JP7054332B2 - 再多重化装置、送信装置、チップ、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の階層のデータをＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）伝送するＯＦＤＭ送信システムにおいて、多重化された複数の階層のデータを再多重化する再多重化装置、送信装置、チップ、およびプログラムに関する。

日本の現行の地上デジタルの伝送方式として、ＩＳＤＢ－Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）が採用されている（非特許文献１）。ＩＳＤＢ－Ｔでは、１チャンネルの周波数帯域（約６ＭＨｚ）を１３の帯域（セグメント）に分割し、この１３個のセグメントで伝送帯域を構成する。

現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、階層伝送が利用されており、同一チャンネルの中で、画質と雑音耐性の異なる複数のサービスが提供されている。具体的には、伝送帯域の中央にある１セグメントを移動受信端末（モバイル端末）向けの部分受信部として、強い雑音耐性の映像を送信するサービス（いわゆる、ワンセグ放送）を提供するとともに、他の１２個のセグメントが固定受信端末（家庭用テレビ等）向けの高画質な映像を送信するサービス（ハイビジョン放送）に用いられている。

また、近年は、スーパーハイビジョン（８Ｋ：7680ピクセル×4320ライン）と呼ばれる超高精細映像の実用化が進められており、これに対応した次世代の地上デジタル放送の伝送方式の検討が進められている。

次世代の地上デジタル放送では、現行のＩＳＤＢ－Ｔのセグメント構造を有したＯＦＤＭ信号を保持しつつ、信号帯域幅やＦＦＴ（Fast Fourier Transform）ポイント数の拡大により伝送容量の増加や柔軟性の向上を図ることが検討されている。また、新しい技術の導入として、誤り訂正符号にＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を利用することや、キャリア変調として不均一コンスタレーションを用いることなど、様々な仕様が検討されている。

図１９に、ＩＳＤＢ－Ｔおよび次世代の地上デジタル放送の暫定仕様の主な伝送パラメータを示す。次世代の地上デジタル放送では、例えば、信号帯域幅が５．５７ＭＨｚから５．８３ＭＨｚになり、ＦＦＴポイント数が２～４倍に拡大することなどにより伝送容量を増加させている。また、セグメント数を１３から３５に増やすことで各階層のビットレートを細かく調整できるようにし、柔軟性を向上させている。

また、次世代の地上デジタル放送においても階層伝送が採用される予定であり、移動受信端末向けの部分受信部についても、狭帯域受信機で受信可能であるＩＳＤＢ－Ｔの特徴を継承しつつ、セグメント数の調整やインターリーブによる移動受信特性の向上が検討されている。

「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」標準規格、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３１、一般社団法人電波産業会

次世代の地上デジタル放送では、上述した各階層のデータの他に、緊急地震速報などを伝送するチャンネルのデータを同じチャンネル上で伝送することが検討されている。このチャンネルは、各階層と比べて低遅延（Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ）で伝送することが求められる。以下では、このようなチャンネルを、ＬＣＨと称する。

階層伝送を行う送信システムでは、映像・音声信号と字幕信号とを多重化し、パケット化して出力する多重化装置が、各階層およびＬＣＨそれぞれに対応して設けられる。さらに、各多重化装置からの出力をパケット化し、１系統に多重化（再多重化）して出力する再多重化装置と、再多重化装置から出力されたパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、構成したＯＦＤＭフレームを出力（送信）する送信装置とが設けられる。

現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、再多重化装置から送信装置に出力されるパケットは、ＴＳ（Transport Stream）パケットである。一方、次世代の地上デジタル放送では、再多重化装置から送信装置に出力されるパケットとして、現行の地上デジタル放送とは異なる形式のパケット（以下、ＸＭＩ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）パケットと称する。）を用いることが検討されている。

ＸＭＩパケットの構成の詳細は後述するが、ＸＭＩパケットには、データユニット領域と、ヘッダとが含まれる。データユニット領域には、階層毎のデータをフレーム化した階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニット、送信装置がＯＦＤＭフレームを構成するためのパラメータ、ＯＦＤＭフレームを送信するタイミング、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration and Control）情報などを示す同期制御情報などが格納される。

ところで、現行のＩＤＳＢ－Ｔでは、同じ放送内容を複数の送信所から同じ周波数で送信するＳＦＮ（Single Frequency Network）が採用されており、次世代の地上デジタル放送でもＳＦＮの採用が検討されている。

ＳＦＮでは、複数の送信所が放送波を送信するタイミングを同期させる必要がある。ここで、各送信所に到る伝送経路上での遅延や伝送経路上の各種装置における処理遅延などにより、各送信所に送信信号が到るまでの伝送遅延が異なることがある。そこで、各送信所における放送波の送信タイミングを同期させるために、現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、送信所への信号の出力時刻に対し、ＳＦＮにおける各送信所の送信アンテナから放送波を発射するまでの時間間隔（最大遅延時間：ｍａｘｉｍｕｍ＿ｄｅｌａｙ）が指定されるとともに、各送信所に対して、最大遅延時間に対する調整量が指定される。ここで、調整量は、時間オフセット（ｔｉｍｅ＿ｏｆｆｓｅｔ）と時間オフセットの極性を示す時間オフセット極性（ｔｉｍｅ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｐｏｌａｒｉｔｙ）とにより指定される。

上述した最大遅延時間、時間オフセット、時間オフセット極性といった遅延制御に関する情報は、再多重化装置からＸＭＩパケットに格納されて送信装置に出力される同期制御情報に含まれている。現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、送信装置は、対応する送信所に対して、同期制御情報に含まれている遅延制御に関する情報に基づき、ＯＦＤＭフレームを遅延させて出力することで、各送信所から放送波を送信するタイミングを同期させている。

現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、最大遅延時間として１秒未満の値が設定され、時間オフセットとして１秒未満の値が設定される。従って、これらの設定値および時間オフセット極性に示される時間オフセットの極性から、最大遅延時間（１秒未満）に対する調整量として、－１秒から１秒までの値が設定される。そのため、２秒を超える伝送遅延が生じた場合には、伝送遅延が設定可能な調整量を超えてしまい、各送信所から放送波を送信するタイミングを同期させることができない。

上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、伝送遅延の大きさに関わらず、複数の送信所からの送信タイミングを同期させることができる再多重化装置、送信装置、チップ、およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る再多重化装置は、映像・音声信号を含む複数の信号が多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置であって、前記多重化された階層毎のデータをフレーム化した階層別フレームを構成するフレーム構成部と、データユニット領域と、ヘッダとを含むパケットであって、前記フレーム構成部により構成された階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットを前記データユニット領域に格納した第１のパケットを生成する第１のパケット化部と、前記ヘッダを含むパケットであって、同期制御情報を前記データユニット領域に格納した第２のパケットを生成する第２のパケット化部と、前記同期制御情報に基づき、前記第１のパケットおよび前記第２のパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信所から送信する送信装置に、前記第１のパケット化部により生成された前記第１のパケットおよび前記第２のパケット化部により生成された前記第２のパケットを出力する送出部と、を備え、前記同期制御情報には、前記送信装置が次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す情報が含まれる。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、映像・音声信号を含む複数の信号が多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置から出力されたパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信する送信装置であって、データユニット領域と、ヘッダとを含むパケットであって、前記多重化された複数の階層それぞれのデータをフレーム化した階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットを前記データユニット領域に格納した第１のパケット、および、前記ヘッダを含むパケットであって、同期制御情報を前記データユニット領域に格納した第２のパケットを前記再多重化装置から受信する入力インターフェース部と、前記入力インターフェース部により受信された第１のパケットおよび第２のパケットから前記ＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信する変調部と、を備え、前記同期制御情報には、次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す時刻情報が含まれ、前記変調部は、前記時刻情報に従い、前記ＯＦＤＭフレームを送信する。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るチップは、映像・音声信号を含む複数の信号が多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置に搭載されるチップであって、前記多重化された階層毎のデータをフレーム化した階層別フレームを構成するフレーム構成部と、データユニット領域と、ヘッダとを含むパケットであって、前記フレーム構成部により構成された階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットを前記データユニット領域に格納した第１のパケットを生成する第１のパケット化部と、前記ヘッダを含むパケットであって、同期制御情報を前記データユニット領域に格納した第２のパケットを生成する第２のパケット化部と、前記同期制御情報に基づき、前記第１のパケットおよび前記第２のパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信所から送信する送信装置に、前記第１のパケット化部により生成された前記第１のパケットおよび前記第２のパケット化部により生成された前記第２のパケットを出力する送出部と、を備え、前記同期制御情報には、前記送信装置が次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す時刻情報が含まれる。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るチップは、映像・音声信号を含む複数の多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置から出力されたパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信する送信装置に搭載されるチップであって、データユニット領域と、ヘッダとを含むパケットであって、前記多重化された複数の階層それぞれのデータをフレーム化した階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットを前記データユニット領域に格納した第１のパケット、および、前記ヘッダを含むパケットであって、同期制御情報を前記データユニット領域に格納した第２のパケットを前記再多重化装置から受信する入力インターフェース部と、前記入力インターフェース部により受信された第１のパケットおよび第２のパケットから前記ＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信する変調部と、を備え、前記同期制御情報には、次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す時刻情報が含まれ、前記変調部は、前記時刻情報に従い、前記ＯＦＤＭフレームを送信する。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記再多重化装置として機能させることを特徴とする。

本発明に係る再多重化装置、送信装置、チップ、およびプログラムによれば、伝送遅延の大きさに関わらず、複数の送信所からの送信タイミングを同期させることができる。

本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭ送信装置の構成例を示す図である。 図１に示す再多重化装置の構成例を示す図である。 図２に示すＴＬＶパケット化部が生成するＴＬＶパケットの構成を示す図である。 図２に示すＦＥＣブロック構成部が構成するＦＥＣブロックの構成例を示す図である。 図２に示す階層別フレーム構成部が構成する階層別フレームの構成例を示す図である。 図５に示すフレームヘッダの構成例を示す図である。 図２に示すＸＭＩパケット化部による階層別フレームの分割例を示す図である。 図２に示すＸＭＩパケット送出スケジューラ部によるＸＭＩパケットの出力について説明するための図である。 ＸＭＩパケットの構成例を示す図である。 図９に示すＸＭＩヘッダ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。 図２に示すスタッフＸＭＩパケット構成部が生成するスタッフＸＭＩパケットの他の構成例について説明するための図である。 図１２に示すＸＭＩパケットのデータユニット種別に格納される値の一例を示す図である。 図１に示す送信装置の構成例を示す図である。 図１４に示す入力インターフェース部の構成例を示す図である。 図１４に示す変調部の構成例を示す図である。 図２に示す再多重化装置の動作例を示すフローチャートである。 図１４に示す送信装置の動作例を示すフローチャートである。 ＩＳＤＢ－Ｔと次世代の地上デジタル放送の暫定仕様の主な伝送パラメータの比較を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図中、同一符号は、同一または同等の構成要素を示している。

図１は、本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭ送信システム１０の構成例を示す図である。本実施形態に係るＯＦＤＭ送信システム１０は、複数の階層のデータを１つのチャンネルで伝送する階層伝送を行うものであり、以下では、Ａ階層およびＢ階層という２階層のデータを伝送するものとする。また、本実施形態に係るＯＦＤＭ送信システム１０は、各階層のデータよりも低遅延で伝送すべきチャンネル（ＬＣＨ）のデータをＡ階層およびＢ階層と同じ１つのチャンネルで伝送するものである。階層伝送の階層数は２階層に限られるものではない。

なお、次世代の地上デジタル放送では、１チャンネルの周波数帯域（約６ＭＨｚ）を３３あるいは３５の帯域（セグメント）に分割し、中心の１～９セグメント（部分受信部）を移動受信端末向けの階層のデータの伝送に用い、残りのセグメント（非部分受信部）を固定受信端末向けの階層のデータの伝送に用いることが検討されている。

図１に示すＯＦＤＭ送信システム１０は、多重化装置１１（１１ａ～１１ｃ）と、再多重化装置１２と、送信装置１３（１３ａ，１３ｂ）と、送信所１４（１４ａ，１４ｂ）とを備える。

多重化装置１１ａは、Ａ階層に対応して設けられ、Ａ階層のデータ、具体的には、映像・音声信号と字幕信号とが入力される。多重化装置１１ａは、入力された映像・音声信号と字幕信号とを多重化し、所定の形式（例えば、ＭＭＴ（MPEG Media Transport））のパケット（ＭＭＴＰ（MMT Protocol）パケット）にパケット化して、Ａ階層用のパッケージとして出力する。より詳細には、多重化装置１１と再多重化装置１２との間の伝送路は、ＩＰ（Internet Protocol）伝送路であり、多重化装置１１からはＭＭＴＰパケットをＩＰパケットに格納して再多重化装置１２に出力される。したがって、以下では、多重化装置１１から再多重化装置１２に出力されるパケットをＭＭＴＰ／ＩＰパケットと称することがある。

多重化装置１１ｂと多重化装置１１ｃとはそれぞれ、Ｂ階層とＬＣＨとに対応して設けられ、対応するＢ階層あるいはＬＣＨの映像・音声信号と字幕信号とが入力される。多重化装置１１ｂ，１１ｃはそれぞれ、多重化装置１１ａと同様に、入力された映像・音声信号と字幕信号とを多重化し、ＭＭＴＰパケットにパケット化してＢ階層用のパッケージ、ＬＣＨ用のパッケージとして再多重化装置１２に出力する。

再多重化装置１２は、多重化装置１１ａ，１１ｂにより多重化された複数の階層（Ａ階層およびＢ階層）それぞれのデータおよび多重化装置１１ｃにより多重化されたＬＣＨのデータを再多重化して送信装置１３に出力する。より詳細には、再多重化装置１２は、多重化装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃそれぞれから出力されたＭＭＴＰパケットからＸＭＩパケットを生成し、１系統に多重化（再多重化）して送信装置１３に出力する。

送信装置１３は、再多重化装置１２から出力されたＸＭＩパケットを用いてＯＦＤＭフレームを構成し、そのＯＦＤＭフレームを送信所１４のアンテナから送信する。

ここで、図１においては、再多重化装置１２からは２つの送信装置１３ａ，１３ｂにＸＭＩパケットが出力される例を示している。次世代の地上デジタル放送では、時空間符号化を適用したＳＦＮが検討されている。すなわち、送信装置１３ａ，１３ｂは、再多重化装置１２からの出力に対して時空間符号化処理を施した後、送信所１４ａ，１４ｂから同じ周波数で送信する。この場合、送信所１４ａから送信された信号が到達するエリアと、送信所１４ｂから送信された信号が到達するエリアとが重複する重複領域では、送信所１４ａ，１４ｂから送信された信号が干渉する。しかしながら、次世代の地上デジタル方法では、時空間符号化処理が施されることで、重複領域の受信装置においても、送信所１４ａ，１４ｂの信号の最大比合成により、受信品質の劣化を抑制することができる。

次に、再多重化装置１２および送信装置１３の構成について説明する。なお、多重化装置１１および送信所１４の構成は当業者によく知られており、また、本発明と直接関係しないため、説明を省略する。

まず、再多重化装置１２の構成について、図２を参照して説明する。

図２に示す再多重化装置１２は、パケットフィルタ２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃと、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄと、ＴＬＶパケット化部２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄと、ＦＩＦＯ（First in, First Out）バッファ２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ，２０４ｄと、ＦＥＣ（Forward Error Correction）ブロック構成部２０５ａ，２０５ｂと、階層別フレーム構成部２０６ａ，２０６ｂ（フレーム構成部）と、ＸＭＩパケット化部２０７ａ，２０７ｂ（第１のパケット化部）と、Ｌ０シンボル構成部２０８と、Ｌ１シンボル構成部２０９と、同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０（第２のパケット化部）と、スタッフＸＭＩパケット構成部２１１と、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２（送出部）とを備える。

パケットフィルタ２０１ａ、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ａ、ＴＬＶパケット化部２０３ａ、ＦＩＦＯバッファ２０４ａ、ＦＥＣブロック構成部２０５ａ、階層別フレーム構成部２０６ａ、およびＸＭＩパケット化部２０７ａは、Ａ階層に対応して設けられている。

パケットフィルタ２０１ａは、多重化装置１１ａからＡ階層のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）が入力される。パケットフィルタ２０１ａは、入力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコル種別、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダの送信元ポート番号、宛先ポート番号などに基づき、伝送するパケットを選択（パケットフィルタリング）し、選択したＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＩＰヘッダ圧縮部２０２ａに出力する。

ＩＰヘッダ圧縮部２０２ａは、必要に応じて、パケットフィルタ２０１ａから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部２０３ａに出力する。

ＴＬＶパケット化部２０３ａは、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ａから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＴＬＶ（Type Length Value）パケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成する。

図３は、ＴＬＶパケットの構成例を示す図である。なお、以下では、各フィールド（領域）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３に示すように、ＴＬＶパケットは、予約領域と、パケット種別領域と、データ長領域と、データ領域とを含む。パケット種別領域は、当該ＴＬＶパケットのパケット種別を示し、データ長領域はデータ領域に格納されるデータのサイズを示す。ＴＬＶパケット化部２０３ａは、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ａから出力されたＩＰパケットをデータ領域に格納する。なお、予約領域については全ビットを“１”とする。

図２を再び参照すると、ＴＬＶパケット化部２０３ａは、生成したＴＬＶパケットをＦＩＦＯバッファ２０４ａに出力する。

ＦＩＦＯバッファ２０４ａは、ＴＬＶパケット化部２０３ａから出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＦＥＣブロック構成部２０５ａに出力する。

ＦＥＣブロック構成部２０５ａは、ＦＩＦＯバッファ２０４ａから出力されたＴＬＶパケットから、一定の周期でＦＥＣブロックを構成する。

図４は、ＦＥＣブロックの構成例を示す図である。

図４に示すように、ＦＥＣブロックは、ＦＥＣブロックヘッダ領域と、主信号領域と、ＢＣＨパリティ領域と、スタッフビット領域と、ＬＤＰＣパリティ領域とを含む。なお、図４では、主信号領域とＢＣＨパリティ領域とを１つずつ図示しているが、それぞれが複数に別れている場合もある。

主信号領域には、ＦＩＦＯバッファ２０４ａから出力されたＴＬＶパケットが格納される。ＦＥＣブロックヘッダ領域は、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、具体的には、ＦＥＣブロックに格納される最初のＴＬＶパケットの先頭バイトの位置を、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が格納されるフィールド（先頭ＴＬＶ指示フィールド）である。ＢＣＨパリティ領域、スタッフビット領域およびＬＤＰＣパリティ領域にはすべて、ビット“１”が格納される。

なお、ＦＥＣブロックのサイズは、送信装置１３で行われる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、ＢＣＨパリティ領域、スタッフビット領域、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。

ＦＥＣブロック構成部２０５ａは、ＦＩＦＯバッファ２０４ａから出力されたＴＬＶパケットを出力順に連結して主信号領域に格納し、ＦＥＣブロックごとに、先頭ＴＬＶ指示フィールドの値を設定する。なお、ＦＥＣブロック構成部２０５ａは、主信号領域に格納するＴＬＶパケットがＦＩＦＯバッファ２０４ａに存在しない場合には、ヌルタイプのＴＬＶパケットを主信号領域に格納する。

図２を再び参照すると、ＦＥＣブロック構成部２０５ａは、構成したＦＥＣブロックを階層別フレーム構成部２０６ａに出力する。

階層別フレーム構成部２０６ａは、ＦＥＣブロック構成部２０５ａから出力されたＦＥＣブロックから階層別フレームを構成する。図５は、階層別フレームの構成を示す図である。

図５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、ＦＥＣブロック構成部２０５ａから出力されたＦＥＣブロックを連結したものや、ＦＥＣブロックの断片が格納される。なお、階層別フレームのサイズは、変調方式、ＦＦＴサイズ、ガードインターバル比、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。

図６は、図５に示すフレームヘッダ領域の構成例を示す図である。

図６に示すように、フレームヘッダ領域には、所定のビット数（図６においては、１９ビット）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。

階層別フレーム構成部２０６ａは、ＦＥＣブロック構成部２０５ａから出力されたＦＥＣブロックを出力順に連結し、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。

図２を再び参照すると、階層別フレーム構成部２０６ａは、構成した階層別フレームをＸＭＩパケット化部２０７ａに出力する。

ＸＭＩパケット化部２０７ａは、階層別フレーム構成部２０６ａから出力された階層別フレームからＸＭＩパケットを構成する。具体的には、ＸＭＩパケット化部２０７ａは、図７に示すように、階層別フレームを所定のサイズ（図７では、１０４４８ビット）に分割し、データユニットを構成する。上述したように、ＸＭＩパケットは、ヘッダと、データユニット領域とを含んでいる。ＸＭＩパケット化部２０７ａは、データユニット領域にデータユニットを格納する。なお、図７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７では、１０４４８ビット未満）となることがある。この場合、ＸＭＩパケット化部２０７ａは、所定のサイズに満たないデータユニットに所定のビット（スタッフビット）を付加して所定のサイズにして、データユニット領域に格納する。

図２を再び参照すると、ＸＭＩパケット化部２０７ａは、生成したＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケット（第１のパケット））をＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。なお、ＸＭＩパケットの構成の詳細については、後述する。

パケットフィルタ２０１ｂ、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ｂ、ＴＬＶパケット化部２０３ｂ、ＦＩＦＯバッファ２０４ｂ、ＦＥＣブロック構成部２０５ｂ、階層別フレーム構成部２０６ｂ、およびＸＭＩパケット化部２０７ｂは、Ｂ階層に対応して設けられている。Ａ階層に対応する構成とＢ階層に対応する構成とは同じであるため、Ｂ階層に対応する構成については説明を省略する。

パケットフィルタ２０１ｃ、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ｃ，２０２ｄ、ＴＬＶパケット化部２０３ｃ，２０３ｄ、ＦＩＦＯバッファ２０４ｃ，２０４ｄ、Ｌ０シンボル構成部２０８、およびＬ１シンボル構成部２０９は、ＬＣＨに対応して設けられている。

パケットフィルタ２０１ｃは、多重化装置１１ｃからＬＣＨのＭＭＴＰ／ＩＰパケットが入力される。パケットフィルタ２０１ｃは、入力されたＩＰパケットのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコル種別、ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号、宛先ポート番号などに基づき、伝送するパケットを選択（パケットフィルタリング）し、選択したＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＩＰヘッダ圧縮部２０２ｃまたはＩＰヘッダ圧縮部２０２ｄに出力する。

ＩＰヘッダ圧縮部２０２ｃは、必要に応じて、パケットフィルタ２０１ｃから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部２０３ｃに出力する。ＩＰヘッダ圧縮部２０２ｄは、必要に応じて、パケットフィルタ２０１ｃから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットのＩＰヘッダの圧縮を行い、ＴＬＶパケット化部２０３ｄに出力する。

ＴＬＶパケット化部２０３ｃは、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ｃから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成し、ＦＩＦＯバッファ２０４ｃに出力する。ＴＬＶパケット化部２０３ｄは、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ｄから出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットをＴＬＶパケットにカプセル化してＴＬＶパケットを生成し、ＦＩＦＯバッファ２０４ｄに出力する。

ＦＩＦＯバッファ２０４ｃは、ＴＬＶパケット化部２０３ｃから出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＬ０シンボル構成部２０８に出力する。ＦＩＦＯバッファ２０４ｄは、ＴＬＶパケット化部２０３ｄから出力されたＴＬＶパケットを格納し、格納したＴＬＶパケットを格納順にＬ１シンボル構成部２０９に出力する。

Ｌ０シンボル構成部２０８は、ＦＩＦＯバッファ２０４ｃから出力されたＴＬＶパケットからシンボル（Ｌ０シンボル）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。Ｌ１シンボル構成部２０９は、ＦＩＦＯバッファ２０４ｄから出力されたＴＬＶパケットからシンボル（Ｌ１シンボル）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。

Ｌ０シンボルは、例えば、部分受信用の９セグメントで伝送され、Ｌ１シンボルは、それ以外の２４あるいは２６セグメントで伝送される。したがって、パケットフィルタ２０１ｃによるパケットフィルタリングも、このような割り振りに応じて行われる。

なお、１ＯＦＤＭフレームあたりのＬ０シンボルおよびＬ１シンボルのビット数は、セグメント数をＮとした場合、８Ｋ ＦＦＴでは４×Ｎビット、１６Ｋ ＦＦＴでは８×Ｎビット、３２Ｋ ＦＦＴでは１６×Ｎビットとなる。すなわち、Ｌ０シンボルに９セグメントを、Ｌ１シンボルに２４セグメントを割り当てたとき、１６Ｋ ＦＦＴの場合、１ＯＦＤＭフレームあたりのＬ０シンボルは７２ビット、Ｌ１シンボルは１９２ビットの大きさとなる。Ｌ０シンボル構成部２０８は、こうした大きさを持つＬ０シンボルに、ＦＩＦＯバッファ２０４ｃから出力されたＴＬＶパケットの各バイトをＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）ファーストで割り当てＬ０シンボルを構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。同じように、Ｌ１シンボル構成部２０９は、こうした大きさを持つＬ１シンボルに、ＦＩＦＯバッファ２０４ｄから出力されたＴＬＶパケットの各バイトをＭＳＢファーストで割り当てＬ１シンボルを構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。ここでＭＳＢファーストとは、ＴＬＶパケットを構成する各バイトの最上位ビットを先頭にビットの列とすることをいう。

同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０は、送信装置１３がＯＦＤＭフレームを構成するための伝送パラメータ、ＯＦＤＭフレームを送信するタイミング、ＴＭＣＣ情報といった伝送制御に関する情報を示す同期制御情報をデータユニット領域に格納したＸＭＩパケット（同期制御ＸＭＩパケット（第２のパケット））を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。なお、同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０は、階層別フレームを分割する所定のサイズに同期制御情報が満たない場合には、スタッフビットを同期制御情報に付加して所定のサイズにしてデータユニット領域に格納する。同期制御情報の構成の詳細については後述する。

スタッフＸＭＩパケット構成部２１１は、データユニットと同じサイズのスタッフビットのみがデータユニット領域に格納されたＸＭＩパケット（スタッフＸＭＩパケット）を構成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。スタッフＸＭＩパケットは、変調方式や符号化率が異なる場合にも、再多重化装置１２が毎秒出力するＸＭＩパケットの数を一定とするために用いられる。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、ＸＭＩパケット化部２０７ａから出力されたＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケット）、ＸＭＩパケット化部２０７ｂから出力されたＸＭＩパケット（Ｂ階層ＸＭＩパケット）、Ｌ０シンボル構成部２０８から出力されたＬ０シンボル、Ｌ１シンボル構成部２０９から出力されたＬ１シンボル、同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０から出力されたＸＭＩパケット（同期制御ＸＭＩパケット）、およびスタッフＸＭＩパケット構成部２１１から出力されたＸＭＩパケット（スタッフＸＭＩパケット）を送信装置１３に出力する。

図８は、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２によるＸＭＩパケットの出力について説明するための図である。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、ＯＦＤＭフレームの先頭で、同期制御ＸＭＩパケットを１個出力する。続いて、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、各階層のＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケットおよびＢ階層ＸＭＩパケット）を出力する。各階層のＸＭＩパケットを全て出力すると、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、ＯＦＤＭフレームを構成するＸＭＩパケットの数が一定数となるように、スタッフＸＭＩパケットを出力する。なお、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、ＯＦＤＭフレーム内のＸＭＩパケットの出力の終了を示すために、例えば、少なくとも１つのスタッフＸＭＩパケットを出力してもよい。

ここで、図８に示すように、Ａ階層ＸＭＩパケットおよびＢ階層ＸＭＩパケット（データユニットを伝送するＸＭＩパケット）のデータユニット領域には、Ｌ０シンボルおよびＬ１シンボルを格納するために、所定のバイト数（例えば、４バイト）のチャンネル情報領域（Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域）が設けられる。ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、Ｌ０シンボル構成部２０８からＬ０シンボルが出力されると、データユニットを伝送するＸＭＩパケットのＬ０シンボル格納用領域に、入力されたＬ０シンボルを速やかに（低遅延で）割り当て、送信装置１３に出力する。また、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、Ｌ１シンボル構成部２０９からＬ１シンボルが出力されると、データユニットを伝送するＸＭＩパケットのＬ１シンボル格納用領域に、入力されたＬ１シンボルを速やかに（低遅延で）割り当て、送信装置１３に出力する。こうすることで、ＬＣＨのデータを低遅延で送信装置１３に出力することができる。

なお、上述したように、例えば、８Ｋ ＦＦＴでは、Ｌ０シンボルおよびＬ１シンボルのビット数は、４×Ｎビットとなる。ここで、Ｎが奇数の場合、ビット数が８の倍数とはならない（バイトアライメントが取れない）。そのため、１バイトを構成できず、ＸＭＩパケットに格納することができない状態となる。この場合、連続するＬＣＨシンボル（Ｌ０シンボル、Ｌ１シンボル）を結合する、あるいは、ＬＣＨシンボルの末尾にヌルを付加することで、バイトアライメントを取り、ＸＭＩパケットのチャンネル情報領域（Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域）に格納することができる。バイトアライメントのために付加されたヌルは、後述する変調部１３２で除去される。

次に、再多重化装置１２が出力するＸＭＩパケットの構成について、図９を参照して説明する。

図９に示すように、ＸＭＩパケットは、ＩＰｖ４ヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＭＭＴＰパケットのヘッダ（ＭＭＴＰヘッダ）、およびＸＭＩヘッダを含むヘッダと、（スタッフビットが付加された）同期制御情報、所定のビット数のデータユニット、スタッフビットが付加されて所定のビット数となったデータユニット、あるいは、所定のビット数のスタッフビットが格納されるデータユニット領域とを含む。なお、上述したように、データユニット領域にデータユニットが格納されるＸＭＩパケットについては、データユニット領域にＬ０シンボルおよびＬ１シンボルを格納するためのチャンネル情報領域が設けられるが、図９においては記載を省略している。

ＩＰｖ４ヘッダは、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３２ 第３部に規定されるＩＰｖ４ヘッダ部と同様の構成を有する。ＵＤＰヘッダは、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３２ 第３部に規定されるＵＤＰヘッダ部と同様の構成を有する。ＭＭＴＰパケットは、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０に規定されるＭＭＴＰパケットと同様の構成を有するが、そのペイロード領域にＸＭＩパケットを格納している点が異なる。

ＭＭＴＰパケットのペイロード領域（ＭＭＴＰペイロード）にＸＭＩヘッダ以下が格納される。また、ＭＭＴＰヘッダには、ペイロード領域に格納するデータのデータタイプを示す情報（ｐａｙｌｏａｄ＿ｔｙｐｅ）や、ペイロード領域に格納するデータの種類を識別するための情報（ｐａｃｋｅｔ＿ｉｄ）が格納される。

図１０は、ＸＭＩヘッダの構成例を示す図である。

図１０に示すように、ＸＭＩヘッダは、Ｌ０先頭シンボルフラグ（Ｌ０＿ｔｏｐ＿ｓｙｍｂｏｌ＿ｆｌａｇ）と、Ｌ０シンボル開始フラグ（Ｌ０＿ｓｙｍｂｏｌ＿ｓｔａｒｔ＿ｆｌａｇ）と、Ｌ１先頭シンボルフラグ（Ｌ１＿ｔｏｐ＿ｓｙｍｂｏｌ＿ｆｌａｇ）と、Ｌ１シンボル開始フラグ（Ｌ１＿ｓｙｍｂｏｌ＿ｓｔａｒｔ＿ｆｌａｇ）と、フレーム番号（ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍｂｅｒ）と、データユニット種別（ｄａｔａ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅ）と、シーケンス番号（ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｎｕｍｂｅｒ）と、ＣＲＣ＿３２と、データユニット長（ｄａｔａ＿ｕｎｉｔ＿ｌｅｎｇｔｈ）とを含む。

フレーム番号は、ＸＭＩパケットが格納するデータユニットが属するフレームの番号を示す。データユニット種別は、ＸＭＩパケットのデータユニット領域に格納されるのが、同期制御情報であるか、データユニットであるか、スタッフビットであるかを示す。データユニット種別の値は、例えば、ＸＭＩパケットのデータユニット領域に格納されるのが、同期制御情報である場合には‘０’となる。また、例えば、Ａ階層～Ｃ階層の階層伝送が行われるとすると、データユニット種別の値は、ＸＭＩパケットのデータユニット領域に格納されるのが、Ａ階層の階層別フレームのデータユニットである場合には‘１’となり、Ｂ階層の階層別フレームのデータユニットである場合には‘２’となり、Ｃ階層の階層別フレームのデータユニットである場合には‘３’となる。また、データユニット種別の値は、ＸＭＩパケットのデータユニット領域に格納されるのが、スタッフビットである場合には‘４’または‘１５’となる。‘５’～‘１４’は予約領域である。シーケンス番号は、ＯＦＤＭフレーム内のＸＭＩパケットの順序を示す。ＣＲＣ＿３２には、ＩＴＵ－Ｔ勧告 Ｈ２２２．０に従い、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が書き込まれる。データユニット長は、ＸＭＩパケットにおけるデータユニットのサイズを示す。

このように、ＸＭＩパケットのＸＭＩヘッダには、そのＸＭＩパケットのデータユニット領域に格納する対象の種別を示す情報が含まれている。したがって、同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０は、ＸＭＩパケットの構成時に、データユニット種別に、同期制御ＸＭＩパケットに対応する値、例えば、‘０’を設定する。また、ＸＭＩパケット化部２０７ａは、ＸＭＩパケットの構成時に、データユニット種別に、Ａ階層のＸＭＩパケットに対応する値、例えば、‘１’を設定する。また、ＸＭＩパケット化部２０７ｂは、ＸＭＩパケットの構成時に、データユニット種別に、Ｂ階層のＸＭＩパケットに対応する値、例えば、‘２’を設定する。また、スタッフＸＭＩパケット構成部２１１は、ＸＭＩパケットの構成時に、データユニット種別に、スタッフＸＭＩパケットに対応する値、例えば、‘１５’を設定する。こうすることで、ＸＭＩパケットに格納する対象の種別を特定することができる。

また、上述したように、階層別フレームを分割してデータユニットを生成する際に、最後のデータユニットが所定のサイズ未満となる場合、スタッフビットが付加されて所定のサイズとされる。ここで、最後のデータユニットが所定のサイズ未満（図７では、１０４４８ビット未満）となることがある。そこで、データユニット長によりＸＭＩパケットにおけるデータユニットのサイズを示すことで、スタッフビットが付加された場合にも、データユニットのサイズを特定することができる。

さらに、ＸＭＩヘッダには、チャンネル情報領域に格納されるＬＣＨのシンボル（Ｌ０シンボル、Ｌ１シンボル）が、ＯＦＤＭフレームの先頭のシンボルに割り当てられるシンボルであるかを示す先頭シンボルフラグ（Ｌ０＿ｔｏｐ＿ｓｙｍｂｏｌ_ｆｌａｇ、Ｌ１＿ｔｏｐ＿ｓｙｍｂｏｌ_ｆｌａｇ）が含まれる。ＯＦＤＭフレームの先頭のシンボルは差動基準として用いられる。ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、チャンネル情報領域に格納されるＬＣＨのシンボルがＯＦＤＭフレームの先頭のシンボルに割り当てられるシンボルである場合には、先頭シンボルフラグに‘１’を設定し、それ以外の場合には、先頭シンボルフラグに‘０’を設定する。

また、ＸＭＩヘッダには、チャンネル情報領域に格納されるＬＣＨのシンボル（Ｌ０シンボル、Ｌ１シンボル）が、ＬＣＨのデータの開始のシンボルであるかを示すシンボル開始フラグ情報（Ｌ０＿ｓｙｍｂｏｌ＿ｓｔａｒｔ＿ｆｌａｇ、Ｌ１＿ｓｙｍｂｏｌ＿ｓｔａｒｔ＿ｆｌａｇ）が含まれる。ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、シンボル構成部（Ｌ０シンボル構成部２０８、Ｌ１シンボル構成部２０９）からＬＣＨのデータに対応するシンボルの出力が開始されると、最初のシンボルを格納する場合には、シンボル開始フラグ情報に‘１’を設定し、その他の場合には、シンボル開始フラグに‘０’を設定する。

次に、同期制御情報の構成について、図１１を参照して説明する。

図１１に示すように、同期制御情報には、送信タイムスタンプ（ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）と、閏秒指示子（ｌｅａｐ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と、Ｌ０情報フィールドバイト長（ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿Ｌ０＿ｉｎｆｏ＿ｆｉｅｌｄ）と、Ｌ１情報フィールドバイト長（ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿Ｌ１＿ｉｎｆｏ＿ｆｉｅｌｄ）と、次フレーム同期制御情報（ｎｅｘｔ＿ｆｒａｍｅ＿ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）とが含まれる。

送信タイムスタンプは、同期制御ＸＭＩパケットが再多重化装置１２から出力される時刻をＮＴＰ（Network Time Protocol）長形式で示す。閏秒指示子は、再多重化装置１２のシステムクロックに対し閏秒調整を行う際に、送信タイムスタンプが設定される基となるシステムクロックを示す。Ｌ０情報フィールドバイト長は、Ｌ０シンボル格納用領域のサイズをバイト単位で示す。Ｌ１情報フィールドバイト長は、Ｌ１シンボル格納用領域のサイズをバイト単位で示す。

次フレーム同期制御情報には、次のＯＦＤＭフレームの変調パラメータ、ガードインターバル比などの情報が含まれる。さらに、次フレーム同期制御情報には、次のＯＦＤＭフレームを送信する時刻（絶対時刻）を示す時刻情報（次フレーム送信タイムスタンプ：ｎｅｘｔ＿ｆｒａｍｅ＿ｔｒａｎｓｍｉｔ＿ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）が含まれる。

なお、図８においては、スタッフＸＭＩパケットには、Ｌ０シンボルおよびＬ１シンボルを格納するためのチャンネル情報領域（Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域）が設けられていない例を示している。この場合、スタッフＸＭＩパケットが出力されている期間は、Ｌ０シンボルおよびＬ１シンボルを送信装置１３に出力することができず、ＬＣＨの低遅延という特長を損なう原因となる。

そこで、図１２に示すように、スタッフＸＭＩパケットにも、Ｌ０シンボルおよびＬ１シンボルを格納するためのＬ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を設けてもよい。この場合、スタッフＸＭＩパケット構成部２１１は、Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を備えるスタッフＸＭＩパケットと、Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を備えないスタッフＸＭＩパケットとを生成し、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。以下では、Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を備えるスタッフＸＭＩパケットを、Ｌ０／Ｌ１シンボルデータと称する。Ｌ０／Ｌ１シンボルデータでは、Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域に引き続き、スタッフィングのためのダミーデータが格納され、固定長のＸＭＩパケットとなる。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、Ｌ０シンボル構成部２０８からＬ０シンボルが入力されると、データユニットを伝送するＸＭＩパケットあるいはＬ０／Ｌ１シンボルデータのＬ０シンボル格納用領域に、入力されたＬ０シンボルを速やかに（低遅延で）割り当て、送信装置１３に出力する。また、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、Ｌ１シンボル構成部２０９からＬ１シンボルが入力されると、データユニットを伝送するＸＭＩパケットあるいはＬ０／Ｌ１シンボルデータのＬ１シンボル格納用領域に、入力されたＬ１シンボルを速やかに（低遅延で）割り当て、送信装置１３に出力する。こうすることで、スタッフＸＭＩパケットの送出期間においても、ＬＣＨのデータを低遅延で送信装置１３に出力することができる。なお、図１２においては、Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を備えないスタッフＸＭＩパケットが１つ出力される例を示しているが、これに限られるものではなく、Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を備えないスタッフＸＭＩパケットが２以上出力されることもあり、また、出力されないこともある。

Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を備えるスタッフＸＭＩパケット（Ｌ０／Ｌ１シンボルデータ）を設ける場合、Ｌ０／Ｌ１シンボルデータでは、ＸＭＩパケット内のデータユニット種別の値は、例えば、図１３に示すように、‘４’となり、‘５’～‘１４’が予約領域となる。すなわち、ＸＭＩパケット内のデータユニット種別の値は、そのＸＭＩパケットが、各階層のＸＭＩパケット、同期制御ＸＭＩパケット、Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を備えるスタッフＸＭＩパケット、Ｌ０シンボル格納用領域およびＬ１シンボル格納用領域を備えないスタッフＸＭＩパケットのいずれであるかを示す。

次に、送信装置１３の構成について、図１４を参照して説明する。

図１４に示す送信装置１３は、入力インターフェース部１３１と、変調部１３２とを備える。

入力インターフェース部１３１は、再多重化装置１２から出力されたＸＭＩパケットを受信し、各階層およびＬＣＨ毎に連結してフレームを構成し、変調部１３２に出力する。

変調部１３２は、同期制御情報に含まれる伝送パラメータに基づき、入力インターフェース部１３１から出力されたフレームからＯＦＤＭフレームを構成し、そのＯＦＤＭフレームを送信所１４のアンテナから送信する。

次に、入力インターフェース部１３１および変調部１３２の構成について説明する。まず、入力インターフェース部１３１の構成について、図１５を参照して説明する。

図１５に示す入力インターフェース部１３１は、ＸＭＩパケット受信部３０１と、階層別フレーム生成部３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃと、制御情報／ＴＭＣＣ情報生成部３０３とを備える。

ＸＭＩパケット受信部３０１は、再多重化装置１２から出力されたＸＭＩパケットを受信する。そして、ＸＭＩパケット受信部３０１は、Ａ階層ＸＭＩパケットについては階層別フレーム生成部３０２ａに出力し、Ｂ階層ＸＭＩパケットについては階層別フレーム生成部３０２ｂに出力する。また、ＸＭＩパケット受信部３０１は、Ａ階層ＸＭＩパケットおよびＢ階層ＸＭＩパケットをＬＣＨフレーム生成部３０２ｃにも出力する。さらに、ＸＭＩパケット受信部３０１は、同期制御情報を含む同期制御ＸＭＩパケットについては制御情報／ＴＭＣＣ情報生成部３０３に出力する。

上述したように、ＸＭＩパケットのＸＭＩヘッダには、ＸＭＩパケットのデータユニット領域に格納されるのが、同期制御情報であるか、Ａ階層あるいはＢ階層のデータユニットであるか、スタッフビットであるかを示すデータユニット種別（ｄａｔａ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅ）が含まれる。ＸＭＩパケット受信部３０１は、データユニット種別の値を参照することで、各ＸＭＩパケットの種別を特定し、適切な出力先に出力することができる。

階層別フレーム生成部３０２ａは、ＸＭＩパケット受信部３０１から出力されたＡ階層ＸＭＩパケットに含まれるデータユニットを連結し、Ａ階層のフレームを生成して、変調部１３２に出力する。階層別フレーム生成部３０２ｂは、ＸＭＩパケット受信部３０１から出力されたＢ階層ＸＭＩパケットに含まれるデータユニットを連結し、Ｂ階層のフレームを生成して、変調部１３２に出力する。

ＬＣＨフレーム生成部３０２ｃは、ＸＭＩパケット受信部３０１から出力されたＸＭＩパケットに含まれるＬ０シンボル、Ｌ１シンボルを連結し、ＬＣＨフレームを生成して、変調部１３２に出力する。上述したように、データユニットを伝送するＸＭＩパケットには、データユニット領域にＬＣＨのシンボルを格納するためのチャンネル情報領域が設けられる。そして、ＸＭＩヘッダには、ＬＣＨのデータの伝送の開始を示すシンボル開始フラグが含まれている。ＬＣＨフレーム生成部３０２ｃは、シンボル開始フラグを参照することで、ＬＣＨのシンボルの伝送が開始されたことを特定することができる。

制御情報／ＴＭＣＣ情報生成部３０３は、ＸＭＩパケット受信部３０１から出力された同期制御ＸＭＩパケットに格納される同期制御情報に含まれる次フレーム同期制御情報から、ＯＦＤＭフレームを構成するための各種情報を示す制御情報、および、伝送パラメータを示すＴＭＣＣ情報を生成し、変調部１３２に出力する。さらに、制御情報／ＴＭＣＣ情報生成部３０３は、次フレーム同期制御情報に含まれる遅延制御に関する情報である、次のＯＦＤＭフレームを送信する時刻（絶対時刻）を示す時刻情報（次フレーム送信タイムスタンプ）を変調部１３２に出力する。

次に、変調部１３２の構成について、図１６を参照して説明する。

図１６に示す変調部１３２は、Ａ階層処理部４０１ａと、Ｂ階層処理部４０１ｂと、ＬＣＨ処理部４０１ｃと、ＴＭＣＣ信号生成部４０２と、階層合成部４０３と、フレーム化部４０４と、ＩＦＦＴ（Inversed Fast Fourier Transform）部４０５と、出力部４０６とを備える。

Ａ階層処理部４０１ａは、入力インターフェース部１３１からＡ階層のフレームが入力され、入力されたＡ階層のフレームに対して、フレームヘッダ分離、ＦＥＣブロック変換、エネルギー拡散、ＢＣＨ符号化、ＬＤＰＣ符号化、ビットインターリーブ、フレームヘッダ符号化、フレームヘッダ挿入、マッピングなどの所定の処理を行い、キャリアシンボルを生成する。そして、Ａ階層処理部４０１ａは、生成したキャリアシンボルを階層合成部４０３に出力する。

Ｂ階層処理部４０１ｂは、入力インターフェース部１３１からＢ階層のフレームが入力され、入力されたＢ階層のフレームに対して、Ａ階層処理部４０１ａと同様に、所定の処理を行い、キャリアシンボルを生成する。そして、Ｂ階層処理部４０１ｂは、生成したキャリアシンボルを階層合成部４０３に出力する。

ＬＣＨ処理部４０１ｃは、入力インターフェース部１３１からＬＣＨのフレームが入力され、入力されたＬＣＨのフレームに対して、誤り訂正符号化、差動基準付加、ＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying）変調などの所定の処理を行い、処理後の信号をフレーム化部４０４に出力する。

ＴＭＣＣ信号生成部４０２は、入力インターフェース部１３１から制御情報／ＴＭＣＣ情報が入力され、入力された制御情報／ＴＭＣＣ情報などに基づき、ＴＭＣＣ信号を生成する。そして、ＴＭＣＣ信号生成部４０２は、生成したＴＭＣＣ信号をフレーム化部４０４に出力する。

階層合成部４０３は、Ａ階層処理部４０１ａから出力されたＡ階層のデータ（キャリアシンボル）と、Ｂ階層処理部４０１ｂから出力されたＢ階層のデータ（キャリアシンボル）とを階層合成し、１ＯＦＤＭフレームで伝送されるデータ（データセグメント）を生成する。そして、階層合成部４０３は、生成したデータをフレーム化部４０４に出力する。

フレーム化部４０４は、階層合成部４０３から出力された階層合成後のＡ階層およびＢ階層のデータと、ＬＣＨ処理部４０１から出力されたＬＣＨのデータと、ＴＭＣＣ信号生成部４０２から出力されたＴＭＣＣ信号と、図示しないパイロット信号とを、所定のキャリアおよびシンボル位置に配置することで、ＯＦＤＭフレームを構成する。そして、フレーム化部４０４は、生成したＯＦＤＭフレームをＩＦＦＴ部４０５に出力する。

ＩＦＦＴ部４０５は、フレーム化部４０４から出力されたＯＦＤＭフレームに対してＩＦＦＴ処理を施し、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。そして、ＩＦＦＴ部４０５は、ＩＦＦＴ処理後の信号を出力部４０６に出力する。

出力部４０６は、ＩＦＦＴ部４０５から出力された信号を送信するために必要な処理を行う。例えば、出力部４０６は、ガードインターバルの付加、直交変調、電力増幅などの処理を行い、処理後の信号を送信所１４のアンテナから送信する。ここで、出力部４０６は、次フレーム送信タイムスタンプが入力され、入力された次フレーム送信タイムスタンプに示される時刻に従い、ＯＦＤＭフレームを送信所１４に出力する。

なお、再多重化装置１２と送信装置１３とは同期している。そのため、送信装置１３は、再多重化装置１２において同期制御情報の次フレーム送信タイムスタンプに設定された時刻に合わせて、ＯＦＤＭフレームを送信することができる。再多重化装置１２と送信装置１３とを同期させる方式としては、再多重化装置１２および送信装置１３それぞれにＧＰＳ（Global Positioning System）基準信号を入力するリファレンス方式がある。また、別の方式として、再多重化装置１２が所定の周波数（例えば、１０ＭＨｚ）のクロック信号を送信装置１３に入力し、送信装置１３が再多重化装置１２から入力されたクロック信号に同期する従属同期方式がある。

次に、本実施形態に係る再多重化装置１２および送信装置１３の動作について説明する。

図１７は、再多重化装置１２の動作例を示すフローチャートである。なお、図１７においては、ＦＥＣブロックの構成までの動作と、ＬＣＨおよびスタッフＸＭＩパケットに関する動作とについては説明を省略し、階層毎のＸＭＩパケットおよび同期制御ＸＭＩパケットの生成と、ＸＭＩパケットの送信装置１３への出力とについて説明する。

階層別フレーム構成部２０６ａは、ＦＥＣブロック構成部２０５ａにより構成されたＦＥＣブロックから階層別フレーム（Ａ階層の階層別フレーム）を構成する。また、階層別フレーム構成部２０６ｂは、ＦＥＣブロック構成部２０５ｂにより構成されたＦＥＣブロックから階層別フレーム（Ｂ階層の階層別フレーム）を構成する（ステップＳ１１）。

階層別フレーム構成部２０６ａによりＡ階層の階層別フレームが構成されると、ＸＭＩパケット化部２０７ａは、その階層別フレームをデータユニットに分割し、得られたデータユニットをデータユニット領域に格納したＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケット）を生成する。また、階層別フレーム構成部２０６ｂによりＢ階層の階層別フレームが構成されると、ＸＭＩパケット化部２０７ｂは、その階層別フレームをデータユニットに分割し、得られたデータユニットをデータユニット領域に格納したＸＭＩパケット（Ｂ階層ＸＭＩパケット）を生成する（ステップＳ１２）。そして、ＸＭＩパケット化部２０７ａ，２０７ｂは、生成した階層毎のＸＭＩパケットをＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。

また、同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０は、同期制御情報をデータユニット領域に格納したＸＭＩパケット（同期制御ＸＭＩパケット）を生成する（ステップＳ１３）。そして、同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０は、生成した同期制御ＸＭＩパケットをＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２に出力する。ここで、同期制御情報には、次のＯＦＤＭフレームを送信する時刻（絶対時刻）を示す情報（次フレーム送信タイムスタンプ）が含まれる。

ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、ＸＭＩパケット化部２０７ａ，２０７ｂから出力された階層後のＸＭＩパケット（Ａ階層ＸＭＩパケットおよびＢ階層ＸＭＩパケット）および同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０から出力された同期制御ＸＭＩパケットを送信装置１３に出力する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１３は、ステップＳ１１およびステップＳ１２よりも前に、あるいは、ステップＳ１１およびステップＳ１２と同時に実行することも可能である。

次に、本実施形態に係る送信装置１３の動作について説明する。

図１８は、送信装置１３の動作例を示すフローチャートである。なお、図１８においては、スタッフＸＭＩパケットに関する動作については説明を省略する。

入力インターフェース部１３１は、再多重化装置１２から送信されてきたＸＭＩパケット（階層毎のＸＭＩパケットおよび同期制御ＸＭＩパケット）を受信する（ステップＳ２１）。そして、ＸＭＩパケット受信部３０１は、受信した階層毎のＸＭＩパケットのデータユニット領域に格納されるデータユニットから、階層毎のデータ（フレーム）を生成する。また、ＸＭＩパケット受信部３０１は、階層毎のＸＭＩパケットのチャンネル情報領域に格納されるシンボルからＬＣＨのデータ（フレーム）を生成する。また、入力インターフェース部１３１は、同期制御ＸＭＩパケットに格納される同期制御情報から制御情報／ＴＭＣＣ情報を生成し、変調部１３２に出力する。さらに、制御情報／ＴＭＣＣ情報生成部３０３は、同期制御情報の次フレーム同期制御情報に含まれる、次のＯＦＤＭフレームを送信する時刻（絶対時刻）を示す時刻情報（次フレーム送信タイムスタンプ）を変調部１３２に出力する。

変調部１３２は、入力インターフェース部１３１により生成された階層毎のデータ（フレーム）と、ＬＣＨのデータ（フレーム）とを所定の位置に配置してＯＦＤＭフレームを構成し、送信所１４のアンテナから送信する（ステップＳ２２）。ここで、変調部１３２は、入力インターフェース部１３１から出力された、１つ前の同期制御情報に含まれる次フレーム送信タイムスタンプに示される時刻に従い、ＯＦＤＭフレームを送信する。

このように本実施形態によれば、再多重化装置１２は、複数の階層それぞれのデータを階層毎にフレーム化した階層別フレームを構成するフレーム構成部（階層別フレーム構成部２０６ａ，２０６ｂ）と、データユニット領域と、ヘッダとを含み、フレーム構成部により構成された階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットをデータユニット領域に格納した第１のパケット（Ａ階層ＸＭＩパケット、Ｂ階層ＸＭＩパケット）を生成する第１のパケット化部（ＸＭＩパケット化部２０７ａ，２０７ｂ）と、ヘッダを含み、同期制御情報をデータユニット領域に格納した第２のパケット（同期制御ＸＭＩパケット）を生成する第２のパケット化部（同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０）と、第１のパケット化部により生成された第１のパケットおよび第２のパケット化部により生成された第２のパケットを、同期制御情報に基づき、第１のパケットおよび第２のパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、構成したＯＦＤＭフレームを送信所１４から送信する送信装置１３に出力する送出部（ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２）とを備える。そして、同期制御情報には、送信装置１３が次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す時刻情報(次フレーム送信タイムスタンプ)が含まれ、送信装置１３は、フレーム送信タイムスタンプに示される時刻に従い、ＯＭＤＭフレームを送信所１４に出力する。

ＯＦＤＭフレームを送信するタイミングを絶対時刻で指定することにより、現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、調整しきれないような大きな伝送遅延が生じた場合にも、その伝送遅延に合わせてＯＦＤＭフレームを送信する時刻を設定することで、各送信所１４の送信タイミングを同期させることができる。したがって、伝送遅延の大きさに関わらず、複数の送信所からの送信タイミングを同期させることができる。

なお、本実施形態では、再多重化装置１２および送信装置１３の構成および動作について説明したが、本発明はこれに限られず、多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化するための方法、再多重化装置１２から出力されたパケットからＯＦＤＭ信号を構成して送信する方法として構成されてもよい。

また、実施形態では特に触れていないが、再多重化装置１２および送信装置１３が行う各処理をコンピュータに実行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やＤＶＤ－ＲＯＭなどの記録媒体であってもよい。

あるいは、再多重化装置１２および送信装置１３が行う各処理を実行するためのプログラムは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、再多重化装置１２および送信装置１３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、種々の変形や変更が可能である。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。

１０ ＯＦＤＭ送信システム
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 多重化装置
１２ 再多重化装置
１３ａ，１３ｂ 送信装置
１４ａ，１４ｂ 送信所
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ パケットフィルタ
２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄ ＩＰヘッダ圧縮部
２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄ ＴＬＶパケット化部
２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ，２０４ｄ ＦＩＦＯバッファ
２０５ａ，２０５ｂ ＦＥＣブロック構成部
２０６ａ，２０６ｂ 階層別フレーム構成部（フレーム構成部）
２０７ａ，２０７ｂ ＸＭＩパケット化部（第１のパケット化部）
２０８ Ｌ０シンボル構成部
２０９ Ｌ１シンボル構成部
２１０ 同期制御ＸＭＩパケット構成部（第２のパケット化部）
２１１ スタッフＸＭＩパケット構成部
２１２ ＸＭＩパケット送出スケジューラ部（送出部）
１３１ 入力インターフェース部
１３２ 変調部
３０１ ＸＭＩパケット受信部
３０２ａ，３０２ｂ 階層別フレーム生成部
３０２ｃ ＬＣＨフレーム生成部
３０３ 制御情報／ＴＭＣＣ情報生成部
４０１ａ Ａ階層処理部
４０１ｂ Ｂ階層処理部
４０１ｃ ＬＣＨ処理部
４０２ ＴＭＣＣ信号生成部
４０３ 階層合成部
４０４ フレーム化部
４０５ ＩＦＦＴ部
４０６ 出力部

Claims (5)

1. 映像・音声信号を含む複数の信号が多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置であって、
   前記多重化された階層毎のデータをフレーム化した階層別フレームを構成するフレーム構成部と、
   データユニット領域と、ヘッダとを含むパケットであって、前記フレーム構成部により構成された階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットを前記データユニット領域に格納した第１のパケットを生成する第１のパケット化部と、
   前記ヘッダを含むパケットであって、同期制御情報を前記データユニット領域に格納した第２のパケットを生成する第２のパケット化部と、
   前記同期制御情報に基づき、前記第１のパケットおよび前記第２のパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信所から送信する送信装置に、前記第１のパケット化部により生成された前記第１のパケットおよび前記第２のパケット化部により生成された前記第２のパケットを出力する送出部と、を備え、
   前記同期制御情報には、前記送信装置が次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す情報が含まれることを特徴とする再多重化装置。
2. 映像・音声信号を含む複数の信号が多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置から出力されたパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信する送信装置であって、
   データユニット領域と、ヘッダとを含むパケットであって、前記多重化された複数の階層それぞれのデータをフレーム化した階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットを前記データユニット領域に格納した第１のパケット、および、前記ヘッダを含むパケットであって、同期制御情報を前記データユニット領域に格納した第２のパケットを前記再多重化装置から受信する入力インターフェース部と、
   前記入力インターフェース部により受信された第１のパケットおよび第２のパケットから前記ＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信する変調部と、を備え、
   前記同期制御情報には、次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す時刻情報が含まれ、
   前記変調部は、前記時刻情報に従い、前記ＯＦＤＭフレームを送信することを特徴とする送信装置。
3. 映像・音声信号を含む複数の信号が多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置に搭載されるチップであって、
   前記多重化された階層毎のデータをフレーム化した階層別フレームを構成するフレーム構成部と、
   データユニット領域と、ヘッダとを含むパケットであって、前記フレーム構成部により構成された階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットを前記データユニット領域に格納した第１のパケットを生成する第１のパケット化部と、
   前記ヘッダを含むパケットであって、同期制御情報を前記データユニット領域に格納した第２のパケットを生成する第２のパケット化部と、
   前記同期制御情報に基づき、前記第１のパケットおよび前記第２のパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信所から送信する送信装置に、前記第１のパケット化部により生成された前記第１のパケットおよび前記第２のパケット化部により生成された前記第２のパケットを出力する送出部と、を備え、
   前記同期制御情報には、前記送信装置が次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す時刻情報が含まれることを特徴とするチップ。
4. 映像・音声信号を含む複数の信号が多重化された複数の階層それぞれのデータを再多重化する再多重化装置から出力されたパケットからＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信する送信装置に搭載されるチップであって、
   データユニット領域と、ヘッダとを含むパケットであって、前記多重化された複数の階層それぞれのデータをフレーム化した階層別フレームを所定のサイズに分割したデータユニットを前記データユニット領域に格納した第１のパケット、および、前記ヘッダを含むパケットであって、同期制御情報を前記データユニット領域に格納した第２のパケットを前記再多重化装置から受信する入力インターフェース部と、
   前記入力インターフェース部により受信された第１のパケットおよび第２のパケットから前記ＯＦＤＭフレームを構成し、該構成したＯＦＤＭフレームを送信する変調部と、を備え、
   前記同期制御情報には、次のＯＦＤＭフレームを送信する絶対時刻を示す時刻情報が含まれ、
   前記変調部は、前記時刻情報に従い、前記ＯＦＤＭフレームを送信することを特徴とするチップ。
5. コンピュータを、請求項１に記載の再多重化装置として機能させるためのプログラム。

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