JP2016111401A

JP2016111401A - Data transmission device, data reception device, and data communication system

Info

Publication number: JP2016111401A
Application number: JP2014244290A
Authority: JP
Inventors: 吉本　守男; Morio Yoshimoto; 守男吉本
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2016-06-20
Anticipated expiration: 2034-12-02
Also published as: JP6412785B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the error correction capability of data carousel data communication.SOLUTION: A data transmission device (10A) comprises: a transmission data division unit (11) that evenly divides transmission object data and allocates the division to each frame; an error correction code generation unit (12) that generates an error correction code with the maximum length that can be accommodated in a remaining region of each frame for each piece of data; a header information generation unit (14) for generating header information including information on data length of the error correction code; and a frame transmission unit (15) that sequentially and repeatedly transmits the frame. A data reception device (20A) comprises: a frame reception unit (21) that receives a frame; an error correction code acquisition unit (22) that acquires the information on the data length of the error correction code from the header information on the frame, and obtains the error correction code; an error correction unit (24) that performs error correction of the frame using the error correction code; and a reception data coupling unit (26) that couples the error-corrected data according to the order.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、データ送信装置、データ受信装置、およびデータ通信システムに関し、特に、固定長フレームをデータカルーセル方式で伝送するシステムにおいて誤り訂正能力を強化する技術に関する。 The present invention relates to a data transmission device, a data reception device, and a data communication system, and more particularly to a technique for enhancing error correction capability in a system that transmits a fixed-length frame by a data carousel method.

固定長フレームを伝送するデータ通信において、データ送信装置は送信対象データを複数に分割して各固定長フレームに割り当てて送信する。ここで、通信が下り方向しかない片方向通信である場合、送信データの一部が通信経路上の異常などにより欠落することがある。そのような場合には、データ受信装置は、データ送信装置によって各フレームに付加されたＢＣＨ符号やリードソロモン符号などの誤り訂正符号を用いて、訂正可能範囲内で誤り訂正を行う。もし、訂正範囲を超えたエラーが発生する場合、データ受信装置はそのフレームを破棄し、データ送信装置から再度同じデータを含むフレームを受信するまで待つ必要がある。したがって、固定長フレームを伝送するデータ通信において、各フレームの誤り訂正能力を向上することは重要な課題である。 In data communication for transmitting fixed-length frames, the data transmitting apparatus divides transmission target data into a plurality of pieces, assigns them to each fixed-length frame, and transmits them. Here, when the communication is one-way communication having only the downlink direction, a part of the transmission data may be lost due to an abnormality on the communication path. In such a case, the data receiving apparatus performs error correction within a correctable range using an error correcting code such as a BCH code or a Reed-Solomon code added to each frame by the data transmitting apparatus. If an error exceeding the correction range occurs, the data receiving apparatus needs to discard the frame and wait until a frame including the same data is received again from the data transmitting apparatus. Therefore, it is an important issue to improve the error correction capability of each frame in data communication for transmitting fixed-length frames.

誤り訂正能力を向上させる従来例として、パケットベースの通信システムにおいて、一部のパケットが消失した場合でも、消失していない他のパケットとブロックＥＣＣコードによって、消失したパケットの誤り検知および誤り訂正を可能にしたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。 As a conventional example for improving error correction capability, in a packet-based communication system, even when some packets are lost, error detection and error correction of lost packets are performed using other packets that have not been lost and block ECC codes. What has been made possible is known (for example, see Patent Document 1).

特表２００５−５１２３５２号公報JP 2005-512352 A

いわゆるデータカルーセル方式と呼ばれる、固定長フレームを順番に繰り返し送信するデータ通信システムでは、データ受信装置があるフレームに割り当てられたデータの取得に失敗すると、そのフレームを再度受信するために待ち時間が発生する。しかし、次回送信されるフレームが正しく受信できる保証はなく、もし再びデータ取得に失敗すると、そのフレームを再度受信するためにさらに多くの待ち時間が発生する。 In a data communication system called the so-called data carousel method, which repeatedly transmits fixed-length frames in order, if the data receiving device fails to acquire data assigned to a certain frame, there is a waiting time to receive the frame again. To do. However, there is no guarantee that the next frame to be transmitted can be received correctly, and if the data acquisition fails again, more waiting time is required to receive the frame again.

上記問題に鑑み、本発明は、データカルーセル方式のデータ通信において誤り訂正能力を強化して、フレームの再受信待ちを減らして高速な通信を可能にすることを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to enhance error correction capability in data carousel type data communication, reduce the waiting time for re-reception of frames, and enable high-speed communication.

本発明の一局面に従ったデータ送信装置は、送信対象データ全体を送信可能な最小数の固定長フレームの各フレームに、前記送信対象データを均等に分割して割り当てる送信データ分割部と、前記各フレームに割り当てられたデータに対して、当該フレームからヘッダ情報および当該データを除いた残りの領域に収容可能な最大長の第１の誤り訂正符号を生成し、前記各フレームに当該第１の誤り訂正符号を付加する第１の誤り訂正符号生成部と、前記第１の誤り訂正符号のデータ長の情報を含むヘッダ情報を生成し、前記各フレームに当該ヘッダ情報を付加するヘッダ情報生成部と、前記最小数の固定長フレームを順番に繰り返し送信するフレーム送信部と、を備える。 A data transmission device according to an aspect of the present invention includes a transmission data division unit that equally divides and assigns the transmission target data to each frame of the minimum number of fixed-length frames that can transmit the entire transmission target data, For the data allocated to each frame, a first error correction code having the maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding the header information and the data from the frame is generated, and the first error correction code is generated in each frame. A first error correction code generator for adding an error correction code; and a header information generator for generating header information including data length information of the first error correction code and adding the header information to each frame. And a frame transmission unit that repeatedly transmits the minimum number of fixed-length frames in order.

また、上記データ送信装置と対となってデータ通信システムを構成するデータ受信装置は、順番に繰り返し送信される固定長フレームを受信するフレーム受信部と、前記固定長フレームのヘッダ情報から第１の誤り訂正符号のデータ長の情報を取得し、前記固定長フレームから当該データ長の第１の誤り訂正符号を取得する第１の誤り訂正符号取得部と、前記第１の誤り訂正符号を用いて前記固定長フレームの誤り訂正を行う第１の誤り訂正部と、前記誤り訂正されたデータを順序通りに連結して元のデータ全体を復元する受信データ連結部と、を備える。 In addition, a data receiving device that constitutes a data communication system paired with the data transmitting device includes a frame receiving unit that receives a fixed-length frame that is repeatedly transmitted in sequence, and a first information from the header information of the fixed-length frame. Using the first error correction code, a first error correction code acquisition unit that acquires data length information of an error correction code, acquires a first error correction code of the data length from the fixed-length frame, and the first error correction code A first error correction unit that performs error correction of the fixed-length frame; and a received data connection unit that recovers the entire original data by connecting the error-corrected data in order.

このようなデータ送信装置およびデータ受信装置によると、送信対象データ全体を複数の固定長フレームに分けて送受信する場合において、送信対象データ全体を送信するのに必要なフレーム数を増やさずに各フレームの誤り訂正能力を強化することができる。 According to such a data transmitting apparatus and data receiving apparatus, when transmitting and receiving the entire transmission target data divided into a plurality of fixed-length frames, each frame can be transmitted without increasing the number of frames necessary to transmit the entire transmission target data. It is possible to strengthen the error correction capability of

上記データ送信装置は、前記送信対象データ全体に対して、前記最小数の固定長フレームの最終フレームからヘッダ情報、前記割り当てられたデータ、および前記第１の誤り訂正符号を除いた残りの領域に収容可能な最大長の第２の誤り訂正符号を生成し、前記最終フレームに当該第２の誤り訂正符号を付加する第２の誤り訂正符号生成部をさらに備えていてもよく、前記ヘッダ情報生成部は、前記第２の誤り訂正符号のデータ長の情報を含むヘッダ情報を生成し、前記最終フレームに当該ヘッダ情報を付加してもよい。また、上記データ受信装置は、前記順番に繰り返し送信される固定長フレームの最終フレームのヘッダ情報から第２の誤り訂正符号のデータ長の情報を取得し、前記最終フレームから当該データ長の第２の誤り訂正符号を取得する第２の誤り訂正符号取得部と、前記第２の誤り訂正符号を用いて前記元のデータ全体の誤り訂正を行う第２の誤り訂正部と、をさらに備えていてもよい。 The data transmission apparatus is configured to store the header information, the allocated data, and the first error correction code from the last frame of the minimum number of fixed-length frames with respect to the entire transmission target data. The header information generation unit may further include a second error correction code generation unit that generates a second error correction code having a maximum length that can be accommodated and adds the second error correction code to the final frame. The unit may generate header information including data length information of the second error correction code, and add the header information to the final frame. Further, the data receiving apparatus acquires information on the data length of the second error correction code from the header information of the last frame of the fixed length frame that is repeatedly transmitted in the order, and the second data length of the second error correction code is obtained from the last frame. A second error correction code acquisition unit that acquires the error correction code of the first original data, and a second error correction unit that performs error correction of the entire original data using the second error correction code. Also good.

このようなデータ送信装置およびデータ受信装置によると、送信対象データ全体を複数の固定長フレームに分けて送受信する場合において、送信対象データ全体を送信するのに必要なフレーム数を増やさずに各フレームの誤り訂正能力を強化するとともに、送信対象データ全体の誤り訂正能力を強化することができる。 According to such a data transmitting apparatus and data receiving apparatus, when transmitting and receiving the entire transmission target data divided into a plurality of fixed-length frames, each frame can be transmitted without increasing the number of frames necessary to transmit the entire transmission target data. The error correction capability of the entire transmission target data can be enhanced.

本発明の別の一局面に従ったデータ送信装置は、送信対象データ全体を送信可能な最小数の固定長フレームの各フレームに、前記送信対象データを所定長で区切って割り当てる送信データ分割部と、前記各フレームに割り当てられたデータに対して所定長の第１の誤り訂正符号を生成し、前記各フレームに当該第１の誤り訂正符号を付加する第１の誤り訂正符号生成部と、前記送信対象データ全体に対して、前記最小数の固定長フレームの最終フレームからヘッダ情報および前記割り当てられたデータを除いた残りの領域に収容可能な最大長の第２の誤り訂正符号を生成し、前記最終フレームに当該第２の誤り訂正符号を付加する第２の誤り訂正符号生成部と、前記第２の誤り訂正符号のデータ長の情報を含むヘッダ情報を生成し、前記最終フレームに当該ヘッダ情報を付加するヘッダ情報生成部と、前記最小数の固定長フレームを順番に繰り返し送信するフレーム送信部と、を備える。 A data transmission device according to another aspect of the present invention includes a transmission data division unit that allocates the transmission target data by dividing the transmission target data by a predetermined length to each frame of the minimum number of fixed-length frames that can transmit the entire transmission target data. Generating a first error correction code having a predetermined length for the data allocated to each frame, and adding the first error correction code to each frame; and Generating the second error correction code of the maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding the header information and the allocated data from the final frame of the minimum number of fixed length frames for the entire transmission target data; A second error correction code generation unit for adding the second error correction code to the final frame; and header information including data length information of the second error correction code; Comprising a header information generating unit for adding the header information to the frame, and a frame transmitting unit for transmitting repeatedly said minimum number of fixed-length frames in order.

また、上記データ送信装置と対となってデータ通信システムを構成するデータ受信装置は、順番に繰り返し送信される固定長フレームを受信するフレーム受信部と、前記固定長フレームのヘッダ情報から所定長の第１の誤り訂正符号を取得する第１の誤り訂正符号取得部と、前記第１の誤り訂正符号を用いて前記固定長フレームの誤り訂正を行う第１の誤り訂正部と、前記誤り訂正されたデータを順序通りに連結して元のデータ全体を復元する受信データ連結部と、前記順番に繰り返し送信される固定長フレームの最終フレームのヘッダ情報から第２の誤り訂正符号のデータ長の情報を取得し、前記最終フレームから当該データ長の第２の誤り訂正符号を取得する第２の誤り訂正符号取得部と、前記第１の誤り訂正部で誤り訂正ができなかった固定長フレームがある場合、当該固定長フレームの誤り訂正前のデータとその他の固定長フレームの誤り訂正後のデータとを順序通りに連結して、前記第２の誤り訂正符号を用いて当該連結したデータ全体の誤り訂正を行う第２の誤り訂正部と、を備える。 In addition, a data receiving apparatus that forms a data communication system in pairs with the data transmitting apparatus includes a frame receiving unit that receives fixed-length frames that are repeatedly transmitted in order, and a predetermined length from header information of the fixed-length frames. A first error correction code acquisition unit that acquires a first error correction code; a first error correction unit that performs error correction of the fixed-length frame using the first error correction code; The data length of the second error correction code from the header information of the last frame of the fixed-length frame that is repeatedly transmitted in the order, and the received data concatenation unit that concatenates the data in order and restores the entire original data And the second error correction code acquisition unit that acquires the second error correction code having the data length from the last frame and the first error correction unit cannot perform error correction. When there is a fixed-length frame, the data before error correction of the fixed-length frame and the data after error correction of other fixed-length frames are connected in order, and the connection is performed using the second error correction code. And a second error correction unit that performs error correction on the entire data.

このようなデータ送信装置およびデータ受信装置によると、送信対象データ全体を複数の固定長フレームに分けて送受信する場合において、送信対象データ全体を送信するのに必要なフレーム数を増やさずに送信対象データ全体の誤り訂正能力を強化することができる。 According to such a data transmitting device and data receiving device, when the entire transmission target data is divided into a plurality of fixed-length frames and transmitted and received, the transmission target is not increased without increasing the number of frames necessary to transmit the entire transmission target data. The error correction capability of the entire data can be strengthened.

本発明によれば、データカルーセル方式のデータ通信において誤り訂正能力が強化されて、フレームの再受信待ちを減らして高速な通信が可能となる。 According to the present invention, error correction capability is enhanced in data carousel data communication, and high-speed communication is possible by reducing the waiting time for re-reception of frames.

第１の実施形態に係るデータ通信システムの主要部のブロック図1 is a block diagram of main parts of a data communication system according to a first embodiment. 第１の実施形態に係るデータ通信システムで送受信される固定長フレームのデータ構造を示す模式図The schematic diagram which shows the data structure of the fixed length frame transmitted / received by the data communication system which concerns on 1st Embodiment 第２の実施形態に係るデータ通信システムの主要部のブロック図The block diagram of the principal part of the data communication system which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態に係るデータ通信システムで送受信される固定長フレームのデータ構造を示す模式図The schematic diagram which shows the data structure of the fixed length frame transmitted / received by the data communication system which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るデータ通信システムの主要部のブロック図The block diagram of the principal part of the data communication system which concerns on 3rd Embodiment 第３の実施形態に係るデータ通信システムで送受信される固定長フレームのデータ構造を示す模式図The schematic diagram which shows the data structure of the fixed length frame transmitted / received by the data communication system which concerns on 3rd Embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るデータ通信システムのブロック図である。本実施形態に係るデータ通信システム１００Ａは、データ送信装置１０Ａと、データ受信装置２０Ａとを備え、データ送信装置１０Ａからデータ受信装置２０Ａへ片方向のデータ伝送を行うシステムである。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a data communication system according to the first embodiment. The data communication system 100A according to the present embodiment is a system that includes a data transmission device 10A and a data reception device 20A, and performs one-way data transmission from the data transmission device 10A to the data reception device 20A.

まず、データ送信装置１０Ａについて説明する。データ送信装置１０Ａは、いわゆるデータカルーセル方式の送信装置であり、送信対象データを分割して固定長フレームＦ１〜Ｆｎに割り当てて固定長フレームＦ１〜Ｆｎを順番に繰り返し送信する。 First, the data transmission device 10A will be described. The data transmission apparatus 10A is a so-called data carousel transmission apparatus, divides transmission target data, assigns the data to fixed-length frames F1 to Fn, and repeatedly transmits the fixed-length frames F1 to Fn in order.

データ送信装置１０Ａは、主要な構成要素として、送信データ分割部１１と、フレーム誤り訂正符号生成部１２と、ヘッダ情報生成部１４と、フレーム送信部１５とを備える。 The data transmission apparatus 10A includes a transmission data division unit 11, a frame error correction code generation unit 12, a header information generation unit 14, and a frame transmission unit 15 as main components.

送信データ分割部１１は、図略の記憶装置などに保存されている送信対象データを読み出して、当該送信対象データ全体を送信可能な最小数の固定長フレームの各フレームに、送信対象データを均等に分割して割り当てる。 The transmission data dividing unit 11 reads transmission target data stored in a storage device (not shown), and distributes the transmission target data evenly to each of the minimum number of fixed-length frames that can transmit the entire transmission target data. Divide and assign.

例えば、送信対象データが２００１バイトであり、固定長フレームのペイロードが１００バイトの場合、当該送信対象データは最小で２１個の固定長フレームで送信可能である。この場合、一般的には、１番目から２０番目までの各フレームには１００バイトのデータが割り当てられ、２１番目の最終フレームには１バイトのデータが割り当てられる。一方、送信データ分割部１１は、送信対象データを均等に分割して、１番目から２０番目までの各フレームに９６バイトのデータを割り当て、２１番目の最終フレームに８１バイトのデータを割り当てる。 For example, when the transmission target data is 2001 bytes and the payload of the fixed length frame is 100 bytes, the transmission target data can be transmitted in a minimum of 21 fixed length frames. In this case, generally, 100-byte data is assigned to each of the first to twentieth frames, and 1-byte data is assigned to the 21st last frame. On the other hand, the transmission data dividing unit 11 equally divides the transmission target data, assigns 96-byte data to the first to twentieth frames, and assigns 81-byte data to the 21st final frame.

フレーム誤り訂正符号生成部１２は、送信データ分割部１１によって各フレームに割り当てられたデータに対して、当該フレームからヘッダ情報および当該データを除いた残りの領域に収容可能な最大長のフレーム誤り訂正符号を生成し、各フレームに当該フレーム誤り訂正符号を付加する。フレーム誤り訂正符号生成部１２は、リードソロモン符号、ビタビ符号、ＢＣＨ符号、ＬＤＰＣ符号などの周知の誤り訂正符号を生成することができる。 The frame error correction code generation unit 12 performs the maximum frame error correction that can be accommodated in the remaining area excluding the header information and the data from the frame for the data assigned to each frame by the transmission data division unit 11 A code is generated, and the frame error correction code is added to each frame. The frame error correction code generation unit 12 can generate known error correction codes such as Reed-Solomon code, Viterbi code, BCH code, and LDPC code.

一般的には、フレームのトレーラに固定長のフレーム誤り訂正符号が付加されるが、フレーム誤り訂正符号生成部１２は、それよりも長いフレーム誤り訂正符号を生成して各フレームに付加する。例えば、上記例では、１番目から２０番目までの各フレームに割り当てられるデータが９６バイトであり、ペイロードに４バイトの空きがある。そこで、フレーム誤り訂正符号生成部１２は、通常よりも４バイト拡張したフレーム誤り訂正符号を生成して各フレームに付加する。例えば、リードソロモン符号を４バイト拡張すると、さらに２バイトの誤り訂正が可能となる。 In general, a fixed-length frame error correction code is added to a frame trailer, but the frame error correction code generation unit 12 generates a frame error correction code longer than that and adds it to each frame. For example, in the above example, the data allocated to each of the first to twentieth frames is 96 bytes, and there is a 4-byte space in the payload. Therefore, the frame error correction code generation unit 12 generates a frame error correction code extended by 4 bytes than usual and adds it to each frame. For example, if the Reed-Solomon code is extended by 4 bytes, an error correction of 2 bytes can be performed.

ヘッダ情報生成部１４は、各フレームのヘッダ情報を生成する。ヘッダ情報には、送信元ＩＰアドレスや相手先ＩＰアドレスなどのさまざまな情報が含まれる。特に、ヘッダ情報生成部１４は、フレーム誤り訂正符号生成部１２が生成したフレーム誤り訂正符号のデータ長の情報をヘッダ情報に付加する。これは、データ送信装置１０Ａから送信される固定長フレームを受信するデータ受信装置２０Ａに、拡張されたフレーム誤り訂正符号のデータ長を認識させて、データ受信装置２０Ａにおいて正しく誤り訂正できるようにするためである。 The header information generation unit 14 generates header information for each frame. The header information includes various information such as a transmission source IP address and a destination IP address. In particular, the header information generation unit 14 adds data length information of the frame error correction code generated by the frame error correction code generation unit 12 to the header information. This allows the data reception device 20A that receives the fixed-length frame transmitted from the data transmission device 10A to recognize the data length of the extended frame error correction code so that the data reception device 20A can correct the error correctly. Because.

フレーム送信部１５は、固定長フレームＦ１〜Ｆｎをデータカルーセル方式で順番に繰り返し送信する。送信手段として有線通信および無線通信のいずれを用いてもよい。 The frame transmission unit 15 repeatedly transmits the fixed-length frames F1 to Fn in order by the data carousel method. Either wired communication or wireless communication may be used as the transmission means.

次に、データ受信装置２０Ａについて説明する。データ受信装置２０Ａは、データ送信装置１０Ａからデータカルーセル方式で送信される固定長フレームＦ１〜Ｆｎを受信し、各フレームの誤り訂正を行い、誤り訂正後の全フレームのデータを連結して元のデータを復元する。データ受信装置２０Ａは、受信したフレームの誤り訂正ができなかった場合、当該フレームがデータ送信装置１０Ａから再送されるまで待って同じフレームを再度受信して誤り訂正および元データの復元を行う。 Next, the data receiving device 20A will be described. The data receiving device 20A receives the fixed-length frames F1 to Fn transmitted from the data transmitting device 10A by the data carousel method, performs error correction of each frame, and concatenates the data of all frames after error correction to restore the original data Restore data. When the error of the received frame cannot be corrected, the data reception device 20A waits until the frame is retransmitted from the data transmission device 10A, receives the same frame again, and corrects the error and restores the original data.

データ受信装置２０Ａは、主要な構成要素として、フレーム受信部２１と、フレーム誤り訂正符号取得部２２と、フレーム誤り訂正部２４と、受信データ連結部２６とを備える。 The data reception device 20A includes a frame reception unit 21, a frame error correction code acquisition unit 22, a frame error correction unit 24, and a reception data connection unit 26 as main components.

フレーム受信部２１は、データ送信装置１０Ａから順番に繰り返し送信される固定長フレームＦ１〜Ｆｎを受信する。なお、フレーム受信部２１の受信開始タイミングは任意であり、途中のｉ番目の固定長フレームＦｉから受信を始めてもよい。また、受信手段として有線通信および無線通信のいずれを用いてもよい。 The frame receiving unit 21 receives fixed-length frames F1 to Fn that are repeatedly transmitted in order from the data transmitting apparatus 10A. The reception start timing of the frame receiving unit 21 is arbitrary, and reception may be started from the i-th fixed-length frame Fi in the middle. Further, any of wired communication and wireless communication may be used as the receiving means.

フレーム誤り訂正符号取得部２２は、フレーム受信部２１が受信したフレームのヘッダ情報から、フレーム誤り訂正符号のデータ長の情報を取得し、当該フレームから当該データ長のフレーム誤り訂正符号を取得する。なお、フレーム誤り訂正符号のデータ長の情報は、データ送信装置１０Ａのヘッダ情報生成部１４によって付加されたものであり、フレーム誤り訂正符号は、フレーム誤り訂正符号生成部１２によって生成および付加されたものである。 The frame error correction code acquisition unit 22 acquires data length information of the frame error correction code from the header information of the frame received by the frame reception unit 21, and acquires a frame error correction code of the data length from the frame. The data length information of the frame error correction code is added by the header information generation unit 14 of the data transmitting apparatus 10A, and the frame error correction code is generated and added by the frame error correction code generation unit 12. Is.

フレーム誤り訂正部２４は、フレーム誤り訂正符号取得部２２によって取得されたフレーム誤り訂正符号を用いて、フレーム受信部２１が受信したフレームの誤り訂正を行う。上述したように、当該フレーム誤り訂正符号は通常のものよりも数バイト拡張されており、より強力な誤り訂正が可能である。 The frame error correction unit 24 uses the frame error correction code acquired by the frame error correction code acquisition unit 22 to correct an error of the frame received by the frame reception unit 21. As described above, the frame error correction code is extended by several bytes from the normal one, and more powerful error correction is possible.

受信データ連結部２６は、フレーム誤り訂正部２４によって誤り訂正されたデータを順序通りに連結して元のデータ全体を復元する。これにより、データ送信装置１０Ａ側の送信対象データ全体がデータ受信装置２０Ａ側へと伝送される。 The reception data concatenation unit 26 concatenates the data error-corrected by the frame error correction unit 24 in order and restores the entire original data. As a result, the entire transmission target data on the data transmitting apparatus 10A side is transmitted to the data receiving apparatus 20A side.

次に、データ通信システム１００Ａで送受信される固定長フレームのデータ構造について説明する。図２は、本実施形態に係るデータ通信システム１００Ａで送受信される固定長フレームのデータ構造を模式的に示す。 Next, a data structure of a fixed-length frame transmitted / received in the data communication system 100A will be described. FIG. 2 schematically shows a data structure of a fixed-length frame transmitted / received in the data communication system 100A according to the present embodiment.

上述したように、送信対象データＤは、データ送信装置１０Ａの送信データ分割部１１によって可変長Ｌ_ｖａｒで均等にｎ分割される。ただし、最後のｎ番目のデータＤｎは、送信対象データＤのデータ長をＬ_ｖａｒで割った剰余数に対応するデータ長のデータとなる。ｎは、送信対象データＤ全体を送信するのに必要な固定長フレームの最小数である。 As described above, the transmission target data D is equally divided into n by the variable length L _var by the transmission data dividing unit 11 of the data transmitting apparatus 10A. However, the last n-th data Dn is a corresponding data length of the data on the number of remainder data length divided by L _var transmission target data D. n is the minimum number of fixed-length frames necessary for transmitting the entire transmission target data D.

各フレームＦ１〜Ｆｎは、ヘッダ１０１、ペイロード１０２、およびトレーラ１０３から構成されており、送信データ分割部１１によって均等分割された各データＤ１〜Ｄｎは、各フレームＦ１〜Ｆｎのペイロード１０２に割り当てられる。ヘッダ１０１、ペイロード１０２、およびトレーラ１０３のデータ長はいずれも固定長である。 Each frame F1 to Fn is composed of a header 101, a payload 102, and a trailer 103, and each data D1 to Dn equally divided by the transmission data dividing unit 11 is assigned to the payload 102 of each frame F1 to Fn. . The data lengths of the header 101, the payload 102, and the trailer 103 are all fixed lengths.

ここで、Ｌ_ｖａｒはペイロード１０２のデータ長よりも小さい値であるため、各データＤ１〜Ｄｎが割り当てられた各フレームＦ１〜Ｆｎのペイロード１０２には数バイトの空き領域ができる。そこで、データ送信装置１０Ａのフレーム誤り訂正符号生成部１２は、その空き領域に相当するデータ長だけフレーム誤り訂正符号を拡張して生成する。この結果、各フレームＦ１〜Ｆｎにはトレーラ１０３のデータ長よりも長いフレーム誤り訂正符号１０４が付加される。さらに、各フレームＦ１〜Ｆｎのヘッダ１０１には、付加されたフレーム誤り訂正符号１０４のデータ長の情報が付加される。 Here, since L _var is a value smaller than the data length of the payload 102, an empty area of several bytes is formed in the payload 102 of each frame F1 to Fn to which each data D1 to Dn is assigned. Therefore, the frame error correction code generation unit 12 of the data transmitting apparatus 10A generates an extended frame error correction code by a data length corresponding to the empty area. As a result, a frame error correction code 104 longer than the data length of the trailer 103 is added to each of the frames F1 to Fn. Further, the data length information of the added frame error correction code 104 is added to the header 101 of each of the frames F1 to Fn.

なお、最終フレームＦｎに割り当てるデータＤｎのデータ長は他のフレームに割り当てられるデータのデータ長より短いため、最終フレームＦｎに拡張されたフレーム誤り訂正符号１０４を付加してもペイロード１０２に依然として空き領域が残る。そのような場合には、残りの空き領域にダミーデータ１０５を付加してもよい。あるいは、最終フレームＦｎだけさらにフレーム誤り訂正符号を拡張して、ペイロード１０２の残りの領域をすべてフレーム誤り訂正符号１０４で埋めるようにしてもよい。 Since the data length of the data Dn assigned to the final frame Fn is shorter than the data length of the data assigned to other frames, even if the extended frame error correction code 104 is added to the final frame Fn, there is still an empty area in the payload 102. Remains. In such a case, dummy data 105 may be added to the remaining free space. Alternatively, the frame error correction code may be further expanded by the final frame Fn, and the remaining area of the payload 102 may be filled with the frame error correction code 104.

このように本実施形態によると、送信対象データ全体を複数の固定長フレームに分けて送受信する場合において、送信対象データ全体を送信するのに必要なフレーム数を増やさずに各フレームの誤り訂正能力を強化することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the entire transmission target data is divided into a plurality of fixed-length frames and transmitted / received, the error correction capability of each frame is increased without increasing the number of frames necessary to transmit the entire transmission target data. Can be strengthened.

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係るデータ通信システムのブロック図である。本実施形態に係るデータ通信システム１００Ｂは、データ送信装置１０Ｂと、データ受信装置２０Ｂとを備え、データ送信装置１０Ｂからデータ受信装置２０Ｂへ片方向のデータ伝送を行うシステムである。 (Second Embodiment)
FIG. 3 is a block diagram of a data communication system according to the second embodiment. The data communication system 100B according to the present embodiment is a system that includes a data transmission device 10B and a data reception device 20B, and performs one-way data transmission from the data transmission device 10B to the data reception device 20B.

まず、データ送信装置１０Ｂについて説明する。データ送信装置１０Ｂは、いわゆるデータカルーセル方式の送信装置であり、送信対象データを分割して固定長フレームＦ１〜Ｆｎに割り当てて固定長フレームＦ１〜Ｆｎを順番に繰り返し送信する。 First, the data transmission device 10B will be described. The data transmission device 10B is a so-called data carousel transmission device, divides transmission target data, assigns the data to fixed-length frames F1 to Fn, and repeatedly transmits the fixed-length frames F1 to Fn in order.

データ送信装置１０Ｂは、主要な構成要素として、送信データ分割部１１と、フレーム誤り訂正符号生成部１２と、全体誤り訂正符号生成部１３と、ヘッダ情報生成部１４と、フレーム送信部１５とを備える。 The data transmission apparatus 10B includes a transmission data division unit 11, a frame error correction code generation unit 12, an overall error correction code generation unit 13, a header information generation unit 14, and a frame transmission unit 15 as main components. Prepare.

送信データ分割部１１は、図略の記憶装置などに保存されている送信対象データを読み出して、当該送信対象データ全体を送信可能な最小数の固定長フレームの各フレームに、送信対象データを所定長で区切って割り当てる。所定長は、固定長フレームのペイロードのデータ長である。 The transmission data dividing unit 11 reads transmission target data stored in a storage device (not shown), and sets the transmission target data in each frame of the minimum number of fixed-length frames that can transmit the entire transmission target data. Assign them separated by a length. The predetermined length is the data length of the payload of the fixed-length frame.

例えば、送信対象データが２００１バイトであり、固定長フレームのペイロードが１００バイトの場合、当該送信対象データは最小で２１個の固定長フレームで送信可能である。この場合、送信データ分割部１１は、１番目から２０番目までの各フレームに１００バイトのデータを割り当て、２１番目の最終フレームに１バイトのデータを割り当てる。 For example, when the transmission target data is 2001 bytes and the payload of the fixed length frame is 100 bytes, the transmission target data can be transmitted in a minimum of 21 fixed length frames. In this case, the transmission data dividing unit 11 assigns 100 bytes of data to the first to twentieth frames and assigns 1 byte of data to the 21st last frame.

フレーム誤り訂正符号生成部１２は、送信データ分割部１１によって各フレームに割り当てられたデータに対して所定長のフレーム誤り訂正符号を生成し、各フレームに当該フレーム誤り訂正符号を付加する。フレーム誤り訂正符号生成部１２は、リードソロモン符号、ビタビ符号、ＢＣＨ符号、ＬＤＰＣ符号などの周知の誤り訂正符号を生成することができる。 The frame error correction code generation unit 12 generates a frame error correction code having a predetermined length for the data allocated to each frame by the transmission data division unit 11, and adds the frame error correction code to each frame. The frame error correction code generation unit 12 can generate known error correction codes such as Reed-Solomon code, Viterbi code, BCH code, and LDPC code.

全体誤り訂正符号生成部１３は、送信対象データ全体に対して全体誤り訂正符号を生成する。全体誤り訂正符号生成部１３は、リードソロモン符号、ビタビ符号、ＢＣＨ符号、ＬＤＰＣ符号などの周知の誤り訂正符号を生成することができる。全体誤り訂正符号のデータ長は、最終フレームからヘッダ情報および送信データ分割部１１によって割り当てられたデータを除いた残りの領域に収容可能な最大長である。全体誤り訂正符号生成部１３は、生成した全体誤り訂正符号を最終フレームに付加する。例えば、上記例では、２１番目の最終フレームにはデータが１バイトしか割り当てられないため、ペイロードに９９バイトの空きがある。そこで、全体誤り訂正符号生成部１３は、送信対象データ全体に対して最大で９９バイトの全体フレーム誤り訂正符号を生成して最終フレームに付加する。例えば、９８バイトのリードソロモン符号を生成することで、送信対象データ全体について４９バイトの誤り訂正が可能となる。すなわち、あるフレームの半分近くのデータが誤っていてもその誤りの訂正が可能である。 The overall error correction code generator 13 generates an overall error correction code for the entire transmission target data. The overall error correction code generation unit 13 can generate a known error correction code such as a Reed-Solomon code, a Viterbi code, a BCH code, or an LDPC code. The data length of the entire error correction code is the maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding the header information and the data allocated by the transmission data dividing unit 11 from the last frame. The overall error correction code generator 13 adds the generated overall error correction code to the final frame. For example, in the above example, since only 21 bytes of data are allocated to the 21st last frame, there is a 99-byte space in the payload. Therefore, the entire error correction code generation unit 13 generates a maximum frame error correction code of 99 bytes for the entire transmission target data and adds it to the final frame. For example, by generating a 98-byte Reed-Solomon code, 49 bytes of error can be corrected for the entire transmission target data. That is, even if data near half of a certain frame is incorrect, the error can be corrected.

ヘッダ情報生成部１４は、各フレームのヘッダ情報を生成する。ヘッダ情報には、送信元ＩＰアドレスや相手先ＩＰアドレスなどのさまざまな情報が含まれる。特に、ヘッダ情報生成部１４は、全体誤り訂正符号のデータ長の情報を、最終フレームのヘッダ情報に付加する。これは、データ送信装置１０Ｂから送信される固定長フレームを受信するデータ受信装置２０Ｂに、全体誤り訂正符号のデータ長を認識させて、データ受信装置２０Ｂにおいて正しく誤り訂正できるようにするためである。 The header information generation unit 14 generates header information for each frame. The header information includes various information such as a transmission source IP address and a destination IP address. In particular, the header information generation unit 14 adds information on the data length of the entire error correction code to the header information of the final frame. This is because the data receiving device 20B that receives the fixed-length frame transmitted from the data transmitting device 10B recognizes the data length of the entire error correction code so that the data receiving device 20B can correct the error correctly. .

次に、データ受信装置２０Ｂについて説明する。データ受信装置２０Ｂは、データ送信装置１０Ｂからデータカルーセル方式で送信される固定長フレームＦ１〜Ｆｎを受信し、各フレームの誤り訂正を行い、誤り訂正後の全フレームのデータを連結して元のデータを復元する。データ受信装置２０Ｂは、受信したフレームの誤り訂正ができなかった場合、当該フレームがデータ送信装置１０Ｂから再送されるまで待って同じフレームを再度受信して誤り訂正および元データの復元を行う。 Next, the data receiving device 20B will be described. The data reception device 20B receives the fixed-length frames F1 to Fn transmitted from the data transmission device 10B by the data carousel method, performs error correction of each frame, and concatenates the data of all frames after error correction to restore the original data Restore data. When error correction of the received frame cannot be performed, the data reception device 20B waits until the frame is retransmitted from the data transmission device 10B, receives the same frame again, and performs error correction and original data restoration.

データ受信装置２０Ｂは、主要な構成要素として、フレーム受信部２１と、フレーム誤り訂正符号取得部２２と、全体誤り訂正符号取得部２３と、フレーム誤り訂正部２４と、全体誤り訂正部２５と、受信データ連結部２６とを備える。 The data reception device 20B includes, as main components, a frame reception unit 21, a frame error correction code acquisition unit 22, an overall error correction code acquisition unit 23, a frame error correction unit 24, an overall error correction unit 25, A reception data coupling unit 26.

フレーム受信部２１は、データ送信装置１０Ｂから順番に繰り返し送信される固定長フレームＦ１〜Ｆｎを受信する。なお、フレーム受信部２１の受信開始タイミングは任意であり、途中のｉ番目の固定長フレームＦｉから受信を始めてもよい。また、受信手段として有線通信および無線通信のいずれを用いてもよい。 The frame receiving unit 21 receives fixed-length frames F1 to Fn that are repeatedly transmitted in order from the data transmitting apparatus 10B. The reception start timing of the frame receiving unit 21 is arbitrary, and reception may be started from the i-th fixed-length frame Fi in the middle. Further, any of wired communication and wireless communication may be used as the receiving means.

フレーム誤り訂正符号取得部２２は、フレーム受信部２１が受信したフレームから所定長のフレーム誤り訂正符号を取得する。なお、フレーム誤り訂正符号は、通常、各フレームのトレーラに格納されている。 The frame error correction code acquisition unit 22 acquires a frame error correction code having a predetermined length from the frame received by the frame reception unit 21. The frame error correction code is normally stored in the trailer of each frame.

フレーム誤り訂正部２４は、フレーム誤り訂正符号取得部２２によって取得されたフレーム誤り訂正符号を用いて、フレーム受信部２１が受信したフレームの誤り訂正を行う。 The frame error correction unit 24 uses the frame error correction code acquired by the frame error correction code acquisition unit 22 to correct an error of the frame received by the frame reception unit 21.

受信データ連結部２６は、フレーム誤り訂正部２４によって誤り訂正されたデータを順序通りに連結して元のデータ全体を復元する。 The reception data concatenation unit 26 concatenates the data error-corrected by the frame error correction unit 24 in order and restores the entire original data.

全体誤り訂正符号取得部２３は、フレーム受信部２１が受信した最終フレームのヘッダ情報から、全体誤り訂正符号のデータ長の情報を取得し、当該最終フレームから当該データ長の全体フレーム誤り訂正符号を取得する。なお、全体誤り訂正符号のデータ長の情報は、データ送信装置１０Ｂのヘッダ情報生成部１４によって付加されたものであり、全体誤り訂正符号は、全体誤り訂正符号生成部１３によって生成および付加されたものである。 The overall error correction code acquisition unit 23 acquires the data length information of the overall error correction code from the header information of the final frame received by the frame reception unit 21, and obtains the overall frame error correction code of the data length from the final frame. get. Note that the data length information of the overall error correction code is added by the header information generation unit 14 of the data transmitting apparatus 10B, and the overall error correction code is generated and added by the overall error correction code generation unit 13. Is.

全体誤り訂正部２５は、フレーム誤り訂正部２２で誤り訂正ができなかった固定長フレームがある場合に、すべての固定長フレームのデータを連結したデータ全体に対して誤り訂正を試みる。具体的には、全体誤り訂正部２５は、フレーム誤り訂正部２２で誤り訂正ができなかった固定長フレームの誤り訂正前のデータとフレーム誤り訂正部２２で誤り訂正ができたその他の固定長フレームの誤り訂正後のデータとを順序通りに連結して、全体誤り訂正符号取得部２３によって取得された全体誤り訂正符号を用いて、当該連結したデータ全体の誤り訂正を行う。 When there is a fixed-length frame that cannot be corrected by the frame error correction unit 22, the overall error correction unit 25 attempts error correction on the entire data obtained by concatenating all fixed-length frame data. Specifically, the overall error correction unit 25 includes data before error correction of a fixed-length frame that cannot be corrected by the frame error correction unit 22 and other fixed-length frames that can be corrected by the frame error correction unit 22. Are connected in order, and the entire error correction code acquired by the overall error correction code acquisition unit 23 is used to perform error correction on the entire connected data.

なお、データ全体の誤り訂正が正しく行われたか否かを検証するために、全体誤り訂正部２５は、フレーム誤り訂正部２２で誤り訂正ができなかった固定長フレームに含まれるフレーム誤り訂正符号を用いて、全体誤り訂正部２５による誤り訂正後の当該固定長フレームのデータの誤り訂正を行ってもよい。もし、当該固定長フレームについて、フレーム誤り訂正符号を用いた誤り訂正が成功すれば、全体誤り訂正部２５によるデータ全体の誤り訂正が正しく行われたと言える。あるいは、全体誤り訂正部２５は、フレーム誤り訂正符号以外に別途用意されたＣＲＣ符号などの誤り検出符号を用いて検証を行ってもよい。 In order to verify whether or not error correction of the entire data has been performed correctly, the total error correction unit 25 selects a frame error correction code included in the fixed-length frame that cannot be corrected by the frame error correction unit 22. It is also possible to perform error correction on the data of the fixed-length frame after error correction by the overall error correction unit 25. If the error correction using the frame error correction code is successful for the fixed-length frame, it can be said that the error correction of the entire data by the entire error correction unit 25 is correctly performed. Alternatively, the overall error correction unit 25 may perform verification using an error detection code such as a CRC code separately prepared in addition to the frame error correction code.

次に、データ通信システム１００Ｂで送受信される固定長フレームのデータ構造について説明する。図４は、本実施形態に係るデータ通信システム１００Ｂで送受信される固定長フレームのデータ構造を模式的に示す。 Next, a data structure of a fixed length frame transmitted / received in the data communication system 100B will be described. FIG. 4 schematically shows a data structure of a fixed-length frame transmitted / received in the data communication system 100B according to the present embodiment.

上述したように、送信対象データＤは、データ送信装置１０Ｂの送信データ分割部１１によって固定長Ｌ_ｆｉｘでｎ分割される。ただし、最後のｎ番目のデータＤｎは、送信対象データＤのデータ長をＬ_ｆｉｘで割った剰余数に対応するデータ長のデータとなる。ｎは、送信対象データＤ全体を送信するのに必要な固定長フレームの最小数である。 As described above, the transmission target data D is divided into n by the transmission data dividing unit 11 of the data transmitting apparatus 10B by the fixed length L _fix . However, the last n-th data Dn is data having a data length corresponding to the remainder obtained by dividing the data length of the transmission target data D by L _fix . n is the minimum number of fixed-length frames necessary for transmitting the entire transmission target data D.

ここで、Ｌ_ｆｉｘはペイロード１０２のデータ長に等しい値であるため、最終フレームＦｎ以外のフレームのペイロード１０２は、データ長Ｌ_ｆｉｘのデータで埋められる。一方、最終フレームＦｎのペイロード１０２には比較的大きな空き領域ができる。そこで、データ送信装置１０Ｂの全体誤り訂正符号生成部１３は、その空き領域に収容可能な最大データ長の全体誤り訂正符号１０６を生成して最終フレームＦｎのペイロード１０２に付加する。最終フレームＦｎのペイロード１０２の残りの空き領域にはダミーデータ１０５が付加される。また、最終フレームＦｎのヘッダ１０１には、付加された全体誤り訂正符号１０６のデータ長の情報が付加される。 Here, since L _fix is a value equal to the data length of the payload 102, the payload 102 of a frame other than the final frame Fn is filled with data of the data length L _fix . On the other hand, a relatively large empty area is formed in the payload 102 of the final frame Fn. Therefore, the overall error correction code generation unit 13 of the data transmission device 10B generates an overall error correction code 106 having the maximum data length that can be accommodated in the empty area and adds it to the payload 102 of the final frame Fn. Dummy data 105 is added to the remaining empty area of the payload 102 of the final frame Fn. Further, the data length information of the added overall error correction code 106 is added to the header 101 of the final frame Fn.

あるいは、最終フレームＦｎのペイロード１０２において、先頭から順にデータＤｎ、ダミーデータ１０５、全体誤り訂正符号１０６を配置し、ペイロード１０２の最後に全体誤り訂正符号１０６のデータ長の情報を配置してもよい。こうすることで、最終フレームＦｎの所定の位置、すなわち、ペイロード１０２の最後を参照すれば全体誤り訂正符号１０６のデータ長を必ず取得することができるため、最終フレームＦｎのヘッダ１０１に全体誤り訂正符号１０６のデータ長の情報を付加する必要がなくなる。 Alternatively, in the payload 102 of the final frame Fn, the data Dn, the dummy data 105, and the overall error correction code 106 may be arranged in order from the top, and the data length information of the overall error correction code 106 may be arranged at the end of the payload 102. . By doing this, since the data length of the entire error correction code 106 can be obtained by referring to a predetermined position of the final frame Fn, that is, the end of the payload 102, the entire error correction is added to the header 101 of the final frame Fn. There is no need to add information of the data length of reference numeral 106.

このように本実施形態によると、送信対象データ全体を複数の固定長フレームに分けて送受信する場合において、送信対象データ全体を送信するのに必要なフレーム数を増やさずに送信対象データ全体の誤り訂正能力を強化することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the entire transmission target data is divided into a plurality of fixed-length frames and transmitted / received, an error in the entire transmission target data can be achieved without increasing the number of frames necessary to transmit the entire transmission target data. The correction ability can be strengthened.

（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係るデータ通信システムのブロック図である。本実施形態に係るデータ通信システム１００Ｃは、データ送信装置１０Ｃと、データ受信装置２０Ｃとを備え、データ送信装置１０Ｃからデータ受信装置２０Ｃへ片方向のデータ伝送を行うシステムである。 (Third embodiment)
FIG. 5 is a block diagram of a data communication system according to the third embodiment. The data communication system 100C according to the present embodiment is a system that includes a data transmission device 10C and a data reception device 20C, and performs one-way data transmission from the data transmission device 10C to the data reception device 20C.

まず、データ送信装置１０Ｃについて説明する。データ送信装置１０Ｃは、いわゆるデータカルーセル方式の送信装置であり、送信対象データを分割して固定長フレームＦ１〜Ｆｎに割り当てて固定長フレームＦ１〜Ｆｎを順番に繰り返し送信する。 First, the data transmission device 10C will be described. The data transmission device 10C is a so-called data carousel transmission device, divides transmission target data, assigns the data to fixed-length frames F1 to Fn, and repeatedly transmits the fixed-length frames F1 to Fn in order.

データ送信装置１０Ｃは、主要な構成要素として、送信データ分割部１１と、フレーム誤り訂正符号生成部１２と、全体誤り訂正符号生成部１３と、ヘッダ情報生成部１４と、フレーム送信部１５とを備える。 The data transmission device 10C includes a transmission data division unit 11, a frame error correction code generation unit 12, an overall error correction code generation unit 13, a header information generation unit 14, and a frame transmission unit 15 as main components. Prepare.

全体誤り訂正符号生成部１３は、送信対象データ全体に対して全体誤り訂正符号を生成する。全体誤り訂正符号生成部１３は、リードソロモン符号、ビタビ符号、ＢＣＨ符号、ＬＤＰＣ符号などの周知の誤り訂正符号を生成することができる。全体誤り訂正符号のデータ長は、最終フレームからヘッダ情報、送信データ分割部１１によって割り当てられたデータ、およびフレーム誤り訂正符号を除いた残りの領域に収容可能な最大長である。全体誤り訂正符号生成部１３は、生成した全体誤り訂正符号を最終フレームに付加する。例えば、上記例では、２１番目の最終フレームにはデータが８１バイトしか割り当てられないため、ペイロードに１９バイトの空きがある。さらに、そこからフレーム誤り訂正符号を除いても残り１０数バイトの空きがある。そこで、全体誤り訂正符号生成部１３は、送信対象データ全体に対して最大で１０数バイトの全体フレーム誤り訂正符号を生成して最終フレームに付加する。例えば、１０バイトのリードソロモン符号を生成することで、送信対象データ全体について５バイトの誤り訂正が可能となる。 The overall error correction code generator 13 generates an overall error correction code for the entire transmission target data. The overall error correction code generation unit 13 can generate a known error correction code such as a Reed-Solomon code, a Viterbi code, a BCH code, or an LDPC code. The data length of the entire error correction code is the maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding the header information, the data allocated by the transmission data dividing unit 11 and the frame error correction code from the last frame. The overall error correction code generator 13 adds the generated overall error correction code to the final frame. For example, in the above example, since only 81 bytes of data are allocated to the 21st last frame, there is a 19-byte space in the payload. Furthermore, even if the frame error correction code is removed from the area, there are still 10 bytes remaining. Therefore, the entire error correction code generation unit 13 generates an entire frame error correction code of 10 or more bytes at the maximum for the entire transmission target data and adds it to the final frame. For example, by generating a 10-byte Reed-Solomon code, 5-byte error correction can be performed on the entire transmission target data.

ヘッダ情報生成部１４は、各フレームのヘッダ情報を生成する。ヘッダ情報には、送信元ＩＰアドレスや相手先ＩＰアドレスなどのさまざまな情報が含まれる。特に、ヘッダ情報生成部１４は、フレーム誤り訂正符号生成部１２が生成したフレーム誤り訂正符号のデータ長の情報をヘッダ情報に付加する。これは、データ送信装置１０Ｃから送信される固定長フレームを受信するデータ受信装置２０Ｃに、拡張されたフレーム誤り訂正符号のデータ長を認識させて、データ受信装置２０Ｃにおいて正しく誤り訂正できるようにするためである。さらに、ヘッダ情報生成部１４は、全体誤り訂正符号のデータ長の情報を、最終フレームのヘッダ情報に付加する。これは、データ送信装置１０Ｃから送信される固定長フレームを受信するデータ受信装置２０Ｃに、全体誤り訂正符号のデータ長を認識させて、データ受信装置２０Ｃにおいて正しく誤り訂正できるようにするためである。 The header information generation unit 14 generates header information for each frame. The header information includes various information such as a transmission source IP address and a destination IP address. In particular, the header information generation unit 14 adds data length information of the frame error correction code generated by the frame error correction code generation unit 12 to the header information. This allows the data reception device 20C that receives the fixed-length frame transmitted from the data transmission device 10C to recognize the data length of the extended frame error correction code so that the data reception device 20C can correct the error correctly. Because. Furthermore, the header information generation unit 14 adds information on the data length of the entire error correction code to the header information of the final frame. This is to allow the data receiving apparatus 20C that receives the fixed length frame transmitted from the data transmitting apparatus 10C to recognize the data length of the entire error correction code so that the data receiving apparatus 20C can correct the error correctly. .

次に、データ受信装置２０Ｃについて説明する。データ受信装置２０Ｃは、データ送信装置１０Ｃからデータカルーセル方式で送信される固定長フレームＦ１〜Ｆｎを受信し、各フレームの誤り訂正を行い、誤り訂正後の全フレームのデータを連結して元のデータを復元する。データ受信装置２０Ｃは、受信したフレームの誤り訂正ができなかった場合、当該フレームがデータ送信装置１０Ｃから再送されるまで待って同じフレームを再度受信して誤り訂正および元データの復元を行う。 Next, the data receiving device 20C will be described. The data receiving device 20C receives the fixed-length frames F1 to Fn transmitted from the data transmitting device 10C by the data carousel method, performs error correction of each frame, and concatenates the data of all frames after error correction to restore the original data Restore data. When the error of the received frame cannot be corrected, the data reception device 20C waits until the frame is retransmitted from the data transmission device 10C, receives the same frame again, and corrects the error and restores the original data.

データ受信装置２０Ｃは、主要な構成要素として、フレーム受信部２１と、フレーム誤り訂正符号取得部２２と、全体誤り訂正符号取得部２３と、フレーム誤り訂正部２４と、全体誤り訂正部２５と、受信データ連結部２６とを備える。 The data reception device 20C includes, as main components, a frame reception unit 21, a frame error correction code acquisition unit 22, an overall error correction code acquisition unit 23, a frame error correction unit 24, an overall error correction unit 25, A reception data coupling unit 26.

フレーム受信部２１は、データ送信装置１０Ｃから順番に繰り返し送信される固定長フレームＦ１〜Ｆｎを受信する。なお、フレーム受信部２１の受信開始タイミングは任意であり、途中のｉ番目の固定長フレームＦｉから受信を始めてもよい。また、受信手段として有線通信および無線通信のいずれを用いてもよい。 The frame receiving unit 21 receives fixed-length frames F1 to Fn that are repeatedly transmitted in order from the data transmitting apparatus 10C. The reception start timing of the frame receiving unit 21 is arbitrary, and reception may be started from the i-th fixed-length frame Fi in the middle. Further, any of wired communication and wireless communication may be used as the receiving means.

フレーム誤り訂正符号取得部２２は、フレーム受信部２１が受信したフレームのヘッダ情報から、フレーム誤り訂正符号のデータ長の情報を取得し、当該フレームから当該データ長のフレーム誤り訂正符号を取得する。なお、フレーム誤り訂正符号のデータ長の情報は、データ送信装置１０Ｃのヘッダ情報生成部１４によって付加されたものであり、フレーム誤り訂正符号は、フレーム誤り訂正符号生成部１２によって生成および付加されたものである。 The frame error correction code acquisition unit 22 acquires data length information of the frame error correction code from the header information of the frame received by the frame reception unit 21, and acquires a frame error correction code of the data length from the frame. The data length information of the frame error correction code is added by the header information generation unit 14 of the data transmitting apparatus 10C, and the frame error correction code is generated and added by the frame error correction code generation unit 12. Is.

全体誤り訂正符号取得部２３は、フレーム受信部２１が受信した最終フレームのヘッダ情報から、全体誤り訂正符号のデータ長の情報を取得し、当該最終フレームから当該データ長の全体フレーム誤り訂正符号を取得する。なお、全体誤り訂正符号のデータ長の情報は、データ送信装置１０Ｃのヘッダ情報生成部１４によって付加されたものであり、全体誤り訂正符号は、全体誤り訂正符号生成部１３によって生成および付加されたものである。 The overall error correction code acquisition unit 23 acquires the data length information of the overall error correction code from the header information of the final frame received by the frame reception unit 21, and obtains the overall frame error correction code of the data length from the final frame. get. Note that the data length information of the overall error correction code is added by the header information generation unit 14 of the data transmitting apparatus 10C, and the overall error correction code is generated and added by the overall error correction code generation unit 13. Is.

次に、データ通信システム１００Ｃで送受信される固定長フレームのデータ構造について説明する。図６は、本実施形態に係るデータ通信システム１００Ｃで送受信される固定長フレームのデータ構造を模式的に示す。 Next, a data structure of a fixed-length frame transmitted / received in the data communication system 100C will be described. FIG. 6 schematically shows a data structure of a fixed-length frame transmitted / received in the data communication system 100C according to the present embodiment.

上述したように、送信対象データＤは、データ送信装置１０Ｃの送信データ分割部１１によって可変長Ｌ_ｖａｒで均等にｎ分割される。ただし、最後のｎ番目のデータＤｎは、送信対象データＤのデータ長をＬ_ｖａｒで割った剰余数に対応するデータ長のデータとなる。ｎは、送信対象データＤ全体を送信するのに必要な固定長フレームの最小数である。 As described above, the transmission target data D is equally divided into n by the variable length L _var by the transmission data dividing unit 11 of the data transmitting apparatus 10C. However, the last n-th data Dn is a corresponding data length of the data on the number of remainder data length divided by L _var transmission target data D. n is the minimum number of fixed-length frames necessary for transmitting the entire transmission target data D.

ここで、Ｌ_ｖａｒはペイロード１０２のデータ長よりも小さい値であるため、各データＤ１〜Ｄｎが割り当てられた各フレームＦ１〜Ｆｎのペイロード１０２には数バイトの空き領域ができる。そこで、データ送信装置１０Ｃのフレーム誤り訂正符号生成部１２は、その空き領域に相当するデータ長だけフレーム誤り訂正符号を拡張して生成する。この結果、各フレームＦ１〜Ｆｎにはトレーラ１０３のデータ長よりも長いフレーム誤り訂正符号１０４が付加される。さらに、各フレームＦ１〜Ｆｎのヘッダ１０１には、付加されたフレーム誤り訂正符号１０４のデータ長の情報が付加される。 Here, since L _var is a value smaller than the data length of the payload 102, an empty area of several bytes is formed in the payload 102 of each frame F1 to Fn to which each data D1 to Dn is assigned. Therefore, the frame error correction code generation unit 12 of the data transmission device 10C generates an extended frame error correction code by a data length corresponding to the empty area. As a result, a frame error correction code 104 longer than the data length of the trailer 103 is added to each of the frames F1 to Fn. Further, the data length information of the added frame error correction code 104 is added to the header 101 of each of the frames F1 to Fn.

最終フレームＦｎに割り当てるデータＤｎのデータ長は他のフレームに割り当てられるデータのデータ長より短いため、最終フレームＦｎに拡張されたフレーム誤り訂正符号１０４を付加してもペイロード１０２に依然として空き領域が残る。そこで、データ送信装置１０Ｃの全体誤り訂正符号生成部１３は、その空き領域に収容可能な最大データ長の全体誤り訂正符号１０６を生成して最終フレームＦｎのペイロード１０２に付加する。最終フレームＦｎのペイロード１０２の残りの空き領域にはダミーデータ１０５が付加される。また、最終フレームＦｎのヘッダ１０１には、付加された全体誤り訂正符号１０６のデータ長の情報が付加される。 Since the data length of the data Dn assigned to the final frame Fn is shorter than the data length of the data assigned to other frames, even if the extended frame error correction code 104 is added to the final frame Fn, an empty area still remains in the payload 102. . Therefore, the overall error correction code generation unit 13 of the data transmitting apparatus 10C generates an overall error correction code 106 having the maximum data length that can be accommodated in the empty area and adds it to the payload 102 of the final frame Fn. Dummy data 105 is added to the remaining empty area of the payload 102 of the final frame Fn. Further, the data length information of the added overall error correction code 106 is added to the header 101 of the final frame Fn.

あるいは、最終フレームＦｎのペイロード１０２において、先頭から順にデータＤｎ、ダミーデータ１０５、全体誤り訂正符号１０６を配置し、フレーム誤り訂正符号１０４の直前に全体誤り訂正符号１０６のデータ長の情報を配置してもよい。こうすることで、最終フレームＦｎの所定の位置、すなわち、フレーム誤り訂正符号１０４の直前を参照すれば全体誤り訂正符号１０６のデータ長を必ず取得することができるため、最終フレームＦｎのヘッダ１０１に全体誤り訂正符号１０６のデータ長の情報を付加する必要がなくなる。 Alternatively, in the payload 102 of the final frame Fn, the data Dn, the dummy data 105, and the entire error correction code 106 are arranged in order from the top, and the data length information of the entire error correction code 106 is arranged immediately before the frame error correction code 104. May be. In this way, since the data length of the entire error correction code 106 can be obtained without fail by referring to a predetermined position of the final frame Fn, that is, immediately before the frame error correction code 104, the header 101 of the final frame Fn can be obtained. There is no need to add data length information of the entire error correction code 106.

このように本実施形態によると、送信対象データ全体を複数の固定長フレームに分けて送受信する場合において、送信対象データ全体を送信するのに必要なフレーム数を増やさずに各フレームの誤り訂正能力を強化するとともに、送信対象データ全体の誤り訂正能力を強化することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the entire transmission target data is divided into a plurality of fixed-length frames and transmitted / received, the error correction capability of each frame is increased without increasing the number of frames necessary to transmit the entire transmission target data. And the error correction capability of the entire transmission target data can be enhanced.

以上のように、本発明の各実施形態によれば、データカルーセル方式のデータ通信において誤り訂正能力が強化されて、フレームの再受信待ちを減らして高速な通信が可能となる。 As described above, according to each embodiment of the present invention, error correction capability is enhanced in data carousel data communication, and high-speed communication is possible by reducing waiting for re-reception of frames.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態の構成に限られず種々の変形が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made.

また、上記実施形態により示した構成および処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成および処理に限定する趣旨ではない。 Further, the configuration and processing shown in the above embodiment are only one embodiment of the present invention, and are not intended to limit the present invention to the configuration and processing.

本発明に係るデータ送信装置、データ受信装置、およびデータ通信システムは、ＩＴＵ−ＴＨ．２２２／Ｈ．２６２などの規格に準拠したデータや、ＣＳＫ（Color Shift Keying）変調されたデータを送信および受信する装置およびシステムとして有用である。 A data transmission device, a data reception device, and a data communication system according to the present invention are described in ITU-T H.264. 222 / H. The present invention is useful as an apparatus and a system for transmitting and receiving data compliant with a standard such as H.262 and data modulated by CSK (Color Shift Keying).

１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃデータ通信システム
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃデータ送信装置
１１送信データ分割部
１２フレーム誤り訂正符号生成部（第１の誤り訂正符号生成部）
１３全体誤り訂正符号生成部（第２の誤り訂正符号生成部）
１４ヘッダ情報生成部
１５フレーム送信部
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃデータ受信装置
２１フレーム受信部
２２フレーム誤り訂正符号取得部（第１の誤り訂正符号取得部）
２３全体誤り訂正符号取得部（第２の誤り訂正符号取得部）
２４フレーム誤り訂正部（第１の誤り訂正部）
２５全体誤り訂正部（第２の誤り訂正部）
２６受信データ連結部
Ｆ１〜Ｆｎ固定長フレーム
Ｆｎ最終フレーム
Ｄ送信対象データ
Ｄ１〜Ｄｎ各フレームに割り当てられたデータ
Ｄｎ最終フレームに割り当てられたデータ
１０１ヘッダ
１０４フレーム誤り訂正符号（第１の誤り訂正符号）
１０６全体誤り訂正符号（第２の誤り訂正符号） 100A, 100B, 100C Data communication system 10A, 10B, 10C Data transmission device 11 Transmission data division unit 12 Frame error correction code generation unit (first error correction code generation unit)
13 Overall error correction code generator (second error correction code generator)
14 header information generation unit 15 frame transmission unit 20A, 20B, 20C data reception device 21 frame reception unit 22 frame error correction code acquisition unit (first error correction code acquisition unit)
23 Overall error correction code acquisition unit (second error correction code acquisition unit)
24 frame error correction unit (first error correction unit)
25 Overall error correction section (second error correction section)
26 Received data concatenation unit F1 to Fn Fixed length frame Fn Last frame D Transmission target data D1 to Dn Data assigned to each frame Dn Data assigned to the last frame 101 Header 104 Frame error correction code (first error correction code) )
106 Overall error correction code (second error correction code)

Claims

A transmission data dividing unit that equally divides and assigns the transmission target data to each frame of the minimum number of fixed-length frames that can transmit the entire transmission target data;
For the data allocated to each frame, a first error correction code having a maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding the header information and the data from the frame is generated, and the first error correction code is generated for each frame. A first error correction code generation unit for adding the error correction code of
Generating header information including information on the data length of the first error correction code, and adding the header information to each frame;
A data transmission apparatus comprising: a frame transmission unit configured to repeatedly transmit the minimum number of fixed-length frames in order.

The maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding the header information, the allocated data, and the first error correction code from the final frame of the minimum number of fixed-length frames for the entire transmission target data A second error correction code generation unit that generates a second error correction code and adds the second error correction code to the final frame;
The data transmission device according to claim 1, wherein the header information generation unit generates header information including data length information of the second error correction code and adds the header information to the final frame. .

A transmission data dividing unit that allocates the transmission target data by dividing the transmission target data by a predetermined length to each of the minimum number of fixed-length frames that can transmit the entire transmission target data;
A first error correction code generation unit that generates a first error correction code of a predetermined length for the data allocated to each frame and adds the first error correction code to each frame;
A second error correction code having a maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding header information and the allocated data from the final frame of the minimum number of fixed-length frames is generated for the entire transmission target data. A second error correction code generator for adding the second error correction code to the final frame;
Generating header information including information on the data length of the second error correction code, and adding the header information to the final frame;
A data transmission apparatus comprising: a frame transmission unit configured to repeatedly transmit the minimum number of fixed-length frames in order.

A frame receiver for receiving fixed-length frames that are repeatedly transmitted in order;
A first error correction code acquisition unit that acquires information on a data length of a first error correction code from the header information of the fixed length frame, and acquires a first error correction code of the data length from the fixed length frame; ,
A first error correction unit that performs error correction of the fixed-length frame using the first error correction code;
A data receiving apparatus comprising: a reception data concatenation unit that concatenates the error-corrected data in order to restore the entire original data.

The information of the data length of the second error correction code is obtained from the header information of the last frame of the fixed-length frame that is repeatedly transmitted in order, and the second error correction code of the data length is obtained from the last frame. Two error correction code acquisition units;
When there is a fixed-length frame that cannot be corrected by the first error correction unit, the data before error correction of the fixed-length frame and the data after error correction of other fixed-length frames are connected in order. The data receiving apparatus according to claim 4, further comprising: a second error correction unit that performs error correction on the entire concatenated data using the second error correction code.

A frame receiver for receiving fixed-length frames that are repeatedly transmitted in order;
A first error correction code acquisition unit that acquires a first error correction code of a predetermined length from header information of the fixed-length frame;
A first error correction unit that performs error correction of the fixed-length frame using the first error correction code;
A reception data concatenation unit for concatenating the error-corrected data in order to restore the entire original data;
The information of the data length of the second error correction code is obtained from the header information of the last frame of the fixed-length frame that is repeatedly transmitted in order, and the second error correction code of the data length is obtained from the last frame. Two error correction code acquisition units;
When there is a fixed-length frame that cannot be corrected by the first error correction unit, the data before error correction of the fixed-length frame and the data after error correction of other fixed-length frames are connected in order. And a second error correction unit that performs error correction of the entire concatenated data using the second error correction code.

A data transmission device;
A data receiving device,
The data transmission device includes:
A transmission data dividing unit that equally divides and assigns the transmission target data to each frame of the minimum number of fixed-length frames that can transmit the entire transmission target data;
For the data allocated to each frame, a first error correction code having a maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding the header information and the data from the frame is generated, and the first error correction code is generated for each frame. A first error correction code generation unit for adding the error correction code of
Generating header information including information on the data length of the first error correction code, and adding the header information to each frame;
A frame transmission unit that repeatedly transmits the minimum number of fixed-length frames in order,
The data receiving device is:
A frame receiver for receiving fixed-length frames that are repeatedly transmitted in order;
A first error correction code acquisition unit that acquires information on a data length of a first error correction code from the header information of the fixed length frame, and acquires a first error correction code of the data length from the fixed length frame; ,
A first error correction unit that performs error correction of the fixed-length frame using the first error correction code;
A data communication system comprising: a received data concatenation unit that concatenates the error-corrected data in order to restore the entire original data.

The data transmitting apparatus includes, in the remaining area excluding header information, the allocated data, and the first error correction code from the final frame of the minimum number of fixed-length frames for the entire transmission target data. A second error correction code generating unit that generates a second error correction code of the maximum length that can be accommodated and adds the second error correction code to the final frame;
The header information generation unit generates header information including data length information of the second error correction code, and adds the header information to the final frame.
The data reception device acquires information on the data length of the second error correction code from the header information of the last frame of the fixed-length frame that is repeatedly transmitted in the order, and the second error of the data length is obtained from the last frame. When there is a second error correction code acquisition unit that acquires a correction code, and a fixed-length frame that cannot be corrected by the first error correction unit, data before error correction of the fixed-length frame and other fixed A second error correction unit that concatenates long-frame error-corrected data in order and performs error correction on the entire concatenated data using the second error correction code. Item 8. The data communication system according to Item 7.

A data transmission device;
A data receiving device,
The data transmission device includes:
A transmission data dividing unit that allocates the transmission target data by dividing the transmission target data by a predetermined length to each of the minimum number of fixed-length frames that can transmit the entire transmission target data;
A first error correction code generation unit that generates a first error correction code of a predetermined length for the data allocated to each frame and adds the first error correction code to each frame;
A second error correction code having a maximum length that can be accommodated in the remaining area excluding header information and the allocated data from the final frame of the minimum number of fixed-length frames is generated for the entire transmission target data. A second error correction code generator for adding the second error correction code to the final frame;
Generating header information including information on the data length of the second error correction code, and adding the header information to the final frame;
A frame transmission unit that repeatedly transmits the minimum number of fixed-length frames in order,
The data receiving device is:
A frame receiver for receiving fixed-length frames that are repeatedly transmitted in order;
A first error correction code acquisition unit that acquires a first error correction code of a predetermined length from header information of the fixed-length frame;
A first error correction unit that performs error correction of the fixed-length frame using the first error correction code;
A reception data concatenation unit for concatenating the error-corrected data in order to restore the entire original data;
The information of the data length of the second error correction code is obtained from the header information of the last frame of the fixed-length frame that is repeatedly transmitted in order, and the second error correction code of the data length is obtained from the last frame. Two error correction code acquisition units;
If there is a fixed-length frame that could not be corrected by the first error correction unit, the data before error correction of the fixed-length frame and the data after error correction of other fixed-length frames are connected in order. And a second error correction unit that performs error correction on the entire concatenated data using the second error correction code.