JP2003309547A - デジタル双方向通信制御装置およびその方法 - Google Patents

デジタル双方向通信制御装置およびその方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタル双方向通信制御装置におけるＭＡＣ
機能について、ＣＰＵ処理の負荷低減を図り、装置全体
の回路規模の最適化を実現する。 【解決手段】 インターフェースブロック１１は入力さ
れたダウンストリームデータＳＴＲＭをフォーマット変
換する。ＣＰＵはフォーマット変換されたデータＤＩＦ
を受けて、ＭＡＣ機能を実現する。またＴＥＫ処理ブロ
ック１３はデータＤＩＦから得られたＴＥＫ処理データ
ＤＴＥＫデータを受け、そのデータ構造の解析を行い、
この解析結果を基にして復号処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル双方向通
信における双方向制御を行う装置に関するものであり、
特に、センター装置側から端末装置側への下り方向通信
に係る構成の最適化を行う技術に属する。
【０００２】
【従来の技術】双方向ＣＡＴＶに代表されるデジタル双
方向通信システムは、センター装置に対して複数の端末
装置が接続された双方向通信網によって構成されてい
る。この個々の端末装置において、センター装置側から
端末装置側への下り方向通信および端末装置側からセン
ター装置側への上り方向通信の双方向制御はＭＡＣ（Me
dia Access Control）機能と呼ばれ、通常は、通信デー
タ中にサブレイヤーとして埋め込まれたＭＡＣ特有の構
造をもつプロトコルの解読によって、処理機能が実現さ
れる。
【０００３】ＭＡＣ構造の一例として、ＭＣＮＳ（Mult
imedia Cable Network Systems partners ）という米国
のケーブルオペレータやケーブルＴＶセットのサプライ
ヤーからなる団体によって提唱され、現在ではデファク
トスタンダードとなっているＤＯＣＳＩＳ（Data Over
Cable Service Interface Specifications）方式が存在
する。その詳細については、米国のＣａｂｌｅＬａｂｓ
（Cable Television Laboratories Inc.）が提供してい
る仕様書「Data-Over-Cable Service Interface Specif
ications」の「Radio Frequency Interface Specificat
ion SP-RFIv1.1-I06-001215」に開示されている。
【０００４】下り方向通信では、通常、主として映像デ
ータが送信される。したがって、通信データはＭＰＥＧ
構造を有しているが、そのサブレイヤーとしてＭＡＣ構
造が定義されている。下り方向通信は比較的広い帯域に
通信チャネル周波数が割り当てられるため、通信制御自
体は比較的単純であるが、映像データが送信されるため
に膨大なデータ量を取り扱う必要があり、決められた手
順に従って、リアルタイムに、誤り無く処理することが
要求される。
【０００５】一方、上り方向通信では、通常、主として
制御データが送信される。この制御データには、端末装
置側からの命令要求や、端末装置各々の状態を知らせる
ためのステート表示データが含まれる。上り方向通信に
おいて送信される制御データを受けて、センター装置側
は、各端末装置の要求命令に応えたり、端末装置を正し
く制御するための各種情報を下り方向通信の制御データ
として送信したりする。上り方向通信は、狭い帯域に多
数の通信チャネル周波数が割り当てられるため、複数の
端末装置間で衝突が生じたり、必要な通信チャネル周波
数が得られない場合が生じるなど、一般に複雑な制御が
必要であり、その機能は双方向通信における通信性能に
大きな影響を与える。
【０００６】ＤＯＣＳＩＳ ＭＡＣ構造は、イーサーネ
ットによるＩＰ通信との親和性を高めるため、基本的に
イーサーネット通信と同様の構造を有しているが、ＤＯ
ＣＳＩＳ特有の領域としての各種ヘッダフィールドを設
けている。その中でも、「拡張ヘッダ」と呼ばれる可変
長領域のフィールドによって、暗号その他の付加機能が
定義されることが特徴である。
【０００７】ＭＡＣ機能の実現には、上記仕様書に示さ
れているように、複雑な多層構造を有するデータ構造を
解析した後に、各種処理を適切なタイミングで行うこと
が必要となる。多数の処理を、膨大な数に上る組合せに
ついて実現すること、そして、その組合せ動作の正しさ
を検証することは、非常に難度が高く、処理量が非常に
多い。
【０００８】次に各処理の内容に着目すると、ＭＡＣ機
能を構成する個々の処理は制御系の演算処理が主であ
り、基本的に、データのフィルタリング（振り分け）、
同期処理、並び替え、フォーマット化等の個々の処理お
よびその組合せである。これらの個々の処理自体は、決
して負荷の大きい処理とはいえない。
【０００９】しかしながら、ＭＡＣ機能には、通信シス
テムには不可欠なデータのセキュリティ機能が含まれて
おり、ＤＯＣＳＩＳ方式に関しては、その詳細仕様が、
米国のＣａｂｌｅＬａｂｓから出された仕様書「Data-O
ver-Cable Service Interface Specifications」の「Ba
seline Privacy Plus Interface Specifications SP-BP
I+ -I06-001215」に開示されている。
【００１０】ＭＡＣ機能のセキュリティ機能は、Baseli
ne Privacyといい、ＢＰＫＭ（Baseline Privacy key M
anagement）と呼ばれるプロトコルを使用する。ＢＰＫ
Ｍでは、安全な鍵交換を行なうため、暗号鍵自体を暗号
化してやり取りする機能や、暗号鍵交換のメッセージが
正しい相手から送信されたことや、改ざんされていない
ことを確認するためのメッセージ認証機能を備えてい
る。ＢＰＫＭではマスターキーとなるAuthorization Ke
yと、実際にデータの暗号化および復号化に使用するＤ
ＥＳ暗号キー（Traffic Encryption Key、ＴＥＫという
呼ぶ）という二段階の鍵を使用して鍵の配布を行なう。
【００１１】端末装置はＲＳＡ公開鍵方式で暗号化され
たAuthorization Keyを受け取り、ＲＳＡ公開鍵を用い
て、このAuthorization Keyを復号する。次に、取得し
たAuthorization KeyからＴＥＫの復号化や認証を行う
いくつかの処理を経てＴＥＫデータを取得し、最終的に
このＴＥＫデータを用いて、実際の通信データの復号化
を行なう。ここで、Authorization Keyの復号化を行う
ＲＳＡ暗号の復号処理や、ＴＥＫデータの復号化を行う
ＤＥＳ暗号の復号化についても、６４ビット単位のデー
タを複数用いた数値演算が並列にかつ繰り返し必要とな
ることから、個々の処理も相当に負荷の大きい処理とい
える。
【００１２】デジタル双方向通信における双方向制御を
行うＭＡＣ機能を実現するためには、このような処理を
組み合わせて処理することが必要とされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ＭＡＣ機能は、汎用プ
ロセッサ（ＣＰＵ）を用いて実現することが一般的であ
る。これは、ＣＰＵには複雑な処理に対して柔軟に対応
できる利点があり、システムの信頼性を確立するための
検証や機能修正も比較的容易に実現できるからである。
【００１４】ところが、ＭＡＣ機能は、その膨大な処理
を実現するために、高性能なＣＰＵを用いなければなら
ないことは必須である。また、単にＣＰＵを占有するに
とどまらず、単一のＣＰＵでは所望の全機能を実現する
ことは極めて困難になっている。このため、ＭＡＣ機能
を全て実現する装置を構成するためには、回路規模が格
段に大きくなり、非現実的なほどコストの高い装置とな
ってしまう。
【００１５】前記の問題に鑑み、本発明は、デジタル双
方向通信制御において、ＣＰＵ処理の負荷軽減を図り、
装置全体の回路規模の適正化を実現することを課題とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明が講じた解決手段は、デジタル双
方向通信における双方向制御を行う装置として、入力さ
れたダウンストリームデータをフォーマット変換して下
り方向データを生成するインターフェースブロックと、
前記下り方向データを受けてＭＡＣ（Media Access Con
trol）機能を実現するＣＰＵと、前記下り方向データか
ら得られたＴＥＫ（Traffic EncryptionKey）処理デー
タを受け、そのデータ構造の解析を行い、この解析結果
を基にして復号処理を行うＴＥＫ処理ブロックとを備え
たものである。
【００１７】請求項１の発明によると、ＭＡＣ機能を実
現するための処理のうち、ＴＥＫ処理データの構造解析
と、この解析結果を基にした復号処理とが、ＣＰＵとは
別個のＴＥＫ処理ブロックによって行われる。このた
め、ＣＰＵ処理の負荷が軽減され、装置全体を、適正な
回路規模によって構成することが可能になる。
【００１８】そして、請求項２の発明では、前記請求項
１のデジタル双方向通信制御装置におけるＴＥＫ処理ブ
ロックは、ＴＥＫ処理データを入力し、このＴＥＫ処理
データの中のＭＰＥＧ構造とＭＰＥＧ構造に埋め込まれ
たＭＡＣ（Media Access Control）構造とを解析し、Ｍ
ＡＣ構造を持つデータであるＭＡＣデータの状態および
意味を示すＭＡＣステート情報データを出力する構造解
析ブロックと、ＴＥＫ処理データ中の暗号化された部分
を前記ＭＡＣステート情報データを参照して判別し、暗
号化された部分を暗号を解くためのＴＥＫデータを用い
て復号し、その復号結果を暗号化されていない部分と統
合する復号ブロックとを備えたものとする。
【００１９】そして、請求項３の発明では、前記請求項
２のデジタル双方向通信制御装置における構造解析ブロ
ックは、ＴＥＫ処理データ中のＭＰＥＧ構造のヘッダで
あるＭＰＥＧヘッダを解析し、ＭＡＣデータの位置を示
すＭＡＣデータ位置信号、およびＭＡＣフレームの先頭
バイト位置を示すＭＡＣデータ先頭位置信号を出力する
ＭＰＥＧヘッダ解析ブロックと、前記ＭＡＣデータ位置
信号およびＭＡＣデータ先頭位置信号を入力とし、ＭＡ
Ｃ構造のヘッダであるＭＡＣヘッダ中の拡張ヘッダおよ
びＭＡＣＭＭ（MAC Management Message）ヘッダ以外の
フィールドについてステート情報を認識するとともに、
ＴＥＫ処理データに拡張ヘッダが存在するとき拡張ヘッ
ダの位置を示す拡張ヘッダ位置情報データを出力し、か
つ、ＴＥＫ処理データにＭＡＣＭＭヘッダが存在すると
きＭＡＣＭＭヘッダの位置を示すＭＡＣＭＭヘッダ位置
情報データを出力するＭＡＣヘッダ解析ブロックと、前
記拡張ヘッダ位置情報データを受けて拡張ヘッダの各フ
ィールドをチェックし、拡張ヘッダのステート情報を示
す拡張ヘッダステート情報データを出力する拡張ヘッダ
解析ブロックと、前記ＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データ
を受けてＭＡＣＭＭヘッダの各フィールドをチェック
し、ＭＡＣＭＭヘッダのステート情報を示すＭＡＣＭＭ
ヘッダステート情報データを出力するＭＡＣＭＭヘッダ
解析ブロックとを備え、前記ＭＡＣヘッダ解析ブロック
は、前記拡張ヘッダステート情報データおよびＭＡＣＭ
Ｍヘッダステート情報データを受け、ＭＡＣヘッダ中の
拡張ヘッダおよびＭＡＣＭＭヘッダ以外の各フィールド
のステート情報と、前記拡張ヘッダステート情報データ
が示す拡張ヘッダのステート情報および前記ＭＡＣＭＭ
ヘッダステート情報データが示すＭＡＣＭＭヘッダのス
テート情報とを基にして、前記ＭＡＣステート情報デー
タを生成するものとする。
【００２０】さらに、請求項４の発明では、前記請求項
３のデジタル双方向通信制御装置におけるＭＰＥＧヘッ
ダ解析ブロックは、ＭＰＥＧヘッダのフィールドをチェ
ックして、ＭＡＣデータの位置とＭＡＣフレームの先頭
バイト位置とを検出し、前記ＭＡＣデータ位置信号およ
びＭＡＣデータ先頭位置信号を出力するものとする。
【００２１】また、請求項５の発明では、前記請求項３
のデジタル双方向通信制御装置におけるＭＡＣヘッダ解
析ブロックは、ＨＣＳチェックによって、ＭＡＣヘッダ
の誤り検出を行うものとする。
【００２２】また、請求項６の発明では、前記請求項３
のデジタル双方向通信制御装置におけるＭＡＣヘッダ解
析ブロックは、ＭＡＣヘッダの中のＭＡＣデータ長を示
すフィールドのチェックを行うものであり、前記チェッ
クを、前記ＭＡＣデータ先頭位置信号を参照してＭＡＣ
フレームのデータ長をカウントし、このＭＡＣフレーム
長が、当該フィールドの値と所定のデータ長との和と一
致するか否かを判断することによって、行うものとす
る。
【００２３】また、請求項７の発明では、前記請求項３
のデジタル双方向通信制御装置におけるＭＡＣヘッダ解
析ブロックは、ＨＣＳチェックに加えて、ＭＡＣフレー
ム長チェックおよび拡張ヘッダ長チェックによって、Ｍ
ＡＣヘッダの誤り検出を行うものであり、かつ、前記Ｍ
ＡＣフレーム長チェックおよび拡張ヘッダ長チェックに
よるチェック結果が、エラーなしであるとき、前記ＨＣ
Ｓチェックによるチェック結果を無効にするものとす
る。
【００２４】また、請求項８の発明では、前記請求項３
のデジタル双方向通信制御装置における拡張ヘッダ解析
ブロックは、前記拡張ヘッダ位置情報データを参照して
拡張ヘッダのフィールドをチェックし、拡張ヘッダのデ
ータ長や種類を判別し、拡張ヘッダのフィールドの値が
不当である場合、拡張ヘッダに誤りがあると認識し、そ
の旨を前記拡張ヘッダステート情報データとして出力す
るものとする。
【００２５】また、請求項９の発明では、前記請求項３
のデジタル双方向通信制御装置におけるＭＡＣＭＭヘッ
ダ解析ブロックは、前記ＭＡＣＭＭヘッダ位置情報デー
タを参照してＭＡＣＭＭヘッダのフィールドをチェック
し、ＭＡＣＭＭのデータ長および種類を判別し、ＭＡＣ
ＭＭヘッダのフィールドのデータの値が不当である場
合、ＭＡＣＭＭヘッダに誤りがあると認識し、その旨を
前記ＭＡＣＭＭヘッダステート情報データとして出力す
るものとする。
【００２６】また、請求項１０の発明では、前記請求項
２のデジタル双方向通信制御装置における復号ブロック
は、前記ＭＡＣステート情報データを参照して、ＴＥＫ
処理データ中の暗号化された部分と暗号化されていない
部分とを選別し、ＴＥＫ処理データからＴＥＫデータを
選択するためのＴＥＫ照合データを抽出し、抽出したＴ
ＥＫ照合データを参照して、予め保持していた複数のＴ
ＥＫデータの中から、復号に用いるＴＥＫデータを選択
し、暗号化された部分を復号処理単位のビット幅に変換
し、選択したＴＥＫデータを用いて復号し、復号後のデ
ータと暗号化されていない部分とを統合するものとす
る。
【００２７】また、請求項１１の発明が講じた解決手段
は、デジタル双方向通信における双方向制御を行う方法
として、入力されたダウンストリームデータをフォーマ
ット変換して下り方向データを生成するステップと、Ｃ
ＰＵによって、前記下り方向データを受けてＭＡＣ（Me
dia Access Control）機能を実現するステップと、ＴＥ
Ｌ処理ブロックによって、前記下り方向データから得ら
れたＴＥＫ（TrafficEncryption Key）処理データを受
け、そのデータ構造の解析を行い、この解析結果を基に
して、復号処理を行うＴＥＫ処理ステップとを備えたも
のである。
【００２８】そして、請求項１２の発明では、前記請求
項１１のデジタル双方向通信制御方法におけるＴＥＫ処
理ステップは、ＴＥＫ処理データの中のＭＰＥＧ構造と
ＭＰＥＧ構造に埋め込まれたＭＡＣ（Media Access Con
trol）構造とを解析し、ＭＡＣ構造を持つデータである
ＭＡＣデータの状態および意味を示すＭＡＣステート情
報データを生成する構造解析ステップと、ＴＥＫ処理デ
ータ中の暗号化された部分を前記ＭＡＣステート情報デ
ータを参照して判別し、暗号化された部分を暗号を解く
ためのＴＥＫデータを用いて復号し、その復号結果を暗
号化されていない部分と統合する復号ステップとを備え
たものとする。
【００２９】そして、請求項１３の発明では、前記請求
項１２のデジタル双方向通信制御方法における構造解析
ステップは、ＴＥＫ処理データのＭＰＥＧ構造のヘッダ
であるＭＰＥＧヘッダを解析し、ＭＡＣデータの位置を
示すＭＡＣデータ位置信号、およびＭＡＣフレームの先
頭バイト位置を示すＭＡＣデータ先頭位置信号を生成す
るＭＰＥＧヘッダ解析ステップと、前記ＭＡＣデータ位
置信号およびＭＡＣデータ先頭位置信号を用い、ＭＡＣ
構造のヘッダであるＭＡＣヘッダ中の拡張ヘッダおよび
ＭＡＣＭＭ（MAC Management Message）ヘッダ以外のフ
ィールドについてステート情報を認識するとともに、Ｔ
ＥＫ処理データに拡張ヘッダが存在するとき拡張ヘッダ
の位置を示す拡張ヘッダ位置情報データを生成し、か
つ、ＴＥＫ処理データにＭＡＣＭＭヘッダが存在すると
きＭＡＣＭＭヘッダの位置を示すＭＡＣＭＭヘッダ位置
情報データを生成するＭＡＣヘッダ解析ステップと、前
記拡張ヘッダ位置情報データを受けて拡張ヘッダの各フ
ィールドをチェックし、拡張ヘッダのステート情報を示
す拡張ヘッダステート情報データを生成する拡張ヘッダ
解析ステップと、ＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データを受
けてＭＡＣＭＭヘッダの各フィールドをチェックし、Ｍ
ＡＣＭＭヘッダのステート情報を示すＭＡＣＭＭヘッダ
ステート情報データを生成するＭＡＣＭＭヘッダ解析ス
テップとを備え、前記ＭＡＣヘッダ解析ステップにおい
て判断した，ＭＡＣヘッダ中の拡張ヘッダおよびＭＡＣ
ＭＭヘッダ以外の各フィールドのステート情報と、前記
拡張ヘッダステート情報データが示す拡張ヘッダのステ
ート情報、および前記ＭＡＣＭＭヘッダステート情報デ
ータが示すＭＡＣＭＭヘッダのステート情報とを基にし
て、前記ＭＡＣステート情報データを生成するものとす
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【００３１】図１は本発明の一実施形態に係るデジタル
双方向通信制御装置の構成を示すブロック図である。図
１に示すデジタル双方向通信制御装置１は、センター装
置および複数の端末装置によって構成される双方向通信
網において双方向通信制御を行うものであり、端末装置
の内部に設けられる。
【００３２】図１において、１１はセンター装置側から
送信される映像および伝送制御データであるダウンスト
リームデータＳＴＲＭを入力とし、ＣＰＵ１２へ送るた
めにフォーマット変換して、下り方向データとしてのＣ
ＰＵインターフェースデータＤＩＦを生成するインター
フェースブロック、１２はＣＰＵインターフェースデー
タＤＩＦをＣＰＵバス１５を介して受け、ＭＡＣ（Medi
a Access Control）機能を実現するＣＰＵ、１４はＣＰ
Ｕバス１５を介してＣＰＵ１２とデータのやり取りを行
うデータ記憶装置である。
【００３３】また１３は映像および伝送制御データのう
ちＴＥＫ処理に用いられるデータであるＴＥＫ処理デー
タＤＴＥＫを入力とし、データ構造の解析、暗号化の有
無の確認、データの復号およびデータ変換を行い、当該
処理の結果をＴＥＫ処理結果データＲＴＥＫとして出力
するＴＥＫ処理ブロックである。ＴＥＫ処理ブロック１
３は、ＴＥＫ処理データＤＴＥＫの構造解析を行い、遅
延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫおよびＭＡＣステート情報
データＳＴＭＣを出力する構造解析ブロック２０と、遅
延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫとＭＡＣステート情報デー
タＳＴＭＣを用いて、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫに
おける暗号化の有無の判別、復号処理およびデータのビ
ット変換を行い、ＴＥＫ処理結果データＲＴＥＫを出力
する復号ブロック３０とを備えている。ＴＥＫ処理ブロ
ック１３から出力されたＴＥＫ処理結果データＲＴＥＫ
は、データ記憶装置１４に入力される。
【００３４】ここで、ＭＡＣステート情報データＳＴＭ
Ｃは、ＴＥＫ処理データＤＴＥＫ中のＭＰＥＧ構造に埋
め込まれた，ネットワーク処理用のサブレイヤであるＭ
ＡＣ構造を持つデータ（ＭＡＣデータ）の状態および意
味を示すものである。また遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴ
Ｋは、ＭＡＣステート情報データＳＴＭＣと時間的に対
応付けるために、ＴＥＫ処理データＤＴＥＫを０または
１クロック以上遅延させたものである。さらに、ＣＰＵ
インターフェースデータＤＩＦは、ダウンストリームデ
ータＳＴＲＭをフォーマット変換した結果のデータの他
に、ＣＰＵバス１５の制御信号を含んでいる。
【００３５】図１に示すデジタル双方向通信制御装置１
の動作について、説明する。
【００３６】端末装置は、ダウンストリームデータＳＴ
ＲＭを受信すると、これをデジタル双方向通信制御装置
１内のインターフェースブロック１１に送る。インター
フェースブロック１１はダウンストリームデータＳＴＲ
Ｍのフォーマットを変換し、ＣＰＵインターフェースデ
ータＤＩＦとして出力する。ＣＰＵ１２はＣＰＵバス１
５を介してＣＰＵインターフェースデータＤＩＦを受け
て、データ記憶装置１４とともに、ＭＡＣ機能を実現す
るためのさまざまな処理を行う。ただし、ＭＡＣ機能の
うちＴＥＫ処理に用いられるデータであるＴＥＫ処理デ
ータＤＴＥＫは、ＣＰＵ１２からＣＰＵバス１５を介し
てＴＥＫ処理ブロック１３に送られる。
【００３７】ＴＥＫ処理ブロック１３では、ＴＥＫ処理
データＤＴＥＫが入力されると、まず構造解析ブロック
２０が、ＴＥＫ処理データＤＴＥＫにおけるＭＰＥＧ構
造とＭＰＥＧ構造に埋め込まれているＭＡＣ構造との構
造解析を行う。構造解析ブロック２０から出力された遅
延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫおよびＭＡＣステート情報
データＳＴＭＣは復号ブロック３０に送られる。復号ブ
ロック３０は、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫにおけ
る、データの機密性保護のためセンター装置側でＤＥＳ
（Data Encryption Standard）により暗号化されたデー
タについて復号処理を行い、データ記憶装置１４にＴＥ
Ｋ処理結果データＲＴＥＫを出力する。構造解析ブロッ
ク２０と復号ブロック３０における処理の詳細について
は、後述する。
【００３８】このような構成によって、ＭＡＣ機能を実
現するための処理のうち、ＴＥＫ処理データＤＴＥＫの
構造解析と、この解析結果を基にした復号処理とが、Ｃ
ＰＵ１２とは別個のＴＥＫ処理ブロック１３によって行
われる。このため、ＣＰＵ処理の負荷が大幅に軽減され
る。また、ＴＥＫ処理ブロック１３における処理は、そ
のほとんどが、同じような数値演算を並列にかつ繰り返
し実行することによって実現されるので、ハード構成も
簡易なものになる。したがって、装置全体を、適正な回
路規模によって構成することが可能になる。
【００３９】なお、ＴＥＫ処理データＤＴＥＫをＣＰＵ
バス１５からＴＥＫ処理ブロック１３に送るパスを双方
向にすることによって、ＴＥＫ処理の一部をＣＰＵ１２
によって実行することが可能になる。また、インターフ
ェースブロック１１からＴＥＫ処理ブロック１３に直
接、映像および制御データを送ることによって、ＣＰＵ
バス１５の占有率を下げることができるとともに、ＣＰ
Ｕ処理の高速化を図ることが可能になる。また、ダウン
ストリームデータＳＴＲＭの入力パスと、インターフェ
ースブロック１１からＣＰＵバス１５へのＣＰＵインタ
ーフェースデータＤＩＦのパスを、それぞれ双方向にす
ることによって、双方向通信制御が可能となる。
【００４０】＜構造解析ブロック＞図２は図１に示す構
造解析ブロック２０の内部構成を示すブロック図であ
る。図２において、２１はＴＥＫ処理データＤＴＥＫ中
のＭＰＥＧ構造のヘッダであるＭＰＥＧヘッダを解析
し、ＭＰＥＧ構造からＭＡＣ構造を抜き出し、ＭＡＣデ
ータのデータ位置を示すＭＡＣデータ位置信号ＰＭＣ、
ＭＡＣフレームの先頭バイト位置を示すＭＡＣデータ先
頭位置信号ＬＰＭＣを出力するＭＰＥＧヘッダ解析ブロ
ックである。ＭＰＥＧヘッダ解析ブロック２１は、ＴＥ
Ｋ処理データＤＴＥＫを遅延させて得た遅延ＴＥＫ処理
データＤＤＴＫとともに、これに係るＭＡＣデータ位置
信号ＰＭＣおよびＭＡＣデータ先頭位置信号ＬＰＭＣを
出力する。
【００４１】２２はＭＡＣデータ位置信号ＰＭＣおよび
ＭＡＣデータ先頭位置信号ＬＰＭＣを入力とし、ＭＡＣ
構造を有するＭＡＣデータ中のヘッダ部分（ＭＡＣヘッ
ダ）中の，拡張ヘッダとＭＡＣＭＭ（MAC Management M
essage）ヘッダ以外の部分について解析を行い、各フィ
ールドのステート情報すなわちデータの意味を判断する
ＭＡＣヘッダ解析ブロックである。またＭＡＣヘッダ解
析ブロック２２は、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫに拡
張ヘッダが存在するとき、拡張ヘッダの位置を示す拡張
ヘッダ位置情報データＰＥＨを出力し、かつ、遅延ＴＥ
Ｋ処理データＤＤＴＫにＭＡＣＭＭヘッダが存在すると
き、ＭＡＣＭＭヘッダの位置を示すＭＡＣＭＭヘッダ位
置情報データＰＭＭを出力する。
【００４２】また、２３は拡張ヘッダ位置情報データＰ
ＥＨを受けて、ＭＡＣヘッダ中の拡張ヘッダの解析を行
い、拡張ヘッダのステート情報すなわち状態、意味を示
す拡張ヘッダステート情報データＳＴＥＨを出力する拡
張ヘッダ解析ブロック、２４はＭＡＣＭＭヘッダ位置情
報データＰＭＭを受けて、ＭＡＣＭＭヘッダの解析を行
い、ＭＡＣＭＭヘッダのステート情報すなわち状態、意
味を示すＭＡＣＭＭヘッダステート情報データＳＴＭＭ
を出力するＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロックである。
【００４３】そして、ＭＡＣヘッダ解析ブロック２２
は、拡張ヘッダステート情報データＳＴＥＨおよびＭＡ
ＣＭＭヘッダステート情報ＳＴＭＭを受け、ＭＡＣヘッ
ダ中の拡張ヘッダおよびＭＡＣＭＭヘッダ以外のフィー
ルドのステート情報と、拡張ヘッダステート情報データ
ＳＴＥＨが示す拡張ヘッダのステート情報およびＭＡＣ
ＭＭヘッダステート情報ＳＴＭＭが示すＭＡＣＭＭヘッ
ダのステート情報とを基にして、ＭＡＣステート情報デ
ータＳＴＭＣを生成する。
【００４４】各解析ブロック２１〜２４の動作につい
て、さらに詳細に説明する。
【００４５】＜ＭＰＥＧヘッダ解析＞ＭＰＥＧヘッダ解
析ブロック２１は、ＴＥＫ処理データＤＴＥＫ中のＭＰ
ＥＧヘッダを解析することによって、ＭＰＥＧ構造から
ＭＡＣ構造を抜き出す。具体的には、ＭＰＥＧヘッダの
各フィールドを逐次チェックし、各フィールドのデータ
の意味を判断し、データにステートを与える。
【００４６】図３はＭＰＥＧヘッダ解析ブロック２１に
おけるＭＰＥＧヘッダ解析のステートマシンを示す図で
ある。また図４はＭＰＥＧヘッダのフォーマットを示す
図である。図３に従って、ＭＰＥＧヘッダ解析における
処理の流れを説明する。
【００４７】ステートマシンのステートはバイトクロッ
ク毎に遷移する。ステートの初期状態は「ＩＤＬＥ」で
あり、ＴＥＫ処理データＤＴＥＫに誤りがある場合は、
ステートを「ＥＲＲ」にする。
【００４８】ステートが「ＩＤＬＥ」であるとき、ＴＥ
Ｋ処理データＤＴＥＫに含まれるパケットシンクがＭＰ
ＥＧフレームの先頭を示すまで、そのステートを保持す
る（Ｓ１１）。そして、パケットシンクがＭＰＥＧフレ
ームの先頭を示したとき、ＭＰＥＧデータの先頭デー
タ、すなわち図４に示すＭＰＥＧパケットシンクバイト
データ（sync byte ）の値が“０ｘ４７”であるとき、
ステートを「Ｓ１」にする（Ｓ１２）。一方、そうでな
いときはステートを「ＥＲＲ」にする。
【００４９】ステートが「Ｓ１」であるとき、図４に示
すＴＥＩ（Transport Error Indicator ）データの値が
“０ｘ０”であり（Ｓ１３）、かつ、図４に示すＰＩＤ
（Program ID）の上位５ビットの値が“０ｘ１Ｆ”であ
る（Ｓ１４）とき、ステートを「Ｓ２」にし、そうでな
いときはステートを「ＥＲＲ」にする。ＴＥＩデータは
ＭＰＥＧ構造に誤りがあるか否かを示すものであり、誤
り訂正処理時に付加される。また、ＰＩＤはＤＯＣＳＩ
Ｓ仕様のＭＡＣフレームを転送するＭＰＥＧデータに設
定されている。
【００５０】ステートが「Ｓ２」であるとき、ＰＩＤの
下位８ビットの値が“０ｘＦＥ”である場合は、ステー
トを「Ｓ３」にし、そうでないときはステートを「ＥＲ
Ｒ」にする（Ｓ１５）。そしてステートが「Ｓ３」であ
るとき、図４に示すトランスポートスクランブルコント
ロールデータ（Transport scrambling control）の値が
“０ｘ０”であり、かつ、図４に示すアダプテーション
フィールドコントロールデータ（Adaptation field con
trol）の値が“０ｘ１”であるとき、ステートを「Ｓ
４」にし、そうでないときはステートを「ＥＲＲ」にす
る（Ｓ１６）。トランスポートスクランブルコントロー
ルデータはスクランブル制御に関するコントロールデー
タであり、アダプテーションフィールドコントロールデ
ータはＤＯＣＳＩＳ用フィールド割り当てコントロール
データである。
【００５１】ステートが「Ｓ４」である場合、図４に示
すＰＵＳＩ（payload unit start indicator）の値が
“０ｘ１”のとき、ポインタフィールドが存在すると判
断し、ステートを「ＰＯＩＮＴＥＲ」にする（Ｓ１
７）。そうでないときは、ステートを「ＭＡＣ＿ＦＲ
Ｍ」にする。ＰＵＳＩはＭＰＥＧデータにＭＡＣデータ
の先頭が存在するか否かを示すものである。ここで、ポ
インタフィールドは、ＭＡＣデータ先頭位置信号ＬＰＭ
Ｃを生成する際に重要となるデータであり、詳細につい
ては後述する。
【００５２】ステートが「ＭＡＣ＿ＦＲＭ」であると
き、ＭＰＥＧパケットシンクバイトデータが現れるまで
ステートを保持し（Ｓ１８）、ＭＰＥＧパケットシンク
バイトデータが現れ、かつ、その値が“０ｘ４７”であ
る場合（Ｓ１２）、ステートを「Ｓ１」にし、そうでな
いときはステートを「ＥＲＲ」にする。
【００５３】一方、ステートが「ＥＲＲ」であるとき、
パケットシンクがＭＰＥＧデータの先頭を示すまでステ
ートを保持し（Ｓ１９）、パケットシンクがＭＰＥＧデ
ータの先頭を示したとき、ＭＰＥＧパケットシンクバイ
トデータの値が“０ｘ４７”である場合には、ステート
を「Ｓ１」にし（Ｓ１２）、そうでないときはステート
を保持する。
【００５４】ここで、図５を用いて、ポインタフィール
ドと、ＭＡＣデータ先頭位置信号ＬＰＭＣおよびＭＡＣ
データ位置信号ＰＭＣの生成方法について説明する。図
５はポインタフィールドを含むＭＰＥＧデータのフォー
マットを概念的に示す図であり、図５に示すようなＭＰ
ＥＧデータはＴＥＫ処理データＤＴＥＫに含まれてい
る。
【００５５】図５では、ＭＰＥＧヘッダにおけるＰＵＳ
Ｉの値が“０ｘ１”であり、ポインタフィールドがある
ことを示している。そして、ＭＰＥＧヘッダの後ろにポ
インタフィールドが存在しており、そのポインタフィー
ルドの値がＭ（Ｍ：整数）になっている。これは、ポイ
ンタフィールドの後ろに、一のＭＡＣフレーム（MACFra
me #1）の残りのデータがＭバイト存在し、その次から
新たなＭＡＣフレーム（MAC Frame #2）が始まることを
示している。したがって、ポインタフィールドの値Ｍか
ら、ＭＡＣフレームの先頭バイト位置を検出することが
可能になる。
【００５６】すなわち、ステートが「ＰＯＩＮＴＥＲ」
であるデータがポインタフィールドであることから、ポ
インタフィールドカウンタを設けて、このポインタフィ
ールドカウンタによって、ステートが「ＰＯＩＮＴＥ
Ｒ」である位置すなわちポインタフィールドの位置から
カウントを行う。そして、このポインタフィールドカウ
ンタによるカウンタ値がポインタフィールドの値と等し
くなったとき、その位置がＭＡＣフレームの先頭バイト
位置であると認識する。これにより、ＭＡＣデータ先頭
位置信号ＬＰＭＣを生成する。
【００５７】また、ステートが「ＭＡＣ＿ＦＲＭ」であ
る間のデータはＭＡＣ構造であることから、これに従っ
て、ＭＡＣデータ位置信号ＰＭＣを生成する。図５で
は、ＭＰＥＧデータと、ＭＡＣデータ先頭位置信号ＬＰ
ＭＣおよびＭＡＣデータ位置信号ＰＭＣとの関係を概念
的に示している。
【００５８】なお、ここで求めた各フィールドのステー
ト情報はレジスタに保持する。そして、ＴＥＫ処理デー
タとステート情報とを対応づけるために、ＴＥＫ処理デ
ータＤＴＥＫを０または１クロック以上遅延させて、遅
延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫを生成する。
【００５９】なお、ＭＰＥＧ構造の保護機能について、
ＴＥＩデータに対する前方保護および後方保護カウンタ
を設けるだけでなく、ＭＰＥＧ構造データ長（１８８バ
イト）をカウントするＭＰＥＧフレーム長カウンタを設
け、ＴＥＩデータがエラーを示していない場合でも、次
のＭＰＥＧ構造の先頭データまでのＭＰＥＧ構造データ
長が１８８でない場合は、そのＭＰＥＧ構造はエラーで
あると判断する機能を設けることは可能である。
【００６０】＜ＭＡＣヘッダ解析＞ＭＡＣヘッダ解析ブ
ロック２２は、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫの中のＭ
ＡＣヘッダの解析を行う。具体的には、ＭＡＣヘッダの
各フィールドを逐次チェックし、各フィールドのデータ
の意味を判断し、データにステートを与える。
【００６１】図６はＭＡＣヘッダ解析ブロック２２にお
けるＭＡＣヘッダ解析のステートマシンを示す図であ
る。このＭＡＣヘッダ解析のステートマシンは、ＭＡＣ
データ位置信号ＰＭＣが有効であるときのみ、動作す
る。また図７はＭＡＣデータのフォーマットを示す図で
ある。図６に従って、ＭＡＣヘッダ解析における処理の
流れを説明する。
【００６２】ステートマシンのステートはバイトクロッ
ク毎に遷移する。ステートの初期状態は「ＩＤＬＥ」で
あり、ＭＡＣ構造に誤りがある場合はステートを「ＥＲ
Ｒ」にする。
【００６３】ステートが「ＩＤＬＥ」であるとき、ＭＡ
Ｃデータ先頭位置信号ＬＰＭＣが、有効でないときはそ
のステートを保持し、有効であるときはステートを「Ｆ
Ｃ」にする（Ｓ２１）。ここで、ステートが「ＦＣ」で
あるときのＭＡＣヘッダは、ＦＣ（Field Control ）デ
ータであり、ＭＡＣデータの種類や、ＭＡＣデータの構
成の拡張を可能にする拡張ヘッダの有無を示す。
【００６４】ステートが「ＦＣ」であるとき、ＦＣデー
タの値を解析する（Ｓ２２）。そしてＦＣデータの値
が、ＳＹＮＣデータを示す場合はステートを「ＰＡＲＭ
＿Ｔ」にし（Ｓ２２Ａ）、ＭＡＣＭＭを示す場合はステ
ートを「ＰＡＲＭ＿Ｍ」にし（Ｓ２２Ｂ）、PacketＰＤ
Ｕを示す場合はステートを「ＰＡＲＭ＿Ｄ」にする（Ｓ
２２Ｃ）。また、ＦＣデータの値が０ｘｆｆであり、Ｍ
ＰＥＧ構造データのダミーデータであるＳＴＵＦＦバイ
トを示す場合はステートを保持し（Ｓ２２Ｄ）、ＦＣデ
ータがそれ以外の場合はステートを「ＥＲＲ」にする
（Ｓ２２Ｅ）。なお、ＳＹＮＣデータは、センター装置
側から送信される，同期処理に必要なデータを転送する
ためのＭＡＣ構造であり、ＭＡＣＭＭは、センター装置
側から送信される，ＭＡＣの制御に用いる帯域割り当て
データや同期処理に必要なデータなどを転送するための
ＭＡＣ構造であり、PacketＰＤＵは、通常の映像データ
を転送するためのＭＡＣ構造である。
【００６５】また、ＦＣデータに含まれたＥＨＤＲ＿Ｏ
Ｎの値から、ＭＡＣデータ中の拡張ヘッダの有無を判別
する。“０”のときは拡張ヘッダが存在せず、“１”の
ときは拡張ヘッダは存在する。
【００６６】ステートが「ＰＡＲＭ＿Ｔ」「ＰＡＲＭ＿
Ｍ」「ＰＡＲＭ＿Ｄ」であるとき、ステートを「ＬＥＮ
＿Ｈ」にする。ステートが「ＬＥＮ＿Ｈ」であるとき、
ステートを「ＬＥＮ＿Ｌ」にする。ステートが「ＬＥＮ
＿Ｌ」であるとき、ＥＨＤＲ＿ＯＮの値から拡張ヘッダ
の有無を判断する（Ｓ２３）。拡張ヘッダが存在すると
きはステートを「ＥＨＤＲ」にし、そうでないときはス
テートを「ＨＣＳ＿Ｈ」にする。
【００６７】ステートが「ＥＨＤＲ」である期間は、拡
張ヘッダの位置であるため、拡張ヘッダ位置情報データ
ＰＥＨを生成し、これを遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫ
とともに拡張ヘッダ解析ブロック２３へ送る。拡張ヘッ
ダ解析ブロック２３の処理内容については、後述する。
【００６８】ステートが「ＥＨＤＲ」であるとき、拡張
ヘッダ解析ブロック２３の処理が行われている間はステ
ートを保持する。そして、拡張ヘッダ解析ブロック２３
から出力された拡張ヘッダステート情報データＳＴＥＨ
から、拡張ヘッダ解析処理が正常に終了したことを確認
したとき、ステートを「ＨＣＳ＿Ｈ」にする（Ｓ２
５）。一方、拡張ヘッダステート情報データＳＴＥＨか
ら、拡張ヘッダに誤りが存在する、すなわちＭＡＣ構造
に誤りが存在することを確認したとき、ステートを「Ｅ
ＲＲ」にする（Ｓ２４）。拡張ヘッダステート情報デー
タＳＴＥＨは拡張ヘッダの各フィールドのステートを示
す情報である。
【００６９】ステートが「ＨＣＳ＿Ｈ」のとき、ステー
トを「ＨＣＳ＿Ｌ」にする。ステートが「ＨＣＳ＿Ｌ」
のとき、ステートを「ＤＡ＿ＬＤ」にする。ステートが
「ＤＡ＿ＬＤ」のとき、ステートを「ＳＡ＿ＬＤ」にす
る。
【００７０】ステートが「ＳＡ＿ＬＤ」のとき、遅延Ｔ
ＥＫ処理データＤＤＴＫの送信先アドレス（ＤＡ：Dest
ination Address ）と端末装置のアドレスとが一致して
いるか否かを確認し、一致していないときは、端末装置
が処理すべきデータではないので、ステートを「ＥＲ
Ｒ」にする（Ｓ２６）。そして、一致しているとき、Ｍ
ＡＣ構造がＳＹＮＣデータまたはＭＡＣＭＭであるか否
か、すなわち、ＭＡＣ構造中にＭＡＣＭＭヘッダが存在
するか否かを判断し、存在するときはステートを「ＭＡ
Ｃ＿ＭＮＧ」にし、そうでないときはステートを「ＴＬ
＿Ｈ」にする（Ｓ２７）。
【００７１】ステートが「ＭＡＣ＿ＭＮＧ」である期間
はＭＡＣＭＭヘッダの位置であるため、ＭＡＣＭＭヘッ
ダ位置情報データＰＭＭを生成し、これを遅延ＴＥＫ処
理データＤＤＴＫとともにＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロッ
ク２４へ送る。ＭＡＣＭＭヘッダ解析処理については、
後述する。
【００７２】ステートが「ＭＡＣ＿ＭＮＧ」であると
き、ＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロック２４の処理が行われ
ている間は、ステートを保持する。そして、ＭＡＣＭＭ
ヘッダ解析ブロック２４から出力されたＭＡＣＭＭヘッ
ダステート情報データＳＴＭＭから、ＭＡＣＭＭヘッダ
解析処理が正常に終了したことを確認したとき、ステー
トを「ＶＡＬＩＤ」にする（Ｓ２９）。一方、ＭＡＣＭ
Ｍヘッダステート情報データＳＴＭＭから、ＭＡＣＭＭ
ヘッダに誤りが存在する、すなわちＭＡＣ構造に誤りが
存在することを確認したとき、ステートを「ＥＲＲ」に
する（Ｓ２８）。ＭＡＣＭＭヘッダステート情報データ
ＳＴＭＭはＭＡＣＭＭヘッダの各フィールドのステート
を示す情報である。
【００７３】ステートが「ＴＬ＿Ｈ」のとき、遅延ＴＥ
Ｋ処理データＤＤＴＫの送信元アドレス（ＳＡ：Source
Address）と端末装置のアドレスとが一致しているか否
かを確認し、一致しているときは、送信先と送信元が同
じであるため不当なデータであると判断し、ステートを
「ＥＲＲ」にし、一致していないときは、ステートを
「ＴＬ＿Ｌ」にする（Ｓ２Ａ）。ステートが「ＴＬ＿
Ｌ」のとき、ステートを「ＶＡＬＩＤ」にする。
【００７４】ステートが「ＶＡＬＩＤ」のとき、ＭＡＣ
構造の最後のデータが来るまでステートを保持し、ＭＡ
Ｃデータの最後のデータが来たとき、ステートを「Ｆ
Ｃ」にし、次のＭＡＣ構造の構造解析を行う（Ｓ２
Ｂ）。
【００７５】すなわち、ＭＡＣヘッダ解析ブロック２２
は、ステートに従った動作の結果、ステートが「ＥＨＤ
Ｒ」である期間は拡張ヘッダを示すことから拡張ヘッダ
位置情報データＰＥＨを生成し、ステートが「ＭＡＣ＿
ＭＮＧ」である期間はＭＡＣＭＭヘッダを示すことから
ＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データＰＭＭを生成する。そ
して、拡張ヘッダステート情報データＳＴＥＨとＭＡＣ
ＭＭヘッダステート情報データＳＴＭＭと、ＭＡＣヘッ
ダ解析ブロック２２で解析したＭＡＣヘッダのステート
情報から、ＭＡＣステート情報データＳＴＭＣを生成す
る。なお、ここで求めたステートと対応させるために、
遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫをさらに遅延させて、構
造解析ブロック２０から出力する。
【００７６】（ＭＡＣヘッダの誤り検出）ここでは、Ｈ
ＣＳチェックによって、ＭＡＣヘッダの誤り検出を行っ
ている。ＨＣＳチェックとは、図７に示すＭＡＣデータ
の構造におけるＨＣＳ以外のＭＡＣヘッダ（ＦＣフィー
ルド、ＰＡＲＭフィールド、ＬＥＮフィールド、ＥＨＤ
Ｒフィールド）をＣＲＣ計算し、ＨＣＳデータと一致比
較することによって、ＭＡＣヘッダの誤りを検出する方
法である。
【００７７】図８はＨＣＳチェック以外のＭＡＣヘッダ
の誤り検出を説明するための図である。同図中、（ａ）
はＬＥＮフィールドのチェック（ＭＡＣフレーム長チェ
ック）、（ｂ）はＰＡＲＭフィールドのチェック（拡張
ヘッダ長チェック）を示している。
【００７８】図８（ａ）に示すように、ＬＥＮフィール
ドのチェックには、ＬＥＮフィールド値分カウントする
ＬＥＮカウンタを用いる。ＬＥＮカウンタは、ＭＡＣデ
ータ先頭位置信号ＬＰＭＣが一のＭＡＣデータ（ＭＡＣ
データ１）の先頭を示す位置で有効になったとき、カウ
ントをスタートし、次のＭＡＣデータ（ＭＡＣデータ
２）の先頭を示す位置で有効になったとき、そのカウン
トをストップする。これによりＬＥＮカウンタの値は、
ＭＡＣデータ１のデータ長を示すことになり、誤りがな
ければ、ＭＡＣ＿ＬＥＮ長（＝ＬＥＮフィールド値＋６
バイト（ＦＣ・ＰＡＲＭ・ＨＣＳフィールド長に相
当））と一致するはずである。そこで、ＬＥＮカウンタ
の値がＭＡＣ＿ＬＥＮ長と一致するときは、ＬＥＮフィ
ールドに誤りがないと判断し、一方、ＬＥＮカウンタの
値がＭＡＣ＿ＬＥＮ長と一致しないときは、ＬＥＮフィ
ールドに誤りがあると判断する。
【００７９】また図８（ｂ）に示すように、ＰＡＲＭフ
ィールドのチェックには、ＰＡＲＭフィールド値分カウ
ントするＰＡＲＭカウンタを用いる。ＰＡＲＭカウンタ
は、ＭＡＣデータ先頭位置信号ＬＰＭＣが一のＭＡＣデ
ータ（ＭＡＣデータ３）の先頭を示す位置で有効になっ
たときから６バイト（ＦＣ・ＰＡＲＭ・ＬＥＮフィール
ド長に相当）進んだ位置から、カウンタをスタートし、
ＰＡＲＭフィールド値分カウントした位置でカウントを
ストップする。これにより、ＰＡＲＭカウンタがカウン
トをストップした位置が拡張ヘッダの終わりに相当する
ことになり、以降、図６に従ったステート解析を進めて
いく。もし、ＰＡＲＭカウンタが示す拡張ヘッダの最終
位置が誤っているときは、以降のステート解析結果はエ
ラーとなる。よってＭＡＣデータ３のステート解析が終
了した時点で、ステート結果が「ＥＲＲ」でないときは
ＰＡＲＭフィールドに誤りがないと判断し、一方、ステ
ート結果が「ＥＲＲ」であるときは、ＰＡＲＭフィール
ドチェックの結果を無視する。
【００８０】ＦＣフィールドのチェックでは、ＦＣフィ
ールドの値をチェックする処理と、それ以降の図６に従
ったステート解析処理が、ＦＣフィールドの値から判断
されたデータの種類に適応していることを確認し、ステ
ート結果が「ＥＲＲ」でないときはＦＣフィールドに誤
りがないと判断し、一方、ステート結果が「ＥＲＲ」で
あるときは、ＦＣフィールドチェックの結果を無視す
る。
【００８１】ＥＨＤＲフィールドのチェックでは、後述
の拡張ヘッダ解析ブロック２３のステート解析結果が
「ＥＲＲ」でないときはＥＨＤＲフィールドに誤りがな
いと判断し、一方、ステート解析結果が「ＥＲＲ」であ
るときはＥＨＤＲフィールドに誤りがあると判断する。
【００８２】以上のようにしてＭＡＣヘッダの各フィー
ルドをチェックした結果、全てのフィールドについてエ
ラーがない場合は、ＨＣＳチェック結果がエラーであっ
た場合であってもＭＡＣヘッダに誤りがないと判断する
機能を設けることが可能となる。例えば、ＭＡＣフレー
ム長チェックおよび拡張ヘッダ長チェックによるチェッ
ク結果が、エラーなしであるとき、ＨＣＳチェックによ
るチェック結果を無効にすればよい。なお、このような
ＭＡＣヘッダの誤り検出方法を用いず、ＨＣＳチェック
のみによってＭＡＣヘッダの誤り検出を行うことも可能
である。
【００８３】＜拡張ヘッダ解析＞拡張ヘッダ解析ブロッ
ク２３は、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫ中に拡張ヘッ
ダが存在する場合、この拡張ヘッダの解析を行う。具体
的には、拡張ヘッダの各フィールドを逐次チェックし、
各フィールドのデータの意味を判断し、データにステー
トを与える。
【００８４】図９は拡張ヘッダ解析ブロック２３におけ
る拡張ヘッダ解析のステートマシンを示す図である。ま
た図１０は拡張ヘッダのフォーマットを示す図である。
図１０に示すように、拡張ヘッダは、拡張ヘッダの種類
を示すEH TYPE フィールド、拡張ヘッダのデータ部分を
示すEH VALUEフィールド、およびEH VALUEフィールドの
長さを示すEH LENフィールドによって構成され、以降、
EH TYPE ，EH LEN，EHVALUEの各フィールドがセットに
なって繰り返される。
【００８５】図９に従って、拡張ヘッダ解析における処
理の流れを説明する。ステートマシンのステートは、バ
イトクロック毎に遷移する。
【００８６】ステートが初期状態である「ＩＤＬＥ」で
ある場合において、ＭＡＣヘッダ解析ブロック２２から
送られた拡張ヘッダ位置情報データＰＥＨが有効である
ときは、ステートを「ＥＨ＿ＴＬ」にし、そうでないと
きはそのステートを保持する（Ｓ３１）。
【００８７】ステートが「ＥＨ＿ＴＬ」であるときのＭ
ＡＣデータは、拡張ヘッダの種類およびデータ長を示し
ている。拡張ヘッダには、次の３種類がある。すなわ
ち、ＭＡＣデータの暗号化に関するデータである「Down
stream Privacy」、ＭＡＣデータが連続で送られ、それ
らが同一ヘッダを有する場合に、繰り返されるヘッダを
圧縮し帯域節約を可能にする機能であるＰＨＳ（Payloa
d Header Suppression）が施されたデータである「Down
stream PHS」、および拡張ヘッダを埋めるために使用さ
れる「Ｎｕｌｌ」である。図１１は「Downstream Priva
cy」である拡張ヘッダのフォーマットを示す図である。
【００８８】ステートが「ＥＨ＿ＴＬ」であるとき、Ｍ
ＡＣデータが上記３種類のいずれかを示しているとき
は、ステートを「ＥＨ＿ＶＡＬ」にし、そうでないとき
は、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫに誤りがあると判断
し、ステートを「ＥＲＲ」にする（Ｓ３２）。
【００８９】ステートが「ＥＨ＿ＶＡＬ」のとき、拡張
ヘッダが「Downstream Privacy」である場合は（Ｓ３
３）、プロトコルのバージョンを示すVersionデータ（P
rotocol Version Number）の値が０ｘ０１でない場合
や、EH VALUEフィールドの最後のデータであるReserved
データの値が０ｘ００でない場合、遅延ＴＥＫ処理デー
タＤＤＴＫに誤りがあると判断して、ステートを「ＥＲ
Ｒ」にする（Ｓ３４，Ｓ３５）。
【００９０】そうでないときは、EH VALUEフィールドが
最後であるか否かを確認する（Ｓ３６）。ここでの確認
は、EH LENフィールドの値をカウントするEH LENカウン
タによって行う。すなわち、EH LENカウンタの値が、EH
LENフィールドの値と一致しないときは、ステートを保
持する。一方、一致するときは、拡張ヘッダフィールド
の最後であるか否かを確認する（Ｓ３７）。ここでの確
認は、拡張ヘッダ位置情報データＰＥＨを参照して行
う。拡張ヘッダフィールドの最後であるときは、拡張ヘ
ッダの解析が正常に終了したと判断し、ステートを「Ｉ
ＤＬＥ」にする。そうでないときは、ステートを「ＥＨ
＿ＴＬ」にする。
【００９１】この結果、拡張ヘッダ解析ブロック２３
は、拡張ヘッダの各フィールドのステート情報、遅延Ｔ
ＥＫ処理データＤＤＴＫに誤りがあると判断した場合の
エラーステート情報、および拡張ヘッダの解析が正常に
終了したと判断した場合の正常終了ステート情報を、拡
張ヘッダステート情報データＳＴＥＨとしてＭＡＣヘッ
ダ解析ブロック２２へ出力する。
【００９２】＜ＭＡＣＭＭヘッダ解析＞ＭＡＣＭＭヘッ
ダ解析ブロック２４は、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫ
中にＭＡＣＭＭヘッダが存在する場合、このＭＡＣＭＭ
ヘッダの解析を行う。具体的には、ＭＡＣＭＭヘッダの
各フィールドを逐次チェックし、各フィールドのデータ
の意味を判断し、データにステートを与える。
【００９３】図１２はＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロック２
４におけるＭＡＣＭＭヘッダ解析のステートマシンを示
す図である。また図１３はＭＡＣＭＭヘッダのフォーマ
ットを示す図である。図１３において、ＤＡは遅延ＴＥ
Ｋ処理データＤＤＴＫの送信先アドレスフィールド、Ｓ
Ａは遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫの送信元アドレスフ
ィールド、ＭｓｇＬＥＮはＭＡＣＭＭのデータ長フィー
ルド、ＤＳＡＰはＩＳＯ８８０２−２に準拠したＬＬＣ
送信先アドレスポイントを示すフィールド、ＳＳＡＰは
ＩＳＯ８８０２−２に準拠したＬＬＣ送信元アドレスポ
イントを示すフィールド、Control はＩＳＯ８８０２−
３に準拠したUnnumberd 情報フレームフィールド、Vers
ionはＭＡＣＭＭのバージョンを示すフィールド、Type
はＭＡＣＭＭの種類を示すフィールド、ＲＳＶＤはMAC
Management Payloadを３２ビット境界上に配置するため
のリザーブデータフィールド、MAC Management Payload
はＭＡＣＭＭの実データフィールド、ＣＲＣはＤＡから
MAC Management PayloadまでをＣＲＣ計算するためのチ
ェックシーケンスデータフィールドである。
【００９４】図１２に従って、ＭＡＣＭＭヘッダ解析に
おける処理の流れを説明する。ステートマシンのステー
トは、バイトクロック毎に遷移する。
【００９５】ステートが初期状態である「ＩＤＬＥ」で
ある場合において、ＭＡＣヘッダ解析ブロック２２から
送られたＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データＰＭＭが有効
であるときは、ステートを「ＭＳＧＬ＿Ｈ」にし、そう
でないときはそのステートを保持する（Ｓ４１）。
【００９６】ステートが「ＭＳＧＬ＿Ｈ」のとき、受信
した遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫの送信元アドレス
（ＳＡ）と端末装置のアドレスとを比較し、一致してい
るときは、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫが不当なデー
タであると判断し、ステートを「ＥＲＲ」にする一方、
一致していないときは、ステートを「ＭＳＧＬ＿Ｌ」に
する（Ｓ４２）。
【００９７】ステートが「ＭＳＧＬ＿Ｌ」のとき、ステ
ートを「ＤＳＡＰ」にする。ステートが「ＤＳＡＰ」の
とき、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫの値が０ｘ００で
あるときは、ステートを「ＳＳＡＰ」にし、そうでない
ときは、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫは不当であると
判断し、ステートを「ＥＲＲ」にする（Ｓ４３）。
【００９８】ステートが「ＳＳＡＰ」のとき、遅延ＴＥ
Ｋ処理データＤＤＴＫの値が０ｘ００であるときは、ス
テートを「ＣＯＮＴＲＯＬ」にし、そうでないときは、
遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫは不当なデータであると
判断し、ステートを「ＥＲＲ」にする（Ｓ４４）。
【００９９】ステートが「ＣＯＮＴＲＯＬ」のとき、遅
延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫの値が０ｘ０３であるとき
は、ステートを「ＶＥＲＳＩＯＮ」にし、そうでないと
きは、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫは不当なデータで
あると判断し、ステートを「ＥＲＲ」にする（Ｓ４
５）。
【０１００】ステートが「ＶＥＲＳＩＯＮ」のとき、遅
延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫの値が０ｘ０１または０ｘ
０２であるときは、ステートを「ＴＹＰＥ」にし、そう
でないときは、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫは不当な
データであると判断し、ステートを「ＥＲＲ」にする
（Ｓ４６）。
【０１０１】ステートが「ＴＹＰＥ」のとき、ステート
を「ＲＳＶＤ」にする。そして、ステートが「ＲＳＶ
Ｄ」のとき、ＭＡＣＭＭヘッダ解析が正常に終了したと
判断して、ステートを「ＩＤＬＥ」にする。
【０１０２】この結果、ＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロック
２４は、ＭＡＣＭＭヘッダの各フィールドのステート情
報、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫに誤りがあると判断
した場合のエラーステート情報、およびＭＡＣＭＭヘッ
ダの解析が正常に終了したと判断した場合の正常終了ス
テート情報を、ＭＡＣＭＭヘッダステート情報データＳ
ＴＭＭとしてＭＡＣヘッダ解析ブロック２２へ出力す
る。
【０１０３】ＭＡＣヘッダ解析ブロック２２、拡張ヘッ
ダ解析ブロック２３およびＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロッ
ク２４の処理をもって、構造解析ブロック２０の処理が
終了する。処理の終了後、ＭＡＣステート情報データＳ
ＴＭＣと、これに対応する遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴ
Ｋとが、復号ブロック３０に送られる。
【０１０４】＜復号ブロック＞復号ブロック３０は、構
造解析ブロック２０から出力された遅延ＴＥＫ処理デー
タＤＤＴＫおよびＭＡＣステート情報データＳＴＭＣを
入力とし、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫにおいて、デ
ータの機密性保護のためセンター装置側でＤＥＳ（Data
Encryption Standard）により暗号化された部分のデー
タについて復号処理を行い、その処理結果をＴＥＫ処理
結果データＲＴＥＫとしてデータ記憶装置１４に出力す
る。
【０１０５】図１４は復号ブロック３０の動作を示すフ
ローチャートである。図１４において、３１は遅延ＴＥ
Ｋ処理データＤＤＴＫおよびＭＡＣステート情報データ
ＳＴＭＣを入力とし、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫの
暗号の有無を判別し、第１の復号処理対象データＤＤ１
および復号処理対象外データＤＤＸを出力する暗号有無
チェックブロック、３２は第１の復号処理対象データＤ
Ｄ１を復号処理に適応したビット幅である６４ビットに
変換し、第２の復号処理対象データＤＤ２として出力す
る第１のビット変換ブロックである。３３は遅延ＴＥＫ
処理データＤＤＴＫから、ＴＥＫデータＴＥＫを選択す
るためのＴＥＫ照合データＩＴＥＫを抽出するＴＥＫ照
合データ抽出ブロック、３４はＴＥＫ照合データＩＴＥ
Ｋを用いてＴＥＫデータＴＥＫを抽出するＴＥＫデータ
抽出ブロックである。３５は第２の復号処理対象データ
ＤＤ２に対して復号処理を行い、第１の復号処理結果デ
ータＲＤ１を出力する復号処理ブロック、３６は第１の
復号処理結果データＲＤ１を復号処理対象外データＤＤ
Ｘと同一ビット幅である８ビットに変換し、第２の復号
処理結果データＲＤ２として出力する第２のビット変換
ブロック、３７は第２の復号処理結果データＲＤ２と復
号処理対象外データＤＤＸとを結合し、結合データＣＢ
Ｄとして出力するデータ結合ブロック、３８は結合デー
タＣＢＤをデータ記憶装置１４に適応したビット幅に変
換し、ＴＥＫ処理結果データＲＴＥＫとして出力する第
３のビット変換ブロックである。
【０１０６】ここで、第１の復号処理対象データＤＤ１
は遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫ中のＤＥＳ暗号処理化
された部分のデータであり、復号処理対象外データＤＤ
Ｘは遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫ中のＤＥＳ暗号処理
化されていない部分のデータである。またＴＥＫデータ
ＴＥＫは暗号を解くためのデータであり、ここでは実際
にデータの暗号化および復号化に使用するＤＥＳ暗号キ
ーである。ＴＥＫ照合データＩＴＥＫは、予め保持して
いた複数のＴＥＫデータの中から復号に用いるＴＥＫデ
ータＴＥＫを選択するために照合するシーケンスデータ
である。ここでは、ＴＥＫデータＴＥＫは復号処理の初
期値データを含むものとする。
【０１０７】なお、ＴＥＫデータは解読防止のために定
期的に変更されるので、ＴＥＫデータが更新される際に
センター装置と端末装置との間の通信が途切れないよう
に、ＴＥＫデータ抽出ブロック３４に、前後のＴＥＫデ
ータ、復号処理の初期値データ、および遅延ＴＥＫ処理
データＤＤＴＫ中の拡張ヘッダに設定されたＴＥＫデー
タのインデックス・シーケンス番号を予め格納するデー
タ記憶バッファを設けておく。
【０１０８】以下、図１４に従って、復号ブロック３０
の処理について説明する。なお、ＭＡＣステート情報デ
ータＳＴＭＣは、少なくとも、拡張ヘッダに含まれたＭ
ＡＣデータが暗号化されているか否かを示すEncrypt ビ
ットから生成されるＭＡＣデータEncrypt 信号と、ＭＡ
Ｃヘッダおよびアドレスデータ（ＳＡ，ＤＡ）の位置を
示すイネーブル信号と、拡張ヘッダに存在するＴＥＫ照
合データの位置を示すＴＥＫ照合データイネーブル信号
とを、含むものとする。
【０１０９】まず暗号有無チェックブロック３１におい
て、ＭＡＣステート情報データＳＴＭＣを参照して、遅
延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫ中の暗号化された部分と暗
号化されていない部分とを判別し、第１の復号処理対象
データＤＤ１および復号処理対象外データＤＤＸを出力
する。すなわち、ＭＡＣデータEncrypt 信号が、ＭＡＣ
データが暗号化されていることを示している場合、ＭＡ
Ｃデータ中のＭＡＣヘッダおよびアドレスデータを復号
処理対象外データＤＤＸとして出力するとともに、それ
以外のＭＡＣデータを第１の復号処理対象データＤＤ１
として出力する。一方、ＭＡＣデータEncrypt 信号が、
ＭＡＣデータが暗号化されていることを示していない場
合、ＭＡＣデータ全体を復号処理対象外データＤＤＸと
して出力する。
【０１１０】その後、第１の復号処理対象データＤＤ１
は、第１のビット変換ブロック３２において、復号処理
単位のビット幅である６４ビットに変換され、第２の復
号処理対象データＤＤ２として出力される。
【０１１１】また、ＴＥＫ照合データ抽出ブロック３３
において、遅延ＴＥＫ処理データＤＤＴＫから、ＴＥＫ
データを選択するためのＴＥＫ照合データＩＴＥＫを抽
出する。すなわち、ＴＥＫ照合データイネーブル信号が
示すデータを、ＴＥＫ照合データＩＴＥＫとして抽出し
て出力する。そして、ＴＥＫデータ抽出ブロック３４に
おいて、ＴＥＫ照合データＩＴＥＫを用いて、データ記
憶バッファからＴＥＫデータＴＥＫを抽出する。
【０１１２】その後、復号処理ブロック３５において、
第２の復号処理対象データＤＤ２およびＴＥＫデータＴ
ＥＫを用いて復号処理を行い、当該処理の結果を第１の
復号処理結果データＲＤ１とする。
【０１１３】次に、第２のビット変換ブロック３６にお
いて、第１の復号処理結果データＲＤ１を復号処理対象
外データＤＤＸと同一ビット幅である８ビットに変換
し、この変換結果を第２の復号処理結果データＲＤ２と
して出力する。そして、データ結合ブロック３７におい
て、第２の復号処理結果データＲＤ２と復号処理対象外
データＤＤＸとを統合し、結合データＣＢＤとして出力
した後、第３のビット変換ブロック３８において、結合
データＣＢＤをデータ記憶装置１４に適応したビット幅
に変換し、当該処理の結果をＴＥＫ処理結果データＲＴ
ＥＫとしてデータ記憶装置１４へ出力する。
【０１１４】なお、復号処理単位である６４ビット、お
よび第２の復号処理結果データＲＤ２のビット幅である
８ビットは、その値に限られるものではなく、例えば８
×ｎ（ｎ：整数）ビットで自由に選択可能である。
【０１１５】
【発明の効果】以上のように本発明によると、センター
装置および複数の端末装置によって構成される双方向通
信網におけるデジタル双方向通信制御装置において、Ｍ
ＡＣ機能の中でも演算処理量の大きいＴＥＫ機能の専用
処理を、ＣＰＵとは別のＴＥＫ処理ブロックによって実
行させる。これにより、ＣＰＵの負荷を低減することが
できるとともに、回路規模の適正化が可能となり、さら
にスループットが向上するので、装置全体としてのコス
トパフォーマンスを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデジタル双方向通信
制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す構造解析ブロックの内部構成を示す
図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＭＰＥＧヘッダ解析
のステートマシンを示す図である。
【図４】ＭＰＥＧヘッダのフォーマットを示す図であ
る。
【図５】ポインタフィールドを含むＭＰＥＧデータのフ
ォーマットを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＭＡＣヘッダ解析の
ステートマシンである。
【図７】ＭＡＣデータのフォーマットを示す図である。
【図８】ＨＣＳチェック以外のＭＡＣヘッダ誤り検出方
法を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る拡張ヘッダ解析のス
テートマシンである。
【図１０】拡張ヘッダのフォーマットを示す図である。
【図１１】拡張ヘッダの一例（Downstream Privacy）の
フォーマットを示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るＭＡＣＭＭヘッダ
解析のステートマシンである。
【図１３】ＭＡＣＭＭヘッダのフォーマットを示す図で
ある。
【図１４】本発明の一実施形態に係る復号ブロックの動
作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ デジタル双方向通信制御装置 １１ インターフェースブロック １２ ＣＰＵ １３ ＴＥＫ処理ブロック ２０ 構造解析ブロック ２１ ＭＰＥＧヘッダ解析ブロック ２２ ＭＡＣヘッダ解析ブロック ２３ 拡張ヘッダ解析ブロック ２４ ＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロック ３０ 復号ブロック ＳＴＲＭ ダウンストリームデータ ＤＩＦ ＣＰＵインターフェースデータ（下り方向デー
タ） ＤＴＥＫ ＴＥＫ処理データ ＤＤＴＫ 遅延ＴＥＫ処理データ ＳＴＭＣ ＭＡＣステート情報データ ＰＭＣ ＭＡＣデータ位置信号 ＬＰＭＣ ＭＡＣデータ先頭位置信号 ＰＥＨ 拡張ヘッダ位置情報データ ＰＭＭ ＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データ ＳＴＥＨ 拡張ヘッダステート情報データ ＳＴＭＭ ＭＡＣＭＭヘッダステート情報データ ＩＴＥＫ ＴＥＫ照合データ ＴＥＫ ＴＥＫデータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/167 Ｈ０４Ｌ 9/00 ６４３ 7/173 ６３０ Ｆターム(参考） 5C063 AA01 AB03 AB07 AC01 AC05 AC10 CA23 CA36 DA07 DA13 DB10 5C064 BA01 BB10 BC17 BC18 BC22 BC23 BD02 BD08 BD09 BD14 CA14 CB01 CC04 5J104 AA12 PA07

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタル双方向通信における双方向制御
    を行う装置であって、 入力されたダウンストリームデータをフォーマット変換
    して、下り方向データを生成するインターフェースブロ
    ックと、 前記下り方向データを受けて、ＭＡＣ（Media Access C
    ontrol）機能を実現するＣＰＵと、 前記下り方向データから得られたＴＥＫ（Traffic Encr
    yption Key）処理データを受け、そのデータ構造の解析
    を行い、この解析結果を基にして、復号処理を行うＴＥ
    Ｋ処理ブロックとを備えたことを特徴とするデジタル双
    方向通信制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のデジタル双方向通信制御
    装置において、 前記ＴＥＫ処理ブロックは、 ＴＥＫ処理データを入力し、このＴＥＫ処理データの中
    のＭＰＥＧ構造と、ＭＰＥＧ構造に埋め込まれたＭＡＣ
    （Media Access Control）構造とを解析し、ＭＡＣ構造
    を持つデータであるＭＡＣデータの状態および意味を示
    すＭＡＣステート情報データを出力する構造解析ブロッ
    クと、 ＴＥＫ処理データ中の暗号化された部分を、前記ＭＡＣ
    ステート情報データを参照して判別し、暗号化された部
    分を、暗号を解くためのＴＥＫデータを用いて復号し、
    その復号結果を暗号化されていない部分と統合する復号
    ブロックとを備えたものであることを特徴とするデジタ
    ル双方向通信制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のデジタル双方向通信制御
    装置において、 前記構造解析ブロックは、 ＴＥＫ処理データ中のＭＰＥＧ構造のヘッダであるＭＰ
    ＥＧヘッダを解析し、ＭＡＣデータの位置を示すＭＡＣ
    データ位置信号、およびＭＡＣフレームの先頭バイト位
    置を示すＭＡＣデータ先頭位置信号を出力するＭＰＥＧ
    ヘッダ解析ブロックと、 前記ＭＡＣデータ位置信号およびＭＡＣデータ先頭位置
    信号を入力とし、ＭＡＣ構造のヘッダであるＭＡＣヘッ
    ダ中の拡張ヘッダおよびＭＡＣＭＭ（MAC Management M
    essage）ヘッダ以外のフィールドについて、ステート情
    報を認識するとともに、ＴＥＫ処理データに拡張ヘッダ
    が存在するとき、拡張ヘッダの位置を示す拡張ヘッダ位
    置情報データを出力し、かつ、ＴＥＫ処理データにＭＡ
    ＣＭＭヘッダが存在するとき、ＭＡＣＭＭヘッダの位置
    を示すＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データを出力するＭＡ
    Ｃヘッダ解析ブロックと、 前記拡張ヘッダ位置情報データを受けて、拡張ヘッダの
    各フィールドをチェックし、拡張ヘッダのステート情報
    を示す拡張ヘッダステート情報データを出力する拡張ヘ
    ッダ解析ブロックと、 前記ＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データを受けて、ＭＡＣ
    ＭＭヘッダの各フィールドをチェックし、ＭＡＣＭＭヘ
    ッダのステート情報を示すＭＡＣＭＭヘッダステート情
    報データを出力するＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロックとを
    備え、 前記ＭＡＣヘッダ解析ブロックは、 前記拡張ヘッダステート情報データおよびＭＡＣＭＭヘ
    ッダステート情報データを受け、ＭＡＣヘッダ中の拡張
    ヘッダおよびＭＡＣＭＭヘッダ以外の各フィールドのス
    テート情報と、前記拡張ヘッダステート情報データが示
    す拡張ヘッダのステート情報、および前記ＭＡＣＭＭヘ
    ッダステート情報データが示すＭＡＣＭＭヘッダのステ
    ート情報とを基にして、前記ＭＡＣステート情報データ
    を生成するものであることを特徴とするデジタル双方向
    通信制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のデジタル双方向通信制御
    装置において、 前記ＭＰＥＧヘッダ解析ブロックは、 ＭＰＥＧヘッダのフィールドをチェックして、ＭＡＣデ
    ータの位置とＭＡＣフレームの先頭バイト位置とを検出
    し、前記ＭＡＣデータ位置信号およびＭＡＣデータ先頭
    位置信号を出力するものであることを特徴とするデジタ
    ル双方向通信制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項３記載のデジタル双方向通信制御
    装置において、 前記ＭＡＣヘッダ解析ブロックは、 ＨＣＳチェックによって、ＭＡＣヘッダの誤り検出を行
    うものであることを特徴とするデジタル双方向通信制御
    装置。
  6. 【請求項６】 請求項３記載のデジタル双方向通信制御
    装置において、 前記ＭＡＣヘッダ解析ブロックは、 ＭＡＣヘッダの中のＭＡＣデータ長を示すフィールドの
    チェックを行うものであり、 前記チェックを、前記ＭＡＣデータ先頭位置信号を参照
    してＭＡＣフレームのデータ長をカウントし、このＭＡ
    Ｃフレーム長が、当該フィールドの値と所定のデータ長
    との和と一致するか否かを判断することによって、行う
    ことを特徴とするデジタル双方向通信制御装置。
  7. 【請求項７】 請求項３記載のデジタル双方向通信制御
    装置において、 前記ＭＡＣヘッダ解析ブロックは、 ＨＣＳチェックに加えて、ＭＡＣフレーム長チェックお
    よび拡張ヘッダ長チェックによって、ＭＡＣヘッダの誤
    り検出を行うものであり、かつ、 前記ＭＡＣフレーム長チェックおよび拡張ヘッダ長チェ
    ックによるチェック結果が、エラーなしであるとき、前
    記ＨＣＳチェックによるチェック結果を無効にすること
    を特徴とするデジタル双方向通信制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項３記載のデジタル双方向通信制御
    装置において、 前記拡張ヘッダ解析ブロックは、 前記拡張ヘッダ位置情報データを参照して、拡張ヘッダ
    のフィールドをチェックし、拡張ヘッダのデータ長や種
    類を判別し、 拡張ヘッダのフィールドの値が不当である場合、拡張ヘ
    ッダに誤りがあると認識し、その旨を、前記拡張ヘッダ
    ステート情報データとして出力するものであることを特
    徴とするデジタル双方向通信制御装置。
  9. 【請求項９】 請求項３記載のデジタル双方向通信制御
    装置において、 前記ＭＡＣＭＭヘッダ解析ブロックは、 前記ＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データを参照して、ＭＡ
    ＣＭＭヘッダのフィールドをチェックし、ＭＡＣＭＭの
    データ長および種類を判別し、 ＭＡＣＭＭヘッダのフィールドのデータの値が不当であ
    る場合、ＭＡＣＭＭヘッダに誤りがあると認識し、その
    旨を、前記ＭＡＣＭＭヘッダステート情報データとして
    出力するものであることを特徴とするデジタル双方向通
    信制御装置。
  10. 【請求項１０】 請求項２記載のデジタル双方向通信制
    御装置において、 前記復号ブロックは、 前記ＭＡＣステート情報データを参照して、ＴＥＫ処理
    データ中の、暗号化された部分と暗号化されていない部
    分とを選別し、 ＴＥＫ処理データから、ＴＥＫデータを選択するための
    ＴＥＫ照合データを抽出し、 抽出したＴＥＫ照合データを参照して、予め保持してい
    た複数のＴＥＫデータの中から、復号に用いるＴＥＫデ
    ータを選択し、 暗号化された部分を復号処理単位のビット幅に変換し、
    選択したＴＥＫデータを用いて、復号し、 復号後のデータと、暗号化されていない部分とを統合す
    るものであることを特徴とするデジタル双方向通信制御
    装置。
  11. 【請求項１１】 デジタル双方向通信における双方向制
    御を行う方法であって、 入力されたダウンストリームデータをフォーマット変換
    して、下り方向データを生成するステップと、 ＣＰＵによって、前記下り方向データを受けて、ＭＡＣ
    （Media Access Control）機能を実現するステップと、 ＴＥＬ処理ブロックによって、前記下り方向データから
    得られたＴＥＫ（Traffic Encryption Key）処理データ
    を受け、そのデータ構造の解析を行い、この解析結果を
    基にして、復号処理を行うＴＥＫ処理ステップとを備え
    たことを特徴とするデジタル双方向通信制御方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載のデジタル双方向通信
    制御方法において、 前記ＴＥＫ処理ステップは、 ＴＥＫ処理データの中のＭＰＥＧ構造と、ＭＰＥＧ構造
    に埋め込まれたＭＡＣ（Media Access Control）構造と
    を解析し、ＭＡＣ構造を持つデータであるＭＡＣデータ
    の状態および意味を示すＭＡＣステート情報データを生
    成する構造解析ステップと、 ＴＥＫ処理データ中の暗号化された部分を、前記ＭＡＣ
    ステート情報データを参照して判別し、暗号化された部
    分を、暗号を解くためのＴＥＫデータを用いて復号し、
    その復号結果を暗号化されていない部分と統合する復号
    ステップとを備えたものであることを特徴とするデジタ
    ル双方向通信制御方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載のデジタル双方向通信
    制御方法において、 前記構造解析ステップは、 ＴＥＫ処理データのＭＰＥＧ構造のヘッダであるＭＰＥ
    Ｇヘッダを解析し、ＭＡＣデータの位置を示すＭＡＣデ
    ータ位置信号、およびＭＡＣフレームの先頭バイト位置
    を示すＭＡＣデータ先頭位置信号を生成するＭＰＥＧヘ
    ッダ解析ステップと、 前記ＭＡＣデータ位置信号およびＭＡＣデータ先頭位置
    信号を用い、ＭＡＣ構造のヘッダであるＭＡＣヘッダ中
    の拡張ヘッダおよびＭＡＣＭＭ（MAC Management Messa
    ge）ヘッダ以外のフィールドについて、ステート情報を
    認識するとともに、ＴＥＫ処理データに拡張ヘッダが存
    在するとき、拡張ヘッダの位置を示す拡張ヘッダ位置情
    報データを生成し、かつ、ＴＥＫ処理データにＭＡＣＭ
    Ｍヘッダが存在するとき、ＭＡＣＭＭヘッダの位置を示
    すＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データを生成するＭＡＣヘ
    ッダ解析ステップと、 前記拡張ヘッダ位置情報データを受けて、拡張ヘッダの
    各フィールドをチェックし、拡張ヘッダのステート情報
    を示す拡張ヘッダステート情報データを生成する拡張ヘ
    ッダ解析ステップと、 ＭＡＣＭＭヘッダ位置情報データを受けて、ＭＡＣＭＭ
    ヘッダの各フィールドをチェックし、ＭＡＣＭＭヘッダ
    のステート情報を示すＭＡＣＭＭヘッダステート情報デ
    ータを生成するＭＡＣＭＭヘッダ解析ステップとを備
    え、 前記ＭＡＣヘッダ解析ステップにおいて判断した，ＭＡ
    Ｃヘッダ中の拡張ヘッダおよびＭＡＣＭＭヘッダ以外の
    各フィールドのステート情報と、前記拡張ヘッダステー
    ト情報データが示す拡張ヘッダのステート情報、および
    前記ＭＡＣＭＭヘッダステート情報データが示すＭＡＣ
    ＭＭヘッダのステート情報とを基にして、前記ＭＡＣス
    テート情報データを生成するものであることを特徴とす
    るデジタル双方向通信制御方法。
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