JP2005286832A - Ａｔｍ通信システムおよびａｔｍ通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＴＭセルの伝送にエラーが発生したような場合に、再送が必要とされたＡＴＭセルあるいはそのＡＴＭセルを含むＡＴＭセルによって伝送される所定単位のデータを迅速に再送できるようにすることで、ＡＴＭセル全体の効率的な伝送を可能とするＡＴＭ通信システムおよびＡＴＭ通信方法を提供する。
【解決手段】パケット保存キュー１２３には、送信の対象と同じデータが格納される。第２のＡＴＭ受信処理部１５９でＡＴＭセルの伝送エラーが検知されると、再送要求セル生成部１６０は第２のパケット受信処理部１５１が直近に受信したデータを特定できる情報を付加した再送要求セルを生成する。第１の通信端末１０３へ送信された再送要求セルは再送パケット生成部１２５へ送られ、その情報が示すデータの次に送出されたデータがパケット保存キュー１２３で検索される。検索されたデータが再送すべきデータである場合には再送を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、非同期転送モードでデータを伝送するＡＴＭ通信システムおよびＡＴＭ通信方法に係わり、特にデータの再送処理に特徴を持ったＡＴＭ通信システムおよびＡＴＭ通信方法に関する。

ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード）セルを用いたデータの伝送において、１つのまとまったデータを構成する複数のＡＴＭセルの中の一部のＡＴＭセルに伝送路の途中で破棄が発生する場合がある。これによる損失が発生したような場合にこの破棄したＡＴＭセルに代わるダミーのセルを挿入することで、受信側がＡＴＭセルを見かけ上正しく受信できるようにする提案が従来より行われている（たとえば特許文献１参照）。この第１の提案のように破棄したＡＴＭセルに代わるダミーのセルを挿入するようにすると、１つのまとまったデータ自体は受信側で形式的に正しく受信される。

しかしながら、受信側のＡＴＭ伝送装置は一部にエラーが存在するデータを受信することになるので、受信したデータの信頼性を保つことができないという問題がある。すなわち、このような通信手法はデータの信頼性よりも高速なデータ伝送を優先する動画や音声データ等のストリーミングデータの送受信には向いているが、信頼性が重要となるデータの伝送には向いていない。

そこで、重要なデータを確実に宛先に送信するために伝送エラーの生じたデータを再送するといったことが一般に行われている。ＡＴＭセルを用いたデータの伝送についても、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）プロトコルを用いて再送処理を行うことができる。ＴＣＰプロトコルでは、宛先に送信したデータがその宛先に正しく届くと、通信がエラーなく到達したことを示すメッセージとしてＡＣＫ（ACKnowledgement）信号を送信元に返すようにしている。そして、この再送方式を採用すると、ＡＣＫ信号が返ってくるべき十分な時間が経過してもこれが返ってこないときに伝送エラーが発生したものとして送信元は宛先に対してデータの再送を行うようになっている。

再送の対象となるデータは、宛先に到達しなかったデータのみならず、ノイズ等の影響でデータが不完全な状態で到達した場合も含まれる。このようにＴＣＰプロトコルを採用すると、データの到達とその完全性が保障される。このため、ＡＴＭセルを用いたデータの送信時にもエラー処理のためにＴＣＰプロトコルが採用されている。

しかしながら、ＴＣＰプロトコルを採用すると、データの再送までの時間をある程度長く取る必要があるため、効率的な通信ができないという問題がある。したがって、実際にデータの再送が行われるまでの時間が長時間化し、スループットの大きな低下となる。

このような問題を解消するために、ＴＣＰプロトコルによる再送処理よりも効率の良い再送処理の手順が従来より提案されている（たとえば特許文献２参照）。この第２の提案では、受信側に損失の発生したＡＴＭセルが何番目のセルであるかを検出するカウンタを備えることにして、損失の発生したＡＴＭセルの番号を送信側に知らせて、対応するＡＴＭセルの再送を要求するようにしている。このように、ＡＣＫ信号の返信を待たずにＡＴＭレイヤで再送処理が行われるため、実際の再送が行われるまでの時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる。
特開平４−２６５０３４号公報（第０００５、第０００６段落、図１） 特開平１０−６５６７５号公報（第００１９段落、図１）

ところで、ＡＴＭセルを用いて送信するデータには各種のものがあり、テレビジョン放送等のストリーミングデータのように、高い即時性が求められるデータもある。しかしながら、第２の提案のように再送の対象となるデータの特質を考慮せず、受信側から指示されたあらゆるデータを再送の対象とすると、データ自体に遅延が発生してしまう。これにより、たとえば現在時刻の表示やメロディの再現等に不具合が発生してしまう可能性がある。また、ＡＴＭセル全体の伝送の効率性が害されることになる。

そこで本発明の目的は、ＡＴＭセルの伝送にエラーが発生したような場合に、再送が必要とされたＡＴＭセルあるいはそのＡＴＭセルを含むＡＴＭセルによって伝送される所定単位のデータを迅速に再送できるようにすることで、ＡＴＭセル全体の効率的な伝送を可能とするＡＴＭ通信システムおよびＡＴＭ通信方法を提供することにある。

請求項１記載の発明では、（イ）ＡＴＭセルを順次送信するＡＴＭセル送信手段と、このＡＴＭセル送信手段の送信したＡＴＭセルの受信側から特定のＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータについて再送を要求する再送要求データが送られてきたとき、そのＡＴＭセルあるいは一まとまりのデータが再送を必要とするか否かを判別する再送要否判別手段と、この再送要否判別手段が再送を必要とすると判別したとき再送を要求されたＡＴＭセルあるいは一まとまりのデータを再送するデータ再送手段とを備えた送信側装置と、（ロ）この送信側装置のＡＴＭセル送信手段から送られてくるＡＴＭセルを受信するＡＴＭセル受信手段と、このＡＴＭセル受信手段が受信するＡＴＭセルにエラーが発生したときこれを検知するエラー検知手段と、このエラー検知手段がエラーを検知したときそのエラーの検知された特定のＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータの再送を要求する再送要求データを送信側装置に送出する再送要求データ送出手段とを備えた受信側装置とをＡＴＭ通信システムに具備させる。

すなわち請求項１記載の発明では、送信側装置から受信側装置へとＡＴＭセルによって一まとまりのデータを単位として伝送するようになっており、受信側装置には受信したＡＴＭセルにエラーが発生したときこれを検知するエラー検知手段が備えられている。そして、そのエラーの検知された特定のＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータの再送を要求する再送要求データを送信側装置に送出するようになっている。送信側装置には、この再送要求データが送られてきたとき、そのＡＴＭセルあるいは一まとまりのデータが再送を必要とするか否かを判別する再送要否判別手段が備えられており、再送を必要とすると判別したときにそのＡＴＭセルあるいは一まとまりのデータを再送するようになっている。これにより、ＡＴＭセルの伝送にエラーが発生した場合に、迅速に再送を行うことができ、なおかつ再送が不必要なＡＴＭセルあるいはデータの再送を抑えることによって効率良くＡＴＭセルの伝送を行うことができる。

請求項２記載の発明では、（イ）ＡＴＭセルを順次送信するＡＴＭセル送信手段と、このＡＴＭセル送信手段が送信するＡＴＭセルに組み立てる前の元となる一まとまりのデータを格納するデータ格納手段と、ＡＴＭセル送信手段の送信したＡＴＭセルの受信側からＡＴＭセルによって伝送される特定の一まとまりのデータについて再送を要求する再送要求データが送られてきたとき、データ格納手段から該当する一まとまりのデータを検索して再送を必要とするか否かを判別する再送要否判別手段と、この再送要否判別手段が再送を必要とすると判別したとき再送を要求された一まとまりのデータをＡＴＭセルによって再送するデータ再送手段とを備えた送信側装置と、（ロ）この送信側装置のＡＴＭセル送信手段から送られてくるＡＴＭセルを受信するＡＴＭセル受信手段と、ＡＴＭセル受信手段が受信したＡＴＭセルからその前記した元となる一まとまりのデータを組み立てるデータ組立手段と、ＡＴＭセル受信手段が受信したＡＴＭセルにエラーが発生したときこれを検知するエラー検知手段と、このエラー検知手段が伝送エラーが発生したことを検知したＡＴＭセルの前にＡＴＭセル受信手段が受信したＡＴＭセルを基にデータ組立手段によって組み立てられた一まとまりのデータのうち、最も新しいものを特定するデータ特定手段と、データ格納手段が格納するデータのうち、このデータ特定手段によって特定された一まとまりのデータの次にＡＴＭセル送信手段によって送信された一まとまりのデータの再送を要求する再送要求データを生成する再送要求データ生成手段と、この再送要求データ生成手段が生成した再送要求データを送信側装置に送出する再送要求データ送出手段とを備えた受信側装置とをＡＴＭ通信システムに具備させる。

すなわち請求項２記載の発明では、送信側装置が送信するＡＴＭセルに組み立てる前の送信データとしての元となる一まとまりのデータを単位として、再送が必要か否かの判別や、再送の要求を行うようになっている。受信側装置には、受信したＡＴＭセルからその元となる一まとまりのデータを組み立てるデータ組立手段が備えられており、エラー検知手段がＡＴＭセルの伝送エラーを検知すると、組み立てられた一まとまりのデータのうち最も新しいものが特定される。すなわち、伝送エラーが発生したＡＴＭセルの元となる一まとまりのデータの１つ前に、送信側装置が送出した一まとまりのデータを特定する。そして、この特定された一まとまりのデータの次に送信された一まとまりのデータの再送を要求する再送要求データを生成して、これを送信側装置に送出する。一方、送信側装置には、送信するＡＴＭセルに組み立てる前の送信データとしての元となる一まとまりのデータを格納するデータ格納手段が備えられており、この再送要求データを受け取ると、その再送を要求された一まとまりのデータをこのデータ格納手段から検索する。そして、再送を必要とするか否かを判別し、再送を必要とすると判別したときにその一まとまりのデータを再送するようになっている。これにより、ＡＴＭセルの元となる一まとまりのデータごとに再送が必要か否かが区別されている場合に、ＡＴＭセルによって再送が必要か否かを判別をすることなく、この区別に対応させて再送処理を行うことができる。

請求項７記載の発明では、（イ）ＡＴＭセルを受信側に送信するＡＴＭセル送信ステップと、（ロ）このＡＴＭセル送信ステップで送信したＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータについて再送を要求する再送要求データが送られてきたとき、再送を必要とするものであるか否かを判別する再送要否判別ステップと、（ハ）この再送要否判別ステップで再送を必要とすると判別したとき該当するＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータを再送するデータ再送ステップとをＡＴＭ通信方法に具備させる。

すなわち請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の技術思想を方法の発明として具体化したものである。

以上説明したように本発明では、受信側はＡＴＭセルの伝送エラーを検知すると、そのＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータの再送を送信側に要求する。送信側は、再送が要求されたＡＴＭセルあるいは一まとまりのデータが再送が必要であると判断すると、再送を行うようになっている。これにより、ＡＴＭセルの伝送にエラーが発生した場合に迅速に再送を行うことができ、なおかつ再送が不必要なＡＴＭセルあるいはデータの再送を抑えるため効率良くＡＴＭセルの伝送を行うことができる。

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例によるＡＴＭ通信システムの概要を表わしたものである。このＡＴＭ通信システム１０１は、ＡＴＭ網１０２と、このＡＴＭ網１０２を介してＡＴＭセルの送信を行う第１の通信端末１０３およびＡＴＭセルの受信を行う第２の通信端末１０４により構成されている。

第１の通信端末１０３には、各種データ処理を行う第１のデータ処理部１１１と、所定のＡＴＭプロトコルを使用してＡＴＭセルに関する処理を行う第１のＡＴＭ処理部１１２が設けられている。また、ＴＣＰプロトコル等のＡＴＭレイヤよりも上位層に属する各種通信プロトコルを使用して送受信の単位となるパケットの生成およびデータの抽出といったパケット処理を行う第１のパケット処理部１１３が設けられている。更に、パケットの分解および組み立てといったＡＡＬ（ATM Adaptation Layer）処理を行う第１のＡＡＬ処理部１１４が設けられている。

第１のパケット処理部１１３には、第１のデータ処理部１１１から受け取ったデータをパケットに格納する第１のパケット送信処理部１２１と、受信したパケットからデータを抽出して第１のデータ処理部１１１へ渡す第１のパケット受信処理部１２２が設けられている。また、パケットを一時的に格納するためのパケット保存キュー１２３と、このパケット保存キュー１２３へのパケットの格納処理を行うパケット保存処理部１２４と、再送するパケットを生成する再送パケット生成部１２５が設けられている。

第１のＡＡＬ処理部１１４には、第１のパケット処理部１１３から受け取った送信の対象となるパケットにＡＡＬプロトコル送信処理を行い、このパケットを分解してＡＴＭセルのペイロードに格納されるデータとしてのセルデータを生成する第１のＡＡＬ送信処理部１２６が設けられている。また、受け取ったセルデータから元のパケットを組み立て、組み立てたパケットを第１のパケット処理部１１３へ渡す第１のＡＡＬ受信処理部１２７が設けられている。

第１のＡＴＭ処理部１１２には、第１のＡＡＬ処理部１１４から受け取ったセルデータを基にＡＴＭセルを生成して、所定のＡＴＭプロトコルを使用して第２の通信端末１０４へ送出するための送信処理を行う第１のＡＴＭ送信処理部１２８が設けられている。また、第２の通信端末１０４から受け取ったＡＴＭセルに対して、所定のＡＴＭプロトコルを使用して受信処理を行い、セルデータを抽出して第１のＡＡＬ受信処理部１２７へ渡す第１のＡＴＭ受信処理部１２９が設けられている。更に、この受け取ったＡＴＭセルから抽出したセルデータが、パケットの再送を要求する再送要求セルであるか通常のセルとしての通常セルであるかどうかを検知し、検知結果に応じて処理を行う再送要求セル検知部１３０が設けられている。再送要求セルの場合には、再送パケット生成部１２５にこの再送要求セルに含まれているパケットを特定できる情報を渡し、通常セルの場合には第１のＡＡＬ受信処理部１２７にセルデータを渡すことになる。

一方、第２の通信端末１０４にも、同様に各種データ処理を行う第２のデータ処理部１４１と、第１のデータ処理部１１１と同じ所定のＡＴＭプロトコルを使用してＡＴＭセルに関する処理を行う第２のＡＴＭ処理部１４２が設けられている。そして、ＡＴＭレイヤよりも上位層に属する各種通信プロトコルによるパケット処理を行う第２のパケット処理部１４３と、ＡＡＬ処理を行う第２のＡＡＬ処理部１４４が設けられている。

第２のパケット処理部１４３には、受信したパケットからデータを抽出して第２のデータ処理部１４１へ渡す第２のパケット受信処理部１５１と、第２のデータ処理部１４１から受け取ったデータをパケットに格納するパケット処理を行う第２のパケット送信処理部１５２が設けられている。

第２のＡＡＬ処理部１４４には、第２のパケット処理部１４３から受け取ったパケットを分解してＡＴＭセルのペイロードに格納するセルデータを生成する第２のＡＡＬ送信処理部１５６が設けられている。第２のＡＡＬ送信処理部１５６は、第２のパケット受信処理１５２から受け取ったパケットにＡＡＬプロトコル送信処理を行い、パケットはセルに分解される。分解されたセルは第２のＡＴＭ処理部１４２の第２のＡＴＭ送信処理部１５８に渡される。第２のＡＡＬ処理部１４４には、受信したＡＴＭセルに格納されたセルデータから元のパケットを組み立て、組み立てたパケットを第２のパケット処理部１４３へ渡す第２のＡＡＬ受信処理部１５７が設けられている。

第２のＡＴＭ処理部１４２には、第２のＡＡＬ処理部１４４から受け取ったセルデータまたは第２のＡＴＭ処理部１４２内の次に説明する再送要求セルに対して、所定のＡＴＭプロトコルを使用して第１の通信端末１０３への送信処理を行う第２のＡＴＭ送信処理部１５８が設けられている。また、第１の通信端末１０３から受け取ったＡＴＭセルに対して、所定のＡＴＭプロトコルを使用して受信処理を行うとともに、第１の通信端末１０３が送出したＡＴＭセルの損失を検知する第２のＡＴＭ受信処理部１５９が設けられている。第２のＡＴＭ受信処理部１５９は、ＡＴＭセルの損失を検知すると、再送要求セル生成要求を出力する。再送要求セル生成要求は、再送要求セル生成部１６０に入力されるようになっている。再送要求セル生成部１６０は、第２のＡＴＭ受信処理部１５９から再送要求セル生成要求があった場合、直近で受信したパケットにおけるそのパケットを特定できる情報を第２のパケット受信処理部１５１から受け取り、この情報を付加した再送要求のためのセルとしての再送要求セルを生成して、第２のＡＴＭ送信処理部１５８に渡すようになっている。ここで、パケットを特定できる情報とは、たとえばＩＰ（Internet Protocol）プロトコルのヘッダチェックサム値やＴＣＰプロトコルのシーケンス番号を挙げることができる。第２のＡＴＭ受信処理部１５９は、ＡＴＭセルの損失が検出されなかった場合、第２のＡＡＬ受信処理部１５７にこのセルを渡すようになっている。第２のＡＡＬ受信処理部１５７は、第２のＡＴＭ受信処理部１５９から受け取ったセルにＡＡＬプロトコル受信処理を行い、セルはパケットに組み立てられる。組み立てられたパケットは第２のパケット受信処理部１５１に渡される。

以上のようなＡＴＭ通信システム１０１で、第１の通信端末１０３から第２の通信端末１０４へデータの送信を行う場合の処理について説明する。

第１の通信端末１０３の第１のデータ処理部１１１は、第２の通信端末１０４への送信の対象となるデータを第１のパケット送信処理部１２１に渡す。第１のパケット送信処理部１２１は、まず受け取ったデータを、そのデータを生成したアプリケーションソフトウェアに対応した形式のパケットに変換する。

ＡＴＭを用いた通信は、送信の対象となるデータごとに要求される通信速度が異なっていても、それぞれのデータに適した速度で効率良く転送できるという特徴がある。また、送信の対象となるデータごとにＡＴＭレイヤよりも上位層で適用されるプロトコルが異なっていても、それぞれのプロトコルによる各種処理を実現できるという特徴がある。第１のパケット処理部１１３では、既に説明したＴＣＰプロトコルの他に、データを受信しながら再生する技術であるストリーミングで使用される、いわゆるストリーミングプロトコルも使用されるようになっている。

ＵＤＰ（User Datagram Protocol）プロトコルを始めとするこのようなストリーミングプロトコルでは、再送処理は行わないが、送信の単位であるＵＤＰパケット等のストリーミングパケットのヘッダ処理は簡単なため、高速に転送できるという特徴がある。すなわち、ストリーミングプロトコルは、データの宛先への到達に関する信頼性よりも、できるだけ速く宛先まで到達することが求められるデータに適用されるものであり、ＴＣＰプロトコルと同様多くのアプリケーションソフトウェアで採用されている。

第１のパケット送信処理部１２１では、たとえば電子メールや文書作成用のアプリケーションソフトウェアで作成されたデータのように宛先へのデータの到達性が保障される必要のあるデータは、ＴＣＰパケットに変換されるようになっている。また、たとえばストリーミングによる映像データや音楽データのようにできるだけ高速に宛先に届くことが求められるデータは、再送処理が行われないＵＤＰパケットに変換されるようになっている。なお、第１のパケット送信処理部１２１は、第１のデータ処理部１１１からＴＣＰパケットに変換すべき一連のデータを受け取ると、ＴＣＰパケットを生成する際にその一連のデータの中での位置を示すシーケンス番号をそのヘッダ領域に記述する。具体的には、一連のデータのうちそのＴＣＰパケットの前に送信されたデータのビット数の総計を記述するようになっている。

また、第１のパケット送信処理部１２１では、これらの生成されたパケットを更にＩＰ（Internet Protocol）プロトコルでの送受信の単位であるＩＰパケットに変換する。このときＩＰパケットのヘッダ領域には、宛先として第２の通信端末１０４のＩＰアドレスが記述されるとともに、受信側でそのＩＰパケットに伝送エラーが発生したかどうかをチェックするためのチェックサム値が記述される。そして、この生成されたＩＰパケットはパケット保存処理部１２４に渡される。

パケット保存処理部１２４は、第１のパケット送信処理部１２１から受け取ったＩＰパケットを、第１のＡＡＬ送信処理部１２６に渡すとともに、パケット保存キュー１２３へ格納させる。パケット保存キュー１２３は、一定のデータ量だけＩＰパケットを保存するようになっており、新たなＩＰパケットが格納されると一定のデータ量を超えてしまう場合には、格納されているＩＰパケットの中で最も古いものが削除されるようになっている。すなわち、パケット保存キュー１２３には送信されたＩＰパケットのうち新しいものが優先的に格納されるようになっており、これは第２の通信端末１０４にＩＰパケットを再送する必要が生じたときのためのものである。一定のデータ量とは、再送の対象となる可能性があるデータを確実に保存する量であり、再送の頻度等に所定の余裕を持って決められる。

第１のＡＡＬ送信処理部１２６は、パケット保存処理部１２４から受け取ったＩＰパケットを分解して、ＡＴＭセルのセルデータを生成する。この際、分解されたＩＰパケットが受信側で組み立てられるのに必要な情報や、ＡＴＭセルの損失が生じたときにこれを欠番から検出するためのシーケンス番号等を付加した状態で、セルデータが４８バイトとなるようにＩＰパケットを分解していく。生成されたセルデータは、第１のＡＴＭ送信処理部１２８へ渡される。

第１のＡＴＭ送信処理部１２８は、受け取ったセルデータを格納した第２の通信端末１０４を宛先とするＡＴＭセルを生成し、ＡＴＭ網１０２へ送出する。

第２の通信端末１０４の第２のＡＴＭ受信処理部１５９は、ＡＴＭ網１０２を介して第１のＡＴＭ送信処理部１２８が送出したＡＴＭセルを受信すると、そのヘッダ領域に記述されたヘッダ誤り制御であるＨＥＣ（Header Error Control）を基にそのＡＴＭセルに伝送エラーが生じているかどうかを検出する。また、受信したＡＴＭセルに格納されたセルデータに記述されているシーケンス番号を確認し、そのＡＴＭセルの直前に第１のＡＴＭ送信処理部１２８が送出したＡＴＭセルに損失があったかどうかを検出する。すなわち、続けて受信したＡＴＭセルのシーケンス番号が前後で対応しているかどうかを確認して、ＡＴＭセルの損失を検出する。

受信したＡＴＭセルの伝送エラーあるいは受信するはずであったＡＴＭセルの損失（以下、伝送エラーと総称する。）が生じていないと判定すると、第２のＡＴＭ受信処理部１５９はそのＡＴＭセルからヘッダ領域を取り除いてセルデータのみを第２のＡＡＬ受信処理部１５７へ渡す。第２のＡＡＬ受信処理部１５７は、付加された情報を基に、受け取ったセルデータから元のＩＰパケットを組み立てて、第２のパケット受信処理部１５１へ渡す。第２のパケット受信処理部１５１は、受け取ったＩＰパケットに格納されたデータを第２のデータ処理部１４１へ渡すとともに、そのＩＰパケットを特定できる情報としてのパケット特定情報を、図示しない記憶領域に上書きする形で記憶する。このパケット特定情報は、ＩＰパケットのヘッダ領域に記述されているチェックサム値である。

一方、第２のＡＴＭ受信処理部１５９はＡＴＭセルの伝送エラーの発生を検出すると、再送要求セル生成部１６０へ再送要求セル生成要求を送る。再送要求セル生成部１６０は、この信号を受け取ると、第２のパケット受信処理部１５１で記憶されているパケット特定情報、すなわち第２のパケット受信処理部１５１が直前に受け取ったＩＰパケットを示すパケット特定情報を取得する。そして、このパケット特定情報をペイロードに格納した再送要求セルを生成し、第２のＡＴＭ送信処理部１５８へ渡す。このとき、第１の通信端末１０３側で再送要求セルであることを検知するための特定のデータを同じくペイロードの所定の領域に記述する。

第２のＡＴＭ送信処理部１５８は、受け取った再送要求セルを格納した第１の通信端末１０３を宛先とするＡＴＭセルを生成し、ＡＴＭ網１０２へ送出する。

また、第２のデータ処理部１４１と第２のパケット送信処理部１５２および第２のＡＡＬ送信処理部１５６は、第１のデータ処理部１１１と第１のパケット送信処理部１２１および第１のＡＡＬ送信処理部１２６とそれぞれ同様の処理を行うようになっている。そして、第２のＡＴＭ送信処理部１５８は、第２のＡＡＬ送信処理部１５６から受け取ったセルデータについても、第１の通信端末１０３を宛先とするＡＴＭセルを生成して、ＡＴＭ網１０２へ送出する。

第１の通信端末１０３の第１のＡＴＭ受信処理部１２９は、ＡＴＭ網１０２を介して第２のＡＴＭ送信処理部１５８が送出したＡＴＭセルを受信すると、そのＡＴＭセルからヘッダ領域を取り除いてセルデータのみを再送要求セル検知部１３０へ渡す。

再送要求セル検知部１３０は、受け取ったデータが再送要求セル生成部１６０で生成された再送要求セルであるかどうかを判定する。この判定は、セルデータの所定の領域に特定のデータが記述されているか否かを確認することによって行われる。再送要求セルではなく、第２の通信端末１０４の第２のＡＡＬ送信処理部１５６で生成された通常のデータのみで構成されるセルデータであると判定した場合には、そのまま第１のＡＡＬ受信処理部１２７へ渡す。第１のＡＡＬ受信処理部１２７と第１のパケット受信処理部１２２および第１のデータ処理部１１１は、第２のＡＡＬ受信処理部１５７と第２のパケット受信処理部１５１および第２のデータ処理部１４１とそれぞれ同様の処理を行うようになっている。

一方、再送要求セル検知部１３０は、受け取ったデータが第２の通信端末１０４の再送要求セル生成部１６０で生成された再送要求セルであると判定した場合には、パケット特定情報を取り出し、再送パケット生成部１２５へ送る。

再送パケット生成部１２５は、パケット特定情報を受け取ると、そのパケット特定情報が示すＩＰパケットをパケット保存キュー１２３内で検索する。具体的には、パケット保存キュー１２３に格納された各ＩＰパケットのチェックサム値を順にパケット特定情報と比較する。パケット特定情報が示すＩＰパケットが特定されると、そのＩＰパケットの次に送ったＩＰパケットをパケット保存キュー１２３から取り出す。そして、取り出したＩＰパケットのヘッダ領域に記述されたプロトコル番号を基に、格納されたパケットがＴＣＰパケットであるかどうかを判別する。ＴＣＰパケットである場合には、再送が必要である。そこでこの処理を行うためにこのＩＰパケットを第１のＡＡＬ送信処理部１２６へ渡す。

第１のＡＡＬ送信処理部１２６は、パケット保存処理部１２４から受け取った場合と同様に、再送パケット生成部１２５からＩＰパケットを受け取るとこれを適宜分割して４８バイトのセルデータとし、第１のＡＴＭ送信処理部１２８へ送る。第１のＡＴＭ送信処理部１２８はこれを基にＡＴＭセルを生成してＡＴＭ網１０２を介して第２の通信端末１０４へ送信する。

なお、第２のパケット処理部１４３では、ＴＣＰプロトコルによって適宜、ＴＣＰパケットの再送処理が行われるようになっている。しかしながら、第２のＡＴＭ処理部１４２でＡＴＭ層での再送処理が行われるため、ＡＴＭセルに伝送エラーが発生しても、ＴＣＰプロトコルによる再送処理はほとんど行われないことになる。

以上説明したように、本実施例によれば、受信側で伝送エラーを検知して動的に送信側に対して再送の要求を行うため、送信側でタイムアウトになってから再送を行うＴＣＰプロトコルに比べてより高速な再送処理を実現することができる。また、この再送の要求はＴＣＰプロトコルが属するトランスポート層よりも下層のＡＴＭ層で行われ、なおかつＡＴＭ層ではどのパケットに伝送エラーが生じたかの特定を行わないため、受信側の装置が再送の要求を高速に行うことができる。また、ＡＴＭ層よりも上位層の各種処理は従来通り実現することができる。更に、伝送エラーが生じたパケットの再送が必要であるかどうかを送信側で判別して、実施例の場合にはＴＣＰパケットの場合のみ再送を行うため、ストリーミングパケットのような再送が不要なパケットの再送によるスループットの低下を防ぐことができる。また、たとえばストリーミングプロトコルは通常、受信側に到達した順に更に上位層のプロトコルへと渡すようになっており、後からデータが再送されるとデータの順序が狂い、適切ではない位置に再送されたデータが挿入されてしまうが、これを防ぐことができる。

＜本発明の変形例＞

以上説明した実施例では、送信側の通信端末にのみパケット保存処理部とパケット保存キューと再送パケット生成部および再送要求セル検知部が設けられ、受信側の通信端末にのみ再送要求セル生成部が設けられている場合について説明した。しかしながら、実際の通信で使用される通信端末は、送信と受信の両方を行うものが多い。本発明の変形例では、このような送信側と受信側の区別の無い通常の通信端末に、これらの装置部を共通して具備させる場合を説明する。

図２は、本発明の変形例によるＡＴＭ通信システムで使用される第３の通信端末の構成を表わしたものである。この第３の通信端末３０３は、実施例の図１の第１の通信端末１０３および第２の通信端末１０４に対応するものである。第３の通信端末３０３には、各種データ処理を行う第３のデータ処理部３１１と、所定のＡＴＭプロトコルを使用してＡＴＭセルに関する処理を行う第３のＡＴＭ処理部３１２と、パケット処理を行う第３のパケット処理部３１３およびＡＡＬ処理を行う第３のＡＡＬ処理部３１４が設けられている。

第３のパケット処理部３１３には図１の第１のパケット処理部１１３と同様に、第３のパケット送信処理部３２１と、第３のパケット受信処理部３２２と、パケット保存キュー３２３とパケット保存処理部３２４および再送パケット生成部３２５が設けられている。第３のＡＡＬ処理部３１４には図１の第１のＡＡＬ処理部１１４および第２のＡＡＬ処理部１４４と同様に、第３のＡＡＬ送信処理部３２６と第３のＡＡＬ受信処理部３２７が設けられている。第３のＡＴＭ処理部３１２には、図１の第１のＡＴＭ処理部１１２と第２のＡＴＭ処理部１４２を組み合わせた形で、第３のＡＴＭ送信処理部３２８と、第３のＡＴＭ受信処理部３２９と、再送要求セル生成部３６０および再送要求セル検知部３３０が設けられている。これらの各処理部は、それぞれ図１の対応する処理部と同様の処理を行うため、これらについての説明を省略する。

通信を行う双方の通信端末でこのような構成を有することにより、実施例の通信システムによる効果を、双方向の通信についても奏することができる。

なお、実施例ではパケット特定情報をＩＰパケットのヘッダ領域のチェックサム値としたが、このように限定するものではなく、たとえばＴＣＰパケットのシーケンス番号に対応する領域の情報や、ＴＣＰパケットのチェックサム値に対応する領域の情報としてもよい。更に、ＴＣＰパケットを再送が必要なパケットとして説明したが、他のパケットを再送対象としてもよい。また、送信側の装置でデータの再送の必要性あるいはデータの受信側における到達の重要性に関する属性を保存しておいて、再送の有無をこれによって判別するようにしてもよい。

また、実施例ではパケット保存キュー１２３に一定のデータ量だけＩＰパケットを保存することにしたが、送信を行った最新のＩＰパケットから一定時間以内のものを保存するようにしてもよい。また、保存するデータは該当するＡＴＭセルを再送できるデータ形式であればこれ以外のものであってもよいことはもちろんであり、ＡＴＭセルそれ自体を一定量あるいは一定時間保存するものであってもよい。

更に実施例ではエラー発生時のＩＰパケット単位での再送について説明したが、ＡＴＭセル単位で再送を送信側に要求し、送信側では該当するＡＴＭセルを受信側に再送するようにしてもよい。この場合には、ＡＴＭセルにシリアルな番号を付けて受信側に送るようにすれば、損失の生じたＡＴＭセルが受信側で判別された時点で送信側にこれを要求することができる。本発明では受信側が特にデータの内容に立ち入ることなくデータの再送を要求するので、場合によってはシリアルな番号自体に欠番が発生しており、ＡＴＭセルの損失が発生していないこともありうる。このような場合、送信側は欠番の当該ＡＴＭセルを送信しない点で、再送の必要ない種類のＡＴＭセルについて再送が要求された場合と同様である。

本発明の一実施例によるＡＴＭ通信システムの構成を表わした構成図である。 本発明の変形例によるＡＴＭ通信システムで使用される第３の通信端末の構成を表わした構成図である。

符号の説明

１０１ ＡＴＭ通信システム
１０２ ＡＴＭ網
１０３、１０４、３０３ 通信端末
１１１、１４１、３１１ データ処理部
１１２、１４２、３１２ ＡＴＭ処理部
１１３、１４３、３１３ パケット処理部
１１４、１４４、３１４ ＡＡＬ処理部
１２１、１５１、３２１ パケット送信処理部
１２２、１５２、３２２ パケット受信処理部
１２３、３２３ パケット保存キュー
１２４、３２４ パケット保存処理部
１２５、３２５ 再送パケット生成部
１２６、１５６、３２６ ＡＡＬ送信処理部
１２７、１５７、３２７ ＡＡＬ受信処理部
１２８、１５８、３２８ ＡＴＭ送信処理部
１２９、１５９、３２９ ＡＴＭ受信処理部
１３０、３３０ 再送要求セル検知部
１６０、３６０ 再送要求セル生成部

Claims (7)

1. ＡＴＭセルを順次送信するＡＴＭセル送信手段と、このＡＴＭセル送信手段の送信したＡＴＭセルの受信側から特定のＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータについて再送を要求する再送要求データが送られてきたとき、そのＡＴＭセルあるいは前記一まとまりのデータが再送を必要とするか否かを判別する再送要否判別手段と、この再送要否判別手段が再送を必要とすると判別したとき再送を要求されたＡＴＭセルあるいは前記一まとまりのデータを再送するデータ再送手段とを備えた送信側装置と、
   この送信側装置の前記ＡＴＭセル送信手段から送られてくるＡＴＭセルを受信するＡＴＭセル受信手段と、このＡＴＭセル受信手段が受信するＡＴＭセルにエラーが発生したときこれを検知するエラー検知手段と、このエラー検知手段がエラーを検知したときそのエラーの検知された特定のＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータの再送を要求する前記再送要求データを送信側装置に送出する再送要求データ送出手段とを備えた受信側装置
   とを具備することを特徴とするＡＴＭ通信システム。
2. ＡＴＭセルを順次送信するＡＴＭセル送信手段と、このＡＴＭセル送信手段が送信するＡＴＭセルに組み立てる前の元となる一まとまりのデータを格納するデータ格納手段と、前記ＡＴＭセル送信手段の送信したＡＴＭセルの受信側からＡＴＭセルによって伝送される特定の一まとまりのデータについて再送を要求する再送要求データが送られてきたとき、前記データ格納手段から該当する一まとまりのデータを検索して再送を必要とするか否かを判別する再送要否判別手段と、この再送要否判別手段が再送を必要とすると判別したとき再送を要求された前記一まとまりのデータをＡＴＭセルによって再送するデータ再送手段とを備えた送信側装置と、
   この送信側装置の前記ＡＴＭセル送信手段から送られてくるＡＴＭセルを受信するＡＴＭセル受信手段と、前記ＡＴＭセル受信手段が受信したＡＴＭセルからその前記元となる一まとまりのデータを組み立てるデータ組立手段と、前記ＡＴＭセル受信手段が受信したＡＴＭセルにエラーが発生したときこれを検知するエラー検知手段と、このエラー検知手段が伝送エラーが発生したことを検知したＡＴＭセルの前に前記ＡＴＭセル受信手段が受信したＡＴＭセルを基に前記データ組立手段によって組み立てられた一まとまりのデータのうち、最も新しいものを特定するデータ特定手段と、前記データ格納手段が格納するデータのうち、このデータ特定手段によって特定された一まとまりのデータの次に前記ＡＴＭセル送信手段によって送信された一まとまりのデータの再送を要求する再送要求データを生成する再送要求データ生成手段と、この再送要求データ生成手段が生成した再送要求データを送信側装置に送出する再送要求データ送出手段とを備えた受信側装置
   とを具備することを特徴とするＡＴＭ通信システム。
3. 前記データ格納手段は、送信の対象となった前記一まとまりのデータを最新のものから所定量格納する手段であることを特徴とする請求項２記載のＡＴＭ通信システム。
4. 前記データ格納手段は、送信の対象となった前記一まとまりのデータを最新のものから所定時間過去の分までを格納する手段であることを特徴とする請求項２記載のＡＴＭ通信システム。
5. 前記再送要否判別手段は、再送を要求された一まとまりのデータがＴＣＰプロトコルを用いた前記一まとまりのデータであるときこれを再送が必要と判別することを特徴とする請求項２〜請求項４いずれかに記載のＡＴＭ通信システム。
6. 前記エラー検出手段は所定のデータを分解して一連の順序で送信するための複数のＡＴＭセルの中で送信にエラーの発生したＡＴＭセルを検知するＡＴＭセル損失検知手段であり、前記再送要求データ送出手段は、エラーが検知されたＡＴＭセルの直前に前記ＡＴＭセル受信手段が受信したＡＴＭセルを特定するＡＴＭセル特定手段と、このＡＴＭセル特定手段によって特定したＡＴＭセルを表わすデータを組み込んだ再送要求データを生成する再送要求データ生成手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のＡＴＭ通信システム。
7. ＡＴＭセルを受信側に送信するＡＴＭセル送信ステップと、
   このＡＴＭセル送信ステップで送信したＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータについて再送を要求する再送要求データが送られてきたとき、再送を必要とするものであるか否かを判別する再送要否判別ステップと、
   この再送要否判別ステップで再送を必要とすると判別したとき該当するＡＴＭセルあるいはこれを含むＡＴＭセルによって伝送される一まとまりのデータを再送するデータ再送ステップ
   とを具備することを特徴とするＡＴＭ通信方法。

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