JP2003060730A

JP2003060730A - Ｈｄｌｃ信号送受信方法及びｈｄｌｃ信号装置、ならびにそのプログラムと記録媒体

Info

Publication number: JP2003060730A
Application number: JP2001246258A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ogawa; 猛志小川; Yutaka Hasegawa; 裕長谷川; Takeshi Akaike; 武志赤池; Shoji Sakurazawa; 庄治櫻澤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-02-28
Anticipated expiration: 2021-08-14
Also published as: JP3709462B2

Abstract

(57)【要約】【課題】送信信号ＦＩＦＯにおける信号のオーバーフロ
ーを防止し、送信信号ＦＩＦＯでの最大遅延時間を小さ
くして、リンク解放が発生しないようにする。【解決手段】信号送信時に‘１１１１１’パターン検出
時に‘１１１１１０’に変換して送信する特質を有する
ＨＤＬＣ系プロトコルのデータリンクレイヤで、送達確
認待ち信号のメッセージ長及びデータリンクヘッダ長の
合計が、閾値を越えないようにＨＤＬＣプロトコルデー
タリンク信号の送信を制御する。このため、各送達確認
待ち信号のデータ長とデータリンクヘッダ長を合計した
信号長を保持する送達確認待ち信号長テーブル２０５
と、送達確認待ち信号のデータ長とデータリンクヘッダ
長を合計した信号長を全送達確認待ち信号について累計
した信号長を示す送達確認待ち総信号長カウンタ２０４
を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送回線を経由し
てメッセージ信号をＨＤＬＣフレームにより送信及び受
信する信号送受信方法及び信号装置に関し、詳細には、
データリンクで送達確認待ち中の送信信号長総計が閾値
を超えないように制御するＨＤＬＣ系プロトコル信号送
受信方法及び信号装置、ならびにプログラムとそれを格
納する記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＨＤＬＣは、高能率かつ信頼度の高い伝
送制御手順（データリンク層手順）として知られてい
る。この伝送制御手順によれば、連続転送が可能であ
り、ある範囲で応答なしに先送りすることができ、また
ＣＲＣを採用しており、データの誤り発見率も高いとい
う特長を持つ。図４は、従来の一般的なＨＤＬＣ信号装
置の構成例を示す図である。図４に示すように、従来の
ＨＤＬＣ信号装置は、回線送信インタフェースにデータ
リンクより上位レイヤのメッセージを送信し、また回線
受信インタフェースからはデータリンクより上位レイヤ
のメッセージを受信するためのものである。ＨＤＬＣ信
号装置１内には、メッセージ処理部４と、データリンク
信号処理部２と、回線インタフェース処理部３とが設け
られる。データリンク処理部３内には、メッセージ信号
送信キュー５と、データリンク信号送信処理部６と、デ
ータリンク信号受信処理部７と、送信確認待ち信号数カ
ウンタ８とが配置される。また、回線インタフェース処
理部３内には、送信信号ＦＩＦＯ９と、回線送信部１０
と、回線受信部１１と、受信信号ＦＩＦＯ１２とが配置
されている。

【０００３】メッセージ処理部４は、メッセージを生成
するとメッセージ送信キュー５に生成したメッセージを
キューイングする。データリンク信号送信処理部６は、
送信確認待ち信号数カウンタ８が示す値が予め設定した
閾値（最大アウトスタンディング数）より小である場合
には、プロトコルの動作に従ってメッセージ信号送信キ
ュー５内の送信メッセージをデータリンク信号にマッピ
ングし、送信信号ＦＩＦＯ９に送信するとともに、送信
確認待ち信号数カウンタ８の値を１つ加算する。回線送
信部１０は、送信信号ＦＩＦＯ９内に信号がある場合
は、信号の先頭にフラグパターン‘０１１１１１１０’
を付与し、その信号のビットパターンに‘１１１１１’
パターン検出時には‘１１１１１０’に変換し、‘１１
１１１’パターン以外についてはトランスペアレントに
回線送信インタフェースに送信する。

【０００４】回線受信部１１は、回線インタフェースで
受信したビットパターンからフラグを除去し、受信信号
に‘１１１１１０’パターン検出時には、これを‘１１
１１１’信号に変換して、データリンク信号を取り出
し、受信信号ＦＩＦＯ１２に送信する。データリンク信
号受信処理部７は、受信信号ＦＩＦＯ１２からデータリ
ンク信号を読み取り、読み取ったデータリンク信号から
メッセージを取り出し、メッセージ処理部４に送信する
とともに、そのデータリンク信号が送達確認通知あるい
は再送要求を含む場合は、送達確認されたメッセージの
個数あるいは紛失したメッセージの個数を、送達確認待
ち信号数カウンタ８から減算する。なお、ＨＤＬＣ系プ
ロトコルの送受信処理に関しては、ＩＳＯ−３３０９
（ＨＤＬＣ）、あるいはＴＴＣ標準Ｘ２５（ＬＡＰ
Ｂ）、Ｑ９２１（ＬＡＰＤ）、Ｑ７０３（ＭＴＰレベル
２）等の記載を参考にすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図４の構成例における
問題点としては、（ａ）メッセージ処理部４からのバー
スト送信が発生すると、送信信号ＦＩＦＯ９における遅
延が大きくなるという問題がある。また、（ｂ）一般に
データリンクのプロトコルでは、転送遅延時間が著しく
長くなると、プロトコル動作上不具合が生じるという問
題がある。例えば、ＴＴＣ標準Ｑ７０３に準拠したデー
タリンクの場合、レベル１リンク速度＝４．８ｋｂｉｔ
／ｓのものがあるが、最大アウトスタンディング数＝４
０、最大信号長＝２７２バイトのため、最悪条件では、
送信信号ＦＩＦＯ９での遅延は最大約１８秒になる。Ｍ
ＴＰ２では、ＭＳＵ（データフレーム）送信時にＴ７タ
イマ（応答遅延タイマ：４．８ｋｂｉｔ／ｓリンクでは
３秒）を起動し、送達確認が戻る前にＴ７タイマが満了
になると、リンクを解放してしまう。

【０００６】このため、自局から相手局への送信方向の
回線使用率が１に近い負荷でリンクを使用中に、相手局
から自局へ、Ｔ７タイマより長い間隔でメッセージの送
信があると、自局が相手局に返送する送達確認が、送信
信号ＦＩＦＯ９で著しく遅延するため、相手局でＴ７タ
イマが満了し、リンク解放になる可能性がある。その
他、一般にデータリンクのプロトコルでは、送達確認を
タイマにより監視するため、リンク速度、アウトスタン
ディング数、信号長及びタイマの関係によっては不要な
リンク解放が発生する懸念がある。ところが、送信信号
ＦＩＦＯ９での遅延を小さくするため、送信信号ＦＩＦ
Ｏ９のサイズを最大アウトスタンディング数に比べて小
さくすると、図４の構成の場合、送信信号ＦＩＦＯ９で
信号のオーバーフローによる信号廃棄が発生し、リンク
性能が劣化する。あるいは、送信信号ＦＩＦＯ９がオー
バーフロー時には、データリンク信号送信処理部６の動
作を停止し、送信信号ＦＩＦＯ９での信号廃棄を防止す
る構成も考えられるが、その場合、送信信号ＦＩＦＯ９
からデータリンク信号処理部２に対して新たな信号線が
必要になる。

【０００７】別の対策として、特願平１１−２１０２７
１号明細書および図面に記載の『ＡＴＭ信号送信方法及
びＡＴＭ信号装置』の方法を適用し、データリンク送信
処理部２で単位時間当りに送信するデータリンクの信号
長の合計が回線速度を超えないように制御する方法も考
えられる。上記公報に記載の技術では、ＡＴＭインタフ
ェースへの適用を前提とし、メッセージの信号長から、
ＡＴＭインタフェースでの信号長を簡易な計算で求める
ことができたため、データリンク信号送信処理部６での
速度調整を十分効果的に実現していた。ところで、上記
ＡＴＭインタフェースと異なって本発明のようなＨＤＬ
Ｃ系プロトコルの場合、データリンク信号中の連続して
‘１’が５つ続くパターン（１１１１１）を‘１１１１
１０’に置き換えて送信する特質を有している。このた
め、データリンク信号送信処理部６で回線インタフェー
スでの信号長を厳密に計算することができない。従っ
て、上記公報の技術をＨＤＬＣ系プロトコルに適用した
場合、‘１’の比率が大きいデータを多数送信したとき
に送信信号のビットレートが最悪で２０％程度回線速度
を上回り、いずれ送信信号ＦＩＦＯ９で滞留が発生す
る。従って、十分な効果を奏しないことになる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、これら従来の課
題を解決し、送信信号ＦＩＦＯにおける信号のオーバー
フローを防止すると同時に、送信信号ＦＩＦＯでの最大
遅延時間を小さくし、リンク解放が発生しないようにす
るＨＤＬＣ信号送受信方法及びＨＤＬＣ信号装置、なら
びにそのプログラムと記録媒体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＨＤＬＣ信号送受信方法は、信号送信時に
‘１１１１１’パターン検出時に‘１１１１１０’に変
換して送信する特質を有するＨＤＬＣ系プロトコルのデ
ータリンクレイヤで、送達確認待ち信号のメッセージ長
及びデータリンクヘッダ長の合計が、閾値を越えないよ
うにＨＤＬＣプロトコルデータリンク信号の送信を制御
することを特徴としている。

【００１０】具体的には、以下の手段を有する。すなわ
ち、本発明のＨＤＬＣ信号送受信方法は、データリンク
プロトコルの処理手段において、各送達確認待ち信号の
データ長とデータリンクヘッダ長を合計した信号長を保
持する送達確認待ち信号長テーブルと、送達確認待ち信
号のデータ長とデータリンクヘッダ長を合計した信号長
を全送達確認待ち信号について累計した信号長を示す送
達確認待ち総信号長カウンタを持ち、該送達確認待ち総
信号長カウンタの値が予め設定した閾値より大の場合に
はメッセージ信号の送信を粗止し、該カウンタの値が予
め設定した閾値以下の場合には、データリンク信号を回
線送信インタフェースに送信すると共に、該送信確認待
ち信号長テーブルに該メッセージのデータ長とデータリ
ンクヘッダ長を合計した信号長を保持し、また該信号長
を該カウンタに加算し、相手局からデータリンクの送達
確認あるいは再送要求を受信すると、該送達確認待ち信
号長テーブルを参照し、送達確認されたメッセージ及び
紛失したメッセージの信号長を読み取り、該信号長を該
カウンタから減算することを特徴としている。

【００１１】なお、通常のＨＤＬＣ系プロトコルのデー
タリンクヘッダ長は固定長のため、上記計算は容易に実
現可能である。例えば、ＭＴＰレベル２プロトコルの場
合、メッセージ転送に使用するＭＳＵ（有意信号ユニッ
ト）のデータリンクレイヤヘッダ長は、ＬＩ（信号長表
示）を除き、信号先頭のフラグを含めると５バイト（固
定）である。また、本発明は、上記方法を適用したＨＤ
ＬＣ信号装置として具体化することが可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す
ＨＤＬＣ信号装置の構成図である。図１のＨＤＬＣ信号
装置は、回線送信インタフェースにデータリンクレイヤ
より上位レイヤのメッセージを送信し、また回線受信イ
ンタフェースからデータリンクレイヤより上位レイヤの
メッセージを受信するためのものである。なお、図１に
示す実施例装置は、ＨＤＬＣプロトコルに本発明を適用
した場合を示しているが、信号送信時に‘１１１１１’
パターン検出時に‘１１１１１０’に変換して送信する
特質を有するＨＤＬＣ系プロトコル、例えばＩＳＯ−３
３０９（ＨＤＬＣ）、あるいはＴＴＣ標準Ｘ２５（ＬＡ
ＰＢ）、Ｑ９２１（ＬＡＰＤ）、Ｑ７０３（ＭＴＰレベ
ル２）等に容易に適用可能である。

【００１３】ＨＤＬＣ信号装置１００内には、メッセー
ジ処理部４００と、データリンク信号処理部２００と、
回線インタフェース処理部３００とが設けられる。デー
タリンク信号処理部２００内には、メッセージ信号送信
キュー２０１と、データリンク信号送信処理部２０２
と、データリンク信号受信処理部２０３と、送達確認待
ち信号長テーブル２０５と、送達確認待ち総信号長カウ
ンタ２０４とが配置される。また、回線インタフェース
処理部３００内には、送信信号ＦＩＦＯ２０１と、回線
送信処理部３０２と、回線受信処理部３０３と、受信信
号ＦＩＦＯ３０４とが配置される。送達確認待ち信号長
テーブル２０５には、データリンク信号のシーケンス番
号モジュロに相当する１２８面の信号長保持レジスタ２
０６−１〜２０６−１２８（以下、２０６で代表する）
が格納される。

【００１４】図２は、図１におけるデータリンク信号送
信処理部の動作フローチャートである。メッセージ処理
部４００は、メッセージを生成すると、メッセージ送信
キュー２０１に生成したメッセージをキューイングす
る。データリンク信号送信処理部２０２は、プロトコル
動作によりメッセージの送信が可能か否かを判別し（ス
テップ１０１）、可能であれば、次にメッセージ信号送
信キューにメッセージが有るか否かを判別し（ステップ
１０２）、メッセージが有れば、次に送信確認待ち総信
号長カウンタ２０４を参照し、予め設定した閾値以下で
あるか否かを判別する（ステップ１０３）。閾値以下の
場合は、プロトコルの動作に従ってメッセージ送信キュ
ー２０１内のメッセージをデータリンク信号にマッピン
グし、送信信号ＦＩＦＯ３０１に送信すると共に、該送
信確認待ち信号数カウンタ２０４に該メッセージのメッ
セージ長とデータリンクレイヤのヘッダ長の合計を加算
し、また該メッセージに付与したデータリンクレイヤの
シーケンス番号に該当する信号長保持レジスタ２０６
に、該メッセージのメッセージ長とデータリンクレイヤ
ヘッダ長の合計を書き込む（ステップ１０４）。

【００１５】一方、送信確認待ち総信号長カウンタ２０
４の値が予め設定した閾値より大の場合には（ステップ
１０３）、送達確認待ち総信号長カウンタ２０４の値が
閾値以下になるまでメッセージの送信を抑止する。回線
送信部３０２は、送信信号ＦＩＦＯ３０１内に信号があ
る場合は、信号の先頭にフラグパターン‘０１１１１１
１０’を付与し、該信号のビットパターンに‘１１１１
１’パターン検出時には、これを‘１１１１１０’に変
換し、‘１１１１１’パターン以外についてはトランス
ペアレントに回線送信インタフェースに送信する。

【００１６】図３は、図１におけるデータリンク信号受
信処理部の動作フローチャートである。データリンク信
号受信処理部２０３は、受信信号ＦＩＦＯ３０１に受信
信号が有るか否かを判別し（ステップ２０１）、受信信
号が有れば、受信信号に対してプロトコル仕様に基づく
処理を実施する（ステップ２０２）。すなわち、受信信
号ＦＩＦＯ３０１からデータリンク信号を読み取り、該
データリンク信号からメッセージを取り出し、メッセー
ジ処理部４００に送信する。それと並行して、該データ
リンク信号が送達確認通知あるいは再送要求を含むか否
かを判別し（ステップ２０３）、いずれかを含む場合に
は、送達確認されたメッセージ及び紛失したメッセージ
のシーケンス番号に対応する信号長保持レジスタ２０６
の値を、送達確認待ち総信号長カウンタ２０４から減算
する（ステップ２０４）。

【００１７】（閾値の設定例）以下、閾値の設定例につ
いて説明する。送信信号ＦＩＦＯ３０１内に滞留しうる
信号バイト数は、閾値をＳバイトとすると、Ｓの値と送
信するデータ内での‘１１１１１’パターンの出現頻度
に依存する。送信するデータのビットパターンがランダ
ムであると仮定すると、任意の５ビットが‘１１１１
１’である確率は１／３２になるため、送信信号ＦＩＦ
Ｏ３０１内に滞留しうる信号バイト数は、Ｓ＊３３／３
２となる。送信するデータのビットパターンが全て‘１
１１１１’の場合には、送信信号ＦＩＦＯ３０１内に滞
留しうる信号バイト数は、Ｓ＊６／５になる。

【００１８】ＨＤＬＣプロトコルとしてＭＴＰレベル２
を仮定すると、閾値＝Ｓは、以下の式（１）を満足する
必要がある。ただし、式（１）で決まるＳの上限に対し
て、非常に小さい値を閾値に設定すると、リンクの性能
が低くなる可能性があるため、注意が必要である。ＲＴＤ＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｓ＊６／５／Ｖ＜Ｔ７タイマ・・・・・・・・・（１）ここで、ＲＴＤ＝往復伝搬遅延時間Ｔ１＝自局のデータリンク信号処理部での処理遅延時間Ｔ２＝相手局のデータリンク信号処理部での処理遅延時
間Ｔ７タイマ＝相手局での送達確認監視タイマＳ＝閾値Ｖ＝回線速度である。

【００１９】（プログラムおよびその記録媒体）図２お
よび図３に記載されたデータリンク信号送信処理部の動
作フローおよびデータリンク信号受信処理部の動作フロ
ーをプログラムに変換し、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に
格納しておけば、ＨＤＬＣ信号装置のプロセッサにその
記録媒体を実装し、プログラムをローディングして、実
行させることにより、本発明を容易に実現することがで
きる。また、そのプロセッサからネットワークを介して
他のプロセッサに上記プログラムをダウンロードするこ
とにより、他のプログラムにおいても本発明を容易に実
現できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号送信時に‘１１１１１’パターン検出時に、これを
‘１１１１１０’に変換して送信するＨＤＬＣ系プロト
コルのデータリンクレイヤにおいて、送達確認待ち信号
のデータサイズ及びデータリンクヘッダ長のオーバーヘ
ッドの合計が、閾値を越えないようにＨＤＬＣプロトコ
ルデータリンク信号の送信を制御するので、その結果、
送信信号ＦＩＦＯにおける信号のオーバーフローが防止
されるとともに、送信信号ＦＩＦＯでの最大遅延時間を
小さくして、リンク解放が発生しないようにすることが
できる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＨＤＬＣ信号装置のブ
ロック構成図である。

【図２】本発明の一実施例を示すデータリンク信号送信
処理部の動作フローチャートである。

【図３】本発明の一実施例を示すデータリンク信号受信
処理部の動作フローチャートである。

【図４】従来技術によるＨＤＬＣ信号装置の一例を示す
ブロック構成図である。

【符号の説明】

１００…ＨＤＬＣ信号装置、２００…データリンク信号
処理部、３００…回線インタフェース処理部、４００…
メッセージ処理部、２０１…メッセージ信号送信キュ
ー、２０２…データリンク信号送信処理部、２０５…送
達確認待ち信号長テーブル、２０６−１〜２０６−１２
８…信号長保持レジスタ、２０４…送達確認待ち総信号
長カウンタ、２０３…データリンク信号受信処理部、３
０１…送信信号ＦＩＦＯ、３０２…回線送信部、３０３
…回線受信部、３０４…受信信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者赤池武志東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内 (72)発明者櫻澤庄治東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 5K014 AA03 BA06 DA02 EA01 EA07 EA08 FA12 5K034 AA03 AA06 FF02 HH01 HH02 HH11 HH12 HH13 HH17 HH23 HH56 KK24 MM14 MM16 NN12 NN22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送回線を経由して、メッセージ信号を
ＨＤＬＣフレームにより送信及び受信する信号送受信方
法において、送信確認待ち中のメッセージに対して、データリンクプ
ロトコルの処理手段が確認することにより、送信信号長
送達確認待ち信号のメッセージ長及びデータリンクヘッ
ダ長の合計が、予め設定した閾値を越えないようにＨＤ
ＬＣプロトコルデータリンク信号の送信を制御すること
を特徴とするＨＤＬＣ信号送受信方法。
【請求項２】伝送回線を経由して、メッセージ信号を
ＨＤＬＣフレームにより送信及び受信する信号送受信方
法において、データリンクプロトコルの処理手段は、各送達確認待ち
信号のデータ長とデータリンクヘッダ長を合計した信号
長を保持する送達確認待ち信号長テーブルと、上記送達
確認待ち信号のデータ長とデータリンクヘッダ長を合計
した信号長を全送達確認待ち信号について累計した信号
長を示す送達確認待ち総信号長カウンタを備えることに
より、該送達確認待ち総信号長カウンタの値が予め設定
した閾値より大の場合にはメッセージ信号の送信を粗止
し、該カウンタの値が予め設定した閾値以下の場合には、デ
ータリンク信号を回線送信インタフェースに送信すると
共に、該送信確認待ち信号長テーブルに該メッセージの
データ長とデータリンクヘッダ長を合計した信号長を保
持し、また該信号長を該カウンタに加算し、相手局からデータリンクの送達確認あるいは再送要求を
受信すると、該送達確認待ち信号長テーブルを参照し、
送達確認されたメッセージ及び紛失したメッセージの信
号長を読み取り、該信号長を該カウンタから減算するこ
とを特徴とするＨＤＬＣ信号送受信方法。
【請求項３】伝送回線を経由して、メッセージ信号を
ＨＤＬＣフレームにより送信及び受信するＨＤＬＣ信号
装置において、メッセージ信号を生成及び終端するメッセージ処理手段
と、該メッセージ処理手段が生成したメッセージをデータリ
ンク信号にマッピングし、また相手局から受信したデー
タリンク信号からメッセージを再生して上記メッセージ
処理手段に送信するデータリンク信号処理手段と、該データリンク信号処理手段で生成したデータリンク信
号を回線送信インタフェース経由で相手局に送信し、ま
た相手局から回線受信インタフェースに受信した信号か
らデータリンク信号を再生し、該データリンク信号処理
手段に送信する回線インタフェース処理手段とを備え、該データリンク信号処理手段には、上記メッセージ処理
手段から受信したメッセージを保持するメッセージ信号
保持手段と、該メッセージ信号保持手段からメッセージ信号を読み出
し、データリンクフレームにマッピングし、上記回線イ
ンタフェース処理手段に送信する手段と、該メッセージを該回線インタフェース処理手段に送信時
に、該メッセージ信号のデータ長とデータリンクヘッダ
長を合計した値を保持する信号長保持手段と、送達確認待ち信号のデータ長とデータリンクヘッダ長の
累算値を保持する送達確認待ち総信号長保持手段と、上記回線インタフェース処理手段から受信したデータリ
ンク信号が、送達確認を含む場合あるいは再送要求を含
む場合に、送達確認されたメッセージ及び紛失したメッ
セージのデータ長とデータリンクヘッダ長を合計した値
を該信号長保持手段から読み取り、該送達確認待ち総信
号長保持手段から減算する手段を具備し、該送達確認待
ち総信号長保持手段が保持する値が、予め設定した閾値
を越える場合は、メッセージの送信を抑止することを特
徴とするＨＤＬＣ信号装置。
【請求項４】請求項１または２に記載のＨＤＬＣ信号
送受信方法を実行するためのＨＤＬＣ信号送受信用プロ
グラム。
【請求項５】請求項４に記載のＨＤＬＣ信号送受信用
プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータに
より読み取り可能な記録媒体。