JP4740338B2 - 通信装置および通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ネットワークを介してデータ送信を行う際に輻輳制御を行う通信装置および通信方法に関する。
ＴＣＰ／ＩＰネットワークにおけるデータ転送において、データはパケットと呼ばれる単位で送受信される。送信側装置が送ったパケットに対して、そのパケットが受信側装置に到達したことは、肯定応答パケット（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ：以下、ＡＣＫパケットという）を受信側装置が送り、それを送信側装置が受け取ることによって確認される。送信側装置から受信側装置に、ＡＣＫパケットを得ることなしに送り続けることが可能なデータ量はウィンドウサイズによって制限されている。このウィンドウサイズは、一般的には、受信側装置が受信したデータを保持できる最大量（Receive Window：以下、ＲＷＩＮという）と、ネットワーク中に滞留させることが可能なデータ量（輻輳ウィンドウサイズ：以下、ｃｗｎｄという）とのうちで最小値（ｍｉｎ(ＲＷＩＮ, ｃｗｎｄ)）が設定される。
図１は、パケットロスが発生する環境でのＴＣＰウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。
ここで、ｃｗｎｄはネットワークの輻輳状態に応じて増減し、現在、ｃｗｎｄは送信側装置で制御されている。送信通信装置は、ＡＣＫパケットを受信するとより多くのデータをネットワーク中に送信させることが可能と判断し、ｃｗｎｄを増加させる。一方、パケットロスが検出されると送信パケットが多すぎる（輻輳状態である）と判断して、ｃｗｎｄを半分に減少させる。また、通信開始時は適切なｃｗｎｄの設定が困難であるため、ｃｗｎｄは１パケットサイズから適切なサイズになるまで上昇させていく。これはＳｌｏｗ Ｓｔａｒｔと呼ばれるアルゴリズムである。ＴＣＰ／ＩＰネットワークではこのような輻輳制御が行われている。
近年、ネットワークの多様化・広帯域化に伴い、これらの制御を用いた場合には不必要に送信速度が抑制されることが問題となっている。１つの理由は無線ネットワークの登場により、輻輳の検出が困難になったことである。従来の有線ネットワークではパケットロスの原因はほとんどがネットワークの輻輳に伴うバッファのオーバフローであり、パケットロスに応じて輻輳制御を行っても不必要に送信速度を抑制する可能性は極めて低いものであった。しかし、無線ネットワークでは、雑音などの一時的な伝送路の劣化により、パケットロスが発生することがある。その場合、不必要に送信速度を抑制してしまうという問題が発生する。もう１つの理由はネットワークの広帯域化により、適切な速度に到達するまでに時間がかかるようになったことである。例えば、上記のようなＳｌｏｗ Ｓｔａｒｔアルゴリズムを用いた場合には、モデムでの通信最適速度に到達する時間に対して光ファイバでの通信最適速度に到達する時間は数倍かかることになる。これらのことから、図１に示すようにＲＷＩＮには余裕があるにもかかわらず、ｃｗｎｄによって不必要に送信速度が抑制されることになる。このようなことから、例えばすぐに表示させたいデータをすぐに表示することができないという状況も発生することになる。
この問題を解決するために、中継装置から輻輳状態の情報を取得し、それによってウィンドウ制御を行う方法が提案されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
図２は従来のウィンドウ制御を行う方法を実現するシステムの構成を示すブロック図であり、図３は従来のウィンドウ制御を行う場合のＴＣＰウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。
上記非特許文献１の技術においては、中継装置２５０の輻輳通知部２５１がバッファ内に存在するパケット量を測定し、その量が閾値を超えた場合には輻輳が発生していることを通信装置１５０に通知する。通信装置１５０のウィンドウサイズ設定部１５１は、図３に示すようにパケットロスが発生しても輻輳ウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）を減少させずに送信を行い、輻輳が発生している通知を受けた場合に輻輳ウィンドウサイズを減少させて送信を行う。これにより、無線リンクなどにおける輻輳と無関係なパケットロスによるウィンドウサイズの減少を回避することが可能としている。
上記非特許文献２の技術においては、上記非特許文献１の技術と同じく、中継装置が輻輳状態を通信装置に通知する。輻輳が発生していない場合には、図３に示すようにスロースタートに比べて高速に輻輳ウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）を増加させている。これにより、最適速度に到達するまでの時間を短縮することが可能としている。
ＲＥＱＵＥＳＴ ＦＯＲ ＣＯＭＭＥＮＴ ３１６８： Ｅｘｐｌｉｃｉｔ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００１ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ： Ｑｕｉｃｋ Ｓｔａｒｔ ｆｏｒ ＴＣＰ ａｎｄ ＩＰ， ２０ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２００５
しかしながら、上記のような従来の技術では、送受信側装置間の中継装置すべてから、輻輳状態を取得する必要があり、各中継装置はそれに対応していなければならない。ネットワーク内の通信装置すべてが、上記の技術を用いるためにはネットワーク内の中継装置すべてが輻輳状態を通知する機能を備えていなければならないことになる。すなわち、上記の技術は高度に設計された特殊なネットワーク（携帯電話網など）以外で用いることは困難であると言える。また、ホームネットワークなどの安価な機器で設計されるネットワークでは、より簡単な手法で同様の効果を得る必要がある。
そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、不必要に送信速度が抑制されることを回避し、例えばホームネットワーク内の機器間の通信速度を向上することができる通信装置および通信方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る通信装置は、ネットワークを介して接続される相手側通信装置とデータの送受信を行うとともに、データの送信速度を制御する通信装置であって、当該通信装置および前記相手側通信装置のネットワーク上の位置に関する情報である位置情報に基づいて、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のネットワークにおける輻輳制御の必要性を判定する輻輳制御判定手段と、前記輻輳制御判定手段により判定された輻輳制御の必要性に応じて前記相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御する送信速度制御手段とを備えることを特徴とする。
これによって、不必要な送信速度の抑制を回避することが可能となり、機器間の通信速度を向上することができる。
ここで、前記輻輳制御判定手段は、当該通信装置および前記相手側通信装置の前記位置情報に基づいて、当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあるか否かを判定し、当該判定の結果、同じ管理範囲内にある場合に前記輻輳制御が必要でないと判定し、前記送信速度制御手段は、前記輻輳制御を行わずに、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御してもよい。
これによって、送信側および受信側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にある場合、輻輳制御を行わないので、不必要な送信速度の抑制を回避することが可能となり、機器間の通信速度を向上することができる。ここで、ネットワークの同じ管理範囲内とは、例えば、ホームネットワーク等の家庭内のＬＡＮ内である。
また、前記位置情報は、ＩＰアドレスであり、前記輻輳制御判定手段は、当該通信装置および前記相手側通信装置の前記ＩＰアドレスのネットワーク部が一致している場合に、当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあると判定してもよい。
これによって、ネットワークの同じ管理範囲内にあるか否かを簡単に判定することができる。
また、前記位置情報は、ネットワーク上の通信装置に関する情報を管理するネットワーク管理サーバから取得される情報であり、前記輻輳制御判定手段は、前記ネットワーク管理サーバから取得される情報に基づいて当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあるか否かを判定してもよい。
また、前記位置情報は、前記相手側通信装置までのネットワーク経路上の中継装置のＩＰアドレスであり、前記輻輳制御判定手段は、前記中継装置の前記ＩＰアドレスのネットワーク部が一致している場合に、当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあると判定してもよい。
これによって、通信装置および相手側通信装置が属するＬＡＮ内の通信装置の通信状況を確認することができ、不必要な送信速度抑制制御を回避することが簡単に可能となる。
また、前記輻輳制御判定手段は、さらに、他の通信装置の通信状況を示す通信状況情報を取得し、取得した前記通信状況情報に基づいて前記他の通信装置の通信状況を判定する他装置通信状況判定部と、当該通信装置のフロー数を示すフロー数情報を取得し、取得した前記フロー数情報に基づいて当該通信装置の通信状況を判定する自装置内フロー数判定部とを備え、当該通信装置および前記相手側通信装置の前記位置情報および前記通信状況に基づいて、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のネットワークにおける輻輳制御の必要性を判定してもよい。
これによって、通信装置および相手側通信装置が属するＬＡＮ内の通信装置の通信状況を確認することができ、不必要な送信速度抑制制御を回避することが簡単に可能となる。
また、前記通信装置は、さらに、当該通信装置の送信または前記他の通信装置の送信に対するそれぞれの優先度を判定する優先度判定手段を備え、前記輻輳制御判定手段は、当該通信装置および前記相手側通信装置の前記位置情報に基づいて、当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあるか否かを判定し、当該判定の結果、同じ管理範囲内にあり、かつ、前記通信状況が通信中である場合に前記輻輳制御が必要であると判定し、前記送信速度制御手段は、前記優先度に基づいて輻輳制御を行って、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御してもよい。
これによって、通信装置および相手側通信装置が属するＬＡＮ内の通信装置の優先度情報を確認することができ、ＬＡＮ内全体のＱｏＳ（Quality of Service）を向上させることができる。
また、前記送信速度制御手段は、前記輻輳制御判定手段により輻輳制御の必要性がないと判定された場合には相手側通信装置より通知されたウィンドウサイズをウィンドウサイズとし、その他の場合には前記相手側通信装置より通知されたウィンドウサイズと輻輳ウィンドウサイズの最小値をウィンドウサイズとしてもよい。
これによって、輻輳制御の必要性に応じて、不必要な送信速度抑制制御を回避することが簡単に可能となる。
また、前記送信速度制御手段は、前記輻輳制御判定手段により輻輳制御の必要性がないと判定された場合には前記相手側通信装置の受信能力に応じて送信速度を決定し、その他の場合には前記相手側通信装置の肯定・否定応答に応じて送信レートを増減してもよい。
これによって、輻輳制御の必要性に応じて、不必要な送信速度抑制制御を回避することが簡単に可能となる。
また、前記位置情報は、ＩＰアドレスであり、前記通信装置は、さらに、当該通信装置の通信履歴を保存する通信履歴保存手段を備え、前記送信速度制御手段は、前記相手側通信装置のＩＰアドレスが前記通信履歴に残っていた場合、前記通信履歴内の輻輳ウィンドウサイズを初期ウィンドウサイズとしてもよい。
これによって、通信装置および相手側通信装置が過去に通信した時の履歴情報を確認することができ、初期ウィンドウサイズを適切な値に設定することが可能となる。
また、前記位置情報は、無線ＬＡＮのモード（アドホック、インフラストラクチャ）であり、前記送信速度制御手段は、無線ＬＡＮにおいてアドホックモードを使用した時に、当該通信装置に他のフローが無い場合には前記相手側通信装置より通知されたウィンドウサイズをウィンドウサイズとし、その他の場合には前記相手側通信装置より通知されたウィンドウサイズと輻輳ウィンドウサイズの最小値をウィンドウサイズとしてもよい。
これによって、輻輳制御の必要性を無線ＬＡＮのモードによって判断することが可能となる。また、不必要な送信速度抑制制御を回避することが簡単に可能となる。
なお、本発明は、このような通信装置として実現することができるだけでなく、このような通信装置が備える特徴的な手段をステップとする通信方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
本発明に係る通信装置および通信方法によれば、ルータに変更を必要とすることなく、例えばホームネットワーク内の機器間の通信速度を向上することができる。
以下、本発明の各実施の形態について、それぞれ図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図４は本発明の実施の形態１に係る通信装置が用いられるネットワークの構成を示すブロック図であり、図５は本発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、通信装置１００は、ＬＡＮ４００を介して通信装置２００およびインターネット３００に接続されている。また、インターネット３００には、複数のＬＡＮ４１０、４２０が接続され、さらにＬＡＮ４１０、４２０には複数の通信装置２１０、２２０、２３０が接続されている。
インターネットで用いられるプロトコルは、例えばＴＣＰのように受信側通信装置からのフィードバック情報である肯定応答・否定応答を用いてデータ送信速度の制御を行っているか、例えばＵＤＰのようにアプリケーションによって送信速度が決定されるかのどちらかに大別される。近年では、各通信装置がアプリの要求する速度で通信した場合には、リンクの速度限界を超えるデータがネットワークに流れるため、多くのプロトコルがフィードバック情報をもとに輻輳制御を行っている。送信側の通信装置１００は、例えば相手側通信装置２２０とインターネットを介して接続している場合には、その経路上の他の通信装置の通信状況を知ることは極めて困難であるが、ＬＡＮ４００内では容易に推測可能である。なお、ここでＬＡＮ内とは自通信装置が他の通信装置の通信状況を知ることができる範囲であり、例えば一人の管理者が複数のネットワークの情報を管理していた場合にはその複数のネットワークをＬＡＮとみなすこともできる。このような環境の場合、送信側の通信装置１００は、受信側の相手通信装置がインターネット３００を介して接続している通信装置２２０であるのか、ＬＡＮ４００内の通信装置２００であるのかにより送信速度の制御を切り替えることが望ましい。
通信装置１００は、ネットワークにおける輻輳制御の必要性に応じてデータの送信速度を制御するための装置であり、図５に示すように送信速度制御部１０１、ルーチング制御部１０２、アクセス制御部１０３、輻輳制御判定部１０４、および端末優先度判定部１０９を備えている。
送信速度制御部１０１は、ウィンドウサイズ設定部１０８を有し、相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御する。ウィンドウサイズ設定部１０８は、輻輳制御の必要性に応じてウィンドウサイズを設定する。ルーチング制御部１０２は、相手側通信装置５００のＩＰアドレスを取得する。
アクセス制御部１０３は、相手側通信装置が同一ネットワーク内に存在した場合には、他の通信装置の通信状況を示す通信状況情報を取得する。ここで、取得する通信状況情報は、例えば、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｅｅｒ Ｓｅｎｃｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）制御機能のキャリアセンスの情報、無線ＬＡＮにおけるＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）の情報、イーサネット（登録商標）におけるＨＡＬＦ／ＦＵＬＬの情報、時分割多重アクセス方式におけるスロット割り当ての情報など、ＭＡＣ層の制御方式によって異なる。なお、時分割多重アクセス方式におけるスロット割り当ての情報には、ポーリングによる割り当て、トークンによる割り当てなども含まれる。
輻輳制御判定部１０４は、自装置内フロー数判定部１０５、通信相手位置判定部１０６、および他装置通信状況判定部１０７を有し、通信装置１００および相手側通信装置５００のネットワーク上の位置に関する情報である位置情報であるＩＰアドレスに基づいて、相手側通信装置５００に対して送信を行う際のネットワークにおける輻輳制御の必要性を判定する。自装置内フロー数判定部１０５は、通信装置１００のフロー数を示すフロー数情報を取得し、取得したフロー数情報に基づいて通信装置１００の通信状況を判定する。通信相手位置判定部１０６は、通信装置１００および相手側通信装置５００のＩＰアドレスのネットワーク部が一致しているか否かを判定し、一致している場合に、通信装置１００および相手側通信装置５００がネットワークの同じ管理範囲内にあると判定する。他装置通信状況判定部１０７は、アクセス制御部１０３によって取得された他の通信装置の通信状況を示す通信状況情報に基づいて他の通信装置が輻輳発生原因となる通信を行っているか否かを判定する。
端末優先度判定部１０９は、通信装置１００の送信および他の通信装置の送信に対するそれぞれの優先度が有るか無いかを判定する。ここで、通信装置１００の送信に対する優先度は、例えばその送信を実行したアプリケーションから取得する。なお、通信装置１００の送信に対する優先度は、あらかじめ設定されていても構わない。一方、他の通信装置の送信に対する優先度は、例えば、パケット内の、ＩＰｖ４であればタイプオブサービス、ＩＰｖ６であればフローラベル等の優先度を用いることができる。なお、ＬＡＮ内の通信装置の優先度をあらかじめ設定し、各通信装置の優先度を記録したテーブルを管理しておく構成であっても構わない。
次に、上記のように構成された通信装置１００の動作について説明する。
図６は通信装置１００の動作の流れを示すフローチャートであり、図７〜図９は本実施の形態のウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。
通信装置１００の通信相手位置判定部１０６は、無線ＬＡＮにおいて、アドホックモードを用いるか、インフラストラクチャモードを用いるか、の判定を行う（ステップＳ１０１）。この判定の結果、アドホックモードを用いる場合には、他の通信装置の送信によって輻輳が発生しないと仮定できる。次に、自装置内フロー数判定部１０５は、通信装置１００のフロー数を示すフロー数情報を取得し、他にＴＣＰフローが有るか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
この判定の結果、他にＴＣＰフローが無い場合（ステップＳ１０２でＮｏ）には、送信速度制御部１０１は、輻輳制御を行わずにデータを送信する（ステップＳ１０３）。すなわち、ウィンドウサイズ設定部１０８は、図７に示すように相手側通信装置５００より通知されたウィンドウサイズ（ＲＷＩＮ）をウィンドウサイズとして設定する。言い換えると、相手側通信装置５００より送信された肯定・否定応答に依存する必要がない。
一方、他にＴＣＰフローが有る場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）には、端末優先度判定部１０９は、通信装置１００の送信に対する優先度が有るか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この判定の結果、優先度が有る場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）には、送信速度制御部１０１は、優先度別輻輳制御を行う（ステップＳ１０５）。すなわち、ウィンドウサイズ設定部１０８は、例えば、他のＴＣＰフローよりこれから行う送信に対する優先度が高い場合には、図８（ａ）に示すように輻輳ウィンドウサイズを高めの所定のサイズに設定するとともに、パケットロスに応じて輻輳ウィンドウサイズを下げることは行わない。この輻輳ウィンドウサイズを高めの所定のサイズは、例えば、ウィンドウサイズ＝ＲＴＴ×送信希望速度で決定することができる。ここで、ＲＴＴ（Round Trip Time）は、データを送ってから相手の確認応答が返ってくるまでの時間である。または、ウィンドウサイズ設定部１０８は、図８（ｂ）に示すようにパケットロスに応じて輻輳ウィンドウサイズを下げはするが、ある一定ウィンドウサイズ以上を保障するようにしても構わない。逆に、他のＴＣＰフローよりこれから行う送信に対する優先度が低い場合には、例えば、図９（ａ）に示すように輻輳ウィンドウサイズを低めの所定のサイズに固定する。または、ウィンドウサイズ設定部１０８は、図９（ｂ）に示すようにある一定ウィンドウサイズ以下に設定するようにしても構わない。
一方、優先度が無い場合（ステップＳ１０４でＮｏ）には、送信速度制御部１０１は、通常の輻輳制御を行う（ステップＳ１０６）。すなわち、ウィンドウサイズ設定部１０８は、相手側通信装置５００より通知されたウィンドウサイズと輻輳ウィンドウサイズとの最小値をウィンドウサイズとして設定する。
また、上記判定（ステップＳ１０１）の結果、インフラストラクチャモードを用いる場合には、通信相手位置判定部１０６は、通信装置１００のＩＰアドレスと、ルーチング制御部１０２によって取得された相手側通信装置５００のＩＰアドレスとのネットワーク部が一致しているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。この判定の結果、ネットワーク部が一致していない場合、すなわち通信装置１００および相手側通信装置５００がネットワークの同じ管理範囲（ＬＡＮ）外にある場合（ステップＳ１０７でＬＡＮ外）には、送信速度制御部１０１は、通常の輻輳制御を行ってデータを送信する（ステップＳ１０６）。
一方、ネットワーク部が一致している場合、すなわち通信装置１００および相手側通信装置５００がネットワークの同じ管理範囲（ＬＡＮ）内にある場合（ステップＳ１０７でＬＡＮ内）には、他装置通信状況判定部１０７は、アクセス制御部１０３によって取得された他の通信装置の通信状況を示す通信状況情報に基づいて他の通信装置が通信を行っているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。この判定の結果、他の通信装置が通信を行っている場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ）は、例えば図１０に示すように、送信側通信装置１００から同一ＬＡＮ内の通信装置５００にＴＣＰを用いてデータを送信する際、ＬＡＮ内通信装置５１０からＬＡＮ内通信装置５２０へのデータ通信が検出された場合である。この場合、端末優先度判定部１０９は、通信装置１００の送信および他の通信装置の送信に対する優先度が有るか否かを判定する（ステップＳ１０９）。この判定の結果、優先度が無い場合（ステップＳ１０９でＮｏ）には、送信速度制御部１０１は、通常の輻輳制御を行う（ステップＳ１０６）。一方、優先度が有る場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）には、送信速度制御部１０１は、優先度別輻輳制御を行う（ステップＳ１０６）。
以上のように処理を行うことで、ＬＡＮ内の通信装置に対して送信する際、不必要な輻輳制御を回避し、高速な転送を行うことが可能となる。これにより、スロースタートが回避された時には、小さなデータを高速で通信する場合に応答特性が改善される。例えば、小さな画像データを別の機器で、すぐに表示させたい場合等に有用である。また、無線ＬＡＮなどのパケットロスが発生するネットワークでのスループット劣化を回避することができる。
なお、上記の制御はＤＣＣＰ（Ｄａｔａｇｒａｍ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いたＵＤＰフローに対しても同様の制御を行うことが可能である。ＤＣＣＰに対して用いる場合にはウィンドウサイズの制御もしくは転送レート制御に使用する。
また、上記のように構成された通信装置に受信部を備えた、プロトコル終端を行う中継装置であっても構わない。図１１は上記通信装置１００に受信部を備えた中継装置の構成を示すブロック図である。
中継装置７００は、図に示すように通信プロトコル受信処理部７０１および通信プロトコル送信処理部７０２を備えている。通信プロトコル受信処理部７０１は、ＴＣＰでデータを受信する。通信プロトコル送信処理部７０２の構成は、上記通信装置１００と同様である。通信プロトコル送信処理部７０２のプロトコルは、ＴＣＰに限られるものではなく、例えば、ＴＣＰフレンドリーレート制御を行うプロトコルであれば、ＴＣＰ以外であっても構わない。
また、上記の構成に限られるものではなく、複数のネットワークを論理的なＬＡＮとみなしても構わない。図１２は、複数のネットワークを論理的なＬＡＮとみなせる場合の一例を示す図である。
複数のネットワークを論理的なＬＡＮとみなせる場合とは、ホームネットワークにおいて、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮを併用した場合や、ルータを設置して複数ネットワークに分割した場合などが挙げられる。この場合、ネットワークの位置情報、他のフローの情報等を直接通信装置で取得するためには、なんらかの手段が必要となる。例えば１つの方法は情報を管理しているサーバのような通信装置を用意する方法である。もう一つの方法は、ＴＲＡＣＥＲＯＵＴＥ、ＳＴＵＮ、ＵＰｎＰなどのネットワーク構成情報を調べるツールを用いて、情報を取得する方法がある。例えば、ＴＲＡＣＥＲＯＵＴＥという機能を用いる場合、ＴＲＡＣＥＲＯＵＴＥという機能を用いてネットワーク経路上の中継装置のＩＰアドレスを取得し、この中継装置のＩＰアドレスのネットワーク手段と受信装置のＩＰアドレスのネットワーク部が同じであるか否かでネットワークの管理範囲内であるか否かを判定しても構わない。
以上のような処理を行うことで、複数のネットワークを論理的なＬＡＮとみなせる場合でも、上記と同様の処理が可能となる。
また、上記の構成に代えて、過去のウィンドウサイズの変遷履歴を用いても構わない。図１３は、ウィンドウサイズの変遷履歴を用いて場合の通信装置の構成を示すブロック図である。
この通信装置１２０は、図１３に示すように端末優先度判定部１０９に代えて、通信履歴保存部１２１を備えている。通信履歴保存部１２１は、相手側通信装置ごとにウィンドウサイズの変遷履歴を保存する。ウィンドウサイズ設定部１０８は、これから送信しようとする相手側通信装置に対するウィンドウサイズの変遷履歴が通信履歴保存部１２１にある場合には、その変遷履歴に基づいて例えば図１４に示すように初期ウィンドウサイズおよびバッファの確保量を指定する。
以上のように処理を行うことで、初期ウィンドウサイズの向上および消費メモリの削減が可能となる。
また、通信装置１００では、相手側通信装置とのネットワーク的距離を、ＲＴＴを用いて推定し、それに応じて確保するバッファサイズを決定しても構わない。これにより、消費メモリの削減が可能となる。
本発明に係る通信装置は、ＴＣＰに基づく送信処理を行うあらゆる通信装置に適用可能である。
図１は、パケットロスが発生する環境でのＴＣＰウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。 図２は、従来のウィンドウ制御を行う方法を実現するシステムの構成を示すブロック図である。 図３は、従来のウィンドウ制御を行う場合のＴＣＰウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係る通信装置が用いられるネットワークの構成を示すブロック図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図である。 図６は、通信装置１００の動作の流れを示すフローチャートである。 図７は、本実施の形態のウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。 図８は、本実施の形態のウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。 図９は、本実施の形態のウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。 図１０は、他の通信装置が通信を行っている場合の一例を示す図である。 図１１は、上記通信装置１００に受信部を備えた中継装置の構成を示すブロック図である。 図１２は、複数のネットワークを論理的なＬＡＮとみなせる場合の一例を示す図である。 図１３は、ウィンドウサイズの変遷履歴を用いて場合の通信装置の構成を示すブロック図である。 図１４は、本実施の形態のウィンドウサイズの変遷の一例を示す図である。
符号の説明
１００、１２０ 通信装置
１０１ 送信速度制御部
１０２ ルーチング制御部
１０３ アクセス制御部
１０４ 輻輳制御判定部
１０５ 自装置内フロー数判定部
１０６ 通信相手位置判定部
１０７ 他装置通信状況判定部
１０８ ウィンドウサイズ設定部
１０９ 端末優先度判定部
１２１ 通信履歴保存部

Claims (22)

  1. ネットワークを介して接続される相手側通信装置とデータの送受信を行うとともに、データの送信速度を制御する通信装置であって、
    当該通信装置および前記相手側通信装置のネットワーク上の位置に関する情報である位置情報に基づいて、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のネットワークにおける輻輳制御の必要性を判定する輻輳制御判定手段と、
    前記輻輳制御判定手段により判定された輻輳制御の必要性に応じて前記相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御する送信速度制御手段と
    を備えることを特徴とする通信装置。
  2. 前記輻輳制御判定手段は、当該通信装置および前記相手側通信装置の前記位置情報に基づいて、当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあるか否かを判定し、当該判定の結果、同じ管理範囲内にある場合に前記輻輳制御が必要でないと判定し、
    前記送信速度制御手段は、前記輻輳制御を行わずに、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御する
    ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  3. 前記位置情報は、ＩＰアドレスであり、
    前記輻輳制御判定手段は、当該通信装置および前記相手側通信装置の前記ＩＰアドレスのネットワーク部が一致している場合に、当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあると判定する
    ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
  4. 前記位置情報は、ネットワーク上の通信装置に関する情報を管理するネットワーク管理サーバから取得される情報であり、
    前記輻輳制御判定手段は、前記ネットワーク管理サーバから取得される情報に基づいて当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあるか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
  5. 前記位置情報は、前記相手側通信装置までのネットワーク経路上の中継装置のＩＰアドレスであり、
    前記輻輳制御判定手段は、前記中継装置の前記ＩＰアドレスのネットワーク部が一致している場合に、当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあると判定する
    ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
  6. 前記輻輳制御判定手段は、さらに、
    他の通信装置の通信状況を示す通信状況情報を取得し、取得した前記通信状況情報に基づいて前記他の通信装置の通信状況を判定する他装置通信状況判定部と、
    当該通信装置のフロー数を示すフロー数情報を取得し、取得した前記フロー数情報に基づいて当該通信装置の通信状況を判定する自装置内フロー数判定部とを備え、
    当該通信装置および前記相手側通信装置の前記位置情報および前記通信状況に基づいて、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のネットワークにおける輻輳制御の必要性を判定する
    ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  7. 前記他の通信装置の前記通信状況情報は、
    ＣＳＭＡ（Ｃａｒｅｅｒ Ｓｅｎｃｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）制御機能のキャリアセンスの情報である
    ことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
  8. 前記他の通信装置の前記通信状況情報は、
    無線ＬＡＮにおけるＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）の情報である
    ことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
  9. 前記他の通信装置の前記通信状況情報は、
    イーサネット（登録商標）におけるＨＡＬＦ／ＦＵＬＬの情報である
    ことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
  10. 前記他の通信装置の前記通信状況情報は、
    時分割多重アクセス方式におけるスロット割り当ての情報である
    ことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
  11. 当該通信装置の前記フロー数情報は、
    ＴＣＰのセッション数である
    ことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
  12. 前記通信装置は、さらに、
    当該通信装置の送信または前記他の通信装置の送信に対するそれぞれの優先度を判定する優先度判定手段を備え、
    前記輻輳制御判定手段は、当該通信装置および前記相手側通信装置の前記位置情報に基づいて、当該通信装置および前記相手側通信装置がネットワークの同じ管理範囲内にあるか否かを判定し、当該判定の結果、同じ管理範囲内にあり、かつ、前記通信状況が通信中である場合に前記輻輳制御が必要であると判定し、
    前記送信速度制御手段は、前記優先度に基づいて輻輳制御を行って、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御する
    ことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
  13. 前記送信速度制御手段は、前記優先度が高い通信装置に対しては固定ウィンドウサイズで送信する
    ことを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
  14. 前記送信速度制御手段は、前記優先度が高い通信装置に対しては特定ウィンドウサイズ以下に落とさないで送信する
    ことを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
  15. 前記送信速度制御手段は、前記優先度が高い通信装置に対しては否定応答に対して送信レートを落とさないで送信する
    ことを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
  16. 前記送信速度制御手段は、前記輻輳制御判定手段により輻輳制御の必要性がないと判定された場合には相手側通信装置より通知されたウィンドウサイズをウィンドウサイズとし、その他の場合には前記相手側通信装置より通知されたウィンドウサイズと輻輳ウィンドウサイズの最小値をウィンドウサイズとする
    ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  17. 前記送信速度制御手段は、前記輻輳制御判定手段により輻輳制御の必要性がないと判定された場合には前記相手側通信装置の受信能力に応じて送信速度を決定し、その他の場合には前記相手側通信装置の肯定・否定応答に応じて送信レートを増減する
    ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  18. 前記位置情報は、ＩＰアドレスであり、
    前記通信装置は、さらに、
    当該通信装置の通信履歴を保存する通信履歴保存手段を備え、
    前記送信速度制御手段は、前記相手側通信装置のＩＰアドレスが前記通信履歴に残っていた場合、前記通信履歴内の輻輳ウィンドウサイズを初期ウィンドウサイズとする
    ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  19. 前記位置情報は、無線ＬＡＮのモード（アドホック、インフラストラクチャ）であり、
    前記送信速度制御手段は、無線ＬＡＮにおいてアドホックモードを使用した時に、当該通信装置に他のフローが無い場合には前記相手側通信装置より通知されたウィンドウサイズをウィンドウサイズとし、その他の場合には前記相手側通信装置より通知されたウィンドウサイズと輻輳ウィンドウサイズの最小値をウィンドウサイズとする
    ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  20. 前記通信装置は、さらに、
    前記相手側通信装置に送信するための前記データを受信する受信手段を備える
    ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  21. ネットワークを介して接続される通信装置と相手側通信装置との間でデータの送受信を行うとともに、データの送信速度を制御する通信方法であって、
    前記通信装置および前記相手側通信装置のネットワーク上の位置に関する情報である位置情報に基づいて、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のネットワークにおける輻輳制御の必要性を判定する輻輳制御判定ステップと、
    前記輻輳制御判定ステップにおいて判定された輻輳制御の必要性に応じて前記相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御する送信速度制御ステップと
    を含むことを特徴とする通信方法。
  22. ネットワークを介して接続される通信装置と相手側通信装置との間でデータの送受信を行うとともに、データの送信速度を制御するためのプログラムであって、
    前記通信装置および前記相手側通信装置のネットワーク上の位置に関する情報である位置情報に基づいて、前記相手側通信装置に対して送信を行う際のネットワークにおける輻輳制御の必要性を判定する輻輳制御判定ステップと、
    前記輻輳制御判定ステップにおいて判定された輻輳制御の必要性に応じて前記相手側通信装置に対して送信を行う際のデータの送信速度を制御する送信速度制御ステップとをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とするプログラム。
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