(57)【要約】【課題】  既存のＩＥＥＥ１３９４インターフェースを搭載する機器を接続し、有線区間と同様のＤＴＣＰの仕組みを無線区間にも適用できるゲートウェイ装置及びデータ伝送システムを提供する。【解決手段】  ゲートウェイ（Ａ）１０は、タイミング情報及び暗号鍵を含むパケットを受信側に送信する無線ネットワークＩ／Ｆ１０１、パケット生成部１０２、有線ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出部１０３、有線ネットワークとパケット伝送を行う有線ネットワークＩ／Ｆ１０４、及び有線ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵送信部１０５を備え、鍵更新検出部１０３が、IsochronousパケットのヘッダーのODD/EVENの領域に１ビットフラグとして格納されたフラグをチェックし、ＤＴＣＰの暗号鍵の切り替わりタイミングを検出する。【選択図】  図２
2005159543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、
前記第１ネットワークとデータ伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と、
前記第１ネットワークのデータから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、
前記第１ネットワークのデータから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、
前記タイミング情報及び前記暗号鍵を受信側に送信する第２ネットワークインターフェース手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、
前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と、
前記第１ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、
前記第１ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、
前記タイミング情報及び前記暗号鍵を受信側に送信する第２ネットワークインターフェース手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項３】
第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、
前記第１ネットワークから前記第２ネットワークへの境界に配置される第１ゲートウェイ装置と、
前記第２ネットワークから前記第１ネットワークへの境界に配置され、前記第１ゲートウェイ装置からのデータを送受信する第２ゲートウェイ装置とを備え、
前記第１ゲートウェイ装置は、
前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と、
前記第１ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、
前記第１ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、
前記タイミング情報及び前記暗号鍵を受信側に送信する第２ネットワークインターフェース手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項４】
第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、
前記第１ネットワークから前記第２ネットワークへの境界に配置される第１ゲートウェイ装置と、
前記第２ネットワークから前記第１ネットワークへの境界に配置され、前記第１ゲートウェイ装置からのデータを送受信する第２ゲートウェイ装置とを備え、
前記第２ゲートウェイ装置は、
前記タイミング情報及び前記暗号鍵を含むパケットを送信側から受信する第２ネットワークインターフェース手段と、
前記受信したパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、
前記受信したパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、
前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項５】
第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、
前記第１ネットワークから前記第２ネットワークへの境界に配置される第１ゲートウェイ装置と、
前記第２ネットワークから前記第１ネットワークへの境界に配置され、前記第１ゲートウェイ装置からのデータを送受信する第２ゲートウェイ装置とを備え、
前記第１ゲートウェイ装置は、
前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と、
前記第１ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、
前記第１ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、
前記タイミング情報及び前記暗号鍵を前記第２ゲートウェイ装置に送信する第２ネットワークインターフェース手段とを備え、
前記第２ゲートウェイ装置は、
前記タイミング情報及び前記暗号鍵を含むパケットを前記第１ゲートウェイ装置から受信する第３ネットワークインターフェース手段と、
前記受信したパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、
前記受信したパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、
前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第４ネットワークインターフェース手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記第１ネットワークは、有線ネットワークであり、前記第２ネットワークは、無線ネットワークであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項７】
前記第１及び第２ネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項８】
前記第１ネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークであり、前記第２ネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークと異なるネットワークであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項９】
前記第１ネットワークは、有線ＩＥＥＥ１３９４ネットワークであり、前記第２ネットワークは、無線ＩＥＥＥ１３９４ネットワークであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１０】
前記第１ネットワークインターフェース手段に接続される機器は、ＤＴＣＰ方式により、暗号鍵を変更しながらデータを暗号化して送信することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１１】
前記鍵更新検出手段は、前記第１ネットワークのパケットのヘッダー中のＯＤＤ／ＥＶＥＮ領域の情報を前記タイミング情報として検出することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１２】
第１ネットワークに接続された送信側機器から第２ネットワークを経由して前記第１ネットワークに接続された受信側機器にデータを伝送するデータ伝送システムにおいて、
前記第１ネットワークと前記第２ネットワークの境界に、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のゲートウェイ装置を備えることを特徴とするデータ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＥＥＥ１３９４（Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394、以下、単にＩＥＥＥ１３９４とする）規格による機器に接続される通信機器、及びこのような通信機器同士を接続して構成されるネットワークに配置されるゲートウェイ装置及びデータ伝送システム関するものである。
【０００２】
特に、ＤＴＣＰ（Digital Transmission Content Protection）方式のように、暗号鍵をある期間で変更しながらＭＰＥＧ２−ＴＳやＤＶデータなどのリアルタイム性のあるコンテンツデータを暗号化して伝送することでコピープロテクションを行うシステムに適用されるゲートウェイ装置及びデータ伝送システム関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、家庭用のＡＶ機器をデジタル接続するための標準インターフェースとしてＩＥＥＥ１３９４が注目されている。ＩＥＥＥ１３９４バスを用いて、ＭＰＥＧ２−ＴＳやＤＶデータなどのコンテンツデータをリアルタイムに伝送するシステムにあっては、ＤＴＣＰ方式によって、暗号鍵をある期間で変更しながらデータを暗号化して伝送することで、コピープロテクションを行っている。
【０００４】
非特許文献１に示されるシステムは、ＩＥＥＥ１３９４バスによるネットワーク上でＤＴＣＰ方式によるコピープロテクションを実現するものである。このシステムでは、送信側にて、コンテンツデータを暗号化する暗号鍵を３０秒〜１２０秒の間の任意の値で変更し、変更されたことを１ビットのフラグ（Odd/Even bit）を用いて受信側に通知する。変更の通知は、ＩＥＥＥ１３９４バスでのIsochronousパケット中、ＯＤＤ／ＥＶＥＮの情報を格納する領域に上記１ビットフラグを格納することで行われる。暗号化する単位は、Isochronousパケット単位ではなく、Isochornousパケットに格納されるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットやＤＶデータ単位となっている。但し、１つのIsochronousパケット中には、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットが複数個格納される可能性が高いので、異なる暗号鍵で暗号化されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットが１つのIsochronousパケットに格納されることを禁止している。
【０００５】
また、「IEEE1394 High Performance Serial BusＩＥＥＥ１３９４」によれば、有線ネットワーク上でリアルタイムデータを伝送する同期伝送（Isochornous伝送）では、１２５μsを１つの周期（Isochronouscycle）とし、１周期中に１種類のIsochornousパケットは１つしか伝送できないと規定している。
【０００６】
さらに、「ワイヤレス１３９４仕様書  1.xx版  2001年1月19日  ＭＭＡＣ無線ホームリンク特別部会」によれば、ＭＭＡＣ方式の無線１３９４ネットワークでは、リアルタイムデータを伝送するときの無線（ワイヤレス）ネットワーク上の同期周期（本仕様書ではフレームと呼称）は４ｍｓであり、ＩＥＥＥ１３９４での３２周期に相当する。ＭＭＡＣ方式で規定されるレイヤーは、より上位レイヤーからはＩＥＥＥ１３９４バスと同様の処理系とみなすことができるような仕様になっている。このため、上位レイヤーに対しての同期周期は１２５μｓである。上位レイヤーから１２５μｓ毎に入力されるIsochronousパケットを、Isochronousパケットヘッダがついたままフレーム期間分まとめて無線で伝送する。
【０００７】
一方、無線区間にＤＴＣＰの情報を効率的に伝送するためのシステムとして、特許文献１に開示されたデータ伝送システムがある。このデータ伝送システムは、第１及び第２のネットワークの境界にゲートウェイを配置し、このゲートウェイによりワイヤレス１３９４で規定されたフレーム周期に同期するように同期周期を生成し、このゲートウェイがＩＥＥＥ１３９４で接続されたノードの暗号化周期を前記同期周期に同期するようにしたものである。
【０００８】
【非特許文献１】Digital Transmission Content Protection Specification Volume 1 （Informational Version） Revision1.1, p.44〜45 6.3.2 Establishing ContentKey, 6.6.3 Odd/Even Bit
【特許文献１】特開２００３−１８１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来のデータ伝送システムにあっては、以下のような問題点があった。
【００１０】
非特許文献１で規定しているシステムは、有線ネットワーク上であり、その仕組みをそのまま無線区間に適用することはできない。
【００１１】
また、特許文献１記載の装置では、無線区間の伝送を可能にしているが、ゲートウェイに接続する機器（ノード）には、ゲートウェイからの同期周期に合わせて暗号化の周期を変更する仕組みが新規に必要になる。そのため、既存の製品で前記の仕組みを搭載していないＩＥＥＥ１３９４インターフェース搭載の機器を接続しても機能を果たすことができないという問題点があった。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、既存のＩＥＥＥ１３９４インターフェースを搭載する機器を接続し、有線区間と同様のＤＴＣＰの仕組みを無線区間にも適用できるゲートウェイ装置及びデータ伝送システ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】
【００１３】
本発明のゲートウェイ装置は、第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、前記第１ネットワークとデータ伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と、前記第１ネットワークのデータから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、前記第１ネットワークのデータから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、前記タイミング情報及び前記暗号鍵を受信側に送信する第２ネットワークインターフェース手段とを備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明のゲートウェイ装置は、第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と、前記第１ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、前記第１ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、前記タイミング情報及び前記暗号鍵を受信側に送信する第２ネットワークインターフェース手段とを備えることを特徴としている。
【００１５】
本発明のゲートウェイ装置は、第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、前記第１ネットワークから前記第２ネットワークへの境界に配置される第１ゲートウェイ装置と、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークへの境界に配置され、前記第１ゲートウェイ装置からのデータを送受信する第２ゲートウェイ装置とを備え、前記第１ゲートウェイ装置は、前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と、前記第１ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、前記第１ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、前記タイミング情報及び前記暗号鍵を受信側に送信する第２ネットワークインターフェース手段とを備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明のゲートウェイ装置は、第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、前記第１ネットワークから前記第２ネットワークへの境界に配置される第１ゲートウェイ装置と、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークへの境界に配置され、前記第１ゲートウェイ装置からのデータを送受信する第２ゲートウェイ装置とを備え、前記第２ゲートウェイ装置は、前記タイミング情報及び前記暗号鍵を含むパケットを送信側から受信する第２ネットワークインターフェース手段と、前記受信したパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、前記受信したパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段とを備えることを特徴としている。
【００１７】
本発明のゲートウェイ装置は、第１ネットワークと第２ネットワークの境界に配置されるゲートウェイ装置であって、前記第１ネットワークから前記第２ネットワークへの境界に配置される第１ゲートウェイ装置と、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークへの境界に配置され、前記第１ゲートウェイ装置からのデータを送受信する第２ゲートウェイ装置とを備え、前記第１ゲートウェイ装置は、前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第１ネットワークインターフェース手段と、前記第１ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、前記第１ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、前記タイミング情報及び前記暗号鍵を前記第２ゲートウェイ装置に送信する第２ネットワークインターフェース手段とを備え、前記第２ゲートウェイ装置は、前記タイミング情報及び前記暗号鍵を含むパケットを前記第１ゲートウェイ装置から受信する第３ネットワークインターフェース手段と、前記受信したパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段と、前記受信したパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段と、前記第１ネットワークとパケット伝送を行う第４ネットワークインターフェース手段とを備えることを特徴としている。
【００１８】
前記第１ネットワークは、有線ネットワークであり、前記第２ネットワークは、無線ネットワークであってもよい。また、前記第１及び第２ネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークであってもよい。
【００１９】
より好ましい具体的な態様として、前記第１ネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークであり、前記第２ネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークと異なるネットワークである。
【００２０】
より好ましい具体的な態様として、前記第１ネットワークは、有線ＩＥＥＥ１３９４ネットワークであり、前記第２ネットワークは、無線ＩＥＥＥ１３９４ネットワークである。
【００２１】
前記第１ネットワークインターフェース手段に接続される機器は、ＤＴＣＰ方式により、暗号鍵を変更しながらデータを暗号化して送信するものであってもよい。
【００２２】
前記鍵更新検出手段は、前記第１ネットワークのパケットのヘッダー中のＯＤＤ／ＥＶＥＮ領域の情報を前記タイミング情報として検出するものであってもよい。
【００２３】
本発明のデータ伝送システムは、第１ネットワークに接続された送信側機器から第２ネットワークを経由して前記第１ネットワークに接続された受信側機器にデータを伝送するデータ伝送システムにおいて、前記第１ネットワークと前記第２ネットワークの境界に、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のゲートウェイ装置を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
以上、詳述したように、本発明によれば、既存のＩＥＥＥ１３９４インターフェースを搭載する機器を接続し、有線区間と同様のＤＴＣＰの仕組みを無線区間にも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適なゲートウェイ装置及びデータ伝送システムの実施の形態について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態のゲートウェイ装置を備えるデータ伝送システムの構成を示す図である。本実施の形態は、ＩＥＥＥ１３９４バスの有線１３９４ネットワーク（第１ネットワーク）とワイヤレスネットワーク（第２ネットワーク）がゲートウェイを介して接続されており、互いにデータの送受信が可能なデータ伝送システムに適用した場合の例である。伝送するリアルタイムデータとしてＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを例にとる。
【００２７】
図１において、データ伝送システムは、有線ネットワーク区間と無線ネットワーク区間を有する伝送システムであり、有線１３９４ネットワークに属するノード（Ａ）１１（ゲートウェイ装置，第１ゲートウェイ装置），ノード（Ｂ）２１（ゲートウェイ装置，第２ゲートウェイ装置）と、有線１３９４ネットワーク上のノード（Ａ）１１とワイヤレスネットワーク間で、リアルタイムデータ伝送のプロトコルの仲介を行うゲートウェイ（Ａ）１０と、有線１３９４ネットワーク上のノード（Ｂ）２１とワイヤレスネットワーク間で、リアルタイムデータ伝送のプロトコルの仲介を行うゲートウェイ（Ｂ）２０とを備えて構成される。ここではノード（Ａ）１１が送信側、ノード（Ｂ）２１が受信側として、ワイヤレスネットワークのプロトコル仲介を行うゲートウェイ（Ａ）１０，ゲートウェイ（Ｂ）２０を経由してＭＰＥＧ２−ＴＳパケットが伝送されるものとする。
【００２８】
ノード（Ａ）１１とＩＥＥＥ１３９４で接続されたゲートウェイ（Ａ）１０上には、ノード（Ｂ）２１の仮想ターゲット（以下、ノード（Ｂ）’という）が見えており、ノード（Ａ）１１はゲートウェイ（Ａ）１０上のノード（Ｂ）’をノード（Ｂ）２１として制御の対象として認識している。同様に、ノード（Ｂ）２１とＩＥＥＥ１３９４で接続されたゲートウェイ（Ｂ）２０上には、ノード（Ａ）１１の仮想ターゲット（以下、ノード（Ａ）’という）が見えており、ノード（Ｂ）２１はゲートウェイ（Ｂ）２０上のノード（Ａ）’をノード（Ａ）１１として制御の対象として認識している。これにより、ノード（Ａ）１１はあたかも同じネットワーク上の機器をコントロールするようにゲートウェイ（Ａ）１０上のノード（Ｂ）’に対してＦＣＰ（Function Control Protocol）フレームのＡＶ／Ｃ（Audio / Video Compatibility）コマンドを送信することができる。なお、ノード（Ａ）１１，ノード（Ｂ）２１自体は、従来例のＩＥＥＥ１３９４ネットワーク機器から変更はなく、既設の機器をそのまま用いることができる。
【００２９】
図２及び図３は、ノード及びゲートウェイの詳細な構成を示す図である。
図２において、ノード（Ａ）１１は、有線ネットワークＩ／Ｆ（インターフェース）１１１、周期生成部１１２、暗号鍵生成部１１３、暗号化部１１４、及びリアルタイムデータ処理部１１５を備えて構成される。
【００３０】
ゲートウェイ（Ａ）１０は、タイミング情報及び暗号鍵を含むパケットを受信側に送信する無線ネットワークＩ／Ｆ１０１（第２ネットワークインターフェース手段）、パケット生成部１０２、有線ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出部１０３（鍵更新検出手段）、有線ネットワークとパケット伝送を行う有線ネットワークＩ／Ｆ１０４（第１ネットワークインターフェース手段）、及び有線ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段１０５ａを有し、検出した暗号鍵を送信する暗号鍵送信部１０５を備えて構成される。
【００３１】
図３において、ゲートウェイ（Ｂ）２０は、タイミング情報及び暗号鍵を含むパケットを受信側に送信する無線ネットワークＩ／Ｆ２０１（第２ネットワークインターフェース手段，第３ネットワークインターフェース手段）、パケット生成部２０２、有線ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出部２０３（鍵更新検出手段）、有線ネットワークとパケット伝送を行う有線ネットワークＩ／Ｆ２０４（第１ネットワークインターフェース手段，第４ネットワークインターフェース手段）、及び有線ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵検出手段２０５ａを有し、検出した暗号鍵を受信する暗号鍵受信部２０５を備えて構成される。
【００３２】
ノード（Ｂ）２１は、有線ネットワークＩ／Ｆ２１１、周期復元部２１２、暗号鍵取得部２１３、暗号化部２１４、及びリアルタイムデータ処理部２１５を備えて構成される。
【００３３】
ノード（Ａ）１１，（Ｂ）２１の有線ネットワークＩ／Ｆ１１１，２１１とゲートウェイ（Ａ）１０，（Ｂ）２０の有線ネットワークＩ／Ｆ１０４，２０４は、図示しないが、物理層、リンク層、制御部などから構成され、データのパケット化、変復調等を行うもので、いずれも有線１３９４ネットワークに接続される。
【００３４】
リアルタイムデータ処理部１１５，２１５は、ＭＰＥＧ２−ＴＳやＤＶデータなどの圧縮されたリアルタイムデータを処理する。データ送信元として、ＢＳデジタルチューナでは、チューナ部分や、ＭＰＥＧ２−ＴＳプロセッサが相当する。受信側ではＭＰＥＧ２デコーダが相当する。Isochronousパケットのデータフォーマットを図４に示す。
【００３５】
図４は、ＩＥＥＥ１３９４上のIsochronousパケットのデータフォーマットを示す図である。
図４のIsochronousパケットのヘッダーにおいて、Data Lengthはデータフィールドのバイト長を、TagはIsochronousパケットのフォーマットを、ChannelはIsochronousパケットの識別に使うチャンネル番号を、Tcode（transaction code）はパケットの種別を示すコードを、EMI（Encryption Mode Indicator）はコピー制御情報を、ODD/EVENはタイミング情報を、Sy（synchronization code）は送受信ノード間で映像や音声などの同期情報をやり取りを、それぞれ規定する。また、Header CRCはヘッダー情報に対するＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）、Data FieldはIsochronousデータ、Data CRCはのIsochronousデータに対するＣＲＣである。
【００３６】
図５は、暗号鍵の構成を示す図であり、図５の左側がデータを送り出す機器、右側が認証処理を通じて正しいと認めた機器を示す。本実施の形態では、左側の機器がノード（Ａ）、右側の機器がノード（Ｂ）に対応する。認証が成功すると、ノード（Ａ）とノード（Ｂ）は認証鍵Ｋａｕｔｈを共有する。そこで、ノード（Ａ）は認証鍵Ｋａｕｔｈを使って交換鍵Ｋｘを暗号化し、認証をパスしたノード（Ｂ）に対して送る。ノード（Ｂ）は、交換鍵Ｋｘを暗号化した鍵Ｋｓｘを受け取ると、自分の認証鍵Ｋａｕｔｈを使って元の交換鍵Ｋｘを得る。鍵Ｋｓｘは、ノード（Ａ）からノード（Ｂ）にAsynchronous通信により渡される。
【００３７】
また、実際のデータの暗号化に用いられるを暗号化鍵Ｋｃは、交換鍵Ｋｘと情報Ｓｅｅｄを基に作成される。情報Ｓｅｅｄもノード（Ａ）からノード（Ｂ）にAsynchronous通信により渡される。
【００３８】
ノード（Ａ）は、安全のため暗号化鍵Ｋｃを定期的（３０秒〜１２０秒の間）に更新するが、これは情報Ｓｅｅｄを更新することによって実現される。
【００３９】
図２及び図３の説明に戻って、ノード（Ａ）１１の周期生成部１１２では、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット伝送が開始されたタイミングをトリガーとして、暗号化鍵を変更するタイミングまでのカウントを開始し、鍵の変更間隔をネットワークでの同期周期の整数倍となるように制御して同期させる。本実施の形態では、暗号化鍵を変更する期間は３０秒〜１２０秒なので、伝送同期周期の４ｍｓと比較すると、格段に長い期間である。
【００４０】
また、暗号鍵生成部１１３では、暗号化されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの送信開始後、暗号化鍵の変更の準備を行う。暗号化鍵の変更のタイミングは、周期生成部１１２が決定してもよいし、端末を制御するＣＰＵ（図示しない）から大まかなタイミングを通知された周期生成部１１２が細かいタイミングを取る構成でもよい。
【００４１】
こうして、鍵変更の時が来ると、周期生成部１１２は伝送周期に同期したタイミングで、暗号鍵生成部１１３に暗号化鍵の変更を通知する。この変更通知を受けて、暗号鍵生成部１１３は、準備していた新しい暗号化鍵を暗号化部１１４へと渡す。暗号化部１１４では、渡された新しい暗号化鍵の暗号化を、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの途中からではなく、パケット単位で行う。
【００４２】
新しい鍵で暗号化されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットは、同期周期内の先頭パケットとなるように有線ネットワークＩ／Ｆ１１１内で配置されることになり、同期周期中でただ１つのヘッダー中にある、鍵が変更されたことを受信側へ通知するフラグ（ＤＴＣＰ方式ではOdd／Even Bit）が、変化したこと示す値にセットされて、受信側端末であるノード（Ｂ）２１に伝送される。
【００４３】
〔ノード（Ａ）からゲートウェイ（Ａ）へのデータ伝送〕
ノード（Ａ）からノード（Ｂ）にＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを送出する場合、ノード（Ａ）１１のリアルタイムデータ処理部１１５は、被伝送データとなるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの伝送準備を行い、暗号化部１１４に出力する。暗号化部１１４では、入力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットにコピープロテクトをかける必要がある場合、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット毎に暗号鍵生成部１１３で生成された暗号化鍵Ｋｃに基づいて暗号化し、有線ネットワークＩ／Ｆ１１１を介してゲートウェイ（Ａ）１０に出力する。暗号化部１１４は、ＭＰＥＧ２−ＴＳ等のリアルタイムデータを暗号化鍵Ｋｃに基づいて暗号化する。この暗号化には、例えば、非特許文献１で説明したＤＴＣＰ方式を採用する。
【００４４】
周期生成部１１２は、伝送周期の整数倍に同期したタイミングで暗号鍵生成部１１３に暗号化鍵の変更を通知する。周期生成部１１２は、同期周期を用いて、暗号鍵生成部１１３に対して、暗号化鍵を変更するタイミングを制御する。この変更通知を受けて、暗号鍵生成部１１３は、リアルタイムデータを暗号化する暗号化鍵Ｋｃを生成し、準備していた新しい暗号化鍵Ｋｃを暗号化部１１４に渡す。暗号化部１１４では、渡された新しい暗号化鍵Ｋｃの暗号化を、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの途中からではなく、パケット単位で行う。また、暗号鍵生成部１１３では、暗号化鍵Ｋｃを生成する基となる情報Ｓｅｅｄを定期的に更新し、更新した情報Ｓｅｅｄを有線ネットワークＩ／Ｆ１１１を介してゲートウェイ（Ａ）１０に出力する。
【００４５】
ところで、暗号化鍵Ｋｃは、安全のため定期的（３０秒〜１２０秒の間）に更新される。暗号化鍵Ｋｃの更新は、ノード（Ａ）１１側とノード（Ｂ）２１側が同期して行う必要があるため、図６のIsochronousパケットのヘッダー中のOddEven（Ｏ／Ｅ）フィールドでタイミング情報を伝達する。このＯ／Ｅフィールドの反転により、パケットのデータから新たなＫｃを適用する。なお、Ｏ／Ｅの状態とＫｃの位相ずれを防止するため、Ｋｃの生成に用いたＳｅｅｄのＬＢＳ（最下位ビット）の値をＯ／Ｅに用いる。
【００４６】
以上は、有線１３９４ネットワーク上のノード（Ａ）１１とノード（Ｂ）２１間でデータ伝送を行う場合であるが、有線１３９４ネットワークの仕組みをそのまま無線区間に適用することはできない。すなわち、ノード（Ａ）１１とノード（Ｂ）２１間にワイヤレスネットワークが介在する場合の、暗号化の周期を変更する仕組みはなく、ノード（Ａ）１１とノード（Ｂ）２１間をゲートウェイにより接続しても機能を果たすことができない。具体的には、ＡＶ／Ｃコマンドにより、ＤＴＣＰ方式における暗号化鍵Ｋｃを生成する基となる情報Ｓｅｅｄは、送ることができ認証もできるが、定期的に鍵を交換する、鍵の切り替えタイミングを送る仕組みがない。有線１３９４ネットワークのみの場合は、図４のIsochronousパケットのヘッダー中のOddEven（Ｏ／Ｅ）フィールドでタイミング情報を伝達していたが、ワイヤレスネットワークがある場合には、Isochronousパケットのヘッダー中のＯ／Ｅフィールドにある情報がワイヤレスネットワークに伝達されない。
【００４７】
そこで本実施の形態では、ゲートウェイ（Ａ）１０内部に、新たに、有線ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出部１０３を設け、ワイヤレスネットワークにおいて鍵更新情報（タイミング情報）を含むコンテンツも送信可能にするものである。具体例としては、無線区間においても図４のIsochronousパケットのヘッダー中のＯ／Ｅフィールドでタイミング情報を付与し、これを鍵更新検出部１０３により検出する。タイミング情報を含むコンテンツの送り方は種々の態様が考えられ、本実施の形態のようにIsochronousパケットのヘッダー中のＯ／Ｅフィールドを用いてもよいし、Ｏ／Ｅフィールドのみを送る方法でもよい。本実施の形態のように、有線１３９４ネットワークで使用されているIsochronousパケットのヘッダーを用いることで汎用性と既存の機器との親和性があり、実施が容易でかつ低コストで適用することが可能になる。
【００４８】
まず、ゲートウェイ（Ａ）１０の有線ネットワークＩ／Ｆ１０４は、ノード（Ａ）１１からAsynchronous通信により非同期で伝送されたパケットから、暗号化鍵Ｋｃを生成する基となる情報Ｓｅｅｄを取り出し暗号鍵送信部１０５に送る。暗号鍵送信部１０５は、この暗号鍵のプロトコルの変換や、同期周期の変換、再パケット化などの処理を行って無線ネットワークＩ／Ｆ１０１に送信する。なお、ＩＥＥＥ１３９４バスにおけるAsynchronous通信は、１つの通信についてリクエストとレスポンスの一対のトランザクションを基本にしている。
【００４９】
ゲートウェイ（Ａ）１０の有線ネットワークＩ／Ｆ１０４はまた、Isochronous通信により伝送されたIsochronousパケット（図４参照）をパケット生成部１０２及び鍵更新検出部１０３に送る。本実施の形態では、ＤＴＣＰの暗号鍵の切り替わりタイミングを表す情報として、図４に示すIsochronousパケットのヘッダーのODD/EVENの領域に１ビットフラグとして格納される。鍵更新検出部１０３は、ODD/EVENの領域に格納されたフラグをチェックし、ＤＴＣＰの暗号鍵の切り替わりタイミングを知る。
【００５０】
パケット生成部１０２では、Isochronousパケット、ここではノード（Ａ）１１からのＭＰＥＧ−ＴＳパケットを、有線１３９４ネットワークとワイヤレスネットワークを機能的に接続させるパケット生成を行う。具体的には、双方のプロトコルの変換や、同期周期の変換、再パケット化などの処理を行う。このパケット生成部１０２の出力は無線１３９４ネットワークにより設定された周期で無線ネットワークＩ／Ｆ１０１に送出され、ゲートウェイ（Ｂ）２０を経由してノード（Ｂ）２１に伝送される。
【００５１】
ゲートウェイ（Ａ）１０の無線ネットワークＩ／Ｆ１０１では、ワイヤレスネットワークでの伝送プロトコルに則して、暗号化されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに対してヘッダーの付加やバッファリングを行い、図示しない同期伝送周期生成部で生成される同期周期に同期させて、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを送信する。
【００５２】
ゲートウェイ（Ａ）１０，（Ｂ）２０の無線ネットワークＩ／Ｆ１０１，２０１は、ワイヤレスネットワークとして接続するためのＩ／Ｆ部である。このＩ／Ｆ１０１，２０１は、無線ネットワークに含まれるアンテナ部や変復調部、制御部等で構成される。
【００５３】
〔ゲートウェイ（Ａ）からゲートウェイ（Ｂ）へのデータ伝送〕
ゲートウェイ（Ｂ）２０の無線ネットワークＩ／Ｆ２０１は、無線１３９４ネットワークにより伝送されたパケットを受け取り、プロトコルの変換や、同期周期の変換、再パケット化などのインターフェースを行ってパケット生成部２０２、鍵更新検出部２０３、及び暗号鍵受信部２０５に送る。この場合、ノード（Ａ）１１からAsynchronous通信により非同期で伝送されたパケットは暗号鍵受信部２０５に送信され、暗号鍵受信部２０５は暗号化鍵Ｋｃを生成する基となる情報Ｓｅｅｄを受信して有線ネットワークＩ／Ｆ２０４に送る。また、無線ネットワークＩ／Ｆ２０１はまた、Isochronous通信により伝送されたIsochronousパケット（図４参照）をパケット生成部２０２及び鍵更新検出部２０３に送る。本実施の形態では、ＤＴＣＰの暗号鍵の切り替わりタイミングを表す情報として、図４に示すIsochronousパケットのヘッダーのODD/EVENの領域に１ビットフラグとして格納される。鍵更新検出部２０３は、ODD/EVENの領域に格納されたフラグをチェックし、ＤＴＣＰの暗号鍵の切り替わりタイミングを知る。
【００５４】
パケット生成部２０２では、Isochronousパケット、ここではノード（Ａ）１１からのＭＰＥＧ−ＴＳパケットを、ワイヤレスネットワークと有線１３９４ネットワークを機能的に接続させるパケット生成を行う。このパケット生成部２０２の出力は有線ネットワークにより設定された周期で有線ネットワークＩ／Ｆ２０４に送出され、有線ネットワークＩ／Ｆ２０４を経由してノード（Ｂ）２１に伝送される。
【００５５】
このように、ゲートウェイ（Ａ）１０，（Ｂ）２０では、ノード（Ａ）１１からノード（Ｂ）２１に送信されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを一度有線ネットワークＩ／Ｆ１０４，２０４で送受信し、パケット生成部１０２，２０２で再パケット化や同期周期の変換、プロトコルの変換等を行い、無線ネットワークＩ／Ｆ１０１，２０１を介してワイヤレスネットワーク上へ送信する。
【００５６】
〔ゲートウェイ（Ｂ）からノード（Ｂ）へのデータ伝送〕
ノード（Ｂ）２１の有線ネットワークＩ／Ｆ２１１は、ゲートウェイ（Ａ）１０，（Ｂ）２０から無線１３９４ネットワークを経由して送られてくる同期周期通知パケットを受信し、同期周期のデータとして同期復元部２１２に出力する。有線ネットワークＩ／Ｆ２１１は、ゲートウェイ（Ｂ）２０から同期伝送周期の通知を受け取った場合、この同期伝送周期の通知を同期復元部２１２に送る。同期復元部２１２は、受け取った通知に従って、有線１３９４ネットワークでの同期伝送の周期同期した周期を暗号鍵取得部２１３に送る。暗号鍵取得部２１３は、送られた情報Ｓｅｅｄと鍵の更新タイミングから暗号化鍵Ｋｃを生成し、生成した暗号化鍵Ｋｃを復号化部２１４に出力する。復号化部２１４は、IsochronousパケットであるＭＰＥＧ−ＴＳパケットを復号化してリアルタイムデータ処理部２１５に渡す。
【００５７】
暗号化鍵を変更する場合、ノード（Ａ）１１では、ノード（Ｂ）２１の同期復元部２１２での有線１３９４ネットワークの同期伝送の周期に整数倍で同期するようにノード（Ａ）１１の周期生成部１１２が制御を行う。その制御の下で、ノード（Ａ）１１の暗号鍵生成部１１３は、予め生成しておいた暗号化鍵に変更を行う。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態に係るデータ伝送システムは、有線ネットワーク区間と無線ネットワーク区間を有する伝送システムであり、有線１３９４ネットワーク上のノード（Ａ）１１とワイヤレスネットワーク間で、リアルタイムデータ伝送のプロトコルの仲介を行うゲートウェイ（Ａ）１０と、有線１３９４ネットワーク上のノード（Ｂ）２１とワイヤレスネットワーク間で、リアルタイムデータ伝送のプロトコルの仲介を行うゲートウェイ（Ｂ）２０とを備え、ゲートウェイ（Ａ）１０は、タイミング情報及び暗号鍵を含むパケットを受信側に送信する無線ネットワークＩ／Ｆ１０１、パケット生成部１０２、有線ネットワークのパケットから送信側の暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出部１０３、有線ネットワークとパケット伝送を行う有線ネットワークＩ／Ｆ１０４、及び有線ネットワークのパケットから暗号鍵を検出する暗号鍵送信部１０５を備え、鍵更新検出部１０３が、IsochronousパケットのヘッダーのODD/EVENの領域に１ビットフラグとして格納されたフラグをチェックし、ＤＴＣＰの暗号鍵の切り替わりタイミングを検出する構成としたので、ゲートウェイに接続するノードにおいて、ゲートウェイ（Ａ）１０からの同期周期に合わせて暗号化の周期を変更することができる。これにより、無線ネットワーク区間を経由する場合やＩＥＥＥ１３９４以外のネットワークが介在する場合であっても有線区間と同様のＤＴＣＰの仕組みを適用することができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、無線区間においてもＤＴＣＰの仕組みを適用できるので、無線ネットワーク上にＤＴＣＰの承認機能がない機器が接続されている場合に、伝送データの再生を不能とすることができ、しかも確実にコピープロテクトをかけることが可能となるといった効果も得られる。
【００６０】
なお、上記実施の形態では、ノードとゲートウェイを別体で構成した場合について説明したが、両者を一体化した場合でも同様に実現可能であり、同様の効果を得ることができる。また、ノード又はゲートウェイの種類、接続数は限定されない。
【００６１】
以上、本発明の通信機器及びこれを含む１３９４機器ネットワークについて実施の形態を例示して説明したが、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、本発明に様々な変更を加ることが可能である。
【００６２】
また、本実施の形態では、ノード及びゲートウェイとして説明したが、１３９４規格を利用した種々のＡＶ機器、例えば、家電を相互にネットワーク接続したり、ＢＳデジタルチューナ、ＤＶＨＳデッキ、デジタルビデオカメラ等に適用することができることは勿論である。さらに、有線の１３９４バスと無線の１３９４バスとをネットワークとして接続する方式の一例として、１３９４バスを広帯域無線上に実現する、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ１３９４、１３９４ｏｖｅｒ８０２．１１などの無線通信プロトコルを用いることにより、無線上で１３９４バスを構築するものに適用できる。また、パケット伝送によらないデータ伝送システムにも同様に適用可能である。
【００６３】
また、本実施の形態では、ＩＥＥＥ１３９４バスの有線１３９４ネットワーク（第１ネットワーク）とワイヤレスネットワーク（第２ネットワーク）との境界に、ゲートウェイ（Ａ）（第１ゲートウェイ装置）１０及びゲートウェイ（Ｂ）（第２ゲートウェイ装置）２０を配置し、暗号化のタイミング情報を検出する鍵更新検出手段を、ゲートウェイ（Ａ）１０及びゲートウェイ（Ｂ）２０に設ける例について説明したが、ネットワーク間のゲートウェイの数や前記鍵更新検出手段の設置は上記実施の形態には限定されない。例えば、上記ゲートウェイは、１又は３以上であってもよく、前記鍵更新検出手段は、ゲートウェイ（Ａ）１０又はゲートウェイ（Ｂ）２０のいずれか一方に設置される形態でもよい。
【００６４】
また、本実施の形態では、ＩＥＥＥ１３９４バスの有線１３９４ネットワーク（第１ネットワーク）とワイヤレスネットワーク（第２ネットワーク）とを接続する例について説明したが、ネットワークの種類は限定されない。また、第１ネットワークや第２ネットワークの名称は説明の便宜上のものであり、第２ネットワークに接続される第１ネットワークが、前記第１ネットワークとは異なる他のネットワーク（第３ネットワーク）であっても便宜上第１ネットワークと呼んでいる。
【００６５】
また、本実施の形態では、ゲートウェイ装置及びデータ伝送システムという名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、通信機器、機器制御方法等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態のゲートウェイ装置を備えるデータ伝送システムの構成を示す図である。
【図２】本実施の形態のノード及びゲートウェイ装置の詳細な構成を示す図である。
【図３】本実施の形態のノード及びゲートウェイ装置の詳細な構成を示す図である。
【図４】ＩＥＥＥ１３９４上のIsochronousパケットのデータフォーマットを示す図である。
【図５】本実施の形態のゲートウェイ装置及びデータ伝送システムの暗号鍵の構成を示す図である。
【図６】本実施の形態のゲートウェイ装置及びデータ伝送システムのIsochronousパケットにおけるＯ／Ｅフィールドを示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  ゲートウェイ（Ａ）（ゲートウェイ装置，第１ゲートウェイ装置）
１１  ノード（Ａ）
２０  ゲートウェイ（Ｂ）（ゲートウェイ装置，第２ゲートウェイ装置）
２１  ノード（Ｂ）
１１１，２１１  有線ネットワークＩ／Ｆ
１１２  周期生成部
１１３  暗号鍵生成部
１１４  暗号化部
１１５，２１５  リアルタイムデータ処理部
１０１  無線ネットワークＩ／Ｆ（第２ネットワークインターフェース手段）
１０２，２０２  パケット生成部
１０３，２０３  鍵更新検出部（鍵更新検出手段）
１０４  有線ネットワークＩ／Ｆ（第１ネットワークインターフェース手段）
１０５  暗号鍵送信部
１０５ａ，２０５ａ  暗号鍵検出手段
２０１  無線ネットワークＩ／Ｆ（第２ネットワークインターフェース手段，第３ネットワークインターフェース手段）
２０４  有線ネットワークＩ／Ｆ（第１ネットワークインターフェース手段，第４ネットワークインターフェース手段）
２０５  暗号鍵受信部
２１２  周期復元部
２１３  暗号鍵取得部
２１４  復号化部
【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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