WO2002056632A1 - Systeme de communication de donnees et dispositif de communications sans fil - Google Patents

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WO2002056632A1
WO2002056632A1 PCT/JP2001/000040 JP0100040W WO02056632A1 WO 2002056632 A1 WO2002056632 A1 WO 2002056632A1 JP 0100040 W JP0100040 W JP 0100040W WO 02056632 A1 WO02056632 A1 WO 02056632A1
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reception
wireless
signal
pseudo
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PCT/JP2001/000040
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Chiyo Mamiya
Shuji Ito
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a data communication system or a wireless communication device for performing wireless data communication.
  • a data communication system in which a reception acknowledgment signal is transmitted in response to transmission data includes, for example, a TCP-ACK (Acknowledge) signal (hereinafter, an acknowledgment signal) which is a reception acknowledgment signal from a reception side for transmission TCP (Transmission Control Protocol) data. , An ACK signal) is transmitted.
  • TCP-ACK Acknowledge
  • An ACK signal is transmitted.
  • a TCP communication system when a line used by a plurality of users and ports becomes congested, an ACK signal does not reach the data transmission side, so that a slow start process is performed to avoid line congestion and data is transmitted. Transmission is suppressed.
  • Fig. 6 shows the time change of the throughput at the time of slot start processing in the TCP data communication system.
  • the horizontal axis shows time, and the vertical axis shows throughput.
  • the TCP data and the ACK signal may not arrive normally due to deterioration of the quality of the wireless line.
  • the deterioration of the quality of the radio line refers to fading, deterioration of the received electric field level, BER (Bit Error Rate), instantaneous interruption, etc. caused by handover between the base station and the mobile receiving side. It has the property of recovering immediately.
  • the TCP wireless communication device determines that the line is congested on the basis of the ACK signal not received, and performs the above-described slot start processing. Therefore, even if the quality of the wireless line is immediately restored, the throughput is quite difficult. There was a problem that it did not rise.
  • a second object is to provide a data communication system capable of avoiding a slow start process and promptly resuming data communication when the receiving side receives erroneous data due to deterioration of the quality of a wireless line. It is.
  • a third object is to provide a wireless communication device capable of avoiding a slow start process and quickly resuming data communication when a reception confirmation signal cannot be obtained due to deterioration of the quality of a wireless line. is there.
  • a fourth object is to provide a wireless communication device that can quickly resume data communication by avoiding slow start processing with simple control when a reception confirmation signal cannot be obtained due to deterioration in the quality of a wireless line. It is to provide.
  • a fifth object is to provide a data communication system capable of avoiding a slow start process and quickly resuming data communication when a reception confirmation signal cannot be obtained due to a handover of a movable receiving side. Is to do
  • the data communication system according to the first invention of the present application is configured such that a data transmitting side transmits data via a wireless line, and a receiving side returns a reception acknowledgment signal notifying that the data has been received, If the reception acknowledgment signal cannot be obtained due to deterioration of the line quality, a throughput from the data transmitting side that occurs when the reception acknowledgment signal cannot be obtained using a pseudo reception acknowledgment signal. Is controlled to avoid a decrease in Further, the data communication system according to the second invention of the present application is the data communication system according to the first invention, wherein the data transmission side performs control so as to avoid a decrease in the throughput by receiving the pseudo reception confirmation signal. is there.
  • the slow start processing is performed using a pseudo reception acknowledgment signal. Because data communication is avoided, data communication can be resumed promptly after the quality of the wireless link is restored.
  • the data communication system according to the third invention of the present application is the data communication system according to the first invention, wherein, when the receiving side receives an erroneous data due to the quality deterioration of the wireless channel, The wireless communication device performs error compensation, and the receiving-side wireless communication device transmits a pseudo reception confirmation signal, thereby performing control to avoid a decrease in the throughput.
  • the receiving side when the receiving side receives erroneous data due to the deterioration of the quality of the radio channel, the receiving side transmits a pseudo reception confirmation signal, thereby allowing the slow start. Since data processing is avoided, data communication can be resumed promptly after the quality of the wireless link is restored.
  • the wireless communication device is configured such that the data transmitting side transmits data via a wireless line, and the receiving side returns a reception confirmation signal notifying that the data has been received.
  • the wireless communication device of the fourth invention when a reception confirmation signal cannot be obtained due to deterioration of the quality of the radio channel, the slow start process is avoided by using a pseudo reception confirmation signal. Therefore, after the recovery from the deterioration of the quality of the wireless line, the data communication can be resumed immediately.
  • the reception unit when the reception unit does not receive the reception confirmation signal due to quality deterioration of the wireless line, the pseudo reception acknowledgment signal is transmitted to the data transmitting side to control the throughput so as not to be reduced.
  • a wireless communication apparatus is the wireless communication apparatus according to the fifth invention, further comprising a wireless channel state determination unit configured to determine the quality degradation of the wireless channel, and When the quality deterioration of the line is determined and the receiving unit does not receive the reception confirmation signal, the data By transmitting a pseudo reception confirmation signal to the transmission side, control is performed so as to avoid a decrease in the throughput.
  • the wireless communication apparatus is the wireless communication apparatus according to the fifth invention, further comprising: a reception storage unit that stores the received reception acknowledgment signal; This is based on the reception confirmation signal stored in the storage unit.
  • the receiving unit when the receiving unit does not receive the reception confirmation signal due to quality deterioration of the wireless line, It controls to transmit pseudo transmission data to the receiving side.
  • the wireless communication device is the wireless communication device according to the fifth invention, further comprising: a transmission storage unit that stores data to be transmitted, wherein the reception unit is configured to perform a communication operation based on quality degradation of the wireless line. If the reception confirmation signal is not received, control is performed to retransmit the data stored in the transmission storage unit to the reception side.
  • the data transmission side when the transmission side cannot receive the acknowledgment signal due to the deterioration of the quality of the wireless channel, the data transmission side can generate a pseudo By transmitting a slow acknowledgment signal to avoid slow start processing, data communication can be resumed promptly after recovery from degradation in the quality of the wireless link.
  • the data communication system includes a base station control device connected to the data transmission side, a plurality of base stations connected to the base station control device, and the plurality of base stations. And a mobile receiver that is switchable and movable by handover, the data transmitter transmits data via a radio line, and the receiver returns a reception acknowledgment signal notifying that the data has been received.
  • the reception side due to the handover of the reception side. If a data acknowledgment signal cannot be obtained, the data transmitting side receives a pseudo reception acknowledgment signal, thereby avoiding a decrease in throughput from the data transmitting side when the data acknowledgment signal cannot be obtained. Control.
  • the slow start process is performed using the pseudo reception confirmation signal. Since this is avoided, data communication can be resumed promptly after the quality of the wireless link is restored.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a wireless communication device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration and operation of a data communication system according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration and operation of a data communication system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a data communication system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating data communication according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing a time change of a throughput in a slow start process according to the prior art.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a wireless communication device according to the present invention.
  • a transmission buffer unit 1 includes a buffer memory 3 for storing a TCP buffer to be transmitted, and a transmission buffer connected to the buffer memory 3 and controlling input / output to / from the buffer memory 3 of the TCP buffer. It has a function to transmit the input TCP data (TCP-DATA) to the wireless line 25.
  • the reception buffer unit 2 receives an ACK signal from the wireless line 25, and stores a buffer memory 10 for storing the received ACK signal, and controls input / output of the ACK signal to / from the buffer memory 10 connected to the buffer memory 10.
  • the upper protocol type determination unit 6 is connected to the transmission buffer unit 1 and the reception buffer unit 2, and determines whether the data input to the transmission buffer unit 1 or the reception buffer unit 2 is TCP data.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • UDP User Datagram Protocol
  • Reference numeral 8 denotes a radio channel state determination unit that monitors and determines the status of the radio channel 25 to which the radio communication device is connected, for example, constantly measures BER (Bit Error Rate) and determines whether the BER is higher or lower than a predetermined threshold. Notify the reception buffer unit 2 of the result of the judgment.
  • the permissible delay timer 9 is connected to the transmission buffer unit 1 and the reception buffer unit 2, starts counting when the TCP data is transmitted from the transmission buffer unit 1, and transmits the TCP data within a predetermined time. If the ACK signal corresponding to the data is not received by the reception buffer unit 2, the timeout occurs and the reception buffer unit 2 is notified. Next, the operation of the wireless communication device will be described.
  • the upper-layer protocol type determination unit 6 determines the input data. 4 stores the data in the buffer memory 3 and sends it to the line 25. As soon as the TCP data is transmitted from the transmission buffer unit 1, the permissible delay timer 9 starts counting.
  • the receiving buffer unit 2 When the receiving buffer unit 2 normally receives the ACK signal corresponding to the transmitted TCP data, the buffer data is stored in the buffer memory 3 of the transmission buffer unit 1, and the TCP data for which the corresponding ACK signal is received is stored in the buffer memory. Removed from 3.
  • the reception buffer control unit 5 stores the received ACK signal in the buffer memory 10 and transmits it to the data transmission side. If an ACK signal corresponding to the transmitted TCP data is not received by the reception buffer unit 2 and the time delay is notified from the permissible delay time 9, the reception buffer unit 2 determines the result of the determination by the radio line state determination unit 8. A pseudo ACK signal is transmitted to the data transmitting side based on the.
  • the wireless line state determination unit 8 measures the BER of the received signal, and if the BER is higher than a predetermined threshold, determines that the line quality is degraded, and the reception buffer unit 2 determines the determination result. Based on the above, the pseudo ACK control unit 7 controls to generate a pseudo ACK signal and transmit it to the data transmitting side.
  • the wireless line state determination unit 8 recognizes that the BER is the maximum value (1), and determines that the line quality is deteriorated. judge.
  • the method of determining the state of the wireless link is not limited to the above-described method.For example, when the received electric field level is measured and the electric field level becomes lower than a predetermined deterioration threshold b, the line quality is degraded. It is also possible to adopt a hysteresis determination or the like, which determines that the line quality has been recovered when the electric field level becomes higher than a predetermined recovery threshold c (b ⁇ c).
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration and operation of a data communication system using the wireless communication device shown in FIG. Is a client-server system that performs TCP data communication, where server 21 is connected to base station 22, client 24 is connected to mobile station 23, and base station 22 and mobile station 23 are connected to wireless line 2. It is configured to be connected via 5.
  • the base station 22 incorporates the wireless communication device shown in FIG. 1, transmits the TCP data input from the server 21 as the data transmission side to the wireless line 25, and transmits an ACK (described later). Receives the signal and relays it to the data transmission side.
  • Client 24 is a data receiving side, receives TCP data via mobile station 23, and sends an ACK signal as a reception confirmation.
  • the server 21 transmits the TCP data d 1
  • the base station 22 transmits the input TCP data d 1 to the wireless line 25. If the line condition is good, the TCP data d 1 reaches the mobile station 23 and is delivered to the client 24.
  • the client 24 to which the TCP data d1 has been delivered transmits an ACK signal a2 as a reception confirmation.
  • the ACK signal a2 reaches the base station 22 from the mobile station 23 via the wireless line 25, and the base station 22 sends the received ACK signal a2 to the server 21. Send.
  • the base station 22 transmits TCP data d 1 to the wireless line 25 and simultaneously starts counting of the tolerable delay timer 9, and transmits the transmitted TCP data d 1.
  • the count value is cleared by receiving the ACK signal a2 corresponding to the data d1 before the allowable delay timer 9 times out.
  • the base station 22 sends the inputted TCP data d 2 to the wireless line 25 at the same time, As described above, counting of the allowable delay timer 9 is started.
  • the client 24 transmits an ACK signal a3 as a reception confirmation. For some reason, the ACK signal a3 transmitted from the mobile station 23 to the wireless link 25 reaches the base station 22 within a predetermined time t during which the allowable delay timer 9 of the base station 22 counts. Otherwise, the permissible delay timer 9 times out.
  • the base station 22 checks the state measurement value of the wireless line 25 in the wireless line state determination unit 8, and as a result, If it is determined that the quality is degraded, control is performed to transmit the pseudo ACK signal a 2 ′ to the server 21, assuming that the ACK signal a 3 cannot be obtained due to the quality degradation of the wireless channel.
  • the server 21 receives the pseudo ACKf symbol a2 'and retransmits the TCP number d2 of the sequence number requested based on the ACK number without lowering the throughput.
  • the TCP data d3 (not shown) can be transmitted promptly without performing the slow start process.
  • the pseudo ACK signal a 2 ′ may be set to an ACK number equal to the normal ACK signal received immediately before, and the reception window size may be set to zero.
  • the ACK number indicates the sequence number of the next TCP data requested to be transmitted
  • the receiving window size indicates the size of the buffer that can be received by the receiving side. If the reception window of the pseudo ACK signal a2, ⁇ size is zero, the server 21 considers that the processing on the client side is congested, and transmits the TCP data d2 to be transmitted to the minimum for polling. Because of the size, the effect of reducing transmission processing and increasing the efficiency of line use can be obtained.
  • the ACK signal already received and stored in the buffer memory 10 is included in the pseudo ACK signal transmitted from the reception buffer unit 2 to the data transmission side. May be used. In that case, there is an effect that the processing is simplified.
  • FIG. 2 shows an example in which the ACK signal a3 transmitted from the mobile station 23 to the base station 22 is lost, but the TCP data d2 transmitted from the base station 22 to the mobile station 23 is not shown. Also in the case of loss, after the allowable delay time 9 of the base station 22 has timed out, the TCP data is retransmitted without lowering the throughput in the same manner as described above, thereby improving the radio line quality. As a result, it is possible to avoid a decrease in throughput due to a failure to obtain an ACK signal.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration and operation of another embodiment of the data communication system according to the present invention.
  • the data communication system is a client server system that performs TCP data communication as in FIG. 2, and the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same parts, and a description thereof will be omitted.
  • the base station 22 incorporates the wireless communication device described in the first embodiment in the same manner as the first embodiment, in the second embodiment, the buffer memory 3 (first Figure) has the capacity to store multiple outgoing TCP data. That is, in the client / server system, the base station 22 has a function of accumulating a plurality of TCP data input from the server 21.
  • the base station 22 By transmitting a pseudo ACK signal whose number has been advanced to the server 21, it prompts the input of new TCP data sequentially, and the stored TCP data is transmitted and retransmitted to the client 24 regardless of the operation of the server 21.
  • the control is performed so that
  • 3a to 3e indicate the contents of the buffer memory 3 of the transmission buffer unit in FIG. 1, that is, the stored data. Details of the operation of the base station 22 are the same as those of the wireless communication device shown in FIG.
  • the base station 22 stores the input TCP data d 1 in the buffer memory 3 and transmits it to the wireless line 25. At the same time, counting of the allowable delay timer 9 is started as described above.
  • the contents of the buffer memory 3 are data d1 as indicated by reference numeral 3a.
  • the client 24 sends an ACK signal a2 as a reception confirmation. For some reason, the ACK signal transmitted from the mobile station 23 to the wireless circuit 25 must be transmitted to the base station 22 within a predetermined time t counted by the permissible delay timer 9 of the base station 22. This allowable delay timer 9 times out.
  • the state of the wireless line 25 is measured by the wireless line state determination unit 8, and if it is determined that the line quality is degraded, the base station 22 determines that the quality of the wireless line is degraded.
  • the ACK signal a2 cannot be obtained, a pseudo ACK signal a2 'having an ACK number equal to the ACK signal a2 corresponding to the TCP data d1 received from the server 21 immediately before is sent to the server 21. Control transmission.
  • the server 21 receives the pseudo ACK signal a 2 ′ and transmits to the base station 22 the TCP data d 2 of the sequence number requested based on the ACK number of the pseudo ACK signal a 2 ( 2 1 performs the same operation as when the ACK signal a 2 corresponding to the transmitted TCP data d 1 is obtained.
  • the base station 22 stores this in the buffer memory 3, and stores the oldest TCP data stored in the buffer memory 3, that is, the corresponding normal ACK
  • the oldest TCP data d 1 for which no signal has been received is retransmitted to the wireless line 25.
  • the content of the memory 3 is obtained by adding data d2 to data d1.
  • the server 21 transmits a pseudo ACK signal a 3 ′ having an ACK number equal to the ACK signal a 3 corresponding to the TCP data d 2 received from the server 21.
  • the server 21 receives the pseudo ACK signal a 3 ′ and transmits the TCP data d 3 of the sequence number requested based on the ACK number to the base station 22. That is, the server 21 performs the same operation as when the ACK signal a3 corresponding to the transmitted TCP data d2 is obtained.
  • the base station 22 receiving the TCP data d 3 from the server 21 stores the TCP data d 3 in the buffer memory 3 and wirelessly transmits the oldest TCP data d 1 stored in the knowledge memory 3. Retransmit to line 25 again.
  • the contents of the buffer memory 3 are obtained by adding data d3 to data d1 and d2.
  • the counting of the allowable delay time 9 starts. If the ACK signal a2 is received before the time delay of the permissible delay timer 9 has recovered from the degradation of the radio link and the ACK signal a2 is received, the server 21 sends the ACK signal a2 instead of the ACK signal a2 immediately before (the TCP received from the server 21).
  • a pseudo ACK signal a4 having an ACK number equal to the ACK signal a4 corresponding to the data d3, is transmitted, and at this time, the TCP data d1 from which the corresponding ACK signal a2 is received is transmitted from the buffer memory 3. Deleted It is. Then, irrespective of the operation of the server 21, the TCP data d 2 requested by the ACK signal a 2 is read from the buffer memory 3.3 and transmitted to the wireless line 25.
  • the base station 22 when the base station 22 further receives the ACK signal a 3 normally, the corresponding TCP data d 2 is deleted from the buffer memory 3, and the content of the buffer memory 3 becomes data d 3 as indicated by reference numeral 3 d.
  • the TCP data d 3 requested by the ACK signal a 3 is read from the buffer memory 3 and transmitted to the wireless line 25. Since the pseudo AC1 signal & 4, corresponding to the TCP data d3 received from the server 21 immediately before, has already been transmitted to the server 21, nothing is transmitted to the server 21 at this time.
  • the server 21 that has received the pseudo ACK signal a 4 ′ from the base station 22 transmits TCP data d 4 to the base station 22 based on the ACK number. That is, the server 21 performs the same operation as when the ACK signal a4 corresponding to the transmitted TCP data d3 is obtained.
  • the base station 22 When receiving the TCP data d 4 from the server 21, the base station 22 temporarily stores it in the buffer memory 3, waits for the ACK signal a 4 to be received, reads out the data from the buffer memory 3, and transmits the data to the wireless line 25. I do.
  • the contents of the buffer memory 3 are data d4 as shown by the symbol 3e.
  • the ACK signal a5 When the ACK signal a5 is received, the ACK signal a5, which is also the ACK signal corresponding to the TCP data d4 received from the server 21 immediately before, is transmitted to the server 21 as it is.
  • the server 21 since the server 21 operates irrespective of the deterioration of the quality of the wireless line, a decrease in throughput can be avoided. Since the window size is not reduced to zero and the polling period is not extended by zero 'window search, the quality of After recovery, data communication can be started immediately.
  • FIG. 3 shows an example in which the ACK signal transmitted from the mobile station 23 to the base station 22 is lost, but the TCP data transmitted from the base station 22 to the mobile station 23 is lost.
  • the header part is FEC (Forward Error Correction), HEC (Header Error Control) extension, or the header is data part.
  • FEC Forward Error Correction
  • HEC Header Error Control
  • the header is data part. It is conceivable to provide a means for performing processing such as bit-in / leave-in on the transmitting wireless communication device and a means for recovering the header part on the receiving wireless communication device.
  • the mobile station 23, which is the wireless communication device on the receiving side may be able to recover at least the header part by error correction from the TCP data that has caused an error for some reason and read it.
  • the mobile station 23 stores the recently transmitted ACK signal, copies the ACK signal corresponding to the TCP header that can be read, and returns it to the server 21 via the base station 22. May be controlled. Further, the window size of the ACK signal may be changed to zero.
  • the server 21 when the server 21 receives the ACK signal, it retransmits the TCP data or transmits TCP data for polling the zero-window ACK signal. That is, since the server 21 can receive the ACK signal returned from the mobile station 23 without waiting for the allowable delay timer 9 of the base station 22 to time out, it is possible to avoid a decrease in throughput. After the quality of the wireless link recovers, communication can be resumed more quickly.
  • the base station 22 incorporates the radio communication device shown in FIG. 1, transmits TCP data from the base station 22 to the mobile station 23, and transmits the TCP data from the mobile station 23 to the base station 22.
  • the mobile station 23 incorporates the wireless communication device shown in FIG. 1, and the mobile station 23 is a base station.
  • the same effect as described above can be obtained even if the ACK signal is transmitted from 22 to the mobile station 23.
  • the same operation and effect can be obtained in a configuration in which the server 21 is built in the base station 22 as in the case of the wireless communication device, and the client 24 is built in the mobile station 23. is there.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the data communication system according to the present invention.
  • the data communication system comprises a server 41, a base station controller 42, a base station A 43, a base station B 44, and a mobile station 45.
  • the base station B 44 is connected to the base station controller 42
  • the mobile station 45 is connected to the base station A and the base station B via a wireless line 46 so as to be switchable by handover.
  • reference numerals 45a, 45b, 45c, and 45d do not indicate that there are a plurality of mobile stations, but one mobile station 45 is temporally moved in the direction of arrow M. It shows that it is moving to.
  • the mobile station has a built-in or connected TCP client function.
  • the base station A 43 and the base station B 44 have a function of notifying the base station controller 42 of radio channel quality information and handover information of the mobile station 45.
  • the mobile station 45 is a movable receiving side, receives TCP data via the wireless line 46, and transmits an ACK signal as a reception confirmation.
  • the base station control device 42 incorporates the wireless communication device described in the first embodiment, and transmits the TCP data input from the server 41 on the data transmission side via the base station 42. Transmit to the wireless line 46 and based on the ACK signal The data is received via the base station 42 and relayed to the server 41.
  • reception buffer unit 2 has a function of obtaining handover information of mobile station 45 from base station A 43 and base station B 44.
  • the base station controller 42 is generated due to the deterioration of the quality of the radio link or when the mobile station 45 is handy from the base station A to the base station B.
  • control is performed using a pseudo ACK signal to avoid a decrease in the throughput of the server 41. .
  • FIG. 5 is an operation explanatory view showing the operation of the present data communication system, and the detailed operation of the present data communication system will be described with reference to FIG. 4 denote the same parts, and a description thereof will not be repeated.
  • the details of the operation of the base station controller 42 are the same as those of the wireless communication device shown in FIG. In FIG. 5, TH indicates the handover period of the mobile station 45.
  • the base station controller 42 transmits the input TCP data d 1 to the wireless line 46 via the base station A 43.
  • the TCP data d1 reaches the mobile station 45, and the mobile station 45 transmits the ACK signal a2 as reception confirmation.
  • this ACK signal a 2 reaches the base station controller 42 via the radio line 46 and the base station A 43, and the base station controller 42 receives the received ACK signal a 2 Send to server 41.
  • the base station 42 transmits the TCP data d 1 to the base station A 43 and starts counting the allowable delay timer 9 at the same time, and transmits the data when the line condition is good and normal data communication is performed as described above.
  • the ACK signal a1 corresponding to the TCP data d1 is received before the allowable delay timer 9 times out. Clear the count value by believing.
  • the base station controller 42 sends the input TCP data d2 to the base station A43, and at the same time, as described above, the allowable delay time 9 Start counting.
  • the mobile station 45 transmits an ACK signal a3 as a reception confirmation. If for some reason this ACK signal a3 does not reach the base station controller 42 within a predetermined time t counted by the allowable delay timer 9 of the base station controller 42, the allowable delay timer 9 will be timed. To remove.
  • the base station controller 42 measures the state of the wireless line 46 in the wireless line state determination unit 8 and checks whether there is handover information from the base station A 43 or the base station B 44. . As a result, if information SL indicating that the quality of the wireless link is degraded is obtained, or if information SH indicating the handfulness of the mobile station 45 is obtained, an ACK number equal to the normal ACK signal received immediately before is obtained. Is transmitted to the server 41 with the pseudo ACK signal a 2 ′ having The server 41 receives the pseudo ACK signal a 2 ′ and retransmits the TCP data d 2 of the requested sequence number based on the ACK number.
  • the TCP data d3 (not shown) can be transmitted promptly without performing the slowdown process.
  • the server 21 since the server 21 operates irrespective of the quality degradation of the wireless channel such as instantaneous line disconnection due to handover, the same effect as in the second embodiment can be obtained in the present data communication system.
  • FIG. 5 shows an example in which the ACK signal a 3 transmitted from the mobile station 45 to the base station A 43 or the base station B 44 is lost. Even when the TCP data d2 transmitted to the base station is lost, the same effect can be obtained by performing the same processing as described above after the allowable delay timer 9 of the base station control device 42 is dimmed. .
  • the present invention is used as various data communication systems for performing data communication or various wireless communication devices for performing data communication.

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Description

データ通信システムおよび無線通信装置 技術分野
本発明は、 データ通信システムまたは無線データ通信を行う無線通 明
信装置に関するもので、 特にデータの送信と受信確認応答の制御に関 するものである。 田
背景技術
送信データに対し受信確認応答信号が送信されるデータ通信システ ムとしては、 たとえば送信 T C P (Transmission Control Protocol) デ—夕に対して受信側から受信確認信号である T C P— A C K (Acknowledge) 信号 （以下、 A C K信号とする） が送信される T C Pデータ通信システムがある。 T C P通信システムでは、 複数のユー ザおよびポー トが使用する回線が輻輳した場合、 データ送信側に A C K信号が未到達になることにより、 回線輻輳を回避するためのスロー スター卜処理が行われデータ送信が抑制される。
第 6図は T C Pデータ通信システムにおけるスロ一スター 卜処理時 のスループッ 卜の時間変化を表したもので、 横軸が時間、 縦軸がスル -プッ 卜を示す。 回線を伝送するデ一夕の増加により回線が輻輳する と、 対向送受間で、 受信側に T C Pデータが、 送信側に A C K信号が 正常に届かない状態が発生する。 このとき送信側では、 T C Pデータ を送信してから A C K信号を受信するまでの時間が、 所定の設定時間 を超えて A C Kタイムァゥ 卜が発生すると、 「回線が輻輳している」 と 判断し、 送出するデータ量 （すなわちスループッ 卜） を一旦下げて、 その後一定時間をかけて送出データ量 （スループッ 卜） を徐々に増や していくスロースター 卜処理を行う。 第 6図において、 矢印 Aは、 A C Kタイムァゥ 卜が発生した時点を示し、 矢印 Bはその後のスロース タート処理期間を示す。
無線回線を含む回線で T C Pデータ通信を行う場合、 無線回線の品 質劣化によって、 T C Pデータや A C K信号が正常に到達しなくなる ことが起こる。 ここで無線回線の品質劣化とは、 フェージングゃ移動 可能な受信側が基地局間で行うハンドオーバなどにより起こる、 受信 電界レベル、 B E R ( Bit Error Rate) の劣化、 瞬断などをいい、 いず れもすぐに回復する性質のものである。 このとき T C P無線通信装置 では、 A C K信号未受信に基づき回線が輻輳していると判断し、 前述 のスロ一スター 卜処理を行うため、 無線回線の品質がすぐに回復して もスループッ 卜はなかなか上がらないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためなされたもので、 第 1 の目的は、 無線回線の品質劣化に起因して受信確認信号が得られな い場合に、 スロースター 卜処理を避け、 速やかにデータ通信を再開で きるデータ通信システムを提供することである。
また、 第 2の目的は、 無線回線の品質劣化に起因して受信側が誤り のあるデータを受信した場合に、 スロースター 卜処理を避け、 速やか にデータ通信を再開できるデータ通信システムを提供することである。 また、 第 3の目的は、 無線回線の品質劣化に起因して受信確認信号 が得られない場合に、 スロースター ド処理を避け、 速やかにデータ通 信を再開できる無線通信装置を提供することである。
また、 第 4の目的は、 無線回線の品質劣化に起因して受信確認信号 が得られない場合に、 簡単な制御でスロースター ト処理を避け、 速や かにデータ通信を再開できる無線通信装置を提供することである。 また、 第 5の目的は、 移動可能な受信側のハンドオーバに起因して 受信確認信号が得られない場合に、 スロースター 卜処理を避け、 速や かにデータ通信を再開できるデータ通信システムを提供することであ
-5) 発明の開示
この出願の第 1の発明に係るデータ通信システムは、 データ送信側 が無線回線を介してデータを送信し、 受信側が受信したことを通知す る受信確認信号を返送するように構成され、 前記無線回線の品質劣化 に起因して前記受信確認信号を得られない場合には、 擬似的な受信確 認信号を用いて前記受信確認信号を得られなかつた場合に起こるデー 夕送信側からのスループッ 卜の低下を避けるよう制御するものである。 また、 この出願の第 2の発明に係るデータ通信システムは、 第 1 の 発明において、 前記データ送信側が前記擬似的な受信確認信号を受信 することにより前記スループヅ 卜の低下を避けるよう制御するもので ある。
これらの第 1 および第 2の発明のデータ通信システムによれば、 無 線回線の品質劣化に起因して受信確認信号を得られない場合に、 擬似 的な受信確認信号を用いてスロースター ト処理を避けるようにしたの で、 無線回線の品質劣化の回復後、 速やかにデータ通信を再開するこ とができる。
また、 この出願の第 3の発明に係るデータ通信システムは、 第 1 の 発明において、 前記無線回線の品質劣化に起因して前記受信側が誤り のあるデ一夕を受信した場合、 前記受信側の無線通信装置でエラー補 償を行い前記受信側無線通信装置が擬似的な受信確認信号を送信する ことにより前記スループヅ 卜の低下を避けるよう制御するものである。 この第 3の発明のデータ通信システムによれば、 無線回線の品質劣 化に起因して受信側が誤りのあるデータを受信した場合に、 受信側が 擬似的な受信確認信号を送信することによりスロースター卜処理を避 けるようにしたので、 無線回線の品質劣化の回復後、 速やかにデータ 通信を再開することができる。
また、 この出願の第 4の発明に係る無線通信装置は、 データ送信側 が無線回線を介してデータを送信し、 受信側が受信したことを通知す る受信確認信号を返送するように構成されたデ—夕通信システムに用 いられるものであって、前記データを前記無線回線へ送信する送信部、 前記受信確認信号を受信する受信部、 この受信部が前記無線回線の品 質劣化に起因して前記受信確認信号を受信しない場合には、 擬似的な 受信確認信号を用いて前記受信確認信号を得られなかつた場合に起こ るスループッ 卜の低下を避けるようにする制御部を備えたものである。 この第 4の発明の無線通信装置によれば、 無線回線の品質劣化に起 因して受信確認信号を得られない場合に、 擬似的な受信確認信号を用 いてスロースタート処理を避けるようにしたので、 無線回線の品質劣 化の回復後、 速やかにデ一夕通信を再開することができる。
また、 この出願の第 5の発明に係る無線通信装置は、 第 4の発明に おいて、 前記受信部が前記無線回線の品質劣化に起因して前記受信確 認信号を受信しない場合に、 前記データ送信側へ前記擬似的な受信確 認信号を送信することにより前記スループッ 卜の低下を避けるよう制 御するものである。
また、 この出願の第 6の発明に係る無線通信装置は、 第 5の発明に おいて、 前記無線回線の品質劣化を判定する無線回線状態判定部を備 え、この無線回線状態判定部によって無線回線の品質劣化が判定され、 かつ前記受信部が前記受信確認信号を受信しない場合に、 前記データ 送信側へ擬似受信確認信号を送信することにより前記スループッ トの 低下を避けるよう制御するものである。
また、 この出願の第 7の発明に係る無線通信装置は、 第 5の発明に おいて、 受信した受信確認信号を記憶する受信記憶部を備え、 前記擬 似的な受信確認信号は、 前記受信記憶部に記憶された受信確認信号に 基づくものである。
また、 この出願の第 8の発明に係る無線通信装置は、 第 5の発明に おいて、 前記受信部が前記無線回線の品質劣化に起因して前記受信確 認信号を受信しない場合には、 前記受信側へ擬似的な送信データを送 信するよう制御するものである。
また、 この出願の第 9の発明に係る無線通信装置は、 第 5の発明に おいて、 送信するデータを記憶する送信記憶部を備え、 前記受信部が 前記無線回線の品質劣化に起因して前記受信確認信号を受信しない場 合には、 前記受信側へ前記送信記憶部に記憶されたデータを再送する よう制御するものである。
これらの第 5、 第 6、 第 7、 第 8および第 9発明の無線通信装置に よれば、 無線回線の品質劣化に起因して送信側が受信確認信号を受信 できない場合、 データ送信側に擬似的な受信確認信号を送信すること によりスロースター卜処理を避けるようにしたので、 無線回線の品質 劣化の回復後、 速やかにデータ通信を再開することができる。
さらに、 この出願の第 1 0の発明に係るデータ通信システムは、 デ 一夕送信側に接続された基地局制御装置、 この基地局制御装置に接続 された複数の基地局、 この複数の基地局とハン ドオーバにより切替可 能で移動可能な受信側を含み、 デ—夕送信側が無線回線を介してデー 夕を送信し、 前記受信側が受信したことを通知する受信確認信号を返 送するように構成され、 前記受信側のハンドオーバに起因して前記受 信確認信号を得られない場合には、 前記データ送信側が擬似的な受信 確認信号を受信することにより、 前記受信確認信号を得られなかった 場合に起こるデータ送信側からのスループッ 卜の低下を避けるよう制 御するものである。
この第 1 0の発明のデータ通信システムによれば、 移動可能な受信 側のハン ドオーバに起因して受信確認信号が得られない場合に、 擬似 的な受信確認信号を用いてスロースター 卜処理を避けるようにしたの で、 無線回線の品質劣化の回復後、 速やかにデータ通信を再開するこ とができる。 図面の簡単な説明
第 1 図は本発明の実施の形態 1 における無線通信装置を示すブロッ ク図、 第 2図は本発明の実施の形態 1 におけるデータ通信システムの 構成と動作の説明図、 第 3図は本発明の実施の形態 2におけるデータ 通信システムの構成と動作の説明図、 第 4図は本発明の実施の形態 3 におけるデータ通信システムの構成図、 第 5図は本発明の実施の形態 3におけるデータ通信システムの動作説明図、 第 6図は従来技術にお けるスロースター卜処理時のスループヅ 卜の時間変化を示すグラフで
発明を実施するための最良の形態
実施の形態 1 .
第 1 図は本発明に係る無線通信装置の一実施の形態を示すプロック 図である。 第 1 図において、 送信バッファ部 1 は送信する T C Pデ一 夕を記憶するバヅファメモリ 3と、 このバッファメモリ 3に接続され T C Pデ一夕のバッファメモリ 3への入出力を制御する送信バッファ 制御部 4から構成され、 入力された T C Pデータ （T C P— D A T A ) を無線回線 2 5へ送信する機能を持つ。 受信バウファ部 2は無線回線 2 5から A C K信号を受信し、 受信した A C K信号を記憶するバッフ ァメモリ 1 0と、 このバッファメモリ 1 0に接続され A C K信号のバ ッファメモリ 1 0への入出力を制御する受信バッファ制御部 5と、 こ の受信バッファ制御部 5に接続され擬似的な受信確認信号である擬似 A C K信号を生成し送信する擬似 A C K制御部 7とから構成される。 上位プロ 卜コル種別判定部 6は送信バッファ部 1 と受信バッファ部 2に接続され、 送信バッファ部 1 または受信バッファ部 2に入力され るデータが T C Pデータかどうかを判定する。 T C Pと同じ トランス ポ一卜プロ 卜コルに U D P (User Datagram Protocol) があるが、 U D Pはデータグラムの配送のみを行い、 受信確認は行わない、 すなわ ち A C K信号が送受信されないため本発明は適用できない。 したがつ て、 通信するデータが T C Pデータである場合にのみ本発明を適用す るよう、 データが T C Pデータであるかどうかを判定する必要がある。
8はこの無線通信装置が接続される無線回線 2 5の状態を監視する とともに判定する無線回線状態判定部で、 例えば、 B E R (Bit Error Rate ) を常時測定し、 予め定めた閾値に対する B E Rの高低を判定し た結果を受信バッファ部 2へ通知する。 許容遅延タイマ 9は、 送信バ ヅファ部 1 と受信バッファ部 2に接続され、 T C Pデ—夕が送信バヅ ファ部 1 から送信されたことによりカウン卜を開始し、 所定時間以内 に送信した T C Pデータに対応した A C K信号が受信バッファ部 2に 受信されない場合、 タイムアウ トし受信バッファ部 2へ通知する。 次にこの無線通信装置の動作を説明する。 まず、 送信するデ一夕が 送信バッファ部 1 に入力されると、 上位プロ 卜コル種別判定部 6が入 力されたデータを判定し、 T C Pデータであれば送信バッファ制御部 4はそのデータをバッファメモリ 3に記憶するとともに回線 2 5へ送 信する。 T C Pデ一夕が送信バッファ部 1から送信されると同時に許 容遅延タイマ 9はカウン卜を開始する。
受信バウファ部 2が、 送信した T C Pデータに対応する A C K信号 を正常に受信すると、 送信バッファ部 1 のバッファメモリ 3に記憶さ れており、 対応する A C K信号が受信された T C Pデータは、 バッフ ァメモリ 3から削除される。 受信バッファ制御部 5は受信した A C K 信号をバッファメモリ 1 0へ記憶するとともにデ一夕送信側へ送信す る。 送信した T C Pデータに対応した A C K信号が受信バッファ部 2 に受信されず、 許容遅延夕イマ 9からタイムァゥ 卜したことが通知さ れた場合、 受信バッファ部 2は無線回線状態判定部 8の判定結果に基 づいて擬似 A C K信号をデータ送信側へ送信する。 すなわち、 無線回 線状態判定部 8では受信される信号の B E Rを測定し、 B E Rが予め 定めた閾値より高い場合には回線品質が劣化していると判定し、 受信 バッファ部 2ではこの判定結果に基づき、 擬似 A C K制御部 7で擬似 A C K信号を生成しデータ送信側へ送信する制御を行う。
なお、 回線品質の劣化によって判定に使用される信号が受信されな い場合には、 無線回線状態判定部 8は B E Rが最大値 （ 1 ) であると 認識し、 回線品質が劣化していると判定する。 また、 無線回線状態の 判定方法としては、 前述の方法に限定されることはなく、 例えば受信 電界レベルを測定し、 電界レベルが予め定めた劣化閾値 bより低くな つた場合には回線品質が劣化したと判定し、 電界レベルが予め定めた 回復閾値 c ( b < c ) より高くなつた場合に回線品質が回復したと判 定するヒステリシス判定なども採用できる。
また第 2図は、 第 1 図に示す無線通信装置を用いたデータ通信シス テムの構成と動作の説明図であり、 図において、 データ通信システム は T C Pデータ通信を行うクライアント 'サーバシステムであって、 サーバ 2 1 が基地局 2 2に、 クライアント 2 4が移動局 2 3に接続さ れ、 基地局 2 2と移動局 2 3が無線回線 2 5を介して接続される構成 となっている。 基地局 2 2は第 1 図に示す無線通信装置を内蔵してお り、 データ送信側であるサーバ 2 1 から入力された T C Pデ一夕を無 線回線 2 5へ送信するとともに、 後述する A C K信号を受信しデータ 送信側へ中継する。 クライアン卜 2 4はデータ受信側であり、 移動局 2 3を介して T C Pデータを受信し、 受信確認として A C K信号を送 ί ^る
次にこのクライアン卜 'サーバシステムの動作を説明する。 ここで、 基地局 2 2の動作の詳細は、 第 1図に示す無線通信装置の動作と同じ であるため、 説明を省略する。 サーバ 2 1 から T C Ρデ一夕 d 1 が送 信されると、 基地局 2 2は入力された T C Pデータ d 1 を無線回線 2 5へ送信する。 回線状態が良好な場合、 この T C Pデータ d 1 は移動 局 2 3へ到達し、 クライアント 2 4へ配送される。 T C Pデータ d 1 を配送されたクライアント 2 4は受信確認として A C K信号 a 2を送 出する。 回線状態が良好な場合、 この A C K信号 a 2は移動局 2 3か ら無線回線 2 5を介して基地局 2 2へ到達し、 基地局 2 2は受信した A C K信号 a 2をサーバ 2 1 へ送信する。
上記のように回線状態が良好で正常なデータ通信が行われる場合、 基地局 2 2は T C Pデータ d 1 を無線回線 2 5へ送信すると同時に許 容遅延タイマ 9のカウントを開始し、 送信した T C Pデータ d 1 に対 応する A C K信号 a 2を許容遅延タイマ 9がタイムアウ トする前に受 信することによりカウント値をクリアする。
次にサーバ 2 1 から T C Pデータ d 2が送信されると、 基地局 2 2 は入力された T C Pデ一夕 d 2を無線回線 2 5へ送信すると同時に、 前述のとおり許容遅延タイマ 9のカウン卜を開始する。 この T C Pデ —夕 d 2が移動局 2 3へ到達し、 クライアント 2 4へ配送されると、 クライアン卜 2 4は受信確認として A C K信号 a 3を送信する。 何ら かの原因により、 移動局 2 3から無線回線 2 5へ送信された A C K信 号 a 3が、 基地局 2 2の許容遅延タイマ 9のカウン卜する所定時間 t 以内に基地局 2 2へ到達しないと、 この許容遅延タイマ 9はタイムァ ゥ 卜する。
A C K信号 a 3が所定時間 t以内に基地局 2 2へ到達しない場合、 基地局 2 2では、 無線回線状態判定部 8における無線回線 2 5の状態 測定値を確認し、 その結果、 無線回線の品質が劣化していると判定さ れると、 無線回線の品質劣化に起因して A C K信号 a 3が得られなか つたとして、 擬似 A C K信号 a 2 ' をサーバ 2 1へ送信する制御を行 う。 サーバ 2 1 は、 擬似 A C K f言号 a 2 ' を受信し、 A C K番号に基 づいて要求されたシーケンス番号の T C Pデ一夕 d 2をスループッ 卜 を下げずに再送信する。 これにより無線回線の品質劣化に起因して A C K信号が得られないことによるスループッ 卜の低下を避けることが できる。 その後無線回線状態が回復し、 正常に A C K信号 a 3を受信 した場合にも、 スロースター ト処理を行うことなく、 速やかに T C P データ d 3 (図示せず） を送信することができる。
上記説明において、 擬似 A C K信号 a 2 ' を直前に受信した正常な A C K信号と等しい A C K番号とし、 受信ウィ ンドウサイズをゼロと してもよい。 A C K番号とは次に送信を要求される T C Pデータのシ 一ケンス番号を示し、 受信ウィンドウサイズとは受信側の受信可能な バッファサイズを示している。 擬似 A C K信号 a 2， の受信ウイン ド ゥサイズがゼロであると、 サーバ 2 1 はクライアン卜側の処理が輻輳 しているとみなし、 送信する T C Pデータ d 2をポ一リング用の最少 サイズとするため、 送信処理の低減、 回線使用の効率化が図れるとい う効果が得られる。 また、 受信バッファ部 2からデ一夕送信側へ送信 される擬似 A C K信号には、 擬似 A C K制御部 7で生成する信号のか わりに、 すでに受信しバッファメモリ 1 0に記憶されている A C K信 号を用いても良い。 その場合、 処理が簡便化される効果がある。
第 2図では、 移動局 2 3から基地局 2 2へ送信される A C K信号 a 3が喪失される例を示したが、 基地局 2 2から移動局 2 3へ送信され る T C Pデータ d 2が喪失される場合も、 基地局 2 2の許容遅延夕ィ マ 9がタイムァゥ 卜した後、 上記と同様にスル一プヅ 卜を下げずに T C Pデータの再送信を行うことにより、 無線回線品質に起因して A C K信号が得られないことによるスループッ 卜の低下を避けることがで さる。
実施の形態 2 .
第 3図は本発明に係るデータ通信システムの他の実施の形態の構成 と動作の説明図である。 図において、 データ通信システムは第 2図と 同じく T C Pデータ通信を行うクライアン卜 'サ一バシステムであり、 第 2図のものと同一符号は同一部を示すので説明を省略する。 基地局 2 2が実施の形態 1 に記載の無線通信装置を内蔵していることは実施 の形態 1 と同様であるが、 本実施の形態 2では、 この無線通信装置の バッファメモリ 3 (第 1 図） が複数の送信 T C Pデータを記憶する容 量を備えている。 すなわち、 本クライアント . サーバシステムにおい ては、 基地局 2 2は、 サーバ 2 1 から入力される複数の T C Pデータ を蓄積する機能を持ち、 A C K信号が所定時間内に得られなかった場 合、 A C K番号を進めた擬似 A C K信号をサーバ 2 1 へ送信すること により順次新規の T C Pデータの入力を促し、 サーバ 2 1の動作によ らず、 クライアント 2 4に対し蓄積した T C Pデータを送信、 再送信 するように制御することを特徴とする。
次にこのクライアン卜 ■ サーバシステムの詳細な動作を説明する。
3 a〜3 eは第 1 図における送信バッファ部のバッファメモリ 3の内 容、 すなわち記憶されているデータを示している。 基地局 2 2の動作 の詳細は、 第 1 図に示す無線通信装置の動作と同じであるため、 説明 を省略する。
サーバ 2 1 から T C Pデータ d 1 が送信されると、 基地局 2 2は入 力された T C Pデータ d 1 をバッファメモリ 3に記憶するとともに、 無線回線 2 5へ送信する。 同時に、 前述のとおり許容遅延タイマ 9の カウン卜を開始する。 バッファメモリ 3の内容は符号 3 aの通りデー 夕 d 1 となる。 この T C Pデータ d 1 が移動局 2 3へ到達し、 クライ アント 2 4へ配送されると、 クライアント 2 4は受信確認として A C K信号 a 2を送出する。 何らかの原因により、 移動局 2 3から無線回 線 2 5へ送信された A C K信号 a 2力 基地局 2 2の許容遅延タイマ 9のカウン卜する所定時間 t以内に基地局 2 2へ到達しないと、 この 許容遅延タイマ 9はタイムァゥ卜する。
このとき、 基地局 2 2では、 無線回線状態判定部 8において無線回 線 2 5の状態を測定し、 その結果回線品質が劣化していると判定され ると、 無線回線の品質劣化に起因して A C K信号 a 2が得られなかつ たとして、 直前にサーバ 2 1 から受信した T C Pデータ d 1 に対応す る A C K信号 a 2と等しい A C K番号を備えた擬似 A C K信号 a 2 ' をサーバ 2 1 へ送信する制御を行う。 サーバ 2 1 は、 擬似 A C K信号 a 2 ' を受信し、 この擬似 A C K信号 a 2 (の A C K番号に基づいて 要求されたシーケンス番号の T C Pデータ d 2を基地局 2 2へ送信す る。 すなわちサーバ 2 1 は、 送信した T C Pデータ d 1に対応する A C K信号 a 2が得られた場合と同様の動作を行う。 次にサーバ 2 1 から T C Pデータ d 2を受信した基地局 2 2は、 こ れをバッファメモリ 3に記憶するとともに、 バッファメモリ 3に記憶 されている最古の T C Pデータ、 すなわち対応する正常な A C K信号 が受信されていない最古の T C Pデ一夕 d 1 を無線回線 2 5へ再送信 する。 ノ\ 'ヅファメモリ 3の内容は符号 3 bで示す通り、 データ d 1 に データ d 2をプラスしたものとなる。 同時に、 許容遅延タイマ 9の力 ゥン卜を開始する。 このとき再送信した T C Pデータ d 1 に対する A C K信号 a 2が再び得られず許容遅延タイマ 9がタイムァゥ 卜し、 か つ無線回線品質が劣化していると判定された場合は、 直前にサーバ 2 1 から受信した T C Pデータ d 2に対応する A C K信号 a 3と等しい A C K番号を備えた擬似 A C K信号 a 3 ' をサーバ 2 1へ送信する。 サーバ 2 1 は、 擬似 A C K信号 a 3 ' を受信し、 A C K番号に基づい て要求されたシーケンス番号の T C Pデータ d 3を基地局 2 2へ送信 する。 すなわちサーバ 2 1 は、 送信した T C Pデータ d 2に対応する A C K信号 a 3が得られた場合と同様の動作を行う。
また、 サーバ 2 1 から T C Pデータ d 3を受信した基地局 2 2は、 これをバッファメモリ 3に記憶するとともに、 ノ\ 'ウファメモリ 3に言己 憶されている最古の T C Pデータ d 1 を無線回線 2 5へさらに再送信 する。 バッファメモリ 3の内容は符号 3 cの通り、 データ d 1 、 d 2 にデータ d 3をプラスしたものとなる。 同時に、 許容遅延夕イマ 9の カウン卜を開始する。 無線回線の品質劣化が回復し、 許容遅延タイマ 9がタイムアウ トする前に A C K信号 a 2を受信すると、 サーバ 2 1 へはこの A C K信号 a 2ではなく、 直前 (こサーバ 2 1 から受信した T C Pデータ d 3に対応する A C K信号 a 4と等しい A C K番号を備え た擬似 A C K信号 a 4， を送信する。 このとき、 対応する A C K信号 a 2が受信された T C Pデータ d 1 は、 バッファメモリ 3から削除さ れる。 そしてサーバ 2 1の動作とは無関係に、 A C K信号 a 2によつ て要求される T C Pデータ d 2がバッファメモリ.3より読み出されて 無線回線 2 5へ送信される。
ここでさらに基地局 2 2が正常に A C K信号 a 3を受信すると、 対 応する T C Pデータ d 2はバッファメモリ 3から削除され、 バッファ メモリ 3の内容は符号 3 dの通り、 データ d 3となり、 サーバ 2 1 の 動作とは無関係に、 A C K信号 a 3によって要求される T C Pデータ d 3がバッファメモリ 3より読み出されて無線回線 2 5へ送信される。 直前にサーバ 2 1 から受信した T C Pデータ d 3に対応する擬似 A C 1 信号& 4， はすでにサーバ 2 1 へ対し送信されているので、 このと きにはサーバ 2 1へは何も送信されない。
—方、 基地局 2 2から擬似 A C K信号 a 4 ' を受信したサーバ 2 1 は、 A C K番号に基づいて T C Pデータ d 4を基地局 2 2へ送信する。 すなわちサーバ 2 1 は、 送信した T C Pデータ d 3に対応する A C K 信号 a 4が得られた場合と同様の動作を行う。 サーバ 2 1から T C P データ d 4を受信すると、 基地局 2 2はこれを一旦バッファメモリ 3 に記憶し、 A C K信号 a 4が受信されるのを待ってバッファメモリ 3 より読み出し無線回線 2 5へ送信する。 バッファメモリ 3の内容は符 号 3 eの通り、 データ d 4となる。 そして A C K信号 a 5を受信する と、 直前にサーバ 2 1 から受信した T C Pデータ d 4に対応する A C K信号でもある A C K信号 a 5をそのままサーバ 2 1へ送信する。 以上のように制御されるクライアン卜 ·サーバシステムにおいては、 サーバ 2 1 は無線回線の品質劣化に関係なく動作するため、 スループ ッ 卜の低下を避けることができ、 またこの構成においては A C K信号 のウィン ドウサイズをゼロとせず、 ゼロ ' ウィンドウ探査によるポ一 リング周期の伸長も防ぐことができるため、 無線回線の品質劣化の回 復後、 速やかにデータ通信を開始することができる。
第 3図では、 移動局 2 3から基地局 2 2へ送信される A C K信号が 喪失される例を示したが、 基地局 2 2から移動局 2 3へ送信される T C Pデータが喪失される場合では、 例えば T C Pデータに対し、 特に へッダ部分を F E C (Forward Error Correction： 前方誤り訂正） 弓虽 ィ匕、 H E C (Header Error Control： へッダ誤り制御） 拡張、 または へッダをデータ部分にビッ トイン夕リーブするなどの処理を行う手段 を送信側無線通信装置に、 へッダ部分を回復する手段を受信側無線通 信装置に備えることが考えられる。 このようにすると、 受信側無線通 信装置である移動局 2 3では、 何らかの原因で誤りを生じた T C Pデ —夕から少なく ともヘッダ部分を誤り訂正で回復でき読み取れる場合 が生じる。 この場合、 移動局 2 3は最近送信した A C K信号を記憶し ておき、 上記読み取ることができた T C Pヘッダに対応する A C K信 号をコピーし基地局 2 2を介してサーバ 2 1 へ返送するように制御し てもよい。 さらに上記 A C K信号のウィ ンドウサイズをゼロに変更し てもよい。
上記の場合、 サーバ 2 1 は上記 A C K信号を受信すると、 T C Pデ —夕を再送するか、 あるいはゼロ · ウィ ンドウ A C K信号に対するポ -リング用の T C Pデータを送信する。 すなわちサーバ 2 1 は基地局 2 2の許容遅延タイマ 9がタイムァゥ 卜するのを待たずに移動局 2 3 から返送された A C K信号を受信することができるので、 スループヅ 卜の低下を避けられるとともに、 無線回線の品質劣化回復後、 さらに 速やかな通信再開が可能となる。
以上の構成においては、 基地局 2 2に第 1 図に示す無線通信装置が 内蔵され、 基地局 2 2から移動局 2 3方向へ T C Pデータを送信し、 移動局 2 3から基地局 2 2方向へ A C K信号が返送される場合を示し たが、 もちろんこれに限定されることなく、 移動局 2 3に第 1 図に示 す無線通信装置を内蔵し、 移動局 2 3から基地局.2 2方向へ T C Pデ —夕が、 基地局 2 2から移動局 2 3方向へ A C K信号が送信されるよ うに構成しても上記と同様の効果が得られる。 また、 サーバ 2 1 が無 線通信装置と同じく基地局 2 2に内蔵され、 クライアン卜 2 4が移動 局 2 3に内蔵される構成などの場合も同様の動作、 および効果を得る ことが可能である。
実施の形態 3 .
第 4図は本発明に係るデータ通信システムの他の実施の形態を示す 構成図である。 図において、 本データ通信システムはサーバ 4 1 、 基 地局制御装置 4 2、 基地局 A 4 3、 基地局 B 4 4、 および移動局 4 5 から構成され、 サーバ 4 1 、 基地局 A 4 3、 基地局 B 4 4がそれぞれ 基地局制御装置 4 2に接続され、 移動局 4 5は、 基地局 Aおよび基地 局 Bとハン ドオーバにより切替可能に、 無線回線 4 6を介して接続さ れる。 第 4図において、 符号 4 5 a、 4 5 b、 4 5 c、 4 5 dは移動 局が複数あることを示しているのではなく、 一つの移動局 4 5が矢印 Mの方向に時間的に移動している様を示している。 なお、 ここで移動 局には T C Pクライアン卜機能が内臓あるいは接続されているものと する。
基地局 A 4 3および基地局 B 4 4は基地局制御装置 4 2に対して無 線回線品質情報と、 移動局 4 5のハンド才一バ情報を通知する機能を 有する。 移動局 4 5は移動可能な受信側であり、 無線回線 4 6を介し て T C Pデータを受信し、 受信確認として A C K信号を送信する。 基 地局制御装置 4 2は実施の形態 1 に記載の無線通信装置を内蔵してお り、 データ送信側であるサーバ 4 1 から入力された T C Pデ一夕を基 地局 4 2を介して無線回線 4 6へ送信するとともに、 A C K信号を基 地局 4 2を介して受信しサーバ 4 1 へ中継する。 本実施の形態 3にお ける無線通信装置では、 特に受信バッファ部 2は基地局 A 4 3および 基地局 B 4 4から移動局 4 5のハンドオーバ情報を得る機能を有する。 すなわち本データ通信システムにおいては、 基地局制御装置 4 2は、 無線回線の品質劣化に起因して、 または移動局 4 5が基地局 Aから基 地局 Bへハン ド才一バする際に生じる T C P通信の途切れ （瞬断） に より A C K信号が所定時間内に得られない場合に、 擬似 A C K信号を 用いてサーバ 4 1 のスル一プッ 卜の低下を避けるように制御すること を特徴とする。
第 5図は、 本データ通信システムの動作を示す動作説明図であり、 この図を用いて、 本データ通信システムの詳細な動作を説明する。 第 4図のものと同一符号は同一部を示すので説明を省略する。 また、 基 地局制御装置 4 2の動作の詳細は、 第 1 図に示す無線通信装置の動作 と同じであるため、 説明を省略する。 なお、 第 5図で， T Hは移動局 4 5のハンドオーバ期間を示す。
サーバ 4 1 から T C Pデータ d 1 が送信されると、 基地局制御装置 4 2は入力された T C Pデータ d 1 を基地局 A 4 3を介して無線回線 4 6へ送信する。 回線状態が良好な場合、 この T C Pデータ d 1 は移 動局 4 5へ到達し、 移動局 4 5は受信確認として A C K信号 a 2を送 信する。回線状態が良好な場合、 この A C K信号 a 2は無線回線 4 6、 基地局 A 4 3を介して基地局制御装置 4 2へ到達し、 基地局制御装置 4 2は受信した A C K信号 a 2をサーバ 4 1 へ送信する。
基地局 4 2は T C Pデータ d 1 を基地局 A 4 3へ送信すると同時に 許容遅延タイマ 9のカウン卜を開始し、 上記のように回線状態が良好 で正常なデータ通信が行われる場合、 送信した T C Pデータ d 1 に対 応する A C K信号 a 1 を許容遅延タイマ 9がタイムァゥ 卜する前に受 信することによりカウン卜値をクリアする。
次にサーバ 4 1 から T C Pデータ d 2が送信されると、 基地局制御 装置 4 2は入力された T C Pデータ d 2を基地局 A 4 3へ送信すると 同時に、 前述のとおり許容遅延夕イマ 9のカウントを開始する。 この T C Pデータ d 2が移動局 4 5へ到達すると、 移動局 4 5は受信確認 として A C K信号 a 3を送信する。 何らかの原因により、 この A C K 信号 a 3が基地局制御装置 4 2の許容遅延夕イマ 9のカウントする所 定時間 t以内に基地局制御装置 4 2へ到達しないと、 この許容遅延夕 イマ 9はタイムァゥ 卜する。
このとき、 基地局制御装置 4 2では、 無線回線状態判定部 8におい て無線回線 4 6の状態を測定するとともに、 基地局 A 4 3または基地 局 B 4 4からのハンドオーバ情報の有無を確認する。 その結果、 無線 回線の品質が劣化しているとの情報 S Lが得られるか、 または移動局 4 5のハンド才一バ情報 S Hが得られると、 直前に受信した正常な A C K信号と等しい A C K番号を備えた擬似 A C K信号 a 2 ' をサーバ 4 1へ送信する制御を行う。 サーバ 4 1 は、 擬似 A C K信号 a 2 ' を 受信し、 A C K番号に基づいて要求されたシーケンス番号の T C Pデ 一夕 d 2を再送信する。 これにより無線回線の品質劣化 （移動局 4 5 のハン ドオーバによる回線瞬断を含む） に起因して A C K信号が得ら れないことによるスループヅ 卜の低下を避けることができる。その後、 前記無線回線の品質劣化が回復し、 正常に A C K信号 a 3を受信する と、 スロース夕—卜処理を行うことなく、 速やかに T C Pデータ d 3 (図示せず） を送信することができる。
なお、 上記基地局制御装置 4 2が、 実施の形態 2の基地局 2 2と同 様に送信する複数の T C。 Pデータを蓄積可能なバッファメモリ 3を備 え、 擬似 A C K信号制御機能と T C Pデ一夕バッファリング機能を内 臓する場合は、 サーバ 2 1 はハンドオーバによる回線瞬断などの無線 回線の品質劣化に関係なく動作するため、 本データ通信システムにお いても実施の形態 2と同様の効果を得ることができる。
さらに第 5図では、 移動局 4 5から基地局 A 4 3または基地局 B 4 4へ送信される A C K信号 a 3が喪失される例を示したが、 基地局 A 4 3から移動局 4 5へ送信される T C Pデータ d 2が喪失される場合 も、 基地局制御装置 4 2の許容遅延タイマ 9がダイムァゥ 卜 した後、 上記と同様の処理を行うことにより、 同様の効果を得ることができる。 産業上の利用可能性
この発明は、 データ通信を行う各種のデータ通信システム、 またはデ —夕通信を行う各種の無線通信装置として利用される。

Claims

20 請 求 の 範 囲
1 - データ送信側が無線回線を介してデータを送信し、 受信側が受信 したことを通知する受信確認信号を返送するように構成され、 前記無 線回線の品質劣化に起因して前記受信確認信号を得られない場合には、 擬似的な受信確認信号を用いて前記受信確認信号を得られなかった場 合に起こるデ一夕送信側からのスループッ トの低下を避けるよう制御 することを特徴とするデータ通信システム。
2 . 前記無線回線の品質劣化に起因して前記受信確認信号が得られな い場合には、 前記データ送信側が前記擬似的な受信確認信号を受信す ることにより前記スループッ 卜の低下を避けるよう制御することを特 徴とする請求項 1 に記載のデータ通信システム。
3 . 前記無線回線の品質劣化に起因して前記受信側が誤りのあるデ一 夕を受信した場合、 この誤りを補償する手段を有する受信側無線通信 装置が擬似的な受信確認信号を送信することにより前記スループッ 卜 の低下を避けるよう制御することを特徴とする請求項 1 に記載のデ一 夕通信システム。
4 . データ送信側が無線回線を介してデータを送信し、 受信側が受信 したことを通知する受信確認信号を返送するように構成されたデータ 通信システムに用いられるものであって、 前記デ一夕を前記無線回線 へ送信する送信部、 前記受信確認信号を受信する受信部、 この受信部 が前記無線回線の品質劣化に起因して前記受信確認信号を受信しない 場合には、 擬似的な受信確認信号を用いて前記受信確認信号を得られ なかった場合に起こるスル一プッ 卜の低下を避けるようにする制御部 を備えたことを特徴とする無線通信装置。
5 . 前記制御部は、 前記受信部が前記無線回線の品質劣化に起因して 前記受信確認信号を受信しない場合に、 前記データ送信側へ前記擬似 的な受信確認信号を送信することにより前記スループッ トの低下を避 けるようにすることを特徴とする請求項 4に記載の無線通信装置。
6 . 前記無線回線の品質劣化を判定する無線回線状態判定部を備え、 前記制御部は、 この無線回線状態判定部によって無線回線の品質劣化 が判定され、かつ前記受信部が前記受信確認信号を受信しない場合に、 前記データ送信側へ擬似受信確認信号を送信することにより前記スル —プッ 卜の低下を避けるようにすることを特徴とする請求項 5に記載 の無線通信装置。
7 . 受信した受信確認信号を記憶する受信記憶部を備え、 前記擬似的 な受信確認信号は、 前記受信記憶部に記憶された受信確認信号に基づ くものであることを特徴とする請求項 5に記載の無線通信装置。
8 . 前記受信部が前記無線回線の品質劣化に起因して前記受信確認信 号を受信しない場合には、 前記制御部は、 前記受信側へ擬似的な送信 データを送信することを特徴とする請求項 5に記載の無線通信装置。
9 . 送信するデータを記憶する送信記憶部を備え、 前記受信部が前記 無線回線の品質劣化に起因して前記受信確認信号を受信しない場合に は、 前記制御部は、 前記受信側へ前記送信記憶部に記憶されたデ—夕 を再送することを特徴とする請求項 5に記載の無線通信装置。
1 0 . データ送信側に接続された基地局制御装置、 この基地局制御装 置に接続された複数の基地局、 この複数の基地局とハンドオーバによ り切替可能で移動可能な受信側を含み、 データ送信側が無線回線を介 してデータを送信し、 前記受信側が受信したことを通知する受信確認 信号を返送するように構成され、 前記受信側のハンドオーバに起因し て前記受信確認信号を得られない場合には、 前記データ送信側が擬似 的な受信確認信号を受信することにより、 前記受信確認信号を得られ なかった場合に起こるデータ送信側からのスループッ 卜の低下を避け るよう制御することを特徴とするデータ通信システム。
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