JP2004007755A - 通信装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遅延を抑えることのできる通信装置および通信方法を提供する。
【解決手段】遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信装置において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とを設定するとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てを行い、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てを行い送信する。
【選択図】　　　　図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話線を介し複数のデータ通信装置間で例えばディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うようにした通信装置および通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有線系ディジタル通信方式として、既設の電話用銅線ケーブルを使用して数メガビット／秒の高速ディジタル通信を行うＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ＤｉｇｉｔａｌＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）通信方式や、ＨＤＳＬ（ｈｉｇｈ−ｂｉｔ−ｒａｔｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ　ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＬｉｎｅ）通信方式、ＳＤＳＬ等のｘＤＳＬ通信方式が注目されている。これに用いられているｘＤＳＬ通信方式は、ＤＭＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ＭｕｌｔｉＴｏｎｅ）変復調方式と呼ばれている。この方式は、ＡＮＳＩのＴ１．４１３等において標準化されている。
このディジタル通信方式では、特に、ｘＤＳＬ伝送路と、半二重通信方式のＩＳＤＮ通信システムのＩＳＤＮ伝送路とが途中の集合線路で束ねられる等して隣接する場合等に、ｘＤＳＬ伝送路を介したｘＤＳＬ通信がＩＳＤＮ伝送路等の他回線から干渉ノイズを受けて、速度が落ちる等の問題が指摘されており、種々の工夫がされている。
【０００３】
図１４は、中央局（ＣＯ：Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｏｆｆｉｃｅ）１からのＩＳＤＮ伝送路２と、ｘＤＳＬ伝送路であるＡＤＳＬ伝送路３とが途中の集合線路で束ねられている等の理由で、ＩＳＤＮ伝送路２がＡＤＳＬ伝送路３に与える干渉ノイズの様子を示したものである。
ここで、ＡＤＳＬ通信システム側の端末側の通信装置であるＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ；ＡＤＳＬ　Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ　Ｕｎｉｔ，Ｒｅｍｏｔｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ　ｅｎｄ）４から見た場合、ＩＳＤＮ伝送システム側の局側装置（ＩＳＤＮ　ＬＴ）７がＡＤＳＬ伝送路３を通し送信してくる干渉ノイズをＦＥＸＴ（Ｆａｒ−ｅｎｄ　ｃｒｏｓｓ　ｔａｌｋ）ノイズと呼び、ＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置（ＩＳＤＮ　ＮＴ１）６がＡＤＳＬ伝送路３を通し送信してくる干渉ノイズをＮＥＸＴ（Ｎｅａｒ−ｅｎｄ　ｃｒｏｓｓ　ｔａｌｋ）ノイズと呼ぶ。これらのノイズは、特に、途中で集合線路等になりＡＤＳＬ伝送路３と隣接することになるＩＳＤＮ伝送路２との結合によりＡＤＳＬ伝送路３を介しＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４に伝送される。
なお、ＡＤＳＬ通信システム側の局側装置であるＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ　Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ　Ｕｎｉｔ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｏｆｆｉｃｅ　ｅｎｄ）５から見た場合には、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４から見た場合と逆となり、ＩＳＤＮ伝送システム側の局側装置（ＩＳＤＮ　ＬＴ）７が送信してくる干渉ノイズがＮＥＸＴノイズとなり、ＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置（ＩＳＤＮ　ＮＴ１）６が送信してくる干渉ノイズがＦＥＸＴノイズとなる。
【０００４】
ここで、例えば米国のＩＳＤＮ通信システムでは、上り、下りの伝送が全２重伝送であり、同時に行われるため、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４から見た場合、よりＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）４に近いＩＳＤＮ伝送システム側の端末装置（ＩＳＤＮ　ＮＴ１）６から発生したＮＥＸＴノイズが支配的、すなわち大きな影響を与えることになる。
【０００５】
このため、ＡＤＳＬ端末側装置４に設けられるＡＤＳＬモデム（図示せず）のトレーニング期間に、この影響の大きいＮＥＸＴノイズ成分の特性を測定し、そのノイズの特性に合った各チャネルの伝送ビット数とゲインを決めるビットマップを行い、かつ伝送特性を改善できるように、例えば、時間領域の適応等化処理を行うタイムドメインイコライザー（ＴＥＱ；Ｔｉｍｅ　ｄｏｍａｉｎ　Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）、および周波数領域の適応等化処理を行うフレケンシードメインイコライザー（ＦＥＱ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｄｏｍａｉｎ　Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）の係数を収束させて決定し、ＴＥＱ及びＦＥＱそれぞれについて、ＮＥＸＴノイズ用の係数テーブルを１セットずつ設けるようしている。
【０００６】
しかし、上述したようなディジタル通信装置の場合にはこれで問題は生じないが、日本等では、すでに既存のＩＳＤＮ通信方式として上り、下りのデータ伝送がいわゆるピンポン式に時分割で切り替わる半二重通信のＴＣＭ−ＩＳＤＮ方式を採用しているので、集合線路等により半二重伝送路と他の伝送路とが隣接していると、半二重伝送路からのＮＥＸＴノイズおよびＦＥＸＴノイズが交互に半二重伝送路に隣接した他の伝送路に接続された通信端末に影響を与えることになる。
【０００７】
このため、日本のＡＤＳＬ方式では、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ干渉ノイズのＦＥＸＴ区間、ＮＥＸＴ区間に応じて、ビットマップを切り替える方式を提案している。（”Ｇ．ｌｉｔｅ：　Ｐｒｏｐｏｓａｌ　ｆｏｒ　ｄｒａｆｔ　ｏｆ　Ａｎｎｅｘ　ｏｆ　Ｇ．ｌｉｔｅ”，ＩＴＵ−Ｔ，ＳＧ−１５、Ｗａｉｋｉｋｉ，Ｈａｗａｉｉ　２９　Ｊｕｎｅ−３　Ｊｕｌｙ　１９９８，　Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　ＷＨ−０４７）図１５に、上記の方式を採用するディジタル通信装置が使用されたディジタル通信システムの概要を示す。
図１５において、１１はＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信やＡＤＳＬ通信等を制御等する中央局（ＣＯ：Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｏｆｆｉｃｅ）、１２はＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を行うためのＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路、１３はＡＤＳＬ通信を行うためのＡＤＳＬ伝送路、１４はＡＤＳＬ伝送路１３を介し他のＡＤＳＬ端末側装置（図示せず）とＡＤＳＬ通信を行う通信モデム等のＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ；ＡＤＳＬ　Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ　Ｕｎｉｔ，Ｒｅｍｏｔｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ　ｅｎｄ）、１５は中央局１１内でＡＤＳＬ通信を制御するＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ　Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ　Ｕｎｉｔ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｏｆｆｉｃｅｅｎｄ）、１６はＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２を介し他のＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置（図示せず）とＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を行う通信モデム等のＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ　ＮＴ１）、１７は中央局１１内でＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信を制御するＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ　ＬＴ）、１８はＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ　ＬＴ）１７とＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５との間でそれぞれの通信の同期をとる同期コントローラである。なお、この同期コントローラ１８は、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ　ＬＴ）１７、もしくはＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５内に設けられていても良い。
【０００８】
なお、上述したように、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４から見た場合には、図１５に示すように、遠半二重通信装置となるＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ　ＬＴ）１７が集合線路等により隣接したＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２およびＡＤＳＬ伝送路１３を介し送信してくる干渉ノイズを“ＦＥＸＴノイズ”と呼ぶ一方、近半二重通信装置となるＴＣＭ−ＩＳＤＮ端末側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ　ＮＴ１）１６が集合線路等により隣接したＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２およびＡＤＳＬ伝送路１３を介し送信してくる干渉ノイズを“ＮＥＸＴノイズ”と呼ぶ。
これに対し、ＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５から見た場合には、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４から見た場合と逆となり、近半二重通信装置となるＩＳＤＮ伝送システムの局側装置（ＩＳＤＮ　ＬＴ）１７が送信してくる干渉ノイズがＮＥＸＴノイズとなり、遠半二重通信装置となるＩＳＤＮ伝送システムの端末装置（ＩＳＤＮ　ＮＴ１）１６が送信してくる干渉ノイズがＦＥＸＴノイズとなる。
【０００９】
図１６は、ディジタル通信装置におけるＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ；ＡＤＳＬ　Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ　Ｕｎｉｔ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｏｆｆｉｃｅ　ｅｎｄ）１５の通信モデム等の送信部ないしは送信専用機（以下、送信系という）の構成を機能的に示している。また図１７は、ディジタル通信装置におけるＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４の通信モデム等の受信部ないしは受信専用機（以下、受信系という。）の構成を機能的に示している。
【００１０】
図１６において、４１はマルチプレックス／シンクコントロール（Ｍｕｘ／Ｓｙｎｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）、４２、４３はサイクリックリダンダンシィチェック（ｃｒｃ）、４４、４５はスクランブル・フォワードエラーコレクション（Ｓｃｒａｍ　ａｎｄ　ＦＥＣ）、４６はインターリーブ、４７、４８はレートコンバータ（Ｒａｔｅ−Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）、４９はトンオーダリング（Ｔｏｎｅ　ｏｒｄｅｒｉｎｇ）、５０はコンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング（Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ　ｅｎｃｏｄｅｒ　ａｎｄ　ｇａｉｎ　ｓｃａｌｉｎｇ）、５１は逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）、５２は入力パラレル／シリアルバッファ（Ｉｎｐｕｔ　Ｐａｒａｌｌｅｌ／Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｆｆｅｒ）、５３はアナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ（Ａｎａｌｏｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ａｎｄ　ＤＡＣ）である。
【００１１】
図１７において、１４１はアナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ（Ａｎａｌｏｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｎｄ　ＡＤＣ）、１４２はタイムドメインイコライザ（ＴＥＣ）、１４３は入力シリアル／パラレルバッファ、１４４は離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）、１４５は周波数ドメインイコライザ（ＦＥＱ）、１４６はコンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング（　Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ　ｅｎｃｏｄｅｒ　ａｎｄ　ｇａｉｎ　ｓｃａｌｉｎｇ　）、１４７はトンオーダリング（Ｔｏｎｅ　ｏｒｄｅｒｉｎｇ）、１４８、１４９はレートコンバータ（Ｒａｔｅ−Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）、１５０はデインターリーブ（Ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）、１５１、１５２はデスクランブル・フォワードエラーコレクション（Ｄｅｓｃｒａｍ　ａｎｄ　ＦＥＣ）、１５３、１５４はサイクリックリダンダンシィチェック（ｃｒｃ）、１５５はマルチプレックス／シンクコントロール（Ｍｕｘ／Ｓｙｎｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）である。
【００１２】
次に動作を説明する。
まず、ＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５の送信系の動作を説明すると、図１６において送信データをマルチプレックス／シンクコントロール（Ｍｕｘ／Ｓｙｎｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）により多重化し、サイクリックリダンダンシィチェック４２、４３により誤り検出用コードを付加し、フォワードエラーコレクション４４、４５でＦＥＣ用コードの付加およびスクランブル処理し、場合によってはインターリーブ４６をかける。その後、レートコンバーター４７、４８でレートコンバート処理し、トンオーダリング４９でトンオーダリング処理し、コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング５０によりコンステレーションデータを作成し、逆離散フーリエ変換部５１にて逆離散フーリエ変換し、Ｄ／Ａコンバータを通してディジタル波形をアナログ波形に変換し、続いてローパスフィルタをかける。
【００１３】
一方、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４の受信系の動作を説明すると、図１７においてアナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ１４１が受信信号に対しローパスフィルタをかけ、Ａ／Ｄコンバータを通してアナログ波形をディジタル波形に変換し、続いてタイムドメインイコライザ（ＴＥＱ）１４２を通して時間領域の適応等化処理を行う。
次に、その時間領域の適応等化処理がされたデータは、入力シリアル／パラレルバッファ１４３を経由して、シリアルデータからパラレルデータに変換され、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１４４で離散フーリエ変換され、周波数ドメインイコライザ（ＦＥＱ）１４５により周波数領域の適応等化処理が行われる。
そして、コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング１４６によりコンステレーションデータを再生し、トンオーダリング１４７でシリアルデータに変換し、レートコンバーター１４８、１４９でレートコンバート処理し、デスクランブル・フォワードエラーコレクション１５１でＦＥＣやデスクランブル処理し、場合によっては、デインターリーブ１５０をかけてデスクランブル・フォワードエラーコレクション１５２でＦＥＣやデスクランブル処理し、その後、サイクリックリダンダンシィチェック１５３、１５４を行なって、マルチプレックス／シンクコントロール（Ｍｕｘ／Ｓｙｎｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）１５５によりデータを再生する。
【００１４】
その際、中央局（ＣＯ）１１では、同期コントローラ１８がＴＣＭ−ＩＳＤＮ局側装置（ＴＣＭ−ＩＳＤＮ　ＬＴ）１７と、ＡＤＳＬ局側装置（ＡＴＵ−Ｃ）１５との伝送のタイミングの同期をとっているので、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４が、ＮＥＸＴノイズと、ＦＥＸＴノイズの発生タイミングを認識できる。
【００１５】
つまり、ＡＤＳＬ端末側装置（ＡＴＵ−Ｒ）１４は、ＴＣＭ−ＩＳＤＮ通信とＡＤＳＬ通信との同期により、予めタイミングがわかっているＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２上をデータが上っている所定時間の間は、ＡＤＳＬ伝送路１３を介し受信する受信データや受信信号にＮＥＸＴノイズが発生するものと判断する一方、同様に予めタイミングがわかっているＴＣＭ−ＩＳＤＮ伝送路１２上をデータが下っている所定時間の間はＡＤＳＬ伝送路１３を介し受信する受信データ等にＦＥＸＴノイズが発生することを認識できる。
【００１６】
日本のＡＤＳＬ方式では、図１８に示すようにＦＥＸＴ区間、ＮＥＸＴ区間それぞれに対応したビットマップＡ、及びビットマップＢを割り振り、図１６におけるレートコンバータ１４８、１４９において、ノイズ量の少ないＦＥＸＴ区間にはビット配分を多くし、ノイズ量の多いＮＥＸＴ区間にはビット配分を少なくする。それにより、今までのＮＥＸＴ区間のみでビット配分が決定される場合より、伝送レートを上げることができる。
【００１７】
図１９に、送信の際、均一レート（以下の計算例では６４ｋｂｐｓ）で入ってくるデータを、いかにビットマップＡおよびビットマップＢに割り振るかを示す。まず均一のレートで送られてくるデータはシンボル単位で固定ビットが格納されていく。それをレートコンバータにより、ビットマップＡ用、ビットマップＢ用のビットに変換する。ただし、ＩＳＤＮ周期が２．５ｍｓに対して、送信シンボルの間隔が、２４６μｓの為、整数倍にならない。
そこで、図２０に示すように３４周期（＝３４５シンボル、８５ｍｓ）を一つの単位（ハイパーフレーム）として、このハイパーフレーム中のＦＥＸＴ区間でシンボルが入りきるところのみをビットマップＡにし、それ以外の部分をビットマップＢとする（図中、ＳＳ、ＩＳＳは同期用の信号）。それぞれのＤＭＴシンボルがビットマップＡに属するかビットマップＢに属するかは、以下の式によって求められる。（以下の式においてＤＭＴシンボル番号をＮｄｍｔとする。）
【００１８】
・ＡＴＵ−ＣからＡＴＵ−Ｒへの伝送の場合
Ｓ　＝　２７２　×　Ｎｄｍｔ　ｍｏｄ　２７６０
ｉｆ　｛　（Ｓ　＋　２７１　＜　ａ）　ｏｒ　（Ｓ　＞　ａ　＋　ｂ）　｝　ｔｈｅｎ　［ビットマップＡシンボル］
ｉｆ　｛　（Ｓ　＋　２７１　＞＝　ａ）　ａｎｄ　（Ｓ　＜＝　ａ　＋　ｂ）　｝　ｔｈｅｎ　［ビットマップＢシンボル］
ここで、ａ　＝　１２４３，　ｂ　＝　１４６１
【００１９】
・ＡＴＵ−ＲからＡＴＵ−Ｃへの伝送の場合
Ｓ　＝　２７２　×　Ｎｄｍｔ　ｍｏｄ　２７６０
ｉｆ　｛　（Ｓ　＞　ａ）　ａｎｄ　（Ｓ　＋　２７１　＜　ａ　＋　ｂ）　｝　ｔｈｅｎ　［ビットマップＡシンボル］
ｉｆ　｛　（Ｓ　＜＝　ａ）　ｏｒ　（Ｓ　＋　２７１　＞＝　ａ　＋　ｂ）　｝　ｔｈｅｎ　［ビットマップＢシンボル］
ここで、ａ　＝　１３１５，　ｂ　＝　１２９３
【００２０】
以下にビットマップＡのみをデータの割り当てに使用するシングルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。
・１ＤＭＴシンボルのビット数（レートコンバート前）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（全シンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　　　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ／３４０
＝１６ビット
・ビットマップＡのビット数
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（ビットマップＡのシンボル数（ＩＳＳ　　　（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｉｄｅ　Ａ　Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ／１２６
＝４３．１７５
よってビットマップＡ＝４４ビットとする。また、シングルビットマップ（ビットマップＡのみ使用）であるためビットマップＢ＝０ビットとする。
【００２１】
次にビットマップＡとビットマップＢとの両方を使用するデュアルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。
・１ＤＭＴシンボルのビット数（レートコンバート前）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（全シンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　　　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ／３４０
＝１６ビット
・今回の計算例ではビットマップＢのビット数＝３ビットと仮定する。
・ビットマップＡのビット数
＝（（伝送レート）×（伝送時間）−（ビットマップＢの１シンボル分のビット数）×（ビットマップＢのシンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）　　　、ＳＳ（Ｓｉｄｅ　Ａ　Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）　除く）））／（ビットマップＡのシンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｉｄｅ　Ａ　Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝（６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ−３×２１４）／１２６
＝３８．０７９ビット
よってビットマップＡ＝３９ビットとする。
【００２２】
このようにレートコンバータによりビット配分を変えるときは、送信側あるいは受信側のレートコンバータにおいてデータをある程度蓄積してから出力するので、レートコンバータにおける遅延時間が生じることになる。さらに、シングルビットマップでは、各ハイパーフレーム単位で、送信データをビットマップＡの部分にできるだけ余すことなく割り当てるようにしているため、場合によってはある周期のデータが、それより後の周期のビットマップＡの部分に割り当てられることがあり、そのデータについてはさらなる遅延時間が生じてしまう。また、デュアルビットマップの場合も、ハイパーフレームのビットマップＡおよびビットマップＢの部分にビットをできるだけ余すことなく割り当てるようにしているため、場合によってはある周期のデータが、それより後の周期に割り当てられることがあり、そのデータについてはさらなる遅延時間が生じてしまう。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の装置では、遅延が大き過ぎるという問題があった。
【００２４】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、遅延を抑えることのできる通信装置および通信方法を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る通信装置は、遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信装置において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とを設定するとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てを行い、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てを行い送信するものである。
【００２６】
本発明に係る通信装置は、遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信装置において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とを設定するとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てを行い、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てを行い送信するものである。
【００２７】
本発明に係る通信方法は、遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信方法において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とを設定するとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てを行い、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てを行い送信するものである。
【００２８】
本発明に係る通信方法は、遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信方法において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とが設定されるとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てが行われ、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうちそれぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に割り当てられた前記第１のデータに基づいて各所定周期内で受信すべき前記第１のデータを再生し、前記受信したデータのうち前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分に割り当てられた前記第２のデータに基づいて前記第２のデータを再生するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下に本発明の一実施形態を示す。まず、遅延が抑えられるようにするために、１周期分のデータ送信時間内に１周期分の送信データを送信できるようにビット割り当てを行うようにする場合を説明する。ビット割り当ては、従来の通信装置と同様に図１６におけるレートコンバータ４７、４８で行う。
図１にビット割り当ての概要を示す。ここでは、１周期分の均一データを１周期内でデータ送信に適した時間（例えば上述のＦＥＸＴ区間に相当）であるデータ送信時間にすべて送信できるようにビットアサインする。また、データ送信時間内の送信データが割り当てられなかった部分には、ダミーデータを割り当てて送信する。
ここで、ビットマップＡのみを使用するシングルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。例えば１周期（２．５ｍｓ）分、すなわち１０個のＤＭＴシンボル分のデータをビットマップＡ（データ送信時間に入り切るシンボル）の３シンボル分に入るようなビット割り当てにし、また、ビットマップＡの３シンボル目にデータの割り当てられないビットが残った場合はその部分にダミービットを割り当てる。さらに、ビットマップＡが４シンボル続く場合（例えば図２０の０周期目、１周期目等）にはビットマップＡの４シンボル目をすべてダミービットにする。
つまり、ビットマップＡのビット数は、以下の条件を満たす必要がある。
・（ビットマップＡのビット数）×３≧
（伝送レートｋｂｐｓ）×（１周期２．５ｍｓ）
【００３０】
このようなビット割り当てにおける各諸元は下記のようになる（本実施の形態では上述のようにトレーニング期間に計ったＳ／Ｎ比に基づいて決められるＡＤＳＬ伝送路の伝送可能データレートが６４ｋｂｐｓの場合のビット割り当ての計算例を示している）。
・１ＤＭＴシンボルのビット数（レートコンバート前）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（全シンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　　　　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ／３４０
＝１６ビット
・ビットマップＡのビット数
＝（１ＤＭＴシンボルのビット数）×（１０個のＤＭＴシンボル）／（３シンボル分）
＝１６×１０／３
＝５３．３３
よってビットマップＡ＝５４ビットとする。
・各周期内の３番目のビットマップＡのダミービット
＝（ビットマップＡのビット数）×（３シンボル分）−（１ＤＭＴシンボルのビット数）×（１０個のＤＭＴシンボル）
＝５４×３−１６×１０
＝２ビット
４番目のビットマップＡが存在する場合、送信ビットはすべてダミービットとする。また、シングルビットマップ（ビットマップＡのみ使用）であるためビットマップＢ＝０ビットとする。
【００３１】
次にビットマップＡとビットマップＢとの両方を使用するデュアルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。ビット割り当ては、従来の通信装置と同様に図１６におけるレートコンバータ４７、４８で行う。
図２にビット割り当ての概要を示す。ここでは、遅延が抑えられるようにするために、１周期分の均一データを１周期内のデータ送信に適した時間（例えば上述のＦＥＸＴ区間に相当）であるデータ送信時間とこのデータ送信時間以外の時間（例えば上述のＮＥＸＴ区間に相当）である準データ送信時間にビット割り当てを行う。また、データ送信時間内及び準データ送信時間のうち、送信データが割り当てられなかった部分にはダミーデータを割り当てて送信する。
例えば１周期（２．５ｍｓ）分、すなわち１０個のＤＭＴシンボル分（レートコンバート前）のデータをビットマップＡ（データ送信時間に入り切るシンボル）の３シンボル分＋ビットマップＢ（準データ送信時間）の７シンボル分に１０シンボル単位（レートコンバート後）で入るようなビット割り当てにし（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く）、また、ビットマップＢでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。また、ビットマップＡが４シンボル続く場合にはビットマップＡの４シンボル目にも上述のビットマップＡと同一のビット割り当てで送信データを割り当て、ビットマップＡ及びビットマップＢでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。その際、ビットマップＡに割り当てるビット数とビットマップＢに割り当てるビット数との差は、可能な限り少なくすることにより遅延量は少なくなる。
つまり、ビットマップＡ及びビットマップＢのビット数は、以下の条件を満たす必要がある。
・（ビットマップＡのビット数）×３＋（ビットマップＢのビット数）×７≧
（伝送レートｋｂｐｓ）×（１周期２．５ｍｓ）
・遅延時間を少なくするには、ビットマップＡに割り当てるビット数とビットマップＢに割り当てるビット数との差は可能な限り少なくする（ビットマップＢが最小値の時、遅延時間は最悪値となる）。
【００３２】
このようなビット割り当てにおける各諸元は下記のようになる（本実施の形態では上述のようにトレーニング期間に計ったＳ／Ｎ比に基づいて決められるＡＤＳＬ伝送路の伝送可能データレートが６４ｋｂｐｓの場合のビット割り当ての計算例を示している）。
・１ＤＭＴシンボルのビット数（レートコンバート前）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（全シンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　　　　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ／３４０
＝１６ビットビットマップ
・今回の計算例ではビットマップＢのビット数＝２ビットと仮定する。
・ビットマップＡのビット数
＝（（１ＤＭＴシンボルのビット数）×（１０個のＤＭＴシンボル）−（ビットマップＢの７個分のビット総数））／（３シンボル分）
＝（１６×１０−２×７）／３
＝４８．６７
よってビットマップＡ＝４９ビットとする。
・１０シンボル（レートコンバータ後）単位の１０番目のビットマップＢのダミービット
＝（ビットマップＡのビット数）×（３シンボル分）＋（ビットマップＢのビット数）×（７シンボル分）−（１ＤＭＴシンボルのビット数）×（１０個のＤＭＴシンボル）
＝４９×３＋２×７−１６×１０
＝１ビット
【００３３】
ここで、上述したビット割り当てでは遅延時間を抑えることはできるが、無駄なダミービットを送るようにしているため伝送効率が悪くなってしまう。例えば、６４ｋｂｐｓのデータレートで従来のシングルビットマップを用いた場合、ビットマップＡは４４ビットであるが、上述したようなビット割り当て（以下低伝送遅延モードという）ではビットマップＡが５４ビット必要になる。
例えばビットマップＡのビットすべてを有効なビットとして伝送するには低伝送遅延モードでは、
５４ビット×１２６（ＨｙｐｅｒＦｒａｍｅ内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝８０ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量がＡＤＳＬ伝送路１３（図１５）に必要となる。
ところが、この約８０ｋｂｐｓ中で実際の有効な送信データは６４ｋｂｐｓであるので、
８０ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１６ｋｂｐｓ
がＡＤＳＬ伝送路１３における伝送ロスとなる。
一方、低伝送遅延モードでないモード（以下通常モードという）の場合のビットマップＡは、４４ビットであるので、
４４ビット×１２６（ＨｙｐｅｒＦｒａｍｅ内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝６５ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量が必要となり、伝送ロスは、
６５ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１ｋｂｐｓ
となり、伝送ロス量が上記低伝送遅延モードよりも少ない。
このように遅延が少ない低伝送遅延モードでは伝送ロスが多くなってしまうが、送信データの種類によっては遅延時間を抑えることより伝送ロスを少なくすることを優先したいことがある。
そこで、この発明では遅延時間を抑えたいデータと伝送ロスを少なくしたいデータとが混在し、これらを多重して伝送する場合に、上述した低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて効率よく伝送するようにするものであり、以下に実施例を説明する。
【００３４】
ＡＤＳＬ局側装置からＡＤＳＬ端末側装置へデータを送信する場合の送信元となるＡＤＳＬ局側装置（図１６）では、マルチプレックス／シンクコントロール４１から、トンオーダリング４９に至るまでの経路が２つあり、一つはインターリーブ４６が含まれるインターリーブドデータバッファ（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ　Ｄａｔａ　Ｂｕｆｆｅｒ）経路、もう一方はインターリーブ４６が含まれないファストデータバッファ（Ｆａｓｔ　Ｄａｔａ　Ｂｕｆｆｅｒ）経路である。インターリーブを行うインターリーブドデータバッファ経路の方が遅延が多くなる。なお、受信側となるＡＤＳＬ端末側装置（図１７）においても同様に２つの経路が存在する。このような構成によりインターリーブする経路とインターリーブしない経路を使い分けることを可能としている。
まず、データをどのように伝送するかを初期化手順により決定する。この初期化手順の際に送信されるテーブルの例を図３に示す。図３において、ｍ１２、ｍ１３はＲｅｓｅｒｖｅｄ　ｆｏｒ　ｆｕｔｕｒｅ　ｕｓｅと表示されているが、本発明では図４に示すようにファストデータバッファ経路／インターリーブドデータバッファ経路において、低伝送遅延モード／通常モードのどちらを選択するかを示すフラグとしてこの部分を使用する。このときのｍ１２、ｍ１３の意味を以下に示す。
ｍ１２＝０のときファストデータバッファ経路は通常モードで処理
ｍ１２＝１のときファストデータバッファ経路は低伝送遅延モードで処理
ｍ１３＝０のときインターリーブドデータバッファ経路は通常モードで処理
ｍ１３＝１のときインターリーブドデータバッファ経路は低伝送遅延モードで処理
【００３５】
例えば、伝送遅延の影響をできるだけ少なくしたい音声系のデータ（第１のデータ）をファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、また遅延よりもデータ伝送レートを重視するようなインターネットデータ（第２のデータ）をインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送するよう上位レイヤから要求を受けた場合の動作について、図５及び図６を用いて説明する。図５はＡＤＳＬ局側装置の送信系の構成を機能的に示した機能構成図であり、図６はＡＤＳＬ端末側装置の受信系の構成を機能的に示した機能構成図である。図５において、６１はファストデータバッファ経路／インターリーブドデータバッファ経路の経路選択、および低伝送遅延モード／通常モードのモード選択を制御する低伝送遅延モード制御手段である。図６において、１６１はファストデータバッファ／インターリーブドデータバッファの経路選択と低伝送遅延モードの選択を制御する低伝送遅延モード制御手段であり、１６２は初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルである。
【００３６】
上述のように、ＡＤＳＬ局側装置１５において、音声データをファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送するよう上位レイヤから要求を受けた場合、まず、初期化手順でｍ１２＝１、ｍ１３＝０として図４に示すようなテーブルをＡＤＳＬ端末側装置１６に送信する。この初期化手順においてＡＤＳＬ端末側装置１６では送信されたテーブルの内容がテーブル１６２（図６）に反映される。
次にＡＤＳＬ局側装置１５において、低伝送遅延モード制御手段６１（図５）は音声データをファストデータバッファ経路で、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送するよう制御する。そして、音声データをサイクリックリダンダンシィチェック４２、スクランブル・フォワードエラーコレクション４４を経由してレートコンバータ４７に伝送し、インターネットデータをサイクリックリダンダンシィチェック４３、スクランブル・フォワードエラーコレクション４５、インターリーブ４６を経由してレートコンバータ４８に伝送する。
ここで、低伝送遅延モード制御手段６１は、音声データを低伝送遅延モードで、インターネットデータを通常モードで処理するようレートコンバータ４７、４８を制御し、レートコンバータ４７、４８はこの制御に従ってそれぞれのデータを処理して伝送する。ここで、音声データ（第１のデータ）とインターネットデータ（第２のデータ）とのビット配分が決められ、その後、それぞれのデータがトンオーダリング４９で多重され、アナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ５３等を経由し、ＡＤＳＬ伝送路１３を介してＡＤＳＬ端末側装置１６に伝送される。
【００３７】
一方、音声データ及びインターネットデータを受け取ったＡＤＳＬ端末側装置１６において、低伝送遅延モード制御手段１６１は、初期化手順の際に送信された内容を反映したテーブル１６２（図６）を参照して、音声データをファストデータバッファ経路で、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送するよう制御する。そして、離散フーリエ変換部１４４等を経由して、音声データをレートコンバータ１４８に伝送し、インターネットデータをレートコンバータ１４９に伝送する。
ここで低伝送遅延モード制御手段１６１は、ｍ１２＝１、ｍ１３＝０であることから、音声データを低伝送遅延モードで、インターネットデータを通常モードで処理するようレートコンバータ１４８、１４９を制御し、レートコンバータ１４８、１４９はこの制御に従ってそれぞれのデータを処理して伝送する。
その後、音声データについてはデスクランブル・フォワードエラーコレクション１５１、サイクリックリダンダンシィチェック１５３、マルチプレックス／シンクコントロール１５５を経由し、インターネットデータについてはデインターリーブ１５０、デスクランブル・フォワードエラーコレクション１５２、サイクリックリダンダンシィチェック１５４、マルチプレックス／シンクコントロール１５５を経由して伝送する。
【００３８】
以上のようにして、例えば音声データとインターネットデータを混在させて通信するような場合には、音声データとインターネットデータそれぞれについて低伝送遅延モードと通常モードとを適宜選択してビット配分を行い、そのビット配分に基づいて多重して伝送すれば、音声は伝送遅延が少ない通信方法、インターネットデータは伝送ロスが少ない通信方法による伝送を行うことができることになり、低伝送遅延モードで発生する伝送ロスのデメリットを最小限に抑えることができる。
【００３９】
全データを低伝送遅延モードで伝送した場合と、上述したような低伝送遅延モードと通常モードを使い分けた場合の伝送ロスを比較した例を以下に示す。ここではシングルビットマップの例を示す。
例えば一般家庭を想定し、ＩＳＤＮ電話（音声データ６４ｋｂｐｓ）相当１台と、インターネットアクセス１台（インターネットデータ５１２ｋｂｐｓ）の同時使用環境を想定する。
【００４０】
・単純にすべての送信データ５７６ｋｂｐｓ（音声データ６４ｋｂｐｓ＋インターネットデータ５１２ｋｂｐｓ）を低伝送遅延モードで伝送した場合、すなわち、音声データ、インターネットデータとも、１周期分のデータ送信期間に１周期分のデータをつめて送るようにした場合（図７参照）
レートコンバータ前の１０個のＤＭＴシンボルのビット数は
５７６ｋｂｐｓ×２．５ｍｓ＝１４４０ｂｉｔｓ
低伝送遅延モードでのビットマップＡのビット数は
１４４０ｂｉｔｓ／３＝４８０ｂｉｔｓ
その際のハイパーフレームのトータルビット数は
４８０ｂｉｔｓ×１２６＝６０４８０ｂｉｔｓ
その際の必要なデータ伝送容量は
６０４８０ｂｉｔｓ／８５ｍｓ＝７１１．５ｋｂｐｓ
したがって伝送ロスは
７１１．５ｋｂｐｓ−５７６ｋｂｐｓ＝１３５．５ｋｂｐｓ
となる。
従って、伝送ロスは全体の転送レートに対する比率で換算すると
１３５．５ｋｂｐｓ／５７６ｋｂｐｓ＝２３．５％
となる。
【００４１】
・本発明に基づき、音声データ６４ｋｂｐｓを低伝送遅延モードで、インターネットデータ５１２ｋｂｐｓを通常モードで伝送した場合、すなわち、音声データは１周期分のデータ送信期間に１周期分全てを割り当て、インターネットデータは所定の周期分（１つのハイパーフレームに対応する分）を１つのハイパーフレームのデータ送信期間において音声データが割り当てられなかった部分に収めるように割り当てる場合（図８参照）
ビットマップＡ（例えば前記実施の形態で求めた５４ビットとする）のビットすべてを有効なビットとして伝送するには低伝送遅延モードでは、
５４ビット×１２６（ＨｙｐｅｒＦｒａｍｅ内のビットマップＡの数）／８５ｍｓ＝８０ｋｂｐｓ
のデータ伝送容量がＡＤＳＬ伝送路１３に必要となるが、
この中で実際の有効な送信データは６４ｋｂｐｓであるので、
８０ｋｂｐｓ−６４ｋｂｐｓ＝１６ｋｂｐｓ
が伝送ロスとなる。
従って、伝送ロスは全体の転送レートに対する比率で換算すると
１６ｋｂｐｓ／（６４ｋｂｐｓ＋５１２ｋｂｐｓ）＝３％
となる。
従って、上述した本発明のように低伝送遅延モードと通常モードを使い分ける場合の送信データ全体の転送レートに対する伝送ロスの比率（＝３％）は、全データを低伝送遅延モードで伝送した場合の伝送ロスの比率（＝２３．５％）と比較して、圧倒的に少なくなっていることが分かる。
【００４２】
次に、遅延時間を抑えたいデータと伝送ロスを少なくしたいデータとが混在している場合に、デュアルビットマップを用いて、上述した低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて効率よく伝送する例について説明する。動作については、上述と同様である。
【００４３】
デュアルビットマップを用いて、低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて伝送する場合のビット割り当ての例を図９に示す。図９の例は、音声系のデータをファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送する場合について示している。図９において、ＦはＦＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数、ＮはＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数である。上述したように、これらのビット数はトレーニング期間に計ったＳ／Ｎ比に基づいて決められる。また、Ｆｉはインターリーブドデータバッファ経路を使用するデータのＦＥＸＴ区間の１シンボル当りのビット数、Ｆｆはファストデータバッファ経路を使用するデータのＦＥＸＴ区間の１シンボル当りのビット数、Ｎｉはインターリーブドデータバッファ経路を使用するデータのＮＥＸＴ区間の１シンボル当りのビット数、Ｎｆはファストデータバッファ経路を使用するデータのＮＥＸＴ区間の１シンボル当りのビット数である。そして、レートコンバート前のファストデータバッファ経路を使用するデータの１シンボル当りのビット数をＲＦとする。
【００４４】
伝送遅延の影響をできるだけ少なくしたい音声系のデータは、遅延を抑えるために１周期分のデータ送信期間に１周期分全てを割り当てる低伝送遅延モードで伝送する。デュアルビットマップを用いる場合は、ビットマップＢにもビットを割り当てることができるため、音声系のデータはレートコンバート前のデータレートと同一のデータレートで伝送するようにする。これにより、無駄なダミービットが発生しない。
【００４５】
また、ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数（ビットマップＢに割り当てられるビット数）が小さくなり、レートコンバート前の音声系データ１シンボル当りのビット数と同一のビット数をビットマップＢに割り当てることができない場合は、１０シンボル分の音声データを、ビットマップＡの３シンボル分およびビットマップＢの７シンボル分で伝送できるようなビット割り当てにし、ビットマップＢでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。また、ビットマップＡが４シンボル続く場合にはビットマップＡの４シンボル目にも上述のビットマップＡと同一のビット割り当てで音声系データを割り当て、ビットマップＡおよびビットマップＢでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。
そして、インターネットデータについては、通常モードで音声系のデータが割り当てられなかった部分に割り当てて伝送するようにする。
以下にこれらの場合の計算例を示す。
【００４６】
・（レートコンバート前のファストデータバッファ経路を使用するデータの１シンボル当りのビット数ＲＦ）＝（ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ）の場合（図１０参照）
トレーニング期間に計ったＳ／Ｎ比に基づいて決められたＦＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｆ＝３８４ビット、ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ＝１６ビットであり、音声系のデータ６４ｋｂｐｓ（例えばＩＳＤＮ電話１台）をファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータ５１２ｋｂｐｓ（例えばインターネットアクセス１台）をインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送する場合の計算例を以下に示す。（レートコンバート前のファストデータバッファ経路を使用するデータの１シンボル当りのビット数ＲＦ）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（全シンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ／３４０
＝１６ビット
ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ＝１６ビットであるため、ＲＦ＝Ｎとなり、Ｆｆ＝Ｎｆ＝ＲＦとすることが可能である。これによりファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータを均一レートのまま伝送することができるので、遅延を抑えることができ、伝送ロスも発生しない。
そして、ファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータにビットマップＢを全て割り当てているので、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡの未使用部分に割り当てる。
（ビットマップＡの未使用部分）
＝（ＦＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｆ）−（ファストデータバッファ経路を使用するデータのＦＥＸＴ区間の１シンボル当りのビット数Ｆｆ）
＝３８４−１６
＝３６８ビット
一方、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡのみを使用して伝送するのに必要なビット数は以下のようになる。
（インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡのみを使用して伝送するのに必要なビット数）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（ビットマップＡのシンボル数）
＝５１２×８５／１２６
＝３４６ビット
したがって、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡの未使用部分に割り当てて伝送することができる。
【００４７】
・（レートコンバート前のファストデータバッファ経路を使用するデータの１シンボル当りのビット数ＲＦ）＜（ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ）の場合（図１１参照）
トレーニング期間に計ったＳ／Ｎ比に基づいて決められたＦＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｆ＝３８４ビット、ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ＝３２ビットであり、音声系のデータ６４ｋｂｐｓ（例えばＩＳＤＮ電話１台）をファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータ５１２ｋｂｐｓ（例えばインターネットアクセス１台）をインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送する場合の計算例を以下に示す。（レートコンバート前のファストデータバッファ経路を使用するデータの１シンボル当りのビット数ＲＦ）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（全シンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　　　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ／３４０
＝１６ビット
ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ＝３２ビットであるため、ＲＦ＜Ｎとなり、Ｆｆ＝Ｎｆ＝ＲＦとすることが可能である。これによりファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータを均一レートのまま伝送することができるので、遅延を抑えることができ、伝送ロスも発生しない。
そして、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡおよびビットマップＢの未使用部分に割り当てる。
（ビットマップＡの未使用部分）
＝（ＦＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｆ）−（ファストデータバッファ経路を使用するデータのＦＥＸＴ区間の１シンボル当りのビット数Ｆｆ）
＝３８４−１６
＝３６８ビット
（ビットマップＢの未使用部分）
＝（ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ）−（ファストデータバッファ経路を使用するデータのＮＥＸＴ区間の１シンボル当りのビット数Ｎｆ）
＝３２−１６
＝１６ビット
（ハイパーフレーム中の全未使用部分）
＝（ビットマップＡの未使用部分）×（ビットマップＡのシンボル数）＋（ビットマップＢの未使用部分）×（ビットマップＢのシンボル数）
＝３６８×１２６＋１６×２１４
＝４９７９２ビット
一方、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをハイパーフレーム分（８５ｍｓ分）伝送するのに必要なビット数は以下のようになる。
（インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをハイパーフレーム分伝送するのに必要なビット数）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（ビットマップＡのシンボル数）
＝５１２×８５
＝４３５２０ビット
したがって、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡおよびビットマップＢの未使用部分に割り当てて伝送することができる。
【００４８】
・（レートコンバート前のファストデータバッファ経路を使用するデータの１シンボル当りのビット数ＲＦ）＞（ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ）の場合（図１２参照）
トレーニング期間に計ったＳ／Ｎ比に基づいて決められたＦＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｆ＝３８４ビット、ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ＝８ビットであり、音声系のデータ６４ｋｂｐｓ（例えばＩＳＤＮ電話１台）をファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータ５１２ｋｂｐｓ（例えばインターネットアクセス１台）をインターリーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送する場合の計算例を以下に示す。
（レートコンバート前のファストデータバッファ経路を使用するデータの１シンボル当りのビット数ＲＦ）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（全シンボル数（ＩＳＳ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ｓｙｎｃｈ　　　ｓｙｍｂｏｌ）、ＳＳ（Ｓｙｎｃｈ　ｓｙｍｂｏｌ）除く））
＝６４ｋｂｐｓ×８５ｍｓ／３４０
＝１６ビット
ＮＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｎ＝８ビットであるため、ＲＦ＞Ｎとなり、Ｆｆ＝Ｎｆ＝ＲＦとすることができない。したがって、１０シンボル分のファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータを、ＦＥＸＴ区間３シンボル分（ビットマップＡ）およびＮＥＸＴ区間７シンボル分（ビットマップＢ）で伝送できるようなビット割り当てを行う。
（１０シンボル分のファストデータバッファ経路を使用するデータ）
＝１６ビット×１０シンボル
＝１６０ビット
（７シンボル分のビットマップＢで伝送できるビット数）
＝（ＮＥＸＴ区間で取り得る最大ビット数Ｎ）×７シンボル
＝８ビット×７シンボル
＝５６ビット
（ビットマップＡで伝送すべきビット数）
＝（（１０シンボル分のファストデータバッファ経路を使用するデータ）−（ＮＥＸＴ区間７シンボル分で伝送できるビット数））／３シンボル
＝（１６０−５６）／３
＝３４．６６
したがって、ＦＥＸＴ区間のシンボルすなわちビットマップＡで伝送すべきビット数は３５ビットとする。これにより１周期分のファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータを１周期分のＦＥＸＴ区間およびＮＥＸＴ区間で伝送するとこができるので、遅延を抑えることができる。また、ビットマップＡに割り当てるビット数とビットマップＢに割り当てるビット数との差が小さくなるように割り当てているため、遅延を抑えることができる。
そして、ファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータにビットマップＢを全て割り当てているので、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡの未使用部分に割り当てる。
（ビットマップＡの未使用部分）
＝（ＦＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｆ）−（ファストデータバッファ経路を使用するデータのＦＥＸＴ区間の１シンボル当りのビット数Ｆｆ）
＝（ＦＥＸＴ区間に取り得る最大ビット数Ｆ）−（ビットマップＡで伝送すべきビット数）
＝３８４−３５
＝３４９ビット
一方、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡのみを使用して伝送するのに必要なビット数は以下のようになる。
（インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡのみを使用して伝送するのに必要なビット数）
＝（伝送レート）×（伝送時間）／（ビットマップＡのシンボル数）
＝５１２×８５／１２６
＝３４６ビット
したがって、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップＡの未使用部分に割り当てて伝送することができる。
【００４９】
以上のようにして、例えば音声データとインターネットデータを混在させて通信するような場合には、音声データとインターネットデータそれぞれについて低伝送遅延モードと通常モードとを適宜選択してビット配分を行い、そのビット配分に基づいて多重して伝送すれば、音声は伝送遅延が少ない通信方法、インターネットデータは伝送ロスが少ない通信方法による伝送を行うことができることになり、低伝送遅延モードで発生する伝送ロスのデメリットを最小限に抑えることができる。
【００５０】
なお、ネットワークのバックボーンとしてＳＴＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｅ）インタフェースを持った場合、ＡＤＳＬ端末側装置−ＡＤＳＬ局側装置−ＳＴＭネットワーク−ＡＤＳＬ局側装置−ＡＤＳＬ端末側装置とデータが伝送される。
ＳＴＭネットワークを介したＡＤＳＬ局側装置間では、図１３に示すように１０個のスロット構成で時系列的にデータが流れるようにする。低伝送遅延モード制御手段６１（図５）、１６１（図６）は、このようにデータを送受信する制御を行う機能、その中の音声データとインターネットデータの格納されているスロットが事前に分かるように、タイミングの同期とその位置を検出する機能を有し、さらにその結果からデータの経路の選択と、その経路が低伝送遅延モードか、通常モードかを制御する機能を有しており、初期化手順により作成されたテーブル或いは上位レイヤからの指示に従ってデータの伝送を制御する。
【００５１】
また、本実施の形態では低伝送遅延モード／通常モードのどちらを選択するかのフラグとして初期化手順のテーブルにおけるｍ１２、ｍ１３を使用しているが、他の部分を使用しても同様の効果を得ることができる。また、データ自体にフラグを付ける等、他の方法で選択できるようにしても同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では低伝送遅延モード／通常モードのどちらのモードを選択するかという要求を上位レイヤから受けた場合について記述したが、音声データや画像データ等のデータの種類に応じて自動的に選択するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態ではＩＳＤＮ電話（６４ｋｂｐｓ）相当１台と、インターネットアクセス１台（５１２ｋｂｐｓ）の同時使用環境を想定したが、他のアプリケーションや他の伝送レートを用いても、同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、上記の説明では音声データをファストデータバッファ経路で伝送して低伝送遅延モードで処理し、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送して通常モードで処理する例を示したが、データの種類に対する経路の選択、処理モードの選択はこれに限られない。
【００５５】
また、上記説明において機能構成図を用いて示した機能は、Ｈ／Ｗで実現してもよいし、Ｓ／Ｗで実現してもよい。
【００５６】
また、上記の説明では、デュアルビットマップにおいてＮＥＸＴ区間で取り得る最大ビット数がレートコンバート前の音声系データの１シンボル当りのビット数より多い場合でも、伝送遅延の影響を受ける音声系のデータをレートコンバート前のデータレートと同一のデータレートで伝送するようにしているが、必ずしも同一データレートではなく、例えばレートコンバート前の１シンボル当りのビット数より多いビット数をＦＥＸＴ区間に割り当て、ＦＥＸＴ区間およびＮＥＸＴ区間において音声系のデータが割り当てられなかった部分にインターネットデータを割り当てて伝送するようにしても、同様の効果を得ることができる。或いは、音声系のデータを全てＦＥＸＴ区間に割り当て、ＦＥＸＴ区間およびＮＥＸＴ区間において音声系のデータが割り当てられなかった部分にインターネットデータを割り当てて伝送するようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信装置において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とを設定するとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てを行い、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てを行い送信することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。
【００５８】
また、遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信装置において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とが設定されるとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てが行われ、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうちそれぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に割り当てられた前記第１のデータに基づいて各所定周期内で受信すべき前記第１のデータを再生し、前記受信したデータのうち前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分に割り当てられた前記第２のデータに基づいて前記第２のデータを再生することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。
【００５９】
また、遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信方法において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とを設定するとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てを行い、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てを行い送信することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。
【００６０】
また、遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信方法において、所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とが設定されるとともに、前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てが行われ、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうちそれぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に割り当てられた前記第１のデータに基づいて各所定周期内で受信すべき前記第１のデータを再生し、前記受信したデータのうち前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分に割り当てられた前記第２のデータに基づいて前記第２のデータを再生することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図
【図２】本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図
【図３】従来の通信装置の初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルを示す説明図
【図４】本発明に係る通信装置の初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルを示す説明図
【図５】本発明に係るＡＤＳＬ局側装置の送信機能を示す機能構成図
【図６】本発明に係るＡＤＳＬ端末側装置の受信機能を示す機能構成図
【図７】本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図
【図８】本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図
【図９】低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて伝送する場合のビット割り当てを示す説明図
【図１０】本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図
【図１１】本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図
【図１２】本発明に係る通信装置のビット割り当てを示す説明図
【図１３】本発明に係るＡＤＳＬ局側装置間の送受データのスロット構成を示す説明図
【図１４】伝送路間の干渉ノイズの様子を示す説明図
【図１５】伝送路間の干渉ノイズの様子を示す説明図
【図１６】ＡＤＳＬ局側装置の送信機能を示す機能構成図
【図１７】ＡＤＳＬ端末側装置の受信機能を示す機能構成図
【図１８】ＦＥＸＴ期間及びＮＥＸＴ期間とビットマップとの対応を示す説明図
【図１９】従来のビットマップの割り振りを示す説明図
【図２０】ハイパーフレームの構造を示す説明図
【符号の説明】
４１　マルチプレックス／シンクコントロール
４２、４３　サイクリックリダンダンシィチェック
４４、４５　スクランブル・フォワードエラーコレクション
４６　インターリーブ
４７、４８　レートコンバータ
４９　トンオーダリング
５０　コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング
５１　逆離散フーリエ変換部
５２　入力パラレル／シリアルバッファ
５３　アナログプロセッシング・Ｄ／Ａコンバータ
６１　低伝送遅延モード制御手段
１４１　アナログプロセッシング・Ａ／Ｄコンバータ
１４２　タイムドメインイコライザ
１４３　入力シリアル／パラレルバッファ
１４４　離散フーリエ変換部
１４５　周波数ドメインイコライザ
１４６　コンステレーションエンコーダ・ゲインスケーリング
１４７　トンオーダリング
１４８、１４９　レートコンバータ
１５０　デインターリーブ
１５１、１５２　デスクランブル・フォワードエラーコレクション
１５３、１５４　サイクリックリダンダンシィチェック
１５５　マルチプレックス／シンクコントロール
１６１　低伝送遅延モード制御手段
１６２　テーブル

Claims (2)

1. 遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信装置において、
   所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とが設定されるとともに、
   前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てが行われ、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、
   この受信したデータのうちそれぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に割り当てられた前記第１のデータに基づいて各所定周期内で受信すべき前記第１のデータを再生し、
   前記受信したデータのうち前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分に割り当てられた前記第２のデータに基づいて前記第２のデータを再生する通信装置。
2. 遅延時間を抑えて通信することが要求される第１のデータおよび当該第１のデータ以外のデータである第２のデータを通信する通信方法において、
   所定周期で発生する干渉ノイズに基づいてその各所定周期毎にデータ送信に適した期間と当該データ送信に適した期間以外の期間とが設定されるとともに、
   前記第１のデータについては、前記干渉ノイズの発生所定周期毎に各所定周期内で送信すべき前記第１のデータを、それぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に送信するようにビット割り当てが行われ、前記第２のデータについては、前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分にビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、
   この受信したデータのうちそれぞれの所定周期内における前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間に割り当てられた前記第１のデータに基づいて各所定周期内で受信すべき前記第１のデータを再生し、
   前記受信したデータのうち前記データ送信に適した期間および前記データ送信に適した期間以外の期間における前記第１のデータが割り当てられなかった部分に割り当てられた前記第２のデータに基づいて前記第２のデータを再生する通信方法。

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