JP2002344456A - パケット式データ伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペイロードサイズの大きいパケットによるデ
ータ通信において、データ伝送エラーに伴う再送発生時
のデータ転送効率の低下が抑えられたデータ伝送方式を
提供するものである。 【解決手段】 一定時間幅で区切られたスロットを単位
とし、１つのデータパケットは１つのスロットまたは複
数のスロットに渡って存在し、データパケットはヘッダ
部とペイロード部から構成され、データ伝送の方向は１
データパケット毎に可変なパケット式データ伝送方式に
おいて、ペイロード部が複数のデータブロックから構成
されていることを特徴とするパケット式データ伝送方式
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信における
パケット式データ伝送方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２．４ＧＨｚ帯近距離無線データ通信シ
ステムのＢｌｕｅｔｏｏｔｈのデータ伝送は６２５μｓ
幅で区切られたスロット単位で行われる。１つのデータ
パケットが１つのスロットの中だけに存在してデータ伝
送を行う方式をシングルスロット方式のデータ伝送と言
い、この場合、データ伝送の方向は１スロット毎に変わ
る。

【０００３】通信機器間でファイル伝送を行うような場
合は、データ伝送はもっぱら一方向のみに行われる。こ
の時も１スロット毎にデータ伝送の方向は変わっている
ので、ファイルを伝送するのとは逆方向のスロットで
は、その直前のスロットでのデータパケットの受信が成
功したかどうかをファイル伝送の送信側に通知するため
に使用される。

【０００４】また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは１スロット
毎に搬送周波数が変化するＦＨ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
Ｈｏｐｐｉｎｇ）を採用している。あるスロットで他の
機器からの周波数干渉によりデータ伝送が失敗しても、
搬送周波数が異なる次のスロットで再送信することで、
データ伝送を確実に行うことができる。

【０００５】ＦＨ方式では搬送周波数が切り替わった時
に周波数が安定するための時間が必要となるので、シン
グルスロット方式のデータ伝送速度は低い。データ伝送
速度を上げるには、１つのデータパケットが複数のスロ
ットに渡って伝送されるマルチスロット方式を用いる。
この場合、１つのデータパケットの伝送中は搬送周波数
が固定されるので、この間の周波数安定の時間は不要と
なり、ペイロードを増やすことができる。

【０００６】データ伝送に失敗した時の再送信手順につ
いて説明する。以下では、データは一方向にのみ伝送す
るものとする。

【０００７】まず、データパケットのヘッダ部にはＡｃ
ｋ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）フラグ、ペイロード部に
はエラー検出コードが含まれている。受信側がデータパ
ケットを受信した時、ペイロードに伝送エラーが生じて
いないかの判断は、受信したペイロードを所定の計算式
により値を出し、これをエラー検出コードと比較するこ
とで行う。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈではエラー検出方法とし
てＣＲＣが使われており、受信したペイロードから計算
した値とペイロードの末尾につけられて送信されたＣＲ
Ｃの値が一致すれば伝送エラーは起こらなかったものと
判断する。ＣＲＣではエラー検出の他、数ビットのエラ
ー訂正も可能である。

【０００８】データパケットの受信に成功した時は、Ａ
ｃｋフラグをＡｃｋとして、ペイロードがないデータパ
ケットを送信側に返す。一方、データパケットの受信に
失敗した時は、ＡｃｋフラグをＮａｃｋ（Ｎｏｔ Ａｃ
ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）として送信側に返す。送信側では
Ａｃｋ信号を受信した時は直前のデータパケットが正常
に伝送されたものと判断し、次のデータパケットを送信
する。しかし、送信側がＮａｃｋ信号を受信、または受
信側から何もパケットを受信しなかった時は直前のパケ
ット伝送が失敗したものと判断し、直前のパケットを再
び送信、すなわち再送する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】再送が行われる時は、
その原因となる伝送エラーがペイロード中の一部分であ
っても、そのヘッダ部、ペイロード部を含む、データパ
ケットの全てを再送する。

【００１０】このため、マルチスロット方式の様にペイ
ロードのサイズが大きいデータパケットによる通信を行
っている場合、一部分のデータ伝送エラーが発生する
と、エラーが発生したデータサイズに比べて再送するペ
イロードのサイズが大きくなるため、全体としてのデー
タ伝送速度が低下する問題があった。

【００１１】そこで本発明では、ペイロードサイズの大
きいパケットによるデータ通信において、データ伝送エ
ラーに伴う再送発生時のデータ伝送速度の低下を抑えた
データ伝送方式を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のデータ伝送方式は、一定時間幅で区切られ
たスロットを単位とし、１つのデータパケットは１つの
スロットまたは複数のスロットに渡って存在し、データ
パケットはヘッダ部とペイロード部から構成され、デー
タ伝送の方向は１データパケット毎に可変なパケット式
データ伝送方式において、ペイロード部は複数のデータ
ブロックから構成されていることを特徴とするパケット
式データ伝送方式であり、上記の目的が達成できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、一定時間幅で区切られたスロットを単位とし、１つ
のデータパケットは１つのスロットまたは複数のスロッ
トに渡って存在し、データパケットはヘッダ部とペイロ
ード部から構成され、データ伝送の方向は１データパケ
ット毎に可変なパケット式データ伝送方式において、ペ
イロード部は複数のデータブロックから構成されている
パケット式データ伝送方式であり、データ伝送エラーが
発生した時はエラー部分を含むデータブロックのみを再
送するので、データ伝送速度の低下を抑えることができ
る。

【００１４】請求項２に記載の発明は、１つのデータパ
ケット中の、各データブロックの間はデータ無線送信部
で構成されるパケット式データ伝送方式であり、受信側
においてデータブロックの区切りを容易に検出すること
ができる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、１つのデータパ
ケットの送信中は、搬送周波数が固定されているパケッ
ト式データ伝送方式であり、再送がない状態でのデータ
伝送速度を向上することができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、各データブロッ
クは、データブロック識別番号とペイロードと前記ペイ
ロードのエラー検出用コードから構成されるパケット式
データ伝送方式であり、データブロック毎にデータ伝送
エラーの発生が検出でき、どのデータブロックがデータ
伝送エラーを発生したかを送信側に通知することができ
る。

【００１７】請求項５に記載の発明は、データブロック
のサイズはデータブロック１個からなるデータパケット
が１つのスロットで送信できるサイズであるパケット式
データ伝送方式であり、再送に必要なスロット数が小さ
くできるので、データ伝送エラー発生時のデータ伝送速
度の低下を抑えることができる。

【００１８】請求項６に記載の発明は、データパケット
のヘッダ部には、このデータパケットの送出の直前に受
信したデータパケットについての受信の成功・失敗を示
す領域、受信を失敗したデータブロックの個数を示す領
域、受信を失敗したデータブロックの識別番号を示す領
域が存在するパケット式データ伝送方式であり、どのデ
ータブロックがデータ伝送エラーを発生したかを送信側
に通知することができる。

【００１９】請求項７に記載の発明は、データパケット
のヘッダ部には、このデータパケットの送出の直前に受
信したデータパケットの各データブロックについての受
信の成功・失敗をビット表示により示す領域が存在する
パケット式データ伝送方式であり、どのデータブロック
がデータ伝送エラーを発生したかを送信側に通知するこ
とができる。

【００２０】その結果、データ伝送エラーの発生による
再送が起こっても、データ伝送速度の低下が小さいデー
タ伝送を行うことができる。

【００２１】以下、本発明の一実施の形態について説明
する。実施の形態では従来例としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ
システムをベースとして説明する。

【００２２】従来例として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステ
ムにおけるＤＨ５パケットによるデータ伝送で説明す
る。ＤＨ５はマルチスロット方式であり、５スロット
（０．６２５ｍｓ＊５＝３．１２５ｍｓ）を使って３３
９Ｂｙｔｅｓを送信し、これについてのＡｃｋが１スロ
ット（０．６２５ｍｓ）で返した。この再送がない時の
データ伝送速度は、 ３３９［Ｂｙｔｅｓ］＊８［ｂｉｔｓ／Ｂｙｔｅ］／
（３．１２５［ｍｓ］＋０．６２５［ｍｓ］）＝７２
３．２［ｋｂｐｓ］ であった。

【００２３】次に、ペイロード上で１０Ｂｙｔｅｓ分の
データ伝送エラーが発生し、再送が行われた（図３）。
ＤＨ５パケットを２回送って、データ伝送が完了するこ
とになるので、データ伝送速度は、 ３３９［Ｂｙｔｅｓ］＊８［ｂｉｔｓ／Ｂｙｔｅ］／
（（３．１２５［ｍｓ］＋０．６２５［ｍｓ］）＊２）
＝３６１．６［ｋｂｐｓ］ となり、データ伝送速度は再送がない時の５０％まで低
下した。

【００２４】そこで、本発明に従った方法でデータ転送
を試みた。本実施の形態ではＤＨ５と同じく、５スロッ
トに渡るデータパケットを用い、データパケットは１２
個のデータブロックで構成されている。データブロック
１個のペイロードは２６Ｂｙｔｅｓである。再送がない
時のデータ伝送速度は、 ２６［Ｂｙｔｅｓ］＊１２＊８［ｂｉｔｓ／Ｂｙｔｅ］
／（３．１２５［ｍｓ］＋０．６２５［ｍｓ］）＝６６
５．６［ｋｂｐｓ］ であった。

【００２５】次に、１０Ｂｙｔｅｓのデータ伝送エラー
が、１個のデータブロックだけで起こった（図１）。デ
ータ伝送エラーが起こったデータブロックの対応するビ
ットのみをゼロとして（図２）、直後のスロットで送信
側に通知した。再送はこの１個のデータブロックだけで
済み、かつ、これを再送するに要するスロットは１個だ
けであった。この時のデータ伝送速度は、 ２６［Ｂｙｔｅｓ］＊１２＊８［ｂｉｔｓ／Ｂｙｔｅ］
／（（３．１２５［ｍｓ］＋０．６２５［ｍｓ］）＋
（０．６２５［ｍｓ］＊２））＝４９９．２［ｋｂｐ
ｓ］ となり、データ転送速度の低下は正常比７５％に抑える
ことができた。

【００２６】

【発明の効果】以上、本発明によると、ペイロードサイ
ズの大きいパケットによるデータ通信において、データ
伝送エラーに伴う再送発生時のデータ伝送速度の低下を
抑えたデータ伝送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象である、ペイロード部が複数のデ
ータブロックから構成されている、パケット式データ伝
送方式のタイムチャート

【図２】本発明の対象である、受信の成功・失敗をビッ
ト表示により示す領域が存在する、データパケットのヘ
ッダ部の構成を示す図

【図３】従来例のマルチスロット方式によるパケット式
データ伝送方式のタイムチャート

【符号の説明】

１１ データパケット １２ データパケットのヘッダ部 １３ ペイロード部を構成するデータブロック（１個） １４ データ伝送エラーを起こしたデータブロック １５ データブロック単位での受信の成功・失敗を送信
側に通知するデータパケット １６ データ伝送に失敗したデータブロックを再送する
データパケット ２１ データブロック単位での受信の成功・失敗を送信
側に通知するデータパケットのヘッダ部 ２２ データブロック単位での受信の成功・失敗をビッ
ト表示する領域 ２３ 受信の成功を表示するビット ２４ 受信の失敗を表示するビット ３１ 従来例のマルチスロット方式のデータパケット ３２ ヘッダ部 ３３ データ伝送エラーを起こした個所のあるペイロー
ド部 ３４ 直前のデータパケットの受信の成功・失敗を送信
側に通知するデータパケット ３５ データ伝送に失敗したデータパケットを再送する
データパケット

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K014 AA03 DA02 EA07 FA09 HA05 5K030 HA08 HB28 JA05 JL01 LA01 5K033 CB04 CC02 DA17

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定時間幅で区切られたスロットを単位
   とし、１つのデータパケットは１つのスロットまたは複
   数のスロットに渡って存在し、データパケットはヘッダ
   部とペイロード部から構成され、データ伝送の方向は１
   データパケット毎に可変なパケット式データ伝送方式に
   おいて、ペイロード部は複数のデータブロックから構成
   されていることを特徴とするパケット式データ伝送方
   式。
2. 【請求項２】 １つのデータパケット中の、各データブ
   ロックの間はデータ無線送信部で構成されることを特徴
   とする請求項１に記載のパケット式データ伝送方式。
3. 【請求項３】 １つのデータパケットの送信中は、搬送
   周波数が固定されていることを特徴とする請求項１に記
   載のパケット式データ伝送方式。
4. 【請求項４】 各データブロックは、データブロック識
   別番号とペイロードと前記ペイロードのエラー検出用コ
   ードから構成されることを特徴とする請求項１に記載の
   パケット式データ伝送方式。
5. 【請求項５】 データブロックのサイズはデータブロッ
   ク１個からなるデータパケットが１つのスロットで送信
   できるサイズであることを特徴とする請求項１に記載の
   パケット式データ伝送方式。
6. 【請求項６】 データパケットのヘッダ部には、このデ
   ータパケットの送出の直前に受信したデータパケットに
   ついての受信の成功・失敗を示す領域、受信を失敗した
   データブロックの個数を示す領域、受信を失敗したデー
   タブロックの識別番号を示す領域が存在することを特徴
   とする請求項１に記載のパケット式データ伝送方式。
7. 【請求項７】 データパケットのヘッダ部には、このデ
   ータパケットの送出の直前に受信したデータパケットの
   各データブロックについての受信の成功・失敗をビット
   表示により示す領域が存在することを特徴とする請求項
   １に記載のパケット式データ伝送方式。