[发明专利]通信系统、通信装置以及通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用于使用了TCP（Transmission Control Protocol，发送 控制协议）的拥塞控制的通信、即使用了无线TCP协议的通信等的通信 系统、通信装置以及通信方法。

背景技术

在现有的通信系统中，TCP具有这样的机构，即：为了保障表示任 意的TCP/IP（Internet Protocol，互联网协议）数据或确认响应的ACK （ACKnowledgement，确认）分组（或者其双方）的分段（segment）的 可靠送达，在分段发送时设定重发定时器，在该设定时间内未回复ACK 的情况下，认为分段已损失而进行重发。

然而，在如移动通信那样延迟变动大的通信环境中，由于突发的延 迟增加而使ACK的到达延迟，尽管分段未损失，然而有发生重发超时的 可能性。这被称为虚假超时。

虚假超时有下面2个问题。其一是发生不必要的重发。其二是伴随 重发超时，根据在发送侧的通信装置中检测出的拥塞信息来调节窗口尺 寸，由于上述拥塞控制，拥塞窗口减小，吞吐量下降。其中，拥塞窗口 是限制TCP的可发送尺寸的TCP状态变量。

至此，提出了在发送侧的通信装置中检测虚假超时的检测方式、以 及在检测出虚假超时后恢复TCP的拥塞控制状态的响应方式。以下所述 的检测方式和响应方式可通过任意组合来使用。

在非专利文献1中，作为虚假超时检测方式，提出了Eifel检测（Eifel  Detection）算法。Eifel检测算法是使用TCP的时间戳选项来进行虚假超 时检测。发送侧的通信装置存储分段的发送时刻，在通过ACK回复的时 间戳与原始分段的发送时刻一致的情况下，将重发超时判断为虚假超时。

在非专利文献2中，作为虚假超时检测方式，提出了F－RTO （Forward RTO Recovery，转发RTO恢复）算法。F－RTO根据刚刚发生 重发超时后的ACK到达图形来检测虚假超时。

在非专利文献3中，作为虚假超时响应方式，提出了Eifel响应（Eifel  Response）算法。Eifel响应算法是在检测出虚假超时后，使TCP的拥塞 控制状态（慢速启动阈值和拥塞窗口尺寸）恢复到重发超时前的状态。 通过应用本方式，在发生虚假超时的情况下，也可以不降低发送速度来 继续通信。

在非专利文献4中，作为虚假超时响应方式，提出了下面2个算法。 第一个算法是在检测出虚假超时时，使慢速启动阈值减小到飞行尺寸 （flight size）的一半，使拥塞窗口减小到1个分段。这里，飞行尺寸是 指未进行送达确认的发送数据尺寸。拥塞窗口之后通过慢速启动而增加。 本方式表示在虚假超时的前后无线承载速度变化的情况下优良的吞吐量 特性。

第二个算法是在检测出虚假超时时，使慢速启动阈值和拥塞窗口都 减小到飞行尺寸的一半。拥塞窗口之后根据拥塞避免算法而增加。该方 式在无线承载低速的情况下是有效的。

下面，描述TCP的重发控制。TCP具有快速重发（Fast Retransmit） 算法，该算法当从接收装置接收到3个重复ACK时，立即进行重发。快 速重发（Fast Retransmit）算法由于不等待重发超时而进行重发，因而与 使用了重发定时器的重发方法相比，可高速恢复损失。在未接收到3个 重复ACK的情况下，执行使用重发定时器的损失恢复。

在非专利文献5中，提出了对快速重发（Fast Retransmit）算法的动 作进行辅助的有限发送（Limited Transmit）算法。有限发送（Limited  Transmit）算法是当接收到第1个和第2个重复ACK时，通过超过拥塞 窗口达到最大2个分段来发送未发送分段。接收装置在接收到这些分段 时，回复重复ACK。因此，执行使用快速重发（Fast Retransmit）算法的 损失恢复的可能性高。

另外，作为这种现有技术，有专利文献1～4。

专利文献1：日本特开2006－217235号公报

专利文献2：日本特开2006－173961号公报

专利文献3：日本特开2006－157918号公报

专利文献4：日本特开2005－533449号公报