DE60020413T2

DE60020413T2 - Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung eines Zeit-Parameters

Info

Publication number: DE60020413T2
Application number: DE60020413T
Authority: DE
Inventors: Reiner Ludwig
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: ATE298955T1; CA2381374C; CN1370361B; JP4601232B2; EP1365550A3; WO2001013587A2; ES2239292T3; EP1365550B1; EP1203472B1; WO2001013587A3; KR20020029744A; ES2228604T3; ES2243843T3; NO20020753L; AR025314A1; US6901081B1; TW522690B; AU766823B2; US20050169180A1; EP1203472A2

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Parameters, der mit einem Neuübertragungs-Merkmal bzw. Retransmission-Merkmal bei einer Zeitüberschreitung bzw. einem Time-Out in einem Dateneinheiten-Sender in Beziehung steht.
Auf dem Gebiet der Kommunikation unterscheidet man allgemein zwischen Verbindungen, welche leitungsvermittelt sind, und solchen, welche dateneinheitenvermittelt sind. In einer dateneinheitenvermittelten Verbindung wird eine zu sendende Datenmenge in Dateneinheiten aufgeteilt, und diese Dateneinheiten werden in Übereinstimmung mit einem die Kommunikation beherrschenden Protokoll gesendet. Man beachte, dass Dateneinheiten im Zusammenhang mit unterschiedlichen Protokollen unterschiedliche Namen erhalten, wie Pakete, Rahmen usw., wobei der Begriff "Dateneinheit" für den Zweck der folgenden Beschreibung generisch verwendet wird.
Um die zuverlässige Übertragung von Daten sicherzustellen, stellen viele Protokolle das Merkmal der Dateneinheit-Neuübertragung bzw. Dateneinheit-Retransmission bereit. Genauer gesagt bedeutet Dateneinheit-Retransmission, dass der korrekte Empfang einer Dateneinheit durch den Empfänger in einer Kommunikation mit einer geeigneten Quittungs-Mitteilung bzw. Acknowledgment-Mitteilung quittiert wird, welche der Empfänger zum Sender zurückschickt. Sobald ein Acknowledgment vom Sender empfangen worden ist, kann er mit dem Senden weiterer Dateneinheiten geeignet fortfahren, oder wenn keine Acknowledgment-Mitteilung oder eine Nicht-Acknowledgment- Mitteilung empfangen wird, kann die vom Empfänger nicht korrekt empfangene Dateneinheit erneut übertragen werden.
Ein Merkmal, das typischerweise mit der Dateneinheit-Retransmission einhergeht, ist das des Retransmission-Time-Out bzw. der Neuübertragungs-Zeitüberschreitung. Dieses Merkmal bedeutet, dass der Sender in einer Kommunikation nur während einer vorbestimmten Zeitperiode auf eine Acknowledgment-Mitteilung wartet, nämlich während der Retransmission-Time-Out-Periode bzw. Neuübertragungs-Zeitüberschreitungsperiode. Wenn diese Zeit abgelaufen ist, ohne dass ein Acknowledgment empfangen worden ist, wird die entsprechende Dateneinheit automatisch erneut übertragen. Dieses Merkmal stellt sicher, dass wenn eine Dateneinheit verloren geht, die verlorene Dateneinheit nach der oben erwähnten Time-Out-Periode automatisch erneut übertragen wird.
Ein Beispiel eines Protokolls, welches eine Retransmission und ein Retransmission-Time-Out-Merkmal bereitstellt, ist das sogenannte Transmission Control Protocol (TCP), welches ein Teil der bekannten TCP/IP-Protokollfamilie ist. Allgemein ist klar, dass die Time-Out-Periode abhängig von der sogenannten, Paketumlaufzeit bzw. Round-Trip-Time RTT bestimmt werden sollte, d.h. die Zeit, welche zwischen dem Senden einer Dateneinheit und dem Empfang eines Acknowledgment für die Dateneinheit vergeht. Time-Out = f(RTT) (1)
Wenn nämlich eine Verbindung "entfernt" (d.h. lange RTT) ist, dann muss die Time-Out-Periode länger eingestellt sein als für eine "nahe" Verbindung (d.h. kurze RTT). In diesem Zusammenhang ist auch klar, dass die Time-Out-Periode so lang wie möglich und so kurz wie möglich eingestellt sein sollte, da eine zu lang eingestellte Time-Out-Periode zu unnötigen Verzögerungen in der Übertragung führt.
Die gemessenen Werte von RTT können über kurze Zeitperioden sehr stark variieren, was auf eine Vielzahl von Faktoren zurückzuführen ist, wie Verkehrsbedingungen in dem Netz, das Dateneinheiten transportiert, verzögerten Acknowledgment-Mechanismen, usw. Um dieses Problem zu überwinden, wurde vorgeschlagen, eine geglättete Schätzfunktion bzw. Estimator für die Paketumlaufzeit einzuführen. Dies wird zum Beispiel in "TCP/IP Illustrated, Volume 1, The Protocols" von W. Richard Stevens, Abschnitt 21.3, Addison Wesley 1994 oder in "Throughput Performance of transport-layer protocols over wireless LANS" (Durchsatzleistungsfähigkeit von Transportschichtprotokollen über Drahtlosdatennetze), Proceedings of the Global Telecommunications Conference (GLOBALCOM), Houston, 29. November bis 2. Dezember 1993, New York, IEEE, US, Band 1, Seiten 542–549, A. DeSimone et al., erklärt. Ein erstes Verfahren zur Bestimmung einer RTT-Schätzfunktion verwendet die folgende Gleichung. SRTT ← α·SRTT + (1 – α)·RTT (2)wobei SRTT die geglättete Schätzfunktion darstellt, RTT den augenblicklich gemessenen Paketumlaufzeit-Wert und α ein Gewicht bzw. ein Glättungsfaktor ist, der einen empfohlenen Wert von 0.9 hat. Die geglättete Schätzfunktion SRTT wird jedes Mal aktualisiert, dass eine neue Messung von RTT vorgenommen wird. Der Wert 0.9 bedeutet, dass 90% der neuen Schätzung aus der vorangehenden Schätzung stammt, und 10% aus der neuen Messung. RFC 793 (RFC = Request For Comments, d.h. Kommentaraufforderung) empfahl die Einstellung des sogenannten Retransmission-Time-Out-Werts RTO als RTO = SRTT·β (3)wobei RTO der spezifische Begriff ist, welcher in Zusammenhang mit TCP für die oben beschriebene Time-Out-Periode verwendet wird, und β ein weiterer Gewichtungsfaktor ist, welcher auch als Verzögerungsvarianzfaktor bezeichnet wird, mit einem empfohlenen Wert von 2.
Der oben beschriebene Ansatz zur Berechnung von RTO hat in sofern ein Problem, dass er mit den breiten Fluktuationen von RTT nicht Schritt halten kann. Dies führt zu unnötigen Retransmissions, welche die Zustände in einem Netz verschlechtern. Es wurde daher eine Verbesserung vorgeschlagen, welche nicht nur den Mittelwert berücksichtigt, sondern auch versucht die Standardabweichung zu verfolgen. Es wird im oben genannten Buch von Stevens erwähnt, dass die Berechnung der Standardabweichung bevorzugt wäre, dies aber die Berechnung von Quadraten und einer Quadratwurzel erforderlich machen würde, was vorzugsweise vermieden wird. Dies führt zu folgendem Ansatz. Δ = RTT – SRTT (4) SRTT ← SRTT + g·Δ (5) RTTVAR ← RTTVAR + h·(|Δ| – RTTVAR) (6) RTO = SRTT + 4·RTTVAR (7)wobei RTT erneut den gemessenen Paketumlaufzeit-Wert darstellt, SRTT die geglättete Paketumlaufzeit-Schätzfunktion, RTTVAR die Schätzfunktion für die mittlere Abweichung, RTO den Retransmission-Time-Out-Wert, g ein erster Gewichtungsfaktor und h ein zweiter Gewichtungsfaktor ist. Diese Gewichtungsfaktoren g und h werden auch als Verstärkungen bzw. Gains bezeichnet, und der Wert von g ist auf 0.125 eingestellt, wohingegen der Wert von h auf 0.25 eingestellt ist.
Der oben beschriebene Ansatz der Gleichungen (4) bis (7) ist seit über 10 Jahren in Gebrauch.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Systems der Datenübertragung aus einem Dateneinheiten-Sender, der ein Protokoll implementiert, welches ein Retransmission-Time-Out-Merkmal bereitstellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Bestimmung eines mit dem Retransmission-Time-Out-Merkmal in Beziehung stehenden Parameters (zum Beispiel RTO) flexibler und adaptiver gemacht wird, in Übereinstimmung mit den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem Verfahren, das selbst nicht unter die Erfindung fällt, wird die Berechnung eines mittleren Abweichungswerts (z.B. oben RTTVAR) so durchgeführt, dass der Beitrag des gemessenen Paketumlaufzeit-Werts (z.B. oben RTT) zum mittleren Abweichungswert anders ist, wenn der gemessene Paketumlaufzeit-Wert kleiner als eine Schwelle ist, welche auf der Grundlage des gespeicherten, geglätteten Paketumlaufszeit-Werts (SRTT oben) bestimmt wird, als wenn der gemessene Umlaufzeit-Wert größer als die Schwelle ist.
Diese Schwelle kann gleich dem Wert des geglätteten Paketumlaufzeit-Werts sein. In anderen Worten, für das obige Beispiel der Gleichungen (4) bis (7) bedeutet diese bevorzugte Ausführung, dass RTTVAR anders berechnet wird für negative als für positive Werte von Δ. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass ein abnehmender Wert der gemessenen Paketumlaufzeit zu einer Vergrößerung des Retransmission-Time-Out-Parameters führt. Genauer gesagt, wie ausführlich bei der Beschreibung von bevorzugten Ausführungen erklärt wird, bedeutet die Tatsache, dass die obige Gleichung (6) den Absolutwert von Δ beinhaltet, dass ein abnehmender Wert von RTT (RTT < SRTT) die gleiche Auswirkung auf den Wert von RTTVAR hat, wie ein zunehmender Wert von RTT (RTT > SRTT). Als Folge hat ein abnehmender Wert von RTT die Wirkung, dass RTO vergrößert wird, wenn der Faktor 4·RTTVAR ein Übergewicht gegenüber dem Faktor SRTT in der obigen Gleichung (7) hat. Dieser vollkommen unerwünschte Effekt, welcher vom Erfinder erkannt wurde, kann durch das oben beschriebene allgemeine Verfahren vermieden werden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind die Gewichtungsfaktoren (zum Beispiel g, h und der spezifische Faktor 4 vor RTTVAR in Gleichung (7)) zeitlich variabel. Dieses Merkmal macht die Bestimmung des Time-Out-Parameters (zum Beispiel RTO) viel flexibler bezüglich der sich verändernden Situation in dem die Kommunikation tragenden Netz. In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführung dieses zweiten Aspekts werden die Gewichtungswerte abhängig gemacht von der Zahl der "im Flug" befindlichen Dateneinheiten, d.h. die Zahl der Dateneinheiten, welche zu einem Zeitpunkt gesendet aber noch nicht quittiert wurden (was auch als die Zahl der ausstehenden Dateneinheiten bezeichnet wird).
In Übereinstimmung mit einem anderen Verfahren, das selbst nicht unter die vorliegende Erfindung fällt, wird die Bestimmung des Time-Out-Parameters (z.B. RTO) so durchgeführt, dass dieser Parameter auch auf der Grundlage eines Werts berechnet wird, der die Zahl der unnötigen Time-Outs anzeigt, welche in der Kommunikation zwischen einem gegebenen Sender und Empfänger auftreten. Unnötige Time-Outs sind solche Time-Outs, die durch eine übermäßige Verzögerung auf der Verbindungsstrecke bewirkt werden, und nicht durch einen tatsächlichen Verlust von Dateneinheiten. Der Vorteil hiervon ist, dass die durch unnötige Time-Outs gegebene Implikation, nämlich dass die Time-Out-Periode zu kurz ist, als Grundlage verwendet werden kann, um eine konservativere (d.h. längere) Time-Out-Periode zu berechnen.
Das Konzept der Erfindung kann vorzugsweise mit den oben beschriebenen Verfahren auf jede geeignete Art und weise kombiniert werden. Eine solche Kombination wird auch als Eifel-Retransmission-Timer bezeichnet.
Kurze Beschreibung der Figuren
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung erhält man aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungen, welche auf die Figuren Bezug nehmen, in welchen
1 ein Schaubild ist, das den zeitlichem Verlauf von verschiedenen Parametern, welche mit dem Retransmission-Time-Out-Merkmal in Beziehung stehen, für einen TCP-Gleichgewichtszustand zeigt;
2 einen vergrößerten Ausschnitt des Schaubilds der 1 zeigt, und
3 ein weiteres Schaubild des zeitlichen Verlaufs von Retransmission-Time-Out-Parametern zeigt.
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungen
Die folgende Beschreibung wird im Zusammenhang mit einer Anwendung auf TCP beschrieben. Man beachte jedoch, dass dies nur ein bevorzugtes Beispiel ist, und dass die vorliegende Erfindung auf jedes Übertragungsprotokoll angewendet werden kann, welches Retransmission und Retransmission-Time-Out vorsieht.
Nach einem Verfahren, das selbst nicht unter die Erfindung fällt, wenn der Wert des mittleren Abweichungswerts RTTVAR aktualisiert wird, ist der Beitrag des gemessenen Paketumlaufzeit-Werts RTT zum aktualisierten mittleren Abweichungswert RTTVAR anders, wenn der gemessene Paketumlaufzeit-Wert RTT kleiner als eine vorbestimmte Schwelle TH ist, die auf der Grundlage des gespeicherten, geglätteten Paketumlaufzeit-Werts SRTT(old) bestimmt wird, als wenn der gemessene Paketumlaufzeit-Wert größer als die vorbestimmte Schwelle TH ist.
Nach einer ersten Ausführungsform dieses Verfahrens ist die Schwelle TH gleich dem gespeicherten Wert von SRTT, und die Berechnung oder Aktualisierung des oben in Gleichung (6) gezeigten Parameters RTTVAR wird so modifiziert, dass
Der Wert Δ = 0 kann entweder der oberen oder unteren Alternative in Gleichung (8.1) zugewiesen werden, wird jedoch vorzugsweise der oberen Alternative zugewiesen, um sicher zu stellen, dass RTTVAR im Lauf der Zeit verschwindet, wenn RTT konstant wird.
Wie man erkennt, werden die negativen Variationen von RTT, d.h. wenn RTT kleiner als SRTT ist, herausgefiltert. Auf diese Weise wird die nachteilige Auswirkung der Tatsache, dass in Gleichung (6) der Absolutwert von Δ genommen wird, beseitigt. Dies wird klarer im Zusammenhang mit der folgenden ausführlichen Beschreibung der 1.
1 zeigt den zeitlichen Verlauf von Parametern, die mit dem Retransmission-Time-Out in Beziehung stehen. Die Parameter wurden im TCP-Gleichgewichtszustand gemessen, d.h. die Verbindung zwischen dem gegebenen Sender und Empfänger hatte eine Verbindungsstrecke bzw. ein Link für sich allein. Die Kurve unten in der Figur, welche sich in Stufen ändert, beschreibt die gemessenen Werte der Paketumlaufzeit RTT. Die Symbole für RTO(pa) stellen den Retransmission-Time-Out-Parameter dar, wie er nach den Gleichungen (4) bis (7) des Standes der Technik berechnet wird. Die Werte Rexmt(pa) beziehen sich auf den Retransmission-Timer bzw. die Retransmission-Zeitfunktion wie sie typischerweise implementiert wird. Dies wird kurz erläutert.
Theoretisch sollten der Retransmission-Time-Out-Wert RTO und der Retransmission-Timer Rexmt identisch sein. Wie jedoch der Erfinder erkannt hat, enthalten die TCP-Implementierungen des Standes der Technik jedoch einen Fehler, welcher immer zu einer Differenz zwischen RTO and Rexmt führt. Dieser Fehler beruht auf der Tatsache, dass der tatsächliche Retransmission-Timer immer für die älteste ausstehende (d.h. nicht quittierte) Dateneinheit gestartet wird. Aufgrund der Verwendung von kumulierten oder verzögerten Acknowledgments ist es jedoch typischerweise zum Zeitpunkt des Sendens einer spezifischen Dateneinheit nicht bekannt, dass diese spezifische Dateneinheit bald die älteste ausstehende Dateneinheit werden wird. Nur nachdem ein Acknowledgment für alle Dateneinheiten bis hinauf zu dieser spezifischen Dateneinheit empfangen worden ist, ist bekannt, dass diese spezifische Dateneinheit die älteste ausstehende ist. Alle tatsächlichen Implementierungen von TCP starten den Retransmission-Timer immer nur dann, wenn dieses Acknowledgment für alle Dateneinheiten bis hinauf zu der genannten Dateneinheit empfangen worden sind. Folglich gibt es immer eine Verzögerung δ zwischen dem Senden der Dateneinheit und dem Empfangen der Acknowledgment-Mitteilung für alle Dateneinheiten bis hinauf zu der Dateneinheit, was dazu führt, dass der Retransmission-Timer Rexmt größer als der Retransmission-Time-Out-Wert RTO ist, nämlich Rexmt = RTO + δ.
Die Konsequenz dieses Eefekts ist, dass der Retransmission-Time-Out immer zu konservativ, d.h. zu lang ist.
In 1 ist diese Differenz zwischen RTO(pa) und Rexmt(pa) erkennbar. Ferner zeigt diese Figur auch Werte von RTO, welche in Übereinstimmung mit der oben in Gleichung (8.1) angegebenen Erfindung berechnet wurden.
Wie man anhand der dicken Pfeile A und B erkennen kann, wenn die gemessenen Paketumlaufzeit-Werte RTT steil abnehmen, dann führt dies zu einer steilen Zunahme von RTO(pa). Dies ist in höchstem Maße unerwünscht, da der Retransmission-Time-Out-Wert die Tendenz haben sollte, der Paketumlaufzeit zu folgen. Wie man erkennt, wird dies durch die in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren berechneten Werte von RTO klar erreicht, welche auf der Grundlage eines mittleren Abweichungswerts RTTVAR berechnet werden, der in Übereineinstimmung mit der obigen Gleichung (8.1) berechnet wurde. Wie man erkennt, folgen die auf diese Weise bestimmten Werte von RTO der Tendenz von RTT, und liegen immer in der Nähe und oberhalb von RTT, genau wie es erwünscht ist.
2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von 1, wobei nur RTT, RTO(pa) und RTO gezeigt sind. Wie man sieht, hat der auf oben beschriebene Weise berechnete Wert von RTO, einen viel stabileren Kurvenverlauf als der Wert RTO(pa), der in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik berechnet wurde.
In der obigen Gleichung (8.1) war die Schwelle TH, welche dazu verwendet wurde zu bestimmen, welchen Beitrag RTT zur mittleren Abweichung RTTVAR leisten sollte, der gespeicherte, geglättete Paketumlaufzeit-Wert SRTT. Dieses Verfahren ist jedoch nicht hierauf beschränkt, da die Schwelle TH im allgemeinen jeden auf der Grundlage von SRTT bestimmten, geeigneten Wert haben kann, wie zum Beispiel TH(SRTT) = SRTT + const oder TH(SRTT) = SRTT – const, wobei const jeden geeigneten, konstanten Wert darstellt, zum Beispiel eine Schwelle, die etwas über oder unter dem gespeicherten Wert von SRTT liegt. Im allgemeinen kann TH jede geeignete Funktion von SRTT sein.
Dies führt daher zu einer allgemeineren Gleichung (8.2):
Wiederum wird RTT = TH(SRTT) vorzugsweise der oberen Alternative zugewiesen.
In den obigen Gleichungen (8.1) und (8.2) werden zwei jeweilige Alternativen zur Berechnung von RTTVAR gegeben. Es ist jedoch genauso gut möglich, dass eine größere Zahl von Alternativen gegeben ist, nicht nur abhängig von den Werten der gemessenen RTT und dem gespeicherten Wert von SRTT, sondern auch von dem gespeicherten Wert von RTTVAR. Eine bevorzugte Variation von Gleichung (8.1) wird in der folgenden Gleichung (8.3) gegeben, welche der Einfachheit und Klarheit halber in Pseudocode geschrieben ist.
In anderen Worten, für den Fall, dass RTT oberhalb der Schwelle ist (in diesem Fall TH = SRTT, d.h. Δ = 0) werden zwei Unterfälle betrachtet. Wenn h einen Wert zwischen 0 und 1 hat, oder eine auf diesen Bereich beschränkte Funktion ist (was im allgemeinen der Fall sein wird), dann ist die Wirkung der obigen Gleichung (8.3) die einer Art von "Stoßdämpfer"- Charakteristik, nämlich die Vergrößerung von RTO (wobei RTO auf jede geeignete Weise berechnet wird, wie weiter unten erklärt wird) ansprechend auf eine Zunahme von RTT ist schneller als die Abnahme von RTO ansprechend auf eine Abnahme von RTT.
Schließlich, wie im Fall der Gleichung (8.1), kann auch die Gleichung (8.3) auf andere Schwellwerte als TH = SRTT (⫾ = 0) verallgemeinert werden:
In den obigen Gleichungen (8.1) bis (8.4) kann der Gewichtungsparameter h als Konstante (h = const.) oder als variabler Wert gewählt werden. Vorzugsweise wird er in Übereinstimmung mit der Erfindung zeitabhängig gewählt (h = h(t)). Noch bevorzugter ist, dass er in Beziehung gesetzt wird mit der Zahl N von ausstehenden Dateneinheiten zum gegebenen Zeitpunkt. Der Momentanwert h(t) kann zum Beispiel als 1/N(t) gewählt werden, wobei N(t) die Zahl von Dateneinheiten darstellt, die bis zum Zeitpunkt t gesendet aber nicht quittiert sind.
Obwohl es möglich ist h direkt mit N in Beziehung zu setzen, wird vorzugsweise ein beweglicher Mittelwert bzw. geglätteter Wert von N verwendet (ähnlich wie SRTT ein geglätteter Mittelwert der "verrauschten" RTT-Werte ist). In anderen Worten, ein beweglicher Mittelwert SN der Zahl N von ausstehenden Dateneinheiten kann verwendet werden, welcher zum Beispiel bestimmt sein kann als SN ← SN + m·Nwobei m ein geeigneter Gewichtungsfaktor ist.
Als weitere Möglichkeit zur Auffindung eines Werts, der eine Angabe macht über die Zahl der ausstehenden Dateneinheiten, kann das Gewicht h in Beziehung gesetzt werden mit der sogenannten Slow-Start-Threshold bzw. Slow-Start-Schwelle (Schwelle für langsamen Start) ssthresh, welche zum Beispiel aus TCP bekannt ist, siehe das oben erwähnte Buch von Stevens, Kapitel 21.6, weil ssthresh tatsächlich als geglätteter Mittelwert der Zahl der ausstehenden Dateneinheiten angesehen werden kann.
Die Slow-Start-Schwelle ssthresh wird herkömmlicherweise in Zusammenhang mit Congestion-Avoidance (Überlast-Vermeidung) verwendet. Congestion-Avoidance wird mit einer Fenster verwendenden Flusssteuerung (Window Based Flow Control) verwendet, und hat zwei Primärparameter, nämlich die Slow-Start-Schwelle und das sogenannte Congestion-Window (Überlast-Fenster) cwnd. Die Congestion-Avoidance-Routine arbeitet grundsätzlich auf die folgende Weise:

– das Send-Window (Sendefenster) ist nie größer als das Minimum des Congestion-Window und des Advertised-Window (angekündigten Fensters) des Empfängers;
– wenn eine Überlast bzw. Congestion auftritt (zum Beispiel angezeigt durch ein Time-Out oder den Empfang von vielfachen Acknowledgments), wird ein halb (oder ein anderer geeigneter Bruchteil) der gegenwärtigen Größe des Send-Window als ssthresh gespeichert, und im Falle eines Time-Out wird das Congestion-Window auf ein Segment zurückgesetzt;
– wenn neue Daten quittiert werden, wird cwnd vergrößert, abhängig vom Verhältnis zwischen cwnd und ssthresh, nämlich wenn cwnd kleiner oder gleich klein ssthresh ist, dann wird cwnd jedes Mal, dass ein Acknowledgment empfangen wird um ein Segment inkrementiert (diese Routine wird als Slow-Start bezeichnet), und wenn cwnd größer als ssthresh ist, dann wird jedes Mal, dass ein Acknowledgment empfangen wird cwnd um 1/cwnd inkrementiert (dies ist die eigentliche Congestion-Avoidance).

Slow-Start führt zu einer exponentiellen Vergrößerung der Größe des Window, wohingegen Congestion-Avoidance nur zu einer linearen Vergrößerung führt.
Wenn man nun auf die Bestimmung von h zurückkommt, wird das Gewicht h im allgemeinen als Funktion des Werts gewählt, der eine Angabe über die Zahl der ausstehenden Dateneinheiten gibt, d.h. als eine Funktion von N, SM oder ssthresh. Man beachte, dass dies nur Beispiele sind, und jeder Wert, der (direkt oder indirekt) eine Angabe über die Zahl der ausstehenden Dateneinheiten macht, geeignet ist. Es wird jedoch vorgezogen den Wert von ssthresh zu verwenden, welcher typischerweise in einer Normalen TCP-Implementierung bereits vorhanden ist, so dass keine separate Bestimmungsroutine notwendig ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird das Gewicht h dann als die Inverse einer Funktion von ssthresh gewählt, nämlich als h = 1/(ssthresh + 1). Obwohl ssthresh in Byte definiert ist, wird in der vorliegenden Anmeldung der Wert von ssthresh anhand von Segmenten bestimmt, d.h. ssthresh = 1 bedeutet, dass die Größe von ssthresh gleich einem Segment ist, ssthresh = 2 bedeutet, dass die Größe von ssthresh gleich zwei Segmenten ist, usw. Vorzugsweise wird die Größe von ssthresh anhand der maximalen Segmentgröße MSS gemessen, welches ein Parameter ist, der während der anfänglichen Verbindungsphase ausgehandelt wird. Alternativ kann ein beliebiger Festwert als Segmentreferenz verwendet werden, zum Beispiel 1024 Byte.
Die obigen Gleichungen (8.1) bis (8.4), zusammen mit den verschiedenen Möglichkeiten für h, können für die Bestimmung von RTO mit den obigen Gleichungen (4), (5) und (7) kombiniert werden. Vorzugsweise werden jedoch die Gleichungen (8.1) bis (8.4) mit den folgenden Gleichungen (9) und (10) kombiniert: SRTT ← SRTT + g(t)·Δ (9) RTO = SRTT + w(t)·RTTVAR (10)wobei g(t) und w(t) zeitlich variable Gewichte darstellen. Nach einer bevorzugten Ausführung stehen die drei Gewichte g(t), h(t) und w(t) miteinander auf solche Weise in Beziehung, dass h = g und w = 1/g.
Allgemein können g und/oder w als mit der Zahl N von ausstehenden Dateneinheiten in Beziehung gesetzt gewählt werden, wie oben in Zusammenhang mit dem Gewicht h erklärt, d.h. g und/oder w können auch als Funktionen eines Werts gewählt werden, der eine Angabe macht über die Zahl N der ausstehenden Dateneinheiten, wie N, SM oder ssthresh.
Noch bevorzugter werden die obigen zwei Merkmale kombiniert, nämlich alle drei Gewichte g, h und w werden so gewählt, dass sie auf spezifische Weise mit N in Beziehung stehen, nämlich mit einer geeignet wählbaren Funktion von F (wobei F eine Funktion von N, SM, ssthresh oder jedem anderen geeigneten Wert ist, der eine Angabe über die Zahl der ausstehenden Dateneinheiten macht):
g = 1/F; h = 1/F; w = F.
Als Beispiel kann F(N) als F(N) = N + 1 gewählt werden, sodass
g = 1/(N + 1); h = 1/(N + 1); w = N + 1.
Es ist genauso gut möglich die Gewichte auf der Grundlage des geglätteten Mittels SN oder der Slow-Start-Schwelle ssthresh zu wählen, so dass
g = 1/F(ssthresh); h = 1/F(ssthresh); w = F(ssthresh),
zum Beispiel:
g = 1/(ssthresh + 1); h = 1/(ssthresh + 1); w = ssthresh + 1.
Natürlich können die Kombinationen auch so bestimmt werden, dass nur eines der Gewichte g, h und w zeitlich variabel ist, oder dass zwei dieser drei Gewichte zeitlich variabel sind, während die jeweils anderen immer konstant sind.
Die positive Auswirkungen des Wählens der Gewichte auf die, obige Weise sind in 3 ersichtlich, welche erneut die gemessenen Paketumlaufzeit-Werte RTT, den berechneten Retransmission-Time-Out-Wert des Standes der Technik RTO(pa) den Retransmission-Timer des Standes der Technik Rexmt(pa) und den Retransmission-Time-Out-Wert RTO, der in Übereinstimmung mit den obigen Gleichungen (8), (9) und (10) unter Verwendung von g = 1/(ssthresh + 1), h = 1/(ssthresh + 1) und w = ssthresh + 1 berechnet wurde, zeigt. Wie man sieht, kann das Problem der Verwendung von konstanten Gewichtungsparametern dazu führen, dass der Retransmission-Time-Out-Wert RTO(pa) dem Paketumlaufzeit-Wert RTT zu nahe folgt, so dass es praktisch keinen Glättungs- bzw. Mittelungseffekt gibt. Dies führt zu einer destabilisierten Flusssteuerungs-Prozedur. Andererseits, wie man aus der Kurve erkennt, welche den RTO der Erfindung darstellt, folgt der Retransmission-Time-Out-Wert der Erfindung der Tendenz von RTT, bleibt aber oberhalb von RTT. In anderen Worten, indem man die zeitlich variablen Gewichtungsfaktoren g, h und w verwendet, ist es möglich zu vermeiden, dass der Wert RTO in den Wert von RTT "hineinfällt", was zu unnötigen Time-Outs führen könnte und im allgemeinen vermieden werden sollte.
Obwohl die obige Ausführung in Zusammenhang mit den Gleichungen (8.1) bis (8.4) beschrieben wurde, ist es auch möglich einen zeitlich variablen Gewichtungsfaktor h(t) in die Gleichung (6) des Standes der Technik einzuführen, wie zum Beispiel h = 1/(N(t) + 1) oder h = 1/(ssthresh + 1). Natürlich ist es auch möglich, die Gleichung (10) unter Verwendung eines zeitlich variablen Gewichts w(t) mit den feste Gewichte g, h verwendenden Gleichungen (5) und (7) zu kombinieren, oder die ein zeitlich variables Gewicht g(t) verwendende Gleichung (9) mit den feste Gewichte verwendenden Gleichungen (5) und (7) zu kombinieren. Auf allgemeine Weise ist der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung, mindestens eines der drei Gewichte als zeitabhängigen Parameter zu wählen, vorzugsweise in Beziehung gesetzt mit der Zahl der ausstehenden bzw. nicht quittierten Dateneinheiten.
In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird das Bestimmen des Retransmission-Time-Out-Werts RTO so modifiziert, dass RTO ← (SRTT + w·RTTVAR)·Φ(SPTO) (11)wobei Φ(SPTO) eine Funktion darstellt, welche mit der Zahl SPTO von unnötigen Time-Outs in Beziehung stellt. Unnötige Time-Outs sind solche Time-Outs, welche durch eine übermäßige Verzögerung entlang der Verbindungsstrecke bzw. dem Link zwischen Sender und Empfänger verursacht werden, und nicht durch den Verlust einer Dateneinheit. In anderen Worten, wäre der RTO länger gewesen, wäre kein Time-Out aufgetreten, da das Acknowledgment empfangen worden wäre, wenn der Sender nur lange genug gewartet hätte.
Als Beispiel kann die Funktion Φ(SPTO) in Gleichung (11) gewählt werden als Φ(SPTO) = 1 + f·(n(SPTO)/n) (12)wobei n(SPTO) die Zahl von unnötigen Dateneinheit-Retransmissions darstellt, die durch unnötige Time-Outs während eines vorbestimmten Intervalls verursacht wurden, n die Gesamtzahl von Dateneinheits-Übertragungen während des vorbestimmten Intervalls darstellt, und f ein Multiplikationsparameter ist. f kann jeden geeigneten Wert haben, aber es wurde gefunden, dass ein Wert 50 oder größer besonders wirksam ist.
Dieses vorbestimmte Zeitintervall kann auf jede gewünschte Weise eingestellt sein, d.h. auf einen festen Wert, wie die maximale Segmentlebensdauer (Maximum Segment Life Time, MSL), welche zum Beispiel als zwei Minuten definiert ist, oder auf einen Wert, der von der momentanen Kommunikation abhängt, wie der Gesamtkommunikationszeit für die momentane Kommunikation vom Beginn der Kommunikation bis zur Gegenwart.
Man beachte, dass ein unnötiges Time-Out zu mehr als einer unnötigen Retransmission führen kann. Zum Beispiel wenn 100 Dateneinheiten gesendet wurden, und es zwei unnötige Time-Outs gab, wobei das erste zu einer Retransmission und das zweite zu zwei Neuübertragungen führte, dann hat SR einen Wert von 3/100.
Gemäß einem weitergebildeten Verfahren wird Φ(SPTO) als geglätteter Wert SR gewählt, der auf die folgende Weise definiert ist (erneut wird der Einfachheit halber Pseudocode gewählt):
wobei MIN{x, y} gleich dem Minimum aus x und y ist, NC eine ganze Zahl größer 0 ist, d.h. N = 1, 2, 3, ..., K ein Ratenwert mit 0 ≤ K < 1 ist, und M eine Variable ist, welche eine Angabe macht über die Zahl der in einem Zyklus gesendeten Dateneinheiten. Ein Zyklus ist eine Zeitperiode, die einem Satz von ansteigenden Stufen RTT entspricht, wie in den Figuren gezeigt, siehe zum Beispiel die ansteigenden Stufen zwischen 69 s und 92 s in 1, oder zwischen 3.9 s und 7.15 oder zwischen 7.15 und 10.6 in 3. Vorzugsweise verwendet man erneut einen geglätteten Mittelwert dieser Zahl oder man bestimmt M auf der Grundlage der Slow-Start-Schwelle ssthresh als M = φ(ssthresh), (14)
Wobei φ eine beliebige Funktion darstellt und vorzugsweise als M = 1.5·ssthresh2 (15)
NC wird vorzugsweise als 1 oder 2 gewählt, und K liegt vorzugsweise zwischen 0.01 und 0.1, noch bevorzugter bei ungefähr 0.05.
In anderen Worten, jedes Mal dass ein Acknowledgment empfangen wird, wird bestimmt ob dieses Acknowledgment ein unnötiges Time-Out anzeigt, in welchem Fall der geglättete Mittelwert SR wie in der ersten Alternative gezeigt aktualisiert wird, und wenn nicht, wird SR wie in der zweiten Alternative aktualisiert.
Wie man aus Gleichung (11) ersehen kann, macht die Multiplikation mit dem Faktor Φ(SPTO) den RTO (die Vorhersagefunktion bzw. den Predictor) optimistischer, wenn unnötige Time-Outs einige zeitlang nicht aufgetreten sind, und macht den RTO umgekehrt konservativer, wenn ein unnötiges Time-Out stattgefunden hat.
Die Bestimmung von unnötigen Time-Outs kann auf jede gewünschte Weise durchgeführt werden, zum Beispiel wie in der mitanhängigen Europäischen Patentanmeldung 99 100 274.2 beschrieben, welche hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Genauer gesagt wird ein unnötiges Time-Out identifiziert, indem bestimmt wird, dass nachdem eine gegebene Dateneinheit aufgrund eines Time-Out erneut übertragen wurde, das empfangene Acknowledgment nicht die Antwort auf die erneut gesendete Dateneinheit ist, sondern die Antwort auf die Dateneinheit, welche das Time-Out verursachte.
Ein Verfahren zur Bestimmung von unnötigen Time-Outs kann darin bestehen, dass der Sender eine Aufzeichnung führt über die Paketumlaufzeit RTT, die mit der Verbindung zwischen dem sendenden und empfangenden Peer in Beziehung steht (dies geschieht ohnehin typischerweise), und insbesondere dass der Sender eine Aufzeichnung über die kürzeste RTT führt, die während der Kommunikation (auch als Sitzung bezeichnet) bis zum betrachteten Zeitpunkt gefunden wird. Dann, wenn eine Acknowledgment-Dateneinheit innerhalb einer Zeitperiode empfangen wird, welche kürzer als ein vorbestimmter Bruchteil der RTT ist, dann bestimmt der Sender, dass dieses Acknowledgment zur ursprünglich übertragenen Dateneinheit gehört, und nicht zur erneut übertragenen. Dieser Bruchteil kann auf einen festen Wert eingestellt sein, oder kann selbst ein adaptiver Parameter sein. Natürlich ist es nicht notwendig, dass der mit dem Bruchteil multiplizierte Vergleichswert die kürzeste gemessene RTT ist, sondern es ist vielmehr auch möglich, dass der Sender einen mittleren RTT-Wert aufzeichnet, wie den oben erwähnten SRTT, und dass dieser mittlere Wert als Grundlage für die Bestimmung von unnötigen Time-Outs verwendet wird. In diesem Sinne ist der mit dem Bruchteil zu multiplizierende Vergleichswert im allgemeinen eine Funktion von einem oder mehr RTT-Werten, die im Verlaufe der Verbindung (d.h. während der Sitzung) gemessen werden.
Eine andere Möglichkeit zur Bestimmung von unnötigen Time-Outs ist, dass der Sender den von ihm gesendeten Dateneinheiten eine Markierung hinzufügt, wobei die Markierung auf solche Weise definiert ist, dass sie eine Unterscheidung zwischen einer ursprünglichen Übertragung und einer Retransmission gestattet. Dann kann der Empfänger Acknowledgment-Dateneinheiten entsprechend markieren, so dass der Sender in der Lage ist zu identifizieren, ob sich ein Acknowledgment auf die ursprüngliche Übertragung oder die erneute Übertragung bezieht. Diese Markierung von Dateneinheiten kann auf jede gewünschte Art und Weise durchgeführt werden. Zum Beispiel wäre es theoretisch möglich, einfach ein einziges Bit in den Dateneinheiten zu designieren, wobei ein Wert von 0 eine ursprüngliche Übertragung anzeigen würde, und ein Wert von 1 eine erneute Übertragung, oder umgekehrt. Im allgemeinen Sinne kann ein Bit-String gewählt werden, der auch etwas mehr Information übermitteln kann. In Zusammenhang mit Protokollen, welche eine entsprechende Option haben, wird es jedoch bevorzugt die Option des Zeitstempels bzw. Time-Stamp zu verwenden. Diese Option ist zum Beispiel für TCP geläufig, siehe das oben erwähnte Buch von W. R. Stevens. In anderen Worten, es wird bevorzugt in gesendeten Dateneinheiten einen Zeitstempel einzusetzen, welcher anzeigt, wann die Dateneinheit gesendet wurde. Der Empfänger kann dann einfach den gleichen Zeitstempel in die Acknowledgment-Mitteilungen einfügen, so dass der Sender eine eindeutige Möglichkeit zur Identifizierung der Dateneinheiten hat, auf welche sich das Acknowledgment bezieht.
Betrachtet man erneut die Gleichung (11), sei darauf hingewiesen, dass der Faktor Φ(SPTO) ein Mittel ist, um adaptiv zu steuern, wie konservativ RTO (die Vorhersagefunktion) ist. In anderen Worten, je mehr unnötige Time-Outs auftreten, desto konservativer wird RTO, und umgekehrt.
Auch kann der in Gleichung (11) gezeigte Parameter w ein fester Wert oder ein zeitlich veränderlicher Wert sein, genauso wie bei den vorangehenden Ausführungen, und er ist vorzugsweise gleich der oben erwähnten Funktion F (zum Beispiel F = ssthresh + 1), die von einem geeigneten Parameter abhängt, der eine Angabe über die Zahl der ausstehenden Dateneinheit macht. Natürlich kann die in Zusammenhang mit Gleichung (11) beschriebene obige Ausführung mit einer oder mehr der Gleichungen (5), (6), (8.1) bis (8.4) oder (9) auf jede gewünschte Weise kombiniert werden.
Vorzugsweise wird die Bestimmung von RTO gemäß Gleichung (11) ergänzt durch die Einstellung eines maximalen Grenzwerts und eines minimalen Grenzwerts, wie in der folgenden Gleichung (16) gezeigt: RTO ← (SRTT + w·RTTVAR)·Φ(SPTO) RTO = MAX{RTO, RTT + n·TICK} RTO = MIN{RTO, Tconst} (16)wobei MAX{x, y} das Maximum aus x und y ergibt, und MIN{x, y} das Minimum aus x und y ergibt. TICK stellt die Granularität der Zeitfunktion bzw. des Timer dar, d.h. den kleinsten Zeitbetrag, den das System auflösen kann, n ist eine positive ganze Zahl, und T_const ist ein oberer Grenzwert, damit RTO nicht übermäßig groß wird. Zum Beispiel kann T_const als 64 Sekunden gewählt werden. Die ganze Zahl n ist vorzugsweise 1, so dass die zweite Gleichung (16) bedeutet, dass RTO immer um mindestens ein Tick größer als RTT bestimmt wird.
Die Einstellung einer oberen und unteren Grenze für RTO kann auch in Zusammenhang mit jeder der übrigen Ausführungen oben verwendet werden.
Im folgenden wird eine Ausführung beschrieben, die der Erfinder gegenwärtig als besten Modus ansieht, welcher eine bevorzugte Kombination der obigen Beispiele ist. Er wird auch als Eifel-Retransmission-Timer bezeichnet. Genauer gesagt besteht dieser beste Modus darin, RTO wie folgt zu bestimmen: Δ = RTT – SRTT (17) g = h = 1/w = 1/(ssthresh + 1) (18) SRTT ← SRTT + g·Δ (19)
RTO ← (SRTT + w·RTTVAR)·Φ(SPTO) RTO = MAX{RTO, RTT + n·TICK} RTO = MIN{RTO, Tconst} (22)
Die obigen Parameter und Werte wurden alle in den vorangehenden Beispielen definiert, so dass eine Wiederholung von Definitionen und bevorzugten Werten nicht notwendig ist.
Diese Serie von Berechnungen (17) bis (22) wird jedes Mal durchgeführt, dass ein Wert von RTT gemessen wird. In anderen Worten, der Wert von RTO wird für jede Messung von RTT aktualisiert.
In jeder der obigen Ausführungsformen beruhten die unterschiedlichen Berechnungen auf der Messung von Paketumlaufzeit-Werten RTT. Vorzugsweise werden diese Messungen für jede gesendete Dateneinheit durchgeführt, abweichend von bekannten Implementierungen von TCP, welche nur für eine Dateneinheit auf einmal eine zeitliche Bestimmung vornehmen, so dass es im Mittel nur eine RTT-Messung pro RTT gibt. Die zeitliche Bestimmung für jede gesendete Dateneinheit wird vorzugsweise durchgeführt unter Verwendung der Option des Zeitstempels bzw. Time-Stamps, wie zum Beispiel für TCP in RFC 1323 definiert.
Wie bereits einleitend angemerkt, ist die vorliegende Erfindung auf jedes Dateneinheiten-Kommunikationssystem anwendbar, das Retransmission und Time-Out vorsieht, zum Beispiel TCP oder ähnliche Protokolle. Eine bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung ist in drahtlosen dateneinheitenvermittelten Kommunikationssystemen, in welchen Änderungen in der verfügbaren Bandbreite bedeutend sein können, was seinerseits zu starken Veränderungen in RTT führt. Beispiele solcher Systeme sind GPRS (General Packet switched Radio System) und UMTS (Universal Mobile Telecommunication System).
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit konkreten Ausführungen beschrieben wurde, dienen diese nur dem Zweck, die vorliegende Erfindung einem Fachmann zu erklären, und sollen nicht beschränkend sein. Vielmehr wird der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die angehängten Ansprüche definiert.

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines einem Neusende-Zeitüberschreitungsmerkmal zugeordneten Parameters (RTO) in einem Dateneinheitensender, der ein Protokoll (TCP) implementiert, welches ein Bestätigungsmerkmal des Sendens einer Bestätigungsnachricht für den korrekten Empfang von Dateneinheiten von dem Empfänger zum Sender einer Kommunikation vorsieht und das Neusendezeitüberschreitungsmerkmal vorsieht, wenn keine Bestätigung beim Sender innerhalb einer Zeitablaufsdauer ankommt, die Schritte umfassend: Messen eines Umlaufzeitwertes (RTT), wobei die Umlaufzeit indikativ ist in Bezug auf die Zeit, die vergeht zwischen dem Senden einer gegebenen Dateneinheit und dem Empfang der der gegebenen Dateneinheit entsprechenden Bestätigung, Berechnen eines neuen geglätteten Umlaufzeitwertes (SRTT(new)) mindestens basierend auf einem gespeicherten geglätteten Umlaufzeitwert (SRTT(old)) und dem gemessenen Umlaufzeitwert(RTT), Berechnen eines neuen mittleren Abweichungswertes (RTTVAR(new)), der indikativ ist bezüglich der mittleren Abweichung des Umlaufzeitwertes (RTT) über die Zeit, mindestens basierend auf einem gespeicherten mittleren Abweichungswert (RTTVAR(old)), dem gemessenen Umlaufzeitwert (RTT), dem gespeicherten geglätteten Umlaufzeitwert (SRTT(old)), und einem zweiten Gewichtungsfaktor (h), und Berechnen des Parameters (RTO) mindestens basierend auf dem neuen geglätteten Umlaufzeitwert (SRTT(new)), dem neuen mittleren Abweichungswert (RTTVAR(new)), und einem dritten Gewichtungsfaktor (w); dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der ersten, zweiten und dritten Gewichtungsfaktoren (g, h, w) variabel ist über die Zeit.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des mindestens einen Gewichtungsfaktors zu einem gegebenen Zeitpunkt einem Wert (N, SN, ssthresh) zugeordnet ist, der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl (N) der Dateneinheiten, die bis zu diesem gegebenen Zeitpunkt gesendet worden sind, aber nicht bis zu diesem gegebenen Zeitpunkt bestätigt worden sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (g), zweite (h) und dritte (w) Gewichtungsfaktor zeitabhängig sind und der erste (g) und zweite (h) Gewichtungsfaktor identisch sind, und dass der dritte Gewichtungsfaktor (w) gleich dem Kehrwert des ersten Gewichtungsfaktors (g) ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gewichtungsfaktor (g) und der zweite Gewichtungsfaktor (h) gleich dem Kehrwert (1/F) der vorbestimmten Funktion (F) des Wertes (N, SN, ssthresh) ist, der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl (N) der Dateneinheiten, die bis zu dem gegebenen Zeitpunkt gesendet worden sind, aber die bis zu dem gegebenen Zeitpunkt nicht bestätigt worden sind, und der dritte Gewichtungsfaktor (w) gleich der Funktion (F) ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Funktion (F) die Summe des Wertes (N, SN, ssthresh) ist, der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl (N) der Dateneinheiten, die bis zu dem gegebenen Zeitpunkt gesendet worden sind, aber die bis zu dem gegebenen Zeitpunkt nicht bestätigt worden sind, und Eins.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der für die Anzahl (N) von Dateneinheiten, die bis zu dem gegebenen Zeitpunkt gesendet worden sind, aber die noch nicht bis zu dem gegebenen Zeitpunkt bestätigt worden sind, indikative Wert (N, SN, ssthresh) einer ist aus der Gruppe bestehend aus – Anzahl (N) von Dateneinheiten, die bis zu dem gegebenen Zeitpunkt gesendet worden sind, aber die nicht bestätigt worden sind bis zu dem gegebenen Zeitpunkt, – geglättetem Mittelwert (SN) der Anzahl (N) von Dateneinheiten, die bis zu dem gegebenen Zeitpunkt gesendet worden sind, aber die bis zu dem gegebenen Zeitpunkt nicht bestätigt worden sind, und – Langsam-Start-Schwellwert (ssthresh).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter (RTO) auch basierend auf einem Wert (Φ(SPTO) berechnet wird, der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl (SPTO) der unnötigen Zeitüberschreitungen, die in der Kommunikation zwischen dem Sender und dem Empfänger aufgetreten sind.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter (RTO) berechnet wird als ein Produkt eines ersten Faktors, der von dem neuen geglätteten Umlaufzeitwert (SRTT(new)) und dem neuen mittleren Ableichungswert (RTTVAR(new)) abhängt, und einem zweiten Faktor, der von dem Wert (Φ(SPTO)) abhängt, der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl unnötiger Zeitüberschreitungen.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert (Φ(SPTO)), der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl unnötiger Zeitüberschreitungen, die Summe aus Eins und dem Produkt des Bruchs der Anzahl (n(SPTO)) der Dateneinheitsneusendungen ist, die verursacht wurden durch unnötige Zeitüberschreitungen, dividiert durch die Gesamtzahl (n) gesendeter Dateneinheiten über eine vorbestimmte Zeitdauer, und einem Multiplikationsfaktor (f).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplikationsfaktor (f) größer oder gleich Fünfzig ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert (Φ(SPTO)), der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl unnötiger Zeitüberschreitungen, ein geglätteter Mittelwert (SR) ist, der basierend auf der Anzahl unnötiger Zeitüberschreitungen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der geglättete Mittelwert (SR) derart bestimmt wird, dass wenn eine Bestätigung empfangen wird, bestimmt wird, ob die Bestätigung eine unnötige Zeitüberschreitung anzeigt, in welchem Fall ein gespeicherter Wert des geglätteten Mittelwerts (SR) aktualisiert wird als das Minimum einer ganzzahligen Konstanten (N) und SR + wsr·(1 – SR),wobei SR einen gespeicherten Wert des geglätteten Mittelwertes repräsentiert und wsr einen Gewichtungsfaktor repräsentiert, und, wenn die Zeitüberscheitung nicht eine unnötige Zeitüberschreitung ist, der geglättete Mittelwert aktualisiert wird als das Produkt des gespeicherten Wertes des geglätteten Mittelwertes und einem vorbestimmten Faktor.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor (wsr) gleich 0,5 ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Faktor einem Wert (M) zugeordnet ist, der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl von pro Zyklus gesendeter Dateneinheiten.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert (M), der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl von pro Zyklus gesendeter Dateneinheiten, basierend auf dem Langsamstartschwellwert (ssthresh) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert (M) bestimmt wird als M = 1,5·sstresh2 wobei M den Wert repräsentiert und ssthresh den Langsamstartschwellwert repräsentiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Faktor gleich (1 – (K/M))ist, wobei M den Wert (M) repräsentiert, der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl von Dateneinheiten pro Zyklus, und K ein Wert ist, für den gilt 0 ≤ K < 1.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer und ein unterer Grenzwert für den Parameter (RTO) festgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Grenzwert mindestens die Summe des gemessenen Umlaufzeitwerts (RTT) und der Tick-Größe (TICK) ist, wobei die Tick-Größe die kleinste Zeitdauer ist, die ein Zeitabstimmungssystem in dem Dateneinheitensender auflösen kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufzeit (RTT) für jede von dem Sender gesendete Dateneinheit gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter (RTO) jedes Mal berechnet wird, wenn ein Umlaufzeitwert (RTT) gemessen wird.
Direkt in den internen Speicher eines Digitalcomputer ladbares Computerprogrammprodukt, Software-Codeabschnitte umfassend zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wenn das Produkt auf einem Digitalcomputer läuft.
Dateneinheiten-Sender, eingerichtet zum Implementieren eines Protokolls (TCP), das ein Bestätigungsmerkmal von Sendebestätigungsnachrichten für den korrekten Empfang von Dateneinheiten von dem Empfänger zum Sender einer Kommunikation bereitstellt, und ein Neusendezeitüberschreitungsmerkmal von Neusendedateneinheiten, wenn eine Bestätigung nicht innerhalb einer Zeitüberschreitungsdauer beim Sender ankommt, und eingerichtet zum Bestimmen eines dem Neusendezeitüberschreitungsmerkmal zugeordneten Parameters (RTO), umfassend: eine Messvorrichtung, eingerichtet zum Messen eines Umlaufzeitwertes (RTT), wobei die Umlaufzeit indikativ ist bezüglich der Zeit, die vergeht zwischen dem Senden einer gegebenen Dateneinheit und dem Empfang der Bestätigung entsprechend der gegebenen Dateneinheit, und eine Rechenvorrichtung, eingerichtet zum – Berechnen eines neuen geglätteten Umlaufzeitwertes (SRTT(new)) mindestens basierend auf einem gespeicherten geglätteten Umlaufzeitwert (SRTT(old)) und dem gemessenen Umlaufzeitwert (RTT), – Berechnen eines neuen mittleren Abweichungswertes, indikativ bezüglich der mittleren Abweichung des Umlaufzeitwertes (RTT) über die Zeit, mindestens basierend auf einem gespeicherten mittleren Abweichungswert (RTTVAR(old)), dem gemessenen Umlaufzeitwert (RTT) dem gespeicherten geglätteten Umlaufzeitwert (SRTT(old)), und einem zweiten Gewichtungsfaktor (h), und – Berechnen des Parameters (RTO) mindestens basierend auf dem neuen geglätteten Umlaufzeitwert (SRTT(new)) dem neuen mittleren Abweichungswert (RTTVAR(new)), und einem dritten Gewichtungsfaktor (w); dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenvorrichtung zudem derart eingerichtet ist, dass mindestens einer der ersten, zweiten und dritten Gewichtungsfaktoren (g, h, w) variabel ist über die Zeit.
Dateneinheiten-Sender nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenvorrichtung ferner derart eingerichtet ist, dass der Parameter (RTO) auch basierend auf einem Wert (SR) berechnet wird, der indikativ ist in Bezug auf die Anzahl an unnötigen Zeitüberschreitungen, die in der Kommunikation zwischen dem Sender und dem Empfänger aufgetreten sind.