JPH0452018B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通信方式に関し、特に各種情報提供サ
ービス、会議通信などの通信形態の多様化、通信
網におけるテータベースの分散化および衛星回線
の利用などに伴ない重要性が拡大してきた同一内
容の情報を同時に複数の宛先に転送する同報形通
信システムにおける通信方式に関する。

〔従来の技術〕

通信の相手が複数であり同一内容の情報を複数
の宛先に同時に転送するような通信を同報形通信
と呼ぶ。同報形通信における自動誤り再送制御
（ARQ：AUTOMATIC REPEAT REQUEST）
のプロトコルが各種提案されているが、そのうち
の１つに選択再送方式（SELECTIVE
REPEAT）と呼ばれる方式がある。この方式で
は、送信局側の複数個の情報フレームを送信し各
受信局からの誤り受信による再送要求があつた情
報フレームだけを再送する方式である。しかし１
対１通信の場合と異なり受信局が複数であるた
め、一般に誤り受信するフレームが各受信局ごと
に異なる。例えば送信局が送つた10個の情報フレ
ームのうち、受信局１は２番目のフレームを、受
信局２は７番目のフレームを、受信局３は９番目
のフレームをそれぞれ誤り受信したとすると、送
信局は各受信局からの再送要求を受け２番目のフ
レーム、７番目のフレーム、９番目のフレームの
３つを再送しなければならない。しかしこの場
合、例えば２番目のフレームを誤り受信したのは
受信局１だけであり他の受信局は２番目のフレー
ムは既に受信して持つている。このように各受信
局側にとつては必要な再送は１フレームずつであ
るにもかかわらず送信局は３つのフレームを再送
しなければならず、回線の利用効率は一般に１対
１通信の場合と比べて大きく劣化する。一方回線
の利用効率の劣化を改善する方式として、複数の
受信局がそれぞれ異なつた情報フレームを誤り受
信した場合、上記誤り受信されたフレームをすべ
て一つ一つ再送するかわりに、複数の誤り受信フ
レームに対して１つのフレームの再送で上記複数
の誤り受信フレームに対する再送を同時に達成す
る方式（XOR再送法）が提案されている。以下
該XOR再送法の原理を簡単に説明する。

一般にＮ個の等しい長さのビツト列があつた
時、これらＮ個のビツト列よりビツトごとに排他
的論理和を取ることにより得られるビツト列を仮
にＮ和ビツト列と呼ぶことにすると、もとのＮ個
のビツト列のうちの任意のＮ−１個のビツト列が
わかつた時、このＮ−１個のビツト列と該Ｎ和ビ
ツト列をビツトごとに排他的論理和をとることに
より、残りの１個のビツト列を得ることができ
る。この原理にもとずき、送信局は特定のフレー
ムを再送するかわりにいくつかのフレームをビツ
トごとに排他的論理和したフレームを再送する。
その際排他的論理和を取るフレームを後述する方
法に従つて決めることにより、各受信局では該再
送フレームを構成する排地的論理和された複数の
フレーム中、誤り受信したものが高々１つである
ようにでき、従つて各受信局ともその誤り受信し
たフレームが何であつても該１つの排他的論理和
フレームの再送により誤つたフレームを回復する
ことができる。送信局は情報フレームを連続して
送信し、前回の再送の範囲に含まれないフレーム
に対するはじめての再送要求がきた場合は、その
受信局名と誤り受信されたフレームナンバーを記
録し、それ以後の再送要求に対してはその受信局
名を記録する。もし同一の局から２つ目の再送要
求が来た場合には、該２つ目の誤り受信されたフ
レーム以前（該２つ目の誤り受信されたフレーム
は含まない）に送信したフレームすべてのビツト
ごとの排他的論理和したフレームを再送する。も
し同一の局から２つ目の再送要求が来る前に前記
前回の再送の範囲に含まれない初めての誤り受信
フレームから数えて所定の個数のフレームを送信
してしまつた場合には、受信局側でのバツフアの
オーバーフローを防ぐために、その時点までに受
信確認を受け取つているフレームまでの排他的論
理和をとり再送する。いずれの場合でも、各受信
局は再送されたフレームの範囲内には誤り受信し
たフレームは高々１つしかない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のXOR再送法では、受信局数が
増すに従い１対１通信の場合と比べて送信局が保
持しなければならない制御情報量が増大し、また
再送のための制御も複雑となるという欠点があ
る。すなわち送信局では各受信局からの受信応答
から各受信局別の受信状況を把握し保持している
必要があり、また再送の重複を防ぐための処理な
どが必要である。しかしこれら予想される同報形
通信の普及の必要性を考えると、特定の１，２の
局だけではなくどの局からも同報通信が行なえ
る、つまりどの局も同報形通信の送信局に成り得
ることが重要であると考えられる。従つて同報形
通信の送信局の負担を軽減することが必要であ
る。また一方、各受信局から送信局への受信応答
などの上り回線の通信も受信局数が増すに従つて
増大するため、各受信局からの応答の情報量が少
なくてもよい方式が望ましい。

本発明の目的は、同報形通信システムにおい
て、XOR再送法の原理を用いた効率のよい再送
を、各受信局から送信局への上り回線の情報量を
必要最低限した用いず、送信局における記録容量
および処理の負担を増大させることなく行なうこ
とを可能とする通信方式を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の通信システムは、同報形通信システム
において、送信局は送信すべき全情報フレームを
特定のフレーム数ごとの基本ブロツクに分割し１
ブロツク送信ごとにそのブロツクに含まれるすべ
ての情報フレームをビツトごとに排地的論理和し
たフレームを作つて送信し、受信局は該排地的論
理和フレームの受信に際して該ブロツク中に誤り
受信した情報フレームが１つ以下の時には受信確
認を、２つ以上の時には再送要求を送信局に送信
し、送信局は全受信局から受信確認を受信した場
合は次のブロツクの送信に進み、１つ以上の受信
局から再送要求がきた時には該ブロツクを特定の
大きさの２つのブロツクに分割して前半のブロツ
ク中に含まれる全フレームをビツトごとに排他的
論理和したフレームを送信し、以後受信局におい
て排他的論理和フレームを受信するごとにその排
他的論理和がとられたブロツク中に誤り受信した
フレームが１つ以下の時には受信確認を、２つ以
上の時には再送要求を送信局へ送信する手順を繰
り返し、一方送信局は１局でも再送要求できたブ
ロツクについての２分割と前半ブロツクの排他的
論理和フレームの送信を繰り返し、全受信局から
受信確認を受信した場合は該受信確認を受けとつ
たブロツクに含まれるフレームを基本ブロツクか
ら除いたフレームに対して前記２分割再送を繰り
返し、全受信局から基本ブロツク中のすべてのフ
レームに対する受信確認を受信したのち次の基本
ブロツクの送信に進んでいる。

〔作用〕

本発明においては、以下に述べる原理にもとづ
いて上記目的を達成している。

送信局が送信すべき情報フレームの数をＮ個と
しＪ（１），Ｊ（２），…，Ｊ（Ｎ）と表わすことに
する。各情報フレームは長さが等しくビツト誤り
検出用の符号が付加されているものとする。送信
局は回線のフレーム誤り率ｐと情報フレーム数Ｎ
から適当な個数N1を決め、N1個の情報フレーム
Ｊ（１），Ｊ（２），…，Ｊ（Ｎ１）を連続して送信
する。（Ｎ＋１）個目にはすでに送信したN1個の
情報フレームをビツトごとに排他的論理和したフ
レームＸ（１，Ｎ１）を送信する。つまり Ｘ（１，N1）＝Ｊ(1)Ｊ(2)…（N1） である。各受信局はＪ（１），Ｊ（２）…，Ｊ（Ｎ
１），Ｘ（１，Ｎ１）の順で受信するが、Ｊ（１）
からＪ（Ｎ１）までは受信応答は返さない。Ｘ
（１，Ｎ１）を受信した際に、それまで受信した
Ｊ（１）からＪ（Ｎ１）までのN1個のフレーム中
誤り受信したフレーム数が１つ以内であれば、正
しく受信した（Ｎ１−１）個の情報フレームをビ
ツトごとに排他的論理和したものを最後に受信し
たＸ（１，Ｎ１）とビツトごとに排他的論理和す
ることにより該誤り受信した１つのフレームを回
復することできる。もしＪ（１）からＪ（Ｎ１）ま
でN1個のフレーム中誤り受信したフレームが２
つ以上ある場合にはＸ（１，Ｎ１）を用いても回
復できない。従つて各受信局はＸ（１，Ｎ１）を
受信し、もしＪ（１）からＪ（Ｎ１）までの誤り受
信フレームの数が１つ以内であれば正常受信応答
を、また２つ以上の場合には再送要求を送信局に
送る。これら応答の情報量は１ビツト分で十分で
ある。送信局では各受信局からの応答を受信し、
もし前受信局の応答が正常受信応答であつた場合
には、Ｊ（１）からＪ（Ｎ１）までのすべてのフレ
ームが全受信局に正常に受信されたことを知り次
のラウンドにはいる。次のラウンドではＪ（Ｎ１
＋１）からＪ（Ｎ１＋Ｎ１−１）までのN1個の情
報フレームとそれらをビツトごとに排他的論理和
したフレームＸ（２，Ｎ１）を連続して送信し前
回と同じ操作を繰り返す。一方もし一局からでも
再送要求が来た場合には少なくとも１局はＪ（１）
からＪ（Ｎ１）までのN1個のフレームの内２つ以
上のフレームを誤り受信した局があることを知
る。その場合送信局は全体の個数N1から決まる
適当な個数M1（M1＜N1）を選びＪ（１），Ｊ
（２），…，Ｊ（Ｍ１）をビツトごとに排他的論理
和したフレームＸ（１，Ｍ１）を送信する。つま
り Ｘ（１，M1）＝Ｊ(1)Ｊ(2)…Ｊ（M1） である。各受信局はＸ（１，Ｎ１）を受信した時
と同様にＪ（１）からＪ（Ｍ１）までの間に誤り受
信したフレームが１つ以内であればＸ（１，Ｍ１）
を用いて誤り受信したフレームを回復することが
でき、従つて正常受信応答を返す。もしＪ（１）
からＪ（Ｍ１）までの間に誤り受信したフレーム
が２つ以上ある場合は再び再送要求を返す。上記
手続きを、全受信局がＪ（１）からＪ（Ｎ１）まで
のフレームを正常に受信し終わるまで繰り返し、
その後次のラウンドにはいる。

以上の手続きにおいて、初期の分割にあたる
N1およびそれ以後の再送要求に際して決める分
割M1，M2，…は前もつて適当な値を求めて表に
して持つていればよい。例えば初期の分割N1は
全フレーム中いくつ誤り受信されるかわからない
時点での分割であり、M1はN1個中２つ以上誤つ
ていることがわかつている時点での分割である。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例による再送手順を説
明するための図、第２図は本実施例における送信
局が持つている分割の大きさを決定するための表
の例を示す図である。

簡単のため初期の分割N1が８の場合について
１回のラウンドが終了するまでの手順について説
明する。第１図において、受信局数は１，〜３の
３局とし、初めに８つの情報フレームＪ（１），〜
Ｊ（８）を連続して送信したときの各受信局の受
信状態の一例を示し、×印は誤り受信を表わすこ
とにする。例えば受信局１はＪ（３），Ｊ（５）お
よびＪ（８）を誤り受信し、受信局２はＪ（１），
Ｊ（５）およびＪ（８）を誤り受信していることを
示している。Ｊ（８）のあとのＸ（１，８）＝Ｊ
（１）Ｊ（２）Ｊ（３）Ｊ（４）Ｊ（５）
Ｊ（６）Ｊ（７）Ｊ（８）の受信後、受信局１，
２，３はともに再送要求を送り返す。送信局は第
２図に示す表をひいて次の分割Ｍ１を求める。第
２図において、Ｋ個のフレーム中２個以上のフレ
ームが誤まられていることがわかつているときの
分割Ｍ(K)を表わしている。第１図に示す本実施例
では８フレーム中２フレーム以上誤つた局がある
ことがわかつているので、フレーム数Ｋ＝８の時
の分割Ｍの値Ｍ（８）＝４より送信局はＸ（１，４）
＝Ｊ（１）Ｊ（２）Ｊ（３）Ｊ（４）を送信す
る。各受信局ともＪ（１）からＪ（４）までの範囲
内では誤り受信したフレームは１つずつなので、
再送されたＸ（１，４）によつてそれぞれ誤り受
信フレームを回復でき、従つて各局とも正常受信
応答を返す。これにより送信局はＪ（１）から
（４）までは終了したこと知り、残りのＪ（５）か
らＪ（８）の再送にとりかかる。今度はＪ（５），
Ｊ（６），Ｊ（７），Ｊ（８）の４フレーム中誤りの
フレームがあることがわかつている場合であり、
第２図におけるフレーム数Ｋ＝４の時の分割Ｍ(4)
＝３より再送フレームはＸ（１，３）＝Ｊ（５）
Ｊ（６）Ｊ（７）となる。この時既にＪ（１）か
らＪ（４）は各受信局とも知つているのでＸ（１，
３）＝Ｊ（１）Ｊ（２）Ｊ（３）Ｊ（４）Ｊ
（５）Ｊ（６）Ｊ（７）を送信することにして
おいても効果は同じである。今回も各受信局とも
Ｊ（５）からＪ（７）までの範囲内では誤り受信し
たフレーム１つずつなので、再送されたＸ（１，
３）によつてそれぞれ誤り受信フレームを回復で
き、従つて各受信局とも正常受信応答を返す。送
信局は全受信局１，〜３からの正常受信応答を受
信して、各局とも少なくともＪ（７）までは正常
に受信していることを知る。例えＪ（８）を誤り
受信していた局があつたとしても、既にＸ（１，
８）を送信しているのでこのＸ（１，８）と正常
受信されているＪ（１）からＪ（７）までを用いて
Ｊ（８）は回復できる。従つてこのラウンドの再
送手続きはすべて終了したことになる。本実施例
の場合、再送フレームは初めに送つたＸ（１，８）
も含めて全部で３フレームであつたが、XOR再
送法の原理を用いない通常の選択再送方式などで
行なつた場合にはＪ（１），Ｊ（２），Ｊ（３），Ｊ
（５），Ｊ（６），Ｊ（８）の６つの再送フレームを
必要とする。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、上り回線を必要
最低限しか使わず送信局の負担の軽い方式ながら
XOR再送法の効率のよい再送が実現できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による再送手順を説
明するための図、第２図は本実施例における送信
局が持つている分割の大きさを決定するための表
の例を示す図である。 １，〜３……受信局、Ｊ（１），〜Ｊ（８）……
情報フレーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同一内容の情報を同時に複数の宛先に転送す
   る同報形通信システムにおいて、送信局は送信す
   べき全情報フレームを特定のフレーム数ごとの基
   本ブロツクに分割し１ブロツク送信ごとにそのブ
   ロツクに含まれるすべての情報フレームをビツト
   ごとに排地的論理和したフレームを作つて送信
   し、受信局は該排地的論理和フレームの受信に際
   して該ブロツク中に誤り受信した情報フレームが
   １つ以下の時には受信確認を、２つ以上の時には
   再送要求を送信局に送信し、送信局は全受信局か
   ら受信確認を受信した場合は次のブロツクの送信
   に進み、１つ以上の受信局から再送要求がきた時
   には該ブロツクを特定の大きさの２つのブロツク
   に分割して前半のブロツク中に含まれる全フレー
   ムをビツトごとに排他的論理和したフレームを送
   信し、以後受信局においては排他的論理和フレー
   ムを受信するごとにその排他的論理和がとられた
   ブロツク中に誤り受信したフレームが１つ以下の
   時には受信確認を、２つ以上の時には再送要求を
   送信局へ送信する手順を繰り返し、一方送信局は
   １局でも再送要求がきたブロツクについての２分
   割と前半ブロツクの排他的論理和フレームの送信
   を繰り返し、全受信局から受信確認を受信した場
   合は該受信確認を受けとつたブロツクに含まれる
   フレームを基本ブロツクから除いたフレームに対
   して前記２分割再送を繰り返し、全受信局から基
   本ブロツク中のすべてのフレームに対する受信確
   認を受信したのち次の基本ブロツクの送信に進む
   ことを特徴とする通信方式。