JP3814588B2 - 受信装置における不完全フレーム廃棄装置 - Google Patents
受信装置における不完全フレーム廃棄装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、イーサネット（登録商標）等の通信方式に利用される可変長のデータフレームを、固定長のデータパケットに分割して伝送し、再び元の長さのフレームに再合成するデータ伝送装置を構成する受信装置における不完全フレーム廃棄装置に関し、より詳細には、前記受信装置で再合成されたフレームに不整合フレームが発生する可能性があるときに、その不整合フレームの発生を確実に回避する不完全フレーム廃棄装置に関する。
【０００２】
なお、この明細書において、データフレームは、単に、フレームともいい、イーサネット（登録商標）の場合には、イーサネット（登録商標）フレーム（イーサフレーム）という。また、固定長のデータパケットを、単に、パケットともいう。
【０００３】
【従来の技術】
従来から送信装置より受信装置にフレームを伝送する際、一旦送信装置でフレームを固定長のパケットに分割する。そして、さらに、送信装置で、分割した各パケットに、該パケットが含まれるフレーム内で隣接する先行パケットおよび後続パケットとの関係を示す順序情報である隣接パケット有無情報を付加する。
【０００４】
分割されたパケットを受け取った受信装置は、一旦、受信バッファに格納し、その隣接パケット有無情報を再合成情報として利用しフレームを再合成することが行われている。
【０００５】
図１１は、当該パケットの隣接パケットに対する関係を示し再合成情報としても利用される、２ビットの４種類の隣接パケット有無情報Ｘ｛Ｘ＝（ａ，ｂ）｝の例を示している。
【０００６】
隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）は、当該パケットがフレーム内の先頭パケット（開始パケットともいう。）であるかどうかを示す情報ビット（単に、情報ともいう。）ａ（ａ＝１で先頭、ａ＝０で先頭ではない。）と、当該パケットがフレーム内の終了パケット（末尾パケットともいう。）であるかどうかを示す情報ビット（単に、情報ともいう。）ｂ（ｂ＝１で終了、ｂ＝０で終了ではない。）から構成されている。
【０００７】
この場合、（１）隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）＝（１，１）＝Ｃは、当該パケットに１個の完結したフレームが収容されていることを意味する。換言すれば、１つのフレームが固定長のパケット以下のデータ長であることを意味する。１フレーム完結パケットＣという。
【０００８】
（２）隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）＝（１，０）＝Ｓは、当該パケットがフレームの先頭パケットＳであって、かつ後続するパケットが存在することを意味する。
【０００９】
（３）隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）＝（０，０）＝Ｍは、当該パケットが前のパケット（前接パケットともいう。）に続きさらに後続パケットが存在する中間パケットＭであることを意味する。
【００１０】
（４）隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）＝（０，１）＝Ｅは、当該パケットが前のパケットに続き、かつフレームの終了パケットＥであることを意味する。
【００１１】
なお、このとき、伝送路中で、パケットの順序が入れ替わることがないものとする。この場合、受信装置は、先頭パケットＳと終了パケットＥを監視することでフレームを再合成している。
【００１２】
ところが、受信装置で受信したパケットを格納する受信バッファがオーバーフロー（バッファフルともいう。）すると、オーバーフロー中に送信装置が送信したパケットが廃棄となり、いわゆるパケット欠損が発生してしまう。
【００１３】
この場合、オーバーフローが解消した後に、フレームを再合成する際、たとえば、受信バッファに格納されている前のフレームの一部のパケット（たとえば先頭パケットＳと中間パケットＭ）と次のフレーム（前のフレームの内容とは異なるフレーム）の一部のパケット（たとえば、中間パケットＭと終了パケットＥ）を再合成して再合成フレームを作成した場合、この再合成フレームが、いわゆる不整合フレームになってしまうという不都合が発生する。
【００１４】
このオーバーフロー時の不都合を回避する技術が提案されている（特許文献１）。この特許文献１に係る技術では、受信バッファがオーバーフロー状態となったとき、受信バッファ内に最後に到着したパケット（特許文献１では、セルと称しているが、この明細書でいうパケットに対応するのでパケットという。）中の必要なユーザデータ以外のオーバーヘッド部の情報を利用して、送信装置にフレームの再送を促すようにしている。
【００１５】
【特許文献１】
特許２８２８１３９号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に係る技術では、パケットの種類等を認識させる必要があるため、オーバーヘッド部の情報が、５オクテット（４０ビット）あり、伝送帯域を有効に使用することができないという問題がある。
【００１７】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、オーバーヘッド部の情報が２ビットである場合であっても、再合成フレームの中に不整合フレームの発生を回避することを可能とする不完全フレーム廃棄装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明の不完全フレーム廃棄装置は、送信装置でフレームを固定長のパケットに分割しかつ順序情報を付加して送信し、前記パケットを受信した受信装置で再び前記順序情報に基づき元のフレームに再合成する前記受信装置において、前記パケットを受信し一旦格納した後、出力するか廃棄する第１廃棄装置と、前記第１廃棄装置から出力されるパケットを格納し、かつオーバーフローしたときにバッファフル通知信号を前記第１廃棄装置に出力する受信バッファと、前記受信バッファから出力されるパケットを一旦格納した後、出力するか廃棄する第２廃棄装置とを備え、前記第１廃棄装置は、前記バッファフル通知信号を受信したときに、該バッファフル通知信号が通知されている間に受信したパケットを廃棄し、前記バッファフル通知信号がなくなった後には、前記順序情報に基づき、前記フレームの前半部分が欠損した不完全フレームを廃棄し、前記第２廃棄装置は、前記順序情報に基づき、前記フレームの後半部分が欠損した不完全フレームを廃棄することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１９】
この発明によれば、受信バッファからバッファフル通知信号を受信した第１廃棄装置が、不完全フレームの後半部分を廃棄し、第２廃棄装置は、不完全フレームの前半部分を廃棄するようにしているので、受信バッファのオーバーフローによって一部のパケットが欠損したフレームを再合成して不整合フレームを生成してしまうという不都合を回避することができる。
【００２０】
なお、フレームの前半部分であるか後半部分であるかを判断する際には、分割パケットに、それぞれ、順序情報として、フレーム内の先頭パケットであるか、中間パケットであるか、あるいは終了パケットであるかを示す、２ビットの隣接パケット有無情報が付加されていればよいので、オーバーヘッド部の情報を最小とし、伝送帯域を有効に使用することができる（請求項２記載の発明）。
【００２１】
この場合、より具体的には、前記第１廃棄装置は、前記バッファフル通知信号がなくなった後には、前記順序情報に基づき、前記先頭パケットの手前の終了パケットまでを廃棄するか、１フレーム完結パケットの手前の終了パケットまでを廃棄し、前記第２廃棄装置は、前記順序情報に基づき、前記先頭パケットもしくは中間パケットの後に先頭パケットもしくは１フレーム完結パケットを受信した場合には、不完全フレームとなる前の先頭パケットから後の先頭パケットの前までのパケットを全て廃棄するとともに、不完全フレームとなる前の先頭パケットから後の１フレーム完結パケットの前までのパケットを全て廃棄するようにすることで、不整合フレームの発生を回避することができる（請求項３記載の発明）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に参照する図面において、上記図１１に示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。また、繁雑さを避けるために、必要に応じて上記図１１をも参照して説明する。
【００２３】
図１は、この発明の一実施形態が適用された無線通信システム１０の全体的な構成を示している。
【００２４】
この無線通信システム１０は、複数の加入者に対して固定無線アクセスサービスを提供するＰ−ＭＰ（Point to Multi-Point）型として用いられる。
【００２５】
そして、この無線通信システム１０は、基本的には、建物あるいは電柱等に固定された基地局１１と、該固定された基地局１１に対してそれぞれ無線回線を介して双方向通信が可能とされる会社内あるいは家庭内等に配される複数の加入者局２１（１）〜２１（３）（代表して加入者局２１という。）とから構成される。
【００２６】
無線回線は、基地局１１のアンテナ１２と、複数の加入者局２１のアンテナ２２（１）〜２２（３）（代表してアンテナ２２という。）間の無線通信を通じて確立される。
【００２７】
加入者局２１は、それぞれパーソナルコンピュータ等の端末２０（１）〜２０（３）（代表して端末２０という。）に有線または無線で接続されている。各端末２０と各加入者局２１とは一体的な構成とすることができる。
【００２８】
一方、基地局１１は、パーソナルコンピュータの機能を有する端末１４に接続可能にされるとともに、主に有線で、ネットワーク１３に接続されている。基地局１１の端末１４は、たとえば、無線通信システム１０の管理者により操作される。なお、基地局１１の端末１４は、ネットワーク１３を介して常時接続とすることもできる。
【００２９】
各加入者局２１は、無線回線および基地局１１を介してネットワーク１３にアクセスすることができる。なお、ネットワーク１３としては、図示していないＷＷＷ（World Wide Web）サーバ等に接続されたＩＰ（Internet Protocol）網等を使用することができる。
【００３０】
基地局１１と複数の加入者局２１との間の通信には、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式を採用する双方向の通信が可能である。この場合、基地局１１と複数の加入者局２１との間には、共通の無線周波数、たとえば２６［ＧＨｚ］帯が割り当てられ、使用するタイムスロットの違いにより効率的な通信が可能である。
【００３１】
なお、基地局１１と複数の加入者局２１との間の通信には、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式に代替して、後述するＦＤＤ／ＴＤＭＡ方式を採用することができる。なお、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式あるいはＦＤＤ／ＴＤＭＡ方式のいずれの場合においても、下り方向は、ＴＤＭ（Time Division Multiplex）方式とされ、上り方向はＴＤＭＡ方式とされる。
【００３２】
図２は、複数の加入者局２１と基地局１１との間での通信を行うためのＴＤＤ方式による無線フレーム（１無線フレーム）の構成を示している。１無線フレームの周期は、１〜１０［ｍｓ］程度のうち、固定の周期、たとえば１［ｍｓ］等に選択される。もちろん、１無線フレームの周期は、ハードウエア等との関係において、より短い周期あるいは長い周期を選択することも可能である。なお、この固定周期の１無線フレームのフレームと可変長のイーサフレーム等のフレーム｛このフレームは、送信装置（加入者局２１または基地局１１）から順序情報（再合成情報）である隣接パケット有無情報Ｘ付きの固定長パケットＰｄ，Ｐｕに分けられて送信され、受信装置（送信装置が加入者局２１である場合の基地局１１、または送信装置が基地局１１である場合の加入者局２１）により受信して前記隣接パケット有無情報Ｘに基づき再合成しようとするフレームである。｝とは異なるものである。
【００３３】
１無線フレームは、下り回線領域（下り無線フレームともいう。）と上り回線領域（上り回線フレームともいう。）とガードタイムＴＳ１６とから構成される。下り回線領域は、下りヘッダ領域ＴＳ１１と下りデータ領域ＴＳ１２を含む。上り回線領域は、基地局１１と各加入者局２１間の伝搬遅延を計測する等のための時間帯であるＤＭＦ（Delay Measurement Frame）領域ＴＳ１３とスロットデマンド領域ＴＳ１４と上りデータ領域ＴＳ１５とを含む。
【００３４】
１無線フレームの下り回線領域中、下りヘッダ領域ＴＳ１１は、１無線フレーム毎の受信同期信号を生成するためのプリアンブル領域ＴＳ１７と、基地局番号領域ＴＳ１８と、フレーム位置指定領域ＴＳ１９と、ＤＭＦ送信許可等の制御コマンドを含むコマンド領域ＴＳ２０と、スロット割当領域ＴＳ２１とから構成されている。
【００３５】
１無線フレームの下り回線領域中、残りの下りデータ領域ＴＳ１２は、複数のタイムスロットに分割されており、それぞれに、上記のイーサフレーム等のフレームが分割された下り固定長パケット（単に、パケットともいう。）Ｐｄが割り当てられる。各下り固定長パケットＰｄは、加入者局番号Ｐｄ１、隣接パケット有無情報Ｘ等を含む再合成情報Ｐｄ２、実際のデータである固定長データＰｄ３、および誤り検出符号Ｐｄ４から構成されている。
【００３６】
１無線フレームの上り回線領域中、上りデータ領域ＴＳ１５は、複数のタイムスロットに分割されており、それぞれに上記のイーサフレーム等のフレームが分割された上り固定長パケット（単に、パケットともいう。）Ｐｕが割り当てられる。各上り固定長パケットＰｕは、ガードタイムＰｕ１、プリアンブルＰｕ２、加入者局番号Ｐｕ３、隣接パケット有無情報Ｘ等を含む再合成情報Ｐｕ４、実際のデータである固定長データＰｕ５、および誤り検出符号Ｐｕ６から構成されている。
【００３７】
なお、上下データ領域ＴＳ１２、ＴＳ１５の構成は、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式とＦＤＤ／ＴＤＭＡ方式とで共通である。
【００３８】
１個の下り固定長パケットＰｄあるいは１個の上り固定長パケットＰｕのデータ長は、たとえば６４バイトあるいは１２８バイトに選択される。
【００３９】
図３は、例としての各加入者局２１の構成を示している。加入者局２１は、基本的には、アンテナ２２と、高周波回路３２と、該高周波回路３２と端末２０に接続される通信制御回路３３とから構成されている。
【００４０】
高周波回路３２は、受信機４１と、送信機４２と、該送受信機４１、４２とアンテナ２２との間に配される切替スイッチ４３とを有している。
【００４１】
高周波回路３２の送信機４２は、通信制御回路３３から供給される中間周波数の信号を、内蔵する混合器により無線周波数の信号に周波数変換するとともに、無線周波数の高周波信号を、内蔵する電力増幅器で電力増幅し、切替スイッチ４３を介してアンテナ２２に供給する。
【００４２】
また、高周波回路３２の受信機４１は、アンテナ２２で受信した無線周波数の高周波信号（無線フレームの変調信号）を切替スイッチ４３を介して入力し、内蔵された低雑音増幅器で増幅した後、内蔵する混合器により中間周波数の無線フレームに周波数変換して通信制御回路３３の変復調回路５１に供給する。
【００４３】
変復調回路５１を構成する復調部は、受信機４１により受信した無線フレーム中の下り回線領域のデータをＡ／Ｄ変換器（不図示）およびＰＳＫ復調器（不図示）により復調して下り固定長パケットＰｄをＴＤＤ−ＴＤＭ／ＴＤＭＡ制御回路（以下、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路という。）５２に供給する。
【００４４】
なお、変復調回路５１により復調された下り固定長パケットＰｄを、以下、受信パケット（下り固定長パケット）Ｐｄという。
【００４５】
また、変復調回路５１を構成する変調部は、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２から供給される無線フレーム中の上り回線領域のデータをＤ／Ａ変換器（不図示）およびＰＳＫ変調器（不図示）を利用して変調し送信機４２に供給する。
【００４６】
通信制御回路３３は、変復調回路５１およびＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２の他、第１廃棄装置２０１、第２廃棄装置２０２、端末２０に接続される通信インタフェース回路５３、オーバーフローしたときにバッファフル通知信号を第１廃棄装置２０１に供給する下り受信バッファ６１、上り送信バッファ６２およびパケット数計測部６３を備えている。なお、第１廃棄装置２０１は、通常、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２に含まれて構成されるが、この実施形態では、理解の便宜のため、分離して描いている。
【００４７】
この第１廃棄装置２０１は、後に詳しく説明するように、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２で受信した受信パケットＰｄを一旦、自身のバッファに格納した後、バッファフル通知信号の状態および受信パケットＰｄ中の再合成情報Ｐｄ２を参照して、当該受信パケットＰｄを下り受信バッファ６１に出力するか廃棄するかを決定する機能を有する。実際上、第１廃棄装置２０１は、バッファフル通知信号を受信したときに、フレーム中、オーバーフローによって欠損した後半部分からなる不完全フレームを構成する受信パケットＰｄ等を廃棄する。
【００４８】
下り受信バッファ６１は、第１廃棄装置２０１から出力される受信パケットＰｄを順次格納するとともに、ＦＩＦＯ（First In First Out：先入れ先出し）方式で第２廃棄装置２０２に出力し、かつオーバーフローしたときにバッファフル通知信号を第１廃棄装置２０１に出力する。
【００４９】
第２廃棄装置２０２は、下り受信バッファ６１から出力された受信パケットＰｄを一旦、自身のバッファに格納した後、通信インタフェース回路５３に出力するか廃棄するかを決定する機能を有する。この第２廃棄装置２０２は、後述するように、上記のオーバーフローによって欠損した前半部分からなる不完全フレームを構成する受信パケットＰｄ等を廃棄するので、第１廃棄装置２０１および第２廃棄装置２０２により、不完全フレームの全体が廃棄される。これにより、不整合フレームの発生が回避される。
【００５０】
この実施形態において、第１廃棄装置２０１、下り受信バッファ６１および第２廃棄装置２０２は、加入者局２１が受信装置として機能しているときにおける不完全フレーム廃棄装置２００を構成する。
【００５１】
パケット数計測部６３は、上り送信バッファ６２に蓄積されたパケット数を１無線フレームの周期毎に周期的に計測し、これをスロットデマンド７１の情報としてＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２に伝達する。このスロットデマンド７１の情報は、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２から図２の１無線フレームのスロットデマンド領域ＴＳ１４の時間帯で変復調回路５１、送信機４２、切替スイッチ４３およびアンテナ２２を通じて基地局１１に通知される。
【００５２】
図４は、例としての基地局１１の構成を示している。基地局１１は、基本的には、アンテナ１２と、高周波回路１３２と、該高周波回路１３２とネットワーク１３に接続される通信制御回路３４とから構成されている。
【００５３】
高周波回路１３２の構成および作用は、図３に示した加入者局２１の高周波回路３２と同等である。
【００５４】
通信制御回路３４は、変復調回路１５１、ＴＤＤ−ＴＤＭ／ＴＤＭＡ（ＴＤＤ／ＴＤＭＡ）制御回路１５２、第１廃棄装置３０１、第２廃棄装置３０２、ネットワーク１３に接続される通信インタフェース回路１５３、スロット割当部５４、オーバーフローしたときにバッファフル通知信号を第１廃棄装置３０１に供給する上り加入者局毎受信バッファ６４、下り加入者局毎送信バッファ６５、パケット数計測部６６を備えている。この場合においても、加入者局２１の構成と同様に、第１廃棄装置３０１は、通常、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路１５２に含まれて構成されるが、この実施形態では理解の便宜のため分離して描いている。
【００５５】
なお、この実施形態において、第１廃棄装置３０１、上り加入者局毎受信バッファ６４および第２廃棄装置３０２は、基地局１１が受信装置として機能しているときにおける不完全フレーム廃棄装置３００を構成する。
【００５６】
パケット数計測部６６は、下り加入者局毎送信バッファ６５に蓄積された加入者局２１毎のパケット数を１無線フレームの周期毎に周期的に計測し、これをスロット割当部５４に伝達する。ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路１５２は、図２の１無線フレームのスロットデマンド領域ＴＳ１４の時間帯で通知された各加入者局２１のスロットデマンド７１の情報を抽出し、スロット割当部５４に伝達する。
【００５７】
スロット割当部５４は、加入者局２１毎のパケット数およびスロットデマンド７１の情報に基づいて、スロット割当７２の情報を決定し、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路１５２に通知する。
【００５８】
各加入者局２１に対する、上り方向のタイムスロットの割当(割当パケット数という。)は、図２の１無線フレーム内のスロット割当領域ＴＳ２１の時間帯において通知される。
【００５９】
この発明の一実施形態が適用された無線通信システム１０は、基本的には、以上のように構成されるものであり、次に、この無線通信システム１０の概括的な全体動作および加入者局２１の不完全フレーム廃棄装置２００の詳細動作の順で説明する。なお、基地局１１の不完全フレーム廃棄装置３００の詳細動作は、加入者局２１の不完全フレーム廃棄装置２００の詳細動作と同等であるので省略する。
【００６０】
概括的な全体動作
たとえば、端末２０から加入者局２１に供給されるイーサネット（登録商標）フレームのようなランダムに発生する可変長のデータが、加入者局２１の通信インタフェース回路５３で、上り固定長パケットＰｕに分割される。このとき、通信インタフェース回路５３で、さらに、各上り固定長パケットＰｕに隣接パケット有無情報Ｘ等の再合成情報Ｐｕ４や誤り検出符号Ｐｕ６等が付加される。
【００６１】
各上り固定長パケットＰｕは、基地局１１からのスロット割当領域ＴＳ２１の内容によりスロットが割り当てられ、無線回線を通じて送信装置として機能する各加入者局２１から送信される。
【００６２】
受信装置として機能する基地局１１側で受信された各上り固定長パケットＰｕは、最終的には再合成情報Ｐｕ４に基づいて通信インタフェース回路１５３で再合成されるが、不整合フレームや不完全フレームが発生しないように、不完全フレーム廃棄装置３００によりオーバーフローが発生したときのパケットの欠落の有無が検出され、パケットの欠落が存在した場合には、第１廃棄装置３０１および第２廃棄装置３０２によりパケットの欠落したフレームが廃棄される。
【００６３】
正常に再合成されたフレームは、通信インタフェース回路１５３からデータとしてネットワーク１３側へ出力される。
【００６４】
その一方、ネットワーク１３から基地局１１に供給されるデータについても同様であるが、この場合、送信装置として機能する基地局１１の通信インタフェース回路１５３により、下り固定長パケットＰｄに分割され、その際、各下り固定長パケットＰｄに隣接パケット有無情報Ｘ等の再合成情報Ｐｄ２が付加され、無線回線を通じて受信装置として機能する加入者局２１に送信される。
【００６５】
受信装置として機能する該当する加入者局２１で受信された下り固定長パケットＰｄは、最終的には再合成情報Ｐｄ２に基づいて通信インタフェース回路５３で再合成されるが、不整合フレームあるいは不完全フレームが発生しないように、不完全フレーム廃棄装置２００によりオーバーフローが発生したときのパケットの欠落の有無が検出され、パケットの欠落が存在した場合には、第１廃棄装置２０１および第２廃棄装置３０２によりパケットの欠落したフレームが廃棄される。
【００６６】
正常に再合成されたフレームは、通信インタフェース５３からデータとして端末２０に伝送される。
【００６７】
以上の説明が、無線通信システム１０の概括的な全体動作の説明であり、次に、不完全フレーム廃棄装置２００の詳細動作について、（１）廃棄すべき不完全フレーム、（２）第１廃棄装置２０１の動作、（３）第２廃棄装置２０２の動作の順に説明する。
【００６８】
（１）廃棄すべき不完全フレームの説明
図１の無線通信システム１０において、基地局１１のアンテナ１２と加入者局２１との間の無線回線の無線帯域が、たとえば、４０［Ｍｂｂｓ］であって、加入者局２１と端末２０との間の通信帯域が１０［Ｍｂｐｓ］の場合には、基地局１１から加入者局２１に対し無線フレームが連続的に送信された場合、加入者局２１の下り受信バッファ６１（以下、単に、受信バッファ６１ともいう。）に格納しきれない事態が発生し、その受信バッファ６１のオーバーフローが発生する。
【００６９】
受信バッファ６１がオーバーフローすると、このオーバーフロー中に送信装置として動作している基地局１１から送信されたパケットは欠損となりパケット欠損が発生する。このオーバーフローが解消された後に基地局１１から送信され、受信装置である加入者局２１で受信したパケットを、前記パケット欠損の発生しているフレームに再合成しようとすると不整合が発生してしまう。
【００７０】
図５Ａ−図５Ｄは、発生する可能性がある不整合フレームあるいは不完全フレームの内容を示している。図５Ｅは、この図５Ａ−図５Ｄで用いられる、先頭パケットＳ、中間パケットＭおよび終了パケットＥの記号の意味を示している。
【００７１】
この図５Ａ−図５Ｄにおいて、理解の容易のために、送信されるフレームは、先頭パケットＳ、中間パケットＭ、中間パケットＭおよび終了パケットＥの４つのパケット（各パケットは、図２に示した下り固定長パケットＰｄの構成を有している。）からなる先に送信されるフレーム（先のフレームという。）Ｆａと後から送信される（後のフレームという。）フレームＦｂであるものとする。ただし、図５Ｄは、１つのフレームの説明であるので、送信されるフレームは先のフレームＦａのみを例として説明している。
【００７２】
図５Ａは、複数フレームＦａ，Ｆｂに跨ってパケットが廃棄された場合に発生する可能性のある不整合フレームＦｕ１の内容を示している。この場合、先のフレームＦａの先頭パケットＳと中間パケットＭからなる不完全フレームＦａｉが受信バッファ６１に格納され、先のフレームＦａの残りの中間パケットＭと終了パケットＥおよび後のフレームＦｂの先頭フレームＳと中間パケットＭまでがオーバーフローで欠損とされ、後のフレームＦｂの残りの中間パケットＭと終了パケットＥからなる不完全フレームＦｂｉが再び受信バッファ６１に格納される。
【００７３】
この場合、隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）によりフレームが再合成され、再合成フレームを構成する隣接パケット有無情報Ｘが、（１，０），（０，０），（０，０），（０，１）の順となるので正しい順となり、何も制御しない場合には、不完全フレームＦａｉと不完全フレームＦｂｉからなる不整合フレームＦｕ１が生成されてしまう。この不整合フレームＦｕ１を構成する不完全フレームＦａｉと不完全フレームＦｂｉは、廃棄されなければならない。
【００７４】
なお、オーバーフロー発生の開始時に、バッファフル通知信号はイネーブルとされ、オーバーフロー終了時に、バッファフル通知信号はディセーブルとされる。
【００７５】
図５Ｂは、１フレームの後半のみがオーバーフローにより廃棄された場合を示している。この場合、先のフレームＦａの先頭パケットＳと中間パケットＭからなる不完全フレームＦａｉが下り受信バッファ６１に格納され、後のフレームＦｂが全部格納され、先のフレームＦａの残りの中間パケットＭと終了パケットＥが欠損とされているので、先のフレームＦａの後半側が欠損した不整合フレームＦｕ２が生成される可能性がある。
【００７６】
図５Ｃは、１フレームの前半のみがオーバーフローにより欠損とされた場合を示している。この場合、先のフレームＦａの全パケットと、後のフレームＦｂの中間パケットＭと終了パケットＥとからなる不完全フレームＦｂｉが受信バッファ６１に格納され、後のフレームＦｂの先頭パケットＳと中間パケットＭが欠損とされているので、後半側が欠損した不完全フレームＦｂｉを有する不整合フレームＦｕ３が生成される可能性がある。
【００７７】
図５Ｄは、１フレームの中間パケットＭがオーバーフローにより廃棄された場合を示している。この場合、先のフレームＦａの先頭パケットＳと終了パケットＥからなる不完全フレームＦａｊが受信バッファ６１に格納されるので、先のフレームＦａの中間パケットＭが欠損した不整合フレームＦｕ４が生成される可能性がある。
【００７８】
（２）第１廃棄装置２０１の動作説明
第１廃棄装置２０１の機能は、フレームの前半部分がオーバーフローによって廃棄されてしまった不完全フレームＦｂｉに対して、不要となった（利用しても意味のない）後半部分のパケット、すなわち不完全フレームＦｂｉを廃棄することにある。図５Ａ−図５Ｄを例にすると、図５Ａの不整合フレームＦｕ１中、不完全フレームＦｂｉ（後のフレームＦｂの中間パケットＭと終了パケットＥ）、図５Ｃの不整合フレームＦｕ３中、不完全フレームＦｂｉ（後のフレームＦｂの中間パケットＭと終了パケットＥ）、図５Ｄの不整合フレームＦｕ４中、不完全フレームＦａｊ中の終了パケットＥ（先のフレームＦａの終了パケットＥ）を廃棄する機能を有する。
【００７９】
次に、この第１廃棄装置２０１の詳細な動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。図６のフローチャートのプログラムの実行主体は、第１廃棄装置２０１のＣＰＵ（中央処理装置）（実際には、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路１５２のＣＰＵ）である。
【００８０】
ステップＳ１では、後に説明する廃棄フラグを０（クリア）とする。
【００８１】
次に、ステップＳ２では、自身（第１廃棄装置２０１）のバッファ内に、これから受信バッファ６１に送信しようとするパケット（送信パケットＴｘという。）が格納されているかどうかの有無を検出する。
【００８２】
なお、廃棄フラグとは、このステップＳ２において送信パケットＴｘが検出された場合、この検出された送信パケットＴｘの１つ前の、すなわち直前の送信パケットＴｘが受信バッファ６１に送信（出力）されたか廃棄されたか（または欠損となったか）を表すフラグであり、送信されている場合には０（クリア）に、廃棄されている（または欠損となっている）場合には１（セット）にされる。
【００８３】
ステップＳ２の判定において、送信パケットＴｘが格納されていた場合、ステップＳ３において、バッファフル通知信号の状態を確認する。
【００８４】
バッファフル通知信号がイネーブルとなっていた場合には、受信バッファ６１がオーバーフローとなっているため、ステップＳ４において廃棄フラグを１にセットし、ステップＳ５において、自身のバッファに格納されている送信パケットＴｘを廃棄する。
【００８５】
その一方、ステップＳ３において、バッファフル通知信号がディセーブルの場合には、ステップＳ６において、廃棄フラグを確認して０であれば、ステップＳ７において、送信パケットＴｘを受信バッファ６１に送信する。このように、受信バッファ６１のオーバーフローが発生していない場合は、この経路（Ｓ２肯定→Ｓ３ディセーブル→Ｓ６廃棄フラグ０→Ｓ７パケット送信）を通ることになる。
【００８６】
その一方、ステップＳ３の判定において、バッファフル通知信号がディセーブルとなっていて、ステップＳ６において、廃棄フラグが１にセットされていた場合には、受信バッファ６１にオーバーフローが発生した（開始した）後の状態である。第１廃棄装置２０１の機能は、フレームの前半部分が欠損した不完全フレームＦｂｉを廃棄することが目的であるから、オーバーフローが発生した後で、１つ前のパケットが廃棄されて欠損が発生した後に受信バッファ６１に対して送信する（出力する）パケットは先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣでなければならない。
【００８７】
そこで、ステップＳ６において、廃棄フラグが１にセットしてあることを確認した後に送信しようとするパケットＴｘについて、ステップＳ８においては、隣接パケット有無情報Ｘの内容を確認する。
【００８８】
ステップＳ８の判定において、先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣであった場合には、ステップＳ９において、廃棄フラグを０にクリアし、ステップＳ１０で、その先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣを受信バッファ６１に対して送信する。
【００８９】
その一方、ステップＳ８の隣接パケット有無情報Ｘの内容確認において、中間パケットＭまたは終了パケットＥの場合には、ステップＳ１１において、その中間パケットＭまたは終了パケットＥを廃棄する。
【００９０】
（３）第２廃棄装置２０２の動作説明
第１廃棄装置２０１の処理によりフレームの前半が欠損しているフレーム（たとえば、図５Ａおよび図５Ｃの不完全フレームＦｂｉ、図５Ｄの不完全フレームＦａｊを構成する終了パケットＥ）が廃棄される。しかし、フレームの後半部分が欠損しているフレーム（たとえば、図５Ａおよび図５Ｂの不完全フレームＦａｉ、図５Ｄの不完全フレームＦａｊを構成する先頭パケットＳ）は廃棄されないで受信バッファ６１に送信（出力）されてしまう。この後半部分が欠損している不完全フレームＦａｉ，Ｆａｊの廃棄処理を第２廃棄装置２０２により行う。なお、残ってしまったフレームの後半部分が欠けている不完全フレームＦａｉは、一旦、受信バッファ６１に格納されるため、第２廃棄装置２０２は、受信バッファ６１から通信インタフェース回路５３を送信する際に検出して廃棄処理を行う。
【００９１】
まず、受信バッファ６１から通信インタフェース回路５３への送信は再合成されたフレーム単位で行われる。そのため、第２廃棄装置２０２では、受信バッファ６１からの通信インタフェース回路５３への送信前に再合成された１フレーム分のパケットが送信可能であることを確認してから、換言すれば、第２廃棄装置２０２内で受信バッファ６１からの正常受信が完了した後、１フレーム分のパケットをまとめて通信インタフェース回路５３へ送信する。１フレーム分のパケットを検出する手段である第２廃棄装置２０２は、先頭パケットＳの後に、（間に中間パケットＭが存在していてもよいが、）終了パケットＥが存在している場合と、１フレーム完結パケットＣの場合のどちらであるかを確認する。
【００９２】
受信バッファ６１が第１廃棄装置２０１を介してフレームを受信している間にオーバーフローが発生すると受信バッファ６１はフレームの後半部分を受信することができない。このような場合に、受信バッファ６１に格納された１フレームの確認を行うと先頭パケットＳの後に、（間に中間パケットＭが存在していてもよいが、）終了パケットＥが存在せずに先頭パケットＳが存在することになる。
【００９３】
この原理を利用して第２廃棄装置２０２では、フレームの後半部分の欠損した不完全フレームを検出して廃棄する。
【００９４】
次に、この第２廃棄装置２０２の詳細な動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７のフローチャートのプログラムの実行主体は、第２廃棄装置２０２のＣＰＵ（中央処理装置）である。図７のフローチャートにおいて、パラメータｎはパケットを示し、パケットｎの数値はフレーム中のパケット番号を示す。また、隣接パケット有無情報Ｘは、フレーム中のパケットｎの位置（先頭パケットＳ、中間パケットＭ、終了パケットＥまたは１フレーム完結パケットＣ）を示すことになる。さらに、パラメータＮは、正常フレームであるか不完全フレームであるかは不明であるが、受信バッファ６１から第２廃棄装置２０２が受信したフレームを示す。
【００９５】
なお、図７のフローチャート中、点線で囲んだ部分は１フレームＮを検出する機能を示しており、その後に、正常フレームの送信あるいは不完全フレームの廃棄が行われる。このフローチャートを実行することにより第２廃棄装置２０２により廃棄されるパケットは、図５Ａ−図５Ｄを例にすると、図５Ａの不整合フレームＦｕ１中、不完全フレームＦａｉの先頭パケットＳと中間パケットＭと、図５Ｂの不整合フレームＦｕ２中、不完全フレームＦａｉの先頭パケットＳと中間パケットＭ、図５Ｄの不整合フレームＦｕ４中、不完全フレームＦａｊの先頭パケットＳである。
【００９６】
まず、ステップＳ２１において、第２廃棄装置２０２は、受信バッファ６１から受信したフレームＮが不完全フレームであるかどうかを確認するためにパケットｎの数値（フレーム中のパケット番号）を１にする。
【００９７】
次に、ステップＳ２２において、その１番目のパケットｎのフレームＮ中の位置を隣接パケット有無情報Ｘにより確認（チェック）する。既に、第１廃棄装置２０１の機能により、フレームの後半部分のパケットが廃棄されているので、この１番目のパケットｎで検出される可能性のあるパケットは先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣのいずれかである。
【００９８】
１フレーム完結パケットＣと判定された場合には、ステップＳ２３において、第２廃棄装置２０１から通信インタフェース回路５３に対してフレームＮのパケット、この場合、１フレーム完結パケットＣが送信（出力）される。
【００９９】
その一方、ステップＳ２２の判定において、１番目のパケットｎが先頭パケットＳであると判定された場合には、次のパケットのフレームＮ中の位置を確認するため、ステップＳ２４において、次の順番のパケットｎを検出できるように、パケットｎの数値を１つ更新する（ｎ＝ｎ＋１）。
【０１００】
そして、ステップＳ２５で、次のパケットｎのフレームＮ中の位置を確認する。
【０１０１】
ここで、受信バッファ６１から第２廃棄装置２０１を通じて通信インタフェース回路５３への送信は再合成フレーム単位であるため、ステップＳ２２の判定結果が先頭パケットＳであった場合には、ステップＳ２４，Ｓ２５において終了パケットＥを検出するまでパケットｎを確認し、１フレームＮを検出する必要がある。
【０１０２】
ステップＳ２４，Ｓ２５の工程を処理する際に、第２廃棄装置２０１において受信するパケットｎの位置（種類）は、４種類全ての可能性があるので、４種類のパケットｎをそれぞれ受信した後のステップＳ２５の処理を説明する。
【０１０３】
第１に、中間パケットＭが検出された場合には、フレームＮの中間であるため、さらにステップＳ２４にもどり、次のパケットｎの位置情報を確認する。
【０１０４】
第２に、終了パケットＥが検出された場合には、ステップＳ２２で検出した先頭パケットＳから今回検出した終了パケットＥまでの１フレームＮ分のパケットが送信可能であることが確認できたことになる。受信バッファ６１からみれば、正常な受信が完了したことになる。これは、完全な１フレームＮの検出ということであるので、ステップＳ２３の通信インタフェース回路５３への送信処理を行う。
【０１０５】
最後に、先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣが検出された場合、すなわち、ステップＳ２２において先頭パケットＳが検出された後に、間に中間パケットＭを挟む可能性はあるが、先頭パケットＳまたは完結パケットＣが検出されたということは、ステップＳ２２の先頭パケットＳからステップＳ２５で検出されたパケットｎの手前までが１フレームＮであり、後半部分が欠損した不完全なフレームであることになる。たとえば、図５Ｂの先のフレームＦａの中間パケットＭと終了パケットＥとが欠損した不完全フレームＦａｉが該当する。よって、不整合フレームＦｕ１，Ｆｕ２，Ｆｕ４が検出される。
【０１０６】
上記のように、ステップＳ２２またはステップＳ２４の検出により１フレームＮ個分のパケットｎが全て送信可能であることが確認された場合、ステップＳ２３において、１フレームＮをまとめて通信インタフェース回路５３に送信する。
【０１０７】
その一方、ステップＳ２２→Ｓ２４→Ｓ２５の処理により後半部分が欠損したフレームＮが検出された場合には、ステップＳ２６において、不完全なフレームの箇所のみを全て廃棄する｛Ｎ＝１〜（ｎ−１）のパケットを全て廃棄する。｝。これにより後半部分が欠損して前半部分のみが残っている不完全フレームＦａｉ，Ｆａｊを廃棄することができる。すなわち不整合フレームＦｕ１，Ｆｕ２，Ｆｕ３，Ｆｕ４の発生を回避することができる。
【０１０８】
以上説明したように、上述した実施形態によれば、フレームを固定長パケットＰｄ，Ｐｕに分割し順序情報である再合成情報Ｐｄ２，Ｐｕ４をつけて送信側（加入者局２１または基地局１１）から送信し、受信側（基地局１１または加入者局２１）で再合成情報Ｐｄ２，Ｐｕ４に基づいてフレームを再合成する無線通信システム１０において、受信バッファ６１，６４にオーバーフローが発生して一部のパケットが欠損したときに、不整合フレーム（不完全フレーム）の発生を防止するために、受信バッファ６４からバッファフル通知信号を受信した第１廃棄装置３０１が、欠損したフレームの後半部分からなる不完全フレームＦｂｉ，Ｆａｊを廃棄し、第２廃棄装置３０２が、欠損したフレームの前半部分からなる不完全フレームＦａｉ，Ｆａｊを廃棄する。このようにすれば、一部のパケットが欠損した不完全フレームＦａｉ，Ｆｂｉ，Ｆａｊは確実に廃棄されるので、欠損フレーム同士が再合成された不整合フレームＦｕ１−Ｆｕ４の発生が確実に回避される。
【０１０９】
なお、この発明は、ＴＤＤ方式の加入者局２１と基地局１１との間の通信に限らずに適用することができる。
【０１１０】
図８は、ＦＤＤ方式の加入者局２１Ａの構成例を示している。図９は、ＦＤＤ方式の基地局１１Ａの構成例を示している。図１０は、ＦＤＤ方式の無線フレームの構成を示している。
【０１１１】
ＦＤＤ方式の図８の加入者局２１Ａと上述したＴＤＤ方式の図３の加入者局２１、ＦＤＤ方式の図９の基地局１１Ａと上述したＴＤＤ方式の図４の基地局１１、およびＦＤＤ方式の図１０の無線フレームと上述したＴＤＤ方式の図２の無線フレームにおいて、それぞれ対応する要素には同一の符号を付け、その詳細な説明は省略する。
【０１１２】
ＦＤＤ方式は、周波数多重であるので、上り方向と下り方向で異なる無線周波数が用いられる。そのため、ＴＤＤ方式の高周波回路３２、１３２を構成する切替スイッチ４３、１４３がそれぞれＦＤＤ方式ではそれぞれ図８、図９に示すようにダイプレクサ４４、１４４に代替される。ダイプレクサ４４、１４４は、周知のように、受信周波数用のバンドパスフィルタと送信周波数用のバンドパスフィルタから構成され、それぞれ、送信機４２、１４２からの出力信号をアンテナ１２、２２側に導いて送信させ、アンテナ１２、２２で受信した信号を受信機４１、１４１側に導く作用を行う。
【０１１３】
一方、無線フレームは、図２と図１０を参照すれば明らかなように、ＴＤＤ方式では１無線フレームが、下り回線と上り回線とに直列的に分割されているのに対し、ＦＤＤ方式では、下り無線フレームと上り無線フレームが並列的に構成されている。
【０１１４】
なお、図１０に示す下り無線フレーム中の下りデータ領域ＴＳ１２は、図２の下りデータ領域ＴＳ１２に示す下り固定長パケットＰｄと同一の構成となっている。
【０１１５】
同様に、図１０に示す上り無線フレーム中の上りデータ領域ＴＳ１５は、図２の上りデータ領域ＴＳ１５に示す上り固定長パケットＰｕと同一の構成となっている。
【０１１６】
このため、図３に示した不完全フレーム廃棄装置２００により、ＴＤＤ方式と同様に、不完全なフレームの廃棄、不整合フレームの発生の回避を行うことができる。
【０１１７】
なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、たとえば伝送回線として無線回線ではなく、基地局と加入者局との間が光ファイバで接続された双方向光回線においても適用することができる等、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１１８】
【発明の効果】
この発明によれば、受信バッファのオーバーフロー時に発生する可能性のある異常な再合成フレーム、いわゆる不整合フレームの発生を回避することができる。
【０１１９】
すなわち、パケットの欠損した不完全フレームを廃棄することができる。
【０１２０】
しかも、不整合フレームの発生の回避するために（不完全フレームを廃棄するために）必要な順序情報用オーバーヘッド部が、２ビットで済むため伝送帯域の有効利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態が適用された無線通信システムの構成図である。
【図２】ＴＤＤ方式の無線フレームの構成図である。
【図３】この実施形態の不完全フレーム廃棄装置が適用されたＴＤＤ方式の加入者局の構成を示すブロック図である。
【図４】この実施形態の不完全フレーム廃棄装置が適用されたＴＤＤ方式の基地局の構成を示すブロック図である。
【図５】オーバーフロー発生時に、発生する可能性のある不整合フレームの説明図である。
【図６】不完全フレーム廃棄装置を構成する第１廃棄装置の動作説明に供されるフローチャートである。
【図７】不完全フレーム廃棄装置を構成する第２廃棄装置の動作説明に供されるフローチャートである。
【図８】この実施形態の不完全フレーム廃棄装置が適用されたＦＤＤ方式の加入者局の構成を示すブロック図である。
【図９】この実施形態の不完全フレーム廃棄装置が適用されたＦＤＤ方式の基地局の構成を示すブロック図である。
【図１０】ＦＤＤ方式の無線フレームの構成図である。
【図１１】隣接パケット有無情報の説明に供される表を示す図である。
【符号の説明】
１０…無線通信システム １１，１１Ａ…基地局
１３…ネットワーク １４，２０…端末
２１，２１Ａ…加入者局 １２，２２…アンテナ
３２，１３２…高周波回路 ３３，３４…通信制御回路
４１，１４１…受信機 ４２，１４２…送信機
４３，１４３…切替スイッチ ４４，１４４…ダイプレクサ
５１，１５１…変復調回路
５２，１５２…ＴＤＤ−ＴＤＭ／ＴＤＭＡ制御回路（ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路）
５３，１５３…インタフェース回路
５４…スロット割当部 ６１…下り受信バッファ
６２…上り送信バッファ ６３…パケット数計測部
６４…上り加入者局毎受信バッファ ６５…下り加入者局毎送信バッファ
６６…パケット数計測部 ７１…スロットデマンド
２００…不完全フレーム廃棄装置 ２０１，３０１…第１廃棄装置
２０２，３０２…第２廃棄装置
【発明の属する技術分野】
この発明は、イーサネット（登録商標）等の通信方式に利用される可変長のデータフレームを、固定長のデータパケットに分割して伝送し、再び元の長さのフレームに再合成するデータ伝送装置を構成する受信装置における不完全フレーム廃棄装置に関し、より詳細には、前記受信装置で再合成されたフレームに不整合フレームが発生する可能性があるときに、その不整合フレームの発生を確実に回避する不完全フレーム廃棄装置に関する。
【０００２】
なお、この明細書において、データフレームは、単に、フレームともいい、イーサネット（登録商標）の場合には、イーサネット（登録商標）フレーム（イーサフレーム）という。また、固定長のデータパケットを、単に、パケットともいう。
【０００３】
【従来の技術】
従来から送信装置より受信装置にフレームを伝送する際、一旦送信装置でフレームを固定長のパケットに分割する。そして、さらに、送信装置で、分割した各パケットに、該パケットが含まれるフレーム内で隣接する先行パケットおよび後続パケットとの関係を示す順序情報である隣接パケット有無情報を付加する。
【０００４】
分割されたパケットを受け取った受信装置は、一旦、受信バッファに格納し、その隣接パケット有無情報を再合成情報として利用しフレームを再合成することが行われている。
【０００５】
図１１は、当該パケットの隣接パケットに対する関係を示し再合成情報としても利用される、２ビットの４種類の隣接パケット有無情報Ｘ｛Ｘ＝（ａ，ｂ）｝の例を示している。
【０００６】
隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）は、当該パケットがフレーム内の先頭パケット（開始パケットともいう。）であるかどうかを示す情報ビット（単に、情報ともいう。）ａ（ａ＝１で先頭、ａ＝０で先頭ではない。）と、当該パケットがフレーム内の終了パケット（末尾パケットともいう。）であるかどうかを示す情報ビット（単に、情報ともいう。）ｂ（ｂ＝１で終了、ｂ＝０で終了ではない。）から構成されている。
【０００７】
この場合、（１）隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）＝（１，１）＝Ｃは、当該パケットに１個の完結したフレームが収容されていることを意味する。換言すれば、１つのフレームが固定長のパケット以下のデータ長であることを意味する。１フレーム完結パケットＣという。
【０００８】
（２）隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）＝（１，０）＝Ｓは、当該パケットがフレームの先頭パケットＳであって、かつ後続するパケットが存在することを意味する。
【０００９】
（３）隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）＝（０，０）＝Ｍは、当該パケットが前のパケット（前接パケットともいう。）に続きさらに後続パケットが存在する中間パケットＭであることを意味する。
【００１０】
（４）隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）＝（０，１）＝Ｅは、当該パケットが前のパケットに続き、かつフレームの終了パケットＥであることを意味する。
【００１１】
なお、このとき、伝送路中で、パケットの順序が入れ替わることがないものとする。この場合、受信装置は、先頭パケットＳと終了パケットＥを監視することでフレームを再合成している。
【００１２】
ところが、受信装置で受信したパケットを格納する受信バッファがオーバーフロー（バッファフルともいう。）すると、オーバーフロー中に送信装置が送信したパケットが廃棄となり、いわゆるパケット欠損が発生してしまう。
【００１３】
この場合、オーバーフローが解消した後に、フレームを再合成する際、たとえば、受信バッファに格納されている前のフレームの一部のパケット（たとえば先頭パケットＳと中間パケットＭ）と次のフレーム（前のフレームの内容とは異なるフレーム）の一部のパケット（たとえば、中間パケットＭと終了パケットＥ）を再合成して再合成フレームを作成した場合、この再合成フレームが、いわゆる不整合フレームになってしまうという不都合が発生する。
【００１４】
このオーバーフロー時の不都合を回避する技術が提案されている（特許文献１）。この特許文献１に係る技術では、受信バッファがオーバーフロー状態となったとき、受信バッファ内に最後に到着したパケット（特許文献１では、セルと称しているが、この明細書でいうパケットに対応するのでパケットという。）中の必要なユーザデータ以外のオーバーヘッド部の情報を利用して、送信装置にフレームの再送を促すようにしている。
【００１５】
【特許文献１】
特許２８２８１３９号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に係る技術では、パケットの種類等を認識させる必要があるため、オーバーヘッド部の情報が、５オクテット（４０ビット）あり、伝送帯域を有効に使用することができないという問題がある。
【００１７】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、オーバーヘッド部の情報が２ビットである場合であっても、再合成フレームの中に不整合フレームの発生を回避することを可能とする不完全フレーム廃棄装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明の不完全フレーム廃棄装置は、送信装置でフレームを固定長のパケットに分割しかつ順序情報を付加して送信し、前記パケットを受信した受信装置で再び前記順序情報に基づき元のフレームに再合成する前記受信装置において、前記パケットを受信し一旦格納した後、出力するか廃棄する第１廃棄装置と、前記第１廃棄装置から出力されるパケットを格納し、かつオーバーフローしたときにバッファフル通知信号を前記第１廃棄装置に出力する受信バッファと、前記受信バッファから出力されるパケットを一旦格納した後、出力するか廃棄する第２廃棄装置とを備え、前記第１廃棄装置は、前記バッファフル通知信号を受信したときに、該バッファフル通知信号が通知されている間に受信したパケットを廃棄し、前記バッファフル通知信号がなくなった後には、前記順序情報に基づき、前記フレームの前半部分が欠損した不完全フレームを廃棄し、前記第２廃棄装置は、前記順序情報に基づき、前記フレームの後半部分が欠損した不完全フレームを廃棄することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１９】
この発明によれば、受信バッファからバッファフル通知信号を受信した第１廃棄装置が、不完全フレームの後半部分を廃棄し、第２廃棄装置は、不完全フレームの前半部分を廃棄するようにしているので、受信バッファのオーバーフローによって一部のパケットが欠損したフレームを再合成して不整合フレームを生成してしまうという不都合を回避することができる。
【００２０】
なお、フレームの前半部分であるか後半部分であるかを判断する際には、分割パケットに、それぞれ、順序情報として、フレーム内の先頭パケットであるか、中間パケットであるか、あるいは終了パケットであるかを示す、２ビットの隣接パケット有無情報が付加されていればよいので、オーバーヘッド部の情報を最小とし、伝送帯域を有効に使用することができる（請求項２記載の発明）。
【００２１】
この場合、より具体的には、前記第１廃棄装置は、前記バッファフル通知信号がなくなった後には、前記順序情報に基づき、前記先頭パケットの手前の終了パケットまでを廃棄するか、１フレーム完結パケットの手前の終了パケットまでを廃棄し、前記第２廃棄装置は、前記順序情報に基づき、前記先頭パケットもしくは中間パケットの後に先頭パケットもしくは１フレーム完結パケットを受信した場合には、不完全フレームとなる前の先頭パケットから後の先頭パケットの前までのパケットを全て廃棄するとともに、不完全フレームとなる前の先頭パケットから後の１フレーム完結パケットの前までのパケットを全て廃棄するようにすることで、不整合フレームの発生を回避することができる（請求項３記載の発明）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に参照する図面において、上記図１１に示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。また、繁雑さを避けるために、必要に応じて上記図１１をも参照して説明する。
【００２３】
図１は、この発明の一実施形態が適用された無線通信システム１０の全体的な構成を示している。
【００２４】
この無線通信システム１０は、複数の加入者に対して固定無線アクセスサービスを提供するＰ−ＭＰ（Point to Multi-Point）型として用いられる。
【００２５】
そして、この無線通信システム１０は、基本的には、建物あるいは電柱等に固定された基地局１１と、該固定された基地局１１に対してそれぞれ無線回線を介して双方向通信が可能とされる会社内あるいは家庭内等に配される複数の加入者局２１（１）〜２１（３）（代表して加入者局２１という。）とから構成される。
【００２６】
無線回線は、基地局１１のアンテナ１２と、複数の加入者局２１のアンテナ２２（１）〜２２（３）（代表してアンテナ２２という。）間の無線通信を通じて確立される。
【００２７】
加入者局２１は、それぞれパーソナルコンピュータ等の端末２０（１）〜２０（３）（代表して端末２０という。）に有線または無線で接続されている。各端末２０と各加入者局２１とは一体的な構成とすることができる。
【００２８】
一方、基地局１１は、パーソナルコンピュータの機能を有する端末１４に接続可能にされるとともに、主に有線で、ネットワーク１３に接続されている。基地局１１の端末１４は、たとえば、無線通信システム１０の管理者により操作される。なお、基地局１１の端末１４は、ネットワーク１３を介して常時接続とすることもできる。
【００２９】
各加入者局２１は、無線回線および基地局１１を介してネットワーク１３にアクセスすることができる。なお、ネットワーク１３としては、図示していないＷＷＷ（World Wide Web）サーバ等に接続されたＩＰ（Internet Protocol）網等を使用することができる。
【００３０】
基地局１１と複数の加入者局２１との間の通信には、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式を採用する双方向の通信が可能である。この場合、基地局１１と複数の加入者局２１との間には、共通の無線周波数、たとえば２６［ＧＨｚ］帯が割り当てられ、使用するタイムスロットの違いにより効率的な通信が可能である。
【００３１】
なお、基地局１１と複数の加入者局２１との間の通信には、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式に代替して、後述するＦＤＤ／ＴＤＭＡ方式を採用することができる。なお、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式あるいはＦＤＤ／ＴＤＭＡ方式のいずれの場合においても、下り方向は、ＴＤＭ（Time Division Multiplex）方式とされ、上り方向はＴＤＭＡ方式とされる。
【００３２】
図２は、複数の加入者局２１と基地局１１との間での通信を行うためのＴＤＤ方式による無線フレーム（１無線フレーム）の構成を示している。１無線フレームの周期は、１〜１０［ｍｓ］程度のうち、固定の周期、たとえば１［ｍｓ］等に選択される。もちろん、１無線フレームの周期は、ハードウエア等との関係において、より短い周期あるいは長い周期を選択することも可能である。なお、この固定周期の１無線フレームのフレームと可変長のイーサフレーム等のフレーム｛このフレームは、送信装置（加入者局２１または基地局１１）から順序情報（再合成情報）である隣接パケット有無情報Ｘ付きの固定長パケットＰｄ，Ｐｕに分けられて送信され、受信装置（送信装置が加入者局２１である場合の基地局１１、または送信装置が基地局１１である場合の加入者局２１）により受信して前記隣接パケット有無情報Ｘに基づき再合成しようとするフレームである。｝とは異なるものである。
【００３３】
１無線フレームは、下り回線領域（下り無線フレームともいう。）と上り回線領域（上り回線フレームともいう。）とガードタイムＴＳ１６とから構成される。下り回線領域は、下りヘッダ領域ＴＳ１１と下りデータ領域ＴＳ１２を含む。上り回線領域は、基地局１１と各加入者局２１間の伝搬遅延を計測する等のための時間帯であるＤＭＦ（Delay Measurement Frame）領域ＴＳ１３とスロットデマンド領域ＴＳ１４と上りデータ領域ＴＳ１５とを含む。
【００３４】
１無線フレームの下り回線領域中、下りヘッダ領域ＴＳ１１は、１無線フレーム毎の受信同期信号を生成するためのプリアンブル領域ＴＳ１７と、基地局番号領域ＴＳ１８と、フレーム位置指定領域ＴＳ１９と、ＤＭＦ送信許可等の制御コマンドを含むコマンド領域ＴＳ２０と、スロット割当領域ＴＳ２１とから構成されている。
【００３５】
１無線フレームの下り回線領域中、残りの下りデータ領域ＴＳ１２は、複数のタイムスロットに分割されており、それぞれに、上記のイーサフレーム等のフレームが分割された下り固定長パケット（単に、パケットともいう。）Ｐｄが割り当てられる。各下り固定長パケットＰｄは、加入者局番号Ｐｄ１、隣接パケット有無情報Ｘ等を含む再合成情報Ｐｄ２、実際のデータである固定長データＰｄ３、および誤り検出符号Ｐｄ４から構成されている。
【００３６】
１無線フレームの上り回線領域中、上りデータ領域ＴＳ１５は、複数のタイムスロットに分割されており、それぞれに上記のイーサフレーム等のフレームが分割された上り固定長パケット（単に、パケットともいう。）Ｐｕが割り当てられる。各上り固定長パケットＰｕは、ガードタイムＰｕ１、プリアンブルＰｕ２、加入者局番号Ｐｕ３、隣接パケット有無情報Ｘ等を含む再合成情報Ｐｕ４、実際のデータである固定長データＰｕ５、および誤り検出符号Ｐｕ６から構成されている。
【００３７】
なお、上下データ領域ＴＳ１２、ＴＳ１５の構成は、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式とＦＤＤ／ＴＤＭＡ方式とで共通である。
【００３８】
１個の下り固定長パケットＰｄあるいは１個の上り固定長パケットＰｕのデータ長は、たとえば６４バイトあるいは１２８バイトに選択される。
【００３９】
図３は、例としての各加入者局２１の構成を示している。加入者局２１は、基本的には、アンテナ２２と、高周波回路３２と、該高周波回路３２と端末２０に接続される通信制御回路３３とから構成されている。
【００４０】
高周波回路３２は、受信機４１と、送信機４２と、該送受信機４１、４２とアンテナ２２との間に配される切替スイッチ４３とを有している。
【００４１】
高周波回路３２の送信機４２は、通信制御回路３３から供給される中間周波数の信号を、内蔵する混合器により無線周波数の信号に周波数変換するとともに、無線周波数の高周波信号を、内蔵する電力増幅器で電力増幅し、切替スイッチ４３を介してアンテナ２２に供給する。
【００４２】
また、高周波回路３２の受信機４１は、アンテナ２２で受信した無線周波数の高周波信号（無線フレームの変調信号）を切替スイッチ４３を介して入力し、内蔵された低雑音増幅器で増幅した後、内蔵する混合器により中間周波数の無線フレームに周波数変換して通信制御回路３３の変復調回路５１に供給する。
【００４３】
変復調回路５１を構成する復調部は、受信機４１により受信した無線フレーム中の下り回線領域のデータをＡ／Ｄ変換器（不図示）およびＰＳＫ復調器（不図示）により復調して下り固定長パケットＰｄをＴＤＤ−ＴＤＭ／ＴＤＭＡ制御回路（以下、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路という。）５２に供給する。
【００４４】
なお、変復調回路５１により復調された下り固定長パケットＰｄを、以下、受信パケット（下り固定長パケット）Ｐｄという。
【００４５】
また、変復調回路５１を構成する変調部は、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２から供給される無線フレーム中の上り回線領域のデータをＤ／Ａ変換器（不図示）およびＰＳＫ変調器（不図示）を利用して変調し送信機４２に供給する。
【００４６】
通信制御回路３３は、変復調回路５１およびＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２の他、第１廃棄装置２０１、第２廃棄装置２０２、端末２０に接続される通信インタフェース回路５３、オーバーフローしたときにバッファフル通知信号を第１廃棄装置２０１に供給する下り受信バッファ６１、上り送信バッファ６２およびパケット数計測部６３を備えている。なお、第１廃棄装置２０１は、通常、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２に含まれて構成されるが、この実施形態では、理解の便宜のため、分離して描いている。
【００４７】
この第１廃棄装置２０１は、後に詳しく説明するように、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２で受信した受信パケットＰｄを一旦、自身のバッファに格納した後、バッファフル通知信号の状態および受信パケットＰｄ中の再合成情報Ｐｄ２を参照して、当該受信パケットＰｄを下り受信バッファ６１に出力するか廃棄するかを決定する機能を有する。実際上、第１廃棄装置２０１は、バッファフル通知信号を受信したときに、フレーム中、オーバーフローによって欠損した後半部分からなる不完全フレームを構成する受信パケットＰｄ等を廃棄する。
【００４８】
下り受信バッファ６１は、第１廃棄装置２０１から出力される受信パケットＰｄを順次格納するとともに、ＦＩＦＯ（First In First Out：先入れ先出し）方式で第２廃棄装置２０２に出力し、かつオーバーフローしたときにバッファフル通知信号を第１廃棄装置２０１に出力する。
【００４９】
第２廃棄装置２０２は、下り受信バッファ６１から出力された受信パケットＰｄを一旦、自身のバッファに格納した後、通信インタフェース回路５３に出力するか廃棄するかを決定する機能を有する。この第２廃棄装置２０２は、後述するように、上記のオーバーフローによって欠損した前半部分からなる不完全フレームを構成する受信パケットＰｄ等を廃棄するので、第１廃棄装置２０１および第２廃棄装置２０２により、不完全フレームの全体が廃棄される。これにより、不整合フレームの発生が回避される。
【００５０】
この実施形態において、第１廃棄装置２０１、下り受信バッファ６１および第２廃棄装置２０２は、加入者局２１が受信装置として機能しているときにおける不完全フレーム廃棄装置２００を構成する。
【００５１】
パケット数計測部６３は、上り送信バッファ６２に蓄積されたパケット数を１無線フレームの周期毎に周期的に計測し、これをスロットデマンド７１の情報としてＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２に伝達する。このスロットデマンド７１の情報は、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路５２から図２の１無線フレームのスロットデマンド領域ＴＳ１４の時間帯で変復調回路５１、送信機４２、切替スイッチ４３およびアンテナ２２を通じて基地局１１に通知される。
【００５２】
図４は、例としての基地局１１の構成を示している。基地局１１は、基本的には、アンテナ１２と、高周波回路１３２と、該高周波回路１３２とネットワーク１３に接続される通信制御回路３４とから構成されている。
【００５３】
高周波回路１３２の構成および作用は、図３に示した加入者局２１の高周波回路３２と同等である。
【００５４】
通信制御回路３４は、変復調回路１５１、ＴＤＤ−ＴＤＭ／ＴＤＭＡ（ＴＤＤ／ＴＤＭＡ）制御回路１５２、第１廃棄装置３０１、第２廃棄装置３０２、ネットワーク１３に接続される通信インタフェース回路１５３、スロット割当部５４、オーバーフローしたときにバッファフル通知信号を第１廃棄装置３０１に供給する上り加入者局毎受信バッファ６４、下り加入者局毎送信バッファ６５、パケット数計測部６６を備えている。この場合においても、加入者局２１の構成と同様に、第１廃棄装置３０１は、通常、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路１５２に含まれて構成されるが、この実施形態では理解の便宜のため分離して描いている。
【００５５】
なお、この実施形態において、第１廃棄装置３０１、上り加入者局毎受信バッファ６４および第２廃棄装置３０２は、基地局１１が受信装置として機能しているときにおける不完全フレーム廃棄装置３００を構成する。
【００５６】
パケット数計測部６６は、下り加入者局毎送信バッファ６５に蓄積された加入者局２１毎のパケット数を１無線フレームの周期毎に周期的に計測し、これをスロット割当部５４に伝達する。ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路１５２は、図２の１無線フレームのスロットデマンド領域ＴＳ１４の時間帯で通知された各加入者局２１のスロットデマンド７１の情報を抽出し、スロット割当部５４に伝達する。
【００５７】
スロット割当部５４は、加入者局２１毎のパケット数およびスロットデマンド７１の情報に基づいて、スロット割当７２の情報を決定し、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路１５２に通知する。
【００５８】
各加入者局２１に対する、上り方向のタイムスロットの割当(割当パケット数という。)は、図２の１無線フレーム内のスロット割当領域ＴＳ２１の時間帯において通知される。
【００５９】
この発明の一実施形態が適用された無線通信システム１０は、基本的には、以上のように構成されるものであり、次に、この無線通信システム１０の概括的な全体動作および加入者局２１の不完全フレーム廃棄装置２００の詳細動作の順で説明する。なお、基地局１１の不完全フレーム廃棄装置３００の詳細動作は、加入者局２１の不完全フレーム廃棄装置２００の詳細動作と同等であるので省略する。
【００６０】
概括的な全体動作
たとえば、端末２０から加入者局２１に供給されるイーサネット（登録商標）フレームのようなランダムに発生する可変長のデータが、加入者局２１の通信インタフェース回路５３で、上り固定長パケットＰｕに分割される。このとき、通信インタフェース回路５３で、さらに、各上り固定長パケットＰｕに隣接パケット有無情報Ｘ等の再合成情報Ｐｕ４や誤り検出符号Ｐｕ６等が付加される。
【００６１】
各上り固定長パケットＰｕは、基地局１１からのスロット割当領域ＴＳ２１の内容によりスロットが割り当てられ、無線回線を通じて送信装置として機能する各加入者局２１から送信される。
【００６２】
受信装置として機能する基地局１１側で受信された各上り固定長パケットＰｕは、最終的には再合成情報Ｐｕ４に基づいて通信インタフェース回路１５３で再合成されるが、不整合フレームや不完全フレームが発生しないように、不完全フレーム廃棄装置３００によりオーバーフローが発生したときのパケットの欠落の有無が検出され、パケットの欠落が存在した場合には、第１廃棄装置３０１および第２廃棄装置３０２によりパケットの欠落したフレームが廃棄される。
【００６３】
正常に再合成されたフレームは、通信インタフェース回路１５３からデータとしてネットワーク１３側へ出力される。
【００６４】
その一方、ネットワーク１３から基地局１１に供給されるデータについても同様であるが、この場合、送信装置として機能する基地局１１の通信インタフェース回路１５３により、下り固定長パケットＰｄに分割され、その際、各下り固定長パケットＰｄに隣接パケット有無情報Ｘ等の再合成情報Ｐｄ２が付加され、無線回線を通じて受信装置として機能する加入者局２１に送信される。
【００６５】
受信装置として機能する該当する加入者局２１で受信された下り固定長パケットＰｄは、最終的には再合成情報Ｐｄ２に基づいて通信インタフェース回路５３で再合成されるが、不整合フレームあるいは不完全フレームが発生しないように、不完全フレーム廃棄装置２００によりオーバーフローが発生したときのパケットの欠落の有無が検出され、パケットの欠落が存在した場合には、第１廃棄装置２０１および第２廃棄装置３０２によりパケットの欠落したフレームが廃棄される。
【００６６】
正常に再合成されたフレームは、通信インタフェース５３からデータとして端末２０に伝送される。
【００６７】
以上の説明が、無線通信システム１０の概括的な全体動作の説明であり、次に、不完全フレーム廃棄装置２００の詳細動作について、（１）廃棄すべき不完全フレーム、（２）第１廃棄装置２０１の動作、（３）第２廃棄装置２０２の動作の順に説明する。
【００６８】
（１）廃棄すべき不完全フレームの説明
図１の無線通信システム１０において、基地局１１のアンテナ１２と加入者局２１との間の無線回線の無線帯域が、たとえば、４０［Ｍｂｂｓ］であって、加入者局２１と端末２０との間の通信帯域が１０［Ｍｂｐｓ］の場合には、基地局１１から加入者局２１に対し無線フレームが連続的に送信された場合、加入者局２１の下り受信バッファ６１（以下、単に、受信バッファ６１ともいう。）に格納しきれない事態が発生し、その受信バッファ６１のオーバーフローが発生する。
【００６９】
受信バッファ６１がオーバーフローすると、このオーバーフロー中に送信装置として動作している基地局１１から送信されたパケットは欠損となりパケット欠損が発生する。このオーバーフローが解消された後に基地局１１から送信され、受信装置である加入者局２１で受信したパケットを、前記パケット欠損の発生しているフレームに再合成しようとすると不整合が発生してしまう。
【００７０】
図５Ａ−図５Ｄは、発生する可能性がある不整合フレームあるいは不完全フレームの内容を示している。図５Ｅは、この図５Ａ−図５Ｄで用いられる、先頭パケットＳ、中間パケットＭおよび終了パケットＥの記号の意味を示している。
【００７１】
この図５Ａ−図５Ｄにおいて、理解の容易のために、送信されるフレームは、先頭パケットＳ、中間パケットＭ、中間パケットＭおよび終了パケットＥの４つのパケット（各パケットは、図２に示した下り固定長パケットＰｄの構成を有している。）からなる先に送信されるフレーム（先のフレームという。）Ｆａと後から送信される（後のフレームという。）フレームＦｂであるものとする。ただし、図５Ｄは、１つのフレームの説明であるので、送信されるフレームは先のフレームＦａのみを例として説明している。
【００７２】
図５Ａは、複数フレームＦａ，Ｆｂに跨ってパケットが廃棄された場合に発生する可能性のある不整合フレームＦｕ１の内容を示している。この場合、先のフレームＦａの先頭パケットＳと中間パケットＭからなる不完全フレームＦａｉが受信バッファ６１に格納され、先のフレームＦａの残りの中間パケットＭと終了パケットＥおよび後のフレームＦｂの先頭フレームＳと中間パケットＭまでがオーバーフローで欠損とされ、後のフレームＦｂの残りの中間パケットＭと終了パケットＥからなる不完全フレームＦｂｉが再び受信バッファ６１に格納される。
【００７３】
この場合、隣接パケット有無情報Ｘ＝（ａ，ｂ）によりフレームが再合成され、再合成フレームを構成する隣接パケット有無情報Ｘが、（１，０），（０，０），（０，０），（０，１）の順となるので正しい順となり、何も制御しない場合には、不完全フレームＦａｉと不完全フレームＦｂｉからなる不整合フレームＦｕ１が生成されてしまう。この不整合フレームＦｕ１を構成する不完全フレームＦａｉと不完全フレームＦｂｉは、廃棄されなければならない。
【００７４】
なお、オーバーフロー発生の開始時に、バッファフル通知信号はイネーブルとされ、オーバーフロー終了時に、バッファフル通知信号はディセーブルとされる。
【００７５】
図５Ｂは、１フレームの後半のみがオーバーフローにより廃棄された場合を示している。この場合、先のフレームＦａの先頭パケットＳと中間パケットＭからなる不完全フレームＦａｉが下り受信バッファ６１に格納され、後のフレームＦｂが全部格納され、先のフレームＦａの残りの中間パケットＭと終了パケットＥが欠損とされているので、先のフレームＦａの後半側が欠損した不整合フレームＦｕ２が生成される可能性がある。
【００７６】
図５Ｃは、１フレームの前半のみがオーバーフローにより欠損とされた場合を示している。この場合、先のフレームＦａの全パケットと、後のフレームＦｂの中間パケットＭと終了パケットＥとからなる不完全フレームＦｂｉが受信バッファ６１に格納され、後のフレームＦｂの先頭パケットＳと中間パケットＭが欠損とされているので、後半側が欠損した不完全フレームＦｂｉを有する不整合フレームＦｕ３が生成される可能性がある。
【００７７】
図５Ｄは、１フレームの中間パケットＭがオーバーフローにより廃棄された場合を示している。この場合、先のフレームＦａの先頭パケットＳと終了パケットＥからなる不完全フレームＦａｊが受信バッファ６１に格納されるので、先のフレームＦａの中間パケットＭが欠損した不整合フレームＦｕ４が生成される可能性がある。
【００７８】
（２）第１廃棄装置２０１の動作説明
第１廃棄装置２０１の機能は、フレームの前半部分がオーバーフローによって廃棄されてしまった不完全フレームＦｂｉに対して、不要となった（利用しても意味のない）後半部分のパケット、すなわち不完全フレームＦｂｉを廃棄することにある。図５Ａ−図５Ｄを例にすると、図５Ａの不整合フレームＦｕ１中、不完全フレームＦｂｉ（後のフレームＦｂの中間パケットＭと終了パケットＥ）、図５Ｃの不整合フレームＦｕ３中、不完全フレームＦｂｉ（後のフレームＦｂの中間パケットＭと終了パケットＥ）、図５Ｄの不整合フレームＦｕ４中、不完全フレームＦａｊ中の終了パケットＥ（先のフレームＦａの終了パケットＥ）を廃棄する機能を有する。
【００７９】
次に、この第１廃棄装置２０１の詳細な動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。図６のフローチャートのプログラムの実行主体は、第１廃棄装置２０１のＣＰＵ（中央処理装置）（実際には、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路１５２のＣＰＵ）である。
【００８０】
ステップＳ１では、後に説明する廃棄フラグを０（クリア）とする。
【００８１】
次に、ステップＳ２では、自身（第１廃棄装置２０１）のバッファ内に、これから受信バッファ６１に送信しようとするパケット（送信パケットＴｘという。）が格納されているかどうかの有無を検出する。
【００８２】
なお、廃棄フラグとは、このステップＳ２において送信パケットＴｘが検出された場合、この検出された送信パケットＴｘの１つ前の、すなわち直前の送信パケットＴｘが受信バッファ６１に送信（出力）されたか廃棄されたか（または欠損となったか）を表すフラグであり、送信されている場合には０（クリア）に、廃棄されている（または欠損となっている）場合には１（セット）にされる。
【００８３】
ステップＳ２の判定において、送信パケットＴｘが格納されていた場合、ステップＳ３において、バッファフル通知信号の状態を確認する。
【００８４】
バッファフル通知信号がイネーブルとなっていた場合には、受信バッファ６１がオーバーフローとなっているため、ステップＳ４において廃棄フラグを１にセットし、ステップＳ５において、自身のバッファに格納されている送信パケットＴｘを廃棄する。
【００８５】
その一方、ステップＳ３において、バッファフル通知信号がディセーブルの場合には、ステップＳ６において、廃棄フラグを確認して０であれば、ステップＳ７において、送信パケットＴｘを受信バッファ６１に送信する。このように、受信バッファ６１のオーバーフローが発生していない場合は、この経路（Ｓ２肯定→Ｓ３ディセーブル→Ｓ６廃棄フラグ０→Ｓ７パケット送信）を通ることになる。
【００８６】
その一方、ステップＳ３の判定において、バッファフル通知信号がディセーブルとなっていて、ステップＳ６において、廃棄フラグが１にセットされていた場合には、受信バッファ６１にオーバーフローが発生した（開始した）後の状態である。第１廃棄装置２０１の機能は、フレームの前半部分が欠損した不完全フレームＦｂｉを廃棄することが目的であるから、オーバーフローが発生した後で、１つ前のパケットが廃棄されて欠損が発生した後に受信バッファ６１に対して送信する（出力する）パケットは先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣでなければならない。
【００８７】
そこで、ステップＳ６において、廃棄フラグが１にセットしてあることを確認した後に送信しようとするパケットＴｘについて、ステップＳ８においては、隣接パケット有無情報Ｘの内容を確認する。
【００８８】
ステップＳ８の判定において、先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣであった場合には、ステップＳ９において、廃棄フラグを０にクリアし、ステップＳ１０で、その先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣを受信バッファ６１に対して送信する。
【００８９】
その一方、ステップＳ８の隣接パケット有無情報Ｘの内容確認において、中間パケットＭまたは終了パケットＥの場合には、ステップＳ１１において、その中間パケットＭまたは終了パケットＥを廃棄する。
【００９０】
（３）第２廃棄装置２０２の動作説明
第１廃棄装置２０１の処理によりフレームの前半が欠損しているフレーム（たとえば、図５Ａおよび図５Ｃの不完全フレームＦｂｉ、図５Ｄの不完全フレームＦａｊを構成する終了パケットＥ）が廃棄される。しかし、フレームの後半部分が欠損しているフレーム（たとえば、図５Ａおよび図５Ｂの不完全フレームＦａｉ、図５Ｄの不完全フレームＦａｊを構成する先頭パケットＳ）は廃棄されないで受信バッファ６１に送信（出力）されてしまう。この後半部分が欠損している不完全フレームＦａｉ，Ｆａｊの廃棄処理を第２廃棄装置２０２により行う。なお、残ってしまったフレームの後半部分が欠けている不完全フレームＦａｉは、一旦、受信バッファ６１に格納されるため、第２廃棄装置２０２は、受信バッファ６１から通信インタフェース回路５３を送信する際に検出して廃棄処理を行う。
【００９１】
まず、受信バッファ６１から通信インタフェース回路５３への送信は再合成されたフレーム単位で行われる。そのため、第２廃棄装置２０２では、受信バッファ６１からの通信インタフェース回路５３への送信前に再合成された１フレーム分のパケットが送信可能であることを確認してから、換言すれば、第２廃棄装置２０２内で受信バッファ６１からの正常受信が完了した後、１フレーム分のパケットをまとめて通信インタフェース回路５３へ送信する。１フレーム分のパケットを検出する手段である第２廃棄装置２０２は、先頭パケットＳの後に、（間に中間パケットＭが存在していてもよいが、）終了パケットＥが存在している場合と、１フレーム完結パケットＣの場合のどちらであるかを確認する。
【００９２】
受信バッファ６１が第１廃棄装置２０１を介してフレームを受信している間にオーバーフローが発生すると受信バッファ６１はフレームの後半部分を受信することができない。このような場合に、受信バッファ６１に格納された１フレームの確認を行うと先頭パケットＳの後に、（間に中間パケットＭが存在していてもよいが、）終了パケットＥが存在せずに先頭パケットＳが存在することになる。
【００９３】
この原理を利用して第２廃棄装置２０２では、フレームの後半部分の欠損した不完全フレームを検出して廃棄する。
【００９４】
次に、この第２廃棄装置２０２の詳細な動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７のフローチャートのプログラムの実行主体は、第２廃棄装置２０２のＣＰＵ（中央処理装置）である。図７のフローチャートにおいて、パラメータｎはパケットを示し、パケットｎの数値はフレーム中のパケット番号を示す。また、隣接パケット有無情報Ｘは、フレーム中のパケットｎの位置（先頭パケットＳ、中間パケットＭ、終了パケットＥまたは１フレーム完結パケットＣ）を示すことになる。さらに、パラメータＮは、正常フレームであるか不完全フレームであるかは不明であるが、受信バッファ６１から第２廃棄装置２０２が受信したフレームを示す。
【００９５】
なお、図７のフローチャート中、点線で囲んだ部分は１フレームＮを検出する機能を示しており、その後に、正常フレームの送信あるいは不完全フレームの廃棄が行われる。このフローチャートを実行することにより第２廃棄装置２０２により廃棄されるパケットは、図５Ａ−図５Ｄを例にすると、図５Ａの不整合フレームＦｕ１中、不完全フレームＦａｉの先頭パケットＳと中間パケットＭと、図５Ｂの不整合フレームＦｕ２中、不完全フレームＦａｉの先頭パケットＳと中間パケットＭ、図５Ｄの不整合フレームＦｕ４中、不完全フレームＦａｊの先頭パケットＳである。
【００９６】
まず、ステップＳ２１において、第２廃棄装置２０２は、受信バッファ６１から受信したフレームＮが不完全フレームであるかどうかを確認するためにパケットｎの数値（フレーム中のパケット番号）を１にする。
【００９７】
次に、ステップＳ２２において、その１番目のパケットｎのフレームＮ中の位置を隣接パケット有無情報Ｘにより確認（チェック）する。既に、第１廃棄装置２０１の機能により、フレームの後半部分のパケットが廃棄されているので、この１番目のパケットｎで検出される可能性のあるパケットは先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣのいずれかである。
【００９８】
１フレーム完結パケットＣと判定された場合には、ステップＳ２３において、第２廃棄装置２０１から通信インタフェース回路５３に対してフレームＮのパケット、この場合、１フレーム完結パケットＣが送信（出力）される。
【００９９】
その一方、ステップＳ２２の判定において、１番目のパケットｎが先頭パケットＳであると判定された場合には、次のパケットのフレームＮ中の位置を確認するため、ステップＳ２４において、次の順番のパケットｎを検出できるように、パケットｎの数値を１つ更新する（ｎ＝ｎ＋１）。
【０１００】
そして、ステップＳ２５で、次のパケットｎのフレームＮ中の位置を確認する。
【０１０１】
ここで、受信バッファ６１から第２廃棄装置２０１を通じて通信インタフェース回路５３への送信は再合成フレーム単位であるため、ステップＳ２２の判定結果が先頭パケットＳであった場合には、ステップＳ２４，Ｓ２５において終了パケットＥを検出するまでパケットｎを確認し、１フレームＮを検出する必要がある。
【０１０２】
ステップＳ２４，Ｓ２５の工程を処理する際に、第２廃棄装置２０１において受信するパケットｎの位置（種類）は、４種類全ての可能性があるので、４種類のパケットｎをそれぞれ受信した後のステップＳ２５の処理を説明する。
【０１０３】
第１に、中間パケットＭが検出された場合には、フレームＮの中間であるため、さらにステップＳ２４にもどり、次のパケットｎの位置情報を確認する。
【０１０４】
第２に、終了パケットＥが検出された場合には、ステップＳ２２で検出した先頭パケットＳから今回検出した終了パケットＥまでの１フレームＮ分のパケットが送信可能であることが確認できたことになる。受信バッファ６１からみれば、正常な受信が完了したことになる。これは、完全な１フレームＮの検出ということであるので、ステップＳ２３の通信インタフェース回路５３への送信処理を行う。
【０１０５】
最後に、先頭パケットＳまたは１フレーム完結パケットＣが検出された場合、すなわち、ステップＳ２２において先頭パケットＳが検出された後に、間に中間パケットＭを挟む可能性はあるが、先頭パケットＳまたは完結パケットＣが検出されたということは、ステップＳ２２の先頭パケットＳからステップＳ２５で検出されたパケットｎの手前までが１フレームＮであり、後半部分が欠損した不完全なフレームであることになる。たとえば、図５Ｂの先のフレームＦａの中間パケットＭと終了パケットＥとが欠損した不完全フレームＦａｉが該当する。よって、不整合フレームＦｕ１，Ｆｕ２，Ｆｕ４が検出される。
【０１０６】
上記のように、ステップＳ２２またはステップＳ２４の検出により１フレームＮ個分のパケットｎが全て送信可能であることが確認された場合、ステップＳ２３において、１フレームＮをまとめて通信インタフェース回路５３に送信する。
【０１０７】
その一方、ステップＳ２２→Ｓ２４→Ｓ２５の処理により後半部分が欠損したフレームＮが検出された場合には、ステップＳ２６において、不完全なフレームの箇所のみを全て廃棄する｛Ｎ＝１〜（ｎ−１）のパケットを全て廃棄する。｝。これにより後半部分が欠損して前半部分のみが残っている不完全フレームＦａｉ，Ｆａｊを廃棄することができる。すなわち不整合フレームＦｕ１，Ｆｕ２，Ｆｕ３，Ｆｕ４の発生を回避することができる。
【０１０８】
以上説明したように、上述した実施形態によれば、フレームを固定長パケットＰｄ，Ｐｕに分割し順序情報である再合成情報Ｐｄ２，Ｐｕ４をつけて送信側（加入者局２１または基地局１１）から送信し、受信側（基地局１１または加入者局２１）で再合成情報Ｐｄ２，Ｐｕ４に基づいてフレームを再合成する無線通信システム１０において、受信バッファ６１，６４にオーバーフローが発生して一部のパケットが欠損したときに、不整合フレーム（不完全フレーム）の発生を防止するために、受信バッファ６４からバッファフル通知信号を受信した第１廃棄装置３０１が、欠損したフレームの後半部分からなる不完全フレームＦｂｉ，Ｆａｊを廃棄し、第２廃棄装置３０２が、欠損したフレームの前半部分からなる不完全フレームＦａｉ，Ｆａｊを廃棄する。このようにすれば、一部のパケットが欠損した不完全フレームＦａｉ，Ｆｂｉ，Ｆａｊは確実に廃棄されるので、欠損フレーム同士が再合成された不整合フレームＦｕ１−Ｆｕ４の発生が確実に回避される。
【０１０９】
なお、この発明は、ＴＤＤ方式の加入者局２１と基地局１１との間の通信に限らずに適用することができる。
【０１１０】
図８は、ＦＤＤ方式の加入者局２１Ａの構成例を示している。図９は、ＦＤＤ方式の基地局１１Ａの構成例を示している。図１０は、ＦＤＤ方式の無線フレームの構成を示している。
【０１１１】
ＦＤＤ方式の図８の加入者局２１Ａと上述したＴＤＤ方式の図３の加入者局２１、ＦＤＤ方式の図９の基地局１１Ａと上述したＴＤＤ方式の図４の基地局１１、およびＦＤＤ方式の図１０の無線フレームと上述したＴＤＤ方式の図２の無線フレームにおいて、それぞれ対応する要素には同一の符号を付け、その詳細な説明は省略する。
【０１１２】
ＦＤＤ方式は、周波数多重であるので、上り方向と下り方向で異なる無線周波数が用いられる。そのため、ＴＤＤ方式の高周波回路３２、１３２を構成する切替スイッチ４３、１４３がそれぞれＦＤＤ方式ではそれぞれ図８、図９に示すようにダイプレクサ４４、１４４に代替される。ダイプレクサ４４、１４４は、周知のように、受信周波数用のバンドパスフィルタと送信周波数用のバンドパスフィルタから構成され、それぞれ、送信機４２、１４２からの出力信号をアンテナ１２、２２側に導いて送信させ、アンテナ１２、２２で受信した信号を受信機４１、１４１側に導く作用を行う。
【０１１３】
一方、無線フレームは、図２と図１０を参照すれば明らかなように、ＴＤＤ方式では１無線フレームが、下り回線と上り回線とに直列的に分割されているのに対し、ＦＤＤ方式では、下り無線フレームと上り無線フレームが並列的に構成されている。
【０１１４】
なお、図１０に示す下り無線フレーム中の下りデータ領域ＴＳ１２は、図２の下りデータ領域ＴＳ１２に示す下り固定長パケットＰｄと同一の構成となっている。
【０１１５】
同様に、図１０に示す上り無線フレーム中の上りデータ領域ＴＳ１５は、図２の上りデータ領域ＴＳ１５に示す上り固定長パケットＰｕと同一の構成となっている。
【０１１６】
このため、図３に示した不完全フレーム廃棄装置２００により、ＴＤＤ方式と同様に、不完全なフレームの廃棄、不整合フレームの発生の回避を行うことができる。
【０１１７】
なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、たとえば伝送回線として無線回線ではなく、基地局と加入者局との間が光ファイバで接続された双方向光回線においても適用することができる等、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１１８】
【発明の効果】
この発明によれば、受信バッファのオーバーフロー時に発生する可能性のある異常な再合成フレーム、いわゆる不整合フレームの発生を回避することができる。
【０１１９】
すなわち、パケットの欠損した不完全フレームを廃棄することができる。
【０１２０】
しかも、不整合フレームの発生の回避するために（不完全フレームを廃棄するために）必要な順序情報用オーバーヘッド部が、２ビットで済むため伝送帯域の有効利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態が適用された無線通信システムの構成図である。
【図２】ＴＤＤ方式の無線フレームの構成図である。
【図３】この実施形態の不完全フレーム廃棄装置が適用されたＴＤＤ方式の加入者局の構成を示すブロック図である。
【図４】この実施形態の不完全フレーム廃棄装置が適用されたＴＤＤ方式の基地局の構成を示すブロック図である。
【図５】オーバーフロー発生時に、発生する可能性のある不整合フレームの説明図である。
【図６】不完全フレーム廃棄装置を構成する第１廃棄装置の動作説明に供されるフローチャートである。
【図７】不完全フレーム廃棄装置を構成する第２廃棄装置の動作説明に供されるフローチャートである。
【図８】この実施形態の不完全フレーム廃棄装置が適用されたＦＤＤ方式の加入者局の構成を示すブロック図である。
【図９】この実施形態の不完全フレーム廃棄装置が適用されたＦＤＤ方式の基地局の構成を示すブロック図である。
【図１０】ＦＤＤ方式の無線フレームの構成図である。
【図１１】隣接パケット有無情報の説明に供される表を示す図である。
【符号の説明】
１０…無線通信システム １１，１１Ａ…基地局
１３…ネットワーク １４，２０…端末
２１，２１Ａ…加入者局 １２，２２…アンテナ
３２，１３２…高周波回路 ３３，３４…通信制御回路
４１，１４１…受信機 ４２，１４２…送信機
４３，１４３…切替スイッチ ４４，１４４…ダイプレクサ
５１，１５１…変復調回路
５２，１５２…ＴＤＤ−ＴＤＭ／ＴＤＭＡ制御回路（ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御回路）
５３，１５３…インタフェース回路
５４…スロット割当部 ６１…下り受信バッファ
６２…上り送信バッファ ６３…パケット数計測部
６４…上り加入者局毎受信バッファ ６５…下り加入者局毎送信バッファ
６６…パケット数計測部 ７１…スロットデマンド
２００…不完全フレーム廃棄装置 ２０１，３０１…第１廃棄装置
２０２，３０２…第２廃棄装置
Claims (3)
- 送信装置でフレームを固定長のパケットに分割しかつ順序情報を付加して送信し、前記パケットを受信した受信装置で再び前記順序情報に基づき元のフレームに再合成する前記受信装置において、
前記パケットを受信し一旦格納した後、出力するか廃棄する第１廃棄装置と、
前記第１廃棄装置から出力されるパケットを格納し、かつオーバーフローしたときにバッファフル通知信号を前記第１廃棄装置に出力する受信バッファと、
前記受信バッファから出力されるパケットを一旦格納した後、出力するか廃棄する第２廃棄装置とを備え、
前記第１廃棄装置は、前記バッファフル通知信号を受信したときに、該バッファフル通知信号が通知されている間に受信したパケットを廃棄し、前記バッファフル通知信号がなくなった後には、前記順序情報に基づき、前記フレームの前半部分が欠損した不完全フレームを廃棄し、
前記第２廃棄装置は、前記順序情報に基づき、前記フレームの後半部分が欠損した不完全フレームを廃棄する
ことを特徴とする不完全フレーム廃棄装置。 - 請求項１記載の不完全フレーム廃棄装置において、
前記順序情報は、前記フレーム内の先頭パケットであるか、中間パケットであるか、あるいは終了パケットであるかを示す隣接パケット有無情報である
ことを特徴とする不完全フレーム廃棄装置。 - 請求項２記載の不完全フレーム廃棄装置において、
前記第１廃棄装置は、前記バッファフル通知信号がなくなった後には、前記順序情報に基づき、前記先頭パケットの手前の終了パケットまでを廃棄するか、１フレーム完結パケットの手前の終了パケットまでを廃棄し、
前記第２廃棄装置は、前記順序情報に基づき、前記先頭パケットもしくは中間パケットの後に先頭パケットもしくは１フレーム完結パケットを受信した場合には、不完全フレームとなる前の先頭パケットから後の先頭パケットの前までのパケットを全て廃棄するとともに、不完全フレームとなる前の先頭パケットから後の１フレーム完結パケットの前までのパケットを全て廃棄する
ことを特徴とする不完全フレーム廃棄装置。
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