JP2000078191A - バーストエラー訂正通信方法およびシステムとバーストエラー訂正通信プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

バーストエラー訂正通信方法およびシステムとバーストエラー訂正通信プログラムを記録した記録媒体

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JP2000078191A
JP2000078191A JP24219898A JP24219898A JP2000078191A JP 2000078191 A JP2000078191 A JP 2000078191A JP 24219898 A JP24219898 A JP 24219898A JP 24219898 A JP24219898 A JP 24219898A JP 2000078191 A JP2000078191 A JP 2000078191A
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data packet
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fec
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Teruji Shiroshita
輝治 城下
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Error Detection And Correction (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パケットのバースト的な紛失やエラーに対し
てもエンコード、デコード処理量を増大することなくF
ECエンコード、デコードによるデータ回復を行うこと
ができるバーストエラー訂正通信方法およびシステムと
バーストエラー訂正通信プログラムを記録した記録媒体
を提供する。 【解決手段】 送信サーバ101はFECエンコード処
理部502で送信データに冗長データを付加し、この冗
長データを付加された送信データパケットの転送順序を
転送順序変換部507で変換し、この転送順序の変換さ
れたデータパケットを通信制御部503から送信し、受
信端末103は送信サーバから送信されてくるデータパ
ケットを通信制御部504で受信し、この受信したデー
タパケットをエラー拡散処理部508で送信サーバにお
けるデータパケットの転送順序変換前の元の順序に戻し
て、データパケットの欠損を拡散し、このデータパケッ
トの拡散された欠損をFECデコード処理部505で復
元する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Audio-Video 配
信、ファイル配信等の通信ネットワークを利用したデー
タ配信サービスにおいてデータ紛失やデータエラーが通
信中に行った場合に受信端末でデータ復元を自動的に行
うことができるバーストエラー訂正通信方法およびシス
テムに関し、特に衛星回線等の通信ネットワークまたは
受信端末においてデータ紛失やデータエラーが連続的に
バースト的に起こるような場合にも紛失およびエラーの
回復を行うことができるバーストエラー訂正通信方法お
よびシステムとバーストエラー訂正通信プログラムを記
録した記録媒体に関する。
【0002】本発明は、データ再送を行うことなく受信
端末でリアルタイムに欠損データの回復を行う場合に適
用される。また、データ再送を行う場合でも、受信端末
で欠損データを減少させ、データの再送量を減少させる
ために利用できる。
【0003】
【従来の技術】従来の技術としては、冗長データ付加に
よるエラー訂正方法であるFEC(Forward Error Corr
ection)がある。FECの具体的な方法として、次のよ
うな冗長ブロックによる符号化方法がある。送信側サー
バは元の1入力ブロックN個のパケットに対しM個の冗
長パケットを付加し、全体でN+M個のパケットを符号
化し(FECエンコード処理)、符号化されたN+M個
のパケットを1セットの符号化ブロックとして転送す
る。受信側の端末は、符号化ブロック1セットN+M個
のパケットのうち少なくともN個を受信したとき(M個
以下のパケット紛失)、元のN個のパケットから構成さ
れる入力ブロックを再生する(FECデコード処理)。
1ブロック当たりN個未満の受信のときはブロックは再
生されない。
【0004】送信側は上記のN個単位のブロックの入
力、符号化、N+M個単位の送信を繰り返し、受信側も
N個単位の受信再生処理を繰り返すことにより連続した
N個の単位のパケット送信、受信処理を行う。これによ
り、1符号化ブロック(N+Mパケット)当たりM個以
下のパケット紛失に対しては、元のN個のパケットから
構成される入力ブロックを再生できる。
【0005】逆に、1ブロック当たりM個を越えるパケ
ット紛失が起きた場合には、受信パケットがN個未満と
なり、N個分の情報量に満たないので、Nパケットから
なる元の入力ブロックを再生することができない。
【0006】上述したM個の冗長パケットは、例えば次
のように計算できる(Christian Huitema, The case fo
r packet level FEC, Proceedings IFIP Fifth Intl.Wo
rkshop on Protocols for High-Speed Networks (pfHSN
'96),pp. 109-120, October1996 参照)。
【0007】X1 ,X2 ,…,XN を入力1ブロックの
N個のパケットとする。例えば、各パケットは1024
バイトの場合、各8192ビットのビット列である。こ
れらに付加する冗長パケットY1 ,Y2 ,…,YM は次
のように得られる。
【0008】Yj = (+) (Xi ≪(ij-1 −1)) ここで≪はシフト演算であり、Xi ≪(ij-1 −1)は
i を右に(ij-1 −1)ビットシフトすることを示
す。 (+) はexclusive or(排他的論理和)を示し、
(+) の演算はすべてのiについて行う。すなわち、X
i をシフトした後のXi の各ビット値について排他的論
理和をi=1,2,…,Nについてとる。例えば、j=
1,2の2個の冗長パケットは次のように得られる。
【0009】
【数1】 Y1 =X1 (+) X2 (+) X3 (+) … (+) XN 2 =X1 (+) (X2 ≪1) (+) (X3 ≪2) (+) … (+) (XN ≪N−1) また、別の方法として、文献「Luigi Rizzo,Effective
Erasure Codes for Reliable Computer Communication
Potocols,ACM SIGCOM Computer Communication Review,
Vol.27,No.2,pp.24-36,April 1997」のようにVandermo
nde の行列式から符号化ブロックを求める方法もある。
【0010】上記のデータ紛失はネットワークや受信端
末でパケットを紛失した場合起きる。それ以外にも、ネ
ットワーク上でデータ誤りが起きたとき、受信端末でデ
ータ誤りを検出し、当該データ誤りを含むパケットを廃
棄した場合にも生じる。このデータ誤りを検出し当該パ
ケットを廃棄する処理は例えば受信端末のUDP(User
Datagram Protocol)の処理において実現されている。
【0011】従来技術の処理手順においては、図12に
示すように、送信サーバにおいて送信データにFECエ
ンコード処理を行い、それから、パケット送信処理を行
う。そして、受信端末においてパケット受信処理および
FECデコード処理を行う。
【0012】通信ネットワークを転送中あるいは受信時
にデータパケットの損失が生じても、そのままFECデ
コード処理にデータが渡されるため、バースト的(集中
的)なデータパケットの損失に対してはFECデコード
処理ができない。
【0013】従来のシステムの構成では、図13に示す
ように、送信サーバ4101は送信前のデータを蓄積し
ておく送信データ蓄積部401、送信データに冗長デー
タを付加しデータパケットのユーザデータ部に格納する
FECエンコード処理部402、データパケットを通信
ネットワークに送出する通信制御部403から構成され
る。通信制御部403は送信前のデータパケットの一時
的な蓄積機能も持つ。
【0014】受信端末4103は当該端末宛のデータパ
ケットをネットワーク102から受信する通信制御部4
04、受信したデータパケットからユーザデータを取り
出し、さらにサーバでのFECエンコード処理前のデー
タを復元するFECデコード処理部405、復元された
受信データを格納する受信データ蓄積部406を含む。
通信制御部404は受信したデータパケットを一時的に
蓄積する機能も持つ。送信データ蓄積部401および受
信データ蓄積部406はハードディスクでもよいし、一
時的なメモリでもよい。
【0015】このように構成される従来のシステムで
は、送信サーバ4101において、送信データ蓄積部4
01から蓄積されている送信データをFECエンコード
処理部402の入力データメモリに渡す。入力データメ
モリにはN個のデータユニットまで格納できる。データ
ユニットは図2に示すような構成のデータパケットのユ
ーザデータ部804に格納される大きさである。補足的
な処理として、入力データメモリでN個に満たないとき
はダミーのデータユニットを加えてN個とする。データ
パケットの付加情報部803に印を入れて、受信端末の
FECデコード処理部405で判別できるようにしてお
く。
【0016】FECエンコード処理部402はエンコー
ド演算部が入力データメモリのN個の入力データユニッ
トに対して冗長度MのFECエンコード処理を行う。そ
の結果、N+M個のユニットデータが生成され、FEC
ブロックメモリに格納される。
【0017】更に、FECエンコード処理部402はF
ECブロックメモリのデータユニットをデータパケット
のユーザデータ部804に格納し、宛先801とシーケ
ンス番号802、付加情報803を付加してデータパケ
ットを組み立て通信制御部403に渡す。通信制御部で
IPプロトコルの処理を行う場合、データパケットの宛
先部のIPアドレスの付加は通信制御部で行う。そし
て、通信制御部403はこのように構成したデータパケ
ットを通信ネットワーク102へ送出する。
【0018】通信ネットワーク102ではデータパケッ
トの宛先が解釈されて宛先の端末へ届けられる。特に宛
先がマルチキャストの場合にはマルチキャストアドレス
によって宛先端末に届けられる。
【0019】送信サーバ4101では、上記のFECエ
ンコード処理、データパケット送信を入力データがなく
なるまで、あるいは他のアプリケーションプログラム等
から停止指示がくるまで繰り返す。
【0020】受信端末4103では通信制御部404で
通信ネットワーク102からデータパケットを受信す
る。データパケットのビットレベルのエラーチェックを
行い、ビット誤りを含むデータパケットは廃棄する。こ
の処理は例えばUDP(User Datagram Protocol)の処
理により行われる。通信制御部404はエラーチェック
後のデータパケットをFECデコード処理部405に渡
す。
【0021】FECデコード処理部405はN+M個の
FECエンコードされたデータユニットを格納可能なF
ECブロックメモリ、デコード演算を行うデコード演算
部、デコードされたN個のデータユニットを格納する出
力データメモリから構成される。
【0022】FECデコード処理部405では、受信し
たデータパケットのシーケンス番号を確認し、ユーザデ
ータ部からデータユニットを取り出し、FECブロック
メモリに格納する。次に、デコード演算部が1FECブ
ロック毎にFECデコード処理を行う。1FECブロッ
ク中、N個以上データユニットが受信されているときF
ECデコード処理が実行されて、N個のデータユニット
が出力データメモリに格納される。FECデコード処理
が完了すると、受信データ蓄積部406に出力データメ
モリのN個のデータユニットが渡される。ここで、付加
情報にダミーのデータユニットであることが指定されて
いる場合には、ダミーのデータユニットが廃棄される。
【0023】一定時間待ってもFECブロックメモリに
N個以上データが揃わない場合は、当該FECブロック
のデコード処理は実行されず、FECブロックメモリの
データユニットは廃棄される。そのためにFECデコー
ド処理部405はタイマー機能を持っている。
【0024】受信端末4103では上記の処理を無通信
監視等により受信データパケットがなくなるまで、ある
いはアプリケーションプログラム等の指示により受信が
中断されるまで繰り返す。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の方法で
は、1ブロック当たり冗長度M個を越えるパケットの紛
失が起きた場合には、Nパケットからなる元の入力ブロ
ックを再生することができないので、一旦紛失あるいは
エラーが起きると連続して起こるバースト的なパケット
紛失あるいはエラーに対しては、データ再生を十分に行
うことができないという問題がある。これは、図に示し
たように、通信ネットワーク等でのデータ損失がそのま
まのデータ順序の状態でFECデコード処理へと渡され
るためである。
【0026】特に衛星回線、あるいは受信端末での受信
バッファ溢れなどのように、データ損失率は平均的には
小さいが一旦紛失が起きると連続してパケット紛失が起
こるバースト紛失に対しては、データ再生を十分に行う
ことができない。
【0027】FECブロックの冗長度Mを大きくするこ
とにより、エラー回復可能なデータ量を大きくすること
も考えられるが、それではFECエンコード、FECデ
コードの処理量が大きくなってしまう。
【0028】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、パケットのバースト的な紛失
やエラーに対してもエンコード、デコード処理量を増大
することなくFECエンコード、デコードによるデータ
回復を行うことができるバーストエラー訂正通信方法お
よびシステムとバーストエラー訂正通信プログラムを記
録した記録媒体を提供することにある。
【0029】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明は、送信サーバから受信端末
に対して通信ネットワークを介してデータ配信を行うデ
ータ配信システムにおいて、送信サーバが、送信データ
に冗長データを付加し、この冗長データを付加された送
信データパケットの転送順序を変換し、この転送順序の
変換されたデータパケットを送信し、受信端末が、送信
サーバから送信されてくる前記データパケットを受信
し、この受信したデータパケットを送信サーバにおける
データパケットの転送順序変換前の元の順序に戻して、
データパケットの欠損を拡散し、このデータパケットの
拡散された欠損を復元することを要旨とする。
【0030】請求項1記載の本発明にあっては、送信サ
ーバにおいて冗長データを付加した送信データパケット
の転送順序を変換して、この転送順序の変換されたデー
タパケットを送信し、受信端末では該データパケットを
受信し、この受信したデータパケットの転送順序変換前
の元の順序に戻して、データパケットの欠損を拡散し、
この拡散された欠損を復元するため、ネットワーク上ま
たは受信端末での受信時に起こるバースト的なパケット
の紛失やエラーが拡散されて連続的なパケット紛失が緩
和され、冗長データによるエラー訂正を適確に行うこと
ができる。
【0031】また、請求項2記載の本発明は、送信サー
バから受信端末に対して通信ネットワークを介してデー
タ配信を行うデータ配信システムにおいて、送信サーバ
が、送信データに冗長データを付加する冗長データ付加
手段と、この冗長データを付加された送信データパケッ
トの転送順序を変換する転送順序変換手段と、この転送
順序の変換されたデータパケットを送信する送信手段と
を有し、受信端末が、送信サーバから送信されてくる前
記データパケットを受信する受信手段と、この受信した
データパケットを送信サーバにおけるデータパケットの
転送順序変換前の元の順序に戻して、データパケットの
欠損を拡散する拡散手段と、このデータパケットの拡散
された欠損を復元する復元手段とを有することを要旨と
する。
【0032】請求項2記載の本発明にあっては、送信サ
ーバにおいて冗長データを付加した送信データパケット
の転送順序を変換して、この転送順序の変換されたデー
タパケットを送信し、受信端末では該データパケットを
受信し、この受信したデータパケットの転送順序変換前
の元の順序に戻して、データパケットの欠損を拡散し、
この拡散された欠損を復元するため、ネットワーク上ま
たは受信端末での受信時に起こるバースト的なパケット
の紛失やエラーが拡散されて連続的なパケット紛失が緩
和され、冗長データによるエラー訂正を適確に行うこと
ができる。
【0033】更に、請求項3記載の本発明は、送信サー
バから受信端末に対して通信ネットワークを介してデー
タ配信を行うデータ配信システムにおいて、送信サーバ
が、送信データに冗長データを付加し、この冗長データ
を付加された送信データパケットの転送順序を変換し、
この転送順序の変換されたデータパケットを送信するこ
とを要旨とする。
【0034】請求項3記載の本発明にあっては、送信サ
ーバにおいて冗長データを付加した送信データパケット
の転送順序を変換して、この転送順序の変換されたデー
タパケットを送信する。
【0035】請求項4記載の本発明は、送信サーバから
受信端末に対して通信ネットワークを介してデータ配信
を行うデータ配信システムにおいて、受信端末が、送信
サーバから送信されてくるデータパケットを受信し、こ
の受信したデータパケットを送信サーバにおけるデータ
パケットの転送順序変換前の元の順序に戻して、データ
パケットの欠損を拡散し、このデータパケットの拡散さ
れた欠損を復元することを要旨とする。
【0036】請求項4記載の本発明にあっては、受信端
末では送信サーバからのデータパケットを受信し、この
受信したデータパケットの転送順序変換前の元の順序に
戻して、データパケットの欠損を拡散し、この拡散され
た欠損を復元するため、ネットワーク上または受信端末
での受信時に起こるバースト的なパケットの紛失やエラ
ーが拡散されて連続的なパケット紛失が緩和され、冗長
データによるエラー訂正を適確に行うことができる。
【0037】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態
に係るバーストエラー訂正通信方法を適用するデータ配
信システムの全体構成を示す図である。同図において、
送信サーバ101はネットワーク102を介して1個ま
たは複数の受信端末103−1,103−2,…,10
3−nに対して送信データを配信する。
【0038】図2はデータパケット800の構成を示
す。送信サーバ101において送信データは分割されて
データパケット800のユーザデータ部804に格納さ
れて送信される。データパケットは宛先部801を含
む。1受信端末への配信の場合には受信端末のアドレ
ス、例えばIPアドレスおよびプロセス識別のためのポ
ート番号が設定される。複数端末への同報の場合には、
例えばマルチキャストアドレス(クラスDのIPアドレ
ス)およびポート番号が設定される。
【0039】また、データパケットには送信サーバ10
1でシーケンス番号がシーケンス番号部802に設定さ
れ、受信端末103ではデータパケットの受信あるいは
欠損の確認のためにこのシーケンス番号が用いられる。
また、データパケットには付加的な情報を設定するため
の付加情報部803を含む。
【0040】図3は、上述した実施形態の処理を示すフ
ローチャートである。同図に示すように、送信サーバ1
01においては、送信データにFECエンコード処理を
行うステップS11とパケット送信処理を行うステップ
S15の間にパケット転送順序変換(パケットスクラン
ブル)の処理ステップS13が設けられている。受信端
末103においては、パケット受信処理のステップS1
7とFECデコード処理のステップS21の間にエラー
拡散処理のステップS19が設けられている。エラー拡
散処理は送信サーバ101でのパケット転送順序変換の
逆変換(パケットスクランブル復元)である。
【0041】通信ネットワーク102を転送中にあるい
は受信時に集中的なデータパケットの損失が生じても受
信端末でのエラー拡散処理により、データパケット損失
が拡散されデータ損失のバースト性(集中性)が緩和さ
れてから、FECデコード処理にデータが渡されるので
FECデコード処理が可能となる。
【0042】図4は、本実施形態の詳細な構成を示すブ
ロック図である。同図に示すように、送信サーバ101
においては、送信データに冗長パケットを付加するFE
Cエンコード処理部502とパケット送信処理を行う通
信制御部503の間にパケット転送順序変換部507が
設けられ、受信端末においては、パケット受信処理を行
う通信制御部504とFECデコード処理を行うFEC
デコード処理部505の間に転送順序変換の逆変換を行
うエラー拡散処理部508が設けられている。
【0043】すなわち、本実施形態のデータ配信システ
ムを構成する送信サーバ101は、送信前のデータを蓄
積する送信データ蓄積部501、送信データに冗長デー
タを付加してFECエンコード処理を行い、データパケ
ットのユーザデータ部804に格納するFECエンコー
ド処理部502、データパケットの転送順序を変換する
転送順序変換部507、データパケットを通信ネットワ
ーク102に送出する通信制御部503から構成され、
また受信端末103は、通信ネットワーク102から当
該受信端末宛のデータパケットを受信する通信制御部5
04、この受信したデータパケットを送信サーバ101
におけるデータパケットの転送順序変換前の元の順序に
戻し、データパケットのエラーを拡散するエラー拡散処
理部508、このエラー拡散されたデータパケットから
送信サーバでのFECエンコード処理前のデータを復元
するFECデコード処理部505、この復元された受信
データを格納する受信データ蓄積部506から構成され
ている。
【0044】FECエンコード処理部502は、図5に
示すように、送信データ蓄積部501からの送信データ
を格納する入力データメモリ901、この入力データメ
モリに格納された送信データに対して冗長度MのFEC
エンコード処理を行うエンコード演算部902、このF
ECエンコード処理結果のN+M個のユニットデータを
格納するFECブロックメモリ902から構成されてい
る。
【0045】また、転送順序変換部507は、図6に示
すように、FECエンコード処理部502でエンコード
されたユーザデータを一度にスクランブル処理するデー
タパケットの個数分だけ格納するデータセットメモリ6
01、および該データセットメモリ601のデータパケ
ットに転送順序の変換を行い、通信制御部503に渡す
スクランブル処理部602から構成されている。
【0046】更に、エラー拡散処理部508は、図7に
示すように、通信制御部504で受信したデータパケッ
トに対してパケットスクランブルの復元処理を施して、
送信サーバ101でのスクランブル処理の前の順序のデ
ータパケットを生成するスクランブル復元処理部70
2、およびこの生成されたデータパケットを格納するデ
ータセットメモリ701から構成されている。
【0047】FECデコード処理部505は、図8に示
すように、エラー拡散処理部508のデータセットメモ
リ701から1FECブロック(N+M個のデータパケ
ット、損失したデータパケットを含む)ずつ読み込んで
格納するFECブロックメモリ963、この格納された
データユニットをFECデコードするデコード演算部9
62、このFECデコード処理されたデータユニットを
格納する出力データメモリ961から構成されている。
【0048】次に、以上のように構成される本実施形態
の作用について説明する。
【0049】送信サーバ101では、送信データ蓄積部
501から蓄積されている送信データをFECエンコー
ド処理部502の入力データメモリ901に渡す。この
入力データメモリにはN個のデータユニットまで格納で
きる。この入力データメモリ901に格納されたN個で
1ブロックの入力データユニットに対して冗長度MのF
ECエンコード処理をエンコード演算部902で行う。
【0050】このFECエンコード処理部502で生成
されたデータパケットは、転送順序変換部507に渡さ
れ、転送順序変換部507のデータセットメモリ601
に格納される。特にデータセットメモリにはスクランブ
ル処理のために、K個のFECブロック分のデータパケ
ット(1FECブロックはN+M個のデータユニット)
を1スクランブルデータセットとして格納する。
【0051】スクランブル処理部602は1スクランブ
ルデータセット内でのパケット転送順序の入れ換え(パ
ケットスクランブル)を行い、FECエンコードされて
いるデータパケットを通信制御部503に送信する。通
信制御部でIPプロトコルの処理を行う場合、データパ
ケットの宛先部のIPアドレスの付加は通信制御部で行
う。
【0052】送信サーバ101では上記のFECエンコ
ード処理、パケットスクランブル処理、パケット送信を
入力パケットがなくなるまで、あるいは他のアプリケー
ションプログラム等により停止を指示されるまで繰り返
す。
【0053】受信端末103では通信制御部504にお
いて、データパケットを通信ネットワーク102から受
信し、ビットレベルのエラーチェックを行い、ビット誤
りを含むデータパケットは廃棄する。その後、データパ
ケットをエラー拡散処理部508に渡す。
【0054】受信端末のエラー拡散処理部508では、
スクランブル復元処理部702において、通信制御部5
04から受けたデータパケットに対してパケットスクラ
ンブルの復元処理を施して、送信サーバ101でのスク
ランブル処理の前の順序でデータパケットをデータセッ
トメモリ701に格納する。損失したデータパケットは
そのまま紛失したままである。
【0055】次に、FECデコード処理部505ではエ
ラー拡散処理部508のデータセットメモリ701から
1FECブロック(N+M個のデータパケット、損失し
たデータパケットを含む)ずつ、FECブロックメモリ
963に読み込む。
【0056】FECブロックメモリ963に読み込まれ
たデータユニットは、FECデコード処理部505のデ
コード演算部962により1FECブロック毎にFEC
デコード処理を施される。1FECブロック中、N個以
上のデータユニットが受信されている時には、FECデ
コード処理が実行されて、N個のデータユニットが出力
データメモリ961に格納される。FECデコード処理
が完了すると、受信データ蓄積部506に出力データメ
モリ961のN個のデータユニットが渡される。ここ
で、付加情報にダミーのデータユニットがあることが指
定されている場合には、ダミーのデータユニットが廃棄
される。また、一定時間待っても、FECブロックメモ
リ963にN個以上データが揃わない場合には、当該F
ECブロックのデコード処理は実行されず、FECブロ
ックメモリ963のデータユニットは廃棄される。その
ためにFECデコード処理部505はタイマー機能を備
えている。なお、データセットメモリ701には最大K
個のFECブロック相当のデータパケットが含まれてい
るので、受信データパケットがなくなるまでFECブロ
ックのFECデコード処理を行う。
【0057】受信端末103では上述した処理を無通信
監視等により受信データパケットがなくなるまでまたは
アプリケーションプログラム等の指示により受信が中断
されるまで繰り返し行う。
【0058】上記の手順ではデータ紛失あるいはデータ
廃棄を引き起こすデータ誤りはスクランブルされたデー
タパケットに対しネットワーク上であるいは受信端末1
03の通信制御部504で起きる。したがって、連続し
て起きるバースト紛失は受信端末103でのスクランブ
ル復元処理後には1スクランブルデータセット内に拡散
されて紛失のバースト性が緩和される。
【0059】以上の説明のスクランブル処理部602お
よびスクランブル復元処理部702で用いたデータパケ
ットのパケットスクランブル処理およびスクランブル復
元処理の実現には次の方法を用いることができる。すな
わち、パケットスクランブルは例えば「特願平8−32
8617:スクランブル通信方法及びシステム(平成8
年12月9日)」に示されたようにシーケンス番号の置
き換えにより行われ、偽のシーケンス番号で偽の転送順
序で転送される。また、この特願平にも記載されている
が、送信サーバにおいて、データパケットがデータセッ
トに満たない場合はダミーのデータパケットがデータセ
ット補完されて、ダミーであることはデータパケット付
加情報部に記録される。受信端末側では、同付加情報を
参照してスクランブル復元処理後にダミーのデータパケ
ットは廃棄される。
【0060】更に具体的なデータ列について説明する。
以下の例では、入力データユニット5個毎を1FECブ
ロックとしてFECエンコード処理を冗長度3で行い、
パケットスクランブルは1セット64データパケットに
対して行う場合の例で説明する。
【0061】図9は、送信サーバでのスクランブル処理
前のデータユニットおよびデータパケットの状態を示
す。データパケットはデータユニットがユーザデータ部
に格納されたものである。
【0062】状態1はFECエンコード前のデータユニ
ットがFECエンコード処理部502の入力データメモ
リにデータユニット5個が1ブロック分として格納され
た状態である。
【0063】状態2は、上記のデータユニット5個にF
ECエンコード処理(冗長度3)を行い、FECブロッ
クメモリにFECエンコードされたデータユニット8個
が1ブロック分として格納された状態である。この後、
FECブロックメモリ上のデータパケット8個は転送順
序変換部507のデータセットメモリ601にブロック
単位で格納される。
【0064】以上を第2から第8を繰り返してFECエ
ンコードされたデータパケットをデータセットメモリに
ブロック単位で格納させていく。
【0065】状態3は、転送順序変換部507のデータ
セットメモリ601上にデータパケットが64個揃った
状態である。データパケットにはシーケンス番号が付さ
れている。
【0066】次に、図10は、通信ネットワーク上のデ
ータパケットの状態を示す。
【0067】状態4はデータセットメモリのデータパケ
ットがスクランブル処理部602でスクランブル処理さ
れて、偽のシーケンス番号を付けられ、偽の転送順序で
転送されている状態を示す。説明のために元のシーケン
ス番号をデータパケット列の下に記述している。
【0068】状態5では通信中にデータパケットの紛失
が発生した状態を示している。偽のシーケンス番号で
4,5,6,7,8,20,21のデータパケットが紛
失している。紛失は4から8番のようにバースト的なも
のを含んでいる。これらのデータパケットの紛失は、元
のシーケンス番号では6,40,18,2,12,2
6,3に対応している。状態5のデータパケット列が受
信端末103の通信制御部504を介して受信端末のエ
ラー拡散処理部508に受信されていく。
【0069】次に、図11は、スクランブル復元後のデ
ータパケットおよびデータユニットの状態を示す。
【0070】状態6ではエラー拡散処理部508のスク
ランブル復元処理部702でデータパケットの偽のシー
ケンス番号を元の値に変換して、送信サーバ101での
スクランブル処理前の元の順序でデータパケットをデー
タセットメモリ701に格納した状態を示す。状態6で
はシーケンス番号2,3,10,12,18のデータパ
ケットが紛失のため欠けている。データ損失はデータセ
ット64個に渡って拡散され、1ブロック内の損失個数
が小さくなっている。B1,B2,B3の各中で損失し
ているデータパケットの個数はFECの冗長度3以下で
あり、すべてFECデコードして復元できる。
【0071】状態7ではデータセットメモリ701から
第1ブロックB1のデータパケットを読み込んだ状態で
ある。データユニットの2,3番目が損失している。
【0072】状態8は状態7のデータユニットにFEC
デコード処理を行い、送信サーバでのFECエンコード
前のデータユニット5個を出力データメモリに再生した
状態である。この後、受信データ蓄積部506にデータ
ユニットを渡し、第2から第8ブロックについても上記
処理を繰り返す。
【0073】以上、1スクランブルセット64個のデー
タユニット、データパケットについての手順をデータ列
の状態で説明した。同様に送信サーバ101では次々に
送信データ蓄積部501からデータユニットを読み込
み、FECエンコードの処理を8個のデータユニット単
位で行い、スクランブル処理を64個のデータパケット
単位で行う。受信端末103は64個のデータパケット
単位でスクランブル復元処理を行い、8個のデータユニ
ット単位でFECデコード処理を繰り返し、受信データ
蓄積部506にデータユニットを渡していく。
【0074】上記の例でも送信サーバは送信すべきデー
タユニットがなくなったとき、あるいはアプリケーショ
ンプログラム等から中止を指示されたとき処理を終了す
る。受信端末は受信を開始してからタイマーによる無通
信監視等より受信データパケットがなくなったと判断し
たとき、あるいはアプリケーションプログラム等から中
止を指示されたとき処理を終了する。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送信サーバにおいて冗長データを付加した送信データパ
ケットの転送順序を変換して送信し、受信端末では該デ
ータパケットを受信し、この受信したデータパケットの
転送順序変換前の元の順序に戻して、データパケットの
欠損を拡散し、この拡散された欠損を復元するので、ネ
ットワーク上または受信端末での受信時に起こるバース
ト的なパケットの紛失やデータ誤りが拡散されて連続的
なパケット紛失が緩和され、冗長データによるエラー訂
正を経済的かつ適確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るバーストエラー訂正
通信方法を適用するデータ配信システムの全体構成を示
す図である。
【図2】図1の実施形態で使用されるデータパケットの
構成を示す図である。
【図3】図1の実施形態の処理を示すフローチャートで
ある。
【図4】図1の実施形態に使用される送信サーバおよび
受信端末の詳細な構成を示すブロック図である。
【図5】図4に示す送信サーバに使用されているFEC
エンコード処理部の構成を示すブロック図である。
【図6】図4に示す送信サーバに使用されている転送順
序変換部の構成を示すブロック図である。
【図7】図4に示す受信端末に使用されているエラー拡
散処理部の構成を示すブロック図である。
【図8】図4に示す受信端末に使用されているFECデ
コード処理部の構成を示すブロック図である。
【図9】図4に示す実施形態の送信サーバでのスクラン
ブル前のデータの状態を示す図である。
【図10】図4に示す実施形態における通信ネットワー
ク上のデータの状態を示す図である。
【図11】図4に示す実施形態の受信端末でのスクラン
ブル復元後のデータの状態を示す図である。
【図12】従来のバーストエラー訂正通信方法を示すフ
ローチャートである。
【図13】従来のバーストエラー訂正通信システムの構
成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101 送信サーバ 102 通信ネットワーク 103 受信端末 501 送信データ蓄積部 502 FECエンコード処理部 503,504 通信制御部 505 FECデコード処理部 506 受信データ蓄積部 507 転送順序変換部 508 エラー拡散処理部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信サーバから受信端末に対して通信ネ
    ットワークを介してデータ配信を行うデータ配信システ
    ムにおいて、 送信サーバは、 送信データに冗長データを付加し、 この冗長データを付加された送信データパケットの転送
    順序を変換し、 この転送順序の変換されたデータパケットを送信し、 受信端末は、 送信サーバから送信されてくる前記データパケットを受
    信し、 この受信したデータパケットを送信サーバにおけるデー
    タパケットの転送順序変換前の元の順序に戻して、デー
    タパケットの欠損を拡散し、 このデータパケットの拡散された欠損を復元することを
    特徴とするバーストエラー訂正通信方法。
  2. 【請求項2】 送信サーバから受信端末に対して通信ネ
    ットワークを介してデータ配信を行うデータ配信システ
    ムにおいて、 送信サーバは、 送信データに冗長データを付加する冗長データ付加手段
    と、 この冗長データを付加された送信データパケットの転送
    順序を変換する転送順序変換手段と、 この転送順序の変換されたデータパケットを送信する送
    信手段とを有し、 受信端末は、 送信サーバから送信されてくる前記データパケットを受
    信する受信手段と、 この受信したデータパケットを送信サーバにおけるデー
    タパケットの転送順序変換前の元の順序に戻して、デー
    タパケットの欠損を拡散する拡散手段と、 このデータパケットの拡散された欠損を復元する復元手
    段とを有することを特徴とするバーストエラー訂正通信
    システム。
  3. 【請求項3】 送信サーバから受信端末に対して通信ネ
    ットワークを介してデータ配信を行うデータ配信システ
    ムにおいて、 送信サーバは、 送信データに冗長データを付加し、 この冗長データを付加された送信データパケットの転送
    順序を変換し、 この転送順序の変換されたデータパケットを送信するこ
    とを特徴とするバーストエラー訂正通信プログラムを記
    録した記録媒体。
  4. 【請求項4】 送信サーバから受信端末に対して通信ネ
    ットワークを介してデータ配信を行うデータ配信システ
    ムにおいて、 受信端末は、 送信サーバから送信されてくるデータパケットを受信
    し、 この受信したデータパケットを送信サーバにおけるデー
    タパケットの転送順序変換前の元の順序に戻して、デー
    タパケットの欠損を拡散し、 このデータパケットの拡散された欠損を復元することを
    特徴とするバーストエラー訂正通信プログラムを記録し
    た記録媒体。
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