JP3394636B2 - 誤り訂正方法 - Google Patents

誤り訂正方法

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JP3394636B2
JP3394636B2 JP20356095A JP20356095A JP3394636B2 JP 3394636 B2 JP3394636 B2 JP 3394636B2 JP 20356095 A JP20356095 A JP 20356095A JP 20356095 A JP20356095 A JP 20356095A JP 3394636 B2 JP3394636 B2 JP 3394636B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ATMセルを伝送
するATMネットワークにおける誤り訂正方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図4は、ATMネットワークのシステム
構成を示す。図において、ATM端末11と基地局12
は、無線回線13または有線回線14を介して接続され
る。基地局12は、光ファイバ伝送路15、加入者交換
機16を介してATM網17に接続される。
【0003】本システムでは、ATM端末11と基地局
12との間で、図5に示すような53バイトのATMセル
が伝送される。このATMセルは、5バイトのヘッダと
48バイトの情報ビットから構成される。さらに、ATM
セルヘッダは、セルのフロー制御ビットGFC(4ビッ
ト)、仮想パス識別子VPI(8ビット)、仮想チャネ
ル識別子VCI(16ビット)、情報の種別PT(3ビッ
ト)、セル転送の優先順位CLP(1ビット)、ヘッダ
誤り制御ビットHEC(8ビット)から構成される。
【0004】ATM網17では、VPIおよびVCIに
設定されるATMチャネル番号が従来のディジタル回線
交換におけるタイムスロットの役割を果たす。したがっ
て、ATMチャネル番号情報に誤りが生じると信号が相
手先に伝わらなくなるだけでなく、ときには他の利用者
に誤伝送されるなど伝送路に及ぼす影響が大きい。そこ
で、ATMチャネル番号の誤りを訂正するために、AT
Mセルヘッダにはヘッダ誤り制御ビットHECが設けら
れている。加入者交換機16は、ATMセルを受け取る
とATMセルヘッダの1ビット誤り訂正を行い、複数ビ
ット誤った場合にはそのATMセルを廃棄する。
【0005】ところで、無線回線のように符号誤りが発
生する伝送路では、伝送品質向上のために誤り訂正技術
が不可欠である。本システムにおいても、無線回線13
で接続されたATM端末11と基地局12との間で、所
定のビット誤り率を得るとともに信号の誤伝送を防止す
るためには、ATMセルヘッダのビット誤りを訂正して
有線回線と同様のセル廃棄率を実現する必要がある。
【0006】図6は、従来の第1の誤り訂正方法を示
す。送信側のATM端末では、(1) ATMセルを複数個
並べてビット列を構成し、(2) 複数のブロックに分割
し、(3) 各ブロックに誤り訂正用の冗長ビットを付加
し、(4) 回線に送出する。受信側の基地局では、ブロッ
クごとに符号誤りを訂正して加入者交換機に送出する。
加入者交換機では、ヘッダ誤り制御ビットHECを用い
て、ATMセルヘッダの誤り検出および訂正を行う。な
お、HECは、1ビット訂正であるので、2ビット以上
誤った場合にはそのATMセルは廃棄される。
【0007】このような誤り訂正方法では、ブロックの
中の1つのATMセル中に符号誤りが生じた場合に、訂
正しきれなかった残留誤りはブロック全体に広がること
になり、誤りが生じていなかったATMセルに誤りを生
じさせてしまうおそれがある。それを防ぐには、図7に
示すように1つのATMセルを1ブロックとする方法が
考えられる。すなわち、送信側のATM端末では、(1)
1つのATMセルを1ブロックとし、(2) 各ブロックに
誤り訂正用の冗長ビットを付加し、(3) 回線に送出す
る。受信側の基地局では、ATMセル全体について符号
誤りを訂正して加入者交換機に送出する。加入者交換機
では、ヘッダ誤り制御ビットHECを用いて、ATMセ
ルヘッダの誤り検出および訂正を行う。しかし、ATM
セルごとに誤り訂正を行ったとしても、訂正しきれなか
った残留誤りがATMセルヘッダに残ることがある。こ
の場合には、ATMセルヘッダに用いられている誤り訂
正が1ビット訂正であるので、訂正しきれずにヘッダ誤
りとなり、ATMセル全体が廃棄されるおそれがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ATMセルの
廃棄率を低減するには、伝送路における誤り訂正を強力
にする必要があるが、そのために誤り訂正用の冗長ビッ
ト数を増大すると回線効率が低下する。なお、回線効率
とは、冗長ビットを含めた信号全体に対する有効な情報
の占める割合である。
【0009】図8は、訂正ビット数とATMセル廃棄率
および回線効率との関係を示す。ここでは、ATMセル
を2ブロックに分割してBCH符号を用いて誤り訂正を
行った場合を示す。(1) は、1ビット訂正〜4ビット訂
正(2ブロックのためにATMセル全体で2ビット訂正
〜8ビット訂正)において、誤り訂正前のビット誤り率
とセル廃棄率との関係を示す。なお、(255,247)とは、
247ビットの情報ビットに対して伝送する信号が 255ビ
ット(冗長ビットが8ビット)であることを示す。(2)
は、訂正ビット数と回線効率との関係を示す。
【0010】本発明は、ATMセルを伝送するATMネ
ットワークにおいて、回線効率を低下させずにセル廃棄
率を低下させることができる誤り訂正方法を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、ATMセルの
ATMセルヘッダと情報ビットを分離し、それぞれ個別
に冗長ビットを付加し、それぞれ個別に誤り訂正を行う
方法をとる。このとき、情報ビットに対する冗長ビット
の割合より、ATMセルヘッダに対する冗長ビットの割
合を大きくすることにより、ATMセルヘッダに対する
誤り訂正能力を相対的に高め、セル廃棄率を低減する。
【0012】また、ATMセルヘッダからヘッダ誤り制
御用ビットを削除し、残りのATMセルヘッダに対して
冗長ビットを付加する誤り訂正方法により、信号全体に
占める冗長ビットの割合を小さくする。また、受信側で
は、誤り訂正を行ったATMセルヘッダからヘッダ誤り
制御用ビットを求めて付加することにより、完全なAT
Mセルヘッダを復元することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の誤り訂正方法の
第1の実施形態を示す。ここでは、ATM端末から基地
局に伝送する場合を示すが、基地局からATM端末に伝
送する場合でも同様である。図において、送信側のAT
M端末では、(1) 53バイトのATMセルを5バイトのA
TMセルヘッダと48バイトの情報ビットに分離し、(2)
それぞれに誤り訂正用の所定の冗長ビットを付加し、
(3) 回線に送出する。
【0014】受信側の基地局では、ATMセルヘッダお
よび情報ビットについて、それぞれ個別に符号誤りを訂
正し、再び53バイトのATMセルを構成して加入者交換
機に送出する。なお、ATMセルヘッダに誤りが残った
場合には、そのATMセルを廃棄する。加入者交換機で
は、ヘッダ誤り制御ビットHECを用いて、ATMセル
ヘッダの誤り検出および訂正を行う。なお、HECは、
1ビット訂正であるので、2ビット以上誤った場合には
そのATMセルは廃棄される。
【0015】ここで、48バイトの情報ビットに対する冗
長ビットの割合より、5バイトのATMセルヘッダに対
する冗長ビットの割合を大きくし、ATMセルヘッダに
対する誤り訂正能力を相対的に高める。例えば、BCH
符号を用いて誤り訂正を行う場合に、従来方法により伝
送路のビット誤り率10-4に対してセル廃棄率10-9を得る
には、8ビット訂正(図8ではATMセルを2ブロック
に分割しているので4ビット訂正)が必要であった。す
なわち、53バイト(424ビット)のATMセル全体に64ビ
ットの冗長ビットを付加して8ビット訂正を行う必要が
あった。一方、本実施形態では、5バイト(40ビット)
のATMセルヘッダに28ビットの冗長ビットを付加して
4ビット訂正を行い、48バイト(384ビット)の情報ビッ
トに32ビットの冗長ビットを付加して4ビット訂正を行
い、全体として8ビット訂正とする。これにより、AT
Mセルヘッダに対する誤り訂正能力が相対的に向上し、
セル廃棄率を大幅に低減させることができる。具体的改
善例は第2の実施形態において示す。
【0016】また、上記の例において、従来方法におけ
る回線効率は、 424/(424+64) ≒0.869 であり、本実施形態における回線効率は、 424/(424+28+32) ≒0.876 であるので、若干の向上が期待できる。
【0017】図2は、本発明の誤り訂正方法の第2の実
施形態を示す。ここでは、ATM端末から基地局に伝送
する場合を示すが、基地局からATM端末に伝送する場
合でも同様である。図において、送信側のATM端末で
は、(1) 53バイトのATMセルを5バイトのATMセル
ヘッダと48バイトの情報ビットに分離し、(2) ヘッダ誤
り制御ビットHECを削除した4バイトのATMセルヘ
ッダと、情報ビットのそれぞれに誤り訂正用の所定の冗
長ビットを付加し、(3) 回線に送出する。第1の実施形
態とはATMセルヘッダからHECを削除して冗長ビッ
トを付加する点が異なる。
【0018】受信側の基地局では、(1) HECを除くA
TMセルヘッダおよび情報ビットについて、それぞれ個
別に符号誤りを訂正する。なお、ATMセルヘッダに誤
りが残った場合には、そのATMセルを廃棄する。(2)
誤り訂正後のATMセルヘッダ(ATMチャネル番号)
からHECを求めて付加し、完全な53バイトのATMセ
ルを構成して加入者交換機に送出する。加入者交換機で
は、HECを用いて、ATMセルヘッダの誤り検出およ
び訂正を行う。なお、HECは、1ビット訂正であるの
で、2ビット以上誤った場合にはそのATMセルは廃棄
される。
【0019】ここで、48バイトの情報ビットに対する冗
長ビットの割合より、HECを除く4バイトのATMセ
ルヘッダに対する冗長ビットの割合を大きくし、ATM
セルヘッダに対する誤り訂正能力を相対的に高める。本
実施形態では、HECを除く4バイト(32ビット)のA
TMセルヘッダに24ビットの冗長ビットを付加して4ビ
ット訂正を行い、48バイト(384ビット)の情報ビットに
32ビットの冗長ビットを付加して4ビット訂正(2ブロ
ックに分割する場合にはそれぞれ2ビット訂正)を行
い、全体として8ビット訂正とする。これにより、AT
Mセルヘッダに対する誤り訂正能力が相対的に向上す
る。この場合のセル廃棄率を図3に示す。図3に示すよ
うに、ATMセルヘッダと情報ビットに分割してそれぞ
れで4ビット訂正を行うことにより、セル廃棄率を大幅
に低減できることがわかる。
【0020】また、本実施形態における回線効率は、H
ECを除く52バイト(416ビット)の信号に対して56ビッ
トの冗長ビットが付加されるので、 416/(416+56) ≒0.881 となり、第1の実施形態よりもさらに若干の向上が期待
される。また、本発明の誤り訂正方法によれば、ATM
セルの廃棄率と情報の品質の設計をそれぞれ個別に行う
ことが可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の誤り訂正
方法では、ATMセルをATMセルヘッダと情報ビット
に分離してそれぞれ個別に誤り訂正を行い、かつATM
セルヘッダに対する誤り訂正能力を相対的に高めること
により、回線効率を下げることなくセル廃棄率を低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誤り訂正方法の第1の実施形態を示す
図。
【図2】本発明の誤り訂正方法の第2の実施形態を示す
図。
【図3】第2の実施形態におけるセル廃棄率を示す図。
【図4】ATMネットワークのシステム構成を示す図。
【図5】ATMセルの構成を示す図。
【図6】従来の第1の誤り訂正方法を示す図。
【図7】従来の第2の誤り訂正方法を示す図。
【図8】訂正ビット数とATMセル廃棄率および回線効
率との関係を示す図。
【符号の説明】
11 ATM端末 12 基地局 13 無線回線 14 有線回線 15 光ファイバ伝送路 16 加入者交換機 17 ATM網
フロントページの続き (72)発明者 梅比良 正弘 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−79658(JP,A) 特開 昭63−48030(JP,A) 特開 平3−238950(JP,A) 特公 平5−8897(JP,B2) 特公 平4−81905(JP,B2) 1996信学総合大会 B−462 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ATMセルヘッダと情報ビットから構成
    されるATMセルを用いて情報を伝送するATMネット
    ワークで、伝送信号に付加された冗長ビットを用いて伝
    送路で生ずる符号誤りを訂正する誤り訂正方法におい
    て、前記ATMセルヘッダと前記情報ビットを分離し、
    前記ATMセルヘッダからヘッダ誤り制御用ビットを削
    除したATMセルヘッダと前記情報ビットに、それぞれ
    個別に冗長ビットを付加し、それぞれ個別に誤り訂正を
    行うとともに、前記情報ビットに対する冗長ビットの割
    合より、前記ヘッダ誤り制御用ビットを削除したATM
    セルヘッダに対する冗長ビットの割合を大きくしたこと
    を特徴とする誤り訂正方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の誤り訂正方法におい
    て、誤り訂正を行ったATMセルヘッダからヘッダ誤り
    制御用ビットを求め、そのヘッダ誤り制御用ビットを含
    むATMセルヘッダを復元することを特徴とする誤り訂
    正方法。
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KR100331884B1 (ko) * 2000-02-01 2002-04-09 서평원 무선 비동기 전송 모드 통신 시스템의 에러 정정 방법 및장치

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