JPH03104335A - 信号伝送方式 - Google Patents

信号伝送方式

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JPH03104335A
JPH03104335A JP1240500A JP24050089A JPH03104335A JP H03104335 A JPH03104335 A JP H03104335A JP 1240500 A JP1240500 A JP 1240500A JP 24050089 A JP24050089 A JP 24050089A JP H03104335 A JPH03104335 A JP H03104335A
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message
slot
slots
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retransmission
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Seizo Onoe
誠蔵 尾上
Kimitoshi Funekawa
舟川 公敏
Seiji Umeda
成視 梅田
Tamami Suzuki
珠美 鈴木
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    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1809Selective-repeat protocols

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Communication Control (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の属する技術分野 本発明は、比較的伝送路の信頼度が低い移動通信システ
ム等において、ユーザパケット等の長いメッセージを転
送する信号伝送方式に関するものである。
(2)従来の技術 従来、伝送路の信頼度が比較的低い場合においても確実
な情報転送を行うために、Go − Back − N
(GBN)やSelectivc−Repeat(SR
)等、種々の再送制御方式が検討され、HDLC等のデ
ータリング層プロトコルに採り入れ、実施されている。
GBNとは複数のフレームを同時に送信し、そのうち途
中のフレームが伝送誤りにより非受信となった場合その
時のフレームについてたとえ正確に受信できたフレーム
があってもすべて再送する方式である。SRとは非受信
となったフレームのみを選択的に再送する方式である。
しかし、移動通信システム等、フエージングによる劣悪
な伝搬路を利用する通信においては、誤り訂正符号化を
行う等の対策により10バイト程度の制御信号転送のワ
ード非受信率が10−2程度までにできた場合でも、ユ
ーザーパケット等2キロバイト程度の長い情報を転送す
る場合には、その200倍の長さの情報転送になるので
、全体のワード非受信率は、小区間毎の非受信率が無相
関と仮定して概算すると、0.86となり極めて信頼度
が悪い。通常の制御信号等比較的短い情報転送において
は、数回の再送で高い信頼度が得られるのに対し、この
ように長い情報転送の場合に、従来の再送制御を適用す
ると、再送のための信号転送回数が増え、再送要求等の
信号数がさらに増え、通信路が輻幀状態になり情報転送
が殆どできないとう欠点があった。
これに対処する方法の一つとして、長い情報を小ブロッ
クに分割してそれぞれに従来の再送制御方式を適用して
転送する方法が考えられるが、この場合、再送制御用の
順序番号や、多くの移動局を収容するシステムの場合に
は移動局の識別番号を、多くの分割した小ブロックそれ
ぞれに付加する必要があり、効率が低下するという欠点
がある。
また、メッセージの分割や組立を上位レイヤで行う必要
があり処理が複雑になるという欠点がある。
(3)発明の目的 本発明の目的は、比較的信頼度の低い伝送路においても
長いメッセージを効率的に転送することができる信号伝
送方式を提供することにある。
(4)発明の構或 (4−1)発明の特徴と従来の技術との差異本発明は、
転送する信号を複数の時間スロットに分割してスロット
毎に独立な誤り訂正/検出符号化を行い、再送要求信号
及びメッセージ転送用信号にメッセージ単位の再送制御
用順序番号と再送スロット番号を含む信号を用いること
を最も主要な特徴とする。
(4−2)実施例 第1図は本発明を移動通信システムに適用した場合の移
動局または基地局の構成を示す図であって、11は復調
回路、12は復号回路、13は受信処理回路、14は記
憶回路、l5は送信処理回路、16は符号化回路、17
は変調回路である。
第2図は本発明の実施例における信号構戒の概略を説明
する図である。第2図上段は転送するメッセージを示し
、信号構戒に関する情報(W)、アドレスフィールド(
A)、制御フィールド(C)、情報フィールド等により
構威されている。これは、第1スロットにW,A,Cが
含まれる例を示しているが、2以上のスロットに分かれ
て含ませてもよい。下段は、これを一定の長さのスロッ
トに分割し、それぞれに誤り訂正/検出符号化を行う構
或を示している。これにさらに、ビットインクリープを
行うこと、スロット毎に時間的に離れてバースト状に信
号送信を行うこと等の処理をしてもい。
第3図はメッセージ転送用及び再送要求用信号のフォー
マット例を説明する図である。第3図は第2図上段をや
や詳細に説明する図であって、■フレームはメッセージ
全体を送信するフォーマット、■′フレームは部分的に
スロットを送信するフォーマット、REJはメッセージ
全体を再送要求するフォーマット、REJ’は一部のス
ロットの再送要求するフォーマットであり、RRは受信
確認を示すフォーマットである。Wの信号構戒に関する
情報には、そのメッセージを構戒するスロット数や最後
のスロットの有効なビット数等を示す。
アドレス等他の部分と併せて第1スロットの誤り訂正符
号化を行う例を示しているが、ランダムアクセスで空線
制御を行うため、Wのみ独立した誤り訂正符号化を行っ
てもよい。これは、Wでそのメッセージを構戒するスロ
ット数を通知し、その期間、他の信号の送信を禁止にす
る報知を行うために、中心局でできるだけ早く独立に復
号が完了したほうが良い場合があるからである。また、
全スロット同じ誤り訂正符号化を行う例で示したが、第
1スロットはアドレス、制御フィールドを含み、重要で
あるので、このスロットだけに他のスロットよりの強力
な誤り訂正を行ってもよい。Aのアドレスフィールドは
複数の端末を識別するための端末局IDや1端末局内で
もシグナリングやその他のサービスの提供のために異な
る複数の論理リンクを設定するための識別子が設定され
る。制御フィールドは信号識別子とメッセージ単位の送
信順序番号N(S)、受信順序番号N (R) 、スロ
ット単位の送信順序番号n(S)、受信順序番号n (
R)から構威され、信号識別子はI, I’,  RE
J,REJ’,RR等の区別を行うためのコードである
。本実施例は、HDLC手順で用いられるGBN形式の
再送制御を送信順序番号N (S)、受信順序番号N 
(R)を用いて行う方法を基本としている。メッセージ
単位の再送制御については、先ず、送信側,受信側でN
 (S) 、N (R)をリセットし、0を設定する。
送信側では、最初はN(S)=Oでメッセージを送出し
、それ以降、メッセージ毎にN (S)をlずつ増しな
がら送出する。受信側ではこれらのメッセージが正しく
受信されると、N (R)=N (S)+1としたRR
を確認信号としてIフレーム送信側に転送する。■フレ
ーム送信側では、このRRを受信するとその番号よりも
小さい番号のメッセージが正しく受信されたことが確認
できたので、送信バッファから消去してもよいと判断す
ることができる。■フレームが伝送路誤りにより受信で
きないことが生じると、受信されるIフレームのN (
S)にとびが,生じる等の矛盾が生じるので、それを検
出するとN (R)を正しく受信できた最後のN (S
)に1増加した値を設定したREJを送信側に転送する
.■フレーム送信側では、このREJを受信するとN 
(R)で示されている値のN (S)で送信したメッセ
ージから再度送信を行う。これによりメッセージ単位で
の再送制御が行われる。本発明では、さらに、受信側で
メッセージを分割した複数のスロット毎に受信できたか
否かを判断する。これは、第2図下段に示したスロット
毎の誤り訂正符号による誤り検出によって行う。全スロ
ットが受信できた場合には、上記のメッセージ単位の処
理を行う。第1スロットが受信されない場合には、メッ
セージ全体を非受信とし、これもメッセージ単位の処理
と同じである。第1スロントが受信でき、かつ、第2ス
ロット以降に非受信のスロットがあった場合には、第1
スロットに含まれているN(S)をN (R)に設定し
、非受信スロットの最初の位置を示す番号(k+1番目
のスロットをkとする。)がnであったとすると、n 
(R)にnを設定したREJ’をIフレーム送信側に転
送する。
■フレーム送信側でこのREJ’を受信すると、それに
対応するメッセージのスロットをVフレームで送出する
。この■′フレームは、第1スロットの制御フィールド
にN (S) ,  n (S)にREJ’のN (R
) .  n (R)を設定したものと、第2スロット
目以降の対応する再送スロットとで構戒される。第1ス
ロットの情報フィールドには、前の送信で送信した内容
と同一の内容で構或してもよいし、ダミーでもよい。ま
た、この部分を利用して、■゜フレームの第1スロット
のみさらに誤り訂正を行う方法でもよい。受信側では、
途中で非受信となった!フレームと再送されてきた■゜
フレームをアドレスとN (S)で対応関係を判断し、
最初の■フレームで受信されたスロットに、n (S)
以降のスロットを■゛フレームで再送されてきたスロッ
トを継続させることでメッセージ全体を構成する。
端末局から中心局へメッセージを転送する場合の動作を
第1図で説明する。端末局で送信メッセージが送信処理
回路15に入力されると、先に説明した手順に従ってN
 (S)を設定したIフレームを構威し、符号化回路1
6、変調回路17を経て、中心局に送信される。中心局
では、復調回路11、復号回路12を経て受信処理回路
13に入カされる。受信処理回路13では、第1スロッ
トのアドレスが解析され、アドレス別に管理してぃるN
 (S)のチェックを行う。即ち、同一アドレスで前に
受信した■フレームのN (S)と比較して今受信した
N(S)が1だけ増加していることをチェックする.N
 (S)に矛盾がある場合には、送信処理回路l5に再
送要求の指示を行う。矛盾が無く、かつ、全スロットが
受信できた場合には、受信メッセージとして出力すると
ともに、送信処理回路15にRRのN (R)として設
定する値を指示する。矛盾が無く、第2スロット以降に
非受信スロットがあった場合には、受信できたスロット
を記憶回路14に記録するとともに、送信処理回路15
にREJ’での再送要求を指示する。I゛フレームで再
送されてくると、アドレス、N (S)に基づいて前に
受信されたIフレームを記憶回路14から導き、新たに
受信されたスロットをn (S)に基づいてメッセージ
を構或する。非受信スロットが残っている場合にはさら
に再送要求を行い、全スロットが受信できると受信メッ
セージとして出力する。
第4図は本発明の実施例の動作を説明する図である。右
側から左側へIフレームを転送する場合の信号の授受を
示している。■でI (N (S) =0)を転送し、
受信できたので、RR (N (R)=N (S)+1
=1)を返す。■でI  (N (S)=1),I (
N (S)=2)を引き続いて転送し、受信できたので
RR (N (R)=3)を返す。■テl (N (S
) 3)、I (N (S) =4)を転送したが、前
者が全スロット非受信となり、後者のみが受信さると、
N(S)として3であるべきであるのが4が受信される
ためI (N (S) =3)が非受信となったことが
判り、REJ (N (R)=3)で再送要求する。こ
こまでは、通常のHDLC手順による転送である。■で
再度1  (N (S)=3)を転送したが、番号2.
3のスロットが非受信となったので、REJ’(N (
R)=3,n (R)一2)で番号2.3のスロットの
再送要求を行う。
それに対し■でI’ (N (R)=3.n (R)=
2)で、第2スロット以降で番号2,3のスロットを転
送し、それにつづいて、I (N (S) =4)も再
送される。これに対しRR (N (R) −5)を返
し、I (N (S) −4)までの転送が或功してい
ることを送信側で知ることができる。
第5図は複数の端末局から中心局へランダムアクセスを
行う場合の本発明の実施例の中心局と端未局の構或を説
明する図である。中心局において、501は復調回路、
502は復号回路、503は受信処理回路、504は記
憶回路、505は送信処理回路、.506は符号化回路
、507は変調回路、508は報知制御回路である。端
末局において、511は復調回路、512は復号回路、
513は受信処理回路、514は記憶回路、515は送
信処理回路、516は符号化回路、517は変調回路、
518は送信制御回路である。第6図はランダムアクセ
スにおける上下回線の信号構成を説明する図である。
第6図に示すように、下り(中心局から端末局へ)回線
は、スロットに分割され、その各スロットの一部に報知
用のビット(I/B,R/N)を設ける。I/Bは端末
局からの送信の諾否を報知するために中心局から送信さ
れる信号で、■は送信許可、Bは送信禁止を示す。R/
Nは中心局での信号受信状態を報知する信号で、Rは端
末局からの信号が中心局で正確に受信できたこと、Nは
非受信の旨を示す。上り(端末局から中心局へ)回線は
、端末局が1つのメッセージを転送するために、ある一
定間隔のスロット(第6図では3種のスロットの中から
1つ)を選択して、間隔をおいて複数のスロットを送信
するように構或する。
端末局から送信するスロットの直前の下り回線スロット
でそのスロットでのI/B及び前の上り回線スロットで
の送信信号のR/Nが報知される。
第5図において、端末局では、復調回路511、復号回
路512を経て受信されたI/B及びR/Nが信号分離
されて送信制御回路518に入力される。
メッセージを送信する場合には、送信処理回路515で
N (S)等を付加され符号化回路516を経て送信制
御回路518へ入力された送信信号が、前述のI/Bに
基づいて送信される。即ち、■であればそのスロットか
ら送信を開始する。送信開始した 信号は中心局で復調
回路501、復号回路502を経て、信号構或に関する
情報Wが分離されたものと、その信号の受信状態とが報
知制御回路508に人力される。報知制御回路508は
、受信状態によってR/Nを報知するとともに、W(そ
のメッセージを構或するスロット数)−1のスロットで
のI/BをBにして、他の端末局からの送信を禁止して
そのメッセージを信号衝突から保護する。
端末局では、第2スロット以降の送信継続の際に、報知
信号がB,Rであることを確認してから送信を継続する
。中心局では、受信処理回路503でN(S)等のチェ
ックを行い、メッセージをflIrIi.する全スロッ
トを受信すると受信メッセージとして出力する。受信処
理回路503、記憶回路504、送信処理回路505の
動作は前に説明した実施例と同じである。但し、上り回
線においては、各スロット毎の受信状態が報知されるの
で、REJ’による再送要求を待つことなく、端末局か
ら自発的に■゛フレームでスロット単位の再送を行うこ
とができる.しかも、最初の■フレームが非受信となっ
たところで直ちにその送信を停止することができるので
、スロット単位の再送をGBNで行っている場合には、
無駄な送信を最小にできるので効率がよい。
第6図はW=5の■フレームを転送する場合の動作を示
している。先ず、報知信号のI/Bより送信できること
を確認してI  (N (S) =O)の送信を開始す
る。第2スロット以降では報知信号がI/B= ”B”
,R/N= ”R” である(7)で正Lく中心局で受
信されていると判断し、送信を継続する。番号4のスロ
ットが伝送誤りにより非受信となると、報知信号として
、最後のスロットだからI/B=“I”,非受信だから
R/N=6N”が送信される。これを端末局で受けると
番号5のスロットの送信は中止し、適当な遅延の後、再
度、報知信号のI/B一“■”を受信して送信可と判断
してI’ (N (S)=O,n (S)=4)の送信
を開始し、第2スロット以降では、番号4,5のスロッ
トを再送する。この例では、途中で非受信スロットがあ
るとB報知による衝突からの保護をやめて、一旦他の端
末からの送信を許可し、再度、■報知をみつけて再送を
行う方法を用いた。フェージングの相関特性に依存して
バースト的に非受信が起こる場合には時間的に離れて再
送を行うこの方法が有効である。非受信がランダムに起
こる場合には、途中で非受信になってもB,Nを報知し
、他の端末からの送信を禁止にしたままI”(N(S)
=0,n (S)=4)による再送を行うことも可能で
ある。
以上の説明は再送制御方式としてGBNを用いた例で説
明したが、SRを用いてさらに、効率的なメッセージ転
送が可能である。第7図はスロット単位の再送をSRで
行う場合の信号フォーマット例を説明する図である。第
3図の1’, REJ’では、再送する最初のスロット
番号n(S),n(R)のみを示したが、SRの場合は
、再送するスロット数k及び再送する各々のスロット番
号nI(S).n2  (S).−,nk  (S),
no  (R).nz(R),・・・,nl.(R)を
示す。その他の動作はGBNと同様である。また、SR
方式では再送スロット数が多い場合に再送スロットの指
定のために必要なフィールドが多くなるので、これに対
処するため、再送スロット数がある値を超えた場合には
GBN方式とするなど、SRとGBNを組み合わせる方
法も有効である。
GBNを用いた場合において、送信途中で非受信スロッ
トがあった場合に、REJ’の受信によって送信を停止
方法を採用しても、非受信スロット以降のいくつかのス
ロットが送信される場合があるので、これらの受信結果
を再送されてきた信号と組み合わせることにより、より
効率的な転送が可能になる。即ち、再送されてきた時に
非受信でも、最初の転送で受信できていれば、(1,B
Nでもそれを破棄することなく、採用することにより、
より少ない再送回数で信頼度を確保することができる。
スロット毎の受信状態の判断を誤り訂正符号のみで行う
方法で示したが、さらに、受信レベルやデータ識別時に
軟判定を行うなど、他の受信の確からしさを示す尺度を
用いてもよい。
なお、説明では、■フレームにN (R)を含めない例
で説明したが、HDLCと同じくIフレームにN (R
)を含めて、■フレームの転送によって、RRの転送を
代用する方法でもよい。また、■フレームの制御フィー
ルドの信号識別子とN(S)は異なるフィールドを用い
たが、1ビットでIフレームか否かを識別してその他の
部分を共用するHDLCと同じフォーマットでも本発明
を適用することができる。さらに、その他のHDLCの
機能をすべて含んでいても、本発明の適用は可能である
処理の複雑化を避けるために、スロット単位再送を行う
ものをある定めたスロット数以上のメッセージに限定す
る方法も適用することができる。
また、端末局にスロット単位の再送機能を具備していな
くても、REJ’をREJと読みかえる機能だけを具備
していれば、本発明を採用したシステムでの信号転送は
可能であるので、長いメッセージの転送を行わないユー
ザのための低機能端末局が共存できるという特徴がある
以上説明したように、本発明では、長いメッセージを複
数のスロットに分割して転送し、そのスロット単位の再
送制御を行うので、劣悪な伝搬路でも効率的に長いメッ
セージを転送することができるという利点がある。小さ
い単位に分割して従来の再送制御方式を適用する方法と
異なり、アドレスや再送制御のために必要なフィールド
の付加が小さいので、それによる効率低下がないという
利点がある。
本発明と長いメッセージをそのまま転送/再送制御する
方法、小さい単位に分割して再送制御する方法のスルー
プット特性の比較を第8図に示す。
ここで、スループット特性は、アドレス部分等のオーバ
ーヘッドを除く有効な情報が正しく受信されるためにチ
ャネルを使用している時間率をいう。
1メッセージ100スロットで構戒される場合の特性を
示しており、1メッセージ当たりのアドレス等のオーバ
ーヘッド部分は1スロット必要な条件で比較している。
また、メッセージ単位の再送制御はいずれの方法もSR
形式を用い、本発明のスロット単位の再送制御もSR形
式とした。本発明は、スロット当たり非受信率が低い領
域から高い領域すべてにおいて従来方式に比して優れて
いる。
移動通信方式においては、伝送路の品質が悪い場合もあ
れば、例えば、移動局が基地局のごく近くに存在するな
ど、品質がよいこともあり、伝送路特性が多様である。
本発明は、伝送路品質がよく再送を殆ど必要としない場
合には、オーバーヘッドの少ない効率的な情報転送を行
い、伝送路品質の低下にともない必要に応じて短い単位
での再送制御を行うことにより再送の増加による効率低
下を最小にして信頼度を確保できるという特長がある。
(5)発明の効果 以上説明したように、本発明では、長いメッセージを複
数のスロットに分割して転送し、そのスロット単位の再
送制御を行うので、劣悪な伝搬路でも効率的に長いメッ
セージを転送することができるという利点がある。小さ
い単位に分割して従来の再送制御方式を適用する方法と
異なり、アドレスや再送制御のために必要なフィールド
の付加が小さいので、それによる効率低下が少ないとい
う利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を移動通信システムに適用した場合の移
動局または基地局の構或を示すブロック図、第2図は本
発明の実施例における信号構戒の概略を説明するための
タイムチャート、第3図はメッセージ転送用及び再送要
求用信号のフォーマット例を説明する図、第4図は本発
明の実施例の動作を説明するフロー図、第5図は複数の
端末局から中心局へランダムアクセスを行う場合の本発
明の実施例の端末局と中心局の構戒を説明するブロック
図、第6図はランダムアクセスにおける上下回線の信号
構或を説明するためのタイムチャート、第7図はスロッ
ト単位の再送をSRで行う場合の信号フォーマット例を
説明する図、第8図はスループット特性の比較を示す特
性図である。 l1・・・復調回路、12・・・復号回路、13・・・
受信処理回路、l4・・・記憶回路、15・・・送信処
理回路、16・・・符号化回路、17・・・変調回路、
501・・・復調回路、502・・・復号回路、503
・・・受信処理回路、504・・・記憶回路、505・
・・送信処理回路、506・・・符号化回路、507・
・・変調回路、508・・・報知制御回路、511・・
・復調回路、512・・・復号回路、513・・・受信
処理回路、514・・・記憶回路、515・・・送信処
理回路、516・・・符号化回路、 517・・・変調回路、 518・・・送信制御回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)端末局と中心局が相互にメッセージを転送するデ
    ィジタル通信方式において、 転送する信号を複数の時間スロットに分割してスロット
    毎に独立な誤り訂正/検出符号化を行い、再送要求信号
    及びメッセージ転送用信号にメッセージ単位の再送制御
    用順序番号と再送スロット番号を含み、ある特定の時間
    スロットに再送制御用の順序番号と端末局のIDを示す
    アドレスを含ませてデータを転送し、 メッセージ受信側では、該順序番号とアドレスが含まれ
    ている時間スロットの復号結果に基づく順序番号の不一
    致検出とスロット毎の受信状態に基づく再送要求信号を
    送出し、 メッセージ送信側では、当該再送要求に基づいて全メッ
    セージまたは指定されたスロットの再送を行うことを特
    徴とする信号伝送方式。
  2. (2)メッセージ受信側でスロット毎の受信状態を定期
    的に報知し、メッセージ送信側では、当該報知に基づい
    て全メッセージまたはスロットの再送を行うことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項の信号伝送方式。
JP1240500A 1989-09-19 1989-09-19 信号伝送方式 Expired - Lifetime JP2711731B2 (ja)

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