JP7409786B2 - 伝送装置および伝送装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、伝送装置および伝送装置の制御方法に関するものである。

コンピュータネットワーク全体で時刻を同期させ、データを円滑に伝送するための技術としては、例えば、非特許文献１に規定された技術（Precision Time Protocol）がある。

ＩＥＥＥ１５８８規格

ところで、非特許文献１に開示された技術では、ネットワーク全体で高い精度で時刻を一致させることができるが、ネットワーク全体に対してすべてに適用されていることが条件となるなど、装置の構成が複雑であり、また、高価であるという問題点がある。

本発明は、このような課題を解決するためのものであり、簡易で安価な回路構成によって、データを円滑に伝送することが可能な伝送装置および伝送装置の制御方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は、ネットワークを介して伝送されるパケットを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記パケットを記憶する記憶手段と、前記受信手段によって受信された前記パケットから、時間情報を含む特定パケットを抽出する抽出手段と、前記記憶手段に記憶された前記パケットを読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段によって読み出された前記パケットを送信する送信手段と、前記抽出手段によって抽出された前記特定パケットを受信したタイミングおよび前記記憶手段から供給される前記特定パケットのデータ量に基づいて、前記記憶手段から前記パケットを読み出すタイミングを制御する制御手段と、を有し、前記特定パケットは、ＮＴＰ（Network Time Protocol）パケット、または、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットであることを特徴とする。
このような構成によれば、簡易で安価な回路構成によって、データを円滑に伝送することが可能となる。また、特定のパケットを指標とすることで、簡易で安価な回路構成によって、データを円滑に伝送することが可能となる。

また、本発明は、前記制御手段は、前記送信手段によって送信される前記パケットの間隔が略一定になるように前記読み出し手段が前記パケットを前記記憶手段から読み出すタイミングを制御することを特徴とする。
このような構成によれば、データの伝送を一層円滑化することができる。

また、本発明は、クロック信号を生成するとともに、前記クロック信号の周期を調整することが可能な生成手段を有し、前記読み出し手段は、前記生成手段によって生成された前記クロック信号に基づいて前記記憶手段から前記パケットを読み出し、前記制御手段は、前記抽出手段によって抽出される前記特定パケットを受信したタイミングに応じて、前記生成手段の周期を制御する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、クロック信号の周期を制御することで、パケットの伝送間隔が略一定になるように制御を行うことが可能となる。

また、本発明は、ネットワークを介して伝送されるパケットを受信する受信ステップと、前記受信ステップにおいて受信された前記パケットを記憶部に記憶させる記憶ステップと、前記受信ステップにおいて受信された前記パケットから、時間情報を含む特定パケットを抽出する抽出ステップと、前記記憶部に記憶された前記パケットを読み出す読み出しステップと、前記読み出しステップにおいて読み出された前記パケットを送信する送信ステップと、前記抽出ステップにおいて抽出された前記特定パケットを受信したタイミングおよび前記記憶部から供給される前記特定パケットのデータ量に基づいて、前記記憶部から前記パケットを読み出すタイミングを制御する制御ステップと、を有し、前記特定パケットは、ＮＴＰ（Network Time Protocol）パケット、または、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットである、ことを特徴とする。
このような方法によれば、簡易で安価な回路構成によって、データを円滑に伝送することが可能となる。

本発明によれば、簡易で安価な回路構成によって、データを円滑に伝送することが可能な伝送装置および伝送装置の制御方法を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る伝送装置を含むシステムの構成例を示す図である。 図１に示す伝送装置の構成例を示す図である。 図２に示す構成例の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る伝送装置の構成例を示す図である。 図４に示す構成例の動作を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る伝送装置の構成例を示す図である。 図６に示す構成例の動作を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る伝送装置の構成例を示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）本発明の第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係る伝送装置を含むネットワークの構成例を示す図である。図１の構成例では、ネットワークは、送信装置１、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク２、伝送装置１０、ＬＡＮ（Local Area Network）３、および、受信装置４－１～４－ｎ（ｎ≧１）を有している。

ここで、送信装置１は、放送信号をＩＰパケットに変換してＩＰネットワーク２に送信する。

ＩＰネットワーク２は、インターネットプロトコルに基づいて、パケットを伝送するグローバルなネットワークである。

伝送装置１０は、ＩＰネットワーク２を伝送されるＩＰパケットを受信し、ＬＡＮ３を介して受信装置４－１～４－ｎに伝送する。

ＬＡＮ３は、伝送装置１０から出力されるパケットを、イーサネット（登録商標）プロトコルに基づいて受信装置４－１～４－ｎに伝送する。

受信装置４－１～４－ｎは、ＬＡＮ２を介して伝送装置１０から伝送されるパケットを受信し、放送信号に含まれている映像情報や音声情報等のリアルタイム情報を再生する。

図２は、図１に示す伝送装置１０の詳細な構成例を示す図である。図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る伝送装置１０は、受信部１１、パケット分離部１２、記憶部１３，１４、パケット合成部１５、送信部１６、ＮＴＰ（Network Time Protocol）パケットマスク部１７、誤差検出部１８、タイマ部１９、および、速度調整部２０を有している。

ここで、受信部１１は、ＩＰネットワーク２を伝送されるＩＰパケットを受信して出力する。

パケット分離部１２は、受信部１１から供給されるＩＰパケットを、ＩＰヘッダを参照して、ＮＴＰパケットと、それ以外のパケットに分離し、ＮＴＰパケットについては記憶部１４とＮＴＰパケットマスク部１７に供給し、ＮＴＰパケット以外のパケットは記憶部１３に供給する。

記憶部１３は、ＮＴＰパケット以外のパケットを入力して記憶した後、パケット合成部１５に供給する。

記憶部１４は、ＮＴＰパケットを入力して記憶した後、速度調整部２０の制御に基づいてパケット合成部１５にＮＴＰパケットを供給する。また、記憶部１４は、記憶しているデータパケットまたはＮＴＰパケットのデータ量（例えば、パケットの個数）を示し情報を速度調整部２０に供給する。

パケット合成部１５は、記憶部１４に記憶されているＮＴＰパケットを優先して読み出して送信部１６に供給する。また、記憶部１４から出力要求がない場合には、記憶部１３からパケットを読み出す。

送信部１６は、パケット合成部１５から出力されるパケットを、ＬＡＮ３を介して受信装置４－１～４－ｎに送信する。

ＮＴＰパケットマスク部１７は、パケット分離部１２から出力されるＮＴＰパケット以外のパケットをマスクすることでＮＴＰパケットを抽出し、誤差検出部１８に供給する。

誤差検出部１８は、ＮＴＰパケットマスク部１７から供給されるＮＴＰパケットと、タイマ部１９から供給される時刻情報を参照し、ＮＴＰパケットの受信時刻の時間差を検出し、速度調整部２０に供給する。

速度調整部２０は、誤差検出部１８から供給される時間差に関する情報と、記憶部１４から供給される記憶されているデータ量を示す情報に基づいて、記憶部１４の読み出し速度を調整する。ＮＴＰパケットから得られる時刻情報を基にタイマ部１９との誤差から速度調整部２０をフィードフォワード制御することで、記憶部１４の読み出し速度がＮＴＰパケット時刻情報に同期する。なお、ここでは、放送信号を例にあげたが、ＮＴＰ送信時間が一定であり、かつ、送信装置と受信装置の間で既知の間隔であれば、放送信号には限定されず（例えば、ＩＰ（Internet Protocol）伝送でもよい）、また、どのような時間単位でも構わない。このＮＴＰパケットが含まれている単位時間間隔をＴｎとする。高度ＢＳ放送の場合はＴｎ＝３３ミリ秒である。

（Ｂ）本発明の第１実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第１実施形態の動作について説明する。送信装置１は、例えば、高度ＢＳ／ＣＳ放送信号をＩＰパケット化し、ＩＰネットワーク２を介して伝送装置１０に送信する。なお、高度ＢＳ／ＣＳ放送信号には、例えば、３３ミリ秒単位でＮＴＰパケットが含まれている。ＮＴＰパケットには、送信時における時刻を示す情報が含まれている。

図３（Ａ）は、送信装置１が送信するパケットを模式的に示す図である。送信装置１では、例えば、Ｔｎ秒間隔でＮＴＰパケット（図３（Ａ）では矢印Ａ～Ｃで示すパケット）を送信するとともに、矩形で示すデータパケットを一定間隔で送信する。なお、ＮＴＰパケットＡ～Ｃには送信時の時刻を示す情報が格納されている。

伝送装置１０では、送信装置１から送信されたＩＰパケットを受信部１１が受信し、パケット分離部１２に供給する。パケット分離部１２は、ＮＴＰパケットとそれ以外のパケット（例えば、送信装置１以外の装置から送信されたパケット）を分離し、ＮＴＰパケットを記憶部１４とＮＴＰパケットマスク部１７に供給する。

図３（Ｂ）は、伝送装置１０が受信するパケットを模式的に示す図である。ＩＰネットワーク２は、伝送遅延を有するとともに、伝送遅延は、混雑状況、時間帯、および、通過するサーバの数等によって変化する。このため、図３（Ｂ）に示すように、矢印で示すＮＴＰパケットＡは伝送遅延ｔ１を有して伝送装置１０に受信され、ＮＴＰパケットＢは伝送遅延ｔ２を有して伝送装置１０に受信され、ＮＴＰパケットＣは伝送遅延ｔ３を有して伝送装置１０に受信される。また、ＮＴＰパケットＡ～Ｃの間に送信される矩形のデータパケットは、伝送遅延の変化によって一定間隔ではなくなっている。

記憶部１４は、パケット分離部１２から供給されるＮＴＰパケットを記憶するとともに、記憶しているＮＴＰパケットまたはデータパケットのデータ量を速度調整部２０に通知する。

ＮＴＰパケットマスク部１７は、パケット分離部１２から供給されるＮＴＰパケット（図３の例ではＮＴＰパケットＡ～Ｃ）を抽出して誤差検出部１８に供給する。

誤差検出部１８は、ＮＴＰパケットマスク部１７から供給されるＮＴＰパケットの時間差（受信時刻の時間差）を検出して速度調整部２０に供給する。より詳細には、誤差検出部１８は、ＮＴＰパケットマスク部１７から供給されるＮＴＰパケットの供給の時間差をタイマ部１９から供給される時間情報に基づいて検出する。具体的には、図３（Ｂ）の例では、ＮＴＰパケットＡ～Ｃの到着（受信）の時間差であるτ１，τ２を検出し、速度調整部２０に供給する。

速度調整部２０は、誤差検出部１８から供給されるＮＴＰパケットの時間差に関する情報と、記憶部１４から供給される格納されているパケットのデータ量に関する情報を取得し、これらに応じた読み出しクロック信号を生成して記憶部１４に供給する。

具体的には、図３（Ｂ）の例では、時間差τ１と、ＮＴＰパケットのデータ量（例えば、個数）に応じた周波数のクロック信号を生成して出力する。なお、クロック信号は、時間差が短いほど、また、ＮＴＰパケットの個数が多いほど周波数が高くなる。

記憶部１４は、速度調整部２０から供給されるクロック信号に基づいて記憶されているＮＴＰパケットおよびデータパケットを読み出してパケット合成部１５に供給する。パケット合成部１５は、記憶部１４からパケットが供給される場合には、記憶部１４からのパケットを優先して受け取り、送信部１６に供給する。送信部１６は、パケット合成部１５から供給されるパケットを、ＬＡＮ３を介して受信装置４－１～４－ｎに対して送信する。

図３（Ｃ）は、送信部１６から送信されるパケットを模式的に示す図である。図３（Ｃ）に示すように、送信部１６から送信されるＮＴＰパケットＡ，Ｂの間隔には変化はないが、データパケットの間隔が一定に調整される。

以上に説明したように、本発明の第１実施形態では、ＮＴＰパケットの時間差と、データパケットのデータ量に応じて記憶部１４からパケットを読み出して送信するようにしたので、図３（Ｃ）に示すように、データパケットの間隔を一定にすることができる。

これにより、受信装置４－１～４－ｎが有するバッファがオーバーフローしたり、アンダーフローしたりすることを防止できる。また、ＬＡＮ３の通信量が変動することを抑制できる。

（Ｃ）本発明の第２実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態の構成例を示す図である。なお、図４において、図２と対応する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。

図４では、図２と比較すると、ＮＴＰパケットマスク部１７、誤差検出部１８、タイマ部１９、および、速度調整部２０が除外され、クロック生成部３０，３１、ＮＴＰパケットマスク部３２、ループフィルタ３３、速度調整制御部３４、ＮＴＰパケットカウンタ３５、誤差検出部３６、および、基準パケットカウンタ３７が新たに追加されている。

ここで、クロック生成部３０は、クロック信号を生成して、受信部１１、パケット分離部１２、および、記憶部１４に供給する。クロック生成部３１は、クロック信号を生成して記憶部１４、パケット合成部１５、および、送信部１６に供給する。

ＮＴＰパケットマスク部３２は、パケット分離部１２、または、記憶部１４から出力されるＮＴＰパケット以外をマスクし、ＮＴＰパケットを通過してＮＴＰパケットカウンタ３５に供給する。

ＮＴＰパケットカウンタ３５は、ＮＴＰパケットマスク部３２から供給されるＮＴＰパケットの単位時間（例えば、１秒）あたりの個数をカウントし、個数を示す情報を誤差検出部３６に供給する。

誤差検出部３６は、基準パケットカウンタ３７から供給される値から、ＮＴＰパケットカウンタ３５から供給されるＮＴＰパケットの個数を減算して差分値を算出し、ループフィルタ３３に供給する。この結果、例えば、単位時間あたりのＮＴＰパケットの個数が基準値よりも少ない場合にはプラスの値がループフィルタ３３に供給され、単位時間あたりのＮＴＰパケットの個数が基準値よりも多い場合にはマイナスの値がループフィルタ３３に供給される。

基準パケットカウンタ３７は、ＮＴＰパケットの単位時間あたりの個数の基準値を示す情報を、誤差検出部３６に供給する。例えば、高度ＢＳ／ＣＳ放送信号では、ＮＴＰパケットは、３３ミリ秒毎に送信されるので、１／３３ミリ秒を単位時間あたりの個数とすることができる。なお、ＮＴＰパケットマスク部３２によって抽出されるＮＴＰパケットを長時間（例えば、数分程度）観測し、長時間における観測値から基準値を求めるようにしてもよい。ここでは、放送信号を例にあげたが、ＮＴＰ送信時間が一定であり、かつ、送信装置と受信装置との間で既知の間隔であれば、放送信号には限定されず（例えば、ＩＰ（Internet Protocol）伝送でもよい）、また、どのような時間単位でも構わない。このＮＴＰパケットが含まれている単位時間間隔をＴｎとする。高度ＢＳ放送の場合はＴｎ＝３３ミリ秒である。

ループフィルタ３３は、例えば、デジタルフィルタとしてのＬＰＦ（Low Pass Filter）によって構成され、誤差検出部３６の出力信号を平滑化（スムージング）して出力する。また、ループフィルタ３３は、デジタルフィルタのフィルタ係数を変更可能とされ、速度調整制御部３４によって、フィルタ係数が変更されることで、応答特性が調整される。

速度調整制御部３４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成され、独自のクロックで動作するとともに、装置の各部を観測し、例えば、パケットのオーバーフローまたはアンダーフロー等の異常が発生した場合には、動作を安定させるために、ループフィルタ３３のフィルタ係数を変更することで、応答特性を調整する制御を実行する。

（Ｄ）本発明の第２実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第２実施形態の動作について説明する。図５（Ａ）は、送信装置１から送信されるＮＴＰパケットを模式的に示す図である。図５（Ａ）に示すように、送信装置１は、一定の間隔Ｔ（ＮＴＰパケットの場合には３３ミリ秒）でＮＴＰパケットＡ～Ｅを送信する。なお、図５（Ａ）の例では、図面を簡略化するために、ＮＴＰパケット以外の図示を省略している。

図５（Ｂ）は、伝送装置１０が受信するＮＴＰパケットの一例を示す図である。図５（Ｂ）に示すように、ＩＰネットワーク２の状況に応じて、ＮＴＰパケットＡ～Ｅは伝送遅延ｔ１～ｔ５を受ける。このため、伝送装置１０で受信するＮＴＰパケットＡ～Ｅは、その間隔が一定ではなくなる。

このようなＮＴＰパケットおよび図示しないＮＴＰパケット以外のパケットは、受信部１１によって受信され、パケット分離部１２を介して記憶部１４、さらに、ＮＴＰパケットマスク部３２に供給される。

ＮＴＰパケットマスク部３２は、パケット分離部１２または記憶部１４から出力されるパケットからＮＴＰパケット以外のパケットをマスクすることで、ＮＴＰパケットを抽出し、ＮＴＰパケットカウンタ３５に供給する。ＮＴＰパケットカウンタ３５は、ＮＴＰパケットマスク部３２から供給されるＮＴＰパケットの単位時間あたりの個数を計数し、誤差検出部３６に供給する。

誤差検出部３６は、基準パケットカウンタ３７から出力される基準値（単位時間あたりのＮＴＰパケットの個数の基準値）から、ＮＴＰパケットカウンタ３５から出力される計測値を減算して得られた差分値をループフィルタ３３に供給する。例えば、単位時間あたりのＮＴＰパケットの個数が基準値よりも少ない場合にはプラスの値がループフィルタ３３に供給され、単位時間あたりのＮＴＰパケットの個数が基準値よりも多い場合にはマイナスの値がループフィルタ３３に供給されることになる。

ループフィルタ３３は、誤差検出部３６から供給される差分値をスムージング処理して、クロック生成部３１に供給する。

クロック生成部３１は、ループフィルタ３３から供給される信号に対応した周波数のクロック信号を生成して記憶部１４に供給する。この結果、クロック生成部３１は、単位時間あたりのＮＴＰパケットの個数が基準値よりも少ない場合にはクロック信号の周波数を増加させ、ＮＴＰパケットの個数が基準値よりも多い場合にはクロック信号の周波数を減少させる。クロック生成部３１は、生成したクロック信号をパケット合成部１５および送信部１６に供給する。これにより、記憶部１４から読み出されるパケットに対応したクロック信号がパケット合成部１５および送信部１６に供給されるので、パケット合成部１５および送信部１６が、記憶部１４の読み出し動作と同期して動作することができる。

速度調整制御部３４は、装置の各部を観測し、例えば、パケットのオーバーフローまたはアンダーフロー等の異常が発生した場合には、動作を安定させるために、ループフィルタ３３のフィルタ係数を変更することで、応答特性を調整する制御を実行する。なお、速度調整制御部３４は、独自のクロックによって動作することから、装置の異常によって、クロック生成部３０，３１によって生成されるクロックが異常となった場合でも、正常に動作することができる。

図５（Ｃ）は、伝送装置１０から送信されるＮＴＰパケットの送信タイミングを模式的に示した図である。図４に示す第２実施形態では、記憶部１４から出力されるＮＴＰパケットの単位時間あたりの個数が、基準値と同じになるように制御がされるので、伝送装置１０から出力されるＮＴＰパケットは、図５（Ｃ）に示すように略一定の間隔となる。

以上に説明したように、本発明の第２実施形態によれば、ＮＴＰパケットの単位時間あたりの送信個数が基準値と同じになるように制御するようにしたので、図５（Ｃ）に示すように、ＮＴＰパケットの送信の間隔を一定にすることができる。

（Ｅ）本発明の第３実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第３実施形態について説明する。図６は、本発明の第３実施形態の構成例を示す図である。なお、図６において、図４と対応する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。

図６では、図２と比較すると、ＮＴＰパケットマスク部１７、誤差検出部１８、タイマ部１９、および、速度調整部２０が除外され、クロック生成部５０、速度調整制御部５１、誤差検出部５２、平均ＮＴＰカウンタ５３、平均到着時刻カウンタ５４、ＮＴＰパケットマスク部５５、ＮＴＰパケットカウンタ５６、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７、ＮＴＰパケットマスク部５８、ＮＴＰパケットカウンタ５９、ＮＴＰパケットバッファ６０、ループフィルタ６１，６２、誤差検出部６３、加算部６４、および、クロック生成部６５が追加されている。これら以外は、図２と同様である。

ここで、クロック生成部５０は、クロック信号を生成して、受信部１１、パケット分離部１２、および、記憶部１４に供給する。

速度調整制御部５１は、例えば、ＣＰＵ等によって構成され、独自のクロックで動作するとともに、装置の各部を観測し、例えば、パケットのオーバーフローまたはアンダーフロー等の異常が発生した場合には、動作を安定させるために、ループフィルタ６１，６２の応答特性を調整する制御を実行する。

誤差検出部５２は、平均ＮＴＰカウンタ５３から供給されるＮＴＰカウンタの平均値と、平均到着時刻カウンタ５４から供給されるＮＴＰパケットの平均到着時刻の差分値を誤差として計算しループフィルタ６２に供給する。

平均ＮＴＰカウンタ５３は、ＮＴＰパケットバッファ６０に格納されているＮＴＰパケットが有する時刻情報（送信時刻）を平均することで、平均送信時刻を生成し、誤差検出部５２に供給する。

平均到着時刻カウンタ５４は、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７に格納されている時刻情報を取得し、これらの平均である平均到達時刻を計算して、誤差検出部５２に供給する。

ＮＴＰパケットマスク部５５は、パケット分離部１２、または、記憶部１４から出力されるＮＴＰパケット以外のパケットをマスクすることでＮＴＰパケットを抽出し、ＮＴＰパケットカウンタ５６に供給する。

ＮＴＰパケットカウンタ５６は、ＮＴＰパケットに含まれる送信時刻を取得し、ＮＴＰパケットカウンタ５９に供給する。

ＮＴＰ到着時刻バッファ５７は、ＮＴＰパケットマスク部５５から供給されるＮＴＰパケットの到着時刻を、クロック生成部６５から供給されるクロック信号に基づいて計時し、格納する。

ＮＴＰパケットマスク部５８は、パケット分離部１２、または、記憶部１４から出力されるＮＴＰパケット以外のパケットをマスクすることでＮＴＰパケットを抽出し、ＮＴＰパケットカウンタ５９に供給する。

ＮＴＰパケットカウンタ５９は、ＮＴＰパケットマスク部５８から供給されるＮＴＰパケットに含まれる時刻情報（送信時刻）を取得し、ＮＴＰパケットバッファ６０に供給する。

ＮＴＰパケットバッファ６０は、ＮＴＰパケットカウンタ５９から供給される送信時刻を格納し、平均ＮＴＰカウンタ５３および誤差検出部６３に供給する。

ループフィルタ６１は、デジタルフィルタとしてのＬＰＦによって構成され、誤差検出部６３の出力信号を平滑化（スムージング）して出力する。また、ループフィルタ６１は、デジタルフィルタのフィルタ係数を変更可能とされ、速度調整制御部５１によって、フィルタ係数が変更されることで、応答特性が調整される。

ループフィルタ６２は、デジタルフィルタとしてのＬＰＦによって構成され、誤差検出部５２の出力信号を平滑化（スムージング）して出力する。また、ループフィルタ６１は、デジタルフィルタのフィルタ係数を変更可能とされ、速度調整制御部５１によって、フィルタ係数が変更されることで、応答特性が調整される。

誤差検出部６３は、ＮＴＰパケットバッファ６０から供給される送信時刻と、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７から供給される到着時刻情報との差分値を計算し、得られた差分値をループフィルタ６１に供給する。

加算部６４は、ループフィルタ６１，６２から供給される信号を加算し、得られた結果を出力する。

クロック生成部６５は、加算部６４から出力される信号に基づいて、クロック信号を生成し、記憶部１４およびＮＴＰ到着時刻バッファ５７に供給する。

（Ｆ）本発明の第３実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第３実施形態の動作について説明する。図７は、本発明の第３実施形態の動作の概要を説明するための図である。図７の横軸はクロック生成部６５によってカウントした時刻を示し、縦軸はＮＴＰパケットが到着した時刻を示している。ＩＰネットワーク２が理想的な場合（伝送遅延の揺らぎがない場合）には、クロック生成部６５でカウントした時刻と、ＮＴＰが到着した時刻とが比例関係を有するので、図７に実線の直線で示す状態となる。しかしながら、実際には、ＩＰネットワーク２におけるパケットの伝送遅延は揺らぎを有するので、図７に破線で示す状態となる。このように伝送遅延が大きく変化する場合、伝送レートが時間とともに変動するので、受信装置４－１～４－ｎが有するバッファがオーバーフローしたり、アンダーフローしたりする場合がある。

そこで、本発明の第３実施形態では、図７に一点鎖線で示すように、伝送レートの変動を抑圧して円滑化した状態で、受信装置４－１～４－ｎに対して出力することで、バッファのオーバーフローまたはアンダーフローの発生を抑制する。

より詳細な動作について説明する。ＮＴＰパケットマスク部５５は、パケット分離部１２、または、記憶部１４から出力されるパケットの中からＮＴＰパケット以外をマスクし、ＮＴＰパケットを通過してＮＴＰパケットカウンタ５６に供給する。

ＮＴＰパケットカウンタ５６は、ＮＴＰパケットマスク部５５から供給されるＮＴＰパケットの到着時刻を取得し、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７に供給する。ＮＴＰ到着時刻バッファ５７は、ＮＴＰパケットカウンタ５６から供給されるＮＴＰパケットの到着時刻を複数格納する。

ＮＴＰパケットマスク部５８は、パケット分離部１２、または、記憶部１４から出力されるパケットの中からＮＴＰパケット以外をマスクし、ＮＴＰパケットを通過してＮＴＰパケットカウンタ５９に供給する。

ＮＴＰパケットカウンタ５９は、ＮＴＰパケットマスク部５５から供給されるＮＴＰパケットに格納されている送信時刻を取得し、ＮＴＰパケットバッファ６０に供給する。ＮＴＰパケットバッファ６０は、ＮＴＰパケットカウンタ５９から供給されるＮＴＰパケットの送信時刻を複数格納する。

平均ＮＴＰカウンタ５３は、ＮＴＰパケットバッファ６０に格納されている複数の送信時刻の平均値を計算して誤差検出部５２に供給する。一例として、１～数週間または１～数ヶ月分の送信時刻の平均値が計算されて誤差検出部５２に供給される。

平均到着時刻カウンタ５４は、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７に格納されている複数の到着時刻の平均値を計算して誤差検出部５２に供給する。一例として、１～数週間または１～数ヶ月分の到着時刻の平均値が計算されて誤差検出部５２に供給される。

誤差検出部５２は、平均ＮＴＰカウンタ５３から供給される長期に亘る送信時刻の平均値と、平均到着時刻カウンタ５４から供給される長期に亘る到着時刻の平均値との差分値を計算し、ループフィルタ６２に供給する。なお、誤差検出部５２から出力される差分値は、送信時刻と到着時刻との差分値であるので、ＩＰネットワーク２における長期間の平均的な遅延時間を示す。このため、誤差検出部５２から出力される信号は、変動が小さい信号となる。

誤差検出部６３は、ＮＴＰパケットバッファ６０から供給される送信時刻と、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７から供給される到着時刻との差分値を計算し、ループフィルタ６１に出力する。なお、誤差検出部６３から出力される差分値は、誤差検出部５２と同様に、ＩＰネットワーク２における長期間の平均的な遅延時間を示す。ここで、ＮＴＰパケットバッファ６０から供給される送信時刻と、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７から供給される到着時刻は、平均ＮＴＰカウンタ５３および平均到着時刻カウンタ５４から出力される送信時刻および送信時刻よりも短期間（例えば、２回分）における差分値であるので、誤差検出部５２よりも短期間におけるＩＰネットワーク２の遅延時間となる。このため、誤差検出部６３から出力される信号は、時間の経過とともに変動する信号となる。

ループフィルタ６１は、例えば、デジタルフィルタによって構成され、誤差検出部６３から供給された信号を平滑化（スムージング）して出力する。なお、ループフィルタ６１は、供給する信号に応じてフィルタ係数を適切化する機能を有している。また、速度調整制御部５１は、装置の各部の状態を検出し、異常が検出された場合には、ループフィルタ６１のフィルタ係数を調整して、異常状態を回避する。

ループフィルタ６２は、ループフィルタ６１と同様に、デジタルフィルタによって構成され、誤差検出部５２から供給された信号を平滑化（スムージング）して出力する。なお、ループフィルタ６２は、供給する信号に応じてフィルタ係数を適切化する機能を有している。また、速度調整制御部５１は、装置の各部の状態を検出し、異常が検出された場合には、ループフィルタ６２のフィルタ係数を調整して、異常状態を回避する。

加算部６４は、ループフィルタ６１，６２から出力される信号を加算してクロック生成部６５に供給する。誤差検出部５２から出力される信号は遅延時間の長期間の平均値であるので変動しない信号であり、誤差検出部６３から出力される信号は遅延時間の短期間の平均値であるので誤差検出部５２から出力される信号に比較すると時間的に大きく変動する信号である（例えば、図７の破線で示す信号）。ループフィルタ６１は、このような変動する信号をスムージングして出力する。加算部６４は、例えば、ループフィルタ６２から出力される信号から、ループフィルタ６１から出力される信号を減算することで、短期的な変動をスムージングした信号（例えば、図７の一点鎖線で示す信号）を得る。

クロック生成部６５は、加算部６４から出力される信号に基づいてクロック信号を生成して記憶部１４に供給するとともに、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７に供給する。より詳細には、前述したように、加算部６４から出力されるループフィルタ６１，６２の差分値は、図７に一点鎖線で示すような信号であるので、クロック生成部６５から出力される信号も図７に一点鎖線でしめすような信号となる。

クロック生成部６５から出力されたクロック信号は、記憶部１４に供給される。記憶部１４は、供給されたクロック信号に応じてパケットを読み出して出力する。受信部１１によって受信されるパケットは図７に破線で示すような揺らぎを有するが、送信部１６から送信されるパケットは図７に一点鎖線で示すように揺らぎが抑制されて出力される。このように、伝送レートの変動を抑圧して円滑化した状態で、受信装置４－１～４－ｎに対してパケットを出力することで、バッファのオーバーフローまたはアンダーフローの発生を抑制することができる。

なお、クロック生成部６５から出力される変動が抑制されたクロック信号は、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７に供給される。ＮＴＰ到着時刻バッファ５７では、供給されたクロック信号に基づいて時刻情報を生成し、当該時刻情報に基づいてＮＴＰパケットの到着時刻を計時する。

以上の動作により、図７に示す破線で示す変動するパケットの送信状態を、一点鎖線で示すように抑制することができる。

（Ｇ）本発明の第４実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第４実施形態について説明する。図８は、本発明の第４実施形態の構成例を示す図である。なお、図８において、図６と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図８では、図６と比較すると、アンテナ部７１および受信部７２が追加されている。これら以外は、図６と同様である。

ここで、アンテナ部７１は、ＮＴＰパケットが含まれる放送信号（例えば、高度ＢＳ／ＣＳ放送信号）を受信し、受信部７２に供給する。

受信部７２は、アンテナ部７１から供給される放送信号に含まれるパケットを抽出し、ＮＴＰパケットマスク部５８に供給する。

（Ｈ）本発明の第４実施形態の動作の説明
つぎに、第４実施形態の動作について説明する。なお、以下では、図６との相違点を中心に説明する。図６の構成例では、受信部１１によって受信したＮＴＰパケットを用いて送信時刻を取得していた。

一方、図８に示す第４実施形態では、アンテナ部７１によって受信した放送信号に含まれるＮＴＰパケットを用いて現在時刻に関する情報を生成することで、図６よりもより精度が高い（揺らぎが少なく、現在時刻との差が少ない）時刻情報を生成することができる。

図６に示す第３実施形態では、ＩＰネットワーク２を経由したＮＴＰパケットの平均値に基づいて現在時刻を生成するので、伝送遅延や揺らぎに起因して、得られる時刻情報も誤差を含むものとなる。一方、図８に示す第４実施形態では、例えば、電波によって伝送されるＮＴＰパケットであることから、伝送遅延も極小であり、また、揺らぎも少ないことから、より精度の高い時刻情報を得ることができる。このため、送信時刻および到達時刻をより正確に求めることができることから、より正確なＮＴＰパケットの伝送制御を行うことができる。

以上に説明したように、本発明の第４実施形態では、放送信号に含まれているＮＴＰパケットを用いて時刻情報を生成し、当該時刻情報に基づいて到着時刻を正確に求め、求めた到着時刻に基づいてパケットの送信間隔を調整するようにしたので、第３実施形態に比較してより正確な制御が可能になる。

（Ｉ）変形実施形態の説明
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、ＮＴＰパケットを用いて制御を行うようにしたが、ＮＴＰパケット以外のパケットを用いるようにしてもよい。例えば、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットを用いたり、ＰＣＲ（Program Clock Reference）パケットを用いたりするようにしてもよい。なお、ＲＴＰパケットの場合には、時刻情報ではなく、時間の経過とともにインクリメントされるカウンタ情報を含んでいるので、例えば、図６および図８の構成例では、ＮＴＰ到着時刻バッファ５７には、到達時刻ではなく、到達タイミングを格納し、平均ＮＴＰカウンタ５３にはカウンタ値を格納することで、前述した第３実施形態および第４実施形態と同様の動作を実現することができる。

また、伝送装置１０の後段には、ＬＡＮ３を介して受信装置４－１～４－ｎを接続するようにしたが、ＬＡＮ以外のネットワークや、受信装置以外の装置を接続するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、記憶部１３，１４を用いるようにしたが、ＦＩＦＯ（First In First Out）メモリを用いたり、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを用いたりすることも可能である。

また、以上の各実施形態では、送信装置１は、高度ＢＳ／ＣＳ放送信号をＩＰパケット化して送信するようにしたが、これ以外の放送信号をＩＰパケット化して送信するようにしてもよい。

１ 送信装置
２ ＩＰネットワーク
４－１～４－ｎ 受信装置
１０ 伝送装置
１１ 受信部
１２ パケット分離部
１３ 記憶部
１４ 記憶部
１５ パケット合成部
１６ 送信部
１７ ＮＴＰパケットマスク部
１８ 誤差検出部
１９ タイマ部
２０ 速度調整部
３０ クロック生成部
３１ クロック生成部
３２ ＮＴＰパケットマスク部
３３ ループフィルタ
３４ 速度調整制御部
３５ ＮＴＰパケットカウンタ
３６ 誤差検出部
３７ 基準パケットカウンタ
５０ クロック生成部
５１ 速度調整制御部
５２ 誤差検出部
５３ 平均ＮＴＰカウンタ
５４ 平均到着時刻カウンタ
５５ ＮＴＰパケットマスク部
５６ ＮＴＰパケットカウンタ
５７ ＮＴＰ到着時刻バッファ
５８ ＮＴＰパケットマスク部
５９ ＮＴＰパケットカウンタ
６０ ＮＴＰパケットバッファ
６１ ループフィルタ
６２ ループフィルタ
６３ 誤差検出部
６４ 加算部
６５ クロック生成部
７１ アンテナ部
７２ 受信部

Claims (4)

1. ネットワークを介して伝送されるパケットを受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された前記パケットを記憶する記憶手段と、
   前記受信手段によって受信された前記パケットから、時間情報を含む特定パケットを抽出する抽出手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記パケットを読み出す読み出し手段と、
   前記読み出し手段によって読み出された前記パケットを送信する送信手段と、
   前記抽出手段によって抽出された前記特定パケットを受信したタイミングおよび前記記憶手段から供給される前記特定パケットのデータ量に基づいて、前記記憶手段から前記パケットを読み出すタイミングを制御する制御手段と、を有し、
   前記特定パケットは、ＮＴＰ（Network Time Protocol）パケット、または、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットである、
   ことを特徴とする伝送装置。
2. 前記制御手段は、前記送信手段によって送信される前記パケットの間隔が略一定になるように前記読み出し手段が前記パケットを前記記憶手段から読み出すタイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
3. クロック信号を生成するとともに、前記クロック信号の周期を調整することが可能な生成手段を有し、
   前記読み出し手段は、前記生成手段によって生成された前記クロック信号に基づいて前記記憶手段から前記パケットを読み出し、
   前記制御手段は、前記抽出手段によって抽出される前記特定パケットを受信したタイミングに応じて、前記生成手段の周期を制御する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。
4. ネットワークを介して伝送されるパケットを受信する受信ステップと、
   前記受信ステップにおいて受信された前記パケットを記憶部に記憶させる記憶ステップと、
   前記受信ステップにおいて受信された前記パケットから、時間情報を含む特定パケットを抽出する抽出ステップと、
   前記記憶部に記憶された前記パケットを読み出す読み出しステップと、
   前記読み出しステップにおいて読み出された前記パケットを送信する送信ステップと、
   前記抽出ステップにおいて抽出された前記特定パケットを受信したタイミングおよび前記記憶部から供給される前記特定パケットのデータ量に基づいて、前記記憶部から前記パケットを読み出すタイミングを制御する制御ステップと、を有し、
   前記特定パケットは、ＮＴＰ（Network Time Protocol）パケット、または、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットである、
   ことを特徴とする伝送装置の制御方法。
   

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