JPH01192298A - 音声パケット受信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パケット交換方式での音声の通信方法に関す
る。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕音声通信
をパケット交換網で実現する際には、送信側で周期的に
発生するパケットに対し、受信側では個々のパケットが
ネットワーク中で被るキューイング遅延、パケット廃棄
の影響を減じ、できるだけ原音に近いように再生しなけ
ればならない。受信部でパケットを再生する際には、キ
ューイング遅延のばらつきにより周期的にパケットが到
着せず、再生が終了したパケットの次に再生すべきパケ
ットが受信部に無い（アンダーフロー）状態が発生する
場合がある。また、パケット廃棄発生の際に音声パケッ
トの場合には、パケットの再送によるエラー回復は行わ
ないので、第２図に示すようにパケット４．の抜けによ
り、原音の時系列を保つことができない（タイムトラン
スペアレンジ−エラー）。

このアンダーフローを解決する手段の一つに遅延差吸収
方式があり、タイムトランスペアレンジ−エラーを解決
する手段の一つに疑似パケットの挿入（ｆｉｌｌｉｎｇ
）方式がある。

遅延差吸収方式は、到着したパケットをある期間バッフ
ァリングすることによって、次に再生するべきパケット
が常に受信側に存在しているといった状態を作り出す手
段である。また、第３図に示すように疑似パケット挿入
方式は、パケット３の抜けに対し、そのパケットの代わ
りに疑似パケットを挿入再生することで、この疑似パケ
ットの次のパケットからは再び、正しい情報が原音の時
系列を保って再生されることを可能にする手段である。

音声パケットでは通常通信プロトコルとして、Ｊａｍｅ
ｓ　Ｗ、　Ｆｏｒｇｉｅ、　Ａｌａｎ　Ｇ、　Ｎｅｍｅ
ｔｈ、”Ａｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｐａｋｅｔｉｚｅｄ
　ｖｏｉｃｅ／ｄａｔａ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｕｓｉｎｇ
　ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｆｌｏｗ　ｃｏｎｔｒｏｌ’
、　ＩＣＣ’７７、１９７７に記載されたバーチュアル
コールが用いられるが、この場合にはネットワーク中で
、パケットの順序が前後することはない。従って、疑似
パケット挿入を行うために、例えば周期Ｍ＝２５６のシ
ーケンスナンバを用いて、（以下シーケンスナンバに関
する演算はＭを法とする演算である）シーケンスナンバ
ｎのパケット（パケットｎ）とパケットｎ＋３が連続し
て到着すれば、疑似パケットとしてパケッｌ−ｎ＋ｌ、
　　ｎ＋２をバケツ）ｎの直後に挿入する方式を用いる
ことができる。

ところが、ネットワークの障害あるいは伝送エラーなど
でビット誤りが発生し、本来宛先Ａに送信されたパケッ
トが、宛先Ａとは異なる宛先Ｂを持つ不正なパケットと
なり、宛先Ｂの受信部に到着することが有り得る（不正
パケット混入）。不正パケットの混入に対しては、誤り
検出符号などを用いて、不正パケ７）を廃棄する方式が
知られているが、１００％不正パケットを検出できるも
のではない。そのため、前記方式では、例えば、不正な
パケットｎ＋２がパケットｎとパケットｎ＋１の間に受
信されると、本来パケットｎとパケットｎ＋ｌが連続再
生されるべきところが、第４図に示すように次のような
ことが起こる。第４図では、ｎ＝５として表されている
。

（１１パケツトｎが再生され、次に疑似パケットｎ＋１
が挿入、再生される。

（２）疑似パケットｎ＋１の次に不正パケットｎ＋２が
再生され、以下疑似バケツ）ｎ＋３．　　・□・・。

パケット２５５．パケットＯ１・・・、パケットｎが挿
入再生される。

（３）バケツ）ｎ＋１が再生される。

この結果は、パケットｎ＋１が２５６パケツト分の不正
な遅延を被ることを示している。さらに上記作用の後に
は、再び周期的にパケットの再生が行われるため、２５
６パケツト分の遅延は不正パケット受信以後すべての受
信パケットに継承され、短縮されることはない。これは
、通信遅延の増大となるため、音声通信の品質劣化を引
き起こす。

本発明の目的はこのような従来の方式の欠点を除去せし
めて、不正パケットが受信された場合にも不正な遅延を
継承しない受信再生手順を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、連続したシーケンスナンバ（Ｍを法とする）
を送信順にパケットに付加して通信を行う音声パケット
通信において、周期的に送信装置から送信されたパケッ
トを、受信装置において周期的に再生する音声パケット
受信方式であって、到着したパケットのシーケンスナン
バｎ２と、この到着パケットの直前の受信パケットのシ
ーケンスナンバｎ１との差（ｎ　２−ｎ　１　　ｍｏｄ
　Ｍ）をとり、予め設定した整数Ｎ　（１＜Ｎ＜Ｍ／２
）を用いて、前記差が１であれば前記到着パケットを受
信し、前記差が２以上Ｎ以下であれば、（ｎ２−ｎｌ　
　１　　ｍｏｄＭ）個の疑似パケットを挿入した後に前
記到着パケットを受信し、前記差が０または前記数値Ｎ
より大きければ前記到着パケットを廃棄することを特徴
としている。

〔作用〕

第１図に、本発明の原理を示す。本発明では第１図に示
すように、受信装置において、ネットワーク内で廃棄さ
れたパケットｎ＋１〜パケツトｎ＋ｋ　（ｋ≧１）に対
して、廃棄パケットの直前に到着したパケットｎと廃棄
パケットの直後に到着したパケットｎ＋に＋１の差に＋
１がＮ以下であれば、疑似バケツ）ｎ力１〜疑似パケソ
）ｎ＋ｋが挿入されるため、パケット抜け（パケット廃
棄）が発生した場合においても、タイムトランスペアレ
ンジ−を保つことができる。第１図では、ｎ＝４、に＝
１の場合が表されている。

また、第１図において、２５６を法Ｍとするシーケンス
ナンバを用い、Ｎ＝１００を用いた場合について示すと
、送信側から送られたパケット６が受信側に到着後、不
正パケット８が到着した場合、８−６＝２＜Ｎによりパ
ケット７が抜けていると判断が行われ、疑似パケット７
が不正パケット８の直前に挿入される。不正パケット８
の後に到着したパケット７、パケット８は、？−８＝２
５５＞Ｎ、８−８＝Ｏにより廃棄される。不正パケット
２０に関しても第１図に示されるように、前記と同様の
手順が繰り返される。

前記の作用を、より一般的に述べれば、もし、不正パケ
ットｎがパケットｎ−ｋ（ｋ＞０）の直後に混入した場
合、差ｋ＜Ｎより、疑似パケットかに一１個挿入される
。挿入される最後の疑似パケットｎ−１の後に不正パケ
ットｎが再生される。

次に、不正パケットｎの後に到着するパケットｎ−に＋
１は、パケットｎとの差が、−に＋１であり、これはＭ
を法とするシーケンスナンバでは、−Ｍ−に＋ｌ＞ｌ’
Ｊで表される。従って、パケットｎ−に＋１は廃棄され
、引き続きパケット（ｎ−に＋２）〜ｎまでの合計に個
のパケットが廃棄されることによって、１個の不正なパ
ケットの混入とこの不正パケットにより挿入されたに一
１個の疑似パケットの合計に個のパケット挿入とに個の
パケット廃棄により、タイムトランスペアレンジ−が保
たれる。

なお、ここでＯ＜Ｎ＜Ｍ／２でなければならない。もし
、２ＸＮ＝Ｍ＋β、β〉０であるとすると、バケツ）ｎ
とパケットｎ＋１の間に不正パケットｎ＋Ｎが混入した
場合、シーケンスナンバの差はそれぞれＮ、Ｍ−Ｎであ
り、即ちそれぞれの差は、Ｎ、Ｎ−βである。差がＮ以
下であるときには疑似パケットの挿入が行われるため、
前記の場合Ｍ個の疑似パケットが挿入されることになり
、タイムトランスペアレンジ９−を保つことができない
。本発明では２ＸＮ＋β＝Ｍであるため、前記の場合、
前記差はそれぞれ、Ｎ、Ｎ＋βとなり、差Ｎ十βにおい
ては、疑似パケットの挿入は行われず、パケットの廃棄
が行われる。

、このように、不正パケットの混入のために挿入される
疑似パケットの数だけ、正規のパケットを一時的に廃棄
することで、不正パケットのために疑似パケットが引き
起こす将来に及ぶ不正な遅延を未然に防止し、タイムト
ランスペアレンジ−を保つことができる。

〔実施例〕

次に、第５図及び第６図を用いて、本発明の実施例につ
いて説明する。

第５図は、本発明の一実施例における受信再生パケット
のシーケンスを示す図、第６図は、一実施例における受
信装置を示す図である。

パケットに付加されるシーケンスナンバは２５６を法と
する数列とし、またＮ＝１００とする。第６図に示すよ
うに、パケットは受信装置６０１に第５図（ａ）のよう
なシーケンスナンバの順序で到着したものとする。ここ
で、パケット３０は、混入した不正パケットである。シ
ーケンスの差計算装置６０３は、受信装置６０１に到着
したパケット３０のシーケンスナンバと直前に処理した
パケット２のシーケンスナンバとの差を計算し、比較装
置６０４にその差を送る。第５図（ａ）に示すように、
パケット２とパケット３０のシーケンスナンバの差は２
８であり、Ｎより小さく且つｌより大きいので比較装置
６０４は、ゲートＦ６０５を解放し、疑似パケット発生
装置６０６で作製した疑似パケット３をパケットバッフ
ァ６０７に送る。さらに、シーケンスの差計算装置６０
３が、パケット３とバケツ）３０の差を計算し、比較装
置６０４が前記と同様のことを行うという手順を疑似パ
ケット２９がパケットバッファ６０７に送られるまで繰
り返す。比較装置６０４は、疑似パケット２９とパケッ
ト３０の差が１であるので、ゲート及びスイッチＴ６０
８の接続をパケットバソファ６０１の側へ切り換えるこ
とによって、パケット３０をパケットバッファ６０７に
送る。パケットバッファ６０７は、周期的にパケット分
解装置６０９に先着順でパケットを送る。パケット分解
装置６０９は、パケットバッファ６０７から送られたパ
ケットを再生する。

次に、パケット３．パケット４．・・・、バケツ、ト３
１に対して、シーケンスの差計算装置６０３は、直前の
パケット３０のシーケンスナンバとの差を計算し、比較
装置６０４にその差を送る。即ち、第５図（ａ）に示す
ように、パケット３０とパケット３の差は３−３０＝２
２９であり、Ｎより大きいので比較装置６０４は、ゲー
ト及びスイッチＴ６０８の接続を廃棄側へ切り換えるこ
とによって、パケット３を廃棄する。さらに、第５図（
ｂ）、　　（Ｃ）に示すように、シーケンスの差計算装
置６０３が、パケット４とパケット３０との差４−３０
＝２３０を計算し、Ｎより大きいので、比較装置６０４
が前記と同様のことを行うという手順をパケット４．パ
ケット５゜・・・に対し行い、パケット３１がシーケン
スの差計算装置６０３に送られるまで繰り返す。第５図
（ｄ）のようにパケット３１に対し、比較装置６０４は
、パケット３０とパケット３１の差が１であるので、ゲ
ート及びスイッチＴ６０８を解放し、パケット３１をパ
ケットバッファ６０７に送る。

このようにして、パケットバッファ６０７には、たとえ
不正なパケットの混入が発生しても時間的に正しい順序
のパケットが送られることになる。

〔発明の効果〕

従来、不正パケットの混入で発生する疑似パケット再生
による遅延（疑似遅延）は、２５６を法とするシーケン
スナンバを用いた場合、不正パケット１個につき２５６
パケツト相当であり、１パケット当りのパケット再生時
間＝８ｍｓ　ｅ　ｃとすると、受信装置でのパケットの
バッファリング時間＝２５６Ｘ８＝約２秒 となり、音声の品質としてはかなり悪く、実用的には受
は入れられないものである。

また、１パケツトを６４バイトとすると、バッファリン
グのための記憶装置は、 ２５６　Ｘ　６４　＝約１６にバイト の容量が必要になり、記憶容量に比例して受信装置のコ
ストが高くなる。

本発明では、Ｍを法とするシーケンスナンバを用いて、
１＜Ｎ＜Ｍ／２であるようなＮを設定する。従って、不
正パケット混入時、ｋ個（ｋ＜Ｎ）の疑似パケット挿入
後に、ｋ個の正規なパケットを９廃棄して、タイムトラ
ンスペアレンジ−を保つため、−時的にに個の正規なパ
ケットが廃棄されるが、遅延時間の不正な増加は発生し
ないので、遅延品質において大幅な改善が得られる。

また、本発明における、バッファリングのための必要記
憶容量は、高々Ｎバケット分であり、従来方式の記憶容
量と比べて小さいため、コストを軽減することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を示す図、 第２図、第３図、第４図は、従来の受信方式の説明図、 第５図は、本発明の一実施例における受信再生パケット
のシーケンスを示す図、 第６図は、本発明の一実施例に使用される受信装置を示
す図である。 ６０３　・・・・シーケンスの差計算装置６０４　　・
・・・比較装置 ６０Ｇ　　・・・・疑似パケット発生装置６０７　　・
・・・パケットバッファ ６０９　・・・・パケット分解装置 代理人　弁理士　　岩　佐　　義　幸 ■ム 警 樗← 預　　　　　　　　　題′″′　　　　　　　　−Ｍ−
２５６，Ｎ−１００ （Ｃ）　　　　　　　ＶＶＶへ＼ヘーー／−５Ｎ差　　
１１２８　　　二 第５図 社さＪ−い−へ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続したシーケンスナンバ（Ｍを法とする）を送
   信順にパケットに付加して通信を行う音声パケット通信
   において、周期的に送信装置から送信されたパケットを
   、受信装置において周期的に再生する音声パケット受信
   方式であって、 到着したパケットのシーケンスナンバｎ２と、この到着
   パケットの直前の受信パケットのシーケンスナンバｎ１
   との差（ｎ２−ｎ１ｍｏｄＭ）をとり、予め設定した整
   数Ｎ（１＜Ｎ＜Ｍ／２）を用いて、前記差が１であれば
   前記到着パケットを受信し、前記差が２以上Ｎ以下であ
   れば、（ｎ２−ｎ１−１ｍｏｄＭ）個の疑似パケットを
   挿入した後に前記到着パケットを受信し、前記差が０ま
   たは前記数値Ｎより大きければ前記到着パケットを廃棄
   することを特徴とするパケット受信方式。