JP2008167141A - データ伝送方法および装置、それを用いた通信システム - Google Patents

データ伝送方法および装置、それを用いた通信システム Download PDF

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Abstract

【課題】到達遅延を制御可能なデータ伝送方法およびシステムを提供する。
【解決手段】受信パケットの到達遅延と前ホップでの蓄積遅延CUM_DLY(i-1)とを用いて当該ホップでの蓄積遅延CUM_DLY(i)を算出し、蓄積遅延CUM_DLY(i)と目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)とを比較することで、次ノードでの予測到達遅延が目標値に近づくように当該パケットの送信プロファイルを制御する。当該ノードでの蓄積遅延量CUM_DLY(i)を当該パケットのヘッダに書き込んで、設定された送信プロファイルにより当該パケットを次ノードへ送信する。マルチホップシステムにおける各中継ノードで同様の送信プロファイル制御を実行することで、システム全体での蓄積遅延量を所望範囲内に制御することが可能となる。
【選択図】図3

Description

本発明は通信システムに係り、特に複数のノードを含むシステムでのデータ伝送方法および装置に関する。
有線あるいは無線を問わず、データ通信システムにおけるデータ損失は、Webあるいはメールアプリケーションなどの上位レイヤアプリケーションへ影響するので、一般にARQ(Automatic Repeat reQuest;自動再送要求)機能等を用意して伝送データの損失を回避しようとしている。ARQプロトコルとしては、Selective-ACK、Go-back-N、Stop&Waitなどが知られている。
特に、第3世代のHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)などの高速パケット通信システムでは、HARQ(Hybrid ARQ)という技術が採用され、厳しい無線環境であっても高速再送制御を可能にしている(非特許文献1)。HARQでは、受信側がACK/NACKという簡単なフィードバックを利用することで送信側に対して再送を要求することができ、こうして再送されたパケットと以前に受信したパケットとを合成することでパケット受信率を向上させることができる。
一般に、再送プロトコルを通してパケットが伝送される場合、パケットが送信されてから完全に受信されるまでの時間がパケット毎に異なる場合がある。各パケットには確率的に損失が発生すると考えることができるので、あるパケットでは1回だけ損失が発生し、他のパケットでは数回損失が発生する可能性があるからである。さらに、再送要求頻度なども完全受信までに要する時間が異なる要因となる。特に、無線環境は急速に変化することがあり、HARQの場合も同様にパケット完全受信までに要する時間が確率的に変動すると考えられる。
なお、上述したパケット完全受信までに要する時間は、通常の伝送遅延と再送プロセスに起因する再送遅延とを加えた合計遅延時間となる。ただし、受信側で送信側のパケット送信時間が分からない場合には、受信側が最初にパケットの受信を検知した時点から当該パケットが完全に受信されるまでの時間あるいはその時間に比例すると推定されるカウント値を「到達遅延」と呼ぶことにする。受信側で送信側のパケット送信時間がパケットのタイムスタンプ等で知ることができる場合は、その時間情報から「到達遅延」を求めることができる。以下、本明細書で使用される用語「到達遅延」と、大きな到達遅延がアプリケーションに与える影響について簡単に説明しておく。
図1(A)はパケットの到達遅延DLYを説明するためのHARQプロトコルによる再送シーケンス図であり、図1(B)は到達遅延が異なる場合の到達パケットの順番整理(リオーダリング:Reordering)を説明するためのシーケンス図である。
図1(A)において、ノードAからノードBへ物理レイヤL1を通してパケットNが送信されたが、ノードBのHARQプロセスにより不完全受信と判断されたものとする。このとき、ノードBはNACKをノードAにフィードバックし、ノードAは、NACKを受信すると、パケットNをノードBへ再送する。ここでは、この再送動作を2回繰り返してノードBにパケットNが完全受信されている。このように再送動作を複数回繰り返して完全受信された場合、最初の不完全受信時点から完全受信した時点までの時間あるいはそれに相当するカウント値が到達遅延DLYとなる。
なお、この場合の到達遅延DLYはHARQプロセスに起因するが、HARQプロセスによってもエラーが残存している場合には、ARQプロセスによって再送プロセスが実行されることとなる。したがって、到達遅延DLYは更に大きくなる可能性がある。
図1(B)に示すように、再送プロセスに起因する到達遅延は、無線環境の急変などにより確率的に変動するために、パケット毎に到達遅延が異なる場合がある。ここでは、パケットNの到達遅延が大きくなって後発のパケットN+1より遅れてノードBに到達している。パケットN+2には更に大きな到達遅延が発生し、複数の後発パケットに遅れてノードBに到達している。
このように連番で順次送信されたパケットN〜N+Mの途中のパケットに大きな到達遅延が発生すると、受信側でパケットのリオーダリングを行うために、その遅延パケットが到達するまでそれ以降の順番のパケットが受信ノードBのREORDERバッファに蓄積される。そして、遅延パケットが到達すると、蓄積されたパケットが順にアプリケーションへ供給されることとなる。したがって、最大遅延に対応できるように受信側ノードBのREORDERバッファのサイズを決めておくことが必要である。
ところで、通信システムは、図1に示すような1つの送信ノードと1つの受信ノードで構成されたシングルホップシステムだけではない。送信ノードと受信ノードとの間に複数の中継ノードが介在するマルチホップシステムも考えられる。このようなマルチホップシステムでは、各ホップでパケット損失が発生し得ると考えるべきであるから、各ホップにHARQ・ARQプロトコルを用いることによりパケット損失の回復を図ることができる。
図2はマルチホップシステムの到達遅延を説明するためのシーケンス図である。ここでは、説明を簡略化するために、送信ノードAと受信ノードDとの間に2つの中継ノードBおよびCが存在しているものとする。このマルチホップシステムに図1で説明したプロトコルを適用すると、送信ノードAおよび受信ノードDには、物理レイヤ(L1)、HARQレイヤ、ARQレイヤ、REORDERレイヤおよびアプリケーション(APP)レイヤのそれぞれのプロトコルが位置し、中継ノードBおよびCには物理レイヤ(L1)、HARQレイヤおよびARQレイヤの各プロトコルが位置する。すなわち、HARQ・ARQプロトコルに注目すれば、送信ノードAと中継ノードBとの間で一組、中継ノードBと中継ノードCとの間で一組、中継ノードCと受信ノードDとの間で一組がそれぞれ必要となり、全体で3組のHARQ・ARQが必要となる。この場合、中継ノードBおよびCの各々には、2つのHARQ・ARQが存在する。このようなマルチホップシステムでは、複数のホップでのパケット損失をそれぞれのHARQ・ARQプロトコルにより回復することができる。
さらに、送信ノードAおよび受信ノードDにはバケット番号順の伝送のためにREORDERレイヤが位置する。受信ノードDのREORDERレイヤは、送信ノードDのARQレイヤから受け取ったパケットをバッファに蓄積してパケット順にAPPレイヤへ渡す。また、送信ノードAのREORDERレイヤは、受信ノードDのREORDERバッファサイズを考慮して送信パケットの数を制御する。
3GPP TS 25.308 v6.3.0 (2004-12), Technical Specification (Release 6), pp.18-19
しかしながら、このような従来のマルチホップシステムでは、送信ノードAのアプリケーションAPPから送出されたパケットを順番通りに受信ノードDのアプリケーションAPPへ提供しようとすると、上述したように各ホップにおいて到達遅延が発生する可能性があるために、全体的な遅延が大きくなりってしまう。しかも全体的な遅延はシステムのホップ数に比例する。この全体的な遅延を考慮すれば、送信側ノードでは連続送信に必要なサイズの送信バッファが、受信側のノードには最大遅延を想定したサイズのREORDERバッファが必要となり、そのバッファサイズはホップ数に比例する。
たとえば、図2に示すように、パケットNは各ホップで最大到達遅延DLY_maxを生じ、それらの合計の到達遅延で受信ノードDに到達し、その他のパケットは全て再送なしで到達したものとする。この場合、パケットN以後のすべてのパケットN+1〜N+Kは、遅延パケットNが到達するまで受信ノードDのREORDERバッファに蓄積され、遅延パケットNが到達したときにパケット番号順に受信ノードDのアプリケーションAPPへ提供される。したがって、すべてのパケットN〜N+Kは、遅延パケットNと同じように最大遅延で受信ノードDのAPPへ提供されることになる。この場合、受信ノードDのREORDERバッファのサイズは最大遅延を想定した大きさに設定しなければならない。もし、REORDERバッファサイズが最大遅延より小さい場合には、送信ノードAは受信側のバッファサイズに合わせて送信を停止する必要がある。
また、従来のマルチホップシステムに図1で説明したプロトコルをそのまま適用すると、通信システムの構成が全体的に複雑になるという問題もある。たとえばARQ・HARQの組がホップ毎に必要となり、中継ノードには各ホップに対応する2つのARQ・HARQを設けなければならない。
本発明は上記従来の課題を解決しようとするものであり、その目的は到達遅延を制御可能なデータ伝送方法および装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、目標到達遅延に従ってシステム全体の到達遅延を制御可能なデータ伝送方法およびシステムを提供することにある。
本発明の更に別の目的は、構成を複雑化することなくシステム全体の蓄積到達遅延を制御可能な中継ノードを提供することにある。
本発明によれば、目標蓄積遅延に基づいてデータ信号を下流ノードへ送信する際の送信プロファイルを制御する。たとえば、データ信号が到達したときの蓄積到達遅延と目標蓄積遅延とを比較し、その比較結果に基づいて送信プロファイルを制御する。あるいは、送信プロファイルから得られる予測到達遅延を用いて算出した予測蓄積遅延が下流ノードの目標蓄積遅延に近づくように送信プロファイルを制御することもできる。
送信プロファイルは到達遅延を調整可能な送信パラメータであればよく、本発明の一実施例によれば、受信側ノードとの間で実行されるデータ信号の再送回数を確率的に調整可能な送信パラメータである。言い換えれば、データ信号が受信側ノードでエラー発生あるいは不完全受信となる確率を調整できる送信パラメータであり、たとえば、送信パワー、送信チャネル(時間や周波数)あるいは送信アンテナ数などである。送信パワーを例に取れば、送信パワーを低下させることで再送プロセスが起動する確率が高くなり、結果的にデータ信号の到達遅延を長くすることができる。また、送信パワーを上昇させれば再送プロセスの起動確率が低下し、結果的にデータ信号の到達遅延が短くなる。
また、マルチホップシステムにおいて、各中継ノードあるいはシステムの一部分の各中継ノードが蓄積到達遅延に基づいてデータ信号の送信プロファイルを制御するとともに、当該蓄積到達遅延をデータ信号に含めて下流ノードへ送信することで、システム全体を通してデータ信号の伝送が目標蓄積遅延に近づくように制御される。
上述したように、目標蓄積遅延に基づいて下流ノードへ送信する際の送信プロファイルを制御するので、構成を複雑化することなく到達遅延を制御することができる。特に、再送プロトコルを有するノード間であれば、再送動作が生じる確率が変化するように送信パラメータを設定するだけで到達遅延を制御可能である。
また、本発明をマルチホップシステムの中継ノードに適用することで、システムを複雑化することなく、システム全体を通してデータ信号の伝送を目標蓄積遅延に近づくように制御することができる。
図3は本発明の一実施形態によるデータ伝送方法を説明するための通信システムの模式的構成図である。ここでは、説明を簡略化するために、ノード(i)は、データの伝送方向から見て下流に位置するノード(i−1)からパケットを受信して、上流に位置するノード(i+1)へ伝送する中継ノードとして機能するものとする。言い換えれば、図3に図示された3つのノードは2ホップの通信システムあるいは3ホップ以上の通信システムの一部をなすものである。この通信システムの各ホップのリンクは有線あるいは無線のいずれでもよいが、この例では少なくともノード(i)とノード(i+1)との間のリンクでパケットの到達遅延を調整可能であることが必要である。なお、ノードはネットワークに接続された通信装置一般を意味し、たとえば移動通信システムの移動局や基地局、ゲートウェイ、ルータ、中継器あるいはパケット交換機などを含む。
ノード(i)はノード(i−1)からパケットを受信するが、受信パケットのヘッダの所定領域にはノード(i−1)で付与された蓄積到達遅延CUM_DLY(i−1)が格納されている。ノード(i)は、次に述べるように、蓄積到達遅延CUM_DLY(i−1)を自己のノード(i)までの蓄積到達遅延CUM_DLY(i)に置き換え、選択された送信プロファイルPFに従って当該パケットをノード(i+1)へ送信する。
パケットのヘッダには、各ノードで更新される蓄積到達遅延CUM_DLYを書き込むための領域が予め用意されている。また、後述するように、当該パケットのフローの種類を特定するフローIDもヘッダに含むことができる。リアルタイム性が要求されるようなフローでは全体的な蓄積到達遅延を小さく制御し、リアルタイム性が要求されないフローでは大きく設定するようにしてもよいからである。なお、図3では、煩雑さを回避するためにパケットのヘッダには蓄積到達遅延CUM_DLYおよびフローIDの領域だけ図示されているが、送信元および宛先アドレスなどの必要なヘッダ情報も含むようにすることができる。
先ず、図3に示す目標蓄積遅延TAR_CUM_DLYおよび蓄積到達遅延CUM_DLYについて説明する。
1.目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY
目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)とは、パケットの送信元であるノードから当該中継ノード(i)に完全な姿で到達するまでのパケットの累積遅延量の目標値をいう。既に述べたようにフローの種類によって目標蓄積遅延の設定を変える場合がある。例えばTELNETなどのサービスでは、目標蓄積遅延を短く設定して使用者に速い反応速度を提供するが、メールサーバ間のメールデータ送受信では目標蓄積遅延を長く設定して中継ノードの負荷を軽減することが望ましい。目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)は次のように設定することができる。
1.1)送信が始まる前に、各ノードのTAR_CUM_DLY(i)を送受信ノード間の全目標遅延DLY_totalを基にして予め設定することができる。たとえば、フローにおける全ホップの数がN(つまり全ノードの数はN+1)であれば、L番目のホップに位置する中継ノード(i)の目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)は全目標遅延DLY_totalのL/Nに設定される。すなわち、
TAR_CUM_DLY(i)=DLY_total*L/N
に設定される。
1.2)各ホップの帯域幅が異なる場合では、帯域幅に応じて異なる目標蓄積遅延を設定することもできる。すなわち、より狭い帯域幅のホップの目標蓄積遅延TAR_CUM_DLYは高く、より広い帯域幅のホップの目標蓄積遅延TAR_CUM_DLYは低く設定することもできる。すなわち、
TAR_CUM_DLY(i)=W(L)*DLY_total*L/N
(ただし、W(1)+W(2)+・・・W(N)=1)
に設定する。
1.3)事前設定なしに、各中継ノードにおいてパケット毎に目標蓄積遅延を設定することもできる。すなわち、中継ノード(i)により、全目標遅延DLY_total、全ホップの数N、現ホップまでパケットが通過したホップ数Lから計算する。すなわち、
TAR_CUM_DLY(i)=DLY_total*L/N
である。
このようにして、図3に示すように、ノード(i)には目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)が、ノード(i+1)には目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i+1)が、事前にあるいはパケット毎に設定されるものとする。
上述のように、目標蓄積遅延TAR_CUM_DLYの設定の方法は一意に特定されるものではない。たとえば、種々のデジタル機器がアドホック(ADHOC)ネットワークを構成し、各デジタル機器が他の機器とマルチホップ通信を行う場合も考えられる。具体的には、送信ノードS1から受信ノードD1までに2つの中継ノードN1およびN2がある経路A:S1→N1→N2→D1と、1つの中継ノードN1がある経路B:S1→N1→D2というようにホップ数が異なる2経路がある場合、中継ノードN1には、経路AのフローについてはDLY_total/2、経路BのフローについてはDLY_total/3がそれぞれ目標蓄積遅延値として設定される。このようにフロー毎にパケットの流れる経路が異なるならば、フロー毎に設定することもできるし、経路が固定的ならばノードに一意に設定する、などとしても良く、設定の粒度に関しても一意に特定するものではない。
2.蓄積到達遅延CUM_DLY
ノード(i)はノード(i−1)から到達したパケットから蓄積到達遅延CUM_DLY(i−1)を読み出すと共に、当該パケットがノード(i−1)からノード(i)に到達するまでの到達遅延DLY(i)を求め、それらを加算することで当該ノード(i)での蓄積到達遅延CUM_DLY(i)を得る。
到達遅延DLY(i)は、図1(A)で説明したように定義されるが、具体的には次のように求めることができる。
・再送プロセスが同期式HARQの場合は、ノード(i)が検知したHARQ送信回数を到達遅延DLY(i)として推定する。
・再送プロセスが非同期式HARQの場合は、ノード(i)が検知した1回目のパケットインジケータの到達時間から当該パケットの完全受信までの時間を到達遅延DLY(i)として推定する。
・ノード(i−1)とノード(i)とが時間情報で同期している場合は、ノード(i−1)が該当パケットの送信時刻をパケットに書き込んで送信し、ノード(i)が該当パケットの到達時刻と当該パケットの送信時刻との差を到達遅延DLY(i)として推定する。
こうして得られた到達遅延DLY(i)と受信パケットから読み出された蓄積到達遅延CUM_DLY(i−1)とを用いて、
蓄積到達遅延CUM_DLY(i)=CUM_DLY(i−1)+DLY(i)を計算し、このCUM_DLY(i)を受信したパケットのCUM_DLY領域に書き込む。
3.送信プロファイル制御
ノード(i)には、後述するように、次のノード(i+1)へパケットを送信する際の送信プロファイルPFが複数個用意されている。図3では、送信プロファイルPF(1)、PF(2)およびPF(3)が用意され、それぞれパケットが送信先のノード(i+1)に到達するまでの予測到達遅延が異なるものとする。
送信プロファイルは、パケットの送信に関する制御に関わるパラメータ(送信パラメータ)で構成されるものであれば良い。送信パラメータは、パケットのエラー発生や不完全受信の発生確率と相関を持つことが多いため、送信パラメータで構成される送信プロファイルを選択することで、パケットの到達遅延を確率的に制御することとなる。たとえば、複数の送信パラメータ(送信パワー、送信周波数など)の設定を送信プロファイルとし、送信プロファイルA1は到達遅延D1、送信プロファイルA2は到達遅延D2というように設定することもできる。
無線リンクの場合は送信パワーを調整すべき送信パラメータの典型例としてあげることができる。送信パワーを下げることで、パケットのエラー発生あるいは不完全受信による再送回数が多くなるので、結果的に予測到達遅延を長くすることができる。逆に、送信パワーを上昇させると完全到達する確率が高くなり、結果的に予測到達遅延を短くすることができる。この現象は有線リンクの場合でも同様であり、たとえば光通信であれば光パワーを調整することで完全到達確率を調整することができる。送信パワー以外にも、送信チャネル(送信時間あるいは送信周波数)や送信アンテナ数などを変化させることで予測到達遅延を調整することができる。
このような送信プロファイルPFのそれぞれの値とそれらから得られる予測到達遅延とを対応付けて記憶しておけば、必要な予測到達遅延から送信プロファイルPFの値を得ることができる。図3では、送信プロファイルPF(1)、PF(2)、PF(3)の順に予測到達遅延が大きくなる場合を例示する。
ノード(i)は、上述したように算出された蓄積到達遅延CUM_DLY(i)と目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)とを比較し、その比較結果に基づいて、次のノード(i+1)での予測蓄積到達遅延と目標蓄積遅延との差が小さくなるように送信プロファイルを選択することができる。たとえば、現ホップの遅延が目標より大きい場合、すなわちCUM_DLY(i)>TAR_CUM_DLY(i)であれば、その差に応じて予測到達遅延が小さい送信プロファイルを選択する。逆に、現ホップの遅延が目標より小さい場合、すなわちCUM_DLY(i)<TAR_CUM_DLY(i)であれば、その差に応じて予測到達遅延が大きい送信プロファイルを選択することができる。
図3の例に従えば、パケット(M)の蓄積到達遅延CUM_DLY(i)_Mは目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)より大きいので、ノード(i)は予測到達遅延がノード(i+1)の目標蓄積遅延に最も近づくように送信プロファイルPF(1)を選択する。別のパケット(N)の蓄積到達遅延CUM_DLY(i)_Nは目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)より小さいので、ノード(i)は予測到達遅延がノード(i+1)の目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i+1)に最も近づくように送信プロファイルPF(3)を選択する。このように送信プロファイルを設定することで、ノード(i)での蓄積到達遅延と目標蓄積遅延との差がノード(i+1)ではより小さくなることが期待できる。なお、ほぼ目標蓄積遅延で到達したパケットに対しては、たとえば送信プロファイルPF(2)を選択することで、次のノード(i+1)でもほぼ目標蓄積遅延あたりを実現できることが期待できる。
あるいは、ノード(i)は、CUM_DLY(i)と予測到達遅延とを加算して得られる予測蓄積遅延CUM_DLY(i+1)がノード(i+1)の目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i+1)に最も近づくように、当該予測到達遅延を決定し、それを実現する送信プロファイルPFを選択することもできる。上述のように、送信プロファイルの選択の方法も一意に特定されるものではない。
また、パケット(M)がパケット(N)よりも先発パケットであるにも拘わらず、後発のパケット(N)がノード(i)に先に到着した場合であっても、パケット(M)に対してはより小さい予測到達遅延の送信プロファイルを、先着したパケット(N)に対してはより大きい予測到達遅延の送信プロファイルをそれぞれ設定することで、結果的にパケット(M)および(N)が当初の送信順で受信ノードに到着する確率を高くすることが可能である。
なお、無線リンクの場合には、無線環境が急速に変化することもあり、予測通りにパケットが次のノード(i+1)に到達するとは限らないが、複数の中継ノードで同様の送信プロファイル制御を実行することで、全体としては当初の目標蓄積遅延に従ったパケット伝送を高い確率で実現することができる。
4.中継ノードの構成
図4は本発明の一実施形態による通信装置の概略的構成を示すブロック図である。ここでは、図面を簡略化するために、パケットが紙面右側から左側へ転送される場合の構成を例示する。
図4において、送受信部101はリンク(i−1)を通してノード(i−1)に接続され、受信側の再送制御部102はリンク(i−1)を通して受信したパケットが不完全あるいはエラーであれば再送プロセスを実行する。完全受信したパケットは蓄積遅延更新部103を通して送信側の再送制御部104へ転送される。その際、蓄積遅延更新部103は、自ノード(i)で算出したCUM_DLY(i)をパケットヘッダ部のCUM_DLY領域に書き込む。送受信部105はリンク(i+1)を通してノード(i+1)に接続され、送信側の再送制御部102はリンク(i+1)を通して送信したパケットがノード(i+1)で完全受信されなかった場合には再送プロセスを実行する。
受信側再送制御部102は、既に述べたように、ノード(i−1)との間で再送プロセスが実行されると、そのパケットの完全到達までに要した再送回数、初回の不完全受信検知からの経過時間あるいはパケットのタイムスタンプなどの情報を到達遅延算出部106へ提供する。到達遅延算出部106は、上記2.項で説明したように、これらの情報に基づいて当該パケットの到達遅延DLY(i)を算出し蓄積遅延算出部107へ出力する。また、受信側再送制御部102は、到達したパケットのヘッダ部のCUM_DLY領域からノード(i−1)の蓄積到達遅延CUM_DLY(i−1)を読み出し、蓄積遅延算出部107へ出力する。
蓄積遅延算出部107は、到達遅延DLY(i)と蓄積到達遅延CUM_DLY(i−1)とを加算して自ノード(i)の蓄積到達遅延CUM_DLY(i)を算出し、このCUM_DLY(i)を上述した蓄積遅延更新部103へ出力して受信したパケットのCUM_DLY領域に書き込む。また、目標蓄積遅延設定部108は、上記1.項で説明したように目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)を設定する。
送信プロファイル制御部109は、蓄積遅延更新部103から受け取ったパケット毎に、蓄積到達遅延CUM_DLY(i)と目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)とを用いて上記3.項で説明した送信プロファイル制御を実行し、選択された送信プロファイルを送信側再送制御部104の制御の下で送受信部105に設定する。送信部105は、送信すべきパケット毎に、設定された送信プロファイルに従った送信パワーおよび/または送信チャネル等の送信パラメータで送信する。送信側再送制御部104は、送信したパケットと各送信パケットの送信パラメータとをACKが受信されるまで保持し、NACKが返信されたパケットあるいは所定時間経過してもACK/NACKが返信されないパケットについては再送プロセスを起動し、当該パケットの送信パラメータに従って再送する。上述したように、例えば送信パワーが低く設定されたパケットは、受信側の下流ノード(i+1)から再送要求される確率が高くなるので再送回数が多くなり、結果的に到達遅延が大きくなる。
なお、蓄積遅延更新部103、到達遅延算出部106、蓄積遅延算出部107、目標蓄積遅延設定部108および送信プロファイル制御部109を含む処理部110は受信側再送制御部102により完全到達したパケットのタイミングに同期して上記動作を実行する。送信側再送制御部104は、下流ノード(i+1)からの再送要求に応じて、上述したように再送要求のあったパケットの送信パラメータを用いて再送プロセスを実行する。
なお、処理部110は、プログラム制御プロセッサ上で対応するプログラムをそれぞれ実行することにより実現することもできる。この場合、図3の処理部110がプログラム制御プロセッサで置き換わり、プログラムメモリからプログラムを読み出し、必要なメモリを利用しながら上記送信プロファイル制御を実行することが可能である。
5.中継ノードの動作
図5は本発明の一実施形態による通信装置のデータ伝送動作を示すフローチャートである。まず、ノード(i−1)からパケットを完全受信すると、到達遅延算出部106が当該パケットの到達遅延DLY(i)を算出し(ST201)、受信側再送制御部102が当該パケットのヘッダ部から前ホップまでの蓄積到達遅延CUM_DLY(i−1)を読み出す(ST202)。
続いて、蓄積遅延算出部107は、到達遅延DLY(i)と蓄積到達遅延CUM_DLY(i−1)とを加算して自ノード(i)の蓄積到達遅延CUM_DLY(i)を算出し(ST203)、それをパケットのヘッダに書き込む(ST204)。送信プロファイル制御部109は、蓄積到達遅延CUM_DLY(i)と目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i)と比較し(ST205)、その大小関係および差に応じて、ここでは一例として、次ノード(i+1)での予測蓄積到達遅延CUM_DLY(i+1)が次ノードでの目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(i+1)にできるだけ近づくように、送信プロファイルPFを送受信部105に設定する(ST206)。
図6は本発明の一実施例による通信装置の概略的構成を示すブロック図である。本実施例では、再送プロトコルとしてHARQのみが実装された中継器を用いる。受信側のL1モデム301は有線あるいは無線リンクを通してパケットを受信しHARQ_RXバッファ302に格納され、HARQ_RX制御部303が不完全受信を検出すると、L1モデム301を制御してHARQプロセスを開始する。HARQプロセスにより完全受信すると、その到達遅延情報が送信プロファイル制御部306へ通知されるとともに、受信パケットがデコーダ304によりでコードされ、送信バッファ305に格納される。
送信プロファイル制御部306は、上記3.項で述べた送信プロファイル制御を実行し、算出された自ノード(i)の蓄積到達遅延CUM_DLY(i)を送信バッファ305に格納されているパケットのヘッダに書き込み、さらに選択された送信プロファイルを送信側のHARQ_TX制御部309へ出力する。HARQ_TX制御部309は、送信プロファイルに従ってL1モデム310を設定する。送信バッファ305において蓄積到達遅延CUM_DLYが更新されたパケットは、エンコーダ307により符号化された後、HARQ_TXバッファ308を通してL1モデム310へ転送され、設定された送信プロファイルに従って送信される。
図7は、本実施例による通信装置を中継ノードに用いたマルチホップシステムの動作を説明するためのプロトコルスタックおよび蓄積遅延量の変化を示すグラフである。ここでは、説明を簡略化するために、送信ノードAと受信ノードDとの間に2つの中継ノードBおよびCが存在しているものとする。この構成は複数のノードで構成されたシステムの1つの例であり中継ノードの個数はこれに限定されるものではなく、1中継ノードだけの2ホップシステムあるいはm(m>2)中継ノードの(m+1)ホップシステムであってもよい。
送信ノードAおよび受信ノードDには、物理レイヤ(L1)、HARQレイヤ、ARQレイヤ、REORDERレイヤおよびアプリケーション(APP)レイヤのそれぞれのプロトコルが位置する。これに対して、本実施例によれば、中継ノードBおよびCには物理レイヤ(L1)およびHARQレイヤの各プロトコルが位置する。すなわち、HARQ・ARQのプロトコルは送信ノードAと受信ノードDのみに適用され、中継ノードBおよびCではHARQプロトコルのみ配置されている。つまり、送信ノードAと中継ノードBとの間でHARQの一組、中継ノードBと中継ノードCとの間でHARQの一組、中継ノードCと受信ノードDとの間でHARQの一組が必要になる。ARQプロトコルは送信ノードAと受信ノードDとの間で一組が存在する。したがって、このマルチホップシステムは、全体で3つのHARQ組と1つのARQ組で構成される。ここで中継ノードBおよびCでは2つのHARQが存在する。このシステムは複数のホップでのパケット損失をまずHARQで回復し、もしHARQで回復できない場合は送受信端のARQで回復する。
さらに、送信ノードAおよび受信ノードDにはバケット番号順の伝送のためにREORDERレイヤが位置する。受信ノードDのREORDERレイヤは、送信ノードDのARQレイヤから受け取ったパケットをバッファに蓄積してパケット順にAPPレイヤへ渡す。また、送信ノードAのREORDERレイヤは、受信ノードDのREORDERバッファサイズを考慮して送信パケットの数を制御する。
(効果)
(1)このようなマルチホップシステムの中継ノードBおよびCに本実施例を適用した場合、目標値を超える到達遅延が発生しても各中継ノードが遅延を小さくするように送信プロファイルを調整するので、全体として目標値に近い到達遅延でパケットを伝送することができる。したがって、受信ノードでのREORDERバッファのサイズを従来よりも少なく設定することができる。
たとえば、図7に示すように、送信ノードAから送信されたパケットが中継ノードBで完全受信されたときの到達遅延が目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(B)を超えた場合、中継ノードBは、次ノードCでの予測到達遅延がその目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(C)に最も近くなると推定される送信プロファイル(ここでは、PFb(1))を設定する。しかしながら、この送信プロファイルPFb(1)で送信したにもかかわらず、通信環境の変動などで中継ノードBおよびC間で複数回のHARQプロセスが実行され、結局、中継ノードCで完全受信されたときの到達遅延はその目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(C)を大幅に超える場合もある。この場合、中継ノードCは、中継ノードBと同様に、次ノードDでの予測到達遅延がその目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(D)に最も近くなると推定される送信プロファイル(ここでは、PFc(1))を設定して送信する。このような送信プロファイル制御を各中継ノードが実行することで、結果的に、受信ノードDには目標蓄積遅延TAR_CUM_DLY(D)に近い到達遅延でパケットが到着すると期待できる。この期待度は中継ノード数が多くなるほど大きくなり、受信ノードでの蓄積到達遅延は当初の目標蓄積遅延に近い値になると期待できる。
(2)また、各中継ノードでパケットごとに蓄積された遅れを取り戻すように送信プロファイル制御が実行されるので、結果的にパケットの送信順で受信ノードに到着する可能性が高くなる。したがって、受信ノードでのREORDERバッファのサイズを従来よりも少なく設定することができるとともに、受信ノードのアプリケーションに順次提供されるパケット量の時間変動が均一化され、アプリケーションに与える影響を小さくすることができる。
図8は本実施例による送信プロファイル制御の効果の一例を示すパケット伝送シーケンス図である。まず、パケットN+1およびパケットN+2がこの順番で送信ノードAから送信されたが、ノードA−B間の第1ホップにおいて先発パケットN+1に対して予測を超える到達遅延が発生し、後発パケットN+2がノードBに先着したものとする。例えばパケットN+2は送信1回で受信されたが、パケットN+1はHARQプロセスにより4回の送信を必要としたような場合である。
この場合、中継ノードBは、パケットN+2よりもパケットN+1の予測送信回数が少なくなるような送信プロファイルでノードCへ送信を開始する。すなわち、パケットN+1は予測到達遅延がパケットN+2より小さい送信プロファイルPF(1)で送信され、パケットN+2は予測到達遅延がより大きい送信プロファイルPF(2)で送信される。
ところが、この第2ホップにおいても、パケットN+1に対して予測を超える到達遅延が発生すると、ノードCでもノードBと同様の遅延状態でパケットN+2およびN+1が到着する。この場合、パケットN+1の蓄積到達遅延は第1ホップでの到達遅延を回復していない。したがって、ノードCも同様に、パケットN+2よりもパケットN+1の予測送信回数が少なくなるような送信プロファイルPFc(1)およびPFc(2)でノードDへの送信を開始する。送信プロファイルPFc(1)とPFc(2)との差が大きいものとすれば、ノードC−D間の第3ホップで予測どおりの到達遅延で到達した場合、パケットN+1がパケットN+2より先に受信ノードDに到着する可能性が高くなる。
このような送信プロファイル制御を各中継ノードが実行することで、結果的に、受信ノードDには送信順と同じ順序でパケットが到着すると期待できる。この期待度は中継ノード数が多くなるほど大きくなり、受信ノードのREORDERバッファで蓄積されるパケット量が少なくなると期待できる。
また、上述したように、すべてのパケットは目標蓄積遅延TAR_CUM_DLYを満たすように各中継ノードで送信プロファイルが設定されるので、パケットあたりの伝送時間を一定化することができる。従来の技術ではホップ数の増加によってパケットあたりの伝送時間の確率分布は広くなる。すなわち、各パケットの到着時間はある時は早くなり、ある時は遅くなるというように伝送時間の分布幅が広くなる。このような伝送時間の不均一は上位レイヤにとって好ましくない。本実施例によれば、パケット当りの伝送時間の一定化が期待でき、上位レイヤへの影響が少なくなる。
上述の実施例は、蓄積到達遅延と目標蓄積遅延とに基づいて再送プロセスの送信回数を確率的に設定することで、結果的に蓄積到達遅延を制御しようとするものである。従って、送信プロファイル制御は再送プロセスの方式を問わない。
図9は本発明の他の実施例によるマルチホップシステムのプロトコルスタックを示す図である。図9は、図7と同様のシステム構成であるが、各ホップのHARQが独立になっている点が異なる。
具体的には、送信ノードAと中継ノードBとの間では同期式HARQ(SHARQ)の一組、中継ノードBと中継ノードCとの間では非同期式HARQ(AHRQ)の一組、中継ノードCと受信ノードDとの間では同期式HARQの一組が設けられている。このようにホップごとにHARQが独立であっても、本発明による送信プロファイル制御を適用することができる。
たとえば、上記2.項でも述べたように、再送プロセスが同期式HARQの場合は、ノードBが検知したHARQ送信回数を到達遅延DLY(B)として推定し、再送プロセスが非同期式HARQの場合は、ノードCが検知した1回目のパケットインジケータの到達時間から当該パケットの完全受信までの時間を到達遅延DLY(C)として推定すればよい。
図10は本発明の更に他の実施例による無線マルチホップシステムの構成を示すブロック図である。ここでは、無線送受信局401および404の間が無線中継ノード402および403により中継されている。本発明によるマルチホップシステムの各ホップは有線であっても無線であってもよいが、すべてのホップが無線リンクの場合も好ましい実施例である。
なお、上述した各実施例における送信プロファイル制御は、マルチホップシステムのすべての中継ノードで実行されてもよいが、システムの一部の中継ノードだけで実行されてもよい。
本発明は中継ノードを通してデータ伝送を行うデータ伝送システム一般に適用可能であり、無線リンクを含む無線通信システムあるいは移動通信システムにも適用可能である。
(A)はパケットの到達遅延DLYを説明するためのHARQプロトコルによる再送シーケンス図であり、(B)は到達遅延が異なる場合の到達パケットの順番整理(リオーダリング:Reordering)を説明するためのシーケンス図である。 マルチホップシステムの到達遅延を説明するためのシーケンス図である。 本発明の一実施形態によるデータ伝送方法を説明するための通信システムの模式的構成図である。 本発明の一実施形態による通信装置の概略的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による通信装置のデータ伝送動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による通信装置の概略的構成を示すブロック図である。 本実施例による通信装置を中継ノードに用いたマルチホップシステムの動作を説明するためのプロトコルスタックおよび蓄積遅延量の変化を示すグラフである。 本実施例による送信プロファイル制御の効果の一例を示すパケット伝送シーケンス図である。 本発明の他の実施例によるマルチホップシステムのプロトコルスタックを示す図である。 本発明の更に他の実施例による無線マルチホップシステムの構成を示すブロック図である。
符号の説明
101 送受信部
102 受信側再送制御部
103 蓄積遅延更新部
104 送信側再送制御部
105 送受信部
106 到達遅延算出部
107 蓄積遅延算出部
108 目標蓄積遅延設定部
109 送信プロファイル制御部
110 データ処理部

Claims (25)

  1. データ信号を下流ノードへ送信するノードにおけるデータ伝送方法において、
    目標蓄積遅延に基づいてデータ信号の送信を制御するための送信プロファイルを制御し、
    前記制御された送信プロファイルに従って前記データ信号を前記下流ノードへ送信する、
    ことを特徴とするデータ伝送方法。
  2. 前記データ信号が到達したときの蓄積到達遅延と前記目標蓄積遅延とを比較し、前記比較結果に基づいて前記送信プロファイルを制御することを特徴とする請求項1に記載のデータ伝送方法。
  3. 前記送信プロファイルから得られる予測到達遅延を用いて算出した予測蓄積遅延が前記下流ノードの目標蓄積遅延に近づくように、前記送信プロファイルを制御することを特徴とする請求項1または2に記載のデータ伝送方法。
  4. 前記送信プロファイルは、前記下流ノードとの間で実行される前記データ信号の再送回数を確率的に調整可能な送信パラメータであることを特徴とする請求項1−3のいずれか1項に記載のデータ伝送方法。
  5. 前記データ信号から上流ノードが書き込んだ蓄積到達遅延情報を読み出し、
    前記データ信号の前記上流ノードからの到達遅延と前記蓄積到達遅延情報とから前記蓄積到達遅延を算出し、
    前記蓄積到達遅延を蓄積到達遅延情報として前記データ信号に書き込んで前記下流ノードへ送信する、
    ことを特徴とする請求項1−4のいずれか1項に記載のデータ伝送方法。
  6. 前記目標蓄積遅延は、前記データ信号の送信元ノードから送信先ノードまでの全目標遅延に基づいて定められることを特徴とする請求項1−5のいずれか1項に記載のデータ伝送方法。
  7. 前記目標蓄積遅延は、前記データ信号の送信前に各ノードに予め定められたことを特徴とする請求項6に記載のデータ伝送方法。
  8. 前記目標蓄積遅延は、前記データ信号が到達するノードごとに定められることを特徴とする請求項6に記載のデータ伝送方法。
  9. データ信号を下流ノードへ送信するデータ伝送装置において、
    目標蓄積遅延に基づいてデータ信号の送信を制御するための送信プロファイルを制御する送信プロファイル制御手段と、
    前記制御された送信プロファイルに従って前記データ信号を前記下流ノードへ送信する送信手段と、
    を有することを特徴とするデータ伝送装置。
  10. 前記送信プロファイル制御手段は、前記データ信号が到達したときの蓄積到達遅延と前記目標蓄積遅延との比較結果に基づいて前記送信プロファイルを制御することを特徴とする請求項9に記載のデータ伝送装置。
  11. 前記送信プロファイル制御手段は、前記送信プロファイルから得られる予測到達遅延を用いて算出した予測蓄積遅延が前記下流ノードの目標蓄積遅延に近づくように前記送信プロファイルを制御することを特徴とする請求項9または10に記載のデータ伝送装置。
  12. 前記データ信号が上流ノードから到達するまでの到達遅延を算出する到達遅延算出手段と、
    前記データ信号に前記上流ノードにより書き込まれた蓄積到達遅延情報を読み出し、前記蓄積到達遅延情報と前記到達遅延とから蓄積到達遅延を算出する蓄積到達遅延算出手段と、
    前記蓄積到達遅延を蓄積到達遅延情報として前記データ信号に書き込む蓄積遅延更新手段と、
    を更に有することを特徴とする請求項9に記載のデータ伝送装置。
  13. 前記下流ノードとの間で再送プロセスを制御する送信側再送制御手段を更に有し、
    前記送信プロファイル制御手段は、前記送信側再送制御手段により実行される前記データ信号の再送回数を確率的に調整可能な送信パラメータを制御することを特徴とする請求項9に記載のデータ伝送装置。
  14. 前記上流ノードとの間で再送プロセスを制御する受信側再送制御手段を更に有し、
    前記到達遅延は、前記データ信号が前記受信側再送制御手段の再送プロセスによる再送回数に基づいて算出されることを特徴とする請求項12に記載のデータ伝送装置。
  15. 1以上の中継ノードを通してパケットを伝送する通信システムにおいて、
    少なくとも1つの中継ノードは、
    目標蓄積遅延に基づいてパケットの送信を制御するための送信プロファイルを制御する送信プロファイル制御手段と、
    前記制御された送信プロファイルに従って前記パケットを前記下流ノードへ送信する送信手段と、
    を有することを特徴とする通信システム。
  16. 前記送信プロファイル制御手段は、前記パケットが到達したときの蓄積到達遅延と前記目標蓄積遅延との比較結果に基づいて前記送信プロファイルを制御することを特徴とする請求項15に記載の通信システム。
  17. 前記送信プロファイル制御手段は、前記送信プロファイルから得られる予測到達遅延を用いて算出した予測蓄積遅延が前記下流ノードの目標蓄積遅延に近づくように前記送信プロファイルを制御することを特徴とする請求項15または16に記載の通信システム。
  18. パケットを伝送するマルチホップ通信システムにおける中継ノードにおいて、
    目標蓄積遅延に基づいてパケットの送信を制御するための送信プロファイルを制御する送信プロファイル制御手段と、
    前記制御された送信プロファイルに従って前記パケットを前記下流ノードへ送信する送信手段と、
    を有することを特徴とする中継ノード。
  19. データ信号を下流ノードへ送信するデータ伝送装置をコンピュータで実現するためのプログラムにおいて、
    目標蓄積遅延に基づいてデータ信号の送信を制御するための送信プロファイルを制御し、
    前記制御された送信プロファイルに従って前記データ信号を前記下流ノードへ送信する、
    ことを特徴とするプログラム。
  20. 再送プロトコルを有する通信装置間でデータ信号を伝送する方法において、
    送信側通信装置は、目標遅延量に従って前記データ信号の再送動作が生じる確率を調整することを特徴とするデータ伝送方法。
  21. 前記送信側通信装置は、前記データ信号が前記受信側通信装置でエラー発生あるいは不完全受信となる確率を調整することを特徴とする請求項20に記載のデータ伝送方法。
  22. 前記送信側通信装置は、前記データ信号の送信パワーを調整することを特徴とする請求項21に記載のデータ伝送方法。
  23. 前記送信側通信装置は、前記データ信号の送信チャネルを変更することを特徴とする請求項21に記載のデータ伝送方法。
  24. 前記送信側通信装置は、前記データ信号の送信アンテナ数を変更することを特徴とする請求項21に記載のデータ伝送方法。
  25. 前記再送プロトコルはHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)であることを特徴とする請求項21に記載のデータ伝送方法。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010087209A1 (ja) * 2009-02-02 2010-08-05 シャープ株式会社 中継協調通信システム及びその通信方法
JP2011250002A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 通信システム、通信装置、通信方法、及びプログラム
JP2012065226A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Yazaki Corp 通信システム
JP2012512599A (ja) * 2008-12-17 2012-05-31 リサーチ イン モーション リミテッド 中継ノードにおけるハイブリッド自動再送要求(harq)機能のためのシステムおよび方法
JP2012532480A (ja) * 2009-06-29 2012-12-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ネットワークにおいて通信するための方法
US8355388B2 (en) 2008-12-17 2013-01-15 Research In Motion Limited System and method for initial access to relays
US8446856B2 (en) 2008-12-19 2013-05-21 Research In Motion Limited System and method for relay node selection
JP2013526131A (ja) * 2010-04-06 2013-06-20 アルカテル−ルーセント リンク・セグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための、また調整するための方法、装置およびノード
JP2013527653A (ja) * 2010-04-06 2013-06-27 アルカテル−ルーセント リンクのそれぞれのセグメントのサービス品質を決定するための方法、装置、およびノード
US8699547B2 (en) 2008-12-19 2014-04-15 Blackberry Limited Multiple-input Multiple-output (MIMO) with relay nodes
US8824359B2 (en) 2008-12-19 2014-09-02 Blackberry Limited System and method for resource allocation
US8837303B2 (en) 2008-12-17 2014-09-16 Blackberry Limited System and method for multi-user multiplexing
US8848594B2 (en) 2008-12-10 2014-09-30 Blackberry Limited Method and apparatus for discovery of relay nodes
JP2015080197A (ja) * 2013-09-11 2015-04-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 通信制御装置および通信制御方法
US9484989B2 (en) 2008-12-17 2016-11-01 Blackberry Limited System and method for autonomous combining
WO2023106344A1 (ja) * 2021-12-09 2023-06-15 株式会社 東芝 光リピータ装置および中継方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5120457B2 (ja) * 2008-09-19 2013-01-16 富士通株式会社 通信装置、通信方法、および通信プログラム
US7920475B2 (en) * 2008-12-15 2011-04-05 Verizon Patent And Licensing Inc. System and method for adaptive removal of delay jitter effect and low end-to-end delay
JP2012002866A (ja) * 2010-06-14 2012-01-05 Sony Corp 立体表示用光学デバイスおよび立体表示装置
EP2437440A1 (en) 2010-10-01 2012-04-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device and method for delay optimization of end-to-end data packet transmissions in wireless networks
JP5682391B2 (ja) * 2011-03-22 2015-03-11 富士通株式会社 データ転送装置、並列計算機システムおよびデータ転送装置の制御方法
JP2015530012A (ja) * 2012-08-02 2015-10-08 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. データ再送信方法、装置、及びシステム
US9602420B2 (en) * 2013-03-12 2017-03-21 Cisco Technology, Inc. Schedule-based prioritization in contention-based shared-media computer networks
CN106411443B (zh) * 2015-07-28 2018-09-25 长城汽车股份有限公司 报文传输的方法、车载网络系统及车辆
WO2018166576A1 (de) * 2017-03-13 2018-09-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur zeitgesteuerten datenübertragung in einem tsn
CN109905897B (zh) 2017-12-08 2022-11-18 华为技术有限公司 数据传输的方法和装置
EP3873009B1 (de) 2020-02-28 2024-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur synchronisation von steuerungsanwendungen über ein kommunikationsnetz zur übermittlung zeitkritischer daten, netzinfrastrukturgerät und kommunikationsendgerät
CN115412488A (zh) * 2021-05-28 2022-11-29 中兴通讯股份有限公司 信息处理方法、网络设备、网络系统及存储介质
WO2023146444A1 (en) * 2022-01-27 2023-08-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Transmission of data packet with delay information to an industrial controller

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0983567A (ja) * 1995-09-07 1997-03-28 Fujitsu Ltd フレーム転送優先処理装置
JPH1174934A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Oki Electric Ind Co Ltd ルーティング方法、ネットワークノード及び通信システム
JP2002009692A (ja) * 2000-06-23 2002-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ伝送装置及びデータ伝送方法
WO2005027394A1 (ja) * 2003-09-10 2005-03-24 Fujitsu Limited 伝送パラメータ制御装置
WO2006042784A1 (en) * 2004-10-19 2006-04-27 Ipwireless Inc A method and an apparatus for scheduling transmissions and retransmissions in a cellular communication system based on the load of said system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6243759B1 (en) * 1998-05-08 2001-06-05 International Business Machines Corporation Method and system for configuring dynamic interfaces
US6922557B2 (en) * 2000-10-18 2005-07-26 Psion Teklogix Inc. Wireless communication system
US7801169B2 (en) * 2001-08-17 2010-09-21 Jacobus Haartsen Method for mapping quality of service requirements to radio protocol parameters
US7567575B2 (en) * 2001-09-07 2009-07-28 At&T Corp. Personalized multimedia services using a mobile service platform
FR2830397B1 (fr) * 2001-09-28 2004-12-03 Evolium Sas Procede pour ameliorer les performances d'un protocole de transmission utilisant un temporisateur de retransmission
AU2003280933A1 (en) * 2003-11-14 2005-06-06 Zte Corporation A packet scheduling method for wireless communication system
CN1947384A (zh) * 2004-05-05 2007-04-11 艾利森电话股份有限公司 高速下行链路分组接入流量控制,控制帧往返时间测量
WO2006020658A1 (en) * 2004-08-09 2006-02-23 Johnny Yau Method and apparatus for ad hoc mesh routing
WO2006069219A2 (en) * 2004-12-20 2006-06-29 Telchemy, Incorporated System and method for prioritizing individual streams within a multimedia flow
KR100950453B1 (ko) * 2005-08-19 2010-04-02 삼성전자주식회사 복합 자동 재전송 요구를 지원하는 이동통신 시스템에서궤환 신호의 신뢰도를 제어하는 방법 및 장치
US8432794B2 (en) * 2005-12-29 2013-04-30 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for selecting multiple transport formats and transmitting multiple transport blocks simultaneously with multiple H-ARQ processes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0983567A (ja) * 1995-09-07 1997-03-28 Fujitsu Ltd フレーム転送優先処理装置
JPH1174934A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Oki Electric Ind Co Ltd ルーティング方法、ネットワークノード及び通信システム
JP2002009692A (ja) * 2000-06-23 2002-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ伝送装置及びデータ伝送方法
WO2005027394A1 (ja) * 2003-09-10 2005-03-24 Fujitsu Limited 伝送パラメータ制御装置
WO2006042784A1 (en) * 2004-10-19 2006-04-27 Ipwireless Inc A method and an apparatus for scheduling transmissions and retransmissions in a cellular communication system based on the load of said system

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8848594B2 (en) 2008-12-10 2014-09-30 Blackberry Limited Method and apparatus for discovery of relay nodes
US8837303B2 (en) 2008-12-17 2014-09-16 Blackberry Limited System and method for multi-user multiplexing
JP2012512599A (ja) * 2008-12-17 2012-05-31 リサーチ イン モーション リミテッド 中継ノードにおけるハイブリッド自動再送要求(harq)機能のためのシステムおよび方法
US9571179B2 (en) 2008-12-17 2017-02-14 Blackberry Limited System and method for multi-user multiplexing
US9484989B2 (en) 2008-12-17 2016-11-01 Blackberry Limited System and method for autonomous combining
US8355388B2 (en) 2008-12-17 2013-01-15 Research In Motion Limited System and method for initial access to relays
US8402334B2 (en) 2008-12-17 2013-03-19 Research In Motion Limited System and method for hybrid automatic repeat request (HARQ) functionality in a relay node
US9379804B2 (en) 2008-12-17 2016-06-28 Blackberry Limited System and method for hybrid automatic repeat request (HARQ) functionality in a relay node
US8856607B2 (en) 2008-12-17 2014-10-07 Blackberry Limited System and method for hybrid automatic repeat request (HARQ) functionality in a relay node
US9191878B2 (en) 2008-12-19 2015-11-17 Blackberry Limited System and method for relay node selection
US8446856B2 (en) 2008-12-19 2013-05-21 Research In Motion Limited System and method for relay node selection
US9923628B2 (en) 2008-12-19 2018-03-20 Blackberry Limited System and method for relay node selection
US8824359B2 (en) 2008-12-19 2014-09-02 Blackberry Limited System and method for resource allocation
US8699547B2 (en) 2008-12-19 2014-04-15 Blackberry Limited Multiple-input Multiple-output (MIMO) with relay nodes
WO2010087209A1 (ja) * 2009-02-02 2010-08-05 シャープ株式会社 中継協調通信システム及びその通信方法
US9204457B2 (en) 2009-06-29 2015-12-01 Koninklijke Philips N.V. Resource allocation in a communication network
JP2012532480A (ja) * 2009-06-29 2012-12-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ネットワークにおいて通信するための方法
JP2013526131A (ja) * 2010-04-06 2013-06-20 アルカテル−ルーセント リンク・セグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための、また調整するための方法、装置およびノード
KR101457347B1 (ko) * 2010-04-06 2014-11-03 알까뗄 루슨트 링크 서브섹션들의 목표 패킷 지연을 결정하고 조정하기 위한 방법, 장치 및 노드
JP2013527653A (ja) * 2010-04-06 2013-06-27 アルカテル−ルーセント リンクのそれぞれのセグメントのサービス品質を決定するための方法、装置、およびノード
JP2011250002A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 通信システム、通信装置、通信方法、及びプログラム
JP2012065226A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Yazaki Corp 通信システム
JP2015080197A (ja) * 2013-09-11 2015-04-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 通信制御装置および通信制御方法
WO2023106344A1 (ja) * 2021-12-09 2023-06-15 株式会社 東芝 光リピータ装置および中継方法

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EP1940089A1 (en) 2008-07-02
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Jung et al. Augmented split-TCP over wireless LANs

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