JP2003124984A - データ配信管理装置、データ配信管理システムおよびデータ配信管理方法 - Google Patents

データ配信管理装置、データ配信管理システムおよびデータ配信管理方法

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JP2003124984A
JP2003124984A JP2001321030A JP2001321030A JP2003124984A JP 2003124984 A JP2003124984 A JP 2003124984A JP 2001321030 A JP2001321030 A JP 2001321030A JP 2001321030 A JP2001321030 A JP 2001321030A JP 2003124984 A JP2003124984 A JP 2003124984A
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Masako Yagyu
理子 柳生
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送受信のバッファおよびWindowサイズ
および回線の輻輳を考慮し、tmpACKの送信のタイ
ミングや送信量を調整し、一層速く、一層効率的にデー
タの配信を行うこと。 【解決手段】 少なくとも受信したデータを受信装置C
2に向けて転送とするとともに、受信装置C2からの送
達確認応答を受信するまでデータセグメントを保存し、
必要に応じて再送処理を行う機能を有したデータ配信管
理装置10において、受信したデータセグメントを保存
するバッファ6,7と、送信元のスループット情報をも
とに、バッファ6,7のバッファサイズを可変設定する
バッファ割当部6aとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、送信したデータ
に対する送達確認応答を必要とする送信装置と該送信装
置の通信相手先である受信装置との間の伝送路上に配置
され、前記送信装置との間の伝送遅延が前記受信装置と
の間の伝送遅延に比して小さく、少なくとも前記送信装
置からのデータを前記受信装置に対して転送する転送処
理と該転送したデータに対する送達確認応答を作成し返
送する返送処理とを行うことができるデータ配信管理装
置に関し、特にデータ配信時における送達確認応答の受
信タイミングに依存した速度性能劣化を改善することが
できるデータ配信管理装置、データ配信管理システムお
よびデータ配信管理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図14は、従来のデータ配信管理装置を
用いたデータ配信管理システムの構成を示すブロック図
である(情報処理学会研究報告98-DPS-89-12参照)。図
14において、このデータ配信管理システムは、送信装
置C11と、受信装置C12と、この送信装置C11お
よび受信装置C12にTCPによる通信を行う回線L1
1,L12を介してそれぞれ接続された送信ゲートウェ
イ100とを有する。回線L12は、回線L11に比し
て伝送遅延が大きい回線であり、たとえば衛星回線であ
る。
【0003】図16において、送信装置C11は、デー
タパケットを出力するデータパケット出力部111と、
送信ゲートウェイ100が作成した仮の到達確認応答を
受信する仮到達確認応答受信部112とを有する。送信
ゲートウェイ100は、バッファ101および配信管理
テーブル101を有するとともに、送信装置C11から
送信されたデータパケットを受信し、このデータパケッ
トをバッファ101に蓄積させる蓄積部103と、回線
L12を介してバッファ101に蓄積したデータパケッ
トを受信装置C12に出力する出力部104と、受信装
置C12に送信したデータパケットに対する仮の送達確
認応答を作成する仮送達確認応答作成部105と、この
作成した仮の送達確認応答を送信装置C11に送信する
仮送達確認応答送信部106と、受信装置C12から送
られた送達確認応答を受信する送達確認応答受信部10
7と、受信したSYN(接続要求)パケットから通信情
報を取得し、配信管理テーブル102に配信情報として
記録する配信情報記録制御部108と、データパケット
の再送処理を行う再送処理部109とを有する。また、
受信装置C12は、送信ゲートウェイ100から送られ
たデータパケットを受信するデータパケット受信部12
1と、送信ゲートウェイ100に対して送達確認応答を
出力する送達確認応答出力部122とを有する。
【0004】送信装置C11からデータパケットが送出
されると、送信ゲートウェイ100は、受信したデータ
パケットをバッファ101に一時的に蓄積するととも
に、配信管理テーブル102に、このデータパケットの
エントリを追加する。送信ゲートウェイ100は、送信
装置C11から受信したデータパケットを、回線L12
を介して受信装置C12に転送するとともに、このデー
タパケットに対する仮の到達確認応答のデータパケット
を作成し、送信装置C11にこの仮の到達確認応答を送
信する。
【0005】受信装置C12は、送信ゲートウェイ10
0からデータパケットを受信すると、この受信データパ
ケットに対する送達確認応答を作成し、この送達確認応
答を送信ゲートウェイ100に送信する。この送達確認
応答には、対応するデータパケットに関するデータとこ
のデータパケットの到達確認状況に関するデータとが含
まれる。受信装置C12から送達確認応答を受信した送
信ゲートウェイ100は、送信ゲートウェイ100内に
保持されているデータパケットであって、この送達確認
応答に対応するデータパケットをクリアする。
【0006】ここで、送信ゲートウェイ100から受信
装置C12にデータパケットが送信される過程におい
て、このデータパケットの転送に失敗し、受信装置C1
2がこのデータパケットを受信することができなかった
場合、送信ゲートウェイ100は、受信装置C12側か
ら同一の送達確認応答を3つ続けて受信し、このデータ
パケットの再送処理を行う。
【0007】このように、従来のデータ配信管理システ
ムでは、送信ゲートウェイ100が、送信ゲートウェイ
100から受信装置C12に対するデータパケットの送
信と同時に、送信装置C11に対して仮の送達確認応答
(tmpACK)を返送することによって、回線L12
の伝送遅延によるTCPのウィンドウサイズの減少を防
ぎ、スループットの低下をなくして速度性能の劣化を改
善していた。
【0008】また、送信ゲートウェイ100は、送信装
置C11からデータパケットを受信すると、仮の送達確
認応答を作成し、受信装置からの送達確認応答(AC
K)を受け付けるまで、このデータパケットを保持し、
3つの同一の送達確認応答(DuplicateAC
K)を受信した時点で、このデータパケットの送信を失
敗と判定し、この保持しているデータパケットの再送を
行うようにしていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のデー
タ配信管理システムにおける速度性能劣化改善方式で
は、送信ゲートウェイ100は、送信装置C11に対
し、送信ゲートウェイ100から受信装置C12へのデ
ータ送信と同時に、仮の送達確認応答(tmpACK)
を返すことによって、伝送遅延によるTCPのウィンド
ウサイズの減少を防ぎ、スループットを低下させること
無く配信を行うシステムであったが、この方式では、デ
ータセグメントを受信すると直ちに、全てのデータセグ
メントに対する仮の送達確認応答を作成し、送信してい
た。
【0010】しかし、この方式では、送信ゲートウェイ
100が、送信装置C11における送受信バッファある
いはWindowの状態、および回線の輻輳を考慮せ
ず、仮の送達確認応答を返すため、送信ゲートウェイ1
00および送信装置C11の処理の負荷が高くなり、結
果として速度性能の劣化防止を十分果たすことができな
かったという問題点があった。
【0011】また、受信装置C12からのACKを含む
データは、受信装置C12で把握している送信装置C1
1の受信Windowの状態に応じて決定されたスルー
プットで送信されてきており、送信ゲートウェイ100
においてデータが受信された時点では、送信装置C11
の受信バッファあるいはWindowが減少していた場
合にも、古いWindow情報に基づいたスループット
でデータ転送を行っていたため、送信装置C11の受信
バッファおよびWindowがオーバーフローを引き起
こす可能性があるという問題点もあった。
【0012】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
送受信のバッファおよびWindowサイズおよび回線
の輻輳を考慮し、tmpACKの送信のタイミングや送
信量を調整し、一層速く、一層効率的にデータの配信を
行うことができるデータ配信管理装置、データ配信管理
システムおよびデータ配信管理方法を得ることを目的と
する。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかるデータ配信管理装置は、少なくと
も受信したデータを宛先に向けて転送するとともに、宛
先からの送達確認応答を受信するまでデータセグメント
を保存し、必要に応じて再送処理を行う機能を有したデ
ータ配信管理装置において、受信したデータセグメント
を保存するバッファと、送信元のスループット情報をも
とに、前記バッファのバッファサイズを可変設定するバ
ッファ管理手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】この発明によれば、バッファ管理手段が、
送信元のスループット情報をもとに、前記バッファのバ
ッファサイズを可変設定するようにしている。
【0015】つぎの発明にかかるデータ配信管理装置
は、上記の発明において、宛先の受信バッファの状態に
応じたデータ転送速度調整を行う速度調整手段をさらに
備えたことを特徴とする。
【0016】この発明によれば、速度調整手段が、宛先
の受信バッファの状態に応じてスループットの増減幅を
調整するようにしている。
【0017】つぎの発明にかかるデータ配信管理装置
は、上記の発明において、受信したデータを宛先に向け
て転送するとともに送信元に対して仮の送達確認応答を
作成し、返送する仮送達確認応答手段と、前記バッファ
のバッファサイズ不足を予測する予測手段と、前記予測
手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予測した場
合に、前記仮の送達確認応答の返送を停止させる制御を
行う配信管理手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【0018】この発明によれば、配信管理手段が、前記
予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予測し
た場合に、前記仮の送達確認応答の返送を停止させる制
御を行うようにし、バッファ状態に応じて送信側のスル
ープットを調整するようにしている。
【0019】つぎの発明にかかるデータ配信管理装置
は、上記の発明において、受信したデータを宛先に向け
て転送するとともに送信元に対して仮の送達確認応答を
作成し、返送する仮送達確認応答手段と、前記バッファ
のバッファサイズ不足を予測する予測手段と、前記予測
手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予測した場
合に、前記仮の送達確認応答の返信速度を低下させる制
御を行う配信管理手段とをさらに備えたことを特徴とす
る。
【0020】この発明によれば、前記配信管理手段は、
前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予
測した場合に、前記仮の送達確認応答の返信速度を低下
させる制御を行い、バッファ状態に応じて送信側のスル
ープットを調整するようにしている。
【0021】つぎの発明にかかるデータ配信管理装置
は、上記の発明において、受信したデータを宛先に向け
て転送するとともに送信元に対して仮の送達確認応答を
作成し、返送する仮送達確認応答手段と、前記バッファ
のバッファサイズ不足を予測する予測手段と、前記予測
手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予測した場
合に、前記仮の送達確認応答のウィンドウ情報を小さく
する制御を行う配信管理手段とをさらに備えたことを特
徴とする。
【0022】この発明によれば、前記配信管理手段は、
前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予
測した場合に、前記仮の送達確認応答のウィンドウ情報
を小さくする制御を行い、バッファ状態に応じて送信側
のスループットを調整するようにしている。
【0023】つぎの発明にかかるデータ配信管理装置
は、上記の発明において、受信したデータを宛先に向け
て転送するとともに送信元に対して仮の送達確認応答を
作成し、返送する仮送達確認応答手段と、前記バッファ
のバッファサイズ不足を予測する予測手段と、前記予測
手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予測した場
合に、新規の前記仮の送達確認応答を利用するコネクシ
ョン接続要求を受けない制御を行う配信管理手段とをさ
らに備えたことを特徴とする。
【0024】この発明によれば、前記配信管理手段は、
前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予
測した場合に、新規の前記仮の送達確認応答を利用する
コネクション接続要求を受けない制御を行い、バッファ
状態に応じて送信側のスループットを調整するようにし
ている。
【0025】つぎの発明にかかるデータ配信管理装置
は、上記の発明において、宛先毎に優先度が設定された
優先度管理テーブルをさらに備え、前記配信管理手段
は、前記優先度に応じて前記バッファサイズを調整する
ことを特徴とする。
【0026】この発明によれば、前記配信管理手段は、
前記優先度に応じて前記バッファサイズを調整するよう
にしている。
【0027】つぎの発明にかかるデータ配信管理装置
は、上記の発明において、前記配信管理手段は、前記バ
ッファの空き領域が、予め設定されたバッファサイズの
余裕値を超えた場合に受信データ量を抑制する通信に対
して、前記余裕値を超えた場合、前記受信データ量が抑
制されるように該通信の送信元に指示することを特徴と
する。
【0028】この発明によれば、前記配信管理手段は、
前記バッファの空き領域が、予め設定されたバッファサ
イズの余裕値を超えた場合に受信データ量を抑制する通
信に対して、前記余裕値を超えた場合、前記受信データ
量が抑制されるように該通信の送信元に指示するように
している。
【0029】つぎの発明にかかるデータ配信管理装置
は、上記の発明において、選択的な速度調整を行うか否
かを決定する決定手段をさらに備えたことを特徴とす
る。
【0030】この発明によれば、決定手段が、選択的な
速度調整を行うか否かを決定するようにしている。
【0031】つぎの発明にかかるデータ配信管理システ
ムは、データを送受信する第1の端末装置と、前記該第
1の端末装置の通信相手先である第2の端末装置と、前
記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の伝送路
上に配置され、上記の発明ののいずれか一つに記載の1
以上のデータ配信管理装置とを備えたことを特徴とす
る。
【0032】この発明によれば、データ配信管理装置が
第1の端末装置と第2の端末装置との間に配置され、第
1の端末装置あるいは第2の端末装置からのスループッ
トの低下を防止する制御をするようにしている。
【0033】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、少なくとも受信したデータを宛先に向けて転送する
とともに、宛先からの送達確認応答を受信するまでデー
タセグメントを保存し、必要に応じて再送処理を行う機
能を有したデータ配信管理装置のデータ配信管理方法に
おいて、受信したデータセグメントを保存する保存工程
と、送信元のスループット情報および配信処理終了まで
にかかる時間をもとに、前記バッファのバッファサイズ
を可変設定するバッファ管理工程とを含むことを特徴と
する。
【0034】この発明によれば、バッファ管理工程が、
送信元のスループット情報および配信処理終了までにか
かる時間をもとに、前記バッファのバッファサイズを可
変設定するようにしている。
【0035】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、上記の発明において、宛先の受信バッファの状態に
応じたデータ転送速度調整を行う速度調整工程をさらに
含むことを特徴とする。
【0036】この発明によれば、速度調整工程が、宛先
の受信バッファの状態に応じてスループットの増減幅を
調整するようにしている。
【0037】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、上記の発明において、受信したデータを宛先に向け
て転送するとともに送信元に対して仮の送達確認応答を
作成し、返送する仮送達確認応答工程と、前記バッファ
のバッファサイズ不足を予測する予測工程と、前記予測
工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予測した場
合に、前記仮の送達確認応答の返送を停止させる制御を
行う配信管理工程とをさらに備えたことを特徴とする。
【0038】この発明によれば、配信管理工程が、前記
予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予測し
た場合に、前記仮の送達確認応答の返送を停止させる制
御を行うようにし、バッファ状態に応じて送信側のスル
ープットを調整するようにしている。
【0039】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、上記の発明において、前記配信管理工程は、前記予
測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予測した
場合に、前記仮の送達確認応答の返信速度を低下させる
制御を行うことを特徴とする。
【0040】この発明によれば、前記配信管理工程は、
前記予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予
測した場合に、前記仮の送達確認応答の返信速度を低下
させる制御を行い、バッファ状態に応じて送信側のスル
ープットを調整するようにしている。
【0041】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、上記の発明において、前記配信管理工程は、前記予
測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予測した
場合に、前記仮の送達確認応答のウィンドウ情報を小さ
くする制御を行うことを特徴とする。
【0042】この発明によれば、前記配信管理工程は、
前記予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予
測した場合に、前記仮の送達確認応答のウィンドウ情報
を小さくする制御を行い、バッファ状態に応じて送信側
のスループットを調整するようにしている。
【0043】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、上記の発明において、前記配信管理工程は、前記予
測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予測した
場合に、新規の前記仮の送達確認応答を利用するコネク
ション接続要求を受けない制御を行うことを特徴とす
る。
【0044】この発明によれば、前記配信管理工程は、
前記予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予
測した場合に、新規の前記仮の送達確認応答を利用する
コネクション接続要求を受けない制御を行い、バッファ
状態に応じて送信側のスループットを調整するようにし
ている。
【0045】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、上記の発明において、宛先毎に優先度が設定する優
先度設定工程をさらに含み、前記配信管理工程は、前記
優先度に応じて前記バッファサイズを調整することを特
徴とする。
【0046】この発明によれば、前記配信管理工程は、
前記優先度に応じて前記バッファサイズを調整するよう
にしている。
【0047】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、上記の発明において、前記配信管理方法は、前記バ
ッファの空き領域が、予め設定されたバッファサイズの
余裕値を超えた場合に受信データ量を抑制する通信に対
して、前記受信データ量が抑制されるように該通信の送
信元に指示することを特徴とする。
【0048】この発明によれば、前記配信管理工程は、
前記バッファの空き領域が、予め設定されたバッファサ
イズの余裕値を超えた場合に受信データ量を抑制する通
信に対して、前記受信データ量が抑制されるように該通
信の送信元に指示することを特徴とする。
【0049】つぎの発明にかかるデータ配信管理方法
は、上記の発明において、選択的な速度調整を行うか否
かを決定する決定工程をさらに備えたことを特徴とす
る。
【0050】この発明によれば、決定工程が、選択的な
速度調整を行うか否かを決定するようにしている。
【0051】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明にかかるデータ配信管理装置、データ配信管理シス
テムおよびデータ配信管理方法の好適な実施の形態を詳
細に説明する。
【0052】実施の形態1.図1は、この発明の実施の
形態1であるデータ配信管理装置を含むデータ配信管理
システムの構成を示すブロック図である。図1におい
て、このデータ配信管理システムは、送信装置C1が回
線2を介してデータ配信管理装置10に接続され、デー
タ配信管理装置10が回線3を介して受信装置C2に接
続される。回線3は、衛星回線などの伝送遅延の大きな
回線であり、回線2は、回線3に比して伝送遅延が小さ
い回線である。
【0053】データ配信管理装置10は、送信ゲートウ
ェイSGと、配信管理テーブル1と、プロトコル管理テ
ーブル5と、バッファの割り当てを行うバッファ割当部
6aを有した送信バッファ6と、受信バッファ7、およ
び経路管理テーブル8を有する。送信ゲートウェイSG
は、送信装置C1との間においてデータパケットの入出
力処理を行う通信部17と、受信装置C2との間におい
てデータパケットの入出力処理を行う通信部11と、仮
の送達確認応答(tmpACK)を作成するために、受
信したデータパケットを保存するtmpACKバッファ
4と、受信装置C2に対して送信したデータパケットに
対してtmpACKの返送を行うか否かを判断するtm
pACK使用判定部12、送信装置C1から受信したデ
ータパケットをもとにtmpACKを作成するtmpA
CK作成部13と、データパケット毎の送達確認応答の
タイムアウト時間(SGTimer)をカウントアップ
し、この送達確認応答待ちのタイムアウトイベントを発
生させるSGTimerカウント部14と、送信装置C
1にtmpACKを送信したか否かの情報および受信装
置C2からの送達確認応答に関する情報を配信管理テー
ブル1に書き込む処理を行う配信データ記録部15と、
SGTimer値および配信管理テーブル1の内容に対
応してデータパケットの配信を管理するSG配信管理部
16とを有する。
【0054】なお、図1において、送信バッファ6、受
信バッファ7、およびtmpACKバッファ4は、それ
ぞれ別個のバッファとして示されているが、これに限ら
ず、部分的あるいは全てを同一のバッファとして実装す
るようにしてもよい。また、別個のバッファとして実装
する場合であっても、同一のバッファとして実装する場
合であっても、管理目的に応じて制御情報などを含めた
情報とともに用いることが可能な図示しない管理テーブ
ルを設け、パケットデータの格納位置が識別可能なよう
に実装することによって、管理および検索の効率化を図
ることができる。
【0055】ここで、図2〜図8を参照して、データ配
信管理装置10のデータ配信管理処理について説明す
る。まず、送信ゲートウェイSGの通信部17,11
は、データパケットを受信すると、この受信したデータ
パケットを受信バッファ7に一時保存し、SG配信管理
部16は、図2に示す配信処理を行う。
【0056】図2において、まず、tmpACK使用判
定部12が、受信したデータパケットのチェックを行
い、このチェック結果に応じて送信ゲートウェイSGが
もつ受信データパケットに対するtmpACK利用可能
フラグの「ON」、「OFF」を決定し、必要に応じて
tmpACK利用可能フラグの「ON」、「OFF」も
含め、受信データパケットの情報を配信管理テーブル1
に登録する(ステップS11)。
【0057】その後、tmpACK制御フラグをもとに
tmpACKの利用制御を行うか否かを判断する(ステ
ップS12)。tmpACKの利用制御を行わない場合
(ステップS12,NO)には、そのまま本処理を終了
し、tmpACKの利用制御を行う場合(ステップS1
2,YES)には、tmpACK利用制御処理を実行し
て(ステップS13)、本処理を終了する。
【0058】図3は、図2に示したステップS11にお
けるパケットのチェック処理手順を示すフローチャート
である。図3において、まず、遅延依存の回線への転送
か否か、すなわち、遅延の大きな回線に対する転送か否
かを判断する(ステップS21)。この判断は、この実
施の形態1において、ネットワーク層のヘッダがIPヘ
ッダであるか否か、およびIPヘッダであった場合、正
しいIPアドレスとなっているかどうかを確認した後、
ルーティング機能によって決定される経路が、宛先への
経路上に伝送遅延回線があるか否かを、経路管理テーブ
ル8を用いて判定する。
【0059】ここで、プロトコルがIPを用いていない
場合、正しいフォーマットのアドレスではない場合、お
よび宛先への経路が伝送遅延回線を含まない場合など
(ステップS21,NO)には、tmpACK利用制御
フラグを「OFF」にし(ステップS22)、受信セグ
メントを宛先に転送し(ステップS23)、本処理を終
了する。なお、このtmpACK利用可能フラグは、上
述した別個のバッファあるいは同一のバッファに設けら
れる図示しない管理テーブルを用いる場合、この管理テ
ーブル内の情報として保持するようにしてもよい。
【0060】図4は、経路管理テーブル8の内容の一例
を示す図である。図4において、この経路管理テーブル
8は、大きく「送信元−ルータ経路」と「ルータ−宛先
経路」とに項目区分される。「送信元−ルータ経路」
は、さらに「送信元IP」、「最大Windowサイ
ズ」、「送信元優先度」、および送信元−ルータ間の
「スループット」に項目区分される。一方、「ルータ−
宛先経路」は、ルータ、すなわち送信ゲートウェイSG
と宛先との間の経路に関する情報群であり、たとえば、
どの回線につながっているかを示す、判定対象の経路
「ポート」、この「ポート」への経路の「遅延」時間、
「スループット」、「宛先IP」、送信ゲートウェイS
Gで扱う通信全てのパケットを転送することができなく
なった状況で発生した場合などにおいて、パケット転送
の優先度の一つの判定基準となる「宛先優先度」、この
宛先の「最大Windowサイズ」にさらに項目区分さ
れる。
【0061】ここで、送信元とルータとの間の「スルー
プット」の値には、仮ACK機能を利用した場合と利用
しない場合とによってスループットが異なる場合がある
ため、回線のデフォルト値およびそれ以前までの通信で
使用した際の実測値による値を入れる。なお、デフォル
ト値は、回線の種類に応じてユーザ設定が可能であり、
入力されない場合や経路によって回線が特定できない場
合には例えば1Mbpsに設定する。一方、ルータと宛
先との間の「スループット」は、遅延に左右されるた
め、回線のデフォルトのスループットを入れる。また、
「遅延」時間には、回線の持つデフォルト値、あるいは
それ以前までの通信で使用した際の実測値による値を入
れる。「宛先IP」の項目は、判定対照の通信の宛先I
Pを表したものである。したがって、IPヘッダの宛先
アドレス部にある宛先への経路が遅延依存の経路ではな
いとされた場合(ステップS21,NO)、tmpAC
K利用可能フラグを「OFF」にし(ステップS2
2)、受信セグメントを宛先に転送し(ステップS2
3)、本処理を終了する。
【0062】一方、正しいIPアドレスであり、かつ伝
送遅延を含んだ経路制御を行う通信であると判定された
場合(ステップS21,YES)には、受信したセグメ
ントのIPヘッダのプロトコルのバイト列を参照し、遅
延依存であるか否か、たとえば、TCPか、それ以外の
プロトコルであるか否かの判定を行う(ステップS2
4)。この判定には、図5に示すプロトコル管理テーブ
ル5が参照される。
【0063】ステップS24において、遅延依存のプロ
トコルであると判定された場合、受信したセグメントの
ヘッダ部のコードビット(CodeBit)を参照し、通信開
始時のセグメントか否かを判定し(ステップS25)、
通信開始セグメントであった場合(ステップS25,Y
ES)、ステップS28に移行する。一方、通信開始セ
グメントではないと判定された場合(ステップS25,
NO)、ステップS26に移行する。
【0064】ステップS26において、受信したセグメ
ントが、図1に示した配信管理テーブル1に、既に登録
済の通信であるか否かの判定を行う。この判定では、I
Pヘッダ中の送信元IPとTCPヘッダ中の送信元ポー
トの組み合わせ、および宛先IPと宛先ポートとの組み
合わせが全て同一の通信を同一の管理単位とし、登録済
の通信であると判定する。
【0065】ここで、図6および図7は、配信管理テー
ブルの一例を示す図であり、図7は、図6に示した左端
の1つの受付番号(通信ID)にリンクする詳細な情報
である。図6において、複数にわたる行D25,D26
は、項目D11〜D24を持つ、上述した管理単位を同
じくする通信に関する情報を表す。また、図7におい
て、項目D31〜D33は、上述した管理単位を同じく
する通信においてデータ配信管理装置10が受信したセ
グメントに関する情報を表すものであり、行D25にお
ける通信に関するデータの例である。これらの各項目
は、データ配信管理装置10が受信したセグメントから
情報を取得するものである。
【0066】図6において、項目D11は、この通信を
一意に識別するための受付番号(通信ID)である。項
目D12は、この通信に割り当てられたtmpACK作
成対象セグメントを保存するための割当バッファ量を表
すものである。項目D13は、この通信が実際にtmp
ACK作成対象セグメントの保存のために使用している
使用バッファ量を示している。項目D14は、管理する
通信の送信元IPアドレスを表すものである。項目D1
5は、送信元優先度を表し、この優先度は例えば、
「1」、「2」、「3」、・・・のような整数値で表さ
れ、数値の高いほど優先度が高い送信元であるという実
装が可能である。項目D16は、宛先IPアドレスを表
す。項目D17は、宛先優先度を表す。この優先度は例
えば、「1」、「2」、「3」、・・・のような整数値
で表され、数値の高いほど優先度が高い送信元であると
いう実装が可能である。項目D18は、送信元スループ
ットであり、ここには通信開始時にはデフォルト値とし
て、経路管理テーブル8を参照し、当該通信における送
信元のデフォルトのスループットを入れ、以後、一定間
隔ごとにスループットの実測値を計り更新する。通信終
了時に、経路管理テーブル8のデフォルトのスループッ
トの値も、実測値を元に再計算し更新することも可能で
ある。項目D19は、通信の優先度フラグであり、これ
は例えばTCPセグメントの緊急フラグが「ON」であ
れば、「ON」とするという実装が可能である。項目D
20は、仮ACK送信待ちによる速度調節に関する情報
であり、仮ACK送信待ちによる速度調節機能を用いる
か否かに関するフラグ、および当該フラグが「ON」の
場合はその調節のための待ち時間を示す値を入れる項目
であり、項目D21は、Windowサイズ情報による
速度調節機能に関する情報を入れる項目であり、この機
能を用いるか否かに関するフラグおよびこのフラグが
「ON」の場合はどのくらいWindowサイズを調節
するかを示す値を入れる項目である。項目D22は、デ
ータ配信管理装置10と宛先との間の往復時間(Round
Trip Time:RTT)を表す値であり、デフォルト値は
経路管理テーブル8の「遅延」情報に書いてある値の2
倍の数値を入れ、通信において値を適宜とり、交信して
ゆくなどの実装が可能である。項目D23は、送信元ポ
ート番号を表し、項目D24は、宛先ポート番号を表
す。項目D27は、送信元および宛先におけるそれぞれ
の最新の送信ウィンドウサイズおよび受信ウィンドウサ
イズを表す。項目D28は、現在管理している通信に割
り当てられている仮ACKを利用したセグメント保存用
のバッファの総量を示し(Byte単位)、項目D29は、
割り当て可能な仮ACKを利用したセグメント保存用の
バッファ残量を示し、この例では、仮ACKを利用した
セグメント保存用のバッファの総量を「5G」としてい
るため、残量は(5−2.8)=2.2Gとなる。項目
D30は、現在使用中の仮ACKを利用したセグメント
保存用のバッファの総量を表す。
【0067】更に、図7において、項目D31は、個々
の通信においてデータ配信管理装置10が受信したセグ
メントのシーケンス番号を表し、項目D32は、tmp
ACK送信に関する情報を表し、これは送信元に対して
一定の条件が整った時などの条件付の場合を含め送信可
能なセグメントか否かの情報およびtmpACKを送信
したか否かの情報などを値として用いるものである。項
目D33は、宛先からの送達確認応答(RRACK)に
対する情報を表すものであり、この例では対応するセグ
メントがRRACKを受信済であることを表すACK受
信済およびRRACKの到達を待っている状態である事
を表すACK待ちの2つの値を持つものである。
【0068】図7は、図6の項目D27の右列に加え、
一つのテーブルとする事も可能であるが、スペースの都
合上、項目D11によって関連付けられる二つの表とし
た。従って、例えば項目D25で示される一群の行は、
通信IDとして「1」を持ち、仮ACKを用いたセグメ
ントを保存するために800Mbyteまでの大きさのバッ
ファを割り当てられ、当該バッファのうち現時点で75
0MByteのバッファを使用しており、優先度が「1」の
送信元マシン「10.74.3.135」の送信ポート 「FTP.DAT
A」から0.65Mbpsのスループットで、優先度が
「1」の宛先マシン「10.74.3.200」の宛先ポート「130
1」に対する通信において、通信の優先度フラグが「O
N」であり、仮ACK送信待ちによる速度調節利用フラ
グが「ON」であり、Windowサイズ情報による速
度調節利用フラグが「ON」であり、データ配信管理装
置と宛先との間のRTTが543msecである通信におい
て、送信元の送信ウィンドウサイズおよび受信ウィンド
ウサイズ、および宛先の送信ウィンドウサイズおよび受
信ウィンドウサイズは全て16Kバイトであり、シーケ
ンス番号「398」を持つセグメントは、tmpACKの
送信は不可、即ちいかなる条件になった場合もtmpA
CKの送信を行わないセグメントであり、現時点で宛先
からの送達確認応答を待っている状態であることを表す
ものである。これらの項目および必要に応じて追加する
項目を用いて、セグメントのtmpACKの管理、受信
確認および結果に応じた再送の制御、送信元へのtmp
ACKおよびRRACK(宛先からの送達確認応答)の
送信速度の制御、宛先への転送速度の制御、データ配信
管理装置10の送受信バッファの管理を行う事ができ
る。
【0069】このような配信管理テーブル1を用いて、
データ配信管理装置10は、受信したセグメントのIP
ヘッダにある送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレ
ス、およびTCPヘッダにある送信元ポート番号および
宛先ポート番号を参照し、IPヘッダ中の送信元IPと
TCPヘッダ中の送信元ポートの組み合わせ、および宛
先IPと宛先ポートの組み合わせで表される通信が配信
管理テーブル1上にあるか否かの判定を行う。判定の結
果、配信管理テーブル1上に登録されている通信であっ
たと判定された場合(ステップS26,YES)、ステ
ップS32に移行し、受信したセグメントが、宛先の受
信Window内のセグメントであるか否かを判定し
(ステップS32)、宛先の受信Window内のセグ
メントであった場合(ステップS32,YES)、ステ
ップS33に移行し、FINフラグをチェックし、最終
パケット(通信終了パケット)であるか否かを判定し、
通信終了ではなかった場合はステップS34に移行す
る。
【0070】ステップS26において、配信管理テーブ
ル1上に登録されている通信ではないと判定された場
合、tmpACK利用制御フラグを「OFF」にし(ス
テップS22)、受信セグメントを宛先に転送し(ステ
ップS23)、本処理を終了する。
【0071】ステップS33において、通信終了セグメ
ントであった場合、受信したセグメントのエントリを登
録し、同一通信内のセグメントのエントリでtmpAC
K利用可能となっており、かつ、tmpACK送信済で
ないものを全てtmpACK利用不可とし、データ配信
管理装置10のtmpACK利用可能フラグを「OF
F」にし、FIN受信済フラグを「ON」にし(ステッ
プS35)、受信セグメントを宛先に転送し(ステップ
S23)、本処理を終了する。
【0072】ステップS34において、送信元の送信W
indowサイズを確認し、スロースタートであるか否
かを判定し、スロースタートであった場合(ステップS
34,YES)、tmpACK利用可能フラグを「OF
F」にした(ステップS36)後、受信セグメントを宛
先に転送し(ステップS23)、本処理を終了する。
【0073】一方、ステップS34において、スロース
タートと判定された場合、受信したセグメントが宛先か
らの送達確認応答か否かを判定し(ステップS37)、
宛先からの送達確認応答であった場合(ステップS3
7,YES)、tmpACKバッファ4に、受信したセ
グメントを保存し、データ配信管理装置10のSG配信
管理部16の配信確認処理(図10)に、受信装置C2
から送達確認応答を受信したことを通知するイベントを
発生させ、tmpACK利用可能フラグを「ON」にセ
ットし(ステップS38)、本処理を終了する。
【0074】ステップS37において、受信したセグメ
ントが、宛先からの送達確認応答ではないと判定された
場合、バッファの空き具合に応じて仮ACKを作成送信
する処理を行うか否かを定め、さらにその仮ACK作成
に伴う処理を行う(ステップS39)。この処理の詳細
については、図8および図9を参照して後述する。その
後、受信セグメントを宛先に転送し(ステップS2
3)、本処理を終了する。
【0075】一方、ステップS25において、通信開始
セグメントであると判定された場合、判定を行っている
セグメントを含めて、通信開始セグメントが通信の手順
とおりに正しく送受信されているか否かの判定を行う
(ステップS28)。一連の作業により、通信開始セグ
メントは正しい順序で、到達された事を確認されたもの
のみ、ステップS29においてバッファのチェック処理
を行う。
【0076】ステップS29のバッファチェックは、通
信開始セグメントの送信元および宛先情報を取り出し、
経路管理テーブル8および配信管理テーブル1の情報を
用いて、送信元からのスループット、ルータ−宛先間の
遅延情報によって、必要なバッファの容量、およびバッ
ファの空き具合のチェックを行い、バッファが十分か否
かの判定を行う。この十分か否かの判定は、(バッファ
総量)−(現在使っているバッファ量)−(新規の通信
に必要と予測されたバッファ量)=(残っているバッフ
ァ量)−(新規の通信に必要と予測されたバッファ量)
>(データ配信管理装置10が予め持っている余裕度を
示すバッファ量)、との条件を満たすか否かで行う。
【0077】さらに、この時、バッファの空き容量が十
分ではないと判定された場合、送信元、宛先、およびパ
ケットの緊急フラグを見て、優先するべき通信か否かを
判定し、優先するべき通信であると判定した場合は、た
とえ、十分なバッファ容量がない場合も、割当可能フラ
グを立て、代わりに、緊急度に応じて他の優先度を下げ
るべき通信のバッファ容量の調節フラグを「ON」に割
り当てるバッファ容量の再計算を行い配信管理テーブル
1に記載する、tmpACK利用可能フラグを「OF
F」にする、仮ACK送信待ちによる速度調節フラグを
「ON」にし、仮ACK送信待ち時間を計算し、配信管
理テーブル1に記載する、Window情報による速度
調節フラグを「ON」にし、速度調節のためのWind
ow情報を計算し、配信管理テーブル1に記載する、な
どの対策を行う。これらのフラグを立てる組み合わせ
は、通信毎の通信の優先度の開きとバッファの空き容量
とからなる管理テーブルを用いるなどの実装が可能であ
る。速度調節用仮ACK送信待ち時間とは、速度調節のた
めに一定時間待ってから仮ACKを作成および送信する
ことで、データ配信管理装置10の処理およびデータ配
信管理装置10と送信装置C1との間のフローの削減を
促すことを目的とする。例えば、仮ACK送信待ちによ
る速度調節利用フラグが「ON」であった場合、各々の
通信毎のタイマをデータ配信管理装置10が持ち、指定
された時間毎にフラグを「ON」にし、仮ACKを送信
した時点でフラグを「OFF」にし、再びカウントを開
始するという実装が考えられる。このバッファ割当可能
フラグは、バッファ割当部6aが持ち、この一連のステ
ップS29の処理は、バッファ割当部6aが行うもので
ある。
【0078】ステップS29の処理の後、バッファ割当
フラグを見て、バッファ割当が可能か否かの判定を行い
(ステップS30)、可能でない場合はステップS22
に移行する。一方、ステップS30において、バッファ
割当可能との判断をされた場合、送信管理テーブル1に
エントリを追加する(ステップS31)。このステップ
S31の処理後、受信したセグメントが宛先からの送達
確認応答か否かを判定し(ステップS40)、宛先から
の送達確認応答であると判定された場合は、ステップS
38の処理を行った後、本処理を終了する。一方、宛先
からの送達確認応答ではないと判定された場合(ステッ
プS40,NO)には、tmpACK利用可能フラグを
「OFF」にし(ステップS41)、受信セグメントを
宛先に転送した(ステップS23)後、本処理を終了す
る。
【0079】一方、ステップS28において、データ配
信管理装置10が正しい順序で通信開始セグメントを受
信していないと判定された場合、データ配信管理装置1
0のtmpACK利用可能フラグを「OFF」にし(ス
テップS22)、受信セグメントを宛先に転送する(ス
テップS23)。この時、宛先の送信管理テーブル1お
よび経路管理テーブル8を参照し、送信管理テーブル1
に載っている通信のパケットに対しては、宛先の受信装
置C2の受信Windowサイズおよびデータ配信管理
装置10と宛先との間のスループットに応じて、転送速
度の調節を行う。ステップS23の処理後、一連の処理
を終了する。
【0080】つぎに、図8に示すフローチャートを参照
して、ステップS39に対応するtmpACK作成送信
待ちによる速度調節処理について説明する。まず、ステ
ップS39の処理は、バッファの空き具合に応じて仮A
CKを作成送信する処理を行うか否かを定め、さらにそ
の仮ACK作成に伴う処理を表す。これらの処理は、送
信元である送信装置C1から受信し、データ配信管理装
置10において、受信装置C2に転送するとともに、t
mpACK作成および送信を行い、このtmpACK作
成および送信処理(tmpACK処理)対象となったデー
タセグメントを一時的に保持すると同時に、該データセ
グメントを一時的に保持するためのバッファの容量に関
する調節を行うものである。
【0081】ここで、図10は、このバッファの容量の
調節の仕組みを示す模式図である。図10において、各
バッファB1〜B3は、上述したtmpACK処理を行
ったデータセグメントを一時的に保存するためのバッフ
ァ全体を示している。バッファB1,B2は、データ配
信管理装置10が現在管理している通信のうち、tmp
ACK処理を含む通信(通信「1」,「2」)に割り当
てられたバッファであり、バッファB3は、通信
「1」,「2」および今後新たに管理する通信のための
予備的なバッファである。
【0082】通信「1」用のバッファB1が足りなくな
った、あるいは足りなくなりつつあるとの判定が出され
た場合、予備的なバッファB3から、必要量B3aを算
出し、その分を、通信「1」に追加し、バッファB1に
割り当てている。
【0083】さて、図8において、最初に、バッファの
チェックを行う(ステップS51)。このバッファチェ
ック処理では、開始通知以外のデータセグメントを受信
した場合に行うものであり(開始通知の場合は、ステッ
プS29によって処理される)、このセグメントの送信
元および宛先情報を取り出し、経路管理テーブル8およ
び配信管理テーブル1の情報を用いて、送信元からのス
ループット、ルータ−宛先間の遅延情報によって、必要
なバッファの容量、およびバッファの空き具合のチェッ
クを行い、バッファが十分か否かの判定を行う。この十
分かどうかの判定は、(バッファ総量)−(現在使って
いるバッファ量)=(残っているバッファ量)>(デー
タ配信管理装置10が予め持っている余裕度を示すバッ
ファ量)、との条件を満たすか否かで行う。さらに、こ
の時、バッファの空き容量が十分ではないと判定された
場合、送信元、宛先、およびパケットの緊急フラグを見
て、優先するべき通信か否かを判定し、優先するべき通
信であると判定した場合は、たとえ、十分なバッファ容
量がない場合も、バッファ容量の調節フラグをオフに
し、代わりに、緊急度に応じて他の優先度を下げるべき
通信のバッファ容量の調節フラグを「ON」に割り当て
るバッファ容量の再計算を行い、配信管理テーブル1に
記載する、tmpACK利用可能フラグを「OFF」に
する、仮ACK送信待ちによる速度調節フラグを「O
N」にし、仮ACK送信待ち時間を計算し、配信管理テ
ーブル1に記載する、Window情報による速度調節
フラグを「ON」にし、速度調節のためのWindow
情報を計算し、配信管理テーブル1に記載する、などの
対策を行う。これらのフラグを立てる組み合わせは、通
信毎の通信の優先度の開きとバッファの空き容量とから
なる管理テーブルを用いるなどの実装が可能である。ま
た、逆に、十分なバッファ量があるとの判定がされた場
合、速度調節用のフラグおよびバッファ容量の調節フラ
グの少なくとも一つが「ON」になっている通信があっ
た場合(複数の場合は通信の優先度も考慮し)、その通
信に対し提供可能なバッファ容量を再計算し、割り当て
可能なバッファ容量の値を更新する、あるいはバッファ
容量調節フラグを「OFF」にする、tmpACK利用
可能フラグを「ON」にし、配信管理テーブル1に記載
する、仮ACK送信待ちによる速度調節フラグが「O
N」の場合は、速度調節のための待ち時間を再計算し、
待ち時間を短縮する、あるいは仮ACK送信待ちによる
速度調節フラグを「OFF」にし、配信管理テーブル1
に記載する、Window情報による速度調節フラグが
「ON」の場合は、速度調節のためのWindow情報
値を再計算し、Window情報を増加させる、あるい
はWindow情報による速度調節フラグを「OFF」
にし、配信管理テーブル1に記載する、などの対策を行
う。
【0084】その後、バッファ容量の調節フラグを見
て、「ON」の場合(ステップS52,YES)、ステ
ップS53に移行し、「OFF」の場合(ステップS5
2,NO)、配信管理テーブル1に情報を登録し、tm
pACK利用可能フラグを「ON」に設定する(ステッ
プS54)。この際、最新のセグメント到着時点におけ
る情報として、配信管理テーブル1の個々のセグメント
に関する情報のエントリ毎にtmpACK利用可能かど
うかの情報を設定する。なお、tmpACK利用可能フ
ラグを「ON」にしたセグメントは、バッファに保存す
る。
【0085】一方、バッファ容量の調節フラグを見て、
「ON」の場合、仮ACKフラグが「ON」か否か(ス
テップS51によって決定される、tmpACK利用可
能フラグが「ON」か否か)を判定し(ステップS5
3)、「OFF」であった場合、配信管理テーブル1に
パケットに関する情報、すなわちパケット番号、tmp
ACK送信を「不可」、RRACK状態に「ACK待ち」
を追加し、tmpACK利用可能フラグを「OFF」に
し(ステップS55)、本処理を終了する。
【0086】一方、ステップS53において、仮ACK
フラグが「ON」であると判定された場合、仮ACKの
作成および送信に関する処理を行い(ステップS5
6)、本処理を終了する。ステップS56の処理の詳細
については、図9に示すフローチャートを参照して後述
する。
【0087】図9は、ステップS56に対応し、仮AC
K作成送信処理の手順を示すフローチャートである。図
9において、まず、図3に示した一連の処理によって設
定したFIN受信済フラグの値を参照し、通信終了セグ
メントが受信済か否かの判定を行う(ステップS6
1)。FIN受信済と判定された場合(ステップS6
1,YES)、なにも行わず本処理を終了してリターン
する。
【0088】一方、FIN受信済と判定されなかった場
合(ステップS61,NO)、tmpACKバッファに
保存してあるセグメントがSYN+ACKセグメントか
否かを判定する(ステップS62)。SYN+ACKセ
グメントであった場合(ステップS62,YES)、S
YN+ACKセグメントが宛先に未転送だった場合に、
この未転送のデータを転送し(ステップS63)、さら
に転送済みのデータを破棄し(ステップS64)、本処
理を終了してリターンする。
【0089】一方、ステップS62において、tmpA
CKバッファに保存してあるセグメントがSYN+AC
Kセグメントではないと判定された場合、仮ACKの作
成対象となるセグメントを決定する(ステップS6
5)。この時。例えばSACKなしのTCP通信であっ
た場合、「自分以外に自分より、シーケンス番号が大き
くかつFINでないセグメントが少なくとも1つある」
ことを確認し得るセグメントのうちシーケンス番号が最
大のものを、仮ACK作成対象とするという実装が考え
られる。
【0090】その後、Window情報による速度制御
を利用するか否かを判定する(ステップS66)。ステ
ップS66では、配信管理テーブル1のWindowサ
イズ情報による速度調節情報をみて、速度調節のフラグ
が「ON」であった場合(ステップS66,YES)、
仮ACK作成用のデータパケット(図1に示したtmp
ACKバッファ4に入っている仮ACK作成時に用いる
仮ACK雛型で、ステップS38において保存してある
もの)に入っているACKセグメントのWindowサ
イズに対し、新しく算出された値を代入する。例えば、
配信管理テーブル1を用い、通信IDが「1」の通信に
対し、この操作を行う場合、Min(現在の送信元のWin
dowサイズ,現在の宛先のWindowサイズ)*0.
7=16K*0.7=11.2を新しいWindowサイ
ズとする。そして、仮ACK作成用データパケットのW
indow情報の変更処理を行って(ステップS6
7)、仮ACK送信待ちによる速度調節を利用するか否
かの判定を行う(ステップS68)。
【0091】ステップS68では、配信管理テーブル1
にあるフラグをもとに仮ACK送信待ちによる速度調節
を利用するか否かを判定する。仮ACK送信待ちによる
速度調節を利用する場合(ステップS68,YES)に
は、速度調節用の仮ACK送信待ち時間を経過したか否
かを判定する(ステップS69)。この判定は、データ
配信管理装置10が、通信毎に仮ACK送信待ち用のタ
イマと、タイマが切れた事を示すフラグを持っている場
合、そのフラグを見て判定を行う。
【0092】速度調節用仮ACK送信待ち時間が経過し
ていた場合(ステップS69,YES)、速度調節用仮
ACK送信待ちタイマおよび関連フラグをリセットし
(ステップS71)、ステップS72に移行する。一
方、速度調節用仮ACK送信待ち時間が経過していなか
った(ステップS69,NO)場合、速度調節用タイマ
が切れるまで待った(ステップS70)後、ステップS
71に移行する。
【0093】その後、tmpACK作成バッファに保存
してあるセグメントの確認応答番号を、ステップS65
によって決定したtmpACK作成対象セグメントのシ
ーケンス番号に「1」を加えた番号に書き換えたセグメ
ントを、tmpACKとして作成する。SACKオプシ
ョン付のTCPの場合は、ステップS65においてSA
CKオプションを考慮したtmpACK作成対象を決定
し、ステップS72において、SACKオプションも加
えた送達確認応答を作成する実装を行うことも可能であ
る。
【0094】その後、tmpACKを送信し(ステップ
S73)、送信したtmpACKが対応する全ての配信
管理テーブル1上にエントリしてあるセグメントの情報
をtmpACK送信済にし(ステップS74)、本処理
を終了してリターンする。
【0095】つぎに、図11に示したフローチャートを
参照して、SG配信管理部16による受信確認および再
送制御の処理について説明する。図11において、ま
ず、受信装置C2からの送達確認応答到着を示す、イベ
ントを受け取ったか否かを判定する(ステップS8
1)。これは、図3のステップS38に示したセグメン
トのチェックの処理によって発生されるイベントであ
る。
【0096】受信装置C2から送達確認応答が到着して
いた場合(ステップS81,YES)、さらに受信装置
C2からの開始通知か否かを判定し(ステップS8
2)、開始通知であった場合(ステップS82,YE
S)、本処理を終了する。一方、受信装置C2からの開
始通知ではないと判定された場合(ステップS82,N
O)、配信管理テーブル1に、受信した送達確認応答が
示すセグメントに対する結果を記入する(ステップS8
3)。例えば、SACKオプションなしの通信の場合、
配信管理テーブル1のエントリのうち、ACK受信待ち
であり、かつ、受信した送達確認応答が示すセグメント
より、シーケンス番号が小さいセグメントを、全てをA
CK受信済にする。一方、SACKオプションありの通
信の場合、配信管理テーブル1のエントリのうち、AC
K受信待ちであり、かつ、受信した送達確認応答が示す
セグメントより、シーケンス番号が小さいセグメント
で、かつSACKオプションにないセグメントを全て受
信済とする。さらに、この時、ACK待ち状態で、かつ
tmpACKを送信していなかったセグメントに対する
ACKであった場合、そのまま、受信したACKを宛先
(ACKが対象とするセグメントの送信元)に対し、転
送する。
【0097】その後、配信管理テーブル1のエントリの
うちACK受信済のセグメント全てを、送信バッファか
ら削除する(ステップS84)。なお、削除に関するタ
イマを持ち、一定時間ごとにまとめて、削除する方法に
よる実装も可能である。
【0098】一方、ステップS81において、受信装置
C2からの送達確認応答受信のイベントを受けていない
と判定された場合、再送タイムアウトが発生したか否か
を判定する(ステップS85)。再送タイムアウトが発
生していないと判定された場合(ステップS85,N
O)、本処理を終了する。
【0099】一方、再送タイムアウトが発生していた場
合(ステップS85,YES)、配信管理テーブル1に
あるタイムアウトが発生したセグメントのエントリの再
送回数をインクリメントし、再送フラグを「ON」にし
(ステップS86)、さらに配信終了か否かの判定を行
う(ステップS87)。通常のTCP通信における配信
終了セグメントの交換を検知した場合、および再送のタ
イムアウトを繰り返し、データ配信管理装置が再送のリ
トライアウトをすることにより、配信を終了する場合に
配信終了と判定され、配信終了処理を行い(ステップS
88)、本処理を終了する。なお、再送のタイムアウト
値、およびリトライアウトの回数は、送信装置C1およ
び受信装置C2の、再送のタイムアウト値およびリトラ
イアウト回数より、十分に長く設定される必要がある。
【0100】配信終了処理では、配信終了状態によって
異なる処理を行う。通常のTCP通信における配信終了
セグメントの交換を検知した場合、tmpACK用バッ
ファ、送信バッファ、受信バッファの全てにおいて、終
了する通信におけるセグメントを全て、削除し、配信管
理テーブル1のエントリも削除する。なお、配信管理テ
ーブル1のエントリは、データの蓄積を兼ね、保存して
おくことも可能である。また、エントリに寿命を設け
る、あるいはエントリがあふれない限り残しておくとい
う実装も可能である。
【0101】一方、配信終了ではないと判定された場合
(ステップS87,NO)、ステップS89〜S91に
おいて再送を行う。まず、配信管理テーブル1の再送フ
ラグが「ON」になっているものを、送信バッファのセ
グメントを再送し、配信管理テーブル1の再送フラグを
「OFF」にする。その後、再送タイマをリセットし
(ステップS90)、データ配信管理装置10の再送回
数カウンタのインクリメントを行い(ステップS9
1)、処理を終了する。
【0102】ここで、図12および図13を参照して、
データ配信管理装置10におけるバッファ管理の実現に
ついて説明する。図12に示すように、送信装置C1は
TCPアルゴリズムで動作し、送信装置C1は、このT
CPアルゴリズム内の輻輳制御アルゴリズムA1で輻輳
制御を行う。この実施の形態1におけるデータ配信管理
装置10は、この輻輳制御アルゴリズムA1と同等な輻
輳制御機能を有するTCP輻輳制御アルゴリズムA2を
有し、これによって、上述したバッファ管理を実現して
いる。
【0103】TCPの輻輳制御アルゴリズムは、輻輳ウ
ィンドウ(CWND)のサイズを変えることによって、
転送速度の制御を行い、スロースタートと輻輳回避との
2つの輻輳制御を行っている。スロースタートは、AC
Kを受け取る度に1つずつウィンドウサイズを指数的に
増加させ、輻輳回避は、ACKを受け取る度に1つずつ
ウィンドウサイズを線形に増加させる。そして、データ
の喪失が生じれば、輻輳ウィンドウサイズを減らし、デ
ータの喪失が生じない場合、輻輳ウィンドウサイズを増
やすようにしている。たとえば、スロースタートの輻輳
制御を行う場合、送信装置C1では、TCPの輻輳制御
アルゴリズムを用いた送信量CWNDを決定しておき、
次の送信量CWNDnewは、 CWNDnew=CWNDold+(新規受信ACK数)*M
TU で算出される(ステップS101)。なお、MTUは、
最大転送単位(MaximumTransmission Unit)である。
【0104】一方、データ配信管理装置10側では、T
CP輻輳制御アルゴリズムA2を用い、送信元からのデ
ータ量、すなわちCWNDの増加量を予測する(ステッ
プS111)。すなわち、データ配信管理装置10側で
は、CWNDの推移予測および接続回線の速度から、単
位時間当たりにどのくらいのデータが送付され、転送先
の遅延状況から、どれくらいのバッファ量を必要とする
かを予測する。その後、送信装置C1側からデータ送信
されると、この予測に基づいて、バッファ管理を行うこ
とによって、ACKの返送速度の増減やACK送信の停
止を行い、これによって結果的に、送信装置C1のCW
NDの増加速度の増減を制御する。また、データ配信管
理装置10は、この予測に基づいて、バッファ管理を行
うことによって、ACKのWindow情報の拡大ある
いは縮小を行い、これによって結果的に、送信装置C1
の送信Windowの拡大あるいは縮小する制御を行
う。このように、データ配信管理装置10内に送信装置
C1側に設けられた輻輳制御アルゴリズムと同等なアル
ゴリズムを搭載することによって、バッファ管理を行
い、結果的にデータの配信管理を行うようにしている。
【0105】なお、ステップS21では、遅延依存の回
線であることを前提としているが、これに限らず、バー
ストエラーに起因した再送に伴う伝送遅延が生じる無線
回線のような回線にも適用し、スプーフィング処理を行
うことによってスループットの低下を防止することがで
きる。この場合、図14に示す処理を行うことによっ
て、遅延依存の回線と同様に、バーストエラーに起因し
た再送に伴う伝送遅延に対しても、バッファ管理を行う
ことによって、スプーフィング処理を実行し、スループ
ットの低下を防止するようにしている。図14におい
て、まず、データ配信管理装置10は、通信すべき回線
がバーストエラーが生じ易い回線であるか否かを判断す
る(ステップS121)。この判断は、たとえば、接続
される経路毎の回線状況、すなわちバーストエラーが生
じ易い回線であるか否かをテーブルとして保持しておく
ことによって実現される。
【0106】その後、バーストエラーが生じ易い回線で
ある場合(ステップS121,YES)には、転送デー
タの一時保存を行い(ステップS122)、スプーフィ
ング処理に備える。その後、一定期間、宛先からACK
を受信しなかったか否かを判断する(ステップS12
3)。ACKを受信していない場合(ステップS12
3,YES)には、スプーフィング処理を実行し(ステ
ップS124)、スループットの低下を防止し、本処理
を終了する。このスプーフィング処理は、仮ACKの転
送を行う上述したステップS13の処理に該当する。
【0107】一方、バーストエラーが生じ易い回線でな
い場合(ステップS121,NO)、および一定期間内
に、宛先からACKを受信した場合(ステップS12
3,NO)には転送データを破棄した後(ステップS1
25)、本処理を終了する。なお、この処理は、上述し
た遅延依存の回線に対するスプーフィング処理と組み合
わせるようにしてもよい。
【0108】実施の形態2.つぎに、この発明の実施の
形態2について説明する。上述した実施の形態1では、
データ配信管理装置10を、伝送遅延の大きな回線3と
小さな回線2との間に配置していたが、この実施の形態
2では、送信装置C1および受信装置C2がそれぞれ送
受信機能を有する端末装置とし、受信装置C2側にデー
タ配信管理装置10に相当するデータ配信管理装置を設
け、双方向の遅延に対して改善することができるように
している。
【0109】図13に示すように、遅延の大きな回線3
の両端にデータ配信管理装置10,20を設け、各デー
タ配信管理装置10,20に遅延の小さい回線2a,2
bを介して端末装置C21,C22をそれぞれ接続す
る。ここで、端末装置C21,C22は、データの送信
機能および受信機能を備えている。データ配信管理装置
10は、図1に示したデータ配信管理装置10と同じで
あり、端末装置C21から送られた送信データを回線3
を介して端末装置C22に転送するとともに、端末装置
C21に対する仮の到達確認応答の返送処理を行う。デ
ータ配信管理装置20は、データ配信管理装置10と同
様に、端末装置C22から送られた送信データを、回線
3を介して端末C21に転送するとともに、端末装置C
22に対する仮の到達確認応答の返送処理を行う。ただ
し、データ配信管理装置10,20は、遅延の大きな回
線3からデータを受信した場合、このデータの転送処理
のみを行う。たとえば、データ配信管理装置20は、デ
ータ配信管理装置10からデータを受信した場合、この
データを端末装置C22に転送する処理のみを行い、仮
の到達確認応答の返送処理は行わない。これによって、
双方向の遅延を改善した通信を行うことができる。
【0110】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、バッファ管理手段が、送信元のスループット情報を
もとに、前記バッファのバッファサイズを可変設定する
ようにしているので、データ配信における輻輳状態を回
避し、高信頼かつ高速な通信を実現できる。
【0111】つぎの発明によれば、速度調整手段が、宛
先の受信バッファの状態に応じてスループットの増減幅
を調整するようにしているので、輻輳による伝送遅延に
よる速度性能の劣化を改善することができるという効果
を奏する。
【0112】つぎの発明によれば、配信管理手段が、前
記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予測
した場合に、前記仮の送達確認応答の返送を停止させる
制御を行うようにし、バッファ状態に応じて送信側のス
ループットを調整するようにしているので、輻輳に応じ
た伝送遅延による速度性能の劣化を改善することができ
るという効果を奏する。
【0113】つぎの発明によれば、前記配信管理手段
は、前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足
を予測した場合に、前記仮の送達確認応答の返信速度を
低下させる制御を行い、バッファ状態に応じて送信側の
スループットを調整するようにしているので、輻輳に応
じた伝送遅延による速度性能の劣化を改善することがで
きるという効果を奏する。
【0114】つぎの発明によれば、前記配信管理手段
は、前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足
を予測した場合に、前記仮の送達確認応答のウィンドウ
情報を小さくする制御を行い、バッファ状態に応じて送
信側のスループットを調整するようにしているので、輻
輳に応じた伝送遅延による速度性能の劣化を改善するこ
とができるという効果を奏する。
【0115】つぎの発明によれば、前記配信管理手段
は、前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足
を予測した場合に、新規の前記仮の送達確認応答を利用
するコネクション接続要求を受けない制御を行い、バッ
ファ状態に応じて送信側のスループットを調整するよう
にしているので、輻輳に応じた伝送遅延による速度性能
の劣化を改善することができるという効果を奏する。
【0116】つぎの発明によれば、前記配信管理手段
は、前記優先度に応じて前記バッファサイズを調整する
ようにしているので、柔軟かつ効率的なデータ配信を行
うことができるという効果を奏する。
【0117】つぎの発明によれば、前記配信管理手段
は、前記バッファの空き領域が、予め設定されたバッフ
ァサイズの余裕値を超えた場合に受信データ量を抑制す
る通信に対して、前記受信データ量が抑制されるように
該通信の送信元に指示するようにしているので、柔軟か
つ効率的なデータ配信を行うことができるという効果を
奏する。
【0118】つぎの発明によれば、決定手段が、選択的
な速度調整を行うか否かを決定するようにしているの
で、柔軟かつ効率的なデータ配信を行うことができると
いう効果を奏する。
【0119】つぎの発明によれば、データ配信管理装置
が第1の端末装置と第2の端末装置との間に配置され、
第1の端末装置あるいは第2の端末装置からのスループ
ットの低下を防止する制御するようにしているので、輻
輳に応じた伝送遅延による速度性能の劣化を改善するこ
とができるという効果を奏する。
【0120】つぎの発明によれば、バッファ管理工程
が、送信元のスループット情報および配信処理終了まで
にかかる時間をもとに、前記バッファのバッファサイズ
を可変設定するようにしているので、データ配信におけ
る輻輳状態を回避し、高信頼かつ高速な通信を実現でき
る。
【0121】つぎの発明によれば、速度調整工程が、宛
先の受信バッファの状態に応じてスループットの増減幅
を調整するようにしているので、輻輳による伝送遅延に
よる速度性能の劣化を改善することができるという効果
を奏する。
【0122】つぎの発明によれば、配信管理工程が、前
記予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予測
した場合に、前記仮の送達確認応答の返送を停止させる
制御を行うようにし、バッファ状態に応じて送信側のス
ループットを調整するようにしているので、輻輳に応じ
た伝送遅延による速度性能の劣化を改善することができ
るという効果を奏する。
【0123】つぎの発明によれば、前記配信管理工程
は、前記予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足
を予測した場合に、前記仮の送達確認応答の返信速度を
低下させる制御を行い、バッファ状態に応じて送信側の
スループットを調整するようにしているので、輻輳に応
じた伝送遅延による速度性能の劣化を改善することがで
きるという効果を奏する。
【0124】つぎの発明によれば、前記配信管理工程
は、前記予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足
を予測した場合に、前記仮の送達確認応答のウィンドウ
情報を小さくする制御を行い、バッファ状態に応じて送
信側のスループットを調整するようにしているので、輻
輳に応じた伝送遅延による速度性能の劣化を改善するこ
とができるという効果を奏する。
【0125】つぎの発明によれば、前記配信管理工程
は、前記予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足
を予測した場合に、新規の前記仮の送達確認応答を利用
するコネクション接続要求を受けない制御を行い、バッ
ファ状態に応じて送信側のスループットを調整するよう
にしているので、輻輳に応じた伝送遅延による速度性能
の劣化を改善することができるという効果を奏する。
【0126】つぎの発明によれば、前記配信管理工程
は、前記優先度に応じて前記バッファサイズを調整する
ようにしているので、柔軟かつ効率的なデータ配信を行
うことができるという効果を奏する。
【0127】つぎの発明によれば、前記配信管理工程
は、前記バッファの空き領域が、予め設定されたバッフ
ァサイズの余裕値を超えた場合に受信データ量を抑制す
る通信に対して、前記受信データ量が抑制されるように
該通信の送信元に指示するようにしているので、柔軟か
つ効率的なデータ配信を行うことができるという効果を
奏する。
【0128】つぎの発明によれば、決定工程が、選択的
な速度調整を行うか否かを決定するようにしているの
で、柔軟かつ効率的なデータ配信を行うことができると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1であるデータ配信管
理装置を含むデータ配信管理システムの構成を示すブロ
ック図である。
【図2】 図1に示したデータ配信管理装置によるデー
タ配信管理処理手順を示すフローチャートである。
【図3】 図2に示したパケットのチェック処理手順を
示す詳細フローチャートである。
【図4】 図1に示した経路管理テーブルの内容の一例
を示す図である。
【図5】 図1に示したプロトコル管理テーブルの内容
の一例を示す図である。
【図6】 図1に示した配信管理テーブルの内容の一例
を示す図である。
【図7】 図1に示した配信管理テーブルの内容の一例
を示す図である。
【図8】 ステップS39に対応したtmpACK作成
送信待ちによる速度調整の処理手順を示すフローチャー
トである。
【図9】 ステップS56に対応した仮ACK作成送信
処理の手順を示すフローチャートである。
【図10】 バッファ区分を示す図である。
【図11】 受信確認および再送制御の処理手順を示す
フローチャートである。
【図12】 TCP輻輳制御アルゴリズムが搭載される
データ配信管理装置を示す図である。
【図13】 TCP輻輳制御アルゴリズムが搭載される
データ配信管理装置と送信装置との間におけるデータ配
信管理処理を示すフローチャートである。
【図14】 バーストエラーが生じ易い回線に対するス
プーフィング処理の適用処理手順を示すフローチャート
である。
【図15】 この発明の実施の形態4であって、二つの
データ配信管理装置を用いて双方向通信を可能にしたデ
ータ配信管理システムの構成を示すブロック図である。
【図16】 従来のデータ配信管理装置を含むデータ配
信管理システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 配信管理テーブル、2,2a,2b,3 回線、4
tmpACKバッファ、5 プロトコル管理テーブ
ル、6 送信バッファ、6a バッファ割当部、7 受
信バッファ、8 経路管理テーブル、10,20 デー
タ配信管理装置、11,17 通信部、12 tmpA
CK使用判定部、13 tmpACK作成部、14 S
GTimerカウント部、15 配信データ記録部、1
6 SG配信管理部、SG 送信ゲートウェイ、C1
送信装置、C2 受信装置、C21,C22 端末装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K030 HA05 KA03 LA01 LC01 LE16 MB15 5K034 AA01 AA03 AA05 DD03 EE11 HH01 HH02 MM03

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも受信したデータを宛先に向け
    て転送するとともに、宛先からの送達確認応答を受信す
    るまでデータセグメントを保存し、必要に応じて再送処
    理を行う機能を有したデータ配信管理装置において、 受信したデータセグメントを保存するバッファと、 送信元のスループット情報をもとに、前記バッファのバ
    ッファサイズを可変設定するバッファ管理手段と、 を備えたことを特徴とするデータ配信管理装置。
  2. 【請求項2】 宛先の受信バッファの状態に応じたデー
    タ転送速度調整を行う速度調整手段をさらに備えたこと
    を特徴とする請求項1に記載のデータ配信管理装置。
  3. 【請求項3】 受信したデータを宛先に向けて転送する
    とともに送信元に対して仮の送達確認応答を作成し、返
    送する仮送達確認応答手段と、 前記バッファのバッファサイズ不足を予測する予測手段
    と、 前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予
    測した場合に、前記仮の送達確認応答の返送を停止させ
    る制御を行う配信管理手段と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記
    載のデータ配信管理装置。
  4. 【請求項4】 受信したデータを宛先に向けて転送する
    とともに送信元に対して仮の送達確認応答を作成し、返
    送する仮送達確認応答手段と、 前記バッファのバッファサイズ不足を予測する予測手段
    と、 前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予
    測した場合に、前記仮の送達確認応答の返信速度を低下
    させる制御を行う配信管理手段と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記
    載のデータ配信管理装置。
  5. 【請求項5】 受信したデータを宛先に向けて転送する
    とともに送信元に対して仮の送達確認応答を作成し、返
    送する仮送達確認応答手段と、 前記バッファのバッファサイズ不足を予測する予測手段
    と、 前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予
    測した場合に、前記仮の送達確認応答のウィンドウ情報
    を小さくする制御を行う配信管理手段と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記
    載のデータ配信管理装置。
  6. 【請求項6】 受信したデータを宛先に向けて転送する
    とともに送信元に対して仮の送達確認応答を作成し、返
    送する仮送達確認応答手段と、 前記バッファのバッファサイズ不足を予測する予測手段
    と、 前記予測手段が前記バッファのバッファサイズ不足を予
    測した場合に、新規の前記仮の送達確認応答を利用する
    コネクション接続要求を受けない制御を行う配信管理手
    段と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記
    載のデータ配信管理装置。
  7. 【請求項7】 宛先毎に優先度が設定された優先度管理
    テーブルをさらに備え、 前記配信管理手段は、前記優先度に応じて前記バッファ
    サイズを調整することを特徴とする請求項3〜6のいず
    れか一つに記載のデータ配信管理装置。
  8. 【請求項8】 前記配信管理手段は、前記バッファの空
    き領域が、予め設定されたバッファサイズの余裕値を超
    えた場合に受信データ量を抑制する通信に対して、前記
    受信データ量が抑制されるように該通信の送信元に指示
    することを特徴とする請求項3〜7のいずれか一つに記
    載のデータ配信管理装置。
  9. 【請求項9】 選択的な速度調整を行うか否かを決定す
    る決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜
    8のいずれか一つに記載のデータ配信管理装置。
  10. 【請求項10】 データを送受信する第1の端末装置
    と、 前記該第1の端末装置の通信相手先である第2の端末装
    置と、 前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の伝送
    路上に配置され、請求項1〜9のいずれか一つに記載の
    1以上のデータ配信管理装置と、 を備えたことを特徴とするデータ配信管理システム。
  11. 【請求項11】 少なくとも受信したデータを宛先に向
    けて転送するとともに、宛先からの送達確認応答を受信
    するまでデータセグメントを保存し、必要に応じて再送
    処理を行う機能を有したデータ配信管理装置のデータ配
    信管理方法において、 受信したデータセグメントを保存する保存工程と、 送信元のスループット情報および配信処理終了までにか
    かる時間をもとに、前記バッファのバッファサイズを可
    変設定するバッファ管理工程と、 を含むことを特徴とするデータ配信管理方法。
  12. 【請求項12】 宛先の受信バッファの状態に応じたデ
    ータ転送速度調整を行う速度調整工程をさらに含むこと
    を特徴とする請求項11に記載のデータ配信管理方法。
  13. 【請求項13】 受信したデータを宛先に向けて転送す
    るとともに送信元に対して仮の送達確認応答を作成し、
    返送する仮送達確認応答工程と、 前記バッファのバッファサイズ不足を予測する予測工程
    と、 前記予測工程が前記バッファのバッファサイズ不足を予
    測した場合に、前記仮の送達確認応答の返送を停止させ
    る制御を行う配信管理工程と、 をさらに含むことを特徴とする請求項11または12に
    記載のデータ配信管理方法。
  14. 【請求項14】 前記配信管理工程は、前記予測工程が
    前記バッファのバッファサイズ不足を予測した場合に、
    前記仮の送達確認応答の返信速度を低下させる制御を行
    うことを特徴とする請求項13に記載のデータ配信管理
    方法。
  15. 【請求項15】 前記配信管理工程は、前記予測工程が
    前記バッファのバッファサイズ不足を予測した場合に、
    前記仮の送達確認応答のウィンドウ情報を小さくする制
    御を行うことを特徴とする請求項13に記載のデータ配
    信管理方法。
  16. 【請求項16】 前記配信管理工程は、前記予測工程が
    前記バッファのバッファサイズ不足を予測した場合に、
    新規の前記仮の送達確認応答を利用するコネクション接
    続要求を受けない制御を行うことを特徴とする請求項1
    3に記載のデータ配信管理方法。
  17. 【請求項17】 宛先毎に優先度が設定する優先度設定
    工程をさらに含み、 前記配信管理工程は、前記優先度に応じて前記バッファ
    サイズを調整することを特徴とする請求項13〜16の
    いずれか一つに記載のデータ配信管理方法。
  18. 【請求項18】 前記配信管理工程は、前記バッファの
    空き領域が、予め設定されたバッファサイズの余裕値を
    超えた場合に受信データ量を抑制する通信に対して、前
    記受信データ量が抑制されるように該通信の送信元に指
    示することを特徴とする請求項13〜17のいずれか一
    つに記載のデータ配信管理方法。
  19. 【請求項19】 選択的な速度調整を行うか否かを決定
    する決定工程をさらに含むことを特徴とする請求項11
    〜18のいずれか一つに記載のデータ配信管理方法。
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