JP7089857B2 - 再多重化装置、送信装置、受信装置、チップ、及びプログラム - 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送受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、受信装置、チップ、及びプログラムに関する。

日本の現行の地上デジタル放送の伝送方式として、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）に分割する。そして、同一チャンネルの中で、画質と雑音耐性の異なるサービスを提供するために、１チャンネルの周波数帯域において異なるセグメントを割り当てる階層伝送が行われている。階層伝送では、誤り訂正の強い階層から順にＡ階層、Ｂ階層、・・・という。

具体的には、現行のＩＳＤＢ－Ｔでは、１チャンネルの周波数帯域を１３セグメントに分割し、中央の１セグメントをＡ階層伝送に用いて、移動受信端末向けのいわゆるワンセグ放送を提供し、残りの１２セグメントをＢ階層伝送に用いて、固定受信端末向けの高画質なハイビジョン放送を提供している。

また、近年は、８Ｋスーパーハイビジョ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。

図２０に、ＩＳＤＢ－Ｔ及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に増やし、中央の１～９セグメントをＡ階層伝送に用い、残りのセグメントをＢ階層伝送に用いることが検討されている。セグメント数をやすことで各階層のビットレートを細かく調整でき、柔軟性を向上させることができる。

さらに、次世代の地上デジタル放送では、緊急性の高いデータを、Ａ階層及びＢ階層よりも低遅延で伝送することが検討されている。本明細書では、この低遅延で伝送されるチャンネルを「Ｌｃｈ」と称する。具体的には、送信側の再多重化装置において、Ａ階層及びＢ階層の処理は、フレームを構成するため、１フレーム以上の遅延を要する。これに対し、Ｌｃｈの処理はシンボル周期で動作させ、再多重化装置に入力されたパケットを直ちに伝送するシンボルに割り当て、速やかに送信することにより、低遅延の伝送を実現することができる。

「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

再多重化装置において、入力されたＬｃｈ用のパケットについては速やかに送信装置に送信するため、さらに、その伝送容量を減らさないため、ＬＤＰＣ符号化処理などの演算処理に加え、パケットの先頭位置を指示する領域を付加する処理を省略することが望ましい。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、Ｌｃｈ用のパケットに先頭位置を指示する領域を付加することなく、該パケットの先頭位置を特定することが可能な再多重化装置、送信装置、受信装置、チップ、及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、複数の多重化された階層用パッケージデータ、及び多重化された低遅延用パッケージデータを再多重化する再多重化装置であって、前記階層用パッケージデータ及び前記低遅延用パッケージデータをそれぞれ可変長の第１パケットにカプセル化するパケット化部と、前記階層用パッケージデータの第１パケット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、前記低遅延用パッケージデータの第１パケットからシンボルを構成するシンボル構成部と、前記階層別フレーム及び前記シンボルを再多重化して第２パケットとして送出する送出部と、を備え、前記パケット化部は、前記第１パケットのヘッダ領域の先頭に固定値を格納することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、複数の多重化された階層用パッケージデータ、及び多重化された低遅延用パッケージデータを再多重化する再多重化装置から送信された第２パケットを受信し、ＯＦＤＭ信号を生成して送信する送信装置であって、前記第２パケットから階層別フレーム及び低遅延用フレームを生成する入力インターフェース部と、前記階層別フレーム及び前記低遅延用フレームを所定の位置に配置してＯＦＤＭフレームを構成し、ＯＦＤＭ信号を送信する変調部と、を備え、前記第２パケットには可変長の第１パケットが含まれ、該第１パケットのヘッダ領域の先頭には固定値が格納されていることを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、複数の多重化された階層データ、及び多重化された低遅延用データを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、上記送信装置から受信した前記ＯＦＤＭ信号を復調し、前記階層データ及び前記低遅延用データを生成する復調部と、前記階層データ及び前記低遅延用データから、それぞれ前記第１パケットを特定して出力する出力インターフェース部と、を備え、前記出力インターフェース部は、前記低遅延用データを結合し、この中から固定値を探索し、該固定値を前記第１パケットの先頭として識別し、当該先頭が識別されたパケットのパケット種別に応じて当該パケットを出力することを特徴とする。
また、本発明に係る受信装置は、複数の多重化された階層データ、及び多重化された低遅延用データを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、上記送信装置から受信した前記ＯＦＤＭ信号を復調し、前記階層データ及び前記低遅延用データを生成する復調部と、前記階層データ及び前記低遅延用データから、それぞれ前記第１パケットを特定して出力する出力インターフェース部と、を備え、前記出力インターフェース部は、前記低遅延用データを結合し、この中から固定値を探索し、該固定値を前記第１パケットの先頭として識別し、当該先頭が識別されたパケットのサイズ情報に示される大きさだけオフセットした位置の前記低遅延用データがさらに該固定値である場合に当該パケットを出力することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るチップは、複数の多重化された階層用パッケージデータ、及び多重化された低遅延用パッケージ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、前記階層用パッケージデータ及び前記低遅延用パッケージデータをそれぞれ可変長の第１パケットにカプセル化するパケット化部と、前記階層用パッケージデータの第１パケット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、前記低遅延用パッケージデータの第１パケットからシンボルを構成するシンボル構成部と、前記階層別フレーム及び前記シンボルを再多重化して第２パケットとして送出する送出部と、を備え、前記パケット化部は、前記第１パケットのヘッダ領域の先頭に固定値を格納することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るチップは、複数の多重化された階層用パッケージデータ、及び多重化された低遅延用パッケージデータを再多重化する再多重化装置から送信された第２パケットを受信し、ＯＦＤＭ信号を生成して送信する送信装置に搭載されるチップであって、前記第２パケットから階層別フレーム及び低遅延用フレームを生成する入力インターフェース部と、前記階層別フレーム及び前記低遅延用フレームを所定の位置に配置してＯＦＤＭフレームを構成し、ＯＦＤＭ信号を送信する変調部と、を備え、前記第２パケットには可変長の第１パケットが含まれ、該第１パケットのヘッダ領域の先頭には固定値が格納されていることを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るチップは、複数の多重化された階層データ、及び多重化された低遅延用データを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置に搭載されるチップであって、上記送信装置から受信した前記ＯＦＤＭ信号を復調し、前記階層データ及び前記低遅延用データを生成する復調部と、前記階層データ及び前記低遅延用データから、それぞれ前記第１パケットを特定して出力する出力インターフェース部と、を備え、前記出力インターフェース部は、前記低遅延用データを結合し、この中から固定値を探索し、該固定値を前記第１パケットの先頭として識別し、当該先頭が識別されたパケットのパケット種別に応じてパケットを出力することを特徴とする。
また、本発明に係るチップは、本発明に係るチップは、複数の多重化された階層データ、及び多重化された低遅延用データを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置に搭載されるチップであって、上記送信装置から受信した前記ＯＦＤＭ信号を復調し、前記階層データ及び前記低遅延用データを生成する復調部と、前記階層データ及び前記低遅延用データから、それぞれ前記第１パケットを特定して出力する出力インターフェース部と、を備え、前記出力インターフェース部は、前記低遅延用データを結合し、この中から固定値を探索し、該固定値を前記第１パケットの先頭として識別し、当該先頭が識別されたパケットのサイズ情報に示される大きさだけオフセットした位置の前記低遅延用データがさらに該固定値である場合に当該パケットを出力することを特徴とする。

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。

本発明によれば、低遅延用フレームには、Ｌｃｈ用のパケットの先頭位置を指示する領域を付加することなく、該パケットの先頭位置を特定することができるようになる。

本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭ送受信システムの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る再多重化装置の構成例を示す図である。 ＴＬＶ（Type Length Value）パケットの構成例を示す図である。 ＦＥＣ（Forward Error Correction）ブロックの構成例を示す図である。 階層別フレームの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る再多重化装置のＸＭＩ（eXtensible Modulation Interface）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。 ＸＭＩパケットの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る再多重化装置の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図である。 本発明の一実施形態に係る再多重化装置のＸＭＩパケット送出スケジューラ部によるスタッフ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９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。 本発明の一実施形態に係る送信装置の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る送信装置の入力インターフェース部の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る送信装置の変調部の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る受信装置の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る受信装置の復調部の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る受信装置の出力インターフェース部の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る再多重化装置の動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る送信装置の動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る受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、同一又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送受信システム１の構成例を示す図である。本実施形態に係るＯＦＤＭ送受信システム１は、複数の階層のデータ、及びＬｃｈ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る。以下では、Ａ階層データ及びＢ階層データの２階層のデータを伝送するものとするが、階層数は２階層に限られるものではない。

図１に示すＯＦＤＭ送受信システム１は、送信側として、多重化装置１０（１０ａ～１０ｃ）と、再多重化装置２０と、送信装置３０とを備える。また、受信側として、受信装置４０と、多重分離装置５０とを備える。

多重化装置１０ａは、Ａ階層に対応して設けられ、入力されたＡ階層用の映像・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階層用パッケージとして出力する。より詳細には、多重化装置１０と再多重化装置２０との間の伝送路は、ＩＰ（Internet Protocol）伝送路であり、多重化装置１０はＭＭＴＰパケットをＩＰパケットに格納して再多重化装置２０に出力する。したがって、以下では、多重化装置１０から再多重化装置２０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１０ｂと多重化装置１０ｃ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階層用あるいはＬｃｈ用の映像・音声信号と字幕信号とが入力される。多重化装置１０ｂ，１０ｃはそれぞれ、多重化装置１０ａ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階層用パッケージ、Ｌｃｈ用パッケージとして再多重化装置２０に出力する。

再多重化装置２０は、多重化装置１０ａ，１０ｂにより多重化された複数の階層用パッケージデータ（Ａ階層用パッケージ及びＢ階層用パッケージ）、及び多重化装置１０ｃにより多重化された低遅延用パッケージデータ（Ｌｃｈ用パッケージ）を再多重化して送信装置３０に出力する。より詳細には、再多重化装置２０は、多重化装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ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系統に再多重化して送信装置３０に出力する。なお、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。

送信装置３０は、再多重化装置２０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、ＯＦＤＭ信号を送信アンテナから送信する。

受信装置４０は、送信装置３０が送信するＯＦＤＭ信号を受信し、受信したＯＦＤＭ信号を復号してＭＭＴＰ／ＩＰパケット化し、ＭＭＴＰ／ＩＰパケットを多重分離装置５０に出力する。

多重分離装置５０は、受信装置４０から出力されたＭＭＴＰ／ＩＰパケットを映像・音声信号と字幕信号とに分離して出力する。

以下、再多重化装置２０、送信装置３０、及び受信装置４０の構成について説明する。なお、多重化装置１０、及び多重分離装置５０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。

（再多重化装置）
図２は、再多重化装置２０の構成例を示す図である。図２に示す再多重化装置２０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（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ブロック構成部２０５ａ，２０５ｂと、階層別フレーム構成部（フレーム構成部）２０６ａ，２０６ｂと、ＸＭＩパケット化部２０７ａ，２０７ｂと、Ｌ０シンボル構成部（シンボル構成部）２０８と、Ｌ１シンボル構成部（シンボル構成部）２０９と、同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０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（送出部）２１２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、及び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１０ａからＡ階層用パッケージがＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ／ＩＰパケット）で入力される。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パケットを可変長のＴＬＶパケット（第１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。予約領域、パケット種別領域、及びデータ長領域は、ヘッダ領域である。

ヘッダ領域の先頭の予約領域には、固定値（例えば、０ｘ７Ｆ）が格納される。本発明では、後述するように予約領域に格納される固定値を利用して、ＬｃｈデータのＴＬＶパケットの先頭位置を特定する。

パケット種別領域は、当該ＴＬＶパケットのパケット種別（例えば、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６など）を示す。

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。

データ領域には、ＩＰヘッダ圧縮部２０２ａから出力されたＩＰパケット、あるいはＩＰヘッダ圧縮したＭＭＴＰ／ＩＰパケットが格納される。

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には主信号領域とＢＣＨパリティ領域とを一つずつ図示したが、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（先頭ＴＬＶ指示領域）は、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、主信号領域に格納される最初のＴＬＶパケットの先頭バイトの位置を、主信号領域の先頭からのバイト数で示す情報が格納される。

ＢＣＨパリティ領域、スタッフビット領域、及び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３０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、及び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指示領域の値を設定する。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ブロックをフレーム化して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例を示す図である。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、及びセグメント数に応じて定まる。

フレームヘッダ領域には、所定のビット数（図５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ブロック領域にはＦＥＣブロックがまたがって格納することができるため、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。

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、及び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及び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１０ｃ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又は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。

１ＯＦＤＭフレームあたりのＬ０シンボルと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。

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。

図６は、ＸＭＩパケット化部２０７ａによる階層別フレームの分割例を示す図である。ＸＭＩパケット化部２０７ａは、図６に示すように、階層別フレームを所定のサイズ（図６では、１０４４８ビット）に分割し、データユニットを構成する。

図７は、再多重化装置２０が出力するＸＭＩパケットの構成例を示す図である。ＸＭＩパケットは、ヘッダ領域とデータユニット領域とを有する。図７に示すように、ＸＭＩパケットのヘッダ領域は、ＩＰｖ４ヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＭＭＴＰパケットのヘッダ（ＭＭＴＰヘッダ）、及びＸＭＩヘッダを有する。ＸＭＩパケットのデータユニット領域には、同期制御情報又はデータユニットが格納される。所定のビット数に満たない場合には、スタッフビットが付加される。なお、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シンボル及び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７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）には、ＸＭＩヘッダ以下が格納される。また、ＭＭＴＰヘッダには、ＭＭＴＰペイロードに格納するデータのデータタイプを示す情報や、ＭＭＴＰペイロードに格納するデータの種類を識別するための情報などが格納される。

図７に示すように、ＸＭＩヘッダは、Ｌ０先頭シンボルフラグと、Ｌ０シンボル開始フラグと、Ｌ１先頭シンボルフラグと、Ｌ１シンボル開始フラグと、フレーム番号と、データユニット種別と、シーケンス番号と、ＣＲＣ＿３２と、データユニット長とを含む。

Ｌ０先頭シンボルフラグは、このＸＭＩパケットに格納するＬ０シンボルがＯＦＤＭフレームの先頭のシンボルであるか否かを示し、Ｌ１先頭シンボルフラグは、このＸＭＩパケットに格納するＬ１シンボルがＯＦＤＭフレームの先頭のシンボルであるか否かを示す。

Ｌ０シンボル開始フラグは、このＸＭＩパケットのＬ０シンボルが、その大きさを示す情報とともに格納されているか否かを示し、Ｌ１シンボル開始フラグは、このＸＭＩパケットのＬ１シンボルが、その大きさを示す情報とともに格納されているか否かを示す。

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否か、データユニットであるか否か、スタッフビットであるか否かを示す。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’又は‘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。

ＸＭＩパケット化部２０７ａは、ＸＭＩパケットの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６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６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。

同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０は、送信装置３０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）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。

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２０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ヘッダの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。

同期制御ＸＭＩパケット構成部２１０は、ＸＭＩパケットの構成時に、ＸＭＩヘッダの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。ＸＭＩパケット化部２０７ａは、ＸＭＩパケットの構成時に、ＸＭＩヘッダの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。ＸＭＩパケット化部２０７ｂは、ＸＭＩパケットの構成時に、ＸＭＩヘッダの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。スタッフＸＭＩパケット構成部２１１は、ＸＭＩパケットの構成時に、ＸＭＩヘッダの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。

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Ａ階層ＸＭＩパケット、ＸＭＩパケット化部２０７ｂから出力された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から出力された同期制御ＸＭＩパケット、及びスタッフＸＭＩパケット構成部２１１から出力されたスタッフＸＭＩパケットを再多重化し、ＸＭＩパケット（第２パケット）として送信装置３０に送出する。

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パケット及び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パケット及び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シンボル及び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及び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３０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３０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３０に出力することができる。なお、ＬｃｈのＴＬＶパケットが無い場合には、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２は、ヌルをチャンネル情報領域に格納する。

なお、上述したように、例えば、８Ｋ ＦＦＴでは、Ｌ０シンボル及び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及び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３２で除去される。

なお、図８においては、スタッフＸＭＩパケットには、Ｌ０シンボル及び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及び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シンボル及び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９に示すように、スタッフＸＭＩパケットにも、Ｌ０シンボル及びＬ１シンボルを格納するためのＬ０シンボル格納用領域及び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及びＬ１シンボル格納用領域を備えるスタッフＸＭＩパケット（第３のパケット）と、Ｌ０シンボル格納用領域及びＬ１シンボル格納用領域を備えないスタッフＸＭＩパケット（第４のパケット）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及び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及び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９においては、Ｌ０シンボル格納用領域及び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及び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及び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１０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（第１のパケット）、同期制御ＸＭＩパケット（第２のパケット）、Ｌ０シンボル格納用領域及びＬ１シンボル格納用領域を備えるスタッフＸＭＩパケット（第３のパケット）、Ｌ０シンボル格納用領域及びＬ１シンボル格納用領域を備えないスタッフＸＭＩパケット（第４のパケット）のいずれであるかを示す。

（送信装置）
次に、送信装置３０の構成例について、図１１を参照して説明する。図１１に示す送信装置３０は、入力インターフェース部３１と、変調部３２とを備える。

入力インターフェース部３１は、再多重化装置２０から出力されたＸＭＩパケットを受信し、階層データ及びＬｃｈデータ（低遅延用データ）をそれぞれ連結してＡ階層フレーム、Ｂ階層フレーム、及びＬｃｈフレーム（低遅延用フレーム）を生成し、変調部３２に出力する。上述したように、ＸＭＩパケットには可変長のＴＬＶパケットが含まれ、該ＴＬＶパケットのヘッダ領域の先頭には固定値が格納されている。

変調部３２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３１から出力されたフレームからＯＦＤＭフレームを構成し、ＯＦＤＭ信号を送信アンテナ３３から送信する。

図１２は、入力インターフェース部３１の構成例を示す図である。図１２に示す入力インターフェース部３１は、ＸＭＩパケット受信部３１１と、Ａ階層フレーム生成部３１２ａと、Ｂ階層フレーム生成部３１２ｂと、Ｌｃｈフレーム生成部３１２ｃと、制御情報／ＴＭＣＣ情報生成部３１３とを備える。

ＸＭＩパケット受信部３１１は、再多重化装置２０から出力されたＸＭＩパケットを受信し、Ａ階層ＸＭＩパケットについてはＡ階層フレーム生成部３１２ａに出力し、Ｂ階層ＸＭＩパケットについてはＢ階層フレーム生成部３１２ｂに出力する。また、ＸＭＩパケット受信部３１１は、Ａ階層ＸＭＩパケット及びＢ階層ＸＭＩパケットをＬｃｈフレーム生成部３１２ｃにも出力する。さらに、ＸＭＩパケット受信部３１１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３１３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否か、Ａ階層又はＢ階層のデータユニットであるか否か、スタッフビットであるか否かを示すデータユニット種別が含まれる。ＸＭＩパケット受信部３１１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。

Ａ階層フレーム生成部３１２ａは、ＸＭＩパケット受信部３１１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３２に出力する。Ｂ階層フレーム生成部３１２ｂは、ＸＭＩパケット受信部３１１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３２に出力する。

Ｌｃｈフレーム生成部３１２ｃは、ＸＭＩパケット受信部３１１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３２に出力する。

制御情報・ＴＭＣＣ情報生成部３１３は、ＸＭＩパケット受信部３１１から出力された同期制御ＸＭＩパケットに含まれる同期制御情報から、ＯＦＤＭフレームを構成するための各種情報を示す制御情報、及び伝送パラメータを示すＴＭＣＣ情報を生成し、変調部３２に出力する。

図１３は、変調部３２の構成例を示す図である。図１３に示す変調部３２は、Ａ階層処理部３２１ａと、Ｂ階層処理部３２１ｂと、Ｌｃｈ処理部３２１ｃと、ＴＭＣＣ信号生成部３２２と、階層合成部３２３と、フレーム化部３２４と、ＩＦＦＴ（Inversed Fast Fourier Transform）部３２５と、出力部３２６とを備える。

Ａ階層処理部３２１ａは、入力インターフェース部３１から入力されたＡ階層フレームに対して、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ってキャリアシンボルを生成し、階層合成部３２３に出力する。

Ｂ階層処理部３２１ｂは、入力インターフェース部３１から入力されたＢ階層フレームに対して、Ａ階層処理部３２１ａと同様に所定の処理を行ってキャリアシンボルを生成し、階層合成部３２３に出力する。

Ｌｃｈ処理部３２１ｃは、入力インターフェース部３１から入力されたＬｃｈ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、処理後のキャリアシンボルをフレーム化部３２４に出力する。

ＴＭＣＣ信号生成部３２２は、入力インターフェース部３１から入力された制御情報／ＴＭＣＣ情報などに基づいてＴＭＣＣ信号を生成し、フレーム化部３２４に出力する。

階層合成部３２３は、Ａ階層処理部３２１ａから出力されたＡ階層のキャリアシンボルと、Ｂ階層処理部３２１ｂから出力されたＢ階層の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セグメントを生成し、フレーム化部３２４に出力する。

フレーム化部３２４は、階層合成部３２３から出力された階層合成後のＡ階層及びＢ階層のキャリアシンボルと、Ｌｃｈ処理部３２１ｃから出力されたＬｃｈのキャリアシンボルと、ＴＭＣＣ信号生成部３２２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、所定のキャリア及びシンボル位置に配置することで、ＯＦＤＭフレームを構成し、ＩＦＦＴ部３２５に出力する。

ＩＦＦＴ部３２５は、フレーム化部３２４から出力されたＯＦＤＭフレームに対して、ＩＦＦＴなどの逆フーリエ変換処理を施し、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、出力部３２６に出力する。

出力部３２６は、ＩＦＦＴ部３２５から出力された信号を送信するために、ガードインターバルの付加、直交変調、デジタルアナログ変換、電力増幅などの処理を行う。

（受信装置）
次に、受信装置の構成例について、図１４を参照して説明する。図１４に示す受信装置４０は、復調部４１と、出力インターフェース部４２とを備える。

復調部４１は、送信装置３０から送信されたＯＦＤＭ信号を、受信アンテナ４３を介して受信し、復調する。受信したＯＦＤＭ信号には、Ａ階層、Ｂ階層、及びＬｃｈのキャリアシンボルが含まれる。

復調部４１は、フーリエ変換処理後のＡ階層、Ｂ階層、及びＬｃｈのキャリアシンボルに対して、送信装置３０で行われた処理を元に戻す処理を行う。例えば、送信装置３０において、Ａ階層及びＢ階層のデータに対してのみ、インターリーブ処理、及びエネルギー拡散処理が行われていた場合には、復調部４１は、Ａ階層及びＢ階層のデータに対してデインターリーブ処理、及びエネルギー逆拡散処理を行い、Ｌｃｈのデータに対しては、これらの処理を行わない。また、Ａ階層及びＢ階層と、Ｌｃｈとで異なる誤り訂正符合化処理が行われていた場合には、それぞれに対応する誤り訂正復号処理を行う。

図１５は、復調部４１の構成例を示す図である。図１５に示す復調部４１は、入力部４１１と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部４１２と、等化部４１３と、階層分割部４１４と、Ａ階層ＦＥＣブロック変換部４１５ａと、Ｂ階層ＦＥＣブロック変換部４１５ｂと、Ａ階層復号部４１６ａと、Ｂ階層復号部４１６ｂと、Ｌｃｈ復調部４１７とを備える。

入力部４１１は、送信装置３０から送信されたＯＦＤＭ信号を受信アンテナ４３を介して受信し、アナログデジタル変換、直交変調、ガードインターバルの除去などの処理を行い、ＦＦＴ部４１２に出力する。

ＦＦＴ部４１２は、入力部４１１から出力された信号に対してＦＦＴなどのフーリエ変換処理を行い、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、等化部４１３及びＬｃｈ復調部４１７に出力する。

等化部４１３は、ＦＦＴ部４１２から出力された信号からパイロット信号を抽出し、伝搬路特性を推定する。そして、等化係数を算出し、ＦＦＴ部４１２から出力された信号に対して等化処理を行う。等化には例えばゼロフォーシング規範を用いる。

階層分割部４１４は、等化部４１３から出力された信号をＡ階層のキャリアシンボルと、Ｂ階層のキャリアシンボルに分割し、Ａ階層のキャリアシンボルをＡ階層ＦＥＣブロック変換部４１５ａに出力し、Ｂ階層のキャリアシンボルをＢ階層ＦＥＣブロック変換部４１５ｂに出力する。

Ａ階層ＦＥＣブロック変換部４１５ａは、階層分割部４１４から出力されたＡ階層のキャリアシンボルのＬＬＲ（対数尤度比）を算出し、ＬＤＰＣの符号長ごとに分けてＬＤＰＣブロックを生成し、Ａ階層復号部４１６ａに出力する。Ｂ階層ＦＥＣブロック変換部４１５ｂは、階層分割部４１４から出力されたＢ階層のキャリアシンボルのＬＬＲを算出し、ＬＤＰＣの符号長ごとに分けてＬＤＰＣブロックを生成し、Ｂ階層復号部４１６ｂに出力する。

Ａ階層復号部４１６ａは、Ａ階層ＦＥＣブロック変換部４１５ａから出力されたＬＬＲを用いてＬＤＰＣ復号を行った後、ＢＣＨ復号を行い、復号後のＡ階層ビットデータを出力インターフェース部４２に出力する。Ｂ階層復号部４１６ｂは、Ｂ階層ＦＥＣブロック変換部４１５ｂから出力されたＬＬＲを用いてＬＤＰＣ復号を行った後、ＢＣＨ復号を行い、復号後のＢ階層ビットデータを出力インターフェース部４２に出力する。

Ｌｃｈ復調部４１７は、ＦＦＴ部４１２から出力された信号からＬｃｈのキャリアを抽出し、ＤＢＰＳＫ復調を行い、Ｌｃｈ信号を復調する。そして、Ｌｃｈ信号の誤り訂正を行い、復号後のＬｃｈビットデータを出力インターフェース部４２に出力する。

出力インターフェース部４２は、Ａ階層ビットデータ、Ｂ階層ビットデータ、及びＬｃｈビットデータから、それぞれ可変長のＴＬＶパケットを特定して出力する。

図１６は、出力インターフェース部４２の構成例を示す図である。図１６に示す出力インターフェース部４２は、ビットバイト変換部４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃと、ＴＬＶ（Types Length Value）パケット分離部４２２ａ，４２２ｂ，４２２ｃと、ＩＰヘッダ伸長部４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃと、Ｅｔｈ－ＩＦ（イーサネット（登録商標）インターフェース）４２４ａ，４２４ｂとを備える。

ビットバイト変換部４２１ａは、復調部４１から入力されるＡ階層ビットデータをバイトデータに変換し、Ａ階層バイトデータをＴＬＶパケット分離部４２２ａに出力する。ビットバイト変換部４２１ｂは、復調部４１から入力されるＢ階層ビットデータをバイトデータに変換し、Ｂ階層バイトデータをＴＬＶパケット分離部４２２ｂに出力する。ビットバイト変換部４２１ｃは、復調部４１から入力されるＬｃｈビットデータをバイトデータに変換し、ＬｃｈバイトデータをＴＬＶパケット分離部４２２ｃに出力する。

ＴＬＶパケット分離部４２２ａは、ビットバイト変換部４２１ａから出力されたＡ階層バイトデータに対し、復調部４１による誤り訂正復号の結果、シンドロームがゼロとなったＦＥＣブロックの主信号領域（図４参照）を結合する。そして、ＦＥＣブロックのＦＥＣブロックヘッダ領域（先頭ＴＬＶ指示領域）、及びＴＬＶパケットのデータ長領域（図３参照）から、個別のＴＬＶパケットを特定し、ＩＰｖ４パケットとして出力する。ただし、ＴＬＶパケットの一部がシンドロームがゼロとならなかったＦＥＣブロックで伝送された場合、そのＴＬＶパケットは破棄される。また、ヌルタイプのＴＬＶパケットも破棄される。ＴＬＶパケット分離部４２２ｂは、ビットバイト変換部４２１ｂから出力されたＢ階層バイトデータに対し、同様の処理を行う。

Ｌｃｈのデータについては、遅延時間を短くするため、さらに、伝送容量を減らさないようにするために、送信装置３０においてＦＥＣブロックが生成されない。そのため、ＴＬＶパケットの先頭位置を指示する領域が存在しない。そこで、本発明においては、ＴＬＶパケットのヘッダ領域の先頭の予約領域（図３参照）に格納される固定値を利用して、Ｌｃｈのデータのパケットの先頭位置を特定する。

具体的には、ＴＬＶパケット分離部４２２ｃは、ビットバイト変換部４２１ｃから出力されたＬｃｈバイトデータを結合し、ストリーム上のデータとする。そして、この中から、ＴＬＶパケットの先頭１バイトとなる、固定値（予約領域）を探索する。本実施形態では、予約領域の値を０ｘ７Ｆの固定値とする。予約領域の直後の１バイト（パケット種別領域）を読み飛ばし、その直後の２バイト（データ長領域）を読み出し、このサイズ分オフセットした１バイトが０ｘ７Ｆであることを確認する。この動作を１回以上（例えば、３回）繰り返すことで、ＴＬＶパケットの先頭を識別し、パケット種別領域、データ長領域、及びデータ領域を有する構造として、ストリーム上のデータからＴＬＶパケットを特定し、出力する。

Ａ階層で伝送されたＴＬＶパケットと、Ｂ階層で伝送されたＴＬＶパケットと、Ｌｃｈで伝送されたＴＬＶパケットは、同じイーサネットのポート（Ｅｔｈ－ＩＦ４２４ａ）から出力されるが、それらはＵＤＰ宛先ポート番号で区別する。イーサネットのポートから出力する際は、ＯＦＤＭフレームで伝送されたＴＬＶパケットを、そのＯＦＤＭフレーム時間で出力するよう、ＩＰｖ４パケットの間隔を調整し出力する。

ＴＬＶパケットには、ＩＰｖ４パケット、ＩＰｖ６パケット、ヘッダ圧縮したＩＰパケット、伝送制御信号パケット、あるいはヌルパケットの５種類のパケット種別がある。ＩＰヘッダ伸長部４２３ａは、ＴＬＶパケットがＩＰｖ４パケット又はＩＰｖ６パケットの場合には、ＴＬＶパケットのデータ領域からそれぞれのＩＰパケットを取り出し、Ｅｔｈ－ＩＦ４２４ｂに出力する。また、ＴＬＶパケットがヘッダ圧縮したＩＰパケットの場合には、圧縮されたＩＰヘッダを復元し、送信時のＩＰパケットを復元し、ＩＰｖ４パケット又はＩＰｖ６パケットとしてＥｔｈ－ＩＦ４２４ｂに出力する。また、ＴＬＶパケットが伝送制御信号パケット又はヌルパケットの場合は、破棄する。これらのＩＰパケットを出力する際は、ＯＦＤＭフレームで伝送されたＩＰパケットを、そのＯＦＤＭフレーム時間で出力するよう、ＩＰパケットの間隔を調整し出力する。ＩＰヘッダ伸長部４２３ｂ，４２３ｃも、同様の処理を行う。

次に、本実施形態に係る再多重化装置２０、送信装置３０、及び受信装置４０の主な動作について説明する。

図１７は、再多重化装置２０の主な動作を示すフローチャートである。再多重化装置２０は、ＴＬＶパケット化部２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄにより、各階層データ及びＬｃｈデータをそれぞれ可変長のＴＬＶパケットにカプセル化する（ステップＳ１１）。その際、ＴＬＶパケットのヘッダ領域の先頭には固定値を格納する。

その後、再多重化装置２０は、階層別フレーム構成部２０６ａによりＡ階層用パッケージのＴＬＶパケットをフレーム化したＡ階層フレームを構成し、階層別フレーム構成部２０６ｂによりＢ階層用パッケージのＴＬＶパケットをフレーム化したＢ階層フレームを構成する（ステップＳ１２）。

また、再多重化装置２０は、Ｌ０シンボル構成部２０８及びＬ１シンボル構成部２０９により、Ｌｃｈ用パッケージのＴＬＶパケットからシンボルを構成する（ステップＳ１３）。

その後、ＸＭＩパケット送出スケジューラ部２１２により、ステップＳ１２にて生成された階層別フレーム、及びステップＳ１３にて生成されたシンボルを再多重化し、ＸＭＩパケットを生成する（ステップＳ１４）。

図１８は、送信装置３０の主な動作を示すフローチャートである。送信装置３０は、入力インターフェース部３１のＸＭＩパケット受信部３１１により、再多重化装置２０から送信されたＸＭＩパケットを受信する（ステップＳ２１）。ＸＭＩパケットには可変長のＴＬＶパケットが含まれ、ＴＬＶパケットのヘッダ領域の先頭の予約領域には固定値が格納されている。

その後、送信装置３０は、入力インターフェース部３１のＡ階層フレーム生成部３１２ａによりＡ階層フレームを生成し、Ｂ階層フレーム生成部３１２ｂによりＢ階層フレームを生成する（ステップＳ２２）。

また、送信装置３０は、変調部３２のＬｃｈ処理部３２１ｃにより、Ｌｃｈのシンボルを生成する（ステップＳ２３）。

その後、送信装置３０は、変調部３２によりＡ階層フレーム、Ｂ階層フレーム、及びＬｃｈのシンボルからＯＦＤＭフレームを構成し、ＯＦＤＭ信号を送信する（ステップＳ２４）。

図１９は、受信装置４０の主な動作を示すフローチャートである。受信装置４０は、復調部４１により、送信装置３０から送信されたＯＦＤＭ信号を受信する（ステップＳ３１）。

その後、受信装置４０は、復調部４１によりＯＦＤＭ信号を復調し、Ａ階層データ及びＢ階層データを生成する（ステップＳ３２）。また、復調部４１によりＬｃｈデータを生成する（ステップＳ３３）。

その後、受信装置４０は、出力インターフェース部４２のＴＬＶパケット分離部４２２ａ，４２２ｂにより、ステップＳ３２にて生成された階層別データから、それぞれＴＬＶパケットを特定する（ステップＳ３４）。また、出力インターフェース部４２のＴＬＶパケット分離部４２２ｃにより、ステップＳ３３にて生成されたＬｃｈデータから、固定値をＴＬＶパケットの先頭として識別することによりＴＬＶパケットを特定する（ステップＳ３４）。

なお、本実施形態では、再多重化装置２０、送信装置３０、及び受信装置４０の構成と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２０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、及び送信装置３０から送信されたＯＦＤＭ信号を受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２０、送信装置３０、及び受信装置４０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２０、送信装置３０、及び受信装置４０に搭載されるチップが提供されてもよい。このチップは、再多重化装置２０、送信装置３０、及び受信装置４０が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ、及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る。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができ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。

１ ＯＦＤＭ送受信システム
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 多重化装置
２０ 再多重化装置
３０ 送信装置
３１ 入力インターフェース部
３２ 変調部
３３ 送信アンテナ
４０ 受信装置
４１ 復調部
４２ 出力インターフェース部
４３ 受信アンテナ
５０ 多重分離装置
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（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
２０７ａ，２０７ｂ ＸＭＩ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
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）
３１１ ＸＭＩパケット受信部
３１２ａ Ａ階層フレーム生成部
３１２ｂ Ｂ階層フレーム生成部
３１２ｃ Ｌｃｈフレーム生成部
３１３ 制御情報／ＴＭＣＣ情報生成部
３２１ａ Ａ階層処理部
３２１ｂ Ｂ階層処理部
３２１ｃ Ｌｃｈ処理部
３２２ ＴＭＣＣ信号生成部
３２３ 階層合成部
３２４ フレーム化部
３２５ ＩＦＦＴ部
３２６ 出力部
４１１ 入力部
４１２ ＦＦＴ部
４１３ 等化部
４１４ 階層分割部
４１５ａ Ａ階層ＦＥＣブロック変換部
４１５ｂ Ｂ階層ＦＥＣブロック変換部
４１６ａ Ａ階層復号部
４１６ｂ Ｂ階層復号部
４１７ Ｌｃｈ復調部
４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃ ビットバイト変換部
４２２ａ，４２２ｂ，４２２ｃ ＴＬＶパケット分離部
４２３ａ，４２３ｂ，４２３ｃ ＩＰヘッダ伸長部
４２４ａ，４２４ｂ Ｅｔｈ－ＩＦ

Claims (9)

1. 複数の多重化された階層用パッケージデータ、及び多重化された低遅延用パッケージデータを再多重化する再多重化装置であって、
   前記階層用パッケージデータ及び前記低遅延用パッケージデータをそれぞれ可変長の第１パケットにカプセル化するパケット化部と、
   前記階層用パッケージデータの第１パケット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、
   前記低遅延用パッケージデータの第１パケットからシンボルを構成するシンボル構成部と、
   前記階層別フレーム及び前記シンボルを再多重化して第２パケットとして送出する送出部と、を備え、
   前記パケット化部は、前記第１パケットのヘッダ領域の先頭に固定値を格納することを特徴とする再多重化装置。
2. 複数の多重化された階層用パッケージデータ、及び多重化された低遅延用パッケージデータを再多重化する再多重化装置から送信された第２パケットを受信し、ＯＦＤＭ信号を生成して送信する送信装置であって、
   前記第２パケットから階層別フレーム及び低遅延用フレームを生成する入力インターフェース部と、
   前記階層別フレーム及び前記低遅延用フレームを所定の位置に配置してＯＦＤＭフレームを構成し、ＯＦＤＭ信号を送信する変調部と、を備え、
   前記第２パケットには可変長の第１パケットが含まれ、該第１パケットのヘッダ領域の先頭には固定値が格納されていることを特徴とする送信装置。
3. 複数の多重化された階層データ、及び多重化された低遅延用データを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、
   請求項２に記載の送信装置から受信した前記ＯＦＤＭ信号を復調し、前記階層データ及び前記低遅延用データを生成する復調部と、
   前記階層データ及び前記低遅延用データから、それぞれ前記第１パケットを特定して出力する出力インターフェース部と、を備え、
   前記出力インターフェース部は、前記低遅延用データを結合し、この中から固定値を探索し、該固定値を前記第１パケットの先頭として識別し、当該先頭が識別されたパケットのパケット種別に応じて当該パケットを出力することを特徴とする受信装置。
4. 複数の多重化された階層データ、及び多重化された低遅延用データを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、
   請求項２に記載の送信装置から受信した前記ＯＦＤＭ信号を復調し、前記階層データ及び前記低遅延用データを生成する復調部と、
   前記階層データ及び前記低遅延用データから、それぞれ前記第１パケットを特定して出力する出力インターフェース部と、を備え、
   前記出力インターフェース部は、前記低遅延用データを結合し、この中から固定値を探索し、該固定値を前記第１パケットの先頭として識別し、当該先頭が識別されたパケットのサイズ情報に示される大きさだけオフセットした位置の前記低遅延用データがさらに該固定値である場合に当該パケットを出力することを特徴とする受信装置。
5. 複数の多重化された階層用パッケージデータ、及び多重化された低遅延用パッケージ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、
   前記階層用パッケージデータ及び前記低遅延用パッケージデータをそれぞれ可変長の第１パケットにカプセル化するパケット化部と、
   前記階層用パッケージデータの第１パケット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、
   前記低遅延用パッケージデータの第１パケットからシンボルを構成するシンボル構成部と、
   前記階層別フレーム及び前記シンボルを再多重化して第２パケットとして送出する送出部と、を備え、
   前記パケット化部は、前記第１パケットのヘッダ領域の先頭に固定値を格納することを特徴とするチップ。
6. 複数の多重化された階層用パッケージデータ、及び多重化された低遅延用パッケージデータを再多重化する再多重化装置から送信された第２パケットを受信し、ＯＦＤＭ信号を生成して送信する送信装置に搭載されるチップであって、
   前記第２パケットから階層別フレーム及び低遅延用フレームを生成する入力インターフェース部と、
   前記階層別フレーム及び前記低遅延用フレームを所定の位置に配置してＯＦＤＭフレームを構成し、ＯＦＤＭ信号を送信する変調部と、を備え、
   前記第２パケットには可変長の第１パケットが含まれ、該第１パケットのヘッダ領域の先頭には固定値が格納されていることを特徴とするチップ。
7. 複数の多重化された階層データ、及び多重化された低遅延用データを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置に搭載されるチップであって、
   請求項２に記載の送信装置から受信した前記ＯＦＤＭ信号を復調し、前記階層データ及び前記低遅延用データを生成する復調部と、
   前記階層データ及び前記低遅延用データから、それぞれ前記第１パケットを特定して出力する出力インターフェース部と、を備え、
   前記出力インターフェース部は、前記低遅延用データを結合し、この中から固定値を探索し、該固定値を前記第１パケットの先頭として識別し、当該先頭が識別されたパケットのパケット種別に応じて当該パケットを出力することを特徴とするチップ。
8. 複数の多重化された階層データ、及び多重化された低遅延用データを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置に搭載されるチップであって、
   請求項２に記載の送信装置から受信した前記ＯＦＤＭ信号を復調し、前記階層データ及び前記低遅延用データを生成する復調部と、
   前記階層データ及び前記低遅延用データから、それぞれ前記第１パケットを特定して出力する出力インターフェース部と、を備え、
   前記出力インターフェース部は、前記低遅延用データを結合し、この中から固定値を探索し、該固定値を前記第１パケットの先頭として識別し、当該先頭が識別されたパケットのサイズ情報に示される大きさだけオフセットした位置の前記低遅延用データがさらに該固定値である場合に当該パケットを出力することを特徴とするチップ。
9. 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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