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JPH07336336A - データ伝送装置 - Google Patents

データ伝送装置

Info

Publication number
JPH07336336A
JPH07336336A JP6132051A JP13205194A JPH07336336A JP H07336336 A JPH07336336 A JP H07336336A JP 6132051 A JP6132051 A JP 6132051A JP 13205194 A JP13205194 A JP 13205194A JP H07336336 A JPH07336336 A JP H07336336A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
blocks
error
mode
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6132051A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokazu Tanaka
宏和 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6132051A priority Critical patent/JPH07336336A/ja
Publication of JPH07336336A publication Critical patent/JPH07336336A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1829Arrangements specially adapted for the receiver end
    • H04L1/1835Buffer management
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1809Selective-repeat protocols

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】送信側から送信されたデータが受信側で誤りと
判断された場合に、送信側からデータの再送を行うSR
モードのデータ伝送装置において、伝送効率を向上し、
回路規模を小さく擦ることを目的とする。 【構成】SRモードで送信中に、バッファサイズkNの
受信バッファがオーバーフローしてi番目のブロックと
それに続くkN−1個のブロックが廃棄されるとき、i
−kN番目のブロックからi−1番目のブロックのうち
で誤りのあるブロックのみを連続して送信するモードに
切り替え、オーバーフローした受信バッファを効率よく
クリアして素早くSRモードに復帰する。伝送効率すな
わちスループット特性の良いデータ伝送装置を実現する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタルデータ伝送装
置に関し、ことに自動再送要求方式を用いた誤り制御機
能を有するデジタルデータ伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル・データ通信など高い信頼性が
要求されるシステムにおいては、従来ARQ(自動再送
要求)方式による誤り制御が広く用いられている。AR
Q方式はその再送手順により次の3つの基本方式に分類
できる。
【0003】(1) Stop-And-Wait(SAW)方式 信号ブロックが送信されると、送信側では受信側からの
応答があるまで送信を停止して待ち、ACK(肯定応
答、ここでは確認応答)ならば次ぎのブロックを送信
し、NAK(否定応答、ここでは再送要求応答)ならば
同じブロックを再送する。
【0004】(2) Go-Back-N(GBN)方式 折り返し遅延時間(RTD)中にも連続的にブロックを
送信し続け、ACKが帰ってきた場合は次のブロックを
送信し続け、NAKが返ってきた時点で、現在送信中の
ブロックを送信し終えてから、誤りのあったブロックに
戻り再送する。ここで、NはRTD中に送信できるブロ
ックの数を表す。この方式は通信路の状態がよく、RT
Dが短い場合は非常に効率が良くなるが、通信路の状態
が悪く、RTDが長い場合には極端に効率が悪化する。
【0005】(3) Selective-Repeat(SR)方式 折り返し遅延時間(RTD)中にも連続的にブロックを
送信し続け、NAKが返ってきたブロックのみを再送す
る。そのため、誤りのあるブロックの後に受信された正
しいブロックを保存するためのバッファを有し、再送さ
れた信号がACKになったとき、バッファ内に記録され
ているブロックと共に送信された順序でユーザに出力す
る。この方式はこの3つの中で最も効率の良い方法であ
るが、論理が複雑になり、受信側に膨大な容量のバッフ
ァが必要になる。
【0006】この問題を解決する手段として、M.J.Mill
er等はSRプロトコルとGBNプロトコルを組み合わせ
ることでバッファのオーバーフローを防ぐ方式を提案し
ている。この方式については例えば IEEE ON COMMUNIC
ATIONSの第COM-29巻 第4号のM.J.Miller他著の論文
“The Analysis of Some Selective-repeat ARQ withFi
nite Receiver Buffer”に記されている。
【0007】この方式は、SRモードのARQ方式で動
作しているときに、受信側で最初に誤りがあると判断さ
れたブロックがν回の再送に対して全てNAKと送信側
で判断された場合は、モードをSRモードからGBNモ
ードのARQ方式に切り替えて送信を行う。そうして送
信側で最初に誤りがあると判断されたブロックがACK
と判断されれば再びSRモードに戻って伝送を行う。
【0008】図4にN=5、ν=1の例を示す。この例
を図に添って具体的に説明すると、最初、受信側で誤り
と判断されたブロック2、ブロック4、ブロック7につ
いて受信側で送信側に対してNAKを返し、送信側は先
ずSRモードで再送を行う。
【0009】その結果、ブロック2及びブロック4は今
度は受信側で誤りがないと判断され、ACKが送信側に
返される。一方、ブロック7は受信側で再び誤りと判断
されたので、受信側は送信側にNAKを返す。このNA
Kを受けた送信側では、モードをSRモードからGBN
モードに切り替えて送信を行う。すなわち、再送ブロッ
ク7と、それに続く4つのブロックをブロック7に対し
てACKが返るまでGBNプロトコルで伝送を行う。そ
うして送信側でブロック7に対してACKを受けたと判
断されると、再度SRモードに戻って、その後のブロッ
クの伝送を行う。
【0010】このM.J.Miller等の論文には、更にも一つ
の手段として、SRプロトコルと、誤ったブロックをA
CKが戻るまで連続して送信し続けるStutter(ST) モ
ードの組み合わせ方式を提案している。この方式は先ず
SRモードで動作していて、このとき最初に誤りがある
と判断されたブロックがν回の再送に対して全てNAK
と送信側で判断された場合に、モードをSRモードから
STモードに切り替えて送信を行う。そうしてこの誤り
と判断されたブロックを連続的に送信し、ACKが送信
側で受信されれば再びSRモードに戻って次の伝送を行
う。
【0011】この例を、N=4、ν=1の場合について
図5に示す。この例を図に添って説明すると、受信側で
誤りと判断されたブロック5及びブロック7は、受信側
から送信側にNAKが返され、送信側はSRモードでも
う一度再送を行う。しかしブロック5はまたNAK出会
ったため送信側はSRモードからSTモードに切り替え
てブロック5に対してACKが返るまで連続して再送を
行う。そうして送信側でACKを受けたことが判断され
ると、再びSRモードに戻ってその後の伝送を行う。し
かしブロック5は再びNAKであったため送信側はモー
ドをSRからSTに切り替える。そうしてブロック5が
ACKになるまで連続して送信する。ブロック5につい
て送信側でACKを受けたと判断されると、再びSRモ
ードに戻ってその後のブロックの伝送を行う。
【0012】これらのM.J.Miller等が提唱する方法は、
受信バッファのオーバーフローは防ぐことができるが、
複数の論理を切り替えるため、アルゴリズムが複雑にな
る欠点がある。また、GBNモードやSTモードではR
TDの大きなシステムでスループットが極端に悪くなる
ため、その影響を受けて方式全体としてみたスループッ
ト特性もあまり良くならない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
ARQ方式においては、通信状態の悪いところでは、受
信バッファの容量が大きくなり、スループットが急激に
悪くなるなどの現象がみられ、受信バッファのオーバー
フローを防ごうとすると、ややもするとアルゴリズムが
複雑になることが多かった。
【0014】そこでこの発明では、これらの問題を改良
して、小形携帯端末を用いてデジタル・データ通信を衛
星通信システムなどのRTDが長いシステムで行えるよ
うにすることを目標に、プロトコルをできるだけ簡単
に、バッファはできるだけ小さく、更に端末の消費電力
はできるだけ小さくなるようにシステムを構築して、装
置の小形化を図り、しかもスループットをできるだけ高
くするようにすることをことを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、送信側から送信されたデータが受信側で
誤りと判断された場合に、送信側からデータの再送を行
うデータ伝送装置において、Nブロックのデータ信号の
送信時間長に相当する折り返し遅延時間を持つ通信経路
に対して信号ブロックを連続して送信する送信手段と、
前記送信手段により送信されたデータ信号を受信し、受
信した各信号ブロックについてあらかじめ送信側で各信
号ブロックに付加した誤り検出用のビットを用いて順次
誤りを検出する検出手段と、前記検出手段による誤り検
出の結果、誤りが検出されなかった場合はその信号ブロ
ックを利用者に出力すると同時に送信側に確認応答(A
CK)を送り返し、誤りが検出された場合にはその信号
ブロックを利用者に出力しないで送信側に再送要求応答
(NAK)を送り返す応答手段と、前記応答手段により
送り返された前記応答を受信し、その応答が再送要求応
答(NAK)であった場合、誤りの検出された信号ブロ
ックを直ぐに再送信する再送信手段と、前記検出手段に
より誤りが検出された信号ブロックに続いて受信される
ブロックのうち誤りが検出されないブロックを保持する
ためのkNブロック(kは自然数)の受信バッファを有
する受信バッファ手段と、前記受信バッファ手段がオー
バーフローした時、受信したブロックを誤りの有無に関
わらず廃棄し、受信側から再送要求応答(NAK)と同
時にオーバーフローしたことを送信側に伝えるオーバー
フロー通知手段と、前記オーバーフロー通知手段の通知
を受けて、送信側でデータ伝送方式を切り替えて、最初
にオーバーフローしたi番目のブロックを基準にi−k
N番目のブロックからi−1番目のブロックの内で誤り
のあるブロックのみを連続して再送信する方式で再送す
る誤ブロック連続再送手段と、前記誤ブロック連続再送
手段の再送によりi−kN番目のブロックからi−1番
目のブロックの内の誤りのあるブロックが全て正しく受
信されると、当初のデータ伝送方式に戻って送信を行わ
せる送信復旧手段とを設ける。
【0016】また、前記応答手段に、受信した信号ブロ
ックの誤り率を測定または推定する誤り率測定手段と、
該誤り率測定手段の求めた誤り率が所定の値よりも低い
場合には、誤りが検出された信号ブロックを誤りが検出
されなかったと見なす許容処理手段とを更に設けたこと
を特徴とする。
【0017】
【作用】本発明によれば、選択再送(SR)方式で送信
中に受信バッファがオーバーフローした時、誤りのある
ブロックのみを再送する方式に切り替えることにより、
オーバーフローした受信バッファを効率よくクリアし
て、素早く選択再送(SR)方式に戻ることができ、ス
ループットの向上を図ることができ、また、回路規模を
小さくできる。
【0018】
【実施例】以下、本発明にかかるデジタルデータ伝送装
置を添付図面を参照にして詳細に説明する。
【0019】図1は本発明の一実施例の基本概念を説明
するための図である。図2は本発明のデジタルデータ伝
送装置の構成を示すブロック図である。
【0020】図2に示すように、デジタルデータ伝送装
置は、情報源1、情報源符号化器2、チャネル符号化器
3、変調器(記録ユニット)4、伝送チャネル5、復調
器(再生ユニット)6、チャネル復号化器7、情報源復
号化器8、着信先9で構成される。
【0021】送信側では、情報源1から出力される信号
は、情報源符号化器2で情報源に適した形で符号化され
信号uになり、チャネル符号化器3でチャネルに適合す
るような符号化が行われ信号vとなり、変調器4で変調
された後。伝送チャネル5を経由して受信側へ送られ
る。このとき伝送チャネル5には雑音が信号に混入す
る。
【0022】受信側では伝送チャネル5からの変調され
た信号を復調器6で復調し、信号rとした後、チャネル
復号化器7で復号して信号u´を得、更に情報源復号化
器8で複合した後、情報を着信先9に送る。
【0023】本発明は図2に示すチャネル符号化器3の
入力uを送信したとき、チャネル復号化器7の出力u´
に誤りがあれば正しく受信されるまでuの再送を繰り返
す方式に関するものである。
【0024】図1において折り返し遅延時間(RTD)
中にN個(この例ではN=5)のブロックが送信できる
とすると、バッファサイズがkNブロックの受信バッフ
ァ(ここではk=1としてバッファサイズkN=5)を
構成する。この時、送信側からはSRモードで連続的に
ブロックが送信され、受信側では受けとったブロックに
ついて順次誤りの検出が行われる。この例ではブロック
2、ブロック4、ブロック7、ブロック10に対してN
AKが、その他のブロックにはACKが返されている。
【0025】送信側ではNAKを受けとるとそのブロッ
クをすぐに再送する。図で、ブロック2、4は1回の再
送で正しく受信された。また、ブロック7は1回目の再
送では受信側で誤りが検出されたため再びNAKを送信
し、送信側では2回目の再送を行った。ところでこの場
合、受信バッファはあるブロックのNAKを送信してか
らそのブロックが正しく受信されるまで受信したブロッ
クを記録するが、受信バッファのサイズがN(=5)で
限られているため、図でブロック12以降がオーバーフ
ローし、これに合わせて送信側ではSRモードからオー
バーフローモードに切り替えてブロックを送信する。
【0026】オーバーフローモードでは受信バッファに
存在するブロックのうち、誤りの検出されたもの全部を
繰り返し再送する。例の場合ではブロック7の他にブロ
ック11も再送を行う。そうしてブロック7とブロック
11を交互に送信し、2つのブロックが正しく受信され
るとSRモードに戻って次の送信を続ける。このとき、
図に示すようにオーバーフローしてからブロック7とブ
ロック11が正しく受信されるまでのオーバーフローし
たブロック12に続くブロック13、ブロック14、ブ
ロック7、ブロック11は廃棄される。
【0027】図3にブロック長1024ビット、N=1
28とした時の図1に示した例でのスループット特性
を、SR+GNB方式の従来例、SR方式(バッファサ
イズ無限大)、GNB方式の場合と共に示す。この図か
ら、本発明の図1の例は従来例と比較して同じバッファ
サイズで優れた特性を示すことが分かる。ことに本発明
の方式は通信路状態の悪いところで改善効果が高く、移
動帯通信システム等の通信路状態が劣悪なシステムに適
用して効果的である。
【0028】なお、受信した信号ブロックの誤り率が所
定の値よりも低い時は、誤りが検出された信号ブロック
を誤りが検出されなかった信号ブロックと同様に誤り処
理を加えないようにしてスループットを一層向上するこ
とができる。
【0029】本発明は、また、各種の誤り訂正符号と組
み合わせることで一層伝送効率を改善することができ
る。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、送信側
から送信されたデータが受信側で誤りと判断された場合
に、送信側からデータの再送を行うデータ伝送装置にお
いて、SRモードで送信中に、バッファサイズkNの受
信バッファがオーバーフローしてi番目のブロックとそ
れに続くkN−1個のブロックが廃棄されるとき、i−
kN番目のブロックからi−1番目のブロックのうちで
誤りのあるブロックのみを連続して送信するモードに切
り替える。これにより、オーバーフローした受信バッフ
ァを効率よくクリアして素早くSRモードに復帰でき、
伝送効率すなわちスループット特性の良いデータ伝送装
置を実現することができる。
【0031】また、アルゴリズムを簡略化でき、バッフ
ァを有限な長さで済ますことができ、回路規模を小さく
でき、端末の消費電力を押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の伝送手順を示す図。
【図2】本発明の装置の構成を示すブロック図。
【図3】図1に示す本発明の実施例のスループット特性
を従来例と比較して示したグラフ。
【図4】一従来例の伝送手順を示す図。
【図5】他の従来例の伝送手順を示す図。
【符号の説明】
1 情報源 2 情報源符号化器 3 チャネル符号化器 4 変調器 5 伝送チャネル 6 復調器 7 チャネル復号化器 8 情報源復号化器 9 着信先 ACK 確認応答 NAK 再送要求応答

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側から送信されたデータが受信側で
    誤りと判断された場合に、送信側からデータの再送を行
    うデータ伝送装置において、 Nブロックのデータ信号の送信時間長に相当する折り返
    し遅延時間を持つ通信経路に対して信号ブロックを連続
    して送信する送信手段と、 前記送信手段により送信されたデータ信号を受信し、受
    信した各信号ブロックについてあらかじめ送信側で各信
    号ブロックに付加した誤り検出用のビットを用いて順次
    誤りを検出する検出手段と、 前記検出手段による誤り検出の結果、誤りが検出されな
    かった場合はその信号ブロックを利用者に出力すると同
    時に送信側に確認応答を送り返し、誤りが検出された場
    合にはその信号ブロックを利用者に出力しないで送信側
    に再送要求応答を送り返す応答手段と、 前記応答手段により送り返された前記応答を受信し、そ
    の応答が再送要求応答であった場合、誤りの検出された
    信号ブロックを直ぐに再送信する再送信手段と、 前記検出手段により誤りが検出された信号ブロックに続
    いて受信されるブロックのうち誤りが検出されないブロ
    ックを保持するためのkNブロック(kは自然数)の受
    信バッファを有する受信バッファ手段と、 前記受信バッファ手段がオーバーフローした時、受信し
    たブロックを誤りの有無に関わらず廃棄し、受信側から
    再送要求応答と同時にオーバーフローしたことを送信側
    に伝えるオーバーフロー通知手段と、 前記オーバーフロー通知手段の通知を受けて、送信側で
    データ伝送方式を切り替えて、最初にオーバーフローし
    たi番目のブロックを基準にi−kN番目のブロックか
    らi−1番目のブロックの内で誤りのあるブロックのみ
    を連続して再送信する方式で再送する誤ブロック連続再
    送手段と、 前記誤ブロック連続再送手段の再送によりi−kN番目
    のブロックからi−1番目のブロックの内の誤りのある
    ブロックが全て正しく受信されると、当初のデータ伝送
    方式に戻って送信を行わせる送信復旧手段とを具備する
    データ伝送装置。
  2. 【請求項2】 前記応答手段に、受信した信号ブロック
    の誤り率を測定または推定する誤り率測定手段と、該誤
    り率測定手段の求めた誤り率が所定の値よりも低い場合
    には、誤りが検出された信号ブロックを誤りが検出され
    なかったと見なす許容処理手段とを更に設けたことを特
    徴とする請求項1記載のデータ伝送装置。
JP6132051A 1994-06-14 1994-06-14 データ伝送装置 Pending JPH07336336A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6132051A JPH07336336A (ja) 1994-06-14 1994-06-14 データ伝送装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6132051A JPH07336336A (ja) 1994-06-14 1994-06-14 データ伝送装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07336336A true JPH07336336A (ja) 1995-12-22

Family

ID=15072380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6132051A Pending JPH07336336A (ja) 1994-06-14 1994-06-14 データ伝送装置

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JP (1) JPH07336336A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000049760A1 (en) * 1999-02-19 2000-08-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and system for control signalling enabling flexible link adaption in a radiocommunication system
JP2009081567A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Oki Electric Ind Co Ltd 再送制御システム、再送制御方法、送信機及び受信機
JP2010135909A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Toshiba Corp 無線通信装置および無線通信方法

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