JP7111162B2 - 通信制御装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
1.関連技術
2.実施形態に係るシステムの構成
3.第1の実施形態
3.1.通信制御装置の機能構成
3.2.通信制御装置のハードウェア構成
3.3.技術的特徴
4.第2の実施形態
4.1.通信制御装置の機能構成
4.2.通信制御装置のハードウェア構成
4.3.技術的特徴
図1~図4を参照して、本発明の実施形態に関連する技術を説明する。
CUBICは、Linux(登録商標) kernel 2.6.19以降のTCP(Transmission Control Protocol)で標準的に用いられている輻輳制御方式である。CUBICは、パケットのロスの有無に基づいて送信速度を制御する方式であり、ロスベースの方式と言える。
BBR(Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time)は、近年のTCPやQUIC等で利用可能な輻輳制御方式である。BBRは、パケットの送受信から推定されるネットワーク性能に基づいて送信速度を制御する方式であり、ファンクションベースの方式と言える。
近年、スマートフォンやタブレット等の高機能なモバイル端末の普及に伴い、モバイルネットワーク経由のトラヒックが増加している。多くの通信で使用されている送信速度制御(例えば、CUBIC及びNewReno等)では、モバイルネットワークにおける急激な帯域変動に追従することが困難である。
QUIC(Quick UDP Internet Connections)は、トランスポートプロトコルであり、UDP(User Datagram Protocol)の上位レイヤプロトコルとして用いられる。QUICは、中間装置でのパケットの生成や改変といった操作が非常に困難なパケットの構成となっている。
図5を参照して、本発明の実施形態に係るシステムの構成の例を説明する。
図6~図12を参照して、本発明の第1の実施形態を説明する。
図6は、第1の実施形態に係る通信制御装置100の概略的な機能構成の例を示すブロック図である。図6を参照すると、通信制御装置100は、第1通信処理部110、第2通信処理部120、現在送信速度推定部130、目標送信速度推定部140、送信制御推定部150及び制御部160を備える。
図7は、第1の実施形態に係る通信制御装置100の概略的なハードウェア構成の例を示すブロック図である。図7を参照すると、通信制御装置100は、プロセッサ210、メインメモリ220、ストレージ230、通信インタフェース240及び入出力インタフェース250を備える。プロセッサ210、メインメモリ220、ストレージ230、通信インタフェース240及び入出力インタフェース250は、バス260を介して互いに接続されている。
図8~図12を参照して、第1の実施形態の技術的特徴を説明する。
通信制御装置100(第1通信処理部110)は、送信装置10から受信装置20へ送信されるパケットを送信装置10から受信する。そして、通信制御装置100(第2通信処理部120)は、上記パケットを受信装置20へ送信する。
送信装置10から受信装置20へ送信される上記パケットは、送信装置10と受信装置20との間の中継点(例えば通信制御装置100等)において生成及び改変できないパケットである。
通信制御装置100(制御部160)は、送信装置10から受信装置20へ送信される上記パケットについての制御であって、送信装置10に送信速度を変更させる当該制御を行う。
・現在の送信速度の推定
例えば、通信制御装置100(現在送信速度推定部130)は、送信装置10の現在の送信速度を推定する。
例えば、通信制御装置100(目標送信速度推定部140)は、送信装置10の目標送信速度を推定する。
例えば、通信制御装置100(目標送信速度推定部140)は、送信装置10から受信されるデータパケットについての以下の例のいずれかを、上記第1の可用帯域として推定してもよい。
[例1]「データパケットのサイズ÷データパケットの受信間隔」(又はその統計値)
[例2]「パケット群のサイズ÷パケット群の受信にかかった時間」(又はその統計値)(パケット群は、受信間隔が閾値以下又は一定時間内に受信したデータパケットの集合)
一例として、通信制御装置100(目標送信速度推定部140)は、以下の例のいずれかを上記第2の可用帯域として推定してもよい。
[例1]「ACKパケットによって到達確認されたデータ量÷ACKパケットの受信間隔」(又はその統計値)
[例2]「ACKパケット群によって到達確認されたデータ量÷その受信にかかった時間」(又はその統計値)(ACKパケット群は、受信間隔が閾値以下又は一定時間内に受信したACKパケットの集合)
[例3]通信制御装置100において蓄積しているデータパケットの減少速度
例えば、通信制御装置100(制御部160)は、上記現在の送信速度及び上記目標送信速度に基づいて、上記パケットについての上記制御(送信装置10に送信速度を変更させる制御)を行う。
例えば、上記制御は、上記ACKパケット又は上記パケットの送信タイミングの調整を含む。即ち、通信制御装置100(制御部160)は、上記ACKパケット又は上記パケットの送信タイミングの調整を行う。
第1の例として、上記送信タイミングの上記調整は、上記ACKパケット間の送信間隔を短くすることを含む。即ち、通信制御装置100(制御部160)は、上記ACKパケット間の送信間隔を短くする。
第2の例として、上記送信タイミングの上記調整は、上記ACKパケット間の送信間隔を長くすることを含む。即ち、第2の例では、第1の例とは反対に、通信制御装置100(制御部160)は、上記ACKパケット間の送信間隔を長くする。
別の例として、上記送信タイミングの上記調整は、上記ACKパケットの送信を遅らせることを含んでもよい。通信制御装置100(制御部160)は、上記ACKパケットの送信を遅らせてもよい。
例えば、上記制御は、上記パケットの送信順序の調整を含む。即ち、通信制御装置100(制御部160)は、上記パケットの送信順序の調整を行う。
例えば、上記制御は、上記ACKパケットの一部の破棄を含む。即ち、通信制御装置100(制御部160)は、上記ACKパケットの一部の破棄を行う。
上記制御として、上記ACKパケット又は上記パケットの送信タイミングの調整、上記パケットの送信順序の調整、及び、上記ACKパケットの一部の破棄を説明した。上記制御は、上記送信タイミングの調整、上記送信順序の調整、及び上記ACKパケットの一部の破棄の全てを含んでもよく、又は、一部のみを含んでもよい。例えば、上記制御は、上記送信タイミングの調整、上記送信順序の調整、及び上記ACKパケットの一部の破棄のうちの1つであってもよい。
通信制御装置100(送信制御推定部150、制御部160)は、送信装置10により使用されている送信制御方式を推定し、推定された当該送信制御方式に基づいて上記制御を行ってもよい。
図13を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。上述した第1の実施形態は、具体的な実施形態であるが、第2の実施形態は、より一般化された実施形態である。
図13は、第2の実施形態に係る通信制御装置300の概略的な機能構成の例を示すブロック図である。図13を参照すると、通信制御装置300は、第1通信処理部310、第2通信処理部320及び制御部330を備える。
第2の実施形態に係る通信制御装置300のハードウェア構成は、例えば、第1の実施形態に係る通信制御装置100のハードウェア構成と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略する。
第2の実施形態の技術的特徴を説明する。
通信制御装置300(第1通信処理部310)は、送信装置10から受信装置20へ送信されるパケットを送信装置10から受信する。そして、通信制御装置300(第2通信処理部320)は、上記パケットを受信装置20へ送信する。
送信装置10から受信装置20へ送信される上記パケットは、送信装置10と受信装置20との間の中継点(例えば通信制御装置300等)において生成及び改変できないパケットである。
通信制御装置300(制御部330)は、送信装置10から受信装置20へ送信される上記パケットについての制御であって、送信装置10に送信速度を変更させる当該制御を行う。
通信制御装置であって、
送信装置から受信装置へ送信されるパケットであって、当該送信装置と当該受信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該パケットを、前記送信装置から受信する第1通信処理部と、
前記パケットを前記受信装置へ送信する第2通信処理部と、
を備え、
前記第2通信処理部は、前記パケットのための確認応答パケットであって、前記受信装置と前記送信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該確認応答パケットを、前記受信装置から受信し、
前記第1通信処理部は、前記確認応答パケットを前記送信装置へ送信し、
前記通信制御装置は、
前記送信装置が送信速度を変更するように前記パケット又は前記確認応答パケットの制御を行う制御部、
をさらに備える、
通信制御装置。
前記制御は、前記確認応答パケット又は前記パケットの送信タイミングの調整を含む、付記1に記載の通信制御装置。
前記送信タイミングの前記調整は、前記確認応答パケット間の送信間隔又は前記パケット間の送信間隔を短く又は長くすることを含む、付記2に記載の通信制御装置。
前記送信タイミングの前記調整は、前記確認応答パケット又は前記パケットの送信を遅らせることを含む、付記2又は3に記載の通信制御装置。
前記制御は、前記確認応答パケットの一部の破棄を含む、付記1~4のいずれか1項に記載の通信制御装置。
前記破棄は、所定の確率で、所定の割合で、又は所定の時間間隔で確認応答パケットを破棄することである、付記5に記載の通信制御装置。
前記制御は、前記パケットの送信順序の調整を含む、付記1~6のいずれか1項に記載の通信制御装置。
前記送信順序の前記調整は、前記パケットが受信順にではなくシーケンス順に送信されるように前記パケットの送信順序を調整することである、付記7に記載の通信制御装置。
前記パケットは、少なくとも一部が暗号化され又は認証されるパケットであり、
前記確認応答パケットは、少なくとも一部が暗号化され又は認証される確認応答パケットである、
付記1~8のいずれか1項に記載の通信制御装置。
前記確認応答パケットの前記一部は、前記送信装置への確認応答のための情報を含む、付記9に記載の通信制御装置。
前記送信装置と前記受信装置との間の目標送信速度を推定する目標送信速度推定部、
をさらに備え、
前記制御部は、前記目標送信速度に基づいて前記制御を行う、
付記1~10のいずれか1項に記載の通信制御装置。
前記送信装置と前記受信装置との間の現在の送信速度を推定する現在送信速度推定部、
をさらに備え、
前記制御部は、前記現在の送信速度及び前記目標送信速度に基づいて前記制御を行う、
付記11に記載の通信制御装置。
前記送信装置により使用されている送信制御方式を推定する送信制御推定部、
をさらに備え、
前記制御部は、推定された前記送信制御方式に基づいて前記制御を行う、
付記1~12のいずれか1項に記載の通信制御装置。
前記送信装置は、第1の送信制御方式又は第2の送信制御方式を使用する送信装置であり、
前記第1の送信制御方式は、パケットのロスの有無に基づいて送信速度を制御する送信制御方式であり、
前記第2の送信制御方式は、パケットの送受信から推定されるネットワーク性能に基づいて送信速度を制御する送信制御方式である、
付記1~13のいずれか1項に記載の通信制御装置。
前記パケットは、データパケットである、付記1~14のいずれか1項に記載の通信制御装置。
送信装置から受信装置へ送信されるパケットであって、当該送信装置と当該受信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該パケットを、前記送信装置から受信することと、
前記パケットを前記受信装置へ送信することと、
前記パケットのための確認応答パケットであって、前記受信装置と前記送信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該確認応答パケットを、前記受信装置から受信することと、
前記確認応答パケットを前記送信装置へ送信することと、
前記送信装置が送信速度を変更するように前記パケット又は前記確認応答パケットの制御を行うことと、
を含む方法。
送信装置から受信装置へ送信されるパケットであって、当該送信装置と当該受信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該パケットを、前記送信装置から受信することと、
前記パケットを前記受信装置へ送信することと、
前記パケットのための確認応答パケットであって、前記受信装置と前記送信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該確認応答パケットを、前記受信装置から受信することと、
前記確認応答パケットを前記送信装置へ送信することと、
前記送信装置が送信速度を変更するように前記パケット又は前記確認応答パケットの制御を行うことと、
をプロセッサに実行させるプログラム。
送信装置から受信装置へ送信されるパケットであって、当該送信装置と当該受信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該パケットを、前記送信装置から受信することと、
前記パケットを前記受信装置へ送信することと、
前記パケットのための確認応答パケットであって、前記受信装置と前記送信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該確認応答パケットを、前記受信装置から受信することと、
前記確認応答パケットを前記送信装置へ送信することと、
前記送信装置が送信速度を変更するように前記パケット又は前記確認応答パケットの制御を行うことと、
をプロセッサに実行させるプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
10 送信装置
20 受信装置
100、300 通信制御装置
110、310 第1通信処理部
120、320 第2通信処理部
130 現在送信速度推定部
140 目標送信速度推定部
150 送信制御推定部
160、330 制御部
Claims (8)
- 通信制御装置であって、
送信装置から受信装置へ送信されるパケットであって、当該送信装置と当該受信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該パケットを、前記送信装置から受信する第1通信処理部と、
前記パケットを前記受信装置へ送信する第2通信処理部と、
を備え、
前記第2通信処理部は、前記パケットのための確認応答パケットであって、前記受信装置と前記送信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該確認応答パケットを、前記受信装置から受信し、
前記第1通信処理部は、前記確認応答パケットを前記送信装置へ送信し、
前記通信制御装置は、
前記送信装置が送信速度を変更するように前記パケット又は前記確認応答パケットの制御を行う制御部と、
前記送信装置と前記受信装置との間の目標送信速度を推定する目標送信速度推定部と、
前記送信装置と前記受信装置との間の現在の送信速度を推定する現在送信速度推定部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記現在の送信速度と前記目標送信速度との差に応じて、前記制御を行い、
前記制御は、前記確認応答パケットの一部の破棄を含む、
通信制御装置。 - 前記制御は、前記確認応答パケット又は前記パケットの送信タイミングの調整を含む、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記送信タイミングの前記調整は、前記確認応答パケット間の送信間隔又は前記パケット間の送信間隔を短く又は長くすることを含む、請求項2に記載の通信制御装置。
- 前記送信タイミングの前記調整は、前記確認応答パケット又は前記パケットの送信を遅らせることを含む、請求項2又は3に記載の通信制御装置。
- 前記制御は、前記パケットの送信順序の調整を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の通信制御装置。
- 前記パケットは、少なくとも一部が暗号化され又は認証されるパケットであり、
前記確認応答パケットは、少なくとも一部が暗号化され又は認証される確認応答パケットである、
請求項1~5のいずれか1項に記載の通信制御装置。 - 送信装置から受信装置へ送信されるパケットであって、当該送信装置と当該受信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該パケットを、前記送信装置から受信することと、
前記パケットを前記受信装置へ送信することと、
前記パケットのための確認応答パケットであって、前記受信装置と前記送信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該確認応答パケットを、前記受信装置から受信することと、
前記確認応答パケットを前記送信装置へ送信することと、
前記送信装置が送信速度を変更するように前記パケット又は前記確認応答パケットの制御を行うことと、
を含む方法であって、
前記方法は、
前記送信装置と前記受信装置との間の目標送信速度を推定することと、
前記送信装置と前記受信装置との間の現在の送信速度を推定することと、
前記現在の送信速度と前記目標送信速度との差に応じて、前記制御を行うことと、
を更に含み、
前記制御は、前記確認応答パケットの一部の破棄を含む、
方法。 - 送信装置から受信装置へ送信されるパケットであって、当該送信装置と当該受信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該パケットを、前記送信装置から受信することと、
前記パケットを前記受信装置へ送信することと、
前記パケットのための確認応答パケットであって、前記受信装置と前記送信装置との間の中継点において生成及び改変できない当該確認応答パケットを、前記受信装置から受信することと、
前記確認応答パケットを前記送信装置へ送信することと、
前記送信装置が送信速度を変更するように前記パケット又は前記確認応答パケットの制御を行うことと、
をプロセッサに実行させるプログラムであって、
前記プログラムは、前記プロセッサに、更に、
前記送信装置と前記受信装置との間の目標送信速度を推定することと、
前記送信装置と前記受信装置との間の現在の送信速度を推定することと、
前記現在の送信速度と前記目標送信速度との差に応じて、前記制御を行うことと、
を実行させるようになっており、
前記制御は、前記確認応答パケットの一部の破棄を含む、
プログラム。
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