JPH0685793A - 伝送誤り検出方式 - Google Patents

伝送誤り検出方式

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JPH0685793A
JPH0685793A JP4232233A JP23223392A JPH0685793A JP H0685793 A JPH0685793 A JP H0685793A JP 4232233 A JP4232233 A JP 4232233A JP 23223392 A JP23223392 A JP 23223392A JP H0685793 A JPH0685793 A JP H0685793A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリアルデータ伝送中に生じる伝送誤りを検
出する。 【構成】 予め送信装置と受信装置とで、固定ビットパ
ターンの付加位置及びビットパターンを設定しておき、
送信装置で、送信データに固定ビットパターンを付加し
て送信し、受信装置で受信したデータの予め設定した付
加位置のビットデータが、設定した固定ビットパターン
であるか否かを照合し、受信データの固定ビットパター
ン付加位置のビットデータが、設定した値でないとき、
伝送誤りが生じたものとして、送信装置にデータ異常が
生じたことを通知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリアルデータ伝送に
おける伝送誤り検出方式に関し、特に、送信側と受信側
とで予め任意に設定したビットパターンを、送信側で送
信データに付加し、受信側で受信データに付加されたビ
ットパターンが、設定したビットパターンであるか否か
を判定することにより伝送誤りを検出するようにしたも
のである。
【0002】
【従来の技術】コンピュータネットワークにおける計算
機相互間の通信等のデータ通信において、情報を正しく
授受するためには送信側からの信号と受信側との信号と
が同じでなければならないが、伝送機器や通信回線で
は、それ自身の特性や外部からの雑音によって伝送波形
がひずみ、符号誤りが生ずることがある。これをそのま
ま受け取ると、重大なトラブルの原因となるので、受信
側では、伝送途中で生じた誤りの有無を検出する必要が
ある。
【0003】そのため、従来、シリアルデータ伝送にお
いては、伝送データ列の末尾にチェック用のデータ(以
下、BCC(Block Check Charact
er)という)を付加して符号誤りを検出する手段があ
り、BCC生成の演算手段としては、パリティ・チェッ
ク方式、チェックサム方式、サイクリック符号方式(以
下、CRC(Cyclic Redundancy C
ode)方式という)等が良く知られている。
【0004】パリティ・チェック方式には、垂直パリテ
ィ・チェック方式と水平パリティ・チェック方式とがあ
り、垂直パリティ・チェック方式は、一文字の構成ビッ
ト中の“1”であるビット数が偶数(又は、奇数)にな
るようにパリティ・ビットを付加して1字を構成し、一
文字中の“1”の数をカウントし、偶数ならば良、奇数
ならば誤りがあると判定する方式である。同様に水平パ
リティ・チェック方式は、1ブロック単位の各文字の同
一ビットの“1”の数が偶数(又は、奇数)となるよう
にチェック・ビットを1ブロックの最後に付加し、各ブ
ロック毎に同一ビットの“1”の数をカウントし、偶数
ならば良とし、奇数ならば誤りがあると判定する方式で
ある。
【0005】チェックサム方式は、各文字のビット単位
の加算を行い、ブロック転送後加算結果を転送して、受
信側での受信ビットと加算結果とを比較する方法であ
る。CRC方式は、送信データを多項式と考え、それを
予め設定した生成多項式で割り、その余りをチェックビ
ットとして、ブロック送信後に送信する方式である。例
えば、“10010101”というデータをこの順に送
信するものとする。この二進数のデータをもとに多項式
表示すると、P(X)=1+X2 +X4 +X 7 となる。
そして、予め任意に定めた生成多項式G(X)をG
(X)=1+X2+X4 +X6 とし、P(X)に生成多
項式G(X)の最高次の項X6 をかけ、これを生成多項
式G(X)で割算した余りがチェックビットであり、こ
の場合X5+X4 となり、これを二進数で表すと110
000となる。送信データF(X)はこのチェックビッ
トをX6 ・P(X)に付加したものであり、F(X)=
6・P(X)+(X5 +X4 )となる。受信側では、
受信したF(X)を生成多項式G(X)で割算し、割り
切れれば良とし、割り切れなければ受信データは異常で
あると判定する。
【0006】以下に、CRC方式により伝送誤り検出を
行った場合の、データ授受の動作を図5及び図6に基づ
いて説明する。今、図5に示すように送信側から8ビッ
トのデータA、B、C、Dからなるブロックを送信する
ものとする。図中X及びYは、送信データA〜Dの前後
のデータブロックのデータであり、データXに続いてデ
ータA〜Dがパラレル/シリアル変換され伝送ライン上
に送出される。それに続いて、データA〜Dに対して演
算されたCRCデータ(r15〜r0)が送出され、続
いて、データYが送出される。
【0007】受信側では、受信したビット列を受信した
順に8ビットづつをデータX、データA、・・・、デー
タDとみなし、次の16ビットをCRCデータ、続く8
ビットをデータYとして読み込む。次いで、受信したデ
ータを多項式とみなして生成多項式G(X)で割算し、
正常に伝送が行われた場合には、送信データと受信デー
タとは同一となり、受信データは割り切れる。
【0008】一方、図6に示すように、伝送途中で、デ
ータXのX0とX1との間に1ビットX?が挿入された
場合には、受信データが1ビットづつずれることにな
り、したがって、受信データを生成多項式G(X)で割
算すると、割り切れなくなり、伝送誤りが生じたことを
検出することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の伝送誤り検出方式では、伝送ライン上のシリアルデ
ータ列にビット挿入/削除の伝送誤りが発生した場合の
誤り検出能力が充分ではなく、垂直パリティ・チェック
方式の場合には、一文字中、偶数個のビットに誤りが生
じた場合に、また、水平パリティ・チェック方式の場合
には、ブロック内の同一ビット中に、偶数個の誤りが生
じた場合に、誤りを検出できず、同様にチェックサム方
式の場合にも、一文字中に偶数個の誤りが生じた場合に
は、誤りを検出できないという未解決の課題がある。
【0010】また、CRC方式では、ほとんどの伝送誤
りを検出することができるが、ある条件を満たす場合に
誤りを検出できず、誤った受信データをそのまま正しい
データと誤認識してしまうという未解決の課題がある。
例えば、図5に示すデータを送信するとき、データX及
びデータDのMSB(X7及びD7)が共に“0”の場
合、又は、データXのMSB(X7)が“0”かつ、デ
ータA〜Dが生成多項式のべき乗に等しい場合には、ビ
ット誤りを検出することができない。
【0011】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、伝送途中のビット
の挿入又は削除による伝送誤りを確実に検出することの
できる伝送誤り検出方式を提供することを目的としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係わる伝送誤り検出方式は、シリアルデータ
伝送の伝送データ列の末尾にチェック用のデータを付加
することにより伝送誤りを検出する伝送誤り検出方式に
おいて、送信側で伝送フレームの特定位置に予め設定し
た固定ビットパターンを付加した送信データを受信側に
送信し、受信側で受信データ中の前記固定ビットパター
ンが予め設定した固定ビットパターンであるかを判定
し、受信データの固定ビットパターンが設定した固定ビ
ットパターンでないとき、伝送データが異常であると判
断するようにしたことを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明においては、予め送信側と受信側とで固
定ビットパターン及び付加位置を設定しておき、送信側
で、送信データの所定の位置に固定ビットパターンを付
加して送信し、受信側で、受信データの所定の位置に固
定ビットパターンが付加されているか否かを照合し、所
定の位置に固定ビットパターンが付加されていない場合
には、伝送途中で、伝送誤りが生じたものとして、伝送
誤り検出する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の一実施例を示す概略構成図であ
る。図1において、1は送信装置、5は受信装置であっ
て、これら送信装置1と受信装置5との間でデータの信
号変換や伝送中の誤りを検出する誤り制御及び通信制御
を行いながら、データ授受を行う。
【0015】送信装置1は、例えばキーボードなどから
入力した送信データPの信号変換や、受信装置5とのデ
ータ授受の通信制御を行う送信処理部2と、誤り検出の
ための誤り検出情報を付加した伝送データRを生成する
ビットパターン設定部3及びCRC生成部4とから構成
される。ビットパターン設定部3では、入力した送信処
理部2からの送信データPに対し、予め、送信装置1と
受信装置5との間で任意に設定した固定ビットパターン
を送信データPを構成する伝送フレームの予め設定した
特定位置に付加し、CRC生成部4へ出力する。
【0016】ここで、固定ビットパターンは、送信デー
タPのうち、CRC方式での演算に関わるビット位置で
あれば、任意のビット位置に付加することができ、付加
するビット数も任意に設定することができる。付加する
ビット数が2個の場合には、1ビットの伝送誤りを検出
することができ、3個の固定ビットを付加した場合に
は、2ビットの伝送過りを検出することができ、同様
に、N個のビットを付加した場合には、N−1ビットの
誤りを検出することができる。そして、付加する固定ビ
ットパターンは、図4に示すように、例えば4ビットの
固定ビットパターンは、“1,0,0,0”、“1,
1,0,0”、“1,1,1,0”、“0,1,1,
1”、“0,0,1,1”、“0,0,0,1”という
ように、ビットパターン中、“0,1”及び“1,0”
という並びが一度しかででこないという条件を満たすパ
ターンであれば任意に設定することができる。
【0017】CRC生成部4では、ビットパターン設定
部3から入力したビットパターンが付加されている送信
データPをもとに、チェックビットを付加する。チェッ
クビットは、入力した送信データPを多項式とみなし、
予め、送信装置1と受信装置5とで任意に設定した生成
多項式で割算したその余りであり、これを送信データP
のあとに付加し、伝送データRとして受信装置5に送信
する。また、CRC生成部4では、チェックビットを付
加した伝送データRを受信処理装置8から伝送正常信号
を入力するまで保持し、受信処理装置8から伝送異常信
号を入力した場合には、保持した伝送データRを再度送
信する。
【0018】一方、受信装置5は、送信装置1からの伝
送データRを入力し、伝送データRに誤りがないかを検
出するビットパターン照合部6及び誤り検出部7と、デ
ータ授受の通信制御を行う受信処理部8から構成され
る。ビットパターン照合部6では、送信装置1から入力
した伝送データRに対してビットパターンの照合を行
う。入力した伝送データRに付加された固定ビットパタ
ーンについて、付加位置、付加ビット数及び付加ビット
パターンについて、これらが予め、送信装置1とともに
任意に設定した付加位置、付加ビット数及び付加ビット
パターンであるか否かを判定し、予め設定したビットパ
ターンである場合には、固定ビットパターンが正常であ
ることを受信処理部8に送信する。受信した伝送データ
Rの付加ビットパターンが、予め設定したビットパター
ンでない場合には、固定ビットパターンが異常であるこ
とを受信処理部8に送信する。
【0019】誤り検出部7では、送信装置1から入力し
た伝送データRをもとに、伝送データRを多項式とみな
して、予め、送信装置1と受信装置5とで任意に設定し
た生成多項式G(X)で割算し、その結果、伝送データ
Rの多項式が割り切れた場合には、伝送データRに誤り
はないものとして、正常であることを受信処理部8に送
信するとともに、送信側で付加したCRCチェックビッ
トと固定ビットパターンを伝送データRから削除し、削
除したデータを受信処理部8に出力する。伝送データR
の多項式が生成多項式G(X)で割り切れない場合に
は、伝送データRに伝送誤りが生じたものとして、異常
であることを受信処理部8に送信する。
【0020】受信処理部8では、送信処理部2との通信
制御を行うとともに、ビットパターン照合部6及び誤り
検出部7からの誤り検出結果を入力し、ビットパターン
照合部6及び誤り検出部7の両方の誤り検出結果が正常
である場合には、CRC生成部4に伝送が伝送正常信号
を送信するとともに誤り検出部7から入力したデータを
受信データQとして、例えばホストコンピュータなどに
出力する。ビットパターン照合部6及び誤り検出部7の
何れかから異常信号を入力した場合には、CRC生成部
4に対して伝送異常信号を送信する。
【0021】次に、上記実施例の動作について説明す
る。今、送信装置1から図2に示すように、8ビットの
データX、A、B、C、D、Yからなる1ブロックのデ
ータを、受信装置5に送信するものとする。ここで、デ
ータX及びYは、データA〜Dの前後のデータブロック
のデータである。データXのビット列を下位ビットから
X0、X1、・・・、X6、X7とし、同様にデータA
のビット列は、A0、A1、・・・、A6、A7、デー
タBのビット列は、B0、B1、・・・、B6、B7、
データCのビット列は、C0、C1、・・・、C6、C
7、データDのビット列は、D0、D1、・・・、D
6、D7、データYのビット列は、Y0、Y1、・・
・、Y6、Y7とする。
【0022】送信処理部2で信号変換されたこれらの送
信データは、ビットパターン設定部3へ出力される。こ
こで、予め送信装置1と受信装置5との間で、データA
の下位2ビットA1、A0にデータ1、0を固定ビット
パターンとして設定するようになされているものとす
る。ビットパターン設定部3では、データAのビットA
1、A0にデータ1、0を付加し、CRC生成部4に出
力する。
【0023】CRC生成部4では、入力したこれらデー
タのうち、データA〜Dについて、チェックビットの生
成を行う。まず、データA(A7〜A0)を多項式PA
(X)として表すとPA(X)=A7+A6・X+A5
・X2 +A4・X3 +A3・X4 +A2・X5 +A1・
6 +A0X7 となる。ここで、予め送信装置1と受信
装置5との間で任意に設定した生成多項式G(X)をG
(X)=X16+X12+X5 +1とする。多項式PA
(X)に生成多項式G(X)の最高次の項X16をかける
と、X16・PA(X)=X16・(A7+A6・X+A5
・X2 +A4・X3+A3・X4 +A2・X5 +A1・
6 +A0・X7 )となり、これを生成多項式G(X)
で割算し、余りRA(X)を求める。余りR(X)の多
項式をRA(X)=RA15+RA14・X+RA13
・X2 +、・・・、+RA2・X13+RA1・X14・+
RA0・X15とする。これらから得られるビットの列R
A15、RA14、RA13、RA12、RA11、R
A10、RA9、RA8、RA7、RA6、RA5、R
A4、RA3、RA2、RA1、RA0が、チェックビ
ットである。なお、多項式の演算は、モデュロ2により
行うものとする。
【0024】続いて、データB、データC及びデータD
についても同様にして、余りRB(X)、RC(X)及
びRD(X)を求める。そして、これらチェックビット
のビット列を加算し、加算結果をデータA〜Dのチェッ
クビットのビット列CRC(R0〜R15)として、デ
ータDのあとに付加して伝送データRを生成し、受信装
置5に出力する。
【0025】CRC生成部4から出力される伝送データ
Rは、図2に示すように、データXの下位ビットX0か
ら送信され、X1、X2、・・・、X7、固定ビットパ
ターン0、1、A2、・・・、A7、B0、・・・、B
7、C0、・・・、C7、D0、・・・、D7、チェッ
クビットR15、R14、・・・、R1、R0、Y0、
Y1、・・・、Y7の順に送信される。
【0026】受信装置5では、これらの伝送データRを
受信し、受信した伝送データRを8ビットづつに区切
り、始めの8ビットからデータX、データA、データ
B、データC、データDとして読み込み、次の16ビッ
トはCRCチェックビットとし、その次の8ビットをデ
ータYとして読み込んで、ビットパターン照合部6及び
誤り検出部7に入力する。
【0027】ビットパターン照合部6では、入力した伝
送データRの予め設定した固定ビットパターン付加位置
のデータが予め設定したデータであるか否かを照合す
る。この場合、伝送途中でビットの挿入又は削除がない
ので、データAの下位2ビットA1、A0のデータが
1、0であり、受信したデータの付加ビット位置のデー
タと固定ビットパターンとは等しいので、受信データが
正常であることを受信処理部8に送信する。
【0028】一方、誤り検出部7では、受信した伝送デ
ータRのうちデータA〜Dのビット列及びチェックビッ
トCRCを多項式として送信時と同様に、データAの多
項式PA(X)は、PA(X)=A7+A6・X+A5
・X2 +A4・X3 +A3・X4 +A2・X5 +A1・
6 +A0X7 とする。同様にデータB〜Dについても
多項式PB(X)、PC(X)、PD(X)を求める。
【0029】次に、チェックビットCRCのビット列
(R0〜R15)から多項式CRC(X)を求めると、
CRC(X)=CRC15+CRC14・X+CRC1
3・X 2 +、・・・、+CRC2・X13+CRC1・X
14・+CRC0・X15となり、この、CRC(X)と、
多項式PA(X)〜PD(X)のそれぞれに予め送信装
置1と受信装置5との間で設定した生成多項式G(X)
の最高次の項X16をかけたものとを加算し、求めた多項
式を生成多項式G(X)で割算する。この場合、伝送誤
りはないので、受信処理部8に対し、正常であることを
送信し、受信した伝送データRからデータAのビットA
1及びA0に付加された固定ビットパターン及びチェッ
クビットCRCを削除して、受信処理部8に出力する。
【0030】受信処理部8では、信号変換などのデータ
処理を行い、受信データQとして外部の処理装置等に出
力するとともに。CRC生成部4に対して伝送誤りがな
いことを送信し、CRC生成部4では、受信処理部8か
ら伝送正常信号を入力した時点で、保持していた送信デ
ータRを削除する。次に、上述のデータ授受を行ったと
きに、伝送誤りが生じた場合、例えば、図3に示すよう
に、上述と同様の処理が行われて伝送データRが送信さ
れ、伝送途中で、データXのビットX0とX1との間
に、1ビットX?のビット挿入があった場合には、挿入
された1ビット分だけデータがずれることになり、受信
装置5で認識した受信データは、図3に示すようにデー
タX(X0、X?、X1、・・・、X6)、データA
(X7、A0、A1、・・・、A6)、データB(A
7、B0、B1、・・・、B6)というようになり、デ
ータC、データD、データYについても同様に、1ビッ
トづつずれることになる。
【0031】したがって、ビットパターン照合部6で、
受信データと固定ビットパターンとの照合を行った場合
には、受信データでは、データAのビットA1及びA0
は、0、X?となっているので、挿入ビットX?がどん
な値でも設定した固定ビットパターン1、0とは異なる
ことになり、伝送誤りがあったことを検出し、受信処理
部8に伝送誤りが生じたことを送信する。
【0032】一方、誤り検出部7では、上述と同様にデ
ータA〜D及びチェックビットCRCについて、多項式
を生成し、それらを加算して、生成多項式G(X)で割
算する。このとき、各データが1ビットづつずれている
ので、割り切れなくなり、余りがでてしまう。したがっ
て、受信データには伝送誤りがあるものとして、受信処
理部8に異常であることを通知するとともに、CRC生
成部4に対して伝送異常信号を送信し、CRC生成部4
では、保持していた伝送データRを再度受信装置5に送
信する。
【0033】したがって、上述のように、CRC方式に
よる誤り検出と同時に、送信装置1と受信装置5との間
で、予め固定ビットパターンを設定しておき、送信装置
1で、設定した固定ビットパターンを付加し、受信装置
5で受信したデータについて、設定した固定ビットパタ
ーンであるか否かを照合することにより、データXのX
7ビットがどんな値でも伝送誤りを検出することができ
ので、CRC方式で検出できなかった伝送誤りでも検出
することができ、確実に、伝送誤りを検出することがで
きる。
【0034】なお、本実施例では、固定ビットパターン
をデータAの下位ビットA1及びA0に“1、0”を付
加した場合について述べたが、図4に示す組み合わせの
固定ビットパターンをCRCの演算範囲内にあるビット
位置であれば任意の位置に付加することができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め送信装置と受信装置との間で、固定ビットを付加する
位置、付加するビット数、付加するデータを設定してお
き、送信装置で設定した固定ビットパターンに基づき、
送信データに固定ビットを付加したデータを送信し、受
信装置では、受信したデータについて、予め設定した固
定ビットパターンが設定位置に付加されているか否かを
照合することにより、確実に伝送誤りを検出することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による誤り検出方式の一実施例を示す概
略構成図である。
【図2】本発明によるデータ授受の様子を示す説明図で
ある。
【図3】本発明によるデータ授受の様子を示す説明図で
ある。
【図4】設定可能な固定ビットパターンを示した一覧表
である。
【図5】従来の誤り検出方式によるデータ授受の様子を
示す説明図である。
【図6】従来の誤り検出方式によるデータ授受の様子を
示す説明図である。
【符号の説明】
1 送信装置 2 送信処理部 3 ビットパターン設定部 4 CRC生成部 5 受信装置 6 ビットパターン照合部 7 誤り検出部 8 受信処理部 P 送信データ Q 受信データ R 伝送データ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリアルデータ伝送の伝送データ列の末尾
    にチェック用のデータを付加することにより伝送誤りを
    検出する伝送誤り検出方式において、送信側で伝送フレ
    ームの特定位置に予め設定した固定ビットパターンを付
    加した送信データを受信側に送信し、受信側で受信デー
    タ中の前記固定ビットパターンが予め設定した固定ビッ
    トパターンであるかを判定し、受信データの固定ビット
    パターンが設定した固定ビットパターンでないとき、伝
    送データが異常であると判断するようにしたことを特徴
    とする伝送誤り検出方式。
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