(57)【要約】【課題】  放送／通信融合システムにおいてイーサネット（登録商標、以下同じ）データと放送データとを時分割多重化して送受信する【解決手段】  イーサネットデータを多数の放送データと時分割多重化して加入者セットトップボックスに伝送すると共に、前記加入者セットトップボックスからのデータを前記ネットワークスイッチに伝送する光ネットワーク装置を有する放送通信融合システムにおいて、イーサネットデータのフレームのデータ長を検出してデータ長情報を生成し、これを当該イーサネットデータに挿入及びカプセル化してから放送データと時分割多重化して伝送する一方で、これを受信した加入者セットトップボックスにて放送データから分離したイーサネットデータフレームからデータ長情報を検出し、その結果に基づいてイーサネットデータフレームをカウントしてイーサネットデータを認識した後、元のイーサネットデータに復元する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークスイッチでスイッチングされたイーサネット（登録商標、以下同じ）データを多数の放送データと時分割多重化して加入者セットトップボックスに伝送すると共に、前記加入者セットトップボックスからのデータを前記ネットワークスイッチに伝送する光ネットワーク装置を有する放送通信融合システムのイーサネットデータ送受信方法であって、 
前記光ネットワーク装置で、前記ネットワークスイッチから送られてくるイーサネットデータフレームのデータ長を検出する第１のステップと、
前記データ長の検出結果に基づいてデータ長情報を生成し、前記イーサネットデータフレームにこのデータ長情報を挿入してカプセル化する第２のステップと、
前記カプセル化したイーサネットデータを前記加入者セットトップボックスに伝送する第３のステップと、 
前記加入者セットトップボックスで、前記光ネットワーク装置から伝送された信号を時分割逆多重化してイーサネットデータと放送データとを分離する第４のステップと、
前記分離されたイーサネットデータフレームからフレーミングビットを検出する際に、前記イーサネットデータフレームからデータ長情報を検出する第５のステップと、
前記検出したデータ長情報に基づいてイーサネットデータフレームをカウントしてイーサネットデータを認識する第６のステップと、
前記認識したイーサネットデータにプリアンブルビット及びＳＦＤ(Start of Field Delimiter)を挿入して元のイーサネットデータに復元して処理する第７のステップと、
を含むことを特徴とする放送／通信融合システムのイーサネットデータ送受信方法。 
【請求項２】
前記第２のステップは、前記イーサネットデータフレームからプリアンブルビット及びＳＦＤを削除するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の放送／通信融合システムのイーサネットデータ送受信方法。
【請求項３】
前記第２のステップは、前記イーサネットデータフレームにフレーミングビット及びＥＦＤ(End of Field Delimiter)を挿入するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の放送／通信融合システムのイーサネットデータ送受信方法。 
【請求項４】
前記第２のステップは、前記イーサネットデータフレームにデータ長情報を少なくとも２回繰り返して挿入するステップであることを特徴とする請求項１に記載の放送／通信通融合システムのイーサネットデータ送受信方法。 
【請求項５】
前記第７のステップは、前記イーサネットデータを認識した後、前記イーサネットデータフレームから前記フレーミングビット及び前記データ長情報を削除するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の放送／通信融合システムのイーサネットデータ送受信方法。
【請求項６】
ネットワークスイッチでスイッチングされたイーサネットデータを多数の放送データと時分割多重化して加入者セットトップボックスに伝送すると共に、前記加入者セットトップボックスからのデータを前記ネットワークスイッチに伝送する光ネットワーク装置のイーサネットデータ送信処理方法であって、
前記ネットワークスイッチから送られてくるイーサネットデータフレームのデータ長をカウンタを用いて検出する第１のステップと、
前記データ長の検出結果に基づいてデータ長情報を生成し、前記イーサネットデータフレームにフレーミングビット、当該データ長情報、及びＥＦＤを挿入してカプセル化する第２のステップと、 
前記カプセル化したイーサネットデータを前記加入者セットトップボックスに伝送する第３のステップと、
を含むことを特徴とする光ネットワーク装置のイーサネットデータ送信処理方法。 
【請求項７】
前記第２のステップは、前記イーサネットデータフレームからプリアンブルビット及びＳＦＤを削除するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６記載の光ネットワーク装置のイーサネットデータ送信処理方法。
【請求項８】
前記第２のステップは、前記イーサネットデータフレームにデータ長情報を少なくとも２回繰り返して挿入するステップであることを特徴とする請求項７記載の光ネットワーク装置のイーサネットデータ送信処理方法。 
【請求項９】
光ネットワーク装置から伝送された時分割多重化された放送データ及びイーサネットデータが入力される入力部を有する加入者セットトップボックスのイーサネットデータ受信処理方法であって、
前記光ネットワーク装置から伝送された信号を時分割逆多重化してイーサネットデータと放送データとを分離する第１のステップと、
前記分離されたイーサネットデータフレームからフレーミングビットを検出する際に、前記イーサネットデータフレームからデータ長情報を検出する第２のステップと、 
前記検出したデータ長情報に基づいてイーサネットデータフレームをカウントしてイーサネットデータを認識する第３のステップと、
前記認識したイーサネットデータフレームにプリアンブルビット及びＳＦＤを挿入して元のイーサネットデータに復元して処理する第４のステップと、
を含むことを特徴とする加入者セットトップボックスのイーサネットデータ受信処理方法。 
【請求項１０】
前記第４のステップは、前記イーサネットデータフレームから前記フレーミングビット及び前記データ長情報を削除するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９記載の加入者セットトップボックスのイーサネットデータ受信処理方法。
【請求項１１】
イーサネットデータ及び放送データを伝送するための光伝送装置と、
前記光伝送装置からのイーサネットデータをスイッチングするネットワークスイッチから出力されるＭＩＩ(Media Independent Interface)形式のイーサネットデータのデータ長を検出し、前記イーサネットデータフレームにこのデータ長情報を挿入してカプセル化した後、当該カプセル化したデータを前記放送データと共に時分割多重化する光ネットワーク装置と、
前記光ネットワーク装置から伝送された信号を時分割逆多重化してイーサネットデータと放送データとを分離し、分離されたイーサネットデータフレームからデータ長情報を取り出した後、前記取り出した長情報に基づいて前記イーサネットデータを認識して処理する加入者セットトップボックスと、
を含むことを特徴とする放送／通信融合システム。 
【請求項１２】
前記光ネットワーク装置は、放送データとイーサネットデータとを時分割多重化するＴＤＭ(Time Division Multiplexer)部と、フレーム再生成部と、
を備えることを特徴とする請求項１１記載の放送／通信融合システム。 
【請求項１３】
前記フレーム再生成部は、前記イーサネットデータからプリアンブル及びＳＦＤのフィールドを削除するプリアンブル／ＳＦＤ削除部と、前記イーサネットデータフレームのデータ長をカウントしてデータ長情報を生成し、前記イーサネットデータに挿入するエンカプスレータと、
を備えることを特徴とする請求項１２記載の放送／通信融合システム。 
【請求項１４】
前記エンカプスレータは、前記プリアンブルが削除されたイーサネットデータをバッファリングするバッファ部と、前記イーサネットデータフレームのデータ長をカウントして検出するカウンタと、前記カウンタの検出結果に基づいて前記データ長情報を生成するデータ長情報生成部と、前記イーサネットデータフレームのスタートを区分するためのフレーミングビットを生成して、ＥＦＤ及びプリアンブルが削除されたイーサネットデータに挿入するフレーミングビット生成部と、
を含むことを特徴とする請求項１３記載の放送／通信融合システム。
【請求項１５】
前記エンカプスレータは、前記イーサネットデータフレームにデータ長情報を少なくとも２回繰り返して挿入することを特徴とする請求項１３記載の放送／通信融合システム。
【請求項１６】
前記加入者セットトップボックスは、前記ＴＤＤＭ(Time Division Demultipleser)部から出力されるイーサネットデータフレームをカウントするカウントするカウンタと、前記データ長情報フィールド、フレーミングビット及びＥＦＤを削除するデータ長情報／フレーミングビット削除部と、前記データ長情報フィールドが削除されたイーサネットフレームにプリアンブル及びＳＦＤを挿入するプリアンブル／ＳＦＤ挿入部と、を備えるフレーム復元部を含むことを特徴とする請求項１１記載の放送／通信融合システム。
【請求項１７】
ネットワークスイッチでスイッチングされたイーサネットデータを多数の放送データと時分割多重化して加入者セットトップボックスに伝送すると共に、前記加入者セットトップボックスからのデータを前記ネットワークスイッチに伝送する光ネットワーク装置であって、
前記ネットワークスイッチから送られてくるイーサネットデータのデータ長を検出し、前記イーサネットデータにこのデータ長情報を挿入してカプセル化するフレーム再生成部と、
前記フレーム再生成部から出力されるカプセル化されたイーサネットデータを放送データと共に時分割多重化するＴＤＭ部と、
を備えることを特徴とする光ネットワーク装置。 
【請求項１８】
前記フレーム再生成部は、前記イーサネットデータからプリアンブル及びＳＦＤフィールドを削除するプリアンブル／ＳＦＤ削除部と、前記イーサネットデータフレームのデータフィールドをカウントし、データ長情報を生成して前記イーサネットデータフレームに挿入するエンカプスレータと、
を備えることを特徴とする請求項１７記載の光ネットワーク装置。
【請求項１９】
前記エンカプスレータは、前記プリアンブルが削除されたイーサネットフレームをバッファリングするバッファ部と、前記イーサネットフレームのデータ長をカウントするカウンタと、前記カウンタの結果に基づいて前記データ長情報を生成するデータ長情報生成部と、フレームのスタートを区分するためのフレーミングビットを生成して、プリアンブルが削除されたイーサネットフレームに挿入するフレーミングビット生成部と、
を含むことを特徴とする請求項１８記載の光ネットワーク装置。 
【請求項２０】
前記エンカプスレータは、前記イーサネットデータのデータ長情報を少なくとも２回繰り返して前記イーサネットデータフレームに挿入することを特徴とする請求項１８記載の光ネットワーク装置。 
【請求項２１】
光ネットワーク装置から伝送された時分割多重化された放送データとイーサネットデータが入力される入力部を有する加入者セットトップボックスであって、
前記光ネットワーク装置から受信した信号を逆多重化してイーサネットデータと放送データとを分離するＴＤＤＭ部と、 
前記分離されたイーサネットデータのフレームからデータ長情報フィールドを取り出し、前記取り出したデータ長情報フィールドに基づいて前記イーサネットデータフレームのデータフィールドをカウントしてイーサネットデータを認識し、認識したイーサネットデータにプリアンブルデータ及びＳＦＤを挿入して元のイーサネットデータに復元するフレーム復元部と、
を含むことを特徴とする加入者セットトップボックス。 
【請求項２２】
前記復元されたイーサネットデータをスイッチングして予定とする加入者のコンピュータに伝送するイーサネットスイッチを備えることを特徴とする請求項２１記載の加入者セットトップボックス。 
【請求項２３】
前記フレーム復元部は、前記イーサネットデータを認識した後、前記イーサネットデータのフレームから前記フレーミングビットと前記長情報とＥＦＤとを削除することを特徴とする請求項２１記載の加入者セットトップボックス。 
【請求項２４】
前記フレーム復元部は、前記イーサネットデータのフレームをカウントするカウンタと、前記ＴＤＤＭ部で分割されたイーサネットデータからデータ長情報フィールド及びフレーミングビットを削除する処理ブロックと、前記データ長情報フィールド及びとフレーミングビットが削除されたデータにプリアンブル及びＳＦＤを挿入する処理ブロックと、
を含むことを特徴とする請求項２３記載の加入者セットトップボックス。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送／通信融合システムに関し、より詳細には、放送データとイーサネットデータを時分割多重化して伝送する光ネットワーク装置と、前記光ネットワーク装置から伝送されるデータを受信して処理する加入者セットトップボックスと、を備える放送／通信融合システム及び放送／通信融合システムにおけるイーサネットデータの送受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放送の特性は、一方向性と不特定多数による受信、そしてサービスの提供者とネットワークの提供者が一致することにある。一方、通信の特性は、双方向性と一対一による送受信、そしてサービスの提供者とネットワーク提供者が異なることにある。
【０００３】
このような特徴を有している放送と通信とは、サービスの提供者だけでなく、その中継網の構成も相互に異なるため、従来においては放送と通信の融合が阻害されていた。しかしながら、近年の伝送ネットワークの急速な発展に伴い、放送と通信との境界が急激になくなってきており、そのため放送／通信融合システムに対する関心度が高くなっている。
【０００４】
放送と通信とを融合する場合、通信データのＱｏＳ(Quality of Service)を確保するために、放送データと通信データとを時分割多重化して伝送しており、さらに放送データはＭＰＴＳ(Multi-Program Transport Stream)形式にて伝送する。そして、通信がイーサネット通信サービスの場合、イーサネットデータはパケット化して伝送する。このように、放送／通信融合システムにおいても、放送データの伝送と通信データの伝送とはその方法が異なる。したがって、これらの伝送方法を適合させることが重要なシステムの課題となるが、一般的には、放送データをイーサネットパケットにして通信データと共に伝送する方法を採用する。
【０００５】
このとき、放送データは絶えず継続して信号を提供しなければならないが、パケット単位の伝送ではパケット化、デパケット化、及びパケット間の連結などのパケット処理を必要とする。そのため、これらパケット処理のためのバッファ(Buffer)部及び時間遅延（処理時間）が必要とされる。したがって、リアルタイムに継続的な放送データを提供するためＴＤＭ方式の処理が要求される。
【０００６】
一方、従来のイーサネット装置を用いた通信網は、パケット通信ネットワークであって、主としてＬＡＮ(local area network)又はインターネット通信網に基づいている。加入者によって使用されるイーサネット通信網の構成は、一般的に１０Mbase-T(10Megabit/sec Transmission)である。このような通信網は、多くのＬＡＮに使用され、会社や学校にて使用している。
【０００７】
また、近年においては、メトロイーサネット通信網と呼ばれるＵＴＰ(Unshielded Twisted Pair)ケーブルを用いた１００Mbase-Tの１００Mbpsインターネット通信サービスが加入者の家庭向けなどに提供されている。一般的に、イーサネット信号は様々なフレームを有するパケット単位の信号なので、これを連続するビットストリームに多重化するためには、パケット情報など種々の情報の処理が必要になる。そのためＯ/Ｈ(Over Head)が増加し、また追加的処理が必要になる。
【０００８】
さらに、近年においては、イーサネット通信網及びイーサネット装置を用いた放送／通信融合システムの開発がなされている。この種のシステムにおいては、デジタル放送ストリーム及びイーサネットデータを時多重化(Time Division Multiplexer；ＴＤＭ)して、新たなフォームのデジタルストリームを生成し、これを加入者に分配する。
【０００９】
図１は、放送及び通信サービスを提供するための一般的な放送／通信融合システムの一例を示す構成図である。この放送／通信融合システムは、加入者に放送サービスを提供するために例えば放送事業者（図示せず）から受信した放送データを電気-光(electro-optical)変換し、変換したデータを光信号により加入者に伝送する光伝送装置（光加入者先端局装置と呼ばれることもある）であるＯＬＴ(Optical Line Terminal)１０と、ＯＬＴ１０から受信した情報を加入者セットトップボックス３０に伝送する使用者側装置の光ネットワーク装置であるＯＮＵ(Opical Network Unit)２０と、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０とを接続する光ケーブルと、から構成される。この場合、例えばサービス事業者からの放送及び通信データがＯＬＴ１０を介してＯＮＵ２０に伝送され、またＯＮＵ２０はサービス使用者の端末機（例えば加入者のコンピュータ）からのサービス要求を受信すると共に、放送及び通信データをＴＤＭ方式で時分割多重化して加入者セットトップボックス３０に分配伝送し、サービス要求に応える。
【００１０】
図２は、放送／通信融合システムにおける時分割多重化及び時分割逆多重化処理を行なう構成の例示図である。同図に示すように、放送／通信融合システムは、放送信号と通信信号とを一つの信号に時分割多重化して伝送する。そのため、ＰＨＹ(Physical layer)トランシーバ２３を用いて通信信号を放送ストリームのようなＭＩＩ(Media Independent Interface)信号に変換する。そしてこれを他の放送信号（ＭＰＴＳ−１，ＭＰＴＳ−２，…，ＭＰＴＳ−ｎ）と共にＴＤＭ部２１に入力し、一つの時分割多重化された信号（光信号）２５に変換して伝送する。ここで、イーサネットＭＩＩ信号は、４ビットの並列信号であって、最小６４バイト(byte)から最大１５１８バイトまで多様なパケット長を有し、非連続的に受信される。
【００１１】
一方、受信側ではＴＤＤＭ(Time Division Demultiplexer)部３１により信号２５が受信され、受信した信号２５を時分割逆多重化してそれぞれの放送チャンネル別の放送ストリーム（ＭＰＴＳ−１，ＭＰＴＳ−２，…，ＭＰＴＳ−ｎ）及び、ＭＩＩ信号の通信信号を出力する。
【００１２】
このような放送／通信融合システムにおいて、例えば連続するデジタル放送やビデオ・オン・デマンド(Video on Demand；ＶＯＤ)のような光信号を各加入者まで伝送するとき、信号は単方向に伝送され、またイーサネット通信信号はバーストモードで送受信される。この場合、イーサネットパケット長は一定でないため、イーサネットパケット長の情報を取り出すと共に、イーサネットデータが受信されない区間ではアイドル(idle)信号を生成して多重化する。したがって、つまりパケット長が一定でないため、 多重化する前にバッファリングを行うことを必要とする。
【００１３】
さらに、ＯＮＵ２０が５ビットのイーサネットパケットデータを放送デジタルストリームと多重化して伝送するためには、ＰＨＹトランシーバ２３によりイーサネットデータを例えば４ビット(１００Ｍ)のｘＭＩＩを有するＭＡＣ(Media Access Control)フォーマットのデータに変換する必要がある。このため、ＯＳＩ(Open System Interconnection)モデルの７階層うち、物理層(physical layer；ＰＨＹ)を経てイーサネットデータがＭＡＣ階層(データリンク階層)に至ると、５ビット(１２５Ｍ)にコード化されたイーサネットデータは、４ビットデータ(１００Ｍ)に変換されなければならない。
【００１４】
ここで、５ビットデータはデータパケットのスタートとエンドを示す制御コードを有するが、４ビットのデータに変換すると、真のイーサネットデータになる。この真のイーサネットデータの状態でパケットを伝送すると、データリンク層は、フレーム構造（例えば図３に記載のフレーム構造）におけるデータフィールドのＩＰ(Internet Protocol)情報を解析しない限り、パケットのスタートとエンドがわからないようになる。
【００１５】
その対策の一つに、４ビットのコードを５ビットのコードにコード化するための、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等のデジタル論理デバイスをＰＨＹトランシーバの下流に備えることも考えられる。この場合に、ＦＰＧＡで５ビットのコードは１６の制御コードを使用可能であるが、そのため帯域幅が２５％も増加する。その結果、イーサネット時分割多重化の際に、必要とする帯域幅が非常に増加してしまうので、ＦＰＧＡのような相対的に遅い論理装置には適さない。
【００１６】
すなわち、４ビットのＭＡＣデータをデジタルストリームと時分割多重化するために、データリンク層でＩＰデータを解析し、パケットの長情報を解析することができる手法について更なる検討が必要である。 
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、放送／通信融合システムの備えた光ネットワーク装置にて４バイトのイーサネットデータと放送データとを時分割多重化する際に、イーサネットデータを５バイトに符号化する処理が不要であると共に、加入者セットトップボックスで受信したイーサネットデータを物理階層で処理可能なイーサネットデータ送受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような目的を達成するために本発明の放送／通信融合システムのイーサネットデータ送受信方法は、ネットワークスイッチでスイッチングされたイーサネットデータを多数の放送データと時分割多重化して加入者セットトップボックスに伝送すると共に、前記加入者セットトップボックスからのデータを前記ネットワークスイッチに伝送する光ネットワーク装置を有する放送通信融合システムのイーサネットデータ送受信方法であって、前記光ネットワーク装置で、前記ネットワークスイッチから送られてくるイーサネットデータフレームのデータ長を検出する第１のステップと、前記データ長の検出結果に基づいてデータ長情報を生成し、前記イーサネットデータフレームにこのデータ長情報を挿入してカプセル化する第２のステップと、前記カプセル化したイーサネットデータを前記加入者セットトップボックスに伝送する第３のステップと、前記加入者セットトップボックスで、前記光ネットワーク装置から伝送された信号を時分割逆多重化してイーサネットデータと放送データとを分離する第４のステップと、前記分離されたイーサネットデータフレームからフレーミングビットを検出する際に、前記イーサネットデータフレームからデータ長情報を検出する第５のステップと、前記検出したデータ長情報に基づいてイーサネットデータフレームをカウントしてイーサネットデータを認識する第６のステップと、前記認識したイーサネットデータにプリアンブルビット及びＳＦＤ(Start of Field Delimiter)を挿入して元のイーサネットデータに復元して処理する第７のステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また本発明の放送／通信融合システムは、イーサネットデータ及び放送データを伝送するための光伝送装置と、前記光伝送装置からのイーサネットデータをスイッチングするネットワークスイッチから出力されるＭＩＩ(Media Independent Interface)形式のイーサネットデータのデータ長を検出し、前記イーサネットデータフレームにこのデータ長情報を挿入してカプセル化した後、当該カプセル化したデータを前記放送データと共に時分割多重化する光ネットワーク装置と、前記光ネットワーク装置から伝送された信号を時分割逆多重化してイーサネットデータと放送データとを分離し、分離されたイーサネットデータフレームからデータ長情報を取り出した後、前記取り出した長情報に基づいて前記イーサネットデータを認識して処理する加入者セットトップボックスと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、イーサネットデータと放送デジタルデータストリームを時分割多重化して加入者セットトップボックスに伝送する際に、例えばカウンタを用いてイーサネットパケットのデータ長情報を予め検出し、このデータ長情報をイーサネットデータに挿入してカプセル化して加入者セットトップボックスに伝送する構成とすることにより、光ネットワーク装置のインターネットスイッチから出力されるデータを時分割多重化して伝送する前に４バイト信号を５バイト信号にコード化する処理を省略することが可能であり、またデータ長を認識するためにデータリンク層でＩＰデータを解析する処理を省略することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。図面の説明において、同一の構成要素に対してはできるだけ同一の参照番号及び参照符号を使用する。また、下記の説明では具体的な回路の構成素子などの多くの詳細を示しているが、これは本発明の容易な理解のために提供されるだけで、これら詳細がなくても本発明が実施可能であることは、この技術分野で通常の知識を有する者には自明なことである。そして、関連した公知機能及び構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明瞭にすると判断された場合は、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
図４は、本実施形態によるＯＮＵ２０の内部構成図であり、また図５は、図４に示したエンカプスレータ５０の内部構成図である。なお、放送／通信融合システムの全体構成としては特に限定されることはなく、例えば図１に記載のものを採用することができる。
【００２３】
図４に示すように、ＯＮＵ２０は、インターネットスイッチとしてのＬ２スイッチ２２と、Ｌ２スイッチ２２に接続されて５ビットの直列イーサネットデータをＭＩＩ形式の４ビット信号に変換するＰＨＹ送受信器としてのＰＨＹトランシーバ２３と、ＰＨＹトランシーバ２３から出力されるＭＩＩ形式のイーサネットデータを受信するフレーム再生成部としてのＦＰＧＡ（field programmable gate array）２４と、ＦＰＧＡ２４から出力されるイーサネットデータと放送デジタルストリームとを時分割多重化するＴＤＭ部２１と、を備えている。
【００２４】
ＦＰＧＡ２４は、イーサネットフレームにデータ長情報を挿入してカプセル化することにより、新たなフォーマットのイーサネットフレームを生成する機能を有する。より詳細には、ＦＰＧＡ２４は、ＰＨＹトランシーバ２３から出力されるイーサネットデータを、ＯＳＩモデル階層のうちの物理階層で処理可能なイーサネットデータに変換する機能を有している。このような処理動作は、具体的にはプログラムにより実現される。
【００２５】
ＦＰＧＡ２４の機能ブロックは、ＰＨＹトランシーバ２３によって出力されるイーサネットデータからプリアンブルとＳＦＤ(Start of Field Delimiter)を削除する機能を有するプリアンブル／ＳＦＤ削除部２５と、このプリアンブル／ＳＦＤ削除部２５から出力されるイーサネットデータにフレーミングビットとデータ長情報を挿入してカプセル化し、これにより新たなフレームデータを生成するエンカプスレータ５０と、を備えている。
【００２６】
図５は、前記エンカプスレータ５０で行なわれる動作を機能別に示すブロック構成図である。同図に示すように、エンカプスレータ５０は、プリアンブル／ＳＦＤ削除部２５から出力されるイーサネットデータをバッファリングするＦＩＦＯバッファ部５１と、イーサネットデータフレームのデータ長をカウントするカウンタとしてのパケット長カウンタ５２と、詳しくは後述するが、このパケット長カウンタ５２により真のイーサネットデータをカウントしてデータ長情報を生成するパケット長情報生成部５４と、フレーミングビットを生成してイーサネットデータに挿入するフレーミングビット生成部５３と、を備えた構成である。ここで、前記フレーミングビットは、フレームのスタートを示す機能、つまりスタートを区分する検出端となり得る機能を有する。
【００２７】
また、図６は、前記ＯＮＵ２０から伝送される時分割多重化された信号を受信して処理するための加入者セットトップボックス３０の内部構成図である。同図に示すように、加入者セットトップボックス３０は、ＯＮＵ２０から伝送される信号を時分割逆多重化するＴＤＤＭ部３１と、ＴＤＤＭ部３１で時分割逆多重化されたデータのうちのイーサネットデータを受信して処理するフレーム復元装置としてのＦＰＧＡ３２と、ＦＰＧＡ３２で復元されたＭＩＩ形式のイーサネットデータを受信するＰＨＹトランシーバ３３と、を備えている。
【００２８】
この場合、フレーム復元部としてのＦＰＧＡ３２は、ＴＤＤＭ部３１から出力されるイーサネットデータフレームをカウントするカウンタ３６と、フレーミングビットを検出してフレーミングビットとデータ長情報フィールドを削除するデータ長情報フィールド／フレーミングビット削除部（データ長情報／フレーミングビット削除部）３５と、プリアンブル及びＳＦＤをイーサネットデータに挿入して元のイーサネットデータに復元するプリアンブル／ＳＦＤ挿入部３４と、から構成される。そしてプリアンブル／ＳＦＤ挿入部３４で復元されたイーサネットデータは、ＰＨＹトランシーバ３３を介して図示しないサービス使用者の端末機例えば加入者のコンピュータの例えばネットワークカードに伝達される。より詳しくは、復元されたイーサネットデータは、加入者セットトップボックスの有するイーサネットスイッチ（図示せず）によりスイッチングされて加入者のコンピュータのうちの予定とするコンピュータ、例えばサービスの提供を要求しているコンピュータに伝送される。
【００２９】
Ｌ２スイッチ２２から出力されるイーサネットデータフレームの構造は、例えば図３に示すように、ＳＦＤ４１と、クロッキングと同期化のためのプリアンブル４２と、パケットデータが受信される目的装置（受信側装置）のＭＡＣアドレスが挿入される宛て先アドレスと、送信側装置のＭＡＣ(Media Access Control)アドレスが挿入されるソースアドレスと、タイプ(type)フィールドと、ＩＰデータフィールド４５と、ＦＣＳ(Frame Check Sum)フィールド４６と、から構成されている。
【００３０】
図７は、本実施形態によりカプセル化された後のイーサネットデータフレームの構成を示している。当該イーサネットデータフレーム６０は、同図に示すように、フレーミングビット６１と、２つの長情報フィールド６２，６３と、イーサネットデータ６４と、ＥＦＤ(End of Frame Delimiter)６５と、を備えている。 
【００３１】
ここで、フレーミングビット６１は、受信側でフレーミングビットを検出してイーサネットパケットであるか否かを検出（判定）するためのものである。そして、２つの長情報フィールド６２,６３は、イーサネットデータとデータ長情報の値とが一致する場合に、イーサネットデータとデータ長情報を正確に区分するためのものである。
【００３２】
このように、本実施形態のイーサネットデータは、イーサネットデータフィールドの長さ（データ長）の情報であるデータ長情報フィールド６２（６３）を有するため、加入者セットトップボックス３０でイーサネットデータを処理する際にＯＳＩモデルのうち物理層で処理が可能なので、データリンク層における処理例えば４バイトの信号を５バイトの信号にコード化する処理を省略することができ、またデータリンク層でＩＰデータを解析する処理を省略することができる。更には、データ長情報を２回繰り返して挿入しているため、データ長情報を正確に検出することができる。なお、データ長情報は２回以上繰り返して挿入してもよいが、データ容量の増加を抑えるために２回に設定するのが好ましい。
【００３３】
図８は、ＯＮＵ２０で行なわれるカプセル化の手法を示すフローチャートである。先ず、フレーム再生成部としてのＦＰＧＡ２４は、Ｌ２スイッチでスイッチングされたＭＩＩ形式のイーサネットフレーム６０を受信する(ステップＳ８０１)。ＦＰＧＡ２４のプリアンブル／ＳＦＤ削除２５は、イーサネットフレーム６０からプリアンブルとＳＦＤを削除する(ステップＳ８０２)。ＦＰＧＡ２４のエンカプスレータ５０は、パケット長カウンタ５２によりプリアンブルとＳＦＤを除いたイーサネットデータをカウントしてデータ長を検出する(ステップＳ８０３)。ＦＰＧＡ２４のエンカプスレータ５０は、イーサネットデータの最大長として１１ビットのデータ長情報をイーサネットフレームに挿入する(ステップＳ８０４)。
【００３４】
ＦＰＧＡ２４のエンカプスレータ５０は、イーサネットデータとデータ長情報の区分のために、データ長情報をイーサネットフレームに２回繰り返して挿入する(ステップＳ８０５)。これにより、イーサネットデータとデータ長情報の値が一致する場合であっても両者を区別することが可能になる。エンカプスレータ５０は、１ビットのフレーミングビットをデータ長情報フィールドの前に挿入してカプセル化を完了する(ステップＳ８０６)。エンカプスレータ５０は、新たに生成したイーサネットフレームの終端に例えば４ビットのＥＦＤ(End of Field Delimiter)を挿入する(ステップＳ８０７)。ＴＤＭ部２１はエンカプスレータ５０によって新たに生成されたイーサネットフレームを放送データと共に時分割多重化し、光送信器（図示せず）を介して加入者セットトップボックス３０に伝送する(ステップＳ８０８)。
【００３５】
図９は、加入者セットトップボックス３０で行なわれるイーサネットフレーム復元の手法を示すフローチャートである。先ず、加入者セットトップボックス３０は、ＯＮＵ２０からの光信号を受信し、受信した光信号をＴＤＤＭ部３１により時分割逆多重化して放送データとイーサネットデータとを分離する(ステップＳ９０１)。そしてＦＰＧＡ３２は、イーサネットデータからフレーミングビットを検出する(ステップＳ９０２)。フレーミングビットが検出される際、ＦＰＧＡ３２はイーサネットフレームで連続する２つのデータ長情報のビットを検出する(ステップＳ９０３)。そして、カウンタ３６によりデータフィールドをカウントし、ステップＳ９０３において検出したデータ長情報に該当するイーサネットデータを認識する(ステップＳ９０４)。
【００３６】
続いて、イーサネットフレームからＥＦＤを検出すると(ステップＳ９０５)、データ長情報フィールド／フレーミングビット削除部３５はデータ長情報ビット及びとフレーミングビットを削除し、プリアンブル／ＳＦＤ挿入部３４はイーサネットプリアンブルとＳＦＤをイーサネットデータに挿入して元のイーサネットデータに復元して処理する(ステップＳ９０６)。
【００３７】
なお、以上の説明においては、プリアンブルの削除とＳＦＤの削除を共通の構成（プリアンブル／ＳＦＤ削除部２５）として説明しているが、これらを別個にした場合であっても同様の作用・効果が得られるので、実質的にプリアンブル／ＳＦＤ削除部２５に含まれる。プリアンブル／ＳＦＤ挿入部３４、データ長情報フィールド／フレーミングビット削除部３５についても同様である。
【００３８】
本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲を外れない限り、多様な変形が可能であることはもちろんである。したがって、本発明の範囲は、説明した実施形態によって限られるべきではなく、特許請求の範囲及び特許請求範囲の均等なものによって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一般的な放送／通信融合システムの構成図である。
【図２】放送／通信融合システムの備えた信号を多重化/逆多重化するための構成を示す図である。
【図３】ＰＨＹトランシーバから出力されるイーサネットデータのフレーム構造を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるデータ送受信方法に用いられる光ネットワーク装置の内部構成図である。
【図５】上記光ネットワーク装置が備えるエンカプスレータの内部構成図である。
【図６】本発明の実施形態によるデータ送受信方法に用いられる加入者セットトップボックスの内部構成図である。
【図７】本実施形態によりカプセル化したイーサネットデータのフレーム構造を示す図である。
【図８】本実施形態において光ネットワーク装置で行なわれるカプセル化の方法を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態において加入者セットトップボックスで行なわれるイーサネットデータフレームの復元方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ＯＬＴ
２０  ＯＮＵ
３０  加入者セットトップボックス
２１  ＴＤＭ部
２２  Ｌ２スイッチ
２３  ＰＨＹ送受信器
２４  ＦＰＧＡ
２５  プリアンブル／ＳＦＤ削除部
３１  ＴＤＤＭ部
３２  ＦＰＧＡ
３３  ＰＨＹ送受信器
３４  プリアンブル／ＳＦＤ挿入部
３５  データ長情報フィールド／フレーミングビット削除部
３６  カウンタ
５０  エンカプスレータ
５１  ＦＩＦＯバッファ部
５２  パケット長カウンタ
５３  フレーミングビット生成部
５４  パケット長情報生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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】
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