JP2005080309A - 携帯端末機のパケット受信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 携帯端末機のTCP連結において、ウインドウの大きさを効率的に調節するためにタスクの優先順位を制御し、最適化された無線インターネットダウンロード性能を発揮し得る携帯端末機のパケット受信方法を提供すること。
【解決手段】 端末機が無線区間に呼を設定してPDSNとのセッション及びサーバとのTCP連結を設定する段階と、前記TCP連結の設定が終了されると、タスクの優先順位を変更してパケットを受信する段階と、所定量以上のパケットを受信するか、または所定水準以上にシグナル数が上昇すると、再びタスクの優先順位を変更して受信されたパケットを処理する段階と、から携帯端末機のパケット受信方法を構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、携帯端末機に係るもので、詳しくは、無線インターネットを通した無線網から携帯端末機へのパケット(packet)受信性能を向上し得る携帯端末機のパケット受信方法に関するものである。
伝送制御プロトコル(Transmission Control Protocol:以下TCPという)は、有線網に適用されるプロトコルであって、前記TCPが運営されるサーバ及びクライアントでは、充分な演算能力を備えたシステム、例えば、多重タスク(multi−task)または多重スレッド(multi−thread)方式の運営体制であるウインドウ(WINDOWS(登録商標))やユニックス(UNIX(登録商標))システムが一般的に実現されている。
然し、無線網でTCPクライアントとして使用される携帯端末機は、有線網で使用されるサーバやクライアントに比べて非常に低い演算能力を有するシステムである。前記携帯端末機の運営体制には、クアルコム(Qualcomm)で提供するソフトウェアに含まれたREXシステムが使用されるが、前記REXシステムは、リアルタイム運営システム(Real−Time Operating System:RTOS)の一種であって、これも、有線網で使用される運営体制に比べて非常に単純な運営体制である。
従って、携帯端末機では、TCPで運営されるスライディングウインドウ方式の流れ制御を充分に活用することが困難である。前記スライディングウインドウ方式は、一度に多数のパケットを送ると、受信側が確かに受け取ったと連続的に応答するもので、もし送信側が受信側からパケットが損傷されたという応答を受けた場合、該当のパケットから再び伝送する方法である。
また、携帯端末機は、アプリケーションにより処理される前に受信できるパケット数を、TCP設定の要請時に告知ウインドウ(advertised window)を通して無線網に伝達し、受信バッファーだけのパケットを受信するために待機するが、新しいパケットが受信される時ごとにアプリケーションが行われるため、ストップアンドウェイト(stop and wait)方式で流れ制御が行われる。
しかし、前記ストップアンドウェイト方式は、パケットを一つ送って応答を受けた後、再びパケットを一つ送って応答を受ける方法であって、前記スライディングウインドウ方式よりリンク効率が遥かに低下するという不都合な点があった。
また、前記リンク効率が低下するストップアンドウェイト方式が使用されることで、無線網の支援帯域幅に大きく及ぼせない性能でデータが受信されるため、無線資源を効率的に活用できないという不都合な点があった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、携帯端末機のTCP連結において、ウインドウの大きさを効率的に調節するためにタスクの優先順位を制御し、最適化された無線インターネットダウンロード性能を発揮し得る携帯端末機のパケット受信方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明に係る携帯端末機のパケット受信方法は、携帯端末機が無線区間に呼を設定して、PDSN(Packet Data Serving Node)とのセッション(Session)及びサーバとのTCP連結を設定する過程と、前記設定が終了されると、タスクの優先順位を変更してパケットを受信する過程と、所定量以上のパケットを受信するか、または所定水準以上にシグナル数が上昇すると、再びタスクの優先順位を変更して受信されたパケットを処理する過程と、を含んで構成されることを特徴とする。
また、前記タスクの優先順位は、最初、UI>PS(UIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高い)に設定し、端末とサーバとのTCP連結が設定されるとUI<PSに変更され、受信したパケットが所定量以上になるか、またはシグナル数が所定水準以上になると再びUI>PSに変更されることを特徴とする。
また、前記受信したパケット及びシグナル数が所定水準以下になると、タスクの優先順位が再びUI<PSに変更されることを特徴とする。
本発明による方法は、端末機が無線区間に呼を設定して、PDSN(Packet Data Serving Node)とのセッション及びサーバとの伝送制御プロトコル(Transmission Control Protocol:以下TCPという)連結を設定する段階と、前記TCP連結の設定が終了されると、タスクの優先順位を変更してパケットを受信する段階と、所定量以上のパケットを受信するか、または所定水準以上にシグナル数が上昇すると、再びタスクの優先順位を変更して受信されたパケットを処理する段階と、から構成されることを特徴とする携帯端末機のパケット受信方法であって、これにより、上記目的を達成する。
前記パケットは、前記TCP設定時に端末機から無線網に伝送された受信キュー(queue)の大きさだけ受信され、TCP受信キューに保存されてもよい。
前記受信キューは、TCP受信パケットが保存されるキューであって、パケットが端末機に受信されると、一旦受信キューに保存され、アプリケーションが読む動作を行う時に前記受信キューからパケットを読み込まれてもよい。
前記シグナル数は、UIタスクシグナルキューのシグナル数であってもよい。
前記シグナルキューは、各タスク間の通信のための信号が保存されるシグナル保存キューであって、UIタスクが受信キューから有効パケットを読み出す等の適切な動作を行わせる信号を出力してもよい。
前記パケット及びシグナル数は、端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターすることで、上位臨界値に到達するかどうかが判断されてもよい。
前記タスクには、UI(User Interface)タスク、PS(Protocol Stack)タスク、 Rx/Tx(Reception/Transmission)タスクがあり、タスクの優先順位は、最初、UIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高く設定されてもよい。
前記タスクの優先順位は、端末機とサーバとのTCP連結の設定が終了されると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されて、パケットの受信が開始されてもよい。
前記タスクの優先順位は、端末機が所定量以上のパケットを受信するか、または所定水準以上にシグナル数が上昇すると、UIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高く変更され、パケットの受信を終了して受信されたパケットが処理されてもよい。
所定量以下のパケットを受信するか、または所定水準以下にシグナル数が下降すると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されて、パケットの受信が再び開始される段階を更に含まれてもよい。
前記パケット及びシグナル数は、端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターすることで、下位臨界値に到達するかどうかが判断されてもよい。
本発明による方法は、端末機が無線区間に呼を設定して、PDSNとのPPP(Point−to−Point Protocol)セッション及びサーバとのTCP連結を設定する段階と、前記設定が終了されると、PSタスクの優先順位をUIタスクより高く設定する段階と、パケットデータがTCP受信キューに保存される段階と、パケットやシグナル数が所定水準の上位臨界値に到達するかどうかを判断する段階と、判断結果、前記パケットやシグナル数が上位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位をUIより低く変更して、アプリケーションが保存された受信パケットを処理する段階と、から構成されることを特徴とする携帯端末機のパケット受信方法であって、これにより、上記目的を達成する。
前記UIタスクは、最初、PSタスクより高く設定されてもよい。
前記パケット及びシグナル数は、端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターすることで、所定水準の上位臨界値に到達するかどうかが判断されてもよい。
前記パケットやシグナル数が所定水準の下位臨界値に到達するかどうかを判断する段階を更に含むことを特徴としてもよい。
前記パケット及びシグナル数は、端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターすることで、所定水準の下位臨界値に到達するかどうかが判断されてもよい。
前記判断結果、前記パケットやシグナル数が所定水準の下位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されて、パケットの受信を再び開始してもよい。
本発明による方法は、UIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高く設定された端末により、無線区間に呼を設定してPDSNとPPPセッションを設定する段階と、端末機が受信しようとするデータを有するサーバとTCP連結を設定し、設定が終了されると、PSタスクの優先順位をUIタスクより高く設定する段階と、パケットデータがTCP設定時に伝送された受信キューの大きさだけ受信され、TCP受信キューに保存される段階と、端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターし、所定水準の上位臨界値に到達するかどうかを判断する段階と、判断結果、前記パケットやシグナル数が上位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位をUIより低く変更して、アプリケーションが保存された受信パケットを処理する段階と、前記パケット処理中にパケット及びシグナル数をモニターし、所定水準の下位臨界値に到達するかどうかを判断する段階と、判断結果、前記パケットやシグナル数が下位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されて、パケットの受信を再び開始する段階と、から構成されることを特徴とする携帯端末機のパケット受信方法であって、これにより、上記目的を達成する。
本発明に係る携帯端末機のパケット受信方法は、端末機に受信されるパケットの量と受信されたパケットの処理状態及び程度等によって各タスクの優先順位を調節することで、携帯端末機のTCP連結におけるウインドウの大きさを効率的に調節し、その結果、最適化された無線インターネットダウンロード性能を発揮し得るという効果がある。
本発明は、携帯端末機のTCP連結における最適化された流れ制御のために、端末機の運営体制ソフトウェアの各モジュールが運営されるタスクの優先順位を制御する。前記タスクには、画面出力とキー入力処理及びTCPのアプリケーションが行われるUI(User Interface)タスクと、TCP、IP(Internet Protocol)、PPP(Point−to−Point Protocol)などのプロトコルが行われるPS(Protocol Stack)タスクと、プロトコルデータ単位(Protocol Data Unit:PDU)を無線網を通して基地局に伝送するか、または基地局から前記PDUを受信する Rx/Tx (Reception/Transmission)タスクがある。
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る携帯端末機のパケット受信方法を示したフローチャートである。
図1に示したように、本発明に係る携帯端末機のパケット受信方法は、携帯端末機が無線区間に呼を設定して、PDSNとのセッション及びサーバとのTCP連結を設定する過程(S1)と、前記設定が終了されると、タスクの優先順位を変更してパケットを受信する過程(S2)と、所定量以上のパケットを受信するか、または所定水準以上にシグナル数が上昇すると、再びタスクの優先順位を変更して受信されたパケットを処理する過程(S3)と、を含んで構成される。
前記タスクの優先順位は、最初、UIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高く設定されるが、端末とサーバとのTCP連結が設定されると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されてパケットを受信及び保存し、受信したパケットが所定量以上になるか、またはシグナル数が所定水準以上になると、再びUIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高く変更されて受信パケットを処理する。
前記受信したパケットが所定量以下になるか、またはシグナル数が所定水準以下になると、再びPSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されてパケット受信を再開する。
図2は本発明に係る携帯端末機のパケット受信方法の実現過程を示したフローチャートである。
図2に示したように、まず、携帯端末機は、パケットを受信するために無線区間の呼を設定して、PDSNとPPP(Point−to−Point Protocol)セッションを設定する(S10)。
最初、TCPを運営するPSタスクの優先順位は、アプリケーションが動作されるUIタスクより低く設定されている。
その後、端末機は、受信しようとするデータを有するサーバとTCP連結を設定し(S20)、設定が終了されると、既に設定された優先順位を変更してPSタスクの優先順位をUIタスクより高く設定する(S30)。
その後、TCP設定時に伝送された受信キュー(Queue)の大きさだけ、即ち告知ウインドウの大きさだけのパケットが端末機に受信され、TCP受信キューに保存される(S40)。
このとき、端末の制御部は、TCP受信キューに受信されるパケットをモニターし、所定水準の上位臨界値に到達するかどうかを判断する(S50)。
前記受信キューは、TCP受信パケットが保存されるキューであって、パケットが携帯端末機に受信される場合、受信されたパケットは一旦受信キューに保存され、アプリケーションが読む動作を行う時に前記受信キューに保存されたパケットを読み込む。
これと同時に、制御部は、UIタスクシグナルキュー(signal Queue)のシグナル数をモニターし、既に保存された上位臨界値に到達するかどうかを判断する(S60)。
前記シグナルキューは、各タスク間の通信のための信号が保存されるシグナル保存キューを意味し、一部の運営システム(operating system:OS)では、メールボックス(mailbox)ともいう。例えば、受信キューにパケットが受信されて保存されると、PSタスクがUIタスクに信号を送ってこれを知らせ、UIタスクは、該当のシグナルキューから受信した信号を確認して適切な動作、即ち、受信キューから有効パケットを読み出す等の動作をする。
その後、受信キューに保存される受信パケット数が上位臨界値に到達するか、またはUIタスクシグナルキューのシグナル数が上位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位をUIより低く変更して、アプリケーションが保存された受信パケットを処理する(S70)。
一方、前記段階(S70)が行われる間にも、端末機の制御部は、TCP受信キューに受信されるパケットを継続的にモニターして、所定水準の下位臨界値に到達するかどうかを判断し(S80)、これと同時に、UIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターして、既に保存された下位臨界値に到達するかどうかを判断する(S90)。
前記判断結果、受信パケット数が下位臨界値に到達するか、またはUIタスクシグナルキューのシグナル数が既に設定された下位臨界値に到達すると、再びPSタスクの優先順位をUIタスクより高く変更してパケット受信を再開することで、無線網でのTCPの流れ制御がスライディングウインドウ方式で円滑に運営される。
なお、本発明は、図面に示された実施形態に基づいて説明されたが、これは例示的なものにすぎなく、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることを理解するはずである。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。
本発明に係る携帯端末機のパケット受信方法を示したフローチャートである。 本発明に係る携帯端末機のパケット受信方法の実現過程を示したフローチャートである。

Claims (18)

  1. 端末機が無線区間に呼を設定して、PDSN(Packet Data Serving Node)とのセッション及びサーバとの伝送制御プロトコル(Transmission Control Protocol:以下TCPという)連結を設定する段階と、
    前記TCP連結の設定が終了されると、タスクの優先順位を変更してパケットを受信する段階と、
    所定量以上のパケットを受信するか、または所定水準以上にシグナル数が上昇すると、再びタスクの優先順位を変更して受信されたパケットを処理する段階と、
    から構成されることを特徴とする携帯端末機のパケット受信方法。
  2. 前記パケットは、
    前記TCP設定時に端末機から無線網に伝送された受信キュー(queue)の大きさだけ受信され、TCP受信キューに保存されることを特徴とする請求項1記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  3. 前記受信キューは、
    TCP受信パケットが保存されるキューであって、パケットが端末機に受信されると、一旦受信キューに保存され、アプリケーションが読む動作を行う時に前記受信キューからパケットを読み込むことを特徴とする請求項2記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  4. 前記シグナル数は、
    UIタスクシグナルキューのシグナル数であることを特徴とする請求項1記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  5. 前記シグナルキューは、
    各タスク間の通信のための信号が保存されるシグナル保存キューであって、UIタスクが受信キューから有効パケットを読み出す等の適切な動作を行わせる信号を出力することを特徴とする請求項4記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  6. 前記パケット及びシグナル数は、
    端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターすることで、上位臨界値に到達するかどうかが判断されることを特徴とする請求項1記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  7. 前記タスクには、UI(User Interface)タスク、PS(Protocol Stack)タスク、 Rx/Tx(Reception/Transmission)タスクがあり、タスクの優先順位は、最初、UIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高く設定されることを特徴とする請求項1記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  8. 前記タスクの優先順位は、
    端末機とサーバとのTCP連結の設定が終了されると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されて、パケットの受信が開始されることを特徴とする請求項1記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  9. 前記タスクの優先順位は、
    端末機が所定量以上のパケットを受信するか、または所定水準以上にシグナル数が上昇すると、UIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高く変更され、パケットの受信を終了して受信されたパケットが処理されることを特徴とする請求項1記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  10. 所定量以下のパケットを受信するか、または所定水準以下にシグナル数が下降すると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されて、パケットの受信が再び開始される段階を更に含むことを特徴とする請求項1記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  11. 前記パケット及びシグナル数は、
    端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターすることで、下位臨界値に到達するかどうかが判断されることを特徴とする請求項6記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  12. 端末機が無線区間に呼を設定して、PDSNとのPPP(Point−to−Point Protocol)セッション及びサーバとのTCP連結を設定する段階と、
    前記設定が終了されると、PSタスクの優先順位をUIタスクより高く設定する段階と、
    パケットデータがTCP受信キューに保存される段階と、
    パケットやシグナル数が所定水準の上位臨界値に到達するかどうかを判断する段階と、
    判断結果、前記パケットやシグナル数が上位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位をUIより低く変更して、アプリケーションが保存された受信パケットを処理する段階と、から構成されることを特徴とする携帯端末機のパケット受信方法。
  13. 前記UIタスクは、
    最初、PSタスクより高く設定されることを特徴とする請求項12記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  14. 前記パケット及びシグナル数は、
    端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターすることで、所定水準の上位臨界値に到達するかどうかが判断されることを特徴とする請求項12記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  15. 前記パケットやシグナル数が所定水準の下位臨界値に到達するかどうかを判断する段階を更に含むことを特徴とする請求項12記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  16. 前記パケット及びシグナル数は、
    端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターすることで、所定水準の下位臨界値に到達するかどうかが判断されることを特徴とする請求項15記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  17. 前記判断結果、
    前記パケットやシグナル数が所定水準の下位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されて、パケットの受信を再び開始することを特徴とする請求項15記載の携帯端末機のパケット受信方法。
  18. UIタスクの優先順位がPSタスクの優先順位より高く設定された端末により、無線区間に呼を設定してPDSNとPPPセッションを設定する段階と、
    端末機が受信しようとするデータを有するサーバとTCP連結を設定し、設定が終了されると、PSタスクの優先順位をUIタスクより高く設定する段階と、
    パケットデータがTCP設定時に伝送された受信キューの大きさだけ受信され、TCP受信キューに保存される段階と、
    端末機の制御部がTCP受信キューに受信されるパケット及びUIタスクシグナルキューのシグナル数をモニターし、所定水準の上位臨界値に到達するかどうかを判断する段階と、
    判断結果、前記パケットやシグナル数が上位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位をUIより低く変更して、アプリケーションが保存された受信パケットを処理する段階と、
    前記パケット処理中にパケット及びシグナル数をモニターし、所定水準の下位臨界値に到達するかどうかを判断する段階と、
    判断結果、前記パケットやシグナル数が下位臨界値に到達すると、PSタスクの優先順位がUIタスクの優先順位より高く変更されて、パケットの受信を再び開始する段階と、から構成されることを特徴とする携帯端末機のパケット受信方法。
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