JPH1070523A

JPH1070523A - パケット伝送方法及び装置

Info

Publication number: JPH1070523A
Application number: JP8226842A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yokogawa; 英二横川; Hirotsugu Sato; 博世佐藤; Mitsuru Mima; 充美馬; Hisataka Nakajima; 久貴中嶋
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送エラーが発生した場合にエラーが発生し
たパケットのみを抽出して再送することでパケットの重
複再送を防ぎ効率良くパケットデータの伝送ができるよ
うにする。【解決手段】データストリームを固定長に区切ってパ
ケット化するパケットデータ作成手段１，作成パケット
データを蓄積するＤＰメモリ２、パケットデータにフラ
グシーケンスやＣＲＣを付加して通信媒体９に送出する
通信手段４、ＤＰメモリからパケットデータを取り出し
て通信手段に転送したり、エラーパケットの抽出再送制
御を行なう主制御部３から成る送信側装置と、受信した
データをＣＲＣチェックを行ない正常なパケット受信を
通知する通信手段５、受信パケットデータを蓄積するＤ
Ｐメモリ７、蓄積データを取り出して元のデータストリ
ームに再生するパケットデータ取出手段８、受信パケッ
トデータをＤＰメモリ７に転送したり、確認応答の送信
制御をする主制御部６から成る受信側装置とで構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパケット伝送方法お
よび装置に係り、特に低品質伝送媒体（携帯電話などの
無線媒体など）を使ってパケットデータを伝送する方法
および装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、パケットデータの伝送方法の代表
的なものとしてＸ．２５などがある。Ｘ．２５では伝送
エラーに対しては主にデータリンクレベル（ＨＤＬＣ）
で再送を行い伝送品質を保証している。図８に従来のＨ
ＤＬＣのパケットフォーマット概略を示す。パケットは
０１１１１１１０なるフラグシーケンスで囲まれ、伝送
方向を示すアドレス部８１、パケットの種類、性質を示
すパケットタイプ（Ｉフレーム、Ｕフレームなどの識別
や応答を勧誘するかどうかの識別Ｆ）８２、パケットの
順序性や正当性を管理する送信順序番号Ｐ（Ｓ）８３、
受信順序番号Ｐ（Ｒ）８４、データ部８５、伝送エラー
検出のためのＣＲＣ８６で構成されている。

【０００３】このパケットを使った伝送シーケンスを図
９に示す。伝送エラー発生時の再送方法はＧｏ−Ｂａｃ
ｋ−Ｎ方式で、ＮＡＫを受信した時に、正常に受信でき
なかった送信順序番号までさかのぼり、そこから再びパ
ケットを再送する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし図９に示すよう
にこの方法では、Ｐ（Ｓ）＝２からＰ（Ｓ）＝６までの
パケットは正常に受信しているのにもかかわらず、再送
が行われてしまうので、伝送効率が悪く、再送のために
多くの時間を費やすという問題がある。

【０００５】又実際には再送を要求する（ＮＡＫ又はＡ
ＣＫ）パケットが伝送エラーになる場合がある。この場
合送信側は通常タイムアウトを検出し一連のパケットの
先頭から再送するが、受信側にとっては再送を要求する
（ＮＡＫ又はＡＣＫ）パケットが正常に届いたかどうか
を知ることができないため期待するパケットが来ない場
合がある。この場合は通常、通信状態をリセットし、初
期状態からやり直すなどの手段を用いていた。

【０００６】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、伝送エラーが発生した場合にエラーが発生
したパケットのみを抽出して再送することで、パケット
の重複再送を防ぎ効率良くパケットデータの伝送を行
え、かつパケットが伝送エラーになっても通信状態をリ
セットすることなく決められた数のパケットデータを続
けて伝送できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的は、データス
トリームを固定長に区切ってパケット化するパケットデ
ータ作成手段、該作成したパケットデータを蓄積する送
信側ＤＰメモリ、該蓄積されたパケットデータにフラグ
シーケンス及びＣＲＣを付加して通信媒体に送出する送
信側通信手段、前記ＤＰメモリからパケットデータを取
り出し通信手段に転送し、送信エラーが発生した場合に
エラーが発生したパケットを抽出して通信手段から再送
する通信制御をする送信側主制御部から成る送信側装置
と、通信媒体から受信したデータのＣＲＣチェックを行
ない正常なパケット受信の通知を行なう受信側通信手
段、受信したパケットデータを蓄積する受信側ＤＰメモ
リ、該蓄積されたパケットデータを取り出し元のデータ
ストリームに再生するパケットデータ取出手段、前記通
信手段の受信した正常なパケットデータをＤＰメモリに
転送し、送信エラーが発生した場合にそのエラー状態を
送信順序番号に対応したビットマップにした受信エラー
マップを作成して確認応答を送信する通信制御を行なう
受信側主制御部から成る受信側装置とを備えたことによ
って達成される。

【０００８】前記の手段を用いることにより、伝送エラ
ーが発生した場合には、受信側はそのエラー状態を送信
順序番号に対応したビットマップにした受信エラーマッ
プを作成して確認応答を送信し、応答を受け取った送信
側は受信エラーを見てエラーが発生したパケットのみを
抽出して再送する。

【０００９】また前記の目的は、前記受信側装置に、正
常受信済のパケットか未受信パケットかを識別する受信
状態管理テーブルを設け、送信側装置に、前記受信状態
管理テーブルの大きさと、順序番号の大きさと、及びビ
ットマップの大きさによって定めた確認応答なしに、送
信できるパケット数のパケットを続けて送信する通信制
御を行なう送信側主制御装置を設けたことによって達成
される。

【００１０】前記の手段を用いることにより、前記受信
状態管理テーブルの大きさと、順序番号の大きさと、及
びビットマップの大きさによって確認応答なしに続けて
送信できるパケット数を定め、該パケット数のパケット
を途中通信状態をリセットすることなく送信し続けるこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００１２】図１は本発明のパケット伝送方法を適用し
た伝送装置の一実施形態のブロック構成図である。本実
施形態は種々のデータストリームを固定長に区切ってパ
ケット化するパケットデータ作成手段１、前記作成した
パケットデータを蓄積する送信側ＤＰ（デュアルポー
ト）メモリ２、蓄積されたパケットデータにフラグシー
ケンスや、ＣＲＣを付加してを通信媒体９に送信するた
め送信側通信手段４、前記送信側メモリ２と送信側通信
手段４間にあってＤＰメモリ２からパケットデータを取
りだし通信手段４に転送したり、エラーパットの抽出再
送制御を行ったりの通信制御を行う主制御部３から成る
送信側装置と、通信媒体９から受信したデータのＣＲＣ
チェックを行い正常なパケット受信の通知を行う受信側
通信手段５、受信したパケットデータを蓄積する受信側
ＤＰメモリ７、蓄積されたパケットデータを取りだし元
のデータストリームに再生するパケットデータ取出手段
８、前記受信側通信手段５と受信側メモリ７間にあり、
通信手段５から受信した正常なパケットデータをＤＰメ
モリ７に転送したり、確認応答の送信処理等の通信制御
を行なう受信側主制御部６、からなる受信側装置とで構
成される。

【００１３】ここで通信媒体９はＰＨＳ（パーソナルハ
ンディホン）を使用した例であるが、特にデータを伝送
できる媒体であれば何でもかまわない。

【００１４】送信側、及び受信側とも主制御部３，６は
ＭＰＵ，プログラム格納用ＲＯＭ，プログラム変数用Ｒ
ＡＭなどで構成され、通信制御はプログラムが実行する
ことで行われる。

【００１５】送信側のＤＰメモリ２はパケットデータ作
成手段１により次々と作成されるパケットデータを蓄積
するのはもちろんのこと、そのパケットデータを送信し
た後も受信側が正常に受信できたことを確認できるまで
保持しておき、もし正常に受信できていないと判断した
場合には、再送を行うかどうかの識別フラグ（後述する
再送フラグ）をセットする領域をパケット毎に設けてあ
る。

【００１６】図２は、本発明のパケットフォーマットの
説明図である。パケットは０１１１１１１０なるフラグ
シーケンスで囲まれ、伝送方向を示すアドレス部２１、
パケットの種類性質を示すパケットタイプ（Ｉフレー
ム、Ｕフレームなどの識別や応答を勧誘するかどうかの
識別Ｆ）２２、パケットの順序性や正当性を管理する送
信順序番号Ｐ（Ｓ）２３、受信エラーマップＭＡＰ２
４、データ部２５、伝送エラー検出のためのＣＲＣ２６
で構成されている。

【００１７】ここで送信順序番号２３はパケットが発生
した順番に付与され、０から２３までの数値をサイクリ
ックに使用する。２３の次は再び０に戻る。また、受信
応答の確認なしに連続して送信できるパケット数は最大
８個と規定する。

【００１８】受信エラーマップ２４の詳細は図３に示す
ように、受信エラーマップ２４は受信確認の応答なし
に、連続して送信したパケット（例としてＰ（Ｓ）＝０
からＰ（Ｓ）＝７までのパケット）をそれぞれ第１パケ
ット、第２パケット…第８パケットとした場合に、それ
ぞれのパケットがエラーマップの１ビットに対応し、正
常に受信することができたパケットには１、受信できな
かったパケットには０をセットし、受信確認の応答とし
て送信側に返すものである。

【００１９】又、パケットタイプの応答を勧誘するかど
うかの識別Ｆは、Ｆ＝０のとき受信確認の応答は勧誘せ
ず、続けてパケットを送信するという意味であり、Ｆ＝
１のとき今まで送信した一連のパケット群の受信確認を
勧誘するという意味で使用する。

【００２０】受信応答の確認なしに連続して送信できる
パケット数は、パケットフォーマットの、送信順序番号
のビット数、受信エラーマップのビット数、受信状態管
理テーブルのサイズに依存し、これらを大きくすれば、
連続して送信できるパケット数が増えるので、よりスル
ープットが向上することは言うまでもない。

【００２１】次に本実施形態の動作を説明する。受信側
には図４に示すような受信状態管理テーブルを持つ。受
信状態管理テーブルは送信順序番号に対応したパケット
の受信済フラグ２４個で構成される。これはパケットを
受信したときに対応する送信順序番号Ｐ（Ｓ）の受信フ
ラグを１にセットし、Ｐ（Ｓ）＋８の受信フラグを０に
クリアする。例えばＰ（Ｓ）＝３のパケット受信したの
であれば、Ｐ（Ｓ）＝１１の受信フラグをクリアする。
受信フラグをクリアした場合に、パケットデータ取り出
し手段８は対応するパケットデータをＤＰメモリ７から
取りだし順序番号を確認しながら（順序性を保証しなが
ら）データストリームを再生する。

【００２２】次に送信側の動作を図５を参照しながら説
明する。送信側ではまず、ステップＳ１で送信側ＤＰメ
モリ２に送信すべきパケットがあるかどうかを判定し、
送信すべきパケットがあればパケット送信処理（Ｓ２）
を行う。送信すべきパケットとはパケットデータ作成手
段１により新たに発生したパケットと、後述する再送フ
ラグがセットされているパケットのどちらも示す。再送
フラグがセットされているパケットがあるときは、それ
を優先的に取りだして送信する。

【００２３】パケット送信処理とは、パケットを送信
し、それが新たに発生したパケットであれば変数ＴＰ
（Ｓ）を送信するパケットのＰ（Ｓ）へセットし、変数
ＴＰ（Ｓ）ウインドウカウンタを＋１にする（Ｓ３）。
（変数ＴＰ（Ｓ）は新たに送信するパケットの送信順序
番号を示す。初期値は０）又、再送フラグの付いている
パケットであれば再送フラグをクリアする。

【００２４】変数ウインドウカウンタが８未満であれば
パケットのＦビットを０にセットし、パケットを送信す
る。（変数ウインドウカウンタは確認応答なしで続けて
送信したパケットの数を現わし、初期値０）次に変数ウ
インドウカウンタを＋１にし、ステップＳ４で８未満で
あれば再び送信すべきパケットがあるかどうかの判定に
戻る。そして変数ウインドウカウンタが８になれば、送
信パケットのＦビットを１にセットしてパケットを送信
し、応答監視タイマを起動し（Ｓ５）、確認応答を待
つ。

【００２５】次にステップＳ６で確認応答を受信すれ
ば、再送設定処理１（Ｓ７）を行う。

【００２６】再送設定処理１とは、受信側からの受信し
た確認応答のなかの受信エラーマップＭＡＰを見て、１
がセットされているパケット（受信側で正常受信できた
パケット）をＤＰメモリ２のバッファから解放し、０が
セットされているパケット（受信側で正常に受信できな
かったパケット）に関しては再送フラグをセットして送
信する。そしてウインドウカウンタには受信エラーマッ
プＭＡＰの１の数を（例：１１１０１０１１であれば６
を）セットする。そして再び送信パケットがあるかの判
定処理に戻る。

【００２７】先の確認応答を正常に受信できずに、ステ
ップＳ８で応答監視タイマがタイムアウトした場合は、
再送設定処理２（Ｓ９）を行う。再送設定処理２とは、
前回の確認応答を正常受信したときから今までに送信し
たパケットすべてに再送フラグをセットして送信し、そ
のパケットの数をＮとすると８−Ｎをウインドウカウン
タにセットし、再び送信パケットがあるかどうかの判定
処理に戻る。

【００２８】次に受信側の動作を図６を参照しながら説
明する。受信側ではまず、ステップＳ１０で受信パケッ
ト（正常受信できたパケット）があるかどうかを判定
し、有ればパケット受信処理を行う（Ｓ１１）。

【００２９】パケット受信処理とは、受信状態管理テー
ブルの受信済フラグ（受信したパケットのＰ（Ｓ）に対
応する受信フラグ）を見て、１がセットされていれば、
以前に正常受信しているパケットなので受信したパケッ
トは廃棄する。０がセットされていれば、新たに受信し
たパケットであるので、ＤＰメモリ７に格納し、受信済
フラグを１にセットする。さらに受信したＰ（Ｓ）＋８
に対応する受信済フラグをクリアし、対応するＤＰメモ
リに格納されているパケットをパケットデータ取り出し
手段８が取りだして、順序番号を確認しながらデータス
トリームを再生する。

【００３０】次にステップＳ１２で今受信したパケット
のＦビットを見て、Ｆ＝１であれば確認の応答を返す必
要があるので、応答送信処理（Ｓ１３）を行う。

【００３１】応答送信処理とは、受信状態管理テーブル
の今受信したパケットのＰ（Ｓ）からＰ（Ｓ）−７まで
の（例えば今受信したパケットのＰ（Ｓ）＝５であれ
ば、Ｐ（Ｓ）＝５、４、３、２、１、０、２３、２２を
示す）受信済フラグを受信エラーマップの各ビットに対
応させて受信エラーマップを作成し、応答を送信する。

【００３２】図７は、以上のパケットを使った伝送シー
ケンスを示す。連続して送信したＰ（Ｓ）＝０からＰ
（Ｓ）＝７までのパケットのうち、Ｐ（Ｓ）＝１が伝送
エラーで、Ｐ（Ｓ）＝０及びＰ（Ｓ）＝２〜Ｐ（Ｓ）＝
７までが正常に受信できたパケットであると、パケット
タイプの応答を勧誘する識別Ｆ＝１により送信側に受信
エラーマップＭＡＰ＝１１１１１１０１を返送する。こ
のとき送信側は伝送エラーのあったパケットＰ（Ｓ）＝
１Ｆ＝１のみを再送する。これに対して受信側は再度
ＭＡＰ＝１１１１１１１１を返送し、これにより送信側
は次の８パケットＰ（Ｓ）＝８〜Ｐ（Ｓ）＝１５を送信
し、受信側は正常受信によりＭＡＰ＝１１１１１１１１
を返送する。このようにして送信側はエラーのあったパ
ケットのみを再送することで対応でき、連続して８パケ
ットの送信ができる。

【００３３】本発明によると、確認応答なしに連けて送
信されてきたパケットの受信エラーの有無をビットマッ
プにして通知するので、送信側にとっては１回の確認応
答で、再送しなければならない全てのパケットを特定す
ることができ、かつ確認応答が伝送エラーによって到達
しなかった場合（送信側が一連のパケットの先頭から全
て再送してきた場合）も、受信済フラグのチェックによ
って、いかなる送信順序番号のパケットを受信しても通
信状態をリセットすることなく対応（廃棄する又は蓄積
する）できる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、品質の悪
い伝送路（携帯電話などの無線媒体など）を介してパケ
ットデータの伝送を行う場合、伝送エラーが起こった場
合に、重複したパケットの再送を行なわないため経済的
でかつ再送に要する時間が短縮できる。

【００３５】また、受信確認応答が伝送エラーで正常に
届かず受信側にとって期待しない順序番号のパケットが
来ても、通信状態をリセットすることなく、決められた
数のパケットを継続して伝送が行える。従ってスループ
ットが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態パケット伝送装置のブロッ
ク構成図。

【図２】本発明のパケットフォーマット構成図。

【図３】受信エラーマップ詳細図。

【図４】受信状態管理テーブル。

【図５】パケット送信処理フローチャート。

【図６】パケット受信処理フローチャート。

【図７】本発明のパケット伝送シーケンス図。

【図８】従来のパケットフォーマット構成図。

【図９】従来のパケット伝送シーケンス図。

【符号の説明】

１…パケットデータ作成手段、２…ＤＰメモリ、３…主
制御部、４…通信手段、５…通信手段、６…主制御部、
７…ＤＰメモリ、８…パケットデータ取出手段、９…通
信媒体、２１…アドレス部、２２…パケットタイプ、２
３…送信順序番号Ｐ（Ｓ）、２４…受信エラーマップＭ
ＡＰ、２５…データ部、２６…ＣＲＣ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中嶋久貴東京都中野区東中野三丁目14番20号国際電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信側で、データストリームを固定長に
区切ってパケット化したパケットデータを蓄積し、該蓄
積したパケットデータを通信媒体に送出し、受信側で、
通信媒体から受信したパケットデータを蓄積し、該蓄積
データを元のデータストリームに再生して取り出すパケ
ット伝送方法において、伝送エラーが発生した場合に、
受信側はそのエラー状態を送信順序番号に対応したビッ
トマップにした受信エラーマップを作成して確認応答を
送信し、応答を受け取った送信側はエラーが発生したパ
ケットのみを抽出して再送することを特徴とするパケッ
ト伝送方法。
【請求項２】前記送信側の再送処理は、確認応答のな
かの受信エラーマップを見てエラーが発生したパケット
のみを抽出して再送し、確認応答を受信できず応答監視
タイマがタイムアウトした場合は前回の確認応答を正常
受信したときから今までに送信したパケット全てを再送
することを特徴とする請求項１記載のパケット伝送方
法。
【請求項３】前記受信側に、正常受信済のパケットか
未受信パケットかを識別する受信状態管理テーブルを受
け、送信側は、前記受信状態管理テーブルの大きさと、
順序番号の大きさと、及びビットマップの大きさによっ
て確認応答なしに続けて送信できるパケット数を定め、
該パケット数のパケットを途中通信状態をリセットする
ことなく送信し続けることを特徴とする請求項１記載の
パケット伝送方法。
【請求項４】データストリームを固定長に区切ってパ
ケット化するパケットデータ作成手段、該作成したパケ
ットデータを蓄積する送信側ＤＰメモリ、該蓄積された
パケットデータにフラグシーケンス及びＣＲＣを付加し
て通信媒体に送出する送信側通信手段、前記ＤＰメモリ
からパケットデータを取り出し通信手段に転送し、送信
エラーが発生した場合にエラーが発生したパケットを抽
出して通信手段から再送する通信制御をする送信側主制
御部から成る送信側装置と、通信媒体から受信したデー
タのＣＲＣチェックを行ない正常なパケット受信の通知
を行なう受信側通信手段、受信したパケットデータを蓄
積する受信側ＤＰメモリ、該蓄積されたパケットデータ
を取り出し元のデータストリームに再生するパケットデ
ータ取出手段、前記通信手段の受信した正常なパケット
データをＤＰメモリに転送し、送信エラーが発生した場
合にそのエラー状態を送信順序番号に対応したビットマ
ップにした受信エラーマップを作成して確認応答を送信
する通信制御を行なう受信側主制御部から成る受信側装
置とを備えたことを特徴とするパケット伝送装置。
【請求項５】前記受信側装置に、正常受信済のパケッ
トか未受信パケットかを識別する受信状態管理テーブル
を設け、送信側装置に、前記受信状態管理テーブルの大
きさと、順序番号の大きさと、及びビットマップの大き
さによって定めた確認応答なしに送信できるパケット数
のパケットを続けて送信する通信制御を行なう送信側主
制御装置を設けたことを特徴とする請求項４記載のパケ
ット伝送装置。