JPH07107090A - 固定ビットレート通信に用いるセル分解方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リアセンブリ処理サイクルには必ず出力バッフ
ァに対するデータの出力が可能となり、セル誤配による
出力バッファのアンダーフローが生じないようにした固
定ビットレート通信に用いるセル分解方式を提供する。 【構成】エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５とリアセンブリ
部（ＲＡＳＭ）１６を並列に配置し、これから再生され
るべきセルの情報部の格納されている揺らぎ吸収バッフ
ァ（ＲＩＢＦ）１２のアドレスＲｉｐ（ｉ）およびダミ
ーデータ出力の情報が再生順にスタックしていくスタッ
クメモリ（ＳＭＥＭ）１４を設け、リアセンブリ部（Ｒ
ＡＳＭ）１６におけるリアセンブリ処理の前にこれらの
情報をあらかじめスタックメモリ（ＳＭＥＭ）１４に記
憶しておき、リアセンブリ部（ＲＡＳＭ）１６はスタッ
クメモリ（ＳＭＥＭ）１４を参照することで、リアセン
ブリ処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＡＴＭ（非同期転送モ
ード）通信装置に関し、特に、音声、映像等の固定ビッ
トレートデータをセルに変換して通信する固定ビットレ
ート通信に用いるセル分解方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、広帯域ＩＳＤＮ（サービス統合
ディジタル網）におけるＡＴＭ通信方式においては、通
信されるデータはすべて５３バイトの固定長パケットに
変換されて交換、伝送される。この固定長パケットは通
常セルと呼ばれている。

【０００３】そこで、例えば、データ、音声、映像など
の非セル形式のデータを通信する場合はこれらデータ、
音声、映像などを何等かの方法でセルに変換することに
より通信が行われる。

【０００４】この場合、送信側では非セル形式のデータ
をセルに変換する処理が必要になり、受信側ではセルか
ら元のデータ形式に変換する処理が必要になる。ここ
で、前者の処理をセル組立処理といい、後者の処理をセ
ル分解処理という。

【０００５】ところで、この種の通信方式で用いられて
いたデータ形式としては、Ｘ．２５などのパケットデー
タおよび音声・映像などの固定ビットレートデータに大
別できる。いま、固定ビットレートデータをＡＴＭ通信
方式で交換・伝送することを想定する。

【０００６】図６に示すＡＴＭ網を用いた通信システム
は、音声端末２００と３００との間でＡＴＭ網１００を
介して音声の通信を行うものである。この通信システム
において、音声端末２００から入力された音声は、音声
端末２００で固定ビットレートデータに変換され、セル
組立・分解装置４００に加えられれる。セル組立・分解
装置４００は加えられた固定ビットレートデータを固定
長のセルに組み立て、ＡＴＭ網１００のＡＴＭ交換機１
０１に加える。ＡＴＭ交換機１０１は、この固定長のセ
ルをＡＴＭ網１００を介してＡＴＭ交換機１０２に伝送
し、ＡＴＭ交換機１０２はこの固定長のセルを受信側の
セル組立・分解装置５００に加える。受信側のセル組立
・分解装置５００は、この固定長のセルを固定ビットレ
ートデータに分解して、音声端末３００に加え、音声端
末３００では、この固定ビットレートデータを音声に変
換して出力する。

【０００７】また、音声端末３００から入力された音声
は、音声端末３００で、固定ビットレートデータに変換
されてセル組立・分解装置５００に加えられ、セル組立
・分解装置５００では、この固定ビットレートデータを
固定長のセルに組み立て、ＡＴＭ網１００のＡＴＭ交換
機１０２、１０１を介してセル組立・分解装置４００に
伝送し、セル組立・分解装置４００ではこの固定長のセ
ルを固定ビットレートデータに分解して、音声端末２０
０に加え、音声端末２００では、この固定ビットレート
データを音声に変換して出力する。

【０００８】図７は、図６に示したこのＡＴＭ網１００
を伝送されるセルのフォーマットを示したもので、この
セルのフォーマットは、５３バイトからなる宛先情報、
１バイトからなるＳＡＲヘッダ、４７バイトからなるデ
ータから構成され、ＳＡＲヘッダは、１ビットのスペシ
ャルビット、３ビットのシーケンス番号（ＳＮ）、３ビ
ットのＣＲＣ、１ビットのパリティビットから構成され
ている。

【０００９】図８は、図６に示したセル組立・分解装置
４００または５００におけるセル分解部の構成を示した
もので、図８において、このセル分解部は、宛先フィル
タ部（ＶＦＩＬ）８１、揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢ
Ｆ）８２、エラー処理部（ＥＲＣＶ）８３、リアセンブ
リ部（ＲＡＳＭ）８４、出力バッファ（ＲＯＢＦ）８
５、出力制御部（ＯＰＣ）８６が直列に接続されて構成
されている。

【００１０】ここで、宛先フィルタ部（ＶＦＩＬ）８１
は受信したセルが自己宛のものであるか否かを判別する
ものであり、揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）８２はセ
ルの遅延揺らぎを吸収するためのものであり、エラー処
理部（ＥＲＣＶ）８３は受信したセルに含まれるシーケ
ンス番号を基に受信したセル列の紛失・誤配またはデー
タ誤りを検出するエラー処理を実行するものであり、リ
アセンブリ部（ＲＡＳＭ）８４は受信したセルからデー
タ部分を抽出し該データだけからなるデータ列を再組み
立てするリアセンブリ処理を実行するものであり、出力
バッファ（ＲＯＢＦ）８５はリアセンブリ部（ＲＡＳ
Ｍ）８４によりリアセンブリ処理されたデータを格納す
るＦＩＦＯ構造のメモリであり、出力制御部（ＯＰＣ）
８６は出力バッファ（ＲＯＢＦ）８５内のデータを端末
速度で出力するものである。

【００１１】図９は、図６に示した揺らぎ吸収バッファ
（ＲＩＢＦ）８２のデータ構造を示すもので、この揺ら
ぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）８２には図６に示した宛先
フィルタ部（ＶＦＩＬ）８１から渡された受信セルのＳ
ＡＲヘッダ（ＳＡＲＨ）およびこのＳＡＲヘッダ（ＳＡ
ＲＨ）に対応するデータが順次格納される。なお、図９
において、（ｎ）は、受信したセルのＳＡＲヘッダ（Ｓ
ＡＲＨ）に格納されるシーケンス番号およびシーケンス
番号ｎのセルにより運ばれたデータを示す。

【００１２】また、図１０は、図６に示した出力バッフ
ァ（ＲＯＢＦ）８５のデータ構造を示すもので、この出
力バッファ（ＲＯＢＦ）８５には図６に示したリアセン
ブリ部（ＲＡＳＭ）８４から渡されたデータが順次格納
される。なお、図９において、（ｎ）は、シーケンス番
号ｎのセルにより運ばれたデータを示す。

【００１３】図６において、音声端末２００から出力さ
れた固定ビットレートデータ列は、セル組立・分解装置
４００で、ＡＴＭ網１００を伝送するセルのデータ部の
長さ４７バイト（図７参照）に順次分割され、そのデー
タ部に５３バイトの宛先情報およびセルの生成順序（受
信側では再生順序として利用）を示すシーケンス番号
（ＳＮ）を含むＳＡＲヘッダが付加されたセル列に変換
され送信される。

【００１４】ここで、最初のセルは受信側において、ま
ず、図８に示す宛先フィルター部（ＶＦＩＬ）８１に入
力され、セルのヘッダに含まれる宛先情報と自己のアド
レス情報とが比較されて（セルのフィルタリング）、自
己宛のセルであると判別されると、このセルよりヘッダ
の宛先情報部が除去され、揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢ
Ｆ）８２のアドレスＲｉｐ（１）に格納される（図９参
照）。以後、２番目以降のセルも同様の処理が施され、
２番目のセルはアドレスＲｉｐ（２）に、３番目のセル
はＲｉｐ（３）にというように順次格納されていく。こ
のような動作を繰り返すことによって揺らぎ吸収バッフ
ァ（ＲＩＢＦ）８２には、図９に示すように、受信され
た順番にセルがキューをつくる。

【００１５】このようにして、揺らぎ吸収バッファ（Ｒ
ＩＢＦ）８２に受信したセルがキューを構成していき、
一定時間（揺らぎ吸収時間）経過すると、上記キューよ
りセルを取りだし、正しい再生順序を確立しながらシー
ケンス番号（ＳＮ）部分を除去したデータ部のみを出力
バッファ（ＲＯＢＦ）８５へ送出していく動作が開始さ
れる。これらの処理をエラー処理、リアセンブリ処理と
いう。

【００１６】つぎに、このエラー処理、リアセンブリ処
理について詳述する。

【００１７】まず、エラー処理について述べると、上記
揺らぎ吸収時間が経過すると、エラー処理部（ＥＲＣ
Ｖ）８３は後述するタイミングに従い、キューの先頭に
格納（アドレスＲｉｐ（１）に格納）されているセルか
らヘッダを読み出し、ヘッダ誤りの検出・訂正、再生順
序の確立、ヘッダの除去などの動作を実行していく。エ
ラー処理の動作タイミングは、１セルサイクル時間、す
なわち１セルを受信し終えるのに必要な時間、詳細には
セル長（５３バイト）×クロック周期で、１つのセルに
付いて処理が行われる。

【００１８】ここで、エラー処理部（ＥＲＣＶ）８３に
おけるヘッダ誤りの検出・訂正は、ＳＡＲヘッダ内のＣ
ＲＣコード３ビットおよびパリティ１ビットを用いて行
われる。すなわち、ＳＡＲヘッダ内の３ビットで表され
るシーケンス番号ＳＮの誤りをＳＡＲヘッダ内のＣＲＣ
コード３ビットとパリティ１ビットを用いて検出し、シ
ーケンス番号ＳＮに１ビットの誤りがある場合はこの１
ビットの誤りを訂正し、２ビット以上の誤りがある場合
は該当セルを破棄する。

【００１９】また、再生順序の確立は、網の輻輳やデー
タ誤りによって、伝送の途中でセルが紛失されたり、誤
った宛先でセルが受信されてしまう誤配の影響を排除す
る目的で行われるもので、これは、受信側でセルに付加
されているシーケンス番号の連続性を確認することによ
り行われる。

【００２０】ここで、セルの紛失の場合は、紛失したセ
ルに含まれていたデータに相当する数のダミーデータを
補完し、誤配の場合は、そのセルを破棄することで送信
された順序でセルが再生されるように処理する。

【００２１】さて、上記再生順序の確立は以下のように
行われる。すなわち、セルのヘッダに含まれるシーケン
ス番号（ＳＮ）とエラー処理部（ＥＲＣＶ）８３自身の
持つ次に処理すべきセルのシーケンス番号の期待値（Ｔ
Ｎ）および複数連続したセルの紛失を検知するためのし
きい値であるウインドウサイズ（ＷＳ）とを図１１に示
す演算を行うことによって行う。

【００２２】すなわち、いま、揺らぎ吸収バッファ（Ｒ
ＩＢＦ）８２に図９に示すようにセルが格納されている
場合を例にとって説明すると、１つもパケットを処理し
ていない初期状態では、ＴＮは不定値となっているの
で、最初のセルを揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）８２
のアドレスＲｉｐ（１）より取り出し、ヘッダ誤りの検
出・訂正処理の後、そのセルに付加されていたシーケン
ス番号（ＳＮ）の値４を期待値（ＴＮ）に代入する。こ
の時、このセルは正しく受信されたとみなし、このセル
からヘッダを除去してデータ（４）をリアセンブリ部
（ＲＡＳＭ）８４へ引き渡す。そして、次のセルの処理
を開始する前に期待値（ＴＮ）を１カウントアップし、
アドレスポインタもＲｉｐ（２）に更新しておく。

【００２３】つまり、つぎに処理すべきセルはアドレス
Ｒｉｐ（２）に格納されており、シーケンス番号（Ｓ
Ｎ）は前回処理をした値に１を加えた値を持っているべ
きだからである。

【００２４】以後のセル（アドレスＲｉｐ（２）以降に
格納されている）については、シーケンス番号（ＳＮ）
と期待値（ＴＮ）を比較することにより、紛失・誤配の
判断ができる。

【００２５】すなわち、２番目に取り出したセルのシー
ケンス番号（ＳＮ）は５、期待値（ＴＮ）は上記より５
となっており一致する。つまり、この場合セルは正しく
到着しているので、そのセルのヘッダを除去してそのデ
ータ（５）をリアセンブリ部（ＲＡＳＭ）８４へ引き渡
す。そして、前回同様、期待値（ＴＮ）は１カウントア
ップして、アドレスポインタもＲｉｐ（３）に更新して
おく。

【００２６】さて、３番目に取り出したセルのシーケン
ス番号（ＳＮ）は７、期待値（ＴＮ）は上記より６とな
っており一致しない。この場合は、前回処理したセルと
の間にセルの紛失があったか、セルが誤配された場合で
ある。

【００２７】ここで、セルの紛失と誤配の区別はシーケ
ンス番号（ＳＮ）と期待値（ＴＮ）との不一致のみでは
検出できないので、別のパラメータであるウインドウサ
イズ（ＷＳ、ここでＷＳは２を想定している）との比較
を行い、そのどちらかを判定する。

【００２８】ここでは、シーケンス番号（ＳＮ）と期待
値（ＴＮ）との差分がウインドウサイズ（ＷＳ）以下の
ときには紛失、それ以外のときには誤配と判定されるア
ルゴリズムが用いられる。

【００２９】これによれば、この場合、ＳＮ−ＴＮ＝７
−１＝１であるので、セルの紛失として検出し、同時に
紛失したセルの数が１であることも分かる。これは、シ
ーケンス番号（ＳＮ）と期待値（ＴＮ）との差分がウイ
ンドウサイズ（ＷＳ）以下のとき、その差分は抜けたセ
ルの数に等しいからである。

【００３０】そして、セルが紛失しているとして検出し
た場合には、それに含まれていたデータに相当する数の
ダミーデータ（本例では４７バイト×１セル＝４７バイ
トのダミーデータ）、すなわちダミーデータ（６）をリ
アセンブリ部（ＲＡＳＭ）８４へ引き渡す。そして、こ
のとき、期待値（ＴＮ）は１カウントアップするが、ア
ドレスポインタは更新しない。すなわちＲｉｐ（３）の
ままである。

【００３１】ここでアドレスポインタを更新しない理由
は、ＳＮ＝ＴＮとなるまでセルを保持するためである。

【００３２】前回保持されたセル（アドレスＲｉｐ
（３）に格納）は、４回目のエラー処理で正しい処理順
序になり、このセルからヘッダを除去してデータ（７）
をリアセンブリ部（ＲＡＳＭ）８４へ引き渡す。

【００３３】５番目に取り出されたセル（アドレスＲｉ
ｐ（４）に格納）は正常なセルの例を示し、この場合は
上記正常時の処理を行う。すなわち、このセルからヘッ
ダを除去してデータ（０）をリアセンブリ部（ＲＡＳ
Ｍ）８４へ引き渡す。

【００３４】さて、６番目に取り出されたセル（アドレ
スＲｉｐ（５）に格納）はセル誤配の例であり、この場
合は、ＳＮ−ＴＮ＝０（８）−１＝７であるので、シー
ケンス番号（ＳＮ）と期待値（ＴＮ）との差分がウイン
ドウサイズ（ＷＳ）以上であるので、セル誤配として検
出する。この誤配されたセルは除去され、この処理サイ
クルではリアセンブリ部（ＲＡＳＭ）８４へのデータの
引き渡しはない。

【００３５】また、この場合、アドレスポインタはＲｉ
ｐ（６）に更新するが、期待値（ＴＮ）のカウントアッ
プは行わない。なぜなら、誤配されたセルのつぎには期
待していたセルがあることが期待できるからである。

【００３６】さて、これまで述べたエラー処理は、セル
に付加されたシーケンス番号（ＳＮ）を元に処理されて
いくが、これらの処理の前にヘッダの誤り処理は行われ
ており、誤り訂正のできなかったセルはこの段階で廃棄
されるので、エラー処理部（ＥＲＣＶ）８３に対しては
セルの紛失として扱われる。

【００３７】そして、このようなエラー処理を繰り返す
ことにより、セルに含まれていたデータのみ（ダミーデ
ータも含む）がリアセンブリ部（ＲＡＳＭ）８４へ引き
渡され、リアセンブリ部（ＲＡＳＭ）８４は処理された
データを順番に出力バッファ（ＲＯＢＦ）８５に格納し
ていくことになり、その結果、出力バッファ（ＲＯＢ
Ｆ）８５には再生順序の確立された情報のみが図１０に
示すようにキューを作ることになる。これにより、出力
制御部（ＯＰＣ）８６は端末の伝送速度にて一定の速度
で出力バッファ（ＲＯＢＦ）８５からデータを読み出す
ことで固定ビットレートのデータ列を再生することがで
きる。

【００３８】ところで、上記従来の構成ではこれらのエ
ラー処理およびリアセンブリ処理を１セルサイクル時
間、すなわち、１セルを受信し終えるのに必要な時間、
詳細にはセル長（５３バイト）×クロック周期で実行し
ていたため、１セルサイクル時間に出力バッファ（ＲＯ
ＢＦ）８５へ出力ができるデータ（ダミーデータを含
む）は４７バイト、つまり１セル分だけである。

【００３９】したがって、誤配があった場合にはそのサ
イクルでリアセンブリ部（ＲＡＳＭ）８４へ出力される
データが存在しないことになり、これにより出力バッフ
ァ（ＲＯＢＦ）８５へのデータ入力がなくなり、かつ出
力制御部（ＯＰＣ）８６は常に一定の速度で出力バッフ
ァ（ＲＯＢＦ）８５からデータを読み出しているので、
この誤配があったサイクルでは出力バッファ（ＲＯＢ
Ｆ）８５内のデータが減少していくことになる。

【００４０】つまり、セルの誤配があるときには、たと
えその直後に正しいセルが存在しても、そのセルを出力
バッファ（ＲＯＢＦ）８５に出力することはできず、こ
のため出力バッファ（ＲＯＢＦ）８５内のデータが減少
していき、しかもこの減少分は回復しないので、ある回
数セルの誤配が発生すると、出力バッファ（ＲＯＢＦ）
８５がアンダーフローを起こし、出力制御部（ＯＰＣ）
８６が取り出すべきデータがなくなって、固定ビットレ
ートのデータ再生ができないという不具合が生じた。

【００４１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
方法によると、セルの誤配があるときには、たとえその
直後に正しいセルが存在してもそれを出力バッファに出
力することができず、出力バッファ内のデータが減少し
ていき、しかもこの減少分は回復しないので、ある回数
セルの誤配が発生すると、出力バッファがアンダーフロ
ーを起こし、出力制御部が取り出すべきデータがなくな
って、固定ビットレートのデータ再生ができないという
不具合があった。

【００４２】そこで、この発明は、リアセンブリ処理サ
イクルには必ず出力バッファに対するデータの出力が可
能となり、セル誤配による出力バッファのアンダーフロ
ーが生じないようにした固定ビットレート通信に用いる
セル分解方式を提供することを目的とする。

【００４３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、音声・映像等の固定ビットレートデー
タをセルに変換して通信する固定ビットレート通信に用
いるセル分解方式において、受信したセルに含まれるシ
ーケンス番号を基に受信したセル列の紛失・誤配または
データ誤りを検出するエラー処理部と、受信したセルか
ら情報部分を抽出し該情報部だけからなるデータ列を再
組み立てするリアセンブリ部と、前記エラー処理部の検
出出力に基づき、前記リアセンブリ部におけるデータ列
の再組み立ての順序を、前記リアセンブリ部におけるデ
ータ列の再組み立て処理に先立って記憶する記憶手段と
を具備し、前記リアセンブリ部は、前記記憶手段に記憶
されたデータ列の再組み立ての順序にしたがいデータ列
を再組み立てすることを特徴とする。

【００４４】

【作用】この発明では、記憶手段に、リアセンブリ部に
おけるデータ列の再組み立ての順序がリアセンブリ部に
おけるデータ列の再組み立て処理に先立って記憶され、
リアセンブリ部は、記憶手段に記憶されたデータ列の再
組み立ての順序にしたがいデータ列を再組み立てするの
で、セル誤配の影響が完全に除去され、リアセンブリ部
はデータ処理サイクルにおいて常に出力バッファに対し
てデータまたはダミーデータを出力できるようなる。

【００４５】したがって、セル誤配による出力バッファ
のアンダーフローがなくなり、セル誤配が生じても固定
ビットレート通信が可能になる。

【００４６】

【実施例】以下、この発明に係る固定ビットレート通信
に用いるセル分解方式の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００４７】図１は、この発明に係る固定ビットレート
通信に用いるセル分解方式の一実施例を示すもので、こ
の図１は従来例として説明した図８に対応するもので、
ここには固定ビットレートデータ列をセル化して通信す
る場合のセル分解部の構成が示されている。図１におい
て、このセル分解部は、宛先フィルタ部（ＶＦＩＬ）１
１、揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）１２、ヘッダバッ
ファ（ＨＢ）１３、スタックメモリ（ＳＭＥＭ）１４、
エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５、リアセンブリ部（ＲＡ
ＳＭ）１６、出力バッファ（ＲＯＢＦ）１７、出力制御
部（ＯＰＣ）１８から構成されている。ここで、この図
１に示す構成は、図８に示して従来の構成に比較してエ
ラー処理部（ＥＲＣＶ）１５とリアセンブリ部（ＲＡＳ
Ｍ）１６が並列に設けられている。

【００４８】ここで、宛先フィルター部（ＶＦＩＬ）１
１は受信したセルが自己宛のものであるか否かを判別す
るものであり、揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）１２は
セルの遅延揺らぎを吸収するためのものであり、ヘッダ
バッファ（ＨＢ）１３はセルのＳＡＲヘッダ（ＳＡＲ
Ｈ）と対をなすセルの揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）
１２の格納アドレスを記憶するものであり、スタックメ
モリ（ＳＭＥＭ）１４はエラー処理の終了したセルの揺
らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）１２の格納アドレスを記
憶するデュアルポートメモリからなるＦＩＦＯ構造のメ
モリであり、エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５は受信した
セルに含まれるシーケンス番号を基に受信したセル列の
紛失・誤配またはデータ誤りを検出するエラー処理を実
行するものであり、リアセンブリ部（ＲＡＳＭ）１６は
受信したセルからデータ部分を抽出し該データだけから
なるデータ列を再組み立てするリアセンブリ処理を実行
するためのものであり、出力バッファ（ＲＯＢＦ）１７
はリアセンブリ語のデータを格納するＦＩＦＯ構造のメ
モリであり、出力制御部（ＯＰＣ）１８は出力バッファ
（ＲＯＢＦ）１７内のデータを端末速度にて出力するも
のである。

【００４９】次に、この実施例によるセル再生の処理に
ついて説明する。

【００５０】まず、固定ビットレートのデータ列は送信
側（図示せず）でセルの情報部の長さに（例えば４７バ
イト）に順次分割され、その情報部に宛先情報（ＶＣ
Ｉ）およびセルの生成順序（受信側では再生順序として
利用）を示すシーケンス番号（ＳＮ）を付加したセル列
に変換され送信される。

【００５１】最初のセルが受信部へ到達すると、このセ
ルは宛先フィルター部（ＶＦＩＬ）１１に入力され、セ
ルのヘッダに含まれる宛先情報と自己のアドレス情報と
が比較されて（セルのフィルタリング）、ここで、自己
宛のセルであると判別されると、セルよりヘッダの宛先
情報とＳＡＲヘッダ（ＳＡＲＨ）が除去され、揺らぎ吸
収バッファ（ＲＩＢＦ）１２のアドレスＲｉｐ（１）に
格納される。同時に、ＳＡＲヘッダ（ＳＡＲＨ）とこの
アドレスＲｉｐ（１）がヘッダバッファ（ＨＢ）１３の
アドレスＨｉｐ（１）に格納される。

【００５２】以後、同様の処理が施され、２番目のセル
はアドレスＲｉｐ（２）、Ｈｉｐ（２）に、３番目のセ
ルはアドレスＲｉｐ（３）、Ｈｉｐ（３）にというよう
に揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）１２およびヘッダバ
ッファ（ＨＢ）１３に格納され、データ（ｉ）およびＳ
ＡＲＨ（ｉ）、Ｒｉｐ（ｉ）が受信された順番に揺らぎ
吸収バッファ（ＲＩＢＦ）１２およびヘッダバッファ
（ＨＢ）１３でキューを作る。

【００５３】図２に、揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）
１２およびヘッダバッファ（ＨＢ）１３がキューを構成
している状態を示す。

【００５４】次ぎに、この実施例におけるエラー処理お
よびリアセンブリ処理の動作について説明する。

【００５５】上記ヘッダバッファ（ＨＢ）１３に予め設
定されたウインドウサイズ（ＷＳ）分のデータが蓄積さ
れると、エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５はそれを検知
し、キューの先頭に格納（アドレスＨｉｐ（１）に格
納）されているＳＡＲヘッダ（ＳＡＲＨ）からデータを
読み出し、ヘッダ誤りの検出・訂正、再生順序の確率処
理の動作を実行する。

【００５６】ここで、図７に示したように、ＳＡＲヘッ
ダ（ＳＡＲＨ）の３ビットで表されるシーケンス番号
（ＳＮ）はＣＲＣコード３ピットとパリティ１ビットを
用いて保護されており、エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５
におけるヘッダ誤りの検出・訂正は、ＳＡＲヘッダ（Ｓ
ＡＲＨ）の３ビットで表されるシーケンス番号（ＳＮ）
の１ビットの誤りは訂正し、２ビット以上の誤りを検出
した場合は該当セルを破棄するという処理を行うもので
ある。

【００５７】また、エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５にお
ける再生順序の確立は、セルに付加されているシーケン
ス番号の連続制を確認し、セルの紛失・誤配を検出し、
紛失の場合は紛失したセルに含まれていたデータに相当
する数のダミーデータの補間数を算出し、誤配の場合は
そのセルを破棄することで、送信された順序でセルが再
生されるようにするという処理を行うものである。

【００５８】さて、エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５にお
ける再生順序の確立は、以下のように行われる。すなわ
ち、セルのヘッダに含まれるシーケンス番号（ＳＮ）
と、エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５自身の持つ次ぎに処
理すべきセルのシーケンス番号の期待値（ＴＮ）を比較
することで行う。

【００５９】図３に、エラー処理部（ＥＲＣＶ）１５に
おけるセルの紛失・誤配判定の処理手順を示す。

【００６０】図３において、まず初期設定を行い、ウイ
ンドウサイズをＷＳと設定する（ステップ３０１）。次
に、受信したセルが１番目のセルかを調べる（ステップ
３０２）。ここで、受信したセルが１番目のセルである
と、受信したセルのシーケンス番号（ＳＮ）を期待値
（ＴＮ）に代入する（ステップ３０３）。そしてシーケ
ンス番号（ＳＮ）と期待値（ＴＮ）との比較を行う（ス
テップ３０４）。

【００６１】この場合はＳＮ＝ＴＮとなるので、ステッ
プ３０５に進み、正常受信と判断し（ステップ３０
５）、次に期待値（ＴＮ）を１歩進する処理、すなわち
ＴＮ←ＴＮ＋１の処理を行い（ステップ３０６）、ステ
ップ３０２に戻り、次のセルの受信に備える。

【００６２】次のセルを受信すると、この場合はステッ
プ３０２ではＮＯと判断され、ステップ３０４に進みシ
ーケンス番号（ＳＮ）と期待値（ＴＮ）との比較を行
う。ここで、ＳＮ＝ＴＮが成立すると、このセルの受信
は正常受信と判断され（ステップ３０５）、期待値（Ｔ
Ｎ）を１歩進する処理、すなわちＴＮ←ＴＮ＋１の処理
を行い（ステップ３０６）、ステップ３０２に戻る。

【００６３】だたし、ステップ３０４でＳＮ＝ＴＮが成
立しない場合は、セルの誤配またはセルの紛失が生じて
いるの場合である。この場合はウインドウサイズ（Ｗ
Ｓ）と値（ＴＮ−ＳＮ）との比較を行う（ステップ３０
７）。

【００６４】ここで、ＷＳ＜ＴＮ−ＳＮが成立すると、
セルの誤配が生じているとして（ステップ３０８）、こ
の誤配されたセルを破棄し、この場合は期待値（ＴＮ）
の歩進処理は行わずに（ステップ３０９）、ステップ３
０２に戻る。

【００６５】また、ステップ３０７でＷＳ≧ＴＮ−ＳＮ
が成立した場合は、セルの紛失が生じたとして（ステッ
プ３１１）、ダミーセルの出力を行い、期待値（ＴＮ）
を１歩進する処理、すなわちＴＮ←ＴＮ＋１の処理を行
い（ステップ３１２）、ステップ３０２に戻る。

【００６６】上記処理を例えば、ヘッダバッファ（Ｈ
Ｂ）１３に、図２に示すようにＳＡＲヘッダ（ＳＡＲ
Ｈ）が格納されている場合を例にとって具体的に説明す
る。なお、図４には、６セル分の処理が終了した時点で
のスタックメモリ（ＳＭＥＭ）１４の内容を示す。

【００６７】まず、初期状態では、期待値（ＴＮ）は不
定値となっているので、ヘッダバッファ（ＨＢ）１３の
最初のアドレスＨｉｐ（１）に記憶されているＳＡＲＨ
（４）とそれと対を成していたデータ（４）の揺らぎ吸
収バッファ（ＲＩＢＦ）１２の格納アドレスＲｉｐ
（１）を取り出し、ヘッダの誤りの検出・訂正処理の
後、そのＳＡＲＨ（４）に含まれるシーケンス番号
（４）を期待値（ＴＮ）に代入する（ステップ３０
３）。このとき、このセルは正しく受信されたとみなし
（ステップ３０５）、データ（４）の揺らぎ吸収バッフ
ァ（ＲＩＢＦ）１２の格納アドレスＲｉｐ（１）を、図
４に示すようにスタックメモリ（ＳＭＥＭ）１４のアド
レスＳｉｐ（１）へ出力する。そして、次ぎのセルの処
理を開始する前にＴＮは１カウントアップし（ステップ
３０６）、ヘッダバッファ（ＨＢ）１３のアドレスポイ
ンタもＨｉｐ（２）に更新しておく。つまり、次ぎに処
理すべきＳＡＲＨはヘッダバッファ（ＨＢ）１３のアド
レスＨｉｐ（２）に格納されており、シーケンス番号
（ＳＮ）は前回処理を終了したシーケンス番号（ＳＮ）
に１をたした値を持っているべきだからである。

【００６８】以後は、シーケンス番号（ＳＮ）と期待値
（ＴＮ）の値を比較する（ステップ３０５）ことで紛失
・誤配の判断ができる。すなわち、２番目に取り出した
ＳＡＲＨのシーケンス番号（ＳＮ）は５、期待値（Ｔ
Ｎ）は上記のごとく５になっており一致する。つまり、
セルは正しく到着しているので、データ（５）の揺らぎ
吸収バッファ（ＲＩＢＦ）１２の格納アドレスＲｉｐ
（２）をスタックメモリ（ＳＭＥＭ）１４のアドレスＳ
ｉｐ（２）へ出力する。そして、前回同様期待値（Ｔ
Ｎ）は１カウントアップし（ステップ）３０６、ヘッダ
バッファ（ＨＢ）１３のアドレスポインタもＨｉｐ
（３）に更新しておく。、さて、３番目に取り出したシ
ーケンス番号（ＳＮ）は７、期待値（ＴＮ）は上記より
６となっており一致しない。このようなときは、前回処
理したセルとの間にセルの紛失があったか、セルが誤配
された場合である。紛失と誤配の区別はシーケンス番号
（ＳＮ）と期待値（ＴＮ）の不一致のみでは検出できな
いので、別のパラメータであるウインドウサイズ（Ｗ
Ｓ、ＷＳは２を想定している）との比較を行い、そのど
ちらかを判定する。

【００６９】ここでは、シーケンス番号（ＳＮ）と期待
値（ＴＮ）の差分（ＳＮ−ＴＮ）がウインドウサイズ
（ＷＳ）以下のときは紛失、それ以外のときは誤配と判
定されるアルゴリズムが用いられる（ステップ３０
７）。これによれば、ＳＮ−ＴＮ＝７−６＝１≦２であ
るので、セルの紛失としてが検出でき（ステップ３１
１）、同時に紛失したセルの数が１であったことも分か
る。これは、シーケンス番号（ＳＮ）と期待値（ＴＮ）
の差分（ＳＮ−ＴＮ）がウインドウサイズ（ＷＳ）以下
のとき、その差分はシーケンス番号（ＳＮ）が抜けたセ
ルの数に等しいからである。

【００７０】この様に、セルが紛失していた場合には、
セル紛失を示すフラグ「１」とデータ（３）の揺らぎ吸
収バッファ（ＲＩＢＦ）１２の格納アドレスＲｉｐ
（３）をスタックメモリ（ＳＭＥＭ）１４のアドレスＳ
ｉｐ（３）へ出力する。そして、このとき期待値（Ｔ
Ｎ）は１カウントアップするが、ヘッダバッファ（Ｈ
Ｂ）１３のアドレスポインタは更新しない（Ｈｉｐ
（３）のまま）。ここで、アドレスポインタを更新しな
いのは、ＳＮ＝ＴＮとなるまでＳＡＲＨを保持するため
である。

【００７１】前回保持されたＳＡＲＨ（アドレスＨｉｐ
（３）に格納）は、４回目のエラー処理で正しい処理順
序になり、このときのヘッダバッファ（ＨＢ）１３の揺
らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）１２の格納アドレスＲｉ
ｐ（３）をスタックメモリ（ＳＭＥＭ）１４のアドレス
Ｓｉｐ（４）へ出力する。

【００７２】５番目に取り出されたＳＡＲＨ（アドレス
Ｈｉｐ（４）に格納）は正常なセルであり、この場合は
上記正常時の処理を行う。すなわち、ヘッダバッファ
（ＨＢ）１３の揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ）１２の
格納アドレスＲｉｐ（４）をスタックメモリ（ＳＭＥ
Ｍ）１４のアドレスＳｉｐ（５）へ出力する。

【００７３】さて、６番目に取り出されたＳＡＲＨ（ア
ドレスＨｉｐ（５）に格納）はセル誤配の例であり、こ
れはシーケンス番号（ＳＮ）と期待値（ＴＮ）との差分
がウインドウサイズ（ＷＳ）以上であることから分か
る。このように誤配されたセルは除去するので、この処
理サイクルでは、このセルのデータ部の格納アドレスＲ
ｉｐ（５）はスタックメモリ（ＳＭＥＭ）１４へは出力
しない。また、この場合ヘッダバッファ（ＨＢ）１３の
アドレスポインタはＲｉｐ（６）に更新するが、期待値
（ＴＮ）のカウントアップは行わない。なぜなら、誤配
されたセルの次ぎには期待していたセルがあることが期
待できるからである。

【００７４】さて、これまでのべたエラー処理は、セル
に付加されたシーケンス番号（ＳＮ）に基づいて処理さ
れていき、したがって、これらの処理の前にヘッダの誤
り処理は行われており、誤り訂正のできなかったセルは
この段階で破棄されるので、エラー処理部（ＥＲＣＶ）
１５に対しては、セルの紛失として扱われる。

【００７５】この様な処理を繰り返すと、スタックメモ
リ（ＳＭＥＭ）１４にはこれから再生されるべきセルの
データの格納されている揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢ
Ｆ）１２のアドレスＲｉｐ（ｎ）およびダミーデータ出
力の情報が再生順にスタックされていくことになる。

【００７６】さて、リアセンブリ部（ＲＡＳＭ）１６
は、１セル分のデータ処理を１セルサイクル時間で実行
する動作を示している。すなわち、１セルを処理し終え
るのに必要な時間、詳細には、セル長（５３バイト）×
クロック周期で、ＲＩＢＦよりデータを読み出し、また
はダミーデータ出力処理が行われる。したがって、１セ
ルサイクル時間に出力バッファへ出力できるデータ数
（ダミーを含む）は４７バイト、つまり１セル分であ
る。

【００７７】上記のように、スタックメモリ（ＳＭＥ
Ｍ）１４にはこれから再生されるべきセルの情報部（デ
ータ）の格納されている揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢ
Ｆ）１２のアドレスＲｉｐ（ｉ）やダミーデータの出力
の有無が再生順に記憶されているので、リアセンブリ部
（ＲＡＳＭ）１６は処理サイクルの度にスタックメモリ
（ＳＭＥＭ）１４のアドレスＳｉｐ（ｉ）を時刻の古い
順に参照し、次ぎに再生、すなわち出力バッファ（ＲＯ
ＢＦ）１７へ出力するデータの格納されている揺らぎ吸
収バッファ（ＲＩＢＦ）１２のアドレスＲｉｐ（ｉ）ま
たはダミーデータの出力の有無を知り、揺らぎ吸収バッ
ファ（ＲＩＢＦ）１２からのデータの取り出し、または
ダミーデータの出力を順次実行する。

【００７８】その結果、出力バッファ（ＲＯＢＦ）１７
には、再生順序の確立された情報のみが図５のようにキ
ューを作るので、出力制御部（ＯＰＣ）１８は端末の伝
送速度にて一定の速度で出力バッファ（ＲＯＢＦ）１７
よりデータを読み出すことで固定ビットレートのデータ
列を再生することができる。

【００７９】なお、以上の説明では、スタックメモリ
（ＳＭＥＭ）１４はデュアルポートメモリを用いてＦＩ
ＦＯ構造のメモリを構成していたが、単なるＦＩＦＯメ
モリを用いても同様の動作を期待できる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、リアセンブリ部におけるデータ列の再組み立ての順
序がリアセンブリ部におけるデータ列の再組み立て処理
に先立って記憶手段に記憶し、リアセンブリ部は、記憶
手段に記憶されたデータ列の再組み立ての順序にしたが
いデータ列を再組み立てするように構成したので、セル
誤配の影響が完全に除去され、リアセンブリ部はデータ
処理サイクルにおいて常に出力バッファに対してデータ
またはダミーデータを出力できるようなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る固定ビットレート通信に用いる
セル分解方式の一実施例を示すブロック図。

【図２】図１に示した揺らぎ吸収バッファおよびヘッダ
バッファがキューを構成している状態を示す図。

【図３】図１に示したエラー処理部におけるセルの紛失
・誤配判定の処理手順を示すフローチャート。

【図４】図１に示したスタックメモリのデータ構成を示
す図。

【図５】図１に示した出力バッファのデータ構成を示す
図。

【図６】ＡＴＭ網を用いた固定ビットレートデータ通信
システムを概念的に示す図。

【図７】図６に示したこのＡＴＭ網を伝送されるセルの
フォーマットを示すフォーマット図。

【図８】従来のセル分解部の構成を示すブロック図。

【図９】図８に示した揺らぎ吸収バッファのデータ構成
を示す図。

【図１０】図８に示した出力バッファのデータ構成を示
す図。

【図１１】セル紛失・誤配の検出演算を示す図。

【符号の説明】

１１ 宛先フィルタ部（ＶＦＩＬ） １２ 揺らぎ吸収バッファ（ＲＩＢＦ） １３ ヘッダバッファ（ＨＢ） １４ スタックメモリ（ＳＭＥＭ） １５ エラー処理部（ＥＲＣＶ） １６ リアセンブリ部（ＲＡＳＭ） １７ 出力バッファ（ＲＯＢＦ） １８ 出力制御部（ＯＰＣ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声・映像等の固定ビットレートデータ
   をセルに変換して通信する固定ビットレート通信に用い
   るセル分解方式において、 受信したセルに含まれるシーケンス番号を基に受信した
   セル列の紛失・誤配またはデータ誤りを検出するエラー
   処理部と、 受信したセルから情報部分を抽出し該情報部だけからな
   るデータ列を再組み立てするリアセンブリ部と、 前記エラー処理部の検出出力に基づき、前記リアセンブ
   リ部におけるデータ列の再組み立ての順序を、前記リア
   センブリ部におけるデータ列の再組み立て処理に先立っ
   て記憶する記憶手段とを具備し、前記リアセンブリ部
   は、前記記憶手段に記憶されたデータ列の再組み立ての
   順序にしたがいデータ列を再組み立てすることを特徴と
   する固定ビットレート通信に用いるセル分解方式。