JPH0683253B2 - パケツト交換方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通信端末間で情報転送を行なうためのパケッ
ト交換方式に関するものである。

〔従来の技術〕

以下、従来技術を説明するに当って、その前に本明細書
中で頻繁に使用されるレイア２とかレイア３などの技術
用語の簡単な説明を行なっておく。

通信回線の制御から業務に依存する通信機能までを幾つ
かの層（レイア）に階層化し、それぞれの層が上位層に
提供するサービスと各層の機能を定めたものが参照モデ
ルと呼ばれている。

この参照モデルを構成する層は７つの層から成ってお
り、第７図（高位）は応用層、第６層はプレゼンテーシ
ヨン層、第５層はセシヨン層、第４層はトランスポート
層、第３層はネットワーク層、第２層はデータリンク
層、第１層（低位）は物理層、となっている。

ここで第１層である物理層の役割は、物理コネクシヨン
を活性化・維持・非活性化し、ビット伝送のための機械
的、電気的な制御を行うこと、となっている。

また第２層であるデータリンク層の役割は、隣接する開
放形システム間のデータ転送を行い、伝送誤りの制御を
行うこと、となっており、かかるデータリンク層レベル
の通信を、以下、レイア２の通信という。

次に第３層であるネットワーク層の役割は、一つまたは
複数の通信網を介して中継を行い、利用者が存在する開
放形システム間のデータ転送を行うこと、となってお
り、かかるネットワーク層レベルの通信を以下、レイア
３の通信という。

第４層以上の層についての説明は、本発明と直接関係が
ないので説明を省略するが、この種の技術解説を行った
文献として、電子通信学会発行の「データ通信ハンドブ
ック」（昭和59年10月30日、第１版発行）があるので、
必要があれば参照されたい。

さて、従来のレイア３の通信において論理呼（論理チャ
ネル）を多重化するX.25形パケット交換方式では、レイ
ア３の通信におけるデータパケットに対し、受信側から
応答パケットが返り、この２種類のレイア３パケット
は、レイア２の通信におけるＩフレームで転送する。

ここで、レイア２の通信では、良く知られたHDLC（ハイ
レベルデータリンク）制手順が用いられており、Ｉフレ
ームというのは、この制御手順において情報（Ｉ）を転
送するのに用いる信号形式のことである。

レイア２の通信では、このＩフレーム（情報フレーム）
に対し、受信側が応答として監視フレームであるRRフレ
ーム（receive ready）を返すことになっている。その
結果、従来のパケット交換方式では、１つのデータパケ
ットを転送するのに合計４つのフレームが必要となり、
かくして多くの制御フレームが必要になるという欠点が
あった。

第７図は、この様子を示している。同図において、端末
１がパケット網を介して端末２にDATAパケットを送るも
のとする。

先ず、端末１は、レイア２の通信で、ＩフレームにDATA
パケットを載せてＩ（DATAパケット）としてパケット網
内のノードとしての装置に送る。これを受けた装置は、
RRフレームを端末１に返すと共に、端末２に向けて、Ｉ
フレームにDATAパケットを載せてＩ（DATAパケット）と
して送る。

すると端末２は、同じくレイア２の通信という性格上、
RRフレームを装置に返す。その上で、端末２は、X.25形
パケット交換方式の定める所に従って、レイア３の通信
として、応答パケット（RRパケット）を端末１に返さな
くてはならない。

そこで具体的には、端末２はPRパケットをレイア２の通
信におけるＩフレームに載せてＩ（RRパケット）として
装置に送り、装置はこれに対して端末２にRRフレームを
返すと共に、同じくＩフレームにRRパケットを載せてＩ
（RRパケット）として端末１に送る。これを受けた端末
１は装置へRRフレームを返す。

以上のように、この場合、端末１から端末２へ１つのDA
TAパケットを送るのに、DATAパケットを載せたＩフレー
ムと、それに対するRRフレームと、更にRRパケットを載
せたＩフレームと、それに対するRRフレームと、合計４
フレームを要していた。

第８図は、従来のパケット交換方式における通信路の多
重化状況を示す説明図である。すなわち、端末１と網内
ノード（隣接ノード）との間のレイア２の通信路（デー
タリンク）は破線で示すように１本だけ確立し、その間
で終端する。レイア３の通信路（論理呼チャネル）は実
線で示すように多重化（２本）されており、端末１と網
内ノードとの間では、１本レイア２のリンクを共用する
ようになっている。

なお、レイア２の通信路（データリンク）を多重化する
パケット交換方式においても、従来技術ではレイア２の
RRフレームとレイア３のRRパケットを相乗りさせること
をしないため、先に説明したのと同様の４フレームを必
要としていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明は、パケット交換方式において、１つのデ
ータパケットを送信するのに要するフレーム数を従来の
４つから減らすこと、を解決すべき問題点としている。
従って本発明は、上述のことを可能とするパケット交換
方式を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

従来技術ではDATAパケットが載るレイア２のＩフレーム
を受信した装置はすぐレイア２のRRフレームを返してい
た。本発明方式ではこれをやめ、レイア２の誤り制御
（RRフレームの返送）をエンドツウエンド（端末対端
末）とするとともに、DATAパケットに対するレイア３の
応答（RR）パケットに、レイア２の応答（RRフレーム）
を相乗りさせるようにする。

第１図は本発明方式における信号シーケンスを示してい
る。同図に見られるように、端末１からDATAパケットの
載ったＩフレームを受けてもパケット網内装置は、レイ
ア２の応答としてのRRフレームを返さず、次の端末２に
Ｉフレームを送る。端末２では、RRパケットを端末１に
返さなくてはならないが、このRRパケットを載せたＩフ
レームに、先に返すべきであったRRフレームを相乗りさ
せるようにしている。つまり、レイア２の応答であるRR
フレームをエンドツウエンド（端末対端末）で送るよう
にし、かつレイア３の応答（RRパケット）と同一のフレ
ームに相乗りさせることにより、従来の方式に比べて、
最大２分の１の数のパケット（フレーム）送信で同一の
目的を達成できるようにした。

第１図において、Ｉ^＊（RRパケット）とある＊印は、レ
イア２のＩフレームのヘツドにACK（送信側へ受信側が
送る肯定応答）の載っていることを示している。

元々、HDLCもX.25パケットレベルも、反対方向の他の情
報転送があれば、相乗りできるようになっている。相乗
り率をA2（レイア２）、及びA3（レイア３）、（０＜A
2,A3≦１）とおき、もう少し詳しく計算してみる。１つ
のDATAパケットを送信するのに、従来方式では、レイア
３のACKを考慮して（１＋A3）個のパケット送信が必要
で、１個のパケット送信のために、レベル２で、（１＋
A2）個のフレームが必要なため、合計（１＋A3）×（１
＋A2）個のフレーム送信が必要となる。

一方、本発明方式では、１つのDATAパケット送信に（１
＋A3）のフレーム送信で済むため、本発明方式は従来方
式に比べて、1/（１＋A2）個のフレーム送信で済むこと
になる。

〔実施例〕

次に図を参照して本発明の実施例を説明する。

第２図は本発明の一実施例を要部を示すブロック図であ
る。同図において、11はレイア３処理プロセッサ、12は
レイア２処理プロセッサ、13はレイア１制御装置、14は
伝送路、15は端末又は、パケット交換機である。

このレイア２処理プロセッサ12とレイア３処理プロセッ
サ11との間で第３図に示す制御信号のやりとりを行う。
すなわち、レイア２処理プロセッサ12がDATAパケットの
載ったＩフレーム17を相手装置16から受信すると、レイ
ア３処理プロセッサ11にその内容18を通知する。

従来では、レイア２処理プロセッサ12がレイア３処理プ
ロセッサ11に情報を渡し、正確にレイア３処理プロセッ
サ11のバッファに格納しおわると、レイア２処理プロセ
ッサ12が独自にRRフレームを相手に返していた。ところ
が、本発明では、レイア２処理プロセッサ12は独自にRR
フレームを返すことをせず、レイア３処理プロセッサ11
がそのDATAパケットに対する応答のRRパケットを生成
し、レイア２処理プロセッサ12に送信するように要求19
があった時に、このRRパケットをのせるＩフレーム20に
同時にレイア２の応答も相乗りさせる。

もし、何らかの理由でRRパケットが送信できない時や、
応答パケットが存在しない場合は第４図に示したよう
に、レイア３処理プロセッサ11がRRフレーム送信指示21
をすれば、レイア２処理プロセッサ12がRRフレーム22を
送信できる。

レイア２の応答制御をエンドツウエンドとすると、Ｉフ
レーム送信後、応答が返るまでの時間が長くなるが、レ
イア２のウインドウサイズ（データ端末からパケット網
に受信確認を待たずに一時に送信できるデータパケット
の数は、呼設定時に決められる一定数以下に制限される
が、この数をウインドウサイズと云う）を大きくするこ
とにより、必要バッファ量は大きくなるが、スループッ
トは従来のリンクバイリンクと同様にでき問題はない。

以上説明した実施例では、レイア３処理プロセッサがレ
イア２の応答の相乗りを直接指示する方式であった。他
の実施例として、レイア３処理プロセッサが直接にはレ
イア２処理プロセッサに指示しない方法も可能である。
すなわち、レイア２処理プロセッサが受信した情報をレ
イア３処理プロセッサに渡した後、あるタイミング以内
にレイア３処理プロセッサから送信指示があれば、その
Ｉフレームにレイア２の応答を相乗りさせるし、もしタ
イミング以内にレイア３処理プロセッサからＩフレーム
送信指示が無ければ、レイア２処理プロセッサが独自に
RRフレームを送信してしまう方式である。

途中のパケット交換ノードでは、送信端末又は前置交換
ノード（まとめて前置ノードと呼ぶ）から受信したＩフ
レームに対して、レイア２の応答を返さず、後段の交換
ノード又は受信端末（まとめて後段ノードと呼ぶ）へ送
信する。この時、レイア２で伝送路誤りを検出したフレ
ームはそのノードで破棄する。破棄したことに伴う受信
Ｉフレームの順序誤りを検出した途中（送信端末及び受
信端末以外のノード）ノードはREJ（reject）やSREJ（s
elective reject）信号により、送信端末に再送を要求
してもよいし、何もアクションをとらないで、最端の受
信端末に任せてもよい。受信端末から、レイア２とレイ
ア３の応答が相乗りしたRRパケットの乗ったＩフレーム
を受信すると、もしその途中ノードがレイア２及びレイ
ア３の管理を行っている場合は呼制御テーブルの応答返
送シーケンス番号等を更新し、もし途中ノードがレイア
２及びレイア３の制御を行っていない場合は、そのま
ま、次のノードへ、RRパケットの乗ったＩフレームを転
送する。

上記の途中ノードの動作の説明にあるように途中ノード
はレイア２応答に関してエンドツウエンド制御を行う
が、送信及び受信端末では従来と同様なレイア２制御と
なる。

以上の実施例の説明ではレイア２とレイア３の各処理プ
ロセッサを独立にしていたが、１つのプロセッサでレイ
ア２とレイア３の処理を同時に実施することは勿論でき
る。又、以上の例では、HDLC及びX.25のレベル３のプロ
トコルを例にしたが、レイア２の他の手順、例えばベー
シック手順や、レイア３の他の手順でも本発明は適用で
きる。

以上の方式を実施することにより、その効果として、従
来の方式に比べて最大２分の１の量のフレーム数で情報
転送が可能となる。

以上の例ではレイア３に必ず応答パケット（RRパケッ
ト）が存在するとしていたが、レイア２の応答（RRフレ
ーム又は、逆方向のＩフレームの相乗りした受信シーケ
ンス番号）でレイア３の応答を肩代わりし、レイア３の
応答を省略できる場合は、第５図に示すように返送情報
はRRフレームのみでもよい。

上記の説明で前提としたレイア２での論理呼（チャネ
ル）の多重とは次のようにすることである。レイア３多
重では先に説明した第８図に示すように、レイア２のリ
ンクは隣接ノードとの間に１本確立し、かつその間で終
端する。その１本のレイア２リンクを複数のレイア３の
論理呼（チャネル）で共用する。レイア２での論理呼
（チャネル）の多重では第６図に示すように、レイア３
の論理呼毎にレイア２のリンクを確立する。

本発明によるレイア２とレイア３の応答の相乗りを実現
させるためには、レイア２のエンドツウエンド制御が必
須となり、レイア２のエンドツウエンドを行うために
は、レイア２の制御も１つの論理呼毎に行う必要がある
ため、レイア２での論理呼多重が第６図に示すように必
要となる。なぜなら、もし、レイア２多重を行わない
と、１つの論理呼が応答を返すのが遅れると他の論理呼
のフローも停止するからである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、パケット交換方
式において、従来より、少ないフレーム数で同一の内容
のデータ通信が実現できるので、パケット交換網、LA
N、データ／音声統合PBX等に応用して有利であるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式における信号シーケンスを示す説明
図、第２図は本発明の一実施例の要部を示すブロック
図、第３図は本発明により応答相乗りする場合のレイア
３処理プロセッサとレイア２処理プロセッサとの間の制
御信号の流れを示す説明図、第４図は相乗りしない場合
の流れを示す説明図、第５図は本発明方式における他の
信号シーケンスを示す説明図、第６図は本発明のパケッ
ト交換方式における通信路の多重化状況の説明図、第７
図は従来のパケット交換方式の信号シーケンスを示す説
明図、第８図は従来のパケット交換方式における通信路
の多重化状況の説明図、である。 符号の説明 11……レイア３処理プロセッサ、12……レイア２処理プ
ロセッサ、13……レイア１制御装置、14……伝送路、15
……端末またはパケット交換機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パケット網を介して端末と端末の間でパケ
   ット交換を行うに際し、端末とパケット網内ノードとの
   間のデータリンク層レベルの通信では、送信情報フレー
   ムについての誤り制御有り、即ち誤りの有無の返送の伝
   送制御手順を用い、網内ノードを介する端末と端末の間
   のネットワーク層レベルの通信では、前記送信情報フレ
   ームによって送られたデータパケットの受信端末がその
   応答として応答パケットを送信端末へ送るようにしたパ
   ケット交換方式において、 網内ノードを介する端末と端末の間のネットワーク層レ
   ベルの通信チャネル毎に、端末とパケット網内ノードと
   の間のデータリンク層レベルの通信路、即ちデータリン
   クも、対応させて、端末から網内ノードを介して端末に
   至る通信路として確立しておき、 送信端末と網内ノードとの間でのデータリンク層レベル
   の通信における送信情報フレームについての誤りの有無
   の返送は、該ノードから送信端末に直接返すのではな
   く、網内ノードを介する端末と端末の間のネットワーク
   層レベルの通信に際して受信端末から送信端末へ送る応
   答パケットと共に、それまで受信端末であった端末が送
   信端末となって、それまで送信端末であった受信端末
   へ、前記の確立されたデータリンク層レベルの通信路に
   よって送る送信情報フレームに、相乗りさせて端末対端
   末返送方式によって送るようにしたことを特徴とするパ
   ケット交換方式。