JP2001186135A - 信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自装置が必要とするＡＴＭセルのみをＳＡＲ
経由で受信する様に構成することにより、ＳＡＲを実装
する汎用プロセッサの処理負荷を軽減し、装置の小形経
済化を図る。 【解決手段】 伝送路との物理的な整合を行う物理イン
ターフェース302と、各種信号を多重化した信号からＡ
ＴＭセルに分解又はＡＴＭセルから元の多重化信号を組
み立てを行うＳＡＲ303と、物理インターフェース302で
抽出されたＡＴＭセルのアドレスから該ＡＴＭセルを転
送すべきか自装置に読み込むべきかを判断するアドレス
検出回路305と、転送すべきと判断したＡＴＭセルはＳ
ＡＲ303を経由せずに自装置が生成したＡＴＭセルと再
多重化して物理インターフェース302経由で下流の伝送
装置に送出するスイッチ307を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号伝送装置に係
り、特に、MPEG等の画像・音響・データ等の信号を伝送
・受信する装置を高速の伝送路に接続する信号伝送装置
に関する。本発明は、例えば、伝送路の伝送速度が画像
・音響・データ伝送装置が生成する情報の伝送速度より
も大幅に大きい場合に、伝送路の高速の伝送容量を有効
に活用して複数の伝送装置が出力する多重化信号を更に
再多重化して伝送する事により、システムの全体コスト
を低減するのに適する。

【０００２】

【従来の技術】近年MPEG-2と呼ばれる高精細な画像伝送
方式が標準化されている。MPEG-2では忠実な伝送を行う
ために伝送速度が6〜10Mbit/s程度必要となる。この様
な高速信号を伝送する回線として、光ファイバを用い、
伝送速度は例えば155.52Mbit/sの高速回線を使う場合が
多い。高速回線では伝送容量が大きいので1回線に複数
のMPEG信号や複数のデータ等の多重化信号をさらに再多
重化して伝送できる。再多重化する方法としては複数の
伝送装置を例えばリング状に接続し、自装置の上流側伝
送装置から受信した信号に自装置が生成した信号を重畳
して下流の伝送装置に伝送する方法が知られる。

【０００３】再多重化法としては、例えば、画像、音
響、データ信号などを各々パケットとし、パケット単位
に信号の種類やパケットの長さ等をパケットの先頭に付
与して多重化する手法や、各々の信号を一定の長さのブ
ロック単位に分解し、各々のブロックの先頭に信号の種
類やアドレス情報を付与する方式もある。後者のような
一定の長さに分解する代表的な例としてＡＴＭ( Asynch
ronous Transfer Mode )多重方式がある。この方式で
は、画像、音響、データ信号等の信号の種類には依存せ
ずに、例えば、全ての信号を48 Byte単位の一定長のブ
ロックに分解し5 Byteのヘッダ（アドレス等を記述）を
付与して53Byteのブロックに纏め伝送する。この53 Byt
eの信号のブロックをＡＴＭ セルと呼ぶ。自装置が生成
するＡＴＭセルと上流の装置から伝送されるＡＴＭセル
に対して異なるアドレスを付与しての下流の伝送路に送
出する事により、それらのＡＴＭセルを受信した装置で
は送信元の装置を容易に判別することができ、所望の伝
送装置からのＡＴＭセルを受信する事ができる。

【０００４】なお、この高速な伝送速度では伝送すべき
情報が少ない場合には無効ＡＴＭセルを送出し、上記の
高速な伝送速度（ 155.52 Mbit/s ）に整合させる事が
できる。これにより伝送する画像や音声等の信号の伝送
する信号量が変動してもこの無効ＡＴＭセルを増減する
事により、全体としての伝送速度（物理速度）を例えば
上記の155.52Mbit/sを維持することができる。この点で
もＡＴＭによる再多重化は有効である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＡＴＭでの再多重化に
関しては、従来は専用のＡＴＭスイッチを伝送装置毎に
必要としており、装置全体の小形経済化、低消費電力化
が困難であった。この点に関して、以下に説明する。図
９に、従来のＡＴＭ通信端末の構成図を示す（特開平10
-336193号公報参照）。この例では、再多重化のための
スイッチ機能としてMPEG-2等の画像符号化装置が通常具
備する伝送インターフェース回路の一部である送信用／
受信用バッファメモリ４、５間にスイッチ１２を備える
事により、自信号の送出機能や上流から来た信号の下流
への転送機能を実現でき、かつ、ＡＴＭスイッチ等の特
別な仕組みは不要である事を示した。また、ＡＴＭセル
信号を受信し、ＡＴＭインターフェース３経由で元の多
重化信号に復元した後に受信用バッファメモリ４に格納
し、多重化分離回路８により画像符号化信号／音響符号
化信号／データ信号等に分離し、最後は画像音響復号化
装置により元の画像／音響信号を再生する事が示されて
いる。

【０００６】従来では、高速回線側から見てＡＴＭ イ
ンターフェース３ の外側にある受信用バッファメモリ
４と多重化装置８の出力とを時分割で切り替える事によ
り、自装置の信号の送出と上流の装置から入力した信号
の転送とを実施していた。即ち、転送すべき信号も全て
ＡＴＭ インターフェース３を一度通過した後に自装置
が生成した信号と切り替えられ、再びＡＴＭ インター
フェース３を経由して下流の伝送装置に転送される事と
なる。また、自装置に読み込むか否かに拘わらず、全て
のＡＴＭセルはＡＴＭ インターフェース３経由で受信
用バッファメモリ４に格納されていた。

【０００７】一般に、ＡＴＭ インターフェースは、光
と電気信号を変換する光電気変換部、物理インターフェ
ース（例えば受信信号からのクロック抽出、パラレル／
シリアル、又はシリアル／パラレル変換、ＡＴＭセル検
出等）、ＡＴＭセルの組み立てと分解を行うセグメント
アンドリアセンブル部（Segment And Reassemble、以降
単純にＳＡＲと称す）を備える。そして、光電気変換や
物理インターフェースは、高速では有るが単純な処理な
ので専用処理回路で実施される。それに対してＳＡＲ機
能は複雑な処理なので、汎用プロセッサのみか、又は専
用処理回路と汎用プロセッサの組合わせにより実施され
る場合が多い。従って、ＳＡＲを通過するＡＴＭセルの
個数が多い場合は、より高速の処理プロセッサが必要と
なり、小形経済化が困難となる。従って、従来の様に全
ての転送すべきＡＴＭセル信号がＳＡＲを経由する再多
重化方式では高速の汎用プロセッサが必要となり小形経
済化が困難となった。

【０００８】本発明は、以上の点に鑑み、自装置が必要
とするＡＴＭセルのみをＳＡＲ経由で受信する様に構成
することにより、ＳＡＲを実装する汎用プロセッサの処
理負荷を軽減し、装置の小形経済化を図ることを目的と
する。本発明は、転送／読みこみ／送出の切替え処理を
分割／組立処理よりも回線側で実施することにより、分
割／組立処理回路を通過するのは自端末が生成又は読み
込む信号のみに限定し、単純に上流から下流の伝送路に
転送する信号は該分割／組立処理回路を通過しないよう
にすることを目的とする。さらには、本発明は、転送や
読み込み等の命令を例えば、UTOPIA手順に含まれる様に
構成することにより、市販のＳＡＲやＳＤＨインターフ
ェースの採用を可能とし、実用的な信号伝送装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の解決手段による
と、伝送路から受信されたブロックに付与されているア
ドレスに基づき、自装置で読み込むべき信号か転送すべ
き信号かを判定するアドレス検出手段と、入力された複
数のブロックから受信すべき多重化信号を組み立て、一
方、送信すべき画像・音響・データ信号等の各種信号を
複数のブロックに分解する組立分解手段と、前記アドレ
ス検出手段が転送すべき信号であると判断したブロック
のみを記憶する転送用メモリと、前記組立分解手段の出
力と前記転送用メモリの出力とを切り換えるスイッチ
と、前記アドレス検出手段が自装置で読み込むべき信号
であると判断した場合、前記組立分解手段に該ブロック
を出力し、一方、前記アドレス検出手段が転送すべき信
号であると判断した場合、該ブロックを前記転送用メモ
リに記憶し、また、前記スイッチにより自装置が送信す
べき信号を分解したブロックと前記転送用メモリに記憶
された転送すべきブロックのいずれかを切換えて出力す
るための制御手段とを備えた信号伝送装置を提供する。

【００１０】また、本発明では、伝送路との物理的な整
合を行う物理インターフェースと、上記の画像、音響、
データ等の信号を多重化した信号からＡＴＭセルに分
解、又はＡＴＭセルから元の多重化信号を組み立てを行
うＳＡＲとの間に、「物理インターフェースで抽出され
たＡＴＭセルのアドレスから該ＡＴＭセルを転送すべき
か自装置に読み込むべきかを判断するアドレス検出手
段、転送すべきと判断したＡＴＭセルはＳＡＲを経由せ
ずに自装置が生成したＡＴＭセルと再多重化して物理イ
ンターフェース経由で下流の伝送装置に送出するスイッ
チ手段、読み込むべきと判断したＡＴＭセルのみをＳＡ
Ｒ経由で元の多重化信号に組み立て、画像/音響復号化
装置等に送出して元の画像／音響信号を再生する手段」
を備えたことを特徴のひとつとする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図１に、ＡＴＭ信号伝送装置の
一般的な構成図を示す。先ずはＡＴＭ インターフェー
スをＳＡＲと任意の物理インターフェースで接続した場
合を、図１により説明する。この図は、画像信号等の送
出、受信、転送機能を有している。本発明では転送機能
等をＡＴＭ インターフェースの中に実装する。以下本
発明の説明を容易とするために、MPEG等の信号伝送装置
の動作を簡単に説明する。

【００１２】ＡＴＭインターフェース103は、伝送路101
を介してＡＴＭ信号を受信する。そして、受信したＡＴ
Ｍ信号から無効セルを廃棄し、残りのセルについて、セ
ルのヘッダに付与された宛先情報毎に多重化信号を組み
立てる。さらに、組み立てた多重化信号を受信用バッフ
ァメモリ104に格納する。また、ＡＴＭインターフェー
ス103は、受信用バッファメモリ105に格納された多重化
信号を読み出してセルに分解する。そして、生成したセ
ルに、Ｂ−ＩＳＤＮ回線等の伝送速度とに整合するよう
に、必要に応じて無効セルを付加し、これを出力伝送路
102から送出する。

【００１３】ＭＰＥＧ符号化装置106は、カメラ110で得
たＴＶ信号やマイク111で得た音声信号を、ＭＰＥＧ方
式により圧縮して、高能率符号化信号を生成する。デー
タ生成装置107は、たとえば、ユーザの指示にしたがっ
てデータを生成する。多重化装置108は、ＭＰＥＧ符号
化装置106で生成された画像や音声の高能率符号化信
号、あるいはデータ生成装置107で生成されたデータを
多重化して多重化信号を生成する。

【００１４】分離装置206は、受信用バッファメモリ104
から送られてきた多重化信号を、ＴＶ信号についての高
能率符号化信号、音声信号についての高能率符号化信
号、およびデータ等に分離する。ＭＰＥＧ復号化装置20
7は、分離装置206にて得たＴＶ信号についての高能率符
号化信号、および音声信号についての高能率符号化信号
等を、各々復号化する。復号化されたＴＶ信号および音
声信号は、それぞれモニタ209、スピーカ210から出力さ
れる。データ受信装置208は、分離装置206にて得たデー
タを取得する。このデータは、自己のＡＴＭ通信端末
内、あるいは外部にて利用される。

【００１５】ＡＴＭ インターフェース 103により伝送
路101経由で受信したＡＴＭセル信号は、元の多重化信
号に組み立てられ、受信用バッファメモリ104に格納さ
れる。これと同時にTVカメラ110で撮像された画像信号
とマイク111で収録された音響信号とはＭＰＥＧ符号化
装置106で符号化され、データ生成装置107で生成された
データ信号と共に多重化装置108で多重化される。制御
装置109の制御下で、受信用バッファメモリ104と多重化
装置108の信号がスイッチ112で選択された後に送信用バ
ッファメモリ105に格納される。送信用バッファメモリ1
05の出力は再びＡＴＭ インターフェース 103によりＡ
ＴＭセル信号に分解され伝送路102に送出される。

【００１６】受信用バッファメモリ104に格納された多
重化信号は、分離装置206により画像、音響符号化信
号、データ信号に分離される。画像、音響信号はＭＰＥ
Ｇ復号化装置207により元の画像、音響信号に復元さ
れ、モニタ209やスピーカ210に再生される。また、デー
タ信号は、データ受信装置208により再生される。

【００１７】つぎに、図２に、本発明に係る信号伝送装
置の第1の実施の形態の構成図を示す。以下に、図２を
用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。図1と同
一の符号は同一の機能を表す。先ずは点線の外側の一般
的なＡＴＭ インターフェース103を説明する。

【００１８】ＡＴＭ インターフェース 103の送信側の
一般的な処理は以下の通りである。ＳＡＲ 303は送信用
メモリ105から画像／音響／データ等の多重化信号を読
み出し、ＡＴＭの規格に基づいてＡＴＭセルに分解し、
このＡＴＭセルを配線401に送出し、点線内のスイッチ3
07や配線415経由で物理インターフェース302に入力す
る。ＡＴＭセルは、一例として、48byteのデータ情報と
5byteのアドレス情報の計53byteで構成されるので、Ｓ
ＡＲ 303は多重化信号を先ず48byte単位に分解してデー
タ情報とし、それに5 byteのアドレス情報を付与する。
物理インターフェース 302は配線415から入力したＡＴ
Ｍセルをパラレル／シリアル変換して例えば155.52Mbit
/sのシリアル信号に変換し、光電気変換器301に送出す
る。光電気変換器301は、入力した電気信号を光信号に
変換し伝送路102の送出する。なお、物理インターフェ
ース 302は、伝送するＡＴＭセルの個数が伝送可能な個
数よりも少ない場合は、その差分を調整するため無効Ａ
ＴＭセルを生成する。

【００１９】ＳＡＲ 303と物理インターフェース302間
では、データを送出又は受信が可能である事やデータの
転送のタイミングを決めるために送信用の制御信号を配
線406、407、413、414経由で互いに通知し合う。これら
の制御信号は、各種の物理インターフェースに従い定め
られている。

【００２０】ＡＴＭ インターフェース 103の受信側の
処理は以下の通りである。光電気変換器301は伝送路101
から入力した光信号を電気信号に変換する。通常この電
気信号はシリアル信号であり、転送速度は例えば155.52
Mbit/sである。物理インターフェース 302はこのシリア
ル信号を受信すると； a)シリアル信号が変化する位置からシリアル信号のクロ
ックを抽出し、 b)物理インターフェースの規格(例えばSynchronous Dig
ital Hierarchy ;ＳＤＨ)に基づきシリアル信号から8 b
it単位のパラレル信号に変換し、 c)このパラレル信号からＡＴＭセルの切れ目を検出す
る。 d)ＡＴＭセルのアドレスを検査し無効ＡＴＭセルの場合
は除去する。 その結果のＡＴＭセルやＡＴＭセルの切れ目は配線40
3、404経由でＳＡＲ 303に入力する。ＳＡＲ 303は、Ａ
ＴＭセルの切れ目の位置からＡＴＭセルのアドレスを取
得し、それを用いて複数のＡＴＭセルから元の多重化信
号を組み立て、受信用バッファメモリ104に格納する。
受信側でもＳＡＲ 303と物理インターフェース302間で
は、予め定められた方法によりデータ送受の可否やデー
タ転送のタイミング等の制御信号が上記と同じように物
理インターフェースに従い予め定められた規則に従っ
て、配線403、404、410、411経由で通知される。

【００２１】次に本発明に係る図の点線の内側を説明す
る。点線の内側のブロック図に基づき、本発明の第１の
実施の形態による受信したＡＴＭセルの転送や自装置へ
の取り込み方法を説明する。物理インターフェース302
は少なくとも1個のＡＴＭセルを受信すると、配線403を
経由してアドレス検出回路 305に対し物理インターフェ
ース 302がＡＴＭセルを出力可能である旨を通知する。
同様にＳＡＲ 303は少なくとも1個のＡＴＭセルを受信
可能の場合は、配線411経由にてアドレス検出回路305に
対して受信可能との通知を行う。ＳＡＲ 303及び物理イ
ンターフェース302の両方から出力可能、受信可能との
通知を受けると、アドレス検出回路305は、配線410経由
で物理インターフェース302に読み出し命令を出力し、
少なくとも1個のＡＴＭセルを読み出し、アドレス検出
回路305に転送する。

【００２２】アドレス検出回路305はＡＴＭセルの先頭
に格納されているアドレスを予め定められた値と比較し
て転送すべきＡＴＭセルか又は読み込むべきＡＴＭセル
かを判定する。転送すべきと判断したＡＴＭセルは、配
線408を経由して転送用メモリ304に書き込みを命じる。
転送用メモリ304は配線408経由で転送されるＡＴＭセル
を自身のメモリに書き込む。一方、読み込むべきと判断
したＡＴＭセルに対しては、アドレス検出回路305は配
線404を経由してＳＡＲ 303に対して読み込みを許可す
る。ＳＡＲ 303は読み込みを許可されたＡＴＭセルを配
線404経由で読みこみ、元の多重化信号に組立て、受信
用バッファメモリ104に格納する。

【００２３】次にＳＡＲ 303や転送用メモリ304から物
理インターフェース経由で伝送路にデータを送出する場
合を説明する。転送用メモリ304は転送用のＡＴＭセル
の書き込みが完了したら配線409経由にて制御回路306に
読み出し可能である旨を通知する。制御回路306は、転
送用メモリ304の読み出し可能信号を検査し、転送用メ
モリの読み出しが可能な時は配線405経由でスイッチ305
を下側に接続し、配線412経由で転送用メモリ304に読み
出し命令を与え、転送用メモリ304に格納されているＡ
ＴＭセルを配線402に読み出し、スイッチ307、配線415
経由で物理インターフェース 302に転送し、さらに光電
気変換器301を経由して伝送路102に出力させる。

【００２４】転送用メモリ304が読み出し可では無い時
は、制御回路306は配線405経由でスイッチ305を上側に
接続し、配線412経由で転送用メモリ304の読み出しを禁
止し、配線413経由でＳＡＲ 303の読み出しを許可す
る。ＳＡＲ 303は配線401に自装置が生成したＡＴＭセ
ルを出力し、スイッチ307、配線415経由で物理インター
フェース302に転送する。同時に配線406、制御回路30
6、配線414経由でデータが有効である旨を表示し、物理
インターフェース302に配線415上のＡＴＭセルの書き込
みを命じる。

【００２５】一般に、物理インターフェースとしてＳＤ
Ｈ（Synchronous Digital Hierarchy）インターフェー
スを採用する場合が多い。この時のＳＡＲとＳＤＨ イ
ンターフェースの間には、例えば、UTOPIA（Universal
Test & Operations PHY Interface for ATM）と言われ
る信号の通知手順が知られる。この手順は、ＡＴＭ For
umと呼ばれる民間企業を中心とする国際機関で制定され
ている。ここでも一般の物理インターフェースと同様
に、送信側では、ＳＤＨ インターフェース側で伝送路
に送出できる場合にはＳＡＲに対して送出許可を与え
る。それに対してＳＡＲはＡＴＭセルの送出準備が完了
したら、ＡＴＭセルをＳＤＨ インターフェースに送出
する。本発明の第２の実施の形態として物理インターフ
ェースにＳＤＨインターフェースを採用する場合の制御
回路306やアドレス検出回路305を詳細に説明する。

【００２６】先ず本実施の形態の説明を容易とするため
に、UTOPIA手順における信号線の内容を説明する。図
３、図４は、UTOPIA手順の説明図（１）（２）を示す。
これらの図は、UTOPIAにおける送信側と受信側の信号線
の相関関係についての波形を示す。即ち、送信側ではＳ
ＡＲ 303からＳＤＨインターフェースである物理インタ
フェース302（以下、ＳＤＨインタフェース（302）と示
す。）に向けて配線401、415経由で8 bitのデータを伝
送する。このデータはTXデータと呼ばれ53ByteのＡＴＭ
セルを単位として伝送される。53ByteのＡＴＭセルの先
頭を示すために、TSOCと呼ばれる1 bitのタイミング信
号がＳＡＲ303からＳＤＨインタフェース（302）へ向け
て上述のTXデータと平行して配線401、415経由で送出さ
れる。

【００２７】ＳＡＲ 303とＳＤＨインタフェース（30
2）間の転送の可否を通知し合うために、ＳＤＨインタ
フェース（302）は/TXFULLと呼ばれる信号をＳＡＲ 303
に向かって配線407、制御回路306、配線413経由で送出
し、’1’の時にＳＤＨインタフェース（302）が送信デ
ータの読みこみが可能である旨を通知する。ＳＡＲ 303
は/TXFULL=’1’を受信し、かつ自身がＡＴＭセルの送
出が可能となる時に/TXEN信号を’0’として配線406、
制御回路306、配線414経由でＳＤＨインタフェース（30
2）に送出する。ＳＤＨインタフェース（302）は/TXEN
=’0’を受信すると配線415上のTXデータやTSOCを読み
込み、光電気変換器301経由で回線102に送出する。

【００２８】受信側も信号の向きは逆で有るが動作は、
ほぼ同様である。即ち、ＳＤＨインタフェース（302）
は、回線101から光電気変換器301経由で到着したデータ
を解析し、少なくとも1個のＡＴＭセルを受信完了する
と配線403、アドレス検出回路305、配線404経由でＳＡ
Ｒ 303に向けて/RXEMPTYを’1’として出力する。ＳＡ
Ｒ 303は自身がＡＴＭセルを読み込める場合に、該/RXE
MPTY=’1’を受信すると/RXEN=’0’とし、配線411、ア
ドレス検出回路305、配線410経由でＳＤＨインタフェー
ス（302）に入力し、配線404上のRXデータとRSOCとを読
み込みを命令する。ＳＤＨインタフェース（302）は/RX
ENが’0’となった事を受信すると受信側のＡＴＭセル
として8 bitのRXデータと1 bitのRSOCを出力し、上記の
/RXEMPTYと平行して配線403、404経由でＳＡＲ 303に入
力する。

【００２９】図３及び図４に、UTOPIA手順の説明図
（１）及び（２）を示す。これらの図は、UTOPIAにおけ
る送信側と受信側の信号線の相関関係を示すための波形
図である。また、図５に、制御部の送信側についての構
成図を示す。また、図６に、アドレス検出部回路の受信
側についての構成図を示す。図３、図４に示すような、
UTOPIAで用意されている信号を用いて、図２、図５、図
６に例示する様に転送機能や受信機能が実現される。

【００３０】図５は、図２に示した制御回路306のブロ
ック構成図で有り、ここで現れる符号は他の図と同等の
意味である。以下動作を説明する。送信側の処理として
は、先ず転送用メモリ304が自身のメモリに格納してい
るＡＴＭセルの有無を調べ、有/無を’1’/’0’で表示
して配線409経由で制御回路306に通知する。制御回路30
6内のスイッチ500は、配線415経由で伝送されるTSOCを
受信する毎にスイッチを下側に接続し、配線409経由で
通知される転送すべきＡＴＭセルの有/無をフリップフ
ロップ501に書き込む。フリップフロップ501の出力は、
次のTSOC到着までその時点の転送すべきＡＴＭセルの有
／無が保存される。なお、フリップフロップ501のクロ
ックは配線407経由でＳＤＨインタフェース（302）から
与えられるTXCLKである。

【００３１】フリップフロップ501の値により以下の2通
りの動作が実行される。 （１）フリップフロップ501の出力が’1’であり、転送
すべきＡＴＭセルがある事を表示すると、第1の実施の
形態と同様にフリップフロップ501の出力がそのまま配
線405経由でスイッチ307に接続され、スイッチ407を下
側に接続して転送用メモリ304の出力信号を配線415経由
でＳＤＨインタフェース（302）に入力させる。フリッ
プフロップ501の出力は論理積回路502により配線407経
由で伝送される/TXFULLとの論理積が計算され、配線412
経由で転送用メモリ304に通知され’1’の時に読み出し
を命令する。この読み出し命令は、論理反転回路528に
より論理反転され、配線406経由で通知される/TXENとの
２入力の少なくとも一方が’0’の時に’0’を出力する
負の論理和が回路503により計算され、配線414経由で/R
XEN’としてSDHインタフェース302に入力され、/RXEN’
=’0’の時に配線415上のATMセル即ち、TXDATAやTSOCの
読み出しを命令する。

【００３２】（２）フリップフロップ501の出力が’0’
の場合はＳＡＲ 303の出力を送出することを表示する。
配線407経由で通知される/TXFULLと、フリップフロップ
501の出力を論理反転回路504で論理反転した出力とを論
理積回路505により論理積を計算して/TXFULL’となし、
配線413経由でＳＡＲ 303に通知し、ＳＡＲ 303からＳ
ＤＨインタフェース（302）へのＡＴＭセルの出力を促
す。ＳＡＲ 303は/TXFULL’=’1’を受信するとＳＤＨ
インタフェース（302）がＡＴＭセルの読み込みが可能
であると判断し、ＳＡＲ 303自身がＡＴＭセルの出力が
可能な時に、配線401、スイッチ307、配線415経由でＡ
ＴＭセルをＳＤＨインタフェース（302）に入力する。
それと同時に/RXEN=’0’を配線406に出力し負の論理和
回路503、配線414経由でＳＤＨインタフェース（302）
に入力し、ＡＴＭセルの読み込みを命じる。

【００３３】次に受信側のＡＴＭセルを転送用メモリ30
4に転送するか、ＳＡＲ 303に読み込むかを識別する場
合を、図6のアドレス検出回路305のブロック図を用いて
説明する。アドレス検出回路305は、物理インターフェ
ース302から到着するＡＴＭセルの先頭の5 ByteをＡＴ
Ｍアドレスとしてフリップフロップ510〜514に格納す
る。格納したＡＴＭアドレスは比較回路520により、レシ゛
スタ521に格納されている比較値と比較される。比較回路5
20は受信したＡＴＭセルをＳＡＲ 303に読み込む場合
は’0’、転送用メモリ304経由で下流の伝送路に転送す
べき場合は’1’を表示する。フリップフロップ515〜51
9により５クロック遅延されたRSOCによりスイッチ522は
下側に接続され、比較回路520の比較結果が選択され、
フリップフロップ523に格納され、次のRSOCが到着する
まで保持される。なお、フリップフロップ523のクロッ
クは配線403経由でＳＤＨインタフェース（302）から与
えられるRXCLKである。

【００３４】（１）フリップフロップ523の出力が’0’
であり、ＳＡＲ 303に読み込むと表示された場合は、該
出力を論理反転回路524で論理反転し、ＳＤＨインタフ
ェース（302）から配線403経由で入力する/RXEMPTYと論
理積回路525で論理積を計算して/RXEMPTY’を生成し、
配線404経由でＳＡＲ 303に入力する。ＳＡＲ 303は/RX
EMPTY’=’1’を配線404から受信し、自身がＡＴＭセル
の読み込みが可能となると配線411経由で/RXEN=’0’を
アドレス検出回路305に出力する。アドレス検出回路305
内に回路527が設けられ、該/RXENとフリップフロップ52
3出力を論理反転回路529で論理反転した結果との負の論
理和を回路527で計算して/RXEN’を生成し、配線410経
由でSDHインタフェース302に通知しSDHインタフェース3
02からATMセル、即ちRXDATAとRSOCの読み出しを命じ
る。

【００３５】/RXEN’=’0’に対応してＳＤＨインター
フェースから読み出されたRXデータとRSOCは配線403、
フリップフロップ510〜519及び配線404経由でＳＡＲ 30
3に転送される。ＳＡＲ 303は/RXEN=’0’を出力してい
るので、それに対応して配線404経由で入力するＡＴＭ
セル、即ちRXデータやRSOCを読み込み、元の多重化信号
に組立て、受信用メモリ104に格納する。

【００３６】（２）フリップフロップ523の出力が’1’
即ち、転送用メモリ304経由で転送すべきと表示された
場合は、アドレス検出回路305内のフリップフロップ523
の出力を論理反転回路529で論理反転した結果と、SAR 3
03から配線411経由で通知された/RXEN信号との負の論理
和を回路527で計算して/RXEN’を生成し、配線410経由
でSDHインタフェース302に入力する。SDHインタフェー
ス302は/RXEN’=’0’の時にRXDATAとRSOCを配線403に
読み出し、アドレス検出回路305、配線408経由で転送用
メモリ304に入力する。それと同時にフリップフロップ5
23の出力と配線403経由で通知される/RXEMPTYとの論理
積を論理積回路526で計算し、配線408経由で転送用メモ
リ304に対して配線408上のＡＴＭセルの書き込みを命令
する。

【００３７】配線408経由で転送されたRXデータやRSOC
は転送用メモリ304に格納された後に、ＳＡＲ 303が生
成したTXデータ、TSOCとスイッチ307で選択されて読み
出され、ＳＤＨインタフェース（302）、光電気変換器3
01経由で伝送路102に送出される。

【００３８】フリップフロップ523は転送、即ち’1’を
表示して’いるので、それを論理反転回路524で論理反
転した結果を入力した論理積回路525の出力/RXEMPTY’
は、配線403経由で入力される/RXEMPTYの値に拘わらず
常時’0’となる。従って、配線404を経由してＳＡＲ 3
03へ入力される/RXEMPTY’=’0’となるので、ＳＡＲ 3
03はＳＤＨインタフェース（302）が信号を読み込めな
いと判断し、ＳＤＨインタフェース（302）への読み出
し命令である/RDEN=’0’が出力しない。

【００３９】以上説明した様に、送信側、受信側ともＳ
ＤＨ インターフェース及びＳＡＲが通常のUTOPIAによ
る手順を守っている事になり、市販のＳＤＨ インター
フェースやＳＡＲ用のLSIを採用することができる。な
お、ここでは簡単のために、同一のATMセルは転送する
か、又は自装置に読み込むかの排他的な処理を行う場合
を説明したが、実際は同一のATMセルに対して読み込み
と転送を同時に行っても良いし、読み込みも転送も行わ
ないで該ATMセルを削除しても良い。この場合には、ア
ドレス比較回路520、比較値を格納するレジスタ521、比
較結果を格納するフリップフロップ523を各々2個以上用
意し、転送と自装置への読み込みを独立に制御すれば良
い。このときUTOPIA手順を守るためには、それぞれ次の
ようにSAR 303とSDHインタフェース 302に対して制御信
号出力すれば良い。

【００４０】（１）転送と読み込みを同時に行う場合 SDHインタフェース302からの読み出しはSAR 303が生成
する/RXENのタイミングに従って実行する。SAR 303が少
なくとも１つのATMセルを読み込み可能であれば、/RXEN
=’0’が配線406で制御回路306に入力され、制御回路30
6よりSDHインタフェース302への読み出し命令/RDEN=’
0’を配線414で出力する。また、転送用メモリへの書込
み命令も同時に配線412で出力する。

【００４１】（２）削除（読み込みも転送も行わない）
の場合 SAR 303が配線406に/RXEN=’1’を出力する（読み込み
不可の意味）ので、制御回路306は、SDHインタフェース
302への読み出し命令を１つのATMセル分だけ配線407経
由で/RDEN’=’0’を出力してATMセルを１個分空読みす
る。この間SAR 303には配線413から/RXEMPTY=’0’とし
てSDHインタフェース302は読み出し不可であることを表
示する。そして、転送メモリ403へは、書き込み禁止命
令を出力し、SAR 303や転送用メモリ304にはATMセルを
書き込まないようにする。

【００４２】つぎに、図７に、リング状に接続されたＡ
ＴＭ信号伝送装置の接続図を示す。上述の通り本発明に
おいても各装置では上流から来た信号を読み込んだり、
自装置が生成する信号と上流から来た信号とを重畳して
下流に転送する機能を有する。従って、これらの装置を
リング状に接続できる事は明らかである。なお、バス状
にも接続することができる。

【００４３】しかし、従来では一度元の多重化信号に復
元した後に転送するので、元の多重化信号に対して誤り
訂正符号や誤り検出符号を付加する事により誤り伝送誤
りが生じた時に伝送誤りを検出して訂正したり転送すべ
き信号を削除する事ができる。しかし、本発明ではこの
様な多重化信号には復元しないでＡＴＭセルのままで転
送を行うので通常のＡＴＭセルの処理のみでは誤り訂正
や検出機能はできない。伝送誤りが発生すると以下に示
すように大きな影響を受ける事が有る。以下図７を用い
てこの影響に付き説明する。

【００４４】この図は、第２の実施の形態として本発明
によるＡＴＭ信号伝送装置をリング状に接続する場合を
示す。リング型ネットワーク上では、有限の伝送量の中
で、効率よく確実に有効な情報を伝送する必要がある。
図７に示すようなリング型ネットワーク中の１台のＡＴ
Ｍ信号伝送装置600にて生成したＡＴＭセルは、ネット
ワークを周回して再び同一のＡＴＭ信号伝送装置600に
受信される。ここで受信したＡＴＭセルを再び伝送路に
送出すると、ネットワーク上には古い情報が次々と増加
して周回し続け、最後には、伝送容量は全て古い情報で
占拠され、新しい情報を持ったＡＴＭセルを伝送できな
くなる。そこで、ある装置にて生成し送出したＡＴＭセ
ルは、ネットワークを少なくとも１周以上周回した後
に、そのＡＴＭセルを生成した装置にてネットワーク上
から廃棄する必要がある。ＡＴＭセルには、そのＡＴＭ
セルを送出した装置のアドレスがヘッダ部に付与されて
いるため、周回するＡＴＭセルの中から該ＡＴＭセルを
容易に選び出し、廃棄する事ができる。この機能は、図
２におけるアドレス検出部305により実現できる。

【００４５】ネットワーク上においては、伝送路の障害
などにより、伝送されるデータにはエラーが発生する。
こういった場合、ＡＴＭセルには伝送路中において発生
したエラーによって情報が変化した場合でも、ＡＴＭセ
ルの情報をチェックする機能により、そのエラーを検出
でき、エラーを含むＡＴＭセルを廃棄することができる
場合が多い。しかしながら、このエラー検出機能を偶然
にも検出できない特殊なエラーを含むＡＴＭセルが伝送
路中に発生したとき、このＡＴＭセルはネットワーク上
を無限に周回し、伝送容量を占有し続ける場合がある。
そこで、リング型ネットワーク内において、伝送路を周
回するすべてのＡＴＭセルを監視し、無限に周回するＡ
ＴＭセルは削除する機能を設けることが必要となる。

【００４６】図８に、本発明に係る信号伝送装置の第２
実施の形態を説明するための無限周回するＡＴＭセルの
削除機能を備えた構成図を示す。本機能を図２に追加し
た実施の形態を図８により詳細に説明する。本機能は、
主に、図８の中の２点鎖線で示した領域内で示される。
他の部分は図２と同等なので説明を省略する。伝送路上
で発生した回線エラーによって、リング状ネットワーク
のどの伝送装置においても廃棄されないＡＴＭセルが生
成され、ネットワークを無限周回する問題に対して、リ
ング型ネットワーク内の伝送装置のうち、少なくとも１
台の伝送装置600にてネットワーク上を周回するＡＴＭ
セルを監視するための機能を実装する。まず、ＡＴＭセ
ルが伝送装置600内の転送用メモリ304から読み出された
ら周回識別フラグ付与部601は、伝送装置600を通過した
ことを記す周回識別フラグを該ＡＴＭセルに付与する。
具体的にはＡＴＭセル53byteの先頭に有るアドレス情報
等を含むＡＴＭセルヘッダ部の5byteの中に、周回識別
フラグビットを設け、転送されるＡＴＭセルすべてに周
回識別フラグを付与し、下流の伝送装置に伝送する。

【００４７】次にこの周回識別フラグを付与されたＡＴ
Ｍセルが、ネットワークを１周して伝送路101から伝送
装置600に戻ってきた場合、どの装置においても廃棄さ
れなかったＡＴＭセルとして廃棄する。即ち、無限周回
ＡＴＭセル廃棄部602は、周回識別フラグビットを比較
し、周回識別フラグビットをもったＡＴＭセルを検出し
た時はスイッチ603を切断してアドレス検出部305への転
送を行わず、２巡目の周回をさせない事により廃棄す
る。

【００４８】以上の説明では、無限周回するＡＴＭセル
を廃棄する伝送装置は伝送装置600の１台のみとして説
明したが、実際には２台以上有っても良い。特に伝送装
置600が１台しか無い時にその装置が故障すると、廃棄
機能が一切停止する問題が生じ得る。但しその時は互い
の周回識別フラグビットを互いに異ならしめないと、干
渉し合って１周する前に伝送誤りを含まない正規のＡＴ
Ｍセルも削除する。そこで、異なる伝送装置が付与し、
廃棄する周回識別フラグビットは互いに異なる位置とす
べきである。なお、一般に物理インターフェース 302に
おける受信機能中に受信したＡＴＭセルのＡＴＭセルヘ
ッダ部分の値により必要なＡＴＭセルのみを後段処理へ
送り、不要なＡＴＭセルは削除するフィルタリング機能
がある事が知られる。このフィルタリング機能を用いて
無限周回ＡＴＭセルを廃棄することも可能である。以
下、具体的なフィルタリングの手法を説明する。

【００４９】周知のようにＡＴＭセルヘッダは、フロー
制御用ビット、通信経路選択に用いるVPI/VCIビット、
ユーザ情報を示すペイロードタイプビット、ヘッダの誤
り検出を行うヘッダ誤り制御ビットと伝送路において伝
送容量以上のデータが流入した時にＡＴＭセル廃棄を行
う時の優先順序を示すセル損失優先表示ビット（以降CL
P bit：Cell Loss Priority bit）が有る。市販のＳＤ
ＨインターフェースLSIの中には、パラメータの設定に
よりCLPが非優先を示す時には受信したＡＴＭセルを廃
棄する機能が有る事が知られる。そこで、特定の１台の
伝送装置600では転送又は自身が送出するＡＴＭセルのC
LPは非優先とし、他の伝送装置では自身が送出するCLP
は優先とし、転送するＡＴＭセルのCLPは変化させず、
フィルタリング機能も使用しないとする。このとき、上
述した特定の伝送装置600では、CLPが非優先を示すＡＴ
Ｍセルを受信したら、自身から出てリングを周回して戻
ってきた信号と見なして上述のフィルタリング機能によ
り該ＡＴＭセルを削除する。

【００５０】次に無限に周回するＡＴＭセルを除去する
ために、ＡＴＭセルヘッダの一部を書き換える様な処理
を行う時の汎用性を検証する。リング内にある全ての伝
送装置がＡＴＭインターフェースには準拠するが、細部
は独自に設定できる場合にはこのCLP等の制御信号を任
意に使用でき、従って、上記のフィルタリングは問題無
く使用できる。しかし、汎用的なＡＴＭスイッチが入る
場合にはCLP等の制御信号は、その本来の用途に従った
機能を有する制御用bitとして扱われ、この用途に反す
る処理は許容できない。幸いにも、上記した様にCLPは
伝送容量以上のデータが流入した場合のみにＡＴＭセル
の廃棄の優先順位を定めるので、データ量を伝送容量以
下に制限すれば、このCLPは汎用のＡＴＭスイッチでも
何らの意味を持たない。従って、汎用的なＡＴＭスイッ
チを用いる場合でもCLPをフィルタリング機能として使
える事が分かり、伝送容量以下の情報しか発生しないと
言う条件下では有るが汎用性を維持できる。

【００５１】上記実施の形態による説明ではＡＴＭセル
に分解して再多重化する場合を説明したが、任意の長さ
の信号を一定長のブロックに分割し再多重化する一般的
な場合にも適用して良い事は明らかである。また、上記
第１、第２の実施の形態では１重のリングを想定した
が、リングを２重に構成し、一方を現用、他方を予備用
とし、伝送路での断線や一部装置の不具合があった場合
は現用から予備用にリングを切り替えてサービスを続行
する場合も在る。本発明はＡＴＭ インターフェースの
中でリング機能を実施するための発明であり、リングの
予備系の有無には関係せず成立する事も明らかである。

【００５２】

【発明の効果】本発明によると、以上説明した通り、自
装置が必要とするＡＴＭセルのみをＳＡＲ経由で受信す
る様に構成したのでＳＡＲを実装する汎用プロセッサの
処理負荷を軽減でき、装置の小形経済化を図れることが
できる。本発明によると、転送／読みこみ／送出の切替
え処理を分割／組立処理よりも回線側で実施する様にし
たので、分割／組立処理回路を通過するのは自端末が生
成又は読み込む信号のみに限定され、単純に上流から下
流の伝送路に転送する信号は該分割／組立処理回路を通
過しないようにすることができる。さらには、本発明に
よると、転送や読み込み等の命令を例えば、UTOPIA手順
に含まれる様に構成する事により、市販のＳＡＲやＳＤ
Ｈインターフェースの採用が可能となり、実用上顕著な
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＡＴＭ信号伝送装置の一般的な構成図。

【図２】本発明に係る伝送装置の第1実施の形態の構成
図。

【図３】UTOPIA手順の説明図（１）。

【図４】UTOPIA手順の説明図（２）。

【図５】制御部の送信側についての構成図。

【図６】アドレス検出部回路の受信側についての構成
図。

【図７】リング状に接続されたＡＴＭ信号伝送装置の接
続図。

【図８】本発明に係る信号伝送装置の第２の実施の形態
を説明するための無限周回するＡＴＭセルの削除機能を
備えた構成図。

【図９】従来のＡＴＭ通信端末の構成図。

【符号の説明】

101、102---伝送路、103---ＡＴＭ インターフェース、
104---受信用バッファメモリ、105---送信用バッファメ
モリ、106---MPEG符号化装置、107---データ生成装置、
108---多重化装置、109---制御装置、110---TVカメラ、
111---マイク、112、307、500、603---スイッチ、 206-
--分離装置、207---MPEG復号化装置、209---モニタ、21
0---スピーカ、301---光電気変換器、302---物理インタ
ーフェース、303---ＳＡＲ、304---転送用バッファメモ
リ 305---アドレス検出回路、306---制御回路 、401〜4
15---配線、501、510〜519---フリップフロップ、502、
505、525、526---論理積回路、503、527---負の論理和
回路、504、524、528、529---論理反転回路、600---無
限周回するＡＴＭセルを削除する機能を有するＡＴＭ信
号伝送装置、601---周回識別フラク゛付与回路、602---無限
周回ＡＴＭセル除去回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 智 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216 株式会 社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者 野口 秀作 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216 株式会 社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者 榎本 和宏 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216 株式会 社日立製作所通信システム事業本部内 Ｆターム(参考） 5K028 BB08 CC06 DD04 DD05 DD06 EE03 KK01 KK03 KK05 KK35 MM06 MM08 5K030 HA10 HB01 HB02 HB11 HB29 HC15 JA01 JA06 JL03 JL07 KA03 LC18 5K031 CB11 CC05 DA19 DB11 DB12 DB14

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送路から受信されたブロックに付与され
   ているアドレスに基づき、自装置で読み込むべき信号か
   転送すべき信号かを判定するアドレス検出手段と、 入力された複数のブロックから受信すべき多重化信号を
   組み立て、一方、送信すべき画像・音響・データ信号等
   の各種信号を複数のブロックに分解する組立分解手段
   と、 前記アドレス検出手段が転送すべき信号であると判断し
   たブロックのみを記憶する転送用メモリと、 前記組立分解手段の出力と前記転送用メモリの出力とを
   切り換えるスイッチと、 前記アドレス検出手段が自装置で読み込むべき信号であ
   ると判断した場合、前記組立分解手段に該ブロックを出
   力し、一方、前記アドレス検出手段が転送すべき信号で
   あると判断した場合、該ブロックを前記転送用メモリに
   記憶し、また、前記スイッチにより自装置が送信すべき
   信号を分解したブロックと前記転送用メモリに記憶され
   た転送すべきブロックのいずれかを切換えて出力するた
   めの制御手段とを備えた信号伝送装置。
2. 【請求項２】伝送路から受信された信号から物理インタ
   フェースに合わせてブロックを再生し、前記アドレス検
   出手段に供給し、一方、前記スイッチからの出力を多重
   化して伝送路に送出するインタフェースをさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
3. 【請求項３】前記制御手段は、 前記転送用メモリの読み出しが可能か否かを検査し、 読み出しが可能な場合、前記転送用メモリからのブロッ
   クが出力されるように前記スイッチを切換え、一方、読
   み出しが不可能な場合、前記分解再生装置からのブロッ
   クが出力されるように前記スイッチを切換えることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の信号伝送装置。
4. 【請求項４】前記アドレス検出回路は、 ひとつ又は複数の比較値を予め記憶したレジスタと、 前記レジスタに記憶された比較値と、受信したアドレス
   とを比較する比較回路とを備え、 前記比較回路による比較結果に基づいて、再生されたブ
   ロックの転送、自装置への読み込み、転送及び読み込み
   の両方、削除・廃棄、のいずれかを行うようにしたこと
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の信号伝
   送装置。
5. 【請求項５】受信したブロックが自装置を通過したこと
   を示すフラグを付加する周回識別フラグ付与部と、 前記周回識別フラグ付与部により付加されたフラグを検
   出したとき、受信したブロックを廃棄する廃棄部とをさ
   らに備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
   に記載の信号伝送装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の信号伝送装置を複数備
   え、 第１の信号伝送装置の入力伝送路と第２の信号伝送装置
   の出力伝送路を接続し、前記第１の信号伝送装置の出力
   伝送路とさらに第３の信号伝送装置の入力伝送路を接続
   することにより、リング状にネットワークを構成するよ
   うにしたことを特徴とする信号伝送装置。