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発明の名称 パケット受信装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−50703
公開日 平成7年(1995)2月21日
出願番号 特願平5−195875
出願日 平成5年(1993)8月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 西岡 稔 / 堺 貴久 / 村瀬 宏一 / 北尾 充
要約 目的
本発明は、パケット受信装置に関し、パケット廃棄が発生した場合でも、遅延揺らぎ吸収用の受信パケットバッファがオーバフローやアンダフローする場合でも、一定間隔の再生パケットを得ることを目的とする。

構成
パケット番号バッファ部104とパケットデータバッファ部103ろを設け、パケット番号バッファ手段にはパケット番号判定部102で確定されたパケット番号とパケット廃棄数を書き込み、バッファ読み出し制御部106がパケット番号バッファ部104から読み出した情報がパケット番号のときには、パケット読み出し要求信号に従ってパケットデータバッファ部103からパケットデータを読み出し、読み出した情報がパケット廃棄数のときには、廃棄数分のダミーパケットをパケット読み出し要求信号に従って出力するものである。
特許請求の範囲
【請求項1】受信したパケットから送信側で付与されたパケット番号を分離するパケット番号分離手段と、分離したパケット番号をもとにパケット廃棄を検出し正しいパケット番号及びパケット廃棄数を確定するパケット番号判定手段と、前記パケット番号判定手段で確定した前記パケット番号およびパケット廃棄数を格納するパケット番号バッファ手段と、受信したパケットデータを格納するパケットデータバッファ手段と、前記パケット番号バッファ手段に前記確定されたパケット番号およびパケット廃棄数を書き込み前記パケットデータバッファ手段に前記パケットデータを書き込むバッファ書き込み制御手段と、前記パケット番号バッファ手段から確定されたパケット番号およびパケット廃棄数を読み出し前記パケットデータバッファ手段からパケットデータを読み出すバッファ読み出し制御手段とを備え、前記バッファ読み出し制御手段は、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット番号のときにはパケット読み出し要求信号に従って前記パケットデータバッファ手段からパケットデータを読み出し、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数のときには廃棄数分のダミーパケットをパケット読み出し要求信号に従って出力することを特徴とするパケット受信装置。
【請求項2】パケット番号バッファ手段はFIFOバッファを用い、バッファ書き込み制御手段は、パケット番号判定手段において確定したパケット番号からパケット廃棄が検出されなかったときは判定したパケット番号を前記パケット番号バッファ手段に書き込み、確定したパケット番号からパケット廃棄が検出されたときは、最初にパケット廃棄数をパケット廃棄フラグと共に前記パケット番号バッファ手段に書き込み、次に確定したパケット番号を前記パケット番号バッファ手段に書き込むことを特徴とする請求項1記載のパケット受信装置。
【請求項3】バッファ書き込み制御手段は、パケットデータバッファ手段にパケットデータを書き込もうとする際に前記パケットデータバッファ手段がオーバフローすることが予想される場合、書き込もうとするパケットデータを強制的に廃棄すると共に、強制的に廃棄したパケットデータに対応するパケット番号をパケット廃棄数1に変換することを特徴とする請求項1記載のパケット受信装置。
【請求項4】パケット番号バッファ手段はFIFOバッファを用い、パケットデータバッファ手段は、蓄積している情報量を監視し、パケットデータが書き込まれるとオーバフローすることが予想されるときにオーバフロー予測フラグを出力する情報量監視部を備え、バッファ書き込み制御手段は、パケット番号書き込み順序制御部と、パケット廃棄変換部と、パケットデータ書き込みクロック制御部を備え、前記パケット番号書き込み順序制御部は、パケット番号判定手段から出力されたパケット廃棄フラグを検出しない場合はパケット番号を前記パケット廃棄変換部に出力し、前記パケット番号判定手段から出力されたパケット廃棄フラグを検出した場合は最初にパケット廃棄数をパケット廃棄フラグと共に前記パケット廃棄変換部に出力し次にパケット番号を前記パケット廃棄変換部に出力する機能を含み、前記パケット廃棄変換部は、前記オーバフロー予測フラグを検出しない場合は前記パケット番号書き込み順序制御部が出力した情報を変換せずに前記パケット番号バッファ手段に書き込み、また前記オーバフロー予測フラグを検出した場合は前記パケット番号順序制御部が出力したパケット番号をパケット廃棄数1に変換しパケット廃棄フラグと共に前記パケット番号バッファ手段に書き込む機能を含み、前記パケットデータ書き込みクロック制御部は、前記オーバフロー予測フラグを検出しない場合はパケットデータを前記パケットデータバッファ手段に書き込むクロックを発生し、前記オーバフロー予測フラグを検出した場合はパケットデータを前記パケットデータバッファ手段に書き込むクロックを止める機能を含むことを特徴とする請求項1記載のパケット受信装置。
【請求項5】バッファ読み出し制御手段は、パケットを読み出す要求信号が発生したときにパケット廃棄によって挿入すべきダミーパケットの数CDがゼロかどうかおよびパケット番号バッファ手段が空かどうかを判定し、CDがゼロでない場合、CDを1減らすと共にダミーパケットを挿入し、CDがゼロでかつ前記パケット番号バッファ手段が空の場合、前記バッファ読み出し制御手段は、パケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UDを1増やすと共にダミーパケットを挿入し、CDがゼロでかつ前記パケット番号バッファ手段が空でない場合、前記パケット番号バッファ手段から情報を読み出し、読み出した情報がパケット番号でかつUDがゼロのときは、前記パケットデータバッファ手段からパケットデータを読み出し、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット番号でかつUDがゼロでないときは、UDを1減らすと共に対応するパケットデータを廃棄し、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつパケット廃棄数がUD以上の場合は、パケット廃棄数―UDをCDの値とすると共にUDの値をゼロにし、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつUDよりも小さければUD―パケット廃棄数を新たなUDの値とし、再びCDがゼロかどうかおよび前記パケット番号バッファが空かどうかを判定し、パケットデータを前記パケットデータバッファ手段から読み出すかダミーパケットを挿入するかいずれかが決定されるまで以上の動作を繰り返してバッファの読み出し制御をすることを特徴とする請求項1記載のパケット受信装置。
【請求項6】パケットを読み出す要求信号の発生を待っているときに、未到着パケットによって挿入したダミーパケットの数UDがゼロでなくかつ前記パケット番号バッファ手段が空でない場合、前記パケット番号バッファ手段から情報を読み出し、読み出した情報がパケット番号のときは、UDを1減らし、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつパケット廃棄数がUD以上の場合は、パケット廃棄数―UDをCDの値とすると共にUDの値をゼロにし、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつUDよりも小さければUD―パケット廃棄数を新たなUDの値として前記パケット番号バッファ手段の読み出し制御をすることを特徴とする請求項5記載のパケット受信装置。
【請求項7】バッファ読み出し制御手段は、パケットを読み出す要求信号を発生するパケット読み出し要求信号発生部と、パケット廃棄によって挿入すべきダミーパケットの数CDを計数する第1のカウンタ部と、パケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UDを計数する第2のカウンタ部と、前記パケット読み出し信号と前記パケット番号バッファ手段が空であることを示すバッファ空フラグとCDとを入力とし前記パケット番号バッファ手段から情報を読み出す読み出しクロックを発生するパケット番号読み出しクロック発生部と、読み出した情報がパケット廃棄数の時にUDとパケット廃棄数とを比較する比較器と、パケット廃棄数―UDを演算する第1の演算部と、UD―パケット廃棄数を演算する第2の演算部と、前記パケット読み出し要求信号と前記バッファ空フラグとUDとパケット廃棄フラグを入力としCDを1減らすかまたは前記第1の演算部で演算した値をロードするかを制御する第1のカウンタ制御部と、前記パケット読み出し要求信号と前記バッファ空フラグとCDとパケット廃棄フラグを入力としUDを1増やすか1減らすかあるいはゼロにするかまたは前記第2の演算部で演算した値をロードするかを制御する第2のカウンタ制御部と、前記パケット読み出しタイミング信号と前記バッファ空フラグとパケット廃棄フラグとCDとUDを入力とし前記パケットデータバッファ手段からパケットデータを読み出すパケットデータ読み出しクロックを発生するかあるいはダミーパケットを挿入するダミーパケット挿入信号を発生するパケットデータ読み出しクロック発生部とで構成されることを特徴とする請求項5記載のパケット受信装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ATMネットワーク等のパケット伝送システムにおいて、音声や映像サービスなどのリアルタイム伝送をサポートするパケット受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ネットワークを介して受信されたパケットの遅延時間は、ネットワーク内の輻輳状態により揺らぎの成分をもって受信される。従って映像や音声など一定間隔で一定量ずつコンスタントに発生するようなリアルタイム伝送が要求されるサービスについては、この遅延揺らぎを受信側のバッファで吸収し、一定の速度でビットストリームを再生する必要がある。
【0003】以下、従来の第1のパケット受信装置について、図11を参照しながら説明する。図11は従来の第1のパケット受信装置の構成図である。図11において、1001はパケットバッファ部、1002はパケット読み出しタイミング発生部、1003はパケット番号判定部、1004はダミーパケット発生部、1005は選択部である。
【0004】以上のように構成されたパケット受信装置の動作について説明する。ネットワークを通って伝送され各々異なった遅延時間を被って受信側に到着した受信パケットは、パケットバッファ部1001に蓄積される。最初のパケットが受信されてから所定の時間が経過した後、あるいはパケットバッファ部の蓄積量が所定の情報量に達した後、パケット読み出しタイミング発生部1002から一定間隔でパケット読み出し信号が発生し、パケット読み出し信号に従ってパケットバッファ部1001からパケットを読み出す。読み出したパケットのパケット番号をパケット番号判定部1003で判定し、正しいパケット番号を確定すると共に、パケット廃棄が検出された場合は、ダミーパケット発生部1004で発生させたダミーパケットを選択部1005で廃棄数分だけ選択し挿入して再生パケットを得る構成になっていた。
【0005】また、従来の第2のパケット受信装置について、図12を参照しながら説明する。図12は従来の第2のパケット受信装置の構成図である。図12において、1101はパケットバッファ部、1102はパケット読み出しタイミング発生部、1103はパケット番号判定部、1104はダミーパケット発生部、1105は選択部である。
【0006】以上のように構成されたパケット受信装置の動作について説明する。ネットワークを通って伝送され各々異なった遅延時間を被って受信側に到着した受信パケットは、まず受信パケットのパケット番号をパケット番号判定部1103で判定し、正しいパケット番号を確定すると共に、パケット廃棄が検出された場合は、ダミーパケット発生部1104で発生させたダミーパケットを選択部1105で廃棄数分だけ選択し挿入してパケットバッファ部1101に書き込む。
【0007】最初のパケットが受信されてから所定の時間が経過した後、あるいはパケットバッファ部の蓄積量が所定の情報量に達した後、パケット読み出しタイミング発生部1102から一定間隔でパケット読み出し信号が発生し、パケット読み出し信号に従ってパケットバッファ部1101からパケットを読み出し、再生パケットを得る構成になっていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の第1のパケット受信装置では、パケット廃棄が検出できるのがパケットバッファ部から読み出したパケットのパケット番号を確定してからになるため、ダミーパケットを挿入するために読み出したパケットを待たせておくバッファがさらに必要になる。また従来の第2のパケット受信装置では、パケット廃棄が検出された場合には、パケットバッファ部に受信パケットを格納する前にパケットの廃棄数分だけダミーパケットを挿入して受信パケットと共にパケットバッファ部に格納するので、これも受信パケットの格納を待たせておくためのバッファが必要となり、回路規模が増えることになる。
【0009】またパケットの遅延揺らぎ量が大きい場合、パケットバッファ部がオーバフローすることが考えられる。この場合、等価的にパケット廃棄が発生したことになり、従来の第1のパケット受信装置のように、パケットバッファ部から読み出したパケットを待たせておくてバッファが必要になる。一方従来の第2のパケット受信装置のように、パケットバッファ部に書き込む前にパケット番号を判定する場合、パケットバッファ部がオーバフローしてしまう状況では、ダミーパケットを挿入することは不可能である。
【0010】さらにパケットの遅延揺らぎ量が大きい場合は、逆にパケットバッファ部がアンダフローを起こすことも考えられる。すなわちパケットバッファ部からパケットを読み出すタイミングのときに、パケットがパケットバッファ部に到着していない場合である。この場合、当該パケットが到着してから読み出しを開始するとパケットの再生タイミングが後ろにずれることになる。
【0011】このようにパケット廃棄やパケットバッファ部のオーバフローあるいはアンダフローが生じたときに、パケットを再生するタイミングが変動し、音声や映像などのリアルタイム伝送サービスの品質低下を招く。
【0012】本発明は、上記の課題を解決し、パケット廃棄やパケットバッファ部のオーバフロー、アンダフローが発生した場合でも一定間隔で再生パケットを得ることができるパケット受信装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、受信したパケットから送信側で付与されたパケット番号を分離するパケット番号分離手段と、分離したパケット番号をもとにパケット廃棄を検出し正しいパケット番号およびパケット廃棄数を確定するパケット番号判定手段と、前記パケット番号判定手段で確定したパケット番号およびパケット廃棄数を格納するパケット番号バッファ手段と、受信したパケットを格納するパケットデータバッファ手段と、前記パケット番号バッファ手段に前記確定されたパケット番号およびパケット廃棄数を書き込み前記パケットデータバッファ手段パケットデータを書き込む制御を行うバッファ書き込み制御手段と、前記パケット番号バッファ手段から確定されたパケット番号およびパケット廃棄数を読み出し前記パケットデータバッファ手段からパケットデータを読み出す制御を行うバッファ読み出し制御手段とからなるパケット受信装置であって、前記バッファ読み出し制御手段は、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット番号のときにはパケット読み出し要求信号に従って前記パケットデータバッファ手段からパケットデータを読み出し、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数のときには廃棄数分のダミーパケットをパケット読み出し要求信号に従って挿入する機能を備えたことを特徴とする。
【0014】また、本発明は、前記パケット番号バッファ手段としてFIFOバッファを用い、さらに前記バッファ書き込み制御手段において、パケット廃棄が検出されなかったときは確定したパケット番号を前記パケット番号バッファ手段に書き込み、パケット廃棄が検出されたときは最初に廃棄されたパケット数を廃棄フラグと共に前記パケット番号バッファ手段に書き込み次に確定したパケット番号を前記パケット番号バッファ手段に書き込む機能を備えたことを特徴とする。
【0015】また、本発明は、前記バッファ書き込み制御手段において、前記パケットデータバッファ手段にパケットデータを書き込もうとする際に、前記パケットデータバッファ手段がオーバフローすることが予想される場合、書き込もうとするパケットデータを強制的に廃棄すると共に、強制的に廃棄したパケットデータに対応するパケット番号をパケット廃棄数1に変換してパケット廃棄フラグと共に前記パケット番号バッファ手段に書き込むことを特徴とする。
【0016】さらに、本発明は、前記バッファ読み出し制御手段において、パケットを読み出す要求信号が発生したときに、パケット廃棄によって挿入すべきダミーパケットの数CDがゼロかどうかおよびパケット番号バッファ手段が空かどうかを判定し、CDがゼロでない場合、CDを1減らすと共にダミーパケットを挿入し、CDがゼロでかつパケット番号バッファ手段が空の場合、前記バッファ読み出し制御手段は、パケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UDを1増やすと共にダミーパケットを挿入し、CDがゼロでかつパケット番号バッファ手段が空でない場合、パケット番号バッファ手段から情報を読み出し、読み出した情報がパケット番号でかつUDがゼロのときは、前記パケットデータバッファ手段からパケットデータを読み出し、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット番号でかつUDがゼロでないときは、UDを1減らすと共に対応するパケットデータを廃棄し、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつパケット廃棄数がUD以上の場合は、パケット廃棄数―UDをCDの値とすると共にUDの値をゼロにし、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつUDよりも小さければUD―パケット廃棄数を新たなUDの値とし、再びCDがゼロかどうかおよびパケット番号バッファが空かどうかを判定し、パケットデータを前記パケットデータバッファ手段から読み出すかダミーパケットを挿入するかいずれかが決定されるまで以上の動作を繰り返してバッファの読み出し制御をすることを特徴とする。
【0017】さらに本発明は、前記バッファ読み出し制御手段において、パケットを読み出す要求信号の発生を待っているときに、未到着パケットによって挿入したダミーパケットの数UDがゼロでなくかつパケット番号バッファ手段が空でない場合、パケット番号バッファ手段から情報を読み出し、読み出した情報がパケット番号のときは、UDを1減らすと共に対応するパケットデータを廃棄し、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつパケット廃棄数がUD以上の場合は、パケット廃棄数―UDをCDの値とすると共にUDの値をゼロにし、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつUDよりも小さければUD―パケット廃棄数を新たなUDの値として前記パケット番号バッファ手段の読み出し制御をすることを特徴とする。
【0018】
【作用】上記手段によって、まずパケット番号バッファ手段とパケットデータバッファ手段を設け、パケット番号バッファ手段には確定されたパケット番号とパケット廃棄数を格納するので、パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数のときに廃棄数分のダミーパケットを挿入すればいいので、パケット廃棄が生じた場合でもパケットデータを待たせる必要がなく、パケットを再生するタイミングに遅れることなく一定間隔の再生パケットタイミングを得ることができる。
【0019】また、パケット番号バッファ手段としてFIFOバッファを用い、さらにパケット番号判定手段によって正しいパケット番号とパケット廃棄数を判定し、パケット廃棄が検出されないときにはパケット番号をパケット番号バッファ手段に書き込み、パケット廃棄が検出されたときは、最初にパケット廃棄数を廃棄フラグと共にパケット番号バッファ手段に書き込み、次に正しいパケット番号をパケット番号バッファ手段に書き込むようにすれば、パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数のときに廃棄数分だけダミーパケットを挿入すればいいので、簡単な制御および回路でダミーパケットを挿入するためにパケットデータを待たせる必要がなく、パケットを再生するタイミングに遅れることなく一定間隔の再生パケットタイミングを得ることができる。
【0020】またパケットデータバッファ手段においてオーバフローが生じる場合については、パケットデータバッファ手段にパケットデータを書き込もうとする際に、パケットデータバッファ手段がオーバフローすることが予想されると、強制的にパケットを廃棄すると共に、強制的に廃棄したパケットに対応するパケット番号をパケット廃棄数1に変換して、廃棄フラグと共にパケット番号バッファ手段に書き込み、パケット番号をパケット廃棄数1に変換した情報をパケット番号バッファ手段から読み出したときに、ダミーパケットを挿入すればいいので、パケットデータバッファ手段がオーバフローするときでも一定間隔の再生パケットタイミングを得ることができる。
【0021】また、パケットデータバッファ手段においてアンダフローが生じる場合については、パケットを読み出す要求信号が発生したときに、パケット廃棄によって挿入すべきダミーパケットの数CDがゼロでかつパケット番号バッファ手段が空であれば、パケットデータバッファ手段にもパケットデータが書き込まれていないことがわかるので、このときダミーパケットを挿入し、パケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UDを1増やし、UDがゼロでないときにパケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット番号の時には、UDを1減らすと共に読み出したパケット番号に対応するパケットデータも廃棄することによって、パケット読み出し要求信号が発生したときにパケットデータバッファ手段にパケットが未到着であっても一定間隔の再生パケットタイミングを得ることができる。
【0022】さらに、パケットデータバッファ手段においてアンダフローが生じる場合において、未到着パケットによって挿入したダミーパケットの数UDがゼロでない場合、パケットを読み出す要求信号の発生を待っているときに新たなパケットを受信したときには、次のパケットを読み出す要求信号の発生を待たないでパケット番号バッファ手段から情報を読み出し、読み出した情報がパケット番号のときはUDを1減らすと共に読み出したパケット番号に対応するパケットデータも廃棄し、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつパケット廃棄数がUD以上の場合は、パケット廃棄数―UDをCDの値とすると共にUDの値をゼロにし、前記パケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数でかつUDよりも小さければUD―パケット廃棄数を新たなUDの値として前記パケット番号バッファ手段の読み出し制御をするので、実際にパケットを読み出す要求信号が発生したときに、パケット番号バッファ手段から情報を読み出す回数を最小限に抑え、パケットデータを読み出すのかダミーパケットを出力するのかを早く決定することができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施例を示すパケット受信装置の構成図である。
【0024】図1において、101はパケット番号分離部、102はパケット番号判定部、103はパケットデータバッファ部、104はパケット番号バッファ部、105はバッファ書き込み制御部、106はバッファ読み出し制御部である。
【0025】図1に示すように、受信側に到着したパケットからパケット番号分離部101によってパケット番号を分離する。パケット番号判定部102では、誤り訂正などを用いて正しいパケット番号を確定し出力すると共に、確定したパケット番号をもとにパケット廃棄を検出し、パケット廃棄が検出された場合は、パケット廃棄フラグと共にパケット廃棄数を出力する。バッファ書き込み制御部105では、パケット番号判定部102が出力したパケット番号、パケット廃棄数およびパケット廃棄フラグをパケット番号バッファ部104に書き込み、パケットデータをパケットデータバッファ部103に書き込む。
【0026】バッファ読み出し制御部106では、最初のパケットが受信されてから所定の時間が経過した後、あるいはパケットバッファ部103の蓄積量が所定の情報量に達した後、パケット読み出し要求信号をもとに、まず、パケット番号バッファ部104から情報を読み出し、読み出した情報がパケット番号のときには、パケットデータバッファ部103からパケットデータを読み出し、パケット番号バッファ部104から読み出した情報がパケット廃棄数のときは、パケット読み出し要求信号に従って、廃棄数分のダミーパケットを出力する。
【0027】次に本発明の第2の実施例について図2、図3を参照しながら説明する。図2及び図3は、本発明の第2の実施例を示すパケット受信装置のバッファ書き込み制御手段の構成図および動作説明図であって、図2において、201はパケット番号判定部、202はバッファ書き込み制御部、203はパケット番号FIFOバッファ、204はパケットバッファ読み出し制御部、205はパケットデータバッファである。また図3において、パケット番号判定部201の出力情報とパケット番号FIFOバッファ203への書き込み情報およびタイミング、またパケット番号FIFOバッファ203からの読み出し情報およびパケットデータ読み出しタイミングとダミーパケットの出力タイミングを示している。
【0028】図2、図3に示すように、パケット番号は3ビット即ち0〜7で表現され、受信パケット番号4は誤っており、さらにパケット番号4、5に対応するパケットが廃棄されている。パケット番号判定部201では、受信パケット番号を誤り訂正などを用いて正しいパケット番号を確定し、誤った受信パケット番号4を正しいパケット番号2と確定し出力する。さらにパケット番号6を確定したときにパケット廃棄を検出し、パケット番号6と共にパケット廃棄数2およびパケット廃棄フラグを出力する。
【0029】バッファ書き込み制御部202は、パケット廃棄フラグを見て、パケット廃棄が発生してないときには、確定したパケット番号をパケット番号FIFOバッファ203に書き込み、パケット廃棄が発生したときには、最初にパケット廃棄数2をパケット廃棄フラグと共にパケット番号FIFOバッファ203に書き込み、次に確定したパケット番号6をパケット番号FIFOバッファ203に書き込む。
【0030】またバッファ読み出し制御部204では、パケット読み出し要求信号をもとにまずパケット番号FIFOバッファ203から情報を読み出し、読み出した情報がパケット番号0、1、2、3、6、7、0のときには、パケットデータFIFOバッファ205からパケットデータを読み出し、読み出した情報がパケット廃棄数2のときには、廃棄数分のダミーパケットをパケット読み出し要求信号に従って出力する。
【0031】次に本発明の第3の実施例について図面を参照しながら説明する。図4は本発明の第3の実施例を示すパケット受信装置のバッファ書き込み制御手段の動作説明図であって、パケット番号判定部の出力情報とパケット番号FIFOバッファへの書き込み情報およびタイミングを示している。
【0032】図4に示すように、パケット番号は3ビットすなわち0〜7で表現され、受信パケット番号4は誤っており、さらにパケット番号4、5に対応するパケットが廃棄されている。パケット番号判定部では、受信パケット番号を誤り訂正などを用いて正しいパケット番号を確定し、誤った受信パケット番号4を正しいパケット番号2と確定し出力する。さらにパケット番号6を確定したときにパケット廃棄を検出し、パケット番号6と共にパケット廃棄数2およびパケット廃棄フラグを出力する。
【0033】このようにして確定されたパケット番号のうちパケット番号2および6に対応するパケットデータをパケットデータFIFOバッファに入力しようとする際に、パケットデータFIFOバッファがオーバフローすることが予測される。この場合、パケット番号2および6に対応するパケットデータを廃棄し、パケット番号2をパケット廃棄数1に、パケット番号6をパケット廃棄数1に変換しパケット廃棄フラグと共にパケット番号FIFOバッファに書き込む。
【0034】次に本発明の第4の実施例について図面を参照しながら説明する。図5は本発明の第4の実施例を示すパケット受信装置であって、401はパケットデータバッファ、402は情報量監視部、403はパケットデータ書き込みクロック制御部、404はパケット廃棄変換部、405はパケット番号書き込み順序制御部、406はパケット番号FIFOバッファ、407はバッファ書き込み制御手段、408はパケットデータバッファ手段である。
【0035】以下図5の動作について説明すると、情報量監視部402は、パケットデータFIFOバッファ401に蓄積されている情報量を監視し、パケットデータが書き込もうとする際にパケットデータFIFOバッファ401がオーバフローすることが予想される場合、オーバフロー予想フラグを出力する。パケットデータ書き込みクロック制御部403は、オーバフロー予測フラグを検出しない場合は書き込みクロックを発生してパケットデータをパケットデータFIFOバッファ401に書き込み、オーバフロー予測フラグを検出するとパケットデータFIFOバッファ401への書き込みクロックを止め、書き込もうとするパケットデータを強制的に廃棄する。
【0036】パケット番号書き込み順序制御部405は、パケット廃棄フラグを検出しない場合は確定したパケット番号を出力し、パケット廃棄フラグを検出すると最初にパケット廃棄数をパケット廃棄フラグと共に出力し、続いて確定したパケット番号を出力する。パケット廃棄変換部404は、オーバフロー予測フラグを検出しない場合は入力されたパケット番号とパケット廃棄数およびパケット廃棄フラグをそのままパケット番号FIFOバッファ406に書き込み、オーバフロー予測フラグを検出すると、強制的に廃棄されるパケットに対応するパケット番号をパケット廃棄数1に変換しパケット廃棄フラグと共にパケット番号FIFOバッファ406に書き込む。
【0037】次に、本発明の第5の実施例について図面を参照しながら説明する。図6は本発明の第5の実施例を示すバッファ読み出し制御手段の動作フローチャートである。以下、図6のフローチャートに従い、動作を説明する。
【0038】ステップ501でパケットを読み出す要求信号が発生したときに、ステップ504でパケット廃棄によって挿入すべきダミーパケットの数CDがゼロかどうかを判定し、CDがゼロでない場合、ステップ502でCDを1減らすと共にステップ503でダミーパケットを挿入し、ステップ516で、次のパケットを読み出す要求信号を待つ。
【0039】ステップ504でCDがゼロの場合、ステップ506でパケット番号バッファ手段が空の場合、ステップ505でパケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UDを1増やすと共にステップ503でダミーパケットを挿入し、ステップ516で次のパケットを読み出す要求信号を待つ。
【0040】ステップ506でパケット番号バッファ手段が空でない場合、ステップ507でパケット番号バッファ手段から情報を読み出す。ステップ508でパケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット番号の場合、ステップ509でUDがゼロのときは、ステップ510でパケットデータバッファ手段からパケットデータを読み出し、ステップ516で次のパケットを読み出す要求信号を待つ。
【0041】ステップ509でUDがゼロでないときは、ステップ511でUDを1減らすと共に対応するパケットデータを廃棄し、ステップ508でパケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数の場合、ステップ512でパケット廃棄数がUD以上のときは、ステップ514でパケット廃棄数―UDをCDの値とすると共にステップ515でUDの値をゼロにし、ステップ512でパケット廃棄数がUDよりも小さければステップ513でUD―パケット廃棄数を新たなUDの値とし、再びステップ504に戻り、パケットデータをパケットデータバッファ手段から読み出すかダミーパケットを挿入するかいずれかが決定されるまで以上の動作を繰り返してバッファの読み出し制御をする。
【0042】本発明の第5の実施例の具体的な基本動作を図9を用いて説明する。図9に示すように、パケット番号は3ビット、即ち0〜7で表現され、パケット番号4、5、7、0に対応するパケットが廃棄されている。また受信パケットはネットワークパケット番号3に対応するパケットの受信が大きく遅れている。
【0043】パケット読み出し要求信号が発生すると、パケット廃棄によって挿入すべきダミーパケットの数CD=0かどうか、パケット番号バッファが空かどうかを判定し、CD=0かつパケット番号バッファが空でないのでパケット番号バッファからパケット番号0、1、2を読み出し、UD=0であるので各々のパケット番号に対応するパケットデータをパケットデータバッファから読み出す。パケット番号2を読み出した後パケット番号バッファは空となり、次のパケット読み出し要求信号が発生したときにパケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UD=1としダミーパケットを出力する。
【0044】さらに新たなパケットの受信がないまま次のパケット読み出し要求信号が発生したときにUD=2としダミーパケットを出力する。遅れてパケット番号3のパケットが到着すると、次のパケット読み出し要求信号が発生したときにパケット番号3を読み出すがUD=2であるのでパケット番号3に対応するパケットデータを廃棄し、UD=1にする。パケット番号3を読み出すと再びパケット番号バッファは空となり、パケット番号5のパケットが未到着のために再びUD=2としてダミーパケットを出力する。
【0045】パケット番号6のパケットを受信するとパケット番号バッファにパケット廃棄数2続いてパケット番号6を入力するので、次のパケット読み出し要求信号が発生したときにパケット番号バッファから読み出した情報はパケット廃棄数2となる。このときUD=パケット廃棄数なのでCD=UD=0とし、再度CD=0かどうか、パケット番号バッファが空かどうかを判定する。判定の結果、パケット番号バッファからパケット番号6を読み出し、パケットデータバッファからパケット番号6に対応するパケットデータを読み出す。
【0046】パケット番号1のパケットを受信するとパケット番号バッファにパケット廃棄数2続いてパケット番号1を入力するので、次のパケット読み出し要求信号が発生したときにパケット番号バッファから読み出した情報はパケット廃棄数2となる。一旦CD=2となるが直ちにCD=1としダミーパケットを出力する。次のパケット読み出し要求信号が発生したときにCD≠0なのでCD=0としダミーパケットを出力する。さらに次のパケット読み出し要求信号が発生したときにCD=0かつパケット番号バッファは空でないのでパケット番号バッファからパケット番号1を読み出し、UD=0であるのでパケット番号1に対応するパケットデータをパケットデータバッファから読み出す。
【0047】次に、本発明の第6の実施例について図面を参照しながら説明する。図7は本発明の第6の実施例を示すバッファ読み出し制御手段の動作フローチャートである。以下、図7のフローチャートに従い、動作を説明する。
【0048】ステップ601でパケットを読み出す要求信号の発生を待っているときに、ステップ602でパケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UDがゼロでなくかつパケット番号バッファ手段が空でない場合、ステップ603でパケット番号バッファ手段から情報を読み出し、ステップ602でUDがゼロかまたはパケット番号バッファ手段が空の場合再びステップ601に戻る。
【0049】ステップ604でパケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット番号の場合、UDを1減らして対応するパケットデータを廃棄し、ステップ604でパケット番号バッファ手段から読み出した情報がパケット廃棄数の場合、ステップ606でパケット廃棄数がUD以上のときは、パケット廃棄数―UDをCDの値とすると共にUDの値をゼロにし、ステップ606でパケット廃棄数がUDよりも小さければUD―パケット廃棄数を新たなUDの値とし、再びステップ601に戻る。
【0050】本発明の第6の実施例の具体的な基本動作を図10を用いて説明する。図10に示すように、パケット番号は3ビットすなわち0〜7で表現され、パケット番号5、7、0に対応するパケットが廃棄されている。また、受信パケットはネットワークパケット番号3、4に対応するパケットの受信が大きく遅れているが、3、4の受信間隔は短い。
【0051】パケット読み出し要求信号が発生すると、パケット廃棄によって挿入すべきダミーパケットの数CD=0かどうか、パケット番号バッファが空かどうかを判定し、CD=0かつパケット番号バッファが空でないのでパケット番号バッファからパケット番号0、1、2を読み出し、UD=0であるので各々のパケット番号に対応するパケットデータをパケットデータバッファから読み出す。
【0052】パケット番号2を読み出した後パケット番号バッファは空となり、次のパケット読み出し要求信号が発生したときにパケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UD=1としダミーパケットを出力する。さらに新たなパケットの受信がないまま次のパケット読み出し要求信号が発生したときにUD=2としダミーパケットを出力する。
【0053】次のパケット読み出し要求信号が発生を待っているときに遅れてパケット番号3のパケットが到着すると、次のパケット読み出し要求信号が発生を待たないでパケット番号3を読み出す。このときUD=2であるのでパケット番号3に対応するパケットデータを廃棄し、UD=1にする。
【0054】パケット番号3を読み出すと再びパケット番号バッファは空となるが、続いて次のパケット読み出し要求信号が発生を待っているときにパケット番号4のパケットが到着すると、パケット番号4を読み出す。このときUD=1であるのでパケット番号4に対応するパケットデータを廃棄し、UD=0にする。次のパケット読み出し要求信号が発生したときはパケット番号5のパケットが未到着のために再びUD=1としてダミーパケットを出力する。
【0055】パケット番号6のパケットを受信するとパケット番号バッファにパケット廃棄数1続いてパケット番号6を入力するので、次のパケット読み出し要求信号が発生を待たないでパケット番号バッファから読み出し、読み出した情報はパケット廃棄数1となる。このときUD=パケット廃棄数なのでCD=UD=0とする。次のパケット読み出し要求信号が発生したときはパCD=0かどうか、パケット番号バッファが空かどうかを判定する。判定の結果、パケット番号バッファからパケット番号6を読み出し、パケットデータバッファからパケット番号6に対応するパケットデータを読み出す。
【0056】パケット番号1のパケットを受信するとパケット番号バッファにパケット廃棄数2続いてパケット番号1を入力するので、次のパケット読み出し要求信号が発生したときにパケット番号バッファから読み出した情報はパケット廃棄数2となる。一旦CD=2となるが直ちにCD=1としダミーパケットを出力する。次のパケット読み出し要求信号が発生したときにCD≠0なのでCD=0としダミーパケットを出力する。さらに次のパケット読み出し要求信号が発生したときにCD=0かつパケット番号バッファは空でないのでパケット番号バッファからパケット番号1を読み出し、UD=0であるのでパケット番号1に対応するパケットデータをパケットデータバッファから読み出す。
【0057】次に本発明の第7の実施例について図面を参照しながら説明する。図8は本発明の第7の実施例を示すパケット受信装置のバッファ読み出し制御手段の構成図であって、701はUD―パケット廃棄数演算部、702はパケット未到着によって挿入したダミーパケットの数UDを計数するUDカウンタ、703はUDカウンタ制御部、704は比較器、705はパケット廃棄数―UD演算部、706はパケット廃棄によって挿入すべきダミーパケットの数CDを計数するCDカウンタ、707はCDカウンタ制御部、708はパケット番号カウンタ、709はパケット番号カウンタ制御部、710はダミーパケット出力部、711はパケトデータ読み出しクロック発生部、712はパケット読み出し要求信号発生部、713はパケット番号読み出しクロック発生部である。
【0058】以下、図8の構成図に従い、動作を説明する。パケット読み出し要求信号発生部712からパケットを読み出す要求信号が発生すると、そのときのCDカウンタ706の値CDを判定し、CDカウンタ706の値CDがゼロでない場合、CDカウンタ制御部707はCDカウンタ706を1だけカウントダウンし、パケット読み出しクロック発生部711はパケットデータ読み出しクロックを止めると共にダミーパケット出力信号を発生し、ダミーパケット出力部710はダミーパケットを出力する。
【0059】パケット読み出し要求信号発生部712からパケットを読み出す要求信号が発生すると、CDカウンタ706の値CDがゼロでかつパケット番号バッファ部が空かどうか示すパケット番号バッファ空フラグを検出した場合、UDカウンタ制御部703はUDカウンタ702の値UDを1だけカウントアップし、パケット読み出しクロック発生部711はパケットデータ読み出しクロックを止めると共にダミーパケット出力信号を発生し、ダミーパケット出力部710はダミーパケットを出力する。
【0060】パケット読み出し要求信号発生部712からパケットを読み出す要求信号が発生すると、CDカウンタ706の値CDがゼロでかつパケット番号バッファ部が空かどうか示すパケット番号バッファ空フラグを検出しなかった場合、パケット番号読み出しクロック発生部713はパケット番号読み出しクロックを発生し、パケット番号バッファ手段から情報を読み出す。
【0061】パケット番号バッファ手段から読み出した情報でパケット廃棄フラグが検出されなければ読み出した情報はパケット番号であり、UDカウンタ702の値UDがゼロのときには、パケットデータ読み出しクロック発生部711はパケットデータ読み出しクロックを発生し、UDカウンタ702の値UDがゼロでないときには、UDカウンタ制御部703はUDカウンタ702の値UDを1だけカウントダウンする。
【0062】パケット番号バッファ手段から読み出した情報でパケット廃棄フラグが検出されれば読み出した情報はパケット廃棄数であり、UDカウンタ702の値UDとパケット廃棄数を比較器704で比較し、パケット廃棄数がUDカウンタ702の値UD以上の場合は、CDカウンタ制御部707はパケット廃棄数―UD演算部705の値をCDカウンタ706にロードすると共に、UDカウンタ制御部703はUDカウンタをリセットする。逆に比較器704で比較した結果、パケット廃棄数がUDカウンタ702の値UDより小さい場合は、UDカウンタ制御部703はUD―パケット廃棄数演算部701の値をUDカウンタ702にロードする。
【0063】パケット読み出し要求信号発生部712からパケットを読み出す要求信号が発生してからパケットデータ読み出しクロック発生部711がパケットデータ読み出しクロックを発生するのか、ダミーパケット出力部がダミーパケットを出力するのかが決定されるまで、再度、CDカウンタ706の値CDを判定し、以上の動作を繰り返す。
【0064】またパケット読み出し要求信号発生部712からパケット読み出し要求信号が発生してからパケットデータ読み出しクロック発生部711がパケットデータ読み出しクロックを発生するまで、あるいはダミーパケット出力部がダミーパケットを出力するまでの時間以外の時、すなわちパケット読み出し要求信号を待っている時間帯では、UDカウンタ702の値UDとパケット番号バッファ空フラグを監視し、UDカウンタ702の値UDがゼロでなくかつパケット番号バッファ空フラグを検出しなかった場合、パケット番号読み出しクロック発生部713はパケット番号読み出しクロックを発生し、パケット番号バッファ手段から情報を読み出す。
【0065】パケット番号バッファ手段から読み出した情報でパケット廃棄フラグが検出されなければ読み出した情報はパケット番号であり、UDカウンタ702の値UDがゼロのときには、パケットデータ読み出しクロック発生部711はパケットデータ読み出しクロックを発生し、UDカウンタ702の値UDがゼロでないときには、UDカウンタ制御部703はUDカウンタ702の値UDを1だけカウントダウンする。
【0066】パケット番号バッファ手段から読み出した情報でパケット廃棄フラグが検出されれば読み出した情報はパケット廃棄数であり、UDカウンタ702の値UDとパケット廃棄数を比較器704で比較し、パケット廃棄数がUDカウンタ702の値UD以上の場合は、CDカウンタ制御部707はパケット廃棄数―UD演算部705の値をCDカウンタ706にロードすると共に、UDカウンタ制御部703はUDカウンタをリセットする。逆に比較器704で比較した結果、パケット廃棄数がUDカウンタ702の値UDより小さい場合は、UDカウンタ制御部703はUD―パケット廃棄数演算部701の値をUDカウンタ702にロードする。
【0067】さらに、パケット番号カウンタ制御部709は、パケットデータをパケットデータバッファ手段から読み出す場合にそのときのパケット番号をパケット番号カウンタ709にロードし、ダミーパケットを出力する場合にパケット番号カウンタ709を1だけカウントアップし、再生されるパケットに対応するパケット番号を知ることができる。
【0068】なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から除外するものではない。
【0069】
【発明の効果】以上のように本発明は、パケット受信装置において、パケット廃棄が発生した場合でも、遅延揺らぎ量が大きく受信パケットバッファのオーバフローやアンダフローが発生するような場合でも一定間隔の再生パケットを得ることができる。




 

 


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