JPH11509057A - 広帯域通信システム用の群変調器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 広帯域通信システム内の電話信号の伝送のための多重チャネル変調器。フィルタは、ＩおよびＱ信号成分の形態の電話情報のディジタル化されたデータ・ストリームを受取り、これらデータ・ストリームを濾波して濾波されたＩおよびＱ信号成分を生じる。補間モジュールは、濾波されたＩ信号およびＱ信号の成分をアップサンプリングすることにより、処理されたＩ信号およびＱ信号成分を生成する。更に、これらの処理されたＩ信号およびＱ信号成分は１組のチャネル変調器へ送られ、各チャネル変調器は逆方向帯域のサブバンドの離散的増分チャネル内で変調された信号を生成することができる。各チャネル変調器は、処理されたＩ信号およびＱ信号成分を受取り、これに応答して、選択されたキャリア信号を電話信号の１つで変調して複素被変調信号を生じる。加算モジュールは、実数の結果信号を生じるように実数信号成分を加算することにより、かつ虚数の結果信号を生じるように虚数信号成分を加算することにより、複素被変調信号に応答する。ディジタル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュールは、ディジタル・データ・ストリームにより表わされる実数の結果信号と虚数の結果信号とをアナログ信号へ変換する。送信機は、アナログ信号に応答して、広帯域通信ネットワークの周波数帯域内で被変調信号を送信する。

Description

【発明の詳細な説明】 広帯域通信システム用の群変調器関連出願の相互参照 本願は、１９９３年９月１７日出願の米国特許出願第０８／１２３，３６３号 「広帯域通信システム（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓ ｙｓｔｅｍ）」の部分継続出願である、１９９４年３月３０日出願の米国特許出 願第０８／２１９，８４８号「周波数感応広帯域通信システム（Ｆｒｅｑｕｅｎ ｃ Ａｇｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓ ｔｅｍ）」の一部継続出願である１９９５年６月７日出願の米国特許出願「広帯 域通信システム用の逆方向経路割当ておよび競合解消方式（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｐ ａｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕ ｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ａ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ ａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）」と関連している。発明の分野 本発明は、ケーブル・テレビジョンまたは共同アンテナ・テレビジョン（ＣＡ ＴＶ）ネットワークの如き広帯域通信システムのための変調器に関し、特に、電 話信号および他の信号あるいは類似信号のＣＡＴＶおよび相等ネットワークでの 通信をサポートするための多重チャネル変調器に関する。発明の背景 広帯域通信システムは、電話網の加入者間、およびケーブルまたは共同アンテ ナ（ＣＡＴＶ）ネットワークの加入者間に電話信号を通信することができる。電 話信号は、ケーブル・ネットワークの順方向帯域で電話網からＣＡＴＶ加入者へ 通信される。電話信号は、ケーブル・ネットワークの逆方向帯域でＣＡＴＶ加入 者から電話網へ通信される。 「顧客インターフェース装置」即ち「ＣＩＵ」とも呼ばれる電話端末は、典型 的に、順方向帯域における入りのディジタル電話信号を従来の電話ハンドセット で処理されるアナログ信号へ変換するため、一人以上のＣＡＴＶ加入者の近くに 配置される。ＣＩＵはまた、電話ハンドセットからの出のアナログ電話信号を逆 方向帯域で伝送される横軸位相偏移変調（ＱＰＳＫ）された信号へ変換すること ができる。 ＣＩＵは、出の電話信号の伝送をサポートするため、選択された無線周波（Ｒ Ｆ）キャリア信号を電話情報で変調するように動作する。ＣＩＵは、順方向帯域 を介してデータ・リンクまたはディレクトリ・チャネルにより提供されるチャネ ル情報に応答してＲＦキャリア周波数を選択することにより、周波数感応動作を サポートすることができる。これにより、逆方向帯域内の帯域幅の選択的な割当 てが加入者の電話サービス要求を満たし、かつノイズ干渉を受けやすい特定の逆 方向帯域チャネルを回避することを可能にする。 従来のＣＩＵは、ケーブル・ネットワークの逆方向帯域内の変調信号の伝送の ため、ＤＳ０チャネルの如き選択されたＲＦキャリア信号を電話情報で変調する 逆方向帯域変調器とも呼ばれる１つ以上の変調器を含んでいる。各変調器は、デ ィジタル化された電話情報のデータ・ストリームを受取ることができ、これに応 答して、逆方向帯域の利用可能な周波数スロットまたはチャネルで電話情報を送 るように、１つのＲＦキャリアをＱＰＳＫ変調することができる。 逆方向帯域の周波数範囲内に１つの被変調信号を置くための単一チャネル変調 器の使用は、従来の１本の電話回線によりサービスされる典型的な居住加入者の 通信需要に応じるのに充分である。しかし、加入者地域内のオフィスまたはアパ ートの集合建築のような多重居住ユニットに住む企業および消費者の電話要件は 、広帯域通信システムのピーク使用時にこれまでのＣＩＵの送信容量を越え得る 。更に、ＣＩＵの各変調器がケーブル・ネットワークの逆方向帯域内の特定チャ ネルに１つの変調信号を置く動作に限定されるならば、逆方向帯域の周波数スペ クトルを管理する機会が制限される。 従って、現在ある公衆電話網と両立し得る広帯域通信システムの逆方向帯域内 での被変調信号の伝送をサポートするため、選択されたＲＦキャリアを変調する ための複数のデータ・ストリームを受取る多重チャネル変調器に対する需要があ る。また、広帯域通信システムの加入者地域内の高密度な使用時に周波数スペク トルの柔軟な管理をサポートするように、逆方向帯域の特定のサブバンド内に独 立のチャネルを置くことができる多重チャネル変調器に対する需要もある。 本発明は、ＤＳ０信号の如き電話情報のディジタル化されたデータ・ストリー ムを受取り、ケーブル・ネットワークの逆方向帯域のチャネル内での被変調信号 の伝送のため、選択されたＲＦキャリアを変調することにより、先に述べた需要 を満たすものである。このような多重チャネル変調器は、選択された各ＲＦキャ リアを「独立」に変調して、逆方向帯域内の任意の周波数スロットまたはチャネ ルに各変調信号を置くことを許容することにより、広帯域通信システムのための 周波数スペクトルの柔軟な管理を容易にする。発明の概要 本発明は、ＣＡＴＶ分配ネットワークでの双方向の電話通信を含む広帯域通信 をサポートするよう通信関連情報で複数のキャリア信号を変調することができる 装置の要件を満たす。特に、本発明は、現在の公衆電話網と両立し得る複合ケー ブル・ネットワーク／電話システムの動作環境で使用される多重チャネル変調器 を提供する。 多重チャネル変調器は、電話情報のディジタル化されたデータ・ストリームを 受取り、これに応答して、ケーブル・ネットワークとしても記述されるＣＡＴＶ 分配ネットワークの逆方向帯域内での電話信号の伝送のために、選択されたＲＦ キャリアを変調する。多重チャネル変調器は、選択された各ＲＦキャリアを「独 立」に変調することにより、ケーブル・ネットワークの逆方向チャネルにより使 用されるよう割当てられた周波数スペクトルの柔軟な管理をサポートし、これに より逆方向帯域内の任意の周波数スロットまたはチャネルに各変調された信号を 置くことを許容する。他のチャネルに対する周波数割当ての如何に拘わらず、割 当てられた周波数スペクトル内の任意の場所にチャネルを置くことができるなら ば、このチャネルは「独立」であると見なされる。 変調された信号を逆方向帯域内で隣接状態に置けることは明らかであるが、こ のような代替的な変調手法は、広帯域通信システムの高密度の使用時に加入者地 域において可能な周波数割当ての柔軟性を制限する。例えば、加入者地域におけ る電話サービスの利用に高い集中が生じると、逆方向帯域内で使用するために、 多数の「隣接する」チャネルではなく任意の１つのチャネルが利用可能となるこ とが非常に起り得る。従って、本発明は、広帯域通信ネットワークの周波数スペ クトルの柔軟な管理を容易にする利点を提供する。 広帯域通信システムにおける周波数スペクトルの典型的な事例として、逆方向 帯域内の各チャネルまたは被変調信号は４９．５ＫＨzの帯域幅を持ち、逆方向 帯域の各サブバンドは５．０ＭＨzの帯域幅を持つ。被変調信号は、サブバンド の約１００個の周波数スロット（特に、１０１個）またはチャネルのどれかに割 当てられ得る。換言すれば、当該事例では、約１００個の周波数スロットが、５ ．０ＭＨzのサブバンド内で多重チャネル変調器による割当てに利用可能である 。 多重チャネル変調器は、典型的に、広帯域通信ネットワークに接続される顧客 インターフェース装置（ＣＩＵ）で使用される。ＣＩＵは、ヘッドエンドから第 １の周波数帯域、即ち、広帯域通信ネットワークの順方向帯域またはチャネルで 第１の信号を受取るように動作する。ＣＩＵはまた、第２の周波数帯域で、即ち 広帯域通信ネットワークの逆方向帯域で、電話信号を加入者とヘッドエンドとの 間で通信する。第１の復調器は、典型的に、第１の周波数帯域の第１の信号を復 調し、復調された第１の信号を出力ポートへ接続するために用いられる。ＣＩＵ はまた、各々が同位相（Ｉ）信号成分と直角位相（Ｑ）信号成分とを含む電話信 号に従ってキャリア信号を変調することにより、第２の周波数帯域の被変調信号 を生成するための少なくとも１つの多重チャネル変調器をも含み得る。 次に多重チャネル変調器を詳細に述べると、フィルタはＩ信号成分とＱ信号成 分とを受取り、これらを濾波して濾波されたＩ信号成分およびＱ信号成分を生成 する。該フィルタは、入力信号の帯域幅を厳しく規定しかつあり得るシンボル間 干渉を低減するためのナイキスト・フィルタとして構成され得る。補間モジュー ルは、濾波されたＩ信号成分とＱ信号成分とをアップサンプリング（ｕｐｓａｍ ｐｌｉｎｇ）することにより、処理されたＩ信号成分とＱ信号成分とを生成する ことができる。更に、これらの処理されたＩ信号成分とＱ信号成分とは１組のチ ャネル変調器へ送られ、各チャネル変調器は逆方向帯域の離散的増分チャネル内 で被変調信号を生成することができる。 各チャネル変調器は、１対の処理されたＩ信号成分とＱ信号成分を受取り、こ れに応答して、選択されたキャリア信号を電話信号の１つで変調して複素被変調 信号を生じる。この複素被変調信号は、式「ｆ（ｘ）＝ｘ＋ｊｙ」の実数信号成 分と虚数信号成分とを有する。この複素被変調信号は、交差乗算（ｃｒｏｓｓ− ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）および加算の結果として生成される。 加算モジュールは、実数信号成分を加算して実数の結果信号を生じることによ り、複素被変調信号に応答する。この加算モジュールはまた、虚数成分を加算し て虚数の結果信号を生じるように動作する。ディジタル／アナログ・コンバータ （ＤＡＣ）モジュールは、ディジタル・データ・ストリームにより表わされる実 数および虚数の結果信号をアナログ信号へ変換することができる。アナログ信号 に応答する送信機は、広帯域通信ネットワークの第２の周波数帯域内で被変調信 号を送信することができる。 多重チャネル変調器はまた、フィルタに対するアクセスを制御するための制御 モジュールを含むことができる。情報信号のＩ信号成分とＱ信号成分とが制御モ ジュールにより待ち行列処理され、待ち行列処理されたＩ信号成分とＱ信号成分 とは、一時に１つずつフィルタへ逐次入力される。制御モジュールは、Ｉ信号成 分とＱ信号成分とを記憶するため、Ｉ信号成分とＱ信号成分の各々に対して１つ ずつの１組のシフト・レジスタを含むことができる。シフト・レジスタに接続さ れたマルチプレクサは、アドレス信号に応答して、選択されたＩ信号成分または 選択されたＱ信号成分をフィルタへ与えることができる。このアドレス信号は、 選択されたＩ信号成分または選択されたＱ信号成分に対応する。フィルタとチャ ネル変調器との間に接続されたデマルチプレクサは、濾波されたＩ信号成分と濾 波されたＱ信号成分とをチャネル変調器へ与えるのに有効である。 次に多重チャネル変調器の他の特質について述べると、多重チャネル変調器の 各チャネル変調器は、正弦波（ＳＩＮ）値と余弦波（ＣＯＳ）値とを記憶するた めの索引テーブルと、交差乗算をサポートする１組の乗算器と、交差乗算により 生成される結果信号を加算する１対の加算器とを含んでいる。キャリア信号周波 数に対応する位相値に応答して、正弦値と余弦値とが前記索引テーブルから読出 されて、乗算器へ与えられる。乗算器はまた、補間モジュールにより出力される 如き「Ｉ_IN」と「Ｑ_IN」の処理されたＩ信号成分とＱ信号成分とを受取る。この １組の乗算器は、加算器により加算されて複素被変調信号を生じる実数成分と虚 数成分とを出力する。複素被変調信号の実数成分は、「Ｉ_IN×ＣＯＳ（ＰＨＡＳ Ｅ）＋Ｑ_IN×ＳＩＮ（ＰＨＡＳＥ）」により表わされ、複素被変調信号の虚数成 分は、「Ｑ_IN×ＣＯＳ（ＰＨＡＳＥ）−Ｉ_IN×ＳＩＮ（ＰＨＡＳＥ）」により表 わされる。 加算モジュールは、第１の加算器と第２の加算器とにより構成することができ る。第１の加算器は、チャネル変調器の各々により生成される複素被変調信号に 応答して、実数信号成分を加算して実数の結果信号を生じる。同様に、第２の加 算器は、チャネル変調器の各々により生成される複素被変調信号に応答して、虚 数成分を加算して虚数の結果信号を生じる。 多重チャネル変調器のディジタル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュー ルは、実数の結果信号を第１のアナログ信号へ変換するための第１のＤＡＣと、 虚数の結果信号を第２のアナログ信号へ変換する第２のＤＡＣとを含むことがで きる。送信機は、これらアナログ信号と第２の周波数帯域の選択された周波数を 持つ周波数シフト信号とに応答して、選択された周波数だけ第１のアナログ信号 と第２のアナログ信号とをシフトさせる周波数シフタを含むことができる。加算 器は、第１および第２のアナログ信号を加算して、第２の周波数帯域の被変調信 号を生成する。 以上のことから、本発明の目的は、選択されたＲＦキャリアを変調するため通 信情報の複数のデータ・ストリームを受取る多重チャネル変調器を提供し、これ により広帯域通信システムの周波数帯域内で被変調信号の送信をサポートするこ とであることが理解されよう。 本発明の更なる目的は、選択されたＲＦキャリアを変調するため電話情報のデ ータ・ストリームを受取る多重チャネル変調器を提供することにより、既存の公 衆電話網と両立し得る広帯域通信システムのケーブル・ネットワークの逆方向帯 域内での被変調信号の送信をサポートすることにある。 本発明の更に他の目的は、広帯域通信システムの加入者地域内での高密度な使 用時に周波数スペクトルの柔軟な管理をサポートするため、逆方向帯域のサブバ ンド内に独立のチャネルを置くことができる多重チャネル変調器を提供すること にある。 本発明の上記および他の目的、特徴および利点については、添付図面と請求の 範囲に関して以降の詳細な記述を読めば、更によく理解され更に完全に理解され よう。図面の簡単な説明 図１は、本発明により構成された広帯域電話システムのシステム・ブロック図 、 図２は、電話網に接続された図１に示す広帯域通信システムの実施の形態のシ ステム・ブロック図、 図３Ａは、順方向と逆方向の信号帯域を示す典型的な分割ＣＡＴＶシステムの 周波数割当ての図形表示、 図３Ｂは、図２に示した広帯域通信システムの周波数割当ての図形表示、 図３Ｃは、図２に示した広帯域通信システムの代替的な周波数割当ての図形表 示、 図４は、図２に示した広帯域通信システムのＣＡＴＶネットワーク入力インタ ーフェースに対する電話網の詳細なブロック図、 図５は、図２に示した広帯域通信システムのＣＡＴＶネットワーク出力インタ ーフェースに対する電話網の詳細なブロック図、 図６は、ＣＡＴＶネットワークを介して電話網から電話信号を受信してＣＡＴ Ｖネットワークを介して電話網へ電話信号を送信する電話端末の詳細なブロック 図、 図７は、図６に示した電話端末の変調器に対する変調器インターフェースの詳 細なブロック図、 図８は、図６に示した電話端末の多重チャネル変調器の詳細なブロック図、 図９は、図８に示した変調器の１つのチャネルの詳細なブロック図、 図１０は、図８に示した変調器の補間フィルタの詳細なブロック図、 図１１は、電話端末の代替的な実施の形態の詳細なブロック図である。望ましい実施の形態の詳細な記述 本発明と本発明が解明する諸問題とを紹介するためには、従来のＣＡＴＶ広帯 域通信システムを検討し、電話信号を広帯域通信環境へ導入するための本願の譲 受人による研究を調べることが役立とう。従来のケーブル・テレビジョン・システム（ＣＡＴＶ） 時に共同アンテナ・テレビジョン（ＣＡＴＶ）システムと呼ばれるケーブル・ テレビジョン・システムは、テレビジョン信号、オーディオ信号およびデータ信 号を加入者の家庭もしくは企業へ分配する同軸ケーブルおよび光ファイバの広帯 域通信ネットワークである。典型的なＣＡＴＶシステムにおいては、ケーブル・ ネットワークにフィードする１つの有効に配置されたアンテナ・アレイが各個の 加入者に有用なテレビジョン信号を供給する。 ケーブル・ネットワークは、米国内、特に都市部において非常な生長と拡張と に遭遇してきた。ＣＡＴＶネットワークは、現在米国内の人口の略々９０％を越 えるものと推定され、全所帯の約６０〜６５％が実際に接続されている。ケーブ ル・システムは最初から非常に簡単なアーキテクチャを持ち、制限された数の異 なるテレビジョン信号を提供するが、過去数十年にわたるテレビジョン放送会社 とテレビジョン所持者の数の増加は、更に複雑かつ高価な近代的ケーブル分配シ ステムをもたらす結果となった。 典型的なＣＡＴＶシステムは、４つの主要素、即ち、ヘッドエンド、トランク ・システム、分配システム、および加入者引込み口を含む。 「ヘッドエンド」とは、信号を集め、組織化して分配する信号受信処理センタ ーである。このヘッドエンドは、衛星が送ったビデオおよびオーディオ・プログ ラム、無線放送ＴＶ局信号、地上マイクロ波その他の通信システムによって送ら れるネットワーク・フィードを受信する。更に、ヘッドエンドは、コマーシャル やスタジオで生成される生のプログラムのような加入者への信号パッケージへ局 部的放送を注入する。 ヘッドエンドは、信号の出力レベルを制御し、信号対雑音比を調整し、望まし くない帯域外信号を抑制する信号処理装置を含む。典型的な信号処理装置は、ヘ テロダイン・プロセッサあるいは復調器／変調器対を含む。ヘッドエンドは、次 に別個の無線周波（ＲＦ）キャリア上で受信信号を変調して、これら信号をケー ブル・システムへ送出するため組合わせる。 「トランク・システム」は、信号をヘッドエンドから地域の多数の分配点へ運 ぶＣＡＴＶネットワークの大動脈である。今日のトランク・システムは、典型的 に、同軸ケーブルおよび光ファイバと、周期的な間隔で配置されて回線に沿う信 号の減衰を補償するトランク増幅器との組合わせからなる。光ファイバと同軸ケ ーブルを用いるこのような最近のトランク・システムは、しばしば「ファイバ／ 同軸」システムと呼ばれる。 「分配システム」は、光ファイバと同軸ケーブルの組合わせを用いて、加入者 へ分配するためトランク・システムからの信号を個々の近隣点へ供給する。ケー ブル・ネットワークに沿った信号の伝送に固有の色々な損失と歪みを補償するた め、線路延長増幅器がケーブルの全長に沿ってある間隔で置かれている。各増幅 器には、先のケーブル区間の減衰損失を克服するのにちょうど充分な利得が与え られる。分配ネットワークはまた、「フィーダ」と呼ばれる。 光ファイバ通信は従来のネットワークより多くの信号を運ぶことができるので 、光ファイバをできるだけ深く地域に浸透させることをＣＡＴＶおよび電気通信 産業は強く要望している。技術的および経済的制約により、加入者の家庭に光フ ァイバを提供することが実現可能であるとはまだ証明されていない。今日、光フ ァイバと同軸ケーブルを含む「光ファイバ重用（ｆｉｂｅｒ ｄｅｅｐ）」ＣＡ ＴＶ分配システムは、しばしば「供給地域へのファイバ（Ｆｉｂｅｒ−Ｔｏ−ｔ ｈｅ−Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ａｒｅａ）」システム即ち「ＦＴＳＡ」システムと呼ば れる。 「加入者引込み口」とは、個々の７５オームの同軸ケーブル線を、「加入者構 内装備」または「顧客構内装備（ＣＰＥ）」としばしば呼ばれる加入者のテレビ ジョン・セットまたは加入者端末へ供給する分配システムにおけるタップである 。このタップは加入者構内装置の直前の最終的サービス点であるので、スクラン ブルされた、またはプレミアムのプログラムへのアクセスを制御するため、チャ ネル許可回路がしばしばタップ内に配置される。 ケーブル分配システムは、最初はテレビジョン信号およびラジオ信号を「下流 」方向に（即ち、中央のヘッドエンドの場所から複数の加入者の場所へ。「順方 向」経路とも呼ばれる）のみ分配するように設計されていた。従って、増幅器と 補償回路網を含む多くの古いケーブル・システムの構成要素となる装備は、典型 的に順方向にのみ信号を供給するようになされている。下流方向の伝送の場合、 典型的なＣＡＴＶシステムは、５０ＭＨzないし５５０ＭＨzの範囲の周波数スペ クトルにおいて順方向帯域で周波数分割多重化される、それぞれ帯域幅が６ＭＨ zの一連のビデオ・チャネルを提供する。ファイバがファイバ／同軸形態および ＦＴＳＡ形態でサービス地域へ更に深く伸ばされるに伴い、同軸部分の帯域幅は ＩＧＨzを越えるまで増加すると予期される。 視聴ごと支払いサービスおよび他の対話型テレビジョン・アプリケーションの 出現は、加入者の場所から逆にヘッドエンドへの信号の伝送をも行う２方向性、 または「双方向」ケーブル・システムの開発を加速した。これは、しばしば「上 流」方向または「逆方向」経路と呼ばれる。この手法は、ケーブル事業者が、イ ンパルス・ペイ・パー・ビュー（ＩＰＰＶ）の如き多くの新規な対話型加入者サ ービスをネットワークに提供することを可能にした。多くのＣＡＴＶシステムで は、５ＭＨzないし３０ＭＨzの信号帯域が逆方向信号に対して用いられる。 しかし、基部にヘッドエンドがあり加入者に対して外側へ分岐する「木と枝」 のように見える典型的なＣＡＴＶシステムの形態は、ヘッドエンドへ戻る上流方 向に信号を送ることに技術的な問題を生じる。伝統的な木および枝のケーブル・ ネットワークにおいては、下流方向信号の共通の組がネットワークにおける各加 入者の家庭へ分配される。１つの加入者からヘッドエンドへ流れる上流方向信号 は、近隣に信号を供する分配ケーブルのセグメント上の他の全ての上流方向加入 者の家庭を通過する。 標準的な木と枝の形態は、２方向の通信サービスに要求されるような各加入者 の場所から逆にヘッドエンドへ信号を送るのに充分に適することが証明されてい ない。木と枝のケーブル分配システムは、信号が下流方向にのみ分配されるべき 時にはケーブルと分配の使用に関して最も効率的である。ケーブル分配システム は、一般に、非常にノイズの多い環境であり、特に逆方向経路においてはそうで ある。干渉信号が航空機の頭上通過あるいは２７ＭＨzの共通周波数で動作する 市民バンド（ＣＢ）ラジオの如き多くの共通源から生じ得、これはＣＡＴＶネッ トワークの典型的な逆方向チャネル帯域幅内にある。木と枝の形態の典型的な逆 方向は反転した木のように見えるので、ノイズは多くの分配点から１つの点、即 ちヘッドエンドへ伝搬される。従って、全ての個々のノイズの影響は一緒に加算 され、非常にノイズの多い環境と通信の問題をヘッドエンドに生じる。 今日のＦＴＳＡシステムは、ケーブル・ネットワークの加入者ベースを約４０ ０ないし２５００の加入者の管理可能なサービス地域に分けることにより、逆方 向の信号通信を容易にする。このため、比較的小さなグループの加入者に対して は、制限された逆方向帯域の周波数範囲の再使用を可能にする。ヘッドエンドは 、各サービス地域が１つのファイバ・ノードで終る光通信経路により接続される 星形結線の中央ハブとして働く。ファイバ・ノードは、各サービス地域のフィー ダおよび引込み口の同軸ケーブル分配サブネットワークを介してサービス地域の 加入者に接続される。ＦＴＳＡ形態においては、順方向における信号の一部（例 えば、テレビジョン・プログラム信号）は、同じ加入者サービスが全ての加入者 に提供されるように、各サービス地域に対して同じである。逆方向では、この形 態は、特定のサービス地域に限定される独立の周波数スペクトルを提供する。こ のように、ＦＴＳＡアーキテクチャは、周波数スペクトルの逆方向部分の帯域幅 にサービス地域数を乗じるという利点を提供する。電話サービスの要求 国内全体のＣＡＴＶシステムにおける光ファイバ技術の止まることのない展開 は、ケーブル・ネットワーク上に全く新たな範囲の対話型サービスを提供する展 望をケーブル事業者に持たせる。特定の関心となる１つの領域は、電話サービス である。技術における最近の進歩ならびに規制の緩和のゆえに、ケーブル・テレ ビジョン・ネットワークと電話網との間のかっては別個の回線は、著しくぼやけ てきた。現在では、既存のケーブル分配ネットワーク上で電話サービスを有効に 提供することが可能な広帯域通信システムに対する大きな要望がある。 更に、テレビジョン、対話型コンピューティング、ショッピングおよびエンタ ーテイメントなどの新規なサービスを電話加入者に提供するために帯域幅を増加 しようとする理念に対して、電話システム運営企業によりかなりの関心が表明さ れている。今日の「銅」に基く電話サービス（電話回線として銅ワイヤが使用さ れるゆえに、そのように呼ばれる）は、非常に帯域幅が制約され（約３ＫＨz） 、電話網の基礎構造の大きな変更なくしては、電話会社はこのような強化された サービスを提供することができない。 しかし、既存の通信システムは、従来のＣＡＴＶシステムにおける電話信号の 伝送に充分に適することが証明されていない。電話信号を伝送するためのシステ ムは、１点から１点への（即ち、一人の加入者から一人の加入者へ）の分配を許 容するように構成されねばならない。しかし、充分に確立された米国内の双方向 ネットワークを有する電話企業とは異なり、ケーブル産業は、一般に相互に通信 が不可能な数千の個々のシステムに分割されている。その代わり、このケーブル ・ネットワークは、単一点から多点へ（即ち、単一のヘッドエンドから下流方向 に多数の加入者場所へ）の信号伝送のために理想的に構成されている。 更に、従来のＣＡＴＶシステムは、点間通信を提供するのに必要な交換能力を 持たない。従って、電話信号の伝送のための通信システムは、電話運営企業によ り運営される公衆電話網（ＰＳＴＮ）と両立し得るものでなければならない。電 話信号の搬送に有効であるために、ＣＡＴＶネットワークは、電話信号を運ぶこ とが商業的に実行可能である地点において電話網へ継ぎ目なしにインターフェー スできなければならない。ＣＡＴＶネットワークはまた、大掛かりな改修やプロ トコルの変更なしに、相互連結された電話システムの他の部分へ通過できる信号 をも提供し、これにより国際的な電話システムの一部となるものでなければなら ない。 本願の譲受人により開発された広帯域通信システムは、これらの通信問題に取 組むものである。更なる背景として、１９９３年９月１７日出願の米国特許出願 第０８／１２３，３６３号「広帯域通信システム（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）」の部分継続出願である、１９９４年３ 月３０日出願の米国特許出願第０８／２１９，８４８号「周波数感応広帯域通信 システム（Ｆｒｅｑｕｅｎｃ Ａｇｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎ ｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）」の一部継続出願である１９９５年６月７日 出願の米国特許出願「広帯域通信システム用の逆方向経路割当ておよび競合解消 方式（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｐａｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｅ ｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ａ Ｂｒｏａｄｂ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）」における広帯域通信 システムの記述を読者は参照されたい。これらの米国特許出願は、本願と同じ譲 受人に譲渡され、本願に参考のため援用される。 広帯域通信システムは、ＣＡＴＶ加入者に対して電話網から電話信号をケーブ ル・ネットワークの順方向帯域で通信することができ、かつ電話網に対してＣＡ ＴＶ加入者から電話信号をケーブル・ネットワークの逆方向帯域で通信すること ができる。この広帯域通信システムは、個々の加入者電話信号をディジタル化し て、ケーブル・ネットワークの順方向帯域において周波数分割多重化（ＦＤＭ） されたキャリア上で搬送される多重化された信号を生成できる。ディジタルの多 重化された信号は、ＣＡＴＶネットワークの順方向帯域の未使用部分に位置する キャリア上で直角部分応答（ＱＰＲ）変調される。このＱＰＲ信号は、帯域幅が 約３ＭＨzであることが望ましく、標準的な６ＭＨzのビデオ・チャネルに容易に 適合する。あるいはまた、１対のＱＰＲ信号を、約６ＭＨzの帯域幅を用いるよ うにケーブル回線の他の未使用チャネルに置くことができる。強固なディジタル 信号を使用するシステムを作ることにより、順方向ＣＡＴＶ帯域の帯域幅を有効 に割当てることができる。システム事業者は、新規なサービスが利用可能にされ るかあるいは古いサービスが回線から外される時、柔軟な方法でこれらの割当て を計画し変更することができる。 電話網に対する加入者電話信号はディジタル化され、ＣＡＴＶシステムの逆方 向帯域内のキャリア上で個々に変調される。説明のための例として、加入者ＤＳ ０電話回線は約５０ＫＨz帯域幅の信号（例えば、４９．５ＫＨz）へＱＰＳＫ変 調され、ＣＡＴＶネットワークの逆方向帯域上で周波数分割多重化される。個々 の電話信号は、ＳＯＮＥＴポートまたは電話網のＤＳ１、ＤＳ２、あるいはＤＳ ３の如き他の標準的な電話結線へ直結され得る標準的な時分割多重化（ＴＤＭ） された電話信号に多重化される。 広帯域通信システムに対するアクセスは、典型的には加入者の屋外に設けられ る「顧客インターフェース装置（ＣＩＵ）」とも呼ばれる居住者用インターフェ ース装置により提供される。広帯域電話信号は、ＣＡＴＶ引込みケーブルの端部 で終端され、標準的な２線電話信号として家庭を通過する。加入者の内部電話網 は、電話企業の銅ネットワークから切離すことができ、ＣＩＵに接続され、ある いは直接にジャンパ接続することができる。 ＣＡＴＶネットワークの逆方向帯域を約５０ＫＨzの小さな増分で用いること により、逆方向信号帯域の柔軟性が汚されることはない。システム事業者は、電 話サービスを提供しながら、依然として対話型ＴＶサービス、ＩＰＰＶおよび他 の逆方向経路信号を提供することができる。 ＣＡＴＶネットワークがＦＴＳＡネットワークであるならば、電話サービスを 供される加入者数を数倍増加させることができる。逆方向帯域で用いられる空間 （周波数）分割多重化（ＦＤＭ）は、あるサービス地域における実質的な数の加 入者に電話サービスを提供することを経済的にする。１つのサービス地域が５０ ０人の加入者を含むならば、加入者当たり約５０ＫＨzの２路システムに必要な 帯域幅は２５ＭＨzとなり、これは最も一般的な分割帯域システムの５ないし３ ０ＭＨzの逆方向帯域内に適合する。 逆方向帯域回路は、周波数感応性を支援することができ、ヘッドエンド・イン ターフェース装置から順方向帯域でデータ・リンクあるいはディレクトリ・チャ ネルで与えられるチャネル情報に応答して１つ以上の選択されたキャリア周波数 に同調することができる。顧客インターフェース装置は、電話情報に従って、選 択されたキャリアを変調し、変調された信号を１つ以上の選択されたチャネルに 置くことができる。この周波数感応性は、あるチャネルにおけるノイズに応答す る加入者の要求および逆方向帯域チャネルの変更を満たす帯域幅の選択的な割当 てを可能にする。この周波数感応性により、本発明は、例えば、単一音声回線、 多重音声回線、ＩＳＤＮ、データ通信などの加入者に対する色々なレベルのサー ビスを行うことができ、また、ノイズを受けやすいかあるいはノイズを経験して いる特定の逆方向帯域チャネルを回避するように、動的な帯域幅割当てを実施す ることが可能になる。 広帯域通信システムはまた、特定の加入者に通信を提供するのに適切なサービ ス・レベルを決定し、決定された適切なサービス・レベルと釣合う選択的に変更 可能な帯域幅を提供するように、加入ネットワークの逆方向帯域における１つ以 上の選択された周波数サブバンドを割当てるよう動作する。１つ以上の選択され た周波数サブバンドのアイデンティティは、順方向帯域のデータ・リンクまたは ディレクトリ・チャネルにおいて特定の加入者へ送られる。入りの電話信号は、 特定の加入者に対して順方向帯域の周波数で送られる。特定の加入者と関連する 加入者端末において、データ・リンクまたはディレクトリ・チャネルを監視する ことにより、ヘッドエンドに対して通信される１つ以上の選択された周波数サブ バンドのアイデンティティが受取られる。加入者電話信号は１つ以上の選択され た周波数の逆方向サブバンドでヘッドエンドへ通信される。 次に、図面全体において同じ参照番号が類似の要素を表わす図面において、図 １は、本発明の望ましい動作環境を規定する広帯域通信システムを示す。当シス テムは、電話信号の通信に関して記述されるが、類似あるいは相等の形式の他の 信号もまた使用できることは明らかであろう。更に、ディジタル電話信号につい て記載されるが、当該システムはアナログ電話信号または他の種類のディジタル 信号をも通信することもできる。まず図１において、電話網からの電話信号はＣ ＡＴＶネットワーク１２に接続され、ＣＡＴＶネットワークにより、アドレス指 定された加入者構内装置３０へ送られる。アドレス指定された加入者３０は、電 話信号をＣＡＴＶネットワーク１２で再び通信し、電話信号は電話網１０に接続 される。当システムは電話網１０の拡張として働き、加入者は電話網１０に呼び を行いあるいは電話網から呼びを受取ることができる。このサービスは、ＣＡＴ Ｖネットワーク１２により各加入者へ与えられる従来のビデオ、オーディオ、デ ータその他のサービスに追加される。 本文における用語「ヘッドエンド」の使用は、ＣＡＴＶヘッドエンド１４のよ うな従来のＣＡＴＶシステムに対する同軸ヘッドエンドに限定されない。その代 わり、ヘッドエンドはまた、電話中央局の如き信号源から多重化された通信信号 を受取り、かかる信号を広帯域ネットワークにおける加入者に対して通信する機 能を供し得る、ノード１６のような光ファイバ・ノードまたは他の通信ノードを も含み得る。以降の記述に見られるように、ＣＡＴＶヘッドエンド１４は、これ ら機能を実施するための望ましい実施の形態である。 当該システムは、入力インターフェース３２を介してＣＡＴＶネットワーク１ ２と結びつく電話網１０を含んでいる。ＣＡＴＶネットワーク１２は更に、出力 インターフェース３４を介して電話網１０と結びつく。電話信号は、ＣＡＴＶネ ットワーク１２の加入者に対しては入力インターフェース３２を介して加入者構 内装置３０へ送られる。ＣＡＴＶネットワーク１２の加入者構内装置３０からの 電話信号は、ＣＡＴＶネットワーク１２により且つ出力インターフェース３４を 介して電話網１０へ送られる。広帯域通信システムは交換を行わず、接続および 交換能力に対する電話網１０の強みと広帯域通信経路であるＣＡＴＶネットワー ク１２の強みとを利用する。 ＣＡＴＶネットワーク１２は、サービス地域へのファイバ（ＦＴＳＡ）のアー キテクチャを持つように示される。ＣＡＴＶヘッドエンド１４は、分配ネットワ ークを介して複数の加入者の加入者構内装置３０へ分配されるＣＡＴＶプログラ ムを提供する。分配ネットワークは、相互に近くに配置される加入者のグループ である２０で示される如き複数の「サービス地域」に信号を提供する。各サービ ス地域は、サイズが約５０家庭から約２５００家庭の範囲のグループからなって いる。ヘッドエンド１４は、ファイバ・ノード１６で終る光ファイバ１８を介し て星形結線で各サービス地域に接続される。ＣＡＴＶプログラムおよび電話信号 は、ヘッドエンド１４でＲＦ広帯域信号から光変調へ変換され、光ファイバ１８ により伝送され、次いでファイバ・ノード１６において再びＲＦ広帯域信号へ変 換される。ファイバ・ノード１６の各々からそのサービス地域２０全体に対して 信号をブーストするための双方向増幅器２４および双方向線路延長器２５を備え たフィーダ２２の同軸サブネットワークが放射状に広がる。 ＲＦ広帯域信号は、最も近いフィーダ２２からの信号の一部を、標準の同軸ケ ーブル引込み口２８を介して加入者構内装置に接続されたタップ２６によって取 出すことにより、各加入者構内装置３０へ分配される。このように、ＣＡＴＶネ ットワークは、ヘッドエンド１４から数十万になり得る加入者構内装置３０の各 々に至る広帯域通信経路を提供する。 広帯域通信システムの一つの実施の形態はファイバ・ノード１６に接続された 入力インターフェース３２と、ヘッドエンド１４に接続された出力インターフェ ース３４とを示しているが、ＲＦ電話信号の挿入および取出しがこのような単一 のアーキテクチャに限定される必要がないことは明らかである。入力インターフ ェース３２と出力インターフェース３８（点線で示される）をファイバ・ノード １６で接続することができる。あるいはまた、入力インターフェース３６（点線 で示される）と出力インターフェース３４をヘッドエンド１４に接続することが できる。更に、入力インターフェース３６をヘッドエンド１４に接続することが でき、出力インターフェース３８をファイバ・ノード１６に接続することができ る。星形結線と一致しないケーブル・アーキテクチャの場合は、ＲＦ電話信号を ヘッドエンドに挿入して、これら信号をヘッドエンドにおいてシステムから取出 すことが一般に最も有効である。各アーキテクチャは、以下に更に詳細に述べる ように、それ自体の利点を有する。 入力インターフェース３２と出力インターフェース３４は、電話信号を一方向 に挿入し、電話信号を他の方向に取出すための簡便な方法をもたらす。電話信号 は、ネットワークにおける色々な地点において他のプログラムと同じ方法でＣＡ ＴＶネットワーク１２に挿入しあるいはそこから取出すことができる両立可能な ＲＦ信号へ変換される。ＲＦ電話信号はＣＡＴＶネットワーク１２における以前 のＲＦ信号と両立できるので、他の信号に対する干渉あるいはその搬送のための 特別な処置なしに、ネットワークにトランスペアレントに電話信号を伝送させる ことができる。 理論的には、ＣＡＴＶネットワーク１２により提供される広帯域通信経路は、 情報を各方向に送ることができるように双方向性である。しかし、規約ゆえに、 また、大半のネットワークが一点対多点の性格であることのゆえに、逆方向経路 、即ち加入者構内装置３０から発してヘッドエンド１４に送られる通信は、はる かに制約が多い。通常は、逆方向増幅器２５は帯域幅が制限されており、ＣＡＴ Ｖスペクトルを周波数に基いて順方向と逆方向との経路へ分けるダイプレクサを 含む。 図２は、電話網への延長として構成される広帯域通信システムの望ましい構成 を示す。電話網１０に接続するために、クラス５スイッチ４１が用いられる。こ のスイッチ４１は、スイッチを市内地域、国内通話グリッドおよび国際通話グリ ッドに一体化する従来の市内信号、トランク信号および相互接続信号を処理する ための適切な回路を有する。スイッチ４１は、複数の入力のどれか１つを任意の 複数の出力に切換える交差点の切換え回路網を有する。特に、スイッチ４１は、 ＤＳ１フォーマット・インターフェースを提供する装置を有する。 当業者に周知のように、「ＤＳ０」信号は、音声，データ、オーディオなどに 使用することができる６４ｋｂ／ｓのディジタル・チャネルに対応する標準の電 話フォーマットである。このため、１つのＤＳ０電話信号は、１つの電話変換と して見ることができる。同様に、「ＤＳ１」信号は、２４個のＤＳ０チャネルを 含む１．５４４Ｍｂ／ｓのディジタル・チャネルに対応する。標準のディジタル 電話フォーマットのビット・レートおよびその相互関係の概要については、下表 １を参照されたい。 更に、スイッチ４１は、ＤＳ１信号を複数のＤＳ０信号へデマルチプレックス して、この信号を送出点へ送ることができる手段を有する。当システムは、入力 インターフェース３２で複数のＤＳ１チャネルを受取り、これをＣＡＴＶネット ワーク１２を介して加入者構内装置３０に接続する順方向経路を使用する。加入 者構内装置３０は、電話信号をＣＡＴＶネットワーク１２を介して出力インター フェース３４へ送り、出力インターフェースは電話信号をスイッチ４１へ送るた め同数のＤＳ１信号チャネルへ変換する。スイッチ４１が入力インターフェース ３２および出力インターフェース３４の付近に配置されるならば、これらのイン ターフェースは直結され得る。あるいはまた、ヘッドエンドまたはファイバ・ノ ードがクラス５スイッチの付近に配置されていないほとんどの場合におけるよう に、光ファイバ・リンクを用いてスイッチ４１とインターフェース３２、３４と を接続することができる。 順方向においては、光ファイバ送信機４３が、複数のＤＳ１電話信号を光信号 へ変換し、この光信号は光ファイバ受信機４５へ送られる。光ファイバ受信機４ ５は、光信号をＤＳ１フォーマットの電話信号へ変換する。同様に、逆方向経路 における光ファイバ送信機４９はＤＳ１の出の電話信号を光信号へ変換し、この 光信号は光ファイバ受信機４７により受信されてＤＳ１電話信号フォーマットの 信号へ変換される。 標準の電話フォーマットであるためＤＳ１電話信号フォーマットが選択された が、変換と送信を行う従来の光リンクは、光送信機４３、４９および光送信機４ ５、４７に容易に利用可能である。 当該システムはこの双方向の通信モードを使用し、各ＤＳ１信号は６４ｋｂ／ ｓのディジタル・データ・チャネルのグループであると考えることができる２４ 個のＤＳ０チャネルを含む。この６４ｋｂ／ｓチャネルは、音声、データ、オー ディオ（音楽、記憶情報）などのいずれにも使用することができる。一般に、電 話形式の信号の場合は、接続されたＤＳ１リンクから得られる各ＤＳ０チャネル は特定の加入者に向けられ且つ関連付けられる。接続されたＤＳ１リンクにおけ る各ＤＳ０信号に対する移送は、入りの電話信号を広帯域システムの順方向経路 において選択されたＤＳ０下流方向チャネルで送出することにより、特定の加入 者に対して行われる。対応するＤＳ０上流方向チャネルが、出の電話信号に対し て広帯域システムの逆方向経路において当該加入者へ割当てられる。加入者から の受取られたＤＳ０信号は、出の信号に対するＤＳ１リンクにおける対応するＤ Ｓ０タイム・スロットへ送られる。このため、スイッチ４１は、任意の市内、ト ランクまたは相互接続通話点を順方向経路における任意のＤＳ０チャネルに接続 することができ、通信経路を完成するため逆方向経路におけるその関連するＤＳ ０チャネルを同じ市内、トランクまたは相互接続点に接続することができる。各 加入者構内装置３０は、クラス５スイッチ４１に直接接続された別のＤＳ０加入 者として現れる。ＣＡＴＶネットワーク１２の分配システムは、スイッチ４１に 対してトランスペアレントであり、広帯域通信システムに対する更なる通信、情 報または接続を必要としない。 以上のことから、広帯域通信システムには２つの種類の電話通話があることが 理解されよう。１つのタイプの通話は入りの通話であり、他は出の通話である。 これらのタイプの通話を組合わせると、別の電話セット間、あるいはＣＡＴＶネ ットワーク加入者間の全ての必要な接続が可能である。加入者は、ＣＡＴＶネッ トワーク・システム内の別の加入者を呼出す（あるいは呼出される）ことができ 、電話網の市内地域内の市内電話セットを呼出す（あるいは呼出される）ことが でき、あるいは遠距離および国際電話システムに接続するため電話網を呼出す（ あるいは呼出される）ことができる。 入りの通話は、電話網がＣＡＴＶネットワークに属する加入者のグループの一 人に対するものであることを認識することによりＣＡＴＶネットワークの特定の 加入者へ向けられる。この通話は、電話網により、当該加入者に割当てられたタ イム・スロットでＣＡＴＶネットワークに接続されたＯＣ−１あるいは他の標準 の電話信号へ切換えられる。ＣＡＴＶネットワークのアドレス指定・制御システ ムは、多重化された情報を復号し、これを特定の加入者に割当てられた順方向マ ルチプレックスの周波数と時間の位置点へ変換する。当該アドレス指定・制御シ ステムは更に、加入者装置が入りの呼びについて加入者に知らせるのに必要な制 御を行う。 電話網およびＣＡＴＶネットワークは、一方の話者による「オンフック」信号 、 あるいはメッセージ終了のデータ・パターンのような通信が完了したことを示す 別の信号の表示があるまで、接続を保持する。接続を保持するとは、電話網が被 呼者のデータ・パケットを標準の電話信号における割当てられたＤＳ０位置へ置 き続けること、および広帯域通信システムがこれらパケットを特定の加入者に指 送られる順方向マルチプレックスにおける場所と周波数へ変換し続けることを意 味する。 出の通信の場合は、電話網は、どのデータ・パケットがＣＡＴＶネットワーク の特定の発信加入者に帰属するかを、標準の電話信号におけるＤＳ０位置から認 識する。これは割当てられた位置であり、ＣＡＴＶシステムは復調器へ入力され る任意のキャリア周波数のデータを逆方向マルチプレックスにおける当該割当て 位置へ変換する。従って、出の通話の場合は、電話網は、標準の電話信号を、逆 方向マルチプレックスにおける場所によって元の加入者が識別される個々のＤＳ ０信号のグループと見なす。 図３Ａは、多数の設置された分割帯域ＣＡＴＶネットワークに対する典型的な 周波数割当てを示す。システム事業者に収益を生成するプログラムに用いられる 周波数は、５０ＭＨzないし５５０ＭＨzの順方向帯域で搬送される。５５０ＭＨ zより高い周波数は現在では使用されていないが、現在では約１ＧＨzまで拡張す ることが考えられるこの未使用の順方向帯域幅における付加的なサービスを提供 することへの関心が増加している。これまでは、順方向帯域は、帯域幅がそれぞ れ６ＭＨである一連のビデオ・チャネルを含んでおり、これが順方向帯域にわた って周波数分割多重化される。若干の領域は使用されず、各ビデオ・チャネルは 他の隣接するチャネルとの間に１．５ＭＨzのガードバンドを有する。 順方向帯域との組合わせにおいて、典型的なＣＡＴＶスペクトルは、約５ない し３０ＭＨzの逆方向帯域を含んでいる。これら周波数は、加入者からヘッドエ ンドへ戻る信号に対して割当てられてきた。この帯域は、単一点に加わる多数の 多点信号の効果による高いノイズのゆえに、これまでは比較的狭かった。更に、 過去には、順方向帯域から取出された帯域幅は、他のサービスからの収益が少な いことを意味した。本文に述べる広帯域通信システムは、加入者構内装置に対す る電話信号がスペクトルの順方向帯域で通信され、加入者構内装置からの電話信 号がＣＡＴＶシステムの逆方向帯域で通信されるシステムの提供により、このよ うな問題に対する解決を提供する。 図３Ｂに示されるように、広帯域通信システムは、順方向帯域における複数の 周波数分割多重化されたキャリアを用いて電話信号を加入者へ通信する。図示さ れた実施の形態においては、約３ＭＨzの７個のチャネルが用いられて、電話網 １０からの入りの電話信号を搬送する。各順方向チャネルはＱＰＲ変調されたキ ャリアであり、この場合変調は７２個のＤＳ０電話信号を含む３つのＤＳ１電話 信号において６．３１２Ｍｂ／ｓのディジタル・データ・ストリームとして生じ る。このようなシステムの搬送容量は、少なくとも２０個のＤＳ１チャネルであ り、少なくとも４８０個のＤＳ０音声チャネルに対しては充分である。 逆方向帯域の各信号は帯域幅が約５０ＫＨz、望ましくは４９．５ＫＨzであり 、これは周波数スペクトルにおける異なる周波数分割多重化された位置に容易に 置かれるに足る狭さである。変調器は、周波数に感応し、システムにおけるトラ フィック、ノイズ、チャネル条件、および使用時間に基いて周波数を再割当てる ことができる。４９．５ＫＨz幅のキャリアは、そのためのスペースが存在する 逆方向帯域の任意の場所に置くことができる。ＣＡＴＶシステムに従って、即ち 、分配ネットワークにおける逆方向増幅経路があるかどうかに従って、キャリア は順方向帯域伝送のため通常留保される周波数に割当てることもできる。更に、 このようなシステムは、個々の電話信号の外に、他の使用のための帯域幅だけ広 げることが可能である。例えば、ある特定の加入者が４９．５ＫＨzより広い帯 域幅の戻り経路を要求したならば、システムを完全に再構成することなく、帯域 幅をこの用途に対して容易に割当てることができる。このような用途には、高速 データ伝送、小さな主オフィスに対するトランク接続、電話網を起源とするビデ オ・サービス、および標準でない帯域幅を要求する他の用途を含む。 図３Ｃは、分割帯域ＣＡＴＶネットワークに対する代替的な周波数割当てを示 す。システムの事業者に対して収益を生成するテレビジョン・プログラムに対し て用いられる周波数は、約５０ＭＨzおよびそれ以上からの順方向帯域に割当て られる。図３Ｃにおける周波数スペクトルは、約５ＭＨzないし約３０ＭＨzの逆 方向帯域を含んでいる。この５ないし３０ＭＨzの帯域は、ＤＳ０の対を形成す るよう組合わされ、且つ１２８ＫＨzの上流方向チャネル即ちＵＰ１、ＵＰ２、 、、ＵＰ１９４（各上流方向チャネルＵＰ_nは２つのＤＳ０を搬送する）で示さ れるサブバンドでＱＰＳＫ変調された３８８個のＤＳ０の形態において上流方向 電話信号に対して使用される。このように、３８８個のＤＳ０を収容するために は、１９４個のＱＰＳＫキャリアまたはチャネルが要求される。上流方向チャネ ルＵＰｎはそれぞれ、１０８ＫＨzの被変調信号のスペースと２０ＫＨzのガード バンドを含む１２８ＫＨzの帯域幅を消費する。下流方向の電話信号は、各ＤＮ がＤＳ０に対応する下流方向チャネルＤＮ１、ＤＮ２、、、ＤＮ４８０で与えら れる。合計２１ＭＨzの帯域幅を３．１６８ＭＨzのサブバンドで提供することが でき、各３．１６８ＭＨzのサブバンドはＱＰＲ変調の形で３つのＤＳ１電話信 号（７２個のＤＳ０）の相等物を搬送する。 入力インターフェース３２の詳細なブロック図が図４に示される。入力インタ ーフェース３２の機能は、２０個のＤＳ１電話信号を、ＣＡＴＶシステム１２の 順方向帯域における加入者へ送られる７つのＱＰＲ変調されたＲＦ信号へ変換す ることである。入力インターフェース３２は、光ファイバ受信機４５とデマルチ プレクサ４４とを含む光インターフェース４０に接続される。光ファイバ受信機 ４５は、光信号を標準の電話フォーマットのＲＦディジタル信号へ変換するよう に動作する。デマルチプレクサ４４は、ディジタルＤＳ３電話信号を受取り、こ れをその２８個の成分のＤＳ１信号へ分割する。ＤＳ１信号は２４個のＤＳ０信 号を含む。光インターフェース４０はまた、アドレス指定・制御装置４２に、信 号からオーバーヘッド・ビットおよびフレーミング・ビットを復号して取除かせ る。 入力インターフェース３２は、一連の５つのマルチプレクサ４６を含み、その 各々は４つのＤＳ１信号をデマルチプレクサ４４から取り、これら信号をアドレ ス指定・制御装置４２からの信号・アドレス指定ビットと組合わせて６．３１２ Ｍｂ／ｓの直列ディジタル信号を形成する。この５つのディジタル信号はそれぞ れ、関連するＱＰＲ変調器４８により、選択されたキャリア周波数上で変調され る。ＱＰＲ変調器４８の出力からの５つの電話チャネルは、ＲＦコンバイナ５０ において一緒に周波数分割多重化されてから、ＣＡＴＶネットワーク１２にこれ までのように挿入される。 出力インターフェース３４について、次に図５に関して更に詳細に述べる。出 力インターフェース３４は、逆方向帯域キャリア上でＱＰＳＫ変調された４８０ 個のＤＳ０ディジタル信号を、電話網１０に接続するための光フォーマットへ変 換するように機能する。出力インターフェース３４は、従来の方法で逆方向帯域 信号を取出して、信号分割器６０により複数のチューナ／復調器６２へ分配する 。チューナ／復調器６２の各々は、逆方向帯域のキャリア周波数の１つに同調し て、これをＤＳ０フォーマットのディジタル信号へ復調する。チューナ／復調器 ６２のチューナは、可変あるいは固定のものでよく、あるいは逆方向スペクトル の一部の帯域のみに同調するようにできる。チューナ／復調器６２の出力は４８ ０個のＤＳ０信号であり、この信号は、アドレス指定・制御装置６６の制御下で 一群のマルチプレクサ６４により一群のＤＳ１信号へ集束される。 マルチプレクサ６４は各々、２４個のＤＳ０フォーマット化された信号を入力 し、１つのＤＳ１フォーマット化された信号を光ファイバ送信機４９に対して出 力する。光ファイバ送信機４９では、２０個のＤＳ３信号がマルチプレクサ６８ により１つのＤＳ３ディジタル信号へ集束されて光送信機７０へ入力される。ア ドレス指定・制御装置６６は、光送信機７０に必要な制御情報を加えてから、デ ィジタルＤＳ１信号を光フォーマットで通信する。光送信機７０はまた、電話網 の光ファイバが伝送できるようにＲＦ信号を光へ変換する。 加入者構内装置３０におけるシステム装置の詳細なブロック図が図６に示され る。一般に、加入者は、ＣＡＴＶビデオ・サービスまたは他のサービスを維持し ようと欲し、この目的のためのＣＡＴＶ端末８４をＣＡＴＶ引込み線２８とテレ ビジョン受像機８８との間に接続する。ＣＡＴＶ端末は、ＣＡＴＶ同軸サブネッ トワークのフィーダの１つから、引込み線２８へ接続されたスプリッタ／コンバ イナ／ダイプレクサ８０に接続される。 本文に述べた広帯域通信システムは従来のＣＡＴＶプログラム・周波数割当て に干渉しあるいはこれを置換するものではないから、ＣＡＴＶ端末８４は一般に 、設置された端末ベースの動作の修正あるいは変更なしに用いることができる。 システムの事業者は、その分配ネットワークの運用を変更しあるいは再構成する 必 要がなく、新たな電話サービスはその設置されたＣＡＴＶ加入者端末ベースと両 立し得る。 広帯域通信サービスは、「顧客インターフェース装置」即ちＣＩＵ８２とも呼 ばれる電話端末をスプリッタ／コンバイナ／ダイプレクサ８０と電話装置８６と の間に接続することにより提供される。顧客インターフェース装置８２は、加入 者に対する入りの電話信号をアナログ信号へ変換し、このアナログ信号は１対の 撚り線８５を介して標準の電話ハンドセット８６により使用することができる。 更に、顧客インターフェース装置８２は、電話ハンドセット８６からの出の電話 信号を表わすアナログ信号を、ＣＡＴＶネットワークに接続されるＱＰＳＫ変調 へ変換する。標準の電話ハンドセット８６は図示の目的のために示されるが、実 際にはディジタル通信目的のために電話回線に接続される任意の装置でよい。 ＣＩＵ８２は、選択可能な帯域幅特性即ち加入者により予約されるサービスに より利用することができる。典型的なサービスは、単一回線電話サービス、多重 回線電話サービス、ＩＳＤＮサービス、データ通信サービス、イーサネットなど のデータ通信のローカル・エリアまたは広域・ネットワークを含む。 ＣＩＵ８２は、加入者の電話パンチブロックにあるいはその付近に配置される 別個の顧客構内装置として、あるいは１つ以上のＲＪ−１１または類似の電話コ ネクタを含むＣＡＴＶセット・トップ端末として物理的に構成できることが理解 されよう。更に、ＣＩＵ８２はコンピュータおよび関連回路を含むので、視聴ご と支払いの制御、デスクランブルなどの従来のＣＡＴＶ信号管理のために用いる ことができる。従って、望ましいＣＩＵ８２は、セット・トップ端末として、あ るいは別個の回路筺体として構成されるかどうかに拘わらず、支払い不能あるい はプログラム受信せずの選択の場合に、プログラム信号を加入者から遮断させる 制御結線を含むことができる。 ＣＩＵ８２は、２つの通信経路を有する。チューナ／復調器９２とデマルチプ レクサ９６とライン・カードの一部９８ａ〜ｎとを含む入りの信号に対する第１ の経路と、ライン・カード９８ａ〜ｎの一部と複数の変調器９４ａ〜ｎとを含む 出の信号に対する第２の経路とである。チューナ／復調器９２と変調器９４とデ マルチプレクサ９６とライン・カード９８とは、アドレス指定・制御装置（ＣＰ Ｕ）９０の制御下にある。 入りの通信経路は、ＦＤＭキャリア上で変調される３ＭＨzチャネルで受取ら れる電話信号を移送する。アドレス指定・制御装置９０は、チューナ／復調器９ ２に、加入者に向けられた特定の通話情報が搬送されるキャリアに同調させる。 このキャリアは、その上でＱＰＲ変調される３つのＤＳ１または３つのＥ−１電 話信号を持つ７つの３ＭＨzチャネルの１つを規定する。 電話信号は、チューナ／復調器９２によって、３つのＤＳ１か３つのＥ−１電 話信号を含む直列データ・ストリームへ復調されてから、デマルチプレクサ９６ へ入力される。デマルチプレクサ９６は、６４ｋｂ／ｓの入力レートで加入者へ 割当てられる特定のＤＳ０ディジタル電話チャネルを選択し、このデータをライ ン・カード９８の入力端子へ入力する。アドレス指定・制御装置９０は、どの順 方向電話チャネルに同調するか、および回線８９を介してのスプリッタ／コンバ イナ／ダイプレクサ８０に対する接続により受信される信号およびアドレス情報 に基いて当該チャネルからどのＤＳ０信号を選択するかを決定する。 ＤＳ０ディジタル・フォーマットは、音声チャネルに、音声品質通信のために 充分な帯域幅を提供する。ＤＳ０フォーマットは、アナログ音声信号の調時され たサンプルの６４ｋｂ／ｓデータ・ストリームである。これは、８ＫＨzのサン プリング速度で、かつ４ＫＨzの帯域幅で８ビット／サンプル（２５６値）に量 子化された音声信号を生じる。 各ライン・カード９８は、標準の出力ポートまたはコネクタの形態で顧客デー タに対する適切な物理的接続を提供し、アドレス指定・制御装置９０からのコマ ンドに応答して出力としてディジタル・データ・ストリームを提供する。更に、 ライン・カード９８は、顧客に提供されるサービスの特定の形式に従って、所与 の顧客構内装置のＣＩＵ８２により与えられる。 接続されるサービスの性質に応じて、色々な種類の代替的なライン・カード９ ８をＣＩＵ８２内部で用いることができる。例えば、ライン・カード９８は、当 業者には周知のようにチップ（Ｔ）とリング（Ｒ）を持つ２芯の対撚り線銅結線 を含む従来の音声品質の電話回線に対して適用できる。一方、ライン・カード９ ８は、ＩＳＤＮに対しても適用でき、標準のＩＳＤＮコネクタを含む。他の形式 のライン・カード９８は、ローカル・エリア・ネットワークのデータ通信（例え ば、イーサネット）、保安監視システム、ビデオ遠隔会議などの他の種類の顧客 データ・サービスの接続に供することもできる。 ライン・カード９８は、ＤＳ０フォーマットにおけるディジタル電話信号を受 取り、この信号を、電話ハンドセット８６を駆動する適切なアナログ電圧および 信号へ変換する。更に、ライン・カード９８は、信号電流、端末の識別、および 制御装置９０の制御下における他の標準の機能を提供する。ライン・カード９８ は、電話ハンドセット８６からアナログ電話信号を受取り、この信号をディジタ ルＤＳ０フォーマットへ変換する。電話ハンドセット８６からのダイヤル信号お よび他のアドレス指定・制御信号もまた、ライン・カード９８によってディジタ ル化される。ディジタル化された出の電話信号は、ライン・カード９８によって 組合わされて、６４ｋｂ／ｓにおけるＤＳ０フォーマットへフォーマット化され て、変調インターフェース９５を介して変調器９４へ入力される。 各ライン・カード９８は、一般に、変調インターフェース９５により組合わさ れてフォーマット化される１対のＤＳ０（６４ｋｂｐｓ）データ・ストリームを 提供し、その後多重チャネル変調器９４により逆方向経路でキャリアに乗せて送 信される。ライン・カード９８および変調インターフェース９５は、変調器の「 独立の」チャネルの各々をサポートするため提供されるように割当てることがで き、即ち、６チャネルの変調器の場合は、６つのライン・カードおよび６つの変 調器インターフェースがこれら変調器の多重チャネルを取扱うように割当てるこ とができる。しかし、ライン・カードおよび変調器インターフェースの機能は多 重チャネル変調器で使用されるこれら装置を有効にパッケージするために１つ以 上のモジュール内部に集積できることが理解されよう。多重チャネル変調器９４ に関する以降の論述の目的のため、この変調器がＤＳ０信号の如き電話情報の同 位相および直角位相の信号の対を表わす多重データ・ストリームを受取ることを 理解すれば充分である。 多重チャネル変調器９４は、逆方向帯域のサブバンドの５．０ＭＨz帯域幅に おけるＤＳ０信号と関連する電話情報で、６つの独立のキャリア信号を変調する ことができる。特に、多重チャネル変調器９４は、制御装置９０の調整下で、逆 方向帯域におけるキャリア周波数を選択し、その上のＤＳ０電話信号をＱＰＳＫ 変調する。４９．５ＫＨzの望ましい帯域を持つこのＱＰＳＫ変調された信号は 、スプリッタ／コンバイナ／ダイプレクサ８０を介してＣＡＴＶネットワークに 接続される。変調器９４により出力された６つの被変調信号の任意の１つを、５ ．０ＭＨzのサブバンド内の１０１個の周波数スロットのどれかに割当てること ができる。 変調器インターフェース９５の概略図が図７に示される。ライン・カード９８ の一部として実現することができる変調器インターフェース９５は、ライン・カ ード９８における６４ｋｂｐｓの音声信号からのデータ速度を７２ｋｂｐｓの僅 かに増加したデータ速度へ変更するように機能し、これによりフレーミング・バ イトを信号へ追加させる。変調器インターフェース９５はまた、データを擬似ラ ンダム・ビット・シーケンス（ＰＲＢＳ）と組合わせ、これにより、ＣＡＴＶネ ットワークに結果として生じる伝送のためデータをランダム化する。多重チャネ ル変調器９４は、変調器インターフェース９５から７２ｋｂｐｓのデータ・スト リームを受取り、更に、４９．５ＫＨzチャネルにおける同軸ケーブル・サブネ ットワークを介して情報をヘッドエンドへ送るようにＲＦキャリアをＱＰＳＫ変 調する。多重チャネル変調器９４は複数のデータ・ストリームを入力信号として 受取ることができるので、ＣＩＵ８２は変調器インターフェース９５の１つ以上 を含むことが望ましい。 次に図６および図７において、音声データは、ディジタル符号化された後、６ ４ｋｂｐｓで３段のバッファ１００へシフトインされ、７２ｋｂｐｓでバッファ １００からシフトアウトされる。これは、余分なバイトを２６バイト間隔でデー タ・ストリームへ付加することを可能にし、２７バイトのサブフレームが生じる 。専用化されたバイトまたはフレーミング・バイトは、フレーム認識、エラー検 出および訂正などのために用いられる。ＤＬ（データ・リンク）バイトまたはＳ ＩＧ／ＭＥＳ（信号／メッセージ）バイトは、以下に詳細に述べるように、種々 の実施の形態における信号形成およびデータ・リンクのために用いられる。 データ・ストリームの周波数が増加されると、信号は、２７データ・バイトご とに特別なフレーミング・バイトを挿入するフレーマ１０２でフレーム化される 。 フレーミング・フォーマットは、バイトが偶数および奇数のフレーム時間でデー タ信号へ加算されるヨーロッパのＥ−１フォーマットに類似している。 従って、ランダマイザ１０４はデータに対して比較的長い期間にわたり信号の エネルギを分配するように働く。このようなランダム化が中央またはヘッドエン ドの場所における復調器のクロック再生回路に対して有効であることは公知であ る。このランダム化は、擬似ランダム・ビット・ストリング（ＰＲＢＳ）を生成 し、次にこれをバイト単位でデータ信号へ加算することによって行われる。スト リングが長くランダム度が大きいほど、このような動作がデータについて与える ランダム化効果を更に強める。ＰＲＢＳは、多くの方法で生成することができる が、最も簡単なことは、望ましい構成の１２７ビット・パターンが用いられるシ ーケンスを連続的に再循環させるシフト・レジスタによることである。出力は、 周知の通り、ビット・ストリームに加算されたと同じ順序で同じシーケンスを差 引くことにより、デランダム化（ｄｅｒａｎｄａｍｉｚｅ）することができる。 このディジタル・データは、エンコーダ１０６によって同位相（Ｉ）および直角 位相（Ｑ）のデータ・ストリームへ分割され、受信端におけるキャリア再生にお ける位相の曖昧性を除去するため差動符号化される。ＩおよびＱのデータ・スト リームの各々は、３６ｋｂｐｓのデータ速度でエンコーダにより出力される。 図８は、多重チャネル変調器９４に対する望ましい構成のブロック図を示す。 多重チャネル変調器９４は、入力信号として、ケーブル・ネットワークの逆方向 帯域内の周波数を有するキャリア信号を変調するように、電話情報を含む複数の 変調信号を受取ることができる。望ましい実施の形態においては、多重チャネル 変調器９４は、逆方向帯域の選択された５．０ＭＨzサブバンド内の６つの「独 立の」ＤＳ０チャネルにより表わされる電話情報に従って、６つまでの別個のキ ャリア信号を変調することができる。変調された信号はそれぞれ約５０ＫＨz（ 特に、４９．５ＫＨz）の帯域幅を持つので、変調器９４は、６つのＤＳ０チャ ネルの任意の１つの電話情報を逆方向帯域の５．０ＭＨzの帯域幅における約１ ００個の周波数スロットのうちの利用可能なスロットに置くことができる。この ため、変調された信号の各々を、逆方向帯域の得られる周波数スペクトル内に容 易に置くことを可能にする。 多重チャネル変調器９４により提供される解決法は、ＤＳ０信号の電話情報で 「隣接する」キャリア信号を変調すること、即ち、隣接チャネルを介しての電話 情報の伝送という代替的方法と関連する周波数スペクトル管理問題を克服する。 変調された信号またはチャネルは、チャネルが割当てられた周波数スペクトル内 で相互に並置されるならば、「隣接」している。対照的に、他のチャネルに対す る周波数割当てとは無関係に、割当てられた周波数スペクトル内のどこにもチャ ネルを置くことができるならば、チャネルは「独立」と見なされる。広帯域通信 システムの使用の高度の集中を示す加入者地域の場合は、任意の１つの周波数ス ロットが多重チャネル変調器９４による電話情報の提供のために利用可能である 見込みは、代替的な隣接チャネル手法により要求される、隣接する周波数スロッ トを使用に供し得る確率よりは高い。このように、多重チャネル変調器９４は、 逆方向帯域の独立のチャネル上で被変調信号を送信する能力に基いて、柔軟な周 波数スペクトル管理の所要の目標を達成する。 次に多重チャネル変調器９４の構成要素を示す図８において、それぞれが３６ ｋｂｐｓのデータ速度を持つ同位相（Ｉ）および直角位相（Ｑ）のデータ・スト リームが、マルチプレクサ１１２によるＩおよびＱのデータ・ストリームの任意 の１つの選択を経て、記憶のために一連のシフト・レジスタ１１０_{1 〜n}を介して ナイキスト・フィルタ１１４へ入力される。ＩおよびＱのデータ・ストリームは 、選択されたキャリア信号を変調して所要の被変調信号を生じるため変調器９４ により使用される電話情報を含む変調信号を表わす。望ましい実施の形態（シフ ト・レジスタ１１０_{1 〜n}に対して、ｎ＝１２）においては、１２個のシフト・レ ジスタおよび１２：１マルチプレクサが、変調器９４に対するＩおよびＱのデー タ・ストリームの６対の逐次の転送をサポートするために用いられる。各シフト ・レジスタ１１０_{1 〜n}は、Ｉデータ・ストリームあるいはＱデータ・ストリーム のいずれかの過去の７ビットを記憶することが望ましく、１対のシフト・レジス タは対応する１対のＩおよびＱのデータ・ストリームと関連している。データ・ ストリームの各ビットは、対応するシンボルと関連付けられる。 アドレス発生器１１６により出力されるアドレス信号に応答して、マルチプレ クサ１１２はシフト・レジスタ１１０_{1 〜n}の１つからディジタル・データ・スト リームを選択し、選択されたディジタル・データ・ストリームをナイキスト・フ ィルタ１１４へ出力する。ナイキスト・フィルタ１１４は、選択されたＩデータ ・ストリーム（または、Ｑデータ・ストリーム）の７ビットと、アドレス発生器 １１６からの４ビット・アドレスとをそれぞれ受入れて、シンボルごとに１１個 のサンプルを持つ濾波された信号を出力する。４ビット・カウンタとして構成さ れることが望ましいアドレス発生器１１６は、マルチプレクサ１１２とナイキス ト・フィルタ１１４をクロックし、選択されたデータ・ストリームの各入力シン ボルに対してナイキスト・フィルタによる１１個のサンプルの出力をサポートす る。このように、Ｉ信号およびＱ信号に対するデータ速度は、３６ＫＨzないし ３９６ＫＨzへ有効に増加される。 ナイキスト・フィルタ１１４は、シンボル間干渉がゼロであり、選択された信 号が予め定めた帯域幅、望ましくは３９６ＫＨz（８×４９．５ＫＨz）内に適合 することを保証するように、選択されたＩ信号またはＱ信号の周波数スペクトル を整形する。３９６ＫＨzにおける選択されたＩおよびＱのデータ・ストリーム の各々について濾波が行われるので、シンボル当たり１１個のサンプル（３６Ｋ Ｈz×１１＝３９６ＫＨz）がナイキスト・フィルタ１１４によって出力される。 ナイキスト・フィルタ１１４に対する望ましい設計は、３／８のロールオフ・フ ァクタを持つナイキスト・フィルタの平方根である。 ナイキスト・フィルタ１１４は、アナログ領域ではなくディジタル・フィルタ として１６キロビットのプログラム消去可能メモリ（ＥＰＲＯＭ）により構成さ れることが望ましい。ナイキスト・フィルタの所望の全応答はディジタル的な構 成により適正に達成可能であるので、ディジタル・フィルタリングが望ましいこ とが理解されよう。更に、ディジタル・フィルタリングはアナログ・フィルタ設 計と関連する周波数同調に煩わされないことが理解されよう。当業者には公知の ディジタル信号処理手法は、ナイキスト・フィルタ１１４の設計に有効である。 ナイキスト・フィルタ１１４の出力は、デマルチプレクサ１１８へ与えられる ８ビットの濾波された信号である。この濾波された信号に対する帯域幅は、ナイ キスト・フィルタ１１４の濾波特性により設定される３９６ＫＨzである。１： １２デマルチプレクサとして構成されることが望ましいデマルチプレクサ１１８ は、ナイキスト・フィルタ１１４から８ビットの濾波された信号を、またアドレ ス発生器１１６から４ビットのアドレス信号を受取る。これに応答して、デマル チプレクサ１１８は、１組の補間フィルタ１２０_{1 〜n}に対して、ＩおよびＱの対 の濾波された信号を表わす８ビットのディジタル・データ・ストリームを出力す る。マルチプレクサ１１２により出力される各ディジタル・データ・ストリーム は、３９６ＫＨzのデータ速度を有する。 多重チャネル変調器９４の望ましい実施の形態は、各対のフィルタがＩデータ およびＱデータを表わすディジタル・データを処理する１２個の補間フィルタの 組を含んでいる。例えば、第１の対の補間フィルタ１２０_{1 〜n}は第１の対のＩお よびＱのデータを処理し、第２の対の補間フィルタは第２の対のＩおよびＱのデ ータを処理し、以下同様である。各補間フィルタ１２０_{1 〜n}は、サンプリング速 度を６．３３ＭＨzへ上昇させるため、３９６ＫＨzの帯域幅を持つ入力ディジタ ル・データ・ストリームを、係数１６だけ「アップサンプリングする（ｕｐｓａ ｍｐｌｅ）」よう動作する。このように、補間フィルタ１２０は、ＩまたはＱの データを表わすディジタル・データ・ストリームのサンプリング速度と逆方向帯 域のサブバンドの帯域幅との間に１対１の対応を提供する。 補間フィルタ１２０_{1 〜n}はそれぞれ、２つの個々の段、即ち、高補間フィルタ （ＨＩＦ）とアップサンプリング段とで構成されることが望ましい。ＨＩＦは、 補間手法を用いることにより、係数８だけ入力ディジタル・データ・ストリーム をアップサンプリングするディジタル・フィルタである。アップサンプリング段 は、サンプル反復手法を用いることにより、ディジタル・データ・ストリームを 係数２だけアップサンプリングする。ＨＩＦは、入力ディジタル・データ・スト リームのサンプリング速度を３．１６８ＭＨzまで上昇させ、サンプル反復段は 更に、サンプリング速度を６．３３６ＭＨzの所望の目標へ更に上昇させる。望 ましい高補間フィルタに対するアーキテクチャは、図１０に関して以下に更に詳 細に述べる。 補間フィルタ１２０_{1 〜n}により行われるアップサンプリング動作は、１２個の アップサンプリングされたディジタル・データ信号を結果として生じ、その各対 はシフト・レジスタ１１０_{1 〜n}へ与えられたＩ信号およびＱ信号をディジタル処 理した信号を表わす。この時、Ｉ信号とＱ信号の各対は、３６ＫＨzの元のデー タ速度から６．３３６ＭＨzのデータ速度へアップサンプリングされている。補 間フィルタ１２０_{a 〜n}は、処理されたＩ信号およびＱ信号を一連の６つのチャネ ル変調器１２２_{1 〜n}へ出力し、各変調器はディジタル処理されたＩ信号およびＱ 信号の対に対応する１対の入力信号を受取る。 チャネル変調器１２２_{1 〜n}は、Ｉ信号およびＱ信号の対をディジタル処理した 信号により表わされる変調信号に応答して、図９に関して以下に更に詳細に述べ るように、複素被変調信号を生じるための変調動作を行う。各チャネル変調器は 、処理されたＩ信号およびＱ信号の対を受取り、Ｉ信号成分およびＱ信号成分と 関連する電話情報を含む複素被変調信号を生じる。一般に、複素変調動作は、 選択されたキャリア周波数に対応する位相値「ＰＨＡＳＥ」に応答して、データ を記憶した索引テーブルから正弦値と余弦値を読出し、下式 （１）ＯＵＴ_REAL＝Ｉｘ Ｃｏｓ（ＰＨＡＳＥ）＋Ｑｘ Ｓｉｎ（ＰＨＡＳＥ） （２）ＯＵＴ_IMAG＝Ｑｘ Ｃｏｓ（ＰＨＡＳＥ）−Ｉｘ Ｓｉｎ（ＰＨＡＳＥ） にそれぞれ示される如き項ＯＵＴ_REALおよびＯＵＴ_IMAGを含む複素被変調信号を 出力する乗算および加算演算を完了することを含む。 チャネル変調器１２２_{1 〜n}の各々は、複素被変調信号の実数部ＯＵＴ_REALを加 算器１２４へ出力し、複素被変調信号の虚数部ＯＵＴ_IMAGを加算器１２６へ出力 する。 多重チャネル変調器９４の望ましい実施の形態は６つのチャネル変調器１２２ を含んでいるが、本発明がこの特定の構成に限定されず、比較的少数あるいは多 数のチャネル変調器を持つ設計を包含し得ることが理解されよう。 加算器１２４は、チャネル変調器１２２_{1 〜n}により生成される「実数」出力信 号の各々を加算することにより、８ビットの結果信号を生じる。同様に、加算器 １２６は「虚数」出力信号を加算して８ビットの結果信号を生じる。加算器１２ ４、１２６は、８ビットの結果信号を６．３３６ＭＨzの速度でアナログ信号へ 変換するために、ＤＡＣ１３０、１３２により形成されるディジタル／アナログ ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュール１２８へ前記結果信号を出力する。ＤＡＣ１ ３０は、加算器１２４により出力される結果信号を変換し、ＤＡＣ１３２は、加 算 器１２６により出力される結果信号を変換する。このように、被変調信号の「実 数」部の和と被変調信号の「虚数」部の和とを表わす結果信号は、アナログ・フ ォーマットへ変換される。ＤＡＣ１３０および１３２は、フィルタ１４０および １４２を介して、被変調信号をアナログ変換した信号を送信機１３３へ出力する 。更に、送信機１３３は、逆方向帯域の周波数範囲、望ましい広帯域通信システ ムでは５ないし３０ＭＨzの範囲内に被変調信号を置くように動作する。ＤＡＣ モジュール１２８と送信機１３３との間に配置されたフィルタ１４０、１４２は 、逆方向帯域の５ＭＨzサブバンドに対する周波数スペクトルのあり得るエイリ アシングを除去するため、５ＭＨzの帯域幅を規定する低域通過フィルタとして 構成されることが望ましい。 送信機１３３は、周波数シフタ１３５と加算器１４０とを含んでいる。周波数 シフタ１３５は、可変発振器１３８に対して接続された乗算器１３４、１３６に より行われる混合演算に応答して、変換された結果信号の各々に対する周波数を 変換する。乗算器１３４は、ＤＡＣ１３０からの変換された信号と、可変発振器 １３８からの選択された周波数信号（ｓｉｎ）とを受取る。同様に、乗算器１３ ６は、ＤＡＣ１３２により出力される変換された結果信号と、可変発振器１３８ からの選択された周波数信号（ｃｏｓ）とを受取る。可変発振器１３８は、逆方 向帯域に対する帯域幅、即ち５〜３０ＭＨzのような予め定めた動作範囲から選 択された任意の周波数を表わす周波数信号を生じることができる。乗算器１３４ 、１３６の出力は加算器１４０により加算され、これにより送信機１３３が被変 調信号を逆方向帯域内の所望の周波数スロットで伝送することを可能にする。 次に、チャネル変調器１２２_{1 〜n}の各々に対する望ましい構成を示す図９にお いて、Ｉ信号およびＱ信号をアップサンプリングした信号の対が入力信号または 変調信号としてチャネル変調器へ供給される。各チャネル変調器１２２は、１対 の索引テーブル１５０、１５２と、１組の乗算器１５４、１５６、１５８および １６０と、１対の加算器１６２、１６４とを含むことが望ましい。索引テーブル １５０、１５２はそれぞれ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶された正弦値と 余弦値を含んでいる。この正弦値と余弦値とは、逆方向帯域の５．０ＭＨzサブ バンド内の選択されたキャリア周波数に対応する位相値の印加に応答してアクセ スされることができる。望ましい索引テーブル１５０、１５２は、それぞれ８ビ ット幅の６４ワードを記憶することができる単一のＲＯＭとして構成されること が望ましい。 選択された５ビットの位相値ＰＨＡＳＥに応答して、索引テーブル１５０は、 対応する８ビットの正弦値を乗算器１５８、１６０に出力する。同様に、索引テ ーブル１５２は、８ビットの余弦値を乗算器１５４、１５６へ出力することによ り、選択された位相値に応答する。索引テーブル１５０、１５２における正弦値 と余弦値とは、アドレス発生器１１６により出力されたアドレス信号に応答して 、記憶されたデータ、即ち正弦値と余弦値とに対するアドレスによりアクセスさ れる。 更に、乗算器１５４、１５８は、直角位相信号即ちＱ信号をアップサンプリン グした信号を受取り、各々の積「Ｑ×ＣＯＳ（ＰＨＡＳＥ）」および「Ｑ×ＳＩ Ｎ（ＰＨＡＳＥ）」を出力する。同様に、乗算器１５６、１６０は同位相信号即 ちＩ信号をアップサンプリングした信号を受取り、各々の積「Ｉ×ＣＯＳ（ＰＨ ＡＳＥ）」および「Ｉ×ＳＩＮ（ＰＨＡＳＥ）」を出力する。このように、索引 テーブル１５０により出力される正弦値は同位相信号をアップサンプリングした 信号と乗算され、索引テーブル１５２により出力される余弦値は直角位相信号を アップサンプリングした信号と乗算される。 望ましい実施の形態においては、反転／通過ブロック１５１が、索引テーブル １５０と乗算器１５８、１６０との間に接続される。同様に、別の反転／通過ブ ロック１５３が、索引テーブル１５２と乗算器１５４、１５６との間に接続され る。反転／通過ブロック１５１および１５３は、（１）関数の正の半サイクルに 対して索引テーブルからの正弦値と余弦値の各々を通過させ、（２）関数の負の 半サイクルに対して索引テーブルからの正弦値と余弦値の各々を反転させること により、アドレス発生器１１６からの制御信号に応答する。このため、関数の半 分、即ち正の半分のみがメモリ内に保持されるので、索引テーブルにより得られ るメモリ空間の有効利用を可能にする。従って、望ましい索引テーブル１５０、 １５３は、データ記憶要件を維持するよう正弦関数と余弦関数の半サイクル値の みを含む。 チャネル変調器１２２に対する代替的な実施の形態が正弦関数と余弦関数に対 する値の完全サイクルを含む索引テーブルを含み得、これにより反転／通過ブロ ック１５１、１５３により供給される関数を不要にすることが理解されよう。 更に図８および図９において、乗算器１５６、１５８により出力される積が加 算器１６２へ与えられる。同様に、乗算器１５４、１６０により出力される交差 乗算された信号即ち積が、加算器１６４へ与えられる。加算器１６２は、積「Ｑ ×ＳＩＮ（ＰＨＡＳＥ）」と「Ｉ×ＣＯＳ（ＰＨＡＳＥ）」を加算するよう動作 し、加算器１６４は、積「Ｑ×ＣＯＳ（ＰＨＡＳＥ）」と「Ｉ×ＳＩＮ（ＰＨＡ ＳＥ）」を加算するよう動作する。加算器１６２により生成される和「Ｉ×ＣＯ Ｓ（ＰＨＡＳＥ）＋Ｑ×ＳＩＮ（ＰＨＡＳＥ）」は、複素被変調信号の実数値即 ち「ＲＥ」値を表わす。対照的に、加算器１６４により生成される和「Ｑ×ＣＯ Ｓ（ＰＨＡＳＥ）−Ｉ×ＳＩＮ（ＰＨＡＳＥ）」は、複素被変調信号の虚数値即 ち「ＩＭ」値を表わす。 次に図８および図９において、下式（３）に示されるように、加算器１２４は 被変調信号またはチャネルの実数値成分の和を生じることが理解されよう。 （３）実数和： Ｉｃｏｓｗ₁ｔ＋Ｑｓｉｎｗ₁ｔ＋Ｉｃｏｓｗ₂ｔ＋Ｑｓｉｎｗ₂ｔ＋ ．．．＋Ｉｃｏｓｗ_nｔ＋Ｑｓｉｎｗ_nｔ 但し、 ｗ₁＝第１のキャリア周波数； ｗ₂＝第２のキャリア周波数； ．．． ｗ_n＝ｎ番目のキャリア周波数； ｔ＝時間； ｗｔ＝位相；および ６チャネルに対して、ｎ＝６ 同様に、加算器１２６は、式（４）で以下に示されるように、被変調信号または チャネルの虚数成分の和を生じる。 （４）虚数和： Ｑｃｏｓｗ₁ｔ−Ｉｓｉｎｗ₁ｔ＋Ｑｃｏｓｗ₂ｔ−Ｉｓｉｎｗ₂ｔ＋ ．．．＋Ｑｃｏｓｗ_nｔ−Ｉｓｉｎｗ_nｔ 但し、 ｗ₁＝第１のキャリア周波数； ｗ₂＝第２のキャリア周波数； ．．． ｗ_n＝ｎ番目のキャリア周波数； ｔ＝時間； ｗｔ＝位相；および ６チャネルに対して、ｎ＝６ 式（３）および（４）により定義される和、即ち、加算器１２４により出力さ れた実数和と、加算器１２６により出力された虚数和とが、ＤＡＣ１３０、１３ ２によりアナログ信号に変換される。更に、実数和と虚数和のアナログ形態は、 周波数シフタ１３５により選択された周波数だけシフトされ、加算器１４０によ り加算される。加算器１４０により生成される和は、下記のように、式（５）に より表わされる。即ち、 （５）ｓｉｎｗ_mｔ×［Ｉｃｏｓｗ₁ｔ＋Ｑｓｉｎｗ₁ｔ＋Ｉｃｏｓｗ₂ｔ＋ Ｑｓｉｎｗ₂ｔ＋... ＋Ｉｃｏｓｗ_nｔ＋Ｑｓｉｎｗ_nｔ］＋ｃｏｓｗ_mｔ ×ｊ［Ｑｃｏｓｗ₁ｔ−Ｉｓｉｎｗ₁ｔ＋Ｑｃｏｓｗ₂ｔ−Ｉｓｉｎｗ₂ｔ ＋ ... ＋Ｑｃｏｓｗ_nｔ−Ｉｓｉｎｗ_nｔ］ 但し、 ｗ₁＝第１のキャリア周波数； ｗ₂＝第２のキャリア周波数； ．．． ｗ_n＝ｎ番目のキャリア周波数； ｗ_m＝シフト周波数 ｔ＝時間； ｗｔ＝位相；および ６チャネルに対して、ｎ＝６ 加算器１４０により出力される和は、ケーブル・ネットワークの逆方向帯域内に 置かれた被変調チャネルを表わす。特に、加算器１４０から出力されたＲＦ信号 は、５．０ＭＨzの帯域幅を持ち、約５ＭＨzおよび３０ＭＨzの逆方向帯域に置 かれるサブバンド内の選択されたキャリア周波数のＱＰＳＫ変調された信号を表 わす。 補間フィルタ１２０の第１段の機能ブロック、即ち高補間フィルタ１６５は、 図１０に示されている。ここで図１０において、高補間フィルタ１６５に対する 望ましい構成は、第１の時間遅延装置１６７と第２の時間遅延装置１６８との間 に接続されたアップサンプリング・セクション１６６を含んでいる。第１の時間 遅延装置１６７は、時間遅延部１７０、１７４と加算器１７２、１７６とを含む 。同様に、第２の時間遅延装置１６８は、時間遅延部１８２、１８６と加算器１ ８０、１８４とを含む。 次に図８および図１０において、ナイキスト・フィルタ１１４により出力され た濾波された信号は、デマルチプレクサ１１８を介して高補間フィルタ１６５へ 入力として与えられる。濾波された信号は、時間遅延部１７０と加算器１７２に 直接与えられる。加算器１７２は、濾波された信号と時間遅延部１７０により出 力される濾波された信号を時間遅延させた信号とを加算する。濾波された信号と 該濾波された信号を時間遅延した信号との和を表わす和信号が、加算器１７６と 遅延部１７４とに出力される。この和信号とこの和信号を時間遅延させた信号と を加算する加算器１７６は、結果信号を生じる。この結果信号は次に、アップサ ンプリング・セクション１６６に与えられる。 アップサンプリング・セクション１６６は、前記結果信号を係数８だけアップ サンプリングし、これによりこの結果信号に対するデータ速度を増加する。この アップサンプリングされた信号は、次に、アップサンプリング・セクション１６ ６により第２の時間遅延装置１６８へ与えられる。 次に第２の時間遅延装置１６８の機能ブロックを調べると、加算器１８０が、 前記アップサンプリングされた信号と、加算器１８０により出力された和信号を 時間遅延させた信号とを入力として受取る。時間遅延部１８２の出力と加算器１ ８０に対する入力の１つとの間のループが、和信号を遅延させた信号の加算器１ ８０へのフィードバックをサポートする。和信号を遅延させた信号もまた、時間 遅延部１８２により加算器１８４へ出力される。 これに応答して、加算器１８４は和信号を遅延させた信号と加算器１８４によ り出力される別の和信号を遅延させた信号とを組合わせる。時間遅延部１８６の 出力と加算器１８４に対する入力の１つとの間のフィードバック・ループが、加 算器８１４に対する入力信号として、加算器１８４により出力される和信号をこ のように遅延させた信号のフィードバックをサポートする。加算器１８４により 出力される和信号を遅延させた信号もまた補間された信号の係数２の反復的アッ プサンプリングのために補間プロセスの第２段、即ちアップサンプリング・セク ションに対して補間された信号として出力される。 図１１は、顧客インターフェース装置、即ち周波数感応顧客インターフェース 装置またはＣＩＵ２００に対する代替的な実施の形態を示している。ＣＩＵ２０ ０は、電話端末８２に関して先に述べたと同じ方法で使用され、図６に関して述 べたと同じ基本要素を含んでいる。しかし、以下に述べるように、ある相違があ る。 ＣＩＵ２００は、選択可能な帯域幅特性即ち加入者により申し込まれるサービ ス、例えば、単一回線電話サービス、多重回線電話サービス、ＩＳＤＮサービス 、データ通信サービス、イーサネットなどのデータ通信のローカル・エリア（ま たは広域）ネットワークで使用するため特に適している。 オン・デマンドの選択可能なサービスを実現するため、また、かかるサービス 用の可変帯域幅を収容するために、ＣＩＵ２００は、図６に示したライン・カー ド９８と基本的に同じに構成される１つ以上のライン・カード９８′を備える。 この代替的なライン・カード９８′は、接続されるサービスの性質に依存する種 々の形式を持つ。例えば、ライン・カード９８′ａは、当業者には公知のチップ （Ｔ）とリング（Ｒ）を持つ従来の２芯対撚り線銅結線を含む２つの従来の音声 級の電話回線２０２ａ、２０２ｂに適合するものである。一方、ライン・カード ９８′ｂは、ＩＳＤＮに対するものであり、標準のＩＳＤＮコネクタを含む。他 の形式のライン・カード９８′ｎは、ローカル・エリア・ネットワークのデータ 通信（例えば、イーサネット）、保安監視システム、ビデオ遠隔会議などの他の 形式の顧客データ・サービスの接続のため提供される。 このように、ライン・カード９８′が、顧客のために提供されるべき特定の形 式のデータ・サービスに適するコネクタを含むことが理解されよう。例えば、保 安警報ネットワークに接続されるよう構成されたライン・カードは、顧客の警報 システム・ネットワークに接続される両立し得る物理的コネクタを含み、警報シ ステム・ネットワークからのデータを上流方向通信に規定される６４ｋｂｐｓの ディジタル・データ・ストリームへ変換するための回路を含むことになる。 標準の電話ライン・カード９８′ａは、音声級電話回線２０２で信号を受取り 、これら信号をディジタル化のためコーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣ）２０７に接 続する１対の加入者ライン・インターフェース回路（ＳＬＩＣ）２０５を含む。 音声級電話回線２０２は、並列に接続される多数の加入者電話が所与の電話回線 にアクセスできるように、加入者の家庭の配線ネットワークに接続される。 望ましいＳＬＩＣ２０５は、米国カルフォルニァ州ＳｕｎｎｙｖａｌｅのＡｄ ｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ社製のタイプＡＭ７９４３またはＡ Ｍ７９４９である。ＣＯＤＥＣ２０７は、音声級電話回線を直列の６４ｋｂｐｓ ディジタル・データへディジタル化するよう動作する。望ましいＣＯＤＥＣ２０ ７は、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ社製のタイプＡＭ７９Ｃ ０２であることが望ましい。 ＣＯＤＥＣ２０７の出力は、図６に示した実施の形態におけるアドレス指定・ 制御装置９０に対応する容量で働く制御ＣＰＵ２１０からのコマンドに応答して 出力される直列ディジタル・データを含む。 ９８′ｂのようなＩＳＤＮ用ライン・カードは、ＳＬＩＣ回路が適切なＩＳＤ Ｎ接続を提供するよう働くことを除いて、ライン・カード９８′ａと実質的に同 じであるが、出力として２つの６４ｋｂｐｓのディジタル・データ・ストリーム を提供する。ライン・カード９８′の主な要件は、標準の出力ポート即ちコネク タの形態で顧客データに対する適切な物理的結線を提供し、かつＣＰＵ２１０か らのコマンドに応答して出力としてディジタル・データ・ストリームを提供する ことである。更に、顧客に提供されるべき特定の形式のサービスに従って、複数 のライン・カードが所与の顧客構内装置３０に設けられる。 所与のＣＩＵ２００で提供されるサービスの性質は、選択されたサービスのオ ン・デマンドでの提供を可能にするように予め識別され、電話網インターフェー スとして用いられるヘッドエンド・メモリに予め記憶されねばならないことが理 解されよう。選択されるＣＩＵにおける加入者から発されたサービス要求、ある いはネットワークの外部から発されて加入者に到来するサービスに対する要求に 応答して、即ち、加入者がオフフックしたままのような状態信号、あるいは入り 線におけるリンギング状態に応答して、システムは、選択されたサービスと釣合 う選択可能に変更可能な帯域幅を提供するのに必要な適切な帯域幅、ＤＳ０チャ ネル、逆方向チャネル、キャリアなどの選択と割当てを行う。 再び図１１において、ライン・カード９８′は、その数がいくつであっても、 種々のライン・カードからの信号が適切な変調器と復調器に接続されるように、 ＣＩＵにおけるバックプレーン２１２に接続され、ＣＰＵ２１０から制御信号を 受取ることが望ましい。この望ましいバックプレーン２１２は、ＴＤＭＡ方式で ６４ｋｂｐｓデータを選択されたライン・カードの選択されたＣＯＤＥＣ２０７ から多重チャネル変調器９４′へ伝送するように動作する４．０９６Ｍｂｐｓ直 列ディジタル・バスを含んでいる。また、送出のため、データを順方向チャネル 復調器２２０から選択されたライン・カードにおける選択されたＣＯＤＥＣ２０ ７へ伝送する第２の４．０９６Ｍｂｐｓディジタル・バスも提供される。ＣＰＵ ２１０は、ライン・カード、逆方向チャネル変調器および順方向チャネル復調器 の選択を制御するように働く。望ましい実施の形態は並列の２つの４．０９６Ｍ ｂｐｓディジタル・バスの使用を例示するが、当業者には、単一の８．１９２Ｍ ｂｐｓディジタル・バスもまた使用できることが理解されよう。 ＣＩＵ２００におけるバックプレーン２１２は更に、ライン・カード９８′と ＣＰＵ２１０との間で和信号を接続する信号バスを含んでいる。この信号バスは 、選択されたサービスと関連する状態情報の一部として含まれるオフフック、オ ンフック、アラーム、使用中、リングの如き電話回線の状態と関連する状態信号 を運ぶ。 ライン・カード９８′からの出のデータは、広帯域ネットワークヘ与えるため に１組の多重チャネル変調器９４′へ与えられる。各ライン・カードは一般に、 １対のＤＳ０（６４ｋｂｐｓ）データ・ストリームを提供し、このデータ・スト リームは逆方向経路におけるキャリア上で多重チャネル変調器９４′のうちの１ つのチャネル変調器により後で組合わされて送信される。多重チャネル変調器９ ４′は、電話端末８２に関して先に述べたと同じ方法で用いられ、図６および図 ８、図９に関して述べたものと同じ基本要素を含んでいる。しかし、以下に述べ るように、ある相違がある。 本発明の代替的な実施の形態に従って構成される多重チャネル変調器９４′は 、ディジタル・バスから電話情報（ＤＳ０）の形態で直列データ入力（Ｉ信号成 分およびＱ信号成分）を受取り、ＣＰＵ２１０（アドレス指定・制御装置）から の制御信号に応答し、選択されたＲＦキャリアを変調して該被変調信号を逆方向 帯域の周波数スペクトルのその多重チャネルの選択された１つへ置くことにより 、入りのデータに応答する。 広帯域通信ネットワークから到来するデータは、入りの電話信号に対して用い られるＱＰＲ変調された順方向チャネルにおける予め割当てられたチャネルを監 視するよう働く少なくとも１つの順方向チャネル復調器２２０から得られる。望 ましい順方向チャネル復調器２２０は、先に述べた方法で、１５．８４０ＭＨz の指定された電話下流方向サブバンドにおいてＱＰＲ変調された順方向チャネル 信号を復調し、オーバーヘッド・データの一部として与えられるディレクトリ・ チャネルと信号チャネルを監視するように働く。 所与のサービス・レベルに必要な適切な帯域幅を提供するために複数の多重チ ャネル変調器９４′が要求されることが判るであろう。例えば、選択されたサー ビスが４つのＤＳ０に相等するものを必要とするならば、１つの多重チャネル変 調器９４′の４つのチャネル、あるいは複数の変調器９４′の１つ以上のチャネ ル が必要になる。更にまた、各多重チャネル変調器９４′は周波数に感応し、所与 の固定の上流方向キャリア周波数では必ずしも動作しないことが想起されよう。 これは、上流方向チャネルが動的に、かつノイズ・レベルや、加入者の要求に応 答する帯域幅の再割当ての如き変動条件に応答して再割当てされ得るからである 。ＲＦキャリア周波数の選択は、ＣＰＵ２１０からの命令に従って完了される。 複数の多重チャネル変調器９４′は、ＲＦ出力信号が同軸ケーブルに接続でき るように、コンバイナ２２５に接続されている。コンバイナ２２５の出力は、加 入者の同軸ケーブルの引込み口に接続されるスプリッタ２３２に接続するため信 号を５ないし３０ＭＨzの範囲で通過させるダイプレックス・フィルタ２３０に 接続されている。このダイプレックス・フィルタ２３０は更に、ディレクトリ・ チャネル、信号チャネルおよび下流方向電話ＤＳ０が復調されて適切なライン・ カードに接続されるように、下流方向信号に対する選択された順方向の１５．８ ４０ＭＨzスペクトルの信号を順方向チャネル復調器２２０へ通過させるように 働く。 スプリッタ２３２は周知であり、５ないし３０ＭＨzの逆方向帯域におけるダ イプレックス・フィルタ２３０からの信号を受取ってこれら信号を同軸ケーブル 引込み口に接続するように、順方向周波数帯域における入りの下流電話信号を受 取ってこれらを順方向チャネル復調器２２０へ接続するように、および（従来の ＣＡＴＶのプログラムのスペクトルにおける）３０ＭＨzより高い信号を加入者 のテレビジョン装置へ通過させるように働く。 ＣＩＵ２００を、加入者の電話パンチブロックかその付近に配置される別個の 顧客構内装置として、あるいは１つ以上のＲＪ−１１または類似の電話コネクタ を含むＣＡＴＶセット・トップ端末として物理的に構成できることが理解されよ う。更に、ＣＩＵは、コンピュータ（ＣＰＵ２１０）と関連回路を含むゆえに、 視聴ごと支払い制御、デスクランブルなどの従来のＣＡＴＶ信号管理のために使 用することができる。従って、望ましいＣＩＵは、セット・トップあるいは別個 の回路筺体のいずれを問わず、スプリッタ２３２と加入者のテレビジョンとの間 の信号線と関連するスイッチ２３５へＣＰＵ２１０から提供される制御結線を含 む。このため、不払いあるいは特定プログラム受信せずの選択の場合に、プログ ラム信号を加入者から遮断することが可能になる。 最後に、各ＣＩＵ２００は、ネットワークにおける識別目的のための予め定め た一義的な連続番号と関連している。この連続番号は、読出し専用メモリにおい て内部に保持されることが望ましい。また、特定のネットワーク形態内では、各 ＣＩＵには、ＨＩＵにより一義的な１６ビットのアドレスが割当てられる。ＣＩ Ｕに対するこのアドレスは、ＣＩＵがサービスを要求する時常に、ＨＩＵに対す る上流方向チャネルにおいて提供される。このアドレス情報は、アドレス情報と 関連する加入者を識別し、提供されるべきサービスの適切なかつ許可されたレベ ルを決定するよう、サービス・レベル・テーブルを調べるためにＨＩＵにより使 用される。例えば、ＣＩＵに接続された電話がオフフックになる時、ＣＩＵのア ドレスは、上流方向チャネルでオフフック状態情報と関連してＨＩＵへ送られ、 このＨＩＵで受取られて、適切なサービス・レベル、ＤＳ０割当て、周波数割当 てなどを決定するため調べられる。 要約すると、広帯域通信システムは、広大な交換装置や該システムの再設計を 必要とすることなく、ＣＡＴＶシステムを有効な方法で使用することにより、デ ィジタル通信、電話および電話と関連するサービスを含む広帯域通信を提供する 。広帯域通信システムは、加入者からあるいは加入者に対する呼びに基いて電話 を接続する時、通常の意味における交換を必要としない。ＣＡＴＶネットワーク の最良の特徴を利用するため該ネットワークの広い帯域幅を用い、しかも、その 最良の特徴を利用するため電話網により行われる呼びの接続のための切換えを備 えるので、システムを介して多数の通話を効率的に行うことができる。 広帯域通信システムの主な利点の１つは、その周波数感応性、およびオン・デ マンドで加入者に対して帯域幅を割当てる能力である。周波数感応性は、通信シ ステムの逆方向帯域において提供されることが望ましく、選択された加入者通信 サービスと釣合う第２の帯域における選択的に変更可能な帯域幅を提供するよう に、加入制ネットワークの逆方向帯域における１つ以上の周波数サブバンドで加 入者からの電話信号を変調するように働く。例えば、加入者は、単一の音声級回 線の電話サービス、複数の音声級の電話回線サービス、ＩＳＤＮ電話サービス、 ローカル・エリアまたは広域ネットワーク通信サービス（例えば、イーサネット 、 アップルトーク）、保安監視通信サービスなどを申し込むことができる。 広帯域通信システムに対する顧客の操作を助けるため、本発明は、広帯域通信 システム内に電話信号を伝送するための多重チャネル変調器を設ける。フィルタ は、Ｉ信号成分およびＱ信号成分の形態において電話情報のディジタル化された データ・ストリームを受取り、これらデータ・ストリームを濾波して濾波済みの Ｉ信号成分およびＱ信号成分を生じる。補間モジュールは、濾波されたＩ信号成 分およびＱ信号成分をアップサンプリングすることにより、処理されたＩ信号成 分およびＱ信号成分を生成する。更に、これらの処理されたＩ信号成分およびＱ 信号成分は、各々が逆方向帯域の離散的増分チャネル内で被変調信号を生成する ことができる１組のチャネル変調器へ送られる。各チャネル変調器は、１対の処 理されたＩ信号成分およびＱ信号成分を受取り、これに応答して、選択されたキ ャリア信号を電話信号の１つで変調して複素被変調信号を生じる。加算器モジュ ールは、複素被変調信号に応答して実数信号成分を加算することにより実数の結 果信号を生じ、虚数成分を加算して虚数の結果信号を生じる。ディジタル／アナ ログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュールは、ディジタル・データ・ストリームに より表わされる実数の結果信号と虚数の結果信号とをアナログ信号へ変換する。 送信機は、このアナログ信号に応答して、変調された信号を広帯域通信ネットワ ークの周波数帯域内で送信する。 本発明の望ましい実施の形態を示したが、当業者には、請求の範囲に記載され る如き本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の修正および変更が 可能であることが明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ミラー，ケヴィン・リー アメリカ合衆国ジョージア州30243，ロー レンスヴィル，ワイルドキャット・ドライ ヴ 625 【要約の続き】 により表わされる実数の結果信号と虚数の結果信号とを アナログ信号へ変換する。送信機は、アナログ信号に応 答して、広帯域通信ネットワークの周波数帯域内で被変 調信号を送信する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．各々が同位相（Ｉ）信号成分と直角位相（Ｑ）信号成分とを含む情報信号に 従ってキャリア信号を変調することにより、周波数帯域の離散的増分チャネル内 で被変調信号を生成する装置において、 Ｉ信号成分およびＱ信号成分とを濾波するフィルタと、 濾波されたＩ信号成分およびＱ信号成分をアップサンプリングすることにより 、処理されたＩ信号成分およびＱ信号成分とを生成する補間モジュールと、 各々が１対の前記処理されたＩ信号成分およびＱ信号成分に応答して、前記キ ャリア信号の選択された１つを前記情報信号の選択された１つで変調し、実数信 号成分と虚数信号成分とを有する複素被変調信号を生じる複数のチャネル変調器 と、 前記各チャネル変調器により生成される前記複素被変調信号に応答して、実数 信号成分を加算して実数の結果信号を生じ、かつ虚数信号成分を加算して虚数の 結果信号を生じる加算モジュールと、 前記実数の結果信号と虚数の結果信号とをアナログ信号に変換するディジタル ／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュールと、 前記アナログ信号に応答して、周波数帯域の離散的増分チャネル内で被変調信 号を送信する送信機と を備える装置。 ２．前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分を待ち行列処理して、待ち行列処理された Ｉ信号成分と待ち行列処理されたＱ信号成分の各々を逐次入力することにより、 前記フィルタに対する、前記情報信号の前記Ｉ信号成分およびＱ信号成分による アクセスを制御する制御モジュールを更に備える請求項１記載の装置。 ３．前記制御モジュールが、 前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分と記憶する、前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成 分の各々に１つずつの複数のシフト・レジスタと、 前記複数のシフト・レジスタに接続され、前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分の 選択された１つに対応するアドレス信号に応答して前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号 成分の選択された１つを前記フィルタへ与えるマルチプレクサと、 を含む請求項２記載の装置。 ４．前記フィルタと前記チャネル変調器との間に接続され、前記濾波されたＩ信 号成分と前記濾波されたＱ信号成分とを前記チャネル変調器へ与えるデマルチプ レクサを更に備える請求項３記載の装置。 ５．入りのデータの宛て先と出のデータの発信元とを規定する顧客インターフェ ース装置（ＣＩＵ）であって、変調された下流方向キャリアの割当てられたキャ リアを宛て先において復調して前記宛て先の特定の１つと関連する特定のデータ ・チャネルにおいて入りのデータを再生する復調器を含むＣＩＵと、複数の上流 方向チャネルに対して割当てられたキャリアを複数の発信元からの出のデータで 変調することにより、離散的増分チャネル内で被変調信号を生成する多重チャネ ル変調器とを備える双方向通信システムにおいて、 前記出のデータの同位相（Ｉ）信号成分と直角位相（Ｑ）信号成分とに応答し て、該Ｉ信号成分と該Ｑ信号成分とを濾波するフィルタと、 各々が１対の前記濾波されたＩ信号成分とＱ信号成分とに応答して、複数の上 流方向チャネルに対して割当てられたキャリアの選択された１つを複数の発信元 の選択された１つからの出のデータで変調し、実数信号成分と虚数信号成分とを 有する複素被変調信号を生じる複数のチャネル変調器と、 前記各チャネル変調器により生成された複素被変調信号に応答して、前記実数 信号成分を加算して実数の結果信号を生じ、かつ前記虚数信号成分を加算して虚 数の結果信号を生じる加算モジュールと、 前記実数の結果信号と前記虚数の結果信号とをアナログ信号へ変換するディジ タル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュールと、 前記アナログ信号に応答して、前記広帯域通信システムの周波数帯域の離散的 増分チャネル内で被変調信号を送信する送信機と、 を含む多重チャネル変調器。 ６．前記フィルタと前記チャネル変調器との間に接続されて、前記濾波されたＩ 信号成分と前記濾波されたＱ信号成分とをアップサンプリングすることにより、 該濾波されたＩ信号とＱ信号のデータ速度を増加させる補間モジュールを更に備 える請求項５記載の多重チャネル変調器。 ７．前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分とを待ち行列処理して、待ち行列処理され たＩ信号成分と待ち行列処理されたＱ信号成分の各々を逐次入力することにより 、前記フィルタに対する、前記情報信号のＩ信号成分とＱ信号成分とによるアク セスを制御する制御モジュールを更に備える請求項５記載の装置。 ８．前記制御モジュールが、 前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分とを記憶する、該Ｉ信号成分と該Ｑ信号成分 の各々に対して１つずつの複数のシフト・レジスタと、 前記複数のシフト・レジスタに接続されて、前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分 の選択された１つに対応するアドレス信号に応答して、前記Ｉ信号成分と前記Ｑ 信号成分の選択された１つを前記フィルタへ与えるマルチプレクサと、 を含む請求項７記載の装置。 ９．前記フィルタと前記チャネル変調器との間に接続されて、前記濾波されたＩ 信号成分と前記濾波されたＱ信号成分とを前記チャネル変調器へ与えるデマルチ プレクサを更に備える請求項８記載の装置。 １０．前記デマルチプレクサと前記チャネル変調器との間に接続されて、前記濾 波されたＩおよびＱ信号成分をアップサンプリングすることにより、濾波された Ｉ信号成分およびＱ信号成分のデータ速度を増加させる補間モジュールを更に備 える請求項９記載の多重チャネル変調器。 １１．前記加算モジュールが、第１の加算器と第２の加算器とを含み、該第１の 加算器が前記各チャネル変調器により生成される複素被変調信号に応答して、実 数信号成分を加算して実数の結果信号を生じ、かつ前記第２の加算器が前記各チ ャネル変調器により生成される複素被変調信号に応答して虚数成分を加算して虚 数の結果信号を生じる請求項５記載の多重チャネル変調器。 １２．前記ディジタル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュールが、前記実 数の結果信号を第１の１つのアナログ信号へ変換する第１のＤＡＣと、前記虚数 の結果信号を第２の１つのアナログ信号へ変換する第２のＤＡＣとを含む請求項 ５記載の多重チャネル変調器。 １３．前記第２の送信機が、 前記アナログ信号と、前記周波数帯域の離散増分チャネルの１つに対する選択 された周波数を持つ周波数シフト信号とに応答して、前記第１のアナログ信号を 選択された周波数だけシフトさせ、かつ前記第２のアナログ信号を選択された周 波数だけシフトさせる周波数シフタと、 前記第１および第２のアナログ信号を加算して、前記周波数帯域の離散的増分 チャネル内で被変調信号を生成する加算器と、 を含む請求項５記載の多重チャネル変調器。 １４．前記各チャネル変調器が、４９．５ＫＨzチャネルの離散的チャネル増分 で変化する選択可能なキャリア周波数で動作する横軸位相偏移（ＱＰＳＫ）変調 器であり、前記各キャリア周波数が、チャネル当り１４４ｋｂｐｓ／秒の公称デ ータ速度を持つ周波数帯域の５．０ＭＨzサブバンドの１０１個のチャネルの１ つ内に置かれる請求項５記載の顧客インターフェース装置。 １５．広帯域通信ネットワークに接続され、前記広帯域通信ネットワークと関連 するヘッドエンドから第１の周波数帯域の第１の信号を受取り、前記広帯域通信 ネットワークの第２の周波数帯域において加入者と前記ヘッドエンドとの間に電 話信号を通信するよう動作する顧客インターフェース装置（ＣＩＵ）と、 前記第１の周波数帯域における第１の信号を復調して、復調された第１の信号 を前記顧客インターフェース装置の出力ポートへ接続する第１の復調器と、 各々が同位相（Ｉ）信号成分と直角位相（Ｑ）信号成分とを含む電話信号に従 ってキャリア信号を変調することにより、第２の周波数帯域における被変調信号 を生成する多重チャネル変調器であって、 前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分とを濾波するフィルタと、 濾波されたＩ信号成分と濾波されたＱ信号成分とをアップサンプリングするこ とにより、処理されたＩ信号成分とＱ信号成分とを生成する補間モジュールと、 各々が処理されたＩおよびＱ信号成分の対に応答して前記キャリア信号の選択 された１つを前記電話信号の選択された１つで変調して、実数の信号成分と虚数 の信号成分とを有する複素被変調信号を生じる複数のチャネル変調器と、 前記各チャネル変調器により生成された複素被変調信号に応答して、実数信号 成分を加算して実数の結果信号を生じ、かつ虚数成分を加算して虚数の結果信号 を生じる加算モジュールと、 前記実数の結果信号と前記虚数の結果信号とをアナログ信号へ変換するディジ タル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュールと、 前記アナログ信号に応答して、前記広帯域通信ネットワークの第２の周波数帯 域内で被変調信号を送信する送信機と、を備える多重チャネル変調器と、 を備える顧客インターフェース装置。 １６．前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分とを待ち行列処理して、待ち行列処理さ れたＩ信号成分と待ち行列処理されたＱ信号成分の各々を逐次入力することによ り、前記フィルタに対する、前記情報信号のＩ信号成分とＱ信号成分によるアク セスを制御する制御モジュールを更に備える請求項１５記載の装置。 １７．前記制御モジュールが、 前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分を記憶するための、Ｉ信号成分とＱ信号成分 のそれぞれに１つずつの複数のシフト・レジスタと、 前記複数のシフト・レジスタに接続され、前記Ｉ信号成分と前記Ｑ信号成分の 選択された１つに対応するアドレス信号に応答して、該Ｉ信号成分とＱ信号成分 の選択された１つを前記フィルタへ与えるマルチプレクサと、 を含む請求項１６記載の装置。 １８．前記フィルタと前記チャネル変調器との間に接続され、前記濾波されたＩ 信号成分と濾波されたＱ信号成分とを前記チャネル変調器へ与えるデマルチプレ クサを更に備える請求項１７記載の装置。 １９．前記デマルチプレクサと前記チャネル変調器との間に接続され、前記濾波 されたＩおよびＱ信号成分をアップサンプリングすることにより、前記濾波され たＩおよびＱ信号成分のデータ速度を増加させる補間モジュールを更に備える請 求項１８記載の多重チャネル変調器。 ２０．前記加算モジュールが第１の加算器と第２の加算器とを含み、該第１の加 算器が、前記各チャネル変調器により生成された複素被変調信号に応答して、実 数信号成分を加算して実数の結果信号を生じ、前記第２の加算器が前記各チャネ ル変調器により生成された複素被変調信号に応答して、虚数成分を加算して虚数 の結果信号を生じる請求項１５記載の多重チャネル変調器。 ２１．前記ディジタル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュールが、前記実 数の結果信号を前記アナログ信号の第１の１つへ変換する第１のＤＡＣと、前記 虚数の結果信号を前記アナログ信号の第２の１つへ変換する第２のＤＡＣとを含 む請求項１５記載の多重チャネル変調器。 ２２．前記送信機が、 前記アナログ信号と、前記第２の周波数帯域の選択された周波数を持つ周波数 シフト信号とに応答して、前記選択された周波数だけ前記第１のアナログ信号を シフトさせ、前記選択された周波数だけ前記第２のアナログ信号をシフトさせる 周波数シフタと、 前記第１および第２のアナログ信号を加算して、前記第２の周波数帯域の被変 調信号を生成する加算器と、 を含む請求項１５記載の多重チャネル変調器。 ２３．広帯域通信ネットワークに接続され、前記広帯域通信ネットワークと関連 するヘッドエンドから第１の周波数帯域の第１の信号を受取り、前記ヘッドエン ドから第２の信号を受取り、加入者とヘッドエンドとの間に電話信号を通信する よう動作する顧客インターフェース装置（ＣＩＵ）において、 前記第１の周波数帯域の第１の信号を復調し、これら信号を前記顧客インター フェース装置の出力ポートに接続する第１の復調器と、 第２の信号を受取り、前記ヘッドエンドへ電話信号を通信するため、該第２の 信号から前記広帯域通信ネットワークの第２の周波数帯域における複数の周波数 サブバンドの１つを識別する第２の復調器と、 前記第２の周波数帯域における前記複数の周波数サブバンドの識別された１つ に応答して、前記識別された周波数サブバンドにおける顧客インターフェース装 置からの、同位相（Ｉ）信号成分と直角位相（Ｑ）信号成分とを含む電話信号を 変調することにより、被変調信号を生成する周波数感応変調器であって、 前記Ｉ信号成分およびＱ信号成分を濾波するフィルタと、 濾波されたＩおよびＱ信号成分をアップサンプリングすることにより、処理さ れたＩおよびＱ信号成分を生成する補間モジュールと、 前記電話信号の選択された１つで、前記第２の周波数帯域の複数の周波数サブ バンドの識別された１つに応答して、選択されたキャリア信号の１つを変調して 、実数信号成分と虚数信号成分とを有する複素被変調信号を生じる、各々が処理 されたＩおよびＱ信号成分の対を有する複数のチャネル変調器と、 前記各チャネル変調器により生成された複素被変調信号に応答して、実数信号 成分を加算して実数の結果信号を生じ、前記虚数成分を加算して虚数の結果信号 を生じる加算モジュールと、 前記実数の結果信号と前記虚数の結果信号とをアナログ信号へ変換するディジ タル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）モジュールと、 前記アナログ信号に応答して、前記広帯域通信ネットワークの第２の周波数帯 域の識別された周波数サブバンド内の変調された信号を伝送する送信機と を備える周波数感応変調器と、 を備える顧客インターフェース装置。 ２４．前記第１の信号がテレビジョン・プログラム信号を含み、前記出力ポート がＣＡＴＶセット・トップ・コンバータに接続されるビデオ信号ポートを含む請 求項２３記載の顧客インターフェース装置。 ２５．前記出力ポートが、前記顧客インターフェース装置に対する電話信号を受 取る電話ポートを含む請求項２３記載の顧客インターフェース装置。 ２６．前記第２の信号が、前記第１の周波数帯域で通信され、選択された加入者 に対応するアドレス情報と、前記周波数帯域の選択された１つに対応する周波数 側波サブバンドとを含むメッセージを含む請求項２３記載の顧客インターフェー ス装置。 ２７．前記周波数感応変調器が、第２の信号として受取られたコマンドに応答し て、電話信号が前記ヘッドエンドへ通信されている周波数を第１の周波数サブバ ンドから第２の周波数サブバンドへ変更するよう動作する請求項２３記載の顧客 インターフェース装置。