JPH02149152A - 伝送制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、コンピュータネットワーク等に含まれるコン
ピュータ間でデータ通信する際の伝送制御方法に関する
ものである。

（従来の技術） コンピュータ間のデータ通信は、音声通信とは異なり、
高品質が要求されている０例えばプログラムラ成るコン
ピュータから別のコンピュータへ転送する場合、１ピン
トでも誤って転送されるとバグの存在するプログラムを
転送したことと同じ結果となる。また、銀行のデータベ
ースをリモート端末から書き換える場合でも、誤って書
き換えると大きな問題となる。

従って、通常、コンピュータ間のデータ通信では高品質
を保証するために、次のような伝送制御方法を実行して
いる。

■受信側でデータを正しく受信したならば、正しく受信
したことを示す応答情報を送り返し、送信側では受信側
からの応答情報に従いデータを送信する。

■もし応答が戻って来す、確認がとれない場合は、もう
−度同じデータを再送する。

つまり、受信側に正しく届いたことを確認しながら、デ
ータを送信している。

第５図に示したシーケンス図を参照して従来技術を説明
する。第５図において、Ｄ　（ｈ）はシーケンス番号り
のデータを示す、また、ＲＲ（ｉ、ｊ）は受信可の応答
情報で、ｉはシーケンス番号であり、ｉ−１までのデー
タを正しく受信したことを送信側に通知している。送信
側では前もって定められた最大アウトスタンディング数
ｋまで確認がとれなくてもデータを送信することができ
、ｊはに＋ｊ−１までのシーケンス番号をもつデータの
送信が許されることを示している。因に、ｋ−１の場合
、１つのデータを送信すると、必ずそのデータの確認情
報が戻ってくるまで次のデータの送信を待つことになる
。第５図の場合はに−４である。

この場合、ＲＲ（１，１）　はデータＤ（０）を正しく
受信し、またに十ｊ−１＝４故、データＤ（４）までの
データを送信して良いことを送信側に通知していること
になる。送信側は、ＲＲ（１，１）を受信した時点では
データＤ（４）まで送信できるが、それ以上は送信でき
ない。次に受信バッファが１つ空いた時にｊの値を１つ
更新して、データを１個送信することを要求している（
第５図のＲＲ（５，２）参照）、これかられかるように
、受信バッファからデータを引き取るタイミングで応答
情報を送信側に返しているので、受信バッファの容量を
最大アウトスタンディング数ｋにとっておけば、受信バ
ッファを越えてデータが送信されることはないことがわ
かる。

ところが、遅延の大きい系、例えば衛星回線等の如き系
では、連続転送を可能にするためにｋの値は一般に著し
く大きくする。受信側の速度が送信側よりも遅い場合に
は必ず受信バッファにデータが溜まってしまうが、常に
そのようなに個の受信バッファを確保することは困難で
ある。また、従来の伝送制御方法では、伝送遅延が大き
い場合には、受信側の速度が速くなったとき受信バッフ
ァが空になってしまい、データの連続転送ができなくな
ってスルーブツトが落ちるという問題点もある。これら
に対処するための改良案として、次のような提案が為さ
れている。

先ず、受信側では、使用している受信バッファの数ｂｕ
ｆを常に計数し、受信バッファからデータが引き取られ
た直後にｂｕｆを受信バッファの上位しきい値ｎおよび
下位しきい値０と比較し、ｂｕｆ＝０ならばｊ−ｊ＋２
とし、Ｏ＜ｂｕｆ＜ｎならばｊ−ｊ＋１とし、ｂｕｔ≧
ｎならばｊの値は更新しない、但し、余分なデータが受
信バッファに溜まることを防ぐため、ｌ＜ｊとなるよう
なｊの更新は行わない。以上のような比較処理によって
ｊの値を算出した後、これを伴った受信可の応答情報Ｒ
Ｒ（ｉ、Ｊ）を送信する。なお、ｉの更新は従来方法と
同様に行う。他方、送信側では、ＲＲ（ｉ、ｊ）を受信
すると、ｋ＋ｊ−１（モジュロｍ）までのデータを送信
できる。

第６図と第７図にこの改良案のシーケンス例を示す。こ
こではに−４，ｎ−２であり、受信バッファは３以上で
あればよい、第６図は上位しきい値によって受信バッフ
ァの使用数が定常状態においてｎ個以下に抑えられるこ
とを示す例である。

送信側はＲＲ（１，１）を受信した時点ではデータＤ（
４）まで送信できるが、それ以上は送信できない。

受信バッファの使用数が上位しきい値ｎより少なくなっ
た時にｊの値を１つ更新して、データ１個の送信を要求
し始めている（ＲＲ（５，２）参照）。

他方、第７図は下位しきい値によって受信側の速度変化
に対処してスルーブツトを上げられることを示している
。受信バッファからデータＤ（８）が引き取られて初め
てｂｕｆ＝ｏとなった時にｊの値を一度に２つ更新し、
先の従来例だとＲＲ（９，８）を送信するところを、Ｒ
Ｒ（９，９）を送信してデータ１個を多く送信するよう
に要求している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した改良案によって、第６図および第７図に示した
ように、受信バッファの使用数を減らしつつスループッ
トを向上させることができた。

しかしながら、上述した改良案では、受信バッファが上
位しきい値ｎを越えたとき次に受信バッファからデータ
が引き取られ受信バッファの使用数ｂｕｆがｎより小さ
くなるまでｊを更新せず、且つ受信バッファの使用数が
下位しきい値Ｏ以下となったとき通常より多くの数のデ
ータの送信を要求するため、最大アウトスタンディング
数、伝送遅延、しきい値などの条件によって伝送制御が
定常状態に落ち着かず、発振をし始めることがある。す
なわち、送信側は受信バッファの上位しきい値を越える
までデータを送り続け、それから受信バッファが空にな
るまではデータをいっさい送らず、それから再び受信バ
ッファの上位しきい値を越えるまでデータを送り続ける
といったことを繰り返す発振状態に陥る場合がある０発
振状態は不安定であり、伝送路に大量のデータが流れた
り、全く流れな（なったりを繰り返すため問題となる。

本発明の目的は、このような発振状態の発生を防止する
ことにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は上記の目的を達成するために、通信回線を介し
て送信側が送信したデータに対し、受信側が送信側に、
（ａ）受信側で正しく受信したデータのシーケンス番号
を送信側に知らせる情報と、（ｂ）フローを制御するた
めの情報とを独立して含んだ応答情報を送り返す手順を
含む伝送制御方法において、■受信バッファの使用数と
受信バッファの上位しきい値および下位しきい値との比
較結果と、■受信バッファの使用数が上位しきい値を越
えた場合に前記（ｂ）のフローを制御するための情報の
更新を間引くタイミングを一時的に制御するフラグの状
態と、■受信バッファの使用数が下位しきい値以下にな
った場合に前記（ｂ）のフローを制御するための情報の
更新を増やすタイミングを一時的に制′４イするフラグ
の状態とに基づいて、前記（ｂ）のフローを制御するた
めの情報を算出し、これを含んだ応答情報を例えば受信
バッファの空くタイミングで送信側に送信するようにし
ている。

〔作用〕

受信バ・７フアの使用数が上位しきい値を越えた場合に
常に（ｂ）のフローを制御するための情報の更新を停止
し、且つ、受信バッファの使用数が下位しきい値以下に
なった場合に常に（ｂ）のフローを制御するための情報
の更新量を所定値だけ多くすると、定常状態に引き戻す
作用が大きくなり過ぎて発振状態に陥る虞が大きくなる
。本発明の伝送制御方法においては、受信バッファの使
用数が上位しきい値を越えた場合に前記（ｂ）のフロー
を制御するための情報の更新を間引くタイミングを一時
的に制御するフラグと、受信バッファの使用数が下位し
きい値以下になった場合に前記（ｂ）のフローを制御す
るための情報の更新を増やすタイミングを一時的に制御
′ｎするフラグとの２つのフラグの状態を調べ、受信バ
ッファの使用数が上位しきい値を越えた場合、下位しき
い値以下になった場合の何れにおいても前記（ｂ）のフ
ローを制御するための情報の更新のタイミングを一時的
に制御することにより上記定常状態に引き戻す作用を最
適化し、発振状態の発生を防止する。

〔実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図および第２図は本発明の伝送制御方法の一実施例
のシーケンス図であり、同図に示す送信側装置ＳＵ例え
ばコンピュータから衛星回線の如き通信回線ｌを経由し
て受信側装置ＲＵ例えば別のコンピュータに本発明にか
かる伝送制御方法にてデータを伝送させた際のものであ
る。

第１図及び第２図において、受信側装置ＲＵでは受信バ
ッファの使用数ｂｕｒを次のように計数している。即ち
初期状態ではｂｕｒ＝ｏとし、通信回線２からデータを
受信した時ｂｕｆ＝ｂｕｆ＋１とし、受信バッファから
データが引き取られた時ｂｕｒ−ｂｕｆ−１とする。ま
た受信側装置ＲＵは、受信バッファからデータが引き取
られるタイミングでｂｕｒＯ値によって受信可を示す応
答情報ＲＲ（ｉ、ｊ）を送信側装置ＳＵへ送信する。

ここで、ｌはシーケンス番号ｉ−１までのデータを正し
く受信したことを示し、ｊは前もって定められた最大ア
ウトスタンディング数に＋ｊ−１までのシーケンス番号
をもつデータの送信が許されることを示す。ｊの値は初
期状態では０である。

また、ｊの値を更新するタイミングを制御するためにフ
ラグｆｕｌ、フラグｅｍｐの２つのフラグが受信側装置
ＲＵに設けられており、初期状態ではフラグｆｕｌ＝１
．フラグｅｍｐ＝ｌとなっている。受信側装置ＲＵは、
受信バッファからデータが引き取られてｂｕｔが減数さ
れた後、ｂｕｒを受信バッファの上位しきい値ｎおよび
下位しきい値０と比較し、更にフラグｆｕｌとフラグｅ
ｍρの状態をチエツクし、 ■ｂｕｒ≧ｎかつｆｕｌ＝１ならばｊの値は更新せずに
ＲＲ（ｉ、ｊ）を送信し、ｆ　ｕ　Ｉ＋＝０とする。

尚、送信側装置ＳＵがそのＲＲ（ｉ、ｊ）を受信してか
ら送る次のデータＤ（ｊ＋ｋ）を受信した時、ｆｕｌ−
１に戻す。

■ｂｕｒ−０かつｅｍｐ＝ｌならばｊ＝ｊ＋２と更新し
てＲＲ（ｉ＋ｊ）を送信し、ｅｍｐ＝０とする。

尚、送信側装置ＳＵがそのＲＲ（４，ｊ）を受信してか
ら送る次のデータＤ（ｊ＋に−１）を受信した時、ｅｍ
ｐ＝ｌに戻す。

■上記■、■以外の時、ｊ−ｊ＋１と更新してＲＲ（ｉ
、ｊ）を送信する。

ただし■、■いずれにおいても、余分なデータが受信バ
ッファに溜まるのを防ぐため、ｉくｊとなるようなｊの
更新は行わない。なお、ｉの更新は従来方法と同様にし
て行われる。

第１図では、ｋ−７，ｎ＝２であり、受信バッファは４
以上であればよい。第１図に示されるように、データＤ
（６）を受信した時にｂｕｒ＝３＞ｎとなる。なお、こ
のときフラグｆｕｌ＝１である６次に受信バッファから
データＤ（４）が引き取られると、ｂｕｆ＝２＝ｎとな
り、ｆｕｌ＝１なので、受信側装置ＲＵはｊ＝４を更新
せずにＲＲ（７，４）を送信し、ｆ　ｕ　ｌ＝ｏとする
。従って送信側装置ＳＵはそのＲＲ（７，４）を受信し
ても次のデータは送らない。これによってデータの送信
が間引かれる。受信側装置ＲＵは、その後受信バッファ
からデータＤ　（５）　、　Ｄ　（６）　、　Ｄ　（７
）　、　Ｄ　（８）を引き取った時、ｂｕｒ≧ｎは満た
すが、ｆｕｌ＝ｏなので、従来のようにｊの更新を停止
することはなく、ＲＲ（８，５）、ＲＲ（１０，６Ｌ　
　ＲＲ（１１，７）、　　ＲＲ（１１，８）を送信する
。従って、データの送信が全（間引かれることはない。

送信側装置ＳＵは、ＲＲ（８，５）を受信した時に次の
データＤ（１１）を送るが、受信側装置ＲＵはこのデー
タＤ（１１）を受信した時に再びフラグｆｕｌ＝１とす
る。このため、受信側装置１ｉＲＵがデータＤ（９）を
受信バッファから引き取った時、ｂｕｆ≧ｎかつｆ　ｕ
　ｌ”１となり、受信側装置ＲＵはｊを再び更新せずに
ＲＲ（１２，８）を送信し、ｆｕｌ＝ｏとする。送信側
装置ＳＵはＲＲ（１２，８）を受信した時にも次のデー
タは送らないので、再び送信が間引かれることになる。

このようにして、受信バッファの使用数が上位しきい値
以下となり、受信側装置ＲＵがデータＤ　（１５）を受
信してｆｕｌ＝１となったところで、定常状態に落ち着
く。

第２図ではに＝４．ｎ＝２であり、受信バッファは３以
上であればよい。第２図に示されるように、データＤ（
６）が受信バッファから引き取られた後受信側装置ＲＵ
の処理速度が速くなり、データＤ（７）が受信バッファ
から引き取られた時点でｂｕｆの値が下位しきい値Ｏに
等しくなったとする。この時、フラグｅｍｐ−１である
ので、ｊ＝ｊ＋２と更新してＲＲ（８，７）を返し、ｅ
ｍｐ＝０となる。送信側装置ＳＵはそのＲＲ（８，７）
を受信すると２つのデータＤ（９）とＤ　（１０）を送
信する。

受信側装置ｆｆ！ＲＵはｅｍｐ−０である間は受信バッ
ファが空になっても従来のようにｊを２つ更新すること
はなく、ＲＲ（９，８）の如くｊを１つ更新するだけで
ある。このようにして第２図の例では、データＤ　（１
０）を受信して再びｅｍｐ＝１となったところで新しい
定常状態に落ち着いている。

このように、受信バッファの使用数が上位しきい値ｎを
越えた時は、フラグｆｕｌを用いて一時的に（本実施例
では、通信回線ｌのほぼ往復の遅延時間に応じた期間だ
け）タイミングを制御しながらデータの送信を間引いて
１個ずつ受信バッファに溜まったデータを減らしていき
、また受信バッファの使用数が下位しきい値に等しくな
った時はフラグｅｍｐを用いて一時的に（本実施例では
、送信可Ｉ、Ｈのほぼ往復の遅延時間に応じた期間だけ
）タイミングを制御しながらデータの送信を１個ずつ増
やしていくことにより、発振させずに且つ受信バッファ
の使用数を定常状態においてｎ個以下に抑えて、安定し
た伝送制御を行うことができる。

第３図は上述の如く動作を行う受信側装置ｆＲＵの一実
施例の処理の流れ図である。受信側装置ＲＵでは、デー
タを受信するとデータ受信処理１００が起動され、シー
ケンス番号チエツク処理１１Ｏで受信データのシーケン
ス番号を調べ、ＲＲ送信処理２００，２０１．２０２へ
送る。シーケンス番号チエツク処理１１０が終わると、
ｂｕｆ加算処理１２０でｂｕｆの値を１つ加算し、バッ
フ１蓄積処理１３０でデータを受信バッファへ蓄積し、
休止処理２１０に入る。他方、転送処理ｉ４０が受信バ
ッファに蓄積されているデータを逐次、必要なところへ
転送する。転送が終わるとｂｕｆ減算処理１５０がｂｕ
ｒＯ値を１つ減算し、ｂｕｆ比較処理１６０がｂｕｆの
値と受信バッファの上位しきい値ｎおよび下位しきい値
Ｏとを比較する。ｂｕｆ＝＝ｏならばｅｍｐ比較処理１
７０がフラグｅｍｐの値を調べ、またｂｕｒ≧ｎならば
ｆｕｌ比較処理１８０がフラグｆｕｌの値を調べる。

これらの比較の結果、０＜ｂｕ　ｒ＜ｎの時と、ｂｕｆ
−０かつｅｍｐ＝Ｑの時と、ｂｕｆ≧ｎかっｆｕｌ＝０
の時は、ｊ更新処理１９０がｊの値を１つだけインクリ
メントし、ＲＲ送信処理２００がＲＲ（Ｌｊ）を送信し
、休止処理２１０に入る。

なお、送信されるＲＲ（ｉ、ｊ）におけるｉは、シーケ
ンス番号チエツク１１０から送られたシーケンス番号＋
１である。ｊの値はｊ更新処理１９０と後述するｊ更新
処理２２０がインクリメントするが、何れにおいてもｉ
の値を越えるようなｊの更新は行わない、他方、ｂｕｆ
＝ｏがっｅｍｐ＝１のときはｊ更新処理２２０がｊの値
を２つインクリメントし、ｊ記憶処理２３０がその時点
のｊの値ｊｌを記↑αし、ＲＲ送信処理２０１がＲＲ（
ｉ、ｊ）を送信し、ｅｍｐリセット処理２４０がフラグ
ｅｍ２−０とする。この後、シーケンス番号チエツクお
よびｅｍρセント処理２６０では到着するデータＤ　（
ｈ）のシーケンス番号りが監視され、（ｊ記憶処理２３
０が記憶している値ｊｌ）＋（最大アウトスタンディン
グ数ｋ）−１に等しくなった時に、すなわちデータＤ（
ｊｌ＋に−１）が到着した時にフラグｅｍｐ＝ｌとする
。フラグｅｍｐがセットされた後、休止処理２１０に入
る。また、ｂｕｆ≧ｎかつｆｕｌ＝１のときはｊ記憶処
理２３１がその時点のｊの値ｊ２を記憶し、ＲＲ送信処
理２０２がＲＲ（ｉ、ｊ）を送信し、ｒｕｌリセット処
理２５０がフラグｆｕｌ＝０とする。この後、シーケン
ス番号チエツクおよびｆｕｌセット処理２７０では到着
するデータＤ（ｉ）のシーケンス番号ｉが監視され、（
ｊ記憶、α処理２３１が記憶している値ｊ２）＋（最大
アウトスタンディング数ｋ）に等しくなった時に、すな
わちデータＤ（ｊ２＋ｋ）が到着した時にフラグｒｕｔ
−１にする。フラグｆｕｌがセットされた後、休止処理
２１０に入る。

第４図は送信側装置ＳＵの一実施例の処理の流れ図であ
る。送信側装置ＳＵでは、受信側装置ＲＵからＲＲ（ｉ
、ｊ）を受信すると、ＲＲ受信処理３００が起動され、
ＲＲ内のパラメータｉｔ　　Ｊが調べられる。再送バッ
ファ解放処理３１０ではシーケンス番号ｉ−１までのデ
ータを再送バッファがら消しさり、バッファを解放する
。送信可番号更新処理３２０では送信可番号をｊ＋に−
１にセントし、その後休止処理３３０へ入る。には最大
アウトスタンディング数である。同時に、常時送信バッ
ファチエツク処理３４０で送信バッファが監視され、送
信バッファにデータが存在すればそのデータを取り出し
、シーケンス番号付加処理３５０でシーケンス番号が付
加され、送信可番号と比較する。この時シーケンス番号
が送信可番号より大きい場合は、送信可番号より等しい
か小さくなるまで待たされる。送信可番号に等しいか小
さくなれば、送信および再送バッファ蓄積処理３６０へ
渡され、そのデータは送信される。また同時に再送バッ
ファにも蓄積される。再送のメカニズムについては従来
と同様にして行われる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の伝送制御方法においては
、受信バッフ１の使用数を上位しきい値および下位しき
い値と比較し、更に受信側に新たに設けた２つのフラグ
をチエツクし、それらの結果によりフローを制御するた
めの情報を受信側で算出し、送信側にフィードバックす
ることにより、受信バッファの使用数を定常状態におい
て上位しきい値以下に制限してデータの連続転送を行う
ことができ、下位しきい値によって受信側の速度変化に
対処したスルーブツトの向上が可能であるという前述の
従来の改良案の利点を損なわずに、更に伝送制御が発振
状態に陥るのを防止でき、安定した定常状態をもつ伝送
制御を行うことが可能となる。特に本発明では、２つの
フラグを使用しているため、受信バッファの使用数が上
位しきい値を越えた時に一方のフラグｆｕｌによる制御
によってすばやく定常状態に移行できるうえ、受信バッ
ファの使用数が下位しきい値以下になった場合にもフラ
グｅｍｐによる制御ｎによってすばやく新しい定常情報
に移行できる。以上のことから、本発明によって衛星回
線のような遅延時間の大きな系でも高速なデータ通信た
とえば高速パケット通信を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例のシーケンス図
、 第３図は受信側装置ＲＵの一実施例の処理の流れ図、 第４図は送信側装置ＳＵの一実施例の処理の流れ図、 第５図、第６図および第７図は従来の方法のシーケンス
図である。 図において、 ＳＵ・・・送信側装置 ＲＵ・・・受信側装置 ！・・・通信回線 Ｄ　（ｈ）・・・シーケンス番号りのデータＲＲ（ｉ、
ｊ）・・・応答情報 ｆｕｌ、ｅｍｐ・・・フラグ ｋ・・・最大アウトスタンディング数

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 通信回線を介して送信側が送信したデータに対し、受信
   側が送信側に、 （ａ）受信側で正しく受信したデータのシーケンス番号
   を送信側に知らせる情報と、 （ｂ）フローを制御するための情報 とを独立して含んだ応答情報を送り返す手順を含む伝送
   制御方法において、 ［１］受信バッファの使用数と受信バッファの上位しき
   い値および下位しきい値との比較結果と、［２］受信バ
   ッファの使用数が上位しきい値を越えた場合に前記（ｂ
   ）のフローを制御するための情報の更新を間引くタイミ
   ングを一時的に制御するフラグの状態と、 ［３］受信バッファの使用数が下位しきい値以下になっ
   た場合に前記（ｂ）のフローを制御するための情報の更
   新を増やすタイミングを一時的に制御するフラグの状態 とに基づいて、前記（ｂ）のフローを制御するための情
   報を算出し、これを含んだ応答情報を送信側に送信する
   ことを特徴とする伝送制御方法。