンターＬＡＮ４に送
信する。以上の処理により、端末装置５０からケーブル
パケットにより送られたＩＰデータフレームが宛先のサ
ーバーに送られる。

【００８７】一方、プロトコル識別回路１５４が制御フ
レームを検出した場合には、イーサフレームエンコーダ
／デコーダ１５８は、予め決められたメインコントロー
ラ１１のコントロールＬＡＮ５上のＭＡＣアドレスを宛
先アドレス２０２とするイーサネットフレームを作成
し、イーサネット送受信器１５６がこれを送信する。こ
れにより、端末装置５０から送られた制御フレームがメ
インコントローラ１１へ送られる。

【００８８】次に、コントロールＬＡＮ５を介してメイ
ンコントローラ１１から送られたデータの処理について
説明する。メインコントローラ１１が制御フレームを含
むイーサネットフレームを送信すると、イーサネット送
受信器１５６がこれを受信し、イーサフレームエンコー
ダ／デコーダ１５８へ送る。イーサフレームエンコーダ
／デコーダ１５８はそのイーサネットフレームをデコー
ドし、それに含まれる制御データを取り出す。取り出さ
れた制御データはコントローラ１６０に送られ、コント
ローラ１６０は当該制御データに従って処理、たとえ
ば、下りコントローラ割当テーブル１５９の内容の変更
などを実行する。 ２）下りコントローラ処理 下りコントローラ１２は、センターＬＡＮ４から受信し
たＩＰデータ及びコントロールＬＡＮ５から受信した制
御データの処理を行う。以下、図１１を参照して説明す
る。

【００８９】センターＬＡＮ４からのイーサネットフレ
ームはイーサネット受信器１２０が受信し、イーサフレ
ームデコーダ１２２がこれをデコードしてＩＰデータフ
レームを取り出す。また、取り出したＩＰデータフレー
ムをメモリ１２４に一時的に記憶し、コントローラ１３
２にイーサネットフレームを受信したことを報告する。
一方、コントロールＬＡＮ５からのイーサネットフレー
ムはイーサネット受信器１２６が受信し、イーサフレー
ムデコーダ１２８がこれをデコードして制御フレーム又
は下りコントローラ制御データを取り出す。また、コン
トローラ１３２にイーサネットフレームを受信したこと
を報告する。また、制御フレームの場合にはそれをメモ
リ１３０に一時的に記憶し、下りコントローラ制御デー
タの場合はその内容をコントローラ１３２に渡す。コン
トローラ１３２は、下りコントローラ制御データを受け
取った場合には、その内容を実行する。具体的には、Ｉ
Ｐアドレス−端末アドレステーブル１４０の更新、ＱＡ
Ｍ変調器１６のチャンネル選択等を行う。

【００９０】一方、ＩＰデータフレーム又は制御フレー
ムが送信された場合、コントローラ１３２はイーサフレ
ームデコーダ１２２又は１２８からのイーサネットフレ
ーム受信報告に従ってスイッチ１４２を切り換える。次
に、ケーブルパケットエンコーダ１３４は当該イーサネ
ットフレームに基づいてケーブルパケットを作成する。
その際、イーサネットフレームがＩＰデータフレームで
ある場合には、ケーブルパケットエンコーダ１３４はＩ
Ｐ−端末アドレステーブル１４０を参照して宛先アドレ
ス１８２を決定する。ＩＰ−端末アドレステーブル１４
０は端末−ＩＰアドレステーブル１７６のデータを元に
作成されるものであり、図７に示すもののうち、端末ア
ドレスとＩＰアドレスの対応関係を記憶している。な
お、イーサネットフレームが制御フレームである場合に
は、予め端末アドレスが定められているのでこの処理は
必要無い。ケーブルパケットが作成されると、エラー訂
正エンコーダ１３６によりチェックビット１９４が付加
され、ＱＡＭ変調器１６によりＱＡＭ変調されて混合／
分配器２２を介して端末装置５０側へ送られる。 ３）メインコントローラ処理 メインコントローラは、コントロールＬＡＮ５に接続さ
れた上りコントローラ１４及び下りコントローラ１２と
の間で、センター装置１０内の制御処理を統括する。メ
インコントローラ１１の処理は、主としてチャンネル空
き情報処理、チャンネル割り当て処理、及び、チャンネ
ル開放処理の３つがある。以下、図６乃至図８及び図１
５を参照して順に説明する。

【００９１】チャンネル空き情報処理は、端末装置５０
とセンター装置１０との間に設けられた所定数のチャン
ネルの使用状況を調べて、チャンネル空き情報を作成す
る処理である。まず、ＣＰＵ１７４は予め用意されたプ
ログラムに従って、タイマー処理により一定時間間隔で
チャンネル使用テーブル１７８を参照し、チャンネル空
き情報を生成する。チャンネル使用テーブルの内容を図
８（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図示のように、チャンネル
使用テーブル１７８には、上り及び下り回線についての
使用状況、端末アドレス又はＭＡＣアドレス、上りコン
トローラ番号を記憶している。なお、上りコントローラ
番号は、１つのハブに対して上り回線を３０以上とする
場合に複数の上りコントローラを使用する場合に付され
るコントローラの識別番号である。ＣＰＵ１７４は、こ
の使用状況を参照してその時刻での空きチャンネルを示
すチャンネル空き情報を生成する。次に、イーサネット
エンコーダ／デコーダ１７２は、生成されたチャンネル
空き情報を内容とするイーサネットフレームを作成す
る。なお、この時の宛先アドレス２０２は、全ての下り
コントローラを指定するアドレスとする。そして、イー
サネット送受信器１７０は、作成されたイーサネットフ
レームをコントロールＬＡＮ５に送る。これに応答し
て、下りコントローラ１４は、チャンネル空き情報を内
容とするケーブルパケットを作成し、各端末装置５０に
送信する。これにより、チャンネル空き情報が全ての端
末装置５０に定期的に送信される。

【００９２】次に、チャンネル割り当て処理について説
明する。チャネル割り当て処理は、端末装置５０から送
信されるチャンネル獲得要求に応答して、チャンネル割
り当てを行う処理である。

【００９３】先ず、上りコントローラは端末装置５０か
らのチャンネル獲得要求を定期的に監視しており（ステ
ップＳ５０）、端末装置５０がチャンネル獲得要求を送
信するとこれを受信し（ステップＳ５２）、イーサネッ
トフレームを作成してコントロールＬＡＮ５に送信す
る。メインコントローラ１１のイーサネット送受信器１
７０はこれを受信し、イーサネットエンコーダ／デコー
ダ１７２はこれをデコードしてチャンネル獲得要求を読
み出す。次に、ＣＰＵ１７４はチャンネル使用テーブル
１７８を参照して獲得要求のあったチャンネルが空いて
いるか否かをチェックする（ステップＳ５４）。図８
（Ａ）において、符号「Ｙ」は使用中、「Ｎ」は空きを
示す。空いている場合には、ＣＰＵ１７４は当該チャン
ネルを使用させることに決定し、チャンネル使用テーブ
ル１７８の当該チャンネルを使用中に変更する（ステッ
プＳ５８）。同時に、そのチャンネルを割り当てる端末
装置のアドレス等（図８（Ｂ）の例では「２」）を記憶
する。次に、ＣＰＵ１７４は下りチャンネルテーブルを
参照し、複数の下りコントローラの使用率が一定になる
ように下りチャンネルを選択し、選択したチャンネルに
ついてチャンネル獲得要求の送信元の端末装置のアドレ
スを記憶する。

【００９４】次に、ＣＰＵ１７４は以上の情報に基づい
て、チャンネル割り当て情報、及び、下りコントローラ
割当テーブル１５９の内容を変更するための上りコント
ローラ制御データを生成する。次に、イーサネットエン
コーダ／デコーダ１７２は生成されたチャンネル空き情
報、及び、上りコントローラ制御データを内容とし、上
りコントローラを宛先とするイーサネットフレームをそ
れぞれ作成する。なお、上りコントローラが複数ある場
合には、全ての上りコントローラ宛てのイーサネットフ
レームを作成する。そして、イーサネット送受信器１７
０は作成されたイーサネットフレームをコントロールＬ
ＡＮ５に送信する（ステップＳ６０）。以上の処理によ
り、チャンネル獲得がなされる。

【００９５】次に、チャンネル開放処理について説明す
る。チャンネル開放処理は、端末装置５０からのチャン
ネル開放要求に応答して、使用中のチャンネルを開放
し、チャンネル開放確認情報を送信する処理である。

【００９６】先ず、上りコントローラ１２はチャンネル
開放要求の送信を定期的に監視しており（ステップＳ５
０）、チャンネル開放要求を受信すると、上りコントロ
ーラ１２はコントロールＬＡＮ５経由でこれをメインコ
ントローラ１１へ送る。メインコントローラ１１のイー
サネット送受信器１７０がこれを受信する。次に、イー
サネットエンコーダ／デコーダ１７２はこのイーサネッ
トフレームをデコードし、チャンネル開放要求を読む
（ステップＳ６２）。次に、ＣＰＵ１７４は当該チャン
ネル開放要求により指定された端末装置５０を実際に開
放してチャンネル使用テーブル１７８から削除する前段
階として端末−ＩＰアドレステーブル１７６上で削除予
約する（ステップＳ６４、図７参照、図例ではフラグ
「Ｒ」がこれを示す）。次に、ＣＰＵ１７４は、指定さ
れた端末装置宛てのチャンネル開放確認情報を生成し、
また、該端末装置をテーブル１５９から削除するための
上りコントローラ制御データを生成する。次にイーサネ
ットエンコーダ／デコーダ１７２はチャンネル開放確認
情報を内容とし、下りコントローラ１４を宛先とするイ
ーサネットフレームを作成し、イーサネット送受信器１
７０がこれを送信する（ステップＳ６６）。同時に、メ
インコントローラ１１は内部タイマーのカウントを開始
する（ステップＳ６８）。

【００９７】ＣＰＵ１７４は、タイマーの作動から所定
時間経過後、同一端末装置から同一のチャンネル開放要
求を受け取っていない場合には、先に削除予約したチャ
ンネルをチャンネル使用テーブル１７８から実際に削除
する( ステップＳ７４) 。これにより、図８(A) 及び
(B) の点線部が削除される。更に、端末−ＩＰアドレス
テーブル１７６上の削除予約フラグを削除する。次に、
イーサネットエンコーダ／デコーダ１７２は上りコント
ローラ１４内のテーブル１５９を更新するための上りコ
ントローラ制御データを含み、上りコントローラ１４を
宛先とするイーサネットフレームを作成し、イーサネッ
ト送受信器１７０がこれをコントロールＬＡＮ５に送信
する。

【００９８】このように、チャンネル開放要求に応答し
て直ちにチャンネルを開放せず、一旦確認した上でチャ
ンネル開放予約を行うのは以下の理由による。チャンネ
ル開放要求に対して直ちにチャンネル開放を行うと、開
放後は他の端末がそのチャンネルの使用を開始すること
になる。しかし、チャンネル開放要求を送信した端末は
開放されたか否かが不明であるので再度同一のチャンネ
ル開放要求を送信することになり、このデータが既に当
該チャンネルを使用し始めた他の端末装置のデータと衝
突することになる。この不具合を防止するために、チャ
ンネル開放要求に対して開放予約をするとともにチャン
ネル開放確認情報を返信し、一定時間チャンネル開放要
求の送信が無い場合に端末がチャンネル開放確認情報を
受信して前述の回線開放を終了したものとみなし、チャ
ンネル開放を実行することにしている。

【００９９】以上説明したように、本発明においては、
ＣＡＴＶシステムのセンター側にセンター装置を、端末
側に端末装置を設け、両者の間をケーブルパケットによ
り通信することとした。これにより、チャンネル数に制
限のあるＣＡＴＶ網を効率的に利用してインターネット
への接続が可能となる。

【０１００】なお、上述したシステムにおいて、ハイブ
リッド型のＣＡＴＶシステムを利用すること、端末側に
ＬＡＮを構成すること、各ＬＡＮをイーサネットで構成
すること等はいずれも単なる例示であり、本発明の適用
を制限するものではない。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、１２、
１８又は２４記載の発明によれば、チャンネル空き情報
とチャンネル獲得情報をセンターと端末装置との間で通
信することにより、限られたチャンネル数を最大限有効
に活用して、ＣＡＴＶ通信システムによりインターネッ
トへの接続を行うことができる。

【０１０２】また、請求項２、１３又は１９記載の発明
によれば、センターは、切断要求信号により指定された
チャンネルの接続を強制的に切断するので、無駄なチャ
ンネルの使用を防止することができ、回線の使用効率が
改善される。

【０１０３】また、請求項３又は１４記載の発明によれ
ば、センターは、切断要求信号により指定されたチャン
ネルの接続を強制的に切断するので、無駄なチャンネル
の使用を防止することができ、回線の使用効率が改善さ
れる。また、チャンネル開放確認情報の送信により開放
の確認が行われるので、誤って切断がなされることが防
止される。

【０１０４】また、請求項４記載の発明によれば、制御
系の動作をデータの通信系の動作と独立させることがで
き、システムの制御の混乱等を防止することが可能とな
る。また、請求項５又は１５記載の発明によれば、セン
ターは、端末装置との間の通信状態が正常でない場合に
チャンネルの接続を強制的に切断するので、回線の使用
効率が改善される。

【０１０５】また、請求項６７、又は１６記載の発明に
よれば、センターと端末装置とがデータ通信中でない場
合にはチャンネルの接続を強制的に切断するので、回線
の使用効率が改善される。

【０１０６】また、請求項８又は２０記載の発明によれ
ば、端末装置は、チャンネル獲得要求を行うチャンネル
を乱数を使用して選択するので、使用チャンネルの偏り
を防止することができ、制御の効率化が図られる。

【０１０７】また、請求項９又は２１記載の発明によれ
ば、端末装置は、チャンネル獲得要求信号を、乱数によ
り決定した信号電力により送信するので、チャンネル獲
得要求が競合した場合に１つの要求が確実に受信される
ことになり、送信の無駄が防止できる。

【０１０８】また、請求項１０又は２２記載の発明によ
れば、端末装置は、チャンネル獲得要求信号を、乱数に
より決定した送信タイミングで送信するので、チャンネ
ル獲得情報が時間的に競合する可能性を低下させること
ができる。

【０１０９】また、請求項１１、１７又は２３記載の発
明によれば、センターと端末装置は、制御データ又はイ
ンターネットプロトコルフレームを含むケーブルパケッ
トを利用してデータ通信を行うので、ＩＰフレーム及び
制御データの両方を同一のパケットにより通信すること
ができ、プロトコルを簡単化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかるＣＡＴＶ通信システ
ムの概略構成を示すブロック図である。

【図２】実施形態にかかるＣＡＴＶ通信システムの利用
周波数帯の割り当てを示す図である。

【図３】ケーブルパケット及びイーサネットフレームの
データ形式を示す図である。

【図４】ケーブルパケットのプロトコル番号と内容デー
タとの対応を示す図である。

【図５】図１に示す端末装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】図１に示すメインコントローラの構成を示すブ
ロック図である。

【図７】図６に示す端末−ＩＰアドレステーブルの内容
を示す図である。

【図８】図６に示すチャンネル使用テーブルの内容を示
す図である。

【図９】図１に示す上りコントローラの構成を示すブロ
ック図である。

【図１０】図９に示す、上りコントローラ内のテーブル
の内容を示す図である。

【図１１】図１に示す下りコントローラの構成を示すブ
ロック図である。

【図１２】回線接続処理を示すフローチャートである。

【図１３】回線切断処理を示すフローチャートである。

【図１４】回線切断処理の他の方法を示すフローチャー
トである。

【図１５】メインコントローラによるチャンネル割り当
て処理及びチャンネル開放処理を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

２…センター ３…ハブ ４…センターＬＡＮ ５…コントロールＬＡＮ ７…公衆回線 １０…センター装置 １１…メインコントローラ １２…下りコントローラ １４…上りコントローラ １６…変調器 １８…多重器 ２０…復調器 ２２…混合／分配器 ４０…ＣＡＴＶ網 ５０…端末装置 ５２…端末ＬＡＮ ５４…パソコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/16 (72)発明者 程 峻 東京都大田区大森西４丁目15番５号 パイ オニア株式会社大森工場内 (72)発明者 加藤 秀伸 東京都大田区大森西４丁目15番５号 パイ オニア株式会社大森工場内 (72)発明者 山崎 勝幸 東京都大田区大森西４丁目15番５号 パイ オニア株式会社大森工場内 (72)発明者 阿部 和也 東京都大田区大森西４丁目15番５号 パイ オニア株式会社大森工場内 (72)発明者 松本 令司 東京都大田区大森西４丁目15番５号 パイ オニア株式会社大森工場内

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＡＴＶ網を介して接続されたセンター
   と複数の端末装置とを有するＣＡＴＶ通信システムにお
   いて、前記センターは、 前記端末装置に対して、複数の上りチャンネルのうちの
   空きチャンネルを示す上りチャンネル空き情報を送信す
   る第１の送信手段と、 前記端末装置から送信されたデータからチャンネル獲得
   要求信号を検出する第１の検出手段と、 チャンネル獲得要求信号が検出された場合に、上りチャ
   ンネル内の空きチャンネルの有無を検出する第２の検出
   手段と、 空きチャンネルが検出された場合に、検出された空きチ
   ャンネルのいずれかを前記チャンネル獲得要求信号を送
   信した端末装置に割り当て、当該割り当てるチャンネル
   の指定を含むチャンネル割り当て情報を前記端末装置に
   送信する第２の送信手段と、 割り当てたチャンネルを送信に使用して前記端末装置と
   データを送受信する第１の通信手段と、を備え、前記端
   末装置は、 パソコンと接続して相互に通信を行う第２の通信手段
   と、 前記パソコンから受信したデータに含まれ、前記センタ
   ーに送信されるべきセンター宛てデータを検出する第３
   の検出手段と、 センター宛てデータが検出された場合に、前記センター
   から送信されたデータから上りチャンネル空き情報を検
   出する第４の検出手段と、 上りチャンネル空き情報に基づいて一の空きチャンネル
   を選択し、選択したチャンネルを指定するチャンネル獲
   得要求信号を前記センターへ送信する第３の送信手段
   と、 前記センターから送信されたデータからチャンネル割り
   当て情報を検出する第５の検出手段と、 チャンネル割り当て情報が検出された後、当該チャンネ
   ル割り当て情報により指定された上りチャンネルを送信
   に使用して前記センターとデータの送受信を行う第３の
   通信手段と、を備えたことを特徴とするＣＡＴＶ通信シ
   ステム。
2. 【請求項２】前記端末装置は、前記第３の通信手段によ
   るセンターと間の少なくとも上り通信が所定時間以上行
   われない場合に、前記第３の通信手段が使用している上
   りチャンネルの切断を要求する切断要求信号を前記セン
   ターに送信する手段を備え、前記センターは、前記切断
   要求信号を受信した場合に、当該切断要求信号により指
   定されたチャンネルの接続を強制的に切断する手段を備
   えることを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. 【請求項３】前記端末装置は、前記第３の通信手段によ
   るセンターとの間の少なくとも上り通信が所定時間以上
   行われない場合に、前記第３の通信手段が使用している
   上りチャンネルの切断を要求する切断要求信号を前記セ
   ンターに送信する手段を備え、前記センターは、前記切
   断要求信号を受信した場合に、前記端末装置に対して当
   該チャンネルを切断する旨の確認信号を送信し、当該確
   認信号の送信から所定時間以内に同一の切断要求信号を
   再度受信しない場合に、前記切断要求信号により指定さ
   れたチャンネルの接続を強制的に切断する手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記センターは、一又は複数のサーバー
   及び前記ＣＡＴＶ網に接続したセンターＬＡＮと、前記
   センターＬＡＮとは独立し、所定チャンネル数の一又は
   複数の上りコントローラ、所定数の下りコントローラ、
   及び、前記上りコントローラ及び下りコントローラを制
   御するメインコントローラを有するコントロールＬＡＮ
   と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記センターは、前記端末装置との間の
   通信状態が正常であるか否かを検出し、正常でない場合
   には前記第１の通信手段に割り当てたチャンネルの接続
   を強制的に切断する手段を備えることを特徴とする請求
   項１記載のシステム。
6. 【請求項６】 前記端末装置は、前記センターとのデー
   タ通信中に、データ通信中であることを示す接続中情報
   を所定時間毎に前記センターに送信する手段を備え、前
   記センターは、接続中情報を所定時間以上受信しない場
   合には前記第１の通信手段に割り当てたチャンネルの接
   続を強制的に切断する手段を備えることを特徴とする請
   求項１記載のシステム。
7. 【請求項７】 前記端末装置は、前記第２の送信手段に
   よるチャンネルの割り当て後もチャンネル獲得要求信号
   を所定時間毎に前記センターに送信する手段を備え、前
   記センターは、チャンネル獲得要求信号を所定時間以上
   受信しない場合には前記第１の通信手段に割り当てたチ
   ャンネルの接続を強制的に切断する手段を備えたことを
   特徴とする請求項１記載のシステム。
8. 【請求項８】 前記第３の送信手段は、前記一の空きチ
   ャンネルを乱数を使用して選択することを特徴とする請
   求項１乃至７のいずれかに記載のシステム。
9. 【請求項９】 前記第３の送信手段は、乱数により決定
   した信号電力を有するチャンネル獲得要求信号を送信す
   ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の
   システム。
10. 【請求項１０】 前記第３の送信手段は、乱数により決
    定した送信タイミングでチャンネル獲得要求信号を送信
    することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載
    のシステム。
11. 【請求項１１】 前記第１の通信手段及び第３の通信手
    段は、使用するチャンネルの制御に関連する制御データ
    又はインターネットプロトコルフレームを含むケーブル
    パケットを使用して前記センター及び前記端末装置間の
    データ通信を行うことを特徴とする請求項１乃至１０の
    いずれかに記載のシステム。
12. 【請求項１２】 ＣＡＴＶ網を介して複数の端末装置と
    接続されたセンターにおいて、 前記端末装置に対して、複数の上りチャンネルのうちの
    空きチャンネルを示す上りチャンネル空き情報を送信す
    る第１の送信手段と、 前記端末装置から送信されたデータから、使用を要求す
    る一のチャンネルの指定を含むチャンネル獲得要求信号
    を検出する第１の検出手段と、 チャンネル獲得要求信号が検出された場合に、上りチャ
    ンネル内の空きチャンネルの有無を検出する第２の検出
    手段と、 空きチャンネルが検出された場合に、検出された空きチ
    ャンネルのいずれかを前記チャンネル獲得要求信号を送
    信した端末装置に割り当て、当該割り当てるチャンネル
    の指定を含むチャンネル割り当て情報を前記端末装置に
    送信する第２の送信手段と、 割り当てたチャンネルを送信に使用して前記端末装置と
    データを送受信する第１の通信手段と、を備えたことを
    特徴とするセンター。
13. 【請求項１３】前記端末装置とのデータ送受信に使用し
    ている上りチャンネルの切断を要求する切断要求信号を
    前記端末装置から受信した場合に、当該切断要求信号に
    より指定されたチャンネルの接続を強制的に切断する手
    段を備えることを特徴とする請求項１２記載のセンタ
    ー。
14. 【請求項１４】前記端末装置とのデータ送受信に使用し
    ている上りチャンネルの切断を要求する切断要求信号を
    前記端末装置から受信した場合に、前記端末装置に対し
    て当該チャンネルを切断する旨の確認信号を送信し、当
    該確認信号の送信から所定時間以内に同一の切断要求信
    号を再度受信しない場合に、前記切断要求信号により指
    定されたチャンネルの接続を強制的に切断する手段を備
    えることを特徴とする請求項１２記載のセンター。
15. 【請求項１５】 前記センターは、前記端末装置との間
    の通信状態が正常であるか否かを検出し、正常でない場
    合には前記第１の通信手段に割り当てたチャンネルの接
    続を強制的に切断する手段を備えることを特徴とする請
    求項１２記載のシステム。
16. 【請求項１６】 前記センターは、前記端末装置から送
    信され、前記端末装置とのデータ通信中であることを示
    す接続中情報を所定時間以上受信しない場合には前記第
    １の通信手段に割り当てたチャンネルの接続を強制的に
    切断する手段を備えることを特徴とする請求項１２記載
    のシステム。
17. 【請求項１７】 前記第１の通信手段は、使用するチャ
    ンネルの制御に関連する制御データ又はインターネット
    プロトコルフレームを含むケーブルパケットを使用して
    前記端末装置との間のデータ通信を行うことを特徴とす
    る請求項１２乃至１６のいずれかに記載のセンター。
18. 【請求項１８】 ＣＡＴＶ網を介してセンターと接続さ
    れた端末装置において、 パソコンと接続して相互に通信を行う第１の通信手段
    と、 前記パソコンから受信したデータに含まれ、前記センタ
    ーに送信されるべきセンター宛てデータを検出する第１
    の検出手段と、 センター宛てデータが検出された場合に、前記センター
    から送信されたデータから、複数の上りチャンネルのう
    ちの空きチャンネルを示す上りチャンネル空き情報を検
    出する第２の検出手段と、 上りチャンネル空き情報に基づいて一の空きチャンネル
    を選択し、選択したチャンネルを指定するチャンネル獲
    得要求信号を前記センターへ送信する第１の送信手段
    と、 チャンネル獲得要求信号に応答して前記センターが送信
    し、一の空きチャンネルを割り当てるチャンネル割り当
    て情報を、前記センターから送信されるデータから検出
    する第３の検出手段と、 チャンネル割り当て情報が検出された後、当該チャンネ
    ル割り当て情報により指定された上りチャンネルを送信
    に使用して前記センターとデータの送受信を行う第２の
    通信手段と、を備えたことを特徴とする端末装置。
19. 【請求項１９】前記第２の通信手段によるセンターとの
    間で少なくとも上り通信が所定時間以上行われない場合
    に、前記第２の通信手段が使用している上りチャンネル
    の切断を要求する切断要求信号を前記センターに送信す
    る手段を備える請求項１８記載の端末装置。
20. 【請求項２０】 前記第１の送信手段は、前記一の空き
    チャンネルを乱数を使用して選択することを特徴とする
    請求項１８又は１９記載の端末装置。
21. 【請求項２１】 前記第１の送信手段は、乱数により決
    定した信号電力を有するチャンネル獲得要求信号を送信
    することを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれかに
    記載の端末装置。
22. 【請求項２２】 前記第１の送信手段は、乱数により決
    定した送信タイミングでチャンネル獲得要求信号を送信
    することを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれかに
    記載の端末装置。
23. 【請求項２３】 前記第２の通信手段は、使用するチャ
    ンネルの制御に関連する制御データ又はインターネット
    プロトコルフレームを含むケーブルパケットを使用して
    前記センターと間のデータ通信を行うことを特徴とする
    請求項１８乃至２２のいずれかに記載の端末装置。
24. 【請求項２４】 ＣＡＴＶ網を介して接続されたセンタ
    ーと複数の端末装置との間で通信を行うＣＡＴＶ通信方
    法において、 前記センターから前記端末装置に対して、複数の上りチ
    ャンネルのうちの空きチャンネルを示す上りチャンネル
    空き情報を所定時間毎に送信する第１の工程と、 前記端末装置において、当該端末装置が接続されたパソ
    コンから受信したデータに含まれ、前記センターに送信
    されるべきセンター宛てデータを検出する第２の工程
    と、 前記端末装置において、センター宛てデータを検出した
    場合に前記上りチャンネル空き情報を検出する第３の工
    程と、 前記端末装置において、上りチャンネル空き情報に基づ
    いて一の空きチャンネルを選択し、選択したチャンネル
    を指定するチャンネル獲得要求信号を前記センターへ送
    信する第４の工程と、 センターにおいて、前記端末装置から送信されたデータ
    からチャンネル獲得要求信号を検出する第５の工程と、 センターにおいて、前記チャンネル獲得要求信号が検出
    された場合に、上りチャンネル内の空きチャンネルの有
    無を検出する第６の工程と、 前記センターにおいて、空きチャンネルを検出した場合
    に、検出された空きチャンネルのいずれかを前記チャン
    ネル獲得要求信号を送信した端末装置に割り当て、当該
    割り当てるチャンネルの指定を含むチャンネル割り当て
    情報を前記端末装置に送信する第７の工程と、 前記端末装置において、チャンネル割り当て情報を検出
    する第８の検出手段と、 チャンネル割り当て情報が検出された後、当該チャンネ
    ル割り当て情報により指定された上りチャンネルを送信
    に使用して前記センターと前記端末装置との間でデータ
    の送受信を行う第９の工程と、を有することを特徴とす
    るＣＡＴＶ通信方法。