JP3801879B2 - 再送制御動作抑制方法および再送制御動作抑制装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御用信号列(ヘッダ)を有するフレームを用いて通信を行う場合の制御に関し、特に、受信データの誤りによるデータの再送が多発することによるスループットの低下を抑制することのできる再送制御動作抑制方法および再送制御動作抑制装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の受信信号に誤りが検出されたときの処理の例を示す図である。同図において、受信信号に誤りがあるか否かを調べ(S11)、誤りがあれば、受信信号を破棄する(S12)。誤りが検出されなければ、外部装置へ信号を転送するか、または上位プロトコルレイヤで処理を行う(S13)。
【0003】
この場合受信側の上位プロトコルレイヤにおいては(下位のプロトコルレイヤで信号が破棄されたことにより)、信号が未達となるため、送信元に受信通知信号を通知できないこととなる。その結果送信元はある一定時間の経過後も受信通知信号を受信しないことから「信号が正常に送信できなかった」と判断し、再度信号の送信を実施する。
【0004】
図7は従来の受信信号に誤りが検出されたときの処理の他の例を示す図である。同図において、受信信号に誤りがあるか否かを調べ(S21)、誤りがあれば、訂正が可能か否かを調べる(S22)。訂正が可能であれば、誤り訂正処理を行い(S22)、外部装置へ信号を転送するか、または上位プロトコルレイヤで処理を行う(S24)。訂正が不可能であれば、送信元に再送要求を行う(S25)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の処理では、受信信号に誤りが検出されたとき、受信信号を破棄し、送信元の判断によって信号を再送するか、訂正が可能か否かを調べ、訂正が可能であれば、誤り訂正処理を行い訂正が不可能であれば、送信元に再送要求を行う方法を採っている。
【0006】
これらは、いずれにしても、信号の再送を伴うことに変わりはない。信号の再送を行うということは、誤りが生じた信号列を含めて、既に送信済みの信号を重複して伝送することとなり、実効転送速度(スループット)の低下に直結するという課題があった。
【0007】
本発明はこのような従来の課題に鑑み、受信信号に誤りが検出されたときに、送信元に再送要求を行う回数を抑止して、実効転送速度(スループット)を向上することの可能な制御方式を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の課題は、前記特許請求の範囲に記載した手段によって解決される。すなわち、請求項1の発明は、受信信号について、誤りの有無を調べる第1の検査手順と、該第1の検査手順による検査の結果、誤りが検出されなかった受信信号列に含まれる制御用信号列(ヘッダ)を記憶装置に記憶させる記憶手順と、前記第1の検査手順による検査の結果、受信信号に誤りが検出されたとき、該受信信号の制御用信号列を、前記記憶装置が記憶している受信信号の制御用信号列と入れ替え、ヘッダ入替信号を形成する手順と、該ヘッダ入替信号について誤りの有無を調べる第2の検査手順と、該第2の検査手順による検査の結果、該ヘッダ入替信号に誤りが検出されなければ受信信号が正常に受信できたものとして前記ヘッダ入替信号を外部に出力し、誤りが検出された場合には、前記ヘッダ入替信号に誤り訂正処理を行うか、あるいは前記ヘッダ入替信号を破棄する手順と、を備えたことを特徴とする再送制御動作抑制方法である。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1記載の再送制御動作抑制方法において、誤りが検出されなかった受信信号列に含まれる制御用信号列(ヘッダ)を記憶するとき、既に記憶されている制御用信号列を破棄する過程を前記記憶手順が有するように構成したものである。
【0010】
請求項3の発明は、受信信号について、誤りの有無を調べる第1の検査手段と、該第1の検査手段による検査の結果、誤りが検出されなかった受信信号列に含まれる制御用信号列(ヘッダ)を、記憶する記憶装置と、前記第1の検査手段による検査の結果、受信信号に、誤りが検出されたとき、該受信信号の制御用信号列を、前記記憶装置に記憶している受信信号の制御用信号列と入れ替え、ヘッダ入替信号を形成する手段と、該ヘッダ入替信号について誤りの有無を調べる第2の検査手段と、該第2の検査手段による検査の結果、該ヘッダ入替信号に誤りが検出されなければ受信信号が正常に受信できたものとして前記ヘッダ入替信号を外部に出力し、誤りが検出された場合には、前記ヘッダ入替信号に誤り訂正処理を行うか、あるいは前記ヘッダ入替信号を破棄する手段と、を備えたことを特徴とする再送制御動作抑制装置である。
【0011】
請求項4の発明は、請求項3記載の再送制御動作抑制装置において、誤りが検出されなかった受信信号列に含まれる制御用信号列を、記憶するとき、既に記憶されている制御用信号列があれば、これを破棄する手段を前記記憶装置が有するように構成したものである。
【0012】
−般に用いられている通信方式では、本来伝送すべき信号列(ユーザデータ)に、制御用信号列(ヘッダ)と誤り検出用信号列を加えた上で、一定の信号列(フレーム)を形成させ、送信機と受信機の間で伝送を行っている。本発明では、誤りが検出されなかったフレームのヘッダを複写して、常時ヘッダを蓄積し、あるフレームに誤りが検出されたときに、記憶装置に蓄積されたヘッダと、誤りが検出されたフレームのヘッダを入れ替ることにより受信信号の再送を抑制することを可能としている。
【0013】
【作用】
誤りが検出されたフレームが、
▲1▼−1 誤りが生じたフレームのヘッダが、記憶装置に蓄積されたヘッダと同一、かつ、
▲1▼−2 誤りは、ヘッダのみに存在する。
のいずれの条件も満たす場合には、本発明により、誤りは完全に訂正できるため、フレームの再送制御動作が不要となる効果がある。また、誤りが検出されたフレームが、
▲2▼−1 誤りが生じたフレームのヘッダが、記憶装置に蓄積されたヘッダと同一、かつ、
▲2▼−2 誤りは、ヘッダを含んだフレーム全体に存在する。
のいずれの条件も満たす場合には、本発明により、ヘッダの誤りが訂正されることから、全体の誤りの数が低減されるため、従来の誤り訂正技術による誤りの訂正の可能性が高まり、フレ−ムの再送制御動作が抑制される効果がある。
【0014】
バースト的トラフィック特性を持つ通信においては、連続するフレーム間のヘッダは非常に相関性が高いことが知られており、このような特性を持つ通信を扱う通信方式ならば、前記▲1▼−1と▲2▼−1の条件を満たす可能性は高まる。また、フレーム中に占めるヘッダの割合が大きな通信方式ならば、前記▲1▼−2と▲2▼−2の条件を満たす可能性は高まるため、上述の効果が有効となる。
【0015】
図8は、インターネットプロトコルを用いた通信(IP通信)を例に取り、IP通信で用いられるEthernetフレームの標準的構造を示す。このように、各ブロトコルレイヤにおいて、様々な制御情報を伝送するためのヘッダが存在し、またヘッダの中には種々のフィールドが存在する。
【0016】
図9は、Ethernetフレームのデータリンク層(DLC層)に、PPPoE (Point-to-Point Protocol Over Ethernet )、およびVLAN(Virtual Local Area Network)と呼ばれる、利用者をネツトワーク側で識別するための技術を適応させたときの、データリンク層の標準的な構造(制御情報を格納するための各フィールド)とヘッダ中の各フィールド値の特性である。
【0017】
図9の▲1▼部は、Ethernetフレームの送信先を設定するフィールドであり、 Ethernetフレームの受信機から見ると、受信機が受信したEthernetフレームの送信先フィールドは、受信機を示すことが多く、また前後するEthernetフレーム間で、同じ値が続くことが多い。
【0018】
図9の▲2▼部は、Ethernetフレームの送信元を設定するフィールドである。 Ethernetの規格においては、LLC副層以上のデータは、1500オクテット以下と定められており、それ以上の長さを持つデータは、複数のEthernetフレームに分割して送信されることから、前後するEthernetフレーム間で、同じ値が続くことが多い。
【0019】
図9の▲3▼部は、VLANのための各フィールドを格納する場所であり、一度VLANコネクションが確立されると、いずれのフィールドも同じ値となる。図4の▲4▼部は、PPPoEのための各フィールドを格納するための場所であり、一度PPPoEを使用したPPPセッションが確立されると、いずれのフィールドも通信終了や障害発生がない限りは値が変わらない。
【0020】
このように、PPPoEおよびVLANを使用したEthernetフレームの伝送を考えた場合を例に取ると、ヘッダの各フィールド値は、一度各プロトコルレイヤで通信が確立すると、通信の終了動作が行われるまで不変であるか、又はほとんど変わらないことが多いことが分かる。
【0021】
図10は、PPPコネクションを初期化する時に、PPPクライアントから、PPPサーバに向けて送信されるEthernetフレームのビットマップ例である。この時、フレームに占めるヘッダ(MAC層およびDLC層)の割合は約65%に達する。
【0022】
PPPコネクション確立後も(MAC層およびDLC層の)ヘッダ長は不変であるため、電子メールやチャットなどのアプリケーションで、比較的小さなデータ(400バイト程度まで)のデータの伝送を行うのみであるならば、ヘッダがフレームに占める割合は約10%以上となる。このように、IP通信においては、フレーム中に占めるヘッダの割合が大きいことが分かる。以上より、IP通信の場合等では、本発明が際だった効果を奏することが分かる。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の処理の一例を示す流れ図である。同図において、受信信号に誤りがあるか否かを調べ(S1)、誤りがなければ、受信信号のヘッダを記憶装置に記憶する(S2)。そして、外部装置へ信号を転送するか、または上位プロトコルレイヤで処理を行う(S3)。
【0024】
受信信号に誤りがあれば、受信信号のヘッダを、記憶装置に記憶されているヘッダと入れ替える(S3)。そして、受信信号に誤りがあるか否かを調べ(S5)、誤りがなければ、外部装置へ信号を転送するか、または上位プロトコルレイヤで処理を行う(S3)。受信信号に誤りがあれば、当該信号を破棄するか、誤り訂正処理を行う(S6)。
【0025】
図2〜図5は、図1の処理フローに基づいて、本発明の方式を実施した一例を示す図である。図2〜図5の中のフレームの表示方法については、図5の▲8▼で説明している。図2の▲1▼は、受信機内部のDLC層処理部に、最初のフレームが到着した時のものである。最初のフレームF(i)は誤りを含まないと仮定すると、「誤り検出部1」においては誤りなしと判定される(処理101)。
【0026】
図2の▲2▼は、同図▲1▼から一定時間経過後に、次の(誤りがないと仮定する)フレームF(i+1)が「誤り検出部1」に到着したときのものである。このときフレームF(i+1)は、「誤り検出部1」において誤りなしと判定される(処理201)。
【0027】
また、同時にフレームF(i)は「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」に到着し、処理101において「誤りなし」と判定されたため、「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」においてヘッダH(i)が複写され、「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」内部の記憶装置に蓄積される(処理202)。
【0028】
図3の▲3▼は、図2の▲2▼から一定時間経過後に、次の(誤りがあると仮定する)フレームF(i+2)が「誤り検出部1」に到着したときのものである。このときフレームF(i+2)は、「誤り検出部1」において誤りありと判定される(処理301)。
【0029】
また、このとき「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」にフレームF(i+1)が到着し、処理201において「誤りなし」と判定されたことから、「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」は蓄積していたフレームF(i)のヘッダH(i)を破棄すると共に、フレームF(i+1)のヘッダH(i+1)を「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」内部の記憶装置に蓄積する(処理302)。
【0030】
またこのとき、フレームF(i)は「誤り検出部2」に到着し、誤りなしと判定される(処理303)。図3の▲4▼は、同図▲3▼から一定時間経過後に、次の(誤りがあると仮定する)フレームF(i+3)が「誤り検出部1」に到着したときのものである。
【0031】
このときフレームF(i+3)は、「誤り検出部1」において誤りありと判定される(処理401)。またこのとき「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」にフレームF(i+2)が到着し、処理301において「誤りあり」と判定されたことから、「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」は、処理302により蓄積していたフレームF(i+l)のヘッダH(i+l)を、フレームF(i+2)のヘッダとして、ヘッダH(i+2)と入れ替える(処理402)。
【0032】
ここでは、この処理402により、フレームF(i+2)には誤りがなくなると仮定する。またこのとき、フレームF(i+1)は「誤り検出部2」に到着し、誤りなしと判定される(処理303)。
【0033】
図4の▲5▼は、図3の▲4▼から一定時間経過後に、次の(誤りがないと仮定する)フレームF(i+4)が「誤り検出部1」に到着したときのものである。このときフレームF(i+4)は、「誤り検出部1」において誤りなしと判定される(処理501)。
【0034】
また、このとき「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」にフレームF(i+3)が到着し、処理401において「誤りあり」と判定されたことから、「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」は、処理302により蓄積していたフレームF(i+1)のヘッダH(i+l)を、フレームF(i+3)のヘッダとして、ヘッダH(i+3)と入れ替える(処理502)。
【0035】
ここでは、この処理502によっても、フレームF(i+3)には誤りがなくならないと仮定する。またこのとき、フレームF(i+2)は「誤り検出部2」に到着し、誤りなしと判定される(処理503)。図4の▲6▼は、同図▲5▼から一定時間経過後に、次の(誤リがないと仮定する)フレームF(i+5)が「誤り検出部1」に到着したときのものである。
【0036】
このとき、フレームF(i+5)は、「誤り検出部1」において誤りなしと判定される(処理601)。また、このとき「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」にフレームF(i+4)が到着し、処理501において「誤りなし」と判定されたことから、「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」は蓄積していたフレームF(i+1)のヘッダH(i+l)を破棄すると共に、フレームF(i+4)のヘッダH(i+4)を「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」内部の記憶装置に蓄積する(処理602)。
【0037】
また、このとき、フレームF(i+3)は「誤り検出部2」に到着し、「誤り検出部2」はフレームF(i+3)に誤りありと判定した後、フレームF(i+3)の再送制御の開始を「再送制御部」に通知する(処理603)。「再送制御部」は何らかの方法(従来の方式を用いることで可)で、フレームF(i+3)の再送制御を開始する。
【0038】
図5の▲7▼は、図4の▲6▼から一定時間経過後に、次の(誤りがないと仮定する)フレームF(i+6)が「誤り検出部1」に到着したときのものである。このときフレームF(i+6)は、「誤り検出部1」において誤りなしと判定される(処理701)。
【0039】
また、このとき「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」にフレームF(i+5)が到着し、処理601において「誤りなし」と判定されたことから、「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」は蓄積していたフレームF(i+4)のヘッダH(i+4)を破棄する。
【0040】
そして、フレームF(i+5)のヘッダH(i+5)を「DLC層ヘッダ蓄積・入替部」内部の記憶装置に蓄積する(処理702)。また、このとき、フレームF(i+4)は「誤り検出部2」に到着し、誤りなしと判定される(処理703)。
【0041】
図5の▲8▼は上記図2〜図5内で使用したフレームの表示についてその区別を説明する図である。すなわち、数字符号11はEthernetフレームF(i)、12は正しく受信したEthernetフレーム、13は誤りを含むEthernetフレーム、14はDLC層のヘッダH(i)を表している。
【0042】
なお上記実施例は、「再送制御部」を備え、「誤り検出」「DLC層ヘッダの蓄積・入れ替え」「誤り検出」の順にフレームの処理を行う受信機のDLC層処理部について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信信号に誤りが検出されたときに、送信元に再送要求を行う回数を減少させることができるので、再送制御動作が抑制され、その結果、受信信号の誤りが多発することによる信号のスループットの低下を抑制することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理の一例を示す流れ図である。
【図2】本発明の実施の形態の例を示す図(その1)である。
【図3】本発明の実施の形態の例を示す図(その2)である。
【図4】本発明の実施の形態の例を示す図(その3)である。
【図5】本発明の実施の形態の例を示す図(その4)である。
【図6】従来の処理の一例を示す流れ図である。
【図7】従来の処理の他の例を示す流れ図である。
【図8】 Ethernetフレームの標準的な構造を示す図である。
【図9】PPPoEとVLANを使用した時のデータリンク層の構造とヘッダにおける各フィールド値の特性を示す図である。
【図10】PPPコネクション初期化時のEthernetフレームのビットマップの例を示す図である。
【符号の説明】
11 EthernetフレームF(i)
12 正しく受信したEthernetフレーム
13 誤りを含むEthernetフレーム
14 DLC層のヘッダH(i)
S1〜S6,S11〜S13,S21〜S25 処理のステップ
Claims (4)
- 受信信号について、誤りの有無を調べる第1の検査手順と、
該第1の検査手順による検査の結果、誤りが検出されなかった受信信号列に含まれる制御用信号列(ヘッダ)を記憶装置に記憶させる記憶手順と、
前記第1の検査手順による検査の結果、受信信号に誤りが検出されたとき、該受信信号の制御用信号列を、前記記憶装置が記憶している受信信号の制御用信号列と入れ替え、ヘッダ入替信号を形成する手順と、
該ヘッダ入替信号について誤りの有無を調べる第2の検査手順と、
該第2の検査手順による検査の結果、該ヘッダ入替信号に誤りが検出されなければ受信信号が正常に受信できたものとして前記ヘッダ入替信号を外部に出力し、誤りが検出された場合には、前記ヘッダ入替信号に誤り訂正処理を行うか、あるいは前記ヘッダ入替信号を破棄する手順と、
を備えたことを特徴とする再送制御動作抑制方法。 - 前記記憶手順は、誤りが検出されなかった受信信号列に含まれる制御用信号列(ヘッダ)を記憶するとき、
既に記憶されている制御用信号列を破棄する過程を有することを特徴とする請求項1記載の再送制御動作抑制方法。 - 受信信号について、誤りの有無を調べる第1の検査手段と、
該第1の検査手段による検査の結果、誤りが検出されなかった受信信号列に含まれる制御用信号列(ヘッダ)を、記憶する記憶装置と、
前記第1の検査手段による検査の結果、受信信号に、誤りが検出されたとき、該受信信号の制御用信号列を、前記記憶装置に記憶している受信信号の制御用信号列と入れ替え、ヘッダ入替信号を形成する手段と、
該ヘッダ入替信号について誤りの有無を調べる第2の検査手段と、
該第2の検査手段による検査の結果、該ヘッダ入替信号に誤りが検出されなければ受信信号が正常に受信できたものとして前記ヘッダ入替信号を外部に出力し、誤りが検出された場合には、前記ヘッダ入替信号に誤り訂正処理を行うか、あるいは前記ヘッダ入替信号を破棄する手段と、
を備えたことを特徴とする再送制御動作抑制装置。 - 前記記憶装置は、誤りが検出されなかった受信信号列に含まれる制御用信号列を、記憶するとき、
既に記憶されている制御用信号列があれば、これを破棄する手段を有することを特徴とする請求項3記載の再送制御動作抑制装置。
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