(57)【要約】ケーブルモデム終端システム用の回路が提供される。該回路は、バックプレーンインタフェースと、それに結合されたパケット処理エンジンを含む。該回路はさらに、複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路を含み、各該メディアアクセス制御回路は、該パケット処理エンジンに結合されていて単一のアップコンバータによってＮ本の隣接下りチャネルのうちの１本をサポートし、かつ各該メディアアクセス制御回路は複数の上りチャネルもまたサポートする。
2004525542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックプレーンインタフェースと、
該バックプレーンインタフェースに結合されたパケット処理エンジンと、
各々が、該パケット処理エンジンに結合されると共に単一のアップコンバータによってＮ本の隣接下りチャネルのうちの１つをサポートすると共に、各々が複数の上りチャネルをもサポートする、複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路と、
からなるケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項２】
複数の前記ＭＡＣ回路の各々が、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格に適合するＭＡＣ回路からなる請求項１に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項３】
前記アップコンバータはＹ＊Ｎ ＭＨｚの帯域幅を有し、ここにＹはＮ本の下りチャネルの各々の帯域幅である請求項１に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項４】
さらに複数のディジタル受信器を含んでなり、各該ディジタル受信器は、前記複数のＭＡＣ回路のうちの選択された１つに１つの上りチャネルを提供する請求項１に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項５】
単一の下りポートおよび複数の上りポートをさらに含む請求項１に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項６】
前記下りポートは全ての下りチャネルを通過させ、各前記上りポートは、下りチャネルの各々について１またはそれ以上の上りチャネルを通過させる請求項５に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項７】
各前記上りポートと連携するスプリッタをさらに含んでなる請求項５に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項８】
下りポートと、
複数の上りポートと、
バックプレーンインタフェースと、
該バックプレーンインタフェースに結合されたパケット処理エンジンと、
各々が該パケット処理エンジンに結合される、複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路と、
複数の下りチャネルをサポートする下り信号パスであって、各該下り信号パスが、
該複数の下りチャネルのうちの１つを提供すべく前記複数のＭＡＣ回路のうちの対応する１つに各々が結合される複数の下り変調器と、
前記複数の下りチャネルを組み合わせるように、前記複数の下り変調器に結合されるコンバイナと、
前記下りチャネルを複数の隣接周波数帯域へアップコンバートするコンバイナであって、前記下りポートに結合されるアップコンバータと、からなる複数の下り信号パスと、
複数の上り信号パスであって、各該上り信号パスが、
前記複数の上りポートのうちの１つに結合され、複数の上りチャネルに分離するスプリッタと、
各々が前記スプリッタの出力に結合される複数の受信器と、
各々がこれら受信器の１つに結合すると共に前記ＭＡＣ回路のうちの異なる１つに結合する複数の復調器と、からなる複数の上り信号パスと、
からなるケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項９】
前記複数のＭＡＣ回路の各々が、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格に適合するＭＡＣ回路からなる請求項８に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項１０】
前記アップコンバータはＹ＊Ｎ ＭＨｚの帯域幅を有し、ここにＮは下りチャネルの数をなし、ＹはそのＮチャネルの各々の帯域幅をなす請求項８に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項１１】
単一のケーブルモデム終端システムからネットワークを介して複数のデータチャネルを伝送するための方法において、
複数の下りデータチャネルを個別に変調する段階と、
前記データチャネルを組合せて下り信号を形成する段階と、
単一のアップコンバータによって前記複数のデータチャネルを有する前記下り信号をアップコンバートする段階と、
を有する方法。
【請求項１２】
前記のデータチャネルを組合わせる段階には、隣接周波数帯域を有するデータチャネルを組合せる段階が含まれる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記の下り信号をアップコンバートする段階には、信号を９０〜８７０ＭＨｚ範囲の帯域幅までアップコンバートする段階が含まれる請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記の複数の下りデータチャネルを個別に変調する段階には、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格を遵守する複数のデータチャネルを個別に変調する段階が含まれる請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
単一のケーブルモデム終端システムとデータ通信するための方法において、
下り方向では、
複数の下りデータチャネルを個別に変調する段階と、
前記データチャネルを組合せて下り信号を形成する段階と、
単一のアップコンバータによって前記複数のデータチャネルを有する前記下り信号をアップコンバートする段階と、を有し、
上り方向での複数のポートの各々について、
複数の上りチャネルを分離する段階と、
前記上りチャネルを個別にダウンコンバートし、かつ復調する段階と、
を有する方法。
【請求項１６】
前記のデータチャネルを組合せる段階には、隣接周波数帯域を有するデータチャネルを組合せる段階を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記の下り信号をアップコンバートする段階には、信号を９０〜８７０ＭＨｚ範囲の帯域幅までアップコンバートする段階を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記の複数の下りデータチャネルを個別に変調する段階は、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格を遵守する複数のデータチャネルを個別に変調する段階を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
下りポートと、
複数の上りポートと、
パケット処理エンジンと、
前記複数の上りポートと前記パケット処理エンジンとの間に結合された複数の上りデータパスと、
複数の下りデータパスと、
前記複数の下りデータパスおよび前記下りポートに対し通信可能に結合すると共に、前記複数のデータパスから複数の隣接下りチャネルをアップコンバートするのに充分な帯域幅を有する単一の共有アップコンバータと、
からなるケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項２０】
前記複数の上りデータポートが各々、複数の上りチャネルを収容する請求項１９に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項２１】
前記複数の上りデータパスが各々、スプリッタと、該スプリッタに結合された複数の受信器とを含んでなる請求項１９に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項２２】
複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路をさらに含んでなり、各該ＭＡＣ回路は、１つの上りデータポートと連携する上りデータパスおよび下りデータパスの１つに結合する請求項１９に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項２３】
前記ＭＡＣ回路の各々が、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格に適合するＭＡＣ回路からなる請求項２２に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項２４】
前記複数のデータパスからの信号を組合せる前記アップコンバータに結合されるコンバイナをさらに含んでなる請求項１９に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項２５】
前記アップコンバータはＹ＊Ｎ ＭＨｚの帯域幅を有し、ここにＮは下りチャネルの数をなし、ＹはそのＮチャネルの各々の帯域幅をなす請求項１９に記載のケーブルモデム終端システム用回路。
【請求項２６】
ヘッドエンドと、
光ファイバを介し該ヘッドエンドに結合し、光信号と電気信号との間で変換を行う少なくとも１つの光分配ノードと、
加入者機器のための接続を提供し、少なくとも１つの光分配ノードに結合した少なくとも１本の同軸ケーブルを含む分配ネットワークと、
からなるシステムであって、
前記ヘッドエンドが、単一の回路にて、下りマルチチャネルおよび上りマルチチャネルをサポートするマルチチャネルケーブルモデム終端システムを含むシステム。
【請求項２７】
前記マルチチャネルケーブルモデム終端システムが、
バックプレーンインタフェースと、
該バックプレーンインタフェースに結合したパケット処理エンジンと、
各々が該パケット処理エンジンに結合し、各々が単一のアップコンバータによってＮ本の隣接下りチャネルのうちの１つをサポートすると共に、各々が複数の上りチャネルをもサポートする、複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路と、
からなる請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記複数のＭＡＣ回路の各々が、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格に適合するＭＡＣ回路からなる請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記アップコンバータはＹ＊Ｎ ＭＨｚの帯域幅を有し、ここにＹはＮ本の下りチャネルの各々の帯域幅である請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
さらに複数のディジタル受信器を含んでなり、各該ディジタル受信器が、前記複数のＭＡＣ回路のうちの選択された１つに１つの上りチャネルを提供する請求項２７に記載のシステム。
【請求項３１】
単一の下りポートおよび複数の上りポートをさらに含む請求項２７に記載のシステム。
【請求項３２】
前記下りポートは全ての下りチャネルを通過させ、各前記上りポートは、下りチャネルの各々について１またはそれ以上の上りチャネルを通過させる請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
各前記上りポートと連携するスプリッタをさらに含んでなる請求項３１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術的分野］
本発明は、一般に、通信システムに関し、より特定的には、ケーブルモデム終端システム内でのマルチデータチャネルサポートに関する。
【０００２】
［背景］
通信ネットワークは、さまざまな場所にある端末機器の間で、例えば音声、ビデオおよびその他のデータを交換するための機構を提供する。通信伝送システムの１つのタイプは、従来の広帯域ハイブリッド・ファイバ／同軸（ＨＦＣ）ケーブルネットワークである。ケーブルネットワークは当初、同軸ケーブルネットワーク上で加入者に対しビデオおよびオーディオコンテンツを搬送するために開発された。
【０００３】
何年もの間に、ケーブルネットワーク進歩してきた。光ファイバケーブルを使用することにより、数多くのケーブルネットワークが更新され、ここから、ハイブリッド・ファイバ／同軸（ＨＦＣ）ネットワークという語が現われた。ＨＦＣネットワーク内では、ヘッドエンドは標準的に、光ファイバケーブルを通して複数の光分配ノードに結合される。光分配ノードはまた、端末機器をネットワークと接続する同軸ケーブルにも結合されている。光分配ノードにおいて、信号は、光ファイバケーブルおよび同軸ケーブル上での伝送のための光フォーマットおよび電気フォーマット間の変換が行われる。
【０００４】
当初は、ＨＦＣネットワークは、オーディオ、ビデオおよびデータソースから端末機器への下り方向（すなわち、ヘッドエンドから端末機器へ）伝送を行っていた。しかし最近では、サービスプロバイダはそのシステムを修正して、信号を上り方向に、つまり端末機器からヘッドエンドへと伝送できるようにした。こうして、例えばケーブルモデム、セットトップボックスなどを用いて、既存の同軸および光ファイバケーブル上で、電話技術、ビデオオンデマンド、ペイパーヴュー、インターネットアクセスおよびその他のデータサービスといった種々のサービスを提供することができるようになった。
【０００５】
１つのケーブルモデムタイプは、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）と呼ばれる規格を使用する。この仕様は、異なるメーカーが開発した機器をネットワーク上で相互通信可能にする。ケーブルモデムは、加入者のところでケーブルネットワークに接続される。ケーブルモデムは、ネットワークを介して、ケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）と呼ばれるヘッドエンドにあるデバイスと通信を行う。標準的なＣＭＴＳは、１つの下りデータポートおよびいくつかの上りデータポートを備えたカードまたは筺体を提供する。各ＣＭＴＳは、サービスプロバイダが、選択された数の顧客にサービスを提供できるようにする。例えば、ネットワーク上で１０００世帯について１枚のカードで充分である。
【０００６】
データサービスへの需要は、インターネットなどの人気の高まりと共に増大し続けている。かくして、サービスプロバイダは、この上昇しつつある需要を満たすべくシステム能力を増大させ続けている。自らのシステム能力を増大させるため、サービスプロバイダは、一般に、大きな費用を負担して追加的にＣＭＴＳカードおよび筺体を導入している。
【０００７】
必要とされるのは、既存の筺体およびカードサイズの枠内で、ＣＭＴＳのポート密度を増大させるための機構である。
【０００８】
［要約］
本発明の実施形態は、既存のケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）が有する問題を克服する。ＣＭＴＳ回路の実施形態をここに提供する。各実施形態は、既存のＣＭＴＳカードまたは筺体と同じ物理的空間を占有しながら、単一のＣＭＴＳ回路によりサポートされる加入者の数を増加させる。例えばＣＭＴＳ回路は、既存のＣＭＴＳカードまたは筺体と同じ物理的インタフェースを使用する。これは、１つの実施形態において、複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路を用いることによって達成される。各ＭＡＣ回路は、単一の下りチャネルをサポートする。複数の下りチャネルが結合され、単一のアップコンバータを用いてアップコンバートされる。有利には、アップコンバータの再利用によって、単一のＣＭＴＳカードまたは筺体内に下りマルチチャネルをサポートすることができるようにし、ＣＭＴＳ回路内で充分な空間節約が可能となる。
【０００９】
１つの実施形態においては、ケーブルモデム終端システムのための回路が提供される。この回路は、バックプレーンインタフェースおよびそれに結合されたパケット処理エンジンを含む。この回路はさらに複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路を含み、各メディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路はパケット処理エンジンに結合され、各ＭＡＣ回路は単一のアップコンバータでＮ本の隣接下りチャネルのうちの１本をサポートし、かつまた各ＭＡＣ回路は複数の上りチャネルをもサポートする。
【００１０】
その他の実施形態も記述されまたクレームされる。
【００１１】
［詳細な説明］
実施形態についての以下の詳細な説明においては、その一部をなし、本発明を実施できる特定の実施形態を一例として示す添付図面が参照される。本発明の範囲から逸脱することなく、その他の実施形態を利用することおよび構造上の変更を加えることも可能である、ということを理解すべきである。
【００１２】
図１Ａは、本発明による下りマルチチャネルをサポートするケーブルモデム終端システムのための、全体として１０という番号で表された回路の一実施形態のブロック図である。回路１０は、同一のカードまたは筺体上に複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路１８−１，…１８−Ｎを含むことにより、既存のシステムに比べてカードまたは筺体のサイズを増大させることなしにポート密度を増大させている。ＭＡＣ回路１８−１，…，１８−Ｎの各々は、別々の１本の下りチャネルおよび別々の複数の上りチャネルをサポートしている。換言すると、各ＭＡＣ回路１８−１，…，１８−Ｎは、別々のＭＡＣドメインをサポートする。追加されたチャネルによって、回路１０は、既存のシステムと比べてより多くの世帯加入数を収容することができる。さらに、ＭＡＣ回路１８−１，…，１８−Ｎの全ては、同じ下りポート２４および同じ上りポート２６−１，…，２６−Ｋを共有する。かくして回路１０は、既存のカードまたは筺体と同一の物理的空間において使用でき、これにより、既存システムの物理的構造を全面的に改修することを要することなしに、ポート密度を増大させることができる。
【００１３】
回路１０は、データネットワークとインタフェースする。回路１０は、回路１０用のデータネットワークに対し、ネットワークインタフェース１２を通した接続を提供するバックプレーンインタフェース１４含む。さらに、回路１０は、パケット処理エンジン１６を含む。一実施形態においては、パケット処理エンジン１６は、１またはそれ以上のプロセッサを伴って動作し、これらのプロセッサは、回路１０の多数のＭＡＣドメイン用のデータパケットを処理するようにプログラムされている。
【００１４】
回路１０はまた、ＭＡＣ回路１８−１，…，１８−Ｎをも含んでいる。これらのＭＡＣ回路１８−１，…，１８−Ｎは、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格に従ってパケットを処理する。各ＭＡＣ回路１８−１，…，１８−Ｎは、単一の下りチャネルおよび複数の上りチャネル内のパケットを処理すべく、個別にかつ独立した形で動作する。かくして、ＭＡＣ回路の数を増加させることによって、上記回路を組み込んだカードまたは筺体の物理的インタフェースを変更することを要することなしに、該回路の容量が増大される。
【００１５】
回路１０は、複数の下りデータチャネル上で、ケーブルモデムまで下り方向に信号を転送するための下りデータまたは信号パスを含む。下り方向では、ＭＡＣ回路１８−１，…，１８−Ｎが下りチャネル２０にデータを提供する。下りチャネル２０は、チャネル間隔で相互にずれる中間周波数（ＩＦ−１，…，ＩＦ−Ｎ）にて変調されたデータを送出する。このＩＦ信号は、アップコンバータ２２に提供される。アップコンバータ２２は、伝送のため、下りポート２４に対し、アップコンバートされ増幅された出力を提供する。
【００１６】
下りポート２４における出力の一例が、図２のグラフ２００の中に示されている。図示するように、それぞれＹＭＨｚの帯域幅の周波数帯域２０２−１，…２０２−ＮにおけるＮ本の隣接チャネルが、Ｎ個のＭＡＣドメインに対して提供される。一実施形態においては、各チャネルは、６ＭＨｚの帯域幅を持つ。それに代替するチャネル帯域幅でもよい。有利には、単一のアップコンバータ２２を用いて伝送のための下りチャネル２０の信号を準備できるように、相互に隣接した周波数帯域２０２…１…，２０２−Ｎが用いられる。単一のアップコンバータを使用することにより、いくつかのＭＡＣ回路に対する共通の回路を支援して、回路１０上でマルチＭＡＣドメインをサポートするための、費用およびスペース上の必要条件を大幅に削減する。一実施形態において、アップコンバータ２２は、プログラミング可能であり、かくして、いくつかの下りチャネルをサポートするために適切な帯域幅を持った出力を生成することができる。一実施形態においては、アップコンバータ２２は、９０〜８７０ＭＨｚの範囲内の適切な任意の周波数帯域に隣接下りチャネルを設定するようにプログラミングされる。
【００１７】
回路１０はまた、上り方向で、ケーブルモデムから信号を受信する。この上り方向では、データは、上りポート２６−１，…２６−Ｋにてケーブルモデムから受信される。上りポート２６−１，…，２６−Ｋの各々は、複数の上りチャネル上でデータを受信する。例えば一実施形態においては、各ポート２６−１，…２６−Ｋは、Ｎチャネルのデータを受信する。かくして、回路１０は、各ポート２６−１，…，２６−Ｋから、ＭＡＣ回路１８−１，…１８−Ｎのうちの対応するものまで、Ｎ本のチャネルのうちの１本を提供するように設計されている。有利には、上りポートの各々において複数のチャネルを収容することによって、回路１０は、従来のカードまたは筺体サイズを用いてＣＭＴＳの能力を増大させることができる。
【００１８】
回路１０は、上りチャネル２８を含む。一実施形態においては、上りチャネル２８は、ＭＡＣへの上りチャネルの各々が上りポート２６−１，…，２６−Ｋのうちの１つに収容されるように、ＭＡＣ１個につきＫ本の上りチャネルを提供する。かくして、各ＭＡＣ回路は、１つの下りチャネルおよびＫ本の上りチャネルを処理する。回路１０は、Ｎ本の下りチャネルとＫ＊Ｎ本の上りチャネルとを処理する。
【００１９】
図３において、グラフ３００は、回路１０によるサービス提供を受ける１つの光ノード（図４参照）についての上り周波数スペクトルの一例を示している。この例では、選択された光ノードからの上りチャネルが、５〜４２ＭＨｚの周波数範囲内にある。この光ノードのための各チャネル、例えばチャネル３０２−１，…３０２−Ｋは、回路１０のポート１つにつき１つの帯域で、別々の全く異なる周波数帯域をもつ。回路１０によるサービス提供を受けるその他の光ノードの上りチャネルに対する周波数割当ては、回路１０の各ポートに対し、干渉しない上りチャネルを各ノードが提供できるようにレイアウトされる。さらに、一実施形態においては、上りポート２６−１，…２６−Ｋのさまざまなチャネルのための周波数帯域は隣接していない。さらに、その他の実施形態では、上りチャネルがその他の適切な周波数帯域、例えば５〜６５ＭＨｚ内に設定されることがわかる。
【００２０】
図１Ｂ−１および１Ｂ−２は、本発明による下りマルチチャネルをサポートするケーブルモデム終端システムのための、全体として１００という番号で示す回路の一実施形態のブロック図である。回路１００は有利には、同じカードまたは筺体上に複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路１０６−１，…，１０６−Ｎを含むことにより、既存のシステムに比べ、カードまたは筺体のサイズを増大させることなくポート密度を増大させる。ＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎの各々は、別々の１本の下りチャネルおよび別々の複数の上りチャネルをサポートしている。換言すると、各ＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎは、別々のＭＡＣドメインをサポートする。追加されたチャネルによって、回路１００は、既存のシステムと比べてより多くの世帯加入数を収容することができる。さらに、ＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎの全ては、同じ下りポート１１４および同じ上りポート１１６−１，…，１１６−Ｋをそれぞれ共有する。かくして回路１００は、既存のカードまたは筺体と同じ物理的空間内で使用でき、かくして、既存のシステムの物理的構造を全面的に改修することを要することなしに、ポート密度を増大させることになる。
【００２１】
回路１００は、データネットワークとインタフェースする。回路１００は、回路１００用のデータネットワークに対しネットワークインタフェース１０１を通した接続を提供するバックプレーンインタフェース１０２を含む。さらに、回路１００は、パケット処理エンジン１０４を含む。一実施形態においては、パケット処理エンジン１０４は、１またはそれ以上のプロセッサを伴って動作し、これらのプロセッサは、回路１００の多数のＭＡＣドメイン用のデータパケットを処理するようにプログラムされている。
【００２２】
回路１００はまた、ＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎも含む。これらのＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎは、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格に従ってパケットを処理する。各ＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎは、単一の下りチャネルおよび複数の上りチャネル内のパケットを処理すべく、別々にかつ独立した形で動作する。かくして、ＭＡＣ回路の数を増加させることによって、上記回路を組み込んだカードまたは筺体の物理的インタフェースを変更することを要することなしに、該回路の容量が増大される。
【００２３】
回路１００は、複数の下りデータチャネル上で、ケーブルモデムまで下り方向に信号を転送するための下りデータまたは信号パスを含む。下り方向では、ＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎがそれぞれ下り変調器１０８−１，…，１０８−Ｎにデータを提供する。変調器１０８−１，…，１０８−Ｎは、チャネル間隔で相互にずれる中間周波数（ＩＦ−１，…，ＩＦ−Ｎ）まで、データを変調する。変調器１０８−１，…，１０８−ＮのＩＦ出力は、コンバイナ１１０で合算され、アップコンバータ１１２に提供される。アップコンバータ１１２は、伝送のため、下りポート１１４に対し、アップコンバートされ増幅された出力を提供する。
【００２４】
下りポート１１４における出力の一例が、図２のグラフ２００の中に示されている。図示するように、各下り変調器１０８−１，…，１０８−Ｎは、それぞれＹＭＨｚの帯域幅の周波数帯域２０１−１，…２０２−ＮにおけるＮ本の隣接チャネルの１つを担当する。１実施形態においては、各変調器１０８−１，…，１０８−Ｎは、６ＭＨｚの出力チャネルを使う。それに代替するチャネル帯域幅でもよい。有利には、単一のアップコンバータ１１２を用いて伝送のための変調器１０８−１，…，１０８−Ｎから信号を準備できるように、相互に隣接した周波数帯域２０２…１…，２０２−Ｎが用いられる。単一のアップコンバートを使用することにより、いくつかのＭＡＣ回路に対する共通の回路を支援して、回路１００上でマルチＭＡＣドメインをサポートするための、費用およびスペース上の必要条件を大幅に削減する。一実施形態において、アップコンバータ１１４は、プログラミング可能であり、かくして、いくつかの下りチャネルをサポートするために適切な帯域幅を持った出力を生成することができる。一実施形態においては、アップコンバータ１１２は、９０〜８７０ＭＨｚの範囲内の適切な任意の周波数帯域に隣接下りチャネルを設定するようにプログラミングされる。
【００２５】
回路１００はまた、上り方向でケーブルモデムから信号を受信する。この上り方向では、データは、上りポート１１６−１，…１１６−Ｋにてケーブルモデムから受信される。上りポート１１６−１，…，１１６−Ｋの各々は、複数の上りチャネル上でデータを受信する。例えば一実施形態においては、各ポート１１６−１，…，１１６−Ｋは、Ｎチャネルのデータを受信する。かくして、回路１００は、各ポート１１６−１，…，１１６−Ｋから、ＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎのうちの対応するものまで、Ｎ本のチャネルのうちの１本を提供するように設計されている。有利には、上りポートの各々において複数のチャネルを収容することによって、回路１００は、従来のカードまたは筺体サイズを用いてＣＭＴＳの能力を増大させることができる。
【００２６】
スプリッタ１１８−１，…，１１８−Ｋは、そのそれぞれの上りポート１１６−１，…，１１６−Ｋで受信したチャネル信号を分離する。一実施形態においては、スプリッタ１１８−１，…，１１８−Ｋは各々、Ｎ個の出力、例えば４個の出力またはその他の適切な数の出力を提供する。Ｎ個の出力の各々は、対応する受信器／復調器の対を通して、対応するＭＡＣ回路の入力に結合される。例えば、図１に示すように、スプリッタ１１８−１は、例えば４ＭＨｚのＩＦ信号といった中間周波数までダウンコンバートするため、受信器１２０−１−１，…，１２０−１−Ｎに対してＮ個の出力を提供する。一実施形態においては、これらの受信器１２０−１−１，…１２０−１−Ｎは、光分配ノード（図４参照）からの光ファイバ接続から、ＣＭＴＳカード上でディジタル化された上り変調データ信号を受信するようになっているディジタル受信器である。ディジタル受信器は、回路１００内に容易に組込まれ、一実施形態では、ディジタル受信器の全てが、単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の中に組込まれている。さらに、受信器１２０−１−１，…，１２０−１−Ｎは、それぞれ復調器１２２−１−１，…，１２２−１−Ｎに結合されている。復調器１２２−１−１，…，１２２−１−Ｎがそれぞれ、ＭＡＣ回路１０６−１，…，１０６−Ｎに結合されている。その他の受信器／復調器対の各々は、図示する通りに接続される。図１において、受信器は、１２０−Ｘ−Ｙと表され、復調器は１２２−Ｘ−Ｙと表わされている。各々の場合において、参照番号中のＸは、受信器または復調器について連携する上りポートを表し、Ｙは、連携するＭＡＣ回路を表す。かくして各ＭＡＣ回路は、１つの下りチャネルおよびＫ本の上りチャネルを処理する。回路１００は、Ｎ本の下りチャネルとＫ＊Ｎ本の上りチャネルを処理する。
【００２７】
図３において、グラフ３００は、回路１００によるサービス提供を受ける１つの光ノード（図４参照）についての上り周波数スペクトル一例を示している。この例では、選択された光ノードからの上りチャネルが、５〜４２ＭＨｚの周波数範囲内にある。この光ノードのための各チャネル、例えばチャネル３０２−１，…３０２−Ｋは、回路１００のポート１つにつき１つの帯域で、別々の全く異なる周波数帯域をもつ。回路１００によるサービス提供を受けるその他の光ノードの上りチャネルに対する周波数割当ては、回路１００の各ポートに対し、干渉しない上りチャネルを各ノードが提供できるようにレイアウトされる。さらに、一実施形態においては、上りポート１１６−１，…１１６−Ｋのさまざまなチャネルのための周波数帯域は隣接していない。さらに、その他の実施形態では、上りチャネルがその他の適切な周波数帯域、例えば５〜６５ＭＨｚ内に設定されることがわかる。
【００２８】
図４は、本発明による下りマルチチャネルをサポートするマルチチャネル・ケーブルモデム終端システム４０４を含む、全体として４００という番号で示されたシステムの一実施形態のブロック図である。システム４００は、ヘッドエンド４０２を含む。その他のコンポーネントのなかでも、ヘッドエンド４０２は、単一のカードまたは筺体上に下りマルチチャネルおよび上りマルチチャネルをサポートするマルチチャネルＣＭＴＳ４０４を含む。有利には、ＣＭＴＳ４０４は、既存のカードおよび筺体の場合と同じ数の上りおよび下りポートを使用するものの、既存のカードおよび筺体よりも多い下りチャネルおよび上りチャネルを提供する物理的構成を有する。かくして、ＣＭＴＳ４０４は、既存のＣＭＴＳカードおよび筺体よりも多くの加入者をサポートできるようにする。一実施形態において、ＣＭＴＳ４０４は、図１Ａ、１Ｂ−１、および１Ｂ−２、２および／または３に関して上述したとおりに構築される。
【００２９】
ヘッドエンド４０２は、複数の光分配ノード４０６−１，…，４０６−Ｎに結合される。各光分配ノードは、ＣＭＴＳ４０４に対して別々のＭＡＣドメインを示す。ヘッドエンド４０２は、下り光ファイバ４１４を介して光分配ノード４０６−１，…，４０６−Ｎに結合される。光分配ノード４０６−１，…，４０６−Ｎの各々は、さらに、同軸ケーブル４１６として表された同軸ケーブル分配ネットワークに結合される。各光分配ノード４０６−１，…，４０６−Ｎは、ヘッドエンド４０２からの光信号を、同軸ケーブルへの伝送のために電気信号へ変換する回路を含む。光分配ノード４０６−１，…４０６−Ｎの各々は、さらに、ヘッドエンド４０２への伝送のため、同軸ケーブルからの電気信号を光信号へと変換する回路を含む。
【００３０】
同軸ケーブル４１６は、端末機器のネットワーク４００に対する接続を提供する。例えば、タップ４１８として表されるタップは、ケーブルモデム４０８といった端末機器のための接続機構を提供する。一実施形態においては、ケーブルモデム４０８は、データ・オーバー・ケーブル・サービス・インタフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）規格に従ったケーブルモデムからなる。
【００３１】
ヘッドエンド４０２は、ＣＭＴＳ４０４からのデータ用の下りパスを提供する。下りデータパスは、ＣＭＴＳ４０４の下りポート（ＤＳ）と光ファイバ４１４との間のスプリッタ４１２に直列接続された電気／光コンバータ（Ｅ／Ｏ）４１０を含む。このようにして、ＣＭＴＳ４０４からの下りデータ信号は、光ファイバ４１４を介して光分配ノード４０６−１，…，４０６−Ｎまで転送され、選択された端末機器に分配される。
【００３２】
ヘッドエンド４０２はまた、端末機器からのデータ用の上りパスも含んでいる。上り方向では、光分配ノード４０６−１，…，４０６−Ｎが、上り光ファイバ４２０を介してそれぞれ光／電気コンバータ（Ｏ／Ｅ）４２２−１，…，４２２−Ｎに結合される。上り光ファイバ４２０の各々は、複数の上りチャネルを搬送し、ＣＭＴＳ４０４の上りポート、ＵＳ１，…，ＵＳＫのうちの１つに結合される。
【００３３】
［結論］
本発明の実施形態を記述してきた。これらの実施形態により、システムに対して同一の物理的インタフェースを用いながらも、単一のＣＭＴＳカードまたは筺体によりサポートされる加入者の数を増大させることのできるケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）が提供される。これが、一実施形態では、複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）回路を使用することによって達成される。各ＭＡＣ回路は、単一の下りチャネルをサポートする。この下りチャネルは、組合わされ、単一のアップコンバータを用いてアップコンバートされる。有利には、アップコンバータを再利用することで、下りマルチチャネルをサポートし得るようにして、ＣＭＴＳカードまたは筺体上のスペースを充分に節約することができる。
【００３４】
以上の記述は、例示を目的とするもので、制限することを意図していないということを理解すべきである。以上の記述を読み理解すれば、当業者には、その他の数多くの実施形態が明らかになることだろう。したがって本発明の範囲は、特許請求の範囲ならびにかかる請求項が権利を有する均等の全範囲を基準として決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
本発明による下りマルチチャネルをサポートするケーブルモデム終端システム用回路の一実施形態のブロック図である。
【図１Ｂ】
本発明による下りマルチチャネルをサポートするケーブルモデム終端システム用回路のもう１つの実施形態のブロック図である。
【図１Ｂ−１】
図１Ｂの実施形態のより詳細なブロック図（その１）である。
【図１Ｂ−２】
図１Ｂの実施形態のより詳細なブロック図（その２）である。
【図２】
本発明によるケーブルモデム終端システム用の下りデータチャネルに対するスペクトル割当ての一実施形態を例示するグラフである。
【図３】
本発明によるケーブルモデム終端システム用の上りデータチャネルに対するスペクトル割当ての一実施形態を例示するグラフである。
【図４】
本発明による下りマルチチャネルをサポートするケーブルモデム終端システムを含むシステムの一実施形態のブロック図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ−１】
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【図１Ｂ−２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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