JP2009510923A

JP2009510923A - データ整合性検査を用いたパケット通信ネットワークにおける誤り訂正

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Publication number: JP2009510923A
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Abstract

ワイヤレスネットワークのようなネットワークのようなネットワークにおいて送信されるデータのパケット中のビット誤りを、従来の誤り訂正符号のようなデータ中のオーバーヘッドや、従来の誤り訂正符号のような冗長性のある情報を必要としない処理により訂正することができる。検証セット処理では、壊れたデータと既知の有効な値のセットにおける値とを比較し、壊れたデータと置き換えるべき既知の有効な値を選択する。整合性検査処理では、パケットから取得した値が相互に整合性があるかどうかを判断するために、２以上のパラメータの相関特性を用いる。もし整合性がなければ、整合性があるように値を変更する。

Description

本発明は、一般的にはデータ通信に関し、さらに詳細には壊れたデータにおける誤りの訂正のためにデータ通信ネットワークに組み込むことができる装置に関する。

ワイヤレスネットワークのようなネットワークにおいて送信されるデータのパケットは、通信を妨害することがあるノイズや競合する信号を含む様々な機構により改変されてしまうことに対してしばしば無防備となっている。その結果、受信器に届いたデータが、送信器から出て来た対応するデータと異なることがある。誤りの検出を容易にするために巡回冗長コードのような情報をそのデータの中に含ませることができる。このような情報は、しばしば誤り検出符号と呼ばれる。誤りの検出と訂正を容易にするために、しばしば誤り訂正符号と呼ばれる種々の冗長な情報が含まれることがある。誤りがパケット中に検出されたときは受信器がパケットの再送を要求する通信技術や、送信器にパケットを複数回送信させて受信器にこの複数のパケットから正しいデータを抽出する能力を持たせる通信技術を含む種々の通信技術により、誤りを訂正することができる。

残念ながら、受信したデータ中の誤りを訂正するためのこれらの既知の技術では、必要な冗長データを蓄え又は伝送するための付加的な能力が必要となる。必要なのは、誤り訂正符号のような付加的なオーバーヘッドや冗長データを必要としないで誤りを訂正する方法である。

誤り訂正符号のような付加的なオーバーヘッドや冗長データを必要としないでパケット通信ネットワーク中のデータの訂正を行うことが本発明の1つの目的である。

本発明の１つの特徴によれば、２以上のパケットに含まれる２以上の指定されたパラメータを表すデータの整合性を、該２以上の指定されたパラメータの相関特性を用いて検査し、該検査により、データに整合性がないことが示された場合は、２以上の指定されたパラメータから、データのパケット中にデータの誤りが存在する可能性を記述する誤りモデルに従って最も誤りの存在する可能性の高いデータにより表される１つのパラメータを選択し、前記検査に照らして、該２以上の指定されたパラメータを表すデータに矛盾がないように、選択したパラメータを表すデータを修正することにより、受け取ったパケット中の誤りが訂正される。

本発明のさまざまな特徴とその好ましい実施の形態は、以下の説明と、図中類似の参照番号で類似の要素を示した添付図を参照することによりよく理解できるであろう。以下の説明と図面の内容は例示のためのものであり、本発明の技術範囲を限定するためのものと解釈すべきでない。

Ａ．導入
１．模範的な通信ネットワーク
図１は、本発明の種々の特徴を組み込むことのできる通信ネットワークの一例を示す概略図である。この通信ネットワーク６０には、電気通信路、光通信路、電磁通信路のような通信媒体３０とこの通信路を介してデータを伝送及び受信するための付属機器が含まれる。この通信媒体３０は、原則的に、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）のような通信プロトコルを用いる、ＩＥＥＥ８０２．３に記載されたイーサネットや、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に記載されたＷｉＦｉを含むあらゆる標準に準拠することができる。本発明において、特定のプロトコル又は通信標準が本質的なものとなることはない。

図１を参照して、信号源１１，１２，１３から１以上の送信器２１，２２にデジタルデータが提供され、そこでこのデータがパケットに整えられてこれらのパケットが通信媒体３０へ伝送される。送信器２１，２２は、巡回冗長コード（ＣＲＣ）又はパリティービットのような何らかの形式の誤り検出符号（ＥＤＣ）をパケット中に含ませることが好ましい。受信器４１，４２，４３は、通信媒体３０からパケットを受け取ると共に、必要とされる任意の形式の従来の誤り検出又は誤り訂正を採用することができる。従来の誤り訂正技術に従うパケットからのデータは、アプリケーションの要求に従ってパケットデータを処理するための電気製品５１のような他の装置に送ることができる。

例えば、信号源１１は、エンコードされたオーディオデータを、電磁通信媒体３０を介して受信器４３に伝送するために、ワイヤレスネットワーク中の１つのアクセスポイント（ＡＰ）である送信器２１に提供することができる。受信器４３で受け取ったデータのパケットは、必要とされる従来の任意の誤り検出及び誤り訂正技術により処理し、その後オーディオデコーダ家オーディオ再生システムである電気製品５１に送ることができる。本発明の種々の特徴を、例えば、受信器４３又は電気製品５１に組み込むことができる。

Ｂ．誤り訂正技法
誤り訂正技法は、例えば、通信ネットワーク６０内の受信器での処理回路を含む種々の方法で実行することができる。このような例では、受信器４３のようなネットワーク内の受信器が複数のパラメータを表すデータのパケットを受信し、この複数のパラメータ内の１以上の指定されたパラメータを表す１以上のデータに誤り訂正処理を行い存在するかもしれない誤りを訂正する。２つの誤り訂正処理について以下に説明する。

１．有効パラメータ値のセット
ａ）処理の基本概要
検証セット処理と称される誤り訂正処理では、壊れたデータと指定されたパラメータに対する既知の有効な値のセットにおける値とを比較し、既知の有効な値を選択して壊れたデータと置き換えることにより、指定されたパラメータを表すデータ中の誤りを訂正する。

この検証セット処理は、データが壊れていることの何らかの表示があるときのみ実行されることが好ましい。本質的に、データの破損を検出するためにどんな技法を使ってもよい。その例として、ＣＲＣ又はパリティービットを検証する技法が含まれる。

壊れたデータと有効なパラメータの値のセットにおける値との差の指標を、差の指標が最小になる値を選ぶために用いることが好ましい。ある長さの２進数間での異なったビットの数の総数であるハミング距離のような種々の指標を用いることができる。この指標を用いることにより、壊れたデータに対して最小のハミング距離を持つ、セット内の有効なパラメータ値を、差し替える値として選択する。なぜなら、それが元の壊れていない値に対する最も好ましい候補とみなされるからである。有効なパラメータのセットが、この有効な値の各ペア同士で大きな距離があるような場合は、所定の数のビットの誤りにより１つの有効なパラメータ値が他の有効な値に代わることは起こりにくく、従って、誤りを訂正するこの処理の信頼性が改善される。

この検証セット処理では、有効なパラメータの値のセット中の値の数が、指定されたパラメータを表すデータにより表現することのできる値の総数より少ないことが必要となる。例えば、指定されたパラメータを表すパケットデータがＫ個の２進値データ要素又はビットを持っている場合、これらのデータ要素は、Ｎ＝２^Ｋ個の異なった値を表現することができる。有効なパラメータの値のセット中の値Ｍは、Ｎ以下でなければならない。Ｍは、例えば、Ｍ＜１／２Ｎのように、実質的にＮより小さいことが好ましい。

ｂ）セットの取得
有効な値のセットは種々の方法で得ることができる。特定の方法が本質的であるということはない。ひとつの方法では、このセットに対する初期化情報を伝達する１以上のパケットから有効な値のセット全部を得る。この初期化情報は、電源投入時または動作を初期化するときにデジタルデータ源１１，１２，１３又は伝送器２１，２２により生成され、通信ネットワーク６０内の全ての受信器に送信されるか、あるいは、電源投入時または動作を初期化するときにネットワーク６０内の受信器４１，４２，４３からの要求により、生成され送信される。

他の方法によれば、有効な値のセット内の全て又は少なくとも一部の値を、誤り訂正処理を行う装置に直接有効なデータから取得する。例えば、全て又は少なくとも一部の有効な値が、受信器４１，４２，４３中のリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）のような永久的な記憶装置により保存され、受信器中の処理回路により用いられて、受信器に電源投入されたとき又は動作を初期化したとき、有効なパラメータの値のセット全部又は一部を組み立てる。

さらに他の方法によれば、有効な値のセットは、データが壊れることなく受け取ったパケット中のデータから得られた情報を追加しながら徐々に組み立てられる。壊れることなくパケットを受信したかどうかを判断するためにＣＲＣ又は他の方法が用いられた場合、壊れていないパケット中の指定されたパラメータを表すデータは有効な値を表すとみなすことができ、この値がセット中にまだない場合はこの値をセットに加えることができる。

ｃ）実施例
上述の有効なセットによる処理は、基本的に、通信制御パラメータ及びアプリケーションパラメータを含むあらゆるパラメータを表現するデータ中の誤りを訂正するために用いることができる。用語「アプリケーションパラメータ」は、オーディオ又はマルチメディアのデコーディング及び再生システムのような、パケットデータの特定のアプリケーションで用いられる値を意味する。用語「通信制御パラメータ」は、通信ネットワーク６０でパケットの伝送及び受信の制御のために１以上の装置で用いられる値を意味する。ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するパケットの制御ヘッダで伝送された通信制御パラメータ中の誤り訂正に用いられるこの処理の例を、以下の段落に記載する。必要であれば、このヘッダで伝送される情報についてのさらなる詳細は、ＩＥＥＥ８０２．１１、パート１１：ワイヤレスラン媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理レイヤ（ＰＨＹ）規格（１９９９）、から入手することができる。

ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するパケットのＭＡＣヘッダは、信号源の４８ビット識別子とそのパケットのための受信器の４８ビット識別子とを含む重要なパラメータを伝送する。場合によって、そのパケットの属するネットワークの識別表示も伝送する。これらの装置識別子の有効な値は、通信ネットワーク内の装置のネットワークアドレスである。ネットワークアドレスにおける誤りは、以下に説明するように、図２に示したような方法を用いて訂正することができる。

図２を参照すると、ステップＳ１１にて、データのパケットを受信し、ステップＳ１２にてパケット中のＣＲＣをチェックし、受信したパケット内にデータの破損がないかどうかを判断する。破損が検出されない場合は、ステップＳ１３にて、パケットのＭＡＣヘッダからネットワークアドレスを取り出し、このアドレスがまだセット内にない場合は、各アドレスを、有効なアドレス値のリスト又はセットに加える。ステップＳ１２にて、データの破損があると判断した場合は、ステップＳ１４にて、この壊れたデータにより表されるネットワークアドレスと有効なアドレスセット値からの既知の有効なアドレスとのハミング距離のような差の指標を計算する。ステップＳ１５では、有効なアドレス値のセット内の全ての値について差の指標を計算したかどうかを判断する。差の指標が全ての値について計算されていない場合は、ステップＳ１６にて、セット中の次の値に進みステップ１４に戻り、この次の値についての差の指標を計算する。ステップＳ１５ではまた、計算した距離がゼロかどうかを点検し、もしゼロであれば、このネットワークアドレスを表すデータに対して訂正が必要ないことが分かるので、直ちにステップＳ１７をスキップしてステップＳ１８に行く。ステップＳ１２にて検出した誤りは、明らかに受信したパケット中の他のデータに関するものである。

ステップＳ１５で、差の指標がセット中の全ての値について計算されたと判断した場合は、ステップＳ１７で、ステップＳ１４にて計算した差の指標の中の最小値が閾値より小さいかどうかを判断する。経験に基づくテストでは、３バイトのアドレスデータしかない範囲で配分された８ビット以下で閾値を選ぶことが良い選択であることを示唆している。この差の最小値が閾値以上であれば、そのネットワークアドレスは別のネットワークに属すか、又は、データの壊れている量が訂正できる範囲を越えている可能性がある。この差の最小値が閾値未満であれば、最小差に対応する有効なパラメータ値のセットから値を選択し、選択した値をパケット内の壊れたデータと置き換えに使うことにより壊れたデータが訂正される。

検証セット処理は、ネットワーク中の全ての装置のネットワークアドレスは全アドレス空間中にわずかしかないので、標準的なネットワークで非常にうまく動作する。例えば、８０２．１１ＭＡＣネットワークアドレスパラメータは、２^４８の一意的なアドレスの全アドレス空間中の４８ビット数である。標準的な８０２．１１に準拠するネットワークは、一般に、１００個以下の装置を有する。従って、異なるビットの数の観点から各装置のアドレスが他の装置のアドレスと十分異なっていた場合、上記の処理は非常にうまく動作する。

セット内の全ての値に対して差の指標の計算が一定であるか又はほぼ一定であれば、この誤り訂正処理計算の複雑さは、有効なパラメータのセット中の値の数Ｍに比例する。

２．整合性検査
ａ）処理の基本
他の誤り訂正処理の１つは、整合性検査処理のように称され、２以上のパラメータを表すパケットデータから取得した値がお互いに整合が取れているかどうかを判断するために２以上のパラメータのデータの相関特性を用い、もし、整合が取れていないなら、値の整合が取れるように選択したパラメータに置き換える。パケット中のデータの破損の可能性を記述する誤りモデルを用いて、壊れている可能性の高いデータにより表されたパラメータの訂正のために選択する。

この誤り訂正処理は、データが壊れている何らかの表示があるときのみデータを処理することが好ましい。データが壊れているかどうかを検出するために、本質的にどんな技法を用いても良い。実施例にはＣＲＣ検査又はパリティ検査を行う技法が含まれる。

ｂ）実施例
整合性検査処理は、同じパケット内（イントラパケット訂正）又は、異なるパケット内の同じか異なるパラメータを表すデータ内（インターパケット訂正）の２以上の異なるパラメータを表すデータ内の誤りを訂正するために用いることができる。

（１）インターパケット訂正
ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するネットワークを含む多くのパケットベースのネットワークにおいて、各パケットは、所定の送信器により伝送された次の一意的なパケットに対して１ずつ増加させる連番のような、識別パラメータを有している。この識別パラメータが現在のパケットのみならず先行するパケットに対して同じであり、両方のパケットが同じ送信器で送られていた場合、一方又は両方のパケットに対して識別パラメータが壊れていない限り現在のパケットは先のパケットを再伝送したものである。

加えて、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するパケットの場合、パケットが先のパケットの再伝送かどうかを示す再試行パラメータをそのパケットが有していた場合、現在のパケット中のこの再試行パラメータは、現在のパケット中の識別パラメータと先のパケット中の識別パラメータとを比較した結果に整合性があるはずである。例えば、（１）識別パラメータが現在のパケットと先のパケットとで同じであり、現在のパケットの再試行パラメータが再伝送でないことを示している、又は、（２）現在のパケットの識別パラメータと先のパケットの識別パラメータとが同じではなく現在のパケットの再試行パラメータが再伝送であることを示している、のいずれかが事実である場合は、不整合が認められる。どちらかの条件が存在する場合は、現在のパケットの再試行パラメータ又は、現在のパケット又は先のパケットの識別パラメータのいずれかが壊れている。これらの３つのパラメータが整合するように訂正を行うべきである。

パケットの連番と再試行パラメータに対する整合性検査によりＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するパケットとして不合格であるとされた場合、先のパケットが連番ｘを有すると考えられるが、誤ってｘ−１として受信したような形でに先のパケットの連番が壊れた場合、又は、現在のパケットが連番ｘを有すると考えられるが、誤ってｘ−１として受信したような形で現在のパケットが壊れた場合のどちらかの可能性がある。どちらの場合でも、現在のパケットは、先のパケットの再伝送であると間違って解釈された場合もありえる。このような誤りが生じたために、現在のパケットが、先のパケットの再伝送であると間違って解釈される確率は、１．０ＢＥＲより少し少ない。ここでＢＥＲは、データの崩壊のメカニズムはランダムビット誤りモデルに従うとみなしたときの、与えられたビットが壊れる確率である。このことは、誤りのメカニズムがビット誤りを爆発的に拡大させる可能性は極めて少ないことを示している。

１ビットの再試行パラメータが壊れる可能性は、１．０ＢＥＲに等しい。したがって、誤りの原因となるメカニズムがランダムなビット誤りを引き起こす傾向がある場合は、連番号を訂正するために再試行パラメータを信頼するより、再試行パラメータを訂正するために連番号を信頼することの利点はほとんどない。しかしながら、ビット誤りが爆発的に生じた場合、連番号の崩壊により、２つのパケットの連番が誤って同じになるようなことはほとんどなく、再試行パラメータの誤りを訂正するために連番号の比較に頼ることには利点がある。経験的に実際のネットワークでビット誤りが爆発的に生じる傾向があることが示されているので、この視点は有益である。

パケットがＣＲＣのような誤り検出符号を含む場合は、誤り訂正処理により、現在のパケット又は先のパケットが壊れているかどうかを判断することができる。この付加的な情報により、先のパケットが壊れていないことが示されるなら、現在のパケットの連番号が壊れている確率は約０．５＊ＢＥＲに減少する。１ビットの再試行パラメータが壊れる確率がなお１．０＊ＢＥＲであると仮定すると、誤りを生じさせるメカニズムがランダムビット誤りを生じさせるものであったとしても、再試行パラメータ中の誤りを訂正するために、連番号同士の比較に頼ることに利点が生じるであろう。

再伝送に対する他の整合性検査は、パケットデータに対するハッシュの形であるＣＲＣのような誤り検出符号を持つＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するネットワークにおけるパケットを含む多くのネットワーク内のパケットに対して、可能である。２つのパケットに対して同一のハッシュにより、非常に高い確率で、２つのパケットのデータが同一であることを示唆する。ハッシュが長くなるにつれて、確率は１．０に近づく。２つのパケットに対する誤り検出符号が同一であり、この符号により、最初のパケットのデータが壊れているが２番目のパケットのデータは壊れていないことが示されているときは、２番目のパケットのデータを最初のパケットの対応するデータと置き換えるために用いることができる。

（２）イントラパケット訂正
ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するネットワークに用いられるプロトコルのような多くの通信プロトコルにおいて、その値がパケット内の他のパラメータの意味をどのようにするかを指令するパケット中の１以上の制御パラメータが存在する。その一例が、ＭＡＣヘッダにおけるネットワークアドレスパラメータをどのように解釈するかを定めるＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル中の指示フラグである。ＭＡＣヘッダは、デジタルデータ信号源、意図する宛先、及びアクセスポイント（ＡＰ）のネットワークアドレスを表す３つのパラメータを伝達する。ＭＡＣヘッダの構成状態から、信号源、宛先、及びＡＰアドレスのパラメータは、パケットヘッダ内の固定のアドレスに置かれていない。その代わり、ＭＡＣヘッダは、表１に示した指示フラグ値の機能として集合的に信号源、宛先、及びＡＰアドレスを伝達するアドレス１、アドレス２、アドレス３、及びアドレス４と呼ばれる４つのアドレスフィールドを有する。ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するネットワークにおける受信器は、与えられたパケットのＭＡＣヘッダ内の信号源、宛先、及びＡＰアドレスの適切なビット位置を決定する指示フラグの値を用いる。

この指示フラグは２ビットであり、装置のネットワークアドレスの表に示した４つのアドレスフィールドへのマッピングを示す。表中の最初の行は、インフラストラクチャーネットワークでは使われない特別なモードを表し、全てのパケットがＡＰを通過しなければならないＩＥＥＥ８０２．１１に準拠するネットワークの一般的な構成である。２番目の行は、意図した宛先で受け取るためにＡＰで伝送されたパケットの制御パラメータを表す。３番目の行は、ＡＰに送られたパケットの制御パラメータを表す。表中の最後の行は、めったに使われないが、リレーモードを表し、ＲＡ及びＴＡでＡＰｓの中間媒介的な中継を表す。

もしパケットが壊れているなら、この崩壊により、指示フラグ又はアドレスパラメータに誤りをもたらす可能性がある。このようなタイプの誤りを訂正するために、アドレスパラメータ中の誤りを訂正するために整合性検査を用いることができ、その後。ＡＰネットワークアドレスがどのアドレスフィールドに現れるかを判断することにより、指示フラグの正しい値を導き出す。指示フラグが他の値となっている場合は、この導き出した値に置き換えることにより訂正することができる。

表１を参照して、アドレスフィールドにおける種々の組み合わせでのＡＰアドレスの存在は、表２に示した指示フラグに対する値を含意する。例えば、既知のＡＰアドレスがアドレス２のフィールドでのみ見つかった場合は、表１から、０１は指示フラグとして正しい値と推察することができる。指示フラグパラメータを表すパケット中のデータがこの値でなかった場合は、導き出された値０１に置き換えることにより訂正することができる。導き出されるこの状態に対する訂正値は、表２の３番目の行で表されている。同様に、既知のＡＰアドレスがアドレス３のフィールドのみに、又は、アドレス１のフィールドのみに見つかる場合は、それぞれ、表２の２番目の行と５番目の行に示したように、指示フラグパラメータ値は００又は１０に訂正される。

既知のＡＰアドレスがアドレス２のフィールドとアドレス３のフィールドに見つかった場合は、信号源がＡＰであるならば、表１の最初の行と２番目の行で示される２つのどちらの状態も存在しえる。このアドレスのパターンは２つの状態のどちらでも起こりうるので、この曖昧さを解決しない限り指示フラグの値を推察できない。このネットワークは、特別のモードを用いないインフラストラクチャーネットワークであると想定することにより解決することができる。すなわち、表１の２番目の行に示される指示フラグの正しい値として、０１を推察することができる。この状態は表２の４番目の行で表される。

既知のＡＰアドレスがアドレス１のフィールドとアドレス３のフィールドに見つかった場合は、宛先がＡＰであるならば、表１の最初の行と３番目の行で示される２つのどちらの状態も存在しえる。この曖昧さは、このネットワークは、特別のモードを用いないインフラストラクチャーネットワークであると想定することにより解決することができる。すなわち、表１の３番目の行に示される指示フラグの正しい値として、１０を推察することができる。この状態は表２の６番目の行で表される。

既知のＡＰアドレスがアドレス１のフィールドとアドレス２のフィールドに見つかった場合は、表１の２番目の行と３番目の行と４番目の行で示される３つのどの状態も存在しえる。この曖昧さは解決することができない。従って、指示フラグに対してどんな訂正値をも推察することができない。この状態は、表２の７番目の行で表される。

既知のＡＰアドレスがどの３つのアドレスフィールドにも見つからない場合は、指示フラグに対する訂正値は決まらない。これは、パケットが他のネットワークに属しそのネットワークにおける装置のネットワークアドレスが未知の場合に起こりえる。この状態は、表２の最初の行で表される。

この訂正処理の根本的な原理は、特定の値又は値のパターンが特定のパラメータの訂正値を暗示するような他の状況に拡張することができる。

（３）方法
インターパケット訂正及びイントラパケット訂正は、図３に示したような方法におけるステップを用いて行うことができる。図３を参照して、ステップＳ２１では、１以上のデータのパケットを受け取り、ステップＳ２２でこの１以上の受信したパケット中のＣＲＣをチェックし、データの破損がないかどうかを判断する。破損がない場合は、ステップＳ２３からステップＳ２６までをスキップすることができる。ステップＳ２２でデータの破損があると判断した場合は、ステップＳ２３で、２以上のパラメータを表すデータの整合性検査を行う。単一のパケット又は２以上のパケット中のパラメータを表すデータに対して整合性の検査を行っても良い。ステップＳ２４で、検査したデータに整合性があると判断したならば、ステップＳ２５とステップＳ２６とはスキップされる。選択したパラメータを表すデータに整合性がなかったなら、ステップＳ２５にて、誤りモデルを用いて、壊れている確率の高いパラメータを選択し、ステップＳ２６にて、データが整合するように、選択したパラメータを表すデータを修正する。

Ｃ．実施
本発明のさまざまな特徴を組み込んだ装置は、コンピュータ又は汎用コンピュータに見られる構成要素と同様な構成要素と結合したディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）回路のような専用化した構成要素を含む他の装置により実行されるソフトウェアを含むさまざまな方法で実施することができる。図４は、本発明の特徴を実施するために用いることのできる装置７０の概略ブロック図である。プロセッサ７２は計算手段を提供する。ＲＡＭ７３は処理のためのプロセッサ７２により用いられるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のシステムである。ＲＯＭ７４は、装置を動作させるのに必要なプログラムを保存するための、及び、おそらく本発明のさまざまな特徴を実行することのできるリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）のような固定記憶の形態を示す。Ｉ／Ｏ制御７５は、通信チャンネル７６，７７を用いて信号を受信し送信するインターフェース回路を示す。図示の実施の形態では、すべての主要なシステム構成要素は、２以上の物理的または論理的バスを表すバス７１に接続されているが、バス構成は本発明を実施するためにからなずしも必要ではない。

汎用コンピュータシステムにより実施される実施の形態では、キーボードやマウスやディスプレイのような装置とのインターフェースのための構成要素、及び、磁気テープ又はディスク或いは光学的記憶媒体のような記憶媒体を有する記憶装置７８を制御するための構成要素を付加的に含めることができる。この記憶媒体はオペレーティングシステムに対する指令プログラム、ユーティリティープログラム、及びアプリケーションプログラムを記憶するために使うことができ、また、本発明のさまざまな特徴を実行するプログラムを含有することができる。

本発明のさまざまな特徴を実行するために必要な機能は、個別の論理要素、集積回路、１以上のＡＳＩＣｓ及び／又はプログラム制御されるプロセッサを含む広くさまざまな方法に用いられる構成要素により実行される。これらの構成要素を用いる方法は本発明にとって重要ではない。

本発明を実施するソフトウェアは、超音波から赤外周波数を含む範囲のスペクトルでのベースバンド通信経路又は変調通信経路のような機械的に読み取り可能なさまざまな媒体、又は、磁気テープ、磁気カード、磁気ディスク、光学カード又は光学ディスク、及び紙を含む媒体上の検出可能なマーキングを含んで、原則としてあらゆる記憶技術を用いて情報を伝達する記憶媒体により伝達することができる。

模範的な通信ネットワークの概念図である。有効なパラメータ値のセットを用いた、誤り訂正技法を実行するために使う方法の流れ図である。データ整合性検査を用いた、誤り訂正技法を実行するために使う方法の流れ図である。本発明の種々の特徴を実行するために用いることのできる装置の概略ブロック図である。

Claims

１以上の伝送器及び１以上の受信器を具備する通信ネットワークにより伝達されたデータ中の誤りを訂正する方法であって、
各々が複数のパラメータを表すデータを含む１以上のデータのパケットを受け取るステップと、
前記１以上のデータのパケット中に含まれる２以上の指定されたパラメータを表すデータの整合性を、該２以上の指定されたパラメータの相関特性を用いて検査するステップと、
該検査により、データに整合性がないことが示された場合は、前記２以上の指定されたパラメータから、データのパケット中にデータの誤りが存在する可能性を記述する誤りモデルに従って最も誤りの存在する可能性の高いデータにより表される１つのパラメータを選択するステップと、
前記検査に照らして、該２以上の指定されたパラメータを表すデータに矛盾がないように、選択したパラメータを表すデータを修正するステップと、
を具備することを特徴とする方法。
前記相関特性は、複数の前記指定されたパラメータの独特の値のパターンのセットと、前記指定されたパラメータの対応する値のセットに反映されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
各伝送器及び各受信器は、ネットワークアドレスを有し、
前記２以上の指定されたパラメータには、１以上のデータのパケットの発信源のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットの指定された伝送器のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットの指定された受信器のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットが該指定された受信器又は該指定された伝送器向けになっているかどうかを示す指示フラグとが含まれ、
該指示フラグは前記選択したパラメータであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記１以上のデータのパケットには各々誤り検出情報が含まれ、
前記方法は、それぞれのデータのパケットに誤りがあるかどうかを判断するため、該誤り検出情報を用いるステップを具備し、
該それぞれのデータのパケットが壊れている場合は、前記整合性の検査を行うステップと、前記パラメータの選択を行うステップと、前記データの修正を行うステップとを適用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
１以上の伝送器及び１以上の受信器を具備する通信ネットワークにより伝達されたデータ中の誤りを訂正する装置であって、
各々が複数のパラメータを表すデータを含む１以上のデータのパケットを受け取る手段と、
前記１以上のデータのパケット中に含まれる２以上の指定されたパラメータを表すデータの整合性を、該２以上の指定されたパラメータの相関特性を用いて検査する手段と、
前記２以上の指定されたパラメータから、データのパケット中にデータの誤りが存在する可能性を記述する誤りモデルに従って最も誤りの存在する可能性の高いデータにより表される１つのパラメータを選択する手段であって、該手段は前記検査により、データに整合性がないことが示された場合にその機能を発揮させることを特徴とする手段と、
前記検査に照らして、該２以上の指定されたパラメータを表すデータに矛盾がないように、選択したパラメータを表すデータを修正する手段と、
を具備することを特徴とする装置。
前記相関特性は、複数の前記指定されたパラメータの独特の値のパターンのセットと、前記指定されたパラメータの対応する値のセットに反映されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
各伝送器及び各受信器は、ネットワークアドレスを有し、
前記２以上の指定されたパラメータには、１以上のデータのパケットの発信源のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットの指定された伝送器のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットの指定された受信器のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットが該指定された受信器又は該指定された伝送器向けになっているかどうかを示す指示フラグとが含まれ、
該指示フラグは前記選択したパラメータであることを特徴とする請求項６に記載の装置。
前記１以上のデータのパケットには各々誤り検出情報が含まれ、
前記方法は、それぞれのデータのパケットに誤りがあるかどうかを判断するため、該誤り検出情報を用いる手段を具備し、
該それぞれのデータのパケットが壊れている場合は、前記整合性の検査と、前記パラメータの選択と、前記データの修正を適用する手段を実行することを特徴とする請求項５に記載の方法。
１以上の伝送器及び１以上の受信器を具備する通信ネットワークにより伝達されたデータ中の誤りを訂正する方法を実施するための装置により実行することができる命令のプログラムを伝達する媒体であって、該方法は、
各々が複数のパラメータを表すデータを含む１以上のデータのパケットを受け取るステップと、
前記１以上のデータのパケット中に含まれる２以上の指定されたパラメータを表すデータの整合性を、該２以上の指定されたパラメータの相関特性を用いて検査するステップと、
該検査により、データに整合性がないことが示された場合は、前記２以上の指定されたパラメータから、データのパケット中にデータの誤りが存在する可能性を記述する誤りモデルに従って最も誤りの存在する可能性の高いデータにより表される１つのパラメータを選択するステップと、
前記検査に照らして、該２以上の指定されたパラメータを表すデータに矛盾がないように、選択したパラメータを表すデータを修正するステップと、
を具備することを特徴とする媒体。
前記相関特性は、複数の前記指定されたパラメータの独特の値のパターンのセットと、前記指定されたパラメータの対応する値のセットに反映されることを特徴とする請求項９に記載の媒体。
各伝送器及び各受信器は、ネットワークアドレスを有し、
前記２以上の指定されたパラメータには、１以上のデータのパケットの発信源のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットの指定された伝送器のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットの指定された受信器のネットワークアドレスと、該１以上のデータのパケットが該指定された受信器又は該指定された伝送器向けになっているかどうかを示す指示フラグとが含まれ、
該指示フラグは前記選択したパラメータであることを特徴とする請求項１０に記載の媒体。
前記１以上のデータのパケットには各々誤り検出情報が含まれ、
前記方法は、それぞれのデータのパケットに誤りがあるかどうかを判断するため、該誤り検出情報を用いるステップを具備し、
該それぞれのデータのパケットが壊れている場合は、前記整合性の検査を行うステップと、前記パラメータの選択を行うステップと、前記データの修正を行うステップとを適用することを特徴とする請求項９に記載の媒体。