JP5057531B2 - ディジタル伝送システムにおけるアドレス割り当て - Google Patents
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Description
インターネットフォーマットデータグラムを放送トランスポートパケット内に組み込むには、カプセル化処理を規定するためのいくつかの規格を開発しなければならない。MPEGに関連するISO規格13818−6において、ストリーム内でDSM−CCカルーセルを用いたそのようなデータのためのフォーマットが、規定されている。
本発明は、中央送信ステーションおよび少なくとも1つの復号器を備えたディジタル放送システムにおいてディジタル情報を送信する方法を提供し、中央送信ステーションは、データセクションをパケットのペイロード内にカプセル化するパケットストリームからなる少なくとも1つのトランスポートストリームを送信し、少なくとも1つのカプセル化されたセクションは、少なくとも1つの復号器がそれを受信するのを制御するのに使用されるアクセス制御アドレスを含み、アクセス制御アドレスは、中央送信ステーションによって定義され、そして、アドレス割り当てメッセージによって、前記少なくとも1つの復号器に通知される。
対照的に、本発明においては、中央送信ステーションは、システム内に存在する復号器にアクセス制御値を割り当てること、そのような値を動的に割り当てるのを可能にすること、そして、中央送信ステーションのレベルで、システムによって処理されるべきアドレスの数およびフォーマットをより完璧に制御することに責任を有する。
好ましくは、セクションは、インターネットプロトコルデータを含むのに使用されるデータグラムセクションに対応し、そのセクション内に含まれるデータは、また、インターネットプロトコルアドレスを含む。しかしながら、明らかなように、本発明は、トランスポートパケットストリーム内にカプセル化されたテーブルまたはセクション内に含まれ、かつ、アクセス制御アドレスによって、1つかまたはそれ以上の復号器へアドレス指定されたその他の種類のデータに同じように適用されてもよい。
しかしながら、1つの実施形態においては、1つかまたはそれ以上の復号器へ宛てられ、かつ、アクセス制御アドレスによって識別されるいくつかのまたはすべてのセクションデータは、中央送信ステーションから通信ネットワークを介してそれぞれの復号器に伝達されてもよい。特に、インターネットデータは、アクセス制御アドレスを用いて、テレコムネットワークを介して送信されてもよい。
割り当てられたアクセス制御アドレスを要求してそれを得るために、テレコムリンクを使用することによって、復号器は、その後に、インターネットを閲覧するセッションにおいて得られる情報を伝達するときに使用されるアクセス制御アドレスを迅速に得ることができる。
好都合には、復号器によって送信されるアドレス要求メッセージは、また、復号器が、ユニキャストモードまたはマルチキャストモードでメッセージを受信することを望んでいるかどうかの指示を含む。この要求に応答して、中央送信ステーションは、アドレス割り当てメッセージによって、固有または共用の制御アドレスを送信する。
ユニキャストアドレスの場合、これは、復号器から受信されたアドレス要求に応じて、セッションの開始時点で割り当てられた動的なアドレスであってもよい。あるいは、アドレスは、ユーザが最初に中央送信ステーションに接続された時点で割り当てられ、その後、それに続くすべての通信に使用されてもよい。
ユニキャスト要求情報およびマルチキャスト要求情報に加えて、アドレス要求メッセージは、さらに、復号器が、通信ネットワークを介してデータを受信するために、アドレス要求メッセージを通知した後に、接続された状態を維持するのかどうかの指示を含んでもよい。
さらに、アドレス割り当てメッセージは、さらに、それぞれの復号器が、トランスポートパケットストリーム内の複数のサービスの中から、アクセス制御アドレスに関連するデータを含むサービスを選択するのを可能にする情報を含んでもよい。
また、中央送信ステーションは、アドレスデータが伝送されるべきトランスポートパケットストリームおよび/またはサービスを動的に制御し、それによって、1つかまたはそれ以上のトランスポートストリームの中に含まれる情報を放送するのを最適化してもよい。
例えば、条件付きアクセスシステムを含むディジタル放送システムの場合、中央制御ステーションによって送信されるいくつかのまたはすべてのセクションデータは、暗号化されてもよい。
さらなる特徴によれば、本発明は、少なくとも1つの中央制御ステーションおよび複数の遠隔端末を備えたディジタル通信ネットワークにおいてデータグラムパケットの通信を行う方法からなり、この方法においては、データグラムパケットは、少なくとも、ネットワークの1つの通信層に対応する媒体アクセス制御アドレスと、ネットワークの第2の通信層に対応するインターネットプロトコルアドレスとを含み、媒体アクセス制御アドレスは、遠隔端末からの要求に応答して、中央制御ステーションによって動的に割り当てられる。
本発明の方法の特徴に関する上述した機能は、装置の特徴にも適用することができ、さらに、その逆もまた可能である。
ここで使用されるように、「ディジタル放送システム」という用語には、良く知られている放送フォーマットによって、中央ステーションから複数のユーザへ情報を放送するあらゆるディジタルシステムが含まれ、また、例えば、あらゆる衛星、地上、ケーブル、または、その他のディジタルテレビジョンシステムが含まれる。
DVBまたはETSI規格に関しては、これらには、DVBによって提案され、および/または、ディジタルテレビジョンの分野に関連するETSIによって承認されたあらゆる規格、そして、それらのあらゆる変形、変更、または、発展形態が含まれる。特に、本出願においては、ETSI規格EN301 192が参照される。
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、ここで、背景として、既知のシステムの概要を説明する。
ディジタルテレビジョン放送受信システム1が、図1に示され、ほとんどが従来技術によるディジタルテレビジョンシステム2を備え、これは、圧縮されたディジタル信号を送信するために、MPEG−2圧縮システムを使用する。より詳細には、放送センター内のMPEG−2圧縮器3は、ディジタル信号ストリーム(例えば、オーディオ信号、ビデオ信号、または、一般的なデータ信号などのストリーム)を受信する。圧縮器3は、リンケージ5によって、多重化装置およびスクランブラ4に接続される。多重化装置4は、複数のさらなる入力信号を受信し、1つかまたはそれ以上のトランスポートストリームを組み立て、圧縮されたディジタル信号をリンケージ7を介して放送センターの送信器6へ送信する。
図1および図2を参照すると、放送センターにおいて、ディジタルオーディオ信号またはディジタルビデオ信号が、まず最初に、MPEG−2圧縮器3を用いて圧縮される(すなわち、ビットレートを低減される)。そして、この圧縮された信号は、その他の圧縮されたデータのようなその他のデータとともに多重化されるために、リンケージ5を介して、多重化装置およびスクランブラ4に送信される。
スクランブラは、スクランブル処理で使用され、かつ、多重化装置において、MPEG−2ストリーム内に含められる制御ワードを生成する。制御ワードは、内部的に生成され、エンドユーザの一体化された受信器/復号器12が、番組をデスクランブルするのを可能にする。
制御ワードおよびアクセス基準の両方が、権利制御メッセージ(Entitlement Control Message:ECM)を組み立てるのに使用される。これは、スクランブルされた番組に関連して送信されるメッセージであり、このメッセージは、制御ワード(これは番組のデスクランブルを可能にする)および放送番組のアクセス基準を含む。アクセス基準および制御ワードは、リンケージ29を介して、第2の暗号化ユニット27に送信される。このユニットにおいて、ECMが、生成され、暗号化され、多重化装置およびスクランブラ4に送信される。放送中、典型的には、制御ワードは、数秒ごとに変化し、そのために、ECMもまた定期的に送信され、変化する制御ワードが、デスクランブルされるのを可能にする。冗長性を持たせるために、典型的には、それぞれのECMは、2つの制御ワード、すなわち、現在の制御ワードおよび次の制御ワードを含む。
EMMは、個々のエンドユーザ(加入者)、または、エンドユーザのグループに排他的に提供されるメッセージである。それぞれのグループは、任意の数のエンドユーザを含んでもよい。グループとしてのこの団体は、帯域幅を最適化するためのものである。すなわち、1つのグループへのアクセスは、多数のエンドユーザにアクセスするのを可能にすることができる。様々な独特な種類のEMMが、使用されてもよい。個別EMMは、個々の加入者に排他的に提供され、典型的には、ペイパービューサービスを提供するのに使用され、これらは、グループ識別子およびそのグループに存在する加入者の状態を含む。その他のEMMの種類には、グループまたは視聴者のEMMが含まれる。
加入者管理システム(SMS)22は、数あるなかでも特に、すべてのエンドユーザファイル、商品、視聴予約、PPVの詳細、および、エンドユーザの利用料金および認証に関するデータを管理するデータベース32を含む。SMSは、SASから物理的に離れていてもよい。それぞれのSMSは、それぞれのリンケージ23を介してメッセージをSAS21に送信し、それは、エンドユーザに送信されるべき権利管理メッセージ(EMM)の変更または生成に関するものである。
また、SMS22は、メッセージをSAS21に送信し、それは、EMMの変更または生成に関するものではなく、(製品を注文するときにエンドユーザに与えられる認証またはエンドユーザに課される料金に与えられる認証に関する)エンドユーザの状態の変更だけに関するものである。
SAS21は、(典型的には、コールバック情報または課金情報のような情報を要求する)メッセージをSMS22に送信する。そのために、二者間の通信が双方向であることは明らである。
SMS22によって生成されたメッセージは、リンケージ23を介して、加入者認証システム(SAS)21に送信され、そして、SAS21は、SMS22によって生成されたメッセージを受信したことを確認するメッセージを生成し、これらの確認応答をSMS22に送信する。
大まかには、SASは、視聴予約モードに権利を与えるために、そして、権利を毎月自動的に更新するための視聴予約連鎖領域、PPVイベントに権利を与えるためのペイパービュー連鎖領域、および、視聴予約連鎖領域およびペイパービュー連鎖領域によって生成されたEMMを多重化装置およびスクランブラ4に送信するための、すなわち、MPEGストリームにEMMを供給するためのEMMインジェクター(EMM Injector)を備える。ユーザのパーソナルコンピュータにコンピュータソフトウェアをダウンロードするとき、ペイパーファイル(PPF)権のようなその他の権利が与えられなければならない場合には、さらに、別の類似する領域が提供される。
SAS21の1つの機能は、視聴予約モードによって商品として入手することのできる、あるいは、販売の様々なモード(プレブックモード、インパルスモード)によってPPVイベントとして売られているテレビ番組へのアクセス権を管理することである。SAS21は、これらの権利およびSMS22から受信した情報に基づいて、暗号化ユニット24と協働して、加入者のためのEMMを生成する。
多重化装置4は、暗号化されたEMMを備えた電気的な信号をSAS21から受信し、暗号化されたECMを第2の暗号化ユニット27から受信し、圧縮された番組を圧縮器3から受信する。多重化装置4は、番組をスクランブルし、そのスクランブルされた番組、暗号化されたEMM、および、暗号化されたECMを、リンケージ7を介して、放送センターの送信器6に送信する。送信器6は、アップリンク8を介して、電磁信号を衛星トランスポンダ9に送信する。
衛星トランスポンダ9は、送信器6によって送信された電磁信号を受信および処理し、その信号を、ダウンリンク10を介して、地上受信器11へ送信する。地上受信器11は、良く知られているように、エンドユーザが所有するかまたは賃借するアンテナの形態を有する。受信器11によって受信された信号は、エンドユーザが所有するかまたは賃借し、エンドユーザのテレビ13に接続され、そして、一体化された受信器/復号器12へ送信される。受信器/復号器12は、暗号化されたEMMおよび暗号化されたECMとともに、スクランブルされた番組を得るために、信号を多重分離する。
明らかなように、オーディオビジュアルデータの暗号化および暗号解読で使用されるものと同じ条件付きアクセス原理が、復号器に接続されたPCのためのファイルデータ、インターネット接続を介して収集されたデータ、衛星リンクなどを介しての放送のようなその他のデータを暗号化するのに使用されてもよい。
図3に示されるように、放送MPEG−2データトランスポートストリームは、番組関連テーブル40(「PAT」)を含めて、標準フォーマットを有するいくつかのパケットを含む。パケットのヘッダーに存在するPIDは、MPEG−2規格によって決められており、このパケットの場合には、0×00の値である。番組アクセステーブル40は、番組データにアクセスするためのエントリーポイントを提供し、ストリーム内の所定のサービスまたはチャンネルに関連する番組マップテーブル(「PMT」)41、42のPID値を参照するテーブルを含む。それぞれの番組マップテーブル41、42は、さらに、そのサービスに関連するオーディオテーブル43およびビデオテーブル44のパケットストリームのPID値への参照を含む。
MPEG−2規格は、上述したPATテーブル値およびCATテーブル値を除けば、きわめて少ない固定PID値しか規定していない。したがって、ある一定の範囲内にあれば、大部分のPID値は、オペレータによって決定されてもよい。
良く知られているように、MPEGトランスポートパケットは、ヘッダーを含めて188バイトの固定長を有する。標準パケットにおいては、同期データに続く3バイトのヘッダーは、以下のものからなる。
表1
トランスポートエラー表示 1ビット
ペイロードユニット表示 1ビット
トランスポート優先順位 1ビット
PID 13ビット
トランスポートスクランブル制御 2ビット
適合領域制御 2ビット
連続性カウンタ 4ビット
これらの領域に含まれる特徴は、大部分は、MPEG規格によって決定される。
データの大きさに応じて、テーブルは、パケットペイロード内に完全に含まれてもよく、あるいは、いくつかのトランスポートパケットにわたって、一連のセクション内にまたがってもよい。そのような場合には、それぞれのセクションは、TID拡張値を含む。MPEG−2においては、「テーブル」という用語は、しばしば、データのただ1つのテーブルを意味し、あるいは、1つのテーブルを構成するための同じTID値を有するいくつかのセクションの結合を意味するのに使用され、それに対して、「セクション」は、一般には、同じTID値を有する複数のテーブルの中の1つを意味するのに使用される。
トランスポートパケットデータおよびPESパケットデータの場合と同様に、テーブルまたはセクションのデータ構造またはシンタックスは、MPEG−2規格によって定義される。プライベートテーブルデータまたはプライベートセクションデータのための2つの可能なシンタックス形態が、提案されている。すなわち、長い形態と短い形態である。テーブルシンタックスに関するさらに詳細な知識は、MPEG−2規格を参照されたい。
インターネットプロトコルデータの通信において様々なアドレスを使用することをより良く理解するには、例えば、標準的なPC/サーバネットワーク環境で見られるような従来の固定テレコムネットワークの状態を考えればわかりやすい。そのようなネットワークにおいては、一般的に、いくつかの層が、OSIネットワークモデルに基づいて定義され、下部の3つの層は、通常、物理層、データリンク層、および、ネットワーク層からなる。
物理層は、最も低い層を表現し、情報を伝送するのに使用される物理的なモデム/ケーブル接続に対応する。
イーサネット(登録商標)ヘッダー (6バイトのMACアドレスを備える)
IPヘッダー (4バイトのIPアドレスを備える)
実際のデータ
IPトレーラー
イーサネット(登録商標)トレーラー
DVBが提案するETSI規格EN301 192は、IPデータグラム情報を伝送するMPEGセクションのための標準フォーマットを提案している。図4は、そのようなセクションのシンタックスを示す。
図4からわかるように、セクションによってアドレス指定されるべきある特定の装置の6バイトのMACアドレス値が、セクション47内に展開されている。図5は、セクション47内のMACアドレス52の構成を示す。
良く知られているように、セクションは、また、section_number領域によって与えられるそれの拡張番号、そして、last_section_number領域によって与えられるような、完全なテーブルを組み立てるセクション総数を指示する。
ここで、図6を参照して、様々なMACアドレスに対処するように適合されたハイブリッド放送およびテレコム通信システムのシステムアーキテクチャを説明する。
上述したように、放送センターは、ディジタルテレビジョン信号を衛星9を介して受信器11および復号器12に送信する送信器6を含む。この例においては、ホームシステムは、さらに、復号器12に接続されたPC装置55を備える。PC装置は、モデムチャンネル56を介して、放送センターに存在するサービスアドレスアロケーションサーバ57およびIP放送サーバ58を含む中央送信ステーション60と通信する。
PC55および復号器12の構成は、ウェブを閲覧したいユーザに特に適合させたものである。なぜなら、より大きな処理能力を有するPCは、衛星リンクを介してまたは直接モデム接続を介してダウンロードされるかもしれない大量のIPデータをより良好に処理することができるからである。しかしながら、PCの使用は、必須なものではなく、特に、復号器が、それ自身のモデムおよび十分な処理能力を備えて独立して動作する場合にはそうである。
この実施形態においては、それとはかなり異なるシステムが、提案される。セッションの開始時点において、PC/復号器の接続と同時に、PC55は、テレコムネットワーク56を介して、MACアドレス要求メッセージを放送センターに送信する。このメッセージは、少なくとも、放送センターがそのユーザを識別するのを可能にするユーザのIPアドレスを含む。思い出されるように、IPアドレスは、インターネット講読を始めたときにネットワークマネジャ(または、放送オペレータ)によって割り当てられた、一般的には固有のネットワークレベルアドレスである。
さらに、要求メッセージは、要求するサービスの種類を指示する表示を含んでもよい。
以下で説明するように、一般に、3つの種類のサービスが、予想される。すなわち、(i)接続ユニキャストサービス、ここでは、セッションの全期間を通して、ユーザは、完全にモデム接続された状態にある。(ii)非接続ユニキャストサービス、ここでは、初期コンフィギュレーションメッセージに関係なく、PC/復号器は、それのモデムを介して接続されていない。(iii)マルチキャストサービス。こられの様々なサービスは、異なるMACアドレスを割り当てることによって反映される。
最後に、サービスアドレスメッセージは、符号65で示される割り当てられたMACアドレス値を含む。一般に、PCまたは復号器が、それらの製造業者が決めたMAC値を放送センターに送信するような従来のシステムとは違って、MACアドレス65は、サービスアドレスアロケーションサーバ57によって生成され、そのサーバ57は、割り当てられたMAC値、そして、クロスリンクIPアドレス値およびオペレータID値を含むデータベースを維持する。
さらに、割り当てられるMACアドレスは、帯域幅予約、条件付きアクセスの有無、など、その他のサービス要因によって決定されてもよい。
グループMACアドレスをマルチキャストモードで使用することによって、ある組の中のすべての復号器が興味のある特定のIPデータ(例えば、放送オペレータのホームページ)に、ただ1つのエントリーポイントを介してアクセスすることができ、そして、複数のユーザ固有テーブルを使用する場合に、情報が重複するのを防止する。
さらにより広い範囲においては、本発明は、データリンク層、および、従来、ただ1つのテレコム接続を備えたネットワークを含むデータリンク層において決められた媒体アクセス制御アドレスを使用しているネットワーク層においてアドレス情報を含むあらゆるシステムにも適用することができる。
Claims (3)
- 中央送信ステーションおよび少なくとも1つの復号器を備えたディジタル放送システムにおいてディジタル情報を送信する装置であって、
データセクションをパケットのペイロード内にカプセル化するパケットのストリームを有する少なくとも1つのトランスポートストリームを送信する手段であって、少なくとも1つのカプセル化されたセクションは、少なくとも1つの復号器が前記セクションを受信するのを制御するのに使用される少なくとも1つの媒体アクセス制御(MAC)アドレスを含む、前記送信する手段と、
前記少なくとも1つのMACアドレスを動的に割当てる手段と、
アドレス割り当てメッセージにおける固定インターネットプロトコルアドレスを使用して前記少なくとも1つの復号器と通信する手段とを備え、
前記少なくとも1つのMACアドレスは、前記復号器によって要求されるサービスのタイプに基づいており、前記要求されるサービスのタイプは、マルチキャストサービス、接続ユニキャストサービス、および非接続ユニキャストサービスからなる群から選択される1つである、前記装置。 - 復号器および中央送信ステーションを備え、前記復号器が、前記中央送信ステーションから、データセクションをパケットのペイロード内にカプセル化するパケットのストリームを有する少なくとも1つのトランスポートストリームを受信するディジタル放送システムにおいてディジタル情報を受信する方法であって、
前記復号器は、少なくとも1つのカプセル化されたセクション内に含まれる媒体アクセス制御(MAC)アドレスを使用して、前記セクションの受信を制御し、
前記MACアドレスは、アドレス割り当てメッセージにおける固定インターネットプロトコルアドレスで受信され、
前記MACアドレスは、前記復号器によって要求されるサービスのタイプに基づいており、前記要求されるサービスのタイプは、マルチキャストサービス、接続ユニキャストサービス、および非接続ユニキャストサービスからなる群から選択される1つである、前記方法。 - 前記アドレス割り当てメッセージは、前記復号器によって前記中央送信ステーションに送信されるMACアドレス要求に応答して受信される、請求項2に記載の方法。
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