JPS62210746A - デ−タ再送方式 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータ再送方式に関し、特に通信衛星を介して
データ伝送を行う際に、伝送エラーが生じた場合にエラ
ー回復を行うデータ再送方式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来１通信衛星の如く、片道の伝搬遅延時間が２５０■
ｓａｃもあるような大きな回線を使用する場合のデータ
再送方式については、プロシーデイングオブインターナ
ショナルシンポジウムオンサテライトアンドコンビュー
タ　コミュニケーシミンズ１９８３年第２０１〜２１３
頁（Ｐ　ｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆＩｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ　　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　　ｏｎ　　５ａｔａ
ｌｌｉｔａ　　ａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒ　　Ｃｏｍｍｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎｓ、Ａｐｒｉｌ、１９８３．ｐｐ２０
１−２１３）において論じられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

衛星通信の如く、片道の伝搬遅延時間が２５０１ｓｅｃ
もあるような大きな回線を使用する場合、１つ前に転送
したデータブロックの受信確認応答が到来するまで、次
のブロックが送信できないような手順では、伝送効率が
著しく低下することになる。このため、衛星通信では連
続転送が可能な方法が適しており、ｌ５Ｏ（国際標準化
機構）で規定されたＨＤＬＣが使用されている。

上記ＨＤＬＣでは、伝送データブロックに制御用のヘッ
ダが付加された。伝送フレームに誤りが生じて、相手側
に正しく届かなかった場合の再送方式として、ＲＥ　Ｊ
　（Ｒｅｊｅｃｔ）方式と、５ＲＥＪ（Ｓ　ｅｌｅｃｔ
ｉｖｅ　Ｒｅｊｅｃｔ）方式とが規定されている。

上記ＲＥＪ方式では、第４図に示す如く、誤りが検出さ
れたフレーム（ＮａＳフレーム）と、それに続く一連の
送信済みフレーム（Ｎα６〜１５フレーム）も再送（二
重線で示されている）される、しかしながら、前述の如
く、衛星回線は伝搬遅延時間が大きく、高速伝送になれ
ばなるほど、無駄に伝送されるフレームの数が多くなる
。

すなわち、第５図に示す如く、衛星回線を通ることによ
り、片道では２５０ｍ５ｅｃ＋α、往復では５００＋ｓ
ｅｃ＋　２αの伝搬遅延時間がかかるため。

衛星回線の速度が１　、５４４　Ｍｂ／ｓｅｅの場合、
誤りフレームが生じると、長さ１２５バイトのフレーム
であれば、約７５０フレームが無駄に転送されることに
なる。

その反面、ＲＥＪ方式には、送信側、受信側ともに少量
のバッファで済むという利点はある。

一方、５ＲＥＪ方式では、第６図に示す如く、誤りフレ
ームだけが再送されるため、無駄に転送されるフレーム
はなくなるが、規定により、同時に２個以上の５ＲＥＪ
は送出できないので、送信側、受信側ともに、大容量の
バッファが必要となる。なお、現時点では、ＲＥＪ方式
のみが実施されており、５ＲＥＪ方式は、規定だけはさ
れているが、実施はされていない。

また、衛星回線を用いる通信方式においては。

上記伝搬遅延時間に加えて１周波数が１ＯＧＨｚを越え
た搬送波では、雨や雪等の影響により、ビット誤り率が
増加する傾向がある。このため、伝送エラーが多発し、
上記ＲＥＪ方式や５ＲＥＪ方式を用いた場合は、極端な
伝送効率の劣化や、送信側、受信側で膨大なバッファ容
量が必要になる等の問題が生ずる。

本発明の目的は、従来のデータ再送方式における上述の
如き問題を解消し１例えば、衛星通信の如く、伝搬遅延
時間が大きく、雨や雪等の影響により、ビット誤り率が
変動する回線の通信においても、スループットまたは回
線効率の低下を防止し、送信バッファ数、受信バッファ
数および送受信処理オーバーヘッドを低減可能な、デー
タ再送方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、通信回線を介して接続される複数
の送受信局に、計算機または端末装置がデータリンクに
より結合された通信ネットワークにおいて、伝送フレー
ムに誤りが生じた場合１通常は後述する　Ｓ　ａｌａｃ
ｔｉｖｅ　Ｒｅｐｅａｔ　Ａ　ＲＱ方式により、前記誤
りが生じたフレームだけを再送し、連続して誤るフレー
ム数が規定値を越えた場合には、前記データリンクを共
用する論理リンク単位に。

後述するＧｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ　ＡＲＱ方式により、前記
誤りが生じたフレーム以降のすべてのフレームを再送す
ることを特徴とするデータ再送方式によって達成される
。

〔作用〕

５ｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｒｅｐｅａｔ　ＡＲＱ（Ａｕｔｏ
ｓ＋ａｔｉｃ　Ｒｅｐｅａｔ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）方式は
、誤りのあるフレームのみの再送要求と、複数の再送要
求との同時送出を可能にしている。これにより、スルー
ブツトまたは回線効率の低下を防止するとともに、送受
信バッファ数を低減することができる。

また、上記Ｇｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ　ＡＲＱ方式は、従来の
如く、データリンクに適用するのではなく、そのデータ
リンクを共用する論理リンク単位に適用するため、誤り
の生じたフレーム以降再送されるフレームの数は、共用
する論理リンクの数に反比例して減少する。このため、
スループットまたは回線効率の低下を防止することがで
きる。

なお、上記Ｓ　ｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｒｅｐｅａｔ　Ａ　
ＲＱ方式だけで再送処理を行う場合には、連続して誤り
フレームが発生すると、誤りフレーム１つ１つに対して
再送要求フレームが送信されることになり、送受信処理
オーバーヘッドが増大することになる。

そこで、連続して誤るフレーム数がある規定値を越えた
場合に、上記Ｇｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ　ＡＲＱ方式に切替え
て再送することにより、上述の送受信処理オーバーヘッ
ドの増大を防止することができるｂけである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第３図は本発明を適用するに好適な、衛星通信等の通信
ネットワークの基本構成図である０図において、６はホ
スト計算機、７，８．９は上記ホスト計算機６内のアプ
リケーション・プログラム。

１４は通信制御処理装置、１３は上記ホスト計算機６と
通信制御処理袋［１１４とを接続するチャネル、１６は
通信衛星、　１７は端末装置、１５は上記通信制御処理
装置！１４と端末装置ｉ１７どの間のデータリンク、ま
た、１８．１９．２０は上記端末装置！１７内のアプリ
ケーション・プログラムである。なお、１０，１１．１
２は前記アプリケーション・プログラム７と１８．同８
と１９および９と２０の間に設定される論理リンクを示
している。

上記データリンク１５は、論理リンク１０，１１．１２
により共用される。データの発生・消滅は、ホスト計算
機６および端末袋＠１７内のアプリケーション・プログ
ラムによって生起される。これらのデータは、論理リン
ク１０，１１．１２により接続されるアプリケーション
・プログラム間、すなわち、前記７と１８．同８と１９
，９と２０の間で送受信される。

本実施例に示すデータ再送方式は１通常は、誤りフレー
ムだけの再送を行うとともに、同時に複数の再送要求が
可能な、　Ｓ　ｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｒｅｐｅａｔ　ＡＲ
Ｑ方式に従うが、連続して誤るフレーム数が規定値を越
えた場合には、上記データリンクを共用する論理リンク
単位に、誤りが生じたフレーム以降の全フレームを再送
するＧｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ　ＡＲＱ方式に切替えて、再送
を行うことを特徴とするものである。

すなわち、本実施例においては、　Ｓ　ａｌｅｃｔｉｖ
ａＲｅｐｅａｔ　Ａ　ＲＱ方式として前記５ＲＥＪ方式
を。

（１）ＳＲＥＪフレームは、　Ｐ　ａｌｌ／　Ｆ　１ｎ
ａｌビツト（以下、ｒＰ／Ｆビット」という）が′１″
の場合のみ、従来通り肯定確認と再送要求を意味する。

（２）上記Ｐ　／　Ｆ、ビットが“０”の場合は、受信
シーケンス番号に等しいフレームの再送要求だけを意味
する。

というように拡張し、複数の５ＲＥＪフレームの同時送
出を可能とする拡張５ＲＥＪ方式を用いることにし、ま
た、　　Ｇｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ　ＡＲＱ方式として、前述
のＲＥＪ方式を用いることにするものである。

以下、第３図における、データの流れを説明する。

データはホスト計算機６から端末装置１７、または、そ
の逆方向に流れるが、処理的には同じであるため、ホス
ト計算機６から端末装置１７へのデータの流れのみにつ
いて説明する。

アプリケーションプログラム７．８．９で発生したデー
タは、チャネル１３を介して通信制御処理装置１４に送
られる。通信制御処理装置１４では、論理リンク１０，
１１．１２からのデータをＦＩＦＯ順に、ハイレベルデ
ータリンク制御手順（ＨＤ　Ｌ　Ｃ）に従って、通信衛
星１６を介して端末装置１７に送信する。

端末装置！１７では、データを正常に受信すると。

背定応答を通信制御処理袋［１４に返送するとともに、
対応するアプリケーションプログラム１８．１９または
２０に、受信データを渡すことになる。受信したデータ
に誤りがある場合は、再送要求を返送する。

第１図は本発明の一実施例である送受信手順を示すシー
ケンスチャートである。ここでは、前記拡張５ＲＥＪか
らＲＥＪへの切替え規準となる誤りフレーム（欠落フレ
ーム）数を４とする。

図において、７（１）、８（４）、・・・・等は、アプ
リケーションプログラム７で発生する第１番目のデータ
、アプリケーションプログラム８で発生する第４番目の
データ等をそれぞれ意味している。

まず、通信制御処理装置１４からデータ通番１のデータ
が端末Ｍｇ１１７に送信される。このデータは端末装置
１７に正しく受信されるので、肯定応答のＡＣＫＩが返
送される。

次に、データ通番２のデータが送信され、同じように背
定応答のＡＣＫ２が返送される。以下、データ通番４の
データまで正しく送信される。

データ通番６のデータが端末装置１１１７に受信された
とき、データ通番５のデータが正しく受信されていない
ことが判るので、端末装置１７は再送要求の５ＲＥＪ５
を通信制御処理装置１４に返送し、データ通番６のデー
タを保持する。

上記５ＲＥＪ５が通信制御処理装置１４に到着するまで
に、データ通番７〜データ通番１５のデータが送信され
、データ通番９とデータ通番１５以外のデータは、端末
装置１１７に正（く受信され保持される。データ通番９
とデータ通番１５のデータが正しく受信されていないこ
とは、それぞれ、データ通番１０およびデータ通番１６
のデータが端末装置１７に受信されたときに判るので、
端末装置ｉ１７は再送要求の５ＲＥＪ９および５ＲＥＪ
１５を通信制御処理装置１１１４に返送する。

５ＲＥＪ９を送出するときには、５ＲＥＪ５の再送要求
によるエラー回復が、また、５ＲＥＪ１５を送出すると
きには、５ＲＥＪ９の再送要求によるエラー回復が、そ
れぞれ、完了していないが、本実施例においては、前述
のＰ／Ｆビットを０〃とした場合は、受信シーケンス番
号に等しいフレームの再送要求だけを意味する拡張５Ｒ
ＥＪ再送方式の採用により、複数５ＲＥＪフレームの同
時送出を可能にしている。

次に、データ通番１７〜データ通番１９のデータが送信
され、端末袋＠１７に正しく受信される。データ通番２
４のデータが端末袋［１７に受信されたときに、データ
通番２０〜データ通番２３のデータが正しく受信されて
いないことが判る。

この連続して誤りの生じたフレーム数、すなわち、欠落
フレーム数は４であり、先に設定した。

拡張５ＲＥＪ方式からＲＥＪ方式への切替えの規定値も
４であるため、従来の単純なＲＥＪ方式では、直ちにＲ
ＥＪ２０を通信制御処理装置１１４に返送し、データ通
番２４のデータを捨てることになる。

しかし、本実施例の方式においては、先の５ＲＥＪ１５
の再送要求に対するデータ通番１５の再送データを、デ
ータ通番２４のデータを受信した時点で未だ受信してい
ないため、第１図に示す如く、データ通番１５のデータ
を受信した後、ＲＥＪ２０を通信制御処理装置１４に返
送することになる。

ＲＥＪ２０が通信制御処理装置１４に到着するまでに送
信され、端末装置１７に受信されるすべてのデータは捨
てられることになる。そして、データ通番２０のデータ
の再送から、再送方式は論理リンク単位のＲＥＪ方式に
切替わる。

第２図は上記データ通番２０以降の、本実施例の送受信
シーケンスチャートであり、第７図は比較のために示す
、通常のデータリンク単位のＲＥＪ方式のシーケンスチ
ャートである。

第７図の方式では１通信制御処理装置！１４からデータ
通番２１であるアプリケーションプログラム９の７番目
のデータが、端末装置１７に送信される。

このデータは、端末装置！１７に正しく受信されるので
、背定応答のＡＣＫ２１が返送される。

次に、データ通番２２のアプリケーションプログラム９
の８番目のデータが送信され、同じように肯定応答のＡ
ＣＫ２２が通信制御処理装置１ｉ１１４に返送される。

以下、データ通番２４のアプリケーションプログラム８
の８番目のデータまで、正しく送信される。

データ通番２６のアプリケーションプログラム８の９番
目のデータが端末装置１７に受信された時点で、データ
通番２５のアプリケーションプログラム７の９番目のデ
ータが正しく受信されていないことが判るので、再送要
求のＲＥＪ２５を通信制御処理装置１４に返送し、受信
したアプリケーションプログラム８の９番目のデータを
捨てる。

ＲＥＪ２５が通信制御処理装置１４に到着するまでに、
データ通番２７〜データ通番３０のデータが送信され、
端末装置１７に正しく受信されるが、データ通番２５が
正しく受信されていないため、それらをすべて捨てるこ
とになる。

ＲＥＪ２５が通信制御処理袋ｇ１１４に到着すると、規
約に基づき、データ通番２５からもう一度、すべて再送
することになる。従って、この例では、データ通番２６
〜データ通番３０のデータが無駄に送信されたことにな
る。

これに対して、本実施例の方式では、第２図に示した如
く、ＲＥＪ再送を論理リンク１０，１１，１２で実施す
るため、無駄に送信されるデータが少なくて済む（ここ
では、データ通番２７のみ）。

すなわち、データ通番２５のアプリケーションプログラ
ム７の９番目のデータが端末装置１７に正しく受信され
ていないことは、第７図と違って、データ通番２７のア
プリケーションプログラム７の１０番目のデータが端末
装置！１７に受信された時点に確認される。

これが確認されると、受信したアプリケーションプログ
ラム７の１０番目のデータを捨てるとともに、ＲＥＪ７
（９）、すなわち、アプリケーションプログラム７の９
番目のデータの再送要求を返送することになる。

この再送要求が通信制御処理装置！１４に到着するまで
に、データ通番２８〜データ通番３１のデータが送信さ
れ、端末装置！１７に正しく受信される。この例では、
これらのデータは、アプリケーションプログラム７のデ
ータではないので、前述の第７図に示したものとは異な
り、捨てることなく、対応するアプリケーションプログ
ラムに渡される。ＲＥＪ７（９）が通信制御処理装置１
４に到着すると、アプリケーションプログラム７の９番
目と１０番目のデータだけが再送されることになる。

従って、この例では、アプリケーションプログラム７の
９番目と１０番目のデータだけが無駄に送信されたこと
になる。

上述の如く、第２図に示したシーケンスにおいて、再送
するデータは、第３図のチャネルを共用する論理リンク
１０，１１．１２毎に伝送されたデータであって、この
例では、アプリケーションプログラム７に属するデータ
を伝送する論理リンク１０の誤りデータについて再送す
るので、他の論理リンクで伝送されたデータを再送する
必要がない。

上記説明においては、通信制御処理装置１４から端末装
置１７にデータが送信される場合を説明したが、前述の
如く、データの流れが逆向きの場合も同じ方法で対処す
ることができる。

また、上記実施例では、ホスト計算機６と端末装置１７
とが交信する場合について述べているが。

ホスト計算機相互間で交信する場合にも同じように適用
することができる。この場合には、データリンクは、ホ
スト計算機に接続されている通信制御処理装置間に設定
されることになる。

上述の如く、本実施例では、送信データに誤りが生じた
場合、通常時は、拡張５ＲＥＪ方式により再送を行うた
め、誤りフレームだけが再送されるとともに、同時に複
数の再送要求の５ＲＥＪフレームを送出できるので、送
受信バッファ数を低減し、伝送効率をあげることができ
る。

また、送信フレームが連続して多数誤った場合には、拡
張５ＲＥＪ方式ではその誤りフレーム１つ１つに対して
、再送要求の５ＲＥＪフレームが送出されることになり
、送受信処理オーバーヘッドが増大することになるので
、欠落フレーム数が規定値を越えた場合には、再送方式
をＲＥＪ方式に切替えて、誤りの生じたデータが属する
論理リンクレベルでの再送を行うことにより、上記送受
信処理オーバーヘッドを低減するとともに、衛星通信全
体の回線効率を向上させることができる。

また、上記実施例においては、再送方式のアルゴリズム
として拡張Ｓ　ＲＥ　Ｊ　／　ＲＥ　Ｊ併用方式を例に
取って説明したが、本発明は、　Ｓ　ａＬｅｃｔｉｖａ
Ｒｅｐｅａｔ　ＡＲＱ／　Ｇｏ−Ｂａｃｋ−Ｎ　ＡＲＱ
併用方式のすべてに適用することが可能なものである。

従来の再送方式と１本発明による拡張５ＲＥＪ／ＲＥＪ
併用方式との、受信バッファ数、送信バッファ数および
伝送効率に関して、 （１）誤りフレームは、１回の再送で訂正される。

（２）フレームは、送信局、受信局間で常時転送されて
いる。

という前提条件の下で比較した結果を、第８図に示した
。「新方式」とは１本発明の実施例に示した方式を指し
ている。

第８図における各比較項目において、上段は１往復遅延
時間内に１フレームのエラーが生ずる場合の値、下段は
１往復遅延時間内に２フレームのエラーが生ずる場合の
値を示している。

ここで、１往復遅延時間とは、送信局からフレームを送
信してから、それに対する応答フレームが受信局から返
送されて来るまでの時間を意味している。また、ＲＴＤ
は、上記１往復遅延時間内に送信されるフレームを保持
できるバッファ数を示している。

第８図からも明らかな如く、通常のＲＥＪ方式は、受信
局バッファ数、送信局バッファ数は少なくて済むが、伝
送効率が極端に悪く、また、通常の５ＲＥＪ方式は、伝
装効率はＲＥＪ方式と比較して格段に改善されるが、多
くの受信局および送信局バッファ数が必要である。特に
、１往復遅延時間内に２フレームのエラーが生じた場合
には、必要バッファ数が多くなる。

これに対して、本発明の実施例である拡張ＳＲＥ　Ｊ　
／ＲＥ　Ｊ併用方式は、伝送効率は５ＲＥＪ方式と同じ
く、ＲＥＪ方式に比較して格段に改善されるとともに、
受信局バッファ数、送信局バッファ数は１往復遅延時間
内に２フレームのエラーが生じた場合、５ＲＥＪ方式よ
り少なくて済むことがわかる。この傾向は、誤りフレー
ム数が増えれば増えるほど、顕著になることは明らかで
ある。

また、データリンクを共用する論理リンク単位でのＲＥ
Ｊ方式に切替わった場合には、共用する論理リンクの数
が多く、各論理リンクのトラヒックが均一な場合はど、
効果が顕著である。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、誤りが生じた場合の
再送を、通常はＳ　ｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｒａｐｅａｔ　
ＡＲＱ方式で行うことにより、伝送効率を上げるととも
に、送受信バッファ数の低減を図り、欠落フレーム数が
規定値を越えた場合には、Ｇ　ｏ−Ｂ　ａｃｋ−Ｎ　Ａ
ＲＱ方式に切替え、データリンクを共用する論理リンク
単位で再送処理を行うことにより、送受信処理オーバー
ヘッドを低減することができる。これにより、衛星通信
を実用化する際における、伝搬遅延時間によるスループ
ットの低下を防止することができるとともに、送受信バ
ッファ数および送受信処理オーバーヘッドの増大を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例である送受信手
順を示すシーケンスチャート、第３図は本発明を適用す
るに好適な通信ネットワークの基本構成図、第４図およ
び第６図はそれぞれ従来のＲＥＪ方式および５ＲＥＪ方
式のシーケンスチャート、第５図はＲＥＪ方式の衛星通
信への応用を示す説明図、第７図は比較のために示す１
通常のデータリンク単位のＲＥＪ方式のシーケンスチャ
ート、第８図は本発明の詳細な説明するための比較図で
ある。 １：送信局、２：受信局、６：ホスト計算機、７〜９，
１８〜２０：アプリケーションプログラム、１０〜１２
：論理リンク、１３：チャネル、１４：通信制御処理装
置、１５：データリンク、１６：通信衛星、１７：端末
装置６ 第　　　４　　　図　　　　　　　　　　　　第　　　
６　　　口笛　　　５　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、通信回線を介して接続される複数の送受信局に、計
   算機または端末装置がデータリンクにより結合された通
   信ネットワークにおいて、伝送フレームに誤りが生じた
   場合、通常は該誤りが生じたフレームだけを再送し、連
   続して誤るフレーム数が規定値を越えた場合には、前記
   データリンクを共用する論理リンク単位に、前記誤りが
   生じたフレーム以降のすべてのフレームを再送すること
   を特徴とするデータ再送方式。