JP2004088258A

JP2004088258A - Multicast communication system, data communication device, data communication method, and computer program

Info

Publication number: JP2004088258A
Application number: JP2002244163A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ogiso; 小木曽　貴之
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】ＳＲ−ＡＲＱ再送制御方式によるデータ通信の伝送効率を改善する。
【解決手段】ＳＲ−ＡＲＱ再送制御を利用したマルチキャスト通信において、送信側は、誤り訂正を行なう相互で定めた送信単位数（１モジュロ）分のデータに相当する複数パケットを連続的に送信し、その後、書く受信端末より誤り訂正のための再送要求信号を受け取る。各々の受信側は、個々に再送要求信号を送信する時間を確保せずに、送信データ終了後の時間を使って誤ったフレームについての再送要求信号を送る。また、複数の受信側からの再送要求信号の衝突を回避するために、ＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御方式を用いる。
【選択図】　図１A transmission efficiency of data communication by an SR-ARQ retransmission control method is improved.
In a multicast communication using SR-ARQ retransmission control, a transmitting side continuously transmits a plurality of packets corresponding to data of a mutually determined transmission unit number (1 modulo) for performing error correction, Thereafter, a retransmission request signal for error correction is received from the writing terminal. Each receiving side sends a retransmission request signal for an erroneous frame using the time after the end of transmission data without securing the time for transmitting the retransmission request signal individually. In order to avoid collision of retransmission request signals from a plurality of receiving sides, a CSMA / CA access control method is used.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ端末間でデータ伝送を行なう通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、一度に特定の複数のデータ端末に対してデータ伝送を行なうマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、マルチキャスト方式のデータ通信時において伝送データの品質や信頼性を保証する再送制御を行なうマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、再送制御にＳＲ−ＡＲＱ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｒｅｐｅａｔ　ｔｙｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｒｅｐｅａｔ　ｒｅＱｕｅｓｔ）方式を採用したマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００３】
【従来の技術】
２以上のデータ端末（ＤＴＥ：Ｄａｔａ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）間でデータの授受を行う「データ通信」について関する研究開発が盛んになされてきた。かかるデータ通信の主な意義は、各々のコンピュータ資源の共有や、情報の共有・流通・配布・交換などを円滑に行なうことなどにある。
【０００４】
各データ端末間を接続するための通信媒体としては、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）のように局所的なものから、ＬＡＮどうしを専用線で接続して構成されるＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、一般公衆回線（ＰＳＴＮ）のように広域的なもの、さらには、各サーバ同士の相互接続の結果として全世界的な巨大ネットワークと化した「インターネット」まで種々様々である。最近では、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｅｌｌｕｌａｒ）やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＭＭＡＣ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）などのような移動体通信、Ｂｌｏｕｅｔｏｏｔｈのように近距離に限定した無線データ通信なども登場し、普及し始めている。
【０００５】
通信媒体上で伝送されるデータは、通常、「フレーム」又は「パケット」と呼ばれる所定のデータ・サイズに分割されている。これは、伝送データを間欠的にすることで、ある特定のデータ端末間でデータ交換中に伝送経路を専有させないようにする（すなわち通信回線を多数のデータ端末で共有する）ためでもある。また、データを伝送する際に発生するデータの損失や誤りなどを訂正する際に、すべてのデータを再び送り直すことなく、誤ったフレームのみを再送することでデータ伝送を回復することができる。パケットは、データ伝送用の「データ・パケット」と、制御情報のみの伝送を目的とする「制御パケット」に大別される。
【０００６】
また、データ通信においては、伝送データの品質や信頼性を保証するために、伝送路上の誤りを訂正する方式が数多く提案されている。例えば、ファイル転送のように１００％確実に伝送しなければならないデータ伝送の際には、「再送制御」と呼ばれる誤り訂正方式が採用される。
【０００７】
再送制御は、一般に、シーケンス番号を用いた確認応答を行うことによって実現される。シーケンス番号は、例えば、データ送受信端末間で接続が確立した時点で初期化される。データ送信側ではフレームにシーケンス番号を付して順次送出する。これに対し、データ受信側では、次に送信を要求するフレームのシーケンス番号を付した応答フレームを返信する。送信フレームを誤りなく受信できたときには、そのフレームのシーケンス番号を１だけ増分した値が確認応答のシーケンス番号となる。データ送信側が付すシーケンス番号をＦＦＩ（Ｆｒａｍｅ　Ｆｏｒｗａｒｄ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼び、データ受信側が付すシーケンス番号をＦＢＩ（Ｆｒａｍｅ　Ｂａｃｋｗａｒｄ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ぶ。データ送信側では、返信フレーム中のＦＢＩがＦＦＩ＋１であるか否かで、フレームの再送要求か否かを判断することができる。
【０００８】
シーケンス番号を用いた再送制御によれば、データ送信側では送出データを分割して順次送出し、データ受信側では誤りが発生したフレームのシーケンス番号を返すことで誤りフレームが自動的に再送され、エラー・フリーなデータ伝送を行うことができる。
【０００９】
シーケンス番号を利用した再送制御方式として、ストップ・アンド・ウェイト（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）型ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｒｅｐｅａｔ　ｒｅＱｕｅｓｔ）方式や、セレクティブ・リピート型ＡＲＱ（ＳＲ−ＡＲＱ）方式などが挙げられる。
【００１０】
図１には、ストップ・アンド・ウェートＡＲＱ方式によるデータ伝送の手順を概念的に示している。同図に示す例では、データ受信側がＦＦＩ＝１のフレーム＃１を受信したことに応答して、ＦＢＩ＝２（＝ＦＦＩ＋１）の確認応答を返信するか、あるいは単なるＡＣＫ／ＮＡＣＫによる確認応答を返信する。これに対し、データ送信側では、ＦＦＩ＝１を送出した後はＦＦＩ＝１のフレーム＃２を送出し続け、ＦＢＩ＝２の確認応答を受け取ったことに応答して、次のＦＦＩ＝２のフレーム＃３を送出し始める。
【００１１】
但し、ストップ・アンド・ウェート方式の再送制御を行う場合、データ伝送の誤りが発生しない場合であっても、データ送信側では、あるＦＦＩのフレームを送出してからその確認応答であるＦＢＩ（＝ＦＦＩ＋１）を受け取るまでの間、次のフレームの送出を開始することができない。図１に示すように、データ受信側からの送達確認に要するラウンド・トリップ・フレーム（ＲＴＦ）数として３フレームを要する場合、２フレーム分だけ余分な（すなわち冗長な）フレームを伝送しなければならなくなり、送信タイム・スロットを浪費してしまう。すなわち、ストップ・アンド・ウェート方式による場合、フレーム単位で送信と応答を繰り返すことになるので、データ伝送が冗長であり、スループットが極めて低い。
【００１２】
これに対し、ＳＲ−ＡＲＱ方式は、データ送信側及び受信側の双方が複数のフレームを一時的に保管することができる「モジュロ・バッファ」を備えることで、送信及び送信確認をフレーム単位で逐次行なうという冗長性を解消した再送制御方式である。モジュロは、誤り訂正を行なうために送受信端末間で相互に定めた送信単位に相当する。
【００１３】
図２には、ＳＲ−ＡＲＱ方式によるデータ伝送の手順を概念的に示している。同図に示すように、データ送信側では、送信フレームをモジュロ・バッファに一時保管しておくので、データ受信側からの送信確認を待つことなく、次のフレームを送信することができる。
【００１４】
また、同図に示すように、データ受信側が例えばフレーム＃５の受信に失敗した場合、フレーム＃５が再送され且つ成功裏に受信するまでの間、データ受信側はＦＢＩ＝５なる再送要求を返信し続けるが、該再送要求中（すなわちＦＢＩ＝５を受信中）であってもデータ送信側は次のフレーム＃６及びフレーム＃７を一方的に送り続けることができる。したがって、送信タイム・スロットを浪費することがない。また、データ受信側においても、フレーム＃５が再送されるまでに受信するフレーム＃６及びフレーム＃７をモジュロ・バッファ内に一時保管し、モジュロ・バッファ内でシーケンス番号通りにフレームを整列化するので、フレームの送信順序を保証することができる。フレーム＃５の再送が完了すると、データ受信側では未送信先頭のフレームすなわちＦＢＩ＝８を指示するので、データ送信側では未送信のフレーム＃８から送信作業を再開することができ、成功裏に送達されたフレーム＃６やフレーム＃７を再送する必要がない。
【００１５】
また、図２中では、ＦＦＩ＝１０すなわちフレーム＃１０についてもデータ受信側は再送要求しているが、上述と同様の処理手順で再送要求が捌かれることになる。
【００１６】
モジュロ・バッファは、ウィンドウ制御するために、フレームのシーケンス番号で管理され、より好ましくは、リング・バッファのように連続したバッファ領域で構成されている。
【００１７】
なお、パケット又はフレームの再送制御は、通常、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）基本参照モデルのトランスポート層（例えばＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））、及び、リンク層に相当するプロトコル層において行われる。
【００１８】
ところで、最近では、１つのフレーム又はパケットを、同時に特定の複数のデータ端末に送信するという「マルチキャスト」通信技術が普及し始めている。一対一のユニキャストでは、宛先が複数ならば同じ内容のフレームを相手毎に送信する必要がある。これに対し、マルチキャストによれば、１回のフレーム送信だけで済み、手間と通信トラフィックの節約になる。また、ブロードキャストとは相違し、マルチキャストは特定の端末グループにのみ送信することもできる。
【００１９】
勿論、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのような近距離無線データ通信による直接通信に対しても、マルチキャスト通信方式を適用することができる。
【００２０】
例えば、ある会議室内で、各参加者がノートブックＰＣなどのデータ端末を持ち寄ったような環境下では、ある参加者のノートブックＰＣ上に格納されたプレゼンテーション資料などのデータ・ファイルを、近距離無線データ通信を用いてマルチキャスト送信することにより、すべてのノートブックＰＣに対してコードレスで且つ一括して配布することができる（図３を参照のこと）。
【００２１】
このようなマルチキャスト通信においても、伝送データの信頼性や品質を保証するためには、当然、上述したような再送制御が必要である。
【００２２】
無線系伝送路におけるマルチキャスト通信にＡＲＱを用いた再送制御方式としては、ストップ・アンド・ウェイト方式が主流であった。
【００２３】
また、本出願人に既に譲渡されている特開平２００１−２３７８８３号公報には、マルチキャスト通信時のＳＲ−ＡＲＱによる再送制御方式について開示されている。同公報に記載のマルチキャスト通信方式によれば、データ送信端末側は、全てのデータ受信端末から返信フレームを受け取るまで待つことなく、次のデータ・フレームの送信を行なう。また、現返信フレームに含まれるＦＢＩと今での未処理ＦＢＩとを古い順にリスティングして、再送要求を優先順位付けすることで、次のＦＦＩを決定する。この結果、冗長性を排した再送制御を行ない、高いスループットを達成することができる。また、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信において特に有効である。
【００２４】
また、本出願人に既に譲渡されている特開２００１−２３７８４１号公報にもマルチキャスト通信時のＳＲ−ＡＲＱによる再送制御方式について開示されている。同公報に記載のマルチキャスト通信方式によれば、各送受信局間毎において測定したラウンド・トリップ遅延ＲＴＦｃと、送信局が全受信局から応答を受け終えるまでに要するタイム・スロット数ＲＴＦｍとを大小比較して、大きい方の値をＳＲ−ＡＲＱ再送制御のためのラウンド・トリップＲＴＦとして設定するようになっている。したがって、全受信局からの応答を待たずにフレーム再送を行うことに伴う無駄なフレーム再送を削減することができ、より伝送効率の高いマルチキャスト通信方式を提供することができる。
【００２５】
これらＳＲ−ＡＲＱを採用したマルチキャスト通信方式は、従来に比べ伝送効率を著しく改善することができるが、すべての相手に確実に確認をとりながら伝送を行なうため、マルチキャスト数（すなわち伝送相手の数）が増えるに従い伝送効率は必然的に低下してしまう。
【００２６】
また、移動体通信のように伝送品質が保証されていないような通信システムにでは、同一のデータ（フレーム）を複数の受信端末に配信するために、一対一すなわちユニキャスト通信を繰り返すという「バケツ・リレー」形式で伝送する方式もある（図４を参照のこと）。この場合、それぞれのユニキャスト通信においてはＳＲ−ＡＲＱ方式の再送制御方式を適用することができるが、通信システム全体としては非効率であることは言うまでもないであろう。バケツ・リレー方式による場合、伝送効率を上げるには、充分な周波数資源が必要となってしまう。また、バケツ・リレー方式によると、データを配布した人の管理を行ないたい場合に、配布情報を取得したり管理したりすることが困難である。
【００２７】
また、放送などに代表される、確認を取らない垂れ流し的なマルチキャスト通信においては、いわゆる「カルーセル（回転木馬）」方式で同じデータを何度も繰返し送る方法が挙げられる。あるいは有線では、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などで誤り訂正や再送制御を行なわずに伝送する方法があった。しかしながら、これらは、ある程度伝送品質が安定して得られる環境下では利用可能であるが、例えば移動体の無線回線の様な不安定な回線を利用する場合においてはマルチキャストとしては機能困難な方式である。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、マルチキャスト方式のデータ通信時において伝送データの品質や信頼性を保証する再送制御を行なうことができる、優れたマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２９】
本発明のさらなる目的は、ＳＲ−ＡＲＱによる再送制御方式によりマルチキャスト通信時における伝送データの品質や信頼性を保証することができる、優れたマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００３０】
本発明のさらなる目的は、ＳＲ−ＡＲＱ再送制御方式を採用したマルチキャスト通信の伝送効率を向上させることができる、優れたマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、データ送信端末が一度に複数のデータ受信端末にデータ伝送を行うマルチキャスト通信システムであって、
前記データ送信端末は、誤り訂正を行なうために相互に定めた送信単位数に相当する複数のパケットを連続的に送信し、
前記データ受信端末の各々は、１度に連続して送出された複数のパケットに対して、誤りを発見されなかったパケットを逐次取り込んでいくとともに、誤りが発見されたパケットについて、その管理番号を保持し、前記データ送信端末による連続的なデータ送信が終わり、再送要求受付区間になった時点で該保持した管理番号を含む再送要求を送信する、
ことを特徴とするマルチキャスト通信システムである。
【００３２】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【００３３】
本発明の第１の側面に係るマルチキャスト通信システムによれば、まずデータ送信端末から１モジュロ分を１度全部通しで送信する。この際に従来の物理層での伝送フォーマットを使用するが、例えば無線の場合に存在するバースト信号の立ち上がり時間、立下り時間（いわゆるランプ・アップ、ランプ・ダウン）及びバーストとバーストの間に存在するガード時間を短縮することができる。また、プリアンブルや同期信号は従来のまま置くので、連続送信の途中で受信側で同期外れを起こしても途中から再同期することが可能である。
【００３４】
このようにして、１度連続して送出したパケットに対して、受信側ではＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ）などで誤りを発見されなかったパケットを受信モジュロ・バッファに逐次取り込んでいく。また、誤りが発見されたパケットについて、その管理番号（シーケンス番号）を保持し、次に送出する再送要求の情報とする。
【００３５】
データ送信端末からの連続的なデータ送信が終わり、再送要求受付区間になった時点で、各データ受信端末は、乱数を引きそれぞれ独自の遅延時間を以ってキャリア・センスを行なう。ここで、ある閾値以上のキャリアを検出しなかったら、再送要求パケットをデータ送信端末側に送出する。
【００３６】
一方、定められた閾値以上のキャリアを検出した場合には、再送要求の送信を取りやめ、さらに乱数時間分の遅延をとって再びキャリア・センスを行ない、その結果に応じて再送要求パケットを送出するという動作を、再送要求受付区間内で繰り返す。
【００３７】
再送要求受付区間が過ぎたら、データ送信端末は、受信した再送要求パケットにおいて要求された再送パケット番号（管理番号又はシーケンス番号）を古い順に整理し、再送要求のあった番号のモジュロのみ再送を行なう。
【００３８】
再送パケットの連続送信が終了すると、再び再送要求受付区間となり再送の受付を行なう。このような動作を繰り返し、再送すべきパケットがなくなった時点で新しいモジュロの連続送信を行なう。
【００３９】
したがって、本発明の第１の側面に係るマルチキャスト通信システムによれば、データ送信端末からの送信パケットを１モジュロ・フレーム毎に送るのではなく、すべてのモジュロをまとめて送ることにより、バースト的に伝送する場合のランプ・アップ及びランプ・ダウンの時間や送受信の切り替え時間を削減することができる。また、再送要求データをまとめて送信できる分だけ伝送効率を高めることが可能になる。
【００４０】
また、連続送信といっても、従来のフレーム構成やバースト構成を崩さずに送信するので、途中同期外れを起こしても、途中から再同期をかけることが可能になる。このため、同期信号を省くことができないので、ランプ・アップ、ランプ・ダウン、フレーム間のスペース分について短縮することが可能になる。
【００４１】
本発明に係るマルチキャスト伝送方式によれば、伝送効率を向上することができるので、例えば膨大な電子資料を１度に配布伝送するような状況において、効果を発揮することができる。また、特に無線伝送を行なう場合に、回線品質が劣悪な状況でＵＤＰなどの伝送方式ではデータを性格に伝送できない場合があるが、本発明に係るマルチキャスト伝送方式によれば再送制御により誤り訂正を行なうので、マイクロ波など人の歩行による反射や干渉の影響などによる不安定な回線の場合に特に効果を発揮する。
【００４２】
本発明に係るマルチキャスト伝送方式を用いれば、インターネットなどの広域ネットワーク経由のデータ伝送のように不安定な回線を使用する場合に、伝送効率を改善する効果が高く、より利便性を向上させることが可能になる。
【００４３】
また、本発明の第２の側面は、一度に複数のデータ受信端末にデータ伝送するマルチキャスト通信を行なうデータ通信装置又はデータ通信方法であって、
誤り訂正を行なうために相互に定めた送信単位数に相当する複数のパケットを連続的に送信するパケット送信手段又はステップと、
該連続的なデータ送信が終わった後に設定された再送要求受付区間において、各データ受信端末から送出される再送要求信号を受信する再送要求受信手段又はステップと、
該再送要求信号に応じて再送パケットを送信するパケット再送手段又はステップと、
を具備することを特徴とするデータ通信装置又はデータ通信方法である。
【００４４】
ここで、前記パケット再送手段又はステップは、該再送要求信号に応じて、誤り訂正を行なうために相互に定めた送信単位数に相当する複数の再送パケットを連続的に送信するようにしてもよい。
【００４５】
本発明の第２の側面に係るマルチキャスト方式のデータ通信装置又はデータ通信方法によれば、まずデータ送信端末から１モジュロ分を１度全部通しで送信する。この際に従来の物理層での伝送フォーマットを使用するが、例えば無線の場合に存在するバースト信号の立ち上がり時間、立下り時間（いわゆるランプ・アップ、ランプ・ダウン）及びバーストとバーストの間に存在するガード時間を短縮することができる。また、プリアンブルや同期信号は従来のまま置くので、連続送信の途中で受信側で同期外れを起こしても途中から再同期することが可能である。
【００４６】
したがって、本発明の第２の側面に係るデータ通信装置又はデータ通信方法によれば、データ送信端末からの送信パケットを１モジュロ・フレーム毎に送るのではなく、すべてのモジュロをまとめて送ることにより、バースト的に伝送する場合のランプ・アップ及びランプ・ダウンの時間や送受信の切り替え時間を削減することができる。また、再送要求データをまとめて送信できる分だけ伝送効率を高めることが可能になる。
【００４７】
また、連続送信といっても、従来のフレーム構成やバースト構成を崩さずに送信するので、途中同期外れを起こしても、途中から再同期をかけることが可能になる。このため、同期信号を省くことができないので、ランプ・アップ、ランプ・ダウン、フレーム間のスペース分について短縮することが可能になる。
【００４８】
また、本発明の第３の側面は、一度に複数のデータ受信端末にデータ伝送するマルチキャスト通信方式により送出されたデータを受信するデータ通信装置又はデータ通信方法であって、
１度に連続して送出された複数のパケットに対して、誤りを発見されなかったパケットを逐次取り込んでいくパケット受信手段又はステップと、
誤りが発見されたパケットについてその管理番号を保持する管理番号保持手段又はステップと、
前記データ送信端末による連続的なデータ送信が終わり、再送要求受付区間になった時点で該保持した管理番号を含む再送要求信号を送信する再送要求信号送信手段又はステップと、
を具備することを特徴とするデータ通信装置又はデータ通信方法である。
【００４９】
本発明の第３の側面に係るマルチキャスト方式によるデータ通信装置又はデータ通信方法によれば、データ送信端末から１度に連続して送出したパケットに対して、受信側ではＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ）などで誤りを発見されなかったパケットを受信モジュロ・バッファに逐次取り込んでいく。また、誤りが発見されたパケットについて、その管理番号（シーケンス番号）を保持し、次に送出する再送要求の情報とする。この際に従来の物理層での伝送フォーマットを使用するが、例えば無線の場合に存在するバースト信号の立ち上がり時間、立下り時間（いわゆるランプ・アップ、ランプ・ダウン）及びバーストとバーストの間に存在するガード時間を短縮することができる。また、プリアンブルや同期信号は従来のまま置くので、連続送信の途中で受信側で同期外れを起こしても途中から再同期することが可能である。
【００５０】
データ送信端末からの連続的なデータ送信が終わり、再送要求受付区間になった時点で、各データ受信端末は、乱数を引きそれぞれ独自の遅延時間を以ってキャリア・センスを行なう。ここで、ある閾値以上のキャリアを検出しなかったら、再送要求パケットをデータ送信端末側に送出する。
【００５１】
一方、定められた閾値以上のキャリアを検出した場合には、再送要求の送信を取りやめ、さらに乱数時間分の遅延をとって再びキャリア・センスを行ない、その結果に応じて再送要求パケットを送出するという動作を、再送要求受付区間内で繰り返す。
【００５２】
再送要求受付区間が過ぎたら、データ送信端末は、受信した再送要求パケットにおいて要求された再送パケット番号（管理番号又はシーケンス番号）を古い順に整理し、再送要求のあった番号のモジュロのみ再送を行なう。
【００５３】
再送パケットの連続送信が終了すると、再び再送要求受付区間となり再送の受付を行なう。このような動作を繰り返し、再送すべきパケットがなくなった時点で新しいモジュロの連続送信を行なう。
【００５４】
したがって、本発明の第３の側面に係るデータ通信装置又はデータ通信方法によれば、データ送信端末からの送信パケットを１モジュロ・フレーム毎に送るのではなく、すべてのモジュロをまとめて送ることにより、バースト的に伝送する場合のランプ・アップ及びランプ・ダウンの時間や送受信の切り替え時間を削減することができる。また、再送要求データをまとめて送信できる分だけ伝送効率を高めることが可能になる。
【００５５】
また、連続送信といっても、従来のフレーム構成やバースト構成を崩さずに送信するので、途中同期外れを起こしても、途中から再同期をかけることが可能になる。このため、同期信号を省くことができないので、ランプ・アップ、ランプ・ダウン、フレーム間のスペース分について短縮することが可能になる。
【００５６】
また、本発明の第４の側面は、一度に複数のデータ受信端末にデータ伝送するマルチキャスト通信を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、誤り訂正を行なうために相互に定めた送信単位数に相当する複数のパケットを連続的に送信するパケット送信ステップと、
該連続的なデータ送信が終わった後に設定された再送要求受付区間において、各データ受信端末から送出される再送要求信号を受信する再送要求受信ステップと、
該再送要求信号に応じて再送パケットを送信するパケット再送ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００５７】
また、本発明の第５の側面は、一度に複数のデータ受信端末にデータ伝送するマルチキャスト通信方式により送出されたデータを受信するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
１度に連続して送出された複数のパケットに対して、誤りを発見されなかったパケットを逐次取り込んでいくパケット受信ステップと、
誤りが発見されたパケットについてその管理番号を保持する管理番号保持ステップと、
前記データ送信端末による連続的なデータ送信が終わり、再送要求受付区間になった時点で該保持した管理番号を含む再送要求信号を送信する再送要求信号送信ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００５８】
本発明の第４又は第５の各側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第４又は第５の各側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第２又は第３の各側面に係るデータ通信装置又はデータ通信方法と同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００６１】
図５には、本発明の実現に供される通信システム１００の構成を模式的に示している。同図に示す通信システム１００内には、参照番号で１０〜１４で示す５台の無線データ通信端末が存在し、各端末間では、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈやＭＭＡＣ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）などのような近距離無線データ通信によりマルチキャスト方式のデータ通信（言い換えれば、送信確認を得るまでの遅延時間が比較的小さくて済む直接通信）が行われているものとする。
【００６２】
図５に示す例では、便宜上、基地局として動作するデータ通信端末１０を親機（Ｍａｓｔｅｒ）すなわちマルチキャスト通信の送信側とし、他のデータ通信端末１１，１２…を子機（Ｓｌａｖｅ）すなわちマルチキャスト通信の受信側として説明する。但し、マルチキャスト通信におけるＭａｓｔｅｒ−Ｓｌａｖｅの関係は固定的である必要はなく、どのデータ通信端末も随時データ送信側及びデータ受信側になり得てもよい。例えば、図６に示すように、データを送りたいデータ通信端末１１が親となり、基地局を介して複数のデータ通信端末１２〜１４にデータを配布することができる。
【００６３】
また、図７に示す例では、１つのデータ通信端末１４は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）２１に接続されている。データ通信端末１４が中継局として機能することにより、ＬＡＮ２１上のデータ通信端末２２もデータ受信端末すなわちＳｌａｖｅとなり得る。さらに、ＬＡＮ２１が、ルータなどの装置（図示しない）により、インターネットのような広域ネットワークに接続されている場合、該広域ネットワーク上のホスト（図示しない）もデータ通信のＳｌａｖｅとなり得る。
【００６４】
本実施例に係るマルチキャスト通信システム１００においては、ＳＲ−ＡＲＱ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｒｅｐｅａｔ　ｔｙｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｒｅｐｅａｔ　ｒｅＱｕｅｓｔ）方式の再送制御が行なわれる。ＳＲ−ＡＲＱ方式は、データ送信側及び受信側の双方が複数のフレームを一時的に保管することができる「モジュロ・バッファ」を備えることで、送信及び送信確認をフレーム単位で逐次行うという冗長性を解消したものである（前述）。モジュロは、誤り訂正を行なうために送受信端末間で相互に定めた送信単位に相当する。
【００６５】
すなわち、本実施例に係るマルチキャスト通信システム１００においては、Ｍａｓｔｅｒすなわち送信側のデータ通信端末１０は、各１回のフレーム送信につき、すべての受信側データ通信端末１１，１２…からの確認応答を待つことなく、次のフレームの送信を開始することができる。
【００６６】
図８には、本実施形態に係るデータ送信端末１０の構成を模式的に表した機能ブロック図を示している。同図に示すように、データ送信端末１０は、ＲＦ受信及び復調部５１と、ＦＢＩ処理部５２と、ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＦＩ決定部５３と、フレーミング変調及びＲＦ送信部５４とで構成される。
【００６７】
ＲＦ受信及び復調部５１は、データ受信端末側から送られてくるＦＢＩ付きの返信フレームを受信すると、これを復調及びデフレーミングして、ＦＢＩ処理部５２に出力する。
【００６８】
１回の受信タイム・スロットでは、１又はそれ以上の返信フレームを受信することができる。ＦＢＩ処理部５２では、複数のＦＢＩの中から再送制御に適用すべきＦＢＩの値を決定する。
【００６９】
ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＦＩ決定部５３では、ＦＢＩ処理部において決定されたＦＢＩ値に基づき、次に送信すべきデータ・フレームすなわちＦＦＩを決定して、送出用のデータを構築する。ＦＢＩが再送要求であることを示す場合には、ＳＲ−ＡＲＱ方式による誤り訂正及び再送制御が行なわれる。また、送信フレームは、モジュロ・バッファ（図示しない）に一時格納される。モジュロは、誤り訂正を行なうために送受信端末間で相互に定めた送信単位に相当する。
【００７０】
フレーミング変調及びＲＦ送信部５４では、送出用のデータを他の情報（例えばヘッダなどの制御情報）とともにフレーミングし、さらに変調して、通信プロトコルにおいて規定される送信タイミングで無線送信する。
【００７１】
また、図９には、本実施形態に係るデータ受信端末１１の構成を模式的に表した機能ブロック図を示している。他のデータ受信端末１２…も同様の構成を具備するものと理解されたい。同図に示すように、データ受信端末１２は、ＲＦ受信及び復調部５６と、ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＢＩ決定部５７と、フレーミング変調及びＲＦ送信部５８とで構成される。
【００７２】
ＲＦ受信及び復調部５６は、データ送信端末１０側から送られてくるＦＦＩ付きの返信フレームを受信すると、これを復調及びデフレーミングして、ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＢＩ決定部５７に出力する。
【００７３】
ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＢＩ決定部５７は、ＳＲ−ＡＲＱ方式による再送要求フレーム情報すなわちＦＢＩの決定処理を行なう。すなわち、誤りなく受信できたフレームのＦＦＩを１だけ増分したＦＢＩを生成するか、又は、誤りが発見されたフレームのＦＦＩをそのままＦＢＩとして再送要求とする。また、受信データは、モジュロ・バッファ（図示しない）に取り込まれる。
【００７４】
フレーミング変調及びＲＦ送信部５８では、ＦＢＩ決定部５７において決定されたＦＢＩを返信フレームとしてフレーミングし、さらに変調して、通信プロトコルにおいて規定される送信タイミングで無線送信する。
【００７５】
一般には、データ通信端末は、データ送信及び受信双方の機能を装備している。このようなデータ通信端末は、図８及び図９に示すすべての機能モジュールを備えた構成であると理解されたい。
【００７６】
図１０及び図１１には、本実施形態に係るデータ通信端末における再送制御動作の手順をフローチャートの形式で示している。
【００７７】
図１０には、データ送信側の端末における送信パケット番号ＦＦＩ決定処理の手順を示している。
【００７８】
まず、各データ受信端末１１〜１４から受信したＦＢＩのうち最も古い値を端末毎に更新する（ステップＳ１）。但し、最も古いＦＢＩ値のフレームが規定時間以上続いた場合はこれを破棄する。
【００７９】
次いで、新規に受け取ったＦＢＩの列を古い順に並べる（ステップＳ２）。但し、複数の受信端末から同じＦＢＩが要求された場合には１つとする。
【００８０】
次いで、最も古いパケットから順番に、送出可能な分のデータを取り出して（ステップＳ３）、ＦＦＩに従ってパケットを送出する（ステップＳ４）。
【００８１】
また、図１１には、データ受信側の端末における再送要求パケット番号ＦＢＩの決定処理の手順を示している。
【００８２】
まず、受信したパケット番号により受信確認フラグを更新する（ステップＳ１１）。但し、最も古いＦＢＩ値のフレームが規定時間以上続いた場合はこれを破棄する（ステップＳ１２）。
【００８３】
次いで、未受信のパケットを古い順に抽出し、再送要求パケット（ＦＢＩ）とし（ステップＳ１３）、ＦＢＩを送出する（ステップＳ１４）。
【００８４】
図１２には、本実施形態に係る通信システム１００における送受信端末間のパケット伝送時の動作例を示している。
【００８５】
データ送信端末１０から送出された１モジュロ分（同図に示す例ではモジュロ数＝ｎ）をまず送信端末１０から１度全部通しで送信する。この際に従来の物理層での伝送フォーマットを使用するが、例えば無線の場合に存在するバースト信号の立ち上がり時間、立下り時間（いわゆるランプ・アップ、ランプ・ダウン）及びバーストとバーストの間に存在するガード時間を短縮することができる。また、プリアンブルや同期信号は従来のまま置くので、連続送信の途中で受信側で同期外れを起こしても途中から再同期することが可能である。
【００８６】
このようにして、１度連続して送出したパケットに対して、受信側ではＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ）などで誤りを発見されなかったパケットを受信モジュロ・バッファに逐次取り込んでいく。また、誤りが発見されたパケットについて、その管理番号（シーケンス番号）を保持し、次に送出する再送要求の情報とする。
【００８７】
データ送信端末１０からの連続的なデータ送信が終わり、再送要求受付区間になった時点で、各データ受信端末１１〜１４は、乱数を引きそれぞれ独自の遅延時間を以ってキャリア・センスを行なう。ここで、ある閾値以上のキャリアを検出しなかったら、再送要求パケットをデータ送信端末１０側に送出する。
【００８８】
一方、定められた閾値以上のキャリアを検出した場合には、再送要求の送信を取りやめ、さらに乱数時間分の遅延をとって再びキャリア・センスを行ない、その結果に応じて再送要求パケットを送出するという動作を、再送要求受付区間内で繰り返す。
【００８９】
再送要求受付区間が過ぎたら、データ送信端末１０は、受信した再送要求パケットにおいて要求された再送パケット番号（管理番号又はシーケンス番号）を古い順に整理し、再送要求のあった番号のモジュロのみ再送を行なう。
【００９０】
再送パケットの連続送信が終了すると、再び再送要求受付区間となり、再び再送の受付を行なう。このような動作を繰り返し、再送すべきパケットがなくなった時点で新しいモジュロの連続送信を行なう。
【００９１】
図１３には、本発明に係るマルチキャスト伝送方式と、従来のマルチキャスト伝送方式の動作の比較を示している。
【００９２】
従来のマルチキャスト伝送方式では、データ送信端末からの１パケット（１モジュロ・フレーム）に対し、複数の受信側からの再送要求（応答）パケットの返信が行なわれる。この方式では、１モジュロ毎にパケットの立ち上がり及び立ち下がり時間と送受信動作の切り替えのマージンであるガード時間をとる必要がある。
【００９３】
これに対し、本実施形態に係るマルチキャスト伝送方式では、データ送信端末からの送信パケットを１モジュロ・フレーム毎に送るのではなく、すべてのモジュロをまとめて送ることにより、上述したパケットの立ち上がり及び立ち下がり時間を短縮することが可能である。同図に示す例では、図面の簡略化のためにデータ・パケットを２つ連送する場合を示しているが、実際には、モジュロ・フレーム数程度までの連続送信を行なうことが可能である。連送するモジュロ数が多くなるほど、この短縮効果は大きくなる。
【００９４】
１モジュロ分の伝送を１度に行なうと、バースト的に伝送する場合のランプ・アップ及びランプ・ダウンの時間や送受信の切り替え時間を削減することができる。また、再送要求データをまとめて送信できる分だけ伝送効率を高めることが可能になる。
【００９５】
また、連続送信といっても、従来のフレーム構成やバースト構成を崩さずに送信するので、途中同期外れを起こしても、途中から再同期をかけることが可能になる。このため、同期信号を省くことができないので、ランプ・アップ、ランプ・ダウン、フレーム間のスペース分について短縮することが可能になる。
【００９６】
本発明に係るマルチキャスト伝送方式によれば、伝送効率を向上することができるので、例えば膨大な電子資料を１度に配布伝送するような状況において、効果を発揮することができる。また、特に無線伝送を行なう場合に、回線品質が劣悪な状況でＵＤＰなどの伝送方式ではデータを性格に伝送できない場合があるが、本発明に係るマルチキャスト伝送方式によれば再送制御により誤り訂正を行なうので、マイクロ波など人の歩行による反射や干渉の影響などによる不安定な回線の場合に特に効果を発揮する。
【００９７】
本発明に係るマルチキャスト伝送方式を用いれば、インターネットなどの広域ネットワーク経由のデータ伝送のように不安定な回線を使用する場合に、伝送効率を改善する効果が高く、より利便性を向上させることが可能になる。
【００９８】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００９９】
本発明は、通信全般でのデータ伝送において、一対多のマルチキャスト伝送を行なう場面において適用される。本発明は、特に無線を利用した携帯電話、ＰＨＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮといった移動体通信のように不安定な回線において有効である。また、本発明は、ファイル転送のようなノンリアルタイムのメディアを伝送する場合において、特に効果的に適用される。
【０１００】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１０１】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、マルチキャスト方式のデータ通信時において伝送データの品質や信頼性を保証する再送制御を行なうことができる、優れたマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【０１０２】
また、本発明によれば、ＳＲ−ＡＲＱによる再送制御方式によりマルチキャスト通信時における伝送データの品質や信頼性を保証することができる、優れたマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【０１０３】
また、本発明によれば、ＳＲ−ＡＲＱ再送制御方式を採用したマルチキャスト通信の伝送効率を向上させることができる、優れたマルチキャスト通信システム、データ通信装置及びデータ通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストップ・アンド・ウェートＡＲＱ方式によるデータ伝送の手順を概念的に示した図である。
【図２】ＳＲ−ＡＲＱ方式によるデータ伝送の手順を概念的に示した図である。
【図３】マルチキャスト通信の利用形態の一例を示した図である。
【図４】バケツ・リレー形式のマルチキャスト通信のデータ伝送手順を概念的に示した図である。
【図５】本発明の実現に供される通信システム１００の構成を模式的に示した図である。
【図６】図５に示した通信システム１００の変形例を示した図である。
【図７】図５に示した通信システム１００の変形例を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係るデータ送信端末１０の構成を模式的に表した機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施形態に係るデータ受信端末１１の構成を模式的に表した機能ブロック図である。
【図１０】本実施形態に係るデータ送信端末１０における再送制御動作の手順を示したフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係るデータ受信端末１０における再送制御動作の手順を示したフローチャートである。
【図１２】本実施形態に係る通信システム１００における送受信端末間のパケット伝送時の動作例を示した図である。
【図１３】発明に係るマルチキャスト伝送方式と、従来のマルチキャスト伝送方式の動作の比較を示した図である。
【符号の説明】
１０〜１４…データ通信端末
５１…ＲＦ受信及び復調部
５２…ＦＢＩ処理部
５３…ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＦＩ決定部
５４…フレーミング変調及びＲＦ送信部
５６…ＲＦ受信及び復調部
５７…ＳＲ−ＡＲＱ方式ＦＢＩ決定部
５８…フレーミング変調及びＲＦ送信部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system, a data communication apparatus, a data communication method, and a computer program for performing data transmission between data terminals, and more particularly to a multicast communication system for performing data transmission to a plurality of specific data terminals at one time. , A data communication device, a data communication method, and a computer program.
[0002]
More specifically, the present invention relates to a multicast communication system, a data communication device, a data communication method, and a computer program that perform retransmission control that guarantees the quality and reliability of transmission data during data communication in a multicast system. The present invention relates to a multicast communication system, a data communication device, a data communication method, and a computer program that employ an SR-ARQ (Selective Repeat Type Automatic Repeat reQuest) method for retransmission control.
[0003]
[Prior art]
Research and development on "data communication" for exchanging data between two or more data terminals (DTE: Data Terminal Equipment) have been actively conducted. The main significance of such data communication is to facilitate the sharing of computer resources and the smooth sharing, distribution, distribution, and exchange of information.
[0004]
As a communication medium for connecting the data terminals, a local medium such as a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network) formed by connecting LANs by a dedicated line, a general public There is a wide range of things such as a circuit (PSTN), and furthermore, there is a variety of things, such as the "Internet", which has become a worldwide giant network as a result of interconnection between servers. Recently, mobile communication such as PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), MMAC (Multimedia Mobile Access Communication system), and mobile communication such as wireless communication, such as limited to short distance data, such as Bluetooth, have been introduced. It is starting to spread.
[0005]
Data transmitted over communication media is typically divided into predetermined data sizes called "frames" or "packets." This is also to make the transmission data intermittent so that a specific data terminal does not occupy a transmission path during data exchange (that is, a communication line is shared by many data terminals). Further, when correcting data loss or error that occurs when transmitting data, data transmission can be recovered by retransmitting only an erroneous frame without retransmitting all data. Packets are broadly classified into "data packets" for data transmission and "control packets" for the purpose of transmitting only control information.
[0006]
In data communication, many schemes for correcting errors on a transmission path have been proposed in order to guarantee the quality and reliability of transmission data. For example, in data transmission that must be transmitted 100% reliably, such as file transfer, an error correction method called “retransmission control” is adopted.
[0007]
Retransmission control is generally realized by performing an acknowledgment using a sequence number. The sequence number is initialized, for example, when a connection is established between the data transmitting / receiving terminals. On the data transmitting side, the frames are sequentially transmitted with a sequence number attached. On the other hand, the data receiving side returns a response frame to which the sequence number of the frame requested to be transmitted next is attached. When a transmission frame can be received without error, a value obtained by incrementing the sequence number of the frame by 1 becomes the sequence number of the acknowledgment. The sequence number given by the data transmitting side is called FFI (Frame Forward Identification), and the sequence number given by the data receiving side is called FBI (Frame Backward Identification). The data transmitting side can determine whether or not the frame is a retransmission request based on whether or not the FBI in the reply frame is FFI + 1.
[0008]
According to the retransmission control using the sequence number, the data transmission side divides the transmission data and sequentially transmits the data, and the data reception side automatically retransmits the error frame by returning the sequence number of the frame in which the error has occurred, Error-free data transmission can be performed.
[0009]
Examples of the retransmission control method using the sequence number include a stop-and-wait (ACK / NACK) type automatic repeat reQuest (ARQ) method, a selective repeat type ARQ (SR-ARQ) method, and the like.
[0010]
FIG. 1 conceptually shows a procedure of data transmission according to the stop-and-wait ARQ scheme. In the example shown in the figure, in response to the data receiving side receiving frame # 1 of FFI = 1, an acknowledgment of FBI = 2 (= FFI + 1) is returned, or an acknowledgment of simple ACK / NACK is sent. Reply. On the other hand, on the data transmitting side, after transmitting FFI = 1, the frame # 2 of FFI = 1 continues to be transmitted, and in response to receiving the acknowledgment of FBI = 2, the next FFI = 2 Start sending frame # 3.
[0011]
However, when the retransmission control of the stop-and-wait method is performed, even if no data transmission error occurs, the data transmitting side transmits a frame of a certain FFI and then transmits the FBI (= Until FFI + 1) is received, transmission of the next frame cannot be started. As shown in FIG. 1, when three frames are required as the number of round trip frames (RTF) required for acknowledgment from the data receiving side, an extra (ie, redundant) frame by two frames must be transmitted. And wastes transmission time slots. That is, in the case of the stop-and-wait method, transmission and response are repeated in frame units, so that data transmission is redundant and throughput is extremely low.
[0012]
On the other hand, the SR-ARQ scheme has a “modulo buffer” that allows both the data transmitting side and the receiving side to temporarily store a plurality of frames. This is a retransmission control method that eliminates the redundancy of performing. The modulo corresponds to a transmission unit mutually determined between the transmitting and receiving terminals for performing error correction.
[0013]
FIG. 2 conceptually shows a procedure of data transmission by the SR-ARQ scheme. As shown in the figure, the data transmitting side temporarily stores the transmission frame in the modulo buffer, so that the next frame can be transmitted without waiting for the transmission confirmation from the data receiving side.
[0014]
Also, as shown in the figure, when the data receiving side fails to receive frame # 5, for example, the data receiving side sends a retransmission request of FBI = 5 until frame # 5 is retransmitted and successfully received. The data transmission side can continue to send the next frame # 6 and frame # 7 unilaterally even during the retransmission request (ie, while receiving FBI = 5). Therefore, no transmission time slots are wasted. Also, on the data receiving side, the frames # 6 and # 7 received until the frame # 5 is retransmitted are temporarily stored in the modulo buffer, and the frames are sorted according to the sequence number in the modulo buffer. Therefore, the transmission order of the frames can be guaranteed. When the retransmission of the frame # 5 is completed, the data receiving side instructs the untransmitted first frame, that is, FBI = 8. Therefore, the data transmitting side can resume the transmission operation from the untransmitted frame # 8. There is no need to retransmit the transmitted frames # 6 and # 7.
[0015]
Further, in FIG. 2, although the data receiving side requests retransmission also for FFI = 10, that is, frame # 10, the retransmission request is handled in the same processing procedure as described above.
[0016]
The modulo buffer is managed by a sequence number of a frame for window control, and is more preferably formed of a continuous buffer area like a ring buffer.
[0017]
Note that retransmission control of a packet or a frame is normally performed in a transport layer (for example, TCP (Transport Control Protocol)) of an OSI (Open Systems Interconnection) basic reference model and a protocol layer corresponding to a link layer.
[0018]
By the way, recently, a “multicast” communication technique of transmitting one frame or packet to a plurality of specific data terminals at the same time has begun to spread. In one-to-one unicast, if there are a plurality of destinations, it is necessary to transmit a frame having the same content to each other. On the other hand, according to the multicast, only one frame transmission is required, which saves labor and communication traffic. Unlike broadcast, multicast can be transmitted only to a specific terminal group.
[0019]
Of course, the multicast communication method can also be applied to direct communication by short-range wireless data communication such as Bluetooth.
[0020]
For example, in an environment where each participant brings a data terminal such as a notebook PC in a certain conference room, a data file such as a presentation material stored on the certain participant's notebook PC is stored in a short distance. By performing multicast transmission using wireless data communication, cordless distribution to all notebook PCs can be performed collectively (see FIG. 3).
[0021]
Even in such multicast communication, the above-described retransmission control is naturally required to guarantee the reliability and quality of transmission data.
[0022]
As a retransmission control method using ARQ for multicast communication in a wireless transmission path, a stop-and-wait method has been mainly used.
[0023]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-237883, which has already been assigned to the present applicant, discloses a retransmission control method using SR-ARQ during multicast communication. According to the multicast communication method described in the publication, the data transmitting terminal transmits the next data frame without waiting until receiving the reply frames from all the data receiving terminals. Also, the next FFI is determined by listing the FBI included in the current reply frame and the current unprocessed FBI in chronological order and prioritizing the retransmission requests. As a result, retransmission control without redundancy is performed, and high throughput can be achieved. Further, the present invention is particularly effective in direct communication in which a delay time until a transmission confirmation is obtained is relatively small.
[0024]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-237841, which has already been assigned to the present applicant, also discloses a retransmission control method using SR-ARQ during multicast communication. According to the multicast communication system described in the publication, the round trip delay RTFc measured between each transmitting and receiving station is compared with the number of time slots RTFm required until the transmitting station finishes receiving a response from all receiving stations. Then, the larger value is set as a round trip RTF for SR-ARQ retransmission control. Therefore, unnecessary frame retransmission caused by performing frame retransmission without waiting for responses from all receiving stations can be reduced, and a multicast communication system with higher transmission efficiency can be provided.
[0025]
The multicast communication system employing the SR-ARQ can significantly improve the transmission efficiency as compared with the conventional one. However, since the transmission is performed while surely confirming all the partners, the number of multicasts (that is, the number of transmission partners) As the number increases, the transmission efficiency necessarily decreases.
[0026]
In a communication system in which transmission quality is not guaranteed, such as mobile communication, in order to distribute the same data (frame) to a plurality of receiving terminals, one-to-one, ie, unicast communication is repeated. There is also a method of transmitting in a "relay" format (see FIG. 4). In this case, the retransmission control scheme of the SR-ARQ scheme can be applied to each unicast communication, but it goes without saying that the entire communication system is inefficient. In the case of the bucket brigade method, sufficient frequency resources are required to increase transmission efficiency. Further, according to the bucket brigade method, it is difficult to acquire and manage distribution information when it is desired to manage a person who distributes data.
[0027]
In the case of unsolicited, non-confirmed, multicast communication represented by broadcasting, a method of repeatedly transmitting the same data many times using a so-called “carousel (rotating horse)” method is exemplified. Alternatively, in the case of wired communication, there has been a method of transmitting data without performing error correction or retransmission control by using UDP (User Datagram Protocol) or the like. However, these can be used in an environment where transmission quality can be obtained to some extent, but when using an unstable line such as a mobile radio line, for example, it is a method that is difficult to function as multicast. is there.
[0028]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an excellent multicast communication system, a data communication device, a data communication method, and a computer program capable of performing retransmission control that guarantees the quality and reliability of transmission data during multicast data communication. To provide.
[0029]
A further object of the present invention is to provide an excellent multicast communication system, a data communication apparatus and a data communication method, and a computer / communication method, which can guarantee the quality and reliability of transmission data during multicast communication by a retransmission control method based on SR-ARQ. To provide a program.
[0030]
A further object of the present invention is to provide an excellent multicast communication system, a data communication device, a data communication method, and a computer program which can improve the transmission efficiency of multicast communication employing an SR-ARQ retransmission control method. It is in.
[0031]
Means and Action for Solving the Problems
The present invention has been made in view of the above problems, and a first aspect of the present invention is a multicast communication system in which a data transmitting terminal performs data transmission to a plurality of data receiving terminals at once,
The data transmitting terminal continuously transmits a plurality of packets corresponding to the mutually determined number of transmission units to perform error correction,
Each of the data receiving terminals sequentially captures a packet in which no error is found for a plurality of packets transmitted at one time, and assigns a management number to the packet in which the error is found. Holding, transmitting the retransmission request including the held management number at the time when the continuous data transmission by the data transmitting terminal ends and the retransmission request receiving section is reached,
It is a multicast communication system characterized by the above.
[0032]
However, the term “system” as used herein refers to a logical collection of a plurality of devices (or functional modules that realize specific functions), and each device or functional module is in a single housing. It does not matter in particular.
[0033]
According to the multicast communication system according to the first aspect of the present invention, first, a data transmission terminal transmits one modulo data once through all. In this case, a conventional transmission format in the physical layer is used. For example, the rise time and fall time (so-called ramp-up and ramp-down) of a burst signal existing in the case of wireless communication and the existence of a burst signal between bursts are considered. Guard time can be reduced. Further, since the preamble and the synchronization signal are kept as they are, even if the receiving side loses synchronization during continuous transmission, it is possible to resynchronize from the middle.
[0034]
In this way, for a packet transmitted once in succession, the receiving side sequentially fetches a packet in which no error is found by a CRC (Cyclic Redundancy Check) or the like into the reception modulo buffer. Further, the management number (sequence number) of the packet in which the error is found is held and is used as information of a retransmission request to be transmitted next.
[0035]
When the continuous data transmission from the data transmission terminal ends and the retransmission request acceptance section is reached, each data reception terminal subtracts a random number and performs carrier sense with its own delay time. Here, if a carrier equal to or greater than a certain threshold is not detected, a retransmission request packet is sent to the data transmitting terminal side.
[0036]
On the other hand, if a carrier equal to or larger than the predetermined threshold is detected, the transmission of the retransmission request is canceled, the carrier sense is performed again with a delay of a random number time, and a retransmission request packet is transmitted according to the result. Is repeated within the retransmission request reception section.
[0037]
After the retransmission request acceptance section has passed, the data transmitting terminal arranges the retransmission packet numbers (management numbers or sequence numbers) requested in the received retransmission request packet in chronological order, and retransmits only the modulo of the number requested to be retransmitted. .
[0038]
When the continuous transmission of the retransmission packet is completed, the retransmission request reception section starts again and the retransmission is received. Such operations are repeated, and when there are no more packets to be retransmitted, new modulo continuous transmission is performed.
[0039]
Therefore, according to the multicast communication system according to the first aspect of the present invention, instead of sending a transmission packet from a data transmission terminal for each modulo frame, instead of sending all modulos together, a burst can be obtained. It is possible to reduce ramp-up and ramp-down times and transmission / reception switching time during transmission. In addition, it is possible to increase the transmission efficiency by the amount by which the retransmission request data can be transmitted collectively.
[0040]
Further, even in the case of continuous transmission, since transmission is performed without breaking the conventional frame configuration or burst configuration, resynchronization can be performed from the middle even if synchronization is lost in the middle. For this reason, since the synchronization signal cannot be omitted, it is possible to reduce the ramp-up, the ramp-down, and the space between frames.
[0041]
According to the multicast transmission method according to the present invention, the transmission efficiency can be improved, so that the effect can be exerted, for example, in a situation where a huge amount of electronic materials are distributed and transmitted at one time. In addition, particularly when performing wireless transmission, data may not be able to be transmitted accurately by a transmission method such as UDP due to poor line quality, but according to the multicast transmission method according to the present invention, error correction is performed by retransmission control. This is particularly effective in the case of an unstable line due to the influence of reflection or interference caused by walking of a person such as a microwave.
[0042]
By using the multicast transmission method according to the present invention, when using an unstable line such as data transmission via a wide area network such as the Internet, the effect of improving the transmission efficiency is high, and the convenience can be further improved. Will be possible.
[0043]
Further, a second aspect of the present invention is a data communication apparatus or data communication method for performing multicast communication for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at once,
Packet transmitting means or step for continuously transmitting a plurality of packets corresponding to the mutually determined number of transmission units to perform error correction,
A retransmission request receiving section or a step of receiving a retransmission request signal transmitted from each data receiving terminal in a retransmission request receiving section set after the continuous data transmission is completed;
Packet retransmission means or steps for transmitting a retransmission packet in response to the retransmission request signal;
A data communication device or a data communication method.
[0044]
Here, the packet retransmitting means or step may continuously transmit a plurality of retransmission packets corresponding to a mutually determined number of transmission units for performing error correction in accordance with the retransmission request signal. .
[0045]
According to the data communication apparatus or the data communication method of the multicast system according to the second aspect of the present invention, first, the data transmitting terminal transmits one modulo one time through all the times. In this case, a conventional transmission format in the physical layer is used. For example, the rise time and fall time (so-called ramp-up and ramp-down) of a burst signal existing in the case of wireless communication and the existence of a burst signal between bursts are considered. Guard time can be reduced. Further, since the preamble and the synchronization signal are kept as they are, even if the receiving side loses synchronization during continuous transmission, it is possible to resynchronize from the middle.
[0046]
Therefore, according to the data communication device or the data communication method according to the second aspect of the present invention, instead of sending the transmission packet from the data transmission terminal for each modulo frame, all the modulos are sent together. In addition, it is possible to reduce ramp-up and ramp-down time and transmission / reception switching time in the case of burst transmission. In addition, it is possible to increase the transmission efficiency by the amount by which the retransmission request data can be transmitted collectively.
[0047]
Further, even in the case of continuous transmission, since transmission is performed without breaking the conventional frame configuration or burst configuration, resynchronization can be performed from the middle even if synchronization is lost in the middle. For this reason, since the synchronization signal cannot be omitted, it is possible to reduce the ramp-up, the ramp-down, and the space between frames.
[0048]
Further, a third aspect of the present invention is a data communication device or a data communication method for receiving data transmitted by a multicast communication method for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at once,
Packet receiving means or a step of sequentially taking in a packet in which no error has been found for a plurality of packets transmitted continuously at once;
Management number holding means or step for holding a management number of a packet in which an error is found;
Retransmission request signal transmitting means or step of transmitting a retransmission request signal including the held management number at the time when the continuous data transmission by the data transmission terminal ends and a retransmission request reception section is reached,
A data communication device or a data communication method.
[0049]
According to the data communication apparatus or the data communication method based on the multicast method according to the third aspect of the present invention, the receiving side receives a packet (Cyclic Redundancy Check) or the like for a packet transmitted continuously at once from the data transmitting terminal. The packets for which no error was found in step (1) are sequentially taken into the receiving modulo buffer. Further, the management number (sequence number) of the packet in which the error is found is held and is used as information of a retransmission request to be transmitted next. In this case, a conventional transmission format in the physical layer is used. For example, the rise time and fall time (so-called ramp-up and ramp-down) of a burst signal existing in the case of wireless communication and the existence of a burst signal between bursts are considered. Guard time can be reduced. Further, since the preamble and the synchronization signal are kept as they are, even if the receiving side loses synchronization during continuous transmission, it is possible to resynchronize from the middle.
[0050]
When the continuous data transmission from the data transmission terminal ends and the retransmission request acceptance section is reached, each data reception terminal subtracts a random number and performs carrier sense with its own delay time. Here, if a carrier equal to or greater than a certain threshold is not detected, a retransmission request packet is sent to the data transmitting terminal side.
[0051]
On the other hand, if a carrier equal to or larger than the predetermined threshold is detected, the transmission of the retransmission request is canceled, the carrier sense is performed again with a delay of a random number time, and a retransmission request packet is transmitted according to the result. Is repeated within the retransmission request reception section.
[0052]
After the retransmission request acceptance section has passed, the data transmitting terminal arranges the retransmission packet numbers (management numbers or sequence numbers) requested in the received retransmission request packet in chronological order, and retransmits only the modulo of the number requested to be retransmitted. .
[0053]
When the continuous transmission of the retransmission packet is completed, the retransmission request reception section starts again and the retransmission is received. Such operations are repeated, and when there are no more packets to be retransmitted, new modulo continuous transmission is performed.
[0054]
Therefore, according to the data communication apparatus or the data communication method according to the third aspect of the present invention, instead of sending the transmission packet from the data transmission terminal for each modulo frame, all the modulos are sent together. In addition, it is possible to reduce ramp-up and ramp-down time and transmission / reception switching time in the case of burst transmission. In addition, it is possible to increase the transmission efficiency by the amount by which the retransmission request data can be transmitted collectively.
[0055]
Further, even in the case of continuous transmission, since transmission is performed without breaking the conventional frame configuration or burst configuration, resynchronization can be performed from the middle even if synchronization is lost in the middle. For this reason, since the synchronization signal cannot be omitted, it is possible to reduce the ramp-up, the ramp-down, and the space between frames.
[0056]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a computer program described in a computer-readable format so as to execute a process for performing multicast communication for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at a time on a computer system. A packet transmitting step of continuously transmitting a plurality of packets corresponding to a mutually determined number of transmission units for performing error correction;
A retransmission request receiving step of receiving a retransmission request signal transmitted from each data receiving terminal in a retransmission request receiving section set after the continuous data transmission is completed;
A packet retransmission step of transmitting a retransmission packet in response to the retransmission request signal;
A computer program characterized by comprising:
[0057]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a computer readable format for executing, on a computer system, a process for receiving data transmitted by a multicast communication system for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at once. A described computer program,
A packet receiving step of sequentially taking in, for a plurality of packets transmitted at once, a packet in which no error is found,
A management number holding step of holding the management number of the packet in which the error is found;
A retransmission request signal transmitting step of transmitting a retransmission request signal including the held management number when the continuous data transmission by the data transmission terminal ends and a retransmission request receiving section is reached,
A computer program characterized by comprising:
[0058]
The computer program according to each of the fourth and fifth aspects of the present invention defines a computer program described in a computer-readable format so as to realize a predetermined process on a computer system. In other words, by installing the computer program according to the fourth or fifth aspect of the present invention in a computer system, a cooperative action is exerted on the computer system, and the second or second aspect of the present invention is realized. The same operation and effect as those of the data communication device or the data communication method according to each aspect of the third aspect can be obtained.
[0059]
Further objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed descriptions based on embodiments of the present invention described below and the accompanying drawings.
[0060]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0061]
FIG. 5 schematically shows a configuration of a communication system 100 provided for realizing the present invention. In the communication system 100 shown in the figure, there are five wireless data communication terminals indicated by reference numerals 10 to 14, and between the terminals, such as Bluetooth and Multimedia Mobile Access Communication system (MMA). It is assumed that data communication of the multicast system (in other words, direct communication that requires a relatively short delay time until a transmission confirmation is obtained) is being performed by distance wireless data communication.
[0062]
In the example shown in FIG. 5, for convenience, the data communication terminal 10 operating as a base station is set as a master unit (Master), that is, a transmitting side of multicast communication, and the other data communication terminals 11, 12,... Are slave units (Slave), that is, multicast communication. The receiving side will be described. However, the Master-Slave relationship in the multicast communication need not be fixed, and any data communication terminal may be a data transmission side and a data reception side at any time. For example, as shown in FIG. 6, a data communication terminal 11 to which data is to be transmitted becomes a parent, and data can be distributed to a plurality of data communication terminals 12 to 14 via a base station.
[0063]
In the example shown in FIG. 7, one data communication terminal 14 is connected to a LAN (Local Area Network) 21. Since the data communication terminal 14 functions as a relay station, the data communication terminal 22 on the LAN 21 can also be a data receiving terminal, that is, a slave. Further, when the LAN 21 is connected to a wide area network such as the Internet by a device such as a router (not shown), a host (not shown) on the wide area network can also be a slave for data communication.
[0064]
In the multicast communication system 100 according to the present embodiment, retransmission control of an SR-ARQ (Selective Repeat type Automatic Repeat reQuest) method is performed. The SR-ARQ scheme has a "modulo buffer" in which both the data transmission side and the reception side can temporarily store a plurality of frames, so that transmission and transmission confirmation are sequentially performed in frame units. (See above). The modulo corresponds to a transmission unit mutually determined between the transmitting and receiving terminals for performing error correction.
[0065]
That is, in the multicast communication system 100 according to the present embodiment, the Master, that is, the data communication terminal 10 on the transmission side waits for acknowledgments from all the data communication terminals 11, 12,. Without this, transmission of the next frame can be started.
[0066]
FIG. 8 is a functional block diagram schematically illustrating the configuration of the data transmission terminal 10 according to the present embodiment. As shown in the figure, the data transmission terminal 10 includes an RF reception and demodulation unit 51, an FBI processing unit 52, an SR-ARQ FFI determination unit 53, and a framing modulation and RF transmission unit 54.
[0067]
Upon receiving the reply frame with the FBI sent from the data receiving terminal side, the RF receiving and demodulating section 51 demodulates and deframes the reply frame and outputs it to the FBI processing section 52.
[0068]
In one reception time slot, one or more reply frames can be received. The FBI processing unit 52 determines a value of the FBI to be applied to the retransmission control from a plurality of FBIs.
[0069]
The SR-ARQ FFI determination unit 53 determines a data frame to be transmitted next, that is, FFI, based on the FBI value determined by the FBI processing unit, and constructs data for transmission. If the FBI indicates a retransmission request, error correction and retransmission control according to the SR-ARQ scheme are performed. The transmission frame is temporarily stored in a modulo buffer (not shown). The modulo corresponds to a transmission unit mutually determined between the transmitting and receiving terminals for performing error correction.
[0070]
The framing modulation and RF transmission unit 54 frames transmission data together with other information (for example, control information such as a header), modulates the data, and wirelessly transmits the data at a transmission timing defined by a communication protocol.
[0071]
FIG. 9 is a functional block diagram schematically illustrating the configuration of the data receiving terminal 11 according to the present embodiment. It should be understood that the other data receiving terminals 12 have the same configuration. As shown in the figure, the data receiving terminal 12 includes an RF receiving and demodulating unit 56, an SR-ARQ FBI determining unit 57, and a framing modulation and RF transmitting unit 58.
[0072]
Upon receiving the return frame with FFI sent from the data transmission terminal 10, the RF reception and demodulation unit 56 demodulates and deframing the frame and outputs the demodulated and deframed frame to the SR-ARQ FBI determination unit 57.
[0073]
SR-ARQ scheme FBI determination section 57 performs retransmission request frame information, that is, FBI determination processing according to the SR-ARQ scheme. That is, an FBI is generated by incrementing the FFI of a frame that can be received without error by one, or the FFI of a frame in which an error is found is used as it is as a retransmission request as an FBI. The received data is taken into a modulo buffer (not shown).
[0074]
The framing modulation and RF transmission unit 58 frames the FBI determined by the FBI determination unit 57 as a return frame, further modulates the frame, and wirelessly transmits the frame at a transmission timing defined by a communication protocol.
[0075]
Generally, a data communication terminal has both data transmission and reception functions. It should be understood that such a data communication terminal has a configuration including all the functional modules shown in FIGS.
[0076]
10 and 11 show, in the form of a flowchart, a procedure of a retransmission control operation in the data communication terminal according to the present embodiment.
[0077]
FIG. 10 shows a procedure of a transmission packet number FFI determination process in the terminal on the data transmission side.
[0078]
First, the oldest value among the FBIs received from the data receiving terminals 11 to 14 is updated for each terminal (step S1). However, if the frame with the oldest FBI value continues for more than the specified time, it is discarded.
[0079]
Next, the newly received FBI columns are arranged in chronological order (step S2). However, when the same FBI is requested from a plurality of receiving terminals, one is set.
[0080]
Next, data that can be transmitted is extracted in order from the oldest packet (step S3), and the packet is transmitted according to FFI (step S4).
[0081]
FIG. 11 shows a procedure of a process of determining the retransmission request packet number FBI in the terminal on the data receiving side.
[0082]
First, the reception confirmation flag is updated with the received packet number (step S11). However, if the frame with the oldest FBI value has continued for a prescribed time or more, it is discarded (step S12).
[0083]
Next, the packets that have not been received are extracted in chronological order, set as retransmission request packets (FBI) (step S13), and the FBI is transmitted (step S14).
[0084]
FIG. 12 illustrates an operation example at the time of packet transmission between the transmitting and receiving terminals in the communication system 100 according to the present embodiment.
[0085]
First, one modulo (modulo number = n in the example shown in FIG. 1) transmitted from the data transmitting terminal 10 is first transmitted from the transmitting terminal 10 once. In this case, a conventional transmission format in the physical layer is used. For example, the rise time and fall time (so-called ramp-up and ramp-down) of a burst signal existing in the case of wireless communication and the existence of a burst signal between bursts are considered. Guard time can be reduced. Further, since the preamble and the synchronization signal are kept as they are, even if the receiving side loses synchronization during continuous transmission, it is possible to resynchronize from the middle.
[0086]
In this way, for a packet transmitted once in succession, the receiving side sequentially fetches a packet in which no error is found by a CRC (Cyclic Redundancy Check) or the like into the reception modulo buffer. Further, the management number (sequence number) of the packet in which the error is found is held and is used as information of a retransmission request to be transmitted next.
[0087]
When the continuous data transmission from the data transmission terminal 10 ends and the retransmission request acceptance section is reached, each of the data reception terminals 11 to 14 draws a random number and performs carrier sense with its own delay time. . Here, if a carrier equal to or greater than a certain threshold is not detected, a retransmission request packet is sent to the data transmitting terminal 10 side.
[0088]
On the other hand, if a carrier equal to or larger than the predetermined threshold is detected, the transmission of the retransmission request is canceled, the carrier sense is performed again with a delay of a random number time, and a retransmission request packet is transmitted according to the result. Is repeated within the retransmission request reception section.
[0089]
After the retransmission request acceptance section has passed, the data transmitting terminal 10 sorts the retransmission packet numbers (management numbers or sequence numbers) requested in the received retransmission request packets in chronological order, and retransmits only the modulo of the number requested to be retransmitted. Do.
[0090]
When the continuous transmission of the retransmission packet is completed, the retransmission request receiving section is set again, and the retransmission is received again. Such operations are repeated, and when there are no more packets to be retransmitted, new modulo continuous transmission is performed.
[0091]
FIG. 13 shows a comparison between the operation of the multicast transmission system according to the present invention and the operation of the conventional multicast transmission system.
[0092]
In the conventional multicast transmission system, a retransmission request (response) packet is returned from a plurality of receivers for one packet (one modulo frame) from a data transmission terminal. In this method, it is necessary to take a rise time and a fall time of a packet and a guard time which is a margin for switching between transmission and reception operations for each modulo.
[0093]
On the other hand, in the multicast transmission method according to the present embodiment, instead of transmitting the transmission packet from the data transmission terminal for each modulo frame, all the modulos are transmitted collectively, so that the above-described rise and rise of the packet are performed. It is possible to shorten the fall time. In the example shown in the figure, a case where two data packets are continuously transmitted for simplification of the drawing is shown, but in practice, continuous transmission up to the number of modulo frames can be performed. . This shortening effect increases as the number of consecutively transmitted modulos increases.
[0094]
When transmission for one modulo is performed at one time, the time for ramp-up and ramp-down and the time for switching between transmission and reception in the case of burst transmission can be reduced. In addition, it is possible to increase the transmission efficiency by the amount by which the retransmission request data can be transmitted collectively.
[0095]
Further, even in the case of continuous transmission, since transmission is performed without breaking the conventional frame configuration or burst configuration, resynchronization can be performed from the middle even if synchronization is lost in the middle. For this reason, since the synchronization signal cannot be omitted, it is possible to reduce the ramp-up, the ramp-down, and the space between frames.
[0096]
According to the multicast transmission method according to the present invention, the transmission efficiency can be improved, so that the effect can be exerted, for example, in a situation where a huge amount of electronic materials are distributed and transmitted at one time. In addition, particularly when performing wireless transmission, data may not be able to be transmitted accurately by a transmission method such as UDP due to poor line quality, but according to the multicast transmission method according to the present invention, error correction is performed by retransmission control. This is particularly effective in the case of an unstable line due to the influence of reflection or interference caused by walking of a person such as a microwave.
[0097]
By using the multicast transmission method according to the present invention, when using an unstable line such as data transmission via a wide area network such as the Internet, the effect of improving the transmission efficiency is high, and the convenience can be further improved. Will be possible.
[0098]
[Supplement]
The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiment without departing from the scope of the present invention.
[0099]
The present invention is applied to a case where one-to-many multicast transmission is performed in data transmission in general communication. The present invention is particularly effective in an unstable line such as mobile communication such as a mobile phone using wireless communication, PHS, Bluetooth, and wireless LAN. Further, the present invention is particularly effectively applied when transmitting non-real-time media such as file transfer.
[0100]
In short, the present invention has been disclosed by way of example, and the contents described in this specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.
[0101]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an excellent multicast communication system, data communication apparatus, and data communication capable of performing retransmission control for guaranteeing quality and reliability of transmission data during multicast data communication Methods and computer programs can be provided.
[0102]
Further, according to the present invention, an excellent multicast communication system, a data communication device, a data communication method, and a computer capable of guaranteeing the quality and reliability of transmission data at the time of multicast communication by a retransmission control method based on SR-ARQ・ Programs can be provided.
[0103]
Further, according to the present invention, there are provided an excellent multicast communication system, a data communication device, a data communication method, and a computer program capable of improving the transmission efficiency of multicast communication employing an SR-ARQ retransmission control method. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram conceptually showing a procedure of data transmission according to a stop-and-wait ARQ scheme.
FIG. 2 is a diagram conceptually showing a procedure of data transmission according to the SR-ARQ scheme.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a usage form of multicast communication.
FIG. 4 is a diagram conceptually showing a data transmission procedure of the bucket relay type multicast communication.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a communication system 100 provided for realizing the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the communication system 100 shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the communication system 100 shown in FIG.
FIG. 8 is a functional block diagram schematically showing a configuration of the data transmission terminal 10 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a functional block diagram schematically showing a configuration of a data receiving terminal 11 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure of a retransmission control operation in the data transmission terminal 10 according to the present embodiment.
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a retransmission control operation in the data receiving terminal 10 according to the present embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating an operation example at the time of packet transmission between the transmitting and receiving terminals in the communication system 100 according to the present embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing a comparison between the operation of the multicast transmission system according to the invention and the operation of the conventional multicast transmission system.
[Explanation of symbols]
10-14 ... data communication terminal
51 RF reception and demodulation unit
52 ... FBI processing unit
53: SR-ARQ FFI determining unit
54 framing modulation and RF transmission unit
56 RF reception and demodulation unit
57: SR-ARQ FBI determining unit
58: Framing modulation and RF transmission unit

Claims

A multicast communication system in which a data transmitting terminal performs data transmission to a plurality of data receiving terminals at a time,
The data transmitting terminal continuously transmits a plurality of packets corresponding to the mutually determined number of transmission units to perform error correction,
Each of the data receiving terminals sequentially captures a packet in which no error is found for a plurality of packets transmitted at one time, and assigns a management number to the packet in which the error is found. Holding, transmitting the retransmission request including the held management number at the time when the continuous data transmission by the data transmitting terminal ends and the retransmission request receiving section is reached,
A multicast communication system, characterized in that:

A data communication device for performing multicast communication for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at a time,
Packet transmitting means for continuously transmitting a plurality of packets corresponding to a mutually determined number of transmission units for performing error correction,
Retransmission request receiving means for receiving a retransmission request signal transmitted from each data receiving terminal in a retransmission request receiving section set after the continuous data transmission is completed;
Packet retransmission means for transmitting a retransmission packet in response to the retransmission request signal;
A data communication device comprising:

The packet retransmitting means, in response to the retransmission request signal, continuously transmits a plurality of retransmission packets corresponding to a mutually determined number of transmission units to perform error correction,
The data communication device according to claim 2, wherein:

A data communication method for performing multicast communication for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at one time,
A packet transmission step of continuously transmitting a plurality of packets corresponding to a mutually determined number of transmission units to perform error correction;
A retransmission request receiving step of receiving a retransmission request signal transmitted from each data receiving terminal in a retransmission request receiving section set after the continuous data transmission is completed;
A packet retransmission step of transmitting a retransmission packet in response to the retransmission request signal;
A data communication method comprising:

In the packet retransmission step, according to the retransmission request signal, continuously transmit a plurality of retransmission packets corresponding to a mutually determined number of transmission units to perform error correction,
The data communication method according to claim 4, wherein:

A data communication device for receiving data transmitted by a multicast communication method for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at a time,
Packet receiving means for sequentially taking in packets for which no error has been found, for a plurality of packets transmitted continuously at once;
Management number holding means for holding a management number of a packet in which an error is found;
Retransmission request signal transmitting means for transmitting a retransmission request signal including the held management number at the time when continuous data transmission by the data transmission terminal ends and a retransmission request receiving section is reached,
A data communication device comprising:

The retransmission request signal transmitting unit transmits a retransmission request signal with a random delay time to avoid collision with a retransmission request signal from another data communication device,
The data communication device according to claim 6, wherein:

The retransmission request signal transmission means performs carrier sense to detect whether there is a retransmission request signal from another data communication device,
The data communication device according to claim 6, wherein:

The retransmission request signal transmitting means, when detecting a signal that becomes a failure at the time of carrier sense, stops transmission of the retransmission request signal, postpones the transmission,
The data communication device according to claim 8, wherein:

A data communication method for receiving data transmitted by a multicast communication method for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at a time,
A packet receiving step of sequentially taking in, for a plurality of packets transmitted at once, a packet in which no error is found,
A management number holding step of holding the management number of the packet in which the error is found;
A retransmission request signal transmitting step of transmitting a retransmission request signal including the held management number when the continuous data transmission by the data transmission terminal ends and a retransmission request receiving section is reached,
A data communication method comprising:

In the retransmission request signal transmitting step, in order to avoid collision with a retransmission request signal from another data communication device, to send a retransmission request signal with a random delay time,
11. The data communication method according to claim 10, wherein:

In the retransmission request signal transmission step, perform carrier sense to detect whether there is a retransmission request signal from another data communication device,
11. The data communication method according to claim 10, wherein:

In the retransmission request signal transmission step, when detecting a signal that interferes with the carrier sense, stops the transmission of the retransmission request signal, postpones the transmission,
11. The data communication method according to claim 10, wherein:

A computer program written in a computer-readable format to execute a process for performing multicast communication for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at a time on a computer system,
A packet transmission step of continuously transmitting a plurality of packets corresponding to a mutually determined number of transmission units to perform error correction;
A retransmission request receiving step of receiving a retransmission request signal transmitted from each data receiving terminal in a retransmission request receiving section set after the continuous data transmission is completed;
A packet retransmission step of transmitting a retransmission packet in response to the retransmission request signal;
A computer program comprising:

A computer program written in a computer-readable format so as to execute, on a computer system, a process for receiving data transmitted by a multicast communication system for transmitting data to a plurality of data receiving terminals at one time, comprising: A packet receiving step of sequentially taking in a packet in which no error has been found, for a plurality of packets transmitted continuously each time;
A management number holding step of holding the management number of the packet in which the error is found;
A retransmission request signal transmitting step of transmitting a retransmission request signal including the held management number when the continuous data transmission by the data transmission terminal ends and a retransmission request receiving section is reached,
A computer program comprising: