JPH10500541A - 周波数に機敏な広帯域通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電話（１０）または他のデジタルネットワークをＣＡＴＶネットワーク（１２）に接続するための広バンド通信システム。このシステムは、ＣＡＴＶネットワークの順方向バンド内で複数の電話信号を送信する。各順方向チャンネルは、搬送波上でＱＰＲ変調され、複数の加入者電話信号を含む。順方向電話チャンネルは、複数の加入者端末で復調され多重化されて、宛てられた加入者に向けられる個々の電話信号になる。加入者から返ってくる音声および制御信号は、標準の電話信号にデジタル化され、ＣＡＴＶネットワークの逆方向バンド内の搬送波上でＱＰＳＫへチャンネルされる。複数の逆方向バンドの電話信号は、復調され、電話ネットワークに直接送出される標準の電話信号に多重化される。逆方向バンドの変調器は、周波数に敏捷であり、加入者からの電話信号を、その加入ネットワークの逆方向バンド内の選択された１つまたは複数の周波数サブバンドにおいて変調する。

Description

【発明の詳細な説明】 周波数に機敏な広帯域通信システム 関連出願の相互参照 本願は、１９９３年９月１７日に出願された米国特許出願第08/123,363号（発 明の名称：広帯域通信システム）の一部継続出願である。 技術分野 このシステムは、一般に、ケーブル又は共同アンテナテレビジョン（CATV）網 のような広帯域通信システムに関し、詳しくは、CATV及び同等のネットワーク上 における電話信号及び他の同様の信号の通信システムに関する。 発明の背景 本願発明及び本願発明が解決する問題を紹介するために、従来のCATV広帯域通 信システムについて概説し、広帯域環境に電話信号を導入しようとする場合に生 ずる問題に対する従来の方策について検討するのが有効である。従来のケーブル テレビジョンシステム（CATV） ケーブルテレビジョンシステム（共同アンテナテレビジョン（CATV）システム と呼ばれることもある）は、テレビジョン信号、オーディオ信号及びデータ信号 を加入者の家庭又は会社に分配する同軸ケーブル及び光ファイバの広帯域通信網 である。典型的なCATVシステムでは、ケーブル網を供給するために都合良く配置 された単一の アンテナアレイによって、個々の加入者に使用可能なテレビジョン信号が供給さ れる。 開発時以来、ケーブル網は、米国において、特に都市のネットワークにおいて 、莫大な発展を成し遂げている。現在、CATV網は、米国民の約９０％に利用され 、実際に全世帯の約６０〜６５％に接続されている。初期のケーブルシステムは 、非常に簡単な構造であり、限られた数の異なったテレビジョン信号を提供して いたが、この数十年間におけるテレビジョンの放送局数及びテレビジョンの所有 者数の増加により、さらに複雑になり、現在のような高価なケーブル分配システ ムになっている。 典型的なCATVシステムは、ヘッドエンド、トランクシステム（中継システム） 、分配システム及び加入者の表示器の４つの主要な要素からなる。 「ヘッドエンド」は、信号を集めて組織及び分配する信号受信及び処理センタ ーである。、ヘッドエンドは、衛星分散形ビデオ及びオーディオプログラムの大 気外放送ＴＶステーション信号を受信するとともに、地上のマイクロ波及び他の 通信システムによって搬送されるネットワーク供給物を受信する。また、ヘッド エンドは、スタジオで作られた広告放送及び生放送のような加入者に送られる信 号のパッケージにローカル放送を注入することができる。 ヘッドエンドは、信号の出力レベルを制御し、ＳＮ比（信号対雑音比）を調整 し、望ましくない帯域外信号を 抑制する信号処理装置を含む。典型的な信号処理装置は、ヘテロダインプロセッ サ又は復調器/変調器対を含む。ヘッドエンドは、受信信号を分離した無線周波 数（ＲＦ）搬送波に変調し、それらをケーブルシステム上での伝送のために組み 合わせる。 「トランクシステム」は、ヘッドエンドからコミュニティ内の幾つかの分配点 まで信号を搬送するCATV網の主要な幹線である。現在の典型的なトランクシステ ムは、周期的に離間して配置されて線路に沿った信号の減衰を補償する中継線増 幅器を備えた同軸ケーブルと光ファイバとの組み合わせからなる。このような光 ファイバと同軸ケーブルを利用する現在のトランクシステムは、しばしば「ファ イバ/同軸」システムと呼ばれている。 「分配システム」は、光ファイバと同軸ケーブルを利用して、加入者への分配 のためにトランクシステムから個々の隣接するトランクシステムに信号を搬送す る。ケーブル網に沿った信号の伝送において固有の種々の損失及び歪みを補償す るために、ケーブルに沿って所定の間隔で線路押出し増幅器が配置されている。 各々の増幅器には、それに先立つケーブルの部分の減衰損失を克服するのに十分 な利得が与えられる。また、分配網は「フィーダ」とも呼ばれている。 CATV及び電気通信事業では、光ファイバ通信が従来のネットワークよりも多く の信号を搬送できることから、光ファイバをコミュニティにできるだけ幅広く拡 張する ことが強く望まれている。技術的及び経済的制限のために、加入者の家庭にファ イバを提供することが可能であるか否かはまだ判明していない。今日の光ファイ バ及び同軸ケーブルを含む「ファイバを幅広く拡張した」CATV分配システムは、 しばしば「サービス提供領域へのファイバ」システム又は「FISA」システムと呼 ばれている。 「加入者の表示器」は、個々の７５Ωの同軸ケーブル線路を加入者のテレビジ ョン装置又は加入者の端末に供給する分配システム内のタップであり、しばしば 「加入者構内装置」又は「顧客構内装置（CPE）」と呼ばれている。タップは加 入者構内の直前の最終サービス点であるので、争奪プログラム又はプレミアムプ ログラムへのアクセスを制御するために、しばしばタップ内にチャネル認定回路 が配置される。 ケーブル分配システムは、当初、テレビジョン信号及び無線信号を「下流」方 向（即ち、中央ヘッドエンドから多数の加入者までの方向であり、「順方向」又 は「前向き」パスとも呼ばれる）だけに分配するようになっていた。従って、増 幅器及び補償網を含む多くの古いケーブルシステムの典型的な部品装置は、順方 向にのみ信号を搬送するようになっている。下流への伝送のために、典型的なCA TVシステムでは、周波数スペクトルの５０MHzから５５０MHzの領域において、順 方向の帯域を横切って周波数分割多重化された、各々６MHzの帯域幅の一連の映 像信号を供給する。ファイバ/同軸及びFISA構成におい てファイバをサービス提供領域に一層幅広く展開すると、同軸部分の帯域幅が１ GHz以上に増大することが期待される。 ペイ・パー・ビュー方式のサービス及び対話式テレビジョン装置の出現により 、加入者の位置からヘッドエンドに戻す信号の伝送も提供する「双方向」ケーブ ルシステムの開発が活発になった。これは、しばしば「上流」方向又は「逆方向 」パスと呼ばれている。この技術により、ケーブルのオペレータが、インパルス ・ペイ・パー・ビュー（IPPV）のようなネットワーク上の多くの新しい対話式加 入者サービスを提供できるようになった。多くのCATVシステムでは、逆方向パス 信号のために５MHzから３０MHzの信号の帯域を使用している。 しかし、基部にヘッドエンドを有し、加入者の方へ外側に分岐する「ツリー・ アンド・ブランチ」のような典型的なCATVシステムの技術では、ヘッドエンドに 戻す上流方向の信号を伝送するのは技術的に困難である。従来のツリー・アンド ・ブランチのケーブル網では、ネットワークのすべての加入者の家庭に一組の共 通の下流方向の信号が分配される。一人の加入者からヘッドエンドの方に送られ る上流方向の信号は、周囲にサービスを提供する分配ケーブルのセグメントの他 のすべての上流の加入者の家庭を素通りする。 標準的なツリー・アンド・ブランチの技術が、双方向通信サービスに必要とさ れるように各々の加入者の位置 からヘッドエンドに信号を戻すのに適しているか否かは判明していない。ツリー ・アンド・ブランチのケーブル分配システムは、信号を下流方向にのみ分配しな ければならない場合には、ケーブル及び分配の取り扱い方の点から最も有効であ る。一般に、ケーブル分配システムは、特に逆方向パスでは、非常に雑音の多い 環境である。上空の飛行機のような幾つかの共通の信号発生源や、CATV網の典型 的な逆チャネル帯域幅内の共通の２７MHzの周波数で作動する市民バンド（CB） 無線から、妨害信号が発生する可能性がある。ツリー・アンド・ブランチ構造の 逆方向は逆ツリーとして出現するので、多数の分配点から一つの点、即ちヘッド エンドまで雑音が伝搬する。従って、個々の騒音の寄与が互いに加えられて非常 に雑音の多い環境が生じ、ヘッドエンドに通信上の問題が生ずる。 今日のFISAシステムは、ケーブル網の加入者ベースを約４００〜２５００の加 入者の管理可能なサービス提供領域に分割することによって、逆方向の信号の通 信を容易にしている。これは、より小さいグループの加入者のために、限られた 逆方向の帯域の周波数範囲の再利用を可能にしている。ヘッドエンドは、星形構 造の中央ハブとしての役割を果たし、この中央ハブには、端部がファイバノード の光通信パスによって各々のサービス提供領域に連結されている。ファイバノー ドは、フィーダの同軸ケーブル分配サブネットワークによってサービス提供 領域の加入者に接続され、各々のサービス提供領域に入る。FISA構造では、同一 の加入者サービスがすべての加入者に提供されるように、各々のサービス提供領 域について、順方向の信号の幾つか（例えばテレビジョンプログラム信号）が同 一になっている。逆方向では、この構造は、特定のサービス提供領域に制限され る独立した周波数スペクトルを提供する。このように、FISA構造は、周波数スペ クトルの逆方向の部分の帯域幅にサービス提供領域の数を乗じる利点がある。 電話サービスの要求 郊外を横切るCATVシステムにおける光学繊維工学の発達により、ケーブルのオ ペレータは、ケーブル網に新たな全範囲の対話式サービスを提供しようとする。 特に興味のある領域の一つは電話サービスである。近年の科学技術の進歩及び規 制の緩和により、ケーブルテレビジョン網と電話網の間の以前の境界線がかなり 曖昧になっている。現在、現存するケーブル分配網に電話サービスを効率的に提 供できる広帯域通信システムの需要が多い。 さらに、電話システムオペレーティング会社は、テレビジョン、対話式の計算 、ショッピング及び娯楽番組、テレビ会議などの新しいサービスを電話加入者に 提供するために帯域幅を増加する見解に興味を示している。現在の「銅」ベース の電話サービス（電話線に銅線を使用しているためにこのように呼ばれている） では、約３kHzの非常に限られた帯域幅であり、電話網のインフラスト ラクチャーへの大幅な変更をしないで電話会社によってこのように向上したサー ビスを提供することはできない。 しかし、現存する通信システムは、ケーブル網上で電話信号を伝送するのに適 しているか否かが判明していない。電話信号を伝送するシステムは、一つの点か ら一つの点（即ち一人の加入者から一人の加入者）に分配できるように構成され なければならない。しかし、既成の全国的な双方向ネットワークを有する電話会 社と異なり、ケーブル産業は、一般に他のシステムと通信できない数千の個々の システムに分かれている。ケーブル網は、一つの点から多数の点（即ち、一つの ヘッドエンドから下流の多数の加入者の位置）への信号の伝送ができるように構 成されるのが理想的である。 さらに、CATVシステムは、点から点への通信を提供するために必要な切り替え 能力を有していない。従って、電話信号を伝送する通信システムは、電話オペレ ーティング会社によって操作される公衆交換電話網（PSTN）に適合しなければな らない。電話信号の搬送に有用なものにするために、CATV網は、電話信号を搬送 するために商業的に実行可能な点で電話網と継ぎ目なく接続できなければならな い。また、それは、広範囲の変調又はプロトコルの変更なく相互に連絡される電 話システムの他の部分に通用し、それによって国際的な電話システムの一部にな ることができる信号を提供できるものでなければならない。 データ通信網における電話方式 双方向帯域幅通信システムを提供するための方策の一つが、ファースト・パシ フィック・ネットワークス（以下、「FPN」という）に譲渡されたMcNamaraらの 米国特許第5,084,903号に開示されている。この特許は、主としてオフィス形デ ータ通信網環境（例えばイーサネット）において作動するように設計されたと思 われる電話信号の通信に対する方策について開示している。典型的なデータ通信 網では帯域幅が対称である。即ち、順方向及び逆方向の信号パスが同量の帯域幅 を消費し、位相が星形又は連続し、ツリー・アンド・ブランチではない。対照的 に、CATV網では非対称の帯域幅であり、下流方向に使用するための帯域幅の割り 当てを重くし、上流方向の帯域幅を制限している。本発明者らは、対称的なオフ ィス形データ通信網とは対照的に、広帯域の非対称の帯域幅のツリー・アンド・ ブランチ位相では、上流方向の雑音の問題を解決するのが困難であることを見出 した。 FPN特許に開示されたシステムは、中央ヘッドエンドと多数の加入者ノードと の間で情報を通信するために２つの異なった変調スキームを使用している。FPN システムでは、下流方向への通信のために、多数の６MHzの帯域幅のチャネルに 連続的に信号を伝送する。この特許の一つの実施例では、下流方向のパスにAM-P SK変調器が使用されている。また、FPNシステムでは、上流方向への通信のため に、オフセット直角位相偏移キーイングされる（O QPSK）変調器を使用するヘッドエンドに、情報のパケットをバースト伝送する。 FPN通信システムは、イーサネットのようなデータ通信網において電話信号を 通信するのに適しているが、広帯域ケーブル網における電話信号の搬送において 生ずる問題を解決していない。CATV網の単一の点から多数の点への構造（ツリー ・アンド・ブランチ）のために、電話信号の上流方向への伝送は、各々の加入者 からの分岐信号がヘッドエンドの方に向かって組み合わされるときに、多数の雑 音源と争わなければならない。しかし、FPNシステムの逆方向パスに使用される バーストモードの方策は、特にこれらの雑音の問題に影響されやすいと考えられ ている。特に、電話信号を搬送するために使用される６MHzの帯域幅のチャネル の一つの中のいずれかにおいて、有効な長さの時間にわたって（即ち、データフ レームの長さ以上にわたって）妨害信号を受けた場合に、データストリームのフ レーミングビット及び連続性が遮断されやすいと考えられている。 さらに、フレーミングビットの遮断により、遮断されたデータフレーム内に示 される全ての電話会話の内容の損失が生ずると考えられている。データ通信環境 では、このような信号の遮断は、ネットワーク上のスローダウンとして顕著であ るだけであり、不便ではあるが許容できると考えられる。しかし、ケーブル及び 電話環境におけるこのような信号の品質低下は、望ましくなく、許容 できるものではない。 FPN特許では、公衆交換電話網（PSTN）から電話信号及びPSTNへの電話信号を 挿入又は除去する手段について何ら議論していない。FPNシステムは、PSTNへの 限られたアクセスのみが示唆されているので、主として（局対局インタカムのよ うな）局間通信のために設計されたローカル・エリア電話網のみを提供するよう に思われる。FPN装置には、電話信号を挿入及び除去することが可能な幾つかの 異なった位置があるが、この特許は、信号を挿入又は除去する手段について何ら 開示しておらず、信号の挿入及び除去に関連する問題について議論していない。 コラム３の３０行に示唆されているように、広帯域媒体（例えば同軸ケーブル） に直接接続されたノードにおいて電話信号を挿入及び除去すると思われるにすぎ ない。この特許は、このような広帯域媒体から直接挿入及び除去する最も効果的 な方法について示しておらず、多重電話チャネルを含む問題について何も記載し ていない。 従って、現存する公衆交換電話網に適用でき、特に逆方向パスにおいて雑音又 は他の妨害の問題に対して不安定でない広帯域通信システムが必要である。また 、十分な帯域幅で、現在のシステムより高いスペクトル効率を提供し、それによ って、CATVシステムのオペレータ、電話会社オペレーティング会社及びその他の 者によって提供される電話サービス及び向上したサービスを有する各々の広帯域 ネットワークによってサービスを提供される 加入者数を増加する広帯域通信システムが必要である。 発明の概要 本発明は、ケーブル分配網における双方向電話方式通信を含む広帯域通信を提 供する方法及び装置を含んでいる。特に、本発明は、今日の公衆交換電話網に適 合でき、現在の家庭内配線又は装置に影響を与えることなく、ビデオ、データ、 セキュリティ監視、及び他のサービスを提供できる集中CATV/電話方式システム を提供する。 本発明の一つの実施例では、上記方法は、ケーブル網の順方向の帯域で電話網 からCATV加入者に電話信号を通信し、ケーブル網の逆方向の帯域でCATV加入者か ら電話網に電話信号を通信することを含む。 本発明の他の実施例では、上記方法は、個々の加入者の電話信号を、ケーブル 網の順方向の帯域で周波数分割多重化（FDM）搬送波に搬送される多重信号にデ ィジタル化することを含む。このディジタル多重信号は、CATV網の順方向の帯域 の他の使用されていない部分に配置される搬送波上で直交部分応答（QPR）変調 される。図示された実施例では、QPR信号は、好ましくは帯域幅約３MHzであり、 標準的な６MHzのテレビジョンチャネルに容易に適合する。他の実施例では、ケ ーブル線路内の他の使用されていないチャネルに一対のQPR信号を配置して、約 ６MHzの帯域幅を利用することができる。丈夫なディジタル信号を使用するシス テムを作ることにより、順方向のCATV帯域の帯域幅を効率的に割り当てることが できる。こ のシステムのオペレータは、新しいサービスを利用できるようにする場合や古い サービスを回線から外す場合に、これらの割り当てを柔軟に計画及び変更するこ とができる。 本発明の一つの実施例では、電話網への加入者の電話信号は、ディジタル化さ れ、CATVシステムの逆方向の帯域内の搬送波において個々に変調される。図示さ れた例では、加入者のDS0電話回線は、５０kHzの帯域幅の信号にQPSK変調され、 CATV網の逆方向の帯域において周波数分割多重化される。個々の電話信号は、SO NETポートや、電話網のDS1、DS2又はDS3形式の信号のような他の標準的な電話接 続に直接結合できる標準的な時分割多重化（TDM）電話信号に多重化される。 ５０kHzの小さい増分のCATV網の逆方向の帯域を使用することによって、逆方 向の信号帯域の柔軟性が損なわれることはない。このシステムのオペレータは、 対話式ＴＶサービス、IPPVサービス及び他の逆方向パス信号を提供するとともに 、電話サービスも提供することができる。 CATV網がFISA網であれば、電話サービスの提供を受ける加入者の数は、数倍に 増加できる。逆方向の帯域に使用される空間（周波数）分割多重化（FDM）は、 電話サービスを有するサービス提供領域において実質的な加入者数とするために は経済的である。サービス提供領域が５００人の加入者を含む場合には、加入者 一人当たり５０kHzでデュアルパスシステムに必要な帯域幅は、最も効果 的な分割帯域システムの５〜３０MHzの逆方向の帯域内において２５kHzであろう 。 本発明の他の見地によれば、逆方向の帯域の回路は、周波数に対して機敏であ り、ヘッドエンドのインターフェースユニットからの順方向の帯域においてディ レクトリチャネル内に設けられるチャネル情報に応答して、一以上の選択された 逆方向の帯域周波数に同調して、一以上の選択された周波数サブバンドにおいて 顧客のインターフェースユニットからの電話信号を変調する。周波数機敏性によ り、本発明では、動的な帯域幅の割り当てを行い、例えば、単一音声回線、多重 音声回線、ISDN、データ通信など、加入者へのサービスのレベルを変更し、影響 されやすい特定の逆方向の帯域チャネル及び/又は雑音を発見する特定の逆方向 の帯域チャネルを避けることができる。 本発明の他の見地によれば、このシステムは、適当なサービスレベルを決定し て特定の加入者に通信を提供し、決定された適当なサービスレベルに適した可変 帯域幅を選択的に提供するように、加入ネットワークの逆方向の帯域に一以上の 選択された周波数サブバンドを割り当てるように動作する。選択される一以上の 周波数サブバンドの特定は、順方向のディレクトリチャネルにおいて特定の加入 者に通信される。入力電話信号は、本発明の他の実施例と同様に、順方向の周波 数帯域で特定の加入者に通信される。特定の加入者と関連する加入者の端末で は、もとのヘッドエンドとの通信のための選択された一以上の周波数サブバンド の特定が、ディレクトリチャネルの監視を通じて受信される。次いで、選択され た一以上の周波数の逆方向の周波数サブバンドにおいて、加入者の電話信号がヘ ッドエンドに通信される。 周波数に対する機敏な回路の他の実施例では、一対の加入者のDS0電話回線が 、２０kHzのガードバンドで１０８kHzの帯域幅の信号にQPSK変調され、CATV網の 逆方向の帯域において周波数分割多重化される。この実施例では、５MHz〜３０M Hzの逆方向の帯域において３８８DS0等価電話チャネルを処理できる。３８８人 の加入者に単一のDS0電話サービスを提供するためには、デュアルパスシステム に必要な帯域幅は、以下の通りである。即ち、１９４の下流チャネルであり、各 々のチャネルが２つのDS0の信号を搬送し、各々のチャネルが１２８kHzにおいて 最も効果的な分割帯域システムの５〜３０MHzの逆方向の帯域内に配置される約 ２５MHzを生ずる。 広帯域通信システムへのアクセスは、加入者の屋外の取付けられた住宅インタ ーフェースユニット（顧客インターフェースユニットとも呼ばれている）によっ て提供される。広帯域電話信号は、CATV引込ケーブルの端部まで送られ、標準的 な二線式電話信号として家庭を通り抜ける。加入者の室内の電話網は、電話会社 の銅線網から解放されて、CIUに直接接続又はジャンパすることができる。 下流パスで使用される特定の変調技術により、通信システムのスペクトル効率 を従来の方策よりも向上させることができる。チャネル当たり１２８kHzで１９ ４デュアルDS0上流チャネルを使用する実施例では、スペクトル効率は、以下の 通りである。 効率＝（388DS0×64kbps/DS0）/25MHz＝１bit/Hz 上述したように、本発明の主な利点の一つは、その周波数に対して機敏なこと であり、要求があり次第加入者に帯域幅を割り当てることができることである。 周波数に対して機敏な特徴は、通信システムの逆方向の帯域に設けるのが好まし く、選択された加入者の通信に適した第２の帯域において可変帯域幅を選択的に 提供するように、加入者からの電話信号を、加入ネットワークの逆方向の帯域に おいて一以上の周波数サブバンドに変調するように動作できる。例えば、加入者 は、単一の音声グレード回線電話サービス、複数の音声グレードの電話回線サー ビス、ISDN電話サービス、ローカル・エリア又はワイド・エリア・ネットワーク 通信サービス（例えばイーサネット・アップルトーク）、セキュリティ監視通信 サービスなどに加入することができる。 従って、本発明は、要求があり次第各々の加入者に帯域幅が割り当てられる動 的周波数割当てを設けることによって、従来のシステムとは異なっている。この 方策により、会話中に妨害搬送波が導入されても周波数を変更することができる 。 本発明の更に別の見地によれば、好ましい装置では、FLASH ROM又はPROMのよ うなCIU内に永続的に構成される特有のアドレスを加入者構内に提供する。これ により、ケーブルシステムのヘッドエンドが、各々のCIUと個々に通信すること ができる。電話サービスを要求するために加入者がヘッドエンドと通信すると、 ヘッドエンドは、加入者のサービスのレベル又は要求する加入者に認められてい る特徴を確認し、認められているレベル及び要求されているレベルのサービス又 は特徴に適した適当な帯域幅（例えばDS0チャネル）を割り当てることができる 。 本発明の更に別の見地によれば、好ましいシステムでは、いつでも信号の性能 を監視又は確認することもできる。 他の実施例では、逆方向のスペクトルに設けられた１２８kHzのサブバンド内の 雑音のレベルを監視し、監視されるサブバンド内の雑音のレベルが所定のしきい 値を越える決定に応答して、選択された加入者へのサービスの提供のために割り 当てられた選択されたサブバンドの周波数を変更している。これにより、雑音又 は妨害にさらされる可能性のある逆方向のチャネルのスペクトル内の特定の領域 からの電話信号の動的な再割当てを行い、逆方向の帯域の通信をよりきれいなス ペクトルの領域に移動させることができる。 標準的なDS0電話音声チャネルは、各々典型的には６４kbpsの要求を有するが 、本発明のシステムでは、２つの ６４kbpsのDS0音声チャネルと１つの１６kbpsのディジタル・オーバーヘッド・ チャネルが設けられ、１２８kHzのチャネル当たり合計１４４kbpsの実データを 提供する。オーバーヘッド・チャネルは、呼出し者の特定、呼出す者の電話番号 、呼出される相手方の電話番号、切替え位置及び回線位置を含む情報を搬送する 。オーバーヘッドの情報は、データ可能出力を含むことができる。例えば、信号 の品質を評価するために、会話中にループ・バック状態におけるビット誤り試験 を余分なビットに送ることができる。信号の品質が（ユーザー又はシステムによ って決定される）所定のしきい値以下に低下している場合には、システムは上流 又は下流の搬送波を変更する。 本発明により構成されるシステムは、さらに、成長する市場に適合できる利点 がある。ケーブルのオペレータがケーブル網上で電話サービスを提供し始める場 合に、上流の電話信号について全ての逆方向の帯域幅を最初に割り当てる必要が ないのは望ましいことである。同様に、電話アプリケーションが増加すると、開 示された実施例において提供される公称２５MHz以上の帯域幅を電話アプリケー ションに割り当てることは望ましいことである。ケーブルのオペレータは、顧客 の要求があったときに、ハードウエアを展開してアーキテクチャを変更するのが 理想的であろう。尚、加入者が、より高い帯域幅（例えば３８４kbpsのテレビ会 議）を要求するアプリケーションを有する場合があり得る。しかし、各々の加入 者に所 定の不変の帯域幅のセグメントを割り当てるシステムには、要求に応じて帯域幅 を拡大又は選択的に割り当てる柔軟性がない。その代わりに、各々の加入者が、 所定の周波数で確立されるハードウエアを設けなければならない。本発明では、 各々の加入者に専用の周波数を割り当てる代わりに、特定のレベルのサービスの 要求に応答して、必要とされる多くのチャネルを割り当てる。従って、本発明で は、テレビ会議、ファックス回線、多重音声回線、ISDNなどのサービスを必要に 応じて加入者に提供することができる。 本発明のこれらの目的及び他の目的及び利点は、添付図面及び請求の範囲と共 に以下の詳細な説明を参照することにより、さらによく理解されるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による広帯域電話方式システムのシステムブロック図である。 図２は、電話網に接続された図１に示される広帯域通信システムの一実施例の システムブロック図である。 図３Aは、順方向及び逆方向の信号帯域を示す典型的な分割CATVシステム周波数 割当てを示す図である。 図３Bは、図２に示される広帯域通信システムの周波数割当てを示す図である 。 図３Cは、広帯域通信システムの他の実施例の周波数割当てを示す図である。 図４は、図２に示されるシステムのCATV網の入力イン ターフェースに接続される電話網の詳細なブロック図である。 図５は、図２に示されるシステムのCATV網の入力インターフェースに接続され る電話網の詳細なブロック図である。 図６は、CATV網を介して電話網から電話信号を受信し、CATV網を介して電話網 に電話信号を伝送する電話端子の詳細なブロック図である。 図７A及び図７Bは、図４に示される入力インターフェースのDS1からDS2の詳細 なブロック図である。 図８は、図６に示される電話端子用の変調器の詳細なブロック図である。 図９Aは、図８に示される変調器のフレーミング・プロトコルを示す図である 。 図９Bは、本発明の他の実施例に使用される逆方向パス信号のフレーミング・ プロトコル又はデータ・フォーマットを示す図である。 図９Cは、本発明の他の実施例に使用される順方向パス信号のフレーミング・ プロトコル又はデータ・フォーマットを示す図である。 図１０は、図５に示される出力インターフェースの同調器/復調器の復調器の 詳細なブロック図である。 図１１は、本発明の他の実施例によるヘッドエンド・インターフェース・ユニ ット（HIU）のブロック図である。 図１２は、本発明の他の実施例による顧客インターフ ェース・ユニット（CIU）の詳細なブロック図である。 図１３は、図１２に示される顧客インターフェース・ユニット（CIU）に使用 される逆方向変調器の概略的なブロック図である。 図１４は、図１０に示されるヘッドエンド・インターフェース・ユニット（HI U）に使用される逆方向復調器変換器の概略的なブロック図である。 図１５は、種々の逆方向チャネル周波数で加入者の要求により変更するサービ スレベルを割り当てるために図１１のヘッドエンド・ユニット（HIU）によって 維持されるサービスレベルの表である。 図１６は、逆方向チャネルにおける動的な帯域幅割当て及び周波数割当てのた めに、図１１及び図１２のHIU及びCIUにおいて選択的に行われる方法を示す図で ある。 図１７は、呼出し者のための通信を処理するために、図１１及び図１２のHIU 及びCIUにおいて選択的に行われる方法を示す図である。好ましい実施例の詳細な説明 図１において、発明により構成される広域通信システムが図示されている。該 システムを電話信号の通信に関連して説明するが、同様もしくは同等のタイプの 他の信号も使用できることが明らかであろう。更にデジタル電話信号を説明する が、該システムもアナログ電話信号もしくは他のタイプのデジタル信号を伝達す ることができる。電話ネットワークからの電話信号はＣＡＴＶネット ワーク１２に連結され、ＣＡＴＶネットワークを通してアドレス指定された加入 者３０に伝達される。アドレス指定された加入者３０は電話信号をＣＡＴＶネッ トワーク１２を通して送り返し、その信号が電話ネットワーク１０に連結される 。システムは電話ネットワーク１０の内線として作用し、加入者は電話ネットワ ーク１０を呼び出したり、電話ネットワークからの呼出しを受けることができる 。このサービスはＣＡＴＶネットワーク１２により、従来のビデオ、オーディオ 、データや他のサービスに加えて、各加入者に提供される。 「ヘッドエンド」とは、１４等の従来の同軸ＣＡＴＶヘッドエンドに制限され ず、電話中央オフィス等の信号源から多重通信信号を受け取り、該かる信号を広 域ネットワークの加入者に伝達する機能を果たすことができる、１６等の光学フ ァイーバーノードもしくは他の通信ノードが考慮されている。以下の説明におい て見られるように、ＣＡＴＶヘッドエンド１６はこれらの機能を果たす好ましい 実施例である。 広域通信システムの好ましい実装が図１に示されている。システムは入力イン ターフェイス３２を通してＣＡＴＶネットワーク１２に接続する電話ネットワー ク１０を含む。ＣＡＴＶネットワーク１２は更に出力インターフェイス３４を介 して電話ネットワーク１０に接続する。電話信号は加入者３０への入力インター フェイス３２を介してＣＡＴＶネットワーク１２の加入者に伝達され る。ＣＡＴＶネットワーク１２の加入者３０からの電話信号は、ＣＡＴＶネット ワーク１２を通して、また出力インターフェイス３４を介して電話ネットワーク １０に伝達される。広域通信システムはスイッチングを持たず、その広域通信路 用のＣＡＴＶネットワーク１２の力と、その接続及びスイッチング能力用の電話 ネットワーク１０の力の両方の利点を有する。 ＣＡＴＶネットワーク１２は動作領域へのファイバー（ＦＴＳＡ）構造を持つ ものとして図示されている。ヘッドエンド１４はＣＡＴＶプログラミングを提供 し、それは分配ネットワークを介して複数の加入者の建物３０へと配布される。 分配ネットワークは２０の参照符号が付けられたもの等の複数の「サービシング エリア」にサービスを提供し、それは互いに近くにいる加入者のグループである 。各サービシングエリアは約５０の家庭から約２５００の家庭位の大きさの範囲 のグループで構成される。ヘッドエンド１４は光学ファイバー１８を通して星形 に各サービシングエリアに連結され、それはファイバーノード１６で終了する。 ＣＡＴＶプログラミングと電話信号はヘッドエンド１４においてＲＦ広域信号か ら光変調に転換され、ファイバーノード１６においてＲＦ広域信号に転換し直さ れる。各々のファイバーノード１６からそのサービシングエリア２０の全域に亙 って放射をするのは、信号をブーストするための二方向性増幅器２４と二方向性 ラインエクステンダーを有するフィーダ ー２２の同軸サブネットワークである。 最も近くのフィーダー２２からの信号部分をタップ２６でタッピングすること によって、ＲＦ広域信号は各々の加入者３０に分配され、それから標準の同軸ケ ーブルドロップ２８を通して加入者に接続される。ＣＡＴＶネットワークはこの ようにヘッドエンド１４から各々の加入者３０までの広域通信路を提供し、それ は数十万に達する。 本発明の１つの好ましい実施例はファイバーノード１６に連結される入力イン ターフェイス３２と、ヘッドエンド１４に連結される出力インターフェイス３４ を示しているが、ＲＦ電話信号の挿入及び抽出はこの１つの構造に制限される必 要はないことが明らかである。入力インターフェイス３２及び（虚線で示された ）出力インターフェイス３８はファイバーノード１６において接続することがで きる。あるいは、（虚線で示された）入力インターフェイス３６と出力インター フェイス３４をヘッドエンド１４に連結することができる。更に、入力インター フェイス３６をヘッドエンド１４に連結することができる一方、出力インターフ ェイス３８をファイバーノード１６に連結することができる。星形ではないケー ブル構造のためには、ＲＦ電話信号をヘッドエンドにおいて挿入し、それらをヘ ッドエンドにおいてシステムから引き出すことが全般的に最も好都合である。各 々の構造はそれ自体顕著な利点を有しており、それについてはよ り詳細に後述する。 入力及び出力インターフェイス３２、３４は電話信号を一方向に挿入し、電話 信号を他の方向に引き出すための容易な方法を生み出す。電話信号は互換性のあ るＲＦ信号に変換され、それはネットワークの様々なポイントにおいて他のプロ グラミングと同様の方法でＣＡＴＶネットワーク１２に挿入する／から引き出す ことができる。ＣＡＴＶネットワーク１２の以前のＲＦ信号とＲＦ電話信号との 互換性は、他の信号を妨害したり、あるいはその搬送波のための特別な規定を妨 害することなく、ネットワークを通した透明な方法で送信を可能にする。 理論的には、情報を各方向に送ることができるように、ＣＡＴＶネットワーク １２によって提供される広域通信路は二方向性である。しかしながら、国際協定 及びほとんどのネットワークの１ポイント対多重ポイントという性質のため、逆 路、つまり加入者３０から発生しヘッドエンド１４に伝達される通信はそれより はるかに制限されている。通常、逆増幅器２５は帯域が制限されており、ＣＡＴ Ｖスペクトルを周波数に基づいてフォワードパスとリバースパスに分離するダイ プレクサーを具備している。 図２は電話ネットワークに対する内線として構成される広域通信システムの好 ましい実装を図示している。電話ネットワーク１０への接続のために、クラス５ スイッチ４１が使用される。スイッチ４１はスイッチを市内、 国内及び国際呼出グリッドに一体化させる従来の市内、トランク及び相互接続信 号を処理する適切なサーキットリーを持っている。スイッチ４１はクロスポイン トのスイッチングネットワークを持ち、それは如何なる複数の入力をも複数の出 力に切り換えることができる。特に、スイッチ４１はＤＳ１フォーマットインタ ーフェイスを提供する設備を有している。 当業者に公知のように、「ＤＳ０」信号は音声、データ、オーディオ等のため に使用できる６４ｋｂ／ｓのデジタルチャネルに対応する標準の電話フォーマッ トである。このように１つのＤＳ０電話信号は１つの電話会話として考察できる 。同様に、「ＤＳ１」信号は２４のＤＳ０チャネルを含む１、５４４Ｍｂ／ｓの デジタルチャネルに対応する。標準のデジタル電話フォーマットのビット率及び それらの互いに対する関係を要約するものとして、以下の表１を参照する： それに加えて、スイッチ４１はＤＳ１信号を複数のＤＳ０信号にデマルチプレ ックスし、その後発信ポイントに送られるための手段を有している。システムは 入力インターフェイス３２において複数のＤＳ１チャネルを受け入れるフォワー ドパスを使用し、それらをＣＡＴＶネットワーク１２を通して加入者３０に接続 する。加入者３０は電話信号をＣＡＴＶネットワーク１２を通して出力インター フェイス３４に送信し、出力インターフェイス３４はスイッチ４１への送信のた めに、それらの信号を同じ数のＤＳ１信号チャネルに転換する。スイッチ４１が 入力インターフェイス３２と出力インターフェイス３４の近くに置かれている場 合、それらを直接連結することができる。あるいは、最も一般的な場合のように 、ヘッドエンドまたはファイバーノードがクラス５スイッチに近接して置かれて いない場合、光学ファイバーリンクを使用してスイッチ４１とインターフェイス ３２、３４とを接続することができる。 順方向には、光ファイバー送信機４３が複数のＤＳ１電話信号を光学信号に転 換し、それが光ファイバー受信機４５に送信される。光ファイバー受信機４５は 光学信号をＤＳ１フォーマットの電話信号に転換し直す。同様に、リバースパス において光ファイバー送信機４９は発 信されるＤＳ１電話信号を光学信号に転換し、それは光ファイバー受信機４７に よって受け取られて、ＤＳ１電話フォーマット信号に転換される。 ＤＳ１電話信号フォーマットが選択されるのは、それが標準の電話フォーマッ トであるからであり、転換及び送信を行う従来の光学リンクも送信機４３、４９ のために、また光学受信機４５、４７のために容易に利用できる。 システムは各ＤＳ１信号が２４のＤＳ０チャネルを含んでいるこの二方向性の 通信モードを使用し、それは６４ｋｂ／ｓのデジタルデータチャネル群と考える ことができる。６４ｋｂ／ｓのチャネルは音声、データ、オーディオ（音楽、記 憶された情報）等のために使用できる。一般に、電話タイプの信号のためには、 接続されたＤＳ１リンタから引き出された各々のＤＳ０チャネルが特定の加入者 にアドレス指定され、関連付けられる。好ましい実施例は、広域システムのフォ ワードパスにおいて、選択されたＤＳ０の下流方向チャネルにおいて入ってくる 電話信号を下流方向に送信することによって、接続されたＤＳ１リンク内のＤＳ ０信号から特定の加入者への輸送を提供し、発信される電話信号のために広域シ ステムのリバースパスにおいて、その加入者に指定された対応するＤＳ０の上流 方向チャネルを持っている。加入者から受け取られたＤＳ０信号は発信信号用の ＤＳ１リンクにおいて対応するＤＳ０タイムスロットへと定めら れた経路に沿って送られる。これは通信路を完了させるために、フォワードパス において、スイッチが市内、トランクまたは相互接続読出しポイントをＤＳ０チ ャネルに接続できるようにし、リバースパスにおいてその関連ＤＳ０チャネルを 市内、トランクまたは相互接続ポイントに接続できるようにする。各加入者３０ はクラス５スイッチ４１に直接接続された他のＤＳ０加入者として現れる。ＣＡ ＴＶネットワーク１２の分配システムはスイッチ４１に対して透明であり、広域 通信システムに対して更なる通信、情報または接続は必要ではない。 図３Ａは多数の設置されたスプリットバンドＣＡＴＶネットワーク用の典型的 な周波数割当を図示している。システムオペレーター用に総収入を発生させるプ ログラミングのために使用される周波数は、５０ＭＨｚから約５５０ＭＨｚまで の順方向帯域において搬送される。５５０ＭＨｚを越える周波数は現在使用され ていないが、この使用されていない順方向帯域において付加的なサービスを提供 することに関心が高まっており、現在は１ＧＨｚまで延ばすことが考えられてい る。従来、順方向帯域は一連のビデオチャネルから成っており、帯域幅は各々６ ＭＨｚであり、それらのチャネルは順方向帯域を横切って周波数分割多重化され ている。幾つかの領域が使用されておらず、各ビデオチャネルが他の隣接チャネ ルとの間に１．５ＭＨｚの保護帯域を持っている。 順方向帯域と共に、典型的なＣＡＴＶスペクトルは約 ５〜３０ＭＨｚの逆方向帯域を含む。これらの周波数は加入者からヘッドエンド に戻る信号のために割り当てられている。１つのポイントに加わる多重ポイント 信号の多重度の漏斗効果からの高い雑音のため、この帯域は伝統的に比較的狭く なっている。更に、順方向帯域から取られた過去の帯域幅は他のサービスからの 総収入より低くなっている。本発明は、加入者への電話信号が順方向帯域スペク トルにおいて伝達され、加入者からの電話信号がＣＡＴＶシステムの逆方向帯域 において伝達されるシステムを提供することによって、これらの問題の解決策を 提供する。 図３Ｂに見られるように、広帯域通信システムは電話信号を加入者に伝達する ために、順方向帯域における複数の周波数分割多重化された搬送波を利用する。 図示された実施例では、電話ネットワーク１０から入ってくる電話信号を搬送す るために、約３ＭＨｚの５つのチャネルが使用される。各順方向チャネルはＱＰ Ｒ（直交部分応答）変調された搬送波であり、その場合特に４つのＤＳ１電話信 号を含むＤＳ２電話信号フォーマットにおいて、変調は６．３１２Ｍｂ／ｓのデ ジタルデータストリームとして発生する。該かるシステムの搬送能力は２０ＤＳ １チャネル、もしくは４８０ＤＳ０音声チャネルで充分である。 各々の逆方向帯域信号は帯域幅が５０ｋＨｚであり、それは周波数スペクトル において異なる周波数分割多重 化位置に容易に置かれる程度に狭くなっている。変調器は周波数に敏感で、シス テムを通した通話量、雑音、チャネル状態や使用時間に基づいて周波数を再割り 当てすることができる。５０ｋＨｚの広さの搬送波は、逆方向帯域においてそれ らのためのスペースがある場所ならどこにでも置くことができる。ＣＡＴＶシス テム次第で、つまり分配ネットワークに逆増幅路があるか否かに応じて、順方向 帯域送信のために通常逆にされる周波数にも割り当てることができる。更に、該 かるシステムは個々の電話信号以外の使用のために帯域幅によって拡張可能であ る。例えば、特定の加入者が５０ｋＨｚより大きな帯域幅のリターンパスを必要 とする場合、システムの完全な再構成をすることなく、帯域幅をこの使用のため に容易に割り当てることができるであろう。該かる使用は高速データ送信、小さ な中央オフィス向けのトランク接続、電話ネットワークから生じるビデオサービ ス、また非標準帯域幅を要する他の使用を含むことができる。 上述のように、広帯域通信には多数の利点がある。それは逆方向帯域を効率的 に使用し、必要な順方向帯域の部分だけを使用する。加入者へのデジタル及び電 話サービスを可能にし、ＳＮ比に関係なく高周波または低周波のいずれにおいて も、順方向信号もしくは逆方向信号がＣＡＴＶ帯域のどこにでも置かれるように する丈夫な通信方法を提供するために、デジタルＱＰＲ（直交部分応答）及びＱ ＰＳＫ（１／４位相シフトキーイング）変調 が使用される。更に、順方向において、搬送波の過負荷が発生しないように、ま たスペースのある所ならどこにでも３ＭＨｚチャネルを置くことができるように 、搬送波信号を最小にする。 図３Ｃは、後の図との関連で説明される本発明の別の実施例において実装され る、スプリットバンドＣＡＴＶネットワーク用の別の周波数割当を図示している 。先の実施例と同様、システムオペレーターに総収入を発生させるテレビプログ ラミングに使用される周波数は、５０ＭＨｚ以上の順方向帯域において発生され る。図３Ｃにおけるスペクトルは約５ＭＨｚから約３０ＭＨｚまでの逆方向帯域 を含む。５〜３０ＭＨｚの帯域が３８８のＤＳ０信号の形態で上流方向の電話信 号に使用され、ＤＳ０ペアを形成するために組み合わされ、ＵＰ１、ＵＰ２、． ．．ＵＰ１９４に指定される１２８ｋＨｚの上流方向のチャネルまたはサブバン ドにＱＰＳＫ変調され、そこで各上流方向のチャネルＵＰｎが２つのＤＳ０信号 を搬送する。このように、３８８のＤＳ０信号を収容するために、１９４のＱＰ ＳＫ搬送波もしくはチャネルが要求される。各々の上流方向のチャネルＵＰｎは 、１０８ｋＨｚの変調された信号スペースと２０ｋＨｚの保護帯域から成る１２ ８ｋＨｚの帯域幅を消費する。変調されたデジタル信号は図９ｂとの関連で説明 されるようにフォーマット化されたものである。 下流方向の電話は下流方向のチャネルＤＮ１、ＤＮ２ 、．．．ＤＮ４８０において提供され、各々のＤＮは１つのＤＳ０に対応する。 好ましい別の実施例では、全体で１５、８４０ＭＨｚの帯域幅が３、１６８ＭＨ ｚのサブバンドにおいて提供され、各々の３、１６８ＭＨｚのサブバンドが、Ｑ ＰＲ変調において、図９Ｃとの関連で説明されるようにフォーマット化された、 ＤＳ２電話信号（９６のＤＳ０信号）の等化物を搬送する。 入力インターフェイス３２の詳細なブロック線図が図４に示されている。入力 インターフェイス３２の機能は、２０のＤＳ１電話信号を５つのＱＰＲ変調され たＲＦ信号に転換し、それらの信号がＣＡＴＶシステム１２の順方向帯域におい て加入者に送られる。入力インターフェイス３２は、光ファイバー受信機４５と デマルチプレクサー４４から成る光学インターフェイス４０に接続される。光フ ァイバー受信機４５は光学信号を、標準の電話フォーマットのＲＦデジタル信号 に転換する働きをする。デマルチプレクサー４４はデジタルＤＳ３電話信号を受 け取り、それを２８の成分のＤＳ１信号に分離し、その場合、各ＤＳ１信号は２ ４のＤＳ０信号から成る。光学インターフェイス４０は更に、アドレス指定・制 御装置４２が解読できるようにし、信号からのストリップオーバーヘッド及びフ レーミングビットを許す。 入力インターフェイス３２は一連の５つのマルチプレクサー４６から成り、そ れらは各々４つのＤＳ１信号をデマルチプレクサー４４から取り、６．３１２Ｍ ｂ／秒 の連続デジタル信号を形成するために、それらをアドレス指定・制御装置４２か らの通信・アドレス指定ビットと組み合わせる。各々５つのデジタル信号は関連 ＱＰＲ変調器４８によって選択された搬送周波数で変調される。変調器４８の出 力からの５つの電話チャネルは、従来のようにＣＡＴＶネットワーク１２上で挿 入される前に、ＲＦコンバイナー５０において共に周波数分割多重化される。 次に図５を参照して、出力インターフェイス３４を詳細に説明する。出力イン ターフェイス３４は電話ネットワーク１０に連結するために、逆方向帯域搬送波 上でＱＰＳＫ変調される４８０のＤＳ０デジタル信号を光学フォーマットに転換 する機能を果たす。出力インターフェイス３４は従来の方法で逆方向帯域信号を 引き出し、信号ディバイダーでそれらを複数の同調器／復調器６２に広げる。各 々の同調器／復調器６２は逆方向帯域信号の搬送周波数の１つを同調させ、それ をＤＳ０フォーマットデジタル信号に復調するように応用される。同調器／復調 器６２の同調器は可変もしくは固定にすることができ、あるいは逆方向スペクト ルの特定の帯域だけを同調させるように適合され得る。同調器／復調器６２の出 力は４８０のＤＳ０信号であり、それらはアドレス指定／制御装置６６の制御下 に一群のマルチプレクサー６４によってＤＳ１信号群に凝縮される。 各々のマルチプレクサー６４は２４のＤＳ０フォーマ ット化信号を入力し、１つのＤＳ１フォーマット化信号を光ファイバー送信機４ ９に出力する。光ファイバー送信機４９において、２０のＤＳ１信号がマルチプ レクサー６８によって１つのＤＳ３デジタル信号に凝縮され、それが光学送信機 ７０に入力される。アドレス指定・制御装置６６は、光学フォーマットでデジタ ルＤＳ１信号を伝達する前に、光学送信機７０内で必要な制御情報を加える。更 に、光学送信機７０はＲＦ信号を光に転換するので、電話ネットワークの光ファ イバーがそれを送信することができる。 加入者の建物３０におけるシステム設備の詳細なブロック線図が図６に示され ている。一般に、加入者はＣＡＴＶビデオまたは他のサービスを維持することを 望み、この目的のためにＣＡＴＶドロップライン２８とテレビ受信機８８との間 に接続されるＣＡＴＶ端子８４を持っている。ＣＡＴＶ端子はＣＡＴＶ同軸サブ ネットワークフィーダーの１つからドロップ２８に連結される、スプリッター／ コンバイナー／ダイプレクサー８０に接続される。 現在説明している広帯域通信システムは、従来のＣＡＴＶプログラミング及び 周波数割当を妨害したり置き換えることがないので、ＣＡＴＶ端子８４は一般に 設置された端子ベースの操作に際して、何の修正や変更もせずに使用され得る。 システムオペレーターはその分配ネットワーク操作を変更したり再構成する必要 がなく、また 新しい電話サービスはその設置されたＣＡＴＶ加入者端子ベースと互換性がある 。 「顧客インターフェイス装置」８２とも呼ばれる電話端子を、スプリッター／ コンバイナー／ダイプレクサー８０と電話設備８６間に連結することによって、 広帯域通信サービスが提供される。顧客インターフェイス装置８２は加入者が受 信する電話信号をアナログ信号に転換し、それは撚線対８５を通して標準の電話 ハンドセットによって使用され得る。更に、顧客インターフェイス装置８２は、 ハンドセット８６から発信される電話信号を表すアナログ信号をＱＰＳＫ変調に 転換し、それはＣＡＴＶネットワークに連結される。標準の電話ハンドセット８ ６を図示目的のために示しているが、実際のところデジタル通信目的のために電 話線に通常接続されるどのような設備であってもよい。 電話端子８２は２つの通信路を持っている。受信信号用の第１の通信路は同調 器／復調器９２、デマルチプレクサー９６、及びラインカード９８ａ−ｎの部分 から成り、発信信号用の第２の通信路はラインカード９８ａ−ｎの部分と複数の 変調器９４ａ−ｎを含む。同調器／復調器９２、変調器９４、デマルチプレクサ ー９６、及びラインカード９８はアドレス指定・制御装置（ＣＰＵ）９０の制御 下にある。 ＦＤＭ搬送波上で変調される３ＭＨｚのチャネルにおいて受け取られる受信電 話信号のために、制御装置９０ は同調器／復調器９２に、加入者に向けられる特定の呼出情報を搬送する搬送波 を同調させる。搬送波はＱＰＲ変調される４つのＤＳ１または３つのＥ−１電話 信号を持つ５つの３ＭＨｚチャネルの１つを限定する。 電話信号はデマルチプレクサー９６に入力される前に、同調器／復調器９２に よって、４つのＤＳ１またはＥ−１電話信号を含む連続デジタルストリームに復 調される。デマルチプレクサー９６は６４ｋｂ／ｓの入力率で加入者に指定され る特定のＤＳ０デジタル電話チャネルを選択し、ラインカード９８の入力端子に そのデータを入力する。制御装置９０は、どの順方向電話チャネルを同調させ、 どのＤＳ０信号をそのチャネルから選択するかをその信号から決定し、ライン８ ９を介したスプリッター／コンバイナー／ダイプレクサー８０への接続によって それが受け取る情報をアドレス指定する。 ＤＳ０デジタルフォーマットは音声の良質通信用の充分な帯域幅を持った音声 チャネルを提供する。ＤＳ０フォーマットはアナログ音声信号の報時サンプルを 形成するバイトの６４ｋｂ／ｓのデータストリームである。これは８ｋＨｚのサ ンプリング率でサンプル毎に８ビット（２５６の値）に量子化され、４ｋＨｚの 帯域幅を持った音声信号を作り出す。 ラインカード９８はＤＳ０フォーマットでデジタル電話信号を受け取り、それ を適当なアナログ電圧及び信号に転換して、電話ハンドセット８６を駆動させる 。それ に加えて、ラインカード９８は制御装置９０の指示の下で呼出信号電流、端子特 定や他の標準的な機能を提供する。ラインカード９８は電話ハンドセット８６か らアナログ電話信号を受け取り、それらをデジタルＤＳ０フォーマットに転換す る。ハンドセット８６からの自動電話信号や他のアドレス指定・制御信号も、ラ インカード９８によってデジタル化される。デジタル化された発信電話信号はラ インカード９８によって組み合わされ、６４ｋｂ／ｓでＤＳ０フォーマットにフ ォーマット化され、変調器９４に入力される。 変調器９４は制御装置９０の調整下に逆方向帯域における搬送周波数を選択し 、その搬送波上でＤＳ０電話信号をＱＰＳＫ変調する。約５０ｋＨｚの帯域幅を 持ったＱＰＳＫ変調された搬送波はスプリッター／コンバイナー／ダイプレクサ ー８０を通してＣＡＴＶネットワークに連結される。 図７Ａ及び７Ｂは４つのＤＳ１デジタルフォーマット信号をＤＳ２デジタルフ ォーマット信号に転換するための転換手段の詳細なブロック線図を示す。各々の ＤＳ１信号は、図４に示された光ファイバー受信機４５等の標準の電話光学受信 機によって送られる場合、加入者ループを通しての送信のためにアナログ電圧で 、差別的に送られるであろう。この信号は変圧器５１によってデジタル信号レベ ルに変圧され、それはＤＳ１信号をデータストリームとクロック対に分離するク ロックリカバリー回 路５２への入力として作用する。ＤＳ１データ送信率におけるデータ及びクロッ ク対は８ビットのバッファー５３に入力される。バッファー５３はマルチプレク サー５４におけるＤＳ１データ率からＤＳ２データ率への時間ベース変更を可能 にするためのものである。マルチプレクサー５４は４つのバッファー５３の各々 からデータを取り、それらを１つのデータ出力チャネルでバッファー増幅器５５ を通してＱＰＲ変調器４８に多重送信する。ＤＳ２フォーマットデータ用のクロ ックはマルチプレクサー５４を駆動させる発振器５６から引き出される。 各々のバッファー５３はそれらがほとんど一杯であることを示すことによって 、それはＳＴＵＦＦ ＲＥＱと呼ばれるが、データをマルチプレクサー５４に送 信することができる。この状態が発生すると、バッファー５３は、ＤＳ１信号を 再びそのバッファーに詰めることができる程度に空になるまで、ＤＳ２データ率 でデータを送信することができる。 マルチプレクサー５４は基本的に４：１マルチプレクサーから成り、それはＤ Ｓ１チャネルの内の２つのチャネルを非転換状態で取り、他の２つのチャネルを 転換状態で取り、それらを１つの連続データ信号に時分割多重化し、それはＰＲ ＢＳランダマイザーによってランダム化される。ランダム化されたデータはデー タフレーマーによってフレーム化され、最後にＤＳ２クロックによってＤＳ２デ ータ率に再同期化される。 カウンターとデコーダーから成るマルチクレクサー制御によってバッファー５ ３及びマルチプレクサー５４が提供される。更に、マルチプレクサー制御は信号 の正しい時間及び正しい場所において、ＤＳ２通信オーバーヘッドのためにデー タとフレーミングを提供する２つのマルチプレクサーを制御する。 各端子用の変調器９４のより詳細な概略図が図８に示されている。変調器はラ インカードにおける６４ｋｂ／ｓの音声信号からのデータ率を６８ｋｂ／ｓに変 更する機能を果たし、それによって信号に付加されるバイトのフレーミングを可 能にする。更に変調器はデータを、ＣＡＴＶネットワークを通した送信のために データをランダム化する疑似乱数ビットシーケンス（ＰＲＢＳ）と組み合せる。 その後信号は微分符号化を用いて、搬送波上でＱＰＳＫ変調される。 次に図８において、デジタル的に符号化された後、音声データは６４ｋｂ／ｓ で３段階バッファー１００に移され、６８ｋｂ／ｓでバッファー１００から移さ れる。これは１７バイトのサブフレームを作るために、１６バイトでエキストラ バイトをデータストリームに加えることを可能にする。特殊化されたバイトまた はフレーミングバイトは通信、フレーム認識、誤差検出、補正等のために使用さ れる。 データストリームの周波数を増大させた場合、信号は１６データバイト毎に特 殊なフレーミングバイトを挿入 するフレーマー１０２においてフレーム化される。フレーミングフォーマットは ヨーロッパのＥ−１フォーマットに類似するもので、バイトは偶数及び奇数のフ レーム時間においてデータ信号に付加される。これは２つの理由からで、ＤＳ０ フォーマットが既にバイト指向になっており、束ねられたフレーミングシーケン スの方が束ねられていないシーケンス上でフレーム化しやすいからである。 ランダマイザー１０４はデータに対して長い時間に亙って信号のエネルギーを 分散させる働きをする。該かるランダム化は中央またはヘッドエンドの位置にお ける復調器のクロックリカバリー回路にとって好都合であることが知られている 。ランダム化は疑似乱数ビットストリング（「ＰＲＢＳ」）を発生させ、それを バイト毎にデータ信号に加えることによって達成される。ストリングが長くそし て多くランダム化されればされる程、該かる操作がデータに及ぼすランダム化効 果が多くなる。ＰＲＢＳは多くの方法で発生させることができるが、最も簡単な 方法はシーケンスを連続して再循環させるシフトレジスターを用いる方法であり 、好ましい実装方法では、１２７ビットパターンを使用している。公知のように 、ビットストリームに加えられたのと同じ順序で同じシーケンスを減じることに よって、出力のランダム化が取り消される。 好ましい実施例のフレーミングシーケンスまたはデー タフォーマットが図９Ａに図示されている。発明の別の実施例のフレーミングシ ーケンスまたはデータフォーマットが図９Ｂと図９Ｃに示されており、それにつ いては別の実施例との関連で後述する。 図９Ａにおいて、フレーミングは１７バイトの偶数と奇数のサブフレームとし て組織化され、その場合各々のサブフレームのために異なるフレームアラインメ ントシーケンス（ＦＡＳ）バイトがある。サブフレームは、ＣＲＣ計算等の高度 なレベルの活動を可能にするため、マルチフレームまたはスーパーフレームにお いて８の倍数にグループ分けされる。フレーミングシーケンスは偶数のサブフレ ームではｘ００１１０１１であり、奇数のサブフレームではｘ１ｘｘｘｘｘｘで ある。無関心（ｘ）ビットは特殊な状態のために使用されてもよいが、フレーミ ングにとっては重要ではない。フレーミングパターンは、間違ったフレーミング 位置がデータに現れないことを保証するため、一次的及び二次的なＦＡＳ値の両 方を使用する。一時的なＦＡＳは整合のために７ビットを持っていなければなら ず、一方二次的なＦＡＳは１ビットだけを持っているが、それは一時的なＦＡＳ がゼロを持っている位置にある。データの中で一時的なパターンに遭遇すると、 二次的なＦＡＳにおいてデータに同時に遭遇する機会は極めて低い。 フレーマー１０２は２つのモードで操作することができ、１つは周期的冗長符 号（ＣＲＣ）を有するモードで あり、１つはＣＲＣを持たないモードである。各々のＦＡＳバイトの第１のビッ トが常に１であれば、ＣＲＣは使用されず、２つのサブフレームだけが存在する （マルチフレームは存在しない）。奇数のサブフレームの第１のビットが図９に 示したパターンであれば、ＣＲＣマルチフレームが認識される。マルチフレーム の定義は偶数のサブフレームにおけるＦＡＳの第１のビット内のＣＲＣ剰余の繰 上げを可能にする。ビットＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４は前のフレームのためにＣ ＲＣ−４剰余を繰り上げるであろう。ＣＲＣ計算はＸ⁴＋Ｘ＋１であり、それは Ｅ１電話フォーマットで使用されるためにＣＣＩＴＴ Ｇ．７０４によって定義 される。ＣＲＣ計算はデータ送信の品質を指示するであろう。このフレーミング フォーマットは各々のチャネルがデータ送信チャネルとして使用される別の使用 法を可能にする。６４ｋｂ／ｓのデータストリーム（データまたは音声）を送信 することができ、それは直接的なデジタルサービス（ＤＤＳ）の支援を考慮する であろう。 本発明の主要な利点の１つはその周波数可変能力であり、要求に応じて加入者 に帯域幅を割り当てる能力である。周波数可変特徴は、通信システムの逆方向帯 域において好ましく提供され、選択された加入者通信特徴にふさわしい第２の帯 域において、選択的に可変の帯域幅を提供するために、予約申し込みネットワー クの逆方向帯域において、１つかそれ以上の周波数サブバンドで加入 者からの電話信号を変調するために機能的に作用する。例えば、加入者は１つの 音声グレードラインの電話サービス、複数の音声グレード電話ラインサービス、 ＩＳＤＮ電話サービス、市内または広域ネットワーク通信サービス（（例えば、 ＥＴＨＥＲＮＥＴ、Ａｐｐｌｅｔａｌｋ）、安全監視通信サービス等に申し込む ことができる。 ＤＬビットは第２のデータリンク毎に５００ビットを形成する。データリンク はＨＤＬＣレベルフォーマッターを使用して、メッセージパケットまたはビット 指向のステータス情報を送る。ＡＬビットはラインカードにおける問題点を指摘 するアラームビットである。１の値のデータビットはアラームがないことを合図 し、０の値のデータビットはアラームを合図する。ビットＡ、Ｂ、Ｃ及びＤは１ ６の可能な通信状態を準備する通信ビットである。特定の率でビットをトグルす ることによって、それより多くの状態を定義できることが明らかである。通信ビ ットの定義は：ビットＡ＝１オンフック；ビットＡ＝０オフフック；ビットＢ＝ １呼出なし；ビットＢ＝０呼出である。適切なステータス検出器のステータスは ４ｍｓ毎に読まれ、奇数のＦＡＳの適切なビット位置に挿入されるであろう。 ＲＦ変調器１０６は６８ｋｂ／ｓのデータストリームを受け入れ、ＲＦ搬送波 （４ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）をＱＰＳＫ変調し、その情報を同軸ケーブルネットワ ークを 介して、５０ｋＨｚチャネルでヘッドエンドに送信する。デジタルデータは符号 器１０８によってＩチャネル及びＱチャネルに分割され、受信端における搬送波 リカバリーの位相アンビギティーを取り除くために差別的に符号化される。シン ボル間の妨害を最小にしてデータを送信できることを確実にするため、符号化さ れた情報のＩチャネル及びＱチャネルがフィルター１１０において別個にフィル タリングされる。フィルター１１０はデジタル的に実装され、上げられたコサイ ンフィルターをα＝１．５で近似させる。ベースバンドにおける別々のフィルタ リングが変調器の出力におけるより複雑な帯域の代わりに、低域フィルターを使 用できるようにする。 その後ミキサーの適切な操作を確実にするため、Ｉ信号及びＱ信号が適切なレ ベルに増幅される。直角変調器１１２は位相が９０°ずれるように２つの位相が ロックされたＩＦ搬送波を発生させ、各々が符号化され、フィルタリングされた データの１つのチャネルでＰＳＫ変調される。 ２つのチャネルは再結合されて直角信号を作り出し、適切な送信チャネルに周 波数変換される前に増幅される。変換操作は周波数可変であり、送信チャネルは 順方向データリンクを通してプログラム可能である。送信信号はその後バッファ ー増幅器によって増幅され、こうして逆方向帯域における５ビデオチャネルとほ ぼ同じローディングを作り出すために、４８０チャネルの完全負荷シ ステムを可能にする。 ＱＰＳＫ信号用の復調器４８０は、５０ｋＨｚの帯域幅であるが、それについ て図１０を参照して詳細に説明する。ＱＰＳＫ信号が変調される特定の搬送周波 数は、入力としてアドレス指定・制御装置９０からのチャネル数を持つコンバー ター１１４によって同調される。コンバーター１１４は特定の周波数を選択し、 それをおそらく４５５ｋＨｚの中間周波数に変換する。中間周波信号は帯域フィ ルター１１６によってフィルタリングされ、自動利得制御装置を備えた増幅器１ １８によって増幅される。ＱＰＳＫ信号用のクロックは検波器１２０、及びシン ボル率を、この場合は３２ｋＨｚをコンパレーター１２４に送る帯域フィルター を通して回復される。このクロックはＱＰＳＫ信号のＩ相及びＱ相をサンプリン グする２つのＤタイプのバイステイブルを刻時する。Ｉ相及びＱ相のサンプルは 微分的に解読され、コンバーター１２６において並列から直列に変換され、その 後６４ｋｂ／ｓのデジタル信号として出力される。 復調はこの信号の各々の相にＶＣＯ１２８から回復された搬送波を掛ける２パ ス復調器の中で行われる。ＶＣＯ１２８は名目上シンボル率の４倍であり、同相 パスと直角相パスに分けられる。搬送波信号の１つの位相が二重平衡変調器１３ ０に印加され、二重平衡変調器は平衡出力復調信号とその逆の信号を発生させ、 それらの信号は低域フィルター１３２によってフィルタリングされ、 コンパレーター１３４によって微分的に比較され、Ｄタイプバイステイブルに対 する入力になる。搬送波の他の位相は乗算器に印加され、乗算器は回復された搬 送波によって中間周波信号を復調し、その結果を低域フィルターでフィルタリン グし、それをコンパレーターに印加する。コンパレーターの出力はＤタイプバイ ステイブルに対する入力になり、そこでビット値を解読するためにシンボル時間 においてサンプリングされ得る。 搬送波は復調された信号の位相と逆の信号の位相を乗算器を通して微分的に比 較する積分器１３６の出力から、電圧制御発振器１２８を駆動させることによっ て回復される。乗算器の入力は信号チャネルの値と逆の信号出力から選択的に制 御される。 要約すれば、本発明はＣＡＴＶシステムを効率的に利用することによって、広 範囲に亙るスイッチング設備や該かるシステムの再設計を要することなく、デジ タル通信、電話及び電話関連サービスを含む広域通信を提供する。広域通信シス テムは加入者から加入者へと電話ベースの呼出を接続する時に、通常の状況では 如何なるスイッチングも必要としない。その最善の特徴を利用するため、ＣＡＴ Ｖネットワークの広い帯域幅を効率良く使用し、その最善の特徴を利用するため 、電話ネットワークによって達成される呼出の接続用のスイッチングを持ってい るシステムを通して多数の呼出をすることができる。 広域通信システムには２つのタイプの電話呼出があり、１つはかかってくる呼 出であり、他の１つは外に向けられる呼出である。これらのタイプの呼出を組み 合わせることによって、加入者は別の電話セット間、及びＣＡＴＶネットワーク との必要な全ての接続を持つことができる。加入者はＣＡＴＶネットワークシス テム内で別の加入者に電話をかけることができ（あるいは別の加入者からの電話 を受けることができ）、電話ネットワークの１つの区域内の市内電話セットに電 話をかけることができ（あるいは電話を受けることができ）、あるいは長距離及 び国際電話システムにつなぐために電話ネットワークを呼び出す（あるいは呼び 出される）ことができる。 かかってくる電話呼出は、その電話がＣＡＴＶネットワークに所属している加 入者群の一人に向けられていることを認識する電話ネットワークによって、ＣＡ ＴＶネットワークの特定の加入者に向けられる。その後その電話は電話ネットワ ークによって、その加入者に指定されている時間スロットにおいて、ＣＡＴＶネ ットワークに連結されたＯＣ−１または他の標準の電話信号に切り換えられる。 ＣＡＴＶネットワークのアドレス指定・制御システムが多重化された情報を解読 し、それを１つの周波数及びその特定の加入者に指定されている順方向多重送信 における時間位置にそれを変換する。また、アドレス指定・制御システムは加入 者の電話設備を鳴らしたり、加入者に入ってくる呼出があることを知らせるため に 必要な制御を提供する。 電話ネットワーク及びＣＡＴＶネットワークはパーティの一人による「オンフ ック」信号の指示、もしくは通信が完了したことを示す別の信号、例えばメッセ ージデータパターンの終了等があるまで、接続を維持する。接続を維持するとい うのは、電話ネットワークが呼び出されたパーティのデータパケットを標準電話 信号内の指定されたＤＳ０位置に配置し続け、また広域通信システムがそれらを 特定の加入者に向けられている順方向多重送信内の位置及び周波数に変換し続け ることを意味する。 外に向けられた呼出のためには、電話ネットワークは標準の電話信号における ＤＳ０位置から、どのデータパケットがＣＡＴＶネットワークの発信している特 定の加入者に属するかを認識する。これは指定された位置であり、ＣＡＴＶシス テムはたとえどのような搬送周波数でデータが復調器に入力されようと、そのデ ータを逆方向の多重送信におけるその指定位置に変換する。従って、外に向けら れる呼出のために、電話ネットワークは標準の電話信号を一群の個々のＤＳ０信 号と考え、逆方向多重送信におけるその位置が発信している加入者を特定する。別の実施例 - 選択可能な帯域幅の割当 次に図１１を参照して、本発明の別の実施例に従って構成された電波中継局イ ンタフェースユニット（ＨＩＵ ）３０１の好ましい実施例が説明される。この別のＨＩＵ３０１は、電波中継局 １４から成る装置として、または図１に示されるファイバー端末１６から成る装 置としてのいずれかの使用に適切であり、その両方の装置は、ＤＳ３、ＤＳ２、 ＤＳ１のような標準電話通信フォーマットでの多重ディジタル電話通信信号を受 信し、およびそのような信号を入力インタフェース３２、３３または出力インタ フェース３４、３８へ結合するように作用する。この好ましい実施例は同軸ライ ンＨＩＵと連係して説明されるが、本発明の譲受人が所有する米国特許第５，２ ６２，８８３号に記載さるような振幅変調（ＡＭ）方法を通して広帯域信号を通 信する方法を採用する光ファイバーを基にしたＨＩＵに、この原理が適用できる ことが分かる。簡単に説明すると、ＨＩＵ３０１は、標準多重電話通信信号を電 話会社（ｔｅｌｃｏ）へ接続し、順方向経路内でＱＰＲ変調を使用する広帯域ネ ットワーク上の下流にある加入者へ受信される電話通信信号を送信し、かつ加入 者により選ばれたサービスレベルまたは特徴と同等の、逆方向経路範囲内で１つ 以上の選択された副帯域の広帯域ネットワーク上の上流にある加入者からの送信 される電話通信信号を受信するように作用する。 図１１に示される別のＨＩＵ３０１は、ディジタル信号をディジタルバスまた はバックプレーン３０５へ送るディジタルラインカード３０３の使用を含み、か つ図４ および５に示されるアドレスと制御ユニット４２に対応する中央処理装置（ＣＰ Ｕ）３０８と共に作用する現在のところ好ましい実施例である。 ＨＩＵ３０１は、電話通信ネットワーク１０へ、もしくはＤＳ２またはＤＳ３ のような高レベル多重化信号を取扱いできる高レベルマルチプレクサ／デマルチ プレクサへの接続のために、複数のラインカード３０３ａ．．．３０３ｎから構 成される。ただしｎは、開示された実施例において１７である。各ＤＳ１はＴ１ ラインへ対応し、各Ｔ１ラインは、２４個のＤＳ０標準電話通信チャネルから構 成されることが想起される。したがって３８８個のＤＳ０を提供するには、１６ 個より僅か多いＤＳ１を備えなければならない。１７個のＤＳ１ラインカード３ ０３により、予備として多くのラインが設けられる。 各ＤＳ１ラインカード３０３は、ここに参照として組み込まれ、その一部とな るＡＮＳＩ文書Ｔ１．４０３（１９８９年版）に対応するインタフェースを提供 する。各ラインカード３０３は、ディジタルバックプレーン３０５へ連結される ディジタル出力信号を提供する。そのバックプレーンは、以下に説明するが、ラ インカード３０３の全てを接続するように、かつラインカードと、順方向および 逆方向経路変調装置との間で信号を経路指定するように作用する。バックプレー ン３０５は好ましくは、それぞれが８．１９２ＭＨｚで刻時される５個まで の８ビット直列ディジタルバスから構成される。かくして、各バスは、時分割多 元接続（ＴＤＭＡ）のフォーマットでラインカードのそれぞれからディジタル信 号を受信するように作用する毎秒８．１９２メガビット（Ｍｂ／ｓ）ディジタル パス路を提供する。並列の５個の８．１９２Ｍｂ／ｓディジタルバスは、３８８ 個の個別の６４ｋｂｐｓ信号を取扱うには十分であることが分かる。 バックプレーン３０５は、データベース制御装置として利用されるＣＰＵ３０ ８と各ラインカード３０３との間に連結されるＣＰＵバスをさらに備える。ＣＰ Ｕ３０８は、出入する特定の電話通信ラインと、逆方向経路および順方向経路の 所定のキャリヤー割当部との間の割当関係を制御するように、逆方向経路のノイ ズレベルを監視するように、かつ加入者の特徴などと同等の、逆方向経路のＤＳ ０チャネルを割当てるように作用する。さらにＣＰＵ３０８は、図１６に連係し て説明された逆方向経路のノイズを監視する、以下で説明するステップを実施し 、また図１７に連係して説明された帯域幅を動的に割当てるように、かつ逆チャ ネルキャリヤー周波数間の通信、加入者識別、サービスレベル、ｔｅｌｃｏのＤ Ｓ０識別、信号送信状態、およびノイズ監視のエラーカウントなどを示す、図１ ５に示されるサービスレベル表を記憶装置に維持するように作用する。 好ましいＣＰＵ３０８は、内蔵記憶装置（ＤＲＡＭ）制御装置を備えたモトロ ーラ６８３８０の３２ビットマ イクロプロセッサであり、２ＭＢのランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）へ機能 的に接続される。好ましいＣＰＵの詳細は、製造業者により供給される文献に記 載される。 さらに図１１を参照すると、バックプレーン３０５は、ＣＰＵ３０８と、複数 の順方向チャネル変調装置３２０および逆方向チャネル復調装置３３０のそれぞ れとの間に接続される信号送信チャネルバスをさらに備える。信号送信チャネル バスは、応答、終話、話中、呼出および機密保持状態などの電話通信ラインに伴 う状態情報を通信する。加入者の電話および付属のｔｅｌｃｏラインの特定の状 態に伴うビットは、ディジタル化された電話通信信号に含まれ、それと組合せら れ、以下に説明するようにＣＩＵ４００へ伝送される。 開示された実施例において、ＨＩＵ３０１は、複数の順方向チャネル変調装置 ３２０ａ．．．３２０ｎ、および複数の逆方向チャネル復調装置３３０ａ．．． ３３０ｍから構成される。順方向変調装置３２０は、送信される電話通信信号を 順方向範囲の広帯域ネットワークへ連結し、一方、逆方向チャネル復調装置は、 逆方向範囲の電話通信信号を、広帯域ネットワークを通して受信する。順方向チ ャネル変調装置のそれぞれは、組合せ装置３２２へ接続され、その組合せ装置は 、順方向チャネル変調装置からのＲＦ信号を組合せ、単向２路通信フィルタ３２ ５へ出力を送るように作用する。単向２路通信フィ ルタ３２５は好ましくは、帯域フィルタであり、別の実施例に設けられる１５． ８４０ＭＨｚ周波数順方向範囲内で信号を外方へ通し、別の実施例の範囲割当て は、図３Ｃに示される。帯域フィルタの出力の周波数は、順方向または下流のの 電話通信信号に割当てされた範囲に沿う適切な位置において中心に合わせられる が、その出力はついで多路分割装置３４０へ連結され、その多路分割装置は広帯 域通信ネットワークへ連結される。 多路分割装置へ連結される広帯域通信ネットワーク（図示されない）は、同軸 ケーブルネットワークでもよいし、または代わりに、技術に有能な者に既知の仕 方で広帯域信号を流すように振幅変調される別の光ファイバーリンクでもよいこ とが分かる。 さらに図１１を参照すると、ＨＩＵ３０１は、多路分割装置３４０からの信号 を受信するように接続される複数の逆方向チャネル復調装置３３０ａ．．．３３ ０ｍからさらに構成される。この逆方向チャネル復調装置は、図１４と連係して 説明されるように、同様に構成される。個別の逆方向チャネル復調装置は、上流 の電話通信信号用の逆方向範囲に割当てられた周波数毎に設けられるので、開示 された実施例において、ｍ＝１９４となる。 多路分割装置３４０は好ましくは、逆方向経路電話通信信号の別の実施例にお いて指定された５〜３０ＭＨｚ内の信号を分離する、少なくとも１個の低域フィ ルタセグメントを備える。 図１２は、本発明の別の実施例に従って構成された周波数即応顧客インタフェ ースユニットすなわちＣＩＵ４００を図示する。ＣＩＵ４００は、電話通信端末 ８２と連係して上述されたものと同一の仕方で利用され、また図６と連係して説 明されたものと同一の基本構成部材を備える。しかしながら、以下に説明される ように一定の相違がある。 ＣＩＵ４００は、加入者により予約されることがある選択可能な帯域幅特徴ま たはサービス、例えば、単一ライン電話通信サービス、多重ライン電話通信サー ビス、ＩＳＤＮサービス、データ通信サービス、もしくはＥＴＨＲＮＥＴのよう なデータ通信の局所または広域ネットワークなどに利用するのに特に適応される 。 即時回答選択可能サービスを実施し、かつそのようなサービス用の異なる帯域 幅に対応するために、ＣＩＵ４００は、図６に示されるラインカード９８と基本 的に同一に構成される１個以上のラインカード９８’を備える。この別のライン カード９８’は、接続されることになるサービスの特性に応じて異なる形式のも のである。例えば、ラインカード９８’ａは、技術に有能な者に既知の先端部（ Ｔ）とリング（Ｒ）を有する、従来式２線より線対の銅接続部から成る２個の従 来式音声等級電話通信ライン４０２ａ、４０２ｂ用に適応される。一方、ライン カード９８’ｂは、ＩＳＤＮに適応され、標準ＩＳＤＮコネクタを備える。ライ ンカード９８’ｎの他の形 式は、局所区域ネットワークデータ通信（例えばＥＴＨＲＮＥＴ）、安全監視シ ステム、およびビデオ電子会議などの他の形式の顧客データサービスに適応でき る。 かくして、ラインカード９８’は、顧客のために設けられる特定の形式のデー タサービスに適切なコネクタを備えることが分かる。例えば、安全警報ネットワ ークへの接続のために構成されたラインカードは、顧客の警報システムネットワ ークへ接続する対応可能な物理的コネクタを備え、また警報システムネットワー クからのデータを、上流通信用に設けられる６４ｋｂｐｓディジタルデータスト リームへ変換する回路を備える。 標準ラインカード９８’ａは、一対の加入者ラインインタフェース回路（ＳＬ ＩＣ）４０５を備え、その回路は、音声等級電話通信ライン４０２上の信号を受 信し、それらを符号器／復号器（ＣＯＤＥＣ）４０７へ連結してディジタル化す るように適応される。音声等級電話通信ライン４０２は、並列に接続される幾つ かの加入者電話が一定の電話ラインにアクセスできるように、加入者の家庭配線 ネットワークへ連結できる。 好ましいＳＬＩＣ４０５は、カリフォルニア州サニーバルにあるアドバンスド ・マイクロ・デバイセズ社により製造される形式ＡＭ７９４３またはＡＭ７９４ ９である。ＣＯＤＥＣ４０７は、音声等級電話通信ラインを直列６４ｋｂｐｓデ ィジタルデータへディジタル化するように作用する。好ましいＣＯＤＥＣ４０７ は、アドバン スド・マイクロ・デバイセズ社により製造される、好ましくは形式ＡＭ７９Ｃ０ ２である。 ｃｏｄｅｃ４０７の出力は、図６に示される実施例のアドレスと制御ユニット ９０に対応する容量で機能する制御ＣＰＵ４１０からの命令に応答する出力であ るディジタル直列データから構成される。 ラインカード９８’ｂのようなＩＳＤＮ対応ラインカードは、ＳＬＩＣ回路が 適切なＩＳＤＮ接続部を提供するように作用することを除き、ラインカード９８ ’ａと実質的に同一であるが、さらに出力として２つの６４ｋｂｐｓディジタル データストリームを提供する。ラインカード９８’の主要な要求事項は、標準出 力ポートまたはコネクタの形態で顧客データ用の適切な物理的接続部を提供し、 かつＣＰＵ４１０からの命令に応答する出力としてディジタルデータストリーム を提供することである。さらに複数のラインカードは、顧客へ提供されることに なる特定の形式のサービスに応じて、一定の顧客構内に設けることができる。 一定のＣＰＵ４００において提供されるサービスの特性は、事前識別される必 要があると共に、要求があれば選択されたサービスを提供できるように、電話通 信ネットワークインタフェースとして利用されるＨＩＵ３０１内の記憶装置に事 前格納される必要があることが分かる。選択されたＣＩＵにおいて加入者に生じ るサービスの依頼に応答して、もしくはネットワークの外の加入者応 答または入力ライン上の呼出し状態のような状態信号から生じる加入者へのサー ビス依頼に応答して、システムは、選択されたサービスと同等な選択的に可変な 帯域幅を提供するのに必要な、適切な帯域幅、ＤＳ０チャネル、逆方向チャネル およびキャリヤーなどの選択および割当をする。 さらに図１２を参照すると、ラインカード９８’は、１個またはそれ以上には 関係無く、好ましくは、各種ラインカードからの信号を、適切な変調装置および 復調装置へ連結できるようにＣＩＵのバックプレーン４１２へ接続され、またＣ ＰＵ４１０からの制御信号を受信する。好ましいバックプレーン４１２は、４． ０９６Ｍｂｐｓ直列ディジタルバスを備え、そのバスは、選択されたラインカー ドの選択されたＣＯＤＥＣ４０７から、選択されたチャネル変調装置４１５へＴ ＤＭＡの仕方で６４ｋｂｐｓデータを伝送するように作用する。また、順方向チ ャネル復調装置４２０から、出力伝送用の選択されたラインカードの選択された ＣＯＤＥＣ４０７へデータを伝送する第２の４．０９６Ｍｂｐｓディジタルバス が設けられる。ＣＰＵ４１０は、ラインカードの選択、逆方向チャネル変調装置 および順方向チャネル復調装置を制御するように作用する。好ましい実施例は、 並列の２つの４．０９６Ｍｂｐｓ直列ディジタルバスの使用を図示するが、単一 の８．１９２Ｍｂｐｓディジタルバスも使用できることが技術に有能な者に理解 され、かつ明らか である。 ＣＰＵ４１０のバックプレーン４１２は、ラインカード９８’とＣＰＵ４１０ との間で制御信号を連結する信号送信バスをさらに備える。信号送信バスは、選 択されたサービスに伴う状態情報の一部として含めるために、応答、終話、警告 、話中、呼出などの電話通信ラインの状態に伴う状態信号を流す。 ラインカード９８’からの出力データは、広帯域ネットワークへ提供するため に、逆方向チャネル変調装置４１５へ送られる。各ラインカードは、一般に一対 のＤＳ０（６４ｋｂｐｓ）データストリームを提供し、そのストリームは、組合 わされて、単一の逆方向チャネル変調装置４１５によりキャリヤー上の逆方向経 路で伝送される。好ましい逆方向チャネル変調装置４１５の詳細は、図１３と連 係して説明される。 広帯域ネットワークからの入力データは、少なくとも１個の順方向チャネル復 調装置４２０から出され、その復調装置は、入力電話通信信号に利用されるＱＰ Ｒ変調された順方向チャネル内の事前割当されたチャネルを監視するように作用 する。好ましい順方向復調装置４２０は、１５．８４０ＭＨｚの指定された電話 通信下流副帯域のＱＰＲ変調された順方向チャネル信号を復調するように、かつ オーバヘッドデータの一部として提供される登録簿チャネルと信号送信チャネル を監視するように、上述の仕方で作用する。 複数の逆方向チャネル変調装置４１５ａ．．．４１５ｎに、一定レベルのサー ビスに必要な適切な帯域幅を提供するように要求できることが分かる。例えば、 選択されたサービスが４個のＤＳ０に相当するものを伴うならば、４個の逆方向 チャネル変調装置４１５が必要となる。さらに各変調装置４１５は周波数即応で あり、また一定の固定された上流キャリヤー周波数において必ずしも作用する必 要がないことが想起される。と言うのは、上流チャネルは、ノイズレベルや、加 入者の要求に応答する帯域幅の再割当のような変動条件に応答して動的に再割当 できるからである。 複数の逆方向チャネル変調装置４１５は、ＲＦ出力信号が同軸ケーブルへ連結 できるように組合せ装置４２５へ接続される。組合せ装置４２５の出力部は、加 入者の同軸ケーブル引込線へ接続される分割装置４３２へ連結のために、５〜３ ０ＭＨｚの範囲で信号を通す単向２路通信フィルタ４３０へ接続される。単向２ 路通信フィルタ４３０は、登録簿チャネル、信号送信チャネルおよび下流電話通 信ＤＳ０が復調でき、かつ適切なラインカードへ連結できるように、下流信号用 の選択された順方向１５，８４０ＭＨｚ範囲の信号を、順方向チャネル復調装置 ４２０へ通すようにさらに作用する。 分割装置４３２は、従来式のものであり、５〜３０ＭＨｚの逆方向チャネルの 、単向２路通信フィルタ４３０からの信号を受信し、それらを同軸ケーブル引込 線へ連 結するように、順方向周波数帯域の入力下流電話通信信号を受信し、それらを順 方向チャネル復調装置４２０へ連結するように、かつ３０ＭＨｚ（従来のＣＡＴ Ｖプログラム作成範囲）を超える信号を加入者のテレビ装置へ通すように作用す る。 ＣＩＵ４００は、加入者の電話通信パンチブロック内またはその近くに位置す る個別の顧客構内装置として、もしくは１個以上のＲＪ−１１または同様な電話 コネクタを備えるＣＡＴＶセットトップ端末として物理的に構成できる。さらに ＣＩＵは、コンピュータ（ＣＰＵ４１０）および付属回路を備えるので、ペイ・ パー・ビュー方式管理および盗聴防止解除のような従来のＣＡＴＶ信号管理に使 用できる。したがって好ましいＣＩＵは、セットトップまたは個別の回路エンク ロージャであるかには関係無く、ＣＰＵ４１０から、分割装置４３２と加入者の テレビとの間の信号ラインに付属するスイッチ４３５へ設けられる制御接続部を 備える。これにより、無支払いの場合、または一定のプログラミングを受信しな い選択の場合、プログラミング信号を加入者から切り離すことができる。 最終的に、各ＣＩＵ４００はネットワーク内の既定アドレスと関連づけられて いる。このアドレスは、読み出し専用メモリに於て内部的に保持されることが望 ましい。ＣＩＵのアドレスは６４ビットのデジタル数であり、ＣＩＵがサービス を要求すれば上流チャネルに於てＨＩ Ｕに対して供給される。ＨＩＵはこのアドレス情報を利用して、そのサービスレ ベルテーブル（図１５）を検査し、アドレス情報に関連する加入者の同定、及び 供給すべき適切且つ正式なサービスレベルの決定を行う。例えば、ＣＩＵに接続 された電話がオフフックした場合、オフフック状態情報に関連してＣＩＵのアド レスが上流チャネル内をＨＩＵに送信される。ＨＩＵではそれを受信し、検査の 上で適切なサービスレベル、ＤＳ０割当、周波数割当等を決定する。 図１３は、本発明の代替実施例に従って組み立てられた周波数敏捷性リバース チャネル変調装置４１５を示している。このリバースチャネル変調装置４１５は 、ＣＩＵのデジタルバスからのシリアルデータ入力を６４ｋｂｐｓに於いて２つ のＤＳ０形式で受信し、ＣＰＵ４１０（アドレス及び制御ユニット）からの制御 信号への対応、リバースチャネル周波数スペクトルとの結合のためのＱＰＳＫ選 択チャネルへの入力データの変調などに効果がある。本変調装置は、選択された １０８ｋＨｚサブバンドのＱＰＳＫを選択搬送波周波数によって供給する際に有 用である。 好ましいリバースチャネル変調装置は、カリフォルニア州サンホセ所在のＸｉ ｌｉｎｘ社製ＸＬＩＮＸデジタルコントローラ４７０（モデル番号ＸＣ４００５ ）の周辺に構築されている。このシリアルデータコントローラ４７０は、後述の ように他の構成要素に変動性の出力信 号を供給する。 本コントローラ４７０は接続されたラインカード９８’から２つのｋｂｐｓ信 号を受信し、データを横軸位相偏移変調用の２つの信号経路、ＩとＱに分離する 。また、コントローラ４７０は１６キロビットのオーバヘッドも受信する。これ にはフレームアライメントシーケンス（ＦＨＳ）、ＣＲＣ剰余、及び発信情報を 搬送するデータリンクなどが含まれている。この出力は７２ｋｂｐｓの出力信号 Ｉ ＤＡＴＡ ＩＮとＱ ＤＡＴＡ ＩＮとで構成される。こうした信号は濾波 Ｉ ＤＡＴＡ、及び濾波Ｑ ＤＡＴＡと称する出力を得るためデジタルナイキス トフィルター４７３に供給される。このコントローラ４７０は、フィルター４７ ３に対して０から−２５ｄＢの間で変化するナイキストフィルターの利得制御を 供給する。 ナイキストフィルター４７３は、変調スペクトルを符号間干渉ゼロの１０８ｋ Ｈｚ占有帯域幅に適合するように成形する。２５ｄＢの利得制御が本フィルター の副生成物として得られる。 濾波Ｉ ＤＡＴＡ、及び濾波Ｑ ＤＡＴＡ出力は１対のミキサー４７６ａと４ ７６ｂに供給される。ここでＩ及びＱデジタル信号は１０．２４ＭＨｚの９０° 位相オフセット中間周波（ＩＦ）副搬送波によってビートされる。これにより１ 対の横軸関連ＱＰＳＫ信号が生成される。 ミキサー４７６に供給される１０．２４ＭＨｚのＩＦ搬送波は、８１．９２Ｍ Ｈｚの位相同期（ＰＬＬ）回路４８０から発生している。この回路は、１０．２ ４ＭＨＺのＩＦ副搬送波を得るために８分割（÷８）回路４７９を通じて設置さ れている。このＩＦ副搬送波はミキサー４７６ａに、及び９０°移相回路４８２ を経てミキサー４７６ｂに供給される。ミキサー４７６ａ及び４７６ｂの出力は 、加算回路４８７で結合される。 ８１．９２ＭＨｚ信号も同様に、加算回路４８７からの信号との混合を行う第 ３ミキサー４８５に供給される。第３ミキサー４８５の出力は、最初の３台のミ キサーからの好ましくない混合生成物を減衰させるため７１．６８ＭＨｚを中心 とし約３ＭＨｚの通過帯域を有するバンドパスフィルター４９２に供給される。 ７１．６８ＭＨｚの出力信号は、ダウン変換器４９０によってダウン変換される 。このダウン変換器４９０は、フィルター４９２からの７１．６８ＭＨｚＱＰＳ Ｋ信号を、周波数合成器として機能する整調式位相同期（ＰＬＬ）回路４９４か らの７５−１０５ＭＨｚＲＦ搬送波によつてビートする。次いで、低域フィルタ ４９６がこのダウン変換器４９０の出力を低域濾波し、出力信号を３５ＭＨｚ以 下に制限する。ＬＰＦ４９６からのＲＦ出力信号は、リバースチャネル用に５． １２０ＭＨｚから２９．８２４ＭＨｚの間で変動する選択出力周波数に於けるＱ ＰＳＫ信号であって、ＰＬＬ４９４からの発出搬送波により供給 される周波数の関数として選択される。 整調式ＰＬＬ４９４は、選択された上流側チャネルＵＰ１、ＵＰ２用の選択搬 送波周波数を指示する信号をコントローラ４７０からのＣＯＮＴＲＯＬ／ＦＲＥ Ｑ ＲＥＦ（制御／周波数基準）信号を経由して受信する。前述の通り、コント ローラ４７０は、ディレクトリチャネルの監視によって受信した制御信号から逆 変調装置の操作用として指定された周波数を受信する。 先に説明を行った図１３の逆変調装置４１５は、リバースチャネル内の特定の 搬送波が過度のノイズを被っていると決定された場合、ＨＩＵからのコマンドに 対応して迅速にその周波数を変更することが可能である。 図１４は図１１が示すＨＩＵに於いて使用された周波数敏捷性リバースチャネ ル検波変換器１１４’を示している。リバースチャネル検波変換器１１４’の１ つは、図３Ｃに示されているように上流側チャネルＵＰ１、ＵＰ２．．．ＵＰ１ ９４の１つに供給されているＤＳ０信号の各対に供給されることがわかる。リバ ースチャネル検波変換器１１４’は、ＣＩＵに於けるその対応品であるリバース チャネル変調装置と同様に、周波数敏捷性であり、電話用上流帯域幅（５−３０ ＭＨｚの範囲）に於いて既定の搬送波周波数に整調することが可能である。図１ ４の実施例は、将来の拡張、またはリバースチャネル帯域幅の使用（約５０ＭＨ ｚまで）を想定して、５．１２ＭＨｚから４９．９ＭＨｚの間で作動可能である こ とが望ましい。これにより詳述した実施例の３８８のＤＳ０を上回るリバースチ ャネル容量を付加することができる。 リバースチャネル検波変換器は各々、ＲＦ入力信号を受信し、その信号をアッ プ変換器またはミキサー５２０に供給する。ミキサー５２０ではその入力信号を 、１２８ｋＨｚの増分によって変化する８０ＭＨｚから１２４．８ＭＨｚの間の 選択可変周波数でビートする。この８０−１２４．８ＭＨｚのうなり信号は位相 同期回路５２２から発生する。この回路にはモトローラ社製のＭＣ１４５１７０ 型が適している。ＰＬＬ５２２はヘッドエンドユニット（ＨＩＵ）３０１が供給 する制御信号の一関数としてその出力周波数を変化させる。このＰＬＬは４．０ ９６ＭＨｚクロックで駆動される３２分割（÷３２）回路５２５が供給する１２ ８ｋＨｚ信号に同期している。回路の整調周波数を表示するＨＩＵからの制御信 号は、ＣＰＵ３０８が供給する信号チャネル上に供給される（図１１）。この信 号は、８０ＭＨｚから１２４．８ＭＨｚの出力周波数に対応して、Ｎ＝６２５乃 至９７５で変化する。 ３２分割回路５２５からの１２８ｋＨｚ信号も同様に、第２の３２分割回路５ ２６に供給される。ここでは第２位相同期回路５２８に供給する４ｋＨｚ信号が 生成される。第２ＰＬＬ５２８の出力は２２０ｋＨｚ信号で、続いて第３ＰＬＬ ５３０に供給される。ここではダウン 変換に使用する８５．５８ＭＨｚの安定出力信号を供給している。 基準周波数４ｋＨｚはまず初めに、ＰＬＬ５３０の出力からの不必要なスペク トル副生成物の減衰を簡単に行うため、ＰＬＬ５２８によって２２０ｋＨｚまで 増加させる。従って、不必要な基準周波数のサイドバンドをさらに容易に濾波す ることができる。これは基準周波数２２０ｋＨｚが４ｋＨｚ基準周波数を直接使 用した場合と比較して、ＰＬＬ５３０のループ帯域幅（約１２０Ｈｚ）からさら に広く分離されるためである。 再度ミキサー５２０に関して言えば、その出力は８０ＭＨｚから１２４．８Ｍ Ｈｚの間で変動し、７４．８８ＭＨｚを中心にして約３ＭＨｚの通過帯域を有す るバンドパスフィルタ５３２を通して濾波される。バンドパスフィルター５３２ の出力はミキサーまたはダウン変換器５３５に供給される。ダウン変換器はＰＬ Ｌ５３０からの８５．５８ＭＨｚの濾波入力信号をビートする。ダウン変換器５ ３５の出力は１０．７ＭＨｚの信号で、出力バンドパスフィルター５３８がその 通過帯域濾波を行う。同フィルター５３８の出力は１０．７ＭＨｚの搬送波ＱＰ ＳＫ変調信号である。この信号は５ＭＨｚから３０ＭＨｚのリバース周波数の範 囲内で１２８ｋＨｚの選択サブバンドから検索されている。 次いで、リバース検波変換器１１４’からの出力信号は、先述の通り周知の方 法によって作動し６４ｋｂｐｓ に於ける１対のＤＳ０から構成されるデジタル出力信号を得る従来型のＱＰＳＫ 検波器に供給される。 ＰＬＬ５２２は７４．８８ＭＨｚの出力信号が特定の選択リバースチャネルサ ブバンド１２８ｋＨｚ幅に於いて希望の電話信号を含む選択信号となるように、 ８０−１２４．８ＭＨｚの間で周波数を選択していることがわかる。 次に図１５を参照し、選択されたサービスレベル、及び適切で同程度の帯域幅 の配分に合わせて様々なレベルのサービスを加入者に提供し、サービスを遂行す る方法に関して論じる。図１５に図示された情報は、図１１のヘッドエンドイン タフェースユニット（ＨＩＵ）３０１にあるＣＰＵ３０８に格納されている。Ｃ ＰＵ３０８はそのメモリに、例えば任意の時間に特定の加入者に割り当てる上流 チャネルの周波数、ｔｅｌｃｏ回線ＤＳ０の識別情報（つまり、電話会社が供給 する多重入力電話信号に於ける回線の同定）、信号状況情報、任意チャネルのノ イズレベルを表示するエラー件数及び限界値情報、及び任意チャネル内のノイズ が既定の限界値を越え変更を必要としているかどうかについて表示を行う「ノイ ズチャネル」フラッグ、といった様々な情報に関連するデータテーブルを格納し ている。 図１５の表は、加入者が選択可能ないろんなレベルのサービスの例に関連して 記述される。先にも述べたように上流（１２８ｋＨｚ）チャネルは各々が、各６ ４ｋｂ ｐｓのＱＰＳＫ変調された２つのＤＳ０信号を搬送している。このように、第１ の上流チャネルＵＰ１は５．１２ＭＨｚの公称キャリアセンター周波数を有し、 同チャネル用のサブバンドが正確に５．０６４ＭＨｚで開始し、５．１９２ＭＨ ｚへと伸長することを保証している。上流チャネルＵＰ１の第１の例では初期値 レベルのサービスを選択しているが、これは、６４ｋｂｐｓでの音声帯域電話サ ービスの１回線であることを示している。表によると、この電話会社（ｔｅｌｃ ｏ）ＤＳ０の回線はＤＳ０−６であり、これは通信事項をこの加入者向けにこの 特定の瞬間に送るのに適当な回線が、入出力回線入力マルチプレックス内の回線 ＤＳ０−６であることを示している。本明細書で説明しているリバースチャネル 回路が有する周波数の敏捷性により、ｔｅｌｃｏのＤＳ０番号を特定チャネルに 関連づけることができる点は理解されるであろう。 ＤＳ０−６回線の状態は、図１５に「オンフック」であるとして表示されてい る。従ってこれは、非活動性である。また、チャネルに関連するエラー件数及び 限界値フィールドも供給されている。しかしこれは、記載の例ではチャネルが非 活動であれば適用不可（Ｎ／Ａ）である。エラー限界値は２５６として表示され ている。但しこの値は、システムオペレーターによって選択的に変動させること ができる。最後に、「雑音のあるチャネル」フラッグが供給されている。ここで は、０がＯＫまたは 合格、１が雑音あり、に該当する。雑音のあるチャネルフラッグの設定値「１」 は、ノイズレベルが過剰であることが探知されリバースチャネル用の周波数変更 が実行される予定であることを示している。 先に説明したように、各チャネルＵＰｎはＤＳ０信号を２つまで送る。従って 図１５は、チャネルＵＰ１用の第２のＤＳ０容量がこの例では使用されていない ことを示している。 第２の例では、加入者関連の諸機能がＳ２と同定されている。加入者Ｓ２はＵ Ｐ２の第１チャネル周波数５．２４８ＭＨｚに配分され、ｔｅｌｃｏＤＳ０のＤ Ｓ０−７とＤＳ０−２０４に割り当てられている２つの音声帯域回線を選択して いる。通信状況フィールドはＤＳ０−７が「オフフック」であることを表示して いるため、これは活動状態にある。逆に、ＤＳ０−２０４はオンフックと表示さ れており、非活動性である。活回線ＤＳ０−７の場合、エラー件数フィールドに はエラー件数６が格納されている。これは許容可能な限界値２５６の範囲内であ る。 次に、加入者Ｓ３に配分されるサービスレベルについて考察する。この例の場 合、加入者Ｓ３はＩＳＤＮ電話サービスの基本レートを選択しているものとする 。これは、通常型構成のベアラーまたは「Ｂ」チャネル２つとデータチャネルま たは「Ｄ」チャネル１つ（２Ｂ＋Ｄ）で構成される。各「Ｂ」チャネルは６４ｋ ｂｐｓ、各「 Ｄ」チャネルは１６ｋｂｐｓであり、公称１４４ｋｂｐｓを生じている。当業者 には、ＩＳＤＮサービスの一次信号搬送機能が２つの６４ｋｂｐｓＢチャネルの みによって実行可能であることが理解できるであろう。ＩＳＤＮ基本レート機器 の場合、Ｄチャネルはオプションであり、Ｂチャネルとは分離して搬送すること ができる。ＩＳＤＮの２Ｂ＋Ｄ「Ｓ」インタフェースは基本レートインタフェー ス（ＢＲＩ）と称され、一般にシールドされていない４つの通常の電話線或いは ２対のより線を使用してＢ６４ｋｂｐｓチャネル２つと１６ｋｂｐｓのＤチャネ ル１つを配送する。２つの６４ｋｂｐｓＢチャネルはそれぞれ、１つの６４ｋｂ ｐｓ高速データ回線へと多重送信される音声会話チャネル、高速データチャネル 、及び数種のデータチャネルの搬送に利用することができる。１６ｋｂｐｓのＤ チャネルは、制御情報及び信号情報を送って音声コール及びデータコールを準備 し、また破壊する。 図１５に於ける加入者Ｓ３の場合、公称ＩＳＤＮサービスにはチャネルＵＰ３ の両ＤＳ０が必要である。これらは、ＤＳ０−１２及びＤＳ０−１３でｔｅｌｃ ｏＤＳ０チャネルに割り当てられている。Ｄチャネルを関連のＢチャネルと共に 伝送する場合、ＩＳＤＮのＤチャネルの供給には追加用ＤＳ０チャネルの４分の １（１／４）部分が必要である。これは、ｔｅｌｃｏのＤＳ０−１４４に割り当 てられている上流チャネルＵＰ４の一部分と して指定された形で表示されている。こうしたチャネルは全て活動状態にあるも のとして表示されており、エラー件数の積み上げを行っている。これらは皆、限 界値である２５６を下回っており、合格である。 次は図１５に於いて、Ｓ４と同定されている加入者に配分されたサービスレベ ルについて考察してみよう。この例では、単一の加入者Ｓ４が２４のＤＳ０で構 成されるＴ１電話サービスを選択しているものとする。これら２４のＤＳ０は、 ＤＳ０−１７９を通じてｔｅｌｃｏチャネルＤＳ０−１５５に結合している。ま た、この多くのＤＳ０チャネルをＣＩＵ機器に設備するためには、相当数のリバ ースチャネル変調装置、回線カード、他を供給しなければならないことは理解さ れるであろう。Ｔ１サービスは一般に商業使用に関連しているが、家庭に於ける 一般的な機器が準備するのは数種のＤＳ０容量のみとなる予定である。 次に、Ｓ５として同定されている加入者の指定するサービスについて考察して みよう。先に記載した特殊機能の１つに、加入者の建物に関する安全警報システ ムの回線カード９８’への接続（図１２）といったような安全監視サービス機能 がある。従って、上流チャネルＵＰ３０が安全監視サービスレベルを選択したこ の加入者Ｓ５に割り当てられている。信号状況は、「通常」を表示している。こ のため、ｔｅｌｃｏＤＳ０をこの特殊時間内に配分する必要はない。この場合、 警報が発生するまで 特別な信号を伝達する必要はない。 この点に関して、やはり安全監視サービスレベルを選択している加入者Ｓ６に ついて検討してみる。信号状況は警報状態を表示しており、ＤＳ０−１９１と同 定されているｔｅｌｃｏ回線が顧客の安全警報ネットワークから供給される信号 を全て監視するためのこの特別なチャネルに割り当てられている。安全監視信号 は、上流のＨＩＵへ、さらにＤＳ０−１９１回線を通じて安全サービス（例：防 護されたガードのディスパッチ、またはシステム間でデータ通信を行なうことに よる状況の遠隔監視）へと供給される。従って、警報状態が発生するまでは必ず しも安全監視に関わる帯域幅を配分する必要はなく、また上流への通信の利用が 必要となるのは警報状態に対応する場合のみに限定されることがわかる。 警報状態は、同軸ケーブルの割り込みに対応して加入者の特別機器に表示する ことができる。先の説明にあったように、ＣＩＵ４００はそれぞれ、加入者から の要求があるたびに、またはチャネルが活動状態にある場合に上流信号チャネル 上をＨＩＵに伝送される基底のアドレス情報を含んでいる。同様に、このアドレ ス情報はディレクトリチャネルを下流へと伝送されるため、ＣＩＵはＨＩＵが命 令する上流チャネルに同調したり、ＣＩＵへの接続電話に呼び出し信号を送った りすることができる。ＣＩＵに於けるＣＰＵ４１０（図１２）の操作により、順 方向ディレクトリチャネルにアドレスされる入力信 号の監視、及び自己識別を行なう上流通信と割り当てられた上流チャネルＵＰｎ についての関連信号情報の供給が行われる。できれば、全ＣＩＵからのアドレス 情報及び信号情報は、ＨＩＵからの命令に対応して上流のＨＩＵへと伝送され、 特定の上流チャネル周波数に同調してアドレス及び状況関連の信号情報を伝送す ることが望ましい。これは事実上の「ポーリング」操作であり、ＣＩＵの特殊ア ドレスがＨＩＵからの命令またはポーリングに呼応して特別な上流チャネルの通 信に応答する。但し、広帯域通信回線がカットされたり故障している場合、ＣＩ Ｕはそのアドレス情報及び状況情報をＨＩＵに伝送することができない。 従って、同軸ケーブルがカットされＣＩＵ４００がＨＩＵのポーリングに応じ てその識別情報及び状況情報を通信できない場合には警報状況が表示され、図１ ５の信号状況フィールドに適正な状況情報が表示される。好ましい実施例では、 こうした警報状態により特別加入者に接続されたサービスレベルのメモリーにあ る警報状況表示器が起動し、是正措置を表示することができる。特に、ＨＩＵが 安全監視サービスに向けて適正な電話メッセージを供給し、安全保護サービスに 警報を発することができるようになっている。 さらに図１５に関して、サービスレベル表は、ＨＩＵのＣＰＵ３０８が保持す るデータベースでの保存に適したデータフィールドアレイを含んでいる。できれ ば、こ の表は高速アクセスに対応してＲＡＭ内に保持することが望ましい。さらに、同 表は通常の指標付けの仕方を利用してインデックスを付け、加入者の氏名、住所 、ｔｅｌｃｏのＤＳ０番号、上流搬送周波数、等によってこの表を高速で検索可 能にすることが望まれる。指標化の方法を採用することで、サービスレベルの探 索が高速化し、加入者がサービスを要求した場合の対応速度が最短化される。 先の説明により、加入者が送信する広帯域加入者用ネットワークの上流バンド に於ける複数の周波数サブバンドによる電話その他の信号を変調して、単一の音 声回線、多重音声回線、ＩＳＤＮ、安全監視サービス、等のような加入者の選択 による通信特性に合わせた上流バンドの様々な帯域幅を選択式に供給するために は、周波数敏捷性ＣＩＵが有効であることが理解される。好ましい実施例では、 帯域幅は選択式にＤＳ０の離散ユニットに配分されている。これを結合すること により、多様な加入者のニーズに対応する高容量のデジタル式データチャネルを 供給できることがわかる。 さらに、周波数敏捷性ＣＩＵの操作により、特別に選択されたサブバンドのノ イズレベルが既定レベルを越えているという決定に対応して、ＵＰ１．．．ＵＰ ｎのような任意のサブバンドによる信号を、違う周波数で他のサブバンドに再度 割り当てを行うことができる。 最後に、オフフック、警報条件などの信号情報をアド レス情報と一緒に与えるために、接続されている各々のＣＩＵ４００によって利 用される上向き信号チャネルが少なくとも１本は備えられている。各ＣＩＵ４０ ０には通常、少なくとも一つの上向き周波数（128 kHz チャネルのＤＳ０−１ま たはＤＳ０−２のどちらか）が割り当てられており、この周波数は２個の 64kbp s データチャネルと組み合わせて各上向き周波数サブバンド用に 144kbpsを形成 する16kbpsデータチャネルの部分を含んでいる。16kbpsの信号・状態情報は、加 入者アドレス並びに加入者アドレスに関する状態情報を含んでいる。 この点に関して、ノイズレベルの監視と周波数の割当てのために本発明が行う 仕方を論議するため、次に図１６に移る。 図１６は、発呼加入者が通信と通話要求とを起動し、装置がこれに応じて周波 数帯域を割当てて上向きチャネルを指定し、要求しているＣＩＵによる受信とそ のチャネルの信号品質の測定などを行うために、選択されたチャネルの識別番号 を下向きディレクトリーチャネルに放送するといった一連の動作を説明するフロ ーチャートである。 処理はステップ６０１から始まり、発呼加入者は回線カード９８’に接続され ている電話装置で「オフフック」を行って電話呼び出しを起動する。一般に最初 に取るステップは、電話装置の状態変化を示す信号を上向き方向にＨＩＵ装置に 送ることである。 「オンフック」から「オフフック」への状態変化は、関連ＣＩＵによる使用の ために指定された上向き信号チャネルに通信される。図１７に関して述べるよう に、状態変化データは、ＣＩＵアドレスと一緒にＨＩＵ３０１に上向き通信され る。ＨＩＵはこれに応答して、この特定の加入者が電話信号の通信のために、指 定された上向きチャネルに留まっていることが妥当であるかどうかを判断する。 ＴＤＭＡ方式ですべてのＣＩＵによってアクセスされる、信号チャネルのための 単一の信号周波数を利用する実施例では、チャネルは音声チャネル通信のために 割り当てられ、この情報は順方向チャネルで下向きに伝送される。 逆方向チャネルが割り当てられたとして６０４で取られる次のステップは、デ ィジタル・データストリームを得るために、ＣＯＤＥＣ４０７を利用して、通話 要求加入者に関連する回線カード９８’で電話信号のアナログからディジタルへ の（Ａ／Ｄ）変換を始めることである。このディジタル・データストリームは、 図９Ｃに関連して述べたように、フレームとサブフレームを得るために、ステッ プ６０８でＣＩＵのＣＰＵによってフレーミングビットと結合される。 ステップ６１２では、これらのサブフレームとスーパーフレームに関連するＣ ＲＣ計算が計算されて、フレームおよびサブフレーム内の適当なフィールドに加 えられる。ステップ６１５では、スーパーフレームがＱＰＳＫ 変調器に送られ、上向き通信のために指定されたサブバンドで広帯域ネットワー ク上を上向きに伝送される。 別の実施例のアドレス指定・制御装置９０に対応するＨＩＵ３０１では、上向 き通信用に割り当てられた特定の上向き搬送周波数もまた図１４に関して述べた ように、選択された逆方向チャネル復調変換器１１４’に送られる。それからス テップ６２０で変換器１１４’は、指定された上向きチャネルＵＰｎに同調する 。それからステップ６２５で、ＱＰＳＫ復調器はこの信号を復調して１４４kbps のデータストリームにする。スーパーフレームを規定するためのフレーミングビ ットを調べることによって、このデータストリームからスーパーフレームが作ら れる。 ステップ６３０では、このスーパーフレームに関連するＣＲＣ値が調べられ、 もしＣＲＣが不良であれば指定された上向きチャネルに関連する、図１５に示し たエラー数が加算される。ＨＩＵコンピューターで測定したように、エラー数が 、あらかじめ決められた時間内にあらかじめ決められた閾値を超えた場合、その チャネルは過度にノイズが多いと見なされる。これはステップ６３２に示してあ る。ステップ６３５では、エラー数はあらかじめ決められた閾値と定期的に比較 されて、ノイズが許容レベルを超えているかどうか判定される。ステップ６３５ で信号品質が許容可能である限り、上向き通信用の周波数を変更する必要はない 。一方、ステップ６３５で エラー数があらかじめ決められた閾値を超えたという判定の場合は、これに応じ てＨＩＵ３０１が搬送周波数を変更するように働く。 もしステップ６３５における信号品質が良好であれば、本方法はステップ６０ ５に戻り、前述の仕方で電話データの伝送を続行する。 エラーが検出された場合、そのデータはＣＩＵからＨＩＵへ再送されない。む しろ、そのデータは変調されて、ステップ６４０でその電話網上の通信のために ある特定の加入者に関連する電話会社回線に送りだされる。 図１７は、加入者によって要求されたサービスの選択されたレベルに応じて動 的に周波数帯域を割り当てる好ましい方法を示す。顧客のための動的な周波数帯 域割当てに関する方法を呼び出す経路としては、（１）発呼加入者がＣＩＵを起 点とする電話サービスの要求を起動する場合と（２）着信呼が、電話網から特定 の着信用電話会社ＤＳ０回線上で加入者のために受信される場合との二通りがあ る。両経路とも、その呼に対するサービスの適切なレベルとそれに見合った周波 数帯域とをシステムが決めることを必要としている。これらのステップは、それ ぞれステップ７０１とステップ７０２に示してある。残りのステップは、加入者 が呼を起動するか、着信呼が加入者のために受信されるかに関係なく、事実上同 じである。 発呼加入者がステップ７０１で呼を起動する場合、図 １７に関連して述べた、「オフフック」状態情報を送出する手順は、指定された 上向きチャネルによりＨＩＵ３０１に送られので、省略時指定によりチャネルが 割り当てられない場合、適当な上向きチャネルを割り当てることができる。 次にステップ７０５を参照して、サービス要求を示す状態情報（「オフフック 」というような）の受信あるいはＨＩＵにおける着信呼の受信に応じて、ＨＩＵ ３０１がメモリー内に保持しているサービスレベル表を検査することにより顧客 の識別番号が確認される。 ステップ７０６では、識別された顧客に関する、要求され認可されたサービス レベルが確認される。このことは、例えばその加入者がＩＳＤＮといったサービ スを要求していてかつ、ＩＳＤＮサービスを受けること、あるいは単一回線音声 通信、複数回線音声通信、データ通信、機密保持サービスなど他の類似のサービ スを受けることを認可されているかどうかということの判断を必要とする。 ステップ７１１では、適正な、認可され要求されたサービスレベルが特定の加 入者について確認された後に、選択されたサービスレベルに必要とされるＤＳ０ の数が決められる。例えば、ＩＳＤＮには少なくとも２個のＤＳ０が必要であり （２Ｂ＋Ｄサービスが提供される場合は恐らく更に多くのＤＳ０が必要）、単一 の通常音声チャネルには１個のＤＳ０が必要であり、複数の音声チャ ネルには複数のＤＳ０が必要であり、機密保持にはＣＩＵの定期的な監視が必要 である等である。 ステップ７１３では、どのＤＳ０が使われず、またどのＤＳ０がサービス要求 を満たすための使用に選択・割り当てできるかを決定するために、電話会社ＤＳ ０番号によって数値的に分類されたサービス表に対するインデックスで使うこと により、必要とされるＤＳ０データチャネルの選択数が決められる。同様に、対 応する数の逆方向チャネルＵＰｎが、選択されたサービスレベルに関して決定さ れる。開示された実施例では逆方向スペクトルの３８８個の利用可能なＤＳ０デ ータチャネルがあるということが思い出されよう。 ステップ７１５では、選択された、逆方向チャネルの１個以上のＤＳ０が電話 網からの特定のＤＳ０チャネルと結合しているか、あるいは着信呼の場合は電話 網からの特定の着信ＤＳ０回線が、選択された、逆方向チャネルの１個以上のＤ Ｓ０と結合している。それから、選択されたＤＳ０は、１個以上の、対応する逆 方向チャネル周波数ＵＰｎに割り当てられる。これに関して、図１５のサービス レベル表は、電話のＤＳ０チャネル番号と上向きスペクトルの逆方向チャネル周 波数との間の対応を反映するように更新される。これは、サービスレベル表を検 査して利用可能な逆方向チャネルを判定することによって実行される。 最後にステップ７２０では、選択された逆方向チャネ ル周波数は、ＣＩＵアドレスと上向きチャネル識別番号とを伝送することによっ て、順方向ディレクトリーチャネルで特定の加入者に伝送される。順方向チャネ ルＤＳ０の識別番号もまた、電話網からの着信信号が、順方向スペクトルの適当 なＤＳ０チャネルを監視する加入者ＣＩＵに伝送するための適当な順方向チャネ ル周波数とＤＳ０チャネルに方路指定できるように、順方向ディレクトリーチャ ネル経由の着信信号に関してサービスレベルで識別される。こうして、顧客の選 択した適当なサービスレベルを提供できるように、選択可能な種々な仕方で周波 数帯域が割当てできるということが理解され、また評価されるであろう。 さて図９Ｂと図９Ｃを参照して、本発明の別の実施例で利用されるような逆方 向経路および順方向経路のディジタルデータ用のデータフレーミングあるいはデ ータフォーマットについて説明する。図９Ｂにおいて、ＱＰＳＫ変調で上向き伝 送される逆方向経路のデータフォーマットは、１個のスーパーフレームを形成す るために２７バイトのサブフレームを４個含む。各サブフレームは、同じであっ て、８ビットのフレーミングバイト（ＦＢ）の１バイトと、各々が信号ビットを ８ビット含むデータリンク（ＤＬ）バイトの２バイトと、ＤＳ０データバイトの ２４バイト（１９２ビット）とを含んでいる。ＤＳ０データバイトの部分は２個 のＤＳ０の多重化によって形成される。 １個のスーパーフレームは４個のサブフレームから構成され、そのスーパーフ レームブロックについてＣＲＣが計算される。各サブフレームのフレーミングバ イトは同期用の７ビットとＣＲＣ用１ビットとからなる。したがって各スーパー フレームと一緒に４ビットのＣＲＣが伝送され、各スーパーフレームは直前のス ーパーフレームと関連する残りのＣＲＣを含むことになる。 各サブフレームのＤＬバイトは、オンフック、オフフックといった必要とされ る電話信号を上向き方向に示すメッセージを伝送するために使われる。別の好ま しい実施例では、加入者ＣＩＵと信号送出との間の結合はＨＩＵアドレス指定・ 制御装置４２（図４）あるいはＨＩＵ３０１（図１１）によって行われる。加入 者ＣＩＵとオンフック信号またはオフフック信号との間の結合は、ＨＩＵによっ て保持されるサービスレベル表の中に保持されている特定のＣＩＵアドレスに対 する特定の逆方向チャネル周波数のあらかじめ決められた結合によって決められ るのが望ましい。その代わりに、どの特定の加入者装置がその特定の信号送出を 示しているかを示すＤＬバイト内にアドレス情報を与えることによって、この結 合を作ることもできよう。 ノイズを監視する目的で、各サブフレームはフレーミングバイト（ＦＢ）の一 部としてＣＲＣビットを含んでおりまたサブフレームの各々はスーパーフレーム 全体に対してＣＲＣ計算を示すＣＲＣビットを含んでいる。こ こに示す別の実施例に関連して別の所で述べたように、受信したスーパーフレー ムについてのＣＲＣ計算の誤りはそのチャネルにノイズがあることを示しており 、あらかじめ決めた閾値を超える過度に多いこのようなＣＲＣエラーは、別の実 施例にしたがって搬送周波数の変更の原因になる。 図９Ｃは、ＱＰＲ変調で下向き伝送される順方向経路のデータフォーマットま たはデータフレーミングを示す。好ましい実施例におけるように、フレーミング は偶数個または奇数個の、９９バイトのサブフレームとして構成される。これら のサブフレームは、ＣＲＣ計算ができるように１個の多重フレーム内またはスー パーフレーム内に８の倍数個のサブフレームを１グループとしてグループ化され る。図９Ａとは対照的に、別の実施例の順方向経路用のデータフォーマットは、 ディレクトリーチャネル（ＤＩＲ）用に割り当てた１バイトと、信号チャネル（ ＳＩＧ）用の１バイトと、各搬送波ごとに９６個のＤＳ０を含む電話データに割 り当てられる９６バイトとを含む。順方向経路の各サブフレーム内にはディレク トリーチャネル（ＤＩＲ）と信号チャネル（ＳＩＧ）が含まれていることが見ら れるであろう。したがってＤＩＲチャネルとＳＩＧチャネルは、各ＣＩＵがディ レクトリーチャネルを連続的に監視して、必要なときには逆方向スペクトルの周 波数を変更するコマンドや特定のＣＩＵに与えられる情報の信号送出、例えば選 択された加入者 電話の呼び出し条件の信号送出に素早く応答するコマンドに直ぐに応答できるよ うにうに、これらのＣＩＵに関連するすべての順方向経路復調器に対して連続的 に放送される。ディレクトリーチャネル（ＤＩＲ）を収容するために、最大４８ ０語までのアドレス語が用意されており、このアドレス語は、ある特定のアドレ ス指定されたＣＩＵが、そのアドレス指定の情報に関連する適当な信号状態情報 と一緒にそのＣＩＵの逆方向チャネル通信のために利用することになっている選 択されたチャネルを示す指標を伴っている。 本発明のいくつかの好ましい実施例を示して説明してきたが、ここに付随する 特許請求の範囲およびそれに相当するものに記載された本発明の精神と範囲から 逸脱することなく、これらの実施例に対して種々の修正や変更が可能であること は、本技術分野に精通する人々にとって明白であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リッチー、 ジョン アレグザンダー、 ジュニア アメリカ合衆国 30136 ジョージア州 ダルース ウィロウー グリーン ドライ ブ 2610 (72)発明者 ダバーリー、 グレゴリー トーマス アメリカ合衆国 30360 ジョージア州 アトランタ ジョーンズ チャペル コー ト 6777

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の入力データチャンネルを含む多重化された入力信号を受信し、か つ複数の出力データチャンネルを含む多重化された出力信号を送信するための双 方向信号通信システムであって、それにおいては多重化された入力データ信号中 の各入力データチャンネルが広バンドの通信媒体で接続されている複数の受信先 のうちのある１つに対応しており、そして各出力データチャンネルが前記広バン ドの通信手段を介して接続されている複数の発信元のある１つに対応しており、 前記システムが、 前記入力データチャンネル中のデータを、ある受信宛先と関係づけられた下 りチャンネル中の変調された下り搬送波に変換するための第１の変換部と、 前記変調された下り搬送波を前記複数の受信宛先に送信するための第１の送 信器と、 １つの受信宛先において前記変調された下り搬送波中の割り当てられた搬送 波を復調し、前記複数の受信宛先のうちの前記のある１つと関係づけられたある １つのデータチャンネル中の入データを復元するための少なくとも１つの復調器 と、 前記複数の発信元の前記ある１つからの出データを、複数の上りチャンネル の１つに対して割り当てられた搬送波上で変調するための少なくとも１つの変調 器と、 前記発信元のうちの前記のある１つからの前記変調 された割り当てられた搬送波を送信するための少なくとも１つの第２の送信器と 、 前記上りチャンネル中の前記割り当てられた搬送波を、前記多重化された出 力信号のための前記出力データチャンネルに変換するための第２の変換器と、 ある特定の１つの上りチャンネル中のノイズのレベルを監視するためのノイ ズ監視器と、 前記特定の上りチャンネル中の予め決められたレベルを越えたノイズに応じ て、出データを別の上りチャンネル中の別の周波数の搬送波に割り当て直すため の装置を含むもの。 ２．前記多重化された入力信号が標準のデジタル電話信号である、請求項１ に記載された双方向通信システム。 ３．前記標準のデジタル電話信号が、ＤＳ−０形式信号、ＤＳ−１形式信号 、ＤＳ−３形式信号のグループのうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載 された双方向通信システム。 ４．前記多重化された出力信号が標準のデジタル電話信号である、請求項１ に記載される双方向通信システム。 ５．前記標準のデジタル電話信号が、ＤＳ−０形式信号、ＤＳ−１形式信号 、ＤＳ−３形式信号のグループのうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載 された双方向通信システム。 ６．前記中心点がＣＡＴＶネットワークの中継局であり、前記データの発信 元および受信宛先が前記ＣＡＴＶネットワークの加入者である、請求項１に記載 された双方向通信システム。 ７．前記データの発信元および受信宛先が前記中心点から伸びる木構造のネ ットワーク内の加入者である、請求項１に記載された双方向通信システム。 ８．ある特定の加入者の電話機に少なくとも１つの上りチャンネルを対応づ けるための装置と、前記電話機に少なくとも１つの下りチャンネルを連結するた めの装置をさらに含む、請求項７に記載された双方向通信システム。 ９．入データの受信宛先および出データの発信元を示すカストマーインター フェースユニット（ＣＩＵ）をさらに含み、前記ＣＩＵが前記少なくとも１つの 復調器と、前記少なくとも１つの変調器と、前記少なくとも１つの第２の送信器 を含む、請求項７に記載された双方向通信システム。 １０．選択的に可変なバンド幅のサービスを提供するために単一の加入者に 対して複数の上りチャンネルおよび複数の下りチャンネルを対応づけるための装 置をさらに含む、請求項１に記載された双方向通信システム。 １１．前記選択的に可変なバンド幅のサービスが、１回線のサービス、複数 回線のサービス、ＩＳＤＮサービス、Ｔ１サービスから選択される電話サービス を含む 、請求項１０に記載された双方向通信システム。 １２．前記特定の上りチャンネル中の予め決められたレベルを越えたノイズ に応じて、出データを別の上りチャンネル中の別の周波数の搬送波に割り当て直 すための装置を含む、請求項１に記載された双方向通信システム。 １３．加入ネットワーク内の加入者に対して信号を送るための第１の周波数 バンドと加入者からの信号を受けるための第２の周波数バンドを持つネットワー クを含む，電話ネットワークとの電話信号の授受および加入システムの複数の加 入者との電話信号の授受を行うための装置であって、 第１の変調方式を用いて電話ネットワークからの電話信号を前記加入ネット ワークの前記第１のバンド上で変調するための電話ネットワーク変調器と、 加入ネットワークからの前記第１のバンド中の電話信号を復調してそれらを 加入者に接続するための加入者端末復調器を含む加入者端末器と、 第２の変調方式を用いて前記加入者からの電話信号を加入ネットワークの前 記第２のバンド内の複数のサブ（細別）周波数バンドのうちの選択された１つの 中で変調するための少なくとも１つ周波数に敏捷な第２の変調器と、そして 加入ネットワークからの前記第２のバンドからの電話信号を復調して、それ らを電話ネットワークに接続す るための電話ネットワーク変調器 を含むもの。 １４．複数の前記周波数に敏捷な第２の変調器が、選択されている加入者の 通信機能に相応した第２のバンド内の選択可能な可変バンド幅を与えるように、 加入者からの電話信号を加入ネットワークの前記第２のバンド内の複数のサブバ ンド中で変調するように動作する、請求項１３の装置。 １５．前記選択されている加入者の通信機能が、音声バンド電話サービスを 含む請求項１４の装置。 １６．前記選択されている加入者の通信機能が、ＩＳＤＮの電話サービスを 含む請求項１４の装置。 １７．前記選択されている加入者の通信機能が、複数の音声バンド電話サー ビスを含む請求項１４の装置。 １８．前記選択されている加入者の通信機能が、前記加入ネットワークの前 記第２のバンド内に提供される少なくとも１つのサブバンドを含む請求項１４の 装置。 １９．前記サブバンドが１２８ｋＨｚである請求項１４の装置。 ２０．前記選択的に可変なバンド幅が、複数の連接していない１２８ｋＨｚ のサブバンドを含む請求項１４の装置。 ２１．選択された加入者と対応づけられた前記第２のバンド内の選択された サブバンド中のノイズのレベルを監視するためのノイズ監視器をさらに含み、か つ前記 周波数に敏捷な第２の変調器が、前記選択されたサブバンド中のノイズのレベル が予め決められたレベルを越えているという前記ノイズ監視器の判定に応じて、 前記選択されたサブバンド内の信号を別の周波数の別のサブバンドに割り当てし 直す請求項１８の装置。 ２２．前記第１の変調方式がＱＰＲであり、前記第２の変調方式がＱＰＳＫ である請求項１３の装置。 ２３．加入ネットワークの前記第２のバンド内の周波数バンドを加入者に対 応づけるためのアドレスおよび制御ユニット（ＡＣＵ）をさらに含む請求項１３ の装置。 ２４．前記ＡＣＵが加入者の識別情報、周波数サブバンド、ノイズレベル、 サービスレベル、セキュアリティー状態、および回線状態を含むグループから選 択された情報を入れた割り付け表をメモリに保持する請求項２３の装置。 ２５．加入ネットワーク内の選択された加入者群にブロードキャストするた めの電話メッセージを発生するためのブロードキャストメッセージ情報源と、 前記選択された加入者群に送るために、前記ブロードキャストメッセージを 加入ネットワークの順方向バンドに接続するための装置をさらに含み、 電話メッセージが単一源から生成されて複数の加入者に伝えられる請求項１ ３の装置。 ２６．電話ネットワークからの電話信号を前記中継 局に接続するための電話ネットワークインターフェースを用意し、 加入者からの電話信号を加入ネットワークに接続された加入者端末に接続す るためのインターフェースを用意し、 前記中継局から加入者に信号を送るための第１の周波数バンドを用意し、 第１の変調方式を用いて電話ネットワークからの電話信号を加入ネットワー クの第１のバンド上で変調するようにし、 加入者から前記中継局に信号を送るための第２の周波数バンドを用意し、 第２の周波数バンドを複数のサブバンドに分割し、 加入者の電話サービスに対する要求に応じて、その加入者に第２の周波数バ ンド内の選択可能なサブバンドのうちの１つを選択的に割り当て、そして 第２の変調方式を用いてその加入者からの電話信号をその特定のサブバンド 内で変調し、その加入者からの前記電話信号を前記電話ネットワークインターフ ェースに伝えるようにする ステップを含む、 中継局から加入者に伸びる幹−枝形の広バンドの加入ネットワークを含む、 電話ネットワークとの電話信号の授受および加入システムの複数の加入者との電 話信号の授受を行う通信システムを運用するための方法。 ２７．前記第２の変調方式が、幹および枝構造における上り方向において比 較ノイズに強い変調方式である請求項２６の方法。 ２８．前記第２の変調方式が、直角移相キーイング（ＱＰＳＫ）である請求 項２７の方法。 ２９．選択されている加入者の通信機能に相応した選択的に可変なバンド幅 を提供するように加入ネットワークの第２のバンド内の１つまたは複数の選択さ れたサブバンドを割り当てるステップをさらに含む請求項２６の方法。 ３０．電話サービスにたいする要求が、デフォールトのレベルの電話サービ スを持つ加入者において発生する請求項２６の方法。 ３１．デフォールトのレベルの電話サービスがＤＳ０（６４ｋｂｐｓ）であ る請求項３０の方法。 ３２．電話サービスにたいする要求が、その加入者に利用可能な複数の選択 可能なレベルの通信サービスのうちの選択された１つを持つ加入者において発生 する請求項２６の方法。 ３３．複数の選択可能なレベルの通信サービスのそれぞれが、予め決められ たデータ通信のバンド幅を必要とし、加入ネットワークの第２のバンド内の複数 のサブバンドを選択するステップをさらに含む請求項３２の方法。 ３４．加入者から発生する電話サービスにたいする 要求が、１回線の電話サービス、複数回線の電話サービス、ＩＳＤＮ電話サービ ス、データ通信サービス、テレビ会議サービス、双方向テレビサービス、セキュ アリティ監視サービスから選択された要求を含む請求項３３の方法。 ３５．選択されたサービスレベルの要求を中継局に伝え、 その選択されたサービスレベルの要求をしている加入者が誰であるかを調べ 、 その加入者がその要求したサービスレベルを受けることが許されているとい う確認に応じて、選択されたサービスレベルに相応する選択的に可変なバンド幅 を提供するように、加入ネットワークの第２のバンド内の１つまたは複数の選択 された周波数のサブバンドを割り当て、 その１つまたは複数の選択された周波数のサブバンドを示す情報をその加入 者に送信し、そして その１つまたは複数の選択されたサブバンドにおいて、その加入者からの信 号を、その加入者から中継局において受信する ステップをさらに含む請求項３２の方法。 ３６．電話サービスに対する要求が加入者に宛てられた入通信に応じて中継 局において発生し、さらに その入通信を受信すべき加入者が誰であるかを調べ、 その加入者にその通信を提供するのに適当なサービスレベルを決定し、 その決定された適当なサービスレベルに相応する選択的に可変なバンド幅を 提供するように、加入ネットワークの第２のバンド内の１つまたは複数の選択さ れた周波数のサブバンドを割り当て、 その１つまたは複数の選択された周波数のサブバンドを示す情報をその加入 者に送信し、 第１の周波数バンドにおいてその加入者にその入信号を送信し、 その加入者に関係した加入者端末において、中継局への返信のための１つま たは複数の選択された周波数のサブバンドを示す情報を受信し、そして その１つまたは複数の選択された周波数のサブバンドにおいて中継局に加入 信号を送る ステップをさらに含む請求項２６の方法。 ３７．１つまたは複数の選択された周波数のサブバンドにおける加入者から の信号を中継局において受信し、 標準の電話信号に得るためにその信号を復調し、 その加入者からのその標準の電話信号を、その加入者に宛てられた入通信に 関係づけられた通信ポートに経路選択する ステップをさらに含む請求項３６の方法。 ３８．複数の加入者から得られた複数の標準の電話信号を、標準の多重化さ れた電話信号に多重化するステプをさらに含む請求項３６の方法。 ３９．標準の電話信号がＤＳ０形式であり、標準の 多重化された電話信号がＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３，Ｅ１およびＳＯＮＥＴ形式か ら選択される請求項３６の方法。 ４０．複数の電話チャンネルに複数の予め決められた電話信号を含む多重化 された電話信号を受信し、 その多重化された電話信号を分離して各電話チャンネルから各電話信号を得 、 その加入システムの第１の周波数バンドにおいて、加入者に付随した加入者 宛先に在るその加入者に対して中継局からその信号を送信し、 その加入者からの信号を受けるためにその加入システムの第２の周波数内の ある１つのサブバンドを選択し、 その選択されたサブバンドにおいて、その加入者宛先におけるその加入者か らの電話信号を中継局に送り、そして その電話信号を電話チャンネルに接続する ステップを含む、 中継局から加入者に伸びる広バンドの加入ネットワークを含む電話ネットワ ークとの電話信号の授受および加入システムの複数の加入者との電話信号の授受 を行う双方向通信システムを運用するための方法。 ４１．多重化された電話信号がＳＯＮＥＴ信号を含む請求項４０の方法。 ４２．多重化された電話信号が電話局から中継局に光ファイバーリンクで送 信される請求項４０の方法。 ４３．多重化された電話信号が電話局から中継局に 送られ、そして中継局から光ファイバーノードに光ファイバー通して送信される 請求項４０の方法。 ４４．加入者端末に選択されたサブバンドにおいて加入者の電話信号を送信 させるために、中継局から加入者に第２の周波数バンド内の選択されたサブバン ドを示す情報を送信するステップをさらに含む請求項４０の方法。 ４５．中継局から加入者に第２の周波数バンド内の選択されたサブバンドを 示す情報を送信するステップが、加入者と中継局の間でステータス信号を授受す るための信号チャンネルを用意するステップを含む請求項４４の方法。 ４６．その加入者が関与している通信セッションの間に第２の周波数バンド 内の選択されたサブバンドから別の周波数のサブバンドに周波数を変更するステ ップをさらに含む請求項４０の方法。 ４７．選択されているサブバンド中のノイズレベルを監視するステップをさ らに含み、かつ前記選択されたサブバンドの周波数を変更するステップが、その 選択されているサブバンド中のノイズレベルが予め決められた閾値を越えたとい うその監視ステップにおける判定に応じて行われる請求項４６の方法。 ４８．加入者の電話信号が複数のパケットのデジタルデータの形で送信され 、かつ選択されているサブバンド中のノイズレベルを監視するステップが、 信号を送信する前に、加入者の電話信号を含むデジタル信号の各パケットの サイクリックリダンダンシーチェック（ＣＲＣ）値を決定し、 そのＣＲＣ値を中継局で受信し、 そのＣＲＣ値が正しくないという判定に応じて、エラーカウントレジスタを １つ増やし、 そのエラーカウントレジスタを１つの予め決められた値と比較し、 そのエラーカウントレジスタが予め決められた閾値を越えたときノイズィチ ャンネルフラッグをセットし、そして ノイズィチャンネルフラッグがセットされるとそれに応じて前記の周波数を 変更する請求項４７の方法。 ４９．前記エラーカウントレジスタを予め決められた閾値と比較するステッ プが、所定の時間に送信された所定数のバケットに関連する送信エラーの数を決 定するために、周期的に行われる請求項４８記載の方法。 ５０．電話ネットワークと複数の加入者に送信する中継局を含む広バンドの 通信ネットワークとの間で電話信号を授受するための電話システムであって、 電話ネットワークからの電話信号を広バンド通信ネットワークの第１のバン ドの搬送波で変調するための、電話ネットワークと中継局の間に接続された変調 器と、 加入者に対して選択されるサービスのレベルを決定し、その選択されたレベ ルを有効にするための，広バン ド通信ネットワークの第２のバンド内の１つまたは複数の選択された周波数のサ ブバンドを示す情報をその選択された加入者に送信するための装置と、そして その加入者からの電話信号を、その１つまたは複数の選択された周波数のサ ブバンド内のその加入者からの電話信号を復調して、それらを電話ネットワーク にわたすための、電話ネットワークと中継局との間に接続された復調器 を含むシステム。 ５１．広バンド通信ネットワークが電話信号を広バンドネットワークの第１ のバンドに復調しそれらの信号をその加入者に送り、かつ中継局への送信のため にその加入者からの電話信号を広バンドネットワークの第２のバンド内の１つま たは複数の選択された周波数のサブバンドに変調するための加入者端末を含む請 求項５０のシステム。 ５２．加入者端末が電話信号を第２のバンド内の１つまたは複数の選択され た周波数のサブバンドに変調するための周波数に敏捷な変調器を含み、さらに 加入者に関係づけられた１つの選択された周波数のサブバンド内のノイズレ ベルを監視するためのノイズ監視器と、 その選択されたサブバンド中のノイズレベルが予め決められた閾値を越えた とき加入者に対して周波数変更信号を送信するための、ノイズ監視器に応答する 装置を 含み、 あるチャンネルのノイズが大きくなったとき、加入者端末が、その電話信号の 少なくとも幾つかを送信するための周波数を、別の選択された周波数サブバンド に変更する請求項５１のシステム。 ５３．広バンドの通信ネットワークがケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）ネットワ ークであり、さらに前記第１の周波数バンドにおいて加入者にテレビ番組を提供 するための装置を含む請求項５０のシステム。 ５４．選択されるサービスのレベルを決定するための装置が、加入者の識別 情報と加入者の識別情報に関係した第２のバンドの１つまたは複数の選択された 周波数サブバンドを示す情報を含むディレクトリチャンネル内のディレクトリメ ッセージを第１のバンドで送信するための装置を含む請求項５０のシステム。 ５５．選択されたサービスのレベルを有効にするための装置が、選択された 加入者に対応するアドレス情報と、１つまたは複数の選択された周波数サブバン ドに対応する周波数サブバンド情報を含むメッセージを含む請求項５０のシステ ム。 ５６．前記チャンネル割り当てメッセージが、ディレクトリチャンネルで送 信される請求項５５のシステム。 ５７．中継局から受信したコマンドに応じて電話信号が中継局に送信されて いる周波数を第１の周波数サブバンドから第２の周波数サブバンドに変更するよ うに動 作する、加入者のところに置かれる周波数に敏捷な変調器をさらに含む請求項５ ０のシステム。 ５８．周波数に機微な変調器が、公称初期搬送波周波数５．１２ＭＨｚから 始まり、１２８ｋＨｚのチャンネルの不連続な増分で変化する選択可能な搬送波 周波数において、各チャンネル当たり１４４ｋｂｐｓの公称データレートで動作 する直角移相キーイング（ＱＰＳＫ）変調器を含む請求項５７のシステム。 ５９．前記１４４ｋｂｐｓの各チャンネルが、２つの６４ｋｂｐｓのＤＳ０ 電話チャンネルと、データヘッダ、アドレス情報、およびＣＲＣデータを含む１ つの１６ｋｂｐｓのオーバーヘッドチャンネルを含む請求項５８の方法。 ６０．１２８ｋＨｚの各チャンネルが、１０８ｋＨｚのバンド幅のデータチ ャンネルと、２０ｋＨｚのガードバンドを含む請求項５８の方法。 ６１．中継局から加入者に送信される電話信号が、下り信号として前記第１ の周波数バンドで送信され、かつ加入者インターフェースユニットが第１の周波 数バンドの前記下り信号を復調して入電話信号を得て、その入電話信号を電話ポ ートに接続するための復調器をさらに含む請求項５０のシステム。 ６２．前記下り信号がＱＰＲ変調により加入者インターフェースユニットに 送信される請求項６１のシステ ム。 ６３．第１の周波数バンドで送信される前記下り信号が、 複数のチャンネルに配分された複数の入電話信号と、 前記第２の信号を含む少なくとも１つのディレクトリチャンネルと、そして ステータス情報を含む少なくとも１つの信号チャンネル を含む請求項６１のシステム。 ６４．下り信号が、９６ＤＳ０のデジタルの入電話信号、前記ディレクトリ チャンネル、前記信号チャンネル、およびデジタル信号のフレームに関係したＣ ＲＣデータを含む３．１６８ＭＨｚのＱＰＲ変調信号を含む請求項６３のシステ ム。 ６５．広バンド通信ネットワークに接続するための加入者インターフェース ユニットであって、この加入者インターフェースユニットは、広バンド通信ネッ トワークの中継局から第１のバンドで第１の信号を受信し、中継局から第２の信 号を受信し、かつ加入者と中継局との間で電話信号を送受信するための動作をし 、前記加入者インターフェースユニットは、 第１の周波数バンドの第１の信号を復調して、それらの信号を該加入者イン ターフェースユニットの出力ポートに接続するための第１の復調器と、 第２の信号を受信し、中継局に電話信号を送信す るために、その第２の信号から、広バンド通信ネットワークの第２の周波数バン ド内の複数の周波数サブバンドのうちの１つを識別するための第２の復調器と、 そして、 加入者インターフェースユニットからの電話信号を識別した周波数サブバン ドで変調するための、第２のバンド内の前記複数の周波数サブバンドのうちの識 別された１つに応じて動作する周波数に敏捷な変調器 を含む。 ６６．広バンド通信ネットワークがケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）ネットワー クである請求項６５の加入者インターフェースユニット。 ６７．前記第１の信号が、テレビのプログラム信号を含み、かつ前記出力ポ ートがＣＡＴＶセットのトップコンバータへの接続のためのビデオ信号ポートを 含む請求項６６の加入者インターフェースユニット。 ６８．前記出力ポートが加入者インターフェースユニットに電話信号を受信 するための電話ポートを含む請求項６５の加入者インターフェースユニット。 ６９．前記出力ポートが、 ケーブルテレビセットのトップ端子に接続するためのビデオ信号ポートの出 力ポートと、 加入者の宅内の電話網に接続するための少なくとも１つの電話信号ポート を含む請求項６５の加入者インターフェースユニット。 ７０．番組有料視聴制テレビ、双方向テレビ、ビデ オゲーム、およびショッピングチャンネルテレビセレクションから選択された双 方向の加入者装置に付随した加入者信号を受けるための加入者入力ポートを含む 請求項６９の加入者インターフェースユニット。 ７１．第２の信号が第１の周波数バンドで送信される 請求項６５の加入者インターフェースユニット。 ７２．第２の信号が、選択された加入者に対応するアドレス情報と、１つま たは複数の選択された周波数サブバンドに対応する周波数サブバド情報を含むメ ッセージを含む請求項６５の加入者インターフェースユニット。 ７３．第２の信号がディレクトリチャンネルで送信される請求項６５の加入 者インターフェースユニット。 ７４．前記周波数に敏捷な変調器が、第２の信号として受信されたコマンド に応じて、電話信号が中継局に送信されている周波数を、第１の周波数サブバン ドから第２の周波数サブバンドに変更するように動作する請求項５０の加入者イ ンターフェースユニット。 ７５．前記周波数に敏捷な変調器が、公称初期搬送波周波数５．１２ＭＨｚ から始まり、１２８ｋＨｚのチャンネルの不連続な増分で変化する選択可能な搬 送波周波数において、各チャンネル当たり１４４ｋｂｐｓの公称データレートで 動作する直角移相キーイング（ＱＰＳＫ）変調器を含む請求項６５の加入者イン ターフェースユニット。 ７６．前記１４４ｋｂｐｓの各チャンネルが、２つの６４ｋｂｐｓのＤＳ０ 電話チャンネルと、データヘッダ、アドレス情報、およびＣＲＣデータを含む１ つの１６ｋｂｐｓのオーバーヘッドチャンネルを含む請求項７５の加入者インタ ーフェースユニット。 ７７．１２８ｋＨｚの各チャンネルが、１０８ｋＨｚのバンド幅のデータチ ャンネルと、２０ｋＨｚのガードバンドを含む請求項７５の加入者インターフェ ースユニット。 ７８．中継局から加入者に送信される電話信号が、下り信号として前記第１ の周波数バンドで送信され、かつ加入者インターフェースユニットが第１の周波 数バンドの前記下り信号を復調して入電話信号を得て、その入電話信号を電話ポ ートに接続するための復調器をさらに含む請求項６５の加入者インターフェース ユニット。 ７９．前記下り信号がＱＰＲ変調により加入者インターフェースユニットに 送信される請求項７８の加入者インターフェースユニット。 ８０．第１の周波数バンドで送信される前記下り信号が、 複数のチャンネルに配分された複数の入電話信号と、 前記第２の信号を含む少なくとも１つのディレクトリチャンネルと、そして ステータス情報を含む少なくとも１つの信号チャンネル を含む請求項７８の加入者インターフェースユニット。 ８１．下り信号が、９６ＤＳ０のデジタルの入電話信号、前記ディレクトリ チャンネル、前記信号チャンネル、およびデジタル信号のフレームに関係したＣ ＲＣデータを含む３．１６８ＭＨｚのＱＰＲ変調信号を含む請求項８０の加入者 インターフェースユニット。 ８２．加入者と電話ネットワークの間の信号の授受のための、電話ネットワ ークへの接続のための電話ネットワークインターフェースを含み、広バンドの通 信ネットワークを運用するための方法であって、 標準の多重化電話形式で提供される，複数の電話信号を含む電話ネットワー クからの多重化された入電話信号を受けとり、 その入多重化電話信号を分離して広バンド通信ネットワーク上の加入者に宛 られた少なくとも１つの選択された入電話信号を得て、 第１の変調方式を用いて、その選択された入電話信号を広バンド通信ネット ワーク上の第１の周波数バンドでその加入者にその電話信号を送信し、 広バンド通信ネットワークに接続されたその加入者の加入者インターフェー スユニットにおいてその選択された入電話信号を受信し、 第１の変調方式で送信されたその選択された入電話信号をその加入者インタ ーフェースユニットの電話ポートに接続し、 電話ポートにおいて出電話信号を受信し、 第２の変調方式を用いて、その出電話信号を、広バンド通信ネットワークの 第２の周波数バンドの１つの選択された周波数サブバンド中の少なくとも１つの 割り当てられた搬送波上で送信し、 その選択されたサブバンドで第２の変調方式により送信されたその出電話信 号を復調してその加入者の出電話信号を得、 その加入者からの出電話信号を他の加入者の電話信号と多重化して、標準の 多重化電話信号形式で複数の電話信号を含む電話ネットワークへの多重化された 出電話信号を得、そして その出電話信号を電話ネットワークに接続するステップを含む方法。 ８３．前記第２の変調方式が直角移相キーイング（ＱＰＳＫ）である請求項 ８２の方法。 ８４．選択的に可変なバンド幅のサービスを提供するように広バンド通信ネ ットワークの第２の周波数バンド内の１つまたは複数の選択された周波数サブバ ンドを割り当てるステップをさらに含む請求項８２の方法。 ８５．前記選択的に可変なバンド幅のサービスが、１回線のサービス、複数 回線のサービス、ＩＳＤＮサービス、Ｔ１サービスから選択される電話サービス を含む、請求項８４の方法。 ８６．多重化された入電話信号がＳＯＮＥＴ信号を 含む請求項８２の方法。 ８７．多重化された入電話信号が電話局から広バンド通信ネットワークの中 継局に光ファイバーリンクで送信される請求項８２の方法。 ８８．多重化された入電話信号が電話局から広バンド通信ネットワークの中 継局に送られ、そして中継局からファイバーノードに光ファイバーリンクで送信 される請求項８２の方法。 ８９．多重化された出電話信号が広バンド通信ネットワークの中継局から電 話局に光ファイバーリンクで送信される請求項８２の方法。 ９０．多重化された出電話信号がファイバーノードから広バンド通信ネット ワークの中継局に光ファイバーリンクで送信され、さらに中継局から電話局に送 信される請求項８２の方法。 ９１．送信セッションの間に広バンド通信ネットワークの第２の周波数バン ド内の選択されたサブバンドを別の周波数サブバンドに変えるステップをさらに 含む請求項８２の方法。 ９２．選択されているサブバンド中のノイズレベルを監視するステップをさ らに含み、かつ前記選択されているサブバンドの周波数を変更するステップが、 その選択されているサブバンド中のノイズレベルが予め決められた閾値を越えた という前記監視ステップにおける判定に応じて行われる請求項９２の方法。 ９３．選択されているサブバンド中のノイズレベルを監視する前記ステップが 、 信号を送信する前に、デジタルデータの各パケットのサイクリックリダンダ ンシーチェック（ＣＲＣ）値を決定し、 そのＣＲＣ値を中継局で受信し、 そのＣＲＣ値が正しくないという判定に応じて、エラーカウントレジスタを １つ増やし、 エラーカウントレジスタを予め決められた値と比較し、 エラーカウントレジスタが予め決められた閾値を越えたときは、ノイズィチ ャンネルフラッグをセットし、そして ノイズィチャンネルフラッグがセットされるとそれに応じて周波数を変更す る請求項９２の方法。 ９４．エラーカウントレジスタを予め決められた閾値と比較するステップが、 予め決められた時間内に送信された予め決められた数のパケットに発生した送信 エラーの数を決定するために、一定期間ごとに行われる請求項９３の方法。