JP2015027100A - パケット通信の伝送制御方法及びパケット通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】伝送効率を維持し、伝送制御上の混乱を回避する。【解決手段】シーケンス番号を格納するためのシーケンス番号領域を有するヘッダとペイロードとからなるパケットのペイロードにデータ信号又は制御信号を格納するパケットの伝送を制御する。ペイロードにデータ信号を格納したデータパケットに付与されるデータ信号用シーケンス番号を第１の通信装置にて、ペイロードに制御信号を格納した制御パケットに付与される制御信号用シーケンス番号を、データ信号用シーケンス番号から独立して第１の通信装置にて生成し、データパケットのそれぞれのシーケンス番号領域に格納し、制御パケットのそれぞれのシーケンス番号領域に格納し、第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、データ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの伝送制御、及び制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの伝送制御を行う。【選択図】図１
Description
本発明は、パケット通信の伝送制御に関し、特に、パケットのヘッダにシーケンス番号
を付加するパケット通信の伝送制御に関する。
を付加するパケット通信の伝送制御に関する。
パケット通信は無線通信や高速シリアル通信等の様々な形で実施されている。一般にパ
ケットはペイロードとヘッダからなる。
ペイロードとして、映像・音声・Ｗｅｂなどのデータ信号を格納する場合、及び、ＩＣ
等の動作を制御するための制御信号を格納する場合の両方がある。
ヘッダには、ペイロードの内容が制御信号かデータ信号かを表すフラグやあて先情報な
ど、ペイロードの取り扱い方法についての情報が格納されている。ヘッダには様々な目的
でシーケンス番号をつけることがある。
シーケンス番号は、メッシュネットワーク等のように、個々のパケットが様々な経路で
伝送されるため、送信した順序で受信されるとは限らないとき、届いたパケットを順番に
並べ替えるために参照される。また、一対一通信など、送信された順番に届くことが保障
されたシステムでは、受信したパケットのシーケンス番号に脱落がないかをチェックする
ことによって到着しなかったパケットを検出し、送信元に再送要求をするために用いられ
ることもある。
図６を参照して従来のパケット通信システム２００について説明する。パケット通信シ
ステム２００は通信装置６１、６２を備える。
通信装置６１は送信側の装置であり、シーケンス番号カウンタ６３を備える。シーケン
ス番号カウンタ６３は一連のシーケンス番号を生成する。生成したシーケンス番号は送信
するパケットに順次付与される。
一方、通信装置６２は受信側の装置であり、シーケンス番号判定器６４を備える。シー
ケンス番号判定器６４は、受信したパケットからシーケンス番号を抽出し、シーケンス番
号に欠落がないかチェックする。欠落したシーケンス番号が見つかると通信装置６２は欠
落しているシーケンス番号を格納した再送要求パケットを通信装置６１に対して送信する。再送要求パケットを受信すると、通信装置６１は格納されているシーケンス番号に基づいて再送すべきパケットを選択し、通信装置６２に送信する。
例えば、図７に示すように、シーケンス番号カウンタ６３がシーケンス番号０、１、２
、３番を生成し、これらを付与したパケット＃０、＃１、＃２、＃３を通信装置６１から
送信したが、パケット＃２が通信装置６２に届かないとき、通信装置６２では、パケット
＃１の次にパケット＃３を受信したことにより、シーケンス番号判定器６４によってパケ
ット＃２が未到達と判定し、パケット＃２の再送を要求する再送要求パケットを通信装置
６１に送信する。この再送要求パケットに応じて、通信装置６１は通信装置６２にパケッ
ト＃２を再送することとなる。
本発明に関連する技術が記載された文献として、特開２００１−２１１１９５号公報、
特開２００４−２５３８８６号公報、特開平０８−０３２５３１号公報（以下、順に特許
文献１、２、３と記す）を挙げる。
シーケンス番号は無制限に大きくなるものではなく、その桁数には制限がある。パケッ
トのヘッダはシーケンス番号の他にも様々な情報を格納する役割をもち、シーケンス番号
の桁数を増やすことはヘッダの肥大化に繋がる。ヘッダが肥大化すると、データ通信の本
来の目的物である、ペイロードに格納されているデータの大きさがパケットの中で相対的
に小さくなり、結果として伝送効率の低下を招く。
一方で、伝送効率を重視してシーケンス番号の桁数を小さくすると、シーケンス番号が
容易に桁あふれを起こしてしまう。一般に、桁あふれしたシーケンス番号は０に戻されて
再びカウントアップされるので、桁あふれそのものが問題になることはない。しかしなが
ら、短時間のうちに桁あふれを起こすと、短時間のうちに同じシーケンス番号が付与され
た別のパケットが生まれることになる。その結果、パケットＡの再送要求が届いたとき、
送信元の通信装置ではペイロードの中身が異なる別のパケットＢに同じシーケンス番号が付与されていて、パケットＡではなくパケットＢを送信してしまう恐れがある。
ケットはペイロードとヘッダからなる。
ペイロードとして、映像・音声・Ｗｅｂなどのデータ信号を格納する場合、及び、ＩＣ
等の動作を制御するための制御信号を格納する場合の両方がある。
ヘッダには、ペイロードの内容が制御信号かデータ信号かを表すフラグやあて先情報な
ど、ペイロードの取り扱い方法についての情報が格納されている。ヘッダには様々な目的
でシーケンス番号をつけることがある。
シーケンス番号は、メッシュネットワーク等のように、個々のパケットが様々な経路で
伝送されるため、送信した順序で受信されるとは限らないとき、届いたパケットを順番に
並べ替えるために参照される。また、一対一通信など、送信された順番に届くことが保障
されたシステムでは、受信したパケットのシーケンス番号に脱落がないかをチェックする
ことによって到着しなかったパケットを検出し、送信元に再送要求をするために用いられ
ることもある。
図６を参照して従来のパケット通信システム２００について説明する。パケット通信シ
ステム２００は通信装置６１、６２を備える。
通信装置６１は送信側の装置であり、シーケンス番号カウンタ６３を備える。シーケン
ス番号カウンタ６３は一連のシーケンス番号を生成する。生成したシーケンス番号は送信
するパケットに順次付与される。
一方、通信装置６２は受信側の装置であり、シーケンス番号判定器６４を備える。シー
ケンス番号判定器６４は、受信したパケットからシーケンス番号を抽出し、シーケンス番
号に欠落がないかチェックする。欠落したシーケンス番号が見つかると通信装置６２は欠
落しているシーケンス番号を格納した再送要求パケットを通信装置６１に対して送信する。再送要求パケットを受信すると、通信装置６１は格納されているシーケンス番号に基づいて再送すべきパケットを選択し、通信装置６２に送信する。
例えば、図７に示すように、シーケンス番号カウンタ６３がシーケンス番号０、１、２
、３番を生成し、これらを付与したパケット＃０、＃１、＃２、＃３を通信装置６１から
送信したが、パケット＃２が通信装置６２に届かないとき、通信装置６２では、パケット
＃１の次にパケット＃３を受信したことにより、シーケンス番号判定器６４によってパケ
ット＃２が未到達と判定し、パケット＃２の再送を要求する再送要求パケットを通信装置
６１に送信する。この再送要求パケットに応じて、通信装置６１は通信装置６２にパケッ
ト＃２を再送することとなる。
本発明に関連する技術が記載された文献として、特開２００１−２１１１９５号公報、
特開２００４−２５３８８６号公報、特開平０８−０３２５３１号公報（以下、順に特許
文献１、２、３と記す）を挙げる。
シーケンス番号は無制限に大きくなるものではなく、その桁数には制限がある。パケッ
トのヘッダはシーケンス番号の他にも様々な情報を格納する役割をもち、シーケンス番号
の桁数を増やすことはヘッダの肥大化に繋がる。ヘッダが肥大化すると、データ通信の本
来の目的物である、ペイロードに格納されているデータの大きさがパケットの中で相対的
に小さくなり、結果として伝送効率の低下を招く。
一方で、伝送効率を重視してシーケンス番号の桁数を小さくすると、シーケンス番号が
容易に桁あふれを起こしてしまう。一般に、桁あふれしたシーケンス番号は０に戻されて
再びカウントアップされるので、桁あふれそのものが問題になることはない。しかしなが
ら、短時間のうちに桁あふれを起こすと、短時間のうちに同じシーケンス番号が付与され
た別のパケットが生まれることになる。その結果、パケットＡの再送要求が届いたとき、
送信元の通信装置ではペイロードの中身が異なる別のパケットＢに同じシーケンス番号が付与されていて、パケットＡではなくパケットＢを送信してしまう恐れがある。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、本発明が解決しようとする課
題は、（１）伝送効率を維持することと、（２）あるパケットにシーケンス番号を付与し
た後、シーケンス番号が一巡して、他のパケットに同一のシーケンス番号が付与すること
によって発生する、伝送制御上の混乱を回避することの（１）（２）を両立することであ
る。
題は、（１）伝送効率を維持することと、（２）あるパケットにシーケンス番号を付与し
た後、シーケンス番号が一巡して、他のパケットに同一のシーケンス番号が付与すること
によって発生する、伝送制御上の混乱を回避することの（１）（２）を両立することであ
る。
上述の課題を解決するため、本発明は次のようなパケット通信の伝送制御方法及びパケ
ット通信システムを提供する。
本発明の一態様として、シーケンス番号を格納するためのシーケンス番号領域を有する
ヘッダとペイロードとからなるパケットのペイロードに、データ信号または制御信号を格
納するパケットの伝送を制御し、ペイロードにデータ信号を格納したデータパケットに付
与されるデータ信号用シーケンス番号を第１の通信装置にて生成し、データパケットのそ
れぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第
１及び第２の通信装置は、データ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの伝送
制御を行い、ペイロードに制御信号を格納した制御パケットに付与される制御信号用シー
ケンス番号を、データ信号用シーケンス番号から独立して第１の通信装置にて生成し、制
御パケットのそれぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第１及び第２の通信装置は、制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの伝送制御を行うことを特徴とするパケット通信の伝送制御方法を提供する。
また、本発明の他の一態様として、シーケンス番号を格納するためのシーケンス番号領
域を有するヘッダとペイロードとからなるパケットのペイロードに、データ信号または制
御信号を格納するパケットの伝送を制御し、ペイロードにデータ信号を格納したデータパ
ケットに付与されるデータ信号用シーケンス番号を第１の通信装置にて生成し、データパ
ケットのそれぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第１及び第２の通信装置は、データ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの伝送制御を行い、ペイロードに制御信号を格納した制御パケットに付与される制御信号用シーケンス番号を、データ信号用シーケンス番号から独立して第１の通信装置にて生成し、制御パケットのそれぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第１及び第２の通信装置は、制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの伝送制御を行うことを特徴とするパケット通信システムを提供する。
ット通信システムを提供する。
本発明の一態様として、シーケンス番号を格納するためのシーケンス番号領域を有する
ヘッダとペイロードとからなるパケットのペイロードに、データ信号または制御信号を格
納するパケットの伝送を制御し、ペイロードにデータ信号を格納したデータパケットに付
与されるデータ信号用シーケンス番号を第１の通信装置にて生成し、データパケットのそ
れぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第
１及び第２の通信装置は、データ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの伝送
制御を行い、ペイロードに制御信号を格納した制御パケットに付与される制御信号用シー
ケンス番号を、データ信号用シーケンス番号から独立して第１の通信装置にて生成し、制
御パケットのそれぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第１及び第２の通信装置は、制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの伝送制御を行うことを特徴とするパケット通信の伝送制御方法を提供する。
また、本発明の他の一態様として、シーケンス番号を格納するためのシーケンス番号領
域を有するヘッダとペイロードとからなるパケットのペイロードに、データ信号または制
御信号を格納するパケットの伝送を制御し、ペイロードにデータ信号を格納したデータパ
ケットに付与されるデータ信号用シーケンス番号を第１の通信装置にて生成し、データパ
ケットのそれぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第１及び第２の通信装置は、データ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの伝送制御を行い、ペイロードに制御信号を格納した制御パケットに付与される制御信号用シーケンス番号を、データ信号用シーケンス番号から独立して第１の通信装置にて生成し、制御パケットのそれぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第１及び第２の通信装置は、制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの伝送制御を行うことを特徴とするパケット通信システムを提供する。
本発明によれば、ペイロードがデータ信号であるパケットのシーケンス番号領域にはデ
ータ信号用シーケンス番号を格納し、ペイロードが制御信号であるパケットのシーケンス
番号領域には制御信号用シーケンス番号を格納して送出し、データパケットの伝送制御は
データ信号用シーケンス番号に基づいて行い、制御パケットの伝送制御は制御信号用シー
ケンス番号に基づいて行う。これにより、シーケンス番号領域の桁数が同じ従来のパケッ
ト通信システムと比較すると、シーケンス番号領域の大きさが同じであるにも係らず、シ
ーケンス番号が一巡するまでの期間を長くすることができる。
ータ信号用シーケンス番号を格納し、ペイロードが制御信号であるパケットのシーケンス
番号領域には制御信号用シーケンス番号を格納して送出し、データパケットの伝送制御は
データ信号用シーケンス番号に基づいて行い、制御パケットの伝送制御は制御信号用シー
ケンス番号に基づいて行う。これにより、シーケンス番号領域の桁数が同じ従来のパケッ
ト通信システムと比較すると、シーケンス番号領域の大きさが同じであるにも係らず、シ
ーケンス番号が一巡するまでの期間を長くすることができる。
本発明の一実施の形態であるパケット通信システム１００について図１を参照して説明する。パケット通信システム１００は、送信側である通信装置１と、受信側である通信装置２からなる。ここで通信装置１、２は、例えば、パーソナルコンピュータ同士、無線端末同士、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ１３９４、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ等の有線の高速シリアルバスにて接続された機器同士であってもよい。また、近年では半導体チップ間で高速シリアル通信を行うものがあるが、このような半導体チップ同士であってもよい。
通信装置１はデータ信号送信用シーケンス番号カウンタ３、制御信号送信用シーケンス
番号カウンタ４を備える。
データ信号送信用シーケンス番号カウンタ３は、データ信号をペイロードに格納して伝
送するためのパケット、即ちデータパケット毎に対応するデータ信号用シーケンス番号を
生成する。生成されたデータ信号用シーケンス番号は、そのデータパケットのヘッダ内の
所定の位置に格納される。
制御信号送信用シーケンス番号カウンタ４は制御信号送信用シーケンス番号を生成する。制御信号をペイロードに伝送するためのパケット、即ち制御パケットのそれぞれに対して制御信号用シーケンス番号を生成する。生成された制御信号用シーケンス番号は、その制御パケットのヘッダ内の所定の位置に格納される。
データ信号用シーケンス番号と制御信号用シーケンス番号は独立に生成される。データ
パケットを送信する際、通信装置１は、データ信号送信用シーケンス番号カウンタ３がそ
のデータパケットに対して生成したデータ信号用シーケンス番号をそのデータバケットに格納して通信装置２に送出する。同様に、制御パケットを送信する際、通信装置１は、制御信号送信用シーケンス番号カウンタ４がその制御パケットに対して生成した制御信号用シーケンス番号をその制御バケットに格納して通信装置２に送出する。
通信装置２はデータ信号受信用シーケンス番号判定器５、制御信号受信用シーケンス番
号判定器６を備える。
データ信号受信用シーケンス番号判定器５は、通信装置１から受信したデータパケット
から取得したデータ信号用シーケンス番号に基づいて、到着していないデータパケットを
検出する。
制御信号受信用シーケンス番号判定器６は、通信装置１から受信した制御パケットから
取得した制御信号用シーケンス番号に基づいて、到着していない制御パケットを検出する
。
図２を参照してデータパケット及び制御パケットの構成について説明する。いずれのパ
ケットもヘッダ１０とペイロード１１からなり、ヘッダ１０は、データ／制御インジケー
タ領域１２、あて先情報領域１３、シーケンス番号領域１４、再送インジケータ１領域５
からなる。データ／制御インジケータ領域１２はそのパケットがデータパケットか制御パ
ケットかを示す値を格納する。あて先情報領域１３は、そのパケットの送信先のアドレス
を格納する。アドレスの具体例としては、相手端末の番号や、アンテナを２つ以上備える
携帯端末等のベースバンドＩＣから無線ＩＣへのシリアル通信における、どのアンテナに
出すかの情報等がある。シーケンス番号領域１４はそのパケットがデータパケットであれ
ばデータ信号用シーケンス番号を格納し、そのパケットが制御パケットであれば制御信号
用シーケンス番号を格納する。再送インジケータ１領域５はそのパケットの送信が初めて
であるか或いは二回目以降であるかを示す値を格納する。ペイロード１１にデータ信号を
格納したものはデータパケットであり、制御信号を格納したものは制御パケットである。
図３を参照してパケット通信システム１００の伝送制御について説明する。ここでは、
シーケンス番号が０番、１番、…、ｎ番（ｎは整数）のデータパケットをそれぞれデータ
パケット＃０、データパケット＃１、…、データパケット＃ｎと表記するものとする。同
様に、シーケンス番号が０番、１番、…、ｎ番（ｎは整数）の制御パケットをそれぞれ制
御パケット＃０、制御パケット＃１、…、制御パケット＃ｎと表記するものとする。また
、通信装置１と通信装置２とは一対一通信を行っており、パケットは送信した順番に到着
することが保障されているものとする。
通信装置１から通信装置２に対して、制御パケット＃０、データパケット＃０、制御パ
ケット＃１、制御パケット＃２を順次送信したとき、何らかの理由により制御パケット＃
１が通信装置２に到着しなかったものとする。
通信装置２では、データ信号受信用シーケンス番号判定器５及び制御信号受信用シーケ
ンス番号判定器６にて、受信したパケットからシーケンス番号を取得するが、制御パケッ
ト＃１が不達のため、制御信号受信用シーケンス番号判定器６はシーケンス番号０番の次
にシーケンス番号２番を取得することになり、このことから制御信号受信用シーケンス番
号判定器６は、制御パケット＃１の伝送が失敗したと判定し、不図示の通信装置２の制御
装置に通知する。これを受けて、制御装置は通信装置１に対して制御パケット＃１の再送
を要求するパケットを送信する。
この再送要求は一般にＮＡＣＫと呼ばれるパケットにて行う。ＮＡＣＫのペイロードに
は、再送要求の対象となるパケットが制御パケットであるかデータパケットであるかを示
す情報（再送要求対象パケット種別情報）、シーケンス番号が付加されている。ここでは
、通信装置２は、再送要求対象パケット種別情報が制御パケットであり、シーケンス番号
が１であるＮＡＣＫを通信装置１に送信する。
ＮＡＣＫを受信すると、通信装置１は、ペイロードから再送要求対象パケット種別とシ
ーケンス番号を取得し、該当するパケットを再送バッファ等から取り出して通信装置２に
再送する。ここでは制御パケット＃１を再送バッファ等から取り出して再送することにな
る。
パケット通信システム２００によれば、送信側のシーケンス番号カウンタと受信側のシ
ーケンス番号判定器との組を、データ信号用、制御信号用の２組用意し、データ信号と制
御信号に対して互いに独立したシーケンス番号の系列を付与して伝送制御を行う。
例えばデータ信号送信用シーケンス番号カウンタ３、制御信号送信用シーケンス番号カ
ウンタ４が、それぞれ桁数３ビットのシーケンス番号を生成するとき、データパケット＃
０、データパケット＃１、…、データパケット＃７でデータ信号送信用シーケンス番号が
一巡し、制御パケット＃０、＃１、…、＃７で制御信号送信用シーケンス番号が一巡する
が、データ信号送信用シーケンス番号の値と制御信号送信用シーケンス番号は互いに独立
して生成される非同期な値である。仮に制御パケット＃１が未到達だった場合、続く制御
パケット＃２，＃３，＃４，＃５，＃６，＃７，＃０の７パケットのうちに再送要求が到
達すれば再送は正常に行われる。仮に、この間に多数のデータパケットが伝送されたとし
ても制御信号送信用シーケンス番号に全く影響を与えない。
これに対して、従来のパケット通信システムでは、送信側のシーケンス番号カウンタと
受信側のシーケンス番号判定器とを１組だけ用いて、パケットの種類に関係なくひとつの
系列のシーケンス番号に基づいて伝送制御を行う。上述の例と同様に桁数３ビットのシー
ケンス番号を生成するのであれば、制御パケットとデータパケットの合計で７パケット以
内に再送要求を完了しなければならない。このため、同じ桁数のシーケンスカウンタを用
いても、パケット通信システム１００の方が再送の失敗が発生しにくい。
上述の実施の形態の変形について説明する。上述の動作では、受信したパケットから取
得したシーケンス番号の中に欠落があるか否かを検出し、欠落したシーケンス番号があれ
ばそのシーケンス番号が付与されたパケットが不達であると検出した。この検出方法では
、受信したパケットの直前のパケットの不達については検出可能だが、最後に受信される
べきパケットの不達については検出することができない。従って、上述の動作では、通信
装置１が最後に送信するデータパケット、制御パケットが不達であっても、通信装置２は
これらパケットの不達を検出することができず、最後のデータパケット、制御パケットに
ついては到着を確実に判定することができない。
この問題に対処するための一変形では、通信装置１は、一連のデータパケット群の最後
に送信されるデータパケットのように、確実に到達させたいデータパケットに続いてダミ
ーデータパケットを通信装置２に送信する。同様に、一連の制御パケットの最後に送信さ
れる制御パケットのように、確実に到達させたい制御パケットに続いてダミー制御パケッ
トを通信装置２に送信する。ダミーデータパケット、ダミー制御パケットはどちらもダミ
ーであり、ペイロードに意味のあるデータを格納する必要はない。
図４を参照して説明すると、例えば、通信装置１が通信装置２に送信する最後のデータ
パケットのシーケンス番号が０番であり、最後の制御パケットのシーケンス番号が５番で
あるとき、通信装置１は、データパケット＃０の後にダミーデータパケット＃１を生成し
て通信装置２に送信する。同様に、通信装置１は、制御パケット＃５の後にダミー制御パ
ケット＃６を生成して通信装置２に送信する。ダミーデータパケット、ダミー制御パケッ
トはどちらもその直前のパケットの不達をより確実に検出するために生成、送信されるも
のである。また、ダミーパケットそれ自体は不達であっても、或いは、不達の検出が不確
実であっても通信に影響はない。
ダミーパケットとその直前のパケットの両方が不達のときには、どちらのパケットの不
達についても検出することができないが、いずれか一方のパケットが到着すればよく、ダ
ミーパケットの直前のパケットは到着し、ダミーパケットが到着しないのであれば実質的
に通信が完了し、ダミーパケットの直前のパケットは不達でもダミーパケットが到着する
のであれば、通信装置２はダミーパケットのシーケンス番号から不達のパケットのシーケ
ンス番号を検出して通信装置１にそのパケットの再送を要求することができる。
ダミーパケットとその直前のパケットの両方が不達となり、通信が完了しない可能性、
即ち、連続した２つのパケットがどちらも不達となる可能性は、最後のパケットの後にダ
ミーパケットを送信しない従来の方式において最後のパケットが不達になる可能性、即ち
、ひとつのパケットが不達となる可能性と比較して確実に低くなる。更に、最後のパケッ
トの後に送信するダミーパケットの数を２つ、３つと増やすことにより、通信が完了しな
い可能性を下げることができる。
更に他の変形では、最後のデータパケットのシーケンス番号情報をダミー制御パケット
に付加して送信することが考えられる。図５を参照して説明すると、通信装置１から通信
装置２に対して一連のデータパケット、制御パケットを送信し、その最後のデータパケッ
ト、制御パケットがそれぞれデータパケット＃０、制御パケット＃５であるとき、制御パ
ケット＃５の後にダミー制御パケット＃６を追加して送信する。ダミー制御パケット＃６
は、最後のデータパケットであるデータパケット＃０のシーケンス番号０番を格納してい
る。通信装置２は、ダミー制御パケット＃６のシーケンス番号６番から、その直前の制御
パケット＃５の不達を検出する。また、ダミー制御パケット＃６に格納されているデータ
パケットのシーケンス番号から、最後に受信すべきデータパケットのシーケンス番号を取
得する。本変形例でも、ダミー制御パケットを複数送信することにより、通信の確実性を
高めることができる点では先の変形例と同様である。
以上、欠落したシーケンス番号に基づいて未到着パケットを検出して送信元に再送を要
求する再送制御について説明したが、他の方法で未到着或いは不完全なパケットを検出し
て再送を要求することとしてもよい。具体的には例えば巡回冗長検査、チェックサム、パ
リティチェックなどの誤り検出方式を適用して未到着或いは不完全なパケットを検出することとしてもよい。
また、パケット通信システム１００は、パケットの送信順序と受信順序が一致していた
が、パケットの順序関係が送信側と受信側とで必ずしも一致しない場合であっても、パケ
ット通信システム１００の再送制御を適用可能なことは明らかであろう。またこの場合、
再送制御に加えて或いは再送制御の代わりに、データ信号送信用シーケンス番号をデータ
パケットの順序制御に適用し、制御信号送信用シーケンス番号を制御パケットの順序制御
に適用することができることは当業者には自明であろう。
通信装置１はデータ信号送信用シーケンス番号カウンタ３、制御信号送信用シーケンス
番号カウンタ４を備える。
データ信号送信用シーケンス番号カウンタ３は、データ信号をペイロードに格納して伝
送するためのパケット、即ちデータパケット毎に対応するデータ信号用シーケンス番号を
生成する。生成されたデータ信号用シーケンス番号は、そのデータパケットのヘッダ内の
所定の位置に格納される。
制御信号送信用シーケンス番号カウンタ４は制御信号送信用シーケンス番号を生成する。制御信号をペイロードに伝送するためのパケット、即ち制御パケットのそれぞれに対して制御信号用シーケンス番号を生成する。生成された制御信号用シーケンス番号は、その制御パケットのヘッダ内の所定の位置に格納される。
データ信号用シーケンス番号と制御信号用シーケンス番号は独立に生成される。データ
パケットを送信する際、通信装置１は、データ信号送信用シーケンス番号カウンタ３がそ
のデータパケットに対して生成したデータ信号用シーケンス番号をそのデータバケットに格納して通信装置２に送出する。同様に、制御パケットを送信する際、通信装置１は、制御信号送信用シーケンス番号カウンタ４がその制御パケットに対して生成した制御信号用シーケンス番号をその制御バケットに格納して通信装置２に送出する。
通信装置２はデータ信号受信用シーケンス番号判定器５、制御信号受信用シーケンス番
号判定器６を備える。
データ信号受信用シーケンス番号判定器５は、通信装置１から受信したデータパケット
から取得したデータ信号用シーケンス番号に基づいて、到着していないデータパケットを
検出する。
制御信号受信用シーケンス番号判定器６は、通信装置１から受信した制御パケットから
取得した制御信号用シーケンス番号に基づいて、到着していない制御パケットを検出する
。
図２を参照してデータパケット及び制御パケットの構成について説明する。いずれのパ
ケットもヘッダ１０とペイロード１１からなり、ヘッダ１０は、データ／制御インジケー
タ領域１２、あて先情報領域１３、シーケンス番号領域１４、再送インジケータ１領域５
からなる。データ／制御インジケータ領域１２はそのパケットがデータパケットか制御パ
ケットかを示す値を格納する。あて先情報領域１３は、そのパケットの送信先のアドレス
を格納する。アドレスの具体例としては、相手端末の番号や、アンテナを２つ以上備える
携帯端末等のベースバンドＩＣから無線ＩＣへのシリアル通信における、どのアンテナに
出すかの情報等がある。シーケンス番号領域１４はそのパケットがデータパケットであれ
ばデータ信号用シーケンス番号を格納し、そのパケットが制御パケットであれば制御信号
用シーケンス番号を格納する。再送インジケータ１領域５はそのパケットの送信が初めて
であるか或いは二回目以降であるかを示す値を格納する。ペイロード１１にデータ信号を
格納したものはデータパケットであり、制御信号を格納したものは制御パケットである。
図３を参照してパケット通信システム１００の伝送制御について説明する。ここでは、
シーケンス番号が０番、１番、…、ｎ番（ｎは整数）のデータパケットをそれぞれデータ
パケット＃０、データパケット＃１、…、データパケット＃ｎと表記するものとする。同
様に、シーケンス番号が０番、１番、…、ｎ番（ｎは整数）の制御パケットをそれぞれ制
御パケット＃０、制御パケット＃１、…、制御パケット＃ｎと表記するものとする。また
、通信装置１と通信装置２とは一対一通信を行っており、パケットは送信した順番に到着
することが保障されているものとする。
通信装置１から通信装置２に対して、制御パケット＃０、データパケット＃０、制御パ
ケット＃１、制御パケット＃２を順次送信したとき、何らかの理由により制御パケット＃
１が通信装置２に到着しなかったものとする。
通信装置２では、データ信号受信用シーケンス番号判定器５及び制御信号受信用シーケ
ンス番号判定器６にて、受信したパケットからシーケンス番号を取得するが、制御パケッ
ト＃１が不達のため、制御信号受信用シーケンス番号判定器６はシーケンス番号０番の次
にシーケンス番号２番を取得することになり、このことから制御信号受信用シーケンス番
号判定器６は、制御パケット＃１の伝送が失敗したと判定し、不図示の通信装置２の制御
装置に通知する。これを受けて、制御装置は通信装置１に対して制御パケット＃１の再送
を要求するパケットを送信する。
この再送要求は一般にＮＡＣＫと呼ばれるパケットにて行う。ＮＡＣＫのペイロードに
は、再送要求の対象となるパケットが制御パケットであるかデータパケットであるかを示
す情報（再送要求対象パケット種別情報）、シーケンス番号が付加されている。ここでは
、通信装置２は、再送要求対象パケット種別情報が制御パケットであり、シーケンス番号
が１であるＮＡＣＫを通信装置１に送信する。
ＮＡＣＫを受信すると、通信装置１は、ペイロードから再送要求対象パケット種別とシ
ーケンス番号を取得し、該当するパケットを再送バッファ等から取り出して通信装置２に
再送する。ここでは制御パケット＃１を再送バッファ等から取り出して再送することにな
る。
パケット通信システム２００によれば、送信側のシーケンス番号カウンタと受信側のシ
ーケンス番号判定器との組を、データ信号用、制御信号用の２組用意し、データ信号と制
御信号に対して互いに独立したシーケンス番号の系列を付与して伝送制御を行う。
例えばデータ信号送信用シーケンス番号カウンタ３、制御信号送信用シーケンス番号カ
ウンタ４が、それぞれ桁数３ビットのシーケンス番号を生成するとき、データパケット＃
０、データパケット＃１、…、データパケット＃７でデータ信号送信用シーケンス番号が
一巡し、制御パケット＃０、＃１、…、＃７で制御信号送信用シーケンス番号が一巡する
が、データ信号送信用シーケンス番号の値と制御信号送信用シーケンス番号は互いに独立
して生成される非同期な値である。仮に制御パケット＃１が未到達だった場合、続く制御
パケット＃２，＃３，＃４，＃５，＃６，＃７，＃０の７パケットのうちに再送要求が到
達すれば再送は正常に行われる。仮に、この間に多数のデータパケットが伝送されたとし
ても制御信号送信用シーケンス番号に全く影響を与えない。
これに対して、従来のパケット通信システムでは、送信側のシーケンス番号カウンタと
受信側のシーケンス番号判定器とを１組だけ用いて、パケットの種類に関係なくひとつの
系列のシーケンス番号に基づいて伝送制御を行う。上述の例と同様に桁数３ビットのシー
ケンス番号を生成するのであれば、制御パケットとデータパケットの合計で７パケット以
内に再送要求を完了しなければならない。このため、同じ桁数のシーケンスカウンタを用
いても、パケット通信システム１００の方が再送の失敗が発生しにくい。
上述の実施の形態の変形について説明する。上述の動作では、受信したパケットから取
得したシーケンス番号の中に欠落があるか否かを検出し、欠落したシーケンス番号があれ
ばそのシーケンス番号が付与されたパケットが不達であると検出した。この検出方法では
、受信したパケットの直前のパケットの不達については検出可能だが、最後に受信される
べきパケットの不達については検出することができない。従って、上述の動作では、通信
装置１が最後に送信するデータパケット、制御パケットが不達であっても、通信装置２は
これらパケットの不達を検出することができず、最後のデータパケット、制御パケットに
ついては到着を確実に判定することができない。
この問題に対処するための一変形では、通信装置１は、一連のデータパケット群の最後
に送信されるデータパケットのように、確実に到達させたいデータパケットに続いてダミ
ーデータパケットを通信装置２に送信する。同様に、一連の制御パケットの最後に送信さ
れる制御パケットのように、確実に到達させたい制御パケットに続いてダミー制御パケッ
トを通信装置２に送信する。ダミーデータパケット、ダミー制御パケットはどちらもダミ
ーであり、ペイロードに意味のあるデータを格納する必要はない。
図４を参照して説明すると、例えば、通信装置１が通信装置２に送信する最後のデータ
パケットのシーケンス番号が０番であり、最後の制御パケットのシーケンス番号が５番で
あるとき、通信装置１は、データパケット＃０の後にダミーデータパケット＃１を生成し
て通信装置２に送信する。同様に、通信装置１は、制御パケット＃５の後にダミー制御パ
ケット＃６を生成して通信装置２に送信する。ダミーデータパケット、ダミー制御パケッ
トはどちらもその直前のパケットの不達をより確実に検出するために生成、送信されるも
のである。また、ダミーパケットそれ自体は不達であっても、或いは、不達の検出が不確
実であっても通信に影響はない。
ダミーパケットとその直前のパケットの両方が不達のときには、どちらのパケットの不
達についても検出することができないが、いずれか一方のパケットが到着すればよく、ダ
ミーパケットの直前のパケットは到着し、ダミーパケットが到着しないのであれば実質的
に通信が完了し、ダミーパケットの直前のパケットは不達でもダミーパケットが到着する
のであれば、通信装置２はダミーパケットのシーケンス番号から不達のパケットのシーケ
ンス番号を検出して通信装置１にそのパケットの再送を要求することができる。
ダミーパケットとその直前のパケットの両方が不達となり、通信が完了しない可能性、
即ち、連続した２つのパケットがどちらも不達となる可能性は、最後のパケットの後にダ
ミーパケットを送信しない従来の方式において最後のパケットが不達になる可能性、即ち
、ひとつのパケットが不達となる可能性と比較して確実に低くなる。更に、最後のパケッ
トの後に送信するダミーパケットの数を２つ、３つと増やすことにより、通信が完了しな
い可能性を下げることができる。
更に他の変形では、最後のデータパケットのシーケンス番号情報をダミー制御パケット
に付加して送信することが考えられる。図５を参照して説明すると、通信装置１から通信
装置２に対して一連のデータパケット、制御パケットを送信し、その最後のデータパケッ
ト、制御パケットがそれぞれデータパケット＃０、制御パケット＃５であるとき、制御パ
ケット＃５の後にダミー制御パケット＃６を追加して送信する。ダミー制御パケット＃６
は、最後のデータパケットであるデータパケット＃０のシーケンス番号０番を格納してい
る。通信装置２は、ダミー制御パケット＃６のシーケンス番号６番から、その直前の制御
パケット＃５の不達を検出する。また、ダミー制御パケット＃６に格納されているデータ
パケットのシーケンス番号から、最後に受信すべきデータパケットのシーケンス番号を取
得する。本変形例でも、ダミー制御パケットを複数送信することにより、通信の確実性を
高めることができる点では先の変形例と同様である。
以上、欠落したシーケンス番号に基づいて未到着パケットを検出して送信元に再送を要
求する再送制御について説明したが、他の方法で未到着或いは不完全なパケットを検出し
て再送を要求することとしてもよい。具体的には例えば巡回冗長検査、チェックサム、パ
リティチェックなどの誤り検出方式を適用して未到着或いは不完全なパケットを検出することとしてもよい。
また、パケット通信システム１００は、パケットの送信順序と受信順序が一致していた
が、パケットの順序関係が送信側と受信側とで必ずしも一致しない場合であっても、パケ
ット通信システム１００の再送制御を適用可能なことは明らかであろう。またこの場合、
再送制御に加えて或いは再送制御の代わりに、データ信号送信用シーケンス番号をデータ
パケットの順序制御に適用し、制御信号送信用シーケンス番号を制御パケットの順序制御
に適用することができることは当業者には自明であろう。
１ 通信装置１
２ 通信装置２
３ データ信号送信用シーケンス番号カウンタ
４ 制御信号送信用シーケンス番号カウンタ
５ データ信号受信用シーケンス番号判定器
６ 制御信号受信用シーケンス番号判定器
１０ ヘッダ
１１ ペイロード
１２ データ／制御インジケータ
１３ あて先情報
１４ シーケンス番号
１５ 再送インジケータ
１００ パケット通信システム
２ 通信装置２
３ データ信号送信用シーケンス番号カウンタ
４ 制御信号送信用シーケンス番号カウンタ
５ データ信号受信用シーケンス番号判定器
６ 制御信号受信用シーケンス番号判定器
１０ ヘッダ
１１ ペイロード
１２ データ／制御インジケータ
１３ あて先情報
１４ シーケンス番号
１５ 再送インジケータ
１００ パケット通信システム
Claims (14)
- シーケンス番号を格納するためのシーケンス番号領域を有するヘッダとペイロードとからなるパケットのペイロードに、データ信号または制御信号を格納するパケットの伝送を制御し、
ペイロードにデータ信号を格納したデータパケットに付与されるデータ信号用シーケン
ス番号を第１の通信装置にて生成し、データパケットのそれぞれのシーケンス番号領域に
格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第１及び第２の通信装置は、デー
タ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの伝送制御を行い、
ペイロードに制御信号を格納した制御パケットに付与される制御信号用シーケンス番号
を、データ信号用シーケンス番号から独立して第１の通信装置にて生成し、制御パケット
のそれぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し
、第１及び第２の通信装置は、制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの伝送
制御を行う
ことを特徴とするパケット通信の伝送制御方法。 - 前記伝送制御はパケットの再送制御であることを特徴とする請求項１に記載のパケット通信の伝送制御方法。
- 第２の通信装置は、データ信号用シーケンス番号に基づいて不着のデータパケットを検出し、第１の通信装置に対し、そのデータ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの再送を要求し、
第２の通信装置は、制御信号用シーケンス番号に基づいて不着の制御パケットを検出し
、第１の通信装置に対し、その制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの再送
を要求する
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット通信の伝送制御方法。 - 第２の通信装置は誤り検出によってデータパケットのエラーの有無を判定し、そのデータパケットにエラーがあると判定した場合、第１の通信装置に対し、データ信号用シーケンス番号に基づいてそのデータパケットの再送を要求し、
第２の通信装置は誤り検出によって制御パケットのエラーの有無を判定し、その制御パ
ケットにエラーがあると判定した場合、第１の通信装置に対し、制御信号用シーケンス番
号に基づいてその制御パケットの再送を要求する
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット通信の伝送制御方法。 - 第１の通信装置は、データ信号用シーケンス番号を付与したダミーデータパケットを生成して第２の通信装置に送信し、第２の通信装置は、ダミーデータパケットに付与されたデータ信号用シーケンス番号に基づいて、そのデータ信号用シーケンス番号の直前のデータ信号用シーケンス番号が付与されたデータパケットの不達を検出し、
第１の通信装置は、制御信号用シーケンス番号を付与したダミー制御パケットを生成し
て第２の通信装置に送信し、第２の通信装置は、ダミー制御パケットに付与された制御信
号用シーケンス番号に基づいて、その制御信号用シーケンス番号の直前の制御信号用シー
ケンス番号が付与された制御パケットの不達を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット通信の伝送制御方法。 - 第１の通信装置は、データ信号用シーケンス番号を付与したダミーデータパケットであって、一の制御パケットに付与された制御信号用シーケンス番号を格納したダミーデータパケット、及び、制御信号用シーケンス番号を付与したダミー制御パケットであって、一のデータパケットに付与されたデータ信号用シーケンス番号を格納したダミー制御パケットのいずれかを生成して第２の通信装置に送信し、
第２の通信装置は、
ダミーデータパケットに付与されたデータ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケ
ットの不達を検出する一方、ダミーデータパケットに格納された制御信号用シーケンス番
号に基づいて制御パケットの不達を検出するか、或いは、
ダミー制御パケットに付与された制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの
不達を検出する一方、ダミー制御パケットに格納されたデータ信号用シーケンス番号に基
づいてデータパケットの不達を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット通信の伝送制御方法。 - 前記伝送制御はパケットの順序制御であることを特徴とする請求項１に記載のパケット通信の伝送制御方法。
- シーケンス番号を格納するためのシーケンス番号領域を有するヘッダとペイロードとからなるパケットのペイロードに、データ信号または制御信号を格納するパケットの伝送を制御し、
ペイロードにデータ信号を格納したデータパケットに付与されるデータ信号用シーケン
ス番号を第１の通信装置にて生成し、データパケットのそれぞれのシーケンス番号領域に
格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し、第１及び第２の通信装置は、デー
タ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの伝送制御を行い、
ペイロードに制御信号を格納した制御パケットに付与される制御信号用シーケンス番号
を、データ信号用シーケンス番号から独立して第１の通信装置にて生成し、制御パケット
のそれぞれのシーケンス番号領域に格納して第１の通信装置から第２の通信装置に送信し
、第１及び第２の通信装置は、制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの伝送
制御を行う
ことを特徴とするパケット通信システム。 - 前記伝送制御はパケットの再送制御であることを特徴とする請求項８に記載のパケット通信システム。
- 第２の通信装置は、データ信号用シーケンス番号に基づいて不着のデータパケットを検出し、第１の通信装置に対し、そのデータ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケットの再送を要求し、
第２の通信装置は、制御信号用シーケンス番号に基づいて不着の制御パケットを検出し
、第１の通信装置に対し、その制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの再送
を要求する
ことを特徴とする請求項９に記載のパケット通信システム。 - 第２の通信装置は誤り検出によってデータパケットのエラーの有無を判定し、そのデータパケットにエラーがあると判定した場合、第１の通信装置に対し、データ信号用シーケンス番号に基づいてそのデータパケットの再送を要求し、
第２の通信装置は誤り検出によって制御パケットのエラーの有無を判定し、その制御パ
ケットにエラーがあると判定した場合、第１の通信装置に対し、制御信号用シーケンス番
号に基づいてその制御パケットの再送を要求する
ことを特徴とする請求項９に記載のパケット通信システム。 - 第１の通信装置は、データ信号用シーケンス番号を付与したダミーデータパケットを生成して第２の通信装置に送信し、第２の通信装置は、ダミーデータパケットに付与されたデータ信号用シーケンス番号に基づいて、そのデータ信号用シーケンス番号の直前のデータ信号用シーケンス番号が付与されたデータパケットの不達を検出し、
第１の通信装置は、制御信号用シーケンス番号を付与したダミー制御パケットを生成し
て第２の通信装置に送信し、第２の通信装置は、ダミー制御パケットに付与された制御信
号用シーケンス番号に基づいて、その制御信号用シーケンス番号の直前の制御信号用シー
ケンス番号が付与された制御パケットの不達を検出する
ことを特徴とする請求項９に記載のパケット通信システム。 - 第１の通信装置は、データ信号用シーケンス番号を付与したダミーデータパケットであって、一の制御パケットに付与された制御信号用シーケンス番号を格納したダミーデータパケット、及び、制御信号用シーケンス番号を付与したダミー制御パケットであって、一のデータパケットに付与されたデータ信号用シーケンス番号を格納したダミー制御パケットのいずれかを生成して第２の通信装置に送信し、
第２の通信装置は、
ダミーデータパケットに付与されたデータ信号用シーケンス番号に基づいてデータパケ
ットの不達を検出する一方、ダミーデータパケットに格納された制御信号用シーケンス番
号に基づいて制御パケットの不達を検出するか、或いは、
ダミー制御パケットに付与された制御信号用シーケンス番号に基づいて制御パケットの
不達を検出する一方、ダミー制御パケットに格納されたデータ信号用シーケンス番号に基
づいてデータパケットの不達を検出する
ことを特徴とする請求項９に記載のパケット通信システム。 - 前記伝送制御はパケットの順序制御であることを特徴とする請求項８に記載のパケット通信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014200764A JP2015027100A (ja) | 2009-10-14 | 2014-09-30 | パケット通信の伝送制御方法及びパケット通信システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009236765 | 2009-10-14 | ||
| JP2009236765 | 2009-10-14 | ||
| JP2014200764A JP2015027100A (ja) | 2009-10-14 | 2014-09-30 | パケット通信の伝送制御方法及びパケット通信システム |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011536111A Division JPWO2011046056A1 (ja) | 2009-10-14 | 2010-09-30 | パケット通信の伝送制御方法及びパケット通信システム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=43876107
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011536111A Pending JPWO2011046056A1 (ja) | 2009-10-14 | 2010-09-30 | パケット通信の伝送制御方法及びパケット通信システム |
| JP2014200764A Pending JP2015027100A (ja) | 2009-10-14 | 2014-09-30 | パケット通信の伝送制御方法及びパケット通信システム |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011536111A Pending JPWO2011046056A1 (ja) | 2009-10-14 | 2010-09-30 | パケット通信の伝送制御方法及びパケット通信システム |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120201248A1 (ja) |
| EP (1) | EP2490400A1 (ja) |
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| CN (1) | CN102577325A (ja) |
| WO (1) | WO2011046056A1 (ja) |
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Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015040833A1 (ja) | 2013-09-19 | 2017-03-02 | 日本電気株式会社 | 通信装置及び通信装置の制御方法 |
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