JP2914148B2 - 信号経路選択装置および番組電送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周波数分割多重方式で
信号伝送を行なう通信システムで使用される信号経路選
択装置および複数の信号源から１つの伝送路を構成する
番組伝送システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３３はＣＡＴＶ網などの周波数分割多
重方式で信号伝送を行なう通信システムの従来例であ
る。図３３において、３３０１、３３０２、３３０３、
３３０４、３３０５、３３０６はそれぞれ信号の混合お
よび増幅を行なうノード１、ノード２、ノード３、ノー
ド４、ノード５、ノード６である。また、３３０７、３
３０８、３３０９、３３１０は、それぞれ端末１、端末
２、端末３、端末４である。３３１１はセンタである。

【０００３】一般にＣＡＴＶ網では伝送線路として同軸
ケーブルを用いており、この同軸ケーブルの伝送周波数
を「高域」と「低域」とに分割して、それぞれを「下り
帯域」、「上り帯域」とし、この両帯域に属する一つの
搬送波を組み合わせて一つの通信路を構成し、双方向機
能を持たせている。

【０００４】以降、本発明では、一つの通信路のうち上
り方向（端末からセンタへの通信）部分を上りチャネル
と呼び、下り方向（センタから端末への通信）部分を下
りチャネルと呼ぶ。また、単にチャネルと表記する場合
には、双方が含まれる。

【０００５】ＣＡＴＶ網の伝送路は図３３のように樹枝
状網で構成されており、各端末が伝送路を部分的に共有
しあっている。このため、全伝送路に同一のチャネルを
割り当てると、ノードにおいて信号の衝突が起こる。こ
れを避けるために、端末が属する伝送路に対して固有の
チャネルを割り当てておく方法がよく使われる。

【０００６】また、これらの通話路は、センタにおい
て、ヘッドエンドと呼ばれる装置によって「上りチャネ
ル」と「下りチャネル」との間の相互の周波数変換が行
われる。

【０００７】センタと端末の間で通信を行なう場合に
は、 （１）すべての端末にチャネルをあらかじめ割り当てて
おく方法 （２）センタが端末を順次ポーリングして発呼要求のあ
る端末に通信を許容する方法 （３）共通制御回線を通じて端末がセンタに発呼要求を
行い、使用する回線をセンタが許可あるいは指定をする
方法 （４）端末が常時回線の使用状況を監視していて空き回
線時に端末独自で通信を設定する方法 等の方法がある。

【０００８】また、任意の端末間の通信でも、センタと
端末間の通信の場合と同様な方法でセンタとアクセスす
ることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成、および方法にはそれぞれ問題点がある。以下
でその説明をする。

【００１０】センタと端末の間で通信を行なう場合、あ
るいは任意の端末間での通信を行なう場合には、上記の
ように主に４つの方法が知られているが、問題点として
は、 （１）すべての端末にチャネルをあらかじめ割り当てて
おく方法では、端末数が扱えるチャネル数よりも多くな
った場合には、重複したチャネルを端末に割り当てる必
要が発生し、ノードでの衝突が避けられなくなる。

【００１１】（２）センタが端末を順次ポーリングして
発呼要求のある端末に通信を許容する方法では、端末数
が多くなってきた場合に、端末が発呼要求をしてセンタ
からの許可がもらえるまでの平均待ち時間が非常に長く
なってしまう。

【００１２】（３）共通制御回線を通じて端末がセンタ
に発呼要求を行い、使用する回線をセンタが許可あるい
は指定をする方法では、網全体で使用できるチャネル数
を有効に利用することは出来るが、次のようなことは不
可能である。その例を図３３を用いて説明する。

【００１３】まず、端末３（３３０９）が端末２（３３
０８）への通信を行なうためにセンタへ共通制御回線を
通じて発呼要求を出す。続いて、センタがチャネル１、
チャネル２を使っての通信を許可し、端末３（３３０
９）と端末２（３３０８）が通信を行なっている時、同
時に端末１（３３０７）から端末４（３３１０）への通
信をチャネル１、チャネル２を用いて行なうことはでき
ない。

【００１４】端末３（３３０９）および端末２（３３０
８）がチャネル１、チャネル２を使っているということ
は、網全体のチャネル１、チャネル２を使用しているこ
とに他ならないからである。ノードの持つ機能が周波数
分割多重信号を混合し、増幅するだけだからである。し
たがって、この方法においても周波数帯域の有効な利用
という点については完全ではない。

【００１５】（４）端末が常時回線の使用状況を監視し
ていて空き回線時に端末独自で通信を設定する方法で
は、端末数が多くなった場合に、信号の衝突が発生しや
すくなり効率的な通信が行なえない。

【００１６】（５）従来のヘッドエンドでは、上りチャ
ネルによって受け取った信号を固定的な変換規則によっ
て下りチャネルへ変換することで、信号を折り返してい
る。上りチャネルによって受け取った信号を下りチャネ
ルへ折り返す時に、その下りチャネルが使用中の場合、
他の下りチャネルが空いていてもその空きチャネルへ折
り返すことができない。任意の上りチャネルの信号を任
意の下りチャネルへ周波数変換する機能を持たないため
であり、チャネルを有効に使用することができないこと
になる。等があげられる。

【００１７】上記のようにいずれの方法においても、ノ
ードおよびヘッドエンドの機能が十分でないため、チャ
ネルの有効利用が行えていない。また、複数の信号源か
ら一つの伝送路を構成する番組伝送システムにおいても
同様の課題を有する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第１の手段は、周波数分割多重信号を複数系
統の周波数分割多重信号へ分配する分配器と、複数系統
の周波数分割多重信号中の任意の周波数を他の周波数へ
変換し１系統の周波数分割多重信号へ混合する上り方向
周波数変換部と、前記上り方向周波数変換部を、制御信
号を元に制御するノード制御部を備えた構成を有してい
る。

【００１９】本発明の第２の手段は、周波数分割多重信
号を複数系統の周波数分割多重信号へ分配する分配器
と、複数の周波数分割多重信号中の任意の周波数を他の
周波数へ変換し１系統の周波数分割多重信号へ混合する
上り方向周波数変換部と、複数の周波数分割多重信号中
の任意の周波数を他の周波数へ変換し、複数系統の周波
数分割多重信号へ分配する折り返し方向周波数変換部
と、複数系統の周波数分割多重信号を混合する混合器
と、前記上り方向周波数選択部と前記折り返し方向周波
数変換部を、制御信号を元に制御するノード制御部を備
えた構成を有している。

【００２０】本発明の第３の手段は、周波数分割多重信
号中の任意の周波数を他の周波数へ変換し複数系統の周
波数分割多重信号へ分配する下り方向周波数変換部と、
周波数分割多重信号を複数系統の周波数分割多重信号へ
分配する分配器と、周波数分割多重信号中の任意の周波
数を他の周波数へ変換し１系統の周波数分割多重信号へ
混合する上り方向周波数変換部と、周波数分割多重信号
中の任意の周波数を他の周波数へ変換し、複数系統の周
波数分割多重信号へ分配する折り返し方向周波数変換部
と、複数系統の周波数分割多重信号を混合する混合器
と、前記上り方向周波数変換部と前記折り返し方向周波
数変換部と前記下り方向周波数変換部を、制御信号を元
に制御するノード制御部を備えた構成を有している。

【００２１】本発明の第４の手段は、周波数分割多重信
号である下りデータ信号中の任意の周波数を他の周波数
へ変換して出力する下り方向周波数変換部と、入力され
た受信要求信号に基づき、動的に前記下り方向周波数変
換部の周波数を制御する制御手段を備えている。

【００２２】また、本発明の番組伝送システムは、伝送
路に伝送されている番組名と番組が多重されている周波
数と番組の信号源と含む管理テーブルと前記伝送路に接
続された端末からの番組受信要求に基づき伝送路への番
組の出力を要求する周波数管理装置と、前記周波数管理
装置からの番組出力要求に基づき複数の周波数分割多重
された信号源を周波数変換する信号経路選択装置を備え
たものである。

【００２３】

【作用】この構成によって、 （１）端末間での通信の場合、必ずしもセンタにヘッド
エンドを介して通信を行う必要はなくなり、適切なノー
ドで信号のフィルタリングを行うことにより、網全体の
チャネルの有効利用を行うこと。

【００２４】（２）ノードおよびヘッドエンドが周波数
変換機能を持つことになり、上記の問題点が解決され、
さらにチャネルの有効利用を行うこと。

【００２５】（３）センタがチャネルの一括管理を行
い、チャネルの最適なスケジューリングを行うようにす
ることで、ノード、およびヘッドエンドにあるフィルタ
リング部、および周波数変換部をセンタが最適に制御す
ること等が可能となる。

【００２６】また、限られた周波数帯域内に、複数の信
号源からの番組を動的に周波数分割多重することが可能
となる。

【００２７】

【実施例】

（実施例１）本実施例は、本発明の信号経路選択装置を
従来のＣＡＴＶ網に対して適応した通信システムの場合
についてである。以下では、本発明の信号経路選択装置
を従来のノードに適応し、それを「ノード装置」と記述
する。また、上りデータ信号、あるいは下りデータ信号
は、周波数分割多重信号である。

【００２８】以下本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図２は本発明の第１の実施例
の構成を示すブロック図である。上りデータ信号２０４
ａと下りデータ信号２０４ｂと上り制御信号２０８ａと
下り制御信号２０８ｂの４つの信号で１組であり、これ
らの信号が他の下り方向のノード装置あるいは端末装置
と接続されることになる。

【００２９】また同様に、上りデータ信号２０５ａと下
りデータ信号２０５ｂと上り制御信号２０９ａと下り制
御信号２０９ｂの４つの信号は、他の下り方向のノード
装置あるいは端末装置と接続される。

【００３０】また、上りデータ信号２０７ａと下りデー
タ信号２０７ｂと上り制御信号２１０ａと下り制御信号
２１０ｂの４つの信号は、上り方向のノード装置あるい
はヘッドエンドと接続される。

【００３１】２０１は上り方向周波数変換部である。上
り方向周波数変換部２０１は、上りデータ信号２０４ａ
と上りデータ信号２０５ａを入力とし、それらの信号中
の任意の周波数を他の周波数へ変換し、混合して、上り
データ信号２０７ａとして出力する。上り方向周波数変
換部２０１は、図３に示すような構造となっている。図
３については後述する。

【００３２】２０２は下り方向分配器である。下り方向
分配器２０２は、下りデータ信号２０７ｂを入力とし、
その信号を分配して、下りデータ信号２０４ｂおよび下
りデータ信号２０５ｂとして出力する。２０３はノード
制御部である。ノード制御部２０３は、以下のような動
作を行う。

【００３３】（１）上り制御信号２０８ａあるいは上り
制御信号２０９ａが処理すべき制御信号でない場合に
は、その制御信号は上り制御信号２１０ａとして、上り
方向にあるノード装置あるいはヘッドエンドへ伝えられ
る。処理すべき制御信号である場合には、その制御信号
を元に上り方向周波数変換部２０１を制御するための信
号を生成し、上り方向周波数変換部２０１へ送る。

【００３４】（２）下り制御信号２１０ｂが処理すべき
制御信号でない場合には、その信号は下り制御信号２０
８ｂあるいは下り制御信号２０９ｂとして、下り方向に
あるノード装置あるいは端末装置に送られる。処理すべ
き制御信号である場合には、その制御信号を元に上り方
向周波数変換部２０１を制御するための信号を生成し、
上り方向周波数変換部２０１へ送る。

【００３５】図３を用いて上り方向周波数変換部２０１
について説明する。３０１ａおよび３０１ｂは分配器で
あり、それぞれ入力３０５ａと入力３０５ｂを入力と
し、それらを分配して出力する。３０２は混合器であ
り、複数系統の入力信号を混合して出力３０６として出
力する。

【００３６】３０４ａ（１）、３０４ａ（２）、、、３
０４ａ（ｎ）および、３０４ｂ（１）、３０４ｂ
（２）、、、３０４ｂ（ｎ）は周波数変換器であり、任
意の１周波数帯であるチャネルを他の周波数帯のチャネ
ルへ変換することができる。３０８は周波数変換器制御
信号であり、周波数変換器３０４ａ（１）、３０４ａ
（２）、、、３０４ａ（ｎ）および、３０４ｂ（１）、
３０４ｂ（２）、、、３０４ｂ（ｎ）のそれぞれが変換
する周波数を制御する。各周波数変換器が、入力として
どの周波数を選択するかということと、出力としてどの
周波数を選択するかということを、周波数変換器制御信
号３０８により制御する。

【００３７】３０３ａ（１）、３０３ａ（２）、、、３
０３ａ（ｎ）および、３０３ｂ（１）、３０３ｂ
（２）、、、３０３ｂ（ｎ）はスイッチ（ＳＷ）であ
り、これらのＳＷにより周波数変換器から出力された信
号を混合器３０２へ送るかどうかを決定する。３０７は
ＳＷ制御信号であり、ＳＷ３０３ａ（１）、３０３ａ
（２）、、、３０３ａ（ｎ）および、３０３ｂ（１）、
３０３ｂ（２）、、、３０３ｂ（ｎ）のそれぞれのオン
／オフを制御する。ＳＷ制御信号によりＳＷがオンにさ
れると、周波数変換器から出力された信号を混合器３０
２へ送ることになり、ＳＷがオフにされると、周波数変
換器から出力された信号を混合器３０２へは送らないこ
とになる。ＳＷ制御信号３０７および周波数変換器制御
信号３０８は、ノード制御部２０３より送られてくる制
御信号である。

【００３８】また、入力３０５ａは上りデータ信号２０
４ａに、入力３０５ｂは上りデータ信号２０５ａに、出
力３０６は上りデータ信号２０７ａにそれぞれ対応す
る。

【００３９】次に、本実施例のノード装置を用いた通信
システムの例を図４に示し、その動作について詳しく説
明する。４０２は信号経路決定部であり、図４で示され
る通信システムで行われるすべての通信の経路を決定す
る。図５に信号経路決定部４０２の構造を示す。図５に
ついては後述する。

【００４０】４０１はヘッドエンドであり、基本的には
従来のＣＡＴＶ網で使用されているものである。しか
し、ノード装置から入力された上り制御信号を信号経路
決定部４０２へ送り、その後信号経路決定部からの制御
信号を下り制御信号として下り方向の各ノード装置へ送
る機能を持つ点が異なっている。４０３、４０４はノー
ド装置である。４０５、４０６、４０７、４０８は端末
装置である。端末装置４０５、４０６、４０７、４０８
は、１つの上りチャネルへの変調と１つの下りチャネル
からの復調を行う機能を持ち、さらに、１つの上り制御
信号を上り方向にあるノード装置へ送出する機能と１つ
の下り制御信号を上り方向の制御装置から受け取る機能
を持っている。

【００４１】また、ヘッドエンドは、上りチャネルの１
チャネルを下りチャネルの１チャネルへ、上りチャネル
の２チャネルを下りチャネルの２チャネルへと言うよう
に単純な周波数の変換を行う。

【００４２】ノード装置Ａ４０３とヘッドエンド４０１
は、上りデータ信号４１３ａ、下りデータ信号４１３
ｂ、上り制御信号４１９ａ、下り制御信号４１９ｂによ
って接続されている。

【００４３】同様に、ノード装置Ｂ４０４とヘッドエン
ド４０１は、上りデータ信号４１４ａ、下りデータ信号
４１４ｂ、上り制御信号４２０ａ、下り制御信号４２０
ｂによって接続されている。

【００４４】ノード装置Ａ４０３と端末装置Ａ４０５
は、上りデータ信号４０９ａ、下りデータ信号４０９
ｂ、上り制御信号４１５ａ、下り制御信号４１５ｂによ
って接続されている。

【００４５】また、他のノード装置と端末装置の間も同
様に４つの信号によって接続されている。

【００４６】ノード装置Ａ４０３、ノード装置Ｂ４０
４、ヘッドエンド４０１の左側の入出力系統のことを下
り方向Ａ、右側の入出力系統のことを下り方向Ｂと以下
では記述することにする。

【００４７】図５を用いて信号経路決定部の説明をす
る。５０１は信号経路決定部である。５０４は管理テー
ブルであり信号経路の決定を行うための情報を、端末装
置情報管理テーブル、通信情報管理テーブル、ノード装
置情報管理テーブルにより記憶している。５０３は最適
化部であり、信号経路を決定するための情報を入力と
し、その入力を元に最適な経路を決定する。最適化部５
０３で行う最適化は、「岩波講座ソフトウェア科学 ア
ルゴリズムとデータ構造」、岩波書店、石畑清 著の
ｐ．２６０からｐ．２７６に記述されているような最短
経路問題に帰着することができる。

【００４８】各ノード装置、ヘッドエンド、各端末装置
をグラフ理論の節点と考えれば、端末装置間の通信路を
決定するのは、節点間の最短経路を求めるのと等価と考
えられるからである。５０２は経路制御部であり、最適
化部５０３および管理テーブル５０４の制御と、ヘッド
エンドとの信号のやり取りを行う。経路制御部５０２は
ヘッドエンドから受け取った制御信号を元に、管理テー
ブル５０４から経路の決定に必要な情報を取り出し、最
適化部５０３へ送る。次に、最適化部５０３で決定され
た信号経路の制御情報を得て、その情報を管理テーブル
５０４へ記録する。最後に、信号経路の制御情報をヘッ
ドエンドへと送る。

【００４９】図６は管理テーブル５０４の内容を示す図
である。６０１は端末装置情報管理テーブルであり、テ
ーブル中には、 （１）端末名：端末の名称 （２）上りチャネル：端末が変調できるチャネル （３）下りチャネル：端末が復調できるチャネル （４）接続先ノード名：端末が接続されているノード装
置名 の４つの項目が含まれる。

【００５０】６０２は通信情報管理テーブルであり、テ
ーブル中には、 （１）通信番号：各通信に対して一意に付けれた番号 （２）送信元端末名：送信元の端末の名称 （３）送信先端末名：送信先の端末の名称 （４）属性：通信に対して要求されている属性 属性には、アナログ（アナログ信号のみを使用して通信
を行う）、ディジタル（ディジタル信号のみを使用して
通信を行う）、複合（アナログ信号、ディジタル信号を
複合して通信を行う）等がある。以上の４つの項目が含
まれる。

【００５１】６０３はノード装置情報管理テーブルであ
り、テーブル中には、 （１）ノード名：ノードの名称 （２）上り方向（出力） ［１］チャネル情報 ・チャネル：上り方向へ出力されるチャネル番号 ・状態：チャネルの状態を表す。

【００５２】状態には、使用中、未使用、通信不能等が
ある。 ・通信番号：通信情報管理テーブル６０２の通信番号の
項目と同一 ・属性：通信情報管理テーブル６０２の属性の項目と同
一 ［２］接続先：接続先の名称 （３）上り方向（入力） ［１］チャネル情報 ・チャネル：上り方向から入力されるチャネル番号 他の小項目に関しては、上り方向（出力）と同一であ
る。

【００５３】（４）下り方向Ａ（出力） ［１］チャネル情報 ・チャネル：下り方向Ａへ出力されるチャネル番号 他の小項目に関しては、上り方向（出力）と同一であ
る。

【００５４】（５）下り方向Ａ（入力） ［１］チャネル情報 ・チャネル：下り方向Ａから入力されるチャネル番号 他の小項目に関しては、上り方向（出力）と同一であ
る。

【００５５】（６）下り方向Ｂ（出力） ［１］チャネル情報 ・チャネル：下り方向Ｂへ出力されるチャネル番号 他の小項目に関しては、上り方向（出力）と同一であ
る。

【００５６】（７）下り方向Ｂ（入力） ［１］チャネル情報 ・チャネル：下り方向Ｂから入力されるチャネル番号 他の小項目に関しては、上り方向（出力）と同一であ
る。

【００５７】の７つの項目が含まれる。図７は、制御信
号のフォーマットである。制御信号には、端末装置とノ
ード装置、端末装置とヘッドエンド、ヘッドエンドとノ
ード装置、ノード装置とノード装置、端末装置と端末装
置の間等で送受信されるものがある。これらの制御信号
は、２通りのフォーマットによって実現される。

【００５８】（１）通信要求データフォーマット 端末装置が通信要求を送る場合に使用する。

【００５９】・宛先：通信要求を送る宛先 ・送信元端末名：送信元の端末名 ・送信先端末名：送信先の端末名 ・属性：通信情報管理テーブル６０２の属性の項目と同
一 （２）ノード制御データフォーマット ヘッドエンドがノード装置や端末装置に対して制御信号
を送る場合、ノード装置がノード装置や端末装置に対し
て制御信号を送る場合、端末装置が端末装置やノード装
置に制御信号を送る場合に使用する。

【００６０】・宛先：ノード制御データを送る宛先 ・入力系統： ［１］宛先がノード装置の場合 上り方向（入力）、下り方向Ａ（入力）、下り方向Ｂ
（入力）のいずれかを指定する。

【００６１】［２］宛先が端末装置の場合 意味なし ・入力チャネル： ［１］宛先がノード装置の場合 上記の入力系統で指定されたものに入力されているチャ
ネルのうち、どのチャネルを選択するかを指定する。

【００６２】［２］宛先が端末装置の場合 下りチャネルのうちどのチャネルを選択するかを決定す
る。

【００６３】・出力系統： ［１］宛先がノード装置の場合 上り方向（出力）、下り方向Ａ（出力）、下り方向Ｂ
（出力）のいずれかを指定する。

【００６４】［２］宛先が端末装置の場合 意味なし ・出力チャネル： ［１］宛先がノード装置の場合 上記の出力系統で指定されたものから出力されているチ
ャネルのうち、 どのチャネルを選択するかを
指定する。

【００６５】［２］宛先が端末装置の場合 上りチャネルのうちどのチャネルを選択するかを決定す
る。

【００６６】図８、図９、図１０は、図４の通信システ
ムの管理テーブルの初期状態の例を示すものである。

【００６７】８０１は、端末管理情報管理テーブルであ
る。端末装置Ａ４０５の場合、「端末名」は「端末装置
Ａ」、「上りチャネル」が「１」、「下りチャネル」が
「１」、「接続先ノード名」が「ノード装置Ａ」であ
る。したがって、端末装置Ａ４０５は、上りチャネル１
へ変調する機能と、下りチャネル１から復調する機能を
持ち、ノード装置Ａ４０３に接続されている。以下も同
様である。

【００６８】８０２は、通信情報管理テーブルである。
初期状態では通信が行われていないので、通信情報管理
テーブル８０２は情報を保持していない。

【００６９】９０１は、ノード装置Ａ４０３に関するノ
ード装置情報管理テーブルである。上り方向（出力）系
統に関しては、チャネル情報の「チャネル」は、「１、
２、３、４」であり、「状態」はすべて「未使用」であ
り、「通信番号」は空欄であり、「属性」はすべて「ア
ナログ」である。また、「接続先」は「ヘッドエンド」
である。したがって、ノード装置Ａ４０３は、上り方向
（出力）系統に関して、出力可能なチャネルは１、２、
３、４チャネルであり、各チャネルはアナログにより通
信を行なっており、また、初期状態なので状態は未使
用、通信番号は空欄になっている。上り方向（入力）系
統も上り方向（出力）系統と同様である。

【００７０】下り方向Ａ（入力）系統に関しては、チャ
ネル情報の「チャネル」は、「１」であり、「状態」は
「未使用」であり、「通信番号」は空欄であり、「属
性」は「アナログ」である。また、「接続先」は「端末
装置Ａ」である。したがって、ノード装置Ａ４０３は、
下り方向（入力）系統に関して、入力可能なチャネルは
チャネル１であり、チャネル１はアナログにより通信を
行なっており、また、初期状態なので状態は未使用、通
信番号は空欄になっている。

【００７１】下り方向Ａ（出力）系統と下り方向Ｂ（入
力）系統と下り方向Ｂ（出力）系統は、下り方向Ａ（入
力）系統と同様である。１００１は、ノード装置Ｂ４０
４に関するノード装置管理テーブルである。内容に関し
ては、ノード装置情報管理テーブル９０１と同様であ
る。

【００７２】図４の通信システムにおいて、実際どのよ
うに通信が行われるかを図４、図５、図１１、図１２、
図１３、図１４、図１５、図１６を使用して具体的に説
明する。

【００７３】最初に、端末装置Ａ４０５と端末装置Ｃ４
０７との通信を行なう場合を説明する。通信は以下のよ
うな手順で行われる。

【００７４】（１）端末装置Ａが、通信要求データフォ
ーマットにしたがって、通信要求データを作成する。そ
の通信要求データは、図１１中の通信要求データ１１０
１のようになる。通信要求データ１１０１は、ヘッドエ
ンド４０１に対して、端末装置Ａ４０５と端末装置Ｃ４
０７との間で、アナログ信号のみを使用して通信路を設
定するように要求をすることを意味している。

【００７５】（２）通信要求データ１１０１を上り制御
信号４１５ａとして送信する。その後ノード装置Ａ４０
３を介し、上り制御信号４１９ａとなり、最後にヘッド
エンド４０１に、通信要求データ１１０１が到着する。

【００７６】（３）ヘッドエンド４０１は、到着した通
信要求データ１１０１を信号経路決定部４０２へ送る。

【００７７】（４）信号経路決定部４０２は、通信要求
データ１１０１と、管理テーブル５０４を元に最適化部
５０３により、最適な通信経路を決定する。通信経路決
定後の管理テーブル５０４の内容は、通信情報管理テー
ブル１１０２、ノード装置情報管理テーブル１２０１、
ノード装置情報管理テーブル１３０１のようになる。

【００７８】通信情報管理テーブル１１０２には、「通
信番号」が「１」、「送信元端末名」が「端末装置
Ａ」、「送信先端末名」が「端末装置Ｃ」、「属性」が
「アナログ」として、端末装置Ａと端末装置Ｃとの通信
が記録される。

【００７９】ノード装置情報管理テーブル１２０１が、
初期状態のノード装置情報管理テーブル９０１と異なる
点は、 ・上り方向（出力）系統に関して、チャネル情報のチャ
ネル１の項目の「状態」 が「使用中」に、「通信番
号」が「１」になっている。

【００８０】・下り方向Ａ（入力）系統に関して、チャ
ネル情報のチャネル１の項目の「状 態」が「使用
中」に、「通信番号が」が「１」になっている。

【００８１】と言うことである。ノード装置Ａ４０３
は、上記の系統のそれぞれチャネルを使用することにな
る。

【００８２】ノード装置情報管理テーブル１３０１が、
初期状態のノード装置情報管理テーブル１００１と異な
る点は、 ・上り方向（入力）系統に関して、チャネル情報のチャ
ネル１の項目の「状態」 が「使用中」に、「通信番
号」が「１」になっている。

【００８３】・下り方向Ａ（出力）系統に関して、チャ
ネル情報のチャネル１の項目の「状 態」が「使用
中」に、「通信番号が」が「１」になっている。と言う
ことである。ノード装置Ｂ４０４は、上記の系統のそれ
ぞれのチャネルを使用することになる。

【００８４】以上により、信号経路決定部４０２により
決定された信号経路は、以下のようになる。

【００８５】［１］端末装置Ａ４０５は、上りチャネル
１を使用し、上りデータ信号４０９ａとして出力する。
その出力は、ノード装置Ａ４０３の下り方向Ａ（入力）
系統のチャネル１への入力となる（上りデータ信号４０
９ａ）。

【００８６】［２］ノード装置Ａ４０３は、下り方向Ａ
（入力）系統のチャネル１を上り方向（出力）系統のチ
ャネル１として出力する。その出力は、ヘッドエンド４
０１の上りチャネル１への入力となる（上りデータ信号
４１３ａ）。 ［３］ヘッドエンド４０１は、上りチャ
ネル１を下りチャネル１へと折り返す。 その出
力は、ノード装置Ｂ４０４の上り方向（入力）系統のチ
ャネル１ への入力となる（下りデータ信号４１
４ｂ）。

【００８７】［４］ノード装置Ｂ４０４は、上り方向
（入力）系統のチャネル１を下り方向 Ａ（出
力）系統のチャネル１として出力する。その出力は、端
末装置Ｃ ４０７の下りチャネル１への入力とな
る（下りデータ信号４１２ｂ）。 ［５］端末装置Ｃ４
０７は、下りチャネル１からデータを受け取る。

【００８８】以上のような経路で、端末装置Ａ４０５か
らのデータは端末装置Ｃ４０７へ送信される。

【００８９】（５）上記のような経路を設定するため
に、信号経路決定部４０２はノード制御データ１１０３
を作成する。

【００９０】ノード制御データ１１０３について説明す
る。ノード装置Ａ４０３に対して送られるノード制御デ
ータは、「宛先」が「ノード装置Ａ」、「入力系統」が
「下り方向Ａ」、「入力チャネル」が「１」、「出力系
統」が「上り方向」、「出力チャネル」が「１」であ
る。このノード制御データにより、ノード装置Ａ４０３
は、下り方向Ａ（入力）系統のチャネル１をそのまま上
り方向（出力）系統のチャネル１へ出力する。

【００９１】ノード装置Ｂ４０４に対して送られるノー
ド制御データに関しては、ノード装置Ａ４０３の場合と
同様である。

【００９２】（６）最後に、ノード制御データ１１０３
を各ノード装置に送信することにより、経路設定を完了
する。

【００９３】端末装置Ａ４０５と端末装置Ｃ４０７の通
信に続いて、端末装置Ｂ４０６と端末装置Ｄ４０８との
通信を行なう場合について説明する。通信は以下のよう
な手順で行われる。

【００９４】（１）端末装置Ｂが、通信要求データフォ
ーマットにしたがって、通信要求データを作成する。そ
の通信要求データは、図１４中の通信要求データ１４０
１のようになる。通信要求データ１４０１は、ヘッドエ
ンド４０１に対して、端末装置Ｂ４０６と端末装置Ｄ４
０８との間で、アナログ信号のみを使用して通信路を設
定するように要求をすることを意味している。

【００９５】（２）通信要求データ１４０１を上り制御
信号４１６ａとして送信する。その後ノード装置Ａ４０
３を介し、上り制御信号４１９ａとなり、最後にヘッド
エンド４０１に、通信要求データ１４０１が到着する。

【００９６】（３）ヘッドエンド４０１は、到着した通
信要求データ１４０１を信号経路決定部４０２へ送る。

【００９７】（４）信号経路決定部４０２は、通信要求
データ１４０１と、管理テーブル５０４を元に最適化部
５０３により、最適な通信経路を決定する。通信経路決
定後の管理テーブル５０４の内容は、通信情報管理テー
ブル１４０２、ノード装置情報管理テーブル１５０１、
ノード装置情報管理テーブル１６０１のようになる。

【００９８】通信情報管理テーブル１４０２には、「通
信番号」が「２」、「送信元端末名」が「端末装置
Ｂ」、「送信先端末名」が「端末装置Ｄ」、「属性」が
「アナログ」として、端末装置Ｂと端末装置Ｄとの通信
が追加される。

【００９９】ノード装置情報管理テーブル１５０１が、
ノード装置情報管理テーブル１２０１と異なる点は、 ・上り方向（出力）系統に関して、チャネル情報のチャ
ネル２の項目の「状態」 が「使用中」に、「通信番
号」が「２」になっている。

【０１００】・下り方向Ｂ（入力）系統に関して、チャ
ネル情報のチャネル１の項目の「状 態」が「使用
中」に、「通信番号が」が「２」になっている。

【０１０１】と言うことである。ノード装置Ａ４０３
は、上記の系統のそれぞれチャネルを使用することにな
る。

【０１０２】ノード装置情報管理テーブル１６０１が、
初期状態のノード装置情報管理テーブル１３０１と異な
る点は、 ・上り方向（入力）系統に関して、チャネル情報のチャ
ネル２の項目の「状態」 が「使用中」に、「通信番
号」が「２」になっている。

【０１０３】・下り方向Ｂ（出力）系統に関して、チャ
ネル情報のチャネル２の項目の「状 態」が「使用
中」に、「通信番号が」が「２」になっている。

【０１０４】と言うことである。ノード装置Ｂ４０４
は、上記の系統のそれぞれのチャネルを使用することに
なる。

【０１０５】以上により、信号経路決定部４０２により
決定された信号経路は、以下のようになる。

【０１０６】［１］端末装置Ｂ４０６は、上りチャネル
１を使用し、上りデータ信号４１０ａとして出力する。
その出力は、ノード装置Ａ４０３の下り方向Ｂ（入力）
系統のチャネル１への入力となる（上りデータ信号４１
０ａ）。

【０１０７】［２］ノード装置Ａ４０３は、下り方向Ａ
（入力）系統のチャネル１を上り方向（出力）系統のチ
ャネル２として出力する。ここで、ノード装置Ａ４０３
は、上り方向の周波数変換を行っている。その出力は、
ヘッドエンド４０１の上りチャネル２への入力となる
（上りデータ信号４１３ａ）。

【０１０８】［３］ヘッドエンド４０１は、上りチャネ
ル２を下りチャネル２へと折り返す。 その出力
は、ノード装置Ｂ４０４の上り方向（入力）系統のチャ
ネル２ への入力となる（上りデータ信号４１４
ｂ）。

【０１０９】［４］ノード装置Ｂ４０４は、上り方向
（入力）系統のチャネル２を下り方向Ｂ（出力）系統の
チャネル２として出力する。その出力は、端末装置Ｄ４
０８の下りチャネル２への入力となる（上りデータ信号
４１２ｂ）。

【０１１０】［５］端末装置Ｄ４０８は、下りチャネル
２からデータを受け取る。以上のような経路で、端末装
置Ｂ４０６からのデータは端末装置Ｄ４０８へ送信され
る。

【０１１１】（５）上記のような経路を設定するため
に、信号経路決定部４０２はノード制御データ１４０３
を作成する。

【０１１２】ノード制御データ１４０３について説明す
る。ノード装置Ａ４０３に対して送られるノード制御デ
ータは、「宛先」が「ノード装置Ａ」、「入力系統」が
「下り方向Ｂ」、「入力チャネル」が「１」、「出力系
統」が「上り方向」、「出力チャネル」が「２」であ
る。このノード制御データにより、ノード装置Ａ４０３
は、下り方向Ａ（入力）系統のチャネル１を周波数変換
し、上り方向（出力）系統のチャネル２へ出力する。

【０１１３】ノード装置Ｂ４０４に対して送られるノー
ド制御データに関しては、ノード装置Ａ４０３の場合と
同様である。

【０１１４】（６）最後に、ノード制御データ１４０３
を各ノード装置に送信することにより、経路設定を完了
する。

【０１１５】従来のＣＡＴＶ網では、上記のような２つ
の通信を同時に実現することは不可能であった。つま
り、端末装置Ａ４０５と端末装置Ｃ４０７との通信を行
うことにより、網全体の上りチャネル１と下りチャネル
１が使用されることになるので、端末装置Ｂ４０６と端
末装置Ｄ４０８との通信はできなくなるのである。従来
のノードに変わって、本発明のノード装置を用いれば、
上り方向の周波数変換が可能であるから、上記のような
２つの通信を同時に実現することが可能である。端末装
置Ａ４０５と端末装置Ｃ４０７との通信を行うことによ
り、網全体に渡って上りチャネル１が使用される。しか
し、端末装置Ｂ４０６と端末装置Ｄ４０８との通信を行
う際には、ノード装置Ａ４０３が、端末装置Ｂ４０６か
ら出力される上りチャネル１を上りチャネル２に周波数
変換することにより、端末装置Ｂ４０６と端末装置Ｄ４
０８の通信が可能となる。このように本実施例によれ
ば、チャネルのより有効な利用が可能となる。

【０１１６】また、本実施例では、片方向の通信のみを
説明したが、双方向通信も可能である。例えば、端末装
置Ａ４０５と端末装置Ｃ４０７との通信が確立した後
に、端末装置Ｃ４０７と端末装置Ａ４０５との通信を確
立すればよい。

【０１１７】また、本実施例では、端末装置は１チャネ
ルのみの送受信が可能である場合の説明を行ったが、複
数のチャネルの送受信が可能な端末装置にも容易に対応
できる。例えば、端末装置に接続されている下り制御信
号により、端末装置内の変調・復調回路の制御を行えば
よい。

【０１１８】また、本実施例では、ノード装置に対する
入力が２系統の場合について説明したが、さらに多くの
入力を持つ場合にも容易に対応できる。例えば、管理テ
ーブルの内容を拡張することにより実現できる事は、容
易に類推できる。

【０１１９】また、本実施例は、上りデータ信号と下り
データ信号と上り制御信号と下り制御信号の４つの信号
を伝送する物理的な伝送路が、１本であっても、複数本
であっても適応可能であることは、容易に類推できる。
また、制御信号を公衆回線を用いて送受信することも可
能な事は容易に類推できる。

【０１２０】（実施例２）本実施例は、本発明の信号経
路選択装置を従来のＣＡＴＶ網に対して適応した通信シ
ステムの場合についてである。以下では、本発明の信号
経路選択装置を従来のノードに適応し、それを「ノード
装置」と記述する。また、上りデータ信号、あるいは下
りデータ信号は、周波数分割多重信号である。

【０１２１】以下本発明の第２の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図１７は本発明の第２の実施
例の構成を示すブロック図である。上りデータ信号１７
０７ａと下りデータ信号１７０７ｂと上り制御信号１７
１１ａと下り制御信号１７１１ｂの４つの信号で１組で
あり、これらの信号が他の下り方向のノード装置あるい
は端末装置と接続されることになる。

【０１２２】また同様に、上りデータ信号１７０８ａと
下りデータ信号１７０８ｂと上り制御信号１７１２ａと
下り制御信号１７１２ｂの４つの信号は、他の下り方向
のノード装置あるいは端末装置と接続される。また、上
りデータ信号１７０９ａと下りデータ信号１７０９ｂと
上り制御信号１７１０ａと下り制御信号１７１０ｂの４
つの信号は、上り方向のノード装置あるいはヘッドエン
ドと接続される。

【０１２３】１７０４ａは上り方向分配器である。上り
方向分配器１７０４ａは、上りデータ信号１７０７ａを
入力とし、その信号を分配し、上りデータ信号１７１３
ａと上りデータ信号１７１３ｂとして出力する。

【０１２４】１７０４ｂは上り方向分配器である。上り
方向分配器１７０４ｂは、上り方向分配器１７０４ａと
同一である。

【０１２５】１７０１は上り方向周波数変換部である。
上り方向周波数変換部１７０１は、上りデータ信号１７
１３ａと上りデータ信号１７１４ａを入力とし、それら
の信号中の任意の周波数を他の周波数へ変換し、混合し
て、上りデータ信号１７０９ａとして出力する。上り方
向周波数変換部１７０１は、実施例１の図３に示すよう
な構造となっている。また、上りデータ信号１７１３ａ
は入力３０５ａに、上りデータ信号１７１４ａは入力３
０５ｂに、上りデータ信号１７０９ａは出力３０６にそ
れぞれ対応する。

【０１２６】１７０２は折り返し方向周波数変換部であ
る。折り返し方向周波数変換部１７０２は、上りデータ
信号１７１３ｂと上りデータ信号１７１４ｂを入力と
し、それらの信号中の任意の周波数を他の周波数へ変換
し、混合して、下りデータ信号１７１５ａおよび下りデ
ータ信号１７１５ｂとして出力する。折り返し方向周波
数変換部は、図１８に示すような構造となっている。図
１８については後述する。 １７０３は下り方向分配器
である。下り方向分配器１７０３は、下りデータ信号１
７０９ｂを入力とし、その信号を分配して、下りデータ
信号１７１６ａおよび下りデータ信号１７１６ｂとして
出力する。

【０１２７】１７０５ａ、１７０５ｂは下り方向混合器
である。下り方向混合器１７０５ａは、下りデータ信号
１７１５ａと下りデータ信号１７１６ａを入力とし、そ
の信号を混合して、下り信号１７０７ｂとして出力す
る。

【０１２８】１７０６はノード制御部である。ノード制
御部１７０６は、以下のような動作を行う。

【０１２９】（１）上り制御信号１７１１ａあるいは上
り制御信号１７１２ａが処理すべき制御信号でない場合
には、その制御信号は上り制御信号１７１０ａとして、
上り方向にあるノード装置あるいはヘッドエンドへ伝え
られる。処理すべき制御信号である場合には、その制御
信号を元に上り方向周波数変換部１７０１と折り返し方
向周波数変換部１７０２とを制御するための信号を生成
し、各部に送る。

【０１３０】（２）下り制御信号１７１０ｂが処理すべ
き制御信号でない場合には、その信号は下り制御信号１
７１１ｂあるいは下り制御信号１７１２ｂとして、下り
方向にあるノード装置あるいは端末装置に送られる。処
理すべき制御信号である場合には、その制御信号を元に
上り方向周波数変換部１７０１と折り返し方向周波数変
換部１７０２とを制御するための信号を生成し、各部に
送る。

【０１３１】図１８を用いて折り返し方向周波数変換部
１７０２について説明する。１８０１ａおよび１８０１
ｂは分配器であり、それぞれ入力１８０５ａと入力１８
０５ｂを入力とし、それらを分配して出力する。１８０
２ａと１８０２ｂは混合器であり、複数系統の入力信号
を混合して、それぞれ出力１８０６ａと出力１８０６ｂ
として出力する。

【０１３２】１８０４ａ（１）、１８０４ａ
（２）、、、１８０４ａ（ｎ）および、１８０４ｂ
（１）、１８０４ｂ（２）、、、１８０４ｂ（ｎ）は周
波数変換器であり、任意の１チャネルを他のチャネルへ
変換することができる。１８０８は周波数変換器制御信
号であり、周波数変換器１８０４ａ（１）、１８０４ａ
（２）、、、１８０４ａ（ｎ）および、１８０４ｂ
（１）、１８０４ｂ（２）、、、１８０４ｂ（ｎ）のそ
れぞれが変換する周波数を制御する。各周波数変換器
が、入力としてどの周波数を選択するかということと、
出力としてどの周波数を選択するかということを、周波
数変換器制御信号１８０８により制御する。１８０３ａ
（１）、１８０３ａ（２）、、、１８０３ａ（ｎ）およ
び、１８０３ｂ（１）、１８０３ｂ（２）、、、１８０
３ｂ（ｎ）はスイッチ（ＳＷ）であり、これらのＳＷに
より周波数変換器から出力された信号を混合器１８０２
ａや混合器１８０２ｂへ送るかどうかを決定する。１８
０７はＳＷ制御信号であり、ＳＷ１８０３ａ（１）、１
８０３ａ（２）、、、１８０３ａ（ｎ）および、１８０
３ｂ（１）、１８０３ｂ（２）、、、１８０３ｂ（ｎ）
のそれぞれのオン／オフを制御する。ＳＷ制御信号によ
りＳＷがオンにされると、周波数変換器から出力された
信号を混合器１８０２ａあるいは混合器１８０２ｂへ送
ることになり、ＳＷがオフにされると、周波数変換器か
ら出力された信号を混合器１８０２ａや混合器１８０２
ｂへは送らないことになる。ＳＷ制御信号１８０７およ
び周波数変換器制御信号１８０８は、ノード制御部１７
０６より送られてくる制御信号である。

【０１３３】また、入力１８０５ａは上りデータ信号１
７１３ｂに、入力１８０５ｂは上りデータ信号１７１４
ｂに、出力１８０６ａは下りデータ信号１７１５ｂに、
出力１８０２ｂは下りデータ信号１７１５ａにそれぞれ
対応する。

【０１３４】本実施例のノード装置を用いた通信システ
ムの例は、実施例１の図４、図５、図６、図７と同様で
ある。本実施例の通信システムの管理テーブルの初期状
態は、図８、図９、図１０、図１１と同じである。

【０１３５】端末装置Ａ４０５と端末装置Ｂ４０６との
通信を行なう場合を説明する。通信は以下のような手順
で行われる。

【０１３６】（１）端末装置Ａが、通信要求データフォ
ーマットにしたがって、通信要求データを作成する。そ
の通信要求データは、図１９中の通信要求データ１９０
１のようになる。通信要求データ１９０１は、ヘッドエ
ンド４０１に対して、端末装置Ａ４０５と端末装置Ｂ４
０６との間で、アナログ信号のみを使用して通信路を設
定するように要求をすることを意味している。

【０１３７】（２）通信要求データ１９０１を上り制御
信号４１５ａとして送信する。その後ノード装置Ａ４０
３を介し、上り制御信号４１９ａとなり、最後にヘッド
エンド４０１に、通信要求データ１９０１が到着する。

【０１３８】（３）ヘッドエンド４０１は、到着した通
信要求データ１９０１を信号経路決定部４０２へ送る。

【０１３９】（４）信号経路決定部４０２は、通信要求
データ１９０１と、管理テーブル５０４を元に最適化部
５０３により、最適な通信経路を決定する。通信経路決
定後の管理テーブル５０４の内容は、通信情報管理テー
ブル１９０２、ノード装置情報管理テーブル２００１の
ようになる。

【０１４０】通信情報管理テーブル１９０２には、「通
信番号」が「１」、「送信元端末名」が「端末装置
Ａ」、「送信先端末名」が「端末装置Ｂ」、「属性」が
「アナログ」として、端末装置Ａと端末装置Ｂとの通信
が記録される。

【０１４１】図２０に示すノード装置情報管理テーブル
２００１が、初期状態のノード装置情報管理テーブル９
０１と異なる点は、 ・下り方向Ａ（入力）系統に関して、チャネル情報のチ
ャネル１の項目の「状態」が「使用中」に、「通信番
号」が「１」になっている。

【０１４２】・下り方向Ｂ（出力）系統に関して、チャ
ネル情報のチャネル２の項目の「状態」が「使用中」
に、「通信番号が」が「１」になっている。

【０１４３】と言うことである。ノード装置Ａ４０３
は、上記の系統のそれぞれチャネルを使用することにな
る。ノード装置Ｂ４０４に関するノード装置情報管理テ
ーブルの内容は、初期状態から変更されない。

【０１４４】以上により、信号経路決定部４０２により
決定された信号経路は、以下のようになる。

【０１４５】［１］端末装置Ａ４０５は、送信データを
上りチャネル１を使用し、上りデータ信号４０９ａとし
て出力する。その出力は、ノード装置Ａ４０３の下り方
向Ａ（入力）系統のチャネル１への入力となる（上りデ
ータ信号４０９ａ）。

【０１４６】［２］ノード装置Ａ４０３は、下り方向Ａ
（入力）系統のチャネル１を下り方向Ｂ（出力）系統の
チャネル２として出力する。ここで、ノード装置Ａ４０
３は周波数変換をし、上り方向から下り方向への折り返
し処理を行っている。その出力は、下りチャネル２への
入力となる（下りデータ信号４１０ｂ）。

【０１４７】［３］端末装置Ｂ４０６は、下りチャネル
２からデータを受け取る。以上のような経路で、端末装
置Ａ４０５からのデータは端末装置Ｂ４０６へ送信され
る。

【０１４８】（５）上記のような経路を設定するため
に、信号経路決定部４０２はノード制御データ１９０３
を作成する。

【０１４９】ノード制御データ１９０３について説明す
る。ノード装置Ａ４０３に対して送られるノード制御デ
ータは、「宛先」が「ノード装置Ａ」、「入力系統」が
「下り方向Ａ」、「入力チャネル」が「１」、「出力系
統」が「下り方向Ｂ」、「出力チャネル」が「２」であ
る。このノード制御データにより、ノード装置Ａ４０３
は、下り方向Ａ（入力）系統のチャネル１を周波数変換
し、折り返し処理をし、下り方向Ｂ（出力）系統のチャ
ネル２へ出力する。

【０１５０】（６）最後に、ノード制御データ１９０３
をノード装置Ａ４０３に送信することにより、経路設定
を完了する。

【０１５１】従来のＣＡＴＶ網では、上記のような通信
を実現することは不可能であった。従来、端末装置Ａ４
０５と端末装置Ｂ４０６との通信を行う場合にも、端末
装置Ａ４０５から出たデータ信号は一度ヘッドエンドま
で送られ、その後ヘッドエンドで折り返し、端末装置Ｂ
４０６に送られる。

【０１５２】それに対して、本実施例では、ノード装置
が信号の折り返し処理を行なえるため、端末装置Ａ４０
５から出たデータ信号をヘッドエンドまで送る必要はな
い。したがって、ノード装置とヘッドエンドとの間のチ
ャネルが使用されず、チャネルの有効利用ができること
になる。

【０１５３】また、本実施例では、片方向の通信のみを
説明したが、双方向通信も可能である。例えば、端末装
置Ａ４０５と端末装置Ｂ４０６との通信が確立した後
に、端末装置Ｂ４０６と端末装置Ａ４０５との通信を確
立すればよい。

【０１５４】また、本実施例では、端末装置は１チャネ
ルのみの送受信が可能である場合の説明を行ったが、複
数のチャネルの送受信が可能な端末装置にも容易に対応
できる。例えば、端末装置に接続されている下り制御信
号により、端末装置内の変調・復調回路の制御を行えば
よい。

【０１５５】また、本実施例では、ノード装置に対する
入力が２系統の場合について説明したが、さらに多くの
入力を持つ場合にも容易に対応できる。例えば、管理テ
ーブルの内容を拡張することにより実現できる事は、容
易に類推できる。

【０１５６】また、本実施例は、上りデータ信号と下り
データ信号と上り制御信号と下り制御信号の４つの信号
を伝送する物理的な伝送路が、１本であっても、複数本
であっても適応可能であることは、容易に類推できる。
また、制御信号を公衆回線を用いて送受信することも可
能な事は容易に類推できる。

【０１５７】（実施例３）本実施例は、本発明の信号経
路選択装置を従来のＣＡＴＶ網に対して適応した通信シ
ステムの場合についてである。以下では、本発明の信号
経路選択装置を従来のノードに適応した場合を「ノード
装置」と記述し、本発明の信号経路選択装置を従来のヘ
ッドエンド装置に適応した場合を「ルート装置」と記述
する。また、上りデータ信号、あるいは下りデータ信号
は、周波数分割多重信号である。

【０１５８】以下本発明の第３の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の第３の実施例
の構成を示すブロック図である。上りデータ信号１０７
ａと下りデータ信号１０７ｂと上り制御信号１１１ａと
下り制御信号１１１ｂの４つの信号で１組であり、これ
らの信号が他の下り方向のノード装置あるいは端末装置
と接続されることになる。また同様に、上りデータ信号
１０８ａと下りデータ信号１０８ｂと上り制御信号１１
２ａと下り制御信号１１２ｂの４つの信号は、他の下り
方向のノード装置あるいは端末装置と接続される。ま
た、上りデータ信号１０９ａと下りデータ信号１０９ｂ
と上り制御信号１１０ａと下り制御信号１１０ｂの４つ
の信号は、上り方向のノード装置あるいはルート装置と
接続される。

【０１５９】１０４ａは上り方向分配器である。上り方
向分配器１０４ａは、上りデータ信号１０７ａを入力と
し、その信号を分配し、上りデータ信号１１３ａと上り
データ信号１１３ｂとして出力する。

【０１６０】１０４ｂは上り方向分配器である。上り方
向分配器１０４ｂは、上り方向分配器１０４ａと同一で
ある。

【０１６１】１０１は上り方向周波数変換部である。上
り方向周波数変換部１０１は、上りデータ信号１１３ａ
と上りデータ信号１１４ａを入力とし、それらの信号中
の任意の周波数を他の周波数へ変換し、混合して、上り
データ信号１０９ａとして出力する。上り方向周波数変
換部１０１は、実施例１の図３に示すような構造となっ
ている。また、上りデータ信号１１３ａは入力３０５ａ
に、上りデータ信号１１４ａは入力３０５ｂに、上りデ
ータ信号１０９ａは出力３０６にそれぞれ対応する。

【０１６２】１０２は折り返し方向周波数変換部であ
る。折り返し方向周波数変換部１０２は、上りデータ信
号１１３ｂと上りデータ信号１１４ｂを入力とし、それ
らの信号中の任意の周波数を他の周波数へ変換し、混合
して、下りデータ信号１１５ａおよび下りデータ信号１
１５ｂとして出力する。折り返し方向周波数変換部は、
実施例２の図１８に示すような構造となっている。ま
た、上りデータ信号１１３ｂは入力１８０５ａに、上り
データ信号１１４ｂは入力１８０５ｂに、下りデータ信
号１１５ａは出力１８０６ｂに、下りデータ信号１１５
ｂは出力１８０６ａにそれぞれ対応する。

【０１６３】１０５ａは下り方向混合器である。下り方
向混合器１０５ａは、下りデータ信号１１５ａと下りデ
ータ信号１１６ａを入力とし、その信号を混合して、下
り信号１０７ｂとして出力する。

【０１６４】１０５ｂは下り方向混合器である。下り方
向混合器１０５ｂは、下り方向分配器１０５ａと同一で
ある。

【０１６５】１０３は下り方向周波数変換部である。下
り方向周波数変換部１０３は、下りデータ信号１０９ｂ
を入力とし、その信号中の任意の周波数を他の周波数へ
変換し、分配して、下りデータ信号１１６ａと下りデー
タ信号１１６ｂとして出力する。下り方向周波数変換部
１０３は、図２１に示すような構造となっている。図２
１については後述する。

【０１６６】１０６はノード制御部である。ノード制御
部１０６は、以下のような動作を行う。

【０１６７】（１）上り制御信号１１１ａあるいは上り
制御信号１１２ａが処理すべき制御信号でない場合に
は、その制御信号は上り制御信号１１０ａとして、上り
方向にあるノード装置あるいはルート装置へ伝えられ
る。処理すべき制御信号である場合には、その制御信号
を元に上り方向周波数変換部１０１と折り返し方向周波
数変換部１０２と下り方向周波数変換部１０３とを制御
するための信号を生成し、各部に送る。

【０１６８】（２）下り制御信号１１０ｂが処理すべき
制御信号でない場合には、その信号は下り制御信号１１
１ｂあるいは下り制御信号１１２ｂとして、下り方向に
あるノード装置あるいは端末装置に送られる。処理すべ
き制御信号である場合には、その制御信号を元に上り方
向周波数変換部１０１と折り返し方向周波数変換部１０
２と下り方向周波数変換部１０３とを制御するための信
号を生成し、各部に送る。

【０１６９】図２１を用いて下り方向周波数変換部１０
３について説明する。２１０１は分配器であり、入力２
１０５を入力とし、それらを分配して出力する。２１０
２ａおよび２１０２ｂは混合器であり、複数系統の入力
信号を混合して、それぞれ出力２１０６ａおよび出力２
１０６ｂとして出力する。

【０１７０】２１０４ａ（１）、２１０４ａ
（２）、、、２１０４ａ（ｎ）および、２１０４ｂ
（１）、２１０４ｂ（２）、、、２１０４ｂ（ｎ）は周
波数変換器であり、任意の１周波数を他の周波数へ変換
することができる。２１０８は周波数変換器制御信号で
あり、周波数変換器２１０４ａ（１）、２１０４ａ
（２）、、、２１０４ａ（ｎ）および、２１０４ｂ
（１）、２１０４ｂ（２）、、、２１０４ｂ（ｎ）のそ
れぞれが変換する周波数を制御する。各周波数変換器
が、入力としてどの周波数を選択するかということと、
出力としてどの周波数を選択するかということを、周波
数変換器制御信号２１０８により制御する。

【０１７１】２１０３ａ（１）、２１０３ａ
（２）、、、２１０３ａ（ｎ）および、２１０３ｂ
（１）、２１０３ｂ（２）、、、２１０３ｂ（ｎ）はス
イッチ（ＳＷ）であり、これらのＳＷにより周波数変換
器から出力された信号を混合器２１０２ａや混合器２１
０２ｂへ送るかどうかを決定する。２１０７はＳＷ制御
信号であり、ＳＷ２１０３ａ（１）、２１０３ａ
（２）、、、２１０３ａ（ｎ）および、２１０３ｂ
（１）、２１０３ｂ（２）、、、２１０３ｂ（ｎ）のそ
れぞれのオン／オフを制御する。ＳＷ制御信号によりＳ
Ｗがオンにされると、周波数変換器から出力された信号
を混合器２１０２ａあるいは混合器２１０２ｂへ送るこ
とになり、ＳＷがオフにされると、周波数変換器から出
力された信号を混合器２１０２ａや混合器２１０２ｂへ
は送らないことになる。ＳＷ制御信号２１０７および周
波数変換器制御信号２１０８は、ノード制御部１０６よ
り送られてくる制御信号である。

【０１７２】また、入力２１０５は下りデータ信号１０
９ｂに、出力２１０６ａは下りデータ信号１１６ａに、
出力２１０６ｂは下りデータ信号１１６ｂにそれぞれ対
応する。

【０１７３】次に、本実施例のノード装置を用いた通信
システムの例を図２２に示し、その動作について詳しく
説明する。２２０２は信号経路決定部であり、図２２で
示される通信システムで行われるすべての通信の経路を
決定する。信号経路決定部２２０２は、実施例１の図５
と同じである。

【０１７４】２２０１はルート装置であり、本発明の信
号経路選択装置の上り方向周波数選択部１０１と下り方
向周波数選択装置１０３に関する機能を使用しないもの
である。ただし、ノード装置から入力された上り制御信
号を信号経路決定部２２０２へ送り、その後信号経路決
定部２２０２からの制御信号を下り制御信号として下り
方向の各ノード装置へ送る機能を持つ点が異なってい
る。

【０１７５】２２０３、２２０４はノード装置である。
２２０５、２２０６、２２０７、２２０８は端末装置で
ある。端末装置２２０５、２２０６、２２０７、２２０
８は、１つの上りチャネルへの変調と１つの下りチャネ
ルからの復調を行う機能を持ち、さらに、１つの上り制
御信号を上り方向にあるノード装置へ送出する機能と１
つの下り制御信号を上り方向の制御装置から受け取る機
能を持っている。

【０１７６】ノード装置Ａ２２０３とルート装置２２０
１は、上りデータ信号２２１３ａ、下りデータ信号２２
１３ｂ、上り制御信号２２１９ａ、下り制御信号２２１
９ｂによって接続されている。

【０１７７】同様に、ノード装置Ｂ２２０４とルート装
置２２０１は、上りデータ信号２２１４ａ、下りデータ
信号２２１４ｂ、上り制御信号２２２０ａ、下り制御信
号２２２０ｂによって接続されている。

【０１７８】ノード装置Ａ２２０３と端末装置Ａ２２０
５は、上りデータ信号２２０９ａ、下りデータ信号２２
０９ｂ、上り制御信号２２１５ａ、下り制御信号２２１
５ｂによって接続されている。

【０１７９】また、他のノード装置と端末装置の間も同
様に４つの信号によって接続されている。

【０１８０】ノード装置Ａ２２０３、ノード装置Ｂ２２
０４、ルート装置２２０１の左側の入出力系統のことを
下り方向Ａ、右側の入出力系統のことを下り方向Ｂと以
下では記述することにする。

【０１８１】信号経路決定部２２０２の内部の管理テー
ブルは、実施例１の場合と同様であり、図６に示されて
いる。

【０１８２】制御信号のフォーマットに関しても、実施
例１の場合と基本的には同じであり、図７に示されてい
る。一部異なる点について、以下で説明する。

【０１８３】（２）ノード制御データフォーマット ルート装置がノード装置や端末装置に対して制御信号を
送る場合、ノード装置がノード装置や端末装置やルート
装置に対して制御信号を送る場合、端末装置が端末装置
やノード装置やルート装置に制御信号を送る場合に使用
する。

【０１８４】・宛先：ノード制御データを送る宛先 ・入力系統： ［１］宛先がノード装置の場合 上り方向（入力）、下り方向Ａ（入力）、下り方向Ｂ
（入力）のいずれかを指定する。

【０１８５】［２］宛先が端末装置の場合 意味なし ［３］宛先がルート装置の場合 下り方向Ａ（入力）、下り方向Ｂ（入力）のいずれかを
指定する。

【０１８６】・入力チャネル： ［１］宛先がノード装置の場合 上記の入力系統で指定されたものに入力されているチャ
ネルのうち、どのチャネルを選択するかを指定する。

【０１８７】［２］宛先が端末装置の場合 下りチャネルのうちどのチャネルを選択するかを決定す
る。

【０１８８】［３］宛先がルート装置の場合 上記の入力系統で指定されたものに入力されているチャ
ネルのうち、どのチャネルを選択するかを指定する。

【０１８９】・出力系統： ［１］宛先がノード装置の場合 上り方向（出力）、下り方向Ａ（出力）、下り方向Ｂ
（出力）のいずれかを指定する。

【０１９０】［２］宛先が端末装置の場合 意味なし ［３］宛先がルート装置の場合 下り方向Ａ（出力）、下り方向Ｂ（出力）のいずれかを
指定する。

【０１９１】・出力チャネル： ［１］宛先がノード装置の場合 上記の出力系統で指定されたものから出力されているチ
ャネルのうち、 どのチャネルを選択するかを
指定する。

【０１９２】［２］宛先が端末装置の場合 上りチャネルのうちどのチャネルを選択するかを決定す
る。

【０１９３】［３］宛先がノード装置の場合 上記の出力系統で指定されたものから出力されているチ
ャネルのうち、 どのチャネルを選択するかを
指定する。

【０１９４】図２３、図２４、図２５は、図２２の通信
システムの管理テーブルの初期状態の例を示すものであ
る。端末情報管理テーブルと通信情報管理テーブルの初
期状態は、実施例１の図８と同様である。

【０１９５】図２３の２３０１は、ノード装置Ａ２２０
３に関するノード装置情報管理テーブルである。上り方
向（出力）系統に関しては、チャネル情報の「チャネ
ル」は、「１、２、３、４」であり、「状態」はすべて
「未使用」であり、「通信番号」は空欄であり、「属
性」はすべて「アナログ」である。また、「接続先」は
「ルート装置」である。

【０１９６】したがって、ノード装置Ａ２２０３は、上
り方向（出力）系統に関して、出力可能なチャネルは
１、２、３、４チャネルであり、各チャネルはアナログ
により通信を行なっており、また、初期状態なので状態
は未使用、通信番号は空欄になっている。上り方向（入
力）系統も上り方向（出力）系統と同様である。

【０１９７】下り方向Ａ（入力）系統に関しては、チャ
ネル情報の「チャネル」は、「１」であり、「状態」は
「未使用」であり、「通信番号」は空欄であり、「属
性」は「アナログ」である。また、「接続先」は「端末
装置Ａ」である。したがって、ノード装置Ａ２２０３
は、下り方向（入力）系統に関して、入力可能なチャネ
ルはチャネル１であり、チャネル１はアナログにより通
信を行なっており、また、初期状態なので状態は未使
用、通信番号は空欄になっている。

【０１９８】下り方向Ａ（出力）系統と下り方向Ｂ（入
力）系統と下り方向Ｂ（出力）系統は、下り方向Ａ（入
力）系統と同様である。

【０１９９】図２４の２４０１は、ノード装置Ｂ２２０
４に関するノード装置管理テーブルである。内容に関し
ては、ノード装置情報管理テーブル２３０１と同様であ
る。

【０２００】図２５の２５０１は、ルート装置２２０１
に関するノード装置情報管理テーブルである。上り方向
（出力）系統および上り方向（入力）系統に関しては、
使用しない。

【０２０１】下り方向Ａ（入力）系統に関しては、チャ
ネル情報の「チャネル」は、「１、２、３、４」であ
り、「状態」はすべて「未使用」であり、「通信番号」
は空欄であり、「属性」はすべて「アナログ」である。
また、「接続先」は「ノード装置Ａ」である。したがっ
て、ルート装置２２０１は、下り方向Ａ（入力）系統に
関して、入力可能なチャネルは１、２、３、４チャネル
であり、各チャネルはアナログにより通信を行なってお
り、また、初期状態なので状態は未使用、通信番号は空
欄になっている。

【０２０２】下り方向Ａ（出力）系統と下り方向Ｂ（入
力）系統と下り方向Ｂ（出力）系統は、下り方向Ａ（入
力）系統と同様である。

【０２０３】図４の通信システムにおいて、実際どのよ
うに通信が行われるかを図２２、図５、図２６、図２
７、図２８を使用して具体的に説明する。

【０２０４】端末装置Ａ２２０５と端末装置Ｄ２２０７
との通信を行なう場合を説明する。通信は以下のような
手順で行われる。

【０２０５】（１）端末装置Ａ２２０５が、通信要求デ
ータフォーマットにしたがって、通信要求データを作成
する。その通信要求データは、図２６中の通信要求デー
タ２６０１のようになる。通信要求データ２６０１は、
ルート装置２２０１に対して、端末装置Ａ２２０５と端
末装置Ｃ２２０７との間で、アナログ信号のみを使用し
て通信路を設定するように要求をすることを意味してい
る。

【０２０６】（２）通信要求データ２６０１を上り制御
信号２２１５ａとして送信する。その後ノード装置Ａ２
２０３を介し、上り制御信号２２１９ａとなり、最後に
ルート装置２２０１に、通信要求データ２６０１が到着
する。

【０２０７】（３）ルート装置２２０１は、到着した通
信要求データ２６０１を信号経路決定部２２０２へ送
る。

【０２０８】（４）信号経路決定部２２０２は、通信要
求データ２６０１と、管理テーブル５０４を元に最適化
部５０３により、最適な通信経路を決定する。通信経路
決定後の管理テーブル５０４の内容は、図２６の通信情
報管理テーブル２６０２、図２７のノード装置情報管理
テーブル２７０１、図２８のノード装置情報管理テーブ
ル２８０１、図２９のノード装置情報管理テーブル２９
０１のようになる。

【０２０９】通信情報管理テーブル２６０２には、「通
信番号」が「１」、「送信元端末名」が「端末装置
Ａ」、「送信先端末名」が「端末装置Ｄ」、「属性」が
「アナログ」として、端末装置Ａと端末装置Ｄとの通信
が記録される。

【０２１０】ノード装置情報管理テーブル２７０１が、
初期状態のノード装置情報管理テーブル２３０１と異な
る点は、 ・上り方向（出力）系統に関して、チャネル情報のチャ
ネル１の項目の「状態」 が「使用中」に、「通信番
号」が「１」になっている。

【０２１１】・下り方向Ａ（入力）系統に関して、チャ
ネル情報のチャネル１の項目の「状態」が「使用中」
に、「通信番号が」が「１」になっている。 と言うことである。ノード装置Ａ２２０３は、上記の系
統のそれぞれチャネルを使用することになる。

【０２１２】ノード装置情報管理テーブル２８０１が、
初期状態のノード装置情報管理テーブル２４０１と異な
る点は、 ・上り方向（入力）系統に関して、チャネル情報のチャ
ネル１の項目の「状態」 が「使用中」に、「通信番
号」が「１」になっている。

【０２１３】・下り方向Ｂ（出力）系統に関して、チャ
ネル情報のチャネル２の項目の「状態」が「使用中」
に、「通信番号が」が「１」になっている。 と言うことである。ノード装置Ｂ２２０４は、上記の系
統のそれぞれのチャネルを使用することになる。

【０２１４】ノード装置情報管理テーブル２９０１が、
初期状態のノード装置情報管理テーブル２５０１と異な
る点は、 ・下り方向Ａ（入力）系統に関して、チャネル情報のチ
ャネル１の項目の「状態」が「使用中」に、「通信番
号」が「１」になっている。

【０２１５】・下り方向Ｂ（出力）系統に関して、チャ
ネル情報のチャネル２の項目の「状態」が「使用中」
に、「通信番号が」が「１」になっている。 と言うことである。ルート装置２２０１は、上記の系統
のそれぞれのチャネルを使用することになる。

【０２１６】以上により、信号経路決定部２２０２によ
り決定された信号経路は、以下のようになる。

【０２１７】［１］端末装置Ａ２２０５は、上りチャネ
ル１を使用し、上りデータ信号２２０９ａとして出力す
る。その出力は、ノード装置Ａ２２０３の下り方向Ａ
（入力）系統のチャネル１への入力となる（上りデータ
信号２２０９ａ）。

【０２１８】［２］ノード装置Ａ２２０３は、下り方向
Ａ（入力）系統のチャネル１を上り方向（出力）系統の
チャネル１として出力する。その出力は、ルート装置２
２０１の下り方向Ａ（入力）系統のチャネル１への入力
となる（上りデータ信号２２１３ａ）。

【０２１９】［３］ルート装置２２０１は、下り方向Ａ
（入力）系統のチャネル１を、そのまま下り方向Ｂ（出
力）系統のチャネル１へと折り返す。その出力は、ノー
ド装置Ｂ２２０４の上り方向（入力）系統のチャネル１
への入力となる（下りデータ信号２２１４ｂ）。

【０２２０】［４］ノード装置Ｂ２２０４は、上り方向
（入力）系統のチャネル１を、下り方向Ｂ（出力）系統
のチャネル２として出力する。ここでノード装置Ｂ２２
０４は下り方向の周波数変換を行っている。その出力
は、端末装置Ｄ２２０７の下りチャネル２への入力とな
る（下りデータ信号２２１２ｂ）。

【０２２１】［５］端末装置Ｄ２２０７は、下りチャネ
ル２からデータを受け取る。以上のような経路で、端末
装置Ａ２２０５からのデータは端末装置Ｄ２２０８へ送
信される。

【０２２２】（５）上記のような経路を設定するため
に、信号経路決定部２２０２はノード制御データ２６０
３を作成する。

【０２２３】ノード制御データ２６０３について説明す
る。ルート装置２２０１に対して送られるノード制御デ
ータは、「宛先」が「ルート装置」、「入力系統」が
「下り方向Ａ」、「入力チャネル」が「１」、「出力系
統」が「下り方向Ｂ」、「出力チャネル」が「１」であ
る。このノード制御データにより、ルート装置２２０１
は、下り方向Ａ（入力）系統のチャネル１をそのまま下
り方向（出力）系統のチャネル１へ出力する。

【０２２４】ノード装置Ａ２２０３に対して送られるノ
ード制御データは、「宛先」が「ノード装置Ａ」、「入
力系統」が「下り方向Ａ」、「入力チャネル」が
「１」、「出力系統」が「上り方向」、「出力チャネ
ル」が「１」である。このノード制御データにより、ノ
ード装置Ａ２２０３は、下り方向Ａ（入力）系統のチャ
ネル１をそのまま上り方向（出力）系統のチャネル１へ
出力する。

【０２２５】ノード装置Ｂ２２０４に対して送られるノ
ード制御データに関しては、ノード装置Ａ２２０３の場
合と同様である。

【０２２６】（６）最後に、ノード制御データ２６０３
を各ノード装置に送信することにより、経路設定を完了
する。

【０２２７】従来のＣＡＴＶ網では、上記のような通信
を実現することは不可能であった。従来のＣＡＴＶ網で
は、端末装置Ａ２２０５から上りチャネル１で送出され
たデータは、ヘッドエンドで下りチャネル１へ折り返さ
れることになり、端末装置Ｄ２２０８へ届かない。それ
に対して、本発明のノード装置を用いれば、下り方向の
周波数変換が可能であるから、下りチャネル１を下りチ
ャネル２へと周波数変換すれば、端末装置Ａ２２０５と
端末装置Ｄ２２０８との通信が可能となる。

【０２２８】また、本実施例では、ノード装置Ｂ２２０
４の下り方向周波数変換機能を用いたが、同様のことは
ルート装置２２０１の折り返し方向周波数変換機能を用
いる事で可能である。

【０２２９】また、本実施例では、端末装置は１チャネ
ルのみの送受信が可能である場合の説明を行ったが、複
数のチャネルの送受信が可能な端末装置にも容易に対応
できる。例えば、端末装置に接続されている下り制御信
号により、端末装置内の変調・復調回路の制御を行えば
よい。

【０２３０】また、本実施例では、ノード装置に対する
入力が２系統の場合について説明したが、さらに多くの
入力を持つ場合にも容易に対応できる。例えば、管理テ
ーブルの内容を拡張することにより実現できる事は、容
易に類推できる。

【０２３１】また、本実施例は、上りデータ信号と下り
データ信号と上り制御信号と下り制御信号の４つの信号
を伝送する物理的な伝送路が、１本であっても、複数本
であっても適応可能であることは、容易に類推できる。
また、制御信号を公衆回線を用いて送受信することも可
能な事は容易に類推できる。

【０２３２】（実施例４）本発明の信号経路選択装置を
ケーブルテレビに応用した実施例を図３０を用いて説明
する。図３０において３００５は本発明の信号経路選択
装置で、以下中継装置と呼ぶ。３００１は複数の番組を
周波数分割多重により伝送する伝送路で、例えば１００
個の番組を多重した同軸ケーブルや光ファイバーケーブ
ルである。

【０２３３】３００６は３００１と同様の伝送路で、こ
の説明では６０個の番組を周波数分割多重しているケー
ブルテレビにおける加入者線であるとする。３００２
は、伝送路３００１上に多重されている番組のうち伝送
路３００６に中継する必要のある番組を選択して、異な
る周波数に変換して出力する下り方向周波数変換部で、
以下、変換部と呼ぶ。なお、変換部３００２が入出力す
る信号は、それぞれが電気信号でも光信号のいずれでも
よく、必要に応じて光信号を電気信号に変換すれば良
い。

【０２３４】３００３−１〜ｎは変換部３００２から周
波数多重出力された番組のうち希望のものを、後述する
制御部３００４からの情報により選択し、受信する端末
装置であり、各々固有のアドレスを持つ。３００４は、
内部に記憶手段を持ち、（表１）に示す周波数管理テー
ブルを記憶し、各々の端末３００３−１〜ｎからの番組
配信要求信号を入力し、要求信号をもとに、制御部３０
０４は変換部３００２に対して、番組の中継を行なうよ
う中継要求信号を出力する。

【０２３５】

【表１】

【０２３６】なお、中継要求は中継すべき番組の入力周
波数情報と、周波数変換後の出力周波数の情報を含んで
いる。（表１）を用いて周波数管理テーブルを説明す
る。（表１）において受信周波数は伝送路３００１に周
波数分割多重されている番組の周波数、番組名は各番組
の番組名、送信周波数は各番組を伝送路３００６に出力
するときの周波数、受信端末はその番組を受信している
端末のリストである。また、番組名を放送局名に置き換
えてもよい。

【０２３７】以上の構成について、その動作を説明す
る。初めに、中継装置は番組を中継していないとする。
この時の制御部３００４内の周波数管理テーブルは（表
２）のようになっている。

【０２３８】

【表２】

【０２３９】この状態で、端末３００３−１で番組Ｃを
受信したくなったとする。端末３００３−１は、番組Ｃ
を受信したいという要求を制御部３００２に送信する。
なお、この要求には「番組Ｃ」という番組名、端末３０
０３−１の端末番号を含む。制御部３００４はテーブル
の番組名の欄を参照して、「番組Ｃ」を見つけ、対応す
る送信周波数の欄を参照する。この場合「０」であると
いうことは、この番組は現在中継されていないという意
味なので、あらたに中継を開設する必要がある。

【０２４０】制御部３００４は送信周波数の欄を見て、
送信に使用すべき空いている周波数を探す。この説明で
は「周波数１」が空いている周波数として選択されたと
する。なお、このとき、送信可能な周波数がすべて使用
されていた場合は、これ以上中継を開設することはでき
ない。制御部３００４は、変換部３００２に対して、周
波数３を受信し、これを周波数１に変換して出力するよ
うに要求し、端末３００３−１に対して周波数１を受信
するように通知する。端末３００３−１は通知された周
波数を受信し、要求した番組Ｃを受信する。

【０２４１】端末３００３−１が番組Ｃの受信を終了す
るとき、端末３００３−１は制御部３００４に対してそ
の旨通知する。制御部３００４は、テーブルの受信端末
欄から端末３００３−１を削除する。この説明の場合、
もはや番組Ｃを受信する端末はないので、番組Ｃの中継
を続ける必要はない。よって制御部３００４は変換部３
００２に対して周波数１の送信を中止するよう要求し、
テーブルの番組Ｃの送信周波数の欄を０にセットする。

【０２４２】なお、端末３００３−１が発する番組受信
要求に、番組を受信し続けたい時間の情報を含めること
とし、この時間の情報を制御部３００４のテーブルに記
憶し、制御部３００４においてタイマーによって受信終
了の判断を下す動作も可能である。なお、一定の時間周
期、例えば１０分毎に、テーブルに記憶されている受信
端末のすべてに対して、実際に受信状態にあるかどうか
を確認するための信号を送り、各々の端末は実際に受信
を行なっていたら、その旨返答を制御部３００４に通知
するという動作にし、制御部３００４に正常な返答を返
さない端末をテーブルの受信端末欄から削除し、受信終
了が生じたときと同様の動作を行なうことも可能であ
る。

【０２４３】こうした場合、受信中の端末や伝送路に障
害が生じ、受信が中断しても制御部３００４に終了通知
が到達しなくなった場合でも、制御部３００４が受信終
了を検知することができるという効果を持つ。

【０２４４】今後、ケーブルテレビの多チャンネル化が
進むと予想される。これに伴って、送信設備もこれに応
じて広帯域化する必要が出てくると予想される。ところ
が、たとえケーブルテレビが今よりも多チャンネル化し
ても、実際に視聴される番組には偏りがあり、多くの視
聴者は人気番組に集中すると予想される。よって、必ず
しも供給可能な番組をすべて実際に供給する必要はな
く、受信の要求がある番組のみを供給すればよい。

【０２４５】本発明を用いることで、既設のケーブルテ
レビの加入者線の伝送帯域を上回る多チャンネルの番組
を、視聴者からの要求によって中継することを可能とす
るものである。

【０２４６】なお、周波数管理テーブルに受信端末が登
録されるので、このテーブルの記録を取っておくこと
で、全数調査の視聴率の集計を取ることができる。

【０２４７】なお、端末３００３と制御部３００４の制
御信号のやりとりは、好ましくは伝送路３００６に多重
して行なうことが望ましいが、制御用の専用線、電話回
線を用いることも可能である。

【０２４８】さらに、端末３００３と制御部３００４の
間で制御信号のやりとりを行なう代わりに、制御部３０
０４に電話応答装置を設ける構成とし、加入者は電話を
用いて、ＤＴＭＦ信号によって制御部３００４に対して
視聴したい番組受信要求を送るという動作を行なうこと
もできる。この場合、制御部３００４の電話応答装置は
加入者に対して音声ガイダンスで受信端末において受信
すべき周波数を通知すればよい。

【０２４９】また、変換部３００２が端末３００３−１
〜ｎに配信する番組のうち、視聴率の高いものは恒常的
に固定のチャンネルで中継すれば、高視聴率番組を視聴
する場合は、端末３００３−１〜ｎから制御部３００４
に受信要求を送らなくても済むというメリットがある。

【０２５０】（実施例５）以下に本発明の第５の実施例
について図３１を用いて説明する。３１０５−１〜２は
実施例４と同じ中継装置である。中継装置３１０５−２
は実施例４における受信端末の代わりに配置したもので
あり、このように中継装置がさらに別の中継装置に番組
を中継するという構成を可能とした点で実施例５は実施
例４と異なる。

【０２５１】本実施例の説明では伝送路３１０１−１は
５００個の番組を周波数分割多重により伝送し、伝送路
３１０１−２は１００個の番組を周波数分割多重してい
るとする。

【０２５２】以上の構成について、その動作を実施例４
と照らして説明する。本実施例の中継装置３１０５−１
を実施例４の中継装置３００５に照らした場合、端末３
１０３−１〜ｎからの番組受信要求の他に中継装置３１
０５−２からの番組受信要求がある。中継の開設と中断
は実施例４と同様に行なう。次に中継装置３１０５−２
の動作を実施例４の中継装置３００５に照らして説明す
る。中継装置３１０５−２は実施例４と同様に、受信端
末３１０４−１〜ｎの受信要求を処理する。例えば、端
末３１０４−１が「番組Ｄ」の受信を要求した場合、中
継装置３１０５−２の周波数管理テーブルの番組名の欄
に「番組Ｄ」がなかった場合、中継装置３１０５−２は
中継装置３１０５−１に対して「番組Ｄ」の受信要求を
送る。中継装置３１０５−２は中継装置３１０５−１か
ら「番組Ｄ」の供給を受けたら、その周波数を周波数管
理テーブルに登録し、以下実施例４と同様の動作を行な
い、端末３１０４−１からの受信要求を満たす。

【０２５３】なお、中継装置３１０５−２は、端末３１
０４−１〜ｎで受信されてない番組は中継する必要がな
いので、そのような番組が発生し次第、受信終了の要求
を中継装置３１０５−１に送る。これは端末の受信終了
要求と同様に行なわれる。

【０２５４】この実施例では、ケーブルテレビの番組伝
送網が階層的な構造を持っている場合でも、動的な周波
数割当によって番組供給を行なえる。よって、伝送容量
の少ないケーブルテレビの加入者でも、豊富な番組の選
択肢を享受することができる。

【０２５５】（実施例６）番組伝送網に本発明の中継装
置を応用した実施例について、図３２を用いて説明す
る。実施例５と異なるのは、伝送路３２０２上に多重さ
れる番組の信号源が複数あるという点である。すなわ
ち、伝送路３２０１−０からの番組と、伝送路３２０１
−１〜ｎからの番組が中継装置３２０５−１〜ｎで周波
数変換されてから伝送路３２０２に多重される番組があ
る。また、伝送路３２０２上に周波数分割多重される番
組と周波数の管理を行なう周波数管理装置を設けてい
る。

【０２５６】周波数管理装置の内部には（表３）の管理
テーブルがあり、伝送路３２０２上に提供可能な番組
名、番組の送信元、伝送中である場合はその周波数が記
憶されている。

【０２５７】

【表３】

【０２５８】以上の構成についてその動作を説明する。
実施例５と異なるのは、端末３２０３や中継装置３２０
６−１〜ｎからの番組受信要求と番組受信終了要求が周
波数管理装置３２０４に送られる点である。周波数管理
装置３２０４は番組受信要求を受けると、内部のテーブ
ルの番組名を検索する。周波数の欄に記述がある場合
は、すでにその番組は伝送路３２０２を伝送中なので、
受信要求を発した端末や中継装置に周波数を教え、受信
要求を満たす。なお、送信元が中継装置である場合は前
記受信要求を送信元の中継装置に送る。周波数の欄に記
述がない場合は、まだその番組は伝送中でないという意
味なので、周波数管理装置３２０４は送信可能な空き周
波数を探し、周波数をテーブルに記録し、受信要求と空
き周波数を含んだ中継要求を送信元の中継装置に送る。
なお、送信元が伝送路３２０１−０である番組はあらか
じめ周波数管理装置３２０４内のテーブルに周波数と番
組名が登録してある。また、中継装置の動作は、送信周
波数の決定権が周波数管理装置３２０４にあるという点
を除き、実施例５と同じである。

【０２５９】今後のケーブルテレビの発達に伴い、番組
の供給源が単一ではなくなり、地上波のテレビ放送や、
他のケーブルテレビ網、館内放送など、複数の番組供給
源からなる番組の供給網が必要になると思われる。本発
明を用いることで、限られた周波数帯域内に、複数の信
号源からの番組を動的に周波数分割多重し、視聴者に豊
富な番組の選択肢を提供できる。

【０２６０】

【発明の効果】以上の説明のように本発明の信号経路選
択装置を用いることにより、周波数分割多重方式で伝送
を行う通信システムでのチャネルの有効利用が可能とな
る。また、限られた周波数帯域内に、複数の信号源から
の番組を動的に周波数分割多重し、視聴者に豊富な番組
の選択肢を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第３の実施例における通信経路選択装
置の概念図

【図２】本発明の第１の実施例における通信経路選択装
置の概念図

【図３】本発明の上り方向周波数変換部の概略を示すブ
ロック図

【図４】本発明の第１、２の実施例のシステム構成を示
すブロック図

【図５】本発明の信号経路決定部の概略を示すブロック
図

【図６】本発明の信号経路決定部の管理テーブルの概略
図

【図７】本発明の実施例における通信データのフォーマ
ットを示す図

【図８】本発明の第１、２の実施例の管理テーブルの第
１の初期状態図

【図９】本発明の第１、２の実施例の管理テーブルの第
２の初期状態図

【図１０】本発明の第１、２の実施例の管理テーブルの
第３の初期状態図

【図１１】本発明の第１の実施例における管理テーブル
と制御データの第１の概念図

【図１２】本発明の第１の実施例における管理テーブル
と制御データの第２の概念図

【図１３】本発明の第１の実施例における管理テーブル
と制御データの第３の概念図

【図１４】本発明の第１の実施例における管理テーブル
と制御データの第４の概念図

【図１５】本発明の第１の実施例における管理テーブル
と制御データの第５の概念図

【図１６】本発明の第１の実施例における管理テーブル
と制御データの第６の概念図

【図１７】本発明の第２の実施例における通信経路選択
装置の概念図

【図１８】本発明の折り返し方向周波数変換部の構成を
示す概念図

【図１９】本発明の第２の実施例における管理テーブル
と制御データの第１の概念図

【図２０】本発明の第２の実施例における管理テーブル
と制御データの第２の概念図

【図２１】本発明の下り方向周波数変換部の構成を示す
概念図

【図２２】本発明の第３の実施例における通信経路選択
装置の概念図

【図２３】本発明の第３の実施例における管理テーブル
の第１の初期状態図

【図２４】本発明の第３の実施例における管理テーブル
の第２の初期状態図

【図２５】本発明の第３の実施例における管理テーブル
の第３の初期状態図

【図２６】本発明の第３の実施例における管理テーブル
と制御データの第１の概念図

【図２７】本発明の第３の実施例における管理テーブル
と制御データの第２の概念図

【図２８】本発明の第３の実施例における管理テーブル
と制御データの第３の概念図

【図２９】本発明の第３の実施例における管理テーブル
と制御データの第４の概念図

【図３０】本発明の第４の実施例における通信経路選択
装置の概念図

【図３１】本発明の第５の実施例における通信経路選択
装置の概念図

【図３２】本発明の第６の実施例における番組伝送シス
テムの構成を示す概念図

【図３３】従来の技術における通信システムの構成を示
す概念図

【符号の説明】

１０１ 上り方向周波数変換部 １０２ 折り返し方向周波数変換部 １０３ 下り方向周波数変換部 １０４ 上り方向分配器 １０５ 下り方向混合器 １０６ ノード制御部 ２０１ 上り方向周波数変換部 ２０２ 折り返し方向周波数変換部 ２０３ ノード制御部 ４０２ 信号経路決定部 １７０１ 上り方向周波数変換部 １７０２ 折り返し方向周波数変換部 １７０３ 下り方向周波数変換部 ２２０１ ルート装置 ２２０２ 信号経路決定部 ２２０３ ノード装置Ａ ２２０４ ノード装置Ｂ ２２０５ 端末装置Ａ ２２０８ 端末装置Ｄ ３００２ 下り方向周波数変換部 ３００４ 制御部 ３００１ 伝送路 ３２０４ 周波数管理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−207689（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−279688（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04J 1/00 H04N 7/173

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の周波数分割多重された信号源を周
   波数変換することにより一つの伝送路に周波数分割多重
   する番組伝送システムであって、 伝送路に伝送されている番組名と番組が多重されている
   周波数と番組の信号源と含む管理テーブルと前記伝送路
   に接続された端末からの番組受信要求に基づき伝送路へ
   の番組の出力を要求する周波数管理装置と、 前記周波数管理装置からの番組出力要求に基づき複数の
   周波数分割多重された信号源を周波数変換する信号経路
   選択装置と、から構成され、 前記信号経路選択装置は、 周波数分割多重信号である下りデータ信号を複数の下り
   データ信号へ分配する下り方向分配器と、複数系統の周
   波数分割多重信号である上りデータ信号中の任意の周波
   数を他の周波数へ変換し１系統の上りデータ信号へ混合
   する上り方向周波数変換部と、前記上り方向周波数変換
   部の入力側の上りデータ信号中の任意の周波数から出力
   側の上りデータ信号中の任意の周波数への変換を制御信
   号を元に決定するノード制御部と、を備えた番組伝送シ
   ステム。
2. 【請求項２】 複数の周波数分割多重された信号源を周
   波数変換することにより一つの伝送路に周波数分割多重
   する番組伝送システムであって、 伝送路に伝送されている番組名と番組が多重されている
   周波数と番組の信号源と含む管理テーブルと前記伝送路
   に接続された端末からの番組受信要求に基づき伝送路へ
   の番組の出力を要求する周波数管理装置と、 前記周波数管理装置からの番組出力要求に基づき複数の
   周波数分割多重された信号源を周波数変換する信号経路
   選択装置と、から構成され、 前記信号経路選択装置は、 周波数分割多重信号である下りデータ信号を複数の下り
   データ信号へ分配する下り方向分配器と、周波数分割多
   重信号である上りデータ信号を複数系統の上りデータ信
   号へ分配する上り方向分配器と、複数の前記上り方向分
   配器から出力される上りデータ信号中の任意の周波数を
   他の周波数へ変換し１系統の上りデータ信号へ混合する
   上り方向周波数変換部と、複数の前記上り方向分配器か
   ら出力される上りデータ信号中の任意の周波数を他の周
   波数へ変換し、複数系統の下りデータ信号へ分配する折
   り返し方向周波数変換部と、前記折り返し方向周波数変
   換部から出力される下りデータ信号と前記下り方向分配
   器から出力される下りデータ信号を混合する下り方向混
   合器と、前記上り方向周波数変換部の入力側の上りデー
   タ信号中の任意の周波数から出力側の上りデータ信号中
   の任意の周波数への変換と前記折り返し方向周波数変換
   部の入力側の上りデータ信号中の任意の周波数から出力
   側の下りデータ信号中の任意の周波数への変換を制御信
   号を元に決定するノード制御部と、を備えた番組伝送シ
   ステム。
3. 【請求項３】 複数の周波数分割多重された信号源を周
   波数変換することにより一つの伝送路に周波数分割多重
   する番組伝送システムであって、 伝送路に伝送されている番組名と番組が多重されている
   周波数と番組の信号源と含む管理テーブルと前記伝送路
   に接続された端末からの番組受信要求に基づき伝送路へ
   の番組の出力を要求する周波数管理装置と、 前記周波数管理装置からの番組出力要求に基づき複数の
   周波数分割多重された信号源を周波数変換する信号経路
   選択装置と、から構成され、 前記信号経路選択装置は、 周波数分割多重信号である下りデータ信号中の任意の周
   波数を他の周波数へ変換し複数系統の下りデータ信号へ
   分配する下り方向周波数変換部と、周波数分割多重信号
   である上りデータ信号を複数系統の上りデータ信号へ分
   配する上り方向分配器と、複数の前記上り方向分配器か
   ら出力される上りデータ信号中の任意の周波数を他の周
   波数へ変換し１系統の上りデータ信号へ混合する上り方
   向周波数変換部と、複数の前記上り方向分配器から出力
   される上りデータ信号中の任意の周波数を他の周波数へ
   変換し複数系統の下りデータ信号へ分配する折り返し方
   向周波数変換部と、前記折り返し方向周波数変換部から
   出力される下りデータ信号および前記下り方向周波数変
   換部から出力される下りデータ信号を１系統の下りデー
   タ信号へ混合する下り方向混合器と、前記上り方向周波
   数変換部の入力側の上りデータ信号中の任意の周波数か
   ら出力側の上りデータ信号中の任意の周波数への変換と
   前記折り返し方向周波数変換部の入力側の上りデータ信
   号中の任意の周波数から出力側の下りデータ信号中の任
   意の周波数への変換と前記下り方向周波数変換部の入力
   側の下りデータ信号中の任意の周波数から出力側の下り
   データ信号中の任意の周波数への変換を制御信号を元に
   決定するノード制御部と、を備えた番組伝送システム。
4. 【請求項４】 複数の周波数分割多重された信号源を周
   波数変換することにより一つの伝送路に周波数分割多重
   する番組伝送システムであって、 伝送路に伝送されている番組名と番組が多重されている
   周波数と番組の信号源と含む管理テーブルと前記伝送路
   に接続された端末からの番組受信要求に基づき伝送路へ
   の番組の出力を要求する周波数管理装置と、 前記周波数管理装置からの番組出力要求に基づき複数の
   周波数分割多重された信号源を周波数変換する信号経路
   選択装置と、から構成され、 前記信号経路選択装置は、 周波数分割多重信号である下りデータ信号中の任意の周
   波数を他の周波数へ変換して出力する下り方向周波数変
   換部と、入力された上り信号である受信要求信号に基づ
   き、動的に前記下り方向周波数変換部の周波数を制御す
   る制御手段と、を備えた番組伝送システム。
5. 【請求項５】 周波数分割多重信号である下りデータ信
   号中の任意の周波数を他の周波数へ変換して出力する下
   り方向周波数変換部と、入力された上り又は下り信号で
   ある受信要求信号に基づき、動的に前記下り方向周波数
   変換部の周波数を制御する制御手段と、を備え、 前記要求信号が、受信端末や他の信号経路選択装置から
   の受信要求であることを特徴とする 信号経路選択装置。
6. 【請求項６】 周波数分割多重信号である下りデータ信
   号中の任意の周波数を他の周波数へ変換して出力する下
   り方向周波数変換部と、 入力された上り又は下り信号である受信要求信号と、下
   りデータ信号の受信状態とに基づき、動的に前記下り方
   向周波数変換部の周波数を制御する制御手段と、を備え
   た 信号経路選択装置。