JP5270284B2 - Relay device and buffer amount control method - Google Patents
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Description
本発明は、送信装置から受信装置へ送信されるデータを中継する中継装置、および、送信装置から受信したデータを一時的に保持する容量を制御するバッファ量制御方法に関する。 The present invention relates to a relay device that relays data transmitted from a transmission device to a reception device, and a buffer amount control method that controls a capacity for temporarily holding data received from the transmission device.
近年、インターネット等の通信ネットワークのブロードバンド化が進み、FTTH(Fiber To The Home)、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)等の有線ブロードバンドシステムや、Bluetooth(登録商標)、ZigBee、WiMAX等の無線ブロードバンドシステムが構築されている。かかるブロードバンドシステムにおいて、Web閲覧、映像配信等を試みる場合、通信装置は、中継装置を介してWebサーバに接続し、目的とするデータやコンテンツをダウンロードする。 In recent years, broadband communication networks such as the Internet have progressed, and wired broadband systems such as FTTH (Fiber To The Home) and ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), and wireless broadband systems such as Bluetooth (registered trademark), ZigBee, and WiMAX. Has been built. In such a broadband system, when trying to browse the web, distribute video, etc., the communication device connects to the web server via the relay device and downloads the target data and content.
上述したような通信装置とWebサーバとのデータの送受信を中継する中継装置には、送信側と受信側の処理速度やスループット(転送速度)の差を補うために、データを一時的に保持しておくバッファが設けられている。中継装置がバッファを備えることで、スムーズなデータの送受信が遂行可能となる。しかし、中継装置から通信装置(受信側)へのスループットがWebサーバ(送信側)から中継装置へのスループットよりも極端に小さい場合、バッファがその差分を吸収しきれずオーバーフローが生じ、バッファで保持しきれなかったデータが破棄されてしまう。 The relay device that relays data transmission / reception between the communication device and the Web server as described above temporarily stores data in order to compensate for differences in processing speed and throughput (transfer speed) between the transmission side and the reception side. A buffer is provided. Since the relay device includes a buffer, smooth data transmission / reception can be performed. However, if the throughput from the relay device to the communication device (reception side) is extremely smaller than the throughput from the Web server (transmission side) to the relay device, the buffer cannot absorb the difference and an overflow occurs, which is retained in the buffer. The data that could not be cleared will be discarded.
特に無線ブロードバンドシステムの場合、携帯電話やPHS(Personal Handy-phone System)端末等の通信装置と、基地局やアクセスポイントといった中継装置との無線通信経路は、様々な電波障害を受けて通信品質が劣化し易く、スループットも不安定な場合が多い。従って、無線ブロードバンドシステムは、有線ブロードバンドシステムと比較してバッファのオーバーフローが発生し易いこととなるので、バッファの容量を固定化できない問題がある。 In particular, in the case of a wireless broadband system, the wireless communication path between a communication device such as a mobile phone or a PHS (Personal Handy-phone System) terminal and a relay device such as a base station or an access point suffers from various radio wave disturbances, resulting in poor communication quality. It tends to deteriorate and the throughput is often unstable. Accordingly, the wireless broadband system is more likely to overflow the buffer than the wired broadband system, and thus there is a problem that the buffer capacity cannot be fixed.
例えば、中継装置としての基地局が、通信装置と通信を確立するセッション単位で所定容量のバッファを静的に確保しているとする。そしてWAN(Wide Area Network)側から通信装置側へのデータを受信すると、かかる静的に確保されたバッファに保持される。このとき通信装置側との無線通信のスループットがWAN側との通信のスループットに対して極端に下がると、バッファの容量を超えるデータは破棄され、オーバーフローが生じる。 For example, it is assumed that a base station as a relay apparatus statically secures a buffer having a predetermined capacity for each session for establishing communication with a communication apparatus. When data from the WAN (Wide Area Network) side to the communication device side is received, the data is held in the statically secured buffer. At this time, if the throughput of wireless communication with the communication device side is extremely lower than the throughput of communication with the WAN side, data exceeding the capacity of the buffer is discarded and overflow occurs.
ここで、オーバーフローを回避するため、各バッファの容量を単純に大きくすることが考えられるが、基地局に多くのセッションが登録された場合、記憶領域の極端な増大を招くこととなり、それを許容するために無駄に大容量の記憶媒体を準備する必要が生じる。 Here, in order to avoid overflow, it is conceivable to simply increase the capacity of each buffer. However, if many sessions are registered in the base station, it will cause an extreme increase in storage area and allow it. Therefore, it is necessary to prepare a large-capacity storage medium in vain.
そこで、中継装置のバッファを2つに分割し、分割した一方のバッファを送信元それぞれに静的に割り当て、他方のバッファを全送信元で共有して利用することで、パケットの破棄や輻輳制御を抑制する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。
しかし、上述した特許文献1の技術では、共有利用しているバッファ内のデータが静的に割り当てられたどのバッファのデータと送信元を等しくするのかを管理する必要があり、煩雑な処理が強いられていた。また、共有利用するバッファは分割した記憶領域を固定的に占有するので、そのバッファの必要量に拘わらず、所定のリソースを費やしていた。 However, in the technique of Patent Document 1 described above, it is necessary to manage which buffer data to which the data in the shared buffer is statically allocated is equal to the transmission source, and complicated processing is strong. It was done. In addition, since the shared buffer occupies a fixed storage area, a predetermined resource is consumed regardless of the required amount of the buffer.
そこで、静的に割り当てたバッファすべてに1対1で対応する拡張バッファをそれぞれ設け、データがオーバーフローしそうになると、そのバッファを一律に拡張することも考えられる。しかし、基地局等の、大量のセッションそれぞれに静的なバッファを割り当て、管理する状況において、すべてのバッファを同率で拡張すると記憶領域の増大を招き、空き記憶領域の急激な減少およびメモリ設置コストの増大等が生じてしまう。 Therefore, it is conceivable to provide an expansion buffer corresponding to each of the statically allocated buffers on a one-to-one basis and to uniformly extend the buffer when data is about to overflow. However, in a situation where a static buffer is allocated and managed for each of a large number of sessions such as a base station, expanding all the buffers at the same rate causes an increase in storage area, a sudden decrease in free storage area, and memory installation cost. Increase.
また、無作為に拡張バッファを設けても、中継装置の通信接続状態によっては利用可能なセッションが制限されるので、利用されることのない拡張バッファによる記憶領域の無駄な占有を引き起こしてしまう。 Even if the expansion buffer is provided randomly, the available sessions are limited depending on the communication connection state of the relay device, which causes unnecessary storage space occupied by the expansion buffer that is not used.
本発明は、このような問題に鑑み、中継装置の通信接続状態によって動的にバッファの容量を確保することで、バッファのオーバーフローを回避すると共に記憶領域を有効に利用することが可能な中継装置およびバッファ量制御方法を提供することを目的としている。 In view of such problems, the present invention avoids buffer overflow and effectively uses a storage area by dynamically securing a buffer capacity according to the communication connection state of the relay device. It is another object of the present invention to provide a buffer amount control method.
上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、送信装置から受信装置へ送信されるデータを中継する中継装置であって、送信装置からデータを受信する受信部と、受信したデータをセッション毎に所定容量保持可能な複数の基本バッファと、基本バッファのデータを受信装置に送信する送信部と、基本バッファの保持容量を拡張させる拡張バッファと、当該中継装置の通信接続状態に基づいて、拡張バッファの上限数を導出するバッファ導出部と、導出された上限数の拡張バッファを確保するバッファ確保部と、複数の基本バッファに保持されたデータ量を検出するデータ量検出部と、検出されたデータ量が第1閾値を超えると、データ量が第1閾値を超えた基本バッファに確保された拡張バッファを割り当てるバッファ割当部と、を備え、バッファ導出部は、受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネル(コントロールチャネル)と通信チャネル(トラフィックチャネル)とを共用できない場合、全チャネル数+通信接続要求用に解放するチャネル数×(接続要求受信可能数−1)を用いて上限数を導出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of the present invention is a relay device that relays data transmitted from a transmission device to a reception device, a reception unit that receives data from the transmission device, and the received data and a plurality of basic buffer, predetermined volume can be held for each session, a transmission unit that transmits the data of the basic buffer to the receiving apparatus, the expansion buffer for expanding the storage capacitor of the basic buffer, the communication connection status of the relay device based on a buffer deriving unit that derives the maximum number of extension buffer, a buffer securing unit to secure the extension buffer number derived limit, the data amount detecting section for detecting the amount of data held in the plurality of basic buffer A buffer allocating unit that allocates an extended buffer secured to a basic buffer whose data amount exceeds the first threshold when the detected data amount exceeds the first threshold; Includes, buffer deriving unit, if the channel is used for communication with the receiving device can not be shared and a control channel (control channel) and the communication channel (traffic channel), number of channels to be released for all channels number + communication connection request × characterized that you derive the maximum number using the (connection request receivable number -1).
基地局は、複数の基本バッファを静的に確保し、保持されたデータ量が大きくなった基本バッファに対してのみ拡張バッファを動的に割り当てる。かかる拡張バッファを動的に割り当てることで、送信装置からのデータがオーバーフローするのを回避することができ、また、無駄な拡張バッファの生成を抑制し、記憶領域の有効活用を図ることができる。また、バッファ導出部は、その拡張バッファの容量を予め確保する段階において、中継装置の通信接続状態に基づいて、上限数(通信経路を確立することが可能な最大セッション数)を導出する。かかる構成により、拡張バッファを割り当て得る記憶領域として必要かつ最適な容量を推定、確保することができる。従って、コストや占有体積等により記憶容量が制限される状況においても有効に拡張バッファを確保でき、安定した通信を遂行することが可能となる。
また、拡張バッファはすべてのセッションに割り当てることができるが、通信経路を確立することが可能なセッションが中継装置の通信接続状態によって制限されるため、その数(上限数)以上の拡張バッファの確保は無駄になる。本発明では、チャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できない条件での上述した式により、全チャネルのうち通信接続要求用に解放するチャネルの数が設定されると、無線上の特性として定まる接続要求受信可能数との関係で上限数が求まる。
上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、送信装置から受信装置へ送信されるデータを中継する中継装置であって、送信装置からデータを受信する受信部と、受信したデータをセッション毎に所定容量保持可能な複数の基本バッファと、基本バッファのデータを受信装置に送信する送信部と、基本バッファの保持容量を拡張させる拡張バッファと、当該中継装置の通信接続状態に基づいて、拡張バッファの上限数を導出するバッファ導出部と、導出された上限数の拡張バッファを確保するバッファ確保部と、複数の基本バッファに保持されたデータ量を検出するデータ量検出部と、検出されたデータ量が第1閾値を超えると、データ量が第1閾値を超えた基本バッファに確保された拡張バッファを割り当てるバッファ割当部と、を備え、バッファ導出部は、受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できる場合、全チャネル数×(接続要求受信可能数+1)を用いて上限数を導出することを特徴とする。
上述したように、セッションは中継装置の通信接続状態によって制限される。本発明では、チャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できる条件での上述した式により上限数が求まる。
The base station statically secures a plurality of basic buffers, and dynamically allocates an extended buffer only to the basic buffer whose stored data amount is large. By dynamically allocating such an expansion buffer, it is possible to avoid overflow of data from the transmission apparatus, and it is possible to suppress the generation of useless expansion buffer and to effectively use the storage area. Further, the buffer deriving unit derives the upper limit number (the maximum number of sessions for which a communication path can be established) based on the communication connection state of the relay device in the stage of securing the capacity of the expansion buffer in advance. With this configuration, it is possible to estimate and secure a necessary and optimum capacity as a storage area to which an expansion buffer can be allocated. Therefore, even in a situation where the storage capacity is limited due to cost, occupied volume, etc., it is possible to effectively secure an expansion buffer and to perform stable communication.
In addition, expansion buffers can be assigned to all sessions, but because the number of sessions that can establish a communication path is limited by the communication connection status of the relay device, secure more expansion buffers than the number (upper limit). Is wasted. In the present invention, when the number of channels to be released for communication connection requests among all channels is set according to the above-described formula under the condition that the channel cannot share the control channel and the communication channel, the connection is determined as a wireless characteristic. The upper limit is determined in relation to the number of requests that can be received.
In order to solve the above problems, another exemplary configuration of the present invention is a relay device that relays data transmitted from a transmission device to a reception device, a reception unit that receives data from the transmission device, and a reception A plurality of basic buffers that can hold a predetermined capacity for each session, a transmission unit that transmits the data of the basic buffer to the receiving device, an expansion buffer that extends the holding capacity of the basic buffer, and a communication connection state of the relay device A buffer deriving unit for deriving the upper limit number of extended buffers, a buffer securing unit for securing the derived upper limit number of extended buffers, and a data amount detecting unit for detecting the amount of data held in a plurality of basic buffers And when the detected data amount exceeds the first threshold, a buffer allocating unit that allocates the extended buffer secured to the basic buffer whose data amount exceeds the first threshold When the channel used for communication with the receiving apparatus can share the control channel and the communication channel, the buffer deriving unit derives the upper limit number using the total number of channels × (number of connection request receivables + 1). It is characterized by doing.
As described above, the session is limited by the communication connection state of the relay device. In the present invention, the upper limit number is obtained by the above-described equation under the condition that the channel can share the control channel and the communication channel.
拡張バッファが割り当てられた後、検出されたデータ量が第2閾値を下回ると拡張バッファを解放するバッファ解放部をさらに備えてもよい。 A buffer release unit may be further provided that releases the extended buffer when the detected data amount falls below the second threshold after the extended buffer is allocated.
かかる構成により、受信装置へのスループットの向上等により、データ量が第2閾値を下回った場合、即ち拡張バッファが不要になった場合に、その不要な拡張バッファを解放することができ、リソースの有効活用を図ることが可能となる。また、セッションの切断やセッションが通信経路を所定時間確立していないときにも解放することができる。 With this configuration, when the amount of data falls below the second threshold due to an improvement in throughput to the receiving device, that is, when the extended buffer becomes unnecessary, the unnecessary extended buffer can be released, and the resource Effective utilization is possible. It can also be released when the session is disconnected or when the session has not established a communication path for a predetermined time.
送信部は無線通信を通じて受信装置にデータを送信してもよい。本発明は、送信装置とのスループットと受信装置とのスループットとに著しい差があったとしても、中継装置におけるオーバーフローを回避し、中継装置を介した送信装置と受信装置とのデータ通信をスムーズに行うことができるものである。従って、無線通信といった通信品質が劣化しスループットが比較的急激に低下しやすい通信形態を受信装置との通信に用いたとしても、安定した通信を遂行できる。 The transmitting unit may transmit data to the receiving device through wireless communication. Even if there is a significant difference between the throughput with the transmission device and the throughput with the reception device, the present invention avoids overflow in the relay device and facilitates data communication between the transmission device and the reception device via the relay device. Is something that can be done. Therefore, stable communication can be performed even when a communication mode such as wireless communication in which communication quality deteriorates and throughput is likely to drop relatively rapidly is used for communication with the receiving apparatus.
上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、送信装置から受信装置へ送信されるデータを中継する中継装置が、送信装置から受信したデータを一時的に保持する容量を制御するバッファ量制御方法であって、当該中継装置の通信接続状態に基づいて、基本バッファの保持容量を拡張させる拡張バッファの上限数を導出し、導出された上限数の拡張バッファを確保し、送信装置から受信したデータをセッション毎に基本バッファに保持し、基本バッファに保持されたデータ量を検出し、検出されたデータ量が第1閾値を超えると、データ量が第1閾値を超えた基本バッファに確保された拡張バッファを割り当て、基本バッファまたは拡張バッファのデータを受信装置に送信し、受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できない場合、全チャネル数+通信接続要求用に解放するチャネル数×(接続要求受信可能数−1)を用いて前記上限数を導出することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、送信装置から受信装置へ送信されるデータを中継する中継装置が、送信装置から受信したデータを一時的に保持する容量を制御するバッファ量制御方法であって、当該中継装置の通信接続状態に基づいて、基本バッファの保持容量を拡張させる拡張バッファの上限数を導出し、導出された上限数の拡張バッファを確保し、送信装置から受信したデータをセッション毎に基本バッファに保持し、基本バッファに保持されたデータ量を検出し、検出されたデータ量が第1閾値を超えると、データ量が第1閾値を超えた基本バッファに確保された拡張バッファを割り当て、基本バッファまたは拡張バッファのデータを受信装置に送信し、受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できる場合、全チャネル数×(接続要求受信可能数+1)を用いて前記上限数を導出することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, another exemplary configuration of the present invention has a capacity in which a relay device that relays data transmitted from a transmission device to a reception device temporarily holds data received from the transmission device. A buffer amount control method for controlling, deriving an upper limit number of extension buffers for expanding the holding capacity of the basic buffer based on a communication connection state of the relay device, securing an extended buffer of the derived upper limit number, The data received from the transmission device is held in the basic buffer for each session, the amount of data held in the basic buffer is detected, and when the detected data amount exceeds the first threshold, the data amount exceeds the first threshold Assign the extended buffer reserved in basic buffer, basic buffer or to send the data of the extended buffer to the receiving apparatus, the channel control feature used for communication with the receiving device If that can not be shared between Le and communication channels, and wherein the deriving the maximum number with the number of channels × releasing for all channels number + communication connection request (connection request receivable number -1).
In order to solve the above-described problem, another exemplary configuration of the present invention has a capacity in which a relay device that relays data transmitted from a transmission device to a reception device temporarily holds data received from the transmission device. A buffer amount control method for controlling, deriving an upper limit number of extension buffers for expanding the holding capacity of the basic buffer based on a communication connection state of the relay device, securing an extended buffer of the derived upper limit number, The data received from the transmission device is held in the basic buffer for each session, the amount of data held in the basic buffer is detected, and when the detected data amount exceeds the first threshold, the data amount exceeds the first threshold The extended buffer secured in the basic buffer is allocated, the basic buffer or extended buffer data is transmitted to the receiving device, and the channel used for communication with the receiving device is controlled. If you can share and Le a communication channel, and wherein the deriving the maximum number using the total number of channels × (connection request receivable number +1).
上述した中継装置における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該バッファ量制御方法にも適用可能である。 The components corresponding to the technical idea of the relay device and the description thereof can be applied to the buffer amount control method.
以上のように本発明では、中継装置の通信接続状態によって動的にバッファの容量を確保することで、バッファのオーバーフローを回避すると共に記憶領域を有効に利用することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the buffer capacity is dynamically secured according to the communication connection state of the relay device, so that the buffer overflow can be avoided and the storage area can be used effectively.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(無線通信システム100)
図1は、無線通信システム100の概略的な接続関係を示した説明図である。かかる無線通信システム100は、受信装置110と、中継装置としての基地局120と、WAN、ISDN(Integrated Services Digital Network)回線、専用回線等で構成される通信網130と、管理サーバ140と、送信装置150とを含んで構成される。
(Wireless communication system 100)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic connection relationship of the
本実施形態では、理解を容易にするため、受信装置110が送信装置150からデータをダウンロードする構成(送信装置150が受信装置110にデータを送信する構成)について説明する。しかし、本実施形態の適用範囲はかかる場合に限られず、受信装置110から送信装置150にデータをアップロードする際においては、受信装置110が送信装置150として機能し、送信装置150が受信装置110として機能する。従って、受信装置110および送信装置150は、いずれの装置も両装置の機能を備え得る。
In this embodiment, a configuration in which the
本実施形態において、受信装置110は、PCMCIAスロットまたはUSB(Universal Serial Bus)に無線通信装置を接続したパーソナルコンピュータ、携帯電話、PHS端末、無線通信機能を備える、PDA(Personal Digital Assistant)、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、DVDプレイヤー、リモートコントローラ等様々な電子機器を用いることができる。また、送信装置150は、Webサーバ等様々な情報供給手段を想定している。
In the present embodiment, the receiving
上記無線通信システム100において、ユーザが受信装置110を通じて、Web閲覧、映像配信等を実行しようと試みた場合、受信装置110は、まず、通信可能範囲内にある基地局120に無線による通信接続要求を行う。通信接続要求を受信した基地局120は、通信網130を介して管理サーバ140に通信相手(送信装置150)との通信接続を要求し、管理サーバ140が、基地局120と送信装置150との通信経路を確保して、最終的に受信装置110と送信装置150との通信が確立される。
In the
このような無線通信システム100においては、受信装置110と基地局120とのスループットおよび通信品質を向上させるため様々な無線通信技術が採用されている。本実施形態では、例えば、iBurst(登録商標)を採用する。iBurst(登録商標)は、通信可能な距離が数km程度と広く、下り(基地局から受信装置への送信)の通信速度として最大2Mbpsが確保され、高速なデジタル通信を行うことが可能である。
In such a
従って、iBurst(登録商標)を利用した無線通信システム100において、受信装置110は、携帯電話やPHS端末のような移動性、携帯性を備えつつ、電子メール、Web閲覧、映像配信等のデータを高速で伝送することができる。
Therefore, in the
このような無線通信システム100において、基地局120から受信装置110への通信のスループットが、送信装置150から基地局120への通信のスループットよりも極端に小さい場合、基地局120に設けられたバッファがそのスループットの差分を吸収しきれず、保持できなかったデータが破棄される、所謂オーバーフローを起こしてしまう。
In such a
そこで本実施形態では、基地局120が、基地局120と受信装置110との通信接続状態に基づいて、どの程度のバッファを確保すべきかの適切な容量を導出および確保し、その確保された範囲内で動的にバッファを拡張することで、バッファのオーバーフローを回避すると共に記憶領域を有効に利用することを目的としている。以下、中継装置としての基地局120の構成を説明する。
Therefore, in the present embodiment, the
(基地局120)
図2は、基地局120のハードウェア構成を示したブロック図である。図2に示すように、基地局120は、制御部210と、メモリ212と、有線通信部214と、無線通信部216とを含んで構成される。
(Base station 120)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
制御部210は、中央処理装置(CPU)を含む半導体集積回路により基地局120全体を管理および制御する。
The control unit 210 manages and controls the
メモリ212は、ROM、RAM、EEPROM、不揮発性RAM、フラッシュメモリ、HDD等で構成され、制御部210で処理されるプログラム等を記憶する。また、本実施形態においてメモリ212は、基本バッファ250と拡張バッファ252とを含んで構成される。
The memory 212 includes a ROM, a RAM, an EEPROM, a nonvolatile RAM, a flash memory, an HDD, and the like, and stores a program processed by the control unit 210. In the present embodiment, the memory 212 includes a
かかる基本バッファ250は、送信装置150と受信装置110との通信確立単位であるセッション毎に割り当てられる所定容量(例えば30000Kbyte)の記憶領域であり、送信装置150から受信したデータを一時的に保持する。このような基本バッファ250は、例えば1000の受信装置110を許容できるように準備され、その受信装置110でシェアして利用することができる。
The
拡張バッファ252は、基本バッファ250の保持容量を拡張させる記憶領域である。従って、基本バッファ250に1対1に対応し、基本バッファ250で収容しきれなかったデータを保持する。
The
有線通信部214は、通信網130を介して管理サーバ140や送信装置150を含む様々な通信機器と接続することができ、送信装置150からデータを受信する受信部254としても機能する。
The wired communication unit 214 can be connected to various communication devices including the
無線通信部216は、受信装置110との無線通信を確立し、通信確立後は、データ通信または音声通信を実行する。かかる無線通信としては、SDMA(Spatial Division Multiple Access:空間分割多元接続)−TDMA(Time Division Multiple Access:時分割多元接続)方式に基づいた無線通信が実行される。また、無線通信部216は、CDMA(Code Division Multiple Access)やWiMAX等様々な通信方式を適用することができる。さらに、本実施形態において無線通信部216は、受信装置110の通信許容状態、例えばRWINや通信速度制限に応じて基本バッファ250に保持されたデータを受信装置110に送信する送信部256として機能する。
The
また、制御部210は、バッファ導出部260、バッファ確保部262、データ量検出部264、バッファ割当部266、バッファ解放部268としても機能する。
The control unit 210 also functions as a
バッファ導出部260は、当該基地局120の通信接続状態に基づいて、拡張バッファ252の上限数を導出する。
The
後述するバッファ割当部266は、保持されたデータ量が大きくなった基本バッファ250に対して拡張バッファ252を動的に割り当てる。ここで、バッファ導出部260は、その拡張バッファ252の容量を予め確保する段階において、基地局120の通信接続状態に基づいて、上限数(通信経路を確立することが可能な最大セッション数)を導出する。
A
かかる構成により、拡張バッファ252を割り当て得る記憶領域として必要かつ最適な容量を推定、確保することができる。従って、コストや占有体積等により記憶容量が制限される状況においても有効に拡張バッファ252を確保でき、安定した通信を遂行できる。また、基本バッファ250の数だけ準備する必要がないので、拡張バッファ252の記憶領域が固定されている場合、拡張バッファ252の単位記憶領域を大きくすることができる。ここで、基地局120の通信接続状態は、例えば、以下の状態を示す。
With this configuration, it is possible to estimate and secure a necessary and optimum capacity as a storage area to which the
図3は、通信接続状態を説明するための説明図である。図3では、受信装置110との通信に利用されるチャネルが、制御チャネル(コントロールチャネル)CCHと通信チャネル(トラフィックチャネル)TCHとを共用できない場合の通信接続状態を説明する。ここで共用できないとは、チャネルに制御チャネルCCHまたは通信チャネルTCHが排他的に割り当てられ、いずれか一方が割り当てられているとき他方を割り当てられないことをいう。ここでは、12(総数)のチャネルのうち、通信接続要求用に解放するチャネルとしての制御チャネルCCHを1チャネルとし、他の11チャネルを通信チャネルTCHとしている。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a communication connection state. FIG. 3 illustrates a communication connection state when a channel used for communication with the receiving
図3(a)では、11の通信チャネルTCHが受信装置110と通信を確立しており、1の制御チャネルCCHにおいて受信装置110の通信接続要求を受け付けている。制御チャネルCCHでは、複数の受信装置110の通信接続要求を受けることができ、例えば、本実施形態では、3つの受信装置110からの通信接続要求を正常に受け付けることができる。ここで、4つ以上の受信装置110から通信接続要求があると、無線上の特性として3以上のセッションの送信データが1のセッションの無線信号のノイズとなり、通信接続要求を識別できなくなる場合がある。そのため、結果的にどの受信装置110とも通信接続を実行することができなくなる。従って、通信接続要求を正常に受信できる接続要求受信可能数以上のセッションについて拡張バッファ252を割り当てても、そこに蓄積されるデータが受信装置110に送信されることがないため、制御チャネルCCHに関して接続要求受信可能数以上の拡張バッファ252を確保する必要がない。
In FIG. 3A, 11 communication channels TCH have established communication with the receiving
そして、図3(b)のように、11の通信チャネルTCHのうち1の通信チャネルTCHが解放され、空きチャネル280となると、その時点の制御チャネルCCHが通信接続要求を行っている受信装置110の1つと通信を確立し、通信チャネルTCHに変わる。そして、空きチャネル280は図3(c)の如く、制御チャネルCCHが割り当てられ、1または複数の受信装置110からの通信接続要求を受け付ける。
Then, as shown in FIG. 3 (b), when one communication channel TCH among 11 communication channels TCH is released and becomes an
上述した拡張バッファ252はすべてのセッション、即ちすべての基本バッファ250に割り当てることができるが、図3を参照して理解できるように、基地局120と受信装置110との通信経路は通信接続状態によって制限され、これは通信確立することが可能な最大セッション数(上限数)となる。従って、上限数以上の拡張バッファ252の確保は無駄になる。本実施形態では、チャネルが制御チャネルCCHと通信チャネルTCHとを共用できない条件での上述した式により、全チャネルのうち通信接続要求用に解放するチャネルの数が設定されると、無線上の特性として定まる接続要求受信可能数との関係で上限数が求まる。
The
詳細に、バッファ導出部260は、受信装置110との通信に利用されるチャネルが制御チャネルCCHと通信チャネルTCHとを共用できない場合、全チャネル数+通信接続要求用に解放するチャネル数×(接続要求受信可能数−1)を用いて上限数を導出する。図3の例では、全チャネル数が12、通信接続要求用に解放するチャネル数が1、接続要求受信可能数が3なので、上限数は12+1×(3−1)=14となる。
In detail, when the channel used for communication with the receiving
このうち接続要求受信可能数は通信の特性で決定されるが、通信接続要求用に解放するチャネル数は任意に設定することができ、例えば通信接続要求用に解放するチャネル数を0に設定すると上限数は12となり、通信接続要求用に解放するチャネル数を12に設定すると上限数は36となる。しかし、通信接続要求用に解放するチャネル数が大きいと、接続の切換が煩雑となり、処理負荷や消費電力の増大を招くので、通信接続要求用に解放するチャネル数は、通常、1や2の値をとっている。 Of these, the connection request receivable number is determined by communication characteristics, but the number of channels to be released for communication connection requests can be arbitrarily set. For example, when the number of channels to be released for communication connection requests is set to 0 The upper limit is 12, and if the number of channels released for communication connection request is set to 12, the upper limit is 36. However, if the number of channels to be released for communication connection requests is large, connection switching becomes complicated and processing load and power consumption increase. Therefore, the number of channels to be released for communication connection requests is usually 1 or 2. Value is taken.
また、バッファ導出部260は、受信装置110との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できる場合、全チャネル数×(接続要求受信可能数+1)を用いて上限数を導出する。
Further, when the channel used for communication with the receiving
図4は、受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できる場合を説明するための説明図である。ここで共用できるとは、制御チャネルCCHと通信チャネルTCHとを時分割に切り換え、制御チャネルCCHと通信チャネルTCHとが同一チャネルに存在し得ることをいう。従って、そのチャネルで受信装置110と通信を確立しつつ、並行して制御チャネルCCHで接続要求受信可能数の受信装置110の通信接続要求を受け付けることができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a case where a channel used for communication with a receiving apparatus can share a control channel and a communication channel. Here, “shared” means that the control channel CCH and the communication channel TCH are switched in a time division manner, and the control channel CCH and the communication channel TCH can exist in the same channel. Therefore, while establishing communication with the receiving
バッファ確保部262は、基地局120の記憶領域において、バッファ導出部260で導出された上限数の拡張バッファ252を確保する。
The
データ量検出部264は、複数の基本バッファ250に保持されたデータ量を検出する。
The data amount
バッファ割当部266は、検出されたデータ量が第1閾値、例えば、基本バッファ250単体の全記憶領域の90%を超えると、データ量が第1閾値を超えた基本バッファ250に、バッファ確保部262が確保した拡張バッファ252を割り当てる(加える)。
When the detected data amount exceeds a first threshold, for example, 90% of the entire storage area of the
図5は、バッファ割当部266の動作を説明するための説明図である。図5に示すように、基地局120は、複数の基本バッファ250を静的に確保し、その基本バッファ250を通じて受信装置110にデータが送信されている。そして、バッファ割当部266は、保持されたデータ量が大きくなった、即ちデータ量が第1閾値を超えた基本バッファ250に対してのみ拡張バッファ252を動的に割り当てる。かかる拡張バッファ252を動的に割り当てることで、送信装置150からのデータがオーバーフローするのを回避することができ、また、無駄な拡張バッファの生成を抑制し、記憶領域の有効活用を図ることが可能となる。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the
バッファ解放部268は、拡張バッファ252が割り当てられた後、検出されたデータ量が第2閾値、例えば、図5に示したような、基本バッファ250単体の全記憶領域の50%を下回ると拡張バッファを解放する。
After the
かかる構成により、受信装置110へのスループットの向上等により、データ量が第2閾値を下回った場合、即ち拡張バッファ252が不要になった場合に、その不要な拡張バッファ252を解放することができ、リソースの有効活用を図ることが可能となる。また、セッションの切断やセッションが通信経路を所定時間確立していないときにも解放することができる。
With this configuration, when the amount of data falls below the second threshold due to an improvement in throughput to the receiving
上述した中継装置としての基地局120により、基地局120の通信接続状態によって動的にバッファの容量を確保することで、バッファのオーバーフローを回避すると共に記憶領域を有効に利用することが可能となる。
The
(バッファ量制御方法)
続いて、送信装置150から受信装置110へ送信されるデータを中継する上述した基地局120が、送信装置150から受信したデータを一時的に保持する容量を制御するバッファ量制御方法を説明する。
(Buffer amount control method)
Next, a buffer amount control method will be described in which the above-described
図6は、バッファ量制御方法の処理の流れを示したフローチャートである。まず、基地局120のバッファ導出部260は、当該基地局120の通信接続状態に基づいて拡張バッファ252の上限数を導出し(S300)、バッファ確保部262は、導出された上限数の拡張バッファ252を確保する(S302)。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing flow of the buffer amount control method. First, the
そして、通信が開始されると、基本バッファ250は、受信部254が受信したデータをセッション毎に保持し(S304)、データ量検出部264は、基本バッファ250に保持されたデータ量を検出する(S306)。
When communication is started, the
ここで、検出されたデータ量が第1閾値と比較され(S308)、検出されたデータ量が第1閾値を超えていると(S308のYES)、バッファ割当部266は、データ量が第1閾値を超えた基本バッファ250に既に拡張バッファ252が割り当てられていないことを確認して(S310)、バッファ確保部262が確保した拡張バッファ252を割り当てる(S312)。検出されたデータ量が第1閾値を超えていなければ(S308のNO)、引き続きデータ量が第2閾値と比較され(S314)、第2閾値を下回っていると(S314のYES)、バッファ解放部268は、データ量が第1閾値を下回った基本バッファ250に拡張バッファ252が割り当てられていることを確認して(S316)、拡張バッファ252を解放する(S318)。最後に、送信部256は、受信装置110の通信許容状態に応じて基本バッファ250または拡張バッファ252のデータを受信装置110に送信する(S320)。
Here, the detected data amount is compared with the first threshold value (S308), and if the detected data amount exceeds the first threshold value (YES in S308), the
かかるバッファ量制御方法によっても、基地局120の通信接続状態によって動的にバッファの容量を確保することができるので、バッファのオーバーフローを回避すると共に記憶領域を有効に利用することが可能となる。
Also with this buffer amount control method, the capacity of the buffer can be dynamically secured according to the communication connection state of the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
なお、本明細書のバッファ量制御方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。 Each step in the buffer amount control method of the present specification does not necessarily have to be processed in time series in the order described as the flowchart, and may include processing in parallel or by a subroutine.
本発明は、送信装置から受信装置へ送信されるデータを中継する中継装置、および、送信装置から受信したデータを一時的に保持する容量を制御するバッファ量制御方法に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a relay device that relays data transmitted from a transmission device to a reception device, and a buffer amount control method that controls a capacity for temporarily holding data received from the transmission device.
110 …受信装置
120 …基地局(中継装置)
150 …送信装置
250 …基本バッファ
252 …拡張バッファ
254 …受信部
256 …送信部
260 …バッファ導出部
262 …バッファ確保部
264 …データ量検出部
266 …バッファ割当部
268 …バッファ解放部
110 ... receiving
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記送信装置からデータを受信する受信部と、
前記受信したデータをセッション毎に所定容量保持可能な複数の基本バッファと、
前記基本バッファのデータを前記受信装置に送信する送信部と、
前記基本バッファの保持容量を拡張させる拡張バッファと、
当該中継装置の通信接続状態に基づいて、前記拡張バッファの上限数を導出するバッファ導出部と、
前記導出された上限数の拡張バッファを確保するバッファ確保部と、
前記複数の基本バッファに保持されたデータ量を検出するデータ量検出部と、
前記検出されたデータ量が第1閾値を超えると、該データ量が第1閾値を超えた基本バッファに前記確保された拡張バッファを割り当てるバッファ割当部と、
を備え、
前記バッファ導出部は、前記受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できない場合、
全チャネル数+通信接続要求用に解放するチャネル数×(接続要求受信可能数−1)
を用いて前記上限数を導出することを特徴とする中継装置。 A relay device that relays data transmitted from a transmission device to a reception device,
A receiver for receiving data from the transmitter;
A plurality of basic buffers capable of holding a predetermined capacity of the received data for each session;
A transmission unit for transmitting the data of the basic buffer to the reception device;
An expansion buffer for expanding the storage capacitor of said basic buffer,
A buffer deriving unit for deriving the upper limit number of the extension buffer based on the communication connection state of the relay device ;
A buffer securing unit for securing the derived upper limit number of extended buffers;
A data amount detector for detecting the amount of data held in the plurality of basic buffers;
A buffer allocating unit that allocates the reserved extended buffer to a basic buffer whose data amount exceeds the first threshold when the detected data amount exceeds the first threshold;
Equipped with a,
When the channel used for communication with the receiving device cannot share a control channel and a communication channel,
Total number of channels + number of channels released for communication connection request x (number of connection request receivables-1)
Relay apparatus characterized that you derive the maximum number used.
前記送信装置からデータを受信する受信部と、
前記受信したデータをセッション毎に所定容量保持可能な複数の基本バッファと、
前記基本バッファのデータを前記受信装置に送信する送信部と、
前記基本バッファの保持容量を拡張させる拡張バッファと、
当該中継装置の通信接続状態に基づいて、前記拡張バッファの上限数を導出するバッファ導出部と、
前記導出された上限数の拡張バッファを確保するバッファ確保部と、
前記複数の基本バッファに保持されたデータ量を検出するデータ量検出部と、
前記検出されたデータ量が第1閾値を超えると、該データ量が第1閾値を超えた基本バッファに前記確保された拡張バッファを割り当てるバッファ割当部と、
を備え、
前記バッファ導出部は、前記受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できる場合、
全チャネル数×(接続要求受信可能数+1)
を用いて前記上限数を導出することを特徴とする中継装置。 A relay device that relays data transmitted from a transmission device to a reception device,
A receiver for receiving data from the transmitter;
A plurality of basic buffers capable of holding a predetermined capacity of the received data for each session;
A transmission unit for transmitting the data of the basic buffer to the reception device;
An expansion buffer for expanding the holding capacity of the basic buffer;
A buffer deriving unit for deriving the upper limit number of the extension buffer based on the communication connection state of the relay device;
A buffer securing unit for securing the derived upper limit number of extended buffers;
A data amount detector for detecting the amount of data held in the plurality of basic buffers;
A buffer allocating unit that allocates the reserved extended buffer to a basic buffer whose data amount exceeds the first threshold when the detected data amount exceeds the first threshold;
With
When the channel used for communication with the receiving device can share the control channel and the communication channel,
Total number of channels x (number of connection requests that can be received + 1)
Splicing device in you, wherein the deriving the maximum number used.
当該中継装置の通信接続状態に基づいて、基本バッファの保持容量を拡張させる拡張バッファの上限数を導出し、
前記導出された上限数の拡張バッファを確保し、
前記送信装置から受信したデータをセッション毎に基本バッファに保持し、
前記基本バッファに保持されたデータ量を検出し、
前記検出されたデータ量が第1閾値を超えると、該データ量が第1閾値を超えた基本バッファに前記確保された拡張バッファを割り当て、
前記基本バッファまたは拡張バッファのデータを前記受信装置に送信し、
前記受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できない場合、
全チャネル数+通信接続要求用に解放するチャネル数×(接続要求受信可能数−1)
を用いて前記上限数を導出することを特徴とするバッファ量制御方法。 A relay apparatus that relays data transmitted from a transmission apparatus to a reception apparatus is a buffer amount control method for controlling a capacity for temporarily holding data received from the transmission apparatus,
Based on the communication connection status of the relay device, derive the upper limit number of expansion buffers that expand the storage capacity of the basic buffer,
Reserve the derived upper limit number of extended buffers,
The data received from the transmission device is held in the basic buffer for each session,
Detecting the amount of data held in the basic buffer;
When the detected data amount exceeds a first threshold, the reserved extended buffer is allocated to a basic buffer whose data amount exceeds the first threshold;
Transmitting the data in the basic buffer or the extended buffer to the receiving device ;
When a channel used for communication with the receiving device cannot share a control channel and a communication channel,
Total number of channels + number of channels released for communication connection request x (number of connection request receivables-1)
The buffer amount control method is characterized in that the upper limit number is derived using.
当該中継装置の通信接続状態に基づいて、基本バッファの保持容量を拡張させる拡張バッファの上限数を導出し、Based on the communication connection status of the relay device, derive the upper limit number of expansion buffers that expand the storage capacity of the basic buffer,
前記導出された上限数の拡張バッファを確保し、Reserve the derived upper limit number of extended buffers,
前記送信装置から受信したデータをセッション毎に基本バッファに保持し、The data received from the transmission device is held in the basic buffer for each session,
前記基本バッファに保持されたデータ量を検出し、Detecting the amount of data held in the basic buffer;
前記検出されたデータ量が第1閾値を超えると、該データ量が第1閾値を超えた基本バッファに前記確保された拡張バッファを割り当て、When the detected data amount exceeds a first threshold, the reserved extended buffer is allocated to a basic buffer whose data amount exceeds the first threshold;
前記基本バッファまたは拡張バッファのデータを前記受信装置に送信し、Transmitting the data in the basic buffer or the extended buffer to the receiving device;
前記受信装置との通信に利用されるチャネルが制御チャネルと通信チャネルとを共用できる場合、When a channel used for communication with the receiving device can share a control channel and a communication channel,
全チャネル数×(接続要求受信可能数+1)Total number of channels x (number of connection requests that can be received + 1)
を用いて前記上限数を導出することを特徴とするバッファ量制御方法。The buffer amount control method is characterized in that the upper limit number is derived using.
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