JPS61139141A

JPS61139141A - 双方向デ−タ通信システム

Info

Publication number: JPS61139141A
Application number: JP59259436A
Authority: JP
Inventors: ポール・バラン; マーテン・アール・プランジヤ
Original assignee: PAKETSUTO TEKUNOROJIISU Inc
Current assignee: PAKETSUTO TEKUNOROJIISU Inc
Priority date: 1982-04-29
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1986-06-26
Also published as: CA1218144A; US4509073A; EP0183871A1

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】〔発明の技術分野〕本発明は、一般的にはケーブルテレビジョン、特に分散
処理と玉流信号流を制御するだめの手段を有する双方向
（対話式）ケーブルテレビジョン方式に関するものでお
る。

〔従来技術〕

共同アンテナテレビジョン（ＣＡＴＶ　）とも呼ばれる
ケーブルテレビジョンは、地方のテレビジョン受信を可
能にする手段として、当初は、とるに足らない程のもの
でめった。現在では１重要な地位を占めるようになって
いる。今や、ケーブルテレビジョンは、地方の、非地方
の、そしてプレミアム（特別料金）テレビジョン番組の
受信を提供する重要な手段であり、将来には、多くの新
しい双方向（対話式）サービスを提供する重要な手段に
なるものと期待されている。これまで、ケーブルテレビ
ジョンには多くの問題がめった。

このような問題の１つは、ワンクエイ（片方向）ケーブ
ルテレビジョンの場合でも同様であるが、信号の機密保
護の問題である。従来の多くのワンワエイケーブルテレ
ビジョン方式では、プレミアムテレビジョングミグラム
を伝達する信号を、このようなプログラムに対して前も
って契約をなした（受信料を払った）者だけに送信する
ようにしている。このようなプログラムの受信を制限す
るために、プログラム伝達信号はスクランブル処理され
、この番組を受信する契約をなした者には適当なデスク
ランブラが用意される。残念なことには、このようなデ
スクランブラは若干高価である。

さらに、テレビジョン信号を確実にスクランブル処理す
るのは困難で、信号中の冗長情報によって信号が比較的
容易にデスクランブルされてしまう。

デスクランブラの製作に必要な技能が無い者でも、この
ような装置を購入することは可能でおる。電子郵便のよ
うな多くの双方向サー、ビスでは、信号機密保護問題は
より深刻である。

双方向ケーブルテレビジョン方式の別の問題は。

ノイズの問題でおる。一般には、引込みケーブルレベル
で入ってくるノイズが、システムの上の方（上流）へ伝
搬して、システム全体を使用不能にすることを防止しな
ければならない。

最も重大な問題はシステムローディングの問題でるる。

ピーク時間中の応答時間（遅延）が耐えられない程にな
るまで従来の双方向ケーブルテレビジョンシステムをロ
ードダワンしないで、比較的多くの加入者に高度に対話
的サービスを提供することは困難である。

対話式（双方向）ケーブルテレビジョン方式は、Ｒｉｃ
ｋｅｔｔｓ　　氏等に付与された米国特許第３，９９７
．７１８号に開示されている。ヘッドエンド・サブシス
テム、複数個の加入者ユニット、およびヘッドエンド・
サブシステムをいくつかの加入者ユニットに相互接続す
る同軸ケーブル・サブシステムを用いた対話式ケーブル
テレビジョンゾステムが開示されている。この方式は、
いくつかの加入者ユニットにテレビジョン信号を分配し
、ヘッドエンド・サブシステムといくつかの加入者ユニ
ットとの間の双方向データ通信を可能にするように働く
。エンコーダがヘッドエンド・サブシステムで用いられ
、デコーダは各加入者ユニット、すなわちプレミアムテ
レビジョン信号をその利用を限定する目的でスクランブ
ル／デスクランブルするために。

用いられている。ヘッドエンド・サブシステムにミニコ
ンピユータが用いられ、各加入者ユニットにアルファニ
ューメリック（英数字）キーボードとアルファニューメ
リック電子装置との組合が用いられ、加入者のテレビジ
ョンとともに双方向デジタルデータ通信用のデータ端末
として動作する。

双方向デジタルデータ通信は、応答用のタイムスロット
が割り当てられている各加入者ユニットと同期してなさ
れる。多くの同様の要素を用いる他の方式は、Ｍａｔｓ
ｕｍｏｔｏ氏等に付与された米国特許第４　、２４５　
、２４５号に開示されている。

双方向ケーブルテレビジョン方式は、　Ｃｕｒｒｙ氏等
に付与された米国特許第３＋７５０＋０２２号に開示さ
れている。そこでは１節状配置のフィルタをイするツリ
ー型の分配サブシステムが用いられている。各フィルタ
は、それぞれのヘッドエンド・サブシステムが発生した
指令に応答して、各加入者ユニットへの同軸ケーブル（
引込みケーブル）に生じたノイズを分離する。

ツリー型ネットワークを用いた他の双方向ケーブルテレ
ビジョン方式はＴａｋｅｕｅｈｉ　　氏に付与された米
国特許第３，８４０．８１２号に開示されている。この
方式は数多くの節状配置の変調ユニットを用いており、
各変調ユニットは数多くの関連した加入者警報送信器の
１つによって発生された警報信号による変調のためのも
のである。各変調ユニットが別個の搬送周波数で動作す
るだけでなく、それに付随した各警報送信器もまた別個
の音声周波数で動作する。これによってヘッドエンド・
サブシステムが警報信号の源を識別することが可能とな
る。節状配置の変調ユニットは警報信号で動作し。

他の場合に較べてかなり多くの加入者送信器が分配ネッ
トワークを共用することが可能となる。

最後に、双方向ケーブルテレビジョン方式は、Ｂａｒｎ
ｈａｒｔ　氏に付与された米国特許第３．９３４，０７
９号に開示されており、そこでは双方向デジタル通信は
、同期して発生したデータパケットを介して行なわれる
ものと記載されている。

データ通信（時分割）ネットワークは、　Ｄｏ＠ｌｚ氏
に付与された米国特許第４．１５６，７９８号に開示さ
れている。ネットワークは、蓮信ネントワークによって
多数の端末装置にそれぞれ結合された多数の上位演算処
理／ス？ムを用いている。各処理システムは、データを
共用するために他の処理システムに相互接続されている
。通信ネットワークは、複数個の２ポート・バッファ記
憶装置、ファンアウト・ノード″装置、ライン・マスク
交換ユニット装置２ライン交換ユニツト装置、および端
末交換ｚニット装置を含み、これらの装置は、全て、複
合トリー・リング形状に結合されている。１位演算処理
システムと端末装置の間の通信は、データブロックを介
して行なわれ、誤りのブロックはそれぞれの端末交換ユ
ニットによって廃棄される。

テレビジョン型赤外線遠隔制御ユニットは、米国特許第
４，２３１．０３１号および第４，１５６，８１０号に
開示されている。２−）のユニットとも、赤外線放射を
用いている。前者はディジタルデータの各ビットを表わ
すだめの赤外線パルススペースの利用を開示している。

後者では、赤外線パルススペースは、ディジタル量（語
）、この場合には所望のチャネル番号を表わしている。

〔発明の目的〕

本発明の主たる目的は、比較的多数のかａ人吉にそれ程
の過負荷遅延なしに比較的広範囲のサービスを提供でき
る程十分に融通のきく新規な双方向ケーブルテレビジョ
ン方式を提供することである。

本発明の他の目的は、比較的高い信号機密保護度を有す
る双方向ケーブルテレビジョン方式全提供することであ
る。

本発明の更に他の目的は、ノイズに比較的強い双方向ケ
ーブルテレビジョン方式を提供することでめる。

〔発明の概要〕

簡単に言えば１本発明の好適実施例は、システムによる
分配用のテレビジョン番組信号源を含むヘッドエンド・
コンピュータとヘッドエンドサフ゛システム、複数個の
訂正再生器を含むケーブル配線ププシステム、複数個の
コントロールプロセッサ、および複数個の加入者サブシ
ステムを用いている。各加入者サブシステムは、所望の
サービスを提供するのに適当なサービスの組合せを提供
するために選択された標準・光学ユニットを含んでいる
。谷訂正再生器は、加入者サブシステムからヘンドエン
ドブプシステム（上流）に伝播する。

パケットフォーマットにコード化された指令（入力）を
衣わす信号をバッファに入れ、再送信する。

不適当に７オーマツト化されたパケットは訂正再生器に
より無視される。訂正再生器は、過負荷になると一定の
パケット信号の廃棄もする。各コントロールプロセッサ
は、多数の加入者サブシステムをケーブル分配丈ブゾス
テムにインタフェースするものであるが、多数の受信器
を含んでいて。

谷受信器はテレビジョン番組信号をそれぞれの加入者サ
ブシステムに結合する前にその信号が選択されたチャン
ネルに条件づけられるようにするためのものである。

本発明の主たる利点はその多用途性におる。

本発明の他の利点は、それ程の過負荷問題を生じないで
比較的多数の加入者に比較的広範囲のサービスを提供す
ることのできることである。

本発明のこれらの目的、他の目的、および利点は図面に
示されている好適実施例の次の詳細な説明により、当業
者に明らかになろう。

〔実施例〕

本発明による双方向（対話式）ケーブルテレビジョンの
好適実施例は図において番照番号１０で一般的に示され
ている。そこにおいては、ヘッドエンド・サブシステム
１２）ケーブル分配ププシステム１４．一般的なプロセ
ッサ（処理装置）１８を含む全体を１６で示す複数個の
制御処理装置（コントロールプロセック）１丈プクステ
ム２２を含む全体を２０で示す複数個の加入者サブシス
テムが用いられている。次に、上記のサブシステムを下
から上へ順に説明する。

全ての加入者サブシステムに一般的に共通の加入者サブ
システム２２の構成要素は、電力付加ユニット２６．そ
れぞれの加入者（従来の）テレビジョン受像機３０とと
もに用いる機上ユニット２８および無線遠隔制御ユニッ
ト３２である。他の加入者サブシステムでは任意のもの
でらる。加入者サブシステム２２の残りの構成要素は、
全体を３４で示す付属の遠隔制御ユニットを有する他の
機上エニット、キーボードユニット３６．および端末ユ
ニット３８である。上記のユニットは、関連の制御ユニ
ットとは異なって、それぞれの加入者の住居内の加入者
にとって便利な位置に配置される。

電力付加ユニット２６は、ケーブル５０で示す引込みケ
ーブルを介してプロセッサ１８に接続される。さらに、
ユニット２６は、ケーブル（図示せず）を介して機上ユ
ニット２８に直接接続されるか、更に他のユニットを収
容するために、ケーブル５４によって分配器５２で示し
た１個または２個以との通常の信号分配器に接胱され、
ケーブル５６を介して機上ユニット２８に接続てれる。

赤外線ビーム（リンク）５８は遠隔制御ユニット３２を
機上ユニット２８に結合し、その機上ユニット２８はケ
ーブル６０を介してテレビジョン受像機３０に接続する
ための設備を有している。図示されているように、機上
ユニット３４はケーブル６４を介して信号分配器５２に
接続され、千−ボード３６はケーブル６６を介してその
スプリッタに接続される。最後に端末ユニット３８は、
ケ−プル６８、他の信号スプリンタ７０および他のケー
ブル７２を介して信号分配器５２に接続される。

遠隔制御ユニット３２は、指令入力用のキーバッド７６
、各キーの閉成を検出するために千−ハンドのいくつか
のキーを走査するためのマイクロプロセラ−ｙ″（図示
せず）、およびマイクロプロセッサによって駆動されて
、各千−の閉成に応じその識別信号を機上ユニット２８
に伝えるのに必要なビーム５８を選択的に生じさせる赤
外線送信器（図示せず）をイしている。ここで用いる「
指令」という用語は、ある特別のサービス、データ等に
対する要求を含む全ての入力を含める意味で使っている
。キーバンド７６は「非常」用のキーを有している。

ユニット２８などの各機上ユニットは、限定された指令
の入力手段、および関連したテレビジョン受像機（たと
えば３０）を制御するための手段を備えている。機上ユ
ニット２Ｂは、付随のメモリを有するマイクロプロセッ
サ（図示せず）、キーバッド７６と同様のキーバッド７
８．赤外線検出器（図示せず）、ライン８０で示す家屋
内のホームパスに接続するだめの設備、多数の盗ａＩＦ
報機、煙探知器スイッチに線８２で表わされる多数の線
を介して接続するための設備、を源制御監視回路（図示
せず）、および１対の７ｔグメントの表示装置８４．８
５を有している。そのマイクロプロセッサはキーバッド
７８のいくつかのキーを走査し、キーの閉成を検出する
赤外線検出器を七二りし、それを基にしてマイクロプロ
セッサが指令を組立てる。マイクロプロセッサが直接実
行テきない指令はコントロールプロセッサ１８に送られ
る。さらに、マイクロプロセッサはホームバス８０をシ
ステムにインタフェースし−ＩＪ１８２ｆＣよって表わ
される回線をそニタして各スイッチの状態を確認して、
コントロールプロセッサ１８にその変化を知らせる。マ
イクロプロセッサは、テレビジョン受像機３０に接続さ
れた交流電源をオンオフ制御し、それによって消費され
る′醒力を七二タシテ、コン）ａ−ルグロセンサ１８に
その変化知らせる（　０Ｎ１０ＦＦセツト）。コントロ
ールプロセッサ１８によって機上ユニット２８に送られ
た情報から、マイクロプロセッサは表示装置８４゜８６
をリフレッシュして、テレビジョン受像機の使用時はそ
の関連したテレビジョンチャンネル番号を表示し、また
は時刻を表示する。

機上ユニット２８は、コントロールプロセッサ１８から
送られた指令を実行する。指令は、パケット信号フォー
マットに符号化されてユニット２Ｂに送られる。各パケ
ットの個々の２進ビツトは、コントロールプロセッサ１
８によＶ）ケー７’ル５０に生じる８、０５６ＭＨｚ　
＠送波信号の各サイクルの振幅変調レベルとして送られ
る。

パケット信号は、また機上ユニット２８から指令ヲコン
トロールプロセッサに送る手段として用いられる。各パ
ケットの個々のピットは、コントロールプロセッサ１８
によってつくられた８、０５６ＭＨｚ搬送波信号の周波
数を半分に分割することによってユニット２８がケーブ
ル５６に発生させる搬送波信号の個々のサイクルの振幅
変調レベルとして送られる。パケット信号を送る前に、
ユニット２８は、８．０５６　ＭＨｚの半分の周波数の
一定レベル信号の形式で送信要求信号をケーブル５６に
発生させる。コントロールプロセッサ１８によって送ら
れた送信可パケット信号を受信すると、機上ユニット２
８はパケット信号を送信し、＊定応答パケット信号を待
つ。通常は、−Ｈアドレス指定の送信可パケット信号が
コントロールプロセッサ１Ｂによって送信される。加入
者丈ブシステム２２０１つ以上のユニットが同時に送信
をなそうとする場合は、コントロールプロセッサ１８は
単にミュート・パケット信号を送信し、次に個々にユニ
ットをポーリングする。　　　　　′ 更に、機上ユニット２８はボリュームコントロール回路
（図示せず）を有している。その回路は。

コマンドフロセッサから関連のユニットへテレビジョン
信号を送信するために用いられる所定の１つまたは２つ
の特別のチャネル上で通常のテレビジョン信号を受信す
る。その回路は、その信号を復調してベースバンド−映
像信号とベースバンド音声信号とをつくり出す。次に、
マイクロプロセッサによって指示されるように、その回
路は、ベースバンド音声信号を加入者選択レベルに減衰
させる。最後に、その回路は、ベースバンド信号と減衰
させた音声信号とを用いて、適切な搬送波信号を変調し
、テレビジョン受像機３０を駆動するために、第２．第
３．第４の３チヤンネルのうちの所定の１つのチャンネ
ルに通常のテレビジョン信号を送出する。

電力付加ユニット２６は通常の交流電力線に接続するた
めの変圧器（図示せず）を有している。

その変圧器はコントロールプロセッサ１８に電力を供給
するために２４ボルト交流電圧を生じる。

そのＡＣ＠圧をケーブル５０に結合することに加えて、
′電力付加ユニット２６は、ケーブル５０と５４との間
で、そこに生じるパケット信号と特別チャンネルテレビ
ジョン信号を含む信号を結合する。

機上ユニット２Ｂと同様のキーボードユニット３６は、
ユニット３２の限られた千−パッドと異なって全チーボ
ード９０を備えた遠隔制御ユニットを有している。全チ
ーボードは１文章処理および電子郵便処理により好適に
用いられる。

端末ユニット３８は、適当なコネクタ９２を有するとと
もに、モデム（変復調装置）およびコンピュータ端末（
コンピュータ端末９４）を含むシステムに１１０１１ｔ
〜１９２００個のＲ３−２３２１ｉｔユニツトをインタ
フェースするための、メモリを備えたマイクロプロセッ
サ（図示せず）を有している。

コンピュータｉ末９４をシステムにインタフェースする
に際しては、端末ユニット３８は、める特定の端末にお
いて使用される種々の拡張文字順序コード（ｅｓｃａｐ
ａ−ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｃｏｄｅｓ　）をシステムにお
いて用いられるそれぞれのコードに変換する。

加入者サブシステム２２に含まれる他のユニットとして
は、他の盗難警報機および煙探知器スイッチをシステム
にインタフェースする警報ユニット、映像の個々のフレ
ームを受信して加入者のテレビジョン受像機に表示する
フレーム捕獲（グラバ−）ユニット、フレームグラバを
有するビデオピックアップユニット、個々の映像フレー
ムを送信するだめの結合ユニット、およびゲームを加入
者の（通常の）ビデオゲーム機に送るゲームユニットが
ある。

プロセッサ１８を含むコントロールプロセッサの各々は
、１１個までの加入者ププシステムをケーブル分配サブ
システムにインタフェースするために用いられる。谷プ
ロセッサには周波数に敏感でディジタル的に同調した１
１個の受信器（図示せず）が含まれており、この各受信
器は対応の機上ユニットを駆動するためのものである。

コントロールプロセッサ１８の２つの受信器は加入者サ
プンステム２２専用のもので、その一方は機上ユニット
２８駆動用で、他方はユニット３４駆動用でろる。各受
信器は、ケーブル分配サブシステム１４に通常のテレビ
ジョン番組信号を送信するのに用いられる多数のチャン
ネルのうちの選択された１つのチャンネルで信号を受け
、−ｆ：の信号の周波数をそれぞれの機上ユニットを駆
動するのに適当な特有のチャンネル周波数に変換する。

選択式れうる信号には、“Ａｏ”および“Ｂ”のケーブ
ルサブシステムの各々に送られる５５〜４ＱＯＭｚの従
来のケーブルテレビジョン帯にある５０チャンネル以上
の信号がめる。“Ａ”ケーブルシステムには、コントロ
ールプロセラ＋ｊ１Ｂが信号分配器（タップ）１０２お
よび分配ケーブル１０４を介して結合され、“Ｂ”ケー
ブルシステムには、プロセッサ１８が他の信号分配器（
タップ）１０６および他の分配ケーブル１０８を介して
結合される。“Ａｏ”ｌ″Ｂ″Ｂ″ケーブルサブシステ
ムブル分配サブシステム１４に関連して後に説明する。

上記受信器に加えて、プロセラｖ１８を含む谷コントロ
ールは、４つのチャンネルの１つのチャンネルでケーブ
ル分配サブシステムを介してヘッドエンドサブシステム
から送られる指令を受けるための他の受信器（図示せず
）を備えている。上記の４つのチャンネルはこの目的に
専用のものである。

プロセッサ１８ｔ−ｆむ谷コントロールプロセッサは、
パケットフォーマットに符号化された指令を送受信する
。ケーブル分配サブシステム１４を介して送信される各
パケットの個々のピットは、修正周波数変調（ＭＦＭ、
Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙＭｏｄｕｌａｔ
ｉｏｎ）の符号化を受け、各使用チャンネルに適した搬
送波信号の振幅変調レベルとして伝えられる。この目的
専用の５５−４００■ｈのチャンネルで幾つかのプロセ
ッサによって受信されるパケットは２．０１４メガビツ
トレートで送信され。

３５ＭＨｚ以下の５チヤンネルのうちの１つのチャンネ
ルで幾つかのプロセッサによって送信されるパケットは
１．００７メガビツトレートで送信される。

パケットは、ケーブル分配サブシステム１４を介して、
谷プロセツ丈に割り当てられたインターバルの開始と一
致して動作を開始するコントロールプロセッサによって
送信される。このインターバルは、従来のテレビジョン
信号の各フィールド中で割当てられた３ラインのインタ
ーバルによって決められるものでるる。前述したように
、プロセッサ１Ｂと丈プゾステム２２０間のように、１
つのコントロールプロセッサとそれに関連した加入者サ
ブシステムの１つの間で送信されるパケットの個々のピ
ットは、搬送波信号の振幅変調レベルとして伝送される
。パケットを送信するために各プロセンチによって用い
られる搬送波信号は、８．０５６ＭＨｚの周波数を有し
ている。そして、パケットを個々の指令プロセッサに送
るために各加入者サブシステムによって用いられる搬送
波信号は８．０５６　Ｍｚの半分の周波数を有している
。

７’ａセンｙ１８ｔ−含む谷コントロールプロセッサハ
、フェーズロックループ、タイミング・表示回路、およ
びメモリを備えたマイクロプロセッサ（すべて図示せず
）も備えている。上記ＭＦＭ符号化信号から、フエーズ
ロックループハｓ、ｏ　５６　ＭＨｚの搬送波信号、そ
の中の１つがパケンｈｔ−ヘンドエンドサプノステム１
２に送るのに用いられる４つの信号（３２，２ＭＩ（ｚ
信号、　１６．１ＭＨｚ信号、　１０．７　ＭＨｚ信号
および８．０５Ｍ）Ｉｚ信号）、および３２．２ＭＨｚ
信号を生じさせる。３２．２ＭＨｚ信号によって、タイ
ミング・表示回路は、各々がメモリ位置の内容をテレビ
ジョン画像の対応する要素にマツプする３つの従来のテ
レビジョン信号を生じさせる。メモリマツプされた信号
は、関連の加入者サブシステムのいくつかに選択的に結
合されて、たとえばテレビジョン受像機３０に加入者の
プロンプト（指示メツセージ）およびメツセージ、電子
郵便、要求されたビューデータ（ｖｉｅｗ　ｄａｔａ　
）およびテレテックスフレーム、ピリング情報、掲示板
、７ヨツビングテキストおよびパンキングチ千スト等を
表示する。

−ｇらに、各コントロールプロセッサのマイクロプロセ
ッサは５米国国立標準局（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｂｕｒｅ
ａｕｏｆ　５ｔａｎｄａｒｄ　）のＤＥＳアルゴリズム
に一致して感知可能パケットを符号化・復号化する。

プロセッサ１８を含む各コントロールプロセッサは、谷
対応の加入者サブシステムに対し加入者許可プロフィー
ルを保持する。要求されたサービスを与える前に、各コ
ントロールプロセッサは、その要求（指令）を、各サブ
システムに許可されている丈−ビスの確認のため、谷加
入者許可プロフィールに対して、テストする。したがっ
て、加入者許可プロフィルは、一定の種類の加入者サブ
システムに対しサービスを限定する手段となる。

たとえば、一定のプレミアムチャンネルにアクセスする
には事前のその旨の設定を要求できる。また一定の番組
は、医者のような一定の辱門職に限定できる。また、あ
るチャンネルにアクセスする前に加入者サブシステムユ
ニットに入力されるべき隠しコードを含ませて、Ｒが子
供のみる番組を制限することができるようにしてもよい
。

初期設定の際およびその後適当である場合、プロセッサ
１８ｔｌ−含ム各コントロールプロセッサハ。

ヘッドエンドサブシステム１２から、ケーブル分の命令
（ソフトフェア）、プａ七ッ丈によるパケット信号のヘ
ッドエンドサブシステムへの送信開始時点と一致する３
ラインのインターバルの割当、および各加入者許可プロ
フィルを受けとる。１分毎にヘッドエンド・サブシステ
ム１２によって送られた状態リクエストに応答して、プ
ロセッサ１８を含む各プロセッサは、ユニット２８を含
む各加入者ユニットをポーリングして、プロセッサがヘ
ッドエンドサブシステムに送る状態レポートを得る。開
状態レポートには、コントロールプロセッサおよびそれ
に関連した加入者サブシステムの動作状態ならびにそれ
を通して与えられているサービスが含まれている。

ケーブル分配ブプシステム１４は、一対の幹線ケーブル
１２０，１２２）多数の分岐ケーブル、ケーブル１０４
．１０８を含むさらに多数の配線ケーブル、一対の増幅
器１２６，１２８によって表わされた多数の増幅器、お
よび３つの調整再生器１３２．１３４．１３６によって
表わされた多数の調整再生器を備えている。

図にみえるように、調整再生器１３２は一対の分岐ケー
ブル１３８，１４０と２つの配線ケーブル１０４，１０
８との間に接続でれている。上記ケーブル、増幅器およ
び調整再生器は、“Ａｏ”ケーブルププゾステムおよび
“Ｂ”ケーブル丈プンステムとして示された一対のツリ
ー型構造において接α場れている。上記各フプシステム
は、ヘッドエンドサブシステム１２から５５〜４００Ｍ
Ｈｚ　帯の信号をプロセッサ１８を含む各コントロール
プロセッサ（下流）に送り、３５ＭＨｚ　帯板下の一定
の信号、すなわち最も適切なフォーマットにされたパケ
ットを各指令プロセッサからヘッドエンドサブシステム
（上流）へ送る。

増幅器１２６．１２８を含む増幅器は、ケーブル損失を
補償するように用いられる。一般には１個の増幅器はケ
ーブルの半マイル（約８００ｍ）苺に用いられる。谷増
幅器はヘッドエンドサブシステムかう７’　０−１＝ツ
ｆ１８ｉ含む各コントロールプロセッサ（下流）伝播し
ている５５〜４００Ｍｚ帯の信号を増幅し、また幾つか
のコントロールプロセッサからヘッドエンドサブシステ
ム（上流）へ伝播している３５ＭＨｚ　帯板下の信号を
増幅する。

ケーブル分配丈ブノステム１４における従来の構造との
主な差異は丈プシステム１４が調整再生器を備えている
ことである。再生器１３２を含む各調整再生器は、フィ
ルタとメモリを備えたマイクａ：ｊａセンｆ（いずれも
図示せず）を備えている。

フィルタは５５〜４００　ＭＨｚ　　帝の信号を通過さ
せ。

３５ＭＨｚ帯以下の信号を阻止（捕獲）する。マイクロ
プロセッサおよびメモリは、プロセッサ１８を含ｔｒ各
コントロールプロセッサからヘッドエンドサブシステム
１２（上流）へ伝播する最も適切にフォーマント化され
た一定のパケットを表わす捕獲信号をバッファに入れ、
再送信する。調整再生器の主な特徴は、適切にフォーマ
ント化されているパケットを表わさない信号は％調整再
生器で無視し５過負荷がかかった時には、適切にフォー
マット化されたパケットを表わすものでも一定の信号を
、旧指令を優先するようにして無視することである。こ
のことはすぐに明らかになるだろう。

コントロールプロセッサからヘッドエンドサブシステム
（上流）へ伝播する適切にフォーマント化されたパケッ
トは、見出しく８−ビット）バイト、繰り返しフラグビ
ット、３個のカーボンコピービット、パケット長ビット
、および３５個のアドレスビットを有している。（１６
オクテツトフオーマツトをＭする）短パケットは、また
、パケット型バイト、７個のデータバイト、および２個
のＣＲＣハイドを有する。（６４オクテツトフオーマツ
トを有する）長パケットは、また、２個のプレースマー
クビット、６個のパケット型ビット。

５５個のデータバイト、および２個のＣＲＣバイトを有
する。

正しいプロトコルのためには、パケット信号がプロセッ
サ１８のようなコントロールプロセッサから調整再生器
のいくつかのレイヤー（この場合再生器１３２．１３４
　）　ｔ−通過できてヘッドエンドサブシステム１２ま
での伝播に成功した時、このヘッドエンドサブシステム
１２がパケット信号の受信を確認することが必要である
。パケット信号が他のパケット信号との衝突によって破
壊されてしまったか、調整再生器によって無視ぢれてし
まった為に、上記確認が得られないときは、各コントロ
ールプロセッサは、所定の時間間隔での不定期間を待ち
、パケット信号を再送信する。繰り返しフラグビットお
よびカーボンコピ一番号ビットは。

各調整再生器に、各指令の古さを確認する手段、したが
ってパケット信号無視動作時の優先順位の判断基準手段
を与える。

１つのシステムに収容されうる加入者サブシステムの数
、およびサブシステムを収容するために要求されたコン
トロールプロセッサ、調整再生器およびこれらの入れ千
秋の段数は１丈−ビス要求に基づくピークロード、すな
わちサービス提供およびデータ転送の際に許容される最
大遅れの関数でろる。

各調整再生器に接続されるコントロールプロセッサの数
を８７個に制限することによって、谷プロセッサは、再
生器へパケット信号を送るための特有の３ラインのイン
ターバルを割シ当てられてどんな衝突も避は得ることに
注意すべきである。

熱論、いくらかの衝突は許容できる。好適実施例は、ユ
ニット２２を含む１８　、０００　　個の機上ユニット
、プロセツプ１Ｂを含む３０００個のコントロールプロ
セッサ、再生器１３２を含む４０個の調整再生器、およ
びサブシステム１２でおる１個のヘンドエンドサブゾス
テムを用いている。所望のデータ転送レートは、チャン
ネル上流で１．００７メガビツト／秒、チャンネル下流
で２．０１４メガビット／秒である。かなり大きな数の
加入者サブシステムが収容されなければならない場合は
、好適実施例は数個のシステムを用いており、この場合
、それらシステムのヘッドエンドシステムは、やがて明
かになるように、相互接続されている。

ヘンドエンド丈プシステム１２は、各々がケーブル分配
丈プシステム１４のそれぞれのチャンネルに送信される
ためのものであるテレビジョン番組信号のソースを有し
ており、それは衛星地上局１５０で水式れている。

望ましくはベースバンドテレビジョン番組信号が発生さ
れるのがよく、その各々が送信器アレイのそれぞれ送信
器を駆動するのに用いられて、ケーブル分配サブシステ
ムを介しての送信に適した信号が発生される。また、別
のやり方として、ベースバンドテレビジョン番組信号は
信号切換装置によって送信器アレイに結合される。信号
切換装置は、同期部分が時刻一致にある時の信号を交換
することによって、テレビジョン番組信号の送信されて
いるチャ／ネルを重ねあわせる。

すなわち、信号切換装置は、各ベースバンドテレビジョ
ン番組によって駆動されて各フレームの開始の識別信号
を発生する１１２個の同期ストリンパ、および各ス）　
ＩＪツバにより駆動されて一連の一定幅パルスを発生す
る単安定マルチバイブレータを備えている。さらに、信
号切換器は、１個の発振器駆動力ワンタ、８個の１６回
線−４回線マルチプレクサ、および１個のマイクロプロ
セッサを備えている。そのカワンタとマルテプレクブは
、谷マルチバイブレータを順番にマイクロプロセッサの
阻止入力に結合するようになっており、各マルチバイブ
レータは、カワンタによって決められた一連の間隔の各
々の谷側間隔の間にマイクロプロセッサに結合される。

カクンタのキャリー出力はカワンタ間隔を決めるために
マイクロプロセッサの他方の入力に接続される。最後に
、信号切換器は、ベースバンドテレビジョン番組信号と
受信器アレイの受信器を相互接続するだめのマイクロプ
ロセッサ駆動クロスバスイッチを有している。マイクロ
プロセッサが、いずれか１つのカヮンタによって決めら
れた間隔の間に２つのマルチバイブレータによって発生
式れたパルスによって割り込みを受ける時、そのマイク
ロプロセッサは、そのクロスバ−スイッチに対応のベー
スバンドテレビジョン信号を交換させる。もつともこの
ような交換は所定の間隔内に既に起こっていれば別であ
る。

ヘッドエンド１２にはまた、ヘッドエンドコンピュータ
１６０が含まれているが、それは、明確のために、ケー
ブルインタフェースモジュール１６２゜データベースモ
ジュール１６４．ゲートクエイモジュ−７＋／　１６６
　、システムコントロールモジュール１６８等を含む機
能モジュールに分割されて示てれている。各モジュール
は、次に述べるように、どノコンピュータ構成要業の故
障によるシステム故障も防止するようになっている。

ケーブルインタフェースモジュール１６２ハ、　　４個
の送信器−受信器カップル、２個の（ケーブルインタフ
ェースモジュール用）ローカルパス、これらの各ローカ
ルパスを制御する２個のプロセッサ、および３個の４ボ
ート（ｑｕａｄｒａｐｏｒｔ　）メモリモジュール（全
て図示せず）１を備えている。送信器−受信器カップル
のうち２個は、ケーブル“Ａｌｌの幹線ケーブル１２Ｑ
に接続され、残りの２個はケーブル“Ｂ”の幹線ケーブ
ル１２２に接続されている。

各送信器−受信器は、５５〜４００ＭＨｚ　　帯の各チ
ャンネルにパケット信号を送信し、３５ＭＨｚ帯以下の
６チャンネルでパケット信号を受信する。さらに送信器
−受信器は、′ｉ！ｒ（ケーブルインター７エースモジ
ユール用）ｏ−カルバスニ接続１＄、　−すれによって
、各プロセッサはケーブル分配プブゾステム１４を介し
て送信用のパケット信号を供給することができ、またそ
れを介して送信されたパケット信号を得ることができる
。各４ボートメモリモジユールは、対応の（ケーブルイ
ンターフェース用）ローカルパス上で各プロセッサに利
用できるように、また、システムコントａ−ルモジュー
ル１６Ｂの一対のローカルパスのうちの対応のローカル
バス上で各プロセッサに利用できるように、接続されて
いる。

データベースモジュール１６４は、２個の（データベー
スモジエール用）ｃｌ−カルパス、％（データベースモ
ジエール）ローカルパスｅｌ’ｌｔ制御ｆル２個のプロ
セッサ、および３個の４ボートメモリモジユールを有し
ている。各４ボートメモリモジユールハ、！（７”−タ
ベースモジュール用）ローカルバス上で各プロセッサに
利用できるように、また各システムコントロールモジユ
ール用）ローカルバス上で谷グロセンナに利用できるよ
うにお互いに接続されている。さらに、データベースモ
ジエール１６４は、それぞれ関連のディスクを備えた３
個の６０メガバイトデイスク駆動装置（谷駆動装置は各
ディスクインタフェースモジュールヲ介して各（データ
ベースモジュール用）ローカルバスに接続されている）
、２個の６５メガバイトテープユニツト（谷ユニットは
各テープインタフェースモジュールヲ介シて各（データ
ベースモジュール用）ローカルパスに接続されている）
、および２つの高速のプリンタ（各プリンタはＲ８−２
３２インタフエースモジエールを介して各（データベー
スモジュール用）ローカルパスにｉａされ一’ｃいる。

ゲートワエイモジュール１６６は、２個の（ゲートワエ
イモジュール用）ローカルバス、２個のプロセッサ（８
７’ロセンプは各（ゲートワエイ七ジュール用）ｃｌ−
カルパスを制御する）、および３個の４ボートメモリモ
ジユールを備えている。こレラの谷４ポートモジュール
は、谷（グートワエイモジュール用）ローカルバス上で
各プロセッサに利用できるように、また谷（システムコ
ントロールモジユール用）ローカルバス上で谷プロセッ
サに利用できるようにお互いに接続されている。

さらに、ゲートワエイモジュール１６６は、４個のＲ８
−２３２−インタフェースモジュール（各モジュールは
’６（ゲ−）ワエイモジュール用）ローカルバスに接続
されている）、９６００ボーのモデム、および１２００
ポーのモデムを備えている。これらの２つのモデムは、
Ｒ８−２３２インタフエースモジユールのうちの２個の
各々によって駆動される。

これらモデムおよび残りの２つのＲ８−２３２インタフ
エースモジユールによって、システム社外部データベー
スおよび／または他のケーブルテレビジョンシステムに
接続されデータを共用できる。この接続は回線１７４で
示される。

システムコントロールモジユール１６８は、２個ノ（シ
ステムコントロールモジュール用）ローカルパス、２個
のプロセッサ（谷プロセッサは各（システムコントロー
ルモジュール用）ローカルバス’ｔ　ＩＩＩ　御ｆる）
、ケーブルインタフェース七ジュール１６２と共用され
ている３個の４ボートメモリモジユール、データベース
モジエール１６４ト共用されている３個の４ボートメモ
リモジユール、およびゲートワエイモジュール１６６と
共用されている３個の４ポー、トメモリモジュールを備
えている。

各モジュールの２つのプロセッサは１つづつ動作する。

１／４秒の周期を有するプロセッサリセット信号に応答
して周期的に谷モジュールの２つのプロセッサの間で制
御が移される。

ヘッドエンドサブシステム１２）およびシステム全体の
動作を、典形的例によって説明する。ビューデータフレ
ームが、遠隔制御ユニット３２を介して入力された指令
（リクエスト）によって、要求されたとする。キーバン
ド７６の各千−を閉じると、ビーム５８が発生して各千
−の識別信号を機上ユニット２８に伝達する。それに応
答して、機上ユニット２８は、必要な指令を７ツセンプ
ルしてコントロールプロセッサ１８に、指令が入力され
たことを、ケーブル５６に８．０５６Ｍｚの半分の周波
数の一定レベルの（送信要求）信号を発生させて知らせ
る。送信可パケット信号をコントロールプロセッサ１８
から受信すると１機上ユニット２８は、その指令をパケ
ット信号フォーマットで送信し、確認パケット信号を待
つ。

適当な３ラインのインターバルの始めに、コントロール
プロセッサ１８はパケット信号を調整再生器１３２に送
り、再生器１３２はそのパケット信号を調整再生器のい
くつかのレイヤーを介してケーブルインタフェースモジ
ュール１６２に送ル。ケーブルインタフェースモジュー
ル１６２ハ、ソフト確ｇ　パケット信号を送ってコント
ロールプロセッサ１８が二重にパケット信号を送るのを
一時的に禁止する。

次に、指令（リクエスト）はケーブルインタフェースモ
ジエール１６２カラシステムコントロールモジユール１
６８に送うれ、モジュール１６８ハ７レーム要求および
要求フレームに対するピリング表記をデータベースモジ
ュール１６４に送る。データベースモジュール１６４ハ
、ディスクからシステムコントロールモジエール１６８
に送るべき要求のフレームを検索する。さらに、データ
ベースモジュール１６８はディスクにピリング表記を記
憶し、そのピリング表記が正しく確認された時、その旨
をシステムコントロールモジエール１６８に知らセル。

システムコントロールモジエール１６Ｂハ、コントロー
ルプロセッサ１８への送信のために要求の７ｖ−ムをケ
ーブルインタフェースモジュール１６２へ移し、それに
指令（リクエスト）のハード確認をコントロールプロセ
ッサ１８に送るよう命令する。最後に、コントロールプ
ロセッサ１８は、従来のテレビジョン信号を発生させて
受像機３０上に要求のフレームを衣示し、ハード確認パ
ケット信号に応答して、その指令（フレーム要求）をプ
ロセッサのメモリから消去する。

システムが比較的ノイズに強いということは注目すべき
ことである。たとえば、引込みケーブル５０にノイズが
入ってきても上流には伝播しない。

次の上流レベルの構成要素（この場合指令プロセッサ１
８）が、適切なフォーマットをノイズが表わさないので
、そのノイズを無視する。また、ヘッドエンドコンピュ
ータ１６０によって１分間に１回ポーリングされると、
指令プロセッサ１８はヘッドエンドコンピュータ１６０
に、加入者サブシステムに問題があることを指摘する。

さらに、ケーブル分配サブシステム１４を通って伝播す
る感知可能データは符号化されるということに庄、意す
べきである。また請求されかつ許可されたチャンネル信
号だけが、ケーブル５０のような引込みケーブルレベル
で加入者サブシステム２０のために利用できる。さらに
、ケーブル分配サブシステム１４を通って送信されてい
るプレミアムテレビジョン信号のアクセス可能性を減少
させるために、そのようなプレミアム信号に割当てるチ
ャンネルを定期的又は予定期に変化させることができる
。その場合、コマンドプロセッサは、関連の受信機が信
号を受信できるように、その変更（供給されるマツピン
グ）を知らさせる。

本発明の一定の変形、修正は当業者には明らかであろう
。それ故、添付の特許請求の範曲は本発明の真の精神、
範囲内にあるような全ての変形。

修正を含むように解釈式れるべきである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による双方向ケーブルテレビジョンノステム
を示すための一部に斜視図を含むブロック図である。１２・・・・ヘッドエンドサブシステム、１４・・・・
ケーブル配線サブシステム、１６・・・・コントロール
プロセッサ、２０・・・・Ｄ口大者プブゾステム。特許出願人　　　パケットチクノロシース・インコーホ
レーテッド代理人　山川政権（Ｉビ）２名）特許庁長官殿　　　　　　　＠１！１１　　？６０．ｉ
、１８ａ１．事件の表示昭和５９年　特　許　願第２５９４３６号２）発明の名
称双方向データ通信システム３、補正をする者事件との関係　　　特　　　許　　　出願人名称（氏名
）パケット・チクノロシース・インコーボレーｆツ）”
５、補正命令 □の日付　　昭和６０年　３　月　２６日二６、補正の対象＋１１　　願書の特許出願人の欄ｉｌｌ　　月ＩＵｔｔａ畳（１）偶すゝ＼−−−＋１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケーブルテレビジョンシステムに用いるツリー型
双方向データ通信システムであつて、１つのヘッドエン
ドサブシステム、複数個のデータ送信端末およびケーブ
ル分配ネットワークを有し、前記各データ送信端末は前
記ヘッドエンドサブシステムへのディジタル指令源であ
り、前記双方向通信システムは、（イ）前記ヘッドエンドサブシステムと前記各データ送
信端末との間にある複数個のインタフェースサブシステ
ムであつて、前記ヘッドエンドサブシステムにツリー構
造で結合され；前記各データ送信端末がそれの１つに結
合され；各々が少なくとも１つの他のものに結合され；
前記データ送信端末の少なくとも１つからの前記ケーブ
ル分配ネットワークを介した肯定応答なしに前記指令信
号を受信し；各々がデータフォーマットを検査し、前記
ディジタル信号の少なくともいくつかを前記ヘッドエン
ドサブシステムへのアップリンク搬送路上でパケット信
号フォーマットの複数の指令パケット信号として再生し
、送信する、複数個のインタフェースサブシステムと；（ロ）前記ディジタル指令信号を前記指令パケット信号
として受信し、複数の応答信号を発生する前記ヘッドエ
ンドサブシステムと；（ハ）ループのないツリー構造にある前記応答信号を、
前記ヘッドエンドサブシステムから前記各データ送信端
末へ、前記指令パケット信号の肯定応答受信用の前記ア
ップリンクとは関係のない共通の信号路を介して結合す
る前記ケーブル分配ネットワークとを備えたことを特徴とする双方向データ通信システム。
（２）特許請求の範囲第１項記載の通信システムであつ
て、前記各インタフェースサブシステムは調整再生手段
を有し、該調整再生手段は検査された指令パケット信号
を前記ヘッドエンドサブシステムに送り、前記調整再生
手段が信号処理タスクで過負荷にされた時前記指令パケ
ット信号の以前のものを優先させるようにして現在のも
のを選択拒否することを特徴とする双方向データ通信シ
ステム。
（３）特許請求の範囲第２項記載の通信システムであつ
て、さらに、選択された指令信号に応答して少なくとも
１つのテレビジョン型信号を発生する手段と、該テレビ
ジョン型信号を、他のテレビジョン型の代りに前記選択
された指令信号と結合した前記データ送信端末に付随し
た表示装置に結合する手段とを有することを特徴とする
双方向データ通信システム。
（４）特許請求の範囲第２項記載の通信システムであつ
て、前記データ送信端末は複数個の加入者サブシステム
指令処理手段であり；各加入者サブシステムは制御指令を入力し、前記ディジ
タル指令信号を発生するための手段と、事前設定された
チャンネル上のテレビジョン信号をテレビジョンサブシ
ステムに結合するための手段とを含み；前記ヘッドエンドサブシステムはケーブルチャンネル信
号ソースからのケーブルチャンネル信号を受信するため
の手段を含み；前記複数個の加入者サブシステムは単一の指令プロセッ
サに連結され；複数個の指令プロセッサは前記調整再生器の１つに連結
され、該各指令プロセッサは前記ヘッドエンドサブシス
テムからの前記指令パケット信号の受信の肯定応答を監
視し、該肯定応答を受信しないことを示す所定の時間間
隔内のランダム周期の後、前記複数の調整再生器を介し
て肯定応答されなかつた指令パケット信号を再送信する
ものであることを特徴とする双方向データ通信システム
。