JP2000078187A - データ通信装置、方法および記憶媒体 - Google Patents

データ通信装置、方法および記憶媒体

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JP2000078187A
JP2000078187A JP25919198A JP25919198A JP2000078187A JP 2000078187 A JP2000078187 A JP 2000078187A JP 25919198 A JP25919198 A JP 25919198A JP 25919198 A JP25919198 A JP 25919198A JP 2000078187 A JP2000078187 A JP 2000078187A
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Kinya Takahashi
欣也 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無駄な確認応答パケットを送出することを避
けることができ、ネットワークおよび自身の負荷を低減
するデータ通信装置を提供する。 【解決手段】 タイマタスク105は、遅延応答共有メ
モリ113の論理デバイス番号(DN)に基づいて遅延
時間テーブル201を参照し、現在選択されている論理
デバイスの遅延時間DT(DN)を獲得し、自身のタス
クのスリープを行う。DT(DN)時間経過後、タイマ
タスク105は立ち上がり、送信要求がある場合、事象
フラグ107をセットして出力タスク103に確認応答
の要求を出力し、再びDT(DN)時間のスリープを行
う。このように、一定間隔毎にACK送信の要求がある
か否かを調べ、ACK送信の要求がある場合、実際にA
CKを送信する遅延確認応答を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、確認応答を要する
パケット通信を行うデータ通信装置、方法および記憶媒
体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、パケット通信では、データを受け
取った際、ACKと呼ばれる確認応答を要するプロトコ
ルがある。例えば、TCP/IPなどでは、データはオ
クテット単位にシーケンス番号で管理され、受け取った
データのシーケンス番号をACKのパケットとして返答
する必要がある。
【0003】TCP/IPでは、送受信されるデータは
パケットに分割されて送られるが、概念的にはストリー
ムとして扱われるので、必ずしもパケット毎にACKを
返す必要はない。
【0004】データを受信している側の装置では、なる
べく数パケット分のACKをまとめて1つのパケットで
送出する方が、ネットワーク上のトラフィックを抑える
ことができ、また、ACK出力処理の数を減らすことが
できるので、その分の負荷を、他の処理に有効に活用す
ることができる。
【0005】しかし、ACKの送出を遅らせ過ぎると、
送信側がパケットを再送してくるため、トラフィックと
パケット処理の負荷の増大を招き、逆効果となり得る。
【0006】このような観点から現在、効率的な確認応
答を行う方法の1つとして、新たなデータを受信した時
点でACK送出を保留しておき、一定周期で起きる処理
により実際のACK送信を行うという遅延応答の方法が
一般的に行われている。確認応答は一定周期毎に行われ
るので、その期間内に到着したパケットに対してまとめ
て1回のACK送信が行われることになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな遅延応答の方法では、応答の遅延時間は、相手から
の再送を誘発しないように、十分短い時間で固定的に決
められている。したがって、例えば、通信速度の遅いデ
バイスを使った場合、遅延の効果がなくなってしまう。
また、極度に通信速度が速いデバイスでは、再送により
逆効果になる可能性がある。
【0008】そこで、本発明は、無駄な確認応答パケッ
トを送出することを避けることができ、ネットワークお
よび自身の負荷を低減するデータ通信装置、方法および
記憶媒体を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載のデータ通信装置は、確認
応答を伴ってデータ通信を行うデータ通信装置におい
て、前記確認応答の遅延時間を通信状態にしたがって設
定する遅延時間設定手段を備えたことを特徴とする。
【0010】請求項2に記載のデータ通信装置では、請
求項1に係るデータ通信装置において、前記遅延時間設
定手段は、通信デバイスに応じて設定された遅延時間を
格納する遅延時間格納手段と、該格納された遅延時間の
中から、前記通信デバイスにしたがって前記遅延時間を
選択する遅延時間選択手段とを備えたことを特徴とす
る。
【0011】請求項3に記載のデータ通信装置は、請求
項2に係るデータ通信装置において、前記遅延時間設定
手段は、更に、通信相手との接続時の応答時間にしたが
って前記選択された遅延時間を変更する遅延時間変更手
段を備えたことを特徴とする。
【0012】請求項4に記載のデータ通信装置は、請求
項2に係るデータ通信装置において、前記遅延時間設定
手段は、更に、通信相手との接続中に随時、前記通信相
手からの応答時間を測定し、該測定された応答時間にし
たがって動的に前記遅延時間を変更する通信中遅延時間
変更手段を備えたことを特徴とする。
【0013】請求項5に記載のデータ通信方法は、確認
応答を伴ってデータ通信を行うデータ通信方法におい
て、前記確認応答の遅延時間を通信状態にしたがって設
定することを特徴とする。
【0014】請求項6に記載の記憶媒体は、データ通信
装置内のCPUによって実行されるプログラムが格納さ
れた記憶媒体において、前記プログラムは、確認応答を
伴ってデータ通信を行う際、前記確認応答の遅延時間を
通信状態にしたがって設定する手順を含むことを特徴と
する。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明のデータ通信装置、方法お
よび記憶媒体の実施の形態について説明する。
【0016】[第1の実施形態]図1は第1の実施の形
態におけるデータ通信装置のハードウェア構成を示すブ
ロック図である。データ通信装置は、周知のCPU1、
ROM2、RAM3、タイマ4、通信I/F5などから
構成される。このデータ通信装置では、後述するよう
に、オペレーティングシステム(OS)の管理下で各タ
スクが協調動作することで、遅延確認応答を含むデータ
通信を行うことが可能である。
【0017】図2はデータ通信装置の各タスク動作の概
略を示す図である。図において、102および103は
プロトコル層のタスクであり、通信プロトコルに準じて
それぞれ入力処理および出力処理を担う。104はネッ
トワークドライバ層のタスクであり、通信の物理層との
インターフェースを受け持つ。これは複数のドライバを
含んでもよい。105は1種類の遅延応答のためのタイ
マタスクである。これらの各タスクを実現するプログラ
ムはROM2に格納されており、CPU1によって実現
されるが、その詳細については後述する。
【0018】106、107、108および109は、
タスク間で情報を受け取る窓口を表しており、一般のO
S(Operating System)において、106、107は事
象フラグあるいはセマフォであり、108、109はメ
ッセージキューなどのタスク間通信/同期機能で実現さ
れるものである。
【0019】110は共有メモリであり、各タスク間の
排他制御に利用される。111、112はそれぞれ受信
データ、送信データを格納するバッファである。113
は遅延応答共有メモリである。
【0020】図3は遅延応答共有メモリ113の主要項
目を示す図である。図において、201は論理デバイス
に対応した確認応答の遅延時間を記述した遅延時間テー
ブルである。本実施形態では、論理デバイスとは、シス
テムに備わっている論理的なネットワークドライバのこ
とを示しており、同じ論理デバイスであっても、複数の
通信速度が許される場合、遅延時間テーブルには異なる
フィールドが設けられている。この遅延時間テーブルで
は、論理デバイスの番号N(図中、1、2、……)から
その遅延時間DT(N)を参照することができるように
なっている。遅延時間テーブルでは、物理的な通信速度
とパケットの最大長とから1パケットの応答時間が見積
られており、遅延効果が得られる適当な遅延時間が予め
設定されている。尚、論理デバイスは自身に限らず、通
信相手のシステム構成要素であってもよい。
【0021】202は現在選択されている論理デバイス
の番号を格納する領域(DN)である。203は遅延送
信フラグ(DF)であり、遅延確認応答の要求を表す。
【0022】前述した図2を用いて処理の概略的な流れ
を示す。まず、アプリケーションがパケットをネットワ
ークに出力する場合、アプリケーションタスク101
は、事象フラグ107をセットする。これにより、プロ
トコルの出力タスク103が起動する。
【0023】アプリケーションがデータを送信する場
合、送信バッファ112に送信するデータを格納してか
ら出力タスク103に依頼する。出力タスク103は、
パケットを生成し、生成したパケットを送出するドライ
バのキュー109に設定する。そして、ドライバタスク
104が起動し、実際にパケットがネットワークに送出
される。
【0024】ネットワークからパケットが来た場合、ド
ライバタスク104が、到着したパケットをプロトコル
の入力タスク102のキュー108に設定する。入力タ
スク102が起動し、パケットを処理する。パケットに
データがある場合、受信バッファ111に格納し、アプ
リケーションにデータの到着を知らせる必要がある場
合、事象フラグ106をセットする。これにより、アプ
リケーションタスク101が起動し、受信バッファ11
1にあるデータの処理を行う。また、入力タスク102
が受けたパケットに対し、相手にパケットを送信する必
要がある場合、事象フラグ107をセットし、出力タス
ク103に送信を依頼する。
【0025】つづいて、遅延応答共有メモリ113の設
定とタイマタスク105の動作について示す。本実施形
態では、タイマタスク105は相手との接続フェーズで
起動する。まず、アプリケーションは接続要求を出力タ
スク103に依頼するため、事象フラグ107をセット
する。図4は接続時に着目した出力タスク103の処理
手順を示すフローチャートである。
【0026】出力タスク103は、まず、事象フラグ1
07が設定されるのを待つ(ステップS301)。事象
フラグ107がセットされると、起動して接続要求であ
るか否かを判別する(ステップS302)。接続要求で
ある場合、ネットワークデバイスを選択する(ステップ
S303)。このネットワークデバイスは、接続要求で
指定されるデバイスもしくは自分のネットワークアドレ
スなどで識別される。選択された論理デバイスは、遅延
応答共有メモリ113の論理デバイス番号202に格納
される。
【0027】そして、タイマタスク105を実行可能状
態とし(ステップS304)、接続要求のパケットを生
成し(ステップS305)、ドライバタスク104にパ
ケットの送出を依頼する(ステップS306)。一方、
ステップS302で接続要求でない場合、出力タスク1
03は他の通常の送信処理を行い(ステップS30
7)、ステップS306に移行する。
【0028】図5はステップS304で実行可能状態と
なるタイマタスク105の処理手順を示すフローチャー
トである。遅延応答共有メモリ113の論理デバイス番
号202から得られる論理デバイス番号(DN)から遅
延時間テーブル201を参照し、現在選択されているデ
バイスの遅延時間DT(DN)を獲得し、自身のタスク
をスリープする(ステップS401)。
【0029】DT(DN)時間経過後、タイマタスク1
05は立ち上がり、送信要求(確認応答要求)があるか
否かを示す遅延送信フラグ(DF)203を参照する
(ステップS402)。送信要求がない場合、ステップ
S401で再びDT(DN)時間のスリープを行う。一
方、送信要求(確認応答要求)がある場合、事象フラグ
107をセットして出力タスク103に確認応答要求を
出力し(ステップS403)、再びDT(DN)時間の
スリープを行う。
【0030】このように、一定間隔毎にACK送信の要
求があるか否かを調べ、ACK送信の要求がある場合、
実際にACKを送信する遅延確認応答を実行する。ここ
で、遅延送信フラグ203は入力タスク102で設定さ
れ、出力タスク103で解除される。
【0031】図6は入力タスク102の処理手順を示す
フローチャートである。まず、入力タスク102は、ド
ライバタスク104からのパケットがキュー108に入
力されるのを待つ(ステップS501)。キュー108
にパケットが入力されると、パケットがデータを伴って
いるか否かを判別する(ステップS502)。
【0032】データを伴っていないパケットの場合、入
力されたパケットは、こちらから送ったデータパケット
に対するACKパケットであるか、あるいはコネクショ
ンの接続時や切断時の情報パケットである。したがっ
て、新たにパケットを送信する必要がある場合、出力タ
スク103に送信要求を出して出力タスク103を起動
し(ステップS503)、自タスクはステップS501
に戻って新たなパケットの到着を待つ。
【0033】一方、入力されたパケットがデータを伴っ
ているデータパケットの場合、パケットからデータを取
り出し、受信バッファ(RBUF)111に格納するな
どのデータ処理を実行し(ステップS504)、このデ
ータに対するACK送信のための遅延送信フラグ203
をセットする(ステップS505)。
【0034】そして、前述したように、タイマタスク1
05がこの遅延送信フラグ203にしたがって、出力タ
スク103に送信要求を出すことになる。このとき、ア
プリケーション層にデータの到着を知らせる必要がある
場合、事象フラグ106をセットする(ステップS50
6)。この後、ステップS501の処理に戻る。
【0035】図7はデータ転送時の出力タスク103の
処理手順を示すフローチャートである。出力タスク10
3は事象フラグ107がセットされるまでスリープ状態
にある(ステップS601)。事象フラグ107がセッ
トされると、データ送信要求であるか否かを判別する
(ステップS602)。データ送信要求である場合、送
信バッファ(SBuf)112のデータからデータを伴
ったパケットを生成する(ステップS603)。この
後、ステップS606の処理に移行する。
【0036】一方、データ送信要求でない場合、遅延送
信要求であるか否かを遅延送信フラグ203のON/O
FFで判別する(ステップS604)。遅延送信要求で
ない場合、ステップS601の処理に戻り、遅延送信要
求である場合、確認応答用のパケットを生成する(ステ
ップS605)。遅延送信フラグ203をクリアし(ス
テップS606)、ドライバタスク104にパケットの
送信を依頼する(ステップS607)。この後、ステッ
プS601の処理に戻る。
【0037】このように、各タスクがOSの管理下で協
調動作することにより、選択されたネットワークデバイ
スの特性を活かした効果的な遅延確認応答を含むデータ
通信が可能となる。
【0038】尚、上記第1の実施形態では、図2に示す
ように、複数タスクの協調動作によりデータ通信を実現
しているが、関数コールによって実現されるモノシリッ
クなOSでも本発明を適用することは可能である。
【0039】[第2の実施形態]前記第1の実施形態で
は、複数のネットワークデバイスを所有するシステムに
おいて、その各々のデバイスの特性を活かした遅延確認
応答が可能であることを示した。
【0040】しかしながら、遠隔の相手とのネットワー
ク通信の場合、いくつものルータなどを経由するので、
通信速度が低下する。これは自身の装置に繋がっている
ネットワークデバイスの特性と共に、遅延確認の効果の
低下を招く因子となり得る。
【0041】本実施形態では、相手との接続時に応答時
間を計測し、計測された応答時間にしたがって確認応答
の遅延時間を設定することにより、ネットワーク的に遠
くの相手であっても、遅延応答の効果が得られるように
する。
【0042】図8は第2の実施形態における接続時の出
力タスク103の処理手順を示すフローチャートであ
る。図4に示したフローチャートとほぼ同様の処理であ
るが、この処理にはステップS305Aの処理が新たに
加わっている。すなわち、ステップS305Aでは、ド
ライバタスク104に要求を出す前に、現在時刻を遅延
応答共有メモリ110に保存している。その他の図4と
同様のステップ処理については同様のステップ番号を付
すことにより、その説明を省略する。
【0043】図9は接続時の入力タスク102の処理手
順を示すフローチャートである。まず、相手からのパケ
ットの入力を待つ(ステップS801)。入力されたパ
ケットが接続確認のパケットであるか否かを判別し(ス
テップS802)、接続確認のパケットでない場合、通
常の受信処理を行う(ステップS804)。この後、ス
テップS801の処理に移行する。
【0044】一方、接続確認のパケットである場合、遅
延時間の設定を行う(ステップS803)。遅延時間の
設定では、先にステップS305Aで接続パケットの送
信時に保存された時刻と現在時刻との差を応答時間と
し、それを基に遅延時間を決定する。つまり、応答時間
が長い場合、遅延時間が長くなるように決定し、応答時
間が短い場合、遅延時間が短くなるように決定する。決
定された遅延時間は遅延時間テーブル201の現論理デ
バイスのフィールドに設定される。この後、タイマタス
ク105は、新たに設定された遅延時間の周期で実行す
ることになる。
【0045】このように、第2の実施形態では、通信相
手がネットワーク的に遠隔地にあり、必ずしも接続され
ているネットワークデバイスのパフォーマンスが十分発
揮できない場合でも、適切な遅延時間を設定できるの
で、効率のよい通信を実現することができる。
【0046】[第3の実施形態]一般に通信相手が同じ
でも、他の接続状況の変化により、ネットワークが混雑
し、応答速度が遅くなることがある。したがって、前記
第2の実施形態で示したように、接続時に遅延時間を設
定しても、接続中に応答が悪化し、遅延の効果が無くな
る場合が考えられる。第3の実施形態では、第2の実施
形態のように接続時に遅延時間を設定するだけでなく、
接続中にも随時、応答時間を計測し、その都度、遅延時
間を動的に設定する。
【0047】TCP/IPプロトコルでは、応答時間を
計測し、平均の応答時間を随時更新し、再送する時間に
反映させている。図10は第3の実施形態における入力
タスク102の処理手順を示すフローチャートである。
【0048】入力タスク102は、通信相手からの要求
を待ち(ステップS901)、要求があった場合、AC
Kを受信したか否かを判別する(ステップS902)。
ACKを受信していない場合、ステップS905に移行
し、ACKを受信した場合、平均の応答時間を算出する
(ステップS903)。この平均の応答時間の算出方法
は、TCPプロトコル仕様書などに記載されている。算
出した平均の応答時間から遅延時間を算出し、遅延時間
テーブルに設定する(ステップS904)。この後、受
信処理を行い(ステップS905)、ステップS901
の処理に戻る。
【0049】このように、第3の実施形態では、接続中
に動的に遅延時間を変更することができるので、接続中
にトラフィックが変化した場合、効果的に遅延確認応答
を行うことが可能である。
【0050】尚、本発明は複数の機器から構成されるシ
ステムに適用してもよいし、1つの機器からなる装置に
適用してもよい。また、本発明はシステムあるいは装置
にプログラムを供給することによって達成される場合に
も適用できることはいうまでもない。この場合、本発明
を達成するためのソフトウェアによって表されるプログ
ラムを格納した記憶媒体をシステムあるいは装置に読み
出すことによってそのシステムあるいは装置が本発明の
効果を享受することが可能となる。
【0051】図11は記憶媒体としてのROM2のメモ
リマップを示す図である。ROM2には、図4および図
8のフローチャートに示す接続時の出力タスク処理モジ
ュール、図5のフローチャートに示すタイマタスク処理
モジュール、図6、図9および図10のフローチャート
に示す入力タスク処理モジュール、図7のフローチャー
トに示すデータ転送時の出力タスク処理モジュールが格
納されている。
【0052】記憶媒体としては、ROMに限らず、例え
ばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、
光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、DVD、磁
気テープ、不揮発性のメモリカードなどを用いることが
できる。
【0053】
【発明の効果】本発明の請求項1に記載のデータ通信装
置によれば、遅延時間設定手段により確認応答を伴って
データ通信を行うデータ通信装置において、前記確認応
答の遅延時間を通信状態にしたがって設定するので、無
駄な確認応答パケットを送出することを避けることがで
き、ネットワークおよび自身の負荷を低減することがで
きる。
【0054】このように、通信状態にしたがって確認応
答(ACK)の遅延時間を切り替えあるいは動的に設定
することで、より効果的な遅延確認応答を実現すること
が可能である。尚、請求項5に記載のデータ通信方法お
よび請求項6に記載の記憶媒体においても同様の効果を
得ることができる。
【0055】また、各タスクがOSの管理下で協調動作
することにより、選択されたネットワークデバイスの特
性を活かした効果的な遅延確認応答を含むデータ通信が
可能となる。
【0056】請求項2に記載のデータ通信装置によれ
ば、前記遅延時間設定手段は、通信デバイスに応じて設
定された遅延時間を格納する遅延時間格納手段と、該格
納された遅延時間の中から、前記通信デバイスにしたが
って選択する遅延時間選択手段とを備えたので、通信デ
バイスに合わせて適切な遅延時間を設定でき、効率のよ
い通信を実現できる。
【0057】請求項3に記載のデータ通信装置によれ
ば、前記遅延時間設定手段は、更に、通信相手との接続
時の応答時間にしたがって前記選択された遅延時間を変
更する遅延時間変更手段を備えたので、通信相手がネッ
トワーク的に遠隔地にあり、必ずしも接続されているネ
ットワークデバイスのパフォーマンスが十分発揮できな
い場合でも、適切な遅延時間を設定でき、効率のよい通
信を実現できる。
【0058】請求項4に記載のデータ通信装置によれ
ば、前記遅延時間設定手段は、更に、通信相手との接続
中に随時、前記通信相手からの応答時間を測定し、該測
定された応答時間にしたがって動的に前記遅延時間を変
更する通信中遅延時間変更手段を備えたので、接続中に
動的に遅延時間を変更することができ、接続中にトラフ
ィックが変化した場合、効果的に遅延確認応答を行うこ
とができる。
【0059】請求項6に記載の記憶媒体によれば、デー
タ通信装置内のCPUによって実行されるプログラムが
格納された記憶媒体において、前記プログラムは、確認
応答を伴ってデータ通信を行う際、前記確認応答の遅延
時間を通信状態にしたがって設定する手順を含むので、
データ通信装置の拡張性、汎用性を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態におけるデータ通信装置のハ
ードウェア構成を示すブロック図である。
【図2】データ通信装置の各タスク動作の概略を示す図
である。
【図3】遅延応答共有メモリ113の主要項目を示す図
である。
【図4】接続時に着目した出力タスク103の処理手順
を示すフローチャートである。
【図5】ステップS304で実行可能状態となるタイマ
タスク105の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】入力タスク102の処理手順を示すフローチャ
ートである。
【図7】データ転送時の出力タスク103の処理手順を
示すフローチャートである。
【図8】第2の実施形態における接続時の出力タスク1
03の処理手順を示すフローチャートである。
【図9】接続時の入力タスク102の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図10】第3の実施形態における入力タスク102の
処理手順を示すフローチャートである。
【図11】記憶媒体としてのROM2のメモリマップを
示す図である。
【符号の説明】
101 アプリケーションタスク 102 入力タスク 103 出力タスク 104 ドライバタスク 105 タイマタスク 113 遅延応答共有メモリ 201 遅延時間テーブル 202 論理デバイス番号 203 遅延送信フラグ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 確認応答を伴ってデータ通信を行うデー
    タ通信装置において、 前記確認応答の遅延時間を通信状態にしたがって設定す
    る遅延時間設定手段を備えたことを特徴とするデータ通
    信装置。
  2. 【請求項2】 前記遅延時間設定手段は、 通信デバイスに応じて設定された遅延時間を格納する遅
    延時間格納手段と、 該格納された遅延時間の中から、前記通信デバイスにし
    たがって前記遅延時間を選択する遅延時間選択手段とを
    備えたことを特徴とする請求項1記載のデータ通信装
    置。
  3. 【請求項3】 前記遅延時間設定手段は、更に、通信相
    手との接続時の応答時間にしたがって前記選択された遅
    延時間を変更する遅延時間変更手段を備えたことを特徴
    とする請求項2記載のデータ通信装置。
  4. 【請求項4】 前記遅延時間設定手段は、更に、通信相
    手との接続中に随時、前記通信相手からの応答時間を測
    定し、該測定された応答時間にしたがって動的に前記遅
    延時間を変更する通信中遅延時間変更手段を備えたこと
    を特徴とする請求項2記載のデータ通信装置。
  5. 【請求項5】 確認応答を伴ってデータ通信を行うデー
    タ通信方法において、 前記確認応答の遅延時間を通信状態にしたがって設定す
    ることを特徴とするデータ通信方法。
  6. 【請求項6】 データ通信装置内のCPUによって実行
    されるプログラムが格納された記憶媒体において、 前記プログラムは、確認応答を伴ってデータ通信を行う
    際、前記確認応答の遅延時間を通信状態にしたがって設
    定する手順を含むことを特徴とする記憶媒体。
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