JPH01192296A

JPH01192296A - 音声パケット受信方式

Info

Publication number: JPH01192296A
Application number: JP63015990A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Murase; 勉村瀬
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1989-08-02
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JP2531223B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、パケット交換方式での音声の通信方法に関す
る。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕音声通信
をパケット交換網で実現する際には、送信側で周期的に
発生するパケットに対し、受信側では個々のパケットが
ネットワーク中で被るキューイング遅延、パケット廃棄
の影響を減じ、できるだけ原音に近いように再生しなけ
ればならない。受信部でパケットを再生する際には、キ
ューイング遅延のばらつきにより周期的にパケットが到
着せず、再生が終了したパケットの次に再生すべきパケ
ットが受信部に無い（アンダーフロー）状態が発生する
場合がある。また、パケット廃棄発生の際に音声パケッ
トの場合には、パケットの再送によるエラー回復は行、
わないので、第２図に示すようにパケット４の抜けによ
り、原音の時系列を保つことができない（タイムトラン
スペアレンジ−エラー）。

このアンダーフローを解決する手段の一つに遅延差吸収
方式があり、タイムトランスペアレンジ−エラーを解決
する手段の一つに疑似パケットの挿入（ｆｉｌｌｉｎｇ
）方式がある。

遅延差吸収方式は、到着したパケットをある期間パフフ
ァリングすることによって、次に再生するべきパケット
が常に受信側に存在しているといった状態を作り出す手
段である。また、第３図に示すように疑似パケット挿入
方式は、パケット３の抜けに対し、そのパケットの代わ
りに疑似パケットを挿入再生することで、この疑似パケ
ットの次のパケットからは再び、正しい情報が原音の時
系列を保って再生されることを可能にする手段である。

音声パケットでは通常通信プロトコルとして、Ｊａｍｅ
ｓ　Ｈ，Ｆｏｒｇｉｅ、　Ａｌａｎ　Ｇ、　Ｎｅｍｅｔ
ｈ、”Ａｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｐａｋｅｔｉｚｅｄ　
ｖｏｉｃｅ／ｄａｔａ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｕｓｉｎｇ　
ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｆｌｏｗ　ｃｏｎｔｒｏｌ”、
　ＩＣＣ’７７、１９７７に記載されたバーチュアルコ
ールが用いられるが、この場合にはネットワーク中で、
パケットの順序が前後することはない。従って、疑似パ
ケット挿入を行うために、例えば周期Ｍ＝２５６のシー
ケンスナンバを用いて、（以下シーケンスナンバに関す
る演算はＭを法とする演算である）シーケンスナンバｎ
のパケット（パケットｎ）とパケットｎ＋３が連続して
到着すれば、疑似パケットとしてバケツ）ｎ＋１．ｎ＋
２をパケットｎの直後に挿入する方式を用いることがで
きる。

ところが、ネットワークの障害あるいは伝送エラーなど
でビット誤りが発生し、本来宛先Ａに送信されたパケッ
トが、宛先Ａとは異なる宛先Ｂを持つ不正なパケットと
なり、宛先Ｂの受信部に到着することが有り得る（不正
パケット混入）。不正パケットの混入に対しては、誤り
検出符号などを用いて、不正パケットを廃棄する方式が
知られているが、１００％不正パケットを検出できるも
のではない。そのため、前記方式では、例えば、不正な
パケットｎ＋２がパケットｎとパケットｎ＋１の間に受
信されると、本来パケットｎとパケットｎ＋１が連続再
生されるべきところが、第４図に示すように次のような
ことが起こる。第４図では０、ｎ＝５として表されてい
る。

（１）パケットｎが再生され、次に疑似バケツ）ｆｉ＋
１が挿入、再生される。

（２）疑似バケツ）ｎ＋１の次に不正パケットｎ＋２が
再生され、以下疑慎パケソ）ｆｉ＋３．　　・・・。

パケット２５５．パケット０．・・・、パケットｎが挿
入再生される。

（３）パケットｎ＋１が再生される。

この結果は、パケットｎ＋１が２５６パケ・ノド分の不
正な遅延を被ることを示している。さらに上記作用の後
には、再び周期的にパケットの再生が行われるため、２
５６パケツト分の遅延は不正パケット受信以後すべての
受信パケ・ノドに継承され、短縮されることはない。こ
れは、通信遅延の増大となるため、音声通信の品質劣化
を引き起こす。

本発明の目的はこのような従来の方式の欠点を除去せし
めて、不正パケット受信を防ぎ、不正パケットが受信さ
れた場合にも不正な遅延を継承しない受信再生手順を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、連続したシーケンスナンバ（Ｍを法とする）
を送信順にパケットに付加して通信を行う音声パケット
通信において、周期的に送信装置から送信されたパケッ
トを、受信装置において周期的に再生する音声パケット
受信方式であって、再生中のパケットのシーケンスナン
バＸに対し、予め設定した数値Ｎ　（０＜Ｎ＜Ｍ／２）
を用いて、到着したパケットのシーケンスナンバが（Ｘ
＋１ｍｏｄ　Ｍ）　〜（Ｘ　＋Ｎ　　ｎ＋ｏｄ　Ｍ）の
場合に限りその到着パケットを受信許可し、到着バケ・
ノドのシーケンスナンバが（Ｘ＋Ｎ＋　１　　ｍｏｄ　
Ｍ）　〜Ｘの場合にはその到着パケットを廃棄し、受信許可したパケットのシーケンスナンバｎ２と、その
受信許可パケットの直前の受信パケットのシーケンスナ
ンバｎ１との差をとり、差（ｎ２−ｎｌ　　ｍｏｄＭ）
が１であればその受信許可パケットを受信し、差が２以
上且つ数値Ｎ以下であれば、その受信許可パケットの直
前に（ｎ２−ｎｌ−１ｍｏｄＭ）個の疑似パケットを挿
入した後、その受信許可パケットを受信し、差がＯまた
は数値Ｎより大きければその受信許可パケットを廃棄す
ることを特徴としている。

〔作用〕

第１図に、本発明の原理を示す。本発明では第１図に示
すように、ネットワーク内で廃棄されたパケットｎに対
して、パケットｎ−１とパケットｎ＋ｌの差から、疑似
バケツ）ｎが挿入されるため、パケット抜け（パケット
廃棄）が発生した場合においても、タイムトランスペア
レンジ−を保つことができる。第１図では、ｎ＝５の場
合が表されている。

また、第１図において、送信側では、パケットに２５６
を法とするシーケンスナンバを付加し、０＜Ｎ＜Ｍ／２
なる数値Ｎ、例えばＮ＝５０を用いるものとする。第１
図において、到着した不正パケット８０は、再生中のパ
ケット２１に対し、８０−２１　＝５９〉Ｎにより廃棄
される。従って、受信される正規なパケットの前後のシ
ーケンスナンバの差は１あるいは２以上であり、パケッ
ト抜けによるシーケンスナンバの不連続を考慮しても、
高々Ｎである。即ち、もしシーケンスナンバの差がＮよ
り大きいならば、不正パケットが混入していることがわ
かる。

第１図において、送信側から送られたパケット６が受信
側に到着後、不正パケット８が到着した場合、８−６＝
２＜Ｎによりパケット７が抜けていると判断が行われ、
疑似パケット７が不正パケット８の直前に挿入される。

不正パケット８の後に到着したパケット７、パケット８
に対しては、７−８＝　２５５＞Ｎ、８−８＝Ｏ１によ
りパケット７、パケット８は受信側到着後、廃棄される
。不正パケット２０に関しても第１図に示されるように
、前記と同様の手順が繰り返される。

前記の作用を、より一般的に述べれば、もし、不正パケ
ットｎがパケットｎ−ｋ（ｋ＞０）の直後に混入したら
、シーケン、スナフバの連続性にしたがって、疑似パケ
ットが挿入される。疑似パケットの挿入は、シーケンス
ナンバの差が１になるまで続き、合計に一１個の疑似パ
ケット挿入後、パケッ１−ｎ−１の後に不正パケットｎ
が再生される。。次にパケットｎ−に＋ｌは、パケット
ｎとの差が−に＋１であり、これはＭを法とするシーケ
ンスナンバではｍ−に＋１＞Ｎで表される。従って、パ
ケットｎ−に＋１は廃棄され、引き続きパケット（ｎ−
に＋２）〜ｎの合計に個のパケットが廃棄されることに
よって、不正なパケットとこの不正パケットにより挿入
された合計に個のパケット挿入とに個のパケット廃棄に
より、タイムトランスペアレンジ−が保たれる。

なお、ここで０＜Ｎ＜Ｍ／２でなければならない。もし
、２ＸＮ＝Ｍ＋β、β〉０であるとすると、パケットｎ
とパケットｎ＋ｌの間に不正パケットｎ＋Ｎが混入した
場合、シーケンスナンバの差はそれぞれＮ、Ｍ−Ｎであ
り、即ちそれぞれの差は、Ｎ、Ｎ−βである。差がＮ以
下であるときには疑似パケットの挿入が行われるため、
前記の場合それぞれＮ、Ｎ−β個、合計Ｍ個の疑似パケ
ットが挿入されることになリミタイムトランスペアレン
ジ−を保つことができない。本発明のようにＺＸＮ＋β
＝Ｍであれば、前記の場合、前記差はそれぞれ、Ｎ、Ｎ
＋βとなり、差Ｎ＋β（≧Ｎ）においては、疑似パケッ
トの挿入は行われず、パケットの廃棄が行われることに
よって、タイムトランスペアレンジ−が保たれる。

このように、不正パケットの混入のために挿入される疑
似パケットの数だけ、正規のパケットを一時的に廃棄す
ることで、不正パケットのために疑似パケットが引き起
こす将来に及ぶ不正な遅延を未然に防止し、タイムトラ
ンスペアレンジ−を保つことができる。

〔実施例〕

次に、第５図及び第６図を用いて、本発明の実施例につ
いて説明する。

第５図は、本発明の一実施例における受信再生パケット
のシーケンスを示す図、第６図は、一実施例における受
信装置を示、す図である。

パケットに付加されるシーケンスナンバは２５６を法と
する数列、Ｎ＝１００とする。第６図に示すように、パ
ケットは受信装置６０１に第５図（ａ）のようなシーケ
ンスナンバの順序で到着したものと、する。ここで、パ
ケット３０は、混入した不正パケットである。遅延検出
装置６０２は、受信装置６０１に到着したパケット３０
のシーケンスナンバが、パケット分解装置６０９で再生
中のパケットのシーケンスナンバＸに対して（Ｘ＋Ｎ＋
１）〜Ｘの範囲にあれば、到着パケットを廃棄し、（Ｘ
＋１）〜（Ｘ＋Ｎ）の範囲にあれば、シーケンス間差分
計算装置６０３に送る。シーケンス間差分計算装置６０
３は、受信装置６０１に到着したパケット３０のシーケ
ンスナンバと直前に処理したパケット２のシーケンスナ
ンバとの差を計算し、比較装置６０４にその差を送る。

第５図（ａ）に示すように、パケット２とパケット３０
のシーケンスナンバの差は２８であり、Ｎより小さく且
つ１でないので比較装置６０４は、ゲー）Ｆ２Ｏ３を解
放し、疑似パケット発生装置６０６で作製した疑似パケ
ット３をパケットバッファ６０７に送る。さらに、シー
ケンス間差分計算装置６０３が、パケット３とパケット
３０の差を計算し、比較装置６０４が前記と同様のこと
を行うという手順を疑似パケット２９がパケットバッフ
ァ６０７に送られるまで繰り返す。比較装置６０４は、
疑似パケット２９とパケット３０の差が１であるので、
ゲート及びスイッチＴ６０８の接続をパケットバッファ
６０１の側へ切り換えることによって、パケット３０を
パケットバッファ６０７に送る。パケットバッファ６０
７は、周期的にパケット分解装置６０９に先着順でパケ
ットを送る。パケット分解装置６０９は、現在再生して
いるパケットのシーケンスナンバを信号線６５２を通し
て、遅延検出装置６０２に送り、パケットバッファ６０
７から送られたパケットを再生する。

次に、パケット３．パケット４．・・・、パケット３１
に対して、シーケンス間差分計算装置６０３は、直前の
パケット３０のシーケンスナンバとの差を計算し、比較
装置６０４にその差を送る。即ち、第５図（ａ）に示す
ようＣニ、パケット３０とパケット３の差は３−３０＝
２２９であり、Ｎより大きいので比較装置６０４は、ゲ
ート及びスイッチＴ６０８の接続を廃棄側へ切り換える
ことによって、パケット３を廃棄する。さらに、第５図
（ｂ）、　　（Ｃ）に、示すように、シーケンス間差分
計算装置６０３が、パケット４とパケット３０との差を
計算し、４−３０＝２３０はＮより大きいので、比較装
置６０４が前記と同様のことを行うという手順をパケッ
ト４．パケット５．・・・に対し行い、パケット３１が
シーケンス間差分計算装置６０３に送られるまで繰り返
す。第５図（ｄ）のようにパケット３１に対し、比較装
置６０４は、パケット３０とパケット３１の差が１であ
るので、ゲート及びスイッチＴ６０８の接続をパケット
バッファ６０１の側へ切り換えることによってパケット
３１をパケットバッファ６０７に送る。

このようにして、パケットバッファ６０７には、たとえ
不正なパケットの混入が発生しても時間的に正しい順序
のパケットが送られることになる。

〔発明の効果〕

従来、不正パケットの混入で発生する疑似パケット再生
による遅延（疑似遅延）は、２５６を法とするシーケン
スナンバを用いた場合、不正パケット１個につき２５６
パケツト相当であり、１パケット当りのパケット再生時
間＝　８ｍ　ｓ　ｅ　ｃとすると、受信装置でのパケッ
トのバッファリング時間＝２５６Ｘ８＝約２秒となり、音声の品質としてはかなり悪く、実用的には受
は入れられないものである。

また、ｌパケットを６４バイトとすると、バッファリン
グのための記憶装置は、２５６　Ｘ　６４　＝約１６にバイトの容量が必要になり、記憶容量に比例して受信装置のコ
ストが高くなる。

本発明では、Ｍを法とするシーケンスナンバに対してＭ
＞ＮであるようなＮを設定する。従って、不正パケット
混入時、ｋ個（ｋ＜Ｎ）の疑似パケット挿入後に、ｋ個
の正規なパケットを廃棄して、タイムトランスペアレン
ジ−を保つため、−時的にに個の正規なパケットが廃棄
されるが遅延時間の増加は発生しないので、遅延品質に
おいて、大幅な改善が得られる。

また、本発明における、バッファリングのための必要記
憶容量は、高々Ｎ＋１パケット分であり、従来方式の記
憶容量と比べて小さいため、コストを軽減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を示す図、第２図、第３図、第４図は、従来の受信方式の説明図、第５図は、本発明の一実施例における受信再生パケット
のシーケンスを示す図、第６図は、本発明の一実施例に使用される受信装置を示
す図である。６０２　・・・・遅延検出装置６０３　　・・・・シーケンス間差分計算装置６０４　
　・・・・比較装置６０６　　・・・・疑似パケット発生装置６０７　　・
・・・パケットバッファ６０９　　・・・・パケット分解装置代理人　弁理士　　岩　佐　　義　幸礪嶺４＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　石ｉ
隨−ＳＮ差　　　１　１　２８　．４臆　　　　　１１
５Ｎ差　　　１　１　２８　　　　２５６第５図叫さＪ−バーへ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）連続したシーケンスナンバ（Ｍを法とする）を送
信順にパケットに付加して通信を行う音声パケット通信
において、周期的に送信装置から送信されたパケットを
、受信装置において周期的に再生する音声パケット受信
方式であって、再生中のパケットのシーケンスナンバＸに対し、予め設
定した数値Ｎ（０＜Ｎ＜Ｍ／２）を用いて、到着したパ
ケットのシーケンスナンバが（Ｘ＋１ｍｏｄＭ）〜（Ｘ
＋ＮｍｏｄＭ）の場合に限りその到着パケットを受信許
可し、到着パケットのシーケンスナンバが（Ｘ＋Ｎ＋１
ｍｏｄＭ）〜Ｘの場合にはその到着パケットを廃棄し、受信許可したパケットのシーケンスナンバｎ２と、その
受信許可パケットの直前の受信パケットのシーケンスナ
ンバｎ１との差をとり、差（ｎ２−ｎ１ｍｏｄＭ）が１
であればその受信許可パケットを受信し、差が２以上且
つ数値Ｎ以下であれば、その受信許可パケットの直前に
（ｎ２−ｎ１−１ｍｏｄＭ）個の疑似パケットを挿入し
た後、その受信許可パケットを受信し、差が０または数
値Ｎより大きければその受信許可パケットを廃棄するこ
とを特徴とする音声パケット受信方式。