KR100884325B1

KR100884325B1 - 통신 단말, 통신 시스템 및 재전송 제어 방법

Info

Publication number: KR100884325B1
Application number: KR20070030966A
Authority: KR
Inventors: 겐 이가라시; 겐이치 야마자키
Original assignee: 가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2009-02-18
Also published as: EP1841118A2; EP1841118B1; JP2007274206A; CN101047485B; US7715314B2; CN101047485A; EP1841118A3; JP5108244B2; KR20070098671A; US20070230337A1

Abstract

세그먼트의 조기의 재전송을 실현함으로써 스루풋을 향상시킨다. 수신 단말(3a)이, 송신 단말(1)과의 사이의 라운드 트립 시간을 계측하는 단계; 수신 단말(3a)이, 계측된 라운드 트립 시간으로부터 RTO를 산출하는 단계; 수신 단말(3a)이, 송신 단말(1)로부터 세그먼트를 수신한 시각부터 RTO의 시간 계측 동작을 개시하는 단계; 수신 단말(3a)이, RTO가 만료하기까지 다른 단말로부터 세그먼트를 수신하지 않는 경우, 송신 단말(1)에 의한 세그먼트의 송신을 촉진하는 세그먼트 촉진 신호를 송신 단말(1)에 송신하는 단계; 송신 단말(1)이 재전송할 세그먼트가 존재하는 경우, 세그먼트를 수신 단말(3a)에 재전송하고, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 경우, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스 신호를 수신 단말(3a)에 송신하는 단계를 포함한다.

세그먼트, 통신 단말, 재전송 제어, 라운드 트립 시간, 재전송 타임 아웃 시간

Description

통신 단말, 통신 시스템 및 재전송 제어 방법{COMMUNICATION TERMINAL, COMMUNICATION SYSTEM, AND RETRANSMISSION CONTROL METHOD}

도 1의 (a)는 본 발명의 실시예에 관한 통신 시스템의 전체 구성 예를 나타낸 도면이며, 도 1의 (b)는 본 발명의 실시예에 관한 재전송 제어 방법의 개요를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 관한 수신 단말의 기능 구성의 예를 나타낸 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 관한 수신 단말의 제1 동작 예를 나타낸 플로차트이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 관한 수신 단말의 제2 동작 예를 나타낸 플로차트이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 관한 송신 단말의 기능 구성 예를 나타낸 블록도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 관한 송신 단말의 동작 예를 나타낸 플로차트이다.

도 7은 본 발명의 실시예의 변형예에 관한 수신 단말의 기능 구성 예를 나타낸 블록도이다.

도 8은 그 외의 실시예에 관한 수신 단말의 기능 구성 예를 나타낸 블록도이다.

도 9는 본 발명이 해결하려고 하는 과제를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 송신 단말 2: 통신망 3a~3c: 수신 단말

4: 기지국 10, 30a: 트랜스포트층 처리부

11, 31: 세그먼트 수신부 12: 세그먼트 재전송부

13: ACK 처리부 14: 오류 재전송 회복부

15, 32: RTT 계측부 16, 33: RTO 산출부

18, 39: 세그먼트 송신부 17, 34: 타이머부

35: 데이터 처리부 36: RTT 증가부

37: 하위 계층 정보 취득부 38a,38b: 세그먼트 촉진 송신부

101, 301: 하위 계층 처리부 102, 302: 통신 인터페이스부

303: 애플리케이션 판정부 304: 무선 상태 검출부

본 발명은, 트랜스포트 제어 프로토콜(TCP)을 사용하여 데이터 통신을 행할 때에 재전송 제어를 행하는 통신 단말 및 재전송 제어 방법에 관한 것이다.

현재, 인터넷 등에서 광범위하게 사용되고 있는 TCP에 준거해서 데이터 통신 을 행하는 송신 단말이나 수신 단말이 보급되어 있다. TCP에서는, 신뢰성이 있는 데이터 통신을 실현하기 위해, 송신 단말이 세그먼트를 송신하고, 송신한 세그먼트에 대한 확인 응답(ACK)을, 수신 단말로부터 일정 기간 내에 수신하지 못한 경우에, 세그먼트를 재전송하는 기능을 구비하고 있다.

TCP에서는, 송신 단말이 송신한 세그먼트에 대해서 수신 단말로부터 반송(返送)되는 ACK를 기초로 하여, 라운드 트립 시간(RTT)을 계측하고, 이하의 식 (1)~(4)를 이용하여 재전송 타임아웃 시간(RTO)을 산출하며, RTO가 경과할 때까지의 사이에 수신 단말로부터 ACK를 수신할 수 없는 경우에는 세그먼트를 재전송한다[예를 들면, 비특허 문헌 1(V. Paxon and M. Allman, "Computing TCP's Retransmission Timer", RFC 2988, 2000년 11월) 참조].

[식 1] Err = M - A

[식 2] A ← A + gErr

[식 3] D ← D + h(｜Err｜- D)

[식 4] RTO = A + 4D

식(1)~(4)에 있어서, "Err"은 실제의 측정치와 현재의 RTT 평가치의 차분을 나타내고, "A"는 평활화된 RTT(평균의 평가치)를 나타내며, "D"는 평활화된 평균 편차를 나타내고, "g"는 평균의 계수(통상, 1/8)를 나타내고, "h"는 평균의 계수(0.25)를 나타내고 있다.

그리고, RTT는, 타임 스탬프 옵션이 있는 경우는, 타임 스탬프 에코를 이용하고, 타임 스탬프 옵션이 없는 경우는, 송신 단말에서 세그먼트를 송신할 때의 시 간을 기억해 두고, 기억해 둔 세그먼트에 대한 ACK를 수신하는 것에 의해 RTT의 산출을 행한다[예를 들면, 비특허 문헌 2("Transmission Control Protoco1", RFC 793, 1981년 9월) 및 비특허 문헌 3(V. Jacobson, R. Branden. D. borman, "TCP Extensions for High Performance", RFC 1323, 1992년 5월) 참조].

이와 같이 산출된 RTO에 해당하는 기간 동안, 수신 단말로부터 송신 단말에 ACK가 반송되지 않은 경우, 세그먼트의 재전송을 행한다. 그 후 마찬가지로 ACK가 반송되지 않아서 재전송이 반복되는 경우는, 통신 상태의 악화 등의 원인을 고려해 볼 수 있으므로, RTO를 2배씩 늘려(최대 64초), 세그먼트의 재전송을 계속한다.

무선 환경하에서 TCP를 이용하는 경우, 핸드오버나 페이징 등에 의해 무선 환경이 악화되어, 버스트적으로 세그먼트가 없어지는 것에 의해 RTO가 발생한다. 또한, RTO에 의해 재전송된 세그먼트가 다시 없어졌을 경우, 최초의 RTO×2의 시간 동안, 세그먼트의 송신을 할 수 없게 되어, 스루풋(throughput)이 현저하게 저하되어 버린다.

도 9에 스루풋이 저하되는 모습을 나타낸다. 최초의 세그먼트가 수신 단말의 무선 환경의 악화에 의해 없어지게 되면, 일정 기간 동안 ACK가 반환되지 않고, RTO에 의해 첫 번째 재전송을 행한다. 첫 번째의 재전송 세그먼트도 수신 단말에 수신되지 않은 경우, RTO×2에 해당하는 기간의 경과 후에 두 번째 재전송을 행한다. 2번째 재전송 세그먼트도 수신되지 않는 경우, RTO×4에 해당하는 기간의 경과 후에 세 번째 재전송을 행한다.

이와 같이, 세그먼트의 재전송까지의 기간은 재전송 세그먼트가 유실되는 것에 따라 증가하게 되므로, 재전송 세그먼트가 유실된 경우에는, 수신 단말의 무선 상태가 회복해도, 회복한 즉시 송신 단말로부터 세그먼트가 재전송되지는 않는다. 그러므로, 송신 단말과 수신 단말의 사이에서 세그먼트의 교환이 가능한 상태임에도 불구하고, 세그먼트의 송신이 행해지지 않고, 스루풋이 저하되어 버린다.

RTO의 단축이나, 세그먼트를 재전송할 때에 RTO를 배로 증가시키지 않는 것에 의해, 이들 문제를 개선하는 것이 가능하다. 그러나, 무선 링크에서 사용되는 재전송 기술 등에 의해 RTT가 변동되는 경우, 세그먼트가 없어지지 않았음에도 불구하고 세그먼트가 재전송되어 버리는 문제가 있다. 또한, 수신 단말의 무선 상태가 회복되지 않는 경우에, 불필요한 재전송을 반복하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세그먼트의 조기의 재전송을 실현하는 것으로 스루풋을 향상시키는 것이 가능한 통신 단말 및 재전송 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 특징은, 다른 단말로부터 송신되는 세그먼트를 수신하는 통신 단말로서, 다른 단말과의 사이에서의 라운드 트립 시간을 계측하는 라운드 트립 시간 계측부, 다른 단말에 설정되는 재전송 타임 아웃 시간을 추정하기 위해, 계측된 라운드 트립 시간으로부터 재전송 타임 아웃 시간을 산출하는 재전송 타임 아웃 시간 산출부, 다른 단말에서 세그먼트를 수신한 시점부 터 재전송 타임아웃 시간의 시간 계측 동작을 개시하는 타이머부, 시간 계측 동작의 개시부터 재전송 타임 아웃 시간의 만료까지 다른 단말에서 세그먼트를 수신하지 않은 경우, 세그먼트가 없어졌다고 판정하여, 다른 단말에 의한 세그먼트의 송신을 촉진하는 세그먼트 촉진 신호를 다른 단말로 송신하는 세그먼트 촉진 송신부를 구비하는 통신 단말인 것을 요지로 한다.

본 발명의 제2 특징은, 제1 특징에 관한 통신 단말에 있어서, 다른 단말에 송신하는 확인 응답을 조작함으로써, 다른 단말에서 계측되는 라운드 트립 시간을 증가시키는 라운드 트립 시간 증가부를 더 구비하는 것을 요지로 한다.

본 발명의 제3 특징은, 제1 또는 제2 특징에 관한 통신 단말에 있어서, 타이머부가, 세그먼트 촉진 신호의 송신 후에, 세그먼트를 다른 단말에서 수신한 경우, 시간 계측 동작을 재개하고, 세그먼트 촉진 신호의 송신 후에, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스(data-less) 신호를 다른 단말로부터 수신한 경우, 새로운 세그먼트를 수신하기까지 시간 계측 동작을 재개하지 않는 것을 요지로 한다.

본 발명의 제4 특징은, 상기 제1 내지 제3 특징 중 어느 하나에 관한 통신 단말에 있어서, 다른 단말이 실행하는 애플리케이션을 검출하는 애플리케이션 검출부를 더 포함하고, 세그먼트 촉진 송신부는, 검출된 애플리케이션에 따라, 세그먼트 촉진 신호를 다른 단말에 송신하는지 여부를 판정하는 것을 요지로 한다.

본 발명의 제5 특징은, 다른 단말에 세그먼트를 송신하는 통신 단말로서, 다른 단말로부터, 세그먼트의 재전송을 요구하는 세그먼트 촉진 신호를 수신하는 세 그먼트 수신부, 재전송할 세그먼트가 존재하는 경우, 재전송할 세그먼트를 수신 단말에 재전송하고, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 경우, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스 신호를 수신 단말에 송신하는 세그먼트 재전송부를 구비하는 것을 요지로 한다.

본 발명의 제6 특징은, 제1 통신 단말로부터 제2 통신 단말에 송신되는 세그먼트의 재전송을 제어하는 재전송 제어 방법으로서, 제2 통신 단말이, 제1 통신 단말과의 사이의 라운드 트립 시간을 계측하는 단계와, 제2 통신 단말이, 제1 통신 단말에 설정되는 재전송 타임 아웃 시간을 추정하기 위해, 계측된 라운드 트립 시간으로부터 재전송 타임 아웃 시간을 산출하는 단계와, 제2 통신 단말이, 제1 통신 단말로부터 세그먼트를 수신한 시점부터 재전송 타임 아웃 시간의 시간 계측 동작을 개시하는 단계와, 제2 통신 단말이, 시간 계측 동작의 개시부터 재전송 타임아웃 시간의 만료까지 다른 단말로부터 세그먼트를 수신하지 않은 경우, 세그먼트가 없어졌다고 판정하여, 제1 통신 단말에 의한 세그먼트의 송신을 촉진하는 세그먼트 촉진 신호를 제1 통신 단말에 송신하는 단계와, 제1 통신 단말이, 제2 통신 단말로부터 세그먼트 촉진 신호를 수신하는 단계와, 제1 통신 단말이, 재전송할 세그먼트가 존재하는 경우, 세그먼트를 제2 통신 단말에 재전송하고, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 경우, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스 신호를 제2 통신 단말에 송신하는 단계를 포함하는 재생 제어 방법인 것을 요지로 한다.

(실시예)

다음에, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. 이하의 실시예에서의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 부여하고 있다.

(통신 시스템)

본 발명의 실시예에 관한 통신 시스템은, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 통신망(2)에 접속된 송신 단말(1) 및 기지국(4)과, 기지국(4)과 통신하는 수신 단말(3a)을 구비하고 있다. 통신망(2)은, 예를 들면 이동 통신망 및 인터넷 등이다. 기지국(4)으로서는 휴대 전화 기지국 또는 PHS 기지국에 한정되지 않고 무선 로컬 영역 네트워크(LAN)의 엑세스 포인트(AP)라도 가능하다. 수신 단말(3a)은, 송신 단말(1)로부터 통신망(2) 및 기지국(4)을 통해 송신되는 세그먼트를 수신한다.

송신 단말(1)은, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터(PC) 등으로 구성되는 서버 장치이다. 수신 단말(3a)로서는, 휴대 전화 단말이나 PHS, 또는 무선 통신 기능을 가지는 노트북 PC 또는 개인 휴대용 정보 단말(PDA) 등이 사용될 수 있다.

송신 단말(1)과 수신 단말(3a)은, OSI 참조 모델의 트랜스포트층에 위치하는 TCP에 따라 통신하고, 수신 단말(3a)과 기지국(4) 사이는 데이터 링크층에 위치하는 RLC(Radio Link Control) 프로토콜 등에 따라 무선 통신을 행한다. 그리고, RLC 프로토콜은, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 제안하는 무선 링크의 제어를 위해 표준화된 것이다.

본 발명의 실시예에 관한 송신 단말(1)과 수신 단말(3a) 사이의 재전송 제어 방법의 개요를 도 1의 (b)를 사용하여 설명한다.

단계 S1에서, 송신 단말(1)은, 수신 단말(3a)에 세그먼트를 송신한다. 수신 단말(3a)은, 세그먼트를 수신하면, 후술하는 방법을 사용하여 송신 단말(1)과의 사이의 RTT를 계측한다. 또, 수신 단말(3a)은, 송신 단말(1)에 설정되는 RTO를 추정하기 위해, 상기 식(1)~(4)에 의해, 계측된 RTT로부터 RTO를 산출한다. 또한, 수신 단말(3a)은, 송신 단말(1)로부터 세그먼트를 수신한 시점부터 RTO의 시간 계측 동작을 개시한다.

단계 S2 및 S3에서, 무선 상태가 악화되어, 송신 단말(1)이 송신한 세그먼트가 도중에 없어지고 있다. 수신 단말(3a)은, 시간 계측 동작의 개시부터 RTO의 만료까지 송신 단말(1)로부터 세그먼트를 수신하지 않은 경우, 세그먼트가 도중에 없어졌다고 판정한다.

단계 S4에서, 수신 단말(3a)은, 무선 상태가 회복한 경우, 송신 단말(1)에 의한 세그먼트의 송신을 촉진하는 세그먼트 촉진 신호를 송신 단말(1)에 송신한다. 이 결과, 송신 단말(1)은, 수신 단말(3a)로부터 세그먼트 촉진 신호를 수신한다.

단계 S5에서, 송신 단말(1)은, 재전송할 세그먼트가 존재하는 경우, 세그먼트를 수신 단말(3a)에 재전송하고, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 경우, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스 신호를 수신 단말(3a)에 송신한다.

이와 같이, 통상적으로는 송신 단말(1)에서만 산출되는 RTO를, 본 발명의 실시예에 관한 수신 단말(3a)에서도 산출한다. 수신 단말(3a)은, RTO가 만료하기까지 세그먼트를 수신하지 못한 경우, 무선 상태의 회복을 기다려 송신 단말(1)에 대 해서 세그먼트의 송신을 재촉하는 세그먼트 촉진 신호를 송신한다. 따라서, 세그먼트의 조기의 재전송을 가능하게 하고 있다.

(수신 단말)

도 1에 나타낸 수신 단말(3a)의 구성에 대하여 설명한다. 본 발명의 실시예에 관한 수신 단말(3a)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 트랜스포트층 처리부(30a), 하위 계층 처리부(301), 및 통신 인터페이스부(302)를 구비한다.

하위 계층 처리부(301)는, 도시를 생략한 데이터 링크층 처리부 및 네트워크층 처리부 등을 구비한다. 데이터 링크층 처리부는, 통신 인터페이스부(302)가 수신한 프레임을 패킷으로 변환하여 네트워크층 처리부에 전달하는 동시에, 네트워크층 처리부로부터 전달된 패킷을, 프레임으로 변환한 다음, 통신 인터페이스부(302)를 통하여 송신한다. 그리고, 패킷은, 네트워크층에서의 통신 단위인 데이터 블록이며, 전술한 세그먼트 및 패킷 헤더를 가지고 있다. 또, 프레임이란, 데이터 링크층에서의 통신 단위인 데이터 블록이며, 전술한 패킷 및 프레임 헤더를 가지고 있다. 네트워크층 처리부는, 데이터 링크층 처리부로부터 전달된 패킷을 세그먼트로 변환하여, 트랜스포트층 처리부(30a)에 전달하는 동시에, 트랜스포트층 처리부(30a)로부터 전달된 세그먼트를 패킷으로 변환하여, 데이터 링크층 처리부에 전달한다.

트랜스포트층 처리부(30a)는, 세그먼트 수신부(31), RTT 계측부(32), RTO 산출부(33), 타이머부(34), 데이터 처리부(35), RTT 증가부(36), 하위 계층 정보 취득부(37), 세그먼트 촉진 송신부(38a), 및 세그먼트 송신부(39)를 구비한다.

RTT 계측부(32)는 RTT를 계측한다. 구체적으로, 송신 단말(1)로부터 제공되는 세그먼트에, 수신 단말(3a)이 ACK에 첨부한 타임 스탬프에 대한 타임 스탬프 에코가 포함되어 있는 경우에는, 세그먼트를 수신한 시각부터 세그먼트에 포함되는 타임 스탬프 에코를 감산한 값을 RTT로서 얻는다.

또한, 송신 단말(1)로부터 제공되는 데이터를 포함하는 세그먼트에, 수신 단말(3a)이 ACK에 첨부한 타임 스탬프에 대한 타임 스탬프 에코가 포함되지 않은 경우에는, 다음 중 어느 하나의 방법으로 RTT를 계측한다.

● ACK를 송신하여, ACK + 광고 윈도우의 세그먼트를 수신하기까지의 시간

● ACK에 빈 데이터와 타임 스탬프를 부가하여, 시퀀스 번호를 진행시켜 송신 단말(1)로부터 보내오는 ACK를 수신한 시각과, ACK에 포함되어 있는 타임 스탬프 에코를 감산한 값

● PING(ICMP RFC792)의 이용

또한, RTO 산출부(33)는, RTT 계측부(32)가 계측한 RTT로부터, 식(1)~(4)에 의해 RTO를 산출한다. RTO 산출부(33)가 산출한 RTO는, 타이머부(34)에 설정된다.

타이머부(34)는 송신 단말(1)로부터 세그먼트를 수신한 시점부터 RTO의 시간 계측 동작을 개시한다. 그리고, 타이머부(34)는, 세그먼트 촉진 신호의 송신 후, 송신 단말(1)로부터 세그먼트를 수신한 경우에 시간 계측 동작을 재개한다. 이에 대하여, 타이머부(34)는, 세그먼트 촉진 신호의 송신 후, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스 신호를 송신 단말(1)로부터 수신한 경우, 새로운 세그먼트를 수신하기까지 시간 계측 동작을 재개하지 않는다.

데이터 처리부(35)는, 세그먼트에 대해서 소정의 데이터 처리를 실행한다.

RTT 증가부(36)는, 송신 단말(1)에 송신하는 ACK를 조작함으로써, 송신 단말(1)에서 계측되는 RTT를 증가시킨다. 이 결과, 무선 링크에서 사용되는 재전송 기술 등에 의해 RTT가 변동하는 경우 세그먼트가 없어지지 않았음에도 불구하고 세그먼트가 재전송되는 문제를 피할 수 있다.

구체적으로 말하면, RTT 증가부(36)는, 송신 단말(1)의 RTO를 억제하기 위해, 다음의 (A) 또는 (B)의 방법으로 ACK를 조작한다.

(A) 타임 스탬프 옵션이 이용되고 있는 경우에는, 통상보다 오래된 값을 타임 스탬프 에코 필드에 입력하여 반환한다. 다만, 타임 스탬프 에코의 값은 이전에 송신 단말(1)에 반환한 ACK에 포함되어 있던 타임 스탬프 에코의 값보다 작게 할 수 없기 때문에, 동등하거나 그 이상의 값을 반환한다.

예를 들면, 이미 타임 스탬프 에코로서 1.00을 반환하고 있는 경우, 타임 스탬프 5.00의 세그먼트를 수신한 경우에, 통상적으로는 타임 스탬프 에코로서 5.00을 돌려주지만, 송신 단말(1)의 RTO를 증가시키기 위해 타임 스탬프 에코로서 1.00 ~ 5.00 사이의 범위의 값을 돌려준다. 돌려주는 타임 스탬프 에코로서는, RTT 계측부(32)에서 계측되는 RTT의 변동 등을 고려하여, 송신 단말(1)에 설정되는 RTO가, RTT의 변동을 충분히 커버할 수 있는 값이 되도록 한다.

(B) 타임 스탬프 옵션이 이용되고 있지 않은 경우에는, ACK를 돌려주는 타이밍을 지연시키는 것으로, 송신 단말(1)의 RTO를 증가시킨다. ACK를 지연시키는 타이밍은 상기 (A)와 마찬가지로, RTT의 변동을 충분히 커버할 수 있는 값이 되도록 설정한다. 그리고, 송신 단말(1)이 특별한 옵션을 부가하는 등을 행하여 RTT의 계측 대상이 되는 세그먼트를 수신 단말(3a)에 통지할 수 있는 경우, 수신 단말(3a)에서는 특별한 옵션이 부가된 세그먼트만을 지연시킨다.

세그먼트 촉진 송신부(38a)는, 타이머부(34)에 의한 시간 계측 동작의 개시부터 RTO가 만료하기까지 송신 단말(1)로부터 세그먼트를 수신하지 않은 경우, 세그먼트가 없어졌다고 판정하여, 세그먼트 촉진 신호를 송신 단말(1)에 송신한다. 단, 세그먼트 촉진 송신부(38a)는, 하위 계층 정보 취득부(37)가 하위 계층의 정보를 취득할 수 있는 경우, 하위 계층의 정보를 참조하여 세그먼트 촉진 신호를 송신한다.

구체적으로 말하면, 세그먼트 촉진 송신부(38a)는, 하위 계층에서 세그먼트의 재전송이 실행되는 경우, 세그먼트 촉진 신호의 송신을 중단한다. 그리고, 세그먼트 촉진 송신부(38a)는, 세그먼트 수신부(31)가 세그먼트를 수신한 경우 또는 하위 계층에서의 재전송이 실패한 경우, 세그먼트 촉진 신호를 송신한다.

예를 들면, 하위 계층에 RLC 프로토콜이 이용되는 경우는, 자동 재전송 요구(ARQ)의 정보를 참조함으로써, 하위 계층에서 세그먼트가 재전송되고 있는지 여부를 조사할 수 있다. 또는, 하위 계층 정보 취득부(37)는, 특정한 커넥션에서의 세그먼트의 재전송의 유무를, 재전송 버퍼(도시 생략)에 유지되어 있는 세그먼트를 참조함으로써 판별할 수 있다. 재전송 버퍼에 완전한 형태로 세그먼트가 포함되어 있지 않은 경우에도, TCP/IP의 헤더 정보를 판별할 수 있는 프로토콜 데이터 유닛(PDU)이 있는 경우, 재전송의 유무를 판별할 수 있다. 또, 커넥션마다 데이터 링크층의 우선 제어의 등급이 나누어져 있을 경우에는, 데이터 링크층의 정보만을 사용하여 세그먼트에 대한 커넥션을 판별할 수 있다.

다음에, 도 3에 나타낸 플로차트를 참조하여, 본 발명의 실시예에 관한 수신 단말(3a)의 동작예를 설명한다.

(a) 먼저, 수신 단말(3a)이 송신 단말(1)로부터 세그먼트를 수신한 경우의 동작에 대하여 설명한다.

단계 S101에서, 세그먼트 수신부(31)는, 세그먼트를 수신하면, RTT 계측부(32)에 세그먼트를 송신한다.

단계 S102에서, RTT 계측부(32)는 RTT를 계측한다. 또한, RTO 산출부(33)는, RTT 계측부(32)가 계측한 RTT에 기초하여 RTO를 산출한다. 산출된 RTO는 타이머부(34)에 설정된다.

단계 S103에서, 데이터 처리부(35)는 소정의 데이터 처리를 행한다.

단계 S104에서, 데이터 처리부(35)는, 타이머부(34)가 기동하고 있는지 여부를 판정한다. 타이머부(34)가 기동하고 있는 것으로 판정된 경우, 단계 S105에서, 데이터 처리부(35)는 타이머부(34)를 재기동시킨다. 타이머부(34)가 기동하지 않은 것으로 판정된 경우, 단계 S106에서, 데이터 처리부(35)는 타이머부(34)를 기동시킨다.

단계 S107에서, RTT 증가부(36)는, 수신한 세그먼트에 대한 ACK를 생성하는 동시에 RTT의 증가 처리를 행한다.

단계 S108에서, 세그먼트 송신부(39)는, 송신 단말(1)에 ACK를 반송한다.

(b) 다음에, 타이머부(34)가 시간 계측하는 RTO의 만료까지, 송신 단말(1)로부터의 세그먼트를 수신할 수 없는 경우의 동작에 대하여 설명한다.

단계 S111에서 타이머부(34)가 시간 계측하는 RTO가 만료한다.

단계 S112에서, 세그먼트 촉진 송신부(38a)는, 하위 계층 정보 취득부(37)에 문의를 행하고, 세그먼트의 재전송 정보를 하위 계층으로부터 취득할 수 있는지 여부를 판정한다. 세그먼트의 재전송 정보를 하위 계층으로부터 취득할 수 없는 것으로 판정된 경우, 단계 S114에서, 세그먼트 촉진 송신부(38a)가 즉시 세그먼트 촉진 신호를 송신한다.

세그먼트의 재전송 정보를 하위 계층으로부터 취득할 수 있는 것으로 판정된 경우, 단계 S113으로 진행한다.

단계 S113에서, 세그먼트 촉진 송신부(38a)는, 하위 계층 정보 취득부(37)에 대해서, 하위 계층에서, 해당 커넥션에서 세그먼트가 재전송되어 있는지 여부의 문의를 행한다. 해당 커넥션에서의 세그먼트가 재전송되어 있는 것으로 판정된 경우, 단계 S115로 진행한다.

단계 S115에서, 세그먼트 촉진 송신부(38a)는, 세그먼트 촉진 신호의 송신을 중단한다.

단계 S116에 있어서, 세그먼트 촉진 송신부(38a)는, 송신 단말(1)로부터 세그먼트를 수신한 경우 또는 하위 계층에서의 재전송이 실패한 경우에, 세그먼트 촉진 신호를 송신한다.

한편, 단계 S113에서, 해당 커넥션에서의 세그먼트가 재전송되어 있지 않은 것으로 판정된 경우, 단계 S117로 진행한다.

단계 S117에서, 세그먼트 촉진 송신부(38a)는 세그먼트 촉진 신호를 송신 단말(1)에 송신한다.

단계 Sl18에서, 하위 계층 정보 취득부(37)는, 세그먼트 촉진 신호가 정상적으로 송신된 것인지 아닌지를 확인한다. 세그먼트 촉진 신호가 없어졌다고 판단된 경우에는, 처리가 단계 Sl17로 복귀하고, 다시 세그먼트 촉진 신호가 송신된다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 관한 수신 단말(3a)에 의하면, 타이머부(34)가 시간 계측하는 RTO가 만료한 경우에 세그먼트 촉진 신호를 송신 단말(1)에 송신함으로써, 세그먼트의 조기의 재전송을 실현할 수 있다.

또, RTT 증가부(36)는, 송신 단말(1)에서 계측되는 RTT를 증가시키도록 ACK를 조작하므로, 무선 상태의 변동이 생겨도, 송신 단말(1)에서 산출되는 RTO의 변동을 억제할 수 있게 되어, RTO에 의해 생기는 불필요한 세그먼트의 재전송을 방지하는 것이 가능하게 된다.

(송신 단말)

본 발명의 실시예에 관한 송신 단말의 구성을 설명한다. 단, 전술한 수신 단말(3a)과 동일한 구성에 대해서는 중복되는 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예에 관한 송신 단말(1)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 트랜스포트층 처리부(10), 하위 계층 처리부(101), 및 통신 인터페이스부(102)를 구비한다. 트랜스포트층 처리부(10)는, 세그먼트 수신부(11), 세그먼트 재전송부(12), ACK 처리부(13), 오류 재전송 회복부(14), RTT 계측부(15), RTO 산출부(16), 타이 머부(17), 및 세그먼트 송신부(18)를 구비한다. 세그먼트 수신부(11)는, 수신 단말(3a)로부터, 세그먼트, ACK, 및 세그먼트 촉진 신호 등을 수신한다.

RTT 계측부(15)는, ACK에 기초하여 RTT를 계측한다. RTO 산출부(16)는, RT T 계측부(15)가 계측한 RTT로부터 식(1)~(4)에 의해 RTO를 산출한다. 타이머부(17)는, 수신 단말(3a)로 세그먼트를 송신한 시점부터 RTO의 시간 계측 동작을 개시한다. 그리고, 타이머부(17)는, 수신 단말(3a)로부터 ACK를 수신하면 리셋된다.

세그먼트 재전송부(12)는, 세그먼트 촉진 신호에 응답하여, 재전송할 세그먼트가 존재하는 경우, 재전송할 세그먼트를 수신 단말(3a)에 재전송하고, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 경우, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스 신호를 수신 단말(3a)에 송신한다.

ACK 처리부(13)는, 수신 단말(3a)로부터 반송되는 ACK를 처리한다. 이때, ACK 처리부(13)에서는 ACK에 포함되는 D-SACK(Duplicate Selective Acknowledgement) 정보 등을 참조함으로써, 직전에 재전송한 세그먼트가 수신 단말(3a)에서 중복해서 수신되어 있는지 여부의 판단을 행한다. 수신 단말(3a)로 재전송한 세그먼트에 대한 D-SACK가 반송된 경우에는, 직전의 재전송이 오류 재전송이었다는 것을 알 수 있다.

오류 재전송 회복부(14)는, ACK 처리부(13)가 직전의 재전송이 오류 재전송이었다고 판단한 경우, 세그먼트 재전송부(12)에 유지되어 있는 폭주 윈도우의 값과 현재의 SSTRESH의 값을 비교하고, SSTHRESH가 세그먼트 재전송부(12)에 유지되 어 있는 폭주 윈도우의 값보다 작을 때에는, SSTHRESH의 값을 세그먼트 재전송부(12)에 유지되어 있는 폭주 윈도우의 값으로 설정한다.

다음에, 도 6에 나타낸 플로차트를 참조하여, 본 발명의 실시예에 관한 송신 단말(1)의 동작 예를 설명한다. 단, 송신 단말(1)이 세그먼트 촉진 신호를 수신 단말(3a)로부터 수신한 후의 동작에 대하여 설명한다.

단계 S201에서, 세그먼트 촉진 신호를 수신한 세그먼트 수신부(11)는, 타이머부(17)가 기동하고 있는지 여부를 판정한다. 세그먼트 수신부(11)는, 타이머부(17)가 기동하고 있는 것으로 판정한 경우, 단계 S202로 진행하여, 타이머부(17)를 재기동시킨다. 한편, 세그먼트 수신부(11)는, 타이머부(17)가 기동하고 있지 않은 것으로 판정한 경우, 단계 S203으로 진행하여, 타이머부(17)를 기동시킨다.

세그먼트 수신부(11)에서 수신된 세그먼트 촉진 신호는 세그먼트 재전송부(12)에 전송되고, 단계 S204에서, 세그먼트 재전송부(12)는, 송신가능한 세그먼트가 있는지 여부를 판정한다. 송신가능한 세그먼트가 있는 것으로 판정된 경우, 단계 S205로 진행한다. 송신가능한 세그먼트가 없는 것으로 판정된 경우, 단계 S206으로 진행한다.

단계 S205에서, 세그먼트 재전송부(12)는, TCP에서의 RTO가 발생한 경우의 통상의 처리와 마찬가지로, ACK를 수신하고 있지 않은 최소의 세그먼트부터 세그먼트를 송신한다. 이때, 세그먼트 재전송부(12)에서 세그먼트의 송신을 행하기 전의 폭주 윈도우의 정보를 기억한다. 재전송된 세그먼트는, 세그먼트 송신부(18)를 통하여, 수신 단말(3a)로 전송된다.

단계 S206에서, 세그먼트 재전송부(12)는, 송신 데이터가 존재하지 않는 것을 나타내는 특별한 메시지(데이터-레스 신호)를 수신 단말(3a)에 송신한다.

본 발명의 실시예에 관한 송신 단말(1)에 의하면, 세그먼트 촉진 신호에 응답하여 재전송할 세그먼트를 수신 단말(3a)에 송신함으로써, 세그먼트의 조기의 재전송을 실현할 수 있다.

(수신 단말의 변형 예)

본 발명의 실시예의 변형 예에 관한 수신 단말을 도 7에 나타낸다. 도 7에 나타낸 수신 단말(3b)은, 애플리케이션 판정부(303)를 추가로 구비하는 점에서 도 2와 다르다. 애플리케이션 판정부(303)는, 송신 단말(1)이 실행하는 애플리케이션을 검출한다. 일례로서, 애플리케이션 판정부(303)는, 애플리케이션으로부터 명시적인 신호를 송신하거나, 통신에 사용하고 있는 포드 번호로부터 유추함으로써, 통신에 이용되고 있는 애플리케이션을 검출한다. 세그먼트 촉진 송신부(38b)는, 검출된 애플리케이션에 따라, 세그먼트 촉진 신호를 송신 단말(1)에 송신하는지 아닌지를 판정한다.

이와 같이, 수신 단말(3b)이 송신 단말(1)에서 이용되고 있는 애플리케이션을 판단함으로써, 불필요한 세그먼트 촉진의 송신을 방지할 수 있다. 예를 들면, 텔넷(telnet)과 같이, WWW(World Wide Web)나 FTP(File Transfer Protocol)와 같은 버스트적인 데이터 전송을 행하지 않는 애플리케이션의 경우, 송신 단말(1)에 세그먼트가 없는 경우가 있기 때문에, 세그먼트 촉진 신호를 송신하지 않아도 된다.

(그 외의 실시예)

상기와 같이, 본 발명은 실시예에 의해 기재하였지만, 이 개시된 일부를 이루는 설명 및 도면은 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안 된다. 이 개시로부터 당업자는 다양한 대체 실시예, 실시 형태 및 운용 기술을 분명하게 알 수 있다.

그 외의 실시예에 관한 수신 단말(3c)로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 무선 상태를 검출하는 무선 상태 검출부(304)를 추가로 구비하는 구성으로 해도 된다. 세그먼트 촉진 송신부(38c)는, RTO의 만료 후에, 무선 상태 검출부(304)가 무선 상태의 회복을 검출한 경우, 송신 단말(1)에 세그먼트 촉진 신호를 송신한다. 그리고, 무선 상태 검출부(304)는, 예를 들면 기지국(4)으로부터 송신되는 파일럿 채널의 정보 등으로부터, 무선 상태의 회복을 검출한다. 그 외의 실시예에 관한 수신 단말(3c)에 의하면, 도 4의 단계 S117 및 S118의 반복을 감소시키는 것이 가능해진다.

전술한 실시예에 관한 수신 단말(3a~3c)의 RTT 증가부(36)의 기능은, RTT의 변동이 격렬한 네트워크에서, 송신 단말(1)의 RTO 산출부(16)의 오동작을 방지하는 것을 목적으로 하여, 단독으로 사용할 수 있다.

또한, 수신 단말(3a~3c)의 세그먼트 촉진 송신부(38a~38c)는, 세그먼트 촉진에 D-ACK(중복 확인 응답)라고 하는 통상의 TCP로 사용되는 신호를 이용함으로써, 하위 계층 정보 취득부(37) 및 RTT 증가부(36)를 이용하지 않는 경우나, 송신 단말(1)에 변경을 가하지 않아도, 재전송 세그먼트가 여러 번 없어졌을 때에, 세그먼트 송신까지의 시간을 단축할 수 있다.

통신 시스템이 무선 통신 시스템으로서 구성되는 일례를 설명하였으나, 송신 단말(1)과 수신 단말(3a, 3b) 사이가 유선 통신망에 의해 접속되어 있는 구성이라도 상관없다. 이 경우, 수신 단말(3a, 3b)로서는 PC 등이 사용될 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 여기서는 기재하지 않는 다양한 실시예 등을 포함한다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 이 개시로부터 타당한 특허 청구의 범위의 발명 특정 사항에 의해서만 한정되는 것이다.

본 발명에 의하면, 세그먼트의 조기 재전송을 실현하는 것으로 스루풋을 향상시키는 것이 가능한 통신 단말 및 재전송 제어 방법을 제공할 수 있다.

Claims

다른 단말로부터 송신되는 세그먼트를 수신하는 통신 단말로서,

상기 다른 단말과의 사이의 라운드 트립 시간을 계측하는 라운드 트립 시간 계측부;

상기 다른 단말에 설정되는 재전송 타임 아웃 시간을 추정하기 위해, 상기 계측된 라운드 트립 시간으로부터 재전송 타임 아웃 시간을 산출하는 재전송 타임 아웃 시간 산출부;

상기 다른 단말로부터 상기 세그먼트를 수신한 시점부터 상기 재전송 타임 아웃 시간의 시간 계측 동작을 개시하는 타이머부; 및

상기 시간 계측 동작의 개시부터 재전송 타임 아웃 시간의 만료까지 상기 다른 단말로부터 상기 세그먼트를 수신하지 않은 경우, 상기 세그먼트가 없어졌다고 판정하여, 상기 다른 단말에 의한 상기 세그먼트의 송신을 촉진하는 세그먼트 촉진 신호를 상기 다른 단말에 송신하는 세그먼트 촉진 송신부

를 포함하는 통신 단말.
제1항에 있어서,

상기 다른 단말에 송신하는 확인 응답을 조작함으로써, 상기 다른 단말에서 계측되는 라운드 트립 시간을 증가시키는 라운드 트립 시간 증가부를 더 포함하는 통신 단말.
제1항에 있어서,

상기 타이머부는,

상기 세그먼트 촉진 신호의 송신 후에, 상기 다른 단말로부터 상기 세그먼트를 수신한 경우에는 상기 시간 계측 동작을 재개하고,

상기 세그먼트 촉진 신호의 송신 후에, 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스 신호를 상기 다른 단말로부터 수신한 경우에는, 새로운 세그먼트를 수신하기까지 상기 시간 계측 동작을 재개하지 않는, 통신 단말.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 다른 단말이 실행하는 애플리케이션을 검출하는 애플리케이션 검출부를 더 포함하며,

상기 세그먼트 촉진 송신부는, 상기 검출된 애플리케이션에 따라, 상기 세그먼트 촉진 신호를 상기 다른 단말에 송신하는지 아닌지 여부를 판정하는, 통신 단말.
제1 통신 단말로부터 제2 통신 단말로 송신되는 세그먼트의 재전송을 제어하는 통신 시스템으로서,

상기 제2 통신 단말은,

상기 제1 통신 단말과의 사이의 라운드 트립 시간을 계측하는 라운드 트립 시간 계측부;

상기 제1 통신 단말에 설정되는 재전송 타임 아웃 시간을 추정하기 위해, 상기 계측된 라운드 트립 시간으로부터 재전송 타임 아웃 시간을 산출하는 재전송 타임 아웃 시간 산출부;

상기 제1 통신 단말로부터 상기 세그먼트를 수신한 시점부터 상기 재전송 타임 아웃 시간의 시간 계측 동작을 개시하는 타이머부; 및

상기 시간 계측 동작의 개시부터 재전송 타임 아웃 시간이 만료하기까지 상기 제1 통신 단말로부터 상기 세그먼트를 수신하지 않은 경우, 상기 세그먼트가 없어졌다고 판정하여, 상기 제1 통신 단말에 의한 상기 세그먼트의 송신을 촉진하는 세그먼트 촉진 신호를 상기 다른 단말에 송신하는 세그먼트 촉진 송신부

를 구비하고,

상기 제1 통신 단말은,

상기 제2 통신 단말로부터 상기 세그먼트 촉진 신호를 수신하는 세그먼트 수신부; 및

재전송해야 할 세그먼트가 존재하는 경우에는, 상기 재전송해야 할 세그먼트를 상기 제2 통신 단말로 재전송하고, 상기 재전송해야 할 세그먼트가 존재하지 않는 경우에는, 상기 재전송해야 할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스(data-less) 신호를 상기 제2 통신 단말로 송신하는 세그먼트 재전송부

를 구비하는,

통신 시스템.
제1 통신 단말로부터 제2 통신 단말에 송신되는 세그먼트의 재전송을 제어하는 재전송 제어 방법으로서,

상기 제2 통신 단말이, 상기 제1 통신 단말과의 사이의 라운드 트립 시간을 계측하는 단계;

상기 제2 통신 단말이, 상기 제1 통신 단말에 설정되는 재전송 타임 아웃 시간을 추정하기 위해, 상기 계측된 라운드 트립 시간으로부터 재전송 타임 아웃 시간을 산출하는 단계;

상기 제2 통신 단말이, 상기 제1 통신 단말로부터 상기 세그먼트를 수신한 시점부터 상기 재전송 타임 아웃 시간의 시간 계측 동작을 개시하는 단계;

상기 제2 통신 단말이, 시간 계측 동작의 개시부터 상기 재전송 타임 아웃 시간의 만료까지 상기 다른 단말로부터 상기 세그먼트를 수신하지 않은 경우, 상기 세그먼트가 없어졌다고 판정하여, 상기 제1 통신 단말에 의한 상기 세그먼트의 송신을 촉진하는 세그먼트 촉진 신호를 상기 제1 통신 단말에 송신하는 단계;

상기 제1 통신 단말이, 상기 제2 통신 단말로부터 상기 세그먼트 촉진 신호를 수신하는 단계;

상기 제1 통신 단말이, 재전송할 세그먼트가 존재하는 경우, 상기 세그먼트를 상기 제2 통신 단말에 재전송하고, 상기 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 경우, 상기 재전송할 세그먼트가 존재하지 않는 것을 나타내는 데이터-레스 신호를 상기 제2 통신 단말에 송신하는 단계

를 포함하는 재생 제어 방법.