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技術 多重化パケット抽出装置及び多重化パケット抽出方法

出願人 NECスペーステクノロジー株式会社
発明者 常岡泰治
出願日 2000年9月20日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 2000-284460
公開日 2002年3月29日 (18年10ヶ月経過) 公開番号 2002-094552
状態 特許登録済
技術分野 広域データ交換
主要キーワード 棄却率 抽出ポイント 補充データ チェックシンボル 残データ PDU単位 宇宙機 同期マーカ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年3月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

パケット棄却率を低減可能な多重化パケット抽出装置を提供する。

解決手段

ハードウェア処理部2のフレーム同期部21は入力されたCADUのフレーム同期をとり、復号部22はリードソロモン等の符号化されたVCDUを復号することでダウンリンクデータ誤り検出及び訂正を行う。ソフトウェア処理部3のVCDU処理部31はVCIDを基にVCDUの分離処理を行い、M_PDU処理部32はFHPの他に、2つのM_PDUに跨ったパケットのパケット長も考慮してパケット抽出を実施する。

概要

背景

従来、CCSDSAOS勧告においては、FHP(First Header Pointer)を用いたパケット抽出が規定されている。このCCSDSAOS準拠の基本的なデータ構造を図6に示す。

図6において、本データ構造はCADU(Channel Access Data Unit)と呼ばれるフレーム構造の中に、VCDU(VirtualChannel Data Unit)と呼ばれるフレーム構造を有している。すなわち、CADUは同期マーカとVCDUとからなり、VCDUはVCDUヘッダとM_PDU(Multiplexing Protocol DataUnit)とVCDUトレーラリードソロモンチェックシンボルとからなっている。

VCDU各々はVCID(Virtual Channel Identifier)という識別子によって識別することができるため、物理的に1つの伝送路上に論理的に複数の伝送路を設定することができ、効率的なデータ伝送を実現している。

CCSDSAOS勧告のサービスの1つに、多重化サービスが定義されている。その多重化サービスはパケットと呼ばれるデータの単位を同一のVCDUの中に多重化して伝送するサービスのことである。1つのVCDUの中に、M_PDUと呼ばれるデータ構造を有し、これは複数のパケットとそのパケットの多重化の状況を認識するためのヘッダ情報(M_PDUヘッダ)とから構成されている。つまり、M_PDUはM_PDUヘッダと残パケットとパケットと残データとからなっている。

概要

パケットの棄却率を低減可能な多重化パケット抽出装置を提供する。

ハードウェア処理部2のフレーム同期部21は入力されたCADUのフレーム同期をとり、復号部22はリードソロモン等の符号化されたVCDUを復号することでダウンリンクデータ誤り検出及び訂正を行う。ソフトウェア処理部3のVCDU処理部31はVCIDを基にVCDUの分離処理を行い、M_PDU処理部32はFHPの他に、2つのM_PDUに跨ったパケットのパケット長も考慮してパケット抽出を実施する。

目的

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、パケットの棄却率を低減することができる多重化パケット抽出装置及び多重化パケット抽出方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数のパケット多重化されかつそのヘッダ内において多重化されたパケットの先頭位置を示すFHP(First Header Pointer)が定義されたM_PDU(Multiplexing Protocol Data Unit)から前記パケットを抽出する多重化パケット抽出装置であって、前記パケットが2つのM_PDUに跨っているか否かを検出する検出手段と、前記パケットが2つのM_PDUに跨っていることが検出された時に当該パケットのパケット長と前記FHPとを基にパケット抽出を行う抽出手段とを有することを特徴とする多重化パケット抽出装置。

請求項2

前記検出手段は、前に処理したM_PDUに残データが含まれている時に前記パケットが2つのM_PDUに跨っていると判定するようにしたことを特徴とする請求項1記載の多重化パケット抽出装置。

請求項3

CCSDS(Consultative Committee for Space Data System)AOS(Advanced Orbiting System)準拠のデータから前記パケットを抽出するようにしたことを請求項1または請求項2記載の多重化パケット抽出装置。

請求項4

複数のパケットが多重化されかつそのヘッダ内において多重化されたパケットの先頭位置を示すFHP(First Header Pointer)が定義されたM_PDU(Multiplexing Protocol Data Unit)から前記パケットを抽出する多重化パケット抽出方法であって、前記パケットが2つのM_PDUに跨っているか否かを検出するステップと、前記パケットが2つのM_PDUに跨っていることが検出された時に当該パケットのパケット長と前記FHPとを基にパケット抽出を行うステップとを有することを特徴とする多重化パケット抽出方法。

請求項5

前記2つのM_PDUに跨っているか否かを検出するステップは、前に処理したM_PDUに残データが含まれている時に前記パケットが2つのM_PDUに跨っていると判定するようにしたことを特徴とする請求項4記載の多重化パケット抽出方法。

請求項6

CCSDS(Consultative Committee for Space Data System)AOS(Advanced Orbiting System)準拠のデータから前記パケットを抽出するようにしたことを請求項4または請求項5記載の多重化パケット抽出方法。

技術分野

0001

本発明は多重化パケット抽出装置及び多重化パケット抽出方法に関し、特にCCSDS(Consultative Committee for Space Data System:宇宙データシステム諮問委員会AOS(Advanced Orbiting System)準拠の多重化パケットの抽出方法に関する。

背景技術

0002

従来、CCSDSAOS勧告においては、FHP(First Header Pointer)を用いたパケット抽出が規定されている。このCCSDSAOS準拠の基本的なデータ構造図6に示す。

0003

図6において、本データ構造はCADU(Channel Access Data Unit)と呼ばれるフレーム構造の中に、VCDU(VirtualChannel Data Unit)と呼ばれるフレーム構造を有している。すなわち、CADUは同期マーカとVCDUとからなり、VCDUはVCDUヘッダとM_PDU(Multiplexing Protocol DataUnit)とVCDUトレーラリードソロモンチェックシンボルとからなっている。

0004

VCDU各々はVCID(Virtual Channel Identifier)という識別子によって識別することができるため、物理的に1つの伝送路上に論理的に複数の伝送路を設定することができ、効率的なデータ伝送を実現している。

0005

CCSDSAOS勧告のサービスの1つに、多重化サービスが定義されている。その多重化サービスはパケットと呼ばれるデータの単位を同一のVCDUの中に多重化して伝送するサービスのことである。1つのVCDUの中に、M_PDUと呼ばれるデータ構造を有し、これは複数のパケットとそのパケットの多重化の状況を認識するためのヘッダ情報(M_PDUヘッダ)とから構成されている。つまり、M_PDUはM_PDUヘッダと残パケットとパケットと残データとからなっている。

発明が解決しようとする課題

0006

上述した従来の多重化パケット抽出方法では、多重化サービスの場合、1つのパケットが複数のVCDU(M_PDU)に跨って多重化されると、その状態を識別するために、M_PDUヘッダ内にFHP(First Header Pointer)と呼ばれるものが定義されている。これはM_PDU内に格納されたパケットの先頭位置を示したものであり、それ以前に格納されているデータは直前のVCDUのM_PDUに格納されていた最終パケットの残りの部分を表している。

0007

通常、上記のFHPのみを手がかりにパケットの抽出を行うが、何らかの原因(伝送路上の原因、送信側装置障害等)でFHPの示す位置が誤っていた場合、そのM_PDU内に多重化されている全てのパケット抽出ができなくなり、棄却されてしまう。

0008

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、パケットの棄却率を低減することができる多重化パケット抽出装置及び多重化パケット抽出方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明による多重化パケット抽出装置は、複数のパケットが多重化されかつそのヘッダ内において多重化されたパケットの先頭位置を示すFHP(FirstHeader Pointer)が定義されたM_PDU(Multiplexing Protocol Data Unit)から前記パケットを抽出する多重化パケット抽出装置であって、前記パケットが2つのM_PDUに跨っているか否かを検出する検出手段と、前記パケットが2つのM_PDUに跨っていることが検出された時に当該パケットのパケット長と前記FHPとを基にパケット抽出を行う抽出手段とを備えている。

0010

本発明による多重化パケット抽出方法は、複数のパケットが多重化されかつそのヘッダ内において多重化されたパケットの先頭位置を示すFHP(FirstHeader Pointer)が定義されたM_PDU(Multiplexing Protocol Data Unit)から前記パケットを抽出する多重化パケット抽出方法であって、前記パケットが2つのM_PDUに跨っているか否かを検出するステップと、前記パケットが2つのM_PDUに跨っていることが検出された時に当該パケットのパケット長と前記FHPとを基にパケット抽出を行うステップとを備えている。

0011

すなわち、本発明の多重化パケット抽出装置は、CCSDS(Consultative Committee for Space Data System:宇宙データシステム諮問委員会)AOS(Advanced Orbiting System)準拠のデータ構造を有する宇宙機からのダウンリンクデータフレームからパケットを抽出する際に、FHP(First Header Pointer)のみでなく、パケット長も考慮してパケットを抽出することを特徴とする。

0012

従来技術では、通常、FHPのみを手がかりにパケットの抽出を行っているので、何らかの原因でFHPの示す位置が誤っていた場合、そのM_PDU(Multiplexing Protocol Data Unit)内に多重化されている全てのパケット抽出ができなくなり、当該パケットが棄却されてしまう。

0013

これに対し、本発明の多重化パケット抽出装置では、FHPの他に、2つのM_PDUに跨ったパケットのパケット長も考慮してパケット抽出を行って、2つのM_PDUに跨ったパケットのパケット長をパケット抽出の手がかりに加えているので、パケットの棄却率を低減させることが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0014

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるCCSDS(Consultative Committee for Space Data System)パケット処理装置(多重化パケット処理装置)の構成を示すブロック図である。図1において、CCSDSパケット処理装置1はハードウェア処理部2と、ソフトウェア処理部3とから構成されている。

0015

ハードウェア処理部2はハードウェアで実現され、フレーム同期部21と復号部22とから構成されている。ソフトウェア処理部3はソフトウェアで実現され、VCDU(Virtual Channel Data Unit)処理部31と、M_PDU(Multiplexing Protocol DataUnit)処理部32とから構成されている。

0016

フレーム同期部21はCCSDSパケット処理装置1に入力されたCADU(Channel Access Data Unit)のフレーム同期をとる部分であり、復号部22はリードソロモン等の符号化されたVCDUを復号することによってダウンリンクデータの誤り検出及び訂正を行う。

0017

VCDU処理部31はVCID(Virtual Channel Identifier)を基にVCDUの分離処理を行い、M_PDU処理部32はパケット抽出を実施する。

0018

ここで、CCSDSAOS(Advanced Orbiting System)準拠の基本的なデータ構造は、図6に示すように、CADUと呼ばれるフレーム構造の中に、VCDUと呼ばれるフレーム構造を有している。すなわち、CADUは同期マーカとVCDUとからなり、VCDUはVCDUヘッダとM_PDUとVCDUトレーラとリードソロモンチェックシンボルとからなっている。

0019

VCDU各々はVCID(Virtual Channel Identifier)という識別子によって識別することができるため、物理的に1つの伝送路上に論理的に複数の伝送路を設定することができ、効率的なデータ伝送を実現している。

0020

CCSDSAOS勧告のサービスの1つに、多重化サービスが定義されている。その多重化サービスはパケットと呼ばれるデータの単位を同一のVCDUの中に多重化して伝送するサービスのことである。1つのVCDUの中に、M_PDUと呼ばれるデータ構造を有し、このデータ構造は複数のパケットとそのパケットの多重化の状況を認識するためのヘッダ情報(M_PDUヘッダ)とから構成されている。つまり、M_PDUはM_PDUヘッダと残パケットとパケットと残データとからなっている。

0021

多重化サービスの場合、1つのパケットが複数のVCDU(M_PDU)に跨って多重化される場合がある。この状態を識別するために、M_PDUヘッダ内に、FHP(First Header Pointer:ファーストヘッダポインタ)と呼ばれるものが定義されている。このFHPはM_PDU内に格納されたパケットの先頭位置を示したものであり、それ以前に格納されているデータは直前のVCDUのM_PDUに格納されていた最終パケットの残りの部分を表している。

0022

通常、パケット抽出は上記のFHPのみを手がかりに行っているが、何らかの原因でFHPの示す位置が誤っていた場合、そのM_PDU内に多重化されている全てのパケットを抽出することができなくなり、当該パケットが棄却されてしまう。これに対して、本発明の一実施例ではFHPの他に2つのM_PDUに跨ったパケットのパケット長も考慮してパケット抽出を行っているため、パケットの棄却率を低減させることができる。

0023

図2図4は本発明の一実施例によるCCSDSパケット処理装置1の動作を示すフローチャートである。これら図1図4を参照して本発明の一実施例によるCCSDSパケット処理装置1の動作について説明する。

0024

まず、M_PDU処理部32はVCDU処理部31からM_PDUを取得すると同時に、前に処理したM_PDUに残データが含まれていたか否かを判断する(図2ステップS1,S2)。残データがない場合、M_PDUの先頭データがパケットの先頭データとなるので、M_PDU処理部32はM_PDUの先頭からパケットの抽出を実施する(図2ステップS3)。

0025

残データがある場合、2つのM_PDUにパケットが跨っていることになるので、M_PDU処理部32はFHPを手がかりにパケットの抽出を試みる。この場合、M_PDU処理部32はFHPが正しい値の範囲を示しているかを判断し(FHP<VCDUデータ領域)(図2ステップS5)、正しい値の範囲を超えていれば、そのM_PDUを破棄する(図2ステップS6)。

0026

続いて、M_PDU処理部32はFHPに抽出ポイントを合わせ(図2ステップS6)、FHPの示す場所と残パケットの長さとが等しいかを判定する(図2ステップS7)。M_PDU処理部32は判定結果が正の場合、前のM_PDUの残データと残パケットとを結合してパケットを抽出する(図2ステップS8)。

0027

M_PDU処理部32は判定結果がの場合、FHPの示すポイントからパケットヘッダの抽出を実施し(図2ステップS9)、パケットヘッダエラーかどうかを判定する(図2ステップS10)。M_PDU処理部32はこの判定で正しく抽出することができたと判定すると、残パケットとFHPとの関係を基に当該パケットを抽出する。

0028

つまり、M_PDU処理部32は残パケットがFHPより小さければ(図2ステップS11)、FHPまで残パケットのデータを取得し、前M_PDUのデータと結合し、残りをFILL(補充データ)で埋めて当該パケットを抽出する(図2ステップS12)。また、M_PDU処理部32は残パケットがFHPより大きければ(図2ステップS11)、残パケットまでのデータと前M_PDUのデータとを結合して当該パケットを抽出する(図2ステップS13)。

0029

正しくない場合、FHPの示すポイントが誤っていることになるため、M_PDU処理部32はパケット長を基にパケット抽出を試みる。この場合、M_PDU処理部32は前のM_PDUの残データと現在取得しているM_PDUの残パケットを合成して得られたパケットのパケットヘッダからパケット長を取得し、それを基に抽出ポイントを設定し(図3ステップS14)、そのポイントを現在取得しているM_PDUのパケットの先頭位置とみなし、上記と同様に、パケットヘッダの抽出を実施する(図3ステップS15)。

0030

M_PDU処理部32はパケットヘッダを正しく抽出することができれば(図3ステップS16)、残パケット長とFHPとの関係を基にパケットを抽出する。つまり、M_PDU処理部32は残パケットがFHPより大きければ(図3ステップS19)、FHPまで残パケットのデータを取得し(図3ステップS20)、パケット長になるまでFILLを埋める(図3ステップS21)。また、M_PDU処理部32は残パケットがFHPより小さければ(図3ステップS19)、パケット長になるまでFILLを埋める(図3ステップS21)。

0031

M_PDU処理部32は正しくパケットヘッダが抽出することができなければ(図3ステップS16)、パケット長までFILLを埋めて抽出し(図3ステップS17)、現在取得しているM_PDUを破棄し(図3ステップS18)、M_PDUのパケット抽出処理を終了する。

0032

これ以降、M_PDU処理部32は抽出したパケットヘッダのパケット長を基にパケットの抽出を行い、残データがあれば(図4ステップS22)、その残データを取得し(図4ステップS28)、M_PDUのパケット抽出処理を終了する。

0033

また、M_PDU処理部32は残データがなければ(図4ステップS22)、パケットヘッダが抽出可かどうかを判定する(図4ステップS24)。M_PDU処理部32はパケットヘッダが抽出可でなければ、M_PDUのパケット抽出処理を終了する。M_PDU処理部32はパケットヘッダが抽出可であれば、パケットヘッダを抽出し(図4ステップS24)、パケットヘッダエラーかどうかを判定する(図4ステップS25)。

0034

M_PDU処理部32はこの判定で正しく抽出することができたと判定すると、当該パケットを取得し(図4ステップS26)、正しく抽出することができないと判定すると、現在取得しているM_PDUを破棄し(図4ステップS26)、M_PDUのパケット抽出処理を終了する。上記の処理はM_PDU単位に順次実施される。

0035

このように、M_PDU処理部32によるパケット抽出において、FHPの他に、2つのM_PDUに跨ったパケットのパケット長も考慮して、つまりFHP及びパケット長という2つのポインタを用いてパケットを抽出することによって、パケットの棄却率を低減することができる。

0036

図5は本発明の他の実施例によるCCSDSパケット処理装置の構成を示すブロック図である。図5において、CCSDSパケット処理装置4はシリアルパラレル変換部5と、ソフトウェア処理部6とから構成されている。

0037

ソフトウェア処理部6はソフトウェアで実現され、フレーム同期部61と、復号部62と、VCDU処理部63と、M_PDU処理部64とから構成されている。ここで、ソフトウェア処理部6は本発明の一実施例によるCCSDSパケット処理装置1でハードウェアにて実現されているフレーム同期部21及び復号部22をソフトウェアにて実現している。

0038

そのため、CCSDSパケット処理装置4への入力としてはシリアルデータを計算機が処理しやすいパラレルデータに変換するために、シリアル/パラレル変換部5を配設している。尚、ソフトウェア処理部6の各部の処理動作は上述した本発明の一実施例によるCCSDSパケット処理装置1の各部の処理と同様である。

発明の効果

0039

以上説明したように本発明によれば、複数のパケットが多重化されかつそのヘッダ内において多重化されたパケットの先頭位置を示すFHP(First Header Pointer)が定義されたM_PDU(Multiplexing Protocol Data Unit)から前記パケットを抽出する多重化パケット抽出装置において、パケットが2つのM_PDUに跨っていることが検出された時に当該パケットのパケット長とFHPとを基にパケット抽出を行うことによって、パケットの棄却率を低減することができるという効果がある。

図面の簡単な説明

0040

図1本発明の一実施例によるCCSDSパケット処理装置の構成を示すブロック図である。
図2本発明の一実施例によるCCSDSパケット処理装置の動作を示すフローチャートである。
図3本発明の一実施例によるCCSDSパケット処理装置の動作を示すフローチャートである。
図4本発明の一実施例によるCCSDSパケット処理装置の動作を示すフローチャートである。
図5本発明の他の実施例によるCCSDSパケット処理装置の構成を示すブロック図である。
図6CCSDSAOS準拠の基本的なデータ構造を示す図である。

--

0041

1,4 CCSDSパケット処理装置
2ハードウェア処理部
3,6ソフトウェア処理部
5シリアル/パラレル変換部
21,61フレーム同期部
22,62復号部
31,63VCDU処理部
32,64 M_PDU処理部

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