データ受信装置及びデータ受信方法、並びにデータ送信装置及びデータ送信方法
【課題】複数の通信経路における遅延時間の差異が増加しても、通信経路の切り替えによる通信の断絶が生じ難いデータ受信装置、データ受信方法、データ送信装置、及びデータ送信方法を提供する。
【解決手段】データ受信装置２００は、０系と１系とから消失訂正符号化されたデータを表す光信号を受信する受信回路２１９と、０系から受信された光信号で表される０系のデータから、１系から受信された光信号で表される１系のデータへ、取得するデータを切り替えるセレクタ２８０と、を備える。また、データ受信装置２００は、切替前に取得された０系データである０系取得データと、切替後に取得された１系データである１系取得データと、を復号化することでデータの消失を訂正する消失訂正復号回路２９０を備える。
【解決手段】データ受信装置２００は、０系と１系とから消失訂正符号化されたデータを表す光信号を受信する受信回路２１９と、０系から受信された光信号で表される０系のデータから、１系から受信された光信号で表される１系のデータへ、取得するデータを切り替えるセレクタ２８０と、を備える。また、データ受信装置２００は、切替前に取得された０系データである０系取得データと、切替後に取得された１系データである１系取得データと、を復号化することでデータの消失を訂正する消失訂正復号回路２９０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ受信装置及びデータ受信方法、並びにデータ送信装置及びデータ送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、第１パケットと当該第１パケットの誤り検出に用いられる情報を含む第２パケットとを第１回線と第２回線とでそれぞれ受信するステップと、第１回線と第２回線とでそれぞれ受信された第１パケットの誤りをそれぞれの回線で受信された第２パケットに基づいて検出するステップと、誤り検出結果に基づいて、出力される第１パケットを第１回線で受信された第１パケットから第２回線で受信された第１パケットへ切り替えるステップと、を有する回線切替方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７３９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、第１回線の伝送遅延が第２回線の伝送遅延よりも大きくなると、第１回線で受信された第１パケットが欠損した場合に、第１回線で受信された第１パケットが既に破棄されており、第１パケットの出力ができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の通信経路における遅延時間の差異が増加しても、通信経路の切り替えによる通信の断絶が生じ難いデータ受信装置及びデータ受信方法、並びにデータ送信装置及びデータ送信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るデータ受信装置は、
第１経路と第２経路とから消失訂正符号化されたデータを表す光信号を受信する受信手段と、
前記第１経路から受信された光信号で表される第１データから、前記第２経路から受信された光信号で表される第２データへ、取得するデータを切り替える切替手段と、
切替前に取得された前記第１データである第１取得データと、切替後に取得された前記第２データである第２取得データと、を復号化することで、前記第２経路において前記第１取得データに相当するデータが送信されてから前記第２取得データが送信されるまでに前記第２経路において送信されたデータの消失を訂正する消失訂正復号手段と、
前記消失を訂正されたデータを出力する出力手段と、を備える。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るデータ送信装置は、
第１経路と第２経路とへ送信するデータを入力する入力手段と、
前記入力されたデータを消失訂正符号化する消失訂正符号手段と、
前記第１経路を用いたデータ伝送に要する第１伝送時間と、前記第２経路を用いたデータ伝送に要する第２伝送時間と、を測定する測定手段と、
測定された前記第１伝送時間が前記第２伝送時間よりも長い場合に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第１経路へ送信してから前記第１伝送時間と前記第２伝送時間との差分時間で定まる時間だけ経過した後に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第２経路へ送信する送信手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るデータ受信装置及びデータ受信方法、並びにデータ送信装置及びデータ送信方法によれば、複数の通信経路における遅延時間の差異が増加しても、通信経路の切り替えによる通信の断絶が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係るデータ送信装置及びデータ受信装置の一例を表す構成図である。
【図２】実施形態１に係るデータ送信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図３】（ａ）は、送信データの一例を表す図である。（ｂ）は、０系取得データの一例を表す図である。（ｃ）は、１系取得データの一例を表す図である。（ｄ）は、消失データの一例を表す図である。（ｅ）は、出力データの一例を表す図である。
【図４】実施形態１に係るデータ受信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図５】実施形態１に係るセレクタの一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図６】（ａ）は、０系取得データの他例を表す図である。（ｂ）は、１系取得データの他例を表す図である。（ｃ）は、重複データの一例を表す図である。（ｄ）は、出力データの他例を表す図である。
【図７】（ａ）は、実施形態１の変形例２に係るデータ送信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。（ｂ）は、実施形態１の変形例２のデータ受信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図８】実施形態２に係るセレクタの一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図９】実施形態３に係るデータ送信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図１０】実施形態３に係るデータ受信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図１１】実施形態３に係るセレクタの一構成例を表すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１に係るデータ送信装置１００とデータ受信装置２００とについて、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１に示すように、データ送信装置１００は端末装置１０に接続されており、データ受信装置２００は端末装置２０に接続されている。端末装置１０及び端末装置２０は、例えばキーボード等の入力部とＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部とを備えるパーソナル・コンピュータである。
【００１２】
ユーザが端末装置１０の入力部を操作すると、端末装置１０は、当該操作に応じたデータをデータ送信装置１００へ出力する。データ送信装置１００は、出力されたデータを表す光信号を、中継装置３０１から３０３を通る通信経路（以下、０系という）と、中継装置３１１及び３１２を通る通信経路（以下、１系という）と、の双方へ送信する。尚、端末装置１０及び端末装置２０は、映像装置や測定器などでも良く、この場合、端末装置１０は、データをデータ送信装置１００へ出力する。データ送信装置１００は、出力されたデータを表す光信号を、中継装置３０１から３０３を通る通信経路（以下、０系という）と、中継装置３１１及び３１２を通る通信経路（以下、１系という）と、の双方へ送信する。
【００１３】
中継装置３０１は、データ送信装置１００から受信した光信号を増幅等した後に中継装置３０２へ送信する。中継装置３０２は同様に光信号を中継装置３０３へ中継し、中継装置３０３も同様に光信号をデータ受信装置２００へ中継する。また、中継装置３１１は、データ送信装置１００から受信した光信号を中継装置３１２へ中継し、中継装置３１２は同様に光信号をデータ受信装置２００へ中継する。
【００１４】
その後、データ受信装置２００は、０系（つまり、中継装置３０３）及び１系（つまり、中継装置３１２）の双方からそれぞれ光信号を受信し、それぞれの系から受信した光信号で表される２つのデータの内で、誤り及び欠損（以下、消失ともいう）が無い若しくは少ないデータを端末装置２０へ出力する。
【００１５】
次に、図２を参照して、データ送信装置１００のハードウェア構成について説明する。
データ送信装置１００は、入力回路１１０、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１、並びに電気光変換器１６０及び１６１を有する送信回路１６９を備える。
【００１６】
入力回路１１０は、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）などのプロトコルに従って、端末装置１０からデータを入力した後に、入力したデータ（以下、入力データという）を消失訂正符号回路１２０に出力する。
【００１７】
消失訂正符号回路１２０は、入力データに対してバーストエラーに適した（１２７，１２０）ＢＣＨ（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）タイプの消失訂正符号化を行う。その後、消失訂正符号回路１２０は、消失訂正符号化された入力データ（以下、消失訂正符号化データという）を誤り訂正符号回路１３０へ出力する。
【００１８】
誤り訂正符号回路１３０は、消失訂正符号化データを予め定められた長さで分割することで、図３（ａ）に示すようなフレームＡ１からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９（以下、フレームＡ１からＣ９という）を生成する。次に、消失訂正符号回路１２０は、フレームＡ１からＣ９にＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）などのＦＣＳ（Frame Check Sequence）を付加することで、消失訂正符号化データを誤り訂正符号化する。その後に、誤り訂正符号回路１３０は、誤り訂正符号化されたデータ（以下、誤り訂正符号化データという）を損失測定回路１５０及び１５１へ出力する。
【００１９】
損失測定回路１５０は、０系の保守、運用、及び管理に用いられる情報を伝送するＯＡＭ（Operation, Administration and Maintenance）セルの内で、セル損失率を検出するために用いられるセル（以下、損失検出用セルという）を誤り訂正符号化データに追加する。その後、損失測定回路１５０は、セルが追加された訂正符号化データ（以下、送信データという）を電気光変換器１６０へ出力する。その後、電気光変換器１６０は、送信データを表す電気信号を光信号に順次変換し、光信号を０系（つまり、図１に示した中継装置３０１）へ送信する。
【００２０】
損失測定回路１５１は、１系の保守、運用、及び管理に用いられる情報を伝送するＯＡＭセルを誤り訂正符号化データに追加することで生成した送信データを電気光変換器１６１へ出力する。電気光変換器１６１は、送信データを表す電気信号を光信号に変換し、光信号を１系（つまり、中継装置３１１）へ送信する。
【００２１】
次に、０系及び１系から送信データを表す光信号を受信するデータ受信装置２００のハードウェア構成について、図４を参照しながら説明を行う。
データ受信装置２００は、光電気変換器２１０及び２１１を有する受信回路２１９、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、リングバッファ２５０及び２５１で構成されるバッファ２５９、出力回路２６０、入力回路２７０、セレクタ２８０、及び消失訂正復号回路２９０を備える。
【００２２】
光電気変換器２１０は、０系（つまり、中継装置３０３）から光信号を受信し、受信した信号に応じた電気信号を誤り訂正復号回路２４０へ出力する。
【００２３】
誤り訂正復号回路２４０は、光電気変換器２１０から出力された電気信号で表されるデータ（以下、０系受信データという）から損失検出用セルを抽出し、抽出したセルを用いて損失率を算出する。例えば、損失検出用セルには、シーケンシャル・ナンバーが付与されており、誤り訂正復号回路２４０は、予め定められた時間内に抽出されるセルのシーケンシャル・ナンバーに基づいて、当該時間内に送信された損失検出用セルの総数と損失検出用セルの消失数とを算出し、消失数を総数で除算した結果を損失率とする。
【００２４】
その後、誤り訂正復号回路２４０は、損失率を表す信号を出力回路２６０へ出力する。また、誤り訂正復号回路２４０は、セルが抽出された後の０系受信データを復号化することで誤り訂正を行う。その後、誤り訂正復号回路２４０は、誤り訂正された０系受信データ（以下、０系誤り訂正復号化データという）をリングバッファ２５０へ保存する。また、誤り訂正復号回路２４０は、例えば、バーストエラーなどのＦＣＳを用いても誤り訂正ができないエラー（つまり、ＦＣＳエラー）を検出した場合、エラーを検出したことを表す信号（以下、エラー検出信号という）を出力回路２６０へ所定期間に亘って出力する。
【００２５】
光電気変換器２１１は、１系（つまり、中継装置３１２）から光信号を受信し、受信した信号に応じた電気信号を誤り訂正復号回路２４０へ出力する。
【００２６】
誤り訂正復号回路２４１は、光電気変換器２１１から出力された電気信号で表されるデータ（以下、１系受信データという）から損失検出用セルを抽出し、損失検出用セルの損失率を算出し、算出した損失率を表す信号を出力回路２６０へ出力する。また、誤り訂正復号回路２４１は、セル抽出後の１系受信データを復号化し、誤り訂正された１系受信データ（以下、１系誤り訂正復号化データという）をリングバッファ２５１へ保存する。また、誤り訂正復号回路２４１は、ＦＣＳエラーを検出した場合、エラー検出信号を出力回路２６０へ所定期間に亘って出力する。
【００２７】
出力回路２６０は、０系を表す信号と、誤り訂正復号回路２４０から出力された損失率を表す信号と、誤り訂正復号回路２４０からエラー検出信号が出力されているか否かを表す信号と、を端末装置２０へ出力する。同様に、出力回路２６０は、１系を表す信号と、誤り訂正復号回路２４１から出力された損失率を表す信号と、誤り訂正復号回路２４１からエラー検出信号が出力されているか否かを表す信号と、を端末装置２０へ出力する。
【００２８】
ここで、端末装置２０は、出力回路２６０から出力された信号に従って、０系を表す情報と、０系におけるセルの損失率を表す情報と、０系で送信されたデータの誤り訂正でエラー検出されたか否かを表す情報と、を対応付けて表示部へ表示する。また同様に、端末装置２０は、出力回路２６０から出力された信号に従って、１系を表す情報と、１系におけるセルの損失率を表す情報と、１系で送信されたデータの誤り訂正でエラー検出されたか否かを表す情報と、を対応付けて表示部へ表示する。なお、端末装置２０とデータ受信装置２００が連携して動作するように記載したが、端末装置２０で実施している制御をデータ受信装置２００で実施してもよい。
【００２９】
データ受信装置２００のユーザは、端末装置２０に表示された０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったことを視認した場合、若しくは０系でエラーが検出された旨の表示を視認した場合、端末装置２０の入力部に所定の切替操作を行う。端末装置２０は、当該操作に応じて、セレクタ２８０がバッファ２５９から取得するデータを、リングバッファ２５０が記憶する０系誤り訂正復号化データからリングバッファ２５１が記憶する１系誤り訂正復号化データに切り替えるように指示する信号（以下、切替指示信号という）をデータ受信装置２００へ出力する。
【００３０】
セレクタ２８０は、図５に示すように信号入力回路２８１と切替回路２８２とを有する。信号入力回路２８１は、端末装置２０から入力回路２７０が入力した切替指示信号を切替回路２８２へ出力する。
【００３１】
切替回路２８２は、所定周期でバッファ２５９に保存されたデータを取得する。切替回路２８２は、現用系が０系に設定されているため、切替指示信号が入力される前には、リングバッファ２５０に保存されたデータを取得しており、切替指示信号が入力された後には、リングバッファ２５１に保存されたデータを取得する。
【００３２】
ここで、図３（ｂ）及び（ｃ）を参照して、切替回路２８２の動作について説明する。
切替回路２８２がリングバッファ２５０から最後にデータを取得したときに、図３（ｂ）に示すフレームＡ１及びＡ２並びにフレームＡ３の前半部分がリングバッファ２５０に記憶されている。このため、切替回路２８２は、当該フレームＡ１及びＡ２を取得する。その後、切替回路２８２は、取得したフレームＡ１及びＡ２（以下、０系取得データという）を消失訂正復号回路２９０へ出力する。
【００３３】
その後、切替指示信号が入力されると、切替回路２８２は、リングバッファ２５１に保存されたデータを取得する。切替回路２８２がリングバッファ２５１から最初にデータを取得したときに、図３（ｃ）に示すフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ５、並びにフレームＣ６の前半部分が記憶されている。このため、切替回路２８２は、フレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ５を取得する。その後、切替回路２８２は、取得したフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ５を消失訂正復号回路２９０へ出力する。
【００３４】
このように、切替回路２８２がフレームＡ３からＡ５を取得できなかったため、図３（ｄ）に示すように、これらのフレームＡ３からＡ５が消失する。これは、リングバッファ２５１の記憶領域の大きさがフレーム１９個分であるため、フレームＡ１からＡ５が保存されていた領域にフレームＣ２からＣ５並びにフレームＣ６の前半部が上書き保存されるためである。つまり、１系の方が０系よりも伝送距離が短いことなどから１系の伝送速度の方が０系の伝送速度よりも速いく、リングバッファ２５０にフレームＡ１からＡ３が記憶されており、フレームＡ４及びＡ５がその後に記憶される場合には、リングバッファ２５１では、既にフレームＡ１からＣ１が保存されているだけでなく、フレームＡ１からＡ５の保存領域にフレームＣ２からＣ６が上書き保存されるためである。
【００３５】
その後、所定時間経過するまでに、誤り訂正復号回路２４１によってリングバッファ２５１へ新たに受信されたフレームＣ６からＣ９が保存される。切替回路２８２は、前回にフレームを取得した時刻から所定時間経過すると、リングバッファ２５１からフレームＣ６からＣ９を取得し、取得したフレームＣ６からＣ９を消失訂正復号回路２９０へ出力する。尚、リングバッファ２５１から取得されたフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９を、以下、１系取得データという。
【００３６】
その後、消失訂正復号回路２９０は、切替回路２８２から出力された０系取得データであるフレームＡ１及びＡ２と、１系取得データであるフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９と、を復号化することで消失訂正を行う。これにより、消失訂正復号回路２９０は、消失したフレームＡ３からＡ５で表される内容のデータを復元し、図３（ｅ）に示すようなフレームＡ１からＣ９からなる出力データを出力回路２６０へ出力する。
【００３７】
出力回路２６０は、消失訂正復号回路２９０からフレームＡ１からＣ９を入力すると、フレームＡ１からＣ９に基づいて入力データを生成し、生成した入力データを端末装置２０へ出力する。端末装置２０は、出力された入力データに応じて情報を表示する。
【００３８】
これらの構成によれば、０系取得データと１系取得データとを復号化することで、０系取得データに相当するフレームＡ１及びＡ２が１系で送信されてから１系取得データであるフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９が送信されるまでに１系で送信されたフレームＡ３からＡ５の消失を訂正する。このため、０系における遅延時間と１系における遅延時間との差異が増加しても、遅延により消失したデータを訂正できるので、通信経路を切り替えたとしても従来よりも通信が途切れにくい。
【００３９】
次に、図６を参照して、０系取得データと１系取得データとが一部重複する場合における切替回路２８２及び消失訂正復号回路２９０の動作について説明する。
【００４０】
切替回路２８２がリングバッファ２５０から最後にデータを取得したときには、図６（ａ）に示すフレームＡ１及びＡ２並びにフレームＡ３の前半部分がリングバッファ２５０に記憶されており、切替回路２８２は、当該フレームＡ１及びＡ２を取得し、フレームＡ１及びＡ２（以下、０系取得データという）を消失訂正復号回路２９０へ出力した。
【００４１】
その後、切替回路２８２に切替指示信号が入力されてから、切替回路２８２が最初にリングバッファ２５１からデータを取得したときには、図６（ｂ）に示すフレームＡ２からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１（以下、フレームＡ２からＣ１という）、並びにフレームＣ２の前半部分が記憶されており、切替回路２８２は、フレームＡ２からＣ１を取得し、フレームＡ２からＣ１を消失訂正復号回路２９０へ出力した。
【００４２】
その後、所定時間経過するまでに、誤り訂正復号回路２４１によってリングバッファ２５１へ新たに受信されたフレームＣ２からＣ９が保存される。切替回路２８２は、前回にフレームを取得した時刻から所定時間経過すると、リングバッファ２５１からフレームＣ２からＣ９を取得し、取得したフレームＣ２からＣ９を消失訂正復号回路２９０へ出力する。ここで、リングバッファ２５１から取得されたフレームＡ２からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９を、以下、１系取得データという。
【００４３】
このように、消失訂正復号回路２９０が切替回路２８２から入力するデータは、図６（ｃ）に示すようにフレームＡ２が重複したフレームＡ１からＣ９までで構成されるデータである。消失訂正復号回路２９０は、切替回路２８２から出力された０系取得データのフレームＡ１及びＡ２と、１系取得データのフレームＡ２からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９と、を復号化する。この復号化により、フレームＡ２の重複が削除訂正される。その後、消失訂正復号回路２９０は、図６（ｄ）に示すようなフレームＡ１からＣ９で構成されるデータを出力回路２６０へ出力する。
【００４４】
これらの構成によれば、０系取得データと１系取得データとを復号化することで、０系取得データであるフレームＡ１及びＡ２と、１系取得データであるフレームＡ２からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９と、が一部重複する場合でも、重複したデータであるフレームＡ２を削除できる。このため、０系における遅延時間と１系における遅延時間との差異が減少することで生じる重複データをより簡単な回路で削除できる。
【００４５】
＜実施形態１の変形例１＞
データ送信装置１００の消失訂正符号回路１２０は、入力データを常に消失訂正符号化するとして説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、データ送信装置１００とデータ受信装置２００とは、以下の構成を採用しても良い。データ受信装置２００は、端末装置２０から切替指示信号を入力すると、入力データの消失訂正符号化を指示する符号化指示信号をデータ送信装置１００へ送信する。データ送信装置１００の消失訂正符号回路１２０は、初期状態において入力データを消失訂正符号化していないが、符号化指示信号を受信すると、所定時間に亘って入力データを消失訂正符号化した後に、消失訂正符号化を終了する。また、データ受信装置２００の切替回路２８２は、符号化指示信号を送信した時刻から上記所定時間以内にデータの取得先を切り替える。
【００４６】
この構成によれば、データ送信装置１００は、符号化指示信号を受信した受信時刻から所定時間経過するまでの間に入力データを消失訂正符号化し、受信時刻から時間経過すると消失訂正符号化を終了する。このため、送信されるデータ量が消失訂正符号の分だけ減少する。また、データ受信装置２００は、符号化指示信号を送信した送信時刻から所定時間経過するまでの間に通信経路を切り替える。このため伝送効率を向上させつつ、通信経路の切替により通信が断絶することを防止できる。
【００４７】
＜実施形態１の変形例２＞
実施形態１及び実施形態１の変形例１において、データ送信装置１００は、図２に示した入力回路１１０、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１、並びに送信回路１６９を備えるとして説明した。しかし、これに限定される訳ではなく、データ送信装置１００は、図７（ａ）に示すＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００ｃ、及びハードディスク１００ｄと、入力回路１１０並びに電気光変換器１６０及び１６１と、を備えるとしても良い。
【００４８】
ＣＰＵ１００ａは、ＲＯＭ１００ｂ若しくはハードディスク１００ｄに保存されたプログラムに従ってソフトウェア処理を実行することで、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮する。
【００４９】
尚、ＲＡＭ１００ｃは、ＣＰＵ１００ａによるプログラムの実行時において、処理対象とされるデータを一時的に記憶する。ハードディスク１００ｄは、各種のデータを記憶する。尚、データ送信装置１００は、ハードディスク１００ｄの代わりに、フラッシュメモリを備えても良い。
【００５０】
同様に、データ受信装置２００は、図４に示した光電気変換器２１０及び２１１を有する受信回路２１９、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、バッファ２５９、出力回路２６０、入力回路２７０、セレクタ２８０、及び消失訂正復号回路２９０を備えるとして説明した。しかし、これに限定される訳ではなく、データ受信装置２００は、図７（ｂ）に示すＣＰＵ２００ａ、ＲＯＭ２００ｂ、ＲＡＭ２００ｃ、及びハードディスク２００ｄと、光電気変換器２１０及び２１１、出力回路２６０、並びに入力回路２７０と、を備えるとしても良い。
【００５１】
ＣＰＵ２００ａは、ＲＯＭ２００ｂ若しくはハードディスク２００ｄに保存されたプログラムに従ってソフトウェア処理を実行することで、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、セレクタ２８０、並びに消失訂正復号回路２９０がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮する。
【００５２】
尚、ＲＡＭ２００ｃは、ＣＰＵ２００ａによるプログラムの実行時において、処理対象とされるデータを一時的に記憶する。ハードディスク２００ｄは、ＣＰＵ２００ａと協働して、リングバッファ２５０及び２５１として機能する。尚、データ受信装置２００は、ハードディスク２００ｄの代わりに、フラッシュメモリを備えても良い。
【００５３】
＜実施形態２＞
実施形態１、実施形態１の変形例１、及び実施形態１の変形例２において、データ受信装置２００のユーザは、端末装置２０に表示された０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったことを視認した場合、若しくは０系でエラーが検出された旨の表示を視認した場合、端末装置２０の入力部に所定の切替操作を行うとして説明した。しかし、実施形態２に係るデータ受信装置２００は、０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったこと、若しくは０系でエラーが検出されたことを検出する、図８に示す検出回路２８３を備える。
【００５４】
検出回路２８３は、誤り訂正復号回路２４０及び２４１に接続されている。検出回路２８３は、誤り訂正復号回路２４０及び２４１からそれぞれで算出されたセルの損失率を表す信号を入力する。次に、検出回路２８３は、誤り訂正復号回路２４０から入力した信号で表されるセルの損失率が予め定められた閾値を下回った連続時間（以下、０系時間という）と、誤り訂正復号回路２４１から入力した信号で表されるセルの損失率が当該予め定められた閾値を下回った連続時間（以下、１系時間という）と、を計数する。
【００５５】
次に、検出回路２８３は、計数された０系時間が予め定められた保護時間を超えた場合、若しくは誤り訂正復号回路２４０からエラー検出信号が出力された場合に、０系受信データに含まれるフレームの一部若しくは全部が消失していることを検出する。次に、検出回路２８３は、切替回路２８２のデータ取得先をリングバッファ２５０からリングバッファ２５１に切り替えるように指示する切替指示信号を切替回路２８２へ出力する。
【００５６】
逆に、検出回路２８３は、計数された１系時間が予め定められた保護時間を超えた場合、若しくは誤り訂正復号回路２４１からエラー検出信号が出力された場合に、１系受信データに含まれるフレームの一部若しくは全部が消失していることを検出する。次に、検出回路２８３は、切替回路２８２のデータ取得先をリングバッファ２５１からリングバッファ２５０に切り替えるように指示する切替指示信号を切替回路２８２へ出力する。
【００５７】
これらの構成によれば、０系受信データの誤り訂正結果に基づいて０系受信データの一部若しくは全部が消失していることが検出された場合に、リングバッファ２５０からリングバッファ２５１へデータの取得先を切り替えるので、ユーザが切り替えを指示する場合と比べて通信が断絶し難い。
【００５８】
またこれらの構成によれば、セルの損失率が予め定められた閾値を下回った連続時間が予め定められた保護時間を超えた場合に通信経路を切り替えるので、少なくとも予め定められた保護時間を経過してから通信経路が切り替わる。このため、通信経路の切り替えの「ばたつき」により生じるデータ消失を防止できる。
【００５９】
＜実施形態２の変形例＞
実施形態２のデータ送信装置１００は、ソフトウェア処理を実行することで、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮しても良い。また、実施形態２のデータ受信装置２００は、ソフトウェア処理を実行することで、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、検出回路２８３を含むセレクタ２８０、並びに消失訂正復号回路２９０がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮するとしても良い。
【００６０】
＜実施形態３＞
実施形態１では、データ受信装置２００がバッファ２５９を備えるとして説明したが、実施形態３では、データ送信装置１００がバッファ２５９に相当するバッファ１７９を備える。
【００６１】
先ず、図９を参照して、実施形態３に係るデータ送信装置１００のハードウェア構成について説明する。図９に示すデータ送信装置１００は、図２に示した入力回路１１０、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１、並びに電気光変換器１６０及び１６１を有する送信回路１６９の他に、遅延測定回路１４０及び１４１、光電気変換器１４５及び１４６、並びにリングバッファ１７０及び１７１で構成されるバッファ１７９を備える。
【００６２】
遅延測定回路１４０は、ＯＡＭセルの１つであるＤＭ（Delay Measurement）セルを生成する。このＤＭセルは、０系を用いてＤＭセルがデータ送信装置１００とデータ受信装置２００との間をラウンド・トリップするのに要する時間であるラウンド・トリップ・タイム（つまり、伝送遅延時間）を測定するために用いられる。このため、遅延測定回路１４０は、遅延測定回路１４０が備えるハードウェア・タイマからシステム時刻を取得し、取得した時刻を表すＤＭセルを生成する。次に、遅延測定回路１４０は、予め定められた周期で、生成したＤＭセルを表す電気信号を電気光変換器１６０へ出力する。電気光変換器１６０は、電気信号を入力すると、当該信号を光信号に変換し、光信号を０系へ送信する。
【００６３】
光電気変換器１４５は、電気光変換器１６０がデータ受信装置２００へＤＭセルを表す光信号を送信した後に、データ受信装置２００から返信されたＤＭセルを表す光信号を受信する。次に、光電気変換器１４５は、受信した光信号を電気信号に変換し、電気信号を遅延測定回路１４０へ出力する。
【００６４】
遅延測定回路１４０は、上記ハードウェア・タイマからシステム時刻を取得し、光電気変換器１４５から入力した電気信号で表されるＤＭセルで表される時刻との差分を算出することで、０系における伝送遅延時間を計測する。本実施形態では、データ送信装置１００からデータ受信装置２００までにデータを送信するのに要する時間は、データ受信装置２００からデータ送信装置１００までデータを送信するのに要する時間と等しいとする。このため、遅延測定回路１４０は、算出された差分を値２で除算した値を、０系における伝送遅延時間とする。その後、遅延測定回路１４０は、計測した伝送遅延時間を表す電気信号を電気光変換器１６０へ出力する。
【００６５】
損失測定回路１５０は、送信データを電気光変換器１６０ではなく、バッファ１７９を構成するリングバッファ１７０へ保存する。
【００６６】
電気光変換器１６０は、遅延測定回路１４０から出力された伝送遅延時間を表す信号を、電気光変換器１６１へ出力する。次に、電気光変換器１６０は、電気光変換器１６１に指定されたタイミングで、リングバッファ１７０から１フレーム分のデータを取得する。その後、電気光変換器１６０は、取得したデータを表す電気信号を光信号へ変換し、光信号を０系へ出力する。
【００６７】
遅延測定回路１４１は、遅延測定回路１４０と同様に、ＤＭセルを生成し、上記予め定められた周期で、ＤＭセルを表す電気信号を電気光変換器１６１へ出力する。電気光変換器１６１は、当該電気信号を光信号に変換してから１系へ送信する。
【００６８】
光電気変換器１４６は、電気光変換器１６１がデータ受信装置２００へＤＭセルを表す光信号を送信した後に、データ受信装置２００から返信されたＤＭセルを表す光信号を受信する。次に、光電気変換器１４６は、受信した光信号を電気信号に変換し、当該電気信号を遅延測定回路１４１へ出力する。
【００６９】
遅延測定回路１４１は、光電気変換器１４６から入力した電気信号で表されるＤＭセルに基づいて１系における伝送遅延時間を計測し、計測した伝送遅延時間を表す電気信号を電気光変換器１６１へ出力する。
【００７０】
損失測定回路１５１は、送信データを電気光変換器１６１ではなく、バッファ１７９を構成するリングバッファ１７１へ保存する。
【００７１】
電気光変換器１６１は、電気光変換器１６０から出力された信号で表される０系の伝送遅延時間と、遅延測定回路１４１から出力された信号で表される１系の伝送遅延時間と、の差分時間を算出する。次に、電気光変換器１６１は、算出した差分に基づいて、データ受信装置２００が予め定められた時間内に同じフレームを表す信号を０系と１系との双方から受信するように、電気光変換器１６０のフレーム送信タイミングを制御する。また、電気光変換器１６１は、電気光変換器１６０のフレーム送信タイミングに応じて、リングバッファ１７１から１フレーム分のデータを取得し、取得したデータを表す電気信号を光信号へ変換し、変換した後の光信号を１系へ出力する。
【００７２】
具体的には、電気光変換器１６１は、０系の伝送遅延時間の方が１系の伝送遅延時間よりも長い場合には、フレームＸ（フレームＸは、フレームＡ１からＣ９のいずれでも良い）を電気光変換器１６０に送信させた時刻から、差分時間で定まる時間だけ経過してからフレームＸを送信する。逆に、電気光変換器１６１は、０系の伝送遅延時間の方が１系の伝送遅延時間よりも短い場合には、フレームＸを電気光変換器１６１が送信した時刻から、差分時間で定まる時間だけ経過してから電気光変換器１６０にフレームＸを送信させる。
【００７３】
次に、図１０を参照して、実施形態３に係るデータ受信装置２００のハードウェア構成について説明する。図１０に示すデータ受信装置２００は、図４に示した光電気変換器２１０及び２１１を有する受信回路２１９、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、出力回路２６０、入力回路２７０、セレクタ２８０、及び消失訂正復号回路２９０を備える他に、ＤＭ返信回路２３０及び２３１、並びに電気光交換器２３５及び２３６を備える。また、図１０に示すデータ受信装置２００は、図４に示したリングバッファ２５０を有さない。
【００７４】
ＤＭ返信回路２３０は、光電気変換器２１０に接続されている。ＤＭ返信回路２３０は、光電気変換器２１０からＤＭセルを表す電気信号を入力すると、入力した信号を電気光交換器２３５へ出力する。電気光交換器２３５は、ＤＭ返信回路２３０から入力した電気信号を光信号に変換してから当該光信号を０系（つまり、中継装置３０３）へ送信する。
【００７５】
同様に、ＤＭ返信回路２３１は、光電気変換器２１１に接続されており、光電気変換器２１１からＤＭセルを表す電気信号を入力すると、入力した信号を電気光交換器２３６へ出力する。電気光交換器２３６は、ＤＭ返信回路２３１から入力した電気信号を光信号に変換してから当該光信号を１系（つまり、中継装置３１２）へ送信する。
【００７６】
セレクタ２８０は、図１１に示すように信号入力回路２８１と切替回路２８２とを有する。切替回路２８２は、所定周期で誤り訂正復号回路２４０若しくは誤り訂正復号回路２４１からデータを取得する。
【００７７】
切替回路２８２は、切替指示信号が入力される前には、誤り訂正復号回路２４０から０系誤り訂正復号化データを取得し、取得したデータを０系取得データとして消失訂正復号回路２９０へ出力している。その後、切替指示信号が入力されると、切替回路２８２は、誤り訂正復号回路２４１から１系誤り訂正復号化データを取得し、取得したデータを１系取得データとして消失訂正復号回路２９０へ出力する。
【００７８】
その後、消失訂正復号回路２９０は、切替回路２８２から出力された０系取得データと、１系取得データと、を復号化することで消失訂正を行う。次に、消失訂正復号回路２９０は、消失訂正が行われた出力データを出力回路２６０へ出力する。
【００７９】
これらの構成によれば、測定された０系の伝送遅延時間が１系の伝送遅延時間よりも長い場合に、消失訂正符号化されたフレームを表す光信号を０系へ送信してから、０系の伝送遅延時間と１系の伝送遅延時間との差分時間で定まる時間だけ経過した後に、当該フレームを表す光信号を１系へ送信する。このため、データ受信装置２００が予め定められた時間内に同じフレームを表す信号を０系と１系との双方から受信するため、通信経路を切り替えても、フレームの消失が少なくなるので通信が途切れにくくなる。
【００８０】
＜実施形態３の変形例＞
実施形態３のデータ送信装置１００は、ソフトウェア処理を実行することで、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、遅延測定回路１４０及び１４１、損失測定回路１５０及び１５１、並びにバッファ１７９がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮しても良い。また、実施形態３のデータ受信装置２００は、ソフトウェア処理を実行することで、ＤＭ返信回路２３０及び２３１、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、セレクタ２８０、並びに消失訂正復号回路２９０がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮するとしても良い。
【００８１】
＜実施形態４＞
実施形態３及び実施形態３の変形例において、データ受信装置２００のユーザは、端末装置２０に表示された０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったことを視認した場合、若しくは０系でエラーが検出された旨の表示を視認した場合、端末装置２０の入力部に所定の切替操作を行うとして説明した。しかし、実施形態４に係るデータ受信装置２００は、０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったこと、若しくは０系でエラーが検出されたことを検出する回路であって、実施形態２において、図８を参照しながら説明した検出回路２８３を備えるとしても良い。
【００８２】
＜実施形態４の変形例＞
実施形態４のデータ送信装置１００は、ソフトウェア処理を実行することで、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、遅延測定回路１４０及び１４１、損失測定回路１５０及び１５１、並びにバッファ１７９がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮しても良い。また、実施形態３のデータ受信装置２００は、ソフトウェア処理を実行することで、ＤＭ返信回路２３０及び２３１、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、検出回路２８３を有するセレクタ２８０、並びに消失訂正復号回路２９０がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮するとしても良い。
【００８３】
実施形態１、実施形態１の変形例１、実施形態１の変形例２、実施形態２、実施形態２の変形例、実施形態３、実施形態３の変形例、実施形態４、実施形態４の変形例（以下、実施形態１等という）では、誤り訂正符号回路１３０は、消失訂正符号化データを予め定められた長さで分割することで、図３（ａ）に示すようなフレームＡ１からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９（以下、フレームＡ１からＣ９という）を生成するとして説明したが、これに限定される訳ではない。誤り訂正符号回路１３０は、消失訂正符号化データを予め定められた長さで分割することで、図３（ａ）に示すようなパケットＡ１からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９を生成する、としても良い。
【００８４】
実施形態１等では、消失訂正符号回路１２０は、ＢＣＨ符号化を入力データに行うとして説明したが、これに限定される訳ではなく、入力データを巡回ハミング符号化、差集合巡回符号化、若しくはリードソロモン符号化しても良い。
【００８５】
実施形態１等では、誤り訂正符号回路１３０は、フレームＡ１からＣ９にＦＣＳを付加することで、消失訂正符号化データを誤り訂正符号化するとして説明したが、これに限定される訳ではなく、入力データをRateless符号化しても良い。
【００８６】
尚、実施形態１の変形例２、実施形態２の変形例、実施形態３の変形例、若しくは実施形態４の変形例に係る機能を実現するための構成を予め備えたデータ送信装置１００及びデータ受信装置２００として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存のデータ送信装置及びデータ受信装置を実施形態１の変形例２、実施形態２の変形例、実施形態３の変形例、若しくは実施形態４の変形例に係るデータ送信装置１００及びデータ受信装置２００として機能させることもできる。すなわち、上記実施形態１の変形例２、実施形態２の変形例、実施形態３の変形例、若しくは実施形態４で例示したデータ送信装置１００若しくはデータ受信装置２００による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存のデータ送信装置若しくはデータ受信装置を制御するコンピューター（ＣＰＵなど）が実行できる様に適用することで、実施形態１の変形例２、実施形態２の変形例、実施形態３の変形例、若しくは実施形態４に係るデータ送信装置１００若しくはデータ受信装置２００として機能させることができる。
【００８７】
このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、又はＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に格納して配布できる他、インターネットなどの通信媒体を介して配布することもできる。尚、本発明のデータ送信方法及びデータ受信方法は、データ送信装置１００及びデータ受信装置２００を用いてそれぞれ実施できる。
【００８８】
また、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【００８９】
１０，２０ 端末装置
１００ａ，２００ａ ＣＰＵ
１００ｂ，２００ｂ ＲＯＭ
１００ｃ，２００ｃ ＲＡＭ
１００ｄ，２００ｄ ハードディスク
１００ データ送信装置
１１０ 入力回路
１２０ 消失訂正符号回路
１３０ 誤り訂正符号回路
１４０，１４１ 遅延測定回路
１４５，１４６ 光電気変換器
１５０，１５１ 損失測定回路
１６０，１６１ 電気光変換器
１６９ 送信回路
１７０，１７１ リングバッファ
１７９ バッファ
２００ データ受信装置
２１０，２１１ 光電気変換器
２１９ 受信回路
２３０，２３１ ＤＭ返信回路
２３５，２３６ 電気光交換器
２４０，２４１ 誤り訂正復号回路
２５０，２５１ リングバッファ
２５９ バッファ
２６０ 出力回路
２７０ 入力回路
２８０ セレクタ
２８１ 信号入力回路
２８２ 切替回路
２８１ 検出回路
２９０ 消失訂正復号回路
３０１，３０２，３０３，３１１，３１２ 中継装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ受信装置及びデータ受信方法、並びにデータ送信装置及びデータ送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、第１パケットと当該第１パケットの誤り検出に用いられる情報を含む第２パケットとを第１回線と第２回線とでそれぞれ受信するステップと、第１回線と第２回線とでそれぞれ受信された第１パケットの誤りをそれぞれの回線で受信された第２パケットに基づいて検出するステップと、誤り検出結果に基づいて、出力される第１パケットを第１回線で受信された第１パケットから第２回線で受信された第１パケットへ切り替えるステップと、を有する回線切替方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７３９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、第１回線の伝送遅延が第２回線の伝送遅延よりも大きくなると、第１回線で受信された第１パケットが欠損した場合に、第１回線で受信された第１パケットが既に破棄されており、第１パケットの出力ができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の通信経路における遅延時間の差異が増加しても、通信経路の切り替えによる通信の断絶が生じ難いデータ受信装置及びデータ受信方法、並びにデータ送信装置及びデータ送信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るデータ受信装置は、
第１経路と第２経路とから消失訂正符号化されたデータを表す光信号を受信する受信手段と、
前記第１経路から受信された光信号で表される第１データから、前記第２経路から受信された光信号で表される第２データへ、取得するデータを切り替える切替手段と、
切替前に取得された前記第１データである第１取得データと、切替後に取得された前記第２データである第２取得データと、を復号化することで、前記第２経路において前記第１取得データに相当するデータが送信されてから前記第２取得データが送信されるまでに前記第２経路において送信されたデータの消失を訂正する消失訂正復号手段と、
前記消失を訂正されたデータを出力する出力手段と、を備える。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るデータ送信装置は、
第１経路と第２経路とへ送信するデータを入力する入力手段と、
前記入力されたデータを消失訂正符号化する消失訂正符号手段と、
前記第１経路を用いたデータ伝送に要する第１伝送時間と、前記第２経路を用いたデータ伝送に要する第２伝送時間と、を測定する測定手段と、
測定された前記第１伝送時間が前記第２伝送時間よりも長い場合に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第１経路へ送信してから前記第１伝送時間と前記第２伝送時間との差分時間で定まる時間だけ経過した後に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第２経路へ送信する送信手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るデータ受信装置及びデータ受信方法、並びにデータ送信装置及びデータ送信方法によれば、複数の通信経路における遅延時間の差異が増加しても、通信経路の切り替えによる通信の断絶が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係るデータ送信装置及びデータ受信装置の一例を表す構成図である。
【図２】実施形態１に係るデータ送信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図３】（ａ）は、送信データの一例を表す図である。（ｂ）は、０系取得データの一例を表す図である。（ｃ）は、１系取得データの一例を表す図である。（ｄ）は、消失データの一例を表す図である。（ｅ）は、出力データの一例を表す図である。
【図４】実施形態１に係るデータ受信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図５】実施形態１に係るセレクタの一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図６】（ａ）は、０系取得データの他例を表す図である。（ｂ）は、１系取得データの他例を表す図である。（ｃ）は、重複データの一例を表す図である。（ｄ）は、出力データの他例を表す図である。
【図７】（ａ）は、実施形態１の変形例２に係るデータ送信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。（ｂ）は、実施形態１の変形例２のデータ受信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図８】実施形態２に係るセレクタの一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図９】実施形態３に係るデータ送信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図１０】実施形態３に係るデータ受信装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図１１】実施形態３に係るセレクタの一構成例を表すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１に係るデータ送信装置１００とデータ受信装置２００とについて、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１に示すように、データ送信装置１００は端末装置１０に接続されており、データ受信装置２００は端末装置２０に接続されている。端末装置１０及び端末装置２０は、例えばキーボード等の入力部とＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部とを備えるパーソナル・コンピュータである。
【００１２】
ユーザが端末装置１０の入力部を操作すると、端末装置１０は、当該操作に応じたデータをデータ送信装置１００へ出力する。データ送信装置１００は、出力されたデータを表す光信号を、中継装置３０１から３０３を通る通信経路（以下、０系という）と、中継装置３１１及び３１２を通る通信経路（以下、１系という）と、の双方へ送信する。尚、端末装置１０及び端末装置２０は、映像装置や測定器などでも良く、この場合、端末装置１０は、データをデータ送信装置１００へ出力する。データ送信装置１００は、出力されたデータを表す光信号を、中継装置３０１から３０３を通る通信経路（以下、０系という）と、中継装置３１１及び３１２を通る通信経路（以下、１系という）と、の双方へ送信する。
【００１３】
中継装置３０１は、データ送信装置１００から受信した光信号を増幅等した後に中継装置３０２へ送信する。中継装置３０２は同様に光信号を中継装置３０３へ中継し、中継装置３０３も同様に光信号をデータ受信装置２００へ中継する。また、中継装置３１１は、データ送信装置１００から受信した光信号を中継装置３１２へ中継し、中継装置３１２は同様に光信号をデータ受信装置２００へ中継する。
【００１４】
その後、データ受信装置２００は、０系（つまり、中継装置３０３）及び１系（つまり、中継装置３１２）の双方からそれぞれ光信号を受信し、それぞれの系から受信した光信号で表される２つのデータの内で、誤り及び欠損（以下、消失ともいう）が無い若しくは少ないデータを端末装置２０へ出力する。
【００１５】
次に、図２を参照して、データ送信装置１００のハードウェア構成について説明する。
データ送信装置１００は、入力回路１１０、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１、並びに電気光変換器１６０及び１６１を有する送信回路１６９を備える。
【００１６】
入力回路１１０は、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）などのプロトコルに従って、端末装置１０からデータを入力した後に、入力したデータ（以下、入力データという）を消失訂正符号回路１２０に出力する。
【００１７】
消失訂正符号回路１２０は、入力データに対してバーストエラーに適した（１２７，１２０）ＢＣＨ（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）タイプの消失訂正符号化を行う。その後、消失訂正符号回路１２０は、消失訂正符号化された入力データ（以下、消失訂正符号化データという）を誤り訂正符号回路１３０へ出力する。
【００１８】
誤り訂正符号回路１３０は、消失訂正符号化データを予め定められた長さで分割することで、図３（ａ）に示すようなフレームＡ１からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９（以下、フレームＡ１からＣ９という）を生成する。次に、消失訂正符号回路１２０は、フレームＡ１からＣ９にＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）などのＦＣＳ（Frame Check Sequence）を付加することで、消失訂正符号化データを誤り訂正符号化する。その後に、誤り訂正符号回路１３０は、誤り訂正符号化されたデータ（以下、誤り訂正符号化データという）を損失測定回路１５０及び１５１へ出力する。
【００１９】
損失測定回路１５０は、０系の保守、運用、及び管理に用いられる情報を伝送するＯＡＭ（Operation, Administration and Maintenance）セルの内で、セル損失率を検出するために用いられるセル（以下、損失検出用セルという）を誤り訂正符号化データに追加する。その後、損失測定回路１５０は、セルが追加された訂正符号化データ（以下、送信データという）を電気光変換器１６０へ出力する。その後、電気光変換器１６０は、送信データを表す電気信号を光信号に順次変換し、光信号を０系（つまり、図１に示した中継装置３０１）へ送信する。
【００２０】
損失測定回路１５１は、１系の保守、運用、及び管理に用いられる情報を伝送するＯＡＭセルを誤り訂正符号化データに追加することで生成した送信データを電気光変換器１６１へ出力する。電気光変換器１６１は、送信データを表す電気信号を光信号に変換し、光信号を１系（つまり、中継装置３１１）へ送信する。
【００２１】
次に、０系及び１系から送信データを表す光信号を受信するデータ受信装置２００のハードウェア構成について、図４を参照しながら説明を行う。
データ受信装置２００は、光電気変換器２１０及び２１１を有する受信回路２１９、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、リングバッファ２５０及び２５１で構成されるバッファ２５９、出力回路２６０、入力回路２７０、セレクタ２８０、及び消失訂正復号回路２９０を備える。
【００２２】
光電気変換器２１０は、０系（つまり、中継装置３０３）から光信号を受信し、受信した信号に応じた電気信号を誤り訂正復号回路２４０へ出力する。
【００２３】
誤り訂正復号回路２４０は、光電気変換器２１０から出力された電気信号で表されるデータ（以下、０系受信データという）から損失検出用セルを抽出し、抽出したセルを用いて損失率を算出する。例えば、損失検出用セルには、シーケンシャル・ナンバーが付与されており、誤り訂正復号回路２４０は、予め定められた時間内に抽出されるセルのシーケンシャル・ナンバーに基づいて、当該時間内に送信された損失検出用セルの総数と損失検出用セルの消失数とを算出し、消失数を総数で除算した結果を損失率とする。
【００２４】
その後、誤り訂正復号回路２４０は、損失率を表す信号を出力回路２６０へ出力する。また、誤り訂正復号回路２４０は、セルが抽出された後の０系受信データを復号化することで誤り訂正を行う。その後、誤り訂正復号回路２４０は、誤り訂正された０系受信データ（以下、０系誤り訂正復号化データという）をリングバッファ２５０へ保存する。また、誤り訂正復号回路２４０は、例えば、バーストエラーなどのＦＣＳを用いても誤り訂正ができないエラー（つまり、ＦＣＳエラー）を検出した場合、エラーを検出したことを表す信号（以下、エラー検出信号という）を出力回路２６０へ所定期間に亘って出力する。
【００２５】
光電気変換器２１１は、１系（つまり、中継装置３１２）から光信号を受信し、受信した信号に応じた電気信号を誤り訂正復号回路２４０へ出力する。
【００２６】
誤り訂正復号回路２４１は、光電気変換器２１１から出力された電気信号で表されるデータ（以下、１系受信データという）から損失検出用セルを抽出し、損失検出用セルの損失率を算出し、算出した損失率を表す信号を出力回路２６０へ出力する。また、誤り訂正復号回路２４１は、セル抽出後の１系受信データを復号化し、誤り訂正された１系受信データ（以下、１系誤り訂正復号化データという）をリングバッファ２５１へ保存する。また、誤り訂正復号回路２４１は、ＦＣＳエラーを検出した場合、エラー検出信号を出力回路２６０へ所定期間に亘って出力する。
【００２７】
出力回路２６０は、０系を表す信号と、誤り訂正復号回路２４０から出力された損失率を表す信号と、誤り訂正復号回路２４０からエラー検出信号が出力されているか否かを表す信号と、を端末装置２０へ出力する。同様に、出力回路２６０は、１系を表す信号と、誤り訂正復号回路２４１から出力された損失率を表す信号と、誤り訂正復号回路２４１からエラー検出信号が出力されているか否かを表す信号と、を端末装置２０へ出力する。
【００２８】
ここで、端末装置２０は、出力回路２６０から出力された信号に従って、０系を表す情報と、０系におけるセルの損失率を表す情報と、０系で送信されたデータの誤り訂正でエラー検出されたか否かを表す情報と、を対応付けて表示部へ表示する。また同様に、端末装置２０は、出力回路２６０から出力された信号に従って、１系を表す情報と、１系におけるセルの損失率を表す情報と、１系で送信されたデータの誤り訂正でエラー検出されたか否かを表す情報と、を対応付けて表示部へ表示する。なお、端末装置２０とデータ受信装置２００が連携して動作するように記載したが、端末装置２０で実施している制御をデータ受信装置２００で実施してもよい。
【００２９】
データ受信装置２００のユーザは、端末装置２０に表示された０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったことを視認した場合、若しくは０系でエラーが検出された旨の表示を視認した場合、端末装置２０の入力部に所定の切替操作を行う。端末装置２０は、当該操作に応じて、セレクタ２８０がバッファ２５９から取得するデータを、リングバッファ２５０が記憶する０系誤り訂正復号化データからリングバッファ２５１が記憶する１系誤り訂正復号化データに切り替えるように指示する信号（以下、切替指示信号という）をデータ受信装置２００へ出力する。
【００３０】
セレクタ２８０は、図５に示すように信号入力回路２８１と切替回路２８２とを有する。信号入力回路２８１は、端末装置２０から入力回路２７０が入力した切替指示信号を切替回路２８２へ出力する。
【００３１】
切替回路２８２は、所定周期でバッファ２５９に保存されたデータを取得する。切替回路２８２は、現用系が０系に設定されているため、切替指示信号が入力される前には、リングバッファ２５０に保存されたデータを取得しており、切替指示信号が入力された後には、リングバッファ２５１に保存されたデータを取得する。
【００３２】
ここで、図３（ｂ）及び（ｃ）を参照して、切替回路２８２の動作について説明する。
切替回路２８２がリングバッファ２５０から最後にデータを取得したときに、図３（ｂ）に示すフレームＡ１及びＡ２並びにフレームＡ３の前半部分がリングバッファ２５０に記憶されている。このため、切替回路２８２は、当該フレームＡ１及びＡ２を取得する。その後、切替回路２８２は、取得したフレームＡ１及びＡ２（以下、０系取得データという）を消失訂正復号回路２９０へ出力する。
【００３３】
その後、切替指示信号が入力されると、切替回路２８２は、リングバッファ２５１に保存されたデータを取得する。切替回路２８２がリングバッファ２５１から最初にデータを取得したときに、図３（ｃ）に示すフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ５、並びにフレームＣ６の前半部分が記憶されている。このため、切替回路２８２は、フレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ５を取得する。その後、切替回路２８２は、取得したフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ５を消失訂正復号回路２９０へ出力する。
【００３４】
このように、切替回路２８２がフレームＡ３からＡ５を取得できなかったため、図３（ｄ）に示すように、これらのフレームＡ３からＡ５が消失する。これは、リングバッファ２５１の記憶領域の大きさがフレーム１９個分であるため、フレームＡ１からＡ５が保存されていた領域にフレームＣ２からＣ５並びにフレームＣ６の前半部が上書き保存されるためである。つまり、１系の方が０系よりも伝送距離が短いことなどから１系の伝送速度の方が０系の伝送速度よりも速いく、リングバッファ２５０にフレームＡ１からＡ３が記憶されており、フレームＡ４及びＡ５がその後に記憶される場合には、リングバッファ２５１では、既にフレームＡ１からＣ１が保存されているだけでなく、フレームＡ１からＡ５の保存領域にフレームＣ２からＣ６が上書き保存されるためである。
【００３５】
その後、所定時間経過するまでに、誤り訂正復号回路２４１によってリングバッファ２５１へ新たに受信されたフレームＣ６からＣ９が保存される。切替回路２８２は、前回にフレームを取得した時刻から所定時間経過すると、リングバッファ２５１からフレームＣ６からＣ９を取得し、取得したフレームＣ６からＣ９を消失訂正復号回路２９０へ出力する。尚、リングバッファ２５１から取得されたフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９を、以下、１系取得データという。
【００３６】
その後、消失訂正復号回路２９０は、切替回路２８２から出力された０系取得データであるフレームＡ１及びＡ２と、１系取得データであるフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９と、を復号化することで消失訂正を行う。これにより、消失訂正復号回路２９０は、消失したフレームＡ３からＡ５で表される内容のデータを復元し、図３（ｅ）に示すようなフレームＡ１からＣ９からなる出力データを出力回路２６０へ出力する。
【００３７】
出力回路２６０は、消失訂正復号回路２９０からフレームＡ１からＣ９を入力すると、フレームＡ１からＣ９に基づいて入力データを生成し、生成した入力データを端末装置２０へ出力する。端末装置２０は、出力された入力データに応じて情報を表示する。
【００３８】
これらの構成によれば、０系取得データと１系取得データとを復号化することで、０系取得データに相当するフレームＡ１及びＡ２が１系で送信されてから１系取得データであるフレームＡ６からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９が送信されるまでに１系で送信されたフレームＡ３からＡ５の消失を訂正する。このため、０系における遅延時間と１系における遅延時間との差異が増加しても、遅延により消失したデータを訂正できるので、通信経路を切り替えたとしても従来よりも通信が途切れにくい。
【００３９】
次に、図６を参照して、０系取得データと１系取得データとが一部重複する場合における切替回路２８２及び消失訂正復号回路２９０の動作について説明する。
【００４０】
切替回路２８２がリングバッファ２５０から最後にデータを取得したときには、図６（ａ）に示すフレームＡ１及びＡ２並びにフレームＡ３の前半部分がリングバッファ２５０に記憶されており、切替回路２８２は、当該フレームＡ１及びＡ２を取得し、フレームＡ１及びＡ２（以下、０系取得データという）を消失訂正復号回路２９０へ出力した。
【００４１】
その後、切替回路２８２に切替指示信号が入力されてから、切替回路２８２が最初にリングバッファ２５１からデータを取得したときには、図６（ｂ）に示すフレームＡ２からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１（以下、フレームＡ２からＣ１という）、並びにフレームＣ２の前半部分が記憶されており、切替回路２８２は、フレームＡ２からＣ１を取得し、フレームＡ２からＣ１を消失訂正復号回路２９０へ出力した。
【００４２】
その後、所定時間経過するまでに、誤り訂正復号回路２４１によってリングバッファ２５１へ新たに受信されたフレームＣ２からＣ９が保存される。切替回路２８２は、前回にフレームを取得した時刻から所定時間経過すると、リングバッファ２５１からフレームＣ２からＣ９を取得し、取得したフレームＣ２からＣ９を消失訂正復号回路２９０へ出力する。ここで、リングバッファ２５１から取得されたフレームＡ２からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９を、以下、１系取得データという。
【００４３】
このように、消失訂正復号回路２９０が切替回路２８２から入力するデータは、図６（ｃ）に示すようにフレームＡ２が重複したフレームＡ１からＣ９までで構成されるデータである。消失訂正復号回路２９０は、切替回路２８２から出力された０系取得データのフレームＡ１及びＡ２と、１系取得データのフレームＡ２からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９と、を復号化する。この復号化により、フレームＡ２の重複が削除訂正される。その後、消失訂正復号回路２９０は、図６（ｄ）に示すようなフレームＡ１からＣ９で構成されるデータを出力回路２６０へ出力する。
【００４４】
これらの構成によれば、０系取得データと１系取得データとを復号化することで、０系取得データであるフレームＡ１及びＡ２と、１系取得データであるフレームＡ２からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９と、が一部重複する場合でも、重複したデータであるフレームＡ２を削除できる。このため、０系における遅延時間と１系における遅延時間との差異が減少することで生じる重複データをより簡単な回路で削除できる。
【００４５】
＜実施形態１の変形例１＞
データ送信装置１００の消失訂正符号回路１２０は、入力データを常に消失訂正符号化するとして説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、データ送信装置１００とデータ受信装置２００とは、以下の構成を採用しても良い。データ受信装置２００は、端末装置２０から切替指示信号を入力すると、入力データの消失訂正符号化を指示する符号化指示信号をデータ送信装置１００へ送信する。データ送信装置１００の消失訂正符号回路１２０は、初期状態において入力データを消失訂正符号化していないが、符号化指示信号を受信すると、所定時間に亘って入力データを消失訂正符号化した後に、消失訂正符号化を終了する。また、データ受信装置２００の切替回路２８２は、符号化指示信号を送信した時刻から上記所定時間以内にデータの取得先を切り替える。
【００４６】
この構成によれば、データ送信装置１００は、符号化指示信号を受信した受信時刻から所定時間経過するまでの間に入力データを消失訂正符号化し、受信時刻から時間経過すると消失訂正符号化を終了する。このため、送信されるデータ量が消失訂正符号の分だけ減少する。また、データ受信装置２００は、符号化指示信号を送信した送信時刻から所定時間経過するまでの間に通信経路を切り替える。このため伝送効率を向上させつつ、通信経路の切替により通信が断絶することを防止できる。
【００４７】
＜実施形態１の変形例２＞
実施形態１及び実施形態１の変形例１において、データ送信装置１００は、図２に示した入力回路１１０、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１、並びに送信回路１６９を備えるとして説明した。しかし、これに限定される訳ではなく、データ送信装置１００は、図７（ａ）に示すＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００ｃ、及びハードディスク１００ｄと、入力回路１１０並びに電気光変換器１６０及び１６１と、を備えるとしても良い。
【００４８】
ＣＰＵ１００ａは、ＲＯＭ１００ｂ若しくはハードディスク１００ｄに保存されたプログラムに従ってソフトウェア処理を実行することで、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮する。
【００４９】
尚、ＲＡＭ１００ｃは、ＣＰＵ１００ａによるプログラムの実行時において、処理対象とされるデータを一時的に記憶する。ハードディスク１００ｄは、各種のデータを記憶する。尚、データ送信装置１００は、ハードディスク１００ｄの代わりに、フラッシュメモリを備えても良い。
【００５０】
同様に、データ受信装置２００は、図４に示した光電気変換器２１０及び２１１を有する受信回路２１９、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、バッファ２５９、出力回路２６０、入力回路２７０、セレクタ２８０、及び消失訂正復号回路２９０を備えるとして説明した。しかし、これに限定される訳ではなく、データ受信装置２００は、図７（ｂ）に示すＣＰＵ２００ａ、ＲＯＭ２００ｂ、ＲＡＭ２００ｃ、及びハードディスク２００ｄと、光電気変換器２１０及び２１１、出力回路２６０、並びに入力回路２７０と、を備えるとしても良い。
【００５１】
ＣＰＵ２００ａは、ＲＯＭ２００ｂ若しくはハードディスク２００ｄに保存されたプログラムに従ってソフトウェア処理を実行することで、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、セレクタ２８０、並びに消失訂正復号回路２９０がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮する。
【００５２】
尚、ＲＡＭ２００ｃは、ＣＰＵ２００ａによるプログラムの実行時において、処理対象とされるデータを一時的に記憶する。ハードディスク２００ｄは、ＣＰＵ２００ａと協働して、リングバッファ２５０及び２５１として機能する。尚、データ受信装置２００は、ハードディスク２００ｄの代わりに、フラッシュメモリを備えても良い。
【００５３】
＜実施形態２＞
実施形態１、実施形態１の変形例１、及び実施形態１の変形例２において、データ受信装置２００のユーザは、端末装置２０に表示された０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったことを視認した場合、若しくは０系でエラーが検出された旨の表示を視認した場合、端末装置２０の入力部に所定の切替操作を行うとして説明した。しかし、実施形態２に係るデータ受信装置２００は、０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったこと、若しくは０系でエラーが検出されたことを検出する、図８に示す検出回路２８３を備える。
【００５４】
検出回路２８３は、誤り訂正復号回路２４０及び２４１に接続されている。検出回路２８３は、誤り訂正復号回路２４０及び２４１からそれぞれで算出されたセルの損失率を表す信号を入力する。次に、検出回路２８３は、誤り訂正復号回路２４０から入力した信号で表されるセルの損失率が予め定められた閾値を下回った連続時間（以下、０系時間という）と、誤り訂正復号回路２４１から入力した信号で表されるセルの損失率が当該予め定められた閾値を下回った連続時間（以下、１系時間という）と、を計数する。
【００５５】
次に、検出回路２８３は、計数された０系時間が予め定められた保護時間を超えた場合、若しくは誤り訂正復号回路２４０からエラー検出信号が出力された場合に、０系受信データに含まれるフレームの一部若しくは全部が消失していることを検出する。次に、検出回路２８３は、切替回路２８２のデータ取得先をリングバッファ２５０からリングバッファ２５１に切り替えるように指示する切替指示信号を切替回路２８２へ出力する。
【００５６】
逆に、検出回路２８３は、計数された１系時間が予め定められた保護時間を超えた場合、若しくは誤り訂正復号回路２４１からエラー検出信号が出力された場合に、１系受信データに含まれるフレームの一部若しくは全部が消失していることを検出する。次に、検出回路２８３は、切替回路２８２のデータ取得先をリングバッファ２５１からリングバッファ２５０に切り替えるように指示する切替指示信号を切替回路２８２へ出力する。
【００５７】
これらの構成によれば、０系受信データの誤り訂正結果に基づいて０系受信データの一部若しくは全部が消失していることが検出された場合に、リングバッファ２５０からリングバッファ２５１へデータの取得先を切り替えるので、ユーザが切り替えを指示する場合と比べて通信が断絶し難い。
【００５８】
またこれらの構成によれば、セルの損失率が予め定められた閾値を下回った連続時間が予め定められた保護時間を超えた場合に通信経路を切り替えるので、少なくとも予め定められた保護時間を経過してから通信経路が切り替わる。このため、通信経路の切り替えの「ばたつき」により生じるデータ消失を防止できる。
【００５９】
＜実施形態２の変形例＞
実施形態２のデータ送信装置１００は、ソフトウェア処理を実行することで、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮しても良い。また、実施形態２のデータ受信装置２００は、ソフトウェア処理を実行することで、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、検出回路２８３を含むセレクタ２８０、並びに消失訂正復号回路２９０がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮するとしても良い。
【００６０】
＜実施形態３＞
実施形態１では、データ受信装置２００がバッファ２５９を備えるとして説明したが、実施形態３では、データ送信装置１００がバッファ２５９に相当するバッファ１７９を備える。
【００６１】
先ず、図９を参照して、実施形態３に係るデータ送信装置１００のハードウェア構成について説明する。図９に示すデータ送信装置１００は、図２に示した入力回路１１０、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、損失測定回路１５０及び１５１、並びに電気光変換器１６０及び１６１を有する送信回路１６９の他に、遅延測定回路１４０及び１４１、光電気変換器１４５及び１４６、並びにリングバッファ１７０及び１７１で構成されるバッファ１７９を備える。
【００６２】
遅延測定回路１４０は、ＯＡＭセルの１つであるＤＭ（Delay Measurement）セルを生成する。このＤＭセルは、０系を用いてＤＭセルがデータ送信装置１００とデータ受信装置２００との間をラウンド・トリップするのに要する時間であるラウンド・トリップ・タイム（つまり、伝送遅延時間）を測定するために用いられる。このため、遅延測定回路１４０は、遅延測定回路１４０が備えるハードウェア・タイマからシステム時刻を取得し、取得した時刻を表すＤＭセルを生成する。次に、遅延測定回路１４０は、予め定められた周期で、生成したＤＭセルを表す電気信号を電気光変換器１６０へ出力する。電気光変換器１６０は、電気信号を入力すると、当該信号を光信号に変換し、光信号を０系へ送信する。
【００６３】
光電気変換器１４５は、電気光変換器１６０がデータ受信装置２００へＤＭセルを表す光信号を送信した後に、データ受信装置２００から返信されたＤＭセルを表す光信号を受信する。次に、光電気変換器１４５は、受信した光信号を電気信号に変換し、電気信号を遅延測定回路１４０へ出力する。
【００６４】
遅延測定回路１４０は、上記ハードウェア・タイマからシステム時刻を取得し、光電気変換器１４５から入力した電気信号で表されるＤＭセルで表される時刻との差分を算出することで、０系における伝送遅延時間を計測する。本実施形態では、データ送信装置１００からデータ受信装置２００までにデータを送信するのに要する時間は、データ受信装置２００からデータ送信装置１００までデータを送信するのに要する時間と等しいとする。このため、遅延測定回路１４０は、算出された差分を値２で除算した値を、０系における伝送遅延時間とする。その後、遅延測定回路１４０は、計測した伝送遅延時間を表す電気信号を電気光変換器１６０へ出力する。
【００６５】
損失測定回路１５０は、送信データを電気光変換器１６０ではなく、バッファ１７９を構成するリングバッファ１７０へ保存する。
【００６６】
電気光変換器１６０は、遅延測定回路１４０から出力された伝送遅延時間を表す信号を、電気光変換器１６１へ出力する。次に、電気光変換器１６０は、電気光変換器１６１に指定されたタイミングで、リングバッファ１７０から１フレーム分のデータを取得する。その後、電気光変換器１６０は、取得したデータを表す電気信号を光信号へ変換し、光信号を０系へ出力する。
【００６７】
遅延測定回路１４１は、遅延測定回路１４０と同様に、ＤＭセルを生成し、上記予め定められた周期で、ＤＭセルを表す電気信号を電気光変換器１６１へ出力する。電気光変換器１６１は、当該電気信号を光信号に変換してから１系へ送信する。
【００６８】
光電気変換器１４６は、電気光変換器１６１がデータ受信装置２００へＤＭセルを表す光信号を送信した後に、データ受信装置２００から返信されたＤＭセルを表す光信号を受信する。次に、光電気変換器１４６は、受信した光信号を電気信号に変換し、当該電気信号を遅延測定回路１４１へ出力する。
【００６９】
遅延測定回路１４１は、光電気変換器１４６から入力した電気信号で表されるＤＭセルに基づいて１系における伝送遅延時間を計測し、計測した伝送遅延時間を表す電気信号を電気光変換器１６１へ出力する。
【００７０】
損失測定回路１５１は、送信データを電気光変換器１６１ではなく、バッファ１７９を構成するリングバッファ１７１へ保存する。
【００７１】
電気光変換器１６１は、電気光変換器１６０から出力された信号で表される０系の伝送遅延時間と、遅延測定回路１４１から出力された信号で表される１系の伝送遅延時間と、の差分時間を算出する。次に、電気光変換器１６１は、算出した差分に基づいて、データ受信装置２００が予め定められた時間内に同じフレームを表す信号を０系と１系との双方から受信するように、電気光変換器１６０のフレーム送信タイミングを制御する。また、電気光変換器１６１は、電気光変換器１６０のフレーム送信タイミングに応じて、リングバッファ１７１から１フレーム分のデータを取得し、取得したデータを表す電気信号を光信号へ変換し、変換した後の光信号を１系へ出力する。
【００７２】
具体的には、電気光変換器１６１は、０系の伝送遅延時間の方が１系の伝送遅延時間よりも長い場合には、フレームＸ（フレームＸは、フレームＡ１からＣ９のいずれでも良い）を電気光変換器１６０に送信させた時刻から、差分時間で定まる時間だけ経過してからフレームＸを送信する。逆に、電気光変換器１６１は、０系の伝送遅延時間の方が１系の伝送遅延時間よりも短い場合には、フレームＸを電気光変換器１６１が送信した時刻から、差分時間で定まる時間だけ経過してから電気光変換器１６０にフレームＸを送信させる。
【００７３】
次に、図１０を参照して、実施形態３に係るデータ受信装置２００のハードウェア構成について説明する。図１０に示すデータ受信装置２００は、図４に示した光電気変換器２１０及び２１１を有する受信回路２１９、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、出力回路２６０、入力回路２７０、セレクタ２８０、及び消失訂正復号回路２９０を備える他に、ＤＭ返信回路２３０及び２３１、並びに電気光交換器２３５及び２３６を備える。また、図１０に示すデータ受信装置２００は、図４に示したリングバッファ２５０を有さない。
【００７４】
ＤＭ返信回路２３０は、光電気変換器２１０に接続されている。ＤＭ返信回路２３０は、光電気変換器２１０からＤＭセルを表す電気信号を入力すると、入力した信号を電気光交換器２３５へ出力する。電気光交換器２３５は、ＤＭ返信回路２３０から入力した電気信号を光信号に変換してから当該光信号を０系（つまり、中継装置３０３）へ送信する。
【００７５】
同様に、ＤＭ返信回路２３１は、光電気変換器２１１に接続されており、光電気変換器２１１からＤＭセルを表す電気信号を入力すると、入力した信号を電気光交換器２３６へ出力する。電気光交換器２３６は、ＤＭ返信回路２３１から入力した電気信号を光信号に変換してから当該光信号を１系（つまり、中継装置３１２）へ送信する。
【００７６】
セレクタ２８０は、図１１に示すように信号入力回路２８１と切替回路２８２とを有する。切替回路２８２は、所定周期で誤り訂正復号回路２４０若しくは誤り訂正復号回路２４１からデータを取得する。
【００７７】
切替回路２８２は、切替指示信号が入力される前には、誤り訂正復号回路２４０から０系誤り訂正復号化データを取得し、取得したデータを０系取得データとして消失訂正復号回路２９０へ出力している。その後、切替指示信号が入力されると、切替回路２８２は、誤り訂正復号回路２４１から１系誤り訂正復号化データを取得し、取得したデータを１系取得データとして消失訂正復号回路２９０へ出力する。
【００７８】
その後、消失訂正復号回路２９０は、切替回路２８２から出力された０系取得データと、１系取得データと、を復号化することで消失訂正を行う。次に、消失訂正復号回路２９０は、消失訂正が行われた出力データを出力回路２６０へ出力する。
【００７９】
これらの構成によれば、測定された０系の伝送遅延時間が１系の伝送遅延時間よりも長い場合に、消失訂正符号化されたフレームを表す光信号を０系へ送信してから、０系の伝送遅延時間と１系の伝送遅延時間との差分時間で定まる時間だけ経過した後に、当該フレームを表す光信号を１系へ送信する。このため、データ受信装置２００が予め定められた時間内に同じフレームを表す信号を０系と１系との双方から受信するため、通信経路を切り替えても、フレームの消失が少なくなるので通信が途切れにくくなる。
【００８０】
＜実施形態３の変形例＞
実施形態３のデータ送信装置１００は、ソフトウェア処理を実行することで、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、遅延測定回路１４０及び１４１、損失測定回路１５０及び１５１、並びにバッファ１７９がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮しても良い。また、実施形態３のデータ受信装置２００は、ソフトウェア処理を実行することで、ＤＭ返信回路２３０及び２３１、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、セレクタ２８０、並びに消失訂正復号回路２９０がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮するとしても良い。
【００８１】
＜実施形態４＞
実施形態３及び実施形態３の変形例において、データ受信装置２００のユーザは、端末装置２０に表示された０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったことを視認した場合、若しくは０系でエラーが検出された旨の表示を視認した場合、端末装置２０の入力部に所定の切替操作を行うとして説明した。しかし、実施形態４に係るデータ受信装置２００は、０系の損失率が１系の損失率よりも高くなったこと、若しくは０系でエラーが検出されたことを検出する回路であって、実施形態２において、図８を参照しながら説明した検出回路２８３を備えるとしても良い。
【００８２】
＜実施形態４の変形例＞
実施形態４のデータ送信装置１００は、ソフトウェア処理を実行することで、消失訂正符号回路１２０、誤り訂正符号回路１３０、遅延測定回路１４０及び１４１、損失測定回路１５０及び１５１、並びにバッファ１７９がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮しても良い。また、実施形態３のデータ受信装置２００は、ソフトウェア処理を実行することで、ＤＭ返信回路２３０及び２３１、誤り訂正復号回路２４０及び２４１、検出回路２８３を有するセレクタ２８０、並びに消失訂正復号回路２９０がそれぞれ有する機能と同様の機能を発揮するとしても良い。
【００８３】
実施形態１、実施形態１の変形例１、実施形態１の変形例２、実施形態２、実施形態２の変形例、実施形態３、実施形態３の変形例、実施形態４、実施形態４の変形例（以下、実施形態１等という）では、誤り訂正符号回路１３０は、消失訂正符号化データを予め定められた長さで分割することで、図３（ａ）に示すようなフレームＡ１からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９（以下、フレームＡ１からＣ９という）を生成するとして説明したが、これに限定される訳ではない。誤り訂正符号回路１３０は、消失訂正符号化データを予め定められた長さで分割することで、図３（ａ）に示すようなパケットＡ１からＡ９、Ｂ１からＢ９、及びＣ１からＣ９を生成する、としても良い。
【００８４】
実施形態１等では、消失訂正符号回路１２０は、ＢＣＨ符号化を入力データに行うとして説明したが、これに限定される訳ではなく、入力データを巡回ハミング符号化、差集合巡回符号化、若しくはリードソロモン符号化しても良い。
【００８５】
実施形態１等では、誤り訂正符号回路１３０は、フレームＡ１からＣ９にＦＣＳを付加することで、消失訂正符号化データを誤り訂正符号化するとして説明したが、これに限定される訳ではなく、入力データをRateless符号化しても良い。
【００８６】
尚、実施形態１の変形例２、実施形態２の変形例、実施形態３の変形例、若しくは実施形態４の変形例に係る機能を実現するための構成を予め備えたデータ送信装置１００及びデータ受信装置２００として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存のデータ送信装置及びデータ受信装置を実施形態１の変形例２、実施形態２の変形例、実施形態３の変形例、若しくは実施形態４の変形例に係るデータ送信装置１００及びデータ受信装置２００として機能させることもできる。すなわち、上記実施形態１の変形例２、実施形態２の変形例、実施形態３の変形例、若しくは実施形態４で例示したデータ送信装置１００若しくはデータ受信装置２００による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存のデータ送信装置若しくはデータ受信装置を制御するコンピューター（ＣＰＵなど）が実行できる様に適用することで、実施形態１の変形例２、実施形態２の変形例、実施形態３の変形例、若しくは実施形態４に係るデータ送信装置１００若しくはデータ受信装置２００として機能させることができる。
【００８７】
このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、又はＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に格納して配布できる他、インターネットなどの通信媒体を介して配布することもできる。尚、本発明のデータ送信方法及びデータ受信方法は、データ送信装置１００及びデータ受信装置２００を用いてそれぞれ実施できる。
【００８８】
また、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【００８９】
１０，２０ 端末装置
１００ａ，２００ａ ＣＰＵ
１００ｂ，２００ｂ ＲＯＭ
１００ｃ，２００ｃ ＲＡＭ
１００ｄ，２００ｄ ハードディスク
１００ データ送信装置
１１０ 入力回路
１２０ 消失訂正符号回路
１３０ 誤り訂正符号回路
１４０，１４１ 遅延測定回路
１４５，１４６ 光電気変換器
１５０，１５１ 損失測定回路
１６０，１６１ 電気光変換器
１６９ 送信回路
１７０，１７１ リングバッファ
１７９ バッファ
２００ データ受信装置
２１０，２１１ 光電気変換器
２１９ 受信回路
２３０，２３１ ＤＭ返信回路
２３５，２３６ 電気光交換器
２４０，２４１ 誤り訂正復号回路
２５０，２５１ リングバッファ
２５９ バッファ
２６０ 出力回路
２７０ 入力回路
２８０ セレクタ
２８１ 信号入力回路
２８２ 切替回路
２８１ 検出回路
２９０ 消失訂正復号回路
３０１，３０２，３０３，３１１，３１２ 中継装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１経路と第２経路とから消失訂正符号化されたデータを表す光信号を受信する受信手段と、
前記第１経路から受信された光信号で表される第１データから、前記第２経路から受信された光信号で表される第２データへ、取得するデータを切り替える切替手段と、
切替前に取得された前記第１データである第１取得データと、切替後に取得された前記第２データである第２取得データと、を復号化することで、前記第２経路において前記第１取得データに相当するデータが送信されてから前記第２取得データが送信されるまでに前記第２経路において送信されたデータの消失を訂正する消失訂正復号手段と、
前記消失を訂正されたデータを出力する出力手段と、を備える、
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項２】
前記第１データは、誤り訂正符号化されており、
前記受信された第１データを復号化することで誤り訂正する誤り訂正復号手段と、
前記誤り訂正復号手段による前記第１データの誤り訂正結果に基づいて、前記第１データの一部若しくは全部が消失していることを検出する消失検出手段と、をさらに備え、
前記切替手段は、前記第１データの一部若しくは全部が消失していることが検出された場合に、前記取得するデータを前記第１データから前記第２データへ切り替える、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ受信装置。
【請求項３】
第１経路と第２経路とから消失訂正符号化されたデータを表す光信号を受信する受信ステップと、
前記第１経路から受信された光信号で表される第１データから、前記第２経路から受信された光信号で表される第２データへ、取得するデータを切り替える切替ステップと、
切替前に取得された前記第１データである第１取得データと、切替後に取得された前記第２データである第２取得データと、を復号化することで、前記第２経路において前記第１取得データに相当するデータが送信されてから前記第２取得データが送信されるまでに前記第２経路において送信されたデータの消失を訂正する消失訂正復号ステップと、
前記消失を訂正されたデータを出力する出力ステップと、を有する、
ことを特徴とするデータ受信方法。
【請求項４】
第１経路と第２経路とへ送信するデータを入力する入力手段と、
前記入力されたデータを消失訂正符号化する消失訂正符号手段と、
前記第１経路を用いたデータ伝送に要する第１伝送時間と、前記第２経路を用いたデータ伝送に要する第２伝送時間と、を測定する測定手段と、
測定された前記第１伝送時間が前記第２伝送時間よりも長い場合に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第１経路へ送信してから前記第１伝送時間と前記第２伝送時間との差分時間で定まる時間だけ経過した後に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第２経路へ送信する送信手段と、を備える、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項５】
第１経路と第２経路とへ送信するデータを入力する入力ステップと、
前記入力されたデータを消失訂正符号化する消失訂正符号ステップと、
前記第１経路を用いたデータ伝送に要する第１伝送時間と、前記第２経路を用いたデータ伝送に要する第２伝送時間と、を測定する測定ステップと、
測定された前記第１伝送時間が前記第２伝送時間よりも長い場合に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第１経路へ送信してから前記第１伝送時間と前記第２伝送時間との差分時間で定まる時間だけ経過した後に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第２経路へ送信する送信ステップと、を有する、
ことを特徴とするデータ送信方法。
【請求項１】
第１経路と第２経路とから消失訂正符号化されたデータを表す光信号を受信する受信手段と、
前記第１経路から受信された光信号で表される第１データから、前記第２経路から受信された光信号で表される第２データへ、取得するデータを切り替える切替手段と、
切替前に取得された前記第１データである第１取得データと、切替後に取得された前記第２データである第２取得データと、を復号化することで、前記第２経路において前記第１取得データに相当するデータが送信されてから前記第２取得データが送信されるまでに前記第２経路において送信されたデータの消失を訂正する消失訂正復号手段と、
前記消失を訂正されたデータを出力する出力手段と、を備える、
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項２】
前記第１データは、誤り訂正符号化されており、
前記受信された第１データを復号化することで誤り訂正する誤り訂正復号手段と、
前記誤り訂正復号手段による前記第１データの誤り訂正結果に基づいて、前記第１データの一部若しくは全部が消失していることを検出する消失検出手段と、をさらに備え、
前記切替手段は、前記第１データの一部若しくは全部が消失していることが検出された場合に、前記取得するデータを前記第１データから前記第２データへ切り替える、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ受信装置。
【請求項３】
第１経路と第２経路とから消失訂正符号化されたデータを表す光信号を受信する受信ステップと、
前記第１経路から受信された光信号で表される第１データから、前記第２経路から受信された光信号で表される第２データへ、取得するデータを切り替える切替ステップと、
切替前に取得された前記第１データである第１取得データと、切替後に取得された前記第２データである第２取得データと、を復号化することで、前記第２経路において前記第１取得データに相当するデータが送信されてから前記第２取得データが送信されるまでに前記第２経路において送信されたデータの消失を訂正する消失訂正復号ステップと、
前記消失を訂正されたデータを出力する出力ステップと、を有する、
ことを特徴とするデータ受信方法。
【請求項４】
第１経路と第２経路とへ送信するデータを入力する入力手段と、
前記入力されたデータを消失訂正符号化する消失訂正符号手段と、
前記第１経路を用いたデータ伝送に要する第１伝送時間と、前記第２経路を用いたデータ伝送に要する第２伝送時間と、を測定する測定手段と、
測定された前記第１伝送時間が前記第２伝送時間よりも長い場合に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第１経路へ送信してから前記第１伝送時間と前記第２伝送時間との差分時間で定まる時間だけ経過した後に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第２経路へ送信する送信手段と、を備える、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項５】
第１経路と第２経路とへ送信するデータを入力する入力ステップと、
前記入力されたデータを消失訂正符号化する消失訂正符号ステップと、
前記第１経路を用いたデータ伝送に要する第１伝送時間と、前記第２経路を用いたデータ伝送に要する第２伝送時間と、を測定する測定ステップと、
測定された前記第１伝送時間が前記第２伝送時間よりも長い場合に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第１経路へ送信してから前記第１伝送時間と前記第２伝送時間との差分時間で定まる時間だけ経過した後に、前記消失訂正符号化されたデータを表す光信号を前記第２経路へ送信する送信ステップと、を有する、
ことを特徴とするデータ送信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７４３７３（Ｐ２０１３−７４３７３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０４３７（Ｐ２０１１−２１０４３７）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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