JP2006229955A - 無線ネットワーク環境で伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法及びそれを用いた通信装置 - Google Patents
無線ネットワーク環境で伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法及びそれを用いた通信装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法及びそれを用いた通信装置を提供する。
【解決手段】受信されるデータパケットに対するパケット到着間隔を測定する段階、測定されたパケット到着間隔が第１臨界時間を超える場合、第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信する段階、及び応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが、以前に受信されていない新たなデータパケットである場合、新たなデータパケットに対する応答パケットの送信を待つ段階を含む。
【選択図】図４
【解決手段】受信されるデータパケットに対するパケット到着間隔を測定する段階、測定されたパケット到着間隔が第１臨界時間を超える場合、第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信する段階、及び応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが、以前に受信されていない新たなデータパケットである場合、新たなデータパケットに対する応答パケットの送信を待つ段階を含む。
【選択図】図４
Description
本発明は、ＴＣＰの伝送制御に係り、より詳細には、無線ネットワーク環境で伝送遅延によって発生する不要な再伝送を減少させるための方法及びそれを用いた通信装置に関する。
ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、通信装置間のデータ伝送のためにＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と共に使われるプロトコルである。ＴＣＰの主要機能は、ネットワークを通じた安定性のあるデータの伝送であり、このためにＴＣＰは混雑制御メカニズムを使用する。ＴＣＰ混雑制御メカニズムは、データパケット伝送時にネットワーク混雑を観察してデータパケット伝送率を制御し、ネットワーク混雑によって損失されたデータパケットを再伝送させるためのものである。以下、図１及び図２を参照して、従来の技術によるＴＣＰの混雑制御メカニズムを説明する。
図１は、従来のスロースタート／混雑回避（Ｓｌｏｗ−Ｓｔａｒｔ／Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）アルゴリズムによる伝送率変化を表す図面である。
データパケットを送信する通信装置（以下、送信装置と称する）のＴＣＰは、混雑ウィンドウ（Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ：以下、ＣＷＮＤと称する）の大きさを調節し、ＣＷＮＤサイズによって１つ以上のデータパケットを同時に伝送させる。この際、ＣＷＮＤサイズが大きくなるほど、同時に送信可能なデータパケットの数も増加する。ＣＷＮＤの最初の大きさＣＷＮＤ１ １４０は、１ＴＣＰセグメントである。
データパケットを送信する通信装置（以下、送信装置と称する）のＴＣＰは、混雑ウィンドウ（Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ：以下、ＣＷＮＤと称する）の大きさを調節し、ＣＷＮＤサイズによって１つ以上のデータパケットを同時に伝送させる。この際、ＣＷＮＤサイズが大きくなるほど、同時に送信可能なデータパケットの数も増加する。ＣＷＮＤの最初の大きさＣＷＮＤ１ １４０は、１ＴＣＰセグメントである。
データパケットを受信する通信装置（以下、受信装置と称する）は、受信されたデータパケットに対する応答（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：ＡＣＫ）パケットを送信装置に伝送する。送信装置のＴＣＰは、受信装置が送信する応答パケットを受信する度にＣＷＮＤサイズを１ＴＣＰセグメントずつ増加させる。これにより、ＣＷＮＤサイズは、指数的に増加し、これをスロースタートアルゴリズムという。スロースタートアルゴリズムによるＣＷＮＤサイズ変化は、スロースタート区間１１０と図示されている。
スロースタートアルゴリズムが進行する途中、ＣＷＮＤサイズがスロースタート臨界係数（Ｓｌｏｗ−Ｓｔａｒｔ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ：ＳＳＴＨＲＥＳＨ）１５０に到達すれば、ＴＣＰは、ネットワークの混雑を考慮してＣＷＮＤサイズを線形的に増加させる混雑回避アルゴリズムで動作する。混雑回避アルゴリズムでＴＣＰは、応答パケットを受信する度にＣＷＮＤサイズを1/CWNDずつ増加させる。混雑回避アルゴリズムによるＣＷＮＤサイズ変化は、混雑回避区間１２０と図示されている。
一方、送信したデータパケットに対する応答パケットが受信されなければ、ＴＣＰはＣＷＮＤサイズを増加させずに、応答パケットが受信されるまで待つ。もし、一定時間以上応答パケットが受信されなければ、ＴＣＰは再伝送タイムアウト１３０を発生させる。データパケットの送信時から再伝送タイムアウトの発生時までにＴＣＰが待つ時間は、パケット往復時間（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ：ＲＴＴ）の２倍程度である。
再伝送タイムアウトが発生すれば、ＴＣＰは送信したデータパケットがネットワーク混雑によって損失されたと判断する。この際、ＴＣＰは、ＣＷＮＤサイズを１ＴＣＰセグメントに設定してデータ伝送量を減少させる。また、ＴＣＰは、スロースタート臨界係数を再伝送タイムアウト発生直前のＣＷＮＤサイズ（ＣＷＮＤ２ １７０）の半分（ＳＳＴＨＲＥＳＨ２ １６０）に設定する。その後、ＴＣＰは、スロースタートアルゴリズムによって、損失されたデータパケット（応答パケットが受信されていないデータパケット）から再び伝送し始める。
図２は、従来の速い再伝送及びクイック回復アルゴリズムを適用させた混雑制御メカニズムによる伝送率変化を表す図面である。
スロースタート／混雑回避アルゴリズムでは、伝送中のデータパケットの損失如何を再伝送タイムアウトが発生する場合にのみ判断したが、速い再伝送アルゴリズムでは、再伝送タイムアウトの発生以前にも、重複応答（Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ ＡＣＫ）パケットが一定回数以上受信される場合を、データパケットが損失された場合と判断する。
重複応答パケットは、送信装置が伝送したデータパケットの順序と受信装置に受信されるデータパケットの順序とが間違ったときに、受信装置のＴＣＰが発生させる応答パケットである。データパケット順序は、データパケットのヘッダに設定されたシーケンスナンバーを通じて確認することができる。
スロースタート／混雑回避アルゴリズムでは、伝送中のデータパケットの損失如何を再伝送タイムアウトが発生する場合にのみ判断したが、速い再伝送アルゴリズムでは、再伝送タイムアウトの発生以前にも、重複応答（Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ ＡＣＫ）パケットが一定回数以上受信される場合を、データパケットが損失された場合と判断する。
重複応答パケットは、送信装置が伝送したデータパケットの順序と受信装置に受信されるデータパケットの順序とが間違ったときに、受信装置のＴＣＰが発生させる応答パケットである。データパケット順序は、データパケットのヘッダに設定されたシーケンスナンバーを通じて確認することができる。
スロースタート／混雑回避アルゴリズムによって動作していた区間（２１０）、特定データパケットに対する応答パケットが受信されなければ、ＴＣＰは再伝送タイムアウトが発生するまで応答パケットを待つ。もし、再伝送タイムアウトが発生する以前に、同じ重複応答パケットが特定回数以上受信されれば、ＴＣＰは再伝送タイムアウトが発生していなかったとしても、データパケットが損失されたものと見なす。この際、ＴＣＰは損失されたように見られるデータパケットを再伝送する速い再伝送アルゴリズムで動作する。速い再伝送アルゴリズムによる伝送率変化を速い再伝送区間２２０と図示した。
一般的に、速い再伝送アルゴリズムを適用するために必要な重複応答パケットの受信回数は３回である。１つまたは２つの重複応答パケットを受信した場合ならば、データパケットが損失されたと見るよりは、データパケットが受信装置に伝達される時、ネットワーク内で相異なる遅延を経る過程で、送信装置の伝送順序通りには到着していない場合と判断しうる。
速い再伝送アルゴリズムで動作する場合、ＣＷＮＤサイズは、特定回数以上の重複応答パケットを受信する当時のＣＷＮＤサイズＣＷＮＤ１ ２４０の半分より３ＴＣＰセグメントほど大きい値２５０に設定される。
クイック回復アルゴリズムは、速い再伝送アルゴリズムによって再伝送したデータパケットに対する応答パケットが到着した場合、ＴＣＰがスロースタートアルゴリズムを経ず、直ちに混雑回避アルゴリズムで動作させる。このためにＳＳＴＨＲＥＳＨ値及びＣＷＮＤサイズは、速い再伝送アルゴリズムが適用される直前のＣＷＮＤサイズＣＷＮＤ１ ２４０の半分２６０に設定される。クイック回復アルゴリズムによる伝送率変化は、クイック回復区間２３０と図示した。
クイック回復アルゴリズムは、速い再伝送アルゴリズムによって再伝送したデータパケットに対する応答パケットが到着した場合、ＴＣＰがスロースタートアルゴリズムを経ず、直ちに混雑回避アルゴリズムで動作させる。このためにＳＳＴＨＲＥＳＨ値及びＣＷＮＤサイズは、速い再伝送アルゴリズムが適用される直前のＣＷＮＤサイズＣＷＮＤ１ ２４０の半分２６０に設定される。クイック回復アルゴリズムによる伝送率変化は、クイック回復区間２３０と図示した。
したがって、特定データパケットの応答パケットが受信されない状態で、再伝送タイムアウトが発生すれば、ＴＣＰはスロースタート／混雑回避アルゴリズムに従う。そして、特定データパケットの応答パケットが受信されない状態で、タイムアウトが発生する前に同じ重複応答パケットが特定回数以上受信されれば、ＴＣＰは速い再伝送及びクイック回復アルゴリズムに従う。
一方、無線ネットワークでは、無線環境の変化によってデータパケットの伝送が一時的に急激に遅延される現象が発生するが、これをディレイスパイク（Ｄｅｌａｙ Ｓｐｉｋｅ）という。ディレイスパイクは、通信装置の移動、フェーディングによって発生する損失を補正するためのリンク階層の再伝送、及びモバイルターミネイトコール（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｅ Ｃａｌｌ）を検索するために周期的にチャンネルを検索する過程などを通じて発生しうる。
ディレイスパイクが発生すれば、送信装置は、再伝送タイムアウトが発生するまで、送信したデータパケットに対する応答パケットを受信できない恐れもある。この場合、送信装置は、自身が送信したデータパケットが損失されたと判断し、損失されたと判断されるデータパケットを再伝送する。しかし、ディレイスパイクによって伝送は遅延されたが、受信装置が成功的に受信したデータパケットが存在する場合、送信装置のデータパケット再伝送は、無線リンク資源を浪費する結果を招く。このような従来の技術の問題点に対して図３を参照して具体的に説明する。
図３は、従来の技術による通信装置間のパケット伝送過程を示す図面である。図３において、ＮないしＮ＋９はデータパケットのシーケンスナンバーを意味する。
図示されたように、データパケットＮを受信した受信装置がそれに対する応答パケットを伝送し、これにより、送信装置がデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７を連続して送信している。ところで、送信装置から送信されたデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７が一定時間伝送遅延を経る（３１０）。伝送が遅延されるデータパケットは、送信装置と受信装置とのパケット伝送を中継する中継装置のキューに保存されて待つことができる。
図示されたように、データパケットＮを受信した受信装置がそれに対する応答パケットを伝送し、これにより、送信装置がデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７を連続して送信している。ところで、送信装置から送信されたデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７が一定時間伝送遅延を経る（３１０）。伝送が遅延されるデータパケットは、送信装置と受信装置とのパケット伝送を中継する中継装置のキューに保存されて待つことができる。
伝送遅延によって、送信装置では送信したデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７に対する応答パケットを受信する前に、再伝送タイムアウトが発生する（３２０）。再伝送タイムアウト３２０が発生することによって、送信装置は、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７が損失されたと判断し、これらに対して再伝送を試みる。この際、再伝送タイムアウトが発生することによって、送信装置のＴＣＰはＣＷＮＤサイズを１ＴＣＰセグメントに設定するので、最初のデータパケットＮ＋１のみが優先的に再伝送される。
一方、無線環境の変化によって一定時間内に遅延状況が解除（３３０）されれば、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７は受信装置に成功的に伝送され、受信装置は各データパケットに対する応答パケットを送信する（３４０）。したがって、送信装置から発生した再伝送タイムアウト３２０は、ディレイスパイクによる擬似タイムアウトとなる。
送信装置は、受信装置から応答パケットが受信されることによって、ＣＷＮＤサイズを調節してデータパケットＮ＋１以後のデータパケットを送信する。これにより、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７がいずれも再伝送され、次いで、新たなデータパケット（Ｎ＋８、Ｎ＋９など）が送信される。
しかし、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７は、その伝送が遅延されただけであり、既に受信装置に成功的に伝送されたデータパケットであるために、送信装置が伝送済みのデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７を再伝送することは、無線リンク資源を浪費する結果となる。すなわち、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７の再伝送は、不要な再伝送となる。
この際、再伝送されるデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７は、送信装置が以前に送信したデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７が伝送される間、送信装置と受信装置との間のパケット伝送を中継する中継装置のキューで待つようになる。このような理由で、再伝送されるデータパケットも図示されたようにその伝送が多少遅延されることがある。
この際、再伝送されるデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７は、送信装置が以前に送信したデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７が伝送される間、送信装置と受信装置との間のパケット伝送を中継する中継装置のキューで待つようになる。このような理由で、再伝送されるデータパケットも図示されたようにその伝送が多少遅延されることがある。
一方、再伝送されたデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７を受信した受信装置は、既に受信されたデータパケットを再び受信することによって、重複応答パケットを発生させる（３５０）。一定数以上の重複応答パケットが送信装置に伝送されれば、送信装置は、図２を参照して説明したように、速い再伝送アルゴリズムによって動作し、これにより、ＣＷＮＤサイズも減少する。しかし、この時の速い再伝送アルゴリズムは不要な再伝送により発生したものである。したがって、この場合ＣＷＮＤを減少させることは、データ伝送率を不要に減少させる結果につながり、それほど無線リンク資源を浪費するようになる。
また、このような場合、送信装置は、重複応答パケットによって既に送信したデータパケットを再伝送する。この時の再伝送を擬似再伝送（Ｓｐｕｒｉｏｕｓ ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と称し、擬似再伝送も無線リンク資源を浪費する結果を招く。図示された例では、データパケットＮ＋７について重複応答パケットによって、既に送信されたデータパケットＮ＋８が再伝送される（３６０）。
このように従来の技術によれば、単純に無線リンクで伝送が遅延されただけで、伝送遅延後にデータパケットが成功的に伝送された場合にも、送信装置がこれをデータパケットの損失と判断し、該当データパケットを再伝送することよって、無線リンク資源を浪費する問題点が発生する。また、このように再伝送されたデータパケットは、受信装置をして重複応答パケットを発生させるために、送信装置が必要以上に伝送率を減少させる結果（不要に速い再伝送）も招く。また、重複応答パケットによって発生する擬似再伝送により無線リンク資源がさらに浪費されることがあった。
一方、特許文献１(マルチキャスト通信方法及びそのシステム)は、受信するデータパケットのロスを検知した受信端末が、 タイマーで制御された所定時間経過後に受信否定答えをマルチキャスト送信して、近くの受信端末から再発送を取り戻すネットワークシステムに対して開始している。しかし、特許文献１によっても前述した問題点に対応するには足りない。
特開2003-209576号公報
本発明は、無線ネットワーク環境でデータパケットの伝送遅延による不要な再伝送を減少させるところにその目的がある。
本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていない他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されうる。
本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていない他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されうる。
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法は、受信されるデータパケットに対してパケット到着間隔を測定する段階、前記測定されたパケット到着間隔が第１臨界時間を超える場合、前記第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信する段階、及び前記応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが以前に受信されていない新たなデータパケットである場合、前記新たなデータパケットに対する応答パケットの送信を待つ段階を含む。
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による送信装置は、 受信されるデータパケットに対してパケット到着間隔を測定する到着間隔測定部と、前記到着間隔測定部により測定されるパケット到着間隔を使用して第１臨界時間を計算する計算部と、前記到着間隔測定部により測定されたパケット到着間隔を前記計算部により計算された第１臨界時間と比較する判断部と、前記判断部による比較の結果、前記パケット到着間隔が第１臨界時間を超える場合、前記第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信させ、前記応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが以前に受信されていない新たなデータパケットである場合、前記新たなデータパケットに対する応答パケットの送信を待たせる制御部と、を備える。
その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。
その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。
本発明の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送防止方法及びそれを用いた通信装置によれば、次のような効果が１つあるいはそれ以上ある。
第１に、無線ネットワーク環境でデータパケットの伝送遅延による不要な再伝送を減少させうる。
第２に、不要な再伝送を減少させることによって、擬似再伝送を防止しうる。
第３に、擬似再伝送を防止することによって不要に伝送率が減少する現象を予防しうる。
第１に、無線ネットワーク環境でデータパケットの伝送遅延による不要な再伝送を減少させうる。
第２に、不要な再伝送を減少させることによって、擬似再伝送を防止しうる。
第３に、擬似再伝送を防止することによって不要に伝送率が減少する現象を予防しうる。
本発明の利点及び特徴、そしてこれを達成する方法は添付された図面に基づいて詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、この実施例から外れて多様な形に具現でき、本明細書で説明する実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で当業者に発明の範ちゅうを完全に報せるために提供されるものであり、本発明は請求項及び発明の詳細な説明により定義されるだけである。一方、明細書全体に亙って同一な参照符号は同一な構成要素を示す。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
図４は、本発明の一実施形態による通信装置を示すブロック図である。
本発明の実施形態による通信装置は、パケット受信部４１０、エラー検出部４１５、データ抽出部４２０及びデータ伝達部４２５を含む。また、本発明の実施形態による通信装置は、到着間隔測定部４３０、判断部４３５、計算部４４０、制御部４４５、応答パケット生成部４５０及びパケット送信部４５５をさらに含む。
図４は、本発明の一実施形態による通信装置を示すブロック図である。
本発明の実施形態による通信装置は、パケット受信部４１０、エラー検出部４１５、データ抽出部４２０及びデータ伝達部４２５を含む。また、本発明の実施形態による通信装置は、到着間隔測定部４３０、判断部４３５、計算部４４０、制御部４４５、応答パケット生成部４５０及びパケット送信部４５５をさらに含む。
パケット受信部４１０は、無線媒体を通じて他の通信装置から伝送されるデータパケットを受信する。
エラー検出部４１５は、パケット受信部４１０により受信されたデータパケットのエラー有無を判断する。データパケットのエラー有無は、データパケットのＴＣＰヘッダに含まれたチェックサム（ｃｈｅｃｋｓｕｍ）フィールドを通じて判断されうる。
受信されたデータパケットにエラーがなければ、データ抽出部４２０はデータパケットに載せられたデータを抽出し、抽出されたデータはデータ伝達部４２５を通じてアプリケーションに伝えられる。
エラー検出部４１５は、パケット受信部４１０により受信されたデータパケットのエラー有無を判断する。データパケットのエラー有無は、データパケットのＴＣＰヘッダに含まれたチェックサム（ｃｈｅｃｋｓｕｍ）フィールドを通じて判断されうる。
受信されたデータパケットにエラーがなければ、データ抽出部４２０はデータパケットに載せられたデータを抽出し、抽出されたデータはデータ伝達部４２５を通じてアプリケーションに伝えられる。
一方、到着間隔測定部４３０は、パケット到着間隔を測定する。パケット到着間隔は、以前に受信されたデータパケットの受信時間から現在受信されるデータパケットの受信時間までの時間間隔を意味する。したがって、到着間隔測定部４３０は、パケット受信部４１０がデータパケットを受信する度にパケット到着間隔を測定しうる。
判断部４３５は、到着間隔測定部４３０により測定されたパケット到着間隔を第１臨界時間と比較する。第１臨界時間は、受信装置が予測されうる送信装置のパケット往復時間である。したがって、パケット到着間隔が第１臨界時間を超えるならば、判断部４３５は現在無線ネットワークで伝送遅延が発生していると判断しうる。第１臨界時間は、後述する第１時間範囲の上限値であることが望ましい。
判断部４３５は、到着間隔測定部４３０により測定されたパケット到着間隔を第１臨界時間と比較する。第１臨界時間は、受信装置が予測されうる送信装置のパケット往復時間である。したがって、パケット到着間隔が第１臨界時間を超えるならば、判断部４３５は現在無線ネットワークで伝送遅延が発生していると判断しうる。第１臨界時間は、後述する第１時間範囲の上限値であることが望ましい。
一方、パケット到着間隔が第１臨界時間以下ならば、判断部４３５は到着間隔測定部４３０により測定されたパケット到着間隔が第１時間範囲及び第２時間範囲のうち、どんな時間範囲に含まれるかを判断しうる。
例えば、到着間隔測定部４３０により測定されたパケット到着間隔が第２時間範囲の上限値以下ならば、判断部４３５はパケット到着間隔が第２時間範囲に含まれると判断しうる。しかし、パケット到着間隔が第２時間範囲の上限値を超過すれば、判断部４３５はパケット到着間隔が第１時間範囲に含まれると判断しうる。
例えば、到着間隔測定部４３０により測定されたパケット到着間隔が第２時間範囲の上限値以下ならば、判断部４３５はパケット到着間隔が第２時間範囲に含まれると判断しうる。しかし、パケット到着間隔が第２時間範囲の上限値を超過すれば、判断部４３５はパケット到着間隔が第１時間範囲に含まれると判断しうる。
以下、第１時間範囲及び第２時間範囲について説明する。
従来の技術を通じて説明したように、ＴＣＰはＣＷＮＤサイズを調節してデータ伝送率を決定する。したがって、送信装置は、ＣＷＮＤサイズによって一連のデータパケットを同時に伝送させる。第２時間範囲は、送信装置が同時に伝送させた一連のデータパケットがパケット受信部４１０により受信される場合、受信されたデータパケットに対して測定されるパケット到着間隔が分布されうる時間範囲を意味する。すなわち、受信装置の立場で、第２時間範囲に含まれるパケット到着間隔で受信されるデータパケットは、送信装置が同時に伝送させたデータパケットであると予想しうる。
従来の技術を通じて説明したように、ＴＣＰはＣＷＮＤサイズを調節してデータ伝送率を決定する。したがって、送信装置は、ＣＷＮＤサイズによって一連のデータパケットを同時に伝送させる。第２時間範囲は、送信装置が同時に伝送させた一連のデータパケットがパケット受信部４１０により受信される場合、受信されたデータパケットに対して測定されるパケット到着間隔が分布されうる時間範囲を意味する。すなわち、受信装置の立場で、第２時間範囲に含まれるパケット到着間隔で受信されるデータパケットは、送信装置が同時に伝送させたデータパケットであると予想しうる。
一方、ＴＣＰは、応答パケットが受信されれば、ＣＷＮＤサイズを増加させることによって、伝送率を高める。この際、送信装置がＣＷＮＤサイズによって一連のデータパケットを送信した時点と、受信装置からそれについての応答パケットを受信することによって、新たに設定されたＣＷＮＤサイズによって、再び一連のデータパケットを送信しようとする時点間の時間間隔はパケット往復時間と近似した値を有する。これを受信装置の立場で解釈すれば、受信装置が第２時間範囲に含まれるパケット到着間隔で受信される一連のデータパケットのうち、最後のデータパケットを受信した時点と、それに対する応答パケットを送信した後、再び第２時間範囲に含まれるパケット到着間隔で受信される一連のデータパケットのうち、最初データパケットを受信する時点間の時間間隔は、送信装置のパケット往復時間と類似した値を有する。第１時間範囲は、このように送信装置のパケット往復時間で予測しうるパケット到着間隔が分布しうる時間範囲を意味する。すなわち、第１時間範囲は、受信装置が応答パケットを送信した時点から、応答パケットを受信した送信装置がそれに対して新たに送信したデータパケットを受信装置が受信する時点までかかる時間が分布できる範囲と理解されうる。したがって、パケット到着間隔が第１時間範囲の上限値（第１臨界時間）を超えれば、現在無線ネットワークで伝送遅延が発生していると判断しうる。
第１時間範囲及び第２時間範囲に含まれうるパケット到着間隔の一例として、送信装置から伝送される最初データパケットないし３番目のデータパケットを挙げて説明する。
データパケットを送信する場合、送信装置は、最初のＣＷＮＤサイズを１ＴＣＰセグメントに設定し、これにより、最初に伝送されるデータパケットの数は１つである。最初のデータパケットを伝送した後、受信装置から最初のデータパケットに対する応答パケットを伝送されれば、送信装置はＣＷＮＤサイズを２倍に増加させる。これにより、送信装置は２つのデータパケットを同時に伝送させ、この際、２番目のデータパケット及び３番目のデータパケットが伝送される。
データパケットを送信する場合、送信装置は、最初のＣＷＮＤサイズを１ＴＣＰセグメントに設定し、これにより、最初に伝送されるデータパケットの数は１つである。最初のデータパケットを伝送した後、受信装置から最初のデータパケットに対する応答パケットを伝送されれば、送信装置はＣＷＮＤサイズを２倍に増加させる。これにより、送信装置は２つのデータパケットを同時に伝送させ、この際、２番目のデータパケット及び３番目のデータパケットが伝送される。
一方、送信装置から送信されたデータパケットが受信されれば、受信装置の到着間隔測定部４３０はパケット到着間隔を測定するが、２番目のデータパケットに対して測定されるパケット到着間隔（最初のデータパケット到着時から２番目のデータパケット到着時までの時間間隔）は、第１時間範囲に含まれうる。また、３番目のデータパケットに対して測定されるパケット到着間隔（２番目のデータパケット受信時から３番目のデータパケット受信時までの時間間隔）は、第２時間範囲に含まれうる。
計算部４４０は、第１時間範囲の上限値及び第２時間範囲の上限値を計算する。判断部４３５の判断結果、パケット到着間隔が第１時間範囲に含まれれば、計算部４４０は、第１時間範囲の上限値を新たに計算する。また、判断部４３５の判断結果、パケット到着間隔が第２時間範囲に含まれれば、計算部４４０は、第２時間範囲の上限値を新たに計算する。したがって、計算部４４０により第１時間範囲及び第２時間範囲が設定されうる。
本発明の一実施形態によって第１時間範囲は式(1)を通じて計算されうる。
本発明の一実施形態によって第１時間範囲は式(1)を通じて計算されうる。
式(1)でＴＬは、第１時間範囲に含まれるパケット到着間隔の平均値であり、ＶＬは平均値ＴＬの偏差である。また、ＴＳ＋ＶＳは後述する第２時間範囲の上限値である。
本発明の一実施形態によって、平均値ＴＬは式(2)を通じて計算されうる。
本発明の一実施形態によって、平均値ＴＬは式(2)を通じて計算されうる。
この際、ＴＬ−１は、以前に計算された第１時間範囲に含まれるパケット到着間隔の平均値であり、ｔＬは、現在受信されたデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔が第１時間範囲に含まれる場合の該当パケット到着間隔である。
また、ａは、ＴＬ−１に対する加重値を意味し、ｂは、ｔＬに対する加重値を意味するが、ａ＋ｂ＝１の関係を有する。この際、加重値ａが加重値ｂに比べて大きい値を有することが望ましい。これを通じて、新たに測定されたパケット到着間隔によって平均値ＴＬが急激に変化することを防止して安定した平均値を求めることができる。
式(2)で平均値ＴＬの初期値は、送信装置から伝送されるデータパケットのうち、パケット受信部４１０が受信した２番目のデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔に設定されうる。
また、ａは、ＴＬ−１に対する加重値を意味し、ｂは、ｔＬに対する加重値を意味するが、ａ＋ｂ＝１の関係を有する。この際、加重値ａが加重値ｂに比べて大きい値を有することが望ましい。これを通じて、新たに測定されたパケット到着間隔によって平均値ＴＬが急激に変化することを防止して安定した平均値を求めることができる。
式(2)で平均値ＴＬの初期値は、送信装置から伝送されるデータパケットのうち、パケット受信部４１０が受信した２番目のデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔に設定されうる。
一方、本発明の一実施形態によって平均値ＴＬの偏差ＶＬは式(3)を通じて計算されうる。
式(3)において、ＶＬ−１は、偏差ＶＬを求める以前に計算された偏差であり、ＴＬは式(2)を通じて計算された平均値である。
また、ｃは以前に計算された偏差ＶＬ−１に対する加重値であり、ｄは、平均値ＴＬに対する加重値であるが、ｃ＋ｄ＝１の関係を有する。この際、加重値ｃは、加重値ｄに比べて大きい値を有することが望ましい。これを通じて、１つの平均値による偏差の急激な変化を防止し、安定した偏差を求めうる。
偏差ＶＬの初期値は、平均値ＴＬの初期値の実数倍に設定されうる。この際、実数は、１より小さな正数値を有することが望ましい。さらに望ましくは、実数は、０．１でありうる。しかし、これは例示的なものであって、偏差ＶＬの初期値は、無線ネットワーク状況によって異なって設定されうる。
また、ｃは以前に計算された偏差ＶＬ−１に対する加重値であり、ｄは、平均値ＴＬに対する加重値であるが、ｃ＋ｄ＝１の関係を有する。この際、加重値ｃは、加重値ｄに比べて大きい値を有することが望ましい。これを通じて、１つの平均値による偏差の急激な変化を防止し、安定した偏差を求めうる。
偏差ＶＬの初期値は、平均値ＴＬの初期値の実数倍に設定されうる。この際、実数は、１より小さな正数値を有することが望ましい。さらに望ましくは、実数は、０．１でありうる。しかし、これは例示的なものであって、偏差ＶＬの初期値は、無線ネットワーク状況によって異なって設定されうる。
計算部４４０は、平均値ＴＬの初期値及び偏差ＶＬの初期値を通じて第１時間範囲の上限値に対する初期値を設定しうる。これにより、新たに受信されるデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔が判断部４３５により第１時間範囲に含まれると判断された場合、計算部４４０は新たに受信されたデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔ｔＬを反映して第１時間範囲を新たに設定する。
一方、本発明の一実施形態によって第２時間範囲は式(4)を通じて計算されうる。
式(4)において、ＴＳは、第２時間範囲に含まれるパケット到着間隔の平均値であり、ＶＳは、平均値ＴＳの偏差である。本発明の一実施形態によって、平均値ＴＳは、式(5)を通じて計算されうる。
式(5)において、ＴＳ−１は、以前に計算された第２時間範囲に含まれるパケット到着間隔の平均値であり、ｔＳは、現在受信されたデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔が第２時間範囲に含まれる場合の該当パケット到着間隔である。
また、ｅは、ＴＳ−１に対する加重値を意味し、ｆは、ｔＳに対する加重値を意味するが、ｅ＋ｆ＝１の関係を有する。この際、加重値ｅが加重値ｆに比べて大きい値を有することが望ましい。これを通じて、新たに測定されたパケット到着間隔による平均値ＴＳの急激な変化を防止して安定した平均値を求めうる。
式(5)において、平均値ＴＳの初期値は、送信装置から伝送されるデータパケットのうち、パケット受信部４１０が受信した３番目のデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔に設定しうる。
また、ｅは、ＴＳ−１に対する加重値を意味し、ｆは、ｔＳに対する加重値を意味するが、ｅ＋ｆ＝１の関係を有する。この際、加重値ｅが加重値ｆに比べて大きい値を有することが望ましい。これを通じて、新たに測定されたパケット到着間隔による平均値ＴＳの急激な変化を防止して安定した平均値を求めうる。
式(5)において、平均値ＴＳの初期値は、送信装置から伝送されるデータパケットのうち、パケット受信部４１０が受信した３番目のデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔に設定しうる。
一方、本発明の一実施形態によって平均値ＴＳの偏差ＶＳは式(6)を通じて計算されうる。
式(6)において、ＶＳ−１は偏差ＶＳを計算する以前に計算された偏差であり、ＴＳは、数式５を通じて計算された平均値である。
また、ｇは、以前に計算された偏差ＶＳ−１に対する加重値であり、ｈは、平均値ＴＳに対する加重値であるが、ｇ＋ｈ＝１の関係を有する。この際、加重値ｇは、加重値ｈに比べて大きい値を有することが望ましい。これを通じて、１つの平均値による偏差の急激な変化を防止して安定した偏差を求めうる。
偏差ＶＳの初期値は、平均値ＴＳの初期値の実数倍に設定されうる。この際、実数は１より小さな正数値を有することが望ましい。さらに望ましくは、実数は０．１でありうる。しかし、これは例示的なものであって、偏差ＶＳの初期値は、無線ネットワーク状況によって異なって設定されることもある。
また、ｇは、以前に計算された偏差ＶＳ−１に対する加重値であり、ｈは、平均値ＴＳに対する加重値であるが、ｇ＋ｈ＝１の関係を有する。この際、加重値ｇは、加重値ｈに比べて大きい値を有することが望ましい。これを通じて、１つの平均値による偏差の急激な変化を防止して安定した偏差を求めうる。
偏差ＶＳの初期値は、平均値ＴＳの初期値の実数倍に設定されうる。この際、実数は１より小さな正数値を有することが望ましい。さらに望ましくは、実数は０．１でありうる。しかし、これは例示的なものであって、偏差ＶＳの初期値は、無線ネットワーク状況によって異なって設定されることもある。
計算部４４０は、平均値のＴＳの初期値及び偏差ＶＳの初期値を通じて第２時間範囲に対する初期値を設定しうる。これにより、新たに受信されるデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔が判断部４３５により第２時間範囲に含まれると判断された場合、計算部４４０は新たに受信されたデータパケットに対して測定されたデータパケット到着間隔ｔＳを反映して第２時間範囲を新たに設定する。
制御部４４５は、エラー検出部４１５によりエラーが検出されないデータパケットに対して応答パケットを送信するように応答パケット生成部４５０及びパケット送信部４５５を制御する。しかし、判断部４３５の判断結果、パケット到着間隔が第１臨界時間を超えれば、現在無線ネットワークで伝送遅延が発生していると判断できるので、制御部４４５は、所定の手続きによって、後続して受信されるデータパケットに対する応答パケットの送信如何を決定する。応答パケット送信如何を決定する過程については、図５ないし図１１を参照して具体的に後述する。
応答パケット生成部４５０は、制御部４４５の制御によってパケット受信部４１０が受信したデータパケットに対する応答パケットを生成する。
パケット送信部４５５は、応答パケット生成部４５０により生成された応答パケットを無線媒体を使用して送信する。図示された実施形態では、パケット受信部４１０とパケット送信部４５５とが別途のモジュールからなっているが、これは例示的なものであり、本発明の他の実施形態によれば、パケット受信部４１０及びパケット送信部４５５が一体のモジュールで構成されうる。
パケット送信部４５５は、応答パケット生成部４５０により生成された応答パケットを無線媒体を使用して送信する。図示された実施形態では、パケット受信部４１０とパケット送信部４５５とが別途のモジュールからなっているが、これは例示的なものであり、本発明の他の実施形態によれば、パケット受信部４１０及びパケット送信部４５５が一体のモジュールで構成されうる。
以下、図５ないし図１１を参照して本発明の一実施形態による通信装置の動作過程についてさらに具体的に説明する。以下の実施形態で受信されたデータパケットでエラーが検出されていないと仮定する。
図５は、本発明の一実施形態による通信装置の動作過程を示すフローチャートである。
パケット受信部４１０がデータパケットを受信すれば（Ｓ１１０）、到着間隔測定部４３０は、受信されたデータパケットに対するパケット到着間隔を測定する（Ｓ１２０）。
次いで、判断部４３５は、到着間隔測定部４３０により測定されたパケット到着間隔を第１臨界時間と比較する（Ｓ１３０）。第１臨界時間は、前述した第１時間範囲の上限値であることが望ましい。
比較の結果、パケット到着間隔が第１臨界時間以下ならば、判断部４３５は、パケット到着間隔を第２時間範囲の上限値と比較する（Ｓ１４０）。パケット到着間隔が第２時間範囲の上限値を超過すれば、判断部４３５は、パケット到着間隔が第１時間範囲に含まれると判断し、この際、計算部４４０は、段階Ｓ１２０で測定されたパケット到着間隔を反映して、第１時間範囲を再設定する（Ｓ１５０）。さらに具体的に計算部４４０は、新たな第１時間範囲の上限値を計算するが、このために式(1)ないし式(3)が使われうる。
図５は、本発明の一実施形態による通信装置の動作過程を示すフローチャートである。
パケット受信部４１０がデータパケットを受信すれば（Ｓ１１０）、到着間隔測定部４３０は、受信されたデータパケットに対するパケット到着間隔を測定する（Ｓ１２０）。
次いで、判断部４３５は、到着間隔測定部４３０により測定されたパケット到着間隔を第１臨界時間と比較する（Ｓ１３０）。第１臨界時間は、前述した第１時間範囲の上限値であることが望ましい。
比較の結果、パケット到着間隔が第１臨界時間以下ならば、判断部４３５は、パケット到着間隔を第２時間範囲の上限値と比較する（Ｓ１４０）。パケット到着間隔が第２時間範囲の上限値を超過すれば、判断部４３５は、パケット到着間隔が第１時間範囲に含まれると判断し、この際、計算部４４０は、段階Ｓ１２０で測定されたパケット到着間隔を反映して、第１時間範囲を再設定する（Ｓ１５０）。さらに具体的に計算部４４０は、新たな第１時間範囲の上限値を計算するが、このために式(1)ないし式(3)が使われうる。
段階Ｓ１４０の比較結果、パケット到着間隔が第２時間範囲の上限値以下ならば、判断部４３５はパケット到着間隔が第２時間範囲に含まれると判断し、この際、計算部４４０は、段階Ｓ１２０で測定されたパケット到着間隔を反映して第２時間範囲を再設定する（Ｓ１６０）。さらに具体的に、計算部４４０は、新たな第２時間範囲の上限値を計算するが、このために式(4)ないし式(6)が使われうる。
一方、制御部４４５は、受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信させる（Ｓ１７０）。この際、制御部４４５の制御によって応答パケット生成部４５０は、受信されたデータパケットに対する応答パケットを生成し、パケット送信部４５５は生成された応答パケットを送信する。
段階Ｓ１１０ないし段階Ｓ１７０の過程は、段階Ｓ１３０の判断でパケット到着間隔が第１臨界時間を超えない以上、送信装置からデータパケットの伝送が終えるまで反復されうる。
段階Ｓ１１０ないし段階Ｓ１７０の過程は、段階Ｓ１３０の判断でパケット到着間隔が第１臨界時間を超えない以上、送信装置からデータパケットの伝送が終えるまで反復されうる。
一方、段階Ｓ１３０での比較結果、パケット到着間隔が第１臨界時間を超えれば、制御部４４５は受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信させる（Ｓ１８０）。この際、制御部４４５の制御によって応答パケット生成部４５０は、受信されたデータパケットに対する応答パケットを生成し、パケット送信部４５５は、生成された応答パケットを送信する。
パケット到着間隔が第１臨界時間を超えれば、現在無線ネットワークで伝送遅延が発生していると判断できる。したがって、第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信（Ｓ１８０）した後、制御部４４５は送信装置の不要な再伝送を減少させるために一定条件によって応答パケットの送信を制限する。
パケット到着間隔が第１臨界時間を超えれば、現在無線ネットワークで伝送遅延が発生していると判断できる。したがって、第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信（Ｓ１８０）した後、制御部４４５は送信装置の不要な再伝送を減少させるために一定条件によって応答パケットの送信を制限する。
以下、段階Ｓ１８０以後の過程について図６及び図７を参照して説明する。
図６は、本発明の一実施形態による無線ネットワーク環境で不要な再伝送を防止するための方法を示すフローチャートである。
第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信（Ｓ１８０）した後、パケット受信部４１０がデータパケットを受信する場合（Ｓ２１０）、制御部４４５は受信されたデータパケットが以前に受信されなかったデータパケット（以下、新たなデータパケットと称する）であるかを判断する（Ｓ２１５）。受信されるデータパケットが新たなデータパケットである場合、制御部４４５は受信されるデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる（Ｓ２２０）。これにより、応答パケット生成部４５０は、新たなデータパケットに対する応答パケットを生成しないこともある。
図６は、本発明の一実施形態による無線ネットワーク環境で不要な再伝送を防止するための方法を示すフローチャートである。
第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信（Ｓ１８０）した後、パケット受信部４１０がデータパケットを受信する場合（Ｓ２１０）、制御部４４５は受信されたデータパケットが以前に受信されなかったデータパケット（以下、新たなデータパケットと称する）であるかを判断する（Ｓ２１５）。受信されるデータパケットが新たなデータパケットである場合、制御部４４５は受信されるデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる（Ｓ２２０）。これにより、応答パケット生成部４５０は、新たなデータパケットに対する応答パケットを生成しないこともある。
また、制御部４４５は、段階Ｓ１８０での応答パケットを送信した後、第２臨界時間が経過したかを判断する（Ｓ２３０）。第２臨界時間は、受信装置が予測できる送信装置のパケット往復時間である。望ましくは、第２臨界時間は、第１臨界時間の同じ値を有する。段階Ｓ１８０での応答パケットを送信した後、第２臨界時間が経過していなければ、制御部４４５は、新たなデータパケットが受信され続けても、受信されるデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる。
もし、段階Ｓ１８０での応答パケットを送信した後、第２臨界時間が経過する前に受信されたデータパケットが以前に受信されたデータパケット（以下、重複データパケットと称する）である場合、制御部４４５は段階Ｓ１８０で応答パケットを送信した後、受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信させる（Ｓ２２５）。この際、応答パケット生成部４５０は、制御部４４５が指示するデータパケットに対する応答パケットを生成し、パケット送信部４５５は、生成された応答パケットを送信する。段階Ｓ２２５での応答パケット送信以後の過程については、図７を参照して後述する。
一方、段階Ｓ２３０の判断結果、段階Ｓ１８０での応答パケットを送信した後、重複データパケットが受信されていない状態で、第２臨界時間が経過すれば、制御部４４５は、第２臨界時間経過時まで受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信させる（Ｓ２３５）。これにより、応答パケット生成部４５０は、制御部４４５により指示されたデータパケットに対する応答パケットを生成し、パケット送信部４５５は生成された応答パケットを送信する。この際、送信される応答パケットは、送信装置の再伝送タイムアウト発生を防止する役割を果たす。
その後、パケット受信部４１０がデータパケットを受信すれば（Ｓ２４０）、制御部４４５は受信されたデータパケットが新たなデータパケットであるかを判断し（Ｓ２４５）、新たなデータパケットが受信される場合、受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信させる（Ｓ２５０）。
段階Ｓ２４５の判断結果、受信されたデータパケットが重複データパケットである場合、制御部４４５は重複データパケットに対する応答パケット（この場合の応答パケットは重複応答パケットとなる）を送信させる（Ｓ２５５）。以下、段階Ｓ２２５または段階Ｓ２５５での応答パケット送信以後の過程について図７を参照して説明する。
段階Ｓ２４５の判断結果、受信されたデータパケットが重複データパケットである場合、制御部４４５は重複データパケットに対する応答パケット（この場合の応答パケットは重複応答パケットとなる）を送信させる（Ｓ２５５）。以下、段階Ｓ２２５または段階Ｓ２５５での応答パケット送信以後の過程について図７を参照して説明する。
図７は、本発明の他の実施形態による無線ネットワーク環境で擬似再伝送を防止するための方法を示すフローチャートである。
段階Ｓ２２５または段階Ｓ２５５での応答パケット送信以後、データパケットが受信されれば（Ｓ３１０）、制御部４４５は受信されたデータパケットが重複データパケットであるかを判断する（Ｓ３２０）。受信されたデータパケットが重複データパケットであれば、制御部４４５は受信されたデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる（Ｓ３３０）。したがって、この場合、応答パケット生成部４５０は、受信されたデータパケットに対する応答パケットを生成しなくても良い。
段階Ｓ２２５または段階Ｓ２５５での応答パケット送信以後、データパケットが受信されれば（Ｓ３１０）、制御部４４５は受信されたデータパケットが重複データパケットであるかを判断する（Ｓ３２０）。受信されたデータパケットが重複データパケットであれば、制御部４４５は受信されたデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる（Ｓ３３０）。したがって、この場合、応答パケット生成部４５０は、受信されたデータパケットに対する応答パケットを生成しなくても良い。
応答パケット送信を待たせつつ、制御部４４５は段階Ｓ２２５または段階Ｓ２５５で応答パケットを送信してから、新たなデータパケットが受信されていない状態で、第３臨界時間が経過したかを判断し（Ｓ３５０）、第３臨界時間が経過していなければ、制御部４４５は受信されるデータパケットに対する応答パケット送信を続けて待たせる。この場合、段階Ｓ３１０ないし段階Ｓ３３０の過程が反復される。この際、第３臨界時間は受信装置が予測できる送信装置のパケット往復時間である。望ましくは、第３臨界時間は、第１臨界時間と同じ値を有する。
しかし、段階Ｓ２２５または段階Ｓ２５５で、応答パケットを送信した後、新たなデータパケットが受信されていない状態で、第３臨界時間が経過すれば、制御部４４５はこれまで受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信させる（Ｓ３６０）。この時の応答パケットは重複応答パケットとなり、送信装置の再伝送タイムアウト発生を防止する役割を果たす。次いで、通信装置は段階Ｓ１１０以後の過程を反復して行う。
一方、段階Ｓ２２５または段階Ｓ２５５から応答パケットを送信した以後、第３臨界時間が経過する前に新たなデータパケットが受信されれば（Ｓ３２０）、制御部４４５は受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信させる（Ｓ３４０）。この際、応答パケット生成部４５０は、制御部４４５が指示するデータパケットに対する応答パケットを生成し、パケット送信部４５５は生成された応答パケットを送信する。その後、通信装置は段階Ｓ１１０以後の過程を反復的に行う。
図６及び図７を参照して説明した本発明の実施形態において、到着間隔測定部４３０は、パケット受信部４１０によるデータパケットを受信する度に（Ｓ２１０、Ｓ２４０、Ｓ３１０）、パケット到着間隔を測定する。また、判断部４３５は、測定されたパケット到着間隔を第１臨界時間または第２時間範囲の上限値と比較する。場合によって、計算部４４０は、第１時間範囲または第２時間範囲を再設定する。したがって、図６及び図７のフローチャートでは省略したが、本発明の実施形態による通信装置は、データパケットを受信する度に（段階Ｓ２１０、Ｓ２４０及びＳ３１０）、図５の段階Ｓ１２０ないし段階Ｓ１７０の過程を行う。もし、図６及び図７のフローチャートのように動作しているうちに、測定されたパケット到着間隔が第１臨界時間を超えれば、通信装置は図５の段階Ｓ１８０の過程からその以後の過程を再び行う。
以下、図８ないし図１１を参照して本発明の実施形態による通信装置のパケット伝送過程を説明する。図８ないし図１１において、ＮないしＮ＋１０はデータパケットのシーケンスナンバーを意味する。
図８は、本発明の一実施形態による通信装置間のパケット伝送過程を示す図面である。
図示されたように、受信装置がデータパケットＮを受信することによってデータパケットＮに対する応答パケットを送信している。
データパケットＮに対する応答パケットを伝送された送信装置は、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７を連続的に送信しており、送信されたデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７は無線ネットワークで伝送遅延を経る（５１０）。伝送が遅延されるデータパケットは、送信装置と受信装置との間のパケット伝送を中継する中継装置のキューに保存されて待つ。
図８は、本発明の一実施形態による通信装置間のパケット伝送過程を示す図面である。
図示されたように、受信装置がデータパケットＮを受信することによってデータパケットＮに対する応答パケットを送信している。
データパケットＮに対する応答パケットを伝送された送信装置は、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７を連続的に送信しており、送信されたデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７は無線ネットワークで伝送遅延を経る（５１０）。伝送が遅延されるデータパケットは、送信装置と受信装置との間のパケット伝送を中継する中継装置のキューに保存されて待つ。
伝送遅延によって一定時間内に応答パケットを受信していない送信装置では再伝送タイムアウトが発生する（５２０）。再伝送タイムアウトが発生することによって送信装置は、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７が損失されたと判断し、これらに対して再伝送を試みる。この際、送信装置のＴＣＰは、ＣＷＮＤサイズを１ＴＣＰセグメントに減少させるので、送信装置はデータパケットＮ＋１を優先的に再伝送する。
一方、無線環境の変化によって一定時間内に遅延状況が解除されれば（５３０）、データパケットＮ＋１ないしＮ＋７は受信装置に成功的に伝送される。この場合、送信装置で発生した再伝送タイムアウトは擬似タイムアウトとなる。
データパケットが受信される度に受信装置はパケット到着間隔を測定するが、データパケットＮ＋１に対するパケット到着間隔が第１臨界時間を超えれば（５４０）、受信装置は現在無線ネットワークで伝送遅延が発生したと判断できる。
データパケットが受信される度に受信装置はパケット到着間隔を測定するが、データパケットＮ＋１に対するパケット到着間隔が第１臨界時間を超えれば（５４０）、受信装置は現在無線ネットワークで伝送遅延が発生したと判断できる。
受信装置は、データパケットＮ＋１に対する応答パケットを送信する。この際、送信される応答パケットは、送信装置の再伝送タイムアウト発生を防止させる役割を行う。また、この時の応答パケット送信は、図５の段階Ｓ１８０での応答パケット送信となる。したがって、続く図８の説明は、図６の段階Ｓ２１０ないし段階Ｓ２３０の過程に対する実施形態となりうる。
図６を参照すれば、第１臨界時間を超えるデータパケットに対する応答パケットを送信した（Ｓ１８０）後、第２臨界時間が経過する前に受信されるデータパケットが新たなデータパケットであれば、通信装置は受信されたデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる（Ｓ２２０）。したがって、図８の実施形態で受信装置は、データパケットＮ＋１に対する応答パケットを送信した後、第２臨界時間５６０が経過する前に受信されるデータパケットＮ＋２ないしＮ＋７に対しては応答パケット送信を待たせる（５５０）。
一方、送信装置は、データパケットＮ＋１に対する応答パケットを受信することによって、ＣＷＮＤサイズを２倍に増加させ、データパケットＮ＋２及びＮ＋３を同時に再伝送する。この際、再伝送されるデータパケットＮ＋１ないしＮ＋３は、送信装置が以前に送信したデータパケットＮ＋１ないしＮ＋７が伝送される間、送信装置と受信装置との間のパケット伝送を中継する中継装置のキューで待つ。このような理由で、再伝送されるデータパケットも図示されたように、その伝送が多少遅延されうる。
また、図６の段階Ｓ２１５及び段階Ｓ２２５で説明したように、第２臨界時間が経過する前に重複データパケットが受信されれば、通信装置はこれまで受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信する（Ｓ２２５）。図８の実施形態では、第２臨界時間５６０が経過する前にデータパケットＮ＋１が再受信されたので、受信装置は受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットＮ＋７に対する応答パケット５７０を送信する。
送信装置は、再伝送タイムアウトの発生前にデータパケットＮ＋７に対する応答パケットを受信するので、データパケットＮ＋７以後のデータパケットＮ＋８，Ｎ＋９，…を送信する。
本実施形態によれば、データパケットＮ＋４ないしＮ＋７に対する送信装置の不要な再伝送を防止可能である。
送信装置は、再伝送タイムアウトの発生前にデータパケットＮ＋７に対する応答パケットを受信するので、データパケットＮ＋７以後のデータパケットＮ＋８，Ｎ＋９，…を送信する。
本実施形態によれば、データパケットＮ＋４ないしＮ＋７に対する送信装置の不要な再伝送を防止可能である。
一方、重複データパケットを受信していない状態で第２臨界時間が経過した場合（図６の段階Ｓ２３５ないし段階Ｓ２５５）についての実施形態を図９に図示した。
図９は、本発明の他の実施形態による通信装置間のパケット伝送過程を示す図面である。
図９を参照すれば、受信装置は、第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットＮ＋１に対する応答パケットを送信した後、第２臨界時間６２０が経過する前に受信される新たなデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる（６１０）。また、重複データパケットが受信されていない状態で、第２臨界時間６２０が経過した。この場合、受信装置は、第２臨界時間６２０が経過するまで受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットＮ＋６に対する応答パケットを送信する。この時の応答パケット送信は、図６の段階Ｓ２３５に該当する。
図９は、本発明の他の実施形態による通信装置間のパケット伝送過程を示す図面である。
図９を参照すれば、受信装置は、第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットＮ＋１に対する応答パケットを送信した後、第２臨界時間６２０が経過する前に受信される新たなデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる（６１０）。また、重複データパケットが受信されていない状態で、第２臨界時間６２０が経過した。この場合、受信装置は、第２臨界時間６２０が経過するまで受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットＮ＋６に対する応答パケットを送信する。この時の応答パケット送信は、図６の段階Ｓ２３５に該当する。
その後、受信されたデータパケットＮ＋７は、新たなデータパケットであるために、受信装置はデータパケットＮ＋７に対する応答パケットを送信する。この時の応答パケット送信は、図６の段階Ｓ２５０に該当する。
ところで、データパケットＮ＋７を受信した後、受信装置は送信装置が再伝送したデータパケットＮ＋１を受信するが、これは重複データパケットであるために、受信装置は重複応答パケット６３０を送信する。この時の応答パケット送信は、図６の段階Ｓ２５５に該当する。
ところで、データパケットＮ＋７を受信した後、受信装置は送信装置が再伝送したデータパケットＮ＋１を受信するが、これは重複データパケットであるために、受信装置は重複応答パケット６３０を送信する。この時の応答パケット送信は、図６の段階Ｓ２５５に該当する。
一方、データパケットＮ＋６に対する応答パケットを受信した送信装置は、データパケットＮ＋６以後のデータパケットＮ＋７，Ｎ＋８，・・・を送信する。したがって、本実施形態によれば、データパケットＮ＋４ないしＮ＋６に対する不要な再伝送を防止しうる。
図８において、重複データパケットを受信することによって、応答パケット５７０を送信した後または図９で重複応答パケット６３０を送信した後に、受信装置は、図７を参照して説明した過程によって、応答パケットの送信如何を制御し、これについての実施形態を図１０及び図１１に図示した。
図１０は、本発明のさらに他の実施形態による通信装置間のパケット伝送過程を示す図面である。
図１０は、図９の実施形態において、受信装置が重複応答パケット６３０を送信した以後の過程についてさらに具体的に表しているが、図８の実施形態において、受信装置が重複データパケットＮ＋１に対する応答パケット５７０を送信した以後の過程も、これと同一に理解されうる。
図１０は、本発明のさらに他の実施形態による通信装置間のパケット伝送過程を示す図面である。
図１０は、図９の実施形態において、受信装置が重複応答パケット６３０を送信した以後の過程についてさらに具体的に表しているが、図８の実施形態において、受信装置が重複データパケットＮ＋１に対する応答パケット５７０を送信した以後の過程も、これと同一に理解されうる。
図７の実施形態を通じて説明したところによれば、通信装置は、段階Ｓ２２５または段階Ｓ２５５で応答パケットを送信した後、第３臨界時間が経過するか、新たなデータパケットが受信されるまでは、受信されるデータパケットに対する応答パケット送信を待たせる。したがって、図１０の実施形態で受信装置は、重複データパケットＮ＋１に対する応答パケットの送信後に受信される重複データパケットＮ＋２，Ｎ＋３及びＮ＋７が受信されても、応答パケット送信を待たせる（７１０）。第３臨界時間７２０が経過する前に新たなデータパケットＮ＋８が受信されれば、受信装置は、新たなデータパケットに対する応答パケット７３０を送信する。この時の応答パケット送信は、図７の段階Ｓ３４０に該当する。
次いで、受信装置は受信されるデータパケットに対する応答パケットを送信する。本実施形態によれば、重複応答パケットの発生を抑制させることによって、送信装置での擬似再伝送の発生を防止しうる。
一方、新たなデータパケットが受信される以前に第３臨界時間が経過する場合の実施形態を図１１に図示した。図１１は、本発明のさらに他の実施形態による通信装置間のパケット伝送過程を示す図面である。
図１１の実施形態では、新たなデータパケットＮ＋８が受信される以前に第３臨界時間８２０が経過した。これにより、受信装置は第３臨界時間が経過するまで受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットＮ＋７に対する応答パケット８３０を送信する。これは重複応答パケット８３０であり、この時の応答パケット送信は、図７の段階Ｓ３６０に該当する。
図１１の実施形態では、新たなデータパケットＮ＋８が受信される以前に第３臨界時間８２０が経過した。これにより、受信装置は第３臨界時間が経過するまで受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットＮ＋７に対する応答パケット８３０を送信する。これは重複応答パケット８３０であり、この時の応答パケット送信は、図７の段階Ｓ３６０に該当する。
次いで、受信装置は受信されるデータパケットに対する応答パケットを送信する。本実施形態の場合にも、重複応答パケットの発生を抑制させることによって、送信装置の擬似再伝送の発生を防止する。
以上、添付図を参照して本発明の実施例を説明したが、 本発明が属する技術分野で当業者ならば本発明がその技術的思想や必須特徴を変更せずとも他の具体的な形に実施されうるということが理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。
本発明の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送防止方法及びそれを用いた通信装置は、ＴＣＰの伝送制御関連の技術分野に好適に適用されうる。
４１０ パケット受信部
４１５ エラー検出部
４２０ データ抽出部
４２５ データ伝達部
４３０ 到着間隔測定部
４３５ 判断部
４４０ 計算部
４４５ 制御部
４５０ 応答パケット生成部
４５５ パケット送信部
４１５ エラー検出部
４２０ データ抽出部
４２５ データ伝達部
４３０ 到着間隔測定部
４３５ 判断部
４４０ 計算部
４４５ 制御部
４５０ 応答パケット生成部
４５５ パケット送信部
Claims (26)
- 受信されるデータパケットに対してパケット到着間隔を測定する段階と、
前記測定されたパケット到着間隔が第１臨界時間を超える場合、前記第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信する段階と、
前記応答パケットを送信した後に受信されるデータパケットが以前に受信されていない新たなデータパケットである場合、前記新たなデータパケットに対する応答パケットの送信を待つ段階と、を含む無線ネットワーク環境で伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。 - 前記応答パケットの送信時から第２臨界時間が経過する場合、前記第２臨界時間が経過する前に受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信する段階をさらに含む請求項１に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記第２臨界時間は、前記第１臨界時間と同じ値を有する請求項２に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが以前に受信されたデータパケットである重複データパケットである場合、前記重複データパケットの受信以前に受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信する段階をさらに含む請求項２に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが他の重複データパケットである場合、前記他の重複データパケットに対する応答パケットの送信を待つ段階をさらに含む請求項４に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットの送信時から第３臨界時間が経過する場合、前記第３臨界時間が経過する前に受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信する段階をさらに含む請求項５に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記第３臨界時間は、前記第１臨界時間と同じ値を有する請求項６に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記第１臨界時間は、前記データパケットを送信する送信装置のパケット往復時間を予測した値である請求項１に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記第１臨界時間はＴＬ＋ＶＬであり、前記ＴＬは前記測定されるパケット到着間隔のうち、第１時間範囲に含まれるパケット到着間隔の平均値であり、前記ＶＬは前記平均値ＴＬの偏差である請求項１に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させる方法。
- 前記第１時間範囲は、（ＴＳ＋ＶＳ、ＴＬ＋ＶＬ）であり、前記ＴＳは前記測定されるパケット到着間隔のうち、第２時間範囲に含まれるパケット到着間隔の平均値であり、前記ＶＳは前記平均値ＴＳの偏差である請求項９に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記平均値ＴＬの初期値は、前記送信装置から伝送される２番目のデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔であり、前記偏差ＶＬの初期値は、前記平均値ＴＬの初期値の実数倍であり、前記実数は１より小さい正数値を有する請求項１０に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記第２時間範囲は、（０、ＴＳ＋ＶＳ）である請求項１０に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 前記平均値ＴＳの初期値は、前記送信装置から伝送される３番目のデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔であり、前記偏差ＶＳの初期値は、前記平均値ＴＳの初期値の実数倍であり、前記実数は１より小さい正数値を有する請求項１２に記載の無線ネットワーク環境における伝送遅延による不要な再伝送を減少させるための方法。
- 受信されるデータパケットに対してパケット到着間隔を測定する到着間隔測定部と、
前記到着間隔測定部により測定されるパケット到着間隔を使用して第１臨界時間を計算する計算部と、
前記到着間隔測定部により測定されたパケット到着間隔を前記計算部により計算された第１臨界時間と比較する判断部と、
前記判断部による比較の結果、前記パケット到着間隔が第１臨界時間を超える場合、前記第１臨界時間を超えるパケット到着間隔で受信されたデータパケットに対する応答パケットを送信させ、前記応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが以前に受信されていない新たなデータパケットである場合、前記新たなデータパケットに対する応答パケットの送信を待たせる制御部と、を備える通信装置。 - 前記応答パケットの送信時から第２臨界時間が経過する場合、前記第２臨界時間が経過する前に受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信する請求項１４に記載の通信装置。
- 前記第２臨界時間は、前記第１臨界時間と同じ値を有する請求項１５に記載の通信装置。
- 前記応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが以前に受信されたデータパケットである重複データパケットである場合、前記重複データパケットの受信以前に受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信する請求項１４に記載の通信装置。
- 前記最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットの送信後に受信されるデータパケットが他の重複データパケットである場合、前記他の重複データパケットに対する応答パケットの送信を待つ請求項１７に記載の通信装置。
- 前記最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットの送信時から第３臨界時間が経過する場合、前記第３臨界時間が経過する前に受信されたデータパケットのうち、最も高いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対する応答パケットを送信する請求項１８に記載の通信装置。
- 前記第３臨界時間は、前記第１臨界時間と同じ値を有する請求項１９に記載の通信装置。
- 前記第１臨界時間は、前記データパケットを送信する送信装置のパケット往復時間を予測した値である請求項１４に記載の通信装置。
- 前記第１臨界時間はＴＬ＋ＶＬであり、前記ＴＬは前記測定されるパケット到着間隔のうち、第１時間範囲に含まれるパケット到着間隔の平均値であり、前記ＶＬは前記平均値ＴＬの偏差である請求項２１に記載の通信装置。
- 前記第１時間範囲は、（ＴＳ＋ＶＳ、ＴＬ＋ＶＬ）であり、前記ＴＳは前記測定されるパケット到着間隔のうち、第２時間範囲に含まれるパケット到着間隔の平均値であり、前記ＶＳは前記平均値ＴＳの偏差である請求項２２に記載の通信装置。
- 前記平均値ＴＳの初期値は、前記送信装置から伝送される３番目のデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔であり、前記偏差ＶＳの初期値は、前記平均値ＴＳの初期値の実数倍であり、前記実数は１より小さい正数値を有する請求項２３に記載の通信装置。
- 前記第２時間範囲は、（０、ＴＳ＋ＶＳ）である請求項２３に記載の通信装置。
- 前記平均値ＴＬの初期値は、前記送信装置から伝送される２番目のデータパケットに対して測定されたパケット到着間隔であり、前記偏差ＶＬの初期値は、前記平均値ＴＬの初期値の実数倍であり、前記実数は１より小さい正数値を有する請求項２５に記載の通信装置。
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