(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべきデータを含むパケットを、複数のブロックに分割する分割ステップと、
前記ブロックごとに、送信すべきデータを、それぞれ前記送信順位を表現する領域、ブロックを区別するためのブロック識別子及びデータ領域を有する複数のフレームに分割し、各フレームに送信順位を与えて送信する送信ステップと、
受信したフレームのエラー検出を行い、最終順位のフレームの受信前にエラーを検出した場合は、当該エラーフレームの再送信を要求する選択的再送要求ステップと、
最終順位のフレームの受信後にエラーを検出した場合は、前記エラーフレームの連続送信を要求する連続再送信要求ステップと、
最終順位のフレームの受信後であって、前記エラーフレームの連続送信の前に、次のブロックのフレームを送信する次フレーム送信ステップと、
を備える伝送方法。
【請求項２】
前記ブロック識別子は１ビットであり、隣接するブロックを識別可能であることを特徴とする請求項１記載の伝送方法。
【請求項３】
前記送信ステップにおいて、２n個の複数のフレームごとにひとつのブロックとしてくくり、与えられた順序番号に従って送信することを特徴とする請求項１記載の伝送方法。
【請求項４】
前記送信ステップにおいて、前記送信順位を表示する領域を小さくして前記データ領域を拡大するように分割が行われることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送方法。
【請求項５】
パケットを分割したブロックごとにデータ通信を行うとともに、相互間のデータ通信における送信エラーデータの再送信を行うデータ伝送装置であって、
それぞれ送信順位を表現する領域、ブロックを区別するためのブロック識別子及びデータ領域を有する複数のフレームを受信する受信手段と、
受信したフレームのエラー検出を行うエラー検出手段と、
最終順位のフレームの受信前にエラーを検出した場合は、当該エラーフレームの再送信を要求し、最終順位のフレームの受信後にエラーを検出した場合は、前記エラーフレームの連続送信を要求する再送信要求手段と、
最終順位のフレームの受信後であって、前記エラーフレームの連続送信の前に、次のブロックのフレームを送信する次フレーム送信手段と、
を備える伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の通信装置相互間に形成される上下方向の通話路の個々の通信速度を変更可能に形成し、相対的に送信データ量の多い通話路により高速の通信速度を与え、相対的に送信データ量の少ない通話路により低速の通信速度を与えて、全体として効率の良いデータ伝送を図る不平衡パケット通信方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は、特願平８−２２２８９４号の「無線伝送システム」により、不平衡回線を用いる伝送システムを提案している。この伝送システムでは、２つの通信装置間に形成される上り回線と下り回線とに異なる通信（伝送）速度を割当てる。この際、大量のデータが負荷された回線に高速の通信速度を割当て、相対的に負荷の少ない回線に低速の通信速度を割当てることにより、所定帯域幅の通信チャネルにおいて、全体としてデータ伝送効率を高めるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる伝送システムでは、各回線が負担する伝送すべきデータ量の変動に対応して各回線の通信速度の割当てを瞬時に交替（変更）する必要がある。前述の伝送システムにおいては、交替のタイミングを合わせるために、例えば、交替用フレームを所定数送信して、カウントダウンを行って切替える。あるいは交替を示すフレームを受信した直後に交替を実施するようにする。
【０００４】
しかしながら、より簡単な通信アルゴリズムや回路構成で回線の通信速度の割当ての交替が行われるのが望ましい。
【０００５】
また、通信回線にノイズ等が混入して送信データが破壊され、エラーデータの再送信が必要となる場合が生ずる。再送信の際には、ノイズ等が存在する回線でより確実に相手装置に伝送することが必要となる。
【０００６】
よって、本発明の目的は、不平衡データ通信における回線速度の交替をより簡単に行えるようにした通信速度割当ての変更方法を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、不平衡データ通信において生じた送信（受信）エラーのエラー訂正の方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の不平衡データ通信における送信速度割当て変更方法は、複数の通信装置相互間の双方向通信において上り方向の通信と下り方向の通信に異なる送信速度を用いる不平衡データ通信の送信速度割当ての変更方法において、相対的に低速の送信速度が割当てられた通信装置が送信すべきデータを有するとき、相対的に高速の送信速度が割当てられた通信装置に対し、送信速度の割当て変更要求信号を出力し、上記高速の送信速度が割当てられた通信装置は前記割当て変更要求を受信した際に、自機に送信すべきデータがないことを条件に前記割当て変更を許可する、ことを特徴とする。
【０００９】
かかる変更方法によれば、比較的簡単な回路構成とアルゴリズムによって通信装置相互間で通信速度の交替を行うことが可能となる。
【００１０】
また、本発明の送信エラーデータの再送方式は、第１及び第２の通信装置相互間のデータ通信における送信エラーデータの再送信方式であって、上記第１の通信装置は、送信すべきデータを複数のパケットに分割し、分割した各パケットに送信順位の情報を与えて送信し、上記第２の通信装置は、受信した上記パケットのエラーを検出した場合、該当するエラーパケットの再送信を要求し、上記第１の通信装置は、上記再送信の要求を前記分割したパケットのうちの最後のパケットの送信完了前に受信した場合にはエラーが生じたパケットを再送信し、上記再送信の要求を上記最後のパケットの送信完了後に受信した場合には上記エラーが生じたパケットが上記第２の通信装置に正しく受信されるまで連続的に再送信する、ことを特徴とする。
【００１１】
この通信方式によれば、最終パケットが受信側に着信すると、送信側は送信エラーとなったパケットのみを受信側に受信されるまで連続に送信するので、最終パケットが着信するまでの一群のパケットについての伝送効率を下げることなく、無線回線等におけるノイズに対して信号伝送の信頼性を向上することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の他の送信エラーデータの再送方式は、第１及び第２の通信装置相互間のデータ通信における送信エラーデータの再送信方式において、上記第１の通信装置は、送信すべきデータを複数のバケットに分割し、各パケットに送信順位を与えて送信し、上記第２の通信装置は、受信したパケットのエラー検出を行い、最終順位のパケットの受信前にエラーを検出した場合は、上記第１の通信装置に対してエラーパケットの再送信を要求する選択的再送要求を行い、最終順位のパケットの受信後にエラーを検出した場合は、上記第１の通信装置に対してエラーパケットの連続送信を要求する連続再送信要求を行う、ことを特徴とする。
【００１３】
このように構成した場合も、最終パケットが受信側に着信すると、送信側は送信エラーとなったパケットのみを受信側に受信されるまで連続に送信することが可能となるので、最終パケットが着信するまでの一群のパケットについての伝送効率を下げることなく、無線回線等におけるノイズに対して信号伝送の信頼性を向上することが可能となる。
【００１４】
好ましくは、上記送信エラーデータの再送方式において、上記第２の通信装置は、エラーを検出した場合、該当するエラーパケットの再送信の要求を少なくとも２回続けて送出し、上記第１の通信装置は、上記２回の再送信の要求のうちのいずれかの再送信の要求を正しく判別した場合に再送信を行う。
【００１５】
このように構成すると、第２の通信装置から第１の通信装置へ、より確実に再送信要求を伝達することが可能となる。すなわち、再送要求を２回連続して送出することにより、受信された再送要求の一つにエラーが生じても、もう一つの再送要求が正しく受信されれば、受信した再送要求に対応して該当データ（パケット）の再送信が行われる。そして、第１の通信装置は、同じ再送要求を連続して受信した場合には、２つ目の再送要求を無視し、データの再送を１回だけ行う。これにより、伝送効率の低下を防ぐことができる。
【００１６】
この発明に係るデータ伝送方法は、送信すべきデータを含むパケットを複数のフレームに分割する分割ステップと、２n個のフレームをひとつのブロックとしてくくるステップとを備えるものである。
【００１７】
この発明によれば、送信順位の情報のビット長を短くすることができる。これに伴い、フレーム内のデータ領域を増やすことができて、フレーム効率を高めることができる。
【００１８】
好ましくは、前記フレームは、前記送信順位を表現する領域とデータ領域とを有し、前記分割ステップにおいて、前記送信順位の領域を小さくして前記データ領域を拡大するように、分割が行われる。
【００１９】
好ましくは、複数のフレームに分割し、２n個毎にブロックとしてくくる。
【００２０】
データ領域を拡大するためには、ＩＰパケットを適当な２n（ｎ＝１，２，３、・・・）個に分割しなければならない。２のべき乗の数に分割することが、送信順位を表現する領域のビット数を減らす上で効率的だからである。また、ビット数を減らした結果得られた領域を有効活用できるように、分割数が決定される。例えば、図１２のように情報結合ビットとブロック識別子を含ませ、かつ、送信順位のデータを１バイトを越えないようにするには、７ビットのＮ（Ｓ）、Ｎ（Ｒ）がそれぞれ半分以下の３ビットになる必要がある。
【００２１】
この発明に係るデータ伝送方法は、送信すべきデータを含むパケットを、複数のブロックに分割する分割ステップと、前記ブロックごとに、送信すべきデータを、それぞれ前記送信順位を表現する領域、ブロックを区別するためのブロック識別子及びデータ領域を有する複数のフレームに分割し、各フレームに送信順位を与えて送信する送信ステップと、受信したフレームのエラー検出を行い、最終順位のフレームの受信前にエラーを検出した場合は、当該エラーフレームの再送信を要求する選択的再送要求ステップと、最終順位のフレームの受信後にエラーを検出した場合は、前記エラーフレームの連続送信を要求する連続再送信要求ステップと、最終順位のフレームの受信後であって、前記エラーフレームの連続送信の前に、次のブロックのフレームを送信する次フレーム送信ステップとを備える。
【００２２】
この発明によれば、フレームにブロック識別子を設けて隣接するブロックを区別できるようにしたので、選択再送（SR）モードから連続再送モード（MC）に移行する際に、データ送信終了又はＭＣモードに遷移するかの判断を行う必要がなくなる。したがって、アイドルフレーム送信が不要であり、次のブロックのパケットを送信できて、伝送効率を高めることができる。
【００２３】
好ましくは、前記ブロック識別子は１ビットであり、隣接するブロックを識別可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、複数の通信装置によって通信ネットワークが構成される様子を説明するものである。ここでは、説明を簡単にするために、通信ネットワークの最小の構成単位である２つの通信装置で通信システムを構成している。
【００２６】
同図においては、無線通信ネットワークを構成する通信装置１及び２が一例として示されている。各通信装置には、コンピュータシステム、電話装置、ファクシミリ等の端末装置が接続される。この場合、通信装置の一方が基地局、他方が移動局であっても良い。また、複数の通信装置によっていわゆる無線ＬＡＮを構成するものであっても良い。
【００２７】
通信装置１及び２の相互間に形成される通信回線の仕様は、全二重式であり、上り回線及び下り回線の通信速度が異なる不平衡の通信回線である。通信回線は、いわゆる周波数分割（ＦＤＤ）によるものや、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、時分割復信（ＴＤＤ）等の種々の形式の回線が適用可能である。
【００２８】
例えば、ある時点（Ａ）における通信装置１から通信装置２に送信する下り回線の通信速度は、６４ｋbps（高速）で、通信装置２から通信装置１に送信する上り回線の通信速度は４ｋbps（低速）である。すなわち、下り回線の通信装置１の送信部及び通信装置２の受信部は高速で動作し、上り回線の通信装置１の受信部及び通信装置２の送信部は低速で動作する。また、他の時点（Ｂ）における通信装置２から通信装置１に送信する上り回線の通信速度は、６４ｋbpsで、通信装置２から通信装置１に送信する上り回線の通信速度は４ｋbpsである。通信装置１に送信する上り回線の通信速度は４ｋbps（低速）である。このとき、下り回線の通信装置１の送信部及び通信装置２の受信部は低速で動作し、上り回線の通信装置１の受信部及び通信装置２の送信部は高速で動作する。
【００２９】
このように、上下回線のデータ通信速度を切替える不平衡データ伝送を行うのは、２つの通信装置間の伝送効率を向上するためである。すなわち、２つの通信装置相互間の交信状況を観察すると、ある時点では、上下回線のうちいずれか一方の回線が混んでいる場合が多い。このような場合には、通信回線の伝送能力（最大データ伝送量）が一定であるとすると、混んでいる方の回線の通信速度を上げ、その分他方の回線の通信速度を下げて上下通信チャネルの容量内に収める方が、データ通信を早く終えることが出来るからである。
【００３０】
例えば、インターネット等のネットワークでは、端末側からウェブサーバに対して送るデータよりも、サーバから端末側に送るデータの方が圧倒的に多い。端末では、ウェブへのアクセスよりもウェブからのデータのダウンロードに長い時間を要することは、経験的事実である。
【００３１】
通信装置１及び２の各々は、送信（受信）エラーが生じたときにエラーデータの再度の送信を求める自動再送要求機能（Automatic Repeat Request）を備えている。本発明に係る通信システムではデータの再送の形式として、特定のデータを再度送信する選択再送（Selective Repeat）に加えて、後述する、同じデータを相手側に着信するまで連続送信する連続再送（Multi Copy）とを備える。
【００３２】
例えば、通信装置が一連のデータの送信中に受信側から先に送信した送信データの不達を表すＮＡＣＫ（否定応答）信号を受信した場合には選択再送を行う。また、一連のデータのデータ送信の一応の終了後に受信側に未着のデータ（送信エラー）が存在する場合には、受信側からＡＣＫ（肯定応答）信号を受信するまで当該未着のデータを連続送信する連続再送を行うようにすることが出来る。
【００３３】
また、通信装置１及び２は、データ送信・受信の切替（スワップ）に対応して、データ送信（受信）速度を高低に切替える機能を有している。
【００３４】
送信するデータは、例えば、インターネット・プロトコル（ＩＰ）によるパケットデータである。各通信装置の送信系は、ＩＰパケット（送信データ）を複数のフラグメントに分割し、分割したフラグメントを含む複数の送信パケットを構成し、これ等パケットを相手側装置に送信する。相手側装置は、その受信系で送信パケットからフラグメントを分離し、各フラグメントを組立て、ＩＰパケットデータを復号する。
【００３５】
図２は、ＩＰパケットを細分化して複数の送信パケットを形成するフラグメンテーション(fragmentation)を説明する説明図である。
【００３６】
端末から出力されたＩＰパケット・データは、通信装置によりｎ個のフラグメントに分解される。各フラグメントにはエラーチェックが施される。エラーチェックは、例えば、巡回冗長検査（ＣＲＣ、Cyclic Redundancy Check）を用いることが出来る。第１番目の送信パケットには、フラグメントの順番、識別番号（ＩＤ、identification）、ＩＰパケットの長さ及びフラグメントの残り数の情報（ＩＰ−Ｌｅｎ）が含まれる。ＩＰパケットの長さ情報（ＩＰ−Ｌｅｎ）は、受信側でのフラグメントの組立に特に重要であるので、二重にＣＲＣをかけて後の判別を確実にしている。第２番目〜最後のｎ番目の送信パケットの各々には、フラグメントの順番、識別番号、ＩＰパケットの分割されたフラグメントの情報等が含まれる。送信パケット１〜ｎは、順番に送出される。
【００３７】
図３は、２つの通信装置１及び２間における不平衡パケット通信におけるデータ送信方向の交替過程（スワッププロセス）を説明する説明図である。
【００３８】
同図において、送信側（ＴＸ）から受信側（ＲＸ）に向う信号路は下り回線（図１の（Ａ））に相当し、受信側（ＲＸ）から送信側（ＴＸ）に向う信号路は上り回線（図１の（Ｂ））に相当する。
【００３９】
この例では、通信当初において、通信装置１は、下り回線を高速（６４ｋbps）に設定してデータを通信装置２に送信し、上り回線を低速（４ｋbps）に設定して通信装置２から返信を受信する。受信側（ＲＸ）の通信装置２は、下り回線を使用してデータを高速で受信し、上り回線を使用して受信データに対する返信を送信する。
【００４０】
後述するように、通信装置１は端末装置から供給されるＩＰパケットを一時格納するＩＰパケットバッファメモリを備えている。ＩＰパケットバッファメモリに入力されたＩＰパケットは、前述したように、ｎ個のＩＰフラグメントに分割され、分割されたフラグメント１〜ｎは送信パケットに形成され、通信装置２に向けて高速かつ連続的に送出される。
【００４１】
通信装置２は、受信した各送信パケット（受信パケット）を図示しないバッファメモリに逐次格納し、各受信パケットのエラーチェックを行う。受信したフラグメントにエラーがない場合、パケット１〜ｎの各々の着信に対応して肯定応答信号ＡＣＫ１〜ＡＣＫｎを逐次返信する。返信は上り回線（低速回線）を介して行われる。通信装置２がＩＰパケットのｎ番目（最後）のフラグメントを受信すると、一連のフラグメントの受信完了が判別回路によって検出され、各フラグメントが送信順に組立られ、ＩＰパケットが完成する。このＩＰパケットは、通信装置２から端末装置に出力される。
【００４２】
通信装置２は、通信装置１から最後の送信パケットｎを受信したとき、通信装置２のＩＰパケット受信バッファに端末装置から送信すべきＩＰパケットが入力されているかどうかを確認する。端末装置２から端末装置１に送信すべきＩＰパケット・データが存在すると、ｎ番目の送信パケットに対する肯定応答信号ＡＣＫｎと、自己のＩＰパケット・データを送信すべく、スワップ（ＳＷＡＰ）要求を通信装置１に送出する。
【００４３】
通信装置１のＩＰパケット受信バッファに、次に送信すべきＩＰパケットが存在しない場合、通信装置１は、スワップ肯定応答（SWAP ACK）信号を通信装置２に送出する。これにより、パケットデータの送信権が通信装置１から通信装置２に交替し、高速回線の使用権が通信装置２に移る。通信装置１は上り回線を高速受信に、下り回線を低速送信に切替える。通信装置２は、上り回線を高速送信に、下り回線を低速受信に切替え、そのＩＰパケット受信バッファに入力されたＩＰパケットをｎ個のＩＰフラグメントに分割し、通信装置１に向けて高速かつ連続的に送出する。
【００４４】
このようにして、高速回線及び低速回線の使用権が通信装置１から通信装置２に切替えられ、スワップが完了する。
【００４５】
図４は、通信装置１が通信装置２からのスワップ要求に応えず、引続き高速回線を占有する例を説明する説明図である。
【００４６】
通信装置１は、ＩＰパケットのフラグメント１〜ｎをそれぞれ含む送信パケット１〜ｎを形成し、逐次送信する。通信装置２は、これ等を受信して肯定信号ＡＣＫｉを逐次返信する。通信装置２は最後のフラグメントｎを受信すると、自己のＩＰパケット受信バッファに端末装置からの送信すべきＩＰパケットが存在することを確認し、通信装置１にＡＣＫｎ信号と共にスワップ要求信号（SWAP）を送出する。
【００４７】
しかしながら、本例の場合、通信装置１の受信バッファメモリには、端末装置からの次に送信すべきＩＰパケットが存在するので、通信装置１はスワップ否定応答（NACK SWAP）信号を返信として送出する。この場合には、通信装置２は次に送られる送信パケットの受信を待ち、通信装置１及び通信装置２相互間ではスワップは実行されない。そして、通信装置１は送信権を保持して、次のＩＰパケットをフラグメント化して送信パケットを形成し、引続きデータの送信を行う。
【００４８】
このようにして、通信装置１は、パケットデータの送信を継続することが可能である。
【００４９】
図５は、送信パケットが相手に正しく受信されなかった場合に、受信側装置からの再送信要求に対して、送信側装置が２つの再送モード（選択再送、連続再送）により、未着の送信パケットの再送信を行う例を説明する説明図である。
【００５０】
同図において、通信装置１はＩＰパケットをフラグメント化し、形成した送信パケットを逐次送信する。通信装置２は、各送信パケットの受信に対応して肯定応答信号ＡＣＫｉを送出する。ここで、無線通信回線にノイズや妨害波等が混入して、送信パケット２について不達が生ずるものとする。通信装置２は、ＦＥＣ／ＣＲＣデコーダによってエラーを検出し、通信装置１に対して否定応答信号ＮＡＣＫ２を２回連続に送出して送信パケット２の不達を知らせる。否定応答信号ＮＡＣＫを２回送信するのは、相手に確実に伝えるためである。
【００５１】
通信装置１は、一連の送信パケットの連続送信中に否定応答信号ＮＡＣＫを受信した場合は選択再送モードを実行する。このモードでは、未着の送信パケット２をバッファメモリから読出して再送信する。通信装置２から通信装置１に否定応答信号ＮＡＣＫ２が２回送られてくる。１回目のＮＡＣＫ２が通信装置１に正しく受信された場合には、通信装置１は送信パケット２を送り、後に受信される２回目のＮＡＣＫ２を無視する。仮に、１回目のＮＡＣＫ２にエラーが生じた場合は、どの番号の再送要求か判らないが、２回目のＮＡＣＫ２が正しく受信できれば、通信装置１は送信パケット２を送ることが出来る。しかし、この例においては、送信パケット２はノイズの影響を受けて通信装置２に正しく受信されない。通信装置２は、受信した他のパケットについて肯定応答信号ＡＣＫｉを逐次返信する。不達の送信パケット２については否定応答信号ＮＡＣＫ２の返信を繰返す。他の送信パケットの受信は終了する。
【００５２】
通信装置２は、最後の送信パケットｎを受信すると、送信パケット２についての否定応答信号ＮＡＣＫ２と最終送信パケットｎについての肯定応答ＡＣＫｎとを送出する。これを受信した通信装置１は、最後の送信パケットを送信したことを確認し、選択再送モードから連続再送モードに再送信モードを切替える。
【００５３】
連続再送モードでは、未着の送信パケットと同一の送信パケットを複数回、例えば、相手から受信の返答を得るまで繰返し送信する。通信装置１から送信バケット２が連続送信され、その内の一つが通信装置２で正しく復号される。
【００５４】
通信装置２は、通信装置１に対して肯定応答ＡＣＫ２を送信する。このとき、自己のＩＰパケット受信バッファに送信すべきＩＰパケットが存在すると、通信装置１に対してスワップ要求を送信する。
【００５５】
通信装置１は、肯定応答信号ＡＣＫ２を受信し、他に連続再送すべきエラー送信パケットがないことを確認して、再送モードを選択再送モードに切替える。そして、自己のＩＰパケット受信バッファに次に送信すべきＩＰパケットが存在しないことを確認し、通信装置２に対して、スワップ要求肯定信号を送出する。
【００５６】
これを受信した通信装置２は、データの送信権を獲得し、送信系の通信速度を高速に、受信系の通信速度を低速に切替えて、ＩＰパケットのフラグメントを担う送信パケットの送信を開始する。
【００５７】
このようにして、受信エラーが生じた場合には、最終送信パケット（未送信フラグメント）の有無に対応して選択再送モードと複数再送モードの選択が行われる。一つの送信パケットを再送信する選択再送モードよりも、同一の送信パケットを連続送信する複数再送モードの方が受信側に正しく受信される確率は高くなる。しかしながら、他の送信パケットが送信中である場合には、それ等の送信の妨げとなるので、この状態では選択再送モードにより、パケットデータを再送信している。
【００５８】
図６は、上述した通信装置１及び２の構成例を説明するブロック図である。同図において、２１〜２８は送信系を、２９及び３０はアンテナ系を、３１〜３５は制御系を、４１〜５０は受信系を、構成する。
【００５９】
まず、コンピュータ・システム等の端末装置から入力される全てのＩＰパケットは受信バッファ２１に一旦格納される。そして、ＩＰパケットは、最初のフラグメント発生部２２、パケットフラグメント回路２３に与えられる。最初のフラグメント発生部２２は、ＩＰパケットの長さ情報を含む最初のフラグメントを作成する論理回路を有し、最初のフラグメントを作成する。作成された最初のフラグメントはフラグメント選択回路２５に出力される。パケットフラグメント回路２３は、伝送すべき各ＩＰパケットを分割して小片（フラグメント）化する。作成されたＩＰパケットのフラグメントは、フラグメントバッファ２４に格納される。
【００６０】
フラグメント選択回路２５は、転送モード制御部３２からの指令信号に従って、伝送すべき、最初のフラグメントを最初のフラグメント発生器２２の出力から選択し、次以降のフラグメントをフラグメントバッファ２４から選択する。選択したフラグメントはＦＥＣ／ＣＲＣエンコーダ２６に送られる。
【００６１】
ＦＥＣ／ＣＲＣエンコーダ２６は、フォワード・エラー・コレクション（ＦＥＣ，Foward Error Correction）・コードあるいは巡回冗長検査（ＣＲＣ）を用いてデータパケットをエンコード（符号化）し、送信パケットを形成する。
【００６２】
セレクタ２７は、スワップ制御部３５からの制御信号に応答して、主ルートのＦＥＣ／ＣＲＣエンコーダ２６が出力する送信パケットあるいはＦＥＣ／ＣＲＣエンコーダ３４が出力する返信データの返信パケットを選択し、送信部２８に送る。
【００６３】
送信部２８は、データ信号で搬送波を変調して無線周波の変調信号を得、方向性結合器３０介してアンテナ３０に送る。前述したようにＦＤＤ、ＴＤＭＡ／ＴＤ、等の種々の信号形式の採用が可能である。方向性結合部２９は、送信部２８の無線周波信号をアンテナ３０に送出し、アンテナ３０に到来した無線周波信号を受信部４１に送出する。アンテナ３０から自由空間に電波が放射され、他の通信装置にＩＰパケットデータが送信される。自由空間には、周波数、帯域等の伝送方式で規定される通信チャネルが形成される。
【００６４】
一方、制御系のＩＰパケット存在検出部３１は、通信相手に対してスワップ要求を発するかどうかを決定するために、ＩＰパケット受信バッファ２１にＩＰパケットが存在するかどうかを検出し、その結果を転送モード制御部３２に出力する。転送モード制御部３２は、ＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＣＫ（否定応答）／スワップ（切替）要求／フラグメント番号等の伝送すべきフレームタイプのモードについて制御を行う主制御部である。転送モード制御部３２は、受信側から送られたＡＣＫ信号／ＮＡＣＫ信号／スワップ要求信号に対する返信を判断する。返信発生部３３は、転送モード制御部３２からの指令信号に基づき、受信したパケットに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、スワップ要求信号に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号等の返信データを発生する。ＦＥＣ／ＣＲＣエンコーダ（返信ルート）３４は、返信データをフォワード・エラー・コレクション（ＦＥＣ）・コードあるいは巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって符号化し、得られた返信パケットを既述セレクタ２７に送る。
【００６５】
スワップ制御部３５はスワップ動作に対応して各部の通信速度の切替を制御する役割を担っており、転送モード制御部３２からの指示に基づいてセレクタ２７、送信部２８、受信部４１、セレクタ４２、ＦＥＣデコーダ４９に使用すべき、６４ｋb/sあるいは４ｋb/sの通信チャネルの伝送速度レートについての選択信号を送る。
【００６６】
次に、受信部４１は、図示しない通信装置からの無線周波信号をアンテナ３０、方向性結合部２９を介して受信し、データ信号に復調する。セレクタ４２は、スワップ制御部３５からの制御情報に従い、受信パケット・データをＦＥＣデコーダ（返信ルート）４９あるいはＦＥＣ／ＣＲＣデコーダ（主ルート）４３に送る。
【００６７】
ＦＥＣ／ＣＲＣデコーダ４３は、受信したデータを復号し、使用されたＦＥＣあるいはＣＲＣに基づいてエラーの有無を検出する。エラー検出及びエラー・フラグメント番号（あるいは送信パケット番号）は転送モード制御部３２に報告される。エラーコレクションを経たデータはフラグメント格納回路４４に出力される。
【００６８】
フラグメント格納回路４４は、供給されるフラグメント・データから、後述の自動再送要求（ＡＲＱ）によって繰返し送信された余分のフラグメントやデータとしての不要部分であるオーバーヘッドを取除き、フラグメントバッファ４５に渡す。フラグメントバッファ４５は、受信したフラグメントを格納する。受信完了検出部４６は、第１フラグメントのＩＰ−Ｌｅｎ情報、各フラグメントに付された送信順位番号等を参照して全てのフラグメントを受信したかどうかを検出する。パケットデフラグメント回路４７は、全てのフラグメントが受信されると、受信完了検出部４６からの信号を受けて、ＩＰパケットを形成するために全てのフラグメントを順番に結合する。ＩＰパケット送信バッファ４８は、復元されたＩＰパケットを一旦格納し、コンピュータ・システム（端末装置）に送出する。
【００６９】
ＦＥＣデコーダ（返信）４９は、受信部４１が受信した受信装置側からの返信パケットをデコード（復号）し、エラーを検査する。返信解析部５０は、受信した返信内容を解析し、これを転送モード制御部３２に知らせる。
【００７０】
次に、上述した通信装置のデータ送信における制御動作について図７を参照して説明する。同図は、通信装置１におけるデータ送信モードを説明するフローチャートである。
【００７１】
このモードでは、通信装置１からデータを送信する送信系の通信速度が６４ｋbps、返信データを受信する受信系の通信速度が４ｋbpsに設定される。これに対応して、相手側（受信側）通信装置２の受信系の通信速度が６４ｋbps、送信系の通信速度が４ｋbpsに設定される。通信速度の切替はスワップ制御部３５によって行われる。
【００７２】
まず、転送モード制御部３２は、ＩＰパケット存在検出部３１の出力によって、ＩＰパケット受信バッファ２１にＩＰパケットが存在するかどうかを判別する（Ｓ２２）。
【００７３】
ＩＰパケットが存在しない場合、受信側の通信装置からスワップ要求が送られているかどうかを判断する（Ｓ４２）。スワップ要求が存在すれば（Ｓ４２；Ｙｅｓ）、スワップ肯定（ACK SWAP）信号を送信する。これにより、送信権が受信側に移動する（Ｓ４４）。スワップ要求が存在しなければ（Ｓ４２；Ｎｏ）、ＩＰパケットの待受け状態（Ｓ２２）となる。
【００７４】
受信バッファ２１にＩＰパケットが存在している場合（Ｓ２２；Ｙｅｓ）、入来したＩＰパケットを、最初のフラグメント発生部２２、パケットフラグメント回路２３、フラグメントバッファ２４及びフラグメント選択回路２５によってフラグメントに分解する（Ｓ２４）。分解した各フラグメントをエンコーダ２６によって送信パケットに形成し、これを送信部２８、方向性結合部２８及びアンテナ３０を経て、他方の通信装置（受信側）に送信する（Ｓ２６）。
【００７５】
転送モード制御部３２は、受信側からの送信フラグメントに対する返信がＮＡＣＫ（否定応答）信号かどうかを判別する（Ｓ２８）。ＮＡＣＫ信号は、送信パケット（あるいはフラグメント）が正しく受信（復元）されなかったことをことを意味する。ＮＡＣＫ信号でない場合（Ｓ２８；Ｎｏ）、すなわち、ＡＣＫ信号を受信した場合には、最後のフラグメントを送信したかどうかを判別する（Ｓ３０）。まだ、最後のフラグメントではない場合（Ｓ３０；Ｎｏ）には、フラグメントの送信を繰返す（Ｓ２６〜Ｓ３０）。
【００７６】
全てのフラグメントの送信が終了した場合（Ｓ３０；Ｙｅｓ）、スワップ要求を受信しているかどうかを確認する（Ｓ３２）。スワップ要求を受けていない場合（Ｓ３２；Ｎｏ）には、受信バッファ２１に送信すべき次のＩＰパケットが残っていないかを確認する（Ｓ３４）。残っている場合には（Ｓ３４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２４から繰返し、当該パケットのフラグメントを送信する。残っていない場合には（Ｓ３４；Ｎｏ）、ＩＰパケットの待受け状態（Ｓ２２）に戻る。
【００７７】
一方、フラグメントの送信後にＮＡＣＫ信号を受信した場合（Ｓ２８；Ｙｅｓ）、このＮＡＣＫ信号が同一フラグメントについて重複して送信（複送）されたものかどうかを判別する（Ｓ４６）。同一フラグメントについて既にＮＡＣＫ信号を受信しているぱあいには（Ｓ４６；Ｙｅｓ）、このＮＡＣＫ信号を無視（廃棄）し（Ｓ４８）、フラグメント送信ルーチンのステップＳ３０に移行する（Ｓ４８）。
【００７８】
ＮＡＣＫ信号が当該フラグメントについて最初のものである場合（Ｓ４６；Ｎｏ）、最後のフラグメントの送信が完了したかどうかを判断する（Ｓ５０）。これは、自己のフラグメントの送信記録あるいは相手装置からの肯定信号ＡＣＫｎの受信記録により確認可能である。まだ、最後のフラグメントでない場合（Ｓ５０；Ｎｏ）、には、受信側で正しく受信（あるいは復元）されなかったフラグメントを再送信する（Ｓ５２）。これは、選択再送モードに対応する。そして、ステップＳ２６に戻って次のフラグメントを送信する。最後のフラグメントが送信された場合（Ｓ５０）には、後述する、同一フラグメントを連続して再送信する連続再送モードを実行する。
【００７９】
また、一連のフラグメントの送信終了後（Ｓ３０；Ｙｅｓ）に、スワップ要求を受信した場合（Ｓ３２；Ｙｅｓ）には、ＩＰ受信バッファにＩＰパケットが残っているか確認する（Ｓ３６）。残っている場合には（Ｓ３６；Ｙｅｓ）、受信側にスワップ否定応答（NACK SWAP）を送出し（Ｓ３８）、ステップＳ２４に移行して、次のＩＰパケットのフラグメンテーション、フラグメント送信を行う（Ｓ２６〜Ｓ３０）。
【００８０】
一方、ＩＰ受信バッファにＩＰパケットが残っていない場合には（Ｓ３６；Ｎｏ）、送信権を受信側装置に移すべく、スワップ肯定（ACK SWAP）信号を送出する（Ｓ４０）。このスワップ肯定に対応してスワップ指令がスワップ制御部に送られ、送信系及び受信系の通信速度（あるいは通信チャネル）が交替する。その後、ＩＰパケットの待受け状態（Ｓ２２）に移行する。
【００８１】
次に、連続再送信モードについて図５及び図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８２】
連続再送信モードは、最後のフラグメントの送信後に実行される（Ｓ５０；Ｙｅｓ）。連続再送信モードでは、受信側から送られたＮＡＣＫ信号に該当するフラグメントを、連続して繰返し送信する（Ｓ７２）。送信したフラグメントに対して受信側からＡＣＫ信号を送り返してきたかどうかを判断する（Ｓ７４）。ＡＣＫ信号を受信していない場合（Ｓ７４；Ｎｏ）には、ステップＳ７２に戻って連続送信を繰返す。ＡＣＫ信号を受信した場合（Ｓ７４；Ｙｅｓ）には、他に連続再送信モードで送信すべき、ＮＡＣＫ信号を受けた次のフラグメントがあるかどうかを確認する（Ｓ７６）。ある場合（Ｓ７６；Ｙｅｓ）には、次フラグメントの連続送信を行う（Ｓ７２〜Ｓ７４）。ない場合には（Ｓ７６；Ｎｏ）、ステップ３２に移行し、スワップ（Ｓ３２）や次のＩＰパケットのフラグメントの送信（Ｓ３４）等の処理を行う。
【００８３】
次に、通信装置１のデータ受信における制御動作について図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８４】
受信モードでは、受信チャネルの通信速度が６４ｋbps、送信チャネルの通信速度が４ｋbpsに設定される。これに対応して、送信側通信装置の送信チャネルの通信速度が６４ｋbps、受信チャネルの通信速度が４ｋbpsにそれぞれ設定される。通信速度の切替はスワップ制御部３５によって行われる。
【００８５】
受信モードにおいては、転送モード制御部３２は、常時、ＦＥＣ／ＲＥＣデコーダ４３の出力を監視している。この出力を監視することによって受信された送信パケット（フラグメント）の番号、データエラーの有無等が判る。
【００８６】
転送モード制御部３２は、ＦＥＣ／ＲＥＣデコーダ４３の出力から相手装置からの送信パケットを受信したかどうかを判別する（Ｓ８２）。パケットを受信しない場合（Ｓ８２；Ｎｏ）は、端末装置からＩＰパケット受信バッファ２１に、送信すべきＩＰパケットが入力されているかを確認する（Ｓ９４）。
【００８７】
ＩＰパケットが存在しない場合（Ｓ９４；Ｎｏ）には、パケットの待受け状態（Ｓ８２）を継続する。ＩＰパケットが存在する場合（Ｓ９４；Ｙｅｓ）には、送信権を得るべく、返信発生部３３の返信出力ルートを介してスワップ要求を送信する（Ｓ８６）。
【００８８】
パケットを受信した場合（Ｓ８２；Ｙｅｓ）、この受信パケットにエラーがあるかどうかを、ＦＥＣ／ＣＲデコーダ４３によってチェックする（Ｓ８４）。エラーが存在する場合（Ｓ８４；Ｙｅｓ）には、該当フラグメントについてのＮＡＣＫ信号を複数回、例えば２回送信する（Ｓ９８）。この送信は、返信発生部３３の返信出力ルートを使用する。エラーが存在しない場合（Ｓ８４；Ｎｏ）には、受信パケットから分離されたフラグメントをフラグメント格納回路４４を介してフラグメントバッファ４５に格納する。
【００８９】
次に、返信解析部５０の出力により、受信パケットがスワップ要求（Ｓ９６）に対するスワップ肯定（ACK SWAP）信号であるかどうかを判別する（Ｓ８６）。スワップ肯定信号を受信した場合（Ｓ８６；Ｙｅｓ）には、送信系と受信系の通信速度のスワップを行い（Ｓ１００）、既述した送信モードへ移行する。
【００９０】
スワップ肯定信号を受信しない場合（Ｓ８６；Ｎｏ）、最後のパケットを受信したかを判別する（Ｓ８８）。最後のパケットではない場合（Ｓ８８；Ｎｏ）には、受信パケットに対するＡＣＫ信号を送信（Ｓ１０２）し、次のパケットの着信を待受ける（Ｓ８２）。
【００９１】
最後のパケットを受信した場合（Ｓ８８；Ｙｅｓ）、ＩＰパケットバッファ２１にＩＰパケットが入力されているかどうかを判別する（Ｓ９０）。存在しない場合（Ｓ９０；Ｎｏ）、受信パケットに対するＡＣＫ信号を送信側に送出し（Ｓ１０２）、次のパケットの着信を待受ける（Ｓ８２）。
【００９２】
次のＩＰパケットが入力されている場合（Ｓ９０；Ｙｅｓ）、送信側に受信パケットのＡＣＫ信号とスワップ要求を送信する（Ｓ９２）。その後、ステップＳ８２に戻り、待受け状態（Ｓ８２，Ｓ９４）となる。
【００９３】
図１０は、他の実施の形態を説明する部分的なフローチャートである。
【００９４】
上述した実施の形態では、通信装置１が送信エラー通知に対して、最後のパケット（フラグメント）を送信したかどうかを判別して（Ｓ５０）、該当するパケットについて選択的再送（Ｓ５２）を行うか、連続再送（Ｓ７２）を行うかを定めている。しかし、受信側の通信装置において、図１０に示すように、ステップ８４の後に、最後のパケットを受信したかどうかを判別して（Ｓ１１２）、該当するパケットについて選択的再送を要求する（Ｓ９８）か、連続再送を要求する（Ｓ１１４）かを決定し、送信側通信装置がこれに従うようにすることとしても、同じ効果が得られる。
【００９５】
このように、本発明に係る不平衡データ通信システムでは、通信装置間に同時に送信と受信とを行える全二重回線が形成され、この回線は、高速と低速の通信速度の異なる回線からなる不平衡通信回線によって構成される。大量のデータの送受信に高速回線を割当て、返信等の送受信に低速回線を割当てるので、システム全体としてデータ通信に要する時間を短縮することが可能となる。
【００９６】
そして、送信権を持つ通信装置（送信側）が高速回線でデータを送信し、相手装置は高速回線でデータを受信する。送信側通信装置が送信すべきデータがなくなったときに、相手（受信側）に送信権を譲ってデータの送受を交替する。従って、送信すべき一連のデータの遮断が回避される。これは、電話や、音声・画像等のマルチメディアのデータ再生に都合がよい。また、交替のアルゴリズムや機械的構成が比較的に簡単で済む。
【００９７】
データの伝送にエラーが生じたときには、再送信データを着信が返答されるまで連続送信するので、ノイズに対するデータ伝送の信頼性が高く、様々なノイズが発生する無線通信に好ましい。
【００９８】
なお、実施例では、高速回線でデータ信号を下り方向に伝送し、低速回線で返信信号等を上り方向に送っているが、各回線はデータの多重が可能であり、低速回線で返信信号の他に上りデータ信号を送ることも可能である。
【００９９】
また、無線通信においては、外乱が混入しやすいのでデータの再送が必要となる場合が生じ得るが、未着の送信データを複数再送することによって、相手側への受信確率を高めることが可能となる。
【０１００】
また、通信媒体は自由空間の他、導体やオプチカルファイバ等の各種通信ケーブルを使用することが可能である。また、局間の通信回線のみならず、企業内通信回線、ローカルエリアネットワーク、インターネット等にも適用可能である。
【０１０１】
発明の実施の形態２．
発明の実施の形態１の伝送方法及び装置は、伝送効率の高いインターネットプロトコル（IP）パケットの無線伝送方式を実現するものであり、インターネット、電子メールの普及とモバイルコンピューティング時代の到来に対応できるものである。なお、以下の説明で「フレーム」という用語を「フラグメント」とともに用いるが、これは発明の実施の形態１の「フラグメント」と同じ意味である。
【０１０２】
発明の実施の形態１の伝送方法及び装置である、ハイブリッドＡＲＱ  ＳＲ／ＭＣ（Hybrid Automatic Repeat Request (ARQ) Selective Repeat(SR)/Multi Copy(MC)）では、分割したＩＰパケットの最後のフレームが送信完了するまでＳＲを行い、最終フレーム送出後に送信確認されていないフレームに対し、ＭＣにてフレーム伝送を行う。この方式では、データのスループット、特にバーストノイズ発生時のデータリカバリーが優れているという利点があるが、他方、以下の問題点がある。
【０１０３】
（１）Protocol Data Unit(PDU)の構成の中で送信順序番号N(S)、受信順序番号N(R)の占める領域が大きいため、フレーム効率が低い。
【０１０４】
（２）SRからMCに移行する際に、データ送信終了又はＭＣモードに遷移するかの判断を行うため、アイドルフレーム送信が必要となりデータ伝送効率を低下させる。
【０１０５】
そこで、この発明の実施の形態２では、データ伝送効率の向上に着目し、モジュロ概念を取り入れたハイブリッドＡＲＱを提案する。まず、動作原理の概略について説明し、次に処理の詳細について説明する。
【０１０６】
この発明の実施の形態２の方式は、分割されたＩＰパケットをいくつかの単位にまとめ、それをブロックとし、ブロックごとにハイブリッドＡＲＱを行うものである。この様子を図１１に示す。また、この発明の実施の形態２及び従来（実施の形態１）のフレーム構成を図１２に示す。同図の（ａ）は従来のブロックを設けないときのフレーム構成であり、このとき（ａ）のヘッダーとして４バイト使用しているが、そのうち１バイトは必要とされていない領域であるため、実効値を計算する際はヘッダーを３バイトとする。（ｂ）はこの発明の実施の形態２のブロックを設けたときのフレーム構成である。（ｂ）において、最初のバイトに送信側順序番号Ｎ（Ｓ）、受信側順序番号Ｎ（Ｒ）、情報結合ビット（１ビット）、ブロック識別子（１ビット）が含まれる。情報結合ビットは、送信されたパケットが一連のものであるか、それとも最後のものであるかを示すためのビットである。ブロック識別子は、この発明の実施の形態２がＩＰパケットを複数のブロックに分割したことから必要になったものであり、隣接するブロックを区別するためのものである。例えば、連続するブロックに対して順次「０」「１」「０」「１」・・・というようにコードが割り当てられる。これは送信側順序番号Ｎ（Ｓ）が1ビット増えると考えることもできる。この１ビットのブロック識別子によれば隣接するブロック間の区別はできるが、それ以上離れたブロックについては識別できないが、問題はない。あるブロックで送信できなかったパケットは次のブロックの送信までに、マルチコピーモードにより必ず送信されるから、隣接するブロック間を区別できれば十分だからである。なお、ブロック識別子を２ビット以上設けることも可能である。ブロック識別子のビット数を増やせば多くのブロックを識別できるようになる。このブロック識別子は、後述の図１６において、ブロック０のパケットｎの送信後に続けてブロック１のパケット１−３を送信するために用いられる。
【０１０７】
図１２から分かるように、ブロックサイズを８としたとき、レイヤー２で使用するフレーム、ＰＤＵの構成要素である送信側順序番号Ｎ（Ｓ）と受信側順序番号Ｎ（Ｒ）の使用するビット数が７ビットから３ビットに減り、情報部が増すため、フレーム効率を４．５５％向上させることができる。ここではフレームサイズ２２バイト、フレーム長５．５ｍｓと仮定した。例えば、図１３に示すように、１５１８バイトのデータを送ろうとした場合、従来は、同図（ａ）のように８０フレームを必要としたが、この発明の実施の形態２によれば７６フレームですむ。
【０１０８】
また、ブロック間に存在する無駄なフレーム送信を有効に利用するために、ＰＤＵの構成の一部にブロック識別子を設け、ブロックの前後判断できるようにすることで、送信中のブロックのＭＣへの遷移判断を待たずに新ブロックの送信が可能となる。ＩＰパケット間の連続送信実現方法は次の通りである。
【０１０９】
送信データの連続性においては、上位プロトコルにＴＣＰ／ＩＰを想定しているため、無線でデータを送信中に次のＩＰパケットが送られていることは十分考えられる。そこで、ＩＰパケットは上位レイヤからの受信と同時に分割しておき、ブロックの最終フレームのＡＣＫ／ＮＡＣＫを待たずに、新ブロックの先頭フレームを送信する。このことを図１４を用いて説明する。同図（ａ）は従来（実施の形態１）の方式であり、同じく（ｂ）はこの発明の実施の形態２の方式である。（ａ）において、フレーム３が到達しなかったとき、最後のフレーム４が送信された後、フレーム３がマルチコピーモードで再送される。しかし、フレーム４の送信とフレーム３の再送の間に空白（Empty）が発生する。これはブロック間の前後判断を間隔を空けることにより行うためである。これに対し（ｂ）において、フレーム４が送信された後、直ちに次のブロックのフレーム１が送信され、その後、フレーム３が再送される。したがって空白は発生しない。フレーム３の再送後、次のブロックのフレーム２が送信される。これは、ブロック識別子によりブロック間の前後判断を行うので間隔を空けることが不要になるからである。
【０１１０】
シミュレーションよりフレームエラーレート（Frame Error Rate : FER）が変化したときのスループットを評価した。結果を図１５に示す。ＦＥＲが１０-02のとき、従来のハイブリッドＡＲＱは８５．５５％（点線のグラフ）であり、これに対し、この発明の実施の形態２によれば９０．００％（実線のグラフ）であり、この方式の方が４．５０％スループットが向上する。
【０１１１】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、実施の形態１のハイブリッドＡＲＱにモジュロの概念を取り入れ、分割されたＩＰパケットをある単位にまとめたブロックごとにハイブリッドＡＲＱを行うようにしたので、フレーム効率が４．５５％向上する。また、フレーム中の空きビットを利用したブロック識別子を用いることにより、パケットの連続送信が可能になる。ＩＰパケットのスループットについて計算機シミュレーションにより評価した結果、ＦＥＲが１０-02の点において、この発明の実施の形態の方が４．５０％スループットを向上できる。
【０１１２】
次に伝送手順の詳細について説明する。
【０１１３】
図１６は、この発明の実施の形態２において、送信パケットが相手に正しく受信されなかった場合に、受信側装置からの再送信要求に対して、送信側装置が２つの再送モード（選択再送、連続再送）により、未着の送信パケットの再送信を行う例を説明する説明図である。
【０１１４】
同図において、Ｂ０はブロック０の伝送シーケンスを示し、Ｂ１はブロック１の伝送シーケンスを示す。通信装置はＩＰパケットをフラグメント（フレーム）化し、形成した送信パケットを逐次送信する。通信装置は、各送信パケットの受信に対応して肯定応答信号ＡＣＫｉを送出する。ここで、無線通信回線にノイズや妨害波等が混入して、送信パケット２について不達が生ずるものとする。通信装置は、ＦＥＣ／ＣＲＣデコーダによってエラーを検出し、通信装置１に対して否定応答信号ＮＡＣＫ２を送出して送信パケット２の不達を知らせる。
【０１１５】
通信装置１は、一連の送信パケットの連続送信中に否定応答信号ＮＡＣＫを受信した場合は選択再送モードを実行する。このモードでは、未着の送信パケット２をバッファメモリから読出して再送信する。ＮＡＣＫ２が通信装置１に正しく受信された場合には、通信装置１は送信パケット２を送る。しかし、この例においては、送信パケット２はノイズの影響を受けて通信装置２に正しく受信されない。通信装置２は、受信した他のパケットについて肯定応答信号ＡＣＫｉを逐次返信する。不達の送信パケット２については否定応答信号ＮＡＣＫ２の返信を繰返す。他の送信パケットの受信は終了する。ここまでがブロック０（Ｂ０）の伝送シーケンスである。
【０１１６】
通信装置２は、ブロック０の最後の送信パケットｎを受信すると、次のブロック１の送信パケット１、２、３を順次送信する。その後、伝送モードを連続再送モードに変更し、送信できなかったブロック０のパケット２を連続送信する。相手側からＡＣＫ２が返され、ブロック０のパケット２が相手側に到達したことを確認できた後に、伝送モードを選択再送モードへ変更し、ブロック１の残りの送信パケット４、５、６を送信する。なお、ブロック識別子がない場合は、再度のパケットｎを送信した後、そのＡＣＫが返るまで次のパケットを送れなかった。図１６のように続けて送ることができるのは、ブロック識別子により隣接するブロックを区別できるからである。
【０１１７】
このように、送信できなかったパケットが存在する場合でも、そのブロック０の送信終了後、連続再送モードで送信できなかったパケットを連続送信するまでの間に、次のブロック１のパケット１乃至３を送信できる。実施の形態１の図５において、この期間は使用されていなかったのであるから、この発明の実施の形態２の伝送方法は、より多くのパケットを送信することができる。
【０１１８】
次に処理の詳細について説明する。図１７及び図１８はこの発明の実施の形態２の概略処理フローチャートを示す。図１９及び図２０はこの発明の実施の形態２の詳細処理フローチャートを示す。
【０１１９】
まず、図１７について説明する。
【０１２０】
IPパケットがあるかどうか判断する（Ｓ２０１）。ＩＰパケットがないとき（ＮＯ）はこの処理を繰り返す。ＩＰパケットがあるとき（ＹＥＳ）は、図１１に示すような、ＩＰパケットのフラグメンテーションを行う（Ｓ２０２）。生成されたフラグメントを送信する（Ｓ２０３）。
【０１２１】
データが正しく到達したかどうか、すなわちＮＡＣＫを受信したかどうか判断する（Ｓ２０４）。ＮＡＣＫを受信したとき（ＹＥＳ）はデータが正しく到達しなかったのであるから、再送のためにステップＳ２０６以降の処理を行う。ＮＡＣＫを受信しないとき（ＮＯ）はデータが正しく到達したのであるからステップＳ２０５の処理を行う。すべてのフラグメントのうちの最後のフラグメントを送信したかどうか判断する（Ｓ２０５）。送信したとき（ＹＥＳ）は全てのフラグメントの送信は完了し、ステップＳ２０１の処理に戻る。送信していないとき（ＮＯ）はステップＳ２０３の処理に戻り、残りのフラグメントを送信する。
【０１２２】
一方、正しく到達しなかったデータがあるとき、ＮＡＣＫを受けたフラグメントと同じブロック内の最後のフラグメントが送信されているかどうか判断する（Ｓ２０６）。送信されているとき（ＹＥＳ）は図１８の連続再送モード（Multi Copy Mode）に移行する。送信されていないとき（ＮＯ）は、ＮＡＣＫを受けたフラグメントを送信する（Ｓ２０７）。
【０１２３】
次に、図１８について説明する。
【０１２４】
連続再送モードにおいては、ＮＡＣＫに該当するフラグメントを複数回連続送信する（Ｓ２０８）。送信フラグメントのＡＣＫを受信したかどうか判断する（Ｓ２０９）。受信しないとき（ＮＯ）は、ステップＳ２０８の処理を繰り返す。受信したとき（ＹＥＳ）は、送信すべきほかのフラグメントがあるかどうか判断する（Ｓ２１０）。あるとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ２０８等の処理を繰り返す。ないとき（ＮＯ）は、ＭＣモードで送信したフラグメントと違うブロックのフラグメントで送信するものがあるかどうか判断する（Ｓ２１１）。あるとき（ＹＥＳ、Ａ）は、図１７のステップＳ２０７の処理に戻る。ないとき（ＮＯ、Ｂ）は、図１７のステップＳ２０５の処理に戻る。
【０１２５】
次に、より詳細なフローチャートである図１９（図１７に対応）について説明する。
【０１２６】
IPパケットがあるかどうか判断する（Ｓ２０１）。ＩＰパケットがないとき（ＮＯ）はこの処理を繰り返す。ＩＰパケットがあるとき（ＹＥＳ）は、ＩＰパケットのフラグメンテーションを行う（Ｓ２０２）。
【０１２７】
タイムアウト（Ｔ．Ｏ．）したフラグメントでメモリに確保されているものがあるかどうか判断する（Ｓ２２０）。あるとき（ＹＥＳ）はステップＳ２２５に進み、ないとき（ＮＯ）はステップＳ２２１に進む。
【０１２８】
フラグメントが正しく受信されたかどうか判断する（Ｓ２２１）。正しく受信されたとき（ＹＥＳ）はステップＳ２２２に進む。正しく受信されなかったとき（ＮＯ）はステップＳ２３１に進み、タイムアウトかどうか判断する（Ｓ２３１）。タイムアウトのとき（ＹＥＳ）は、タイムアウトしたフラグメントとＮＡＣＫを送信し（Ｓ２３２）、タイムアウトでないとき（ＮＯ）は、フラグメントとＮＡＣＫを送信する（Ｓ２３３）。そしてＳ２３２，Ｓ２３３の後にステップＳ２２０の処理に戻る。
【０１２９】
受信フレームのタイプを判断する（Ｓ２２２）。Ｕ／ＥＭＰＴＹフレームのときは１フレームの場合と同じような処理がなされるものの、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信しない点が異なる。１フレームのときはステップＳ２２３に進み、タイムアウトかどうか判断する（Ｓ２２３）。
【０１３０】
タイムアウトのとき（ＹＥＳ）は、タイムアウトしたフラグメントとＡＣＫを送信し（Ｓ２３５）、その後、ステップＳ２２０の処理に戻る。
【０１３１】
タイムアウトでないとき（ＮＯ）は、最後のフラグメントを送信したかどうか判断する（Ｓ２２４）。送信したとき（ＹＥＳ）は最初の処理Ｓ２０１に戻る。送信していないとき（ＮＯ）はステップＳ２０４に進む。
【０１３２】
一方、ステップ２２０で、Ｔ．Ｏ．したフラグメントでメモリに確保されているものがあるとき（ＹＥＳ）は、フラグメントは正しく受信されたかどうか判断する（Ｓ２２５）。正しく受信されたとき（ＹＥＳ）はタイムアウトかどうか判断し（Ｓ２２６）、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ２０４に進み、そうであれば（ＹＥＳ）、タイムアウトしたフラグメントとＡＣＫを送信し（Ｓ２３０）、その後にステップＳ２２０の処理に戻る。
【０１３３】
他方、ステップＳ２２５で正しく受信されなかったと判断されたとき（ＮＯ）はタイムアウトかどうか判断し（Ｓ２２７）、タイムアウトのとき（ＹＥＳ）はタイムアウトしたフラグをメモリに確保（Ｓ２２８）してから、タイムアウトでないとき（ＮＯ）はすぐにフラグメントとＮＡＣＫを送信する（Ｓ２２９）。
【０１３４】
ステップＳ２０４では、ＮＡＣＫを受信したかどうか判断し、受信していないとき（ＮＯ）はフラグメントとＡＣＫを送信し（Ｓ２４０）、ステップＳ２２０に戻る。受信しているとき（ＹＥＳ）は、ＮＡＣＫを受けたフラグメントと同じブロック内の最後のフラグメントが送信されているかどうか判断する（Ｓ２０６）。送信されているとき（ＹＥＳ）は図２０の連続再送モードに進む。送信されていないとき（ＮＯ）はＮＡＣＫを受けたフラグメントとＡＣＫを送信し（Ｓ２４１）、ステップＳ２２０に戻る。
【０１３５】
次に、図２０について説明する。
【０１３６】
タイムアウトかどうか判断する（Ｓ２５０）。タイムアウトのとき（ＹＥＳ）はタイムアウトしたフラグメントをメモリに確保した（Ｓ２５１）後、タイムアウトでないとき（ＮＯ）はすぐに、フラグメントが正しく受信されたかどうか判断する（Ｓ２５２）。正しく受信されたとき（ＹＥＳ）はステップＳ２５３に進み、そうでないとき（ＮＯ）はステップＳ２５８に進む。
【０１３７】
ステップＳ２５８では、カウンタが最大（ＭＡＸ）であるかどうか判断し、最大のとき（ＹＥＳ）は、ＭＣにてほかに送信するフラグメントがあるかどうか判断する（Ｓ２６０）。送信するフラグメントがあるとき（ＹＥＳ）は、フラグメントとＮＡＣＫを送信し（Ｓ２６１）、その後、ステップＳ２５０の処理に戻る。送信するフラグメントがないとき（ＮＯ）は、図１９のステップＳ２２０（Ａ部）に戻る。一方、ステップＳ２５８で最大でないと判断されたとき（ＮＯ）は、フラグメントとＮＡＣＫを送信し（Ｓ２５９）、その後、ステップＳ２５０の処理に戻る。
【０１３８】
ステップＳ２５３では、ＮＡＣＫを受信したかどうか判断する（Ｓ２５３）。ＮＡＣＫを受信したとき（ＹＥＳ）は、さらにＭＣにて送信中のフラグメントのＮＡＣＫかどうか判断し（Ｓ２５４）、ＮＯのときはＮＡＣＫを受けたフラグメントをメモリに確保した（Ｓ２５５）後、ＹＥＳのときは直接、ステップＳ２５６に進む。一方、ステップＳ２５３でＮＡＣＫを受信しなかったときは直接ステップＳ２５６に進む。
【０１３９】
ステップＳ２５６では、カウンタが最大（ＭＡＸ）であるかどうか判断し、最大のとき（ＹＥＳ）は、ＭＣにてほかに送信するフラグメントがあるかどうか判断する（Ｓ２６２）。送信するフラグメントがあるとき（ＹＥＳ）は、次のフラグメントとＮＡＣＫを送信し（Ｓ２６３）、その後、ステップＳ２５０の処理に戻る。送信するフラグメントがないとき（ＮＯ）は、図１９のステップＳ２２０（Ａ部）に戻る。一方、ステップＳ２５６で最大でないと判断されたとき（ＮＯ）は、フラグメントとＮＡＣＫを送信し（Ｓ２５７）、その後、ステップＳ２５０の処理に戻る。
【０１４０】
以上のフローチャートは一例であって、先に述べた処理が可能であれば、処理の順序あるいは内容は適宜変更できる。
【０１４１】
次に、パケットのフレーム構成の詳細を説明する。
【０１４２】
図２１は、発明の実施の形態１のフレームフォーマット（レイヤー２）を示す。
【０１４３】
図２２は、発明の実施の形態２に係るフレームフォーマットを示す。これらを対比するとわかるように、１フレーム当たりの情報フィールドが２バイト多くなっていて、この分、多くのデータを送ることができる。図２２において、Ｉフレーム番号（Ｎ（Ｓ））は０〜７の値（３ビット）をとり、Ｉ・EMPTYフレームのACK/NACKフラグメント番号（N(R))は、０〜７の値（３ビット）をとる。
【０１４４】
次に、図２１、２２の各フィールドについて説明を加える。
【０１４５】
図２３は、フレームタイプ（ＩＤ）フィールドコードを示す。EMPTYフレームはデータがないときに送られるフレームである。Ｕフレームはリンク状態を制御するときに送られるフレームである。ＦＣＩ（Free Channel Information）フレームは１秒ごとにＢＳから空きチャネル情報をのせて送られるフレームである。ＩフレームはＩＰフラグメントからなるデータを送信するフレームである。この発明の実施の形態２では、Ｉフレームが従来のものと異なるが、他のものは同じである。
【０１４６】
図２４は、ACK/NACK識別子（Ｃ）フィールドコードを示す。EMPTYはACK/NACKを返す必要がないときに送られる。ACKはデータが正しく受信されたときに送られる。NACKはデータが正しく受信されなかったときに送られる。
【０１４７】
図２５は、ブロック識別子（Ｕ）フィールドコードを示す。CHNはチャネル使用許可コマンド、UA_CHNはチャネル使用許可レスポンス、CONはリンク確立コマンド、UA_CONはリンク確立レスポンス、DISKは切断コマンド、UA_DISKは切断レスポンス、RSは受信一時停止、RRは受信可能、BLOCK_0は受信したＮ（Ｒ）のブロックが０であることを示し、BLOCK_1は受信したＮ（Ｒ）のブロックが１であることを示す。なお、ＣＨＮからＲＲまでの部分はこの発明の実施の形態２に直接関係しない。
【０１４８】
図２６は、送信したフラグメントのブロック識別子（Ｂ）フィールドコードを示す。BLOCK_0は送信したフラグメントのブロック識別子０を示し、BLOCK_1は送信したフラグメントのブロック識別子１を示す。これが発明の実施の形態２の特徴的な部分である。
【０１４９】
図２７は、情報結合ビット（Ｉ）フィールドコードを示す。CONTは先頭フレーム又は途中のフレームを示し、DIS_CONTは最終フレーム又は分割していないフレームを示す。
【０１５０】
次に、各フレームごとのフレーム構成図を説明する。
【０１５１】
図２８はEMPTYフレームを示す。EMPTYフレームは送るべき情報がない場合に送られるフレームで、ID,U,N(R),Iフィールドを使用する。Uフィールドをブロック識別子として使用する以外のときは、Uフィールドは「０」とする。なお、IDが「００」のとき、ブロック識別子（＊の部分）の値は考慮しない。
【０１５２】
図２９はUフレームを示す。Uフレームはリンク状態を制御するときに送られるフレームで、ID、U、Iフィールドを使用し、残りのフィールドはすべて「０」とする。
【０１５３】
図３０はFCIフレームを示す。FCIフレームはベースステーション（BS)より1秒ごとに送られてくるフレームで、制御フィールドではIDとIを使用し、残りの制御フィールドは「０」とする。
【０１５４】
図３１はIフレームはIPフラグメントからなるデータを送信するフレームで、ID,C,U,N(S),N(R),B,Iフィールドを使用する。Uフィールドをブロック識別子として以外のときに使用する場合は、「０」とする。
【０１５５】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、１つのＩＰパケットを複数のブロックにまとめ、これらブロックごとに送信を行うので、送信順序番号N(S)および受信順序番号N(R)はＩＰパケットに比べて小さなブロック内の番号を表現できれば足り、したがってこれらのビット長を短くすることができる。これに伴い、フレーム内のデータ領域を増やすことができて、フレーム効率を高めることができる。
【０１５６】
また、フレームにブロック識別子を設けて隣接するブロックを区別できるようにしたので、選択再送（SR）モードから連続再送モード（MC）に移行する際に、データ送信終了又はＭＣモードに遷移するかの判断を行う必要がなくなる。したがって、アイドルフレーム送信が不要であり、次のブロックのパケットを送信できて、伝送効率を高めることができる。
【０１５７】
本明細書において、手段とは必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウェアによって実現される場合も包含する。さらに、一つの手段の機能が、二つ以上の物理的手段により実現されても、若しくは、二つ以上の手段の機能が、一つの物理的手段により実現されてもよい。
【０１５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の不平衡データ通信回線における送信速度割当ての変更方法においては、データの送信に高速回線を割当てるに際し、自己に送信すべきデータが存在しなくなったときに、相手に高速回線を開放するようにしているので、比較的に簡単な構成及びアルゴリズムで高速及び低速回線相互間の交替を行うことが可能である。
【０１５９】
また、通信装置相互間で未着のデータが生じた場合には、一連の送信データの送信後に、当該未着データが相手に着信するまで連続して送信し続ける送信モードを実行することにより、ノイズ等に対する回線の信頼性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の実施の形態１の不平衡パケット通信方式の概念を説明するための概略ブロック図である。
【図２】  図２は、本発明の実施の形態１のＩＰパケットのフラグメンテーション（細分化）を説明する説明図である。
【図３】  図３は、本発明の実施の形態１の通信装置相互間のデータ通信における通常のスワップ（切替）プロセスを説明する説明図である。
【図４】  図４は、本発明の実施の形態１のスワップ要求が否定されてパケットの送信が継続されるプロセスを説明する説明図である。
【図５】  図５は、本発明の実施の形態１の通常のモードから連続再送信モードへのモード変更のプロセスを説明する説明図である。
【図６】  図２は、本発明の実施の形態１の不平衡パケット通信方式におけるデータの送受信を担う通信装置の構成例を説明する概略ブロック図である。
【図７】  図７は、本発明の実施の形態１の通信装置の送信モードにおける動作を説明するフローチャートである。
【図８】  図８は、本発明の実施の形態１の連続再送信モードを説明するフローチャートである。
【図９】  図９は、本発明の実施の形態１の通信装置の受信モードにおける動作を説明するフローチャートである。
【図１０】  図１０は、本発明の実施の形態１の他の受信モードを説明するフローチャートである。
【図１１】  図１１は、本発明の実施の形態２の方式にかかる、分割されたＩＰパケットをいくつかの単位にまとめ、それをブロックとし、ブロックごとにハイブリッドＡＲＱを行う様子を示す模式図である。
【図１２】  図１２は、本発明の実施の形態２の方式のフレーム構成を示す。（ａ）は従来（実施の形態１）のブロックを設けないときのフレーム構成であり、（ｂ）はこの発明の実施の形態２のブロックを設けたときのフレーム構成である。
【図１３】  図１３は、本発明の実施の形態２の方式のパケットの構成の一例を示す。（ａ）は従来（実施の形態１）のブロックを設けないときのパケットの構成であり、（ｂ）はこの発明の実施の形態２のブロックを設けたときのパケットの構成である。
【図１４】  図１４は、本発明の実施の形態２の伝送シーケンスの例である。（ａ）は従来（実施の形態１）のブロックを設けないときの伝送シーケンスであり、（ｂ）はこの発明の実施の形態２のブロックを設けたときの伝送シーケンスである。
【図１５】  図１５は、本発明の実施の形態２の方式の性能を評価するための、フレームエラーレート（Frame Error Rate : FER）が変化したときのスループットを示すシミュレーション結果である。
【図１６】  図１６は、本発明の実施の形態２の通常のモードから連続再送信モードへのモード変更のプロセスを説明する説明図である。
【図１７】  図１７は、本発明の実施の形態２の動作フローチャートである。
【図１８】  図１８は、本発明の実施の形態２の（連続再送モードを示す）動作フローチャートである。
【図１９】  図１９は、本発明の実施の形態２の詳細動作フローチャートである。
【図２０】  図２０は、本発明の実施の形態２の（連続再送モードを示す）詳細動作フローチャートである。
【図２１】  図２１は、発明の実施の形態１のフレームフォーマット（レイヤー２）を示す。
【図２２】  図２２は、発明の実施の形態２に係るフレームフォーマットを示す。
【図２３】  図２３は、フレームタイプ（ＩＤ）フィールドコードを示す。
【図２４】  図２４は、ACK/NACK識別子（Ｃ）フィールドコードを示す。
【図２５】  図２５は、ブロック識別子（Ｕ）フィールドコードを示す。
【図２６】  図２６は、送信したフラグメントのブロック識別子（Ｂ）フィールドコードを示す。
【図２７】  図２７は、情報結合ビット（Ｉ）フィールドコードを示す。
【図２８】  図２８は、送るべき情報がないときの送られるEMPTYフレームを示す。
【図２９】  図２９は、リンク状態を制御するときに送られるＵフレームを示す。
【図３０】  図３０は、ベースステーション（ＢＳ）から所定時間ごとに送られてくるFCIフレームを示す。
【図３１】  図３１は、データを送信するためのIフレームを示す。
【符号の説明】
２１  ＩＰパケット受信バッファ
２６  ＦＥＣ／ＣＲＣエンコーダ
２８  送信部
３２  転送モード制御部
４１  受信部
４３  ＦＥＣ／ＣＲＣデコーダ
４８  ＩＰパケット送信バッファ
【図１】
0003859345.tif 000002
【図２】
0003859345.tif 000003
【図３】
0003859345.tif 000004
【図４】
0003859345.tif 000005
【図５】
0003859345.tif 000006
【図６】
0003859345.tif 000007
【図７】
0003859345.tif 000008
【図８】
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【図９】
0003859345.tif 000010
【図１０】
0003859345.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003859345.tif 000013
【図１３】
0003859345.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0003859345.tif 000019
【図１９】
0003859345.tif 000020
【図２０】
0003859345.tif 000021
【図２１】
0003859345.tif 000022
【図２２】
0003859345.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
0003859345.tif 000031
【図３１】
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