JP2022146257A - 通信装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】応答信号を送信する時間間隔を調整することで無駄な待ち時間を低減し得る構成を提供する。【解決手段】サーバ１から受信したパケットに対応するＴＣＰＡＣＫが、制御部１１にてなされるＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理により設定されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄでサーバ１に送信される。上記ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理では、１回の通信セッションにてＴＣＰＡＣＫの送信回数Ｎが計数され、上記通信セッションにて最後のパケットが受信されてからＴＣＰＡＣＫが送信されるまでの経過時間Ｔｐが計時される。そして、上記ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理では、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏにて通信セッションが行われた際に、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏと送信回数Ｎと経過時間Ｔｐとに基づいて、上記通信セッションにて受信に要した時間がデータ通信時間Ｔｒとして算出されると、このデータ通信時間Ｔｒを送信回数Ｎで除算した値に近づくようにＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄが調整される。【選択図】図４

Description

本発明は、受信したパケットに対応する応答信号を送信する通信装置及びプログラムに関するものである。

ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルの仕様として通信を高速化するため、複数のＴＣＰデータのパケットを外部機器から受信した際に、パケットが受信されたことを通知する応答信号として、ＴＣＰＡＣＫをその外部機器に送信する技術が知られている。このような構成では、複数のＴＣＰデータのパケットを受信するために、ＴＣＰＡＣＫを直ちに送信せずに、その送信を一定時間（ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間）だけ待つ機能がある。

このようなＴＣＰＡＣＫ（ＴＣＰ遅延ＡＣＫ）に関する技術として、例えば、下記特許文献１に開示される通信装置が知られている。この通信装置では、送信装置の輻輳ウィンドウ（複数のパケットをまとめて送信する際の最大データサイズ）が十分に大きくなると、１つのＴＣＰ遅延ＡＣＫに対応するパケットの数を増加させてＴＣＰ遅延ＡＣＫの送信頻度を削減し、送信装置の輻輳ウィンドウが小さくなるような状況が検知されると、１つのＴＣＰ遅延ＡＣＫに対応するパケットの数を低下させてＴＣＰ遅延ＡＣＫの送信頻度を増加させる。これにより、送信装置の輻輳ウィンドウが小さくなるような状況が検知されると、ＴＣＰ遅延ＡＣＫを送信するまでの時間が短縮されるので、送信装置において応答信号の受信に失敗する可能性のある状況であっても、スプリアス再送が発生する可能性を低減することができる。

特開２０１６－０１９１９８号公報

ところで、ＴＣＰＡＣＫの送信を待つＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間に関して、ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間よりも早く通信が終了したために、最後のパケットが受信されてから応答信号としてＴＣＰＡＣＫを送信するまでの無駄な待ち時間が発生してしまうという問題がある。特に、通信するパケットの総数が非常に少ない場合には、通信セッションが完了するまでの時間に対して上記待ち時間が相対的に長くなり、上記問題が顕著になる。上記特許文献１に開示される通信装置でも、送信装置の輻輳ウィンドウが小さくなるような状況が検知されない限りＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間が変わることもないので、同様の問題が生じることになる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、応答信号を送信する時間間隔を調整することで無駄な待ち時間を低減し得る構成を提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の通信装置（１０）は、
外部機器（１）からの１回の通信セッションで複数のパケットを受信する受信部（１６）と、
前記受信部が受信したパケットに対応する応答信号を所定の時間間隔（Ｔｄ）で前記外部機器に送信する送信部（１６）と、
前記所定の時間間隔を設定する設定部（１１）と、
前記通信セッションにて前記送信部から前記応答信号が送信された送信回数（Ｎ）を計数する計数部（１１）と、
前記通信セッションにて最後のパケットが受信されてから前記応答信号が送信されるまでの経過時間（Ｔｐ）を計時する計時部（１１）と、
を備え、
前記設定部は、
前記所定の時間間隔として仮に設定した仮時間間隔にて前記通信セッションが行われた際に、前記仮時間間隔と前記計数部により計数された前記送信回数と前記計時部により計時された前記経過時間とに基づいて、前記通信セッションにて受信に要した時間をデータ通信時間（Ｔｒ）として算出するデータ通信時間算出部（１１）を備え、
前記データ通信時間算出部により算出された前記データ通信時間を前記送信回数で除算した値に近づくように前記所定の時間間隔を調整することを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

請求項１の発明では、受信部にて外部機器から受信したパケットに対応する応答信号が、設定部により設定された所定の時間間隔で送信部により上記外部機器に送信される。また、１回の通信セッションにて送信部からの応答信号の送信回数が計数部により計数され、上記通信セッションにて最後のパケットが受信されてから応答信号が送信されるまでの経過時間が計時部により計時される。そして、設定部では、所定の時間間隔として仮に設定した仮時間間隔にて通信セッションが行われた際に、仮時間間隔と計数部により計数された送信回数と計時部により計時された経過時間とに基づいて、上記通信セッションにて受信に要した時間がデータ通信時間としてデータ通信時間算出部により算出されると、このデータ通信時間を送信回数で除算した値に近づくように所定の時間間隔が調整される。

データ通信時間を送信回数で除算した際の剰余が大きくなるほど、最後のパケットが受信されてから応答信号が送信されるまでの経過時間が長くなる。このため、データ通信時間を送信回数で除算した値に近づくように所定の時間間隔を設定することで、上記剰余が小さくなるので、上記経過時間を短くすることができる。これにより、応答信号を送信する時間間隔を調整することで無駄な待ち時間を低減することができる。

請求項２の発明では、設定部により調整された所定の時間間隔が通信セッションごとに記憶部に記憶される。そして、設定部では、所定のタイミングにて、記憶部に記憶される複数の所定の時間間隔の少なくとも一部の平均値に一致するように所定の時間間隔が調整される。これにより、データ通信時間が多少ばらつくような通信セッションが続く場合でも、それぞれの通信セッションでの無駄な待ち時間を平均的に低減することができる。

請求項３の発明のように、応答信号は、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で規定されたＴＣＰ遅延ＡＣＫとすることができる。

請求項４の発明によれば、請求項１と同様の効果を奏するプログラムを実現することができる。

第１実施形態に係る携帯端末とサーバとが所定のネットワークを介して通信可能に接続された状態を説明する説明図である。 図１の携帯端末の概略構成を示すブロック図である。 調整されないＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間にてなされた通信セッションでのデータ通信時間と通信完了時間との関係を説明する説明図である。 第１実施形態において制御部にてなされるＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理の流れを例示するフローチャートである。 ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理にて調整されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間にてなされた通信セッションでのデータ通信時間と通信完了時間との関係を説明する説明図である。

［第１実施形態］
以下、本発明に係る通信装置を携帯端末に適用した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示す携帯端末１０は、ＴＣＰに準拠した通信を行うことで、サーバ１などの外部機器とのデータ通信を実現する通信装置である。本実施形態では、携帯端末１０は、ユーザによって携帯されて、様々な場所でＱＲコード（登録商標）などの情報コードを光学的に読み取る際に用いられる携帯型の情報読取装置として構成されている。

携帯端末１０は、図２に示すように、ＣＰＵ等からなる制御部１１、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体メモリ等からなる記憶部１２、カメラとして構成される撮像部１３、制御部１１によって表示内容が制御されるタッチパネル式の表示部１４、タッチパネルに対するタッチ操作やキー操作に応じた操作信号を制御部１１に出力する操作部１５、所定のネットワーク２等を介してＴＣＰに準拠した無線通信又は有線通信を行うための通信部１６などを備えている。この携帯端末１０は、後述するＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理等を実行するためのアプリケーションプログラムがコンピュータとして機能する制御部１１にて実行可能にインストールされることで、通信装置として機能するように構成されている。

このように構成される携帯端末１０では、サーバ１とのデータ通信時に、受信部として機能する通信部１６を介した複数のＴＣＰデータのパケットの受信に応じて、一定時間（ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間）経過後に、送信部として機能する通信部１６を介してＴＣＰＡＣＫ（ＴＣＰ遅延ＡＣＫ）が応答信号としてサーバ１に対して送信される。

特に、本実施形態では、サーバ１との通信セッション（ＴＣＰセッション）に応じてＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間を調整することで、通信セッションが完了するまでの時間（以下、通信完了時間Ｔｓともいう）の短縮を図っている。このように、ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間を調整する本実施形態の特徴的構成について、以下に説明する。

予め決められたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間ＴｄにてＴＣＰＡＣＫをサーバ１に対して送信する際、例えば、図３に例示するように、送信回数Ｎが３回目となるＴＣＰＡＣＫが送信される前に、ＴＣＰデータの受信が完了する場合を想定する。このような場合、最後のパケットが受信されてから応答信号としてＴＣＰＡＣＫを送信するまでの待ち時間（以下、経過時間Ｔｐともいう）が発生し、この経過時間Ｔｐが無駄な待ち時間となる。

通信するパケットの総数が非常に多い場合には、ＴＣＰデータの受信に要したデータ通信時間Ｔｒと通信セッションが完了するまでの通信完了時間Ｔｓとが、経過時間Ｔｐの値に関わらずほぼ一致する。その一方で、通信するパケットの総数が非常に少ない場合には、経過時間Ｔｐの値によっては、データ通信時間Ｔｒと通信完了時間Ｔｓとの差が大きくなるために、通信完了時間Ｔｓに対する経過時間Ｔｐの影響が大きくなり、無駄な待ち時間が相対的に長くなってしまう。

例えば、ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄが２００ｍｓに設定されており、データ通信時間Ｔｒが５００ｍｓとなるＴＣＰデータが３回のＴＣＰＡＣＫの送信（送信回数Ｎ＝３）で送信される場合には、経過時間Ｔｐが１００ｍｓ、通信完了時間Ｔｓが６００ｍｓとなる。このため、データ通信時間Ｔｒ（５００ｍｓ）と通信完了時間Ｔｓ（６００ｍｓ）との差が大きくなるために、無駄な待ち時間（経過時間Ｔｐ）が相対的に長くなってしまう。

そこで、本実施形態では、サーバ１との通信セッションに応じて、経過時間Ｔｐを短くするように調整される最適なＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄを設定（算出）するためのＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理を制御部１１にて行う。そして、このように設定されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄが記憶部１２に記憶されると、以降の通信セッションでは、その記憶部１２に記憶されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄに調整されてサーバ１と通信を行う。なお、ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄは、「所定の時間間隔」の一例に相当し、ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理を行う制御部１１は、「設定部」の一例に相当し得る。

以下、算出されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄが記憶部１２に記憶されていない場合に、制御部１１にてなされるＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理について、図４に示すフローチャートを参照して詳述する。

サーバ１との通信セッションが開始されることで、制御部１１にてＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理が開始されると、図４のステップＳ１０１に示す判定処理にて、サーバ１からＴＣＰデータのパケットを受信しているか否かについて判定される。ここで、ＴＣＰデータのパケットを受信していない場合には（Ｓ１０１でＮｏ）、ステップＳ１０３の判定処理にて、通信セッションが終了しているか否かについて判定される。そして、通信セッションが終了していない場合には、ＴＣＰデータのパケットが受信されるまで、ステップＳ１０１，Ｓ１０３にてＮｏとの判定が繰り返される。

そして、サーバ１からＴＣＰデータのパケットが受信されると（Ｓ１０１でＹｅｓ）、そのＴＣＰデータのパケットが記憶部１２に一時的に格納される（Ｓ１０５）。次に、ステップＳ１０７に示す計時処理がなされ、ＴＣＰデータのパケットを受信してからの時間（以下、未受信時間ともいう）を計時するための処理が開始される。

続いて、ステップＳ１０９に示す判定処理にて、上記通信セッションの開始からの時間又は前回ＴＣＰＡＣＫを送信してからの時間が、ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間として仮に設定された時間（以下、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏともいう）を経過しているか否かについて判定される。ここで、上記通信セッションの開始からの時間又は前回ＴＣＰＡＣＫを送信してからの時間が、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏを経過していない場合には（Ｓ１０９でＮｏ）、ステップＳ１１１の判定処理にて、次のＴＣＰデータのパケットが受信されているか否かについて判定される。そして、次のＴＣＰデータのパケットが受信されておらず、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏを経過していない場合には、ステップＳ１０９，Ｓ１１１にてＮｏとの判定が繰り返される。なお、上記仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏは、「仮時間間隔」の一例に相当し得る。

上記繰り返し処理中に、サーバ１から次のＴＣＰデータのパケットが受信されると（Ｓ１１１でＹｅｓ）、そのＴＣＰデータのパケットが記憶部１２に一時的に格納され（Ｓ１０５）、ステップＳ１０７に示す計時処理にて、未受信時間がリセットされて、０からの計時が再開される。

その後、上記通信セッションの開始からの時間又は前回ＴＣＰＡＣＫを送信してからの時間が、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏを経過すると（Ｓ１０９でＹｅｓ）、未受信時間の計時が終了し（Ｓ１１３）、サーバ１に対してＴＣＰＡＣＫが送信される（Ｓ１１５）。続いて、ステップＳ１１７に示す送信回数計数処理にて、送信回数Ｎが１加算される計数処理（インクリメント処理）がされた後、通信セッションが終了していない場合には（Ｓ１０３でＮｏ）、上記ステップＳ１０１からの処理がなされる。なお、上記送信回数計数処理を行う制御部１１は、「計数部」の一例に相当し得る。

上述のようにＴＣＰＡＣＫが送信された後、ＴＣＰデータのパケットが受信されて格納されるごとにリセットされた未受信時間の計時が再開される処理が繰り返される。そして、再び仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏを経過すると（Ｓ１０９でＹｅｓ）、未受信時間の計時が終了し（Ｓ１１３）、サーバ１に対してＴＣＰＡＣＫが送信された後（Ｓ１１５）、送信回数Ｎが１加算される（Ｓ１１７）。

その後、図３の送信回数Ｎ＝３となった以降のように、サーバ１に対してＴＣＰＡＣＫが送信された後に、ＴＣＰデータのパケットが受信されることなく、通信セッションが終了すると（Ｓ１０３でＹｅｓ）、ステップＳ１１９に示す経過時間計時処理がなされる。この処理では、ステップＳ１１３の処理にて計時が終了した時点での未受信時間が経過時間Ｔｐとして計時される。なお、上述したステップＳ１０７，Ｓ１１３，Ｓ１１９の処理を行う制御部１１は、経過時間Ｔｐを計時する「計時部」の一例に相当し得る。

続いて、ステップＳ１２１に示すデータ通信時間算出処理がなされる。この処理では、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏと送信回数Ｎと経過時間Ｔｐとに基づいて、以下の式（１）により、通信セッションにて受信に要したデータ通信時間Ｔｒが算出される。
Ｔｒ＝Ｔｄｏ×Ｎ－Ｔｐ ・・・（１）
なお、上記データ通信時間算出処理を行う制御部１１は、「データ通信時間算出部」の一例に相当し得る。

そして、ステップＳ１２３に示すＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間算出処理がなされる。この処理では、データ通信時間Ｔｒと送信回数Ｎとに基づいて、以下の式（２）により、その通信セッションに最適なＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄが算出される。すなわち、データ通信時間Ｔｒを送信回数Ｎで除算した値に近づくようにＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄが算出される。
Ｔｄ＝Ｔｒ／Ｎ ・・・（２）

続いて、ステップＳ１２５に示す記憶処理がなされ、上述のように算出されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄが、通信セッションを特定する情報や当該通信セッションでのスループット等に関連付けられて、記憶部１２に記憶されて、本ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理が終了する。

このように算出されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄ等が既に記憶部１２に記憶されている場合には、そのＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄに調整してサーバ１との通信セッションを行う。これにより、通信条件がほぼ等しい通信セッションでは、経過時間Ｔｐが短くなって無駄な待ち時間が低減される。例えば、図３に例示するような通信セッションから上記ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理にて設定されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄに調整してサーバ１との通信セッションを行うことで、図５に例示するように、経過時間Ｔｐが短くなって無駄な待ち時間が低減される。

以上説明したように、本実施形態に係る携帯端末１０では、サーバ１から受信したパケットに対応するＴＣＰＡＣＫ（応答信号）が、制御部１１にてなされるＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理により設定されたＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間（所定の時間間隔）Ｔｄでサーバ１に送信される。上記ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理では、１回の通信セッションにてＴＣＰＡＣＫの送信回数Ｎが計数され、上記通信セッションにて最後のパケットが受信されてからＴＣＰＡＣＫが送信されるまでの経過時間Ｔｐが計時される。そして、上記ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理では、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏにて通信セッションが行われた際に、仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄｏと送信回数Ｎと経過時間Ｔｐとに基づいて、上記通信セッションにて受信に要した時間がデータ通信時間Ｔｒとして算出されると、このデータ通信時間Ｔｒを送信回数Ｎで除算した値に近づくようにＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄが調整される。

データ通信時間Ｔｒを送信回数Ｎで除算した際の剰余が大きくなるほど、最後のパケットが受信されてから応答信号が送信されるまでの経過時間Ｔｐが長くなる。このため、データ通信時間Ｔｒを送信回数Ｎで除算した値に近づくようにＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間（所定の時間間隔）Ｔｄを設定することで、上記剰余が小さくなるので、上記経過時間Ｔｐを短くすることができる。これにより、ＴＣＰＡＣＫ（応答信号）を送信する時間間隔を調整することで無駄な待ち時間を低減することができる。

なお、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
（１）１回のＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理にて設定されて記憶部１２に記憶されるＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄに調整されるようにしてサーバ１と通信が行われることに限らず、所定のタイミングにて、複数回の通信セッションごとにＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間設定処理にて設定されて記憶部１２に記憶される２以上のＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄの少なくとも一部の平均値に調整されるようにしてサーバ１と通信が行われてもよい。例えば、順次記憶される所定数のＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄ間の差が所定値以内となったタイミングで、当該所定値以内となる各ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間Ｔｄの平均値に調整されるようにしてサーバ１と通信が行われてもよい。これにより、データ通信時間Ｔｒが多少ばらつくような通信セッションが続く場合でも、それぞれの通信セッションでの無駄な待ち時間を平均的に低減することができる。

（２）本発明は、情報コードを光学的に読み取り可能な携帯型の情報読取装置に適用されることに限らず、例えば、他の機能を有する据え置き型の装置など、ＴＣＰに準拠した通信を行うことで外部機器とのデータ通信を実現する通信装置に適用することができる。

１…サーバ（外部機器）
１０…携帯端末（通信装置）
１１…制御部（設定部，計数部，計時部，データ通信時間算出部）
１２…記憶部
１６…通信部（受信部，送信部）
Ｎ…送信回数
Ｔｄ…ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間（所定の時間間隔）
Ｔｄｏ…仮ＴＣＰ遅延ＡＣＫ時間（仮時間間隔）
Ｔｐ…経過時間
Ｔｒ…データ通信時間
Ｔｓ…通信完了時間

Claims (4)

1. 外部機器からの１回の通信セッションで複数のパケットを受信する受信部と、
   前記受信部が受信したパケットに対応する応答信号を所定の時間間隔で前記外部機器に送信する送信部と、
   前記所定の時間間隔を設定する設定部と、
   前記通信セッションにて前記送信部から前記応答信号が送信された送信回数を計数する計数部と、
   前記通信セッションにて最後のパケットが受信されてから前記応答信号が送信されるまでの経過時間を計時する計時部と、
   を備え、
   前記設定部は、
   前記所定の時間間隔として仮に設定した仮時間間隔にて前記通信セッションが行われた際に、前記仮時間間隔と前記計数部により計数された前記送信回数と前記計時部により計時された前記経過時間とに基づいて、前記通信セッションにて受信に要した時間をデータ通信時間として算出するデータ通信時間算出部を備え、
   前記データ通信時間算出部により算出された前記データ通信時間を前記送信回数で除算した値に近づくように前記所定の時間間隔を調整することを特徴とする通信装置。
2. 前記設定部により調整された前記所定の時間間隔が前記通信セッションごとに記憶される記憶部を備え、
   前記設定部は、所定のタイミングにて、前記記憶部に記憶される複数の前記所定の時間間隔の少なくとも一部の平均値に一致するように前記所定の時間間隔を調整することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記応答信号は、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で規定されたＴＣＰ遅延ＡＣＫであることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
4. コンピュータを請求項１～３のいずれか１項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。

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