CN1512709A - 发射控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发射控制方法和系统。测量从发射数据段直到接收确认的第一逝去时间。根据所测量的第一逝去时间为客户端设备50产生第一逝去时间的概率分布。测量从重发数据段直到接收确认的第二逝去时间。根据所测量的第二逝去时间为客户端设备50产生第二逝去时间的概率分布。根据所产生的概率分布做出一个估计：估计一个确认是和哪一数据段有关。

Description

发射控制方法和系统

技术领域

本发明涉及在通信网中用于控制数据重发的技术。

背景技术

通常现在都使用那些利用TCP(传输控制协议)用于发射和接收数据的设备。TCP是在OSI(开放系统互连)参考模型下所使用的一个协议，并且，在为了从一个发送器设备传输到接收机设备而把从上层中流出的数据分成数据段时使用TCP。TCP确保有序数据段可靠流向接收机设备。更明确地，一个发送器设备向每个数据段分配用于指示数据顺序(在下文中被称为″一个序列号″)的信息。在一个数据段发射之时发送器设备在数据报头中设置序列号，并同时把一个定时器初始化。如果在一个计划时间(超时)之内从接收机设备中没有关于被发射数据段的接收确认，其中这个计划时间是基于数据段发射到它的接收地并确认此接收的一个估计时间(即，数据段的估计往返时间)来判定的，则发送器设备暂时判定该数据段已被丢失而没有到达该接收机设备，并且向该接收机设备重发该数据段。

在发送器设备处，当接收到一个确认时，包含在接收确认报头中的一个数字表示该接收确认所对应的那个数据段。当接收机设备发射一个确认时，它在确认报头中的″确认号″字段中设置它接下来希望接收的那个数据段的序列号。例如，当使用从500开始，接着1000、1500等等的序列号时，一旦收到序列号为″500″的一个数据段后，则要发射到发送器设备的那个确认的确认号被设置为1000。在接收到这样一个确认之时，发送器设备判定一个已发射数据段已被接收机设备安全接收，然后发射一个后续数据段。

应当指出，一个发送器设备接收到具有确认号为1000的一个确认时，发送器设备没有发射具有序列号为1000的数据段，或者即使该数据段已经被发射，则该分段还没有被接收机设备所接收。即使由于具有序列号1000的数据段遗失而使具有序列号1500的一个后续数据段已经在接收机设备处被接收，则此确认号也保持设置为1000直到包含序列号1000的一个数据段在接收机设备处被接收为止。因此，未被接收机设备接收的最小的最近数据段序列号被设置为确认号。

在上面解释的数据段发射方法中，只有在该设备处接收到接收机设备先前发射的数据段的一个确认之后，通过从发送器设备中发射一个后续数据段来保证可靠性。可是，虽然此方法保证了数据传输的可靠性但是它抑制了效率。为了提高效率，TCP提供了一种根据″窗口″定义的数字来发射某一数量数据段的方法。一个″窗口″是能够在接收到确认之前被发射的若干字节或若干数据段。窗口大小由发送器设备判定以使它不超过接收机设备的可用缓存器大小。当发送器设备收到一个已发射数据段(组)的确认时，一个窗口将滑动此数据段数目(其中该数据段的确认已经被接收)，然后，一个后续数据段(组)被发射到窗口已滑动的那个区域。这种方法被称为″滑动窗口方法″；并且通过控制窗口大小来控制数据流量。

当正在使用滑动窗口方法时，如果暂停数据流，例如，由于无线通信的中断或者由于系统的拥塞时，则已发射数据段可能会在系统中被丢失或者需要被暂时储存在网络的一个节点中直到数据通信恢复为止。尤其是在无线通信环境中，更可能发生损耗。随着数据通信的恢复，被暂时储存在网络节点中的任意数据段将到达接收机设备一虽然会有一些延迟。

可是，如果通信中断持续了一个相当长的时间，并且在发送器设备处一个已发射数据段发生超时，则发送器设备从迄今为止已经发射但未被确认的数据段之中重发第一数据段。结果，接收机设备接收暂时储存在网络中的数据段(在下文中称为″原始数据段″)和重发的数据段。接收机设备然后在原始数据段的接收之后返回原始数据段的确认，并且在重发的数据段接收之后发射该重发数据段的确认，这两个确认每一个通常都具有相同的确认号。这导致这样一个问题，即：发送器设备不能判定接收到的确认是关于最初已发射数据段还是关于一个重发数据段，并因此回复这样一个状态：该状态认定原始数据段未到达接收机设备。在下面，给出一个示例详细说明为什么执行这样一个判定。

图9是一个示例序列图，示出了在服务器设备10′(发送器设备)和客户端设备50(接收机设备)之间执行分组通信的情况。在该图中服务器设备10′处出现在每个箭头初始点右侧的4位数字是从服务器设备10′中发射的一个数据段的序列号；而在该图中接收机设备50处出现在每个箭头初始点左侧的4位数字是包括在从客户端设备50中发射的确认消息中的一个确认号。在这里假定一个原始滑动窗口大小为三，即，可以发送三个数据段而不必接收确认。

在图9中，三个数据段(原始数据分段)S1-S3初次从服务器设备10′中发射，数据段S1、S2和S3分别具有序列号0、1000和2000。在这些数据段发射之时，在服务器设备10′处设置一个定时器。

在该图中，由于网络通信条件，所以在客户端设备50处接收数据段S1、S2和S3带有一点延迟。客户端设备50在接收到原始数据段S1之后，向服务器设备10′发射确认号为1000的一个确认R1。同样地，在接收到原始数据段S2之后，客户端设备50发射确认号为2000的一个确认R2，并且在接收到原始数据段S3之后发射确认号为3000的一个确认R3。

如该图所示，服务器设备10′在计时器测量的逝去时间超过超时值之前没有接收到来自接收机设备50中的确认。结果，服务器设备10′在超时时刻判定原始数据段S1没有被客户端设备50接收，并且重发序列号为0的数据段(重发的数据段S′1)。由于在超时后窗口大小减小到一个最小值，所以在这里发射一个数据段，即，重发的数据段S′1。

服务器设备10′随后接收确认号为1000的一个确认R1。在这里，由于上面提及的原因，服务器设备10′不能根据确认号1000来判断确认R1是关于原始数据段S1还是关于重发的数据段S′1。因此，服务器设备10′把此确认R1对待为与重发数据段S′1相关，并且因此重发序列号为1000的数据段(重发的数据段S′2)。服务器设备10′还要重发后续的序列号为2000的一个数据段(重发的数据段S′3)，因为在接收到确认R1之后，窗口大小增加一。

服务器设备10′随后接收确认号为2000的一个确认R2，然后，按顺序发射后续原始数据段(原始数据段S4和随后的原始数据段)。

在这个示例中，即使在客户端设备50处已安全接收到原始数据段S2和S3，则也还要重发它们(重发的数据段S′2和S′3)。也就是说，当数据段S2和S3在两个不同时刻都被客户端设备50接收时(虽然这在重发时刻未被判定)，则数据段S2和S3的重发导致不必要的发射。另外，从图9中很清楚，响应于重发的数据段S′2和S′3，则还要发射确认R′2和R′3。因此，已经不必要地发射了总数为四的数据段。

在发送器设备不能判定一个确认是关于原始数据段还是重发数据段的情况下，如果判定在重发一个数据段之后接收到的一个确认与原始数据段有关，则不执行这种不必要的数据段发射。

可是，当做出这种判定时，重发数据段的确认被认为是原始数据段的确认，其中：窗口向前滑动，使得后面一个原始数据段将被发射。当原始数据段的这种发射被重复时，存在着已经从服务器设备10′中发射但尚未到达客户端设备50的数据段数目累积增加的危险。

为了避免这种危险，在发送器设备不能判定一个确认是关于原始数据段还是重发数据段的情况下，默认判定该确认是关于原始数据段的。可是，使用此判定，则发送器设备不能避免不必要的数据段重发。

为了解决这个问题，″TCP的Eifel检测算法″(R.Ludwig，M.Meyer，http：//www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-tsvwg-tcp-eifel-alg-04.txt，2002年7月24日)公开了一种技术，通过使用RFC 1323中定义的TCP时标选项来判定一个确认是关于原始数据段还是关于重发数据段。

另外，在″On Estimating End-To-End Network PathProperties.2.8 Impact of Bad Timeouts″(关于估计差超时的端对端网络路径性质.2.8影响)(Mark Allman，Vern Paxson，ACMSIGCOMM 99，1999年10月，第29卷，第4期第263-274页)，Allman等人建议了一种技术：使用统计信息来在有线分组通信网的分组通信中估计一个接收到的确认是关于原始数据段还是关于重发数据段。

在Allman的提议中，在把1/2最小往返时间作为阈值的基础上执行估计，在此，最小往返时间是通过一个连接在发送器设备和接收机设备之间保持运行时测量数据段被发射的时间到该分段确认被接收的时间为止所获得的多个往返时间中的最小值。在这个方法中，如果从数据段重发逝去的时间直到第一个确认被接收时的时间等于或长于(或者长于)该阈值，则接收到的确认被认为是关于重发数据段的；而逝去时间短于(或者等于或短于)该阈值时，接收到的确认被认为是关于原始数据段的。

判定阈值时间为最小往返时间的一半是基于如下条件：

1.在统计上，最初发射的数据段的确认被接收的概率大约是相同的期间：从重发直到1/2最小往返时间的周期已经逝去；从重发直到3/4最小往返时间的周期已经逝去；以及从重发直到完整最小往返时间的周期已经逝去；并且

2.在统计上，重发数据段的确认被接收的概率在从重发已经逝去1/2最小往返时间不久后的时间点周围迅速增加。

可是，当使用Eifel检测算法时，即使在优良的网络条件下，在发送器设备中总是把时标信息附加到原始数据段上并在接收机设备中附加到一个确认上。这意味着原始数据段和确认数据段两者大小都增加。在按照通过网络发射的分段数量比例来为用户通信计费的情况下，已发射数据数量的增加导致通信费用的增加。在网络条件很好并且数据重发情况可能很小的情况下，这种不希望的通信费用增加可能变得更显著。很明显，这种通信费用的增加对于接收机设备和发送器设备的用户都是不理想的。

把该时标信息包括在通信时刻使用的一个TCP报头的保留比特中来代替把该信息附加到一个数据段中更为合理。可是，现有的通信系统不支持这种方法，并且因此，为了使用这种方法需要大量修改发送器和接收机设备。

另外，甚至在使用Allman技术时，在无线部分中数据段延迟很显著的移动通信环境中也不能获得最佳判断结果。

发明内容

本发明想要解决上面的问题，并且它的目的是提供一种实现可靠判定的技术：判定由发送器设备接收的确认是原始数据段的确认还是重发数据段的确认。更明确地，在此描述的技术没有增加要发射的数据量，并且不须重新设计接收机设备而只需要对发送器设备进行一点点重新设计。

为了解决上面的问题，本发明提供一种使用在通信网中的发射控制方法，包括：产生表示数据块往返时间发生概率的第一概率分布数据；从发送器设备到接收机设备按顺序发射多个数据块；从发送器设备中重发所述多个数据块中没有接收到确认的一个数据块并且把测量逝去时间的计时装置初始化；在从接收机设备中接收到一个确认信号之后，获取由计时装置所测量的逝去时间；并且根据所获得的逝去时间值和第一概率分布来估计确认信号是否确认接收到多个数据块中的一个数据块，其中，发射步骤包括：当在估计步骤中估计所述确认信号确认接收到所述多个数据块中那个数据块时，还发射已发射多个数据块之后的一个数据块。数据块的一个示例是按照TCP的一个数据段。优选地，接收机设备是经由移动通信网执行分组通信的一个移动通信终端。

在一个优选实施例中，发射控制方法还包括：当判定在估计步骤中所执行的估计是正确的时候，利用所获得的逝去时间值产生表示逝去时间发生概率的第二概率分布，其中：所述估计步骤包括根据所获得的逝去时间值和第一与第二概率分布数据来执行估计。优选地，当接收到请求后续数据块的至少两个确认信号时，可以判定在估计步骤中执行的估计是正确的。

在另一优选实施例中，当多个数据块被发射给多个接收机设备时，为与所述多个接收机设备建立多个连接的每个连接产生第一和/或第二概率分布数据。在这种情况下，在接收到来自多个接收机设备之一中的一个确认后，紧接着根据为与多个接收机设备之一建立的多个连接之一所产生的第一和/或第二概率分布数据来执行估计。在另一优选实施例中，当多个数据块被发射到多个接收机设备，其中每个接收机设备属于不同的子网络时，为每一子网络产生第一和/或第二概率分布数据。在这种情况下，在从多个接收机设备之一中接收到一个确认之后，紧接着根据为多个接收机设备之一所属的其中一个子网络所产生的第一和/或第二概率分布数据来执行估计。

优选地，第一和第二概率分布数据可以是在发射多个数据块之前获得的统计信息。在这种情况下，可以在开始发射多个数据块之后通过更新统计信息来产生第一和第二概率分布数据。可替代地，第一和第二概率分布数据可以是在发射多个数据块的通信开始之前所获得的统计信息，其中：可以在发射多个数据块的通信开始之后更新所述统计信息来产生第一和第二概率分布数据。

本发明还提供一种通信设备，包括：第一产生装置，用于产生表示数据块往返时间发生概率的第一概率分布数据；发射装置，用于向接收机设备按顺序发射多个数据块；计时装置，用于测量逝去时间；重发装置，用于重发所述多个数据块中没有接收到确认的一个数据块并且把计时装置初始化；获取装置，用于在接收到来自接收机设备中的确认信号之后，紧接着获取由计时装置所测量的逝去时间；以及估计装置，用于根据所获得的逝去时间值和第一概率分布来估计确认信号是否确认了多个数据块中的一个数据块的接收，其中，当在估计步骤中估计所述确认信号确认了所述多个数据块中一个数据块的接收时，发射装置还将发射已发射的多个数据块之后的一个数据块。

在一个优选实施例中，通信设备还包括：第二产生装置，当判定估计装置所执行的估计是正确的时候，该第二产生装置利用所获得的逝去时间值来产生表示逝去时间发生概率的第二概率分布数据；并且其中：估计装置根据所获得的逝去时间值以及第一与第二概率分布数据来执行估计。另外，根据本发明的通信设备包括用于实现本发射控制方法所述各个实施例的各种装置。

本发明还提供一种通信系统，通过提供至少两个设备，这至少两个设备具有上面通信设备所包括的各个装置，则在上述各个实施例中由该通信系统实现所述发射控制方法。

另外，本发明提供一种程序，用于使计算机执行上述各个实施例中的发射控制方法。该程序可以被储存在各种类型的记录介质中，比如磁带、磁盘、软盘、光记录介质、磁光记录介质、DVD(数字视频光盘)、RAM等等。

对于在发送器设备处接收到的确认是和原始数据段有关还是和重发数据段有关，本发明实现了最佳判定，同时没有增加数据段的数据量。结果，能够防止不必要的数据段发射。而且，本发明不须重新设计接收机设备而只是对发送器设备进行一点点重新设计。

附图说明

图1是示出按照第一和第二实施例的通信系统1的示例结构框图。

图2是示出按照各个实施例的服务器设备10的示例结构框图。

图3是示出按照各个实施例(按照第二实施例的概率分布1)的示意概率分布图。

图4是利用概率分布来描述发生概率的图表。

图5是一个序列图表，示出了根据各个实施例的服务器设备10和客户端设备50之间执行分组通信的示例。

图6是示出在根据这些实施例的服务器设备10处数据段的发射和接收操作的流程图。

图7是根据第二实施例的示意概率分布2。

图8是利用概率分布1和第二实施例的概率分布2来描述发生概率的图表。

图9是一个序列图表，示出了传统服务器设备10′和客户端设备50之间执行分组通信的示例。

具体实施方式

以下将参考附图描述本发明的一个优选实施例。为了避免不必要的说明，组件说明将不重复。

A.第一实施例

1.结构

通信系统1的结构：

图1是示出根据第一实施例通信系统1的一个示例结构框图。

通信终端40连接到客户端设备50并执行与客户端设备50的通信。

移动分组通信网30把分组通信服务提供给由网络30服务的通信终端40。网络30和通信终端40之间的一个通信部分包括一个无线部分(未示出)。无线电波被用来经由该无线部分进行通信。

服务器设备10经由通信终端40、移动分组通信网30和互联网20执行与客户端设备50的分组通信。在这里假设按照TCP(传输控制协议)来执行分组通信，并且从而发射数据段。

服务器设备10的结构：

接下来，将描述服务器设备10的结构。因为服务器设备10按照与标准计算机相同的方式来配置，所以涉及图2的说明将只给出与本实施例相关的元件。

CPU 100通过执行存储在存储器单元105中的一个程序来控制服务器设备10的每个元件。

CPU 100还包括计时器100a和100b。当由CPU 100设置的一个超时值期满时，计时器100a输出一个触发信号。计时器100a测量从数据段发射到数据段的确认接收为止的时间(以下简称″往返时间″)。在常规方法中，由计时器100a测量的往返时间被用于计算一个超时值。该超时值是一个基于不断变化的通信环境来判定的变量。此外，在当前实施例中，由计时器100a测量的往返时间被用于生成概率分布数据(后详见图3)。

应当指出，通常对于每个窗口的单个数据段而测量往返时间，但是为了更新超时值或者概率分布而测量窗口的每个数据段的往返时间也是可能的。

计时器100b只有当数据段重发时才运行。特别地，当数据段被重发时，计时器100b通过CPU 100的指示来开始测量逝去时间。然后当数据段的确认被接收时，它通过CPU 100的指令而停止测量操作。由计时器100b测量的逝去时间值被提供给CPU 100。然后这个值同概率分布数据比较，并且估计所接收的确认对应原始数据段还是重发数据段。

存储器单元105包括一个RAM(随机存取存储器)102和一个ROM(只读存储器)103，以及一个HD(硬盘)104。只读存储器103存储一个使CPU 100执行数据段发射控制处理的程序。特别地，根据该程序，CPU 100发射一个数据段(以下简称″原始数据段″)到客户端设备50，然后等待这个被发射的数据段的确认。当发射原始数据段时，CPU 100还为计时器100a设置一个超时值来测量逝去时间。

在超时之前可能还没有接收到确认这是有可能的。例如：在通信终端40和移动分组通信网30之间的一个通信部分的无线部分的无线电环境中，当其中的通信情况恶化时。在这种情况下，一个触发信号从计时器100a中输出，其指示没有接收到确认而超时值已经期满。CPU 100然后判定客户端设备50没有接收数据段。随后，CPU 100重新初始化计时器100a并重发同样的数据段。当数据段被重发时，计时器100b同样被用来测量逝去时间。

在这里假设通过移动分组通信网30的通信在无线电环境中的通信情况改善之后得到恢复，而且现在可以发射和接收数据段和确认。当服务器设备10接收到确认时，CPU 100复位计时器100a并使计时器100b停止测量一个逝去时间。CPU 100然后使用由计时器100b测量的逝去时间和概率分布数据(迟些说明)来判定被接收的确认更可能对应原始数据段还是重发数据段。

在确认更可能对应原始数据段的情况下，CPU 100判断原始数据段已经被客户端设备50接收。CPU 100然后发射一个后续原始数据段到客户端设备50。在确认更可能对应重发始数据段的情况下，CPU100判断原始数据段没有被客户端设备50所接收。CPU 100然后判定是否有用于重发的后续数据段，如果有，则它为了重发而发射该后续数据段。在没有用于重发的数据段的情况下，CPU 100发射一个后续原始数据段。

硬盘104存储示出RTT(往返时间)的发生概率的概率分布数据(见图3)，该往返时间是当在正常情况下执行通信时由计时器100a测量的从数据段的发射时间到数据段确认的接收时间为止的时间。图3示出每个数据段的RTT发生概率，数据段的发射时间是起始点。

当在正常情况下执行通信时，如下所述，原始数据段的RTT(以下简称O1-RTT)有可能与原始数据段的重发(以下简称S1-RTT)之后接收到的重发数据段确认的RTT一样。

图4分别用实线和虚线示出O1-RTT的概率分布和S1-RTT的概率分布。在该图中，时间t1是数据段被重发的时间。在时间t2，O1-RTT的发生概率变成等于S1-RTT的发生概率。因此从该图可以推断：在某个时间之前(图中所示的例子中的时间t2以前)原始数据段的确认接收概率较高，而且在时间t2之后重发数据段的确认接收概率较高。在当前实施例中，两个概率分布具有相同的曲线，用来判断数据段重发之后被接收的确认对应原始数据段还是重发数据段。

此外，硬盘104存储一个使CPU 100更新概率分布数据的更新程序。特别地，该更新程序使CPU 100执行以下处理。CPU 100使计时器100a测量RTT，该RTT从服务器设备10发射一个数据段到客户端设备50的时间到数据段的确认从客户端设备50被接收的时间为止。所测量的RTT的发生概率被计算，而且每当这个计算被执行时，存储在硬盘104中的概率分布数据就被更新。

另外或者换言之，概率分布数据可以用计时器100b测量的时间值来更新，其中，判定在超时的情况下在重发数据段之后第一个被接收的确认对应重发数据段。该判定基于计时器100b测量的值比图4中t2的值大，并且还基于第二个确认具有与没有被接收的第一个确认相同的确认号。

应当指出，CPU 100可以开始服务器设备10和客户端设备50之间的通信并且产生概率分布数据。换言之，可以基于在通信开始之前获得的统计数字来产生概率分布数据。特别地，以下三个方法可以被采用。

在第一个方法中，测试数据段在服务器设备10和客户端设备50之间的通信初始阶段中被发射，并且基于测试数据段和它们在这个阶段内交换的对应确认来产生概率分布数据。在预定测试阶段过去之后，开始发射要被发射的数据段。在需要数据段重发的情况下，通过使用测试数据段而获得的概率分布数据来执行上述判定。每当计时器100a获得一个RTT时，概率分布数据就被更新。

在第二个方法中，在服务器设备10和客户端设备50之间的通信开始时开始发射要被发射的数据段。在这种情况下由于没有可用的概率分布数据，所以在某个期间内不执行判定。在此初始期间内，概率分布数据被产生。因为在这个方法中，在从通信开始后的某个期间已经过去之后执行根据当前实施例的判定，所以当相对较长时间的通信被执行时，当前实施例的结果是可预期的。

如同在第二个方法中一样，在第三个方法中，在服务器设备10和客户端设备50之间的通信的开始时开始发射要被发射的数据段，但是通过使用在类似通信环境中预先获得的已有概率分布数据执行判定。在这种情况下，通信开始之后获得的RTT被用来更新已有的概率分布数据。

在上述任何一种方法中，在不止存在一个客户端设备50(未示出)的情况下，服务器设备10的CPU 100为每个客户端设备50的IP地址更新概率分布数据。

正如已说明的，根据当前实施例的服务器设备10测量从数据段的重发到确认接收为止的逝去时间，通过基于概率分布的更新数据来判定所测量的逝去时间更可能是O1-RTT还是S1-RTT从而判断该确认属于原始数据段还是重发数据段。

客户端设备50的结构：

因为客户端设备50按照与标准计算机相同的方式来配置，所以说明将只给出涉及当前实施例的功能。

刚一从服务器设备10接收到一个数据段，客户端设备50就进行一个操作，其发射指示已经接收到该数据段的一个确认。特别地，客户端设备50在确认数据报头的确认号字段中设置它接下来等待接收的数据段的序列号，并且发射该确认到服务器设备10。

2.操作

接下来，将给出一个当前实施例的操作说明。

图5是一个序列图，其示出了在服务器设备10和客户端设备50之间执行分组通信的例子。图6是一个流程图，其示出在根据当前实施例的服务器设备10发射与接收数据段的一个例子。在当前实施例中，数据段用一个滑动窗口来发射。为简单起见，假设在这个例子中当开始发射时窗口大小是3。进一步假设，客户端设备50能够接收的数据段数量相对于由服务器设备10设置的窗口大小来说要大得多。

此外，每当它发射或者接收数据时，服务器设备10的CPU 100执行存储在硬盘104中的更新程序从而来更新概率分布数据。

在图5中，三个数据段(原始数据段S1、S2和S3)从服务器设备10被发射到客户端设备50，数据段S1、S2和S3分别有序列号0、1000和2000。因为窗口大小被设置为3，所以三个数据段都被发射。

在图中所示的例子中，无线电通信环境在发射之后恶化，该环境包括在通信终端40和移动分组通信网30之间的通信部分内的一个无线部分中。结果是原始数据段S1、S2和S3的发射被中止。原始数据段S1、S2和S3然后被暂时存储在移动分组通信网30中的一个节点中。一旦无线电环境被改善并且经由移动分组通信网30的通信得到恢复，则原始数据段S1、S2和S3就被发射到客户端设备50。简言之，在一个延迟之后，原始数据段S1、S2和S3通过移动分组通信网30被发射到客户端设备50并且在发射之后有一点延迟地到达客户端设备50。然后，确认号为1000的确认R1响应于原始数据段S1的接收而从客户端设备50被发射到服务器设备10。

现在将给出一个详细并且对应上述例子的说明，其说明由服务器设备10执行的一个操作。在图6的步骤S10中，服务器设备10的CPU100发射原始数据段S1、S2和S3。随后，CPU 100给计时器100a分配一个超时值来使它测量逝去时间(步骤S11)，并且等候响应于原始数据段S1的接收而从客户端设备50被发射的确认。

CPU 100然后判定是否有任何确认被接收(步骤S12)。当在步骤S12中判定为“否”时，CPU 100然后通过计时器100a判定超时是否出现(步骤S13)。在步骤S13中判定为″否″的情况下，程序回到步骤S12。在直到没有确认被接收而超时已经出现之前，由CPU 100重复步骤S12和S13的判定。

在这个例子中，在确认R1被接收之前，逝去时间达到超时值。在这种情况下，在没有确认被接收(步骤S12；否，步骤S13；是)而由计时器100a测量的逝去时间已经达到超时值之后，一个触发信号从计时器100a输出。CPU 100然后复位计时器100a，并且程序进行到步骤S14。

在步骤S14中，CPU 100判定客户端设备50没有接收到原始数据段S1，然后重发一个序列号为0的数据段(图5中的重发数据段S′1)到客户端设备50。CPU 100还给计时器100a分配一个超时值并使它测量逝去时间。同时，计时器100b被启动并且被用来测量一个逝去时间。

CPU 100然后判定是否有任何确认被接收(步骤S15)，并且在步骤S15中判定为“否”的情况下，CPU 100然后通过计时器100a判定超时是否出现(步骤S16)。当步骤S16的判定为“否”时，程序回到步骤S15。此后，在没有确认被接收而一个超时已经出现之前，由CPU100重复步骤S15和S16的判定。

假设CPU 100随后在超时值达到之前接收到确认R1，例如：在一个触发信号从计时器100a输出之前，其在步骤S15中判定为“是”，然后程序进行到步骤S17。

在步骤S17中，CPU 100使计时器100b停止测量逝去时间。基于所测量的逝去时间和存储在硬盘104中的概率分布数据，然后判定具有较高概率的确认R1是原始数据段的确认S1还是重发数据段的确认S′1(步骤S18)。

特别地，如″服务器设备10的结构″中的说明所述，通过如图4所示的利用概率分布数据的两个类型之间的关系来判定在步骤S17中测量的逝去时间可能是S1-RTT还是O1-RTT。

在一个优选实施例中，硬盘104存储如图3所示的一种类型的概率分布数据。CPU 100比较由计时器100b测量的逝去时间值和所存储的概率分布数据来获得一个对应测量值的S1-RTT的发生概率。此外，分配给计时器100a的超时值被附加到由计时器100b测量的值上，其中，当达到超时值时重发数据段。然后CPU 100基于概率分布数据获得O1-RTT的发生概率，其对应于通过把超时值和测量值相加所获得的值。在S1-RTT的发生概率等于或者大于O1-RTT的发生概率的情况下，判定确认R1响应于重发数据段的接收而被发射。反之，在S1-RTT的发生概率小于O1-RTT的发生概率的情况下，判定确认R1响应于原始数据段的接收而被发射。

在另一优选实施例中，硬盘104存储如图4所示两种类型的概率分布数据。CPU 100首先把在计时器100a上设置的超时值加到计时器100b测量的值上，其中，在达到超时值时重发数据段，然后比较通过把超时值和测量值相加而获得的值和O1-RTT(图4的实线)的概率分布数据来获得对应测量值加超时值的O1-RTT的发生概率。此外，基于S1-RTT(图4的虚线)的概率分布数据，CPU 100获得S1-RTT的发生概率，其相应于通过把超时值和测量值相加而获得的值。在通过参考S1-RTT的概率分布数据而获得的发生概率等于或者大于O1-RTT的发生概率的情况下，判定确认R1响应于重发数据段的接收而被发射。反之，在S1-RTT的发生概率小于O1-RTT的发生概率的情况下，判定确认R1响应于原始数据段的接收而被发射。在如图4中所示的使用两条曲线的情况下，S1-RTT的概率分布数据和O1-RTT的概率分布数据(图4的t2)的汇合点可以被认为是一个阈值。在这种情况下，当计时器100b测量的被加到超时值上的数值小于阈值时，判定确认R1响应于原始数据段的接收而被发射。在这种情况下，当由计时器100b测量的被加到超时值上的数值等于或者大于阈值时，判定确认R1响应于重发数据段的接收而被发射。

例如：如果在S17中测量的时间加上超时值是t′1，那么对应如图4所示的O1-RTT，确认R1有较高的概率。

这样，CPU 100判定确认R1更可能与原始数据段S1相对应，然后程序进行到步骤S21。在这种情况下，既然原始数据段S1的确认被接收，那么窗口滑动一个数据段。从而，一个后续数据段现在可以被发送。因此，在步骤S21中后续序列号为3000(图5中的S4)的原始数据段被发射。程序然后转到步骤S11并且再转到步骤S12。

回到图5，原始数据段S4从服务器设备10被发射到客户端设备50，该处理对应图6的步骤S21。程序然后回到步骤S11，然后计时器100a开始测量逝去时间。此后，在没有确认被接收时而一个超时已经出现之前，由CPU 100重复步骤S12和S13的判定。

另一方面，当通过服务器设备10正在执行上述程序时，原始数据段S2被客户端设备50接收，并且确认号为2000的确认R2作为原始数据段S2的接收响应从客户端设备50被发射到服务器10。

再次参考图6，当确认号为2000的确认R2到达服务器设备10时，步骤S12中由服务器设备100的CPU 100作出的判定变成“是”。从而，窗口再滑动一个数据段，并且后续序列号为4000(图5中的S5)的原始数据段被发射(步骤S10)。

在图5中，原始数据段S5从服务器设备10被发射到原始数据段S5，该处理对应步骤S10。

应当指出，在图6的步骤S19中，当CPU 100判定对应重发数据段的确认有较高概率时，程序进行到步骤S20。在步骤S20中，判定是否有重发的后续数据段。在有重发数据段的情况下，程序进行到步骤S14；而在没有重发数据段的情况下，程序进行到步骤S21。

B.第二实施例

接下来，将给出另一个例子的说明，其中，参照图1-8，分组通信在有与第一实施例中相同结构的服务器设备和客户端设备50之间被执行。

在第二实施例中，除了用于第一实施例中的概率分布(以下简称″概率分布1″)之外，另一个概率分布(以下简称″概率分布2″)也被用于图6的步骤S18中的判定。

概率分布2的例子在图7中示出。概率分布2示出从由超时所引起的数据段重发到第一个确认被接收为止的所需时间(以下简称″暂时RTT(往返时间)″)的发生概率，其中，确认被判定对应原始数据段。

相反，概率分布1示出所获得的RTT的发生概率，其中，原始数据段的发射时间是起始点。因为在原始数据段和重发数据段的发射时间内通信路径中的情况不是一定相同的，所以在步骤18的判定中的概率分布2的使用更可能提供一个比用于获得对应原始数据段的接收确认的发生概率的概率分布1的使用更可靠的结果。

因此，在当前实施例中，概率分布1被用于获得重发数据段的接收确认概率；而概率分布2被用于获得原始数据段的接收确认概率。

1.结构

因为第二实施例的主要元件中的结构类似于第一实施例，所以只说明用于第二实施例中的附加功能。

如同在第一实施例中一样，根据第二实施例的服务器设备10的CPU 100有两个计时器，100a和100b(见图1)。计时器100a和100b起到与在第一实施例中相同的作用，但是在第二实施例中，由计时器100b测量的逝去时间值不仅用于步骤S18中的判定，而且也用来更新概率分布2。

此外，除了概率分布数据1之外，硬盘104还存储概率分布数据2。同样地，硬盘104除了存储用于更新概率分布1(以下简称″第一更新程序″)的更新程序之外，还存储用于使CPU 100更新概率分布2(以下简称″第二更新程序″)的更新程序。

在第二更新程序中，在判定数据段重发之后被接收的确认更可能对应原始数据段的情况下，CPU 100用计时器100b测量的逝去时间值来更新存储在硬盘104中的概率分布数据2。特别地，CPU 100获得由计时器100b测量的逝去时间的发生概率，该时间是原始数据段的临时RTT。每当获得这样的发生概率时，所获得的发生概率被用来更新概率分布数据2。应当指出，用于更新概率分布数据2的各种方法可以被预见，诸如连同由计时器100b测量的先前值一起重新计算数据之类的方法。

在先前的段落中用到的惯用语″在判定数据段重发之后被接收的确认更可能对应原始数据段的情况下″在这里将被更详细地说明。在CPU 100接收到原始数据段(图5中的R1)和数据段重发之后的重发数据段(图5中的R′1)的接收确认的情况下，设备10自然首先接收确认R1接下来接收确认R′1。在接收到确认R1时，执行图6的步骤S18中的判定，并且在此，尽管作出判断是可能的，但是肯定地判定确认R1对应原始数据段是不可能的。当第二个确认R′1被接收时，CPU 100能够判定步骤S18的判定是正确的或者是不正确的。因此在当前实施例中，当第二个确认R′1被接收时，用计时器100b测量的值来进行的概率分布2的更新被执行。

事实上如图5所示，因为设备50接收重发数据段S′1是在客户端设备50接收原始数据段S1、S2和S3之后，所以包含在确认R′1中的确认号不同于第一个确认R1中的确认号。因此，当两个有相同确认号(图5中的R3和R′1)的确认被接收时，服务器设备10的CPU 100更新概率分布数据2。

用相对于第一实施例已被说明的三个方法之一，可以执行概率分布数据2的更新。在第一个方法中，在服务器设备10和客户端设备50之间的通信开始之后，测试数据段在某一个期间被发射。在测试数据段需要被重发的情况下，概率分布数据2可以基于由计时器100b获得的暂时RTT来产生。

在第二个方法中，在通信开始之后产生概率分布数据2。在这个方法中，因为概率分布数据2是不可用的，所以在通信开始之后暂时不执行判定，但是在预定时期已经过去之后启动判定。在数据段需要重发的情况下，计时器100b被用来测量逝去时间，并且所需的到第一个确认被接收为止的时间被测量。当服务器设备100接收到两个有相同确认号的确认时，概率分布数据2用测量时间值来产生。

在第三个方法中，上述判定在通信开始之后通过使用概率分布数据2立即开始，概率分布数据2预先在类似环境中执行的通信中被测量。特别地，概率分布数据2可以在通信开始之前，通过使用在背景技术中说明的时标选项来产生以便判定在数据段重发之后被接收的确认对应原始数据段还是重发数据段。预先产生的概率分布数据2在通信开始之后被更新。

应当指出，当测试数据段在第一个方法中被发射时，时标选项可以被使用，并且当概率分布数据的产生在第二个方法中正在被执行时，在判定开始之前，时标选项也可以被使用。

通过使用概率分布1和2可以作出以下假设。在正常情况中执行通信的情况下，从数据段的重发到重发数据段的确认接收为止的RTT(以下简称“S2-RTT”)可以由概率分布1(见图3)来代表。此外，从数据段的重发到原始数据段的确认接收为止的暂时RTT(以下简称“O2-pRTT”)可以由概率分布2(见图7)来代表。图8是分别用实线和虚线示出O2-pRTT(概率分布2)的概率分布和S1-RTT(概率分布1)的概率分布。在图中，两个曲线汇合点的时间t′2是O2-RTT的发生概率变得等于S1-RTT的发生概率的时间。从该图可以推断：在某个时间t′2之前原始数据段的确认接收概率较高，而在时间t′2之后重发数据段的确认接收概率较高。这些特性被用执行图6中步骤S18的基于概率分布1和2的判定。

在有多个客户端设备50(未示出)的情况下，CPU 100为每个客户端设备50的IP地址执行概率分布2。

2.操作

接下来，将给出第二实施例的操作说明。

第二实施例的操作除图6的步骤S18的判定处理的细节之外和第一实施例相同。因此只说明判定处理的细节。

步骤S18的判定被执行如下。CPU 100比较由计时器100b测量的逝去时间和概率分布数据1以及概率分布数据2。然后，分别对概率分布数据1和2获得对应测量值的发生概率。在参考概率分布1而获得的发生概率等于或者大于参考概率分布2而获得的发生概率的情况下，判定确认R1响应于重发数据段的接收而被发射。反之，当前者小于后者时，判定确认R1响应于原始数据段的接收而被发射。换言之，分别示出概率分布数据1和2的两个曲线的汇合点(图8的t2)可以被判定为一个阈值。当由计时器100b测量的时间小于阈值时，判定确认R1对应原始数据段；而当由计时器100b测量的时间等于或者大于阈值时，判定确认R1对应重发数据段。

在图8中所示的例子中，确认R1在时间t′1被接收，因此，判定确认更可能对应原始数据段(步骤S19；否)。程序然后进行到下一步。

此外，在步骤S18的判定被执行之后，作为当前实施例中执行的一个特殊处理，当两个有相同确认号的确认被接收时，概率分布数据2被更新。如上所述，当两个相同的确认被接收时，步骤S18中作出的判定被查实，因此这个处理被执行。

C.改进

在上文中已经说明了本发明的一个优选实施例。本发明可以在不背离本发明的主要特性的前提下而在各种其它的实施例中被执行。以下是改进的例子。

在上述优选实施例中，根据TCP执行分组通信。然而，如果它执行数据块或者数据段的重发控制，本发明可以被提供到除TCP以外的分组通信的通信协议。在这种情况下，数据段可以用类似TCP中使用的滑动窗口的方法的一个窗口来发射。

在上述实施例中，服务器设备10为每个IP地址获取并更新概率分布1和2。换言之，可以为每个子网获取概率分布数据1和2。此外，在有不止一个移动分组通信网30的情况下，可以为每个移动分组通信网获取概率分布1和2。因为情况可能会取决于通信网络而变化，所以如果概率分布数据1和2对每个通信网络而被产生并且判定基于所产生的数据被执行，则更可靠的判定结果是可以期待的。

一个单独的服务器设备可以取代获取概率分布1和2并判定哪一数据段对应所接收的确认的功能。在这种情况下，在发射重发的数据段之后接收到确认，紧接着服务器设备10查询一个单独的服务器设备，看看该确认是对应于一个原始数据分段还是对应于重发数据段。这个单独的服务设备执行上面那些实施例中由服务器设备10执行的判断并把判断结果发射到服务器设备10。服务器设备10然后能够根据接收到的判断结果来估计是哪一数据段对应该确认。

在上面的实施例中，客户端设备50通过通信终端40执行与服务器设备10的分组通信。另外，客户端设备50可以具有无线通信功能并通过移动分组通信网30、互联网20，而不是通过通信终端40，与服务器设备10执行分组通信。

Claims (15)

1.一种使用在通信网中的发射控制方法，包括：

产生表示数据块往返时间发生概率的第一概率分布数据；

从发送器设备向接收机设备按顺序发射多个数据块；

从所述发送器设备中重发所述多个数据块中没有接收到确认的一个数据块并且把用于测量逝去时间的计时装置初始化；

在从所述接收机设备中接收到一个确认信号之后，获取由所述计时装置测量的所述逝去时间；以及

根据所述获取的逝去时间值和所述第一概率分布来估计所述确认信号是否确认了所述多个数据块中的一个数据块的接收，

其中，所述发射步骤包括：当在所述估计步骤中估计所述确认信号确认了所述多个数据块中的一个数据块的接收时，还发射所述已发射多个数据块之后的一个数据块。

2.根据权利要求1的数据发射方法，还包括：

当判定在所述估计步骤中执行的所述估计正确时，利用所述获得的所述逝去时间值产生表示所述逝去时间发生概率的第二概率分布，

其中，所述估计步骤包括根据所述获得的所述逝去时间值和所述第一与第二概率分布数据来执行所述估计。

3.一种通信设备，包括：

第一产生装置，用于产生表示数据块往返时间发生概率的第一概率分布数据；

发射装置，用于向接收机设备按顺序发射多个数据块；

计时装置，用于测量逝去时间；

重发装置，用于重发所述多个数据块中没有接收到确认的一个数据块并且将所述计时装置初始化；

获取装置，用于在接收到来自所述接收机设备中的一个确认信号之后，紧接着获取由所述计时装置测量的所述逝去时间；以及

估计装置，用于根据所述获得的逝去时间值和所述第一概率分布来估计所述确认信号是否确认了所述多个数据块中的一个数据块的接收，

其中，当在所述估计步骤中估计所述确认信号确认了所述多个数据块中的一个数据块的接收时，所述发射装置还发射所述已发射多个数据块之后的一个数据块。

4.根据权利要求3的通信设备，其中，

所述多个数据块被发射到多个所述接收机设备；

所述第一产生装置为与所述多个接收机设备建立的每个连接产生所述第一概率分布数据；以及

在从所述多个接收机设备之一接收到确认后，紧接着所述估计装置根据为与所述多个接收机设备之一建立的所述多个连接之一所产生的所述第一概率分布数据来执行所述估计。

5.根据权利要求3的通信设备，其中，

所述多个数据块被发射到多个所述接收机设备，每个接收机设备属于不同的子网络；

所述第一产生装置为每个所述子网络产生所述第一概率分布数据；以及

在从所述多个接收机设备之一中接收到确认后，紧接着所述估计装置根据为所述多个接收机设备之一属于的那个子网络所产生的所述第一概率分布数据来执行所述估计。

6.根据权利要求3-5中任何一个的通信设备，其中，

所述第一概率分布数据是在发射所述多个数据块之前获得的统计信息；以及

所述第一产生装置在所述多个数据块的发射开始之后，通过更新所述获得的统计信息来产生所述第一概率分布数据。

7.根据权利要求3-5中任何一个的通信设备，其中，

所述第一概率分布数据是在发射所述多个数据块的通信之前获得的统计信息；以及

所述第一产生装置在发射所述多个数据块的通信开始之后，通过更新所述获得的统计信息来产生所述第一概率分布数据。

8.根据权利要求3的通信设备，还包括：

第二产生装置，当判定所述估计装置执行的所述估计正确时，利用所述获得的所述逝去时间值来产生表示所述逝去时间发生概率的第二概率分布数据；以及

其中，所述估计装置根据所述获得的所述逝去时间值以及所述第一与第二概率分布数据来执行所述估计。

9.根据权利要求8的通信设备，其中，

当接收到请求所述后续数据块的至少两个确认信号时，所述第二产生装置判定由所述估计装置执行的所述估计是正确的。

10.根据权利要求8或9的通信设备，其中，

所述多个数据块被发射到多个所述接收机设备；

所述第一和所述第二产生装置为与所述多个接收机设备建立的每个连接分别产生所述第一和所述第二概率分布数据；以及

在从所述多个接收机设备之一中接收到确认后，紧接着所述估计装置根据为与所述多个接收机设备之一建立的所述多个连接之一所产生的所述第一和所述第二概率分布数据来执行所述估计。

11.根据权利要求8或9的通信设备，其中，

所述多个数据块被发射到多个所述接收机设备，每个接收机设备属于不同的子网络；

所述第一和所述第二产生装置为所述每个子网络分别产生所述第一和所述第二概率分布数据；以及

在从所述多个接收机设备之一中接收到确认后，紧接着所述估计装置根据为与所述多个接收机设备之一属于的那个子网络所产生的所述第一和所述第二概率分布数据来执行所述估计。

12.根据权利要求8-11中任何一个的通信设备，其中，

所述第一和所述第二概率分布数据是在发射所述多个数据块的通信之前获得的统计信息；以及

所述第一和所述第二产生装置在所述多个数据块的发射开始之后，通过更新所述按经验获得的统计信息来分别产生所述第一和所述第二概率分布数据。

13.根据权利要求8-11中任何一个的通信设备，其中，

所述第一和所述第二概率分布数据是在发射所述多个数据块的通信之前获得的统计信息；以及

所述第一和所述第二产生装置在发射所述多个数据块的通信开始之后，通过更新所述统计信息来分别产生所述第一和所述第二概率分布数据。

14.一个通信系统，包括：

产生装置，用于产生表示数据块往返时间发生概率的第一概率分布数据；

发射装置，用于从发送器设备向接收机设备按顺序发射多个数据块；

计时装置，用于测量逝去时间；

重发装置，用于重发所述多个数据块中没有接收到确认的一个数据块并且把所述计时装置初始化；

获取装置，用于在接收到来自所述接收机设备中的一个确认信号之后，紧接着获取由所述计时装置测量的所述逝去时间；以及

估计装置，用于根据所述获得的逝去时间值和所述第一概率分布来估计所述确认信号是否确认了所述多个数据块中的一个数据块的接收，

其中，当所述估计步骤估计所述确认信号确认了所述多个数据块中的一个数据块的接收时，所述发射装置还发射所述已发射多个数据块之后的一个数据块。

15.一种程序产品，用于使计算机执行如下处理：

产生表示数据块往返时间发生概率的第一概率分布数据的处理；

从发送器设备向接收机设备按顺序发射多个数据块的处理；

从所述发送器设备中重发所述多个数据块中没有接收到确认的一个数据块并且把用于测量逝去时间的计时装置初始化的处理；

在从所述接收机设备中接收到确认信号之后，紧接着获取由所述计时装置测量的所述逝去时间的处理；以及

根据所述获得的逝去时间值和所述第一概率分布来估计所述确认信号是否确认了所述多个数据块中的一个数据块的接收的处理，

其中，当所述估计处理估计所述确认信号确认了所述多个数据块中的一个数据块的接收时，所述发射处理还发射所述已发射的多个数据块之后的一个数据块。

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