通信装置、通信方法和通信系统与流程

文档序号:15742776发布日期:2018-10-23 22:34阅读:146来源:国知局
通信装置、通信方法和通信系统与流程

本发明涉及通信装置、通信方法和通信系统。



背景技术:

当前,在作为标准化团体的3GPP(第三代移动通信合作伙伴计划、3rd Generation Partnership Project)中,LTE(长期演进、Long Term Evolution)系统和以LTE系统为基础的LTE-A(增强型LTE、LTE-Advanced)系统的规格已经完成或正处于研究过程中。

在LTE的数据通信中,有时使用被称作TCP/IP(传输控制协议/网际协议、Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的通信协议。TCP/IP是将TCP与IP组合起来的协议,在因特网等中被用作标准。

TCP的通信由发送侧的通信装置发送数据分组,在接收侧的通信装置能够正常接收数据分组时,回送针对所接收的数据分组的ACK(送达确认、Acknowledgement)。发送侧的通信装置接收ACK,发送下一个数据分组。这样,在TCP的通信中,通过接收ACK,可确认数据分组到达,实现具备可靠性的通信。

在TCP的通信中,若ACK的发送变多,则在ACK的发送中使用通信资源,通信速度有时会降低。于是,作为减少ACK的发送数的方式,例如具有被称作TCP延迟ACK方式的方式。在TCP延迟ACK方式中,通过对多个分组发送1个ACK,由此来减少ACK的发送数。

关于与LTE和TCP/IP有关的技术,在以下的在先技术文献中进行了记载。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014―230262号公报

专利文献2:日本特开2013―013093号公报

非专利文献

非专利文献1:3GPP TS36.300 V13.2.0(2015-12)

非专利文献2:3GPP TS36.211 V13.0.0(2015-12)

非专利文献3:3GPP TS36.212 V13.0.0(2015-12)

非专利文献4:3GPP TS36.213 V13.0.0(2015-12)

非专利文献5:3GPP TS36.321 V13.0.0(2015-12)

非专利文献6:3GPP TS36.322 V13.0.0(2015-12)

非专利文献7:3GPP TS36.323 V13.0.0(2015-12)

非专利文献8:3GPP TS36.331 V13.0.0(2015-12)

非专利文献9:3GPP TR36.881 V0.5.0(2015-11)

非专利文献10:RFC793(1981-05)

非专利文献11:RFC896(1984-01)

非专利文献12:3GPP TS23.401 V13.1.0(2014-12)



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,使用TCP延迟ACK方式的通信装置直至接收到多个分组为止都不会回送ACK。例如,分组的发送侧的通信装置有时进行如下控制,接收ACK,直到所发送的数据的合计在规定的大小以上,或分组的发送等待计时器超时为止,不发送下一个分组。发送侧的通信装置在进行这种控制的情况下,由于发送的数据较小因而发送数据的合计不在规定的大小以上的情况下,直到分组的发送等待计时器超时为止都无法发送下一个分组。这种情况下,在具有下一个数据分组的接收侧的通信装置中,数据的接收延迟。

于是,本公开的一个目的在于,提供可抑制由于使用TCP延迟ACK方式而发生的数据收发的延迟的通信装置。

用于解决课题的手段

本发明的通信装置具有:接收部,其从其他的通信装置接收分组;发送部,其执行第1发送处理和第2发送处理,该第1发送处理为,在每次从所述其他的通信装置接收到第1数的分组时,将表示接收到所述第1数的分组的第1接收确认分组发送给所述其他的通信装置,该第2发送处理为,每次在从所述其他的通信装置接收到小于所述第1数的第2数的分组时,将表示接收到所述第2数的分组的第2接收确认分组发送给所述其他的通信装置;以及控制部,其根据与所述其他的通信装置进行的无线通信的无线质量,控制所述发送部以执行所述第1发送处理和所述第2发送处理中的任意一种。

发明效果

本公开提供可抑制由于使用TCP延迟ACK方式而发生的数据收发的延迟的通信装置。

附图说明

图1是表示通信系统10的结构例的图。

图2是表示通信系统10的结构例的图。

图3是表示通信装置100的结构例的图。

图4是表示无线质量良好的情况下的通信装置的分组收发的序列的示例的图。

图5是表示发送处理方式判定的处理流程图的示例的图。

图6是表示第2发送处理的处理流程图的示例的图。

图7是表示无线质量不良的情况下的通信装置的分组收发的序列的示例的图。

图8是表示第1发送处理的处理流程图的示例的图。

图9是表示对第1和第2发送处理的分组收发的序列进行比较的示例的图。

图10是表示第3实施方式的发送处理方式判定的处理流程图的示例的图。

图11是表示模拟的通信装置的位置的示例的图。

图12是表示模拟结果的示例的图。

图13是表示通信装置的结构例的图。

图14是表示从中继装置取得无线质量的序列例的图。

图15是表示从通信装置取得无线质量的序列例的图。

图16是表示通信系统的协议堆栈的示例的图。

图17是表示承载设定处理的处理流程图的示例的图。

图18是表示无线承载设定处理的处理流程图的示例的图。

具体实施方式

以下,参照附图来详细说明本实施方式。本说明书的课题和实施例仅为一例,并不用于限定本申请的权利范围。特别地,即使记载的表现形式不同而只要在技术上同等,在通过不同的表现也能够使用本申请的技术,并不用于限定权利范围。

[第1实施方式]

首先说明第1实施方式。

在第1实施方式中,根据在与其他的通信装置的无线通信中使用的无线质量,执行第1和第2发送处理中的任意一种。第1发送处理是在每次从其他的通信装置接收到第1数的分组时,将表示接收到第1数的分组的第1接收确认分组发送给其他的通信装置的处理。第2发送处理是在每次从其他的通信装置接收到小于第1数的第2数的分组时,将表示接收到第2数的分组的第2接收确认分组发送给其他的通信装置的处理。

图1是表示第1实施方式的通信系统10的结构例的图。通信系统10具有通信装置100-1、100-2。通信装置100-1、100-2通过无线连接,例如使用分组来进行数据的收发。另外,通信装置100-1、100-2例如可以通过中继装置等连接。通信装置100例如是移动电话等的终端装置和服务器或主机等的计算机。通信装置100-1、100-2例如相互根据TCP/IP进行通信。此外,通信装置100-1、100-2具有未图示的CPU、储存器、存储器,将存储在储存器中的程序读取到存储器,由CPU执行所读取的程序,由此构建接收部101、控制部102和发送部103,执行各处理。通信装置100-1具有接收部101、控制部102和发送部103。通信装置100-2也具有同样的结构(未图示)。另外,将用于发送数据的分组称作数据分组,将用于将接收到数据分组通知给发送源的通信装置的分组称作接收确认分组(或ACK)。此外,简称为分组的情况下,指的是数据分组或接收确认分组或这两方分组。

发送部103进行第1发送处理和第2发送处理。发送部103在由接收部101通知了接收到数据分组时,根据来自控制部102的控制,执行第1或第2发送处理。

第1发送处理是在接收到第1数的数据分组时,发送表示接收到第1数的数据分组的接收确认分组(以后称之为第1接收确认分组)的处理。第1数是2以上的复数,例如由通信系统10的管理者设定并存储于内部存储器。由于针对第1数的数据分组的接收发送1个接收确认分组,因此相比针对小于第1数的第2数的数据分组的接收回送1个接收确认分组的情况(第2发送处理)而言,接收确认分组的发送数变少。

第2发送处理是在接收到第2数的数据分组时,发送表示接收到第2数的数据分组的接收确认分组(以下称之为第2接收确认分组)的处理。第2发送处理相比在接收到第1数的分组后回送接收确认分组的第1发送处理而言,能够回送更多的接收确认分组。

控制部102根据与其他的通信装置的无线通信的无线质量,控制发送部以执行第1和第2发送处理中的任意一种。控制部102在无线质量良好的情况下,即使较多地收发确认分组,对通信速度带来的影响也较低,因此控制为执行需要发送更多的接收确认分组的第2发送处理。另一方面,控制部102在无线质量不良好的情况下,若较多地收发确认分组,则通信速度降低的可能性较高,因此控制为执行发送较少的接收确认分组即可的第1发送处理。

另外,在通信装置100-1具有无线质量的测定部(未图示)的情况下,既可以通过通信装置100-1测定无线质量,或者也可以从通信装置100-2和对通信装置间的通信进行中继的中继装置(未图示)取得无线质量信息。中继装置例如是无线通信的通信装置100-1与100-2之间的基站装置。

此外,无线质量例如是在通信中使用的电波的频率中发生的干扰的程度。干扰的程度越高,则发生通信中的分组损失和帧错误的概率变高,可判定为无线质量较差。

而且,还可以根据与接收确认分组的发送不同的通信协议层的信息来判断无线质量信息。例如,在根据与通信系统10的业务量有关的信息判定无线质量的情况下,业务量越多,则发生干扰的可能性越高,因此判断为无线质量不良好。通信装置100-1根据在作为与TCP层不同的层的取得无线质量信息的层(称作无线层)取得的无线质量信息来调整发送ACK的层(称作TCP层)的接收确认分组的发送量。

接收部101接收数据分组,将接收到数据分组的情况通知给发送部103。针对所接收的数据分组的接收确认分组既可以由接收部101制作,也可以由发送部103制作。

在第1实施方式中,根据无线质量的测定结果来执行第1或第2发送处理。在无线质量良好的情况下,例如,在由于分组未到达的再送和由于帧错误的再送等中无法使用发送资源,因此发送资源存在余量。因此,即使不抑制ACK的发送数,通信速度降低的可能性也较低。因而,在无线质量良好的情况下,不执行第1发送处理而执行第2发送处理。

一般而言,在通信装置100-2中,在接收到ACK、或者生产规定量的发送数据、和在规定时间超时中的任意一个时机发送数据分组。因此,在第1发送处理的情况下,发送先的通信装置100-1在接收到第1数的数据分组之前不会回送ACK,因此若在通信装置100-2中应发送的数据的生成延迟,则会导致已生成数据的发送的延迟。因此,在无线质量良好的情况下,优选通过第2发送处理来提高通信速度。

此外,例如,第1数是2而第2数是1的情况下,第1发送处理是在接收到2个分组时回送ACK的TCP延迟ACK方式,第2发送处理成为每次接收到分组时回送ACK的现有处理。这种情况下,通过在无线质量良好时进行现有处理,从而可抑制执行TCP延迟ACK方式而造成的数据收发的延迟。

另外,可以将第1发送处理作为特殊处理,将第2发送处理作为基本处理。作为基本处理,例如是接收分组数是2的TCP延迟ACK方式或每次接收到分组时回送ACK的处理。作为特殊处理,例如,在发生ACK的发送时间之前蓄积好ACK,在发生ACK的发送时机时,执行发送仅针对最后接收的分组的ACK的方式(以下称之为Highest Ack方式)的处理。此外,特殊处理例如指的是在发生ACK的发送时机之前蓄积好ACK,执行发送与由基站装置等分配的无线资源对应的数的ACK的方式(以下称之为Grant Ack方式)的处理。

[第2实施方式]

下面,说明第2实施方式。

在第2实施方式中,与其他的通信装置的无线通信的无线质量是在无线通信中使用的电波的频率中发生的干扰的程度。通信装置在干扰的程度低于基准值的情况下,执行第2发送处理,在干扰的程度在基准值以上的情况下,执行第1发送处理。此外,在第2实施方式中,具有测定部,定期进行无线质量的测定。

<通信系统的结构例>

图2是表示通信系统10的结构例的图。通信系统10具有通信装置100-1、100-2、中继装置200和网络300。通信系统10例如是对应于LTE的通信规格的通信系统。

通信装置100例如是移动终端和计算机。通信装置100-1例如与通信装置100-2进行通信,从通信装置100-2下载数据,或接受服务的提供。此外,通信装置100-1和100-2例如根据TCP/IP进行通信。

中继装置200是对在通信装置100间收发的分组进行中继的分组中继装置。另外,通信装置100在具备对在通信装置100间收发的分组进行中继的功能的情况下,中继装置200也可以是通信装置100。中继装置200例如在LTE中是eNodeB(evolved Node B)等的基站装置。此外,中继装置200可以是交换机和路由器等的网络设备。

网络300例如既可以是因特网,也可以是由专用线路构成的内联网。

<通信装置的结构例>

图3是表示通信装置100的结构例的图。通信装置100具有CPU(中央处理单元、Central Processing Unit)110、储存器120、存储器130和NIC(网络接口卡、Network Interface Card)140-1~140-n。

储存器120是存储程序和数据的辅助存储装置。储存器120存储接收程序121、无线质量测定程序122、控制程序123、发送程序124、无线质量测定结果125和数据分组接收数126。

无线质量测定结果125是存储所测定的无线质量的区域。通信装置100在执行了无线质量测定时,将结果存储于无线质量测定结果125中。

数据分组接收数126是在执行第1发送处理的情况下使用的区域,存储上次回送ACK后所接收的数据分组的数。数据分组接收数126在发送了ACK后被清零。

存储器130是读取存储于储存器120中的程序的区域。此外,存储器130还可以被用作存储程序和数据的区域。

NIC140-1~n是与其他的通信装置通过无线或有线连接,进行通信的装置。NIC140-1~n可以通过集线器或交换机与其他的通信装置连接。

CPU110是将存储于储存器120中的程序读取到存储器130中,执行所读取的程序,实现各处理的处理器。

CPU110通过执行接收程序121来构建接收部,执行接收处理。接收处理是从其他的通信装置接收分组的处理。接收部在接收到数据分组时,通知发送部已接收到数据分组。

此外,CPU110通过执行无线质量测定程序122来构建测定部,执行无线质量测定处理。无线质量测定处理是测定无线的质量的处理,例如测定在通信中使用的频率的电波,测定表示发生了何种程度的干扰的干扰程度。测定部将测定结果通知给控制部。

而且,CPU110通过执行控制程序123来构建控制部,执行控制处理。控制处理是根据无线质量测定处理的结果来切换第1或第2发送处理的处理。控制部在从测定部接收到测定结果时,控制为执行第1和第2发送处理中的任意一种。

而且,CPU110通过执行发送程序124来构建发送部,执行发送处理。发送处理是通过控制部的控制来执行第1或第2发送处理的处理。发送部在由接收部通知接收到数据分组时,通过控制部的控制来执行第1或第2发送处理。CPU110通过执行第1发送处理模块1241来执行第1发送处理,通过执行第2发送处理模块1242来执行第2发送处理。

第1发送处理是对第1数的数据分组回送1个ACK的处理。第1发送处理在接收到数据分组时,若所接收的数据分组的数到达第1数则回送ACK,若未到达第1数则不回送ACK,等待下一个数据分组的接收。

第2发送处理是对第2数的数据分组回送1个ACK的处理。第2发送处理在接收到数据分组时,若所接收的数据分组的数到达第2数则回送ACK,若未到达第2数则不回送ACK,等待下一个数据分组的接收。根据第1发送处理和第2发送处理切换的时刻,在第1发送处理中有时存在不进行ACK的发送的数据分组。在第2发送处理中,还发送针对在第1发送处理中未发送ACK的数据分组的ACK。

<分组收发处理>

以下,关于无线质量良好的情况和无线质量不良的情况下的通信装置的分组的收发的处理分别进行说明。首先说明无线质量良好的情况,接着说明无线质量不良的情况。

图4是表示无线质量良好的情况下的通信装置的分组收发的序列的示例的图。以下,使用图4,说明通信装置100的分组收发处理。在图4的序列中,以第1数是2,第2数是1的情况为例进行说明。

通信装置100-1执行无线质量测定处理(S20)。无线质量测定处理(S20)例如被定期执行。通信装置100-1根据无线质量测定的结果来执行发送处理方式判定(S21)。

图5是表示发送处理方式判定(S21)的处理流程图的示例的图。通信装置100-1确认无线质量的测定结果是否低于基准值(S211)。无线质量例如是表示在通信中使用的频率的电波中发送了何种程度的干扰的干扰程度。在无线质量是干扰程度的情况下,基准值例如是20%等的表示比例的数值。

通信装置100-1在无线质量的测定结果低于基准值的情况下(S211的Yes),即,干扰的程度低而无线质量良好的情况下,选择第2发送处理(S212)。此外,通信装置100-1在无线质量的测定结果在基准值以上的情况下(S211的No),即,干扰的程度高而无线质量不良好的情况下,选择第1发送处理。在发送处理方式判定中,若无线质量良好,则选择第2发送处理,若无线质量不良好,则选择第1发送处理。

返回图4的序列,通信装置100-1由于无线质量良好,因而选择第2发送处理。通信装置100-1若接收到数据分组(1)(表示分组识别子是1的分组。以下,同样进行记述),则执行通过发送处理方式判定(S21)选择的第2发送处理。

图6是表示第2发送处理的处理流程图的示例的图。在本实施例中,第2数是1,因此通信装置100每次接收到数据分组都回送ACK。

通信装置100在接收到数据分组时(S231的Yes),制作针对该接收的数据分组的ACK,并发送给发送源的通信装置(S232)。ACK为了明确是针对哪个数据分组的ACK而包含数据分组的分组识别子。分组识别子例如是表示数据分组的发送顺序的序列编号等,用于唯一地表示数据分组。

返回图4的序列,通信装置100-1若接收到数据分组(1),则将针对所接收的数据分组的ACK(1)发送给通信装置100-2(S24)。并且,通信装置100-1若接收到数据分组(2)(S25),则执行第2发送处理(S23),将ACK(2)发送给通信装置100-2(S26)。

图7是表示无线质量不良的情况下的通信装置的分组收发的序列的示例的图。以下,使用图7,说明通信装置100的分组收发处理。另外,对与图4的序列处理不同的发送处理方式判定(S21)起的处理进行说明。

通信装置100-1的无线质量不良,即,无线质量不是良好,因此选择第1发送处理。通信装置100-1若接收到数据分组(1)(S31),则执行通过发送处理方式判定(S21)选择的第1发送处理。

图8是表示第1发送处理的处理流程图的示例的图。通信装置100若接收到数据分组(S321的Yes),则判定上次发送了ACK以后是否接收了第1数(以下称之为规定的数)的数据分组(S322)。判定S322在数据分组接收数126加上此次接收的数据分组(1个分组)的数为规定的数的情况下,判定为上次发送了ACK以后接收到规定的数的数据分组。

通信装置100在判定为上次发送了ACK以后接收到规定的数的数据分组的情况下(S322的Yes),制作针对所接收的规定的数的数据分组的ACK,并发送给发送源的通信装置(S323)。并且,使数据分组接收数126清零(S324)。

通信装置100在判定为上次发送了ACK以后未接收到规定的数的数据分组的情况下(S322的No),使数据分组接收数126增加(S325),成为等待数据分组的接收。

返回图7的序列,通信装置100-1若接收到数据分组(1)(S31),则由于未接收到规定的数的数据分组,因此使数据分组接收数增加,等待下一个数据分组的接收。

通信装置100-1若接收到数据分组(2)(S32),则由于接收到作为规定的数的2个分组,因此将针对数据分组(1)和(2)的ACK(1、2)发送给通信装置100-2(S34)。并且,通信装置100-1使数据分组接收数清零。

图9是表示对第1和第2发送处理中的分组收发的序列进行比较的示例的图。通信装置100-2将数据D1和D2使用数据分组发送给通信装置100-1。以下,使用图9的序列,说明第1和第2发送处理中的ACK的发送数和数据D2的到达时刻。

作为发送通信装置数据分组的控制,例如为了减少由于对分组赋予数据头而导致的数据发送的费用,具有将多个数据通过1个数据分组发送的被称作Nagle算法的发送控制方式(以下,称作多数据发送控制)。在多数据发送控制中,通信装置100-2在生成应发送的数据的情况下也不立即发送,而是暂时蓄积于缓存(以下,称作发送缓存)中。

并且,(1)通信装置100-2在将数据蓄积到规定的大小时,将该蓄積的数据通过1个分组发送。

此外,(2)通信装置100-2在将数据蓄积为规定的大小之前接收到ACK的情况下,将ACK接收时蓄積的数据通过1个分组发送。接收到ACK指的是上次发送的分组到达发送目的地的通信装置,表示分组的发送资源为空。因此,为了有效使用发送资源,不等待将数据蓄积到规定的大小就发送分组。

而且,(3)通信装置100-2发行分组发送等待计时器,以该计时器的超时为时机将所蓄積的数据通过1个分组发送。这是为了,发送数据的生成较迟的情况下,抑制无效等待将发送数据生成为规定的大小而发生的数据发送的延迟。以下,以发送数据侧的通信装置100-2进行多数据发送控制的情况进行说明。

首先,说明图9的左侧所示的通信装置100-1执行第1发送处理的情况。第1发送处理若接收到2个数据分组则回送ACK。

在时刻T1,在通信装置100-2发生分组的发送时机(例如,分组发送等待计时器的超时)。在时刻T1的通信装置100-2的发送缓存(B1)中蓄积有数据D1。通信装置100-2制作包含蓄积在发送缓存中的数据D1在内的数据分组(1),并发送给通信装置100-1(S100)。发送数据D1后的发送缓存(B2)成为未蓄积有数据的状态。

在时刻T2,通信装置100-1接收数据分组(1)。通信装置100-1执行第1发送处理,在接收第2个数据分组之前不回送ACK。

在时刻T3,通信装置100-2生成数据D2。例如由被通信装置100-2执行的应用与分组发送不同步地生成数据。在生成了数据D2时,发送缓存(B3)通过通信装置100-2而被蓄积数据D2。此时,发送缓存未蓄积有规定的大小的数据,因此通信装置100-2不发送数据D2。

从时刻T3到时刻T6,在通信装置100-2不生成后续的数据。因此,发送缓存B中不蓄积新的数据。

此后在时刻T6,通信装置100-2基于分组发送等待计时器超时而发生分组的发送时机。于是,通信装置100-2制作包含时刻T6的蓄积在发送缓存(B3)中的数据D2在内的数据分组(2),并发送给通信装置100-1(S101)。发送数据分组(2)后的发送缓存(B4)成为未蓄积有数据的状态。

并且,在时刻T7,通信装置100-1接收数据分组(2),取得数据D2。通信装置100-1将针对数据分组(1)和(2)的ACK(1、2)回送给通信装置100-2。

下面,说明图9的右侧所示的通信装置100-1执行第2发送处理的情况。

时刻T1的通信装置100-1的处理与上述的第1发送处理同样。

在时刻T2,通信装置100-1接收数据分组(1)。通信装置100-1执行第2发送处理,因此制作针对所接收的数据分组(1)的ACK(1),并发送给通信装置100-2(S200)。

时刻T3的通信装置100-1的处理与上述的第1发送处理同样。

在时刻T4,通信装置100-2接收ACK(2)。通信装置100-2发生基于ACK的接收的发送时机,制作包含ACK接收时的蓄积在发送缓存(B3)中的数据D2在内的数据分组(2),并发送给通信装置100-1(S201)。发送数据分组(2)后的发送缓存(B4)成为未蓄积有数据的状态。

并且,在时刻T5,通信装置100-1接收数据分组(2),取得数据D2。通信装置100-1将针对数据分组(2)的ACK(2)回送给通信装置100-2。

如上述那样,通信装置100-1取得数据D2的时刻在第1发送处理中是时刻T7,在第2发送处理中是时刻T5,在第2发送处理的时刻较早。这样,在第2发送处理中,每次接收到数据分组回送ACK,由此不必等待分组发送等待计时器的超时或将数据蓄积到规定的大小,就能够对通信装置100-2赋予分组的发送时机。

此外,第2发送处理中的ACK的发送频度高于第1发送处理中的ACK的发送频度。这样,第1发送处理可抑制ACK的发送数,能够抑制发送ACK造成的发送资源的不足。

因此,在无线质量不良的情况下,在分组的再送处理等的发送资源不存在余量,因此通过执行第1发送处理,可避免ACK发送导致的资源不足,能够防止通信速度的降低。

反之,在无线质量良好的情况下,不会发生分组的再送处理等,发送资源存在余量,因此通过进行第2发送处理,既能够防止通信速度的降低,又能够抑制数据收发的延迟。即,作为TCP层的处理的第1和第2发送处理根据无线层的信息进行选择。这样,可认为通信装置通过根据不同层的信息来确定某层的控制的层间协调,来实现第1和第2发送处理。

[第3实施方式]

下面,说明第3实施方式。

通信装置具有控制部,该控制部根据与其他的通信装置的无线通信的无线质量,控制发送部以执行第1发送处理和第2发送处理中的任意一种。并且,控制部在无线质量表示本通信装置位于中继装置的通信可能区域(以下称作单元)的端部的情况下,执行第2发送处理。

<发送处理方式判定>

图10是表示第3实施方式的发送处理方式判定的处理流程图的示例的图。以下,说明发送处理方式判定。

通信装置判定通信装置是否位于中继装置的小区端(S2121)。中继装置的小区端例如指的是在中继装置的单元内与中继装置相离规定的距离以上的区域。位于中继装置的小区端的通信装置由于发生其他的中继装置发送的电波导致的干扰,或者由于中继装置发送的电波衰减而使得从中继装置发送的电波的接收电力变弱,从而易于发生分组收发的失败。

通信装置根据与其他的通信装置的无线通信的无线质量来执行本通信装置是否位于中继装置的小区端的判定。与其他的通信装置的无线通信的无线质量例如是从对与其他的通信装置的无线通信进行中继的中继装置接收的电波的接收电力。通信装置在从中继装置接收的电波的接收电力在接收电力阈值以下的情况下,判定为本装置位于中继装置的小区端。即,通信装置的控制部在与其他的通信装置的无线通信的无线质量表示本通信装置位于对与其他的通信装置的无线通信进行中继的中继装置的通信区域的端部的情况下,选择第1发送处理。接收电力阈值例如是通信装置在分组的收发时以规定的概率失败的接收电力,根据实验和模拟结果来计算。

通信装置在判定为位于小区端时(S2121的Yes),选择第1发送处理(S2122)。此外,通信装置若判定为不位于小区端(S2121的No),则选择第2发送处理(S2123)。

在第3实施方式中,在通信装置位于小区端的情况下,选择ACK的发送数较少的第1发送处理。通过这样处理,在通信装置位于无线质量不良好的小区端的情况下,通过减少ACK的发送数,可防止吞吐量的降低。

<模拟>

以下说明第3实施方式的模拟结果。在模拟中,以设第2数为1的方式(以下,称作Basic(基础)方式)作为第2发送处理,以Grant(允许)Ack方式或Highest(最高)Ack方式作为第1发送处理。

图11是表示模拟的通信装置的位置的示例的图。在图11中,中继装置200位于单元C1的中央,通信装置100-11~100-18位于单元C1内。在模拟中,将单元C1内的不处于圆C2内的区域(A1)作为小区端。通信装置100-12和100-16位于不是小区端的区域,其他的通信装置位于小区端。

下面说明模拟的条件。为了评价执行第1和第2发送处理的情况下的下行的吞吐量,使用无限大文件的FTP(文件传送协议、File Transfer Protocol)通信来进行模拟。主要的无线参数依据3GPP Case1模型。作为分组调度方式,下行采用PF(比例公平、Proportional Fairness)方式,上行采用RR(循环、Round Robin)方式。在无限大文件的FTP通信中会发生较多的ACK,因此采用eNB事先向通信装置赋予发送许可(UL Grant)的方式。赋予发送许可的周期是5ms。

图12是表示模拟结果的示例的图。各通信装置100-11~18的曲线图从左起按顺序表示通过Basic方式(第2发送处理)、Grant Ack方式(第1发送处理)、Highest Ack方式(第1发送处理)进行通信的情况下的吞吐量的平均。曲线图的纵轴表示各通信装置的吞吐量的平均值,横轴表示各通信装置100-11~100-18。

位于小区端的通信装置100-11、100-13~100-15、100-17、100-18相比通过第2发送处理(Basic方式)进行通信而言,通过第1发送处理(Highest Ack方式或Grant Ack方式)进行通信的情况下吞吐量较高。另一方面,不位于小区端的通信装置100-12、100-16通过第2发送处理(Basic方式)进行通信的情况下,相比通过第1发送处理(Highest Ack方式或Grant Ack方式)进行通信而言吞吐量更高。这样,通过切换为在通信装置位于小区端的情况下进行第1发送处理,在不位于小区端的情况下进行第2发送处理,从而使得通信装置的吞吐量提高。

另外,通信装置例如在作为下行信道的接收质量的指标的CQI(信道质量标识符、Channel Quality Indicator)在规定值以下的情况下,可以判定为本装置位于小区端。

此外,通信装置在高速移动中的情况下可以选择第2发送处理。高速移动中的通信装置由于接收电波的移动造成的频率的变化(例如,多普勒效应)和反复的切换等而有时无法稳定进行通信。高速移动中的终端装置通过选择第2发送处理,可防止高速移动造成的吞吐量的降低。另外,作为是否处于高速移动中的判定,例如计算中继装置发送的电波的频率与通信装置接收的电波的频率以何种程度偏离,若偏离在规定值以上则判定为处于高速移动中。此外,通信装置具有GPS(全球定位系统、Global Positioning System)的情况下,可以根据GPS取得的通信装置的位置信息来计算每单位时间的移动距离,若计算结果在规定值以上,则判定为处于高速移动中。

[第4实施方式]

下面,说明第4实施方式。

在第4实施方式中,通信装置从其他的通信装置或中继装置取得与无线质量有关的信息,根据所取得的无线质量,执行第1或第2发送处理。

<通信装置的结构例>

图13是表示通信装置100的结构例的图。通信装置100在储存器120中存储无线质量取得程序127。

CPU110通过执行无线质量取得程序127来构建无线质量取得部,执行无线质量取得处理。无线质量取得处理是请求其他的通信装置或中继装置发送无线质量,通过接收针对请求的响应,取得无线质量的处理。

<无线质量取得处理>

图14是表示从中继装置取得无线质量的序列的示例的图。中继装置200与通信装置100-1无线连接,向通信装置100-1分配通信资源。此外,中继装置200对在通信装置100-1、100-2间收发的分组进行中继。中继装置例如是LTE的eNodeB。在分配通信资源的装置与进行数据的通信的装置不同的情况下,成为图14的序列。

通信装置100-1将无线质量取得请求发送给中继装置200(S41)。无线质量取得请求是请求中继装置200发送与无线质量有关的信息的消息。通信装置100-1例如定期发送无线质量取得请求。

中继装置200接收到无线质量取得请求时(S41),将无线质量信息发送给通信装置100-1(S42)。无线质量信息是包含与无线质量有关的信息的消息。中继装置200既可以发送在内部存储的与无线质量有关的信息,也可以在接收到无线质量取得请求时进行无线质量的测定,并发送该结果。

通信装置100-1接收无线质量信息(S42),取得与无线质量信息中包含的无线质量有关的信息(S43)。通信装置100-1根据所取得的与无线质量有关的信息,判定无线质量是否良好,判定执行第1或第2发送处理中的任意一种(S22)。此后,按照判定来执行第1或第2发送处理,从而接收数据分组(S44),发送ACK(S45)。

图15是表示从通信装置取得无线质量的序列的示例的图。通信装置100-2与通信装置100-1无线连接,向通信装置100-1分配发送资源。并且,通信装置100-2与通信装置100-1进行分组的收发。通信装置100-2例如是LTE的eNodeB。在分配发送资源的装置与进行通信的装置相同的情况下,成为图15所示的序列。

在第4实施方式中,发送ACK的通信装置不进行无线质量的测定,从其他的通信装置或中继装置取得。通过这样处理,例如,可以沿用在其他的通信装置或中继装置向通信装置分配无线资源时测定的无线质量,不必进行再次的无线质量测定即可。若进行了无线质量的测定,则通信装置的处理负荷会增加,或发生测定完成所需的等待时间,从而有时导致吞吐量降低。因此,在第3实施方式中,可减少作为通信系统的无线质量的测定次数,防止无线质量测定造成的吞吐量的降低。

[第5实施方式]

下面,说明第5实施方式。

在第5实施方式中,执行特殊的接收确认处理的情况下,通信装置对所发送的ACK所属的TCP会话单独设定与其他的TCP会话不同的承载。关于特殊的接收确认处理将在后文描述。此外,承载例如是用于发送数据分组的传输路径。

<关于LTE的承载>

图16是表示通信系统的协议堆栈的示例的图。通信系统10例如是依据LTE的通信系统,中继装置200是作为LTE的基站装置的eNB。

通信系统10例如可使用图16所示的协议堆栈800。协议堆栈800是由3GPP规定的LTE-A的协议堆栈。层群801~805分别是表示通信装置100-1、中继装置200、未图示SGW(服务网关、Serving Gateway)、未图示PGW(分组数据网络网关Packet data network Gateway)和通信装置100-2中的各处理的层群。

在通信系统10中,各装置使用IP协议来传输分组(以下,称作IP流)。在通信系统10中,为了对各个IP流实施对应于QoS(服务质量、Quality of Service)等级的处理而实施IP流的滤波。例如,关于通信装置100-1接收IP流的下行链路进行由PGW针对IP流的分组滤波,将各个IP流分类为EPS(演进分组系统、Evolved Packet System)承载。EPS承载是Evolved Packet System的IP流。

关于通信装置100-1发送IP流的上行链路,从PGW向通知装置100-1通知分组的滤波规则。然后,根据由PGW通知的滤波规则,进行通信装置100-1针对IP流的分组滤波,将各个IP流分类给EPS承载。

例如,在上行链路,PGW通过PGW的层群804中的在IP层(IP)中包含的滤波层811(Filter)来进行IP流的滤波。此外,在下行链路,通信装置100-1通过通信装置100-1的层群801中的在IP层(IP)中包含的滤波层812(Filter)来进行IP流的滤波。

此外,为了使用通信系统10内的路由器(未图示)来进行QoS控制(或QoS管理),PGW(下行链路的情况)或通信装置100-1(上行链路的情况)对IP分组的数据头的ToS(服务种类Type of Service)域设定QoS值。

PGW或通信装置100-1的分组滤波例如使用5-tuple(收发元IP地址、收发方端口号、协议类型)来进行。分组滤波的滤波规则例如被称作TFT(业务流量模板、Traffic Flow Template)。另外,EPS承载中可以存在未被设定TFT的EPS承载。

若使用TFT实施IP流的滤波,则最多可以将IP流分类为11种EPS承载。EPS承载中的一种承载被称作缺省承载(Default Bearer:既定承载)。缺省承载在由PGW向通信装置100-1分配IP地址时生成,在被分配给通信装置100-1的IP地址被解放之前始终存在。EPS承载中的不同于缺省承载的承载被称作专用承载(Dedicated Bearer)。可以根据传送的用户数据的状况来适当生成和解放专用承载。

<承载设定处理>

图17是表示承载设定处理(S500)的处理流程图的示例的图。另外,承载的设定例如可以由通信装置100-1、100-2、中继装置200、SGW和PGW中的任意装置进行。此外,曾被设定的承载可以适当重新设定。以下,说明通信装置100-1进行承载的设定(或重新设定)的情况。通过承载设定处理设定的承载例如是EPS承载。

通信装置100-1在发送ACK时,执行承载设定处理(S500)。另外,承载设定处理(S500)也可以在数据分组接收时进行。此外,通信装置100-1也可以在第1和第2发送处理的切换时进行承载设定处理。

通信装置100-1确认是否正在进行特殊的发送处理(S501)。特殊的处理指的是第1数是2,第2数是1的情况下的第1发送处理。第2发送处理在每次接收到数据分组时都回送ACK,而在第1发送处理中,进行在接收2个数据分组之前不回送ACK的特殊的处理。此外,特殊的处理例如还可以是在发生ACK的发送时机之前蓄积ACK,在发生ACK的发送时机时,仅发送针对最后接收的分组的ACK的处理。而且,特殊的处理例如还可以是在发生ACK的发送时机之前蓄积ACK,发送与被基站装置等分配的无线资源对应的数的ACK的处理。

通信装置100-1在进行特殊的发送处理的情况下(S500的Yes),作为与该ACK对应的TCP会话(以下,称作该TCP会话),设定单独的承载(S501)。所设定的单独的承载既可以是专用承载,也可以是缺省承载。此外,所设定的单独的承载可以是在下行/上行彼此不同的承载。此外,所设定的单独的承载可以在下行以混合存在该TCP会话以外的TCP会话的状态下设定承载,而仅在上行单独设定该TCP会话的ACK返信用的承载。只要是至少上行的该TCP会话的ACK返信不与其他的TCP会话混合存在的单独的承载即可。

在第5实施方式中,设定单独的承载以用于ACK回送。通过这样处理,通信装置在该单独的承载中接收的分组仅为该ACK。因此,通信装置通过省略数据头解析,可减轻处理,实现功率节省。

<无线承载设定处理>

图18是表示无线承载设定处理(S600)的处理流程图的示例的图。另外,无线承载例如指的是中继装置200与通信装置100之间的无线通信的通信路径,每次通过无线发送一系列的数据时而被设定。另外,无线承载的设定例如可以由通信装置100-1、100-2、中继装置200中的任意装置进行。曾被设定的无线承载也可以适当被重新设定。以下,说明通信装置100-1进行承载的设定(或重新设定)的情况。

通信装置100-1在发送ACK时执行无线承载设定处理(S600)。另外,无线承载设定处理(S600)可以在数据分组接收时进行。此外,通信装置100-1可以在第1和第2发送处理的切换时进行承载设定处理。

通信装置100-1确认是否正在进行特殊的发送处理(S601)。通信装置100-1在不进行特殊的发送处理的情况下(S601的No),作为用于接收下行数据的通信路径而选择下行的无线承载(S602)。另外,在被中继装置200设定了下行的无线承载的情况下,通信装置100-1不重新设定新的下行的无线承载,而使用已设定的下行无线承载。并且,通信装置100-1作为用于发送ACK的通信路径而设定上行的无线承载(S603)。通过不发生ACK的再送或ACK的再送较少的通信模式来设定上行的无线承载。所设定的通信模式例如是在LTE的协议中,即使ACK未到达也不实施再送的RLC(无线电链路控制、Radio Link Control)、UM模式(非确认模式、Unacknowledged Mode)、使RLC本身透过的RLC TM模式(透过模式、Transparent Mode)。

通信装置100-1在不进行特殊的发送处理的情况下(S601的Yes),作为用于接收上行和下行数据的通信路径,设定双方向承载(S604)。双方向承载是作为上行下行的两方的通信路径的无线承载。

在无线承载设定处理中,不进行特殊的发送处理的情况下,即选择第2发送处理的情况下,设定在上行下行分离的无线承载。并且,通信装置作为下行的无线承载而设定ACK发送较少的模式。第2发送处理相比第1发送处理而言ACK的发送数较多,然而通过这样处理,既能够确保下行数据的通信路径,又能够减少ACK的发送数,可防止ACK发送造成的吞吐量的降低。

另外,在无线承载设定处理中,进行特殊的发送处理的情况下,即进行第1发送处理的情况下,通过发送处理本身就能够减少ACK的发送数,因此不设定在上行下行分离的无线承载。然而,在进行第1发送处理的情况下,为了进一步减少ACK的发送数,也可以与不进行特殊的发送处理的情况同样地设定在上行下行分离的无线承载。

[其他的实施方式]

各实施方式中的处理可分别进行组合。

例如,第4实施方式的无线质量取得处理可以在第1或第2实施方式中实施。此外,通信装置100可以具有第4实施方式的无线质量取得处理和第2实施方式的无线质量测定处理的两方。在具有两方的处理的情况下,例如根据通信装置的处理负荷和其他的通信装置或中继装置的无线质量的测定状况,可以对执行无线质量取得处理还是执行无线质量测定处理进行切换。

标号说明

10:通信系统,100:通信装置,101:接收部,102:控制部,103:发送部,110:CPU,120:储存器,121:接收程序,122:无线质量测定程序,123:控制程序,124:发送程序,125:无线质量测定结果,126:数据分组接收数,127:无线质量取得程序,130:存储器,200:中继装置,300:网络,800…协议堆栈,801~805…层群,811,812:滤波层,1241:第1发送处理模块,1242:第2发送处理模块。

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