JP3054613B2 - パケット通信システム - Google Patents

パケット通信システム

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JP3054613B2 JP31428898A JP31428898A JP3054613B2 JP 3054613 B2 JP3054613 B2 JP 3054613B2 JP 31428898 A JP31428898 A JP 31428898A JP 31428898 A JP31428898 A JP 31428898A JP 3054613 B2 JP3054613 B2 JP 3054613B2
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清仁 徳田
剛 ウー
真杉 井上
良裕 長谷
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信データ誤りに
よって生じる再送処理を簡素化し、高速化したパケット
通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】無線LAN(ローカルエリアネットワー
ク)は、基地局とこの基地局に接続される多数の端末に
よって構成される。基地局と端末とは、相互に双方向の
リンクで接続され、様々な通信プロトコルによってパケ
ット通信が行われる。このパケット通信中に伝送誤りが
発生した場合には、送信側が受信側の要求に基づいて、
パケットを再送する。この方式をARQ(Automatic Re
peat Request)方式と呼んでいる。
【0003】無線LANにおいて、誤り検出に対する応
答タイミングと再送の方法として、例えばStop−and−W
ait方式、Go−back−N方式、Selective−Repeat方式が
知られている。Stop−and−Wait方式では、送信側でパ
ケットを1つ送り出す度に、そのパケットに対する受信
側の応答を待つ。肯定応答を受け取った場合には次のパ
ケットを送信し、否定応答を受け取った場合にはそのパ
ケットを再送する。
【0004】Go−back−N方式では、個々のパケットに
対する受信側の応答を待たずに次々にパケットを送信す
る。受信側からは、その後誤りのあったパケットの番号
を通知し、送信側はそのパケットを再送する。Selectiv
e−Repeat方式も、Go−back−N方式と同様に、個々のパ
ケットに対する受信側の応答を待たずに次々とパケット
を送信し、受信側から誤りのあるパケットの番号通知を
受けると、新しいパケットの送信を中断し、誤りのあっ
たパケットを再送する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。上記いずれの方式においても、再送要求があったと
き、送信側のプロセッサが、メモリ中から該当する送信
済のパケットを読み出して受信側に送信すればよい。一
方、パケットの送受信制御を高速で行うためには、先入
れ先出し(FIFO)メモリのようなハードウェアを使
用することが好ましい。しかしながら、先入れ先出しメ
モリの場合、一旦送信すべきパケットを読み出してしま
うと、次のデータが書き込まれてしまうため、再読み出
しには複雑なポインタ制御が必要になる。これでは先入
れ先出しメモリの利点を生かせない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉相互に送信側及び受信側となる基地局と端末との間で誤
り検出符号を含むパケットを送受信する双方向通信が可
能なパケット通信システムにおいて、上記受信側は、受
信した上記パケットの誤り検出符号に基づいて受信誤り
を検出すると、上記送信側へ上記受信したパケットの再
送要求を通知する誤り検出器を備える。
【0007】上記送信側は、送信すべきパケットを一時
記憶する先入れ先出しメモリから成る送信専用の送信バ
ッファと、該送信バッファから送信したパケットを一時
記憶する先入れ先出しメモリから成る再送専用の再送バ
ッファと、上記受信側から上記再送要求を受けると、上
記送信バッファのパケット送信を停止させ、上記再送バ
ッファに記憶されている上記パケットを再送させる判定
器とを備える。
【0008】〈構成2〉 構成1に記載のパケット通信システムにおいて、上記再
送バッファは読み出しのポインタをリセットすることに
より記憶しているパケットを繰り返し再送する構成とし
たことを特徴とするパケット通信システム。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例1〉図1は、本発明によるシステムのブロック
図である。このシステムは、基地局1が双方向リンク2
を介して端末3と接続され、無線LANを構成してい
る。基地局1と端末3との間は、パケットを用いて相互
に通信が行われる。双方向リンク2は、基地局1から端
末3に向かって下りリンク4を形成し、端末3から基地
局1に向かって上りリンク5を形成している。
【0010】基地局1には、パケット化器6と送信制御
器7とが設けられている。また、端末3には、受信バッ
ファ11と誤り検出器12とが設けられている。パケッ
ト化器6には、送信すべき入力信号8が入力する。この
信号がパケット化器6によってパケット化され、送信制
御器7に送り込まれる。この送信制御器7の動作によっ
てパケットが下りリンク4を通じて端末3に送信される
構成となっている。
【0011】端末3の受信バッファ11は、受信したパ
ケットを一時格納し、誤り検出器12は、このパケット
の誤りを検出する機能を持つ。誤りが無いと判断された
パケットは出力信号13となる。送信制御器7には、送
信バッファ15と再送バッファ16とが設けられてい
る。
【0012】図2には、上記双方向リンク2の説明図を
示す。この図に示すように、基地局1が管轄する複数の
端末3A,3B,3Cと基地局1との間には、下りリン
ク4と上りリンク5A,5B,5Cとが設定される。下
りリンク4は、基地局1から送信されたパケットをいず
れかの端末3A,3B,3Cに送り込むために利用され
る。上りリンク5Aは端末3Aから基地局1にパケット
を送信するために用いられ、上りリンク5Bは端末3B
から基地局1に送信するために用いられる。上りリンク
5Cは端末3Cから基地局1にパケットを送信するため
に用いられる。上記リンク4は、例えば周波数分割、時
間分割、あるいは符号化による分割によって多重化され
た通信路を形成する。
【0013】なお、この具体例では、基地局1から端末
3にパケットを送信する例を用いて説明するが、端末3
が送信側になって基地局1に対してパケットを送信する
場合、図1に示すパケット化器6と送信制御器7が端末
側に設けられ、受信バッファ11と誤り検出器12が基
地局側に設けられて、同様の通信が可能なものとする。
【0014】図3には、パケットの構造説明図を示す。
端末が受信したパケットの誤りを検出するために、送受
信されるパケット20は、この図に示すような構成とさ
れる。即ち、パケット20は、ヘッダビット列21、情
報ビット列22及び誤り検出用冗長ビット列23とから
構成される。ヘッダビット列21は、入力信号を多数の
パケットに分割して送信する場合に、そのパケットが入
力信号中のどの部分に相当するか等の、入力信号再生の
ために利用される識別データである。
【0015】情報ビット列22は、送受信の対象となる
情報そのものである。誤り検出用冗長ビット列23は、
CRCアルゴリズム(cyclic redundancy check 周期巡
回冗長検査法)等によって計算される誤り検出訂正ビッ
ト列である。なお、CRCアルゴリズムでは例えば1ビ
ット誤りを訂正し、2ビット誤りを検出するといった動
作が行われる。従って、2ビット以上の誤りがパケット
に発生したとき、端末3から基地局1に対し再送要求を
する。
【0016】図4には、送信制御器の具体例ブロック図
を示す。図1に示した送信制御器7は、具体的にはこの
図に示すような構成とされる。この送信制御器7には、
送信バッファ15、再送バッファ16、判定器17及び
多重器18が設けられている。送信バッファ15には、
図1に示したパケット化器6から送信すべきパケットが
入力する。送信バッファ15と再送バッファ16とは、
いずれも先入れ先出しメモリにより構成される。従っ
て、パケットビット列を受け入れて図示しない制御クロ
ックによりそのビット列を入力順に多重器18側に送り
出す機能を持つ。なお、再送バッファ16は、1パケッ
ト分の容量とし、書き込みあるいは読み出し開始時、そ
のつど、制御用のポインタが先頭のアドレスにリセット
される構成が好ましい。
【0017】判定器17は、送信バッファ15と再送バ
ッファ16を選択的に動作させ、送信制御あるいは再送
制御を行うための機能を持つ。この判定器17には、図
1に示した上りリンク5から端末3の誤り検出器12の
出力する誤り検出信号が入力する。また、判定器17
は、送信バッファ15の読み出しイネーブル端子に制御
信号を供給し、新たなパケットを送信する場合には、送
信バッファ15の読み出し動作を有効にし、そのパケッ
トを多重器18に送り出す。
【0018】また、この送信バッファ15の読み出しイ
ネーブル信号は、同時に再送バッファ16の書き込みイ
ネーブル信号とされる。従って、送信バッファ15が多
重器18に新たなパケットを送信する場合には、そのパ
ケットが再送バッファ16にも送り込まれ、再送バッフ
ァ16は送信直後のパケットを保持する構成とされる。
なお、上りリンク5を通じて再送要求があった場合に
は、送信バッファ15の読み出し動作を無効にする。
【0019】そして、上りリンク5を通じて再送要求が
あった場合には、再送バッファ16の読み出し動作を有
効にして、再送バッファ16が保持しているパケットを
多重器18に出力させる。そのパケットが多重器18か
ら下りリンク4に送り込まれ、パケットの再送が行われ
る。なお、再送バッファ16の読み出し動作が有効にな
る直前には、再送バッファ16の読み出しポインタはリ
セットされ、再送バッファ16に格納されたパケットの
先頭のビットを指すように制御される。
【0020】以上の構成の本発明によるパケット通信シ
ステムは次のように動作する。図5に、上記システムの
動作シーケンスチャートを示す。まず、図5に示す送信
バッファ15から最初のパケットが端末3に送信された
とする。この場合に、このステップS1で送信バッファ
15から再送バッファ16に、今送信されたパケットが
そのまま転送され一時格納される。端末3がそのパケッ
トを受信し、図1に示す誤り検出器12が、その誤り検
出処理を実行する。誤りがなければ図5のステップS2
において、端末3から判定器17に対し肯定応答が行わ
れる。
【0021】判定器17はこれを受けて、送信バッファ
15に新たに格納されたパケットの送信を制御する(ス
テップS3)。こうして、送信バッファ15から次のパ
ケットが端末3に送信される。同時に、そのパケットは
再送バッファ16に転送されて一時格納される。次のス
テップS4においても、端末3が正常なパケットを受信
したものとし、肯定応答を判定器17に返す。判定器1
7は、ステップS5において、再び送信バッファ15に
対し新たなパケットの送信を指示する。
【0022】ここでも、そのパケットが再送バッファ1
6に一時格納される。ここで、端末3は受信したパケッ
トに誤りがあると判定する。この場合、ステップS6に
おいて、否定応答を判定器17に返す。判定器17は、
この否定応答を受けて、今度は送信バッファ15の代わ
りに再送バッファ16に対し、直前のステップS5で一
時格納されたパケットの送信を要求する。こうして、ス
テップS7において、端末3に対し直前に送信されたパ
ケットの再送が行われる。
【0023】端末3が、そのパケットについて誤りがな
いと判定すると、ステップS8に進み、肯定応答を判定
器17に返す。こうして、判定器17は再び送信バッフ
ァ15に対し新たなパケットの送信を要求する(ステッ
プS9)。そして、新たなパケットが、端末3に送信さ
れる。
【0024】以上のようにすれば、送信バッファ15に
連続的に格納される新たなパケットを読み出すための読
み出しポインタは規則的に制御して、再送要求があった
ときには、再送バッファ16を利用して、直前に送信し
たパケットの再送が制御できる。送信バッファ15は、
その間、次の新たなパケットを受け入れて待機すればよ
い。
【0025】一方、再送要求が2回以上繰り返されるこ
ともある。再送バッファ16は、再送要求に従って、一
時格納したパケットを出力すると、その読み出し制御用
ポインタを先頭アドレスにリセットする。再送要求が連
続して行われた場合、前回と全く同一の動作でパケット
を再送すればよい。即ち、同一のパケットを再送バッフ
ァ16から繰り返し送り出すこともできる。ポインタは
リセット制御のみであるから、複雑な制御は不要であ
る。
【0026】上記のような構成にすることにより、メモ
リにパケットを格納し、その再送要求があった場合の読
み出しポインタやアドレスの管理を極めて簡便にするこ
とができる。従って、簡単な先入れ先出しメモリの単純
な制御により、パケットの再送が可能となる。このた
め、システムの送信制御器の構成が簡単になり、コスト
ダウンを図ることもできる。
【0027】上記の説明では、基地局と端末とを結ぶリ
ンクを無線LAN等によって構成したが、有線方式のも
のであっても同様の効果がある。更に、この発明は、L
ANに限定されず、様々なネットワークに利用すること
ができる。1対1の接続でも、1対Nの接続でも、同様
の効果を得る。また、送信バッファと再送バッファとを
組み合わせて使用する構成であればよく、判定器の接続
や機能、多重器の構成等は自由に変更して差し支えな
い。
【0028】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、基地局と
端末との間でパケット通信を行う場合に、受信側がパケ
ットの通信誤りを検出し、再送要求をした場合に、先入
れ先出しメモリから成る再送専用の再送バッファを用い
て、再送要求に応じることができる。従って、回路のコ
ストダウンと制御装置の負荷軽減を図ることが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるシステムのブロック図である。
【図2】双方向リンクの説明図である。
【図3】パケットの構造説明図である。
【図4】送信制御器の具体例ブロック図である。
【図5】システムの動作シーケンスチャートである。
【符号の説明】
1 基地局 2 双方向リンク 3 端末 4 下りリンク 5 上りリンク 6 パケット化器 7 送信制御器 11 受信バッファ 12 誤り検出器 15 送信バッファ 16 再送バッファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳田 清仁 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 ウー 剛 東京都小金井市貫井北町4−2−1 郵 政省 通信総合研究所内 (72)発明者 井上 真杉 東京都小金井市貫井北町4−2−1 郵 政省 通信総合研究所内 (72)発明者 長谷 良裕 東京都小金井市貫井北町4−2−1 郵 政省 通信総合研究所内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に送信側及び受信側となる基地局と
    端末との間で誤り検出符号を含むパケットを送受信する
    双方向通信が可能なパケット通信システムにおいて、 前記受信側は、受信した前記パケットの誤り検出符号に
    基づいて受信誤りを検出すると、前記送信側へ前記受信
    したパケットの再送要求を通知する誤り検出器を備え、 前記送信側は、 送信すべきパケットを一時記憶する先入れ先出しメモリ
    から成る送信専用の送信バッファと、 該送信バッファから送信したパケットを一時記憶する先
    入れ先出しメモリから成る再送専用の再送バッファと、 前記受信側から前記再送要求を受けると、前記送信バッ
    ファのパケット送信を停止させ、前記再送バッファに記
    憶されている前記パケットを再送させる判定器とを備え
    ることを特徴とするパケット通信システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のパケット通信システム
    において、前記再送バッファは読み出しのポインタをリセットする
    ことにより記憶しているパケットを繰り返し再送する構
    成としたことを特徴とするパケット通信システム。
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