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CN1551551A - 改善可靠性和吞吐量的无线通信系统及重发超时确定方法 - Google Patents

改善可靠性和吞吐量的无线通信系统及重发超时确定方法 Download PDF

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CN1551551A
CN1551551A CNA2004100058013A CN200410005801A CN1551551A CN 1551551 A CN1551551 A CN 1551551A CN A2004100058013 A CNA2004100058013 A CN A2004100058013A CN 200410005801 A CN200410005801 A CN 200410005801A CN 1551551 A CN1551551 A CN 1551551A
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Abstract

一种无线通信系统，包括移动终端(3)、基站装置(4)、数据中继装置(1)和服务器装置(5)。其中之一都包括发送单元(13)、监控单元(11)和确定单元(12)。发送单元(13)通过通信线路(101，102)发送传输数据，并接收与传输数据相应的确认应答数据(ACK)。监控单元(11)监控传输数据和确认应答数据(ACK)。确定单元基于某一周期内的监控结果(Dsize，RTT)，确定重发超时周期(新的RTO)。如果在重发超时周期(RTO)内没有收到确认应答数据，发送单元(13)就重发传输数据。

Description

改善可靠性和吞吐量的无线通信系统 及重发超时确定方法
技术领域
本发明涉及一种改善网络可靠性和吞吐量的无线通信系统，及其使用的重发超时确定方法。更详细地说，本发明涉及一种改善可靠性和吞吐量的无线通信系统、服务器、数据中继装置、基站装置、移动终端，其使用的重发超时确定(建立)方法及其程序。
背景技术
通常在无线通信系统中，有一种系统是无线通信区段和有线通信区段互相共存，用TCP作为通信协议发送数据。例如，便携式终端和服务器经基站进行双向通信的系统，采用的是下述过程：接收端向发送端发送关于收到的数据的确认应答(ACK)，如果在发送侧发送数据以后的某个时间内，没有确认应答返回，则重发已发送的数据。
重发超时是执行已发送数据的重发时间，如果关于已发送数据的确认应答未能收到的话。TCP采用的方法是基于往返时间(RTT)即数据发送时间与确认应答接收时间之间的时间差，确定重发超时的最佳时间。关于这个重发超时(RTO)的建立方法，典型的是在RFC 2988中规定的方法，广泛称之为Jacobson方法。
但是，这种方法利用的是设想为有线网络的排队理论所引人的均衡性。它没有设想其中误码率和通信速率有很大变化的网络例如无线网络，所以就有个问题即重发超时不适合于无线网络。
作为解决这个问题的方法，在日本专利申请公报(JP-A 2002-330168)中提出下面的方法。首先，在基站和便携式终端之间的无线通信区段的基站链路层级的排队时间数据，由便携式终端向服务器报告，作为在TCP连接建立时在SYN分组中的TCP选件。其次，服务器分析SYN分组中的TCP选件，并获得基站链路级的排队时间数据。然后，服务器在TCP分组传输的时间，将这个排队时间数据加到重发超时上。上述排队时间数据，在时间上等于n(n是正整数)乘以在链路层级从基站到便携式终端的重发时间间隔T。
再有，在日本专利申请公报(JP-A-平8-8995)中披露了一种建立重发超时的方法。首先，记录传输帧的发送时间并监测接收检验帧，从而确定响应时间。其次，基于响应时间的最大和最小值、重发标识和以往通信的最佳值，动态地更新动态重发计时器。然后，利用最佳接收帧排队超时值，执行重发过程。
与上述有关，日本专利申请公报(JP-A 2002-135277)披露了一种通信协议的超时控制方法。这种通信协议的超时控制方法，包括将通信信道中发送的多个消息的一部分延迟的步骤。消息可以是应该发送或接收的消息。
与上述有关，日本专利申请公报(JP-A-平10-126459)披露了一种LAN设备中的发送和响应的超时设置的方法。这种方法用于设置在以TCP/IP协议发送数据的LAN设备中的发送和响应的超时LAN设备包括回波要求单元、计时器、操作单元、时间存储单元和超时控制单元。回波要求单元实现特定量数据的回波要求。计时器测量从开始传输数据到开始接收数据的延迟时间。操作单元基于延迟时间计算重发超时。时间存储单元存储超时。超时控制单元控制上述单元。
与上述有关，日本专利申请公报(JP-A 2002-281106)披露了一种进行数据通信的数据通信方法。这种通过包含无线通信线路的通信网络，在多个通信终端之间利用传输控制协议(TCP)进行数据通道的数据通信方法的特征在于：在执行来自通信终端的数据传输的情况下的重发超时大于仅由有线通信线路构成的通信网络情况下的重发超时时间的建议值。
与上述有关，日本专利申请公报(JP-A 2001-160842)披露了一种数据通信系统。这种数据通信系统利用应用服务器，通过有线网络和无线网络之一或它们两者，用同样的协议发送和接收数据，系统包括第一表和重发计时器设置单元。第一表存储对应用服务器的服务标识符、发送地址、通信终端种类和应用服务器的处理时间之间的关系。重发计时器设置单元在参照第一表向应用服务器发送数据期间，基于对应用服务器的服务标识符、发送地址和通信网络的种类，计算应用服务器的处理时间，并设置处理时间，作为重发时间。
与上述有关，日本专利申请公报(JP-A-平06-252978)披露了一种网络参数自动调整装置。这个网络参数自动调整装置包括传输参数表、传输控制装置、参数调整控制装置和参数调整装置。传输参数表安装在多个与网络相连的每一计算机中，并作为参数描述中继排队时间及中继排队时间超时用的数据重发时间间隔和数据重发量。传输控制装置基于传输参数表中描述的参数，通过上述网络，与其他计算机进行数据传输。参数调整控制装置使传输控制装置向其他计算机的传输控制装置发送用于检测传输性能的帧，并检测从发送这一帧到接收其他计算机发送的用于性能检测帧的响应帧的响应时间，并使传输控制装置发送对其他计算机发送的性能检测帧的另一响应帧。参数调整装置基于参数调整控制装置所测得的性能检测帧的响应时间，校正传输参数表中描述的各个参数。
在JP-A 2002-330168中，上述常规的重发超时建立方法，根据基站的链路层级上的排队时间，建立重发超时。因此，在这个不同制造商的基站相互共存的系统中，对各个基站来说，从基站到便携式终端的链路层级上的放大倍数n和重发时间间隔可能是不同的。因此产生的问题是不能用常用方法处理这种情况。再有，JP-A 2002-330168的技术有一个问题：由于它使用SYN分组的TCP选件，如果TCP选件不能使用，它就不能应用于系统或网络。
JP-A-平8-008995也有一个问题：如果在以往通信时的最大和最小响应时间被更新，最大的响应时间和最小响应时间的间隔就会变大。如果在网络例如无线网络中的误码率和通信速率变化大，重发超时就不适合于通信。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供无线通信系统、服务器、数据中继装置、基站装置、移动终端和为它们使用的重发超时确定方法，以及它的程序，以致能够使包含无线通信网络的通信网络中的重发超时最佳化。
本发明的另一目的是提供无线通信系统、服务器、数据中继装置、基站装置、移动终端和为它们使用的重发超时确定方法，以及它的程序，以致能够使通信利用速率最佳化。
本发明的又一目的是提供无线通信系统、服务器、数据中继装置、基站装置、移动终端和为它们使用的重发超时确定方法，以及它的程序，以致能够使吞吐量提高。
本发明的这些和其他目的、特点和优点，通过参考下面的描述和图示将更容易看清楚。
为了实现本发明的一个方面，本发明提供一种无线通信系统，包括：移动终端；基站装置；数据中继装置；和服务器装置。移动终端、基站装置、数据中继装置和服务器之一包括：发送单元；监控单元；和确定单元。发送单元通过通信线路发送传输数据和接收与传输数据相应的确认应答数据。监控单元监控传输数据和确认应答数据。确定单元基于某一周期内监控单元的监控结果，确定重发超时周期。如果在重发超时周期内没有收到确认应答数据，发送单元就重发传输数据。
在本发明的无线通信系统中，通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
在本发明的无线通信系统中，确定单元基于最新某一周期内的监控结果，确定重发超时周期。
在本发明的无线通信系统中，监控单元监控传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)。往返时间是传输数据的发送时间和确认应答数据的接收时间之间的时间差。
在本发明的无线通信系统中，确定单元基于最小往返时间、最小往返时间的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，通过计算确定重发超时周期。
在本发明的无线通信系统中，确定单元基于最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算通信线路的预期通信速率，并基于预期通信速率和传输数据的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的无线通信系统进一步包括：存储往返时间和数据长度监控历史的存储单元。确定单元利用存储在存储单元中的最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算预期通信速率。
在本发明的无线通信系统中，确定单元基于最大往返时间的数据长度、最大往返时间和预期通信速率，估算通信线路的最大变化延迟时间，并基于预期通信速率、最大变化延迟时间和传输数据的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的无线通信系统进一步包括：存储单元，其将通信线路的使用状态与通信线路的预期通信速率和通信线路的最大变化延迟时间相关联，并存储它们。确定单元获得通信线路的使用状态，并基于传输数据的数据长度、使用状态、预期通信速率和最大变化延迟时间，计算所述重发超时周期。基于使用状态，从存储单元中得到预期通信速率和最大变化延迟时间。
在本发明的无线通信系统中，使用状态是通信线路的通信状况、通信线路的信道质量和发送传输数据时间的时段之一。
为了实现本发明的另一个方面，本发明提供一种用于无线通信的信息处理装置，包括：发送单元；监控单元和确定单元。发送单元通过通信线路发送传输数据和接收与传输数据相应的确认应答数据。监控单元监控传输数据和确认应答数据。确定单元基于某一周期内监控单元的监控结果，确定重发超时周期。如果在重发超时周期内没有收到确认应答数据，发送单元就重发传输数据。
在本发明的信息处理装置中，通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
在本发明的信息处理装置中，确定单元基于最新某一周期内的监控结果，确定重发超时周期。
在本发明的信息处理装置中，监控单元监控传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)。往返时间是传输数据的发送时间和确认应答数据的接收时间之间的时间差。
在本发明的信息处理装置中，确定单元基于最小往返时间、最小往返时间的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，通过计算确定重发超时周期。
在本发明的信息处理装置中，确定单元基于最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算通信线路的预期通信速率，并基于预期通信速率和传输数据的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的信息处理装置进一步包括：存储往返时间和数据长度监控历史的存储单元。确定单元利用存储在存储单元中的最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算预期通信速率。
在本发明的信息处理装置中，确定单元基于最大往返时间的数据长度、最大往返时间和预期通信速率，估算通信线路的最大变化延迟时间，并基于预期通信速率、最大变化延迟时间和传输数据的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的信息处理装置进一步包括：存储单元，其将通信线路的使用状态与通信线路的预期通信速率和通信线路的最大变化延迟时间相关联，并存储它们。确定单元获得通信线路的使用状态，并基于传输数据的数据长度、使用状态、预期通信速率和最大变化延迟时间，计算所述重发超时周期。基于使用状态，从存储单元中得到预期通信速率和最大变化延迟时间。
在本发明的信息处理装置中，使用状态是通信线路的通信状况、通信线路的信道质量和发送传输数据时间的时段之一。
为了实现本发明的又一个方面，本发明提供一种用于无线通信的移动终端，包括：发送单元；监控单元和确定单元。发送单元通过通信线路发送传输数据和接收与传输数据相应的确认应答数据。监控单元监控传输数据和确认应答数据。确定单元基于某一周期内监控单元的监控结果，确定重发超时周期。如果在重发超时周期内没有收到确认应答数据，发送单元就重发传输数据。
在本发明的移动终端中，通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
在本发明的移动终端中，确定单元基于最新某一周期内的监控结果，确定重发超时周期。
在本发明的移动终端中，监控单元监控传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)。往返时间是传输数据的发送时间和确认应答数据的接收时间之间的时间差。
在本发明的移动终端中，确定单元基于最小往返时间、最小往返时间的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，通过计算确定重发超时周期。
在本发明的移动终端中，确定单元基于最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算通信线路的预期通信速率，并基于预期通信速率和传输数据的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的移动终端进一步包括：存储往返时间和数据长度监控历史的存储单元。确定单元利用存储在存储单元中的最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算预期通信速率。
在本发明的移动终端中，确定单元基于最大往返时间的数据长度、最大往返时间和预期通信速率，估算通信线路的最大变化延迟时间，并基于预期通信速率、最大变化延迟时间和传输数据的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的移动终端进一步包括：存储单元，其将通信线路的使用状态与通信线路的预期通信速率和通信线路的最大变化延迟时间相关联，并存储它们。确定单元获得通信线路的使用状态，并基于传输数据的数据长度、使用状态、预期通信速率和最大变化延迟时间，计算所述重发超时周期。基于使用状态，从存储单元中得到预期通信速率和最大变化延迟时间。
在本发明的移动终端中，使用状态是通信线路的通信状况、通信线路的信道质量和发送传输数据时间的时段之一。
为了实现本发明的再一方面，本发明提供一种重发超时周期确定方法，包括：通过通信线路发送传输数据和接收有关传输数据的确认应答数据；监控传输数据和确认应答数据；和基于某一周期内的监控结果确定重发超时周期。如果在重发超时周期内没有收到确认应答数据，传输数据就被重发。
在本发明的确定方法中，通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
在本发明的确定方法中，确定步骤包括：基于最新某一周期内的监控结果，确定重发超时周期。
在本发明的确定方法中，监控步骤包括：监控传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)。往返时间是传输数据的发送时间和确认应答数据的接收时间之间的时间差。
在本发明的确定方法中，确定步骤包括：基于最小往返时间、最小往返时间的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，通过计算确定重发超时周期。
在本发明的确定方法中，确定步骤包括：基于最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算通信线路的预期通信速率，并基于预期通信速率和传输数据的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的确定方法进一步包括：存储往返时间和数据长度的监控历史。在估算步骤中，利用存储在存储单元中的最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算预期通信速率。
在本发明的确定方法中，计算步骤包括：基于最大往返时间的数据长度、最大往返时间和预期通信速率，估算通信线路的最大变化延迟时间，并基于预期通信速率、最大变化延迟时间和传输数据的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的确定方法进一步包括：将通信线路的使用状态与通信线路的预期通信速率和通信线路的最大变化延迟时间相关联，存储使用状态、预期通信速率和最大变化延迟时间，获得通信线路的使用状态，并基于传输数据的数据长度、使用状态，预期通信速率和最大变化延迟时间，计算重发超时周期。基于使用状态，从存储单元中获得预期通信速率和最大变化延迟时间。
在本发明的确定方法中，使用状态是通信线路的通信状况、通信线路的信道质量和发送传输数据时间的时段之一。
为了实现本发明的再一方面，本发明提供一种计算机程序产品，其内装在计算机可读媒体中，并包括代码，当执行时能使计算机实现下列功能：通过通信线路发送传输数据和接收有关传输数据的确认应答数据；监控传输数据和确认应答数据；和基于某一周期内的监控结果确定重发超时周期。如果在重发超时周期内没有收到确认应答数据，传输数据就被重发。
在本发明的计算机程序产品中，通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
在本发明的计算机程序产品中，确定步骤包括：基于最新某一周期内的监控结果，确定重发超时周期。
在本发明的计算机程序产品中，监控步骤包括：监控传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)。往返时间是传输数据的发送时间和确认应答数据的接收时间之间的时间差。
在本发明的计算机程序产品中，确定步骤包括：基于最小往返时间、最小往返时间的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，通过计算确定重发超时周期。
在本发明的计算机程序产品中，确定步骤包括：基于最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算通信线路的预期通信速率，并基于预期通信速率和传输数据的数据长度、最大往返时间和最大往返时间的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的计算机程序产品进一步包括：存储往返时间和数据长度的监控历史。在估算步骤中，利用存储在存储单元中的最小往返时间的数据长度和最小往返时间，估算预期通信速率。
在本发明的计算机程序产品中，计算步骤包括：基于最大往返时间的数据长度、最大往返时间和预期通信速率，估算通信线路的最大变化延迟时间，并基于预期通信速率、最大变化延迟时间和传输数据的数据长度，计算重发超时周期。
本发明的计算机程序产品进一步包括：将通信线路的使用状态与通信线路的预期通信速率和通信线路的最大变化延迟时间相关联，存储使用状态、预期通信速率和最大变化延迟时间，获得通信线路的使用状态，并基于传输数据的数据长度、使用状态，预期通信速率和最大变化延迟时间，计算重发超时周期。基于使用状态，从存储单元中获得预期通信速率和最大变化延迟时间。
在本发明的计算机程序产品中，使用状态是通信线路的通信状况、通信线路的信道质量和发送传输数据时间的时段之一。
如果在计算机运行，带程序代码装置的计算机程序产品执行上述方法的所有步骤。
上述方法用的带程序代码装置和计算机程序产品存储在存储单元中，能被计算机读出。
因此，在根据本发明的无线通信系统中，能使检测出数据丢失之前的时间最少，并减少确认应答与数据之间的交错引起的无用重发。这些都使吞吐量增加，使通信利用速率最佳。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的无线通信系统的配置方块图；
图2是往返时间(RTT)和重发超时(RTO)的时间示意图；
图3是RTT存储单元的配置示例图；
图4是中继装置重发超时(RTO)的计算过程的流程图；
图5是预期通信速率(BRATE)和最大变化延迟时间(RTTchg)的获得过程的流程图；
图6是重发超时(新RTO)计算过程的流程图；
图7是RTT监控单元的往返时间(RTT)测量过程的流程图；
图8是根据本发明第一实施例的RTT分布示例图；
图9是根据本发明第一实施例的重发超时(RTO)模拟结果图；
图10是根据本发明第二实施例的RTT存储单元的配置示例图；
图11是根据本发明第二实施例的中继装置的重发超时(RTO)计算过程的流程图；
图12是根据本发明第三实施例的RTT存储单元的配置示例图；
图13是根据本发明第三实施例的中继装置的重发超时(RTO)计算过程的流程图；
图14是根据本发明第四实施例的无线通信系统的配置方块图；
图15是根据本发明第五实施例的无线通信系统的配置方块图；
图16是根据本发明第六实施例的无线通信系统的配置方块图；
图17是根据本发明第三实施例的RTT存储单元的另一配置示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图，描述根据本发明的无线通信系统、服务器、数据中继装置、基站装置、移动终端和重发超时确定方法的实施例。
(第一实施例)
下面，将参考附图描述本发明的实施例。
图1是根据本发明第一实施例的无线通信系统的配置方块图。在图1中，根据本发明第一实施例的无线通信系统包括数据中继装置(此后称作中继装置)1、终端3、基站4和服务器5、以及与中继装置1相连接的存储器装置2。中继装置1、终端3、基站4和服务器5是信息处理装置(处理器)。
终端3和服务器5通过中继装置1和基站4进行双向通信，用TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)作为通信协议。终端3与基站4之间是无线通信区段101，基站4和服务器5(经过中继装置1)之间是有线通信区段102。无线通信区段101的通信质量比有线通信区段102差。因此，可能出现分组丢失或分组的传送时间显著变化的情况。
在终端3与服务器5之间的TCP的重发超时(RTO)是根据往返时间(RTT)来计算的。
图2是往返时间(RTT)和重发超时(RTO)的时间示意图。这里，往返时间(RTT)是从传输数据#1的时间到收到关于数据#1的确认应答(ACK)的时间的周期。同样，重发超时(RTO)是从传输数据#2的时间到还未收到关于数据#2的确认应答时重发数据#1的时间的周期。
中继装置1的RTT监控单元(装置)11监控包括无线通信区段101在内的通信路径的往返时间(RTT)。它记录往返时间(RTT)和存储器装置2的RTT存储单元21中的分组长度。RTO计算单元(装置)12从记录在RTT存储单元21中的往返时间(RTT)重新得到最大往返时间和最小往返时间。根据它们来计算重发超时(RTO)。
在分组中继单元(装置)13从服务器5向终端3中继分组时使用这个重发超时(RTO)。它用来建立作为计时器的重发计时器管理单元(装置)14，直至在无线通信区段101发生分组丢失而执行重发之时。
因此，在包括无线通信区段101在内的通信的往返时间(RTT)变化的情况下，能够快速地跟随无线通信区段101的网络状态进行重发控制。在往返时间(RTT)迅速增长的情况下，能够防止重复的无用重发。在往返时间(RTT)迅速减小的情况下，能够防止检测到分组丢失之前长时间等待的需要。这些就使吞吐量得以提高。
下面，将详细地描述根据本发明第一实施例的无线通信系统。根据本发明第一实施例的无线通信系统包括：终端3，例如便携式电话，PC(个人计算机)等等；基站4；基于程序控制操作的中继装置1；服务器5，例如工作站等等；和用于记录信息的存储器装置2。在终端3和基站4之间的网络是无线通信区段101。在基站4与经过中继装置1的服务器5之间的网络是有线通信区段102。
中继装置1包括：RTT监控单元11，RTO计算单元12，分组中继单元13和重发计时器管理单元14。存储器装置2包括：RTT存储单元21，初始值存储单元22，分组数据存储单元23和用于存储由中继装置1执行的程序(可在计算机执行的程序)的重发计时器管理单元14。初始值存储单元22预先存储重发超时(RTO)的初始值，重发超时(RTO)的上限值和下限值，往返时间(RTT)测量值的安全系数γ和保存量最大值(数目)。
RTT监控单元11监控包括无线通信区段101在内的通信路径中的分组通信。当从终端3收到关于包含由分组中继单元13发送的数据的分组(数据分组)的确认应答(ACK)时，就计算往返时间(RTT)，它是记录在分组中的数据分组发送时间与当前时间(即收到确认应答(ACK)的时间)之间的时间差。它将分组的分组长度和往返时间(RTT)做成一个集合，然后记录在TCP的对话(逻辑连接)单元的RTT存储单元21中。此后，确认应答(ACK)原封不动地传递到分组中继单元13。
当分组从分组中继单元13中继至终端3时，RTO计算单元12计算重发超时(RTO)。首先，RTO计算单元12得以准备从分组中继单元13中继的分组的分组长度(称作Dsize)。
其次，RTO计算单元12从存储在RTT存储单元21中的往返时间(RTT)重新得到最大的最小值。然后，它连同与它们组合的分组长度(假设它们分别是Dmax和Dmin)一起得到它们。最后，RTO计算单元12从分组长度Dsize以及分组长度Dmax和Dmin计算重发超时(RTO)，并规定给重发计时器管理单元14。
另外，由于在连接开始时，没有计算重发超时(RTO)，RTO计算单元12给重发计时器管理单元14建立从初始值存储单元22得到的重发超时(RTO)初始值，作为重发超时(RTO)。
分组中继单元13在有线通信区段102与包括无线通信区段101在内的通信路径之间进行分组的中继。分组中继单元13将接收到的分组存储在分组数据存储单元23中，并将分组向有线通信区段102中继，这个分组从包括无线通信区段101在内的通信路径到达。同样，在相反的方向，类似地从有线通信区段102向包括无线通信区段101在内的通信路径中继。
重发计时器管理单元14中具有重发计时器(未示出)。当重发超时(RTO)建立时，它从这个时间点开始等待对建立的时间的占用。如果建立的时间被占用，它就向分组中继单元13报告重发超时。接收报告的分组中继单元13从分组数据存储单元23得到待重发的分组数据，并进行分组重发。
图3是图1中的RTT存储单元21的示例配置图。在图3中，RTT存储单元21存储N集分组长度(a1、a2、a3、a4、…an)和往返时间(RTT)(RTT#1、RTT#2、RTT#3、RTT#4、…RTT#N)。这里，n和N(n＝N)是正整数。
图4是图1中中继装置1的重发超时(RTO)计算过程的流程图。下面，将参考图1至4，描述中继装置1的重发超时(RTO)计算过程。
当分组从服务器5到达时，中继装置1的分组中继单元13将分组存储到存储器装置2的分组数据存储单元23中。然后调查分组的分组长度，并向RTO计算单元12报告。RTO计算单元12判断分组是否是对话从其开始(逻辑开始)的第一个分组(步骤S1，S2)。
如果是第一个分组，则RTO计算单元12从初始值存储单元22得到重发超时(RTO)(步骤S3)。它为重发计时器管理单元14建立所得重发超时(RTO)的初始值(步骤S9)。然后分组中继单元13进行分组的传输(步骤S10)。
如果不是第一个分组，则RTO计算单元12得到包括无线通信区段101在内的通信路径中预期的预期通信速率(BRATE)(步骤S4)。然后，它得到预期的最大变化延迟时间(RTTchg)(步骤S5)，并计算新的重发超时(新的RTO)(步骤S6)。
如果计算得的重发超时(新的RTO)不在初始值存储单元22所建立的预定范围内(步骤S7：否)，则RTO计算单元12重新将得发超时(新的RTO)设置到预定范围内的值(步骤S8)。然后，它给重发计时器管理单元14建立这个值(步骤S9)。
另外，如果计算得的重发超时(新的RTO)是在预定范围内(步骤S7：是)，则RTO计算单元12给重发计时器管理单元14建立这个重发超时(新的RTO)(步骤S9)。此后，分组中继单元13将分组发送至终端3(步骤S10)。
图5是图4的预期通信速率(BRATE)和最大变化延迟时间(RTTchg)的获得过程的流程图。图6是图4的重发超时(新的RTO)的计算过程的流程图。下面，将参考图5、6描述RTO计算单元12的操作。
在预期通信速率(BRATE)和最大变化延迟时间(RTTchg)的获得过程中，RTO计算单元12从RTT存储单元21重新得到往返时间(RTT)的最大值(RTTmax)和最小值(RTTmin)。然后，它连同与它们组合的分组长度一起得到它们(步骤S11)。
RTO计算单元12将所得往返时间(RTT)的最小值(RTTmin)所对应的分组长度(Dmin)除以最小值(RTTmin)的结果，定义为预期通信速率(BRATE)。简单地说，预期通信速率(BRATE)用下列等式计算：
BRATE(字节/秒)＝Dmin(字节)/RTTmin(秒)
其次，RTO计算单元12将往返时间(RTT)最大值(RTTmax)所对应的分组长度(Dmax)除以预期通信速率(BRATE)，并从最大值(RTTmax)中减去其值的结果，定义为最大变化延迟时间(RTTchg)(步骤S13)。这个最大变化延迟时间(RTTchg)是可预期的值，用下列等式计算：
RTTchg＝RTTmax-(Dmax/BRATE)这里，步骤S11和S12被包括在步骤S4中，步骤S13被包括在步骤S5中。
RTO计算单元12将所发送的分组长度(Dsize)除以预期通信速率(BRATE)并加上最大变化延迟时间(RTTchg)，以计算最大的预期往返时间(RTT)(步骤S21)。总之，最大的预期往返时间(RTT)用下列等式计算：
最大的预期RTT＝Dsize/BRATE+RTTchg
RTO计算单元12把为初始值存储单元22建立的安全系数γ计算(加或乘)到最大预期往返时间(RTT)上。将这个结果定义为重发超时(新的RTO)(步骤S22)。这个重发超时(新的RTO)用下列等式计算：
新的RTO＝最大的预期RTT+γ1或
新的RTO＝最大的预期RTT×γ2
这里，步骤S21和S22被包括在步骤S6中。
安全系数γ是为了不导致过度重发而用的系数。γ1的范围是0或更大，γ2的范围是1或更大。但是，这些值应当被调节，以便在分组丢失时，直至检测到分组丢失的时间不致过长。在实际使用的情况下，理想的是能在任意时间设置适当的值。
图7是图1中RTT监控单元11的往返时间(RTT)测量过程的流程图。下面将参考图7描述RTT监控单元11的往返时间(RTT)的测量过程。
在分组中继单元13向终端3发送包含数据的分组之后，RTT监控单元11监控关于这个分组的确认应答(ACK)的到达。当确认应答到达时(步骤S31)，RTT监控单元11判断是否是预期的确认应答(ACK)(步骤S32)。
如果不是预期的确认应答，则RTT监控单元11不断地监控确认应答(ACK)的到达。另外，如果是预期的确认应答(ACK)，则RTT监控单元11计算向终端3发送的分组的往返时间(RTT)(步骤S33)。
这里，如果存储在RTT存储单元21的分组长度和往返时间(RTT)的集合总数超过为初始值存储单元22确定的保存量最大值N(步骤S34：是)，则RTT监控单元11消除最旧的分组长度和往返时间(RTT)的集合(步骤S35)。然后，将分组长度和所计算的往返时间(RTT)的集合存储到RTT存储单元21中(步骤S36)。
保存量最大值N的数值范围为2或更大。因为保存量最大值N是指示跟随(跟踪)往返时间(RTT)中的变化(改变，起伏)性能的参数，所以不应设立过小或过大的值。保存量最大值N的适用性取决于所应用的无线通信区段101。因此，需要预先调整。
最后，描述根据本发明第一实施例的中继装置1的重发控制方法。如果重发计时器变成在用的，则重发计时器管理单元14向分组中继单元13报告它的实际情况。分组中继单元13得到从分组数据存储单元23发送来的分组数据，并向终端3发送。
图8是根据本发明第一实施例的RTT分布例图。垂直轴表示频度，水平轴表示往返时间(RTT)。低于RTTmin的RTT表示固定部分，例如依赖于分组长度的传播时间。RTTmin与RTTmax之间的RTT表示变化部分，例如与分组长度无关的在网络中的排队时间。
图9是根据本发明第一实施例的重发超时(RTO)模拟结果图。垂直轴表示重发超时(RTO)或往返时间(RTT)，水平轴表示分组数。图9表示在应用本发明的情况下的重发超时(RTO)模拟结果，以及在不应用本发明时的情况下的重发超时(RTO)模拟结果。
模拟中所用的数据，是通过对PDC(个人数字单元)分组交换系统中实际测量的数据中得到的往返时间(RTT)进行取样而安排的，并重复安排。常规的TCP控制是指Jacobson方法。
这种模拟的状况如下：
无线通信速率：28.2kbps
γ：
N：
传输分组长度：1460字节
RTO最小值：1秒
RTO最大值：120秒
在图9中，就分组数48至51而论，重发超时(RTO)是120秒，尽管在常规的TCP确定方法中往返时间(RTT)仅为几秒。因此全然不能跟随往返时间(RTT)。
相反，在根据本发明第一实施例的方法中，重发超时(RTO)在大约10秒与20秒之间。因此，能够充分地跟随RTT。也就是说，如果分组在网络的这一部分丢失，则在常用的TCP控制中，包括在120秒之后重发。但是，在根据本发明第一实施例的方法中，分组能在20秒内重发，因而缩小了非通信的周期，大大提高了吞吐量。另外，即使在其他的测量点上，本发明的重发超时(RTO)也比常用的TCP控制更适用。
在本实施例中，中继装置1与服务器5是分开的，但不限于此，中继装置1与服务器5可装在同一装置中。在本实施例中，中继装置1与存储器装置2分开，但也不限于此，存储器装置2和中继装置1也可安装在同一装置中。
在本实施例的RTT存储单元21中，它的数据结构定义为TCP的对话单元。但是，可考虑在终端单元进行管理的方法。在这种情况下，往返时间(RTT)可分配给同一终端的多个对话。另外，这具有提高重发超时(RTO)中的精度的优点。
(第二实施例)
图10是根据本发明第二实施例的RTT存储单元的配置示例图。在图10中，RTT存储单元21存储预期通信速率(BRATE)(BRATE#1、BRATE#2、BRATE#3、BRATE#4、…、BRATE#m)和最大变化延迟时间(RTTchg)(RTTchg#1、RTTchg#2、RTTchg#3、RTTchg#4…RTTchg#M)的集合，它们与通信状态(T1、T2、T3、T4、…、Tm)相关，并在通信状态下使用。这里，m和M(m＝M)为正整数。
图11是根据本发明第二实施例的中继装置的重发超时(RTO)计算过程的流程图。根据本发明第二实施例的无线通信系统和中继装置的配置，类似于图1所示的根据本发明第一实施例的无线通信系统和中继装置的配置。下面，将参考图1和11描述根据本发明第二实施例的中继装置的重发超时(RTO)计算过程。
当分组从服务器5到达时，中继装置1和分组中继单元13将分组存储到存储器装置2的分组数据存储单元23中。然后调查分组的分组长度，并向RTO计算单元12报告。RTO计算单元12判断分组是否是对话从其开始(逻辑开始)的第一个分组(步骤S41、S42)。
如果是第一个分组，则RTO计算单元12从初始值存储单元22获得重发超时(RTO)(步骤S43)。它为重发计时器管理单元14建立所得重发超时(RTO)的初始值(步骤S49)。然后分组中继单元13进行分组传输(步骤S50)。
如果不是第一个分组，则RTO计算单元12获得包括无线通信区段101在内的通信路径(路线)的通信状态(步骤S44)。然后，它基于所得通信状态，从图10中所示的RTT监控单元11得到所预期的预期通信速率(BRATE)和所预期的最大变化延迟时间(RTTchg)(步骤S45)，并计算新的重发超时(新的RTO)(步骤S46)。
如果所计算的重发超时(新的RTO)不在为初始值存储单元22建立的预定范围之内(步骤S47：否)，则RTO计算单元12重新将重发超时(新的RTO)设置至预定范围之内(步骤S48)。然后它为重发计时器管理单元14建立新的值(步骤S49)。
另外，如果所计算的重发超时(新的RTO)是在预定范围之内(步骤S47：是)，则RTO计算单元12为重发计时器管理单元14建立重发超时(新的RTO)(步骤S49)。此后，分组中继单元13将分组发送至终端3(步骤S50)。
在这个实施例中，因为获得通信状态的方法是众所周知的，所以，省略对它的操作等等的说明。另外，与通信状态相应的预期通信速率(BRATE)和最大变化延迟时间(RTTchg)可通过上述方法(关于图5和6的说明)进行计算。计算的值与那一时间的通信状态有关，并将它存储到RTT存储单元21中。因此，省略对它的方法的说明。
(第三实施例)
图12是根据本发明第三实施例的RTT存储单元的配置示例图。在图12中，RTT存储单元21存储预期通信速率(BRATE)(BRATE#1、BRATE#2、BRATE#3、BRATE#4、…、BRATE#k)和最大变化延迟时间(RTTchg)(RTTchg#1、RTTchg#2、RTTchg#3、RTTchg#4…RTTchg#k)的集合，它们与通信质量(C1、C2、C3、C4、…、Ck)相关，并在通信质量状态下使用。这里，k是正整数。
图13是根据本发明第三实施例的中继装置的重发超时(RTO)计算过程的流程图。根据本发明第三实施例的无线通信系统和中继装置的配置类似于图1所示的根据本发明第一实施例的无线通信系统和中继装置的配置。下面，将参考图1和13描述根据本发明第三实施例的中继装置的重发超时(RTO)计算过程。
当分组从服务器5到达时，中继装置1的分组中继单元13将分组存储到存储器装置2的分组数据存储单元23中。然后调查分组的分组长度，并向RTO计算单元12报告。RTO计算单元12判断分组是否是对话从其开始(逻辑开始)的第一个分组(步骤S51、S52)。
如果是第一个分组，则RTO计算单元12从初始值存储单元22获得重发超时(RTO)(步骤S53)。它为重发计时器管理单元14建立所得重发超时(RTO)的初始值(步骤S59)。然后进行分组传输(步骤S60)。
如果不是第一个分组，则RTO计算单元12获得包括无线通信区段101在内的通信路径路线通信质量(步骤S54)。然后，它基于所得通信质量，从图12所示的RTT监控单元11得到所预期的预期通信速率(BRATE)和所预期的最大变化延迟时间(RTTchg)，并计算新的重发超时(新的RTO)(步骤S56)。
如果所计算的重发超时(新的RTO)不在为初始值存储单元22建立的预定范围之内(步骤S57：否)，则RTO计算单元12重新将重发超时(新的RTO)设置至预定范围之内(步骤S58)。为重发计时器管理单元14建立新的值(步骤S59)。
另外，如果计算的重发超时(新的RTO)是在预定范围内(步骤S57：是)，则RTO计算单元12为重发计时器管理单元14建立重发超时(新的RTO)(步骤S59)。此后，分组中继单元13将分组发送至终端3(步骤S60)。
在这个实施例中，因为获得信道质量的方法是已知的，所以，省略对它的操作等等的说明。另外，与信道质量相应的预期通信速率(BRATE)和最大变化延迟时间(RTTchg)可通过上述方法计算(关于图5和6的说明)。计算的值与那时的信道质量有关，并存储在RTT存储单元21中。因此，省略对它的方法的说明。
在本实施例中，信道质量由于对预期通信速率(BRATE)和最大变化延迟时间(RTTchg)的集合进行分类。但是，也可使用时间区段。图17是根据本发明第三实施例的RTT存储单元的另一配置示例图。在图17中，RTT存储单元21存储预期通信速率(BRATE)(BRATE#1、BRATE#2、BRATE#3、BRATE#4、…、BRATE#p)和最大变化延迟时间(RTTchg)(RTTchg#1、RTTchg#2、RTTchg#3、RTTchg#4…RTTchg#p)，它们与时间区段(D1、D2、D3、D4、…、Dp)相关，并在时间区段下使用。这里，p是正整数。这里，一天24小时划分为多个(p)时间区段。可从中继装置1的时钟得到的发送分组的时间，与一个时间区段对应。给每一时间区段指配预期通信速率和最大变化延迟时间的适当集合，能获得与图12的情况相同的效果。
(第四实施例)
图14是根据本发明第四实施例的无线通信系统的配置方法方块图。在图14中，根据本发明第四实施例的无线通信系统包括终端3、基站4和服务器6。存储器装置2连接至服务器6。存储器装置2可安装在服务器6中。终端3、基站4和服务器6是信息处理装置(处理器)。
除了中继装置1的结构安装在服务器6之中而去掉中继装置1以外，根据本发明第四实施例的无线通信系统类似于图1所示根据本发明第一实施例的无线通信系统的配置和操作。另外，在根据本发明第四实施例中，能进行类似于上述本发明的第二和第三实施例的往返时间(RTT)的计算过程。
在本发明的第四实施例中，服务器6不进行至基站4的数据传送。因此，数据发送单元(装置63)安装在服务器6中，代替分组中继单元(装置)。
下面，将详细地描述根据本发明第四实施例的无线通信系统。参考图14，根据本发明第四实施例的无线通信系统包括：终端3，例如便携式电话，PC(个人计算机)等等；基站4；服务器6，例如工作站或诸如之类，它基于程序控制而操作；和存储器装置2，用于记录信息。在终端3与基站4之间的网络是无线通信区段101。在基站4与服务器6之间的网络是有线通信区段102。
服务器6包括RTT监控单元(装置)61，RTO计算单元(装置)62，数据发送单元(装置63)和重发计时器单元(装置)64。存储器装置2包括RTT存储单元21，初始值存储单元22，分组数据存储单元23和程序存储单元24，用于存储服务器6执行的程序(能在计算机中执行的程序)。初始值存储单元22预先存储重发超时(RTO)的初始值，重发超时(RTO)的上限值和下限值，往返时间(RTT)测量值的安全系数γ和保存量最大值(数目)。
RTT监控单元61监控包括无线通信区段101在内的通信路径中的分组通信。当从终端3收到关于包含由分组发送单元63发送的数据的分组(数据分组)的确认应答(ACK)时，就计算往返时间(RTT)，它是记录在分组内的发送时间与现在时间[即收到确认应答(ACK)的时间]之间的时间差。它将分组的分组长度和往返时间(RTT)做成一个集合，然后，将它记录在TCP的对话(逻辑连接)单元的RTT存储单元21中。此后，确认应答(ACK)原封不动地传送至分组发送单元63。
当分组从分组发送单元63发送至分组发送单元63时，RTO计算单元62计算重发超时(RTO)。首先，RTO计算单元62获得准备从分组发送单元63发送的分组的分组长度。其次，RTO计算单元62重新得到存储在RTT存储单元21中的往返时间(RTT)的最大值和最小值。然后，它连同与它们组合的分组长度一起，获得它们。
最后，RTO计算单元62从现在待发送的分组长度和其中组合有往返时间(RTT)最大值和最小值的分组长度，计算重发超时(RTO)，并将它建立给重发计时器管理单元64。
另外，因为在连接开始时不存在计算得的重发超时(RTO)，所以RTO计算单元62为重发计时器管理单元64建立的初始值存储单元22得到的重发超时(RTO)初始值，作为重发超时(RTO)。
数据发送单元63将用于与终端3通信的分组，从服务器5经过有线通信区段102发往包括无线通信区段101在内的通信路径。
重发计时器管理单元64中具有重发计时器(未示)。当建立重发超时(RTO)时，它等待从这个时间点开始建立的时间占用。如果建立的时间被占用，它就向分组发送单元63报告重发超时。收到报告的分组发送单元63从分组数据存储单元23得到待重发的分组数据，并进行分组传输。
因此，在这个实施例中，在包括无线通信区段101在内的通信路径中的往返时间(RTT)变化的情况下，能快速跟随无线通信区段101的网络状态进行重发控制。在往返时间(RTT)迅速增加的情况下，它能防止重复的无用重发。在往返时间(RTT)迅速减小的情况下，它能防止在检测到分组丢失之前的长时间等待的需要。这些使吞吐量得以提高。(第五实施例)
图15是根据本发明第五实施例的无线通信系统的配置方法方块图。在图15中，根据本发明第五实施例的无线通信系统包括数据中继装置(此后，称作中继装置)7，终端3，基站8和服务器5。存储器装置2连接至基站8。存储器装置2可安装在基站8中。终端3、基站8、中继装置7和服务器5是信息处理装置(处理器)。
除了中继装置1的结构安装在基站8中以外，根据本发明第五实施例的无线通信系统类似于图1所示根据本发明第一实施例的无线通信系统的配置和操作。另外，在根据本发明第五实施例中，能进行类似于上述本发明的第二和第三实施例的往返时间(RTT)的计算过程。
下面，将详细地描述根据本发明第五实施例的无线通信系统。参考图15，根据本发明第五实施例的无线通信系统包括：终端3，例如便携式电话、PC(个人计算机)等等；基于程序控制而操作的基站8；中继装置7；服务器5例如工作站等；和用于记录信息的存储器装置2。在终端与基站8之间的网络是无线通信区段101。在基站8与服务器5之间的网络是有线通信区段102。
基站8包括RTT监控单元(装置)81，RTO计算单元(装置)82，分组发送单元(装置)83和重发计时器单元(装置)84。存储器装置2包括RTT存储单元21，初始值存储单元22，分组数据存储单元23和程序存储单元24，用于存储基站8执行的程序(可在计算机中执行的程序)。初始值存储单元22预先存储重发超时(RTO)的初始值，重发超时(RTO)的上限值和下限值，往返时间(RTT)测量值的安全系数γ和保存量最大值(数目)。
RTT监控单元81监控包括无线通信区段101在内的通信路径中的包通信。当从终端3收到关于包含由分组发送单元83发送的数据的分组(数据)的确认应答时，就计算往返时间(RTT)，它是记录在分组内的数据分组的发送时间与现在时间[即收到确认应答(ACK)的时间]之间的时间差。它将分组的分组长度和往返时间(RTT)做成一个集合，然后，将它记录在TCP的对话(逻辑连接)单元的RTT存储单元21中。此后，确认应答(ACK)原封不动地传送至分组发送单元83。
当分组从分组发送单元83发送至终端3时，RTO计算单元82计算重发超时(RTO)。首先，RTO计算单元82获得准备从分组发送单元83发送的分组的分组长度。其次，RTO计算单元82重新得到存储在RTT存储单元21中的往返时间(RTT)的最大值和最小值。然后，它连同与它们组合的分组长度一起，获得它们。
最后，RTO计算单元82从现在待发送的分组长度和其中组合有往返时间(RTT)最大值和最小值的分组长度，计算重发超时(RTO)，并建立给重发计时器管理单元84。
另外，因为在连接开始时不存在计算得的重发超时(RTO)，所以RTO计算单元82为重发计时器管理单元84建立从初始值存储单元22得到的重发超时(RTO)初始值，作为重发超时(RTO)。
分组发送单元83进行有线通信区段102与包括无线通信区段101在内的通信路径之间的分组中继。分组发送单元83将接收的分组存储到分组数据存储单元23中，并将从包括无线通信区段101在内的通信路径到达的分组中继至有线通信区段102。另外，在相反的方向上，可从有线通信区段102向包括无线通信区段101在内的通信路径进行类似的中继。
重发计时器管理单元84中具有重发计时器(未示)。当建立重发超时(RTO)时，等待从这个时间点开始建立的时间占用。如果建立的时间被占用，它就向分组发送单元83报告重发超时。收到报告的RTO计算单元82从初始值存储单元22得到待重发的分组数据，并进行分组传输。
因此，在这个实施例中，在包括无线通信区段101在内的通信路径中的往返时间(RTT)变化的情况下，能快速跟随无线通信区段101的网络状态进行重发控制。在往返时间(RTT)迅速增加的情况下，它能防止重复的无用重发。在往返时间(RTT)迅速减小的情况下，它能防止在检测到分组丢失之前的长时间等待的需要。这些使吞吐量得以提高。(第六实施例)
图16是根据本发明第六实施例的无线通信系统的配置方块图。在图16中，根据本发明第六实施例的无线通信系统包括终端9，基站4，中继装置7和服务器5。存储器装置2连接至终端9。存储器装置2可安装在服务器6中。终端3，基站4，中继装置7和服务器5是信息处理装置(处理器)。
根据本发明第六实施例的无线通信系统的配置和操作，除了中继装置1中的结构装在终端9以外，类似于图1所示的根据本发明第一实施例的无线通信系统。另外，在本发明的第六实施例中，能进行类似于上述本发明的第二和第三实施例的往返时间(RTT)的计算过程。
下面将详细地描述根据本发明第六实施例的无线通信系统。参考图16，根据本发明第六实施例的无线通信系统包括：基于程序控制而操作的终端9，例如便携式电话、PC(个人计算机)等等；基站装置4，中继装置7；服务器5，例如工作站之类；和记录信息用的存储器装置2。终端9和基站4之间的网络是无线通信区段101。基站4和经过中继装置7的服务器5之间的网络是有线通信区段102。
终端9包括：RTT监控单元(装置)91，RTO计算单元(装置)92，分组发送单元(装置)93和重发计时器管理单元(装置)94。存储器装置2包括RTT存储单元21，初始值存储单元22，分组数据存储单元23和程序存储单元24，其用于存储终端9中执行的程序(能由计算机执行的程序)。初始值存储单元22预先存储重发超时(RTO)的初始值，重发超时(RTO)的上限值和下限值，安全系数γ和往返时间(RTT)测量值的保存量最大值(数目)。
RTT监控单元91监控包括无线通信区段101中的分组通信。当从终端3收到关于包含由分组发送单元93发送的数据在内的分组(数据分组)的确认应答(ACK)时，它就计算往返时间(RTT)，它是记录在分组内的数据分组的发送时间与现在时间[即收到确认应答(ACK)的时间]之间的时间差。它将分组的分组长度和往返时间(RTT)做成一个集合，然后，将它记录在TCP的对话(逻辑连接)单元的RTT存储单元21中。此后，确认应答(ACK)被原封不动地传送至分组发送单元93。
当分组从分组发送单元93发送至终端3时，RTO计算单元92计算重发超时(RTO)。首先，RTO计算单元92获得准备从分组发送单元93发送的分组的分组长度。其次，RTO计算单元92重新得到存储在RTT存储单元21中的往返时间(RTT)的最大值和最小值。然后，它连同与它们组合的分组长度一起，获得它们。
最后，RTO计算单元92从现在待发送的分组长度以及组合有往返时间(RTT)最大值和最小值的分组长度，计算重发超时(RTO)，并将它建立给重发计时器管理单元94。
另外，因为在连接开始时不存在计算得的重发超时(RTO)，所以RTO计算单元92为重发计时器管理单元94建立从初始值存储单元22得到的重发超时(RTO)初始值，作为重发超时(RTO)。
分组发送单元93将用于与服务器5通信的分组，从终端9经过无线通信区段101发往有线通信区段102。
重发计时器管理单元94中具有重发计时器(未示)。当建立重发超时(RTO)时，它等待从这个时间点开始建立的时间的占用。如果建立的时间被占用，它就向分组发送单元93报告重发超时。收到报告的RTO计算单元92从分组数据存储单元23得到待重发的分组数据，进行分组传输。
因此，在这个实施例中，在包括无线通信区段101在内的通信路径中的往返时间(RTT)变化的情况下，能快速跟随无线通信区段101的网络状态进行重发控制。在往返时间(RTT)迅速增加的情况下，它能防止重复的无用重发。在往返时间(RTT)迅速减小的情况下，它能防止在检测到分组丢失之前的长时间等待的需要。这些使吞吐量得以提高。
由此可见，在本发明中，关于往返时间(RTT)中的变化，重发超时(RTO)的跟随性能能够提高，从而适合于判断分组的丢失。因此，能减少无用的等待时间，也能提高吞吐量。此外，在本发明中，因为所获得往返时间(RTT)中的变化带有系数，由极小的重发超时(RTO)导致的重发分组和确认应答(ACK)之间交错的概率减小，所以可期望线路使用效率的提高。
在常规TCP控制中，往返时间(RTT)是基于使用往返时间(RTT)的平均偏差的计算来确定的。因此，往返时间(RTT)迅速增加，重发超时(RTO)也增加。即使往返时间(RTT)一旦回到小值，本来增加了的重发超时(RTO)也难以回到正确值。
但是，如图8中所示，本发明使用往返时间(RTT)的最小值(RTTmin)表示固定的时间分量，它依赖于分组长度例如传播时间等等，并以往返时间(RTT)的最大值(RTTmax)表示含有可变时间分量的时间，它不依赖于分组长度。因此，能计算在涉及分组传输时对无线通信区段101最佳的重发超时(RTO)。
再有，在本发明中，基于分组长度和存储在RTT存储单元21中的往返时间(RTT)组合的数目N，特殊的数值例如往返时间(RTT)迅速增加的情况的影响，能被抑制若干倍。因此，能增强重发超时(RTO)的跟随性能。
在本发明的上述各个实施例中，RTT存储单元存储往返时间(RTT)监控结果的历史。但这些信息也能聚集为数据库。如果是这样，除了通信状态和信道质量以外，通过考虑分组发送等等的时间带，能计算最佳的重发超时(RTO)。
如上所述，在本发明中，由于采用上述配置和操作，能获得增加吞吐量和使通信利用速率最佳化的效果。

Claims (42)

1.一种无线通信系统，其中包括：
移动终端；
基站装置；
数据中继装置；
服务器装置，
其特征在于：所述移动终端、所述基站装置、所述数据中继装置和所述服务器装置之一包括：
发送单元，其通过通信线路发送传输数据和接收与所述传输数据相应的确认应答数据，
监控单元，其监控所述传输数据和所述确认应答数据，
确定单元，其基于在某一周期内所述监控单元的监控结果，确定重发超时周期，和
在所述重发超时周期内没有收到所述确认应答数据时，所述发送单元就重发所述传输数据。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：所述通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于：所述确定单元基于最新某一周期内的所述监控结果，确定所述重发超时周期。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：所述监控单元监控所述传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)，和
所述往返时间是所述传输数据的发送时间和所述确认应答数据的接收时间之间的时间差。
5.根据权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于：所述确定单元基于最小所述往返时间、最小所述往返时间的数据长度、最大所述往返时间和最大所述往返时间的数据长度，通过计算确定所述重发超时周期。
6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于：所述确定单元基于最小所述往返时间的数据长度和最小所述往返时间，估算所述通信线路的预期通信速率，并基于所述预期通信速率和所述传输数据的所述数据长度、最大所述往返时间和最大所述往返时间的所述数据长度，计算所述重发超时周期。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于进一步包括存储单元，其存储所述往返时间和所述数据长度的监控历史，
其中所述确定单元利用存储在所述存储单元中的最小所述往返时间的数据长度和最小所述往返时间，估算所述预期通信速率。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于：所述确定单元基于最大所述往返时间的数据长度、最大所述往返时间和所述预期通信速率，估算所述通信线路的最大变化延迟时间，并基于所述预期通信速率、最大变化延迟时间和所述传输数据的所述数据长度，计算所述重发超时周期。
9.根据权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于进一步包括：
存储单元，其将所述通信线路的使用状态与所述通信线路的预期通信速率和所述通信线路的最大变化延迟时间相关联，并存储它们，其中
所述确定单元获取所述通信线路的所述使用状态，并基于所述传输数据的所述数据长度、所述使用状态、所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间，计算所述重发超时周期，和
所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间是基于所述使用状态，从所述存储单元中获取的。
10.根据权利要求9所述的无线通信系统，其特征在于：所述使用状态是所述通信线路的通信状况、所述通信线路的信道质量和发送所述传输数据时间的时段之一。
11.一种用于无线通信的信息处理装置，其特征在于包括：
发送单元，其通过通信线路发送传输数据和接收与所述传输数据相应的确认应答数据；
监控单元，其监控所述传输数据和所述确认应答数据；和
确定单元，其基于在某一周期内所述监控单元的监控结果，确定重发超时周期；
其中在所述重发超时周期内没有收到所述确认应答数据，所述发送单元就重发所述传输数据。
12.根据权利要求11所述的信息处理装置，其特征在于：所述通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
13.根据权利要求12所述的信息处理装置，其特征在于：所述确定单元基于最新某一周期内的所述监控结果，确定所述重发超时周期。
14.根据权利要求11所述的信息处理装置，其特征在于：所述监控单元监控所述传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)，和
所述往返时间是所述传输数据的发送时间和所述确认应答数据的接收时间之间的时间差。
15.根据权利要求14所述的信息处理装置，其特征在于：所述确定单元基于最小所述往返时间、最小所述往返时间的数据长度、最大所述往返时间和最大所述往返时间的数据长度，通过计算确定所述重发超时周期。
16.根据权利要求15所述的信息处理装置，其特征在于：所述确定单元基于最小所述往返时间的数据长度和最小所述往返时间，估算所述通信线路的预期通信速率，并基于所述预期通信速率和所述传输数据的所述数据长度、最大所述往返时间和最大所述往返时间的所述数据长度，计算所述重发超时周期。
17.根据权利要求16所述的信息处理装置，其特征在于进一步包括：存储单元，其存储所述往返时间和所述数据长度的监控历史；
其中所述确定单元利用存储在所述存储单元中的最小所述往返时间的数据长度和最小所述往返时间，估算所述预期通信速率。
18.根据权利要求17所述的信息处理装置，其特征在于：所述确定单元基于最大所述往返时间的数据长度、最大所述往返时间和所述预期通信速率，估算所述通信线路的最大变化延迟时间，并基于所述预期通信速率、所述最大变化延迟时间和所述传输数据的所述数据长度，计算所述重发超时周期。
19.根据权利要求4所述的信息处理装置，其特征在于进一步包括：
存储单元，其将所述通信线路的使用状态与所述通信线路的预期通信速率和所述通信线路的最大变化延迟时间相关联，并存储它们，
其中所述确定单元获取所述通信线路的所述使用状态，并基于所述传输数据的所述数据长度、所述使用状态、所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间，计算所述重发超时周期，以及
基于所述使用状态，从所述存储单元中获得所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间。
20.根据权利要求19所述的信息处理装置，其特征在于：所述使用状态是所述通信线路的通信状况、所述通信线路的信道质量和发送所述传输数据时间的时段之一。
21.一种用于无线通信的移动终端，其中包括：
发送单元，其通过通信线路发送传输数据和接收与所述传输数据相应的确认应答数据；
监控单元，其监控所述传输数据和所述确认应答数据；和
确定单元，其基于在某一周期内所述监控单元的监控结果，确定重发超时周期；
其中当所述重发超时周期内没有收到所述确认应答数据时，所述发送单元就重发所述传输数据。
22.根据权利要求21所述的移动终端，其特征在于：所述通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
23.根据权利要求22所述的移动终端，其特征在于：所述确定单元基于最新某一周期内的所述监控结果，确定所述重发超时周期。
24.根据权利要求21所述的移动终端，其特征在于：所述监控单元监控所述传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)，和
所述往返时间是所述传输数据的发送时间和所述确认应答数据的接收时间之间的时间差。
25.根据权利要求24所述的移动终端，其特征在于：所述确定单元基于最小所述往返时间、最小所述往返时间的数据长度、最大所述往返时间和最大所述往返时间的数据长度，通过计算确定所述重发超时周期。
26.根据权利要求25所述的移动终端，其特征在于：所述确定单元基于最小所述往返时间的数据长度和最小所述往返时间，估算所述通信线路的预期通信速率，并基于所述预期通信速率和所述传输数据的所述数据长度、最大所述往返时间和最大所述往返时间的所述数据长度，计算所述重发超时周期。
27.根据权利要求26所述的移动终端，其特征在于进一步包括：
存储单元，其存储所述往返时间和所述数据长度的监控历史，
所述确定单元利用存储在所述存储单元中的最小所述往返时间的数据长度和最小所述往返时间，估算所述预期通信速率。
28.根据权利要求27所述的移动终端，其特征在于：所述确定单元基于最大所述往返时间的数据长度、最大所述往返时间和所述预期通信速率，估算所述通信线路的最大变化延迟时间，并基于所述预期通信速率、所述最大变化延迟时间和所述传输数据的所述数据长度，计算所述重发超时周期。
29.根据权利要求24所述的移动终端，其特征在于进一步包括：
存储单元，其将所述通信线路的使用状态与所述通信线路的预期通信速率和所述通信线路的最大变化延迟时间相关联，并存储它们，
所述确定单元获得所述通信线路的所述使用状态，并基于所述传输数据的所述数据长度、所述使用状态、所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间，计算所述重发超时周期；
基于所述使用状态，从所述存储单元中获得所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间。
30.根据权利要求29所述的移动终端，其特征在于：所述使用状态是所述通信线路的通信状况、所述通信线路的信道质量和发送所述传输数据时间的时段之一。
31.一种重发超时周期的确定方法，其中包括：
通过通信线路发送传输数据和接收与传输数据相应的确认应答数据；
监控所述传输数据和所述确认应答数据；和
基于某一周期内的监控结果确定重发超时周期；
其中在所述重发超时周期内没有收到所述确认应答数据时，就重发所述传输数据。
32.根据权利要求31所述的确定方法，其特征在于：所述通信线路包括无线通信线路和有线通信线路。
33.根据权利要求32所述的确定方法，其特征在于：所述确定步骤包括：
基于最新某一周期内的监控结果，确定所述重发超时周期。
34.根据权利要求31所述的确定方法，其特征在于所述监控步骤包括：
监控所述传输数据的往返时间和数据长度(Dmin，Dmax，Dsize)，和
所述往返时间是所述传输数据的发送时间和所述确认应答数据的接收时间之间的时间差。
35.根据权利要求34所述的确定方法，其特征在于所述确定步骤包括：通过基于最小所述往返时间、最小所述往返时间的数据长度、最大所述往返时间和最大所述往返时间的数据长度，通过计算确定重发超时周期。
36.根据权利要求35所述的确定方法，其特征在于所述确定步骤包括：
基于最小所述往返时间的数据长度和最小所述往返时间，估算所述通信线路的预期通信速率，和
基于所述预期通信速率和传输数据的数据长度、最大所述往返时间和最大所述往返时间的数据长度，计算所述重发超时周期。
37.根据权利要求36所述的确定方法，其特征在于进一步包括：
存储所述往返时间和所述数据长度的监控历史，在估算步骤中，是利用存储在所述存储单元中的所述最小往返时间的所述数据长度和最小所述往返时间，估算所述预期通信速率。
38.根据权利要求37所述的确定方法，其特征在于所述计算步骤包括：
基于最大所述往返时间的数据长度、最大所述往返时间和所述预期通信速率，估算所述通信线路的最大变化延迟时间，和
基于所述预期通信速率、所述最大变化延迟时间和所述传输数据的所述数据长度，计算所述重发超时周期。
39.根据权利要求34所述的确定方法，其特征在于进一步包括：
将所述通信线路的使用状态与所述通信线路的预期通信速率和所述通信线路的最大变化延迟时间相关联，
存储所述使用状态、所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间，
获得所述通信线路的使用状态，和
基于所述传输数据的所述数据长度、所述使用状态、所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间，计算所述重发超时周期，
其中基于所述使用状态，从所述存储单元中获得所述预期通信速率和所述最大变化延迟时间。
40.根据权利要求39所述的确定方法，其特征在于：所述使用状态是所述通信线路的通信状况、所述通信线路的信道质量和发送所述传输数据时间的时段之一。
41.带程序代码装置的计算机程序产品，如果程序在计算机上运行，用于执行根据权利要求31至40之任一的所有步骤。
42.根据权利要求41的带程序代码装置的计算机程序产品，其存储在计算机可读的存储单元中。
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