JPH11261635A

JPH11261635A - 通信システム

Info

Publication number: JPH11261635A
Application number: JP5928698A
Authority: JP
Inventors: Hideki Suzuki; 秀樹鈴木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-09-24
Anticipated expiration: 2018-03-11
Also published as: JP3504136B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ディジタル放送用に用いられている伝送路符
号化装置及び、伝送路復合化装置をそのまま用いて、マ
ルチメディア伝送のように単一のデータが連続する性質
を持つ通信を可能にする。【解決手段】ディジタル通信システムにおいて、送信
装置側では、伝送路符号化装置の前段で、エネルギー拡
散強化装置により、入力データをパケット単位で変化さ
せる処理を行い。これによって、マルチメディア伝送の
ように単一のデータが連続する性質を持つ場合でも、各
シンボルの出現確率を平均化する。また、受信側では伝
送路復号装置の後段に、これに対応したエネルギー拡散
復号処理を追加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル放送、マ
ルチメディアデータ伝送を行う通信システムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディアデータ伝送システ
ムとして、ＣＡＴＶ伝送路を使ったケーブルモデムが注
目されている。ＣＡＴＶ伝送路には、従来からのアナロ
グ放送、ディジタル放送、マルチメディアデータが流れ
ると考えられており、先にディジタル放送の仕様が標準
化され、マルチメディアデータ伝送はディジタル放送の
仕様と可能な限り同一とし、共用を考えた仕様が多くな
っている。

【０００３】しかしながら、ディジタル放送は、ランダ
ム性を持ったデータが多く伝送されるのに対し、マルチ
メディアデータ伝送では、必要に応じてデータ伝送が行
われるため、それ以外の場合に、伝送容量を一定に保つ
ためのダミーデータや、受信装置と同期を得るためのフ
ラグ等の単一のデータが連続して伝送される。これによ
って、送信装置から送出される信号に周波数の偏りを生
じる可能性と、受信側でクロック再生に問題を生じる可
能性が生じる。本発明は、上記した問題点に鑑みなされ
たものであって、ディジタル放送の仕様をマルチメディ
アデータ伝送と共用した場合においても、上記問題が生
じないように配慮したものである。

【０００４】以下、図１０乃至図１４を参照しながら、
従来のマルチメディアデータ伝送システムについて説明
する。マルチメディア伝送システムとは、外部のネット
ワーク（例えばインターネット）と家庭間を接続するこ
とを目的としたもので、図１０において、放送局の送信
装置２０１と外部網２００を接続し、送信装置２０１と
受信装置２０３間はＣＡＴＶ伝送路２０２で繋いだネッ
トワークシステムのことを指す。

【０００５】通信は、ユーザーがネットワークヘ要求を
出す上り回線と、その要求されたデータをユーザへ配信
する下り回線とで行う。上り回線は、電話線を使ったテ
レコリターンやＣＡＴＶ伝送路の低域周波数帯を使った
もの等があるが、ここでは本発明に関わる下り回線につ
いて説明する。

【０００６】送信装置２０１は、外部インタフェース装
置２０４と伝送路符号化装置２０５とで構成される。外
部インタフェース装置２０４は、外部網２００と伝送路
符号化装置２０５とをインタフェースする装置で、主に
パケット化を行う装置である。伝送路符号化装置２０５
は、外部インタフェース装置２０４から出力されたディ
ジタルデータを伝送路符号化して、ＣＡＴＶ伝送路２０
２へ出力する装置である。

【０００７】受信装置２０３は、伝送路復号装置２０６
と、端末インタフェース装置２０７と、ＰＣ（パーソナ
ルコンピュータ）等の端末２０８とで構成される。伝送
路復号装置２０６は、伝送路符号化装置２０５で伝送路
符号化されたデータを伝送路復号する装置であり、端末
インタフェース装置２０７は、ＰＣ等の端末２０８の入
力信号形式へ変換を行う装置であり、ＰＣ等の端末２０
８は、必要な信号処理を行って表示する装置である。

【０００８】以下、それぞれについて、ディジタル放送
の仕様として欧州で標準化されたＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａ
ｌＶｉｄｅｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）の仕様を
マルチメディアデータ伝送装置へ応用した場合を例に採
って説明する。なお、ＤＶＢは現行放送だけでなく、放
送衛星を使用した高精細ＴＶ、地上波及びケーブルＴＶ
システム等に対応している。また、ＤＶＢにおける伝送
フレームはＭＰＥＧ２のトランスポートストリーム（以
下ＴＳという）を利用しており、ＴＳは１バイトの同期
信号を含む１８８バイトの固定長のトランスポートスト
リームパケット（以下ＴＳパケットという）によって構
成されている。

【０００９】伝送路符号化装置２０５と伝送路復号装置
２０６間はＭＰＥＧ２システム（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８
１８．１，ＩＴＵ−ＴＨ２２２．０）で処理を行う仕
様となっているため、外部インタフェース装置２０４
は、ＭＰＥＧ２ＴＳパケットを作成する。ＴＳパケット
は、図１１に示すように１８８バイトで構成され、ＭＰ
ＥＧヘッダとペイロード（データ部）で構成される。Ｍ
ＰＥＧヘッダは同期信号１バイト４７ｈ（ｈ：１６進数
を意味する、つまり、４７ｈは１６進数の“４７”であ
る）で始まり、パケットの順番を示すcontinuity_count
erまでの４バイトである。ペイロードには、必要に応じ
て外部網２００からのデータを置き、それ以外の場合は
伝送容量を一定に保つためのダミーデータが置かれる。
このダミーデータとしては、００ｈやＦＦｈ等が使われ
る。

【００１０】次に伝送路符号化装置２０５と伝送路復号
装置２０６におけるＤＶＢ仕様で、本発明に関わる部分
について詳細に説明する。

【００１１】変調方式は、１６，３２，６４ＱＡＭ（Qu
adrature Amplitude Moduration）となっており、将来
的には１２８，２５６ＱＡＭへの拡張が許されている。
伝送路符号化装置２０５では、周波数スペクトラムを平
均して分散するため及び、復調時に正確なクロック再生
を可能とするためのエネルギー拡散符号化処理と、ＣＡ
ＴＶ伝送路２０２上で受けるノイズによって発生する受
信エラーの影響を可能な限り小さくするための誤り訂正
符号化処理と、変調処理が行われる。ＤＶＢ仕様の伝送
路符号化装置２０５では、エネルギー拡散符号化処理
は、同期１反転部２０９とエネルギー拡散エンコーダ部
２１０で行われ、誤り訂正符号化処理は、誤り訂正エン
コーダ部２１１とインタリーバ部２１２で行われ、変調
処理はＱＡＭ変調部２１３で行われる。

【００１２】以下で、それぞれの処理について説明す
る。伝送路符号化装置２０５への下りデータの入力は、
外部インタフェース装置２０４でパケット化された１８
８バイトのＴＳパケットである。図１１に示すようにＴ
Ｓパケットの先頭には１バイトの同期信号４７ｈが含ま
れている。同期１反転部２０９では、８パケット（１５
０４バイト）毎に、この同期信号が反転されＢ８ｈとな
る。エネルギー拡散エンコーダ部２１０では、データの
ランダム化が行われる。ランダム化は以下の式によっ
て、乱数を発生し、その乱数と入力データの同期信号以
外のデータの排他的論理和（ＸＯＲ）が算出される。１＋Ｘ¹⁴＋Ｘ¹⁵

【００１３】図１２を用いてエネルギー拡散エンコーダ
部２１０を詳細に説明する。乱数はランダム信号発生部
４００によって発生される。シフトレジスタ４０１の初
期値は、同期１反転部２０９で反転された信号（Ｂ８
ｈ）と同期して８パケット毎にロードされる。ロード
後、シフトレジスタ４０１の１４ビット目と１５ビット
目の排他的論理和がデータのビットクロック周期で演算
され、これをシフトレジスタ４０１の入力ヘ戻すことに
よって、ランダム信号発生部４００は乱数を発生してい
る。ランダム信号発生部４００によって発生した乱数と
入力データの同期信号以外のデータの排他的論理和がＸ
ＯＲ器４０４で算出され、エネルギー拡散エンコーダ部
２１０の出力となる。

【００１４】誤り訂正エンコーダ部２１１では、エネル
ギー拡散エンコーダ部２１０でランダム化されたＴＳパ
ケット１８８バイトがリード・ソロモン符号化（２０
４，１８８）される、つまり、１ＴＳパケット（１８８
バイト）毎に２ｔバイト（ｔは訂正能力を示し、ＤＶＢ
ではｔ＝８）の誤り訂正符号を付加する。このようにし
て（１８８＋２ｔ）、即ち、２０４バイトが出力され
る。伝送路符号化装置２０５の入力から、誤り訂正エン
コーダ部２１１の出力までのデータをまとめると図１３
のようになる。インタリーバ部２１２では、リード・ソ
ロモンの誤り訂正能力を上げることを目的として、バイ
ト単位で深さ１２のインタリーバによって送出順序の入
れ替えが行われる。これによって、バースト的に発生し
たエラーの位置が分散されリード・ソロモンの誤り訂正
が有効に働く。

【００１５】インタリーバ部２１２を詳細に説明すると
図１４に示すように、誤り訂正エンコーダ部２１１から
出力される２０４バイトのデータが１２バイト単位に区
切られ、この単位データ内のデータが１バイト毎に順に
２０４×ｎバイト遅延させられ並べ替えが行われる。最
後に、ＱＡＭ変調部２１３で、インタリーバ部２１２に
おいて並べ替えられたデータがＱＡＭ変調され、ＣＡＴ
Ｖ伝送路２０２へ出力される。伝送路復号装置２０６で
は、伝送路符号化装置２０５で行った処理を元に戻す処
理が行われる。ＱＡＭ復調部２１４では、送信装置２０
１において等しいシンボル出現確率で変調されているこ
とを前提としてクロック再生が行われ、ＱＡＭ復調され
る。ここで、クロックが正確に再生されなければ、デー
タに誤りを生じてしまう。デインタリーバ部２１５で
は、インタリーバ部２１２で並べ替えられたデータを元
に戻す処理が行われる。

【００１６】誤り訂正デコーダ部２１６では、ＣＡＴＶ
伝送路２０２上で付加されたノイズによりＱＡＭ復調部
２１４で誤って復調されてしまったデータの訂正が行わ
れ、２０４バイトのデータから１８８バイトのＴＳパケ
ットデータが再生される。エネルギー拡散デコーダ部２
１７では、同期信号（Ｂ８ｈ）が検出され、エネルギー
拡散エンコーダ部２１１でランダム化されたデータの復
号が、エネルギー拡散エンコーダ部２１０と同一回路に
よって行われる。同期１反転部２１８では、８パケット
毎に現れる同期信号（Ｂ８ｈ）が反転され出力される。

【００１７】端末インタフェース装置２０７では、ＴＳ
パケットからＰＣ等への出力信号形式に変換が行われ、
ＰＣ等の端末２０８へ出力される。ＰＣ等の端末２０８
では、必要な信号処理が行われ表示される。上記のシス
テム構成によれば、エネルギー拡散エンコーダ部２１０
で８パケット単位で同一のランダム信号を発生するた
め、単一のデータが伝送路符号化装置２０５へ入力され
ると、ＱＡＭ変調部２１３への入力は８パケット単位で
同一となり、２０４バイト×８の周期性を持ったデータ
となる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ディジ
タル放送用として従来用いられている伝送路符号化の仕
様を用いてマルチメディアデータ伝送システムを構築し
た場合、伝送されるデータの特徴がディジタル放送と異
なるため、２５６ＱＡＭのように多値数が増加すると、
エネルギー拡散符号化処理の能力が不足し、各シンボル
の出現確率に偏りを生じる。これは、変調時に１シンボ
ルを６４ＱＡＭでは６ビット、２５６ＱＡＭでは８ビッ
トで、シンボル数がそれぞれ、６４個、２５６個である
ことに起因する。

【００１９】上記した、システム構成によると、単一の
データが連続して入力された場合、エネルギー拡散部か
らの出力は、１８８バイト×８パケット単位で同じデー
タが出力される。このため、誤り訂正部、インタリーバ
部を通った後も、２０４バイト×８周期のデータとな
る。この１周期分の２０４バイト×８のデータを６４Ｑ
ＡＭ、２５６ＱＡＭで変調すると、６４ＱＡＭの場合に
２１７６シンボル、２５６ＱＡＭの場合に１６３２シン
ボルに変換される。この時、２０４×８バイトが理想的
にランダム化されていれば、各シンボルの出現確率は平
均し、６４ＱＡＭで３４回、２５６ＱＡＭで６.３７５
回出現する計算となる。

【００２０】しかしながら、この出現回数は実際には整
数値となるため、２５６ＱＡＭの場合７回現れるシンボ
ルと６回現れるシンボルが存在することになる。この２
０４×８バイトが連続すると、７回現れたシンボルがま
た７回、６回現れたシンボルがまた６回現れ、２０４×
１６バイトでみると１４回現れるシンボルと、１２回現
れるシンボルが存在し、各シンボルの出現確率は受信側
から見ると平均していない。受信側では、変調時に各シ
ンボルの出現確率が平均していることを前提にしてクロ
ックの再生を行っているため、このようなデータが送信
されると、受信側でクロック再生が正確に行われない。
クロック再生が正確に行われないと、クロックにジッタ
ーが発生し、受信側でデータを誤って復調する場合や、
最悪の場合には、復調できずに全てのデータを損失して
しまうことが起こる。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来
における通信システムの間題点に鑑みなされたものであ
って、ディジタル放送用として従来用いられている伝送
路符号化装置、及び伝送路復号装置を活かして、マルチ
メディアデータ伝送のように単一のデータが連続する性
質を持つ通信を可能とするため、伝送路符号化装置の前
段で、入力データをパケット単位で変化させる処理を行
うことによって、エネルギー拡散符号化処理を拡張す
る。これによって、２０４×８バイトで７回現れるシン
ボルを分散させ、各シンボルの出現確率を平均化する。
さらに、受信側では伝送路復号装置の後段に、これに対
応したエネルギー拡散復号処理を追加する。

【００２２】請求項１の発明は、入力されたデータをパ
ケット番号を付加してパケット化する外部インタフェー
ス装置と、エネルギー拡散エンコード、誤り訂正エンコ
ード、ＱＡＭ変調を行う伝送路符号化装置を備えた送信
装置、ＱＡＭ復調、誤り訂正デコード、エネルギー拡散
デコードを行う伝送路復号装置と、パケット化したデー
タをＰＣ等の端末の入力信号形式へ変換する端末インタ
フェース装置を備えた受信装置とから成る通信システム
において、入力データをパケット単位で変化させる処理
を行う手段を備え、該処理によりＱＡＭ変調におけるシ
ンボルの出現率を平均化する通信システムである。

【００２３】請求項２の発明は、請求項１に記載された
通信システムにおいて、前記入力データをパケット単位
で変化させる処理を行う手段は、パケット番号を含んだ
信号とデータ領域のデータの排他的論理和演算を行うエ
ネルギー拡散強化装置であり、かつ、前記受信装置がパ
ケット番号を含んだ信号とデータ領域のデータの排他的
論理和演算を行うエネルギー拡散強化解除装置を備えた
通信システムである。

【００２４】請求項３の発明は、請求項２に記載された
通信システムにおいて、前記エネルギー拡散強化装置
は、前記外部インタフェース装置と前記伝送路符号化装
置の間に配置され、かつ、前記エネルギー拡散強化解除
装置は前記伝送路復号装置と前記端末インタフェース装
置の間に配置されている通信システムである。

【００２５】請求項４の発明は、入力されたデータをパ
ケット番号を付加してパケット化する外部インタフェー
ス装置と、エネルギー拡散エンコード、誤り訂正エンコ
ード、変調を行う伝送路符号化装置を備えた送信装置、
復調、誤り訂正デコード、エネルギー拡散デコードを行
う伝送路復号装置と、パケット化したデータをＰＣ等の
端末の入力信号形式へ変換する端末インタフェース装置
を備えた受信装置とからなる通信システムにおいて、前
記外部インタフェース装置は、入力データをパケット単
位で変化させる処理を行い、該処理によりＱＡＭ変調に
おけるシンボルの出現率を平均化する通信システムであ
る。

【００２６】請求項５の発明は、請求項４に記載された
通信システムにおいて、前記外部インタフェース装置
は、所定の伝送パケットのデータ領域の先頭に配置され
パケット毎に更新されるエネルギー拡散強化信号と、入
力データとの排他的論理和演算を行い、その結果をその
他のデータ領域に配置し、かつ、前記端末インタフェー
スは、伝送パケットのデータ領域のエネルギー拡散強化
信号とその他のデータ領域のデータとで排他的論理和演
算を行うものである通信システムである。

【００２７】以上の構成によれば、ディジタル放送用と
して従来用いられている伝送路符号化装置、及び伝送路
復号装置を活かして、エネルギー拡散符号化の能力を向
上することが可能で、単一のデータが連続する性質を持
つデータ伝送に、例えば２５６ＱＡＭのように多値数の
大きい変調方式を用いた場合でも、各シンボルの出現確
率を平均化でき、誤りの少ない通信システムを構築でき
る。また、従来行われているディジタル放送用としても
利用することも可能となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本実施例では、本発明をＤＶＢの
仕様に従った伝送路符号化装置、及び伝送路復号装置を
例に採って説明する。図１は、本発明を実施するための
通信システムの構成を示すブロック図である。送信装置
１０１は、外部インタフェース装置１０４とエネルギー
拡散強化装置１０５，ＤＶＢの仕様に従った伝送路符号
化装置１０６で構成する。外部インタフェース装置１０
４は、インターネット等の外部網１００から送られてく
るデータをＴＳパケット化する。

【００２９】また、送信装置１０１と受信装置１０３間
の伝送容量を一定に保つため、必要に応じてダミーデー
タを格納したＴＳパケットを多重して送出する。エネル
ギー拡散強化装置１０５では、単一のデータが連続した
場合にも、変調時の各シンボルの出現回数を平均化する
ため、伝送路符号化装置１０６の入力をパケット単位で
操作し変化させる。そのため、パケット番号を含んだ信
号とデータ領域のデータの排他的論理和演算を行う。パ
ケット番号を含んだ信号としてＭＰＥＧヘッダのcontin
uity_counterを含む４バイト目を用いる。データ領域の
データはペイロードとする。

【００３０】エネルギー拡散強化装置１０５について図
２を用いて詳細に説明する。入力は外部インタフェース
装置１０４においてＴＳパケット化されたデータで、Ｍ
ＰＥＧヘッダの同期信号と同期した８ビットパラレルで
入力される。従って、ＴＳパケットの初めの８ビット入
力は、同期信号４７ｈとなる。この入力データの同期信
号４７ｈを同期信号検出器７０１で検出し、ＭＰＥＧヘ
ッダの４バイト目をレジスタ７０２に記憶する。このＭ
ＰＥＧヘッダ４バイト目にはcontinuity_counter（４ビ
ット）が含まれ、これはパケットの順番を示すもので、
１パケット毎にインクリメントされた値が入っている。

【００３１】ＸＯＲ器７０３は、このレジスタ７０２の
出力と入力データとの排他的論理和を算出する。セレク
タ７０４のセレクタ信号は、セレクタ７０４が、セレク
タ７０４へＭＰＥＧヘッダが入力した場合にｄａｔａ１
を選択し、その他の場合はｄａｔａ２を選択するように
構成する。これによって、セレクタ７０４の出力に、Ｍ
ＰＥＧヘッダはそのまま出力される。ペイロードはＭＰ
ＥＧヘッダの４バイト目と排他的論理和演算されたもの
となり、単一のデータが連続してエネルギー拡散強化装
置１０５へ入力された場合においても、パケット毎に異
なったデータが、エネルギー拡散強化装置１０５から出
力される。

【００３２】このエネルギー拡散強化装置１０５からの
出力は、伝送路符号化装置１０６へ入力され、同期１反
転部１１１、エネルギー拡散エンコーダ部１１２、誤り
訂正エンコーダ部１１３、インタリーバ部１１４を通
り、ＱＡＭ変調部１１５でＱＡＭ変調されＣＡＴＶ伝送
路１０２へ送出される。受信装置１０３は、ＤＶＢの仕
様に従った伝送路復号装置１０７と、エネルギー拡散強
化解除装置１０８、端末インタフエース装置１０９，Ｐ
Ｃ等１１０で構成する。

【００３３】ＣＡＴＶ伝送路１０２から受信装置１０３
へ配信された信号は、伝送路復号装置１０７のＱＡＭ復
調部１１６でＱＡＭ復調され、デインタリーバ部１１
７、誤り訂正デコーダ部１１８、エネルギー拡散デコー
ダ部１１９、同期１反転部１２０で処理されＴＳパケッ
トが出力される。エネルギー拡散強化解除装置１０８で
は、エネルギー拡散強化装置１０５と同一の回路によっ
て、送信装置１０１の外部インタフェース装置１０４か
ら出力されたデータヘ復号する。

【００３４】この出力を端末インタフェース装置１０９
において、ＴＳパケットからＰＣ等への出力信号形式へ
変換を行い、ＰＣ等の端末１１０へ出力する。上述のよ
うに、従来の装置にエネルギー拡散強化装置１０５、エ
ネルギー拡散強化解除装置１０８を付加することによ
り、ＱＡＭ変調部１１５への入力は、continuity_count
erが４ビットであることから、従来の８パケット周期か
ら１６パケット周期となる。２５６ＱＡＭ変調を用いる
と、伝送路符号化装置１０６において２０４×８バイト
が理想的にランダム化されていれば、１６パケットで各
シンボルは１２.７５回出現する計算となる。この出現
回数は実際には整数値となるため、１２回現れるシンボ
ルと１３回現れるシンボルが存在することとなり、従来
技術のそれが１２回、１４回であるのと比較して、出現
回数を平均化することができる。

【００３５】従来技術について実アルゴリズムシミュレ
ーションを行った場合の結果を図７にまた、本実施例に
ついて行った場合の結果を図８に示す。それぞれの図
は、変調部への入力データにおいて、８ビット毎の値を
横軸にとり、２０４×８×６４バイトのデータにおける
各８ビット値の出現回数を縦軸に表したものである。伝
送路符号化装置への入力は、ペイロード部をＦＦｈで満
たした１８８バイトのＴＳパケットとした。実際のアル
ゴリズムでは、エネルギー拡散エンコーダ部において理
想的なランダム信号が発生できないため、各シンボルの
出現回数には、ばらつきが見られるものの、本実施例に
おいて各シンボルの出現回数が平均化しているのが確認
できる。

【００３６】このように、ディジタル放送用として従来
用いられている伝送路符号化装置、及び伝送路復号装置
を活かして、エネルギー拡散の能力を向上させた通信シ
ステムを構成することができる。本実施例には、ＴＳパ
ケットを扱う例を挙げたが、他のパケット番号を持つス
トリームを扱う場合においても、同様にパケット番号を
含んだ信号とデータ領域のデータの排他的論理和演算を
行うエネルギー拡散強化装置と、受信装置内の伝送路復
号装置と端末インタフェース装置の間に、パケット番号
を含んだ信号とデータ領域のデータの排他的論理和演算
を行うエネルギー拡散強化解除装置とを備えることで、
同様の効果を持つ通信システムを構築することができ
る。

【００３７】図３は、本発明を実施するためのその第２
実施例に係る通信システムの構成を示すブロック図であ
る。図中、送信装置８０１は、改良外部インタフェース
装置８０４とＤＶＢの仕様に従った伝送路符号化装置８
０５で構成されている。改良外部インタフェース装置８
０４では、伝送パケットにおいてデータ領域の先頭にパ
ケット毎に更新されるエネルギー拡散強化信号を配置
し、入力データとエネルギー拡散強化信号との排他的論
理和演算を行い、その結果をその他のデータ領域に配置
する。

【００３８】本実施例における伝送パケットは、ＴＳパ
ケットであり、図４に示すように、データ領域であるペ
イロ一ドの先頭に１バイトのエネルギー拡散強化信号を
付加し、入力データとエネルギー拡散強化信号との排他
的論理和演算を施したものを、その他のペイロード領域
に配置する。改良外部インタフェース装置８０４の詳細
を図５を用いて説明する。ＭＰＥＧヘッダ発生器１００
０は、ＭＰＥＧヘッダ４バイトを発生し、エネルギー拡
散強化信号発生器１００１は、ペイロードの先頭に付加
するエネルギー拡散強化信号を発生する。

【００３９】エネルギー拡散強化信号は、パケット毎に
異なった値をとる。改良外部インタフェース装置８０４
へ入力されたデータは、一度ＦＩＦＯ１００２へ蓄積さ
れ、ＸＯＲ器１００４によってエネルギー拡散強化信号
との排他的論理和演算を施された値となる。セレクタ１
００６は、ＭＰＥＧヘッダ発生器１０００、エネルギー
拡散強化信号発生器１００１，ＸＯＲ器１００４からの
出力をセレクタ信号で切り替えることによって、図４に
示すペイロードの先頭にエネルギー拡散強化信号を付加
し、かつ、入力データとエネルギー拡散強化信号との排
他的論理和演算を施したものを、その他のペイロード領
域に配置したＴＳパケットを作成する。この改良外部イ
ンタフェース装置８０４の出力は、伝送路符号化装置８
０５へ入力され同期１反転部８０９、エネルギー拡散エ
ンコーダ部８１０、誤り訂正エンコーダ部８１１、イン
タリーバ部８１２を通り、ＱＡＭ変調部８１３でＱＡＭ
変調しＣＡＴＶ伝送路８０２へ送出される。

【００４０】受信装置８０３は、ＤＶＢの仕様に従った
伝送路復号装置８０６と改良した端末インタフェース装
置８０７，ＰＣ等８０８で構成する。ＣＡＴＶ伝送路８
０２から受信装置８０３へ配信された信号は、伝送路復
号装置８０６のＱＡＭ復調部８１４でＱＡＭ復調され
る。その後データは、デインタリーバ部８１５、誤り訂
正デコーダ部８１６、エネルギー拡散デコーダ部８１
７、同期１反転部８１８で処理され、伝送路復号装置８
０６はＴＳパケットを出力する。

【００４１】改良した端末インタフェース装置８０７に
ついて図６を用いて説明する。入力は、ＭＰＥＧヘッダ
の同期信号と同期した８ビットパラレルで入力される。
従って、ＴＳパケットの初めの８ビット入力は、同期信
号４７ｈとなる。この入力データの同期信号４７ｈを同
期信号検出器１１００で検出する。この検出後４バイト
目のエネルギー拡散強化信号をレジスタ１１０１に格納
する。ＸＯＲ器１１０３は、このレジスタ値と入力デー
タの排他的論理和を算出する。最後に、ＦＩＦＯ１１０
４でＭＰＥＧヘッダ、エネルギー拡散強化信号を取り除
きＰＣ等８０８へ出力する。

【００４２】このような装置構成において、エネルギー
拡散強化信号を切り替える周期を８パケットより大きく
とればＱＡＭ変調部への入力信号の周期は長くなる。例
を示すと、エネルギー拡散強化信号を１バイトとし、こ
の信号を８ビットカウンターで作成すれば２５６パケッ
ト周期となる。このとき、２５６ＱＡＭ変調を用いる
と、伝送路符号化装置８０５で理想的にランダム化され
ると仮定すれば、各シンボルは２５６ＱＡＭで２０４回
出現する計算となり、従来技術の１９２回現れるシンボ
ルと２２４回現れるシンボルが存在する通信システムと
比較して、出現回数を平均化できる。また、２５６ＱＡ
Ｍ変調において、エネルギー拡散強化信号を６ビットカ
ウンターで実現すると、伝送路符号化装置８０５で理想
的にランダム化されると仮定すれば、各シンボルは２５
６ＱＡＭで５１回出現する計算となり、従来技術の４８
回現れるシンボルと５６回現れるシンボルが存在する通
信システムと比較して、出現回数を平均化でき、改良外
部インタフェース装置８０４が最小回路規模で実現でき
る。この時の、実アルゴリズムシミュレーションの本実
施例の結果を図９に示す。この図は、ＱＡＭ変調部８１
３への入力データにおいて、８ビット毎の値を横軸にと
り、２０４×８×６４バイトのデータにおける各８ビッ
ト値の出現回数を縦軸に表したものである。

【００４３】伝送路符号化装置８０５への入力は、ペイ
ロード部をＦＦｈで満たした１８８バイトのＴＳパケッ
トとした。同一条件下での従来技術のシミュレーション
結果（図８）と比較すると、本実施例によって各シンボ
ルの出現回数が平均化しているのが確認できる。このよ
うに、ディジタル放送用として従来用いられている伝送
路符号化装置及び、伝送路復号装置を活かして、エネル
ギー拡散の能力を向上させた通信システムを構成でき
る。

【００４４】本実施例には、ＴＳパケットを扱う例を挙
げたが、その他のパケットを扱う場合においても、同様
にデータ領域の先頭にパケット毎に更新されるエネルギ
ー拡散強化信号を配置し、入力データとエネルギー拡散
信号との排他的論理和演算を行い、その結果をその他の
データ領域に配置する外部インタフェース装置と、エネ
ルギー拡散エンコード、誤り訂正エンコード、変調を行
う伝送路符号化装置とを備えた送信装置と、復調、誤り
訂正デコード、エネルギー拡散デコードを行う伝送路復
号装置と、表示装置を含んだ信号処理装置であるＰＣ等
の端末と、伝送パケットのデータ領域のエネルギー拡散
強化信号とその他のデータ領域のデータとの排他的論理
和演算を行い、ＰＣ等の端末の入力信号形式へ変換する
端末インタフェース装置を備えた受信装置とを備えた通
信システムを構築することで同様の効果が得られる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１，２，３に対応する効果：デイ
ジタル放送用として従来用いられている伝送路符号化装
置及び、伝送路復号装置を活かして、エネルギー拡散符
号化の能力を向上することが可能で、単一のデータが連
続する性質を持つデータ伝送に例えば２５６ＱＡＭのよ
うに多値数の大きい変調方式を用いた場合でも、各シン
ボルの出現確率を平均化でき、誤りの少ない通信システ
ムを構築できる。また、従来行われているディジタル放
送用としても利用することも可能となる。更に、パケッ
ト内のデータ領域を減らさずに、エネルギー拡散符号化
の能力を向上した通信システム構築が可能となる。請求
項４，５に対応する効果：ディジタル放送用として従来
用いられている伝送路符号化装置及び、伝送路復号装置
を活かして、エネルギー拡散符号化の能力を向上するこ
とが可能で、単一のデータが連続する性質を持つデータ
伝送に例えば２５６ＱＡＭのように多値数の大きい変調
方式を用いた場合でも、各シンボルの出現確率を平均化
でき、誤りの少ない通信システムを構築できる。また、
従来行われているディジタル放送用としても利用するこ
とも可能となる。更に、パケット内のデータ領域を用い
るため、システム構成によって必要となるエネルギー拡
散信号領域を確保することが可能で、自由度の高いエネ
ルギー拡散符号化の能力を向上した通信システム構築が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信システムの第１の実施例の構成を
示す図。

【図２】第１の実施例におけるエネルギー拡散強化装置
及び、エネルギー拡散強化解除装置の構成を示す図。

【図３】本発明の第２の通信システム実施例の構成を示
す図。

【図４】第２の実施例におけるＴＳパケット構成を示す
図。

【図５】第２の実施例における改良外部インタフエース
装置の構成を示す図。

【図６】第２の実施例における改良端末インタフエース
装置の構成を示す図。

【図７】従来技術におけるＱＡＭ変調部への入力データ
の出現回数を示す図。

【図８】第１の実施例におけるＱＡＭ変調部への入力デ
ータの出現回数を示す図。

【図９】第２の実施例におけるＱＡＭ変調部への入力デ
ータの出現回数を示す図。

【図１０】従来の通信システムの構成を示す図。

【図１１】従来の通信システムにおけるストリームパケ
ット（ＳＴ）の構成を示す図。

【図１２】従来の通信システムにおけるエネルギー拡散
エンコーダ部及び同デコーダ部の構成を示す図。

【図１３】従来の通信システムにおける伝送路符号化装
置で形成される伝送データの構成を示す図。

【図１４】インタリーバによるデータ送出順序の入れ替
えの原理を説明する図。

【符号の説明】

１００，２００，８００…外部網、１０１，２０１，８
０１…送信装置、１０２，２０２，８０２…ＣＡＴＶ伝
送路、１０３，２０３，８０３…受信装置、１０４，２
０４…外部インタフェース装置、１０５…エネルギー拡
散強化装置、１０６，２０５，８０５…伝送路符号化装
置、１０７，２０６，８０６…伝送路復号装置、１０８
…エネルギー拡散強化解除装置、１０９，２０７…端末
インタフェース装置、１１０，２０８，８０８…ＰＣ
等、１１１，１２０，２０９，２１８，８０９，８１８
…同期１反転部、１１２，２１０，８１０…エネルギー
拡散エンコーダ部、１１３，２１１，８１１…誤り訂正
エンコーダ部、１１４，２１２，８１２…インタリーバ
部、１１５，２１３，８１３…ＱＡＭ変調部、１１６，
２１４，８１４…ＱＡＭ復調部、１１７，２１５，８１
５…デインタリーバ部、１１８，２１６，８１６…誤り
訂正デコーダ部、１１９，２１７，８１７…エネルギー
拡散デコーダ部、４００…ランダム信号発生部、４０１
…シフトレジスタ、４０２，４０４，７０３，１００
４，１１０３…ＸＯＲ器、４０３…ＡＮＤ器、７０１…
同期信号検出器、７０２，１１０１…レジスタ、７０
４，１００６…セレクタ、７０５，１１０２…ＯＲ（回
路）、８０４…外部インタフェース装置、８０７…端末
インタフェース装置、１０００…ＭＰＥＧヘッダ発生
器、１００１…エネルギー拡散強化信号発生器、１００
２，１１０４…ＦＩＦＯ、１００３…１８８値カウン
タ、１００５…セレクタ信号発生器、１１００…同期信
号検出器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されたデータをパケット番号を付加
してパケット化する外部インタフェース装置と、エネル
ギー拡散エンコード、誤り訂正エンコード、ＱＡＭ変調
を行う伝送路符号化装置を備えた送信装置、ＱＡＭ復
調、誤り訂正デコード、エネルギー拡散デコードを行う
伝送路復号装置と、パケット化したデータを端末の入力
信号形式へ変換する端末インタフェース装置を備えた受
信装置とから成る通信システムにおいて、入力データを
パケット単位で変化させる処理を行う手段を備え、該処
理によりＱＡＭ変調におけるシンボルの出現率を平均化
することを特徴とする通信システム。
【請求項２】請求項１に記載された通信システムにお
いて、前記入力データをパケット単位で変化させる処理
を行う手段は、パケット番号を含んだ信号とデータ領域
のデータの排他的論理和演算を行うエネルギー拡散強化
装置であり、かつ、前記受信装置がパケット番号を含ん
だ信号とデータ領域のデータの排他的論理和演算を行う
エネルギー拡散強化解除装置を備えたことを特徴とする
通信システム。
【請求項３】請求項２に記載された通信システムにお
いて、前記エネルギー拡散強化装置は、前記外部インタ
フェース装置と前記伝送路符号化装置の間に配置され、
かつ、前記エネルギー拡散強化解除装置は前記伝送路復
号装置と前記端末インタフェース装置の間に配置されて
いることを特徴とする通信システム。
【請求項４】入力されたデータをパケット番号を付加
してパケット化する外部インタフェース装置と、エネル
ギー拡散エンコード、誤り訂正エンコード、変調を行う
伝送路符号化装置を備えた送信装置、復調、誤り訂正デ
コード、エネルギー拡散デコードを行う伝送路復号装置
と、パケット化したデータを端末の入力信号形式へ変換
する端末インタフェース装置を備えた受信装置とからな
る通信システムにおいて、前記外部インタフェース装置
は、入力データをパケット単位で変化させる処理を行
い、該処理によりＱＡＭ変調におけるシンボルの出現率
を平均化することを特徴とする通信システム。
【請求項５】請求項４に記載された通信システムにお
いて、前記外部インタフェース装置は、所定の伝送パケ
ットのデータ領域の先頭に配置されパケット毎に更新さ
れるエネルギー拡散強化信号と、入力データとの排他的
論理和演算を行い、その結果をその他のデータ領域に配
置し、かつ、前記端末インタフェースは、伝送パケット
のデータ領域のエネルギー拡散強化信号とその他のデー
タ領域のデータとで排他的論理和演算を行うものである
ことを特徴とする通信システム。