JP2024044179A - パケット変換装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＴＬＰパケットをＸＭＩパケットに変換し、適切な順序で出力することができる。【解決手段】パケット変換装置１０は、階層ごとに設けられ、対応する階層の複数のＴＬＶパケットを、ＴＬＶバイトオフセットに基づき連結してＦＥＣブロックを生成するＦＥＣブロック生成部１０５と、階層ごとに設けられ、生成された対応する階層のＦＥＣブロックを所定サイズのデータユニットに分割するデータユニット生成部１０７と、階層ごとに設けられ、データユニットを格納するデータユニットバッファ１０８と、同期制御情報を格納したＸＭＩパケットを生成するとともに、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニットの比率が所定値となるように、データユニットバッファ１０８に格納されたデータユニットを並べ替え、該並び替えたデータユニットを順に格納して、ＸＭＩパケットを生成するＸＭＩ生成部１１７と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、次世代の地上デジタル放送における局間通信への適用が検討されているＳＴＬＰ（Studio to Transmitter Link Protocol）パケットを、ＸＭＩ（eXtensible Modulation Interface）パケットに変換するパケット変換装置およびプログラムに関する。

現行の地上デジタル放送であるＩＳＤＢ－Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）では、演奏所から放送所までのコンテンツ伝送回線にＴＳ（Transport Stream）パケットが利用されている。一方、次世代の地上デジタル放送においては、演奏所から放送所までのコンテンツ伝送回線にＩＰ（Internet Protocol）形式のパケット（以下、「ＳＴＬＰパケット」と称する。）を用いることが検討されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２２－０７１７６０号公報

次世代地上デジタル放送の伝送回線では、ＳＴＬＰパケットおよびＸＭＩパケットを用いることが主に検討されているため、パケット伝送に係る最多重化装置および変調装置などの装置は、ＳＴＬＰパケットおよびＸＭＩパケットの双方に対応している必要がある。しかしながら、現状の変調装置としては、ＸＭＩパケットの入力に対応した装置しか存在しないため、ＳＴＬＰパケットを変調装置の入力インタフェースとして利用することができない。ＳＴＬＰパケットを次世代地上デジタル放送のコンテンツ伝送回線で利用するためには、ＳＴＬＰパケットを変調装置の入力インタフェースであるＸＭＩパケットに変換する必要がある。

また、隣接する放送エリアで同一のチャンネルを使用するＳＦＮ（Single Frequency Network）を成立させるためには、異なる放送所で変換されたＸＭＩパケットは全て同一である必要がある。しかしながら、ＳＴＬＰパケットとＸＭＩパケットとは、基本構成が異なっており、また、ＳＴＬＰパケットおよびＸＭＩパケットが生成される際の、コンテンツのデータ信号を格納するＴＬＶ（Type Length Value）パケットの構成順序が異なる。そのため、これらのパケットを単純に変換することはできない。

本発明の目的は、上述した課題を解決し、ＳＴＬＰパケットをＸＭＩパケットに変換し、適切な順序で出力することができるパケット変換装置およびプログラムを提供することにある。

（１）本開示に係るパケット変換装置は、ＴＬＶパケットを格納可能な第１の形式のパケットが入力され、該入力された第１の形式のパケットを、所定サイズのデータユニットを格納可能な第２の形式のパケットに変換して、ＯＦＤＭフレームを生成する変調装置に出力するパケット変換装置であって、前記第１の形式のパケットには、同期制御情報を格納した第１のパケットと、階層ごとのデータ信号を格納した前記ＴＬＶパケットを格納した第２のパケットとが含まれ、前記第２の形式のパケットには、前記同期制御情報を格納した第３のパケットと、複数の前記ＴＬＶパケットを連結して構成されたＦＥＣブロックを前記所定サイズに分割した前記データユニットを格納した第４のパケットとが含まれ、前記第２のパケットには、前記ＯＦＤＭフレームを構成し、複数の前記ＴＬＶパケットを連結して構成されるＦＥＣブロックにおける前記第２のパケットに格納されたＴＬＶパケットの位置を示すＴＬＶバイトオフセットが含まれ、前記第１のパケットが入力されると、該第１のパケットに格納された前記同期制御情報を抽出し、前記第２のパケットが入力されると、該第２のパケットに格納された前記ＴＬＶパケットを抽出する抽出部と、階層ごとに設けられ、前記抽出部により抽出された、対応する階層の複数のＴＬＶパケットを、前記ＴＬＶバイトオフセットに基づき連結して前記ＦＥＣブロックを生成するＦＥＣブロック生成部と、階層ごとに設けられ、前記ＦＥＣブロック生成部により生成された、対応する階層のＦＥＣブロックを前記所定サイズのデータユニットに分割するデータユニット生成部と、階層ごとに設けられ、前記データユニット生成部により分割されたデータユニットを格納するデータユニットバッファと、前記抽出部により抽出された前記同期制御情報を格納した前記第３のパケットを生成するとともに、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニットの比率が所定値となるように、前記データユニットバッファに格納されたデータユニットを並べ替え、該並び替えたデータユニットを順に格納して、前記第４のパケットを生成するパケット生成部と、を備える。

（２） （１）に記載のパケット変換装置において、前記同期制御情報には、ＴＭＣＣ情報が含まれ、前記ＴＭＣＣ情報には、該ＴＭＣＣ情報の更新の有無を示すＴＭＣＣ情報更新フラグが含まれ、前記パケット変換装置の起動直後に入力された前記第１のパケットから前記抽出部により抽出された同期制御情報に含まれるＴＭＣＣ情報における前記ＴＭＣＣ情報更新フラグに、前記ＴＭＣＣ情報が更新されたことを示す値を設定するＴＭＣＣ生成部をさらに備える。

（３） （１）または（２）に記載のパケット変換装置において、前記同期制御情報には、ＴＭＣＣ情報が含まれ、前記ＴＭＣＣ情報には、該ＴＭＣＣ情報の更新の有無を示すＴＭＣＣ情報更新フラグが含まれ、前記第１の形式のパケットのパケットロスを検出すると、前記パケットロスの検出後に受信した前記第１のパケットから前記抽出部により抽出された同期制御情報に含まれるＴＭＣＣ情報における前記ＴＭＣＣ情報更新フラグに、前記ＴＭＣＣ情報が更新されたことを示す値を設定するＴＭＣＣ生成部をさらに備える。

（４）本開示に係るプログラムは、コンピュータを、（１）から（３）のいずれかに記載のパケット変換装置として動作させる。

本発明に係るパケット変換装置およびプログラムによれば、ＳＴＬＰパケットをＸＭＩパケットに変換し、適切な順序で出力することができる。

ＳＴＬＰパケットの構成例を示す図である。 ＴＬＶパケットの構成例を示す図である。 ＸＭＩパケットの構成例を示す図である。 同期制御情報の構成例を示す図である。 本開示の一実施形態に係るパケット変換装置を含む送信システムの構成例を示す図である。 本開示の一実施形態に係るパケット変換装置の構成例を示す図である。 ＦＥＣブロックの構成例を示す図である。 階層別フレームの構成例を示す図である 図６に示すＤＵ生成部によるデータユニットの生成について説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、ＳＴＬＰパケットおよびＸＭＩパケットについて説明する。なお、現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、同一チャンネルの中で、伝送耐性および伝送容量が異なる複数の階層のデータ信号を同時に伝送する階層伝送が行われている。また、高度化方式では、本線信号（各階層で伝送されるコンテンツのデータ信号）よりも低遅延（Low Latency）での伝送が行われるチャンネル（ＬＬｃｈ）で、緊急地震速報などを伝送することが検討されている。以下では、３階層（Ａ階層、Ｂ階層およびＣ階層）の階層伝送およびＬＬｃｈ（Ｌ０ｃｈおよびＬ１ｃｈ）での伝送が行われるものとして説明する。

図１は、ＳＴＬＰパケットの構成例を示す図である。図１において、各フィールドに付された数字は、各フィールドのバイト数の一例を示す。

図１に示すように、ＳＴＬＰパケットは、ＩＰｖ４ヘッダと、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダと、ＳＴＬＰヘッダと、データ領域と、を含む。ＳＴＬＰヘッダは、パケット種別と、予約領域と、シーケンス番号（Seq. No.）と、タイムスタンプと、を含む。データ領域は可変長である。したがって、ＳＴＬＰパケットは、可変長のパケットである。

ＳＴＬＰパケットには、図１（ａ）に示す、データ領域に同期制御情報を格納したＳＴＬＰパケット（第１のパケット）と、図１（ｂ）に示す、データ領域にＴＬＶパケット（Data-TLV）を格納したＳＴＬＰパケット（第２のパケット）と、図１（ｃ）に示す、データ領域にＴＬＶパケット（Null-TLV）を格納したＳＴＬＰパケットと、が含まれる。Data-TLVは、各階層のデータ信号を格納したＴＬＶパケットである。

図２は、ＴＬＶパケットの構成例を示す図である。図２において、各フィールドに付された数字は、各フィールドのビット数の一例を示す。

図２に示すように、ＴＬＶパケットは、予約領域と、パケット種別と、データ長と、データ領域と、を含む。パケット種別は、ＴＬＶパケットの種別を示す。パケット種別により、Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層およびＬＬｃｈのデータ信号が格納されているかを特定することができる。データ長は、データ領域に格納されるデータのサイズを示す。予約領域は、例えば全ビットを“１”としてよい。Null-TLVは、図２に示すＴＬＶパケットにおけるパケット種別（８ビット＝１バイト）およびデータ長（１６ビット＝２バイト）のみからなる３バイトのパケットである。

図１を再び参照すると、図１（ｂ）に示す、データ領域にData-TLVを格納したＳＴＬＰパケット、および、図１（ｃ）に示す、データ領域にNull-TLVを格納したＳＴＬＰパケットは、ＴＬＶバイトオフセットと、同期信号（Sync）と、をさらに含む。ＴＬＶバイトオフセットは、後述する変調装置３が生成するＯＦＤＭを構成し、複数のＴＬＶを連結したＦＥＣブロックにおけるＴＬＶパケットの位置（格納場所）を示す情報である。

次に、ＸＭＩパケットについて説明する。図３は、ＸＭＩパケットの構成例を示す図である。図３において、各フィールドに付された数字は、各フィールドのバイト数の一例を示す。

図３に示すように、ＸＭＩパケットは、ヘッダとして、ＩＰｖ４ヘッダと、ＵＤＰヘッダと、ＭＭＴＰ（MMT Protocol）パケットのヘッダ（ＭＭＴＰヘッダ）と、ＸＭＩヘッダと、を含む。ＭＭＴＰパケットは、階層ごとにコンテンツのデータ信号を多重化して出力する多重化装置から出力される、ＭＭＴ（MPEG Media Transport）形式のパケットである。

ＸＭＩパケットは、図３（ａ）に示す、データ領域に同期制御情報が格納されたＸＭＩパケット（第３のパケット）と、図３（ｂ），（ｃ）に示す、データ領域にデータユニットが格納されたＸＭＩパケット（第４のパケット）と、図３（ｄ）に示すデータ領域にスタッフビットのみが格納されたＸＭＩパケットとが存在する。図３（ｂ）は、データ領域にデータユニットのみが格納されたＸＭＩパケットを示し、図３（ｃ）は、データ領域にデータユニットおよびスタッフビットが格納されたＸＭＩパケットを示す。データユニットは、詳細は後述するが、階層ごとに、データ信号を格納した複数のＴＬＶパケットを連結して構成されたＦＥＣブロックを所定サイズに分割したものである。

図３に示すように、ＸＭＩパケットは固定長である。そのため、ＸＭＩパケットを固定長に保つために、同期制御情報および所定サイズに満たないデータユニットに対してスタッフビットを付加するスタッフィングが行われる。また、データが存在しない場合は、図３（ｄ）に示すようにスタッフビットを送ることで一定レートに保つことができる。

図４は、同期制御情報の構成例を示す図である。図４において、各フィールドに付された数字は、各フィールドのビット数の一例を示す。

図４に示すように、同期制御情報は、送信タイムスタンプと、閏秒指示子と、予約領域と、Ｌ０情報フィールドバイト数と、Ｌ１情報フィールドバイト数と、次フレーム同期制御情報と、を含む。送信タイムスタンプはパケットを送信すべき時刻を示す。閏秒指示子は、後述する再多重化装置２のシステムクロックに対し閏秒調整を実施する際、送信タイムスタンプがいつのシステムクロックに基づいて設定されるかを示す。Ｌ０情報フィールドバイト数は、Ｌ０情報フィールドのデータ長をバイト数で示す。Ｌ１情報フィールドバイト数は、Ｌ１情報フィールドのデータ長をバイト数で示す。次フレーム同期制御情報は、次のＯＦＤＭフレームの同期制御情報を示す。

次フレーム同期制御情報は、４つの予約領域と、切り替えタイミング指標と、ガードインターバル（ＧＩ（Guard Interval））比と、伝送モードと、ＴＭＣＣ情報（非部分受信帯域、部分受信帯域）と、ネットワーク同期情報と、を含む。

切り替えタイミング指標は、伝送モードおよびＧＩ比の切り替えを行うタイミングを示す。ガードインターバルは、前後の時間のデータとお互いに干渉しないために設けられる区間である。ＧＩ比は３ビットで表される。伝送モードは、符号化サイズを示す。ＴＭＣＣ情報（非部分受信帯域）は、全てのセグメントを受信する端末向けのＴＭＣＣ情報である。ＴＭＣＣ情報（部分受信帯域）は、全てのセグメントの内の一部（例えば、中心の９セグメント）だけを受信する端末向けのＴＭＣＣ情報である。ネットワーク同期情報は、ＳＦＮを構築するための遅延時間の制御などを含む情報である。

ＴＭＣＣ情報（非部分受信帯域）は、システム識別と、伝送帯域識別と、ＴＭＣＣ情報更新フラグと、伝送パラメータ切り替え指標と、部分受信フラグと、伝送パラメータ情報（Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層）と、ＦＥＣブロックポインタ（Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層）と、ＬＤＭ情報と、予約領域と、を含む。

システム識別は、放送システムを識別するための情報である。伝送帯域識別は、データ伝送に用いる伝送帯域を識別するための情報である。ＴＭＣＣ情報更新フラグは、ＴＭＣＣ情報（非部分受信帯域）の更新の有無を示す。伝送パラメータ切り替え指標は、伝送パラメータを切り替える場合に、切り替えタイミングを通知するために用いられる。部分受信フラグは、伝送帯域中央のセグメントが部分受信に設定されるか否かを示す。伝送パラメータ（Ａ階層）は、Ａ階層のデータ信号を伝送するための伝送パラメータを示す。伝送パラメータ（Ｂ階層）は、Ｂ階層のデータ信号を伝送するための伝送パラメータを示す。伝送パラメータ（Ｃ階層）は、Ｃ階層のデータ信号を伝送するための伝送パラメータを示す。ＦＥＣブロックポインタ（Ａ階層）は、ＯＦＤＭフレームにおけるＡ階層のＦＥＣブロックの先頭位置を示す情報である。ＦＥＣブロックポインタ（Ｂ階層）は、ＯＦＤＭフレームにおけるＢ階層のＦＥＣブロックの先頭位置を示す情報である。ＦＥＣブロックポインタ（Ｃ階層）は、ＯＦＤＭフレームにおけるＣ階層のＦＥＣブロックの先頭位置を示す情報である。ＬＤＭ情報は、同一チャンネルにレベル差のある電波を重ねて送信し、受信側にて各々の信号を受信する、ＬＤＭ（Layered Division Multiplexing）に関する情報である。

ＴＭＣＣ情報（部分受信帯域）は、システム識別と、伝送帯域識別と、ＴＭＣＣ情報更新フラグと、伝送パラメータ切り替え指標と、部分受信フラグと、伝送パラメータ（Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層）と、部分受信インターリーブと、ＦＥＣブロックポインタ（Ａ階層）と、ＬＤＭ情報と、ＬＤＭ情報（Ｃ階層）と、予約領域と、を含む。

システム識別は、放送システムを識別するための情報である。伝送帯域識別は、データ伝送に用いる伝送帯域を識別するための情報である。ＴＭＣＣ情報更新フラグは、ＴＭＣＣ情報（部分受信帯域）の更新の有無を示す。伝送パラメータ切り替え指標は、伝送パラメータを切り替える場合に、切り替えタイミングを通知するために用いられる。部分受信フラグは、伝送帯域中央のセグメントが部分受信に設定されるか否かを示す。伝送パラメータ（Ａ階層）は、Ａ階層のデータ信号を伝送するための伝送パラメータを示す。部分受信インターリーブは、Ａ階層のデータ信号に対して用いられる部分受信インターリーブの種類を示す。ＦＥＣブロックポインタ（Ａ階層）は、ＯＦＤＭフレームにおけるＡ階層のＦＥＣブロックの先頭位置を示す。伝送パラメータ（Ｂ階層）は、Ｂ階層のデータ信号を伝送するための伝送パラメータを示す。伝送パラメータ（Ｃ階層）は、Ｃ階層のデータ信号を伝送するための伝送パラメータを示す。

ＴＭＣＣ情報（非部分受信帯域）に含まれる伝送パラメータ情報（Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層）およびＴＭＣＣ情報（部分受信帯域）に含まれる伝送パラメータ情報（Ａ階層）は、ＳＩＳＯ／ＭＩＳＯフラグと、セグメント数と、キャリア変調方式と、コンスタレーション識別と、誤り訂正符号長と、ＬＤＰＣ符号化率と、時間インターリーブ長と、データキャリアブースト比と、パイロットパターンと、パイロット符号化と、全キャリアパイロットフラグと、を含む。

ＳＩＳＯ／ＭＩＳＯフラグは、対象の階層のデータ信号に対して、ＳＩＳＯ（Single-Input Single-Output）およびＭＩＳＯ（Multi-Input Single-Output）のいずれが用いられているかを示す。セグメント数は、対象の階層のデータ信号の送信に用いられるセグメント数を示す。キャリア変調方式は、対象の階層のデータ信号に対するキャリア変調方式を示す。コンスタレーション識別は、対象の階層のデータ信号に対するコンスタレーションが均一であるか否かについて示す。誤り訂正符号長は、対象の階層のデータ信号に対する誤り訂正符号長を示す。ＬＤＰＣ符号化率は、対象の階層のデータ信号に対するＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号化の符号化率を示す。時間インターリーブ長は、対象の階層のデータ信号に対する時間インターリーブ長を示す。データキャリアブースト比は、対象の階層のデータ信号の電力ブースト比を示す。パイロットパターンは、対象の階層のデータ信号に対するパイロット信号のパターンを示す。パイロット符号化は、対象の階層のデータ信号に対するパイロット符号化方式を示す。全キャリアパイロットフラグは、対象の階層のデータ信号に対して全キャリアパイロットが用いられているか否かを示す。

ＴＭＣＣ情報（部分受信帯域）に含まれる伝送パラメータ情報（Ｂ階層、Ｃ階層）は、セグメント数と、キャリア変調方式と、コンスタレーション識別と、パイロットパターンと、を含む。ＬＤＭ情報は、ＬＤＭフラグと、インジェクションレベルと、を含む。ＬＤＭフラグは、ＬＤＭを適用した信号であるか否かを示す。インジェクションレベルは、ＬＤＭにおける、上側階層の変調波レベルと下側階層の変調波レベルの差（電力の差）を示す。ＬＤＭ情報（Ｃ階層）は、誤り訂正符号長と、ＬＤＰＣ符号化率と、ＦＥＣブロックポインタ（Ｃ階層）と、を含む。

次に、本開示の一実施形態に係るパケット変換装置１０について説明する。

図５は、本実施形態に係るパケット変換装置１０を含む、送信システム１の構成例を示す図である。

図５に示すように、送信システム１は、再多重化装置２と、パケット変換装置１０と、変調装置３とを備える。

再多重化装置２は、階層伝送の各階層のデータ信号およびＬＬｃｈのデータ信号などを再多重化した再多重化フレームを構成し、パケット変換装置１０に出力する。具体的には、各階層のデータ信号あるいは各階層のデータ信号の伝送に関する制御情報であるＴＭＣＣ情報などを格納した、ＳＴＬＰ形式のパケット（ＳＴＬＰパケット（第１の形式のパケット））あるいはＸＭＩ形式のパケット（ＸＭＩパケット（第２の形式のパケット））を生成し、パケット変換装置１０に出力する。このように、再多重化装置２は、ＳＴＬＰあるいはＸＭＩに対応した装置である。

変調装置３は、誤り訂正符号化、キャリア変調などの所定の処理を行ってＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）フレームを生成し、生成したＯＦＤＭフレームに対して、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理およびガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）の付加を行い、不図示の送信機に出力する。上述したように、現状の変調装置３としては、ＸＭＩパケットの入力に対応した装置しか存在しない。

パケット変換装置１０は、再多重化装置２がＳＴＬＰに対応した装置である場合、再多重化装置２から出力されたＳＴＬＰパケットをＸＭＩパケットに変換して、変調装置３に出力する。パケット変換装置１０は、再多重化装置２がＸＭＩに対応した装置である場合、再多重化装置２から出力されたＸＭＩパケットをそのまま、変調装置３に出力する。上述したように、ＳＴＬＰパケットは、各階層のデータ信号を格納したＴＬＶパケットを格納可能である。また、ＸＭＩパケットは、所定サイズのデータユニットを格納可能である。したがって、本実施形態に係るパケット変換装置１０は、ＴＬＶパケットを格納可能なＳＴＬＰパケット（第１の形式のパケット）が入力され、入力されたＳＴＬＰパケットを、所定サイズのデータユニットを格納な可能なＸＭＩパケット（第２の形式のパケット）に変換して、変調装置３に出力する。

図６は、本実施形態に係るパケット変換装置１０の構成例を示す図である。

図６に示すように、本実施形態に係るパケット変換装置１０は、ＸＭＩ／ＳＴＬＰ受信部１０１と、受信バッファ１０２と、抽出部１０３と、ＴＬＶバッファ１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ、１０９，１１２と、ＦＢ生成部１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃと、ＦＢバッファ１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃと、ＤＵ生成部１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃと、ＤＵバッファ１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃと、ＬＬｃｈ生成部１１０，１１３と、ＬＬｃｈバッファ１１１，１１４と、ＴＭＣＣ生成部１１５と、ＴＭＣＣバッファ１１６と、ＸＭＩ生成部１１７と、ＸＭＩバッファ１１８と、ＸＭＩ送信部１１９と、を備える。

ＴＬＶバッファ１０４Ａ、ＦＢ生成部１０５Ａ、ＦＢバッファ１０６Ａ、ＤＵ生成部１０７ＡおよびＤＵバッファ１０８ＡはＡ階層に対応して設けられている。ＴＬＶバッファ１０４Ｂ、ＦＢ生成部１０５Ｂ、ＦＢバッファ１０６Ｂ、ＤＵ生成部１０７ＢおよびＤＵバッファ１０８ＢはＢ階層に対応して設けられている。ＴＬＶバッファ１０４Ｃ、ＦＢ生成部１０５Ｃ、ＦＢバッファ１０６Ｃ、ＤＵ生成部１０７ＣおよびＤＵバッファ１０８Ｃ
はＣ階層に対応して設けられている。ＴＬＶバッファ１０９、ＬＬｃｈ生成部１１０およびＬＬｃｈバッファ１１１はＬ０ｃｈに対応して設けられている。ＴＬＶバッファ１１２、ＬＬｃｈ生成部１１３およびＬＬｃｈバッファ１１４はＬ１ｃｈに対応して設けられている。

ＸＭＩ／ＳＴＬＰ受信部１０１は、再多重化装置２から出力されたＸＭＩパケットまたはＳＴＬＰパケットを受信する。ＸＭＩ／ＳＴＬＰ受信部１０１は、ＸＭＩパケットを受信した場合には、受信したＸＭＩパケットをそのままＸＭＩバッファ１１８に格納する。ＸＭＩ／ＳＴＬＰ受信部１０１は、ＳＴＬＰパケットを受信した場合には、受信したＳＴＬＰパケットを受信バッファ１０２に格納する。

抽出部１０３は、受信バッファ１０２に格納されたＳＴＬＰパケットのＳＴＬＰヘッダに含まれるパケット種別を参照し、そのＳＴＬＰパケットの種別を識別する。具体的には、抽出部１０３は、パケット種別を参照し、ＳＴＬＰパケットのデータ領域に、ＴＬＶパケット（Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層、Ｌ０ｃｈ、Ｌ１ｃｈ）が格納されているか、同期制御情報が格納されているかを判定する。

抽出部１０３は、ＳＴＬＰパケットのデータ領域にＡ階層、Ｂ階層またはＣ階層のＴＬＶパケットが格納されていると判定した場合、当該ＳＴＬＰパケットに格納されているＴＬＶパケットを抽出し、対応する階層のＴＬＶバッファ１０４に格納する。また、抽出部１０３は、ＳＴＬＰパケットのデータ領域にＬ０ｃｈまたはＬ１ｃｈのＴＬＶパケットが格納されていると判定した場合、当該ＳＴＬＰパケットに格納されているＴＬＶパケットを抽出し、対応するＴＬＶバッファ１０９、１１２に格納する。

また、抽出部１０３は、ＳＴＬＰパケットのデータ領域に同期制御情報が格納されていると判定した場合、当該ＳＴＬＰパケットに格納されている同期制御情報を抽出し、ＴＭＣＣ生成部１１５に出力する。

このように、抽出部１０３は、同期制御情報を格納したＳＴＬＰパケット（第１のパケット）が入力されると、そのＳＴＬＰに格納された同期制御情報を抽出する。また、抽出部１０３は、階層ごとのデータ信号を格納したＴＬＶパケットを格納したＳＴＬＰパケット（第２のパケット）が入力されると、そのＳＴＬＰパケットに格納されたＴＬＶパケットを抽出する。

ＦＥＣブロック生成部としてのＦＢ生成部１０５Ａは、ＴＬＶバッファ１０４Ａに格納されたＡ階層のＴＬＶパケットからＦＥＣブロックを生成する。

図７は、ＦＥＣブロックの構成例を示す図である。

図７に示すように、ＦＥＣブロックは、ＦＥＣブロックヘッダと、主信号領域と、ＢＣＨパリティ領域と、ＬＤＰＣパリティ領域と、を含む。

ＦＥＣブロックヘッダは、ＦＥＣブロックの主信号領域に格納される最初のＴＬＶパケットの先頭の位置を、ＦＥＣブロックヘッダを除いたＦＥＣブロックの先頭からのバイト数で示す情報である。主信号領域には、階層ごとのＴＬＶパケットが連結して格納される。

ＦＥＣブロックのサイズは、ＬＤＰＣ符号化の符号長（Short, Middle, Long）に応じて、三種類のサイズが設定される。また、主信号領域およびＬＤＰＣパリティ領域のサイズは、符号化率に応じて定まる。ＢＣＨパリティ領域のサイズは、符号長に応じて定まる。

図６を再び参照すると、ＦＢ生成部１０５Ａは、ＴＬＶバッファ１０４Ａに格納された複数のＡ階層のＴＬＶパケットを連結して、ＦＥＣブロックの主信号領域に格納する。なお、ＦＢ生成部１０５Ａは、同期制御情報に含まれる符号長から得られるＦＥＣブロックの生成周期、および、ＳＴＬＰパケットに含まれるＴＬＶバイトオフセットに基づき、ＦＥＣブロックを生成する。上述したように、ＴＬＶバイトオフセットは、ＯＦＤＭフレームを構成するＦＥＣブロックにおけるＴＬＶパケットの位置を示す。ＦＢ生成部１０５は、ＴＬＶバイトオフセットを参照することで、ＴＬＶパケットを適切な順番に連結することができる。このように、ＦＢ生成部１０５Ａは、Ａ階層に対応して設けられ、抽出部１０３により抽出された。対応するＡ階層の複数のＴＬＶパケットを、ＴＬＶバイトオフセットに基づき連結してＦＥＣブロックを生成する。ＦＢ生成部１０５は、生成したＦＥＣブロックをＦＢバッファ１０６Ａに格納する。

ＤＵ生成部１０７Ａは、ＦＢバッファ１０６Ａに格納されたＦＥＣブロックを所定サイズのデータユニットに分割する。具体的には、ＤＵ生成部１０７Ａは、ＦＢバッファ１０６Ａに格納されたＦＥＣブロックから階層別フレームを生成する。

図８は、階層別フレームの構成例を示す図である。図８において、各フィールドに付された数字は、各フィールドのビット数の一例を示す。

図８に示すように、階層別フレームは、フレームヘッダ領域と、ＦＥＣブロック領域とを含む。ＦＥＣブロック領域には、ＦＢバッファ１０６Ａに格納されたＦＥＣブロックを連結したもの、あるいは、ＦＥＣブロックの断片が格納される。階層別フレームのサイズは、変調方式、ＦＦＴサイズ、ＧＩ比、パイロット信号比率、およびセグメント数に応じて定まる。

フレームヘッダ領域には、所定のビット数のＦＥＣブロックポインタが含まれ、残りの領域には、ビット“１”が格納される。ＦＥＣブロックポインタは、ＦＥＣブロック領域の開始位置から、階層別フレームに格納するＦＥＣブロックの先頭を含む最初のＦＥＣブロックの先頭ビットの位置をビット単位で示す。

ＤＵ生成部１０７Ａは、ＦＢバッファ１０６Ａに格納されたＦＥＣブロックを格納順に連結し、ＦＥＣブロック領域に格納するとともに、ＦＥＣブロック領域に格納したＦＥＣブロックの位置からＦＥＣブロックポインタを算出し、フレームヘッダに格納する。

ＤＵ生成部１０７Ａは、生成した階層別フレームを、図９に示すように、所定サイズ（図９では、１０４４８ビット）に分割し、データユニットを生成する。なお、図９に示すように、最後のデータユニットが所定のサイズ未満（図９では、１０４４８ビット未満）となることがある。この場合、ＤＵ生成部１０７Ａは、所定サイズに満たないデータユニットが所定サイズになるように、所定のビット（スタッフビット）を付加する。このように、データユニット生成部としてのＤＵ生成部１０７Ａは、Ａ階層に対応して設けられ、ＦＢ生成部１０５により生成された、対応するＡ階層のＦＥＣブロックを所定サイズのデータユニットに分割する。

図６を再び参照すると、ＤＵ生成部１０７Ａは、生成したデータユニットを、データユニットバッファとしてのＤＵバッファ１０８Ａに格納する。ＤＵバッファ１０８Ａは、Ａ階層に対応して設けられ、ＤＵ生成部１０７Ａにより分割されたデータユニットを格納する。

処理の対象がＢ階層のデータ信号である点を除けば、ＴＬＶバッファ１０４Ｂ、ＦＢ生成部１０５Ｂ、ＦＢバッファ１０６Ｂ、ＤＵ生成部１０７ＢおよびＤＵバッファ１０８Ｂの動作はそれぞれ、ＴＬＶバッファ１０４Ａ、ＦＢ生成部１０５Ａ、ＦＢバッファ１０６Ａ、ＤＵ生成部１０７Ａ、ＤＵバッファ１０８Ａと同様であるため、説明を省略する。また、処理の対象がＣ階層のデータ信号である点を除けば、ＴＬＶバッファ１０４Ｃ、ＦＢ生成部１０５Ｃ、ＦＢバッファ１０６Ｃ、ＤＵ生成部１０７ＣおよびＤＵバッファ１０８Ｃの動作はそれぞれ、ＴＬＶバッファ１０４Ａ、ＦＢ生成部１０５Ａ、ＦＢバッファ１０６Ａ、ＤＵ生成部１０７Ａ、ＤＵバッファ１０８Ａと同様であるため、説明を省略する。

ＬＬｃｈ生成部１１０は、ＴＬＶバッファ１０９に格納されたＬ０ｃｈのＴＬＶパケットからＬ０シンボルを構成し、ＬＬｃｈバッファ１１１に格納する。ＬＬｃｈ生成部１１３は、ＴＬＶバッファ１１２に格納されたＬ１ｃｈのＴＬＶパケットからＬ１シンボルを構成し、ＬＬｃｈバッファ１１４に格納する。Ｌ０ｃｈおよびＬ１ｃｈは低遅延伝送用の伝送路であるため、ＴＬＶパケットの抽出後はＦＥＣブロックを構成することなく、Ｌ０シンボル、Ｌ１シンボルとして、ＬＬｃｈバッファ１１１，１１４に格納される。

ＴＭＣＣ生成部１１５は、抽出部１０３から出力された同期制御情報からＴＭＣＣ情報を抽出する。上述したように、ＴＭＣＣ情報には、ＴＭＣＣ情報更新フラグが含まれる。ＴＭＣＣ生成部１１５は、パケット変換装置１０の起動直後に受信した、同期制御信号を含むＳＴＬＰパケット（第１のパケット）から抽出された同期制御情報に含まれるＴＭＣＣ情報におけるＴＭＣＣ情報更新フラグに、ＴＭＣＣ情報が更新されたことを示す値（例えば、“１”）を設定する。

また、ＴＭＣＣ生成部１１５は、入力されるＳＴＬＰパケットのパケットロスを検出すると、パケットロスの検出後に受信した、同期制御情報を含むＳＴＬＰパケット（第１のパケット）から抽出部１０３により抽出された同期制御情報に含まれるＴＭＣＣ情報におけるＴＭＣＣ情報更新フラグに、ＴＭＣＣ情報が更新されたことを示す値（例えば、“１”）を設定する。

変調装置３では、ＴＭＣＣ情報を受信するたびに、ＴＭＣＣ情報に変更箇所がなくても、ＴＭＣＣ情報の内容が読み込まれて処理される。一方、復調装置では、負荷を軽減するために、ＴＭＣＣ情報更新フラグの値が、ＴＭＣＣ情報が更新されていないことを示す“０”である場合、ＴＭＣＣ情報が読み込まれない。上述したＴＭＣＣ生成部１１５によるＴＭＣＣ情報更新フラグの書き換えにより、パケット変換装置１０の起動直後あるいはパケットロスが発生した際に、復調装置は正しいＴＭＣＣ情報を取得することができる。

ＴＭＣＣ生成部１１５は、抽出部１０３から出力された同期制御情報の送出タイミングの調整を行う。具体的には、ＴＭＣＣ生成部１１５は、１ＯＦＤＭ周期で同期制御情報をＴＭＣＣバッファ１１６に出力して格納する。

パケット生成部としてのＸＭＩ生成部１１７は、ＴＭＣＣバッファ１１６に格納された同期制御情報を格納したＸＭＩパケット（第３のパケット）を生成する。また、ＸＭＩ生成部１１７は、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニットの比率が所定値となるように、ＤＵバッファ１０８Ａ～１０８Ｃに格納されたデータユニットを並べ替え、並び替えたデータユニットを順に格納したＸＭＩパケット（第４のパケット）を生成する。具体的には、ＸＭＩ生成部１１７は、同期制御情報がＴＭＣＣバッファ１１６に格納されると、同期制御情報を格納したＸＭＩパケットを生成する。また、ＸＭＩ生成部１１７は、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニットの比率が所定値となるように、ＤＵバッファ１０８Ａ～１０８Ｃに格納されたデータユニットを並べ替える。例えば、Ａ階層のデータユニットが１０個、Ｂ階層のデータユニットが１００個となった場合、Ｂ階層のデータユニット１０個に対してＡ階層のデータユニット１個の割合となるように、各階層のデータユニットを並べ替える。そして、ＸＭＩ生成部１１７は、並べ替えたデータユニットを順に１つずつ格納したＸＭＩパケットを生成する。

ＳＴＬＰパケットは、各階層のＴＬＶパケットが入力されたタイミングで順次、生成・伝送される。一方、ＸＭＩパケットは、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニット（ＸＭＩパケット）の比率が所定値となるようにして変調装置３に入力する必要がある。本実施形態に係るパケット変換装置１０のように、ＤＵバッファ１０８Ａ～１０８Ｃに各階層のデータユニットを格納し、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニットの比率が所定値となるように並び替えた上でＸＭＩパケットを生成することで、適切な順序でＸＭＩパケットを変調装置３に出力することができる。

なお、Ｌ０ｃｈおよびＬ１ｃｈは低遅延伝送用の伝送路であるため、ＸＭＩ生成部１１７は、ＬＬｃｈバッファ１１４，１１６にＬ０シンボルあるいはＬ１シンボルが格納されると、遅滞なく、ＸＭＩパケット内に予め用意された専用部に格納する。

ＸＭＩ生成部１１７は、生成したＸＭＩパケットをＸＭＩバッファ１１８に格納する。

ＸＭＩ送信部１１９は、ＸＭＩバッファ１１８に格納されたＸＭＩパケットを変調装置３に送出する。具体的には、ＸＭＩ送信部１１９は、同期制御情報を格納したＸＭＩパケットを変調装置３に送出した後、各階層のデータユニットを格納したＸＭＩパケットを変調装置３に送出する。

このように本実施形態に係るパケット変換装置１０は、抽出部１０３と、ＦＢ生成部１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃと、ＤＵ生成部１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃと、ＤＵバッファ１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃと、ＸＭＩ生成部１１７と、を備える。抽出部１０３は、入力されたＳＴＬＰパケット（第１の形式のパケット）が、同期制御情報を含むＳＴＬＰパケット（第１のパケット）である場合、そのＳＴＬＰパケットに格納された同期制御情報を抽出する。抽出部１０３は、入力されたＳＴＬＰパケットが、階層ごとのデータ信号を格納したＴＬＶパケットを格納したＳＴＬＰパケット（第２のパケット）である場合、そのＳＴＬＰパケットに格納されたＴＬＶパケットを抽出する。ＦＢ生成部１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃは、階層ごとに設けられ、抽出部１０３により抽出された、対応する階層の複数のＴＬＶパケットを、ＴＬＶバイトオフセットに基づき連結してＦＥＣブロックを生成する。ＤＵ生成部１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃは、階層ごとに設けられ、ＦＢ生成部１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃにより生成された、対応する階層のＦＥＣブロックを所定サイズのデータユニットに分割する。ＤＵバッファ１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃは、階層ごとに設けられ、ＤＵ生成部１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃにより分割されたデータユニットを格納する。ＸＭＩ生成部１１７は、抽出部１０３により抽出された同期制御情報を格納したＸＭＩパケット（第３のパケット）を生成する。また、ＸＭＩ生成部１１７は、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニットの比率が所定値となるように、ＤＵバッファ１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃに格納されたデータユニットを並べ替え、並び替えたデータユニットを順に格納したて、ＸＭＩパケット（第４のパケット）を生成する。

ＦＥＣブロックにおけるＴＬＶバイトオフセットに基づきＦＥＣブロックを生成することで、ＴＬＶパケットが適切な順に並んだＦＥＣブロックを生成することができる。また、ＤＵバッファ１０８Ａ～１０８Ｃに格納された各階層のデータユニットを、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニットの比率が所定値となるように並び替えた上でＸＭＩパケットを生成することで、１ＯＦＤＭの生成に必要な各階層のデータユニットを格納したＸＭＩパケットを順次、変調装置３に出力することができる。したがって、本実施形態に係るパケット変換装置１０によれば、ＳＴＬＰパケットをＸＭＩパケットに変換し、適切な順序で出力することができる。

実施形態では特に触れていないが、コンピュータを、パケット変換装置１０として動作させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭなどの記録媒体であってもよい。

あるいは、パケット変換装置１０が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ、および、メモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成され、パケット変換装置１０に搭載されるチップが提供されてもよい。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換が可能であることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形および変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。

１ 送信システム
２ 再多重化装置
３ 変調装置
１０ パケット変換装置
１０１ ＸＭＩ／ＳＴＬＰ受信部
１０２ 受信バッファ
１０３ 抽出部
１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０９，１１２ ＴＬＶバッファ
１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ ＦＢ生成部
１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ ＦＢバッファ
１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃ ＤＵ生成部
１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ ＤＵバッファ
１１０，１１３ ＬＬｃｈ生成部
１１１，１１４ ＬＬｃｈバッファ
１１５ ＴＭＣＣ生成部
１１６ ＴＭＣＣバッファ
１１７ ＸＭＩ生成部
１１８ ＸＭＩバッファ
１１９ ＸＭＩ送信部

Claims (4)

1. ＴＬＶパケットを格納可能な第１の形式のパケットが入力され、該入力された第１の形式のパケットを、所定サイズのデータユニットを格納可能な第２の形式のパケットに変換して、ＯＦＤＭフレームを生成する変調装置に出力するパケット変換装置であって、
   前記第１の形式のパケットには、同期制御情報を格納した第１のパケットと、階層ごとのデータ信号を格納した前記ＴＬＶパケットを格納した第２のパケットとが含まれ、
   前記第２の形式のパケットには、前記同期制御情報を格納した第３のパケットと、複数の前記ＴＬＶパケットを連結して構成されたＦＥＣブロックを前記所定サイズに分割した前記データユニットを格納した第４のパケットとが含まれ、
   前記第２のパケットには、前記ＯＦＤＭフレームを構成し、複数の前記ＴＬＶパケットを連結して構成されるＦＥＣブロックにおける、前記第２のパケットに格納されたＴＬＶパケットの位置を示すＴＬＶバイトオフセットが含まれ、
   前記第１のパケットが入力されると、該第１のパケットに格納された前記同期制御情報を抽出し、前記第２のパケットが入力されると、該第２のパケットに格納された前記ＴＬＶパケットを抽出する抽出部と、
   階層ごとに設けられ、前記抽出部により抽出された、対応する階層の複数のＴＬＶパケットを、前記ＴＬＶバイトオフセットに基づき連結して前記ＦＥＣブロックを生成するＦＥＣブロック生成部と、
   階層ごとに設けられ、前記ＦＥＣブロック生成部により生成された、対応する階層のＦＥＣブロックを前記所定サイズのデータユニットに分割するデータユニット生成部と、
   階層ごとに設けられ、前記データユニット生成部により分割されたデータユニットを格納するデータユニットバッファと、
   前記抽出部により抽出された前記同期制御情報を格納した前記第３のパケットを生成するとともに、１ＯＦＤＭフレームにおける各階層のデータユニットの比率が所定値となるように、前記データユニットバッファに格納されたデータユニットを並べ替え、該並び替えたデータユニットを順に格納して、前記第４のパケットを生成するパケット生成部と、を備えるパケット変換装置。
2. 請求項１に記載のパケット変換装置において、
   前記同期制御情報には、ＴＭＣＣ情報が含まれ、
   前記ＴＭＣＣ情報には、該ＴＭＣＣ情報の更新の有無を示すＴＭＣＣ情報更新フラグが含まれ、
   前記パケット変換装置の起動直後に入力された前記第１のパケットから前記抽出部により抽出された同期制御情報に含まれるＴＭＣＣ情報における前記ＴＭＣＣ情報更新フラグに、前記ＴＭＣＣ情報が更新されたことを示す値を設定するＴＭＣＣ生成部をさらに備える、パケット変換装置。
3. 請求項１に記載のパケット変換装置において、
   前記同期制御情報には、ＴＭＣＣ情報が含まれ、
   前記ＴＭＣＣ情報には、該ＴＭＣＣ情報の更新の有無を示すＴＭＣＣ情報更新フラグが含まれ、
   前記第１の形式のパケットのパケットロスを検出すると、前記パケットロスの検出後に入力された前記第１のパケットから前記抽出部により抽出された同期制御情報に含まれるＴＭＣＣ情報における前記ＴＭＣＣ情報更新フラグに、前記ＴＭＣＣ情報が更新されたことを示す値を設定するＴＭＣＣ生成部をさらに備える、パケット変換装置。
4. コンピュータを、請求項１から３のいずれか一項に記載のパケット変換装置として動作させるプログラム。

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