JP2011176693A - Mobile radio communication apparatus, tcp flow control device and method of the same - Google Patents

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一彦 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform traffic control of data (downlink) received from a base station, in particular, to dynamically control a TCP (Transmission Control Protocol) flow of non-preferential traffic. <P>SOLUTION: A TCP flow control device 1 provided in a mobile 20 which performs radio communication with a base station 4 and performs TCP communication with an IP communication apparatus (CN) 7 on a network 6 via the base station 4. A TCP link monitor 12 monitors the flows of a plurality of TCP links to be used for TCP communication between the IP communication apparatus (CN) 7 on the network 6 and an IP communication apparatus (MN) 2 provided in the mobile 20 and measures traffic volume for each TCP link. A TCP flow control part 13 specifies each TCP link in the plurality of TCP links to either a preferential traffic TCP link or a non-preferential traffic TCP link, and when a ratio of preferential traffic volume to total traffic volume exceeds a predetermined threshold, suppresses the traffic volume of the non-preferential traffic TCP links. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、TCP(Transmission Control Protocol)スループットの制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling TCP (Transmission Control Protocol) throughput.

インターネットの普及により、家庭内、企業内からのインターネットアクセスが一般的になってきている。現在のインターネットアクセスの大半は、HTTP(HyperText Transfer Protocol)によるWebの閲覧である。
HTTPはTCP/IPを使用した通信プロトコルである。現在のインターネットアクセスの大半はTCP/IPのプロトコルを使用していることになる。
With the spread of the Internet, Internet access from homes and companies is becoming common. Most of the current Internet access is browsing of the Web by HTTP (HyperText Transfer Protocol).
HTTP is a communication protocol using TCP / IP. Most of the current Internet access uses the TCP / IP protocol.

次にTCP/IPの動作概要を説明する。TCPは信頼性のある通信の実現を目的とし、パケットの損失、重複、順序入れ替えの検出、再送制御を行うため、シーケンス番号を有し、シーケンス番号を用いた確認応答(ACK)の仕組みを持つ。受信端末がTCPデータパケットを受信すると、確認応答としてACKパケットを送信サーバに返送する。ACKパケットとTCPデータパケットにはシーケンス番号が記載されている。 Next, an outline of the operation of TCP / IP will be described. TCP has a sequence number for the purpose of realizing reliable communication and detects packet loss, duplication, reordering, and retransmission control, and has an acknowledgment (ACK) mechanism using the sequence number. . When the receiving terminal receives the TCP data packet, it returns an ACK packet as an acknowledgment to the transmission server. A sequence number is described in the ACK packet and the TCP data packet.

TCPデータパケットのシーケンス番号は、TCPが送受信するデータのうちどこまで送信または受信したかを表しており、パケットの重複、順序入れ替えの検出に用いられる。ACKパケットのシーケンス番号は、受信端末が次にどのTCPデータパケットの受信を期待しているかを表す。仮に、あるTCPデータパケットに損失が発生し、その次のTCPデータパケットを受信できた場合、受信端末はTCPデータパケットのシーケンス番号を参照することにより、TCPデータパケットに損失が発生した可能性があることがわかる。そのとき、受信端末が返送するACKパケットには、次に受信することを期待するTCPデータパケットのシーケンス番号が記載される。 The sequence number of the TCP data packet represents how far the data transmitted or received by TCP is transmitted or received, and is used to detect packet duplication and order change. The sequence number of the ACK packet represents which TCP data packet the receiving terminal expects to receive next. If a loss occurs in a certain TCP data packet and the next TCP data packet can be received, the receiving terminal may refer to the sequence number of the TCP data packet to cause a loss in the TCP data packet. I know that there is. At that time, the sequence number of the TCP data packet expected to be received next is described in the ACK packet returned by the receiving terminal.

TCPは送信サーバと受信端末で送受信を確認しながら通信を行うが、1パケットごとに確認応答を待って通信を行うと、パケットの往復時間(RTT:Round Trip Time)が長くなると通信性能が悪くなる。このような問題を回避するために、TCPではACKを待たずに複数のパケットを一度に送信する機能を有する。一度に送信するパケットの数は、輻輳ウィンドウサイズと受信可能ウィンドウサイズにより決定される。 TCP performs communication while confirming transmission / reception between a transmission server and a reception terminal. However, when communication is performed after waiting for a confirmation response for each packet, communication performance deteriorates when a round trip time (RTT) is increased. Become. In order to avoid such a problem, TCP has a function of transmitting a plurality of packets at a time without waiting for an ACK. The number of packets transmitted at a time is determined by the congestion window size and the receivable window size.

輻輳ウィンドウサイズは、帯域が未知のネットワークにおいて突然大量のパケットを送ることで、ネットワークの許容量を超えパケットに損失が発生することを回避するため定義されている。この値は初期値を1セグメント(1パケット分)としACKパケットを受信するたびに増加される。
受信可能ウィンドウサイズは、受信端末が一度に受信できるデータ量を表し、受信端末が受信しきれないTCPデータパケットを送信サーバが一度に送信しないように定義されている。
The congestion window size is defined in order to avoid a packet loss exceeding the network capacity by suddenly sending a large number of packets in a network whose bandwidth is unknown. This value is incremented every time an ACK packet is received with an initial value of one segment (one packet).
The receivable window size represents the amount of data that can be received by the receiving terminal at one time, and is defined so that the transmission server does not transmit TCP data packets that cannot be received by the receiving terminal at one time.

TCPでは、そのときの輻輳ウィンドウサイズと受信可能ウィンドウサイズのうち小さい方を送信サーバが選択し、選択した値を上限としてパケットを送ることで、RTTが長くなっても通信性能が低下しないように、送信するパケットの量を制御する。 In TCP, the transmission server selects the smaller of the congestion window size and the receivable window size at that time, and sends the packet with the selected value as the upper limit so that the communication performance does not deteriorate even if the RTT becomes long. Control the amount of packets to send.

また、TCPには帯域が未知のネットワークにおいて、大量のパケットを急に送信してパケットの損失が発生するのを防ぎ、なおかつ効率良く最大のスループットを実現するためスロースタート、輻輳回避、Fast Retransmitの機能を有する。スロースタートアルゴリズム、輻輳回避アルゴリズムは、輻輳ウィンドウサイズの制御を行う。 In addition, in a network whose bandwidth is unknown to TCP, a large amount of packets are suddenly transmitted to prevent packet loss, and in order to achieve maximum throughput efficiently, slow start, congestion avoidance, Fast Retransmit It has a function. The slow start algorithm and the congestion avoidance algorithm control the congestion window size.

まず輻輳ウィンドウサイズがスロースタート閾値に達するまでは輻輳ウィンドウサイズは指数的に増加していく。指数的に輻輳ウィンドウサイズを増加させているのは、スロースタート閾値は一度に送信しても損失が発生する危険性が比較的低いデータ量の閾値として設定されているためであり、輻輳ウィンドウサイズがこの閾値を下回っている間は急激に輻輳ウィンドウサイズを増加させる。これをスロースタートフェーズという。 First, the congestion window size increases exponentially until the congestion window size reaches the slow start threshold. The reason why the congestion window size is increased exponentially is that the slow start threshold is set as a threshold for the amount of data that has a relatively low risk of loss even if it is transmitted at one time. While the value is below this threshold, the congestion window size is rapidly increased. This is called the slow start phase.

輻輳ウィンドウサイズがスロースタート閾値を上回ると、指数的に増加していた輻輳ウィンドウサイズの増加が線形の増加に変化する。輻輳ウィンドウサイズを線形に増加させるのは、輻輳ウィンドウサイズがスロースタート閾値を上回り、損失が発生する危険性が高くなったと判断したためであり、輻輳ウィンドウサイズがこの値を上回っている間は緩やかに輻輳ウィンドウサイズを増加させる。これを輻輳回避フェーズという。 When the congestion window size exceeds the slow start threshold, the increase in the congestion window size that has increased exponentially changes to a linear increase. The congestion window size is increased linearly because it is judged that the congestion window size has exceeded the slow start threshold and the risk of loss has increased, and while the congestion window size exceeds this value, the congestion window size increases slowly. Increase the congestion window size. This is called a congestion avoidance phase.

パケット損失を検知した場合には、スロースタート閾値をそのときの輻輳ウィンドウサイズと受信可能ウィンドウサイズの小さい方の値の半分の値とし、輻輳ウィンドウサイズを初期値に戻し、スロースタートフェーズに移行する。 When packet loss is detected, the slow start threshold is set to half of the smaller one of the congestion window size and the receivable window size at that time, the congestion window size is reset to the initial value, and the flow proceeds to the slow start phase. .

Fast Retransmitアルゴリズムは、同じシーケンス番号を持つACKパケットが三つ重複して到着(重複確認応答)した場合に、パケットの損失が起こったと判断し、再送タイムアウトを待たずにパケットを再送するアルゴリズムである。このとき、輻輳ウィンドウサイズを初期値に戻す。 The Fast Retransmit algorithm is an algorithm that, when three ACK packets having the same sequence number arrive in duplicate (duplication confirmation response), determines that a packet loss has occurred and retransmits the packet without waiting for a retransmission timeout. . At this time, the congestion window size is returned to the initial value.

携帯電話によるWebアクセスに代表される無線インターネットアクセスは、近年著しく進展して来た。携帯電話以外の機器、例えばノートパソコンやPDAなどに携帯電話のパケット通信網へ接続するアダプタを使用したインターネット接続サービスが展開されてきている。また、無線LANホットスポットでのノートパソコンやPDAなどのインターネット接続サービスも展開され、屋外の移動環境下でのインターネット接続は一般的なものになりつつある。 In recent years, wireless Internet access represented by Web access using a mobile phone has made significant progress. 2. Description of the Related Art Internet connection services using adapters that connect to mobile phone packet communication networks have been developed for devices other than mobile phones, such as notebook computers and PDAs. In addition, Internet connection services such as notebook personal computers and PDAs in wireless LAN hotspots have been developed, and Internet connection in an outdoor mobile environment is becoming common.

また、通信衛星を使用したインターネットアクセスサービスもある。このサービスでは衛星回線等の高遅延のあるネットワークではRTTが長大になる。このため、TCPのスループット性能が上がらない問題が発生する。このようなTCPの特性により性能の影響を与える場合には、TCP リンク間にTCP Proxy装置を配置して、TCPのスループットを向上させる技術が存在する。TCP Proxy装置はRTTの大きい回線の間に設置され、TCP ACKを無線ネットワークから受信する前にTCP Proxy内部で送信することで見かけ上のRTTを小さくし、TCPのスループットを増大させる装置である。 There is also an Internet access service using a communication satellite. In this service, the RTT becomes long in a network with a high delay such as a satellite line. For this reason, the problem that the throughput performance of TCP does not improve occurs. In the case where performance is affected by such TCP characteristics, there is a technique for improving TCP throughput by placing a TCP Proxy device between TCP links. The TCP Proxy device is installed between lines with a large RTT, and is a device that reduces the apparent RTT and increases the TCP throughput by transmitting the TCP ACK inside the TCP Proxy before receiving it from the wireless network.

また、固定回線のTCPトラフィックの帯域制御を実現する装置がある。この帯域制御装置は、固定回線の端末側のネットワークのGatewayとして設置され、回線の伝送レートを一定としてTCPのウィンドウサイズ制御、ACK分割制御を実施することで端末側の下り回線のTCPの帯域をコントロールする装置である。 There is also a device that realizes bandwidth control of TCP traffic on a fixed line. This bandwidth control device is installed as a gateway of the network on the terminal side of the fixed line, and performs TCP window size control and ACK division control with a constant line transmission rate, thereby reducing the TCP bandwidth of the downlink on the terminal side. It is a device to control.

「Controlling WAN Bandwith and Application Traffic」、PACKETEER社発行"Controlling WAN Bandwidth and Application Traffic", published by PACKETER 「高速衛星インターネットに適したコネクション分割機構TCP-gSTAR」,電子情報通信学会論文誌B,Vol.J91−B,no.12,pp.1587−1599,2008."Connection division mechanism TCP-gSTAR suitable for high-speed satellite Internet", IEICE Transactions B, Vol. J91-B, no. 12, pp. 1587-1599, 2008.

TCP通信リンクの中間にTCPをプロキシーする機能や一部終端する機能を実装する技術はあるが、有線通信や衛星回線等の通信リンクが安定した状態で使用する技術である。例えば、車、列車、バス等の移動体に携帯電話パケット通信網を接続した場合、従来技術では無線帯域の変動に伴いTCPパケットのロスや遅延が発生し、かえって性能を劣化させてしまうという問題があった。また、移動や無線状態に伴い変化する通信帯域に追従することが出来ないという問題があった。
本発明はこのような問題を解決するものであり、基地局から受信するデータ(下り回線)のトラフィック制御、特に、非優先トラフィックのTCPフローを動的に制御することを目的とする。
Although there is a technology that implements a TCP proxy function or a partial termination function in the middle of a TCP communication link, it is a technology that is used in a stable state of a communication link such as wired communication or satellite line. For example, when a mobile phone packet communication network is connected to a moving body such as a car, train, bus, etc., the conventional technology causes a loss or delay of TCP packets due to fluctuations in the radio band, which in turn degrades the performance. was there. In addition, there is a problem in that it is impossible to follow a communication band that changes with movement or radio conditions.
The present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to control traffic of data (downlink) received from a base station, particularly to dynamically control a TCP flow of non-priority traffic.

本発明における、移動体無線通信装置は、基地局との間で無線通信を行い、前記基地局を介してネットワーク上のIP通信装置とTCP通信を行う移動体無線通信装置において、
前記TCP通信に用いる複数のTCPリンクのフローを監視し、前記TCPリンク毎のトラフィック量を計測するTCPリンク監視部と、前記複数のTCPリンク中の各TCPリンクを優先トラフィック用TCPリンク、非優先トラフィック用TCPリンクのいずれかに特定し、前記優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量に応じて、前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を制御するTCPフロー制御部とを有する。
In the present invention, a mobile radio communication device performs radio communication with a base station, and performs mobile communication with an IP communication device on a network via the base station.
A TCP link monitoring unit that monitors a flow of a plurality of TCP links used for the TCP communication and measures a traffic amount for each of the TCP links, a TCP link for priority traffic, and a non-priority TCP link among the plurality of TCP links A TCP flow control unit that identifies one of the traffic TCP links and controls the traffic amount of the non-priority traffic TCP link according to the traffic amount of the priority traffic TCP link.

また、本発明におけるTCPフロー制御装置は、基地局との間で無線通信を行い、前記基地局を介してネットワーク上のIP通信装置とTCP通信を行う移動体無線通信装置に設けられるTCPフロー制御装置において、前記ネットワーク上のIP通信装置と前記移動体無線通信装置に設けられたIP通信装置との間のTCP通信に用いる複数のTCPリンクのフローを監視し、前記TCPリンク毎のトラフィック量を計測するTCPリンク監視部と、前記複数のTCPリンク中の各TCPリンクを優先トラフィック用TCPリンク、非優先トラフィック用TCPリンクのいずれかに特定し、前記優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量に応じて、前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を制御するTCPフロー制御部とを有する。   The TCP flow control apparatus according to the present invention is a TCP flow control provided in a mobile radio communication apparatus that performs radio communication with a base station and performs TCP communication with an IP communication apparatus on a network via the base station. In the apparatus, the flow of a plurality of TCP links used for TCP communication between the IP communication apparatus on the network and the IP communication apparatus provided in the mobile radio communication apparatus is monitored, and the traffic amount for each TCP link is determined. The TCP link monitoring unit to be measured and each TCP link in the plurality of TCP links is identified as either a TCP link for priority traffic or a TCP link for non-priority traffic, and according to the traffic volume of the TCP link for priority traffic TCP flow for controlling the traffic amount of the TCP link for non-priority traffic And a control unit.

さらに、本発明におけるTCPフロー制御方法は、基地局との間で無線通信を行い、前記基地局を介してネットワーク上のIP通信装置とTCP通信を行う移動体無線通信装置又は移動体無線通信装置に接続されるIP通信装置において実行されるTCPフロー制御方法であって、前記TCP通信に用いる複数のTCPリンクのフローを監視し、前記TCPリンク毎のトラフィック量を計測する計測ステップと、前記複数のTCPリンク中の各TCPリンクを優先トラフィック用TCPリンク、非優先トラフィック用TCPリンクのいずれかに特定し、前記計測ステップにより計測された前記優先トラフィック用TCPリンクの前記トラフィック量に応じて、前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を抑制するTCPフロー制御ステップとを有する。   Further, the TCP flow control method according to the present invention is a mobile radio communication apparatus or mobile radio communication apparatus that performs radio communication with a base station and performs TCP communication with an IP communication apparatus on a network via the base station. A TCP flow control method executed in an IP communication apparatus connected to the network, wherein a plurality of TCP link flows used for the TCP communication are monitored and a traffic step for each TCP link is measured; Each TCP link in the TCP link is identified as either a TCP link for priority traffic or a TCP link for non-priority traffic, and according to the traffic amount of the TCP link for priority traffic measured in the measurement step, TCP flow that suppresses traffic volume of TCP link for non-priority traffic And a control step.

以上のように構成したので、非優先トラフィックのTCPリンクの帯域を受信可能ウィンドウサイズ制御またはACK制御により抑制し、結果的に優先トラフィックの通信可能帯域を拡大するようになり、優先するトラフィックのスループットを向上させることが可能となる。
また、優先するトラフィックを常時監視しているので、優先トラフィックと非優先トラフィックのデータ量を認識することが可能となり、帯域が十分に確保されている場合には、非優先トラフィックの制御量を削減したり、優先トラフィックが一時的に流れていないことを識別した場合には、空いている通信帯域を非優先トラフィックに一時的に割り当てて効率的な通信を実現することが可能である。
Since it is configured as described above, the bandwidth of the non-priority traffic TCP link is suppressed by the receivable window size control or ACK control, and as a result, the communication bandwidth of the priority traffic is expanded and the priority traffic throughput is increased. Can be improved.
In addition, since priority traffic is constantly monitored, it is possible to recognize the data volume of priority traffic and non-priority traffic, and reduce the amount of control of non-priority traffic when sufficient bandwidth is secured. Or when it is identified that priority traffic is not temporarily flowing, it is possible to temporarily allocate a free communication band to non-priority traffic to realize efficient communication.

実施の形態1のネットワークの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a network according to Embodiment 1. FIG. モバイルルータ1の内部構成図である。1 is an internal configuration diagram of a mobile router 1. FIG. TCPフローの制御動作を説明するシーケンス図である。It is a sequence diagram explaining control operation | movement of a TCP flow. RFリンクモニタ10の動作説明図である。6 is an operation explanatory diagram of the RF link monitor 10. FIG. フロー制御モニタ11の動作説明図である。6 is an operation explanatory diagram of the flow control monitor 11. FIG. フロー制御モニタ11の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the flow control monitor 11. TCPフロー制御部13の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the operation of a TCP flow control unit 13.

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。実施の形態で説明する全図について同一機能を有するものには同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Components having the same functions are denoted by the same reference symbols throughout the drawings described in the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted.

実施の形態1.
図1はインターネットを含めたネットワークの全体構成を示している。
移動機20は、モバイルルータ1、モバイルノード(MN)としてのIP通信装置2、無線装置(RF)3から構成されている。モバイルルータ1は移動機内にローカルネットワーク21を構成し、ローカルネットワーク21にIP通信装置(MN)2が接続されている。図1では2つのIP通信装置2a、2bが接続されている例を示している。
Embodiment 1.
FIG. 1 shows the overall configuration of a network including the Internet.
The mobile device 20 includes a mobile router 1, an IP communication device 2 as a mobile node (MN), and a wireless device (RF) 3. The mobile router 1 constitutes a local network 21 in a mobile device, and an IP communication device (MN) 2 is connected to the local network 21. FIG. 1 shows an example in which two IP communication devices 2a and 2b are connected.

モバイルルータ1は無線装置3と接続され、無線基地局(BS)4、無線IPネットワーク5を経由してインターネット6に接続され、インターネット上にはコレスポンドノード(CN)としてのIP通信装置7が存在する。図1では、2つのIP通信装置7a、7bが存在する場合を示している。   The mobile router 1 is connected to a wireless device 3, connected to the Internet 6 via a wireless base station (BS) 4 and a wireless IP network 5, and an IP communication device 7 as a correspondent node (CN) is provided on the Internet. Exists. FIG. 1 shows a case where two IP communication devices 7a and 7b exist.

次にデータの流れについて説明する。移動機20内にあるIP通信装置(MN)2は、インターネット6上にあるIP通信装置(CN)7とTCP通信を実施する。通常のWebアクセスを例に置き換えると、IP通信装置(MN)2はパソコン、IP通信装置(CN)7はWebサーバに相当する。 Next, the data flow will be described. The IP communication device (MN) 2 in the mobile device 20 performs TCP communication with the IP communication device (CN) 7 on the Internet 6. If normal Web access is replaced with an example, the IP communication device (MN) 2 corresponds to a personal computer, and the IP communication device (CN) 7 corresponds to a Web server.

IP通信装置(MN)2は、IP通信装置(CN)7と複数のTCPリンクを張り、通信を実施する。複数のTCPリンクの中には、優先度の高いトラフィック(優先トラフィック)用のTCPリンクと優先度の低いトラフィック(非優先トラフィック)用のTCPリンクが存在する。例えば常時送受信が必要な制御系通信を優先度の高いトラフィックとし、Webアクセスによるエンターテイメント系メディア通信を優先度の低いトラフィックと分類することが出来る。 The IP communication device (MN) 2 establishes a plurality of TCP links with the IP communication device (CN) 7 to perform communication. Among the plurality of TCP links, there are TCP links for high priority traffic (priority traffic) and TCP links for low priority traffic (non-priority traffic). For example, it is possible to classify control-related communication requiring constant transmission / reception as high-priority traffic and classify entertainment-related media communication by web access as low-priority traffic.

モバイルルータ1の内部のTCPフローを管理制御する機構の構成を、図2のブロック図に示す。TCPデータは、無線装置(RFモジュール)3を経由してインターネット6上のIP通信装置(CN)7とIP通信装置(MN)2の間で送受信される。図2の点線で囲われた部分がTCPフローを管理制御するTCPフロー制御装置である。このTCPフロー制御装置は移動機20側のモバイルルータ1内に設置され、Webサーバに相当するIP通信装置(CN)7には実装されない。
本実施の形態は、移動局が基地局から受信するデータ(下り)のトラフィックを制御するものであり、特に優先度の低いトラフィックを抑制する制御について説明する。
The configuration of the mechanism for managing and controlling the TCP flow inside the mobile router 1 is shown in the block diagram of FIG. The TCP data is transmitted and received between the IP communication device (CN) 7 and the IP communication device (MN) 2 on the Internet 6 via the wireless device (RF module) 3. A portion surrounded by a dotted line in FIG. 2 is a TCP flow control device that manages and controls a TCP flow. This TCP flow control device is installed in the mobile router 1 on the mobile device 20 side, and is not mounted on the IP communication device (CN) 7 corresponding to the Web server.
In the present embodiment, data (downlink) traffic received by a mobile station from a base station is controlled. In particular, control for suppressing low priority traffic will be described.

TCPフロー管理機構の内部には、使用する複数のTCPリンクの内、各TCPリンクの状態を監視し、各TCPリンクの情報を入手するTCPリンクモニタ12、無線装置3から無線リンク情報を得るRFリンクモニタ10、TCPリンクモニタ12とRFリンクモニタ10から得た情報を加工し、TCPフロー制御の内容を決定するために必要なパラメータを出力するフロー制御モニタ11、フロー制御モニタ11から出力された情報を元にTCPフローを制御するTCPフロー制御部13から構成される。 The TCP flow management mechanism includes a TCP link monitor 12 that monitors the status of each TCP link among a plurality of TCP links to be used and obtains information on each TCP link, and an RF that obtains radio link information from the radio apparatus 3. The information obtained from the link monitor 10, the TCP link monitor 12 and the RF link monitor 10 is processed and output from the flow control monitor 11 and the flow control monitor 11 which output parameters necessary for determining the contents of the TCP flow control. The TCP flow control unit 13 controls the TCP flow based on the information.

次に動作について説明する。
図3は、TCPフローを管理制御する機構の動作を説明するシーケンス図である。図中上部のブロックは図2の各ブロックに相当する。
Next, the operation will be described.
FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the operation of the mechanism for managing and controlling the TCP flow. The upper block in the figure corresponds to each block in FIG.

無線装置3は無線基地局4と無線レイヤで接続している。無線装置3は無線状態を監視し、必要に応じて無線通信の状態を変更する。この無線の通信状態の変更内容は無線装置の無線方式により異なる。例えば3G携帯電話ネットワークであれば、無線基地局の無線リソースの状況に応じて通信レートを変化させる。例えば無線LANの場合は、電波の強度に応じて変調方式を変更することで通信レートを変化させる。この変更に伴い、通信可能な帯域が変動することになる。   The wireless device 3 is connected to the wireless base station 4 at the wireless layer. The wireless device 3 monitors the wireless state and changes the wireless communication state as necessary. The contents of the wireless communication state change vary depending on the wireless system of the wireless device. For example, in the case of a 3G mobile phone network, the communication rate is changed according to the state of the radio resources of the radio base station. For example, in the case of a wireless LAN, the communication rate is changed by changing the modulation method according to the strength of the radio wave. With this change, the communicable bandwidth varies.

無線レイヤの下位レイヤでは、変調方式の変更情報や基地局との伝送レートを入手し、通信レートに変換し、RFリンク情報として保持する。また、無線レイヤの下位レイヤの制御を使用しなくても、3G携帯電話機であればアンテナピクト、無線LANであれば電波強度から通信品質を推定することも出来る。これらの方法で入手したRFリンク情報を無線装置3の内部で保持する。この実施の形態では、RFリンク情報として、例えば受信信号強度情報(RSSI:Received Signal Strength Indication)や受信感度情報を用いる。 In the lower layer of the radio layer, the modulation method change information and the transmission rate with the base station are obtained, converted into a communication rate, and held as RF link information. Further, the communication quality can be estimated from the antenna picture for a 3G mobile phone and the radio wave intensity for a wireless LAN without using the control of the lower layer of the wireless layer. The RF link information obtained by these methods is held inside the wireless device 3. In this embodiment, as RF link information, for example, received signal strength information (RSSI: Received Signal Strength Indication) and reception sensitivity information are used.

RFリンクモニタ10は、一定周期毎に無線装置3に対して無線状態の問い合わせを実行する(S1)。無線装置3は問い合わせ時の無線状態を示すRFリンク情報を通知する(S2)。通知するRFリンク情報は、前記のように無線レイヤの下位レイヤから入手可能であれば、より詳細な情報が入手可能となる。 The RF link monitor 10 makes an inquiry about the wireless state to the wireless device 3 at regular intervals (S1). The wireless device 3 notifies the RF link information indicating the wireless state at the time of inquiry (S2). If the RF link information to be notified can be obtained from a lower layer of the radio layer as described above, more detailed information can be obtained.

入手したRFリンク情報はRFリンクモニタ10で加工され、フロー制御モニタ11に通知される(S3)。RFリンクモニタ10で情報を加工するのは、無線レイヤの詳細な情報を直接フロー制御モニタ11に通知する必要はない為、情報を抽象化するためである。例えば、RSSIや受信感度情報を1〜5段階で示し、RFリンク情報として出力する。また、他の例としては無線品質を高/中/低の3段階で示し、接続状態を無線接続/無線切断の2段階で抽象化しても良い。   The obtained RF link information is processed by the RF link monitor 10 and notified to the flow control monitor 11 (S3). The reason why the information is processed by the RF link monitor 10 is to abstract the information because it is not necessary to directly notify the flow control monitor 11 of the detailed information of the radio layer. For example, RSSI and reception sensitivity information are shown in 1 to 5 levels and output as RF link information. As another example, the wireless quality may be shown in three stages of high / medium / low, and the connection state may be abstracted in two stages of wireless connection / wireless disconnection.

IP通信装置(MN)2とIP通信装置(CN)7の間でTCPを用いた通信(S4)が実施されている間、TCPリンクモニタ12は、TCPリンクの状態を常時監視する(S5)。具体的には、TCPリンクモニタ12は、TCPリンク毎の送受信バイト数の測定、各TCPリンクが優先トラフィック用か非優先トラフィック用かの識別、各TCPリンクのロスパケット数の計測及びRTT計測を実施する。そして、一定周期毎に、集めた情報をTCPリンク状態情報としてフロー制御モニタ11に通知する(S6)。TCPリンク状態情報としては、例えば総トラフィック量、パケットロス量、RTT、TCPリンクが優先トラフィック用か非優先トラフィック用かを示す識別情報等が含まれる。TCPリンクモニタ12は、使用している全てのTCPリンクについて、上述のTCPリンク状態情報を通知する。   While communication (S4) using TCP is being performed between the IP communication device (MN) 2 and the IP communication device (CN) 7, the TCP link monitor 12 constantly monitors the state of the TCP link (S5). . Specifically, the TCP link monitor 12 measures the number of transmitted / received bytes for each TCP link, identifies whether each TCP link is for priority traffic or non-priority traffic, measures the number of lost packets for each TCP link, and performs RTT measurement. carry out. Then, the collected information is notified to the flow control monitor 11 as TCP link state information at regular intervals (S6). The TCP link state information includes, for example, total traffic amount, packet loss amount, RTT, identification information indicating whether the TCP link is for priority traffic or non-priority traffic, and the like. The TCP link monitor 12 notifies the above-mentioned TCP link status information for all the used TCP links.

フロー制御モニタ11は、RFリンクモニタ10、TCPリンクモニタ12から入手した情報を加工し、TCPフロー制御の内容を決定するために必要な情報を出力する(S7)。フロー制御モニタ11がTCPフロー制御部13に通知する情報としては、例えばTCPフロー制御の実行又は停止を示す情報(TCP Flow Cont ON/OFF)、優先トラフィック用のTCPリンクを特定する優先TCP識別情報、RFリンク情報、各TCPリンクの総トラフィック量、RTT、パケットロス量及び測定周期を含む。   The flow control monitor 11 processes the information obtained from the RF link monitor 10 and the TCP link monitor 12, and outputs information necessary for determining the contents of the TCP flow control (S7). Information that the flow control monitor 11 notifies the TCP flow control unit 13 includes, for example, information indicating execution or stop of TCP flow control (TCP Flow Cont ON / OFF), and priority TCP identification information that specifies a TCP link for priority traffic. , RF link information, total traffic amount of each TCP link, RTT, packet loss amount, and measurement period.

TCPフロー制御部13は、フロー制御モニタ11から受信した情報を基に、TCPリンクの帯域抑制を行う(S8)。   The TCP flow control unit 13 performs bandwidth reduction of the TCP link based on the information received from the flow control monitor 11 (S8).

図4はRFリンクモニタ10の動作を説明する図である。前述した通り、RFリンクモニタ10は、一定周期で無線装置3に対してRFリンク情報要求メッセージを送信し、その応答としてRFリンク情報を入手する。このとき入手したRFリンク情報は、前回入手時からの平均等の加工をした上で、一定周期でフロー制御モニタ11に送出する。RFリンク情報としては、例えば受信信号強度情報(RSSI:Received Signal Strength Indication)や受信感度情報を含む。 FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the RF link monitor 10. As described above, the RF link monitor 10 transmits an RF link information request message to the wireless device 3 at a fixed period, and obtains RF link information as a response. The RF link information acquired at this time is sent to the flow control monitor 11 at a constant cycle after processing such as averaging from the previous acquisition. The RF link information includes, for example, received signal strength information (RSSI: Received Signal Strength Indication) and reception sensitivity information.

図5はフロー制御モニタ11の動作を説明する図である。フロー制御モニタ11は、一定周期でRFリンクモニタ10とTCPリンクモニタ12から情報を受信する。RFリンクモニタ10からは上述のRFリンク情報を受信する。TCPリンクモニタ12からは、各TCPリンクの総トラフィック量、RTT、パケットロス量、各TCPリンクが優先トラフィック用か非優先トラフィック用かを示す識別情報を受信する。 FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the flow control monitor 11. The flow control monitor 11 receives information from the RF link monitor 10 and the TCP link monitor 12 at regular intervals. The RF link monitor 10 receives the above-described RF link information. From the TCP link monitor 12, the total traffic amount of each TCP link, RTT, the amount of packet loss, and identification information indicating whether each TCP link is for priority traffic or non-priority traffic are received.

フロー制御モニタ11は予め定められた回数分の情報を受信し、TCPフロー制御の内容を決定するために必要なデータを算出して、TCPフロー制御部13に送信する。図5の例では、受信した情報を10回蓄積して平滑化してから通知している。これは無線状態の急激な変動への追従を緩和させるためである。 The flow control monitor 11 receives information for a predetermined number of times, calculates data necessary for determining the contents of the TCP flow control, and transmits the data to the TCP flow control unit 13. In the example of FIG. 5, the received information is accumulated 10 times and smoothed before notification. This is to alleviate the follow-up to sudden fluctuations in the wireless state.

図6はフロー制御モニタ11動作をフローチャートで示したものである。フロー制御モニタ11は、規定回数(10回)分のRFリンク情報及び各TCPリンクについての総トラフィック量、RTT、パケットロス量を受信する(S21〜S23)。そして、規定回数分の受信情報から、RFリンク状態の決定と総トラフィック量、RTT、パケットロス量の算出を行う(S24)。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the flow control monitor 11. The flow control monitor 11 receives the RF link information for the specified number of times (10 times), the total traffic amount, the RTT, and the packet loss amount for each TCP link (S21 to S23). Then, the RF link state is determined and the total traffic amount, RTT, and packet loss amount are calculated from the reception information for the specified number of times (S24).

総トラフィック量の算出方法は、以下のいずれかの方式を適用することで無線特性、システム特性に対応させる。
(1)受信回数の平均を算出し、平均値×受信回数=総トラフィック量として規定する。
(2)規定回数の受信したトラフィックの最大値を記録し、最大値×受信回数=総トラフィック量とし規定する。
(3)規定回数の受信したトラフィックの最小値を記録し、最小値×受信回数=総トラフィック量とし規定する。
パケットロス量は、TCPシーケンス番号の抜けを検出し、抜けたパケットのバイト数をパケットロス量として算出する。
The calculation method of the total traffic is made to correspond to the radio characteristics and the system characteristics by applying one of the following methods.
(1) The average of the number of receptions is calculated and defined as average value × number of receptions = total traffic.
(2) Record the maximum value of the received traffic for the specified number of times, and specify the maximum value × the number of received times = the total traffic amount.
(3) Record the minimum value of the received traffic for the specified number of times, and specify the minimum value × the number of received times = the total traffic amount.
The packet loss amount is calculated by detecting the missing TCP sequence number and calculating the number of lost packet bytes as the packet loss amount.

RTTは、TCPデータとACKのレスポンス関係をTCPリンク毎にモニタし、モニタした応答時間の平均をRTTとして規定する。応答時間の内、平均RTT時間+N時間以上のRTTは遅延ACKと判断し、RTT平均の測定からは除外する。 RTT monitors the response relationship between TCP data and ACK for each TCP link, and defines the average of the monitored response times as RTT. Among the response times, RTTs with an average RTT time + N hours or more are judged as delayed ACKs and are excluded from the measurement of the RTT average.

RFリンク状態の決定は、例えば1〜5段階で示されたRFリンク情報を規定回数分受信し、その平均値をRFリンク状態情報として得る。 The determination of the RF link state is performed, for example, by receiving RF link information indicated in steps 1 to 5 for a specified number of times, and an average value is obtained as RF link state information.

一方、初期設定で決められた測定周期、TCPフロー制御の実行又は停止を示す情報(TCP Flow Cont ON/OFF)を得る。また、優先トラフィック用のTCPリンクを示す優先TCP識別情報(IP Address/Port)は、TCPリンクモニタ12から受信した各TCPリンクが優先トラフィック用か非優先トラフィック用かを示す識別情報から得る。(S25)   On the other hand, information (TCP Flow Cont ON / OFF) indicating the measurement cycle determined by the initial setting and the execution or stop of TCP flow control is obtained. The priority TCP identification information (IP Address / Port) indicating the TCP link for the priority traffic is obtained from the identification information indicating whether each TCP link received from the TCP link monitor 12 is for the priority traffic or the non-priority traffic. (S25)

フロー制御モニタ11は、各TCPリンクについて算出した総トラフィック量、パケットロス量、RTTと、測定周期、TCPフロー制御の実行又は停止を示す情報(TCP Flow Cont ON/OFF)、優先TCP識別情報(IP Address/Port)をTCPフロー制御部13に送出する(S26)。 The flow control monitor 11 calculates the total traffic amount, packet loss amount, RTT, measurement cycle, execution or stop of TCP flow control (TCP Flow Cont ON / OFF), priority TCP identification information ( IP Address / Port) is sent to the TCP flow control unit 13 (S26).

次に、TCPフロー制御部13の動作について説明する。図7はTCPフロー制御部13内部の動作を説明した図である。
TCPフロー制御部13は、優先トラフィック帯域占有率と非優先トラフィック抑圧率の関係を示す複数のターゲットテーブル30を有する。ここで、優先トラフィック帯域占有率とは、所定時間の総トラフィックに対する優先トラフィックの割合に相当する。非優先トラフィック抑圧率とは、非優先トラフィックのデータ量をどの程度抑圧すべきかを示した値である。それぞれのターゲットテーブル30は、優先トラフィック帯域占有率に対して異なった非優先トラフィック抑圧率が設定されている。
Next, the operation of the TCP flow control unit 13 will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining the internal operation of the TCP flow control unit 13.
The TCP flow control unit 13 includes a plurality of target tables 30 indicating the relationship between the priority traffic bandwidth occupancy rate and the non-priority traffic suppression rate. Here, the priority traffic bandwidth occupancy corresponds to the ratio of priority traffic to the total traffic for a predetermined time. The non-priority traffic suppression rate is a value indicating how much the data amount of non-priority traffic should be suppressed. Each target table 30 is set with a different non-priority traffic suppression rate for the priority traffic bandwidth occupancy rate.

まず、TCPフロー制御部13は、フロー制御モニタ11から定期的に情報を受信し(S31)、TCP Flow ContがONであるかどうかを確認する(S32)。ONであれば、TCPフロー制御を実行する必要があると判断し、以下の処理を行う。   First, the TCP flow control unit 13 periodically receives information from the flow control monitor 11 (S31), and checks whether the TCP Flow Cont is ON (S32). If it is ON, it is determined that it is necessary to execute TCP flow control, and the following processing is performed.

次に、RFリンク状態情報、パケットロス量、RTTに基づいて、複数のターゲットテーブル30の中から適切なターゲットテーブル30を選定する(S33)。例えば、RFリンク状態が悪く、パケットロス量が多い場合には、非優先トラフィック抑圧率が高い値に設定されたターゲットテーブル30を選定する。   Next, an appropriate target table 30 is selected from the plurality of target tables 30 based on the RF link state information, the packet loss amount, and the RTT (S33). For example, when the RF link state is poor and the amount of packet loss is large, the target table 30 in which the non-priority traffic suppression rate is set to a high value is selected.

フロー制御モニタ11は、受信した情報を基に、優先トラフィック帯域が規定時間内のスループットの何%に対応するか(上述の優先トラフィック帯域占有率に相当)を計算する(S34)。   Based on the received information, the flow control monitor 11 calculates what percentage of the priority traffic bandwidth corresponds to the throughput within the specified time (corresponding to the above-mentioned priority traffic bandwidth occupancy) (S34).

具体的には、下記(1)〜(4)の手順で算出する。
(1)優先TCP識別情報により、優先トラフィックを送信しているTCPリンクを特定。
(2)特定したTCPリンクのトラフィック量を算出(優先トラフィック用のTCPリンクが複数存在する場合には、その複数のTCPリンクについてトラフィック量の合計値を算出)。この値が、優先トラフィック帯域に相当する。
(3)使用している全てのTCPリンクによって受信したトラフィック量を総受信トラフィック量として算出。
(4)(2)と(3)の値から、算出式
優先トラフィック帯域占有率=優先トラフィック帯域/t÷総受信トラフィック/t
により、優先トラフィック帯域占有率を算出。(ここでtは、所定周期を示す)
Specifically, the calculation is performed according to the following procedures (1) to (4).
(1) The TCP link transmitting the priority traffic is specified by the priority TCP identification information.
(2) The traffic amount of the identified TCP link is calculated (when there are a plurality of TCP links for priority traffic, the total traffic amount is calculated for the plurality of TCP links). This value corresponds to the priority traffic band.
(3) The amount of traffic received by all the used TCP links is calculated as the total amount of received traffic.
(4) From the values of (2) and (3), the calculation formula: priority traffic bandwidth occupancy = priority traffic bandwidth / t ÷ total received traffic / t
To calculate the priority traffic bandwidth occupancy rate. (Where t represents a predetermined period)

S34で算出した優先トラフィック帯域占有率に応じて、ステップS35〜S38のいずれかを選択する。例えば、優先トラフィック帯域占有率がX%以上、Y%未満の場合には、非優先トラフィックの抑圧率がA%となるようTCP ACK制御及び受信可能ウィンドウサイズ制御を実施する(S35)。 One of steps S35 to S38 is selected according to the priority traffic band occupation ratio calculated in S34. For example, when the priority traffic bandwidth occupancy is X% or more and less than Y%, TCP ACK control and receivable window size control are performed so that the suppression rate of non-priority traffic becomes A% (S35).

一方、優先トラフィック帯域占有率がX%未満の場合には、非優先トラフィックの抑圧は不要と判断し、TCP ACK制御及び受信可能ウィンドウサイズ制御を停止する(S38)。   On the other hand, if the priority traffic bandwidth occupancy is less than X%, it is determined that suppression of non-priority traffic is unnecessary, and TCP ACK control and receivable window size control are stopped (S38).

フロー制御の対象は、優先TCP識別情報に該当しないTCPトラフィック、即ち非優先トラフィックである。非優先トラフィックを扱う各TCPリンクに対して、TCP ACKの送信タイミングを遅らせる制御及び受信可能ウィンドウサイズを小さくする制御を行う。この制御により、非優先トラフィックを抑制することができる。 The target of flow control is TCP traffic not corresponding to the priority TCP identification information, that is, non-priority traffic. For each TCP link that handles non-priority traffic, control for delaying the transmission timing of TCP ACK and control for reducing the receivable window size are performed. By this control, non-priority traffic can be suppressed.

以上説明した手順によって、基地局から受信するデータ(下り回線)のトラフィック制御、特に、非優先トラフィックのTCPフローを動的に抑制することができる。この制御は、TCPリンク単位で実施することができる。
また、無線装置3の無線特性、パケットロスの状況、RTTの値に応じて、複数のターゲットテーブル30の中から適切なテーブルを選定することで、無線状態や通信リンク全体の状況に連動した制御を実現できる。
By the procedure described above, traffic control of data (downlink) received from the base station, in particular, TCP flow of non-priority traffic can be dynamically suppressed. This control can be performed on a TCP link basis.
Further, by selecting an appropriate table from a plurality of target tables 30 according to the wireless characteristics of the wireless device 3, the packet loss state, and the RTT value, control linked to the wireless state and the state of the entire communication link is performed. Can be realized.

非優先トラフィックのTCPフローを抑制することにより、通信リンクに空き領域を確保し、優先トラフィックのTCPフローの抑制を実施しないことで、優先トラフィックのTCPフローが帯域を優先的に使用するようにしている。 By suppressing the TCP flow for non-priority traffic, a free area is secured in the communication link, and the TCP flow for priority traffic is not suppressed, so that the TCP flow for priority traffic uses bandwidth preferentially. Yes.

尚、本実施の形態ではX、Y、Z%の3つの閾値を用いて、トラフィック制御の内容を切り替えているが、閾値はより細かく設定しても良い。
また、上述の例では、非優先トラフィック抑圧率を0%、A%、B%、C%のいずれかに設定することになっているが、ターゲットテーブル30に示された優先トラフィック帯域占有率と非優先トラフィック抑圧率との関係(ターゲットテーブル30の曲線等)から、S34で算出した優先トラフィック帯域占有率に対応する非優先トラフィック抑圧率を得て、この抑圧率を満たすように制御しても良い。この場合、よりきめ細かい制御が可能となる。
In this embodiment, the contents of traffic control are switched using three threshold values of X, Y, and Z%, but the threshold values may be set more finely.
In the above example, the non-priority traffic suppression rate is set to 0%, A%, B%, or C%, but the priority traffic bandwidth occupancy shown in the target table 30 is The non-priority traffic suppression rate corresponding to the priority traffic bandwidth occupancy calculated in S34 is obtained from the relationship with the non-priority traffic suppression rate (curve of the target table 30, etc.), and control is performed so as to satisfy this suppression rate. good. In this case, finer control is possible.

さらに、ターゲットテーブル30の代わりに、計算式を用いて優先トラフィック帯域占有率から非優先トラフィック抑圧率を算出するようにしてもよい。この場合、使用する計算式は、RFリンク状態情報、パケットロス量に応じて変更する。   Furthermore, instead of the target table 30, the non-priority traffic suppression rate may be calculated from the priority traffic bandwidth occupancy rate using a calculation formula. In this case, the calculation formula to be used is changed according to the RF link state information and the packet loss amount.

上述の実施の形態ではS35〜37では、TCP ACK制御と受信可能ウィンドウサイズ制御の両方を実施しているが、いずれかを行うようにしてもよい。また、要求される非優先トラフィック抑圧率が低い場合には、TCP ACK制御、受信可能ウィンドウサイズ制御のいずれかを実行し、非優先トラフィック抑圧率が高い場合には、TCP ACK制御、受信可能ウィンドウサイズ制御の両方を実行する等、抑圧率に応じて制御方法の組み合わせを変更してもよい。
これにより、通信帯域が十分確保されていない場合でも、優先トラフィックが一時的に流れていない場合には非優先トラフィックの通信帯域を増加させることが出来る。
In the above-described embodiment, both TCP ACK control and receivable window size control are performed in S35 to S37, but either may be performed. When the requested non-priority traffic suppression rate is low, either TCP ACK control or receivable window size control is executed. When the non-priority traffic suppression rate is high, TCP ACK control or receivable window is executed. The combination of control methods may be changed according to the suppression rate, such as executing both size control.
Thereby, even when the communication band is not sufficiently secured, the communication band of the non-priority traffic can be increased if the priority traffic does not flow temporarily.

また、上述の実施の形態では、非優先トラフィックの抑圧を行う方法を説明したが、優先トラフィックが流れていない又はその量が少ない等、TCPリンクの状態に余裕があれば、非優先トラフィックを増加させる制御を行うようにしても良い。この場合には、非優先トラフィックを扱う各TCPリンクに対して、TCP ACKの送信タイミングを早める制御及び受信可能ウィンドウサイズを大きくする制御を行う。   In the above-described embodiment, the method for suppressing non-priority traffic has been described. However, if there is a margin in the state of the TCP link, such as when priority traffic is not flowing or its amount is small, non-priority traffic is increased. Control may be performed. In this case, control for advancing the TCP ACK transmission timing and control for increasing the receivable window size are performed for each TCP link that handles non-priority traffic.

実施の形態2.
実施の形態1では、RFリンクモニタ10からフロー制御モニタ11にRFリンク情報を通知しているが、この処理を無くすことも可能である。RFリンクモニタ10の機能を省略するとTCPフロー制御部13に通知する情報が少なくなるが、制御の精度レベルが少し低下するのみで動作をさせることは可能である。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the RF link information is notified from the RF link monitor 10 to the flow control monitor 11, but this processing can be eliminated. If the function of the RF link monitor 10 is omitted, information to be notified to the TCP flow control unit 13 is reduced, but the operation can be performed with a slight decrease in the control accuracy level.

本発明は、基地局との間で無線通信を行う移動機に設けられ、前記基地局を介してネットワーク上のIP通信装置(CN)とTCP通信を行う通信装置に適用される。   The present invention is applied to a communication device that is provided in a mobile device that performs wireless communication with a base station and performs TCP communication with an IP communication device (CN) on a network via the base station.

1 モバイルルータ
2 IP通信装置(MN:モバイルノード)
3 無線装置(RF Module)
7 IP通信装置(CN:コレスポンドノード)
10 RFリンクモニタ(RF Link Monitor)
11 フロー制御モニタ(Flow Control Monitor)
12 TCPリンクモニタ(TCP Link Monitor)
13 TCPフロー制御部(TCP Flow Controller)
1 Mobile router 2 IP communication device (MN: mobile node)
3 Radio equipment (RF Module)
7 IP communication equipment (CN: Corespond node)
10 RF Link Monitor (RF Link Monitor)
11 Flow Control Monitor (Flow Control Monitor)
12 TCP Link Monitor (TCP Link Monitor)
13 TCP flow controller (TCP Flow Controller)

Claims (10)

基地局との間で無線通信を行い、前記基地局を介してネットワーク上のIP通信装置とTCP通信を行う移動体無線通信装置において、
前記TCP通信に用いる複数のTCPリンクのフローを監視し、前記TCPリンク毎のトラフィック量を計測するTCPリンク監視部と、
前記複数のTCPリンク中の各TCPリンクを優先トラフィック用TCPリンク、非優先トラフィック用TCPリンクのいずれかに特定し、前記優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量に応じて、前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を制御するTCPフロー制御部と、
を有することを特徴とする移動体無線通信装置。
In a mobile wireless communication device that performs wireless communication with a base station and performs TCP communication with an IP communication device on a network via the base station,
A TCP link monitoring unit for monitoring a flow of a plurality of TCP links used for the TCP communication and measuring a traffic amount for each TCP link;
Each TCP link in the plurality of TCP links is identified as either a TCP link for priority traffic or a TCP link for non-priority traffic, and the TCP link for non-priority traffic according to the traffic volume of the TCP link for priority traffic A TCP flow control unit for controlling the traffic volume of
A mobile radio communication apparatus comprising:
前記TCPフロー制御部は、
所定時間当たりの前記複数のTCPリンクの総トラフィック量を計算し、この総トラフィック量に対する前記優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量の割合を計算し、この割合が所定の閾値を超えた場合に前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を抑制することを特徴とする請求項1記載の移動体無線通信装置。
The TCP flow control unit
The total traffic volume of the plurality of TCP links per predetermined time is calculated, the ratio of the traffic volume of the TCP link for priority traffic to the total traffic volume is calculated, and when the ratio exceeds a predetermined threshold, the non- 2. The mobile radio communication apparatus according to claim 1, wherein the traffic volume of the TCP link for priority traffic is suppressed.
前記TCPフロー制御部は、前記総トラフィック量に対する前記優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量の割合と予め定められた複数の閾値とを比較し、その比較結果に応じて前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィックの抑圧率を決定することを特徴とする請求項2記載の移動体無線通信装置。   The TCP flow control unit compares the ratio of the traffic amount of the priority traffic TCP link to the total traffic amount and a plurality of predetermined thresholds, and determines the TCP link for the non-priority traffic according to the comparison result. The mobile radio communication apparatus according to claim 2, wherein a traffic suppression rate is determined. 前記TCPフロー制御部は、前記総トラフィック量に対する前記優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量の割合が前記所定の閾値よりも小さい場合には、前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィックの抑制処理を停止することを特徴とする請求項2記載の移動体無線通信装置。 When the ratio of the traffic amount of the priority traffic TCP link to the total traffic amount is smaller than the predetermined threshold, the TCP flow control unit stops the traffic suppression processing of the non-priority traffic TCP link The mobile radio communication apparatus according to claim 2. 前記総トラフィック量に対する前記優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量の割合及び要求される非優先トラフィックの抑圧率の関係を定めたターゲットテーブルを有し、
前記TCPフロー制御部は、前記ターゲットテーブルを用いて、計算した前記割合に対応した前記非優先トラフィックの抑圧率を得て、この抑圧率を満たすよう前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を抑制することを特徴とする請求項2記載の移動体無線通信装置。
A target table defining a relationship between a ratio of the traffic amount of the TCP link for priority traffic to the total traffic amount and a suppression rate of required non-priority traffic;
The TCP flow control unit obtains a suppression rate of the non-priority traffic corresponding to the calculated ratio using the target table, and suppresses the traffic amount of the TCP link for the non-priority traffic so as to satisfy the suppression rate. The mobile radio communication apparatus according to claim 2, wherein:
前記TCPフロー制御部は、前記要求される前記非優先トラフィックの抑圧率がそれぞれ異なった複数の前記ターゲットテーブルを有し、前記複数のターゲットテーブルから1つのターゲットテーブルを選択し、選択したターゲットテーブルに基づいて前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を抑制することを特徴とする請求項5記載の移動体無線通信装置。 The TCP flow control unit has a plurality of target tables each having a different suppression rate of the requested non-priority traffic, selects one target table from the plurality of target tables, and selects the selected target table. 6. The mobile radio communication apparatus according to claim 5, wherein a traffic amount of the TCP link for non-priority traffic is suppressed based on the basis. 前記基地局との無線通信の状態を監視し、該無線通信の状態を示す無線リンク情報を出力する無線リンク監視部を有し、
前記TCPフロー制御部は、前記無線リンク情報に基づいて、前記複数のターゲットテーブルから1つのターゲットテーブルを選択することを特徴とする請求項6記載の移動体無線通信装置。
A wireless link monitoring unit that monitors a state of wireless communication with the base station and outputs wireless link information indicating the state of the wireless communication;
7. The mobile radio communication apparatus according to claim 6, wherein the TCP flow control unit selects one target table from the plurality of target tables based on the radio link information.
前記TCPフロー制御部は、
前記非優先トラフィック用TCPリンクについて、ACK信号を前記ネットワーク上のIP通信装置に送信するタイミングを調整する、又は前記非優先トラフィック用TCPリンクについて、受信可能ウィンドウサイズを調整することにより、前記非優先トラフィック用TCPリンクによって前記基地局から受信する下りデータのトラフィック量を制御することを特徴とする請求項1記載の移動体無線通信装置。
The TCP flow control unit
For the non-priority traffic TCP link, adjust the timing for transmitting an ACK signal to the IP communication device on the network, or for the non-priority traffic TCP link, adjust the receivable window size to adjust the non-priority traffic. 2. The mobile radio communication apparatus according to claim 1, wherein a traffic amount of downlink data received from the base station is controlled by a traffic TCP link.
基地局との間で無線通信を行い、前記基地局を介してネットワーク上のIP通信装置とTCP通信を行う移動体無線通信装置に設けられるTCPフロー制御装置において、
前記ネットワーク上のIP通信装置と前記移動体無線通信装置に設けられたIP通信装置との間のTCP通信に用いる複数のTCPリンクのフローを監視し、前記TCPリンク毎のトラフィック量を計測するTCPリンク監視部と、
前記複数のTCPリンク中の各TCPリンクを優先トラフィック用TCPリンク、非優先トラフィック用TCPリンクのいずれかに特定し、前記優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量に応じて、前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を制御するTCPフロー制御部と
を有するTCPフロー制御装置。
In a TCP flow control device provided in a mobile wireless communication device that performs wireless communication with a base station and performs TCP communication with an IP communication device on a network via the base station,
TCP that monitors the flow of a plurality of TCP links used for TCP communication between the IP communication device on the network and the IP communication device provided in the mobile radio communication device, and measures the traffic amount for each TCP link A link monitoring unit;
Each TCP link in the plurality of TCP links is identified as either a TCP link for priority traffic or a TCP link for non-priority traffic, and the TCP link for non-priority traffic according to the traffic volume of the TCP link for priority traffic TCP flow control device having a TCP flow control unit for controlling the traffic volume of the network.
基地局との間で無線通信を行い、前記基地局を介してネットワーク上のIP通信装置とTCP通信を行う移動体無線通信装置において実行されるTCPフロー制御方法であって、
前記TCP通信に用いる複数のTCPリンクのフローを監視し、前記TCPリンク毎のトラフィック量を計測する計測ステップと、
前記複数のTCPリンク中の各TCPリンクを優先トラフィック用TCPリンク、非優先トラフィック用TCPリンクのいずれかに特定し、前記計測ステップにより計測された前記優先トラフィック用TCPリンクの前記トラフィック量に応じて、前記非優先トラフィック用TCPリンクのトラフィック量を抑制するTCPフロー制御ステップと、
を有することを特徴とするTCPフロー制御方法。
A TCP flow control method executed in a mobile radio communication apparatus that performs radio communication with a base station and performs TCP communication with an IP communication apparatus on a network via the base station,
A measurement step of monitoring a flow of a plurality of TCP links used for the TCP communication and measuring a traffic amount for each TCP link;
Identify each TCP link in the plurality of TCP links as either a priority traffic TCP link or a non-priority traffic TCP link, and depending on the traffic volume of the priority traffic TCP link measured in the measurement step A TCP flow control step for suppressing the traffic amount of the TCP link for non-priority traffic;
A TCP flow control method characterized by comprising:
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