JP3462314B2 - パケット通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明はパケット通信装置
に関し、特に複数のチャネルを使用して高速にデータを
伝送することが可能なパケット通信装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、屋外から画像データ等の多量のデ
ータを伝送しようとする場合には、例えば可搬型の衛星
地上局やマイクロ波中継装置等を使用する必要があるの
で、設備が高価で大型となり、手軽に利用することが困
難であった。そこで、画像データを一旦蓄積装置に蓄積
して伝送する場合には、例えば携帯電話機にＭＯＤＥＭ
を接続してデータ伝送を行う方法も採用可能である。ま
たデータを伝送する場合には、伝送誤りが発生するの
で、データをパケット化し、誤りが検出されたパケット
を再送することによってエラーの低減を図ることができ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】前記したような携帯電
話機を使用したデータ伝送においては、ＭＯＤＥＭを使
用するために伝送速度が高々４８００ｂｐｓ程度であ
る。従って、リアルタイムで画像データを伝送すること
は不可能であり、また、多量のデータを伝送するために
は多くの時間が必要であるというという問題点があっ
た。更に、データを分割して複数の伝送チャネルを使用
して伝送すると、特定のチャネルの伝送品質が不良の場
合には、受信側において全てのデータが揃うまでに時間
がかかり、伝送遅延が増大する、あるいはデータ伝送効
率が低下するという問題点があった。この発明の目的
は、前記した従来技術の問題点を解決し、任意の速度の
通信チャネルを利用して、短時間で多量のデータを伝送
可能な通信装置を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】この発明は、データをパ
ケット化し、これにより生成されたパケットを複数の伝
送チャネルに割り当てて伝送する通信装置において、パ
ケット化手段は、パケットに誤りチェックデータおよび
番号を付与する手段を含み、各チャネルに順にパケット
を所定数づつ割り当てる分配手段と、所定時間内に伝送
誤りの起きていないチャネル内の、再送回数の最も少な
いチャネルに、再送パケットを割り当てる再送手段を含
むことを特徴とする。本発明はこのような構成によっ
て、伝送品質の不良なチャネルにおいて、再送パケット
が繰り返し再送されることによる遅延を防止することが
可能となり、複数のチャネル間における伝送のばらつき
を低減させることができる。従って、特定のチャネルの
伝送品質が不良であっても、伝送の遅延が増大せず、伝
送効率が向上する。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
詳細に説明する。図１は本発明が適用されるパケット通
信装置の構成を示すブロック図である。パケット送信装
置１は、例えばＶＴＲ２から画像信号を入力し、符号化
して一旦蓄積する。そして、パケット化して内蔵するＭ
ＯＤＥＭ（変復調装置）で交流信号に変換し、携帯電話
機３、４に出力する。携帯電話システムの基地局５およ
び通信網６によって携帯電話機３、４と接続されたパケ
ット受信装置８は内蔵するＭＯＤＥＭによって交流信号
を復調し、パケットを検出してデータを抽出する。受信
されたデータは、一旦蓄積され、例えばモニタ等の表示
装置８に出力される。 【０００６】パケット送信装置１内のＣＰＵ１０は、Ｒ
ＯＭ１１に記憶されている制御プログラムに基づき、パ
ケット送信装置１全体を制御する。ＲＡＭ１２はワーク
エリアおよびバッファとして使用される。画像入力回路
１３は、ＶＴＲ、カメラ等から画像信号を入力し、Ａ／
Ｄ変換して、ＭＰＥＧ等の符号化／データ圧縮を行う。
ディスク１４は例えば磁気ディスク装置等の大容量記憶
装置であり、符号化された画像データ等を蓄積する。複
数の通信装置１５、１６は、それぞれ例えばＲＳ−２３
２Ｃ伝送制御回路およびＭＯＤＥＭ回路を含み、ＣＰＵ
の制御によってパケットデータを直列信号に変換し、Ｍ
ＯＤＥＭによって変調して出力する。また、パケット受
信装置７から返送されてくる応答信号を受信、復調し、
並列信号に変換して受信バッファに格納する。なお、携
帯電話機３、４にデータ伝送用のデジタル信号入力端子
があればＭＯＤＥＭは不要である。 【０００７】パケット受信装置７内のＣＰＵ２０は、Ｒ
ＯＭ２１に記憶されている制御プログラムに基づき、パ
ケット受信装置７全体を制御する。ＲＡＭ２２はワーク
エリアおよびバッファとして使用される。画像出力回路
２３は、受信し、蓄積されている画像信号を読み出し、
復号化およびＤ／Ａ変換して、出力する。ディスク２４
は例えば磁気ディスク装置等の大容量記憶装置であり、
受信した画像データ等を蓄積する。複数の通信装置２
５、２６は、それぞれ例えばＲＳ−２３２Ｃ伝送制御回
路およびＭＯＤＥＭ回路を含み、受信した信号をＭＯＤ
ＥＭによって復調し、並列信号に変換して受信バッファ
に出力する。また、受信結果を示す応答データを直列信
号に変換し、ＭＯＤＥＭによって変調して出力する。な
お、図１においては、片方向通信を行うための構成を示
しているが、同様の構成で両ディスク間において双方向
に全２重通信を行うことも可能である。 【０００８】図２は、本発明の伝送制御方式を示す機能
ブロック図である。パケット送信装置１のディスク装置
内にあるデータ３０は、パケット化部３１によって、例
えばＨＤＬＣフレームと同様のフォーマットを有する固
定長のパケットに変換される。該パケットには通し番号
データおよびＣＲＣチェックコードのような誤り検出デ
ータが付加されている。生成されたパケットは、分配部
３２によって複数の伝送チャネルに分配される。 【０００９】分配の方式は任意であるが、受信側におい
て、各伝送チャネルでのパケットの抜けが検出可能であ
り、特定のパケットのみが遅延することがない分配方法
を採用する。例えば伝送チャネル数が４であれば、各チ
ャネルに、通し番号の０から順に１つづつパケットを割
り当てていく。従って、最初の伝送チャネルには０、
４、８、…という具合にパケットが割り当てられる。各
チャネルの通信制御部３３、３４には送信バッファがあ
り、バッファに空きができると、分配部３２から該チャ
ネルに割り当てられた次のパケットが転送される。 【００１０】パケット受信装置７における各チャネルの
通信制御部３６、３７には受信バッファがあり、受信し
たパケットが格納される。そして、誤りチェックを行っ
て、正常であればアンパケット化部３８に転送される
が、エラーの場合には破棄される。また、応答部４０に
受信結果および通し番号が通知される。アンパケット化
部３８は各チャネルから受信されたパケットからデータ
を抽出し、通し番号順に並べて元のデータを再生する。 【００１１】応答部４０は、各通信制御部３６、３７か
ら受信結果および通し番号情報を受信し、正常受信であ
り、かつパケットの抜けも無い場合には、通し番号情報
を含むＡＣＫ（肯定応答）信号を返送する。また、誤り
があった場合にはＮＡＣＫ（否定応答）を返送し、正常
に受信した場合でも、該チャネルにおいて本来受信すべ
き通し番号列と比較して抜けがある場合には、正常受信
に対するＡＣＫと抜けたパケットに対するＮＡＣＫとを
返送する。応答信号を返送するチャネルは、パケットを
受信したチャネルでも良いし、全てのチャネルで同じ応
答信号を返送してもよい。更に、最も誤り率の小さいチ
ャネルを使用して返送してもよい。 【００１２】パケット送信装置における再送制御部３５
は、任意のチャネルから受信した応答信号を解析し、再
送制御を行う。ＡＣＫを受信した場合には、その通し番
号から伝送チャネルを割り出し、該チャネルに対応する
送信バッファ内の該当パケットを消去する。また、ＮＡ
ＣＫを受信した場合には、後述するような方法によって
再送する伝送チャネルを決定し、該チャネルが元のチャ
ネルと異なる場合にはパケットデータを再送チャネルの
バッファに移動させる。この際、再送パケットが優先し
て伝送されるように、送信バッファの先頭に割り込ませ
てもよい。 【００１３】図４（ａ）は、パケット送信処理を示すフ
ローチャートである。ステップＳ１においては、ＣＰＵ
１０はディスク１４に格納されている画像等のデータを
パケット化する。フォーマットは、例えばＨＤＬＣフレ
ームと同様のフォーマットであってもよい。該パケット
には通し番号データおよびＣＲＣチェックコードのよう
な誤り検出データが付加される。ステップＳ２において
は、生成されたパケットを各伝送チャネルに割り当て
る。割り当て方式としては、例えば伝送チャネル数が４
であれば、各チャネルに、通し番号の０から順に１つづ
つパケットを割り当てていく。従って、最初の伝送チャ
ネルには０、４、８、…という具合にパケットが割り当
てられる。 【００１４】ステップＳ３においては、各伝送チャネル
の送信チャネルバッファにそれぞれ割り当てられたパケ
ットを通し番号の若い順に転送する。ステップＳ４にお
いては、各チャネルバッファの空きを監視する。チャネ
ルバッファ内のパケットは伝送が正常終了すると消去さ
れ、空きができる。ステップＳ４においては、いずれか
のチャネルにおいて空きができると、ステップＳ５に移
行する。ステップＳ５においては、該当チャネルに伝送
すべきパケットがまだ残っているか否かが判定され、結
果が肯定の場合にはステップＳ３に移行するが、否定の
場合にはステップＳ６に移行する。ステップＳ６におい
ては、全てのチャネルにおいて伝送が終了したか否かが
判定され、結果が否定の場合にはステップＳ４に移行す
るが、肯定の場合には処理を終了する。 【００１５】図３は、受信側装置における応答部４０の
パケット受信処理を示すフローチャートである。パケッ
ト受信装置７における各チャネルの通信制御部３６、３
７には受信バッファがあり、受信したパケットが格納さ
れる。ステップＳ２０においては、誤りチェックの結果
がＯＫであるか否かが判定され、結果が肯定の場合には
ステップＳ２１に移行するが、否定の場合にはステップ
Ｓ２４に移行する。ステップＳ２４においては、受信さ
れたパケットを破棄し、ステップＳ２５においては、該
パケットの通し番号を含むＮＡＣＫ応答を返送する。 【００１６】パケットが正常に受信された場合には、ス
テップＳ２１においてＡＣＫが返送される。ステップＳ
２２においては、通し番号と該チャネルにおいて本来受
信すべき通し番号列とを比較して、抜けがあるか否かが
判定される。本来受信すべき通し番号列は、予め通知あ
るいは設定されている、送信装置における分配部３２の
分配規則情報に基づき生成される。なお、再送パケット
の場合には他のチャネルにおいて受信される可能性もあ
るが、通し番号から本来受信されるべきチャネルが判明
するので、該チャネルにおける抜けの判定を行う。ステ
ップＳ２２において抜けが検出された場合には、ステッ
プＳ２３に移行し、抜けた通し番号情報を含むＮＡＣＫ
応答を返送する。応答信号を返送するチャネルは、前記
したように、パケットを受信したチャネルでも良いし、
全てのチャネルで同じ応答信号を返送してもよい。更
に、最も誤り率の小さいチャネルを使用して返送しても
よい。 【００１７】図４（ｂ）は、送信側装置における応答受
信割込処理を示すフローチャートである。この処理は任
意のチャネルにおいて応答信号が受信される度に起動さ
れる。ＲＡＭ１２の所定のエリアには、各伝送チャネル
に対応して図示しない誤りフラグおよび再送回数カウン
タが設けられている。ステップＳ１０においては、受信
した応答信号がＡＣＫである場合には、該パケットを送
信したチャネルに対応する誤りフラグを０にセットし、
ＮＡＣＫであった場合には１にセットする。なおＡＣＫ
であった場合には、送信バッファ内の該当パケットを消
去するための指示も出す。 【００１８】ステップＳ１１においては、まだチャネル
に割り当てられていない、再送すべきパケットが存在す
るか否かが判定され、結果が否定であれば処理を終了す
るが、肯定の場合にはステップＳ１２に移行する。ステ
ップＳ１２においては、再送パケットの割り当てられて
いないチャネルが存在するか否かが判定され、結果が否
定であれば処理を終了するが、肯定の場合にはステップ
Ｓ１３に移行する。ステップＳ１３においては、再送パ
ケットの割り当てられていないチャネルの中で、誤りフ
ラグが０であるチャネルが存在するか否かが判定され、
結果が否定の場合には処理を終了するが、肯定の場合に
はステップＳ１４に移行する。 【００１９】ステップＳ１４においては、ステップＳ１
３において検出された、誤りフラグが０のチャネルの内
で、最も再送回数の少ないチャネルを選択し、再送すべ
きパケットを該チャネルに割り当てて、再送パケットを
転送する。ステップＳ１５においては、該チャネル対応
の再送回数カウンタに１を加算する。このような処理に
よって、再送パケットが所定の規則に従って各チャネル
に割り当てられるので、特定のチャネルだけ伝送が遅延
する恐れが減少する。 【００２０】以上、実施例を開示したが、更に以下に述
べるような変形例も考えられる。誤りが検出されたパケ
ットにおいては、誤りチェックの範囲が通し番号も含ん
でいる場合には、通し番号が誤っているか否かが判定で
きない。従って、データと通し番号情報とにそれぞれ別
の誤りチェックコードを付与するか、あるいは全体の誤
りチェックコードとは別に通し番号のみに更に誤りチェ
ックコードを付与するようにしてもよい。受信側で抜け
を検出せず、ステップＳ２２、２３を省略するか、更に
ステップＳ２５を省略してＡＣＫのみを返送するように
してもよい。この場合には送信側において応答から抜け
を検出し、再送するようにする。こうすれば、受信側に
おいてパケットの到着順序を予め知る必要がないので、
送信側においてパケットの分配を自由に行うことが可能
となり、例えば任意のチャネルの送信バッファに空きが
生じる度に、通し番号順にパケットを割り当てていくこ
とも可能である。伝送チャネルが途中で切断された場合
などには、ＡＣＫもＮＡＣＫも返送されてこない場合も
考えられる。従って、各送出中パケットごとにタイマを
設け、所定時間経っても応答の無いパケットは別のチャ
ネルから再送するようにしてもよい。 【００２１】通し番号はデータ全体に対してユニークな
番号を付与する必要はなく、有限の桁数で繰り返す通し
番号を付与すれば足りる。この場合、桁数は予想される
パケットの到着時刻のばらつき幅よりも大きな値を表現
可能な桁数とし、送信装置は所定のウィンドウサイズ
（最も遅れているパケットから通し番号が所定数の範囲
のもの）の範囲内でパケットを送信するようにする。本
発明においては、伝送チャネルは携帯電話機に限らず、
通常の電話回線、ＩＳＤＮ、専用線等、任意の伝送路が
使用可能である。また、異なる方式の伝送路を混在して
使用することも可能であり、各チャネルにおいて伝送速
度が異なる場合には、速度に比例した数のパケットを割
り当てるようにしてもよい。実施例においては、全２重
回線を使用する例を開示したが、半２重回線あるいは片
方向回線に適用することも可能である。この場合には応
答を返送するために専用の回線を設けるようにしてもよ
い。データの入力および出力は一旦ディスク装置等に蓄
積してから行う方式を開示したが、入力データの速度よ
り伝送チャネル全体の伝送速度の方が速ければリアルタ
イムに伝送することも可能である。なおデータの種類は
任意である。 【００２２】 【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
データをパケット化し、これにより生成されたパケット
を複数の伝送チャネルに割り当てて伝送する通信装置に
おいて、パケット化手段は、パケットに誤りチェックデ
ータおよび番号を付与する手段を含み、各チャネルに順
にパケットを所定数づつ割り当てる分配手段と、所定時
間内に伝送誤りの起きていないチャネル内の、再送回数
の最も少ないチャネルに、再送パケットを割り当てる再
送手段を含むので、伝送品質の不良なチャネルにおい
て、再送パケットが繰り返し再送されることによる遅延
を防止することが可能となり、複数のチャネル間におけ
る伝送のばらつきを低減させることができる。従って、
特定のチャネルの伝送品質が不良であっても、伝送の遅
延が増大せず、伝送効率が向上するという効果がある。
また、画像データの伝送に使用した場合には、一部のデ
ータの抜けの発生が防止でき、データ伝送の途中段階で
の映像の再生がスムーズに実行可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明が適用されるパケット通信装置の構成を
示すブロック図である。 【図２】本発明の伝送制御方式を示す機能ブロック図で
ある。 【図３】パケット受信処理を示すフローチャートであ
る。 【図４】パケット送信処理、応答受信割込処理を示すフ
ローチャートである。 【符号の説明】 １…パケット送信装置、２…ＶＴＲ、３、４…携帯電話
機、５…基地局、６…通信網、７…パケット受信装置、
８…表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−152600（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 29/08 H04L 1/16 H04L 12/56 H04Q 7/38

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 データをパケット化し、これにより生成
   されたパケットを複数の伝送チャネルに割り当てて伝送
   する通信装置において、 パケット化手段は、パケットに誤りチェックデータおよ
   び番号を付与する手段を含み、 各チャネルに順にパケットを所定数づつ割り当てる分配
   手段と、 所定時間内に伝送誤りの起きていないチャネル内の、再
   送回数の最も少ないチャネルに、再送パケットを割り当
   てる再送手段を含むことを特徴とするパケット通信装
   置。