JPH0927794A

JPH0927794A - データ多重化伝送装置

Info

Publication number: JPH0927794A
Application number: JP17383095A
Authority: JP
Inventors: Tatsu Sukigara; 竜鋤柄
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】パケットバッファの管理が簡単で、且つ、チ
ャンネル数の増加にも簡単な回路変更で対応できる。【解決手段】チャンネル数と同じ数のチャンネルユニ
ット回路ＣＨ₀〜ＣＨ₄を、スケジュールバス５を介して
スケジューラ７にそれぞれ接続し、各チャンネルユニッ
ト回路ＣＨ₀〜ＣＨ₄にパケットバッファ１とこのバッフ
ァ占有量を検出するバッファ占有量カウンタ４とデータ
のパケット化処理を行うパケッタイザ３とをそれぞれ設
け、スケジューラ７が各チャンネルのバッファ占有量デ
ータに基づき各チャンネルのデータ出力順位を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のチャンネル
のデータを時分割多重化するデータ多重化伝送装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】複数の異なるチャンネルのデータ列を１
つの伝送路によって伝送することをマルチプレクスとい
い、このマルチプレクスの一つとしてパケットによる多
重方式がある。これは、それぞれのチャンネルのデータ
列を特定の長さのパケットに分割し、このパケットを適
宜時分割で伝送するもので、その従来例が図４に示され
ている。

【０００３】図４において、チャンネルＡ、チャンネル
Ｂ、チャンネルＣという３つのチャンネルを以下の条件
でマルチプレクスする場合を考える。

【０００４】チャンネルＡ：１．０ＭｂｐｓチャンネルＢ：３．０ＭｂｐｓチャンネルＣ：４．０Ｍｂｐｓパケット長：１００Ｂｙｔｅｓ（１Ｂｙｔｅ＝８ｂｉｔ
ｓ）出力する伝送路：７．５ＭｂｐｓチャンネルＡ〜Ｃの各データ列は各パケットバッファ２
０ａ〜２０ｃに随時それぞれ供給され、各パケットバッ
ファ２０ａ〜２０ｃは容量の半分以上のデータが入力さ
れたときにハーフフラグをスケジューラ２１にそれぞれ
出力する。スケジューラ２１は各パケットバッファ２０
ａ〜２０ｃのハーフフラグに基づき各パケットバッファ
２０ａ〜２０ｃを監視し、制御アルゴリズムに基づき
Ａ：Ｂ：Ｃ＝４：３：１の割合でパケットが伝送路に出
力されるべく、次に出力するパケットのチャンネルをパ
ケッタイザ２２に指示する。パケッタイザ２２はスケジ
ューラ２１の指示したパケットバッファ２０ａ〜２０ｃ
からデータ列を読み出し、この読み出したデータ列にパ
ケット化処理を施して出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成によれば、以下のような問題があった。第１
に、スケジューラ２１は各パケットバッファ２０ａ〜２
０ｃからのハーフフラグでしか各バッファ占有量を認識
できない。そのため、チャンネル数が多いときや細かい
制御をしたいときには情報が不足していた。例えば、全
てのチャンネルのハーフフラグが出力されているときに
は、どのチャンネルが１番バッファ占有量が多いかを知
ることができなかった。

【０００６】また、パケットバッファ２０ａ〜２０ｃの
中に入っているデータ量が、許容容量を越える（オーバ
ーフロー）とデータ列の一部が欠落することになるた
め、スケジューラ２１は全てのパケットバッファ２０ａ
〜２０ｃがオーバーフローしないようにパケットの出力
順番を制御する必要がある。しかし、各パケットバッフ
ァ２０ａ〜２０ｃからの情報がハーフフラグしかない上
に、各チャンネルはビットレートが異なり、バッファ占
有量も時々刻々と変化するので、スケジューラ２１の制
御アルゴリズムが複雑にならざるを得ない。例えば１０
ＭｂｐｓのチャンネルＡと１００Ｋｂｐｓのチャンネル
Ｂがあり、チャンネルＡはデータのバッファ占有量が半
分以上あり、チャンネルＢはオーバーフローしそうな場
合、オーバーフローしそうだからといってチャンネルＢ
のパケットだけを何度も出力すると、ビットレートの高
いチャンネルＡはすぐにオーバーフローしてしまう。

【０００７】第２に、各チャンネルはデータの種類が異
なり、例えばチャンネルＡはビデオ、チャンネルＢはオ
ーディオであったりするので、パケットヘッドの内容も
異なり、その作り方も異なることがある。このような場
合にパケッタイザ２２の構成がチャンネル数に応じて複
雑化することになる。

【０００８】第３に、チャンネル数を増設したいときに
は、ハードウェアの構成を大きく変更する必要がある。
先ず、パケットバッファの数が増えるので、スケジュー
ラ２１に入るハーフフラグの数も増え、スケジューラ２
１のハードウェアと制御アルゴリズムを変更しなければ
ならない。このとき、上記第１の理由により、スケジュ
ーラ２１の制御アルゴリズムは更に複雑なものになる。
又、パケッタイザ２２においてもチャンネル数の増加に
よって全面的にハードウェアの変更が必要となり、上記
第２の理由により、パケッタイザ２２の構成は更に複雑
なものになる。

【０００９】そこで、本発明は、パケットバッファの破
綻防止等の管理が簡単で、チャンネル数が増加しても回
路構成等の変更を著しく少なくできるデータ多重化伝送
装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明のデータ多重化伝送装置は、複数の異なるチャ
ンネルのデータ列を１つの伝送路によって伝送するデー
タ多重化伝送装置において、複数の各チャンネル毎にチ
ャンネルユニット回路を設け、この各チャンネルユニッ
ト回路を、入力データを記憶するパケットバッファと、
このパケットバッファのバッファ占有量を検出するバッ
ファ占有量検出手段と、前記パケットバッファから読み
出されたデータにパケット化処理を施して出力するパケ
ッタイザとから構成し、各チャンネルの前記バッファ占
有量検出手段の出力するバッファ占有量データに基づき
複数の前記チャンネルユニット回路のデータ出力順位を
制御するスケジューラを設けたものである。

【００１１】従って、スケジューラは各チャンネルのバ
ッファ占有量を認識でき、チャンネル数を増やすときに
は基本的には新しいチャンネルユニット回路を付加する
だけで良く、既存のチャンネルユニット回路の構成は全
く変更する必要がない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に実施しう
る形態について図面を用いて説明する。図１及び図２に
は実施の一形態が示され、図１にはデータ多重化伝送装
置の回路ブロック図が示されている。図１において、０
から４までの５チャンネルをマルチプレクス可能な装置
として構成され、各チャンネルのデータ列がそれぞれ入
力される５つのチャンネルユニット回路ＣＨ₀〜ＣＨ₄を
有している。このチャンネルユニット回路ＣＨ₀〜ＣＨ₄
の構成を次に説明する。

【００１３】パケットバッファ１には当該チャンネルの
データ列が入力され、このデータ列は書き込み用イネー
ブル信号によってパケットバッファ１に取り込まれる。
このパケットバッファ１に記憶されたデータ列は下記す
る読み出し用イネーブル信号によってパケッタイザ３に
出力されるよう構成されている。バッファ占有量検出手
段であるバッファ占有量カウンタ４は、パケットバッフ
ァ１に入力する書き込み用イネーブル信号と読み出し用
イネーブル信号の数をそれぞれカウントすることによっ
て入力したデータ数と出力したデータ数を認識し、その
差をとることによりパケットバッファ１のバッファ占有
量を計算する。算出したバッファ占有量を全占有量に対
する比率を表す２ビットのデータ（フラグ）に変換して
スケジュールバスデコーダ２に出力する。即ち、フラグ
のビット数に合わせて量子化を行い、例えば占有量が０
〜１／４のとき「００」、占有量が３／４〜１のとき
「１１」のデータとする。このデータのビット数を上げ
れば上げるほど細かなバッファ占有量を表現でき、下記
するスケジューリングが適正にできる。

【００１４】スケジュールバスデコーダ２は、スケジュ
ールバス５を介して指定されたときにバッファ占有量を
出力する。又、スケジュールバス５を介して送られてく
るデータの中から、次にパケットを出力するチャンネル
ナンバーをデコードし、自分のチャンネルナンバーであ
れば、パケットバッファ１及びパケッタイザ３に読み出
し用イネーブル信号を出力する。

【００１５】パケッタイザ３は、読み出し用イネーブル
信号に従ってパケットバッファ１からデータ列を読み出
し、読み出されたデータ列に対してパケット化処理を施
して出力する。パケットはパケットの先頭を表すシンク
バイト、パケットの属するチャンネルを示すＩＤなどの
パケットヘッダと、パケットに含まれるデータ列などか
ら成る。このパケッタイザ３の出力はバッファ６を介し
て出力される。このバッファ６は当該チャンネルが選択
されていないときには、その出力がハイ・インピーダン
スとされ他のチャンネルからのパケット出力とぶつから
ないようにするためのものである。

【００１６】このように構成された各チャンネルユニッ
ト回路ＣＨ₀〜ＣＨ₄のスケジュールバスデコーダ２はス
ケジュールバス５を介してスケジューラ７と接続されて
いる。このスケジューラ７は、スケジュールバス５のア
ドレスを指定し、リード・ライトフラグをハイ（リー
ド）にすることにより、各チャンネルのバッファ占有量
のデータを順に読み取りながら、バッファ占有量の一番
多いチャンネルを探す。全てのチャンネルのバッファ占
有量のデータを読み取った時点でバッファ占有量の一番
多いチャンネルが確定するので、そのチャンネルのパケ
ットを次に出力することに決定する。そして、スケジュ
ールバス５のアドレスを、次に出力するチャンネルのア
ドレスにし、リード・ライトフラグをロウ（ライト）に
することで、次に出力するチャンネルの指定を行う。こ
のスケジューリングについては図２に基づき下記に詳述
する。

【００１７】ダミーパケッタイザ８はスケジュールバス
５を介してスケジューラ７に接続され、スケジューラ７
のダミー出力指令によってダミーパケットを出力する。
スケジューラ７は、どのチャンネルのパケットバッファ
１にもデータが十分に貯えられていないときにはダミー
出力指令を出力する。

【００１８】図２にはスケジューリングする場合のタイ
ムチャートが示されている。図２において、時刻０から
時刻７までの間、パケット・ナンバー１（どのチャンネ
ルのパケットかは、その前の時間にスケジューラ７から
指定されているものとする）が出力されているときに、
スケジューラ７は、時刻８から出力するパケットのチャ
ンネルを決定する。

【００１９】即ち、スケジューラ７は、時刻１で、チャ
ンネル０のバッファ占有量を読み出すために、アドレス
０を指定し、アドレスが確定したかどうかをアドレスス
トローブ信号で示し、リード・ライト信号をハイにす
る。すると、チャンネル０のスケジュールバスデコーダ
２からその時点でのチャンネル０のバッファ占有量デー
タが出力される。同様に、時刻２でアドレス１を指定
し、チャンネル１のバッファ占有量を読み出す。それと
同時に、時刻１で得たチャンネル０のバッファ占有量と
比較し、占有量の多い方のチャンネル番号を記憶してお
く。時刻３から時刻５まで同様に、チャンネル２からチ
ャンネル４のバッファ占有量を読み出し、バッファ占有
量の一番多いチャンネルを探す。

【００２０】時刻６で、バッファ占有量の一番多いチャ
ンネルのスケジュールバスデコーダ２にイネーブル信号
を出力するべく指令を送る。そして、時刻７で、指定さ
れたチャンネル（この場合、チャンネル３）のチャンネ
ルユニット回路ＣＨ₃がパケット化したデータをパケッ
ト・ナンバー２として出力する。

【００２１】時刻８から、パケット・ナンバー３を出力
するチャンネルを時刻１からと同様に探す。ここで、時
刻１ではアドレス０から読み始めたので、時刻８ではア
ドレス１から読み始める。これは、読み始めのアドレス
を変えることによって、パケットの出力が特定のチャン
ネルに偏らないようにするためである。

【００２２】上記構成によれば、パケッタイザ３は各チ
ャンネル毎に独立して存在するので、パケットのフォー
マットがチャンネル毎に異なる場合でも簡単に対応でき
る。また、チャンネル数を増設したいときには、チャン
ネル単位でチャンネルユニット回路を増設するだけで良
く、他のチャンネルユニット回路のパケッタイザの設計
を変更する必要はなく、又、スケジューラ７のアルゴリ
ズムをわずかに、又は、全く変更することなく対応でき
る。

【００２３】尚、上記実施の形態では、チャンネル数が
５つの場合を示したが、チャンネル数は２つ、３つ、４
つでも良く、又、６つ以上でも良い。

【００２４】図３には他のデータ多重化伝送装置の概略
回路ブロック図が示されている。図３において、前記実
施の形態と同様に各チャンネルユニット回路ＣＨ₀〜Ｃ
Ｈ₂とスケジューラ７とはスケジュールバス１０を介し
て接続されているが、各チャンネルユニット回路ＣＨ₀
〜ＣＨ₂側のスケジュールバス１０のデータ線（バッフ
ァ占有量データ用）には反転回路１１がそれぞれ挿入さ
れ、又、スケジューラ７側のスケジュールバス１０のデ
ータ線にはプルアップ用の抵抗Ｒが接続されていると共
に反転回路１２が挿入されている。他の線は普通にバス
接続されている。スケジューラ７やチャンネルユニット
回路ＣＨ₀〜ＣＨ₂の構成は前記実施の形態例と同じであ
る。

【００２５】上記構成において、操作ミスなどによりス
ケジューラ７が存在しないチャンネルユニット回路のバ
ッファ占有量データを読もうとした場合、どのチャンネ
ルも応答しないので、スケジュールバス１０のデータ線
には何も信号がないことになる。ここで、普通に接続さ
れていると、信号レベルがハイ／ロウどちらになるか不
安定になるので、スケジューラ７には当該チャンネルの
パケットバッファにデータを貯えているように認識する
ことがある。しかし、図３の如くデータ線を反転させ、
且つ、プルアップさせることで、存在しないチャンネル
のバッファ占有量データは常に「０」になり、誤動作を
防止することができる。尚、反転しないでデータ線をア
ース側にプルダウンしても良いが、一般的にＴＴＬの特
性としてプルアップの方が都合が良い。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、各チ
ャンネル毎にチャンネルユニット回路をそれぞれ設け、
この各チャンネルユニット回路がパケットバッファのバ
ッファ占有量を検出するバッファ占有量検出手段と当該
チャンネルのパケット化処理を行うパケッタイザとをそ
れぞれ有するよう構成したので、パケットバッファの破
綻防止等の管理が簡単で、且つ、チャンネル数が増加し
ても回路構成等の変更を著しく少なくできるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】データ多重化伝送装置の回路ブロック図（実施
の形態例）。

【図２】スケジューリング時のタイムチャート（実施の
形態例）。

【図３】データ多重化伝送装置の概略回路ブロック図
（実施の形態例）。

【図４】データ多重化伝送装置の回路ブロック図（従来
例）。

【符号の説明】

ＣＨ₀〜ＣＨ₄…チャンネルユニット回路１…パケットバッファ２…スケジュールバスデコーダ３…パケッタイザ４…バッファ占有量カウンタ（バッファ占有量検出手
段）５…スケジュールバス７…スケジューラＲ…抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の異なるチャンネルのデータ列を１
つの伝送路によって伝送するデータ多重化伝送装置にお
いて、複数の各チャンネル毎にチャンネルユニット回路を設
け、この各チャンネルユニット回路を、入力データを記憶す
るパケットバッファと、このパケットバッファのバッフ
ァ占有量を検出するバッファ占有量検出手段と、前記パ
ケットバッファから読み出されたデータにパケット化処
理を施して出力するパケッタイザとから構成し、各チャンネルの前記バッファ占有量検出手段の出力する
バッファ占有量データに基づき複数の前記チャンネルユ
ニット回路のデータ出力順位を制御するスケジューラを
設けたことを特徴とするデータ多重化伝送装置。
【請求項２】前記各チャンネルユニット回路と前記ス
ケジューラとをスケジュールバスを介して接続し、前記
各チャンネルユニット回路では前記スケジュールバスの
うちのバッファ占有量データのデータ線を反転して送
り、前記スケジューラでは前記スケジュールバスのうち
のバッファ占有量データのデータ線を抵抗でプルアップ
し、これをさらに反転して受け取るよう構成したことを
特徴とする請求項１に記載のデータ多重化伝送装置。