JP2000228685A

JP2000228685A - インターフェース装置及び受信装置

Info

Publication number: JP2000228685A
Application number: JP11029100A
Authority: JP
Inventors: Noboru Fujii; 昇藤井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】パーソナルコンピュータ上で衛星通信及び衛
星放送を利用したデータ処理を実現する。【解決手段】衛星からの通信を受信する衛星受信器１
１と、複数チャンネルのデータストリームから所望のチ
ャンネルを分離する分離部２２と、データが再構築され
るデパケタイザ２４と、暗号化データを復号する復号部
２４と、データを所定のフォーマットに変換するＣＰＵ
２５とを有し、衛星から与えられるデータストリーム
を、パーソナルコンピュータ３１の外部インターフェー
スに変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星を利用してパ
ーソナルコンピュータ上でデータの通信及び放送を実現
するために、パーソナルコンピュータの外部のインター
フェースと通信を行うインターフェース装置及び受信装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ケーブルテレビジョン放送や衛星放送の
受信装置のように、放送されるオーディオデータやビデ
オデータのストリームを受信して、外部インターフェー
スからオーディオ／ビデオストリームを出力することが
できる受信装置が、一般に使用されている。

【０００３】近年、情報システムのデジタル化に伴い、
デジタル衛星放送、デジタル衛星通信の技術が注目され
るようになったきた。従来のアナログの衛星放送、衛星
通信は主にビデオの配信を目的とした用途が多く、デー
タの配信は付加的なサービスとして行われていたり、単
純なデータの送受信を行うシステムしかなかった。しか
し、近年のインターネットの発達に伴い、データ放送、
データ通信の重要性が認識され始めている。

【０００４】これに伴い、ビデオ／オーディオのストリ
ームの他にパーソナルコンピュータ上で利用されるデジ
タルデータを受信する機能を備えた受信装置が提供され
るようになった。このような受信装置は、データのスト
リームを出力ポートからパーソナルコンピュータなどに
出力できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、デジタルデー
タを受信する機能を備えた受信装置であっても、受信し
た放送データをインターネットプロトコル（internet p
rotocol;IP）データグラムとして出力する機能を持つも
のは提供されていない。

【０００６】このため、放送回線を介して受信したデー
タをパーソナルコンピュータで利用するためには、それ
ぞれのコンピュータに専用の回路ボードを装着するなど
の必要があるので、汎用性に乏しく、必ずしも使いやす
いものではなかった。

【０００７】本発明は、上述の課題に鑑みてなされるも
のであって、パーソナルコンピュータ上から衛星放送の
受信器を制御したり、装置とパーソナルコンピュータと
の間で通信を行うようなインターフェース装置及び受信
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るインターフェース装置は、衛星から
の通信を受信したデータストリームが入力される第１の
インターフェース手段と、上記第１のインターフェース
手段から与えられた複数チャネルのデータストリームか
ら所望のチャンネルのパケットを分離する分離手段と、
上記分離手段にて分離されたパケットからデータが再構
築されるデパケタイザと、上記デパケタイザにて再構築
されたデータを所定のフォーマットに変換する制御手段
と、外部のコンピュータに接続される第２のインターフ
ェース手段とを有するものである。

【０００９】上述の課題を解決するために、本発明に係
る受信装置は、衛星からの通信を受信する受信手段と、
上記受信手段から与えられた複数チャネルのデータスト
リームから所望のチャンネルのパケットを分離する分離
手段と、上記分離手段にて分離されたパケットからデー
タが再構築されるデパケタイザと、上記デパケタイザに
て再構築されたデータを所定のフォーマットに変換する
制御手段と、外部のコンピュータに接続されるインター
フェース手段とを有するものである。

【００１０】上記の本発明によれば、衛星を利用してパ
ーソナルコンピュータ上で通信、放送を実現するため
に、パーソナルコンピュータの外部のインターフェース
と通信を行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。以下では、本発明の好
適な実施の形態として受信装置について説明する。

【００１２】本実施の形態としての受信装置は、図１に
示すように、衛星から送信されるデジタル放送を受信す
る衛星受信器１１と、衛星受信器１１からのデータに処
理を施すインターフェース装置２０とから構成される。
インターフェース装置２０は、外部のパーソナルコンピ
ュータ３１に接続されて用いられる。

【００１３】衛星受信器１１は、衛星から無線により送
信されるデジタル信号を受信し、所定の処理を施してイ
ンターフェース装置２０に出力する。具体的には、衛星
からの送信をチューナなどのフロントエンドで受信し、
ＭＰＥＧ２（moving picturecoding experts group pha
se 2 ）のトランスポートストリーム（transport stres
m; TS）を取り出す。そして、このトランスポートスト
リームをインターフェース装置２０に対して出力する。

【００１４】インターフェース装置２０は、衛星受信器
１１からの信号が入力される入力用インターフェース
（Ｉ／Ｆ）部２１と、入力用インターフェース部２１か
らの信号からパケットを分離する分離部（demultiplexe
r; DEMUX）２２と、分離部２２で分離されたパケットか
ら信号が再構築されるデパケタイザ（depacketizer;DEP
AK）部２３と、デパケタイザ部２３からの信号を復号す
る復号部２４と、この受信装置の各部を制御する中央処
理部（central processing unit; CPU）２５と、外部の
パーソナルコンピュータ３１に信号を出力する出力用イ
ンターフェース部２６とを有している。

【００１５】ＭＰＥＧ２では、複数のプログラム（番
組）の伝送を可能とするマルチプログラム対応機能が設
けられた。これは、多数の個別の符号化ストリームを、
トランスポートパケットと呼ばれる比較的短い伝送単位
で時分割多重するものである。ＭＰＥＧ２は、プログラ
ムストリームと、トランスポートストリームと呼ばれる
マルチプログラム対応の多重・分離方式との２種類の方
式がある。

【００１６】トランスポートパケットのヘッダ部分は、
パケットデータの内容識別情報があり、それによって目
的とするプログラム再生に必要なパケットを分離部を通
じて取り出して復号する。

【００１７】ここで、トランスポートストリーム、上位
層（layer）のデータフォーマットとしては、ＭＰＥＧ
２規格のプライベートセクション（private section ）
と、インターネットプロトコル（internet protocol;I
P）データグラム（datagram）とを使用している。トラ
ンスポートストリームのデータは、ＩＰデータグラムが
分割されたものである。

【００１８】ここで、トランスポートの上位層のＭＰＥ
Ｇ２規定のプライベートセクションとは、表１に示すフ
ォーマットに従って、データグラムをカプセル化（enca
psulate ）するものである。すなわち、データグラム
は、“datagram_sections”の中にカプセル化される。
この“datagranm_sections”のＭＰＥＧ２トランスポー
トストリームへのマッピングは、ＭＰＥＧ２に規定され
ている。

【００１９】

【表１】

【００２０】“datagram_section”のデータ構成は、表
１に示すとおりである。

【００２１】“datagram_sections ”の要素を順に挙げ
ると、“table_id”は、８ビットのデータフィールドで
あり、０ｘ３Ｅに設定される。“section_syntax_indic
ator”、“private_indicator”及び“section_lengt
h”は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−６に従って定義さ
れる。“reserved” は、２ビットのフィールドであ
り、‘１１’に設定される。

【００２２】“MAC_address_[1..6]” は、４８ビット
とのフィールドであり、宛先のＭＡＣ（media access c
ontorol）アドレスを含んでいる。ＭＡＣアドレスは、
８ビットの６フィールドに分割され、“MAC_address_
1”から“MAC_address_6”までのラベルが付けられる。
“MAC_address_1”は、ＭＡＣアドレスの最上位バイト
を含み、“MAC_address_6”は、最下位バイトを含む。

【００２３】表２は、ＭＡＣアドレスのセクション（se
ction ）フィールドへのマッピングを示している。な
お、バイト中のビットの順序は逆に配置されることはな
く、各バイトの最上位ビットはそのまま先頭に移されて
いる。

【００２４】

【表２】

【００２５】“MAC_address” フィールドは、“addres
s_scrambling_control”フィールドに示されるように、
明瞭なまたは暗号化されたＭＡＣアドレスのいずれかを
含む。

【００２６】“payload_scrambling_contorol” は、表
３に示すように、２ビットのフィールドであり、セクシ
ョンのペイロード（payload ）の暗号化モードを定義す
る。これは、“MAC_address_byte_1 ”に続いて始まる
ペイロードを含むが、チェックサムまたはＣＲＣ（circ
ular redundancy code ）３２のフィールドを除くもの
である。適用される暗号化の方法は、ユーザによるもの
である。

【００２７】

【表３】

【００２８】“address_scrambling_control”は、表４
に示すように、２ビットのフィールドであり、このセク
ションのＭＡＣアドレスの暗号化モードを定義する。こ
のフィールドは、ＭＡＣアドレスの動的な変化を可能に
する。暗号化の方法はユーザによる。

【００２９】

【表４】

【００３０】“LLC_SNAP_flag ”は１ビットのフラグで
ある。このフラグが‘１’に設定されると、ペイロード
は“MAC_address_1 ”に続いて１つの“LLC/SNAP ”カ
プセル化されたデータグラムを運ぶ。“LLC/SNAP”構造
は、運ばれるデータグラムの型を示す。このフラグが
‘０’に設定されると、セクションはＩＰデータグラム
を“ LLC/SNAP ”のカプセル化なしに含む。

【００３１】“current_next_indicator”は１ビットの
フィールドであり、‘１’の値に設定される。

【００３２】“section_number”は、８ビットのフィー
ルドである。データグラムが複数のセクションで運ばれ
るときには、このフィールドは分割されたプロセスの中
のセクションの位置を示す。他の場合には、零に設定さ
れる。

【００３３】“last_section_number ”は８ビットのフ
ィールドであり、データグラムを運ぶのに使われる最後
のセクションの数を示す。すなわち、分割のプロセスの
最後のセクションの数を示す。

【００３４】“LLC_SNAP”の構造は、ＩＳＯ／ＩＥＣ８
８０２−２ＬｏｇｏｃａｌＬｉｎｋＣｏｎｔｏｒ
ｏｌ（ＬＬＣ）およびＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１ａ
ＳｕｂＮｅｔｏｗｏｒｋＡｔｔａｃｈｍｅｎｔＰ
ｏｉｎｔ（ＳＮＡＰ）仕様に応じたデータグラムを含
む。セクションのペイロード（payload ）が暗号化され
ている場合には、これらのバイトは暗号化されている。

【００３５】“IP_datafram_data_byte ”は、データグ
ラムのデータを含むバイトである。セクションのペイロ
ードが暗号化されている場合には、これらのバイトは暗
号化されている。

【００３６】“stuffing_byte”は、オプションの８ビ
ットのフィールドであり、この値は仕様には規定されて
いない。セクションのペイロードが暗号化されている場
合には、これらのバイトは暗号化される。これは、広い
バス環境の中で、ブロック暗号化やデータ処理を支援す
る。“stuffing bytes”の数は、“data_broadcast_des
criptor ”に定義されるデータ整列の要求に合致する必
要がある。

【００３７】“checksum”および“CRC_32”は、ＩＳＯ
／ＩＥＣ１８３１８−１５に定義されるように設定され
る。

【００３８】上述したデータの伝送に関わる、プログラ
ム仕様情報（program specific information;PSI）及び
ＳＩについて説明する。

【００３９】データのブロードキャスト（broadcast ）
サービスは、１つまたはこれ以上のブロードキャスト記
述子（descriptor ）を含むことにより、データグラム
の伝送を示す。各記述子は、“component_tag”同定子
（identifier）によってストリーム関連する。特に、
“component_tag”の値は、ＰＳＩプログラムのデータ
グラムの伝送に用いられるストリームのマップテーブル
（map table）に存在することがある“stream_identifi
er ”の“component_tag”フィールドと同じである。

【００４０】“data_broadcast_descriptor”は、次の
ようなデータから構成される。

【００４１】“data_broadcast_id ”は、０ｘ０００５
に設定されるフィールドであり、多重プロトコル（mult
iprotocol）カプセル化の仕様を示す。

【００４２】“component_tag ”は、ＰＳＩプログラム
のブロードキャストされるデータのストリームのマップ
セクションにある“stream_identifier_descriptor”の
“component_tag ”と同じ値を有するフィールドであ
る。

【００４３】“selector_length ”は、０ｘ０２に設定
されるフィールドである。

【００４４】“selector_byte”は、表５に示される、
“multiprotocol_encapsulation_info”構造を運ぶ。

【００４５】

【表５】

【００４６】“multiprotocol_encapsulation_info ”
構造の意味は、次に示す通りである。

【００４７】“MAC_adress_range ”は、表６に示すよ
うに、３ビットのフィールドであり、サービス（servic
e）がレシーバ（receiver）を区別するために用いるＭ
ＡＣアドレスのバイトの番号を示す。

【００４８】

【表６】

【００４９】“MAC_IP_mapping_flag ”は、１ビットの
フラグである。サービスはＩＰをＲＦＣ１１１２に記述
されるＭＡＣマッピングに用いる場合にはこのフラグは
‘１’に設定される。このフラグが‘０’に設定される
と、ＩＰアドレスのＭＡＣアドレスへのマッピングはこ
の仕様の規定外でなされる。

【００５０】“alignment_indicator ”は、表７に示す
ように、１ビットのフラグであり、“datagram_sectio
n”のバイトとトランスポートストリームのバイトとの
間の整列を示す。

【００５１】

【表７】

【００５２】“reserved”は、３ビットのフィールドで
あり、‘１１１’に設定される。

【００５３】“max_sections_per_datagram ”は、８ビ
ットのフィールドであり、単一のデータグラムのユニッ
トを運ぶのに用いられるセクションの最大の数を示す。

【００５４】ストリーム型については、サービスでの多
重プロトコルのデータストリームの存在は、サービスの
プログラムマップセクションのストリーム型を０ｘ０Ｄ
またはユーザが定義した値に設定することにより示され
る。

【００５５】ＭＰＥＧ２では、複数のプログラム（番
組）の伝送を可能とするマルチプログラム対応機能が設
けられた。このマルチプログラミング対応機能は、多数
の個別の符号化ストリームを、トランスポートパケット
と呼ばれる比較的短い伝送単位で時分割方式により多重
化する。

【００５６】ＭＰＥＧ２には、プログラムストリームと
共に、トランスポートストリームと呼ばれるマルチプロ
グラム対応の多重・分離方式がある。トランスポートパ
ケットのヘッダ部分には、パケットデータの内部識別情
報があり、それによって目的とするプログラム再生に必
要なパケットを分離部を通じて取り出す。

【００５７】ＭＰＥＧ２トランスポートストリームと
は、１８８バイトの固定長トランスポートパケットによ
って多重・分離される。トランスポートパケット自体
は、固定長で比較的短く構造は単純であるが、複数プロ
グラムのストリームであるため、階層的な運用規定によ
る。

【００５８】続いて、受信装置２０を構成する各部につ
いて順に説明する。

【００５９】入力用インターフェース部２１は、衛星受
信器１１から入力されるトランスポートストリームを受
け取り、このトランスポートストリームに対する所定の
処理を行う。例えば、入力インターフェース部２１は、
例えば先入れ先出しの記憶手段であるＦＩＦＯ（first-
in first-out）を備え、入力されるトランスポートスト
リームの速度とこの通信装置２０における処理速度の調
整を行う。

【００６０】なお、この入力用インターフェース部２１
は、制御信号に関してはデータの入出力とも行う。

【００６１】分離部２２は、入力用インターフェース部
２１から与えられる複数チャンネルのトランスポートス
トリームから所望のチャンネルを分離する。すなわち、
分離部２２は、入力されるトランスポートストリームか
ら、あらかじめ設定されたパケットＩＤ（packet ident
ifier）のトランスポートパケットを取り出す。

【００６２】デパケタイザ部２３では、分離部２２から
与えられる特定チャンネルのトランスポートパケットか
ら、ＭＰＥＧ２規格のプライベートセクション（privat
e section）に規定されるＩＰデータグラム（internet
protocol datagram ）が再構築される。

【００６３】復号部２４は、デパケタイザ２３で再構築
されたＩＰデータグラムが暗号化されている場合には、
暗号の復号処理を行う。

【００６４】ここで、ＩＰ（internet protocol ）と
は、ネットワーク内及びネットワーク間のＩＰデータグ
ラムと呼ばれるデータパケットの送受信を制御する、通
信中にその接続を保持し続けないコネクションレス型プ
ロトコルである。

【００６５】ＩＰは、ネットワーク、つまりインターネ
ットのアドレスであるＩＰアドレスの設定及び識別、Ｉ
Ｐデータグラムの処理、ＩＰデータグラムが相手方へ到
達するまでの通信経路の制御などの機能を有している。

【００６６】すなわち、ＩＰはＴＣＰ（transmission c
ontrol protocol ）／ＩＰのネットワーク層プロトコル
であって、インターネット間のパケットの配送を行うも
のである。

【００６７】具体的には、ＩＰには、ＴＣＰ／ＩＰプロ
トコルによるネットワークで使われるアドレスでコンピ
ュータのＩＤ番号のようなＩＰアドレスや、１つのパケ
ットで複数のユーザに同時にそのパケットが届くように
する通信技術であるＩＰマルチキャスト（multicast ）
が用いられる。

【００６８】ＣＰＵ２５は、復号部２４にて処理された
データグラムについて、出力用インターフェース部２６
のメディアに合わせて処理する。例えば、出力用インタ
ーフェース部２６がいわゆるイーサネット（ethernet）
コントローラの場合には、イーサネットフレーム（ethe
rnet frame）が構築されて出力用インターフェース部２
６に渡される。また、例えば、出力用インターフェース
部２６がＩＥＥＥ１３９４のリンクチップ（link chip
）場合には、ＩＥＥＥ１３９４のフレーム（frame ）
が構築さて出力用インタフェース部２６に渡される。

【００６９】出力用インターフェース部２６において
は、ＣＰＵ２５にてメディアの種類に合わせて処理され
たデータが、データリンクプロトコルに合わせて外部に
出力される。例えば、出力用インターフェース部２６
は、いわゆるイーサネットやいわゆるＩＥＥＥ１３９４
のデータリンクプロトコルに合わせてＣＰＵ２５から与
えられデータを、外部に出力する。

【００７０】なお、この出力用インターフェース部２６
は、制御信号に関してはデータの入出力ともに行う。

【００７１】パーソナルコンピュータ３１は、インター
フェース装置２０から送られたデータを受信する。すな
わち、パーソナルコンピュータ３１は、インターフェー
ス装置２０の出力用インターフェース部２６から送られ
た、例えばいわゆるイーサネットフレームやいわゆるＩ
ＥＥＥ１３９４フレームを、コンピュータ側のインター
フェースとして受信する。

【００７２】ここで、データが出力される際の使用され
るデータリンクの送信先のアドレスが必要である。イン
ターフェース装置２０は、ＩＰデータグラムがユニキャ
スト（unicast ）である場合には、データリンクのアド
レス解決プロトコル（address resolution protocol; A
RP）を使用し、送信先のパーソナルコンピュータ３１の
物理層のアドレスを知る。

【００７３】また、インターフェース装置は、ＩＰデー
タグラムがマルチキャスト（multicast）であればマル
チキャストアドレスを使用する。マルチキャストの方法
は、物理ネットワークにより異なる。たとえばイーサネ
ットでは、セグメント内でのパケットがネットワーク上
に流れるので、簡単に実現することができる。

【００７４】受信ノードは、自分の媒体アクセス制御
（media access control;MAC）アドレス、ブロードキャ
ストＭＡＣアドレス、マルチキャストに属している場合
にはそのグループに対応するＭＡＣアドレスを宛先とし
てもつパケットを取り出す。

【００７５】ここで、上述したＡＲＰについて説明し、
併せてＡＲＰの逆の処理である逆アドレス解決プロトコ
ル（reverse address resolution protocol;RARP）につ
いても説明する。

【００７６】ＡＲＰ／ＲＡＲＰは、３２ビットアドレス
と４８ビットの物理アドレスであるイーサネットアドレ
スとＭＡＣアドレスを自動的に相互変換するプロトコル
で、ネットワーク層であるＩＰ層とデータリンク層との
間に位置している。

【００７７】これによって、ＩＰ層より上位の層のシス
テムはＩＰアドレスさえ知っていればよいことになる。
また、物理アドレスはイーサネットボード固有の物理的
なアドレスを製造メーカが固定的に設定しているので、
ＩＰアドレスはソフトウェアによって柔軟に作成／変更
することができる。

【００７８】ＡＲＰは、ＩＰアドレスがわかっている相
手の物理アドレスを知るために使われ、相手のＩＰアド
レスを指定したＡＲＰ要求メッセージをネットワーク上
の全システムへ一斉に送るブロードキャストを行う。指
定されたＩＰアドレスに対応するシステムは、自分の物
理アドレスとＩＰアドレスは知っているので、その物理
アドレスとＩＰアドレスを組にした応答メッセージを元
の問い合わせたシステムに送り返す。元のシステムは、
これによって物理アドレスとＩＰアドレスの組のエント
リを作成更新できる。

【００７９】ＲＡＲＰは、ＡＲＰとは逆に、物理アドレ
スがわかっている自分のシステムを含むシステムのＩＰ
アドレスを知るために使われ、ＩＰアドレスを知りたい
システムの物理アドレスをセットして、そのシステムを
相手方としたＲＡＲＰ要求メッセージ、すなわちＩＰア
ドレスの要求をブロードキャストする。

【００８０】ネットワーク上には要求にこたえるＲＡＲ
Ｐサービスを行う、すなわち、ＲＡＲＰ要求メッセージ
に対して応答することができる最低一つのＲＡＲＰサー
バがあり、そのシステムが要求元のシステムに対して必
要な情報である物理アドレスとＩＰアドレスの組を直接
送り返す。

【００８１】ＡＲＰ／ＲＡＲＰで使用されるメッセージ
は同一フォーマットで、プロトコルタイプによって識別
する。そのほかのフィールドには、イーサネットなどの
ハードウェアインターフェース、ＡＲＰ要求／応答、Ｒ
ＡＲＰ要求／応答などのオペレーション、送信物理アド
レス／ＩＰアドレスなどがある。

【００８２】これらＡＲＰ／ＲＡＲＰについては、後に
詳しく説明する。

【００８３】ブロードキャストは、放送と訳されるとお
り、あるシステム内にある全てのノードに対して同一の
情報を送信する。これに対して、１対１の通信をユニキ
ャストといい、その中間がマルチキャストである。

【００８４】イーサネットを利用する場合には、インタ
ーフェース装置は、ＲＦＣ１１１２に規定されているよ
うに、マルチキャストであれば、ＩＰの送信先のアドレ
スの下位２５ｂｉｔと‘０１：００：１Ｅ：００：０
０：００’の上位２３ビットを組み合わせたアドレスで
送信する。

【００８５】続いて、受信装置における各段階のデータ
について、図２を参照して説明する。

【００８６】図１中の衛星受信器１１からインターフェ
ース装置２０の入力用インターフェース部２１に送られ
る信号ａは、図２中のＡに示すように、トランスポート
ストリーム（transport stream; TS）ヘッダにインター
ネットプロトコル（internetprotocol;IP）ヘッダが続
き、この後にデータとなるパケットである。または、図
２中のＢに示すように、ＴＳヘッダの後に直接データが
続くパケットである。

【００８７】インターフェース装置２０の入力用インタ
ーフェース部２１から分離部２２に送られる信号ｂは、
図２中のＣに示すように、トランスポートストリーム
（transport stream; TS）ヘッダにインターネットプロ
トコル（internet protocol;IP）ヘッダが続き、この後
にデータとなるパケットである。または、図２中のＤに
示すように、ＴＳヘッダの後に直接データが続くパケッ
トである。

【００８８】分離部２２からデパケタイザ部２３に送ら
れる信号ｃは、図２中のＥ及びＦに示すように、図２中
のＣ及びＤに示したデータ構造のパケットの先頭から、
ＴＳヘッダが取り除かれたものとなっている。分離部
は、ＴＳヘッダに従って信号を分離した後に、ＴＳヘッ
ドを取り除いている。

【００８９】デパケタイザ２３から復号化部２４に送ら
れる信号ｄは、図２中のＧに示すように、ＩＰヘッダに
暗号化されたデータが続いている。デパケタイザ２３
は、この暗号化されたデータを復号して、図２中のＨに
示すように、ＩＰヘッドに複合化されたデータが続くパ
ケットをＣＰＵ２５に送る。

【００９０】ＣＰＵ２５は、デパケタイザ２４からの信
号ｅに、外部のメディアに関連するデータリンク（data
link）ヘッダを付加して、出力用インターフェース部２
６に送る。

【００９１】出力用インターフェース部２６は、ＣＰＵ
２５から送られる信号ｆを、外部のパーソナルコンピュ
ータ３１に信号ｇとして出力する。信号ｇおよび信号ｇ
は、図２中のＩおよびＪにそれぞれ示すように、複合後
（生）データにＩＰヘッダおよびデータリンクヘッダを
付加したものである。

【００９２】続いて、外部のパーソナルコンピュータ３
１から、上述した受信装置を制御する方法について説明
する。

【００９３】パーソナルコンピュータ３１から、この受
信装置の制御には、基本的にＵＤＰ（user datagram pr
otocol）／ＩＰを利用する。

【００９４】ＵＤＰは、フロー制御や順序制御やコネク
ション確立などを行わない、コネクションレスと呼ばれ
るデータ伝送プロトコルである。

【００９５】ＵＤＰ／ＩＰの基本フォーマットは、図３
に示すように、ＩＰヘッダと、ＵＤＰヘッダと、オペレ
ーションコード（operation code）と、オペレーション
データ（operation data）とから構成されている。

【００９６】パーソナルコンピュータから、受信装置の
衛星受信器１１に対する制御パケットのオペレーション
コードは、表８に示すとおりである。

【００９７】

【表８】

【００９８】すなわち、オペレーションコード“０ｘ０
００１”については、パワー制御に関するものであっ
て、“０”はパワーＯＦＦを、“１”はパワーＯＮを意
味する。オペレーションコード“０ｘ０００２”は、Ｓ
ＩＤ（stream identification）の設定を意味する。オ
ペレーションコード“０ｘ０００３”は、コンポーネン
ト（component ）を意味する。オペレーションコード
“０ｘ０００４”は、ＰＩＤ（packet identifier ）の
設定を意味する。オペレーションコード“０ｘ０００
５”は、局所（local ）周波数の設定を意味する。オペ
レーションコード“０ｘ０００６”は、偏波の設定を意
味する。

【００９９】以上の受信器に対する制御パケットは、い
ずれもデータバイト数２ｂｙｔｅである。制御の内容
は、このオペレーションコードに続くオペレーションデ
ータとして送られる。

【０１００】ここで、ＰＩＤは１３ビットのストリーム
識別情報であり、パケットの個別ストリームの属性を示
す。また、‘０ｘ’は、１６進表示を意味する。

【０１０１】パーソナルコンピュータからは、このよう
なオペレーションコードを含むＵＤＰデータグラムを構
成し、インターフェース装置２０に出力することにより
衛星受信器１１を制御する。インターフェース装置２０
のＣＰＵ２５は、パーソナルコンピュータ３１から与え
られたＵＤＰデータグラムを解釈し、衛星受信器１１の
プロトコルに変換して、衛星受信器１１の制御を行う。

【０１０２】また、受信装置の内部パラメータを制御す
る必要もある。この場合にも、上述した衛星受信器１１
の制御と同様に、ＵＤＰデータグラムによるフォーマッ
トを使用する。

【０１０３】すなわち、受信装置に関する制御パケット
は、表９に示すように、オペレーションコード“０ｘ０
１０１”は、パワー制御を意味し、“０”はパワーＯＦ
Ｆを、“１”はパワーＯＮを意味する。オペレーション
コード“０ｘ０１０２”については、“０”はイーサネ
ットの選択、“１”はＩＥＥＥ１３９４の選択を意味す
る。これらのインターフェース装置に対する制御パケッ
トにおいても、データバイト数は２バイトである。

【０１０４】

【表９】

【０１０５】次に、上述したＡＲＰ／ＲＡＲＰについ
て、詳細に説明する。

【０１０６】アドレス解決プロトコル（address resolu
rion protocol;ARP）は、動的結合による解決を行うの
で、新しいマシンをコードの再コンパイルなしに付け加
えることができ、しかも中央データベースを維持する必
要がなく、効率的かつ管理が容易な機構を維持してい
る。ＡＲＰは、対応付けの表を維持しなくてすむよう
に、動的にアドレスを結合させる下位レベルのプロトコ
ルを使用することを選択したのである。

【０１０７】図４中のＡに示すように、ＡＲＰを用いた
動的結合においては、ホストＡがＩＰアドレスＩＢを解
決しようとするときは、特別なパケットをブロードキャ
ストし、ＩＰアドレスＩＢのホストに物理アドレスＰＢ
を答えるように要求するものである。図４中のＢに示す
ように、Ｂを含む全てのホストが要求を受け取るが、ホ
ストＢだけがそのＩＰアドレスを認識し、物理アドレス
を含んだ返事を返す。Ａは返事をＢの物理ハードウェア
アドレスを知り、そのアドレスを使ってインターネット
パケットをＢに直接送る。

【０１０８】このように、ＡＲＰは、あるホストが同じ
物理ネットワーク上の相手ホストの物理アドレスを、相
手のＩＰアドレスを与えるだけで見つけられるようにす
るものである。

【０１０９】ＡＲＰと他のプロトコルとの関係について
は、ＡＲＰはＩＰアドレスを物理アドレスに対応づける
機構の可能性の一つである。いくつかのネットワーク技
術ではこれを必要としないことも見てきた。大切なの
は、もし全てのネットワークハードウェアがＩＰアドレ
スを認識するようにできれば、ＡＲＰは全く必要ないと
いうことである。したがって、ＡＲＰはハードウェアが
どのような下位レベルにおけるアドレス機構を用いてい
ても、その上に新しいアドレス機構を載せるだけであ
る。

【０１１０】このように、ＡＲＰは基盤となっているネ
ットワークの物理アドレッシングを隠す下位レベルプロ
トコルであり、各マシンに任意のＩＰアドレスを割り当
てることができるようにする。ＡＲＰは物理ネットワー
クシステムの一部であり、インターネットプロトコルの
一部ではないと考えられる。

【０１１１】ＡＲＰのカプセル化と識別については、Ａ
ＲＰメッセージがあるマシンから他のマシンへ伝わると
き、それらは物理フレームに入れられて運ばれなければ
ならない。図５は、ＡＲＰのメッセージがフレーム中の
データ部分に入れられて運ばれることを示している。

【０１１２】ＡＲＰのメッセージを運ぶフレームを識別
するために、送信者は特別の値をフレームヘッダ中のタ
イプフィールドに割り当て、ＡＲＰメッセージ自信はフ
レームのデータフィールドに収める。フレームがマシン
に到着すると、ネットワークソフトウェアはフレームタ
イプを使って中に何が入っているかを決定する。ほとん
どの技術において、ＡＲＰを運ぶすべてのフレームに対
して単一のタイプの値が用いられる。受信者のネットワ
ークソフトウェアはＡＲＰのメッセージをさらに調べ
て、ＡＲＰなのかアドレス解決プロトコル応答化なのか
を区別しなければならない。

【０１１３】ＡＲＰのフォーマットについては、大部分
のプロトコルとは異なり、ＡＲＰパケットは決まったフ
ォーマットのヘッダを持たない。その代わりＡＲＰが様
々なネットワーク技術で使えるようにするために、アド
レスを含むフィールドの長さは、ネットワークの種類に
依存している。しかしながら、任意のＡＲＰを解釈する
ことができるように、ヘッドは先頭付近にそれに続くフ
ィールドに入っているアドレスの長さを指定する固定フ
ィールドを含んでいる。

【０１１４】実際、ＡＲＰメッセージフォーマットは、
任意の物理アドレスと任意のプロトコルアドレスで使用
可能できるほど一般的な形式をしている。表１０の例
は、４オクテット長のＩＰプロトコルアドレスを解決す
るときの、イーサネットハードウェアで用いられる２８
オクテットのＡＲＰのメッセージフォーマットを示して
いる。ここでは物理アドレスは４８ビット、６オクテッ
ト長である。

【０１１５】

【表１０】

【０１１６】ＩＰアドレスからイーサネットアドレスへ
の解決に使われるＡＲＰＲ／ＡＲＰメッセージのフォー
マットの例。フィールドの長さはハードウェアアドレス
とプロトコルアドレスの長さに依存し、イーサネットア
ドレスに対しては６オクテットであり、ＩＰアドレスに
対しては４オクテットである。

【０１１７】なお、ＲＡＲＰは、同じメッセージフォー
マットをつかう別のプロトコルである。

【０１１８】表１０は、この本を通して使われる標準の
フォーマット、１行に４オクテットづつ表してＡＲＰを
示している。不幸にして、ほかの大部分のプロトコルと
は異なり、ＡＲＰパケット中の可変長フィールドは３２
ビット境界にきちんと整合されておらず、ダイアグラム
を読みのを難しくしている。たとえば、“SENDER HA”
と名付けられている送信者のハードウェアアドレスは６
つの連続したオクテットを占めるが、ダイアグラムでは
２行にわたっている。

【０１１９】“HARDWARE TYPE ”フィールドは送信者が
答えを求めているハードウェアインターフェースタイプ
を示す。これはイーサネットに対しては値１である。同
様に、“PROTOCPL TYPE ”フィールドは送信者が与えら
上位レベルプロトコルアドレスの値を指定する。これは
ＩＰアドレスに対しては０８００₁₆を含んでいる。“OP
ERATION ”フィールドは、ＡＲＰ要求（１）、ＡＲＰ応
答（２）、ＲＡＲＰ要求（３）、ＲＡＲＰ応答（４）を
示す。“HLEN”フィールドと“PLEN”フィールドは物理
ハードウェアアドレスの長さと上位プロトコルアドレス
の長さを示し、ＡＲＰが任意のネットワークで使えるよ
うにしている。送信者は、そのハードウェアアドレスと
ＩＰアドレスがわかっていれば、“SENDER HA ”フィー
ルドと“SENDER IP”フィールドでそれらを与える。

【０１２０】要求を作成する際、要求者は対象となって
いるＩＰアドレス（ＡＲＰ）もしくはハードウェアアド
レス（ＲＡＲＰ）を“TARGET HA ”フィールドと“TARG
ET IP”フィールドを用いて与える。対象となっている
マシンは応答する前に、かけている間ドレスを埋め、
“TARGET ”と“SENDER”の組を入れ換え、“OPERATIO
N”を応答に変える。従って、応答は元の要求をしたも
ののＩＰアドレスとハードウェアアドレスを、結合が求
められていたマシンのＩＰアドレスとハードウェアアド
レスとともに運ぶ。

【０１２１】ＩＰアドレスはマシンの物理ハードウェア
アドレスとは独立に割り振られる。ある計算機から別の
計算機に物理ネットを通してインターネットパケットを
送るためには、ネットワークソフトウェアはＩＰアドレ
スを物理ハードウェアアドレスに対応づけて、ハードウ
ェアアドレスを使ってフレームを転送しなければならな
い。ハードウェアアドレスがＩＰアドレスよりも小さな
場合には、マシンの物理アドレスをＩＰアドレス中にコ
ード化することによって直接マップが可能になる。そう
でない場合には、対応付けは動的に行われなければなら
ない。ＡＲＰは、下位レベルのネットワーク通信システ
ムだけを用いて動的アドレス解決を行う。これによりマ
シンはアドレスの結合の恒常的な記録を保持せずにアド
レスを解決できる。

【０１２２】マシンは、ＡＲＰ要求をブロードキャスト
して、他のマシンのハードウェアアドレスを見つけだす
ために、ＡＲＰを使う。その要求にはハードウェアアド
レスが必要なマシンのＩＰが含まれている。ネットワー
ク上の全てのマシンがＡＲＰ要求を受け取る。要求がマ
シンのＩＰアドレスと一致した場合には、そのマシンが
必要なハードウェアアドレスを含んだ応答を送って答え
る。応答は一つのマシンに当てられ、ブロードキャスト
ではない。

【０１２３】ＡＲＰを効率的にするために、各マシンは
ＩＰアドレスから物理アドレスへの結合をキャッシュし
ている。インターネットトラフィックはあるマシン間の
一連のやりとりから構成される傾向が大きく、キャッシ
ュは大部分のＡＲＰブロードキャストを削減する。

【０１２４】以上説明したように、本実施の形態は、デ
ジタル衛星放送とインターネットの技術に注目し、衛星
放送の受信器とコンピュータを接続するための通信装置
に関し、詳しくは、コンピュータ上から衛星放送の受信
器を制御したり、本装置とコンピュータ間での通信を行
うための、通信プロトコルに関するものである。

【０１２５】すなわち、本実施の形態は、衛星回線を利
用する衛星放送、または衛星通信において、衛星受信器
から出力されたデータを受信し、パーソナルコンピュー
タの外部インターフェースへプロトコル変換するための
インターフェース装置であり、このインターフェース装
置とパーソナルコンピュータ間の通信を行い、ＩＰデー
タグラムまたはＭＰＥＧ２のプライベートセクションレ
ベルの復号を行うものである。また、上記インターフェ
ース装置及び衛星受信器にて構成される受信装置に関す
るものである。

【０１２６】なお、本実施の形態においては、外部にデ
ータグラムを出力する相手としてパーソナルコンピュー
タを例示したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、データグラムの記録／再生を行うサーバに
接続することができる。

【０１２７】

【発明の効果】上述のように、本発明によると、衛星受
信器のインターフェースの規格に依存することなく、コ
ンピュータの汎用的なインターフェースと接続すること
ができるようになる。

【０１２８】また、コンピュータ側のインターフェース
の制約が少なくなるため、多くのアークテクチャのマシ
ン、オペレーティングシステム（operating system; O
S）においても利用可能となる。例えば、ワークステー
ション、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナル
コンピュータといったアークテクチャの違いや、ＯＳの
違いにも対応できる。

【０１２９】さらに、本発明は、双方向通信を行う通信
機器や放送系の機能拡張機器、例えば、データの保存、
いわゆるＭＤへの録音、いわゆるＤＶＤへの録画に応用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】受信装置の概略的な構成を示すブロック図であ
る。

【図２】受信装置の各部におけるパケットのデータの構
成を示す図である。

【図３】制御パケットの基本フォーマットを示す図であ
る。

【図４】ＡＲＰの動的解決を説明する図である。

【図５】ＡＲＰのカプセル化を説明する図である。

【符号の説明】

１１衛星受信器、２０インターフェース装置、２１
入力用インターフェース部、２２分離部、２３デ
パケタイザ、２４復号部、２５ＣＰＵ、２６出力
用インターフェース部、３１パーソナルコンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衛星からの通信を受信したデータストリ
ームが入力される第１のインターフェース手段と、上記第１のインターフェース手段から与えられた複数チ
ャネルのデータストリームから所望のチャンネルのパケ
ットを分離する分離手段と、上記分離手段にて分離されたパケットからデータが再構
築されるデパケタイザと、上記デパケタイザにて再構築されたデータを所定のフォ
ーマットに変換する制御手段と、外部のコンピュータに接続される第２のインターフェー
ス手段とを有することを特徴とするインターフェース装
置。
【請求項２】上記制御手段は、上記第２のインターフ
ェース手段に接続された外部のコンピュータにより制御
されることを特徴とする請求項１記載のインターフェー
ス装置。
【請求項３】上記第１のインターフェース手段には衛
星から送信されたデータを受信する受信器からデータス
トリームが入力され、上記第１のインターフェース手段は上記受信器に制御信
号を送信する機能を有し、上記第２のインターフェース手段に接続された外部のコ
ンピュータは上記制御手段及び上記第１のインターフェ
ース手段を介して上記受信器を制御することを特徴とす
る請求項２記載のインターフェース装置。
【請求項４】上記パケットを構築するデータは暗号化
されたものであって、上記デパケタイザで再構築された暗号化データを復号す
る復号手段をさらに有することを特徴とする請求項１記
載のインターフェース装置。
【請求項５】上記制御手段は、インターネットプロト
コルのアドレスと上記第２のインターフェース手段に接
続されたコンピュータの物理層のアドレスとの対応表を
備えることを特徴とする請求項１記載のインターフェー
ス装置。
【請求項６】上記所定のフォーマットとは、いわゆる
イーサネット（ethernet ）又はいわゆるＩＥＥＥ１３
９４規格によるものであることを特徴とする請求項１記
載のインターフェース装置。
【請求項７】上記第２のインターフェース手段は、複
数種類のコンピュータアーキテクチャに対応しているこ
とを特徴とする請求項１記載のインターフェース装置。
【請求項８】衛星からの通信を受信する受信手段と、上記受信手段から与えられた複数チャネルのデータスト
リームから所望のチャンネルのパケットを分離する分離
手段と、上記分離手段にて分離されたパケットからデータが再構
築されるデパケタイザと、上記デパケタイザにて再構築されたデータを所定のフォ
ーマットに変換する制御手段と、外部のコンピュータに接続されるインターフェース手段
とを有することを特徴とする受信装置。
【請求項９】上記制御手段は、上記インターフェース
手段に接続された外部のコンピュータにより制御される
ことを特徴とする請求項８記載の受信装置。
【請求項１０】上記パケットを構築するデータは暗号
化されたものであって、上記デパケタイザで再構築された暗号化データを復号す
る復号手段をさらに有することを特徴とする請求項８記
載の受信装置。
【請求項１１】上記制御手段は、インターネットプロ
トコルのアドレスと上記インターフェース手段に接続さ
れたコンピュータの物理層のアドレスとの対応表を備え
ることを特徴とする請求項８記載の受信装置。
【請求項１２】上記所定のフォーマットは、いわゆる
イーサネット（ethernet ）又はいわゆるＩＥＥＥ１３
９４規格によるものであることを特徴とする請求項８記
載の受信装置。
【請求項１３】上記インターフェース手段は、複数種
類のコンピュータアーキテクチャに対応していることを
特徴とする請求項８記載の受信装置。