(57)【要約】【課題】伝送誤り発生時におけるデータ構造体を容易に特定することが可能なデータ伝送を行うデータ送信装置を提供する。【解決手段】データ伝送装置１は、伝送データのデータ構造体をデータ領域ごとに配置するデータ構造体配置手段（パケット配置手段）１０と、データ領域において、データ構造体の先頭データから配置された最初のデータ構造体の先頭位置を特定する先頭ポインタ情報と、データ構造体の末尾データまで配置された最後のデータ構造体の末尾位置を特定する末尾ポインタ情報とを生成するポインタ情報生成手段１１と、データ領域ごとに誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段１２と、制御領域とデータ領域とを予め定められたフレーム構造として構成するとともに、先頭ポインタ情報と末尾ポインタ情報とを制御領域に付加するフレーム化手段１３と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ構造体の連続した伝送データを、当該データ構造体の構造とは独立した１又は複数のデータ領域と、当該データ領域に対する制御情報を付加する制御領域とをフレーム構造として有する伝送フレームにして送信するデータ送信装置であって、
前記伝送データのデータ構造体を前記データ領域ごとに配置するデータ構造体配置手段と、
このデータ構造体配置手段で配置されたデータ領域ごとに誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段と、
前記データ構造体を配置したデータ領域において、データ構造体の先頭データから配置された最初のデータ構造体の先頭位置を特定する先頭ポインタ情報と、データ構造体の末尾データまで配置された最後のデータ構造体の末尾位置を特定する末尾ポインタ情報とを生成するポインタ情報生成手段と、
前記制御領域と前記データ領域とを予め定められた前記フレーム構造として構成するとともに、前記先頭ポインタ情報と前記末尾ポインタ情報とを、前記制御領域に付加するフレーム化手段と、
を備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
前記フレーム化手段は、前記制御領域と前記データ領域とを構成する際に、前記制御領域を、前記データ領域以上に高い伝送誤り耐性を有する変調方式を用いて変調を行う領域にフレーム化することを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項３】
前記ポインタ情報生成手段は、前記データ領域に前記データ構造体の先頭データから配置されたデータ構造体が存在しない場合に、前記データ領域内を指し示す最大位置よりも大きい又は最小位置より小さい値として前記先頭ポインタ情報を生成し、前記データ領域に前記データ構造体の末尾データまで配置されたデータ構造体が存在しない場合に、前記データ領域内を指し示す最大位置よりも大きい又は最小位置より小さい値として前記末尾ポインタ情報を生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のデータ送信装置。
【請求項４】
前記フレーム化手段は、送受信間で前記データ構造体を同期させるための予め定めた同期パターンを前記制御領域に付加することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のデータ送信装置。
【請求項５】
データ構造体の連続した伝送データを、当該データ構造体の構造とは独立した１又は複数のデータ領域と、当該データ領域に対する制御情報を付加する制御領域とをフレーム構造として有する伝送フレームにして送信するために、データ送信装置のコンピュータを、
前記伝送データのデータ構造体を前記データ領域ごとに配置するデータ構造体配置手段、
このデータ構造体配置手段で配置されたデータ領域ごとに誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段、
前記データ構造体を配置したデータ領域において、データ構造体の先頭データから配置された最初のデータ構造体の先頭位置を特定する先頭ポインタ情報と、データ構造体の末尾データまで配置された最後のデータ構造体の末尾位置を特定する末尾ポインタ情報とを生成するポインタ情報生成手段、
前記制御領域と前記データ領域とを予め定められた前記フレーム構造として構成するとともに、前記先頭ポインタ情報と前記末尾ポインタ情報とを、前記制御領域に付加するフレーム化手段、
として機能させることを特徴とするデータ送信プログラム。
【請求項６】
請求項１に記載のデータ送信装置から送信された伝送フレームを受信するデータ受信装置であって、
前記伝送フレームからデータ領域ごとのデータを抽出するデータ領域抽出手段と、
前記伝送フレームから制御領域に付加されている先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報を抽出するポインタ情報抽出手段と、
前記データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとに、当該データ領域に付加されている誤り検出符号に基づいて誤り検出を行う誤り検出手段と、
この誤り検出手段で誤りが検出された場合に、前記誤りが検出されたデータ領域よりも前に伝送された直近の末尾ポインタ情報で示される末尾位置と、当該データ領域よりも後に伝送された直近の先頭ポインタ情報で示される先頭位置との間のデータを、誤りを有するデータ構造体として無効化するデータ無効化手段と、
前記先頭ポインタ情報に基づいて、前記データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとのデータから、前記データ構造体を抽出するデータ構造体抽出手段と、
を備えることを特徴とするデータ受信装置。
【請求項７】
請求項１に記載のデータ送信装置から送信された伝送フレームを受信するために、データ受信装置のコンピュータを、
前記伝送フレームからデータ領域ごとのデータを抽出するデータ領域抽出手段、
前記伝送フレームから制御領域に付加されている先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報を抽出するポインタ情報抽出手段、
前記データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとに、当該データ領域に付加されている誤り検出符号に基づいて誤り検出を行う誤り検出手段、
この誤り検出手段で誤りが検出された場合に、前記誤りが検出されたデータ領域よりも前に伝送された直近の末尾ポインタ情報で示される末尾位置と、当該データ領域よりも後に伝送された直近の先頭ポインタ情報で示される先頭位置との間のデータを、誤りを有するデータ構造体として無効化するデータ無効化手段、
前記データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとのデータから、前記無効化手段で無効化されたデータ構造体以外のデータ構造体を、前記先頭ポインタ情報に基づいて抽出するデータ構造体抽出手段、
として機能させることを特徴とするデータ受信プログラム。
【請求項８】
請求項４に記載のデータ送信装置から送信された伝送フレームを受信するデータ受信装置であって、
前記伝送フレームからデータ領域ごとのデータを抽出するデータ領域抽出手段と、
前記伝送フレームから制御領域に付加されている先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報を抽出するポインタ情報抽出手段と、
前記伝送フレームから制御領域に付加されている同期パターンを抽出する同期パターン抽出手段と、
前記データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとに、当該データ領域に付加されている誤り検出符号に基づいて誤り検出を行う誤り検出手段と、
この誤り検出手段で誤りが検出された場合に、前記誤りが検出されたデータ領域よりも前に伝送された直近の末尾ポインタ情報で示される末尾位置と、当該データ領域よりも後に伝送された直近の先頭ポインタ情報で示される先頭位置との間のデータを、誤りを有するデータ構造体として無効化するデータ無効化手段と、
前記先頭ポインタ情報に基づいて、前記データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとのデータから、前記データ構造体を抽出するデータ構造体抽出手段と、を備え、
前記データ無効化手段が、前記データ構造体を無効化する際に、前記同期パターン抽出手段で抽出された同期パターンを前記データ構造体の先頭に書き込むことを特徴とするデータ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル信号を送信するデータ送信装置及びデジタル信号を受信するデータ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル信号を伝送する方式として、種々の伝送方式が規格化されている。例えば、衛星デジタル放送においては、日本で開発されたＩＳＤＢ−Ｓ（Integrated Services Digital Broadcasting-Satellite；非特許文献１参照）や、欧州で開発されたＤＶＢ−Ｓ（Digital Video Broadcasting-Satellite；非特許文献２参照）が存在する。
これらのＩＳＤＢ−ＳやＤＶＢ−Ｓは、映像や音声を符号化した符号化データであるＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group-2）トランスポートストリーム（以下、ＴＳと呼ぶ）の伝送に適した方式である。
【０００３】
また、最近では、放送の多様化にともない、ＭＰＥＧ−２ＴＳ以外に、ＩＰ（Internet Protocol）パケット等の他のデジタル信号を放送波として伝送する必要が生じている。
この場合、ＩＳＤＢ−ＳやＤＶＢ−Ｓでは、ＩＰパケット等をＭＰＥＧ−２ＴＳのデータとして伝送している。すなわち、ＩＳＤＢ−ＳやＤＶＢ−Ｓでは、ＩＰをＭＰＥＧ−２ＴＳの上位層と位置づけ、ＩＰパケットをＭＰＥＧ−２ＴＳのデータとして伝送している。
【０００４】
特に、ＩＳＤＢ−Ｓを採用している日本のＢＳデジタル放送では、１２ＧＨｚ帯の電波が降雨によって減衰し、受信不能になりやすいことから、効率は高いが降雨減衰に弱い変調方式で高品質映像を伝送し（以下、高階層と呼ぶ）、同時に効率は低いが降雨減衰に強い変調方式で低品質映像を同時に時分割して伝送し（以下、低階層と呼ぶ）、受信機側で受信状況を判断して、受信状態がよい場合には高階層を、受信状態が悪く、高階層が受信できない場合には低階層を受信する、という階層変調とよばれる技術が使われている。
【０００５】
この放送は、同一のＴＳ内で、高品質映像及び低品質映像を互いに異なるＰＩＤのパケットに多重し、それぞれ効率は高いが降雨減衰に弱い変調方式、及び、効率は低いが降雨減衰に強い変調方式で伝送することで実現している。また、高階層受信できない状態の場合、高階層で伝送されているパケットのＰＩＤの値も同時にビット誤りが発生していることが多く、このようなパケットを放置すると、ビット誤りが生じたことによって、正常に受信できている低階層のパケットのＰＩＤと確率的に合致してしまう場合が発生する。その結果、高階層のエラーパケットが、低階層の受信に妨害を与えることになる。これを避けるために、受信機側では、高階層が受信不能になった場合、そのパケットを無効化する必要がある。
【０００６】
ＢＳデジタル放送の受信機では、各ＭＰＥＧ−ＴＳにＲＳ（リード・ソロモン）符号をかけており、ＲＳ復号が失敗した場合、このパケットを無効化する処理を行っている(特許文献１参照)。
【非特許文献１】ＩＳＤＢ−Ｓ：ＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses；社団法人電波産業会）  ＳＴＤ−Ｂ２０，「衛星デジタル放送の伝送方式」，平成１３年５月３１日，３．０版
【非特許文献２】ＤＶＢ−Ｓ：ＥＴＳＩ（European Telecommunications Standards Institute；欧州電気通信標準化協会）  ＥＮ  ３００  ４２１，「Digital broadcasting systems for television, sound and data services; Framing structure, channel coding and modulation for 11/12 GHz satellite services」，１９９７年８月，Ｖ１．１．２
【特許文献１】特許第２９１２３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前記したＩＳＤＢ−ＳやＤＶＢ−Ｓにおいて、ＩＰパケット等のデジタル信号を伝送する場合、ＭＰＥＧ−２ＴＳとはプロトコル上関係がない信号であっても、ＭＰＥＧ−２ＴＳにカプセル化して伝送する必要がある。この場合、ＩＰパケットのような可変長のパケットは、ＭＰＥＧ−２ＴＳを伝送するスロットとは独立したデータ構造となる。
このため、前記したＩＳＤＢ−Ｓ等は、例えば、データ伝送において、伝送誤りが発生したパケットを無効化等する場合、伝送誤りが発生したパケットの範囲を特定するために、ＭＰＥＧ−２ＴＳとは別にパケットの先頭やデータ長を管理する必要があり、実現困難であるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、デジタル信号を伝送する際に、ＭＰＥＧ−２ＴＳの伝送のみならず、ＩＰパケット等の他のデータ構造体を混在させて伝送する場合であっても、伝送誤り発生時におけるデータ構造体を容易に特定し、正確なエラーパケットの無効化を可能とし、階層変調も可能なデータ伝送を行うデータ送信装置及びそのプログラム、並びに、データ受信装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載のデータ送信装置は、データ構造体の連続した伝送データを、当該データ構造体の構造とは独立した１又は複数のデータ領域と、当該データ領域に対する制御情報を付加する制御領域とをフレーム構造として有する伝送フレームにして送信するデータ送信装置であって、データ構造体配置手段と、誤り検出符号付加手段と、ポインタ情報生成手段と、フレーム化手段とを備える構成とした。
【００１０】
かかる構成において、データ送信装置は、データ構造体配置手段によって、伝送データのデータ構造体をデータ領域ごとに配置する。なお、ここで、データ構造体とは、ＴＳパケット、ＩＰパケット等の固有のデータ構造を有するデータをいい、そのデータ長は固定長であっても、可変長であっても構わない。これによって、伝送データは、データ領域の長さに合わせて分割されることになる。
そして、データ送信装置は、誤り検出符号付加手段によって、データ構造体配置手段で配置されたデータ領域ごとに誤り検出符号を付加する。これによって、受信装置側では、データ領域ごとに伝送誤りを検出することができる。なお、誤り検出符号は、単に誤りを検出するための符号であってもよいし、誤り訂正可能な符号であってもよい。
【００１１】
さらに、データ送信装置は、ポインタ情報生成手段によって、データ構造体を配置したデータ領域において、データ構造体の先頭データから配置された最初のデータ構造体の先頭位置を特定する先頭ポインタ情報と、データ構造体の末尾データまで配置された最後のデータ構造体の末尾位置を特定する末尾ポインタ情報とを生成する。
そして、データ送信装置は、フレーム化手段によって、制御領域とデータ領域とを予め定められたフレーム構造として構成するとともに、先頭ポインタ情報と末尾ポインタ情報とを、制御領域に付加することで伝送フレームを生成する。
これによって、伝送フレーム上のデータ構造体の位置が、制御領域に付加されたポインタ情報によって特定されることになる。
【００１２】
また、請求項２に記載のデータ送信装置は、請求項１に記載のデータ送信装置において、前記フレーム化手段が、前記制御領域と前記データ領域とを構成する際に、前記制御領域を、前記データ領域以上に高い伝送誤り耐性を有する変調方式を用いて変調を行う領域にフレーム化することを特徴とする。
【００１３】
かかる構成において、データ送信装置は、フレーム化手段によって、異なる変調方式で変調される領域に制御領域とデータ領域とをフレーム化する。このとき、制御領域をデータ領域以上に高い伝送誤り耐性を有する変調方式を有する領域にフレーム化することで、データ構造体の同期をとるための情報をより強度に保護する。
【００１４】
さらに、請求項３に記載のデータ送信装置は、請求項１又は請求項２に記載のデータ送信装置において、前記ポインタ情報生成手段が、前記データ領域に前記データ構造体の先頭データから配置されたデータ構造体が存在しない場合に、前記データ領域内を指し示す最大位置よりも大きい又は最小位置よりも小さい値として前記先頭ポインタ情報を生成し、前記データ領域に前記データ構造体の末尾データまで配置されたデータ構造体が存在しない場合に、前記データ領域内を指し示す最大位置よりも大きい又は最小位置よりも小さい値として前記末尾ポインタ情報を生成することを特徴とする。
【００１５】
かかる構成において、データ送信装置は、データ構造体の長さがデータ領域の長さよりも長い場合等で、１つのデータ領域にデータ構造体の先頭データから配置されたデータ構造体やデータ構造体の末尾データまで配置されたデータ構造体が存在しないときに、各ポインタ情報としてデータ領域内を指し示す最大位置よりも大きい又は最小位置よりも小さい位置を示す値を用いる。これによって、受信側において、各ポインタ情報の有効性を判定することが可能になる。
【００１６】
また、請求項４に記載のデータ送信装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のデータ送信装置において、前記フレーム化手段が、送受信間で前記データ構造体を同期させるための予め定めた同期パターンを前記制御領域に付加することを特徴とする。
【００１７】
かかる構成において、データ送信装置は、予めデータ構造体の同期をとるための基準となる同期パターンを制御領域に付加することで、データ構造体に伝送誤りが発生した場合に、受信装置側で、データ構造体にこの同期パターンを書き込むことで、少なくともデータ構造体の同期を確保することが可能になる。
【００１８】
さらに、請求項５に記載のデータ送信プログラムは、データ構造体の連続した伝送データを、当該データ構造体の構造とは独立した１又は複数のデータ領域と、当該データ領域に対する制御情報を付加する制御領域とをフレーム構造として有する伝送フレームにして送信するために、データ送信装置のコンピュータを、データ構造体配置手段、誤り検出符号付加手段、ポインタ情報生成手段、フレーム化手段として機能させる構成とした。
【００１９】
かかる構成において、データ送信プログラムは、データ構造体配置手段によって、伝送データのデータ構造体をデータ領域ごとに配置する。そして、データ送信プログラムは、誤り検出符号付加手段によって、データ構造体配置手段で配置されたデータ領域ごとに誤り検出符号を付加する。
さらに、データ送信プログラムは、ポインタ情報生成手段によって、データ構造体を配置したデータ領域において、データ構造体の先頭データから配置された最初のデータ構造体の先頭位置を特定する先頭ポインタ情報と、データ構造体の末尾データまで配置された最後のデータ構造体の末尾位置を特定する末尾ポインタ情報とを生成する。
そして、データ送信プログラムは、フレーム化手段によって、制御領域とデータ領域とを予め定められたフレーム構造として構成するとともに、先頭ポインタ情報と末尾ポインタ情報とを、制御領域に付加することで伝送フレームを生成する。
【００２０】
また、請求項６に記載のデータ受信装置は、請求項１に記載のデータ送信装置から送信された伝送フレームを受信するデータ受信装置であって、データ領域抽出手段と、ポインタ情報抽出手段と、誤り検出手段と、データ無効化手段と、データ構造体抽出手段とを備える構成とした。
【００２１】
かかる構成において、データ受信装置は、データ領域抽出手段によって、伝送フレームからデータ領域ごとのデータを抽出する。また、データ受信装置は、ポインタ情報抽出手段によって、伝送フレームから制御領域に付加されている先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報を抽出する。
そして、データ受信装置は、誤り検出手段によって、データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとに、当該データ領域に付加されている誤り検出符号に基づいて誤り検出を行う。これによって、データ領域単位で伝送誤りが検出されることになる。
【００２２】
さらに、データ受信装置は、データ無効化手段によって、誤り検出手段で誤りが検出された場合に、誤りが検出されたデータ領域よりも前に伝送された直近の末尾ポインタ情報で示される末尾位置と、当該データ領域よりも後に伝送された直近の先頭ポインタ情報で示される先頭位置との間のデータを、誤りを有するデータ構造体として無効化する。ここで、データ構造体の無効化は、予め無効化を示す符号がデータ構造体として規格化されている場合にその符号をデータ構造体に書き込んだり、データ構造体をヌルデータで置換したり等、データ構造体を受信側で意味のない情報と識別できれば、その手法は問わない。
そして、データ受信装置は、データ構造体抽出手段によって、先頭ポインタ情報に基づいて、データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとのデータから、データ構造体を抽出する。
【００２３】
さらに、請求項７に記載のデータ受信プログラムは、請求項１に記載のデータ送信装置から送信された伝送フレームを受信するために、データ受信装置のコンピュータを、データ領域抽出手段、ポインタ情報抽出手段、誤り検出手段、データ無効化手段、データ構造体抽出手段として機能させる構成とした。
【００２４】
かかる構成において、データ受信プログラムは、データ領域抽出手段によって、伝送フレームからデータ領域ごとのデータを抽出する。また、データ受信プログラムは、ポインタ情報抽出手段によって、伝送フレームから制御領域に付加されている先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報を抽出する。
そして、データ受信プログラムは、誤り検出手段によって、データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとに、当該データ領域に付加されている誤り検出符号に基づいて誤り検出を行う。
【００２５】
さらに、データ受信プログラムは、データ無効化手段によって、誤り検出手段で誤りが検出された場合に、誤りが検出されたデータ領域よりも前に伝送された直近の末尾ポインタ情報で示される末尾位置と、当該データ領域よりも後に伝送された直近の先頭ポインタ情報で示される先頭位置との間のデータを、誤りを有するデータ構造体として無効化する。
そして、データ受信プログラムは、データ構造体抽出手段によって、先頭ポインタ情報に基づいて、データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとのデータから、データ構造体を抽出する。
【００２６】
また、請求項８に記載のデータ受信装置は、請求項４に記載のデータ送信装置から送信された伝送フレームを受信するデータ受信装置であって、データ領域抽出手段と、ポインタ情報抽出手段と、同期パターン抽出手段と、誤り検出手段と、データ無効化手段と、データ構造体抽出手段とを備え、前記データ無効化手段が、前記データ構造体を無効化する際に、前記同期パターン抽出手段で抽出された同期パターンを前記データ構造体の先頭に書き込む構成とした。
【００２７】
かかる構成において、データ受信装置は、データ領域抽出手段によって、伝送フレームからデータ領域ごとのデータを抽出する。また、データ受信装置は、ポインタ情報抽出手段によって、伝送フレームから制御領域に付加されている先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報を抽出し、同期パターン抽出手段によって、伝送フレームから制御領域に付加されている同期パターンを抽出する。
そして、データ受信装置は、誤り検出手段によって、データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとに、当該データ領域に付加されている誤り検出符号に基づいて誤り検出を行う。
【００２８】
さらに、データ受信装置は、データ無効化手段によって、誤り検出手段で誤りが検出された場合に、誤りが検出されたデータ領域よりも前に伝送された直近の末尾ポインタ情報で示される末尾位置と、当該データ領域よりも後に伝送された直近の先頭ポインタ情報で示される先頭位置との間のデータを、誤りを有するデータ構造体として無効化する。
このとき、データ無効化手段は、無効化したデータ構造体の先頭データから、同期パターンを書き込む。これによって、伝送誤りが発生し、無効化したパケットであっても、パケットの同期をとることが可能になる。
そして、データ受信装置は、データ構造体抽出手段によって、先頭ポインタ情報に基づいて、データ領域抽出手段で抽出されたデータ領域ごとのデータから、データ構造体を抽出する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項１〜５に記載の発明によれば、フレーム構造のデータ領域と、そのデータ領域に配置するデータ構造体とが独立したデータ構造となっている場合であっても、先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報によって、データ構造体の配置を特定することができる。これによって、受信側でデータ構造体のデータ長を意識することなく、データ構造体の配置を容易に認識することができる。
【００３０】
また、請求項２に記載の発明によれば、データ構造体の位置等の制御情報をより強度に保護することができ、伝送経路のノイズ等に対して強度の耐性を有することができる。
また、請求項３に記載の発明によれば、データ構造体の先頭データや末尾データがデータ領域に含まれていない場合であっても、当該データ領域がデータ構造体の先頭データや末尾データを含まない旨を示すことを、ポインタ情報で表現することができる。これによって、ポインタ情報として、ポインタの位置を指し示す情報と、データ構造体の先頭データや末尾データを含まない旨を示す情報とを、同一の領域で表現することができ、伝送効率を高めることができる。
【００３１】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、データ構造体の同期パターンを送信側で制御領域に付加することで、異なるデータ構造体のデータを送信する場合であっても、受信側では処理の変更を行う必要がない。このため、本発明によれば、柔軟性の高いシステムを構築することが可能になる。
【００３２】
請求項６〜８に記載の発明によれば、データ領域に含まれるデータ構造体、あるいは、当該データ領域に跨ったデータ構造体を、ポインタ情報によって容易に特定することができる。このため、データ領域に伝送誤りが発生した場合に、当該データ領域に含まれるデータ構造体、あるいは、当該データ領域に跨ったデータ構造体を容易に無効化することができる。
【００３３】
さらに、請求項８に記載の発明によれば、無効化されたデータ構造体の先頭に同期パターンを書き込むため、伝送誤りによって、データ構造体の同期パターン領域が破壊された場合であっても、同期パターンを復旧させることができる。これによって、上位のアプリケーション層において、送受信間で確実にデータ構造体の同期をとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［伝送フレームの構造について］
最初に、図１を参照して、本発明の実施形態に係るデータ送信装置が、伝送路に対して送信する伝送信号の伝送フレームの構造について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るデータ送信装置が送信する伝送信号の伝送フレームの構造を説明するための説明図である。
【００３５】
図１に示すように、伝送フレームには、データ領域を示す複数のスロット（スロット＃１〜＃Ｎｘ）と、そのデータ領域の誤り訂正符号（誤り訂正内／外符号）を含むとともに、これらのデータ領域のスロット数や、変調方式等の制御情報を示す伝送制御信号（ＴＭＣＣ：Transmission add Multiplexing Configuration Control）を含んでいる。
【００３６】
データ構造体（パケット）は、順次データ領域に配置される。このとき、一般にはデータ構造体の長さはデータ領域の長さと特段の関係がないため、スロットの先頭からデータ構造体が配置されるとは限らない。
【００３７】
そこで、本発明の実施形態に係るデータ送信装置では、スロット内において、パケット（データ構造体）の先頭データから配置された最初のパケットの先頭位置を特定する先頭ポインタ（先頭ポインタ情報）と、スロット内において、パケットの末尾データまで配置された最後のパケットの末尾位置を特定する末尾ポインタ（末尾ポインタ情報）とをポインタ情報として管理する。ここで、最初のパケットには、前のフレームから継続しているパケットは含まず、最後のパケットには、後のフレームに継続しているパケットは含まない。
固定長のパケット（データ構造体）の一般的な場合の状態を、図１の※１に示す。
【００３８】
図１の※２は、固定長パケットの特殊な場合として、データ構造体がＴＳパケット（１８８バイト）で、データ領域がＴＳパケットの整数倍（１８８×ｎバイト）の場合を示した図である。データ構造体（ＴＳパケット）は、各データ領域（スロット）の先頭から配置される。すなわち、スロット長を固定長であるデータ構造体のデータ長の整数倍とすることで、必ずスロットの先頭からデータ構造体を配置することができる状態である。
【００３９】
図１の※３は、可変長パケットの場合である。データ構造体が可変長である場合は、必ずスロットの先頭からデータ構造体を配置することができない場合が生じる。
【００４０】
なお、図１において、各データ領域（スロット）に誤り検出符号（ＥＤＣ：Error Detecting Code）を付加している。この誤り検出符号により、データ領域に誤りが含まれていることを検出する。
以下、デジタル信号の伝送データを、伝送フレーム単位で送信するデータ送信装置及び当該伝送フレームを受信するデータ受信装置について説明を行う。
【００４１】
［データ送信装置の構成］
まず、図２を参照して、本発明の実施形態に係るデータ送信装置の構成について説明を行う。図２は、本発明の実施形態に係るデータ送信装置の構成を示すブロック図である。
【００４２】
データ送信装置１は、パケット（データ構造体）の連続した複数の伝送データ（パケット信号）を、フレーム構造を有する伝送フレーム（デジタル変調信号）として送信するものである。ここでは、データ送信装置１は、パケット配置手段１０と、ポインタ情報生成手段１１と、誤り検出符号付加手段１２と、フレーム化手段１３と、変調手段１４とを備えている。
【００４３】
パケット配置手段（データ構造体配置手段）１０は、入力された伝送データ（パケット信号）を、スロット（データ領域）に配置するものである。例えば、パケット配置手段１０は、連続した１つ以上のパケットを、図示を省略したメモリ等の記憶手段に、予め定めたスロット長単位で書き込む。このパケット配置手段１０でパケットが配置されたスロットは、誤り検出符号付加手段１２によって参照される。
また、パケット配置手段１０は、スロット内に配置したパケットごとの配置位置（アドレス）を配置結果としてポインタ情報生成手段１１に出力する。
【００４４】
ここでは、パケット配置手段１０は、複数の伝送データ（パケット信号）を個別に入力し、それぞれの伝送データを配置した複数のスロットを多重化して誤り検出符号付加手段１２に出力することとする。この多重化される伝送データは、同一種別のデータであっても構わないし、それぞれ異なる種別のデータ（ＴＳパケット、ＩＰパケット等）であっても構わない。また、パケット配置手段１０は、多重化を行わずに、１種類の伝送データのみをスロットに配置するものであってもよい。
【００４５】
ポインタ情報生成手段１１は、パケット配置手段１０で配置されたパケットの配置結果に基づいて、スロット内におけるパケット先頭から配置されたパケットのうち最初のパケットの先頭データの位置を示すポインタ情報（先頭ポインタ情報）と、スロット内におけるパケット末尾まで配置されたパケットのうち最後のパケットの末尾データの位置を示すポインタ情報（末尾ポインタ情報）とを生成するものである。
【００４６】
ここで、ポインタ情報生成手段１１は、スロット内にパケットの先頭データから配置されたパケットが存在する場合、当該パケットのうち最初のパケットの先頭データの位置（先頭位置）を特定するポインタを先頭ポインタ情報として生成する。また、ポインタ情報生成手段１１は、スロット内にパケットの末尾データまで配置されたパケットが存在する場合、当該パケットのうち最後のパケットの末尾データの位置（末尾位置）を特定するポインタを末尾ポインタ情報として生成する。なお、これらのポインタ情報は、厳密に先頭データや末尾データの位置を示すものである必要はない。例えば、末尾データの位置を特定するポインタは、当該パケットの最終バイトの位置を示すこととしてもよいし、「最終バイト＋１」を示すこととしてもよい。
【００４７】
また、スロット内にパケットの先頭データから配置されたパケットが存在しない場合、スロット内の位置を示すポインタとして存在しない値（スロット内を指し示す最大位置よりも大きい又は最小位置よりも小さい値）を先頭ポインタ情報として使用することとする。
また、スロット内にパケットの末尾データまで配置されたパケットが存在しない場合、スロット内の位置を示すポインタとして存在しない値（スロット内を指し示す最大位置よりも大きい又は最小位置よりも小さい値）を末尾ポインタ情報として使用することとする。
例えば、スロット長を４８６２バイトとし、ポインタを表すために２バイトを用いる場合、先頭ポインタ情報は“０”〜“４８６１”、末尾ポインタ情報は“１”〜“４８６２”が有効は値となる。そこで、スロット内の位置を示すポインタとして存在しない値として、各ポインタの値を“６５５３５”（０ｘＦＦＦＦ）とする。
【００４８】
ここでは、ポインタとして存在しない値として、２バイトで表現可能な最大値としたが、この値は、最大値である必要はなく、スロット内の位置を示すポインタとして存在しない値であればどのような値でもよい。例えば、“４８６３”でもよい。また、ポインタとして存在しない値は、先頭ポインタ情報と末尾ポインタ情報とで異なる値を用いてもよいし、一定の値に固定されている必要もない。このように生成された先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報は、フレーム化手段１３に出力される。
【００４９】
ここで、図６を参照（適宜図２参照）して、ポインタ情報生成手段１１が生成するポインタ情報について具体的に説明する。図６は、ポインタ情報を説明するためのスロットとパケットの配置例を示す模式図である。図６において、（ａ）は、パケットＰ１がスロット＃Ｎ内に配置された状態を示している。（ｂ）は、パケットＰ２がスロット＃Ｎとスロット＃（Ｎ＋１）とに跨って配置された状態を示している。（ｃ）は、パケットＰ３がスロット＃（Ｎ−１）とスロット＃Ｎとに跨って配置された状態を示している。（ｄ）は、パケットＰ４がスロット＃（Ｎ−１）からスロット＃（Ｎ＋１）に跨って配置された状態を示している。また、ここでは、スロット＃Ｎにおけるポインタ情報を対象として、説明を行う。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、パケット（ここではＰ１）が、１つのスロット＃Ｎ内に配置される場合、ポインタ情報生成手段１１は、先頭ポインタ情報を、パケットＰ１の先頭データの位置を示す先頭ポインタの値とし、末尾ポインタ情報を、パケットＰ１の末尾データの位置を示す末尾ポインタの値とする。
なお、ここでは、スロット内に１つのパケットが配置された例を示しているが、スロット内に複数のパケットが配置された場合は、パケットの先頭データが存在する最初のパケットの先頭データの位置を示すポインタを先頭ポインタとし、パケットの末尾データが存在する最後のパケットの末尾データの位置を示すポインタを末尾ポインタとする。
【００５１】
また、図６（ｂ）に示すように、パケット（ここではＰ２）が、スロット＃Ｎとスロット＃（Ｎ＋１）とに跨って配置された場合、パケットＰ２の末尾データは、スロット＃Ｎに存在しないことになる。この場合、ポインタ情報生成手段１１は、先頭ポインタ情報を、パケットＰ２の先頭データの位置を示す先頭ポインタの値とし、末尾ポインタ情報を、パケットＰ２の前のパケットの末尾データの位置を示す末尾ポインタの値とする。
【００５２】
また、図６（ｃ）に示すように、パケット（ここではＰ３）が、スロット＃（Ｎ−１）とスロット＃Ｎとに跨って配置された場合、パケットＰ３の先頭データは、スロット＃Ｎに存在しないことになる。この場合、ポインタ情報生成手段１１は、先頭ポインタ情報を、パケットＰ３の次のパケットの先頭データの位置を示す先頭ポインタの値とし、末尾ポインタ情報を、パケットＰ３の末尾データの位置を示す末尾ポインタの値とする。
【００５３】
さらに、図６（ｄ）に示すように、パケット（ここではＰ４）が、スロット＃（Ｎ−１）からスロット＃（Ｎ＋１）に跨って配置された場合、パケットＰ４の先頭データ及び末尾データは、スロット＃Ｎに存在しないことになる。この場合、ポインタ情報生成手段１１は、先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報を、ともにスロット内の位置を示すポインタとして存在しない値とする。
図２に戻って、データ送信装置１の構成について説明を続ける。
【００５４】
誤り検出符号付加手段１２は、スロットごとに予め定めた誤り検出符号を付加するものである。これによって、受信側でデータ領域の誤りを検出することが可能になる。
ここでは、誤り検出符号付加手段１２は、スロットごとのデータに対し、畳み込み符号、ＢＣＨ（Bose Chaudhuri Hocquengham）符号、ＲＳ（Reed Solomon）符号、ＬＤＰＣ（Low-Density Parity Check）符号、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号等の誤り検出符号を付加して、フレーム化手段１３に出力する。なお、ここでいう誤り検出符号には、誤り訂正能力を兼ね備えた誤り訂正・検出符号を含んでいる。
【００５５】
フレーム化手段１３は、スロットと、当該スロットに対する制御情報を付加したＴＭＣＣ（制御領域）とを、予め定められたフレーム構造として構成するものである。
ここでは、フレーム化手段１３は、スロット構成手段１３ａと、ポインタ情報付加手段１３ｂと、同期パターン付加手段１３ｃとを備えている。
【００５６】
スロット構成手段１３ａは、誤り検出符号付加手段によって誤り検出符号が付加されたスロットを、予め定められた伝送フレームの構造に構成するものである。このスロット構成手段１３ａは、フレーム単位で伝送フレームを構成するが、スロットが多重化されている場合は、複数のスロットを１フレームに構成する（図１参照）。
【００５７】
ポインタ情報付加手段１３ｂは、ポインタ情報生成手段１１で生成されたポインタ情報（先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報）を、伝送フレームのＴＭＣＣの領域に付加するものである。
【００５８】
同期パターン付加手段１３ｃは、予め定めたスロットごとに伝送するパケットの同期用の信号列である同期パターンを、伝送フレームのＴＭＣＣの領域に付加するものである。
なお、フレーム化手段１３は、ポインタ情報や同期パターン以外にも、スロットごとのデータの種別（ＴＳパケット、ＩＰパケット等）等、伝送制御のための制御情報をＴＭＣＣに付加し、伝送フレームを構成する。
【００５９】
ここで、図７を参照して、ＴＭＣＣの構成例について説明する。図７は、ＴＭＣＣの構成例を示す構成図である。なお、ここでは、従来のＴＭＣＣに対して、本発明を実現するために付加した構成についてのみ説明し、従来の構成については説明を省略する。
図７に示すように、本発明においては、「スロット／データ種別情報」、「同期パターンバイト長」、「同期パターン」及び「ポインタ情報」を追加してＴＭＣＣを構成している。
【００６０】
「スロット／データ種別情報」は、当該スロット（データ領域）に配置したデータの種別を示すものである。このデータの種別は、例えば、ＴＳパケット、ＩＰパケット、それ以外のパケット等を識別する情報である。
【００６１】
「同期パターンバイト長」は、当該スロットに配置したパケットの同期パターンの長さをバイト長で示した情報である。
「同期パターン」は、パケットの同期を行う際の基準となる信号列である。この同期パターンは、伝送するパケットに固有のパターンである。なお、この同期パターンの使用方法については、後記するデータ受信装置の説明において行うことにする。
【００６２】
「ポインタ情報」は、当該スロットの先頭位置から、パケットの先頭データから配置された最初のパケットの先頭位置までのポインタの値と、パケットの末尾データまで配置された最後のパケットの末尾位置までのポインタの値とを示す情報（先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報）である。
【００６３】
ここで、さらに、図８を参照（適宜図２参照）して、ポインタ情報を一例としたＴＭＣＣの設定例について説明する。図８は、あるスロットにおけるＴＭＣＣのポインタ情報の設定例を説明するための説明図である。なお、この図８は、パケット配置手段１０が、図６で説明したようにスロットにパケットを配置した際のスロット＃ＮのＴＭＣＣの設定例である。
【００６４】
図８（ａ）に示すように、スロット＃Ｎ内に先頭ポインタと末尾ポインタが存在する場合、フレーム化手段１３のポインタ情報付加手段１３ｂは、ＴＭＣＣの先頭ポインタ情報に先頭ポインタの値Ａを設定し、ＴＭＣＣの末尾ポインタ情報に末尾ポインタの値Ｂを設定する。
また、図８（ｂ）に示すように、スロット＃Ｎ内にパケットＰ２の先頭ポインタ及びＰ２の前のパケットの末尾ポインタが存在する場合、ポインタ情報付加手段１３ｂは、ＴＭＣＣの先頭ポインタ情報に先頭ポインタの値Ｄを設定し、ＴＭＣＣの末尾ポインタ情報に末尾ポインタの値Ｃを設定する。
【００６５】
また、図８（ｃ）に示すように、スロット＃Ｎ内にパケットＰ３の末尾ポインタ及びＰ３の次のパケットの先頭ポインタが存在する場合、ポインタ情報付加手段１３ｂは、ＴＭＣＣの先頭ポインタ情報に先頭ポインタの値Ｆを設定し、ＴＭＣＣの末尾ポインタ情報に末尾ポインタの値Ｅを設定する。
また、図８（ｄ）に示すように、スロット＃Ｎ内に先頭ポインタ及び末尾ポインタが存在しない場合、ポインタ情報付加手段１３ｂは、ＴＭＣＣの先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報にともに“０ｘＦＦＦＦ”を設定する。
これによって、スロット内のパケットの先頭データが存在する最初のパケットの先頭データの位置と、パケットの末尾データが存在する最後のパケットの末尾データの位置とが、ポインタ情報により特定されることになる。
図２に戻って、データ送信装置１の構成について説明を続ける。
【００６６】
変調手段１４は、フレーム化手段１３でフレーム化された伝送フレームを所定の変調方式によって変調してデジタル変調信号を生成するものである。
ここでは、変調手段１４は、ＴＭＣＣとスロットとをそれぞれ指定された変調方式で変調する。また、ＴＭＣＣの変調には、その内容の重要性から、スロットの変調よりも高い伝送誤り耐性を有する変調方式を用いることが望ましい。例えば、変調手段１４は、ＴＭＣＣについてはＢＰＳＫ、スロットについては８ＰＳＫでそれぞれ変調する。
【００６７】
このようにデータ送信装置１を構成することで、データ送信装置１は、ＴＳパケットやＩＰパケット等のデータ構造体が連続した複数の伝送データを、フレーム構造を有するデジタル変調信号として伝送することができる。
【００６８】
なお、ここでは、データ送信装置１を、変調手段１４を含んで構成したが、変調手段１４を変調装置として外部に備える構成としてもよい。この場合、伝送フレームが、フレーム化手段１３から変調装置に出力される。
【００６９】
また、データ送信装置１は、図示を省略したＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えた一般的なコンピュータで構成することができ、コンピュータを前記した各手段として機能させるデータ送信プログラムにより動作させることができる。
【００７０】
［データ送信装置の動作］
次に、図３を参照（構成については適宜図２参照）して、本発明の実施形態に係るデータ送信装置の動作について説明を行う。図３は、本発明の実施形態に係るデータ送信装置の動作を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、データ送信装置１は、パケット配置手段１０によって、入力された伝送データをスロット（データ領域）ごとに配置する（ステップＳ１１）。なお、パケット配置手段１０は、複数の伝送データがある場合、それぞれを並列にデータ領域に配置する。
そして、データ送信装置１は、ポインタ情報生成手段１１によって、ステップＳ１１で配置されたパケットの配置結果に基づいて、スロット内において、パケットの先頭データから配置された最初のパケットの先頭位置を示すポインタ情報（先頭ポインタ情報）と、パケットの末尾データまで配置された最後のパケットの末尾位置を示すポインタ情報（末尾ポインタ情報）とを生成する（ステップＳ１２）。
【００７２】
なお、このとき、ポインタ情報生成手段１１は、スロット内にパケットの先頭データから配置されたパケットが存在しない場合、先頭ポインタ情報に、スロット内の位置を示すポインタとして存在しない値（例えば、“０ｘＦＦＦＦ”）を設定する。また、スロット内にパケットの末尾データまで配置されたパケットが存在しない場合、末尾ポインタ情報に、スロット内の位置を示すポインタとして存在しない値（例えば、“０ｘＦＦＦＦ”）を設定する。
【００７３】
そして、データ送信装置１は、誤り検出符号付加手段１２によって、ステップＳ１１でパケットが配置されたスロットごとに、予め定めた誤り検出符号を付加する（ステップＳ１３）。
そして、データ送信装置１は、フレーム化手段１３のスロット構成手段１３ａによって、ステップＳ１３で誤り検出符号が付加されたスロットと、当該スロットに対する制御情報を付加したＴＭＣＣとを、予め定められた伝送フレーム構造として構成し、伝送フレームを生成する（ステップＳ１４）。
【００７４】
さらに、データ送信装置１は、フレーム化手段１３のポインタ情報付加手段１３ｂによって、ステップＳ１２で生成したポインタ情報（先頭ポインタ情報及び末尾ポインタ情報）をＴＭＣＣに配列（付加）し、同期パターン付加手段１３ｃによって、パケットの同期を行うための同期パターンをＴＭＣＣに配列（付加）する（ステップＳ１５）。
そして、データ送信装置１は、変調手段１４によって、ＴＭＣＣとスロットとをそれぞれ異なる変調方式で変調して、デジタル変調信号を生成する（ステップＳ１６）。
【００７５】
以上の動作によって、データ送信装置１は、パケットのデータ構造がスロットのデータ構造と独立している場合であっても、スロットに配置したパケットの先頭及び末尾の位置を特定した伝送フレームを生成し、送信することができる。これによって、受信側では、パケットの配置を容易に特定することができる。
【００７６】
［データ受信装置の構成］
次に、図４を参照して、本発明の実施形態に係るデータ受信装置の構成について説明を行う。図４は、本発明の実施形態に係るデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【００７７】
データ受信装置２は、図２で説明したデータ送信装置１から送信されたフレーム構造を有するデジタル変調信号（伝送フレーム）を受信して、伝送データを抽出するものである。ここでは、データ受信装置２は、復調手段２０と、フレーム復号手段２１と、誤り検出手段２２と、データ無効化手段２３と、パケット抽出手段２４とを備えている。
【００７８】
復調手段２０は、入力されたデジタル変調信号を復調するものである。なお、この復調手段２０は、データ送信装置１の変調手段１４において行った変調と同一の変調方式を用いて復調を行う。例えば、ＴＭＣＣがＢＰＳＫ、スロットが８ＰＳＫでそれぞれ変調されている場合、復調手段２０は、ＴＭＣＣをＢＰＳＫ、スロットを８ＰＳＫでそれぞれ復調する。この復調されたデジタル変調信号（復調信号）は、フレーム復号手段２１に出力される。
【００７９】
フレーム復号手段２１は、復調手段２０で復調された復調信号から、フレーム同期信号を検出し、伝送フレームを復号するものである。なお、この復号された伝送フレームは、図１で説明したフレーム構造を有している。
ここでは、フレーム復号手段２１は、スロット抽出手段２１ａと、ポインタ情報抽出手段２１ｂと、同期パターン抽出手段２１ｃとを備えている。
【００８０】
スロット抽出手段（データ領域抽出手段）２１ａは、復調手段２０で復調された伝送フレーム（復調信号）から、スロットごとのデータを抽出するものである。このスロット抽出手段２１ａで抽出されたスロットのデータは、誤り検出手段２２に出力される。
【００８１】
ポインタ情報抽出手段２１ｂは、復調信号のＴＭＣＣから、ポインタ情報（先頭ポインタ情報、末尾ポインタ情報）を抽出するものである。このポインタ情報抽出手段２１ｂで抽出されたポインタ情報は、データ無効化手段２３と、パケット抽出手段２４とに出力される。
【００８２】
同期パターン抽出手段２１ｃは、復調信号のＴＭＣＣから、同期パターンを抽出するものである。この同期パターン抽出手段２１ｃで抽出された同期パターンは、データ無効化手段２３に出力される。
【００８３】
誤り検出手段２２は、スロットに付加されている誤り検出符号に基づいて、スロットの誤り検出を行うものである。例えば、誤り検出手段２２は、畳み込み符号、ＢＣＨ（Bose Chaudhuri Hocquengham）符号、ＲＳ（Reed Solomon）符号、ＬＤＰＣ（Low-Density Parity Check）符号、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号等によってスロットの誤り検出を行う。誤り検出符号によって誤りが検出された場合、誤り検出手段２２は、当該スロットにおいて、伝送誤りが発生したと判断する。なお、誤り検出手段２２は、誤り訂正機能を兼ね備えた誤り訂正・検出符号であってもよく、その場合は誤り訂正・検出符号によって訂正可能な誤りを訂正する。そして、誤り訂正・検出符号によって誤りが訂正できない場合、誤り検出手段２２は、当該スロットにおいて、伝送誤りが発生したと判断することとする。
そして、誤り検出手段２２は、誤りを検出したか否かを示す検出結果とともに、スロットのデータをデータ無効化手段２３に出力する。
【００８４】
データ無効化手段２３は、誤り検出手段２２で誤りが検出された場合に、その誤りが検出されたスロットよりも前に伝送された直近の末尾ポインタ情報で示される末尾位置と、当該スロットよりも後に伝送された直近の先頭ポインタ情報で示される先頭位置との間のデータを、誤りを有するパケットとして無効化するものである。なお、ここでパケットの無効化とは、受信したパケットを利用する上位アプリケーションが、当該パケットが意味のないデータ列であることを認識できるようにすることである。
【００８５】
例えば、データ無効化手段２３は、パケットに以下の（１）〜（３）に示す設定を行うことで、パケットの無効化を行う。
（１）規格等によってパケットエラーを示すことが可能であればそれを利用する。例えば、パケットがＭＰＥＧ−２ＴＳパケットの場合、トランスポートエラーインジケータの値を“１”にセットする。
（２）規格等によって無効パケットが定義されていればそれを利用する。例えば、パケットがＭＰＥＧ−２ＴＳパケットの場合、ＰＩＤ（パケット識別子）を“０ｘ１ＦＦＦ”（ヌルパケットを示す）に置換する。
（３）ヌルデータに置換する。例えば、すべての値を“１”又は“０”にする。
【００８６】
なお、データ無効化手段２３は、前記（１）〜（３）によりパケットの無効化を行う際に、パケットの先頭から、同期パターンを上書きしておく。この同期パターンは、ＴＭＣＣに付加されている情報である（図７参照）。このように、パケットの無効化を行う際に、ＴＭＣＣに付加されている同期パターンを上書きすることで、スロットに誤りが検出された場合であっても、正しい同期パターンが設定されることになり、パケットの同期を確実に行うことが可能になる。
【００８７】
ここで、図９を参照（適宜図４参照）して、データ無効化手段２３が無効化するパケットの範囲について説明する。図９は、パケットを無効化する範囲を説明するための説明図である。なお、この図９は、図６で説明したように各スロットにパケットが配置されている例を示している。また、ここでは、スロット＃Ｎが誤りが検出されたスロット（誤り検出スロット）、又は、誤りを訂正できなかったスロット（誤り訂正不能スロット）を示している。
【００８８】
図９に示すように、スロット＃Ｎに誤りが検出された場合、データ無効化手段２３は、前のスロットであるスロット＃（Ｎ−１）の末尾ポインタの直後のデータから、後のスロットであるスロット＃（Ｎ＋１）の先頭ポインタの直前のデータまでを無効化する。
これによって、例えば、図９（ａ）の場合、スロット＃（Ｎ−１）とスロット＃Ｎとに跨ったパケットと、スロット＃Ｎ内のパケットＰ１と、スロット＃Ｎとスロット＃（Ｎ＋１）とに跨ったパケットとが無効化される。また、図９（ｂ）の場合、スロット＃（Ｎ−１）とスロット＃Ｎとに跨ったパケットと、スロット＃Ｎとスロット＃（Ｎ＋１）とに跨ったパケットＰ２とが無効化される。また、図９（ｃ）の場合、スロット＃（Ｎ−１）とスロット＃Ｎとに跨ったパケットＰ３と、スロット＃Ｎとスロット＃（Ｎ＋１）とに跨ったパケットとが無効化される。さらに、図９（ｄ）の場合、スロット＃（Ｎ−１）からスロット＃（Ｎ＋１）に跨ったパケットＰ４が無効化される。
【００８９】
ここで、前のスロットに末尾ポインタが存在しない場合（末尾ポインタ情報が“０ｘＦＦＦＦ”の場合）、データ無効化手段２３は、末尾ポインタが存在するスロットを順次前方向に向かって探索し、探索された末尾ポインタの直後のデータを無効化範囲の先頭とする。また、後のスロットに先頭ポインタが存在しない場合（先頭ポインタ情報が“０ｘＦＦＦＦ”の場合）、データ無効化手段２３は、先頭ポインタが存在するスロットを順次後方向に向かって探索し、探索された先頭ポインタの直前のデータを無効化範囲の末尾とする。なお、データ無効化手段２３は、ポインタ情報を探索するため、スロットごとのデータ及びポインタ情報を、予め定めた探索範囲分だけ図示を省略した記憶手段に記憶しておくこととする。この探索範囲は、例えば、１０数スロット分とする。
図４に戻って、データ受信装置２の構成について説明を続ける。
【００９０】
パケット抽出手段２４は、フレーム復号手段２１から出力されるポインタ情報（先頭ポインタ情報）に基づいて、スロットごとのデータからパケットを抽出するものである。
ここでは、パケット抽出手段２４は、データ無効化手段２３によって無効化されたパケットを含んだスロットごとに、先頭ポインタ情報で示されるポインタから逐次データを読み出すことで、パケットを抽出する。
【００９１】
このようにデータ受信装置２を構成することで、データ受信装置２は、伝送誤りの可能性のあるパケットの範囲を容易に特定することができる。さらに、データ受信装置２は、伝送誤りの可能性のあるパケットを無効化する際に、エラーインジケータ等によって、当該パケットが無効であることを上位のアプリケーションに対して通知することができる。
なお、ここでは、データ受信装置２を、復調手段２０を含んで構成したが、復調手段２０を復調装置として外部に備える構成としてもよい。この場合、フレーム復号手段２１は、復調装置から復調信号を入力する。
【００９２】
また、データ受信装置２は、図示を省略したＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えた一般的なコンピュータで構成することができ、コンピュータを前記した各手段として機能させるデータ受信プログラムにより動作させることができる。
【００９３】
［データ受信装置の動作］
次に、図５を参照（構成については適宜図４参照）して、本発明の実施形態に係るデータ受信装置の動作について説明を行う。図５は、本発明の実施形態に係るデータ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【００９４】
まず、データ受信装置２は、復調手段２０によって、入力されたデジタル変調信号を復調する（ステップＳ２１）。
そして、データ受信装置２は、フレーム復号手段２１によって、ステップＳ２１で復調された復調信号から、フレーム同期信号を検出し、伝送フレームごとに復号する（ステップＳ２２）。このとき、スロット抽出手段２１ａが、復調信号からスロットのデータを抽出する。また、ポインタ情報抽出手段２１ｂが、復調信号のＴＭＣＣからポインタ情報（先頭ポインタ情報、末尾ポインタ情報）を抽出し、同期パターン抽出手段２１ｃが、ＴＭＣＣから同期パターンを抽出する。
なお、これらのポインタ情報等の各種情報は、ステップとしては図示しないが、予め定めたスロットの探索範囲分だけ図示を省略した記憶手段に記憶しておく。
【００９５】
その後、データ受信装置２は、誤り検出手段２２によって、スロットに付加されている誤り検出符号により、スロットの誤り検出を行う（ステップＳ２３）。
ここで、スロットの誤りが検出されなかった場合（ステップＳ２３でＮｏ）、データ受信装置２は、ステップＳ２６に進む。
一方、スロットの誤りが検出された場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）、データ受信装置２は、データ無効化手段２３によって、誤りが検出されたスロットよりも前に伝送された直近の末尾ポインタ情報で示される末尾位置と、当該スロットよりも後に伝送された直近の先頭ポインタ情報で示される先頭位置との間のデータを、誤りを有するパケットとして無効化する（ステップＳ２４）。
【００９６】
さらに、データ受信装置２は、データ無効化手段２３によって、ステップＳ２２で抽出された同期パターンを、無効化したパケットの先頭から上書きする（ステップＳ２５）。
そして、データ受信装置２は、パケット抽出手段２４によって、ステップＳ２２で抽出された先頭ポインタ情報に基づいて、スロットごとのデータからパケットを抽出する（ステップＳ２６）。
【００９７】
以上の動作によって、データ受信装置２は、伝送するデータストリームが不定長であっても、スロット内におけるパケットの位置を容易に特定することができるため、スロットに伝送誤りが発生した場合に、当該スロット内のパケットや、当該スロットを跨ったパケットの無効化を高速かつ正確に実行することができ、したがって階層変調も可能となる。
【００９８】
以上、本発明の実施形態に係るデータ送信装置及びデータ受信装置の構成及び動作について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
例えば、ここでは、スロットと当該スロットに対応するＴＭＣＣとを伝送フレームとして伝送することとしているが、データ送信装置から、ＴＭＣＣの制御情報をスロットに対して数フレーム分先行して送信することとしてもよい。これによって、データ受信装置では、ＴＭＣＣの制御情報により、スロットの構成等を事前に解析することができるため、受信処理を高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態に係るデータ送信装置が送信する伝送信号の伝送フレームの構造を説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデータ送信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るデータ送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係るデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係るデータ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】ポインタ情報を説明するためのスロットとパケットの配置例を示す模式図である。
【図７】ＴＭＣＣの構成例を示す構成図である。
【図８】あるスロットにおけるＴＭＣＣのポインタ情報の設定例を説明するための説明図である。
【図９】パケットを無効化する範囲を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１００】
１      データ送信装置
１０    パケット配置手段（データ構造体配置手段）
１１    ポインタ情報生成手段
１２    誤り検出符号付加手段
１３    フレーム化手段
１３ａ  スロット構成手段
１３ｂ  ポインタ情報付加手段
１３ｃ  同期パターン付加手段
１４    変調手段
２      データ受信装置
２０    復調手段
２１    フレーム復号手段
２１ａ  スロット抽出手段（データ領域抽出手段）
２１ｂ  ポインタ情報抽出手段
２１ｃ  同期パターン抽出手段
２２    誤り検出手段
２３    データ無効化手段
２４    パケット抽出手段（データ構造体抽出手段）
【図１】
2008193601.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008193601.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008193601.tif 000011