WO2000021263A1

WO2000021263A1 - Dispositif et procede de communication

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Publication number: WO2000021263A1
Application number: PCT/JP1999/002992
Authority: WO
Inventors: Wataru Matsumoto
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-04-13
Also published as: DE69941568D1; CN1287739A; JP2000115112A; EP1049308A1; KR20010032820A; AU744509B2; EP1049308A4; JP3097677B2; AU4059599A; CA2308856A1; KR100338174B1; EP1049308B1; TW435017B; US6747992B1

Description

明細書通信装置および通信方法技術分野

本発明は、電話線を介し複数のデ一夕通信装置間で、たとえば、ディスクリートマルチトーン変復調方式によりデータ通信を行うようにした通信装置および通信方法に関するものである。背景技術

近年、有線系ディジタル通信方式として、既設の電話用銅線ケーブルを使用して数メガビット秒の高速ディジタル通信を行う ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)通信方式や、 HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Line )通信方式、 S D S L等の x D S L通信方式が注目されている。これに用いられている xDSL通信方式は、 DMT (Discrete MultiTone)変復調方式と呼ばれている。この方式は、 ANS Iの T1.413等において標準化されている。このディジタル通信方式では、特に、 xDSL伝送路と、半二重通信方式の I SDN通信システムの I SDN伝送路とが途中の集合線路で束ねられる等して隣接する場合等に、 xDSL伝送路を介した xDSL通信が I SDN伝送路等の他回線から干渉ノイズを受けて、速度が落ちる等の問題が指摘されており、種々の工夫がされている。

第 14図は、中央局（CO： Central Office) 1からの I S DN伝送路 2と、 xDS L伝送路である AD S L伝送路 3とが途中の集合線路で束ねられている等の理由で、 I SDN伝送路 2が ADSL伝送路 3に与える干渉ノイズの様子を示したものである。

ここで、 AD S L通信システム側の端末側の通信装置である AD S L端末側装置 (ATU-R； ADSL Transceiver Unit, Remote terminal end ) 4力ヽら見た場合、 I SDN伝送システム側の局側装置（ I SDN LT) 7が ADSL伝送路 3を通し送信してくる干渉ノイズを FEXT(Far - End cross Talk)ノイズと呼び、 I SDN伝送システム側の端末装置（ I SDN NT 1 ) 6が ADSL伝送路 3を通し送信してくる干渉ノイズを NEXT(Near- End cross Talk) ノイズと呼ぶ。これらのノイズは、特に、途中で集合線路等になり ADSL伝送路 3と隣接することになる I SDN伝送路 2との結合により ADSL伝送路 3を介し A DSL端末側装置（ATU— R) 4に伝送される。

なお、 ADSL通信システム側の局側装置である ADSL局側装置（ATU— C； ADSL Transceiver Unit, Central office end) 5から見た場合には、 A DSL端末側装置（ATU— R) 4から見た場合と逆となり、 I SDN伝送システム側の局側装置（ I SDN LT) 7が送信してくる干渉ノイズが NEXTノィズとなり、 I SDN伝送システム側の端末装置（ I SDN NT1) 6が送信してくる干渉ノイズが FE XTノイズとなる。

ここで、たとえば、米国の I SDN通信システムでは、上り、下りの伝送が全 2重伝送であり、同時に行われるため、 ADSL端末側装置（ATU— R) 4から見た場合、より ADSL端末側装置（ATU— R) 4に近い I SDN伝送システム側の端末装置（ I SDN NT 1) 6から発生した NEXTノイズが支配的、すなわち大きな影響を与えることになる。

このため、 ADSL端末側装置 4に設けられる ADSLモデム（図示せず）のトレーニング期間に、この影響の大きい NEXTノイズ成分の特性を測定し、そのノィズの特性に合つた各チャネルの伝送ビット数とゲインを決めるビットマツプを行い、かつ伝送特性を改善できるように、たとえば、時間領域の適応等化処理を行うタイムドメインイコライザ一（TEQ； Time domain EQualizer )、および周波数領域の適応等化処理を行うフレケンシ一ドメインイコライザ一（FE Q； Frequency domain EQualizer) の係数を収束させて決定し、 TEQおよび F EQそれぞれについて、 NEXTノイズ用の係数テーブルを 1セットずつ設けるようしている。しかしながら、上述したようなディジタル通信装置の場合にはこれで問題は生じないが、日本等では、すでに既存の I SDN通信方式として上り、下りのデ一夕伝送がいわゆるピンポン式に時分割で切り替わる半二重通信の TCM— I SD N方式を採用しているので、集合線路等により半二重伝送路と他の伝送路とが隣接していると、半二重伝送路からの NEXTノイズおよび FEXTノイズが交互に半二重伝送路に隣接した他の伝送路に接続された通信端末に影響を与えることになる。

このため、日本の ADSL方式では、 TCM— I SDN干渉ノイズの FEXT 区間、 NEXT区間に応じて、ビットマップを切り替える方式を提案している（〃 G. lite: Proposal for draft of Annex of G. lite "， ITU- T, SG- 15、 Waikiki, Hawaii 29 June- 3 July 1998, Temporary Document WH-047 )。

第 1 5図に、上記の方式を採用するディジタル通信装置が使用されたディジタル通信システムの概要を示す。第 15図において、 1 1は TCM— I SDN通信や ADSL通信等を制御等する中央局（CO： Central Office)、 12は TCM 一 I SDN通信を行うための TCM— I SDN伝送路、 13は ADSL通信を行うための ADSL伝送路、 14は ADSL伝送路 1 3を介し他の AD S L端末側装置（図示せず）と ADSL通信を行う通信モデム等の ADSL端末側装置（A TU-R； ADS L Transceiver Unit, Remote terminal end )、 15は中央局 1 1内で ADSL通信を制御する ADSL局側装置（ATU— C； ADSL Tra nsceiver Unit, Central office end)、 1 6は TCM— I SDN伝送路 12を介し他の TCM— I SDN端末側装置（図示せず）と TCM— I SDN通信を行う通信モデム等の TCM - I SDN端末側装置（TCM— I SDN NT 1 )、 1 7は中央局 1 1内で TCM - I SDN通信を制御する TCM— I SDN局側装置 (TCM- I SDN LT)、 18は TCM - I SDN局側装置（TCM— I S DN LT) 17と ADSL局側装置（ATU— C) 1 5との間でそれぞれの通信の同期をとる同期コントローラである。なお、この同期コントローラ 1 8は、 TCM— I SDN局側装置（TCM— I SDN LT) 1 7、もしくは ADSL 局側装置（ATU— C) 1 5内に設けられていても良い。

なお、上述したように、 ADSL端末側装置（ATU— R) 14から見た場合には、第 1 5図に示すように、遠半二重通信装置となる T CM— I SDN局側装置（TCM— I SDN LT) 17が集合線路等により隣接した TCM— I SD N伝送路 1 2および A D S L伝送路 1 3を介し送信してくる干渉ノィズを " F E XTノイズ" と呼ぶ一方、近半二重通信装置となる T CM— I SDN端末側装置 (TCM- I SDN NT 1) 1 6が集合線路等により隣接した T CM— I S D N伝送路 1 2および ADSL伝送路 1 3を介し送信してくる干渉ノイズを "NE XTノイズ" と呼ぶ。

これに対し、 ADSL局側装置（ATU— C) 1 5から見た場合には、 ADS L端末側装置（ATU— R) 14から見た場合と逆となり、近半二重通信装置となる I SDN伝送システムの局側装置（ I SDN LT) 17が送信してくる干渉ノイズが NEXTノイズとなり、遠半二重通信装置となる I SDN伝送システムの端末装置（I SDN NT 1) 1 6が送信してくる干渉ノイズが FEXTノィズとなる。

第 1 6図は、ディジタル通信装置における ADSL局側装置（ATU— C； A DSL Transceiver Unit, Central office end) 1 5の通信モデム等の送信部ないしは送信専用機（以下、送信系という）の構成を機能的に示している。また第 17図は、ディジタル通信装置における ADSL端末側装置（ATU— R) 14 の通信モデム等の受信部ないしは受信専用機（以下、受信系という。）の構成を機能的に示している。

第 1 6図において、 41はマルチプレックス Zシンクコントロール（Mux/Sync Control). 42、 43はサイクリックリダンダンシイチエック（crc)、 44、 4 5はスクランブル · フォヮ一ドエラ一コレクション（Scram and FEC)、 46はィン夕一リ一ブ、 47、 48はレートコンバータ（Rate- Convertor)、 49はトンォ一ダリング（Tone ordering)、 50はコンステレーションエンコーダ ·ゲインスケーリング（Constellation encoder and gain s calling)、 5 1は逆離散フ一リェ変換部（IDFT；)、 52は入力パラレル/シリアルバッファ（Input Parallel/Seri al Buffer ) 、 53はアナログプロセッシング · D/Aコンバータ（Analog Proc essing and DAC)である ₀

第 1 7図において、 1 4 1はアナログプロセッシング · AZDコンバータ（An alog Processing And ADC ) , 1 42はタイムドメインイコライザ（TEC ) 、 1 4 3は入力シリアルパラレルバッファ、 1 44は離散フーリエ変換部（DFT ) 、 1 45は周波数ドメインイコライザ（FEQ ) 、 1 4 6はコンステレーションェンコ一ダ 'ゲインスケ一リング（ Constellation encoder and gain s calling) 、 1 47はトンオーダリング（Tone ordering ) 、 1 48、 1 4 9はレートコンバ一夕（Rate- Convertor ) 、 1 50はディンターリーブ（Deinterleave) 、 1 5 1、 1 52はデスクランブル · フォヮ一ドエラ一コレクション（Descram and FE C ) 、 1 53、 1 54はサイクリックリダンダンシイチエック（crc) 、 1 55はマルチプレックス Zシンクコントロール（Mux/Sync Control) である。

つぎに、動作について説明する。まず、 ADSL局側装置（ATU— C) 1 5 の送信系の動作を説明すると、第 1 6図において、送信データをマルチプレックスシンクコントロ一ル (Mux/Sync Control) 4 1により多重化し、サイクリックリダンダンシイチエック 42、 43により誤り検出用コードを付加し、スクランブル 'フォヮ一ドエラ一コレクション 44、 45で F EC用コ一ドの付加およびスクランブル処理し、場合によってはインタ一リーブ 4 6をかける。その後、レ —トコンバータ一 47、 48でレートコンバート処理し、トンオーダリング 49 でトンォ一ダリング処理し、コンステレーションエンコーダ ·ゲインスケ一リング 50によりコンステレ一シヨンデ一夕を作成し、逆離散フーリエ変換部 5 1にて逆離散フーリエ変換し、アナログプロセッシング ' DZAコンバータ 5 3を通してディジタル波形をアナログ波形に変換して、続いてローパスフィルタをかけ

—方、 ADSL端末側装置（ATU— R) 1 4の受信系の動作を説明すると、第 1 7図においてアナログプロセッシング · A/Dコンバータ 1 4 1が受信信号に対し口一ノ、。スフィルタをかけ、 AZDコンバ一夕を通してアナ口グ波形をディジ夕ル波形に変換し、続いてタイムドメインイコライザ（TEQ) 1 42を通して時間領域の適応等化処理を行う。

つぎに、その時間領域の適応等化処理がされたデータは、入力シリアルバラレルバッファ 1 43を経由して、シリアルデータからパラレルデータに変換され、離散フーリエ変換部（DFT) 1 44で離散フーリエ変換され、周波数ドメインイコライザ（FEQ) 1 45により周波数領域の適応等化処理が行われる。そして、コンステレ一シヨンエンコーダ 'ゲインスケ一リング 1 46によりコンステレーシヨンデータを再生し、トンオーダリング 1 47でシリアルデータに変換し、レートコンバーター 1 48、 1 4 9でレートコンバート処理し、デスクランブル ' フォヮードエラ一コレクション 1 5 1で FE Cやデスクランブル処理し、場合によっては、ディンターリーブ 1 50をかけてデスクランブル · フォヮ一ドエラ一コレクション 1 52で F ECやデスクランブル処理し、その後、サイクリックリダンダンシイチエック 1 53、 1 54を行なって、マルチプレックス /シンクコントロール（Mux/Sync Control) 1 55によりデ一夕を再生する。その際、中央局（CO) 1 1では、同期コントローラ 1 8が TCM— I SDN 局側装置（TCM— I SDN LT) 1 7と、 ADSL局側装置（ATU— C) 1 5との伝送のタイミングの同期をとつているので、 ADSL端末側装置（AT U-R) 1 4力、 NEXTノイズと、 FEXTノイズの発生タイミングを認識できる。

すなわち、 ADSL端末側装置（ATU - R) 1 4は、 TCM— I SDN通信と ADSL通信との同期により、予めタイミングがわかっている TCM— I SD N伝送路 1 2上をデータが上っている所定時間の間は、 ADSL伝送路 1 3を介し受信する受信デ一夕や受信信号に N E X Tノィズが発生するものと判断する一方、同様に予めタイミングがわかっている TCM— I SDN伝送路 1 2上をデー夕が下っている所定時間の間は ADSL伝送路 1 3を介し受信する受信データ等に F E X Tノィズが発生することを認識できる。日本の ADSL方式では、第 1 8図に示すように FEXT区間、 NEXT区間それぞれに対応したビットマップ A、およびビットマップ Bを割り振り、第 1 6 図におけるレートコンバータ 47, 48において、ノイズ量の少ない FE XT区間にはビット配分を多くし、ノイズ量の多い NEXT区間にはビット配分を少なくする。それにより、今までの NEXT区間のみでビット配分が決定される場合より、伝送レートを上げることができる。

第 1 9図に、送信の際、均一レート（以下の計算例では 64 kbp s) で入つてくるデータを、いかにビットマップ Aおよびビットマップ Bに割り振るかを示す。まず均一のレートで送られてくるデータはシンボル単位で固定ビットが格納されていく。それをレートコンバータにより、ビットマップ A用、ビットマップ B用のビットに変換する。ただし、 I SDN周期が 2. 5msに対して、送信シンボルの間隔が、 246 sの為、整数倍にならない。

そこで、第 20図に示すように 34周期（= 345シンボル、 85ms) を一つの単位（ハイパーフレー厶）として、このハイパーフレーム中の FEXT区間でシンボルが入りきるところのみをビットマップ Aにし、それ以外の部分をビットマップ Bとする（図中、 SS、 I SSは同期用の信号）。それぞれの DMTシンボルがビットマップ Aに属するかビットマップ Bに属するかは、以下の式によつて求められる。なお、以下の式において DMTシンボル番号を Ndmtとする。 • ATU— Cから ATU— Rへの伝送の場合

S = 272 X Ndmt mod 2760

if { (S + 271 < a) or (S > a + b) } then [ビットマップ Aシンボル] if { (S + 271 >= a) and (S <= a十 )} then [ビットマップ Bシンボル] ここで、 a = 1243, b = 1461

• ATU— Rから ATU— Cへの伝送の場合

S = 272 x Ndmt mod 2760

if { (S > a) and (S十 271 < a十 b)} then [ビットマップ Aシンボル] if { (Sく = a) or (S十 271 >= a + b) } then [ビットマップ Bシンボル] ここで、 a = 1315, b = 1293

以下にビットマップ Aのみをデ一夕の割り当てに使用するシングルビットマツプの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。

• 1 DMTシンボルのビット数（レートコンバート前）

= (伝送レート） X (伝送時間） / (全シンボル数（ISSCInverse Synch

Symbol) 、 SSCSynch Symbol)除く） )

= 64 kbp s x 85m s/340

= 1 6ビット

• ビットマップ Aのビット数

= (伝送レート） X (伝送時間） / (ビットマップ Aのシンボル数（ISS

(Inverse Synch Symbol), SSCSide A Synch Symbol) 除く））

= 64 kbp s x 85ms/1 26

= 43. 1 75

よってビットマップ A=44ビットとする。また、シングルビットマップ（ビットマップ Aのみ使用）であるためビットマップ B= 0ビットとする。

つぎにビットマップ Aとビットマップ Bとの両方を使用するデュアルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。

• 1 DMTシンボルのビット数（レ一トコンノく一ト前）

= (伝送レート） X (伝送時間） / (全シンボル数（ISSdnverse Synch Symbol) 、 SSCSynch Symbol)除く））

= 64 kbp s X 8 5ms/340

= 1 6ビット

•今回の計算例ではビットマップ Bのビット数 =3ビットと仮定する。

• ビットマップ Aのビット数

= ( (伝送レート） X (伝送時間） ― (ビットマップ Bの 1シンボル分のビット数） X (ビットマップ Bのシンボル数（ISS( Inverse Synch Symbol) 、 SSCSide A Synch Symbol) 除く））） / (ビットマップ Aのシンボル数 (ISSCInverse Synch Symbol) 、 SSCSide A Synch Symbol) 除く） ) 二 (64 kb p s x 8 5ms - 3 x 2 1 4) /1 2 6

= 3 8. 0 7 9ビット

よってビットマップ A= 3 9ビットとする。

このようにレートコンバータによりビット配分を変えるときは、送信側あるいは受信側のレートコンバータにおいてデータをある程度蓄積してから出力するので、レートコンパ一夕における遅延時間が生じることになる。さらに、シングルビットマップでは、各ハイパーフレーム単位で、送信データをビットマップ Aの部分にできるだけ余すことなく割り当てるようにしているため、場合によってはある周期のデータが、それより後の周期のビットマップ Aの部分に割り当てられることがあり、そのデ一夕についてはさらなる遅延時間が生じてしまう。また、デュアルビットマップの場合も、ハイパーフレームのビットマップ Aおよびビットマップ Bの部分にビットをできるだけ余すことなく割り当てるようにしているため、場合によってはある周期のデ一夕が、それより後の周期に割り当てられることがあり、そのデータについてはさらなる遅延時間が生じてしまう。このような従来の装置では、遅延が大き過ぎるという問題があった。

従って、本発明は、遅延を抑えることのできる通信装置および通信方法を提供することを目的としている。発明の開示

本発明にかかる通信装置は、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信装置において、 1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデー夕を送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1のデ一夕が割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行い送信するものである。また、本発明にかかる通信装置は、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準デ一夕送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信装置において、 1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てを行レ、、所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行レ、送信するものである。

また、本発明にかかる通信装置は、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記デ一夕送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信装置において、 1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1 のデ一夕を送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前デ一夕送信期間における前記第 1のデ一夕が割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデ一夕を送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデ一夕を受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 1のデータに基づいて 1周期分の第 1の全デ一夕を再生し、前記受信したデ一夕のうち所定の周期分の前記デー夕送信期間に割り当てられた前記第 2のデ一夕に基づし、て所定の周期分の第 2の全デー夕を再生するものである。

また、本発明にかかる通信装置は、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信装置において、 1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデ一夕が割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデー夕を送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 1のデータに基づいて 1周期分の第 1の全データを再生し、前記受信したデー夕のうち所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデータに基づし、て所定の周期分の第 2の全デ一夕を再生するものである。

また、本発明にかかる通信方法は、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデ一夕送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準デー夕送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信方法において、 1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1 のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行し、送信するものでめる。

また、本発明にかかる通信方法は、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記デ一夕送信期間以外の期間である準デー夕送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信方法において、 1周期分の前記データ送信期間および前記準デ一夕送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てを行レ、、所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行レ、送信するものである。

また、本発明にかかる通信方法は、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記デ一夕送信期間以外の期間である準デー夕送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信方法において、 1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1 のデ一夕を送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記デ一夕送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 1のデ一夕に基づいて 1周期分の第 1の全デ一夕を再生し、前記受信したデータのうち所定の周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデ一夕に基づレ、て所定の周期分の第 2の全デ一夕を再生するものでめる。

また、本発明にかかる通信方法は、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記デー夕送信期間以外の期間である準デ一夕送信期間とを設定するとともに、第 1のデ一夕および第 2のデータを多重して通信する通信方法において、 1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデ一夕を送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデー夕のうち 1周期分の前記デ一夕送信期間および前記準デ一夕送信期間に割り当てられた前記第 1のデータに基づいて 1周期分の第 1の全データを再生し、前記受信したデー夕のうち所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデ一夕に基づし、て所定の周期分の第 2の全データを再生するものである。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明にかかる通信装置のビット割り当てを示す説明図であり、第 2図は、本発明にかかる通信装置のビット割り当てを示す説明図であり、第 3図は、従来の通信装置の初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルを示す説明図であり、第 4図は、本発明にかかる通信装置の初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテーブルを示す説明図であり、第 5図は、本発明にかかる A D S L局側装置の送信機能を示す機能構成図であり、第 6図は、本発明にかかる A D S L端末側装置の受信機能を示す機能構成図であり、第 7図は、本発明にかかる通信装置のビット割り当てを示す説明図であり、第 8図は、本発明にかかる通信装置のビット割り当てを示す説明図であり、第 9図は、低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて伝送する場合のビット割り当てを示す説明図であり、第 1 0図は、本発明にかかる通信装置のビット割り当てを示す説明図であり、第 1 1図は、本発明にかかる通信装置のビット割り当てを示す説明図であり、第 1 2 図は、本発明にかかる通信装置のビット割り当てを示す説明図であり、第 1 3図は、本発明にかかる A D S L局側装置間の送受データのスロット構成を示す説明図であり、第 1 4図は、伝送路間の干渉ノイズの様子を示す説明図であり、第 1 5図は、伝送路間の干渉ノイズの様子を示す説明図であり、第 1 6図は、 A D S L局側装置の送信機能を示す機能構成図であり、第 1 7図は、 A D S L端末側装置の受信機能を示す機能構成図であり、第 1 8図は、 F E X T期間および N E X T期間とビットマップとの対応を示す説明図であり、第 1 9図は、従来におけるビットマップの割り振りを示す説明図であり、第 2 0図は、ハイパーフレームの構造を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。まず、遅延が抑えられるようにするために、 1周期分のデータ送信時間内に 1 周期分の送信データを送信できるようにビット割り当てを行うようにする場合を説明する。ビット割り当ては、従来の通信装置と同様に第 1 6図におけるレートコンバータ 4 7、 4 8で行う。

第 1図にビット割り当ての概要を示す。ここでは、 1周期分の均一データを 1 周期内でデータ送信に適した時間（たとえば、上述の F E X T区間に相当）であるデータ送信時間にすべて送信できるようにビットアサインする。また、データ送信時間内の送信デ一夕が割り当てられなかつた部分には、ダミ一データを割り当てて送信する。

ここで、ビットマップ Aのみを使用するシングルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。たとえば、 1周期（2. 5ms) 分、すなわち 1 0個の DMTシンボル分のデータをビットマップ A (データ送信時間に入り切るシンボル）の 3シンボル分に入るようなビット割り当てにし、ま、ビットマップ Aの 3シンボル目にデータの割り当てられないビッ卜が残った場合はその部分にダミービットを割り当てる。さらに、ビットマップ Aが 4シンボル続く場合 (たとえば、第 20図の 0周期目、 1周期目等）にはビットマップ Aの 4シンポル目をすベてダミービットにする。

すなわち、ビットマップ Aのビット数は、以下の条件を満たす必要がある。

(ビットマップ Aのビット数） X 3≥

(伝送レート kb p s) X ( 1周期 2. 5 ms) このようなビット割り当てにおける各諸元は下記のようになる（本実施の形態では上述のようにトレ一ニング期間に計つた S ZN比に基づし、て決められる A D SL伝送路の伝送可能データレートが 64 kbp sの場合のビット割り当ての計算例を示している）。

• 1 DMTシンボルのビット数（レ一トコンノく一ト前）

= (伝送レート） X (伝送時間） / (全シンボル数（ISSGnverse Synch Symbol) 、 SSCSynch Symbol)除く） )

= 64 kbp s x 85ms/340

= 1 6ビッ卜

• ビットマップ Aのビット数

= ( 1 DMTシンボルのビット数） X ( 1 0個の DMTシンボル）（3シンボル分）

= 1 6 x 1 0/3

= 53. 33

よってビットマップ A= 54ビットとする。 '各周期内の 3番目のビットマップ Aのダミービット

= (ビットマップ Aのビット数） X (3シンボル分）一（ 1 DMTシンボルのビット数） X ( 1 0個の DMTシンボル）

= 5 4 X 3 - 1 6 X 1 0

=2ビット

4番目のビットマップ Aが存在する場合、送信ビットはすべてダミービッ卜とする。また、シングルビットマップ（ビットマップ Aのみ使用）であるためビットマップ B= 0ビットとする。

つぎにビットマップ Aとビットマップ Bとの両方を使用するデュアルビットマップの場合のビット割り当てを求める計算例を示す。ビット割り当ては、従来の通信装置と同様に第 1 6図におけるレートコンバータ 47、 48で行う。

第 2図にビット割り当ての概要を示す。ここでは、遅延が抑えられるようにするために、 1周期分の均一データを 1周期内のデータ送信に適した時間（たとえば上述の F E X T区間に相当）であるデ一夕送信時間とこのデータ送信時間以外の時間（たとえば上述の NEXT区間に相当）である準データ送信時間にビット割り当てを行う。また、データ送信時間内および準デ一夕送信時間のうち、送信データが割り当てられなかった部分にはダミーデータを割り当てて送信する。たとえば、 1周期（2. 5ms) 分、すなわち 1 0個の DMTシンボル分（レ —トコンバート前）のデ一夕をビットマップ A (データ送信時間に入り切るシンボル）の 3シンボル分 +ビットマップ B (準デ一夕送信時間）の 7シンボル分に 1 0シンボル単位（レートコンバート後）で入るようなビット割り当てにし（IS S( Inverse Synch Symbol)、 SS (Synch Symbol)除く）、また、ビットマップ Bでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。また、ビットマップ Aが 4シンボル続く場合にはビットマップ Aの 4シンボル目にも上述のビットマップ Aと同一のビット割り当てで送信データを割り当て、ビットマップ A およびビットマップ Bでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。その際、ビットマップ Aに割り当てるビット数とビットマップ Bに割り当てるビット数との差は、可能な限り少なくすることにより遅延量は少なくなすなわち、ビットマップ Aおよびビットマップ Bのビット数は、以下の条件を満たす必要がある。

· (ビットマップ Aのビット数） X 3 + (ビットマップ Bのビット数） X 7≥ (伝送レート kb p s) X ( 1周期 2. 5ms) 、

•遅延時間を少なくするには、ビットマップ Aに割り当てるビット数とビットマップ Bに割り当てるビット数との差は可能な限り少なくする（ビットマップ B が最小値の時、遅延時間は最悪値となる）。

このようなビット割り当てにおける各諸元は下記のようになる（本実施の形態では上述のようにトレーニング期間に計った SZN比に基づいて決められる AD SL伝送路の伝送可能デ一タレ一トが 64 kb p sの場合のビット割り当ての計算例を示している）。

• 1 DMTシンボルのビット数（レ一トコンノく一ト前）

= (伝送レート） X (伝送時間） / (全シンボル数（ISSGnverse Synch

Symbol) 、 SSCSynch Symbol)除く） )

= 64 kbp s x 85 m s/340

= 1 6ビットビットマップ

•今回の計算例ではビットマップ Bのビット数 =2ビットと仮定する。

· ビットマップ Aのビット数

= ( ( 1 DMTシンボルのビット数） X (1 0個の DMTシンボル）一

(ビットマップ Bの 7個分のビット総、数） ) / (3シンボル分）

= ( 1 6 X 1 0 - 2 X 7) /3

= 48. 67

よってビットマップ A=49ビットとする。

· 1 0シンボル（レートコンノく一夕後）単位の 1 0番目のビットマップ Bのダミ一ビッ卜 = (ビットマップ Aのビット数） X (3シンボル分） + (ビットマップ Bのビット数） X (7シンボル分） ― （ 1 DMTシンボルのビット数） X ( 1 0 個の DMTシンボル）

=4 9 X 3 + 2 X 7- 1 6 X 1 0

= 1ビッ卜

ここで、上述したビット割り当てでは遅延時間を抑えることはできるが、無駄なダミービットを送るようにしているため伝送効率が悪くなつてしまう。たとえば、 64 k b p sのデータレートで従来のシングルビットマップを用いた場合、ビットマップ Aは 44ビットであるが、上述したようなビット割り当て（以下低伝送遅延モードという）ではビットマップ Aが 54ビット必要になる。

たとえば、ビットマップ Aのビットすべてを有効なビットとして伝送するには低伝送遅延モードでは、

54ビット X 1 26 (HyperFrame内のビットマップ Aの数） 5ms = 80 k b ρ s

のデータ伝送容量が ADSL伝送路 1 3 (第 1 5図）に必要となる。

ところ力、この約 80 k b p s中で実際の有効な送信デ一夕は 64 k b p sであるので、

80 kbp s - 64 kbp s= l 6 kbp s

が ADSL伝送路 1 3における伝送ロスとなる。

一方、低伝送遅延モードでない乇一ド（以下通常モードという）の場合のビットマップ Aは、 44ビットであるので、

44ビット X 1 26 (HyperFrame内のビットマップ Aの数） 85ms = 65 k b p s

のデータ伝送容量が必要となり、伝送ロスは、

65 kbp s - 64 kbp s = l kbp s

となり、伝送口ス量が上記低伝送遅延モードよりも少なレ、。

このように遅延が少ない低伝送遅延モードでは伝送ロスが多くなつてしまうが、送信データの種類によっては遅延時間を抑えることより伝送ロスを少なくすることを優先したいことがある。

そこで、この発明では遅延時間を抑えたいデ一夕と伝送ロスを少なくしたいデ一夕とが混在し、これらを多重して伝送する場合に、上述した低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて効率よく伝送するようにするものであり、以下に実施例を説明する。

ADSL局側装置から A D S L端末側装置へデー夕を送信する場合の送信元となる ADSL局側装置（第 1 6図）では、マルチプレックスシンクコント口一ル 4 1力、ら、トンオーダリング 49に至るまでの経路が 2つあり、一^ ^まインタ一リーブ 4 6が含まれるインターリーブドデ一夕バッファ（Interleaved Data Bu ffer) 経路、もう一方はインターリーブ 46が含まれないファストデ一夕バッファ（Fast Data Buffer) 経路である。インタ一リーブを行うインタ一リーブドデ一夕バッファ経路の方が遅延が多くなる。なお、受信側となる ADSL端末側装置（第 1 7図）においても同様に 2つの経路が存在する。このような構成によりインターリ一ブする経路とィンターリーブしない経路を使レ、分けることを可能としている。

まず、データをどのように伝送するかを初期化手順により決定する。この初期化手順の際に送信されるテーブルの例を第 3図に示す。第 3図において、 m₁₂、 m₁₃は Reserved for future use と表示されている力本発明では第 4図に示すようにファストデ一夕バッファ経路 Zィンターリーブドデ一夕バッファ経路において、低伝送遅延モード Z通常モ一ドのどちらを選択するかを示すフラグとしてこの部分を使用する。このときの m₁₂、 m₁₃の意味を以下に示す。

m₁₂=0のときファストデータバッファ経路は通常モードで処理

m₁₂= 1のときファストデータバッファ経路は低伝送遅延モードで処理 m！ ₃ = 0のときインターリーブドデ一夕バッファ経路は通常モードで処理 m , ₃ = 1のときインタ一リーブドデータバッファ経路は低伝送遅延モードで処理たとえば、伝送遅延の影響をできるだけ少なくしたい音声系のデ一夕（第 1のデータ）をファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モ―ドで伝送し、また遅延よりもデータ伝送レートを重視するようなインターネットデータ（第 2のデ一夕）をインタ一リ一ブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送するよう上位レイヤから要求を受けた場合の動作にっレ、て、第 5図および第 6図を用いて説明する。第 5図は AD S L局側装置の送信系の構成を機能的に示した機能構成図であり、第 6図は AD S L端末側装置の受信系の構成を機能的に示した機能構成図である。第 5図において、 6 1はファストデータバッファ経路 Zインターリーブドデ一タバッファ経路の経路選択、および低伝送遅延モード Z通常モ一ドのモード選択を制御する低伝送遅延モード制御手段である。第 6図において、 1 6 1はファストデ一夕バッファ Zインタ一リーブドデータバッファの経路選択と低伝送遅延モードの選択を制御する低伝送遅延モード制御手段であり、 1 6 2は初期化手順の際に送受間で受け渡しされるテ一ブルである。

上述のように、 ADSL局側装置 1 5において、音声データをファストデ一夕バッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータをインタ —リーブドデータバッファ経路でかつ通常乇一ドで伝送するよう上位レイヤから要求を受けた場合、まず、初期化手順で m₁₂= l、 m₁₃= 0として第 4図に示すようなテーブルを ADSL端末側装置 1 6に送信する。この初期化手順において ADSL端末側装置 1 6では送信されたテーブルの内容がテーブル 1 6 2 (第 6 図）に反映される。

つぎに ADSL局側装置 1 5において、低伝送遅延モード制御手段 6 1 (第 5 図）は音声データをファストデータバッファ経路で、インタ一ネットデータをィン夕一リーブドデータバッファ経路で伝送するよう制御する。そして、音声デ一夕をサイクリックリダンダンシイチエック 4 2、スクランブル ' フォヮ一ドエラ —コレクション 44を経由してレートコンバータ 4 7に伝送し、インターネットデータをサイクリックリダンダンシイチエック 4 3、スクランブル，フォワードエラーコレクション 4 5、インターリーブ 4 6を経由してレートコンバータ 4 8 に伝送する。ここで、低伝送遅延モード制御手段 6 1は、音声デ一夕を低伝送遅延モードで、インタ一ネットデータを通常モードで処理するようレートコンバータ 4 7、 4 8を制御し、レートコンバータ 4 7、 4 8はこの制御に従ってそれぞれのデータを処理して伝送する。ここで、音声データ（第 1のデータ）とインターネットデ一夕（第 2のデータ）とのビット配分が決められ、その後、それぞれのデータがトンオーダリング 4 9で多重され、アナログプロセッシング · DZAコンバータ 5 3等を経由し、 A D S L伝送路 1 3を介して A D S L端末側装置 1 6に伝送される。

一方、音声データおよびィンターネットデ一タを受け取つた A D S L端末側装置 1 6において、低伝送遅延モード制御手段 1 6 1は、初期化手順の際に送信された内容を反映したテーブル 1 6 2 (第 6図）を参照して、音声データをファストデ—夕バッファ経路で、ィン夕一ネットデ—夕をインタ—リーブドデータバッファ経路で伝送するよう制御する。そして、離散フーリエ変換部 1 4 4等を経由して、音声データをレートコンバータ 1 4 8に伝送し、インタ一ネットデータをレートコンバータ 1 4 9に伝送する。

ここで低伝送遅延モード制御手段 1 6 1は、 m！ ₂ = 1、 m , ₃ = 0であることから、音声データを低伝送遅延モードで、インタ一ネットデータを通常モードで処理するようレートコンバータ 1 4 8、 1 4 9を制御し、レートコンバータ 1 4 8 、 1 4 9はこの制御に従ってそれぞれのデータを処理して伝送する。

その後、音声データについてはデスクランブル 'フォワードエラーコレクション 1 5 1、サイクリックリダンダンシイチエック 1 5 3、マルチプレックスシンクコントロール 1 5 5を経由し、インターネットデータについてはディン夕一リーブ 1 5 0、デスクランブル ' フォワードエラーコレクション 1 5 2、サイクリックリダンダンシイチエツク 1 5 4、マルチプレックスシンクコントロール 1 5 5を経由して伝送する。

以上のようにして、たとえば、音声データとインターネットデ一夕を混在させて通信するような場合には、音声データとインターネットデータそれぞれについて低伝送遅延モードと通常モードとを適宜選択してビット配分を行い、そのビット配分に基づいて多重して伝送すれば、音声は伝送遅延が少ない通信方法、インターネットデータは伝送ロスが少ない通信方法による伝送を行うことができることになり、低伝送遅延モードで発生する伝送ロスのデメリットを最小限に抑えることができる。

全データを低伝送遅延モードで伝送した場合と、上述したような低伝送遅延モ一ドと通常モードを使い分けた場合の伝送ロスを比較した例を以下に示す。ここではシングルビットマップの例を示す。

たとえば、一般家庭を想定し、 I SDN電話（音声データ 64 kbp s) 相当 1台と、インターネットアクセス 1台（インターネットデータ 5 1 2 kb p s) の同時使用環境を想定する。

•単純にすべての送信データ 576 kbp s (音声データ 64 k b p s +イン夕一ネットデータ 5 1 2 k b p s ) を低伝送遅延モードで伝送した場合、すなわち、音声データ、インターネットデ一夕とも、 1周期分のデータ送信期間に 1 周期分のデータをつめて送るようにした場合（第 7図参照）、

レートコンバータ前の 1 0個の DMTシンボルのビット数は、

576 kbp s x 2. 5m s = 1 44 Obits

低伝送遅延モードでのビットマップ Aのビット数は、

1 44 Obits/3二 4 8 Obits

その際のハイパーフレームのトー夕ルビット数は、

48 Obitsx 1 26 = 6048 Obits

その際の必要なデータ伝送容量は、

6048 Obits/85ms = 7 1 1. 5 kbp s

したがって伝送ロスは、

71 1. 5 kbp s - 576 kbp s = l 35. 5 kbp s

と 7よる。

従って、伝送ロスは全体の転送レートに対する比率で換算すると、 1 35. 5 kb p s/576 kbp s = 23. 5 %

となる。

•本発明に基づき、音声データ 64 kbp sを低伝送遅延モードで、インターネットデータ 5 1 2 kbp sを通常モードで伝送した場合、すなわち、音声デー夕は 1周期分のデータ送信期間に 1周期分全てを割り当て、インターネットデ一夕は所定の周期分（ ^のハイパーフレームに対応する分）を一^ 3のハイパ —フレームのデータ送信期間において音声デ一夕が割り当てられなかった部分に収めるように割り当てる場合（第 8図参照）、

ビットマップ A (たとえば、前記実施の形態で求めた 54ビットとする）のビットすべてを有効なビットとして伝送するには低伝送遅延モードでは、

54ビット X 1 26 (HyperFrame内のビットマップ Aの数） / 85ms

= 80 k b p s

のデ一夕伝送容量が AD S L伝送路 1 3に必要となるが、

この中で実際の有効な送信データは 64 kbp sであるので、

80 kbp s - 64 kbp s= l 6 kbp s

が伝送ロスとなる。

従って、伝送ロスは全体の転送レー卜に対する比率で換算すると、

1 6 kbp s/ (64 kbp s + 5 1 2 kb s) = 3 %

となる。

従って、上述した本発明のように低伝送遅延モードと通常モードを使い分ける場合の送信データ全体の転送レートに対する伝送ロスの比率 (=3%) は、全デ一夕を低伝送遅延モードで伝送した場合の伝送ロスの比率（=23. 5 %) と比較して、圧倒的に少なくなっていることが分かる。

つぎに、遅延時間を抑えたいデータと伝送ロスを少なくしたいデ一夕とが混在している場合に、デュアルビットマップを用いて、上述した低伝送遅延モードと通常モードとを組み合わせて効率よく伝送する例について説明する。動作については、上述と同様である。デュアルビットマップを用いて、低伝送遅延モ一ドと通常モードとを組み合わせて伝送する場合のビット割り当ての例を第 9図に示す。第 9図の例は、音声系のデータをファストデ一夕バッファ経路でかつ低伝送遅延モ一ドで伝送し、イン夕一ネットデータをインタ一リーブドデー夕バッファ経路でかつ通常モードで伝送する場合について示している。第 9図において、 Fは F E X T区間に取り得る最大ビット数、 Nは N E X T区間に取り得る最大ビット数である。上述したように、これらのビット数はトレーニング期間に計った S/N比に基づいて決められる。また、 F i はインタ一リーブドデータバッファ経路を使用するデータの F E X T区間の 1シンボル当りのビット数、 F _f はファストデータバッファ経路を使用するデータの F E X T区間の 1シンボル当りのビット数、 N i はインタ一リーブドデ一夕バッファ経路を使用するデー夕の N E X T区間の 1 シンボル当りのビット数、 N _f はファストデータバッファ経路を使用するデータの N E X T区間の 1シンボル当りのビット数である。そして、レートコンバート前のファストデ一タバッファ経路を使用するデータの 1シンボル当りのビット数を R _F とする。伝送遅延の影響をできるだけ少なくしたい音声系のデ一夕は、遅延を抑えるために 1周期分のデータ送信期間に 1周期分全てを割り当てる低伝送遅延モードで伝送する。デュアルビットマップを用いる場合は、ビットマップ Bにもビットを割り当てることができるため、音声系のデータはレートコンパ一ト前のデータレ —トと同一のデ一夕レートで伝送するようにする。これにより、無駄なダミービッ卜が発生しない。

また、 N E X T区間に取り得る最大ビット数（ビットマップ Bに割り当てられるビット数）が小さくなり、レートコンバート前の音声系データ 1シンボル当りのビット数と同一のビット数をビットマップ Bに割り当てることができない場合は、 1 0シンボル分の音声デー夕を、ビットマップ Aの 3シンボル分およびビットマップ Bの 7シンボル分で伝送できるようなビット割り当てにし、ビットマップ Bでデータが割り当てられなかった部分にダミービットを割り当てる。また、ビットマップ Aが 4シンボル続く場合にはビットマップ Aの 4シンボル目にも上述のビットマップ Aと同一のビット割り当てで音声系データを割り当て、ビットマップ Aおよびビットマップ Bでデ一夕が割り当てられなかつた部分にダミ一ビットを割り当てる。

そして、インターネットデ一夕については、通常モードで音声系のデ一夕が割り当てられなかった部分に割り当てて伝送するようにする。

以下にこれらの場合の計算例を示す。

• (レ一トコンノく一ト前のファストデータバッファ経路を使用するデータの 1シンボル当りのビット数 R_F ) 二（NEXT区間に取り得る最大ビット数 N) の場合（第 1 0図参照）

トレーニング期間に計った S/N比に基づいて決められた FEXT区間に取り得る最大ビット数 F= 384ビット、 NEXT区間に取り得る最大ビット数 N = 1 6ビットであり、音声系のデータ 64 kb p s (たとえば、 I SDN電話 1台 ) をファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モ―ドで伝送し、インタ一ネットデ一夕 5 1 2 kbp s (たとえば、インターネットアクセス 1台）をイン夕 ―リーブドデ一夕バッファ経路でかつ通常モードで伝送する場合の計算例を以下に示す。

(レートコンノく一ト前のファストデータバッファ経路を使用するデータの 1シンボル当りのビット数 R_F )

= (伝送レート） X (伝送時間） / (全シンボル数（ISSGnverse Synch Symbol) 、 SSCSynch Symbol)除く））

= 64 kbp s x 85ms/340

= 1 6ビット

NEXT区間に取り得る最大ビット数 N= 1 6ビッ卜であるため、 R_F =Nとなり、 F_f 二 N_f -R_F とすることが可能である。これによりファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータを均一レートのまま伝送することができるので、遅延を抑えることができ、伝送ロスも発生しない。

そして、ファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータにビットマツプ Bを全て割り当てているので、イン夕一リ一ブドデ一タバッファ経路を使用するインタ一ネットデータをビットマップ Aの未使用部分に割り当てる。

(ビットマップ Aの未使用部分）

= (FEXT区間に取り得る最大ビット数 F) — （ファストデ一夕バッファ経路を使用するデータの FEXT区間の 1シンボル当りのビット数 F_f )

=384 - 1 6

= 368ビット

—方、インターリーブドデ一夕バッファ経路を使用するィンターネットデ一夕をビットマップ Aのみを使用して伝送するのに必要なビット数は以下のようになる。

(インターリーブドデータバッファ経路を使用するィンターネットデータをビットマップ Aのみを使用して伝送するのに必要なビット数）

= (伝送レート） X (伝送時間） / (ビットマップ Aのシンボル数）

= 5 1 2 x 85/1 26

= 34 6ビット

したがって、インタ一リーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップ Aの未使用部分に割り当てて伝送することができる。 ■ (レートコンパ '一ト前のファストデ一夕バッファ経路を使用するデータの 1シンボル当りのビット数 R_F ) < (NEXT区間に取り得る最大ビット数 N) の場合（第 1 1図参照）

トレーニング期間に計った SZN比に基づいて決められた FE XT区間に取り得る最大ビット数 F= 384ビット、 NEXT区間に取り得る最大ビット数 N = 32ビットであり、音声系のデータ 64 kbp s (たとえば、 I SDN電話 1台 ) をファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モードで伝送し、インターネットデータ 5 1 2kbp s (たとえば、イン夕一ネットアクセス 1台）をイン夕一リーブドデータバッファ経路でかつ通常モードで伝送する場合の計算例を以下に示す。（レートコンパ'一ト前のファストデ一夕バッファ経路を使用するデータの 1シンボル当りのビット数 R_F )

= (伝送レート） X (伝送時間） / (全シンボル数（ISS(Inverse Synch

Symbol) 、 SSCSynch Symbol)除く） )

= 64 kbp s x 85ms/340

= 1 6ビット

NEXT区間に取り得る最大ビット数 N= 32ビットであるため、 R_F く Nとなり、 F_f =N_f -R_F とすることが可能である。これによりファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータを均一レートのまま伝送することができるので、遅延を抑えることができ、伝送ロスも発生しない。

そして、インタ一リーブドデ一夕バッファ経路を使用するインタ一ネットデー夕をビットマップ Aおよびビットマップ Bの未使用部分に割り当てる。

(ビットマップ Aの未使用部分）

= (FEXT区間に取り得る最大ビット数 F) — （ファストデータバッファ経路を使用するデータの FEXT区間の 1シンボル当りのビット数 F_f ) = 384 - 1 6

= 368ビット

(ビットマップ Bの未使用部分）

= (NEXT区間に取り得る最大ビット数 N) — （ファストデータバッファ経路を使用するデータの NEXT区間の 1シンボル当りのビット数 N_f ) = 32 - 1 6

= 1 6ビット

(ハイパーフレーム中の全未使用部分）

= (ビットマップ Aの未使用部分） X (ビットマップ Aのシンボル数） + (ビットマップ Bの未使用部分） X (ビットマップ Bのシンボル数） =3 6 8 X 1 2 6 + 1 6 X 2 1 4

=49792ビット

一方、インタ一リーブドデ一夕バッファ経路を使用するインターネットデ一夕をハイパーフレーム分（8 5ms分）伝送するのに必要なビット数は以下のようになる。

(インタ一リーブドデータバッファ経路を使用するィンターネットデータをハイパーフレーム分伝送するのに必要なビット数）

= (伝送レート） X (伝送時間） Z (ビットマップ Aのシンボル数）

= 5 1 2 X 8 5

= 43520ビット

したがって、インタ一リーブドデ一夕バッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップ Aおよびビットマップ Bの未使用部分に割り当てて伝送することができる。

• (レ一トコンバート前のファストデータバッファ経路を使用するデ一夕の 1シンボル当りのビット数 R_F ) > (NEXT区間に取り得る最大ビット数 N) の場合（第 1 2図参照）

トレーニング期間に計った S/N比に基づいて決められた FE XT区間に取り得る最大ビット数 F= 384ビット、 NEXT区間に取り得る最大ビット数 N二 8ビットであり、音声系のデ一夕 64 kb p s (たとえば、 I SDN電話 1台）をファストデータバッファ経路でかつ低伝送遅延モ―ドで伝送し、インタ一ネットデータ 5 1 2 kbp s (たとえば、インタ一ネットアクセス 1台）をインターリーブドデ一夕バッファ経路でかつ通常モードで伝送する場合の計算例を以下に示す。

(レートコンノく一ト前のファストデ一夕バッファ経路を使用するデータの 1シンボル当りのビット数 R_F )

= 64 kbp s x 85ms/340

= 1 6ビッ卜

NEXT区間に取り得る最大ビット数 N二 8ビットであるため、 R_F >Nとなり、 F_r =N_f =R_F とすることができない。したがって、 1 0シンボル分のファストデータバッファ経路を使用する音声系のデ一夕を、 F E X T区間 3シンボル分（ビットマップ A) および NEXT区間 7シンボル分（ビットマップ B) で伝送できるようなビット割り当てを行う。

( 1 0シンボル分のファストデータバッファ経路を使用するデータ）

= 1 6ビット X 1 0シンボル

= 1 60ビット

( 7シンボル分のビットマップ Bで伝送できるビット数）

= (NEXT区間で取り得る最大ビット数 N) X 7シンボル

= 8ビット X 7シンボル

= 56ビット

(ビットマツプ Aで伝送すべきビット数）

= ( (1 0シンボル分のファストデータバッファ経路を使用するデ一夕）一（NEXT区間 7シンボル分で伝送できるビット数）） Z3シンボル = ( 1 60 - 56 ) /3

= 34. 66

したがって、 FEXT区間のシンボルすなわちビットマップ Aで伝送すべきビット数は 35ビットとする。これにより 1周期分のファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータを 1周期分の FEXT区間および NEXT区間で伝送するとこができるので、遅延を抑えることができる。また、ビットマップ Aに割り当てるビット数とビットマップ Bに割り当てるビット数との差が小さくなるように割り当てているため、遅延を抑えることができる。

そして、ファストデータバッファ経路を使用する音声系のデータにビットマツプ Bを全て割り当てているので、インターリーブドデータバッファ経路を使用するインターネットデータをビットマップ Aの未使用部分に割り当てる。

(ビットマップ Aの未使用部分）

= (FEXT区間に取り得る最大ビット数 F) — （ファストデ一夕バッファ経路を使用するデ一夕の FEXT区間の 1シンボル当りのビット数 F\ ) = (FEXT区間に取り得る最大ビット数 F) — （ビットマップ Aで伝送

すべきビット数）

= 384 - 35

= 34 9ビッ卜

一方、インタ一リーブドデ一夕バッファ経路を使用するィンタ一ネットデー夕をビットマップ Aのみを使用して伝送するのに必要なビット数は以下のようにな。

(インターリーブドデータバッファ経路を使用するイン夕一ネットデ一夕をビットマップ Aのみを使用して伝送するのに必要なビット数）

=5 1 2 x 85/1 26

= 34 6ビッ卜

したがって、インターリーブドデ一夕バッファ経路を使用するインタ一ネットデータをビットマップ Aの未使用部分に割り当てて伝送することができる。

以上のようにして、たとえば、音声デ一夕とインタ一ネットデータを混在させて通信するような場合には、音声データとインターネットデータそれぞれについて低伝送遅延モードと通常モードとを適宜選択してビット配分を行い、そのビット配分に基づいて多重して伝送すれば、音声は伝送遅延が少ない通信方法、イン夕一ネットデ一夕は伝送ロスが少ない通信方法による伝送を行うことができることになり、低伝送遅延モードで発生する伝送ロスのデメリットを最小限に抑えることができる。

なお、ネットワークのバックボーンとして S TMCSynchronous Transfer Mode ) インタフヱースを持った場合、 ADSL端末側装置一 ADSL局側装置—ST Mネットワーク— ADSL局側装置一 ADSL端末側装置へとデータが伝送され。

STMネットワークを介した ADSL局側装置間では、第 1 3図に示すように 1 0個のスロット構成で時系列的にデータが流れるようにする。低伝送遅延モード制御手段 6 1 (第 5図）、 1 6 1 (第 6図）は、このようにデータを送受信する制御を行う機能、その中の音声データとインターネットデータの格納されているスロッ卜が事前に分かるように、タイミングの同期とその位置を検出する機能を有し、さらにその結果からデータの経路の選択と、その経路が低伝送遅延モードか、通常モードかを制御する機能を有しており、初期化手順により作成されたテーブル或いは上位レイヤからの指示に従ってデータの伝送を制御する。

また、本実施の形態では低伝送遅延モード /通常モードのどちらを選択するかのフラグとして初期化手順のテーブルにおける m _{1 2}、 m _{1 3}を使用しているが、他の部分を使用しても同様の効果を得ることができる。また、デ一夕自体にフラグを付ける等、他の方法で選択できるようにしても同様の効果を得ることができるものである。

また、本実施の形態では低伝送遅延モード通常モードのどちらのモードを選択するかという要求を上位レィャから受けた場合にっレ、て記述したが、音声デー夕や画像データ等のデータの種類に応じて自動的に選択するようにしても同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では I S D N電話（6 4 k b p s ) 相当 1台と、インターネットアクセス 1台（5 1 2 k b s ) の同時使用環境を想定したが、他のアブリケーシヨンや他の伝送レートを用いても、同様の効果を得ることができる。また、上記の説明では音声データをファストデータバッファ経路で伝送して低伝送遅延モードで処理し、インターネットデータをインターリーブドデータバッファ経路で伝送して通常モ一ドで処理する例を示したが、データの種類に対する経路の選択、処理モードの選択はこれに限られない。

また、上記説明において機能構成図を用いて示した機能は、 H/Wで実現してもよいし、 S /Wで実現してもよい。

また、上記の説明では、デュアルビットマップにおいて N E X T区間で取り得る最大ビット数がレートコンパ一ト前の音声系データの 1シンボル当りのビット数より多レ、場合でも、伝送遅延の影響を受ける音声系のデ一夕をレートコンパ一ト前のデ一夕レートと同一のデ一タレ一トで伝送するようにしている力必ずしも同一のデ一タレ一トではなく、たとえばレ一トコンバート前の 1シンボル当りのビット数より多いビット数を F E X T区間に割り当て、 F E X T区間および N E X T区間において音声系のデータが割り当てられなかった部分にイン夕一ネットデ一夕を割り当てて伝送するようにしても、同様の効果を得ることができる。或いは、音声系のデータを全て F E X T区間に割り当て、 F E X T区間および N E X T区間において音声系のデータが割り当てられなかった部分にインターネットデ一夕を割り当てて伝送するようにしても同様の効果を得ることができる。以上説明したように、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記デー夕送信期間以外の期間である準デ一夕送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信装置において、 1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2 のデータを送信できるようにビット割り当てを行い送信することにより、伝送口スを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。

また、伝送路に応じて 1周期内でデ一夕送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信装置において、 1 周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1 のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行い送信することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。

また、伝送路に応じて 1周斯内でデータ送信に適した期間であるデ一夕送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信装置において、 1 周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1 のデ一夕が割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 1のデ一夕に基づいて 1周期分の第 1の全データを再生し、前記受信したデータのうち所定の周期分の前記デー夕送信期間に割り当てられた前記第 2のデ一夕に基づレ、て所定の周期分の第 2の全データを再生することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。

また、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信装置において、 1 周期分の前記デ一夕送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1 のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記デー夕送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 1のデータに基づいて 1周期分の第 1の全データを再生し、前記受信したデータのうち所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前言己第 2のデータに基づし、て所定の周期分の第 2の全デ一夕を再生することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。

また、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準デ一夕送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信方法において、 1 周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデ一夕を送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1のデー夕が割り当てられなかつた部分に、所定の周期分の前記第 2のデ一夕を送信できるようにビット割り当てを行い送信することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。

また、伝送路に応じて 1周期内でデ一夕送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信方法において、 1 周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1 のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記デ一夕送信期間および前記準デ一夕送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行レ、送信することにより、伝送ロスを抑えるととも (こ伝送遅延を抑えることができる。

また、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信方法において、 1 周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1 のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 1のデ一夕に基づいて 1周期分の第 1の全データを再生し、前記受信したデータのうち所定の周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデータに基づレ、て所定の周期分の第 2の全データを再生することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。

また、伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデ一夕および第 2のデータを多重して通信する通信方法において、 1 周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1 のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記デ一夕送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第

1のデータに基づいて 1周期分の第 1の全デ一夕を再生し、前記受信したデータのうち所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデータに基づし、て所定の周期分の第 2の全デー夕を再生することにより、伝送ロスを抑えるとともに伝送遅延を抑えることができる。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる通信装置および通信方法は、電話線を介し複数のデ一夕通信装置間で、たとえば、 D MT変復調方式によりデータ通信を行うのに適している。

Claims

請求の範囲

1 . 伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1ノデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信装置において、

1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデ一夕を送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1のデ一夕が割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデ一夕を送信できるようにビット割り当てを行レ、送信することを特徴とする通信装置。

2 . 伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデ一夕を多重して通信する通信装置におレ、て、

1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記デ —夕送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行レ、送信することを特徵とする通信装置。

3 . 伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデー夕および第 2のデータを多重して通信する通信装置におレ、て、

1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデ一夕のうち 1周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 1 のデー夕に基づレ、て 1周期分の第 1の全デー夕を再生し、前記受信したデー夕のうち所定の周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデータに基づレ、て所定の周期分の第 2の全デ一夕を再生することを特徴とする通信装置。

4 . 伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデ一夕および第 2のデータを多重して通信する通信装置において、

1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかつた部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記デ一夕送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 1のデータに基づいて 1周期分の第 1の全データを再生し、前記受信したデ一夕のうち所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデー夕に基づレ、て所定の周期分の第 2の全デ一夕を再生することを特徴とする通信装置。

5 . 伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準デ一夕送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信方法において、

1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデ一夕を送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行い送信することを特徴とする通信方法。

6 . 伝送路に応じて 1周期内でデータ送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1ノデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信方法において、

1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てを行い、所定の周期分の前記デ一夕送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てを行レ、送信することを特徴とする通信方法。

7 . 伝送路に応じて 1周期内でデ一夕送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデータおよび第 2のデータを多重して通信する通信装置において、

1周期分の前記データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかった部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち 1周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 1 のデータに基づいて 1周期分の第 1の全データを再生し、前記受信したデータのうち所定の周期分の前記データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデ一夕に基づいて所定の周期分の第 2の全データを再生することを特徴とする通信方法。

8 . 伝送路に応じて 1周期内でデ一夕送信に適した期間であるデータ送信期間と前記データ送信期間以外の期間である準データ送信期間とを設定するとともに、第 1のデー夕および第 2のデータを多重して通信する通信方法にぉレ、て、

1周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間に 1周期分の前記第 1のデータを送信できるようにビット割り当てが行われ、所定の周期分の前記データ送信期間および前記準データ送信期間における前記第 1のデータが割り当てられなかつた部分に、所定の周期分の前記第 2のデータを送信できるようにビット割り当てが行われて送信されたデータを受信し、この受信したデータのうち

1周期分の前記デ一夕送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 1のデータに基づいて 1周期分の第 1の全デ一夕を再生し、前記受信したデ

—夕のうち所定の周期分の前記デ一夕送信期間および前記準データ送信期間に割り当てられた前記第 2のデータに基づし、て所定の周期分の第 2の全データを再生することを特徴とする通信方法。