JP4277411B2

JP4277411B2 - Multicast communication system and multicast communication method, data communication apparatus and data communication method, and automatic setting method of number of waiting frames in multicast communication system

Info

Publication number: JP4277411B2
Application number: JP2000045585A
Authority: JP
Inventors: 広隆村松; 貴之小木曽
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: JP2001237841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ端末間でデータ伝送を行うデータ通信技術に係り、特に、一度に特定の複数のデータ端末にデータ伝送を行うマルチキャスト方式のデータ通信技術に関する。
【０００２】
更に詳しくは、本発明は、マルチキャスト方式のデータ通信時において伝送データの品質や信頼性を保証する再送制御を行うデータ通信技術に係り、特に、マルチキャスト方式のデータ通信時において再送データの冗長性を排した再送制御を行うデータ通信技術に関する。
【０００３】
【従来の技術】
２以上のデータ端末（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）間でデータの授受を行う「データ通信」について関する研究開発は、従来より盛んになされてきた。かかるデータ通信の主な意義は、各々のコンピュータ資源の共有や、情報の共有・流通・配布・交換などの複数端末間での協働的作業を円滑に行うことなどにある。
【０００４】
各データ端末間を接続するための通信媒体としては、ＬＡＮ（Local Area Network）のように局所的なものから、ＬＡＮどうしを専用線で接続して構成されるＷＡＮ（Wide Area Network）、一般公衆回線（ＰＳＴＮ）のように広域的なもの、さらには、各サーバ同士の相互接続の結果として全世界的な巨大ネットワークと化した「インターネット」まで種々様々である。最近では、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）やＰＨＳ（Personal Handyphone SYstem）、ＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication system）などのような移動体通信、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのように近距離に限定した無線データ通信なども登場し、産業活動や日常生活に普及し始めている。
【０００５】
通信媒体上の伝送されるデータは、通常、「フレーム」又は「パケット」と呼ばれる所定のデータ・サイズに分割されている。これは、伝送データを間欠的にすることで、ある特定のデータ端末間でデータ交換を行う期間中に伝送経路を専有させないようにする（すなわち通信回線を共有する）ためでもある。パケットは、データ伝送用の「データ・パケット」と、制御情報のみの伝送を目的とする「制御パケット」に大別される。
【０００６】
また、データ通信においては、伝送データの品質や信頼性を保証するための、フレームの誤り検査と再送制御が行われる。このうち、再送制御は、一般に、シーケンス番号を用いた確認応答を行うことによって実現される。シーケンス番号は、例えば、データ送受信端末間で接続が確立した時点で初期化される。データ送信側ではフレームにシーケンス番号を付して順次送出するとともに、データ受信側では、誤りなく受信できたフレームのシーケンス番号を１だけ増分した確認応答フレームを返信する。データ送信側が付すシーケンス番号をＦＦＩ（Frame Forward Identification）と呼び、データ受信側が付すシーケンス番号をＦＢＩ（Frame Backward Identification）と呼ぶ。データ送信側では、返信フレーム中のＦＢＩがＦＦＩ＋１であるか否かで、フレームの再送要求か否かを判断することができる。
【０００７】
シーケンス番号を用いた再送制御によれば、データ送信側では送出データを順次分割して送信するとともに、データ受信側では誤りが発生したフレームのシーケンス番号を返すことで、誤りフレームが自動的に再送され、エラー・フリーなデータ伝送を行うことができる。これをＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest：自動再送制御）方式とも呼ぶ。
【０００８】
図１には、ストップ・アンド・ウェートＡＲＱ方式によるデータ伝送の手順を概念的に示している。
【０００９】
同図に示す例では、データ受信側がＦＦＩ＝１のフレーム＃１を受信したことに応答して、ＦＢＩ＝２（＝ＦＦＩ＋１）の確認応答を返信する。これに対し、データ送信側では、ＦＦＩ＝１を送出した後はＦＦＩ＝２のフレーム＃２を送出し続け、ＦＢＩ＝２の確認応答を受け取ったことに応答して、次のＦＦＩ＝３のフレーム＃３を送出し始める。
【００１０】
但し、ストップ・アンド・ウェート方式の再送制御を行う場合、データ伝送の誤りが発生しない場合であっても、データ送信側では、あるＦＦＩのフレームを送出してからその確認応答であるＦＢＩ（＝ＦＦＩ＋１）を受け取るまでの間、次のフレームの送出を開始することができない。図１に示すように、データ受信側からの送達確認に要するラウンド・トリップ・フレーム（ＲＴＦ）数として３フレームを要する場合、２フレーム分だけ同じ（すなわち冗長な）フレームを伝送し続けなければ_ならず、データ送信タイム・スロットを浪費してしまう。
【００１１】
すなわち、ストップ・アンド・ウェート方式による場合、送信とその応答をフレーム単位で繰り返すことになるので、データ伝送が冗長であり、スループットが低い。
【００１２】
このような冗長性を解消した再送制御として、例えばＳＲ−ＡＲＱ（Selective Repeat type Automatic Repeat reQuest）方式が挙げられる。ＳＲ−ＡＲＱ方式は、データ送信側及び受信側の双方が複数のフレームを一時的に保管することができる「モジュロ・バッファ」を備えることで、送信及び送信確認をフレーム単位で行うという再送制御の冗長性を解消したものである。
【００１３】
図２には、ＳＲ−ＡＲＱ方式によるデータ伝送の手順を概念的に示している。同図に示すように、データ送信側では、送信フレームをモジュロ・バッファに一時保管しておくので、データ受信側からの送信確認をフレーム単位で待つことなく、次のフレームを送信することができる。
【００１４】
また、ＳＲ−ＡＲＱ方式では、ＲＴＦ（ラウンド・トリップ・フレーム）が規定される。ＲＴＦは、データ送信側が１つのデータ・フレームを送信してからデータ受信側からの送信確認を得るまでに要する時間をフレーム数又はタイム・スロット数で表したものである。ＳＲ−ＡＲＱ方式では、再送要求されたフレームがＲＴＦを越えない範囲では再送要求が無視され、次のシーケンス番号のデータ・フレームが送信される。
【００１５】
図２に示す例ではＲＴＦは４フレームと規定されている。このような場合、データ受信側が例えばフレーム＃３の受信に失敗した場合、フレーム＃３が再送され且つ成功裏に受信するまでの間、データ受信側はＦＢＩ＝３なる再送要求を返信し続ける。
【００１６】
これに対し、データ送信側では、ＦＢＩ＝４が返信されることを待つことなく、フレーム＃４、フレーム＃５、及びフレーム＃６を一方的に送り続けることができる。したがって、データ送信スロットを浪費することがない。また、フレーム＃６を送信したフレームの受信スロットでは、初めて再送要求ＦＢＩ＝３を受け取るが、ＦＦＩ−ＦＢＩ（＝３）はＲＴＦ（＝４）以内であるので、該再送要求は無視される。そして、次の送信スロットでは、ＦＦＩ＝７をそのまま送出すると、ＦＢＩとＦＦＩの差はＲＴＦを越えてしまうので、再送要求に応じてフレーム＃３が再送される。
【００１７】
また、データ受信側においても、フレーム＃３が再送されるまでに受信するフレーム＃４及びフレーム＃５をモジュロ・バッファ内に一時保管し、モジュロ・バッファ内でシーケンス番号通りにフレームを整列化することができる。データ受信側は一旦正常に受信したフレームを再送要求する必要がない。フレーム＃３の再送が完了すると、データ受信側では未送信先頭のフレームすなわちＦＢＩ＝６を指示するので、データ送信側では未送信のフレーム＃６から送信作業を再開することができ、成功裏に送達されたフレーム＃４及びフレーム＃５を再送する必要がない。
【００１８】
図２に示す例では、フレーム＃６に関しても再送要求されているが、該再送要求は上述と同様の手順に従って処理されるものと理解されたい。
【００１９】
モジュロ・バッファは、ウィンドウ制御するために、フレームのシーケンス番号で管理され、より好ましくは、リング・バッファのように連続したバッファ領域で構成されている。
【００２０】
上述したようなＳＲ−ＡＲＱ方式は、例えばＰＩＡＦＳ（PHS Internet Access Forum Standard）において採用されている。なお、再送制御は、通常、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）基本参照モデルのトランスポート層（例えばＴＣＰ（Transport Control Protocol））に相当するプロトコル層において行うことができる。
【００２１】
ところで、最近では、１つのフレーム又はパケットを、同時に特定の複数のデータ端末に送信するという「マルチキャスト」通信技術が普及し始めている。一対一のユニキャストでは、宛先が複数ならば同じ内容のフレームを相手毎に送信する必要がある。これに対し、マルチキャストによれば、１回のフレーム送信だけで済み、手間と通信トラフィックの節約になる。また、ブロードキャストとは相違し、同じネットワーク・セグメント内の特定の端末グループにのみ送信することもできる。
【００２２】
勿論、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのような近距離無線データ通信による直接通信に対しても、マルチキャスト通信方式を適用することができる。
【００２３】
例えば、ある会議室内で、各参加者がノートブックＰＣなどのデータ端末を持ち寄ってｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信で相互接続されているような環境下では、ある参加者のノートブックＰＣ上に格納されたプレゼンテーション資料などのデータ・ファイルを、マルチキャスト送信することにより、すべてのノートブックＰＣに対してコードレスで且つ一括して配布することができる（図３を参照のこと）。
【００２４】
このようなマルチキャスト通信においても、伝送データの信頼性や品質を保証するためには、当然、再送制御が必要である。
【００２５】
上述のＳＲ−ＡＲＱ方式によって無線マルチキャスト通信を行う場合、ラウンド・トリップ・ディレイ時間（すなわち送信端末側があるシーケンス番号のデータ・フレームを送信してから、これに対する応答フレームを受信するまでの時間）内に再送要求に応答したフレーム再送を行うと、無駄なフレーム転送を引き起こし、送信スロットを浪費し伝送効率が低下することになる。このような問題を防ぐため、データ送受信端末間で同期確立のネゴシエーションを行う際に、データ送信端末は各受信端末に対するラウンド・トリップ・ディレイ時間を測定して、最も長い応答時間に相当するフレーム数ＲＴＦcをラウンド・トリップ・フレームＲＴＦとして採用することができる。
【００２６】
図４には、ＳＲ−ＡＲＱ方式のマルチキャスト通信におけるデータ伝送オペレーションを模式的に図解している。但し、同図に示す例では、単一の送信局Ａに対して４つの受信局１〜４が設けられている。また、送受信局間では近距離無線などによる直接通信が行われており、各受信局１〜４が持つラウンド・トリップ・フレームＲＴＦcは１フレームなので、送受信システム全体のＲＴＦはＲＴＦcの最大である１に設定される。１回の受信タイム・スロット（図４中で斜線で表された期間）では送信局Ａは１つの応答フレームしか受信しないものとする。このため、送信局Ａが全ての受信局から一通り応答フレームを受信するのに要するフレーム数は、ＲＴＦｃ×受信局数（＝４）＝４フレームとなる。
【００２７】
また、同図において、Ｓｉは送信局Ａからの送信フレームを、Ｒｉは受信局からの応答フレームをそれぞれ指し、添字ｉ（ｉ＝１，２…）はフレームのシーケンス番号を表すものとする。また、同図中の"○"はフレーム受信の成功を、"×"はフレーム受信エラーを、それぞれ示している。
【００２８】
第１番目の送信タイム・スロットにおいて、送信局Ａは各受信局１〜４に向けて送信フレームＳ１をマルチキャスト送信するが、受信局１〜３は伝送路上の誤りなどにより受信エラーを引き起こす。
【００２９】
続く第１番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局１からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ１となる。但し、ＲＴＦ（＝１）以内なので、第２番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは次のシーケンス番号を持つ後続のフレームＳ２を送信する。送信フレームＳ２は、受信局３を除く各受信局において成功裏に受信される。
【００３０】
続く第２番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局２からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ１となる。第３番目の送信タイム・スロットでは、ＲＴＦ（＝１）を越えないように、送信局Ａは送信フレームＳ１を再送する。再送フレームＳ１は、受信局１を除く各受信局において成功裏に受信される。但し、受信局４は、最初の送信タイム・スロットにおいて既にＳ１を正常に受信しバッファリングしているので、再送フレームＳ１を無視（又は廃棄）する。
【００３１】
続く第３番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局３からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ２となる。
【００３２】
第４番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは再送要求Ｒ２に応答して送信フレームＳ２を再送する。受信局１及び４は再送フレームＳ２の受信に成功するが、受信局２及び３は受信に失敗する。但し、受信局１，２及び４は既にフレームＳ１を正常に受信しバッファリングしているので、再送フレームＳ２を無視（又は廃棄）する。
【００３３】
続く第４番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局４からの応答フレームのみを受信するが、これは通常の確認応答Ｒ３となる。第５番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは確認応答Ｒ３に従い、後続のフレームＳ３を送信する。
【００３４】
第５番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局１からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ１となる。第５番目の送信タイム・スロットでは、ＲＴＦ（＝１）を越えないように、送信局Ａは送信フレームＳ１を再送する。再送フレームＳ１は、全ての受信局において成功裏に受信されるが、受信局１以外は既にＳ１を正常に受信しバッファリングしているので、再送フレームＳ１を無視（又は廃棄）する。
【００３５】
第６番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局２からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ３となる。
【００３６】
第７番目の送信タイム・スロットでは、ＲＴＦ（＝１）を越えないように、送信局Ａは再送要求Ｒ３に応答して送信フレームＳ３を再送する。受信局１及び４は再送フレームＳ３の受信に成功するが、受信局２及び３は受信に失敗する。但し、受信局１及び４は既にフレームＳ３を正常に受信しバッファリングしているので、再送フレームＳ２を無視（又は廃棄）する。…（以降、説明を省略）
【００３７】
マルチキャスト通信では、一般に、送信局が１回の受信タイム・スロットで受信することができる応答フレーム数には限りがある。このため、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信を行うような場合には、全ての受信局から応答を受け終えるまでに要する時間は、個々の送受信局間のラウンド・トリップ遅延時間よりもむしろ受信局数に依存する場合が多い。
【００３８】
しかしながら、ある特定の送受信局間で測定されたラウンド・トリップ遅延時間と等価なＲＴＦcを用いてマルチキャスト通信の再送制御を行うと、図１を参照しながら説明したように、送信局Ａが全ての受信局から一通り応答フレームを受信するのに要するフレーム数（この場合は４フレーム）よりも短い間隔でフレーム再送が行われることになる。この結果、無駄なフレーム再送回数が増大し、システム全体のデータ伝送効率を低下させてしまう。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一度に特定の複数のデータ端末にデータ伝送を行うことができる、優れたマルチキャスト方式データ通信技術を提供することにある。
【００４０】
本発明の更なる目的は、マルチキャスト方式のデータ通信時において伝送データの品質や信頼性を保証するための再送制御を行うことができる、優れたデータ通信技術を提供することにある。
【００４１】
本発明の更なる目的は、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信によりマルチキャスト通信を行う場合であっても、システムに対して適用しても、冗長性を排した再送制御を行い高いスループットを達成することができる、優れたデータ通信技術を提供することにある。
【００４２】
本発明の更なる目的は、ＳＲ−ＡＲＱ方式を用いたマルチキャスト通信において、受信局数に関わらず、無駄なフレーム再送すなわち冗長性を排し、高スループットを実現することができる、優れたデータ通信技術を提供することにある。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、データ送信端末が一度に特定の複数のデータ受信端末にデータ伝送を行うとともに、該データ受信端末からの再送要求に応じて前記データ送信端末がデータ再送を行うタイプのマルチキャスト通信システムであって、
前記データ送信端末が全てのデータ受信端末から応答を受け終えるまでに要するフレーム数ＲＴＦmと前記データ送信端末と各データ受信端末との間のラウンド・トリップ・フレームＲＴＦc数に基づいて待ちフレーム数ＲＴＦを設定する手段と、
該設定された待ちフレーム数ＲＴＦ以内に届いた再送要求を無視する手段と、を具備することを特徴とするマルチキャスト通信システムである。
【００４４】
また、本発明の第２の側面は、データ送信端末が一度に特定の複数のデータ受信端末にデータ伝送を行うとともに、該データ受信端末からの再送要求に応じて前記データ送信端末がデータ再送を行うタイプのマルチキャスト通信方法であって、
前記データ送信端末が全てのデータ受信端末から応答を受け終えるまでに要するフレーム数ＲＴＦmと前記データ送信端末と各データ受信端末との間のラウンド・トリップ・フレームＲＴＦc数に基づいて待ちフレーム数ＲＴＦを設定するステップと、
前記データ送信端末がデータ・フレームを送信するステップと、
前記データ受信端末が送信データ・フレームに対する確認応答又は再送要求を返信するステップと、
前記データ送信端末が該設定された待ちフレーム数ＲＴＦ以内に届いた再送要求を無視するステップと、
を具備することを特徴とするマルチキャスト通信方法である。
【００４５】
本発明の第１又は第２の側面に係るマルチキャスト通信システム又は方法において、前記の待ちフレーム数を設定する手段又はステップは、ＲＴＦm値とＲＴＦc値とを大小比較して、大きい方を待ちフレーム数ＲＴＦとして設定することで、冗長なフレーム再送を削減することができる。
【００４６】
また、前記の待ちフレーム数を設定する手段又はステップは、データ受信端末の総数を前記データ送信端末が１回のタイム・スロットで受信可能な応答フレーム数で除した値をＲＴＦm値とすることにより、より値の大きい送信タイム・スロット数をＲＴＦとして設定することができ、冗長なフレーム再送を好適に削減することができる。例えば、前記データ送信端末及びデータ受信端末間の同期確立ネゴシエーション時にＲＴＦmを算出することができる。
【００４７】
本発明を好適に実現するためには、ＲＴＦcが測定可能で且つ接続期間中に変動しないことが好ましい。したがって、前記データ送信端末及びデータ受信端末は、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信を行うことが好ましい。
【００４８】
あるいは、マルチキャスト通信システム又は方法が、前記データ送信端末及びデータ受信端末が送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信を行っているか否かを判別する手段又はステップをさらに具備し、直接通信を行っている場合には、ＲＴＦm値とＲＴＦc値との大小関係に拘わらずＲＴＦm値を待ちフレーム数ＲＴＦとして設定するようにしてもよい。
【００４９】
また、本発明の第３の側面は、一度に特定の複数のデータ受信端末にデータ伝送を行うとともに、該データ受信端末からの再送要求に応じて前記データ送信端末がデータ再送を行うタイプのデータ通信装置又は方法であって、
データ・フレームを送信する送信手段又はステップと、
データ受信端末側から送信データ・フレームに対する確認応答又は再送要求を受信する受信手段又はステップと、
該確認応答又は再送要求に従って次に送信すべきデータ・フレームを処理するデータ処理手段又はステップと、
を具備し、前記データ処理手段又はステップは、
全てのデータ受信端末から応答を受け終えるまでに要するフレーム数ＲＴＦmと前記データ送信端末と各データ受信端末との間のラウンド・トリップ・フレーム数ＲＴＦcに基づいて待ちフレーム数ＲＴＦを設定するとともに、該設定された待ちフレーム数ＲＴＦ以内に届いた再送要求を無視することを特徴とするデータ通信装置又は方法である。
【００５０】
本発明の第３の側面に係るデータ通信装置又は方法において、前記データ処理手段又はステップは、ＲＴＦm値とＲＴＦc値とを大小比較して、大きい方を待ちフレーム数ＲＴＦとして設定することにより、冗長なフレーム再送を削除して、高スループットのデータ伝送を実現することができる。
【００５１】
また、前記データ処理手段又はステップは、データ受信端末の総数を１回のタイム・スロットで受信可能な応答フレーム数で除した値をＲＴＦm値とすることにより、より値の大きい送信タイム・スロット数をＲＴＦとして設定することができ、冗長なフレーム再送を好適に削減することができる。例えば、前記データ送信端末及びデータ受信端末間の同期確立ネゴシエーション時にＲＴＦmを算出することができる。
【００５２】
本発明を好適に実現するためには、ＲＴＦcが測定可能で且つ接続期間中に変動しないことが好ましい。したがって、前記データ通信装置は、データ受信端末との間で、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信を行うことが好ましい。
【００５３】
あるいは、データ通信方法又は方法が、データ受信端末との間では送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信を行っているか否かを判別する手段又はステップをさらに具備し、直接通信を行っている場合には、ＲＴＦm値とＲＴＦc値との大小関係に拘わらずＲＴＦm値を待ちフレーム数ＲＴＦとして設定するようにしてもよい。
【００５４】
また、本発明の第４の側面は、データ送信端末が一度に特定の複数のデータ受信端末にデータ伝送を行うマルチキャスト通信における待ちフレーム数の設定方法であって、
（ａ）前記データ送信端末が全てのデータ受信端末から応答を受け終えるまでに要するフレーム数ＲＴＦmを算出するステップと、
（ｂ）前記データ送信端末と各データ受信端末との間のラウンド・トリップ・フレーム数ＲＴＦcを測定するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ａ）で得られたＲＴＦm値と前記ステップ（ｂ）で得られた及びＲＴＦc値とを大小比較して、大きい方を当該マルチキャスト通信における待ちフレーム数ＲＴＦとして設定するステップと、
を具備することを特徴とするマルチキャスト通信における待ちフレーム数の自動設定方法である。
【００５５】
ここで、前記ステップ（ａ）は、例えば、前記データ送信端末及びデータ受信端末間の同期確立ネゴシエーション時に行うことができる。
【００５６】
また、前記ステップ（ａ）では、データ受信端末の総数を前記データ送信端末が１回のタイム・スロットで受信可能な応答フレーム数で除した値をＲＴＦm値として設定することができる。
【００５７】
本発明の第４の側面に係る待ちフレーム数の自動設定方法は、例えば、前記データ送信端末及びデータ受信端末が送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信を行う場合において、好適に作用する。
【００５８】
あるいは、（ａ）’ 前記データ送信端末及びデータ受信端末が送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信を行っているか否かを判別するステップをさらに備えて、値とＲＴＦc値との大小関係に拘わらずＲＴＦm値を待ちフレーム数ＲＴＦとして設定するようにしてもよい。
【００５９】
【作用】
本発明は、例えば複数の受信局からなる無線マルチキャスト通信に適用することができるが、とりわけ、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信を行うような場合において好適に作用効果を奏することができる。本発明は、このような直接通信においては、全ての受信局から応答を受け終えるまでに要する時間は個々の送受信局間のラウンド・トリップ遅延時間よりもむしろ受信局数に依存する、という点に着目したものである。
【００６０】
本発明に係るマルチキャスト通信では、各送受信局間毎において測定したラウンド・トリップ・フレーム数ＲＴＦcと、送信局が全受信局から応答を受け終えるまでに要するフレーム数ＲＴＦmとを大小比較して、大きい方の値をＳＲ−ＡＲＱ再送制御のためのラウンド・トリップすなわち待ちフレーム数ＲＴＦとして設定する。
【００６１】
この結果、送信局は全受信局からの応答を待たずにフレーム再送を行うことに伴う無駄なフレーム再送を削減することができ、より伝送効率の高いマルチキャスト通信方式を提供することができる。
【００６２】
本発明を複数の受信局からなるマルチキャスト通信に適用するためには、各送受信局間毎のＲＴＦc値が測定可能であることが好ましい。この意味では、本発明は、受信局が中継局を介した場所やインターネットのような広域ネットワーク上に存在してラウンド・トリップ遅延時間が不定又は測定不能な場面よりも、むしろ、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信において好適に作用効果を奏することができるであろう。直接通信は、例えばｂｌｕｅｔｏｏｔｈやＭＭＡＣのような近距離無線データ通信である。
【００６３】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００６４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳解する。
【００６５】
図５には、本発明の実現に供される通信システム１００の構成を模式的に示している。同図に示す通信システム１００内には、参照番号で１０〜１４で示す５台の無線データ通信端末が存在し、各端末間では、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈやＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication system）などのような近距離無線データ通信によりマルチキャスト方式のデータ通信（言い換えれば、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信）が行われている。
【００６６】
図５に示す例では、便宜上、データ通信端末１０を親機（Ｍａｓｔｅｒ）すなわちマルチキャスト通信の送信側とし、他のデータ通信端末１１，１２…を子機（Ｓｌａｖｅ）すなわちマルチキャスト通信の受信側として説明する。但し、マルチキャスト通信におけるＭａｓｔｅｒ−Ｓｌａｖｅの関係は固定的である必要はなく、どのデータ通信端末も随時データ送信側及びデータ受信側になり得てもよい。
【００６７】
また、図示の例では、１つのデータ通信端末１４は、ＬＡＮ（Local Area Network）２１に接続されている。データ通信端末１４が中継局として機能することにより、ＬＡＮ２１上のデータ通信端末２２もデータ受信端末すなわちＳｌａｖｅとなり得る。さらに、ＬＡＮ２１が、ルータなどの装置（図示しない）により、インターネットのような広域ネットワークに接続されている場合、該広域ネットワーク上のホスト（図示しない）もデータ通信のＳｌａｖｅとなり得る。但し、本発明を好適に実現する上で、データ受信端末の所在をデータ送信端末側がラウンド・トリップ遅延時間を計測可能な範囲に限定することが好ましい。
【００６８】
本実施例に係るマルチキャスト通信システム１００においては、ＳＲ−ＡＲＱ（Selective Repeat type Automatic Repeat reQuest）方式の再送制御が行われる。ＳＲ−ＡＲＱ方式は、データ送信側及び受信側の双方が複数のフレームを一時的に保管することができる「モジュロ・バッファ」を備えることで、送信及び送信確認をフレーム単位で逐次行うという冗長性を解消したものである（前述）。
【００６９】
すなわち、本実施例に係るマルチキャスト通信システム１００においては、Ｍａｓｔｅｒすなわち送信側のデータ通信端末１０は、各１回のフレーム送信につき、すべての受信側データ通信端末１１，１２…からの確認応答を待つことなく、次のフレームの送信を開始することができる。
【００７０】
図６には、本実施例に係るデータ送信端末１０の構成を模式的に表した機能ブロック図を示している。同図に示すように、データ送信端末１０は、ＲＦ受信及び復調部５１と、ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＦＩ決定部５２と、フレーミング変調及びＲＦ送信部５３とで構成される。
【００７１】
ＲＦ受信及び復調部５１は、データ受信端末側から送られてくるＦＢＩ付きの返信フレームを受信すると、これを復調及びデフレーミングして、ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＦＩ決定部５２に出力する。但し、１回の受信タイム・スロットでは、１つの返信フレームのみを受信することができるものとする。
【００７２】
ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＦＩ決定部５２では、受信した応答フレームのＦＢＩ値に基づき、次に送信すべきデータ・フレームすなわちＦＦＩを決定して、送出用のデータを構築する。ＦＢＩが再送要求であることを示す場合には、ＳＲ−ＡＲＱ方式による誤り訂正及び再送制御が行われる。また、送信フレームは、モジュロ・バッファ５４に一時格納される。
【００７３】
ＳＲ−ＡＲＱ方式では、ＦＦＩとＦＢＩの差分がラウンド・トリップ・フレームすなわち待ちフレーム数ＲＴＦを越えるか否かで再送制御が行われる。本実施例では、マルチキャスト通信（とりわけ直接通信による場合）に適した処理手順に従ってＲＴＦ値が決定される。ＲＴＦ値は、例えばデータ送受信端末間で同期確立ネゴシエーションを行う際に決定されるが、該処理手順の詳細については後述に譲る。
【００７４】
フレーミング変調及びＲＦ送信部５３では、送出用のデータを他の情報（例えばヘッダなどの制御情報）とともにフレーミングし、さらに変調して、通信プロトコルにおいて規定される送信タイミングで無線送信する。
【００７５】
また、図７には、本実施例に係るデータ受信端末１１の構成を模式的に表した機能ブロック図を示している。他のデータ受信端末１２…も同様の構成を具備するものと理解されたい。同図に示すように、データ受信端末１１は、ＲＦ受信及び復調部５６と、ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＢＩ決定部５７と、フレーミング変調及びＲＦ送信部５８とで構成される。
【００７６】
ＲＦ受信及び復調部５６は、データ送信端末１０側から送られてくるＦＦＩ付きの返信フレームを受信すると、これを復調及びデフレーミングして、ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＢＩ決定部５７に出力する。
【００７７】
ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＢＩ決定部５７は、ＳＲ−ＡＲＱ方式による再送要求フレーム情報すなわちＦＢＩの決定処理を行う。すなわち、誤りなく受信できたフレームのＦＦＩを１だけ増分したＦＢＩを生成するか、又は、誤りが発見されたフレームのＦＦＩをそのままＦＢＩとして再送要求とする。また、受信データは、モジュロ・バッファ５９に取り込まれる。
【００７８】
フレーミング変調及びＲＦ送信部５８では、ＦＢＩ決定部５７において決定されたＦＢＩを返信フレームとしてフレーミングし、さらに変調して、通信プロトコルにおいて規定される送信タイミングで無線送信する。
【００７９】
一般には、データ通信端末は、データ送信及び受信双方の機能を装備している。このようなデータ通信端末は、図６及び図７に示す全ての機能モジュールを備えた構成であると理解されたい。
【００８０】
なお、データ受信端末１１は、ユニキャスト通信においてＳＲ−ＡＲＱ方式の再送制御を行う従来のデータ受信端末と略同一の構成でよい。
【００８１】
既に述べたように、本実施例に係るマルチキャスト通信システム１００において使用するＲＴＦ値は、例えばデータ送受信端末間で同期確立ネゴシエーションを行う際に決定される。図８には、ＲＴＦ値の決定処理手順をフローチャートの形式で図解している。以下、このフローチャートを参照しながら説明する。
【００８２】
同期確立のネゴシエーションの際に、まず、送信局が全受信局から応答を受け終えるまでに要するフレーム数ＲＴＦmを算出する（ステップＳ１）。ＲＴＦmの算出には、例えば以下の式を用いることができる。すなわち
【００８３】
【数１】
ＲＴＦm ＝（マルチキャストの全受信局数）
÷（送信局が１受信タイム・スロットで受けることのできる応答フレーム数）
【００８４】
次いで、各送受信局間における通信形態が直接通信、すなわち、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む近距離通信か否かを判別する（ステップＳ２）。
【００８５】
無線アドホック通信のような、送信局と受信局間で直接通信を行うことが想定される場合には、各送受信局間のＲＴＦc値は１と定められる。この場合、判断ブロックＳ２の分岐ＹｅｓからステップＳ６に進み、送信局が全受信局から応答を受け終えるまでに要するフレーム数ＲＴＦmを本マルチキャスト通信システム１００のＲＴＦ値として設定して、本処理ルーチン全体を終了する。
【００８６】
他方、各送受信局間で直接通信が行われていないと判断された場合には、各送受信局間毎のＲＴＦc値を測定する（ステップＳ３）。そして、各ＲＴＦc値を先に算出されたＲＴＦm値と大小比較して（ステップＳ４）、値の大きい方を本マルチキャスト通信システム１００のＲＴＦ値として設定して（ステップＳ５又はＳ６）、本処理ルーチン全体を終了する。
【００８７】
図９には、ＳＲ−ＡＲＱ方式のマルチキャスト通信におけるデータ伝送オペレーションを模式的に図解している。但し、同図に示す例では、単一の送信局Ａに対して４つの受信局１〜４が設けられている。また、送受信局間では近距離無線などによる直接通信が行われており、各受信局１〜４が持つラウンド・トリップ・フレームＲＴＦcは１フレームであるが、図８に示す処理手順に従い、マルチキャスト通信システム全体におけるＲＴＦ値は４に設定されるものとする。
【００８８】
１回の受信タイム・スロット（図４中で斜線で表された期間）では送信局Ａは１つの応答フレームしか受信しないので、送信局Ａが全ての受信局から一通り応答フレームを受信するのに４フレームを要するが、これは設定されたＲＴＦ値に一致する。
【００８９】
また、同図において、Ｓｉは送信局Ａからの送信フレームを、Ｒｉは受信局からの応答フレームをそれぞれ指し、添字ｉ（ｉ＝１，２…）はフレームのシーケンス番号を表すものとする。また、同図中の"○"はフレーム受信の成功を、"×"はフレーム受信エラーを、それぞれ示している。
【００９０】
第１番目の送信タイム・スロットにおいて、送信局Ａは各受信局１〜４に向けて送信フレームＳ１をマルチキャスト送信するが、受信局１〜３は伝送路上の誤りなどにより受信エラーを引き起こす。
【００９１】
続く第１番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局１からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ１となる。但し、該再送要求は同期確立ネゴシエーション時に設定されたＲＴＦ（＝４）以内なので、第２番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは該再送要求を無視して次のシーケンス番号を持つ後続のフレームＳ２を送信する。送信フレームＳ２は、受信局３を除く各受信局において成功裏に受信される。
【００９２】
続く第２番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局２からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ１となる。但し、該再送要求は未だＲＴＦ（＝４）以内なので、第３番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは該再送要求を無視して後続のフレームＳ３を送信する。この送信フレームＳ３は、受信局１を除く各受信局において成功裏に受信される。
【００９３】
続く第３番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局３からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ１となる。但し、該再送要求は未だＲＴＦ（＝４）以内なので、第４番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは該再送要求を無視して後続のフレームＳ４を送信する。受信局１及び４はこの送信フレームＳ４の受信に成功するが、受信局２及び３は受信に失敗する。
【００９４】
続く第４番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局４からの応答フレームのみを受信する。受信局Ａはこの時点まで全ての送信フレームを正常に受信しているので、応答フレームは通常の確認応答Ｒ５となる。第５番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは確認Ｒ５に従い、後続のフレームＳ５を送信する。受信局１及び４はこの送信フレームＳ５の受信に成功するが、受信局２及び３は受信に失敗する。
【００９５】
第５番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局１からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ１となる。該再送要求は既にＲＴＦ（＝４）を越えているので、第６番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは送信フレームＳ１を再送する。再送フレームＳ１は、全ての受信局において成功裏に受信されるが、受信局１以外は既にＳ１を正常に受信しバッファリングしているので、再送フレームＳ１を無視（又は廃棄）する。
【００９６】
第６番目の受信タイム・スロットでは、送信局Ａは受信局２からの応答フレームのみを受信するが、これは受信エラーを起こしたフレームの再送要求Ｒ４となる。該再送要求は未だＲＴＦ（＝４）以内なので、第７番目の送信タイム・スロットでは、送信局Ａは該再送要求を無視して後続のフレームＳ６を送信する。受信局１及び４はこの送信フレームＳ６の受信に成功するが、受信局２及び３は受信に失敗する。…（以降、説明を省略）
【００９７】
図９と図４（従来例）と比較してみても明らかなように、本実施例によればマルチキャスト通信における再送制御時の冗長性が排され、通信システム全体のデータ伝送のスループットが著しく向上する。
【００９８】
例えば、図４に示す例では、７回の送信タイム・スロットを費やしても送信局は第３フレームまでしか送信することができない。特に、全てのフレームを正常に受信することができた受信局４においては受信フレームの廃棄が頻繁に行われる。
【００９９】
これに対して、図９に示す本実施例では、各受信局が同じ受信タイム・スロットで受信エラーを発生した場合であっても、同じ７回の送信タイム・スロットで第６フレームまで送信することができる。また、各受信局が同じフレームを繰り返し受信してこれを廃棄するという冗長性が削減されている。
【０１００】
これは、本発明が、全ての受信局から応答を受け終えるまでに要する時間は個々の送受信局間のラウンド・トリップ遅延時間よりもむしろ受信局数に依存する、という直接通信における特性に着眼したことに依拠するものである。本実施例に係るマルチキャスト通信では、各送受信局間毎において測定したラウンド・トリップ・フレーム数ＲＴＦcと、送信局が全受信局から応答を受け終えるまでに要するフレーム数ＲＴＦmとを大小比較して、大きい方の値をＳＲ−ＡＲＱ再送制御のためのラウンド・トリップすなわち待ちフレーム数ＲＴＦとして設定する。
【０１０１】
したがって、本発明に係るＳＲ−ＡＲＱ方式の再送制御によれば、全受信局からの応答を待たずにフレーム再送を行うことに伴う無駄なフレーム再送を削減することができ、より伝送効率の高いマルチキャスト通信方式を提供することができる訳である。
【０１０２】
本発明を複数の受信局からなるマルチキャスト通信に適用するためには、各送受信局間毎のＲＴＦc値が測定可能であることが好ましい。この意味では、本発明は、受信局が中継局を介した場所やインターネットのような広域ネットワーク上に存在してラウンド・トリップ遅延時間が不定又は測定不能な場面よりも、むしろ、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信において好適に作用効果を奏することができるであろう。直接通信は、例えばｂｌｕｅｔｏｏｔｈやＭＭＡＣのような近距離無線データ通信である。
【０１０３】
例えば本発明を無線マルチキャスト通信（図３を参照のこと）に適用することにより、電子会議などにおいて、プレゼンテーション資料などのデータ・ファイルの配布を、各受信局に対して効率よく且つ確実に行うことができる。
【０１０４】
また、本発明に係るＳＲ−ＡＲＱ方式の再送制御によれば、マルチキャスト通信における受信局数が増大することによって生じる伝送効率の低下の度合いを軽減することができる。
【０１０５】
したがって、駅の構内や街角などのように、多数の受信局が混在することが想定される利用環境においても、本発明に係る再送制御方式によれば、データ伝送の信頼性を維持しつつ伝送効率の低下を軽減することができる。
【０１０６】
［追補］
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１０７】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、マルチキャスト方式のデータ通信時において伝送データの品質や信頼性を保証するための再送制御を行うことができる、優れたデータ通信技術を提供することができる。
【０１０８】
また、本発明によれば、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信によりマルチキャスト通信を行う場合であっても、システムに対して適用しても、冗長性を排した再送制御を行い高いスループットを達成することができる、優れたデータ通信技術を提供することができる。
【０１０９】
また、本発明によれば、ＳＲ−ＡＲＱ方式を用いたマルチキャスト通信において、受信局数に拘わらず、無駄なフレーム再送すなわち冗長性を排し、高スループットを実現することができる、優れたデータ通信技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストップ・アンド・ウェートＡＲＱ方式によるデータ伝送の手順を概念的に示したチャート図（従来例）である。
【図２】ＳＲ−ＡＲＱ方式によるデータ伝送の手順を概念的に示したチャート図（従来例）である。
【図３】複数のノートブックＰＣ間で近距離無線データ通信を用いてマルチキャスト送信する様子を描写した図である。
【図４】ＳＲ−ＡＲＱ方式のマルチキャスト通信におけるデータ伝送オペレーションを模式的に示したチャート（従来例）である。
【図５】本発明の実現に供されるマルチキャスト通信システム１００の構成を模式的に示した図である。
【図６】本実施例に係るデータ送信端末１０の構成を模式的に表した機能ブロック図である。
【図７】本実施例に係るデータ受信端末１１の構成を模式的に表した機能ブロック図である。
【図８】本実施例に係るマルチキャスト通信システム１００において使用するＲＴＦ値の決定処理手順を示したフローチャートである。
【図９】ＳＲ−ＡＲＱ方式のマルチキャスト通信におけるデータ伝送オペレーションを模式的に示したチャート（本実施例例）である。
【符号の説明】
１０〜１４…データ通信端末
５１…ＲＦ受信及び復調部
５２…ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＦＩ決定部
５３…フレーミング変調及びＲＦ送信部
５４…モジュロ・バッファ
５６…ＲＦ受信及び復調部
５７…ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＢＩ決定部
５８…フレーミング変調及びＲＦ送信部
５９…モジュロ・バッファ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data communication technique for transmitting data between data terminals, and more particularly to a multicast type data communication technique for transmitting data to a plurality of specific data terminals at a time.
[0002]
More particularly, the present invention relates to a data communication technique for performing retransmission control that guarantees the quality and reliability of transmission data during multicast data communication, and in particular, reduces redundancy of retransmission data during multicast data communication. The present invention relates to a data communication technique for performing retransmitted control.
[0003]
[Prior art]
Research and development related to “data communication” in which data is exchanged between two or more data terminals (DTE: Data Terminal Equipment) has been actively performed. The main significance of such data communication is to facilitate the cooperative work among a plurality of terminals such as sharing of each computer resource and sharing, distribution, distribution and exchange of information.
[0004]
Communication media for connecting the data terminals include a local area such as a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network) configured by connecting LANs with a dedicated line, and the general public. There are various types such as a wide area such as a line (PSTN), and further, the “Internet” which has become a worldwide huge network as a result of interconnection between servers. Recently, mobile communication such as PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), MMAC (Multimedia Mobile Access Communication system), and wireless data communication limited to a short distance such as Bluetooth have appeared. It has begun to spread in industrial activities and daily life.
[0005]
Data transmitted on the communication medium is usually divided into predetermined data sizes called “frames” or “packets”. This is also because the transmission data is made intermittent so as not to occupy the transmission path (that is, to share the communication line) during the period of data exchange between specific data terminals. Packets are broadly classified into “data packets” for data transmission and “control packets” for the purpose of transmitting only control information.
[0006]
In data communication, frame error inspection and retransmission control are performed to guarantee the quality and reliability of transmission data. Of these, retransmission control is generally realized by performing an acknowledgment using a sequence number. The sequence number is initialized, for example, when a connection is established between data transmission / reception terminals. The data transmission side sequentially adds frame numbers to the data transmission side, and the data reception side returns an acknowledgment frame in which the sequence number of a frame that has been received without error is incremented by one. The sequence number assigned by the data transmission side is called FFI (Frame Forward Identification), and the sequence number assigned by the data reception side is called FBI (Frame Backward Identification). On the data transmission side, it can be determined whether or not it is a frame retransmission request based on whether or not the FBI in the reply frame is FFI + 1.
[0007]
According to the retransmission control using the sequence number, the data transmission side sequentially divides and transmits the transmission data, and the data reception side returns the sequence number of the frame in which the error occurred, thereby automatically retransmitting the error frame. Thus, error-free data transmission can be performed. This is also called an ARQ (Automatic Repeat reQuest) system.
[0008]
FIG. 1 conceptually shows a data transmission procedure by the stop-and-wait ARQ method.
[0009]
In the example shown in the figure, in response to the reception of frame # 1 with FFI = 1 on the data receiving side, a confirmation response with FBI = 2 (= FFI + 1) is returned. In contrast, on the data transmission side, after sending FFI = 1, frame # 2 of FFI = 2 is continuously sent, and in response to receiving the confirmation response of FBI = 2, the next FFI = 3. Start sending frame # 3.
[0010]
However, in the case of performing stop-and-wait retransmission control, even if no data transmission error occurs, the data transmission side sends out an FFI frame and then confirms the FBI (= The transmission of the next frame cannot be started until FFI + 1) is received. As shown in FIG. 1, when 3 frames are required as the number of round trip frames (RTF) required for delivery confirmation from the data receiving side, the same (ie, redundant) frame must be continuously transmitted for 2 frames. _Not The data transmission time slot is wasted.
[0011]
That is, in the case of the stop-and-wait method, transmission and response are repeated in units of frames, so that data transmission is redundant and throughput is low.
[0012]
As a retransmission control in which such redundancy is eliminated, for example, an SR-ARQ (Selective Repeat type Automatic Repeat reQuest) method is cited. The SR-ARQ scheme includes a “modulo buffer” in which both the data transmission side and the reception side can temporarily store a plurality of frames, thereby performing retransmission control in which transmission and transmission confirmation are performed in units of frames. Redundancy is eliminated.
[0013]
FIG. 2 conceptually shows a data transmission procedure according to the SR-ARQ scheme. As shown in the figure, since the transmission frame is temporarily stored in the modulo buffer on the data transmission side, the next frame can be transmitted without waiting for transmission confirmation from the data reception side in units of frames. .
[0014]
In the SR-ARQ scheme, RTF (round trip frame) is defined. The RTF represents the time required from the data transmission side transmitting one data frame to obtaining the transmission confirmation from the data reception side in the number of frames or the number of time slots. In the SR-ARQ scheme, a retransmission request is ignored and a data frame of the next sequence number is transmitted within a range in which the requested retransmission frame does not exceed the RTF.
[0015]
In the example shown in FIG. 2, the RTF is defined as 4 frames. In such a case, if the data receiving side fails to receive frame # 3, for example, the data receiving side continues to send back a retransmission request with FBI = 3 until frame # 3 is retransmitted and successfully received.
[0016]
On the other hand, the data transmission side can continue to send frame # 4, frame # 5, and frame # 6 unilaterally without waiting for FBI = 4 to be returned. Therefore, the data transmission slot is not wasted. Also, in the reception slot of the frame that transmitted frame # 6, the retransmission request FBI = 3 is received for the first time, but since FFI-FBI (= 3) is within RTF (= 4), the retransmission request is ignored. In the next transmission slot, if FFI = 7 is transmitted as it is, the difference between FBI and FFI exceeds the RTF, so frame # 3 is retransmitted in response to the retransmission request.
[0017]
Also on the data receiving side, frames # 4 and # 5 received until frame # 3 is retransmitted are temporarily stored in the modulo buffer, and the frames are aligned according to sequence numbers in the modulo buffer. be able to. The data receiving side does not need to request retransmission of a frame once normally received. When the retransmission of the frame # 3 is completed, the data receiving side instructs the untransmitted top frame, that is, FBI = 6, so that the data transmitting side can resume the transmission work from the untransmitted frame # 6, and successfully. There is no need to retransmit the delivered frame # 4 and frame # 5.
[0018]
In the example shown in FIG. 2, a retransmission request is also made for frame # 6, but it should be understood that the retransmission request is processed according to the same procedure as described above.
[0019]
The modulo buffer is managed by the sequence number of the frame for window control, and more preferably is composed of a continuous buffer area like a ring buffer.
[0020]
The SR-ARQ system as described above is adopted in, for example, PIAFS (PHS Internet Access Forum Standard). Note that retransmission control can usually be performed in a protocol layer corresponding to a transport layer (for example, TCP (Transport Control Protocol)) of an OSI (Open Systems Interconnection) basic reference model.
[0021]
By the way, recently, “multicast” communication technology in which one frame or packet is simultaneously transmitted to a plurality of specific data terminals has begun to spread. In one-to-one unicast, if there are a plurality of destinations, it is necessary to transmit a frame having the same content for each partner. On the other hand, according to multicast, only one frame transmission is required, which saves labor and communication traffic. Also, unlike broadcast, it can be transmitted only to a specific group of terminals within the same network segment.
[0022]
Of course, the multicast communication method can also be applied to direct communication by short-range wireless data communication such as Bluetooth.
[0023]
For example, in an environment where each participant brings a data terminal such as a notebook PC and is interconnected by short-range wireless communication such as Bluetooth in a conference room, the data is stored on the notebook PC of the participant. Data files such as presentation materials that have been sent can be distributed to all notebook PCs in a batch by multicast transmission (see FIG. 3).
[0024]
Even in such multicast communication, it is of course necessary to perform retransmission control in order to guarantee the reliability and quality of transmission data.
[0025]
When wireless multicast communication is performed by the above-described SR-ARQ scheme, within the round trip delay time (that is, the time from when a transmitting terminal transmits a data frame having a certain sequence number to when a response frame is received) If a frame is retransmitted in response to a retransmission request, a wasteful frame transfer is caused, a transmission slot is wasted and transmission efficiency is lowered. In order to prevent such problems, when negotiating the establishment of synchronization between data transmitting and receiving terminals, the data transmitting terminal measures the round trip delay time for each receiving terminal, and the number of frames corresponding to the longest response time. RTFc can be employed as the round trip frame RTF.
[0026]
FIG. 4 schematically illustrates a data transmission operation in the SR-ARQ multicast communication. However, in the example shown in the figure, four receiving stations 1 to 4 are provided for a single transmitting station A. In addition, direct communication is performed between the transmitting and receiving stations by short-range wireless, and the round trip frame RTFc of each receiving station 1 to 4 is one frame. Therefore, the RTF of the entire transmitting and receiving system is the maximum of RTFc. Set to It is assumed that the transmitting station A receives only one response frame in one reception time slot (period indicated by hatching in FIG. 4). For this reason, the number of frames required for the transmitting station A to receive response frames from all the receiving stations is RTFc × the number of receiving stations (= 4) = 4 frames.
[0027]
In the figure, Si indicates a transmission frame from the transmitting station A, Ri indicates a response frame from the receiving station, and a suffix i (i = 1, 2,...) Indicates a frame sequence number. Further, in the figure, “◯” indicates a successful frame reception, and “x” indicates a frame reception error.
[0028]
In the first transmission time slot, the transmitting station A multicasts the transmission frame S1 toward the receiving stations 1 to 4, but the receiving stations 1 to 3 cause a reception error due to an error on the transmission path.
[0029]
In the subsequent first reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 1, which is a retransmission request R1 of the frame in which the reception error has occurred. However, since it is within RTF (= 1), the transmitting station A transmits the subsequent frame S2 having the next sequence number in the second transmission time slot. The transmission frame S2 is successfully received at each receiving station except the receiving station 3.
[0030]
In the subsequent second reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 2, which is a retransmission request R1 of the frame in which the reception error has occurred. In the third transmission time slot, the transmitting station A retransmits the transmission frame S1 so as not to exceed RTF (= 1). The retransmission frame S1 is successfully received at each receiving station except the receiving station 1. However, since the receiving station 4 has already received and buffered S1 normally in the first transmission time slot, it ignores (or discards) the retransmission frame S1.
[0031]
In the subsequent third reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 3, which is a retransmission request R2 of the frame in which the reception error has occurred.
[0032]
In the fourth transmission time slot, the transmitting station A retransmits the transmission frame S2 in response to the retransmission request R2. The receiving stations 1 and 4 succeed in receiving the retransmission frame S2, but the receiving stations 2 and 3 fail to receive. However, since the receiving stations 1, 2, and 4 have already received and buffered the frame S1 normally, the retransmission frame S2 is ignored (or discarded).
[0033]
In the subsequent fourth reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 4, which is the normal acknowledgment R3. In the fifth transmission time slot, the transmitting station A transmits the subsequent frame S3 according to the acknowledgment R3.
[0034]
In the fifth reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 1, which is a retransmission request R1 of the frame in which the reception error has occurred. In the fifth transmission time slot, the transmitting station A retransmits the transmission frame S1 so as not to exceed RTF (= 1). The retransmission frame S1 is successfully received at all the receiving stations, but since the S1 is already normally received and buffered except for the receiving station 1, the retransmission frame S1 is ignored (or discarded).
[0035]
In the sixth reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 2, which is a retransmission request R3 of the frame in which the reception error has occurred.
[0036]
In the seventh transmission time slot, the transmitting station A retransmits the transmission frame S3 in response to the retransmission request R3 so that RTF (= 1) is not exceeded. The receiving stations 1 and 4 successfully receive the retransmission frame S3, but the receiving stations 2 and 3 fail to receive. However, since the receiving stations 1 and 4 have already received and buffered the frame S3 normally, the retransmission frame S2 is ignored (or discarded). ... (The explanation is omitted.)
[0037]
In multicast communication, in general, the number of response frames that a transmitting station can receive in one reception time slot is limited. For this reason, in the case of performing direct communication in which the delay time until the transmission confirmation is obtained is relatively small, the time required to receive responses from all receiving stations is the round time between individual transmitting / receiving stations. In many cases, it depends on the number of receiving stations rather than the trip delay time.
[0038]
However, if retransmission control of multicast communication is performed using RTFc equivalent to the round trip delay time measured between a specific transmitting / receiving station, as described with reference to FIG. Frame retransmission is performed at intervals shorter than the number of frames (4 frames in this case) required to receive a response frame from the receiving station. As a result, the number of useless frame retransmissions increases, and the data transmission efficiency of the entire system decreases.
[0039]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an excellent multicast data communication technique capable of performing data transmission to a plurality of specific data terminals at one time.
[0040]
It is a further object of the present invention to provide an excellent data communication technique capable of performing retransmission control for guaranteeing the quality and reliability of transmission data during multicast data communication.
[0041]
A further object of the present invention is to perform retransmission without redundancy even when performing multicast communication by direct communication that requires a relatively small delay time until transmission confirmation is obtained or applied to a system. An object of the present invention is to provide an excellent data communication technology capable of performing control and achieving high throughput.
[0042]
A further object of the present invention is to provide excellent data communication capable of realizing high throughput by eliminating unnecessary frame retransmission, that is, redundancy, regardless of the number of receiving stations in multicast communication using the SR-ARQ scheme. To provide technology.
[0043]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in consideration of the above-described problems. The first aspect of the present invention is that a data transmission terminal transmits data to a plurality of specific data reception terminals at a time and retransmits from the data reception terminal. A multicast communication system of a type in which the data transmission terminal performs data retransmission in response to a request,
Based on the number of frames RTFm required for the data transmitting terminal to finish receiving responses from all data receiving terminals and the number of round trip frames RTFc between the data transmitting terminal and each data receiving terminal, the number of waiting frames RTF is determined. Means for setting;
And a means for ignoring a retransmission request that has arrived within the set number of waiting frames RTF.
[0044]
In addition, according to a second aspect of the present invention, a data transmission terminal performs data transmission to a plurality of specific data reception terminals at a time, and the data transmission terminal performs data retransmission in response to a retransmission request from the data reception terminal. A type of multicast communication method to perform,
Based on the number of frames RTFm required for the data transmitting terminal to finish receiving responses from all data receiving terminals and the number of round trip frames RTFc between the data transmitting terminal and each data receiving terminal, the number of waiting frames RTF is determined. Steps to set,
The data transmitting terminal transmitting a data frame;
The data receiving terminal returns an acknowledgment or a retransmission request for the transmitted data frame; and
The data transmission terminal ignoring a retransmission request received within the set number of waiting frames RTF;
A multicast communication method characterized by comprising:
[0045]
In the multicast communication system or method according to the first or second aspect of the present invention, the means or step for setting the number of waiting frames compares the RTFm value with the RTFc value, and determines the larger number of waiting frames. By setting the RTF, redundant frame retransmission can be reduced.
[0046]
Further, the means or step for setting the number of waiting frames may be configured such that a value obtained by dividing the total number of data receiving terminals by the number of response frames that the data transmitting terminal can receive in one time slot is set as an RTFm value. Therefore, the number of transmission time slots having a larger value can be set as the RTF, and redundant frame retransmission can be suitably reduced. For example, RTFm can be calculated at the time of synchronization establishment negotiation between the data transmitting terminal and the data receiving terminal.
[0047]
In order to suitably realize the present invention, it is preferable that the RTFc is measurable and does not change during the connection period. Therefore, it is preferable that the data transmitting terminal and the data receiving terminal perform direct communication that requires a relatively small delay time until transmission confirmation is obtained.
[0048]
Alternatively, the multicast communication system or method further includes means or a step for determining whether or not the data transmission terminal and the data reception terminal are performing direct communication that requires a relatively short delay time until transmission confirmation is obtained. When direct communication is performed, the RTFm value may be set as the number of waiting frames RTF regardless of the magnitude relationship between the RTFm value and the RTFc value.
[0049]
According to a third aspect of the present invention, there is provided data of a type in which data transmission is performed to a plurality of specific data receiving terminals at a time, and the data transmitting terminal performs data retransmission in response to a retransmission request from the data receiving terminal. A communication device or method comprising:
A transmission means or step for transmitting data frames;
Receiving means or step for receiving an acknowledgment or a retransmission request for a transmission data frame from the data receiving terminal side;
Data processing means or steps for processing the next data frame to be transmitted in accordance with the acknowledgment or retransmission request;
And the data processing means or step comprises:
A waiting frame number RTF is set based on the number of frames RTFm required to receive responses from all data receiving terminals and the number of round trip frames RTFc between the data transmitting terminal and each data receiving terminal. A data communication apparatus or method that ignores a retransmission request that has arrived within a set number of waiting frames RTF.
[0050]
In the data communication apparatus or method according to the third aspect of the present invention, the data processing means or step compares the RTFm value with the RTFc value and sets the larger one as the waiting frame number RTF. It is possible to realize high-throughput data transmission by deleting unnecessary frame retransmissions.
[0051]
Further, the data processing means or step may determine the RTFm value as a value obtained by dividing the total number of data receiving terminals by the number of response frames that can be received in one time slot, thereby increasing the number of transmission time slots. Can be set as RTF, and redundant frame retransmission can be suitably reduced. For example, RTFm can be calculated at the time of synchronization establishment negotiation between the data transmitting terminal and the data receiving terminal.
[0052]
In order to suitably realize the present invention, it is preferable that the RTFc is measurable and does not change during the connection period. Therefore, it is preferable that the data communication apparatus performs direct communication with the data receiving terminal, which requires a relatively small delay time until a transmission confirmation is obtained.
[0053]
Alternatively, the data communication method or method further includes means or a step for determining whether or not direct communication with which a delay time until obtaining transmission confirmation is relatively small is performed with the data receiving terminal. When communication is performed, the RTFm value may be set as the number of waiting frames RTF regardless of the magnitude relationship between the RTFm value and the RTFc value.
[0054]
A fourth aspect of the present invention is a method for setting the number of waiting frames in multicast communication in which a data transmitting terminal transmits data to a plurality of specific data receiving terminals at once.
(A) calculating the number of frames RTFm required for the data transmitting terminal to receive responses from all data receiving terminals;
(B) measuring the number of round trip frames RTFc between the data transmitting terminal and each data receiving terminal;
(C) comparing the RTFm value obtained in the step (a) with the RTFc value obtained in the step (b) and setting the larger one as the number of waiting frames RTF in the multicast communication; ,
A method for automatically setting the number of waiting frames in multicast communication.
[0055]
Here, the step (a) can be performed, for example, at the time of synchronization establishment negotiation between the data transmitting terminal and the data receiving terminal.
[0056]
In the step (a), a value obtained by dividing the total number of data receiving terminals by the number of response frames that can be received by the data transmitting terminal in one time slot can be set as the RTFm value.
[0057]
In the automatic setting method of the number of waiting frames according to the fourth aspect of the present invention, for example, in the case of performing direct communication in which the delay time until the data transmission terminal and the data reception terminal obtain transmission confirmation is relatively small, It works suitably.
[0058]
Alternatively, (a) ′ further includes a step of determining whether or not direct communication that requires a relatively small delay time until the data transmission terminal and the data reception terminal obtain transmission confirmation is performed, and the value and the RTFc value The RTFm value may be set as the number of waiting frames RTF regardless of the magnitude relationship.
[0059]
[Action]
The present invention can be applied to, for example, wireless multicast communication including a plurality of receiving stations, and is particularly suitable for direct communication in which a delay time until obtaining transmission confirmation is relatively small. Can be played. The present invention is that, in such direct communication, the time required to receive responses from all receiving stations depends on the number of receiving stations rather than the round trip delay time between individual transmitting and receiving stations. It is the one that paid attention.
[0060]
In the multicast communication according to the present invention, the number of round trip frames RTFc measured for each transmitting / receiving station and the number of frames RTFm required for the transmitting station to finish receiving responses from all receiving stations are compared in size. This value is set as the round trip for SR-ARQ retransmission control, that is, the number of waiting frames RTF.
[0061]
As a result, the transmitting station can reduce useless frame retransmission associated with performing frame retransmission without waiting for responses from all receiving stations, and can provide a multicast communication system with higher transmission efficiency.
[0062]
In order to apply the present invention to multicast communication composed of a plurality of receiving stations, it is preferable that the RTFc value for each transmitting / receiving station can be measured. In this sense, the present invention obtains a transmission confirmation rather than a situation where the round trip delay time is indefinite or unmeasurable because the receiving station exists on a wide area network such as a location via a relay station or the Internet. In the direct communication where the delay time is relatively small, the operation and effect can be preferably achieved. Direct communication is short-range wireless data communication such as Bluetooth or MMAC.
[0063]
Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from a more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.
[0064]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0065]
FIG. 5 schematically shows the configuration of a communication system 100 used to implement the present invention. In the communication system 100 shown in the figure, there are five wireless data communication terminals indicated by reference numerals 10 to 14, and between such terminals, such as Bluetooth and Multimedia Mobile Access Communication system (MMAC), etc. Multicast data communication (in other words, direct communication that requires a relatively small delay time until transmission confirmation is obtained) is performed by distance wireless data communication.
[0066]
In the example shown in FIG. 5, for convenience, the data communication terminal 10 is described as a master unit, that is, a multicast communication transmission side, and the other data communication terminals 11, 12... Are described as slave units, that is, a multicast communication reception side. To do. However, the master-slave relationship in multicast communication does not have to be fixed, and any data communication terminal may be a data transmission side and a data reception side as needed.
[0067]
In the illustrated example, one data communication terminal 14 is connected to a LAN (Local Area Network) 21. When the data communication terminal 14 functions as a relay station, the data communication terminal 22 on the LAN 21 can also be a data receiving terminal, that is, Slave. Furthermore, when the LAN 21 is connected to a wide area network such as the Internet by a device such as a router (not shown), a host (not shown) on the wide area network can be a slave for data communication. However, when the present invention is suitably implemented, it is preferable to limit the location of the data receiving terminal to a range in which the data transmitting terminal can measure the round trip delay time.
[0068]
In the multicast communication system 100 according to the present embodiment, retransmission control of SR-ARQ (Selective Repeat type Automatic Repeat reQuest) method is performed. The SR-ARQ system is provided with a “modulo buffer” that can temporarily store a plurality of frames on both the data transmission side and the reception side, thereby performing redundancy in which transmission and transmission confirmation are sequentially performed in units of frames. Is solved (described above).
[0069]
That is, in the multicast communication system 100 according to the present embodiment, the master, that is, the data communication terminal 10 on the transmission side waits for confirmation responses from all the reception side data communication terminals 11, 12. The transmission of the next frame can be started.
[0070]
FIG. 6 is a functional block diagram schematically illustrating the configuration of the data transmission terminal 10 according to the present embodiment. As shown in the figure, the data transmission terminal 10 includes an RF reception / demodulation unit 51, an SR-ARQ FFI determination unit 52, and a framing modulation / RF transmission unit 53.
[0071]
When receiving the reply frame with FBI sent from the data receiving terminal side, the RF receiving / demodulating unit 51 demodulates and deframes it, and outputs it to the SR-ARQ FFI determining unit 52. However, it is assumed that only one reply frame can be received in one reception time slot.
[0072]
The SR-ARQ FFI determination unit 52 determines a data frame to be transmitted next, that is, FFI based on the FBI value of the received response frame, and constructs data for transmission. When the FBI indicates a retransmission request, error correction and retransmission control by the SR-ARQ scheme is performed. The transmission frame is temporarily stored in the modulo buffer 54.
[0073]
In the SR-ARQ scheme, retransmission control is performed depending on whether the difference between FFI and FBI exceeds the round trip frame, that is, the number of waiting frames RTF. In this embodiment, the RTF value is determined according to a processing procedure suitable for multicast communication (especially in the case of direct communication). The RTF value is determined, for example, when the synchronization establishment negotiation is performed between the data transmission / reception terminals, and details of the processing procedure will be described later.
[0074]
The framing modulation and RF transmission unit 53 framing data for transmission together with other information (for example, control information such as a header), further modulates it, and wirelessly transmits it at a transmission timing specified in the communication protocol.
[0075]
FIG. 7 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the data receiving terminal 11 according to this embodiment. It should be understood that the other data receiving terminals 12... Have the same configuration. As shown in the figure, the data reception terminal 11 includes an RF reception / demodulation unit 56, an SR-ARQ FBI determination unit 57, and a framing modulation / RF transmission unit 58.
[0076]
When receiving the reply frame with FFI transmitted from the data transmission terminal 10 side, the RF reception / demodulation unit 56 demodulates and deframes it and outputs it to the SR-ARQ FBI determination unit 57.
[0077]
The SR-ARQ FBI determination unit 57 performs retransmission request frame information, that is, FBI determination processing by the SR-ARQ method. That is, an FBI is generated by incrementing the FFI of a frame that can be received without error by 1, or the FFI of a frame in which an error is found is used as the FBI as a retransmission request. The received data is taken into the modulo buffer 59.
[0078]
In the framing modulation and RF transmission unit 58, the FBI determined by the FBI determination unit 57 is framed as a reply frame, further modulated, and wirelessly transmitted at a transmission timing specified in the communication protocol.
[0079]
In general, a data communication terminal is equipped with both data transmission and reception functions. It should be understood that such a data communication terminal has a configuration including all the functional modules shown in FIGS.
[0080]
The data receiving terminal 11 may have substantially the same configuration as a conventional data receiving terminal that performs SR-ARQ retransmission control in unicast communication.
[0081]
As described above, the RTF value used in the multicast communication system 100 according to the present embodiment is determined, for example, when the synchronization establishment negotiation is performed between the data transmission / reception terminals. FIG. 8 illustrates an RTF value determination processing procedure in the form of a flowchart. Hereinafter, description will be given with reference to this flowchart.
[0082]
At the time of negotiation for establishment of synchronization, first, the number of frames RTFm required until the transmitting station finishes receiving responses from all receiving stations is calculated (step S1). For example, the following formula can be used to calculate RTFm. Ie
[0083]
[Expression 1]
RTFm = (total number of multicast receiving stations)
÷ (Number of response frames that the transmitting station can receive in one reception time slot)
[0084]
Next, it is determined whether or not the communication form between the transmitting and receiving stations is direct communication, that is, short-distance communication that requires a relatively short delay time until transmission confirmation is obtained (step S2).
[0085]
When it is assumed that direct communication is performed between a transmitting station and a receiving station, such as wireless ad hoc communication, the RTFc value between the transmitting and receiving stations is set to 1. In this case, the process proceeds from branch Yes in decision block S2 to step S6, where the number of frames RTFm required for the transmitting station to finish receiving responses from all receiving stations is set as the RTF value of the multicast communication system 100, and the entire processing routine is performed. Exit.
[0086]
On the other hand, when it is determined that direct communication is not performed between the transmitting and receiving stations, the RTFc value for each transmitting and receiving station is measured (step S3). Each RTFc value is compared with the previously calculated RTFm value (step S4), and the larger one is set as the RTF value of the multicast communication system 100 (step S5 or S6). End the whole.
[0087]
FIG. 9 schematically illustrates a data transmission operation in the SR-ARQ multicast communication. However, in the example shown in the figure, four receiving stations 1 to 4 are provided for a single transmitting station A. In addition, direct communication is performed between the transmitting and receiving stations by short-range wireless or the like, and each of the receiving stations 1 to 4 has one round trip frame RTFc, but multicast communication is performed according to the processing procedure shown in FIG. It is assumed that the RTF value in the entire system is set to 4.
[0088]
Since the transmitting station A receives only one response frame in one reception time slot (period shown by hatching in FIG. 4), the transmitting station A receives response frames from all the receiving stations. Requires 4 frames, which matches the set RTF value.
[0089]
In the figure, Si indicates a transmission frame from the transmitting station A, Ri indicates a response frame from the receiving station, and a suffix i (i = 1, 2,...) Indicates a frame sequence number. Further, in the figure, “◯” indicates a successful frame reception, and “x” indicates a frame reception error.
[0090]
In the first transmission time slot, the transmitting station A multicasts the transmission frame S1 toward the receiving stations 1 to 4, but the receiving stations 1 to 3 cause a reception error due to an error on the transmission path.
[0091]
In the subsequent first reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 1, which is a retransmission request R1 of the frame in which the reception error has occurred. However, since the retransmission request is within the RTF (= 4) set at the time of synchronization establishment negotiation, in the second transmission time slot, the transmitting station A ignores the retransmission request and continues with the subsequent sequence number. Frame S2 is transmitted. The transmission frame S2 is successfully received at each receiving station except the receiving station 3.
[0092]
In the subsequent second reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 2, which is a retransmission request R1 of the frame in which the reception error has occurred. However, since the retransmission request is still within RTF (= 4), the transmitting station A ignores the retransmission request and transmits the subsequent frame S3 in the third transmission time slot. This transmission frame S3 is successfully received at each receiving station except the receiving station 1.
[0093]
In the subsequent third reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 3, and this is a retransmission request R1 of the frame in which the reception error has occurred. However, since the retransmission request is still within RTF (= 4), the transmitting station A ignores the retransmission request and transmits the subsequent frame S4 in the fourth transmission time slot. The receiving stations 1 and 4 succeed in receiving the transmission frame S4, but the receiving stations 2 and 3 fail to receive.
[0094]
In the subsequent fourth reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 4. Since the receiving station A has normally received all transmission frames up to this point, the response frame is the normal confirmation response R5. In the fifth transmission time slot, the transmitting station A transmits the subsequent frame S5 according to the confirmation R5. The receiving stations 1 and 4 successfully receive the transmission frame S5, but the receiving stations 2 and 3 fail to receive.
[0095]
In the fifth reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 1, which is a retransmission request R1 of the frame in which the reception error has occurred. Since the retransmission request has already exceeded RTF (= 4), the transmitting station A retransmits the transmission frame S1 in the sixth transmission time slot. The retransmission frame S1 is successfully received at all the receiving stations, but since the S1 is already normally received and buffered except for the receiving station 1, the retransmission frame S1 is ignored (or discarded).
[0096]
In the sixth reception time slot, the transmitting station A receives only the response frame from the receiving station 2, which is a retransmission request R4 of the frame in which the reception error has occurred. Since the retransmission request is still within RTF (= 4), the transmitting station A ignores the retransmission request and transmits the subsequent frame S6 in the seventh transmission time slot. The receiving stations 1 and 4 successfully receive the transmission frame S6, but the receiving stations 2 and 3 fail to receive. ... (The explanation is omitted.)
[0097]
As is apparent from comparison between FIG. 9 and FIG. 4 (conventional example), according to the present embodiment, redundancy during retransmission control in multicast communication is eliminated, and the data transmission throughput of the entire communication system is significantly improved. To do.
[0098]
For example, in the example shown in FIG. 4, even if seven transmission time slots are spent, the transmitting station can only transmit up to the third frame. In particular, in the receiving station 4 that has successfully received all the frames, the received frames are frequently discarded.
[0099]
On the other hand, in the present embodiment shown in FIG. 9, even if each receiving station generates a reception error in the same reception time slot, it transmits up to the sixth frame in the same seven transmission time slots. be able to. Further, the redundancy that each receiving station repeatedly receives the same frame and discards it is reduced.
[0100]
This focuses on the characteristic in direct communication that the time required for the present invention to finish receiving responses from all receiving stations depends on the number of receiving stations rather than the round trip delay time between individual transmitting and receiving stations. It depends on that. In the multicast communication according to the present embodiment, the number of round trip frames RTFc measured for each transmitting / receiving station is compared with the number of frames RTFm required for the transmitting station to finish receiving responses from all receiving stations. The larger value is set as the round trip for SR-ARQ retransmission control, that is, the number of waiting frames RTF.
[0101]
Therefore, according to the retransmission control of the SR-ARQ scheme according to the present invention, it is possible to reduce useless frame retransmission associated with performing frame retransmission without waiting for responses from all receiving stations, and higher transmission efficiency. Thus, a multicast communication system can be provided.
[0102]
In order to apply the present invention to multicast communication composed of a plurality of receiving stations, it is preferable that the RTFc value for each transmitting / receiving station can be measured. In this sense, the present invention obtains a transmission confirmation rather than a situation where the receiving station is located on a wide area network such as a location via a relay station or the Internet and the round trip delay time is indefinite or unmeasurable. In the direct communication where the delay time is relatively small, the operation and effect can be preferably achieved. Direct communication is short-range wireless data communication such as Bluetooth or MMAC.
[0103]
For example, by applying the present invention to wireless multicast communication (see FIG. 3), data files such as presentation materials can be efficiently and reliably distributed to each receiving station in an electronic conference or the like. Can do.
[0104]
Moreover, according to the retransmission control of the SR-ARQ scheme according to the present invention, it is possible to reduce the degree of decrease in transmission efficiency caused by an increase in the number of receiving stations in multicast communication.
[0105]
Therefore, even in a usage environment where a large number of receiving stations are expected to be mixed, such as in a station premises or a street corner, according to the retransmission control method according to the present invention, transmission is performed while maintaining the reliability of data transmission. The decrease in efficiency can be reduced.
[0106]
[Supplement]
The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiments without departing from the gist of the present invention. In other words, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims section described at the beginning should be considered.
[0107]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide an excellent data communication technique capable of performing retransmission control for guaranteeing the quality and reliability of transmission data during multicast data communication. it can.
[0108]
Further, according to the present invention, even when multicast communication is performed by direct communication that requires a relatively small delay time until transmission confirmation is obtained, even if applied to the system, retransmission without redundancy It is possible to provide an excellent data communication technology capable of performing control and achieving high throughput.
[0109]
Furthermore, according to the present invention, in multicast communication using the SR-ARQ scheme, excellent data communication capable of eliminating wasteful frame retransmission, that is, redundancy and realizing high throughput regardless of the number of receiving stations. Technology can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a chart (conventional example) conceptually showing a procedure of data transmission by a stop-and-wait ARQ method.
FIG. 2 is a chart (conventional example) conceptually showing a procedure of data transmission by the SR-ARQ scheme.
FIG. 3 is a diagram depicting a state in which multicast transmission is performed between a plurality of notebook PCs using short-range wireless data communication.
FIG. 4 is a chart (conventional example) schematically showing data transmission operation in SR-ARQ multicast communication.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a multicast communication system 100 provided for realizing the present invention.
FIG. 6 is a functional block diagram schematically illustrating the configuration of the data transmission terminal 10 according to the present embodiment.
FIG. 7 is a functional block diagram schematically illustrating the configuration of the data receiving terminal 11 according to the present embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing an RTF value determination process procedure used in the multicast communication system 100 according to the embodiment.
FIG. 9 is a chart (example of the present embodiment) schematically showing data transmission operation in SR-ARQ multicast communication.
[Explanation of symbols]
10-14 ... Data communication terminal
51. RF receiving and demodulating unit
52. SR-ARQ FFI determination unit
53 ... Framing modulation and RF transmitter
54: Modulo buffer
56. RF receiving and demodulating unit
57. SR-ARQ FBI determination unit
58 ... Framing modulation and RF transmitter
59 ... Modulo buffer

Claims

A multicast communication system of a type in which a data transmitting terminal performs data retransmission in response to a retransmission request from a data receiving terminal,
The number of waiting unit data based on the number of unit data RTFm required for the data transmission terminal to finish receiving responses from all data reception terminals and the number of round trip unit data RTFc between the data transmission terminal and each data reception terminal Means for setting the RTF;
Means for ignoring a retransmission request that has arrived within the set waiting unit data count RTF;
A multicast communication system comprising:

A data transmission terminal performs data transmission to a plurality of specific data reception terminals at a time, and is a multicast communication method of a type in which the data transmission terminal performs data retransmission in response to a retransmission request from the data reception terminal,
Waiting unit data based on the number of unit data RTFm required for the data transmitting terminal to finish receiving responses from all data receiving terminals and the round trip / unit data number RTFc between the data transmitting terminal and each data receiving terminal Setting a number RTF;
The data transmitting terminal transmitting unit data;
Returning a confirmation response or a retransmission request for the unit data transmitted by the data receiving terminal;
The data transmitting terminal ignoring a retransmission request received within the set waiting unit data count RTF;
A multicast communication method comprising:

A data communication apparatus of a type that performs data retransmission in response to a retransmission request from a data receiving terminal,
A transmission means for transmitting the transmission target data for each predetermined unit data;
Receiving means for receiving an acknowledgment or retransmission request corresponding to the transmitted unit data from the data receiving terminal;
Data processing means for processing unit data to be transmitted next in accordance with the confirmation response or retransmission request, the data processing means,
The waiting unit data number RTF is set based on the number of unit data RTFm required to complete receiving responses from all data receiving terminals and the round trip unit data number RTFc between the data transmitting terminal and each data receiving terminal. Ignoring retransmission requests that arrive within the set waiting unit data count RTF,
A data communication device.

The data processing means compares the RTFm value with the RTFc value, and sets the larger one as the waiting unit data number RTF.
The data communication apparatus according to claim 3.

The data processing means sets a value obtained by dividing the total number of data receiving terminals by the number of response unit data receivable in one time slot as an RTFm value.
The data communication apparatus according to claim 3.

The data processing means calculates RTFm at the time of negotiation for establishment of synchronization with the data receiving terminal.
The data communication apparatus according to claim 3.

The data processing means further determines whether or not direct communication with a data reception terminal that requires a relatively small delay time until transmission confirmation is obtained, and performs direct communication. If you have RTF m Set the value as the waiting unit data count RTF,
The data communication apparatus according to claim 3.

A data communication method of a type that performs data retransmission in response to a retransmission request from a data receiving terminal,
A transmission step of transmitting data to be transmitted for each predetermined unit data;
A receiving step of receiving an acknowledgment or a retransmission request corresponding to the transmitted unit data from the data receiving terminal side;
A data processing step of processing unit data to be transmitted next in accordance with the confirmation response or the retransmission request;
Number of unit data RTF required to receive responses from all data receiving terminals m RTF number of round trip unit data between the data transmitting terminal and each data receiving terminal c The waiting unit data count RTF is set based on the above, and a retransmission request received within the set waiting unit data count RTF is ignored.
A data communication method characterized by the above.

A method for setting the number of waiting unit data in multicast communication in which a data transmitting terminal transmits data to a plurality of specific data receiving terminals at once,
(A) Number of unit data RTF required for the data transmitting terminal to receive responses from all data receiving terminals m Calculating steps,
(B) Round trip unit data RTF between the data transmitting terminal and each data receiving terminal c Measuring a number;
(C) RTF obtained in step (a) m Values and RTF obtained in step (b) above c Comparing the value with a magnitude, and setting the larger one as the waiting unit data count RTF in the multicast communication;
A method for automatically setting the number of waiting unit data in multicast communication, comprising: