JP2018006944A - Radio communication device, radio communication system, and communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置、無線通信システム、及び通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication device, a wireless communication system, and a communication method.
現在、ユーザはスマートフォンやタブレット端末などを利用して通話サービスやWeb閲覧サービスなど、様々なサービスの提供を受けることが可能となっている。 Currently, a user can receive various services such as a call service and a web browsing service using a smartphone or a tablet terminal.
このようなサービスの提供を可能にするため、例えば、無線基地局装置と端末装置で再送制御が行われる場合がある。再送制御は、例えば、受信側からの応答確認メッセージに基づいて送信側から送信パケットを再送したり、次の送信パケットを送信したりする制御方法である。無線区間においては、例えば、周波数帯の競合や電波干渉などによって送信パケットが受信側に届かない場合もある。再送制御により、例えば、このような送信パケットを救済することが可能となる。しかし、再送制御においては、再送の繰り返しにより伝送遅延が拡大したり、最大再送回数に到達した場合はパケットロスが発生したりする場合がある。このような場合、スループットが低下する。 In order to enable provision of such a service, for example, retransmission control may be performed between the radio base station apparatus and the terminal apparatus. The retransmission control is, for example, a control method in which a transmission packet is retransmitted from the transmission side or a next transmission packet is transmitted based on a response confirmation message from the reception side. In the wireless section, for example, the transmission packet may not reach the receiving side due to frequency band competition or radio wave interference. For example, such a transmission packet can be relieved by the retransmission control. However, in the retransmission control, there are cases where the transmission delay increases due to repetition of retransmission, or packet loss occurs when the maximum number of retransmissions is reached. In such a case, the throughput decreases.
一方、有線ネットワークにおいては、TCP(Transmission Control Protocol)による輻輳制御が行われる場合もある。輻輳制御は、例えば、スロースタートと輻輳回避アルゴリズムを組み合わせた制御方法である。輻輳制御では、例えば、パケットロスなどが発生した場合、伝送パケットのウィンドウサイズが縮小され、その後、段階的にウィンドウサイズを増加させるようにしている。輻輳制御では、パケットロスなどによる輻輳を回避することも可能であるが、ウィンドウサイズの縮小と段階的なウィンドウサイズの増加の繰り返しにより、通信が最適化されるまでに時間がかかる場合もある。 On the other hand, in a wired network, congestion control by TCP (Transmission Control Protocol) may be performed. The congestion control is, for example, a control method that combines a slow start and a congestion avoidance algorithm. In the congestion control, for example, when a packet loss or the like occurs, the window size of the transmission packet is reduced, and then the window size is gradually increased. In congestion control, it is possible to avoid congestion due to packet loss or the like, but it may take time until communication is optimized by repeatedly reducing the window size and increasing the window size stepwise.
通信に関する技術として、例えば、以下がある。すなわち、電界強度から平均ランダムエラー率を予想し、このエラー率からエラー発生間隔を想定し、エラー発生間隔に対して最もスループットが高くなるパケットサイズを選択するパケット通信装置がある。 Examples of communication technologies include the following. That is, there is a packet communication apparatus that predicts an average random error rate from electric field strength, assumes an error occurrence interval from this error rate, and selects a packet size that provides the highest throughput with respect to the error occurrence interval.
この技術によれば、パケットサイズをリアルタイムで選択することで、スループットを向上させることができる、とされる。 According to this technique, the throughput can be improved by selecting the packet size in real time.
また、無線端末装置又は基地局装置は受信電界強度又はエラーレート(BER(Bit Error Rate))を測定してパケット内に格納して送信し、当該情報を受け取った装置は受け取った情報を基にパケットの送信に関する制御情報を変更するようにしたネットワークシステムがある。 In addition, the wireless terminal device or the base station device measures the received electric field strength or error rate (BER (Bit Error Rate)), stores it in the packet, transmits it, and the device that receives the information based on the received information There is a network system in which control information related to packet transmission is changed.
この技術によれば、当該装置では受け取った情報を基にパケットサイズや再送タイマの値、ウィンドウサイズを変更することができ、効率のよいデータ通信が可能になる、とされる。 According to this technique, the apparatus can change the packet size, the value of the retransmission timer, and the window size based on the received information, thereby enabling efficient data communication.
さらに、要求再送率をチャネル毎に記憶し、データサイズの情報をチャネル毎に記憶し、当該データサイズの情報に基づき、複数のチャネル毎の要求再送率を満たすようにチャネル毎に設けられたバッファ領域のサイズを決定するようにしたデータ受信装置がある。 Further, a requested retransmission rate is stored for each channel, data size information is stored for each channel, and a buffer provided for each channel so as to satisfy a requested retransmission rate for each of a plurality of channels based on the data size information. There is a data receiving apparatus that determines the size of an area.
この技術によれば、限られたバッファサイズにおいて複数あるLAN(Local Area Network)チャネルのチャネル毎の再送率をコントロールできるデータ受信装置を提供することができる、とされる。 According to this technology, it is possible to provide a data receiving apparatus capable of controlling the retransmission rate for each channel of a plurality of LAN (Local Area Network) channels with a limited buffer size.
しかしながら、平均ランダムエラー率を予測してスループットが最も高いパケットサイズを選択したり、エラーレートなどをパケット内に格納して送信したりする技術は、パケットの再送については考慮されていない。そのため、これらの技術では、再送制御により再送が繰り返し発生した場合にどのように対処するかについては何ら考慮されておらず、再送の繰り返しによるスループットの低下を防止することができない場合がある。また、これらの技術では、再送の繰り返しによりパケットロスが発生した場合、輻輳制御が行われることで通信が最適化するまで一定時間以上がかかる場合もある。 However, techniques for predicting an average random error rate and selecting a packet size with the highest throughput or storing an error rate or the like in a packet for transmission are not considered. For this reason, in these techniques, no consideration is given to how to deal with retransmission when retransmission occurs repeatedly, and it may not be possible to prevent a decrease in throughput due to repetition of retransmission. Further, in these techniques, when packet loss occurs due to repeated retransmission, it may take a certain time or more until communication is optimized by performing congestion control.
また、複数のチャネル毎に要求再送率を満たすようにチャネル毎に設けられたバッファ領域のサイズを決定する技術についても、再送の発生に対して何も考慮していない。従って、当該技術も、再送の繰り返しによるスループットの低下を防止することが出来ない場合がある。また、当該技術も、パケットロスが発生した場合、輻輳制御によって通信が最適化するまで一定時間以上がかかる場合もある。 Further, no consideration is given to the occurrence of retransmissions with respect to the technique for determining the size of the buffer area provided for each channel so as to satisfy the requested retransmission rate for each of a plurality of channels. Therefore, there is a case where the technique cannot prevent a decrease in throughput due to repeated retransmission. Also, in this technique, when packet loss occurs, it may take a certain time or more until communication is optimized by congestion control.
そこで、一開示は、通信が最適化するまでの時間を短縮し、スループットを向上させるようにした無線通信装置、無線通信システム、及び通信方法を提供することにある。 Therefore, one disclosure is to provide a wireless communication device, a wireless communication system, and a communication method that reduce the time until communication is optimized and improve the throughput.
一開示は、無線通信装置において、他の無線通信装置との間で交換されるパケットデータに基づいてスループットと再送の割合を示す再送率を取得する情報取得解析部と、パケットサイズテーブルと、前記スループットと前記再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納するパケットサイズ制御部と、通信部を備え、前記パケットサイズ制御部は、前記パケットサイズテーブルを参照して前記パケットサイズを決定し、決定した前記パケットサイズを前記通信部へ出力し、前記通信部は、決定した前記パケットサイズに基づいて通信を行う。 One disclosure includes, in a wireless communication device, an information acquisition analysis unit that acquires a retransmission rate indicating a throughput and a retransmission ratio based on packet data exchanged with another wireless communication device, a packet size table, A packet size control unit that calculates a packet size based on the throughput and the retransmission rate and stores the calculated packet size in the packet size table, and a communication unit, the packet size control unit refers to the packet size table Then, the packet size is determined, and the determined packet size is output to the communication unit, and the communication unit performs communication based on the determined packet size.
一開示によれば、通信が最適化するまでの時間を短縮し、スループットを向上させるようにした無線通信装置、無線通信システム、及び通信方法を提供することができる。 According to one disclosure, it is possible to provide a wireless communication device, a wireless communication system, and a communication method that reduce the time until communication is optimized and improve the throughput.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The following examples do not limit the disclosed technology. Each embodiment can be combined as appropriate within a range that does not contradict processing contents.
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態について説明する。図1は、第1の実施の形態における無線通信システム10の構成例を表している。無線通信システム10は、無線通信装置100と他の無線通信装置200を備える。例えば、無線通信装置100はアクセスポイントや無線基地局装置、他の無線通信装置200は端末装置でもよい。或いは、例えば、無線通信装置100が端末装置、他の無線通信装置200がアクセスポイント又は無線基地局装置であってもよい。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described. FIG. 1 illustrates a configuration example of a wireless communication system 10 according to the first embodiment. The wireless communication system 10 includes a
無線通信装置100は、情報取得解析部120、パケットサイズ制御部160、パケットサイズテーブル130と、通信部115を備える。
The
情報取得解析部120は、他の無線通信装置200との間で交換されるパケットデータに基づいてスループットと再送の割合を示す再送率を取得する。
The information acquisition /
パケットサイズ制御部160は、スループットと再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットをパケットサイズテーブル130へ格納する。パケットサイズテーブル130にはパケットサイズが格納される。
The packet
また、パケットサイズ制御部160は、パケットサイズテーブル130を参照してパケットサイズを決定し、決定したパケットサイズを通信部115へ出力する。
Further, the packet
通信部115は、決定したパケットサイズに基づいて通信を行う。
The
このように本第1の実施の形態では、例えば、パケットサイズ制御部160はスループットと再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットサイズをパケットサイズテーブル130に格納している。
Thus, in the first embodiment, for example, the packet
図4は、パケットサイズとスループット、及び再送率の関係例を表している。図4の詳細は第2の実施の形態で説明するが、スループットと再送率に基づいてパケットサイズを決定することで、スループットが向上する場合がある。例えば、スループットが第1の閾値以下で、再送率が第2の閾値以上のとき、パケットサイズをこれまで使用していたサイズよりも小さくすることで、スループットを向上させることが可能である。また、例えば、スループットが第1の閾値以下で、再送率が第2の閾値より小さいとき、パケットサイズをこれまで使用していたサイズよりも大きくすることで、他の無線通信装置との無線区間においてスループットを向上させることが可能である。 FIG. 4 shows an example of the relationship between the packet size, the throughput, and the retransmission rate. Details of FIG. 4 will be described in the second embodiment, but the throughput may be improved by determining the packet size based on the throughput and the retransmission rate. For example, when the throughput is equal to or lower than the first threshold and the retransmission rate is equal to or higher than the second threshold, it is possible to improve the throughput by making the packet size smaller than the size used so far. Also, for example, when the throughput is equal to or less than the first threshold and the retransmission rate is smaller than the second threshold, the packet size is set larger than the size used so far, so that the wireless section with another wireless communication device It is possible to improve throughput.
従って、パケットサイズテーブル130には、スループットと再送率に基づいて算出されたパケットサイズが格納されており、これまで使用していたパケットサイズよりもスループットを向上させることが可能となる。 Therefore, the packet size table 130 stores the packet size calculated based on the throughput and the retransmission rate, and the throughput can be improved over the packet size used so far.
また、本第1の実施の形態では、例えば、パケットサイズ制御部160はパケットサイズテーブル130を参照してパケットサイズを決定しており、あるパケットサイズで実際にパケットを交換してスループットを測定する場合よりも、高速化を図ることが可能となる。この場合、パケットサイズテーブル130に格納されたパケットサイズは、例えば、無線区間においてスループットを向上させるパケットサイズとなっている。そのため、無線通信装置は、例えば、他の通信装置と接続された有線区間において、当該パケットサイズのパケットを交換しても、送信待ちなどは発生しない。従って、有線区間において輻輳制御が行われても、例えば、パケットロスなどは発生することはなく、輻輳制御によって生じるウィンドウサイズの縮小なども発生することもない。よって、本無線通信装置100は、例えば、輻輳制御によりウィンドウサイズの縮小などが行われる場合と比較して、通信を最適化するまでの時間を高速化させることも可能となる。
In the first embodiment, for example, the packet
[第2の実施の形態]
<無線通信システムの構成例>
次に第2の実施の形態について説明する。図2は第2の実施の形態における無線通信システム10の構成例を表す図である。
[Second Embodiment]
<Configuration example of wireless communication system>
Next, a second embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the wireless communication system 10 according to the second embodiment.
無線通信システム10は、アクセスポイント(以下、「AP」(Access Point)と称する場合がある)100と端末装置(以下、「端末」と称する場合がある)200−1,200−2を備える。無線通信システム10は、ネットワーク300と接続される。
The wireless communication system 10 includes an access point (hereinafter also referred to as “AP” (Access Point)) 100 and terminal devices (hereinafter also referred to as “terminals”) 200-1 and 200-2. The wireless communication system 10 is connected to the
AP100は、例えば、サービス提供可能範囲に在圏する端末200−1,200−2と無線通信を行う無線通信装置である。AP100は、例えば、このような端末200−1,200−2に対して、通話サービスやWeb閲覧サービスなど、様々なサービスを提供することが可能である。
The
端末200−1,200−2は、例えば、フィーチャーフォンやスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム装置など、AP100と無線通信を行う無線通信装置である。端末200−1,200−2は、例えば、AP100を介して上述したサービスの提供を受けることが可能である。
The terminals 200-1 and 200-2 are wireless communication devices that perform wireless communication with the
なお、本第2の実施の形態においては、AP100と端末200−1,200−2は、例えば、無線LAN(Local Area Network)方式による無線通信を行う。無線LAN方式としては、例えば、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11シリーズや、IEEE802.15シリーズなど、IEEEで仕様化された無線通信方式が用いられる。WiFiと無線LANを区別しない場合もある。無線LAN方式では、例えば、キャリアセンスを用いて無線通信を行う。
In the second embodiment, the
ただし、本第2の実施の形態においては、例えば、AP100に代えて無線基地局装置であってもよい。無線基地局装置では、例えば、LTE(Long Term Evolution)−Advanced方式や5G(5th Generation Mobile Networks or 5the Generation Wireless System)方式など、3GPP(Third Generation Partnership Project)により仕様化された無線通信方式が用いられる。無線基地局装置は、例えば、無線リソースなどのスケジューリングを行い、そのスケジューリング結果に従って端末200−1,200−2と無線通信を行う。
However, in the second embodiment, for example, a radio base station apparatus may be used instead of the
また、図2の例では、2台の端末200−1,200−2の例を表しているが、1台でもよいし、3台以上でもよい。以下、端末200−1,200−2についてとくに断らない限り、端末200と称する場合がある。
In the example of FIG. 2, an example of two terminals 200-1 and 200-2 is shown, but one or three or more may be used. Hereinafter, unless otherwise specified, the terminals 200-1 and 200-2 may be referred to as the
次に、AP100と端末200の各構成例について説明する。
Next, configuration examples of the
<APの構成例>
図3(A)はAP100の構成例を表す図である。AP100は、無線通信部110、情報取得・解析部(以下、「情報取得解析部」と称する場合がある)120、パケットサイズテーブル130、スループット判定部140、再送率判定部150、パケットサイズ制御部160、及び有線通信部170を備える。
<Configuration example of AP>
FIG. 3A is a diagram illustrating a configuration example of the
無線通信部110は端末200と無線通信を行う。無線通信部110は、例えば、パケットサイズ制御部160から指示されたパケットサイズの無線パケット(又はパケットデータ)を生成し、当該無線パケットを無線信号に変換し、変換後の無線信号を端末200へ送信する。また、無線通信部110は、例えば、端末200から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号から無線パケットを抽出し、抽出した無線パケットから様々な情報を抽出し、抽出した情報を情報取得解析部120へ出力する。無線パケットとしては、例えば、L1(Layer 1)のパケットであってもよい。
The
情報取得解析部120は、無線通信部110から情報やデータなどを受け取り、受け取った情報などから、端末200で測定された電波強度とノイズ強度などを取得する。情報取得解析部120は、取得した電波強度とノイズ強度をパケットサイズ制御部160へ出力する。
The information acquisition /
また、情報取得解析部120は、無線通信部110からパケットサイズも取得する。情報取得解析部120は、取得したパケットサイズをパケットサイズ制御部160へ出力する。
The information acquisition /
さらに、情報取得解析部120は、例えば、無線通信部110から送信される無線パケットなどに基づいて、AP100と端末200の間のスループットを測定したり、再送率を測定したりすることも可能である。スループットは、例えば、情報取得解析部120が単位時間内において送信した無線パケットの数に基づいて算出可能である。また、再送率は、例えば、無線パケットの再送の割合を表し、無線通信部110から送信された無線パケットに対し、NACK(Negative ACK:否定応答)信号を受信した無線パケット数などに基づいて、情報取得解析部120において算出されてもよい。或いは、情報取得解析部120は、無線通信部110から送信された無線パケットに対し、所定時間内にACK(Acknowledgement:肯定応答)信号が戻ってこなかった無線パケット数に基づいて、再送率を算出してもよい。情報取得解析部120は、測定したスループットをスループット判定部140へ、測定した再送率を再送率判定部150へそれぞれ出力する。
Furthermore, the information acquisition /
さらに、情報取得解析部120は、例えば、電波強度、ノイズ強度、及びパケットサイズの相関に基づいて、パケットサイズを算出し、算出したパケットサイズをパケットサイズテーブル130へ格納する。情報取得解析部120は、一定の算出式に従って、電波強度及びノイズ強度からパケットサイズを算出してもよい。情報取得解析部120が格納するパケットサイズは、例えば、初期パケットサイズであってもよい。
Furthermore, the information acquisition /
パケットサイズテーブル130は、例えば、スループットが最大となるパケットサイズを格納したテーブルである。例えば、パケットサイズテーブル130は、情報取得解析部120により初期パケットサイズが格納され、パケットサイズ制御部160により変更後のパケットサイズが格納される。図5はパケットサイズテーブル130の例を表している。パケットサイズとパケットサイズテーブル130の詳細は後述する。
The packet size table 130 is, for example, a table that stores a packet size that maximizes the throughput. For example, in the packet size table 130, the initial packet size is stored by the information
図3(A)に戻り、スループット判定部140は、情報取得解析部120から出力されたスループットを受け取り、受け取ったスループットが第1の閾値以上か否かを判定する。スループット判定部140は判定結果をパケットサイズ制御部160へ出力する。
Returning to FIG. 3A, the
再送率判定部150は、情報取得解析部120から出力された再送率を受け取り、受け取った再送率が第2の閾値以上か否かを判定する。再送率判定部150は、判定結果をパケットサイズ制御部160へ出力する。
The retransmission
パケットサイズ制御部160は、例えば、スループット判定部140と再送率判定部150から出力された判定結果に基づいて、パケットサイズを変更する。すなわち、パケットサイズ制御部160は、例えば、スループットと再送率に基づいてパケットサイズを変更(又は調整)する。パケットサイズ制御部160がどのようにパケットサイズの変更を行うかについては動作例で説明する。パケットサイズ制御部160は、例えば、情報取得解析部120から受け取った電波強度とノイズ強度に対応するパケットサイズをパケットサイズテーブル130から読み出すことで、どのパケットサイズを用いて通信を行うのかを決定する。パケットサイズ制御部160は、決定したパケットサイズを無線通信部110へ出力する。また、パケットサイズ制御部160は、決定したパケットサイズを有線通信部170へ出力する。
The packet
有線通信部170はネットワーク300に接続されたサーバ装置などと有線通信を行う。例えば、有線通信部170は、パケットサイズ制御部160から受け取ったパケットサイズをウィンドウサイズに有するTCPパケットを、当該サーバ装置などと交換する。或いは、有線通信部170は、当該パケットサイズをTCPパケットのウィンドウサイズとして当該サーバ装置などへ送信する。当該サーバ装置と端末200は通知されたウィンドウサイズでTCPパケットの交換が行われてもよい。
A
<端末の構成例>
図3(B)は端末200の構成例を表す図である。端末200は、無線通信部210、情報取得解析部220、パケットサイズテーブル230、スループット判定部240、再送率判定部250、パケットサイズ制御部260を備える。なお、図3(B)に示す端末200の構成例は、例えば、端末200においてもパケットサイズテーブル230を備え、パケットサイズに基づいて通信を行う場合の例を表している。
<Example of terminal configuration>
FIG. 3B is a diagram illustrating a configuration example of the terminal 200. The terminal 200 includes a
無線通信部210はAP100と無線通信を行う。無線通信部210は、例えば、パケットサイズ制御部260から指示されたパケットサイズをウィンドウサイズとして有するTCPパケットを生成し、生成したTCPパケットに基づいて無線パケットを生成し、生成した無線パケットを無線信号に変換し、変換後の無線信号をAP100へ送信する。また、無線通信部210は、例えば、AP100から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号から無線パケットを抽出し、抽出した無線パケットからTCPパケットを抽出し、TCPパケットから種々の情報を抽出し、抽出した情報を情報取得解析部220へ出力する。
The
情報取得解析部220は、例えば、無線通信部210から受け取った情報から、電波強度とノイズ強度を取得し、取得した電波強度とノイズ強度をパケットサイズ制御部260へ出力する。例えば、無線通信部210ではAP100から受信した無線信号に基づいて電波強度とノイズ強度を測定し、情報取得解析部220では測定結果を取得することで電波強度とノイズ強度を取得してもよい。
For example, the information acquisition /
また、情報取得解析部220は、例えば、無線通信部210から受け取った情報から、AP100で測定されたスループットと再送率の情報を抽出し、抽出したスループットをスループット判定部240、抽出した再送率を再送率判定部250へ出力する。例えば、スループットと再送率はAP100で測定され、端末200へ送信される。
The information acquisition /
さらに、情報取得解析部220は、例えば、電波強度、ノイズ強度、及びパケットサイズの相関に基づいて、パケットサイズを算出し、算出したパケットサイズをパケットサイズテーブル230へ格納する。情報取得解析部220は、一定の算出式に従って、電波強度及びノイズ強度からパケットサイズを算出してもよい。このように算出されたパケットサイズは、例えば、初期パケットサイズであってもよい。
Furthermore, the information acquisition /
パケットサイズテーブル230は、例えば、スループットが最大になるパケットサイズを格納したテーブルである。この場合のパケットサイズは、例えば、TCPパケットのウィンドウサイズとなっている。パケットサイズテーブル230も、パケットサイズ制御部260により、変更後のパケットサイズが格納される。
The packet size table 230 is a table storing, for example, a packet size that maximizes the throughput. The packet size in this case is, for example, the window size of the TCP packet. The packet size table 230 also stores the changed packet size by the packet
スループット判定部240は、情報取得解析部220から出力されたスループットを受け取り、受け取ったスループットが第1の閾値以上か否かを判定する。スループット判定部240は判定結果をパケットサイズ制御部260へ出力する。
The
再送率判定部250は、情報取得解析部220から出力された再送率を受け取り、受け取った再送率が第2の閾値以上か否かを判定する。再送率判定部250は、判定結果をパケットサイズ制御部260へ出力する。
The retransmission
パケットサイズ制御部260は、例えば、スループット判定部240と再送率判定部250から出力された判定結果に基づいて、パケットサイズを変更する。すなわち、パケットサイズ制御部260は、例えば、スループットと再送率に基づいてパケットサイズを変更する。パケットサイズ制御部260は、例えば、変更後のパケットサイズをパケットサイズテーブル230へ格納する。また、パケットサイズ制御部260は、例えば、情報取得解析部220から受け取った電波強度とノイズ強度に対応するパケットサイズをパケットサイズテーブル230から読み出すことで、どのパケットサイズを用いて通信を行うのかを決定する。パケットサイズ制御部260は、決定したパケットサイズを無線通信部210へ出力する。
The packet
<パケットサイズとスループット、及び再送率の関係>
上述したようにAP100のパケットサイズ制御部160では、例えば、スループットと再送率に基づいてパケットサイズを変更するようにしている。ここで、パケットサイズとスループット、及び再送率の関係について説明する。
<Relationship between packet size, throughput, and retransmission rate>
As described above, the packet
図4は、パケットサイズ、再送率、スループット、及びオーバヘッドの関係例を表すグラフである。図4において、横軸はパケットサイズ、縦軸は再送率又はスループットをそれぞれ表している。なお、図4は、例えば、無線区間におけるパケットサイズ、再送率、スループット、及びオーバヘッドの関係例を表しているが、有線区間においても適用可能である。ただし、以下では、無線区間を想定して説明する。 FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between packet size, retransmission rate, throughput, and overhead. In FIG. 4, the horizontal axis represents the packet size, and the vertical axis represents the retransmission rate or throughput. FIG. 4 shows an example of the relationship between the packet size, the retransmission rate, the throughput, and the overhead in the wireless section, but can also be applied in the wired section. However, the following description will be made assuming a wireless section.
パケットサイズが小さくなればなるほどオーバヘッドは大きくなり、オーバヘッドが大きければ大きいほどスループットは小さくなる。すなわち、パケットサイズが第3の閾値より小さいとき、パケットサイズを変更しない場合と比較して、送信パケット数は増加し、オーバヘッドが第4の閾値よりも大きくなる。 The smaller the packet size, the larger the overhead, and the larger the overhead, the smaller the throughput. That is, when the packet size is smaller than the third threshold value, the number of transmitted packets is increased and the overhead is larger than the fourth threshold value as compared with the case where the packet size is not changed.
図5(A)と図5(B)は無線パケットを分割した場合の例を表している。図5(A)と図5(B)に示すように、例えば、1500バイトの無線パケットを3つに分割した場合、分割後の各パケットには60バイトのヘッダが含まれるため、分割前の無線パケットと比較して、ヘッダを含む送信バイト数が増加し、オーバヘッドが第4の閾値よりも大きくなる。このオーバヘッドの増加により、1500バイトのデータを送信する場合、分割後の方が分割前によりも多く時間がかかるため、分割後の方がスループットは減少する。すなわち、オーバヘッドが第4の閾値よりも大きいときは、スループットが第1の閾値より低くなる。 FIG. 5A and FIG. 5B show an example when a wireless packet is divided. As shown in FIG. 5A and FIG. 5B, for example, when a 1500-byte wireless packet is divided into three, each divided packet includes a 60-byte header. Compared to the wireless packet, the number of transmission bytes including the header increases, and the overhead becomes larger than the fourth threshold value. Due to this increase in overhead, when 1500 bytes of data are transmitted, the time after division takes more time than before division, so the throughput after division is reduced. That is, when the overhead is larger than the fourth threshold, the throughput is lower than the first threshold.
図5(C)に示す例においても、無線パケットの分割により、分割前と比較して、パケット#1を送信後、ACKやNACKを待つ時間は長くなる。従って、図5(C)の例においても、オーバヘッドが第4の閾値よりも大きいときは、スループットが第1の閾値より低くなる。
Also in the example shown in FIG. 5C, the time to wait for ACK or NACK after
図4に戻って、図4の左側に示すように、パケットサイズが第3の閾値より小さいとき、オーバヘッドが第4の閾値よりも大きくなり、スループットが第1の閾値より低くなる。 Returning to FIG. 4, as shown on the left side of FIG. 4, when the packet size is smaller than the third threshold, the overhead becomes larger than the fourth threshold, and the throughput becomes lower than the first threshold.
また、図5(A)に示すように、例えば、分割前の送信ビット中にビットエラーが発生し、このビットエラーにより再送が発生した場合を考える。この場合、1つの無線パケットに対して再送パケットが1つであり、再送率は1/1となる。他方、分割後においては、例えば、分割前の送信ビットが含まれる2番目の無線パケットで再送が発生した場合を考えると、この場合の再送率は1/3となる。従って、無線パケットを1つにまとめるとオーバヘッドは減少し、再送率が増加する。この場合、図5(A)と図5(B)に示す例では、再送によって、分割前では1つの無線パケットに含まれる1500バイトを送信することができない場合もあるが、分割後は少なくとも1000バイトのデータ送信が可能である。従って、無線パケットを1つにまとめると再送率が増加し、スループットは減少する場合がある。 Further, as shown in FIG. 5A, for example, consider a case where a bit error occurs in the transmission bits before division, and retransmission occurs due to this bit error. In this case, there is one retransmission packet for one wireless packet, and the retransmission rate is 1/1. On the other hand, after the division, for example, when a retransmission occurs in the second wireless packet including the transmission bits before the division, the retransmission rate in this case is 1/3. Therefore, when radio packets are combined into one, the overhead is reduced and the retransmission rate is increased. In this case, in the example shown in FIG. 5A and FIG. 5B, 1500 bytes included in one wireless packet may not be transmitted before retransmission by retransmission, but at least 1000 after division is not possible. Byte data transmission is possible. Therefore, when wireless packets are combined into one, the retransmission rate may increase and the throughput may decrease.
図4に戻って、図4の右側に示すように、パケットサイズが第3の閾値以上のとき、オーバヘッドが第4の閾値以下となり、再送率が第2閾値以上となって、スループットが第1の閾値より低くなる。 Returning to FIG. 4, as shown on the right side of FIG. 4, when the packet size is equal to or larger than the third threshold, the overhead is equal to or smaller than the fourth threshold, the retransmission rate is equal to or larger than the second threshold, and the throughput is first. Lower than the threshold value.
従って、例えば図4の右側に示すように、スループットが第1の閾値以下で、再送率が第2の閾値以上のとき、パケットサイズを今まで使用していたものよりも小さくする。これにより、スループットを向上させることが可能となる。一方、例えば図4の左側に示すように、スループットが第1の閾値以下で、再送率が第2の閾値より小さいとき、パケットサイズを今まで使用していたものよりも大きくする。これにより、スループットを向上させることも可能である。 Therefore, for example, as shown on the right side of FIG. 4, when the throughput is equal to or lower than the first threshold and the retransmission rate is equal to or higher than the second threshold, the packet size is made smaller than that used so far. Thereby, the throughput can be improved. On the other hand, for example, as shown on the left side of FIG. 4, when the throughput is equal to or smaller than the first threshold and the retransmission rate is smaller than the second threshold, the packet size is set larger than that used so far. Thereby, the throughput can be improved.
このように、本第2の実施の形態におけるパケットサイズ制御部160において再送率とスループットに基づいてパケットサイズを変更することで、スループットを向上させることが可能となる。
As described above, the packet
<パケットサイズテーブルの例>
図6はパケットサイズテーブル130の例を表す図である。パケットサイズテーブル130に格納された数値がパケットサイズを表している。上述したように、電波強度とノイズ強度の相関に基づいて初期パケットサイズが当該テーブル130に格納され、再送率とスループットに基づいてパケットサイズが変更される。その後、変更後のパケットサイズテーブル130に基づいて、電波強度とノイズ強度に応じてパケットサイズが選択されて、パケットサイズが決定される。その後も、通信中においてはパケットサイズが変更され、変更後のパケットサイズがパケットサイズテーブル130に格納される。
<Example of packet size table>
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the packet size table 130. The numerical value stored in the packet size table 130 represents the packet size. As described above, the initial packet size is stored in the table 130 based on the correlation between the radio wave intensity and the noise intensity, and the packet size is changed based on the retransmission rate and the throughput. Thereafter, based on the changed packet size table 130, the packet size is selected according to the radio wave intensity and the noise intensity, and the packet size is determined. Thereafter, the packet size is changed during communication, and the changed packet size is stored in the packet size table 130.
なお、図6の例では、電波強度もノイズ強度も「大」、「中」、「小」の3つの項目が格納されているが、2つの項目(例えば、「大」と「小」)が格納されてもよいし、4つ以上の項目が格納されてもよい。いずれも、電波強度やノイズ強度を、1又は複数の閾値に基づいて分類することで、2つ以上の項目をパケットサイズテーブル130に記憶させることが可能となる。 In the example of FIG. 6, three items of “high”, “medium”, and “small” are stored for both radio field intensity and noise intensity, but two items (for example, “large” and “small”) are stored. May be stored, or four or more items may be stored. In any case, it is possible to store two or more items in the packet size table 130 by classifying the radio wave intensity and noise intensity based on one or more threshold values.
<動作例>
次に動作例について説明する。動作例については、以下の3つの場合を順に説明する。
(1)パケットサイズが未定義の場合の動作例
(2)パケットサイズが定義され、最適なパケットサイズで通信が行われる場合の動作例
(3)端末が移動している場合の動作例
例えば、(1)が最初に行われ、次に(2)又は(3)が行われる。
<Operation example>
Next, an operation example will be described. Regarding the operation example, the following three cases will be described in order.
(1) Example of operation when packet size is undefined (2) Example of operation when packet size is defined and communication is performed with optimal packet size (3) Example of operation when terminal is moving (1) is performed first, and then (2) or (3) is performed.
<1.パケットサイズが未定義の場合の動作例>
図7及び図8は、パケットサイズが未定義の場合において、パケットサイズテーブル130にパケットサイズを格納する動作例を表すフローチャートである。図7と図8は、例えば、AP100において行われる動作例を表している。
<1. Example of operation when packet size is undefined>
FIG. 7 and FIG. 8 are flowcharts showing an operation example of storing the packet size in the packet size table 130 when the packet size is undefined. 7 and 8 show an example of operations performed in the
AP100は、処理を開始すると(S10)、現在の電波強度とノイズ強度を取得する(S11)。例えば、情報取得解析部120は、端末200において測定されて端末200から送信された電波強度とノイズ強度を、無線通信部110から出力される情報から取得する。
When the
次に、AP100は、パケットサイズを決定する(S12)。例えば、情報取得解析部120は、取得した電波強度とノイズ強度に基づいて初期パケットサイズを決定し、決定した初期パケットサイズをパケットサイズテーブル130に格納する。
Next, the
次に、AP100は通信中か否かを判別する(S13)。例えば、情報取得解析部120が無線通信部110から情報を取得しているときは通信中と判別し、一定時間内に情報を取得できないときは通信中ではないと判別してもよい。
Next, the
AP100は通信中と判別したとき(S13でYES)、スループットは閾値以下か否かを判別する(S14)。例えば、情報取得解析部120が取得したスループットをスループット判定部140へ出力し、スループット判定部140は受け取ったスループットが第1の閾値以下か否かを判別する。
When the
AP100は、スループットが閾値以下のとき(S14でYES)、パケットサイズの変更処理を行う(S15)。例えば、スループット判定部140は判定結果をパケットサイズ制御部160へ出力し、パケットサイズ制御部160はスループットが第1の閾値以下の判定結果をスループット判定部140から得たときはパケットサイズの変更処理を行う。なお、スループット判定部140は、例えば、判定に用いたスループットを内部メモリなどに格納する。
When the throughput is equal to or less than the threshold (YES in S14), the
図8はパケットサイズの変更処理の例を表すフローチャートである。AP100は、パケットサイズの変更処理を開始すると、再送率が閾値以上か否かを判別する(S150)。例えば、情報取得解析部120は取得した再送率を再送率判定部150へ出力し、再送率判定部150は受け取った再送率が第2の閾値以上か否かを判定する。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of packet size change processing. When starting the packet size changing process, the
AP100は、再送率が閾値以上のとき(S150でYES)、パケットサイズテーブル130に格納されたパケットサイズを小さくする(S151)。この場合は、スループットが第1の閾値以下で(図7のS14でYES)、再送率は第2の閾値以上となっている(S150でYES)ため、図4でも説明したように、パケットサイズをこれまでのパケットサイズよりも小さくすることで、スループットを向上させることが可能となる。例えば、パケットサイズ制御部160は、以下の処理を行う。すなわち、パケットサイズ制御部160は、再送率判定部150から、再送率が第2閾値以上の判定結果を得たとき、情報取得解析部120から受け取った電波強度とノイズ強度に対応するパケットサイズをパケットサイズテーブル130から読み出す。そして、パケットサイズ制御部160は、読み出したパケットサイズに対して所定サイズ分小さくしたパケットサイズに変更する。
When the retransmission rate is equal to or higher than the threshold (YES in S150), the
次に、AP100は、変更したパケットサイズを無線通信部110と有線通信部170へ出力する(S152)。例えば、パケットサイズ制御部160は変更後のパケットサイズを無線通信部110と有線通信部170へ出力する。
Next, the
次に、AP100は、スループットが向上したか否かを判別する(S153)。ここでは、AP100が変更後のパケットサイズで無線通信を行って、そのパケットサイズでスループットが向上したか否かを判別している。例えば、AP100では以下の処理を行う。すなわち、無線通信部110はパケットサイズ制御部160から受け取ったパケットサイズの無線パケットで無線通信を行い、情報取得解析部120は無線通信部110において単位時間あたりに送信した無線パケット数などを測定することでスループットを測定する。情報取得解析部120は測定したスループットをスループット判定部140へ出力し、スループット判定部140では受け取ったスループットが、パケットサイズを小さくする(S151)前のスループットと比較して、高くなったか否かを判別する。
Next, the
例えば、スループット判定部140は、情報取得解析部120から受け取ったスループットを内部メモリなどに上書きして記憶することで、S153の判定に用いた最新のスループットを保持する。以降で、繰り返し処理を行う際に、スループット判定部140は、内部メモリに記憶したスループットと、情報取得解析部120から受け取ったスループットと比較することで、スループットが向上したか否かの判別を行うことが可能となる。
For example, the
AP100はスループットが向上したと判別すると(S153でYES)、S151の処理へ移行して上述した処理を繰り返す。一方、AP100は、スループットが向上していないと判別したとき(S153でNO)、パケットサイズを1つ前のパケットサイズに戻す(S154)。1つ前のパケットサイズが変更後のパケットサイズとなる。
If the
S151からS154までの処理において、例えば、AP100は以下の処理を行っている。すなわち、AP100は、スループットが向上しなくなるまでパケットサイズを除々に小さくする(S153でYESのループ)。そして、AP100は、スループットが向上しなくなると(S153でNO)、スループットが向上した最後のパケットサイズを、変更後のパケットサイズとしている。パケットサイズ制御部160は、例えば、内部メモリなどに変更後のパケットサイズを記憶し、当該内部メモリからパケットサイズを宜読み出すことで、1つ前のパケットサイズ(又はスループットが向上した最後のパケットサイズ)を取得することが可能である。
In the processing from S151 to S154, for example, the
一方、AP100は再送率が閾値以上ではないとき(S150でNO)、パケットサイズを大きくする(S155)。この場合は、スループットが第1の閾値以下で(図7のS14でYES)、再送率は第2の閾値より小さくなっている(S150でNO)。図4でも説明したように、パケットサイズをこれまでのパケットサイズよりも大きくすることで、スループットを向上させることが可能となる。例えば、パケットサイズ制御部160は、情報取得解析部120から受け取った電波強度とノイズ強度に対応するパケットサイズをパケットサイズテーブル130から読み出し、読み出したパケットサイズに対して所定サイズ分大きくしたパケットサイズに変更する。
On the other hand, when the retransmission rate is not greater than or equal to the threshold (NO in S150), the
次に、AP100は変更後のパケットサイズを無線通信部110と有線通信部170へ出力する(S156)。
Next, the
次に、AP100は変更後のパケットサイズでスループットが向上したか否かを判別する(S157)。そして、AP100は、スループットが向上しなくなるまでパケットサイズを除々に大きくする(S157でYESのループ)。AP100は、スループットが向上しなくなったとき(S157でNO)、1つ前のパケットサイズ(又はスループットが向上した最後のパケットサイズ)にパケットサイズを戻す(S154)。1つ前のパケットサイズが変更後のパケットサイズとなる。
Next, the
図7に戻り、AP100はパケットサイズの変更処理を終了すると(S15)、電波強度、ノイズ強度、及び変更後のパケットサイズをパケットサイズテーブル130に反映させる(S16)。例えば、パケットサイズ制御部160は、情報取得解析部120から取得した電波強度とノイズ強度に対応する、パケットサイズテーブル130に格納されたパケットサイズを、変更後のパケットサイズで上書きして格納する。
Returning to FIG. 7, when the
そして、処理はS13へ移行して、AP100は上述した処理を繰り返す。 And a process transfers to S13 and AP100 repeats the process mentioned above.
一方、AP100は通信中ではないとい(S13でNO)、一連の処理を終了する(S17)。
On the other hand, if the
以上の処理により、例えば、図6に示すパケットサイズテーブル130が作成される。 By the above processing, for example, the packet size table 130 shown in FIG. 6 is created.
このように、本第2の実施の形態において、パケットサイズテーブル130には、通信中においてスループットが最大となったパケットサイズが反映される。従って、パケットサイズテーブル130にはスループットが最大となる最新のパケットサイズが記憶される。 As described above, in the second embodiment, the packet size table 130 reflects the packet size with the maximum throughput during communication. Therefore, the packet size table 130 stores the latest packet size that maximizes the throughput.
なお、図7及び図8に示すフローチャートは、例えば、端末200においても実行可能である。この場合、例えば、電波強度とノイズ強度の取得(S11)は、AP100から送信された無線パケットなどに基づいて情報取得解析部220で取得される。また、スループットと再送率は、AP100で取得されたものが端末200に送信され、情報取得解析部220において取得可能である。さらに、スループットの判定(S14)はスループット判定部240、再送率の判定(S150)は再送率判定部250でそれぞれ判定される。さらに、パケットサイズの変更(S151〜S157)と反映(S16)はパケットサイズ制御部260で行われる。ただし、パケットサイズについては、例えば、TCPパケットに対するウィンドウサイズとなる。端末200でパケットサイズを変更する場合、例えば、端末200とネットワーク300に接続されたサーバなどとの間で交換されるTCPパケットのウィンドウサイズを変更対象としている。TCPパケットのウィンドウサイズを、例えば、TCPパケットのパケットサイズとしてもよい。
Note that the flowcharts shown in FIGS. 7 and 8 can also be executed in the terminal 200, for example. In this case, for example, the acquisition of the radio wave intensity and the noise intensity (S11) is acquired by the information
<2.パケットサイズが定義され、最適なパケットサイズで通信が行われる場合の動作例>
次に、パケットサイズテーブル130に格納されたパケットサイズを用いて無線通信と有線通信が行われる場合の動作例について説明する。
<2. Example of operation when packet size is defined and communication is performed with optimal packet size>
Next, an operation example when wireless communication and wired communication are performed using the packet size stored in the packet size table 130 will be described.
図9(A)は本動作例におけるAP100の構成例、図9(B)は本動作例における端末200の構成例をそれぞれ表している。例えば、AP100は図3(A)に示す構成例でもよいし、端末200は図3(B)に示す構成例でもよい。
9A shows a configuration example of the
図10(A)は本動作例を表すフローチャート、図10(B)はパケットサイズテーブル130の例をそれぞれ表している。 FIG. 10A is a flowchart showing this operation example, and FIG. 10B shows an example of the packet size table 130.
AP100は、処理を開始すると(S20)、現在の電波強度とノイズ強度を取得する(S21)。
When the
次に、AP100は、パケットサイズテーブル130を参照し、パケットサイズを決定する(S22)。例えば、パケットサイズ制御部160は、パケットサイズテーブル130を参照して、情報取得解析部120から受け取った電波強度とノイズ強度に対応するパケットサイズを読み出す。図10(B)の例では、パケットサイズテーブル130には電波強度は「大」、「中」、「小」の項目が含まれる。この場合、例えば、パケットサイズ制御部160は受け取った電波強度に対して、第1電波強度閾値及び第2電波強度閾値と比較することで、受け取った電波強度が「大」、「中」、「小」に該当するか否かを判別してもよい。ノイズ強度についても同様である。図10(B)の例では、パケットサイズ制御部160は、パケットサイズテーブル130から「1250」をパケットサイズとして決定している例を表している。
Next, the
次に、AP100は、決定したパケットサイズを無線通信部110と有線通信部170へ出力する(S23)。無線通信部110は、受け取ったパケットサイズの無線パケットを用いて端末200と無線通信を行う。また、有線通信部170は、受け取ったパケットサイズをTCPパケットのウィンドウサイズとしてネットワーク300(又はネットワーク300に接続されたサーバなど)と通信を行う。
Next, the
図14(A)と図14(B)は制御対象区間の例を表す図である。図14(A)に示すように、AP100は決定したパケットサイズを有する無線パケットで端末200と無線通信を行うため、無線区間において最大のスループットで無線通信が可能となる。また、図14(B)に示すように、AP100は、決定したパケットサイズと同じサイズを持つウィンドウサイズのTCPパケットでネットワーク300と通信を行う。この場合、例えば、無線区間のスループットが最大となっているため、AP100では、このようなサイズのTCPパケットをネットワーク300から受信しても、送信待ちにならない。従って、AP100では輻輳が発生することはなく、輻輳制御が行われても、TCPパケットのウィンドウサイズが縮小されることはない。よって、有線区間においても最適な通信が可能となる。
FIG. 14A and FIG. 14B are diagrams illustrating examples of control target sections. As shown in FIG. 14A, since the
図10(A)に戻り、AP100はパケットサイズを各通信部110,170へ出力すると(S23)、一連の処理を終了する(S24)。
Returning to FIG. 10A, when the
なお、図10(A)に示すフローチャートは、端末200においても実行可能である。端末200のパケットサイズテーブル230(例えば図9(B))には無線区間でのスループットを最大にする最適なパケットサイズが格納されている。そのため、端末200はこのようなパケットサイズと同じウィンドウサイズを有するTCPパケットで通信を行うことで、無線区間ではスループットが最大となり、有線区間でも輻輳が発生しない最適な通信が可能となる。図14(C)は、端末200とネットワーク300との間で、TCPパケットのウィンドウサイズが制御されて、無線区間も有線区間も最適な通信が行われる例を表している。
Note that the flowchart shown in FIG. 10A can also be executed in the
このように本第2の実施の形態においては、例えば、AP100はパケットサイズテーブル130に格納されたパケットサイズを用いて通信を行っている。従って、AP100は、パケットサイズテーブル130からパケットサイズを読み出せばよいだけであり、当該パケットサイズで実際にパケットを送信する場合と比較して、高速に最適なパケットサイズを取得することが可能となる。また、この場合、パケットサイズは無線区間ではスループットが最大となっており、スループットの向上を図ることも可能である。さらに、この場合、AP100や端末200では当該パケットサイズのTCPパケットで通信を行うことで、無線区間ではスループットが最大、有線区間でも輻輳は発生することはなく、全体として最適な通信を行うことが可能となる。よって、AP100や端末200では、パケットサイズテーブル130に格納されたパケットサイズを用いて通信を行うことで、当該パケットサイズで実際にパケットを送信する場合と比較して、通信を最適化するまでの時間を高速にすることが可能となる。
As described above, in the second embodiment, for example, the
<3.端末が移動している場合の動作例>
次に、端末200が移動している場合の動作例について説明する。端末200が移動している場合は、電波強度やノイズ強度が変化するため、AP100や端末200はその変化に対応するパケットサイズを取得して通信を行うようにすればよい。
<3. Example of operation when the terminal is moving>
Next, an operation example when the terminal 200 is moving will be described. When the terminal 200 is moving, the radio wave intensity and the noise intensity change. Therefore, the
図11は端末200が移動している場合の例を表している。図11の例では、端末200は、地点Xにおいて、AP100−1に対する電波強度が第1電波強度閾値より大きく(「大」)、AP100−2に対するノイズ強度が第2ノイズ強度閾値以下(「小」)となっている。その後、端末200は、地点Xから地点Yへ移動する。端末200は、地点Yにおいて、電波強度が第2電波強度閾値以下(「小」)、ノイズ強度は第1ノイズ強度閾値以下で第2ノイズ強度閾値より大きく(「中」)なっている。 FIG. 11 shows an example when the terminal 200 is moving. In the example of FIG. 11, at the point X, the terminal 200 has a radio wave intensity for the AP 100-1 larger than the first radio wave intensity threshold (“large”), and a noise intensity for the AP 100-2 is equal to or smaller than the second noise intensity threshold (“small ]). Thereafter, the terminal 200 moves from the point X to the point Y. At the point Y, the terminal 200 has a radio wave intensity equal to or lower than the second radio wave intensity threshold (“small”) and a noise intensity equal to or lower than the first noise intensity threshold and larger than the second noise intensity threshold (“medium”).
図12(A)はAP100の構成例、図12(B)は端末200の構成例をそれぞれ表している。AP100は、更に、電波/ノイズ状況判定部180を備える。また、端末200も、更に、電波/ノイズ状況判定部280を備える。
12A shows a configuration example of the
電波/ノイズ状況判定部180,280は、例えば、情報取得解析部120,220から電波強度とノイズ強度を取得し、前回取得した電波強度とノイズ強度とそれぞれ比較して相違があるか否かを判別し、その判別結果をパケットサイズ制御部160,260へ出力する。
For example, the radio wave / noise
電波/ノイズ状況判定部180,280は、例えば、内部メモリを備え、内部メモリから前回取得した電波強度とノイズ強度を読み出して、情報取得解析部120,220から取得した電波強度とノイズ強度をそれぞれ比較すればよい。電波/ノイズ状況判定部180,280は、比較後、情報取得解析部120,220から取得した電波強度とノイズ強度を内部メモリに上書きして格納することで、最新の電波強度とノイズ強度が格納される。以後、電波/ノイズ状況判定部180,280は、情報取得解析部120から電波強度とノイズ強度を取得すると、内部メモリからは前回の電波強度とノイズ強度としてこれらを読み出すことになる。
The radio wave / noise
図13は本動作例のフローチャートである。AP100は、処理を開始すると(S30)、通信中であるか否かを判別する(S31)。AP100は、通信中であれば(S31でYES)、現在の電波強度とノイズ強度を取得し(S32)、前回の値と相違するか否かを判別する(S33)。
FIG. 13 is a flowchart of this operation example. When the
AP100は、取得した電波強度とノイズ強度が前回取得した電波強度とノイズ強度と相違するとき(S33でYES)、パケットサイズテーブル130を参照して、パケットサイズを決定する(S34)。例えば、端末200が地点Xから地点Yへ移動したとき(例えば図11)、電波強度が「大」、ノイズ強度が「小」から、電波強度が「小」、ノイズ強度が「中」となって相違する。この場合、例えば、パケットサイズ制御部160は、パケットサイズテーブル130を参照して、電波強度が「小」、ノイズ強度が「中」のパケットサイズ「750」を取得する。パケットサイズ制御部160は、「750」とパケットサイズとして決定し、無線通信部110と有線通信部170へ通知する(S35)。以後、AP100は、変更後のパケットサイズで端末200やネットワーク300と通信を行う。なお、相違については、電波強度又はノイズ強度のいずれかが相違したときにS33でYESと判別されてもよいし、電波強度とノイズ強度の双方が相違したときにS33でYESと判別されてもよい。
When the acquired radio wave intensity and noise intensity are different from the previously acquired radio wave intensity and noise intensity (YES in S33), the
一方、AP100は通信中ではないとき(S31でNO)、一連の処理を終了する(S36)。
On the other hand, when the
なお、図13に示すフローチャートは、例えば、端末200においても実行可能である。この場合のパケットサイズは、例えば、TCPパケットのウィンドウサイズとなる(S34)。 Note that the flowchart shown in FIG. 13 can also be executed in the terminal 200, for example. The packet size in this case is, for example, the window size of the TCP packet (S34).
このように、端末200が移動する場合でも、AP100や端末200は、移動した先の電波強度とノイズ強度に応じたパケットサイズをパケットサイズテーブル130,230から取得することができる。従って、AP100と端末200では、パケットサイズで実際に通信を行ってからパケットサイズを決定する場合と比較して、通信を最適化するまでの時間を高速にすることが可能となる。また、無線区間ではスループットが最大となっているため、スループットの向上を図ることも可能である。
Thus, even when the terminal 200 moves, the
[その他の実施の形態]
図15(A)はAP100のハードウェア構成例、図15(B)は端末200のハードウェア構成例をそれぞれ表している。
[Other embodiments]
15A illustrates a hardware configuration example of the
AP100は、CPU(Central Processing Unit)190、RAM(Random Access Memory)191、ROM(Read Only Memory)192、DISK193、アンテナ194、無線部195、及びIF(Interface)196を備える。なお、無線部195とIF196はNIC(Network Interface Card)に含まれてもよい。
The
CPU190は、例えば、ROM192に記憶されたプログラムを読み出してRAM191にロードし、ロードしたプログラムを実行することで、第2の実施の形態で説明した情報取得解析部120、スループット判定部140、再送率判定部150の機能を実行できる。また、CPU190は、例えば、当該プログラムを実行することで、パケットサイズ制御部160、電波/ノイズ状況判定部180の機能を実行できる。CPU190は、例えば、情報取得解析部120、スループット判定部140、再送率判定部150、パケットサイズ制御部160、電波/ノイズ状況判定部180に対応する。
For example, the
また、RAM191は、例えば、第2の実施の形態におけるパケットサイズテーブル130を格納する。RAM191は、例えば、パケットサイズテーブル130に対応する。さらに、アンテナ194と無線部195は、例えば、第2の実施の形態における無線通信部110に対応する。さらに、IF196は、例えば、第2の実施の形態における有線通信部170に対応する。
Also, the
端末200は、CPU290、RAM291、ROM292、DISK293、アンテナ294、無線部295を備える。なお、無線部295は、例えば、NIC297に含まれてもよい。
The terminal 200 includes a
CPU290は、例えば、ROM292に記憶されたプログラムを読み出して、RAM291にロードし、ロードしたプログラムを実行することで、第2の実施の形態で説明した情報取得解析部220、スループット判定部240、再送率判定部250の機能を実行できる。また、CPU290は、例えば、当該プログラムを実行することで、パケットサイズ制御部260、電波/ノイズ状況判定部280の機能を実行できる。CPU290は、例えば、情報取得解析部220、スループット判定部240、再送率判定部250、パケットサイズ制御部260、電波/ノイズ状況判定部280に対応する。
For example, the
また、RAM291は、例えば、第2の実施の形態におけるパケットサイズテーブル230を格納する。RAM291は、例えば、パケットサイズテーブル230に対応する。さらに、アンテナ294と無線部295は、例えば、第2の実施の形態における無線通信部210に対応する。
Further, the
また、上述した実施の形態では、電波強度とノイズ強度、スループットと再送率は、AP100から端末200へ送信される下り通信方向における無線信号や無線パケットなどに基づいて算出される例について説明した。これらの情報は、例えば、端末200からAP100へ送信される上り通信方向における無線信号や無線パケットなどに基づいて算出されてもよい。この場合、AP100の情報取得解析部120では、例えば、端末200から送信された無線信号に基づいて電波強度やノイズ強度を取得する。また、端末200の情報取得解析部220では、例えば、AP100へ送信する無線パケットに基づいて再送率やスループットを取得する。情報取得解析部120では、端末200から再送率やスループットを取得すればよく、情報取得解析部220では、AP100から電波強度やノイズ強度を取得すればよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the radio wave intensity and noise intensity, the throughput, and the retransmission rate are calculated based on a radio signal or a radio packet in the downlink communication direction transmitted from the
以上まとめると付記のようになる。 The above is summarized as an appendix.
(付記1)
他の無線通信装置との間で交換されるパケットデータに基づいてスループットと再送の割合を示す再送率を取得する情報取得解析部と、
パケットサイズテーブルと、
前記スループットと前記再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納するパケットサイズ制御部と、
通信部を備え、
前記パケットサイズ制御部は、前記パケットサイズテーブルを参照して前記パケットサイズを決定し、決定した前記パケットサイズを前記通信部へ出力し、
前記通信部は決定した前記パケットサイズに基づいて通信を行うことを特徴とする無線通信装置。
(Appendix 1)
An information acquisition analysis unit for acquiring a retransmission rate indicating a throughput and a rate of retransmission based on packet data exchanged with other wireless communication devices;
Packet size table,
A packet size control unit that calculates a packet size based on the throughput and the retransmission rate, and stores the calculated packet size in the packet size table;
With a communication unit,
The packet size control unit determines the packet size with reference to the packet size table, outputs the determined packet size to the communication unit,
The wireless communication apparatus, wherein the communication unit performs communication based on the determined packet size.
(付記2)
前記パケットサイズ制御部は、前記スループットが第1の閾値以下で、かつ、前記再送率が第2の閾値以上のとき、前記パケットサイズテーブルに格納された第1のパケットサイズに対して、当該第1のパケットサイズよりも小さいサイズの第2のパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(Appendix 2)
The packet size control unit performs the first packet size stored in the packet size table with respect to the first packet size when the throughput is equal to or lower than a first threshold and the retransmission rate is equal to or higher than a second threshold. The wireless communication apparatus according to
(付記3)
前記パケットサイズ制御部は、前記スループットが第1の閾値以下で、かつ、前記再送率が第2の閾値より大きいとき、前記パケットサイズテーブルに格納された第1のパケットサイズに対して、当該第1のパケットサイズよりも大きいサイズの第2のパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(Appendix 3)
The packet size control unit performs the first packet size stored in the packet size table with respect to the first packet size when the throughput is equal to or less than a first threshold and the retransmission rate is greater than a second threshold. The wireless communication apparatus according to
(付記4)
前記情報取得解析部は取得した前記スループットと前記再送率に基づいて初期パケットサイズを決定し、決定した前記初期パケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納し、
前記パケットサイズ制御部は、前記パケットサイズテーブルに格納された前記初期パケットサイズに対して、前記スループットと前記再送率に基づいて前記初期パケットサイズのパケットサイズを変更し、変更した前記パケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(Appendix 4)
The information acquisition analysis unit determines an initial packet size based on the acquired throughput and the retransmission rate, stores the determined initial packet size in the packet size table,
The packet size control unit changes the packet size of the initial packet size based on the throughput and the retransmission rate with respect to the initial packet size stored in the packet size table, and changes the changed packet size to the packet size table. The wireless communication apparatus according to
(付記5)
前記パケットサイズ制御部は、前記パケットサイズテーブルを参照して、前記情報取得解析部で取得した電波強度とノイズ強度に対応するパケットサイズを前記パケットサイズテーブルから取得し、
前記通信部は、取得した前記パケットサイズに基づいて通信を行うことを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(Appendix 5)
The packet size control unit refers to the packet size table, acquires the packet size corresponding to the radio wave intensity and noise intensity acquired by the information acquisition analysis unit from the packet size table,
The wireless communication apparatus according to
(付記6)
前記他の無線通信装置は端末装置、前記無線通信装置はアクセスポイント又は無線基地局装置であって、
前記通信部は、決定した前記パケットサイズの無線パケットを前記端末装置へ送信することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(Appendix 6)
The other wireless communication device is a terminal device, the wireless communication device is an access point or a wireless base station device,
The wireless communication device according to
(付記7)
前記無線パケットはL1(Layer 1)のパケットであることを特徴とする付記6記載の無線通信装置。
(Appendix 7)
The wireless communication device according to appendix 6, wherein the wireless packet is an L1 (Layer 1) packet.
(付記8)
前記他の無線通信装置は端末装置、前記無線通信装置はアクセスポイント又は無線基地局装置であって、
前記通信部は、決定した前記パケットサイズをウィンドウサイズに有するTCP(Transmission Control Protocol)パケットを他の通信装置へ送信することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(Appendix 8)
The other wireless communication device is a terminal device, the wireless communication device is an access point or a wireless base station device,
The wireless communication apparatus according to
(付記9)
前記他の無線通信装置は端末装置、前記無線通信装置はアクセスポイント又は無線基地局装置であって、
前記通信部は、決定した前記パケットサイズの無線パケットを前記端末装置へ送信し、決定した前記パケットサイズをウィンドウサイズに有するTCP(Transmission Control Protocol)パケットを他の通信装置へ送信することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(Appendix 9)
The other wireless communication device is a terminal device, the wireless communication device is an access point or a wireless base station device,
The communication unit transmits a wireless packet having the determined packet size to the terminal device, and transmits a TCP (Transmission Control Protocol) packet having the determined packet size as a window size to another communication device. The wireless communication apparatus according to
(付記10)
前記他の無線通信装置はアクセスポイント又は無線基地局装置、前記無線通信装置は端末装置であって、
前記通信部は、決定した前記パケットサイズをウィンドウサイズに有するTCP(Transmission Control Protocol)パケットを前記アクセスポイント又は無線基地局装置を介して他の通信装置へ送信することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(Appendix 10)
The other wireless communication device is an access point or a wireless base station device, the wireless communication device is a terminal device,
The communication unit transmits a TCP (Transmission Control Protocol) packet having the determined packet size as a window size to another communication device via the access point or a radio base station device. Wireless communication device.
(付記11)
他の無線通信装置と、
無線通信装置と
を備える無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
前記他の無線通信装置との間で交換されるパケットデータに基づいてスループットと再送の割合を示す再送率を取得する情報取得解析部と、
パケットサイズテーブルと、
前記スループットと前記再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納するパケットサイズ制御部と、
通信部を備え、
前記パケットサイズ制御部は、前記パケットサイズテーブルを参照して前記パケットサイズを決定し、決定した前記パケットサイズを前記通信部へ出力し、前記通信部は決定した前記パケットサイズに基づいて通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
(Appendix 11)
With other wireless communication devices,
A wireless communication system comprising a wireless communication device,
The wireless communication device
An information acquisition analysis unit for acquiring a retransmission rate indicating a throughput and a retransmission rate based on packet data exchanged with the other wireless communication device;
Packet size table,
A packet size control unit that calculates a packet size based on the throughput and the retransmission rate, and stores the calculated packet size in the packet size table;
With a communication unit,
The packet size control unit determines the packet size with reference to the packet size table, outputs the determined packet size to the communication unit, and the communication unit performs communication based on the determined packet size A wireless communication system.
(付記12)
情報取得解析部とパケットサイズテーブル、パケットサイズ制御部、及び通信部を有する無線通信装置における通信方法であって、
前記情報取得解析部によって、他の無線通信装置との間で交換されるパケットデータに基づいてスループットと再送の割合を示す再送率を取得し、
前記パケットサイズ制御部によって、前記スループットと前記再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納し、
前記パケットサイズ制御部によって、前記パケットサイズテーブルを参照して前記パケットサイズを決定し、決定した前記パケットサイズを前記通信部へ出力し、
前記通信部によって、決定した前記パケットサイズに基づいて通信を行う
ことを特徴とする通信方法。
(Appendix 12)
A communication method in a wireless communication apparatus having an information acquisition analysis unit, a packet size table, a packet size control unit, and a communication unit,
The information acquisition and analysis unit acquires a retransmission rate indicating a throughput and a retransmission ratio based on packet data exchanged with another wireless communication device,
The packet size control unit calculates a packet size based on the throughput and the retransmission rate, stores the calculated packet size in the packet size table,
The packet size control unit determines the packet size with reference to the packet size table, and outputs the determined packet size to the communication unit,
The communication method performs communication based on the determined packet size by the communication unit.
10:無線通信システム 100:AP
110:無線通信部 120:情報取得・解析部(情報取得解析部)
130:パケットサイズテーブル 140:スループット判定部
150:再送率判定部 160:パケットサイズ制御部
170:有線通信部 180:電波/ノイズ状況判定部
200:端末装置 210:無線通信部
220:情報取得・解析部(情報取得解析部)
230:パケットサイズテーブル 240:スループット判定部
250:再送率判定部 260:パケットサイズ制御部
280:電波/ノイズ状況判定部 300:ネットワーク
10: Wireless communication system 100: AP
110: Wireless communication unit 120: Information acquisition / analysis unit (information acquisition analysis unit)
130: Packet size table 140: Throughput determination unit 150: Retransmission rate determination unit 160: Packet size control unit 170: Wired communication unit 180: Radio wave / noise state determination unit 200: Terminal device 210: Wireless communication unit 220: Information acquisition / analysis Department (Information Acquisition and Analysis Department)
230: Packet size table 240: Throughput determination unit 250: Retransmission rate determination unit 260: Packet size control unit 280: Radio wave / noise status determination unit 300: Network
Claims (8)
パケットサイズテーブルと、
前記スループットと前記再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納するパケットサイズ制御部と、
通信部を備え、
前記パケットサイズ制御部は、前記パケットサイズテーブルを参照して前記パケットサイズを決定し、決定した前記パケットサイズを前記通信部へ出力し、
前記通信部は、決定した前記パケットサイズに基づいて通信を行うことを特徴とする無線通信装置。 An information acquisition analysis unit for acquiring a retransmission rate indicating a throughput and a rate of retransmission based on packet data exchanged with other wireless communication devices;
Packet size table,
A packet size control unit that calculates a packet size based on the throughput and the retransmission rate, and stores the calculated packet size in the packet size table;
With a communication unit,
The packet size control unit determines the packet size with reference to the packet size table, outputs the determined packet size to the communication unit,
The wireless communication apparatus, wherein the communication unit performs communication based on the determined packet size.
前記通信部は、決定した前記パケットサイズの無線パケットを前記端末装置へ送信することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 The other wireless communication device is a terminal device, the wireless communication device is an access point or a wireless base station device,
The wireless communication device according to claim 1, wherein the communication unit transmits a wireless packet having the determined packet size to the terminal device.
前記通信部は、決定した前記パケットサイズをウィンドウサイズに有するTCP(Transmission Control Protocol)パケットを他の通信装置へ送信することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 The other wireless communication device is a terminal device, the wireless communication device is an access point or a wireless base station device,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the communication unit transmits a TCP (Transmission Control Protocol) packet having the determined packet size as a window size to another communication apparatus.
前記通信部は、決定した前記パケットサイズをウィンドウサイズに有するTCP(Transmission Control Protocol)パケットを前記アクセスポイント又は無線基地局装置を介して他の通信装置へ送信することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 The other wireless communication device is an access point or a wireless base station device, the wireless communication device is a terminal device,
2. The communication unit transmits a TCP (Transmission Control Protocol) packet having the determined packet size as a window size to another communication device via the access point or a radio base station device. Wireless communication device.
無線通信装置と
を備える無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
前記他の無線通信装置との間で交換されるパケットデータに基づいてスループットと再送の割合を示す再送率を取得する情報取得解析部と、
パケットサイズテーブルと、
前記スループットと前記再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納するパケットサイズ制御部と、
通信部を備え、
前記パケットサイズ制御部は、前記パケットサイズテーブルを参照して前記パケットサイズを決定し、決定した前記パケットサイズを前記通信部へ出力し、前記通信部は決定した前記パケットサイズに基づいて通信を行うことを特徴とする無線通信システム。 With other wireless communication devices,
A wireless communication system comprising a wireless communication device,
The wireless communication device
An information acquisition analysis unit for acquiring a retransmission rate indicating a throughput and a retransmission rate based on packet data exchanged with the other wireless communication device;
Packet size table,
A packet size control unit that calculates a packet size based on the throughput and the retransmission rate, and stores the calculated packet size in the packet size table;
With a communication unit,
The packet size control unit determines the packet size with reference to the packet size table, outputs the determined packet size to the communication unit, and the communication unit performs communication based on the determined packet size A wireless communication system.
前記情報取得解析部によって、他の無線通信装置との間で交換されるパケットデータに基づいてスループットと再送の割合を示す再送率を取得し、
前記パケットサイズ制御部によって、前記スループットと前記再送率に基づいてパケットサイズを算出し、算出したパケットサイズを前記パケットサイズテーブルに格納し、
前記パケットサイズ制御部によって、前記パケットサイズテーブルを参照して前記パケットサイズを決定し、決定した前記パケットサイズを前記通信部へ出力し、
前記通信部によって、決定した前記パケットサイズに基づいて通信を行う
ことを特徴とする通信方法。 A communication method in a wireless communication apparatus having an information acquisition analysis unit, a packet size table, a packet size control unit, and a communication unit,
The information acquisition and analysis unit acquires a retransmission rate indicating a throughput and a retransmission ratio based on packet data exchanged with another wireless communication device,
The packet size control unit calculates a packet size based on the throughput and the retransmission rate, stores the calculated packet size in the packet size table,
The packet size control unit determines the packet size with reference to the packet size table, and outputs the determined packet size to the communication unit,
The communication method performs communication based on the determined packet size by the communication unit.
Priority Applications (1)
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JP2016129675A JP2018006944A (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | Radio communication device, radio communication system, and communication method |
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