專利名稱：數(shù)字雙向通信控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在數(shù)字雙向通信中進(jìn)行雙向控制的裝置，特別是一種使從中心裝置方向終端裝置方的下行方向的通信的相關(guān)構(gòu)成最適化的技術(shù)。
背景技術(shù)：
雙向CATV所代表的數(shù)字雙向通信系統(tǒng)中，是通過(guò)將多個(gè)終端裝置與中心裝置相連接的雙向通信網(wǎng)而構(gòu)成的。在每個(gè)終端裝置中，從中心裝置向終端裝置的下行方向的通信以及從終端裝置向中心裝置的上行方向的通信的雙向控制稱作MAC(Media Access Control)功能，通常是通過(guò)對(duì)通信數(shù)據(jù)中的作為子層而被填充進(jìn)來(lái)的具有MAC所特有的結(jié)構(gòu)的協(xié)議進(jìn)行解讀，而實(shí)現(xiàn)處理功能的。
作為MAC結(jié)構(gòu)的一例，有稱作MCNS(Multimedia Cable NetworkSystems partners)的由美國(guó)電纜運(yùn)營(yíng)商以及有線電視的提供商所組成的團(tuán)體，所提倡的現(xiàn)在事實(shí)上已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)了的DOCSIS(Data Over CableService Interface Specifications)方式。其詳細(xì)方式已經(jīng)在美國(guó)的CableLabs(Cable Television Laboratories Inc.)所提供的規(guī)格書(shū)“Data-Over-CableService Interface Specifications”中的“Radio Frequency InterfaceSpecification SP-RFIv1.1”中公開(kāi)了。
下行方向的通信通常是發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。因此，通信數(shù)據(jù)中具有MPEG結(jié)構(gòu)，而作為其子層定義了MAC結(jié)構(gòu)。由于下行方向的通信，通信信道頻率被分配在較寬的帶域上，因此通信控制自身是比較簡(jiǎn)單的，然而為了發(fā)送視頻數(shù)據(jù)就必須要處理龐大的數(shù)據(jù)量，因此需要按照一定的順序，實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行處理。
另外，上行通信中，通常是發(fā)送控制數(shù)據(jù)。該控制數(shù)據(jù)中，包括來(lái)自終端裝置方的命令請(qǐng)求以及用來(lái)通知各個(gè)終端裝置的狀態(tài)的狀態(tài)顯示數(shù)據(jù)。接收到了上行方向通信中所發(fā)送的控制數(shù)據(jù)之后，中心裝置按照各個(gè)終端裝置的請(qǐng)求命令，將用來(lái)正確控制終端裝置的各種信息作為下行通信方向的控制數(shù)據(jù)發(fā)送出去。由于上行方向的通信，多個(gè)通信信道頻率被分配在較窄的帶域上，因此經(jīng)常會(huì)發(fā)生多個(gè)終端裝置間的沖突，或得不到必要的通信信道頻率等情況，一般需要復(fù)雜的控制，其功能給雙向通信中的通信性能帶來(lái)了很大的影響。
DOCSIS MAC結(jié)構(gòu)，由于和依據(jù)以太網(wǎng)的IP通信之間的兼容性很高，基本上具有和以太網(wǎng)通信一樣的結(jié)構(gòu)，但是還設(shè)置了作為DOCSIS特有區(qū)域的各種頭區(qū)域。其特征是，在其中的稱作“擴(kuò)展頭”的可變長(zhǎng)區(qū)域中，定義了密碼以及其他的附加功能。
為實(shí)現(xiàn)MAC功能，如上述的規(guī)格書(shū)中所示的那樣，對(duì)具有復(fù)雜的多層構(gòu)造的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析之后，必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻進(jìn)行各種處理。多數(shù)處理是實(shí)現(xiàn)龐大的數(shù)據(jù)的組合，因此，驗(yàn)證該組合動(dòng)作的正確性是一項(xiàng)難度非常高，處理量非常多的工作。
下面來(lái)看看各個(gè)處理的內(nèi)容，構(gòu)成MAC功能的各個(gè)處理主要是控制系統(tǒng)中的運(yùn)算處理，基本上是數(shù)據(jù)的過(guò)濾(分開(kāi))、同步處理、重新排序、格式化等單個(gè)處理及其組合。這些單個(gè)處理本身決不能夠說(shuō)是負(fù)荷很大的處理。
然而，MAC功能中，還包括通信系統(tǒng)中的不可缺少的數(shù)據(jù)的安全功能，關(guān)于DOCSIS方式的詳細(xì)規(guī)格，公布在美國(guó)的CableLabs所發(fā)布的規(guī)格書(shū)“Data-Over-Cable Service Interface Specifications”的“Baseline PrivacyPlus Interface Specifications SP-BPI+-106-001215”中。
MAC功能的安全功能，叫做Baseline Privacy，使用稱作BPKM(BaseLine Privacy key Management)的協(xié)議。BPKM為了進(jìn)行安全的鍵交換，具備對(duì)密碼鍵自身進(jìn)行加密處理的功能，以及用來(lái)確認(rèn)密碼鍵交換消息是正確的對(duì)象所發(fā)送的，且沒(méi)有被篡改的消息認(rèn)證功能。BPKM中，使用作為主鍵的Authorization Key以及用在實(shí)際的數(shù)據(jù)的加密以及解密中的DES密碼鍵(Traffic Encryption Key，稱作TEK)這兩級(jí)鍵而進(jìn)行鍵的排列。
終端裝置以RSA公開(kāi)鍵方式接收被加密了的Authorization Key，使用RSA公開(kāi)鍵解密該Authorization Key。接著，通過(guò)進(jìn)行對(duì)所獲得的Authorization Key的TEK解密以及認(rèn)證等幾個(gè)處理，得到TEK數(shù)據(jù)，最后利用該TEK數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)實(shí)際的通信數(shù)據(jù)的解密。這里，對(duì)于進(jìn)行Authorization Key的解密的RSA密碼的解密處理，以及進(jìn)行TEK數(shù)據(jù)的解密的DES密碼的解密來(lái)說(shuō)，必須同時(shí)且反復(fù)，進(jìn)行使用多個(gè)64位單位的數(shù)據(jù)的數(shù)值運(yùn)算，各個(gè)單個(gè)的處理也都是負(fù)荷相當(dāng)大的處理。
為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向通信中的雙向控制的MAC功能，必須將這樣的處理組合起來(lái)進(jìn)行處理。
MAC功能，一般使用通用處理器(CPU)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)?，CPU中具有對(duì)復(fù)雜的處理能夠彈性的進(jìn)行對(duì)應(yīng)這一優(yōu)點(diǎn)，用來(lái)確立系統(tǒng)的可靠性的驗(yàn)證以及功能修正也能夠比較容易的實(shí)現(xiàn)。
然而，MAC功能，為了實(shí)現(xiàn)其龐大的處理，必須使用高性能的CPU。另外，單單有了CPU還是不夠的，通過(guò)單個(gè)的CPU來(lái)實(shí)現(xiàn)所期望的全部功能是極為困難的。因此，為了構(gòu)成實(shí)現(xiàn)所有的MAC功能的裝置，電路規(guī)模變得非常之大，成了一種費(fèi)用已經(jīng)高到了不現(xiàn)實(shí)的程度的裝置。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的課題是，在數(shù)字雙向通信控制中，實(shí)現(xiàn)CPU處理的負(fù)荷的減輕以及裝置全體的電路規(guī)模的適當(dāng)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明作為在數(shù)字雙向通信中進(jìn)行雙向控制的裝置，包括對(duì)被輸入的下行流數(shù)據(jù)進(jìn)行格式變換，生成下行方向數(shù)據(jù)的接口部分，以及接收上述下行方向數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)MAC(Media Access Control)功能的CPU，以及接收從上述下行方向數(shù)據(jù)所得到的TEK(Traffic Encryption Key)處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解析，根據(jù)該解析的結(jié)果，進(jìn)行解密處理的TEK處理部分。
這樣，用來(lái)實(shí)現(xiàn)MAC功能的處理中，TEK處理數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)解析以及根據(jù)該解析結(jié)果的解密處理，是通過(guò)和CPU分開(kāi)的TEK處理部分來(lái)進(jìn)行的。因此，減輕的CPU處理的負(fù)荷，從而使得裝置全體可以通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娐芬?guī)模來(lái)構(gòu)成。
另外，上述本發(fā)明的相關(guān)數(shù)字雙向通信控制裝置中的TEK處理部分，最好還包括輸入TEK處理數(shù)據(jù)，解析該TEK處理數(shù)據(jù)中的MPEG結(jié)構(gòu)，以及填充在MPEG結(jié)構(gòu)中的MAC(Media Access Control)結(jié)構(gòu)，輸出表示作為具有MAC結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的MAC數(shù)據(jù)的狀態(tài)以及意義的MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的構(gòu)造解析部分；以及參照上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，判別TEK處理數(shù)據(jù)中的被加密了的部分，使用用來(lái)解密的TEK數(shù)據(jù)對(duì)被加密了的部分進(jìn)行解密，并將該解密結(jié)果和沒(méi)有被加密的部分組合起來(lái)的解密部分。
另外，上述本發(fā)明的相關(guān)數(shù)字雙向通信控制裝置中的構(gòu)造解析部分，最好還包括解析作為TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中的MPEG結(jié)構(gòu)的頭的MPEG頭，輸出表示MAC數(shù)據(jù)的位置的MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)，以及表示MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)位置的MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)的MPEG頭解析部分；以及輸入上述MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)以及MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)之后，對(duì)作為MAC結(jié)構(gòu)的頭的MAC頭中除了擴(kuò)展頭以及MACMM(MAC Management Message)頭之外的區(qū)域，識(shí)別狀態(tài)信息，同時(shí)在TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在擴(kuò)展頭時(shí)，輸出表示擴(kuò)展頭的位置的擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，并且在TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在MACMM頭時(shí)，輸出表示MACMM頭的位置的MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)的MAC頭解析部分；以及接收上述擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，對(duì)擴(kuò)展頭的各區(qū)進(jìn)行檢查，輸出表示擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息的擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的擴(kuò)展頭解析部分；以及接收上述MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)，對(duì)MACMM頭的各區(qū)進(jìn)行檢查，輸出表示MACMM頭的狀態(tài)信息的MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的MACMM頭解析部分。上述MAC頭解析部分，接收上述擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)以及MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，根據(jù)MAC頭中的擴(kuò)展頭以及MACMM頭之外的各區(qū)的狀態(tài)信息、上述擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)所表示的擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息以及上述MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)所表示的MACMM頭狀態(tài)信息，生成上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。
另外，最好使上述MPEG頭解析部分，檢查MPEG頭的區(qū)域，檢測(cè)出MAC數(shù)據(jù)的位置以及MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)位置，輸出上述MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)和MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)。
另外，上述MAC頭解析部分，最好通過(guò)HCS檢查來(lái)進(jìn)行MAC頭的錯(cuò)誤檢測(cè)?；蛘咦詈檬股鲜鯩AC頭解析部分，進(jìn)行對(duì)上述MAC頭中的表示MAC數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的區(qū)域的檢查，上述檢查是通過(guò)參照上述MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)統(tǒng)計(jì)MAC幀的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，判斷該MAC幀長(zhǎng)是否和該區(qū)域的值以及給定的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的和相一致來(lái)進(jìn)行的。或者最好使上述MAC頭解析部分，除了通過(guò)HCS檢查之外，還通過(guò)MAC幀長(zhǎng)檢查以及擴(kuò)展頭長(zhǎng)檢查來(lái)進(jìn)行MAC頭的錯(cuò)誤檢測(cè)，并且，當(dāng)上述MAC幀長(zhǎng)檢查以及擴(kuò)展頭長(zhǎng)檢查的檢查結(jié)果中沒(méi)有錯(cuò)誤時(shí)，使上述HCS檢查的檢查結(jié)果無(wú)效。
另外，最好使上述擴(kuò)展頭解析部分，參照上述擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，檢查擴(kuò)展頭的區(qū)域，判斷擴(kuò)展頭的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及種類，在擴(kuò)展頭區(qū)域的值不當(dāng)?shù)那闆r下，識(shí)別出擴(kuò)展頭中有錯(cuò)，并將該判斷作為上述擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)而輸出。
另外，最好使上述MACMM頭解析部分，參照上述MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)，檢查MACMM頭的區(qū)域，判斷MACMM頭的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及種類，在MACMM頭區(qū)域的值不當(dāng)?shù)那闆r下，識(shí)別出MACMM頭中有錯(cuò)，并將該判斷作為上述MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)而輸出。
另外，最好使上述本發(fā)明的相關(guān)數(shù)字雙向通信控制裝置中的解密部分，參照上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，分出TEK處理數(shù)據(jù)中的被加密了的部分以及沒(méi)有被加密的部分，從TEK處理數(shù)據(jù)中，抽出用來(lái)選擇TEK數(shù)據(jù)的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)，參照被抽出的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)，從預(yù)先所設(shè)有的多個(gè)TEK數(shù)據(jù)中選擇用于解密的TEK數(shù)據(jù)，將被加密了的部分變換為解密處理單位的位寬，并使用所選的TEK數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，將解密后的數(shù)據(jù)和沒(méi)有被加密的部分進(jìn)行組合。
另外，本發(fā)明作為在數(shù)字雙向通信中進(jìn)行雙向控制的方法，包括對(duì)被輸入的下行流數(shù)據(jù)進(jìn)行格式變換，生成下行方向數(shù)據(jù)的步驟；以及通過(guò)CPU接收上述下行方向數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)MAC(Media Access Control)功能的步驟；以及通過(guò)TEK處理部分，接收從上述下行方向數(shù)據(jù)所得到的TEK(Traffic Encryption Key)處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解析，根據(jù)該解析的結(jié)果，進(jìn)行解密處理的TEK處理步驟。
另外，最好使上述本發(fā)明的相關(guān)數(shù)字雙向通信控制方法中的TEK處理步驟包括解析TEK處理數(shù)據(jù)中的MPEG結(jié)構(gòu)，以及填充在MPEG結(jié)構(gòu)中的MAC(Media Access Control)結(jié)構(gòu)，生成表示作為具有MAC結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的MAC數(shù)據(jù)的狀態(tài)以及意義的MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的構(gòu)造解析步驟；以及參照上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，判別TEK處理數(shù)據(jù)中的被加密了的部分，使用用來(lái)解密的TEK數(shù)據(jù)對(duì)被加密了的部分進(jìn)行解密，并將該解密結(jié)果和沒(méi)有被加密的部分組合起來(lái)的解密步驟。
另外，最好使上述構(gòu)造解析步驟包括解析作為TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中的MPEG結(jié)構(gòu)的頭的MPEG頭，輸出表示MAC數(shù)據(jù)的位置的MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)，以及表示MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)位置的MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)的MPEG頭解析步驟；以及使用上述MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)以及MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)，對(duì)作為MAC結(jié)構(gòu)的頭的MAC頭中除了擴(kuò)展頭以及MACMM(MAC Management Message)頭之外的區(qū)域，識(shí)別狀態(tài)信息，同時(shí)在TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在擴(kuò)展頭時(shí)，輸出表示擴(kuò)展頭的位置的擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，并且在TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在MACMM頭時(shí)，輸出表示MACMM頭的位置的MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)的MAC頭解析步驟；以及接收上述擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，對(duì)擴(kuò)展頭的各區(qū)進(jìn)行檢查，生成表示擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息的擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的擴(kuò)展頭解析步驟；以及接收上述MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)，對(duì)MACMM頭的各區(qū)進(jìn)行檢查，生成表示MACMM頭的狀態(tài)信息的MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的MACMM頭解析步驟。根據(jù)上述MAC頭解析步驟中所判斷的MAC頭中的除擴(kuò)展頭以及MACMM頭之外的各區(qū)的狀態(tài)信息、上述擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)所表示的擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息以及上述MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)所表示的MACMM頭的狀態(tài)信息，生成上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。


圖1為說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的相關(guān)數(shù)字雙向通信控制裝置的構(gòu)成的方框圖。
圖2為說(shuō)明圖1所示的結(jié)構(gòu)解析部分的內(nèi)部構(gòu)成的示意圖。
圖3為說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的相關(guān)MPEG頭的解析的狀態(tài)器的示意圖。
圖4為說(shuō)明MPEG頭的格式的示意圖。
圖5為說(shuō)明包括有指針區(qū)的MPEG數(shù)據(jù)的格式的示意圖。
圖6為本發(fā)明的實(shí)施方式1的相關(guān)MAC頭的解析的狀態(tài)器。
圖7為說(shuō)明MAC數(shù)據(jù)的格式的示意圖。
圖8為用來(lái)說(shuō)明HCS檢查之外的MAC頭錯(cuò)誤檢測(cè)方法的圖。
圖9為本發(fā)明的實(shí)施方式1的相關(guān)擴(kuò)展頭解析的狀態(tài)器。
圖10為說(shuō)明擴(kuò)展頭的格式的示意圖。
圖11為說(shuō)明擴(kuò)展頭的一個(gè)例子(Downstrem Privacy)的格式的示意圖。
圖12為本發(fā)明的實(shí)施方式1的相關(guān)MACMM頭解析的狀態(tài)器。
圖13為說(shuō)明MACMM頭的格式的示意圖。
圖14為說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的相關(guān)解密部分的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖1為說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的相關(guān)數(shù)字雙向通信控制裝置的構(gòu)成的方框圖。圖1中所示的數(shù)字雙向通信控制裝置1是在由中心裝置以及多個(gè)終端裝置所構(gòu)成的雙向通信網(wǎng)中進(jìn)行雙向通信控制的設(shè)備，被設(shè)置在終端裝置的內(nèi)部。
圖1中，11為輸入作為由中心裝置所發(fā)送的視頻以及傳輸控制數(shù)據(jù)的下行流數(shù)據(jù)STRM，為了向CPU12發(fā)送而進(jìn)行格式變換，生成作為下行方向數(shù)據(jù)的CPU接口數(shù)據(jù)DIF的接口部分，12為經(jīng)CPU總線接收CPU接口數(shù)據(jù)DIF，實(shí)現(xiàn)MAC(Media Access Control)功能的CPU，14為通過(guò)CPU總線15進(jìn)行和CPU12之間的數(shù)據(jù)存取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
13為輸入作為視頻以及傳輸控制數(shù)據(jù)中的TEK處理中所使用的數(shù)據(jù)的TEK處理數(shù)據(jù)DTEK，進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解析、加密的有無(wú)的確認(rèn)、數(shù)據(jù)的解密以及數(shù)據(jù)變換，并將該處理結(jié)果作為TEK處理結(jié)果數(shù)據(jù)RTEK而輸出的TEK處理部分。TEK處理部分13，包括進(jìn)行TEK處理數(shù)據(jù)DTEK的結(jié)構(gòu)解析，輸出延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK以及MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC的結(jié)構(gòu)解析部分20，以及利用延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK以及MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中的加密的有無(wú)，進(jìn)行解密處理以及數(shù)據(jù)的位變換，并輸出TEK處理結(jié)果數(shù)據(jù)RTEK的解密部分30。TEK處理部分13所輸出的TEK處理結(jié)果數(shù)據(jù)RTEK被輸入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置14中。
這里，MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC，表示被嵌入到TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中的MPEG結(jié)構(gòu)中的，且具有作為網(wǎng)絡(luò)處理用子層的MAC結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)(MAC數(shù)據(jù))的狀態(tài)以及意義。另外，延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK是為了與MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC在時(shí)間上對(duì)應(yīng)，而使TEK處理數(shù)據(jù)DTEK延遲0個(gè)或一個(gè)時(shí)鐘所得到的。另外，CPU接口數(shù)據(jù)DIF中，除了對(duì)下行流數(shù)據(jù)STRM進(jìn)行格式變換所得到的數(shù)據(jù)之外，還包括CPU總線15的控制信號(hào)。
下面對(duì)圖1中所示的數(shù)字雙向通信控制裝置1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
終端裝置接收到下行流數(shù)據(jù)STRM之后，將其發(fā)送給數(shù)字雙向通信控制裝置1內(nèi)的接口部分11。接口部分11變換下行流數(shù)據(jù)STRM的格式，并作為CPU接口數(shù)據(jù)DIF輸出。CPU12通過(guò)CPU總線15接收CPU接口數(shù)據(jù)DIF，并和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置14一起進(jìn)行為了實(shí)現(xiàn)MAC功能的各種處理。但是，作為用于MAC功能中的TEK處理中所用的數(shù)據(jù)的TEK處理數(shù)據(jù)DTEK，經(jīng)CPU總線15由CPU12發(fā)送給TEK處理部分13。
TEK處理部分13中，被輸入了TEK處理數(shù)據(jù)DTEK之后，首先結(jié)構(gòu)解析部分20進(jìn)行TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中的MPEG結(jié)構(gòu)以及嵌入在MEPG結(jié)構(gòu)中的MAC結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)解析。結(jié)構(gòu)解析部分20所輸出的延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK以及MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC被發(fā)送給解密部分30。解密部分30，在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中，對(duì)為了保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性而在中心裝置側(cè)通過(guò)DES(Data Encryption Standard)而被加密了的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密處理，并向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置14輸出TEK處理結(jié)果數(shù)據(jù)RTEK。構(gòu)造解析部分20和解密部分30中的處理將在后面詳述。
通過(guò)這樣的構(gòu)成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)MAC功能的處理當(dāng)中，TEK處理數(shù)據(jù)DTEK的結(jié)構(gòu)解析，以及根據(jù)該解析結(jié)果的解密處理，是通過(guò)和CPU12分開(kāi)的TEK處理部分13來(lái)進(jìn)行的。因此，大幅減輕了CPU處理的負(fù)荷。另外，TEK處理部分13中的處理，幾乎都是通過(guò)將同樣的數(shù)值運(yùn)算處理并列且反復(fù)的執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其分部結(jié)構(gòu)也變得簡(jiǎn)單。因此，能夠通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娐芬?guī)模來(lái)構(gòu)成裝置全體。
另外，通過(guò)使將TEK處理數(shù)據(jù)DTEK從CPU總線15向TEK處理部分13發(fā)送的總線為雙向的，TEK處理的一部分能夠由CPU12來(lái)執(zhí)行。另外，通過(guò)使接口部分11向TEK處理部分13直接發(fā)送視頻以及控制數(shù)據(jù)，能夠降低CPU總線15的占有率，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)CPU處理的高速化。另外，通過(guò)使下行流數(shù)據(jù)STRM的輸入路徑，以及從接口部分11經(jīng)CPU總線15的CPU接口數(shù)據(jù)DIF的路徑，分別都為雙向的，使雙向通信控制成為可能。
<結(jié)構(gòu)解析部分>
圖2為說(shuō)明圖1中所示的結(jié)構(gòu)解析部分20的內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。圖2中，21為解析作為TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中的MPEG結(jié)構(gòu)的頭的MPEG頭，從MPEG構(gòu)造中抽出MAC構(gòu)造，輸出表示MAC數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位置的MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)PMC和表示MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)位置的MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC的MPEG頭解析部分。MPEG頭解析部分21，輸出使TEK處理數(shù)據(jù)DTEK延遲而得到的延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK，同時(shí)還輸出其相關(guān)的MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)PMC以及MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC。
22為被輸入了MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)PMC以及MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC之后，對(duì)具有MAC結(jié)構(gòu)的MAC數(shù)據(jù)中的頭部分(MAC頭)中除了擴(kuò)展頭以及MACMM(MAC Management Message)頭之外的部分進(jìn)行解析，判斷各個(gè)區(qū)域的狀態(tài)信息也即數(shù)據(jù)的意義的MAC頭解析部分。另外，MAC頭解析部分22，在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在擴(kuò)展頭時(shí)，輸出表示擴(kuò)展頭的位置的擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)PEH，并且在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在MACMM頭時(shí)，輸出表示MACMM頭的位置的MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)PMM。
另外，23為接收擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)PEH，進(jìn)行對(duì)MAC頭中的擴(kuò)展頭的解析，輸出表示擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息也即狀態(tài)、意義的擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STEH的擴(kuò)展頭解析部分。24為接收MACMM位置信息數(shù)據(jù)PMM，進(jìn)行對(duì)MACMM頭的解析，輸出表示MACMM的狀態(tài)信息也即狀態(tài)、意義的MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMM的MACMM頭解析部分。
MAC頭解析部分22，接收擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STEH以及MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMM，根據(jù)MAC頭中的除擴(kuò)展頭以及MACMM頭之外的區(qū)域的狀態(tài)信息，以及擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STEH所示的擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息和MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMM所示的MACMM頭的狀態(tài)信息，生成MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC。
下面對(duì)各個(gè)解析部分21～24的動(dòng)作進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
<MPEG頭解析>
MPEG頭解析部分21，通過(guò)解析TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中的MPEG頭，從MAC結(jié)構(gòu)中抽出MPEG結(jié)構(gòu)。具體的說(shuō)，逐次檢測(cè)MPEG頭中的各個(gè)區(qū)域，判斷各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)的意思，給出數(shù)據(jù)狀態(tài)。
圖3為說(shuō)明MPEG頭解析部分21中的MPEG頭解析的狀態(tài)器的示意圖。另外圖4為說(shuō)明MPEG頭的格式的示意圖。下面對(duì)照?qǐng)D3，說(shuō)明MPEG頭解析中的處理的流程。
狀態(tài)器的狀態(tài)按照字節(jié)時(shí)鐘發(fā)生遷移。狀態(tài)的初期狀態(tài)為“IDLE”，在TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中有錯(cuò)誤的情況下，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”。
當(dāng)狀態(tài)為“IDEL”時(shí)，一直保持該狀態(tài)直到TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中所包括的包同步表示MPEG幀的開(kāi)頭(S11)。在包同步表示MPEG幀的開(kāi)頭時(shí)，當(dāng)MPEG數(shù)據(jù)的開(kāi)頭數(shù)據(jù)，也即圖4中所示的MPEG包同步字節(jié)數(shù)據(jù)(sync byte)的值為“Ox47”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“S1”(S12)，另外，在非上述狀態(tài)時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“ERR”。
在狀態(tài)為“S1”的情況下，當(dāng)圖4中所示的TEI(Transport ErrorIndicator)數(shù)據(jù)的值為“Ox0”(S13)，且圖4中所示的PID(Program ID)的前5位上的值位“Ox1F”(S14)時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“S2”，在非上述狀態(tài)時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“ERR”。TEI數(shù)據(jù)為表示MPEG結(jié)構(gòu)中是否有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，是在錯(cuò)誤修正時(shí)被附加上的。另外，PID是由傳輸DOCSIS規(guī)格的MAC幀的MPEG數(shù)據(jù)所設(shè)定的。
在狀態(tài)為“S2”的情況下，當(dāng)PID的后8位上的值位“OxFE”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“S3”，在非上述狀態(tài)時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S15)。在狀態(tài)為“S3”的情況下，當(dāng)圖4中所示的傳輸加密控制數(shù)據(jù)(Transport scramblingcontrol)數(shù)據(jù)的值為“Ox0”，且圖4中所示的適配區(qū)控制數(shù)據(jù)(Adaptationfield control)的值為“Ox1”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“S4”，在非上述狀態(tài)時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S16)。傳輸加密控制數(shù)據(jù)是關(guān)于加密控制的控制數(shù)據(jù)，適配區(qū)控制數(shù)據(jù)為用于DOCSIS的區(qū)域分配控制數(shù)據(jù)。
在狀態(tài)為“S4”的情況下，當(dāng)圖4中所示的PUSI(payload unit startindicator)數(shù)據(jù)的值為“Ox1”時(shí)，判斷存在指針區(qū)，使?fàn)顟B(tài)為“POINTER”(S17)。在非上述狀態(tài)時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“MAC_FRM”。PUSI為說(shuō)明MPEG數(shù)據(jù)中是否存在MAC數(shù)據(jù)的開(kāi)頭的數(shù)據(jù)。這里，指針區(qū)是生成MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC時(shí)的重要數(shù)據(jù)，將在后面對(duì)其進(jìn)行詳述。
在狀態(tài)為“MAC_FRM”的情況下，一直保持該狀態(tài)直到出現(xiàn)MPEG包同步字節(jié)數(shù)據(jù)(S18)，在出現(xiàn)了MPEG包同步字節(jié)數(shù)據(jù)且其值為“Ox47”的情況下(S12)，使?fàn)顟B(tài)為“S1”，在非上述狀態(tài)時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“ERR”。
另外，在狀態(tài)為“ERR”的情況下，一直保持該狀態(tài)直到包同步表示MPEG數(shù)據(jù)的開(kāi)頭(S19)，在包同步表示MPEG數(shù)據(jù)的開(kāi)頭時(shí)，在MPEG包同步字節(jié)數(shù)據(jù)的值為“Ox47”的情況下，使?fàn)顟B(tài)為“S1”(S12)，在非上述狀態(tài)時(shí)保持狀態(tài)不變。
這里，對(duì)照?qǐng)D5，對(duì)指針區(qū)、MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC以及MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)PMC的生成方法進(jìn)行說(shuō)明。圖5為概念性的說(shuō)明包含有指針區(qū)的MPEG數(shù)據(jù)的格式的示意圖。圖5中所示的那樣的MPEG數(shù)據(jù)被包括在TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中。
圖5中，MPEG頭中的PUSI值為“Ox1”，且存在指針區(qū)。也即MPEG頭的后面存在指針區(qū)，使該指針區(qū)的值為M(M整數(shù))。這說(shuō)明在指針區(qū)的后面，存在一個(gè)MAC幀(MAC Frame #1)所剩余的M個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，在其后面開(kāi)始有一個(gè)新的MAC幀(MAC Frame #2)。因此，能夠從指針區(qū)的值M檢測(cè)出MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)的位置。
也即，由于狀態(tài)為“POINTER”的數(shù)據(jù)為指針區(qū)，設(shè)置指針區(qū)計(jì)數(shù)器，通過(guò)該指針區(qū)計(jì)數(shù)器，從狀態(tài)為“POINTER”的位置也即從指針區(qū)位置開(kāi)始進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣，在該指針區(qū)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值和指針區(qū)的值相等時(shí)，識(shí)別該位置為MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)的位置。通過(guò)這樣來(lái)生成MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC。
另外，狀態(tài)為“MAC_FRM”時(shí)的數(shù)據(jù)為MAC結(jié)構(gòu)，按照它來(lái)生成MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)PMC。圖5中概念性的顯示了MPEG數(shù)據(jù)和MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC以及MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)PMC之間的關(guān)系。
另外，這里所求得的各個(gè)區(qū)域的狀態(tài)信息被保存在寄存器中。為了使TEK處理數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息相對(duì)應(yīng)，使TEK處理數(shù)據(jù)DTEK延遲0個(gè)或者一個(gè)以上時(shí)刻，生成延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK。
另外，關(guān)于MPEG結(jié)構(gòu)的保護(hù)功能，不但設(shè)置了對(duì)TEI數(shù)據(jù)的前方保護(hù)以及后方保護(hù)計(jì)數(shù)器，還設(shè)置了統(tǒng)計(jì)MPEG結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度(188字節(jié))的MPEG幀長(zhǎng)計(jì)數(shù)器，能夠設(shè)置即使TEI數(shù)據(jù)沒(méi)有顯示有錯(cuò)誤，在到下一個(gè)MPEG結(jié)構(gòu)的開(kāi)頭數(shù)據(jù)之前的MPEG結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不是188的情況下，判斷該MPEG結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤的功能。
<MAC頭解析>
MAC頭解析部分22，進(jìn)行延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中的MAC頭的解析。具體的說(shuō)，逐次檢測(cè)MAC頭中的各個(gè)區(qū)域，判斷各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)的意思，給出數(shù)據(jù)狀態(tài)。
圖6為說(shuō)明MAC頭解析部分22中的MAC頭解析的狀態(tài)器的示意圖。該MAC頭解析的狀態(tài)器只在MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)PMC為有效的狀態(tài)下工作。另外圖7為說(shuō)明MAC數(shù)據(jù)的格式的示意圖。下面對(duì)照?qǐng)D6，說(shuō)明MAC頭解析中的處理的流程。
狀態(tài)器的狀態(tài)按照字節(jié)時(shí)鐘發(fā)生遷移。狀態(tài)的初期狀態(tài)為“IDLE”，在MAC結(jié)構(gòu)中有錯(cuò)誤的情況下，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”。
當(dāng)狀態(tài)為“IDLE”時(shí)，在MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC無(wú)效時(shí)保持該狀態(tài)，在其為有效時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“FC”(S21)。這里，狀態(tài)為“FC”時(shí)的MAC頭為FC(Field Control)數(shù)據(jù)，表示MAC數(shù)據(jù)的種類以及使MAC數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠擴(kuò)展的擴(kuò)展頭的有無(wú)。
當(dāng)狀態(tài)為“FC”時(shí)，解析FC數(shù)據(jù)的值(S22)。當(dāng)FC數(shù)據(jù)的值顯示為SYNC數(shù)據(jù)時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“PARM_T”(S22A)，顯示為MACMM時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“PARM_M”(S22B)，顯示為PacketPDU時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“PARM_D”(S22C)。另外，在FC數(shù)據(jù)的值為“Oxff”，表示為作為MPEG結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的空數(shù)據(jù)的STUFF字節(jié)的情況下，保持狀態(tài)不變(S22D)，在FC數(shù)據(jù)為以上之外的情況下使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S22E)。SYNC數(shù)據(jù)為由中心裝置方發(fā)送的用于傳輸同步處理的必要數(shù)據(jù)的MAC結(jié)構(gòu)，MACMM為由中心裝置方發(fā)送的用于傳輸MAC控制中所用到的帶寬分配數(shù)據(jù)以及同步處理所的必要的數(shù)據(jù)等的MAC結(jié)構(gòu)，PacketPDU為用來(lái)傳輸通常的視頻數(shù)據(jù)的MAC結(jié)構(gòu)。
另外，通過(guò)FC數(shù)據(jù)中所含有的EHDR_ON的值來(lái)判斷MAC數(shù)據(jù)中的擴(kuò)展頭的有無(wú)。其為“0”時(shí)不存在擴(kuò)展頭，為“1”時(shí)存在擴(kuò)展頭。
當(dāng)狀態(tài)為“PARM_T”、“PARM_M”、“PARM_D”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“LEN_H”。當(dāng)狀態(tài)為“LEN_H”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“LEN_L”。當(dāng)狀態(tài)為“LEN_L”時(shí)，通過(guò)EHDR_ON的值來(lái)判斷MAC數(shù)據(jù)中的擴(kuò)展頭的有無(wú)(S23)。當(dāng)存在擴(kuò)展頭時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“EHDR”，當(dāng)不存在擴(kuò)展頭時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“HCS_H”。
由于狀態(tài)為“EHDR”期間是擴(kuò)展頭的位置，生成擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)PEH，將其和延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK同時(shí)發(fā)送給擴(kuò)展頭解析部分23。關(guān)于擴(kuò)展頭解析部分23的處理內(nèi)容將在后面敘述。
當(dāng)狀態(tài)為“EHDR”時(shí)，在擴(kuò)展頭解析部分23進(jìn)行處理的期間保持狀態(tài)不變。在通過(guò)擴(kuò)展頭解析部分23所輸出的擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STEH確認(rèn)到擴(kuò)展頭解析處理正常結(jié)束時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“HCS_H”(S25)。另外，在通過(guò)擴(kuò)展頭解析部分23所輸出的擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STEH確認(rèn)到擴(kuò)展頭中存在錯(cuò)誤，也即確認(rèn)到MAC結(jié)構(gòu)中有錯(cuò)誤時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S24)。擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STEH為說(shuō)明擴(kuò)展頭的各區(qū)域的狀態(tài)的信息。
當(dāng)狀態(tài)為“HCS_H”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“HCS_L”。當(dāng)狀態(tài)為“HCS_L”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“DA_LD”。當(dāng)狀態(tài)為“DA_LD”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“SA_LD”。當(dāng)狀態(tài)為“SA_LD”時(shí)，確認(rèn)延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK的發(fā)送目的地址(DADestination Address)和終端裝置的地址是否一致，當(dāng)不一致時(shí)，由于不是終端裝置應(yīng)當(dāng)處理的數(shù)據(jù)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S26)。在一致時(shí)，判斷MAC結(jié)構(gòu)是否為SYNC數(shù)據(jù)或MACMM，也即判斷MAC結(jié)構(gòu)中是否存在MACMM頭，存在時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“MAC_MNG”，不存在時(shí)使?fàn)顟B(tài)為“TL_H”(S27)。
由于在狀態(tài)為“MAC_MNG”期間是MACMM頭的位置，生成MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)PMM，將其和延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK同時(shí)發(fā)送給MACMM頭解析部分24。關(guān)于MACMM頭解析部分24的處理內(nèi)容將在后面敘述。
當(dāng)狀態(tài)為“MAC_MNG”時(shí)，在MACMM頭解析部分24進(jìn)行處理的期間保持狀態(tài)不變。在通過(guò)MACMM頭解析部分24所輸出的MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMM確認(rèn)到MACMM頭解析處理正常結(jié)束時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“VALID”(S29)。另外，在通過(guò)MACMM頭解析部分24所輸出的MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMM確認(rèn)到MACMM頭中存在錯(cuò)誤，也即確認(rèn)到MAC結(jié)構(gòu)中有錯(cuò)誤時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S28)。MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMM為表示MACMM頭的各區(qū)域的狀態(tài)的信息。
當(dāng)狀態(tài)為“TL_H”時(shí)，確認(rèn)延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK的發(fā)送源地址(SASource Address)和終端裝置的地址是否一致，當(dāng)一致時(shí)，由于發(fā)送目的地和發(fā)送源相同判斷是不當(dāng)數(shù)據(jù)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”，在不一致時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“TL_L”(S2A)。當(dāng)狀態(tài)為“TL_L”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“VALID”。
當(dāng)狀態(tài)為“VALID”時(shí)，一直保持狀態(tài)不變直到MAC結(jié)構(gòu)的最后數(shù)據(jù)的到來(lái)，當(dāng)MAC數(shù)據(jù)的最后數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“FC”，進(jìn)行下個(gè)MAC結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)解析(S2B)。
也即，MAC頭解析部分22按照狀態(tài)而進(jìn)行工作，在狀態(tài)為“EHDR”期間由于表示是擴(kuò)展頭，生成擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)PEH，在狀態(tài)為“MAC_MNG”期間由于表示是MACMM頭，生成MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)PMM。并根據(jù)擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STEH和MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMM，以及由MAC頭解析部分22所解析的MAC頭的狀態(tài)信息，生成MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC。另外，為了和這里所求得的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，使延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK進(jìn)一步延遲，從結(jié)構(gòu)解析部分20輸出。
(MAC頭的錯(cuò)誤檢測(cè))這里通過(guò)HCS檢查來(lái)進(jìn)行MAC頭的錯(cuò)誤檢測(cè)。所謂HCS檢查是指，對(duì)圖7中所示的MAC數(shù)據(jù)的構(gòu)造中的HCS之外的MAC頭(FC區(qū)、PARM區(qū)、LEN區(qū)、EHDR區(qū))進(jìn)行CRC計(jì)算，通過(guò)比較其和HCS數(shù)據(jù)的一致性，來(lái)檢測(cè)MAC頭中的錯(cuò)誤的方法。
圖8為用來(lái)說(shuō)明HCS檢查之外的MAC頭中的錯(cuò)誤檢測(cè)的圖。該圖中，(a)為L(zhǎng)EN區(qū)檢查(MAC幀長(zhǎng)檢查)，(b)為PARM區(qū)的檢查(擴(kuò)展頭長(zhǎng)檢查)。
如圖8(a)所示，LEN區(qū)的檢查中，使用統(tǒng)計(jì)LEN區(qū)值的LEN計(jì)數(shù)器。當(dāng)MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC在表示一個(gè)MAC數(shù)據(jù)(MAC數(shù)據(jù)1)的開(kāi)頭的位置上變成有效時(shí)，LEN計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)在表示下一個(gè)MAC數(shù)據(jù)(MAC數(shù)據(jù)2)的開(kāi)頭位置上變成有效時(shí)，停止該計(jì)數(shù)器。通過(guò)這樣使LEN計(jì)數(shù)器的值表示MAC數(shù)據(jù)1的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果沒(méi)有錯(cuò)誤的話，應(yīng)當(dāng)和MAC_LEN的長(zhǎng)度(＝LEN區(qū)值+6個(gè)字節(jié)(FC·PARM·HCS))相一致。因此，當(dāng)LEN計(jì)數(shù)器的值和MAC_LEN的長(zhǎng)度相一致時(shí)，判斷LEN區(qū)中沒(méi)有錯(cuò)誤，另外，當(dāng)LEN計(jì)數(shù)器的值和MAC_LEN的長(zhǎng)度不一致時(shí)，判斷LEN區(qū)中有錯(cuò)誤。
如圖8(b)所示，PARM區(qū)的檢查中，使用統(tǒng)計(jì)PARM區(qū)值的PARM計(jì)數(shù)器。在當(dāng)MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)LPMC在表示一個(gè)MAC數(shù)據(jù)(MAC數(shù)據(jù)3)的開(kāi)頭的位置上變成有效時(shí)之后的6個(gè)字節(jié)(相當(dāng)于FC·PARM·LEN區(qū)的長(zhǎng)度)的位置上，LEN計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，在統(tǒng)計(jì)到PARM區(qū)的值的位置上，停止該計(jì)數(shù)器。通過(guò)這樣使得PARM計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)的位置相當(dāng)于擴(kuò)展頭的末端位置，之后按照?qǐng)D6繼續(xù)進(jìn)行狀態(tài)解析。如果PARM計(jì)數(shù)器所顯示的擴(kuò)展頭的末端位置錯(cuò)誤的話，后繼的狀態(tài)解析結(jié)果就會(huì)顯示出錯(cuò)。因此，在MAC數(shù)據(jù)3的狀態(tài)解析結(jié)束時(shí)，當(dāng)狀態(tài)解析的結(jié)果不為“ERR”時(shí)，判斷PARM區(qū)中沒(méi)有錯(cuò)誤，另外，當(dāng)狀態(tài)解析的結(jié)果為“ERR”時(shí)，忽略PARM區(qū)檢查的結(jié)果。
FC區(qū)的檢查，確認(rèn)FC區(qū)的值的檢查處理以及后繼的按照?qǐng)D6所進(jìn)行的狀態(tài)解析處理，是否適應(yīng)于根據(jù)FC區(qū)的值所判斷出的數(shù)據(jù)的種類，當(dāng)狀態(tài)解析的結(jié)果不為“ERR”時(shí)，判斷FC區(qū)中沒(méi)有錯(cuò)誤，另外，當(dāng)狀態(tài)解析的結(jié)果為“ERR”時(shí)，忽略FC區(qū)檢查的結(jié)果。
EHDR區(qū)的檢查，當(dāng)后述的擴(kuò)展頭解析部分23的狀態(tài)解析結(jié)果不為“ERR”時(shí)，判斷EHDR區(qū)中沒(méi)有錯(cuò)誤，另外，當(dāng)狀態(tài)解析的結(jié)果為“ERR”時(shí)，判斷EHDR區(qū)中有錯(cuò)誤。
如上所述的MAC頭的各區(qū)的檢查結(jié)果，可以設(shè)置在所有的區(qū)中都沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下，即使HCS檢查結(jié)果為錯(cuò)誤時(shí)也判斷該MAC頭中沒(méi)有錯(cuò)誤的功能。例如，當(dāng)MAC幀長(zhǎng)檢查以及擴(kuò)展頭長(zhǎng)檢查的檢查結(jié)果中沒(méi)有錯(cuò)誤時(shí)，可以使HCS檢查的檢查結(jié)果無(wú)效。另外，還可以不使用這樣的MAC頭的錯(cuò)誤檢查方法，而僅僅通過(guò)HCS檢查來(lái)進(jìn)行MAC頭的錯(cuò)誤檢測(cè)。
<擴(kuò)展頭解析>
擴(kuò)展頭解析部分23，在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在擴(kuò)展頭的情況下，進(jìn)行該擴(kuò)展頭的解析。具體的說(shuō)，逐次檢測(cè)擴(kuò)展頭中的各個(gè)區(qū)域，判斷各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)的意思，給出數(shù)據(jù)狀態(tài)。
圖9為說(shuō)明擴(kuò)展頭解析部分23中的擴(kuò)展頭解析的狀態(tài)器的示意圖。另外圖10為說(shuō)明擴(kuò)展頭的格式的示意圖。如圖10所示，擴(kuò)展頭由表示擴(kuò)展頭的種類的EH TYPE區(qū)、表示擴(kuò)展頭的數(shù)據(jù)部分的EH VALUE區(qū)以及表示EH VALUE區(qū)的長(zhǎng)度的EH LEN區(qū)構(gòu)成，后面將EH TYPE、EH VALUE和EH LEN各區(qū)作為一組而進(jìn)行重復(fù)操作。
下面對(duì)照?qǐng)D9，說(shuō)明擴(kuò)展頭解析中的處理的流程。狀態(tài)器的狀態(tài)按照字節(jié)時(shí)鐘發(fā)生遷移。
在狀態(tài)為初始狀態(tài)“IDEL”的情況下，當(dāng)MAC頭解析部分22所發(fā)送的擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)PEH為有效時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“EH_TL”，在非上述情況下保持該狀態(tài)不變(S31)。
狀態(tài)為“EH_TL”時(shí)的MAC數(shù)據(jù)表示擴(kuò)展頭的種類以及數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。擴(kuò)展頭中包括下面三種類型，也即，作為MAC數(shù)據(jù)的加密的相關(guān)數(shù)據(jù)的“Downstream Privacy”，在連續(xù)發(fā)送MAC數(shù)據(jù)，且這些MAC數(shù)據(jù)具有相同的頭的情況下，被實(shí)施了壓縮該重復(fù)的頭使帶寬節(jié)約成為可能的功能的PHS(Payload Header Suppression)的數(shù)據(jù)“Downstream PHS”，以及用來(lái)填充擴(kuò)展頭的“Null”。圖11為說(shuō)明作為“Downstream Privacy”的擴(kuò)展頭的格式的示意圖。
當(dāng)狀態(tài)為“EH_TL”，MAC數(shù)據(jù)表示上述3種類型中的任何一種時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“EH_VAL”，在非上述情況下，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中有錯(cuò)誤，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S32)。
當(dāng)狀態(tài)為“EH_VAL”時(shí)，在擴(kuò)展頭為“Downstream Privacy”的情況下(S33)，當(dāng)表示協(xié)議的版本的Version數(shù)據(jù)(Protocol Version Number)的值不為Ox01時(shí)，或者作為EH VALUE區(qū)的最后的數(shù)據(jù)的Reserved數(shù)據(jù)的值不為Ox00的情況下，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中有錯(cuò)誤，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S34、S35)。
在非上述狀態(tài)下，確認(rèn)是否到了EH VALUE區(qū)的末尾(S36)。這里的確認(rèn)是通過(guò)統(tǒng)計(jì)EH LEN區(qū)的值的EH LEN計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行的。也即，當(dāng)EH LEN計(jì)數(shù)器的值和EH LEN區(qū)的值不一致的情況下，保持狀態(tài)不變。另外，當(dāng)一致時(shí)，確認(rèn)是否到了擴(kuò)展頭區(qū)的末尾(S37)。這里的確認(rèn)是參照擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)PEH而進(jìn)行的。當(dāng)?shù)搅藬U(kuò)展頭區(qū)的末尾時(shí)，判斷擴(kuò)展頭解析正常終止，使?fàn)顟B(tài)為“IDLE”，當(dāng)沒(méi)有到擴(kuò)展頭區(qū)的末尾時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“EH_TL”。
其結(jié)果是，擴(kuò)展頭解析部分23，將擴(kuò)展頭各區(qū)的狀態(tài)信息、判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中是否有錯(cuò)的情況下的錯(cuò)誤信息以及判斷擴(kuò)展頭的解析正常終止時(shí)的正常終止?fàn)顟B(tài)信息，作為擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STEH輸出給MAC頭解析部分22。
<MACMM頭檢測(cè)>
MACMM頭解析部分24，當(dāng)延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在MACMM頭的情況下，進(jìn)行該MACMM頭的解析。具體的說(shuō)，逐次檢測(cè)MACMM頭中的各個(gè)區(qū)域，判斷各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)的意思，給出數(shù)據(jù)狀態(tài)。
圖12為說(shuō)明MACMM頭解析部分23中的MACMM頭解析的狀態(tài)器的示意圖。另外圖13為說(shuō)明MACMM頭的格式的示意圖。圖13中，DA為延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK的發(fā)送目的地址區(qū)，SA為延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK的發(fā)送源地址區(qū)，MsgLEN為MACMM的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度區(qū)，DSAP為表示以ISO8802-2為標(biāo)準(zhǔn)的LLC發(fā)送目的地址指針的區(qū)，SSAP為表示以ISO8802-2為標(biāo)準(zhǔn)的LLC發(fā)送源地址指針的區(qū)，Control為表示以ISO8802-2為標(biāo)準(zhǔn)的Unnumbered信息幀區(qū)，Version為表示MACMM的版本的區(qū)，Type為表示MACMM的種類的區(qū)，RSVD為用來(lái)將MAC Management Payload配置在32位的環(huán)境上的保留數(shù)據(jù)區(qū)，MAC Management Payload為MACMM的實(shí)際數(shù)據(jù)區(qū)，CRC為用來(lái)對(duì)從DA到MAC Management Payload之間進(jìn)行CRC計(jì)算的檢查序列數(shù)據(jù)區(qū)。
下面對(duì)照?qǐng)D12，說(shuō)明MACMM頭解析中的處理的流程。狀態(tài)器的狀態(tài)按照字節(jié)時(shí)鐘發(fā)生遷移。
在狀態(tài)為初始狀態(tài)“IDEL”的情況下，當(dāng)MAC頭解析部分22所發(fā)送的MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)PMM為有效時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“MSGL_H”，在非上述情況下保持該狀態(tài)不變(S41)。
當(dāng)狀態(tài)為“MSGL_H”時(shí)，比較所接收到的延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK的發(fā)送源地址(SA)和終端裝置的地址，在二者一致的情況下，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為不當(dāng)數(shù)據(jù)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”，另外，在不一致的情況下，使?fàn)顟B(tài)為“MSGL_L”(S42)。
當(dāng)狀態(tài)為“MSGL_L”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“DSAP”。當(dāng)狀態(tài)為“DSAP”時(shí)，在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為Ox00的情況下，使?fàn)顟B(tài)為“SSAP”，在非上述情況下，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為不當(dāng)數(shù)據(jù)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S43)。
當(dāng)狀態(tài)為“SSAP”時(shí)，在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為Ox00的情況下，使?fàn)顟B(tài)為“CONTROL”，在非上述情況下，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為不當(dāng)數(shù)據(jù)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S44)。
當(dāng)狀態(tài)為“CONTROL”時(shí)，在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為Ox03的情況下，使?fàn)顟B(tài)為“VERSION”，在非上述情況下，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為不當(dāng)數(shù)據(jù)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S45)。
當(dāng)狀態(tài)為“VERSION”時(shí)，在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為Ox01或Ox02的情況下，使?fàn)顟B(tài)為“TYPE”，在非上述情況下，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK為不當(dāng)數(shù)據(jù)，使?fàn)顟B(tài)為“ERR”(S46)。
當(dāng)狀態(tài)為“TYPE”時(shí)，使?fàn)顟B(tài)為“RSVD”。當(dāng)狀態(tài)為“RSVD”時(shí)，判斷MACMM頭解析正常結(jié)束，使?fàn)顟B(tài)為“IDLE”。
其結(jié)果是，MACMM頭解析部分24，將MACMM頭各區(qū)的狀態(tài)信息、判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中是否有錯(cuò)的情況下的錯(cuò)誤信息以及判斷MACMM頭的解析正常結(jié)束時(shí)的正常結(jié)束狀態(tài)信息，作為MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMM輸出給MAC頭解析部分22。
通過(guò)MAC頭解析部分22、擴(kuò)展頭解析部分23以及MACMM頭解析部分24的處理，結(jié)構(gòu)解析部分20的處理結(jié)束。處理結(jié)束之后，將MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC以及和它相對(duì)應(yīng)的延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK發(fā)送給解密部分30。
<解密部分30>
解密部分30，被輸入結(jié)構(gòu)解析部分20所輸出的延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK以及MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC，在延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中，對(duì)為了保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性而被中心裝置方通過(guò)DES(Data EncryptionStandard)加密了的部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密處理，將該處理結(jié)果作為TEK處理結(jié)果數(shù)據(jù)RTEK輸出給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置14。
圖14為說(shuō)明解密部分30的動(dòng)作的流程圖。圖14中，31為被輸入了延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK以及MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC，判斷延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中的加密的有無(wú)，輸出第1解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD1以及解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX的加密有無(wú)檢測(cè)部分，32為將第1解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD1變換為適合于解密處理的64位數(shù)據(jù)，并作為第2解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD2而輸出的第1位變換部分。33位從延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中，抽出用來(lái)選擇TEK數(shù)據(jù)的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)ITEK的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)抽出部分，34為使用TEK核對(duì)數(shù)據(jù)ITEK抽出TEK數(shù)據(jù)TEK的TEK數(shù)據(jù)抽出部分。35為對(duì)第2解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD2進(jìn)行解密，輸出第1解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD1的解密處理部分，36為將第1解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD1變換為和解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX一樣的位寬的8位數(shù)據(jù)，作為第2解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD2輸出的第2位變換部分，37為將第2解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD2和解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX結(jié)合并作為結(jié)合數(shù)據(jù)CBD輸出的數(shù)據(jù)結(jié)合部分，38為將結(jié)合數(shù)據(jù)CBD變換成適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置14的位寬，并作為TEK處理結(jié)果數(shù)據(jù)RTEK輸出的第3位變換部分。
這里，第1解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD1為延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中的被DES加密了的部分的數(shù)據(jù)，解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX為延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中的沒(méi)有被DES加密的部分的數(shù)據(jù)。另外，TEK數(shù)據(jù)TEK為用來(lái)解密的數(shù)據(jù)，這里實(shí)際上就是使用在數(shù)據(jù)的加密以及解密中的DES密碼鍵。TEK核對(duì)數(shù)據(jù)ITEK，是為了從預(yù)先所設(shè)有的多個(gè)TEK數(shù)據(jù)中選擇出用于解密的TEK數(shù)據(jù)TEK而進(jìn)行核對(duì)的序列數(shù)據(jù)。這里，TEK數(shù)據(jù)TEK包含有解密處理的初期值數(shù)據(jù)。
另外，由于為了防止被破解而要定期的變更TEK數(shù)據(jù)，為了使更新TEK數(shù)據(jù)時(shí)的中心裝置和終端裝置之間的通信不被中斷，在TEK抽出部分34中，預(yù)先設(shè)置有用來(lái)保存前后的TEK數(shù)據(jù)、解密處理的初期值數(shù)據(jù)、延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中的擴(kuò)展頭中所設(shè)定的TEK數(shù)據(jù)的索引·序列編號(hào)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩存。
下面對(duì)照?qǐng)D14，對(duì)解密部分30的處理進(jìn)行說(shuō)明。另外，MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC至少包括被包括在擴(kuò)展頭中的表示MAC數(shù)據(jù)是否被加密了的Encrypt位所生成的MAC數(shù)據(jù)Encrypt信號(hào)，表示MAC頭以及地址數(shù)據(jù)(SA、DA)的位置的激活信號(hào)，表示存在于擴(kuò)展頭中的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)的位置的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)激活信號(hào)。
首先在加密有無(wú)檢測(cè)部分31中，參照MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)STMC，判別延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中的被加密了的部分以及沒(méi)有被加密的部分，輸出第1解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD1以及解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX。也即，在MAC數(shù)據(jù)Encrypt信號(hào)表示MAC數(shù)據(jù)被加密了的情況下，將MAC數(shù)據(jù)中的MAC頭以及地址數(shù)據(jù)作為解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX輸出，同時(shí)將除此之外的MAC數(shù)據(jù)作為第1解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD1輸出。另外，在MAC數(shù)據(jù)Encrypt信號(hào)表示MAC數(shù)據(jù)沒(méi)有被加密的情況下，將MAC數(shù)據(jù)全體作為解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX輸出。
之后，第1解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD1在第1位變換部分32中，被變換成作為解密處理單位的位寬的64位，并作為第2解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD2而被輸出。
另外，在TEK核對(duì)數(shù)據(jù)抽出部分33中，從延遲TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中抽出用來(lái)選擇TEK數(shù)據(jù)的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)ITEK。也即，將TEK核對(duì)數(shù)據(jù)激活信號(hào)所表示的數(shù)據(jù)作為TEK核對(duì)數(shù)據(jù)ITEK而抽出并輸出。在TEK核對(duì)數(shù)據(jù)抽出部分33中，利用TEK核對(duì)數(shù)據(jù)ITEK從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩存中抽出TEK數(shù)據(jù)TEK。
之后，在解密處理部分35中，使用第2解密處理對(duì)象數(shù)據(jù)DD2以及TEK數(shù)據(jù)TEK進(jìn)行解密處理，將該處理的結(jié)果作為第1解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD1。
接下來(lái)在第2位變換部分36中，將第1解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD1變換為和解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX相同的位寬的8位，將該變換結(jié)果作為第2解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD2輸出。在數(shù)據(jù)結(jié)合部分37中，將第2解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD2和解密處理對(duì)象外數(shù)據(jù)DDX結(jié)合并作為結(jié)合數(shù)據(jù)CBD而輸出之后，在第3位變換部分38中，將結(jié)合數(shù)據(jù)CBD變換成適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置14的位寬，并將該處理結(jié)果作為TEK處理結(jié)果數(shù)據(jù)RTEK輸出給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置14。
另外，作為解密處理單位的64位，以及作為第2解密處理結(jié)果數(shù)據(jù)RD2的位寬的8位，并不僅限于該值，例如還可以在8×n(n整數(shù))位中自由的選擇。
根據(jù)如上所構(gòu)成的本發(fā)明，在由中心裝置以及多個(gè)終端裝置所構(gòu)成的雙向通信網(wǎng)中的數(shù)字雙向通信擴(kuò)展裝置中，由CPU以及其他的TEK處理部分來(lái)實(shí)現(xiàn)MAC功能中的運(yùn)算處理量很大的TEK功能的專用處理。這樣，在能夠降低CPU的負(fù)荷的同時(shí)，還能夠使電路規(guī)模適當(dāng)化，進(jìn)一步還提高了總處理能力，從而能夠提高作為裝置全體的性價(jià)比。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字雙向通信控制裝置，是在數(shù)字雙向通信中進(jìn)行雙向控制的裝置，其特征在于，包括對(duì)被輸入的下行流數(shù)據(jù)進(jìn)行格式變換，生成下行方向數(shù)據(jù)的接口部分；接收上述下行方向數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)MAC(Media Access Control)功能的CPU；以及接收從上述下行方向數(shù)據(jù)中所得到的TEK(Traffic Encryption Key)處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解析，并根據(jù)該解析的結(jié)果，進(jìn)行解密處理的TEK處理部分。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于，上述TEK處理部分包括輸入TEK處理數(shù)據(jù)，解析該TEK處理數(shù)據(jù)中的MPEG結(jié)構(gòu)、和填充在MPEG結(jié)構(gòu)中的MAC(Media Access Control)結(jié)構(gòu)，并輸出表示作為具有MAC結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的MAC數(shù)據(jù)的狀態(tài)以及意義的MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的構(gòu)造解析部分；和參照上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，判別TEK處理數(shù)據(jù)中的被加密了的部分，使用用來(lái)解密的TEK數(shù)據(jù)對(duì)被加密了的部分進(jìn)行解密，并將該解密結(jié)果與沒(méi)有被加密的部分組合起來(lái)的解密部分。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于，上述構(gòu)造解析部分包括解析作為TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中的MPEG結(jié)構(gòu)的頭的MPEG頭，輸出表示MAC數(shù)據(jù)的位置的MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)、和表示MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)位置的MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)的MPEG頭解析部分；以上述MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)及MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)為輸入，對(duì)作為MAC結(jié)構(gòu)的頭的MAC頭中除了擴(kuò)展頭以及MACMM(MAC ManagementMessage)頭之外的區(qū)域，識(shí)別狀態(tài)信息，同時(shí)在TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在擴(kuò)展頭時(shí)，輸出表示擴(kuò)展頭的位置的擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，并且在TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在MACMM頭時(shí)，輸出表示MACMM頭的位置的MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)的MAC頭解析部分；接收上述擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，對(duì)擴(kuò)展頭的各區(qū)進(jìn)行檢查，輸出表示擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息的擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的擴(kuò)展頭解析部分；以及接收上述MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)，對(duì)MACMM頭的各區(qū)進(jìn)行檢查，輸出表示MACMM頭的狀態(tài)信息的MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的MACMM頭解析部分，上述MAC頭解析部分，接收上述擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)以及MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，根據(jù)MAC頭中的擴(kuò)展頭以及MACMM頭之外的各區(qū)的狀態(tài)信息、和上述擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)所表示的擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息以及上述MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)所表示的MACMM頭狀態(tài)信息，生成上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于上述MPEG頭解析部分，檢查MPEG頭的區(qū)域，檢測(cè)出MAC數(shù)據(jù)的位置以及MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)位置，輸出上述MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)和MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于上述MAC頭解析部分，通過(guò)HCS檢查來(lái)進(jìn)行MAC頭的錯(cuò)誤檢測(cè)。
6.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于上述MAC頭解析部分，進(jìn)行對(duì)上述MAC頭中的表示MAC數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的區(qū)域的檢查，上述檢查是通過(guò)參照上述MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)統(tǒng)計(jì)MAC幀的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，判斷該MAC幀長(zhǎng)是否和該區(qū)域的值以及給定的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的和相一致來(lái)進(jìn)行的。
7.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于上述MAC頭解析部分，除了通過(guò)HCS檢查之外，還通過(guò)MAC幀長(zhǎng)檢查以及擴(kuò)展頭長(zhǎng)檢查來(lái)進(jìn)行MAC頭的錯(cuò)誤檢測(cè)，并且，當(dāng)上述MAC幀長(zhǎng)檢查以及擴(kuò)展頭長(zhǎng)檢查的檢查結(jié)果中沒(méi)有錯(cuò)誤時(shí)，使上述HCS檢查的檢查結(jié)果無(wú)效。
8.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于上述擴(kuò)展頭解析部分，參照上述擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，檢查擴(kuò)展頭的區(qū)域，判斷擴(kuò)展頭的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及種類，在擴(kuò)展頭區(qū)域的值不當(dāng)?shù)那闆r下，識(shí)別出擴(kuò)展頭中有錯(cuò)，并將該判斷作為上述擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)而輸出。
9.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于上述MACMM頭解析部分，參照上述MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)，檢查MACMM頭的區(qū)域，判斷MACMM頭的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及種類，在MACMM頭區(qū)域的值不當(dāng)?shù)那闆r下，識(shí)別出MACMM頭中有錯(cuò)，并將該判斷作為上述MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)而輸出。
10.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于上述解密部分，參照上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，分出TEK處理數(shù)據(jù)中的被加密了的部分以及沒(méi)有被加密的部分，從TEK處理數(shù)據(jù)中，抽出用來(lái)選擇TEK數(shù)據(jù)的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)，參照被抽出的TEK核對(duì)數(shù)據(jù)，從預(yù)先所設(shè)有的多個(gè)TEK數(shù)據(jù)中選擇用于解密的TEK數(shù)據(jù)，將被加密了的部分變換為解密處理單位的位寬，并使用所選的TEK數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，將解密后的數(shù)據(jù)和沒(méi)有被加密的部分進(jìn)行組合。
11.一種數(shù)字雙向通信控制方法，是在數(shù)字雙向通信中進(jìn)行雙向控制的方法，其特征在于，包括對(duì)被輸入的下行流數(shù)據(jù)進(jìn)行格式變換，生成下行方向數(shù)據(jù)的步驟；通過(guò)CPU接收上述下行方向數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)MAC(Media AccessControl)功能的步驟；以及通過(guò)TEK處理部分，接收從上述下行方向數(shù)據(jù)所得到的TEK(TrafficEncryption Key)處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解析，根據(jù)該解析的結(jié)果，進(jìn)行解密處理的TEK處理步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)字雙向通信控制方法，其特征在于，上述TEK處理步驟包括解析TEK處理數(shù)據(jù)中的MPEG結(jié)構(gòu)，以及填充在MPEG結(jié)構(gòu)中的MAC(Media Access Control)結(jié)構(gòu)，生成表示作為具有MAC結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的MAC數(shù)據(jù)的狀態(tài)以及意義的MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的構(gòu)造解析步驟；和參照上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，判別TEK處理數(shù)據(jù)中的被加密了的部分，使用用來(lái)解密的TEK數(shù)據(jù)對(duì)被加密了的部分進(jìn)行解密，并將該解密結(jié)果和沒(méi)有被加密的部分組合起來(lái)的解密步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字雙向通信控制裝置，其特征在于，上述構(gòu)造解析步驟包括解析作為TEK處理數(shù)據(jù)DTEK中的MPEG結(jié)構(gòu)的頭的MPEG頭，輸出表示MAC數(shù)據(jù)的位置的MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)，以及表示MAC幀的開(kāi)頭字節(jié)位置的MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)的MPEG頭解析步驟；使用上述MAC數(shù)據(jù)位置信號(hào)以及MAC數(shù)據(jù)開(kāi)頭位置信號(hào)，對(duì)作為MAC結(jié)構(gòu)的頭的MAC頭中除了擴(kuò)展頭以及MACMM(MAC ManagementMessage)頭之外的區(qū)域，識(shí)別狀態(tài)信息，同時(shí)在TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在擴(kuò)展頭時(shí)，輸出表示擴(kuò)展頭的位置的擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，并且在TEK處理數(shù)據(jù)DDTK中存在MACMM頭時(shí)，輸出表示MACMM頭的位置的MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)的MAC頭解析步驟；接收上述擴(kuò)展頭位置信息數(shù)據(jù)，對(duì)擴(kuò)展頭的各區(qū)進(jìn)行檢查，生成表示擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息的擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的擴(kuò)展頭解析步驟；以及接收上述MACMM頭位置信息數(shù)據(jù)，對(duì)MACMM頭的各區(qū)進(jìn)行檢查，生成表示MACMM頭的狀態(tài)信息的MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的MACMM頭解析步驟，根據(jù)上述MAC頭解析步驟中所判斷的MAC頭中的除擴(kuò)展頭以及MACMM頭之外的各區(qū)的狀態(tài)信息、上述擴(kuò)展頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)所表示的擴(kuò)展頭的狀態(tài)信息以及上述MACMM頭狀態(tài)信息數(shù)據(jù)所表示的MACMM頭的狀態(tài)信息，生成上述MAC狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字雙向通信控制裝置及方法，其中，接口部分(11)對(duì)被輸入的下行流數(shù)據(jù)(STRM)進(jìn)行格式變換。CPU(12)接收被格式變換了的數(shù)據(jù)(DIF)，實(shí)現(xiàn)MAC功能的。另外TEK處理部分(13)接收從數(shù)據(jù)(DIF)所得到的TEK處理數(shù)據(jù)(DTEK)，進(jìn)行該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解析，根據(jù)該解析的結(jié)果，進(jìn)行解密處理。
文檔編號(hào)H04N7/08GK1633775SQ0380395
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月17日
發(fā)明者和田妙美, 福岡俊彥 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社