(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）と接続された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて，当該双方向ＣＡＴＶシステムの伝送路に接続された複数の端末装置と前記ＷＡＮとの間で送受信されるデータを中継するのに使用される通信ネットワークシステムであって，
前記双方向ＣＡＴＶシステムのセンター装置側には，
前記ＷＡＮとＣＡＴＶ回線とを相互に接続するためのルータと，
前記ルータにより前記ＷＡＮから取得されたデータをフレーム毎に複数に分割する分割装置と，
前記分割装置にて分割されたデータを，それぞれ周波数が異なる伝送用の信号に変換して端末側のケーブルモデムに送信する複数のケーブルモデム終端装置と，
が設けられ，
前記各端末装置には，それぞれ，前記複数のケーブルモデム終端装置に対応した複数のケーブルモデムの中から，当該端末装置のユーザーが希望する伝送速度に応じて選択された１又は複数のケーブルモデムが設けられると共に，
前記ケーブルモデムが複数設けられた端末装置側には，各ケーブルモデムが，当該ケーブルモデムに対応するケーブルモデム終端装置からの伝送信号に基づき復元したデータを順次結合して，前記センター装置側の分割装置にて分割される前のデータを生成する結合装置が設けられ，
更に，前記センター装置側には，前記各端末装置側のケーブルモデムから送信されてきた要求信号を，前記ケーブルモデム終端装置を介して取得し，その要求信号に付与された端末装置の情報に基づき，その要求信号に対応して前記ＷＡＮ側から送信されてくるデータの送信先を記憶すると共に，当該要求信号に対応して前記ＷＡＮ側から送信されてきたデータが前記ルータを介して取得されると，当該要求信号に対応して記憶された送信先の伝送速度に応じて，ＷＡＮから取得したデータを前記分割装置に分割させるか，分割せずに特定のケーブルモデム終端装置に出力させるかを制御する管理装置が設けられ，
しかも，前記管理装置は，前記各ケーブルモデム終端装置で処理されるパケット数が略等分になるよう，前記分割装置から前記各ケーブルモデム終端装置へのデータの振り分けを制御することを特徴とする通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）と接続された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて，このシステムの伝送路に接続された複数の端末装置とＷＡＮとの間で送受信されるデータを中継するのに使用される通信ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，複数チャンネル間に跨るデータ伝送方式としてバルク伝送方式が使用されている。（たとえば，特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平６―１５２６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献では，複数のチャンネルに分割されたデータの遅延時間がなくなるように構成されている。
しかし，バルク伝送方式の利用者と，バルク伝送方式を利用しない一般の利用者が，同じバルク伝送方式の伝送経路を使用して通信を行うと，バルク伝送方式の各チャンネルのバランスが崩れて，データ伝送速度が遅くなるという問題があった。
本発明は，こうした問題に鑑みなされたものであり，その目的は，ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）と接続された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて，センター装置側に，ＷＡＮから取得したデータを，ＣＡＴＶ回線を介して伝送するための複数のケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）を設け，この複数のケーブルモデム終端装置を使って，バルク伝送方式の利用者にも，バルク伝送方式を利用しない利用者にも，利用者が希望する伝送速度でデータを送信できるようにすると共に，各ケーブルモデム終端装置が端末側に送信するパケット数を略等分に振り分けることで，データ伝送速度の低下を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は，ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）と接続された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて，当該双方向ＣＡＴＶシステムの伝送路に接続された複数の端末装置と前記ＷＡＮとの間で送受信されるデータを中継するのに使用される通信ネットワークシステムであって，
前記双方向ＣＡＴＶシステムのセンター装置側には，
前記ＷＡＮとＣＡＴＶ回線とを相互に接続するためのルータと，
前記ルータにより前記ＷＡＮから取得されたデータをフレーム毎に複数に分割する分割装置と，
前記分割装置にて分割されたデータを，それぞれ周波数が異なる伝送用の信号に変換して端末側のケーブルモデムに送信する複数のケーブルモデム終端装置と，
が設けられ，
前記各端末装置には，それぞれ，前記複数のケーブルモデム終端装置に対応した複数のケーブルモデムの中から，当該端末装置のユーザーが希望する伝送速度に応じて選択された１又は複数のケーブルモデムが設けられると共に，
前記ケーブルモデムが複数設けられた端末装置側には，各ケーブルモデムが，当該ケーブルモデムに対応するケーブルモデム終端装置からの伝送信号に基づき復元したデータを順次結合して，前記センター装置側の分割装置にて分割される前のデータを生成する結合装置が設けられ，
更に，前記センター装置側には，前記各端末装置側のケーブルモデムから送信されてきた要求信号を，前記ケーブルモデム終端装置を介して取得し，その要求信号に付与された端末装置の情報に基づき，その要求信号に対応して前記ＷＡＮ側から送信されてくるデータの送信先を記憶すると共に，当該要求信号に対応して前記ＷＡＮ側から送信されてきたデータが前記ルータを介して取得されると，当該要求信号に対応して記憶された送信先の伝送速度に応じて，ＷＡＮから取得したデータを前記分割装置に分割させるか，分割せずに特定のケーブルモデム終端装置に出力させるかを制御する管理装置が設けられ，
しかも，前記管理装置は，前記各ケーブルモデム終端装置で処理されるパケット数が略等分になるよう，前記分割装置から前記各ケーブルモデム終端装置へのデータの振り分けを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように，本発明(請求項１）の通信ネットワークシステムにおいては，端末装置側に，ユーザーが希望する伝送速度に応じて設定された１又は複数のケーブルモデムが設けられている。
そして，センター装置側では，管理装置が，各端末装置側のケーブルモデムから送信されてきた要求信号を，ケーブルモデム終端装置を介して取得し，その要求信号に付与された端末装置の情報に基づき，その要求信号に対応してＷＡＮ側から送信されてくるデータの送信先を記憶する。
また，管理装置は，各端末装置から送信された要求信号に対応してＷＡＮ側から送信されてきたデータが，ルータを介して取得されると，その要求信号に対応して記憶した送信先の伝送速度に応じて，ＷＡＮから取得したデータを分割装置に分割させるか，分割せずに特定のケーブルモデム終端装置に出力させるかを制御する。
そして，この管理装置により制御される分割装置が，ルータを介してＷＡＮから取得されたデータをフレーム毎に複数に分割した際には，その分割した複数のデータが，それぞれ，複数のケーブルモデム終端装置に出力され，各ケーブルモデム終端装置は，そのデータを，互いに周波数が異なる伝送用の信号に変換して，端末側のケーブルモデムに送信する。
すると，端末装置側では，各ケーブルモデム終端装置に対応した複数のケーブルモデムが，各ケーブルモデム終端装置から送信された信号を受信して，各ケーブルモデム終端装置がその信号を生成するのに用いた元のデータを復元し，結合装置が，その復元されたデータを順次結合することにより，センター装置側の分割装置にて分割される前の元のデータを生成する。
また，管理装置の制御によって，分割装置が，ルータを介してＷＡＮから取得されたデータを分割せず，そのデータを特定のケーブルモデム終端装置に出力した場合には，特定のケーブルモデム終端装置が，そのデータを，予め設定された周波数の伝送用の信号に変換して，端末側のケーブルモデムに送信する。
すると端末装置側では，その信号を送信したケーブルモデム終端装置に対応するケーブルモデムが，その信号を受信して，ケーブルモデム終端装置が伝送用の信号に変換する前の元のデータ（この場合，ＷＡＮから取得したデータ)を復元する。
【０００８】
従って，本発明によれば，データの高速伝送を希望するユーザーの端末装置には，その端末装置からの要求信号に従いＷＡＮから取得したデータを，複数のケーブルモデム終端装置とこれに対応する複数のケーブルモデムとを利用した所謂バルク伝送によって，高速に送信することができる。
また，データの高速伝送を希望しないユーザーの端末装置には，その端末装置からの要求信号に従いＷＡＮから取得したデータを，一つのケーブルモデム終端装置とこれに対応するケーブルモデムとを利用した一般的なデータ伝送によって，高速伝送よりも低い通常の通信速度で送信することができる。
このため，本発明の通信ネットワークシステムによれば，高速伝送を希望するユーザーと，高速伝送を希望しないユーザーとが混在しても，各ユーザーの端末装置には，各ユーザーが希望する伝送速度でデータを送信することができるようになる。
また，本発明のように，センター装置側に，複数のケーブルモデム終端装置を設けて，高速伝送時には全てのケーブルモデム終端装置を利用して端末側にデータ伝送を行い，低速伝送時には，その複数のケーブルモデム終端装置の中の一つを利用して端末側にデータ伝送を行うようにすると，各ケーブルモデム終端装置から送信されるパケット数のバランスが崩れ，データ伝送速度が遅くなることが考えられる。
しかし，本発明では，管理装置が，各ケーブルモデム終端装置で処理されるパケット数が略等分になるよう，分割装置から各ケーブルモデム終端装置へのデータの振り分けを制御することから，各ケーブルモデム終端装置から送信されるパケット数を略一致させて，データの伝送速度の低下を最小限にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。
図１は本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態の１例を示すブロック図である。図２は分割・結合装置の詳細を示すブロック図である。
図１において，１はセンター装置であり，ＶＨＦ用アンテナ２，ＵＨＦ用アンテナ３，ＳＨＦ用アンテナ４で受信したテレビ信号および，図示しない自主放送用のテレビ信号を端末端子１２まで伝送すると共に，端末装置１１たとえばパーソナルコンピュータ１１からの要求信号ならびに当該要求信号に対する応答信号（すなわち，換言するとデータとしてのインターネット情報）を端末装置と，ＷＡＮの間でデータ伝送する。５は光ケーブルであり，前記センター装置１と，ノード型光送受信機６の間を接続する伝送媒体である。また，前記ノード型光送受信機６と前記端末端子１２の間には，幹線分配増幅器７や，幹線分岐増幅器８や，分岐器９が同軸ケーブル１０を介して接続されている。２０はケーブルモデム装置，３０はケーブルモデム，３１は端末装置としてのパーソナルコンピュータである。
【００１０】
前記センター装置１には，ＷＡＮとＣＡＴＶ回線を相互に接続するための中継装置としてのルータ１００と，高速伝送を希望するユーザー１からの要求信号（端末装置１１からの要求信号）か，高速伝送を希望しない一般のユーザー２からの要求信号（端末装置３１からの要求信号）かを，要求信号及び応答信号に含まれる特定の情報（たとえばＭＡＣアドレス）により識別する管理装置を備えている。また，高速伝送を希望するユーザー１からの要求信号（端末装置１１からの要求信号）に対応する応答信号をフレームごとに分割して複数設けたケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに振り分けるための分割装置１０２，ならびに，高速伝送を希望するユーザー１の要求信号および応答信号を処理する複数のケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０３を備えている。
一方，高速伝送を希望しない一般ユーザー２の要求に対する応答は，管理装置４００によってコントロールされた分割装置１０２により，ケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃのいずれかに振り分けられる。
そして，前記要求信号及び，応答信号を混合または分配するための分配・混合器１０５，テレビ信号及び要求信号ならびに応答信号（分割ＷＡＮ信号）を混合するヘッドエンド装置（混合器）１０７が備えられている。
また，センター装置１には図示しない各種サーバー（ＷＷＷサーバー，メールサーバー，ＤＮＳサーバーなど）を備えている。
【００１１】
また，ケーブルモデム装置２０には前記センター装置１（より詳しくは分割装置１０２）で分割した応答信号を元の応答信号（換言するとデータ）に戻すための結合装置２００，複数のケーブルモデム２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，分配・混合器２０２が備えられている。ここで，ケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ）１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃがそれぞれケーブルモデム２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃに対応しており，それぞれ異なる周波数帯域で伝送している。
【００１２】
次に，信号の流れについて説明する。まず，ＶＨＦ用アンテナ２，ＵＨＦ用アンテナ３で受信した地上波放送のテレビ信号および，ＳＨＦ用アンテナ４で受信した衛星放送または衛星通信によるテレビ信号ならびに，図示しない自主放送用のテレビ信号が，ヘッドエンド装置１０７で混合される。また，ヘッドエンド装置１０７に内蔵している光送受信機で光信号に変換され出力端子１ｅを介して光ケーブル５に出力される。光信号に変換されたテレビ信号は光ケーブル５を介してノード型光送受信機６で，高周波信号の電気信号に変換され同軸ケーブル１０に出力される。高周波信号に変換されたテレビ信号は同軸ケーブル１０，幹線分配増幅器７，幹線分岐増幅器８，分岐器９を介して端末端子１２まで伝送され，図示しないテレビ受信機等により受信され映像および，音声を楽しむことが出来る。
なお，本実施例における同軸ケーブルを流れる下り信号の周波数帯域は，たとえば，７０ＭＨｚから６０２ＭＨｚであり，上り信号の周波数帯域は１０ＭＨｚから５５ＭＨｚおよび，６５０ＭＨｚから７７０ＭＨｚとなっている。
【００１３】
一方，高速伝送を希望するユーザー１が使用する端末端子１２ａに接続された端末装置としてのパーソナルコンピュータ１１からＷＡＮに対して要求信号が出力されると，ケーブルモデム装置２０の出力端子２０ａを介して，結合装置２００に取り込まれる。結合装置２００に取り込まれた要求信号は後で詳述する分割・結合装置のモデム選択機能により選択された特定のケーブルモデム２０１ａで，所定の高周波信号（たとえば，６５３ＭＨｚ）に変換され，分配・混合器２０２を介して端末端子１２ａ（入力端子２０ｂ）に出力される。端末端子１２ａに出力された高周波信号に変換された要求信号は同軸ケーブル１０，分岐器９，幹線分岐増幅器８，および，幹線分配増幅器７を介してノード型光送受信機６に取り込まれ光信号に変換された後，光ケーブル５でセンター装置１に伝送され，出力端子１ｅを介してヘッドエンド装置内の光送受信機に取り込まれ，元の高周波電気信号に変換される。ヘッドエンド装置１内に取り込まれた高周波電気信号に変換された要求信号は，特定のケーブルモデム終端装置１０３ａで復調され，分割装置１０２を介して，管理装置４００に取り込まれ，その要求信号の宛先ＭＡＣアドレスを検知し，管理装置４００に記憶すると共に，ルータ１００に出力され，入力端子１ａを介して，要求信号に基づき，ＷＡＮ（たとえば，インターネット）を構成する図示しない当該サーバーに接続される。
【００１４】
つぎに，前記要求信号に対応した当該サーバーからの応答信号はＷＡＮから入力端子１ａを介してセンター装置１に取り込まれる。センター装置１に取り込まれた応答信号はルータ１００を介して管理装置４００に取り込まれ，該応答信号の宛先ＭＡＣアドレスを検知し管理装置４００に記憶している宛先ＭＡＣアドレスと照合して一致するポートに出力される。分割装置１０２で取り込んだ応答信号をフレームごとに分割した分割応答信号（分割データとも言う）は，それぞれケーブルモデム終端装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに出力され，それぞれ異なる周波数帯域（本実施例では４５６ＭＨｚ，４６２ＭＨｚ，４６８ＭＨｚ）の信号に変換されて，分配・混合器１０５，分配・混合器１０６を介してヘッドエンド装置１０７に取り込まれる。ヘッドエンド装置１０７に取り込まれた高周波信号に変換された分割応答信号はヘッドエンド装置１０７内に備えた光送受信機で光信号に変換され出力端子１ｅから光ケーブル５に出力される。光信号に変換された高周波信号の分割応答信号は光ケーブル５を介してノード型光送受信機６で，高周波信号の電気信号に変換され同軸ケーブル１０に出力される。高周波信号に変換された分割応答信号は同軸ケーブル１０，幹線分配増幅器７，幹線分岐増幅器８，分岐器９を介して端末端子１２ａまで伝送される。端末端子１２ａまで伝送された高周波信号の分割応答信号はケーブルモデム装置２０の入力端子２０および，分配・混合器２０２を介して複数のケーブルモデム２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃでそれぞれ復調され結合装置２００で結合され元の応答信号に生成され出力端子２０ａを介して，端末装置としてのパーソナルコンピュータ１１に応答信号を出力する。
このように構成することにより，高速化することが出来る。本実施例では，下り信号の変調方式を２５６ＱＡＭとし，既存のケーブルモデムシステムを３系統使用して並列処理したため１００Ｍｂｐｓの伝送速度を実現できた。これにより，既存のケーブルモデムシステムを流用したまま分割・結合装置を追加設置するだけで容易にかつ，低コストでＦＴＴＨなどの高速のサービスに匹敵する伝送速度を得ることができるなど優れた効果を奏する。
ここで，分割装置１０２，結合装置２００が本発明の分割・結合手段に相当する。
【００１５】
また，高速伝送を希望しない一般のユーザー２が使用する端末端子１２ｂに接続された端末装置としてのパーソナルコンピュータ３１からＷＡＮに対して要求信号が出力されると，ケーブルモデム３０で，所定の高周波信号（たとえば，６５３ＭＨｚ）に変換され，端末端子１２ｂに出力される。端末端子１２ｂに出力された高周波信号に変換された要求信号は同軸ケーブル１０，分岐器９，幹線分岐増幅器８，および，幹線分配増幅器７を介してノード型光送受信機６に取り込まれ光信号に変換された後，光ケーブル５でセンター装置１に伝送され，出力端子１ｅを介してヘッドエンド装置内の光送受信機に取り込まれ，元の高周波電気信号に変換される。ヘッドエンド装置１内に取り込まれた高周波電気信号に変換された要求信号は，ケーブルモデム終端装置１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃのいずれかで復調され，その要求信号の宛先ＭＡＣアドレスを管理装置４００に記憶すると共に，ルータ１００に出力され，入力端子１ａを介して，要求信号に基づき，ＷＡＮ（たとえば，インターネット）を構成する図示しない当該サーバーに接続される。
【００１６】
つぎに，前記要求信号に応答した当該サーバーからの応答信号はＷＡＮから入力端子１ａを介してセンター装置１に取り込まれる。センター装置１に取り込まれた応答信号はルータ１００を介して管理装置４００に取り込まれ応答信号の宛先ＭＡＣアドレスを検知し管理装置４００に記憶している宛先ＭＡＣアドレスと照合して一致するポートに出力され，高周波の信号（本実施例では４７４ＭＨｚ）に変換され分配・混合器１０６を介してヘッドエンド装置１０７に取り込まれる。ヘッドエンド装置１０７に取り込まれた高周波信号に変換された応答信号はヘッドエンド装置１０７内に備えた光送受信機で光信号に変換され出力端子１ｅから光ケーブル５に出力される。光信号に変換された高周波信号の分割応答信号は光ケーブル５を介してノード型光送受信機６で，元の高周波信号の電気信号に変換され同軸ケーブル１０に出力される。高周波信号に変換された応答信号は同軸ケーブル１０，幹線分配増幅器７，幹線分岐増幅器８，分岐器９を介して端末端子１２ｂまで伝送される。端末端子１２ｂまで伝送された高周波信号の応答信号はケーブルモデム３０で復調され，端末装置としてのパーソナルコンピュータ３１に応答信号を出力する。
【００１７】
次に，分割装置１０２および，結合装置２００について図２を用いて詳細に説明する。図２から明らかなように分割装置１０２および，結合装置２００は同一構成であり，信号の流れ方が変わるのみである。分割・結合装置１０２（２００）は筐体内に入力／出力端子１０２ａ（２００ａ）と，複数の出力／入力端子１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ（２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ）を備えると共に，スイッチ部１０２ｅ（２００ｅ）とマイクロコンピュータ１０２ｆ（２００ｆ）を備えている。そして，入力／出力端子１０２ａ（２００ａ）と各出力／入力端子１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ（２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ）がスイッチ部１０２ｅ（２００ｆ）を介して接続されている。
また，１０２ｇ（２００ｇ）はバッファーで入出力間のデータのタイミング調整を行っている。
【００１８】
次に，分割装置１０２および，結合装置２００の動作について説明する。
まず，モデムの選択機能について説明する。上り信号および下り信号が通過する転送パスを（本実施例では上りは１０２ｂ，２００ｂであり，下りは１０２ｂ〜１０２ｄ，２００ｂ〜２００ｄ）手動で，マイクロコンピュータに登録（登録手段は問わない）することにより，上り信号，下り信号それぞれの信号処理を実行するモデムを割り当てることができる。
分割装置１０２の入力／出力端子１０２ａに入力されたイーサネット（登録商標）仕様の応答信号（ＷＡＮ信号）はイーサネット（登録商標）フレームごとに分割し，登録されている転送パスに従い出力／入力端子１０２ｂ〜１０２ｄへＷＡＮ信号を振り分ける。振り分けられた下り分割データは出力／入力端子１０２ｂ〜１０２ｄから出力される。また，下り分割データが結合装置２００の入力／出力端子２００ｂ〜２００ｄに入力されるとイーサネット（登録商標）フレームの結合処理を行い元のデータ（応答データ）が生成され出力／入力端子２００ａに出力される。
なお，高速伝送を希望しない一般のユーザー２に対する応答信号は，管理装置４００によって指定されるポートに出力される。
管理装置４００はこれらのポートのパケット数を常に監視して，それぞれのポートのパケット数が略等しくなるように制御を行う。
一方，上りデータ（要求データ）は同様に，入力／出力端子２００ａに入力され，出力／入力端子２００ｂから出力される。また，上りデータが入力／出力端子１０２ｂに入力されると，出力／入力端子１０２ａから出力される。
【００１９】
尚，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して実施することも可能である。たとえば，実施例１では分割数を３として説明したが２以下でも良いし，４以上であっても良い。また，実施例１では応答信号（すなわち下り信号）のみデータを分割して高速化を図ったが，上り信号も同時に高速化しても良いし，上り信号のみ高速化しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態の１例を示すブロック図である。
【図２】分割・結合装置の詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…センター装置，２…ＶＨＦ用アンテナ，３…ＵＨＦ用アンテナ，４…ＳＨＦ用アンテナ，５…光ケーブル，６…ノード型光送受信機，７…幹線分配増幅器，８…幹線分岐増幅器，９…分岐器，１０…同軸ケーブル，１１…端末装置，１２…端末端子，２０…ケーブルモデム装置，３０…ケーブルモデム，３１…端末装置，１００…ルータ，１０２…分割装置，１０３…ケーブルモデム終端装置（ＣＭＴＳ），１０５…分配・混合器，１０７…ヘッドエンド装置（混合器），２００…結合装置，２０１…ケーブルモデム，２０２…分配・混合器，管理装置…４００。
【図１】
0004289954.tif 000002
【図２】
0004289954.tif 000003