JPH0779332B2 - データ再送伝送方式 - Google Patents
データ再送伝送方式Info
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- JPH0779332B2 JPH0779332B2 JP3050157A JP5015791A JPH0779332B2 JP H0779332 B2 JPH0779332 B2 JP H0779332B2 JP 3050157 A JP3050157 A JP 3050157A JP 5015791 A JP5015791 A JP 5015791A JP H0779332 B2 JPH0779332 B2 JP H0779332B2
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- transmission
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- arq
- retransmission
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- Expired - Lifetime
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Description
関するものであり、特に、移動通信等のバースト誤りと
ランダム誤りの混在するチャンルを介してエラーフリー
伝送を高効率で達成するための方式に関するものであ
る。
フリー伝送を高効率で実現する方法として、帰還路を持
つ通信システムにGo−Back−N(GBN−AR
Q)及びSelective Repeat再送伝送
(SR−ARQ)があった。
ビットの長さを持つ複数のブロックに分割して、ブロッ
クを連続して送信し、受信されたブロックデータに誤り
が検出されないときは、受信局からデータが正しく受信
されたことを示す応答信号ACKを送信する。送信局
は、これを受信すると次のブロックデータを送信する。
検出されたときは、受信局からデータが正しく受信され
なかったことを示す応答信号NAKを送信する。NAK
を受信するか、または応答信号を正しく受信できなかっ
たとき(応答信号に誤りを検出したとき)の送信局の動
作は、ARQのタイプによって異なる。GBN−ARQ
では対応するブロックデータ以降の再送が行なわれ、S
R−ARQでは対応するブロックデータのみの再送が行
なわれる。したがって、伝送効率の点でSR−ARQは
優れた性能を示すが、文献(Shu Lin and
DJ.Costello,“Error Contro
l Coding:Fundamentals and
Applications”,Prentice H
all,pp.458−465)に示されるように、原
理的には無限大のバッファを必要とする。これは、無限
の伝送遅延が生じる確率が0ではないことを示してい
る。
きるバッファサイズは有限であり、また、ブロックデー
タを付けることのできる番号は有限のため、不特定量の
データに対していつもSR−ARQを用いて伝送するこ
とは実用上不可能である。このため、実用的にはSR−
ARQとGBN−ARQとを切り替えて用いるさまざな
ARQ方式が提案されている(同書pp.465−49
4)。
のように、ランダム誤りチャネルを対象としたものであ
った。このために、情報量が少ない帰還路の情報(Ac
kやNackなど)は、誤り訂正符号の適用等によって
誤りに対して十分に保護できるため、通常はエラーフリ
ー伝送、又は非常に低い誤り率で伝送可能な帰還路を前
提としていた。また、伝送遅延時間がARQ通信を開始
する前に送信局と受信局でわかっていることを仮定し、
ARQ通信の途中でラウンドトリップディレイ時間(送
信局がある番号のブロックデータを送信してから、それ
に対するレスポンスを受信するまでの時間)が変化する
ことはないシステムを対象としており、このことが、帰
還路の情報を減らせる(理想的にはAckとNackの
1ビット)理由にもなっていた。
スト誤りが支配的なチャネルを介して通信を行なう場
合、情報量が少なくてもエラーフリーに近い帰還路を構
成することは不可能である。このため、移動通信システ
ムで従来のプロトコルをそのまま用いると、帰還路誤り
による再送回数が増加して伝送効率が低下するという欠
点があった。さらに、移動通信システムでは、通信中に
チャンル切り換えが発生してラウンドトリップディレイ
時間がARQ通信中に変化する。
が変化しないことを前提にした従来の方式をそのまま適
用すると、通信中チャネル切り換えが発生する度に同期
外れが発生して、再同期のための時間が伝送効率を大幅
に低下させるという欠点があった。
のARQを移動通信システムに於けるデータ伝送にその
まま用いても、実用的な伝送効率が得られないという欠
点があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、移動通信システムにおいても高い伝送効率が得られ
て、通信中チャンネル切り換えが発生しても同期外れに
ならないARQ方式を提供することを目的とする。
の本発明の特徴は、帰還路を持つ通信システムに於て、
送信局には、データにモジュロ数Mで繰り返す番号を付
加する機能と、該番号を順次インクリメントしながらデ
ータをSRモードで連続的に送信するか、以前に送信済
みの番号にまで戻ってGBNモードで再送を繰り返すか
を表示するフラグを付加する機能と、該番号付きデータ
と該フラグとを誤りが検出可能な符号に符号化して送信
する機能と、受信局からの受信データに誤りが含まれる
かを検出する機能とを具備し、受信局には送信局からの
受信データに誤りが含まれるかを検出する機能と、正常
受信Ack又は異常受信Nackを示す情報と信号番号
とを誤りが検出可能な符号に符号化して帰還路に送信す
る機能とを具備し、
求を行ない、送信局では該フラグを連続送信表示にし
て、送信番号をインクリメントしながら送信する新しい
データに挿入させて再送要求される番号のデータを送信
し、繰り返して用いる送信番号と受信局が正常に受信し
たか否かが未確認なデータ番号とが区別できないとき送
信局は該フラグを繰り返し送信表示にして、再送要求さ
れる番号のデータから繰り返して送信するデータ再送伝
送方式にある。
するために、まず帰還路の情報にAck/Nackのほ
かに、番号(モジュロMで繰り返す)を付加する。そう
して、この番号を受信側で次に要求する再送データの番
号の意味に用いる。即ち、Nack(i)は、i−1番
のデータまで正く受信しているが、i番がまだ未確認な
ことを示す。なお、受信側でもっても新しいi番のデー
タまで正しく受信して再送要求するデータ番号がない場
合は、Ack(i)を帰還路に送信する。番号を帰還路
情報に付加することにより情報量が増大するが、バース
ト誤りが支配的なので1ブロックの帰還路情報の誤り率
は1ビットのAck/Nackを送信する場合より大き
くは劣化しない(高々数倍に留まる)。
きるまで、Nack(i)を帰還路に送信し続ける。こ
の時、例えば、n回目の送信で帰還路情報が送信側で正
しく受信されない確率は、1ブロックの帰還路情報の誤
り率のほぼn乗になる。従って、番号を帰還路情報に付
加することによって誤り率が高々数倍増大しても、帰還
路へのNack(i)の送信回数が増えるほど誤り率を
急激に下げることができる。帰還路情報に誤りが発生し
た時、送信局がブロックデータを送信してからレスポン
スを受信するまでの時間(ラウンドトリップディレイ時
間)が変化するが、帰還路情報が未確認番号を表示して
いるので、同期外れになることはない。また、通信中チ
ャンル切り換えが発生してラウンドトリップディレイ時
間が変化しても、同様の理由により同期外れにならな
い。
る。通常はSR−ARQとして動作し(送信側で付加す
る連続送信/繰り返し送信の表示フラグは連続送信=S
R−ARQモードにする)、送信側では帰還路からNa
ck(i)を受信したときだけ番号iのブロックデータ
を再送し、その以外は、モジュロMで繰り返す番号をイ
ンクリメントして付加しながら新しいデータを送信す
る。但し、番号iのブロックデータを再送してからラウ
ンドトリップディレイ時間に相当する数−1の帰還路の
ブロックデータは、受信側で未確認な番号iに対する再
送要求が受信されているので(再送した、番号iに対す
るレスポンスがまだ届かない)、これを無視する。
ck(i)を帰還路に送信し続けるとともに、それ以外
の未確認番号が生じたらこの番号を記憶する(例えば、
番号jの次に2回以上の受信誤りを検出した後、番号j
+3を受信したら番号j+1とj+2が未確認とな
る)。受信側でもっとも新しいi番号のデータまで正し
く受信して再送要求するデータ番号がない場合はAck
(i)を帰還路に送信するが、この状態で受信データに
誤りを検出したら、i+1を未確認と見なして、ただち
にNack(i+1)を帰還路に送出する。そうして、
再送される番号iのブロックデータを確認したら、次に
古い未確認番号(前の例では番号j+1)再送要求する
(Nack(j+1)を送信する)。
をインクリメントして付加しながら新しいデータを送信
するが、番号はモジュロMで繰り返すので、この状態を
維持すると付加する番号と受信側から再送要求される番
号が一致する(モジュロが一回りする)。このとき、受
信側で同一番号のブロックデータを受信すると、再送か
新しいデータかの識別がつかなくなる。これを避けるた
めに、送信側で受信側が正常に受信したかが未確認な番
号(例えば、Nack(i)を受信すれば、番号i−1
まで正常受信されていることが送信側でわかる)と、新
たに付加する番号とが識別できなくなったら、連続送信
/繰り返し送信の表示フラグを繰り返し送信=GBN−
ARQモードにし、この未確認番号(=最旧未確認番
号)までさかのぼって送信する。この状態で、帰還路の
情報から最旧未確認番号が更新されればその番号にまで
遡って送信する。受信側ではNack(i)で要求した
番号i以外の未確認番号(前述のように記憶してある)
を確認する場合がある。この場合は、番号を記憶から除
去する。送信側で受信側が正常に受信したかが未確認な
番号と、新たに付加する番号とが識別できるようになっ
たら、連続送信/繰り返し送信の表示フラグを連続送信
にして、再びSR−ARQに復帰する。
ARQに於ける動作を示している。Si (i=1〜1
2)は、データ番号iのデータをSRモードで送信した
ことを示す。Ai ,Ni は帰還路の情報を表し、Ai は
データ番号iに対するAckを、Ni はデータ番号iに
対するNackを表す。○は伝送路で誤りが生じなかっ
たことを、×は伝送路で誤りが生じたことを表す。ま
た、RTFはラウンドトリップディレイ時間に相当する
フレーム数を表し、この例では、RTF=4である。図
は、番号2、5、9の送信データと、いくつかの帰還路
のデータ(A0と最初のN2、及びその後のいくつかの
N2)が誤った場合の動作を示している。
−ARQに於ける動作を示している。Gi (i=1〜
6)は、データ番号iのデータをGBNモードで送信し
たことを示す。Ai ,Ni ,○,×,RTFの意味は図
1と同様である図は、すでに番号2と4と5のデータが
未確認の状態で、これらのデータのGBNモードでの回
復過程を示している。
ARQからGBN−ARQへ変更する例を示している。
Ai ,Ni ,○,×,RTFの意味は図1と同様であ
る。図は、すでに番号5と6と7のデータが未確認の状
態で、これらのデータの回復過程でSRモードからGB
Nモードに変更(最旧未確認の番号=6と次のデータに
付けるべき番号=6が一致する)している。
−ARQからSR−ARQへ復帰する例を示している。
Ai ,Ni ,○,×,RTFの意味は図1と同様であ
る。図は、すでに番号6と7と10のデータが未確認の
状態で、これらのデータの回復過程でGBNモードから
SRモードに復帰((GBNモードへ移行した番号−再
送要求番号)mod(モジュロ数)=(4−10)mo
d16=10<(モジュロ数−RTF+1)=16−4
+1=13となって、復帰条件を満たす)している。
に、受信側で未確認な番号iが受信できるまで、Nac
k(i)を帰還路に送信し続ける。この時、例えば、n
回目の送信で帰還路情報が送信側で正しく受信されない
確率は、1ブロックの帰還路情報の誤り率のほぼn乗に
なる。従って、番号を帰還路情報に付加することによっ
て誤り率が高々数倍増大しても、帰還路へのNack
(i)の送信回数が増えるほど誤り率を急激に下げるこ
とができる。帰還路情報に誤りが発生した時、送信局が
ブロックデータを送信してからレスポンスを受信するま
での時間(ラウンドトリップディレイ時間)が変化する
が、帰還路情報が未確認番号を表示しているので、同期
外れになることはない。また、通信中チャネル切り換え
が発生してラウンドトリップディレイ時間が変化して
も、同様の理由により同期外れにならない。
る動作を示す。
ける動作を示す。
BN−ARQへ変更する例を示す。
SR−ARQへ復帰する例を示す。
モードで送信したことを示す。 Ai ,Ni 帰還路の情報で、Ai はデータ番号iに
対するAckを、Ni はデータ番号iに対するNack
を示す。 ○ 伝送路で誤りが生じなかったことを示す。 × 伝送路で誤りが生じたことを示す。 RTF ラウンドトリップディレイ時間に相当するフ
レーム数を示し、実施例ではRTF=4である。 Gi (i=1〜6) データ番号iのデータをGBN
モードで送信したことを示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 帰還路を持つ通信システムに於て、送信
局には、データにモジュロ数Mで繰り返す番号を付加す
る機能と、該番号を順次インクリメントしながらデータ
をSRモードで連続的に送信するか、以前に送信済の番
号にまで戻ってGBNモードで再送を繰り返すかを表示
するフラグを付加する機能と、該番号付きデータと該フ
ラグとを誤りが検出可能な符号に符号化して送信する機
能と、受信局からの受信データに誤りが含まれるかを検
出する機能とを具備し、受信局には送信局からの受信デ
ータに誤りが含まれるかを検出する機能と、正常受信A
ck又は異常受信Nackを示す情報と信号番号とを誤
りが検出可能な符号に符号化して帰還路に送信する機能
とを具備し、受信局では未確認な番号のデータの再送要
求を行ない、送信局では該フラグを連続送信表示にし
て、送信番号をインクリメントしながら送信する新しい
データに挿入させて再送要求される番号のデータを送信
し、繰り返して用いる送信番号と受信局が正常に受信し
たか否かが未確認なデータ番号とが区別できないとき送
信局は該フラグを繰り返し送信表示にして、再送要求さ
れる番号のデータから繰り返して送信することを特徴と
するデータ再送伝送方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3050157A JPH0779332B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | データ再送伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3050157A JPH0779332B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | データ再送伝送方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04269031A JPH04269031A (ja) | 1992-09-25 |
JPH0779332B2 true JPH0779332B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=12851359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3050157A Expired - Lifetime JPH0779332B2 (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | データ再送伝送方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0779332B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP3284177B2 (ja) | 1996-12-25 | 2002-05-20 | シャープ株式会社 | データ伝送方式 |
EP1193903A4 (en) * | 2000-05-22 | 2004-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | DATA TRANSMISSION SYSTEM |
KR100869540B1 (ko) | 2004-08-06 | 2008-11-19 | 샤프 가부시키가이샤 | 송신기, 수신기, 통신시스템, 통신방법, 통신프로그램을 기록한 컴퓨터 독취가능한 기록매체 |
KR100902341B1 (ko) | 2005-01-28 | 2009-06-12 | 샤프 가부시키가이샤 | 통신기기, 통신시스템, 통신방법, 통신 프로그램을 기록한 컴퓨터독취가능한 기록매체, 통신회로 |
US7787391B2 (en) | 2005-01-28 | 2010-08-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Communication device, communication system, communication method, communication program, and communication circuit |
US8051182B2 (en) | 2005-01-28 | 2011-11-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Communication device, communication system, communication method, communication program, and communication circuit |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP3050157A patent/JPH0779332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04269031A (ja) | 1992-09-25 |
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