JP3006561B2 - データ通信再送方法 - Google Patents
データ通信再送方法Info
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- JP3006561B2 JP3006561B2 JP9250141A JP25014197A JP3006561B2 JP 3006561 B2 JP3006561 B2 JP 3006561B2 JP 9250141 A JP9250141 A JP 9250141A JP 25014197 A JP25014197 A JP 25014197A JP 3006561 B2 JP3006561 B2 JP 3006561B2
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- Communication Control (AREA)
Description
法に関するものであり、特に、移動通信等の通信品質が
悪く且つバースト誤りが支配的な通信回線における高効
率なエラーフリー伝送を達成するための方法に関するも
のである。
フリー伝送を実現する方法として、帰還路を持つ通信シ
ステムにおいては、高効率な再送訂正方式として、誤り
フレームのみを再送するSelective Repe
at方式(SR方式)が知られている。SR方式では、
受信側から送られる再送要求フレームのみを再送する。
SR方式は伝送効率の点で優れた性能を示すが、連続デ
ータの順序を保証するために理論的に無限大のバッファ
を、言い変えると無限大の送信番号を必要とすることが
知られている。実際は、無限大の送信フレーム番号を付
与することは不可能であるため、送信フレーム番号はモ
ジュロM(M=2m)で繰り返す。“m”は、Mを表現
するために必要なbit数を表す。モジュロ数Mで送信
フレーム番号を繰り返すSR ARQ(Automat
ic Repeat Request for Rep
eat Transmission)方式において、受
信局からの応答を待たずに新規データを送信してもAR
Qシーケンスが破壊されないフレーム数は“M/2”フ
レームである。これを最大アウトスタンディングフレー
ム数という。最大アウトスタンディングフレームまで送
信後の処理として、現在要求されているフレーム番号ま
で遡り、再度SR方式でARQ制御を再開する方法が知
られている。
フレームまで到達後に、既に受信側で正しく受信されて
いるデータを再度送出するという、無駄な再送が発生す
る恐れがある。そのよう無駄な再送を避けるため、フレ
ームの中に受信フレームに関する送達確認を含める方式
がある。
す。1はモジュロMで繰り返す、フレーム送信側で付加
されるフレーム番号、2はフレーム受信側からの再送要
求番号、3はフレーム内ユーザデータ領域のデータ量を
ワード数で示すデータ量表示領域、4はユーザデータ領
域である。図10では、1フレームで最大Jワード(J
は自然数)まで送信可能としている。5はフレームの受
信結果を逐次対局に通知するためのN個の肯定応答番
号、6はCRC符号等の誤り検出符号をそれぞれ示して
いる。固定フレーム長のARQ方式の場合、通常、帰還
路も同じフレーム構成を用いるため、2:再送要求番号
及び、5:肯定応答番号が入っている。また、図10の
例では、フレーム内に含める肯定応答番号の個数Nを5
個としている。
は整数)は送信側で付加するフレーム番号を、Ri(i
は整数)は帰還路により受信側から送られる再送要求番
号を示す。n1、n2、n3、n4、及びn5は、帰還
路により受信側から送信側に送られる、肯定応答番号群
を示す。送信フレーム番号はモジュロM=16で繰り返
すとしている。従って、最大アウトスタンディングフレ
ーム数は8である。図11に示すようにSR方式では受
信側から送られる再送要求フレームのみを、再送する。
再送するにあたり、ある番号のフレームを送出してか
ら、応答遅延時間以内(図11では、RTFと表示)に
届いた当該フレームの再送要求は、正しいレスポンスが
まだ届いていないとみなし無視している。一方、データ
受信局では、最旧未確認フレーム番号を、当該フレーム
を正しく受信するまで、データ送信局に連送する。これ
は、時間ダイバーシチ効果を生み出し、移動通信等のバ
ースト的に誤りが発生する伝送環境に有効な方式であ
る。図11のポイントAにおいて、送信フレームが最大
アウトスタンディングフレームまで到達したため、次回
送信フレームは、最旧未確認フレーム(番号2のフレー
ム)となっている。ポイントB1から3フレーム分、送
達確認済みフレームが、“なし”となっている。これ
は、送達確認が取れた時点で、フレーム内のデータを新
規内容に更新しているためである。ポイントB2からつ
づいている、送達確認済みフレーム“なし”の表示も、
同様の意味である。ポイントCでは、送達確認済みフレ
ームとして、番号3を記憶している。この場合、番号2
のフレームに関する送達確認がとれておらず、番号3の
フレームの内容を更新できないため、確認済みフレーム
として保持している。ポイントDの送信にあたり、最旧
未確認フレーム(この例では番号2のフレーム)から最
大アウトスタンディングフレーム(この例では番号9の
フレーム)までのフレームのうち送達確認のとれている
フレームをスキップしている。
タ送信局に送達結果を逐次通達する方式は、伝送路の品
質が悪い場合や、伝送遅延時間が長い場合等に、伝送効
率を効果的に高めることが可能である。しかし、伝送路
の品質が良い状態では、送信フレームが最大アウトスタ
ンディングフレームに達する確率は低く、送達確認済み
フレームをスキップすることによる、スループット改善
効果は期待できない。さらに、肯定応答番号を付加する
ために、1フレーム内のユーザデータを送信できる領域
が削減されるため、最大伝送速度そのものが低下する。
一般に固定フレーム長のARQ方式の場合、送受信フレ
ームの構造を同一にしているため、肯定応答番号を付加
するために、1フレーム内のユーザデータを送信できる
領域は常に削減されたままとなる。
ースにアクセスしてのファイル転送やインターネットを
介してのWWWアクセス等、双方向通信の一方向には大
量のデータが流れ、他方は比較的少量のデータしか送信
されない。従来技術では、このようなデータ通信におい
て高い伝送効率が得られない。
されるデータ量に合わせフレーム内のフォーマットを変
更し、高い伝送効率を維持することにある。
の本発明の特徴は、2局間で、Selective R
epeat方式(SR方式)での再送訂正手順を適用
し、データの送受信を行うにあたって固定長のフレーム
を用いる、データ通信方法において、あらかじめ大量の
データを送出する局が分っている場合は、通信に先立ち
主にデータを送出する局(データ送信局)と、主に受信
したフレームに関する応答を送出する局(データ受信
局)とを、決めておき、あらかじめ大量のデータを送出
する局が不明の場合は、各局において通信中のデータ送
信量とデータ受信量を比較することにより、主にデータ
を送出する局(データ送信局)と、主に受信したフレー
ムに関する応答を送出する局(データ受信局)とを自律
的に決定し、前記データ送信局から送出されるフレーム
には変更を加えず、前記データ受信局からの送出フレー
ムにのみ、受信フレームの送達確認を逐次データ送信局
に報告するための肯定応答番号を付加することを特徴と
したデータ通信再送方法にある。
要求される、データ送信局が送出するフレームには変更
を加えないため、フレーム内のユーザデータ領域が削減
されることはない。また、対局からの送達確認を逐次受
け取ることが可能なため、伝送路品質が悪い場合や伝送
遅延が長い場合にも、大量のデータが送出される方向
は、高効率な伝送が可能になる。
信局という区分を設けられない場合は、送出フレーム内
における肯定応答番号の個数を表示する領域を設け、当
該フレームにて送出すべきデータ量に応じ、フレーム毎
に付加する肯定応答番号の個数を変化させる方法も考え
られる。この場合、フレーム内に肯定応答番号の個数を
表示する領域を常時設ける必要があるため、1フレーム
で送出できるユーザデータの最大数は減少するが、お互
いに対等な立場の2局間で通信を行う場合に、データ送
信局またはデータ受信局という区分を再設定する必要が
ないという利点がある。
態を考え、送受されるデータ量に応じフレーム内のフォ
ーマットを変更することにより、高効率伝送を実現す
る。
項3、及び請求項4におけるフレーム構成例を示す。図
1(A)は、データ送信局が送出するフレームを、図1
(B)は、データ受信局が送出するフレームをそれぞれ
示す。1はモジュロMで繰り返す、フレーム送信側で付
加されるフレーム番号、2はフレーム受信側からの再送
要求番号、3はフレーム内ユーザデータ領域のデータ量
をワード数で示すデータ量表示領域、4はユーザデータ
領域(最大Eワード)、5はフレームの受信結果を逐次
対局に通知するためのN個の肯定応答番号、6はCRC
符号等の誤り検出符号をそれぞれ示している。本発明に
よれば、5の肯定応答番号群は、図1(B)に示すデー
タ受信局が送出するフレームにのみ付与される。図1
(B)の例では、N=5としており、請求項2の場合
は、N=1となる。
番号についての取り扱いを示す。本発明の請求項1で
は、通信に先立ち自局が“データ送信局”か“データ受
信局”かを決定する(処理10)。自局がデータ送信局
となった局は、対局からのフレームに付加されている肯
定応答番号を読み取り(処理12)、自局送信バッファ
に蓄積されているフレームの内、送達確認が取れている
フレームを記憶する(処理14)。フレーム送信にあた
り、送達確認が取れているフレームは、送出対象から除
外し、SR方式にてARQ伝送行う。この際に使用する
フレームは、図1(A)に示されているフレームを使用
する。さらにデータ送信局は、各フレーム内のデータが
新規データに更新され次第、当該フレームに関する送達
確認を“未確認”と変更する処理を行う(処理16)。
一方自局がデータ受信局となった場合は、送出フレーム
に図1(B)で示されるフレームを使用し、肯定応答番
号を含めることになる。その場合、対局からの受信フレ
ームが誤りか否かで、送出フレームに含める肯定応答番
号を決定する処理が異なってくる。受信フレームが誤り
か否か確認した後(処理22)、誤りでなければ、受信
フレームのフレーム番号を読み取り(処理26)、その
後送出フレームに含める肯定応答番号を決定する(処理
28)。受信フレームが誤りであった場合は、受信した
フレームのフレーム番号が不明である。従って、前回送
信したフレームに付加している肯定応答番号を変更せ
ず、直後に送出するフレームの肯定応答番号として付加
する(処理24)。
び請求項4における実効転送速度を示す。また、比較対
象として双方向共に図1(B)で示されるフレームを用
いた場合(従来方式に対応)の実効転送速度も合わせて
示す。図3を算出するにあたり、フレーム番号の繰り返
し単位であるモジュロ数Mは127とし、応答遅延時間
は200msとした。また、符号伝送速度を64kbi
t/sとし、フレーム長は320bitとした。各領域
のビット数は、1:フレーム番号=8bit、2:再送
要求番号=8bit、3:データ量表示領域=8bi
t、5:肯定応答番号領域=各8bit、6:誤り検出
符号=16bitと仮定した。本発明を適用した場合、
データ送信局は図1(A)に示されるフォーマットのフ
レームを用いるため、4:ユーザデータ領域は280b
itとなり、最大伝送速度は56kbit/sとなる。
双方向共に図1(B)で示されるフレームを用いた場合
(従来方式に対応)、4:ユーザデータ領域は240b
itとなり、最大伝送速度は48kbit/sとなる。
図3に示すように、非対称なフレーム構造を用いること
により、最大伝送速度の差分だけ伝送速度がオフセット
されるため、それに伴い、実効伝送速度も改善されてい
ることがわかる。
タ受信局で挿入する肯定応答番号を決定する処理フロー
を示す。N=1の場合、肯定応答番号は、1回しか送信
されないため、時間ダイバーシチ効果を期待できない。
そこで、データ送信局からの受信フレームが誤っていた
場合、過去に受信したフレームの番号を肯定応答番号と
して直後に送信するフレームに含めることにより、肯定
応答番号自身の通達を確実にする方法が考えられる。処
理30で、受信フレームの正誤を確認し、誤りがなけれ
ば、当該フレームのフレーム番号を、直後に送信するフ
レームに挿入する肯定応答番号とする(処理32)。受
信フレームが誤りであった場合は、現在送信しているフ
レームに挿入している肯定応答番号に対応するフレーム
から起算し、過去に正しく受信したフレームのうち、最
新のフレームの番号を、肯定応答番号として挿入する
(処理34)。
を示す。図5のポイントAにおいて、受信フレームが誤
りのため、現在送信しているフレームに付加している肯
定応答番号(フレーム番号5)より起算し、最も新しい
確認済みフレーム(この場合、フレーム番号4)に関す
る番号を、肯定応答番号として送信フレームに挿入して
いる。図5のポイントBにおいて、受信フレームが誤り
のため、現在送信しているフレームに付加している肯定
応答番号(フレーム番号7)より起算し、最も新しい確
認済みフレーム(この場合、フレーム番号5)に関する
番号を、肯定応答番号として送信フレームに挿入してい
る。図5のポイントCでは、本発明の請求項2で示され
る処理により、N=1にも関わらず、データ送信局で番
号4のフレームに関する送達確認を得られている。
送信局とデータ受信局とを識別するための処理フローを
示す。
ォーマットのフレームにより送受信を行う。図6の例で
は、処理36に示すように、初期フレームとしてN=1
のフレームを、両局に使用している。両局とも、フレー
ム内のデータ量表示領域に示されている1フレーム内の
データ量を計測(処理38)し、その値を、通信開始時
からあらかじめ定められた期間中(フレーム数換算で、
Zフレーム分)加算する(処理40)。図6の例では、
加算結果を変数Xに代入している。また、両局とも、受
信したフレーム内のデータ量表示領域に示されている1
フレーム内のデータ量を計測(処理44)し、その値
を、通信開始時からあらかじめ定められた期間中(フレ
ーム数換算で、Zフレーム分)加算する(処理46)。
図6の例では、加算結果を変数Yに代入している。各局
とも、通信開始時からあらかじめ定められた期間の経過
後に、各加算値を比較(処理50)することにより、自
局がデータ送信局かデータ受信局かを判断する。計測期
間中に送出したデータ量が、計測期間中に受信したデー
タ量以上の場合(X≧Y)、自局がデータ送信局である
と判断し、図1(A)に示されるフレームを使用し、デ
ータの送信を行う(処理52)。一方、計測期間中に受
信したデータ量が、計測期間中に送信したデータ量以上
の場合(X<Y)、自局がデータ受信局であると判断
し、図1(B)に示されるフレームを使用し、データの
送信を行う(処理54)。本発明の請求項3では、デー
タ受信局が送出するフレームに、あらかじめ定められた
個数の肯定応答番号を挿入することとなる。
自局がデータ送信局かデータ受信局かを判断する時点で
使用した自局が送出したデータの1フレームあたりの平
均値に従い、フレーム内に挿入する肯定応答番号の個数
を決定する。
がデータ受信局であると判断した局が、送信フレーム内
に挿入する肯定応答番号の個数を決定するための処理フ
ローを示す。図6に示す、自局がデータ送信局か否かを
決定するフローにおける、送信データ量加算処理の終了
後、1フレーム当たりの平均データ量を計算する(処理
56)。図7処理56の例では、計算結果を変数Kに代
入している。自局がデータ受信局であると判断した場
合、フレーム内に肯定応答番号を含めない場合における
ユーザデータ領域の最大値Eと先のKとから、フレーム
内に挿入する肯定応答番号の個数Nを決定する(処理6
0)。Nを決定するにあたっての具体的な計算例を以下
に示す。
1ワードが、α[bit]で構成されるとすると、1フ
レームあたり平均(E−K)×α[bit]の余裕があ
ることになる。従って、モジュロMで繰り返すフレーム
番号を表すために、m[bit]必要であるから(M=
2mから求められる)、1フレーム当たりN=int
[{(E−K)×α}/m]個の確認応答番号を挿入で
きる事となる。int[]は、[ ]内の数値以下の最
大の整数を表す。例えば、int[3.8]は、3とな
る。
ム構成を示す。本発明の請求項1、請求項2、請求項
3、及び請求項4におけるフレーム構成(図1)との相
違は、フレーム内の肯定応答番号の個数を示す、7:応
答番号数表示領域が含まれている点である。図8の例で
は、N=3の場合を示している。本発明の請求項5によ
れば、フレーム毎に挿入される肯定応答番号の個数は、
可変となる。図8に示してある、ユーザデータ領域の最
大ワード数Gは、N=0の場合におけるフレーム内のユ
ーザデータ量を示す。
レームのフォーマット決定フローを示す。送信すべきデ
ータ量が、図8で示されるフレームのユーザデータ領域
最大数(Gワード)に満たない場合、処理64により、
当該フレームに含められる肯定応答番号の個数Nを計算
する。フレーム構築時に、計算結果に応じて、肯定応答
番号を挿入し、また、個数Nを7:応答番号数表示領域
に代入する。送信すべきデータがGワード以上存在する
場合、フレーム内に肯定応答番号は含めない(処理7
0)。
る。したがって、肯定応答番号もワード単位で表現し、
“ユーザデータ領域の最大ワード数−実際のユーザデー
タ量=挿入可能な肯定応答番号の個数”という関係式に
着目することにより、フレーム内に肯定応答番号の個数
を示す、7:応答番号数表示領域を設けない方法も考え
られる。
いて対向でデータの送受信を行う2局間において、送信
すべきデータ量に応じてフレーム構成を非対称に設定で
きるため、最大伝送速度を低下させることなく、回線品
質が劣悪な場合においても高効率な伝送が可能になる。
量に応じてフレーム内のフォーマットを変更できるた
め、フレームの送達確認を逐次行う場合に固定的にフレ
ーム内のユーザデータ量を削減する必要がなく、高効率
な伝送が可能になる。
請求項4におけるフレーム構成例である。
る処理フローである。
おける実効転送速度である。
ローである。
局判別フローである。
号数決定フローである。
る。
号数決定フローである。
Claims (5)
- 【請求項1】 2局間で、選択再送を行うSR方式での
再送訂正手順を適用し、データの送受信を行うにあたっ
て固定長のフレームを用いる、データ通信方法におい
て、 データの送受信に先立ち、主にデータを送出するデータ
送信局と、主に受信したフレームに関する応答を送出す
るデータ受信局とを、決めておき、 固定長フレーム内のフォーマットが送受で異なり、 データ送信局は、 各送信フレームがデータ受信局で受信済みか否かを内部
状態変数として記憶し、データ受信局からの帰還フレー
ムに付随する、データ受信局で誤り無くフレームを受信
したことを示す、あらかじめ定められたN個の肯定応答
番号を読み取り、当該番号の送信フレームがデータ受信
局で受信済みであるとし、 送信フレームの内容が新規データに更新された時点で、
当該送信フレームをデータ受信局で未受信であるとし、 送信フレーム決定時にデータ受信局での受信確認済みフ
レームをスキップし、データ受信局は、 現在受信しているフレームからさかのぼり、あらかじめ
定められたN個の正しく受信したフレームのフレーム番
号を肯定応答番号群として、直後に送信するフレーム内
の一部に付加し、受信フレームが誤りであった場合に、
現在送出しているフレームに付与している肯定応答番号
群を、直後に送出するフレーム内の一部に付与すること
を特徴とするデータ通信再送方法。 - 【請求項2】 請求項1記載のデータ通信方法におい
て、 データ受信局から送出される、あらかじめ定められた肯
定応答番号の個数Nが1の場合に、 データ受信局は、 現在受信しているフレームに誤りがない場合、そのフレ
ーム番号を肯定応答番号として、直後に送信するフレー
ム内の一部に付加し、 現在受信しているフレームが誤りであった場合に、現在
送出しているフレームに付与している肯定応答番号に対
応するフレームより前に正しく受信されたフレームのう
ち、最新のフレームに対応する肯定応答番号を、直後に
送出するフレーム内の一部に付与することを特徴とした
データ通信再送方法。 - 【請求項3】 通信中の送信データ量と受信データ量を
比較することにより、自局がデータ送信局かデータ受信
局かを決定することを特徴とする、請求項1に記載のデ
ータ通信再送方法。 - 【請求項4】 データ受信局は、自局が送出するフレー
ム内のデータ量により、自局が送出するフレーム内に付
加する肯定応答番号の個数Nを決定することを特徴とす
る、請求項3に記載のデータ通信再送方法。 - 【請求項5】 2局間で、選択再送を行うSR方式での
再送訂正手順を適用し、データの送受信を行うにあたっ
て固定長のフレームを用い、特定の局に前記データ送信
局もしくは前記データ受信局という固定された区分を設
けず、データの送受信を行う、データ通信方法におい
て、 データの送受信を行うフレームの内部に、当該フレーム
内に含まれる肯定応答番号の個数を表示する応答数表示
領域を設け、 通信を行っている両局とも、対局からのフレームを受信
した際に、 各送信フレームが対局で受信済みか否かを内部状態変数
として記憶し、対局からのフレームに付随する、応答数
表示領域に示される個数の肯定応答番号を読み取り、当
該番号の送信フレームがデータ受信局で受信済みである
とし、送信フレームの内容が新規データに更新された時
点で、当該送信フレームを対局で未受信であるとし、送
信フレーム決定時に対局での受信確認済みフレームをス
キップし、 通信を行っている両局とも、フレームを送出する際に、 当該フレームに含まれるデータ量に従い、当該フレーム
に含める肯定応答番号の数を逐次変化させ、現在受信し
ているフレームからさかのぼり、当該フレームに含める
N個の正しく受信したフレームのフレーム番号を、直後
に送信するフレーム内の一部に付加し、 当該フレームに含まれる肯定応答番号の個数を応答数表
示領域に示すことを特徴としたデータ通信再送方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9250141A JP3006561B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | データ通信再送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9250141A JP3006561B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | データ通信再送方法 |
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JPH1188304A JPH1188304A (ja) | 1999-03-30 |
JP3006561B2 true JP3006561B2 (ja) | 2000-02-07 |
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ID=17203437
Family Applications (1)
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JP9250141A Expired - Lifetime JP3006561B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | データ通信再送方法 |
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JP (1) | JP3006561B2 (ja) |
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JP2008259027A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Ntt Docomo Inc | 再送制御方法及び送信側装置 |
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-
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- 1997-09-01 JP JP9250141A patent/JP3006561B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Date | Code | Title | Description |
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