专利名称：分组通信的传输控制方法以及分组通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及分组通信的传输控制，尤其涉及向分组的头部附加序列号的分组通信的传输控制。
背景技术：
分组通信通过无线通信和高速串行通信等各种形式实施。通常，分组由净荷和头部组成。有将影像、声音、Web等数据信号作为净荷保存的情况、以及将用于控制IC等的动作的控制信号作为净荷保存的情况。在头部中保存有指示净荷的内容是控制信号还是数据信号的标志或者发送目的地信息等有关净荷处理方法的信息。有时出于各种目的，会在头部中追加序列号。序列号在如网状网络等那样由于各个分组以各种路径被传输而不限于按发送的顺序被接收时，为了将到达的分组依次排列而被参考。另外，序列号在一对一通信等保证了按发送的顺序到达的系统中，也被用于通过检查所接收分组的序列号中有无脱漏来检测没有到达的分组，并向发送源发出重传请求。参考图6来说明现有的分组通信系统200。分组通信系统200包括通信装置61、 62。通信装置61是发送侧的装置，其包括序列号计数器63。序列号计数器63生成连续的序列号。生成的序列号被依次附加给要发送的分组。另一方面，通信装置62是接收侧的装置，其包括序列号判定器64。序列号判定器 64从接收到的分组提取序列号，检查序列号是否缺失。当发现缺失的序列号时，通信装置 62向通信装置61发送保存了缺失的序列号的重传请求分组。接收到重传请求分组时，通信装置61基于所保存的序列号选择应重传的分组，并将其发送给通信装置62。例如，如图7所示，序列号计数器63生成序列号0、1、2、3号，从通信装置61发送了被附加这些序列号的分组#0、#1、#2、#3，但在分组#2没有到达通信装置62时，在通信装置62中，根据在分组#1之后接收到分组#3，由序列号判定器64判定分组#2未到达，并向通信装置61发送请求重传分组#2的重传请求分组。响应该重传请求分组，通信装置61向通信装置62重传分组#2。作为记载与本发明关联的技术的文献，可以举出日本专利文献特开2001-211195 号公报、日本专利文献特开2004-253886号公报、日本专利文献特开平08-032531号公报 (以下，按照顺序记作专利文献1、2、3)。序列号不能无限制地增大，其位数是有限的。分组的头部除了保存序列号之外还具有保存各种各样信息的作用，增加序列号位数会导致头部的臃肿。如果头部变臃肿，数据通信的原本的目标物、即保存在净荷中的数据的大小就会在分组中相对变小，其结果是导致传输效率下降。另一方面，若重视传输效率而减小序列号的位数，序列号就会容易发生位溢出。通常，因为位溢出的序列号返回到0并被重新递增(count up)，所以位溢出本身不是问题。但是，若在短时间内发生位溢出，就会在短时间内生成被附加了相同序列号的另一分组。其结果是，当分组A的重传请求到达时，在发送源的通信装置中由于净荷内容不同的另一分组B 被附加了相同的序列号，因此有可能发送分组B而不是分组A。
发明内容
发明要解决的问题本发明就是鉴于以上情况而做出的，本发明要解决的问题是兼顾下述(1)和(2) (1)维持传输效率，( 避免由于在向某一分组附加序列号之后经序列号轮转一个循环后向其他分组附加相同的序列号而产生的传输控制上的混乱。用于解决问题的手段为了解决上述问题，本发明提供如下的分组通信的传输控制方法以及分组通信系统。作为本发明的一个方面，提供一种分组通信的传输控制方法，其特征在于，控制分组的传输，所述分组包括头部和净荷，所述头部具有用于保存序列号的序列号区域，所述净荷保存数据信号或控制信号，在第一通信装置中生成要附加给在净荷中保存了数据信号的数据分组的数据信号用序列号，并将该数据信号用序列号保存在数据分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，第一以及第二通信装置基于数据信号用序列号来进行数据分组的传输控制，在第一通信装置中与数据信号用序列号分开独立地生成要附加给在净荷中保存了控制信号的控制分组的控制信号用序列号，并将该控制信号用序列号保存在控制分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，第一以及第二通信装置基于控制信号用序列号来进行控制分组的传输控制。另外，作为本发明的另一方面，提供一种分组通信系统，其特征在于，控制分组的传输，所述分组包括头部和净荷，所述头部具有用于保存序列号的序列号区域，所述净荷保存数据信号或控制信号，在第一通信装置中生成要附加给在净荷中保存了数据信号的数据分组的数据信号用序列号，并将该数据信号用序列号保存在数据分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，第一以及第二通信装置基于数据信号用序列号来进行数据分组的传输控制，在第一通信装置中与数据信号用序列号分开独立地生成要附加给在净荷中保存了控制信号的控制分组的控制信号用序列号，并将该控制信号用序列号保存在控制分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，第一以及第二通信装置基于控制信号用序列号来进行控制分组的传输控制。发明效果 根据本发明，在净荷是数据信号的分组的序列号区域中保存数据信号用序列号， 并在净荷是控制信号的分组的序列号区域中保存控制信号用序列号来进行发送，数据分组的传输控制基于数据信号用序列号来进行，控制分组的传输控制基于控制信号用序列号来进行。由此，与序列号区域的位数相同的现有的分组通信系统相比，即使序列号区域的大小相同，也能够延长序列号轮转一个循环的时间。
图1是作为本发明的一个实施方式的分组通信系统100的框图；图2是用于说明分组通信系统100中使用的分组的构成的图；图3是用于说明由分组通信系统100进行的重传控制的图；图4是用于说明发送虚拟数据分组以及虚拟控制分组的分组通信系统100的一个变形例的图；图5是用于说明发送虚拟控制分组的分组通信系统100的一个变形例的图；图6是现有的分组通信系统200的框图；图7是用于说明由分组通信系统200进行的重传控制的图。
具体实施例方式参考图1，对作为本发明的一个实施方式的分组通信系统100进行说明。分组通信系统100包括发送侧的通信装置1和接收侧的通信装置2。这里通信装置1、2例如也可以是个人计算机彼此、无线终端彼此、通过USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、 IEEE1394、PCI Express等有线高速串行总线连接的设备彼此。另外，近年有在半导体芯片之间进行高速串行通信的系统，此时，通信装置1、2也可以是这样的半导体芯片。通信装置1包括数据信号发送用序列号计数器3、控制信号发送用序列号计数器 4。数据信号发送用序列号计数器3针对每个用于将数据信号保存到净荷中传输的分组、即数据分组，生成对应的数据信号用序列号。生成的数据信号用序列号被保存在该数据分组的头部内的预定位置。控制信号发送用序列号计数器4生成控制信号发送用序列号。即针对每一个用于在净荷中传输控制信号的分组、即控制分组，生成控制信号用序列号。生成的控制信号用序列号被保存在该控制分组的头部内的预定位置。数据信号用序列号和控制信号用序列号独立地生成。在发送数据分组时，通信装置1将由数据信号发送用序列号计数器3针对该数据分组生成的数据信号用序列号保存在该数据分组中来发送给通信装置2。同样地，在发送控制分组时，通信装置1将由控制信号发送用序列号计数器4针对该控制分组生成的控制信号用序列号保存在该控制分组中来发送给通信装置2。通信装置2包括数据信号接收用序列号判定器5、控制信号接收用序列号判定器 6。数据信号接收用序列号判定器5基于从自通信装置1接收的数据分组中取得的数据信号用序列号来检测没有到达的数据分组。控制信号接收用序列号判定器6基于从自通信装置1接收的控制分组中取得的控制信号用序列号来检测没有到达的控制分组。参考图2来说明数据分组以及控制分组的构成。所有分组均包括头部10和净荷 11，头部10包括数据/控制指示器区域12、发送目的地信息区域13、序列号区域14、重传指示器1区域5。数据/控制指示器区域12保存指示该分组是数据分组还是控制分组的值。发送目的地信息区域13保存该分组的发送目的地的地址。作为地址的具体例子有对方终端的号码、或者在从包括两个以上天线的便携终端等的基带IC向无线IC进行的串行通信中的向哪个天线输出的信息等。如果该分组是数据分组则序列号区域14保存数据信号用序列号，如果该分组是控制分组则序列号区域14保存控制信号用序列号。重传指示器 1区域5保存指示该分组是初次发送还是第二次或更多次的发送的值。在净荷11中保存了数据信号的分组是数据分组，保存了控制信号的分组是控制分组。参考图3说明分组通信系统100的传输控制。这里，假设将序列号是0号、1号、…、 η号(η是整数)的数据分组分别记为数据分组#0、数据分组#1、···、数据分组#η。同样地， 假设将序列号是0号、1号、…、η号(η是整数)的控制分组分别记为控制分组#0、控制分组#1、…、控制分组#η。另外，假设通信装置1与通信装置2进行一对一通信，保证分组按照发送的顺序到达。假设在从通信装置1向通信装置2依次发送控制分组#0、数据分组#0、控制分组 #1、控制分组#2时，由于某种原因控制分组#1没有到达通信装置2。在通信装置2中，数据信号接收用序列号判定器5以及控制信号接收用序列号判定器6从接收到的分组中取得序列号，但由于控制分组#1没有到达，控制信号接收用序列号判定器6在序列号0号之后取得序列号2号，由此控制信号接收用序列号判定器6判断出控制分组#1传输失败，并通知没有图示的通信装置2的控制装置。接收到该通知，控制装置向通信装置1发送请求重传控制分组#1的分组。该重传请求通常通过被称为NACK的分组来进行。在NACK的净荷中附加有指示重传请求对象分组是控制分组还是数据分组的信息(重传请求对象分组类别信息)、和序列号。这里，通信装置2向通信装置1发送重传请求对象分组类别信息为控制分组、序列号为 1 的 NACK。接收到NACK，通信装置1从净荷中取得重传请求对象分组类别和序列号，从重传缓冲区等取出相应的分组并重传给通信装置2。这里是从重传缓冲区等取出控制分组#1来重传。根据分组通信系统200，将发送侧的序列号计数器和接收侧的序列号判定器的组准备两组以用于数据信号以及用于控制信号，并对数据信号和控制信号附加相互独立的序列号序列来进行传输控制。例如当数据信号发送用序列号计数器3、控制信号发送用序列号计数器4分别生成位数为3比特的序列号时，数据信号发送用序列号以数据分组#0、数据分组#1、…、数据分组#7为一个循环，控制信号发送用序列号以控制分组#0、#1、…、#7为一个循环，但数据信号发送用序列号的值与控制信号发送用序列号是相互独立生成的不同步的值。假设在控制分组#1未到达的情况下，如果重传请求在后续的控制分组#2、#3、#4、#5、#6、#7、#0这七个分组之内到达，那么重传能够正常地进行。假设即使在这个期间传输了大量的数据分组， 也完全不会影响控制信号发送用序列号。与此相对，在现有的分组通信系统中，仅使用一组发送侧的序列号计数器和接收侧序列号判定器，基于与分组的种类无关的一个系列的序列号来进行传输控制。如果与上述的例子同样地生成位数为3比特的序列号，那么重传请求必须在控制分组和数据分组合计七个分组以内完成。因此，即使使用相同位数的序列号计数器，分组通信系统100也更不
8易发生重传失败。对上述实施方式的变形例进行说明。在上述的动作中，在从接收到的分组取得的序列号中检测是否有缺失，如果有缺失的序列号则检测到被附加了该序列号的分组没有到达。在该检测方法中，虽然可检测位于接收到的分组之前并与其紧邻的一个分组的未到达， 但不能检测应最后被接收的分组的未到达。从而在上述的动作中，即使通信装置1最后发送的数据分组、控制分组没有到达，通信装置2也不能检测这些分组的未到达，不能可靠地判断最后的数据分组、控制分组的到达。在用于处理该问题的一个变形例中，通信装置1就如同在一连串的数据分组群的最后发送的数据分组那样，在希望可靠到达的数据分组之后向通信装置2发送虚拟数据分组。同样地，就如同在一连串的控制分组的最后发送的控制分组那样，在希望可靠到达的控制分组之后向通信装置2发送虚拟控制分组。虚拟数据分组、虚拟控制分组均是虚拟的，不需要在净荷中保存有意义的数据。参考图4来进行说明，例如当通信装置1向通信装置2发送的最后的数据分组的序列号是0号、最后的控制分组的序列号是5号时，通信装置1在数据分组#0之后生成虚拟数据分组#1并发送给通信装置2。同样地，通信装置1在控制分组#5之后生成虚拟控制分组#6并发送给通信装置2。虚拟数据分组、虚拟控制分组均是为了更加可靠地检测其之前紧邻的分组的未到达而被生成和发送的。另外，即使虚拟分组本身没有到达，或者未到达的检测不可靠也不影响通信。当虚拟分组和其之前紧邻的分组均没有到达时，两个分组的未到达都无法检测到，，但只要其中任一个分组到达即可，如果虚拟分组之前与其紧邻的分组到达、而虚拟分组没有到达，则实质上通信结束，即使虚拟分组之前与其紧邻的分组没有到达，只要虚拟分组到达，那么通信装置2就能够从虚拟分组的序列号检测到没有到达的分组的序列号并向通信装置1请求重传该分组。虚拟分组和其之前紧邻的分组均没有到达并且通信没有结束的可能性、即连续的两个分组均没有到达的可能性，与在最后的分组之后不发送虚拟分组的现有的方式中最后的分组没有到达的可能性、即一个分组没有到达的可能性相比可靠地降低。而且，通过将在最后的分组之后发送的虚拟分组的数目增加为两个、三个，能够降低通信没有结束的可能性。在另一变形例中，可以考虑将最后的数据分组的序列号信息附加到虚拟控制分组中来发送。参考图5进行说明，但从通信装置1向通信装置2发送一连串的数据分组、控制分组、并且其最后的数据分组、控制分组分别是数据分组#0、控制分组#5时，在控制分组#5 之后追加发送虚拟控制分组#6。虚拟控制分组#6中保存有最后的数据分组、即数据分组#0 的序列号0号。通信装置2从虚拟控制分组#6的序列号6号检测到其之前紧邻的控制分组#5没有到达。另外，从虚拟控制分组#6中保存的数据分组的序列号取得最后应接收的数据分组的序列号。在本变形例中，通过多次发送虚拟控制分组，能够提高通信的可靠性， 这一点与之前的变形例相同。以上，对基于缺失的序列号来检测未到达分组并向发送源请求重传的重传控制进行了说明，但也可以通过其他方法来检测未到达或者不完整的分组并请求重传。具体地说， 例如可以应用循环冗余校验、校验和、奇偶校验等错误检测方式来检测未到达或者不完整的分组。另外，在分组通信系统100中，分组的发送顺序和接收顺序是一致的，但即使分组的顺序关系在发送侧和接收侧未必一致的情况下，也能够应用分组通信系统100的重传控制是显然的。另外在此情况下，除了重传控制或者取代重传控制，还能够将数据信号发送用序列号应用到数据分组的顺序控制，将控制信号发送用序列号应用到控制分组的顺序控制，这对于本领域技术人员来说是显然的。本申请要求以2009年10月14日申请的日本专利申请特愿第2009-236765号为基础的优先权，其公开的全部内容合并于此。
权利要求
1.一种分组通信的传输控制方法，其特征在于，控制分组的传输，所述分组包括头部和净荷，所述头部具有用于保存序列号的序列号区域，所述净荷保存数据信号或控制信号，在第一通信装置中生成要附加给在净荷中保存了数据信号的数据分组的数据信号用序列号，并将该数据信号用序列号保存在数据分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，第一以及第二通信装置基于数据信号用序列号来进行数据分组的传输控制，在第一通信装置中与数据信号用序列号分开独立地生成要附加给在净荷中保存了控制信号的控制分组的控制信号用序列号，并将该控制信号用序列号保存在控制分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，第一以及第二通信装置基于控制信号用序列号来进行控制分组的传输控制。
2.根据权利要求1所述的分组通信的传输控制方法，其特征在于，所述传输控制是分组的重传控制。
3.根据权利要求2所述的分组通信的传输控制方法，其特征在于，第二通信装置基于数据信号用序列号来检测未到达的数据分组，并基于其数据信号用序列号向第一通信装置请求数据分组的重传，第二通信装置基于控制信号用序列号来检测未到达的控制分组，并基于其控制信号用序列号向第一通信装置请求控制分组的重传。
4.根据权利要求2所述的分组通信的传输控制方法，其特征在于，第二通信装置通过错误检测来判断数据分组有无错误，并在判断出该数据分组有错误的情况下，基于数据信号用序列号向第一通信装置请求该数据分组的重传，第二通信装置通过错误检测来判断控制分组有无错误，并在判断出该控制分组有错误的情况下，基于控制信号用序列号向第一通信装置请求该控制分组的重传。
5.根据权利要求2所述的分组通信的传输控制方法，其特征在于，第一通信装置生成被附加了数据信号用序列号的虚拟数据分组，并将其发送给第二通信装置，第二通信装置基于附加给虚拟数据分组的数据信号用序列号来检测被附加了位于该数据信号用序列号之前并与其紧邻的数据信号用序列号的数据分组的未到达，第一通信装置生成被附加了控制信号用序列号的虚拟控制分组，并将其发送给第二通信装置，第二通信装置基于附加给虚拟控制分组的控制信号用序列号来检测被附加了位于该控制信号用序列号之前并与其紧邻的控制信号用序列号的控制分组的未到达。
6.根据权利要求2所述的分组通信的传输控制方法，其特征在于，第一通信装置生成虚拟数据分组以及虚拟控制分组中的任一个，并将其发送给第二通信装置，所述虚拟数据分组是被附加了数据信号用序列号的分组，并保存有附加给一个控制分组的控制信号用序列号，所述虚拟控制分组是被附加了控制信号用序列号的分组，并保存有附加给一个数据分组的数据信号用序列号，第二通信装置基于附加给虚拟数据分组的数据信号用序列号来检测数据分组的未到达，另一方面基于保存在虚拟数据分组中的控制信号用序列号来检测控制分组的未到达， 或者第二通信装置基于附加给虚拟控制分组的控制信号用序列号来检测控制分组的未到达，另一方面基于保存在虚拟控制分组的数据信号用序列号来检测数据分组的未到达。
7.根据权利要求1所述的分组通信的传输控制方法，其特征在于， 所述传输控制是分组的顺序控制。
8.一种分组通信系统，其特征在于，控制分组的传输，所述分组包括头部和净荷，所述头部具有用于保存序列号的序列号区域，所述净荷保存数据信号或控制信号，在第一通信装置中生成要附加给在净荷中保存了数据信号的数据分组的数据信号用序列号，并将该数据信号用序列号保存在数据分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，第一以及第二通信装置基于数据信号用序列号来进行数据分组的传输控制，在第一通信装置中与数据信号用序列号分开独立地生成要附加给在净荷中保存了控制信号的控制分组的控制信号用序列号，并将该控制信号用序列号保存在控制分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，第一以及第二通信装置基于控制信号用序列号来进行控制分组的传输控制。
9.根据权利要求8所述的分组通信系统，其特征在于， 所述传输控制是分组的重传控制。
10.根据权利要求9所述的分组通信系统，其特征在于，第二通信装置基于数据信号用序列号来检测未到达的数据分组，并基于其数据信号用序列号向第一通信装置请求数据分组的重传，第二通信装置基于控制信号用序列号来检测未到达的控制分组，并基于其控制信号用序列号向第一通信装置请求控制分组的重传。
11.根据权利要求9所述的分组通信系统，其特征在于，第二通信装置通过错误检测来判断数据分组有无错误，并在判断出该数据分组有错误的情况下，基于数据信号用序列号向第一通信装置请求该数据分组的重传，第二通信装置通过错误检测来判断控制分组有无错误，并在判断出该控制分组有错误的情况下，基于控制信号用序列号向第一通信装置请求该控制分组的重传。
12.根据权利要求9所述的分组通信系统，其特征在于，第一通信装置生成被附加了数据信号用序列号的虚拟数据分组，并将其发送给第二通信装置，第二通信装置基于附加给虚拟数据分组的数据信号用序列号来检测被附加了位于该数据信号用序列号之前并与其紧邻的数据信号用序列号的数据分组的未到达，第一通信装置生成被附加了控制信号用序列号的虚拟控制分组，并将其发送给第二通信装置，第二通信装置基于附加给虚拟控制分组的控制信号用序列号来检测被附加了位于该控制信号用序列号之前并与其紧邻的控制信号用序列号的控制分组的未到达。
13.根据权利要求9所述的分组通信系统，其特征在于，第一通信装置生成虚拟数据分组以及虚拟控制分组中的任一个，并将其发送给第二通信装置，所述虚拟数据分组是被附加了数据信号用序列号的分组，并保存有附加给一个控制分组的控制信号用序列号，所述虚拟控制分组是被附加了控制信号用序列号的分组，并保存有附加给一个数据分组的数据信号用序列号，第二通信装置基于附加给虚拟数据分组的数据信号用序列号来检测数据分组的未到达，另一方面基于保存在虚拟数据分组中的控制信号用序列号来检测控制分组的未到达， 或者第二通信装置基于附加给虚拟控制分组的控制信号用序列号来检测控制分组的未到达，另一方面基于保存在虚拟控制分组的数据信号用序列号来检测数据分组的未到达。
14.根据权利要求8所述的分组通信系统，其特征在于， 所述传输控制是分组的顺序控制。
全文摘要
控制分组的传输，所述分组包括头部和净荷，所述头部具有用于保存序列号的序列号区域，所述净荷保存数据信号或控制信号。在第一通信装置中生成要附加给在净荷中保存了数据信号的数据分组的数据信号用序列号，并将该数据信号用序列号保存在数据分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，并且基于数据信号用序列号来进行数据分组的传输控制。同样地，在第一通信装置中与数据信号用序列号分开独立地生成要附加给在净荷中保存了控制信号的控制分组的控制信号用序列号，并将该控制信号用序列号保存在控制分组各自的序列号区域中来从第一通信装置发送给第二通信装置，并且基于控制信号用序列号来进行控制分组的传输控制。
文档编号H04L29/08GK102577325SQ20108004687
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年10月14日
发明者青木雄一 申请人:日本电气株式会社