JP5357458B2 - Packet transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル放送で伝送されるパケットを送信するパケット送信装置に関する。 The present invention relates to a packet transmission apparatus that transmits a packet transmitted by digital broadcasting.
現在、デジタル信号を伝送する方式として、種々の伝送方式が規格化されている。例えば、衛星デジタル放送においては、日本で開発されたISDB−S(Integrated Services Digital Broadcasting for Satellite;非特許文献1参照)が存在する。
ISDB−Sは、複数のスロットで構成された伝送フレームにおいて、スロット単位で信号を伝送するものである。このISDB−Sでは、変調方式としてBPSK/QPSK/TCM8PSK、誤り訂正符号(内符号)として符号化率可変なビタビ符号、誤り訂正符号(外符号)として符号化率固定なRS(188,204)〔リードソロモン〕符号を採用している。なお、ISDB−Sでは、伝送フレーム内のスロットごとに異なる変調方式を用いることができる。
Currently, various transmission methods are standardized as methods for transmitting digital signals. For example, in satellite digital broadcasting, there is ISDB-S (Integrated Services Digital Broadcasting for Satellite; see Non-Patent Document 1) developed in Japan.
ISDB-S transmits a signal in slot units in a transmission frame composed of a plurality of slots. In this ISDB-S, BPSK / QPSK / TCM8PSK as a modulation method, Viterbi code having a variable coding rate as an error correction code (inner code), and RS (188, 204) having a fixed coding rate as an error correction code (outer code) [Reed-Solomon] code is adopted. In ISDB-S, a different modulation method can be used for each slot in a transmission frame.
ここで、図12を参照して、ISDB−Sにおける複数の変調方式を使用する際の伝送フレームの構成について説明する。図12は、従来のISDB−Sにおける異なる変調方式のスロットの配置例を示すフレーム構成図である。
図12に示すように、ISDB−Sでは、スロット(#1〜#48)ごとに、異なる変調方式(BPSK、QPSK、TCM8PSK)を用いることができる。なお、ISDB−Sでは、一定のデータレートのインタフェース信号を維持するため、各変調方式により1以上のスロット(スロット群)が予め割り当てられている。例えば、TC8PSKでは伝送単位あたり1スロットが割り当てられる。これに対し、例えば、QPSK(r〔符号化率〕=1/2)では、2つのスロットが割り当てられ、1つを有効スロット、他をダミー(無効)スロットとしている。また、例えば、BPSK(r=1/2)では、4つのスロットが割り当てられ、1つを有効スロット、他の3つをダミースロットとしている。
Here, with reference to FIG. 12, the structure of the transmission frame at the time of using the some modulation system in ISDB-S is demonstrated. FIG. 12 is a frame configuration diagram showing an arrangement example of slots of different modulation schemes in the conventional ISDB-S.
As shown in FIG. 12, in ISDB-S, different modulation schemes (BPSK, QPSK, TCM8PSK) can be used for each slot (# 1 to # 48). In ISDB-S, one or more slots (slot groups) are assigned in advance according to each modulation method in order to maintain an interface signal at a constant data rate. For example, in TC8PSK, one slot is allocated per transmission unit. On the other hand, for example, in QPSK (r [coding rate] = 1/2), two slots are allocated, one being a valid slot and the other being a dummy (invalid) slot. Further, for example, in BPSK (r = 1/2), four slots are allocated, one being an effective slot and the other three being dummy slots.
そして、ISDB−Sでは、複数の変調方式を用いる場合、位相数の多い変調方式の順で、かつ、符号化率の高い順に、伝送フレーム内の先頭スロットから順に配置することとしている。さらに、ISDB−Sでは、ダミースロットを使用する場合、割り当てられたスロット群の先頭に有効スロットを配置し、その後にダミースロットを配置することとしている。 In ISDB-S, when a plurality of modulation schemes are used, they are arranged in order from the first slot in the transmission frame in the order of modulation schemes with the largest number of phases and in descending order of coding rate. Further, in the ISDB-S, when a dummy slot is used, an effective slot is arranged at the head of the assigned slot group, and a dummy slot is arranged thereafter.
この規則に基づいて、ISDB−Sでは、例えば、図12(a)に示すように、QPSK(r=1/2)のスロットは、TC8PSKのスロットの後ろに配置され、QPSKに割り当てられたスロット群である2つのスロット(#47、#48)のうち、最初のスロット#47にQPSKの有効スロットが配置され、スロット#48にダミースロットが配置される。
Based on this rule, in ISDB-S, for example, as shown in FIG. 12 (a), the slot of QPSK (r = 1/2) is arranged after the slot of TC8PSK and is assigned to QPSK. Of the two slots (# 47, # 48) as a group, the effective slot of QPSK is arranged in the
また、例えば、図12(b)に示すように、BPSK(r=1/2)のスロットは、TC8PSKのスロットの後ろに配置され、BPSKに割り当てられたスロット群である4つのスロット(#45〜#48)のうち、最初のスロット#45にBPSKの有効スロットが配置され、他のスロット#46〜#48にダミースロットが配置される。
Further, for example, as shown in FIG. 12B, the slot of BPSK (r = 1/2) is arranged behind the slot of TC8PSK, and four slots (# 45 which are slot groups assigned to BPSK) ˜ # 48), the BPSK effective slot is arranged in the
また、例えば、図12(c)に示すように、QPSK(r=1/2)のスロット群を2つ配置する場合、1つ目のQPSKに割り当てられたスロット群である2つのスロット(#45、#46)のうち、最初のスロット#45にQPSKの有効スロットが配置され、スロット#46にダミースロットが配置される。また、2つ目のQPSKに割り当てられたスロット群である2つのスロット(#47、#48)のうち、最初のスロット#47にQPSKの有効スロットが配置され、スロット#48にダミースロットが配置される。
従来のISDB−Sでは、変調方式や符号化率によるデータレートの調整をダミースロットにより行っていた。また、従来のISDB−Sでは、1つのパケット(MPEG−2のTSパケット〔188バイト〕)にRS符号を付加して、1つのスロットに配置して伝送していた。
一方では、近年、LDPC(Low Density Parity Check)符号のような誤り訂正能力が非常に高い特性を有する誤り訂正符号が注目を集めている。
In the conventional ISDB-S, adjustment of the data rate according to the modulation scheme and coding rate is performed by a dummy slot. Further, in the conventional ISDB-S, an RS code is added to one packet (MPEG-2 TS packet [188 bytes]), and the packet is arranged and transmitted in one slot.
On the other hand, in recent years, error correction codes such as LDPC (Low Density Parity Check) codes having a very high error correction capability have attracted attention.
しかし、LDPC符号は長大(例えば、数万ビット)な符号長を有し、その情報ビットには、複数のパケットが配置され、しかも符号化率すなわちパケット数を選択可能な誤り訂正符号であるため、1スロット1パケットで扱うことができない。言い換えれば、ダミースロットだけでは一定の周期でパケットを扱うことができず、従来のISDB−Sの技術では、対応することができないという問題がある。 However, since the LDPC code has a long code length (for example, several tens of thousands of bits), a plurality of packets are arranged in the information bits, and the coding rate, that is, the number of packets can be selected. It cannot be handled with one packet per slot. In other words, there is a problem that packets cannot be handled at a fixed period only with dummy slots, and the conventional ISDB-S technology cannot handle them.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、複数のスロットで構成された伝送フレームを伝送する際に、スロットごとに異なる符号化率となる誤り訂正符号を用いることを可能にし、一定の周期でパケットを扱うことが可能なパケット送信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and when transmitting a transmission frame composed of a plurality of slots, an error correction code having a different coding rate for each slot is used. An object of the present invention is to provide a packet transmission apparatus that can handle packets at a constant cycle.
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項1に記載のパケット送信装置は、複数のスロットで構成された伝送フレームのスロットに固定長のパケットを配置して送信するパケット送信装置において、パケット配置手段と、誤り保護符号化手段と、シンボルマッピング手段と、を備える構成とした。
The present invention has been developed to achieve the above object. First, the packet transmission device according to
かかる構成において、パケット送信装置は、パケット配置手段によって、パケット信号列のパケットを、スロットごとに、複数の誤り訂正符号方式の最も大きい符号化率でパケットを配置した際の最大パケット数以上の領域を有する一時記憶手段上の等間隔のパケット候補位置に、当該一時記憶手段に予め定められた誤り訂正符号化方式により特定される数だけ配置する。このとき、パケット配置手段は、一時記憶手段に配置されたパケット数が最大パケット数に満たない場合、パケットが配置されないパケット候補位置にダミーパケットを配置する。このように、信号列の各パケットをパケット候補位置ごとに等間隔で配置されたインタフェース信号を用いるため、異なる符号化率の誤り訂正符号方式を用いる場合であっても、パケット位置を固定にした状態でパケットを扱うことができる。 In this configuration, the packet transmission device, by the packet arranging means, the packets of the packet signal sequence for each slot, a plurality of error correction encoding method highest coding rate greater than or equal to the maximum number of packets at the time of placing the packet in the equally spaced packets candidate position in the temporary storage means having an area, arranging the number specified by the error correction coding method predetermined for the temporary storage means. At this time, when the number of packets arranged in the temporary storage means is less than the maximum number of packets, the packet arrangement unit arranges a dummy packet at a packet candidate position where no packet is arranged. In this way, since the interface signal in which each packet of the signal sequence is arranged at equal intervals for each packet candidate position is used, the packet position is fixed even when using an error correction code system with a different coding rate. Can handle packets in state.
そして、パケット送信装置は、誤り保護符号化手段によって、パケット配置手段で一時記憶手段に配置されたパケットを、当該一時記憶手段に予め定められた誤り訂正符号方式により符号化する。そして、パケット送信装置は、シンボルマッピング手段によって、誤り保護符号化手段で符号化された符号化データのシンボルのデータを前記伝送フレームの搬送波の変調軸上にマッピングする。 Then, the packet transmission apparatus encodes the packet placed in the temporary storage means by the packet placement means by the error protection coding means using the error correction coding method predetermined in the temporary storage means. Then, the packet transmission device maps the symbol data of the encoded data encoded by the error protection encoding unit on the modulation axis of the carrier wave of the transmission frame by the symbol mapping unit.
また、請求項2に記載の請求項1に記載のパケット送信装置において、パケット配置手段と、PCR再設定手段と、誤り保護符号化手段と、シンボルマッピング手段と、を備える構成とした。
Further, the packet transmission apparatus according to
かかる構成において、パケット送信装置は、パケット配置手段によって、パケット信号列のパケットを、スロットごとに、複数の誤り訂正符号方式の最も大きい符号化率でパケットを配置した際の最大パケット数以上の領域を有する一時記憶手段上の等間隔のパケット候補位置に、当該一時記憶手段に予め定められた誤り訂正符号化方式により特定される数だけ配置する。このとき、パケット配置手段は、一時記憶手段に配置されたパケット数が最大パケット数に満たない場合、パケットが配置されないパケット候補位置にダミーパケットを配置する。このように、信号列の各パケットをパケット候補位置ごとに等間隔で配置されたインタフェース信号を用いるため、異なる符号化率の誤り訂正符号方式を用いる場合であっても、パケット位置を固定にした状態でパケットを扱うことができる。 In this configuration, the packet transmission device, by the packet arranging means, the packets of the packet signal sequence for each slot, a plurality of error correction encoding method highest coding rate greater than or equal to the maximum number of packets at the time of placing the packet in the The number of packet candidates located at equal intervals on the temporary storage means having an area is arranged in the temporary storage means by the number specified by the error correction coding method determined in advance. At this time, when the number of packets arranged in the temporary storage means is less than the maximum number of packets, the packet arrangement unit arranges a dummy packet at a packet candidate position where no packet is arranged. In this way, since the interface signal in which each packet of the signal sequence is arranged at equal intervals for each packet candidate position is used, the packet position is fixed even when using an error correction code system with a different coding rate. Can handle packets in state.
そして、パケット送信装置は、パケット配置手段で一時記憶手段に配置されたパケットに対し、PCR再設定手段によって、PCRを再設定し、誤り保護符号化手段によって、当該一時記憶手段に予め定められた誤り訂正符号方式により符号化する。そして、パケット送信装置は、シンボルマッピング手段によって、誤り保護符号化手段で符号化された符号化データのシンボルのデータを前記伝送フレームの搬送波の変調軸上にマッピングする。 Then, the packet transmission device resets the PCR by the PCR resetting unit for the packet placed in the temporary storage unit by the packet placement unit, and is preset in the temporary storage unit by the error protection coding unit. Encoding is performed by an error correction code method. Then, the packet transmission device maps the symbol data of the encoded data encoded by the error protection encoding unit on the modulation axis of the carrier wave of the transmission frame by the symbol mapping unit.
また、請求項3に記載のパケット送信装置は、請求項1または請求項2に記載のパケット送信装置において、パケット信号列のパケットは、隣接する一時記憶手段間を含めて等間隔のパケット候補位置に配置され、当該パケット候補位置の周期は、変調シンボルあたりの伝送ビット数の最大値の整数倍であることを特徴とする。
Further, the packet transmission device according to
かかる構成において、パケット送信装置は、パケット候補位置の周期として、変調シンボルあたりの伝送ビット数の最大値の整数倍のクロックを使用することで、同一のクロックを基準として用いることができる。
また、請求項4に記載のパケット送信装置は、請求項1または請求項2に記載のパケット送信装置において、変調方式を変化させる単位となるスロット群のスロット数を、複数の変調方式における変調シンボルあたりの伝送ビット数の最大値とし、パケット配置手段が、変調方式ごとに、予め割り当てられたスロット数が予め定めた最大スロット数に満たない場合、その満たないスロットに、有効なパケットを割り当てないダミースロットを配置することを特徴とする。
また、請求項5に記載のパケット送信装置は、請求項1または請求項2に記載のパケット送信装置において、パケットがTSパケットであり、複数の誤り訂正符号方式の最も大きい符号化率でパケットを配置した際の最大パケット数以上の数が28であり、等間隔のパケット候補位置の間隔が、188バイトのTSパケットごとに19.5バイト分の間隔をあけた207.5バイトであることを特徴とする。
In this configuration, the packet transmission device can use the same clock as a reference by using a clock that is an integral multiple of the maximum value of the number of transmission bits per modulation symbol as the period of the packet candidate position.
A packet transmitting apparatus according to
The packet transmission device according to
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項1,4,5に記載の発明によれば、パケット送信装置は、異なる符号化率の誤り訂正符号を用いる場合であっても、等間隔のパケット候補位置に配置されたパケットを送信するため、同一の周期でパケットを送信することができる。また、パケット送信装置は、動的に誤り訂正符号を切り替えて使用することが可能になる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the first , fourth , and fifth aspects of the invention, the packet transmission device transmits packets arranged at equally spaced packet candidate positions even when error correction codes having different coding rates are used. Therefore, packets can be transmitted with the same period. Further, the packet transmission device can dynamically switch and use the error correction code.
請求項2に記載の発明によれば、パケット送信装置は、異なる符号化率の誤り訂正符号を用いる場合であっても、等間隔のパケット候補位置に配置されたパケットをPCRを再設定して送信するため、同一の周期でパケットを送信することができる。また、パケット送信装置は、動的に誤り訂正符号を切り替えて使用することが可能になる。 According to the second aspect of the present invention, the packet transmission device resets the PCR for packets arranged at equally spaced packet candidate positions even when error correction codes with different coding rates are used. Since it transmits, a packet can be transmitted with the same period. Further, the packet transmission device can dynamically switch and use the error correction code.
請求項3に記載の発明によれば、パケット送信装置は、異なる符号化率の誤り訂正符号や、変調シンボルあたりの伝送ビット数が異なる変調方式を用いる場合であっても、パケット候補位置やスロット周期が一定となり、同一のクロック周波数で動作させることができる。これによって、パケット送信装置は、動的に誤り訂正符号や変調方式を切り替えて使用することが可能となり、さらに装置構成を簡略化することができる。 According to the third aspect of the present invention, the packet transmission device can detect the packet candidate position and the slot even when using an error correction code with a different coding rate or a modulation scheme with a different number of transmission bits per modulation symbol. The period becomes constant, and it can be operated at the same clock frequency. As a result, the packet transmission apparatus can dynamically switch between error correction codes and modulation schemes, and can further simplify the apparatus configuration.
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。
[伝送システムの構成]
まず、図1を参照して、本発明に係るパケット送信装置およびパケット受信装置を適用した伝送システムの構成について説明を行う。図1は、本発明に係るパケット送信装置およびパケット受信装置を適用した伝送システムの構成を示すブロック図である。
伝送システム1は、映像、音声、データ等の情報源を符号化したMPEG−2 TSを、デジタル放送の伝送方式により変調したデジタル変調信号で伝送するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of transmission system]
First, a configuration of a transmission system to which a packet transmission device and a packet reception device according to the present invention are applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission system to which a packet transmitting apparatus and a packet receiving apparatus according to the present invention are applied.
The
デジタル変調信号を送信する送信側のシステムは、複数の情報源符号化装置2と、多重化装置3と、再多重化装置4と、パケット送信装置5とで構成されている。
情報源符号化装置2は、入力された映像、音声、データ等の情報源(ベースバンドデータ)を符号化するものである。この情報源符号化装置2は、図示を省略した映像符号化部、音声符号化部およびデータ符号化部を備え、入力された情報源をMPEG−2の信号に符号化する。なお、情報源符号化装置2は、情報源ごとに複数存在し、それぞれの情報源符号化装置2(2a,2b,…)で符号化されたMPEG−2の信号は、多重化装置3に出力される。
A transmission-side system that transmits a digital modulation signal includes a plurality of information
The information
多重化装置3は、複数の情報源符号化装置2(2a,2b,…)で符号化されたMPEG−2の信号を多重化するものである。この多重化装置3で多重化されたMPEG−2トランスポートストリーム(以下、TSという)は、再多重化装置4に出力される。
The
再多重化装置4は、多重化装置3で多重化されたTSを、編成チャンネルごとに再多重化するとともに、パケット送信装置5のTSのタイミングに合わせてPCR(Program Clock Reference)を再設定するものである。これによって、複数の編成チャンネルのTSが1本のTSに合成されることになる。この合成されたTSは、パケット送信装置5に出力される。
The
パケット送信装置5は、TSを伝送路符号化し、複数のスロットで構成された伝送フレームのスロットにパケットを配置してデジタル変調信号として送信するものである。このパケット送信装置5から送信されるデジタル変調信号は、受信側のパケット受信装置6で受信される。なお、パケット送信装置5については、後で詳細に説明を行うことにする。
The
デジタル変調信号を受信する受信側のシステムは、パケット受信装置6と、多重分離装置7と、複数の情報源復号化装置8とで構成されている。
パケット受信装置6は、パケット送信装置5から送信されたデジタル変調信号を受信し、伝送フレームに配置されたTSを復号するものである。このパケット受信装置6で復号されたTSは、多重分離装置7に出力される。なお、パケット受信装置6については、後で詳細に説明を行うことにする。
A receiving-side system that receives a digitally modulated signal includes a
The
多重分離装置7は、パケット受信装置6から出力される多重化されたTSを、要素信号ごとに分離するものである。この多重分離装置7で分離された要素信号は、情報源ごとに情報源復号化装置8に出力される。
The demultiplexer 7 separates the multiplexed TS output from the
情報源復号化装置8は、多重分離装置7で分離された要素信号を映像、音声、データ等の情報源に復号するものである。なお、ここでは、受信側に複数の情報源復号化装置8(8a,8b,…)を備える構成としているが、例えば、受信側のシステムを一般家庭用のデジタル放送用テレビジョン受像機とした場合、情報源復号化装置8は、通常、映像、音声、データ用の3つを備えることになるが、仮に音声放送専用の特殊な受信機とした場合には、視聴者が選択したチャンネルの音声のみを復号する1つのみを備える場合もある。
The information
[各部信号の構成]
次に、図2を参照(適宜図1参照)して、本発明の実施形態に係る伝送システムにおけるパケット送信装置5およびパケット受信装置6において、TSを伝送路符号化しデジタル変調信号として送信し、そのデジタル変調信号をTSに復号するまでの各種信号の構成について説明する。図2は、本発明の実施形態に係る伝送システムの信号の構成を示した模式図である。なお、ここでは、5つのスロットSでスロット群SAを構成した例を示している。また、図2(a)(b)(c)において、信号は、最初に左から右へ(スロット)、次に(スロットを単位として)上から下へ、の時間順に表現している。そして、(a)(b)(c)それぞれの図が、ある1つのフレームを表現している。また、(b)と(c)の図の間では、(b)の1スロット群(SA)が、多値変調され(c)の1行に対応している。
[Configuration of each part signal]
Next, referring to FIG. 2 (refer to FIG. 1 as appropriate), in the
パケット送信装置5は、図2(a)に示すように、パケットPが等間隔のパケット候補位置PAに配置されたインタフェース信号を入力(ここでは、再多重化装置から入力)する。なお、インタフェース信号のパケット信号列(TS)は、パケット間に隙間があっても、隙間がなくても構わない。
As shown in FIG. 2A, the
そして、パケット送信装置5は、パケットPをスロットに配置した後、符号化率に応じて、ダミーパケットPD(ヌルパケット)をさらにスロットに配置する。これによって、パケット送信装置5は、誤り訂正符号の符号化率の変化(実行伝送レートの変化)があってもパケットの伝送レートを一定に保つことができる。
なお、パケット送信装置5は、スロット群SAごとに変調方式が異なる場合、変調方式に応じて、ダミースロットSDに対応するインタフェース信号には、ダミーパケットPDを配置することとする。これによって、一定の伝送レートを保持することができる。
Then, after placing the packet P in the slot, the
Note that, when the modulation scheme differs for each slot group SA, the
また、図示は省略するが、パケット送信装置5は、パケットPが等間隔のパケット候補位置PAに配置された状態で、PCRを設定することとする。これによって、PCRの位置を特定することで、時刻情報を送信することができる。
Although illustration is omitted, the
そして、パケット送信装置5は、図2(b)に示すように、インタフェース信号をスロットSごとに誤り訂正符号により符号化して誤り保護符号とし、同期・制御信号等(キャリア同期やフレーム同期のための同期信号、振幅や位相の基準となるパイロット信号、TMCCと呼ばれる制御信号等)を付加することで内部処理信号(論理フレーム)を生成する。このとき、各スロットSは、符号化率に応じて、パケットPが符号化された情報ビットと、冗長ビットとが含まれることになる。なお、ここでは、誤り訂正符号、誤り検出符号などを総称して、誤り保護符号という名称を用いている。
Then, as shown in FIG. 2B, the
そして、パケット送信装置5は、図2(c)に示すように、図2(b)の論理フレームを、位相数の多い変調方式の順で、かつ、符号化率の高い順に、伝送フレーム内の先頭スロットから順に配置して変調することで、変調信号(物理フレーム)を生成し送信する。
なお、スロットを配置する順は、あくまで従来のISDB−Sに倣った例であり、本発明の本質ではなく、これに限定されるものではない。また、ここでは、変調方式として、32APSK、16APSK、8PSK、QPSKを例示しているが、この変調方式に限定されるものではない。
一方、パケット受信装置6は、図2(c)に示した変調信号を受信し、パケット送信装置5が行った信号変換の逆変換を行うことで、TSを再生する。
このように、本発明によれば、スロット群単位で変調方式を変化させ、さらに、スロット単位で誤り訂正符号の符号化率を変化させることができる。
Then, as shown in FIG. 2 (c), the
The order in which the slots are arranged is merely an example following the conventional ISDB-S, and is not the essence of the present invention, and is not limited thereto. Further, here, 32APSK, 16APSK, 8PSK, and QPSK are illustrated as modulation schemes, but the modulation scheme is not limited thereto.
On the other hand, the
As described above, according to the present invention, it is possible to change the modulation scheme in units of slots and further change the coding rate of the error correction code in units of slots.
[信号条件]
ここで、伝送システム1における各種信号の条件について列挙して説明する。
≪条件1≫
複数の変調方式において、伝送ビット数/変調シンボルの最大値をMmaxとしたとき、シンボルクロックfsymをMmax倍したビットクロックを使用する。Mmaxは変調シンボルあたりの変調ビット数(変調ビット数/変調シンボル)の最大値であるため、このビットクロックを使用すれば、すべての変調方式においてビット伝送を行うことができる。
[Signal condition]
Here, various signal conditions in the
≪
In a plurality of modulation schemes, a bit clock obtained by multiplying the symbol clock fsym by Mmax is used, where Mmax is the number of transmission bits / maximum modulation symbol. Since Mmax is the maximum value of the number of modulation bits per modulation symbol (number of modulation bits / modulation symbol), if this bit clock is used, bit transmission can be performed in all modulation schemes.
≪条件2≫
変調期間分のスロットをMmaxで等分に分割し、Mmax個のスロットSでスロット群SAを構成する。このとき、実際に変調ビットが存在するM個のスロットを有効なスロットとし、残りのMmax個−M個のスロットをデータの存在しないダミースロットSDとする。
≪
The slots for the modulation period are equally divided by Mmax, and the slot group SA is configured by Mmax slots S. At this time, M slots where modulation bits actually exist are set as valid slots, and the remaining Mmax-M slots are set as dummy slots SD where no data exists.
≪条件3≫
パケットPが伝送される可能性のある位置、すなわち、パケット候補位置PAを一定数とする。このパケット候補位置PAのうち、実際にパケットPを配置する割合を変えることで、符号化率の変化(実効伝送レートの変化)に対応できる。
≪
A position where the packet P may be transmitted, that is, a packet candidate position PA is set to a certain number. By changing the ratio of actually arranging packets P among the packet candidate positions PA, it is possible to cope with changes in coding rate (changes in effective transmission rate).
≪条件4≫
パケット候補位置PAの間隔は、隣接するスロット間を含めて等間隔とする。このとき、パケット候補位置PAは、周期的に現れることになる。なお、1スロットあたりのパケット候補位置数Np(パケット/スロット)は、実際に1スロットに配置され得るパケットの最大数以上とする。
≪
The intervals between the packet candidate positions PA are equal intervals including between adjacent slots. At this time, the packet candidate position PA appears periodically. Note that the number Np (packets / slot) of candidate packet positions per slot is equal to or greater than the maximum number of packets that can actually be placed in one slot.
≪条件5≫
前記≪条件4≫のもとで、パケット候補位置PAの周期が、ビットクロックの整数倍となるようにパケット候補位置数Npを設定する。すなわち、ビットクロックを単位としたスロット周期(スロット長に同期・制御符号等を付加したもの)をLs、同じくビットクロックを単位としたパケット候補位置周期をLpとしたとき、パケット候補位置数Npは、Ls=Np×Lp(ただし、Lp=N〔N:整数〕)の関係をもつこととする。
≪
Under the above <<
≪条件6≫
パケット候補位置周期(パケット周期)Lpが、パケットのビット数Bpよりも少なくなると、転送クロックで処理(転送)が完了しないため、Lp≧Bpとする。
≪
If the packet candidate position cycle (packet cycle) Lp is smaller than the packet bit number Bp, the processing (transfer) is not completed with the transfer clock, and therefore Lp ≧ Bp.
≪条件7≫
なお、必須の条件ではないが、Lp=8N〔N:整数〕の関係が成り立てば、バイトクロック(転送クロックをバイト単位にしたもの)に対しても整数倍の関係になるため、さらによい条件といえる。
≪Condition 7≫
Although not an indispensable condition, if a relationship of Lp = 8N [N: integer] is established, the relationship becomes an integer multiple with respect to the byte clock (transfer clock in units of bytes). It can be said.
[信号の具体例]
ここで、図3〜図5を参照して、前記各条件を満たすための伝送システム1の前提について説明する。これは、変調方式として、BPSK、QPSK、8PSK、16APSKなどを含み、最大で32APSKを使用する場合の例である。図3は、伝送システムにおけるスロットの配置例を示すフレーム構成図である。図4は、伝送システムにおけるスロットの構成を示すスロット構成図である。図5は、伝送システムにおける変調信号の形式を示す図である。
[Specific example of signal]
Here, the premise of the
図3に示すように、伝送システム1では、スロット長を44880ビット(5610バイト)とし、ダミースロットを含めて120スロットで構成している。また、同期信号・制御信号(TMCC)等を1600ビット(200バイト)で構成している。なお、同期信号・制御信号等は、変調方式の組み合わせに応じて24〜120の範囲で変化する。
図3に示したフレーム構成において、各スロット(#1〜#120)は、外符号としてBCH符号、内符号としてLDPC符号(符号化率可変)で符号化されている。
As shown in FIG. 3, in the
In the frame configuration shown in FIG. 3, each slot (# 1 to # 120) is encoded with a BCH code as an outer code and an LDPC code (variable coding rate) as an inner code.
また、図4に示すように、伝送システム1が扱うスロットには、内符号符号化率に応じて、TSパケットを、8/10/12/15/18/20/22/24/25/26/27個伝送するモードがある。
そして、伝送システム1は、図4に示した構成を有するスロットを、ダミースロットを除いて変調することで、図5に示すような変調信号を生成する。なお、図3に示した200バイトの同期信号、パイロット信号および制御信号(TMCC等)は、データ中に分散されて伝送される。
Also, as shown in FIG. 4, in the slots handled by the
Then, the
このような伝送システム1において、≪条件1≫〜≪条件6≫を満たす具体的な例としては、スロット群のスロット数Mmax=5(スロット)、スロット周期Ls=46480(ビット)〔5810バイト〕、パケット候補位置数Np=28(個)、パケット候補位置周期Lp=1660(ビット)〔207.5バイト〕、パケットビット数Bp=1504(ビット)〔188バイト〕となる。なお、この例では、≪条件7≫を満たしていないが、パケット候補位置周期Lp(207.5バイト)は、2倍すればバイトクロックの整数倍となるため、≪条件7≫の趣旨も考慮したものとなっている。
以下、これらの条件を満たした伝送システム1を実現するためのパケット送信装置5およびパケット受信装置6について、前記の具体的なパラメータの場合を例に詳細に説明する。
In such a
Hereinafter, the
[パケット送信装置の構成]
まず、図6を参照して、本発明の実施形態に係るパケット送信装置の構成について説明する。図6は、本発明の実施形態に係るパケット送信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、パケット送信装置5は、クロック発生・分配手段Cと、速度変換手段50と、パケット配置手段51と、制御情報生成手段52と、誤り保護符号化手段53(53a,53b)と、インタリーバ54と、バッファ55(55a,55b)と、同期信号生成手段56と、マッピング手段57(57a,57b,57c)と、変調手段58とを備えている。
[Configuration of packet transmitter]
First, the configuration of the packet transmission device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the packet transmission apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, the
クロック発生・分配手段Cは、内部クロックを発生させ、シンボルクロック、ビットクロックおよびTSクロックを生成し、それぞれ各手段に分配するものである。
ここで、シンボルクロックは、変調方式において、変調されたシンボルの基準となるクロックである。また、ビットクロックは、シンボルクロック(fsym)を、スロット群のスロット数(Mmax)倍したクロック(Mmax×fsym)とする。なお、Mmaxは変調ビット数/シンボルの最大値であるため、ビットクロックをビット伝送の基準クロックとすることにより、すべての変調方式においてビット伝送が可能となる。
The clock generation / distribution means C generates an internal clock, generates a symbol clock, a bit clock, and a TS clock, and distributes them to each means.
Here, the symbol clock is a reference clock for the modulated symbol in the modulation scheme. The bit clock is a clock (Mmax × fsym) obtained by multiplying the symbol clock (fsym) by the number of slots (Mmax) in the slot group. Since Mmax is the maximum number of modulation bits / symbol, bit transmission is possible in all modulation schemes by using the bit clock as a reference clock for bit transmission.
また、TSクロックは、パケット(TSパケット)を転送する基準となるクロックである。ここでは、TSクロックは、ビットクロック(Mmax×fsym)を、パケットビット数(Bp)/パケット候補位置周期(Lp)倍したクロック((Bp/LP)×Mmax×fsysm)とする。 The TS clock is a reference clock for transferring a packet (TS packet). Here, the TS clock is a clock ((Bp / LP) × Mmax × fsym) obtained by multiplying the bit clock (Mmax × fsym) by the number of packet bits (Bp) / packet candidate position period (Lp).
速度変換手段50は、入力された信号列(TS)を、速度変換するものである。ここでは、速度変換手段50は、TSクロックで伝送された隙間のないパケット信号列を、ビットクロックで伝送されるパケット信号列(パケット間に隙間がある)に速度変換する。
The speed conversion means 50 converts the speed of the input signal sequence (TS). Here, the
この速度変換手段50は、入力信号として隙間を持たないパケット信号列(TSパケットの場合、厳密な定義によるTS)を扱うためのインタフェース機能ブロックである。例えば、再多重化装置4(図1参照)が、一定の隙間のあるパケット信号列でインタフェース可能な場合には、この速度変換手段50は省略することができる。なお、パケット信号列の隙間の有無にかかわらず、パケットを等間隔に扱うためのパケットの時間管理には変化はないため、本発明の効果には影響はない。 This speed conversion means 50 is an interface function block for handling a packet signal sequence (in the case of TS packets, TS according to a strict definition) having no gap as an input signal. For example, when the remultiplexing device 4 (see FIG. 1) can interface with a packet signal sequence having a certain gap, the speed conversion means 50 can be omitted. Note that the effect of the present invention is not affected because there is no change in packet time management for handling packets at equal intervals regardless of whether there is a gap in the packet signal sequence.
パケット配置手段51は、パケットを一時記憶手段(図示せず)に配置するものである。パケットを配置する際、同期バイトなど固定のデータが含まれる場合は、固定データを削除して配置する場合もある。
The
制御情報生成手段52は、スロット数や、変調方式等の制御情報を示す伝送制御信号(TMCC:Transmission and Multiplexing Configuration Control)を生成するものである。この制御情報生成手段52は、生成した伝送制御信号を誤り保護符号化手段53bに出力する。
The control information generating means 52 generates a transmission control signal (TMCC: Transmission and Multiplexing Configuration Control) indicating control information such as the number of slots and modulation scheme. The control
誤り保護符号化手段53は、データを、スロットに予め定められた誤り訂正符号方式により符号化するものである。ここでは、誤り保護符号化手段53aは、パケット配置手段51で配置されたスロットのデータを、当該スロットに予め定められた誤り訂正符号方式により符号化する。この誤り保護符号化手段53aで符号化されたスロットのデータは、インタリーバ54に出力される。
The error protection encoding means 53 encodes data by an error correction code system predetermined for the slot. Here, the error
また、誤り保護符号化手段53bは、制御情報生成手段52で生成された伝送制御信号を入力し、当該スロットに予め定められた誤り訂正符号方式により符号化する。この誤り保護符号化手段53bで符号化されたデータ(符号化制御信号)は、バッファ55bに一時的に記憶される。
Further, the error
インタリーバ54は、誤り保護符号化手段53aで符号化されたデータを、スロットごとにビットインタリーブするものである。なお、ビットインタリーブは、データを一定の規則で入れ替える動作である。データを、送信側で予め一定の規則で入れ替え、受信側で元に戻すことで、誤り(あるいは訂正能力)を拡散し、誤り訂正符号の訂正能力を十分に引き出すことができる。
The
バッファ55は、一時的にデータを記憶するものであって、メモリ等の一般的な記憶手段である。ここでは、バッファ55aは、ビットクロックを基準にして、インタリーバ54からデータを入力し、シンボルクロックを基準にして、マッピング手段57aにシンボルのデータを出力する。また、バッファ55bは、ビットクロックを基準にして、誤り保護符号化手段54bからデータを入力し、シンボルクロックを基準にして、マッピング手段57bにシンボルのデータを出力する。なお、このバッファ55a,55bは、誤り保護符号化手段53a,53bの前段に配置される構成であっても構わない。
The
同期信号生成手段56は、シンボルクロックを基準にして、同期信号を生成するものである。この同期信号は、伝送フレームの同期用の信号である。この同期信号生成手段56は、生成した同期信号をマッピング手段57cに出力する。
The synchronization signal generating means 56 generates a synchronization signal with reference to the symbol clock. This synchronization signal is a signal for synchronizing the transmission frame. The synchronization
マッピング手段(シンボルマッピング手段)57は、予め設定されたスロットの変調方式に合わせて、送信したいシンボルのデータを変調するI/Q軸、位相/振幅軸など、直交軸(変調軸)上にマッピングするものである。 The mapping means (symbol mapping means) 57 performs mapping on orthogonal axes (modulation axes) such as an I / Q axis and a phase / amplitude axis for modulating data of a symbol to be transmitted in accordance with a preset slot modulation method. To do.
ここでは、マッピング手段57aは、シンボルクロックを基準にして、バッファ55aからデータ(符号化パケット)を読み出して、I/Q軸上などにマッピングする。また、マッピング手段57bは、シンボルクロックを基準にして、バッファ55bからデータ(符号化制御信号)を読み出して、I/Q軸上などにマッピングする。また、マッピング手段57cは、シンボルクロックを基準にして、同期信号生成手段56から出力されるデータ(同期信号)を、I/Q軸上などにマッピングする。
Here, the mapping means 57a reads the data (encoded packet) from the
変調手段58は、マッピング手段57(57a,57b,57c)でマッピングされたI/Q軸、位相/振幅軸など、直交軸の信号により搬送波を変調するものである。 The modulation means 58 modulates a carrier wave with signals of orthogonal axes such as I / Q axis and phase / amplitude axis mapped by the mapping means 57 (57a, 57b, 57c).
このようにパケット送信装置5を構成することで、パケット送信装置5は、複数のスロットで構成された伝送フレームを伝送する際に、一定の間隔でパケットをスロットに配置した信号でインタフェースされるため、スロットごとに異なる符号化率となる誤り訂正符号を用いても、一定の信号レート(ヌルパケットを含むパケットレート)でパケットを扱うことができる。
なお、パケットが配置された周期に応じてパケットのPCRを再設定するPCR再設定機能は、再多重化装置4の一機能として行ってもよい。パケットの周期は等間隔であるため、容易にPCRを再設定することができる。
By configuring the
Note that the PCR resetting function for resetting the PCR of a packet according to the period in which the packet is arranged may be performed as a function of the
[パケット送信装置の動作]
次に、図7を参照(構成については適宜図6参照)して、本発明の実施形態に係るパケット送信装置の動作について説明する。図7は、本発明の実施形態に係るパケット送信装置の動作を示すフローチャートである。なお、ここでは、本発明の主要な動作であるTSの配置および送信動作について説明することとする。
[Operation of packet transmitting device]
Next, the operation of the packet transmission apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 (refer to FIG. 6 as appropriate for the configuration). FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the packet transmission apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, TS arrangement and transmission operation, which are main operations of the present invention, will be described.
まず、パケット送信装置5は、速度変換手段50によって、入力された信号列(TS)を、パケットの周期が、スロット周期Ls/パケットビット数Bpの周期となるように速度変換する(ステップS1)。
そして、パケット送信装置5は、パケット配置手段51によって、パケットをスロットに配置する(ステップS2)。
First, the
Then, the
そして、パケット送信装置5は、誤り保護符号化手段53aによって、ステップS2までの動作によって配置されたスロットに対し、当該スロットに予め定められた誤り訂正符号方式により符号化を行う(ステップS3)。
そして、パケット送信装置5は、インタリーバ54によって、ステップS3で符号化されたデータをビットインタリーブし(ステップS4)、マッピング手段57aによって、予め設定されたスロットの変調方式に合わせて、送信したいシンボルのデータを変調するI/Q軸、位相/振幅軸など、直交軸上にマッピングする(ステップS5)。
Then, the
Then, the
その後、パケット送信装置5は、変調手段58によって、ステップS5でマッピングされたI/Q軸、位相/振幅軸など、直交軸の信号により、搬送波を変調する(ステップS6)。
以上の動作によって、パケット送信装置5は、複数のスロットで構成された伝送フレームを伝送する際に、異なる符号化率となる誤り訂正符号を用いても、一定の周期でパケットを扱うことができる。
After that, the
With the above operation, the
以上、本発明の実施形態に係るパケット送信装置5の構成について説明したが、本発明は、この構成限定されるものではない。例えば、ここでは、図示を省略したが、パケット配置手段51や誤り保護符号化手段53に対して、スロットごとの誤り訂正符号化方式を外部から設定する符号化方式設定手段を備えることで、動的に誤り符号化方式を変化させる構成としてもよい。また、変調手段58に対して、スロット群ごとの変調方式を外部から設定する変調方式設定手段を備えることで、動的に誤り変調方式を変化させる構成としてもよい。
なお、パケット送信装置5は、このように誤り符号化方式や変調方式を変化させる場合であっても、一定の信号レート(ヌルパケットを含むパケットレート)でパケットを扱うことができる。
The configuration of the
Note that the
[パケット受信装置の構成]
次に、図8を参照して、本発明の実施形態に係るパケット受信装置の構成について説明する。図8は、本発明の実施形態に係るパケット受信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、パケット受信装置6は、クロック再生手段CAと、クロック分配手段CBと、復調手段60と、尤度情報抽出手段61(61a,61b,61c)と、バッファ62(62a,62b)と、同期再生手段63と、デインタリーバ64と、誤り保護手段65(65a,65b)と、制御情報復号化手段66と、パケット再配置手段67と、速度変換手段68とを備えている。
[Configuration of packet receiver]
Next, the configuration of the packet reception device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the packet receiving apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, the
クロック再生手段CAは、後記する復調手段60に入力されるデジタル変調信号に同期したクロックを再生するものである。このクロック再生手段CAで再生されたクロックは、クロック分配手段CBに出力される。 The clock recovery means CA recovers a clock synchronized with a digital modulation signal input to the demodulation means 60 described later. The clock regenerated by the clock regenerating means CA is output to the clock distributing means CB.
クロック分配手段CBは、クロック再生手段CAで再生されたクロックに基づいて、シンボルクロック、ビットクロック、TSクロックを生成し、それぞれ各手段に分配するものである。なお、シンボルクロック、ビットクロックおよびTSクロックは、図6で説明したクロック発生・分配手段Cが分配するクロックと対応している。 The clock distribution means CB generates a symbol clock, a bit clock, and a TS clock based on the clock regenerated by the clock regenerating means CA and distributes them to each means. The symbol clock, bit clock, and TS clock correspond to the clocks distributed by the clock generation / distribution means C described with reference to FIG.
復調手段60は、パケット送信装置5(図6参照)から送信されたデジタル変調信号を、I/Q軸などで復調するものである。この復調手段60で復調された復調信号は、尤度情報抽出手段61に出力される。
The demodulating means 60 demodulates the digital modulation signal transmitted from the packet transmission device 5 (see FIG. 6) using the I / Q axis or the like. The demodulated signal demodulated by the demodulating means 60 is output to the likelihood
尤度情報抽出手段61は、予め設定されたスロットの変調方式に合わせて、復調された直交成分から、シンボルを構成するビットの尤度情報を抽出するものである。
ここでは、尤度情報抽出手段61aは、シンボルクロックを基準にして、復調信号上にマッピングされている尤度情報(符号化パケット〔誤り訂正符号で符号化されたスロット上の誤り保護符号〕の尤度情報)を抽出し、バッファ62aに出力する。
また、尤度情報抽出手段61bは、シンボルクロックを基準にして、復調信号上にマッピングされている尤度情報(符号化制御信号の尤度情報)を抽出し、バッファ62bに出力する。
また、尤度情報抽出手段61cは、シンボルクロックを基準にして、復調信号上にマッピングされている同期信号の尤度情報を抽出し、同期再生手段63に出力する。
The likelihood information extraction means 61 extracts likelihood information of bits constituting the symbol from the demodulated orthogonal component in accordance with a preset slot modulation method.
Here, the likelihood
Further, the likelihood
The likelihood
なお、尤度情報抽出手段61は、後段の同期再生手段63あるいは誤り保護手段65において、軟判定を行うことを前提にした機能ブロックである。硬判定を行う場合には、尤度情報抽出手段61は、シンボルデマッピング手段になる。
The likelihood
バッファ62は、一時的にデータを記憶するものであって、メモリ等の一般的な記憶手段である。ここでは、バッファ62aは、シンボルクロックを基準にして、尤度情報抽出手段61aからシンボル単位でデータを入力し、ビットクロックを基準にして、デインタリーバ64にそのデータを出力する。
The
また、バッファ62bは、シンボルクロックを基準にして、尤度情報抽出手段61bからシンボル単位でデータを入力し、ビットクロックを基準にして、誤り保護手段65bにそのデータを出力する。なお、このバッファ62a,62bは、後記する誤り保護手段65a,65bの後段に配置される構成であっても構わない。
Further, the
同期再生手段63は、シンボルクロックを基準にして、尤度情報抽出手段61cからシンボル単位で同期信号を入力し、再生するものである。なお、同期再生手段63が出力する同期信号は、図示を省略するが、外部に出力されることで、パケット受信装置6が出力する信号列(TS)のスロット単位の同期に使用される。
The synchronous reproduction means 63 inputs a synchronous signal in symbol units from the likelihood information extraction means 61c on the basis of the symbol clock and reproduces it. Although not shown, the synchronization signal output by the
デインタリーバ64は、ビットクロックを基準にして、バッファ62aからデータの尤度情報を入力し、スロットごとにデインタリーブするものである。このデインタリーバ64は、図6で説明したインタリーバ54で行ったビットインタリーブと逆の変換を行うことで、符号化パケットが連続して配置されたスロットのデータの尤度情報の並びを元に戻す処理を行う。
The
誤り保護手段65は、スロットに予め定められた誤り訂正符号方式により符号化されたデータを復号するものである。
ここでは、誤り保護手段65aは、ビットクロックを基準にして、デインタリーバ64からデータの尤度情報を入力し、スロットに予め定められた誤り訂正符号により復号する。この誤り保護手段65aで復号されたデータ(パケット)は、パケット再配置手段67に出力される。
The error protection means 65 decodes the data encoded by the error correction code system predetermined for the slot.
Here, the error protection means 65a inputs data likelihood information from the
また、誤り保護手段65bは、ビットクロックを基準にして、バッファ62bからデータの尤度情報(符号化制御信号の尤度情報)を入力し、当該スロットに予め定められた誤り訂正符号方式により復号する。この誤り保護手段65bで復号されたデータ(制御信号)は、制御情報復号化手段66に出力される。
Further, the error protection means 65b receives data likelihood information (encoding control signal likelihood information) from the
制御情報復号化手段66は、ビットクロックを基準にして、誤り保護手段65bから復号されたデータ(制御信号)を入力し、制御信号の構成を解析することで、スロット数や、変調方式等の制御情報に復号するものである。なお、制御情報復号化手段66が出力する制御情報は、図示を省略するが、外部に出力されることで、パケット受信装置6が出力する信号列(TS)のスロット単位の情報としても使用される。
The control
パケット再配置手段67は、誤り保護手段65aで復号されたパケットを、スロットごとにパケット周期で等間隔のパケット候補位置に再配置するものである。
The
ここで、図9を参照(適宜図8参照)して、パケット再配置手段67の構成について説明する。図9は、パケット再配置手段の構成を示すブロック図である。
図9に示すように、パケット再配置手段67は、等間隔パケット配置手段67aと、ダミーパケット配置手段67bと、ダミースロット配置手段67cと、再配置用記憶手段67dとを備えている。
Here, the configuration of the
As shown in FIG. 9, the
等間隔パケット配置手段67aは、TSを、再配置用記憶手段67dにおいて、等間隔のパケット候補位置に配置するものである。ここでは、等間隔パケット配置手段67aは、パケット候補位置周期Lp=1660(ビット)ごとに、1504ビット(188バイト)のTSパケットと156ビット(19.5バイト)のヌルデータとを配置する。
The equally-spaced
ダミーパケット配置手段67bは、再配置用記憶手段67dに配置するパケット数が、複数の誤り訂正符号方式の最も大きい符号化率のパケットを配置した際の予め定めた最大パケット数に満たない場合、パケットが配置されないパケット候補位置にダミーパケットを配置するものである。ここでは、ダミーパケット配置手段67bは、ダミーパケットとして、1504ビット(188バイト)のヌルパケットと156ビット(19.5バイト)のヌルデータとを再配置用記憶手段67dに配置する。
The dummy
ダミースロット配置手段67cは、変調方式ごとに予め割り当てられたスロット数が、予め定めた最大スロット数(ここでは、Mmax=5)に満たない場合、その満たないスロットに、有効なパケットを割り当てないダミースロットを配置するものである。ここでは、ダミースロット配置手段67cは、ダミースロットとして、スロット周期分のヌルパケットおよびヌルデータを再配置用記憶手段67dに配置する。
When the number of slots allocated in advance for each modulation scheme is less than the predetermined maximum number of slots (here, Mmax = 5), the dummy
再配置用記憶手段(一時記憶手段)67dは、スロット群のデータを一時的に記憶するものであって、メモリ等の一般的な記憶手段である。この再配置用記憶手段67dは、パケット送信装置5で扱う複数の誤り訂正符号方式の最も大きい符号化率においてパケットを配置した際の最大パケット数を、Mmax(変調ビット数/シンボルの最大値)倍した以上の記憶容量を有している。ここでは、再配置用記憶手段67dは、スロット周期Lsとして、一時的に46480(ビット)のデータ(図2(a)で説明したインタフェース信号)を記憶することとする。
図8に戻って、パケット受信装置6の構成について説明を続ける。
The rearrangement storage means (temporary storage means) 67d temporarily stores slot group data, and is a general storage means such as a memory. The
Returning to FIG. 8, the description of the configuration of the
速度変換手段(出力手段)68は、パケットの信号列を、速度変換するものである。ここでは、速度変換手段68は、ビットクロックを基準にして、パケットを、パケット周期(パケット候補位置周期Lpクロック)/パケット長(パケットビット数Bp)の周期で読み出して、TSクロックでパケット長のデータ(TS)を出力する。 The speed conversion means (output means) 68 converts the speed of the packet signal sequence. Here, the speed conversion means 68 reads the packet with a cycle of packet cycle (packet candidate position cycle Lp clock) / packet length (packet bit number Bp) with reference to the bit clock, and sets the packet length with the TS clock. Data (TS) is output.
この速度変換手段68は、出力信号として隙間を持たないパケット信号列(TSパケットの場合、厳密な定義によるTS)を出力するためのインタフェース機能ブロックである。例えば、多重分離装置7(図1参照)が、一定の隙間のあるパケット信号列でインタフェース可能な場合には、この速度変換手段68は省略することができる。なお、パケット信号列の隙間の有無にかかわらず、パケットを等間隔に扱うためのパケットの時間管理には変化はないため、本発明の効果には影響はない。
This speed conversion means 68 is an interface function block for outputting a packet signal sequence (in the case of TS packets, TS according to a strict definition) having no gap as an output signal. For example, when the multiplexer / demultiplexer 7 (see FIG. 1) can interface with a packet signal sequence having a certain gap, the
このようにパケット受信装置6を構成することで、パケット受信装置6は、パケット送信装置5から、伝送フレームのスロットに所定の間隔で配置されたパケットの符号化率を考慮することなく、一定の信号レート(ヌルパケットを含むパケットレート)でパケットを出力することができる。
By configuring the
[パケット受信装置の動作]
次に、図10を参照(構成については適宜図8、図9参照)して、本発明の実施形態に係るパケット受信装置の動作について説明する。図10は、本発明の実施形態に係るパケット受信装置の動作を示すフローチャートである。なお、ここでは、本発明の主要な動作であるTSの受信動作について説明することとする。
[Operation of packet receiving device]
Next, referring to FIG. 10 (refer to FIG. 8 and FIG. 9 for the configuration as appropriate), the operation of the packet receiving apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the packet reception apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, a TS reception operation which is a main operation of the present invention will be described.
まず、パケット受信装置6は、復調手段60によって、デジタル変調信号を復調する(ステップS11)。
そして、パケット受信装置6は、尤度情報抽出手段61aによって、ステップS11で復調された復調信号から、シンボルを構成する各ビットの尤度情報を抽出する(ステップS12)。
First, the
Then, the
そして、パケット受信装置6は、デインタリーバ64によって、ステップS12で抽出されたデータの尤度情報をデインタリーブする(ステップS13)。
その後、パケット受信装置6は、誤り保護手段65aによって、ステップS13でデインタリーブされたデータを、スロットに予め定められた符号化率の誤り訂正符号により復号する(ステップS14)。
そして、パケット受信装置6は、パケット再配置手段67によって、ステップS14で復号されたデータからパケットを抽出し、再配置用記憶手段67dにおいて等間隔のパケット候補位置に配置する(ステップS15)。
Then, the
Thereafter, the
Then, the
そして、パケット受信装置6は、速度変換手段68によって、ステップS15で配置されたパケットを、パケット周期(パケット候補位置周期Lp)/パケット長(パケットビット数Bp)の周期で読み出すことによって速度変換し、パケット信号列(TS)を出力する(ステップS16)。
以上の動作によって、パケット受信装置6は、伝送フレームのスロットに配置された誤り訂正符号の符号化率が異なる場合であっても、TSを一定の周期で出力することができる。
Then, the
With the above operation, the
[MPEG2−TSの送受信の流れ]
次に、図11を参照(構成については適宜図1、図6、図8および図9参照)して、伝送システム1(図1参照)において送受信されるMPEG−2 TSの送受信の流れについて具体的に説明する。図11は、MPEG−2TSがパケット送信装置に入力され、パケット受信装置から出力されるまでの一連の流れを説明するための説明図である。なお、信号条件は、前記した≪条件1≫〜≪条件6≫を満たすものである。
[Flow of MPEG2-TS transmission / reception]
Next, referring to FIG. 11 (refer to FIG. 1, FIG. 6, FIG. 8 and FIG. 9 as appropriate for the configuration), the flow of transmission and reception of MPEG-2 TS transmitted and received in the transmission system 1 (see FIG. 1) will be described in detail. I will explain it. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a series of flows from when the MPEG-2 TS is input to the packet transmission device to when it is output from the packet reception device. The signal condition satisfies the above-described <<
また、ここでは、スロットが16APSKで変調されるものとする。この場合、5つのスロット群に対し、4つのスロットが有効スロット、1つのスロットがダミースロットとなる。また、ここでは、スロットがLDPC符号で符号化されるものとする。この場合、図4に示したように、符号化率(内符号符号化率)は1/4〜9/10の間で変化し、スロット内に格納されるパケット数は8〜27の間で変化する。そこで、ここでは、パケット数が10となった場合について例示する。 Here, it is assumed that the slot is modulated by 16 APSK. In this case, four slots are effective slots and one slot is a dummy slot for five slot groups. Here, it is assumed that the slot is encoded with an LDPC code. In this case, as shown in FIG. 4, the coding rate (inner code coding rate) varies between 1/4 and 9/10, and the number of packets stored in the slot is between 8 and 27. Change. Therefore, here, a case where the number of packets becomes 10 is illustrated.
図11(a)は、多重化装置3と再多重化装置4の間におけるTSの信号列の時間関係、図11(b)は、パケット送信装置5において、速度変換手段50とパケット配置手段51の間における信号列の時間関係、図11(c)は、TSを伝送フレームに格納するための信号列の時間関係であり、パケット送信装置5においては、パケット配置手段51〜バッファ55a間の、パケット受信装置6においては、バッファ62a〜パケット再配置手段67間のそれぞれの信号列の時間関係、図11(d)は、パケット受信装置6において、パケット再配置手段67と速度変換手段68の間における信号列の時間関係をそれぞれ示している。
11A shows the time relationship of the TS signal sequence between the multiplexing
ここでは、図11(a)で示したTS(188バイトのTSパケット)が、図11(b)に示した1スロットが28個のパケット候補位置数で区分された領域に、1スロットにつき10個ずつ配置される。また、1スロット内における残りのパケットは、ダミーパケットPDが配置される。さらに、TSが配置されなかったスロットは、ダミースロットSDが配置される。なお、パケット候補位置数で区分された領域(1スロット内の28個の領域)は、188バイト+19.5バイトの固定長とし、すべてのパケットが等間隔に配置される。また、再多重化装置4によって(a)から(b)の信号列に変換される際、これらのパケットには、パケットが配置された間隔にしたがってPCRが再設定される。
Here, the TS (188-byte TS packet) shown in FIG. 11 (a) is divided into 10 regions per slot in the area shown in FIG. 11 (b) divided into 28 packet candidate positions. Arranged one by one. In addition, dummy packets PD are arranged for the remaining packets in one slot. Further, a dummy slot SD is arranged in a slot where no TS is arranged. Note that the area (28 areas in one slot) divided by the number of packet candidate positions has a fixed length of 188 bytes + 19.5 bytes, and all packets are arranged at equal intervals. When the
この図11(b)のように配置されたパケットは、パケット配置手段51によって配列され、図11(c)のように配列されて、誤り保護符号化手段53aによって誤り保護符号化され、インタリーバ54によってインタリーブされ(インタリーブは省略される場合もある)、最後にバッファ55aによって変調信号のタイミングに合わされる。なお、図11(c)において、188バイトのTSパケットのうち、先頭の同期バイトを省略して187バイトでスロットに格納している。
The packets arranged as shown in FIG. 11 (b) are arranged by the packet arrangement means 51, arranged as shown in FIG. 11 (c), subjected to error protection coding by the error protection coding means 53a, and the
そして、パケット受信装置6では、バッファ62aによって変調信号のタイミングが図11(c)の時間関係に変換され、デインタリーバ64によってインタリーブが戻され(インタリーブは省略される場合もある)、誤り保護手段65aによって誤り訂正など誤りの保護がなされ、パケット再配置手段67によって配列され、図11(d)のように配置される。なお、図11(d)は、図11(b)と同様の配置(188バイト+19.5バイト)となっている。
Then, in the
このように、前記した信号の条件を満たすことで、パケット送信装置5およびパケット受信装置6は、内部処理において、符号化率に関係なく、同一のパケット周期(ここでは、ビットクロックを単位に188+19.5バイト周期のTSパケット)で処理を行うことができる。
In this way, by satisfying the above-mentioned signal conditions, the
以上、本発明に係るパケット送信装置5およびパケット受信装置6について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
ここでは、フレームの全スロットで1つのパケットストリーム(TS)を構成する場合を基準に説明したが、一部のスロットで1つのパケットストリーム(TS)を構成することとしてもよい。この場合、全スロットの数をNall、1部のスロットの数をNpartとしたとき、パケット送信装置5では、Nall/Npart倍の速度変換、パケット受信装置6では、Npart/Nall倍の速度変換を行う変換手段を追加すればよい。
Although the
Here, the case where one packet stream (TS) is configured by all slots of a frame has been described as a reference, but one packet stream (TS) may be configured by some slots. In this case, when the number of all slots is N all and the number of slots of one part is N part , the
また、ここでは、有効なパケットをスロット前半に配置し、ヌルパケットをスロット後半に配置した例を説明したが、本発明はこの配置に限定されるものではない。例えば、有効なパケットをスロット後半にヌルパケットをスロット前半に配置してもよい。また、スロット中で有効なパケットがなるべく均等に分布するように、有効なパケットを配置するパケット候補位置を選択することとしてもよい。さらに、パケット送信装置5のバッファ55aや、パケット受信装置6のバッファ62aによる一時記憶時間が最も少なくてすむパケット候補位置を選択することとしてもよい。
Although an example has been described here in which valid packets are arranged in the first half of the slot and null packets are arranged in the second half of the slot, the present invention is not limited to this arrangement. For example, valid packets may be placed in the second half of the slot and null packets in the first half of the slot. Alternatively, the packet candidate positions where the valid packets are arranged may be selected so that the valid packets are distributed as evenly as possible in the slot. Furthermore, it is also possible to select a packet candidate position that requires the shortest temporary storage time by the
さらに、ダミースロットも含めてスロット群を1つの固まりとして、前記と同様にパケット候補位置を選択することとしてもよい。すなわち、スロット群中で有効なパケットがなるべく均等に分布するように、有効なパケットを配置するパケット候補位置を選択することとしてもよいし、パケット送信装置5のバッファ55aや、パケット受信装置6のバッファ62aによる一時記憶時間が最も少なくてすむパケット候補位置を選択することとしてもよい。
Further, the packet candidate positions may be selected in the same manner as described above, with the slot group including the dummy slots as one group. That is, it is possible to select packet candidate positions where valid packets are arranged so that valid packets are distributed as evenly as possible in the slot group, and the
また、ここでは、変調方式として、BPSK、QPSK、8PSK、16APSKなどを含み、最大で32APSKを使用する場合の例について説明したが、伝送システム1は、BPSK、QPSKなどを含み、最大で8PSKを使用する場合、BPSK、QPSK、8PSKなどを含み、最大で16APSKを使用する場合等、種々のバリエーションで設計することができる。以下、他のバリエーションについて説明しておく。
In addition, here, an example in which BPSK, QPSK, 8PSK, 16APSK, etc. are used as modulation schemes and 32 APSK is used at maximum is described. However, the
(第1のバリエーション)
まず、変調方式として、BPSK、QPSKなどを含み、最大で8PSKを使用する場合の例について説明する。この場合、図3に相当するフレーム構成図は、最大スロットがスロット#72、パイロット信号が24〜72の間で変化、となる以外は同様である。図4に対応するスロット構成図、図5に対応する変調信号の形式を示す図は、全く同様である。
(First variation)
First, an example in which 8PSK is used at the maximum including BPSK, QPSK, etc. as modulation schemes will be described. In this case, the frame configuration diagram corresponding to FIG. 3 is the same except that the maximum slot is slot # 72 and the pilot signal is changed between 24-72. The slot configuration diagram corresponding to FIG. 4 and the modulation signal format corresponding to FIG. 5 are completely the same.
この場合、スロット長を44880ビット(5610バイト)とし、ダミースロットを含めて72スロットで構成し、同期信号・制御信号(TMCC)等を1600ビット(200バイト)で構成する。なお、同期信号・制御信号等は、変調方式の組み合わせに応じて24〜72の範囲で変化する。フレーム構成において、各スロット(#1〜#72)は、外符号としてBCH符号、内符号としてLDPC符号(符号化率可変)で符号化されている。(以上、図3に相当) In this case, the slot length is 44880 bits (5610 bytes), 72 slots including dummy slots, and 1600 bits (200 bytes) for the synchronization signal / control signal (TMCC) and the like. Note that the synchronization signal, control signal, and the like vary in the range of 24-72 depending on the combination of modulation methods. In the frame configuration, each slot (# 1 to # 72) is encoded with a BCH code as an outer code and an LDPC code (variable coding rate) as an inner code. (Equivalent to Fig. 3)
また、図4と同様に、当該第1のバリエーションとして、伝送システム1が扱うスロットには、内符号符号化率に応じて、TSパケットを、8/10/12/15/18/20/22/24/25/26/27個伝送するモードがある。
そして、伝送システム1は、図4と同様の構成を有するスロットを、ダミースロットを除いて変調することで、図5と同様の変調信号を生成する。なお、図3に相当する200バイトの同期信号、パイロット信号および制御信号(TMCC等)は、データ中に分散されて伝送される。
Similarly to FIG. 4, as the first variation, in the slot handled by the
Then, the
このような第1のバリエーションにおいて、前記した≪条件1≫〜≪条件6≫を満たす具体的な例としては、スロット群のスロット数Mmax=3(スロット)、スロット周期Ls=46480(ビット)〔5810バイト〕、パケット候補位置数Np=28(個)、パケット候補位置周期Lp=1660(ビット)〔207.5バイト〕、パケットビット数Bp=1504(ビット)〔188バイト〕となる。
In such a first variation, specific examples that satisfy the above-mentioned <<
(第2のバリエーション)
次に、変調方式として、BPSK、QPSK、8PSKなどを含み、最大で16APSKを使用する場合の例について説明する。この場合、図3に相当するフレーム構成図は、最大スロットがスロット#96、パイロット信号が24〜96の間で変化、となる以外は同様である。図4に対応するスロット構成図、図5に対応する変調信号の形式を示す図は、全く同様である。
(Second variation)
Next, an example in which 16 APSK is used at the maximum including BPSK, QPSK, 8PSK, etc. as modulation schemes will be described. In this case, the frame configuration diagram corresponding to FIG. 3 is the same except that the maximum slot is slot # 96 and the pilot signal is changed between 24-96. The slot configuration diagram corresponding to FIG. 4 and the modulation signal format corresponding to FIG. 5 are completely the same.
この場合、スロット長を44880ビット(5610バイト)とし、ダミースロットを含めて96スロットで構成し。また、同期信号・制御信号(TMCC)等を1600ビット(200バイト)で構成する。なお、同期信号・制御信号等は、変調方式の組み合わせに応じて24〜96の範囲で変化する。フレーム構成において、各スロット(#1〜#96)は、外符号としてBCH符号、内符号としてLDPC符号(符号化率可変)で符号化されている。(以上、図3に相当) In this case, the slot length is 44880 bits (5610 bytes), and it is composed of 96 slots including dummy slots. Further, the synchronization signal / control signal (TMCC) and the like are composed of 1600 bits (200 bytes). Note that the synchronization signal, the control signal, and the like vary in a range of 24 to 96 depending on the combination of modulation methods. In the frame configuration, each slot (# 1 to # 96) is encoded by a BCH code as an outer code and an LDPC code (variable coding rate) as an inner code. (Equivalent to Fig. 3)
また、図4と同様に、当該第2のバリエーションとして、伝送システム1が扱うスロットには、内符号符号化率に応じて、TSパケットを、8/10/12/15/18/20/22/24/25/26/27個伝送するモードがある。
そして、伝送システム1の第2のバリエーションは、図4と同様の構成を有するスロットを、ダミースロットを除いて変調することで、図5と同様の変調信号を生成する。なお、図3に相当する200バイトの同期信号、パイロット信号および制御信号(TMCC等)は、データ中に分散されて伝送される。
Similarly to FIG. 4, as the second variation, in the slot handled by the
And the 2nd variation of the
このような第2のバリエーションにおいて、前記した≪条件1≫〜≪条件6≫を満たす具体的な例としては、スロット群のスロット数Mmax=4(スロット)、スロット周期Ls=46480(ビット)〔5810バイト〕、パケット候補位置数Np=28(個)、パケット候補位置周期Lp=1660(ビット)〔207.5バイト〕、パケットビット数Bp=1504(ビット)〔188バイト〕となる。
In such a second variation, as a specific example satisfying the above-mentioned <<
1 伝送システム
2 情報源符号化装置
3 多重化装置
4 再多重化装置
5 パケット送信装置
50 速度変換手段
51 パケット配置手段
52 制御情報生成手段
53 誤り保護符号化手段
54 インタリーバ
55 バッファ
56 同期信号生成手段
57 マッピング手段(シンボルマッピング手段)
58 変調手段
C クロック発生・分配手段
6 パケット受信装置
60 復調手段
61 尤度情報抽出手段
62 バッファ
63 同期再生手段
64 デインタリーバ
65 誤り保護手段
66 制御情報復号化手段
67 パケット再配置手段
67a 等間隔パケット配置手段
67b ダミーパケット配置手段
67c ダミースロット配置手段
67d 再配置用記憶手段(一時記憶手段)
68 速度変換手段(出力手段)
CA クロック再生手段
CB クロック分配手段
7 多重分離装置
8 情報源復号化装置
DESCRIPTION OF
58 Modulation means C Clock generation / distribution means 6 Packet receiver 60 Demodulation means 61 Likelihood information extraction means 62
68 Speed conversion means (output means)
CA clock recovery means CB clock distribution means 7
Claims (5)
パケット信号列のパケットを、前記スロットごとに、複数の誤り訂正符号方式の最も大きい符号化率でパケットを配置した際の最大パケット数以上の領域を有する一時記憶手段上の等間隔のパケット候補位置に、当該一時記憶手段に予め定められた誤り訂正符号化方式により特定される数だけ配置するパケット配置手段と、
このパケット配置手段で一時記憶手段に配置されたパケットを、当該一時記憶手段に予め定められた誤り訂正符号方式により符号化する誤り保護符号化手段と、
この誤り保護符号化手段で符号化された符号化データのシンボルのデータを前記伝送フレームの搬送波の変調軸上にマッピングするシンボルマッピング手段と、を備え、
前記パケット配置手段は、
前記一時記憶手段に配置されたパケット数が前記最大パケット数に満たない場合、前記パケットが配置されない前記パケット候補位置にダミーパケットを配置することを特徴とするパケット送信装置。 In a packet transmission device that arranges and transmits a fixed-length packet in a slot of a transmission frame composed of a plurality of slots,
Packets of packet signal sequence, the per slot, equally spaced packets candidates in the temporary storage means having a maximum number of packets or more areas at the time of placing the packet the largest coding rate of a plurality of error correction encoding method in position, and packet arrangement means for arranging the number specified by the predetermined error correcting coding method on the temporary storage means,
An error protection coding means for coding the packet placed in the temporary storage means by the packet placement means by a predetermined error correction code system in the temporary storage means;
Symbol mapping means for mapping the symbol data of the encoded data encoded by the error protection encoding means on the modulation axis of the carrier wave of the transmission frame , and
The packet placement means includes:
When the number of packets arranged in the temporary storage unit is less than the maximum number of packets, a dummy packet is arranged at the packet candidate position where the packet is not arranged .
パケット信号列のパケットを、前記スロットごとに、複数の誤り訂正符号方式の最も大きい符号化率でパケットを配置した際の最大パケット数以上の領域を有する一時記憶手段上の等間隔のパケット候補位置に、当該一時記憶手段に予め定められた誤り訂正符号化方式により特定される数だけ配置するパケット配置手段と、
前記パケットが配置された周期に応じて前記パケットのPCRを再設定するPCR再設定手段と、
前記パケット配置手段で一時記憶手段に配置されたパケットを、当該一時記憶手段に予め定められた誤り訂正符号方式により符号化する誤り保護符号化手段と、
この誤り保護符号化手段で符号化された符号化データのシンボルのデータを前記伝送フレームの搬送波の変調軸上にマッピングするシンボルマッピング手段と、を備え、
前記パケット配置手段は、
前記一時記憶手段に配置されたパケット数が前記最大パケット数に満たない場合、前記パケットが配置されない前記パケット候補位置にダミーパケットを配置することを特徴とするパケット送信装置。 In a packet transmission device that arranges and transmits a fixed-length packet in a slot of a transmission frame composed of a plurality of slots,
Packets of packet signal sequence, the per slot, equally spaced packets candidates in the temporary storage means having a maximum number of packets or more areas at the time of placing the packet the largest coding rate of a plurality of error correction encoding method in position, and packet arrangement means for arranging the number specified by the predetermined error correcting coding method on the temporary storage means,
PCR resetting means for resetting the PCR of the packet according to the period in which the packet is arranged;
An error protection coding means for coding the packet placed in the temporary storage means by the packet placement means by a predetermined error correction code system in the temporary storage means;
Symbol mapping means for mapping the symbol data of the encoded data encoded by the error protection encoding means on the modulation axis of the carrier wave of the transmission frame , and
The packet placement means includes:
When the number of packets arranged in the temporary storage unit is less than the maximum number of packets, a dummy packet is arranged at the packet candidate position where the packet is not arranged .
前記パケット配置手段は、前記変調方式ごとに、予め割り当てられたスロット数が予め定めた最大スロット数に満たない場合、その満たないスロットに、有効なパケットを割り当てないダミースロットを配置することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパケット送信装置。When the number of slots allocated in advance is less than the predetermined maximum number of slots for each of the modulation schemes, the packet arrangement unit arranges a dummy slot that does not allocate a valid packet in a slot that does not satisfy the predetermined number of slots. The packet transmission device according to claim 1 or 2.
前記複数の誤り訂正符号方式の最も大きい符号化率でパケットを配置した際の最大パケット数以上の数は28であり、
前記等間隔のパケット候補位置の間隔は、188バイトのTSパケットごとに19.5バイト分の間隔をあけた207.5バイトであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパケット送信装置。 The packet is a TS packet;
The number equal to or greater than the maximum number of packets when the packets are arranged at the highest coding rate of the plurality of error correction code systems is 28,
3. The packet according to claim 1, wherein the interval between the equally spaced packet candidate positions is 207.5 bytes with an interval of 19.5 bytes for each 188-byte TS packet. Transmitter device.
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