JP2012095190A - 通信装置、通信システム、プログラム及び通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信側通信装置1は、受信ウィンドウサイズ(Rwnd=3)が通知されると、通知された受信ウィンドウサイズに応じて、1〜3番目までのパケットを受信側通信装置2に送信する。送信側通信装置1は、ack=4の確認応答を受信すると、4〜6番目のパケットを送信する。送信側通信装置1は、広帯域及び高遅延環境である場合、パケットの送信が停止される期間を予測し、ack=7が受信される前に、7〜9番目のパケットを追加的に送信する。この場合、送信側通信装置1は、送信ウィンドウサイズを受信ウィンドウサイズよりも大きくして、拡大送信を実行する。受信側通信装置2の受信バッファは、空いている状態であるので、追加的に送信された7〜9番目のパケットは、受信側通信装置2に届く。
【選択図】図3
Description
前記通信部は、受信側通信装置から受信ウィンドウサイズを受信し、かつ、送信ウィンドウサイズに応じた送信量のパケットを前記受信側通信装置に送信する。
前記制御部は、前記受信側通信装置との間の経路が広帯域及び高遅延環境であるか否かを判定し、広帯域及び高遅延環境であると判定された場合に、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超えない第1のウィンドウサイズとされる第1の状態を、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超える第2のウィンドウサイズとされる第2の状態へ切り替え、前記第2の状態で前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットを送信する。
前記送信側通信装置は、通信部と、制御部とを有する。
前記通信部は、前記受信側通信装置から受信ウィンドウサイズを受信し、かつ、送信ウィンドウサイズに応じた送信量のパケットを前記受信側通信装置に送信する。
前記制御部は、前記受信側通信装置との間の経路が広帯域及び高遅延環境であるか否かを判定し、広帯域及び高遅延環境であると判定された場合に、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズ超えない第1のウィンドウサイズとされる第1の状態を、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超える第2のウィンドウサイズとされる第2の状態へ切り替え、前記第2の状態で前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットを送信する。
送信ウィンドウサイズに応じた送信量のパケットを受信側通信装置に送信するステップを実行させる。
前記受信側通信装置との間の経路が広帯域及び高遅延環境であるか否かを判定するステップを実行させる。
広帯域及び高遅延環境であると判定された場合に、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超えない第1のウィンドウサイズとされる第1の状態を、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超える第2のウィンドウサイズとされる第2の状態へ切り替えるステップを実行させる。
前記第2の状態で前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットを送信するステップを実行させる。
送信ウィンドウサイズに応じた送信量のパケットを受信側通信装置が送信される。
前記受信側通信装置との間の経路が広帯域及び高遅延環境であるか否かが判定される。
広帯域及び高遅延環境であると判定された場合に、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超えない第1のウィンドウサイズとされる第1の状態が、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超える第2のウィンドウサイズとされる第2の状態へ切り替えられる。
前記第2の状態で前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットが送信される。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図1は、本実施形態に係る通信システム100を示す図である。
次に、本実施形態に係る通信システム100の動作について説明する。
本実施形態に係る通信システム100では、通常のTCPに従って、パケットの通常送信が実行される第1の状態と、本実施形態の特徴に係るOTCP(Optimistic TCP:楽観的TCP)に従って、パケットの拡大送信が実行される第2の状態とを有している。
まず、通信システム100が、通常のTCPに従って通信する場合について説明する。まず、通信システム100は、3ウェイハンドシェイクにより、TCPコネクションを確立する。3ウェイハンドシェイクでは、MSS(Maximum Segment Size)が決定される。送信側通信装置1から送信されるデータがMSSを超える場合、送信側においてデータが複数のパケットに分割される。
次に、OTCP(楽観的TCP)について説明する。
まず、OTCPの基本的な考え方について説明する。図2、図3は、OTCPの基本的な考え方を説明するための図である。なお、図2、3では、理解を容易にするために、受信ウィンドウサイズ(Rwnd)や、受信バッファサイズ等は、実際のサイズよりも小さく設定されている。
次に、送信側通信装置1の処理について、具体的に説明する。まず、TCPに基づく通常送信と、OTPCに基づく拡大送信の切り替えについて説明する。
図6は、パケットの送信パターンの測定から拡大送信までの処理を示すフローチャートである。
図6に示すステップ201では、送信パターンを測定することで、パケットの送信が停止される期間を予測している。図7は、パケット送信停止期間の予測について説明するための図であり、パケットの送信タイミングを示す図である。図7中、実線で表された三角形は、観測期間中に行われたパケットの送信タイミングを示しており、波線で表された三角形は、観測によって類推された、これから送信されるであろうパケットの送信タイミングを示している。また、図7中、逆三角形は、パケットの送信が停止されるであろうと予測される期間の中央を示している。
図8及び図9は、追加送信時刻と、追加送信量とが決定される際の処理を説明するための図である。図8及び図9では、実線の三角形が既に送信されたパケットの送信タイミングを示しており、破線の三角形がこれから送信されるであろうパケットの送信タイミングを示している。
次に、確認応答(ack)に対する、パケットのバースト送信の防止について説明する。
制御部12は、確認応答に対するパケットの送信を実行している。確認応答がバーストして受信された場合(バーストack)、確認応答に対するパケットの送信がバーストする場合がある。本発明者らが実際に試験を行った結果、受信側通信装置2が送信した確認応答(ack)がバーストしていないにも関わらず、この確認応答がバーストして送信側通信装置1に受信される場合があった。そこで、送信側通信装置1の制御部12は、バーストackに対して、バースト送信をしてしまわないようにパケットの送信を制御することとしている。
次に、拡大送信中におけるエラーからの復帰について説明する。
通常のTCP技術では、受信側通信装置2は、順番通りにパケットが受信されず、後に受信されるはずのパケットが先に受信された場合、まだ前のパケットが受信されていていないことを送信側通信装置1に通知する方法が用いられている。この場合、受信側通信装置2は、前と同じ確認応答(ack)を送信側通信装置1に返すことで、まだ前のパケットが受信されていないことを通知する。
ここで、上記したように、送信側通信装置1の制御部12は、エラーからの復帰時に送信ウィンドウサイズを、本来の受信ウィンドウサイズに戻し、本来の受信ウィンドウサイズを超えて送信したパケットは、送信しなかったとして扱う。
確認応答(ack)が前回と異なる場合(ステップ403のNO)、制御部12は、カウンタによるカウント値(dupcnt)をゼロとし(ステップ404)、ステップ401へ戻る。一方、確認応答(ack)が前回と同じである場合(ステップ403のYES)、制御部12は、カウンタによるカウント値(dupcnt)を1プラスする(ステップ405)。
以上説明したように、本実実施形態では、広帯域及び高遅延環境である場合に、送信ウィンドウサイズが、受信ウィンドウサイズを超えるサイズ(第2のウィンドウサイズ)とされ、受信ウィンドウサイズを超えた送信量のパケットが送信される。これにより、広帯域及び高遅延環境下において、スループットを向上させることができる。
2・・・送信側通信装置
12・・・制御部
100・・・通信システム
Claims (13)
- 受信側通信装置から受信ウィンドウサイズを受信し、かつ、送信ウィンドウサイズに応じた送信量のパケットを前記受信側通信装置に送信する通信部と、
前記受信側通信装置との間の経路が広帯域及び高遅延環境であるか否かを判定し、広帯域及び高遅延環境であると判定された場合に、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超えない第1のウィンドウサイズとされる第1の状態を、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超える第2のウィンドウサイズとされる第2の状態へ切り替え、前記第2の状態で前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットを送信する制御部と
を具備する通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置であって、
前記通信部は、確認応答を前記受信側通信装置から受信し、
前記制御部は、前記確認応答が受信されるタイミングで前記パケットを前記送信部から送信させ、かつ、前記第2の状態で、前記確認応答の受信タイミングから前記パケットの送信が停止される期間を予測し、前記期間に前記パケットを追加的に前記送信部から送信させる
通信装置。 - 請求項2に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記期間内に前記パケットを分散して前記送信部から送信させる
通信装置。 - 請求項2に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記第2の状態で、前記確認応答が所定時間内に集中して受信されたかを判定し、前記確認応答が集中して受信された場合に、前記確認応答の受信タイミングに応じた前記パケットの送信を部分的に規制する
通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置であって、
前記制御部は、送信された前記パケットの前記経路上での紛失を検知し、前記第2の状態で前記パケットの紛失が検知された場合に、前記送信ウィンドウサイズが第2のウィンドウサイズとされる前記第2の状態を、前記ウィンドウサイズが前記第2のウィンドウサイズよりも小さい第3のウィンドウサイズとされる第3の状態へ切り替える
通信装置。 - 請求項5に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記第2の状態が前記第3の状態に切り替えられた場合に、第3のウィンドウサイズを超えて既に送信済みのパケットは、送信しなかったとして扱う
通信装置。 - 請求項6に記載の通信装置であって、
前記第3のウィンドウサイズは、前記受信ウィンドウサイズよりも大きい
通信装置。 - 請求項7に記載の通信装置であって、
前記通信部は、選択確認応答を前記受信側通信装置から受信し、
前記制御部は、前記選択確認応答に基づいて、前記第3のウィンドウサイズの大きさを補正する
通信装置。 - 請求項5に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記第2の状態が前記第3の状態へ切り替えられる頻度を判定し、前記頻度が所定の閾値よりも大きい場合には、前記第2の状態での前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットの送信を規制する
通信装置。 - 請求項9に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記第2の状態が前記第3の状態へ切り替えられる頻度に応じて、前記第2のウィンドウサイズを可変に制御する
通信装置。 - 受信側通信装置と、
前記受信側通信装置から受信ウィンドウサイズを受信し、かつ、送信ウィンドウサイズに応じた送信量のパケットを前記受信側通信装置に送信する通信部と、前記受信側通信装置との間の経路が広帯域及び高遅延環境であるか否かを判定し、広帯域及び高遅延環境であると判定された場合に、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズ超えない第1のウィンドウサイズとされる第1の状態を、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超える第2のウィンドウサイズとされる第2の状態へ切り替え、前記第2の状態で前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットを送信する制御部とを有する送信側通信装置と
を具備する通信システム。 - 通信装置に、
受信側通信装置から受信ウィンドウサイズを受信するステップと、
送信ウィンドウサイズに応じた送信量のパケットを受信側通信装置に送信するステップと、
前記受信側通信装置との間の経路が広帯域及び高遅延環境であるか否かを判定するステップと、
広帯域及び高遅延環境であると判定された場合に、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超えない第1のウィンドウサイズとされる第1の状態を、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超える第2のウィンドウサイズとされる第2の状態へ切り替えるステップと、
前記第2の状態で前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットを送信するステップと
を実行させるプログラム。 - 受信側通信装置から受信ウィンドウサイズを受信し、
送信ウィンドウサイズに応じた送信量のパケットを受信側通信装置に送信し、
前記受信側通信装置との間の経路が広帯域及び高遅延環境であるか否かを判定し、
広帯域及び高遅延環境であると判定された場合に、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超えない第1のウィンドウサイズとされる第1の状態を、前記送信ウィンドウサイズが前記受信ウィンドウサイズを超える第2のウィンドウサイズとされる第2の状態へ切り替え、
前記第2の状態で前記受信ウィンドウサイズを超えた送信量の前記パケットを送信する
通信方法。
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