JPS5940786A - Ｃａｔｖ通信システム - Google Patents

Ｃａｔｖ通信システム

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JPS5940786A
JPS5940786A JP58077344A JP7734483A JPS5940786A JP S5940786 A JPS5940786 A JP S5940786A JP 58077344 A JP58077344 A JP 58077344A JP 7734483 A JP7734483 A JP 7734483A JP S5940786 A JPS5940786 A JP S5940786A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二方向ケーブルテレビジョン（ＣＡＴＶ）ネ
ットワークを利用するデジタル通信方式に関する。
二方向ＣＡＴＶシステムは良く知られており、このよう
なネットワークの二方向性をデジタルデータ通信に利用
する技術も開発されている。たとえば、オズボーン（０
ｓｂｏｒｎ　）の米国特許第３，８０３，４９１号及び
マツマド（Ｍａｌｓｕｍａｔｏ）他の米国特許第４，２
４５，２４５号に記載されている。家庭用銀行業務処理
、電子郵便、電子新聞ホルムショッピングシステムなど
の多種多様な消費者サービスは、常識になろうとしてい
る。
しかしながら、今日までに開発されたシステムは広範囲
に利用することができなかった。
一般に受は入れられなかった理由の１つとして、先行技
術のシステムがＣＡＴＶシステムのヘッドエンドにおい
てデジ１タル通信を集中化していたことが挙げられる。
すなわち、デジタルメツセージはヘッドエンドとユーザ
ーノードとの間で交換される。このように、ヘッドエン
ドノードにネットワーク能力を集中することに、ｒ、す
、いくつかの欠点が生じる。
まず第１に、集中化ネットワークを構成するには、数多
くの参加者、特にケーブル操作者、サービス提供者及び
装置の製造業者が同時に組織だった活動を行なって、装
置とデータフォーマットとの間に矛盾が起こらないよう
にしなければならない。各々の参加者がシステム構造の
最終決定までの活動を嫌うことが、二方向ＣＡＴＶデー
タサービスの開発を遅らせる重要な要因となっていた。
また、集中化ネットワーク構造では、ヘッドエンド装置
が大型で複雑になる欠点があった。このような先行技術
のシステムにおけるヘッドエンドソフトウェアは、異な
るデータサービスを同時に処理するために、いくつもの
タスクを同時に実行するのが普通である。従って、すで
にあるサービスに新しいサービスを付加することは困難
である。さらに、システムに全く新しいサービスが付は
加えられると、集中化システムの容量をオーバーしてし
まうので、所望のサービスを全て処理することができる
ようにヘッドエンド全体の構成を再設計しなければなら
ない。
さらに、システムの能力を集中化すると、システムの信
頼性が低下する結果となる。すなわち、ヘッドエンドで
起こった単一つの故障によって二方向ＣＡＴＶサービス
の全てがディスエイプルされてしまう。
最後に、集中化システムにおいては、ケーブルシステム
操作者がサービス提供者と密接な関係にあるため、情報
のプライバシー、データの保全、競合するサービス提供
者による消費者への接近の権利などの問題により負担が
かかる。
本発明は、メツセージを発信するノー□ド（発信側ノー
ド）とメツセージを受信するノード（宛先ノード）をＣ
ＡＴＶシステムの任意の地点にそれぞれ配置できるよう
な分散通信方式により実施される。
本発明の一面によれば、発信側ノードは、ケーブルスペ
クトルの上流側部分においてメツセージをヘッドエンド
に発信する。ヘッドエンドは、ケーブルスペクトルの下
流１１１１部分において上流のメツセージを選択的に再
放送する。このように、発信側ノードが場所とは無関係
に宛先ノードにメツセージを伝送できるような配置が提
供される。
ＣＡＴＶ通信ネットワークは一般大衆向けに構成されて
いる。従って、本発明の別の面による機構においては、
ＣＡＴＶ通信資源へのアクセスは、権限を与えられてい
ないユーザーについてはアクセスが拒否され、権限を有
するユーザーについてはアクセスが許可されるように制
御される。本発明のこの面によれば、発信側ノードは、
上流側メツセージの一部として照合メツセージｃ本明細
書ではフレーム照合（ＦＶ）コードという）をさらに発
信する。
本発明のさらに別の面によれば、ヘッドエンド装置はフ
レーム照合コードを検査シ、フレーム照合コードが発信
側ノードは権限を与えられたユーザーであることを指示
する場合のみ、ケーブルスペクトルの下流側部分におい
て受信した上流側メツセージを再放送して、ＣＡＴＶ資
源へのユーザーのアクセスヲ許町する。これに対し、フ
レーム照合コードにより発信側コードが権限を与えられ
たユーザーでないことを示される場合には、ヘッドエン
ド装置は上流側メツセージを再放送せず、それによりユ
ーザーのＣＡＴＶ資源へのアクセスを拒否する。
前述のように、集中化ネットワーク構成は、１つには多
数の関係者が同時に協力して活動を行なわなければなら
ないために、広く使用されるに至っていない。本発明を
適用すれば、ＣＡＴＶシステムを操作する者は個々の父
はＣＡＴＶ操作者が利用可能（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ
　）なデータ搬送サービスを提供することができるので
、サービスに特定の両値が付加される。
従って１本発明による通信システムでは、システムの能
力は分散される。ヘッドエンド又はノードにおいてモジ
ュールによるシステム拡張が可能であるので、システム
全体を迅速に又はゆっくりと拡張することができる。
すなわちＣＡＴＶシステムのオペレータは、ユーザーノ
ートにおける利用可能データ搬送サービスのための規定
のインターフェースを提供する通信システムを成立させ
ることができる。ヘッドエンドのチャンネル容量は拡張
可能であるが、その構造（ハードウェアとソフトウェア
の双方）は、システム全体が拡張されても、変更される
必要はない。ノードインターフェースにおいて知られて
いる種々の消費者サービス及び情報機器、並びに今後開
発される消費者サービス及び情報機器をさらに発展させ
るに際して、ヘッドエンドの構造をさらに変更する必要
はない。
本発明によればネットワークの能力が分散されるので、
ヘッドエンド装置はそれほど複雑ではない。最初の段階
では、ヘッドエンドは２〜３のデータチャンネルを具備
することができる。通信データのトラピック負荷が増加
するにつれて、付加的なデータチャンネル”容量を容易
に増加できる。
ネットワーク内の任意の場所に配置しうる扱者ノードに
機器を追加することにより、本発明のシステムに新しい
サービスを容易に導入できる。たとえば、電子的手段に
よる資金振替サービスを提供する銀行に、この目的のた
めの新しい扱者ノードを設置することができる。
各々の扱者ノードの複雑さは特定のサービスの複雑さに
よって決まるが、扱者ノードのソフトウェアは、一般に
、（集中化システムに比べて）単一のサービスを単一の
タスクで処理するという性質により簡略化される。
本発明を適用することにより、１つの扱者ノードにおけ
る機器の故障がそのサービスにのみ影響を与え、他の扱
者ノードにより提供されるサービスを妨げることがなく
なるので、システムの信頼性が高められる。同様に、１
つのサービスについてデータトラヒック負荷が大きくて
も、他方の扱者ノードのサーヒス応答時間（て影響を与
えることは実質上ない。
最後に、能力分散式通信システムでは、ＣＡＴＶオペレ
ータとサービス提供者とが分離されるような傾向にあり
、情報のプライバシー及びデータの保全に関する問題は
、サービス提供者の責任となる。ＣＡＴＶオペレータは
、単に、サービス提供者により希望に応じて使用される
使用可能なデータ搬送サービスを提供しているにすぎな
い。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明する
。
代表的なＣＡＴＶシステムは、たとえば５ＭＨｚから４
００ＭＨｚの範囲の周波数を有する信号を伝゛搬するこ
とができる。５０ＭＨｚを越える信号周波数は、信号を
ヘッドエンドから加入者端末に（すなわち下流方向又は
順方向ン分配するために利用される。５０ＭＨｚ未満の
信号周波数は、個々の加入者端末からヘッドエンドへ（
すなわち上流方向又は逆方向）信号を伝搬するために利
用される。
第１図は、本発明に関連して使用される帯域幅の割当て
範囲を示す特性図である。上流側帯域２は２５　ＭＨｚ
の幅を有し、５ＭＨｚから３０ＭＨｚの範囲にわ°たっ
ている。下＃側゛帯域４も２５　ＭＨｚの幅を有し、周
波数スペクトルの下流部分の任意の周波数帯域から始ま
るように設定することができる。
代表的なＣＡＴＶシステムは、インバートトリー（１ｎ
ｖｅｒｔｅｄ　ｔｒｅｅ　）の形態を有する０ヘツドエ
ンドはインバートトリーの頂点にあり、加入者端末は幹
線と分岐線の全体にわたって配置されている。ヘッドエ
ンドから順方向に送られる信号は、全ての加入者端末装
置により受信される。しかしながら、個々の加入者端末
装置から逆方向に伝送される信号は、他の加入者端末装
置のうち、発信側の加入者端末装置からヘッドエンドに
至るｊ言号伝搬路の中にあるもののみにより受信される
。従って、特定の加入者端末装置から発信される信号は
、他の加入者端末装置の一部によってのみ聴取さ・れる
。
本発明によれば、上流側（逆方向）帯域２の各信号周波
数は、下流側（順方向）帯域４の対応する信号周波数と
対を成している。ヘッドエンドは、上流側帯域の逆方向
信号を受信し且つその信号を下流側帯域の対応するより
高い周波数で選択的に再放送する装置を含む。このよう
にして、個々の加入者端末装置からの（逆方向帯域の）
信号は（Ｊ＠方向帯域の）他の全ての加入者端末装置に
より受信されるので１個々の加入者端末装置は、ＣＡＴ
Ｖシステム内の他の任意の加入者端末装置にメツセージ
を伝送することができる。
本発明のシステムでは、周波数シフトキーイング（ＦＳ
Ｋ）を利用することにより、デジタル信号が伝送される
。デジタル信号は、２つの２進論理状態のうち一方、す
きわち論理値「１」又は「０」を有する。デジタル信号
が論理値「１」であるとき、ＦＳＫ変調器は第１の周波
数の信号を発信し、デジタル信号が論理値「０」である
ときには、ＦＳＫ変調器は第２の周波数の信号を発信す
る。同様に。
ＦＳＫ復調器はＦＳＫ信号に応答し変調前のデジタル信
号を再生する。
本発明によるヘッドエンド装置を第２図に示す。データ
チャンネルアクセスモニタ（ＤＣＡＭ）１０は、個々の
データチャンネルアクセスモニタモジュールｌｌａ、ｌ
ｌｂ・・・・・・と、ネットワークアクセスコントロー
ラインターフェースプロセッサ１８と、モデム２０とを
具備する。各々のデータチャンネルアクセスモニタモジ
ュールＩｌａは、ＦＳＫ復調器１２と、フレーム照合論
理回路１４と、ＦＳＫ変調器１６とを有する。ＦＳＫ復
調器１２は。
逆方向帯域の特定の周波数に同調される。
Ｆ、ＳＫ変調器１６は、順方向帯域において対を成して
対応する周波数に同調される。フレーム照合論理回路１
４は受信したデータを検出し、ＦＳＫ復調器１２の出力
端をＦＳＫ変調器１６の入力端に選択的に接続する。Ｆ
ＳＸ変調器１６は、受信した信号をケーブルスペクトル
の順方向部分の対応するより高い周波数を使用してリア
ルタイムで再放送する。フレーム照合論理回路１４は、
モデム２ｏを介してネットワークアクセスコントローラ
と２方向で通信するネットワークアクセスコントローラ
インターフェースプロセッサ１８き交信用能に接続され
る。フレーム照合論理回路１４の動作については、後に
第８図を参照してさらに詳細に説明する。
第２図（ａｌは、本発明による加入者端末装置のモデム
部分を示す。ネットワークアクセスユニットモデム１３
は、ＦＳＫ変調器１９と、ＦＳＫ復調器１５と、搬送波
感知・衝突検出回路３と１周波数側ｉ＆１１部１７と、
マイクロプロセッサ２１とを具備する。
動作を説明するに、信号源２３からのデジタル信号がマ
イクロプロセッサ２１に入力される。マイクロプロセッ
サ２１は、デジタルデータをフレームメツセージのフォ
ーマットにする。フレームメツセージは、そのフォーマ
ットの一部として、フレーム照合（ＦＶ）コード（第７
図に関連して詳細に説明する）を含む。フレームメツセ
ージはＦＳＫ変調器１９に入力され、ＦＳＸ変調器１９
はフレームメツセージをＦＳＸ信号としてケーブル２５
に沿って上流方向にヘッドエンドまで伝送する。
ヘッドエンド１０（第２図）にお（・て、ＦＳＫ復調器
１２は符号化されたフレームメツセージを受取る。フレ
ームメツセージはフレーム照合論理回路１４において検
査される。
受信されたフレーム照合（ＦＶ）コードが、権限のない
ユーザーであることを示していれば、フレーム照合論理
回路１４は、フレームメツセージがそれ以上伝送されな
いようにする。
これに対し、フレーム照合コードが、権限を与えられて
いるユーザーであることを示せば、フレーム照合論理回
路はＦＳＫ変調器１６にフレームメツセージを入力し続
ける。ＦＳＫ変調器１６は、フレームメツセージをＦＳ
Ｋ信号としてヘッドエンド１０から全ての加入者端末に
向けて下流方向にリアルタイムで伝送（再放送）する。
フレームメツマージは、第２図（ａＪのＮＡＵモデム１
３と同様のネットワークアクセスユニット（ＮＡＵ）変
復調装置に入力される。
ＦＳＫ復調器１５は、再放送されたフレームメツセージ
（ＦＶ）を受信し、受信したデータをマイクロプロセッ
サ２１に送出する。
ＦＳＫ復調装置１５は、ＮＡＵモデムに独自の伝送を監
視させると共に、他のネットワークアクセスユニットか
らのデータを受信させるように機能する。
ＣＡＴＶ通信源を多数のユーザーの間で配分利用するた
めに、指定の逆方向スペクトル空間は８０本のＦＳＫデ
ータチャンネルに分割され、各チャンネルは１２８Ｋｂ
／ｓでデータを伝送することができる。順方向スペクト
ル空間も同様に８０本のＦＳＫデータチャンネルに分割
されており、システム内に８！本のチャンネル対を形成
している。しかしながら、ＣＡＴＶは単一つのＤＣＡＭ
モジュール１１ａ（第２図）により構成していてもよい
。データのトラヒック負荷が増すにつれて、ＣＡＴＶシ
ステムのオ、ペレータは、付加的なモジュールＩｌｂ等
を付は加えることに工り容量を大きくすることができる
。すなわち、通信量が増加しても、ヘッドエンドの構造
に変更はない。
各々の加入者端末ＮＡＵにはホームチャンネルが割当て
られている。当然のことながら、通信すべき２つの加入
者ユ千ットについては、共に同じデータチャンネルにな
ければならない。従って、いわゆるネットワーク資源管
理装置と呼ばれるシステム制御コンピュータからの指令
に応じて、各ＮＡＵモデムは周波数に対して応答性の高
い、その上流側の発信周波数（及び対応する下流側の受
信周波数）を変えることができる。
さらに、本発明のシステムでは多数のユーザーが同じデ
ータチャンネルを共有することができる。チャンネルの
分割は、当業者には衝突検出を伴なう搬送波感知多重ア
クセスとして知られている方式（Ｃ８ＭＡ／ＣＤ）によ
り達成される。
簡単にいえば、ＣＳ　ＭＡ／ＣＤは、多数のユーザーが
共通のデータチャンネルを共用できるようにするコンテ
ンション（競合）メカニスムである１、全てのユーザー
は、データチャンネルを監視して搬送波信号を感知する
。メツセージを発信したいユーザーノードは、チャンネ
ルがクリアされるまで待った後に、メツセージをデータ
チャンネルにのせて発信する。２人のユーザーが同時に
発信しようとした場合には衝突が起こる。衝突は、発信
しよ＼ つとしたユーザーにより検出される。各ユーザーは、各
々のメツセージを発信しようとする前に、任意の時間だ
け発信を停止する。
本発明によるＣＡＴＶシステムの一実施例を第３図に示
す。このシステムは、全ての加入者に正規のビデオプロ
グラミング情報を提供する、従来の一方向ＣＡＴＶ放送
装置２２を含むヘッドエンドを具備する。信号分配路は
、幹線ケーブル２４と、分配増幅器２６と、分配線２８
と、個々のシステムノード３１への引込線２９とを含む
。
システムノードにはいくつかの種類がある。
ユーザーノードは、ＣＡＴＶ通信源へのアクセスが設け
られているノードである。ユーザーノードには２種類あ
る。すなわち、扱者ノード４６（サービス提供者用）と
、加入者ノード４８（サービス受取り制用）である。さ
らに別のシステムノードとして、ＣＡＴＶ通隠システム
全体にわたって制御（たとえばネットワークアクセス制
御、通信サービスの利金計算）を行なうための制御ノー
トがある。
最後に、ＣＡＴＶネットワーク間の通信に使用されるリ
ンクノード５０と、ＣＡＴＶネットワークと切換え式公
衆電話システムなどの他のネットワークとの間の通信に
使用されるゲ′−トウエイノーＦ：５２とを含むネット
ワークノードがある。
扱者ノード４０は、各々のネットワークアクセスユニッ
ト（ＮＡＵ）３８及び４２を介して加入者ノード４４と
通信する。この場合、ＣＡＴＶシステムは、扱者４０及
び加入者４４が容易に理解できるような基本データ搬送
サービスを提供する。たとえば、サービス提供者は、非
同期Ｒ８−２３２扱者ノード装置４０と、互換性の非同
期Ｒ８−２３２加入者ノード装置４４七を提供すること
ができる。
扱者ノード４６及び加入者ノード４８は。
図形機能を含むフルビデオテックス作成などの高レベル
の通信サービスを（各々のＮＡＵの他に）含んでいても
良い。この場合、扱者ノード４６はビデオテックス両立
印加サービスを提供するだけで良い。加入者ノード４８
のハードウェア（及びソフトウェア）を、このように多
数の異なるサービス提供者により利用することができる
。
システム制御ノードは、ヘッドエンドのデータチャンネ
ルアクセスモニタ（ＤＣＡＭ）１０と、ネットワークア
クセスコントローラ（ＮＡＣ）３４と、ネットワーク資
源管理装置（ＮＲＭ）３６と、ネットワークトラヒック
モニ’ｙ　（ＮＴＭ）３２とを具備する。システム制御
ノードは、加入者ノード及び扱者ノードと同様にＣＡＴ
Ｖシステム全体にわたって通信を行なう。さらに、ＮＡ
Ｃ３４とＤＣＡＭｌｏとの間に二方向帯域外データチャ
ンネル３０がある。二方向帯域外データチャンネル３０
に沿ツ”’（Ｎ　Ａ　Ｃ３４とＤＣＡＭＩＯとの間にあ
るメツセージは、一般にＣＡＴＶネットワーク内で放送
されない。また、ヘッドエンドに配置さ、れるＤＣＡＭ
ＩＯを除いて、ＣＡＴＶシステム内の任意の位置にＮＴ
Ｍ３２．ＮＡＣ３４及びＮＲＭ３６を配置してもよい。
ネットワークアクセスコントローラ（ＮＡＣ）３４は、
特別にプログラムされたコンピュータである。ＮＡＣ３
４の第１の機能は、ユーザーノードへのネットワークア
クセスを許可又は拒否することである。ネットワークア
クセスが許可されると、ユーザーノードにチャンネルア
クセスコード（ＣＡＣ）が提供される。ネットワークア
クセスが拒否されると、ユーザーノードに理由（たとえ
ばチャンネルがふさがっている（ｂｕｓｙ））が伝えら
れる。
チャンネルアクセスコードの発生と伝送については、第
６図に関連して説明する。
ネットワーク資源管理装置（ＮＲＭ）３６も、特別にプ
ログラムされたコンピュータである。ＮＲＭ３６の重要
な機能は、様々なユーザーの間から通信源を指定するこ
とである。
これは、たとえば、負荷を平均化することにより行なわ
れる。すなわち、データトラヒック負荷が利用しうるデ
ータチャンネルにさらに均一に配分されるように個々の
ユーザーモデム（ＦＳＫ変調器及びＦＳＫ復調器）を同
調し直すことにより行なわれる。
ＮＲＭ３６の第２の重要な機能は、ユーザーノードにダ
イレフトリルツクアップサービスを提供することである
。すなわち、ＮＲＭ３６は、各ユーザーノードの現時点
で割当てられているデータチャンネル周波数（すなわち
本来のホームチャンネル周波数又は再指定されたチャン
ネル周波数）と、そのノードのアドレス及び記号名との
リストを作成し続ける。従って、以下にさらに詳細に説
明するように、ユーザーノードは、ＮＲＭ３６との間の
通信を成立させることにより所望の宛先ノードのアドレ
スとデータチャンネル周波数を得ることができる。
ネットワークトラヒックモニタ（ＮＴＭ）３２は、第３
の特別にプログラムされたコンピュータである。ＮＴＭ
３２は、すべてのデータチャンネルを聴取し、ＣＡＴＶ
通信資源の使用に関する情報を収集する受動的な情報収
集部である。収集される情報は２つの主な用途を有する
。すなわち（１）非ピークトラヒック時間中にデータ通
信サービスの利金が計算される。（２Ｊ　ＣＡ　Ｔ　Ｖ
帯域幅の指定、すなわち負荷の平均化に際してトラヒッ
ク管理のためにチャンネルトラヒックの統計をＮＲＭ３
６に提供する。
リンクノード５０は、２つのＣＡＴＶネットワークの間
にネットワーク内通信を提供して、ＣＡＴＶデジタル通
信のための単一のアドレススペースを形成する。第４図
に示すように、２つのＣＡＴＶネットワーク５４及び５
６はリンクノード５０ａ及び５　、Ｏｂにより相互接続
される。一方のＣＡＴＶシステム５４は、ＤＣＡ’Ｍ］
Ｏａと、ＮＲＭ３６と、ＮＴＭ３２と、ＮＡＣ３４とを
含み、他方のＣＡＴＶシステムはＤＣＡＭＩ　Ｏｂを含
む。
最も簡単な形態のリンクノード５０ａ及び５０ｂは、Ｃ
ＡＴＶシステム５４及び５６の間で特定のメツセージを
１＝１の対応で写像する。リンクノード５０ａは下流の
データを受信する。受信されたデータはリンクノード５
０ｂに入力され、リンクノード５０ｂはデータなＣＡＴ
Ｖシステム５６において上流方向に再び伝送する。すな
わち、リンクノード５０ａ及び５０ｂを使用することに
より、ＣＡＴＶシステム５４とＣＡＴＶシステム５６と
は、いずれか一方のシステムからの任意のノードが他の
ノードと通信しうる共通のアドレススペースを有する単
一のデータネットワークを形成する。
単一のＣＡＴＶデータネットワーク内において、各ノー
ドには独特の２４ビツトアドレスが割当てられる。特定
の宛先ノートにより受信されるべきメツセージは、宛先
ノードのアドレスを含む。全てのノートは、少なくきも
１つのデータチャンネル、を監視する。宛先ノードのア
ドレスが認識されると、全てのメツセージが受信され、
さらに処理される。
特定のノードのアドレスに加えて、各ノードには、ノー
ドキーと呼ばれる５６ビツトの暗号が割当てられる。ノ
ードキーは、権限のないユーザーによるＣＡＴＶ通信資
源へのアクセスを防止するための安全確保手段である。
ノードアドレスと異なり、ノードキーはＣＡＴＶシステ
ムに伝送されない。さらに、考えうるノードキーの数２
５６は非’７ｇに多く、ばらついているので、有効なノ
ードキ〜を推測しうる確率は非常に低い。
システムの動作を簡単に概観する（第３図）ために、加
入者ノード４４を宛先ノード４゜（第３図）と通信させ
るべき代表的な場合について考える。
加入者ノードは、次のようなプロセスを経てチャンネル
アクセスを行なう。
１、　発信側の加入者ノードは、ネットワークアクセス
の要求（ＦＶコードは付いていない）によりヘッドエン
ド（ＤＣＡＭ）に信号を送る。
２、　　ＤＣＡＭは、ネットワークアクセスσ）要求を
帯域外チャンネル３０に沿ってＮＡＣ３４に送る（ＦＶ
コードは不要である）。
３、　　ＮＡＣ３４は、エンクリプト又は符号化された
チャンネルアクセスコード（ＣＡＣ）を加入者ノードに
伝送する。ＮＡＣ３４に関して有効なＦＶコードは、Ｎ
ＡＣメツセージと共に伝送され、ヘッドエンドの ＤＣＡＭを通過することができる。
加入者ノードはＣＡＣをデクリプト又は復号化し、ＣＡ
Ｃを使用して独自のＣＡＣコードを発生する。加入者ノ
ードは、このようにして、要求されたデータチャンネル
を利用する許可を得る。
加入者ノード４４はチャンネルアクセスを得た後、次の
ルート決定プロセスにより、所望の宛先ノード４０との
間に単一の信号路接続を成立させる。
１、発信号の加入者ノードは、ＮＲＭ３６に信号（今度
はＦＶコードを含む）を送る。
Ｎ　ＲＭ　３６へのメツセージは、所望の宛先ノードの
符号基を含む。
２、ＮＲＭ３６は、そのダイレフトリにおいて宛先ノー
ドの名をルックアンプし、所望の宛先ノードのチャンネ
ル周波数及びアドレスをもって応答する。ＲＡＭ３６に
対して有効なＦＶコードは、ＮＲＭメツセージと共に伝
送されて、ヘッドエンドのＤＣＡＭを通過することがで
きる。
３、宛先ノード４００チヤンネル周波数が加入者ノード
４４のチャンネル周波数と異なる場合、加入者ノード４
０はその周波数を変えて宛先ノードの周波数と等しくな
るようにし、宛先チャンネル周波数についてネットワー
クアクセスのために上述のプロセスを繰返す。
４、　次に、発信側の加入者ノード４４は、セツション
オープン要求と共に信号を宛先ノード４０に送る。
５、宛先ノード４０は、セツションオープン要求を受信
し、必要に応じて、上述のチャンネルアクセスを得るた
めのプロセスにエリチャンネルアクセスコードを得る。
次に、宛先ノードは、セツションオープン承認メツセー
ジをもって応答することができる。
このプロセスの終了時に、発信側の加入者ノード４４と
宛先ノード４０とは同じデータチャンネルにあり、それ
らの間には信号路接続が成立している。２つのノード４
０及ヒ４４は、適切なメツセージにより通信路がとざさ
れるまで、通信を継続することができる。
チャンネルアクセスコードの安全を確保するために、ま
た、盗聴により有効なＦＶコードがわかってしまうよう
なことのないようにするために、二重データエンクリプ
ト／デクリプト方式を採用している。使用される基本的
なデータエンクリプト方法は、ナショナル・ビュロー・
オブ・スタンダーズ（ＮａｔｉｏｎａｌＢｕｒｅａｕ　
ｏｆ　Ｓ　ｔａｎｄａｒｄｓ　）　（ワシントンＤ、Ｃ
，）のデータエンクリプト規格（ＤＥＳ）に基づいてい
る。簡単に説明すれば、第５図に示すように、ＤＥＳ方
式では、５６ビツトのキー１０２を使用することにより
６４ビツトの入力１０４を６４ビツトの出力１０６にエ
ンクリプト又はデクリプトすることができる。制御信号
線１０８は、エンクリプトとデクリプトのうちいずれを
行なうべきかを決定する。
６４ビツトの入力１０５をエンクリプトするために、制
御信号線１０８はエンクリプト用にセットされる。５６
ビツトのキー１０２は、論理回路１００にロードされる
。次に、６４ビツトの入力１０４が論理回路１００にロ
ードされ、その後、エンクリプトされたデ。
−夕の６４ビツトの出力１０６が利用可能となる。デク
リプトの場合は、制御信号線１０８がデクリプト用にセ
ットされ、５６ビツトのキー１０２が論理回路１．００
にロードされ。
６４ビツトのエンクリプトされた入力が論理回路１００
にロードされ、その後、６４ビツトの出力１０６が利用
可能となる。ハードウェアにおいてＤＥＳを実施するた
めに、市販の規格品の集積回路を利用すれば良い。しか
しながら、ＤＥＳエンクリプト及びデクリプトはソフト
ウェアで行なうのが好ましい。
第６図は、チャンネルアクセス二〜ド （ｃｈｃ）を発生するためのＮＡＣ３４（第３図）のプ
ログラムを表わすフローチャートである。まず最初に、
アクセスキーと呼ばれる５６ビツトの乱数がステップ６
ｏにおいて発生される。次に、ステップ６２において、
６４ビツトの乱数が初期値（ＩＶ）として発生される。
アクセスキーとＩＶは、ステップ６４に示すように、合
体して１２０ビツトのチャンネルアクセスコード（ＣＡ
Ｃ）を形成する。
ＣＡＣは、帯域外チャンネルを介してヘッドエンド（１
’）ＤＣＡＭに伝送される（ステップ６６）。さらに、
ステップ６８において、ユーザーの暗号ノードキーを使
用することによりエンクリプトされたＣＡＣは、ユーザ
ーノードに伝送される。
第７図は、フレーム照合（Ｆｖ）コードを発生するため
のユーザーネットワークアクセスユニット（たとえば第
３図のＮＡＵ４２）のプログラムを表わすフローチャー
トである。
まず、ステップ７０において、チャンネルアクセスを得
たいユーザーＮＡＵノードがチャンネルアクセス要求を
発信する。チャンネルアクセスの要求は、前述の第６図
のプログラムフローチャートに従って、エンクリプトさ
れたＣＡＣを発生するＮＡＣにより処理される。エンク
リプトされたＣＡＣは、ステップ７２でユーザーＮＡＵ
により受信される。ユーザー側ＮＡＵは、ステップ７４
において、デクリプトキーとして独自の暗号ノードキー
を使用して１２０ピツトのＣＡＣをデクリブトし、５６
ビツトのアクセスキーと、６４ビツトの初期値（ＩＶ）
とを提供する。ステップ７６において、６４ビツトのＩ
ｖは５６ビツトのアクセスキーを使用することによりエ
ンクリプトされ、６４ビツトの出方が形成される。出力
される６４ビツトは、それぞれ８ビツトを含む８つのフ
レーム照合（ＦＶ　）コードを提供する。ユーザー１１
ＪＮＡＵは、次の８つの伝送すべきフレームメツセージ
の各々について、それら８つのＦＶコードのうちいずれ
か１つを伝送する。各々のフレームメツセージは、１つ
のメツセージが伝送されるたびに１回漕分されるフレー
ムシーケンス（ＦＳ）数も含む。次の８つのメツセージ
に対して８つのＦＶコードが伝送された後、ＩＶコード
が増分され、アクセスキーを使用して再びエンクリプト
されて、次に続く８つのフレームメツセージのために使
用すべき付加的な８つのＦＶコ〜ドが形成される。
一部フレームシーケンスに基づ＜、ＦＶコード、乱数及
び暗号ノルドキーを使用する本発明のシステムにおいて
意図される目的は、権限を与えられていないユーザーが
ＣＡＴＶ通信資源を得ること又はその他の方法によりネ
ットワークの制御にかかわるのを防止することである。
ＦＶコードは、連続するフレームメツセージの各々につ
いて変わる。従って、盗聴により有効であるとわかった
ＦＳ数及びＦＶコードを再び使用することはできない。
さらに、ＦＳ数は、発信ノードとＤＣＡＭとの間のＦＶ
コードの同期化を確保するために含まれている。
第８図は、ヘッドエンドのＤＣＡＭにおいてＦＶコード
をチェックするためのフレーム照合論理回路１４（第２
図）のプログラムを表わすフローチャートである。ステ
ップ８゜において、チャンネルアクセスの要求がヘッド
エンドで受信される。ステップ８２においては、チャン
ネルアクセスの要求が帯域外でＮＡＣに送られる。ＮＡ
Ｃは、Ｄ　ＣＡ　Ｍで受信した帯域外のエンクリプトさ
れていないＣＡＣを伝送することにより応答する（ステ
ップ８４）。ステップ８６において、ＣＡＣを使用して
（前述のように）アクセスキーによりＩＶコードをエン
クリプトし、８つのＦＶコードを発生する。フレームシ
ーケンス（ＦＳ　）奴は、８つのＦＶコードの各々と関
連している。
動作を説明するに、フレームメツセージはヘッドエンド
のＤＣＡＭにより受信され、ＤＣＡＭは、ステップ８８
において、受信したＦＳ数及びＦＶコードを、特定のＮ
ＡＵアドレスについて先に計算されていたコードと比較
する。ＦＳ数とＦＶコードが先に計算されていたＦＳ数
及びＦＶコードと等しくな（・場合には、ステップ９０
においてフレーム照合論理回路１４（第３図）は、上流
側の信号がシステムの下流側へ再び放送されるのを防止
する。ＦＳとＦ、Ｖが先に計算されていたＦＳとＦＶと
等しければ、ステップ９２において、上流側のメツセー
ジが対応する下流側チャンネル周波数で再び放送される
。計算された８つのＦＶコードの最後のものがステップ
９４で利用された後、ステップ９６においてＩＶコード
が増分される。、ＩＶの増分された値はステップ８６で
アクセスキーを使用してエンクリプトされ、８つの付加
的なＦＶコードから成る新しい表が作成される。
上述のシステムの動作は、ＣＡＴＶ通信システムの２つ
のノードの間に基本的な二方向信号路接続を成立させる
ことに関するものであった。第９図は、より高度のシス
テム機能を含む積層プロトコール構造を示す。第９図の
積層構造は、インターナショナル・スタンダーズ・オー
ガニゼイション（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｔａｎ
ｄａｒｄｓ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　）　（スイス
、ジュネーブ）が開発したオープン・システムズ・イン
ターコネクション（Ｏ８Ｉ）の基準モデルにごく近いも
のである。
第９図において、基本フレームメツセージ】２０は、発
信元ノードから物理的媒体（ＣＡＴＶシステム）を介し
て宛先ノードへ伝送される。フレームメツセージ１２０
は、入れ予成の層形状に配列されている。さらに詳細に
は、最終的な「伝送すべきデータ」は、アプリケーショ
ン層１３２の中に配置される。
アプリケーション層１３２は、提示層１３０の中にはめ
込まれており、提示層１３０はセツション層１２８の中
にはめ込まれている。
セツション層は搬送層１２６の中にはめ込まれ、そのよ
うにして、ネットワーク層１２４、リンク層１２２へと
広がっている。一般に、各層は（アプリケーション層１
３２に先行する）へラダ１３０ａ等のヘッダと、（アプ
リケーション層１３２に続＜）トレーラ１３０　ｂ等の
トレーラとを含む。しかしながら任意の層において、各
々のヘッダを最少限にし、各々のトレーラが存在しない
ようにしてもよい。
発信側ノード（源）は、物理的媒体を介して伝送する前
に、フレームメツセージ１２０を７センブルする。
受信／−ト（宛先）は、フレームメンセー’；　１２０
　ヲ１　度に１層ずつディスアセンフルする。ます、宛
先ノードはメツセージからリンク層を分１雛する。リン
ク層の「データ」はネットワーク層１２４である。ネッ
トワーク層の「データ」は搬送層であり、このようにし
、てアプリケーション層まで進む。プロトコールの各層
には、以下に概説するような特定　。
のシステム通信機能が割当てられている。
リンク層は、　・ｃ　Ｓ　ＭＡ／ＣＤ　ＩＵＸｌ、　ｍ
　リ検出フードの発生及びチェック、同じＣＡＴＶシス
テム内における発信側ノードと宛先ノードのアドレシン
グ、並びにフレーム照合コードの発生などの基本的な通
信機能を果たす。
ネットワーク層は、異なるＣＡＴＶシステムに配置され
る発信側ノードと宛先ノードとの間のルート決定命令を
詳細に指定する。ネットワーク層の情報は、メツセージ
を発信側から最終宛先側にどのようなルートにより伝え
るかということを通信ネットワーク制御ノートに伝える
電話番号とほぼ類似している。
搬送層は、信号路接続が成ｑした後に、発信元ノードと
宛先ノードとの間のデータの流れを決定する。搬送層の
代表的な機能には、受信したパケットの確認、転送すべ
きパケットの最大数に関する命令、パケットの確実な伝
送制御などが含まれる。
セツション層は、通信セツションを開始スるために使用
される。この意味で、前述のネットワーク資源管理装置
（第３図のＮＲＭ３６）は、特別のセツション層構成要
素である。セツション層により制御される機能には、符
号アドレシング及び発信側ノートから宛先ノードへのデ
ータチャンネルルートの決定が含まれる。
提示層は、ユーザーに提示されるデータのフォーマット
を制御する。たとえば、発信側は、宛先の端末装置が図
形表示機能を有するか又は英数字機能しか有していない
かを尋ねるために宛先ノードに間合せても良い。本発明
に関連して使用するのに適する提示レベルのプロトコー
ルは、ＡＴ＆Ｔプレス刊の［ビデオテックス・スタンダ
ード・プレゼンテーション・レベル・プロトコールＪ　
（ＶｉｄｅｏｔｅｘＳｔａｎｄａｒｄ　Ｐｒｅｓｅｎｔ
ａｔｉｏｎ　Ｌｅｖｅｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　）（１９
８１年５月）に記載されている。
アプリケーション層は、ユーザーに役立つ情報と、プロ
グラムを含む。たとえば、電子銀行業務処理システムに
応用する場合、アプリケーション層は、電子的手段によ
る資金振替に関する特定の命令を含んでいる。
第１０図は、プロトコールのリンク層のフレームのフォ
ーマットを示す。フレームは、８ビツトのフラグ］３４
と、２４ビツトの宛先アドレス１３６と、２４ビツトの
発信元アドレス１３８と、８ビツトの制御フィールド１
４０と、リンクレベルメツセージ１４２と、１６ピツト
の循環冗長コード（ＣＲＣ）　］　４４と、８ビツトの
フラグ１４６とから構成される。ＣＲＣＩ４４は、誤り
検出コードである。
本発明に使用するのに適する特定のＣＲＣは。
インターナショナル・テレグラフφアンド・テレフォン
・コンサルティブΦコミッティ−（Ｉｎｔｅｒｎａｔｊ
ｏｎａｌ　Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ　ａｎｄ　Ｔｅ１ｅｐｈ
ｏｎｅＣｏｎｓｕｌｔｉｖｅ　Ｃｏｍｍ１ｔｔｅｅ　）
　（スイス、ジュネーブ）により採用されているＣＣＩ
ＴＴ規格によるものである。フラグ１３４は、フレーム
メツセージのスタートを指示する同期化コード（０１１
１１１１０）である。宛先アドレス１３６は、宛先ノー
ドリアドレスを示す。この点に関して、発信側ノードと
宛先フードは、発信ノードと受信ノートとしてそれぞれ
定義される。
制御フィールド１４０のコードは、他の定義されたフィ
ールドを含む次のリンクレベルメツセージ１４２の内容
を規定する。たとえば、制御フィールドは、次にデータ
が続くべきであるこ吉を指定してもよい。この場合。
リンクレベルメツセージ１４２は、フレームシーケンス
（ＦＳ）数と、フレーム照合（ＦＣ）コードと、プロト
コール構造の高位の層において使用されるデータとを含
む。制御フィールド１４０は、ＮＡＣ３４（第３図）に
対するチャンネル（アクセス）要求を指示していてイ、
良いが、この場合、リンクレベルメツセージ１４２は付
加的なフィールドを含まな（・。
制御フィールド］４０がチャンネル放棄指令を指示する
場合は、ＦＳ数とＦＶコードが次に続くと考えられる。
また、制御フィールド１４０がチャンネル許可メツセー
ジを指示する場合は、ＦＳ数、ＦＶコード及びエンクリ
プトされたチャンネルアクセスコード（ＣＡＣ）が次に
続く。制御フィールド１４０は、メツセージがチャンネ
ル拒否指令であることを示してもよいが、この場合には
、リンクレベルメツセージ１４２はＦＳ数と、Ｆｖコー
ドと、チャンネルアクセス拒否の理由とを含む。ユーザ
ーがＣＡＴＶ通信資源をアクセスする権限を与えられて
いない場合、又は通信量が多くチャンネルがふさがって
いる（使用中）ときには、ユーザーのチャンネルアクセ
スが拒否されることもある。
前述のように、ＤＣＡＭＩＯ（第２図）のフレーム照合
論理回路１４は、’ニアＬ、−ムメツセージの中のＦＶ
コードをチェックする一方、フレームメツセージをリア
ルタイムで再放送する。すなわち、メツセージ全体が再
放送される前にＦＶコードがチェックされる。従って、
リンクレベルメツセージがデータを全く含んでいないと
き（（、最悪のタイミングとなる。ＤＣＡＭのフレーム
照合論理回路は４７ビツトの同期（８ビツトの制御フィ
ールド＋８ビツトのＦＳ数＋８ビットのＦ’Ｖコード＋
１６ビツトのＣＲＣ＋８ビットのフラグ−１ビツト）で
、受信したＦＶコードを先に計算されていたＦＶコード
と比較する。１２８ｋ　ｂ／　ｓで、これは約４００マ
イクロセコンドである。
ｍ　１１図ｆａｌ〜（ｆｌ　）ま、通信セツションを開
始するために発信側ノードと宛先ノートとの間で交換さ
れるメツセージのシーケンスを示す。
明確にするために、第１１図（ａｌ〜げ）に示されるメ
ツセージフォーマットは、リンク層とセツション層のう
ち、事象のシーケンスの概念を理解するために必要な部
分のみを示す。
ココテ、発信側ノードｌ　５　Ｃ）（第＋１図（ａ））
が宛先ノード１５２（第１１図（ｆυとの間に通信セツ
ションを成立させるものと仮定する。
まず、発信側ノードは発信側ホームチャンネル周波数で
ネットワーク搬送要求メツセージ１６０をヘッドエンド
のＤＣＡＭＩＯに発信する。このメツセージ１６０は、
フラグと、それに続く発信側ノードアドレスと、このア
ドレスに続くネットワーク搬送要求コードとから構成さ
れる。ＦＶコードは付加されていない。ＤＣＡＭＩＯは
、一連のフラグから構成されるメツセージ１６２をもっ
て、搬送要求を確認する。
第１１［Ｄ４１（ｂｌに示すように、発信側ノードはＣ
ＡＣを得る。ＤＣＡ、ＭＩＯは、メツセージ１６４の中
のネットワーク搬送要求を帯域外チャンネルにのせてネ
ットワークアクセスコントローラ（ＮＡＣ）３４へ送る
。ＮＡＣ３４は、発信元ホームチャンネルに対するトラ
ヒック負荷をチェックした後、アクセスを許可又は拒否
する。ＮＡＣ３４が発信側ノード１５０へのチャンネル
アクセスを許可すると、メツセージ１６６は帯域外チャ
ンネルに沿ってヘッドエンドのＤＣＡＭＩＯに戻される
。このメツセージ１６６は、発信側ノードアドレスと、
発信側ノードのためのエンクリプトされていないチャン
ネルアクセスコード（ＣＡＣ）とから構成される。また
ＮＡＣ３４は、　ＤＣＡＭｌｏを介して発信側ホームチ
ャンネルに沿ってメツセージ１６８を発信側ノード１５
０に伝送する。メツセージ１６８はフラグと、それに続
く発信側ノード１５０アドレスと、ＮＡＣ３４アドレス
と、ＮＡＣのＦＳ数と、ＮＡＣのためのＦ　Ｖコードと
、肯定応答と、エンクリプトキーとして発信側ノードの
暗号ノードキーを使用してエンクリプトされたＣＡＣと
から構成される。メツセージ１６８は、各々のＦＳ数と
ＦＶコートがチェックされた後に、ＤＣＡＭＩ　Ｏによ
り発信側ノード１５０へ再放送される。
次に１発信側ノード、１５０は、第１Ｉ図ｆｃｌニ示ス
ように、ＮＲＭ３６とのセツションを開く。まず１発信
側ノード１５０は、フラグと、それに続＜ＮＲＭ３６の
アドレスと、発信側アドレスと、発信側ノードに対する
ＦＳ数と、発信側ノードに対するＦＶコードと、セツシ
ョンオープン要求とから構成されるメツセージ１７０を
伝送する。こΩメ”Ｊ　ｔ　−’、；１７０は、ＦＳ数
とＦＶコードの是非についてＤＣＡＭＩ　Ｏにおいてチ
ェックされ、ＮＲＭ３６に向かって下流へ再放送される
。ＮＲＭ３６−１は；フラグと、発信側ノードアドレス
と、ＮＲＭアドレスと、ＮＲＭ３６のＦＳ数と、ＮＲＭ
３６のＦＶコードと、セツションオープン確認ビットと
のシーケンスから構成される確認メツセージ１７２をも
って応答する。
セツションが開かれた後、発信側ノード１５０は、第１
１図（ｄｌに示すように、所望の宛先ノードのアドレス
と、適切な宛先チャンネル周波数とを得る。発信側）〜
ド１５０は。
フラグと、ＮＲＭ３６アドレスと、発信側ノードアドレ
スと、発信側ノードのＦＳ数と。
発信側ノードのＦＶコードと、セツション要求コードと
、宛先名又は宛先アドレスとのシーケンスから構成され
るメツセージ１７４を発信する。ＮＲＭ３６は、（まだ
発信側ホームチャンネルに沿って）メツセージ１７６を
もって応答する。仁の応答メツセージ１７６は、フラグ
と、発信側ノードアドレスと、ＮＲＭ３６アドレスと、
ＮＲＭ３６のＦＳ数と、ＮＲＭ３６のＦＶコードと、宛
先アドレスと。
宛先チャンネル周波数とセツション終了要求コードと、
確認ビットとのシーケンスかう構成される。発信側ノー
ド１５０は、メツセージ１７８を発信することにより、
ＲＡＭ３６とのセツションを終了する。このメツセージ
１７８は、フラグと、後続するＮＲＭ３’６アドレスと
、発信１ｕ１１ノード１５０アドレスと、発信側ノード
のＦＳ数と、発信側ノードのＦＶコードと、セツション
終了要求のためのコードとから構成される。ＮＲＭ３６
からの応答は、フラグと、発信側アドレスと、ＮＲＭ３
６アドレスと、ＮＲＭ３６のＦＳ数と、ＮＲＭ３６のＦ
Ｖコードと、セツション終了コードのシーケンスから構
成されるメツセージ１８０である。
次に、発信側ノード１５０は宛先チャンネルの周波数に
再同調され、第１１図ｔｅｌに示すように、ＮＡＣ３４
から宛先チャンネルについてのチャンネルアクセス権限
を与えられる。
第１１図（ｅｌのメツセージのシーケンスは、第１１図
（ａｌ及び（ｂｌに示される、チャンネルアクセスが発
信側ホームチャンネルに沿って発信ＩＱ／−ｔ’１５０
により得られる前述のシーケンスに類似している。第１
１図（ｅｌのメツセージ１８２及び１８６は、第１１図
（ａｌのメツセージ］６０及び１６２にそれぞれ類似し
ている。また、メツセージ１８４，１８８及び１９０は
第１１図（ｂｌのメツセージ１６４．１６６及び１６８
にそれぞれ類似している。
ここで、発信側ノード１５０は、宛先ノード１５２０周
波数についてのチャンネルアクセスを行なう。発信側ノ
ード１５０は、第１１図（ｆ）に示すように、宛先ノー
ド１５２との間でセツションを開始する。メツセージ１
９２は、フラグと、宛先ノードアドレスと、発信側ノル
ドアドレスと、発信側ノード１５０のＦＳ数と、発信側
ノード１５０のＦＶコードと、セツションオープン要求
のシーケンスから構成されている。
宛先／−）’１５２が（第１１　図（ａｔ、　（ｂＬ又
ハｔｅｔに示されるメツセージシーケンスと同様のシー
ケンスにエリ）宛先チャンネル周波数についての既に得
られたチャンネルアクセスを有しているものと仮定すれ
ば、宛先ノード１５２は、セツションオープン確認メツ
セージ１９４をもって応答する。このメツセージ１９４
は、フラグと、発信１１０ノードアドレスと、宛先ノー
ドアドレスと、宛先／　−ト１５２のＦＶ数と、宛先ノ
ード１５２のＦＶコードと、セツションオープン確認の
ためのコードのシーケンスから構成される。
この時点で１発信側ノード１５０と宛先ノー１″″１５
２は共に前もってネットワークアクセスを許可されてお
り、共に同じデータチャンネル周波数を持つ。ここで、
情報交換の通信セツションを、プロトコール構造の他の
層を利用して進めることができる。ＣＡＴＶネットワー
クは、発信側ノード１５０と宛先ノード１５２との間に
、使用可能データ搬送サービスを提供する。
情報交換のセツションが終了した後、発信側ノード１５
０と宛先ノード１５２は、第１１図ｆｄｌに示される発
信側ノード１５０とＮＲＭ３６との間のセツション終了
要求メツセージ１７８及び１８０と同様の適切なセツシ
ョン終了メツセージをもって、セツションを終了する０ 各ノルドの暗号ノードキーは、ＣＡＴＶネットワーク又
は帯域外データチャンネルを介して伝送されない。従っ
て、盗聴によりノードキーを直接知ることはできない。
ＣＡＴＶネットワーク全体に伝送されるノードキーに最
も近い派住要素は、エンクリプトされたＣＡＣと、これ
に続く再びエンクリプトされてＦＶコードとなるＣＡＣ
である。本発明の二重エンクリプト方式は、ノードキー
を発見したり、権限のない者が使用するのを防止する安
全手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、二方向ＣＡＴｖシステムにおける帯域幅の割
当てを示す特性図、 第２図は、本発明によるヘッドエンド装置のブロック図
。 第３図は、ネットワークアクセスユニットを含む加入者
端末ユニットのモデム部分のブロック図、 第４図は、本発明によるＣＡＴＶ通信システムに共にリ
ンクされた２つのＣＡＴＶシステムを示すブロック図、 第５図は、本発明に関連して採用されるデータエンクリ
プト／デクリプトプロセスを示す図、 第６図は、本発明に従ってネットワークアクセスコント
ローラにおいてチャンネルアクセスコードな発生させる
ためのプログラムを表わすフローチャート、 第７図は、本発明によるネットワークユーザーノードに
おいてフレーム照合コードを発生させるためのプログラ
ムを表わすフローチャート、 第８図は、本発明によるＣＡＴＶ通信システムのヘッド
エンドのデータチャンネルアクセスモニタにおいてフレ
ーム照合コードをチェックするためのプログラムを表わ
すフローチャート、 第９図は、本発明に関連して使用される一般化したプロ
トコール構造を示す図、 第１０図は、本発明に関連して使用されるメツセージフ
ォーマットを示す図、及び第１１図（ａｌ　〜ｆｈｌは
、本発明にょるＣＡＴＶシステムにおいて発信側ノード
七宛先）〜ドとの間で通信セツションの開始、終了を行
なうために交換されるメツセージのシーケンスを示す図
である。 〔主要部分の符号の説明 ３　　・・・搬送波感知、衝突検出回路１０　　　・・
・データチャンネルアクセスモニタ１２　　　・・・Ｆ
ＳＫ復調器 １３　　　・・・ネットワークアクセスユニットモデム １４　　　・・・フレーム照合論理回路１５　　　・・
・ＦＳＸ復調器 １６　　　・・・ＦＳＫ変調器 ］７　　・・・周波数制御部 １９　　・・・ＦＳＫ変調器 ２１　　　・・・マイクロプロセッサ ２４　　　・・・幹線ケーブル ２６　　・・・分配増幅器 ２８　　・・・分配線 ２９　　　・・・引込線 ３１　　　・・・システムノード ３４　　　・・・ネットワークアクセスコントローラ ３８．４４・・・ネットワークアクセスユニット４０　
　　・・・宛先ノード ４４　　　・・・発信側ノード ４６　　　・・・扱者ノード ４８　　　・・・加入者ノード 児Ｙ図 第１頁の続き ０発　明　者　ロパート・ケネス・バウアーアメリカ合
衆国９４５３９カリフォ ルニア・ファモント・キャニ第１ ン・ハイツ・ドライブ４０１６５ 手続補正書 昭和５８年７　月２０口 ４＋Ｊ′許庁長１−若杉和夫殿 １事￥１．の表示昭和５８年特許　願第７７３４４　　
号２　発明り釜石・　７−８−ヶ−２□７，７゜ＣＡＴ
ＶＪｆｆＩ（Ｍシステム 、３　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 氏　名　　ゼネラル　インスツルメント　コーｆｉノー
ジョン（名称） ４代理人 （１）別紙の通り、委任状及び翻訳文名１通を提出致し
ます。 （２）出願時提出の願書第４項出和大の欄に代表者名を
記載した訂正願書１通を提出致します。 （３）別紙の通り、印書せる全文明網掛な１通提出致し
ます。 」−中：出願当初千円の明細書を提出致しましたが、こ
のたびタイプ印書明細書と差替えます。 手続補正書（試゛） 昭和５８年９月２８日 特許庁長官若杉和夫　殿 １、事件の表示昭和５８年　特許願第７７３４４　　号
２　発明の名称 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 氏名　ゼネラル　インス゛ンルメント　コーポレーショ
ン（名称） ４、代理人 （１）昭和５８年８月１０日付にて、願書、委任状及び
明細書の指令を受けましたが、昭和５８年７月２０日に
て夫々提出済であります。 （２）明細書第６０頁第２行目の 「第６図」を「第２ａ図」と訂正する。 （３）同１；第６０頁第４行目の第５行目の間に以下の
記載を挿入する。 「第６図は２本発明にょるＣＡＴＶ通信システムを示す
ブロック図、」 （４）同上第６１頁第８行目の 「第１１図（ａ）〜（ｈ）」を 「第１１図（ａ）〜（ｆ）」と訂正する。 ５

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、発信側ノードから、フレーム照合コードを含むメツ
    セージを受信する受信手段１２と、前記受信手段に応答
    して、前記フレーム照合コードを検査し、前記発信側ノ
    ードがＣＡＴＶ通信資源を利用する権限を与えられてい
    ることを前記フレーム照合コードが示すときに出力信号
    を発生する検査手段１４と、前記フレーム照合コードを
    含む前記受信メツセージがＣＡＴＶ通信資源を利用する
    権限を与えられている発信側ノードから受信されたこと
    を前記出力信号が示す場合に、前記検査手段の前記出力
    信号に応答して前記受信メツセージを再放送する手段１
    ６とを具備することを特徴とする ＣＡＴＶヘッドエンド装置。 ２、　　ｃｐ、Ｔｖシステムにメツセージを伝送するた
    めの通信装置において、前記通信装置に対応するノード
    キーデータを記憶するノードキー記憶手段２１と、前記
    ノードキー記憶手段に応答してフレーム照合コードを発
    生する手段２１．．７４，７６．７８と、前記ＣＡＴＶ
    システムに結合されて、前記フレーム照合コードを含む
    前記メツセージを伝送する手段１９とを具備し、前記フ
    レーム照合コードを発生する手段は、前記メツセージを
    伝送する手段にさらに応答し、それＫｊす、前記フレー
    ム照合コードは通常連続して伝送されるメツセージの各
    々について変更されることを特徴とする。 ３　特許請求の範囲第２項記載の通信装置において、エ
    ンクリプトされたチャンネルアクセスコードな受信する
    手段１５．７２をさらに具備し、前記フレーム照合コー
    ドを発生する手段は、デクリプトキーとして前記ノード
    キーデータを使用して前記エンクリブトされたチャンネ
    ルアクセスコードをデクリプトし、アクセスキーコード
    及び初期値コードを提供する手段２１．７４と、エンク
    リプトキーとして前記アクセスキーを使用して前記初期
    値コードをエンクリプトする手段２］、７６とを含むこ
    とを特徴とする。 ４、特許請求の範囲第３項記載の通信装置において、連
    続して伝送されるメツセージの各々について前記フレー
    ム照合コードとして前記エンクリプトされた初期値コー
    ドの一部を利用する手段２］、７６と、規定の数のメツ
    セージが伝送されるたびに前記初期値コードを１ずつ増
    分する手段２１．７８と、前記初期値コードを増分する
    手段に応答して、前記増分された初期値コードを再びエ
    ンクリプトする手段２１．７８とを具備することを特徴
    とする。 ５、少なくとも１つの上流側データチャンネル及び少な
    くとも１つの下流側データチャンネルを有する二方向Ｃ
    ＡＴＶシステムを含むＣＡＴＶ通信システム２４．２６
    ．２８゜２９．３１において、伝送すべきメツセージデ
    ータ（・コ対応するデータを記憶する手段、前記フレー
    ム照合コードを発生する手段、及び前記ＣＡｊＶシステ
    ムに結合されて、前記記憶されたデータと前記フレーム
    照合コードとを含む前記メツセージデータを前記上流側
    データチャンネルにのセて伝送する手段を含んでいて、
    前記ＣＡＴＶシステムの第１の）〜ドにあってメツセー
    ジを伝送する第１の通信装置４２．４８と；前記第１の
    ノードの前記第１の通信装置からの前記フレーム照合キ
    ーを含む前記伝送メツセージを受信する受信手段、前記
    受信手段に応答して前記フレーム照合コードを検査し、
    前記第１の通信装置にＣＡＴＶ通信資源を利用する権限
    が与えられているときには、これを指示する検査手段、
    甚びに前記検査手段に応答して、前記検査手段が前記第
    １の通信装置にＣＡＴ■通信資源を利用する権限が与え
    られていることを指示する場合に、前記受信メツセージ
    を前記下流側データチャンネルにのせて選択的に再放送
    する手段を含むＣＡＴＶヘッドエンド装置１゜と；前記
    ＣＡＴＶシステムの第２のノードにあって、前記下Ｒｆ
    ＡＵデータチャンネルの前記再放送メツセージを受信す
    る第２の通信装置３８．４６とを具備することを特徴と
    する。 ６、少なくとも１つの上流側データチャンネルと、少な
    くとも１つの下流側データチャンネルとを含むＣＡＴＶ
    システム２４．２６゜２８．２９．３１で通信資源への
    アクセスを制御する方法において、前記上流側データチ
    ャンネルからメツセージを受信する工程と；前記受信メ
    ツセージを検査８８して、そのメツセージが権限を与え
    られたユーザーから発信されたものであるか否かを決定
    する工程と；前記受信データが権限を有するユーザーか
    ら発信されたものであった場合には、前記下流側データ
    チャンネルに沿って前記受信データを再放送する９０．
    ９２工程とを特徴とする。 乙　ネットワークアクセスコントローラ３４を含むＣＡ
    ＴＶ通信システム２４＋　２６１２８゜２９．３１で通
    信資源のアクセスを行なう方法において、チャンネルア
    クセス要求１６゜を前記ネットワークアクセスコントロ
    ーラ３４に伝送する工程と：前記ネットワークアクセス
    コントローラ３４がらエンクリプトされたチャ、ンネル
    アクセスコード１６８を受信する工程と；前記受信した
    エンクリプトされたチャンネルアクセスコードがら、前
    記ＣＡＴＶ通信システムにおいて伝送されるメツセージ
    １７０の一部として伝送されるべきフレーム照合コード
    を発生する工程とを特徴とする。 ８、特許請求の範囲第７項記載の方法において、前記エ
    ンクリプトされたチャンネルアクセスコードから前記フ
    レームＪｆｌコ−ドを発生する工程は、デクリプトキー
    として各々ノユーザーに対応する暗号ノードキーを使用
    して前記エンクリプトされたチャンネルアクセスニード
    をデクリプトする工程７４と、アクセスキーとして前記
    デクリプトされたチャンネルアクセスコードの一部を使
    用して、前記フレーム照合コードを形成するために前記
    デクリプトされたチャンネルアクセスコードの別の部分
    をエンクリプトする工程７６とから成ることを特徴とす
    る。 ９、少なくとも１つの上流側データチャンネルと、１つ
    の下＃調データチャンネルとを含むＣＡＴＶシステム２
    ４．２６．２８．２９゜３１で通信資源へのアクセスを
    制御する装置において、前記上流側データチャンネルの
    メツセージを受信する手段１２と、前記受信メツセージ
    を検査して、そのメツセージが権限を有するユーザーか
    ら発生されたものであるか否かを決定する検査手段１４
    と、前記受信データが権限を有するユーザーから発信さ
    れたものであることを前記検査手段が指示した場合に、
    前記受信データを前記下流側データチャンネルにのせて
    選択的に再放送する手段１６とを具備することを特徴と
    する。 １０、　　ネットワークアクセスコントローラを含むＣ
    ＡＴＶ通信システム２４．２６．２８．２９゜３１で通
    信資源のアクセスを行なう装置において、チャンネルア
    クセス要求１６０を前記ネットワークアクセスコントロ
    ーラに伝送する手段２１．１９．７０と、前記ネットワ
    ークアクセスコントローラからエンクリプトされたチャ
    ンネルアクセスコード１６８を受信する手段２１，１５
    ．７２と、前記受信されエンクリプトされたチャンネル
    アクセスコードから、前記ＣＡＴＶシステムにおいて伝
    送されるメツセージｊ７０の一部として伝送されるべき
    フレーム照合コードを発生する手段２１，７４．７６．
    ７８とを具備することを特徴りする。 １１、特許請求の範囲第１０項記載の装置において、前
    記エンクリプトされたチャンネルアクセスコードかも前
    記フレーム照合コードを発生する手段は、デクリプトキ
    ーとして各々のユーザーに対応する暗号ノードキーを使
    用して前記エンクリプトされたチャンネルアクセスコー
    ドをデクリプトする手段２１．７４と、アクセスキーと
    して前記デクリプトされたチャンネルアクセスコードの
    一部を使用して、前記フレーム照合コードを形成するた
    めに前記デクリプトされたチャンネルアクセスコードの
    別の部分をエンクリプトする手段２１．７６とを含むこ
    とを特徴とする。 １２、　０ＡＴＶシステム２４．２６．２８．２９．３
    １において第１のノードと第２のノードとの間に信号路
    接続を成立させる方法において、前記第１のノードに対
    応する第１のデータチャンネル周波数についてチャンネ
    ルアクセスを行なう工程１６０，１６８と；前記第２の
    ノードに対応する第２のデータチャンネル周波数を得る
    工程１７４，１７６と；前記第１のノードのデータチャ
    ンネル周波数を前記第２のノードに対応するデータチャ
    ンネル周波数に再同調する工程と；前記第２のノードに
    対応する第２のデータチャンネル周波数についてチャン
    ネルアクセスを行なう工程１８２，１９０とを特徴さす
    る。 １３、　　ＣＡ　Ｔ　Ｖシステム２４．２６．２８．２
    ９．３１の第１のノードから第２のノードへ信号路接続
    を成立させるユーザー装置１３において、前記第１のノ
    ードに対応する第１のデータチャンネル周波数について
    チャンネルアクセスを行なう手段３，１５，１９，２１
    ．１！：、前記第２のノードに対応する第２のデータチ
    ャンネル周波数を得る手段３．１５．１９゜２１と、前
    記第１のノードのデータチャンネル周波数を前記第２の
    ノードに対応する第２のデータチャンネル周波数に再同
    調する手段１７と、前記第２のノルドに対応する第２の
    データチャンネル周波数についてチャンネルアクセスを
    行なう手段３，１５゜１９．２１とを具備することを特
    徴とする。
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