JPH0232826B2

JPH0232826B2 -

Info

Publication number: JPH0232826B2
Application number: JP56086754A
Authority: JP
Inventors: Machuu Misheru; Sharuboneru Pieeru; Pakoo Jannkuroodo
Original assignee: ETABURISUMAN PYUBURIKU TEREDEIFUYUJION DO FURANSU; FURANSU
Current assignee: ETABURISUMAN PYUBURIKU TEREDEIFUYUJION DO FURANSU; FURANSU
Priority date: 1980-06-06
Filing date: 1981-06-05
Publication date: 1990-07-24
Also published as: US4398290A; EP0041895B1; FR2484174B1; FR2484174A1; JPS5725751A; DE3167423D1; EP0041895A1; CA1169937A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はデジタルデータを伝送又は伝播するた
めに該データをパケツト形状で伝送する方法及び
伝送装置に係る。

このような方法は音響信号、例えば電話による
メツセージ、モノ音響法あるいはステレオ音響法
における高品質の音などを表すデジタルデータの
伝送分野で広く利用されている。

デジタルデータをパケツト形状で伝送もしくは
伝播する方法は公知であるので、本発明を理解す
るのに必要な範囲内で、パケツトによる手続きを
利用したメツセージの構造の本質的な特性を手短
に説明するにとどめる。より詳細な説明について
は、フランス特許明細書第2313825号及び“La
Revue de Radio−diffusion Television（ラジ
オ・テレビ放送誌）”40号（1975年11月〜12月）
60号（1979年11月〜12月）を参照されたい。

デジタルデータは分割されてパケツトになる
が、各パケツトは二つのゾーン、即ち接頭部
（Prefixe）と呼ばれるパケツトの先頭ゾーンと有
効データゾーンつまり有効部分とで形成された集
合体により構成されている。

該接頭部はメツセージの有効部分の構造を決定
する。該有効部分はデジタルサービスの一部分を
構成し、該サービス自体はＸ個の二進要素を持つ
直列の一連の語から成るが、該語は伝送又は伝播
される信号を表わす。データが音響信号で構成さ
れている場合は、前記の語は一般にデジタル化さ
れたサンプルを表わす。

有効部分の該構造は受信器側で再構成され、一
定数の語を再編成して「デジタルフレーム」と呼
ばれる存在を形成する。該フレームは一定の長さ
ｌを有し、特定の認識可能な一語で構成されたフ
レームのヘツダを一つ含む。該フレームのヘツダ
の存在により受信器は受信された信号列を適当に
分割してＸ個の二進要素を持つ語にすることがで
きる。従つて合成列は規則的に周期的間隔をおい
てフレームのヘツダを含んでいる。

パケツトを用いた手続きの利点は公知である。
即ち各パケツトが自律性であるため合成デジタル
列は連続性である必要が全くない。

伝送網が、交互に使用可能な伝送路を多数含ん
でいる場合はパケツトによる手続きを利用するこ
とにより該伝送網の伝送効率を向上することがで
きる。

これに反し、今日利用されているパケツト挿入
手続きにおいては、パケツトが喪失するとデジタ
ルサービスの連続性も喪失する。接頭部内に含ま
れている情報の不備な再構成に起因するこのよう
な損失は明らかにパケツトの有効部分に挿入され
たデータ全体を喪失させる。更に、従来のパケツ
トはその有効部分の長さが可変であるため、パケ
ツトの損失は一般にデジタル列の周期性を破壊す
る。この場合、一般に、受信器はフレームのヘツ
ダの位相が受信器の出力用のタイムベースに関し
てはずれていることを検出する。従つてフレーム
のヘツダに対する再同期化をはかる必要がある。
このように再同期化をはかつている周サービスは
遮断される。

本発明の目的は、パケツトが喪失した場合にお
けるサービスの連続性を向上させるべく、再同期
化を必要としないパケツト形式デジタルデータの
伝送方法及び伝送装置を提供することにある。

本発明の前記目的は、伝送時において、所定の
長さＬの有効部分を持つ予め定められた固定フオ
ーマツトをパケツトに与える段階と、前記有効部
分に長さＬの約数である固定の長さｌを持つフレ
ームを設け、該フレームに従つてデータを構成す
る段階と、連続するパケツト内における各フレー
ムの同一のロケーシヨンにヘツダを設定し、前記
ヘツダに連続する指標語を挿入する段階と、各フ
レームが伝送される毎に前記指標語を一単位増分
させる段階とを含むパケツト形式デジタルデータ
の伝送方法、及び伝送時において、接頭部と有効
部分とを含む各パケツトに複数の二進要素を持つ
語としてのデータを配分する手段と、各パケツト
に所定の長さＬの有効部分を与え、前記有効部分
に長さＬの約数である固定長さｌを有するフレー
ム及び連続するパケツト内における各フレームの
同一のロケーシヨンにヘツダを設定し、各フレー
ムに従つてデータを構成する手段と、前記ヘツダ
に連続する指標語を挿入し、各フレームが伝送さ
れる毎に前記指標語を一単位増分させる手段とを
備えた挿入装置を有するパケツト形式デジタルデ
ータの伝送装置によつて夫々達成される。

本発明の他の目的は、パケツトが喪失した場合
における、前記再同期化を必要とせず、且つ不足
サンプルの代替サンプルを受信時に生成し得るパ
ケツト形式デジタルデータの伝送方法及び伝送装
置を提供することにある。

本発明の前記他の目的は、伝送時において、所
定の長さＬの有効部分を持つ予め定められた固定
フオーマツトをパケツトに与える段階と、前記有
効部分に長さＬの約数である固定の長さｌを持つ
フレームを設け、該フレームに従つてデータを構
成する段階と、連続するパケツト内における各フ
レームの同一のロケーシヨンにヘツダを設定し、
前記ヘツダに連続する指標語を挿入する段階と、
各フレームが伝送される毎に前記指標語を一単位
増分させる段階と、伝送の遮断前に受信された最
終サンプルと復旧後に受信された最初のサンプル
とから不足数のサンプルを受信時に生成する段階
とを含むパケツト形式デジタルデータの伝送方
法、及び伝送時において、接頭部と有効部分とを
含む各パケツトに複数の二進要素を持つ語として
のデータを配分する手段と、各パケツトに所定の
長さＬの有効部分を与え、前記有効部分に長さＬ
の約数である固定長さｌを有するフレーム及び連
続するパケツト内における各フレームの同一のロ
ケーシヨンにヘツダを設定し、各フレームに従つ
てデータを構成する手段と、前記ヘツダに連続す
る指標語を挿入し、各フレームが伝送される毎に
前記指標語を一単位増分させる手段とを備えた挿
入装置及び前記増分の破断を検出する検出手段を
備えた受信器を有するパケツト形式デジタルデー
タの伝送装置によつて夫々達成される。

次に好ましい具体例により、添付の図面を参照
して本発明をより明確に説明する。但し本発明は
該具体例に限定されない。

これに先立ち、まずパケツトによる手続きに従
うデジタルデータの挿入について多少の説明を加
えよう。

自律性の各パケツト１０（第１図）は長さＰの
接頭部と長さＬの有効部分とで構成されている。
該有効部分は一定の長さｌを持つ連続デジタルフ
レームから構成されるが、該フレームの各々は、
ｘ個の二進要素を持つ固定数ｎ個の語を有してお
り、該語は、少くともアナログ信号の場合は伝送
または伝播する信号のサンプルを表す。各フレー
ムには、連続するパケツト内における各フレーム
の同一のロケーシヨンすなわち同一の位置を有す
るヘツダが設定されており、該ヘツダには連続す
る指標語１１が挿入されている。該指標語１１は
受信器をして受信列を切断せしめる。

本発明のパケツト１０の各フレームの長さｌは
パケツトの有効部分の長さＬの約数、即ちＬ＝
ｋ・ｌとなるよう選択されている。

具体例として、第３図にｋ＝３である場合のメ
ツセージの構造を図示したが、云うまでもなくｋ
は必ずしも３に限定されない。サービスを確実に
するために、長さＬをもつ有効部分の先頭がフレ
ームの先頭と一致する必要はないことに注意され
たい。従つて、パケツト挿入装置はサービスデー
タを供給する設備と必らずしも同期的に作動しな
くてもよい。

各パケツトにおいて、指標語１１は同一位置に
配置されているのが認められる。

第４Ａ図と第４Ｂ図を比較してみると、パケツ
ト１０ａが喪失しても指標語１１の同期動作は失
われないことがわかる。即ち、パケツト内の指標
語１１の繰返し周期の整数倍数である時間間隔の
切れ目で、第８番目のフレームの指標語１１が第
４番目のフレームの指標語１１の後から出現して
くる。

第５図は本発明を利用できる設備の具体例を図
示する。該設備は送信器３０と受信器２０を含ん
でいる。該送信器３０により供給されたパケツト
は伝送路を介して受信器２０に順次送伝される。
前記伝送路の構造は適宜でよいが例えば次の要素
を含む。

−デシタルネツトワーク上の送信器一つ、伝送線
一つ、及びデジタルネツトワーク上の受信器一
つ、 −電線又は電波の適当な手段により放送受送器に
連絡された放送送信器一つ、 −情報媒体を供給するレジスタ一つ。尚該媒体は
読取装置で使用される。

送信器３０において、入力３４に与えられたデ
ジタル信号はマルチプレクサ３１を介して、タイ
ムベース３２で決定されたフレーム構造内に挿入
される。フレームの長さｌはパケツトの有効部分
の長さＬの約数である。このようにして得られた
デジタル列はカツプラー３３に伝送され、ここで
確実にパケツトに分割される。該パケツトは伝
送、伝播もしくはレジスタ用の伝送路４０に送ら
れる。

受信器２０は、ネツトワークの末端、ラジオ放
送受信器又は伝送路４０の出力機構を構成するレ
ジスタ媒体読取装置と連絡しており、デジタル信
号を受信する。該受信器の入力機構はパケツト多
重分離装置２１で構成されており、該装置２１は
比較器２２の入力に有効デジタル列のみを送る。
前記比較器２２は該デジタル列内で、比較器の集
積メモリに記憶されているフレームの指標語１１
の構成（configuration）を検索する。

前記の構成はフレームの長さｌの間隔をおいて
周期的に反復されなければならない。該構成を認
識する毎に比較器２２は位相復帰パルスを出力用
のタイムベース２３に送る。該タイムベース２３
は信号多重分離装置２４に作用し、該装置２４は
パケツト多重分離装置２１から送られるデジタル
列も同様に受ける。再構成されたデジタル信号は
出力２５に出現する。

一パケツトの損失は整数フレーム数の損失を示
すので、周期性が破断することはない。即ち、そ
の周期を除く所定の時点で比較器２２が指標語１
１を見い出すので、指標語１１の探索の必要を全
くなくする。

第６図で示された具体例では第５図の場合と異
なり一つ又はそれ以上のパケツトの損失を検出す
ることができる。従つてサービスの悪化も検出可
能である。第６図に図示された設備の機構につい
て、第５図に示されているものはこれと同一の符
号で表わしたが、その他に次のものが含まれてい
る。

−送信器３０に結合して、各パケツト又は各フレ
ーム毎増分される連続する指標語を挿入する手
段、 −受信器２０に結合して、前記増分の破断を全て
検出する手段。

送信器３０は連続する指標語を生成する増分カ
ウンタ３５を含んでいる。簡単なスイツチ３６の
形状で図示されている手段は該指標語をフレーム
のマルチプレクサ３１に挿入して各指標語を各フ
レームに組込むか、もしくはカツプラ３３に挿入
して各接頭部に組込む。

受信器２０においては、連続する指標語はパケ
ツト多重分離装置２１もしくは多重分離装置２４
により抽出される（前者の場合該指標語は接頭部
に合体しており、後者の場合はフレームに合体し
ている。）。該指標語は直前に連続性破断検出器２
６内で受けられた連続する指標語と比較される。
増分の破断は全て、多重分離装置２１又は２４に
供給された連続性の指標語との比較によつて確認
され、出力２７上に警告を発する。

伝送されたデジタル信号が連続サンプルが相関
を示すアナログ信号を表す信号である場合、不足
サンプルの代替サンプルを添加することにより、
パケツトの損失の影響を減衰することができる。
従つて、パケツト一つが喪失した場合、nk個の
サンプルを生成して、パケツト喪失前に受信され
た最終サンプルＮと、復旧後受信された最初のサ
ンプルＮ＋nk＋１との間に挿入する。

例として、ｘ個の二進要素を持つ各語がデジタ
ル音響信号のサンプルを表すと仮定する。各サン
プルは周期的タイミングで測定されたアナログ値
の量子化値である。該タイミングは標本化周波数
と呼ばれる。各サンプルは１ビツトで決まるその
正負符号Ｓと（例えばサンプルが正である場合Ｓ
＝０、負である場合Ｓ＝１となる）、n_Aビツトの
バイトにより決定される振幅Ａの絶対値とによつ
て特徴付けられる。従つて、指標ｉのサンプルは
ダブレツト（S_i、A_i）で表されることになる。

使用可能な再構成アルゴリズムの中で特に使用
されるものは後述のように定義されるが、これに
よれば比較的簡単な構造の回路を使用して十分な
効果をあげることができる。

サンプルＮとＮ＋nk＋１との間にnk個のサン
ブルを再構成するために次の仮定が成立する。

−サンプルＮ＋１がダブレツト S_N+1＝_N A_N+1＝A_N／２（mod2）で表わされる。

−サンプルＮ＋２が S_N+2＝S_N A_N+2＝A_N／2²（mod2）で表わされる。

−サンプルＮ＋nk／２が A_N＋nk／２＝A_N／２nk／２に等しい。

−サンプルＮ＋nk／２＋１が −サンプルがN_+ok-1が S_N+ok-1＝S_N+ok+1 A_N+ok-1＝A_N+ok+1／2²に等しい。

−サンプルN_+okが S_N+ok＝S_N+ok+1 A_N+ok＝A_N+ok+1／２に等しい。

前記アプローチは標本化周波数及び使用量子化
がいかなるものであろうと使用できる。

受信器に組込まれた信号復元システムは第７図
に図示された構造であつても良い。該システムは
各サンプルを順番に一時的に記憶する入力メモリ
を含んでいる。該メモリにはフリツプフロツプ回
路４２とシフトレジスタ４１が含まれており、前
者は正負符号を表す二進要素S_iを受けるべく接続
されており、後者はｘ−１＋nk／２個の段を含
み、下位のｘ−１個の段が振幅の大きさを表す二
進要素A_iにより並列式にロードされるように接続
されている（ｘは各サンプル毎の二進要素の数を
示す）。

標本化のタイミングを表すクロツク信号はフリ
ツプフロツプ回路４２のクロツク入力Ｈ上とレジ
スタ４１のロード入力上に送られる。

フリツプフロツプ回路４２とレジスタ４１は
各々フリツプフロツプ回路５２とｘ−１＋nk／
２個のポジシヨンを有するレジスタ５１に作用す
る。サンプルの入力タイミング信号も同様にフリ
ツプフロツプ回路５２のクロツク入力とレジスタ
５１のロード入力とに送られ、フリツプフロツプ
回路４２の内容がフリツプフロツプ回路５２に記
憶されるように、且つレジスタ４１のｘ−１個の
下位段の内容がレジスタ５１のｘ−１個の上位段
内に並列式にロードされるようにする。

サンプルのタイミング信号は同様にゼネレータ
４３にも送られるが、該ゼネレータ４３は各タイ
ミングパルスに応じてnk個のパルスをセレクタ
４４に供給する。該セレクタ４４はnk個のパル
スを二列に分別する。第１列は前半のnk／２個
のパルスで形成されており、除数２の除算器４５
に送られる。第２列は後半のnk／２個のパルス
で構成され、除数２の除算器４６に送られる。第
１列は同様にレジスタ５１にも送られ該レジスタ
の内容を下位にシフトする。第２列はレジスタ４
１に送られ該レジスタの内容を上位にシフトす
る。

該システムは更に２・（ｘ−１）個の入力とｘ
−１個の出力をもつマルチプレクサ４７を含んで
いる。該マルチプレクサ４７はレジスタ４１及び
５１と連絡し、第１組の入力がレジスタ４１のｘ
−１個の上位段によりロードされ、第２組の入力
がレジスタ５１のｘ−１個の上位段によりロード
されるようにする。セレクタ４４の二つの出力は
マルチプレクサ４７に連絡しnk／２個の前半の
パルスをnk／２個の後半のパルスから識別させ
る。

フリツプフロツプ回路４２及び５２の出力は２
組のバリデーシヨンゲート４８と４９に連絡する
が、該ゲートは同一の構造を有する。１組のゲー
ト４８は例えば一方の入力がフリツプフロツプ回
路４２の各出力に連絡するアンドゲートを含み、
該アンドゲートのバリデーシヨン入力の他方は除
算器４６の出力Ｑ及び除算器４６の出力に夫々
連絡している。オアゲート５３は２組のゲート４
８及び４９の出力を受け、該出力を計算レジスタ
５４の入力の中の一つに送る。該レジスタはその
クロツク入力Ｈ上で、ノアゲート５５から出され
たパルスも同様に受ける。該ゲートの入力は一方
がサンプルの入力タイミングを表わす信号を受
け、他方がバリデーシヨンゲート５６を介してゼ
ネレータ４３から出されたパルスを受けるように
連絡している。該ゲート５６はアンドゲートであ
り、該ゲートのバリデーシヨン入力は連続性破断
検出器２６（第６図）から出される警報信号を受
けるように設置されている。

レジスタ５４は同様にマルチプレクサ４７のｘ
−１個の出力に連絡し再構成されたサンプルの振
幅を表わす信号を受ける。

該システムでサンプルＮとサンプルＮ＋nk＋
１間のnk個の不足サンプルを代換するnk個のサ
ンプルを生成できることがわかる。該サンプルは
バリデーシヨン信号がアンドゲート５６に送られ
る時間間隔の間に出現する。即ち、Ｎ番目とＮ＋
１番目のサンプルの間に出現する。

本発明の特定具体例のみを詳細に説明してきた
が、本発明は多種多様な方法で実施できる。本発
明は更に多くの分野、特に高品質の音（モノ音響
法、ステレオ音響法）中品質の音、注釈音、和声
数字音等々を表す音響信号の伝送分野で適用され
得る。他のいずれの分野でも、特に連続サンプル
が相互に特定の相関を示す場合は適用可能であ
る。云うまでもなく、本発明の範囲内で様々に変
形及び適用してよい。

本発明のパケツト形式デジタルデータの伝送方
法及び装置においては、前述の如く、パケツト内
のフレームの長さが予め定められた一定の値ｌで
あり、ｌが各パケツトの有効部分の長さＬの約数
であり、且つフレームのヘツダが連続するパケツ
ト内において同一のロケーシヨンを有するので、
伝送されたパケツトが伝送途中に喪失しても、ヘ
ツダの同期動作は失われず、従来の装置のように
パケツトが喪失した場合に再同期化を図るべく、
ヘツダを探索する必要がなく、伝送サービスの連
続性を向上し得る。更に本発明の他のパケツト形
式デジタルデータの伝送方法及び伝送装置におい
ては喪失したパケツト内に含まれるサンプルの代
替サンプルを受信時に生成するので、音声データ
等の伝送品質の劣化を低減し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はパケツトの主要構造図、第２図はフレ
ームの構造図、第３図はメツセージをパケツトに
分解した状態図、第４Ａ図と第４Ｂ図はパケツト
損失の影響の説明図、第５図は本発明を利用でき
る設備の概略図、第６図は該設備の変形ブロツク
図、第７図は回復システムブロツク図である。１０……パケツト、ｐ……接頭部、Ｌ……有効
部分、ｌ……フレームの長さ、１１……指標語、
３０……送信器、２０……受信器、２３，３２…
…タイムベース、３１，４７……マルチプレク
サ、３３……カツプラー、２１……パケツト多重
分離装置、２２……比較器、２４……信号多重分
離装置、３４……入力、２５，２７……出力、４
０……伝送路、３５……カウンタ、３６……スイ
ツチ、２６……検出器、４２，４５……フリツプ
フロツプ回路、４３……ゼネレータ、４４……セ
レクタ、４１，５１，５４……レジスタ、４５，
４６……除算器、４８，４９，５３，５５，５６
……ゲート。

Claims

【特許請求の範囲】１伝送時において、所定の長さＬの有効部分を
持つ予め定められた固定フオーマツトをパケツト
に与える段階と、前記有効部分に長さＬの約数で
ある固定の長さｌを持つフレームを設け、該フレ
ームに従つてデータを構成する段階と、連続する
パケツト内における各フレームの同一のロケーシ
ヨンにヘツダを設定し、前記ヘツダに連続する指
標語を挿入する段階と、各フレームが伝送される
毎に前記指標語を一単位増分させる段階とを含む
パケツト形式デジタルデータの伝送方法。２伝送時において、所定の長さＬの有効部分を
持つ予め定められた固定フオーマツトをパケツト
に与える段階と、前記有効部分に長さＬの約数で
ある固定の長さｌを持つフレームを設け、該フレ
ームに従つてデータを構成する段階と、連続する
パケツト内における各フレームの同一のロケーシ
ヨンにヘツダを設定し、前記ヘツダに連続する指
標語を挿入する段階と、各フレームが伝送される
毎に前記指標語を一単位増分させる段階と、伝送
の遮断前に受信された最終サンプルと復旧後に受
信された最初のサンプルとから不足数のサンプル
を受信時に生成する段階とを含むパケツト形式デ
ジタルデータの伝送方法。３伝送時において、接頭部と有効部分とを含む
各パケツトに複数の二進要素を持つ語としてのデ
ータを配分する手段と、各パケツトに所定の長さ
Ｌの有効部分を与え、前記有効部分に長さＬの約
数である固定長さｌを有するフレーム及び連続す
るパケツト内における各フレームの同一のロケー
シヨンにヘツダを設定し、各フレームに従つてデ
ータを構成する手段と、前記ヘツダに連続する指
標語を挿入し、各フレームが伝送される毎に前記
指標語を一単位増分させる手段とを備えた挿入装
置を有するパケツト形式デジタルデータの伝送装
置。４伝送時において、接頭部と有効部分とを含む
各パケツトに複数の二進要素を持つ語としてのデ
ータを配分する手段と、各パケツトに所定の長さ
Ｌの有効部分を与え、前記有効部分に長さＬの約
数である固定長さｌを有するフレーム及び連続す
るパケツト内における各フレームの同一のロケー
シヨンにヘツダを設定し、各フレームに従つてデ
ータを構成する手段と、前記ヘツダに連続する指
標語を挿入し、各フレームが伝送される毎に前記
指標語を一単位増分させる手段とを備えた挿入装
置及び前記増分の破断を検出する検出手段を備え
た受信器を有するパケツト形式デジタルデータの
伝送装置。５前記受信器は検出手段により、増分の破断が
検出されたときに不足サンプルの代替サンプルを
生成するためのサンプル生成手段を有する特許請
求の範囲第４項に記載の伝送装置。６前記サンプル生成手段は、増分の破断の検出
の前に受信された最終サンプルと、復旧後に受信
された最初のサンプルとから代替サンプルを形成
するように構成されている特許請求の範囲第５項
に記載の伝送装置。