[发明专利]通信装置以及通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在经由网络发送数据时进行拥塞控制(congestioncontrol)的通信装置以及通信方法。

背景技术

在TCP/IP网络的数据转送中，数据是以被称为包(packet)的单位而进行收发的。接收侧装置发送肯定应答包(Acknowledgement Packet；以下称为ACK包)，发送侧装置接收到该包，以此来确认从发送侧装置发送的包到达了接收侧装置。能够在没有得到ACK包的情况下持续从发送侧装置向接收侧装置发送的数据量是利用窗口大小(window size)来限制的。该窗口大小一般来讲设定为，能够保持由接收侧装置接收的数据的最大量(Receive Window：接收窗口；以下称为RWIN)以及能够在网络中滞留的数据量(congestion window size：拥塞窗口大小；以下称为cwnd)之中的最小值(min(RWIN，cwnd))。

图1是表示在发生丢包(packet loss)的环境中的TCP窗口大小的变化的一例的图。

在此，cwnd与网络的拥塞状态相对应地增減，现在，cwnd被发送侧装置控制着。若发送通信装置接收到ACK包，则判断为能够向网络中发送更多的数据，从而增加cwnd。另一方面，若检测到丢包，则判断为发送包过多(为拥塞状态)，使cwnd减少到一半。此外，由于在通信开始时很难进行适当的cwnd设定，因此使cwnd从1包大小开始上升，直到适当大小为止。这种方法被称为慢启动(Slow Start)算法。在TCP/IP网络中实行的是这样的拥塞控制。

近年，随着网络的多样化和宽带化，在使用上述控制的情况下，发送速度被不必要地抑制，这已成为了一个问题。其中的一个理由是随着无线网络的出现，拥塞的检测变得困难。在以往的有线网络中，丢包的原因主 要是伴随着网络的拥塞而产生的缓冲(buffer)的溢出(over flow)，即使与丢包相对应地进行拥塞控制，发送速度被不必要地抑制的可能性也极低。然而，在无线网络中，有时由于噪声等的一时的传送路径的劣化，就会发生丢包。在该情况下，会产生发送速度被不必要地抑制的问题。另一个理由是由于网络的宽带化，在达到适当的速度为止之前需要更多的时间。例如，在使用上述那样的慢启动算法的情况下，与利用调制解调器时的到达通信最佳速度的时间相比，利用光纤时的到达通信最佳速度的时间需要几倍的时间。由此，如图1所示，尽管RWIN中还有多余的量，但由于cwnd而发送速度被不必要地抑制。因此，例如会发生希望立刻显示的数据不能够被立刻显示的情况。

为了解决该问题，提出了从中继器取得拥塞状态的信息，并根据该信息来进行窗口控制的方法(例如，参照非专利文献1以及非专利文献2)。

图2是表示实现了以往的窗口控制的方法的系统结构的框图，图3是表示在进行以往的窗口控制的情况下TCP窗口大小的变化的一例的图。

在上述非专利文献1的技术中，中继器250的拥塞通知部251用于测定在缓冲器内存在的包量，在该量超过阈值的情况下，向通信装置150通知已发生拥塞这一情况。通信装置150的窗口大小设定部151如图3所示，即使发生丢包也不减小拥塞窗口大小(cwnd)再进行发送，在接收到已发生拥塞的通知的情况下，减小拥塞窗口大小再进行发送。由此，能够避免因与无线链路(link)等的拥塞没有关系的丢包而引起的窗口大小的减小。

在上述非专利文献2的技术中，与上述非专利文献1的技术相同，中继器向通信装置通知拥塞状态。在未发生拥塞的情况下，如图3所示，比慢启动更高速地增加拥塞窗口大小(cwnd)。由此，能够缩短到达最佳速度为止的时间。

非专利文献1：REQUEST FOR COMMENT 3168，Explicit CongestionNotification，September 2001

非专利文献2：Internet Draft，Quick Start for TCP and IP，20 February2005

然而，在上述的以往的技术中，需要从所有的收发侧装置间的中继器取得拥塞状态，因此各中继器必须与之相对应。网络内的所有的通信装置为了利用上述的技术，网络内的所有的中继器必须具备通知拥塞状态的功能。即，可以说，除了高度设计的特殊网络(手机通讯网等)以外很难使用上述的技术。此外，在家庭网络等的由便宜的机器设计的网络中，需要利用更简单的方法来获得相同的效果。

发明内容