JP4878974B2 - Transmitting apparatus and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、その送信データが複数の受信装置に同報送信される送信装置、及び当該送信装置と当該複数の受信装置とを備える通信システムに関する。 The present invention relates to a transmission device that broadcasts transmission data to a plurality of reception devices, and a communication system that includes the transmission device and the plurality of reception devices.
従来から通信システムにおける誤り訂正に関して様々な技術が提案されている。例えば、特許文献1では、PON(Passive Optical Network)方式の通信システムにおいて、FEC(Forward Error Correction)処理の実行/非実行を、制御局と端末局との間の距離に応じて決定する技術が開示されている。また特許文献2では、送信元ノードと送信先ノードとの間のネットワーク経路の品質情報に基づいて誤り訂正符号化パラメータを変更する技術が開示されている。また特許文献3では、通信網が輻輳状態に変化した場合に誤り訂正パケットの数を変更する技術が開示されている。なお、非特許文献1にはGEPON(Gigabit Ethernet(登録商標) Passive Optical Network)方式の通信システムに関する技術が記載されている。
Conventionally, various techniques have been proposed for error correction in a communication system. For example,
特許文献1や非特許文献1にも記載されているPON方式の通信システムでは、送信装置の送信データが複数の受信装置に対して同報送信されるため、送信装置が送信データに付加する誤り訂正用のチェックビット(「検査記号」あるいは「パリティビット」とも呼ばれる)のビット数を、複数の受信装置のそれぞれに対して個別に設定することはできない。したがって、ある受信装置ではデータ誤りが多く発生し、別の受信装置ではデータ誤りがそれほど発生しないといったことがあり、複数の受信装置のそれぞれでのデータ誤りを抑制することは困難である。
In the PON communication system described in
一方で、誤り訂正用のチェックビットのビット数を単に多くするだけでは、通信効率が低下する。 On the other hand, simply increasing the number of check bits for error correction reduces communication efficiency.
そこで、本発明は上述の問題に鑑みて成されたものであり、送信装置の送信データが複数の受信装置に対して同報送信される場合において、通信効率を適切に維持しつつ、当該複数の受信装置それぞれでのデータ誤りを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problem, and in the case where transmission data of a transmission device is broadcast to a plurality of reception devices, the plurality of the transmission data is appropriately maintained while appropriately maintaining communication efficiency. It is an object of the present invention to provide a technique capable of suppressing data errors in each of the receiving apparatuses.
この発明の送信装置は、その送信データが複数の受信装置に同報送信される送信装置であって、前記複数の受信装置のそれぞれとの間での通信品質情報を個別に取得する通信品質情報取得部と、前記複数の受信装置のそれぞれに関する前記通信品質情報に基づいて、前記複数の受信装置に共通する、誤り訂正用のチェックビットのビット数を決定するチェックビット数決定部と、前記チェックビット数決定部で決定された、前記複数の受信装置に共通する前記ビット数を有する前記チェックビットを、前記複数の受信装置に同報送信される前記送信データに付加して、当該送信データを符号化するデータ符号化部と、前記データ符号化部で符号化された、前記複数の受信装置に同報送信される前記送信データを前記複数の受信装置に送信するデータ送信部とを備える。 The transmission device of the present invention is a transmission device in which the transmission data is broadcast to a plurality of reception devices, and communication quality information for individually acquiring communication quality information with each of the plurality of reception devices An acquisition unit; a check bit number determination unit that determines the number of error correction check bits common to the plurality of reception devices based on the communication quality information regarding each of the plurality of reception devices; and the check The check bit having the number of bits common to the plurality of receiving devices determined by the bit number determining unit is added to the transmission data broadcast to the plurality of receiving devices, and the transmission data is added. a data encoder for encoding, transmitting said encoded with data coding unit, the transmission data to be broadcast transmission to the plurality of receiving devices to said plurality of receiving devices And a chromatography data transmission unit.
また、この発明の通信システムは、複数の受信装置と、その送信データが前記複数の受信装置に同報送信される送信装置とを備え、前記送信装置は、前記複数の受信装置のそれぞれとの間での通信品質情報を個別に取得する通信品質情報取得部と、前記複数の受信装置のそれぞれに関する前記通信品質情報に基づいて、前記複数の受信装置に共通する、誤り訂正用のチェックビットのビット数を決定するチェックビット数決定部と、前記チェックビット数決定部で決定された、前記複数の受信装置に共通する前記ビット数を有する前記チェックビットを、前記複数の受信装置に同報送信される前記送信データに付加して、当該送信データを符号化するデータ符号化部と、前記データ符号化部で符号化された、前記複数の受信装置に同報送信される前記送信データを前記複数の受信装置に送信するデータ送信部とを有し、前記複数の受信装置のそれぞれは、前記送信装置からの前記送信データを受信するデータ受信部と、前記データ受信部で受信された前記送信データに対して誤り訂正を行って、当該送信データを復号化するデータ復号化部とを有する。
The communication system of the present invention includes a plurality of receiving devices and a transmitting device that transmits transmission data to the plurality of receiving devices, and the transmitting device communicates with each of the plurality of receiving devices. Communication quality information acquisition unit for individually acquiring communication quality information between each of the plurality of reception devices, and based on the communication quality information regarding each of the plurality of reception devices, error correction check bits common to the plurality of reception devices A check bit number determining unit that determines the number of bits, and the check bits having the number of bits common to the plurality of receiving devices, which are determined by the check bit number determining unit, are broadcast to the plurality of receiving devices. wherein in addition to transmitting data, the data encoding unit for encoding the transmission data, encoded by the data encoding unit, the broadcast transmission of the plurality of receiving devices to be That the and a data transmission unit for transmitting the transmission data to the plurality of receiving devices, each of said plurality of receiving devices, a data receiving unit for receiving the transmission data from the transmitting apparatus, the data receiving unit And a data decoding unit that performs error correction on the transmission data received in step S1 and decodes the transmission data.
この発明の送信装置及び通信システムによれば、同報送信の対象となっている複数の受信装置それぞれに関する通信品質情報に基づいて、誤り訂正用のチェックビットのビット数を決定しているため、通信効率を適切に維持しつつ、同報送信の対象となっている各受信装置でのデータ誤りを抑制することができる。 According to the transmission device and the communication system of the present invention, since the number of check bits for error correction is determined based on communication quality information regarding each of a plurality of reception devices that are targets of broadcast transmission, It is possible to suppress data errors in each receiving apparatus that is the target of broadcast transmission while appropriately maintaining communication efficiency.
図1は本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る通信システムは、例えばPON方式の通信システム、より具体的にはGEPON方式の通信システムである。PON方式の通信システムでは、下り方向において、ユニキャスト通信及びマルチキャスト通信の両方が行われる。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system according to the present embodiment is, for example, a PON communication system, more specifically, a GEPON communication system. In the PON communication system, both unicast communication and multicast communication are performed in the downlink direction.
図1に示されるように、本実施の形態に係る通信システムは、インターネット等のネットワークに接続されている局側通信装置1と、それぞれがパーソナルコンピュータ等のユーザ機器に接続されている複数の加入者側通信装置2と、スターカプラ4とを備えている。PON方式では、局側通信装置1はOLT(Optical Line Terminal)と、加入者側通信装置2はONU(Optical Network Unit)とそれぞれ呼ばれている。
As shown in FIG. 1, the communication system according to the present embodiment includes a station
局側通信装置1に接続された光ファイバケーブル3aは、スターカプラ4を介して複数の光ファイバケーブル3bに枝分かれし、当該複数の光ファイバケーブル3bは、複数の加入者側通信装置2にそれぞれ接続されている。局側通信装置1から出力された送信データは、光ファイバケーブル3a、スターカプラ4及び複数の光ファイバケーブル3bを通って複数の加入者側通信装置2のそれぞれに入力される。
The optical fiber cable 3a connected to the station
ここで、局側通信装置1から出力される送信データには、通信を行う対象の加入者側通信装置2を特定する識別情報が含まれている。各加入者側通信装置2は、局側通信装置1からの送信データに自己を特定する識別情報が含まれていれば、その送信データは自己宛のデータであると判断し、当該送信データを破棄せずにその内容に応じた処理を行う。一方で、各加入者側通信装置2は、局側通信装置1からの送信データに自身を特定する識別情報が含まれていなければ、自己宛のデータではないと判断し、その送信データを破棄する。したがって、局側通信装置1からの送信データに、当該送信データが伝達する通信路に接続されている加入者側通信装置2のひとつだけを特定する識別情報が含まれている場合には、下り方向の通信はユニキャスト通信となる。一方で、局側通信装置1からの送信データに、当該送信データが伝達する通信路に接続されている加入者側通信装置2における一部の複数の加入者側通信装置2を特定する識別情報が含まれている場合には、下り方向の通信はマルチキャスト通信となる。この場合には、局側通信装置1からの送信データは、当該送信データが伝達する通信路に接続されている加入者側通信装置2のすべてではなく、それらのうちの一部に対して同報送信される。
Here, the transmission data output from the station-
また、本通信システムでは、下り方向においてマルチキャスト通信を行う際、同報通信の対象となる加入者側通信装置2のグループ構成は時間経過にともなって変化することがある。つまり、局側通信装置1との間で同報通信を行う対象が変化することがある。例えば、本実施の形態に係る通信システムが1番〜10番までの番号が付された複数の加入者側通信装置2を備えているものとすると、最初は1番〜5番までの加入者側通信装置2に対して同報送信されている局側通信装置1の送信データが、その後の同報送信対象の変化によって、4番〜8番までの加入者側通信装置2に対して同報送信されることがある。
Further, in this communication system, when performing multicast communication in the downlink direction, the group configuration of the subscriber
一方で、上り方向の通信方式には、複数の加入者側通信装置2からの送信データが衝突しないように、時分割多重方式が採用されている。つまり、複数の加入者側通信装置2からは時間的にずれて送信データが出力される。
On the other hand, the time division multiplexing method is adopted as the uplink communication method so that transmission data from a plurality of subscriber
本通信システムでは、下り方向でマルチキャスト通信を行う際の処理に特徴があるため、以下の説明では、下り方向ではマルチキャスト通信を行っているものとする。 Since this communication system is characterized by the processing when performing multicast communication in the downlink direction, in the following description, it is assumed that multicast communication is performed in the downlink direction.
次に、局側通信装置1及び加入者側通信装置2のそれぞれの構成について詳細に説明する。本通信システムでは、下り方向及び上り方向ともに、誤り制御方式としてFEC(Forward Error Correction)方式を採用している。図2は局側通信装置1の構成を示すブロック図である。図2に示されるように、送受信装置として機能する局側通信装置1は、光電気変換部11と、FEC処理部12と、情報取得部13と、チェックビット数決定部14と、帯域割り当て制御部15と、下り送信データ生成部16とを備えている。
Next, each structure of the station
光電気変換部11は、加入者側通信装置2にデータを送信するデータ送信部11aと、加入者側通信装置2からのデータを受信するデータ受信部11bとを備えている。データ送信部11aは、FEC処理部12から出力される符号化後の送信データDSDを電気信号から光信号に変換して光ファイバケーブル3aに出力する。データ受信部11bは、光ファイバケーブル3aからの光信号を電気信号に変換して受信データDRDとして出力する。
The photoelectric conversion unit 11 includes a data transmission unit 11 a that transmits data to the subscriber-
FEC処理部12は、データ符号化部12aと、データ復号化部12bとを備えている。データ符号化部12aは、下り送信データ生成部16で生成された送信データDSDに誤り訂正用のチェックビットを付加して当該送信データDSDを符号化する。データ復号化部12bは、データ受信部11bから出力される受信データDRDに対して誤り訂正を行って、当該受信データDRDを復号化する。
The FEC
情報取得部13は復号化後の受信データDRDに含まれる各種情報を抽出して取得する。受信データDRDには、例えば、後述する通信品質情報CQや要求帯域情報RBが含まれており、情報取得部13はこれらの情報を受信データDRDから抽出する。また情報取得部13は、受信データDRDにユーザ機器からのデータが含まれている場合には、当該データをネットワーク上に出力する。
The
チェックビット数決定部14は、情報取得部13で取得された、同報通信の対象となっている加入者側通信装置2のそれぞれに関する通信品質情報CQに基づいて、データ符号化部12aで使用される誤り訂正用のチェックビットのビット数を決定する。本実施の形態では、データ符号化部12aで使用されるチェックビットのビット数は固定ではなく可変となっている。
The check bit
帯域割り当て制御部15は、情報取得部13で取得された要求帯域情報RBを用いて、当該要求帯域情報RBを含む受信データDRDを出力した加入者側通信装置2に割り当てる通信帯域を決定し、当該通信帯域に関する情報を含む許可帯域情報PBを出力する。要求帯域情報RBには、加入者側通信装置2が送信しようとするデータのデータ量に関する情報が含まれている。帯域割り当て制御部15は、同報通信の対象となっている各加入者側通信装置2からの要求帯域情報RBを受け取ると、これらの要求帯域情報RBに基づいて、同報通信の対象となっている各加入者側通信装置2について、データ送信を開始する時刻と送信可能なデータ量とを個別に決定し、これらの情報を含む許可帯域情報PBを生成する。
The bandwidth
下り送信データ生成部16は、同報通信を行う加入者側通信装置2に送信する送信データDSDを生成する。下り送信データ生成部16では、イーサーネット(登録商標)フレームに準拠した送信データDSDが生成される。送信データDSDには、ネットワークから伝送されるパケットが含められる。また、送信データDSDには、同報通信の対象となる加入者側通信装置2を特定する識別情報や許可帯域情報PBなどの局側通信装置1自身で生成する各種情報が含められる。
The downlink transmission
図3は加入者側通信装置2の構成を示すブロック図である。なお、すべての加入者側通信装置2の構成は共通している。図3に示されるように、送受信装置として機能する加入者側通信装置2は、光電気変換部21と、FEC処理部22と、情報取得部23と、上り送信データ生成部24と、上りバッファ25と、上りバースト送信制御部26と、スイッチ部27と、要求帯域決定部28とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the subscriber
光電気変換部21は、局側通信装置1にデータを送信するデータ送信部21aと、局側通信装置1からのデータを受信するデータ受信部21bとを備えている。データ送信部21aは、FEC処理部22から出力される符号化後の送信データUSDを電気信号から光信号に変換して光ファイバケーブル3bに出力する。データ受信部21bは、光ファイバケーブル3bからの光信号を電気信号に変換して受信データURDとして出力する。
The photoelectric conversion unit 21 includes a
FEC処理部22は、データ符号化部22aと、データ復号化部22bとを備えている。データ符号化部22aは、スイッチ部27から出力される、上り送信データ生成部24で生成された送信データUSDに誤り訂正用のチェックビットを付加して当該送信データUSDを符号化する。本実施の形態では、データ符号化部22aで使用される誤り訂正用のチェックビットのビット数は固定であり、変化しない。
The FEC processing unit 22 includes a
データ復号化部22bは、データ受信部21bから出力される受信データURDに対して誤り訂正を行って、当該受信データURDを復号化する。さらにデータ復号化部22bは、受信データURDに基づいて、自身が属する加入者側通信装置2と局側通信装置1との間での通信品質情報CQを取得する。通信品質情報CQには、例えば、誤り訂正ができなかったフレーム数を示すエラーフレーム数や、受信データURDに対して誤り訂正を行った際の誤り訂正数に関する情報が含まれている。これらの情報は、受信データURDを復号化する際に取得することができる。
The
情報取得部23は復号化後の受信データURDに含まれる各種情報を抽出して取得する。受信データURDには、例えば、上述の許可帯域情報PBや識別情報が含まれており、情報取得部23はこれらの情報を受信データURDから抽出する。また情報取得部23は、受信データURDにネットワークからのデータが含まれている場合には、当該データをユーザ機器に出力する。
The
上り送信データ生成部24は、局側通信装置1に送信する送信データUSDを生成して上りバッファ25に書き込む。送信データUSDは、ユーザ機器からのデータを含む送信データUSD1と、通信品質情報CQや要求帯域情報RBなどの加入者側通信装置2自身で生成される情報を含む送信データUSD2とで構成されている。送信データUSD1,USD2のそれぞれはイーサネット(登録商標)フレームに準拠しており、送信データUSD2は「レポートフレーム」と呼ばれる。
The uplink transmission
要求帯域決定部28は、上りバッファ25内のデータ量を確認し、当該データ量を示す要求帯域情報RBを上り送信データ生成部24に出力する。
The requested
スイッチ部27は、上りバッファ25から送信データUSDを読み出して出力する。上りバースト送信制御部26は、情報取得部23で取得された許可帯域情報PBに基づいてスイッチ部27の送信データUSDの出力を制御する。これにより、スイッチ部27からは、局側通信装置1から通知された送信開始時刻で送信データUSDの出力が開始し、局側通信装置1から通知された送信可能なデータ量以内の送信データUSDが出力される。
The
次に、局側通信装置1から出力される送信データDSDのフレーム構造について説明する。図4はデータ符号化部12aでの符号化後の送信データDSDのフレーム構造を示す図である。図4に示されるように、送信データDSDの1フレームは、S_FECフィールド401と、プリアンブルフィールド402と、SFD(Start Frame Delimiter)フィールド403と、フレームフィールド404と、FCS(Frame Check Sequence)フィールド405と、T_FECフィールド406と、チェックビットを示すチェックビットフィールド407と、T_FECフィールド408とで構成されている。
Next, the frame structure of the transmission data DSD output from the station
本実施の形態に係るデータ符号化部12aでは、例えば、(255,239-2k,8+k)Reed Solomon 符号方式(k=0,1,・・・,77)を使用してチェックビットを生成する。(255,239-2k,8+k)Reed Solomon 符号方式では、(8+k)バイトのデータ訂正能力があり、(239−2k)バイトの情報記号に(16+2k)バイトのチェックビットを付加することによって、符号長255ビットの符号を生成する。通常のReed Solomon 符号方式では、チェックビットのビット数は固定であるが、本実施の形態では、パラメータkを導入し、当該パラメータkの値を変化させることによって、チェックビットのビット数を変化させる。
In the
GEPON方式では、プリアンブルフィールド402、SFDフィールド403、フレームフィールド404及びFCSフィールド406から成るイーサーネットフレームは最大で1526バイトとなる(VLANタグを有する場合には最大1530バイトとなる)。(255,239-2k,8+k)Reed Solomon 符号方式では、(239−2k)バイトのデータ列に対して符号化を行うため、イーサーネットフレームが(239−2k)バイトを超える場合には、(239−2k)バイトのデータ列ごとに個別にチェックビットフィールド407が生成される。
In the GEPON system, an Ethernet frame composed of the
S_FECフィールド401は符号化対象の情報記号の始まりを示す特殊記号であって、例えば5バイトのデータで構成されている。T_FECフィールド405,406は情報記号の終わりを示す特殊記号であり、例えば6〜7バイトのデータでそれぞれ構成されている。フレームフィールド404には、DA(Destination Address)フィールド、SA(Source Address)フィールド及びデータフィールドが含まれている。
The
なお、パラメータkについては、誤り訂正可能なデータのバイト数“8+k”が、情報記号のバイト数“255−2k”よりも大きくならないように、最大値を“77”としている。また、k=0のとき、符号化される情報記号のバイト数は“239”となり、イーサーネットフレームの最小バイト数が72バイトであるため、チェックビットは、最大で239バイト、最小で72バイトのデータ列ごとに付与されることになる。 The parameter k has a maximum value of “77” so that the number of error correctable data bytes “8 + k” does not exceed the number of information symbol bytes “255-2k”. When k = 0, the number of bytes of the information symbol to be encoded is “239”, and the minimum number of bytes of the Ethernet frame is 72 bytes. Therefore, the check bit is 239 bytes at the maximum and 72 bytes at the minimum. It is given for each data column.
次に、データ符号化部12aで使用されるチェックビットのビット数を決定するまでの本実施の形態に係る通信システムの一連の動作について説明する。加入者側通信装置2は、ユーザ機器からデータを受け取ると、局側通信装置1に対して通信要求を行う。受け取った加入者側通信装置2では、上り送信データ生成部24が当該データを含む送信データUSD1を生成して上りバッファ25に書き込む。要求帯域決定部28は、上りバッファ25内のデータ量を確認し、当該データ量を示す要求帯域情報RBを上り送信データ生成部24に出力する。上り送信データ生成部24は、受け取った要求帯域情報RBを含む送信データUSD2を生成して上りバッファ25に書き込む。上りバースト送信制御部26は、既に受け取っている許可帯域情報PBに基づいてスイッチ部27を制御する。これにより、要求帯域情報RBを含む送信データUSD2がデータ符号化部22aに入力される。なお、このときには送信データUSD1はデータ符号化部22aには入力されない。データ符号化部22aで符号化された送信データUSD2はデータ送信部21aから光ファイバケーブル3bに出力され、その後、局側通信装置1に入力される。
Next, a series of operations of the communication system according to the present embodiment until the number of check bits used in the
局側通信装置1では、データ受信部11bで加入者側通信装置2からの送信データUSD2が受信されると、データ復号化部12bで受信データDRDの復号化が実行される。そして、復号化後の受信データDRDが情報取得部13に入力される。情報取得部13は、受信データDRDから要求帯域情報RBを抽出して、帯域割り当て制御部15に出力する。帯域割り当て制御部15は、局側通信装置1との通信を要求する各加入者側通信装置2からの要求帯域情報RBを受け取ると、これらの要求帯域情報RBに基づいて、局側通信装置1との通信を要求する加入者側通信装置2のそれぞれに個別に割り当てる、送信開始時刻及び送信可能なデータ量を決定し、それらの情報を含む許可帯域情報PBを下り送信データ生成部16に出力する。下り送信データ生成部16は、受け取った許可帯域情報PBと、同報通信を行う対象の加入者側通信装置2を特定する識別情報とを含む送信データDSDを生成して、データ符号化部12aに出力する。このとき、下り送信データ生成部16は、ネットワークからのデータを受け取っている場合には、当該データをも送信データDSDに含めてデータ符号化部12aに出力する。データ符号化部12aは、送信データDSDにチェックビットを付加して当該送信データDSDを符号化する。データ符号化部12aで符号化された送信データDSDはデータ送信部11aから光ファイバケーブル3aに出力される。
In the station
その後、加入者側通信装置2では、情報取得部23が、データ復号化部22bで復号化された受信データURDに、自身が属する加入者側通信装置2を特定する識別情報が含まれているか否かを判定し、当該識別情報が含まれていると、受信データURDから許可帯域情報PBを抽出して上りバースト送信制御部26に出力し、受信データURDにネットワークからのデータが含まれている場合には、当該データを抽出してユーザ機器に出力する。
Thereafter, in the subscriber
受信データURDが入力されたデータ復号化部22bは、当該受信データURDを復号する際に誤り訂正数及びエラーフレーム数を求め、それらの情報を含む通信品質情報CQを上り送信データ生成部24に出力する。
The
上り送信データ生成部24は、通信品質情報CQを含む送信データUSD2を生成して上りバッファ25に書き込む。上りバースト送信制御部26は、新たに受け取った許可帯域情報PBに基づいてスイッチ部27を制御する。これにより、許可帯域情報PBが示す送信開始時刻において、上りバッファ25からのデータ読み出しが開始し、スイッチ部27からは、ユーザ機器のデータを含む送信データUSD1と、通信品質情報CQを含む送信データUSD2とが順次出力される。そして、データ符号化部22aで符号化された送信データUSD1,USD2はデータ送信部21aから光ファイバケーブル3bに出力され、その後、局側通信装置1に入力される。
The uplink transmission
局側通信装置1では、データ受信部11bで加入者側通信装置2からの送信データUSD1,USD2が受信されると、データ復号化部12bでそれらに対する復号化処理が実行される。そして、情報取得部13は、復号化後の受信データDRDに含まれる通信品質情報CQをチェックビット数決定部14に出力するとともに、受信データDRDに含まれるユーザ機器からのデータを、局側通信装置1に接続されているネットワークに出力する。これにより、ネットワーク上をユーザ機器からのデータが伝達する。
In the station-
チェックビット数決定部14は、同報通信の対象となっている各加入者側通信装置2からの通信品質情報CQを受け取ると、これらの通信品質情報CQに基づいてチェックビットのビット数を決定する。そして、チェックビット数決定部14は、決定したビット数をデータ符号化部12aに通知する。本実施の形態に係るチェックビット数決定部14は、同報通信の対象となっている加入者側通信装置2それぞれに関する最新の通信品質情報CQを使用して、周期的にチェックビットのビット数を決定する。
When the check bit
下り送信データ生成部16は、チェックビット数決定部14で誤り訂正用のチェックビットのビット数が決定されると、当該ビット数に関する情報を含む送信データDSDを生成して、データ符号化部12aに入力する。データ符号化部12aは、新たに決定されたビット数ではなく、いままでのビット数でのチェックビットを当該送信データDSDに付加して当該送信データDSDを符号化する。以後、データ符号化部12aは、送信データDSDが入力されると、新たに決定されたビット数のチェックビットを用いて当該送信データDSDを符号化する。
When the number of check bits for error correction is determined by the check bit
新たに決定されたチェックビットのビット数に関する情報を含む送信データDSDは、データ送信部11aから出力されて、同報通信の対象となっている各加入者側通信装置2に入力される。当該各加入者側通信装置2では、情報取得部23が、復号化後の受信データURDから、新たに決定されたチェックビットのビット数に関する情報を抽出し、当該情報をデータ復号化部22bに通知する。以後、データ復号化部22bは、入力される受信データURDには、新たに決定されたビット数のチェックビットが含まれているものとして、当該受信データURDを復号化する。
The transmission data DSD including information regarding the number of newly determined check bits is output from the data transmission unit 11a and input to each subscriber-
次に、誤り訂正用のチェックビットのビット数の決定方法の一例について説明する。以下の説明では、同報通信の対象となっている加入者側通信装置2の個数をN(>1)とし、当該加入者側通信装置2には1番〜N番までの番号がそれぞれ付与されているものとする。
Next, an example of a method for determining the number of check bits for error correction will be described. In the following description, the number of subscriber
チェックビット数決定部14は、受け取った通信品質情報CQから、同報通信の対象となっている加入者側通信装置2のそれぞれについてエラーフレーム数Eを取得する。チェックビット数決定部14は、取得したエラーフレーム数Eのうち少なくとも一つが“0”よりも大きい場合には、誤り発生状態レベルを一段階引き上げる。ここで、誤り発生状態レベルとは、同報通信の対象となっている加入者側通信装置2全体でどの程度のデータ誤りが発生するかの指標であって、そのレベルが高いほど、同報通信の対象となっている加入者側通信装置2全体でのデータ誤り量が多くなると言える。本実施の形態では、誤り発生状態レベルはレベル1〜7まで用意されており、その初期状態はレベル1に設定される。
The check bit
一方で、チェックビット数決定部14は、取得したエラーフレーム数Eがすべて“0”の場合には、以下の式(1)を用いて値Anを算出する。
On the other hand, when all the acquired error frame numbers E are “0”, the check bit
An=Cn/(P/2) ・・・(1) An = Cn / (P / 2) (1)
ここで、nは同報通信の対象となっている加入者側通信装置2に付与されている番号を示しており、1≦n≦Nである。Cnはn番目の加入者側通信装置2からの通信品質情報CQに含まれる誤り訂正数を示しており、Pは現在のチェックビットのビット数を示している。Cn及びPの単位はともにバイトである。チェックビット数決定部14は、値A1〜ANまでを算出する。
Here, n indicates a number assigned to the subscriber
チェックビット数決定部14は、値A1〜ANを算出すると、以下の式(2)を用いて値Lを求める。
After calculating the values A1 to AN, the check bit
L=a×(A1+A2+・・・+AN)/N ・・・(2) L = a × (A1 + A2 +... + AN) / N (2)
ここでaは調整用の係数であって、本通信システムを運用している最中に変更されることがある。 Here, a is a coefficient for adjustment, and may be changed during operation of the communication system.
チェックビット数決定部14は、L>0.7であれば、誤り発生状態レベルを一段階引き上げて、L<0.5であれば、誤り発生状態レベルを一段階引き下げる。そして、0.5≦L≦0.7であれば、現在の誤り発生状態レベルを維持する。
The check bit
チェックビット数決定部14は、誤り発生状態レベルが確定すると、そのレベルに応じてパラメータkの値を決定する。チェックビット数決定部14には、例えば、誤り発生状態レベルとパラメータkとの対応関係を示すテーブルTBが記憶されている。図5は当該テーブルTBを示す図である。図5に示されるように、本実施の形態では、誤り発生状態レベル1〜7には、パラメータk=0,4,8,12,16,20,24がそれぞれ割り当てられている。チェックビット数決定部14は、テーブルTBから、確定後の誤り発生状態レベルに応じたパラメータkの値を取得する。そして、チェックビット数決定部14は、取得したパラメータkの値を“16+2k”に代入し、チェックビットのビット数を決定する。例えば、誤り発生状態レベルがレベル4の場合、パラメータk=12となり、チェックビットのビット数は40バイト(=16+2×12)となる。また、誤り発生状態レベルがレベル7の場合、パラメータk=24となり、チェックビットのビット数は64バイト(=16+2×24)となる。
When the error occurrence state level is determined, the check bit
このように、本実施の形態では、誤り発生状態レベルが大きくなるにつれて、誤り訂正用のチェックビットのビット数が大きく設定される。つまり、同報通信の対象となっている加入者側通信装置2全体でのデータ誤りの発生量が多くなるほど、チェックビットのビット数が大きくなる。
Thus, in the present embodiment, as the error occurrence state level increases, the number of check bits for error correction is set larger. That is, as the amount of data errors generated in the entire subscriber-
以上のように、本実施の形態に係る局側通信装置1では、同報送信の対象となる複数の加入者側通信装置2のそれぞれに関する通信品質情報CQに基づいて、誤り訂正用のチェックビットのビット数が決定されるため、通信効率を適切に維持しつつ、当該複数の加入者側通信装置2のそれぞれでのデータ誤りを抑制することができる。
As described above, in the station
また、本実施の形態のように、同報送信の対象となっている加入者側通信装置2のグループ構成が時間経過にともなって変化する場合であっても、チェックビットのビット数を周期的に決定することによって、グループ構成の変化に応じてチェックビットのビット数を設定することができる。したがって、同報通信の対象となっている各加入者側通信装置2でのデータ誤りを適切に抑制することができる。
In addition, even if the group configuration of the subscriber
なお、本実施の形態では、誤り発生状態レベルを決定する際には、誤り訂正数及びエラーフレーム数を使用したが、それらの代わりに、あるいはそれらに加えて、局側通信装置1と加入者側通信装置2との間の通信品質を示す他の情報を使用してもよい。例えば、誤り訂正率、フレーム損失率、フレーム損失数、フレーム間隔ジッタ、ラウンドトリップタイム(RTT)等を使用しても良い。誤り訂正率、フレーム損失率、フレーム損失数及びフレーム間隔ジッタについては、データ復号化部22bにおいて、受信データURDを復号化する際に取得することができる。また、ラウンドトリップタイムについては局側通信装置1で求めることができる。具体的には、まず局側通信装置1は加入者側通信装置2にデータを送信した時刻T1を記憶する。加入者側通信装置2は、局側通信装置1からデータを受信した時刻T2と、局側通信装置1にデータを送信した時刻T3とを記憶し、それらの時刻T2,T3の情報を局側通信装置1に通知する。そして、局側通信装置1は、加入者側通信装置2からのデータを受信した時刻T4を記憶する。局側通信装置1は、自身が記憶した時刻T1,T4と、加入者側通信装置2から通知された時刻T2,T3とを使用して、各加入者側通信装置2との間のラウンドトリップタイムを計算することができる。
In this embodiment, when determining the error occurrence state level, the number of error corrections and the number of error frames are used, but instead of or in addition to them, the station
1 局側通信装置、2 加入者側通信装置、11a データ送信部、12a データ符号化部、14 チェックビット数決定部、21b データ受信部、22b データ復号化部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数の受信装置のそれぞれとの間での通信品質情報を個別に取得する通信品質情報取得部と、
前記複数の受信装置のそれぞれに関する前記通信品質情報に基づいて、前記複数の受信装置に共通する、誤り訂正用のチェックビットのビット数を決定するチェックビット数決定部と、
前記チェックビット数決定部で決定された、前記複数の受信装置に共通する前記ビット数を有する前記チェックビットを、前記複数の受信装置に同報送信される前記送信データに付加して、当該送信データを符号化するデータ符号化部と、
前記データ符号化部で符号化された、前記複数の受信装置に同報送信される前記送信データを前記複数の受信装置に送信するデータ送信部と
を備える、送信装置。 A transmission device that broadcasts the transmission data to a plurality of reception devices,
A communication quality information acquisition unit for individually acquiring communication quality information with each of the plurality of receiving devices;
A check bit number determination unit that determines the number of error correction check bits common to the plurality of reception devices based on the communication quality information regarding each of the plurality of reception devices ;
The check bit having the number of bits common to the plurality of reception devices determined by the check bit number determination unit is added to the transmission data broadcast to the plurality of reception devices, and the transmission A data encoding unit for encoding data;
A transmission apparatus comprising: a data transmission unit that transmits the transmission data encoded by the data encoding unit and broadcast to the plurality of reception apparatuses to the plurality of reception apparatuses.
前記複数の受信装置は、前記送信装置からの前記送信データが伝達する通信路に接続された複数の通信装置の一部で構成されており、
前記複数の受信装置のグループ構成は、前記複数の通信装置内において時間経過にともなって変化し、
前記チェックビット数決定部は、前記チェックビットの前記ビット数を周期的に決定する、送信装置。 The transmission device according to claim 1,
The plurality of receiving devices are configured by a part of a plurality of communication devices connected to a communication path for transmitting the transmission data from the transmitting device,
The group configuration of the plurality of receiving devices changes with time in the plurality of communication devices,
The check bit number determination unit is a transmission device that periodically determines the number of bits of the check bits.
その送信データが前記複数の受信装置に同報送信される送信装置と
を備え、
前記送信装置は、
前記複数の受信装置のそれぞれとの間での通信品質情報を個別に取得する通信品質情報取得部と、
前記複数の受信装置のそれぞれに関する前記通信品質情報に基づいて、前記複数の受信装置に共通する、誤り訂正用のチェックビットのビット数を決定するチェックビット数決定部と、
前記チェックビット数決定部で決定された、前記複数の受信装置に共通する前記ビット数を有する前記チェックビットを、前記複数の受信装置に同報送信される前記送信データに付加して、当該送信データを符号化するデータ符号化部と、
前記データ符号化部で符号化された、前記複数の受信装置に同報送信される前記送信データを前記複数の受信装置に送信するデータ送信部と
を有し、
前記複数の受信装置のそれぞれは、
前記送信装置からの前記送信データを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部で受信された前記送信データに対して誤り訂正を行って、当該送信データを復号化するデータ復号化部と
を有する、通信システム。 A plurality of receiving devices;
A transmission device whose transmission data is broadcast to the plurality of reception devices, and
The transmitter is
A communication quality information acquisition unit for individually acquiring communication quality information with each of the plurality of receiving devices;
A check bit number determination unit that determines the number of error correction check bits common to the plurality of reception devices based on the communication quality information regarding each of the plurality of reception devices ;
The check bit having the number of bits common to the plurality of reception devices determined by the check bit number determination unit is added to the transmission data broadcast to the plurality of reception devices, and the transmission A data encoding unit for encoding data;
A data transmission unit that transmits the transmission data encoded by the data encoding unit and broadcast to the plurality of reception devices to the plurality of reception devices;
Each of the plurality of receiving devices is
A data receiving unit for receiving the transmission data from the transmission device;
A communication system comprising: a data decoding unit that performs error correction on the transmission data received by the data reception unit and decodes the transmission data.
前記複数の受信装置は、前記送信装置からの前記送信データが伝達する通信路に接続された複数の通信装置の一部で構成されており、
前記複数の受信装置のグループ構成は、前記複数の通信装置内において時間経過にともなって変化し、
前記送信装置における前記チェックビット数決定部は、前記チェックビットの前記ビット数を周期的に決定する、通信システム。 A communication system according to claim 3,
The plurality of receiving devices are configured by a part of a plurality of communication devices connected to a communication path for transmitting the transmission data from the transmitting device,
The group configuration of the plurality of receiving devices changes with time in the plurality of communication devices,
The communication system in which the check bit number determination unit in the transmission device periodically determines the number of bits of the check bits.
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