JP2012094938A - デジタルデータ送信装置、受信装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＴＳをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくし、データの伝送効率を向上させる。
【解決手段】送信装置１のスロット割り当て部１１は、入力したＴＳの数からデータスロットの数を決定し、各ＴＳに割り当てるスロット数及び速度変換後の速度を決定し、ＴＳを伝送可能か否かを判定し、多重するＴＳの数、ＴＳの識別情報及び各スロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号を含むスロット割り当て情報を生成する。速度変換部１０は、速度変換後の速度により、各ＴＳにヌルパケット等を挿入して速度変換する。ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て情報を含むヘッダを生成し、多重化部１３は、スロット割り当て情報に基づいて各ＴＳをデータスロットに格納しフレームを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＭＰＥＧ−２ ＴＳ信号等のパケット形式のデジタルデータを伝送するシステムにおいて、複数のデジタルデータをパケット単位で時分割多重し、フレームを構成して伝送する技術に関する。

従来、複数のＭＰＥＧ−２ ＴＳ（ＩＳＯ／ＩＥＣ（International Organization for Standardization：国際標準化機構／International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議)１３８１８−１に規定されるトランスポートストリーム)を、独立性を保った状態で、単一のＴＳを想定した伝送路へ伝送させる方式が提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１を参照）。

この伝送方式は、デジタルデータ送信装置において、ＴＳパケット（同期バイト（０ｘ４７）で始まる固定長（１８８バイト）のパケット、または、これに固定長のパリティバイトを追加したパケット）列にヘッダを付加して周期的なフレームを生成し、フレーム内のスロットに収容される各ＴＳパケットについてのスロット位置の情報（以下、スロット割り当て情報という。）を利用することにより、ＴＳパケット列を多重化するものである。また、デジタルデータ受信装置において、多重化されたＴＳパケット列のフレームを受信し、スロット割り当て情報を利用することにより、ＴＳパケット列を分離する。フレーム内のヘッダは、必要な同期語データと、フレームにおける各ＴＳの位置を示すスロット割り当て情報とを含み、ＴＳパケット形式であることがポイントとなっている。以下、ＴＳパケット形式のヘッダ及びＴＳパケットからなるフレームを多重フレームという。

多重されるデータは、主にＴＳを対象とするが、ＴＳと同様の同期バイトで始まる固定長パケット列のデータであれば、ＴＳと同様に伝送可能である。そこで、「ＭＰＥＧ−２ ＴＳ」と「ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１には準拠しないがＴＳと同様に同期バイト（０ｘ４７）で始まる固定長パケット列のデータ」とを区別しないで、どちらもＴＳと表記して説明する。

前述の伝送方式において、スロット割り当て情報を生成する方法には、スロット毎にＴＳ＿ｉｄを指定する直接指定方法と、相対ＴＳ番号を利用する間接指定方法がある（非特許文献２を参照）。直接指定方法は、スロット毎にＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの組を記述し、スロット割り当て情報とするものである。間接指定方法は、多重するＴＳの最大数と同数のＴＳ＿ｉｄ、またはＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを記述すると共に、ＴＳ＿ｉｄ、または、ＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを記述した順番で決定する相対ＴＳ番号を、各スロットについて記述し、スロット割り当て情報とするものである（非特許文献２〜４を参照）。この間接指定方法は、ケーブルテレビの複数ＴＳ伝送方式（非特許文献３を参照）及びＢＳデジタル放送の伝送方式（非特許文献４を参照）において、実用化されている。なお、非特許文献３に示される方式では、ＴＳ＿ｉｄとＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの組を記述し、非特許文献４に示される方式では、ＴＳ＿ｉｄだけを記述している。

ここで、直接指定方法においても間接指定方法においても、１フレーム内のデータスロット数は規定されていないものとして、１フレームで伝送できるデータスロット数の最大値を求める。１フレーム内のデータスロット数が大きいほど、フレーム中のヘッダの割合が小さくなり、伝送路の利用効率が向上するが、その一方、１フレーム内のデータスロット数が大きいほど、スロット割り当て情報が大きくなる。したがって、スロット割り当て情報がヘッダ内に格納可能な大きさとなるように、１フレームで伝送できるデータスロット数の最大値は制限される。

特許第３０５１７２９号公報

ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃ．Ｊ．１８３ "ケーブルテレビ複数ＭＰＥＧ−ＴＳ多重方式の一提案"，映像情報メディア学会技術報告，ＢＣＴ’９９−３３，ｐｐ．７−１２（Ｊｕｌ．１９９９） 日本ＣＡＴＶ技術協会標準規格 ＪＣＴＥＡ ＳＴＤ−００２−５．０ 「デジタル有線テレビジョン放送 多重化装置」 電波産業会 標準規格 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ２０ ３．０版 「衛星デジタル放送の伝送方式」

以下、スロット割り当て情報を生成する直接指定方法及び間接指定方法について、１フレームで伝送可能なデータスロット数の最大値を比較する。その条件として、前述の非特許文献１〜３と同様に、各データスロットに格納されたＴＳを識別するために、ＴＳ＿ｉｄ（１６ビット＝２バイト）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（１６ビット＝２バイト）が必要であるが、非特許文献１とは異なり、１フレームを構成する１個のヘッダスロット及び複数個のデータスロットにおいて、データスロット数は規定されていないものとする。また、ヘッダスロットには、ＴＳパケット形式の１個のヘッダ（１８８バイト）が格納され、その１８８バイトのうちのスロット割り当て情報を格納する領域は、最大で１７０バイト確保可能であるものとする。

直接指定方法では、１個のヘッダ中に記述できるスロット割り当て情報は、最大で４２スロット分に制限される（１スロットあたり４バイト（１６ビット＋１６ビット）必要になるから、１７０／４＝４２．５により、４×４２＝１６８バイト＜１７０バイト）ため、１フレーム内のデータスロット数の最大値は４２となる。このとき、フレーム中のヘッダパケットの割合は少なくとも１／４３以上となる。このように、直接指定方法は伝送効率が低いという問題があった。

間接指定方法では、非特許文献２に記載されているとおり、フレームに多重されるＴＳ数が少ない場合に、直接指定方法よりもスロット割り当て情報を記述する領域が小さくなるため、直接指定方法と比べて１フレーム内のデータスロット数を大きくすることができる。例えば、非特許文献３に記載されているように、フレームに多重されるＴＳ数が最大で１５のとき、相対ＴＳ番号は０〜１５であるので４ビットで表すことができる（相対ＴＳ番号「０」は、ＴＳパケットを配置していないスロットを表す）。このとき、非特許文献１〜３に記載されている方法にしたがってスロット割り当て情報を生成すると、１フレーム内のデータスロット数は最大で２２０（４バイト×１５＋４／８バイト×２２０＝１７０バイト）となる。また、例えば、フレームに多重されるＴＳ数が最大で３１のとき、相対ＴＳ番号は０〜３１であるので５ビットで表すことができる。このとき、１フレーム内のデータスロット数は最大で７３（４バイト×３１＋５／８バイト×７３＝１６９.６２５バイト）となる。

したがって、フレーム中のヘッダパケットの割合は、それぞれ１／２２１以上、１／７４以上となる。このように、間接指定方法は、伝送路中のヘッダパケットの割合を、直接指定方法よりも低くできる場合があるため、すなわち、スロット割り当て情報の大きさを、直接指定方法よりも小さくできる場合があるため、１フレーム内のデータスロット数を大きくでき、伝送効率を高くできることがポイントである。しかしながら、非特許文献１〜４に示される方法では、ＴＳ＿ｉｄとＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの組（非特許文献４においてはＴＳ＿ｉｄ）を記述する領域の大きさは、実際に多重されるＴＳの数に関わらず、多重するＴＳの最大数を記述できる大きさにあらかじめ固定される。

例えば、非特許文献３においては、多重するＴＳの最大数を１５と規定しており、ＴＳ＿ｉｄ、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄと相対ＴＳ番号の対応表の大きさは、１５ＴＳ×４バイト＝６０バイトの固定値である。また、非特許文献４においては、想定されるＴＳの最大数は８であり、前述の対応表の大きさは、８ＴＳ×２バイト＝１６バイトの固定値である。また、実際には多重されるＴＳ数が例えば４であったとしても、実際には多重されないＴＳ（ＴＳ５〜ＴＳ１５）に対しては、ＴＳ＿ｉｄ、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄと共に、無意味な情報「０ｘＦＦＦＦ」が記述される。このように、間接指定方法を用いた従来技術においては、実際に多重するＴＳの数によって、ヘッダ内に無意味な情報（０ｘＦＦＦＦ）を記述して伝送する場合があり、伝送効率が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、以上の課題を鑑みてなされたものであり、複数のＴＳをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくすることにより、データの伝送効率を向上させることが可能なデジタルデータ送信装置、受信装置及びプログラムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明は、所定の速度で入力した複数のデジタルデータをパケット単位で時分割多重し、ヘッダスロット及びデータスロットからなるフレームを構成して送信するデジタルデータ送信装置において、前記複数のデジタルデータを前記フレーム内のデータスロットに格納する際の、それぞれのデジタルデータに対して割り当てるデータスロットに関する情報を、スロット割り当て情報として生成するスロット割り当て部と、前記スロット割り当て情報及び前記フレーム同期を確立するためのフレーム同期情報を含むヘッダを生成するヘッダ生成部と、前記ヘッダを前記フレーム内のヘッダスロットに格納し、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記複数のデジタルデータを前記データスロットに格納し、多重化してフレームを構成する多重化部と、を備え、前記スロット割り当て部が、前記複数のデジタルデータの数に基づいて、前記フレーム内のデータスロット数を決定すると共に、前記複数のデジタルデータのそれぞれに割り当てるデータスロット数を算出し、前記算出したデータスロット数の全てのデジタルデータを伝送可能か否かを判定し、伝送不可能と判定した場合にはエラーを出力し、伝送可能と判定した場合には、前記複数のデジタルデータの数、各データスロットに格納されるデジタルデータを特定するための情報を含むスロット割り当て情報を生成する、ことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のデジタルデータ送信装置において、前記スロット割り当て部は、前記複数のデジタルデータの数と前記フレーム内のデータスロット数の最大値との対応表をあらかじめ記憶しておき、前記複数のデジタルデータの数及び前記対応表に基づいて、前記フレーム内のデータスロット数を決定する、ことを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のデジタルデータ送信装置において、前記スロット割り当て部が、前記算出したデータスロット数の全てのデジタルデータを伝送不可能と判定した場合に、前記複数のデジタルデータのうちいずれかのデジタルデータの速度を、前記所定の速度よりも低下させるためのエラーを出力する、ことを特徴とする。

さらに、請求項４の発明は、請求項１から３までのいずれか一項に記載のデジタルデータ送信装置により送信されたフレームを受信し、前記フレームからデジタルデータを分離するデジタルデータ受信装置であって、前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立する同期確立部と、前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記スロット割り当て情報を取得するスロット割り当て情報取得部と、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のデジタルデータを分離する分離部と、を備え、前記スロット割り当て情報取得部が、前記スロット割り当て情報から複数のデジタルデータの数を取得し、前記複数のデジタルデータの数に基づいて前記フレーム内のデータスロット数を決定し、前記スロット割り当て情報から、前記フレーム内のデータスロット数分のデータスロットに格納されたデジタルデータを特定するための情報を取得し、前記分離部が、前記各データスロットに格納されたデジタルデータを特定するための情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のデジタルデータを分離する、ことを特徴とする。

さらに、請求項５の発明は、コンピュータを、請求項１から３までのいずれか一項に記載のデジタルデータ送信装置として機能させるためのデジタルデータ送信プログラムにある。

また、請求項６の発明は、コンピュータを、請求項４に記載のデジタルデータ受信装置として機能させるためのデジタルデータ受信プログラムにある。

以上のように、本発明によれば、複数のＴＳをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくすることにより、データの伝送効率を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態による送信装置の構成を示すブロック図である。 スロット割り当て部の処理を示すフローチャートである。 多重するＴＳ数とフレーム内のデータスロット数の最大値との対応表である。 スロット割り当て情報の例を示す図である。 多重化部が生成するフレームの構成例を示す図である。 ヘッダ生成部が生成するヘッダの構成例を示す図である。 本発明の実施形態による送信装置を利用したアプリケーション例を示す図である。 本発明の実施形態による受信装置の構成を示すブロック図である。 スロット割り当て情報取得部の処理を示すフローチャートである。 分離部の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施例は、複数のＴＳをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、各ＴＳをフレーム内のデータスロットに割り当てる際に、各ＴＳに割り当てるスロット数（データスロット数）及びスロット位置を示すスロット割り当て情報を生成する。本実施例では、各ＴＳに割り当てるスロット数は、整数とする。本実施例は、各ＴＳに割り当てるスロット数として、できる限り大きな数を設定できるようにすることを特徴とする。また、スロット割り当て情報として、多重するＴＳの数、各ＴＳのＴＳ＿ｉｄ（ＴＳ識別子）及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ（オリジナルネットワーク識別子）を組み合わせた識別情報（以下、各ＴＳの識別情報という。）、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号を規定する。これにより、フレーム内のデータスロット数を増やすことができ、フレームサイズが大きくなるから、フレームサイズに対するデータスロットのサイズの割合が大きくなり、データの伝送効率を向上させることができる。

本実施例は、フレーム内のヘッダに格納されるスロット割り当て情報として、多重するＴＳの数、各ＴＳの識別情報、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号を規定し、多重化したＴＳを伝送する例である。なお、本実施例では、送信すべきＴＳの速度は固定として説明するが、本発明の一般性を失うものではない。

〔送信装置〕
図１は、送信装置の構成を示すブロック図である。この送信装置１は、速度変換部１０−１〜１０−Ｊ、スロット割り当て部１１、ヘッダ生成部１２及び多重化部１３を備えている。送信装置１は、複数のＴＳ１〜ＴＳＪを入力し、スロット割り当て情報を生成し、スロット割り当て情報に基づいて複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して受信装置へ送信する。

送信装置１が送信すべきＪ個（Ｊは整数）のＴＳ１〜ＴＳＪを入力すると、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、ＴＳ１〜ＴＳＪをそれぞれ入力すると共に、スロット割り当て部１１からＴＳ１〜ＴＳＪに対する速度変換後の速度を入力する。そして、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、入力したＴＳ１〜ＴＳＪの速度をそれぞれ測定し、元の速度と変換後の速度との間の差分について、ＴＳ１〜ＴＳＪにヌルパケットをそれぞれ挿入し、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）の値を書き換えることによって、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度を変換し、速度変換後のＴＳ１〜ＴＳＪを多重化部１３に出力する。

速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、ＴＳ１〜ＴＳＪが「ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１には準拠しないがＴＳと同様に同期バイト（０ｘ４７）で始まる固定長パケット列のデータ」である場合は、適当なスタッフデータを付加して速度変換を行う。また、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度が固定かつ既知の場合、または速度が可変であるがその最大値が既知である場合、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度を測定することなく、既知の速度または速度の最大値を上回るように予め設定されたＴＳ１〜ＴＳＪの速度により、速度変換を行うようにしてもよい。また、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、スロット割り当て部１１から速度変換後の速度の代わりにスロット割り当て情報を入力し、スロット割り当て情報から速度変換後の速度を算出し、元の速度と変換後の速度との間の差分に相当するヌルパケットをＴＳ１〜ＴＳＪに挿入するようにしてもよい。

スロット割り当て部１１は、各ＴＳ１〜ＴＳＪの速度を示す速度情報１〜Ｊを入力する。そして、スロット割り当て部１１は、入力した速度情報１〜Ｊに基づいて、後述する（１）及び（２）の条件を満たすように、フレーム内のデータスロット数を決定すると共に、各ＴＳに割り当てるスロット数と、各ＴＳの速度変換後の速度を決定する。そして、スロット割り当て部１１は、フレーム内のデータスロット数と各ＴＳに割り当てるスロット数の合計とを比較して、各ＴＳを伝送可能か否か判定し、各ＴＳを伝送不可能であると判定した場合には、エラーを出力し、伝送可能であると判定した場合には、各ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット位置を決定し、スロット割り当て情報を生成する。ここでは、スロット割り当て部１１は、多重するＴＳの数、各ＴＳの識別情報、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号を含むスロット割り当て情報を生成する。そして、スロット割り当て部１１は、速度変換後の速度を速度変換部１０−１〜１０−Ｊに出力し、スロット割り当て情報をヘッダ生成部１２に出力し、１フレーム内のデータスロット数及びスロット割り当て情報を多重化部１３に出力する。

ここで、速度変換後の各ＴＳの速度及びスロット割り当て情報は、ＴＳ１〜ＴＳＪのＴＳパケットが多重化時に欠落しないで所定の条件を満たすように、決定及び生成される。変換後の速度を決定する処理の詳細、スロット割り当て情報を生成する処理の詳細、及びスロット割り当て情報の詳細については後述する。

なお、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度が既知の場合、予め取得した既知の速度情報１〜Ｊを入力するようにしてもよい。また、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度が既知でない場合、速度変換部１０−１〜１０−Ｊまたは図示しない速度情報測定部により測定された速度情報１〜Ｊを入力するようにしてもよい。この場合、速度情報測定部は、ＴＳ１〜ＴＳＪを入力し、ＴＳ１〜ＴＳＪに基づいて速度情報１〜Ｊをそれぞれ測定する。

ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て部１１からスロット割り当て情報を入力し、スロット割り当て情報を含むヘッダを生成し、多重化部１３に出力する。ヘッダの詳細については後述する。

多重化部１３は、速度変換部１０−１〜１０−Ｊから速度変換後のＴＳ１〜ＴＳＪを入力し、スロット割り当て部１１からフレーム内のデータスロット数及びスロット割り当て情報を入力し、ヘッダ生成部１２からヘッダを入力する。そして、多重化部１３は、スロット割り当て情報に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数及び位置を算出し、ＴＳ１〜ＴＳＪをフレーム内のデータスロットに順番に連続して格納すると共に、ヘッダをフレーム内のヘッダスロットに格納し、ＴＳ１〜ＴＳＪ及びヘッダをフレーム内のデータスロット数で指定された大きさのフレームに多重化し、フレームを構成して出力する。多重化部１３により出力されたフレームは、送信装置１から放送網の伝送路を介して後述する受信装置へ、放送波として伝送される。

（具体例）
次に、多重化の具体例、すなわち、フレーム内のデータスロット数、スロット割り当て情報及びそれらに基づくフレームの生成例について説明する。ここでは、入力するＴＳ数が４（Ｊ＝４）の場合について説明する。各ＴＳ１〜ＴＳ４の元の速度は、それぞれＴＳ１＝４２．３４・・・Ｍｂｐｓ、ＴＳ２＝２２．９８・・・Ｍｂｐｓ、ＴＳ３＝３０Ｍｂｐｓ、ＴＳ４＝４．１１・・・Ｍｂｐｓであり、伝送路の帯域が１００Ｍｂｐｓであるとする。なお、全ＴＳの合計の速度は９９．４３・・・Ｍｂｐｓであり、伝送路の帯域を下回っている。

また、本実施例では、多重するＴＳの最大数は１５と規定されているものとする。すなわち、多重するＴＳの最大数は１５であるが、実際に多重されるＴＳ数が４（Ｊ＝４）の場合について説明する。

まず、この具体例について、従来技術である非特許文献１〜３に示す方法を用いた場合について説明する。既に説明したように、非特許文献１〜３に示す間接指定方法を用いた場合、実際に多重するＴＳ数がいくつであっても、ＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの組を記述する領域の大きさが、多重するＴＳの最大数（本実施例では１５）を記述できる大きさにあらかじめ固定されているため、１フレーム内のデータスロット数の最大値は２２０となる。そこで、入力したＴＳを、例えば１スロットあたりの伝送速度（＝１／（２２０＋１））の整数倍になるように速度変換すると、速度変換後の各ＴＳに割り当てるスロット数は、それぞれＴＳ１＝９４、ＴＳ２＝５１、ＴＳ３＝６７、ＴＳ４＝１０となる。これらを合計すると２２２となり、１フレームで伝送できるデータロット数の最大値（＝２２０）を超えてしまう。したがって、従来技術において、１スロットあたりの伝送速度の整数倍になるように速度変換する場合には、このような組合せのＴＳを伝送することができなかった。これに対し、本実施例では、以下に説明するように、このような組合せのＴＳであっても伝送することができる。

（スロット割り当て部）
前述の具体例について、図１に示したスロット割り当て部１１の処理について詳細に説明する。前述のとおり、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳ４の速度情報１〜４に基づいて、後述する条件（１）及び（２）を満たすように、速度変換後の速度を決定すると共に、フレームを構成するデータスロットの数を決定し、さらに、スロット割り当て情報を生成するために必要な、各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数及び位置を決定する。

図２は、スロット割り当て部１１の処理を示すフローチャートである。まず、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳ４の速度情報１〜４を入力する（ステップＳ２０１）。ここで、スロット割り当て部１１は、４つの速度情報を入力したことから、多重するＴＳ数が４であると判定する。そして、この場合に１フレームで伝送可能なデータスロット数の最大値を求める（ステップＳ２０２）。具体的には、例えばヘッダ内のスロット割り当て情報を格納できる領域が最大１７０バイトであるとき、スロット割り当て情報として、以下の情報（Ａ）〜（Ｃ）の合計が１７０バイト以下となるように、フレーム内のデータスロット数を決定する。
（Ａ）多重するＴＳ数（＝４）
（Ｂ）４個のＴＳについてのＴＳ＿ｉｄ、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄと相対ＴＳ番号の対応表
（Ｃ）相対ＴＳ番号の表（フレーム内の各データスロットに格納するＴＳの相対ＴＳ番号）

本実施例では、多重するＴＳ数の最大値は１５なので、２^４＝１６＞１５より、多重するＴＳ数は４ビットで表すことができる。これより、相対ＴＳ番号の表に使えるビット数を求めると、１７０バイト（１３６０ビット）−多重するＴＳ数（４ビット）−ＴＳ＿ｉｄ、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄと相対ＴＳ番号の対応表（４バイト×４ＴＳ＝１２８ビット）＝１２２８ビットとなる。

実際に多重されるＴＳ数は４であるので、２^３＝８＞４より、相対ＴＳ番号は３ビットで表すことができる。したがって、１２２８÷３＝４０９．３・・・より、相対ＴＳ番号の表には、相対ＴＳ番号を最大で４０９個記述することができる。すなわち、フレーム内のデータスロット数の最大値は４０９となる。

ここで、フレーム内のデータスロット数の最大値は、ヘッダ内のスロット割り当て情報を格納できる領域の大きさ、及び多重するＴＳの最大数が既知であれば、多重するＴＳ数により一意に決定される。したがって、スロット割り当て部１１は、多重するＴＳ数と、フレーム内のデータスロット数の最大値の対応表をあらかじめ記憶しておき、その対応表を参照することによってフレーム内のデータスロット数の最大値を求めるようにしてもよい。

図３は、多重するＴＳ数と、フレーム内のデータスロット数の最大値との対応表である。このような対応表が記憶されている場合には、スロット割り当て部１１は、多重するＴＳ数４に対し、そのときのフレーム内のデータスロット数の最大値を対応表から読み取り、フレーム内のデータスロット数の最大値を４０９に決定する。

図２に戻って、次に、スロット割り当て部１１は、１フレーム内のデータスロット数を決定する（ステップＳ２０３）。この値は、上記の処理で得られた最大値以下であればどのように決定してもよいが、スロット割り当て部１１は、１フレーム内のデータスロット数をできる限り大きい値に決定することが望ましい。これにより、ヘッダのオーバーヘッドが少なくなり、また、より細かい単位でＴＳを速度変換することができるため、伝送効率が高くなる。したがって、本実施例では、上記の処理で得られた最大値をそのまま利用することとする。すなわち、スロット割り当て部１１は、１フレーム内のデータスロット数を４０９と決定する。したがって、１フレーム内の全スロット数は、ヘッダを格納する１スロットを加えた４１０となる。

次に、スロット割り当て部１１は、伝送路の帯域と、各ＴＳ１〜ＴＳ４の速度、１フレーム内の全スロット数に基づいて、以下の条件（１）及び（２）を満たすように、各ＴＳ１〜ＴＳ４の速度変換後の速度を決定する。そして、速度変換後の速度を１スロットあたりの伝送速度で正規化した速度を、各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数と決定する（ステップＳ２０４）。なお、本実施例では、１スロットあたりの伝送速度で正規化した速度を、正規化速度と記述する。
（１）各ＴＳ１〜ＴＳＪの速度変換後の速度が、当該各ＴＳ１〜ＴＳＪの元の速度（入力した速度）以上になること。
（２）各ＴＳ１〜ＴＳＪの速度変換後の正規化速度が、元の速度以上の最小の整数になること。

この条件（１）については、ＴＳ１〜ＴＳＪのＴＳパケットが多重化時に欠落するのを防ぐためである。そして、速度変換後のＴＳはスロットをいくつ使用してもよいが、変換時にＴＳに挿入するヌルパケットまたはスタッフデータは、伝送効率の観点から可能な限り少ない方がよい。したがって、スロット割り当て部１１は、条件（２）を満たすように、各ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数を決定する。ここでは１スロットあたりの伝送速度、すなわち１００／４１０＝０．２４３９・・・Ｍｂｐｓを単位として速度変換するものとする。１スロットあたりの伝送速度を単位として速度変換することにより、各ＴＳ１〜ＴＳ４の速度変換後の正規化速度、すなわち各ＴＳ１〜ＴＳ４に割り当てるスロット数が整数となる。以上の条件により、各ＴＳに割り当てるスロット数を求めると、それぞれ、ＴＳ１＝１７４、ＴＳ２＝９５、ＴＳ３＝１２３、ＴＳ４＝１７となる。

次に、スロット割り当て部１１は、１フレーム内のデータスロット数と、速度変換後の各ＴＳに割り当てるスロット数の合計とを比較して、ＴＳ１〜ＴＳ４を伝送可能か否か判定する（ステップＳ２０５）。具体的には、「１フレーム内のデータスロット数≧各ＴＳに割り当てるスロット数の合計」である場合には、伝送可能であると判定し、「１フレーム内のデータスロット数＜各ＴＳに割り当てるスロット数の合計」である場合には、伝送不可能であると判定する。本実施例の場合、各ＴＳに割り当てるスロット数の合計は、１７４＋９５＋１２３＋１７＝４０９となり、１フレーム内のデータスロット数も４０９であるため、「１フレーム内のデータスロット数≧各ＴＳに割り当てるスロット数の合計」を満たすので、伝送可能であると判定する。ここで、伝送可能でない（伝送不可能である）と判定した場合には、エラーを出力する（ステップＳ２０６）。

そして、スロット割り当て部１１は、伝送可能であると判定した場合、決定した各ＴＳに割り当てるスロット数から速度変換後の各ＴＳの速度を求め、速度変換部１０−１〜１０−４にそれぞれ出力する（ステップＳ２０７）。本実施例の場合、速度変換後の各ＴＳの速度として、ＴＳ１＝１７４×１００／４１０＝４２．４３９０・・・Ｍｂｐｓ、ＴＳ２＝９５×１００／４１０＝２３．１７０７・・・Ｍｂｐｓ、ＴＳ３＝１２３×１００／４１０＝３０Ｍｂｐｓ、ＴＳ４＝１７×１００／４１０＝４．１４６３・・・Ｍｂｐｓが求められる。

次に、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳ４のスロット数の情報に基づいて、各ＴＳに割り当てるフレーム内のスロット位置を決定する（ステップＳ２０８）。スロット位置は、規定のスロット数を満たしていれば、どのように決定してもよい。そして、スロット割り当て部１１は、スロット割り当て情報を生成し、スロット割り当て情報をヘッダ生成部１２に出力し、スロット割り当て情報及び１フレーム内のデータスロット数を多重化部１３に出力する（ステップＳ２０９）。

図４は、スロット割り当て情報の例を示す図である。このスロット割り当て情報は、多重するＴＳ数、各ＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号により構成される。本実施例では、多重するＴＳ数に４が設定される。また便宜上、各スロットの相対ＴＳ番号は、ＴＳ１から順番に、１番目のデータスロットから割り当てるものとする。したがって、データスロットのうち、１〜１７４スロット目にＴＳ１、１７５〜２６９スロット目にＴＳ２、２７０〜３９２スロット目にＴＳ３、３９３〜４０９スロット目にＴＳ４のパケットが、それぞれ配置されることになる。

ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て情報を入力し、このスロット割り当て情報を含むヘッダを生成し、多重化部１３に出力する。

多重化部１３は、入力した１フレーム内のデータスロット数及びスロット割り当て情報に基づいて、入力した各ＴＳのＴＳパケット及びヘッダを、フレーム内のスロットに格納して出力する。なお、ＴＳ１〜ＴＳ４が伝送されない空きスロットができる場合、空きスロットには他の用途のデータを格納してもよく、例えばヌルパケットを格納してもよい。

（フレーム）
次に、多重化部１３が生成するフレームの構成例について説明する。図５は、フレームの構成例を示す図である。前述のとおり、多重化部１３は、スロット割り当て情報に基づいて、前述の具体例で示したＴＳ１〜ＴＳ４をフレーム内のデータスロットに格納すると共に、ヘッダをフレーム内のヘッダスロットに格納して多重化し、図５に示すフレームを構成する。

図５を参照して、このフレームは、１個のヘッダスロット及び４０９個のデータスロットから構成される。ヘッダスロットには、ヘッダ生成部１２により生成されたヘッダが格納される。データスロットには、スロット割り当て部１１により生成されたスロット割り当て情報に基づいて、ＴＳ１からＴＳ４まで順番に、１７４個のＴＳ１、９５個のＴＳ２、１２３個のＴＳ３及び１７個のＴＳ４が格納される。

（ヘッダ）
次に、ヘッダ生成部１２が生成するヘッダの構成例について説明する。図６は、ヘッダの構成例を示す図である。ヘッダ生成部１２は、スロット割り当て部１１により生成されたスロット割り当て情報を含む、図６に示すヘッダを生成する。１フレームを構成する１個のヘッダスロット及び複数個のデータスロットにおいて、ヘッダスロットのサイズは１８８バイトとし、その１８８バイトのうちのスロット割り当て情報を格納する領域は、最大で１７０バイトとし、フレームに多重されるＴＳの種類の数を最大で１５とする。

図６を参照して、ヘッダは、パケット同期情報、フレーム同期情報、多重するＴＳ数、ＴＳ１〜ＴＳ４のＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、スロット１〜スロット４０９の各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号、及びその他の情報から構成される。パケット同期情報（０ｘ４７、ビット数８）は、ＴＳパケット形式のデータの先頭を表し、パケット同期を確立するためのデータである。フレーム同期情報（０ｘ１ａ８６、ビット数１６）は、フレーム同期を確立するためのデータ、すなわち、ヘッダを検出するためのデータである。

ここで、スロット割り当て情報は、図６に示したヘッダのうち、多重するＴＳ数、各ＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号である。

本実施例では、スロット割り当て情報において、ＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの組を記述する領域の大きさを可変として、多重するＴＳの数と共にヘッダに格納するようにした。これにより、実際に多重されるＴＳ数に応じて、１フレーム内のデータスロット数を変化させることができる。したがって、実際に多重されるＴＳ数が小さいほど、フレームサイズを大きくすることができるため、伝送効率が高くなる。具体例では、実際に多重されるＴＳ数が４であるから、前述のとおり、１フレーム内のデータスロット数の最大値が４０９と大きくなる。このため、送信するＴＳに対して、より細かな単位で速度変換を行うことができ、ＴＳに挿入するヌルパケットの量を減らすことができる。したがって、伝送路の利用効率を高くすることができるため、従来では伝送することができなかったＴＳ１〜ＴＳ４を伝送することが可能となる。

以上のように、本実施例の送信装置１によれば、スロット割り当て部１１は、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度に基づいて、変換後の速度が元の速度以上になること（１）、かつ、速度変換後の正規化速度が元の速度以上の最小の整数になること（２）の２つの条件を満たすように、ＴＳ１〜ＴＳＪに割り当てるスロット数及び速度変換後の速度を決定し、フレーム内のデータスロットに連続して配置するようにスロット位置を決定するようにした。また、スロット割り当て部１１は、多重するＴＳ数、多重するＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号からなるスロット割り当て情報を生成するようにした。そして、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、入力したＴＳ１〜ＴＳＪに、速度変換後の速度と元の速度との差分に相当するヌルパケットまたはスタッフデータを挿入し、ＴＳの速度を変換し、ヘッダ生成部１２が、スロット割り当て情報を含むヘッダを生成し、多重化部１３が、スロット割り当て情報に基づいて、フレームを構成して受信装置へ送信するようにした。

スロット割り当て情報は、多重するＴＳ数、多重するＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号から構成されるように生成されるから、多重するＴＳ数に応じて、１フレーム内のデータスロット数が変化する。すなわち、実際に多重するＴＳ数が小さいほど、多重するＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを記述する領域の大きさが小さくなるから、各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号が設定される領域を大きくすることができる。したがって、多重するＴＳ数が小さいほど、１フレーム内のデータスロット数を増やすことができ、フレームサイズが大きくなるから、多重するＴＳ数に応じたフレームサイズとなり、データの伝送効率を向上させることができる。

つまり、本実施例の送信装置１によれば、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズを大きくすることができ、データの伝送効率を向上させることができる。

なお、本実施例において、送信装置１の速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、スロット割り当て部１１から入力する速度変換後の速度に基づいて、ＴＳ１〜ＴＳＪの速度を変換するようにしたが、元の速度によっては速度変換しない場合もあり得る。前記具体例において、送信装置１が入力するＴＳ１〜ＴＳ４の正規化速度が整数となる場合（例えば、入力するＴＳ１〜ＴＳ４の正規化速度がＴＳ１＝１７４、ＴＳ２＝９５、ＴＳ３＝１２３、ＴＳ４＝１７の場合）は、割り当てるスロット数が整数となるから、速度変換する必要がない。従って、速度変換部１０−１〜１０−４は、入力したＴＳ１〜ＴＳ４の速度を変換することなく、入力した速度のままでＴＳ１〜ＴＳ４を出力する。

また、本実施例において、送信装置１は速度変換部１０−１〜１０−Ｊを備えるようにしたが、速度変換部１０−１〜１０−Ｊは必ずしも必要ではない。すなわち、本実施例の送信装置１と同等の機能を、スロット割り当て部１１、ヘッダ生成部１２及び多重化部１３を備えた送信装置と、速度変換部１０−１〜１０−Ｊを備えた速度変換装置とにより構成される送信システムに実現させる。送信装置のスロット割り当て部１１は、速度変換後の速度またはスロット割り当て情報を速度変換装置へ出力する。速度変換装置の速度変換部１０−１〜１０−Ｊは、送信装置から速度変換後の速度またはスロット割り当て情報を入力し、速度変換処理を行い、速度変換後のＴＳ１〜ＴＳＪを送信装置へ出力する。送信装置の多重化部１３は、速度変換装置から速度変換後のＴＳ１〜ＴＳＪを入力し、多重化処理を行う。

（送信装置１のスロット割り当て部１１が伝送不可能と判定した場合）
本実施例の送信装置１のスロット割り当て部１１は、入力されるＴＳの数及び速度によっては、伝送不可能であると判定し、エラーを出力して処理を終了する場合もある（図２のステップＳ２０５及びステップＳ２０６を参照）。以下、スロット割り当て部１１が、伝送不可能であると判定する例について説明する。

ヘッダ内のスロット割り当て情報を格納できる領域は、前記具体例と同様に、最大１７０バイトとする。また、伝送路の帯域は１００Ｍｂｐｓとし、入力されるＴＳの数は４とすることも、前記具体例と同様だが、各ＴＳの元の速度はそれぞれＴＳ１＝４２．３４・・・Ｍｂｐｓ、ＴＳ２＝２２．９８・・・Ｍｂｐｓ、ＴＳ３＝３０．１Ｍｂｐｓ、ＴＳ４＝４．１１・・・Ｍｂｐｓであるとする。すなわち、本例は、前記具体例に比べ、ＴＳ３の速度が３０Ｍｂｐｓから３０．１Ｍｂｐｓと、０．１Ｍｂｐｓ大きくなっている点で異なる。このとき、全ＴＳの合計の速度は、９９．５３・・・Ｍｂｐｓである。

フレーム内のデータスロット数の最大値は、ヘッダ内のスロット割り当て情報を格納できる領域の大きさ、及び、入力されるＴＳ数によって決まるので、この場合も、前記実施例と同じく４０９となる。１フレーム内のデータスロット数をそのまま４０９とし、１スロット分のヘッダを加えてフレームを構成すると、１スロットあたりの伝送速度は、１００／４１０＝０．２４３９・・・Ｍｂｐｓである。そして、ＴＳを速度変換する際に、挿入するヌルパケットあるいはスタッフデータがなるべく少なくなるように、各ＴＳに割り当てるスロット数を決定すると、それぞれ、ＴＳ１＝１７４、ＴＳ２＝９５、ＴＳ３＝１２４、ＴＳ４＝１７となり、各ＴＳに割り当てるスロット数の合計は、４１０となる。

この場合、１フレーム内のデータスロット数（＝４０９）が、各ＴＳに割り当てるスロット数の合計より小さいため、スロット割り当て部１１は、これらのＴＳを伝送不可能であると判定し、エラーを出力して処理を終了する。

（送信装置１を利用したアプリケーション例）
図７は、本実施例の送信装置１を利用したアプリケーション例を示す図である。例えば、ケーブルテレビ局のように、地上デジタル放送波をケーブルテレビ用の変調方式に変換して再送信するトランスモジュレーション方式を採用している場合であって、地上デジタル放送波以外に、独自で速度を決めることができる自主放送チャンネルを多重化してフレームを送信している場合に、本実施例の送信装置１を適用することにより、一層高い速度で効率良くデータを伝送することができる。

デコーダ７０は、地上デジタル放送波を受信して復号する復号装置であり、エンコーダ７１は、独自のビデオカメラで撮影等を行った映像音声信号を符号化し、デジタルデータとして出力する符号化装置である。この際、エンコーダ７１により出力されるＴＳＪの速度は、そのケーブルテレビ局によって独自に決定することができる。このため、ケーブルテレビ局としては、エンコーダ７１により、ＴＳＪの速度がより高くなるように設定され、送信装置１により、ＴＳＪのスロット数が大きくなるように設定されることが望ましい。そこで、本実施例の送信装置１を用いることにより、一層高い速度で効率良くデータを伝送することができる。

また、前述のように、送信装置１は、伝送不可能であると判定し、エラーを出力した場合、そのエラー情報、すなわち、ＴＳＪの速度が高いというエラー情報をエンコーダ７１に出力する。エンコーダ７１は、このエラー情報を入力すると、ＴＳＪの速度を所定値だけ低下させ、速度が低下したＴＳＪを送信装置１に送信する。これにより、送信装置１は、地上デジタル放送波を再送信する際に、伝送路の帯域及び地上デジタル放送波の速度を考慮した速度にて、自主放送チャンネルの信号を送信することができる。

例えば、送信装置１にデコーダ７０から入力されるデータがＴＳ１〜ＴＳ３、エンコーダ７１から入力されるデータがＴＳ４であり、前述のように、送信装置１の１フレーム内のデータスロット数が４０９で、各ＴＳに割り当てるスロット数がＴＳ１＝１７４、ＴＳ２＝９５、ＴＳ３＝１２４、ＴＳ４＝１７（各ＴＳの速度は、ＴＳ１＝４２．３４・・・Ｍｂｐｓ、ＴＳ２＝２２．９８・・・Ｍｂｐｓ、ＴＳ３＝３０．１Ｍｂｐｓ、ＴＳ４＝４．１１・・・Ｍｂｐｓ）であるとする。この場合、各ＴＳに割り当てるスロット数の合計が４１０となるため、送信装置１は伝送不可能であると判定し、エラーを出力する。送信装置１から当該エラー情報を取得したエンコーダ７１は、ＴＳ４の速度を所定値だけ下げて、その速度を送信装置１へフィードバックする。具体的には、例えばＴＳ４の速度を０．３Ｍｂｐｓ下げてＴＳ４＝３．８１・・・Ｍｂｐｓとすると、ＴＳ４に割り当てるスロット数は１６となるため、各ＴＳに割り当てるスロット数はＴＳ１＝１７４、ＴＳ２＝９５、ＴＳ３＝１２４、ＴＳ４＝１６となり、各ＴＳに割り当てるスロット数の合計が４０９になるため、伝送可能であると判定し、フレームを伝送することができるようになる。

このようにすれば、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、フレームサイズをできるだけ大きくしただけでなく、確実に伝送可能にすることができ、データの伝送効率を一層向上させることができる。

〔受信装置〕
次に、本実施例の受信装置について説明する。図８は、本発明の実施形態による受信装置の構成を示すブロック図である。この受信装置２は、同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１及び分離部２２を備えている。受信装置２は、図１に示した送信装置１により送信された、ＴＳ１〜ＴＳＪが多重化されたフレームを、伝送路を介して受信し、フレーム同期を確立し、フレーム内のヘッダからスロット割り当て情報を取得し、スロット割り当て情報に基づいて、要求されたＴＳをフレームから分離して出力する。

同期確立部２０は、フレームを入力し、フレーム内のヘッダからフレーム同期情報（０ｘ１ａ８６）のパターンを取得することにより、フレーム同期を確立し、フレーム同期のタイミング位置を示す同期情報（フレームの先頭位置を示す情報）をスロット割り当て情報取得部２１に出力する。具体的には、同期確立部２０は、フレーム同期情報のパターンを３回連続して正しいタイミングで受信したことを判定することにより、フレームの先頭位置を決定する。これにより、フレーム同期が確立する。

スロット割り当て情報取得部２１は、フレームを入力すると共に、同期確立部２０から、フレームの先頭位置を示す同期情報を入力し、同期情報に基づいてフレームからヘッダを検出し、検出したヘッダからスロット割り当て情報を取得する。そして、スロット割り当て情報取得部２１は、スロット割り当て情報を分離部２２に出力する。

分離部２２は、フレームを入力し、スロット割り当て情報取得部２１からスロット割り当て情報を入力し、受信装置２において分離が要求されたＴＳの識別情報（ＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ）を入力する。そして、分離部２２は、スロット割り当て情報に基づいて、要求されたＴＳを、フレーム内のデータスロットから取得することにより、要求されたＴＳを全てのＴＳから分離し、出力する。

（スロット割り当て情報取得部）
次に、図８に示したスロット割り当て情報取得部２１の処理について詳細に説明する。図９は、スロット割り当て情報取得部２１の処理を示すフローチャートである。まず、スロット割り当て情報取得部２１は、フレームを入力すると共に、同期確立部２０からの同期情報を入力する（ステップＳ９０１）。

スロット割り当て情報取得部２１は、入力した同期情報に基づいて、入力したフレームからヘッダを検出し、ヘッダの先頭からパケット同期情報及びフレーム同期情報を除いて、ヘッダ内のスロット割り当て情報を取得する（ステップＳ９０２）。そして、スロット割り当て情報のうちの先頭の４ビットの位置から、多重するＴＳ数（本実施例の場合には、ＴＳ数＝４）を取得し（ステップＳ９０３）、それに続く位置から、多重するＴＳそれぞれのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを取得する（ステップＳ９０４）。さらに、送信装置１に備えたスロット割り当て部１１と同様に、多重するＴＳ数に基づいて、データスロット数の最大値を求め、１フレーム内のデータスロット数を求める。そして、各データスロットに格納されたＴＳの相対ＴＳ番号を取得する（ステップＳ９０５）。そして、スロット割り当て情報取得部２１は、多重するＴＳ数、各ＴＳ１〜ＴＳ４のＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、各データスロットに格納されたＴＳの相対ＴＳ番号が区別されたスロット割り当て情報を分離部２２に出力する（ステップＳ９０６）。

なお、スロット割り当て情報取得部２１は、ステップＳ９０５においてデータスロット数の最大値を求める際に、前述の送信装置１のスロット割り当て部１１の処理について説明したのと同様に、多重するＴＳ数が４であることから、計算によりフレーム内のデータスロット数の最大値が４０９であることを算出してもよいし、図３のような対応表をあらかじめ記憶しておき、その対応表を読み取ることによって求めるようにしてもよい。

（分離部）
次に、図８に示した分離部２２の処理について詳細に説明する。図１０は、分離部２２の処理を示すフローチャートである。まず、分離部２２は、フレーム、スロット割り当て情報、及び分離が要求されたＴＳの識別情報を入力する（ステップＳ１００１）。

分離部２２は、スロット割り当て情報から各ＴＳの識別情報（ＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ）を取得し、要求されたＴＳの識別情報と一致するＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを検索し、要求されたＴＳの相対ＴＳ番号を特定する（ステップＳ１００２）。

分離部２２は、スロット割り当て情報から、各データスロットに格納されたＴＳの相対ＴＳ番号を取得し、要求されたＴＳの相対ＴＳ番号と同じ番号のスロット位置を特定する（ステップＳ１００３）。これにより、要求されたＴＳが格納されているデータスロットの番号を認識することができる。

分離部２２は、要求されたＴＳを、フレーム内のデータスロットから取得し、出力する（ステップＳ１００４）。このようにして、要求されたＴＳが、フレームに格納されている全てのＴＳから分離される。

（具体例）
まず、スロット割り当て情報取得部２１による、多重するＴＳ数、各ＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号を取得する処理について、具体例を挙げて説明する。スロット割り当て情報取得部２１は、前述のとおり、フレームからヘッダを検出し、ヘッダ内のスロット割り当て情報及びその他の情報を取得する。ここで、スロット割り当て情報取得部２１がヘッダから取得したスロット割り当て情報が、図６に示した情報である場合を想定する。スロット割り当て情報取得部２１は、取得したスロット割り当て情報から、最初の４ビット長のデータを多重するＴＳ数（本具体例の場合には、ＴＳ数＝４）として取得する。そして、各々１６ビット長のＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄを、前記取得したＴＳ数４の分だけ、すなわち、３２ビット×４＝１２８ビットの領域を、ＴＳ１〜ＴＳ４のＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄとして取得する。また、多重するＴＳ数が４であることに基づいて、１スロット毎の相対ＴＳ番号のための領域は３ビット長のデータであり、データスロット数の最大値は４０９であることが求められる。そして、本具体例では、１フレームのデータスロット数として、上記の最大値をそのまま利用するため、１フレーム内のデータスロット数が４０９と求められる。これにより、スロット割り当て情報取得部２１は、スロット１〜スロット４０９の相対ＴＳ番号を取得する。そして、スロット割り当て情報取得部２１は、多重するＴＳ数、各ＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、各スロットの相対ＴＳ番号が区別されたスロット割り当て情報を分離部２２に出力する。

次に、分離部２２による、要求されたＴＳを分離する処理について、具体例を挙げて説明する。例えば、要求されたＴＳの識別情報がＴＳ＿ｉｄ＝０ｘ０００２、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ＝０ｘ１００１である場合を想定する。

分離部２２は、ステップＳ１００２において、要求されたＴＳの識別情報がＴＳ＿ｉｄ＝０ｘ０００２、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ＝０ｘ１００１であるから、このＴＳの識別情報が、スロット割り当て情報内の各ＴＳの識別情報であるＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄの表の２番目に記述されていることを判断し（図６を参照）、要求されたＴＳの相対ＴＳ番号２を特定する。

そして、分離部２２は、図１０に示したステップＳ１００３において、スロット割り当て情報取得部２１により取得されたスロット割り当て情報から各スロットの相対ＴＳ番号（スロット１の相対ＴＳ番号、スロット２の相対ＴＳ番号、・・・、スロット４０９の相対ＴＳ番号）を取得し、相対ＴＳ番号２のスロット位置を特定する。これにより、ＴＳ２は、第１７５〜第２６９スロット目のデータスロットに格納されていることを特定することができる。

分離部２２は、ステップＳ１００４において、要求されたＴＳ２を、フレーム内の第１７５〜第２６９スロット目のデータスロットから取得する。そして、分離部２２は、要求されたＴＳ２を、フレームから分離し、出力する。

以上のように、本実施例の受信装置２によれば、送信装置１からＴＳ１〜ＴＳＪが多重されたフレームを受信し、同期確立部２０は、フレーム内のヘッダからフレーム同期情報パターンを取得してフレーム同期を確立し、スロット割り当て情報取得部２１は、フレーム同期が確立した状態で、フレーム内のヘッダからスロット割り当て情報を取得し、分離部２２は、スロット割り当て情報に基づいて、要求されたＴＳの相対ＴＳ番号を特定し、要求されたＴＳのスロット位置を特定し、フレーム内のデータスロットから、要求されたＴＳを取得するようにした。

これにより、要求されたＴＳをフレームから分離することができる。また、受信装置２が受信するフレームのスロット割り当て情報は、多重するＴＳ数、各ＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄ、並びに各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号により構成され、多重するＴＳの数に応じて、各ＴＳのＴＳ＿ｉｄ及びＯｒｉｇｉｎａｌ＿ｎｅｔｗｏｒｋ＿ｉｄのサイズを小さくでき、各データスロットに格納されるＴＳの相対ＴＳ番号の数を大きくすることができる。これにより、データスロットの数が増えるから、サイズを大きくしたフレームが送信装置１から伝送され、データの伝送効率を向上させることができる。つまり、本実施例の受信装置２によれば、複数のＴＳ１〜ＴＳＪをパケット単位で時分割多重し、ヘッダを付加したフレームを構成して伝送するシステムにおいて、サイズを大きくしたフレームを受信してＴＳを分離することができ、データの伝送効率を向上させることができる。

なお、本発明の実施形態による送信装置１及び受信装置２のハード構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。送信装置１及び受信装置２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。送信装置１に備えた速度変換部１０−１〜１０−Ｊ、スロット割り当て部１１、ヘッダ生成部１２及び多重化部１３の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。また、受信装置２に備えた同期確立部２０、スロット割り当て情報取得部２１及び分離部２２の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。

１ 送信装置
２ 受信装置
１０ 速度変換部
１１ スロット割り当て部
１２ ヘッダ生成部
１３ 多重化部
２０ 同期確立部
２１ スロット割り当て情報取得部
２２ 分離部
７０ デコーダ
７１ エンコーダ

Claims (6)

1. 所定の速度で入力した複数のデジタルデータをパケット単位で時分割多重し、ヘッダスロット及びデータスロットからなるフレームを構成して送信するデジタルデータ送信装置において、
   前記複数のデジタルデータを前記フレーム内のデータスロットに格納する際の、それぞれのデジタルデータに対して割り当てるデータスロットに関する情報を、スロット割り当て情報として生成するスロット割り当て部と、
   前記スロット割り当て情報及び前記フレーム同期を確立するためのフレーム同期情報を含むヘッダを生成するヘッダ生成部と、
   前記ヘッダを前記フレーム内のヘッダスロットに格納し、前記スロット割り当て情報に基づいて、前記複数のデジタルデータを前記データスロットに格納し、多重化してフレームを構成する多重化部と、を備え、
   前記スロット割り当て部は、前記複数のデジタルデータの数に基づいて、前記フレーム内のデータスロット数を決定すると共に、前記複数のデジタルデータのそれぞれに割り当てるデータスロット数を算出し、前記算出したデータスロット数の全てのデジタルデータを伝送可能か否かを判定し、伝送不可能と判定した場合には、エラーを出力し、伝送可能と判定した場合には、前記複数のデジタルデータの数、各データスロットに格納されるデジタルデータを特定するための情報を含むスロット割り当て情報を生成する、ことを特徴とするデジタルデータ送信装置。
2. 請求項１に記載のデジタルデータ送信装置において、
   前記スロット割り当て部は、前記複数のデジタルデータの数と前記フレーム内のデータスロット数の最大値との対応表をあらかじめ記憶しておき、前記複数のデジタルデータの数及び前記対応表に基づいて、前記フレーム内のデータスロット数を決定する、ことを特徴とするデジタルデータ送信装置。
3. 請求項１または２に記載のデジタルデータ送信装置において、
   前記スロット割り当て部は、前記算出したデータスロット数の全てのデジタルデータを伝送不可能と判定した場合に、前記複数のデジタルデータのうちいずれかのデジタルデータの速度を、前記所定の速度よりも低下させるためのエラーを出力する、ことを特徴とするデジタルデータ送信装置。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載のデジタルデータ送信装置により送信されたフレームを受信し、前記フレームからデジタルデータを分離するデジタルデータ受信装置であって、
   前記フレーム内のヘッダに含まれるフレーム同期情報に基づいてフレーム同期を確立する同期確立部と、
   前記フレーム同期が確立したフレーム内のヘッダから、前記スロット割り当て情報を取得するスロット割り当て情報取得部と、
   前記スロット割り当て情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のデジタルデータを分離する分離部と、を備え、
   前記スロット割り当て情報取得部が、前記スロット割り当て情報から複数のデジタルデータの数を取得し、前記複数のデジタルデータの数に基づいて前記フレーム内のデータスロット数を決定し、前記スロット割り当て情報から、前記フレーム内のデータスロット数分のデータスロットに格納されたデジタルデータを特定するための情報を取得し、
   前記分離部が、前記各データスロットに格納されたデジタルデータを特定するための情報に基づいて、前記フレーム内のデータスロットから所定のデジタルデータを分離する、
   ことを特徴とするデジタルデータ受信装置。
5. コンピュータを、請求項１から３までのいずれか一項に記載のデジタルデータ送信装置として機能させるためのデジタルデータ送信プログラム。
6. コンピュータを、請求項４に記載のデジタルデータ受信装置として機能させるためのデジタルデータ受信プログラム。

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