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発明の名称 複数チャネルデータストリーム伝送を可能にする方法、装置、およびデータ構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−179569(P2003−179569A)
公開日 平成15年6月27日(2003.6.27)
出願番号 特願2002−255743(P2002−255743)
出願日 平成14年8月30日(2002.8.30)
代理人 【識別番号】100077481
【弁理士】
【氏名又は名称】谷 義一 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5C063
5K028
【Fターム(参考)】
5C063 AB07 AC01 CA23 DA07 DA13 DB10 
5K028 AA11 BB05 KK32 LL02 MM05 MM08
発明者 マイケル アンソニー ピューゲル
要約 課題
伝送されるデータを、名目上NULLパケットを含む複数のトランスポートストリームの一部に挿入することによって、複数のチャネルデータストリーム伝送を可能にする、方法、装置、およびデータ構造を提供すること。

解決手段
挿入されるパケットがストリーム識別子(312)およびシーケンスコード(314)情報に関連付けられることにより、複数のデータチャネルを介して伝送されるデータパケットを使用した初期データストリームの復元が可能になる。
特許請求の範囲
【請求項1】 ビットストリームを形成し、少なくとも1つのビットストリームパケットを含む、少なくとも1つのパケットグループそれぞれを、ストリーム識別子およびそれぞれのシーケンスコードに関連付けること、および使用可能な複数の伝送チャネルのうち任意の1つを介して、前記少なくとも1つのパケットグループそれぞれを伝送することを含む方法であって、前記伝送チャネルが十分に活用されていない場合に名目上NULLパケットを伝送し、前記名目上伝送されるNULLパケットの代わりに前記少なくとも1つのパケットグループが伝送されることを特徴とする方法。
【請求項2】 前記ビットストリームを形成する前記少なくとも1つのパケットグループは、前記複数の伝送チャネルのいずれがそれぞれのパケットグループを搬送するか、および前記少なくとも1つのパケットグループがいつ搬送されるかをそれぞれ示すために、チャネル識別情報および伝送時間情報と相関されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】 前記伝送チャネルによって使用されるのに好適なネットワークパケット構造に合致するように、前記少なくとも1つのパケットグループのそれぞれのパケットに対して前記パケット構造を適合させることをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項4】 前記ネットワークパケット構造はヘッダ部分およびペイロード部分を含み、前記ペイロード部分は少なくとも1つの関連付けられたパケットグループを含むことを特徴とする、請求項3に記載の方法。
【請求項5】 前記ネットワークパケット構造は、前記ペイロード部分に含められた前記少なくとも1つのパケットグループに対応するストリーム識別子およびシーケンスコード情報を含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
【請求項6】 前記ネットワークパケット構造は、伝送チャネルおよび伝送時間情報を含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
【請求項7】 前記伝送ステップは、複数の伝送チャネルそれぞれのローディングを決定すること、伝送チャネル間でのビットストリームパケットの割振りを決定すること、および前記名目上伝送されるNULLパケットの代わりに、割り振られていないビットストリームパケットを前記伝送チャネルに挿入することを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項8】 前記伝送チャネル間での前記ビットストリームパケットの割振りは、伝送チャネルデータレート、ビットストリームデータレート、伝送チャネル使用レベル、伝送チャネルローディングレベル、伝送チャネルスケジューリング、ビットストリームサービス品質要求の基準のうち、少なくとも1つに関して決定されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
【請求項9】 第1の伝送チャネルが第1のビットストリームに関して1次伝送チャネルを含み、前記第1のビットストリームに関連付けられた前記パケットグループの初期部分は前記第1の伝送チャネルを介して伝送され、前記第1のビットストリームに関連付けられた前記パケットの残りの部分は少なくとも1つの追加伝送チャネルを介して伝送されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項10】 前記少なくとも1つの追加伝送チャネルは、前記ビットストリームを形成する前記少なくとも1つのパケットグループのうちいずれかに関連付けられたチャネル識別情報によって識別されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【請求項11】 前記識別されたチャネルを介して伝送される前記ビットストリームを形成する前記少なくとも1つのパケットグループはさらに、かかる伝送が発生する時間を示すための伝送時間情報に関連付けられることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
【請求項12】 前記伝送ステップは、前記少なくとも1つのパケットグループに関連付けられたチャネル識別および伝送時間情報に従って、前記少なくとも1つのパケットグループを起動することを含むことを特徴とする、請求項11に記載の方法。
【請求項13】 ビットストリームを形成する少なくとも1つのパケットグループそれぞれを、ストリーム識別子およびそれぞれのシーケンスコードに関連付けるための、ビットストリームプロセッサと、伝送チャネルが十分活用されていない場合に、名目上伝送されるNULLパケットの代わりに、前記関連付けられた少なくとも1つのパケットグループが複数の使用可能な伝送チャネルのうち任意の1つに挿入されるようにするための、ネットワークインターフェースとを含むことを特徴とする装置。
【請求項14】 前記ビットストリームプロセッサは、さらに、前記ビットストリームを形成する前記少なくとも1つのパケットグループのうち少なくとも1つを、前記複数の伝送チャネルのいずれがそれぞれのパケットグループを搬送するか、および前記それぞれのパケットグループがいつ搬送されるかをそれぞれ示すために、チャネル識別情報および伝送時間情報に関連付けることを特徴とする、請求項13に記載の装置。
【請求項15】 前記ネットワークインターフェースは、前記識別されたチャネルを介して伝送される前記少なくとも1つのパケットグループにそれぞれの伝送チャネルタイムスロットを割り振るために、前記チャネル識別および伝送時間情報を使用することを特徴とする、請求項14に記載の装置。
【請求項16】 通信ネットワークを介したデータの移送に適合したデータ構造であって、前記データ構造はヘッダ部分およびペイロード部分を含み、前記ペイロード部分は初期ビットストリームからの少なくとも1つのパケットを含み、前記少なくとも1つのパケットはストリーム識別子およびシーケンスコードに関連付けられ、前記ストリーム識別子は前記初期ビットストリームを識別し、前記シーケンスコードは前記少なくとも1つのパケットの前記初期ビットストリーム内の相対位置を識別することを特徴とするデータ構造。
【請求項17】 前記ストリーム識別子および前記シーケンスコードは、前記データ構造の前記ヘッダ部分に格納されることを特徴とする、請求項16に記載のデータ構造。
【請求項18】 前記ストリーム識別子および前記シーケンスコードは、前記データ構造のペイロード部分に格納されることを特徴とする、請求項16に記載のデータ構造。
【請求項19】 さらに前記少なくとも1つのパケットは、複数の伝送チャネルのいずれが前記対応する少なくとも1つのパケットを搬送するか、前記対応する少なくとも1つのパケットが前記識別された伝送チャネルによっていつ搬送されるかをそれぞれ示すために、チャネル識別情報および伝送時間情報に関連付けられることを特徴とする、請求項16に記載のデータ構造。
【請求項20】 前記チャネル識別情報および伝送時間情報は、前記データ構造の前記ヘッダ部分に格納されることを特徴とする、請求項19に記載のデータ構造。
【請求項21】 前記チャネル識別情報および伝送時間情報は、前記データ構造の前記ペイロード部分に格納されることを特徴とする、請求項19に記載のデータ構造。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数チャネルデータストリーム伝送を可能にする方法、装置、およびデータ構造に関するものである。換言すると、本発明は通信システムに関し、より詳細には、通常は使用不可能な伝送チャネル帯域(transmission channel bandwidth)を使用するためのメカニズムに関する。
【0002】
【従来の技術】データスループットが高く、使用可能な帯域幅を使用する際の効率が良い通信システムの需要が高まってきている。例示的には、衛星通信システムでは、衛星は、地上の受信機に複数の通信チャネルを提供する。各通信チャネルが、たとえば特定のトランスポンダ(transponder)、特定の偏波(polarization)などに関連付けられる。通常、定義付けられた各チャネルは最大データレートで通信(broadcast)する。
【0003】チャネルが伝送できるデータの量よりも伝送されるデータの量が少ないと、定義付けられたチャネルは十分に活用されていないことになる。この場合、定義付けられたチャネルは、伝送に使用できるデータがないタイムスライス中にNULLパケットを伝送することができる。伝送されるデータが、チャネル上で使用可能なものよりも広い帯域幅を必要とする場合、より大きな使用可能容量を有する代替チャネルを選択しなければならない。したがって、伝送されるデータストリームの数および各ストリーム内のデータ量が、伝送チャネル内で使用可能な帯域幅と一致しないことが多いという可能性により、通信チャネルは一般的に100%よりも少ない使用レベルで動作する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、1つのデータストリームを複数部分にセグメント化するための方法、装置、およびデータ構造を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、1つのデータストリームを複数部分にセグメント化するための方法、装置、およびデータ構造を含み、複数部分の各部分は、複数の伝送チャネルのうち任意の1つ(または複数)を介して伝送可能である。伝送されるデータはストリーム識別(stream identification)情報およびパケットシーケンス(packet sequence)情報と関連付けられ、その結果、受信機側で様々なセグメントを再度組み合わせることができる。処理されたパケット(processed packet)またはパケットグループ(packet group)は、必要に応じて複数チャネル伝送媒体(multiple channel transmission medium)に適合されたトランスポートパケット構造(transport packet structure)にカプセル化され、それを介して受信機に伝送される。どのチャネルが所望のデータを搬送するか、およびそうしたチャネルがいつ所望のデータを搬送するかを識別するために、チャネル識別(channel identification)情報およびチャネル伝送時間(channel transmission time)情報を提供することもできる。
【0006】本発明の一実施形態に従った方法は、ビットストリーム(bitstream)を形成する、少なくとも1つのビットストリームパケットを含む1つまたは複数のパケットグループそれぞれを、ストリーム識別子(stream identifier)およびそれぞれのシーケンスコード(sequence code)に関連付けること、ならびに、複数の使用可能な伝送チャネル(transmission channel)のうち任意の1つを介して、前記1つまたは複数の関連付けられたパケットグループそれぞれを伝送することを含み、伝送チャネルは十分に活用されていない場合に名目上(nominally)NULLパケット(NULL packet)を伝送し、名目上伝送されるNULLパケットの代わりに関連付けられたパケットグループが伝送される。
【0007】本発明の教示は、添付の図面に関して以下の詳細な説明を考慮することによって容易に明らかになろう。
【0008】複数の図に共通の同一の要素を示す場合は、理解しやすいように、可能であれば同一の参照番号を使用してある。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の原理に従って使用される例示的パケットストリーム処理装置を示す高水準構成図(high-level diagram)である。具体的に言えば、図1のパケットストリーム処理装置は、ストリーム識別シーケンス関数(stream identification sequence function)110、ネットワークパケット変換器(network packetconverter)120、およびネットワークインターフェース/リンク130を含む。
【0010】ストリーム識別子(ID:stream identifier)およびシーケンス関数110は、Moving Pictures Experts Group(MPEG)MPEG−2トランスポートストリーム(transport stream)、基本ストリーム(elementary stream)、伝送されるファイルを含むデータストリーム、または任意の他のデータストリームなどの、初期パケットストリーム(initial packet stream)を受け取る。初期パケットストリームは、結果として生じるパケットストリームPACKETSを生成するように処理され、これがネットワークパケット変換器120に結合される。結果として生じるパケットストリームPACKETSは、初期パケットストリームを形成するこれらのパケットを修正なしで含むことができる。さらに、ストリームIDおよびシーケンス関数110は、同様にネットワークパケット変換器120に結合される、ストリーム識別子およびシーケンスコードも生成する。
【0011】初期パケットストリームからの各パケット(またはパケットグループ)は、ストリーム識別子およびシーケンスコードと関連付けられる。ストリーム識別子は、パケットが属する初期パケットストリームを識別する。シーケンスコードは、そのパケットストリーム内の相対位置または絶対位置を識別し、そのため、異なる伝送チャネルを介して受け取られる複数の初期パケットストリームのパケットが、受信機によってコヒーレントパケットストリーム(coherent packet stream)に統合(consolidate)される。
【0012】ネットワークパケット変換器120は、ネットワークパケット構造(network packet structure)のそれぞれのペイロード部分(payload portion)で、ストリームIDおよびシーケンス関数110から受け取った1つまたは複数のパケット(またはパケットグループ)それぞれをカプセル化または関連付けするように動作する。さらに、カプセル化される1つまたは複数のパケットに関連付けられたストリームIDおよびシーケンスコードは、ネットワークパケット構造内にも含められる。初期パケットストリームがネットワークパケット構造に適合する形式を有する場合、ネットワークパケット変換器120は、初期パケットストリーム内の各パケットをストリーム識別番号(stream identification number)およびシーケンスコードに関連付けるように動作する。初期パケットストリームのパケット構造がトランスポートネットワークのパケット構造(transport network packetstructure)に適合する場合、ネットワークパケット変換器120は、ストリームIDおよびシーケンスコードを初期パケットストリームのパケット構造に関連付けるように動作する。
【0013】本発明の一実施形態では、ネットワークパケット構造のヘッダ部分(header portion)が、ストリーム識別子フィールド(stream identifier field)およびシーケンスコードフィールドの情報を格納するために、このフィールドを含むように適合される。本発明の他の実施形態では、ストリームIDおよびシーケンス関数110が、トランスポートされる初期パケットのヘッダ部分にストリームIDおよびシーケンスデータを挿入する。
【0014】ネットワークパケット変換器120は、ネットワークインターフェース/リンク130に結合されるネットワークパケットストリームNPSを生成(produce)する。ネットワークインターフェース/リンク130は、複数のネットワークパケットストリームNPS、NPS、NPSなど、NPSまで(総称してネットワークパケットストリームNPSという)を受け取る。それぞれのネットワークパケットストリームNPSが、それぞれのストリームIDおよびシーケンス関数110ならびにネットワークパケット変換器120を使用して処理されたパケットストリームを含むことができる。それぞれのネットワークパケットストリームNPSは、何らかの他の方式で処理されたパケットストリームも含むことができる。いずれの場合にも、ネットワークパケットストリームNPSで使用されるパケット構造は、ネットワークインターフェース/リンク130に適合することが好ましい。
【0015】ネットワークインターフェース/リンク130は、ネットワークパケットストリームNPSを受け取り、これに応答して、受け取ったネットワークパケットストリームNPSを1つまたは複数のトランスポートチャネルを介して伝送(transmit)する。受け取ったネットワークパケットストリームNPSと伝送チャネルとの間に、1対1の相関関係は必要でないことに留意されたい。すなわち、単一のネットワークパケットストリームNPSは、複数の伝送チャネルを占有(occupy)するのに十分なデータを含むことができる。同様に、1つの伝送チャネルは、複数のネットワークパケットストリームNPSの少なくとも一部の需要を満たすのに十分な帯域幅を有することができる。
【0016】ネットワークインターフェース/リンク130によって提供される複数の伝送チャネルは、それぞれ、それぞれのチャネルトランスポートストリーム(channeltransport stream)Tを搬送(carry)する。チャネルトランスポートストリームTは、様々な伝送チャネルを搬送するのに使用される伝送媒体(transmission medium)またはネットワーク(図示せず)の要求に従って変調された、ネットワークインターフェース/リンク130に適合するパケット構造を使用する。こうした変調技法には、たとえばQAM(quadrature amplitude modulation)、残留側波帯(VSB)変調、および当分野の技術者にはよく知られた他の変調技法が含まれる。対象となる発明は、衛星通信リンク、地上無線リンク、地上有線または光リンクなどの状況で実施することができることに留意されたい。衛星システムに準拠したデジタル衛星システム(DSS)の状況では、QPSK(quadraturephase shift keying)技法が使用される。
【0017】例示的実施形態では、ネットワークインターフェース/リンク130は、T1〜T16で示される16の右旋円偏波(RHCP:right hand circularly polarized)チャネルトランスポートストリーム、ならびにT1〜T16で示される16の左旋円偏波(LHCP:left hand circularly polarized)チャネルストリームを生成する。これら32のチャネルは、たとえば衛星伝送システムを介して受信機に伝播される。したがって、ネットワークインターフェース/リンク130の一部は、直接放送衛星(DBS)システムの宇宙ベース部分として理解することができる。
【0018】本発明の一実施形態では、ネットワークインターフェース/リンクは、ネットワークパケットストリームNPSを受け取り、受け取ったパケットストリームを衛星にアップリンクし、衛星から1つのトランスポンダ上の前記右旋および左旋円偏波チャネルを伝送するのに必要な、すべての機能を含む。当分野の技術者であれば、ネットワークインターフェース/リンク130が、より多数またはより少数の伝送ストリームを伝送するために、1つまたは複数の衛星上の複数のトランスポンダと協働可能であることが理解されよう。
【0019】本発明を実施するのに好適なネットワークパケット構造については、図3に関して後により詳細に説明する。簡潔に言えば、図3のネットワークパケット構造300では、初期パケットストリームからの1つまたは複数のパケットをペイロード部分の中に含めている。さらにネットワークパケットでは、ペイロード部分またはヘッダ部分内に、初期パケットストリームのシーケンス(sequence of theinitial packet stream)を再形成(reform)するのに好適な情報が含まれる。さらに、複数の初期パケットストリームが1つまたは複数の受信機で再形成可能なように、識別情報(identification information)が提供される。
【0020】図2は、本発明の原理に従って使用可能な周波数プランの例であるDBS周波数プラン(frequency plan)を示す図である。具体的に言えば、図2(A)は右旋円偏波(RHCP)チャネルの公称(nominal)DSS周波数プランを示し、図2(B)は左旋円偏波(LHCP)チャネルの公称DSS周波数プランを示す。例示的に、合計32のチャネルがあるとすると、16の奇数チャネル(odd channel)が図2(A)に示されているRHCPチャネルであり、16の偶数チャネル(even channel)が図2(B)に示されているLHCPチャネルである。奇数チャネルはチャネル中心周波数974.0MHz(チャネル1)から始まり、1413.4MHz(チャネル31)まで延在する。それぞれのチャネルは24MHz幅であり、それぞれの中心周波数は隣接する中心周波数と29.16MHzずつ離れている。同様に、偶数チャネルはチャネル中心周波数988.5MHz(チャネル2)から始まり、1425.98MHz(チャネル32)まで延在する。DSSはHughes Electronics社の商標である。DSSシステム内で使用するのに好適なパケット構造については、1996年2月12日付けの「DSS Transport Protocol」バージョン1.1に記載されており、このプロトコルは全文が参照により本明細書に組み込まれている。
【0021】本発明の一実施形態では、図1のネットワークインターフェース/リンク130によって提供された32のチャネルが、図2のDSS周波数プランにほぼ一致する。ただし、当分野の技術者であれば、本発明が任意の周波数プランおよび任意数のチャネルで実施可能であることを理解されよう。対象となる発明は、初期パケットストリームを2つまたはそれ以上の伝送チャネル間で分割(sprit)または分配(distribute)するための機能(ability)により、2つまたはそれ以上の伝送チャネルがあるという状況で特定の有用性を見出すことに留意されたい。
【0022】図3は、本発明の原理に従って使用される例示的データ構造を示す図である。具体的に言えば、データ構造300は、ヘッダ部分310およびペイロード部分320を有するパケット構造を含む。
【0023】ヘッダ部分310は、標準(standard)ヘッダデータ311、ストリーム識別子312、およびシーケンスコード314を含む。
【0024】ペイロード部分320は、たとえば初期パケットストリームから1つまたは複数のパケットを実施するために使用される。ペイロード部分の1つまたは複数の初期パケットそれぞれと、ストリーム識別子およびシーケンスコードとを関連付けることによって、受信機は、その後の処理のために初期パケットストリームを生成するために複数のトランスポートチャネルから受け取ったパケットを再配置(rearrange)することができる。この方法では、複数のトランスポートチャネルを使用して初期パケットストリームをトランスポートし、その後の処理のために受信機側で再形成(reform)することができる。ネットワークパケットデータ構造のペイロード部分の中に複数のパケットが含まれる場合、複数のパケットまたはパケットのグループが知られたシーケンスで配置され、その結果として、単一のシーケンスコードが、パケットのグループ全体を挿入する必要がある初期ビットストリーム内の位置を表すことができることが好ましい。
【0025】本発明の一実施形態では、オプションとして、さらにヘッダ部分310が他のデータ316によって増補(augment)される。以下でより詳細に論じるように、他のデータ316はチャネル識別子データ(channel identifier data)および伝送時間データを含むことができる。チャネル識別子データは、フィールド312で識別されたストリームをトランスポートする際にどの伝送チャネルまたはトランスポートチャネルが使用されるのかを識別するのに使用される。伝送時間データは、こうした伝送の実際の時間を示すのに使用される。この方式では、受信機が少数のトランスポートチャネルを処理できる場合に、「チャネルホッピング(channel hopping)」メカニズムが実施され、これによって、フィールド312で識別されたストリームを取り出すために、受信機側の1つまたは複数のチャネルプロセッサが、識別された時間に識別されたチャネルを選択する。
【0026】データ構造(data structure)300は、例示的に、図1のシステム100のトランスポートチャネルT1〜T16(またはT1〜T16)を介してトランスポートするのに好適なデータパケット構造を含む。図3のデータパケット構造300は、複数チャネルを有する任意のネットワークまたは伝送媒体(transmission medium)に適したパケット構造に合致するように、当分野の技術者によって修正可能であることに留意されたい。
【0027】図1の装置100では、各トランスポートチャネルTが、事前定義された(典型的には最大の)データレートでパケットのシーケンスを伝送する。データが伝送に使用できる場合、データはネットワークトランスポートパケットのペイロード部分に挿入され、伝送される。データが使用できない場合、通常はNULLトランスポートパケットが伝送される。本発明の一実施形態によれば、NULLトランスポートパケットはデータを含むトランスポートパケットに置き換えられ、NULLデータの置換えに使用されるデータには、リアルタイムでないデータ、またはNULLパケットが置換えに使用できるような時間になるまで送信機によって保持可能な他のデータを含むことができる。この場合、NULLパケットの出現の「バースト性(bursty)」と、伝送システム内でのNULLパケットの使用により、NULLパケットの代わりに伝送されるデータは、リアルタイムでないかまたはビデオ、オーディオなどのストリーミングデータでないことが好ましい。この方式で伝送されるデータに特に有用な形式は、プログラムガイドデータ(program guide data)および他のバルクファイルデータ(bulk file data)である。
【0028】本発明の一実施形態では、映画または他のコンテンツが、セットトップ端末(set top terminal)によって受信される1つまたは複数の出力ストリームに挿入されるため、映画または他のコンテンツを、セットトップ端末に関連付けられた大容量記憶デバイスに格納することができる。この実施形態では、映画または他のコンテンツは、リアルタイムではなくセットトップ端末に伝送される。すなわち映画または他のコンテンツは、可能な帯域幅で、一晩中などの時間枠に渡ってセットトップ端末に伝送することができる。この方式では、余分な帯域幅は、セットトップ端末が後で表示するためにサーバからコンテンツを取り出す際に使用することができる。
【0029】本発明の一実施形態では、ストリーム識別子データおよびシーケンスコードは、チャネル識別子フィールドおよび伝送時間識別子フィールドによって増補される。チャネル識別子フィールドは、所望のデータ(すなわち、ストリーム識別子によって識別されるデータストリームに関連付けられたデータ)を提供するトランスポートチャネルを示す。伝送時間識別子フィールドは、識別されたトランスポートチャネルによってそうしたデータが提供される時間を示す。この実施形態では、トランスポートチャネルが所望の速度でデータを伝送できなくなった場合、伝送されるデータは代替トランスポートチャネル(alternate transport channel)を介して受信機に提供される。データのトランスポートに使用されるトランスポートチャネルを変更する前に、オリジナルのトランスポートチャネルを介したデータ送信機内のチャネル識別子フィールドおよび時間識別子フィールドには、どの新しいトランスポートチャネルを使用するか、および新しいトランスポートチャネル上でいつデータが使用可能になるかを受信機が決定できるようにする情報が入力される。データを複数のトランスポートチャネル上で複数の時間に使用可能にできること、およびチャネル識別子および時間識別子が複数のトランスポートチャネル上でも提供できることに留意されたい。この方式では、任意のトランスポートチャネルを処理する受信機は、他のどのトランスポートチャネルが所望のデータを含むことになるのかを決定できる。
【0030】通信システム内で符号化および/または変調を選択することによって実施される正規のオーバヘッドに加えて、(1)通信システム内で使用されるトランスポンダの数および所望のデータを搬送するのに使用されるこれらトランスポンダの識別子、(2)連続データ(contiguous data)または関連データ(related data)のストリームについての異なるトランスポンダ間での変化に関連する情報を含む、使用されるトランスポンダの使用タイミング、(3)伝送されるデータの順序(order)およびこうしたデータの任意の冗長性(redundancy)、ならびにこうしたデータの再組合せ(recombination)を容易にするためのマップ(map)または他の手段(other means)、および(4)デフォルトのディスプレイ情報も、他のデータとして含めることができる。
【0031】本発明に従って処理される初期パケットストリームを復元(reconstruct)するように適合された受信機は、参照により全文が本明細書に組み込まれた、同時出願の米国特許出願第09/942,810号(代理人整理番号第PU010165号)に開示されている。開示された受信機は、複数のトランスポートチャネルストリームTそれぞれ(DSS周波数プランの16のRHCPまたは16のLHCPチャネルそれぞれ)を同時に受信する。同時に受信された複数のストリームは、その後、ネットワークパケット構造に含められたパケットまたはパケットグループを抽出(extract)するように処理される。抽出された初期パケットストリーム(extracted initial packet stream)に関連付けられたストリーム識別およびシーケンスコードは、初期パケットストリームを復元(reconstruct)するために使用される。復元されたパケットまたはパケットグループは、その後、ビデオ復号、オーディオ復号、データ処理、または他の処理機能などの、他の処理の対象となる。
【0032】図4は、本発明の原理に従って使用される例示的方法を示す流れ図である。具体的に言えば、図4の方法400は、1つまたは複数のビットストリームのデータを、複数チャネル伝送ネットワークに適合されたパケットデータ構造に組み込むために使用される、様々な処理ステップを示す。各パケット、または関連するパケットグループは、受信機側でのストリーム復元プロセス(stream reconstruction process)を支援するための、ストリーム識別情報およびパケットシーケンス情報に関連付けられる。伝送チャネルのローディングおよび他の要素に基づいて、初期ビットストリームパケットは、1つまたは複数の伝送チャネルを介して受信機に伝送される。伝送されるパケットストリームは、特定のチャネルトランスポートストリームを介して伝送される1次パケットストリーム、あるいは、1つまたは複数のチャネルトランスポートストリームで通常使用されるNULLパケットの代わりに便宜的に(opportunistically)挿入される2次パケットストリーム(secondary packet stream)を含むことができる。いずれの場合にも、そのように処理された初期ビットストリームパケットは、伝送前にパケットに関連付けられたストリームID情報およびシーケンスコード情報を使用して、受信機によって復元される。
【0033】ステップ405では、1つまたは複数のビットストリームが伝送されると、ネットワークインターフェース/リンク130による受信が開始される。ステップ410では、様々な伝送チャネルのローディングに関して決定される。すなわち、ステップ410では、ネットワークインターフェース/リンクが、受信されるビットストリームをトランスポートするのに使用できる使用可能チャネル容量を決定する。
【0034】ステップ415では、使用可能伝送チャネルに関してビットストリームパケットのアロケーションが決定される。すなわち、ボックス420を参照すると、可能な範囲で使用できる帯域幅を使用する適切な方式でデータが処理されるように、伝送されるデータを使用可能な伝送チャネル間でどのように割り振るかを決定するために、データレート、使用レベル、ローディング、スケジューリング、サービス品質(QOS)要求、ならびに、伝送に使用されるチャネルおよび伝送されるデータに関連付けられた他のファクタが評価(evaluate)される。チャネルホッピング実施形態では、パケットはさらに、識別されたチャネルおよびチャネル伝送時間に従っても割り振られる。この場合、そのように割り振られたデータを識別されたチャネルに(または識別された伝送時間に)伝送することが不可能または非現実的であれば、チャネル識別情報および/または伝送時間情報は、同時にまたは(好ましくは)後で、他のチャネルを介して伝送させるように適合可能である。
【0035】ステップ425では、ビットストリームを復元するためのパケットシーケンスを識別するために、パケット構造がフォーマットされる。すなわち、ボックス430を参照すると、伝送される特定のビットストリーム内にある各パケットまたはパケットの逐次(sequential)/連続(contiguous)グループに関連付けられたストリームIDおよびパケットシーケンスコードが決定され、パケットは、伝送のためにこうした情報とともにネットワークパケット構造(必要であれば)にカプセル化される。さらに、他のデータをカプセル化されたパケット構造に挿入するか、そうでなければ伝送されるデータに関連付けることができる。前述のように、他の情報には、チャネル識別情報および関連付けられた伝送時間情報を含めることができる。こうしたチャネル識別情報および伝送時間情報は、前述の「チャネルホッピング」伝送方法および他のシステム構成で適用可能であることがわかる。
【0036】ステップ435では、伝送されるパケットが、例示的にはNULLパケットの代わりに、帯域幅が十分に活用されていないと識別された伝送チャネル内に挿入される。任意選択で、それぞれのチャネル識別情報および伝送時間情報に関連付けられたこれらのパケットは、識別された伝送時間に(または識別された伝送時間にできる限り近い時間に)識別されたチャネル上で伝送される。
【0037】ステップ440では、伝送チャネルローディングまたは伝送されるビットストリームに対していずれかの変更が行われたかどうかに関して判定が行われる。変更が認められない場合、方法400はステップ425に進む。変更が認められた場合、方法400はステップ410に進む。
【0038】前述の方法は、1つまたは複数の初期パケットストリームを処理し、便宜上、これら1つまたは複数の初期パケットストリームおよび対応するストリーム識別およびパケットシーケンスデータを、トランスポートチャネルTに挿入する。さらに方法は、様々なトランスポートチャネルの使用レベルの変更にも応答して、挿入を適合させる。それぞれの初期パケットまたはパケットグループが対応する受信機によって復元可能であるため、処理された初期パケットを受信機が実際に受け取ったトランスポートチャネルに含めるだけでよい。したがって、例示的実施形態では、受信機が16の右旋円偏波チャネルすべてまたは16の左旋円偏波チャネルすべてを受け取る場合、その受信機が処理することが意図されている初期パケットストリームが、その受信機が受け取った適切な16のチャネルのうち1つまたは複数に確実に挿入されるようにするだけでよい。
【0039】図5は、本発明の原理に従って実行される例示的なパケットストリーム処理を示す図である。具体的に言えば、NULLパケットNが点在する複数のデータパケットDを含む、公称伝送チャネルパケットストリーム(nominal transmission channel packet stream)510が示される。本発明の原理に従って処理した後、公称トランスポートストリーム510内のNULLパケットNは、複数の挿入されたストリームからのパケットに置き換えられる。具体的に言えば、それぞれのビットストリームから挿入されたデータパケットXおよびXが点在する初期データパケットDを含む、修正されたストリーム(modified stream)520が示される。この方法では、修正されたストリーム520が伝送される際に、NULLパケットを伝送することによって無駄になる帯域幅はない。
【0040】受信機側では、メインチャネルデータパケットDが、データストリーム530として取り出され、第1の挿入されたストリームパケットXはデータストリーム540として取り出され、第2の挿入されたストリームパケットXはデータストリーム550として取り出される。ストリームに挿入されたそれぞれのパケットXが、図1〜図4に関して上記で論じたパケット構造に適合することに留意されたい。
【0041】図6は、本発明の原理に従って、図1の装置で使用するのに好適な例示的プロセッサを示す高水準構成図である。具体的に言えば、図6のプロセッサ600は、ストリームIDおよびシーケンス関数110、ネットワークパケット変換器関数120、または両方の関数を一緒に実施するように適合することができる。さらに、図6のプロセッサ600は、ネットワークインターフェース/リンク130の論理処理部分を実施するために使用することもできる。プロセッサ600は、マイクロプロセッサ620ならびに様々なプログラム635を格納するためのメモリ630を含む。マイクロプロセッサ620は、電源、時計回路、キャッシュメモリ、などの従来のサポート回路640、ならびにメモリ630に格納されたソフトウェアルーチンの実行を支援する回路と協働する。したがって、本明細書でソフトウェアプロセスとして論じる処理ステップの一部は、たとえば、様々なステップを実施するためにマイクロプロセッサ620と協働する回路として、ハードウェア内で実施可能であることを考慮されたい。プロセッサ600は、図1の装置100内でプロセッサ600によって実施される機能要素と隣接する機能要素との間にインターフェースを形成する、入力/出力(I/O)回路610も含む。図6のプロセッサ600は、本発明に従って様々な処理機能を実行するようにプログラムされた汎用コンピュータとして示されているが、本発明は、たとえば特定用途向け集積回路(ASIC)としてハードウェア内で実施することができる。したがって、本明細書に記述された処理ステップは、ソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組合せによって同様な意味合いで実施されるものとして、広範囲に解釈されることを意図するものである。
【0042】本発明の一実施形態では、プロセッサ600は、ストリームIDおよびシーケンス関数110とネットワークパケット変換器関数120の両方を実施するために使用される。本発明のこの実施形態では、プロセッサ600は初期パケットストリームを受け取り、これに応答して、図1〜図4に関して上記で論じたパケット構造に従ってネットワークパケットストリームを生成する。
【0043】他の実施形態では、プロセッサ600がネットワークインターフェース/リンク130の論理部分を実施する。すなわち、プロセッサ600は、どのネットワークパケットストリームを特定の伝送チャネルに含めるべきかを決定する方法を実施する際に使用される。この実施形態では、プログラム635は、それぞれの伝送チャネルの帯域幅使用に関する情報と、伝送されるデータの帯域幅要求に関する情報と、伝送されるチャネルストリームに便宜的に挿入されるデータに関する情報とを受け取る、アルゴリズムを含む。したがって、公称帯域幅アロケーションアルゴリズム(nominal bandwidth allocation algorithm)が、一般的には伝送チャネルタイムスライス(transmission channel time slice)の一部にNULLパケット伝送を提供するとすれば、図1〜図4に関して上記で論じたように、公称アルゴリズム(nominal algorithm)は本発明に従ってNULLパケットの代わりに便宜上のデータを挿入するように修正される。
【0044】以上、本明細書では、本発明の教示を組み込んだ様々な実施形態について表示および説明してきたが、当分野の技術者であれば、これらの教示を組み込んだ多くの他の変形形態を容易に考案することが可能である。




 

 


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