(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022133612
(43)【公開日】2022-09-14
(54)【発明の名称】送信装置及び受信装置
(51)【国際特許分類】
H04L 13/00 20060101AFI20220907BHJP
H04L 27/26 20060101ALI20220907BHJP
H04J 3/08 20060101ALI20220907BHJP
H04N 21/24 20110101ALI20220907BHJP
H04N 21/2385 20110101ALI20220907BHJP
【ＦＩ】
H04L13/00 303B
H04L27/26 100
H04J3/08 B
H04N21/24
H04N21/2385
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021032384
(22)【出願日】2021-03-02
(71)【出願人】
【識別番号】000004352
【氏名又は名称】日本放送協会
(74)【代理人】
【識別番号】100143568
【弁理士】
【氏名又は名称】英 貢
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 陽一
(72)【発明者】
【氏名】小泉 雄貴
(72)【発明者】
【氏名】楠 知也
(72)【発明者】
【氏名】横畑 和典
(72)【発明者】
【氏名】筋誡 久
【テーマコード（参考）】
5C164
5K028
5K034
【Ｆターム（参考）】
5C164FA04
5C164GA01
5C164SB22P
5C164SB23S
5C164SB41P
5C164TA05S
5C164TA08S
5C164TA14S
5C164UB23S
5C164YA21
5C164YA24
5K028DD07
5K028EE03
5K028KK32
5K034AA01
5K034DD01
5K034EE03
5K034HH01
5K034JJ11
(57)【要約】
【課題】ＩＰをベースとした通信伝送路に対して親和性の高いものとし、２種類の周波数帯域を含む複数の放送伝送路を利用してＴＬＶパケット形式でリオーダリングを考慮してデータ分割しバルク伝送する送信装置及び受信装置を提供する。
【解決手段】本発明の送信装置１１は、信号源装置１０から大容量のデータを入力してＴＬＶパケット形式の信号に変換し、２種類の周波数帯域の放送伝送路用に共通の誤り訂正符号を用いる基本分割スロットに、必要に応じてＩＰネットワーク１９経由用の基本分割スロットを加えて分割フレームを構成し、各伝送路用の基本分割スロットの先頭に信号順序を一意に明示するための識別情報を付与し、受信装置１７へ当該データを分割伝送する。本発明の受信装置１７は、送信装置１１によってバルク伝送された当該データを受信する際に当該識別情報に基づき当該分割フレームを再構成してその有効データを連結して復元し外部出力する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の送信装置１１は、信号源装置１０から大容量のデータを入力してＴＬＶパケット形式の信号に変換し、２種類の周波数帯域の放送伝送路用に共通の誤り訂正符号を用いる基本分割スロットに、必要に応じてＩＰネットワーク１９経由用の基本分割スロットを加えて分割フレームを構成し、各伝送路用の基本分割スロットの先頭に信号順序を一意に明示するための識別情報を付与し、受信装置１７へ当該データを分割伝送する。本発明の受信装置１７は、送信装置１１によってバルク伝送された当該データを受信する際に当該識別情報に基づき当該分割フレームを再構成してその有効データを連結して復元し外部出力する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の放送伝送路を利用してＴＬＶ（Type Length Value）パケット形式で所定のデータをバルク伝送する送信装置であって、
信号源装置からバルク伝送の対象となる所定のデータを入力し、ＴＬＶパケット形式の信号に変換するＴＬＶ信号生成手段と、
当該バルク伝送に用いる２種類の周波数帯域を含む複数の放送伝送路に対して共通する誤り訂正符号を適用する独立した伝送方式に準拠したフレーム長の分割フレームを定め、当該所定のデータの伝送に要する情報ビットレートのうち、第１周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レートに基づく基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、当該所定のデータの伝送に要する情報ビットレートが前記複数の放送伝送路における第１周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更に、前記複数の放送伝送路における第２周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レート及び前記第１周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レートの比に基づく基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、前記第１周波数帯域及び第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更に、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを加えて当該分割フレームを構成し、該分割フレームを基準に前記ＴＬＶパケット形式の信号に変換された所定のデータを分割伝送するよう、当該複数の放送伝送路における各送信機、並びに当該通信伝送路への接続を制御する分割フレーム生成手段と、を備え、
前記分割フレーム生成手段は、前記第１周波数帯域の放送伝送路、前記第２周波数帯域の放送伝送路、及び通信伝送路に割り当てる前記分割フレームを構成する各伝送路用の基本分割スロットの先頭に、前記分割フレームの信号順序を一意に明示するための識別情報を付与する手段と、前記第１周波数帯域の放送伝送路と前記第２周波数帯域の放送伝送路の両方に対し前記ＴＬＶパケット形式の信号を過不足なく入力するために、共通する誤り訂正符号としてＬＤＰＣ符号を用い、ＬＤＰＣ符号の符号化率に応じて各基本分割スロットに収容可能なＴＬＶパケット数、基本分割スロットの分割数及びＮＵＬＬ長を調節する手段と、を有することを特徴とする送信装置。
信号源装置からバルク伝送の対象となる所定のデータを入力し、ＴＬＶパケット形式の信号に変換するＴＬＶ信号生成手段と、
当該バルク伝送に用いる２種類の周波数帯域を含む複数の放送伝送路に対して共通する誤り訂正符号を適用する独立した伝送方式に準拠したフレーム長の分割フレームを定め、当該所定のデータの伝送に要する情報ビットレートのうち、第１周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レートに基づく基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、当該所定のデータの伝送に要する情報ビットレートが前記複数の放送伝送路における第１周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更に、前記複数の放送伝送路における第２周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レート及び前記第１周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レートの比に基づく基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、前記第１周波数帯域及び第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更に、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを加えて当該分割フレームを構成し、該分割フレームを基準に前記ＴＬＶパケット形式の信号に変換された所定のデータを分割伝送するよう、当該複数の放送伝送路における各送信機、並びに当該通信伝送路への接続を制御する分割フレーム生成手段と、を備え、
前記分割フレーム生成手段は、前記第１周波数帯域の放送伝送路、前記第２周波数帯域の放送伝送路、及び通信伝送路に割り当てる前記分割フレームを構成する各伝送路用の基本分割スロットの先頭に、前記分割フレームの信号順序を一意に明示するための識別情報を付与する手段と、前記第１周波数帯域の放送伝送路と前記第２周波数帯域の放送伝送路の両方に対し前記ＴＬＶパケット形式の信号を過不足なく入力するために、共通する誤り訂正符号としてＬＤＰＣ符号を用い、ＬＤＰＣ符号の符号化率に応じて各基本分割スロットに収容可能なＴＬＶパケット数、基本分割スロットの分割数及びＮＵＬＬ長を調節する手段と、を有することを特徴とする送信装置。
【請求項2】
前記分割フレーム生成手段は、当該分割フレームを構成する、前記第１周波数帯域の放送伝送路、前記第２周波数帯域の放送伝送路、及び通信伝送路の各伝送路に割り当てる前記分割フレームを構成する各基本分割先頭スロットに対し、その先頭のＴＬＶパケットを示す先頭ＴＬＶパケットを各基本分割スロット内の他のＴＬＶパケットとは区別するようＴＬＶヘッダ内の設定で定め、いずれの分割フレームにおける、各伝送路を経由した、いずれの基本分割スロットの先頭を示すＴＬＶパケットであるかを受信側で識別できるようにして当該分割フレームを構成することを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
【請求項3】
前記分割フレーム生成手段は、各基本分割スロットの先頭のＴＬＶパケットを示す先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を所定の初期値からインクリメントして割り当て、所定範囲内で当該インクリメントを繰り返すことにより前記識別情報を形成して、各基本分割スロット内に付与する手段を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項4】
前記第１周波数帯域の放送伝送路を１２ＧＨｚ帯衛星伝送路とし、前記第２周波数帯域の放送伝送路を２１ＧＨｚ帯衛星伝送路とし、
前記分割フレーム生成手段は、当該分割フレームを構成する際に、当該複数の放送伝送路の各々の符号化変調方式に基づきそれぞれ対応する情報ビットレートを算出し、各基本分割スロットを構成する当該分割フレームのフレーム長が一定値になるよう各情報ビットレートに応じて割り当てたデータの後段にヌルを挿入して当該複数の放送伝送路用の基本分割スロットを形成し、当該分割フレームにおける先頭の基本分割スロットは前記第１周波数帯域の放送伝送路用のデータを割り当て、２番目の基本分割スロット以降に前記第２周波数帯域の放送伝送路用のデータを割り当て、前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大レートを超える残りのデータに関して、前記ＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットに割り当てるように構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の送信装置。
前記分割フレーム生成手段は、当該分割フレームを構成する際に、当該複数の放送伝送路の各々の符号化変調方式に基づきそれぞれ対応する情報ビットレートを算出し、各基本分割スロットを構成する当該分割フレームのフレーム長が一定値になるよう各情報ビットレートに応じて割り当てたデータの後段にヌルを挿入して当該複数の放送伝送路用の基本分割スロットを形成し、当該分割フレームにおける先頭の基本分割スロットは前記第１周波数帯域の放送伝送路用のデータを割り当て、２番目の基本分割スロット以降に前記第２周波数帯域の放送伝送路用のデータを割り当て、前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大レートを超える残りのデータに関して、前記ＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットに割り当てるように構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項5】
前記分割フレーム生成手段は、ＴＬＶパケット形式で前記所定のデータを分割してバルク伝送する際に、当該分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数を変更可能とし、当該分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数及び各基本分割スロットの固有番号の情報を受信側に通知する手段を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項6】
前記分割フレーム生成手段により構成した分割フレームがＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを含む際に、該所定数の基本分割スロットに対して、当該ＩＰネットワークと整合するＩＰベースのパケットに分割し、且つ分割した各ＩＰベースのパケットに対しパケットの信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号を付与して、受信装置向けに伝送するＩＰカプセル化手段を更に備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項7】
請求項１から６のいずれか一項に記載の送信装置によってバルク伝送された当該所定のデータを受信する受信装置であって、
当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経てバルク伝送されたＴＬＶパケット形式の信号を受信して対応する基本分割スロットを再構成するとともに、ＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送されたＩＰベースのパケットに対してはＩＰデカプセル化を施し、該パケット内に付与される信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号に基づいて信号順序を整列した後、ＴＬＶ信号を抽出して当該所定数の基本分割スロットを再構成し、前記識別情報に基づいて、該送信装置で生成した分割フレームを再構成するよう並び替えを行う分割フレーム再構成手段と、
当該再構成した分割フレームに基づく各基本分割スロットの有効データについて連結し、前記信号源装置から送出されたものと同じ信号形式の所定のデータを復元し、外部出力する出力信号生成手段と、を備え、
前記分割フレーム再構成手段は、前記第１周波数帯域の放送伝送路と前記第２周波数帯域の放送伝送路の両方を経由して前記ＴＬＶパケット形式の信号を受信する場合に、前記第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な情報ビットレートと前記第１周波数帯域の放送伝送路の最大ビットレートとの比により算出される基本分割スロット数に基づき、ＬＤＰＣ符号の符号化率に応じて各基本分割スロットに収容可能なＴＬＶパケット数、基本分割スロットの分割数及びＮＵＬＬ長を調節して、当該所定数の基本分割スロットからなる分割フレームを再構成することを特徴とする受信装置。
当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経てバルク伝送されたＴＬＶパケット形式の信号を受信して対応する基本分割スロットを再構成するとともに、ＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送されたＩＰベースのパケットに対してはＩＰデカプセル化を施し、該パケット内に付与される信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号に基づいて信号順序を整列した後、ＴＬＶ信号を抽出して当該所定数の基本分割スロットを再構成し、前記識別情報に基づいて、該送信装置で生成した分割フレームを再構成するよう並び替えを行う分割フレーム再構成手段と、
当該再構成した分割フレームに基づく各基本分割スロットの有効データについて連結し、前記信号源装置から送出されたものと同じ信号形式の所定のデータを復元し、外部出力する出力信号生成手段と、を備え、
前記分割フレーム再構成手段は、前記第１周波数帯域の放送伝送路と前記第２周波数帯域の放送伝送路の両方を経由して前記ＴＬＶパケット形式の信号を受信する場合に、前記第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な情報ビットレートと前記第１周波数帯域の放送伝送路の最大ビットレートとの比により算出される基本分割スロット数に基づき、ＬＤＰＣ符号の符号化率に応じて各基本分割スロットに収容可能なＴＬＶパケット数、基本分割スロットの分割数及びＮＵＬＬ長を調節して、当該所定数の基本分割スロットからなる分割フレームを再構成することを特徴とする受信装置。
【請求項8】
前記分割フレーム再構成手段は、当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経て受信したＴＬＶパケット形式の信号のうちＴＬＶヘッダ内の設定情報を基に先頭ＴＬＶパケットを判別して、いずれの分割フレームにおける、いずれの基本分割スロットの先頭を示すＴＬＶパケットであるかを識別して基本分割フレーム間のＴＬＶヘッダを判別し、該送信装置で生成した分割フレームを再構成するよう並び替えを行うことを特徴とする、請求項７に記載の受信装置。
【請求項9】
前記識別情報は、各基本分割スロットの先頭のＴＬＶパケットを示す先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を所定の初期値からインクリメントして割り当て、所定範囲内で当該インクリメントを繰り返すことにより形成されて、各基本分割スロット内に付与されており、
前記分割フレーム再構成手段は、当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経て受信したＴＬＶパケット形式の信号のうち、前記識別情報として付与された先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を基に、当該分割フレームを再構成するよう並び替えを行うことを特徴とする、請求項７又は８に記載の受信装置。
前記分割フレーム再構成手段は、当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経て受信したＴＬＶパケット形式の信号のうち、前記識別情報として付与された先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を基に、当該分割フレームを再構成するよう並び替えを行うことを特徴とする、請求項７又は８に記載の受信装置。
【請求項10】
前記分割フレーム再構成手段は、当該分割フレームを再構成する際に、当該複数の放送伝送路の各々の符号化変調方式に基づきそれぞれ対応する情報ビットレートを算出し、各基本分割スロットを構成する当該分割フレームのフレーム長が一定値になるよう各情報ビットレートに応じて割り当てたデータの後段にヌルを挿入して当該複数の放送伝送路用の基本分割スロット、並びに当該複数の放送伝送路用に合わせて当該通信伝送路用の基本分割スロットを形成することを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項11】
前記分割フレーム再構成手段は、該送信装置から事前通知された、当該分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数及び各基本分割スロットの固有番号の情報を基に、当該再構成する分割フレームの構造を識別する手段を有することを特徴とする、請求項７から１０のいずれか一項に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、衛星放送及び地上放送並びに固定通信及び移動通信の技術分野に関するものであり、特に、デジタルデータの時分割多重伝送に係る送信装置及び受信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
デジタル伝送方式では、各サービスで利用可能な周波数帯域幅において、より多くの情報が伝送可能なよう、多値変調方式がよく用いられる。周波数利用効率を高めるには、変調信号１シンボル当たりに割り当てるビット数（変調次数）を高めるのが有効であるが、周波数１Ｈｚあたりに伝送可能な情報速度の上限値と信号対雑音比の関係はシャノン限界で制限される。衛星伝送路を用いた情報の伝送形態の一例として、衛星デジタル放送が挙げられる。
【0003】
現在利用されている衛星デジタル放送では、誤り訂正符号を用いた受信装置における情報訂正が行われている。パリティビットと呼ばれる冗長信号を送るべき情報に付加することで信号の冗長度（符号化率）を制御し、雑音に対する耐性を上げることが可能である。誤り訂正符号と変調方式は密接に関わっており、信号対雑音比に対する周波数利用効率の理論的な上限値はシャノン限界と呼ばれる。シャノン限界に迫る性能を有する強力な誤り訂正符号の一つとしてＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号が１９６２年にギャラガーによって提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【0004】
ＬＤＰＣ符号は、非常に疎な検査行列Ｈ（検査行列の要素が０と１からなり、且つ１の数が非常に少ない）により定義される線形符号である。
【0005】
ＬＤＰＣ符号は符号長を大きくし、適切な検査行列を用いることによりシャノン限界に迫る伝送特性が得られる強力な誤り訂正符号であり、現在又は次世代の放送サービスである４Ｋ・８Ｋスーパーハイビジョン衛星放送の伝送方式を規定するＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ４４（以下、高度衛星放送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３）と呼ぶ。例えば、非特許文献２参照）においてもＬＤＰＣ符号が採用されている。多値変調とＬＤＰＣ符号をはじめとする強力な誤り訂正符号を組み合わせることで、より高い周波数利用効率の伝送が可能となってきている。
【0006】
高度衛星放送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３）を例にした場合、本方式におけるＬＤＰＣ符号の符号長は、前方向誤り訂正方式（ＦＥＣ：Forward Error Correction）フレームで構成され、４４８８０ビットであり、ＢＰＳＫ限界（信号点配置をＢＰＳＫとした場合の信号対雑音比に対する周波数利用効率の理論的な上限値）から約１ｄＢ以内の性能を有することが示されている（例えば、非特許文献３参照）。
【0007】
尚、高度衛星放送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３）においては、ＬＤＰＣ符号化率として、４１／１２０（≒１／３）、４９／１２０（≒２／５）、６１／１２０（≒１／２）、７３／１２０（≒３／５）、８１／１２０（≒２／３）、８９／１２０（≒３／４）、９３／１２０（≒７／９）、９７／１２０（≒４／５）、１０１／１２０（≒５／６）、１０５／１２０（≒７／８）、及び、１０９／１２０（≒９／１０）の１１種類が定められている。
【0008】
ところで、昨今、現行の衛星・地上放送による２Ｋサービスや、衛星放送による４Ｋ・８Ｋスーパーハイビジョンに加え、新たに地上放送による４Ｋ・８Ｋスーパーハイビジョンの提供が期待されている。しかしながら、衛星放送で使用される１２ＧＨｚ帯に着目すると、利用可能な周波数はひっ迫しており、４Ｋ・８Ｋサービスを超える次世代コンテンツの伝送にむけては十分な周波数帯域幅を確保することが困難な状況にある。
【0009】
また、ＩＳＤＢ－Ｓ３には１２ＧＨｚ帯の帯域が割り当てられているが、衛星放送で利用可能な他の帯域として、２１ＧＨｚ帯が挙げられる。２１ＧＨｚ帯は衛星放送用に６００ＭＨｚの帯域幅が割り当てられており、大容量伝送の実現に向けて有望な伝送帯域である。
【0010】
しかしながら、２１ＧＨｚ帯は１２ＧＨｚ帯と比較して、降雨減衰による影響がより大きくなることから、十分な所要Ｃ／Ｎマージンを確保するためには、上述のＬＤＰＣ符号をはじめとする強力な誤り訂正符号の適用や、変調多値数を下げるなど、伝送方式に関する技術的解決が必要となる。また、２１ＧＨｚ帯放送衛星を利用した伝送実績があり、且つ、ＩＳＤＢ－Ｓ３と誤り訂正符号を同一とする伝送方式として、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送方式が挙げられる（例えば、非特許文献４，５参照）。
【0011】
そこで、十分な帯域幅が確保できない状況において、大容量伝送を帯域毎に分割して伝送するバルク伝送という技術がある（例えば、特許文献１参照）。通信分野においてもデータを分割送信する技術が知られており、キャリアアグリーションとして実現されている（例えば、非特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開２００９－２６０４０８号公報
【非特許文献】
【0013】
【非特許文献1】R. G Gallager, “Low Density Parity Check Codes,” in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, 1963
【非特許文献2】“高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３） 標準規格 ARIB STD-B44 2.1版”、［online］、平成28年3月25日改定、ARIB、［令和2年12月5日検索］、インターネット〈URL：https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/std-b44.html〉
【非特許文献3】鈴木他, “高度ＢＳデジタル放送用ＬＤＰＣ符号の設計”、映像情報メディア学会誌、一般社団法人映像情報メディア学会、映像情報メディア vol.62、No.12、2008年12月1日、pp.1997-2004
【非特許文献4】Y.Suzuki et al., BCH and LDPC Coded Wide-band Modem for 21-GHz Band Satellite Broadcasting System, IEEE Radio & Wireless Week 2015(IEEE RWW 2015), MO1D-2, pp.4-6
【非特許文献5】鈴木他, “B-SAT4a衛星を利用した21GHz帯広帯域衛星伝送実験”、電子情報通信学会技術報告、一般社団法人電子情報通信学会、信学技報 SAT2018-76(2019-02)、pp.109-114
【非特許文献6】“第６５９回：キャリアアグリゲーションとは”、［online］、［令和2年12月5日検索］、インターネット〈URL：https://k-tai.watch.impress.co.jp/docs/column/keyword/645492.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
上述したように、十分な帯域幅が確保できない状況において、大容量伝送を帯域毎に分割して伝送するバルク伝送という技術が知られている。
【0015】
また、昨今は放送と通信の融合に伴い、電波の垣根を越えた伝送形態の多様化が進んでおり、特にＩＰ（Internet Protocol）をベースとした通信伝送方式における通信伝送路と放送伝送路とを利用してデータ伝送する伝送システムの構築が進んでいる。第５世代移動通信システム（５Ｇ）を始めとした次世代通信ネットワークも、放送伝送路（特に、衛星伝送路）との融合が有効であり、今後、放送伝送方式は、ＩＰをベースとした通信伝送方式との共通化への要望が更に加速することが想定される。
【0016】
例えば１２ＧＨｚ帯における衛星放送用周波数のひっ迫した状況下で、大容量伝送を可能とするバルク伝送の放送技術は、１２ＧＨｚ帯と２１ＧＨｚ帯の両方の帯域を用いることで、伝送容量を拡大することが可能となるが、この実現のためには、より効率の良い伝送システムが要望される。また、ＩＰをベースとした通信伝送方式に対しても親和性の高いものが要望される。即ち、今後、データ伝送に関して十分な帯域幅が確保できない状況において、複数の放送伝送路を利用して大容量データを帯域（周波数割り当て）毎に分割してバルク伝送するとともに、ＩＰをベースとした通信伝送方式における通信伝送路へと融合し、容易に伝送データを転換又は結合できる技法が望まれる。従って、少なくとも、４Ｋ・８Ｋ衛星放送で利用される高度衛星放送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３）では、今後、さらなる伝送容量を拡大可能な２１ＧＨｚ帯との同時利用や、ＩＰをベースとした通信伝送路に対して親和性の高いものとし、複数の放送伝送路を利用して大容量データを帯域（周波数割り当て）毎に分割してバルク伝送するよう制御するための送信装置及び受信装置が必要である。
【0017】
また、バルク伝送を実現する上での制御に関する技術的課題は、分割した各種信号を伝送する際に、信号伝達の過程で信号が前後に入れ替わるリオーダリングが発生する。特に、ＩＰネットワークでは信号伝達順序は保証されないため、リオーダリングは度々発生する。
【0018】
よって、本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、２種類の周波数帯域を含む複数の放送伝送路（実施形態の例では１２ＧＨｚ帯と２１ＧＨｚ帯の衛星放送伝送路）の両方の帯域を利用することで伝送容量拡大を可能としつつ、ＩＰをベースとした通信伝送路に対して親和性の高いものとし、複数の放送伝送路を利用してＴＬＶ（Type Length Value）パケット形式で所定のデータを分割してバルク伝送するために、リオーダリング等の信号順序の入れ替えの発生に対しても受信側で適切に信号順序を元の並びに戻すことを可能とする送信装置及び受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明の送信装置は、複数の放送伝送路を利用してＴＬＶ（Type Length Value）パケット形式で所定のデータをバルク伝送する送信装置であって、信号源装置からバルク伝送の対象となる所定のデータを入力し、ＴＬＶパケット形式の信号に変換するＴＬＶ信号生成手段と、当該バルク伝送に用いる２種類の周波数帯域を含む複数の放送伝送路に対して共通する誤り訂正符号を適用する独立した伝送方式に準拠したフレーム長の分割フレームを定め、当該所定のデータの伝送に要する情報ビットレートのうち、第１周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レートに基づく基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、当該所定のデータの伝送に要する情報ビットレートが前記複数の放送伝送路における第１周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更に、前記複数の放送伝送路における第２周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レート及び前記第１周波数帯域の放送伝送路の最大伝送レートの比に基づく基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、前記第１周波数帯域及び第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更に、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを加えて当該分割フレームを構成し、該分割フレームを基準に前記ＴＬＶパケット形式の信号に変換された所定のデータを分割伝送するよう、当該複数の放送伝送路における各送信機、並びに当該通信伝送路への接続を制御する分割フレーム生成手段と、を備え、前記分割フレーム生成手段は、前記第１周波数帯域の放送伝送路、前記第２周波数帯域の放送伝送路、及び通信伝送路に割り当てる前記分割フレームを構成する各伝送路用の基本分割スロットの先頭に、前記分割フレームの信号順序を一意に明示するための識別情報を付与する手段と、前記第１周波数帯域の放送伝送路と前記第２周波数帯域の放送伝送路の両方に対し前記ＴＬＶパケット形式の信号を過不足なく入力するために、共通する誤り訂正符号としてＬＤＰＣ符号を用い、ＬＤＰＣ符号の符号化率に応じて各基本分割スロットに収容可能なＴＬＶパケット数、基本分割スロットの分割数及びＮＵＬＬ長を調節する手段と、を有することを特徴とする。
【0020】
また、本発明の送信装置において、前記分割フレーム生成手段は、当該分割フレームを構成する、前記第１周波数帯域の放送伝送路、前記第２周波数帯域の放送伝送路、及び通信伝送路の各伝送路に割り当てる前記分割フレームを構成する各基本分割先頭スロットに対し、その先頭のＴＬＶパケットを示す先頭ＴＬＶパケットを各基本分割スロット内の他のＴＬＶパケットとは区別するようＴＬＶヘッダ内の設定で定め、いずれの分割フレームにおける、各伝送路を経由した、いずれの基本分割スロットの先頭を示すＴＬＶパケットであるかを受信側で識別できるようにして当該分割フレームを構成することを特徴とする。
【0021】
また、本発明の送信装置において、前記分割フレーム生成手段は、各基本分割スロットの先頭のＴＬＶパケットを示す先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を所定の初期値からインクリメントして割り当て、所定範囲内で当該インクリメントを繰り返すことにより前記識別情報を形成して、各基本分割スロット内に付与する手段を有することを特徴とする。
【0022】
また、本発明の送信装置において、前記第１周波数帯域の放送伝送路を１２ＧＨｚ帯衛星伝送路とし、前記第２周波数帯域の放送伝送路を２１ＧＨｚ帯衛星伝送路とし、前記分割フレーム生成手段は、当該分割フレームを構成する際に、当該複数の放送伝送路の各々の符号化変調方式に基づきそれぞれ対応する情報ビットレートを算出し、各基本分割スロットを構成する当該分割フレームのフレーム長が一定値になるよう各情報ビットレートに応じて割り当てたデータの後段にヌルを挿入して当該複数の放送伝送路用の基本分割スロットを形成し、当該分割フレームにおける先頭の基本分割スロットは前記第１周波数帯域の放送伝送路用のデータを割り当て、２番目の基本分割スロット以降に前記第２周波数帯域の放送伝送路用のデータを割り当て、前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な最大レートを超える残りのデータに関して、前記ＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットに割り当てるように構成されていることを特徴とする。
【0023】
また、本発明の送信装置において、前記分割フレーム生成手段は、ＴＬＶパケット形式で前記所定のデータを分割してバルク伝送する際に、当該分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数を変更可能とし、当該分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数及び各基本分割スロットの固有番号の情報を受信側に通知する手段を有することを特徴とする。
【0024】
また、本発明の送信装置において、前記分割フレーム生成手段により構成した分割フレームがＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを含む際に、該所定数の基本分割スロットに対して、当該ＩＰネットワークと整合するＩＰベースのパケットに分割し、且つ分割した各ＩＰベースのパケットに対しパケットの信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号を付与して、受信装置向けに伝送するＩＰカプセル化手段を更に備えることを特徴とする。
【0025】
更に、本発明の受信装置は、本発明の送信装置によってバルク伝送された当該所定のデータを受信する受信装置であって、当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経てバルク伝送されたＴＬＶパケット形式の信号を受信して対応する基本分割スロットを再構成するとともに、ＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送されたＩＰベースのパケットに対してはＩＰデカプセル化を施し、該パケット内に付与される信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号に基づいて信号順序を整列した後、ＴＬＶ信号を抽出して当該所定数の基本分割スロットを再構成し、前記識別情報に基づいて、該送信装置で生成した分割フレームを再構成するよう並び替えを行う分割フレーム再構成手段と、当該再構成した分割フレームに基づく各基本分割スロットの有効データについて連結し、前記信号源装置から送出されたものと同じ信号形式の所定のデータを復元し、外部出力する出力信号生成手段と、を備え、前記分割フレーム再構成手段は、前記第１周波数帯域の放送伝送路と前記第２周波数帯域の放送伝送路の両方を経由して前記ＴＬＶパケット形式の信号を受信する場合に、前記第２周波数帯域の放送伝送路で伝送可能な情報ビットレートと前記第１周波数帯域の放送伝送路の最大ビットレートとの比により算出される基本分割スロット数に基づき、ＬＤＰＣ符号の符号化率に応じて各基本分割スロットに収容可能なＴＬＶパケット数、基本分割スロットの分割数及びＮＵＬＬ長を調節して、当該所定数の基本分割スロットからなる分割フレームを再構成することを特徴とする。
【0026】
また、本発明の受信装置において、前記分割フレーム再構成手段は、当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経て受信したＴＬＶパケット形式の信号のうちＴＬＶヘッダ内の設定情報を基に先頭ＴＬＶパケットを判別して、いずれの分割フレームにおける、いずれの基本分割スロットの先頭を示すＴＬＶパケットであるかを識別して基本分割フレーム間のＴＬＶヘッダを判別し、該送信装置で生成した分割フレームを再構成するよう並び替えを行うことを特徴とする。
【0027】
また、本発明の受信装置において、前記識別情報は、各基本分割スロットの先頭のＴＬＶパケットを示す先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を所定の初期値からインクリメントして割り当て、所定範囲内で当該インクリメントを繰り返すことにより形成されて、各基本分割スロット内に付与されており、前記分割フレーム再構成手段は、当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経て受信したＴＬＶパケット形式の信号のうち、前記識別情報として付与された先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を基に、当該分割フレームを再構成するよう並び替えを行うことを特徴とする。
【0028】
また、本発明の受信装置において、前記分割フレーム再構成手段は、当該分割フレームを再構成する際に、当該複数の放送伝送路の各々の符号化変調方式に基づきそれぞれ対応する情報ビットレートを算出し、各基本分割スロットを構成する当該分割フレームのフレーム長が一定値になるよう各情報ビットレートに応じて割り当てたデータの後段にヌルを挿入して当該複数の放送伝送路用の基本分割スロット、並びに当該複数の放送伝送路用に合わせて当該通信伝送路用の基本分割スロットを形成することを特徴とする。
【0029】
また、本発明の受信装置において、前記分割フレーム再構成手段は、該送信装置から事前通知された、当該分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数及び各基本分割スロットの固有番号の情報を基に、当該再構成する分割フレームの構造を識別する手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0030】
本発明によれば、放送伝送路の周波数がひっ迫する環境においても、２種類の周波数帯域を含む複数の放送伝送路（実施形態の例では１２ＧＨｚ帯と２１ＧＨｚ帯の衛星放送伝送路）を利用する信号伝送とすることで、データ伝送に係る全体の伝送容量を高めるとともに、ＩＰとの親和性の高い伝送システムを実現することが可能となる。特に、送信装置及び受信装置間のデータ伝送同期を容易、且つ安定化して、利用する放送伝送路及び通信伝送路に対する接続容易性（接続タイミングの同期容易性）を向上させることができ、リオーダリング等の信号順序の入れ替えの発生に対しても、受信装置は適切に信号順序を元の並びに戻すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明による一実施例の送信装置及び受信装置を備える伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明による一実施例の送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】本発明による一実施例の送信装置で用いるＴＬＶパケットの構成図である。
【図4】本発明による一実施例の送信装置で用いる分割フレームの構成図である。
【図5】本発明による一実施例の送信装置で用いる分割フレームに係る先頭ＴＬＶパケットの構成図である。
【図6】本発明による一実施例の送信装置において、分割フレームを構成する各基本分割スロット内に、分割フレームの信号順序を一意に明示するための識別情報として、先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を所定範囲でインクリメント付与する例を示す図である。
【図7】本発明による一実施例のＩＳＤＢ－Ｓ３の変調方式、ＬＤＰＣ符号化率、基本分割スロットのペイロードサイズ、及び挿入するヌル（ＮＵＬＬ(ISDB-S3)）長の関係を例示する図である。
【図8】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機における伝送シンボルフレーム構成例を示す図である。
【図9】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機の誤り訂正符号を例示する図である。
【図10】本発明に係るＬＤＰＣ符号化率とＴＬＶパケットペイロード長（ｋ）との関係を例示する図である。
【図11】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機における変調方式ＱＰＳＫ、シンボルレート２５０Ｍｂａｕｄ、位相基準バースト信号長４における符号化率毎の情報ビットレート（Ｉ２１ＧＨｚ）、基本分割スロットのスロット数（ｎ－２）及び誤り訂正符号パケット数（ＬＤＰＣパケット数Ｐ２１ＧＨｚ）の関係を例示する図である。
【図12】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機に入力される、ＬＤＰＣ符号化率１／２の基本分割スロットのパケット割り当て構成例を示す図である。
【図13】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機に入力される、ＬＤＰＣ符号化率３／５の基本分割スロットのパケット割り当て構成例を示す図である。
【図14】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機に入力される、ＬＤＰＣ符号化率２／３の基本分割スロットのパケット割り当て構成例を示す図である。
【図15】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機に入力される、ＬＤＰＣ符号化率３／４の基本分割スロットのパケット割り当て構成例を示す図である。
【図16】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機に入力される、ＬＤＰＣ符号化率４／５の基本分割スロットのパケット割り当て構成例を示す図である。
【図17】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機に入力される、ＬＤＰＣ符号化率５／６の基本分割スロットのパケット割り当て構成例を示す図である。
【図18】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機に入力される、ＬＤＰＣ符号化率７／８の基本分割スロットのパケット割り当て構成例を示す図である。
【図19】本発明に係る２１ＧＨｚ帯広帯域送信機に入力される、ＬＤＰＣ符号化率９／１０の基本分割スロットのパケット割り当て構成例を示す図である。
【図20】本発明に係るＩＳＤＢ－Ｓ３送信機がサポートする符号化変調方式として１６ＡＰＳＫ（ＬＤＰＣ符号化率：７／９）に設定し、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２がサポートする符号化変調方式としてＱＰＳＫ（ＬＤＰＣ符号化率：２／３）における基本分割スロットの構成例を示す図である。
【図21】本発明による一実施例の送信装置において、分割フレーム内にＩＰネットワーク経由の伝送を利用する基本分割スロットを含むときに、ＩＰベースのパケットの分割伝送のために付与されるＩＰシーケンス番号を含むパケット構造を示す図である。
【図22】本発明による一実施例の受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、図面を参照しながら、本発明による一実施例の送信装置１１及び受信装置１７を備える伝送システム１を詳細に説明する。
【0033】
（伝送システム）
図１は、本発明による一実施例の送信装置１１及び受信装置１７を備える伝送システム１の概略構成を示すブロック図である。図１に示す伝送システム１の例では、信号源装置１０、送信装置１１、１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１経由の信号伝送を想定したＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２経由の信号伝送を想定した広帯域伝送送信装置１２‐２、ＩＳＤＢ－Ｓ３用送信アンテナ１３‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送用送信アンテナ１３‐２、１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１、２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２、１２ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐１、２１ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐２、ＩＳＤＢ－Ｓ３用受信機１６‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送用受信機１６‐２、受信装置１７、表示装置１８、及びＩＰネットワーク１９を備えるように構成される。
図１は、本発明による一実施例の送信装置１１及び受信装置１７を備える伝送システム１の概略構成を示すブロック図である。図１に示す伝送システム１の例では、信号源装置１０、送信装置１１、１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１経由の信号伝送を想定したＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２経由の信号伝送を想定した広帯域伝送送信装置１２‐２、ＩＳＤＢ－Ｓ３用送信アンテナ１３‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送用送信アンテナ１３‐２、１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１、２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２、１２ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐１、２１ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐２、ＩＳＤＢ－Ｓ３用受信機１６‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送用受信機１６‐２、受信装置１７、表示装置１８、及びＩＰネットワーク１９を備えるように構成される。
【0034】
本実施例に係る伝送システム１におけるＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、及びこれにそれぞれ対応するＩＳＤＢ－Ｓ３受信機１６‐１の各々は、高度衛星放送方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３）に準拠した装置であり、ＩＳＤＢ－Ｓ３でサポートされる符号化変調方式（ＬＤＰＣ符号、及び現行規格上で最大多値変調３２ＡＰＳＫ）でデータ伝送可能としている。また、ＩＳＤＢ－Ｓ３の伝送系統で用いるＩＳＤＢ－Ｓ３用送信アンテナ１３‐１、１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１及び１２ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐１は、すべて１２ＧＨｚ帯の利用を想定した送受信系統で構成される。つまり、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１は、１２ＧＨｚ帯の利用下で、ＩＳＤＢ－Ｓ３方式に基づき、伝送するデータに対し所定のＬＤＰＣ符号化率に従うＬＤＰＣ符号化処理を施し（ＢＣＨ符号を付加することもある）、所定の変調方式に従うマッピングを施した変調信号を生成し、１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１に向けてアップリンクする。１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１は、当該変調信号を１２ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐１に向けてダウンリンクする。ＩＳＤＢ－Ｓ３用受信機１６‐１は１２ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐１を介して当該変調信号を受信してＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１の符号化変調方式に対応する復調・復号処理を施し、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１から伝送される当該データを復元する。尚、複数台のＩＳＤＢ－Ｓ３受信機１６‐１の機能を有する１台の受信機を構成してもよい。
【0035】
同様に、本実施例に係る伝送システム１における２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２、及びこれにそれぞれ対応する２１ＧＨｚ帯広帯域受信機１６‐２の各々は、ＩＳＤＢ－Ｓ３とは異なる広帯域伝送方式（例えば、非特許文献４，５参照）に準拠した装置である。この広帯域伝送方式では、２１ＧＨｚ帯の６００ＭＨｚの帯域割当を想定し、一例として、２チャンネルに分割して、１チャンネルあたりのシンボルレートを２５０Ｍｂａｕｄとするなど、より高速なシンボルレートで動作可能とするよう、ＩＳＤＢ－Ｓ３と比較して、誤り訂正符号であるＬＤＰＣ符号及びＢＣＨ符号は共通であるものの、簡素な伝送シンボルフレーム構成で信号伝送するものとなっている（後述する図８参照）。図８に示す例では、２１ＧＨｚ帯における降雨減衰対策として、選択可能な最大多値変調は８ＰＳＫであり、さらに同期補強対策として、位相基準バースト信号の長さを主信号１８７シンボルあたり最大１６シンボルまで設定することを可能としている。また、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送の伝送系統で用いる２１ＧＨｚ帯送信アンテナ１３‐２、２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２及び２１ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐２は、すべて２１ＧＨｚ帯の利用を想定した送受信系統で構成される。つまり、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２は、２１ＧＨｚ帯の利用のもと、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送方式に基づき、伝送するデータに対し所定のＬＤＰＣ符号化率に従うＬＤＰＣ符号化処理を施し（ＢＣＨ符号を付加することもある）、所定の変調方式に従うマッピングを施した変調信号を生成し、２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２に向けてアップリンクする。２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２は、当該変調信号を２１ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐２に向けてダウンリンクする。２１ＧＨｚ帯広帯域受信機１６‐２は２１ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐２を介して当該変調信号を受信して２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の符号化変調方式に対応する復調・復号処理を施し、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２から伝送される当該データを復元する。尚、複数台の２１ＧＨｚ帯広帯域受信機１６‐２の機能を有する１台の受信機を構成してもよい。
【0036】
つまり、例えば、Ｍ（Ｍは１以上の整数）台のＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、Ｍ台のＩＳＤＢ－Ｓ３用送信アンテナ１３‐１、１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１、Ｍ台の１２ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐１、Ｍ台のＩＳＤＢ－Ｓ３受信機１６‐１、Ｎ（Ｎは１以上の整数）台の２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２、Ｎ台の２１ＧＨｚ帯送信アンテナ１３‐２、２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２、Ｎ台の２１ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐２、Ｎ台の２１ＧＨｚ帯広帯域受信機１６‐２は、所謂、Multi-Input Multi-Output（MIMO）又はMulti-Input Single-Output（MISO）の放送伝送システムと同様に、複数（Ｍ＋Ｎ個）の放送伝送路を構成している。ＩＰネットワーク１９は、ＩＰをベースとした通信伝送方式における通信伝送路を構成している。例えば、ＩＰネットワーク１９は、ＩＰｖ４又はＩＰｖ６等のインターネットプロトコルで構成された一般的な通信伝送路とすることができる。尚、本例では、放送伝送路として、複数の衛星伝送路を用いる例を説明するが、これに限定するものではなく、次世代の複数の地上伝送路を用いたものとしてもよい。
【0037】
そして、送信装置１１は、複数の放送伝送路（本例では、１２ＧＨｚ帯及び２１ＧＨｚ帯衛星伝送路）と、必要であればＩＰネットワーク１９による通信伝送路を利用して、信号源装置１０から取得する大容量データを受信装置１７に向けてバルク伝送するよう、Ｍ台のＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及びＮ台の２１ＧＨｚ帯送信装置１２‐２を制御する。
【0038】
図１に示す信号源装置１０は、本伝送システム１で伝送するデータを送信装置１１に対して送出する装置であり、送信装置１１がＩＰネットワーク１９による通信伝送路をも利用できるようになっている。即ち、信号源装置１０は、ＩＳＤＢ－Ｓ３で規定される、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１で伝送可能な最大伝送レート（３２ＡＰＳＫ（９／１０）において１４６．６７３５Ｍｂｐｓの情報ビットレート）よりも高い伝送レートであっても、更には、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送方式における２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２で伝送可能な最大伝送レート（シンボルレート２５０Ｍｂａｕｄ、８ＰＳＫ（９／１０）において６３３．２ｂｐｓの情報ビットレート）よりも高い伝送レートであっても、送信装置１１に対してデータを送出することができるようになっている。尚、本願明細書中、“変調方式（ＬＤＰＣ符号化率）”のように表記して説明することもあり、例えば３２ＡＰＳＫ（９／１０）は、変調方式が３２ＡＰＳＫでありＬＤＰＣ符号化率が９／１０であることを意味している。また、本願明細書中、単に「符号化率」と称するときは、「ＬＤＰＣ符号化率」をいう。
【0039】
以後、代表的に、１２ＧＨｚ帯の利用を想定したＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、及び、２１ＧＨ帯の利用を想定した２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２について、それぞれ１系統を利用した伝送系統を想定して説明する。ただし、１２ＧＨｚ帯及び２１ＧＨｚ帯のそれぞれについて複数の伝送系統を構築することで、伝送容量をさらに拡大することが可能である点に留意する。以後に説明する例において、送信装置１１は、信号源装置１０からＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々で伝送可能な最大伝送レートを超えるＩａｌｌの情報ビットレートのデータを入力し、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯送信装置１２‐２、及びＩＰネットワーク１９に対して、図４を参照して後述する分割フレームに基づいて当該データを分配して出力する。具体的には、送信装置１１は、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１に対しては情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３で、２１ＧＨｚ帯送信機１２‐２に対しては情報ビットレートＩ２１ＧＨｚで分配し、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯送信装置１２‐２の両方で伝送可能な最大伝送レートを超える残りのデータに関して、ＩＰネットワーク１９に対しては情報ビットレートＩＩＰで、信号源装置１０から取得する大容量データを分配して出力する。
【0040】
信号源装置１０から取得する大容量データの情報ビットレートがＩａｌｌの場合、そのＩａｌｌと送信装置１１による分配後の情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚ，ＩＩＰとの間には、情報ビットレートの計測範囲を送信すべき映像、音声等の実データ（ヘッダを除くペイロード）に限定した場合、以下の式（１）が成立する。
【0041】
【数1】
【0042】
ここで、送信装置１１は、信号源装置１０から取得する大容量データを伝送するにあたり、１２ＧＨｚ帯衛星伝送路として利用するＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯衛星伝送路として利用する２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２を予め決定しておりＩＳＤＢ－３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々で設定される変調方式、ＬＤＰＣ符号化率及び２１ＧＨｚ帯広帯域伝送に関してはさらにシンボルレートによって伝送可能な最大値が定まるため、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信装置１２‐２の各々から、当該変調方式及びＬＤＰＣ符号化率及びシンボルレートを指定するＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３，ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）を取得することで、当該情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚを定めることができる。尚、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２が固定の符号化変調方式及びシンボルレートを用いるものとして予め定めているときは、ＴＭＣＣ情報を取得することなく、当該情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚを定めることができる。
【0043】
そして、送信装置１１は、信号源装置１０から取得する大容量データの情報ビットレートＩａｌｌがＩＰネットワーク１９を利用することなくＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２のみで伝送可能である時、その範囲内で当該大容量データを分配する。
【0044】
ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２は、それぞれに分配された当該情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚの各データに関してそれぞれの符号化変調方式に基づく変調信号を生成して、それぞれの１２ＧＨｚ帯送信アンテナ１３‐１を介して１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１に、２１ＧＨｚ帯送信アンテナ１３‐２を介して２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２アップリンクする。
【0045】
１２ＧＨｚ帯放送衛星１４‐１にアップリンクされたＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１からの各変調信号は、当該放送衛星１４‐１がカバーするサービスエリアにおける１２ＧＨｚ帯受信アンテナ１５に向けて、一斉にダウンリンクする。同様に、２１ＧＨｚ帯放送衛星１４‐２にアップリンクされた２１ＧＨｚ帯送信機１２‐２からの各変調信号は、当該放送衛星１４‐２がカバーするサービスエリアにおける２１ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐２に向けて、一斉にダウンリンクする。
【0046】
ＩＳＤＢ－Ｓ３受信機１６‐１は、１２ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐１を介してＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１からの対応する変調信号を受信して、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１おける符号化変調方式に対応する復調・復号処理を施し、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１から伝送される各データを復元し、ＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３）とともに受信装置１７に送出する。同様に、２１ＧＨｚ帯広帯域受信機１６‐２は、２１ＧＨｚ帯受信アンテナ１５‐２を介して２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２からの対応する変調信号を受信して、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２おける符号化変調方式及びシンボルレートに対応する復調・復号処理を施し、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２から伝送される各データを復元し、ＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）とともに受信装置１７に送出する。
【0047】
受信装置１７は、本例ではＩＳＤＢ－Ｓ３受信機１６‐１から得られるＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３）及び、２１ＧＨｚ帯広帯域受信機１６‐２から得られるＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）を基に、当該送信機１２‐１、１２‐２から伝送される当該情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚの各データについて図４を参照して後述する分割フレームを再構成する。また、受信装置１７は、送信装置１１からＩＰネットワーク１９を経て送出される分配後の一部データ（情報ビットレートＩＩＰのデータ）があるときは、そのデータをも受信して、図４を参照して後述する分割フレームを再構成する。
【0048】
そして、受信装置１７は、ＩＳＤＢ－Ｓ３受信機１６‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域受信装置１６‐２及びＩＰネットワーク１９を経由して伝送された分割データ（情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚ，ＩＩＰのデータ）の全てを受信し、再構成した当該分割フレームにおける各基本分割スロットの有効データについて各基本分割スロットの昇順に連結し、信号源装置１０から送出されたものと同じ信号形式の大容量データ（情報ビットレートＩａｌｌで伝送されたものとしたときと等価なデータ）を復元し、表示装置１８に適した出力信号を生成して表示装置１８に出力する。
【0049】
表示装置１８は、受信装置１７を介して、信号源装置１０から送出された大容量データを再生する。尚、表示装置１８の代わりに、大容量データを記録媒体に記録する記録装置としてもよい。
【0050】
また、送信装置１１と信号源装置１０との間、及び送信装置１１とＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯送信機１２‐２との間の接続は、専用線による直接的な通信形態としてもよいし、ＩＰベースのローカルエリアネットワークを介した接続としてもよい。同様に、受信装置１１と表示装置１８との間、及び受信装置１１とＩＳＤＢ－Ｓ３受信機１６‐１及び２１ＧＨｚ帯受信機１６‐２との間の接続は、専用線による直接的な通信形態としてもよいし、ＩＰベースのローカルエリアネットワークを介した接続としてもよい。
【0051】
以下、より具体的に、本発明に係る一実施例の送信装置１１について詳細に説明する。
【0052】
（送信装置）
図２は、本発明による一実施例の送信装置１１の概略構成を示すブロック図である。この送信装置１１は、ＴＬＶ信号生成部１１１、分割フレーム生成部１１２、及びＩＰカプセル化部１１３、を備える。
図２は、本発明による一実施例の送信装置１１の概略構成を示すブロック図である。この送信装置１１は、ＴＬＶ信号生成部１１１、分割フレーム生成部１１２、及びＩＰカプセル化部１１３、を備える。
【0053】
ＴＬＶ信号生成部１１１は、信号源装置１０から、情報ビットレートＩａｌｌの大容量データ（映像及び音声等を含む）を入力し、ＴＬＶパケット形式の信号（例えば、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ３２，第３分冊，Ｐ．２０，３．５，ＴＬＶパケット参照）に変換（格納）して分割フレーム生成部１１２に出力する。
【0054】
例えば、信号源装置１０は、情報ビットレートＩａｌｌの大容量データとして、ＩＰベースの可変長信号（以下、「ＩＰ信号」と称する。）でＴＬＶ信号生成部１１１に送出する例を説明する。このようなＩＰ信号は、例えばイーサネット（登録商標）のフレームに格納されたＩＰパケットであってもよい。
【0055】
ＴＬＶ信号生成部１１１は、ＩＰ信号の形式で入力される場合、信号源装置１０から得られる可変長のＩＰパケットのパケット長を判別し、図３に示すようにＴＬＶパケット形式の信号に準拠した４バイト長のＴＬＶヘッダを生成し、ＴＬＶパケットペイロードの部分に付与する。通常、ＴＬＶヘッダは、パケットタイプフィールド（“０ｘ７Ｆ”を示す１バイトと、タイプ（Ｔｙｐｅ）を示す１バイト）と、パケット長さフィールド（ｌｅｎｇｔｈ）を示す２バイトから構成される。
【0056】
ここで、図３ではＴＬＶパケットペイロード内にＩＰパケットを格納するよう変換する例を示しているが、ＴＬＶ信号生成部１１１は、ＴＬＶパケットペイロード内に格納するために信号源装置１０から取得する情報ビットレートＩａｌｌの大容量データとして、イーサネット（登録商標）のフレームに格納されたものや、ＩＰパケットの形式のもの、或いは、純粋な映像及び音声等のＲＡＷデータであってもよい。ＴＬＶ信号生成部１１１は、任意の信号形式（ヘッダを有するものであれば図３に示すようにそのまま格納）で信号源装置１０から取得する大容量データを、ＴＬＶヘッダを付与したＴＬＶ信号に変換することで、後述する分割フレーム生成部１１２の入力信号としてＴＬＶパケット形式の信号に限定することが可能となる。
【0057】
例えば、情報ビットレートＩａｌｌの大容量データは、図３に示すように、ＩＰパケットとして構成され、そのＩＰパケット内には、ＩＰヘッダ及びＩＰパケットペイロードの他、他のヘッダ情報（例えばＵＤＰ(User Datagram Protocol)ヘッダ等）が付与されたものでもよく、更にそのＩＰパケットペイロード内では、ＭＭＴＰヘッダとＭＭＴＰパケットペイロードからなるＭＭＴＰパケットを構成するＭＭＴ信号を構成したものであってもよい。このように、情報ビットレートＩａｌｌの大容量データが、ヘッダを有するものであれば図３に示すようにそのままＴＬＶパケットペイロードに格納する。これにより本伝送システム１を経由した後でもＩＰベースの信号伝送に悪影響を及ぼすことがなく親和性の高いものすることができる。
【0058】
ところで、本発明に係る送信装置１１は、以下に説明するように、分割フレーム生成部１１２を備えることで、ＩＰベースの信号伝送に親和性の高いものするだけでなく、ＩＳＤＢ－Ｓ３形式及び２１ＧＨｚ帯広帯域伝送方式のフレーム構造とも親和性が良くなるようにしている。
【0059】
分割フレーム生成部１１２は、当該バルク伝送に用いる２種類の周波数帯域（ＩＳＤＢ－Ｓ３とする１２ＧＨｚ帯衛星伝送路、及び２１ＧＨｚ帯衛星伝送路）を含む複数の放送伝送路に対して共通する誤り訂正符号（ＬＤＰＣ符号）を適用する独立した伝送方式に準拠したフレーム長の分割フレームを定める。そして、分割フレーム生成部１１２は、伝送対象の所定のデータの伝送に要する情報ビットレートのうち、１２ＧＨｚ帯衛星伝送路の最大伝送レートに基づく基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、当該所定のデータの伝送に要する情報ビットレートが１２ＧＨｚ帯衛星伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更に、２１ＧＨｚ帯衛星伝送路の最大伝送レート及び１２ＧＨｚ帯衛星伝送路の最大伝送レートの比に基づく基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、１２ＧＨｚ帯及び２１ＧＨｚ帯衛星伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更に、ＩＰネットワーク１９の通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを加えて当該分割フレームを構成する。
【0060】
そして、分割フレーム生成部１１２は、構成した分割フレームを基準にＴＬＶパケット形式の信号に変換された所定のデータを分割伝送するよう、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２、並びに当該ＩＰネットワーク１９の通信伝送路への接続を制御する。
【0061】
ここで、本例では、２種類の周波数帯域として第１周波数帯域の放送伝送路を１２ＧＨｚ帯衛星伝送路とし、第２周波数帯域の放送伝送路を２１ＧＨｚ帯衛星伝送路としており、分割フレーム生成部１１２は、当該分割フレームを構成する際に、当該複数の放送伝送路の各々の符号化変調方式に基づきそれぞれ対応する情報ビットレートを算出し、各基本分割スロットを構成する当該分割フレームのフレーム長が一定値になるよう各情報ビットレートに応じて割り当てたデータの後段にヌルを挿入して当該複数の放送伝送路用の基本分割スロットを形成し、当該分割フレームにおける先頭の基本分割スロットは１２ＧＨｚ帯衛星伝送路用のデータを割り当て、２番目の基本分割スロット以降に２１ＧＨｚ帯衛星伝送路用のデータを割り当て、１２ＧＨｚ帯及び２１ＧＨｚ帯衛星伝送路で伝送可能な最大レートを超える残りのデータに関して、ＩＰネットワーク１９の通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットに割り当てるように構成されている。
【0062】
具体的な例として、分割フレーム生成部１１２は、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２への分配に係る情報ビットレートを調整するための分割フレーム（図４参照）を構成して、この分割フレームに基づき、ＴＬＶ信号生成部１１１から入力されるＴＬＶ信号を後続するＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２へ分割し、当該ＴＬＶ信号がＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２で伝送可能な最大伝送レートを超える情報ビットレートＩａｌｌのときはＩＰネットワーク１９へも分割して分配する。
【0063】
送信装置１１は、信号源装置１０から取得する大容量データを伝送するにあたり、衛星伝送路として利用するＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２を予め決定しており、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々で設定される変調方式及びＬＤＰＣ符号化率によって伝送可能な最大値が定まるため、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々から、当該変調方式及びＬＤＰＣ符号化率を指定するＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３，ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）を取得することで、当該情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚを定めることができる。尚、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２が固定の符号化変調方式を用いるものとして予め定めているときは、ＴＭＣＣ情報を取得することなく、当該情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚを定めることができる。ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２で伝送可能な最大伝送レートを超える残りのデータに関して、ＩＰネットワーク１９に対しては情報ビットレートＩＩＰで、信号源装置１０から取得する大容量データを分配する。
【0064】
図４に示すように、分割フレーム生成部１１２によって生成される分割フレームは、横幅がフレーム長、縦幅が分割スロット数に相当し、この分割フレームは複数の基本分割スロットから構成される。各基本分割スロットは、そのフレーム長がＩＳＤＢ－Ｓ３の伝送フレーム長（ＩＳＤＢ－Ｓ３の１２０スロット分）に対応したものとなっており、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１と容易に同期が取れ（ＩＳＤＢ－Ｓ３の伝送フレーム１２０スロットと同期が取れ）、且つＩＳＤＢ－Ｓ３がサポートする最大伝送レート時の符号化変調方式（ＩＳＤＢ－Ｓ３の例では、３２ＡＰＳＫ（ＬＤＰＣ符号化率：９／１０））を収容可能とする設定となっている。即ち、ＩＳＤＢ－Ｓ３の仕様に基づき、各基本分割スロットの伝送フレーム長を、１２０×４０３９２ビット＝４８４７０４０ビット（６０５８８０バイト）に設定する。
【0065】
また、図４に示すように、先頭の基本分割スロット＃１は、ＩＳＤＢ－３送信装置１２‐１へ優先的に割り当て、２番目の基本分割スロット＃２以降は、２１ＧＨｚ帯広帯域伝送装置１２‐２へ割り当てる。ＩＳＤＢ－Ｓ３送信装置１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信装置１２‐２で伝送可能な最大レートを超える残りのデータに関しては、最終番目の基本分割スロット＃ｎをＩＰネットワークに割り当てる。よって、基本分割スロット＃１のうち、基本分割スロット＃１に含まれるＮＵＬＬ（ISDB-S3）を除く、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１に入力可能な領域をＩＩＳＤＢ－Ｓ３として割り当てる。続いて、基本分割スロット＃２～＃ｎ－１のうち、基本分割スロット＃ｎ－１に含まれるＮＵLL（21GHz）を除く、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２に入力可能な領域をＩ２１ＧＨｚとして割り当てる。尚、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２用に収容可能な基本分割スロット数（ｎ－２）は、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２に設定する変調方式、符号化率、及びシンボルレートにより一意に定まる。また、ＮＵＬＬ（ISDB-S3）及びＮＵLL（21GHz）は、それぞれＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２が定める変調方式、符号化率及びシンボルレートによって一意に定まる調整ビットの役割を有するスタッフビットである。続いて、最終番目の基本分割スロット＃ｎを適用する場合は、基本分割スロット＃ｎに含まれるＮＵＬＬ(IP)を除く領域がＩＩＰとして割り当てられる。ＮＵＬＬ(IP)は、基本分割スロット間の同期合成を容易とするための調整ビットの役割を有するスタッフビットである。
【0066】
そして、分割フレーム生成部１１２に入力されたＴＬＶ信号は、４バイトのＴＬＶヘッダ及び可変長のＴＬＶパケットペイロードが順次、基本分割スロット＃１から昇順に基本分割スロット＃ｎまで収容される。ここで、基本分割スロット＃１内のＴＬＶ信号はＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１用であり、基本分割スロット＃２～＃ｎ－１内のＴＬＶ信号は２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２用であり、基本分割スロット＃ｎ内のＴＬＶ信号はＩＰネットワーク１９経由で伝送するためのものである。ただし、基本分割スロット＃１、＃ｎ－１の後段にはそれぞれＮＵＬＬ(ISDB-S3)、ＮＵＬＬ(21GHz)を挿入するため、基本分割スロット＃２及び＃ｎの先頭位置には、必ず先頭ＴＬＶヘッダを挿入する。これにより、１２ＧＨｚ帯伝送、２１ＧＨｚ帯伝送及びＩＰ伝送といった複数の伝送路間における分割伝送時におけるフレーム内の分割スロットの同期合成が容易となる。
【0067】
以上の理由から、各基本分割スロット内うち、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１に入力される基本分割スロット＃１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２に入力される基本分割スロットの先頭スロットに相当する基本分割スロット＃２、及びＩＰネットワークに入力される基本分割スロット＃ｎに関しては、ＴＬＶ信号を構成する各ＴＬＶパケットにおけるＴＬＶヘッダ先頭１バイトの“０ｘ７Ｆ”は当該放送伝送路におけるＴＬＶパケットの先頭位置を判別するパターンとして使用される。
【0068】
そこで、基本分割スロット＃１、＃２及び＃ｎの先頭に配置されるＴＬＶパケット（先頭ＴＬＶパケット）は、図５に示すように、基本分割スロット内におけるＴＬＶ信号の先頭位置を明示するものとなっている。図５は、本発明による一実施例の送信装置１１で用いる分割フレームに係る先頭ＴＬＶパケットの構成図である。基本分割スロット＃１、＃２及び＃ｎの先頭位置におけるパケットタイプフィールドとして、既存のＴＬＶ信号形式では未定義領域である“０ｘ０４－０ｘＦＤ”から、各分割フレームにおける各基本分割スロットの先頭ＴＬＶパケットを示す識別パターンを設定する。よって、図４及び図５に示す先頭ＴＬＶパケットは、デフォルト設定される他のＴＬＶパケットとは異なるパケットタイプフィールドの値を設定し、いずれの分割フレームにおける、基本分割スロット＃１、＃２及び＃ｎの先頭を示すＴＬＶパケットであるかを受信装置１７側で識別できるようにする。
【0069】
特に、本実施例の送信装置１１における分割フレーム生成部１１２は、第１周波数帯域の放送伝送路（ＩＳＤＢ－Ｓ３とする１２ＧＨｚ帯衛星伝送路）、第２周波数帯域の放送伝送路（２１ＧＨｚ帯衛星伝送路）、及び通信伝送路（ＩＰネットワーク１９）に割り当てる分割フレームを構成する各伝送路用の基本分割スロットの先頭に、その分割フレームの信号順序を一意に明示するための識別情報を付与する手段と、その１２ＧＨｚ帯衛星伝送路と２１ＧＨｚ帯衛星伝送路の両方に対しＴＬＶパケット形式の信号を過不足なく入力するために、共通する誤り訂正符号としてＬＤＰＣ符号を用い、ＬＤＰＣ符号の符号化率に応じて各基本分割スロットに収容可能なＴＬＶパケット数、基本分割スロットの分割数及びＮＵＬＬ長を調節する手段と、を有している。
【0070】
図６は、本発明による一実施例の送信装置１１において、分割フレームを構成する各基本分割スロットのうち、基本分割スロット＃１、＃２及び＃ｎにおいて、分割フレームの信号順序を一意に明示するための識別情報として、先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を所定範囲でインクリメント付与する例を示す図である。図６に示すように、分割フレーム生成部１１２は、基本分割スロット＃１、＃２及び＃ｎの先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値を“０ｘ０４”（初期値）からインクリメントして割り当て、“０ｘ０４”－“０ｘＦＤ”の範囲内で当該インクリメントを繰り返すようにして、当該識別情報を各基本分割スロット内に付与する。
【0071】
より具体的には、図６に示す左端の分割フレームにおいて、基本分割スロット＃１、＃２及び＃ｎの先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドに“０ｘ０４”を付与した場合、次の分割フレームの当該位置に対しては“０ｘ０５”を、その次の分割フレームの当該位置に対しては“０ｘ０６”を同様に付与する。つまり、分割フレーム毎に、１ずつインクリメントした値を基本分割スロット＃１、＃２及び＃ｎの先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドに付与し、“０ｘＦＤ”が付与された分割フレームの次の分割フレームに対しては“０ｘ０４”を付与するようにして繰り返す。これにより、受信装置１７における分割フレームの受信順序が、送信装置１１側の送信順序と入れ替わりが生じるような場合でも、基本分割フレーム間の前後関係が識別可能となる。また、受信装置１７側で、正しい順序の分割フレームに並び替えることができ、尚且つ、分割フレームと基本分割スロットとの紐づけが可能となる。
【0072】
前述の通り、図４に示すように、基本分割スロット＃１は、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１から取得するＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３）に基づき、情報ビットレートが調整された残りの領域を埋めるために、基本分割スロット＃１の後方からヌル（ＮＵＬＬ(ISDB-S3)）が挿入される。このヌルは、分割フレームにおける各ＴＬＶパケットの単位を明確にするために、可変長のヌルＴＬＶパケット（“０ｘＦＦ”を基本単位とする可変長パケット）としてもよいが、放送伝送路上では実際に伝送されない。
【0073】
ＩＳＤＢ－Ｓ３がサポートする変調方式・ＬＤＰＣ符号化率の組合せは、５５種類あり、限定するものではないが、例えばＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１において単一の変調方式・ＬＤＰＣ符号による符号化変調方式でデータ伝送を行うと定めた場合、図７に示すように、上記ヌル（ＮＵＬＬ(ISDB-S3)）長も５５種類となる。図７は、ＩＳＤＢ－Ｓ３の変調方式、ＬＤＰＣ符号化率、基本分割スロットのペイロードサイズ、及び挿入するヌルＴＬＶパケット長（ＮＵＬＬ(ISDB-S3)）の関係を例示する図である。
【0074】
続いて、図４に示すように、基本分割スロット＃２から＃ｎ－１の割当に際して、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２から取得するＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）に基づき、情報ビットレート（Ｉ２１ＧＨｚ）を取得し、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２に割り当てる基本分割スロット数（ｎ－２）を定める。ここで、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２における伝送シンボルフレーム構成を図８に示す。図８より、先頭２６シンボルのヘッダ以降、主信号１８７シンボル毎にＸシンボルの位相基準バースト信号を繰り返す構成となっている。主信号シンボル長はＱＰＳＫの場合、２２，４４０シンボル、８ＰＳＫの場合、１４，９６０シンボルであることから、４４，８８０ビットの誤り訂正符号を変調する上で整合が取れたシンボル長となっている。また、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の誤り訂正符号はＩＳＤＢ－Ｓ３と共通であり、図９に示す通り、誤り訂正符号長は４４，８８０ビットである。ＩＳＤＢ－Ｓ３送信装置１２‐１と２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２は、伝送フレーム構成は異なるが、誤り訂正符号長が同一であることから、ＩＳＤＢ－Ｓ３の伝送フレームを基本とする基本分割スロットとも多くの変調方式、符号化率の組み合わせにおいて、過不足なくパケット整合を取ることが可能である。よって、図８に示す伝送シンボルフレーム構成から、情報ビットレートＩ２１ＧＨｚは、ＱＰＳＫの場合には式（２）により、８ＰＳＫの場合には式（３）により求まる。式（２）、（３）において、Ｒｓはシンボルレート、Ｘは位相基準バースト信号長、ｋ／４４，８８０は符号化率に相当する（ＴＬＶパケットペイロード長ｋについては、図１０参照）。
【0075】
【数2】
【0076】
【数3】
【0077】
式（２）、（３）に従い、情報ビットレートＩ２１ＧＨｚは、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２で指定する、変調方式、符号化率、シンボルレート及び位相基準バースト信号長により一意に定まる。
【0078】
続いて、式（４）に基づき、基本分割スロット数（ｎ－２）を求める。尚、Ｍａｘ（ＩＩＳＤＢ－Ｓ３）はＩＳＤＢ－Ｓ３の最大伝送ビットレート（１４６．６７３５Ｍｂｐｓ）に相当する。また、ｃｅｉｌ（）は、（）内の値の小数点以下を切り上げる関数である。
【0079】
【数4】
【0080】
図８に示す伝送シンボルフレーム構成の一例として、変調方式８ＰＳＫ、シンボルレート２７５Ｍｂａｕｄ、符号化率９／１０、位相基準バースト信号長Ｘ＝１２の場合、Ｉ２１ＧＨｚ＝６９６．５Ｍｂｐｓであり、この場合、ｎ－２＝５スロットとなる。尚、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１に割り当てる基本分割スロット＃１は、３２ＡＰＳＫ（９／１０）１２０スロットを基準とする。つまり、本分割フレームの構成単位である６０５８８０バイト＝４８４７０４０ビットは、符号化率９／１０におけるｋ＝４０３９２ビットとの関係性において、４８４７０４０＝１２０×４０３９２の関係性が成立することから、図９におけるＬＤＰＣ符号を１パケットとした場合のパケット数としては１２０パケットに相当する。以上に基づき、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２用に割り当てられた基本分割スロットに収容可能な誤り訂正符号パケット数（ＬＤＰＣパケット数）Ｐ２１ＧＨｚを式（５）により求める。ここで、ｒｏｕｎｄ（）は、（）内の値の小数点以下を最も近い整数に丸める関数である。
【0081】
【数5】
【0082】
また、図８に示す伝送シンボルフレーム構成の一例として、変調方式ＱＰＳＫ、シンボルレート２５０Ｍｂａｕｄ、位相基準バースト信号長４における符号化率毎のＩ２１ＧＨｚ、ｎ－２及びＰ２１ＧＨｚを図１１に示す。本例においては、全ての符号化率において、Ｐ２１ＧＨｚ＝３６０となるが、符号化率の増大に伴いＩ２１ＧＨｚが増加するため、基本分割スロット数は漸増する。また、本例における、図８による伝送シンボルフレーム適用時の伝送シンボル長（シンボル時間）、つまりシンボルレート２５０ＭｂａｕｄにおけるＬＤＰＣパケット３６０パケット伝送時の２１ＧＨｚ帯送信機１２‐２の伝送シンボル時間は約３３ｍｓｅｃとなり、これはＩＳＤＳ－Ｂ３送信機１２‐１に接続する基本分割スロット＃１の伝送シンボル時間と一致するため、本伝送シンボルフレーム構成を適用した場合、１２ＧＨｚ帯と２１ＧＨｚ帯の送受信装置間の伝送時間を同一とすることが可能となる。
【0083】
図１１に基づく、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２に入力される、ＬＤＰＣ符号化率毎（１／２～９／１０）の基本分割スロットのパケット割り当て構成を、それぞれ図１２から図１９に示している。尚、図１５、図１７及び図１８にそれぞれ示す符号化率３／４、５／６及び７／８においては、ｋ（ＴＬＶパケットペイロード長）が６０５８８０バイト（基本分割スロット長）の整数倍とならないため、各基本分割スロットの後段にＮＵＬＬ(21GHz)が挿入される。この際、各基本分割スロット内でＴＬＶパケットを詰める、又は分割するような調整を行うことで、各基本分割スロット内のＮＵＬＬ(21GHz)をより減らす割り当てとすることも可能であるが、このような調整は処理が煩雑化するだけでなく、これらの調整した各基本分割スロット内のいずれかのＴＬＶパケットに誤り訂正不能な伝送エラーが生じた場合に、調整した他のＴＬＶパケットまで誤り訂正不能なエラー伝搬が発生する恐れがあることから、図１５、図１７及び図１８にそれぞれ示す符号化率３／４、５／６及び７／８においては、ＮＵＬＬ(21GHz)は基本分割スロット毎に挿入することが望ましい。そして、基本的には、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２に接続する最終の基本分割スロット（＃ｎ－２）において、情報ビットレートが調整された残りの領域を埋めるために、後方からヌル（ＮＵＬＬ(21GHz)）が挿入される。ただし、図１３及び図１９にそれぞれ示す符号化率３／５及び９／１０の例のように、ｋ（ＴＬＶパケットペイロード長）が６０５８８０バイト（基本分割スロット長）の整数倍となるときは、ＮＵＬＬ(21GHz)の挿入は必要ない。このヌルは、分割フレームにおける各ＴＬＶパケットの単位を明確にするために、可変長のヌルＴＬＶパケット（“０ｘＦＦ”を基本単位とする可変長パケット）としてもよいが、放送伝送路上では実際に伝送されない。
【0084】
また、図４から理解されるように、通信伝送路（ＩＰネットワーク１９）経由でデータ分割して伝送する場合も放送伝送路でデータ分割して伝送する場合と同様に、１つの分割フレーム内で先頭ＴＬＶパケットを持つ基本分割スロットを構成している。このため、１つの分割フレームに対し、別途、フレームヘッダを設けることなく、受信装置１７側では、各先頭ＴＬＶパケットにより各分割フレームを再構成できるようにしており、放送伝送路及び通信伝送路のいずれに対しても親和性の高い態様で、伝送効率も高いものとしている。通信伝送路における基本分割スロット＃ｎも同様に、情報ビットレートが調整された残りの領域を埋めるために、後方からヌル（ＮＵＬＬ(IP)）が挿入される。このヌルは、分割フレームにおける各ＴＬＶパケットの単位を明確にするために、可変長のヌルＴＬＶパケット（“０ｘＦＦ”を基本単位とする可変長パケット）としてもよいが、通信伝送路上では実際に伝送されない。
【0085】
このようにして、分割フレーム生成部１１２は、図２に示す例ではＴＭＣＣ情報に基づき適時、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２への分配に係る情報ビットレートを調整するための分割フレーム（図４参照）を構成して、この分割フレームに基づき、ＴＬＶ信号生成部１１１から入力されるＴＬＶ信号を後続するＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２へ分割し、当該ＴＬＶ信号がＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２で伝送可能な最大伝送レートを超える情報ビットレートＩａｌｌのときはＩＰネットワーク１９へも分割して分配する。
【0086】
そして、分割フレーム生成部１１２は、大容量データを分割フレーム単位で、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２及びＩＰネットワーク１９へ分配するよう動作するため、クロック同期で分配動作させる際に安定化するとともに、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々における伝送フレーム（ＩＳＤＢ－Ｓ３及び２１ＧＨｚ帯広帯域伝送シンボルフレーム（図８参照））で収容可能なペイロードサイズが基本分割スロットのペイロードサイズと一致するため、容易にＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２に対し接続可能となる。
【0087】
また、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々における符号化変調方式が個々に異なり、可変とする場合でも、分割フレーム生成部１１２は、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々から取得したＴＭＣＣ情報に基づき、対応する各基本分割スロットのペイロードサイズを設定することができるため、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々に対する情報ビットレートが一定となるよう制御することができる。換言すると、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々のＴＭＣＣ情報に基づき、基本分割スロットの情報ビットレートが定まることになる。
【0088】
一例として、図２０は、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１がサポートする符号化変調方式として１６ＡＰＳＫ（ＬＤＰＣ符号化率：７／９）に設定し、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２がサポートする符号化変調方式としてＱＰＳＫ（ＬＤＰＣ符号化率：２／３）における基本分割スロットの構成例である。図２０に示す例では、基本分割スロットあたり、＃１において９９．９５５２Ｍｂｐｓ、＃２から＃４において３２５．９Ｍｂｐｓ伝送することが可能である。尚、基本分割スロット内のヌル（又はヌルＴＬＶパケット）は、送信装置１１とＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の接続容易性やクロック同期管理を容易とするためのパディング的な機能であることから、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２から放送伝送路上で実際に伝送されることはない。
【0089】
尚、図２に示すように、分割フレーム生成部１１２は、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２及びＩＰネットワーク１９へのデータの分配数をＴＭＣＣ情報に応じて可変とするとき（即ち、１分割フレームを構成する基本分割スロットの総数を可変とするとき）には、スロット分割数（本例ではｎ）及び各送信機に対応する基本分割スロットを示す固有番号（本例では１、２～ｎ-１、ｎ）の情報について、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々に通知して、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々におけるＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３，ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）を用いてＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２から受信装置１７に向けて伝送させるよう構成するのが好適である。これにより、詳細に後述する受信装置１７が１分割フレームを容易に再構成することができるようになる。
【0090】
利用するＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の全てに通知するスロット分割数の情報は、図４に示す分割フレームにおける基本分割スロットの総数（ｎ）の情報に相当する。ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々に通知する基本分割スロットを示す固有番号（本例では１、２～ｎ－１、ｎ）は、図４に示す各基本分割スロットを識別する固有番号に相当する。
【0091】
図２に示す例では、分割フレーム生成部１１２は、スロット分割数（本例ではｎ）及び各送信機１２に対応する基本分割スロットを示す固有番号（本例では１、２～ｎ-１、ｎ）の情報をＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々から取得したＴＭＣＣ情報の拡張領域に埋め込んで返信することで通知する。ＩＳＤＢ－Ｓ３はＴＭＣＣ情報の拡張領域として３６１４ビット利用可能であり、スロット分割数及び基本分割スロットの固有番号の情報を独立して送信するために十分な空き領域を有する。また、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２においても、図８に示す通り、位相基準バースト信号にＴＭＣＣ情報を多重することが可能である。ただし、これらのスロット分割数及び基本分割スロットの固有番号の情報はローカルエリアネットワーク経由で分割フレーム生成部１１２からＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々に通知する形態でもよいし、各基本分割スロット内に埋め込んでもよい。
【0092】
例えば、図３に示すようにＴＬＶパケットペイロード内にＭＭＴ信号形式でデータを伝送するよう定めているときは、ＭＭＴＰヘッダ内にスロット分割数及び基本分割スロットの固有番号の情報を埋め込んでもよい。ＭＭＴの場合、ＭＭＴＰヘッダ内に拡張領域が確保されており、それらを利用してスロット分割数及び基本分割スロットの固有番号の情報を通知することも可能である。このように、ＭＭＴなど、固有のヘッダ情報を有する信号形式を格納するよう定めているときは、当該ヘッダ情報の空き領域を利用して通知する。また、スロット分割数を頻繁に変更することは想定しにくいため、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の周波数割り当てなど固有の情報について伝送時刻でスケジューリングしたスロット分割数及び基本分割スロットの固有番号の情報を送受（送信装置１１及び受信装置１７）間で予め定めて既知としておくか、又は当該大容量データの伝送前に送信装置１１から受信装置１７へ事前通知することも可能である。
【0093】
図２に示すＩＰカプセル化部１１３は、情報ビットレートＩＩＰで、信号源装置１０から取得する大容量データを分配伝送する際に、図４に示す基本分割スロット♯ｎにおけるＴＬＶ信号についてＩＰｖ４又はＩＰｖ６等のインターネットプロトコルに従うヘッダ情報を付加しＩＰカプセル化を施してＩＰベースの信号（ＩＰパケットやイーサネット（登録商標）フレーム等）を形成してＩＰネットワーク１９に出力し、ＩＰネットワーク１９経由で受信装置１７向けに伝送する。
【0094】
特に、分割フレーム生成部１１２により構成した分割フレームがＩＰネットワーク１９の通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを含む際に、ＩＰカプセル化部１１３は、この所定数の基本分割スロットに対して、当該ＩＰネットワーク１９と整合するＩＰベースのパケットに分割し、且つ分割した各ＩＰベースのパケットに対しパケットの信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号を付与して、受信装置１７向けに伝送する手段を有している。
【0095】
図２１は、本発明による一実施例の送信装置１１において、分割フレーム内にＩＰネットワーク経由の伝送を利用する基本分割スロットを含むときに、ＩＰベースのパケットの分割伝送のために付与されるＩＰシーケンス番号を含むパケット構造を示す図である。図２１に示すように、ＩＰカプセル化部１１３は、ＩＰネットワーク上では、ＩＰベースのパケットの入れ替わり（リオーダリング）が発生することから、ＩＰペイロード領域に１６ビットのＩＰシーケンス番号（ＩＰＳＮ）を付与して受信装置１７向けに伝送する。このＩＰシーケンス番号を受信装置１７側で利用することで、受信装置１７は、入れ替わりが生じたＩＰベースのパケットを適切な順序に並び替えることが可能となる。
【0096】
受信装置１７では、当該ヘッダ情報を基に受信したＩＰベースの信号を順番に並び替えた後、当該図４に示す基本分割スロット♯ｎにおけるＴＬＶ信号を抽出することになる。ただし、上述したように、送信装置１１は、信号源装置１０からＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２で伝送可能な最大伝送レートを超える情報ビットレートＩａｌｌのデータを受信装置１７に向けて伝送するときにのみＩＰネットワーク１９への伝送を利用する。尚、図４に示す基本分割スロット♯ｎは、１スロット分に限らず複数スロットとしてもよいが、本実施例では主として伝送時刻の安定性の高い放送伝送路を用いる構成としているため、１スロット分としている。また、送信装置１１から放送伝送路と通信伝送路を用いて大容量データを受信装置１７へ分割伝送する上では、受信装置１７側での当該分割スロットの再構成（各基本分割スロット内のＴＬＶパケットの連結）の容易性の観点から、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２で伝送するための基本分割スロットのサイズと整合する同サイズとしている。
【0097】
上述したように、図２に示す実施例の送信装置１１は、分割フレーム生成部１１２により、スロット分割数及び各送信機１２に対応する基本分割スロットを示す固有番号（本例では１、２～ｎ-１、ｎ）の情報について、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々に通知して、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２の各々におけるＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３，ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）を用いてＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２から受信装置１７に向けて伝送させるよう構成するのが好適である。このため、以下、図２に示す送信装置１１に対応する本発明に係る一実施例の受信装置１７について詳細に説明する。
【0098】
（受信装置）
図２２は、本発明による一実施例の受信装置１７の概略構成を示すブロック図である。この受信装置１７は、分割フレーム再構成部１７１、ＩＰデカプセル化部１７２、及び出力信号生成部１７３、を備える。
図２２は、本発明による一実施例の受信装置１７の概略構成を示すブロック図である。この受信装置１７は、分割フレーム再構成部１７１、ＩＰデカプセル化部１７２、及び出力信号生成部１７３、を備える。
【0099】
分割フレーム再構成部１７１はＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２にそれぞれ対応するＩＳＤＢ－Ｓ３受信機１６‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域受信機１６‐２から得られるＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３，ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）を基に分割フレームの構造（基本分割スロットのスロット分割数等）を識別し、且つ各基本分割スロットを構成する先頭ＴＬＶパケットをＴＬＶヘッダ内の設定情報を基に判別して並び替えを行い、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２及びＩＰネットワーク１９から伝送される当該情報ビットレートＩＩＳＤＢ－Ｓ３，Ｉ２１ＧＨｚ，ＩＩＰの各データについて各基本分割スロット内の後方でヌル（又はヌルＴＬＶパケット）を挿入して図４を参照して上述した分割フレームを再構成する。尚、本例では、図４に示す分割フレームを再構成するためのスロット分割数及び各送信機１２に対応する基本分割スロットを示す固有番号の情報が、ＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３，ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）を用いて伝送されている。ただし、複数の放送伝送路で用いられる符号化変調方式が予め既知である場合、且つＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２及びＩＰネットワーク１９へのデータの分配数が可変でなく固定の場合や、送受間で予め既知であるようにスケジューリング又は事前通知されているときは、分割フレーム再構成部１７１は、当該ＴＭＣＣ情報（ＴＭＣＣＩＳＤＢ－Ｓ３，ＴＭＣＣ２１ＧＨｚ）を参照する必要なく、予め固定フレーム長である分割フレームを再構成することができる。
【0100】
また、分割フレーム再構成部１７１は、１２ＧＨｚ帯衛星伝送路と２１ＧＨｚ帯衛星伝送路の両方を経由してＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２から伝送されたＴＬＶパケット形式の信号を受信する場合に、２１ＧＨｚ帯衛星伝送路で伝送可能な情報ビットレートと１２ＧＨｚ帯衛星伝送路の最大ビットレートとの比により算出される基本分割スロット数に基づき、ＬＤＰＣ符号の符号化率に応じて各基本分割スロットに収容可能なＴＬＶパケット数、基本分割スロットの分割数及びＮＵＬＬ長を調節して、当該所定数の基本分割スロットからなる分割フレームを再構成する。
【0101】
つまり、分割フレーム再構成部１７１は、上述した図５に示す先頭ＴＬＶパケットをＴＬＶヘッダ内の設定で判別し、且つ分割フレームの信号順序を一意に明示するための識別情報（上記の実施例では、先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値による）を判定することで、他のＴＬＶヘッダと区別して各基本分割スロットの先頭位置及び分割フレーム間の適切な信号順序を把握することが可能である。そして、分割フレーム再構成部１７１は、図４に示す分割フレームを再構成するためのスロット分割数及び各送信機１２に対応する基本分割スロットを示す固有番号の情報から、各基本分割スロットに対応する情報ビットレートでＴＬＶパケット配置を決定し、所定量のヌル（又はヌルＴＬＶパケット）を各基本分割スロットの後方に挿入することで、図４に示す分割フレームを再構成する。これにより、実際には放送伝送路及び通信伝送路では伝送されないヌル（又はヌルＴＬＶパケット）を用いて分割フレームを正確に復元することで、各分割フレームにおける各基本分割スロット間の処理速度を一定に保ち処理を安定化させることが可能となり、放送伝送路及び通信伝送路における伝送遅延を補償することが可能となる。また、先頭ＴＬＶパケットにより各基本分割スロットの先頭位置を把握することが可能であるため、別途、フレームヘッダを設けることなく、受信装置１７側では、各先頭ＴＬＶパケットにより各分割フレームを再構成することができ、放送伝送路及び通信伝送路のいずれに対しても親和性の高い態様で、伝送効率も高いものとなる。
【0102】
ＩＰデカプセル化部１７２は、送信装置１１からＩＰネットワーク１９を経て送出される分配後の一部データ（情報ビットレートＩＩＰのデータ）があるときは、そのデータをもＩＰベースのパケットで受信してＩＰデカプセル化を施し、該パケット内に付与される信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号に基づいて信号順序を整列した後、当該図４に示す基本分割スロット♯ｎにおけるＴＬＶ信号を抽出して、当該基本分割スロット♯ｎを再構成し、分割フレーム再構成部１７１に出力する。
【0103】
これにより、分割フレーム再構成部１７１は、送信装置１１からＩＰネットワーク１９を経て送出される分配後の一部データ（情報ビットレートＩＩＰのデータ）があるときは、そのデータをも受信して、上述した識別情報（上記の実施例では、先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値による）に基づいて、図４を参照して上述した当該分割フレームを再構成するよう並び替えを行う。
【0104】
出力信号生成部１７３は、分割フレーム再構成部１７１によって再構成した当該分割フレームにおける基本分割スロット＃１から基本分割スロット＃ｎまでのデータについて各基本分割スロットの昇順に、ＴＬＶヘッダ（先頭ＴＬＶヘッダを含む）及びヌルを削除した上で連結し（即ち、有効データについて連結し）、信号源装置１０から送出されたものと同じ信号形式の大容量データ（情報ビットレートＩａｌｌで伝送されたものとしたときと等価なデータ）を復元し、表示装置１８に適した出力信号を生成して表示装置１８に出力する。尚、表示装置１８の代わりに、大容量データを記録媒体に記録する記録装置としてもよい。
【0105】
以上のように、本発明に係る送信装置１１及び受信装置１７を備える伝送システム１は、ＴＬＶパケット形式で大容量データを分割してバルク伝送するよう構成される。そして、送信装置１１は、当該バルク伝送に用いる複数の放送伝送路に対して共通する伝送方式に準拠したフレーム長の分割フレームを定める。特に、送信装置１１は、当該大容量データの伝送に要する情報ビットレートが当該複数の放送伝送路の最大伝送レート内に収まるときは当該複数の放送伝送路に応じた数の基本分割スロットで当該分割フレームを構成し、当該大容量データの伝送に要する情報ビットレートが当該複数の放送伝送路で伝送可能な最大伝送レートを超えるときは更にＩＰネットワーク１９の通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを加えて当該分割フレームを構成する。そして、送信装置１１は、この分割フレームを基準に当該ＴＬＶパケット形式の信号に変換された大容量データを分割伝送するよう、当該複数の放送伝送路におけるＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１及び２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２、並びに当該通信伝送路（ＩＰネットワーク１９）への接続を制御するものとなっている。また、送信装置１１は、分割フレームを構成する各基本分割スロット内に、分割フレームの信号順序を一意に明示するための識別情報（上記の実施例では、先頭ＴＬＶパケット内のパケットタイプフィールドの数値による）を付与する。これにより、当該大容量データの伝送に係る情報ビットレートを安定化せしめ、送信装置１１及び受信装置１７間のデータ伝送同期を容易、且つ安定化して、利用する放送伝送路及び通信伝送路に対する接続容易性（接続タイミングの同期容易性）を向上させることができ、リオーダリング等の信号順序の入れ替えの発生に対しても、受信装置１７は適切に信号順序を元の並びに戻すことが可能となる。特に、１２ＧＨｚ帯放送伝送路の伝送方式をＩＳＤＢ－Ｓ３方式としているので、分割フレームを構成する基本分割スロットを、ＩＳＤＢ－Ｓ３の１２０スロット分に対応したフレーム長としている。
【0106】
更に、本発明に係る送信装置１１は、当該分割フレームを構成する、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２及び通信伝送路に入力する各基本分割先頭スロットおいて、その先頭のＴＬＶパケットを示す先頭ＴＬＶパケットを各基本分割スロット内の他のＴＬＶパケットとは区別するようＴＬＶヘッダ内の設定で定め、いずれの分割フレームにおける、いずれの基本分割スロットの先頭を示すＴＬＶパケットであるかを受信装置１７側で識別できるようにして分割フレームを構成する。そして、本発明に係る受信装置１７においては、当該複数の放送伝送路、並びに当該通信伝送路を経て受信したＴＬＶパケット形式の信号のうちＴＬＶヘッダ内の設定情報を基に先頭ＴＬＶパケットを判別して、いずれの分割フレームにおける、いずれの基本分割スロットの先頭を示すＴＬＶパケットであるかを識別して分割フレームを再構成する。これにより、別途、フレームヘッダを設けることなく、受信装置１７側では、各先頭ＴＬＶパケットにより各分割フレームを再構成することができ、放送伝送路及び通信伝送路のいずれに対しても親和性の高い態様で、伝送効率も高いものとなる。
【0107】
また、本発明に係る送信装置１１及び受信装置１７は、当該分割フレームを構成又は再構成する際に、当該複数の放送伝送路の各々の符号化変調方式に基づきそれぞれ対応する情報ビットレートを算出し、各基本分割スロットを構成する当該分割フレームのフレーム長が一定値になるよう各放送伝送路における情報ビットレートに応じて割り当てたデータの後段にヌルを挿入して当該複数の放送伝送路用の基本分割スロット、並びに当該複数の放送伝送路用に合わせて当該通信伝送路用の基本分割スロットを形成する。当該複数の放送伝送路の各々の符号化変調方式については当該複数の放送伝送路の各々の伝送制御に用いるＴＭＣＣ情報から把握する構成とすることができる。これにより、１２ＧＨｚ帯放送伝送路に用いる伝送方式をＩＳＤＢ－Ｓ３とし、２１ＧＨｚ帯放送伝送の伝送形式もこのＩＳＤＢ－Ｓ３に準じた形式としているので、５５種類の符号化変調方式が存在し、従来技法であればデータ分割の際にその５５種類の符号化変調方式に応じて独立してクロック同期制御を行う必要が生じていたところ、本発明に係る送信装置１１及び受信装置１７では、そのような独立したクロック同期制御を行う必要がなくなり、各分割フレームにおける各基本分割スロット間の処理速度を一定に保ち処理を安定化させることが可能となり、放送伝送路及び通信伝送路における伝送遅延を補償することが可能となる。
【0108】
また、本発明に係る送信装置１１は、ＴＬＶパケット形式で大容量データを分割してバルク伝送する際に、分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数を変更可能とし、分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数及び各基本分割スロットの固有番号の情報を受信装置１７に通知する手段を有する。尚、スロット分割数を頻繁に変更することは想定しにくいため、各送信機１２の周波数割り当てなど固有の情報について伝送時刻でスケジューリングしたスロット分割数及び基本分割スロットの固有番号の情報を送受（送信装置１１及び受信装置１７）間で予め定めて既知としておくことも可能であるが、当該大容量データの伝送前に送信装置１１から受信装置１７へ事前通知する構成が有効である。
【0109】
加えて、本発明に係る送信装置１１は、分割フレームを構成する基本分割スロットのスロット分割数及び各基本分割スロットの固有番号の情報を当該複数の放送伝送路の各々の伝送制御に用いるＴＭＣＣ情報内に埋め込んで受信装置１７に通知するのが好適である。即ち、当該情報は、各基本分割スロット内に埋め込むことや、各基本分割スロット内のＴＬＶパケットに格納される所定信号形式（ＭＭＴ等）のヘッダ情報内に埋め込むことも可能であるが、ＴＭＣＣ情報内に埋め込んで受信装置１７に通知する構成の方が利便性の高いものとなる。
【0110】
また、本発明に係る送信装置１１は、当該分割フレームを構成する際に、ＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送するための所定数の基本分割スロットを含むものとするときに、この所定数の基本分割スロットに対して、当該ＩＰネットワーク１９と整合するＩＰベースのパケットに分割し、且つ分割したパケットの信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号を付与して、受信装置１７向けに伝送する。そして、本発明に係る受信装置１７は、ＩＰネットワークの通信伝送路経由で伝送された当該所定数の基本分割スロットに関する分割されたＩＰベースの各パケットを受信したときは、デカプセル化を施し、該パケット内に付与される信号順序を一意に明示するためのＩＰシーケンス番号に基づいて信号順序を整列した後、ＴＬＶ信号を抽出して当該所定数の基本分割スロットを再構成する。これにより、ＩＰベースの各パケットにリオーダリング等の信号順序の入れ替えの発生に対しても、受信装置１７は適切に信号順序を元の並びに戻すことが可能となる。
【0111】
上述した実施例に関して、送信装置１１又は受信装置１７として機能するコンピュータを構成させ、送信装置１１又は受信装置１７の各手段を機能させるためのプログラムを好適に用いることができる。具体的には、各手段を制御するための制御部をコンピュータ内の中央演算処理装置（ＣＰＵ）で構成でき、且つ、各手段を動作させるのに必要となるプログラムを適宜記憶する記憶部を少なくとも１つのメモリで構成させることができる。即ち、そのようなコンピュータに、ＣＰＵによって該プログラムを実行させることにより、上述した各手段の有する機能を実現させることができる。更に、各手段の有する機能を実現させるためのプログラムを、前述の記憶部（メモリ）の所定の領域に格納させることができる。そのような記憶部は、装置内部のＲＡＭ又はＲＯＭなどで構成させることができ、或いは又、外部記憶装置（例えば、ハードディスク）で構成させることもできる。また、そのようなプログラムは、コンピュータで利用されるＯＳ上のソフトウェア（ＲＯＭ又は外部記憶装置に格納される）の一部で構成させることができる。更に、そのようなコンピュータに、各手段として機能させるためのプログラムは、コンピュータが読取り可能な記録媒体に記録することができる。また、上述した各手段をハードウェア又はソフトウェアの一部として構成させ、各々を組み合わせて実現させることもできる。
【0112】
上述の実施例について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することができることは当業者に明らかである。例えば、上述した実施例では、ＩＳＤＢ－Ｓ３方式の伝送方式の衛星伝送路を放送伝送路として利用する形態を説明したが、例えばＩＳＤＢ－Ｓ３方式と伝送フレーム構成がほぼ同様とすることが予定されている次世代の４Ｋ・８Ｋ等の地上伝送路を放送伝送路として利用する形態とすることも可能である。また、上述した実施例では、送信装置１１と、ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２とを別個に備える形態を説明したが、送信装置１１内にＩＳＤＢ－Ｓ３送信機１２‐１、２１ＧＨｚ帯広帯域送信機１２‐２を複数包含するよう設けたものであってもよい。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。
【0113】
以上、特定の実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上述した実施例では、主として衛星伝送路を放送伝送路として用いる例を説明したが、地上伝送路を放送伝送路として用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0114】
本発明によれば、放送伝送路の周波数がひっ迫する環境においても、データ伝送に係る全体の伝送容量を高め、ＩＰとの親和性の高い伝送システムを実現することが可能となるので、複数種類のデジタル変調方式を用いて大容量データを分割し時分割多重する伝送システムの用途に有用である。
【符号の説明】
【0115】
１ 伝送システム
１０ 信号源装置
１１ 送信装置
１２‐１ ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機
１２‐２ ２１ＧＨｚ帯広帯域送信機
１３‐１ ＩＳＤＢ－Ｓ３用送信アンテナ
１３‐２ ２１ＧＨｚ帯送信アンテナ
１４‐１ １２ＧＨｚ帯放送衛星
１４‐２ ２１ＧＨｚ帯放送衛星
１５‐１ １２ＧＨｚ帯受信アンテナ
１５‐２ ２１ＧＨｚ帯受信アンテナ
１６‐１ ＩＳＤＢ－Ｓ３受信機
１６‐２ ２１ＧＨｚ帯広帯域受信機
１７ 受信装置
１８ 表示装置
１９ ＩＰネットワーク
１１１ ＴＬＶ信号生成部
１１２ 分割フレーム生成部
１１３ ＩＰカプセル化部
１７１ 分割フレーム再構成部
１７２ ＩＰデカプセル化部
１７３ 出力信号生成部
１０ 信号源装置
１１ 送信装置
１２‐１ ＩＳＤＢ－Ｓ３送信機
１２‐２ ２１ＧＨｚ帯広帯域送信機
１３‐１ ＩＳＤＢ－Ｓ３用送信アンテナ
１３‐２ ２１ＧＨｚ帯送信アンテナ
１４‐１ １２ＧＨｚ帯放送衛星
１４‐２ ２１ＧＨｚ帯放送衛星
１５‐１ １２ＧＨｚ帯受信アンテナ
１５‐２ ２１ＧＨｚ帯受信アンテナ
１６‐１ ＩＳＤＢ－Ｓ３受信機
１６‐２ ２１ＧＨｚ帯広帯域受信機
１７ 受信装置
１８ 表示装置
１９ ＩＰネットワーク
１１１ ＴＬＶ信号生成部
１１２ 分割フレーム生成部
１１３ ＩＰカプセル化部
１７１ 分割フレーム再構成部
１７２ ＩＰデカプセル化部
１７３ 出力信号生成部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
