JP2007089155A

JP2007089155A - 伝送率制御方法及びこれを用いた通信装置

Info

Publication number: JP2007089155A
Application number: JP2006248023A
Authority: JP
Inventors: Keun-Jae Lee; 根宰李; Sang-Su Nam; 相秀南; Byung-In Mun; 炳人文
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2007-04-05
Also published as: CN1937454A; US20070070892A1; KR100664947B1; CN1937454B; US7881200B2; EP1768341A1

Abstract

【課題】伝送率制御方法及びこれを用いた通信装置を提供する。
【解決手段】パケット送受信のための経路を第１経路から第２経路に変更するステップ、第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値で第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを設定するステップ、及び第２経路で発生したパケット損失によって第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを調節するステップを含む伝送率制御方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、伝送率制御方法及び装置に係り、さらに詳細には、マルチホーミングを支援する伝送プロトコル基盤の伝送率制御方法及び装置に関する。

ＳＣＴＰ（ＳｔｒｅａｍＣｏｎｔｒｏｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）は、ＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）、ＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）以後の次世代伝送プロトコルである。ＳＣＴＰは、連結指向的であり、信頼性あるデータの伝送を提供するという点でＴＣＰと類似している。特に、ＳＣＴＰのエラー及びフロー制御は、ＴＣＰの方式をそのまま使用する。

ＳＣＴＰがＴＣＰと異なる代表的な点は、マルチホーミングとマルチストリーミングを支援するということである。このうち、マルチホーミングは、通信装置間のパケット伝送のために多重経路を使用可能にする。この場合、１つの経路に問題が発生すれば、他の経路を使用できるので、マルチホーミングは、通信装置間のパケット伝送が切れずに行われる。

パケット伝送のための経路が変更される場合の代表的な例として、通信装置のハンドオーバを挙げられる。経路が変更される場合、従来の技術では、図１に示したように、新たな経路の通信環境に関係なく、セッションの初期ステップと同一に混雑ウィンドウがデフォルトされた初期値１０に設定される。次いで、通信装置は、遅い開始ステップ２０と混雑回避ステップ３０とを通じて伝送率を制御するためにハンドオーバ過程でデータの伝送量が急減していて、徐々に増加する。このような現象は、通信装置が使用しているサービスの種類によって、サービス品質に大きな影響を与える。例えば、通信装置がＶｏＩＰを用いた音声通話サービスの実行中であれば、通話のディレイが延び、マルチメディアストリーミングサービスの利用中であれば、映像の切れとブロック現象とが発生しうる。

これにより、マルチホーミングに基盤したパケット伝送時に、パケット伝送のための経路が変更されても、伝送率を均一に維持する技術が要求された。

一方、特許文献１は、１つ以上のアップリンク信号内に、ハンドオフ動作に関与する基地送受信局に対する信号測定値を含めることによって、各信号測定値が関連した基地送受信局と移動局との間の、通信チャンネルの性能を示すのに使われるセルラー移動通信ネットワークでのソフトハンドオフ技術について開示している。特許文献１によれば、通信装置は、複数のチャンネルのうち、高い性能を有するチャンネルを選択しうる。しかし、特許文献１は、通信装置が能動的に伝送率を制御する技術については、言及されていない。
韓国公開特許第２００１−００４３５９２号公報

本発明は、パケット伝送のための経路変更時に伝送率を効率よく制御するところにその目的がある。

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていない他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されうる。

前記目的を達成するために、本発明の実施形態による伝送率制御方法は、パケット送受信のための経路を第１経路から第２経路に変更するステップ、前記第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値で前記第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを設定するステップ、及び前記第２経路で発生したパケット損失によって前記第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを調節するステップを含む。

前記目的を達成するために、本発明の実施形態による通信装置は、他の通信装置と通信可能な複数の経路を確立し、前記複数の経路のうち、第１経路をパケット送受信のための経路に設定し、ハンドオーバ時に前記パケット送受信のための経路を前記複数の経路のうち、第２経路に変更するマルチホーミング支援モジュールと、前記第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値として前記第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを設定し、前記第２経路で発生したパケット損失によって前記第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを調節する制御情報管理モジュールと、前記制御情報管理モジュールにより管理される混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値によって伝送率を制御する制御モジュールと、を含む。

その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。

本発明の伝送率制御方法及びこれを用いた通信装置によれば、パケット伝送のための経路の変更時の伝送率を効率よく制御しうる。

本発明の利点及び特徴、そしてこれを達成する方法は添付された図面に基づいて詳細に後述されている実施例を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、この実施例から外れて多様な形に具現でき、本明細書で説明する実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で当業者に発明の範ちゅうを完全に報せるために提供されるものであり、本発明は請求項及び発明の詳細な説明により定義されるだけである。一方、明細書全体に亙って同一な参照符号は同一な構成要素を示す。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。

本発明は、マルチホーミング（ｍｕｌｔｉ−ｈｏｍｉｎｇ）を支援する伝送プロトコルを基盤とする。マルチホーミングを支援する伝送プロトコルの望ましい例としてＳＣＴＰ（ＳｔｒｅａｍＣｏｎｔｒｏｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）を挙げられる。したがって、本発明と関連した内容のうち、特別に言及されていない部分は、ＳＣＴＰを通じて分かる。但し、ＳＣＴＰの内容は、本発明を限定するものではないので、本発明は、マルチホーミングを支援する他の形の伝送プロトコルを通じても適用可能である。参考までに、ＳＣＴＰに対する標準は、２０００年１０月ＲＦＣ（ＲｅｑｕｅｓｔＦｏｒＣｏｍｍｅｎｔｓ）２９６０で制定され、ウェブサイト‘ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ．ｈｔｍｌ’で確認しうる。

図２は、本発明の一実施形態による通信装置を示すブロック図である。図示された通信装置は、無線通信機能を有し、多様な形態のデータ処理能力を保有したコンピュータ装置である。通信装置の望ましい例としてノート型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話のようなモバイル機器を挙げられる。しかし、通信装置は、モバイル機器に限定されず、デスクトップコンピュータのような固定機器でもあり得る。

通信装置は、インターフェースモジュール１１０、マルチホーミング支援モジュール１２０、パケット生成モジュール１３０、制御情報管理モジュール１４０、及び制御モジュール１５０を含む。

インターフェースモジュール１１０は、他の通信装置と通信を行う。以下、通信対象となる通信装置を目的地装置と称する。インターフェースモジュール１１０は、無線媒体を通じてパケットを送受信しうる。

マルチホーミング支援モジュール１２０は、インターフェースモジュール１１０を通じて目的地装置と複数の通信コネクションを形成するが、通信コネクションは、ＳＣＰＴで言及されるアソシエーションと理解されうる。さらに具体的に、マルチホーミング支援モジュール１２０は、通信装置での複数個のアドレスの指定を許容することによって、各アドレスを通じて目的地装置とパケットを送受信できる複数の経路を確立する。複数の経路のうち、実際にパケットの送受信に使われる経路を優先経路という。複数の経路のうち、優先経路を除いた残りの経路は優先経路を通じて伝送したパケットが損失される場合、損失されたパケットの再伝送のために使われうる。

もし、通信環境の変化によってパケット伝送に否定的な影響が加えられるならば、マルチホーミング支援モジュール１２０は、優先経路を変更しうる。例えば、ＳＣＴＰでは、任意のアドレスに対してＴ３−ｒｔｘタイマーが満了される場合、エラーカウンターを増加させ、エラーカウンターが所定のパラメータを超える場合、該当アドレスを通じて設定された経路を非活性化させる。したがって、使用していた優先経路が非活性化されるならば、マルチホーミング支援モジュール１２０は他の経路を優先経路に設定しうる。

本発明の望ましい実施形態によれば、マルチホーミング支援モジュール１２０は、通信装置のハンドオーバ時に優先経路を変更しうる。

パケット生成モジュール１３０は、目的地装置に伝送するパケットを生成する。パケット生成モジュール１３０が生成するパケットは、通信装置が使用するアプリケーションによって多様なデータを含みうるが、ＶｏＩＰに基づいた音声データや動画像ファイルのようなマルチメディアデータがその例であり得る。

制御情報管理モジュール１４０は、制御モジュール１５０が伝送率を制御するのに使用する伝送率制御情報を管理する。ここで、伝送率制御情報は、混雑ウィンドウ（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎｗｉｎｄｏｗ：ｃｗｎｄ）及び遅い開始臨界値（ｓｌｏｗ−ｓｔａｒｔｔｈｒｅｓｈｏｌｄ：ｓｓｔｈｒｅｓｈ）を含む。特に、マルチホーミング支援モジュール１２０がパケット送受信のための経路を変更する場合、制御情報管理モジュール１４０は、変更された経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを変更前の経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値に設定する。また、制御情報管理モジュール１４０は、変更された経路で発生したパケット損失によって変更された経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを調節する。このために制御情報管理モジュール１４０は、保存モジュール１４２、応答パケット処理モジュール１４４、及びパラメータ調節モジュール１４６を含む。保存モジュール１４２は、所定の伝送率制御情報を保存し、応答パケット処理モジュール１４４は、目的地装置から受信された応答パケットを処理する。パラメータ調節モジュール１４６は、通信装置が使用する伝送率制御情報を調節する。制御情報管理モジュール１４０が含む各モジュール１４２、１４４、１４６の機能は、図３ないし図５を通じて具体的に理解されうる。

制御モジュール１５０は、通信装置を構成する各モジュール１１０ないし１４６の動作を制御する。また、制御モジュール１５０は、制御情報管理モジュール１４０により管理される混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値によって伝送率を制御する。

図２を参照して説明した通信装置を構成する各‘モジュール’は、ソフトウェアまたはＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）または注文型半導体（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ；ＡＳＩＣ）のようなハードウェア構成要素を意味し、モジュールは所定の役割を行う。しかし、モジュールはソフトウェアまたはハードウェアに限定されるものではない。モジュールは、アドレッシング可能な保存媒体に存在すべく構成されても良く、１つまたはそれ以上のプロセッサーを実行させるように構成されても良い。したがって、一例としてモジュールは、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素とモジュールから提供される機能は、より少数の構成要素及びモジュールで結合されるか、追加的な構成要素とモジュールにさらに分離されうる。

以下、図３ないし図５を参照して前述した通信装置の動作過程についてさらに詳細に説明する。ここで、通信装置の動作過程は大きく、伝送率制御情報の保存過程、伝送率制御情報の設定過程、及び伝送率制御情報の調節過程に区分し、本発明の実施形態による伝送率制御方法はこのような過程を通じて実行されうる。伝送率制御情報の保存過程は、図３を通じて説明し、伝送率制御情報の設定過程は、図４を通じて説明し、伝送率制御情報の調節過程は、図５を通じて説明する。

図３は、本発明の一実施形態による伝送率制御情報の保存過程を示すフローチャートである。本実施形態及び以下の実施形態では、目的地装置との通信コネクションが設定されている状態であると見なし、通信コネクション設定過程は、公知であるので、それについての説明は省略する。

パラメータ調節モジュール１４６は、基本的に従来の技術によって伝送率制御情報を調節する。例えば、パラメータ調節モジュール１４６は、遅い開始（ｓｌｏｗ−ｓｔａｒｔ）アルゴリズム、混雑回避（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅ）アルゴリズム、速い再伝送（ｆａｓｔｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）アルゴリズムなどを使用して伝送率制御情報を調節する。伝送率制御情報は混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを含み、遅い開始アルゴリズム、混雑回避アルゴリズム、速い再伝送アルゴリズムは、ＳＣＴＰやＴＣＰ、及び関連プロトコルを通じて公知されている。この際、制御モジュール１５０は、パラメータ調節モジュール１４６が調節する混雑ウィンドウによってインターフェースモジュール１１０の伝送率を制御しうる。

パケット生成モジュール１３０が生成したパケットをインターフェースモジュール１１０に伝送すれば、インターフェースモジュール１１０は、目的地装置からそれに対する応答パケットを受信しうるが、応答パケット処理モジュール１４４はこのような応答パケットを通じて現在の伝送率を減少させねばならない条件の発生有無を判断する（Ｓ１１０）。ここで、伝送率を減少させねばならない条件の例として、一定時間応答パケットが受信されず、再伝送タイムアウトが発生した場合や、臨界数以上の連続したパケット損失が発生して速い再伝送アルゴリズムを行わねばならない場合を挙げられる。再伝送タイムアウトが発生すれば、混雑ウィンドウが初期値に設定され、速い再伝送アルゴリズムの実行時には、混雑ウィンドウが現在の半分に設定されるためである。

もし、応答パケット処理モジュール１４４が伝送率を減少させねばならない条件が発生したと判断すれば、保存モジュール１４２は、予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の存否を判断する（Ｓ１２０）。

予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在すれば、保存モジュール１４２は、保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点と伝送率を減少させねばならない条件が発生したと判断された時点との時間差が臨界時間未満であるか否かを判断する（Ｓ１３０）。

時間差が臨界値未満であれば、保存モジュール１４２は、保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点を伝送率を減少させねばならない条件が発生したと判断された時点にアップデートする（Ｓ１４０）。

しかし、過程Ｓ１２０の判断結果、予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在しないか、予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在するとしても、過程Ｓ１３０の判断結果、時間差が臨界時間以上である場合、保存モジュール１４２は、伝送率を減少させねばならない条件が発生したと判断された時点の混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を保存する（Ｓ１５０）。これにより、保存モジュール１４２は、伝送率が減少する直前の混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を保存する。一方、混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時、予め保存モジュール１４２に保存されていた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値は削除されうる。また、保存モジュール１４２は、伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点も共に保存させうる。ここで、伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点は、今後混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点として使われる。

一般的に、ハンドオーバ直前には優先経路のリンククオリティーが低くなってパケット損失が増加し、パケット損失による再伝送タイムアウトや速い再伝送によって混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が減少する。したがって、図３の過程を通じて混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が減少する直前の値を保存していて、ハンドオーバの完了後に、これを使用することによって、伝送率を一定に保持しうる。

図４は、本発明の一実施形態による伝送率制御情報の設定過程を示すフローチャートである。

ハンドオーバ過程は、公知の技術であるために、本実施形態でそれについての具体的な説明は省略する。

まず、マルチホーミング支援モジュール１２０を通じてハンドオーバがトリガリングされれば（Ｓ２１０）、保存モジュール１４２は、予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の存否を判断する（Ｓ２２０）。保存モジュール１４２に保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値は、図３を参照して説明した過程を通じて理解されうる。

以下、本発明の理解を助けるために、過程Ｓ２１０は、マルチホーミング支援モジュール１２０がパケット伝送のための経路を第１経路から第２経路に変更しようとする場合であると説明する。ここで、パケット伝送のための経路は、ＳＣＴＰの優先経路と理解されうる。

予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在すれば、保存モジュール１４２は、保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点とハンドオーバがトリガリングされる時点（すなわち、パケット伝送のための経路を第１経路から第２経路に変更しようとする時点）との時間差が臨界時間未満であるか否かを判断する（Ｓ２３０）。ここで、臨界時間は、図３の実施形態で言及した臨界時間と同じ値を有することが望ましいが、本発明はこれに限定されない。

過程Ｓ２３０の判断結果、時間差が臨界時間未満であれば、保存モジュール１４２は、予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値をそのまま保持する（Ｓ２４０）。

しかし、過程Ｓ２２０の判断結果、予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在しないか、予め保存させた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在するとしても、過程Ｓ２３０の判断結果、時間差が臨界時間以上である場合、保存モジュール１４２は現在時点の混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を保存する（Ｓ２５０）。これにより、保存モジュール１４２は、第１伝送経路で最後に使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を保存する。すなわち、保存モジュール１４２は、パケット伝送のための経路が変更される直前の混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を保存しうる。一方、混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時、保存モジュール１４２は、予め保存されていた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を削除しうる。また、保存モジュール１４２は、混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点も共に保存させて置くことができる。

次いで、ハンドオーバが完了することによって、マルチホーミング支援モジュール１２０がパケット伝送のための経路を第１経路から第２経路に変更すれば（Ｓ２６０）、パラメータ調節モジュール１４６は、保存モジュール１４２に保存された混雑ウィンドウが第２経路での混雑ウィンドウより大きいかを判断する（Ｓ２７０）。これは、制御情報管理モジュール１４０が優先経路以外の他の経路についての伝送率制御情報を並列的に管理する場合に有用である。しかし、実施形態によっては、過程Ｓ２７０は省略されうる。

保存モジュール１４２に保存された混雑ウィンドウが第２経路での混雑ウィンドウより大きい場合、パラメータ調節モジュール１４６は、第２経路で使用する混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を第１経路で使用した混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値に設定する（Ｓ２８０）。すなわち、過程Ｓ２４０を経た場合ならば、第２経路で使用する混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値は予め保存モジュール１４２に保存されていた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値に設定され、過程Ｓ２５０をへた場合ならば、第２経路で使用する混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値は第１伝送経路で最後に使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値に設定される。

一方、前述したように、過程Ｓ２７０が省略されるならば、過程Ｓ２６０後にＳ２８０が直ちに実行されうる。

図４を参照して説明した過程を通じてパケット伝送のための経路が変更される前に使用した混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を変更された経路で続いて使用することによって、ハンドオーバ時にも伝送率を均一に保持しうる。

一方、変更された経路の通信環境が変更される以前経路の通信環境に比べてよくない場合、既存の伝送率をそのまま保持することが、変更された経路を用いたパケット伝送に否定的な影響を与えうる。したがって、ハンドオーバ後に変更された経路での伝送率を調節（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）する必要があり、これを図５を参照して説明する。

図５は、本発明の一実施形態による伝送率制御情報の調節過程を示すフローチャートである。

パケット伝送のための経路が変更された後、インターフェースモジュール１１０は、制御モジュール１５０の制御によって、図４の過程Ｓ２８０で設定された混雑ウィンドウに該当する量のパケットを伝送し（Ｓ３１０）、これを受信した目的地装置から応答パケットを受信する（Ｓ３２０）。ここで、応答パケットはＳＡＣＫ（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＡＣＫ）であり得る。

応答パケット処理モジュール１４４は、受信された応答パケットを通じて、過程Ｓ３１０で伝送されたパケットのうち、損失されたパケットを識別する（Ｓ３３０）。この際、応答パケット処理モジュール１４４は、損失されたパケットの量ほど計算しうる。

次いで、パラメータ調節モジュール１４６は、変更された経路で使用する遅い開始臨界値を図４の過程Ｓ２８０で設定された混雑ウィンドウで応答パケット処理モジュール１４４が損失されたと識別したパケットの量ほど差し引いた値に変更し、変更された経路で使用する混雑ウィンドウを変更された遅い開始臨界値と同じ値に変更する（Ｓ３４０）。次いで、混雑回避アルゴリズムなどを通じた公知の伝送率制御過程が行われる。

もし、変更された経路の通信環境が変更される以前の経路と類似しているか、さらに優れるならば、パケット損失が発生する確率がきわめて低いので、変更された経路で使用する混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が図５の過程を通じて調節される場合はきわめてまれである。この際、経路が変更されても、一般的に公知の伝送率制御過程が直ちに適用されうる。

本発明の他の実施形態によれば、過程Ｓ３４０でパラメータ調節モジュール１４６は、図４の過程Ｓ２８０で設定された混雑ウィンドウで応答パケット処理モジュール１４４が損失されたと識別したパケットの量ほど差し引いた値と混雑ウィンドウの初期値の限界値のうち、さらに大きな値を使用して変更された経路で使用する遅い開始臨界値を変更しても良い。これと同時に、パラメータ調節モジュール１４６は、変更された経路で使用する混雑ウィンドウを変更された遅い開始臨界値と同じ値に変更しうる。ここで、混雑ウィンドウの初期値の限界値は、伝送プロトコルの種類、通信装置の種類、ネットワーク状況によって多様な値を有することができる。ＳＣＴＰでは、混雑ウィンドウの初期値が‘０’超過‘２＊ＭＴＵ（ＭａｘｉｍｕｍＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＵｎｉｔ）’以下の範囲（０＜ｃｗｎｄ≦２＊ＭＴＵ）で決定されるので、ＳＣＴＰを基盤とするならば、混雑ウィンドウの初期値の限界値は、‘２＊ＭＴＵ’であり得る。これにより、パケット伝送のための経路の変更時に混雑ウィンドウが従来のように急減する現象を減らしうる。

以下、本発明の適用によるシミュレーション結果を図６ないし図８を参照して説明する。シミュレーションで本発明は、ＳＣＴＰの基盤下に、図３ないし図５の機能が適用されたものであって、従来の技術はＳＣＴＰだけ利用するようにした。

まず、図６に示されたように、本発明による機能を行える２つの通信装置２１０、２２０が２つの経路（経路Ａ、経路Ｂ）を通じてアソシエーションを確立している。説明の便宜上、以下では、通信装置２２０を目的地装置とし、通信装置２１０を基準に説明する。ここで、通信装置２１０、２２０は、経路Ａから経路Ｂに優先経路を変更する。シミュレーションを行うために使用した経路Ａと経路Ｂの通信環境は、（表１）の通りである。

図７は、第１シミュレーション結果によって従来の技術と本発明の伝送率変化を比較する図面である。このシミュレーションは、経路Ａから経路Ｂに優先経路を変更し、優先経路変更前にパケット損失のない場合についてのものである。パケット損失がないので、伝送率を減少させねばならない条件が発生しなくなり、図３を参照して説明した過程は省略される。

図示されたグラフを説明すれば、時間‘ｔ１’まで混雑ウィンドウが指数的に増加する遅い開始ステップを経て、時間‘ｔ２’まで混雑ウィンドウが線形的に増加する混雑回避ステップが行われることが分かる。この時までは、従来の技術と本発明とが同じ結果を示す。

次いで、時間‘ｔ２’からハンドオーバが発生してパケット伝送のための経路が経路Ａから経路Ｂに変更されれば、従来の技術では混雑ウィンドウがデフォルトされた初期値に変更されつつ、伝送率が急減する。

一方、本発明による場合、時間‘ｔ２’からハンドオーバが発生して経路Ｂを使用するとしても、ハンドオーバの発生直前に経路Ａで最後に使われた混雑ウィンドウ３１０と遅い開始臨界値とを経路Ｂで、続いて使用するので、伝送率の急減は起こらなくなる。このような作業は、図４で過程Ｓ２４０を経て実行されうる。

但し、経路Ｂの通信環境が経路Ａの通信環境に比べて劣るために、経路Ａで使用した伝送率を経路Ｂでそのまま保持するのには無理が伴う。しかし、時間‘ｔ３’で通信装置２１０は目的地装置２２０から応答パケットを受信し、応答パケットを通じて確認されたパケット損失量ほど混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を減少させることが分かる。これにより、経路Ｂの環境に適した安定した伝送率を使用しうる。このような作業は、図５を参照して説明した過程によって実行可能である。

図８は、第２シミュレーション結果によって従来の技術と本発明の伝送率の変化を比較する図面である。このシミュレーションは、経路Ａから経路Ｂに優先経路を変更し、優先経路の変更前にパケット損失による伝送率減少がある場合についてのものである。

図示されたグラフを説明すれば、時間‘ｔ４’まで混雑ウィンドウが指数的に増加する遅い開始ステップを経て、時間‘ｔ５’まで混雑ウィンドウが線形的に増加する混雑回避ステップが行われることが分かる。

ところが、時間‘ｔ５’で再伝送タイムアウトの発生によって混雑ウィンドウがデフォルトされた初期値３３０に設定されて伝送率が減少し、‘ｔ６’まで再び遅い開始ステップが行われる。この時までは、従来の技術と本発明とが同じ結果を示す。但し、本発明では、伝送率が減少する直前の混雑ウィンドウ３２０及び遅い開始臨界値を通信装置２１０に保存しておく。このような作業は、図３を参照して説明した過程を通じて実行されうる。一方、このシミュレーションは、再伝送タイムアウトが発生した場合を過程したが、速い再伝送が発生した場合ならば、時間‘ｔ５’での混雑ウィンドウ３２０の半分に混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とが変更され、以後の過程は後述と類似している。

時間‘ｔ６’でハンドオーバが発生してパケット伝送のための経路が経路Ａから経路Ｂに変更されれば、従来の技術では混雑ウィンドウがデフォルトされた初期値３３０に再び変更されつつ伝送率が減少する。一方、本発明による場合、時間‘ｔ５’で保存しておいた混雑ウィンドウ３２０及び遅い開始臨界値を経路Ｂで使用するので、伝送率は、かえって増加する。このような作業は、図４で過程Ｓ２５０を経ることによって実行されうる。

一方、経路Ｂの通信環境が経路Ａの通信環境に比べて劣るので、経路Ａで使用した伝送率を経路Ｂでそのまま保持するには無理が伴う。しかし、時間‘ｔ７’で通信装置２１０は、目的地装置２２０から応答パケットを受信し、応答パケットを通じて確認されたパケット損失量ほど混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を減少させることが分かる。これにより、経路Ｂの環境に適した安定した伝送率を使用しうる。このような作業は、図５を参照して説明した過程によって実行可能である。

また、前述したように通信環境の劣る経路から通信環境の良い経路にハンドオーバが発生するならば、図５を参照して説明した伝送率制御情報の調節過程は省略可能なので、本発明の他のシミュレーションの例として優先経路を経路Ｂから経路Ａに変更する場合には、図７の時間‘ｔ３’及び図８の時間‘ｔ７’で伝送率を減少させる作業は実行されないことがある。

以上、添付図を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で当業者ならば本発明がその技術的思想や必須特徴を変更せずとも他の具体的な形に実施されうるということが理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。

本発明は、伝送率制御方法及びそれを用いた通信装置関連の技術分野に好適に適用されうる。

従来の技術によるハンドオーバ時の伝送率の変化を示す図である。本発明の一実施形態による通信装置を示すブロック図である。本発明の一実施形態による伝送率制御情報の保存過程を示すフローチャートである。本発明の一実施形態による伝送率制御情報の設定過程を示すフローチャートである。本発明の一実施形態による伝送率制御情報の調節過程を示すフローチャートである。本発明による機能を行う通信システムを示す図である。第１シミュレーション結果によって従来の技術と本発明の伝送率の変化を比較する図である。第２シミュレーション結果によって従来の技術と本発明の伝送率の変化を比較する図である。

符号の説明

１１０インターフェースモジュール
１２０マルチホーミング支援モジュール
１３０パケット生成モジュール
１４０制御情報管理モジュール
１４２保存モジュール
１４４応答パケット処理モジュール
１４６パラメータ調節モジュール
１５０制御モジュール

Claims

パケット送受信のための経路を第１経路から第２経路に変更するステップと、
前記第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値で前記第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを設定するステップと、
前記第２経路で発生したパケット損失によって前記第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを調節するステップと、を含む伝送率制御方法。
前記パケット伝送のための経路の変更は、通信装置のハンドオーバによって発生する請求項１に記載の伝送率制御方法。
前記調節するステップは、
前記設定された混雑ウィンドウに対応する量のパケットを前記第２経路を通じて伝送するステップと、
前記第２経路で使用する遅い開始臨界値を、前記設定された遅い開始臨界値から前記伝送されたパケットのうち、損失されたパケットの量ほど差し引いた値に変更し、前記第２経路で使用する混雑ウィンドウを前記変更された遅い開始臨界値と同じ値に変更するステップと、を含む請求項１に記載の伝送率制御方法。
前記伝送されたパケットに対する応答パケットを受信するステップと、
前記応答パケットを通じて前記伝送されたパケットのうち、損失されたパケットの存否を判断するステップをさらに含む請求項３に記載の伝送率制御方法。
前記調節するステップは、
前記設定された混雑ウィンドウに対応する量のパケットを前記第２経路を通じて伝送するステップと、
前記混雑ウィンドウで前記伝送されたパケットのうち、損失されたパケットの量ほど差し引いた値と混雑ウィンドウの初期値の限界値のうち、さらに大きな値に前記第２経路で使用する遅い開始臨界値を変更し、前記第２経路で使用する混雑ウィンドウを前記変更された遅い開始臨界値と同じ値に変更するステップと、を含む請求項１に記載の伝送率制御方法。
前記第１経路使用時に保存された混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とが存在し、前記保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点と前記変更するステップが行われる時点との時間差が第１臨界時間未満ならば、前記第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値は、前記保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値であり、前記保存された混雑ウィンドウと遅い開始臨界値が存在しないか、前記保存時点と前記変更するステップが行われる時点との時間差が前記第１臨界時間以上であれば、前記第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値は、前記変更するステップが行われる以前に前記第１経路で最後に使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値である請求項１に記載の伝送率制御方法。
前記第１経路で伝送率を減少させねばならない条件が発生した場合、予め保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在し、前記伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点と前記保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点との時間差が第２臨界時間未満ならば、前記保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点を、前記伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点にアップデートするステップと、
前記予め保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在しないか、前記予め保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在しても、前記伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点と前記予め保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点との時間差が前記第２臨界時間以上であれば、前記伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点の混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を保存するステップと、をさらに含む請求項６に記載の伝送率制御方法。
前記伝送率を減少させねばならない条件は、再伝送タイムアウトが発生するか、臨界数以上の連続したパケット損失が発生した場合である請求項７に記載の伝送率制御方法。
他の通信装置と通信可能な複数の経路を確立し、前記複数の経路のうち、第１経路をパケット送受信のための経路に設定し、ハンドオーバ時に前記パケット送受信のための経路を前記複数の経路のうち、第２経路に変更するマルチホーミング支援モジュールと、
前記第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値として前記第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを設定し、前記第２経路で発生したパケット損失によって前記第２経路で使用する混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とを調節する制御情報管理モジュールと、
前記制御情報管理モジュールにより管理される混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値によって伝送率を制御する制御モジュールと、を備える通信装置。
前記他の通信装置に前記設定された混雑ウィンドウに対応する量のパケットを伝送し、前記伝送されたパケットに対する応答パケットを受信するインターフェースモジュールをさらに含み、前記制御情報管理モジュールは、前記応答パケットを通じて前記伝送されたパケットのうち、損失されたパケットを識別する応答パケット処理モジュールと、前記第２経路で使用する遅い開始臨界値を前記設定された遅い開始臨界値から前記応答パケット処理モジュールが損失されたと識別したパケットの量ほど差し引いた値に変更し、前記第２経路で使用する混雑ウィンドウを前記変更された遅い開始臨界値と同じ値に変更するパラメータ調節モジュールと、を備える請求項９に記載の通信装置。
前記他の通信装置に前記設定された混雑ウィンドウに対応する量のパケットを伝送し、前記伝送されたパケットに対する応答パケットを受信するインターフェースモジュールをさらに備え、前記制御情報管理モジュールは、前記応答パケットを通じて前記伝送されたパケットのうち、損失されたパケットを識別する応答パケット処理モジュールと、前記混雑ウィンドウから前記応答パケット処理モジュールが損失されたと識別したパケットの量ほど差し引いた値と混雑ウィンドウの初期値の限界値のうち、さらに大きな値に前記第２経路で使用する遅い開始臨界値を変更し、前記第２経路で使用する混雑ウィンドウを前記変更された遅い開始臨界値と同じ値に変更するパラメータ調節モジュールを備える請求項９に記載の通信装置。
前記第１経路使用時に保存された混雑ウィンドウと遅い開始臨界値とが存在し、前記保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点と前記変更するステップが行われる時点との時間差が第１臨界時間未満ならば、前記第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値は、前記保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値であり、
前記保存された混雑ウィンドウと遅い開始臨界値が存在しないか、前記保存時点と前記変更するステップが行われる時点との時間差が前記第１臨界時間以上であれば、前記第１経路で使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値は、前記変更するステップが行われる以前に前記第１経路で最後に使われた混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値である請求項９に記載の通信装置。
前記制御情報管理モジュールは、応答パケットを通じて伝送率を減少させねばならない条件の発生有無を判断する応答パケット処理モジュールと、前記応答パケット処理モジュールが前記第１経路で前記伝送率を減少させねばならない条件が発生したと判断した場合、予め保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在し、前記伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点と前記保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点との時間差が第２臨界時間未満ならば、前記保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点を前記伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点にアップデートし、前記予め保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在しないか、前記予め保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値が存在するとしても、前記伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点と前記予め保存された混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値の保存時点との時間差が前記第２臨界時間以上であれば、前記伝送率を減少させねばならない条件が発生した時点の混雑ウィンドウ及び遅い開始臨界値を保存する保存モジュールを備える請求項１２に記載の通信装置。
前記伝送率を減少させねばならない条件は、再伝送タイムアウトが発生するか、臨界数以上の連続したパケット損失が発生した場合である請求項１３に記載の通信装置。