CN1893707A - 通信终端及通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是实现不使用通常的TCP报头以外的报头、执行和通常的TCP同样的控制的多路径对应传输协议。本发明的通信终端(10)，具有：管理有关所述多条路径的各自的TCP控制信息的路径信息管理部(12)、存储分割要发送的数据后生成的段的发送段管理部(11)、和从发送段管理部(11)抽出段对于接收终端(30)发送的段发送部(13)。发送段管理部(11)，根据TCP控制信息，通过将段和在该段的发送中使用的路径关联起来进行存储，进行对于该段的发送预约。段发送部(13)，从发送段管理部(11)只抽出段，通过与该段关联的路径向所述接收终端发送。

Description

通信终端及通信方法
技术领域
本发明涉及发送终端同时使用多条路径向接收终端发送数据的通信方法以及实现这样的通信方法的通信终端。
背景技术
历来，作为使用多路径对应传输协议(Multi-Path TCP(TransmissionControl Protocol))的方法，亦即发送终端同时使用多条路径向接收终端发送数据的通信方法，已知的有在非专利文献1到3中记载的技术。
【非专利文献1】RFC2960“SCTP(Stream Control Transmission Protocol)”
【非专利文献2】“A transport layer approach for improving end-to-endperformance and robustness using redundant paths.”，Arvind Krishnamurthy，LarryPeterson，Ming Zhang，Junwen Lai，Randolph Wang著，USENIX，04，99～112页，2004年6月
【非专利文献3】“A transport layer approach for achieving bandwidth onmulti-homed mobile hosts.”，Hung-Yun Heleh，Raghupathy Sivakumar著，ACMMobicom’02，2002年9月
但是，因为使用在非专利文献1中提出的多路径对应传输协议的通信方法，被构成为：仅使用通信状态最佳的一个路径进行通信，作为故障时的迂回路径利用其他的路径，所以存在不能同时使用多条路径进行通信的问题。
与此相对，非专利文献2以及3中提出的技术，能够同时利用在发送终端和接收终端间存在的多条路径进行通信。
但是，在非专利文献2中提出的技术中，因为在通常的TCP报头的上位需要新的报头，所以存在不能在与不具有非专利文献2中提出的协议的通信终端间进行通信的问题。
这点，在非专利文献3中提出的技术中，被构成为仅使用通常的TCP报头，实现同时利用在发送终端和接收终端间存在的多条路径进行通信(亦即多路径连接)。
但是，在非专利文献3中提出的技术中，因为用于发送ACK(Acknowledgment：送达确认信号)的路径(ACK路径)仅能使用一条，所以当正在使用的ACK路径发生故障时，所有的路径都会收到影响，同时因为各路径变得不对称(发送包的路径和接收ACK的路径不同)，所以存在不能正确计量RTT(Round trip time)的问题。
再有，在非专利文献3中提出的技术中，存在不能使用C-ACK(CumulativeACK)等问题，存在在路径单位中不能进行和通常的TCP相同的控制的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述各点提出的，其目的在于，提供这样一种通信方法及通信终端，即：为即使在与不适用本发明的技术的接收终端间也能够进行通信，不使用通常的TCP报头以外的报头，通过使用多条ACK路径，使用对称的路径计量正确的RTT，同时改进Cumulative ACK，由此，来实现能够进行和通常的TCP同样的控制的多路径对应传输协议。
本发明的第一特征是，提供一种通信终端，其特征在于，该通信终端能够同时使用多条路径向接收终端发送数据，具有：被构成为管理有关所述多条路径的各自的TCP控制信息的路径信息管理部、被构成为存储分割对于接收终端要发送的数据后生成的段的发送段管理部、和被构成为从所述发送段管理部抽出所述段对于所述接收终端发送的段发送部，所述发送段管理部，被构成为根据所述TCP控制信息，通过将所述段和在该段的发送中使用的路径关联起来进行存储，进行对于该段的发送预约，所述段发送部，被构成为从所述发送段管理部只抽出所述段，通过与该段关联的路径向所述接收终端发送该段。
根据这样的发明，因为被构成为只使用通常的TCP报头进行段的发送，所以即使在与不使用本发明的技术的接收终端之间也能进行通信。
在本发明的第一特征中，也可以具有被构成为在有关所述段的送达确认信号通过与在该段的发送中使用的路径相同的路径被接收到的场合，在全部发送段管理部中，从所述发送段管理部中删除具有比未接收送达确认信号的段的最小的序号小的序号的段的段接收部。
在本发明的第一特征中，也可以被构成为：所述发送段管理部在检测到超时的场合，取消对于未接收送达确认信号的所有段的发送预约，再次根据所述TCP控制信息，进行对于该段的发送预约。
在本发明的第一特征中，也可以被构成为：所述发送段管理部，在接收到选择送达确认信号的最大的段和下一个要接收送达确认信号的段之间，未接收送达确认信号的段大于等于规定数的场合，在小于等于接收到选择送达确认信号的最大的段的序号的序号中取消对于未接收送达确认信号的段以及未发送的段的发送预约，再次根据所述TCP控制信息，进行对于该段的发送预约。
在本发明的第一特征中，也可以被构成为：所述段发送部，在和邻近通信终端之间形成自组织网络，通过该自组织网络内的所述路径发送所述段。
根据这样的发明，通过利用在和邻近通信终端之间形成的自组织网络内的路径，即使在不具有多个接口的通信终端中，也可以实现同时利用在发送终端和接收终端之间存在的多条路径进行通信(即虚拟多路径连接)。
本发明的第二特征是，提供一种通信终端，其特征在于，该通信终端同时使用多条路径从发送终端接收数据，具有：被构成为管理有关所述多条路径的各自的TCP控制信息的路径信息管理部、被构成为通过所述多条路径接收分割所述数据后生成的段的段接收部、被构成为对于发送该段的每一条路径存储接收到的所述段的接收段管理部、被构成为根据所述TCP控制信息发送用于通知通过各路径的段的接收结果的送达确认信号的段发送部。
在本发明的第二特征中，也可以被构成为：所述送达确认信号通知通过所述路径成功接收的段的序号。
根据这样的发明，因为被构成为对于接收到数据包的路径发送ACK，所以可以正确地计量RTT，改进C-ACK，这样就能够对于各路径进行和通常的TCP控制相同的控制。
在本发明的第二特征中，也可以被构成为：在通过同一路径接收序号连续的多个段的场合，所述送达确认信号，对该多个段的接收结果汇总后进行通知。
根据这样的发明，因为能够发送多个ACK(送达确认信号)(例如因为能够使用C-ACK)，所以能够削减发送的ACK的数目。
在本发明的第二特征中，也可以被构成为：所述段接收部在和邻近通信终端之间形成自组织网络，通过该自组织网络内的所述路径接收所述段。
本发明的第三特征是，提供一种通信方法，其特征在于，该通信方法是发送终端同时使用多条路径向接收终端发送数据的通信方法，具有以下步骤：所述发送终端，根据对所述多条路径的每一条管理的TCP控制信息，通过将分割要对所述接收终端发送的数据后生成的段和该段的发送中使用的路径关联起来存储在发送段管理部中，来进行对该段的发送预约的步骤；所述发送终端，从所述发送段管理部中只抽出所述段，通过与该段关联的路径向所述接收终端发送该段的步骤；所述接收终端，在对于发送了所述段的每一路径管理接收的该段的同时，根据对所述多条路径的每一条管理的TCP控制信息，发送用于通知通过各路径的段的接收结果的送达确认信号的步骤；所述接收终端，在有关所述段的送达确认信号，通过和在该段的发送中使用的路径相同的路径被接收到的场合，从所述发送段管理部中删除该段以及与该段关联的路径的步骤。
在本发明的第三特征中，具有所述发送终端以及所述接收终端在和邻近通信终端之间形成自组织网络的步骤，所述通信终端，通过所述自组织网络内的所述路径对于所述接收终端发送生成的所述段，所述接收终端，也可以通过所述自组织网络内的所述路径接收所述段。
如上所述，根据本发明，能够提供实现不使用通常的TCP报头以外的报头、能够进行和通常的TCP同样的控制的多路径对应传输协议的通信方法以及通信终端。
附图说明
图1是包含本发明的第一实施形态的通信终端的通信系统的全体结构图。
图2是本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端)的功能框图。
图3是表示本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端)发送段管理部的管理内容的一例的图。
图4是表示本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端)路径信息管理部的管理内容的一例的图。
图5是本发明的第一实施形态的通信终端(接收终端)的功能框图。
图6是本发明的第一实施形态的通信终端(接收终端)的路径信息管理部的管理内容的一例的图。
图7是本发明的第一实施形态的通信终端(接收终端)的接收段管理部的管理内容的一例的图。
图8是表示本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端)发送段的动作的流程图。
图9是用于说明本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端)发送段的动作的图。
图10是表示本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端)接收ACK的动作的流程图。
图11是用于说明本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端)接收ACK的动作的图。
图12是表示本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端)中的重新发送方式的动作的流程图。
图13是表示本发明的第一实施形态的通信终端(接收终端)中的接收动作的流程图。
图14是用于说明本发明的第一实施形态的通信终端(接收终端)中的接收动作的图。
图15是用于说明本发明的第一实施形态的通信终端(接收终端)中的接收动作的图。
图16是用于说明本发明的变更例1的通信终端的图。
图17是用于说明本发明的变更例1的通信终端的图。
符号说明
10发送终端，10a、30a应用功能部，11发送段管理部，12、32路径信息管理部，13、34段发送部，14、31段接收部，30接收终端，33接收段管理部
具体实施方式
(本发明的第一实施形态的通信终端的结构)
图1表示具有本发明的第一实施形态的通信终端(发送终端10以及接收终端30)的通信系统的一例。如图1所示，在本实施形态中，设想同时使用3条路径#1到#3从发送终端10对于接收终端30发送数据的环境。
作为这样的数据，可以设想FTP(File Transfer Protocol)、SMTP(SimpleMail Transfer Protocol)、HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)、POP3(Post OfficeProtocol Version 3)等应用数据。
另外，这样的数据，在SQL(Structured Query Language)等数据库语言中可以适用，在NFS(Network File System)等跨越网络的文件访问数中可以适用，还可以适用于SSH(Secure Shell)、SSL(Secure Socket Layer)、Ethernet(登陆商标)over TCP/IP等的VPN(Virtual Private Network)等，使用了TCP的所有通信系统。
如图1所示，本实施形态的接收终端30，被构成为具有与WAN(WirelessArea Network)中的3G对应的接口、与WLAN(Wireless Local Area Network)中IEEE 802.11b对应的接口、和与WPAN(Wireless Personal Area Network)中的Bluetooth(注册商标)对应的接口等这样的多个无线接口(可对应多路径连接)。
然后，本实施形态的接收终端30，被构成为同时使用通过多个接口确立的多条路径#1到#3，接收从发送终端10发送的数据。
另一方面，在图1的例子中，本实施形态的发送终端10，仅具有有线接口，不具有多个无线接口。
但是，在通常的TCP中，通过“(发送者的IP地址，端口号码)，(接收者的IP地址，端口号码)”4个地址判别路径(一般的TCP连接)。
因此，本实施形态的发送终端10，也被构成为：既然需要同时使用多条路径#1到#3，对于接收终端30发送数据(构成应用数据的段)，就要能够判别上述的路径#1到#3(可对应多路径连接)。
如图2所示，本实施形态的发送终端10，具有应用功能部10a、发送段管理部11、路径信息管理部12、段发送部13、和段接收部14。
应用功能部10a，对于发送段管理部11指示发送在应用中使用的数据。
这里，应用功能部10a也可以被构成为：作为发送数据的路径，能够明示地指定多条路径的组。
另外，应用功能部10a，也可以被构成为：作为发送数据的路径，指定代表路径，自动追加其他的路径。
发送段管理部11，通过存储分割要对接收终端30发送的数据后生成的段的发送缓冲器构成。
另外，发送段管理部11，被构成为：根据对每一路径通过TCP-CB(TCP-CB：TCP Control Block)管理的TCP控制信息，通过将生成的段、和该段的发送中使用的路径(变量“path”)关联起来进行存储，进行对该段的发送预约。
具体说，发送段管理部11，如图3所示，把从应用功能部10a转交来的要向接收终端30发送的数据分割为PDU(Protocol Data Unit)单位，对于分割后的各数据，赋予通常的TCP报头，形成段。这里，TCP报头取为在通常的TCP中使用的TCP报头。
另外，发送段管理部11，被构成为对于形成的该段，赋予用于管理该段的特别的报头进行管理。
这样的特别的报头，如图3所示，被构成为包含“path”、“sack”、“p_seq”、“next”等的变量、或“rsv”标志等的标志。
这里，变量“p_seq”表示分配给每一路径的段的序号。
此外，在TCP中，一般用“字节顺序”表示序号，但是在本说明书中为简化决定用“序列顺序”表示。
另外，变量“path”表示在该段的发送中使用的路径的识别信息，变量“sack”表示在对于该段的ACK的接收中使用的路径的识别信息。变量“next”表示在该段的下一个要参照的段。
“rsv”标志是表示进行对相应段的发送预约的状态的标志(是这样的状态的场合为“1”)。
再有，发送段管理部11，管理表示接着要预约的数据开始位置的“rsv_nxt”这样的变量。
另外，发送段管理部11，被构成为：在检测到超时的场合，取消对于未接收到ACK(送达确认信号)的所有段的发送预约，再次根据TCP-CB(TCP控制信息)进行对于该段的发送预约。
另外，发送段管理部11，被构成为：在接收到SACK块(选择送达确认信号)的最大的段(“max_sack”)和接着要接收的ACK(送达确认信号)的段(“rcv_ nxt”)之间，未接收到ACK(送达确认信号)的段大于等于规定数(例如3)的场合，在比接收到SACK块(选择送达确认信号)的最大的段的序号小或相等的序号中取消对于未接收到ACK(送达确认信号)的段以及未发送的段的发送预约，再次根据TCP-CB(TCP控制信息)进行对于相应段的发送预约。
路径信息管理部12，被构成为：根据多个路径信息管理部#1到#3管理有关多条路径#1到#3的每一条的TCP-CB(TCP控制信息)。此外，各路径，通过“(发送者的IP地址，端口号码)，(接收者的IP地址，端口号码)”4个地址来判别。
具体说，各路径信息管理部#n，如图4所示，被构成为管理包含“rtt”、“t_timer”、“t_seq”、“cwnd”、“ssthresh”、“rcv_nxt”、“snd_nxt”、“rsv_num”、“snd_num”、“max_sack”等变量的TCP-CB(n)。
此外，在这样的TCP-CB(n)中，进而也可以确保用于维持“t_state”或“t_flags”等这样的TCP连接的各种信息。
此处，“rtt”是测量的往返时间，“t_timer”是根据“rtt”计算出的超时值，“t_seq”是“rtt”的测量中所使用的段的顺序号，“cwnd”是拥挤窗口，“ssthresh”是“Slow Start Threshold”，“rcv_nxt”是下一个期待接受的段的顺序号，“snd_nxt”是下一个要发送的段的顺序号，“rsv_num”是预约完毕的数据量，“snd_num”是发送完毕的数据量，“max_sack”，是在用该路径发送的段中，由ACK或SACK选项所通知的最大的顺序号。
段发送部13，被构成为：从发送段管理部11抽出段，通过与该段关联的路径对于接收终端30进行发送。
另外，段发送部13，被构成为：在检测到特定的段丢失的场合，对于该段进行重新发送。
段接收部14，被构成为：在有关段的ACK(送达确认信号)，通过和该段的发送中使用的路径相同的路径被接收到的场合，在所有发送段管理部11中，从发送段管理部11中删除具有比未接收ACK(送达确认信号)的段的最小的序号小的序号的段。
如图5所示，本实施形态的接收终端30，具有应用功能部30a、段接收部31、路径信息管理部32、接收段管理部33、和段发送部34。
段接收部31，被构成为：从接收终端10通过多条路径#1到#3接收段，根据“(发送者的IP地址，端口号码)，(接收者的IP地址，端口号码)”4个地址，向特定的路径信息管理部#1到#3发送接收到的每一个段。
路径信息管理部32，被构成为：通过多个路径信息管理部#1到#3管理关于多条路径#1到#3的每一条的TCP-CB(TCP控制信息)。此外，各路径通过“(发送者的IP地址，端口号码)，(接收者的IP地址，端口号码)”4个地址来判别。
具体说，各路径信息管理部#n，如图6所示，被构成为：包含“del_timer”、“del_ack”、“rcv_nxt”、“p_sack1”、“p_sack2”、“p_sack3”等变量的TCP-CB(n)。
此外，在这样的TCP-CB(n)中，进而也可以确保用于维持TCP连接的各种信息。
此处，“del_timer”是用于使ACK的发送延迟的定时器，“del_ack”是“del_timer”到时时的ACK中所用的顺序号，“rcv_nxt”是下一个期待接受的段的顺序号，“p_sackn”是在第n个块中记入的顺序号。
接收段管理部33，被构成为：对于发送了该段的路径管理接收到的段。
具体说，接收段管理部33，如图7所示，是被构成为对于从路径信息管理部12发送的各段赋予用于管理该段的特别的报头进行管理的接收缓冲器。
这样的特别的报头，如图7所示，被构成为：包含“path”等这样的变量。
这里，变量“path”表示该段的发送中使用的路径的识别信息。
再有，接收段管理部33，管理表示存储有最初接收到的段的开始位置“rcv_buf_first”这样的变量。此外，接收段管理部33，被构成为：从用“rcv_buf_first”表示的段向应用功能部30a发送。
段发送部34，被构成为：根据对每一路径管理的TCP-CB(TCP控制信息)，发送用于通知通过各路径的段的接收结果的ACK(送达确认信号)。
此外，在这样的ACK中，如后述，赋予由RFC2018定义的SACK(SelectiveAcknowledgement)选项。这里，赋予ACK的SACK选项，被构成为：通知通过各路径成功接收的段的序号。
另外，段发送部34，也可以被构成为：在同一路径内接收了序号连续的多个段的场合，发送对于该多个段的接收结果汇总后通知的送达确认信号(C-ACK)。
(本发明的第一实施形态的通信终端的动作)
下面，参照图8到图15，说明本发明的第一实施形态的通信终端的动作。
第一，参照图8以及图9，说明本实施形态的发送终端10同时使用多条路径#1到#3向接收终端30发送数据的动作。
如图8所示，在步骤S101，发送终端10的发送段管理部11把从应用功能部10a转交来的数据分割为MTU单位。
在步骤S102，发送段管理部11，给分割为MTU单位的各个数据赋予TCP报头，形成段，赋予上述特别的报头(参照图3)进行管理。
这里，发送段管理部11，对于各变量以及标志，作为初始值设定“0”。
在步骤S103，发送段管理部11，监视关于由路径信息管理部12管理的所有的路径的TCP-CB内的变量“rsv_num”，在变量“rsv_num”小于变量“max_burst”的场合，对于最前面的数据(通过变量“rsv_nxt”表示的数据)进行发送预约。
这里，变量“max_burst”，表示在接收ACK时能够一次发送的最大的段的数据量(段数)。此外，变量“max_burst”在全部路径(接口)中是公共变量。
然后，发送段管理部11，从发送段管理部11的最前面数据(通过变量“rsv_nxt”表示的数据)，对于未设定“rsv”标志的段进行发送预约，路径信息管理部12，在与该段的发送中使用的路径对应的TCP-CB中的变量“rsv_num”上追加进行了发送预约的段的数据量。此外，预约过的段，使用变量“next”连接，通过查找赋予各段的特别的报头内的变量“next”，就能够查找下一预约的段。
这里，在已经给变量“rsv_num”设定了值的场合，发送段管理部11，仅对相应于“cwnd”-“rsv_num”的段进行发送预约。亦即，发送段管理部11，被构成为：使变量“rsv_num”＝变量“cwnd”那样进行对于段的发送预约。
但是，在ACK内的广告窗口值比由所有路径信息管理部#n管理的变量“cwnd”的合计(∑cwnd)还小的场合，发送段管理部11，做成变量“rsv_num”不超过“ACK内的广告窗口值×cwnd/∑cwnd”。
发送段管理部11，在完成了这样的发送预约的场合，在上述的特别的报头中的“rsv”标志中设定“1”，把进行过发送预约的路径的识别信息设定为上述的报头中的变量“path”。
这里，路径信息管理部12，在对于位于在变量“snd_nxt”中设定的位置之前的段进行了发送预约的场合，在变量“snd_nxt”中设定进行过发送预约的段的下一段的开始位置。
路径信息管理部12，在变量“rcv_nxt”小于变量“snd_nxt”的场合，同样在变量“rcv_nxt”设定在“snd_nxt”中设定的值。
在步骤S104，段发送部13，同时使用多条路径#1到#3，顺序向接收终端30发送进行了发送预约的段。
此外，段发送部13，在“cwnd”-“_snd_num”＞0的场合，从用变量“snd_nxt”表示的段顺序进行发送。这里，变量“snd_nxt”，是在该路径中因发送完毕而未接收到ACK的段数。
另外，在段发送部13通过特定的路径发送段的场合，路径信息管理部12，从与该特定的路径有关的TCP-CB中的变量“rsv_num”中减去已发送的段的数据量，向与该特定的路径有关的TCP-CB中的变量“snd_num”追加已发送的段的数据量。
在段发送部13，每次发送段时，路径信息管理部12，查找变量“next”，把下一段的开始位置，设定在变量“snd_nxt”中。
此外，在段发送部13发送段时，在未设定变量“t_timer”的场合，路径信息管理部12，在变量“t_timer”中，设定从变量“rtt”等计算的新的超时值，在变量“t_seq”中，设定已发送的段的序号(seq)。
图9表示发送终端10通过路径#1发送段#4的场合中的上述的特别的报头以及TCP-CB的一例。
在这样的场合，在发送段管理部11中在赋予段#4的特别的报头中，设定为变量“path”＝1、变量“sack”＝0、“rsv”标志＝0、变量“next”＝0。
另外，有关路径#1的TCP-CB(1)中，设定为变量“rcv_nxt”＝1、变量“snd_nxt”＝4、变量“rcv_num”＝1、变量“snd_num”＝1。
第二，参照图10以及图11，说明本实施形态的发送终端10接收ACK的动作。如图10所示，在步骤S301，发送终端10的段接收部14，接收从接收终端30发送的ACK，根据接收该ACK的路径的“(发送者的IP地址，端口号码)，(接收者的IP地址，端口号码)”的4个地址，向适当的路径信息管理部#n转发该ACK。
在图11的例子中，发送终端10的段接收部14，把从接收终端30接收的ACK(A)或者(B)，向管理接收该ACK(A)或者(B)的路径信息管理部#1转发。这里，图11所示的ACK(A)，通知尚未接收的段中序号最小的段是“段#1”。
另外，图11所示的ACK(B)，通知尚未接收的段中序号最小的段是“段#2”。另外，通过SACK选项，通知段#7的接收成功。此外，ACK也可以被构成为通过一个SACK选项，通知多个段的接收成功。
在步骤S302，路径信息管理部#n，对于通过接收到的ACK以及SACK选项报告已经到达接收侧的段，指示发送段管理部11，在特别的报头中的变量“sack”中，设定通过该路径信息管理部#n管理的路径的识别信息。
此外，当在变量“sack”中设定的路径的识别信息和在变量“path”中设定的路径的识别信息一致的场合，在接收其他的ACK时不改写变量“sack”。
在图11的例子中，路径信息管理部#1，指示发送段管理部11，把路径#1的识别信息设定在赋予通过ACK(A)通知接收成功的段#1的特别的报头中的变量“sack”中。
另外，在图11的例子中，路径信息管理部#1，指示发送段管理部11，把路径#1的识别信息设定在赋予通过ACK(B)的SACK选项通知接收成功的段#7的特别的报头中的变量“sack”中。
在步骤S303，路径信息管理部#n，比较相应TCP-CB(n)中的变量“rcv_nxt”、和通过ACK或者SACK选项通知的段的序号(seq)。
在变量“rcv_nxt”比该seq(ACK)小的场合，或者在通过SACK块未通知接收与变量“rcv_nxt”相应的段的场合，本动作前进到步骤S304。在这以外的场合，本动作前进到步骤S305。
在图11的例子中，因为在TCP-CB(n)中的变量“rcv_nxt”中设定“段#1的序号”，所以在路径信息管理部#1接收ACK(A)的场合，本动作前进到步骤S305。
在步骤S305，路径信息管理部#n，判断有关通过在相应TCP-CB(n)中的变量“rcv_nxt”指定的段的特别的报头内的变量“sack”与变量“path”是否一致。
在步骤S305，在有关通过在相应TCP-CB(n)中的变量“rcv_nxt”指定的段的特别的报头内的变量“sack”与变量“path”一致的场合，在步骤S306，把在变量“rcv_nxt”中设定的段，遵照在该TCP-CB(n)中的变量“next”移动到下一个。
在图11的场合，通过ACK(A)的接收，在变量“rcv_nxt”中设定段#4(因为赋予段#1的特别的报头内的变量“next”指示在路径#1中下一发送的段)。该处理，一直被继续到发现变量“sack”与变量“path”不一致的段。
另一方面，在步骤S305，在发现了变量“sack”与变量“path”不一致的段的场合，在步骤S307，判断是否更新了变量“rcv_nxt”。
在变量“rcv_nxt”被更新了的场合，在步骤S308，取消变量“t_timer”，在步骤S309，在所有的路径信息管理部中，从发送段管理部11中删除直到最小的变量“rcv_nxt”的段。步骤S308，接着步骤S307，在步骤S308a，在相当于变量“rcv_nxt”的段的变量“p_seq”大于等于相当于路径信息管理部12管理的变量“t_seq”的场合被删除。另一方面，在步骤S309，不管步骤S308的有无，在步骤S308后一定被执行。
另一方面，在接收到ACK(B)的场合，在图11的例子中，TCP-CB(n)中的变量“rcv_nxt”，是段#4(因为通过ACK(A)的接收，更新变量“rcv_nxt”。SACK选项的第一块，通知了段#7，但是因为不包含在变量“rcv_nxt”中设定的段#4，所以本动作移动到步骤S304)，因为通过ACK或者SACK选项未报告向接收侧的到达，所以本动作移动到步骤S304。
在步骤S304，对于在该路径中发送的段，把在变量“sack”中设定的路径的识别信息和在变量“path”中设定的路径的识别信息一致的段的最大的序号，设定在相应TCP-CB(n)中的变量“max_sack”中。在图11的例子中，在接收到ACK(B)的场合，在该TCP-CB(n)中的变量“max_sack”中，设定段#7。
接着，在步骤S310，在变量“max_sack”和变量“rcv_nxt”之间，计数未设定变量“sack”的段有几个。这样的计算，通过参照变量“rcv_nxt”、变量“max_sack”和变量“p_seq”可以容易地进行。
在这样的段大于等于3的场合，在步骤S311，在变量“max_sack”以下、该路径发送的段中、未设定变量“sack”的段，以及在变量“snd_nxt”以上，删除在该路径中预约的段的“rsv”标志，转移到重新发送方式(所谓在变量“snd_nxt”以上完成预约的段是已进行预约但是尚未发送的段)。
在图11的例子的场合，删除段#4、#5、#6的段的“rsv”标志。
同时，在步骤S312，根据该初始化结果，在TCP-CB(n)中，更新变量“rsv_num”、“snd_num”、“snd_nxt”。
此外，不是通过ACK接收，而是通过变量“t_timer”到时来转移到重新发送方式。在这一场合的动作，从步骤S311开始。但是，在步骤S311，虽然已是小于等于变量“max_sack”，但是变量“t_timer”到时，成为小于等于变量“snd_nxt”。
第三，参照图11以及图12，说明本实施形态的发送终端10的“重新发送方式”的动作。
如图12所示，在步骤S401，在发送终端10中，起动“重新发送方式”。此时，路径信息管理部#n，在TCP-CB(n)中，把变量“cwnd”的一半的值，设定在变量“ssthresh”中，同时把1设定到变量“cwnd”中。此外，路径信息管理部#n，也可以被构成为考虑无线类别来设定该变量“cwnd”以及该变量“ssthresh”。
在步骤S403，发送段管理部11，根据由各路径信息管理部#n管理的TCP-CB(TCP控制信息)，再次进行对该段的发送预约。这里，在利用多条路径的场合，以和在变量“path”中表示的路径的识别信息不同的路径进行发送预约(因为由于用变量“path”表示的路径丢失了段，所以如再次使用该路径，再次丢失的可能性高，所以在重新发送段时使用新的路径)。
这里，发送段管理部11，在赋予进行发送预约的段的特别的报头中，设定变量“path”以及“rsv”，更新路径信息管理部#n、TCP-CB(n)中的变量“rsv_num”。
在步骤S404，段发送部13，和上述步骤S104的动作相同，同时使用多条路径#1到#3，顺序向接收终端30发送进行发送预约的段。
这里，在段发送部13，通过特定的路径发送了段的场合，发送段管理部11，把“1”设定到涉及该段的特别的报头中的“snd”标志，路径信息管理部12，从涉及该特定的路径的TCP-CB中的变量“rsv_num”中减去已发送的段的数据量，向涉及该特定的路径的TCP-CB中的变量“snd_num”追加已发送的段的数据量。
在段发送部13，每次发送段时，路径信息管理部12，把具有在从位于该段后面的段中选择的“rsv”标志中设定为“1”的特别的报头的段的开始位置，设定在变量“snd_nxt”中。
此外，在段发送部13发送段时，在未设定变量“t_timer”的场合，路径信息管理部12，在变量“t_timer”中设定从变量“rtt”等计算的新的超时值，在变量“t_seq”中设定已发送的段的序号(seq)。
第四，参照图13到图15，说明本实施形态的接收终端30接收通过发送终端10发送的段的动作。
如图13所示，在步骤S501，接收终端30的段接收部31，根据接收到该段的路径的“(发送者的IP地址，端口号码)，(接收者的IP地址，端口号码)”4个地址，向适当的路径信息管理部#n转发接收到的段。
这里，接收段管理部33，给从路径信息管理部#n转发来的段赋予特别的报头后进行管理。此外，接收段管理部33，也可以被构成为：按照所接收到的段的序号顺序管理该段。
这里，接收段管理部33，在赋予该段的特别的报头中，在该路径中，在该段的一个之前接收的段的特别的报头的变量“next”中设定该段。
段发送部34，在步骤S502，生成对于由接收段管理部33接收到的段的ACK，在步骤S503，为赋予这样的ACK，生成SACK选项。
这里，SACK选项中的第一块，表示包含此次接收到的段的块，SACK选项中的第二块，表示通过和此次接收到的段相同路径上次接收到的段，SACK选项中的第三块，表示通过和此次接收的段相同路径上上次接收到的段。
在图14的例子中，在给在通过路径#1接收到段#10的场合生成的ACK(A)赋予的SACK选项中，在第一块中设定“段#10的识别信息”、在第二块中设定“段#8的识别信息”、在第三块中设定“段#3、#4的识别信息(3-4)”。此外，在这样的场合，在历来的SACK选项中，在第三块中设定“段#6的识别信息”。
另外，在图14的例子中，在给在通过路径#n接收到段#11的场合生成的ACK(B)赋予的SACK选项中，在第一块中设定“段#10、#11的识别信息(10-11)”、在第二块中设定“段#6的识别信息”、在第三块中设定“段#3、#4的识别信息(3-4)”。此外，在这样的场合，在历来的SACK选项中，在第二块中设定“段#8的识别信息”，在第三块中设定“段#6的识别信息”。
在步骤S504，路径信息管理部#n，通过参照变量“rcv_nxt”，判定通过同一路径的段的接收是否连续。在连续的场合，本动作前进到步骤S505，在不连续的场合，本动作前进到步骤S506。
在步骤S505，路径信息管理部#n，在TCP-CB(n)中，在变量“rcv_nxt”中设定所接收到的该段的下一段的识别信息，在变量“del_ack”中，设定通过在步骤S502生成的ACK通知的段(在尚未接收到的段中序号最小的段)的识别信息，在变量“p_sack1～3”中，设定通过在步骤S503生成的SACK选项的各块通知的段的识别信息。另外，路径信息管理部#n，在TCP-CB(n)中，起动变量“del_timer”。在变量“del_timer”到时的时候，未接收到新的段的场合，返回变量“del_ack”的值(在接收到新的段的场合，变量“del_timer”被取消)。在进入步骤S505前，在步骤S505a，判断是否存储了ACK，在存储了的场合，转移到步骤S506，在未存储的场合，转移到步骤S505。
在步骤S506，段发送部34，根据在TCP-CB(n)中的变量“p_sack1～3”，生成ACK后发送。在这样的场合，路径信息管理部#n，根据需要，更新TCP-CB(n)中的变量“rcv_nxt”。
在图15的例子中，段发送部34，被构成为：对于段#6、#7，通过同一路径#2连续接收，所以对于段#6、#7的成功接收，不是通过两个ACK通知，而是通过一个ACK通知。
(本发明的第一实施形态的通信终端的作用、效果)
根据本实施形态的通信终端，因为被构成为只使用通常的TCP报头进行段的发送，所以即使在和不使用本发明的技术的接收终端30之间也能进行通信。
根据本实施形态的通信终端，因为被构成为通过多条路径发送ACK，所以能够正确地计量RTT，能够对于各路径进行和通常的TCP控制同等的控制。
根据本实施形态的通信终端，因为能够汇总多个ACK(送达确认信号)来发送(例如因为能够支持C-ACK)，所以能够削减发送的ACK的数目。
(第一变更例)
参照图16以及图17，说明本发明的第一变更例。如图16所示，第一变更例的发送终端A的段接收部13，被构成为在与邻近通信终端B到E之间形成自组织网络，通过该自组织网络内的路径#1到#3发送段。
此外，发送终端A，使用在论文“A hybrid Approach to Internet Connectivityfor Mobile Ad Hoc Networks(P.ratanchandani and R.Kravets著，Proceedings ofIEEE WCNC，2003年)”、或论文“Internet Connectivity for Mobile Ad HocNetworks (Y.Sun，E.Belding-Royer，C.Perkins著，International Journal ofWireless Information Networks，special issue on Mobile on Mobile Ad HocNetworks(MANETs)：Standards，Research，Applications 9(2)，2002年4月”等中记载的技术，需要预先知道成为和固定网络的网关的终端C到E。
如图17所示，设想发送终端A，通过路径#1，使用包含作为发送目的地设定“发送终端F的地址”、作为发送源地址设定“接收终端A的地址”的第一报头的第一数据包，发送去往接收终端F的段的场合。
第一，发送终端A，将由作为发送目的地地址设定“发送终端E的地址”、作为发送源地址设定“接收终端A的地址”的第二报头封包了第一数据包的第二数据包向终端E发送。
第二，终端E，对于接收终端F，发送通过作为发送目的地地址设定“发送终端F的地址”、作为发送源地址设定“接收终端E的地址”的第三报头再次封包在接收到的第二数据包内包含的第一数据包的第三数据包。
第三，接收终端F，根据第三数据包的报头，判别发送该段的路径。在图17的例子中，接收终端F，通过参照第一报头以及第三报头，能够判别路径F→E→A。
此外，第一变更例的接收终端F的段发送部34也和第一变更例的发送终端A的段发送部13同样，也可以被构成为在与邻近通信终端之间形成自组织网络，通过该自组织网络内的所述路径接收段。
根据本实施形态的通信终端，通过利用在与邻近通信终端之间形成的自组织网络内的路径，即使在不具有多个接口的通信终端中，也可以实现同时使用在发送终端和接收终端之间存在的多条路径进行通信(亦即多路径连接)。
另外，接收终端即使是不具有对应上述那样的第一变更例的功能的场合，而具有RFC3775中规定的“Mobile IP”功能的场合，发送终端在使用数据包发送段时，通过附加对于与发送了该数据包的接口相应的地址的BU(BindingUpdate)，操作返回ACK的接口，进而通过参照SACK选项的第一块，段接收部14，就能够向适当的路径信息管理部#n发送接收到的ACK，就能够享受接收终端具有了对应上述那样的第一变更例的功能的场合同样的好处。

Claims (11)

1.一种通信终端，其能够同时使用多条路径向接收终端发送数据，其特征在于，具有：
被构成为管理有关所述多条路径的每一条的TCP控制信息的路径信息管理部；
被构成为存储分割对于接收终端要发送的数据后生成的段的发送段管理部；和
被构成为从所述发送段管理部抽出所述段对于所述接收终端发送的段发送部；
所述发送段管理部，被构成为：根据所述TCP控制信息，通过将所述段和在该段的发送中使用的路径关联起来进行存储，进行对于该段的发送预约；
所述段发送部，被构成为：从所述发送段管理部只抽出所述段，通过与该段关联的路径向所述接收终端发送。
2.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，
具有段接收部，其被构成为：在有关所述段的送达确认信号，通过与在该段的发送中使用的路径相同的路径被接收到的场合，在全部发送段管理部中，从所述发送段管理部中删除具有比未接收送达确认信号的段的最小的序号小的序号的段。
3.根据权利要求1或2所述的通信终端，其中，
所述发送段管理部，被构成为：在检测到超时的场合，取消对于未接收送达确认信号的所有段的发送预约，再次根据所述TCP控制信息，进行对于该段的发送预约。
4.根据权利要求1或2所述的通信终端，其中，
所述发送段管理部，被构成为：在接收到选择送达确认信号的最大的段和下一个要接收送达确认信号的段之间，有大于等于规定数的未接收送达确认信号的段的场合，在小于等于接收到选择送达确认信号的最大的段的序号的序号中，取消对于未接收送达确认信号的段以及未发送的段的发送预约，再次根据所述TCP控制信息，进行对于该段的发送预约。
5.根据权利要求1到4中任何一项所述的通信终端，其特征在于，
所述段发送部，被构成为：在和邻近通信终端之间形成自组织网络，通过该自组织网络内的所述路径发送所述段。
6.一种通信终端，其能够同时使用多条路径从发送终端接收数据，其特征在于，具有：
被构成为管理有关所述多条路径的每一条的TCP控制信息的路径信息管理部；
被构成为通过所述多条路径接收分割所述数据后生成的段的段接收部；
被构成为对于发送了该段的每一条路径存储接收到的所述段的接收段管理部；和
被构成为根据所述TCP控制信息、发送用于通知通过各路径的段的接收结果的送达确认信号的段发送部。
7.根据权利要求6所述的通信终端，其特征在于，
所述送达确认信号，被构成为：通知通过所述路径成功接收的段的序号。
8.根据权利要求6所述的通信终端，其特征在于，
在通过同一路径接收序号连续的多个段的场合，所述送达确认信号，被构成为：对该多个段的接收结果汇总后进行通知。
9.根据权利要求6到8中任何一项所述的通信终端，其特征在于，
所述段接收部，被构成为：在和邻近通信终端之间形成自组织网络，通过该自组织网络内的所述路径接收所述段。
10.一种通信方法，其是发送终端同时使用多条路径向接收终端发送数据的通信方法，其特征在于，
具有下述步骤：
所述发送终端，根据对所述多条路径的每一条管理的TCP控制信息，通过将分割要对所述接收终端发送的数据后生成的段和在该段的发送中使用的路径关联起来存储在发送段管理部中，进行对该段的发送预约的步骤；
所述发送终端，从所述发送段管理部中只抽出所述段，通过与该段关联的路径向所述接收终端发送该段的步骤；
所述接收终端，在对于发送了所述段的每一路径管理接收到的所述段的同时，根据对所述多条路径的每一条管理的TCP控制信息，发送用于通知通过各路径的段的接收结果的送达确认信号的步骤；和
所述接收终端，在有关所述段的送达确认信号通过和在该段的发送中使用的路径相同的路径被接收到的场合，从所述发送段管理部中删除该段以及与该段关联的路径的步骤。
11.根据权利要求10所述的通信方法，其特征在于，
具有所述发送终端以及所述接收终端在和邻近通信终端之间形成自组织网络的步骤，
所述发送终端，通过所述自组织网络内的所述路径，对于所述接收终端发送生成的所述段，
所述接收终端，通过所述自组织网络内的所述路径接收所述段。
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