JP3437518B2 - デジタル信号伝送方法及び装置 - Google Patents

デジタル信号伝送方法及び装置

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JP3437518B2 JP2000015857A JP2000015857A JP3437518B2 JP 3437518 B2 JP3437518 B2 JP 3437518B2 JP 2000015857 A JP2000015857 A JP 2000015857A JP 2000015857 A JP2000015857 A JP 2000015857A JP 3437518 B2 JP3437518 B2 JP 3437518B2
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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、デジタル信号の伝
送に係り、デジタルストリームをより低いビットレート
の複数のストリーム（以下「導出ストリーム」という）
に細分することにより転送するという課題に取り組む。
これらの導出ストリームは、それぞれの伝送リンクに並
列に送信され、各伝送リンクは、送信されたストリーム
全体の通過帯域よりも狭い通過帯域をそれぞれ有する。
【０００２】
【従来の技術】このように一つのストリームをより低ビ
ットレートで並列に伝送されるストリームに細分するこ
とは、当該技術では「逆マルチプレクシング」として知
られている。この種の解決策は、例えば幾つかの（通常
は２〜８の）伝送リンクに（一般には３〜１３Mbit/sの
範囲の帯域の）デジタルビデオ信号を２Ｍｂｉｔ／ｓに
て伝送することに適用できる。しかしながら、本発明の
範囲は、このような特定の適用例に制限されるものでな
いことが分かる。個々のストリームは伝送ネットワーク
に沿って伝播するので、それらは一般には異なる遅延を
被る。受信側では、それらを再度束ねて元のデジタルス
トリームを正しく復元する必要が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
これらのリンクのエンド・インターフェースのレベルに
て複雑で高価なシステムアーキテクチャーを使用するこ
を要さず、特に簡単な方法にて上記課題を解決すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に従い、この目的
は特許請求の範囲に特定的に述べた特徴を有する方法に
より達成される。本発明は、この方法を実施する装置に
も関する。
【０００５】
【実施例】以下、単に非限定的な例により添付図面を参
照して本発明を説明する。図１に関し、本質的に本発明
による解決策は、デジタル入力ストリームＩa （例えば
ＭＰＥＧビデオストリーム）から開始する。対応するイ
ンターフェース１０において実行される逆マルチプレク
シング操作により、入力ストリームは、より低いビット
レートの複数の導出ストリームに変換され、任意の公知
タイプの伝送ネットワークＲを通って複数の夫々のリン
クを伝送される。以下、これらのリンクは帯域幅に関し
て等しいものと仮定する。これらのリンクの各々はスト
リームＩa よりも狭い個々の帯域幅を有するけれども、
これらのリンクは、入力ストリームＩa の伝送に対して
十分な通過帯域が全体として利用できることを保証す
る。例として、ネットワークＲは２Ｍｂｉｔ／ｓの従来
の公衆ネットワークとでき、その伝送はＩＴＵ−Ｔ勧告
Ｇ．７０３、Ｇ７０４により編成される。受信インター
フェース２０の入力では、ストリームＩb のセットとほ
とんど等しい受信ストリームＩc のセットが存在する
が、これらは実際にはネットワークＲを通って伝搬する
間に個々のストリームが被った異なる遅延により変化し
ている。受信インターフェース２０の機能は、ストリー
ムＩc のセットを用いて、入力ストリームＩa にほとん
ど等しい出力ストリームＩd を再構築することである。
【０００６】図２は、インターフェース１０の動作を概
略的に示す。簡単のため、ここでは逆マルチプレクシン
グ操作は、＃１、＃２、＃３により示された３つの導出
ストリームを入力ストリームＩa から発生することによ
り実行されるものと仮定する。さらに、ここではデジタ
ル入力ストリームは、連続的なバイトシーケンスであり
（明瞭にするため、図ではこれらのバイトはそれぞれの
シリアル番号により識別される）、使用されている伝送
リンク上で利用可能なレートの総和に等しいレートにて
インターフェース１０の入力に存在するものと仮定す
る。このような要求を満たす異なる幾つかの解決策が、
当該技術において知られている。これらの解決策は周知
であり、本発明を実現する目的にとっては重要でないの
で、詳細な説明はここでは必要ないであろう。ここで
は、単に例として、デジタルストリームをＡＴＭセルに
挿入する可能性が述べられる。この場合には、ストリー
ムＩaのレートを得るのに要求される充填セルを発生す
る仕事は、ＡＴＭ収束レベルに任せられる。図示された
実施例では、個々の入力バイトが順番に出力リンクに周
期的に分配されることが仮定されている。
【０００７】本発明の重要な特徴は、インターフェース
１０が、図２においてＳで示され且つバイト又は一般に
はビット列から成るシンボルを、全てのストリーム中に
一定の周期にて同時に挿入し、伝送される情報を同一の
持続期間を有し且つ時間整列されたパケットに細分する
ことである。もちろん、この操作は、伝送される他の情
報が取り得る値を制限することなく、ストリーム内部に
おいて上記列Ｓを該他の情報と区別できるようにストリ
ームが構成されることを前提とする。上記列Ｓの相互位
置は、伝送ネットワークＲに沿った伝搬中は変化しては
ならない。この場合にも、これらの束縛を満たす可能な
解決策は、本方法の特定の態様に依存する。全ての伝送
ストリームが相互に同期していることも要求される。こ
のことは、例えばそれらを共通のタイミング信号から発
生することにより得られる。例として、上記記載したよ
うなネットワークでの伝送の場合、上記列Ｓを挿入する
ために、サービス情報に対して確保された時間スロッ
ト、例えば時間スロットＴＳ１６が使用できる。この解
決策は、好ましいけれども、明らかに本発明を束縛しな
い。
【０００８】図３は、種々の導出ストリーム＃１、＃
２、＃３におけるネットワークＲの伝搬の効果を概略的
に示す。本質的に、最も重要な効果は、それぞれの伝送
リンクがネットワークを通じて異なる伝搬時間を生じさ
せるので、関連のストリームが異なる遅延を被ることで
ある。ここに示された代表的な実施態様では、ストリー
ム＃２は、或時間間隔だけストリーム＃３に先行する
（ここでは上記或時間間隔は２バイトの伝送時間に等し
いと仮定するが、明らかにこれは一例である）。ストリ
ーム＃３は、同じ持続期間を有する時間間隔だけストリ
ーム＃１に先行する。これら３つのストリームは同時に
送信されているけれども、持続期間Ｄを有すると仮定さ
れる時間間隔に亘ってこのように時間的に分布する。し
かしながら、Ｔ（すなわち上記列Ｓをストリーム＃１、
＃２、＃３に挿入する周期に対応する時間間隔）はＤが
Ｔ／２より小さくなるようなものであることを仮定する
と、上記列すなわちシンボルＳが受信されず且つＴ／２
より大きい持続期間を有する時間間隔ｔ0 を識別するこ
とが常に可能である。各時間間隔ｔ0の終わりにて受信
した最初のシンボルＳは、最小の遅延を課するリンクか
ら到着する。他のリンクにおいてその後直ぐに受信した
シンボルＳは、インターフェース１０により同じ時間に
初期送信されたパケットに属し且つ連続的な情報バイト
に先行する。図３の例では、時間間隔ｔ0 における任意
の時間から開始して、種々のストリームにおいてシンボ
ルＳの後に受信したバイトは、それぞれバイト３２、３
３、３１の順である。
【０００９】図４では、受信インターフェース２０の内
部構成が示されており、参照符号２１、２２、２３は、
本質的に３つの整列モジュールを示し、その各々はその
入力において夫々のストリーム＃１、＃２、＃３を受信
する。モジュール２１、２２、２３は、シンボルＳを識
別でき且つこれらのシンボルのうち任意のものの受信時
に対応するパルス信号Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 を放出できるよ
うに（公知の方法にて）構成される。これらの信号の挙
動は、図５ａ、５ｂ、５ｃの時間図に概略的に示されて
おり、明確化のために図４にも示される。ここで考えら
れている例では、シンボルＳが予め決められた時間スロ
ットにて伝送され、認識においては、伝送に関する従来
のタイミング信号（図示せず）が利用される。信号Ｓi
（ｉ＝１，２，３）が処理され、時間間隔ｔ0 （図３）
を識別する。このことは、上記信号Ｓi を論理ＯＲゲー
ト２４に送ることにより得られる。（信号Ｓi が発生さ
れるときはいつでも「高」レベルに移行する）ゲート２
４の出力は、カウンター２５をリセットする。カウンタ
ー２５は、時間間隔ｔ0 の間のみ所定の閾値（実際には
予め設定されたカウント）に到達できる。従って、この
ようなカウントは、図３のＤにより示された時間間隔中
は達成されないことは明らかである。実際、Ｄは、シン
ボルＳの到着を識別する信号が次々に発生される時間範
囲である。この点に関し、図５ｄの時間図も参照でき
る。
【００１０】カウンター２５の出力は、信号ＡＳであり
（図５ｅの時間図を参照）、時間間隔ｔ0 の終わり近く
においてのみ、「高」論理レベルに移行し、モジュール
２１、２２、２３をイネーブルして入力バイトのストリ
ームをロードさせる。モジュール２１〜２３へのストリ
ームの実際の書き込みは、イネーブル後に受信した最初
のシンボルＳの直ぐ後のバイトから開始する。参照符号
２６、２７、２８は、本質的に３つのＦＩＦＯメモリか
ら形成された別の３つの受信モジュールを示す。整列モ
ジュール２１、２２、２３全てにおける書き込みが開始
される時にのみ、ネットワークＲにより導入され得るジ
ッターやドリフト移動(wander)現象を（既知の基準によ
り）補償するための別の遅延を場合によっては用いて、
メモリ２６、２７、２８からの読み出しがイネーブルさ
れる。従って、最も遅延したストリームに関連し且つＡ
Ｓが高レベルに移行した後の最初のシンボルＳ（実施例
ではＳ1 ）の到着に対して適当に遅延した時刻に読み出
しが開始する。メモリからの読み出しをイネーブルする
対応信号の発生は、当業者には周知である。
【００１１】最後に、参照符号２９は、結束(bundling)
モジュールを示す。これは、送信中に利用されるのと同
じ並替え論理に従ってメモリ２６、２７、２８の出力を
ロードする。全体の結果として、シーケンシャルな入力
順序に合わせることにより出力ストリームＩd が構築さ
れる。実際には、ネットワークＲを通じての伝搬時間の
差は、モジュール２１〜２３で行われる再整列動作によ
り吸収される。シンボルＳがメモリ２６、２７、２８に
書き込まれないことは明らかである。本発明による解決
策は、ＦＩＦＯメモリを使用することにより、前記情報
ストリームがネットワークＲに沿っての伝搬故に分布し
ている時間間隔Ｄ内において、異なるストリーム＃１、
＃２、＃３が異なる時間順となり得る現象を補償でき
る。
【００１２】明らかに、本発明の原理を変えず、特許請
求の範囲に記載した本発明の範囲を逸脱することなく、
構成の詳細や実施態様は、上記記載したことに対して広
く変更し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する一般的な環境を示す。
【図２】送信レベルにて本発明による解決策において採
用された基準を概略的に示す。
【図３】受信レベルにて本発明による解決策において採
用された基準を概略的に示す。
【図４】本発明で使用される受信装置の可能な構成をブ
ロック図にて詳細に示す。
【図５】５つの時間図５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅを
上下に配置して含み、図４の装置に存在する信号の一般
的な時間挙動を示す。
【符号の説明】
１０ 送信インターフェース ２０ 受信インターフェース ２１、２２、２３ 整列モジュール（第１受信モジュー
ル） ２４ 論理ＯＲゲート ２５ カウンター ２６、２７、２８ メモリ（第２受信モジュール） ２９ 結束モジュール Ｒ 伝送ネットワーク Ｉa 入力デジタル信号ストリーム Ｉb 導出ストリーム Ｉc 伝送された導出ストリーム Ｉd 出力デジタル信号ストリーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロベルト・クアッソ イタリー国 10136 トリノ ヴィア カステルゴムベルト 30 (56)参考文献 特開 平３−104344（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−264843（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−277829（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−184145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−76649（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−188882（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−108241（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−54016（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−237230（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−13398（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−145591（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−37580（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 3/00 H04J 3/06 H04L 12/56 H04L 29/08 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力デジタル信号ストリーム（Ｉa ）
    が、それぞれの伝送リンク（Ｒ）上に伝送されるべき複
    数の導出ストリーム（Ｉb ）に細分され、そのように伝
    送された導出ストリーム（Ｉ c ）は、前記伝送リンク
    （Ｒ）上での伝送により一般に相互に時間シフトし、前
    記伝送された導出ストリーム（Ｉ c ）が、元の通りに時
    間整列されることにより受信端にて再度束ねられて出力
    デジタル信号ストリーム（Ｉd ）を形成する、デジタル
    信号を伝送する方法であって、 （ア）シンボル（Ｓ）を同時に且つ一定の周期（Ｔ）で
    前記導出ストリーム（Ｉb ）に挿入する操作であって、
    該シンボル（Ｓ）は、前記伝送リンクに送信される情報
    を、同じ持続期間を有し送信中に時間整列されるパケッ
    トに細分する上記操作、 （イ）出力デジタル信号ストリーム（Ｉ d ）を再度束ね
    る条件として、シンボル（Ｓ）を受信しない前記周期
    （Ｔ）の半分より長い持続時間の時間間隔（ｔ 0 ）を前
    記受信端にて識別する操作、 （ウ）前記受信端において、前記識別した条件に基づい
    て、一般に相互に時間シフトした前記伝送された導出ス
    トリーム（Ｉc ）内から前記シンボル（Ｓ）を認識する
    操作、 （エ）それぞれのシンボル（Ｓ）を元の通りに時間整列
    することにより、前記伝送された導出ストリーム
    （Ｉc ）内に存在する情報パケットを元の通りに時間整
    列する操作、及び （オ）それぞれの情報パケットを元の通りに時間整列し
    た後に、伝送された導出ストリーム（Ｉc ）を再度束ね
    る操作を含むことを特徴とする上記デジタル信号を伝送
    する方法。
  2. 【請求項２】 前記シンボル（Ｓ）がバイトのようなビ
    ット列であることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 所与のシーケンシャル時間分配則により
    前記入力ストリーム（Ｉa ）を前記導出ストリーム（Ｉ
    b ）に細分する操作、及び同じシーケンシャル時間分配
    則により、前記伝送された導出ストリーム（Ｉc）を元
    の通りに時間整列した後に再度束ねる操作を含むことを
    特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記一定の周期の持続期間が、伝送され
    た導出ストリーム（Ｉc ）間の最大時間シフト（Ｄ）の
    少なくとも２倍であることを特徴とする請求項１〜３の
    いずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 シンボル（Ｓ）が受信されない前記時間
    間隔（ｔ 0 ）の後に受信した最初のシンボル（Ｓ）から
    開始して、伝送された各導出ストリーム（Ｉc ）を受信
    する操作を含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 入力デジタル信号ストリーム（Ｉa ）を
    それぞれの伝送リンク（Ｒ）上に伝送されるべき複数の
    導出ストリーム（Ｉb ）に細分するための手段（１０）
    を送信端にて含み、前記伝送リンク（Ｒ）上での伝送に
    より一般に相互に時間シフトした伝送された導出ストリ
    ームを受信して、元の通りに時間整列することによりそ
    れらを出力デジタル信号ストリーム（Ｉd ）に再度束ね
    るための手段（２０；２１〜２９）を受信端にて含む、
    デジタル信号の伝送装置であって、 前記細分手段（１０）は、シンボル（Ｓ）を同時に且つ
    一定の周期（Ｔ）で前記導出ストリーム（Ｉb ）に挿入
    するよう構成され、該シンボル（Ｓ）は、前記伝送リン
    クに送信される情報を、同じ持続期間を有し且つ送信中
    に時間整列されるパケットに細分し、そして 前記受信し束ねる手段（２０、２１〜２９）は、出力デ
    ジタル信号ストリーム（Ｉ d ）を再度束ねる条件とし
    て、シンボル（Ｓ）が受信されない前記周期（Ｔ）の半
    分より長い持続時間の時間間隔（ｔ 0 ）を識別するため
    の時間カウンター手段（２５）、及び前記シンボル
    （Ｓ）に応答し且つ前記時間カウンター手段（２５）と
    協働してイネーブル信号（ＡＳ）を発生できる制御手段
    （２４、２５）を含み、イネーブル信号（ＡＳ）は、前
    記受信し束ねる手段（２０、２１〜２９）をイネーブル
    し、前記伝送された導出ストリーム（Ｉc ）内で検出さ
    れるシンボル（Ｓ）の時間整列を考慮して、時間整列さ
    れた条件下にて前記伝送された導出ストリーム（Ｉc ）
    を順に受信する、ことを特徴とする上記デジタル信号の
    伝送装置。
  7. 【請求項７】 タイミングをとる前記カウンター手段
    （２５）は、前記受信し束ねる手段（２０、２１〜２
    ９）における第１受信モジュール（２１〜２３）を選択
    的にイネーブルし、前記時間間隔（ｔ 0 ）の終わりにて
    前記伝送された導出ストリーム（Ｉ c ）をロードでき
    る、ことを特徴とする請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記受信し束ねる手段が、（ア）前記伝
    送された導出ストリーム（Ｉc ）内に存在する前記シン
    ボル（Ｓ）を検出でき且つそれぞれの認識信号（Ｓ1 、
    Ｓ2 、Ｓ3 ）を発生できる前記第１受信モジュール（２
    １、２２、２３）、及び（イ）前記第１受信モジュール
    （２１、２２、２３）から前記伝送された導出ストリー
    ム（Ｉc ）を受信でき、且つ、選択的にイネーブルされ
    る記憶ユニットとして構成され、先入れ先出し（ＦＩＦ
    Ｏ）論理により前記第１受信モジュール（２１、２２、
    ２３）から受信した伝送された導出ストリーム（Ｉc ）
    をロードする第２受信モジュール（２６、２７、２
    ８）、を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の
    装置。
  9. 【請求項９】 前記伝送された導出ストリーム（Ｉc ）
    が、該ストリーム（Ｉc ）に関連するシンボル（Ｓ）を
    相互に再整列させることにより、元の通りに時間整列さ
    れた条件下において、前記制御手段（２４、２５）は、
    前記伝送された導出ストリーム（Ｉc ）を前記第１受信
    モジュール（２１〜２３）から前記第２受信モジュール
    （２６〜２８）に送ることを可能にする（ＡＳ）ように
    構成されることを特徴とする請求項８記載の装置。
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