JP4832483B2 - Mobile communication system and mobile communication method - Google Patents
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Description
移動体と地上局の間でデータを送受信する移動体通信装置及び移動体通信方法に関する。 The present invention relates to a mobile communication device and a mobile communication method for transmitting and receiving data between a mobile and a ground station.
従来、TCP(Transmission Control Protocol)のような、送信端末と受信端末の間で応答確認を行いながらパケットの送受信を行うデータ通信では、通信スループットを向上させる方法として、例えば、〔特許文献1〕に記載の再送制御方法が知られている。 Conventionally, in data communication such as TCP (Transmission Control Protocol) in which packets are transmitted and received while a response is confirmed between a transmission terminal and a reception terminal, a method for improving communication throughput is disclosed in, for example, [Patent Document 1]. The described retransmission control method is known.
この方法は、通信中に測定した送信端末と受信端末の間の往復遅延時間(以下、RTTと言い、Round Trip Timeの略である)から、受信端末が、送信端末の再送タイムアウト時間を推定し、受信端末が、送信端末からパケットを受信した時点から再送タイムアウト時間を経過しても次のパケットを受信しない場合は、受信端末は、次のパケットが伝送路内で消失したと判断して、再送を促すパケット(セグメント促進信号)を送信端末へ送信する方法である。 In this method, the receiving terminal estimates the retransmission timeout time of the transmitting terminal from the round-trip delay time between the transmitting terminal and the receiving terminal (hereinafter referred to as RTT, which is an abbreviation of Round Trip Time) measured during communication. When the receiving terminal does not receive the next packet even after the retransmission timeout period has elapsed from the time when the packet is received from the transmitting terminal, the receiving terminal determines that the next packet has been lost in the transmission path, In this method, a packet (segment promotion signal) that prompts retransmission is transmitted to the transmission terminal.
セグメント促進信号を受信した送信端末は、受信端末に対し、再送すべきパケットが存在する場合は、再送すべきパケットを再送し、再送すべきパケットが存在しない場合はデータレス信号を送信する。 When there is a packet to be retransmitted, the transmitting terminal that has received the segment promotion signal retransmits the packet to be retransmitted to the receiving terminal, and transmits a dataless signal when there is no packet to be retransmitted.
このようにして、消失したパケットの再送を早期に実現させ、通信スループットを向上している。 In this way, retransmission of lost packets is realized early, and communication throughput is improved.
移動体通信システム、すなわち送受信端末の一方が移動体上に存在し、他方が地上に存在する通信システムや、送受信端末がそれぞれ異なる移動体上に存在し、地上の通信網を介して通信する通信システムでは、ハンドオーバにより通信中断期間が発生するが、通信中断期間が終わった後の無線通信回復時には、できるだけ早期にパケット送受信を再開する必要がある。 A mobile communication system, that is, a communication system in which one of transmission / reception terminals exists on a mobile body and the other exists on the ground, or communication in which transmission / reception terminals exist on different mobile bodies and communicate via a ground communication network In the system, a communication interruption period occurs due to handover, but when wireless communication is recovered after the communication interruption period ends, it is necessary to restart packet transmission / reception as soon as possible.
しかし、RTTが大きい通信システムでは、1回目の再送タイムアウト時間がハンドオーバによる通信中断期間に比べて長い場合があり、〔特許文献1〕に記載の従来の技術のように、再送タイムアウト時間の経過後に、送信端末にパケットの再送を促すと、通信中断期間終了直後からパケットが再送されるまでの間は、パケットが送受信できない長い期間が存在し、無線伝送路の利用効率が低下し、通信スループットが低下するという問題がある。 However, in a communication system with a large RTT, the first retransmission timeout time may be longer than the communication interruption period due to the handover, and after the retransmission timeout time elapses as in the conventional technique described in [Patent Document 1]. When the transmission terminal is urged to retransmit the packet, there is a long period in which the packet cannot be transmitted / received immediately after the end of the communication interruption period until the packet is retransmitted, the utilization efficiency of the wireless transmission path is reduced, and the communication throughput is reduced. There is a problem of lowering.
また、RTTが異なる複数のアプリケーションが並行してTCP通信している場合、上記従来の技術では、再送タイムアウト時間が短いアプリケーションのパケットの順に再送が開始されるため、RTTが異なるアプリケーション間で通信スループットの不公平が生じるという問題もある。 Further, when a plurality of applications having different RTTs perform TCP communication in parallel, in the above conventional technique, retransmission is started in the order of packets of applications having a short retransmission timeout time. There is also a problem of unfairness.
また、上記従来技術は、送受信端末にラウンドトリップ時間計測部,再送タイムアウト時間算出部,セグメント促進送信部等を実装する必要があるが、インタネットアクセスのように不特定多数の端末間で行う通信では、アクセスし得る全ての送受信端末に実装することは現実的ではない。 In addition, the above-mentioned conventional technology needs to implement a round trip time measuring unit, a retransmission timeout time calculating unit, a segment promotion transmitting unit, etc. in the transmitting and receiving terminals, but in communications performed between a large number of unspecified terminals such as Internet access. It is not practical to install in all the transmitting / receiving terminals that can be accessed.
本発明の第1の目的は、RTTを待つことなく、データパケットを再送でき、無線伝送路の利用効率を向上させ、通信スループットを向上させることができる移動体通信システム及び移動体通信方法を提供することにある。 A first object of the present invention is to provide a mobile communication system and a mobile communication method that can retransmit a data packet without waiting for an RTT, improve the utilization efficiency of a wireless transmission path, and improve communication throughput. There is to do.
本発明の第2の目的は、ハンドオーバによる通信中断期間が終わった後の無線通信回復後、直ちに送信端末にパケットの再送を行わせる中継処理を行うことにより、インタネットアクセスのように不特定多数の端末間で行うTCP通信においても無線伝送路の利用効率を向上させ、通信スループットを向上させることができる移動体通信システム及び移動体通信方法を提供することにある。
The second object of the present invention is to perform relay processing that causes a transmitting terminal to retransmit a packet immediately after recovery of wireless communication after the end of a communication interruption period due to handover. An object of the present invention is to provide a mobile communication system and a mobile communication method capable of improving the use efficiency of a wireless transmission path and improving the communication throughput even in TCP communication performed between terminals.
本発明は、上記目的を達成するために、地上側と移動体との間で送受信されるパケットを中継するための中継装置を、地上側無線機に接続された地上側中継装置,移動体側無線機に接続された移動体側中継装置として設け、各中継装置は、送信端末側あるいは受信端末と通信網を介して接続され、各中継装置には、無線機側から受けたパケット(確認応答パケットを含む)を送信端末側あるいは受信端末側へ中継するパケット中継手段と、受信端末側から無線機側の方向に中継するTCP通信の最新の確認応答パケット(以下、ACKパケットという)を蓄積するACKパケット蓄積手段と、地上側無線機と移動体側無線機との間の無線リンクの接続状態を監視する無線リンク監視手段とを含んで構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a relay device for relaying packets transmitted and received between the ground side and a mobile unit, a ground side relay device connected to a ground side radio, and a mobile unit side radio. Each relay device is connected to a transmitting terminal side or a receiving terminal via a communication network, and each relay device receives a packet (acknowledgment response packet) received from the wireless device side. ACK packet that stores the latest acknowledgment packet (hereinafter referred to as ACK packet) of TCP communication that relays from the receiving terminal side to the wireless device side. It comprises storage means and radio link monitoring means for monitoring the connection state of the radio link between the ground side radio device and the mobile side radio device.
無線リンク監視手段は、地上側中継装置と移動体側中継装置の間で無線伝送路を監視することにより無線リンクの接続状態を検出し、パケット中継手段は、無線機側から受けた全てのパケットを、無線リンク監視手段が無線リンクが接続状態にあると検出した場合は、送信端末側あるいは受信端末側へそのまま中継する。無線リンク監視手段が、無線リンクが非接続状態と検出した場合はデータパケットを廃棄し、ACKパケット蓄積手段は、受信端末側から受けた最新のACKパケットを蓄積し、無線リンクが非接続状態から接続状態に復帰したことが無線リンク監視手段により検出されると、蓄積しておいたACKパケットをデータパケットの送信側の中継装置へ指定した回数だけ複製して送信する。ACKパケットを受信した端末は、受信したACKパケットに基づいて再送するデータパケットを含めて送信するデータパケットを決定する。 The wireless link monitoring means detects the connection state of the wireless link by monitoring the wireless transmission path between the ground side relay device and the mobile side relay device, and the packet relay means detects all packets received from the wireless device side. When the wireless link monitoring means detects that the wireless link is in a connected state, it relays it directly to the transmitting terminal side or the receiving terminal side. When the wireless link monitoring means detects that the wireless link is disconnected, the data packet is discarded, and the ACK packet storage means stores the latest ACK packet received from the receiving terminal side, and the wireless link is disconnected from the disconnected state. When the wireless link monitoring means detects that the connection state has been restored, the stored ACK packet is duplicated and transmitted to the relay device on the data packet transmission side for the designated number of times. The terminal that has received the ACK packet determines a data packet to be transmitted including a data packet to be retransmitted based on the received ACK packet.
本発明によれば、移動体通信においてインタネットアクセスのように不特定多数の端末間で行うTCP通信を行っても、無線伝送路の利用効率を向上させ、通信スループットを向上させることが可能な移動体通信装置及び移動体通信方法を提供できる。 According to the present invention, even when TCP communication is performed between a large number of unspecified terminals such as Internet access in mobile communication, it is possible to improve the use efficiency of a wireless transmission path and improve communication throughput. A body communication device and a mobile communication method can be provided.
以下、本発明の各実施形態について図面を用いて説明する。以下の説明では、「移動体」とは、列車やバス,航空機,船舶,自動車,移動する人間が携帯している端末などを指す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the “moving object” refers to a train, bus, aircraft, ship, automobile, terminal carried by a moving person, and the like.
第1の実施形態について説明する。図1は、本実施形態の移動体通信システムの構成図である。 A first embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile communication system according to the present embodiment.
図1に示す移動体通信システムは、次のように構成されている。地上側に設置され、データ送受信を行う地上端末1と複数の地上局3が、地上データ伝送路2を介して接続される。地上局3は、地上データ伝送路2に接続された地上局中継装置30と、移動体4と無線通信を行う地上局無線機31と、無線電波を送受信する地上局アンテナ32で構成される。
The mobile communication system shown in FIG. 1 is configured as follows. A ground terminal 1 installed on the ground side and performing data transmission / reception and a plurality of
移動体4は、データ送受信を行う移動体端末41と、移動局43と、移動体端末41と移動局43を接続する移動体データ伝送路42で構成される。移動体4は、移動体データ伝送路42と接続された移動局中継装置430と、地上局3と無線通信を行う移動局無線機431と、無線電波を送受信する移動局アンテナ432で構成される。
The
ここで、地上端末1と移動体端末41は、送受信端末であり、トランスポート層の通信プロトコルであるTCPなどの確認応答パケット(ACKパケットという)によりデータ送達確認ができるプロトコルを使用するものとする。
Here, the ground terminal 1 and the
地上端末1や移動体端末41は複数存在してもよく、各端末は例えばIP(Internet Protocol)アドレスなどで識別される。また、同一構造の地上端末1や移動体端末41は、複数の異なるアプリケーションにより通信してもよく、各通信の接続は例えばIPアドレスとポート番号の組み合わせなどで識別される。また、移動体4も複数存在してもよく、各移動体は例えば移動局無線機431のMAC(Media Access Control)アドレスや移動局中継装置430のIPアドレスなどで識別される。
There may be a plurality of ground terminals 1 and
地上局中継装置30は、地上局無線機31から受けたパケットを地上端末1へ中継するパケット中継手段と、地上端末1側から地上局無線機31へ中継するTCP通信の最新のACKパケットを蓄積するACKパケット蓄積手段と、地上局無線機31と移動局無線機431との間の無線リンクの接続状態を常時監視する無線リンク監視手段を含んで構成される。
The ground
移動局中継装置430は、移動局無線機431から受けたパケットを移動体端末41へ中継するパケット中継手段と、移動体端末41側から移動局無線機431へ中継するTCP通信の最新のACKパケットを蓄積するACKパケット蓄積手段と、移動局無線機431と地上局無線機31との間の無線リンクの接続状態を常時監視する無線リンク監視手段を含んで構成される。
The mobile
無線リンク監視手段は、無線リンクの接続状態を検出するために、例えばIETFのRFC792で規定されているICMP(Internet Control Message Protocol)の一機能であるエコー要求機能、及びエコー応答機能により発せられるデータを用いている。 The radio link monitoring means detects the connection state of the radio link, for example, data issued by an echo request function and an echo response function which are one function of ICMP (Internet Control Message Protocol) defined in RFC 792 of IETF. Is used.
地上局中継装置30および移動局中継装置430は、上述の各手段の機能を論理記号で表し、FPGA(Field Programmable Gate Array)などでLSI化したり、ネットワークプロセッサなどで各機能を並列に動作させることで実現される。
The ground
この他、地上局中継装置30および移動局中継装置430は、CPU(Central Processing Unit)を備えたコンピュータ上で動作するソフトウェアで実現可能であり、その場合のハードウェア構成例を図2に示す。
In addition, the ground
図2に示すように、地上局中継装置30および移動局中継装置430は、上述の各手段の処理を行うCPU,キャッシュメモリ,主記憶メモリなどを搭載する演算装置600と、設定項目を入力するスイッチやキーボードなどの入力装置601と、設定項目入力時の確認や、動作状態やログ情報を表示するLED表示器や液晶パネルなどの出力装置602と、パケットを蓄積したり、ログ情報などを蓄積しておくハードディスクやシリコンディスク,不揮発性メモリなどの記憶装置603と、地上データ伝送路2や移動体データ伝送路42、および地上局無線機31や移動局無線機431との間でパケット送受信を行うインタフェース機能を持つ複数の外部インタフェース装置604で構成される。
As shown in FIG. 2, the ground
以下では、地上局中継装置30および移動局中継装置430を、図2に示すコンピュータ上で動作するソフトウェアにおいて実現した場合を例として説明する。
Below, the case where the ground
地上データ伝送路2および移動体データ伝送路42は、例えば、イーサネット(登録商標)やATM(Asynchronous Transfer Mode)などの有線伝送手段を使用するか、IEEE802.11規格準拠の無線LANなどの無線伝送手段を使用している。また、有線伝送手段又は無線伝送手段とスイッチングハブ,ルータ,WAN(Wide Area Network)を組み合せてネットワークを構成している。
The terrestrial
地上局無線機31および移動局無線機431は、例えば、IEEE802.11規格準拠の無線送受信機やIEEE802.16規格準拠の無線送受信機などの無線通信装置を使用するか、電気信号を無線信号に相互変換するメディアコンバータを使用している。
The
地上局中継装置30又は移動局中継装置430における動作手順を図3により説明する。
The operation procedure in the ground
図3に示す動作手順は、地上局中継装置30と移動局中継装置430に共通であり、地上局中継装置30の動作であれば、「伝送路」は地上データ伝送路2を、「無線機」は地上局無線機31を意味し、移動局中継装置430の動作であれば、「伝送路」は移動体データ伝送路42を、「無線機」は移動局無線機431を意味する。
The operation procedure shown in FIG. 3 is common to the ground
パケット中継手段が、伝送路からACKパケットを受信すると(手順9001)、ACKパケット蓄積手段は、受信したACKパケットをTCPセッションに蓄積し(手順9002)、無線リンク監視手段が、無線リンクが非接続状態ではない、すなわち接続状態であると検出していれば(手順9003)、パケット中継手段は、受信したACKパケットを無線機へ中継し(手順9004)、無線リンク監視手段が無線リンクが非接続状態と検出していれば(手順9003)、パケット中継手段は受信したACKパケットを無線機へ中継しない。無線リンク監視手段が、無線リンクが接続状態を検出すると(手順9005)、ACKパケット蓄積手段は、TCPセッションにおいて最後に蓄積したACKパケットを1個以上(n個)複製し(手順9006)、パケット中継手段は複製したACKパケットを全て無線機へ送信する(手順9007)。 When the packet relay means receives the ACK packet from the transmission path (procedure 9001), the ACK packet accumulation means accumulates the received ACK packet in the TCP session (procedure 9002), and the radio link monitoring means disconnects the radio link. If it is detected that it is not in the state, that is, it is in the connected state (procedure 9003), the packet relay means relays the received ACK packet to the radio equipment (procedure 9004), and the wireless link monitoring means is disconnected from the wireless link. If the state is detected (procedure 9003), the packet relay means does not relay the received ACK packet to the wireless device. When the wireless link monitoring unit detects the connection state of the wireless link (procedure 9005), the ACK packet storage unit replicates one or more (n) ACK packets stored last in the TCP session (procedure 9006). The relay means transmits all the copied ACK packets to the wireless device (procedure 9007).
手順9006では、送受信端末である地上端末1と移動体端末41に実装されているTCPに、RFC2581などに記載されている高速再送(Fast Retransmit)および高速復帰(Fast Recovery)機能が含まれている場合を考慮して、3個以上の複製したACKパケットを送信端末に送るために、3個以上複製してもよい。
In the
本実施形態におけるパケット送受信のフローの例を図4に示す。図4に示すフローは、地上側と移動側で共通であり、地上端末1が送信端末の場合は、送信端末91は地上端末1を、送信側中継装置92は地上局中継装置30を、送信側無線機93は地上局無線機31を、受信側無線機94は移動局無線機431を、受信側中継装置95は移動局中継装置430を、受信端末96は移動体端末41を意味する。
An example of a packet transmission / reception flow in the present embodiment is shown in FIG. The flow shown in FIG. 4 is common to the ground side and the mobile side. When the ground terminal 1 is a transmission terminal, the
一方、移動体端末41が送信端末の場合は、送信端末91は移動体端末41を、送信側中継装置92は移動局中継装置430を、送信側無線機93は移動局無線機431を、受信側無線機94は地上局無線機31を、受信側中継装置95は地上局中継装置30を、受信端末96は地上端末1を意味する。
On the other hand, when the
図4に示すように、送信端末91がデータパケット1〜4を送信し、受信端末96が受信する。受信端末96は、データパケット1〜4に対する確認応答としてACKパケット1〜4を送信し、送信端末91が受信する。このとき、受信側中継装置95は、中継するACKパケットのうち最新のものを蓄積するので、ACKパケット4を受信した時点ではACKパケット4を蓄積している。
As shown in FIG. 4, the
その直後、ハンドオーバが発生し、送信端末91から送信されたデータパケット5〜8が消失したとする。ハンドオーバ中は無線リンクが非接続状態となるが、ハンドオーバが終了して無線リンクの接続状態が回復し、受信側無線機94が無線リンクの回復を確認すると、受信側中継装置95が蓄積していたACKパケット4を複数個、送信端末91側に送信する。送信端末91は、ACKパケット4を受信することにより、データパケット5以降が消失したと判断して、データパケット5〜8を再送する。
Immediately after that, it is assumed that a handover occurs and data packets 5 to 8 transmitted from the
受信端末96がデータパケット5〜8を受信すると、データパケット5〜8に対する確認応答としてACKパケット5〜8を送信し、送信端末91が受信する。送信端末91は、ACKパケット5〜8を受信することにより、データパケットの消失がなかったと判断して、データパケット9〜12を送信し、以降、この動作を繰り返す。
When receiving
図5は、本実施形態の効果を説明する図である。図5に示すグラフは、TCPによるデータ転送開始からの経過時間(横軸)に対する積算した転送データ量(縦軸)の関係を表している。 FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the present embodiment. The graph shown in FIG. 5 represents the relationship between the accumulated transfer data amount (vertical axis) and the elapsed time (horizontal axis) from the start of data transfer by TCP.
グラフ700は、ハンドオーバが発生するまでの転送データ量の変化を示しており、ここまでは、RTTで判断する従来の技術と同等である。ハンドオーバが発生すると、従来の技術では、再送タイムアウト時間を経過するまでパケットが送信できないので、送信端末への再送通知期間を加えた時点から再送が開始されるため、グラフ701に示すように転送データ量が変化する。
A
これに対して、本実施形態では、上述したように、ACKパケット4を受信することにより、データパケット5以降が消失したと判断して、データパケット5〜8を再送するので、ハンドオーバ期間に送信端末への再送通知期間を加えた時点から再送が開始されるため、グラフ702に示すように転送データ量が変化する。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, by receiving the
このように、ハンドオーバ期間終了後に必要な送信端末へのパケット再送通知期間が、従来技術と等しいと仮定しても、本実施形態のように再送開始時点が早いと、データ転送にかかるトータル時間が短くなり、転送データ量÷データ転送にかかるトータル時間で定義される通信スループットが向上する。また、パケットが流れない期間が短縮されることにより無線伝送路の利用効率も向上する。 Thus, even if it is assumed that the packet retransmission notification period to the transmitting terminal required after the handover period ends is equal to that in the prior art, if the retransmission start time is early as in this embodiment, the total time required for data transfer The communication throughput, which is defined by the amount of transfer data divided by the total time required for data transfer, is improved. Also, the use efficiency of the wireless transmission path is improved by shortening the period during which no packet flows.
このように、本実施形態によれば、ハンドオーバ後に無線リンクが非接続状態から接続状態へ回復した時、送信端末の再送タイムアウト時間あるいは受信端末での推定再送タイムアウト時間を待たずに、送信端末はデータパケットの消失を検出可能であり、早期にデータパケットを再送でき、移動体通信におけるTCP通信において、無線伝送路の利用効率を向上でき、通信スループットを向上させることが可能である。 Thus, according to this embodiment, when the radio link recovers from the non-connected state to the connected state after the handover, the transmitting terminal does not wait for the retransmission timeout time of the transmitting terminal or the estimated retransmission timeout time at the receiving terminal. The loss of the data packet can be detected, the data packet can be retransmitted at an early stage, the use efficiency of the wireless transmission path can be improved in the TCP communication in the mobile communication, and the communication throughput can be improved.
第1の実施形態では、TCPセッションは1個の場合を説明したが、1個の端末が複数の端末と同時に異なるセッションを開設してTCP通信を行ったり、一対の送受信端末間で複数のアプリケーションが異なるセッションを同時に開設してTCP通信を行ったり、複数対の送受信端末間で並行してセッションを開設してTCP通信を行うことがある。 In the first embodiment, the case of one TCP session has been described. However, one terminal establishes different sessions simultaneously with a plurality of terminals to perform TCP communication, or a plurality of applications between a pair of transmission / reception terminals. However, TCP communication may be performed by simultaneously establishing different sessions, or by establishing sessions in parallel between a plurality of pairs of transmission / reception terminals.
データ転送時間や通信スループットに対する要求が異なる複数のセッションが混在する場合、中継処理するセッションに優先度を与え、ハンドオーバ後の通信回復時に、優先度の高いセッションから先にパケットの再送を開始させた方がよい場合もある。 When multiple sessions with different requests for data transfer time and communication throughput coexist, priority is given to the session to be relayed, and when the communication is restored after handover, packet retransmission is started first from the session with higher priority Sometimes it is better.
第2の実施形態では、地上局中継装置30および移動局中継装置430において、判断項目に関してセッションごとに優先順位を予め設定しておき、無線リンク監視手段が無線リンクが非接続状態から接続状態と変わったことを検出すると、ACKパケット蓄積手段は、予め設定された優先順位に基づいて、各TCPセッションにおいて最後に蓄積したACKパケットを1個以上(n個)複製し、パケット中継手段は、複製したACKパケットを無線機へ送信するようにしている。
In the second embodiment, in the ground
予め設定する優先順位は、ACKパケット蓄積手段に記憶させるが、設定テーブルの例を図6に示す。図6に示すように、設定テーブル801には、判断項目ごとにACK蓄積の要否とACK送信優先順位が設定されている。 The priorities set in advance are stored in the ACK packet accumulating unit, and an example of the setting table is shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the setting table 801, necessity of ACK accumulation and ACK transmission priority are set for each determination item.
ここで、判断項目には、例えば、アプリケーション,ポート番号,アドレス,プロバイダなどがある。 Here, the determination items include, for example, an application, a port number, an address, and a provider.
アプリケーションを判断項目とする場合、アプリケーションには、例えばWWW(World Wide Web)やSMTP(Simple Mail Transfer Protocol),POP(Post Office Protocol),FTP(File Transfer Protocol)などがあり、パケットのTCPヘッダ内に記載されている宛先ポート番号あるいは送信元ポート番号にて識別される。 When an application is a determination item, the application includes, for example, WWW (World Wide Web), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP (Post Office Protocol), FTP (File Transfer Protocol), and the like in the TCP header of the packet Is identified by the destination port number or the source port number described in.
これらのアプリケーション以外にも、特別なポート番号を指定してTCP通信を行うアプリケーションがあり、このアプリケーションに関しても、パケットのTCPヘッダ内に記載されている宛先ポート番号あるいは送信元ポート番号にて識別される。 In addition to these applications, there are applications that perform TCP communication by specifying a special port number. This application is also identified by the destination port number or source port number described in the TCP header of the packet. The
また、IP(Internet Protocol)アドレス、あるいはMAC(Media Access Control)アドレスなどの特定のアドレスを判断項目とする場合は、パケットのIPヘッダ内に記載されている宛先IPアドレス,送信元IPアドレス,MACヘッダ内に記載されている宛先MACアドレス、あるいは送信元MACアドレスにて識別される。 When a specific address such as an IP (Internet Protocol) address or a MAC (Media Access Control) address is used as a determination item, a destination IP address, a transmission source IP address, and a MAC described in the IP header of the packet are used. It is identified by the destination MAC address or source MAC address described in the header.
また、プロバイダを判断項目とする場合は、パケットのIPヘッダ内のIPアドレス、あるいはMACヘッダ内のVLAN(Virtual LAN)識別子にて識別される。 When the provider is a determination item, the provider is identified by an IP address in the IP header of the packet or a VLAN (Virtual LAN) identifier in the MAC header.
設定テーブル801により、各判断項目ごとにACK蓄積の必要と不要が設定され、ACK蓄積が必要な判断項目に対して優先順位が設定される。なお、ACK蓄積が不要な判断項目に対しては優先順位を設定する必要は無く、図6に示す例では、優先順位0としている。 The setting table 801 sets whether or not ACK accumulation is required for each determination item, and sets a priority order for the determination items that require ACK accumulation. Note that it is not necessary to set a priority for a determination item that does not require ACK accumulation, and the priority is set to 0 in the example shown in FIG.
地上局中継装置30と移動局中継装置430における動作手順を、図7により説明する。図7においても図3と同様に、地上局中継装置30の動作であれば、「伝送路」は地上データ伝送路2を、「無線機」は地上局無線機31を意味し、移動局中継装置430の動作であれば、「伝送路」は移動体データ伝送路42を、「無線機」は移動局無線機431を意味する。
The operation procedure in the ground
パケット中継手段が伝送路からACKパケットを受信すると(手順9021)、ACKパケット蓄積手段は、優先度が設定された各TCPセッションにおいて、受信したACKパケットをTCPセッション別に蓄積し(手順9022)、無線リンク監視手段が無線リンクが接続状態であると検出していれば(手順9023)、パケット中継手段は受信したACKパケットを無線機へ中継する(手順9024)。無線リンク監視手段が、無線リンクが非接続状態と検出していれば(手順9023)、パケット中継手段は、受信したACKパケットを無線機へ中継せず、無線リンク監視手段が、無線リンクが接続状態と検出すると、ACKパケット蓄積手段は設定された優先順位の順番に、各TCPセッションにおいて最後に蓄積したACKパケットを1個以上(n個)複製し(手順9026)、パケット中継手段は、複製したACKパケットを無線機へ送信する(手順9027)。 When the packet relay means receives the ACK packet from the transmission path (procedure 9021), the ACK packet accumulation means accumulates the received ACK packet for each TCP session in each TCP session for which priority is set (procedure 9022), and wirelessly. If the link monitoring means detects that the wireless link is connected (procedure 9023), the packet relay means relays the received ACK packet to the wireless device (procedure 9024). If the wireless link monitoring means detects that the wireless link is not connected (step 9023), the packet relay means does not relay the received ACK packet to the wireless device, and the wireless link monitoring means connects to the wireless link. When the status is detected, the ACK packet storage means replicates one or more (n) ACK packets stored last in each TCP session in the order of the set priority (step 9026), and the packet relay means The transmitted ACK packet is transmitted to the wireless device (procedure 9027).
なお、手順9026では、送受信端末に実装されているTCPに、RFC2581などに記載されている高速再送(Fast Retransmit)および高速復帰(Fast Recovery)機能が含まれている場合を考慮して、3個以上の複製したACKパケットを送信端末に送るために、3個以上複製してもよい。
In the
本実施形態におけるパケット送受信のフローの例を図8に示す。図8に示す例では、判断項目はアプリケーションと想定し、送信端末のアプリケーションA〜Dがそれぞれ受信端末のアプリケーションA〜Dとの間でTCP通信を行う場合を想定している。そのため、設定テーブル801の判断項目は各アプリケーションとなり、アプリケーションごとに優先順位が設定される。 An example of a packet transmission / reception flow in this embodiment is shown in FIG. In the example illustrated in FIG. 8, it is assumed that the determination item is an application, and the applications A to D of the transmission terminal perform TCP communication with the applications A to D of the reception terminal, respectively. Therefore, the determination items of the setting table 801 are each application, and a priority order is set for each application.
図8においても図4と同様、地上端末が送信端末の場合、送信端末91は地上端末1を、送信側中継装置92は地上局中継装置30を、送信側無線機93は地上局無線機31を、受信側無線機94は移動局無線機431を、受信側中継装置95は移動局中継装置430を、受信端末96は移動体端末41を意味し、移動体端末が送信端末の場合、送信端末91は移動体端末41を、送信側中継装置92は移動局中継装置430を、送信側無線機93は移動局無線機431を、受信側無線機94は地上局無線機31を、受信側中継装置95は地上局中継装置30を、受信端末96は地上端末1を意味する。
In FIG. 8, as in FIG. 4, when the ground terminal is a transmission terminal, the
図8に示すように、送信端末91がアプリケーションA〜DのデータパケットA1〜D1を送信し、受信端末96が受信する。受信端末96は、データパケットA1〜D1に対する確認応答としてACKパケットA1〜D1を送信し、送信端末91が受信する。ここで、設定テーブル801は、図6に示すように、アプリケーションA,B,CはACK蓄積が必要であり、ACK送信優先順位が、それぞれ2,3,1に設定され、アプリケーションDはACK蓄積が不要であると設定している。
As shown in FIG. 8, the
このとき、受信側中継装置95は、中継するACKパケットのうち、設定テーブル801で優先度が設定された判断項目であるアプリケーションA,B,Cの最新のACKパケットA1,B1,C1を蓄積している。
At this time, the receiving-
その直後、ハンドオーバが発生し、送信端末91から送信されたデータパケットA2〜D2が消失したとする。ハンドオーバ中は無線リンクが非接続状態となるが、ハンドオーバが終了して無線リンクの接続状態が回復し、受信側無線機94が無線リンクの回復を確認すると、蓄積していたACKパケットのうち、優先順位の高いアプリケーションC,A,Bの順に、ACKパケットC1,A1,B1をそれぞれ複数個、送信端末側に送信する。送信端末91は、ACKパケットC1,A1,B1を受信することにより、データパケットの消失が発生したと判断して、データパケットC2,A2,B2の順に再送する。
Immediately after that, it is assumed that a handover occurs and the data packets A2 to D2 transmitted from the
なお、アプリケーションDは、設定テーブル801では優先度設定されていないため、アプリケーションA,B,Cのような処理は行わず、従来のTCPの再送手順である再送タイムアウトによるパケット再送を行っている。 Note that since the priority is not set in the setting table 801, the application D does not perform the processing such as the applications A, B, and C, and performs packet retransmission by a retransmission timeout which is a conventional TCP retransmission procedure.
このように、本実施形態によれば、ハンドオーバ発生後に無線リンクが非接続状態から接続状態へ回復した時、設定した優先順位に従い、送信端末はデータパケットの消失を検出可能であり、早期にデータパケットを再送できる。 As described above, according to the present embodiment, when the radio link recovers from the non-connected state to the connected state after the handover occurs, the transmitting terminal can detect the loss of the data packet according to the set priority, and the data can be detected early. Packets can be resent.
第1および第2の実施形態では、ハンドオーバ発生後に無線リンクが非接続状態から接続状態へ回復したことを検出した直後に、受信側無線機94から送信端末91に向けて蓄積していた最新のACKパケットを送信することにより、送信端末91からのパケット再送タイミングの早期化を図った。
In the first and second embodiments, immediately after detecting that the radio link is restored from the non-connected state to the connected state after the handover occurs, the latest information accumulated from the receiving-
第3の実施形態では、送信端末91からのパケット再送タイミングをさらに早期化する方法について説明する。
In the third embodiment, a method for further accelerating the packet retransmission timing from the
移動体通信システムの構成例は第1および第2の実施形態と同様であるが、地上局中継装置30は、地上局無線機31から受けたパケットを地上端末1へ中継するパケット中継手段と、地上端末1側から地上局無線機31へ中継するTCP通信の最新の複数個のデータパケットを蓄積するデータパケット蓄積手段と、地上局無線機31と移動局無線機431との間の無線リンクの接続状態を常時監視する無線リンク監視手段を含んで構成される。
The configuration example of the mobile communication system is the same as in the first and second embodiments, but the ground
移動局中継装置430は、移動局無線機431から受けたパケットを移動体端末41へ中継するパケット中継手段と、移動体端末41側から移動局無線機431へ中継するTCP通信の最新の複数個のデータパケットを蓄積するデータパケット蓄積手段と、移動局無線機431と地上局無線機31との間の無線リンクの接続状態を常時監視する無線リンク監視手段を含んで構成される。
The mobile
無線リンク監視手段、無線リンクの接続状態を検出する方法は、第1および第2の実施形態と同様であり、本実施形態では、第1実施形態と同様にコンピュータ上で動作するソフトウェアにおいて実現した場合を例として説明する。また、地上データ伝送路2および移動体データ伝送路42,地上局無線機31および移動局無線機431は、第1および第2の実施形態と同様である。
The radio link monitoring means and the method for detecting the connection state of the radio link are the same as those in the first and second embodiments. In this embodiment, the software is implemented on the computer as in the first embodiment. A case will be described as an example. The terrestrial
本実施形態の地上局中継装置30と移動局中継装置430における動作手順を図9により説明する。
The operation procedure in the ground
図7に示す動作手順は、地上局中継装置30の動作であれば、「伝送路」は地上データ伝送路2を、「無線機」は地上局無線機31を意味し、移動局中継装置430の動作であれば、「伝送路」は移動体データ伝送路42を、「無線機」は移動局無線機431を意味する。
In the operation procedure shown in FIG. 7, if the operation of the ground
パケット中継手段が伝送路からデータパケットを受信すると(手順9041)、データパケット蓄積手段は受信したデータパケットをTCPセッション別に蓄積し(手順9042)、無線リンク監視手段が無線リンクが接続状態であると検出していれば(手順9043)、パケット中継手段は受信したデータパケットを無線機へ中継し(手順9044)、無線リンク監視手段が無線リンクが非接続状態と検出していれば(手順9043)、パケット中継手段は受信した前記データパケットを無線機へ中継しない。無線リンク監視手段が、無線リンクが接続状態を検出すると(手順9045)、データパケット蓄積手段が各TCPセッション毎に蓄積していた最新の複数個のデータパケットを、パケット中継手段が無線機へ送信する(手順9046)。 When the packet relay means receives a data packet from the transmission path (procedure 9041), the data packet storage means accumulates the received data packet for each TCP session (procedure 9042), and the wireless link monitoring means indicates that the wireless link is in a connected state. If detected (procedure 9043), the packet relay means relays the received data packet to the radio (procedure 9044), and if the radio link monitoring means detects that the radio link is disconnected (procedure 9043). The packet relay means does not relay the received data packet to the wireless device. When the wireless link monitoring unit detects the connection state of the wireless link (procedure 9045), the packet relay unit transmits the latest plurality of data packets stored for each TCP session by the data packet storage unit to the wireless device. (Procedure 9046).
手順9046では、パケット中継手段が無線機へ送信するデータパケットは、最後に蓄積されたものから遡って3個以上とすればよい。
In
本実施形態におけるパケット送受信のフローの例を図10に示す。 An example of a packet transmission / reception flow in the present embodiment is shown in FIG.
図10では、地上端末が送信端末の場合、送信端末91は地上端末1を、送信側中継装置92は地上局中継装置30を、送信側無線機93は地上局無線機31を、受信側無線機94は移動局無線機431を、受信側中継装置95は移動局中継装置430を、受信端末96は移動体端末41を意味し、移動体端末が送信端末の場合、送信端末91は移動体端末41を、送信側中継装置92は移動局中継装置430を、送信側無線機93は移動局無線機431を、受信側無線機94は地上局無線機31を、受信側中継装置95は地上局中継装置30を、受信端末96は地上端末1を意味する。
In FIG. 10, when the ground terminal is a transmission terminal, the
図10において、送信端末91がデータパケット1〜4を送信し、受信端末96が受信する。受信端末96は、データパケット1〜4に対する確認応答としてACKパケット1〜4を送信し、送信端末91が受信する。
In FIG. 10, the
その直後、ハンドオーバが発生し、ハンドオーバ中に送信側中継装置92は送信端末91からデータパケット5〜8を受信したとする。このとき、送信側中継装置92は、中継するデータパケットの最新の複数個を蓄積するが、図10に示す例では最新の3個を蓄積する場合を想定し、データパケット8を受信した時点では、データパケット6〜8を蓄積している。但し、データパケット5〜8は受信端末96へは届いていない。
Immediately after that, a handover occurs, and it is assumed that the transmission-
ハンドオーバ中は無線リンクが非接続状態となるが、ハンドオーバが終了して無線リンクの接続状態が回復し、送信側中継装置92が無線リンクの回復を確認すると、蓄積していたデータパケット6〜8を受信端末側に送信する。
During handover, the radio link is disconnected. However, when the handover is completed and the radio link connection state is recovered, and the transmitting
受信端末96は、データパケット6〜8を受信したが、それ以前にはデータパケット4までしか受信していなかったため、データパケット5が消失したと判断して、重複セレクティブACK6〜8を送信端末91に返す。
The receiving
送信端末91は、複数の重複セレクティブACKを受信するため、データパケット5が消失したことを検出して、データパケット5を再送し、その後はデータパケット9以降を送信する。
Since the
なお、本実施形態においても、第2の実施形態のように、判断項目に基づきTCPセッションに優先順位を設定することは可能であり、この場合は、設定された優先順位にしたがって送信側中継装置92はデータパケットを再送すればよい。
In the present embodiment as well, as in the second embodiment, it is possible to set the priority order for the TCP session based on the determination items. In this case, the transmission side relay device according to the
このように、本実施形態では、ACKパケットを蓄積する第1および第2の実施形態に比べて、データパケットを蓄積するため、記憶装置603の記憶容量が大きくなるが、無線リンクが接続状態に回復後にデータパケットを再送開始できるため、早期にデータパケットを再送でき、移動体通信におけるTCP通信において、無線伝送路の利用効率を向上でき、通信スループットを向上させることが可能である。
As described above, in the present embodiment, since the data packet is accumulated as compared with the first and second embodiments in which the ACK packet is accumulated, the storage capacity of the
なお、これまでの第1〜第3の実施形態の説明では、送受信端末の一方が地上端末1である場合を想定しているが、送受信端末の双方が移動体4の場合でも、実現可能である。
In the description of the first to third embodiments so far, it is assumed that one of the transmission / reception terminals is the ground terminal 1, but it can be realized even when both of the transmission / reception terminals are
すなわち、図1に示す移動体4が複数存在し、移動体4と他方の移動体4とを対向通信するため、第1〜第3の実施形態の説明において、「地上端末1」を「他方の移動体端末41」、「地上データ伝送路2」を「他方の移動体データ伝送路42」、「地上局3」を「他方の移動局43」、「地上局中継装置30」を「他方の移動局中継装置430」、「地上局無線機31」を「他方の移動局無線機431」、「地上局アンテナ32」を「他方の移動局アンテナ432」とすることにより実現できる。
That is, since there are a plurality of
第1と第3の実施形態では、受信側中継装置あるいは送信側中継装置のいずれか一方にパケットを蓄積し、ハンドオーバ時の無線リンク回復後に蓄積したパケットを無線機側に送信する方法を説明したが、第1と第3の実施形態を組み合わせ、受信側中継装置と送信側中継装置を連携させた第4の実施形態について説明する。 In the first and third embodiments, a method has been described in which packets are stored in either the receiving-side relay device or the transmitting-side relay device, and the stored packets are transmitted to the radio side after recovery of the radio link at the time of handover. However, a description will be given of a fourth embodiment in which the first and third embodiments are combined and the reception-side relay device and the transmission-side relay device are linked.
移動体通信システムの構成例は、第1〜第3の実施形態と同様であるが、地上局中継装置30は、地上局無線機31から受けたパケットを地上端末1へ中継するパケット中継手段と、地上端末1側から地上局無線機31へ中継するTCP通信の最新の複数個のデータパケットを蓄積するデータパケット蓄積手段と、地上端末1側から地上局無線機31へ中継するTCP通信の最新のACKパケットを蓄積するACKパケット蓄積手段と、地上局無線機31と移動局無線機431との間の無線リンクの接続状態を常時監視する無線リンク監視手段を含んで構成される。
The configuration example of the mobile communication system is the same as in the first to third embodiments, but the ground
移動局中継装置430は、移動局無線機431から受けたパケットを移動体端末41へ中継するパケット中継手段と、移動体端末41側から移動局無線機431へ中継するTCP通信の最新の複数個のデータパケットを蓄積するデータパケット蓄積手段と、移動体端末41側から移動局無線機431へ中継するTCP通信の最新のACKパケットを蓄積するACKパケット蓄積手段と、移動局無線機431と地上局無線機31との間の無線リンクの接続状態を常時監視する無線リンク監視手段を含んで構成される。
The mobile
無線リンク監視手段、無線リンクの接続状態を検出する方法は、第1〜第3の実施形態と同様であり、本実施形態では、第1実施形態と同様にコンピュータ上で動作するソフトウェアにおいて実現した場合を例として説明する。また、地上データ伝送路2および移動体データ伝送路42,地上局無線機31および移動局無線機431は、第1および第2の実施形態と同様である。
The wireless link monitoring means and the method for detecting the connection state of the wireless link are the same as those in the first to third embodiments. In this embodiment, the software is implemented on the computer as in the first embodiment. A case will be described as an example. The terrestrial
地上局中継装置30と移動局中継装置430における動作手順を図11および図12により説明する。
Operation procedures in the ground
図11および図12に示す動作手順は、地上局中継装置30の動作であれば、「伝送路」は地上データ伝送路2を、「無線機」は地上局無線機31を意味し、移動局中継装置430の動作であれば、「伝送路」は移動体データ伝送路42を、「無線機」は移動局無線機431を意味する。
In the operation procedure shown in FIG. 11 and FIG. 12, if the operation of the ground
まず、受信側中継装置の動作手順を図11により説明する。 First, the operation procedure of the receiving side relay apparatus will be described with reference to FIG.
パケット中継手段が、無線機からデータパケットを受信すると(手順9061)、受信したデータパケットを伝送路へ送信し(手順9062)、パケット中継手段が伝送路からACKパケットを受信すると(手順9063)、ACKパケット蓄積手段は受信したACKパケットを蓄積し(手順9064)、無線リンク監視手段が、無線リンクが接続状態であると検出していれば(手順9065)、パケット中継手段は受信したACKパケットを無線機へ中継し(手順9066)、無線リンク監視手段が無線リンクが非接続状態と検出していれば(手順9065)、パケット中継手段は受信したACKパケットを無線機へ中継せず、無線リンク監視手段が無線リンクが接続状態を検出すると(手順9067)、ACKパケット蓄積手段は最後に蓄積したACKパケットをパケット中継手段は無線機へ送信する(手順9068)。 When the packet relay means receives a data packet from the wireless device (procedure 9061), it transmits the received data packet to the transmission path (procedure 9062), and when the packet relay means receives an ACK packet from the transmission path (procedure 9063), The ACK packet accumulating unit accumulates the received ACK packet (procedure 9064), and if the radio link monitoring unit detects that the radio link is connected (procedure 9065), the packet relay unit transmits the received ACK packet. When relaying to the radio (procedure 9066) and the radio link monitoring means detects that the radio link is disconnected (procedure 9065), the packet relay means does not relay the received ACK packet to the radio, and the radio link When the monitoring means detects that the wireless link is connected (procedure 9067), the ACK packet storage means Packet relay means an ACK packet products are transmitted to the radio (Step 9068).
なお、手順9064から手順9068までの動作手順は、各TCPセッション別に独立に実施される。
Note that the operation procedure from the
次に、送信側中継装置の動作手順を図12により説明する。 Next, the operation procedure of the transmission side relay apparatus will be described with reference to FIG.
パケット中継手段が無線機からACKパケットを受信すると(手順9071)、受信したACKパケットを伝送路へ送信し(手順9072)、パケット中継手段が伝送路からデータパケットを受信すると(手順9073)、データパケット蓄積手段は受信したデータパケットを蓄積し(手順9074)、無線リンク監視手段が、無線リンクが接続状態であると検出していれば(手順9075)、パケット中継手段は受信したデータパケットを無線機へ中継し(手順9076)、無線リンク監視手段が無線リンクが非接続状態と検出していれば(手順9075)、パケット中継手段は受信したデータパケットを無線機へ中継せず、無線リンク監視手段が無線リンクが接続状態を検出すると(手順9077)、無線機からACKパケットの受信を待ち(手順9078)、無線機からACKパケットを受信すると、受信したACKパケットのシーケンス番号の値以上のシーケンス番号を持つ全ての蓄積したデータパケットを無線機へ送信する(手順9079)。 When the packet relay means receives an ACK packet from the wireless device (procedure 9071), it transmits the received ACK packet to the transmission path (procedure 9072), and when the packet relay means receives a data packet from the transmission path (procedure 9073), data The packet accumulating unit accumulates the received data packet (procedure 9074), and if the radio link monitoring unit detects that the radio link is in a connected state (procedure 9075), the packet relay unit wirelessly receives the received data packet. If the wireless link monitoring means detects that the wireless link is disconnected (procedure 9075), the packet relay means does not relay the received data packet to the wireless equipment, and the wireless link monitoring means When the means detects that the wireless link is connected (step 9077), it receives an ACK packet from the wireless device. Chi (Step 9078), when receiving the ACK packet from the wireless device, and transmits all the stored data packets having a value more than the sequence number of the sequence number of the received ACK packet to the radio (Step 9079).
なお、手順9074から手順9079までの動作手順は、各TCPセッション別に独立に実施される。
Note that the operation procedure from
本実施形態におけるパケット送受信のフローの例を図13により説明する。 An example of a packet transmission / reception flow in this embodiment will be described with reference to FIG.
図13に示すフローにおいて、地上端末が送信端末の場合は、送信端末91は地上端末1を、送信側中継装置92は地上局中継装置30を、送信側無線機93は地上局無線機31を、受信側無線機94は移動局無線機431を、受信側中継装置95は移動局中継装置430を、受信端末96は移動体端末41を意味し、移動体端末が送信端末の場合は、送信端末91は移動体端末41を、送信側中継装置92は移動局中継装置430を、送信側無線機93は移動局無線機431を、受信側無線機94は地上局無線機31を、受信側中継装置95は地上局中継装置30を、受信端末96は地上端末1を意味する。
In the flow shown in FIG. 13, when the ground terminal is the transmission terminal, the
図13に示すように、送信端末91がデータパケット1〜4を送信し、受信端末96が受信する。受信端末96は、データパケット1〜4に対する確認応答としてACKパケット1〜4を送信するが、その後ハンドオーバが発生し、ACKパケット1と2を送信端末91が受信し、ACKパケット3と4は消失し送信端末91まで届かなかったとする。
As shown in FIG. 13, the
このとき、受信側中継装置95は、中継するACKパケットのうち最新のものを蓄積するので、ACKパケット4を受信した時点ではACKパケット4を蓄積している。
At this time, the receiving
また、送信端末91からデータパケット5と6が送信されるが、ハンドオーバ発生のためデータパケット5と6は消失したとする。
Further, it is assumed that
このとき、受信側中継装置95は、中継するデータパケットのうち最新のものを複数個蓄積するが、図13の例で5個蓄積するとすれば、データパケット6を受信した時点ではデータパケット2〜6を蓄積している。
At this time, the receiving
ハンドオーバ中は無線リンクが非接続状態となるが、ハンドオーバが終了して無線リンクが接続状態に回復し、受信側無線機94が無線リンクの回復を確認すると、蓄積していたACKパケット4を受信側無線機94に送信する。
During handover, the radio link is disconnected. However, when the handover is completed and the radio link is restored to the connected state, and the receiving
送信側中継装置92は、ACKパケット4を受信することにより、データパケット5以降が消失したと判断して、蓄積していたデータパケット5と6を送信側無線機93側へ送信する。
The transmission-
受信端末96は、データパケット5と6を受信し、それらに対してACKパケット5と6を送信し送信端末91が受信する。
The receiving
送信端末91は、ACKパケット5と6を受信することにより、受信端末側にはデータパケット6まで届いたと判断し、以下、データパケット7から順に送信する。
The
送信端末はデータパケット3〜6を再送するところを、図13に示す本実施形態により、送信端末91がデータパケット3を送信してからACKパケット6を受信するまでの経過時間が再送タイムアウト時間未満であれば、送信端末91は再送処理を発生させることなく継続してデータ送信が可能である。再送処理が発生しなければ、無駄な再送パケットの発生を抑制でき、パケット再送時のスロースタートや輻輳回避が必要なくなるので、データパケット7以降の送信速度(通信スループット)の低下を防止できる。
The transmission terminal retransmits the
また、図5で示したものと同様に、通信スループットの向上や無線伝送路の利用効率の向上も実現できる。 Further, as in the case shown in FIG. 5, it is possible to improve communication throughput and use efficiency of a wireless transmission path.
本実施形態においても、第2の実施形態のように、判断項目に基づきTCPセッションに優先順位を設定することは可能であり、この場合は、設定された優先順位にしたがった順番で受信側中継装置95はACKパケットを受信側無線機94側へ送信し、設定された優先順位にしたがった順番で送信側中継装置92はデータパケットを送信側無線機93側へ送信すればよい。
Also in the present embodiment, as in the second embodiment, it is possible to set the priority order for the TCP session based on the determination items. In this case, the receiving side relay is performed in the order according to the set priority order. The
なお、第4の実施形態で説明したように、本実施形態では、送受信端末の一方が地上端末1である場合を説明したが、送受信端末の双方が移動体4の場合でも、同様に実現できる。
As described in the fourth embodiment, the case where one of the transmission / reception terminals is the ground terminal 1 has been described in the present embodiment, but the same can be realized even when both of the transmission / reception terminals are
1 地上端末
2 地上データ伝送路
3 地上局
4 移動体
30 地上局中継装置
31 地上局無線機
32 地上局アンテナ
41 移動体端末
42 移動体データ伝送路
43 移動局
91 送信端末
92 送信側中継装置
93 送信側無線機
94 受信側無線機
95 受信側中継装置
96 受信端末
430 移動局中継装置
431 移動局無線機
432 移動局アンテナ
600 演算装置
601 入力装置
602 出力装置
603 記憶装置
604 外部インタフェース装置
801 設定テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
前記移動体端末にデータ伝送路で接続された移動体側の中継装置と、前記地上端末にデータ伝送路で接続された地上端末側の中継装置とがそれぞれ、
前記無線機を介して通信相手の前記端末から受けたパケットを自中継装置と接続する前記端末へ中継するとともに、前記通信相手に対する確認応答パケットを前記無線機へ中継するパケット中継手段と、
前記通信相手の端末からパケット受けるごとに作成された前記確認応答パケットを逐次蓄積する確認応答パケット蓄積手段と、
前記無線伝送路の無線リンクの接続状態を、前記移動体側の中継装置と前記地上端末側の中継装置との間でデータをやり取りして監視する無線リンク監視手段と、を含んで構成され、
前記無線リンク監視手段が無線リンクの接続状態が非接続から接続に復帰したことを検出すると、前記確認応答パケット蓄積手段に蓄積された前記確認応答パケットのうち最新の確認応答パケットを前記無線伝送路に送信し、前記最新の確認応答パケットを受信した前記通信相手の端末は、受信した確認応答パケットに基づいて再送するデータパケットを含めて送信するデータパケットを決定する移動体通信システム。 And radio equipment is connected to a plurality of terminals including the mobile terminal and the ground terminal, a mobile communication system for transmitting and receiving packets between the ground terminal and the mobile terminal via a radio transmission path ,
A mobile-side relay device connected to the mobile terminal via a data transmission path, and a ground-terminal relay device connected to the ground terminal via a data transmission path, respectively,
A packet relay means for relaying a packet received from the terminal of the communication partner via the wireless device to the terminal connected to its own relay device, and relaying an acknowledgment packet for the communication partner to the wireless device;
Acknowledgment packet accumulation means for sequentially accumulating the acknowledgment packet created every time a packet is received from the communication partner terminal ;
Wherein the connection state of the radio link of the radio transmission path, is configured to include a, a radio link monitoring means for monitoring and exchanging data between the relay apparatus and the ground terminal side of the relay device of the moving body side,
When the wireless link monitoring means detects that the connection state of the wireless link has returned from non-connected to the connected state, the latest confirmation response packet among the confirmation response packets stored in the confirmation response packet storage means is transmitted to the wireless transmission path. The mobile communication system , wherein the communication partner terminal that has received the latest acknowledgment packet determines a data packet to be transmitted including a data packet to be retransmitted based on the received acknowledgment packet.
前記複数の端末はそれぞれ、データ伝送路で接続された中継装置を備え、
前記複数の端末それぞれ備えられた前記中継装置は、
前記複数の端末のうち通信相手の前記端末から前記無線機を介して受けたパケットを自中継装置と接続する前記端末へ中継するとともに、前記通信相手の端末に対する確認応答パケットを前記無線機へ中継するパケット中継手段と、
前記通信相手の端末からパケットを受けて前記確認応答パケットが作成されるごとに、新たに作成された確認応答パケットを逐次更新して蓄積する確認応答パケット蓄積手段と、
前記無線伝送路の無線リンクの接続状態を、前記移動体側の中継装置と前記地上端末側の中継装置との間でデータをやり取りして監視する無線リンク監視手段を含んで構成され、
前記無線リンク監視手段が無線リンクの接続状態が非接続から接続に復帰したことを検出すると、前記確認応答パケット蓄積手段に蓄積された前記確認応答パケットを前記無線伝送路に送信し、前記通信相手の端末は、受信した確認応答パケットに基づいて再送するデータパケットを含めて送信するデータパケットを決定する移動体通信システム。 A mobile communication system in which a wireless device is connected to each of a plurality of terminals, and packets are transmitted and received between the plurality of terminals via a wireless transmission path,
Each of the plurality of terminals includes a relay device connected by a data transmission path,
The relay device provided in each of the plurality of terminals,
A packet received from the communication partner terminal via the wireless device among the plurality of terminals is relayed to the terminal connected to the own relay device, and an acknowledgment packet for the communication partner terminal is relayed to the wireless device and a packet relay means that,
Each time the acknowledgment packet is created by receiving a packet from the communication partner terminal, an acknowledgment packet accumulating unit that sequentially updates and accumulates the newly created acknowledgment packet;
The wireless link connection state of the wireless transmission path is configured to include wireless link monitoring means for exchanging data and monitoring between the mobile unit side relay device and the ground terminal side relay device ,
Wherein the radio link monitoring means is connected state of the wireless link is detected that it has returned to connect disconnected, it transmits the acknowledgment packets stored in said acknowledgment packet storage means to the radio transmission path, the communication partner The mobile communication system determines a data packet to be transmitted including a data packet to be retransmitted based on the received acknowledgment packet.
前記移動体端末にデータ伝送路で接続された移動体側の中継装置と、前記地上端末にデータ伝送路で接続された地上端末側の中継装置とがそれぞれ、
前記無線機を介して通信相手の前記端末から受けたパケットを自中継装置と接続する前記端末へ中継するとともに、前記通信相手に対する確認応答パケットを前記無線機へ中継するパケット中継手段と、
前記通信相手の端末からパケットを受けるごとに作成された前記確認応答パケットを逐次蓄積する確認応答パケット蓄積手段と、
前記無線伝送路の無線リンクの接続状態を、前記移動体側の中継装置と前記地上端末側の中継装置との間でデータをやり取りして監視する無線リンク監視手段と、を含んで構成され、
前記無線リンク監視手段が無線リンクの接続状態が非接続から接続に復帰したことを検出すると、前記確認応答パケット蓄積手段に蓄積された前記確認応答パケットのうち最新の確認応答パケットを前記無線伝送路に送信し、前記最新の確認応答パケットを受信した前記通信相手の端末は、受信した確認応答パケットに基づいて再送するデータパケットを含めて送信するデータパケットを決定し、該決定されたデータパケットを送信して前記無線伝送路を介して移動体端末と地上端末間でパケットの送受信を行う移動体通信方法。 A radio is connected to each of a plurality of terminals including a mobile terminal and a ground terminal,
Wherein the relay apparatus connected to the movable body side to the mobile terminal in a data transmission path, and the ground terminal are connected by data transmission line are terrestrial terminal repeater, respectively,
A packet relay means for relaying a packet received from the terminal of the communication partner via the wireless device to the terminal connected to its own relay device, and relaying an acknowledgment packet for the communication partner to the wireless device;
Acknowledgment packet accumulating means for sequentially accumulating the acknowledgment packet created each time a packet is received from the communication partner terminal ;
Wherein the connection state of the radio link of the radio transmission path, is configured to include a, a radio link monitoring means for monitoring and exchanging data between the relay apparatus and the ground terminal side of the relay device of the moving body side,
The radio link when the monitoring means is connected state of the wireless link is detected that it has returned to connect disconnected, the wireless transmission channel the latest acknowledgment packet of the acknowledgment packets stored in said acknowledgment packet accumulating means transmitted to the terminal of the latest acknowledgment packet has been received the communications partner, the data packet to be transmitted, including the data packet to be retransmitted is determined based on the received acknowledgment packet, the data packets the determined A mobile communication method for transmitting and receiving packets between a mobile terminal and a ground terminal via the wireless transmission path.
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