JP2013211774A - Communication device, communication method, computer program, and communication system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to use a communication path efficiently.SOLUTION: A transmission device analyzes quality of a communication path, determines forward error correction processing depending on the quality, encodes transmission data by use of the determined forward error correction processing, encodes encoding information indicating the forward error correction processing by use of forward error correction processing predetermined with a reception device, and transmits the encoded transmission data and encoding information to the reception device. The reception device receives the encoded transmission data and encoding information via the communication path, decodes the encoded encoding information by decoding processing corresponding to the forward error correction processing predetermined with the transmission device, determines the forward error correction processing used in the transmission device, and decodes the encoded transmission data by decoding processing corresponding to the determined forward error correction processing.

Description

本発明は、前方誤り訂正を利用した通信において通信品質を向上させるための技術に関する。   The present invention relates to a technique for improving communication quality in communication using forward error correction.

従来の通信システムでは、通信路において送信データに誤りが発生するなどして受信側通信機器で正常にデータの受信ができなかった場合、送信側通信機器から再度同一データを送信する再送方式がある。このような再送方式では、正常なデータを受信するまでの時間に遅延が発生するという問題がある。また、通信路の品質が著しく低下するとデータの再送が頻発し、回線帯域が再送データで占有されてしまう問題もある。   In the conventional communication system, there is a retransmission method in which the same data is transmitted again from the transmission side communication device when the reception side communication device cannot receive the data normally due to an error in the transmission data in the communication path. . In such a retransmission method, there is a problem that a delay occurs in the time until normal data is received. In addition, when the quality of the communication path is remarkably deteriorated, there is a problem that data is retransmitted frequently and the line bandwidth is occupied by the retransmitted data.

このようなデータの再送処理を防ぐ手法として、送信データに対して予め誤り訂正用の冗長データを付加しておく前方誤り訂正方式（Forward Error Correct：ＦＥＣ）がある。受信側通信機器は、受信したデータに誤りがある場合、データの再送要求をせずに、冗長データに基づいて誤りデータを訂正する。しかし、前方誤り訂正を利用する通信路では、送信データに対して常に誤り訂正用の冗長データが付加されてしまう。そのため、スループットが低下し、回線帯域を効率的に使用できないという課題がある。   As a technique for preventing such data retransmission processing, there is a forward error correction method (Forward Error Correct: FEC) in which redundant data for error correction is added to transmission data in advance. If there is an error in the received data, the receiving communication device corrects the error data based on the redundant data without requesting retransmission of the data. However, in a communication path using forward error correction, redundant data for error correction is always added to transmission data. Therefore, there is a problem that the throughput is reduced and the line bandwidth cannot be used efficiently.

このような課題に対する技術の具体例として、特許文献１に開示された以下のような技術がある。受信側の伝送装置は、信号品質モニタ手段で信号品質の変化が検知されると、送信側の伝送装置に信号品質変化通知信号を送信する。送信側の伝送装置は、信号品質変化通知信号を受信すると、切替タイミングを指示する切替タイミング通知信号を受信側の伝送装置へ送信する。受信側の伝送装置は、切替タイミングで誤り訂正回路を切り替える。送信側の伝送装置は、切替タイミングを指示したタイミングで、誤り訂正回路を切り替える。   As a specific example of the technique for such a problem, there is the following technique disclosed in Patent Document 1. When a change in signal quality is detected by the signal quality monitoring means, the transmission device on the reception side transmits a signal quality change notification signal to the transmission device on the transmission side. When the transmission device on the transmission side receives the signal quality change notification signal, the transmission device on the transmission side transmits a switching timing notification signal instructing the switching timing to the transmission device on the reception side. The transmission apparatus on the receiving side switches the error correction circuit at the switching timing. The transmission apparatus on the transmission side switches the error correction circuit at a timing instructing the switching timing.

特開２０１０−２７８９７４号公報JP 2010-278974 A

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、誤り訂正回路を切り替える度に切替タイミング通知信号が送信される。切替タイミング通知信号に対して通信路において誤りが発生してしまうと、送信側と受信側とで異なる誤り訂正方式を用いた処理が行われ、正常に通信を行うことが困難になってしまう。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, a switching timing notification signal is transmitted every time the error correction circuit is switched. If an error occurs in the communication path with respect to the switching timing notification signal, processing using different error correction methods is performed on the transmission side and the reception side, and it becomes difficult to perform normal communication.

上記事情に鑑み、本発明は、通信路をより効率的に利用できる技術を提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique that can use a communication path more efficiently.

本発明の一態様は、通信路の品質を解析する通信路品質解析部と、前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定部と、前記決定部によって決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、送信先との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理部と、符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記通信路を介して前記送信先へ送信する送信部と、を備える通信装置である。   One aspect of the present invention includes a channel quality analysis unit that analyzes channel quality, a determination unit that determines a forward error correction process according to the quality, and a forward error correction process that is determined by the determination unit. An encoding processing unit that encodes transmission data and encodes encoding information representing the forward error correction process using a predetermined forward error correction process with a transmission destination; A transmission unit configured to transmit the transmission data and the encoded information to the transmission destination via the communication path.

本発明の一態様は、通信路の品質を解析する通信路品質解析ステップと、前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定ステップと、前記決定ステップにおいて決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、送信先との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理ステップと、符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記通信路を介して前記送信先へ送信する送信ステップと、を有する通信方法である。   One aspect of the present invention includes a channel quality analysis step for analyzing channel quality, a determination step for determining a forward error correction process according to the quality, and a forward error correction process determined in the determination step. An encoding process step that encodes transmission information using the forward error correction process determined in advance with a transmission destination, and encodes encoding information representing the forward error correction process; A transmission step of transmitting the transmission data and the encoded information to the transmission destination via the communication path.

本発明の一態様は、通信路の品質を解析する通信路品質解析ステップと、前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定ステップと、前記決定ステップにおいて決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、送信先との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理ステップと、符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記通信路を介して前記送信先へ送信する送信ステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。   One aspect of the present invention includes a channel quality analysis step for analyzing channel quality, a determination step for determining a forward error correction process according to the quality, and a forward error correction process determined in the determination step. An encoding process step that encodes transmission information using the forward error correction process determined in advance with a transmission destination, and encodes encoding information representing the forward error correction process; A computer program for causing a computer to execute a transmission step of transmitting the transmission data and the encoded information to the transmission destination via the communication path.

本発明の一態様は、送信装置及び受信装置を備えた通信システムであって、前記送信装置は、受信装置との間の通信路の品質を解析する通信路品質解析部と、前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定部と、前記決定部によって決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、前記受信装置との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理部と、符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記受信装置に送信する送信部と、を備え、前記受信装置は、符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記送信装置から前記通信路を介して受信する受信部と、符号化された前記符号化情報を、前記送信装置との間で予め決められている前方誤り訂正処理に応じた復号化処理によって復号化し、前記送信装置において用いられた前記前方誤り訂正処理を判定する判定部と、前記判定部によって判定された前記前方誤り訂正処理に応じた復号化処理によって、符号化された前記送信データを復号化する復号化部と、を備える、通信システムである。   One aspect of the present invention is a communication system including a transmission device and a reception device, wherein the transmission device analyzes a quality of a communication channel with the reception device, and according to the quality And determining a forward error correction process, encoding the transmission data using the forward error correction process determined by the determination part, and performing a forward error correction process determined in advance with the receiving apparatus. An encoding processing unit that encodes encoding information representing the forward error correction process, and a transmission unit that transmits the encoded transmission data and the encoding information to the reception device, and An apparatus includes a reception unit that receives the encoded transmission data and the encoded information from the transmission apparatus via the communication path, and the encoded information that is encoded between the transmission apparatus and the transmission apparatus in advance. Before being decided A determination unit for decoding the forward error correction process used in the transmission apparatus, and a decoding process corresponding to the forward error correction process determined by the determination unit; And a decoding unit that decodes the transmission data encoded by the communication system.

本発明の一態様は、送信装置及び受信装置を備えた通信システムが行う通信方法であって、前記送信装置が、受信装置との間の通信路の品質を解析する通信路品質解析ステップと、前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定ステップと、前記決定ステップにおいて決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、前記受信装置との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理ステップと、符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記受信装置に送信する送信ステップと、を行い、前記受信装置が、符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記送信装置から前記通信路を介して受信する受信ステップと、符号化された前記符号化情報を、前記送信装置との間で予め決められている前方誤り訂正処理に応じた復号化処理によって復号化し、前記送信装置において用いられた前記前方誤り訂正処理を判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて判定された前記前方誤り訂正処理に応じた復号化処理によって、符号化された前記送信データを復号化する復号化ステップと、を行う、通信方法である。   One aspect of the present invention is a communication method performed by a communication system including a transmission device and a reception device, wherein the transmission device analyzes a quality of a communication channel with the reception device; A determination step for determining a forward error correction process according to the quality, a transmission data is encoded using the forward error correction process determined in the determination step, and a forward determined in advance with the receiving apparatus An encoding process step for encoding the encoded information representing the forward error correction process using an error correction process; and a transmission step for transmitting the encoded transmission data and the encoded information to the receiving device. And a reception step in which the reception device receives the encoded transmission data and the encoded information from the transmission device via the communication path, and the encoded code A determination step of decoding information by a decoding process corresponding to a predetermined forward error correction process with the transmission apparatus, and determining the forward error correction process used in the transmission apparatus; and the determination And a decoding step of decoding the transmission data encoded by a decoding process according to the forward error correction process determined in the step.

本発明により、通信路をより効率的に利用することが可能となる。   According to the present invention, the communication path can be used more efficiently.

本発明の一実施形態である通信システムのシステム構成を表すシステム構成図である。It is a system configuration figure showing the system configuration of the communication system which is one embodiment of the present invention. 送信装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of a transmitter. 受信装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of a receiver. 符号化処理判定部によって生成される符号化送信データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the encoding transmission data produced | generated by the encoding process determination part.

［概略］
本発明の一実施形態の通信システムでは、前方誤り訂正を利用してデータが送受信される。送信側の通信装置は、受信側の通信装置との間の通信路の品質を解析し、品質に応じて前方誤り訂正処理を変更することによって、冗長データのサイズを変更する。送信側の通信装置は、採用した前方誤り訂正処理を表す情報を、送信データに格納する。このとき、送信側の通信装置は、前方誤り訂正処理を表す情報に対しては、通信路の品質にかかわらず、予め受信側の通信装置との間で決められている前方誤り訂正処理を実行する。このような構成により、送信データに用いられた前方誤り訂正処理を、受信側の通信装置においてより確実に判断することが可能となり、正常に通信を行うことが可能となる。そのため、通信路の高信頼性と回線帯域の効率的利用を両立することが可能となる。 [Outline]
In the communication system according to an embodiment of the present invention, data is transmitted and received using forward error correction. The communication device on the transmission side analyzes the quality of the communication path with the communication device on the reception side, and changes the size of the redundant data by changing the forward error correction process according to the quality. The transmission-side communication device stores information representing the employed forward error correction processing in the transmission data. At this time, the communication device on the transmission side performs forward error correction processing determined in advance with the communication device on the reception side for the information indicating the forward error correction processing regardless of the quality of the communication path. To do. With such a configuration, it is possible to more reliably determine the forward error correction processing used for transmission data in the communication device on the reception side, and it is possible to perform normal communication. Therefore, it is possible to achieve both high reliability of the communication path and efficient use of the line bandwidth.

［詳細］
図１は、本発明の一実施形態である通信システム１のシステム構成を表すシステム構成図である。通信システム１は、送信装置１０、受信装置２０、通信路３０を備える。送信装置１０は、通信路３０を介して受信装置２０に対しデータを送信する通信装置である。受信装置２０は、通信路３０を介して送信装置１０からデータを受信する通信装置である。送信装置１０は、送信専用の装置である必要は無く、受信装置２０や他の通信装置からデータを受信しても良い。受信装置２０は、受信専用の装置である必要は無く、送信装置１０や他の通信装置に対してデータを送信しても良い。通信路３０は、無線伝送路であっても良いし有線伝送路であっても良い。送信装置１０と受信装置２０との間には中継装置が介在しても良いし、送信装置１０と受信装置２０とが直接的にデータを送受信しても良い。 [Details]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a system configuration of a communication system 1 according to an embodiment of the present invention. The communication system 1 includes a transmission device 10, a reception device 20, and a communication path 30. The transmission device 10 is a communication device that transmits data to the reception device 20 via the communication path 30. The reception device 20 is a communication device that receives data from the transmission device 10 via the communication path 30. The transmission device 10 does not have to be a dedicated transmission device, and may receive data from the reception device 20 or another communication device. The receiving device 20 does not have to be a reception-only device, and may transmit data to the transmitting device 10 or another communication device. The communication path 30 may be a wireless transmission path or a wired transmission path. A relay device may be interposed between the transmission device 10 and the reception device 20, or the transmission device 10 and the reception device 20 may directly transmit and receive data.

送信装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、送信プログラムを実行する。送信装置１０は、送信プログラムの実行によって、通信路品質解析部１０１、符号化処理決定部１０２、送信データバッファ１０３、符号化処理部１０４、送信部１０５を備える装置として機能する。なお、送信装置１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。送信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。送信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されても良い。   The transmission device 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a transmission program. The transmission device 10 functions as a device including a communication path quality analysis unit 101, an encoding process determination unit 102, a transmission data buffer 103, an encoding processing unit 104, and a transmission unit 105 by executing a transmission program. All or some of the functions of the transmission device 10 may be realized by using hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a field programmable gate array (FPGA). The transmission program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system. The transmission program may be transmitted / received via a telecommunication line.

通信路品質解析部１０１は、受信装置２０の応答部２０１と通信路３０を介して通信することによって、通信路３０の品質（以下、「通信路品質」という。）を解析する。例えば、通信路品質解析部１０１は、Ether OAM（Operations，Administration，Maintenance）の機能の一つであるLoss Measurement（ＬＭ）機能に基づいて動作し、通信路品質を解析する。以下の説明では、通信路品質解析部１０１はEther OAMのＬＭ機能を用いて通信路品質を解析する。なお、Ether OAMのＬＭ機能は、通信路品質解析部１０１が通信路品質を解析する手法の一例にすぎない。通信路品質解析部１０１には、通信路品質を解析する他の手法が実装されても良い。   The communication channel quality analysis unit 101 analyzes the quality of the communication channel 30 (hereinafter referred to as “communication channel quality”) by communicating with the response unit 201 of the receiving device 20 via the communication channel 30. For example, the channel quality analysis unit 101 operates based on a Loss Measurement (LM) function that is one of the functions of Ether OAM (Operations, Administration, Maintenance), and analyzes the channel quality. In the following description, the channel quality analysis unit 101 analyzes the channel quality using the LM function of Ether OAM. Note that the LM function of Ether OAM is only an example of a method by which the channel quality analysis unit 101 analyzes channel quality. The communication path quality analysis unit 101 may be implemented with other methods for analyzing the communication path quality.

符号化処理決定部１０２は、通信路品質解析部１０１によって解析された通信路品質に応じて、符号化処理部１０４において実行される前方誤り訂正符号化処理（以下、単に「符号化処理」という。）の内容を決定する。符号化処理決定部１０２は、通信路品質が良いほど、冗長データのデータ量が少なくなるように（誤り訂正性能が低くなるように）符号化処理の内容を決定する。言い換えれば、符号化処理決定部１０２は、通信路品質が悪いほど、冗長データのデータ量が多くなるように（誤り訂正性能が高くなるように）符号化処理の内容を決定する。より具体的には以下の通りである。   The encoding process determining unit 102 performs forward error correction encoding processing (hereinafter simply referred to as “encoding process”) executed in the encoding processing unit 104 in accordance with the channel quality analyzed by the channel quality analyzing unit 101. )). The encoding process determination unit 102 determines the contents of the encoding process so that the amount of redundant data decreases as the channel quality improves (the error correction performance decreases). In other words, the encoding process determination unit 102 determines the contents of the encoding process so that the amount of redundant data increases (error correction performance increases) as the channel quality is lower. More specifically, it is as follows.

以下に説明する符号化処理決定部１０２が決定する符号化処理の具体例は、１つのビットを送信する際に、同じデータをｎ個（ｎは２以上の自然数）送信する符号化処理である。すなわち、冗長データが（ｎ−１）個送信される。この場合、受信装置２０では、受信したｎ個のデータの多数決により、本来受信すべき１つのビットを推定し誤り訂正を行う。例えば、受信データが“１１００１”であった場合、“１”の個数と“０”の個数のうち“１”の個数の方が多いため、正しいデータは”１”であると判断される。例えば、受信データが“１０００１”であった場合、“１”の個数と“０”の個数のうち“０”の個数の方が多いため、正しいデータは”０”であると判断される。   A specific example of the encoding process determined by the encoding process determination unit 102 described below is an encoding process that transmits n pieces of the same data (n is a natural number of 2 or more) when one bit is transmitted. . That is, (n-1) redundant data are transmitted. In this case, the receiving device 20 performs error correction by estimating one bit that should be received by the majority of the received n pieces of data. For example, when the received data is “11001”, it is determined that the correct data is “1” because the number of “1” is larger than the number of “1” and the number of “0”. For example, when the received data is “10001”, since the number of “0” is larger than the number of “1” and the number of “0”, it is determined that the correct data is “0”.

例えば、符号化処理決定部１０２は、回線品質が第一基準よりも良い場合、同じデータを３個送信することを決定する。符号化処理決定部１０２は、回線品質が第一基準よりも悪く且つ第二基準よりも良い場合、同じデータを５個送信することを決定する。符号化処理決定部１０２は、回線品質が第二基準よりも悪い場合、同じデータを７個送信することを決定する。このように、符号化処理決定部１０２が複数の冗長データを送信することによって前方誤り訂正を行う場合には、多数決の観点から、同じデータは奇数個送信されることが好ましい。   For example, when the line quality is better than the first reference, the encoding process determination unit 102 determines to transmit three pieces of the same data. When the channel quality is worse than the first standard and better than the second standard, the encoding process determining unit 102 determines to transmit five pieces of the same data. The encoding process determination unit 102 determines to transmit seven pieces of the same data when the line quality is worse than the second standard. Thus, when the encoding process determination unit 102 performs forward error correction by transmitting a plurality of redundant data, it is preferable that an odd number of the same data is transmitted from the viewpoint of majority decision.

送信データバッファ１０３は、送信装置１０が受信装置２０に対して送信するデータ（送信データ（「ユーザデータ」とも言う。））を一時的に記憶するバッファである。
符号化処理部１０４は、送信データバッファ１０３から送信データ（ユーザデータ）を読み出し、符号化処理決定部１０２によって決定された符号化処理で前方誤り訂正符号化処理を実行する。また、符号化処理部１０４は、実行した符号化処理を示す情報（以下、「符号化情報」という。）を生成する。符号化処理部１０４は、符号化情報に対し、予め受信装置２０との間で決められている前方誤り訂正処理に応じた符号化処理（以下、「固定符号化処理」という。）を実行する。そして、符号化処理部１０４は、固定符号化処理が行われた符号化情報を送信データに付与することによって、送信対象となるデータ（以下、「符号化送信データ」という。）を生成する。
送信部１０５は、符号化処理部１０４によって生成された符号化送信データを、通信路３０を介して受信装置２０に送信する。 The transmission data buffer 103 is a buffer that temporarily stores data (transmission data (also referred to as “user data”)) that the transmission device 10 transmits to the reception device 20.
The encoding processing unit 104 reads transmission data (user data) from the transmission data buffer 103 and performs forward error correction encoding processing by the encoding processing determined by the encoding processing determination unit 102. In addition, the encoding processing unit 104 generates information indicating the executed encoding process (hereinafter referred to as “encoding information”). The encoding processing unit 104 executes an encoding process (hereinafter referred to as “fixed encoding process”) corresponding to the forward error correction process determined in advance with the receiving apparatus 20 on the encoded information. . Then, the encoding processing unit 104 generates data to be transmitted (hereinafter referred to as “encoded transmission data”) by adding the encoded information subjected to the fixed encoding process to the transmission data.
The transmission unit 105 transmits the encoded transmission data generated by the encoding processing unit 104 to the reception device 20 via the communication path 30.

受信装置２０は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、受信プログラムを実行する。受信装置２０は、受信プログラムの実行によって、応答部２０１、受信部２０２、受信データバッファ２０３、符号化処理判定部２０４、復号化処理部２０５を備える装置として機能する。なお、受信装置２０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されても良い。受信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。受信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されても良い。   The receiving device 20 includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a receiving program. The reception device 20 functions as a device including a response unit 201, a reception unit 202, a reception data buffer 203, an encoding process determination unit 204, and a decoding processing unit 205 by executing the reception program. Note that all or some of the functions of the reception device 20 may be realized using hardware such as an ASIC, PLD, or FPGA. The reception program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system. The reception program may be transmitted / received via a telecommunication line.

応答部２０１は、送信装置１０の通信路品質解析部１０１と通信路３０を介して通信することによって、通信路品質解析部１０１における通信路品質の解析を実現させる。例えば、通信路品質解析部１０１がEther OAMのＬＭ機能に基づいて動作する場合、応答部２０１も同様にEther OAMのＬＭ機能に基づいて動作する。   The response unit 201 performs communication path quality analysis in the communication path quality analysis unit 101 by communicating with the communication path quality analysis unit 101 of the transmission apparatus 10 via the communication path 30. For example, when the channel quality analysis unit 101 operates based on the LM function of Ether OAM, the response unit 201 similarly operates based on the LM function of Ether OAM.

受信部２０２は、送信装置１０から送信された符号化送信データを、通信路３０を介して受信する。以下、受信部２０２によって受信されたデータを受信データという。
受信データバッファ２０３は、受信データを一時的に記憶するバッファである。 The receiving unit 202 receives the encoded transmission data transmitted from the transmission device 10 via the communication path 30. Hereinafter, the data received by the receiving unit 202 is referred to as received data.
The reception data buffer 203 is a buffer that temporarily stores reception data.

符号化処理判定部２０４は、受信データに付与されている符号化情報に対し、予め送信装置１０との間で決められている前方誤り訂正処理に応じた復号化処理（以下、「固定復号化処理」という。）を実行する。符号化処理判定部２０４は、復号化された符号化情報に基づいて、受信データに対し送信装置１０において実行された符号化処理を判定する。   The encoding process determination unit 204 performs a decoding process (hereinafter referred to as “fixed decoding”) on the encoding information given to the received data according to the forward error correction process determined in advance with the transmission apparatus 10. Process "). The encoding process determination unit 204 determines the encoding process executed in the transmission device 10 on the received data based on the decoded encoding information.

復号化処理部２０５は、受信データバッファ２０３から読み出した受信データに対し、符号化処理判定部２０４によって判定された符号化処理に応じた復号化処理を実行する。復号化処理部２０５による復号化処理によって、通信路３０において生じた誤りが訂正され、送信データ（ユーザデータ）が復元される。   The decoding processing unit 205 performs a decoding process on the reception data read from the reception data buffer 203 according to the encoding process determined by the encoding process determination unit 204. By the decoding process by the decoding processing unit 205, an error occurring in the communication path 30 is corrected, and transmission data (user data) is restored.

図２は、送信装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。まず、通信路品質解析部１０１は、受信装置２０の応答部２０１に対して、Loss Measurement Message（ＬＭＭ）を送信する。受信装置２０の応答部２０１は、受信したＬＭＭに応じて、Loss Measurement Reply（ＬＭＲ）を返送する。送信装置１０の通信路品質解析部１０１は、送信したＬＭＭのフレーム数と受信したＬＭＲのフレーム数とを比較することによって、通信路品質を解析する（ステップＳ１０１）。符号化処理決定部１０２は、通信路品質解析部１０１によって解析された通信路品質に応じて、符号化処理を決定する（ステップＳ１０２）。   FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of the transmission apparatus 10. First, the channel quality analysis unit 101 transmits a Loss Measurement Message (LMM) to the response unit 201 of the receiving device 20. The response unit 201 of the reception device 20 returns a Loss Measurement Reply (LMR) according to the received LMM. The channel quality analysis unit 101 of the transmission device 10 analyzes the channel quality by comparing the number of transmitted LMM frames with the number of received LMR frames (step S101). The encoding process determining unit 102 determines the encoding process according to the channel quality analyzed by the channel quality analyzing unit 101 (step S102).

符号化処理部１０４は、送信データに対し、符号化処理決定部１０２によって決定された符号化処理を実行する（ステップＳ１０３）。また、符号化処理部１０４は、符号化情報に固定符号化処理を実行する（ステップＳ１０４）。符号化処理部１０４は、符号化処理が実行された送信データに対し、固定符号化処理が実行された符号化情報を付与することによって、符号化送信データを生成する（ステップＳ１０５）。送信部１０５は、符号化処理部１０４によって生成された符号化送信データを、通信路３０を介して受信装置２０に送信する（ステップＳ１０６）。   The encoding processing unit 104 performs the encoding process determined by the encoding process determining unit 102 on the transmission data (step S103). Further, the encoding processing unit 104 performs fixed encoding processing on the encoded information (step S104). The encoding processing unit 104 generates encoded transmission data by adding the encoding information on which the fixed encoding process has been performed to the transmission data on which the encoding process has been performed (step S105). The transmission unit 105 transmits the encoded transmission data generated by the encoding processing unit 104 to the reception device 20 via the communication path 30 (step S106).

図３は、受信装置２０の処理の流れを示すフローチャートである。受信装置２０の受信部２０２は、送信装置１０から送信される符号化送信データを、通信路３０を介して受信する（ステップＳ２０１）。受信データバッファ２０３は、受信データをバッファリングする。符号化処理判定部２０４は、受信データに含まれている符号化情報に対して固定復号化処理を実行し、符号化情報を復元する（ステップＳ２０２）。そして、符号化処理判定部２０４は、復元された符号化情報に基づいて、受信データに対して送信装置１０が実行した符号化処理を判定する（ステップＳ２０３）。   FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing flow of the reception device 20. The receiving unit 202 of the receiving device 20 receives the encoded transmission data transmitted from the transmitting device 10 via the communication path 30 (step S201). The reception data buffer 203 buffers reception data. The encoding process determination unit 204 performs fixed decoding on the encoded information included in the received data, and restores the encoded information (step S202). Then, the encoding process determination unit 204 determines the encoding process performed by the transmission apparatus 10 on the received data based on the restored encoding information (step S203).

復号化処理部２０５は、符号化処理判定部２０４によって判定された符号化処理に応じた復号化処理を受信データに対して実行する（ステップＳ２０４）。符号化処理によって、送信データ（ユーザデータ）が復元される。
なお、図３のフローチャートには示されていないが、受信装置２０の応答部２０１は、送信装置１０の通信路品質解析部１０１から送信されるＬＭＭに応じて、ＬＭＲを返送する。 The decoding processing unit 205 performs a decoding process on the received data according to the encoding process determined by the encoding process determination unit 204 (step S204). Transmission data (user data) is restored by the encoding process.
Although not shown in the flowchart of FIG. 3, the response unit 201 of the reception device 20 returns an LMR according to the LMM transmitted from the communication path quality analysis unit 101 of the transmission device 10.

図４は、符号化処理部１０４によって生成される符号化送信データの一例を示す図である。符号化送信データは、ヘッダ領域４１、符号化情報領域４２、符号化情報の冗長データを格納する領域（冗長符号化情報領域）４３、冗長データ付きユーザデータを格納する領域（符号化データ領域）４４を含む。符号化情報領域４２及び冗長符号化情報領域４３には、固定符号化処理が施された符号化情報が格納される。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of encoded transmission data generated by the encoding processing unit 104. The encoded transmission data includes a header area 41, an encoded information area 42, an area for storing redundant data of the encoded information (redundant encoded information area) 43, and an area for storing user data with redundant data (encoded data area). 44. The encoded information area 42 and the redundant encoded information area 43 store encoded information that has been subjected to fixed encoding processing.

符号４４−１は、通信路品質が第一基準よりも良い場合に行われる符号化処理によって生成されるデータを表す。この場合、符号化された送信データは、符号化処理によって３つの連続する送信データ（図４のユーザデータ４４１〜４４３）として構成される。すなわち、ユーザデータ４４１、ユーザデータ４４２、ユーザデータ４４３はいずれも同じデータであり、３つの同一データが連続して結合されることによって符号化された送信データが生成される。   Reference numeral 44-1 represents data generated by an encoding process performed when the channel quality is better than the first reference. In this case, the encoded transmission data is configured as three continuous transmission data (user data 441 to 443 in FIG. 4) by the encoding process. That is, user data 441, user data 442, and user data 443 are all the same data, and encoded transmission data is generated by combining three identical data in succession.

符号４４−２は、通信路品質が第二基準よりも悪い場合に行われる符号化処理によって生成されるデータを表す。この場合、符号化された送信データは、符号化処理によって７つの連続する送信データとして構成される。すなわち、ユーザデータ４４１〜４４７はいずれも同じデータであり、７つの同一データが連続して結合されることによって符号化された送信データが生成される。   The code | symbol 44-2 represents the data produced | generated by the encoding process performed when channel quality is worse than a 2nd reference | standard. In this case, the encoded transmission data is configured as seven continuous transmission data by the encoding process. That is, the user data 441 to 447 are all the same data, and encoded transmission data is generated by consecutively combining seven identical data.

以上の構成により、通信システム１では、通信路品質に応じて冗長データのデータ量を動的に変更することが可能となる。そのため、通信路３０の高信頼性と回線帯域の効率的利用が可能になる。   With the above configuration, the communication system 1 can dynamically change the amount of redundant data according to the channel quality. Therefore, high reliability of the communication path 30 and efficient use of the line bandwidth are possible.

また、通信システム１では、送信データに用いられた符号化処理（前方誤り訂正処理）を、受信装置２０においてより確実に判断することが可能となる。そのため、より確実に正常な通信を維持することが可能となり、通信路の高信頼性と回線帯域の効率的利用を両立することが可能となる。   Further, in the communication system 1, it is possible to more reliably determine the encoding process (forward error correction process) used for the transmission data in the receiving device 20. As a result, normal communication can be maintained more reliably, and both high reliability of the communication path and efficient use of the line bandwidth can be achieved.

また、従来のように受信装置において通信路品質が判断されると、通信路品質を受信装置２０から送信装置１０に対して通知する際に誤りが発生してしまうおそれがあった。この場合、通信路の品質の変化に適切に追従することが困難になってしまうという問題があった。このような問題に対し、通信システム１では、送信装置１０において通信路品質が解析されるため、より確実に送信装置１０において通信路品質の変化に対応することが可能となる。   In addition, when the channel quality is determined in the receiving device as in the prior art, an error may occur when the channel quality is notified from the receiving device 20 to the transmitting device 10. In this case, there is a problem that it becomes difficult to appropriately follow the change in the quality of the communication path. With respect to such a problem, in the communication system 1, since the channel quality is analyzed in the transmission device 10, it is possible to more reliably cope with the change in channel quality in the transmission device 10.

＜変形例＞
上述した符号化処理決定部１０２では、符号化方式が複数の冗長データを送信する方式に予め固定されており、送信する冗長データの個数がパラメータとして通信品質に応じて変更される。符号化処理決定部１０２は、このような構成に限定されない。符号化処理決定部１０２は、通信路品質に応じて符号化方式を変更しても良い。符号化処理決定部１０２は、通信路品質に応じて符号化方式及びパラメータの両方を変更しても良い。 <Modification>
In the encoding process determination unit 102 described above, the encoding method is fixed in advance to a method for transmitting a plurality of redundant data, and the number of redundant data to be transmitted is changed as a parameter according to the communication quality. The encoding process determination unit 102 is not limited to such a configuration. The encoding process determination unit 102 may change the encoding method according to the channel quality. The encoding process determination unit 102 may change both the encoding method and the parameter according to the channel quality.

例えば、符号化処理決定部１０２は以下のように構成されても良い。符号化処理決定部１０２は、通信路品質が所定の基準よりも良い場合、２ビット誤り検出・１ビット誤り訂正可能なハミング符号を適用することを決定する。一方、通信路品質が所定の基準よりも悪い場合、符号化処理決定部１０２は、多ビット誤り訂正可能なＢＣＨ符号を適用することを決定する。   For example, the encoding process determination unit 102 may be configured as follows. The encoding process determination unit 102 determines to apply a Hamming code capable of 2-bit error detection and 1-bit error correction when the channel quality is better than a predetermined standard. On the other hand, when the channel quality is worse than a predetermined standard, the encoding process determination unit 102 determines to apply a BCH code capable of multi-bit error correction.

固定符号化処理及び固定復号化処理は、必ずしも１つの処理に固定される必要は無い。例えば、送信装置１０と受信装置２０との間で通信を行うことなく同期を取ることが可能であれば、複数の処理の中から１つが選択されても良い。より具体的には、処理を行う時刻に基づいて、送信装置１０と受信装置２０との間で、実行すべき符号化処理及び復号化処理が同期されても良い。
図２に示す処理の流れや図３に示す処理の流れは一例に過ぎない。例えば、ステップＳ１０３の処理とステップＳ１０４の処理とは順番が逆になっても良い。
上述した第一基準及び第二基準を用いた処理、所定の基準を用いた処理は、符号化処理決定部１０２の処理の一例に過ぎない。例えば、さらに多くの基準に基づいて符号化処理が決定されても良い。 The fixed encoding process and the fixed decoding process are not necessarily fixed to one process. For example, if synchronization can be achieved without performing communication between the transmission device 10 and the reception device 20, one may be selected from a plurality of processes. More specifically, the encoding process and the decoding process to be executed may be synchronized between the transmission device 10 and the reception device 20 based on the processing time.
The process flow shown in FIG. 2 and the process flow shown in FIG. 3 are merely examples. For example, the order of step S103 and step S104 may be reversed.
The process using the first reference and the second reference and the process using a predetermined reference are just examples of the process of the encoding process determining unit 102. For example, the encoding process may be determined based on more criteria.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

１…通信システム， １０…送信装置， ２０…受信装置， ３０…通信路， １０１…通信路品質解析部， １０２…符号化処理決定部（決定部）， １０３…送信データバッファ， １０４…符号化処理部， １０５…送信部， ２０１…応答部， ２０２…受信部， ２０３…受信データバッファ， ２０４…符号化処理判定部， ２０５…復号化処理部， ４１…ヘッダ領域， ４２…符号化情報領域， ４３…冗長符号化情報領域， ４４…符号化データ領域， ４４１〜４４７…ユーザデータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication system, 10 ... Transmission apparatus, 20 ... Reception apparatus, 30 ... Communication path, 101 ... Communication path quality analysis part, 102 ... Encoding process determination part (determination part), 103 ... Transmission data buffer, 104 ... Encoding Processing unit 105 ... Transmission unit 201 ... Response unit 202 ... Reception unit 203 ... Reception data buffer 204 ... Encoding process determination unit 205 ... Decoding processing unit 41 ... Header area 42 ... Encoding information area , 43 ... Redundant coding information area, 44 ... Encoded data area, 441-447 ... User data

Claims (6)

通信路の品質を解析する通信路品質解析部と、
前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定部と、
前記決定部によって決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、送信先との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理部と、
符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記通信路を介して前記送信先へ送信する送信部と、
を備える通信装置。 A channel quality analysis unit for analyzing channel quality;
A determination unit that determines a forward error correction process according to the quality;
The transmission data is encoded using the forward error correction process determined by the determination unit, and the encoded information representing the forward error correction process is encoded using the forward error correction process determined in advance with the transmission destination. An encoding processing unit
A transmission unit that transmits the encoded transmission data and the encoded information to the transmission destination via the communication path;
A communication device comprising: 前記決定部は、前記品質が良いほど、冗長データのデータ量が少なくなるように前方誤り訂正処理を決定し、前記品質が悪いほど、冗長データのデータ量が多くなるように前方誤り訂正処理決定する、請求項１に記載の通信装置。   The determination unit determines forward error correction processing such that the higher the quality, the smaller the amount of redundant data, and the forward error correction processing determination such that the lower the quality, the larger the amount of redundant data. The communication device according to claim 1. 通信路の品質を解析する通信路品質解析ステップと、
前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定ステップと、
前記決定ステップにおいて決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、送信先との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理ステップと、
符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記通信路を介して前記送信先へ送信する送信ステップと、
を有する通信方法。 A channel quality analysis step for analyzing the channel quality;
A determination step of determining a forward error correction process according to the quality;
The transmission data is encoded using the forward error correction process determined in the determination step, and the encoded information representing the forward error correction process is encoded using the forward error correction process determined in advance with the transmission destination. Encoding processing step
A transmission step of transmitting the encoded transmission data and the encoded information to the transmission destination via the communication path;
A communication method comprising: 通信路の品質を解析する通信路品質解析ステップと、
前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定ステップと、
前記決定ステップにおいて決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、送信先との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理ステップと、
符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記通信路を介して前記送信先へ送信する送信ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 A channel quality analysis step for analyzing the channel quality;
A determination step of determining a forward error correction process according to the quality;
The transmission data is encoded using the forward error correction process determined in the determination step, and the encoded information representing the forward error correction process is encoded using the forward error correction process determined in advance with the transmission destination. Encoding processing step
A transmission step of transmitting the encoded transmission data and the encoded information to the transmission destination via the communication path;
A computer program for causing a computer to execute. 送信装置及び受信装置を備えた通信システムであって、
前記送信装置は、
受信装置との間の通信路の品質を解析する通信路品質解析部と、
前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定部と、
前記決定部によって決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、前記受信装置との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理部と、
符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記受信装置に送信する送信部と、
を備え、
前記受信装置は、
符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記送信装置から前記通信路を介して受信する受信部と、
符号化された前記符号化情報を、前記送信装置との間で予め決められている前方誤り訂正処理に応じた復号化処理によって復号化し、前記送信装置において用いられた前記前方誤り訂正処理を判定する判定部と、
前記判定部によって判定された前記前方誤り訂正処理に応じた復号化処理によって、符号化された前記送信データを復号化する復号化部と、
を備える、通信システム。 A communication system including a transmission device and a reception device,
The transmitter is
A channel quality analyzer for analyzing the quality of the channel with the receiving device;
A determination unit that determines a forward error correction process according to the quality;
Encoding transmission data using forward error correction processing determined by the determination unit, and encoding information representing the forward error correction processing using forward error correction processing determined in advance with the receiving device. An encoding processing unit for encoding;
A transmission unit for transmitting the encoded transmission data and the encoded information to the reception device;
With
The receiving device is:
A reception unit that receives the encoded transmission data and the encoded information from the transmission device via the communication path;
The encoded encoding information is decoded by a decoding process corresponding to a predetermined forward error correction process with the transmission apparatus, and the forward error correction process used in the transmission apparatus is determined. A determination unit to perform,
A decoding unit that decodes the transmission data encoded by the decoding process according to the forward error correction process determined by the determination unit;
A communication system comprising: 送信装置及び受信装置を備えた通信システムが行う通信方法であって、
前記送信装置が、
受信装置との間の通信路の品質を解析する通信路品質解析ステップと、
前記品質に応じて、前方誤り訂正処理を決定する決定ステップと、
前記決定ステップにおいて決定された前方誤り訂正処理を用いて送信データを符号化し、前記受信装置との間で予め決められている前方誤り訂正処理を用いて前記前方誤り訂正処理を表す符号化情報を符号化する符号化処理ステップと、
符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記受信装置に送信する送信ステップと、
を行い、
前記受信装置が、
符号化された前記送信データ及び前記符号化情報を前記送信装置から前記通信路を介して受信する受信ステップと、
符号化された前記符号化情報を、前記送信装置との間で予め決められている前方誤り訂正処理に応じた復号化処理によって復号化し、前記送信装置において用いられた前記前方誤り訂正処理を判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて判定された前記前方誤り訂正処理に応じた復号化処理によって、符号化された前記送信データを復号化する復号化ステップと、
を行う、通信方法。 A communication method performed by a communication system including a transmission device and a reception device,
The transmitting device is
A channel quality analysis step for analyzing the quality of the channel with the receiving device;
A determination step of determining a forward error correction process according to the quality;
The transmission data is encoded using the forward error correction process determined in the determining step, and the encoded information representing the forward error correction process is determined using the forward error correction process determined in advance with the receiving apparatus. An encoding process step for encoding;
A transmission step of transmitting the encoded transmission data and the encoded information to the receiving device;
And
The receiving device is
A reception step of receiving the encoded transmission data and the encoded information from the transmission device via the communication path;
The encoded encoded information is decoded by a decoding process corresponding to a predetermined forward error correction process with the transmission apparatus, and the forward error correction process used in the transmission apparatus is determined. A determination step to:
A decoding step of decoding the transmission data encoded by the decoding process according to the forward error correction process determined in the determination step;
Do the communication method.
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WO2017033223A1 (en) * 2015-08-21 2017-03-02 三菱電機株式会社 Optical communication control device and optical communication control method

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