JP3763812B2 - 通信システム及び方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスポートプロトコルにおける輻輳の制御を行う通信システム及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の通信システムとして、通信回路網を介して実時間データを送信する送信手段と、前記送信手段のデータ送信先からのデータ損失率情報を受信する受信手段と、前記受信手段からのデータ損失率に基づいて送信レートを制御するレート制御手段とを具備するものが知られている(特許文献1参照)。
【0003】
従来の通信システムにおいては、前記レート制御手段は、前記データ損失率情報と予め設定された第1の閾値及び第2の閾値とを比較し、前記データ損失率が前記第1の閾値及び第2の閾値より低い時には前記送信手段で送信する送信レートを増加させ、前記データ損失率が前記第1の閾値より高く前記第2の閾値よりも低い時には前記送信手段で送信する送信レートを変更させず、前記データ損失率が前記第1の閾値及び前記第2の閾値より高い時には前記送信手段で送信する送信レートを減少させるように制御するものである。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−320440号公報
【0005】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、従来の通信システムにおいては、パケットロスを一定期間だけ検出した後にパケットの輻輳を判断する必要があるため、伝送されるパケットの輻輳の発生前に伝送されるパケットの量を制御することができないという問題がある。
【0006】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送されるパケットの輻輳の発生前に伝送されるパケットの量を制御することができる通信システム及び方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信システムは、送信装置と、受信装置と、前記送信装置と前記受信装置とを接続するIPネットワークとを具備する通信システムにおいて、前記送信装置は、送信ウインドウサイズの増大または減少を指示する新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズでパケットを送信し、前記受信装置は、1つの前記送信ウインドウサイズにおける全ての前記パケットを受信した時刻から先頭の前記パケットを受信した時刻を減算した時間であるパケット到着時間に基づいて前記新ウインドウサイズ情報を生成して前記送信装置に返信する構成を採る。
【0008】
本発明の通信方法は、送信ウインドウサイズの増大または減少を指示する新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズで送信装置から送信されるパケットを受信するステップと、1つの前記送信ウインドウサイズにおける全ての前記パケットを受信した時刻から先頭の前記パケットを受信した時刻を減算した時間であるパケット到着時間に基づいて前記新ウインドウサイズ情報を生成するステップと、生成した前記新ウインドウサイズ情報を前記送信装置に返信するステップと、を具備するようにした。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、受信手段が送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数のパケットが到着するのに要するパケット到着時間に基づいて新ウインドウサイズ情報を生成し、送信手段が前記新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズでパケットを送信することである。
【0016】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【0018】
図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る通信システム100は、送信装置110及び受信装置120を具備している。送信装置110は、受信装置120にIPネットワーク130を介してデータを送信する。また、受信装置120は、所定の情報をIPネットワーク130を介して送信装置110に返信する。
【0019】
送信装置110は、Link層111、IP層112、TCP層113及びAPP層114を具備している。受信装置120は、Link層121、IP層122、TCP層123及びAPP層124を具備している。
【0020】
次に、本発明の実施の形態1に係る通信システム100の動作について、図1と共に図2を参照して詳細に説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係る通信システム100の動作を説明するためのフロー図である。
【0021】
図2に示すように、ステップST201において、送信装置110はパケットを送信する。この時に、送信装置110は、初期に設定された送信ウインドウサイズ、又は、受信装置120から累積ACKパケットを受けるごとに前記累積ACKパケットに付加された新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズでパケットを送信する。
【0022】
次に、ステップST202において、受信装置120は、送信装置110からのパケットを受信し、受信したパケットが1つの送信ウインドウサイズにおける先頭のパケットであるかを判断する(ステップST203)。1つの送信ウインドウサイズにおける先頭のパケットは、送信ウインドウサイズを含んでいる。ステップST203において受信したパケットが1つの送信ウインドウサイズにおける先頭のパケットである時に、受信装置120は、当該先頭のパケットを受信した時刻T1を記憶する(ステップST204)。
【0023】
ステップST203において受信したパケットが1つの送信ウインドウサイズにおける先頭のパケットでない時に、受信装置120は、送信装置110から送信される1つの送信ウインドウサイズにおけるパケットを受信してカウントしパケットカウント値を生成して前記カウント値が前記送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数に達したかを判断する、すなわち、1つの送信ウインドウサイズにおける全てのパケットを受信したかを判断する(ステップST205)。ステップST205において前記カウント値が送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数に達していない時に、すなわち、1つの送信ウインドウサイズにおける全てのパケットを受信していない時、ステップST201へ戻る。ステップST205において前記カウント値が送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数に達している時に、すなわち、1つの送信ウインドウサイズにおける全てのパケットを受信した時に、当該時刻T2を記憶する(ステップST206)。
【0024】
次に、ステップST207において、1つの送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数のパケットが到着するのに要するパケット到着時間をTwとした場合に、Tw=T2−T1の演算をしてTwを求める。次に、受信装置120は、所定の閾値をTthとし、Tw≧Tthであるかを判断する(ステップST208)。
【0025】
ステップST208においてTw≧Tthである時に、受信装置120は、送信ウインドウサイズの減少の指示をする前記新ウインドウサイズ情報を生成する(ステップST209)。また、ステップST208においてTw≧Tthでない時に、受信装置100は、送信ウインドウサイズの増大の指示をする新ウインドウサイズ情報を生成する(ステップST210)。
【0026】
次に、受信装置120は、送信装置110からのパケットを正常に受信して前記パケットカウント値を正常に生成した時に前記パケットカウント値を示す累積ACKパケットを生成し、この累積ACKパケットに新ウインドウサイズ情報を付加して、累積ACKパケット及び新ウインドウサイズ情報を送信装置110に返信する(ステップST211)。その後に、受信装置100は、T1、T2の記憶値を削除し(ステップST212)、ステップST201へ戻る。
【0027】
次に、本発明の実施の形態1に係る通信システム100の動作の具体例について、図1及び図2と共に図3及び図4を参照して詳細に説明する。
【0028】
図3に示すように、送信装置110は、送信ウインドウサイズ=4である状態で時間TAで4つのパケットP1〜P4を送出し、受信装置120においてTw≧Tthである時に、累積ACKパケット及び新ウインドウサイズ情報を示すパケットAS1を送信装置110に返信する。この時に、新ウインドウサイズ情報は、送信ウインドウサイズの減少の指示をするものである。
【0029】
送信装置110は、受信装置120からパケットAS1を受けた時に新ウインドウサイズ情報が送信ウインドウサイズの減少の指示をしているから、送信ウインドウサイズ=4から送信ウインドウサイズ=3に送信ウインドウサイズを減少して、時間TBにおいて次のパケットP5〜P7を送信する。
【0030】
また、図4に示すように、送信装置110は、送信ウインドウサイズ=4である状態で時間TCで4つのパケットP11〜P14を送出し、受信装置120においてTw≧Tthでない時に、累積ACKパケット及び新ウインドウサイズ情報を示すパケットAS2を送信装置110に返信する。この時に、新ウインドウサイズ情報は、送信ウインドウサイズの増大の指示をするものである。
【0031】
送信装置110は、受信装置120からパケットAS2を受けた時に新ウインドウサイズ情報が送信ウインドウサイズの増大の指示をしているから、送信ウインドウサイズ=4から送信ウインドウサイズ=5に送信ウインドウサイズを増大して、時間TDにおいて次のパケットP15〜P19を送信する。
【0032】
以上のように、本発明の実施の形態1においては、受信装置120が送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数のパケットが到着するのに要するパケット到着時間Twに基づいて新ウインドウサイズ情報を生成し、送信装置110が前記新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズでパケットを送信するから、伝送されるパケットの輻輳の発生前に伝送されるパケットの量を制御することができる。
【0033】
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について、図面を参照して詳細に説明する。図5は、本発明の実施の形態2に係る通信システムの構成を示すブロック図である。なお、本発明の実施の形態2においては、本発明の実施の形態1と同じ構成要素には同じ参照符号が付されている。
【0034】
図5に示すように、本発明の実施の形態2に係る通信システム500は、送信装置110及び受信装置510を具備している。送信装置110は、受信装置510にIPネットワーク130を介してデータを送信する。受信装置510は、所定の情報をIPネットワーク130を介して送信装置110に返信する。
【0035】
送信装置110は、Link層111、IP層112、TCP層113及びAPP114層を具備している。受信装置510は、Link層511、IP層512、TCP層513及びAPP層514を具備している。
【0036】
次に、本発明の実施の形態2に係る通信システム500の動作について、図5と共に図6を参照して詳細に説明する。図6は、本発明の実施の形態2に係る通信システム500の動作を説明するためのフロー図である。
【0037】
図6に示すように、ステップST601において、送信装置110はパケットを送信する。この時に、送信装置110は、初期に設定された送信ウインドウサイズ、又は、受信装置510から累積ACKパケットを受けるごとに前記累積ACKパケットに付加された新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズでパケットを送信する。
【0038】
次に、ステップST602において、受信装置510は、送信装置110からのパケットを受信し、受信したパケットが1つの送信ウインドウサイズにおける先頭のパケットであるかを判断する(ステップST603)。1つの送信ウインドウサイズにおける先頭のパケットは、送信ウインドウサイズを含んでいる。ステップST603において受信したパケットが1つの送信ウインドウサイズにおける先頭のパケットである時に、受信装置510は、当該先頭のパケットを受信した時刻T1を記憶する(ステップST604)。
【0039】
ステップST603において受信したパケットが1つの送信ウインドウサイズにおける先頭のパケットでない時に、受信装置510は、送信装置110から送信される1つの送信ウインドウサイズにおけるパケットを受信してカウントしパケットカウント値を生成して前記カウント値が前記送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数に達したかを判断する、すなわち、1つの送信ウインドウサイズにおける全てのパケットを受信したかを判断する(ステップST605)。ステップST605において前記カウント値が送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数に達していない時に、すなわち、1つの送信ウインドウサイズにおける全てのパケットを受信していない時、ステップST601へ戻る。ステップST605において前記カウント値が送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数に達している時に、すなわち、1つの送信ウインドウサイズにおける全てのパケットを受信した時に、当該時刻T2を記憶する(ステップST606)。
【0040】
次に、ステップST607において、1つの送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数のパケットが到着するのに要するパケット到着時間をTwとした場合に、Tw=T2−T1の演算をしてTwを求める。次に、受信装置510は、所定の第1の閾値をTth1とし、Tw≧Tth1であるかを判断する(ステップST608)。ステップST608においてTw≧Tth1でない時に、所定の第2の閾値をTth2(Tth1>Tth2)とし、Tw≧Tth2であるかを判断する(ステップST609)。
【0041】
ステップST608においてTw≧Tth1である時に、受信装置510は、送信ウインドウサイズの減少の指示をする新ウインドウサイズ情報を生成する(ステップST610)。また、ステップST609においてTw≧Tth2である時に、受信装置510は、送信ウインドウサイズの維持の指示をする新ウインドウサイズ情報を生成する(ステップST611)。また、ステップST609においてTw≧Tth2でない時に、受信装置510は、送信ウインドウサイズの増大の指示をする新ウインドウサイズ情報を生成する(ステップST612)。
【0042】
次に、受信装置510は、送信装置110からのパケットを正常に受信して前記パケットカウント値を正常に生成した時に前記パケットカウント値を示す累積ACKパケットを生成し、この累積ACKパケットに新ウインドウサイズ情報を付加して、累積ACKパケット及び新ウインドウサイズ情報を送信装置110に返信する(ステップST613)。その後に、受信装置510は、T1、T2の記憶値を削除し(ステップST614)、ステップST601へ戻る。
【0043】
以上のように、本発明の実施の形態2においては、受信装置510が送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数のパケットが到着するのに要するパケット到着時間Twに基づいて新ウインドウサイズ情報を生成し、送信装置110が前記新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズでパケットを送信するから、伝送されるパケットの輻輳の発生前に伝送されるパケットの量を制御することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信手段が送信ウインドウサイズに対応した所定の基準数のパケットが到着するのに要するパケット到着時間に基づいて新ウインドウサイズ情報を生成し、送信手段が前記新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズでパケットを送信するから、伝送されるパケットの輻輳の発生前に伝送されるパケットの量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る通信システムの構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1に係る通信システムの動作を説明するためのフロー図
【図3】本発明の実施の形態1に係る通信システムにおける動作の1つの具体例を説明するための図
【図4】本発明の実施の形態1に係る通信システムにおける動作の他の具体例を説明するための図
【図5】本発明の実施の形態2に係る通信システムの構成を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態2に係る通信システムの動作を説明するためのフロー図
【符号の説明】
100、500 通信システム
110 送信装置
120、510 受信装置
130 IPネットワーク
Claims (4)
- 送信装置と、受信装置と、前記送信装置と前記受信装置とを接続するIPネットワークとを具備する通信システムにおいて、
前記送信装置は、送信ウインドウサイズの増大または減少を指示する新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズでパケットを送信し、
前記受信装置は、1つの前記送信ウインドウサイズにおける全ての前記パケットを受信した時刻から先頭の前記パケットを受信した時刻を減算した時間であるパケット到着時間に基づいて前記新ウインドウサイズ情報を生成して前記送信装置に返信することを特徴とする通信システム。 - 送信ウインドウサイズの増大または減少を指示する新ウインドウサイズ情報に応答して決められる送信ウインドウサイズで送信装置から送信されるパケットを受信するステップと、
1つの前記送信ウインドウサイズにおける全ての前記パケットを受信した時刻から先頭の前記パケットを受信した時刻を減算した時間であるパケット到着時間に基づいて前記新ウインドウサイズ情報を生成するステップと、
生成した前記新ウインドウサイズ情報を前記送信装置に返信するステップと、
を具備することを特徴とする通信方法。 - 前記パケット到着時間が所定の閾値以上である時に前記送信ウインドウサイズの減少の指示をする前記新ウインドウサイズ情報を生成し、かつ、前記パケット到着時間が前記所定の閾値未満である時に前記送信ウインドウサイズの増大の指示をする前記新ウインドウサイズ情報を生成することを特徴とする請求項2記載の通信方法。
- 前記パケット到着時間が第1の閾値以上である時に前記送信ウインドウサイズの減少の指示をする前記新ウインドウサイズ情報を生成し、前記パケット到着時間が前記第1の閾値未満であって第2の閾値以上である時に前記送信ウインドウサイズの維持の指示をする前記新ウインドウサイズ情報を生成し、かつ、前記パケット到着時間が前記第2の閾値未満である時に前記送信ウインドウサイズの増大の指示をする前記新ウインドウサイズ情報を生成することを特徴とする請求項2記載の通信方法。
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