JP4094900B2 - 通信インタフェース装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はパケット網を介して多種の情報メディアを通信する通信インタフェース装置に係り、特に時系列的に変動する断片化したデータを受信する受信バッファを備える通信インタフェース装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ATM網やIP網などの網に音声やFAXなどの既存端末を収容し、通信システムを統合化する構成が一般化している。このような音声信号、FAX信号、データ信号といった多種の情報メディアを通信する網では、情報メディアの信号は、パケット化あるいはセル化といった断片化したデータを単位として交換され、相手端末に伝送される。
【0003】
この断片化したデータは、網内では必ずしも一定のルートを経て交換されるとは限らず、データ単位に異なるルートを経て相手端末に伝送されることが多い。また、網におけるトラフィックの状況によって交換に要する時間も変化する。さらに、相手端末において送信する際の多重化によっても送信するタイミングに変動を生じる。これらの変動要因により受信するデータ単位の遅延時間は、時系列的に変動する。そこで、従来の通信インタフェース装置では、受信端末側にデータを受信する受信バッファを設けて時系列的な変動(ゆらぎ)を吸収している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の通信インタフェース装置は、情報メディアの種別に拘わらず一定の大きさの受信バッファが用いられているため、多少のデータが欠落しても受信バッファによる遅延時間を小さくしたい音声信号と、受信バッファによる遅延時間を大きくしてもデータの欠落を防ぎたいFAX信号といった異なる情報メディアを扱う場合に、それぞれの情報メディア毎に対応したサービス品質を提供できないという課題がある。
【0005】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は情報メディアの種別に要求されるサービス品質を満たす通信インタフェース装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る通信インタフェース装置は、時系列的に変動して到来するデータを受信して蓄え一定速度で前記データを読み出す受信バッファと、送受信するデータの情報メディア種別を検出するメディア検出手段と、情報メディア種別がFAX信号のとき、音声信号のときと異ならせて、受信バッファによる遅延時間を大きくしてデータの欠落を防止するのに十分な大きさの受信バッファの長さを設定するとともに、読み出しが書込みよりも先行することのないよう遅延時間を考慮した受信バッファの書込み位置および読み出し位置を設定するバッファ設定手段と、前記メディア検出手段により検出された情報メディア種別に対応して前記バッファ設定手段により設定された受信バッファの長さ、受信バッファの書込み位置および読み出し位置を用いて受信バッファを制御する受信バッファ制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】
これにより、情報メディアの種別が音声信号であるかFAX信号であるかに応じて、受信バッファの長さ、書込み位置、読み出し位置を変更することで、通信の遅延時間と受信品質とを最適に制御することができ、情報メディアの種別に要求されるサービス品質を満足させることができる。
【0010】
さらに、この発明に係る受信バッファ制御手段は、リングバッファで構成される受信バッファにオーバーフローあるいはアンダーフローを生じた場合には、欠落したデータを前後の信号によって補間することを特徴とする。
【0011】
この発明に係る受信バッファ制御手段は、リングバッファで構成される受信バッファにオーバーフローあるいはアンダーフローを生じた場合には、欠落したデータを前後の信号によって補間するので、音声信号の場合に送受信間の遅延を小さくすることでオーバーフローやアンダーフローを生じても受話品質の劣化を抑制することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1はこの発明に係る通信インタフェース装置が適用される通信システム系統図である。図1において、通信システムは、通信を行う端末装置2a、2bと、交換を実行する網3と、端末装置2a、2bと網3との間に配置し、両者のインタフェースを司る通信インタフェース装置1とから構成する。
【0013】
通信インタフェース装置1は、端末装置2aからの送信信号4aを受信してパケット化(断片化)し、ヘッダ情報を付加して他の端末装置2bの送信パケットと多重化して網3にパケット信号6を送出することにより、相手端末に送信する。また、通信インタフェース装置1は、相手端末から網3を介してパケット信号6を受信し、パケットのヘッダ情報に基づきパケット信号6を分離することにより、端末装置2a、2bにそれぞれ受信信号5a、5bとして送出する。なお、図1では通信インタフェース装置1に接続する端末装置の数を2台としたが、1台以上であればよく、以下の説明では1台として説明する。
【0014】
図2はこの発明に係る通信インタフェース装置の一実施の形態ブロック構成図である。図2において、通信インタフェース装置1は、パケット組立手段7、多重化部8、網インタフェース部9、分離部10、パケット分解手段11、メディア検出手段12、バッファ設定部13、受信バッファ制御手段14、受信バッファ15を備える。
【0015】
パケット組立手段7は、端末装置2aからの送信信号4aを一定数のデータ群にまとめて、データ群ごとにヘッダ情報を付加してパケット化し、多重化部8に送る。多重化部8は、他の端末装置の送信パケットと多重化し、網インタフェース部9に送る。網インタフェース部9は、通信インタフェース装置1と網3とのインタフェースを司り、所定のタイミングで網3とパケット信号6の送受を行う。
【0016】
分離部10は、網3から受信した相手端末からのパケット信号6をパケットのヘッダ情報に基づき端末対応に分離する。パケット分解手段11は、受信したパケットからヘッダ情報を分離し、データを受信バッファ15に送る。メディア検出手段12は、通信している情報のメディア種別を検出するものである。例えば、送信信号4aに特定の周波数信号が連続していることを検出する。あるいはパケット分解手段11において分離したヘッダ情報中に特定のメディア識別情報があることを検出する。これらの検出結果に基づいて送受信する情報メディアの種別を識別する。
【0017】
バッファ設定部13は、受信バッファ15の長さ、書込み位置、読み出し位置などの情報を設定するものであって、例えば、ここでは図示しない外部に接続されるパーソナルコンピュータなどの端末により設定する。受信バッファ制御手段14は、メディア検出手段12により検出したメディア種別と、バッファ設定部13により設定した情報に基づき受信バッファ15の長さ、書込み位置、読み出し位置を制御する。また受信バッファ15がオーバーフローあるいはアンダーフローを生じた場合には、欠落したデータを前後の信号によって補間する制御を行う。受信バッファ15は、リングバッファで構成し、時系列的に変動して到来するデータを蓄え、一定速度で読み出して端末装置2aに受信信号5aとして送出する。
【0018】
次に、受信バッファ15の動作について説明する。図3はこの発明に係る受信バッファの一実施の形態の構成図である。図3(a)において、受信バッファ15は、n個のデータブロックから構成され、受信バッファ制御手段14内に設けた書込ポインタ17の指し示すm番目のデータブロック内にパケット分解手段11から送られたデータを格納する。また、受信バッファ制御手段14内に設けた読出ポインタ16の指し示すk番目のデータブロック内のデータを読み出して、端末装置2aに受信信号5aとして送出する。
【0019】
書込ポインタ17の指し示すデータブロック位置および読出ポインタ16の指し示すデータブロック位置は、読み出しおよび書込みが終了すると、次の位置をそれぞれm+1番目、k+1番目とし、一ずつ増加する。そしてn番目に達したならば、次のポインタの指す位置を1番目とし、n個のデータブロックをリング状に移動して書込みおよび読み出しを繰り返す。
【0020】
すなわち、書込ポインタ17の指し示すデータブロック位置がn番目に達した後は、図3(b)に示すように、書込みポインタ17は、1番目のデータブロックを指し示し、読出ポインタ16は、j番目のデータブロックを指し示すこととなる。このように先行する書込ポインタの指し示すデータブロックの内容を時間的に後で読出ポインタが指し示すことで遅延したデータを読み出すこととなる。
【0021】
次に、受信バッファ15におけるポインタの移動について説明する。図4はこの発明に係る受信バッファのポインタの移動イメージ図である。縦軸は受信バッファ15のデータブロック位置を表し、横軸は時間経過を表す。実線P1およびP2は、書込ポインタの指し示す位置の変化を示し、破線Q1およびQ2は、読出しポインタの指し示す位置の変化を示す。書込ポインタの指し示す位置は、網側からのデータの到来時間の変動により時系列的に変動する。また、読出しポインタの指し示す位置は、端末装置に対して一定のレートでデータ送出を行うために時間的な変動はなく、一定に推移する。
【0022】
図4(a)では、受信バッファの長さをn1とし、時刻t1においてh番目のデータブロック内に書き込まれたデータは、時刻t2において読み出される。網側からのデータの到来時間が遅れると、f点に示すように読出しポインタの指し示す位置が、書込みポインタの指し示す位置に追い付いて、受信バッファは、アンダーフローを生じた状態となる。この場合には新たなデータを読み出せなくなってしまう。
【0023】
通信している情報メディアが音声信号である場合には、欠落したデータを以前の信号により補間することで受話品質の低下を少なく抑えることが可能である。例えば、書込みポインタが先行するまで読出しポインタを増加させることなく、同一位置のデータを繰り返し読み出して補間する。
【0024】
一方、網側からのデータの到来時間が早まると、g点に示すように書込みポインタの指し示す位置が、読出しポインタの指し示す位置に追い付き、受信バッファは、オーバーフローを生じた状態となる。この場合には、過去のデータを読み出せなくなってしまう。
【0025】
通信している情報メディアが音声信号である場合には、欠落したデータを以前の信号により補間することで受話品質の低下を少なく抑えることが可能である。例えば、読出しポインタが先行できるまで読出しポインタを増加させることなく、同一位置のデータを繰り返し読み出して補間する。
【0026】
図4(b)では、図4(a)に比べて受信バッファの長さをn2と大きくした場合であって、時刻t3においてi番目のデータブロック内に書き込まれたデータは、時刻t4において読み出されることとなる。受信バッファの長さを大きくすることによって、書込みから読出しまでの遅延は増加するものの、書込ポインタの指し示す位置の時系列的な変動によるオーバーフローあるいはアンダーフローを防ぐことができる。
【0027】
したがって送受信間の遅延はあまり問題とはならないが、データの欠落は問題となるようなFAX信号の通信において、サービス品質の低下を防止することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る通信インタフェース装置は、情報メディアの種別に応じて、受信バッファの長さ、書込み位置、読み出し位置を変更することで、通信の遅延時間と受信品質とを最適に制御することができ、情報メディアの種別に要求されるサービス品質を満足させることができる。
【0030】
さらに、この発明に係る受信バッファ制御手段は、リングバッファで構成される受信バッファにオーバーフローあるいはアンダーフローを生じた場合には欠落したデータを前後の信号によって補間するので、情報メディア種別が音声信号であるかFAX信号であるかに応じて、通信の遅延時間と受信品質とを最適に制御することができ、音声信号の場合に送受信間の遅延を小さくすることでオーバーフローやアンダーフローを生じても受話品質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る通信インタフェース装置が適用される通信システム系統図
【図2】この発明に係る通信インタフェース装置の一実施の形態ブロック構成図
【図3】この発明に係る受信バッファの一実施の形態の構成図
【図4】この発明に係る受信バッファのポインタの移動イメージ図
【符号の説明】
1 通信インタフェース装置
2a、2b 端末装置
3 網
4a、4b 送信信号
5a、5b 受信信号
6 パケット信号
7 パケット組立手段
8 多重化部
9 網インタフェース部
10 分離部
11 パケット分解手段
12 メディア検出手段
13 バッファ設定部
14 受信バッファ制御手段
15 受信バッファ
16 読出ポインタ
17 書込ポインタ
Claims (2)
- 時系列的に変動して到来するデータを受信して蓄え一定速度で前記データを読み出す受信バッファと、送受信するデータの情報メディア種別を検出するメディア検出手段と、情報メディア種別がFAX信号のとき、音声信号のときと異ならせて、受信バッファによる遅延時間を大きくしてデータの欠落を防止するのに十分な大きさの受信バッファの長さを設定するとともに、読み出しが書込みよりも先行することのないよう遅延時間を考慮した受信バッファの書込み位置および読み出し位置を設定するバッファ設定手段と、前記メディア検出手段により検出された情報メディア種別に対応して前記バッファ設定手段により設定された受信バッファの長さ、受信バッファの書込み位置および読み出し位置を用いて受信バッファを制御する受信バッファ制御手段と、を備えたことを特徴とする通信インタフェース装置。
- 前記受信バッファ制御手段は、リングバッファで構成される受信バッファにオーバーフローあるいはアンダーフローを生じた場合には、欠落したデータを前後の信号によって補間することを特徴とする請求項1記載の通信インタフェース装置。
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JP2002183338A JP4094900B2 (ja) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | 通信インタフェース装置 |
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JP2002183338A Expired - Lifetime JP4094900B2 (ja) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | 通信インタフェース装置 |
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- 2002-06-24 JP JP2002183338A patent/JP4094900B2/ja not_active Expired - Lifetime
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