JP2004282285A

JP2004282285A - Receiver, cable modem, and two-way catv system

Info

Publication number: JP2004282285A
Application number: JP2003069171A
Authority: JP
Inventors: Hideto Sakaguchi; 英人坂口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receiver for detecting a loop connection between an externally mounted cable MODEM and the receiver incorporating a cable modem, informing a user about it, and capable of stopping a two-way communication service when the loop connection is not eliminated. <P>SOLUTION: A MODEM MAC inserting section 267 inserts a cable modem MAC address to an IP header of an Ethernet (R) packet of a downlink signal. When the cable modem MAC address is inserted to an IP header of an uplink signal given to a modem MAC detection section 268, a CPU 236 reads a message denoting a fact of loop connection from a notice message ROM 237, displays the message on a TV monitor, and counts the number of times when the cable modem MAC address is inserted to the header. When the count reaches an upper limit, the CPU 236 turns off an RF switch 27 to shut off the downlink signal and the uplink signal to a cable modem processing section 26. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信装置、ケーブルモデム、および、双方向ＣＡＴＶシステムに関し、より詳細には、受信装置に内蔵されたケーブルモデムと外部のケーブルモデムとを接続したことによって発生するループ接続を検出して、ユーザに通知し、さらに、ループ接続が解消されない受信装置あるいは外部のケーブルモデムに対する双方向通信サービスを停止することを可能とした受信装置、ケーブルモデム、および、双方向ＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ケーブルテレビ網（以下、ＣＡＴＶ（ＣｏｍｍｕｎｉｔｙＡｎｔｅｎｎａＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）網という）における広帯域化の促進に伴い、ＣＡＴＶインターネットサービスが普及している。このＣＡＴＶインターネットサービスでは、ユーザは、手持ちのパソコンにケーブルモデムを接続することにより、メールやＷＥＢブラウジング等のＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルベースの双方向通信サービス（以下、ＩＰサービスという）を受けられる。また、デジタル放送等を受信する受信装置をユーザ宅に設置し、ＣＡＴＶ網に接続することにより、ＢＳデジタル放送等をＣＡＴＶ網を介して受信するデジタル放送サービスも実現されており、受信装置としては、セットトップボックス（以下、ＳＴＢ（ＳｅｔＴｏｐＢｏｘ）という）などが提供されている。
【０００３】
このような背景をもとに、これらのＩＰサービスとデジタル放送サービスを提供する双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、ＳＴＢにケーブルモデムを内蔵させることにより、デジタル放送サービスに加えて、ＩＰサービスも１台のＳＴＢで享受することが望まれている。以下、ケーブルモデムを内蔵したＳＴＢを双方向ＳＴＢということにする。
【０００４】
図１１は、従来技術による双方向ＣＡＴＶシステムにおける送信装置の構成を示すブロック図であり、放送ヘッドエンド１０１、及び、放送変調器１０２は、ＢＳデジタル放送等の衛星放送をＣＡＴＶ網に再送信するために、ＣＡＴＶ局の送信装置１０内に設けられる。再送信のために用いられる規格例としては、日本ＣＡＴＶ技術協会ＪＣＴＥＡＳＴＤ−００２−０「多重化装置」がある。即ち、放送ヘッドエンド１０１は、アンテナ１００により衛星放送を受信して、ＭＰＥＧ２（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ２）トランスポートストリームを取り出し、さらに、伝送周波数や変調方式を記述したＮＩＴ（ＮｅｔｗｏｒｋＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴａｂｌｅ）をＣＡＴＶ伝送形式に書き換えて、書き換えたＮＩＴをトランスポートストリーム内に再挿入する。放送変調器１０２は、国内ＣＡＴＶの標準伝送方式である６４ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調器であり、誤り検出および訂正を目的として、パリティバイトを付加して後段に出力する。
【０００５】
図１１において、１０３乃至１０９は、ケーブルモデムを介した双方向通信サービスのために使用される機器であり、ルータ１０３は、ＣＡＴＶ局の送信装置１０内のＬＡＮと外部のＷＡＮ間でパケットを経路選択する。ケーブルモデム終端部１０４の通信規格としては、米国ＣａｂｌｅＬａｂで規格化されたＤＯＣＳＩＳ（ＤａｔａＯｖｅｒＣａｂｌｅＳｅｒｖｉｃｅＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）が一般的である。下り変調器１０５は、ケーブルモデムの下り信号用の変調器であり、６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭが変調方式として使用されており、上り復調器１０６は、ユーザ宅から出力されたケーブルモデムの上り信号を復調する復調器であり、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）等が使用される。
【０００６】
ＴＦＴＰ（ＴｒｉｖｉａｌＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ１０７は、ＣＡＴＶ局の送信装置１０内のＬＡＮに接続され、ユーザの保有しているケーブルモデムや双方向ＳＴＢといったＩＰアドレスを必要とする機器（以下、ＩＰ接続機器という）のＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス等の情報をダウンロードするために使用される。ＤＨＣＰ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ１０８は、ＣＡＴＶ局の送信装置１０内のＬＡＮに接続され、ユーザの保有しているＩＰ接続機器にＩＰアドレスを動的に付与する。ＩＰアドレスデータベース１０９には、ＤＨＣＰサーバ１０８でＩＰ接続機器に割り振られたＩＰアドレスや、ＣＡＴＶ局からパソコン等に恒久的に付与されたグローバルＩＰアドレスやプライベートＩＰアドレスが登録される。
【０００７】
放送ヘッドエンド１０１および放送変調器１０２の処理を経たデジタル放送信号のトランスポートストリームと、下り変調器１０５から出力された信号は、混合器１１４で送信装置１０からの下り信号として、９０〜７７０ＭＨｚの間で割当てられた周波数にて多重化されてＣＡＴＶ網に送出される。分波器１１５は、ユーザ宅から送出される上り信号（周波数１０〜５５ＭＨｚ）を、ローパスフィルタをかけることによって、ＣＡＴＶ網から抽出し、上り復調器１０６に渡す。
【０００８】
図１２は、従来技術による双方向ＳＴＢの構成を示すブロック図であり、この双方向ＳＴＢ２０は、ユーザ宅に設置される。分波器２１は、ケーブルモデム処理部２６からの上り信号を放送信号と多重化し、また、放送信号とケーブルモデム処理部２６への下り信号を抽出するために使われる。分配器２２は、放送受信部２３とケーブルモデム処理部２６のために下り信号を分配する。
【０００９】
放送受信部２３は、以下のように構成される。放送チューナ２３１は、放送受信用のＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）チューナであり、ＣＰＵ２３６からの指示により、ユーザが希望するチャンネルに同調される。放送復調器２３２は、図１１の放送変調器１０２に対応した復調を行い、一般的に、６４ＱＡＭが使用される。ＭＰＥＧ２デコーダ２３３は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム、ＭＰＥＧ２ビデオおよびＭＰＥＧ２オーディオのデコードを行い、グラフィックス２３４は、ＭＰＥＧ２デコーダ２３３でデコードされた映像信号や、ＩＰサービスの文字もしくは映像情報をグラフィックスプレーンに多重化して、ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）等の表示機器へ出力する。
【００１０】
イーサネットトランシーバ２３５は、ケーブルモデム処理部２６から出力されたパケットの内、パソコン等の外部のＩＰ接続機器宛に送られたパケットやブロードキャストパケット等をマンチェスター符号化等の変調を行って、イーサネット端子２５から出力する。また、イーサネットトランシーバ２３５は、外部のＩＰ接続機器からの上り信号に対しても、同様な復調を行うことによって、イーサネットパケットに戻す。
【００１１】
一方、ケーブルモデム処理部２６は、ケーブルモデムの機能に相当する処理部であり、下りチューナ２６１は、周波数９０〜７７０ＭＨｚの間で割当てられたケーブルモデム用の下り信号（以下、ケーブルモデム下り信号という）に同調するためのチューナである。下り復調器２６２は、下りチューナ２６１で同調している下り信号から、ケーブルモデムのパケットを復調するための復調器であり、図１１の下り変調器１０５と同一の変調方式が用いられる。上り変調器２６６は、ケーブルモデム用の上り信号のための変調器であり、図１１の上り復調器１０６と同一のＱＰＳＫ等の変調方式が採られる。
【００１２】
ＭＡＣ処理部２６３は、ケーブルモデムのパケット内のＭＡＣアドレスとメモリ２６４に記録されたＭＡＣアドレスとを照合することにより、パケットの取捨選択を行い、さらに、ケーブルモデムのパケット形式からイーサネットのパケット形式に変換する機能を有し、用いられる規格としては、例えば、上述したＤＯＣＳＩＳが標準規格として挙げられる。メモリ２６４は、揮発メモリであり、ＴＦＴＰサーバ１０７が保持するケーブルモデムコンフィグレーションファイルから得られるＩＰ接続機器のＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰサーバ１０８から付与された放送受信部２３のＩＰアドレスおよびケーブルモデム処理部２６のＩＰアドレスを保存するために実装される。
【００１３】
放送受信部２３のＩＰアドレスは、双方向ＳＴＢがＩＰサービスを受信するために必要となり、また、ケーブルモデム処理部２６のＩＰアドレスは、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルをＴＦＴＰサーバ１０７からダウンロードするために用いられる。ＲＯＭ２６５は、ケーブルモデム処理部２６のＭＡＣアドレスと放送受信部２３のＭＡＣアドレスを記録した不揮発メモリであり、これらのＭＡＣアドレスは、製品出荷時にＲＯＭ２６５に書き込まれ、以後、書き換えられる事は無い。
【００１４】
このように、放送サービスや双方向通信サービスは、コンポジット端子やＤ端子といった映像出力端子２４でＴＶと接続されて、ユーザに提供され、また、イーサネット端子２５を介して、外部のＩＰ接続機器とパケットの送受が行なわれる。
【００１５】
図１３は、従来技術による双方向ＳＴＢに内蔵されたケーブルモデムの電源投入時からＩＰ接続セッション確立状態（ケーブルモデム終端部と通信可能な状態）までの動作を示すフローチャートであり、以下、双方向ＳＴＢに内蔵されたケーブルモデムが、上述したＤＯＣＳＩＳ規格を使用して、双方向通信サービスを受信する場合の動作シーケンスを説明する。
【００１６】
双方向ＳＴＢに内蔵されたケーブルモデムの電源が投入されると（ステップＳ４１）、下りチューナ２６１で下り伝送周波数帯９０〜７７０ＭＨｚの全ＱＡＭ信号をスキャンし、ケーブルモデム終端部１０４から出力されている下り信号か、あるいは放送変調器１０２から送出されている放送信号であるかを識別し、ケーブルモデム終端部１０４から出力されたＱＡＭ信号を検出した時点で下りチューナ２６１を同調させる。放送信号とケーブルモデム終端部からの出力との識別は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームヘッダ内に記述されているＰＩＤ（ＰａｃｋｅｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に基づいて判断される（ステップＳ４２）。同調された下り信号内に伝送されているＵｐｓｔｒｅａｍＣｈａｎｎｅｌＤｅｓｃｒｉｐｔｏｒから、これに記載されている上り周波数を暫定的に取得する（ステップＳ４３）。取得した上り周波数と同調している下り周波数を使用して、ケーブルモデム終端部１０４と上り信号の送信レベルを調整する（ステップＳ４４）。
【００１７】
送信レベルの調整が終了した後、ケーブルモデム処理部２６は、ＤＨＣＰサーバ１０８にケーブルモデムのＩＰアドレスを割り振らせるために、ＲＯＭ２６５に記録されたケーブルモデムのＭＡＣアドレスを記載したＤＨＣＰｄｉｓｃｏｖｅｒメッセージをケーブルモデム終端部１０４に発信する。ケーブルモデム終端部１０４は、ＤＨＣＰサーバ１０８にメッセージを転送すると、ＤＨＣＰサーバ１０８は、ＩＰアドレスデータベース１０９内のデータベースと照合し、ケーブルモデムのＭＡＣアドレスが登録されているケーブルモデムであれば、ＩＰアドレスをケーブルモデム処理部２６に付与する。付与したＩＰアドレスは、ケーブルモデム終端部１０４を経由して、ケーブルモデム処理部２６に送信されると共に、ＩＰアドレスデータベース１０９に登録される。また、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルのファイル名も、このプロセスでケーブルモデム処理部２６に通知される。取得したケーブルモデム処理部２６のＩＰアドレスは、メモリ２６４に保持される。このように、ケーブルモデムにＩＰアドレスが付与されることにより、以下のプロセスではＩＰ上での通信制御が可能となる（ステップＳ４５）。
【００１８】
通知されたケーブルモデムコンフィグレーションファイル名のケーブルモデムコンフィグレーションファイルを、ＴＦＴＰサーバ１０７から、分波器２１および分配器２２を介して、ダウンロードし、ダウンロードしたケーブルモデムコンフィグレーションファイル（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｆｉｌｅ）から、ケーブルモデム処理部２６に接続されるＩＰ接続機器のＭＡＣアドレスとケーブルモデム処理部２６が利用する上り周波数および下り周波数を取得する（ステップＳ４６）。ケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した下り周波数が、ステップＳ４２で検出した下り周波数と相違する場合は（ステップＳ４７）、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した下り周波数と上り周波数を優先させて用いるため、下りチューナ２６１をケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した下り周波数に同調させてから、ステップＳ４２からステップＳ４６のプロセスを再度実施する。
【００１９】
また、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した上り周波数が、ステップＳ４３で取得した上り周波数と相違する場合は（ステップＳ４８）、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルから取得した上り周波数を優先させて用いるため、ステップＳ４４からステップＳ４６のプロセスを再度実施する。
【００２０】
取得されたＩＰ接続機器のＭＡＣアドレスは、メモリ２６４に保持され、ケーブルモデム処理部２６が受信パケットを、接続されているＩＰ接続機器に転送するか否かの判定基準として使用される。また、ケーブルモデム処理部２６のＩＰアドレスを取得した場合と同様に、放送受信部２３に対するＩＰアドレスを取得するために、ＲＯＭ２６５に記録されている放送受信部２３のＭＡＣアドレスを、ＤＨＣＰサーバ１０８に通知し、ＩＰアドレスを発行させる（ステップＳ４９）。以上のプロセスにより、双方向ＳＴＢのＩＰ接続セッションが確立する。
【００２１】
図１４は、ケーブルモデムコンフィグレーションファイルの例を示す図であり、図１４（Ａ）は、ユーザ１の内蔵ケーブルモデムのコンフィグレーションファイル、図１４（Ｂ）は、ユーザ１の外付けケーブルモデムのコンフィグレーションファイルである。これらのケーブルモデムコンフィグレーションファイルには、ケーブルモデム毎の下り周波数、上り周波数、登録ＭＡＣアドレス等が記載されている。例えば、図１４（Ａ）の内蔵ケーブルモデムの場合、下り周波数は、２２０ＭＨｚ、上り周波数は、２８ＭＨｚであり、登録ＭＡＣアドレスには、パソコン１のＭＡＣアドレス「ＰＣ１−ＭＡＣ」と、双方向ＳＴＢのＭＡＣアドレス「ＳＴＢ−ＭＡＣ」が示されている。
【００２２】
図１５は、ＩＰアドレスデータベースにおけるＩＰアドレス管理データベースの例を示す図であり、ＩＰ接続セッションが確立した後のＩＰアドレス管理データベースの内容を示している。このＩＰアドレス管理データベースには、ユーザ、ユーザ毎の機器一覧、各機器に対応するＭＡＣアドレスとＩＰアドレス、および、ケーブルモデム毎のケーブルモデムコンフィグレーションファイル（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｆｉｌｅ）名といった情報が管理されている。例えば、ユーザ１には、双方向ＳＴＢ、内蔵ケーブルモデム、外付けケーブルモデム、パソコン１、パソコン２といった機器があり、ユーザ１の内蔵ケーブルモデムには、「内蔵ＣＭ−ＭＡＣ」というＭＡＣアドレスと、「内蔵ＣＭ−ＩＰ」というＩＰアドレスと、「Ｕｓｅｒ１−ｍｏｄｅｍ１」というケーブルモデムコンフィグレーションファイル名が対応している。
【００２３】
図１６は、ケーブルモデムのパケットの構成例を示す図であり、下り復調器２６２の出力段または上り変調器２６６の入力段における構成を示したものである。即ち、イーサネット形式のフレームからプリアンブルとスタートフレームデリミタを除去し、代わりにケーブルモデムで伝送していることを示すＣＡＢＬＥ
ＭＡＣヘッダと物理層のオーバーヘッドが追加された形となっている。以下、図１６に示したイーサネットヘッダ以降のフィールドを持つパケットをイーサネットパケットという。このイーサネットパケットは、イーサネットヘッダ、ＩＰデータ、および、エラー検出のためのＣＲＣより構成される。イーサネットヘッダには、宛先ＭＡＣアドレス、発信元ＭＡＣアドレス、および、データの長さあるいはタイプといった情報があり、ＩＰデータには、ＩＰデータの長さ、使用するプロトコル番号、宛先ＩＰアドレス、発信元ＩＰアドレス、オプション等から構成されるＩＰヘッダと、上位プロトコルデータが含まれる。
【００２４】
図１７は、従来技術による双方向ＳＴＢの下り信号のパケットに対する動作を説明するためのフローチャートである。双方向ＳＴＢは、下りパケット受信待機状態、つまり、ＩＰ接続セッション確立状態で、下り復調器２６２で復調されたケーブルモデムのパケットを受信すると（ステップＳ１）、受信したケーブルモデムのパケットをＭＡＣ処理部２６３に入力する。ＭＡＣ処理部２６３は、そのパケットから、物理層のオーバーヘッドとＣＡＢＬＥＭＡＣヘッダを除去し、イーサネットパケットを抽出する（ステップＳ２）。このイーサネットパケット内に記載されている宛先ＭＡＣアドレスが、双方向ＳＴＢのＭＡＣアドレス、あるいは、メモリ２６４に保存されているＩＰ接続機器のＭＡＣアドレス、もしくは、ブロードキャストＭＡＣアドレスやマルチキャストＭＡＣアドレスと一致しなければ（ステップＳ３）、そのＭＡＣアドレスは適合せず、抽出したイーサネットパケットは、破棄され（ステップＳ９）、ステップＳ１に戻る。
【００２５】
イーサネットパケット内に記載されている宛先ＭＡＣアドレスが、適合すると判断された場合（ステップＳ３）、そのイーサネットパケットの宛先ＭＡＣアドレスが、ＲＯＭ２６５内に保存されている放送受信部２３のＭＡＣアドレスと一致し（ステップＳ４）、且つ、ＩＰアドレスが、図１３の処理で取得した放送受信部２３のＩＰアドレスに一致した時は（ステップＳ７）、そのイーサネットパケットは、放送受信部２３に転送され、さらに、ＣＰＵ２３６で内容を解釈し、グラフィックス２３４でＯＳＤ（ＯｎＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｌａｙ）処理を施すことにより、映像出力端子２４を介してＴＶモニタに表示されることになる。つまり、Ｗｅｂブラウジング等のＩＰサービスが放送サービスと同一のＴＶモニタを使用して受信出来る（ステップＳ８）。
【００２６】
他方、放送受信部２３のＩＰアドレスに一致しない時は、そのイーサネットパケットは、破棄され（ステップＳ９）、ステップＳ１に戻る。また、宛先ＭＡＣアドレスが放送受信部２３のＭＡＣアドレスと一致しない場合は（ステップＳ４）、イーサネットトランシーバ２３５でマンチェスター符号化等のイーサネット規格の変調を施した後、イーサネット端子２５を介して、外部のＩＰ接続機器へ、そのイーサネットパケットを転送する（ステップＳ６）。
【００２７】
このように、双方向ＳＴＢをＣＡＴＶ局へ登録し、ＴＶモニタを接続することにより、ＩＰサービスが受信出来る。さらに、ユーザが保有するパソコン等の機器をＣＡＴＶ局に登録して、双方向ＳＴＢとイーサネット接続することにより、例えば、双方向ＳＴＢとは別室に設置してあるパソコンでもＩＰサービスを受けることが可能となり、利便性が増す。
【００２８】
図１８は、従来技術による外付けケーブルモデムの構成を示すブロック図であり、外付けケーブルモデム３０は、図１２に示した双方向ＳＴＢに使用されているケーブルモデム処理部２６の構成に、分波器２１とイーサネットトランシーバ２３５およびイーサネット端子３５を備えて、単体のケーブルモデムとして動作するＩＰ接続機器である。双方向通信サービスに対する動作の説明は、図１２に示した双方向ＳＴＢのケーブルモデム処理部２６およびイーサネットトランシーバ２３５の動作と同じであり省略する。
【００２９】
図１９は、ＩＰ接続セッションが確立するまでの外付けケーブルモデムの動作を示すフローチャートであり、図１３に示した双方向ＳＴＢの動作フローチャートとの相違点は、放送受信部の処理、つまり、図１３のステップＳ４９での放送受信部のＩＰアドレス取得を削除したことである。
【００３０】
図２０は、ＩＰ接続セッションが確立した後の外付けケーブルモデムの動作フローチャートであり、図１７に示した双方向ＳＴＢの動作フローチャートとの相違点は、放送受信部の処理、つまり、図１７のステップＳ４、Ｓ７、およびＳ８を削除したことである。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような構成によれば、双方向ＳＴＢ単体でも、外部のＩＰ接続機器でもＩＰサービスを受信出来る利便性がある。しかし、双方向ＳＴＢと単体のケーブルモデム（以下、外付けモデムという）に対して売り切り制が導入された時には、これら２種類の機器を保有している個々のユーザが、自分で、接続や設定を行う場合があり、誤接続の状態であることに気付かずに、サービスを受信しているケースがあり得る。
【００３２】
図２１は、双方向ＳＴＢと外付けのケーブルモデムの正しい接続形態を説明するための図であり、双方向ＳＴＢ２０は、上述した従来技術の双方向ＳＴＢで、説明をわかりやすくするため、イーサネットトランシーバ２３５を放送受信部２３から取り出して記述している。イーサネット端子２５と３５に接続されるべき機器は、パソコン等のＩＰサービスを受ける終端のＩＰ接続機器である。この例では、双方向ＳＴＢ２０にパソコン１が、外付けモデム３０にはパソコン２が接続されており、双方向ＳＴＢと外付けのケーブルモデムとは、イーサネット端子で接続されておらず、ループ接続にはなっていない。
【００３３】
例えば、図１５のＩＰアドレス管理データベースに登録されたユーザ１は、双方向ＳＴＢと外付けモデムがＤＨＣＰサーバ１０８に登録されており、さらに、外部のＩＰ接続機器として、パソコン１とパソコン２の２台が恒久的なＩＰアドレスを得て、接続許可されている場合、ユーザ１の双方向ＳＴＢに内蔵されているケーブルモデム（以下、内蔵モデムという）と外付けモデムのコンフィグレーションファイルは、それぞれ、図１４（Ａ）、（Ｂ）のように記述されている。即ち、パソコン１に対しては双方向ＳＴＢ経由で、パソコン２に対しては外付けモデム経由でＩＰサービスを受信する設定となっている。
【００３４】
図２２は、双方向ＳＴＢと外付けのケーブルモデムとの誤った接続形態を説明するための図であり、双方向ＳＴＢに内蔵されたケーブルモデムと外付けのケーブルモデムとがループ接続された状態を示している。外付けモデム３０を保有しているユーザが、外付けモデム３０と双方向ＳＴＢ２０を接続することにより、初めて双方向ＳＴＢ２０でＩＰサービスが受信出来ると勘違いして、手持ちあるいは市販の分配器３１と両機器の同軸端子を接続し、さらに各機器のイーサネット端子２５とイーサネット端子３５をイーサネットで接続してしまうことがあり得る。
【００３５】
このように誤接続されたループ接続の状態では、ＷＡＮ等からパソコン１宛のＩＰアドレス「ＰＣ１−ＩＰ」およびＭＡＣアドレス「ＰＣ１−ＭＡＣ」が指定されたパケットがＭＡＣ処理部２６３に入力されると、図１７のフローチャートで説明した様に、双方向ＳＴＢ２０では、外部のＩＰ接続機器向けのパケットとして、イーサネット端子２５に転送する。ところが、イーサネット端子２５は、外付けモデム３０のイーサネット端子３５と接続されており、外付けモデム３０もＤＯＣＳＩＳ規格に準拠していれば、外付けモデム３０は、双方向ＳＴＢ２０の内蔵モデムが、外部のＩＰ接続機器向けにイーサネット端子２５から転送したパケットを、外部のＩＰ接続機器からの上り信号と判断し、ケーブルモデム処理部２６ａは、ＣＡＴＶ局の送信装置にそのパケットをスルーさせてしまう。即ち、内蔵モデムに入力した下り信号が、外付けモデムの上り信号にスルーされてしまうことになる。同様に、外付けモデムの下り信号が、内蔵モデムの上り信号にスルーされる。
【００３６】
しかしながら、双方向ＳＴＢ宛のＩＰアドレス「ＳＴＢ−ＩＰ」とＭＡＣアドレス「ＳＴＢ−ＭＡＣ」を持つパケットは、図１７のフローチャートで説明した様に、双方向ＳＴＢ内で正常に受信されるため、双方向ＳＴＢ自体のＩＰサービスは、何の問題も無く受信できる。
【００３７】
パケットがスルーされるケースとして、ＣＡＴＶ局に登録されている外部のＩＰ接続機器へのパケットの場合について上述したが、例えば、ＡＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）の様に既知のＩＰアドレスから未知のＭＡＣアドレスの返信を要求するパケットが、ＣＡＴＶ局の送信装置から発せられた場合には、図１６に示したパケットの宛先ＭＡＣアドレスフィールドには、ブロードキャストアドレスが記述され、ＣＡＴＶ局に登録された全機器に対して、ブロードキャストされるため、上記のパソコンの場合のように外部のＩＰ接続機器がケーブルモデムのコンフィグレーションファイルに登録されていなくても、内蔵モデムおよび外付けモデムは、このＡＲＰによるパケットを、外部のＩＰ接続機器に転送するので、ＡＲＰによるパケットについても、スルーするという問題は発生する。
【００３８】
即ち、このような誤接続を行うと、双方向ＳＴＢの上り信号に外付けモデムからの下り信号がスルーしてしまうため、双方向ＳＴＢの通信スループットが低下するものの、双方向ＳＴＢ自体は、ＩＰサービスを正常に受信出来るので、ユーザもＣＡＴＶ局も誤接続を行っていることに気付かないまま、サービスを受信し続けてしまうことがあり得る。この誤接続の状態は、上り信号の帯域を無駄に使用するために、他のユーザの通信スループットの低下を引き起こすといった問題がある。
【００３９】
本発明は、この問題を解決するために、ケーブルモデムを内蔵した受信装置と外部のケーブルモデムとの誤接続によるループ接続を検出して、ユーザに知らせ、さらに、ループ接続が解消されない受信装置あるいは外部のケーブルモデムに対する双方向通信サービスを停止することを可能とした受信装置、ケーブルモデム、および、双方向ＣＡＴＶシステムを提供することを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーブルテレビ網に送出された放送サービスおよび双方向通信サービスを受信し、且つ内蔵したケーブルモデムにより該双方向通信サービスを外部の通信機器に転送する受信装置と、前記双方向通信サービスを前記通信機器とは別の外部の通信機器に転送する外付けのケーブルモデムとから構成される双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記受信装置は、前記通信機器に転送するパケットに、該受信装置あるいは前記外付けのケーブルモデムを特定するための識別情報を挿入する挿入手段と、外部の通信機器からパケットを受信した時に、該受信したパケットに前記識別情報が挿入されているか否かを検出する検出手段と、該検出手段により前記識別情報を検出した時に、ループ接続されていることを表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
【００４１】
また、前記受信装置は、前記検出手段が前記識別情報を検出した検出回数をカウントするカウント手段と、該カウント手段がカウントした検出回数が所定回数に達した時に、前記受信装置の双方向通信サービスを停止させる停止手段と、を具備することを特徴とする。
【００４２】
前記識別情報は、前記パケットを転送する受信装置のＭＡＣアドレスであることを特徴とする。
【００４３】
また、前記識別情報は、インターネットプロトコル（ＩＰ）のＩＰヘッダ部に位置するオプションフィールドに挿入されることを特徴とする。
【００４４】
また、前記表示手段は、ループ接続されていることを表示すると共に、前記識別情報を表示することを特徴とする。
【００４５】
また、ケーブルテレビ網に送出された放送サービスおよび双方向通信サービスを受信し、且つ内蔵したケーブルモデムにより該双方向通信サービスを外部の通信機器に転送する受信装置と、前記双方向通信サービスを前記通信機器とは別の外部の通信機器に転送する外付けのケーブルモデムとから構成される双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記外付けのケーブルモデムは、前記通信機器に転送するパケットに、該外付けのケーブルモデムあるいは前記受信装置を特定するための識別情報を挿入する挿入手段と、外部の通信機器からパケットを受信した時に、該受信したパケットに前記識別情報が挿入されているか否かを検出する検出手段と、該検出手段により前記識別情報を検出した時に、ループ接続されていることを表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
【００４６】
また、前記外付けのケーブルモデムは、前記検出手段が前記識別情報を検出した検出回数をカウントするカウント手段と、該カウント手段がカウントした検出回数が所定回数に達した時に、前記外付けのケーブルモデムの双方向通信サービスを停止させる停止手段と、該停止手段により、双方向通信サービスを停止したことを表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
【００４７】
また、前記表示手段は、ＬＥＤであることを特徴とする。
【００４８】
また、前記識別情報は、前記パケットを転送する外付けのケーブルモデムのＭＡＣアドレスであることを特徴とする。
【００４９】
また、前記識別情報は、インターネットプロトコル（ＩＰ）のＩＰヘッダ部に位置するオプションフィールドに挿入されることを特徴とする。
【００５０】
また、ケーブルテレビ網に送出された放送サービスおよび双方向通信サービスを受信し、且つ内蔵したケーブルモデムにより該双方向通信サービスを外部の通信機器に転送する受信装置と、前記双方向通信サービスを前記通信機器とは別の外部の通信機器に転送する外付けのケーブルモデムとから構成される双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記受信装置および前記外付けのケーブルモデムは、前記通信機器に転送するパケットに、該受信装置あるいは該外付けのケーブルモデムを特定するための識別情報を挿入する挿入手段と、外部の通信機器からパケットを受信した時に、該受信したパケットに前記識別情報が挿入されているか否かを検出する検出手段と、該検出手段により前記識別情報を検出した時に、ループ接続されていることを表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
【００５１】
また、前記受信装置および前記外付けのケーブルモデムは、前記検出手段が前記識別情報を検出した検出回数をカウントするカウント手段と、該カウント手段がカウントした検出回数が所定回数に達した時に、前記受信装置あるいは前記外付けのケーブルモデムの双方向通信サービスを停止させる停止手段と、を具備することを特徴とする。
【００５２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による双方向ＳＴＢの一実施例のブロック図であり、図１２に示した従来技術の双方向ＳＴＢに、ＲＦスイッチ２７と、放送受信部２３に告知メッセージＲＯＭ２３７と、さらに、ケーブルモデム処理部２６にモデムＭＡＣ挿入部２６７とモデムＭＡＣ検出部２６８とを追加したものである。ＲＦスイッチ２７は、双方向ＳＴＢの通信サービスのみを停止させるために、ＣＰＵ２３６からの指示により、分配器２２から出力されるケーブルモデム下り信号と、分波器２１で下り信号と多重化されるケーブルモデム上り信号を遮断するスイッチであり、オフ状態で信号が遮断される。告知メッセージＲＯＭ２３７は、誤接続に対する注意喚起を促すメッセージと、注意喚起を促しても、接続を改めないユーザに対して、双方向ＳＴＢの双方向通信サービスを停止させるメッセージが記録されている。告知メッセージＲＯＭ２３７に記録するメッセージの例としては、例えば、誤接続の注意喚起を促すメッセージには、“ＳＴＢのイーサネット接続をご確認下さい。” 、あるいは、“ループ接続になっていないか、ＳＴＢのイーサネット接続をご確認下さい。”等、また、双方向ＳＴＢの双方向通信サービスを停止した旨を知らせるメッセージには、“通信サービスを停止しました。ＣＡＴＶ局へお電話下さい。”等がある。
【００５３】
また、モデムＭＡＣ挿入部２６７は、ＭＡＣ処理部２６３から出力された下り信号のＩＰヘッダ内に、ＲＯＭ２６５に保持されているケーブルモデム処理部２６のＭＡＣアドレス（以下、ケーブルモデムＭＡＣアドレスという）を挿入する。パケットに挿入されたこのＭＡＣアドレスを参照することにより、該パケットを転送した装置が、双方向ＳＴＢあるいは外付けケーブルモデムであるか、を特定することができる。
【００５４】
モデムＭＡＣ検出部２６８は、モデムＭＡＣ検出部２６８に入力された上り信号のイーサネットパケットのＩＰヘッダ内に、上述したケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されているか否かを検出し、挿入されていれば、そのＭＡＣアドレスを削除して、ＭＡＣ処理部２６３にＭＡＣアドレスを削除したパケットを出力する。ＭＡＣ処理部２６３は、入力されたイーサネットパケットに上り物理層オーバーヘッドとＣＡＢＬＥＭＡＣヘッダを追加して、上り変調器２６６に渡す。また、モデムＭＡＣ検出部２６８は、ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていたこと、つまり、ループ接続されていることと、挿入されていたケーブルモデムＭＡＣアドレスとを、ＭＡＣ処理部２６３に通知し、ＭＡＣ処理部２６３は、それらをＣＰＵ２３６に知らせる。
【００５５】
ＣＰＵ２３６は、告知メッセージＲＯＭ２３７からループ接続されている旨を示すメッセージを読み出して、グラフィックス２３４を経由して、そのメッセージをＴＶモニタに表示し、また、ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていることを検出した回数をカウントする。さらに、ＣＰＵ２３６は、カウント値が上限値に達した場合、ＲＦスイッチ２７をオフにすることにより、ケーブルモデム処理部２６への下り信号および上り信号を遮断して、通信サービスのみを停止させ、上り回線のスループット低下を防ぐ。
【００５６】
上述した実施例では、ＲＦスイッチ２７により、分配器２２から出力されるケーブルモデム下り信号と、分波器２１で下り信号と多重化されるケーブルモデム上り信号を遮断したが、ＲＦスイッチ２７の代わりに、イーサネットトランシーバ２３５とイーサネット端子２５との間にスイッチを設けて、外部のＩＰ接続機器との通信を遮断してもよい。この場合、双方向ＳＴＢ自身の双方向通信サービスは継続して利用でき、上り回線のスループット低下については、ＲＦスイッチ２７の場合と同様に回避することができる。
【００５７】
図２は、本発明の実施例で用いるパケットの構成例を示す図であり、従来技術で用いていた図１６のパケットの構成例とは、オプション部を除いて、同一である。パケットを転送した機器を特定するケーブルモデムＭＡＣアドレスは、ＩＰヘッダ内に在り、パソコン等のＩＰデータ終端機器では解釈されないオプション部に配置される。また、物理層オーバーヘッドとＣＡＢＬＥＭＡＣヘッダは、従来技術による双方向ＳＴＢと同様に、ＭＡＣ処理部２６３で処理される。即ち、下り信号がＭＡＣ処理部２６３に入力された時には、ＣＡＢＬＥＭＡＣヘッダ以前のフィールドがＭＡＣ処理部２６３で処理された後、削除されて、イーサネットヘッダ以降のフィールドがモデムＭＡＣ挿入部２６７に入力される。
【００５８】
図３は、本発明による双方向ＳＴＢの下り信号のパケットに対する動作を示すフローチャートであり、図１７の従来技術の双方向ＳＴＢのフローチャートにステップＳ５を追加している。他のステップは、図１７と同じであり、説明は省略する。宛先ＭＡＣアドレスが放送受信部２３のＭＡＣアドレスと一致しない場合は（ステップＳ４）、モデムＭＡＣ挿入部２６７は、ＭＡＣ処理部２６３がＲＯＭ２６５から読み出したケーブルモデム処理部２６のＭＡＣアドレスを、図２に示したパケットのＩＰヘッダ内のオプション部に挿入して、イーサネットトランシーバ２３５に出力する。オプション部に挿入する際にＩＰヘッダの長さが挿入したＭＡＣアドレス分、即ち、４８ビット分増えるため、長さフィールドには４８ビットを加算した値を記載し直す（ステップＳ５）。
【００５９】
イーサネットトランシーバ２３５は、このようにケーブルモデムのＭＡＣアドレスが追加されたイーサネットパケットに対して、マンチェスター符号化等のイーサネット規格の変調を施した後、イーサネット端子２５を介して、外部のＩＰ接続機器へ、そのパケットを転送する（ステップＳ６）。外部のＩＰ接続機器は、ＩＰヘッダのオプション部は読み捨てるので、ＩＰサービスには影響を与えることはない。
【００６０】
図４は、本発明による双方向ＳＴＢの上り信号のパケットに対する動作を示すフローチャートであり、外部のＩＰ接続機器から上り信号が入力された時の動作を示している。ＩＰ接続セッションが確立した後に、上り方向のイーサネットパケットを受信すると（ステップＳ１１）、そのイーサネットパケットは、モデムＭＡＣ検出部２６８に入力され（ステップＳ１２）、ＩＰヘッダ内のオプション部にケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されているか否か判断される（ステップＳ１３）。ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていなければ、従来技術の双方向ＳＴＢの場合と同様に、ＭＡＣ処理部２６３に上り方向のイーサネットパケットを送出し、上り物理層オーバーヘッドとＣＡＢＬＥＭＡＣヘッダをイーサネットパケットの先頭に追加し、さらに上り変調器２６６で変調を行った上で、ＣＡＴＶ網へ上り信号として送出する（ステップＳ１９）。
【００６１】
一方、ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていた場合（ステップＳ１３）、受信したパケットが、挿入されていたケーブルモデムＭＡＣアドレスを持つ外付けケーブルモデムあるいは別の双方向ＳＴＢを経由して、転送されて来たということであり、つまり、ループ接続されているということであり、告知メッセージＲＯＭ２３７からループ接続されている旨を示すメッセージを読み出して、グラフィックス２３４でＯＳＤ多重を行い、ＴＶモニタに表示し、ユーザに誤接続されていないか接続確認をお願いするための注意を促す（ステップＳ１４）。メッセージの一例としては“ＳＴＢのイーサネット接続をご確認下さい。”等がある。また、この時、挿入されていたケーブルモデムＭＡＣアドレスを、そのメッセージと共に表示しても良い。そのケーブルモデムＭＡＣアドレスを有する機器を調査することにより、ユーザは、メッセージを表示した双方向ＳＴＢが、どの機器とループ接続されているか判断できる。
【００６２】
誤接続されていないか接続確認をお願いするメッセージを表示した後、ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていることを検出した回数をカウントするカウンタ（以下、検出カウンタという）をインクリメントし（ステップＳ１５）、ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていたパケットのオプション部から、このケーブルモデムＭＡＣアドレスを削除し、さらに、ＩＰヘッダの長さも４８ビット分減算した後（ステップＳ１６）、検出カウンタが上限値（例えば３回等）に達しているかどうか確認し（ステップＳ１７）、達していない場合は、ＭＡＣアドレスを削除したパケットがＭＡＣ処理部２６３に渡される（ステップＳ１９）。
【００６３】
また、検出カウンタが上限値（例えば３回等）に達していた場合は（ステップＳ１７）、ケーブルモデム処理部２６への下り信号および上り信号をＲＦスイッチ２７をオフにすることにより、信号を遮断して、通信サービスのみを停止させ、上り回線のスループット低下を防ぐ。さらに、告知メッセージＲＯＭ２３７から、例えば“通信サービスを停止しました。ＣＡＴＶ局へお電話下さい”等のメッセージを読み出し、ＴＶモニタに表示する（ステップＳ１８）。このようにして、誤接続状態の長期化を防ぐことが出来る。
【００６４】
図５は、本発明による外付けケーブルモデムの一実施例のブロック図であり、図１８に示した従来技術による外付けケーブルモデムに、ＬＥＤ２８と、モデムＭＡＣ挿入部２６７およびモデムＭＡＣ検出部２６８とを追加した構成になっている。ＬＥＤ２８は、ループ接続が検出された時に点灯し、ユーザに誤接続されていないかの確認の注意を促す働きをする。モデムＭＡＣ挿入部２６７およびモデムＭＡＣ検出部２６８は、図１に示した双方向ＳＴＢのモデムＭＡＣ挿入部２６７およびモデムＭＡＣ検出部２６８と同じ働きをする。
【００６５】
図６は、本発明による外付けケーブルモデムの下り信号のパケットに対する動作を示すフローチャートであり、図２０の従来技術の外付けケーブルモデムの動作フローチャートにステップＳ２４を追加したものであり、図２０と同じステップの説明は省略する。
【００６６】
イーサネットパケット内に記載されている宛先ＭＡＣアドレスが適合すると判断された場合、すなわち、ＭＡＣ処理部２６３に入力された下り信号の宛先ＭＡＣアドレスが、メモリ２６４に記録されている外部のＩＰ接続機器のＭＡＣアドレス、ブロードキャストＭＡＣアドレス、および、マルチキャストＭＡＣアドレスと比較され、これらのいずれかに一致していれば（ステップＳ２３）、外付けケーブルモデム３０のＭＡＣアドレスをＲＯＭ２６５から読み出して、図２に示したＩＰヘッダのオプション部に挿入する（ステップＳ２４）。このように、ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されたパケットは、イーサネットトランシーバ２３５でイーサネットの変調が行なわれた後、イーサネット端子３５を経由して、外部のＩＰ接続機器に転送される（ステップＳ２５）。
【００６７】
図７は、本発明による外付けケーブルモデムの上り信号のパケットに対する処理を示すフローチャートであり、図４に示した双方向ＳＴＢのフローチャートに対応するものである。上りパケット受信待機状態でパケットを受信すると（ステップＳ３１）、受信したパケットは、モデムＭＡＣ検出部２６８に入力され（ステップＳ３２）、図２に示したＩＰヘッダのオプション部にケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されているか否かを確認する（ステップＳ３３）。ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていなければ、受信したパケットをＭＡＣ処理部２６３に送る（ステップＳ３６）。
【００６８】
ケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていれば（ステップＳ３３）、受信したパケットは、このＭＡＣアドレスを持つ双方向ＳＴＢあるいは別の外付けケーブルモデムを経由して、転送されてきたことが判別出来る。この場合は、ＬＥＤ２８を点灯して、ループ接続されていることを知らせ（ステップＳ３４）、受信したパケットから、ケーブルモデムＭＡＣアドレスを削除した後（ステップＳ３５）、ケーブルモデムＭＡＣアドレスを削除したパケットをＭＡＣ処理部２６３に送る（ステップＳ３６）。
【００６９】
以上のように、モデムＭＡＣ挿入部２６７とモデムＭＡＣ検出部２６８を外付けケーブルモデムおよび双方向ＳＴＢに具備することにより、図２２に示したループ接続を行っても、双方向ＳＴＢあるいは外付けケーブルモデムに入力された上り方向のパケットが、本発明を適用した双方向ＳＴＢあるいは外付けケーブルモデムから転送されてきたか否かが判別出来るので、ユーザにループ接続の注意喚起を行なうことにより、あるいは、注意喚起しても改善されない時に通信サービスの停止を行うことにより、ケーブルテレビ網への悪影響を抑えることが出来る。
【００７０】
図８は、本発明による外付けケーブルモデムの他の実施例のブロック図であり、図５の外付けケーブルモデムに双方向通信サービスの停止機能を追加したもので、ＲＦスイッチ２７ａとＬＥＤ２９を追加している。ＲＦスイッチ２７ａは、図１に示した双方向ＳＴＢのＲＦスイッチ２７と同じもので、双方向通信サービスを停止させるために、ＭＡＣ処理部２６３からの指示により、分波器２１から出力されるケーブルモデム下り信号と、分波器２１で下り信号と多重化されるケーブルモデム上り信号を遮断するスイッチであり、オフ状態で信号が遮断される。
【００７１】
図９は、本発明による外付けケーブルモデムの他の実施例に対するフローチャートであり、図７に示した動作フローチャートにステップＳ３７、Ｓ３８、および、Ｓ３９を追加したものであり、図７と同じステップ番号の説明は省略する。ＭＡＣ処理部２６３は、モデムＭＡＣ検出部２６８が受信したパケットにケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていることを検出すると、検出した回数をカウントするカウンタをインクリメントし（ステップＳ３７）、該カウンタが上限値（例えば３回等）に達した場合に（ステップＳ３８）、ＲＦスイッチ２７ａをオフにすることにより、信号を遮断して、双方向通信サービスのみを停止させ、上り回線のスループット低下を防ぐ。また、ＬＥＤ２９を点灯し、双方向通信サービスを停止した旨をユーザに知らせる（ステップＳ３９）。この場合、受信したパケットにケーブルモデムＭＡＣアドレスが挿入されていることを検出した時に、ＬＥＤを点滅状態にし、双方向通信サービスを停止させた時に、ＬＥＤを点灯状態にすることにより、ＬＥＤを一つにすることも可能である。また、ＬＥＤの代わりに、小型の液晶パネルを用いてメッセージ等を表示しても良い。
【００７２】
さらに、上り回線のスループット低下を回避するために、図１の双方向ＳＴＢと同様に、ＲＦスイッチ２７ａの代わりに、イーサネットトランシーバ２３５とイーサネット端子３５との間にスイッチを設けて、外部のＩＰ接続機器との通信を遮断してもよい。
【００７３】
図１０は、双方向ＳＴＢ同士あるいは外付けケーブルモデム同士をループ接続した例を示す図であり、図１０（Ａ）は、イーサネット端子２５同士が誤って接続された二つの双方向ＳＴＢが、また、図１０（Ｂ）は、イーサネット端子３５同士が誤って接続された二つの外付けケーブルモデムが、ループ接続状態となっていることを示している。上述した実施例では、本発明を適用した双方向ＳＴＢとケーブルモデムとのループ接続について説明を行ったが、図１０（Ａ）に示した本発明を適用した双方向ＳＴＢ同士あるいは図１０（Ｂ）に示した本発明を適用したケーブルモデム同士をループ接続した場合でも、以上から明らかな様に、ループ接続を検出することができる。双方向ＳＴＢで検出した場合には、上述のように双方向ＳＴＢに接続したＴＶモニタに、ループ接続の注意喚起を行なうメッセージを表示し、さらに、接続を改めないユーザには、双方向ＳＴＢの双方向通信サービスを停止することが可能であり、また、外付けケーブルモデムで検出した場合には、ＬＥＤを用いて知らせることにより、ユーザに注意喚起を促し、さらに、接続を改めないユーザには、外付けケーブルモデムの双方向通信サービスを停止することが出来る。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、ユーザの誤接続により発生するループ接続を検出して、双方向ＳＴＢあるいはケーブルモデムに誤接続であることを表示したり、通信サービスを停止させることにより、上り回線に不要なパケットが流出することを抑制出来ると共に、ユーザ宅の接続状態を確認するためにＣＡＴＶ局から人を派遣する必要が無くなり、点検等のメンテナンスにかかる費用を抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による双方向ＳＴＢの一実施例のブロック図である。
【図２】本発明の実施例で用いるパケットの構成例を示す図である。
【図３】本発明による双方向ＳＴＢの下り信号のパケットに対する動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明による双方向ＳＴＢの上り信号のパケットに対する動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明による外付けケーブルモデムの一実施例のブロック図である。
【図６】本発明による外付けケーブルモデムの下り信号のパケットに対する動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明による外付けケーブルモデムの上り信号のパケットに対する処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明による外付けケーブルモデムの他の実施例のブロック図である。
【図９】本発明による外付けケーブルモデムの他に実施例に対する動作を示すフローチャートである。
【図１０】双方向ＳＴＢ同士あるいは外付けケーブルモデム同士をループ接続した例を示す図である。
【図１１】従来技術による双方向ＣＡＴＶシステムにおける送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来技術による双方向ＳＴＢの構成を示すブロック図である。
【図１３】従来技術による双方向ＳＴＢに内蔵されたケーブルモデムの電源投入時からＩＰ接続セッション確立状態までの動作を示すフローチャートである。
【図１４】ケーブルモデムコンフィグレーションファイルの例を示す図である。
【図１５】ＩＰアドレスデータベースにおけるＩＰアドレス管理データベースの例を示す図である。
【図１６】ケーブルモデムのパケットの構成例を示す図である。
【図１７】従来技術による双方向ＳＴＢの下り信号のパケットに対する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】従来技術による外付けケーブルモデムの構成を示すブロック図である。
【図１９】ＩＰ接続セッションが確立するまでの外付けケーブルモデムの動作を示すフローチャートである。
【図２０】ＩＰ接続セッションが確立した後の外付けケーブルモデムの動作フローチャートである。
【図２１】双方向ＳＴＢと外付けのケーブルモデムの正しい接続形態を説明するための図である。
【図２２】双方向ＳＴＢと外付けのケーブルモデムとの誤った接続形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…送信装置、２０…双方向ＳＴＢ、２１、２１ａ…分波器、２２…分配器、２３…放送受信部、２４…映像出力端子、２５…イーサネット端子、２６、２６ａ…ケーブルモデム処理部、２７、２７ａ…ＲＦスイッチ、２８、２９…ＬＥＤ、３０…外付けケーブルモデム（外付けモデム）、３１…分配器、３５…イーサネット端子、１００…アンテナ、１０１…放送ヘッドエンド、１０２…放送変調器、１０３…ルータ、１０４…ケーブルモデム終端部、１０５…下り変調器、１０６…上り復調器、１０７…ＴＦＴＰサーバ、１０８…ＤＨＣＰサーバ、１０９…ＩＰアドレスデータベース、１１４…混合器、１１５…分波器、２３１…放送チューナ、２３２…放送復調器、２３３…ＭＰＥＧ２デコーダ、２３４…グラフィックス、２３５、２３５ａ…イーサネットトランシーバ、２３６…ＣＰＵ、２３７…告知メッセージＲＯＭ、２６１…下りチューナ、２６２…下り復調器、２６３…ＭＡＣ処理部、２６４…メモリ、２６５…ＲＯＭ、２６６…上り変調器、２６７…モデムＭＡＣ挿入部、２６８…モデムＭＡＣ検出部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiver, a cable modem, and a two-way CATV system, and more particularly, to detecting a loop connection caused by connecting a cable modem built in a receiver to an external cable modem. The present invention also relates to a receiving apparatus, a cable modem, and a two-way CATV system, which notify a user of a loop connection and which can stop a two-way communication service for a receiving apparatus whose loop connection is not canceled or an external cable modem.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, CATV Internet services have become widespread with the promotion of broadband in a cable television network (hereinafter, referred to as a CATV (Community Antenna Television) network). In this CATV Internet service, a user can receive a bidirectional communication service (hereinafter, referred to as an IP service) based on an IP (Internet Protocol) protocol such as e-mail or web browsing by connecting a cable modem to a personal computer on hand. In addition, a digital broadcast service for receiving BS digital broadcasts and the like via a CATV network has been realized by installing a receiver for receiving digital broadcasts and the like at a user's home and connecting to a CATV network. , A set top box (hereinafter referred to as STB (Set Top Box)) and the like.
[0003]
Against this background, in a two-way CATV system that provides these IP services and digital broadcasting services, by incorporating a cable modem in the STB, in addition to the digital broadcasting services, the IP services can be provided by one STB. It is hoped to enjoy it. Hereinafter, an STB incorporating a cable modem is referred to as a bidirectional STB.
[0004]
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a transmitting apparatus in a conventional bidirectional CATV system. A broadcasting head end 101 and a broadcasting modulator 102 retransmit satellite broadcasting such as BS digital broadcasting to a CATV network. Therefore, it is provided in the transmitting device 10 of the CATV station. As an example of a standard used for retransmission, there is the Japan Cable Television Engineering Association JCTEA STD-002-0 "Multiplexer". That is, the broadcast head end 101 receives a satellite broadcast by the antenna 100, extracts an MPEG2 (Moving Picture Experts Group 2) transport stream, and further converts a NIT (Network Information Table) describing a transmission frequency and a modulation method into a CATV. Rewrite to the transmission format and reinsert the rewritten NIT into the transport stream. The broadcast modulator 102 is a 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulator, which is a standard CATV transmission system, and adds a parity byte and outputs it to the subsequent stage for the purpose of error detection and correction.
[0005]
In FIG. 11, devices 103 to 109 are used for a two-way communication service via a cable modem. The router 103 routes packets between the LAN in the transmitting device 10 of the CATV station and an external WAN. select. As a communication standard of the cable modem terminating unit 104, DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) standardized by CableLab in the United States is general. The downstream modulator 105 is a modulator for a downstream signal of the cable modem, and uses 64QAM or 256QAM as a modulation method. The upstream demodulator 106 demodulates the upstream signal of the cable modem output from the user's house. It is a demodulator and uses QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) or the like.
[0006]
A TFTP (Trial File Transfer Protocol) server 107 is connected to the LAN in the transmitting device 10 of the CATV station, and requires a device that requires an IP address such as a cable modem or a two-way STB owned by the user (hereinafter, an IP connection device). ) Is used to download information such as a MAC (Media Access Control) address. A DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) server 108 is connected to the LAN in the transmitter 10 of the CATV station, and dynamically assigns an IP address to an IP connection device held by the user. In the IP address database 109, an IP address allocated to the IP connection device by the DHCP server 108 and a global IP address and a private IP address permanently assigned to a personal computer or the like from a CATV station are registered.
[0007]
A transport stream of a digital broadcast signal that has been processed by the broadcast head end 101 and the broadcast modulator 102 and a signal output from the downstream modulator 105 are mixed by the mixer 114 as a downstream signal of 90 to 770 MHz as a downstream signal from the transmitting apparatus 10. It is multiplexed at the frequency allocated among them and transmitted to the CATV network. The duplexer 115 extracts the uplink signal (frequency: 10 to 55 MHz) transmitted from the user's home from the CATV network by applying a low-pass filter, and passes the extracted signal to the uplink demodulator 106.
[0008]
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a conventional bidirectional STB. The bidirectional STB 20 is installed at a user's house. The demultiplexer 21 is used to multiplex the upstream signal from the cable modem processing unit 26 with the broadcast signal, and to extract the broadcast signal and the downstream signal to the cable modem processing unit 26. The distributor 22 distributes a downlink signal for the broadcast receiving unit 23 and the cable modem processing unit 26.
[0009]
The broadcast receiving unit 23 is configured as follows. The broadcast tuner 231 is an RF (Radio Frequency) tuner for broadcast reception, and is tuned to a channel desired by the user according to an instruction from the CPU 236. The broadcast demodulator 232 performs demodulation corresponding to the broadcast modulator 102 in FIG. 11, and generally uses 64QAM. The MPEG2 decoder 233 decodes an MPEG2 transport stream, MPEG2 video and MPEG2 audio, and the graphics 234 multiplexes a video signal decoded by the MPEG2 decoder 233 and characters or video information of an IP service into a graphics plane. Output to a display device such as a TV (Television).
[0010]
The Ethernet transceiver 235 performs modulation such as Manchester encoding on a packet or a broadcast packet transmitted to an external IP connection device such as a personal computer, among the packets output from the cable modem processing unit 26, and performs modulation such as Manchester encoding. Output from In addition, the Ethernet transceiver 235 performs the same demodulation on an upstream signal from an external IP connection device to return to an Ethernet packet.
[0011]
On the other hand, the cable modem processing unit 26 is a processing unit corresponding to the function of the cable modem, and the downlink tuner 261 is a cable modem downlink signal (hereinafter referred to as a cable modem downlink signal) allocated between frequencies 90 to 770 MHz. This is a tuner to tune to). The downlink demodulator 262 is a demodulator for demodulating a packet of a cable modem from a downlink signal tuned by the downlink tuner 261, and uses the same modulation scheme as the downlink modulator 105 in FIG. 11. Uplink modulator 266 is a modulator for an uplink signal for a cable modem, and employs the same modulation scheme as QPSK as uplink demodulator 106 in FIG.
[0012]
The MAC processing unit 263 selects a packet by comparing the MAC address in the packet of the cable modem with the MAC address recorded in the memory 264, and further converts the packet format of the cable modem into the Ethernet packet format. As a standard that has a function of converting and is used, for example, the above-mentioned DOCSIS is cited as a standard. The memory 264 is a volatile memory. The MAC address of the IP connection device obtained from the cable modem configuration file held by the TFTP server 107, the IP address of the broadcast receiving unit 23 given from the DHCP server 108, and the cable modem processing unit Implemented to store 26 IP addresses.
[0013]
The IP address of the broadcast receiving unit 23 is required for the two-way STB to receive an IP service, and the IP address of the cable modem processing unit 26 is used for downloading a cable modem configuration file from the TFTP server 107. Can be The ROM 265 is a non-volatile memory that records the MAC address of the cable modem processing unit 26 and the MAC address of the broadcast receiving unit 23. These MAC addresses are written in the ROM 265 when the product is shipped, and will not be rewritten thereafter.
[0014]
As described above, the broadcast service and the two-way communication service are provided to the user by being connected to the TV via the video output terminal 24 such as a composite terminal or a D terminal, and are provided to the external IP connection device via the Ethernet terminal 25. Transmission and reception of packets are performed.
[0015]
FIG. 13 is a flowchart showing the operation from the time when the power of the cable modem incorporated in the conventional bidirectional STB is turned on to the state where the IP connection session is established (the state in which communication with the cable modem termination unit is possible). An operation sequence when the cable modem built in the STB receives the bidirectional communication service using the DOCSIS standard will be described.
[0016]
When the power of the cable modem incorporated in the bidirectional STB is turned on (step S41), the downstream tuner 261 scans all QAM signals in the downstream transmission frequency band 90 to 770 MHz, and outputs the signals from the cable modem termination unit 104. Whether the signal is a downlink signal or a broadcast signal transmitted from the broadcast modulator 102 is identified, and when the QAM signal output from the cable modem terminating unit 104 is detected, the downlink tuner 261 is tuned. The discrimination between the broadcast signal and the output from the cable modem termination unit is determined based on the PID (Packet Identifier) described in the MPEG2 transport stream header (step S42). From the Upstream Channel Descriptor transmitted in the tuned down signal, the up frequency described in the Upstream Channel Descriptor is provisionally acquired (step S43). Using the downlink frequency synchronized with the acquired uplink frequency, the transmission level of the cable modem termination unit 104 and the uplink signal is adjusted (step S44).
[0017]
After the adjustment of the transmission level is completed, the cable modem processing unit 26 transmits a DHCP discover message describing the MAC address of the cable modem recorded in the ROM 265 to the DHCP server 108 to allocate the IP address of the cable modem to the cable modem. The call is transmitted to the terminal 104. When the cable modem terminating unit 104 transfers the message to the DHCP server 108, the DHCP server 108 compares the message with a database in the IP address database 109, and if the MAC address of the cable modem is registered, the IP address is used. To the cable modem processing unit 26. The assigned IP address is transmitted to the cable modem processing unit 26 via the cable modem termination unit 104, and is registered in the IP address database 109. The file name of the cable modem configuration file is also notified to the cable modem processing unit 26 in this process. The acquired IP address of the cable modem processing unit 26 is stored in the memory 264. As described above, by giving the IP address to the cable modem, communication control over IP becomes possible in the following process (step S45).
[0018]
The cable modem configuration file of the notified cable modem configuration file name is downloaded from the TFTP server 107 via the duplexer 21 and the distributor 22, and from the downloaded cable modem configuration file (Configuration file), The MAC address of the IP connection device connected to the cable modem processing unit 26 and the uplink frequency and the downlink frequency used by the cable modem processing unit 26 are obtained (step S46). If the downlink frequency obtained from the cable modem configuration file is different from the downlink frequency detected in step S42 (step S47), the downlink frequency and the uplink frequency obtained from the cable modem configuration file are used with priority. After tuning the tuner 261 to the downlink frequency obtained from the cable modem configuration file, the processes from step S42 to step S46 are performed again.
[0019]
If the uplink frequency obtained from the cable modem configuration file is different from the uplink frequency obtained in step S43 (step S48), the uplink frequency obtained from the cable modem configuration file is used with priority, so that step S44 is performed. And the process of step S46 is performed again.
[0020]
The acquired MAC address of the IP connection device is held in the memory 264, and is used as a criterion for determining whether or not the cable modem processing unit 26 transfers the received packet to the connected IP connection device. Similarly to the case where the IP address of the cable modem processing unit 26 is obtained, the MAC address of the broadcast receiving unit 23 recorded in the ROM 265 is transmitted to the DHCP server 108 in order to obtain the IP address of the broadcast receiving unit 23. Notify and issue an IP address (step S49). By the above process, the IP connection session of the bidirectional STB is established.
[0021]
FIG. 14 is a diagram showing an example of a cable modem configuration file. FIG. 14 (A) shows the configuration file of the built-in cable modem of user 1, and FIG. 14 (B) shows the configuration of the external cable modem of user 1. It is a configuration file. In these cable modem configuration files, a downlink frequency, an uplink frequency, a registered MAC address, and the like for each cable modem are described. For example, in the case of the built-in cable modem shown in FIG. 14A, the downlink frequency is 220 MHz, the uplink frequency is 28 MHz, and the registered MAC address is the MAC address “PC1-MAC” of the personal computer 1 and the bidirectional STB. The MAC address “STB-MAC” is shown.
[0022]
FIG. 15 is a diagram showing an example of the IP address management database in the IP address database, and shows the contents of the IP address management database after the IP connection session has been established. The IP address management database manages information such as a user, a device list for each user, a MAC address and an IP address corresponding to each device, and a cable modem configuration file (Configuration file) name for each cable modem. . For example, the user 1 has devices such as a two-way STB, a built-in cable modem, an external cable modem, a personal computer 1 and a personal computer 2. The built-in cable modem of the user 1 has a MAC address “built-in CM-MAC”, The IP address “built-in CM-IP” corresponds to the cable modem configuration file name “User1-modem1”.
[0023]
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a packet of the cable modem, and illustrates a configuration at an output stage of the downstream demodulator 262 or an input stage of the upstream modulator 266. That is, the preamble and the start frame delimiter are removed from the Ethernet type frame, and CABLE indicating that the frame is transmitted by the cable modem instead.
The MAC header and the overhead of the physical layer are added. Hereinafter, a packet having fields after the Ethernet header shown in FIG. 16 is referred to as an Ethernet packet. This Ethernet packet is composed of an Ethernet header, IP data, and a CRC for error detection. The Ethernet header includes information such as a destination MAC address, a source MAC address, and data length or type. IP data includes IP data length, a protocol number to be used, a destination IP address, and a source IP. An IP header including an address, an option, and the like, and higher-level protocol data are included.
[0024]
FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of a conventional bidirectional STB for a downlink signal packet. When the bidirectional STB receives the cable modem packet demodulated by the downlink demodulator 262 in a downlink packet reception standby state, that is, in an IP connection session established state (step S1), the bidirectional STB converts the received cable modem packet into a MAC processing unit. 263. The MAC processing unit 263 removes the physical layer overhead and the CABLE MAC header from the packet, and extracts an Ethernet packet (Step S2). The destination MAC address described in the Ethernet packet must match the MAC address of the bidirectional STB, the MAC address of the IP connection device stored in the memory 264, or the broadcast MAC address or the multicast MAC address. If the MAC address does not match (step S3), the extracted Ethernet packet is discarded (step S9), and the process returns to step S1.
[0025]
If it is determined that the destination MAC address described in the Ethernet packet matches (step S3), the destination MAC address of the Ethernet packet matches the MAC address of the broadcast receiving unit 23 stored in the ROM 265. (Step S4), and when the IP address matches the IP address of the broadcast receiving unit 23 obtained in the process of FIG. 13 (Step S7), the Ethernet packet is transferred to the broadcast receiving unit 23, and The contents are interpreted by the CPU 236 and subjected to OSD (On Screen Display) processing by the graphics 234, so that the contents are displayed on the TV monitor via the video output terminal 24. That is, an IP service such as Web browsing can be received using the same TV monitor as the broadcast service (step S8).
[0026]
On the other hand, when the Ethernet packet does not match the IP address of the broadcast receiving unit 23, the Ethernet packet is discarded (step S9), and the process returns to step S1. If the destination MAC address does not match the MAC address of the broadcast receiving unit 23 (step S4), the Ethernet transceiver 235 modulates the Ethernet standard such as Manchester encoding, and then outputs the external MAC address via the Ethernet terminal 25. The Ethernet packet is transferred to the IP connection device (step S6).
[0027]
As described above, the IP service can be received by registering the bidirectional STB with the CATV station and connecting the TV monitor. In addition, by registering the user's personal computer and other devices in the CATV station and connecting to the interactive STB via Ethernet, for example, a personal computer installed in a room separate from the interactive STB can receive IP services. And the convenience increases.
[0028]
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of an external cable modem according to the prior art. The external cable modem 30 is divided into a configuration of the cable modem processing unit 26 used in the bidirectional STB shown in FIG. This is an IP connection device that includes the filter 21, the Ethernet transceiver 235, and the Ethernet terminal 35 and operates as a single cable modem. The description of the operation for the two-way communication service is the same as the operation of the cable modem processing unit 26 and the Ethernet transceiver 235 of the two-way STB shown in FIG.
[0029]
FIG. 19 is a flowchart showing the operation of the external cable modem until an IP connection session is established. The difference from the operation flowchart of the bidirectional STB shown in FIG. 13 in that the acquisition of the IP address of the broadcast receiving unit in step S49 is deleted.
[0030]
FIG. 20 is an operation flowchart of the external cable modem after the IP connection session is established. The difference from the operation flowchart of the bidirectional STB shown in FIG. 17 is that the processing of the broadcast receiving unit, that is, FIG. That is, steps S4, S7, and S8 have been deleted.
[0031]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above configuration, there is a convenience that the IP service can be received by the bidirectional STB alone or by an external IP connection device. However, when the selling out system is introduced for the two-way STB and a single cable modem (hereinafter referred to as an external modem), each user possessing these two types of devices can connect and set up by himself / herself. May be performed, and there may be a case where a service is received without noticing that the connection is incorrect.
[0032]
FIG. 21 is a diagram for explaining a correct connection form between a bidirectional STB and an external cable modem. The bidirectional STB 20 is the above-described conventional bidirectional STB, and is an Ethernet transceiver for easy understanding. 235 is extracted from the broadcast receiving unit 23 and described. The device to be connected to the Ethernet terminals 25 and 35 is a terminal IP connection device receiving an IP service such as a personal computer. In this example, the personal computer 1 is connected to the bidirectional STB 20 and the personal computer 2 is connected to the external modem 30, and the bidirectional STB and the external cable modem are not connected by the Ethernet terminal, and are connected in a loop. Not.
[0033]
For example, the user 1 registered in the IP address management database of FIG. 15 has a two-way STB and an external modem registered in the DHCP server 108, and further has two personal computers 1 and 2 as external IP connection devices. If the stand obtains a permanent IP address and is authorized to connect, the configuration files of the cable modem (hereinafter referred to as “internal modem”) and the external modem built in the two-way STB of User 1 are respectively It is described as shown in FIGS. That is, the setting is such that the personal computer 1 receives the IP service via the bidirectional STB and the personal computer 2 via the external modem.
[0034]
FIG. 22 is a diagram for explaining an erroneous connection form between the bidirectional STB and the external cable modem, in a state where the cable modem built in the bidirectional STB and the external cable modem are loop-connected. Is shown. When the user holding the external modem 30 connects the external modem 30 and the two-way STB 20, the user mistakenly thinks that the IP service can be received by the two-way STB 20 for the first time. The coaxial terminals of the devices may be connected, and the Ethernet terminal 25 and the Ethernet terminal 35 of each device may be connected by Ethernet.
[0035]
In the state of the loop connection in which the erroneous connection is performed, when a packet in which the IP address “PC1-IP” and the MAC address “PC1-MAC” addressed to the personal computer 1 from the WAN or the like are input to the MAC processing unit 263, 17, the bidirectional STB 20 transfers the packet to the Ethernet terminal 25 as a packet for an external IP connection device. However, the Ethernet terminal 25 is connected to the Ethernet terminal 35 of the external modem 30, and if the external modem 30 also complies with the DOCSIS standard, the external modem 30 is connected to the external modem 30 via the external modem 30. The cable modem processing unit 26a determines that the packet transferred from the Ethernet terminal 25 for the IP connection device is an upstream signal from an external IP connection device, and causes the transmission device of the CATV station to pass the packet. That is, the downstream signal input to the internal modem is passed through to the upstream signal of the external modem. Similarly, the downstream signal of the external modem is passed through to the upstream signal of the internal modem.
[0036]
However, the packet having the IP address “STB-IP” and the MAC address “STB-MAC” addressed to the bidirectional STB is normally received in the bidirectional STB as described in the flowchart of FIG. The IP service of the STB itself can be received without any problem.
[0037]
As a case where a packet is passed through, the case of a packet to an external IP connection device registered in a CATV station has been described above. For example, an unknown MAC address from a known IP address such as ARP (Address Resolution Protocol) is used. When the packet requesting the reply of the packet is transmitted from the transmitting device of the CATV station, the broadcast address is described in the destination MAC address field of the packet shown in FIG. On the other hand, since the broadcast is broadcast, even if the external IP connection device is not registered in the configuration file of the cable modem as in the case of the personal computer described above, the internal modem and the external modem transmit the packet by the ARP. Transfer to an external IP connection device Because, for the packets by the ARP, the problem of through occurs.
[0038]
In other words, if such an erroneous connection is made, the downlink signal from the external modem passes through the uplink signal of the bidirectional STB, so that the communication throughput of the bidirectional STB is reduced. Since the service can be received normally, the user and the CATV station may continue to receive the service without noticing that the wrong connection has been made. This erroneous connection state has a problem that the use of the bandwidth of the uplink signal wastefully causes a decrease in the communication throughput of another user.
[0039]
In order to solve this problem, the present invention detects a loop connection due to an incorrect connection between a receiving device having a built-in cable modem and an external cable modem, and notifies the user of the connection. It is an object of the present invention to provide a receiving apparatus, a cable modem, and a two-way CATV system that can stop a two-way communication service for an external cable modem.
[0040]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a receiving apparatus for receiving a broadcast service and a two-way communication service transmitted to a cable television network, and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; In the bidirectional CATV system, which comprises an external cable modem for transferring the communication device and another external communication device, the receiving device converts the packet transferred to the communication device to the receiving device or the Insertion means for inserting identification information for identifying an external cable modem, and detection means for detecting, when a packet is received from an external communication device, whether or not the identification information is inserted in the received packet And display means for displaying that a loop connection is established when the identification information is detected by the detection means. And wherein the Rukoto.
[0041]
The receiving device may further include a counting unit that counts the number of times the detection unit detects the identification information, and a bi-directional communication service of the receiving device when the number of detections counted by the counting unit reaches a predetermined number. And stopping means for stopping the operation.
[0042]
The identification information is a MAC address of a receiving device that transfers the packet.
[0043]
Further, the identification information is inserted into an option field located in an IP header of Internet Protocol (IP).
[0044]
Further, the display means displays that the loop connection is established and the identification information is displayed.
[0045]
A receiving device for receiving the broadcast service and the two-way communication service transmitted to the cable television network, and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; In a bidirectional CATV system including a communication device and an external cable modem for transferring to another external communication device, the external cable modem transmits the packet for transfer to the communication device to the external cable modem. Insertion means for inserting identification information for identifying the cable modem or the receiving device, and detection for detecting whether the identification information is inserted in the received packet when a packet is received from an external communication device. Means for displaying a loop connection when the identification information is detected by the detection means. , Characterized by including the.
[0046]
The external cable modem may further include a counting unit that counts the number of detections in which the detection unit detects the identification information, and when the number of detections counted by the counting unit reaches a predetermined number, the external cable modem. It is characterized by comprising a stopping means for stopping the two-way communication service of the modem, and a display means for displaying that the two-way communication service is stopped by the stopping means.
[0047]
Further, the display means is an LED.
[0048]
Further, the identification information is a MAC address of an external cable modem for transferring the packet.
[0049]
Further, the identification information is inserted into an option field located in an IP header of Internet Protocol (IP).
[0050]
A receiving device for receiving the broadcast service and the two-way communication service transmitted to the cable television network, and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; In a two-way CATV system including a communication device and an external cable modem for transferring to another external communication device, the receiving device and the external cable modem include a packet for transferring to the communication device, Inserting means for inserting identification information for specifying the receiving device or the external cable modem; and determining whether the identification information is inserted in the received packet when a packet is received from an external communication device. Detecting means for detecting the identification information, and detecting that the loop connection is established when the detecting means detects the identification information. Characterized by comprising a Shimesuru display means.
[0051]
The receiving device and the external cable modem may further include a counting unit that counts the number of detections in which the detection unit detects the identification information, and the number of detections counted by the counting unit reaches a predetermined number. Stopping means for stopping the two-way communication service of the receiving device or the external cable modem.
[0052]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a bidirectional STB according to the present invention. In the bidirectional STB of the prior art shown in FIG. 12, an RF switch 27, a notification message ROM 237 to a broadcast receiving unit 23, and This is obtained by adding a modem MAC insertion unit 267 and a modem MAC detection unit 268 to the cable modem processing unit 26. In order to stop only the communication service of the bidirectional STB, the RF switch 27 transmits the cable modem downstream signal output from the distributor 22 and the cable multiplexed with the downstream signal by the demultiplexer 21 in accordance with an instruction from the CPU 236. This is a switch that cuts off a modem upstream signal, and cuts off the signal when the switch is off. The notification message ROM 237 has recorded therein a message for calling attention to incorrect connection, and a message for stopping the two-way STB two-way communication service for a user who does not change the connection even after calling for the attention. As an example of a message to be recorded in the notification message ROM 237, for example, a message urging a caution of an incorrect connection includes "Please check the Ethernet connection of the STB." Check the Ethernet connection. "And the message indicating that the two-way communication service of the two-way STB has been stopped include" The communication service has been stopped. Please call the CATV station. "
[0053]
Further, the modem MAC insertion unit 267 inserts the MAC address of the cable modem processing unit 26 (hereinafter, referred to as cable modem MAC address) held in the ROM 265 into the IP header of the downlink signal output from the MAC processing unit 263. I do. By referring to the MAC address inserted in the packet, it is possible to specify whether the device that has transferred the packet is a bidirectional STB or an external cable modem.
[0054]
The modem MAC detection unit 268 detects whether or not the cable modem MAC address described above is inserted in the IP header of the Ethernet packet of the upstream signal input to the modem MAC detection unit 268. The MAC address is deleted, and the packet with the MAC address deleted is output to the MAC processing unit 263. The MAC processing unit 263 adds an uplink physical layer overhead and a CABLE MAC header to the input Ethernet packet, and passes the packet to the uplink modulator 266. Also, the modem MAC detection unit 268 notifies the MAC processing unit 263 of the fact that the cable modem MAC address has been inserted, that is, the fact that the cable modem has been connected in a loop, and the inserted cable modem MAC address. The processing unit 263 notifies them to the CPU 236.
[0055]
The CPU 236 reads a message indicating that a loop connection is established from the notification message ROM 237, displays the message on the TV monitor via the graphics 234, and confirms that the cable modem MAC address is inserted. Count the number of detections. Further, when the count value reaches the upper limit value, the CPU 236 turns off the RF switch 27, thereby shutting down the down signal and the up signal to the cable modem processing unit 26, stopping only the communication service, and stopping the communication service. Prevents reduction in line throughput.
[0056]
In the above-described embodiment, the RF switch 27 cuts off the cable modem downstream signal output from the distributor 22 and the cable modem upstream signal multiplexed with the downstream signal by the demultiplexer 21. Alternatively, a switch may be provided between the Ethernet transceiver 235 and the Ethernet terminal 25 to cut off communication with an external IP connection device. In this case, the bidirectional communication service of the bidirectional STB itself can be continuously used, and a decrease in uplink throughput can be avoided as in the case of the RF switch 27.
[0057]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a packet used in the embodiment of the present invention, and is the same as the configuration example of the packet of FIG. The cable modem MAC address that specifies the device that forwarded the packet is located in the IP header and is located in the option section that is not interpreted by the IP data terminal device such as a personal computer. In addition, the physical layer overhead and the CABLE MAC header are processed by the MAC processing unit 263, similarly to the bidirectional STB according to the related art. That is, when the downstream signal is input to the MAC processing unit 263, the fields before the CABLE MAC header are processed by the MAC processing unit 263, then deleted, and the fields after the Ethernet header are input to the modem MAC insertion unit 267. You.
[0058]
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the bidirectional STB according to the present invention with respect to the packet of the downlink signal. Step S5 is added to the flowchart of the conventional bidirectional STB of FIG. The other steps are the same as those in FIG. 17, and the description is omitted. If the destination MAC address does not match the MAC address of the broadcast receiving unit 23 (step S4), the modem MAC inserting unit 267 stores the MAC address of the cable modem processing unit 26 read from the ROM 265 by the MAC processing unit 263 in FIG. The packet is inserted into the option part in the IP header of the indicated packet and output to the Ethernet transceiver 235. Since the length of the IP header increases by the inserted MAC address, that is, by 48 bits when inserted into the option part, the value obtained by adding 48 bits is re-written in the length field (step S5).
[0059]
The Ethernet transceiver 235 performs Ethernet standard modulation such as Manchester encoding on the Ethernet packet to which the MAC address of the cable modem has been added as described above, and then sends the Ethernet packet to an external IP connection device via the Ethernet terminal 25. , And transfers the packet (step S6). Since the external IP connection device discards the optional portion of the IP header, it does not affect the IP service.
[0060]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the bidirectional STB for an uplink signal packet according to the present invention, showing the operation when an uplink signal is input from an external IP connection device. When an uplink Ethernet packet is received after the IP connection session is established (step S11), the Ethernet packet is input to the modem MAC detection unit 268 (step S12), and the cable modem MAC address is set in the option unit in the IP header. Is determined (step S13). If the cable modem MAC address is not inserted, as in the case of the bidirectional STB of the related art, an upstream Ethernet packet is sent to the MAC processing unit 263, and the upstream physical layer overhead and the CABLE MAC header are added to the head of the Ethernet packet. And further modulates the signal by the up-modulator 266, and then transmits the resulting signal to the CATV network as an up-signal (step S19).
[0061]
On the other hand, if the cable modem MAC address has been inserted (step S13), the received packet is transferred via an external cable modem having the inserted cable modem MAC address or another bidirectional STB. A message indicating that a loop connection is established is read from the notification message ROM 237, the OSD multiplexing is performed by the graphics 234, and displayed on the TV monitor. Then, the user is urged to pay attention to confirm the connection to check if the connection is incorrect (step S14). An example of the message is "Please check the Ethernet connection of STB." At this time, the inserted cable modem MAC address may be displayed together with the message. By examining the device having the cable modem MAC address, the user can determine to which device the bidirectional STB displaying the message is connected in a loop.
[0062]
After displaying a message asking for a connection check to see if a wrong connection has been made, a counter for counting the number of times that the cable modem MAC address has been inserted (hereinafter referred to as a detection counter) is incremented (step S15). After the cable modem MAC address is deleted from the option part of the packet in which the cable modem MAC address is inserted, and the length of the IP header is also reduced by 48 bits (step S16), the detection counter is set to the upper limit (for example, 3). (Step S17), and if not, the packet with the MAC address deleted is passed to the MAC processing unit 263 (Step S19).
[0063]
When the detection counter has reached the upper limit (for example, three times) (step S17), the down signal and the up signal to the cable modem processing unit 26 are cut off by turning off the RF switch 27. Then, only the communication service is stopped to prevent a decrease in uplink throughput. Further, from the notification message ROM 237, for example, a message such as "The communication service has been stopped. Please call the CATV station" is read and displayed on the TV monitor (step S18). In this way, it is possible to prevent the erroneous connection state from being prolonged.
[0064]
FIG. 5 is a block diagram of one embodiment of the external cable modem according to the present invention. The external cable modem according to the prior art shown in FIG. 18 includes an LED 28, a modem MAC insertion unit 267 and a modem MAC detection unit 268. Has been added. The LED 28 is turned on when a loop connection is detected, and serves to alert the user to confirm whether or not a wrong connection has been made. Modem MAC insertion section 267 and modem MAC detection section 268 operate in the same manner as modem MAC insertion section 267 and modem MAC detection section 268 of the bidirectional STB shown in FIG.
[0065]
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the external cable modem according to the present invention with respect to the downstream signal packet, which is obtained by adding step S24 to the operation flow of the conventional external cable modem of FIG. The description of the same steps is omitted.
[0066]
When it is determined that the destination MAC address described in the Ethernet packet matches, that is, the destination MAC address of the downlink signal input to the MAC processing unit 263 is stored in the memory 264 of the external IP connection device. The MAC address, the broadcast MAC address, and the multicast MAC address are compared, and if they match any of these (step S23), the MAC address of the external cable modem 30 is read from the ROM 265 and shown in FIG. It is inserted into the option part of the IP header (step S24). The packet in which the cable modem MAC address is inserted is subjected to Ethernet modulation by the Ethernet transceiver 235 and then transferred to an external IP connection device via the Ethernet terminal 35 (step S25).
[0067]
FIG. 7 is a flowchart showing a process for an uplink signal packet of the external cable modem according to the present invention, and corresponds to the flowchart of the bidirectional STB shown in FIG. When a packet is received in the upstream packet reception standby state (step S31), the received packet is input to the modem MAC detection unit 268 (step S32), and the cable modem MAC address is inserted into the option part of the IP header shown in FIG. It is confirmed whether or not it has been performed (step S33). If the cable modem MAC address has not been inserted, the received packet is sent to the MAC processing unit 263 (step S36).
[0068]
If the cable modem MAC address is inserted (step S33), it can be determined that the received packet has been transferred via the bidirectional STB having this MAC address or another external cable modem. In this case, the LED 28 is turned on to notify that a loop connection has been made (step S34), and after removing the cable modem MAC address from the received packet (step S35), the packet from which the cable modem MAC address has been deleted is deleted. It is sent to the MAC processing unit 263 (step S36).
[0069]
As described above, by providing the modem MAC insertion unit 267 and the modem MAC detection unit 268 in the external cable modem and the bidirectional STB, even if the loop connection shown in FIG. It is possible to determine whether or not the upstream packet input to the modem has been transferred from a bidirectional STB or an external cable modem to which the present invention has been applied, so that the user is alerted to the loop connection, or By stopping the communication service when there is no improvement even if the alert is issued, the adverse effect on the cable television network can be suppressed.
[0070]
FIG. 8 is a block diagram of another embodiment of the external cable modem according to the present invention, in which a function of stopping the bidirectional communication service is added to the external cable modem of FIG. 5, and an RF switch 27a and an LED 29 are added. are doing. The RF switch 27a is the same as the RF switch 27 of the bidirectional STB shown in FIG. 1, and is a cable output from the duplexer 21 according to an instruction from the MAC processing unit 263 to stop the bidirectional communication service. This is a switch that cuts off the modem downstream signal and the cable modem upstream signal that is multiplexed with the downstream signal by the demultiplexer 21. The switch is turned off when the signal is off.
[0071]
FIG. 9 is a flowchart for another embodiment of the external cable modem according to the present invention, in which steps S37, S38, and S39 are added to the operation flowchart shown in FIG. 7, and the same step numbers as those in FIG. Is omitted. When the MAC processing unit 263 detects that the cable modem MAC address is inserted in the packet received by the modem MAC detection unit 268, the MAC processing unit 263 increments a counter for counting the number of detections (step S37). When the number of times reaches three (for example, three times) (step S38), the RF switch 27a is turned off to cut off the signal, stop only the two-way communication service, and prevent a decrease in uplink throughput. The LED 29 is turned on to notify the user that the two-way communication service has been stopped (step S39). In this case, when it is detected that the cable modem MAC address is inserted in the received packet, the LED is turned on and off when the bidirectional communication service is stopped, so that the LED is turned on. It is also possible to make one. Further, a message or the like may be displayed using a small liquid crystal panel instead of the LED.
[0072]
Further, in order to avoid a decrease in the throughput of the uplink, similarly to the bidirectional STB of FIG. 1, a switch is provided between the Ethernet transceiver 235 and the Ethernet terminal 35 instead of the RF switch 27a, and external IP connection is performed. Communication with the device may be cut off.
[0073]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which two-way STBs or external cable modems are loop-connected to each other. FIG. 10A shows two two-way STBs in which Ethernet terminals 25 are erroneously connected. FIG. 10B shows that two external cable modems in which the Ethernet terminals 35 are erroneously connected to each other are in a loop connection state. In the embodiment described above, the loop connection between the bidirectional STB to which the present invention is applied and the cable modem has been described. However, the bidirectional STB to which the present invention is applied shown in FIG. As described above, the loop connection can be detected even when the cable modems to which the present invention is applied are connected in a loop. When the detection is performed by the two-way STB, a message for calling attention to the loop connection is displayed on the TV monitor connected to the two-way STB as described above. It is possible to stop the two-way communication service, and, if an external cable modem is detected, use an LED to notify the user to alert the user. The two-way communication service of the external cable modem can be stopped.
[0074]
【The invention's effect】
According to the present invention, a loop connection caused by an erroneous connection of a user is detected, an error connection is displayed on a bidirectional STB or a cable modem, or a communication service is stopped, so that unnecessary transmission lines are unnecessary. Packets can be suppressed from flowing out, and it is not necessary to send a person from the CATV station to check the connection state of the user's home, and the cost for maintenance such as inspection can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of a bidirectional STB according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a packet used in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a bidirectional STB for a downlink signal packet according to the present invention;
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of the bidirectional STB for an uplink signal packet according to the present invention;
FIG. 5 is a block diagram of one embodiment of an external cable modem according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of the external cable modem according to the present invention with respect to a packet of a downstream signal.
FIG. 7 is a flowchart showing processing for an upstream signal packet of the external cable modem according to the present invention.
FIG. 8 is a block diagram of another embodiment of the external cable modem according to the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of an external cable modem according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which two-way STBs or external cable modems are loop-connected.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a transmission device in a conventional bidirectional CATV system.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a conventional bidirectional STB.
FIG. 13 is a flowchart showing the operation from the time when the power of the cable modem incorporated in the conventional bidirectional STB is turned on until the IP connection session is established.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a cable modem configuration file.
FIG. 15 is a diagram showing an example of an IP address management database in the IP address database.
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a packet of a cable modem.
FIG. 17 is a flowchart for explaining an operation for a packet of a downlink signal of a bidirectional STB according to the related art.
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of an external cable modem according to the related art.
FIG. 19 is a flowchart showing an operation of the external cable modem until an IP connection session is established.
FIG. 20 is an operation flowchart of the external cable modem after an IP connection session is established.
FIG. 21 is a diagram for explaining a correct connection form between a bidirectional STB and an external cable modem.
FIG. 22 is a diagram for explaining an incorrect connection mode between a bidirectional STB and an external cable modem.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transmission apparatus, 20 ... Bidirectional STB, 21, 21a ... Divider, 22 ... Distributor, 23 ... Broadcast reception part, 24 ... Video output terminal, 25 ... Ethernet terminal, 26, 26a ... Cable modem processing part, 27, 27a RF switch, 28, 29 LED, 30 external cable modem (external modem), 31 distributor, 35 Ethernet terminal, 100 antenna, 101 broadcast head end, 102 broadcast modulator 103, Router, 104, Cable Modem Terminator, 105, Downlink Modulator, 106, Uplink Demodulator, 107, TFTP Server, 108, DHCP Server, 109, IP Address Database, 114, Mixer, 115, Duplexer , 231, a broadcast tuner, 232, a broadcast demodulator, 233, an MPEG2 decoder, 234, graphics, 235, 35a Ethernet transceiver, 236 CPU, 237 announcement message ROM, 261 downlink tuner, 262 downlink demodulator, 263 MAC processing unit, 264 memory, 265 ROM, 266 uplink modulator, 267 modem MAC Insertion unit, 268: Modem MAC detection unit.

Claims

A receiving device for receiving a broadcast service and a two-way communication service transmitted to a cable television network and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; In a two-way CATV system comprising an external cable modem for transferring to another external communication device,
The receiving device, insertion means for inserting identification information for identifying the receiving device or the external cable modem in a packet to be transferred to the communication device,
When receiving a packet from an external communication device, detecting means for detecting whether the identification information is inserted in the received packet,
Display means for displaying that a loop connection is established when the identification information is detected by the detection means;
A receiving device comprising:

The receiving device, counting means for counting the number of times the detection means has detected the identification information,
Stop means for stopping the two-way communication service of the receiving device when the number of detections counted by the counting means reaches a predetermined number,
The receiving device according to claim 1, comprising:

The receiving device according to claim 1, wherein the identification information is a MAC address of a receiving device that transfers the packet.

4. The receiving device according to claim 1, wherein the identification information is inserted in an option field located in an IP header of Internet Protocol (IP).

The receiving device according to any one of claims 1 to 4, wherein the display means displays the identification information while displaying that the loop connection is established.

A receiving device for receiving a broadcast service and a two-way communication service transmitted to a cable television network and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; In a two-way CATV system comprising an external cable modem for transferring to another external communication device,
The external cable modem, insertion means for inserting identification information for identifying the external cable modem or the receiving device in a packet to be transferred to the communication device,
When receiving a packet from an external communication device, detecting means for detecting whether the identification information is inserted in the received packet,
Display means for displaying that a loop connection is established when the identification information is detected by the detection means;
A cable modem comprising:

The external cable modem, counting means for counting the number of times the detection means has detected the identification information,
Stop means for stopping the two-way communication service of the external cable modem when the number of detections counted by the counting means reaches a predetermined number,
7. The cable modem according to claim 6, further comprising: display means for displaying that the two-way communication service has been stopped by said stop means.

The cable modem according to claim 6, wherein the display unit is an LED.

9. The cable modem according to claim 6, wherein the identification information is a MAC address of an external cable modem that transfers the packet.

The cable modem according to any one of claims 6 to 9, wherein the identification information is inserted into an option field located in an Internet Protocol (IP) IP header.

A receiving device for receiving a broadcast service and a two-way communication service transmitted to a cable television network and transferring the two-way communication service to an external communication device by a built-in cable modem; In a two-way CATV system comprising an external cable modem for transferring to another external communication device,
The receiving device and the external cable modem, insertion means for inserting identification information for identifying the receiving device or the external cable modem in a packet to be transferred to the communication device,
When receiving a packet from an external communication device, detecting means for detecting whether the identification information is inserted in the received packet,
Display means for displaying that a loop connection is established when the identification information is detected by the detection means;
A bidirectional CATV system, comprising:

The receiving device and the external cable modem, counting means for counting the number of times the detection means has detected the identification information,
Stop means for stopping the two-way communication service of the receiving device or the external cable modem when the number of detections counted by the counting means reaches a predetermined number,
The bidirectional CATV system according to claim 11, comprising: