JP2000278318A - データ通信方法およびデータ通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の伝送速度のデータ列をそれより伝送速
度の早い伝送路にマッピングして伝送でき、ゆらぎの発
生や、伝送路での信号伝送における固定遅延が少なく、
実現回路規模の小さい、データ通信方法およびデータ通
信装置を得る。 【解決手段】 ビット列生成回路１によって生成された
送信データのビット列を記憶回路５に記憶させ、蓄積状
態検出回路７が検出したこの記憶回路５の蓄積状態によ
って切り替えられるセレクタ８によって、この記憶回路
５に記憶されたデータまたはフィラー生成回路６の生成
した無効なデータによるフィラーの一方を選択し、それ
をビット列の伝送速度よりも高い伝送速度を有する伝送
路４に送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、送信するビット
列の伝送速度より大きい伝送速度の伝送路に対して、伝
送速度の違いを吸収し、適応的に伝送帯域の割り当てを
行ってビット列を伝送するデータ通信方法およびデータ
通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ネットワークの大容量化、画像技
術の高度化により、画像通信が盛んに行われるようにな
っている。特に画像については、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８
１８規格で定められている、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ
Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）２とい
う画像圧縮技術が広範囲に広まり、急速に普及してきて
いる。

【０００３】このＭＰＥＧ２における伝送フォーマット
には、プログラム・ストリーム（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｔ
ｒｅａｍ；以下ＰＳという）と、トランスポート・スト
リーム（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ；以下ＴＳ
という）の２種類があるが、衛星デジタル放送や地上波
デジタル放送等の伝送メディアに広く普及しているの
は、１８８バイト固定長のトランスポート・パケットで
構成されるＭＰＥＧ２−ＴＳである。

【０００４】 一方、通信においては、伝送路としてＡ
ＴＭやＬＡＮ、あるいはＴ１やＤＳ３等の専用線などが
存在し、これらの回線上に、どのように上記ＭＰＥＧ２
−ＴＳを載せ込むか（以下これをマッピングという）
が、上記回線をデジタルＴＶ放送に利用する上で重要に
なる。

【０００５】図１０は上記回線の内、北米を中心に普及
しているＤＳ３回線にＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをマッ
ピングして伝送する、従来のデータ通信装置を示すブロ
ック図である。図において、１はＭＰＥＧ２−ＴＳパケ
ットを生成するパケット生成回路、２はＭＰＥＧ２のデ
ータをＡＴＭネットワークでリアルタイムに伝送するた
めの規格であるＭＰＥＧ ｏｖｅｒ ＡＴＭにて、ＭＰ
ＥＧ２−ＴＳパケットのマッピングを行うマッピング回
路、３はフィジカル・レイヤ・コンバージェンス・プロ
トコル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒ
ｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；以下ＰＬＣＰという）
のフレーム化を行うフレーム化回路、４はＤＳ３回線で
ある。

【０００６】次に動作について説明する。テレビ信号な
どの図示を省略した映像ソースからパケット生成回路１
によって生成されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットは、マッ
ピング回路２に送られて、ＭＰＥＧ ｏｖｅｒ ＡＴＭ
によるマッピングが行われる。

【０００７】すなわち、このマッピング回路２では、１
８８バイトのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを４８バイトの
ＡＴＭセルのペイロード部に分割マッピングする。その
マッピング方法は米国のＡＴＭ ＬＡＮ標準化団体であ
るＡＴＭ Ｆｏｒｕｍが仕様を規定している（Ａｕｄｉ
ｏ／Ｖｉｓｕａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｅｒｖｉ
ｃｅｓ：Ｖｉｄｅｏ ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ ｖ１．
１）。この仕様は、３７６バイトになる２つのＭＰＥＧ
−ＴＳパケットに、ＡＡＬ５（ＡＴＭ Ａｄａｐｔａｔ
ｉｏｎ Ｌａｙｅｒ ５）にて定められている８バイト
のヘッダ（オーバヘッド）を付加した３８４バイトを、
８個のＡＴＭセルにマッピングするものである。図１１
にこのＭＰＥＧ ｏｖｅｒ ＡＴＭのフォーマットを示
す。

【０００８】このようにＡＴＭセルにマッピングされた
ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットは、フレーム化回路３に送ら
れてフレーム化され、ＰＬＣＰフレームとなってＤＳ３
回線４に送出される。このＤＳ３回線４にＡＴＭセルを
載せる方式も、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍによって規定されて
おり（ＡＴＭ Ｕｓｅｒ−Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒ
ｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖ３．１）、
そこではフレームレートが１２５μ秒のＰＬＣＰフレー
ム１つにつき、ＡＴＭセルを１２個マッピングすること
が定められている。ＭＰＥＧ２−ＴＳのレート調整は、
ＡＴＭセルにアイドル・セルを挿入することによって行
われる。図１２にＤＳ３回線４に送出されるＰＬＣＰフ
レームの構造を示す。

【０００９】このように、従来のデータ通信装置では、
既存のＭＰＥＧ ｏｖｅｒ ＡＴＭとＰＬＣＰ ＤＳ３
フレームフォーマットを組み合わせることで、ＤＳ３回
線４にＭＰＥＧ２−ＴＳをマッピングして伝送を行って
いる。

【００１０】なお、このようなデータ通信装置に関連す
る技術についての記載がなされている文献としては、特
開平８−３２５８４号公報、特開平７−７９２８２号公
報、特開平１−２８６５５２号公報などがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来のデータ通信装置
は以上のように構成されているので、ＭＰＥＧ２−ＴＳ
を一旦ＡＴＭセルにマッピングし、さらにそのＡＴＭセ
ルをＰＬＣＰフレームにマッピングしてＤＳ３回線４で
伝送するという２段階の処理を行うため、固定遅延が増
大し、さらに煩雑なフォーマット処理を必要とするため
に回路規模が大きくなるなどといった課題があった。

【００１２】また、２つのフォーマット（ＡＴＭセル、
ＰＬＣＰフレーム）を経ることによってオーバヘッドが
増大し、ＤＳ３回線４の伝送帯域に対して送信できるＭ
ＰＥＧ２−ＴＳの伝送速度が制限されるため、回線使用
効率が悪くなるという課題があった。

【００１３】さらに、アイドルセルを挿入することによ
って伝送速度調整を行っているために、ゆらぎが発生し
やすいという課題もあった。

【００１４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、任意の伝送速度のデータ列をそれ
より伝送速度の早い伝送路にマッピングして伝送するこ
とができるとともに、ゆらぎの発生や、伝送路での信号
伝送における固定遅延が少なく、実現回路規模も小さ
い、データ通信方法およびデータ通信装置を得ることを
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係るデータ通
信方法は、ビット列より大きな伝送速度を有する伝送路
によって当該ビット列を伝送する際に、無効なデータに
よるフィラー（Ｆｉｌｌｅｒ）を生成し、それをビット
列がマッピングされない領域にマッピングするようにし
たものである。

【００１６】また、この発明に係るデータ通信方法は、
ビット列にシステム上存在しないユニークコードを、フ
ィラーとして用いるようにしたものである。

【００１７】また、この発明に係るデータ通信方法は、
ユニークコード長を拡張することによってユニークコー
ドを生成し、それをフィラーとして用いるようにしたも
のである。

【００１８】また、この発明に係るデータ通信方法は、
任意のコードをフィラーとして、そのフィラーと同一内
容のデータを送出する際には、フィラーを当該データに
入れ子にして伝送するようにしたものである。

【００１９】また、この発明に係るデータ通信方法は、
伝送路を所定の単位で表現できる長さより短い、時間的
に一定の長さの区間に分割し、その区間内に存在しない
ユニークコードをフィラーとして、伝送路のビット列を
マッピングしない領域にマッピングするようにしたもの
である。

【００２０】また、この発明に係るデータ通信方法は、
伝送路のフレームあるいはサブフレームを、分割された
区間とするようにしたものである。

【００２１】また、この発明に係るデータ通信装置は、
ビット列生成回路にて生成されたビット列を記憶する記
憶回路、ビット列がマッピングされない領域にマッピン
グされる、無効なデータによるフィラーを生成するフィ
ラー生成回路、記憶回路の蓄積状態を検出する蓄積状態
検出回路、および蓄積状態検出回路からの制御情報に従
って切り替えられ、記憶回路から出力されるデータとフ
ィラー生成回路から出力されるフィラーの一方を選択す
るセレクタを有するものである。

【００２２】また、この発明に係るデータ通信装置は、
一定の長さに分割された区間の終了時点で、記憶回路に
記憶されているデータの中からユニークコードを検索す
る検索回路を設け、検索されたユニークコードを、フィ
ラー生成回路がフィラーとしてセレクタに送出するよう
にしたものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるデ
ータ通信装置の構成を示すブロック図であり、ＭＰＥＧ
２−ＴＳパケットをＤＳ３回線にマッピングして伝送す
るデータ通信装置について示している。図１において、
１は図示を省略したデータソース、例えばテレビ信号等
の映像ソースから、伝送データのビット列であるＭＰＥ
Ｇ２−ＴＳパケットを生成する、ビット列生成回路とし
てのパケット生成回路である。４はこのパケット生成回
路１で生成されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットがマッピン
グされて伝送される、伝送路としてのＤＳ３回線であ
る。なお、これらは図１０に同一符号を付して示したも
のと同等のものである。

【００２４】５は上記パケット生成回路１によって生成
されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを記憶する記憶回路で
ある。６はＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのＤＳ３回線４へ
のマッピングに際して、当該ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット
がマッピングされない領域にマッピングするための、無
効なデータによるフィラーを生成するフィラー生成回路
である。７は上記記憶回路５の蓄積状態を検出し、それ
に基づいて制御情報を出力する蓄積状態検出回路であ
る。８はこの蓄積状態検出回路７からの制御情報によっ
て切り替えられ、記憶回路５から出力されるデータとフ
ィラー生成回路６から出力されるフィラーの一方を選択
して、ＤＳ３回線４に出力するセレクタである。

【００２５】次に動作について説明する。伝送路として
想定している上記ＤＳ３回線４は、４４．７３６Ｍｂｉ
ｔ／ｓの帯域を有しており、後に説明する図９に示すよ
うなフレームフォーマット（ＡＮＳＩ Ｔ１．１０７）
が定められている。しかしながら、ここではこのＤＳ３
のフレーム構造とＭＰＥＧ２−ＴＳのパケット構造とを
関連付けることなくデータを伝送するものとする。な
お、ＤＳ３のオーバーヘッドビットを除いた約４４．２
１Ｍｂｉｔ／ｓのペイロード帯域が、データ伝送に用い
ることのできる帯域である。

【００２６】一方、伝送するデータとして想定している
ＭＰＥＧ２−ＴＳは、１９．３９Ｍｂｉｔ／ｓのＭＰＥ
Ｇ２−ＴＳであり、このＴＳは１８８バイトごとにパケ
ット化されている。ここで、ＭＰＥＧ２における伝送フ
ォーマットには、ＰＳとＴＳの２種類があるが、衛星デ
ジタル放送や地上波デジタル放送等の伝送メディアに広
く普及しているのは、１８８バイト固定長のトランスポ
ート・パケットで構成されるこのＭＰＥＧ２−ＴＳであ
る。

【００２７】以下の説明は、ＤＳ３回線４に１９．３９
Ｍｂｉｔ／ｓのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをマッピング
する場合を想定している。ただし、ＤＳ３回線４のペイ
ロード帯域約４４．２１Ｍｂｉｔ／ｓ以下の伝送速度で
あれば、任意の速度のＴＳにこの方式が適用できること
を付記しておく。

【００２８】また、ここでは、ＭＰＥＧ２−ＴＳに載せ
るデータは、ある小さなサイズを単位として扱われるも
のであるとする。さらに、当該単位の大きさの、システ
ム上には存在しないユニークコードが存在するものとす
る。以下では、上記単位を１バイト、上記ユニークコー
ドを＆ＨＦＦ（＆Ｈは１６進数を表すものとする。以下
同様）とした場合を例に説明する。

【００２９】記憶回路５にはパケット生成回路１にて生
成されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットが、１９．３９Ｍｂ
ｉｔ／ｓの速度で書き込まれる。一方、伝送速度が４
４．７３６Ｍｂｉｔ／ｓのＤＳ３回線４にこのＭＰＥＧ
２−ＴＳパケットを載せるために、記憶回路５からデー
タを読み出す際、そのまま４４．７３６Ｍｂｉｔ／ｓの
速度で読み出すと、伝送速度の違いから記憶回路５のデ
ータがアンダーフローを起こす。従って、セレクタ８は
データの読み出し時には、記憶回路５の蓄積状態を示す
ステータスによって、記憶回路５から読み出すかフィラ
ー生成回路６から読み出すかを、蓄積状態検出回路７か
らの制御情報を用いて適宜選択する。すなわち、蓄積状
態検出回路７では記憶回路５に記憶されているＭＰＥＧ
２−ＴＳのデータ量を計算し、その結果によって蓄積状
態を示す制御情報をセレクタ８に出力し、セレクタ８は
その制御情報に応じて、記憶回路５またはフィラー生成
回路６のいずれより読み出しを行うかを決定する。

【００３０】ここで、図２は記憶回路５に対して、１ビ
ットのデータの書き込みもしくは読み出しが行われた際
の、蓄積状態検出回路７における処理の手順を示すフロ
ーチャートである。ただし、図中のｎは前記単位のビッ
ト数を示しており、カウンタａは記憶回路５に格納され
ているデータのビット数を計数するもの、カウンタｂは
連続した読み出しの回数を計数するものである。

【００３１】なお、この処理は通常、ステップＳＴ１に
おいて、記憶回路５への書き込みまたは読み出しの割り
込みが発生するのを待っている割り込み待ちの状態にあ
り、１ビットのデータが書き込みあるいは読み出しが行
われるたびに、割り込みが発生してスタートする。記憶
回路５に対する書き込みが発生した場合には、処理はス
テップＳＴ２に移る。ステップＳＴ２では記憶回路５に
格納されているデータのビット数を計数しているカウン
タａの値をインクリメントする。次にステップＳＴ３に
進み、連続した読み出しの回数を計数しているカウンタ
ｂの値が前記単位のビット数ｎに等しいか否かを判定す
る。

【００３２】この判定が行われるのは、カウンタｂの値
が所定の単位のビット数ｎ（１バイトを単位とした場合
にはｎ＝８）の時は、連続したｎビットのデータの出力
が終わった直後なので、セレクタ８の入力を切り替える
ことができるが、それ以外の場合は上記単位分の途中の
ビットを出力中であるために、セレクタ８の入力を切り
替えられないからである。ステップＳＴ３による判定の
結果、カウンタｂの値がｎ以外であればステップＳＴ１
に戻って割り込み待ちの状態に遷移し、ｎであればステ
ップＳＴ８に移行する。

【００３３】一方、ステップＳＴ１の割り込み待ちの状
態で、記憶回路５に対する読み出しが発生すると、処理
はステップＳＴ４に移る。ステップＳＴ４ではカウンタ
ａの値をデクリメントし、次いでステップＳＴ５でカウ
ンタｂの値をインクリメントする。次にステップＳＴ６
において、ステップＳＴ３と同様にカウンタｂの値がｎ
に等しいか否かを判定する。ステップＳＴ６による判定
の結果、カウンタｂの値がｎ以外であればステップＳＴ
１に戻って割り込み待ちの状態に遷移し、ｎであればス
テップＳＴ７においてカウンタｂに０を代入してクリア
した後、ステップＳＴ８に移行する。

【００３４】ステップＳＴ８ではカウンタａの値とｎの
比較を行う。カウンタａの値がｎより小さければ、前記
単位のビット数分のデータが記憶回路５に記憶されてお
らず、記憶回路５のデータをＤＳ３回線４に送出するこ
とができないため、ステップＳＴ９においてセレクタ８
の入力をフィラー生成回路６側に設定する。一方、カウ
ンタａの値がｎ以上であればステップＳＴ１０に進み、
セレクタ８の入力を記憶回路５側に設定する。これらス
テップＳＴ９もしくはステップＳＴ１０の処理が終了す
ると、ステップＳＴ１に戻って割り込み待ちの状態に遷
移する。

【００３５】以上の動作によって、記憶回路５において
アンダーフローを起こすことなくデータの読み出しを行
うことが可能となる。

【００３６】ここで、図３は＆ＨＤ７および＆Ｈ９３と
いう２バイトのデータを、ＭＰＥＧ２−ＴＳに載せてＤ
Ｓ３回線４上で通信する際の時間関係を示すタイミング
図であり、図３（ａ）はＤＳ３回線４上に流れるデータ
を、図３（ｂ）はＭＰＥＧ２−ＴＳを、図３（ｃ）は記
憶回路５に記憶されている蓄積データ量の時間推移をそ
れぞれ表している。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）
においては、上段にデータを１６進表現したもの示して
おり、下段にそのビット列を、 “０”を ローレベル
で、“１”をハイレベルでそれぞれ表したものを示して
いる。また、図３（ｃ）において、縦軸は蓄積データ量
を表しており、この実施の形態１においては、ｎはｎ＝
８としている。また横軸は時間を表し、これは図３
（ａ）および図３（ｂ）と同一の時間軸である。

【００３７】なお、図３（ａ）および図３（ｂ）の下段
に示されているビット列の並びにおいて、実線または破
線で表された縦の線は、それぞれが記憶回路５に対する
読み出しおよび書き込みがおこる時刻を示している。こ
の中でも特に、時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔ６は、ステ
ップＳＴ６においてカウンタｂ＝ｎと判定されるタイミ
ングである。時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔ６から読み込
みクロックの１周期分の時間内においてのみ、セレクタ
８の入力を切り替えることが可能である。

【００３８】時刻ｔ１および時刻ｔ２においては、カウ
ンタａの計数値で表される記憶回路５に記憶されている
データがｎ（ｎ＝８）ビットに満たないため、ステップ
ＳＴ８においてセレクタ８の入力がフィラー生成回路６
側に設定され、ＤＳ３回線４上にはフィラーを表す＆Ｈ
ＦＦが出力される。また、時刻ｔ３においては、カウン
タａの計数値が８以上となるため、ステップＳＴ１０に
おいてセレクタ８の入力が記憶回路５側に設定され、セ
レクタ８は記憶回路５に記憶されているデータの最初の
８ビットである＆ＨＤ７をＤＳ３回線４上に出力する。
この＆ＨＤ７のデータが出力されたことによって、時刻
ｔ４においては記憶回路５のデータ量が８ビットに満た
なくなるため、セレクタ８の入力はフィラー生成回路６
側に設定されて、＆ＨＦＦがＤＳ３回線４に出力され
る。次に、時刻ｔ５においては、再度カウンタａの計数
値が８以上になるため、セレクタ８は記憶回路５にその
時記憶されているデータの、先頭から８ビットである＆
Ｈ９３をＤＳ３回線４上に出力する。

【００３９】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、任意に設定した所定の単位（例えば１バイト）分の
ビットがＤＳ３回線４に出力されるたびに、その時点で
の記憶装置５の記憶量によって、データを送出するかフ
ィラーを送出するかを切り替えるように構成にしている
ので、伝送路（ＤＳ３回線４）の伝送速度より低速な任
意の速度でデータを転送することが可能となり、また、
データの伝送速度によって固定的なフレームフォーマッ
トなどを決める必要がなく、多様な伝送速度に柔軟に対
応することが可能になるばかりか、送出単位を小さく設
定できるため、ゆらぎが発生しにくくなるなどの効果が
得られる。

【００４０】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、ＭＰＥＧ２−ＴＳに載せるデータがある小さなサイ
ズ（１バイト）を単位として扱われ、当該単位の大きさ
のシステム上には存在しないユニークコードをフィラー
とした場合について説明したが、ユニークコード長を拡
張し、それによって生成されたユニークコードをフィラ
ーとして用いるようにしてもよい。ここでは、上記単位
を１８８バイトのＭＰＥＧ２−ＴＳと同じサイズ、すな
わち、ｎ＝１８８×８＝１５０４ビットとした場合につ
いて説明する。

【００４１】この実施の形態２によるデータ通信方法で
は、実施の形態１の場合と比較して所定の単位のビット
数ｎの値が大きくなり、それに伴って記憶回路５の記憶
容量を大きくする必要があるが、処理の手順は図２に示
した実施の形態１の場合と同様である。ただし、ステッ
プＳＴ３、ステップＳＴ６およびステップＳＴ８におい
てはｎを１５０４として処理を行う。このように、ユニ
ークコード長を１５０４ビットに拡張することによっ
て、実施の形態１に示した８ビットの場合に比べて、ユ
ニークコードが存在する確率ははるかに高いものとな
る。

【００４２】ここで、図４はＭＰＥＧ２−ＴＳにデータ
を載せてＤＳ３回線４上で通信する際の時間関係を示す
タイミング図であり、図４（ａ）はＤＳ３回線４上に流
れるデータを、図４（ｂ）はＭＰＥＧ２−ＴＳを、図４
（ｃ）は記憶回路５に記憶されている蓄積データ量の時
間推移をそれぞれ表している。この図４（ｃ）におい
て、縦軸は蓄積データ量、横軸は時間を表しており、こ
の時間軸は図４（ａ）および図４（ｂ）と同一の時間軸
である。

【００４３】この場合、時刻Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔ６
は図２のステップＳＴ６においてカウンタｂ＝ｎ（１５
０４）と判定されるタイミングである。時刻Ｔ１および
時刻Ｔ２においては、記憶回路５に記憶されているデー
タが１５０４ビットに満たないため、ＤＳ３回線４には
フィラーが送出される。また、時刻Ｔ３においては、カ
ウンタａが１５０４ビット以上となるため、記憶回路５
に記憶されているデータ１のＴＳパケットがＤＳ３回線
４上に出力される。時刻Ｔ４においては、このデータ１
の出力によって記憶回路５のデータ量が１５０４ビット
に満たなくなるため、ＤＳ３回線４にはフィラーが出力
される。時刻Ｔ５においては、記憶回路５のデータ量が
１５０４ビット以上になるため、記憶回路５に記憶され
ているデータ２のＴＳパケットがＤＳ３回線４上に出力
される。

【００４４】上記の例は、記憶回路５にフィラーと同じ
長さのデータが記憶されるまでデータの送出を行わず、
またデータの送出の際には一度にフィラーと同じ長さの
データを連続して出力する場合について示したが、フィ
ラーの長さに関わらず、任意の長さのデータを任意のタ
イミングで送出することも可能である。図５はそのよう
な場合のデータの送信を示す説明図であり、図５（ａ）
はフィラーと同じ長さのデータのみを送出する場合を、
図５（ｂ）はフィラーの長さとは無関係に、任意の長さ
のデータを送出する場合を示している。

【００４５】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、ユニークコード長を長くすることによって、ユニー
クコードが存在する確率が高くなり、より多くのシステ
ムに適用可能になるという効果が得られる。

【００４６】実施の形態３．また、上記実施の形態１お
よび実施の形態２では、いずれもユニークコードが存在
することを前提としているが、ユニークコードが存在し
ないシステムにもこの発明を適用することは可能であ
る。この実施の形態３はそのようなユニークコードが存
在しないシステムにおけるデータ通信方法を実現するも
のである。

【００４７】ここで、上記実施の形態１および実施の形
態２において、ＤＳ３回線４に送出されるフィラーがユ
ニークコードでない場合、送信データ中にフィラーと同
じコードが含まれることになる。従って、受信側ではフ
ィラーとデータを区別することができなくなる。この実
施の形態３においては、送信側でフィラーを挿入するタ
イミングを制御することによって、フィラーと同一コー
ドのデータを送信することを可能にしている。

【００４８】図６はこの発明の実施の形態３によるデー
タ通信方法において、フィラーと同一コードのデータを
送信する際のフィラーの挿入を示す説明図である。な
お、図６（ａ）は送信するデータを、図６（ｂ）はフィ
ラーをそれぞれ表しており、図６（ｃ）は受信側で送信
データを正常に再現することが不可能なタイミングでフ
ィラーを挿入した例、図６（ｄ）は受信側で送信データ
を正常に再現することが可能なタイミングでフィラーを
挿入した例をそれぞれ表している。

【００４９】図６（ａ）に示す＆Ｈ４５６７８９ＡＢＣ
ＤＥＦ０１２３という８バイトのデータを、図６（ｂ）
に示す＆ＨＡＢＣＤＥＦという３バイトのフィラーを用
いて伝送する場合、図６（ｃ）に示すように、当該フィ
ラーを図６（ａ）のデータ中に存在する＆ＨＡＢＣＤＥ
Ｆの前に挿入すると、伝送するビット列に＆ＨＡＢＣＤ
ＥＦというコードが２つ存在して、その双方がフィラー
として認識されてしまう。従って、データ中に含まれる
＆ＨＡＢＣＤＥＦというコードは結果的に伝送されなく
なる。このことは、フィラーをデータ中の＆ＨＡＢＣＤ
ＥＦの後ろ、あるいはデータ中の＆Ｈ４５６７８９の
間、もしくは＆Ｈ０１２３の間に挿入した場合に置いて
も同様である。

【００５０】そこで、この実施の形態３においては、図
６（ｄ）に示すように、データ中のフィラーと同一コー
ドである＆ＨＡＢＣＤＥＦというコードの＆ＨＡＢと＆
ＨＣＤとの間にフィラーを挿入し、入れ子にして伝送し
ている。このように、フィラーと同一のコードのデータ
を送出するときには、当該データの間にフィラーを入れ
子（図示の例では＆ＨＡＢＡＢＣＤＥＦＣＤＥＦ）にし
て伝送しているため、伝送されるビット列には＆ＨＡＢ
ＣＤＥＦというコードは一つしか存在しない。従って、
受信側では送信データと同じ＆Ｈ４５６７８９ＡＢＣＤ
ＥＦ０１２３が受信される。なお、フィラーをデータ中
の＆ＨＣＤと＆ＨＥＦとの間に挿入するようにしても、
同様に伝送されるビット列には＆ＨＡＢＣＤＥＦという
コードは一つしか存在しなくなる。

【００５１】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、任意のコードをフィラーとして用い、フィラーと同
一内容のデータを送信する際には、データにフィラーを
入れ子にしているので、ユニークコードが存在しないシ
ステムにおいても、伝送路（ＤＳ３回線４）の伝送速度
より低速な、任意の速度のデータを通信することが可能
になるという効果が得られる。

【００５２】実施の形態４．なお、上記実施の形態３に
おいては、フィラーと同一内容のデータを送出する際
に、フィラーを当該データに入れ子にして伝送するもの
について説明したが、伝送路をある一定の長さの区間に
分割して取り扱うようにしても、ユニークコードが存在
しないシステムへの適用は可能である。実施の形態４は
そのようなこの発明のデータ通信装置に関するものであ
る。

【００５３】ここで、上記伝送路を一定の長さに分割し
た区間が所定の単位１つで表現できる長さより短い場
合、その区間内にユニークコードが必ず存在する。今、
この区間に含まれるビット数をｍ、前記単位のビット数
をｎとすると、ｍ／ｎ＜２ⁿであれば、当該区間内にお
いてユニークコードが存在する。例えば、上記区間の長
さを２５５バイト、単位を１バイトとすると、２５５×
８／８＝２５５＜２５６＝２⁸ であるため、２５５バ
イトの区間内にはユニークな１バイト長のコードが必ず
存在する。このユニークコードをフィラーとして、伝送
路上または伝送路外の余剰な帯域の決められた位置に配
置することによって、データとフィラーの区別が可能と
なる。

【００５４】図７はそのようなこの発明の実施の形態４
によるデータ通信装置の構成を示すブロック図であり、
相当部分には図１と同一符号を付してその説明を省略す
る。図において、９は伝送路（ＤＳ３回線４）を一定の
長さに分割した区間の終わりに、その時点で記憶回路５
に記憶されているデータの中から、当該区間内に存在し
ないユニークコードを検索して、得られたユニークコー
ドをフィラー生成回路６に送出する検索回路である。ま
た、フィラー生成回路６はビット列をマッピングしない
領域にマッピングするフィラーを生成する際に、上記検
索回路９の検索したユニークコードをフィラーとしてセ
レクタ８に送出している点で、図１に同一符号を付した
ものとは異なっている。

【００５５】次に動作について説明する。ここで、図８
は記憶回路５に対して、１バイトのデータの書き込みも
しくは読み出しが行われた際の、蓄積状態検出回路７に
おける処理の手順を示すフローチャートである。ただ
し、図中のｍは上記区間のバイト数を表しており、カウ
ンタｃは記憶回路５に格納されているデータのバイト数
の係数を、カウンタｄは出力中の区間において出力すべ
きデータの残りバイト数の係数を、カウンタｅは出力中
の区間において出力済みのデータまたはフィラーのバイ
ト数の係数をそれぞれ行うものである。

【００５６】なお、この処理は通常ステップＳＴ１１に
おいて、記憶回路５への書き込みまたは読み出しの割り
込みが発生するのを待っている割り込み待ちの状態にあ
り、１バイトのデータが書き込みあるいは読み出しが行
われるたびに、割り込みが発生してスタートする。記憶
回路５に対する書き込みが発生すると、処理はステップ
ＳＴ１２に移る。このステップＳＴ１２では、記憶回路
５に格納されているデータのバイト数を計数しているカ
ウンタｃの値をインクリメントした後、そのままステッ
プＳＴ１１に戻って割り込み待ちの状態となる。

【００５７】一方、ステップＳＴ１１の割り込み待ちの
状態にあるとき、記憶回路５への読み出しが発生する
と、処理はステップＳＴ１３に移行して、カウンタｃの
値をデクリメントする。次に、ステップＳＴ１４におい
て、出力中の区間において出力すべきデータの残りバイ
ト数を計数しているカウンタｄの計数値が０であるか否
かを判定する。これは、現在出力中の区間において出力
すべきデータが、全て出力されているか否かを判定する
ためである。判定の結果、このカウンタｄが０でなけれ
ば、まだ出力すべきデータが残っているので、ステップ
ＳＴ１５にてこのカウンタｄをデクリメントし、さらに
ステップＳＴ１６において、セレクタ８の入力を記憶回
路５側に設定する。なお、ステップＳＴ１４にてカウン
タｄが０になっていると判定された場合には、ステップ
ＳＴ１７においてセレクタ８の入力をフィラー生成回路
６側に設定する。

【００５８】これらステップＳＴ１６あるいはステップ
ＳＴ１７の処理が終了すると、処理はステップＳＴ１８
に移行する。ステップＳＴ１８では、出力中の区間にお
いて出力済みのデータまたはフィラーのバイト数を計算
しているカウンタｅの計数値がｍ未満であるか否かを判
定する。これは、出力中の区間において出力済みのデー
タまたはフィラーのバイト数がｍになった時には、１つ
の区間が終了しているため、次の区間で用いるユニーク
コードを計算する必要があるからである。判定の結果、
このカウンタｅの計数値がｍになれば、すなわちｍ未満
でなければ、その区間の出力は終了したので、まずステ
ップＳＴ１９において、このカウンタｅに０を代入して
クリアする。次にステップＳＴ２０において、その時の
カウンタｃの計数値をカウンタｄに代入する。次にステ
ップＳＴ２１において、検索回路９にその区間における
ユニークコードを検索するように指示を出した後、ステ
ップＳＴ１１に戻って割り込み待ちの状態に遷移する。

【００５９】一方、ステップＳＴ１８において、カウン
タｅの計数値がｍ未満であると判定された場合には、そ
の区間の出力はまだ終了していないので、処理はステッ
プＳＴ２２に移る。ステップＳＴ２２ではカウンタｅを
インクリメントし、その後ステップＳＴ１１に戻って割
り込み待ちの状態となる。

【００６０】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、一定区間ごとにユニークなコードを検索し、それを
フィラーとして用いているので、システム上、ユニーク
コードが存在しない場合でも、伝送路（ＤＳ３回線４）
の伝送速度より低速な任意の速度のデータを通信するこ
とが可能になるという効果が得られる。

【００６１】実施の形態５．また、上記実施の形態４で
は、ユニークコードを検索する範囲を一定の長さを持つ
区間としていたが、その範囲をフレームまたはサブフレ
ームとするようにしてもよい。なお、この実施の形態５
では、そのユニークコードを検索する範囲をサブフレー
ムとしたものについて説明する。

【００６２】伝送路として想定しているＤＳ３回線は、
４４．７３６Ｍｂｉｔ／ｓの帯域があり、図９に示すよ
うな、ＡＮＳＩ Ｔ１．１０７によるフレームフォーマ
ットが定められている。ＤＳ３は４７６０ビットのビッ
ト列を１フレームとし、各フレームはそれぞれが６８０
ビットずつの７つのブロック（以下サブフレームと呼
ぶ）に区切られて、さらに各サブフレームは８５ビット
ずつの８つのブロックに区切られている。そして、図示
のように、１フレームに５６ビット（１ブロックにつき
１ビットずつ）のオーバヘッドビットがあり、実際にデ
ータを載せることができるのは１サブフレームにつき６
７２ビット、１フレームにつき４７０４ビットになる。

【００６３】実施の形態５では、このサブフレームを上
記一定の長さを持つ区間に相当するものとして考える。
サブフレームは前述のように８４バイトの情報量を有し
ているが、ここでは、フィラーをこのサブフレームの先
頭に配置して伝送することとする。そのため、データの
伝送に使用できる情報量は、各サブフレームにつき８３
バイトとなる。このようなサブフレーム上に１９．３９
Ｍｂｉｔ／ｓのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを載せると、
８４×（１９．３９／４４．７３６）＝３６．４より、
１サブフレームにつき３６バイトないし３７バイトのデ
ータを載せることができる。この約３６バイトのデータ
の中でユニークなコードを検索回路９にて検索し、それ
をフィラーとしてサブフレームの先頭、および伝送すべ
きデータが存在しない位置に埋め込む。

【００６４】このように、この実施の形態５によれば、
ユニークコードを検索する範囲がサブフレームとなるた
め、受信側ではサブフレーム単位でデータを処理すれば
済むため、受信側の回路を簡素化することが可能になる
という効果がえられる。

【００６５】なお、上記説明では、ユニークコードを検
索する範囲をサブフレームとしたものについて示した
が、このユニークコードを検索する範囲をフレームとし
てもよく、サブフレームとした場合と同様の効果を奏す
る。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ビッ
ト列をそれより大きな伝送速度の伝送路にて伝送する際
に、伝送路のビット列がマッピングされない領域に、無
効なデータによるフィラーをマッピングするように構成
したので、伝送路の伝送速度より低速な任意の速度でデ
ータを転送することができ、またデータの伝送速度によ
って固定的なフレームフォーマットなどを決める必要が
なくなって、多様な伝送速度に柔軟に対応することが可
能なデータ通信方法が得られる効果がある。

【００６７】また、この発明によれば、フィラーとし
て、ビット列にはシステム上存在しないユニークコード
を用いるように構成したので、送出単位を小さく設定す
ることが可能となり、ゆらぎが発生しにくいデータ通信
方法が得られるという効果がある。

【００６８】また、この発明によれば、ユニークコード
長の拡張によって生じたユニークコードをフィラーとし
て用いるように構成したので、ユニークコードが存在す
る確率が高くなり、より多様なシステムへの適用が可能
になるという効果がある。

【００６９】また、この発明によれば、フィラーとして
任意のコードを用い、そのフィラーと同一内容のデータ
を送出する際は、当該データにフィラーを入れ子にして
伝送するように構成したので、フィラーと同一内容のデ
ータとフィラーとの識別が可能となり、ユニークコード
が存在しないシステムにおいても、伝送路の伝送速度よ
りも低速な任意の速度のデータの通信が可能になるとい
う効果がある。

【００７０】また、この発明によれば、伝送路を所定の
単位で表現できる長さより短い、時間的に一定の長さの
区間に分割して、その区間内に存在しないユニークコー
ドをフィラーとし、そのフィラーを伝送路のビット列を
マッピングしない領域にマッピングするように構成した
ので、システム上ユニークコードが存在しないような場
合でも、上記区間内にはユニークコードが存在するた
め、それをフィラーとしてマッピングすることによっ
て、ユニークコードが存在しないシステムにおいても、
伝送路の伝送速度より低速な任意の速度のデータの通信
が可能になるという効果がある。

【００７１】また、この発明によれば、分割された区間
を、伝送路のフレームあるいはサブフレームとするよう
に構成したので、ユニークコードの検索範囲がフレーム
またはサブフレームとなるため、受信側のデータ処理は
フレームまたはサブフレーム単位で行えばよく、受信側
の装置構成を簡略化できるという効果がある。

【００７２】また、この発明によれば、ビット列生成回
路の生成したビット列を記憶回路に記憶させ、この記憶
回路の記憶データとフィラー生成回路の生成したフィラ
ーの一方を、蓄積状態検出回路が検出した記憶回路の蓄
積状態によって切り替えられるセレクタによって選択す
るように構成したので、データを送出するかフィラー送
出するかを、データ出力時点での記憶装置の蓄積データ
量によって切り替えることができるようになるため、伝
送路の伝送速度より低速な任意の速度でのデータ転送が
可能となり、また、データの伝送速度によって固定的な
フレームフォーマットなどを決める必要がなくなって、
多様な伝送速度に柔軟に対応することができ、さらに、
送出単位を小さく設定可能となるため、ゆらぎの発生を
抑えることができるデータ通信装置が得られるという効
果がある。

【００７３】また、この発明によれば、分割された一定
の区間の終了時点で記憶回路に記憶されているデータの
中から、検索回路が検索したユニークコードを、フィラ
ーとしてフィラー生成回路よりセレクタに送出するよう
に構成したので、システム上ユニークコードが存在しな
いような場合でも、その一定の区間内には存在するユニ
ークコードをフィラーとしてマッピングすることによっ
て、ユニークコードが存在しないシステムにおいても、
伝送路の伝送速度より低速な任意の速度のデータの通信
が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるデータ通信装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】 上記実施の形態１における蓄積状態検出回路
による処理の手順を示すフローチャートである。

【図３】 上記実施の形態１における、ＭＰＥＧ２−Ｔ
Ｓにデータを載せてＤＳ３回線上を通信する際の時間関
係を示すタイミング図である。

【図４】 この発明の実施の形態２における、ＭＰＥＧ
２−ＴＳにデータを載せてＤＳ３回線上を通信する際の
時間関係を示すタイミング図である。

【図５】 上記実施の形態２における任意の長さのデー
タを任意のタイミングでの伝送を示す説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態３におけるフィラーの
挿入を示す説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態４によるデータ通信装
置の構成を示すブロック図である。

【図８】 上記実施の形態４における蓄積状態検出回路
による処理の手順を示すフローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態５におけるＤＳ３回線
のフレームフォーマットを示す説明図である。

【図１０】 従来のデータ通信装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１１】 ＭＰＥＧ ｏｖｅｒ ＡＴＭのフォーマッ
トを示す説明図である。

【図１２】 ＤＳ３回線に送出されるＰＬＣＰフレーム
の構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１ パケット生成回路（ビット列生成回路）、４ ＤＳ
３回線（伝送路）、５記憶回路、６ フィラー生成回
路、７ 蓄積状態検出回路、８ セレクタ、９検索回
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K028 AA01 AA03 AA07 KK32 MM17 NN52 RR03 SS24 5K030 GA02 GA05 HA08 HA10 HB01 HB02 HB13 HC04 HC14 JA05 JA07 KA03 KA19 LA07 LB14 5K034 AA03 AA11 CC03 CC05 CC06 EE10 EE11 EE13 FF02 HH01 HH05 HH07 HH12 HH16 HH17 HH21 HH37 HH50 MM08 MM14 MM25 MM30 PP08 5K047 AA06 AA16 BB11 BB15 BB16 CC01 DD01 DD02 GG47 HH44 LL01 LL10 MM24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の伝送速度のビット列によるデータ
   を、前記ビット列の伝送速度より大きい伝送速度を有す
   る伝送路によって伝送するデータ通信方法において、 前記伝送路の前記ビット列がマッピングされない領域
   に、無効なデータによるフィラーをマッピングすること
   を特徴とするデータ通信方法。
2. 【請求項２】 ビット列がマッピングされない領域にマ
   ッピングするフィラーとして、前記ビット列にはシステ
   ム上存在しないユニークコードを用いることを特徴とす
   る請求項１記載のデータ通信方法。
3. 【請求項３】 ビット列にはシステム上存在しないユニ
   ークコードを、ユニークコード長を拡張することによっ
   て生じさせ、 生じた前記ユニークコードをフィラーとして用いること
   を特徴とする請求項２記載のデータ通信方法。
4. 【請求項４】 フィラーとして任意のコードを用い、 前記フィラーと同一内容のデータを送出する際には、当
   該データに前記フィラーを入れ子にして伝送することを
   特徴とする請求項１記載のデータ通信方法。
5. 【請求項５】 所定の伝送速度のビット列によるデータ
   を、前記ビット列の伝送速度より大きい伝送速度を有す
   る伝送路によって伝送するデータ通信方法において、 前記伝送路を所定の単位で表現できる長さよりも短い、
   時間的に一定の長さの区間に分割し、 前記区間内に存在しないユニークコードをフィラーとし
   て用い、 前記伝送路の前記ビット列がマッピングされない領域
   に、前記フィラーをマッピングすることを特徴とするデ
   ータ通信方法。
6. 【請求項６】 伝送路を時間的に一定の長さに分割した
   区間を、当該伝送路のフレームあるいはサブフレームと
   したことを特徴とする請求項５記載のデータ通信方法。
7. 【請求項７】 伝送路に送出するデータのビット列を生
   成するビット列生成回路と、 前記ビット列生成回路にて生成されたビット列を記憶す
   る記憶回路と、 前記ビット列がマッピングされない領域にマッピングす
   る、無効なデータによるフィラーを生成するフィラー生
   成回路と、 前記記憶回路の蓄積状態を検出し、それに基づいて制御
   情報を出力する蓄積状態検出回路と、 前記蓄積状態検出回路からの制御情報をもとに、前記記
   憶回路から出力されるデータ、もしくは前記フィラー生
   成回路から出力されるフィラーの一方を選択するセレク
   タとを備えたデータ通信装置。
8. 【請求項８】 伝送路を時間的に一定の長さに分割した
   区間の終わりに、その時点で記憶回路に記憶されている
   データより、当該区間内に存在しないユニークコードを
   検索する検索回路を設け、 フィラー生成回路が、前記検索回路の検索したユニーク
   コードをフィラーとしてセレクタに送出するものである
   ことを特徴とする請求項７記載のデータ通信装置。