JP3520793B2 - 誤り補償方法、並びに該方法を用いた誤り補償装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有線又は無線を介
し送信局及び受信局間を接続するシステムにおいて、連
続的にパケットを送信して継続的に通信を行う通信方式
及び通信装置に関し、伝送路上でパケットに符号誤りが
発生した場合に、そのパケットを再送することにより符
号誤りを補償するための技術に関する。本発明は、特
に、ワイヤレスATM等の無線通信システムにおいて利用
される。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤレスATMでは、伝搬環境が厳しい
無線回線にて、高い伝送品質が要求されるATMセルを転
送する。特に、低セル廃棄率特性に加えてリアルタイム
性が要求されるサービスにおいては、無線区間で発生し
た符号誤りを、無線区間内に限定して、効率的かつ速や
かに再送することにより、誤りを補償する必要がある。

【０００３】再送制御の方法としては、転送する固定長
のパケットに通し番号であるシーケンス番号を付与し、
受信局は送信局に符号誤りなしに受信したパケットのシ
ーケンス番号を通知するか、又はシーケンス番号の連続
性から次に受信を期待するパケットのシーケンス番号を
再送要求に関する制御情報として通知する。一方、送信
局ではこの情報をもとに、次に送信するパケットを決定
していた。

【０００４】図13に、従来方式における送信局側の制御
情報受信時の処理フローを示す。送信局では、再送制御
に必要な制御情報を受信すると（S100）、この制御情報
から受信局側に正常に受信されていないパケットを検索
し、次に送信すべきパケットを決定し（S101）、処理を
終了する（S102）。

【０００５】図14に、従来方式における受信局側のパケ
ット受信時の処理フローを示す。受信局では、パケット
を受信すると（S103）、パケットに符号誤りがないか調
べ（S104）、符号誤りがない場合には受信パケットに付
与されていたシーケンス番号RSNを取得し（S105）、受
信状態をシーケンス番号毎に管理する受信状態管理テー
ブルにシーケンス番号RSNのパケットの到着を記録し（S
106）、パケットを受信バッファに収容し（S107）、処
理を終了する（S109）。符号誤りが検出された場合には
（S104）、そのパケットを廃棄し（S108）、処理を終了
する（S109）。

【０００６】図15に、従来方式における受信局の制御情
報送信時の処理フローを示す。受信局では、制御情報の
送信指示があると（S110）、受信状態管理テーブルを参
照し、受信局側でのパケットの受信状態を通知する再送
要求情報を生成し（S111）、再送要求情報を収容した制
御情報を送信し（S112）、処理を終了する（S113）。

【０００７】再送要求情報の記述の仕方は方式により様
々であり、Go Back N（GBN）方式、Selective Repeat
（SR）方式などの方式が広く用いられている。SR方式の
場合には、受信局はパケットを正常受信出来た場合に
は、正常受信を示すAcknowledgement（ACK）信号を送信
局に返送し、送信局はACKを受信出来なかったパケット
のみを選択して再送する。この場合、パケット毎の到着
状態の管理は送信局側で行われ、受信局側では特にパケ
ットの受信状態を管理する必要はない。しかし、GBN方
式の場合では、受信局側で正常受信したパケットに付与
されていたシーケンス番号の連続性を監視し、不連続の
場合には抜け落ちたシーケンス番号をNegative Acknowl
edgement（NAK）として通知し、パケットの再送を要求
することになる。

【０００８】図16に、従来方式における送信局側の誤り
補償装置の機能ブロック図を示す。図において、101は
シーケンス番号付与回路、102は送信バッファ、103は送
信パケット管理回路、104は制御情報受信回路、105は誤
り検出符号付与回路を示す。

【０００９】シーケンス番号付与回路101にパケットが
入力されると、パケットには通し番号であるシーケンス
番号が付与され、一旦、送信バッファ102に収容され
る。送信パケット管理回路103では、制御情報受信回路1
04にて受信した制御情報内の再送要求情報にもとづき、
次に送信するべきパケットを決定し、パケットの送信タ
イミングにおいて送信バッファ102に送信すべきパケッ
トのシーケンス番号とともに送信指示を行う。送信バッ
ファ102から出力されたパケットには、更に誤り検出符
号付与回路105にて符号誤り検出符号を付与し、パケッ
トを送信する。

【００１０】図17に、従来方式における受信局側の誤り
補償装置の機能ブロック図を示す。図において、106は
符号誤り検出回路、107は制御情報送信回路、108は受信
状態管理テーブル、109はシーケンス番号参照回路、110
はパケット出力制御回路、111は受信バッファを示す。

【００１１】受信局ではパケットを受信すると、まず符
号誤り検出回路106にて符号誤り検出を行い、パケット
に符号誤りが検出された場合には、そのパケットを破棄
する。一方、符号誤りのないパケットはシーケンス番号
参照回路109に転送され、シーケンス番号参照回路109に
て取得した正常受信パケットのシーケンス番号を受信状
態管理テーブル108に出力し、一旦、受信バッファ111に
保存される。受信状態管理テーブル108では、正常受信
できたパケットのシーケンス番号を管理し、シーケンス
番号の連続性を確認することにより、欠落したパケット
のシーケンス番号を検索する。なお、一旦受信バッファ
111に収容されたパケットは、パケット出力制御回路110
の指示に従い、適当なタイミングで出力される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ワイヤレスATMの様
に、長さの短いパケットを大量に短時間に処理しなけれ
ばならない高速な通信システムにおいては、再送による
誤り補償においても簡易な処理が求められている。SR方
式は一般に処理量が多く、このためワイヤレスATMで
は、GBN方式や、同一発明者による特開平10-117182「誤
り補償方法および装置および誤り補償プログラムを格納
した媒体」などが適している。しかし、これらの方式で
は受信側では受信したパケットに付与されていたシーケ
ンス番号の連続性を監視し、一つでも受信されていない
シーケンス番号が検出されると、無限回、再送要求を行
ってしまうことになる。

【００１３】一方、ワイヤレスATMにおいては、リアル
タイム性の要求されるサービスも扱うため、伝送遅延時
間が一定値以上経過したパケットは、過剰な回数の再送
を避けて送信側で廃棄してしまうことが好ましい。実
際、無線という環境であるならば、シャドウイングやフ
ェージング等により伝送品質が急激に劣化することは容
易に起こるものである。しかし、GBN方式等を用いたシ
ステムにおいて、送信側で過剰な遅延が発生したパケッ
トを廃棄した場合、受信側でこの状況を認識して処理を
継続することは困難である。

【００１４】また、SR方式の場合には、GBN方式等と異
なり、過剰な遅延が発生したパケットを送信側で廃棄し
ても、受信側で無限回再送を要求するような問題は生じ
ない。つまり、送信側にて各パケット毎に遅延時間を測
定し、過剰な遅延が発生していたパケットの送信を取り
やめることは可能である。この場合、送信局には現在の
時刻を管理するタイムスタンプカウンタを備え、パケッ
トが入力された際のタイムスタンプカウンタ値を参照
し、その値をパケットに対応させて記録する手段が必要
となる。

【００１５】図18に、送信局側で過剰な遅延が発生した
パケットを廃棄する処理フローを示す。送信局において
パケットの送信指示があると（S114）、まず次に送信す
るべきパケットを検索し（S115）、そのパケットの入力
時刻と現在時刻の差分から遅延時間を測定（計算）し
（S116）、この遅延時間が所定の許容値以内であるかの
判定を行う（S117）。許容遅延を越えていた場合には
（S117）、そのパケットを破棄し（S118）、次に送信す
るパケットの検索に戻る（S115）。一方、遅延時間が許
容値以内であった場合（S117）、そのパケットを送信し
（S119）、一連の処理を終了する（S120）。

【００１６】この処理フローにおいて、シャドウイング
等の理由により、S117の条件判断にて判定結果がNoとな
る状態が連続した場合、S115→S116→S117→S118→S115
のループを繰り返すことになり、このループ数によって
は所定のパケット送信タイミングまでに送信すべきパケ
ットの検索を終了できない可能性がある。また、処理の
ループの最大数が確定的でないため、ソフトウエアの介
在しないハードウエア処理による実現は困難であり、こ
の結果、高速処理が要求されるワイヤレスATMの送信局
装置には適さない。

【００１７】従って、本発明の目的は、GBN方式等の受
信側で再送すべきパケットを管理する場合でも、送信局
側で過剰な遅延時間の発生したパケットを廃棄出来るよ
うにし、更に、送信側でのパケットの遅延時間管理を簡
易に実現できる誤り補償方法、並びに該方法を用いた誤
り補償装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は、有線又は無線を介し送信局及び受信局
間で連続してパケットを通信するシステムにおいて、伝
送されるパケットにはシーケンス番号が付与されてお
り、受信局では制御回線にてパケットの受信状態に関す
る制御情報を送信局に通知し、送信局は入力されたパケ
ットを一旦送信バッファに蓄積し、この制御情報に応じ
てパケットの再送又は新規パケットの送信を行う誤り補
償方法において、前記送信局は、現在時刻を管理するモ
ジュロＭの周期を持つタイムスタンプカウンタを備え、
シーケンス番号ｉのパケットの入力時刻をタイムスタン
プ値ＴＳ（ｉ）としてパケットと共に記録しておき、所
定の周期又は適当なタイミングで、受信局での正常受信
が未確認の最古のパケット又はこれから送信を行う予定
のパケットのタイムスタンプ値ＴＳ（ｋ）を取得し、こ
のタイムスタンプ値ＴＳ（ｋ）と現在時刻Ｔｃの差分で
ある遅延時間δＴをδＴ＝Ｔｃ−ＴＳ（ｋ）又はδＴ＝
Ｔｃ−ＴＳ（ｋ）＋ＭのうちのＭ＞δＴ≧０となるδＴ
により算出し、この遅延時間がＭ＞Ｔ１＞０なる所定の
閾値Ｔ１に対しδＴ＞Ｔ１となる場合には伝送異常状態
として状態を管理し、伝送状態が正常な状態に回復する
までの間は一時的に、受信局から受信した制御情報内に
記載されたパケットの再送要求を無視し、送信バッファ
内に蓄積中の正常受信が未確認のパケット及び未送信の
新規パケットを順次送出することを最も主要な特徴とす
る。

【００１９】従来の方法とは、パケットの送信タイミン
グとは異なる長周期の間隔で、受信局での正常受信が未
確認の最古のパケット又はこれから送信を行う予定のパ
ケットの遅延時間のみを抜き取り検査することとし、そ
の結果、送信局側の処理の負荷が軽減されると共に、図
18に示したS115→S116→S117→S118→S115のループの繰
り返しを避けることによるハードウエア処理化による高
速処理の実現が可能となる点で異なる。

【００２０】また、前記送信局において、シーケンス番
号ｉのパケットの入力時刻をタイムスタンプ値ＴＳ
（ｉ）としてパケットと共に記録しておき、所定の周期
又は適当なタイミングで、受信局での正常受信が未確認
の最古のパケット又はこれから送信を行う予定のパケッ
トのタイムスタンプ値ＴＳ（ｋ）を取得し、このタイム
スタンプ値ＴＳ（ｋ）と現在時刻Ｔｃの差分である遅延
時間δＴをδＴ＝Ｔｃ−ＴＳ（ｋ）又はδＴ＝Ｔｃ−Ｔ
Ｓ（ｋ）＋ＭのうちのＭ＞δＴ≧０となるδＴにより算
出し、この遅延時間がＭ＞Ｔ２＞０なる所定の閾値Ｔ２
に対しδＴ＞Ｔ２となる場合には、送信バッファ内に蓄
積中の正常受信が未確認のパケット及び未送信の新規パ
ケットの全て又は一部を廃棄することも好ましい。

【００２１】これは、送信側のバッファに溜まった、過
剰な遅延時間の発生したパケットを短時間で速やかに廃
棄する、簡単な実現方法を提案するものである。

【００２２】さらに、前記送信局において、伝送状態が
正常であるか異常であるかの状態表示ビットをパケット
に付加して伝送することにより前記受信局側に送信局側
の伝送状態を通知することも好ましい。

【００２３】これに加え、前記受信局において、制御回
線にて送信局に制御情報を送信する際に、受信したパケ
ットに付与されていた伝送状態表示ビットの内容を制御
情報に付与して送信局に通知し、一方前記送信局におい
ては、算出された前記遅延時間δＴがδＴ＞Ｔ１又はδ
Ｔ＞Ｔ２である遅延異常状態が一旦検出された場合に伝
送状態が異常であるものとして状態管理を行い、前記制
御情報を受信した際にこの伝送状態の異常状態から正常
状態への復帰の判断を行い、制御情報に付与された伝送
状態表示ビットの内容が異常を表示しており、且つこの
際に遅延状態がδＴ≦Ｔ１且つδＴ≦Ｔ２に回復してい
る条件下において伝送状態を異常状態から正常状態へ復
帰するとすることも好ましい。

【００２４】これは、送信局側で任意のパケットを必要
に応じて廃棄してしまっても、受信側でスタックするこ
となく、GBN方式等の受信側でパケットの受信状態を管
理する再送による誤り補償方法を適用する、簡単な実現
方法を提案するものである。

【００２５】一方、以上の誤り補償方法の全て又は一部
を装置上で実現するために、本発明では、前記送信局に
おいて、前記受信局が送信する制御情報を受信する制御
情報受信回路と、入力されたパケットにシーケンス番号
を付与するシーケンス番号付与回路と、該パケットを蓄
積する送信バッファと、現在時刻を管理するタイムスタ
ンプカウンタと、パケットが入力された際の時刻をタイ
ムスタンプ値としてパケットと共に管理するパケット入
力時刻管理回路と、所定の周期毎に入力時刻が最古のパ
ケットの遅延時間δｔを該パケットの入力時のタイムス
タンプ値ｔと現在のタイムスタンプ値ｔcとの差分によ
り算出し、この値が所定の閾値Ｔ以上であるかどうかを
判定する遅延時間判定回路と、初回送信又は再送の対象
となる送信バッファ内のパケットを入力時刻が古い順に
管理し、前記遅延時間判定回路からの判定結果が正常状
態の場合には前記制御情報受信回路にて受信した制御情
報に応じて新規送信パケット又は再送信パケットを選択
して出力の指示を行い、一方、前記遅延時間判定回路か
らの判定結果が異常状態の場合には前記制御情報受信回
路にて受信した制御情報内の再送要求を一時的に無視す
るか及び又は送信バッファ内に蓄積されたパケットの全
部又は一部を破棄する送信パケット管理回路と、送信す
るパケットに誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加
回路とを備えている。

【００２６】従来の装置とは、所定の周期毎に入力時刻
が最古のパケットの遅延時間δｔを算出し、所定の閾値
Ｔ以上であるかどうかを判定する遅延時間判定回路と、
この遅延時間判定回路からの判定結果が異常状態の場合
には、受信した制御情報内の再送要求を一時的に無視す
るか、送信バッファ内に蓄積されたパケットの全部又は
一部を破棄する送信パケット管理回路とを備えている点
で異なっている。

【００２７】さらに、前記送信局において、受信局が送
信する制御情報を受信する制御情報受信回路と、入力さ
れたパケットにシーケンス番号を付与するシーケンス番
号付与回路と、このパケットを蓄積する送信バッファ
と、現在時刻を管理するタイムスタンプカウンタと、パ
ケットが入力された際の時刻をタイムスタンプ値として
パケットと共に管理するパケット入力時刻管理回路と、
所定の周期毎に入力時刻が最古のパケットの遅延時間δ
ｔをパケットの入力時のタイムスタンプ値ｔと現在のタ
イムスタンプ値ｔcとの差分により算出し、この値が所
定の閾値Ｔ以上であるかどうかを判定する遅延時間判定
回路と、該遅延時間判定回路からの判定結果の履歴及び
受信局から受信した制御情報をもとに現在の伝送状態が
正常か異常かを判定する伝送状態管理回路と、初回送信
又は再送の対象となる送信バッファ内のパケットを入力
時刻が古い順に管理し、伝送状態管理回路において伝送
状態が正常状態の場合には制御情報受信回路にて受信し
た制御情報に応じて新規送信パケット又は再送信パケッ
トを選択して出力の指示を行い、一方、前記伝送状態管
理回路において伝送状態が異常状態の場合には前記制御
情報受信回路にて受信した制御情報内の再送要求を一時
的に無視するか及び又は送信バッファ内に蓄積されたパ
ケットの全部又は一部を破棄する送信パケット管理回路
と、現在の伝送状態を表示する伝送状態表示ビットをパ
ケットに付加する伝送状態表示ビット付加回路と、送信
するパケットに誤り検出符号を付加する誤り検出符号付
加回路とを備え、前記受信局においては、受信したパケ
ットに符号誤りがあるかどうかを判定し、符号誤り検出
時には受信パケットを破棄する符号誤り検出回路と、正
常受信されたパケットに付与された伝送状態表示ビット
の表示が正常か異常かを判定する伝送状態表示ビット参
照回路と、正常受信したパケットに付与されたシーケン
ス番号を取得するシーケンス番号参照回路と、該シーケ
ンス番号参照回路にて取得したシーケンス番号を記録す
ることによりパケットの伝送状態の履歴を管理し、同時
に正常受信していない最古のパケットのシーケンス番号
の管理を行い、更に取得した前記伝送状態表示ビットが
異常を表示していた場合には受信したパケットのシーケ
ンス番号を正常受信していない最古のシーケンス番号に
置き換えて管理する受信状態管理テーブルと、前記制御
情報を送信する際には前記受信状態管理テーブルを参照
し、符号誤りによる損失が確認されたパケット又は受信
局が次に受信を期待するパケットをシーケンス番号を介
して指示した情報、及び受信したパケットに付与されて
いた伝送状態表示ビットの内容とを含む制御情報を生成
し送信する制御情報送信回路を備えていることも好まし
い。

【００２８】従来の装置とは、送信局装置において、所
定の周期毎に入力時刻が最古のパケットの遅延時間δｔ
を算出し、この値が所定の閾値Ｔ以上であるかどうかを
判定する遅延時間判定回路と、遅延時間判定回路からの
判定結果の履歴及び受信局から受信した制御情報をもと
に現在の伝送状態が正常か異常かを判定する伝送状態管
理回路と、伝送状態管理回路において伝送状態が異常状
態の場合には制御情報受信回路にて受信した制御情報内
の再送要求を一時的に無視するか、送信バッファ内に蓄
積されたパケットの全部又は一部を破棄する送信パケッ
ト管理回路と、現在の伝送状態を表示する伝送状態表示
ビットをパケットに付加する伝送状態表示ビット付加回
路とを備え、さらに前記受信局においては、正常受信さ
れたパケットに付与された伝送状態表示ビットの表示が
正常か異常かを判定する伝送状態表示ビット参照回路
と、この伝送状態表示ビットが異常を表示していた場合
には、正常受信していない最古のシーケンス番号の管理
値を受信したパケットに付与されていたシーケンス番号
の値にて置き換えて管理する受信状態管理テーブルと、
制御情報を送信する際には従来の再送要求情報に加え、
受信したパケットに付与されていた伝送状態表示ビット
の内容を含む制御情報を生成し送信する制御情報送信回
路を備えている点で異なっている。

【００２９】本発明においては、パケットの送信タイミ
ングとは異なる長周期の間隔で、受信局での正常受信が
未確認の最古のパケット又はこれから送信を行う予定の
パケットの遅延時間を抜き取り検査し、過剰な遅延が検
出された場合には、状態が正常な状態に回復するまでの
間は一時的に再送による誤り補償を中断するか、又は送
信バッファ内の一部または全部のパケットを廃棄する手
段を持っており、このため、簡易な制御により送信側の
過剰遅延パケットの速やかなる廃棄を行うことができる
という効果を得ることが可能である。

【００３０】また、本発明においては、送信するパケッ
トに伝送状態表示ビットを付加し、この情報を元に受信
側では送信側の状態を把握する手段をも持っており、こ
のため、送信側で一方的に再送を取りやめたパケットが
存在しても、GBN方式等の受信側でパケットの到着状態
を管理する誤り補償方法において処理のスタックを回避
できるという効果をも得ることが可能である。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、請求項１記載の本発明の種
々の実施形態について、図を参照して説明する。

【００３２】図１に、本発明の一実施形態における動作
概念図を示す。本発明では、モジュロＭとして、０から
Ｍ−１までの値の繰り返しで表されるタイムスタンプを
用いて遅延時間を管理する。パケットの入力時刻と現在
時刻の差分より得られる遅延時間δＴは、０からＭ−１
までの整数値をとる。このδＴが、所定の閾値Ｔ１に対
し、Ｔ１≧δＴ≧０となる場合は遅延時間が許容値とみ
なされ、符号誤りが起きたパケットに対して再送にて誤
り補償を行う再送制御を正常状態として実施する。一
方、δＴが閾値を越えδＴ＞Ｔ１となる遅延状態の異常
が検出された場合には、伝送状態を異常として管理し、
再送制御を一時停止し、速やかに送信バッファ内のパケ
ットの送信を完了させる。再送制御の一時停止とは、受
信局側より送信される制御情報内の再送要求の如何にか
かわらず、全ての送信パケットが正常受信されたと仮定
して処理を進めることを意味する。

【００３３】ここで、「伝送状態」の異常状態とは、単
に瞬間的な状態を意味する「遅延状態」の異常とは異な
り、「伝送状態」は過去の「遅延状態」の履歴により決
定される。具体的には、一旦遅延状態の異常を検出する
ことで伝送状態は異常状態に遷移するが、伝送状態が異
常状態から正常状態に復帰する条件には、遅延状態が正
常状態であることに加え、一般には様々な条件が追加さ
れることになる。この復帰条件の一例は、請求項５にて
規定されている。

【００３４】図２に、請求項１記載の本発明の一実施形
態における遅延状態の判断処理フローを示す。固定長の
パケット（例えばATMセル）を用いた場合、伝送速度に
よりパケットの到着間隔が異なる。例えば、ATMセルを
用いて10Mbit/sの伝送速度を実現するためには、パケッ
トの到着間隔は約40μsec程度の値となる。しかし、本
発明ではこれらのパケットの到着間隔とは異なる、比較
的長い周期にてパケットの遅延時間の抜き取り検査を行
う。図２の処理フローにおいて、遅延時間の抜き取り検
査タイミングになると（S1）、まず送信バッファ内に送
信が未完了のパケットがあるかどうかを検索し（S2）、
送信未完了パケットがある場合には送信未完了のパケッ
トの中の入力時刻が最も古いパケットを検索し（S3）、
そのパケットの入力時刻と現在時刻の差分δＴを取る
（S4）。このδＴが０以下の場合には（S5）、δＴにＭ
を加え（S6）、遅延時間δＴを算出する。算出された遅
延時間δＴは、所定の閾値Ｔ１と比較され（S7）、δＴ
が閾値Ｔ１を越えている場合には伝送状態を異常状態と
して管理し（S8）、処理を終了する（S9）。ここで、条
件判断S2において、送信未完了のパケットがない場合に
は、以上の処理を行わず処理を終了する（S9）。

【００３５】図３に、請求項１記載の本発明の一実施形
態における送信局側の制御情報受信時の処理フローを示
す。図13で示した従来方式の処理フローと異なり、制御
情報を受信すると（S10）、図２で説明した伝送状態を
参照し、伝送状態が異常であると判断された場合には
（S11）、受信した制御情報内の再送要求情報を破棄し
（S12）、その後の全ての送信パケットが正常に符号誤
りなしに送信されているものと仮定して処理を進める。
その後に、次に送信すべきパケットを決定し（S13）、
一連の処理を終了する（S14）。

【００３６】図４に、請求項２記載の本発明の一実施形
態における伝送状態の判断処理フローを示す。遅延時間
の抜き取り検査タイミングになると（S15）、図２にお
けるS2からS6までの処理を実行し、送信未完了の最古の
パケットの遅延時間δＴを算出し、このδＴが所定の閾
値Ｔ２を越えていた場合には（S16）、伝送状態を異常
状態と管理し（S8）、送信バッファ内のパケットの廃棄
処理を行い（S17）、一連の処理を終了する（S18）。こ
こで条件判断S16にて、δＴがＴ２以下であった場合に
は、パケットの廃棄は行わず、そのまま処理を終了す
る。処理S17のパケットの廃棄処理の最も単純な例は、
送信バッファ内の全てのパケットを廃棄することである
が、遅延時間が長く経過した一部のパケットのみを選択
して廃棄することも可能である。この処理により、シャ
ドウイング等で送信局側の送信バッファに大量に溜まっ
た過剰遅延パケットを、短時間で処分し、それ以降に入
力された遅延時間の少ない有効なパケットを速やかに送
信することを可能にしている。

【００３７】図５に、請求項３記載の本発明の一実施形
態における動作概念図を示す。ここではパケットの遅延
時間δＴは３つの領域に分類され、Ｔ１≧δＴ≧０の場
合には通常の再送制御を行い、Ｔ２≧δＴ＞Ｔ１の場合
には再送制御の一時停止とし、さらに遅延時間が大きい
状態、δＴ＞Ｔ２の場合には送信バッファ内のパケット
の一部又は全てを破棄し、過剰な遅延発生状態からの速
やかなる復帰を試みる。これは請求項１と請求項２の内
容を融合し、閾値の間にＴ２＞Ｔ１の条件を設けたもの
となっている。

【００３８】図６に、請求項３記載の本発明の一実施形
態における伝送状態の判断処理フローを示す。図２の処
理と同様にS2からS8の処理を行い、遅延様態が異常状態
として管理されたS8の処理の後に、遅延時間δＴが閾値
Ｔ２を越えているかの判断を行い（S16）、越えている
場合にのみ送信バッファ内のパケットの廃棄処理を行い
（S17）、一連の処理を終了する（S20）。

【００３９】これまでの説明では、通信状態が正常から
異常に遷移する過程について説明してきた。図２及び図
６のS7、及び図４のS16の条件判断においてYesが選択さ
れた場合、システムは遅延異常を検出し伝送状態を異常
状態として管理していたが、伝送異常状態からの復帰に
ついては規定していなかった。請求項４及び請求項５
は、この伝送状態異常からの復帰を実施するための一つ
の方法を示している。

【００４０】図７に、請求項４記載の本発明の一実施形
態におけるパケット送信時の処理フローを示す。送信局
ではパケットの送信指示があると（S21）、送信すべき
パケットを検索し（S22）、伝送状態が異常状態かどう
かを確認する（S23）。伝送状態が異常状態の場合に
は、伝送状態表示ビットとして異常（例えば“１”で表
記）をパケットに付加して送信し（S25）、一方、伝送
状態が正常の場合には、伝送状態表示ビットとして正常
（例えば“０”で表記）をパケットに付加して送信し
（S24）、処理を終了する（S26）。

【００４１】図８に、請求項５記載の本発明の一実施形
態における受信局におけるパケット受信時の処理フロー
を示す。受信局がパケットを受信すると（S27）、符号
誤りがあるかどうかを調べ（S28）、符号誤りがなけれ
ば受信パケットのシーケンス番号を参照し（S29）、受
信状態管理テーブル上にてこのシーケンス番号RSNのパ
ケットを正常受信扱いとする（S30）。更に、伝送状態
表示ビットを参照し、異常状態を示している場合には
（S31）、RSN以前の全てのパケットを正常受信扱いに変
更し（S32）、最後に受信した伝送状態表示ビットが異
常であったとして管理する（S33）。一方、条件判断S31
にて、受信したパケットの伝送状態表示ビットが正常を
示していた場合、最後に受信した伝送状態表示ビットが
正常であったとして管理する（S34）。その後、パケッ
トを受信バッファに収容し（S35）、処理を終了する（S
37）。なお、最初の符号誤り検出において符号誤りが検
出された場合（S28）、そのパケットは廃棄して（S3
6）、処理を終了する（S37）。

【００４２】なお、従来方式の図15と同様、受信局は適
当な周期で制御情報を送信局に送信するのであるが、請
求項５記載の本発明では、制御情報に、再送要求情報に
加え、S33またはS34にて管理された、最後に受信したパ
ケットに付与されていた状態表示ビットの内容を収容し
て返送することになる。

【００４３】図９に、請求項５記載の本発明の一実施形
態における送信局にて制御情報を受信した際の処理フロ
ーを示す。制御情報を受信すると（S38）、まず送信局
側の伝送状態を調べ、伝送状態が異常として管理されて
いた場合には（S39）、続けて遅延状態が異常かどう
か、つまり最後のδＴとＴ１又はＴ２との大小比較の結
果がどうであったかを調べる（S40）。遅延状態が正常
の場合には、受信した制御情報内に収容された伝送状態
表示ビットの返送値が異常を示しているかどうかを調べ
（S41）、伝送状態表示ビットの返送値が異常である場
合には、伝送状態を異常状態から正常状態に復帰させる
（S42）。条件判断S40またはS41のどちらかで、判断結
果がNoであった場合には、伝送状態の復帰を行わず、伝
送状態異常として制御情報内の再送要求情報を破棄する
（S43）。なお、条件判断S39にて送信局側の伝送状態が
正常の場合には、S40からS43の処理を省略する。以上の
処理により、受信した制御情報の処理を完了し、その後
送信すべきパケットを決定し（S44）、一連の処理を終
了する。

【００４４】図10に、請求項６記載の本発明の一実施形
態における送信局側誤り補償装置の機能ブロック図を示
す。図において、１はシーケンス番号付与回路、２はタ
イムスタンプカウンタ、３はパケット入力時刻管理回
路、４は遅延状態判定回路、５は送信バッファ、６は送
信パケット管理回路、７は制御情報受信回路、８は誤り
符号検出回路を示す。

【００４５】送信局側誤り補償装置にパケットが入力さ
れると、パケットにはシーケンス番号付与回路１にて通
し番号であるシーケンス番号SNが付与され、シーケンス
番号の付与されたパケットは送信バッファ５に一旦蓄積
される。この際、シーケンス番号SNのパケットの入力
が、現在時刻を管理するタイムスタンプカウンタ２に通
知され、さらにシーケンス番号SNと入力時刻Ｔｃの対応
をパケット入力時刻管理回路３にて管理する。一方、送
信バッファ５へ入力されたパケットは、送信パケット管
理回路６にて管理される。また、受信局から返送される
制御情報を送信局が受信すると、制御情報受信回路７に
て受信した制御情報の内容を解析し、再送要求情報等を
送信パケット管理回路６に通知する。送信パケット管理
回路６では、未送信のパケットに加え、送信済みながら
も再送の可能性のある送信完了未確認パケットをも管理
し、再送要求情報に含まれるパケットの受信局側での正
常受信を示すACK信号、または未受信通知であるNAK信号
を参照して、パケットの通信状態の管理情報を更新す
る。ここでは、送信又は再送信の候補となっているパケ
ットはシーケンス番号順に管理されている。遅延状態判
定回路４では、所定の周期で遅延状態の判定を行うので
あるが、その判定時には、まず、送信パケット管理回路
６にて管理中の送信又は再送信の候補となっているパケ
ットの中の最も古いパケットのシーケンス番号を送信パ
ケット管理回路６より取得する。そして、このシーケン
ス番号のパケットの入力時刻をパケット入力時刻管理回
路３より呼び出し、この時刻とタイムスタンプカウンタ
２における現在時刻を比較し、この判定結果を送信パケ
ット管理回路６に通知する。送信パケット管理回路６で
は、この判定結果として伝送状態異常が通知されていた
場合、送信するパケットの再送制御を停止したり、また
は送信バッファ５内のパケットの廃棄を送信バッファ５
に指示する。以上の一連の処理の結果として、送信パケ
ット管理回路６より送信の指示のあったパケットは、送
信バッファ５より出力され、符号誤り検出符号付与回路
８にて符号誤り検出符号が付与されて、送信される。

【００４６】なお、ここではパケット入力時刻管理回路
３を送信バッファ５と独立な回路構成としたが、システ
ムによっては送信するパケットに、シーケンス番号に加
えタイムスタンプも付与して転送する場合があり、この
場合には送信バッファ５内にタイムスタンプ値も一括し
て保存し、パケット入力時刻管理回路３と送信バッファ
５が融合した形で構成されることも可能である。

【００４７】また、受信側誤り補償装置については、図
16に示す従来方式のものを流用可能である。

【００４８】図11に、請求項７記載の本発明の一実施形
態における送信局側誤り補償装置の機能ブロック図を示
す。図において、１から８までの回路は図10と共通であ
り、ここでは９の伝送状態表示ビット付加回路、及び10
の伝送状態管理回路が追加されている。基本的処理内容
は図10と類似しているが、最も大きな違いは、遅延状態
判定回路４の判定結果をダイレクトに送信パケット管理
回路６に通知せず、伝送状態管理回路10にて過去の履歴
や制御情報の内容により伝送状態の異常状態からの復帰
を管理し、さらにその伝送状態を伝送状態表示ビット付
加回路９にてパケットに付与して送信する点である。こ
の処理フローの詳細は、図７及び図９にて説明してい
る。なお、本図における制御情報受信回路11には、図10
の制御情報受信回路７の機能に加え、制御情報内から伝
送状態表示ビットの返送値を抜き取り、伝送状態管理回
路10に通知する機能が追加されている。

【００４９】図12に、請求項７記載の本発明の一実施形
態における受信局側誤り補償装置の機能ブロック図を示
す。図において、12は符号誤り検出回路、13は伝送状態
表示ビット参照回路、14はシーケンス番号参照回路、15
は受信状態管理テーブル、16は制御情報送信回路、17は
受信バッファ、18はパケット出力制御回路を示す。受信
局ではパケットを受信すると、符号誤り検出回路12にて
受信パケット内の符号誤りの有無を調べ、符号誤りの検
出されなかったパケットのみを伝送状態表示ビット参照
回路13に転送する。伝送状態表示ビット参照回路13に入
力されたパケットは、伝送状態表示ビット参照回路13に
て付与された伝送状態表示ビットが参照され、さらにシ
ーケンス番号参照回路14にて付与されたシーケンス番号
をも参照され、その後、受信バッファ17に蓄積される。
シーケンス番号参照回路14で取得したシーケンス番号
は、受信状態管理テーブル15にて正常受信完了扱いとさ
れるが、伝送状態表示ビット参照回路13にて伝送状態異
常が検出された場合には、取得したシーケンス番号のパ
ケットよりも時間的に古いパケットの全ての受信状態を
正常受信扱いとして受信状態管理テーブル15では管理す
る。また、伝送状態表示ビット参照回路13にて参照され
た伝送状態表示ビットは制御情報送信回路16にも転送さ
れ、制御情報送信回路16では入力された伝送状態表示ビ
ットの情報を逐次更新しながら、最後に入力された伝送
状態表示ビットが異常か正常かを記憶しておく。受信局
より送信局に制御情報を返送する際には、制御情報送信
回路16は受信状態管理テーブル15を参照し、パケットの
受信状態に応じて再送要求情報を作成すると共に、最後
に受信したパケットの伝送状態表示ビットを加え、制御
情報を生成して送信局に返送する。受信バッファ17に蓄
積されるパケットは、再送制御に伴いパケットの到着順
序の逆転が発生し得るため、パケット出力制御回路18に
て受信状態を把握しながら順序のソーティングを行いな
がらパケットの出力制御を行う。

【００５０】以上述べた実施形態は全て本発明を例示的
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することが出
来る。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明によれ
ば、パケット単位で遅延時間を管理することなくシステ
ム全体のパケット遅延時間を管理し、送信待ちパケット
の遅延時間が大きくなった場合には再送制御の一時停止
またはパケット廃棄を行うことが可能であり、その結
果、過剰に遅延したパケットを速やかに送信バッファか
ら取り除くことが可能となる。またさらに、GBN方式等
の受信局側でパケットの受信状態を管理する方法であっ
ても、送信側にて送信完了が未確認のパケットの再送放
棄またはパケット廃棄する制御を適用することが可能と
なり、適用する再送制御法に依存せずに送信側の遅延時
間管理を実施可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における動作概念図を示す
図である。

【図２】請求項１記載の本発明の一実施形態における遅
延状態の判断処理フローを示す図である。

【図３】請求項１記載の本発明の一実施形態における送
信局側の制御情報受信時の処理フローを示す図である。

【図４】請求項２記載の本発明の一実施形態における伝
送状態の判断処理フローを示す図である。

【図５】請求項３記載の本発明の一実施形態における動
作概念図を示す図である。

【図６】請求項３記載の本発明の一実施形態における伝
送状態の判断処理フローを示す図である。

【図７】請求項４記載の本発明の一実施形態におけるパ
ケット送信時の処理フローを示す図である。

【図８】請求項５記載の本発明の一実施形態における受
信局におけるパケット受信時の処理フローを示す図であ
る。

【図９】請求項５記載の本発明の一実施形態における送
信局にて制御情報を受信した際の処理フローを示す図で
ある。

【図１０】請求項６記載の本発明の一実施形態における
送信局側誤り補償装置の機能ブロック図を示す。

【図１１】請求項７記載の本発明の一実施形態における
送信局側誤り補償装置の機能ブロック図を示す。

【図１２】請求項７記載の本発明の一実施形態における
受信局側誤り補償装置の機能ブロック図を示す。

【図１３】従来方式における送信局側の制御情報受信時
の処理フローを示す図である。

【図１４】従来方式における受信局側のパケット受信時
の処理フローを示す図である。

【図１５】従来方式における受信局の制御情報送信時の
処理フローを示す図である。

【図１６】従来方式における送信局側の誤り補償装置の
機能ブロック図を示す。

【図１７】従来方式における受信局側の誤り補償装置の
機能ブロック図を示す。

【図１８】送信局側で過剰な遅延が発生したパケットを
廃棄する処理フローを示す図である。

【符号の説明】

１ シーケンス番号付与回路 ２ タイムスタンプカウンタ ３ パケット入力時刻管理回路 ４ 遅延状態判定回路 ５ 送信バッファ ６ 送信パケット管理回路 ７ 制御情報受信回路 ８ 誤り符号検出回路 ９ 伝送状態表示ビット付加回路 10 伝送状態管理回路 11 制御情報受信回路 12 符号誤り検出回路 13 伝送状態表示ビット参照回路 14 シーケンス番号参照回路 15 受信状態管理テーブル 16 制御情報送信回路 17 受信バッファ 18 パケット出力制御回路 101 シーケンス番号付与回路 102 送信バッファ 103 送信パケット管理回路 104 制御情報受信回路 105 誤り検出符号付与回路 106 符号誤り検出回路 107 制御情報送信回路 108 受信状態管理テーブル 109 シーケンス番号参照回路 110 パケット出力制御回路 111 受信バッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅比良 正弘 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−214474（ＪＰ，Ａ) 特表2002−529010（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告ＯＳ90 −19 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 1/16 - 1/18 H04L 29/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有線又は無線を介し送信局及び受信局間
   で連続してパケットを通信するシステムにおいて、伝送
   されるパケットにはシーケンス番号が付与されており、
   前記受信局では制御回線にてパケットの受信状態に関す
   る制御情報を前記送信局に通知し、前記送信局は入力さ
   れたパケットを一旦送信バッファに蓄積し該制御情報に
   応じてパケットの再送又は新規パケットの送信を行う誤
   り補償方法であって、 前記送信局は現在時刻を管理するモジュロＭの周期を持
   つタイムスタンプカウンタを備え、シーケンス番号ｉの
   パケットの入力時刻をタイムスタンプ値ＴＳ（ｉ）とし
   てパケットと共に記録しておき、所定の周期又は適当な
   タイミングで、受信局での正常受信が未確認の最古のパ
   ケット又はこれから送信を行う予定のパケットのタイム
   スタンプ値ＴＳ（ｋ）を取得し、このタイムスタンプ値
   ＴＳ（ｋ）と現在時刻Ｔｃの差分である遅延時間δＴを
   δＴ＝Ｔｃ−ＴＳ（ｋ）又はδＴ＝Ｔｃ−ＴＳ（ｋ）＋
   ＭのうちのＭ＞δＴ≧０となるδＴにより算出し、この
   遅延時間がＭ＞Ｔ１＞０なる所定の閾値Ｔ１に対しδＴ
   ＞Ｔ１となる場合には伝送異常状態として状態を管理
   し、伝送状態が正常な状態に回復するまでの間は一時的
   に、前記受信局から受信した制御情報内に記載されたパ
   ケットの再送要求を無視しその際に再送を行わず、送信
   バッファ内に蓄積中の未送信の新規パケットを順次送出
   し、 更に送信局は、 伝送状態が正常であるか伝送異常状態であるかの状態表
   示ビットをパケットに付加して伝送することにより前記
   受信局側に前記送信局側の伝送状態を通知する ことを特
   徴とする誤り補償方法。
2. 【請求項２】 有線又は無線を介し送信局及び受信局間
   で連続してパケットを通信するシステムにおいて、伝送
   されるパケットにはシーケンス番号が付与されており、
   前記受信局では制御回線にてパケットの受信状態に関す
   る制御情報を前記送信局に通知し、前記送信局は入力さ
   れたパケットを一旦送信バッファに蓄積し該制御情報に
   応じてパケットの再送又は新規パケットの送信を行う誤
   り補償方法であって、 前記送信局は現在時刻を管理するモジュロＭの周期を持
   つタイムスタンプカウンタを備え、シーケンス番号ｉの
   パケットの入力時刻をタイムスタンプ値ＴＳ（ｉ）とし
   てパケットと共に記録しておき、所定の周期又は適当な
   タイミングで、受信局での正常受信が未確認の最古のパ
   ケット又はこれから送信を行う予定のパケットのタイム
   スタンプ値ＴＳ（ｋ）を取得し、このタイムスタンプ値
   ＴＳ（ｋ）と現在時刻Ｔｃの差分である遅延時間δＴを
   δＴ＝Ｔｃ−ＴＳ（ｋ）又はδＴ＝Ｔｃ−ＴＳ（ｋ）＋
   ＭのうちのＭ＞δＴ≧０となるδＴにより算出し、 この遅延時間がＭ＞Ｔ１＞０なる所定の閾値Ｔ１に対し
   δＴ＞Ｔ１となる場合には伝送異常状態として状態を管
   理し、伝送状態が正常な状態に回復するまでの間は一時
   的に、前記受信局から受信した制御情報内に記載された
   パケットの再送要求を無視し、送信バッファ内に蓄積中
   の未送信の新規パケットを順次送出し、 前記遅延時間がＭ＞Ｔ２＞０なる所定の閾値Ｔ２に対し
   δＴ＞Ｔ２となる場合には伝送異常状態として状態を管
   理し、送信バッファ内に蓄積中の未送信の新規パケット
   の全て又は一部を廃棄し、 前記閾値Ｔ１及びＴ２がＭ＞Ｔ２＞Ｔ１＞０であり、 更に送信局は、 伝送状態が正常であるか伝送異常状態であるかの状態表
   示ビットをパケットに付加して伝送することにより前記
   受信局側に送信局側の伝送状態を通知することを特徴と
   する誤り補償方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の誤り補償方法であ
   って、 前記受信局は、 制御回線にて送信局に制御情報を送信する際に、受信し
   たパケットに付与されていた伝送状態表示ビットの内容
   を制御情報に付与して送信局に通知し、 前記送信局は算出された前記遅延時間δＴがδＴ＞Ｔ１
   又はδＴ＞Ｔ２である状態が一旦検出された場合に伝送
   状態を異常状態に遷移させて管理し、前記制御情報を受
   信した際にこの伝送状態の異常状態から正常状態への復
   帰の判断を行い、制御情報に付与された伝送状態表示ビ
   ットの内容が異常を表示しており、且つこの際に遅延状
   態がδＴ≦Ｔ１且つδＴ≦Ｔ２に回復している条件下に
   おいて伝送状態を異常状態から正常状態へ復帰するとす
   ることを特徴とする誤り補償方法。
4. 【請求項４】 有線又は無線を介し送信局及び受信局間
   で連続してパケットを通信するシステムにおいて、伝送
   されるパケットにはシーケンス番号が付与されており、
   前記受信局では制御回線にてパケットの受信状態に関す
   る制御情報を前記送信局に通知し、前記送信局は入力さ
   れたパケットを一旦送信バッファに蓄積し該制御情報に
   応じてパケットの再送又は新規パケットの送信を行う前
   記請求項１又は２に記載の誤り補償方法を用いた誤り補
   償装置であって、 前記送信局は、 前記受信局が送信する制御情報を受信する制御情報受信
   回路と、入力されたパケットにシーケンス番号を付与す
   るシーケンス番号付与回路と、該パケットを蓄積する送
   信バッファと、現在時刻を管理するタイムスタンプカウ
   ンタと、パケットが入力された際の時刻をタイムスタン
   プ値としてパケットと共に管理するパケット入力時刻管
   理回路と、所定の周期毎又は適当なタイミングで入力時
   刻が最古のパケット又はこれから送信を行うパケットの
   遅延時間δｔを該パケットの入力時のタイムスタンプ値
   ｔと現在のタイムスタンプ値ｔ c との差分により算出
   し、この値が所定の閾値Ｔ以上であるかどうかを判定す
   る遅延時間判定回路と、該遅延時間判定回路からの判定
   結果の履歴及び受信局から受信した制御情報をもとに現
   在の伝送状態が正常か異常かを判定する伝送状態管理回
   路と、初回送信又は再送の対象となる送信バッファ内の
   パケットを入力時刻が古い順に管理し、前記伝送状態管
   理回路において伝送状態が正常状態の場合には前記制御
   情報受信回路にて受信した制御情報に応じて新規送信パ
   ケット又は再送信パケットを選択して出力の指示を行
   い、一方、前記伝送状態管理回路において伝送状態が異
   常状態の場合には前記制御情報受信回路にて受信した制
   御情報内の再送要求を一時的に無視するか及び又は送信
   バッファ内に蓄積されたパケットの全部又は一部を破棄
   する送信パケット管理回路と、現在の伝送状態を表示す
   る伝送状態表示ビットをパケットに付加する伝送状態表
   示ビット付加回路と、送信するパケットに誤り検出符号
   を付加する誤り検出符号付加回路とを備え、 前記受信局は、 受信したパケットに符号誤りがあるかどうかを判定し、
   符号誤り検出時には受信パケットを破棄する符号誤り検
   出回路と、正常受信されたパケットに付与された伝送状
   態表示ビットの表示が正常か異常かを判定する伝送状態
   表示ビット参照回路と、正常受信したパケットに付与さ
   れたシーケンス番号を取得するシーケンス番号参照回路
   と、該シーケンス番号参照回路にて取得したシーケンス
   番号を記録することによりパケットの伝送状態の履歴を
   管理し、同時に正常受信していない最古のパケットのシ
   ーケンス番号の管理を行い、更に取得した前記伝送状態
   表示ビットが異常を表示していた場合には正常受信して
   いない最古のシーケンス番号の管理値を受信したパケッ
   トのシーケンス番号の値に置き換えて管理する受信状態
   管理テーブルと、前記制御情報を送信する際には前記受
   信状態管理テーブルを参照し、符号誤りによる損失が確
   認されたパケット又は受信局が次に受信を期待するパケ
   ットをシーケンス番号を介して指示した情報、及び受信
   したパケットに付与されていた伝送状態表示ビットの内
   容とを含む制御情報を生成し送信する制御情報送信回路
   を備えたことを特徴とする誤り補償装置。