JP2009081567A - 再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機 - Google Patents
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Abstract
【課題】受信バッファの残量を考慮し、送信バッファに格納された滞留時間の良いデータに対し信頼性のある再送処理を行ない、長時間の滞留を回避することができるようにする。
【解決手段】本発明の再送制御システムは、送信機と受信機との間のデータ通信で、受信機からの応答信号に基づいて受信機で正しく受信されなかったデータを再送する再送制御システムにおいて、受信機は、受信データを格納するバッファ手段の受信バッファ残量を応答信号に含めて送信機に応答する応答手段を備え、送信機は、受信機からの応答信号に含まれている受信バッファ残量に応じて、受信機でのデータ受信に信頼性のある再送処理を行なうデータ再送手段を備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明の再送制御システムは、送信機と受信機との間のデータ通信で、受信機からの応答信号に基づいて受信機で正しく受信されなかったデータを再送する再送制御システムにおいて、受信機は、受信データを格納するバッファ手段の受信バッファ残量を応答信号に含めて送信機に応答する応答手段を備え、送信機は、受信機からの応答信号に含まれている受信バッファ残量に応じて、受信機でのデータ受信に信頼性のある再送処理を行なうデータ再送手段を備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機に関し、例えば、通信途中に欠落のあったデータを再送する再送制御システム及び方法、並びに、再送制御方法を行なう送信機及び受信機に適用し得るものである。
一般的な通信システムでは、通信の途中でデータが欠落した場合、送信側が受信側に対してデータを再送する自動再送制御(ARQ;Automatic Repeat reQuest)方式を実装することが多く適用されている(非特許文献1参照)。
従来、ARQの自動再送制御方式は、大別して、SAW(Stop And Wait)方式、GBN(Go−Back−N)方式、選択的再送方式(Selective Repeat)などがある。
例えば、SAW方式は、1つのデータフレームごとに受信側がACKフレームを返信する方式であり、GBN方式は、欠落したデータ以降のデータを送信側が再送信する方式である。また、選択的再送方式は、連続してデータフレームを送信側が送信し、欠落したデータのみを送信側が再送する方式である。
図2は、選択的再送方式の再送手順を説明する説明図である。図2において、送信側は送信バッファ81を備え、受信側は受信バッファ91を備えている。また、各データには番号が付されており、各データは送信側から受信側に番号順で送信されるものとする。
例えば、送信側では、番号順に送信データを送信するために、送信バッファ81にバッファリングされているデータ「1」,「2」,「3」,「4」が取り出されて連続送信の準備がなされる(ステップS71)。そして、送信データ「1」,「2」,「3」,「4」が送信側から受信側に番号順に送信される(ステップS72)。
このとき、伝搬環境に応じてデータが欠落することがあり、データ「1」,「4」が欠落し、データ「2」,「3」が正しく受信側で受信されたものとする(ステップS73)。そうすると、受信側は、ACKフレームを利用して、データ「2」,「3」のデータが正しく受信したことを送信側に返答する(ステップS74)。
一方、送信側では、受信したACKフレームを解析し、確認がとれた番号のデータを送信バッファ81から削除し(ステップS75)、確認がとれないデータについては送信バッファ81に残しつつ、確認がとれないデータを再送信する(ステップS76及びS77)。
このように、選択的再送方式は、受信確認がとれないデータのみを送信側が再送信する方式であるから、オーバヘッドが小さく、上述した3方式の中で最も通信効率がよいものである。
IEEE Std 802.15.3−2003
しかしながら、通信環境が劣悪である場合に、選択的再送方式をそのまま適用して信用性の高い通信を実現しようとすると、受信側の受信バッファのバッファ容量を大きくする必要があり、実装コストが係るという問題がある。
この点について、図3を参照しながら説明する。図3において、説明便宜上、受信バッファ91が蓄積できるデータ数を8個とする。
例えば、送信側から送信された送信データ「3」,「10」,「11」,「12」のうち、データ「3」,「11」が欠落し、データ「10」,「12」が正しく受信されたものとする(ステップS81)。
そうすると、受信側では、番号順に従って受信データを上位層に渡すことになるが、データ「3」が届かないから、受信バッファ91は、データ「4」以降のデータを滞留し続けながら、正しく受信したデータ「10」,「12」を蓄積する(ステップS82)。そして、また受信側はACKフレームを送信側に返答する(ステップS83)。
一方、送信側は、受信したACKフレームを解析して、データ「3」,「11」,「13」,「14」を送信する(ステップS84)。
この場合、さらにデータ「3」が通信途中で欠落して正しく受信側に届かないと、受信バッファ81は、滞留しているデータを上位層に渡すことができない。また、正しくデータ「11」,「13」,「14」を受信できたとしても、受信バッファ91のバッファ容量の残量がないから、データ「11」,「13」,「14」を蓄積できず削除されてしまう(ステップS85)。
このように、データが何度も欠落してしまうような劣悪な通信環境で利用する場合、限られた受信バッファ容量で、従来の選択的再送を実装すると、バッファあふれが多発することがある。
そこで、本発明は、受信バッファの残量を考慮した再送制御方式であって、受信バッファの残量が少なくなると、送信バッファに格納された滞留時間の良いデータに対し信頼性のある再送処理を行ない、長時間の滞留を回避し、限られたバッファサイズで実装できる再送制御システム及び方法、並びに、再送制御方式を行なう送信機及び受信機を提供するものである。
かかる課題を解決するために、第1の本発明の再送制御システムは、送信機と受信機との間のデータ通信で、受信機からの応答信号に基づいて受信機で正しく受信されなかったデータを再送する再送制御システムにおいて、(1)受信機は、受信データを格納するバッファ手段の受信バッファ残量を応答信号に含めて送信機に応答する応答手段を備え、(2)送信機は、受信機からの応答信号に含まれている受信バッファ残量に応じて、受信機でのデータ受信に信頼性のある再送処理を行なうデータ再送手段を備えることを特徴とする。
第2の本発明の再送制御方法は、送信機と受信機との間のデータ通信で、受信機からの応答信号に基づいて受信機で正しく受信されなかったデータを再送する再送制御方法において、(1)受信機が備える応答手段が、受信データを格納するバッファ手段の受信バッファ残量を応答信号に含めて送信機に応答し、(2)送信機が備えるデータ再送手段が、受信機からの上記応答信号に含まれている受信バッファ残量に応じて、受信機でのデータ受信に信頼性のある再送処理を行なうことを特徴とする。
第3の本発明の送信機は、データ通信に係る受信機からの応答信号に基づいて受信機で正しく受信されなかったデータを再送する送信機において、応答信号には、受信機における受信データを格納するバッファ手段の受信バッファ残量が含まれており、受信機からの応答信号に含まれている受信バッファ残量に応じて、受信機でのデータ受信に信頼性のある再送処理を行なうデータ再送手段を備えることを特徴とする。
第4の本発明の受信機は、送信機から送信されるデータが正しく受信されなかったデータの再送を送信機に要求する受信機において、(1)受信データを格納するバッファ手段と、(2)バッファ手段の受信バッファ残量を求め、この受信バッファ残量を応答信号に含めて送信機に応答する応答手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、受信バッファの残量を考慮し、送信バッファに格納された滞留時間の良いデータに対し信頼性のある再送処理を行ない、長時間の滞留を回避することができる。
(A)第1の実施形態
以下では、本発明の再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。
以下では、本発明の再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。
第1の実施形態は、自動再送制御方式として選択的再送方式を採用した送信機及び受信機に本発明を適用した場合を例示して説明する。
(A−1)第1の実施形態の構成
図1は、第1の実施形態に係る通信装置が備える送信機及び受信機の内部構成を示す内部構成図である。図1において、実線はデータの授受の流れを示しており、点線は再送制御に係る情報の受け渡しを示す。
図1は、第1の実施形態に係る通信装置が備える送信機及び受信機の内部構成を示す内部構成図である。図1において、実線はデータの授受の流れを示しており、点線は再送制御に係る情報の受け渡しを示す。
図1において、送信機1は、送信バッファ部11、連送判断部12、送信キュー13、フレーム作成部14、送信部15、受信バッファ残量計算部16、を少なくとも有して構成される。また、受信機2は、受信部21、フレーム解析部22、受信バッファ部23、受信番号監視部24、を少なくとも有して構成される。
まず、送信機1の内部構成について説明する。
送信バッファ部11は、上位層であるアプリケーションデータ発生部17から受け取った送信データをバッファ領域に格納するものである。送信バッファ部11は、送信キュー13に空きがある場合には、番号順にデータを取り出し、送信キュー13に与える。また、送信バッファ部11は、受信機2からACKフレームを受信した場合、そのACKフレームに含まれているデータ確認番号列のデータを削除する。
さらに、送信バッファ部11は、連送判断部12から連送指示を受けると、格納している最も古いデータ、すなわち、ここでは最も番号が小さいデータを、複数回(例えば、2回など)送信キュー13に与える。これにより、通信相手が受信できていないデータを所定回数だけ連送することができる。
なお、送信バッファ部11が送信キュー13に受け渡す回数(すなわち、連送回数)は、システム運用に応じて任意に定めることができる。第1の実施形態では、連送回数を2回とする場合を例示する。
送信キュー13は、送信バッファ部11からの送信データを一時的に格納し、フレーム作成部14から要求を受けると、格納している送信データをフレーム作成部14に与えるものである。
フレーム作成部14は、送信フレームを作成し、この送信フレームを送信部15に与えるものである。当該通信装置が送信側に相当する場合、フレーム作成部14は、送信キュー13から送信データを受け取り、この送信データを含むデータフレームを作成する。また、当該通信装置が受信側に相当する場合、フレーム作成部14は、受信バッファ残量計算部16から受信機2の受信バッファ残量の値を受け取り、この受信バッファ残量の値を含むACKフレームを作成する。
ここで、図4は、第1の実施形態の自動再送制御で利用する制御フレームのフォーマットを示す図である。図4(A)はACKフレームのフォーマットであり、図4(B)はデータフレームのフォーマットに従って送信フレームを作成する。
図4(B)に示すデータフレームは、「制御情報」、「受信バッファ残量」、「ペイロード」のフィールドを有して構成される。「制御情報」は、通常の通信システムで利用されるような、送信元識別情報、送信先識別情報、ホップ数、優先制御、プロトコル番号、パケットタイプなどのフィールドを有して構成される。「受信バッファ残量」は、受信機2が自機の受信バッファ部23のバッファ残量を計算し、そのバッファ残量の値を格納するフィールドである。「ペイロード」は、上位層からの送信データを格納するフィールドである。
図4(A)に示すACKフレームは、「制御情報」、「受信バッファ残量」、「データ確認番号列」のフィールドを有して構成される。「データ確認番号列」は、受信側が正しく受信したデータの番号列を示すフィールドである。なお、「制御情報」及び「受信バッファ残量」は、データフレームと同様の形式の値が格納されるフィールドである。
送信部15は、フレーム作成部14から送信フレームを受け取ると、送信信号に変換して、送信するものである。
連送判断部12は、フレーム解析部22が通信相手から受信したACKフレームを解析し、その結果、通信相手の受信バッファ残量をフレーム解析部22から受け取り、この通信相手の受信バッファ残量に基づいて、連送するか否かを判断するものである。
つまり、連送判断部12は、通信相手の受信バッファ残量がない場合、あるいは、受信バッファ残量が閾値未満であり少ない場合、送信バッファ部11に対して連送を指示する。ここで、連送とは、同じフレームを連続して送信することをいう。
受信バッファ残量計算部16は、受信バッファ部23を監視し、この受信バッファ部23のバッファ残量を計算し、計算したバッファ残量の値をフレーム作成部14に与えるものである。
次に、受信機2の内部構成について説明する。
受信部21は、通信相手の送信機1から受信した受信信号を受信フレームに変換し、個の受信フレームをフレーム解析部22に与えるものである。
フレーム解析部22は、受信部21からの受信フレームを解析するものである。フレーム解析部22は、受信フレームがデータフレームである場合、「ペイロード」に含まれるデータを受信バッファ部23に与え、また受信したデータ番号をフレーム作成部14に与えるものである。また、フレーム解析部22は、受信フレームがACKフレームである場合、「受信バッファ残量」フィールドに格納されている通信相手の受信バッファ残量を連送判断部12に与え、また「データ確認番号列」フィールドに含まれる値を送信バッファ部11に与えるものである。
受信バッファ部23は、フレーム解析部22から受信データを受け取ると、受信したデータをバッファ領域に格納するものである。
受信番号監視部24は、受信バッファ部23に格納されているデータの番号を監視し、番号の順番に従ってデータを、アプリケーションデータ処理部25に与えることを指示するものである。受信番号監視部24は、アプリケーションデータ処理部25に最後に渡したデータの番号を保持しておき、このデータ番号の次の番号のデータが受信バッファ部23に到着したことを確認した場合に、この確認した次の番号のデータをアプリケーションデータ処理部25に渡すことを指示する。そして、アプリケーション処理部25に渡したデータの番号を順次保持して処理を続ける。
(A−2)第1の実施形態の動作
次に、第1の実施形態の自動再送制御処理の動作を図面を参照しながら詳細に説明する。図5及び図6は、第1の実施形態の自動再送制御方法の処理手順を示す説明図である。
次に、第1の実施形態の自動再送制御処理の動作を図面を参照しながら詳細に説明する。図5及び図6は、第1の実施形態の自動再送制御方法の処理手順を示す説明図である。
図5及び図6では、データ送信する通信装置を「送信側」とし、データ受信する通信装置を「受信側」とし、送信側及び受信側の両者はいずれも図1に示す送信機1及び受信機2を備えるものとする。
また、以下では、説明便宜上、受信機2の受信バッファ部23は8個のデータまで格納できるものとして説明する。
図5は、受信バッファ部23のバッファ容量に余裕がある場合の動作を説明する説明図である。
まず、送信側において、送信バッファ部11に格納されるデータ「1」,「2」,「3」,「4」が番号順に送信キュー13に与えられ(ステップS11)、送信キュー13に格納されているデータ「1」,「2」,「3」,「4」は番号順にフレーム作成部14に与えられる。
フレーム作成部14では、データ「1」,「2」,「3」,「4」のそれぞれを、データフレームの「ペイロード」フィールドに格納して、データ「1」,「2」,「3」,「4」のそれぞれを含むデータフレームを作成する。そして、送信部15が、各データフレームを通信相手に向けて送信する(ステップS12)。
今、伝搬路が劣悪であり、データ「1」,「4」が通信中に欠落したものとする(ステップS13)。そうすると、受信側では、データ「2」,「3」が受信部21により正しく受信され、データ「2」,「3」のそれぞれを含むデータフレームが、フレーム解析部22により解析される。
フレーム解析部22によりデータ「2」,「3」のデータフレームのそれぞれが解析されると、受信したデータの番号をフレーム作成部14に与えると共に、それぞれのデータフレームに含まれるデータ「2」,「3」が受信バッファ部23に格納される(ステップS14)。
受信側において、受信バッファ残量計算部16は、受信機2の受信バッファ部23の空きバッファ量を監視している。この場合、受信バッファ部23にはデータ「2」,「3」が格納されたので、受信バッファ残量計算部16により、受信バッファ部23のバッファ残量は「6」であると計算される(ステップS15)。
そうすると、受信バッファ残量計算部16により計算された受信バッファ部23の受信バッファ残量の値はフレーム作成部14に与えられる。
受信側の送信機1では、受信したデータフレームに対するACKフレームの作成処理が行なわれる。
受信側の送信機1において、フレーム作成部14は、受信バッファ残量計算部16から受信バッファ残量の値(この場合、「6」)をACKフレームの「受信バッファ残量」フィールドに格納すると共に、受信したデータの番号「2」,「3」をACKフレームの「データ確認番号列」フィールドに格納して、ACKフレームを作成する。そして、送信部15がACKフレームを送信側に返信する(ステップS16)。
ACKフレームが送信側の受信機2に受信されると、ACKフレームは送信側のフレーム解析部22により解析され、ACKフレームの「受信バッファ残量」フィールドに格納される値(すなわち、受信側の受信バッファ残量の値「6」)が連送判断部12に与えられると共に、ACKフレームの「データ確認番号列」フィールドに格納される値(すなわち、「2」,「3」)が送信バッファ部11に与えられる。
そうすると、「データ確認番号列」の値であるデータ「2」,「3」が送信バッファ部11から削除される(ステップS17)。
一方、連送判断部12では、フレーム解析部22からの「受信バッファ残量」の値に基づいて連送するか否かを判断する。図7は、連送判断部12の動作フローチャートである。
図7に示すように、フレーム解析部22から「受信バッファ残量」の値を確認すると(ステップS31)、この「受信バッファ残量」の値が「0」であるか否かを判断する(ステップS32)。
この場合、「受信バッファ残量」の値は「6」であるから、受信側の受信バッファ部23の残量に余裕があると連送判断部12に判断されるものとし、連送処理はなされない(ステップS33)。
なお、図7では、「受信バッファ残量」の値が0であるか否かを判断する場合を示したが、予め定めた閾値と比較し、「受信バッファ残量」が閾値より小さくなったか否かを判断するようにしてもよい。
これ以降は、受信側が受信できなかったデータ「1」,「4」と次のデータ「5」,「6」とが送信バッファ部11から送信キュー13に与えられ(ステップS18)、データ「1」,「4」,「5」,「6」が、上記と同様にして、受信側に送信される(ステップS19)。
次に、受信側の受信バッファ部23のバッファ残量がなくなった場合(あるいは残量が少なくなった場合)の処理を、図6を参照しながら説明する。
図5に示す処理と同様にして、送信側からデータ「3」,「10」,「11」,「12」が送信キューに挿入され(ステップS21)、データ「3」,「10」,「11」,「12」を含むデータフレームが送信される(ステップS22)。
今、通信途中でデータ「3」,「11」が欠落したものとする(ステップS23)。
このとき、データ「3」は受信側に正しく受信されていないから、受信側の受信バッファ部23にはデータ「4」,「5」,「6」,「7」,「8」,「9」が上位層に渡されず蓄積されている。
従って、データ「10」,「12」が受信側に正しく受信されると、データ「10」,「12」が受信バッファ部23に格納され(ステップS24)、受信バッファ残量計算部16により受信バッファ残量が「0」であると計算される(ステップS25)。
受信側の送信機1において、フレーム作成部14は、受信バッファ残量計算部16から受信バッファ残量の値(この場合、「0」)をACKフレームの「受信バッファ残量」フィールドに格納すると共に、受信したデータの番号「10」,「12」をACKフレームの「データ確認番号列」フィールドに格納して、ACKフレームを作成する。そして、送信部15がACKフレームを送信側に返信する(ステップS26)。
ACKフレームが送信側の受信機2に受信され、ACKフレームが解析されると、ACKフレームの「受信バッファ残量」フィールドに格納される値(すなわち、受信側の受信バッファ残量の値「0」)が連送判断部12に与えられると共に、ACKフレームの「データ確認番号列」フィールドに格納される値(すなわち、「10」,「12」)が送信バッファ部11に与えられる。
そうすると、「データ確認番号列」の値であるデータ「10」,「12」が送信バッファ部11から削除される(ステップS27)。
一方、連送判断部12では、フレーム解析部22からの「受信バッファ残量」の値に基づいて連送するか否かを判断する。
図7に示すように、フレーム解析部22から「受信バッファ残量」の値を確認すると(ステップS31)、この「受信バッファ残量」の値が「0」であるか否かを判断する(ステップS32)。
この場合、「受信バッファ残量」の値は「0」であるから、受信側の受信バッファ部23に残量がないと連送判断部12は判断し、連送処理が行なわれる(ステップS34)。
つまり、連送判断部12は、送信バッファ部11に対して連送指示を行なう。そうすると、送信バッファ部11は、格納しているデータのうち、番号が最も古い番号のデータを2回連続して、送信キュー13に与え(ステップS28)、受信側で正しく受信されていないデータ「3」を含む複数のデータフレームが連続して受信側に送信される(ステップS29)。
このようにすることで、受信側が正しく受信されていないデータ「3」を連続して送信することができるので、2個のデータのうち、1つ目のデータ「3」が欠落しても、2つ目のデータ「3」が到着できれば、受信側の受信バッファ部23はデータ「3」から順にデータ「12」までのデータを上位層に渡すことができ、受信バッファ部23におけるバッファあふれを避けることができる。
(A−3)第1の実施形態の効果
以上のように、第1の実施形態によれば、送信側が通信相手の受信バッファ部のバッファ残量を確認することで、受信バッファ部の滞留の原因となっている古いデータに対し、連送を発動させる。この結果、該データの到着確率を高め、データの未到着による受信バッファの滞留を早期に解消することができる。
以上のように、第1の実施形態によれば、送信側が通信相手の受信バッファ部のバッファ残量を確認することで、受信バッファ部の滞留の原因となっている古いデータに対し、連送を発動させる。この結果、該データの到着確率を高め、データの未到着による受信バッファの滞留を早期に解消することができる。
(B)第2の実施形態
次に、本発明の再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。
次に、本発明の再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。
第2の実施形態も、自動再送制御方式として選択的再送方式を採用した送信機及び受信機に本発明を適用した場合を例示して説明する。
(B−1)第2の実施形態の構成
第2の実施形態では、第1の実施形態で説明した連送方法について、連送するデータの個数を動的に変更する再送方法を実現するものである。
第2の実施形態では、第1の実施形態で説明した連送方法について、連送するデータの個数を動的に変更する再送方法を実現するものである。
図8は、第2の実施形態に係る通信装置が備える送信機及び受信機の内部構成を示す内部構成図である。
第2の実施形態の構成が第1の実施形態の構成と異なる点は、送信機1の連送判断部31の機能である。そこで、以下では、送信機1の連送判断部31の機能を中心に説明し、それ以外の構成については第1の実施形態で説明した構成と対応するので詳細な説明は省略する。
連送判断部31は、第1の実施形態と同様に、受信側の「受信バッファ残量」の値をフレーム作成部22から受け取ると、この「受信バッファ残量」の値に基づいて連送するか否かを判断するものである。
また、連送判断部31は、連送する回数をカウントする連送個数カウンタ32を備える。連送判断部31は、「受信バッファ残量」の値が0あるいは閾値より小さくなった場合に、連送個数カウンタ32のカウンタ値をインクリメントし、そのカウンタ値で連送するよう送信バッファ部11に指示する。また、「受信バッファ残量」の値が0でないあるいは余裕がある場合には、連送個数カウンタ32のカウンタ値をリセットして連送処理をしないようにする。
なお、受信バッファ残量に応じて連送回数を動的に変更することができれば、連送個数カウンタ32のカウンタ値は、「1」ずつインクリメントしてもよいし、「2」以上ずつインクリメントしてもよい。さらに、インクリメント回数に応じて、「1」、「2」、「3」のようにインクリメント値を増やしていくようにしてもよい。
ここで、連送個数とは、連続して同じデータを送信キュー13に送る個数をいう。例えば、連送個数が「3」であれば、送信バッファ部11は同じデータを3個連続で送信キュー13に挿入する。
(B−2)第2の実施形態の動作
次に、第2の実施形態の自動再送制御処理の動作について図面を参照しながら説明する。
次に、第2の実施形態の自動再送制御処理の動作について図面を参照しながら説明する。
第2の実施形態では、連送判断部31における処理が第1の実施形態と異なり、それ以外の処理は図5及び図6に示した処理と同じであるから、ここでは、連送判断部31における処理を中心に説明する。
図9は、第2の実施形態の連送判断部31における動作フローチャートである。
送信側において受信側からのACKフレームが受信されると、ACKフレームはフレーム作成部22により解析され、ACKフレームの「受信バッファ残量」の値が連送判断部31に与えられる。
連送判断部31では、ACKフレームの「受信バッファ残量」の値を確認し(ステップS41)、「受信バッファ残量」の値が0であるか否かを判断する(ステップS42)。
そして、「受信バッファ残量」の値が0である場合、連送判断部31は、連送個数カウンタ32のカウンタ値をインクリメントし(ステップS43)、そのインクリメントしたカウンタ値を連送個数として送信バッファ部11に連送指示する(ステップS44)。
これにより、データの欠落割合が高く、受信側の受信バッファ部23の滞留回復が長引く場合に、それに応じて連送個数を増やすことができる。
一方、「受信バッファ残量」の値が0でない場合、連送判断部31は、連送個数カウンタ32のカウンタ値をリセットし(ステップS44)、次回の送信時について通常の送信を開始させるようにする(ステップS45)。
なお、図9では、「受信バッファ残量」の値が0であるか否かを判断する場合を示したが、予め定めた閾値と比較し、「受信バッファ残量」が閾値より小さくなったか否かを判断するようにしてもよい。
(B−3)第2の実施形態の効果
以上のように、第2の実施形態では、第1の実施形態の効果に加えて、連送判断部が受信側の受信バッファ残量を確認し、受信バッファ部の滞留が回復しない場合には、連送個数を増やしていくことにより、滞留の原因となっている古いデータの到着確率をさらに高めることができる。すなわち、古いデータの到着確率を高めることで、受信バッファのバッファあふれを、より早期に解消することができる。
以上のように、第2の実施形態では、第1の実施形態の効果に加えて、連送判断部が受信側の受信バッファ残量を確認し、受信バッファ部の滞留が回復しない場合には、連送個数を増やしていくことにより、滞留の原因となっている古いデータの到着確率をさらに高めることができる。すなわち、古いデータの到着確率を高めることで、受信バッファのバッファあふれを、より早期に解消することができる。
(C)第3の実施形態
次に、本発明の再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。
次に、本発明の再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。
第3の実施形態も、自動再送制御方式として選択的再送方式を採用した送信機及び受信機に本発明を適用した場合を例示して説明する。
(C−1)第3の実施形態の構成
第3の実施形態は、受信側の受信バッファ部の受信バッファ残量が少ない場合に、連送ではなく誤り訂正方法を変更する再送方式を実現するものである。
第3の実施形態は、受信側の受信バッファ部の受信バッファ残量が少ない場合に、連送ではなく誤り訂正方法を変更する再送方式を実現するものである。
図10は、第3の実施形態に係る通信装置が備える送信機及び受信機の内部構成を示す内部構成図である。
第3の実施形態の構成が第1の実施形態の構成と異なる点は、送信機1の連送判断部12に変えて誤り訂正選択部41を備える点、及び、誤り訂正能力がそれぞれ異なる複数の誤り訂正部として第1の誤り訂正部42及び第2の誤り訂正部43を備える点である。
そこで、以下では、送信機1の誤り訂正選択部41、第1の誤り訂正部42及び第2の誤り訂正部43の機能を中心に説明し、それ以外の構成については第1の実施形態で説明した構成と対応するので詳細な説明は省略する。
誤り訂正選択部41は、受信側の「受信バッファ残量」の値をフレーム作成部22から受け取ると、この「受信バッファ残量」の値に応じて、いずれかの誤り訂正方法を選択するものである。
ここで、誤り訂正選択部41による誤り訂正方法の選択方法としては、種々の方法を適用することができるが、例えば、受信バッファ残量の値が「0」あるいは閾値より小さい場合には、送信バッファ部11に格納される最も古いデータに対して誤り訂正能力が高い誤り訂正方法を適用し、そうでない場合には、誤り訂正能力が低い誤り訂正方法を適用する方法を適用できる。
第1の誤り訂正部42及び第2の誤り訂正部43は、それぞれ誤り訂正能力が異なるFEC(Forward Error Correction;前方誤り訂正)方法を行なうものである。
ここで、FECとは、送信側が送信すべきデータに予め誤り訂正用の冗長ビットを付加して伝送し、受信側では受信したデータの中に誤りを検出した場合、予め拭かされた冗長ビットを用いて演算処理を行なうことで誤りを修復して元のデータを復元する誤り訂正方式をいう。
なお、第3の実施形態では、説明便宜上、第2の誤り訂正部43が通常のフレーム送信に使用されるFECを適用するものとし、第1の誤り訂正部42は、第2の誤り訂正部43の誤り訂正能力が高いFECを適用するものとして説明する。
(C−2)第3の実施形態の動作
次に、第3の実施形態の自動再送制御処理の動作について図面を参照しながら説明する。
次に、第3の実施形態の自動再送制御処理の動作について図面を参照しながら説明する。
第3の実施形態では、送信機1における誤り訂正選択部41による処理が第1の実施形態と異なり、それ以外の処理は図5及び図6に示した処理と同じであるから、ここでは、誤り訂正選択部41による処理を中心に説明する。
図11は、誤り訂正選択部41による処理を示す動作フローチャートである。
送信側において受信側からのACKフレームが受信されると、ACKフレームはフレーム作成部22により解析され、ACKフレームの「受信バッファ残量」の値が誤り訂正選択部41に与えられる。
誤り訂正選択部41では、ACKフレームの「受信バッファ残量」の値を確認し(ステップS51)、「受信バッファ残量」の値が0であるか否かを判断する(ステップS52)。
そして、「受信バッファ残量」の値が0である場合、誤り訂正選択部41は、次回の送信時に、誤り訂正能力が高い第1の誤り訂正部42を選択し、FECを強化したフレームの送信を行ない(ステップS53)、そうでない場合、次回の送信時に、第2の誤り訂正部43を選択し、通常のフレーム送信を行なう(ステップS54)。
これにより、受信側の受信バッファ部23に滞留が生じている場合に、誤り訂正に係る演算負荷は重くなるが受信側のデータ到着率を高くすることができ、受信バッファ部23の滞留を解消できる。
(C−3)第3の実施形態の効果
以上のように、第3の実施形態によれば、相手端末の受信バッファ残量を確認することで、受信バッファの滞留の原因となっている古いデータに対し、より強力な誤り訂正を行ったフレームの送信を発動させる。この結果、該データの到着確率を高め、データの未到着による受信バッファの滞留を早期に解消することができる。
以上のように、第3の実施形態によれば、相手端末の受信バッファ残量を確認することで、受信バッファの滞留の原因となっている古いデータに対し、より強力な誤り訂正を行ったフレームの送信を発動させる。この結果、該データの到着確率を高め、データの未到着による受信バッファの滞留を早期に解消することができる。
(D)他の実施形態
第1〜第3の実施形態においても種々の変形実施形態を説明したが、その他に以下のような変形実施形態を適用することができる。
第1〜第3の実施形態においても種々の変形実施形態を説明したが、その他に以下のような変形実施形態を適用することができる。
本発明は、通信システムに利用可能であり、特に、外的要因により通信環境が変化する通信システムに広く適用することができる。また、本発明を適用する通信システムは、例えば、移動体通信網(例えば、携帯電話網、PHSなどを含む)、有線回線網、無線回線網、衛星通信網など様々な通信網に適用できる。
第1〜第3の実施形態では選択的再送方式に適用した場合を例示したが、その他の自動再送制御方式にも広く適用することができる。つまり、受信側が送信側に対して応答フレームを応答する再送方式であれば広く適用できる。
第1〜第3の実施形態では、「受信バッファ残量」の値を受信バッファ部が格納できる残りのデータ個数を例示して説明したが、受信バッファ部の残りのバイト量としてもよい。
第3の実施形態は、第1又は第2の実施形態と組み合わせることができる。つまり、第3の実施形態の送信機が、第1又は第2の実施形態の連送判断部を備えることができる。これにより、連送するデータに対して強力な誤り訂正方法を用いることができるので、受信側へのデータ到着率をより高めることができる。また、連送するデータのそれぞれに対して、異なる誤り訂正方法を施すようにしてもよい。例えば、第1回目のデータに対しては通常の誤り訂正方法を施し、第2回目のデータに対しては誤り訂正能力が高い誤り訂正方法を施すようにしてもよい。
第1及び第2の実施形態で説明した連送判断部は、複数の閾値を用いて受信バッファ残量を多段的に判断して連送の有無や連送個数などを判定するようにしてもよい。
例えば、図12は、連送判断部が受信バッファ残量を多段的に判断する場合の処理を例示するフローチャートである。図12において、連動判断部は、受信バッファ残量が閾値を超える場合(ステップS61、S62)、次回の送信時に通常の送信を開始する(ステップS63)。また、そうでない場合に、受信バッファ残量が「0」のとき次回の送信時に3個の連送を開始し(ステップS64、S66)、閾値以下であるが「0」でないとき、次回の送信時に2個の連送を開始するようにしてもよい(ステップS65)。
第1〜第3の実施形態で説明した送信機及び受信機における各種処理は、ソフトウェア処理により実現できる。つまり、送信機及び受信機はそれぞれ、各種処理を実現する処理プログラムをROM等の記憶手段に格納し、CPUが各処理プログラムを実行することにより、上述した各種処理を実現することができる。勿論、可能であれば、ハードウェアで実現できるようにしてもよい。
1…送信機、11…送信バッファ部、12、31…連送判断部、13…送信キュー、14…フレーム作成部、15…送信部、16…受信バッファ残量計算部、2…受信機、21…受信部、22…フレーム解析部、23…受信バッファ部、24…受信番号監視部、32…連送個数カウンタ部、41…誤り訂正選択部、42…第1の誤り訂正部、43…第2の誤り訂正部。
Claims (10)
- 送信機と受信機との間のデータ通信で、上記受信機からの応答信号に基づいて上記受信機で正しく受信されなかったデータを再送する再送制御システムにおいて、
上記受信機は、受信データを格納するバッファ手段の受信バッファ残量を上記応答信号に含めて上記送信機に応答する応答手段を備え、
上記送信機は、上記受信機からの上記応答信号に含まれている上記受信バッファ残量に応じて、上記受信機でのデータ受信に信頼性のある再送処理を行なうデータ再送手段を備える
ことを特徴とする再送制御システム。 - 上記送信機の上記データ再送手段が、上記受信機の上記受信バッファ残量がない又は残り少ないと判断した場合に、再送すべきデータを複数回連続して送信することを特徴とする請求項1に記載の再送制御システム。
- 上記送信機の上記データ再送手段が、上記受信機の上記受信バッファ残量の動的変化に応じて、再送すべきデータの連送回数を変更する連送回数可変部を有することを特徴とする請求項2に記載の再送制御システム。
- 上記送信機の上記データ再送手段が、
対向する上記受信機でデータを復元させるために、それぞれ誤り訂正能力が異なる複数の誤り訂正方式を提供する誤り訂正部と、
上記受信機の上記受信バッファ残量に応じて、上記複数の誤り訂正方式のうち、いずれかの上記誤り訂正方式を選択する誤り訂正選択部と
を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の再送制御システム。 - 送信機と受信機との間のデータ通信で、上記受信機からの応答信号に基づいて上記受信機で正しく受信されなかったデータを再送する再送制御方法において、
上記受信機が備える応答手段が、受信データを格納するバッファ手段の受信バッファ残量を上記応答信号に含めて上記送信機に応答し、
上記送信機が備えるデータ再送手段が、上記受信機からの上記応答信号に含まれている上記受信バッファ残量に応じて、上記受信機でのデータ受信に信頼性のある再送処理を行なう
ことを特徴とする再送制御方法。 - データ通信に係る受信機からの応答信号に基づいて上記受信機で正しく受信されなかったデータを再送する送信機において、
上記応答信号には、上記受信機における受信データを格納するバッファ手段の受信バッファ残量が含まれており、
上記受信機からの上記応答信号に含まれている上記受信バッファ残量に応じて、上記受信機でのデータ受信に信頼性のある再送処理を行なうデータ再送手段を備えることを特徴とする送信機。 - 上記データ再送手段が、上記受信機の上記受信バッファ残量がない又は残り少ないと判断した場合に、再送すべきデータを複数回連続して送信することを特徴とする請求項6に記載の送信機。
- 上記データ再送手段が、上記受信機の上記受信バッファ残量の動的変化に応じて、再送すべきデータの連送回数を変更する連送回数可変部を有することを特徴とする請求項7に記載の送信機。
- 上記データ再送手段が、
対向する上記受信機でデータを復元させるために、それぞれ誤り訂正能力が異なる複数の誤り訂正方式を提供する誤り訂正部と、
上記受信機の上記受信バッファ残量に応じて、上記複数の誤り訂正方式のうち、いずれかの上記誤り訂正方式を選択する誤り訂正選択部と
を有することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の送信機。 - 送信機から送信されるデータが正しく受信されなかったデータの再送を送信機に要求する受信機において、
受信データを格納するバッファ手段と、
上記バッファ手段の受信バッファ残量を求め、この受信バッファ残量を上記応答信号に含めて上記送信機に応答する応答手段と
を備えることを特徴とする受信機。
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