(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ノードに接続されたネットワーク要素を識別する装置であって、
第１の周波数ｆ１での第１のネットワーク要素からの通信情報と第２の周波数ｆ２での第２のネットワーク要素からの通信情報とを同時に受信するように構成されたレシーバと、
前記第１の周波数ｆ１と前記第２の周波数ｆ２との相互変調により生じる第３の周波数ｆ３を識別するように構成された高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュールと、
前記第３の周波数ｆ３の信号電力を測定するように構成された電力監視ユニットと、
前記第３の周波数ｆ３が所定の相互変調妨害の影響閾値よりも大きい電力を有することを検出した場合に、前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが同じ光ノードに接続されていると判断するように構成されたマイクロプロセッサと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサは、前記第１のネットワーク要素としてのネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素としての別のネットワーク要素とを選択し、それぞれ前記第１の周波数ｆ１と前記第２の周波数ｆ２とで同時に送信を行うよう、前記選択したネットワーク要素群に命令するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マイクロプロセッサは、各ネットワーク要素を前記第１または第２のネットワーク要素として選択することによって、複数の前記レシーバを含むケーブルモデム終端システムのスペクトル群内にある各ネットワーク要素を試験するように構成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサは、ｆ３に限らず前記信号電力が相互変調妨害の影響閾値よりも大きい場合には、前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが同じノード上にあるものと判断するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記マイクロプロセッサは、所定の電力レベルで送信するよう前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とに命令するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記マイクロプロセッサは、前記第３の周波数ｆ３が所定の相互変調妨害の影響閾値よりも大きい電力を有することを検出しない場合には、電力レベルを上昇させて送信するよう前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素との少なくとも一方に命令するように構成されている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
光ノードに接続されたネットワーク要素を識別する方法であって、
第１のネットワーク要素に第１の周波数ｆ１で、かつ第２のネットワーク要素に第２の周波数ｆ２で同時に送信を行わせるように命令するステップと、
前記第１の周波数ｆ１と前記第２の周波数ｆ２との相互変調により生じる第３の周波数が所定の電力閾値よりも高い電力レベルで生成されるかどうかを判断するステップと、
前記第３の周波数が所定の電力閾値よりも高い電力レベルで生成される場合に前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが同じノード上にあるものと判断するステップと、
を備える、方法。
【請求項８】
前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが、複数の前記ネットワーク要素に接続されたケーブルモデム終端システムのスペクトル群内にあるものとして識別されるネットワーク要素から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
受信信号の電力レベルを判断するステップであって、ｆ３に限らず前記受信信号の電力が相互変調妨害の影響閾値よりも大きい場合に前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素が同じノード上にあるものと判断される、当該ステップをさらに備える請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ｆ３の電力レベルが前記所定の電力閾値よりも高くない場合に前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とのうちの少なくとも一方の送信電力を増加させるステップをさらに備える請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
光ノードに接続されたネットワーク要素を識別する処理をコンピュータが実行するための命令を有するコンピュータ可読記憶媒体であって、当該命令が、
第１のネットワーク要素に第１の周波数ｆ１で、かつ第２のネットワーク要素に第２の周波数ｆ２で同時に送信を行わせるように命令するステップと、
前記第１の周波数ｆ１と前記第２の周波数ｆ２との相互変調により生じる第３の周波数が所定の電力閾値よりも高い電力レベルで生成されるかどうかを判断するステップと、
前記第３の周波数が所定の電力閾値よりも高い電力レベルで生成される場合に前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが同じノード上にあるものと判断するステップと、
を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１２】
前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが、複数の前記ネットワーク要素に接続されたケーブルモデム終端システムのスペクトル群内にあるものとして識別されるネットワーク要素から選択される、請求項１１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
受信信号の電力レベルを判断するステップをコンピュータが実行するための命令であって、ｆ３に限らず前記受信信号の電力が相互変調妨害の影響閾値よりも大きい場合に前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが同じノード上にあるものと判断される、当該命令をさらに備える請求項１１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
ｆ３の電力レベルが前記所定の電力閾値よりも高くない場合に前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とのうちの少なくとも一方の送信電力を増加させるステップをコンピュータが実行するための命令をさらに備える請求項１１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、端末ネットワーク装置を関連する光ノードに割り当てることに関する。より詳細には、本開示は端末ネットワーク装置を関連する光ノードに自動的に割り当てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同軸ケーブルテレビシステムが長年にわたって広範に使用されており、大規模なネットワークが開発されている。大規模で複雑なネットワークは、ケーブルオペレータにとって管理と監視が難しいことが多い。典型的なケーブルネットワークは、ＩＰまたはＩＳＰＮネットワークへのアクセスを提供する複数のノードに通常接続されるヘッドエンドを包含するのが一般的である。ヘッドエンドは、複数のレシーバを典型的に包含するケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）とインターフェースし、各レシーバは典型的に複数のノードに接続し、複数のノードの各々は多くの加入者のモデム、ＭＴＡ（メディア端末アダプタ）、およびセットトップボックスなどの複数のネットワーク要素に接続される。たとえば、単一のレシーバが数百個のネットワーク要素に接続可能である。
【０００３】
ＨＦＣケーブル設備の標準アーキテクチャは、端末ネットワーク要素（ＭＴＡ、ケーブルモデム、セットトップボックスなど）が様々な光ノードに常駐するツリー構造または分岐構造である。各ノードは組み合わせてもよく、ヘッドエンドで共通構成部品によってサービスが提供される場合もある。どの端末装置がどの光ノードに接続されるかを追跡する典型的な方法は手作業であり、顧客サービスが提供可能であるとき、ユーザが接続されている特定ノードをオペレータが手入力で（人間によるデータ入力の問題が起きやすく、また、古い上に不正確であることが多い、同じく手入力されるマップによって）解決し、このノードを顧客管理データベースに入力する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノードへの接続についての情報は、物理層の通信問題を解決し、ＨＦＣ設備の定期メンテナンスを実行し、将来のサービス拡充を計画する上で貴重である。しかし、データが不正確であるとき、この情報は、問題の誤診、メンテナンスに伴う過大な費用、および顧客の期待を危うくする長期に及ぶ新たな展開を招くことが多い。さらに、通信トラフィックが増加したり、新たなサービスが展開されたりすると、特に、あるノードにおけるユーザ負荷を分割するなどの目的で各ノード上のユーザ数を再割り当てしなければならない場合に、個々のノードの負荷を把握する必要性が重要になる。
【０００５】
本開示は、試験計装を遠隔でケーブル設備に設置することを必要とせずに、各装置が常駐する光ノードを決定する自動化法を提供することによって先行技術の問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の原理によると、光ノードに接続されたネットワーク要素を識別する装置は、第１の周波数ｆ１での第１のネットワーク要素からの通信情報と第２の周波数ｆ２での第２のネットワーク要素からの通信情報とを同時に受信するように構成されたレシーバであって、送信レーザ光に相互変調妨害（本明細書では、ｉｎｔｅｒｍｏｄまたはＩＭＤと呼ばれる）を生じさせる第３の周波数ｆ３がｆ１＋ｆ２によって生成されるように前記第１の周波数ｆ１と前記第２の周波数ｆ２とが選択される、前記レシーバと、第３の周波数ｆ３を識別するように構成された高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュールと、信号電力を測定するように構成された電力監視ユニットと、第３の周波数ｆ３が所定のパワースペクトルデータ閾値よりも大きい電力を有することを検出した場合に第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とが同じ光ノードに接続されていると判断するように構成されたマイクロプロセッサとを備える。
【０００７】
本発明の装置では、マイクロプロセッサは、第１のネットワーク要素としてのネットワーク要素と第２のネットワーク要素としての別のネットワーク要素とを選択し、それぞれ第１の周波数ｆ１と第２の周波数ｆ２とで同時に送信を行うよう、該選択したネットワーク要素群に命令するように構成することができる。
【０００８】
本発明の装置では、マイクロプロセッサは、各ネットワーク要素を第１または第２のネットワーク要素として選択することによって、ケーブルモデム終端システムのスペクトル群内にある各ネットワーク要素を試験するように構成することができる。
【０００９】
本発明の装置では、マイクロプロセッサは、ｆ３に限らず信号電力が相互変調妨害の影響閾値よりも大きい場合には、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とが同じノード上にはないものと判断するように構成することができる。
【００１０】
本発明の装置では、マイクロプロセッサは、所定の電力レベルで送信するよう第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とに命令するように構成することができる。
本発明の装置では、マイクロプロセッサは、第３の周波数ｆ３が所定のパワースペクトルデータ閾値よりも大きい電力を有することを検出しない場合には、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とのうちの少なくとも一方に高い電力レベルで送信するよう命令するように構成することができる。
【００１１】
本発明の原理によると、光ノードに接続されたネットワーク要素を識別する方法であって、第１のネットワーク要素に第１の周波数ｆ１で、かつ第２のネットワーク要素に第２の周波数ｆ２で同時に送信を行わせるように命令するステップであって、送信レーザ光に相互変調妨害を生じさせる第３の周波数ｆ３がｆ１＋ｆ２によって生成されるように前記第１の周波数ｆ１と前記第２の周波数ｆ２とが選択される、前記ステップと、前記第３の周波数が所定の電力閾値よりも高い電力レベルで生成されるかどうかを判断するステップと、前記第３の周波数が所定の電力閾値よりも高い電力レベルで生成される場合に前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが同じノード上にあるものと判断するステップとを備える。
【００１２】
本発明の方法では、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とが、ケーブルモデム終端システムのスペクトル群内にあるものとして識別されるネットワーク要素から選択されてもよい。
【００１３】
本発明の方法は、受信信号の電力レベルを判断するステップをさらに備えてもよく、該ステップでは、ｆ３に限らず受信信号の電力が相互変調妨害の影響閾値よりも大きい場合に第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とが同じノード上にないものと判断される。
【００１４】
本発明の方法は、ｆ３の電力レベルが所定の電力閾値よりも大きくない場合に第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とのうちの少なくとも一方の送信電力を増加させるステップをさらに備えてもよい。
【００１５】
本発明の原理によると、光ノードに接続されたネットワーク要素を識別する処理をコンピュータが実行するための命令を有するコンピュータ可読記憶媒体であって、当該命令が、第１のネットワーク要素に第１の周波数ｆ１で、かつ第２のネットワーク要素に第２の周波数ｆ２で同時に送信を行わせるように命令するステップであって、送信レーザ光に相互変調妨害を生じさせる第３の周波数ｆ３がｆ１＋ｆ２によって生成されるように前記第１の周波数ｆ１と前記第２の周波数ｆ２とが選択される、前記ステップと、前記第３の周波数が所定の電力閾値よりも高い電力レベルで生成されるかどうかを判断するステップと、前記第３の周波数が所定の電力閾値よりも高い電力レベルで生成される場合に前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素とが同じノード上にあるものと判断するステップとを備える。
【００１６】
コンピュータ可読記憶媒体では、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とが、ケーブルモデム終端システムのスペクトル群内にあるものとして識別されるネットワーク要素から選択されてもよい。
【００１７】
コンピュータ可読記憶媒体は、受信信号の電力レベルを判断するステップをコンピュータが実行するための命令をさらに備えてもよく、該命令によれば、ｆ３に限らず受信信号の電力が相互変調妨害の影響閾値よりも大きい場合に第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とが同じノード上にないものと判断される。
【００１８】
コンピュータ可読記憶媒体は、ｆ３の電力レベルが所定の電力閾値よりも高くない場合に、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素とのうちの少なくとも一方の送信電力を増加させるステップをコンピュータが実行するための命令をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の自動化技術によれば、試験計装を遠隔でケーブル設備に設置することを必要とせずに、各ネットワーク要素が常駐する光ノードをオペレータが判断しうることを当業者は理解する。さらに、本発明に開示された手法は、ＨＦＣネットワークにおける遠隔地へのオペレータまたは技術者の派遣を必要としない。すべての測定は、既存の端末装置（具体的には、ＭＴＡおよびケーブルモデムなどのＤＯＣＳＩＳ端末装置）およびヘッドエンド装置（具体的には、ＤＯＣＳＩＳ  ＣＭＴＳ）を利用して行うことが可能である。さらに本発明は、装置をノードに正確に関連付けることにより、人間によるデータ入力や古い設備マップなど、従来の誤差原因を排除する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の原理による例示的なネットワークを示す。
【図２】本発明の原理による例示的なＣＭＴＳアーキテクチャを示す。
【図３】本発明の例示的なＣＭＴＳと通信する場合のネットワーク要素の例示的なアーキテクチャを示す。
【図４】本発明の例示的なＣＭＴＳを包含する場合のヘッドエンドの例示的なアーキテクチャを示す。
【図５】本発明の原理による例示的なプロセスを示す。
【図６】ノイズフロアに関する相互変調妨害の影響閾値を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示は、同じ光ノード上に常駐するすべての端末ネットワーク要素を同時に自動グループ化する手法を提供する。この技術の基本前提は、ネットワーク要素が異なる周波数で同時送信を行うことにあり、２つの同時信号が混合されると、２つのネットワーク要素が同じ光ノード上にある場合には予測通りの混合積が生成され、２つのネットワーク要素が異なるノード上にある場合には混合積が生成されない。最適な結果を得るために、モデムは種々のチャネルで全く同時に送信しなければならず、２つの信号の電力は、高速フーリエ変換測定またはその他の周波数選択電力測定によって測定される検出可能な相互変調歪み（「ｉｎｔｅｒｍｏｄ」）をトリガするのに十分でなければならないが、アクティブサービスに影響を与えるほど強力であってはならない。
【００２２】
また、２つのＤＯＣＳＩＳ（データ・オーバー・ケーブル・システム・インターフェース仕様）チャネルを追加できるよう、十分な余裕が与えられるべきである。この余裕は、まずＦＦＴ測定またはその他の周波数選択電力測定によって現在のアップストリーム負荷の総電力を推定し、その後、ケーブルモデムチャネルの同じレベルの試験チャネルを追加し、周波数選択電力測定（たとえば、ＦＦＴ）を再実行することによって決定することができる。ケーブルモデムと試験チャネル負荷とを併せた総電力の増加が３ｄＢ以下であれば、システムは依然として線形領域で機能しており試験チャネルからの電力の追加が許容される。３ｄＢ以下でなければ、光リンクがオーバードライブされる可能性がある。限界試験は、第２の試験信号を加えて繰り返されるべきである。また、ＦＦＴは第２の試験中に両方の試験信号を同時に送信して実行されるべきである。
【００２３】
実施される試験は現行のアクティブサービスに影響を与えないので、アクティブなリターンパスは、オペレータが共通の光ノードに従ってネットワーク要素を関連付け（グループ化）したいときにサービスを提供し得る。試験は、アクティブサービスが提供されていない場合に実施可能である。また、この試験は、アクティブデータサービスで２次の相互変調妨害による影響の排除に基づいて試験周波数位置を選択する。本発明者らは、３次積がアクティブサービスにとって問題にならないように十分な余裕が与えられるものと仮定している。たとえば、米国をベースとするケーブルシステムにおいて、レーザに起因する可能性もあり或いはＲＦアンプの産物である可能性もある４２ＭＨｚ未満の相互変調妨害とは対照的に、４２〜５２ＭＨｚの領域の相互変調妨害はレーザによって発生されるので、相互変調妨害は４２〜５２ＭＨｚの領域で検討されることが好ましい。日本および欧州など、他の国々のケーブルシステムは、相互変調妨害が検討される種々の周波数領域を有してもよい。光リンクに続く経路にダイプレックスフィルタがなければ、４２ＭＨｚより大きい相互変調妨害が光リンクに由来しているはずであることを意味する。また、狭帯域幅ではリターンパス内で必要とされるクリーンなスペクトルの大きさが最小となり、多くのモデムは４００および２００ｋＨｚの帯域幅に関する問題を有するので、８００ｋＨｚの帯域幅を使用する方法が好ましい。
【００２４】
図１は、複数の端末ネットワーク要素８（たとえば、ケーブルモデム、セットトップボックス、セットトップボックスを備えたテレビ、またはＨＦＣネットワークなどのネットワーク上のその他の要素）が１つまたは複数のタップ（図示せず）を介してヘッドエンド１４にあるケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）１０に接続される例示的なネットワークを示す。例示的な配置において、ヘッドエンド１４は、光ファイバを通じて複数のノード１２に光通信を提供する光トランシーバ１６も包含し、複数のノード１２は複数のネットワーク要素８に接続される。また、ＣＭＴＳ１０はＲＦ通信によって複数のネットワーク要素８に直接接続してもよい。ヘッドエンド１４はＩＰまたはＰＳＴＮネットワーク６に接続される。ヘッドエンドに複数のノード１２が接続されていてもよく、また、ヘッドエンドが複数のＣＭＴＳユニットを包含していてもよく、また、それらのＣＭＴＳユニットの各々が複数のレシーバ（たとえば、８個のレシーバ）を包含してていもよく、また、それら複数のレシーバの各々が複数の（たとえば、１００個の）ネットワーク要素８と通信してもよいことを当業者は理解し得る。各ノード１２は、ヘッドエンド１４からダウンストリーム光通信信号を受信し、受信したダウンストリーム光信号をダウンストリームＲＦ通信信号に変換し、ネットワーク要素８に送信する光レシーバを含む光トランシーバを包含することが好ましい。ネットワーク要素８からのアップストリーム通信信号は、ノードにおいてＲＦトランシーバによって受信され、アップストリーム光通信信号に変換され、ヘッドエンド１４に送信される。
【００２５】
図２は、例示的なＣＭＴＳ１０の論理アーキテクチャを示す。図２に示されるように、ＣＭＴＳ１０は、ＲＡＭ１０６およびＲＯＭ１０４にアクセス可能な処理ユニット１００を包含し、ＣＭＴＳ１０の動作、およびネットワーク要素８によってＣＭＴＳに送られるＲＦ通信信号を制御する。好適には、処理ユニット１００は、ＲＯＭ１０４またはＲＡＭ１０６から命令およびデータなどの情報を受信可能なマイクロプロセッサ１０２を包含する。好適には、処理ユニット１００は、ＣＲＴまたはＬＣＤディスプレイなどのディスプレイ１０８に接続される。ディスプレイは、ステーションメンテナンス（ＳＭ）が実施されているか、それとも未登録のレシーバが負荷バランシングに適しているかなどのステータス情報を表示し得る。また、入力キーパッド１１０が処理ユニット１００に接続されてもよく、オペレータが命令を提供してプロセッサ１００への要求および／またはデータを処理可能にしてもよい。
【００２６】
ＲＦトランシーバ（トランスミッタ／レシーバ）２０は、好適には、複数のネットワークタップ（図示せず）を通じた複数のネットワーク要素８との双方向通信を提供する。ＣＭＴＳ１０は複数のトランシーバ、たとえば、８個のトランシーバを包含し得ることを当業者は理解する。各ＲＦトランシーバは、１００個以上のネットワーク要素をサポートしてもよい。トランシーバ２０は、Ｂｒｏａｄｃｏｍ（商標）３１４０レシーバ（トランシーバ）など、任意の適切なトランシーバであってよい。各トランシーバ２０の通信特性は、ＲＯＭ１０４またはＲＡＭ１０６に格納されてもよく、ヘッドエンド１４などの外部ソースから提供されてもよい。また、ＲＡＭ１０４および／またはＲＯＭ１０６は、マイクロプロセッサ１０２の命令を伝送してもよい。
【００２７】
図３は、ケーブルモデムなどの例示的なネットワーク要素８を示す。ネットワーク要素８は好適にはプロセッサ２０２を包含する。プロセッサ２０２はＲＡＭ２０６およびＲＯＭ２０４と通信し、ＣＭＴＳ１０からの命令に従ってネットワーク要素によって送られる通信の前置等化パラメータとプリアンブル長とを含むネットワーク要素の一般動作を制御する。また、ネットワーク要素８は、ＣＭＴＳ１０との双方向ＲＦ通信を提供するトランシーバ２０１（トランスミッタとレシーバを含む）を包含する。また、ネットワーク要素８は、ＣＭＴＳ１０への通信を等化することができるイコライザユニット２１６を包含し得る。
【００２８】
図４は、例示的なヘッドエンド１４のさらなる詳細を示す。ヘッドエンド１４は、好適にはノード１２を通じてネットワーク要素８に双方向通信を提供する光トランシーバ１６を包含する。光トランシーバは、好適には光ファイバを通じてノード１２から光信号を受信するように構成された光レシーバ３１６を含む。１個または複数個のレーザトランスミッタ３１２が光ファイバを通じてノード１２にダウンストリーム光通信を提供する。レーザトランンスミッタは、単一または複数のノードと通信するように割り当てられてもよい。Ｂｒｏａｄｃｏｍ（商標）３１４０レシーバＦＦＴなどの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュール３０８は、受信する光信号の周波数を識別して、所望の周波数を電力監視ユニット３１０に提供する。好ましくは、ＦＦＴは、種々のウィンドウと、０〜８１．９２ＭＨｚの周波数の出力を有するサンプル長（たとえば、２５６、５１２、１０２４、２０４８）とをサポートする。最小分解能は、最大ウィンドウ長２０４８のサンプルから得られ、８０ｋＨｚのＦＦＴセル分解能を与える。ＣＰＵ３０は、好適にはＲＡＭ３０６およびＲＯＭ３０４と情報をやり取りしてヘッドエンドユニットの動作を制御するマイクロプロセッサ３０１を包含し、図５に示される方法を実施することが好ましい。
【００２９】
光レシーバ３１６は、好適にはノード１２から受信される光信号を受け取って電気信号に変換するように構成される。光レシーバ３１６は好適には、この電気信号を、相互変調妨害を決定可能なＦＦＴモジュール３０８に提供するとともに、特定周波数（相互変調妨害の周波数など）の電力レベルや信号の総電力を測定可能な電力モニタユニット３１０に提供する。
【００３０】
光ノードに関してネットワーク要素のグループ化を自動的に識別する例示的なプロセスが図５に示される。図５のステップＳ０に示されるように、当該プロセスで２つのネットワーク要素によって使用される２つの周波数ｆ１およびｆ２が選択される。理想的には、モデムなどのネットワーク要素によって送信可能な２つの周波数であって、アクティブな通信サービスに影響を与えることなく４２〜５２ＭＨｚの間で２次の相互変調妨害（ｉｎｔｅｒｍｏｄ）を生成し得る２つの周波数が選択される。アクティブな通信サービスを現在提供している周波数は、以下に述べる複数の技術によって識別することができる。すなわち、１）ＦＦＴまたはその他のパワースペクトル測定技術によってアップストリーム周波数スペクトルの全域でエネルギーの特性を解析して、大きなエネルギーの存在に起因するアクティブサービスを示す帯域を除去すること、２）ＣＭＴＳ構成データベースからＤＯＣＳＩＳの動作周波数領域を抽出すること、または３）オペレータにアクティブなスペクトルを識別させることである。通信周波数（ｆ１およびｆ２）は非アクティブな周波数領域から選択され、この際、ａ）４２〜５２ＭＨｚの間でｆ３＝ｆ１＋ｆ２を満たす試験周波数ｆ３が生成され、かつｂ）絶対値（ｆ１−ｆ２）が上記のアクティブなスペクトルで感知されるほどの信号を生成しないように、上記通信周波数（ｆ１およびｆ２）が選択される。好ましくは、周波数ｆ１およびｆ２は、デフォルトのアップストリームＣＭＴＳ受信レベルを有し他のアクティブサービスに著しい害を及ぼさないＤＯＣＳＩＳアップストリームチャネルとしてアクティブにされうる。すなわち、十分な電力運用余裕が取られており、しかも、アクティブデータサービスに影響を及ぼすことなく相互変調妨害（ｉｎｔｅｒｍｏｄ）の積を予想するのに十分な感度がＦＦＴから得られる。
【００３１】
それでも、本発明者らが考える１組の周波数を見つけることができなければ、ＦＦＴのサンプリング間隔と完全に一致するＤＯＣＳＩＳステーションメンテナンス（ＳＭ）バーストなどの非常に短いアップストリーム送信バーストが帯域幅と関係なく使用されてもよい。しかし、この場合には、一部のアクティブサービスにわずかな影響を及ぼすことがある。先に示唆したＦＦＴサンプリングの速度と間隔の場合、この方法は８００ｋＨｚ、１６００ｋＨｚ、または３２００ｋＨｚに対してそれぞれ２０シンボル、４０シンボル、または８０シンボルを必要とする。３４バイトなどの固定バイト数のステーションメンテナンスバーストが使用されてもよく、このバイト数は、使用される帯域幅と関係なくＦＦＴのサンプリング間隔と完全に一致するバーストを生成するのに十分すぎるくらいであり、たとえば、２０４８サンプルＦＦＴの場合、ＦＦＴサンプル時間は一般に２５μｓである。典型的に、ＳＭは、せいぜい３２８シンボル（これは、１９２シンボルのプリアンブルと１３６シンボルのペイロードとの和である）であり、８００ｋＨｚ、１６００ｋＨｚ、または３２００ｋＨｚの帯域幅に対してそれぞれ３００μｓ、１５０μｓ、または７５μｓのバーストである。それゆえ、アクティブサービスの１つに３００μｓのインパルスヒットと同等のものを選ぶことが容認されるならば、これらの相互変調妨害をアクティブなスペクトルと一致させることが許容されるはずである。ただしこの方法では、相互変調妨害が存在するときにＦＦＴ電力測定がトリガされうるように、少なくとも１つの相互変調妨害がスペクトルの未使用部分に存在することが必要である。しかし、第２の相互変調妨害は、インパルスヒットを容認しうるスペクトルの使用部分に存在しうる。スペクトルのクリーンな部分にある信号は試験周波数である。
【００３２】
図５のステップＳ２に示されるように、ＦＦＴまたはスペクトルアナライザなどからベースライン・アップストリーム・パワー・スペクトル・データ（Ｐｓｄ）（すなわち、ノイズフロア）が得られる。ステップＳ２にさらに示されるように、ノイズフロアよりも高い相互変調妨害（ｉｎｔｅｒｍｏｄ）の影響閾値（Ｙ  ｄＢ）についての推定値が得られる。相互変調妨害の影響閾値（Ｙ  ｄＢ）は図６に示される。ノイズフロアは、一般に、ＨＦＣネットワークに通常存在するノイズのレベルであることを当業者は理解する。相互変調妨害の影響閾値（Ｙ  ｄＢ）は、ネットワーク要素の送信電力が上昇しすぎてシステムに損傷を与える前にこの電力の増加を停止する目的で使用され、ノイズフロアよりも高い位置で検出可能である。ＣＭＴＳスペクトル群内にあるアクティブなネットワーク要素（モデムなど）のすべてが識別される。スペクトル群は設備の一部分において同じ連結ネットワークを共有する一群のモデムであることを当業者は理解する。ＣＭＴＳの観点からすれば、スペクトル群は、どのリターンパスのポートが物理的に互いに結合されているかを表わす。最後に、ＤＯＣＳＩＳプロトコルは、ＣＭＴＳが公称電力レベル（Ｌ）で各ネットワーク要素信号を受信するようにすべてのネットワーク要素が適切な電力レベルで送信するプロセスを規定する。なお、個々のネットワーク要素は種々の電力レベルで送信されてもよいが、ＨＦＣケーブル設備を通じて被る損失によってすべてのネットワーク要素はＣＭＴＳレシーバを同じ電力レベルＬの状態にする。
【００３３】
図５に示されるように、ＣＭＴＳスペクトル群内にあるネットワーク要素が要素「Ａ」として選定されて周波数ｆ１で送信するように命令される。ネットワーク要素Ａはその送信電力レベルを上昇させるために十分なヘッドルームを有するように選定されるべきで、言い換えれば、ネットワーク要素Ａはその最大送信レベルの近くにあるべきでない。ＣＭＴＳスペクトル群内にある別のネットワーク要素は、要素「Ｂ」として選定されて周波数ｆ２で送信するように命令される。ネットワーク要素ＡおよびＢは、ＤＯＣＳＩＳアップストリームチャネル変更（ＵＣＣ）、または動的チャネル変更（ＤＣＣ）など、受け入れ可能な方式を用いて新たな周波数を割り当てられてもよい。
【００３４】
ステップＳ６に示されるように、ネットワーク要素ＡおよびＢは、所定の電力レベルＰＬ１およびＰＬ２でそれぞれ割り当てられた周波数（それぞれｆ１およびｆ２）でステーションメンテナンス（ＳＭ）メッセージなどのアップストリームバーストデータを同時に送信するように命令される。いかなる種類のアップストリームバーストデータが使用されてもよいことを当業者は理解する。ＣＭＴＳレシーバが公称受信電力レベルＬで各バーストを受信するように、ＰＬ１およびＰＬ２は最初に選定されてもよい。このステップにおいて、ネットワーク要素ＡおよびＢは、ステーションメンテナンス（ＳＭ）バーストを全く同時に実施するように命令されることが好ましい。これは、当業者ならば理解し得るが、例えば、ネットワーク要素ＡおよびＢに関連する２つのアップストリームチャネルに対するＭＡＰＳデータにミニスロットを並べることによって行なわれる。さらに、ＭＡＰまたはＭＡＰＳデータは、ＣＭＴＳにデータを送信できる種々のネットワーク要素特有の時間間隔を割り当てる時間割予定表を提供し得ることを当業者は理解する。ＣＭＴＳソフトウェアの観点からすれば、初期メンテナンス（ＩＭ）送信間隔は単一のスペクトル群内にあるすべてのチャネルにわたって既に整列されているので、これは複雑な問題ではない。また、ＦＦＴプロセッサは、ネットワーク要素からの２つのＳＭバーストが整列するときＭＡＰミニスロット間隔に基づいてサンプルをトリガするように構成されるべきである。結合電力（Ｐｃ）とｆ３の電力（Ｐｆ３）とは、ステップＳ８に示されるように測定される。ＳＭバーストと全く同じ時期に偶発的にイングレスが発生するおそれを排除するために、ステップＳ６およびＳ８を複数回実施することが望ましい。
【００３５】
ステップＳ１０では、５〜４２ＭＨｚの動作スペクトルの範囲内において、ステップＳ２で推定された相互変調妨害の影響閾値Ｙを超える大きさにまで電力レベルが同時通信によって上昇したかどうかが判断される。ステップＳ１０でＹＥＳであれば、ネットワーク要素Ａはネットワーク要素Ｂと同じ光ノード上にはないものと判断される。この理由は、ネットワーク要素Ｂと結合されるときの対応する相互変調妨害に遭遇することなく、アクティブデータサービスが影響を受けるポイントにまで同時送信電力レベルが上昇したためである。この場合には、ネットワーク要素Ａはスペクトル群内にあるネットワーク要素のリストから削除され、ステップＳ２０において、新たなネットワーク要素がネットワーク要素Ａとして割り当てられる。新たなネットワーク要素Ａを用いて、ステップＳ６〜Ｓ１０が繰り返される。
【００３６】
結合電力（Ｐｃ）レベルが相互変調妨害の影響閾値Ｙを著しく超えて上昇していなければ、すなわち、ステップＳ１０においてＮＯである場合には、ステップＳ１２において、上記ステップＳ２から決定された公称ノイズレベル（Ｐｓｄ）を超える大きさまで、試験周波数（ｆ３）におけるＦＦＴセル内の電力レベル（Ｐｆ３）が同時通信によって上昇したかどうかが判断される。ステップＳ１２でＹＥＳであれば、ステップＳ１４でネットワーク要素ＡおよびＢが同じノード上にあるものと判断される。ステップＳ１６では、試験すべきネットワーク要素がさらに存在するかどうかが判断され、ＹＥＳであれば、新たなネットワーク要素がＢ要素として割り当てられ（ステップＳ１８）、ステップＳ６で始まるプロセスが繰り返される。ＮＯであれば、プロセスはステップＳ２４で終了する。その結果作成される、相互変調妨害を生成するネットワーク要素のリストは、同じノード上のネットワーク要素のリストとなる。相互変調妨害を生成しなかったネットワーク要素は、分析されたノードに関するリストから削除され、他のノードに対して分析が行なわれる。
【００３７】
ステップＳ１２において、公称ノイズレベル（Ｐｓｄ）を超える大きさまで試験周波数（ｆ３）におけるＦＦＴセル内の電力レベルが同時通信によっても上昇しておらず、ＮＯと判断された場合には、ステップＳ２２において、ネットワーク要素ＡまたはＢあるいはこれら両方の電力レベルが上昇され、ステップＳ６以降のプロセスが繰り返される。
【００３８】
要約すると、プロセスは所与の電力レベルにおけるスペクトル群内にあるすべてのモデムを循環して相互変調妨害を探す。相互変調妨害が見られなければ、ネットワーク要素の送信レベル電力が増加されてプロセスが繰り返される。このプロセスは、以下に述べる２つの条件のうちの１つが検出されるまで続けられる。すなわち、１）試験周波数において検出可能な相互変調妨害が、同時送信する同じ光ノード上の２つのネットワーク要素によって使用されるネットワーク要素レベルによって生成されること、または２）アクティブサービスが影響を受けるポイントまで電力レベルが上昇していること（すなわち、電力レベルが相互変調妨害の影響閾値Ｙを超えていること）、の２つの条件である。後者の場合は、ネットワーク要素が同じ光ノードにないことを意味する。場合によっては、一部のネットワーク要素がその送信レベルを大幅に上昇させる有効なヘッドルームを有していない可能性がある。それゆえ、選択されたネットワーク要素Ａは比較的大きな送信ヘッドルームを有しているべきである（すなわち、ネットワーク要素にその送信レベルを大きく（１５ｄＢなど）上昇させるよう命令することが可能であるべきである）。場合によっては、ネットワーク要素ＡとネットワークＢの両方の送信レベルを上昇させることが可能でないこともある。この場合、ネットワーク要素Ａを正しく選定していれば、相互変調妨害がさらに検出されるようにネットワーク要素Ａのみから電力レベルを上昇させることができる十分なヘッドルームを有することになる。
【００３９】
図５におけるプロセスは、ハードワイヤード装置、ファームウェア、またはプロセッサで動作するソフトウェアで実行されてもよい。ソフトウェアまたはファームウェアを実装するために処理ユニットは、ＣＭＴＳに包含されることが好ましい。図５に示されるプロセスはいずれも、マイクロプロセッサ３０１によって読み取り可能なコンピュータ可読媒体に包含されてもよい。コンピュータ可読媒体は、ＣＤディスク、ＤＶＤディスク、磁気または光ディスク、テープ、シリコンベースの着脱式または非着脱式メモリ、パケット化または非パケット化の有線または無線伝送信号を含む、マイクロプロセッサによって実行される命令を伝送しうるいかなる媒体であってもよい。
【００４０】
本発明の自動化技術では試験計装を遠隔でケーブル設備に設置することを必要とせずに、各ネットワーク要素が常駐する光ノードをオペレータが判断しうることを当業者は理解する。さらに、本発明に開示された技術は、ＨＦＣネットワーク内の遠隔地へのオペレータまたは技術者の派遣を必要としない。すべての測定は、既存の端末装置（具体的には、ＭＴＡおよびケーブルモデムなどのＤＯＣＳＩＳ端末装置）およびヘッドエンド装置（具体的には、ＤＯＣＳＩＳ  ＣＭＴＳ）を利用して行なわれてもよい。さらに、本発明は、装置をノードに正確に関連付けることにより、人間によるデータ入力や古い設備マップなど、従来の誤差原因を排除する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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