(57)【要約】イーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアント（４０）へのイーサネット（登録商標）データ信号の送信又は複数のケーブルテレビネットワークのクライアント（４０）からのイーサネット（登録商標）データ信号の受信に使用されるサーバ（１０）に関する。サーバ（１０）は、ダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始する複数のＡＰ（アクセスポイント）（２０）を有する。ダウンリンク送信の間、ＡＰ（２０）は、イーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換して、そのエンコード及び変調をされたＲＦ信号を複数のケーブルテレビネットワークのクライアント（４０）へ送信する。アップリンク送信の間、ＡＰ（２０）は、複数のケーブルテレビネットワークのクライアント（４０）からエンコード及び変調をされたＲＦ信号を受信し、そのエンコード及び変調をされたＲＦ信号をイーサネット（登録商標）データ信号に変換する。
2010506441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへのイーサネット（登録商標）データ信号の送信又は前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントからのイーサネット（登録商標）データ信号の受信に使用されるサーバであって、
ダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始する複数のアクセスポイントを有し、
前記ダウンリンク送信の間、前記複数のアクセスポイントは、前記イーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換して、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ送信し、
前記アップリンク送信の間、前記複数のアクセスポイントは、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントから前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号を受信し、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記イーサネット（登録商標）データ信号に変換する、サーバ。
【請求項２】
前記複数のアクセスポイントがダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始する処理は、同期メッセージ及び／又は同期信号を他のアクセスポイントへ送出する、前記複数のアクセスポイントのうちの１つによって行われる、請求項１記載のサーバ。
【請求項３】
前記複数のアクセスポイントは、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントに前記ダウンリンク送信又は前記アップリンク送信の同期した開始を知らせるよう、該複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ同期情報を送信する、請求項２記載のサーバ。
【請求項４】
前記複数のアクセスポイントと前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントとの間で前記イーサネット（登録商標）データ信号を送信する時間は、時分割多重アクセス方式を使用することによって、前記ダウンリンク送信のためのダウンリンク送信期間と、前記アップリンク送信のためのアップリンク送信期間とに分けられる、請求項３記載のサーバ。
【請求項５】
前記ダウンリンク送信期間及び前記アップリンク送信期間は、複数の時間スロットを含む、請求項４記載のサーバ。
【請求項６】
負荷平衡メカニズムは、各アクセスポイントの負荷情報に従ってクライアントへの接続をセットアップするアクセスポイントを選択するために前記複数のアクセスポイントに使用される、請求項１記載のサーバ。
【請求項７】
各アクセスポイントは、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントが自身への接続をセットアップするアクセスポイントを選択するために前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ負荷情報を送信する、請求項６記載のサーバ。
【請求項８】
過負荷状態の又は不適任のアクセスポイントは、該アクセスポイントの負荷情報に従って当該クライアントから接続をセットアップすることを拒否する、請求項６記載のサーバ。
【請求項９】
少なくとも１つのバックアップ用アクセスポイントを有し、
前記少なくとも１つのバックアップ用アクセスポイントは、他のアクセスポイントが適切に動作する場合に該他のアクセスポイントの動作状態をモニタするために、又はあるアクセスポイントが停止する場合に該停止したアクセスポイントと置き換えるために使用される、請求項１記載のサーバ。
【請求項１０】
前記アップリンク送信の間にケーブルテレビネットワークのクライアントからＲＦ信号を受信しながら、前記複数のアクセスポイントからのエンコード及び変調をされたＲＦ信号をケーブルテレビ信号と結合して、該結合された信号を前記ケーブルテレビネットワークへ送信するために使用されるスプリッタを有する、請求項１乃至９のうちいずれか一項記載のサーバ。
【請求項１１】
前記スプリッタは、複数の電力スプリッタ及び／又は帯域スプリッタを有する、請求項１０記載のサーバ。
【請求項１２】
前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号はワイファイ無線信号である、請求項１乃至９のうちいずれか一項記載のサーバ。
【請求項１３】
イーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへイーサネット（登録商標）データ信号を送信する場合にイーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換するために、又は前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントからイーサネット（登録商標）データ信号を受信する場合に前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号をイーサネット（登録商標）データ信号に変換するために使用されるサーバであって、
複数のアクセスポイントを有し、
負荷平衡メカニズムは、各アクセスポイントの負荷情報に従ってクライアントを接続するアクセスポイントを選択するために前記複数のアクセスポイントに使用される、サーバ。
【請求項１４】
過負荷状態の又は不適任のアクセスポイントは、該アクセスポイントの負荷情報に従って当該クライアントから接続をセットアップすることを拒否する、請求項１３記載のサーバ。
【請求項１５】
前記負荷情報は、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントが自身への接続をセットアップするアクセスポイントを選択するために前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ送信される、請求項１３記載のサーバ。
【請求項１６】
前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号はワイファイ無線信号である、請求項１３乃至１５のうちいずれか一項記載のサーバ。
【請求項１７】
イーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへのイーサネット（登録商標）データ信号の送信又は前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントからのイーサネット（登録商標）データ信号の受信に使用されるサーバであって、
複数のアクセスポイントと、
少なくとも１つのバックアップ用アクセスポイントとを有し、
前記少なくとも１つのバックアップ用アクセスポイントは、他のアクセスポイントが適切に動作する場合に該他のアクセスポイントの動作状態をモニタするために、又はあるアクセスポイントが停止する場合に該停止したアクセスポイントと置き換えるために使用される、サーバ。
【請求項１８】
ケーブルテレビネットワークにおける複数のアクセスポイントからのエンコード及び変調をされたＲＦ信号の受信又は前記ケーブルテレビネットワークを介するイーサネット（登録商標）ネットワークへの前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号の送信に使用されるクライアントであって、
前記複数のアクセスポイントでのダウンリンク送信又はアップリンク送信の同期した開始を知るよう前記複数のアクセスポイントから同期情報を受信するために使用される少なくとも１つのモデムを有し、
前記ダウンリンク送信の間、前記モデムは、前記複数のアクセスポイントからの前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号をイーサネット（登録商標）データ信号に変換するために使用され、
前記アップリンク送信の間、前記モデムは、前記イーサネット（登録商標）データ信号を前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換するために使用される、クライアント。
【請求項１９】
前記複数のアクセスポイントと当該クライアントとの間で前記イーサネット（登録商標）データ信号を送信する時間は、時分割多重アクセス方式を使用することによって、前記ダウンリンク送信のためのダウンリンク送信期間と、前記アップリンク送信のためのアップリンク送信期間とに分けられる、請求項１８記載のクライアント。
【請求項２０】
当該クライアントが自身への接続をセットアップするアクセスポイントを選択するために各アクセスポイントから送信される負荷情報を受信する、請求項１９記載のクライアント。
【請求項２１】
あるアクセスポイントが当該クライアントへの接続をセットアップするには過負荷状態又は不適任である場合に当該アクセスポイントによって拒否される、請求項１９記載のクライアント。
【請求項２２】
あるアクセスポイントによって拒否される場合に、順に他のアクセスポイントを接続するよう試みる、請求項２１記載のクライアント。
【請求項２３】
複数のアクセスポイント及び複数のクライアントを有するシステムであって、
前記複数のアクセスポイントは、ダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始し、前記ダウンリンク送信の間、前記複数のアクセスポイントは、前記イーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換して、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ送信し、前記アップリンク送信の間、前記複数のアクセスポイントは、前記ケーブルテレビネットワークのクライアントから前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号を受信し、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記イーサネット（登録商標）データ信号に変換し、
前記複数のクライアントは、前記複数のアクセスポイントでのダウンリンク送信又はアップリンク送信の同期した開始を知るよう前記複数のアクセスポイントから同期情報を受信するために使用され、前記ダウンリンク送信の間、前記複数のクライアントは、前記複数のアクセスポイントからの前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号をイーサネット（登録商標）データ信号に変換するために使用され、前記アップリンク送信の間、前記複数のクライアントは、前記イーサネット（登録商標）データ信号を前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換するために使用される、システム。
【請求項２４】
前記複数のアクセスポイントがダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始する処理は、同期メッセージ及び／又は同期信号を他のアクセスポイントへ送出する、前記複数のアクセスポイントのうちの１つによって行われる、請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記複数のアクセスポイントは、前記複数のクライアントに前記ダウンリンク送信又は前記アップリンク送信の同期した開始を知らせるよう、該複数のクライアントへ同期情報を送信する、請求項２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記複数のアクセスポイントと前記複数のクライアントとの間で前記イーサネット（登録商標）データ信号を送信する時間は、時分割多重アクセス方式を使用することによって、前記ダウンリンク送信のためのダウンリンク送信期間と、前記アップリンク送信のためのアップリンク送信期間とに分けられる、請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
前記複数のアクセスポイント及び前記複数のクライアントから送出される送信信号の電力及び送信レートは適応可能である、請求項２３記載のシステム。
【請求項２８】
負荷平衡メカニズムは、各アクセスポイントの負荷情報に従ってクライアントへの接続をセットアップするアクセスポイントを選択するために前記複数のアクセスポイントに使用される、請求項２３記載のシステム。
【請求項２９】
クライアントは、あるアクセスポイントが当該クライアントへの接続をセットアップするには過負荷状態又は不適任である場合に当該アクセスポイントによって拒否される、請求項２８記載のシステム。
【請求項３０】
前記クライアントは、あるアクセスポイントによって拒否される場合に、順に他のアクセスポイントを接続するよう試みる、請求項２９記載のシステム。
【請求項３１】
前記複数のクライアントは、該複数のクライアントがクライアントへの接続をセットアップするアクセスポイントを選択するために各アクセスポイントから送信される負荷情報を受信する、請求項２８記載のシステム。
【請求項３２】
イーサネット（登録商標）ネットワークとケーブルテレビネットワークとの間のイーサネット（登録商標）データ信号の送信に使用されるシステムであって、
複数のアクセスポイント及び複数のクライアントを有し、
前記複数のアクセスポイント及び前記複数のクライアントから送出される送信信号の電力及び送信レートは適応可能である、システム。
【請求項３３】
複数のアクセスポイントを有するサーバによってイーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへのイーサネット（登録商標）データ信号の送信又は前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントからのイーサネット（登録商標）データ信号の受信のために使用される方法であって、
全てのアクセスポイントの間でダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始するステップを有し、
前記ダウンリンク送信の間、前記複数のアクセスポイントは、前記イーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換して、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ送信し、
前記アップリンク送信の間、前記複数のアクセスポイントは、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントから前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号を受信し、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記イーサネット（登録商標）データ信号に変換する、方法。
【請求項３４】
前記複数のアクセスポイントがダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始する処理は、同期メッセージ及び／又は同期信号を他のアクセスポイントへ送出する、前記複数のアクセスポイントのうちの１つによって行われる、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記複数のアクセスポイントが、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントに前記ダウンリンク送信又は前記アップリンク送信の同期した開始を知らせるよう、該複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ同期情報を送信するステップを有する、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記複数のアクセスポイントと前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントとの間で前記イーサネット（登録商標）データ信号を送信する時間を、時分割多重アクセス方式を使用することによってダウンリンク送信期間とアップリンク送信期間とに分けるステップを有する、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
負荷平衡メカニズムは、各アクセスポイントの負荷情報に従ってクライアントへの接続をセットアップするアクセスポイントを選択するために前記複数のアクセスポイントに使用される、請求項３３記載の方法。
【請求項３８】
過負荷状態の又は不適任のアクセスポイントは、該アクセスポイントの負荷情報に従って当該クライアントから接続をセットアップすることを拒否する、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
前記負荷情報は、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントが、該複数のケーブルテレビネットワークのクライアントから前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号を受信する１つのアクセスポイントを選択するために、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ送信される、請求項３７記載の方法。
【請求項４０】
少なくとも１つのバックアップ用アクセスポイントが存在し、
前記少なくとも１つのバックアップ用アクセスポイントは、他のアクセスポイントが適切に動作する場合に該他のアクセスポイントの動作状態をモニタするために、又はあるアクセスポイントが停止する場合に該停止したアクセスポイントと置き換えるために使用される、請求項３３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルアクセスネットワークによるデータ通信の技術に関し、より具体的には、ケーブルテレビネットワークを介したデータ送信のためのヘッドエンド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）は、放送のための一方向の媒体の一種であり、その設計の１つの目的は、最低限のコストで最大数の加入者にアナロジー（analogy）映像放送を提供することである。近年、高い潜在能力が同軸ケーブルブロードバンド技術によって双方向データ通信のために提供されることが幅広く認識されており、様々なケーブルネットワークシステムが開発及び実施をされている。それらのよく知られている技術の中で、ＤＯＣＳＩＳは、北アメリカで開発されて幅広く導入されている１つの標準規格である。この規格においては、専用のケーブルモデム（ＣＭ）の一種がクライアントエンド（フロントエンド）で用いられなければならず、また、ケーブルモデム・ターミネーション・システム（ＣＭＴＳ）がサーバエンド（フロントエンド）で用いられなければならない。一方、ホームネットワーク技術の急速な発展と共に、多種多様なケーブルホームネットワークも開発されている。ケーブルホームネットワークは、例えば、ＭｏＣＡ（Multimedia  over  COAX  Alliance）、ＨＣＮＡ（Home  Cable  Network  Access）、及びＰＬＣ（Power  Line  Communication）等のＣＡＴＶネットワークの同軸ケーブルを利用する。
【０００３】
他方で、ワイファイ（ＷｉＦｉ）技術の成熟のおかげで、ワイファイに準拠したハードウェア及びソフトウェアのコストは大幅に下がっている。このことは、光ファイバと同軸ケーブルのハイブリッドネットワークでのアクセス技術に他の可能性を提供する。この分野で、１つの公開されている中国特許番号１６２０１３２号（特許文献１）は、ＣＡＴＶをネットワーク通信と一体化するシステムを開示している。このシステムで、ＩＥＥＥ８０２．１１信号は変調されて、０〜６５ＭＨｚの帯域幅でＣＡＴＶの同軸ケーブルネットワークを介して送信される。この特許出願は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準デジタル信号が最初にＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplex）、ＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）、又はＱＰＳＫ（Quadrature  Phase-Shift  Keying）によって２．４ＧＨｚから０〜６５ＭＨｚに変調され、次いで、ＣＡＴＶネットワークの同軸ケーブルにより送信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国特許番号１６２０１３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この開示されている解決法では、ケーブルには１つのチャネルしか存在しない。従って、それは依然として、高レート帯域幅データ通信の実際の要求を満たすことができない。
【０００６】
従って、従来技術の欠点を解消する、改善されたケーブルアクセスネットワークを開発することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一観点で、イーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへのイーサネット（登録商標）データ信号の送信又は前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントからのイーサネット（登録商標）データ信号の受信に使用されるサーバが提供される。当該サーバは、ダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始する複数のＡＰ（アクセスポイント）を有する。前記ダウンリンク送信の間、前記複数のＡＰは、前記イーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換して、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ送信する。また、前記アップリンク送信の間、前記複数のＡＰは、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントから前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号を受信し、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記イーサネット（登録商標）データ信号に変換する。
【０００８】
他の観点で、イーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへイーサネット（登録商標）データ信号を送信する場合にイーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換するために、又は前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントからイーサネット（登録商標）データ信号を受信する場合に前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号をイーサネット（登録商標）データ信号に変換するために使用されるサーバが記載される。当該サーバは、複数のＡＰ（アクセスポイント）を有する。負荷平衡メカニズムは、各ＡＰの負荷情報に従ってクライアントを接続するＡＰを選択するために前記複数のＡＰに使用される。
【０００９】
第３の観点で、イーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへのイーサネット（登録商標）データ信号の送信又は前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントからのイーサネット（登録商標）データ信号の受信に使用されるサーバが記載される。当該サーバは、複数のＡＰ（アクセスポイント）と、少なくとも１つのバックアップ用ＡＰとを有する。前記少なくとも１つのバックアップ用ＡＰは、他のＡＰが適切に動作する場合に該他のＡＰの動作状態をモニタするために、又はあるＡＰが停止する場合に該停止したＡＰと置き換えるために使用される。
【００１０】
更なる他の観点で、ケーブルテレビネットワークにおける複数のＡＰからのエンコード及び変調をされたＲＦ信号の受信又は前記ケーブルテレビネットワークを介するイーサネット（登録商標）ネットワークへの前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号の送信に使用されるクライアントが提供される。当該クライアントは、前記複数のＡＰでのダウンリンク送信又はアップリンク送信の同期した開始を知るよう前記複数のＡＰから同期情報を受信するために使用される少なくとも１つのモデムを有する。前記ダウンリンク送信の間、前記モデムは、前記複数のＡＰからの前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号をイーサネット（登録商標）データ信号に変換するために使用される。また、前記アップリンク送信の間、前記モデムは、前記イーサネット（登録商標）データ信号を前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換するために使用される。
【００１１】
更なる実施形態で、複数のＡＰ及び複数のクライアントを有するシステムが記載される。前記複数のＡＰは、ダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始する。前記ダウンリンク送信の間、前記複数のＡＰは、前記イーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換して、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ送信する。また、前記アップリンク送信の間、前記複数のＡＰは、前記ケーブルテレビネットワークのクライアントから前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号を受信し、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記イーサネット（登録商標）データ信号に変換する。前記複数のクライアントは、前記複数のＡＰでのダウンリンク送信又はアップリンク送信の同期した開始を知るよう前記複数のＡＰから同期情報を受信するために使用される。前記ダウンリンク送信の間、前記複数のクライアントは、前記複数のＡＰからの前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号をイーサネット（登録商標）データ信号に変換するために使用される。また、前記アップリンク送信の間、前記複数のクライアントは、前記イーサネット（登録商標）データ信号を前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換するために使用される。
【００１２】
他の観点で、イーサネット（登録商標）ネットワークとケーブルテレビネットワークとの間のイーサネット（登録商標）データ信号の送信に使用されるシステムが記載される。当該システムは、複数のＡＰ及び複数のクライアントを有する。前記複数のＡＰ及び前記複数のクライアントから送出される送信信号の電力及び送信レートは適応可能である。
【００１３】
一観点で、複数のＡＰを有するサーバによってイーサネット（登録商標）ネットワークから複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへのイーサネット（登録商標）データ信号の送信又は前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントからのイーサネット（登録商標）データ信号の受信のために使用される方法が記載される。当該方法は、全てのＡＰの間でダウンリンク送信又はアップリンク送信を同期して開始するステップを有する。前記ダウンリンク送信の間、前記複数のＡＰは、前記イーサネット（登録商標）データ信号をエンコード及び変調をされたＲＦ信号に変換して、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントへ送信する。また、前記アップリンク送信の間、前記複数のＡＰは、前記複数のケーブルテレビネットワークのクライアントから前記エンコード及び変調をされたＲＦ信号を受信し、該エンコード及び変調をされたＲＦ信号を前記イーサネット（登録商標）データ信号に変換する。
【００１４】
上記及び他の観点、機能及び効果は、限定されない例となる実施形態に関する以下の記載から明らかになるであろう。この記載は、添付の図面に関連して読まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に従うＣＡＴＶネットワークによる双方向データ通信のフレーム構造を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に表されているように、それは、既存のＣＡＴＶケーブルネットワークによるインターネットへのアクセスのためのシステム・インフラストラクチャを示す実施例である。ここで、インターネットとはイーサネット（登録商標）を言い表すとする。符号１００によって示されるシステムのサーバエンドで、（サーバエンド１００からクライアントエンド１００´への）ダウンリンク送信の間、ヘッドエンド装置１０はインターネットとＣＡＴＶネットワークとの間に設けられる。このヘッドエンド装置１０は、複数のアクセスポイント２０（ＡＰ１．．．ＡＰｎ）を有する。アクセスポイント２０は、スイッチ１２を介して受信したイーサネット（登録商標）ネットワーク信号をワイファイＲＦ信号に変換するために使用される。複数のアクセスポイント２０からのワイファイＲＦ信号は、スプリッタ３０によってＣＡＴＶ信号と結合される。ここで、スプリッタ３０は、電力スプリッタ及び帯域スプリッタの組に相当する。次いで、スプリッタ３０はケーブル５０へ接続される。本実施例におけるＡＰ２０は、ＯＳＩ（Open  System  Interconnect）参照モデルのデータリンク層上でデータスイッチング機能を提供する。図１に示されているように、各クライアント４０、例えば、クライアント２は、ＣＡＴＶネットワークの遠隔のクライアントエンド１００´にあり、ＣＡＴＶのアナロジー映像信号からワイファイＲＦ信号を分離し且つクライアント２にあるモデム７０及びＴＶ受信機９０の夫々へ夫々の信号を送信するスプリッタ６０を設けられている。ここで、スプリッタ６０は、電力スプリッタ及び／又は帯域通過フィルタによって置換され得る。最終的に、データ信号は、モデム７０によって変換されて、クライアント２にあるＰＣ８０へ送信される。この実施例で、クライアント２は単に説明のために使用される。クライアントエンド１００´にある他のクライアント４０も、基本的に、クライアント２と同じ装置を有することができる。当然、当業者に知られている他の装置も使用され得る。
【００１７】
（クライアントエンド１００´からサーバエンド１００への）アップリンク送信の間、クライアント２にあるＰＣ８０からのデータ信号は、最初にモデム７０によってワイファイＲＦ信号に変換され、次いで、スプリッタ６０によってケーブル５０へ送信される。最後に、ワイファイＲＦ信号は、ヘッドエンド１０にある関連するＡＰ２０によってイーサネット（登録商標）信号に変換され、スイッチ１２によってイーサネット（登録商標）ネットワークへ送信される。
【００１８】
然るべく、以下の機能が、より高い帯域幅容量及びより良い性能を提供するよう、本実施例のケーブルネットワークによるインターネットへのアクセスのためのシステムに実装される。
【００１９】
［時分割及び同期］
上記実施例では、ヘッドエンド１０には複数のＡＰが存在し、各ＡＰ２０は、１つの共通するチャネルに関連付けられている。あるＡＰ２０がモデム７０から弱信号を受信しており、一方、他のＡＰ２０がよりずっと強い信号をクライアントエンド１００´へ送出している場合に、ＡＰ２０が受信する信号は、他のＡＰ２０によって送出される信号に埋もれてしまう。この問題を解消すべく、ヘッドエンド１０にある全てのＡＰ２０は、（クライアントエンド１００´からサーバエンド１００への）アップリンク送信の間及び（サーバエンド１００からクライアントエンド１００´への）ダウンリンク送信の間は同期して動作すべきである。これにより、それらの全てのＡＰ２０は、同期して信号を送出し、同期して信号を受信することができる。同期メカニズムが使用されるならば、あるＡＰ２０がチャネルを介して強信号を送出している場合は、他のＡＰも他のチャネルを介して信号を送出している。一方、ＡＰ２０が弱信号を受信している場合に、他のＡＰは、それほど強くない信号を受信するか、又は信号を全く受信しない。従って、弱信号は、より強い信号によって埋もれることはない。全てのＡＰ２０の同期を保証すべく、多数の方法が使用され得る。例えば、ヘッドエンド１０にあるＡＰ２０は、バストポロジー構造において接続され得る。１つのＡＰ２０はマスタＡＰとして働き、他のＡＰはスレーブＡＰとして働く。マスタＡＰは、全てのＡＰ２０を同期して動作させるよう、同期信号及び／又は同期メッセージを全てのスレーブＡＰへ送出する。同時に、各ＡＰ２０は、クライアントエンド１００´にあるモデム７０を同期させるよう、モデム７０へ同期情報を送出すべきである。
【００２０】
同期メカニズムを実施すべく、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）方式が必要である。本実施例では、各ＡＰの全ての時間スロットはダウンリンク送信及びアップリンク送信に分けられる。ヘッドエンド１０にあるＡＰ２０、及びモデム７０は、然るべく、夫々のアップリンク送信又はダウンリンク送信の間互いと通信する。
【００２１】
［非対称性］
図１に示されるシステムで、上記実施例に従うシステムのアップリンク及びダウンリンク送信は、ＯＳＩ（Open  System  Interconnect）参照モデルの物理層で様々なデータレートをサポートするよう様々な変調方式（例えば、ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ等。）を用いる。
【００２２】
非対称ポリシーを用いる理由は、現在のケーブルＴＶアクセスネットワークでは、ヘッドエンド１０とクライアントエンドにあるモデム７０との間の距離が長く、従って、信号の減衰が大きいことにある。そして、また、このようなシステムでは、ヘッドエンド１０からクライアントエンド１００´にある複数のクライアント４０へのダウンリンク送信及びクライアントエンド１００´にある複数のクライアント４０からヘッドエンド１０へのアップリンク送信は異なる。
【００２３】
例えば、クライアントエンド１００´において、５ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚの周波数領域で、信号電力は弱く、一方、雑音は周波数の増大に伴って小さくなる。同時に、１１０ＭＨｚから８６２ＭＨｚの間の周波数帯域（ＣＡＴＶ放送の周波数帯域）を有する信号送信源は存在せず、受信側での信号の電力は主に６０ｄＢｕＶを下回る。このことは、高周波信号（例えば、８００〜１２００ＭＨｚ。）が６０ｄＢｕＶ信号のような弱電力信号によってほとんど影響を及ぼされないために、高周波信号の受信を容易にする。一方で、ヘッドエンド１０（ＡＰ２０）では、５ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚの周波数領域内の信号電力が強い。１１０ＭＨｚから８００ＭＨｚの間の周波数帯域は送信機（例えば、デジタルＴＶ、アナログＴＶ等。）で満ちているので、８００ＭＨｚから１２００ＭＨｚの間の周波数帯域は、たとえフィルタが使用されたとしても、顕著に影響を及ぼされる。従って、クライアントエンドの送信電力は、ＡＰ２０に対して強信号電力によって引き起こされる高い雑音の影響を低減するように、ヘッドエンド１０のＡＰ２０での送信電力よりも強くなければならない。一方、クライアントエンドでは、５０ＭＨｚから８００ＭＨｚの周波数帯域にある受信装置は通常フィルタリングを実行しない。従って、高すぎる周波数信号（例えば、８００ＭＨｚ〜１２００ＭＨｚ。）は、受信装置での信号受信を妨げうる。従って、信号はそれほど強くてはならない。同時に減衰が極めて大きいならば、ヘッドエンドのＡＰでの送信電力は、クライアントエンドのモデム７０での送信電力をより高く保つよう強められるべきである。そして、このようにして、ヘッドエンド１０でのＡＰ２０の送信電力は、クライアントエンドでのモデム７０の送信電力よりも大きい。例えば、ケーブルの減衰が７０ｄＢである場合に、ダウンリンク信号の電力は１１５ｄＢｕＶに設定され、ＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）が適切な性能を得るために使用される。同時に、モデムによって送信されるアップリンク信号は１０５ｄＢｕＶに設定され、ＱＡＭ１６又はＰＳＫ（Phase  Shift  Keying）が使用される。この場合に、ダウンリンク電力はアップリンク電力よりも大きい。他の例で、ケーブルの減衰が５０ｄＢである場合に、ＡＰ２０によって出力されるダウンリンク信号は１００ｄＢｕＶに設定され、ＱＡＭ６４が、より低い電力消費で適切な性能を得るために使用されるべきである。同時に、モデム７０によって出力されるアップリンク信号は同じく１０５ｄＢｕＶに設定され、ＱＡＭ６４が使用されるべきである。この場合に、ダウンリンク電力はアップリンク電力よりも弱い。
【００２４】
［バックアップ］
ヘッドエンド装置１０には、全ての他のＡＰ２０をモニタする少なくとも１つのバックアップ用ＡＰ２１が存在する。正常な通信モードにある場合は、バックアップ用ＡＰ２１は、単に他のＡＰ２０をモニタする。そして、あるＡＰ２０が停止する場合は、バックアップ用ＡＰ２１の中の１つが、その停止したＡＰ２０に取って代わるよう、モニタ状態から動作状態へと移る。例えば、バックアップ用ＡＰ２１は、正常な通信モードで動作する他のＡＰ２０によって送信される同期フレームにより全ての他のＡＰ２０をモニタすることができる。モニタ領域下の全てのモニタされるＡＰ２０が正常な間隔で同期フレームを送信する場合は、バックアップ用ＡＰ２１は、バックアップ状態のままであり、如何なる同期フレームも送信しない。あるＡＰ２０が所定のタイムアウト閾値よりも長い期間如何なる同期フレームも送出しないことが見つけられる場合は、このことは、その特定のＡＰ２０で何らかの問題があることを示しており、バックアップ用ＡＰ２１のうちの１つは、モニタ状態から通信状態に移り、自身がモデム７０と通信可能であることを知らせるべくケーブルアクセスネットワークで同期情報を送信する。このようにして、システムは、ＡＰ２０の幾つかが問題を抱える場合にネットワークにおいてモデムへ正常な通信機能を提供し続ける。結果として、より安定したネットワークが確保される。
【００２５】
［負荷管理及び平衡］
このメカニズムは、ネットワークのトラフィック負荷が同じケーブルアクセスネットワークにある多数のＡＰによって共有され得ることを意味する。
【００２６】
基本的に、ワイファイシステムには幾つかの重なり合わないチャネルが存在する。ここで、これらの重なり合わないチャネルの数をｎとする。同じ補償範囲を有するケーブルアクセスネットワークで、ｎ個のＡＰが配置され、それらの夫々は、重なり合わないチャネルの１つで動作することができる。ＡＰによって送信される同期フレームには、更なる割当のための残りのアップリンク帯域幅が含まれている。従って、このような補償範囲下にあるモデム７０は、各ＡＰ２０によって送信される同期情報を検査し、割当のための最大の利用可能なアップリンク帯域幅を有するＡＰ２０を選択し、この選択されたＡＰのチャネルにチューニングし、選択されたＡＰに関連する登録フレームを送信するよう、全ての利用可能なチャネルをチェックする。このような負荷割当及び平衡の方法が配備される場合に、利用可能なネットワーク帯域幅は、モデムのグループについておおいに増大しうる。
【００２７】
第２に、この機能は、ヘッドエンド１０にあるＡＰ２０によって実施され得る。全体のトラフィック負荷は、ヘッドエンド１０にあるＡＰ２０によって調整され、過負荷状態の又は不適任のＡＰは、モデム７０がそのＡＰ２０と関わろうと試みる場合（例えば、モデム７０は電源がオンするとＡＰに接続しようと試みる。）にモデム７０を拒否し、次いで、モデム７０は、再び循環的に試みるよう他のチャネルを選択する。
【００２８】
例えば、現在のＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するワイファイによる解決法には３又はそれ以上の重なり合わないチャネル（例えば、少なくともチャネル１、６及び１１。）が存在するので、クライアントエンドにあるモデム７０は、これら３つのチャネルの負荷状態を知り、前述の負荷管理及び平衡メカニズムに従って夫々チャネルを選択して、それらのモデム７０が使用するチャネルが重複せず且つ干渉を有さないことを確かにする。
【００２９】
上記の実施例で、アクセスネットワーク全体を維持及び管理するようシステム内に管理サーバが存在しても良い。管理サーバは、ユーザ管理ネットワークラインメンテナンス、ネットワーク機能メンテナンス、障害管理、性能管理、トポロジー管理、設定管理、安全管理及び障害／警報管理を提供することができる。
【００３０】
本発明の教示を包含する実施例がここで詳細に図示及び記載をされてきたが、当業者は、やはりこれらの教示を包含する多種多様な変形例を容易に想到することができる。例えば、本発明の原理は、また、ＭｏＣＡ（Multimedia  over  COAX  Alliance）システムでも使用され得る。改良及び変形は上記教示を考慮して当業者によって行われ得ることが知られる。当然、実施例で記載されるこれらのユニット又は装置は、同様の効果を有する様々な方法で統合され得る。
【図１】
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【国際調査報告】
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