JP3981390B2 - 双方向通信制御装置,端末装置及び双方向通信制御方法 - Google Patents
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Description
仕様書「Data-Over-Cable Service Interface Specifications」(「Radio Frequency Interface Specification SP-RFIv1.1-I07-010829」):Cable Labs社(Cable Television Laboratories Inc.発行
−全体構成−
図1は、第1の実施形態に係るデジタル双方向通信に用いられる通信システムの構成を示すブロック回路図である。同図に示すように、通信システムは、センター装置2との間でデジタル双方向通信を行なう端末装置1を備えている。端末装置1には、MAC(Media Access Control)機能を有するMAC部3(デジタル双方向通信装置)と、端末装置1からセンター装置2へと送信される映像,音声,制御データなどのアップストリームデータに誤り訂正符号の符号化処理を施した後、変調することによってRF信号を送信するPHY部4と、センター装置2から送信される映像,音声,伝送制御データなどを含むRF信号を受信して、IF信号に変換するチューナ5と、画像処理部7aや各種インターフェース部7bを備えたバックエンド部7とが設けられている。PHY部4は、ダウンストリームPHYブロック4aとアップストリームPHYブロック4bとを有している。MAC部3は、PHY部4において復調されるダウンストリームデータや変調されるアップストリームデータを適宜処理して、各種画像データや音声データを作成したり、画像データや、音声データ、あるいはセンター装置2からの通信制御データを転送したり、あるいは、双方向通信の制御を行なう。なお、MAC部3,PHY部4及びチューナ5は、バックエンド部7に対して、フロントエンド部6として機能する。
図2は、ダウンストリームデータ処理ブロック11内に配置される各機能ブロック(回路)の例を示すブロック回路図である。同図に示すように、ダウンストリームデータ処理ブロック11は、ダウンストリームデータ基本処理機能ブロック21と、HCS検証処理機能ブロック22と、イーサーネットアドレスフィルタ処理機能ブロック23と、BPI復号化処理機能ブロック24と、CRC検証処理機能ブロック25と、PHSデコード処理機能ブロック26とを有している。
次に、アップストリームデータ処理ブロック12の機能ブロックについて説明する。端末装置1からセンター装置2へと送信される映像及び伝送制御データであるアップストリームデータは、CPU15でソフトウェア処理を受けたデータあるいは記憶装置16に保存されたデータをもとに生成されるものである。すなわち、バスデータ調停処理ブロック13の制御により、CPU15でソフトウェア処理を受けたデータあるいは記憶装置16に保存されたデータ適切なタイミングでCPUバス14を介してアップストリームデータ処理ブロック12に送信されたデータを、アップストリームデータ処理ブロック12において、加工,処理することにより、アップストリームデータが生成される。
本発明においては、ダウンストリームおよびアップストリーム処理において、バス調停が必要となる処理が非常に少なくなり、転送速度が速くなる。その一例を、図3のダウンストリームデータ処理に関するフローチャートを用いて説明する。
このように、本発明においては、専用のデータ処理ブロックを設けたことにより、CPUにおいてはほんの一部の命令だけを処理すればよいことになり、処理の高速化をはかることができる。
図6は、第2の実施形態に係るデジタル双方向通信装置であるMAC部の構成を示すブロック回路図である。本実施形態においても、通信システムのうちMAC部以外の部分の構成は、第1の実施形態と同じであるので、MAC部以外の部分に付いての図示及び説明を省略する。図6に示すように、本実施形態のMAC部は、図1に示すMAC部3中の各要素に加えて、一時的にデータを保持するレジスタを内部に配置したデータプロセッサ17を備えている。
図7は、第3の実施形態に係るデジタル双方向通信装置であるMAC部の構成を示すブロック回路図である。本実施形態においても、通信システムのうちMAC部以外の部分の構成は、第1の実施形態と同じであるので、MAC部以外の部分に付いての図示及び説明を省略する。図7に示すように、本実施形態のMAC部は、図1に示すMAC部3中の各要素に加えて、サブ記憶装置18を備えている。
図8は、第4の実施形態に係るデジタル双方向通信装置であるMAC部の構成を示すブロック回路図である。本実施形態においても、通信システムのうちMAC部以外の部分の構成は、第1の実施形態と同じであるので、MAC部以外の部分に付いての図示及び説明を省略する。図8に示すように、本実施形態のMAC部は、図1に示すMAC部3中の各要素に加えて、サブ記憶装置18とを備えている。
図9は、第5の実施形態に係るデジタル双方向通信装置であるMAC部の構成を示すブロック回路図である。本実施形態においても、通信システムのうちMAC部以外の部分の構成は、第1の実施形態と同じであるので、MAC部以外の部分に付いての図示及び説明を省略する。図9に示すように、本実施形態のMAC部は、図1に示すMAC部3中の各要素に加えて、データプロセッサ17と、サブ記憶装置18とを備えている。
図10は、第6の実施形態に係るデジタル双方向通信装置であるMAC部の構成を示すブロック回路図である。本実施形態においても、通信システムのうちMAC部以外の部分の構成は、第1の実施形態と同じであるので、MAC部以外の部分に付いての図示及び説明を省略する。図10に示すように、本実施形態のMAC部は、図1に示すMAC部3中の各要素に加えて、サブ記憶装置18と、キャッシュ記憶装置19とを備えている。
図11は、第7の実施形態に係るデジタル双方向通信装置であるMAC部の構成を示すブロック回路図である。本実施形態においても、通信システムのうちMAC部以外の部分の構成は、第1の実施形態と同じであるので、MAC部以外の部分に付いての図示及び説明を省略する。図11に示すように、本実施形態のMAC部は、図1に示すMAC部3中の各要素に加えて、サブ記憶装置18と、キャッシュ記憶装置19と、データプロセッサ17と、最適制御用ブロック20とを備えている。
Claims (16)
- センター装置との間で双方向のデータの送受信を行なう端末装置に配置される双方向通信制御装置であって、
CPUと、
第1の記憶装置と、
上記CPU及び第1の記憶装置との間を接続するCPUバスと、
上記センター装置から上記端末装置に送信されるダウンストリームデータを受けて、データ処理を行なうダウンストリームデータ処理ブロックと、
上記端末装置から上記センター装置に送信されるアップストリームデータを生成するために、データの処理を行なうアップストリームデータ処理ブロックと、
上記CPUバス,ダウンストリームデータ処理ブロック及びアップストリームデータ処理ブロックに接続されて、上記CPUバスにおけるデータの流れを調整するためのバスデータ調停処理ブロックとを備え、
上記ダウンストリームデータ処理ブロックと上記アップストリームデータ処理ブロックとは、相互にデータの送受信を直接行なう,双方向通信制御装置。 - 請求項1の双方向通信制御装置において、
上記バスデータ調停処理ブロックをバイパスして、上記CPUバス,アップストリームデータ処理ブロック及びダウンストリームデータ処理ブロックに接続され、一時的にデータを保持するレジスタを有するデータプロセッサをさらに備えている,双方向通信制御装置。 - 請求項1又は2の双方向通信制御装置において、
上記バスデータ調停処理ブロックをバイパスして、上記CPUバス,アップストリームデータ処理ブロック及びダウンストリームデータ処理ブロックに接続され、上記第1の記憶装置の記憶内容の一部を代替して記憶する第2の記憶装置をさらに備えている,双方向通信制御装置。 - 請求項1又は2の双方向通信制御装置において、
上記バスデータ調停処理ブロック及び上記CPUバスをバイパスして、上記アップストリームデータ処理ブロック,ダウンストリームデータ処理ブロック及び第1の記憶装置に接続され、上記第1の記憶装置の記憶内容の一部を代替して記憶する第2の記憶装置をさらに備えている,双方向通信制御装置。 - 請求項4の双方向通信制御装置において、
上記アップストリームデータ処理ブロック,ダウンストリームデータ処理ブロック及び第2の記憶装置に接続され、データを一時的に記憶する機能を有する第3の記憶装置をさらに備えている,双方向通信制御装置。 - 請求項1又は2の双方向通信制御装置において、
上記バスデータ調停処理ブロックをバイパスして、上記CPUバス,アップストリームデータ処理ブロック及びダウンストリームデータ処理ブロックに接続され、一時的にデータを保持するレジスタを有するデータプロセッサと、
上記バスデータ調停処理ブロックをバイパスして、上記アップストリームデータ処理ブロック,ダウンストリームデータ処理ブロック及びCPUバスに接続され、上記第1の記憶装置の記憶内容の一部を代替して記憶する第2の記憶装置と、
上記アップストリームデータ処理ブロック,ダウンストリームデータ処理ブロック及び第2の記憶装置に接続され、データを一時的に記憶する機能を有する第3の記憶装置と、
上記アップストリームデータ処理ブロック,ダウンストリームデータ処理ブロック,第2の記憶装置,第3の記憶装置及びデータプロセッサに接続され、上記第2の記憶装置及び第3の記憶装置に対するデータの出し入れを制御する制御用ブロックと
をさらに備えている,双方向通信制御装置。 - 請求項1又は2の双方向通信制御装置において、
上記バスデータ調停処理ブロックをバイパスして、上記CPUバス,アップストリームデータ処理ブロック及びダウンストリームデータ処理ブロックに接続され、一時的にデータを保持するレジスタを有するデータプロセッサと、
上記バスデータ調停処理ブロック及び上記CPUバスをバイパスして、上記アップストリームデータ処理ブロック,ダウンストリームデータ処理ブロック及び第1の記憶装置に接続され、上記第1の記憶装置の記憶内容の一部を代替して記憶する第2の記憶装置と、
上記アップストリームデータ処理ブロック,ダウンストリームデータ処理ブロック及び第2の記憶装置に接続され、データを一時的に記憶する機能を有する第3の記憶装置と、
上記アップストリームデータ処理ブロック,ダウンストリームデータ処理ブロック,第2の記憶装置,第3の記憶装置及びデータプロセッサに接続され、上記第2の記憶装置及び第3の記憶装置に対するデータの出し入れを制御する制御用ブロックと
をさらに備えている,双方向通信制御装置。 - 請求項1又は2の双方向通信制御装置において、
上記ダウンストリームデータ処理ブロックは、
上記ダウンストリームデータの構文解析,ヘッダ解析及びデータフォーマット変換を行なう基本処理回路を有しており、
上記基本処理回路が、上記アップストリームデータ処理ブロックとデータの送受信を直接行なう,双方向通信制御装置。 - 請求項1〜8のうちいずれか1つの双方向通信制御装置において、
上記アップストリームデータ処理ブロックは、
複数のアップストリームデータを1つのデータに連結して、連結された1つのデータに連結フレームヘッダを付加する処理を行なう連結フレームヘッダ付加処理回路を有しており、
上記連結フレームヘッダ付加処理回路が、上記ダウンストリームデータ処理ブロックとデータの送受信を直接行なう,双方向通信制御装置。 - 請求項1〜8のうちいずれか1つの双方向通信制御装置において、
上記アップストリームデータ処理ブロックは、
1つのアップストリームデータを複数の部分に分割して、分割された複数の部分にそれぞれ分割フレームヘッダを付加する処理を行なう分割フレームヘッダ付加処理回路を有しており、
上記分割フレームヘッダ付加処理回路が、上記ダウンストリームデータ処理ブロックとデータの送受信を直接行なう,双方向通信制御装置。 - センター装置との間で双方向のデータの送受信を行なう端末装置であって、
上記センター装置から送信されるRF信号を受信して、IF信号に変換するチューナと、
上記IF信号を受信して、上記ダウンストリームデータを抽出するダウンストリームPHYブロックと、
上記アップストリームデータ処理ブロックから出力される上記アップストリームデータを変調してRF信号として上記センター装置に送信するアップストリームPHYブロックと、
上記センター装置と端末装置との間で送受信されるデータの送受信を制御するための双方向通信制御装置とを備え、
上記双方向通信制御装置は、
CPUと、
第1の記憶装置と、
上記CPU及び第1の記憶装置との間を接続するCPUバスと、
上記センター装置から上記端末装置に送信されるダウンストリームデータを受けて、データ処理を行なうダウンストリームデータ処理ブロックと、
上記端末装置から上記センター装置に送信されるアップストリームデータを生成するために、データの処理を行なうアップストリームデータ処理ブロックと、
上記CPUバス,ダウンストリームデータ処理ブロック及びアップストリームデータ処理ブロックに接続されて、上記CPUバスにおけるデータの流れを調整するためのバスデータ調停処理ブロックとを備え、
上記ダウンストリームデータ処理ブロックと上記アップストリームデータ処理ブロックとは、相互にデータの送受信を直接行なう,端末装置。 - 請求項11の端末装置において、
上記CPUバスに接続され,少なくとも画像処理を行なう機能を有するバックエンド部をさらに備えている,端末装置。 - センター装置との間で双方向のデータの送受信を行なう端末装置における双方向通信制御方法であって、
上記センター装置から上記端末装置に送信されるダウンストリームデータを受けて、ダウンストリームデータ処理を行なうステップ(a)と、
上記端末装置から上記センター装置に送信されるアップストリームデータを生成するためのアップストリームデータ処理を行なうステップ(b)と、
上記ステップ(a),(b)における処理内容の少なくとも一部を記憶装置に記憶しておくステップ(c)とを含み、
上記ステップ(a)及びステップ(b)は、上記ダウンストリームデータ処理とアップストリームデータ処理とを、上記記憶装置に記憶されている相互の処理内容を参照しながら行なう処理を含んでいる,双方向通信制御方法。 - 請求項13の双方向通信制御方法において、
上記ステップ(a)は、上記ダウンストリームデータの構文解析,ヘッダ解析及びデータフォーマット変換を行なう基本処理を含んでおり、
上記基本処理を、上記アップストリームデータ処理の処理内容を参照しながら行なう,双方向通信制御方法。 - 請求項13又は14の双方向通信制御方法において、
上記ステップ(b)は、複数のアップストリームデータを1つのデータに連結して、連結された1つのデータに連結フレームヘッダを付加する連結フレームヘッダ付加処理を含んでおり、
上記連結フレームヘッダ付加処理を、上記アップストリームデータ処理の処理内容を参照しながら行なう,双方向通信制御方法。 - 請求項13〜15のうちいずれか1つの双方向通信制御方法において、
上記ステップ(b)は、1つのアップストリームデータを複数の部分に分割して、分割された複数の部分にそれぞれ分割フレームヘッダを付加する処理を行なう分割フレームヘッダ付加処理を含んでおり、
上記分割フレームヘッダ付加処理を、上記ダウンストリームデータ処理の処理内容を参照しながら行なう,双方向通信制御方法。
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