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JP5838787B2 - 通信装置、および通信方法 - Google Patents

通信装置、および通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、通信装置、および通信方法に関する。
無線回線上でデータ通信が多く利用されるようになっている。従来のいわゆる第３世代移動通信システムや第３．５世代移動通信システムにおいても、電子メールやウェブブラウジングなどのアプリケーション用途でデータ通信は広く利用されてきた。近年ではこれら従来システムよりも高速ないわゆる第３．９世代移動通信システムのサービス提供が開始されるとともに、さらに高速な第４世代移動通信システムのサービス開始も予定されている。また、スマートフォンの普及も、無線データ通信の増加の大きな要因となっている。このような状況下において、無線回線におけるデータ通信は今後ますます増えていくことが予想され、その重要性はますます高まっている。
一般に無線通信は、有線通信と比較して、電波の干渉等により信号誤りが発生しやすい。そのため、無線通信においては、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ：自動再送要求）やＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：前方誤り訂正）といった通信の信頼性を高める技術が用いられている。
ＡＲＱは、無線フレームが正しく受信されなかった場合に再送を行うことにより、無線通信の信頼性を高める技術である。まず、送信装置は無線フレームを送信する。受信装置は無線フレームを正しく受信できた場合（無線フレームを受信し、且つ受信した無線フレームに受信誤りがない場合）、送信装置にＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ：受信確認）信号によって応答する。受信装置からＡＣＫ信号を受信しない場合、送信装置はタイムアウトを待って無線フレームの再送を行う。
送信装置はＡＣＫ信号を受信するまで、この動作を繰り返す。この動作の繰り返し回数の上限は「最大再送回数」と呼ばれ、再送制御のパラメータの一つとなっている。最大再送回数以内の再送でＡＣＫ受信できた場合、再送制御によって無線フレームの送信に成功したこととなる。また、最大再送回数の再送を行ってもＡＣＫ信号を受信できない場合、送信装置は再送制御を終了する。この場合無線フレームの送信に失敗したこととなる。最大再送回数が大きいほど無線フレームの送信が成功する確率は高くなり、小さいほど無線フレームの送信が成功する確率は低くなる。ＡＲＱを用いることにより、無線品質が悪いために無線フレームが正しく受信されにくい場合であっても、無線回線における通信の信頼性が確保される。
一方ＦＥＣは、送信データから生成した冗長データを予め無線フレームに乗せて送信し、伝送誤りがあった場合、冗長データから誤りのあったデータを復元する技術である。冗長データは、送信データと同じ無線フレームに乗せられる場合もあるし、送信データと異なるフレームに乗せられる場合もある。また、冗長データは複数の場合もあり、その場合は複数のフレームに分散して乗せられる。
ＦＥＣでは、基本的はＡＲＱのような再送を必要としない（ただし、後述するようにＦＥＣとＡＲＱとを組合せる場合は別である）。ＦＥＣは冗長データを利用するため、データ伝送の効率が下がる側面もあるが、再送が不要なため、無線品質が悪い場合などは却って効率的にデータ伝送を行うことができる。すなわち、ＦＥＣを用いることにより、無線品質が悪いことによりフレームが毀損しやすいような場合であっても、無線回線における通信の信頼性が確保される。
ＡＲＱとＦＥＣはいずれも通信の信頼性を高めるための技術である点は共通する。そのため、どちらか一方のみが用いられることも多い。一般に、ＡＲＱは伝送遅延が小さなネットワークに適しており、ＦＥＣは伝送遅延が大きなネットワークに適していることが知られている。ただし、これらは必ずしも選択的なものではなく、両者を併用することも可能である。両者を併用する技術としてＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ）が知られている。
また、従来技術として、無線層の上位層におけるＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ：往復遅延時間）に応じて、無線層においてＡＲＱとＦＥＣを切り替えて実施する技術が知られている。
特開２００９−２９０３９３号公報 特開２００３−１７９５８０号公報
一方、データ通信においては、データリンク層とアプリケーション層との間に、インターネットの標準プロトコルであるＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が一般に用いられる。無線データ通信においても、下位層である無線層（物理層からデータリンク層）の上位層において、ＴＣＰ／ＩＰが用いられる。ＩＰは無線層の上位プロトコルであり、パケットをエンドトゥエンド（送信元から送信先まで）で送信するための機能等を備える。ＴＣＰは、ＩＰの上位プロトコルであり、エンドトゥエンドで信頼性を確保するための機能等を備える。
ここで、通信において一般に、通信効率、すなわちスループットの確保は重要である。スループットは定期的に観測され、スループットが想定より低い場合等には、通信事業者は何らかの対策により一定のスループットを確保するように努める。スループットは多くの要因によって決まるが、所定の条件下においてはいくつかのパラメータを用いて定式化される。一般にＴＣＰのスループットは式（１）で表される。
Figure 0005838787
式（１）において、Ｂは、１つのＴＣＰパケットで送信できるデータサイズに相当する。ＲＴＴは、送信装置がパケットを送信してからその応答パケットを受信装置から受信するまでにかかる時間である。Ｐはパケットロス率であり、送信装置がパケットを送信した場合に対する、その応答パケットを受信装置から受信した割合である。αはＴＣＰ固有のパラメータであり、ＴＣＰの実装に応じて定まる定数である。
ここで、無線層においてＡＲＱを実施している場合、再送が行われるため、ＡＲＱを実施していない場合と比較して、ＴＣＰ層におけるＲＴＴは長くなる。一方、ＡＲＱを実施している場合、ＡＲＱを実施していない場合と比較して、ＴＣＰ層におけるパケットロス率Ｐは小さくなる。すなわち、ＡＲＱを停止した場合、式（１）の右辺の分母は大きくなるかもしれないし小さくなるかもしれない。他方、式（１）の右辺の分子は変わらない。したがって、ＡＲＱを実施している場合と実施していない場合とで、どちらが高いスループットが得られるかは、ケースバイケースとなる。
また、ＦＥＣについてもＡＲＱと同様のことが言える。無線層でＦＥＣを実施している場合、冗長データを用いるため、ＦＥＣを実施していない場合と比較して、Ｂは小さくなる。一方、ＦＥＣを実施している場合、ＦＥＣを実施していない場合と比較して、ＴＣＰ層におけるパケットロス率Ｐは小さくなる。すなわち、ＦＥＣを停止した場合、式（１）の右辺の分子も分母も小さくなる。したがって、ＦＥＣを実施している場合と実施していない場合とで、どちらが高いスループットが得られるかについても、ケースバイケースとなる。
そのため、例えば無線層においてＡＲＱを実施しており、スループットが低い場合、ＡＲＱを停止すればＴＣＰのスループットは改善するかもしれないが、さらに下がる可能性もある。反対に、無線層においてＡＲＱを停止しており、スループットが低い場合、ＡＲＱを実施すればＴＣＰのスループットは改善するかもしれないが、さらに下がる可能性もある。この問題はＡＲＱのみならず、ＦＥＣについても同様である。
したがって、例えば無線層においてＡＲＱを実施している場合、ＡＲＱを停止することによってＴＣＰのスループットが改善されるかは、実際にＡＲＱを停止してみないと分からない。また、スループットを正確に計測するためには一定の時間が必要である。そのため、ＡＲＱ実施中にＴＣＰのスループットが低下した場合、ＡＲＱを停止して一定時間スループットを計測するのだが、スループットがさらに低下していることが判明すると、ＡＲＱを再開するといったことが起こりうる。この場合、ＡＲＱを停止していた期間では不必要に低いスループットでネットワークが運用されていたことになるため好ましくない。停止中のＡＲＱを実施する場合や、ＦＥＣについてもこれと同様の問題が生じうる。
また、上述した従来技術では、上位層におけるＲＴＴの大小のみに着目している。そのため、無線層においてＡＲＱとＦＥＣを切り替えた場合（あるいはＡＲＱの有無を切り替えた場合）に上位層のスループットが改善されるかは、実際に切り替えてみないと分からない。すなわち、従来技術では上記の問題は解決されない。
開示の通信装置、および通信方法はこのような点に鑑みてなされたものであり、再送制御を実施中に、再送制御を停止することなく、再送制御停止時のスループットを求めることを目的とする。
開示の通信装置は、下位層で再送制御を実施しているときの上位層での送信完了時間と該再送制御に基づいて該下位層で送信失敗となった場合の往復時間の総和とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信完了時間を推定する時間推定部と、前記再送制御を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記再送制御を実施しない場合の推定スループットを求める第１導出部とを備える。
開示の通信装置、および通信方法によれば、実際に再送制御を停止することなく再送制御停止中のスループットが得られるため、再送制御を停止することによりスループットがさらに低下する場合を回避することが可能となる。すなわち、再送制御の停止への移行を、停止前に停止後のスループットを確認した上で実施することが可能となる。
第１の実施形態の通信システムのネットワーク構成を示す。 第１の実施形態の通信システムにおける無線端末の機能構成を示す。 無線ＡＲＱ制御を伴うＴＣＰパケットの送受信における振る舞いを示す。 無線ＡＲＱ制御を伴わないＴＣＰパケットの送受信における振る舞いを示す。 無線ＡＲＱ制御を伴う無線制御メッセージの送受信における振る舞いを示す。 第１の実施形態の通信システムにおける無線端末のハードウェア構成を示す。 第１の実施形態の通信システムにおける無線基地局の機能構成を示す。 第１の実施形態の通信システムにおける無線基地局のハードウェア構成を示す。 第１の実施形態の通信システムにおけるサーバの機能構成を示す。 第１の実施形態の通信システムにおけるサーバのハードウェア構成を示す。 第１の実施形態の通信システムにおける動作シーケンスを示す。 第１の実施形態の通信システムにおける無線端末の判定部による処理フローを示す。 第１の実施形態の通信システムにおける制御メッセージを示す。 第１の実施形態の通信システムにおける制御メッセージを示す。 無線ＡＲＱ制御を伴うＴＣＰパケットの送受信における振る舞いを示す。 無線ＡＲＱ制御を伴うＴＣＰパケットの送受信における振る舞いを示す。 第２の実施形態の通信システムにおける動作シーケンスを示す。 第３の実施形態の通信システムにおける無線端末の機能構成を示す。 第３の実施形態の通信システムにおける動作シーケンスを示す。 第３の実施形態の通信システムにおける制御メッセージを示す。 第４の実施形態の通信システムにおける動作シーケンスを示す。 ＦＥＣにおいて採りうる符号化率を示す。 タイマテーブルを示す。
以下、図面を用いながら、開示の通信装置、および通信方法の実施の形態について説明する。尚、便宜上別個の実施例として説明するが、各実施例を組み合わせることで、組み合わせの効果を得て、更に、有用性を高めることもできることはいうまでもない。
〔ａ〕第１の実施形態
図１に第１の実施の形態における通信システムの全体的なネットワーク構成を示す。第１の実施の形態では、無線端末１がデータセンタ等におけるサーバ３とデータ通信を行っているものとする。無線端末１は無線基地局２との間で無線通信を行う。無線基地局２はサーバ３との間で、無線通信事業者側のゲートウェイ４、インターネット５、サーバ３側のゲートウェイ６等を経由して、有線で通信を行う。ただし、無線基地局２とサーバ３の間の一部または全部において無線通信が行われてもかまわない。
第１の実施の形態は、無線通信技術としてＷｉＭＡＸを用いることとする。そのため、ＷｉＭＡＸ特有の用語や概念がいくつか登場する。しかし、第１の実施の形態はあくまでも一例にすぎず、ＷｉＭＡＸ以外の無線通信方式にも適用可能であることに注意されたい。
図２に第１の実施の形態における無線端末１の機能構成を示す。無線端末１は、ＴＣＰ処理部１１、ＩＰ処理部１２、ＭＡＣ処理部１３、無線通信部１４、トランスポート測定部１５、リンク測定部１６、通信制御部１７、およびタイマ１８を備える。さらに、通信制御部１７は、第１導出部１７１、時間推定部１７２、確率推定部１７３、第２導出部１７４、判定部１７５を備える。
次に、無線端末１がサーバ３との間で、ＴＣＰに基づいてデータを送受信する処理について説明する。これは、ＴＣＰ処理部１１、ＩＰ処理部１２、ＭＡＣ処理部１３、および無線通信部１４の説明に対応する。なお、この処理自体は一般的なものであり、本願特有の構成というわけではない。
無線端末１のＴＣＰプロトコル処理部は、アプリケーションから送信データを受け取ると、送信データにＴＣＰヘッダを付加するなどして、ＴＣＰパケットを作る。ＴＣＰヘッダは、ＴＣＰパケットを識別するためのシーケンス番号を含む。ＴＣＰプロトコル処理部は、ＴＣＰパケットをＩＰ処理部１２に出力する。ＩＰ処理部１２はＴＣＰパケットにＩＰヘッダを付加するなどして、ＩＰパケットを作る。ＩＰ処理部１２は、ＩＰパケットをＭＡＣ処理部１３に出力する。ＭＡＣ処理部１３はＩＰパケットにＭＡＣヘッダを付加するなどして無線フレームを作る。ＭＡＣ処理部１３は無線フレームを無線通信部１４に出力する。無線通信部１４は無線フレーム中の情報に基づいて搬送波の変調を行い、変調された搬送波を所定の中心周波数を有する無線信号（電波）にした上で送信する。このようにして、送信データが無線信号によって送信される。
無線信号は無線基地局２によって受信され、無線信号に含まれるＩＰパケット（ＴＣＰパケットを含む）はネットワークを介してサーバ３に到達する。ＴＣＰ通信において、送信データを含むＴＣＰパケットを受信したサーバ３は、それに応答するＴＣＰパケットを返送する。応答時のＴＣＰパケットにおいては、ＴＣＰヘッダにおけるＡＣＫフラグ（無線通信のＡＲＱにおけるＡＣＫ信号とは異なる概念であることに注意する）が１に設定される。そのため、以下では応答時のＴＣＰパケットをＡＣＫパケットと呼ぶことがある。また、応答時のＴＣＰパケットは、受信したＴＣＰパケットのシーケンス番号を識別するための確認応答番号（正確には受信したＴＣＰパケットのシーケンス番号＋１が設定される）を含む。応答時のＴＣＰパケットは応答データを含む場合もあるし含まない場合もある。サーバ３が応答したＴＣＰパケットを含むＩＰパケットはネットワークを介して無線基地局２に到達する。無線基地局２は応答時のＴＣＰパケットに基づく無線信号を無線端末１に送信する。
無線端末１が、応答データを含むＴＣＰパケットに基づく無線信号を受信したとする。無線端末１の無線通信部１４は受信した無線信号を復調し無線フレームを得る。無線通信部１４は無線フレームをＭＡＣ処理部１３に出力する。ＭＡＣ処理部１３は無線フレームからＭＡＣヘッダを除去し、ＩＰパケットを得る。ＭＡＣ処理部１３はＩＰパケットをＩＰ処理部１２に出力する。ＩＰ処理部１２はＩＰパケットからＩＰヘッダを除去するなどし、ＴＣＰパケットを得る。ＩＰ処理部１２はＴＣＰパケットをＴＣＰプロトコル処理部に出力する。ＴＣＰ処理部１１はＴＣＰパケットからＴＣＰヘッダを除去するなどして応答データを得る。このとき、ＴＣＰ処理部１１は、ＴＣＰヘッダ内のＡＣＫフラグが１に設定されていること、および、確認応答番号が先に送信したＴＣＰパケットのシーケンス番号＋１となっていることを確認する。この確認により、ＴＣＰ処理部１１は、送信データを含むＴＣＰパケットの送信に成功したこと（送信データを含むＴＣＰパケットがサーバ３によって受信されたこと）を認識する。最後に、ＴＣＰ処理部１１は受信データをアプリケーションに出力する。
以上が、無線端末１がサーバ３との間で、ＴＣＰに基づいてデータを送受信する処理である。
ＭＡＣ処理部１３は、無線通信における各種制御も行う。例えば、ＭＡＣ処理部１３はサービスフローの管理を行う。ＭＡＣ処理部１３は、無線端末１と無線基地局２の間において一つまたは複数のサービスフローを設ける。ＭＡＣ処理部１３はサービスフローをアプリケーションごとに設けてもよいし、複数のアプリケーションにサービスフローを共有させてもよい。なお、ＷｉＭＡＸのサービスフローは、制御用とデータ用の２種類がある。ＴＣＰ通信はデータ用のサービスフローを介して行われる。無線端末１と無線基地局２の間には、必ず一つの制御用サービスフローが設けられる。
また、ＭＡＣ処理部１３は無線通信に関する種々の制御メッセージの送受信を行う。制御メッセージは制御用のサービスフローを介して送受信される。制御メッセージについては後述する。
さらに、ＭＡＣ処理部１３は、無線通信における信頼性を確保するためにＡＲＱ制御を実施する。
ＭＡＣ処理部１３は、送信した無線フレームに対応するＡＣＫ信号を受信しない場合、タイムアウトを待って無線フレームの再送を行う。また、ＭＡＣ処理部１３は、無線フレームを正しく受信できなかったことを示す制御信号であるＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ：受信否定確認）信号を受信した場合、無線フレームの再送を行う。ＭＡＣ処理部１３は、ＡＣＫ信号を受信するまで、この動作を繰り返す。
この動作の繰り返し回数の上限は「最大再送回数」と呼ばれ、再送制御のパラメータの一つとなっている。最大再送回数以内の再送でＡＣＫ受信できた場合、再送制御によって無線フレームの送信に成功したこととなる。また、最大再送回数の再送を行ってもＡＣＫ信号を受信できない場合、送信装置は再送制御を終了する。この場合無線フレームの送信に失敗したこととなる。最大再送回数が大きいほど無線フレームの送信が成功する確率は高くなり、小さいほど無線フレームの送信が成功する確率は低くなる。ＡＲＱを用いることにより、無線品質が悪いことによりフレームが毀損しやすいような場合であっても、無線回線における通信の信頼性が確保される。
ＭＡＣ処理部１３は、ＡＲＱ制御をＯＮ／ＯＦＦする機能を備える。ＡＲＱ制御がＯＮの場合、前記のＡＲＱ制御が実施される。ＡＲＱ制御がＯＦＦの場合、ＡＲＱ処理部は実施されない。また、ＡＲＱ制御のＯＮ／ＯＦＦはサービスフロー毎に設定できる。ただし、ＷｉＭＡＸにおいて、制御用のサービスフローは常にＡＲＱ制御がＯＮに設定される。
また、ＴＣＰ処理部１１は、ＴＣＰパケットの再送の機能を備える。ＴＣＰ処理部１１による再送は、無線通信におけるＡＲＱとは異なり、エンドトゥエンド（この場合、無線端末１とサーバ３の間）でのＴＣＰパケットの到達性を高めるためのものである。ＴＣＰ処理部１１は、ＴＣＰパケットの送信が失敗した場合に再送を行う。ＴＣＰパケットの送信の失敗には２つの場合がある。１つ目は、ＴＣＰ処理部１１が送信データを含むＴＣＰパケットを送信してから、一定時間、それに応答するＡＣＫパケットを受信しない場合である。１つ目の場合をＲＴＯ（Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｏｕｔ）と呼ぶ。２つ目は、応答確認番号が同一であるＡＣＫパケットを所定個数受信した場合である。２つ目の場合も、受信装置で受信できなかったＴＣＰパケットがあった場合に発生する。２つ目の場合はＴＣＰのウインドウ制御に起因するものだが、詳細は割愛する。２つ目の場合を重複ＡＣＫ受信と呼ぶ。
図２の説明に戻り、タイマ１８は時間を計測する。タイマ１８は開始すると、所定の時間を計測したところでエクスパイア（満了）する。
トランスポート測定部１５は、ＴＣＰパケットを監視し、ＴＣＰ通信の品質に関するＴＣＰ品質情報を測定する。トランスポート測定部１５の詳細は後述する。
リンク測定部１６は、無線フレームを監視し、無線通信の品質に関する無線品質情報を測定する。リンク測定部１６の詳細は後述する。
通信制御部１７は、ＴＣＰスループットを求め、それに基づきＡＲＱの要否を判定する。通信制御部１７は、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱ制御がＯＮであるかＯＦＦであるかで、異なる処理を行う。ＡＲＱ制御がＯＮの場合、通信制御部１７は、ＴＣＰ品質情報に基づいてＡＲＱ制御がＯＮの場合のＴＣＰスループットを求めるとともに、ＴＣＰ品質情報および無線品質情報に基づいてＡＲＱ制御がＯＦＦの場合のＴＣＰスループットを推定する。ＡＲＱ制御がＯＦＦの場合、通信制御部１７は、ＴＣＰ品質情報に基づいてＡＲＱ制御がＯＦＦの場合のＴＣＰスループットを求めるとともに、ＴＣＰ品質情報および無線品質情報に基づいてＡＲＱ制御がＯＮの場合のＴＣＰスループットを推定する。そして、通信制御部１７は、ＡＲＱ処理部がＯＮの場合のＴＣＰスループットとＯＦＦの場合のスループットに基づき、ＡＲＱの要否を決定する。
以上が通信制御部１７の処理の概要であるが、以下では発明の原理とともにこれを詳細に説明する。
まず、通信処理部に関する詳細な説明の準備として、無線端末１とサーバ３の間で行われるＴＣＰ通信の振る舞いについて、図３〜５に基づいて説明する。
まず、図３に基づいて、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱ制御がＯＮの場合を説明する。このとき、通信制御部１７は、ＡＲＱ制御がＯＮの場合の現行ＴＣＰスループットｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮを求める。また、通信制御部１７は、ＡＲＱ制御がＯＦＦの場合の推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＦＦを推定する。
ＴＣＰスループットは式（１）により求められる。ここで、式（１）のＢおよびαは、ＡＲＱ制御の有無にかかわらず変動しない。しかし、式（１）のＲＴＴおよびＰは、ＡＲＱ制御の有無により変動する。その為、ＴＣＰスループットを推定するためには、ＲＴＴとＰを推定する必要がある。以下ではこの点について順を追って説明する。
図３は、無線端末１とサーバ３の間で行われるＴＣＰパケットに基づく通信の一例である。無線端末１がサーバ３に送信するＴＣＰパケットを「ＴＣＰ ｐｋｔ」と表記している。また、サーバ３が無線端末１に送信するＡＣＫパケット（応答用のＴＣＰパケット）を「ＡＣＫ ｐｋｔ」と表記している。
図３では、無線端末１がサーバ３にＴＣＰパケットを送信するときに、ＡＲＱによる再送が２回行われている（初送を含めて３回目で受信成功）。また、サーバ３が無線端末１にＡＣＫパケットを送信するときには、ＡＲＱによる再送が１回行われている（初送を含めて２回目で受信成功）。
ここで、式（１）に基づいてＴＣＰスループットを求めるためには、ＲＴＴ（ＴＣＰにおけるＲＴＴなので、以後はＴＣＰ ＲＴＴと呼ぶ）が必要である。ＡＲＱがＯＮの場合の現行のＴＣＰ ＲＴＴであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮは、図３で示される時間Ｔ０である。そのため、ＡＲＱがＯＮの場合のＴＣＰスループットを求めるために、無線端末１は、Ｔ０を計測することでｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮを得ることができる。
一方、ＡＲＱがＯＮのときに、仮にＡＲＱをＯＦＦにした場合に見積もられる推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦは、図３で示される時間Ｔ１に近似されると推定される。そのため、ＡＲＱがＯＦＦの場合のＴＣＰスループットを推定するためには、Ｔ１を計測すればよいことになる。
ここで、もちろん無線端末１はＴ１を直接計測してもよいが、それには問題がある。Ｔ１は、無線層を扱うＭＡＣ処理部１３でなければ計測できない。しかし、Ｔ１を計測するためにはＴＣＰパケットであるＡＣＫパケットの受信を認識する必要がある。すなわち、無線端末１がＴ１を直接計測するためには、無線層でＴＣＰ層のデータを解析する（無線層で無線層を逸脱した処理を行う）必要が生じる。これは無線層を扱うＭＡＣ処理部１３の処理が非常に重くなると考えられるため、好ましくない。
そこで、無線端末１はＴ１を以下のように間接的かつ近似的に計測することもできる。無線端末１は、図３中のＴ１とＴ２とＴ３とをそれぞれ計測し、Ｔ１＝Ｔ０−（Ｔ２＋Ｔ３）を求める。ただし、ＭＡＣ処理部１３がＴ２やＴ３を直接計測するのは、やはり処理が重くなるという問題が残る。
そこで、無線端末１はＴ２、Ｔ３を間接的に計測する。無線層での１回の往復時間（無線ＲＴＴと呼ぶ）をＴとすると、Ｔ２、Ｔ３はＴの整数倍で表されると考えられる。さらに、ある期間におけるＴ２の平均はＴ×上りの平均再送回数となる。また、Ｔ３の平均はＴ×下りの平均再送回数となる。ここで、無線端末１から無線基地局２への方向を「上り」、無線基地局２から無線端末１への方向を「下り」と呼んでいる。無線端末１は、ある無線フレームを送信する際にＮＡＣＫ信号を受信した回数を計測することで、上りの平均再送回数を得ることができる。無線端末１は、ある無線フレームを受信する際にＮＡＣＫ信号を送信した回数を計測することで、下りの平均再送回数を得ることができる。これらの値はいずれも無線層で容易に計測できるので、無線端末１はＴ２とＴ３を容易に求めることが可能となる。
したがって、無線端末１は、ＡＲＱがＯＮのときに、仮にＡＲＱをＯＦＦにした場合に見積もられる推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦ＝Ｔ１を推定することができる。ここで、Ｔ２＋Ｔ３＝ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦとおくと、ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮ−ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦと表される。端的に言えば、ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦは、ＡＲＱ制御による再送に要する時間に対応している。換言すると、仮にＡＲＱをＯＦＦにすると、ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦの分の遅延時間がなくなる。
次に、ＴＣＰスループットを求めるためには、式（１）のパケットロス率Ｐ（以後、ＴＣＰロス率と呼ぶ）が必要である。ＡＲＱがＯＮの場合の現行のＴＣＰロス率であるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮ＝Ｌ１／Ｓで表される。ここで、Ｓは、無線端末１のＴＣＰ処理部１１がＴＣＰパケットを送信した回数である。Ｌ１は、無線端末１がＴＣＰパケットの送信に失敗した回数（言い換えると、ＡＣＫパケットを受信できなかった回数）であり、具体的にはＲＴＯまたは重複ＡＣＫ受信を検出した回数である。無線端末１はＳおよびＬ１を計測できるので、ＴＣＰロス率を求めることができる。なお、ＡＲＱがＯＮの場合なので、無線層においてＡＲＱによる再送が行われているかもしれないが、ＴＣＰロス率を求める際には無線層の振る舞いを考慮する必要はない。Ｐ１＝Ｌ１／Ｓとおけば、ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮ＝Ｐ１と表される。
一方、ＡＲＱがＯＮのときに、仮にＡＲＱをＯＦＦにした場合に見積もられるＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦの求め方を説明する。もしＡＲＱをＯＦＦにすると、無線層で再送は行われなくなる。そのため、ＡＲＱがＯＮの時に一度でもＮＡＣＫ信号の送受信が行われたＴＣＰパケットは、もしＡＲＱがＯＦＦであればロスされることになる。したがって、上記のＳを用いてｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＝Ｌ１／Ｓ＋（Ｌ２／Ｓ＋Ｌ３／Ｓ）と表される。ここで、Ｌ２は「無線端末１が、ＴＣＰパケットを送信する際に一度でもＮＡＣＫ信号を受信した回数」となる。Ｌ３は「無線端末１が、ＴＣＰパケットを受信する際に一度でもＮＡＣＫ信号を送信した回数」となる。無線端末１は上記のＬ２およびＬ３を計測できるので、ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦを求めることができる。Ｐ２＝Ｌ２／Ｓ、Ｐ３＝Ｌ３／Ｓとおけば、ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＝Ｐ１＋（Ｐ２＋Ｐ３）と表される。
したがって、無線端末１は、ＡＲＱがＯＦＦのときに、仮にＡＲＱをＯＮにした場合に見積もられる推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦを推定することができる。ここで、Ｐ２＋Ｐ３＝ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦとおくと、ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮ＋ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦと表される。端的に言えば、ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦは、ＡＲＱ制御による再送によってＴＣＰパケットの送受信が成功する確率に対応している。換言すると、再送を経験してＴＣＰパケットの送受信が成功した確率であり、仮にＡＲＱをＯＦＦにするとこの確率の分は全てパケットロスになる。
以上から、ＡＲＱ制御がＯＮの場合、無線端末１は上記のｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮとｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮとに基づいて、ＡＲＱ制御がＯＮの場合の現行ＴＣＰスループットｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮを求めることができる。また、無線端末１は、上記のｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦとｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦとに基づいて、仮にＡＲＱ制御をＯＦＦにした場合の推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＦＦを推定することができる。
次に、図４〜５に基づいて、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱ制御がＯＦＦの場合を説明する。このとき、通信制御部１７は、ＴＣＰ品質情報に基づいてＡＲＱ制御がＯＦＦの場合の現行ＴＣＰスループットｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＦＦを求める。また、通信制御部１７は、ＴＣＰ品質情報および無線品質情報に基づいてＡＲＱ制御がＯＮの場合の推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮを推定する。
図４は、無線端末１とサーバ３の間で行われるＴＣＰパケットに基づく通信の一例である。ＡＲＱがＯＦＦの場合なので、無線端末１がサーバ３にＴＣＰパケットを送信するときに、ＡＲＱによる再送は行われない。また、サーバ３が無線端末１に応答のＴＣＰパケットを送信するときにも、ＡＲＱによる再送は行われない。
ここで、ＴＣＰスループットを求めるためには、ＴＣＰ ＲＴＴが必要である。ＡＲＱがＯＦＦの場合の現行のＴＣＰ ＲＴＴであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦは、図４で示される時間Ｔ１１である。そのため、ＡＲＱがＯＦＦの場合のＴＣＰスループットを求めるために、トランスポート測定部１５は、Ｔ１０を計測することでｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦを得る。
次に、ＡＲＱがＯＦＦのときに、仮にＡＲＱをＯＮにした場合に見積もられるＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦの求め方を説明する。上述の通り、ＷｉＭＡＸにおいては、無線端末１と無線基地局２に必ず一つの制御用サービスフローが設けられ、また制御用サービスフローは常にＡＲＱ ＯＮに設定される。ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦは制御用サービスフローを利用して求められる。
図５は、制御用サービスフローにおける制御メッセージの送受信の様子を示している。図に示されるように、制御メッセージは無線層すなわちＭＡＣ処理部１３により生成かつ送受信される。言い換えると、制御メッセージの送受信にＴＣＰ層すなわちＴＣＰ処理部１１は関知しない。
ここで、無線端末１は図５のＴ１２、Ｔ１３を計測することができる。したがって、無線端末１は、計測したＴ１０、Ｔ１２、Ｔ１３を用いて、仮にＡＲＱをＯＮにした場合に見積もられる推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦ＝Ｔ１０＋（Ｔ１２＋Ｔ１３）を推定することができる。なお、無線端末１はＴ１２、Ｔ１３を直接計測してもよいのはもちろんだが、上述したＴ２，Ｔ３と同様の方法により間接的に計測することもできる。ここで、Ｔ１２＋Ｔ１３＝ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮとおくと、ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦ＋ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮと表される。端的に言えば、ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮは、ＡＲＱ制御を停止していることにより要していない時間に対応している。換言すると、仮にＡＲＱをＯＮにすると、ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮの分の時間だけＴＣＰパケットの送信遅延が増加することになる。
次に、ＴＣＰスループットを求めるためには、ＴＣＰロス率が必要である。ＡＲＱがＯＦＦの場合の現行のＴＣＰロス率であるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＝Ｌ１１／Ｓで表される。ここで、ＳはＴＣＰ処理部１１がＴＣＰパケットを送信した回数である。Ｌ１１はＴＣＰパケットの送信に失敗した回数（言い換えると、ＡＣＫパケットを受信できなかった回数）であり、具体的にはＲＴＯまたは重複ＡＣＫ受信が発生した回数である。無線端末１はＳおよびＬ１１を計測できるので、ＴＣＰロス率を求めることができる。Ｐ１１＝Ｌ１１／Ｓとおけば、ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＝Ｐ１１と表される。
次に、ＡＲＱがＯＦＦのときに、仮にＡＲＱをＯＮにした場合に見積もられる推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮの求め方を説明する。もしＡＲＱをＯＮにすると、無線層で再送が行われるようになる。そのため、ＡＲＱがＯＦＦの時にパケットロス（ＴＣＰパケットの送信失敗であり、具体的にはＲＴＯまたは重複ＡＣＫ受信）が発生した場合のうち、ＡＲＱがＯＮになることにより二つの場合が救われると考えられる。１つは、端末がある無線フレームを初送したときにＮＡＣＫ信号を受信したが、その後ＡＣＫ信号を受信した場合である。すなわち、上りの無線フレームがＡＲＱ制御により救済される場合である。もう１つは、端末がある無線フレームを初めて受信したときにＮＡＣＫ信号を送信したが、その後ＡＣＫ信号を送信した場合である。すなわち、下りの無線フレームがＡＲＱ制御により救済される場合である。
ここで、上りの無線フレームがＡＲＱ制御により救済される回数をＬ１２、下りの無線フレームがＡＲＱ制御により救済される回数をＬ１３とする。ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱ制御がＯＦＦの場合であっても、無線端末１は、制御サービスフロー（常にＡＲＱ ＯＮ）を観測することによって、Ｌ１２およびＬ１３を測定することができる。したがって、無線端末１は、ＡＲＱがＯＦＦのときに、仮にＡＲＱをＯＮにした場合に見積もられる推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＝Ｌ１１／Ｓ−（Ｌ１２／Ｓ＋Ｌ１３／Ｓ）を推定することができる。Ｐ１２＝Ｌ１２／Ｓ、Ｐ１３＝Ｌ１３／Ｓとおけば、ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＝Ｐ１１−（Ｐ１２＋Ｐ１３）と表される。
以上から、ＡＲＱ制御がＯＦＦの場合、無線端末１は上記のｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦとｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦとに基づいて、ＡＲＱ制御がＯＦＦの場合の現行ＴＣＰスループットｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＦＦを求めることができる。また、無線端末１は、上記のｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮとｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮとに基づいて、仮にＡＲＱ制御をＯＦＦにした場合の推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮを推定することができる。ここで、Ｐ１２＋Ｐ１３＝ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＮとおくと、ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＋ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＮと表される。端的に言えば、ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＮは、ＡＲＱ制御を停止していることによってＴＣＰパケットの送受信が失敗する確率に対応している。換言すると、もし再送を行っていればＴＣＰパケットの送受信が成功した確率であり、仮にＡＲＱをＯＮにするとこの確率の分がパケットロスしなくなる。
ここで図２に戻って、再びトランスポート測定部１５を説明する。トランスポート測定部１５は、ＴＣＰ処理部１１が送受信するＴＣＰパケットを監視する。トランスポート測定部１５は、タイマ１８が開始されてからエクスパイアされるまでの監視期間、この監視を行う。そして、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱがＯＮの場合、トランスポート測定部１５はＴＣＰ品質情報として、現行ＴＣＰ ＲＴＴであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮおよび現行ＴＣＰロス率であるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮを計測する。一方、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱがＯＦＦの場合、トランスポート測定部１５はＴＣＰ品質情報として、現行ＴＣＰ ＲＴＴであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦおよび現行ＴＣＰロス率であるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦを計測する。なお、現行ＴＣＰ ＲＴＴについては、トランスポート測定部１５は監視期間中の平均値を求める。現行ＴＣＰロス率については、トランスポート測定部１５は監視期間中の確率を求める。
次に、再びリンク測定部１６を説明する。リンク測定部１６は、ＴＣＰ処理部１１が送受信する無線フレームを監視する。リンク測定部１６は、タイマ１８が開始されてからエクスパイアされるまでの監視期間、この監視を行う。そして、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱがＯＮの場合、リンク測定部１６は無線品質情報として、上述したＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦおよびＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦを測定する。一方、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱがＯＦＦの場合、リンク測定部１６は無線品質情報として、上述したＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮおよびＰｒｏｂＡＲＱ ＯＮを測定する。なお、ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮおよびＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦについては、リンク測定部１６は監視期間中の平均値を求める。ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＮおよびＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦについては、リンク測定部１６は監視期間中の確率を求める。
ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮおよびＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦはいずれもＡＲＱ制御に基づいて変動するＲＴＴに対応するので、以降はこれらをまとめて無線遅延時間と呼ぶ。ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＮおよびＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦはいずれもＡＲＱ制御に基づいて変動するパケットロス率に対応するので、以降はこれらをまとめて無線ロス率と呼ぶ。
無線端末１の通信制御部１７が備える第１導出部１７１、時間推定部１７２、確率推定部１７３、第２導出部１７４、判定部１７５について順に説明する。
第１導出部１７１は、現行ＴＣＰスループットを求める。まず第１導出部１７１は、トランスポート測定部１５が求めた現行ＴＣＰ ＲＴＴである現行ＴＣＰ ＲＴＴであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮまたはｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦを取得する。また第１導出部１７１は、トランスポート測定部１５が求めた現行ＴＣＰロス率であるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮまたはｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦを取得する。そして第１導出部１７１は、取得した現行ＴＣＰ ＲＴＴおよびＴＣＰロス率、ならびに、ＢおよびＴＣＰ固有パラメータを用い、式（１）に基づいて現行ＴＣＰスループットを求める。ここで、データサイズＢまたはＴＣＰ固有パラメータαについては、トランスポート計測部またはＴＣＰ処理部１１から取得してもよいし、所定の値を用いてもよい。
時間推定部１７２は、推定ＴＣＰ ＲＴＴを求める。まず時間推定部１７２は、トランスポート測定部１５が求めた現行ＴＣＰ ＲＴＴであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮまたはｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦを取得する。また時間推定部１７２は、リンク測定部１６が求めた無線遅延時間であるＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦまたはＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮを取得する。そして時間推定部１７２は、ＡＲＱ ＯＮの場合、推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮ‐ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦを求める。また、時間推定部１７２は、ＡＲＱ ＯＦＦの場合、推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦ＋ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＮを求める。
確率推定部１７３は、推定ＴＣＰロス率を求める。まず確率推定部１７３は、トランスポート測定部１５が求めた現行ＴＣＰロス率であるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮまたはｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦを取得する。また確率推定部１７３は、リンク測定部１６が求めた無線ロス率であるＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦまたはＰｒｏｂＡＲＱ ＯＮを取得する。そして確率推定部１７３は、ＡＲＱ ＯＮの場合、推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮ＋ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦを求める。また、確率推定部１７３は、ＡＲＱ ＯＦＦの場合、推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦ‐ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＮを求める。
第２導出部１７４は、推定ＴＣＰスループットを求める。まず第２導出部１７４は、時間推定部１７２が求めた推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮまたはｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦを取得する。また第２導出部１７４は、確率推定部１７３が求めた推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮまたはｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦを取得する。そして第２導出部１７４は、取得した推定ＴＣＰ ＲＴＴおよびＴＣＰロス率、ならびに、ＢおよびＴＣＰ固有パラメータを用い、式（１）に基づいて推定ＴＣＰスループットを求める。ここで、データサイズＢまたはＴＣＰ固有パラメータαについては、ＴＣＰ処理部１１から取得してもよいし、所定の値を用いてもよい。
判定部１７５は、現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットとから、ＡＲＱ制御の要否を判定する。まず判定部１７５は、第１導出部１７１から現行ＴＣＰスループットを取得する。また判定部１７５は、第２導出部１７４から推定ＴＣＰスループットを取得する。そして判定部１７５は現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットとを比較する。もし現行ＴＣＰスループットの方が大きければ、判定部１７５は処理を終了する。一方、もし推定ＴＣＰスループットの方が大きければ、判定部１７５は、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＡＲＱの有無を切り替える信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。すなわち、推定ＴＣＰスループットの方が大きく且つＡＲＱ ＯＮの場合、判定部１７５はＡＲＱ制御をＯＦＦとする信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。また推定ＴＣＰスループットの方が大きく且つＡＲＱ ＯＦＦの場合、判定部１７５はＡＲＱ制御をＯＮとする信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。
図６に第１の実施の形態における無線端末１のハードウェア構成の一例を説明する。前述の無線端末１の各機能は、以下のハードウェア部品の一部又は全部により実現される。上記実施例における無線端末１は、無線ＩＦ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）１０１、プロセッサ１０２、メモリ１０３、電子回路１０４、入力ＩＦ１０５、出力ＩＦ１０６等を備える。無線ＩＦ１０１は、無線基地局２と無線通信を行うためのインタフェース装置であり、例えばアンテナである。プロセッサ１０２は、データを処理する装置であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ）やＤＳＰ（Ｄｅｓｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を含む。メモリ１０３は、データを記憶する装置であり、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。電子回路１０４は、例えばＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を含む。入力ＩＦ１０５は、入力を行う装置であり、例えば操作ボタンやマイク等を含む。出力ＩＦ１０６は、出力を行う装置であり、例えばディスプレイやスピーカー等を含む。
無線端末１の機能構成とハードウェア構成の対応関係を説明する。無線端末１のＴＣＰ処理部１１、ＩＰ処理部１２、ＭＡＣ処理部１３、トランスポート測定部１５、リンク測定部１６、通信制御部１７、第１導出部１７１、時間推定部１７２、確率推定部１７３、第２導出部１７４、判定部１７５、およびタイマ１８は、例えばプロセッサ１０２、メモリ１０３、電子回路１０４によって実現される。無線端末１の無線通信部１４は、例えば無線ＩＦ１０１、電子回路１０４によって実現される。
以下では具体的に説明する。プロセッサ１０２は、現行ＴＣＰ ＲＴＴと現行ＴＣＰ ロス率を求めて、これらをメモリ１０３に格納することで、トランスポート測定部１５を実現する。プロセッサ１０２は、無線遅延時間と無線ロス率を求めて、これらをメモリ１０３に格納することで、リンク測定部１６を実現する。プロセッサ１０２は、現行ＴＣＰ ＲＴＴと現行ＴＣＰ ロス率をメモリ１０３から読み出し、現行ＴＣＰスループットを求めて、これをメモリ１０３に格納することで、第１導出部１７１を実現する。プロセッサ１０２は、現行ＴＣＰ ＲＴＴと無線遅延時間をメモリ１０３から読み出し、推定ＴＣＰ ＲＴＴを求めて、これをメモリ１０３に格納することで、時間推定部１７２を実現する。プロセッサ１０２は、現行ＴＣＰロス率と無線ロス率をメモリ１０３から読み出し、推定ＴＣＰロス率を求めて、これをメモリ１０３に格納することで、確率推定部１７３を実現する。プロセッサ１０２は、推定ＴＣＰ ＲＴＴと推定ＴＣＰ ロス率をメモリ１０３から読み出し、推定ＴＣＰスループットを求めて、これをメモリ１０３に格納することで、第２導出部１７４を実現する。プロセッサ１０２は、現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットをメモリ１０３から読み出し、再送制御を実施するか停止するかを判定することで、判定部１７５を実現する。
図７に第１の実施の形態における無線基地局２の機能構成を示す。
無線基地局２は、ＴＣＰ処理部２１、ＩＰ処理部２２、ＭＡＣ処理部２３、無線通信部２４、有線リンク部２５、有線通信部２６を備える。無線基地局２のＴＣＰ処理部２１、ＩＰ処理部２２、ＭＡＣ処理部２３、無線通信部２４については、無線端末１の対応する機能と重複するため、説明は割愛する。
有線リンク部２５は、ＩＰ処理部２２から入力されたＩＰパケットに基づいて有線フレームを生成し、有線通信部２６に出力する。有線通信部２６は、有線フレームを有線回線を介してサーバ３に送信する。また、有線通信部２６は、サーバ３から有線回線を介して受信した有線フレームを有線リンク部２５に出力する。有線リンク部２５は、有線通信部２６から入力された有線フレームからＩＰパケットを抽出してＩＰ処理部２２に出力する。
図８に第１の実施の形態における無線基地局２のハードウェア構成の一例を説明する。前述の無線基地局２の各機能は、以下のハードウェア部品の一部又は全部により実現される。上記実施例における無線基地局２は、無線ＩＦ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）２０１、プロセッサ２０２、メモリ２０３、電子回路２０４、有線ＩＦ２０５等を備える。無線ＩＦ２０１は、無線端末１と無線通信を行うためのインタフェース装置であり、例えばアンテナである。プロセッサ２０２は、データを処理する装置であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ）やＤＳＰ（Ｄｅｓｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を含む。メモリ２０３は、データを記憶する装置であり、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。電子回路２０４は、例えばＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を含む。有線ＩＦ２０５は、携帯電話システムの網側のネットワーク（いわゆるバックホールネットワーク）に接続された有線回線により、サーバ３を含む他の装置と有線通信を行うためのインタフェース装置である。
無線基地局２の機能構成とハードウェア構成の対応関係を説明する。無線基地局２のＴＣＰ処理部２１、ＩＰ処理部２２、ＭＡＣ処理部２３、および有線リンク部２５は、例えばプロセッサ２０２、メモリ２０３、電子回路２０４によって実現される。無線基地局２の無線通信部２４は、例えば無線ＩＦ２０１、電子回路２０４によって実現される。無線基地局２の有線通信部２６は、例えば有線ＩＦ２０５、電子回路２０４によって実現される。
図９に第１の実施の形態におけるサーバ３の機能構成を示す。サーバ３は、ＴＣＰ処理部３１、ＩＰ処理部３２、有線リンク部３３、有線通信部３４を備える。サーバ３のＴＣＰ処理部３１、ＩＰ処理部３２、有線リンク部３３、有線通信部３４については、無線端末１または無線基地局２の対応する機能と重複するため、説明は割愛する。
図１０に第１の実施の形態におけるサーバ３のハードウェア構成の一例を説明する。前述のサーバ３の各機能は、以下のハードウェア部品の一部又は全部により実現される。上記実施例におけるサーバ３は、プロセッサ３０１、メモリ３０２、補助記憶３０４、電子回路３０３、有線ＩＦ３０５等を備える。プロセッサ３０１は、データを処理する装置であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ）やＤＳＰ（Ｄｅｓｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を含む。メモリ３０２は、データを記憶する装置であり、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。補助記憶３０４はデータを補助的に記憶する装置であり、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）や種々の外部記憶媒体およびその読み取り装置を含む。電子回路３０３は、例えばＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を含む。有線ＩＦ３０５は、有線回線により無線基地局２等を含む他の装置と有線通信を行うためのインタフェース装置である。
サーバ３の機能構成とハードウェア構成の対応関係を説明する。サーバ３のＴＣＰ処理部３１、ＩＰ処理部３２、および有線リンク部３５は、例えばプロセッサ３０１、メモリ３０２、電子回路３０３によって実現される。サーバ３の有線送信部は、例えば有線ＩＦ３０５、電子回路３０３によって実現される。
図１１に第１の実施の形態における無線システムの動作シーケンスの例を示す。第１の実施の形態は、例としてＷｉＭＡＸを適用した実施形態であるため、ＷｉＭＡＸ特有の用語や概念がいくつか登場する。しかし、第１の実施の形態はあくまでも一例にすぎず、ＷｉＭＡＸ以外の無線通信方式にも適用可能であることに注意されたい。
無線端末１は、無線基地局２に最初に接続するとき（例えば電源をＯＮにしたとき等）に、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙ手順と呼ばれる所定のやり取りを無線基地局２との間で行う。ここでは、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙ手順は予め完了しているものとする。
まず、無線端末１のＭＡＣ処理部１３が、無線基地局２との間で通信を行うためのサービスフローを無線基地局２に要求する制御メッセージＤＳＡ−ＲＥＱを送信する（Ｓ１）。サービスフローは、無線端末１と無線基地局２の間で複数設けることができ、それぞれにＡＲＱの実施の有無（ＡＲＱ ＯＮまたはＡＲＱ ＯＦＦ）を設定できる。ここでは例えば、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、サービスフローのセットアップ時には、そのサービスフローにＡＲＱ ＯＮを要求するものとする。もちろん、無線端末１のＭＡＣ処理部１３が、サービスフローのセットアップ時に、そのサービスフローにＡＲＱ ＯＦＦを要求してもよい。
これに対し無線基地局２のＭＡＣ処理部２３は、無線端末１から要求されたサービスフロー（以下ではｆ１とする）を登録し、セットアップ応答用の制御メッセージＤＳＡ−ＲＳＰを無線端末１に返送する(Ｓ２)。また、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、ＤＳＡ−ＲＳＰを受信すると、受信確認応答用の制御メッセージＤＳＡ−ＡＣＫを無線基地局２に返信する（Ｓ３）。
また、図には明記していないが、上記Ｓ１からＳ３までと同様の手順により、１つの制御用サービスフロー（以下ではｆ０とする）をセットアップする。制御用サービスフローは、無線層における各種制御メッセージを送受信するための特別なサービスフローである。ここで、制御用サービスフローは必ずＡＲＱ ＯＮに設定される。
また、この例ではサービスフロー（制御用サービスフローは除く）はｆ１の一つだけであるが、複数のサービスフローを適宜セットアップしてもよい。
次に無線端末１上のクライアントアプリケーションがサーバ３上のサーバアプリケーションとの間でＴＣＰのセットアップを行う。クライアントアプリケーションとしては、例えば電子メーラまたはＭＵＡ（Ｍａｉｌ Ｕｓｅｒ Ａｇｅｎｔ）、ウェブブラウザ等があげられる。また、サーバアプリケーションとしては、メールサーバまたはＭＴＡ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ａｇｅｎｔ）、Ｗｅｂサーバ等が挙げられる。まず、無線端末１のＴＣＰ処理部１１は、サービスフローｆ１を介して、サーバ３に対してＴＣＰセットアップメッセージ(ＳＹＮパケット)を送信する（Ｓ４）。サーバ３のＴＣＰ処理部３１はＳＹＮパケットを受信すると、確認応答信号であるＳＹＮ／ＡＣＫパケットを無線端末１に対して送信する(Ｓ５)。無線端末１のＴＣＰ処理部１１はＳＹＮ／ＡＣＫパケットを受信すると、ＡＣＫパケットを無線基地局２に対して送信する(不図示)。以上によって、無線端末１とサーバ３の間でＴＣＰコネクションが確立する。無線端末１のＴＣＰ処理部１１は、ＴＣＰコネクションが確立すると、タイマ１８を開始する（Ｓ６）。
以後、サービスフローｆ１を介して、無線端末１とサーバ３の間で無線基地局２を経由してＴＣＰパケットによる通信が行われる。上述したように、無線端末１のＴＣＰ処理部１１、ＩＰ処理部１２、ＭＡＣ処理部１３、および無線通信部１４、ならびに無線基地局２のＴＣＰ処理部２１、ＩＰ処理部２２、ＭＡＣ処理部２３、および無線通信部２４が連携し、無線端末１と無線基地局２とはＴＣＰパケットを含む無線フレームを送受する。また、無線基地局２のＴＣＰ処理部２１、ＩＰ処理部２２、及び有線通信部２６が連携し、ＴＣＰパケットをサーバ３との間で送受信する。
ここで、タイマ１８が開始すると、無線端末１のトランスポート測定部１５は、ＴＣＰパケットの監視を開始する。また、タイマ１８が開始すると、無線端末１のリンク測定部１６は、無線フレームの監視を開始する。それぞれの監視はサービスフロー毎に行ってもよいし、いくつかのサービスフローをまとめて行ってもよい。ＴＣＰパケット及び無線フレームの監視は、タイマ１８が動いている間、すなわち監視期間中は常に行われる。無線端末１のトランスポート測定部１５はＴＣＰパケットの送受信を行うたびに前記の現行ＴＣＰ ＲＴＴおよび現行ＴＣＰロス率を求める。また、リンク測定部１６は無線フレームを送受信する毎に、前記の無線遅延時間および無線ロス率を求める。なお、現行ＴＣＰ ＲＴＴおよび無線遅延時間については、監視期間中の平均値が求められる。また、現行ＴＣＰロス率および無線ロス率については、監視期間中の確率が求められる。
無線端末１の通信制御部１７は、タイマ１８がエクスパイアすると、トランスポート測定部１５からサービスフローｆ１におけるＴＣＰ ＲＴＴ（平均値）およびＴＣＰロス率を取得する（Ｓ７）。さらに、無線端末１の通信制御部１７は、リンク測定部１６からサービスフローｆ１における無線遅延時間（平均値）および無線ロス率を取得する(Ｓ８)。
次に、無線端末１の通信制御部１７は、取得した情報に基づいて、ＡＲＱの実施の要否の判定を行う（Ｓ９）。ここでは、通信制御部１７はサービスフローｆ１におけるＡＲＱの実施が不要、すなわちＡＲＱの実施を停止した方が高いスループットを得られると判定したものとする。この場合、通信制御部１７は、無線基地局２にサービスフローｆ１のＡＲＱ ＯＦＦを要求するための信号をＭＡＣ処理部１３に対して出力する（Ｓ１０）。通信制御部１７は、判定が終わると、判定結果にかかわらず、再度タイマ１８を開始する。
無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、Ｓ１０で受信した信号に基づいて、無線基地局２にサービスフローセットアップメッセージ(更新時)であるＤＳＣ−ＲＥＱを送信する（Ｓ１１）。このとき、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、ＤＳＣ−ＲＥＱにおいて、サービスフローｆ１のＡＲＱ ＯＦＦを無線基地局２に要求する。
これに対し無線基地局２のＭＡＣ処理部２３は、無線端末１から要求されたサービスフローｆ１に対してＡＲＱの停止を実施し、セットアップ応答用（更新時）の制御メッセージＤＳＣ−ＲＳＰを無線端末１に返送する(Ｓ１２)。また、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、ＤＳＡ−ＲＳＰを受信すると、受信確認応答用（更新時）の制御メッセージＤＳＣ−ＡＣＫを無線基地局２に返信する（Ｓ１３）。
無線端末１の通信制御部１７は、再びタイマ１８がエクスパイアすると、Ｓ７〜８と同様の情報取得を行う（Ｓ１４〜１５）とともに、Ｓ９と同様の判定を行う（Ｓ１６）。ただし、Ｓ１４において、通信制御部１７は、リンク測定部１６から（サービスフローｆ１ではなく）サービスフローｆ０に基づいて無線遅延時間および無線ロス率を取得する。サービスフローｆ１はＡＲＱを停止しているため、サービスフローｆ１の無線遅延時間および無線ロス率を取得できないためである。ここでも、通信制御部１７はサービスフローｆ１におけるＡＲＱの実施が不要、すなわちＡＲＱの停止を継続した方が高いスループットを得られると判定したものとする。この場合、通信制御部１７は、ＭＡＣ処理部１３に対して信号は出力しない。無線基地局２に対してＡＲＱの実施を切り替える要求を行う必要がないためである。通信制御部１７は、判定が終わると、判定結果にかかわらず、再度タイマ１８を開始する。
無線端末１の通信制御部１７は、さらにタイマ１８がエクスパイアすると、Ｓ１４〜１５と同様の情報取得を行う（Ｓ１７〜１８）とともに、Ｓ１６と同様の判定を行う（Ｓ１９）。ここでは、通信制御部１７はサービスフローｆ１におけるＡＲＱの実施が要、すなわちＡＲＱの実施を開始した方が高いスループットを得られると判定したものとする。この場合、通信制御部１７は、無線基地局２にサービスフローｆ１のＡＲＱ ＯＮを要求するための信号をＭＡＣ処理部１３に対して出力する（Ｓ２０）。通信制御部１７は、判定が終わると、判定結果にかかわらず、再度タイマ１８を開始する。
無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、Ｓ１７で受信した指示に基づいて、無線基地局２にサービスフローセットアップメッセージ(更新時)であるＤＳＣ−ＲＥＱを送信する（Ｓ２１）。このとき、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、ＤＳＣ−ＲＥＱにおいて、サービスフローｆ１のＡＲＱ ＯＮを無線基地局２に要求する。
これに対し無線基地局２のＭＡＣ処理部２３は、無線端末１から要求されたサービスフローｆ１に対してＡＲＱを開始し、セットアップ応答用（更新時）の制御メッセージＤＳＣ−ＲＳＰを無線端末１に返送する(Ｓ２２)。また、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、ＤＳＡ−ＲＳＰを受信すると、受信確認応答用（更新時）の制御メッセージＤＳＣ−ＡＣＫを無線基地局２に返信する（Ｓ２３）。
図１２は、上記Ｓ９、Ｓ１６およびＳ１９の処理に関連し、無線端末１の通信制御部１７が行う処理のフローチャートである。
まず通信制御部１７は、サービスフローのＡＲＱ状態を判定する。すなわち、通信制御部１７は、サービスフローがＡＲＱ ＯＮであるかＡＲＱ ＯＦＦであるかを判定する（Ｓ１０１）。
Ｓ１０１の判定がＡＲＱ ＯＮの場合を説明する。通信制御部１７の第１導出部１７１は、ＡＲＱ ＯＮ時の現行ＴＣＰスループットであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮを求める（Ｓ１０２）。通信制御部１７の確率推定部１７３は、ＡＲＱ ＯＦＦにした場合の推定ＴＣＰロス率ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＦＦを求める（Ｓ１０３）。通信制御部１７の時間推定部１７２は、ＡＲＱ ＯＦＦにした場合の推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＦＦを求める（Ｓ１０４）。通信制御部１７の第２導出部１７４は、ＡＲＱ ＯＦＦにした場合の推定ＴＣＰスループットであるｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＦＦを求める（Ｓ１０５）。通信制御部１７の判定部１７５は、ｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＦＦ＞ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮであるかを判定する（Ｓ１０６）。Ｓ１０６の判定がＹＥＳの場合（ＡＲＱの実施が不要であると判定）、通信制御部１７の判定部１７５は、ＭＡＣ制御部にＡＲＱ ＯＦＦとするための信号を出力する（Ｓ１０７）。Ｓ１０６の判定がＮＯの場合（ＡＲＱの実施が要であると判定）、処理を終了する（その結果ＡＲＱ ＯＮが継続される）。
Ｓ１０１の判定がＡＲＱ ＯＦＦの場合を説明する。通信制御部１７の第１導出部１７１は、ＡＲＱ ＯＦＦ時の現行ＴＣＰスループットであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯFFを求める（Ｓ１１２）。通信制御部１７の確率推定部１７３は、ＡＲＱ ＯＮにした場合の推定ＴＣＰロス率ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮを求める（Ｓ１１３）。通信制御部１７の時間推定部１７２は、ＡＲＱ ＯＮにした場合の推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮを求める（Ｓ１１４）。通信制御部１７の第２導出部１７４は、ＡＲＱ ＯＮにした場合の推定ＴＣＰスループットであるｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮを求める（Ｓ１１５）。通信制御部１７の判定部１７５は、ｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮ＞ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＦＦであるかを判定する（Ｓ１１６）。Ｓ１０６の判定がＹＥＳの場合（ＡＲＱの実施が要であると判定）、通信制御部１７の判定部１７５は、ＭＡＣ制御部にＡＲＱ ＯＮとするための信号を出力する（Ｓ１１７）。Ｓ１０６の判定がＮＯの場合（ＡＲＱの実施が不要であると判定）、処理を終了する（その結果ＡＲＱ ＯＦＦが継続される）。
図１３乃至１４に基づいて、無線端末１のＭＡＣ処理部１３と無線基地局２のＭＡＣ処理部２３が送受信する制御メッセージの例を説明する。
図１３（Ａ）にＤＳＡ−ＲＥＱメッセージを示す。ＤＳＡ−ＲＥＱメッセージは、サービスフローを新規に作成する際に、サービスフローのセットアップ要求を行うメッセージである。ＡＲＱ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶフィールドにおいて、新規作成するサービスフローに対するＡＲＱのＯＮ／ＯＦＦを設定する。
図１３（Ｂ）にＤＳＡ−ＲＳＰメッセージを示す。ＤＳＡ−ＲＳＰメッセージは、ＤＳＡ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージである。ＳＦＩＤ ＴＬＶ フィールドにおいて、新規作成したサービスフローの識別子を設定する。
図１３（Ｃ）にＤＳＡ−ＡＣＫメッセージを示す。ＤＳＡ−ＡＣＫメッセージは、ＤＳＡ−ＲＳＰメッセージに対する応答メッセージである。
図１４（Ａ）にＤＳＣ−ＲＥＱメッセージを示す。ＤＳＣ−ＲＥＱメッセージは、既存のサービスフローの設定を更新する際に、サービスフローのセットアップ要求を行うメッセージである。ＣＩＤ ＴＬＶフィールドにおいて、既存サービスフローの識別子を設定する。ＡＲＱ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶフィールドにおいて、既存サービスフローに対するＡＲＱのＯＮ／ＯＦＦを設定する。
図１４（Ｂ）にＤＳＣ−ＲＳＰメッセージを示す。ＤＳＣ−ＲＳＰメッセージは、ＤＳＣ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージである。
図１４（Ｃ）にＤＳＣ−ＡＣＫメッセージを示す。ＤＳＣ−ＡＣＫメッセージは、ＤＳＣ−ＲＳＰメッセージに対する応答メッセージである。
上述したように、第１の実施形態における通信システムによれば、無線通信において実際にＡＲＱを停止することなくＡＲＱ停止中のＴＣＰスループットが得られる。そのため、ＡＲＱをＯＮからＯＦＦに切り替えることによりＴＣＰスループットがさらに低下する場合を回避することが可能となる。また、第１の実施形態における通信システムによれば、無線通信において実際にＡＲＱを実施することなくＡＲＱ実施中のＴＣＰスループットが得られる。そのため、ＡＲＱをＯＦＦからＯＮに切り替えることによりＴＣＰスループットがさらに低下する場合を回避することが可能となる。すなわち、第１の実施形態における通信システムによれば、再送制御の停止への移行を、停止前に停止後のスループットを確認した上で実施することが可能となる。
〔ｂ〕第２実施形態
第１の実施形態は、無線層におけるＡＲＱを実施している際に、ＡＲＱを停止した場合のスループットを推定したり、無線層におけるＡＲＱを停止している際に、ＡＲＱを開始した場合のスループットを推定するものである。これに対し、第２の実施形態は、所定の最大送信回数に基づいてＡＲＱを実施している際に、ＡＲＱの最大再送回数を変更した場合のスループットを推定するものである。
第２の実施形態は、第１の実施形態と共通する点が多い。以下では第２の実施形態において第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
第２の実施形態の無線端末１の機能構成は第１の実施形態と同じであるが、リンク測定部１６、時間推定部１７２、確率推定部１７３、第２導出部１７４、判定部１７５の各処理が異なっている。以下ではこれらについて順に説明する。
無線端末１のリンク測定部１６は、ＴＣＰ処理部１１が送受信する無線フレームを監視する。リンク測定部１６は、監視期間中に無線遅延時間および無線ロス率を求める。第２の実施形態では、無線遅延時間と無線ロス率の内容が、第１の実施形態と異なる。以下ではＡＲＱがＯＮであり、ＡＲＱの最大再送回数がＮ回であるとして説明する。
第２の実施形態の無線遅延時間を説明する。リンク測定部１６は、無線遅延時間として、ＴｉｍｅＡＲＱ Ｎ−１、ＴｉｍｅＡＲＱ Ｎ−２、・・・、ＴｉｍｅＡＲＱ １、ＴｉｍｅＡＲＱ ０（＝ＴｉｍｅＡＲＱ ＯＦＦ）を求める。ここで、ＴｉｍｅＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）は、ＡＲＱ制御による最大再送回数をｉ回に減らした場合に削減される遅延時間に対応している。
例えば、Ｎ＝５のときにＴｉｍｅＡＲＱ ２を求める場合を考える。このとき、リンク測定部１６は図１５の場合ではＴ２１を計測すればよい。また、図１６の場合ではＴ２２とＴ２３の合計を計測すればよい。すなわち、リンク測定部１６は、上り下りそれぞれで再送を２回までは許容し、それ以上に要した時間を計測することで、ＴｉｍｅＡＲＱ ２を求めることができる。
第２の実施形態の無線ロス率を説明する。リンク測定部１６は、無線ロス率として、ＰｒｏｂＡＲＱ Ｎ−１、ＰｒｏｂＡＲＱ Ｎ−２、・・・、ＰｒｏｂＡＲＱ １、ＰｒｏｂＡＲＱ ０（＝ＰｒｏｂＡＲＱ ＯＦＦ）を求める。ここで、ＰｒｏｂＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）は、ＡＲＱ制御による最大再送回数をｉ回に減らした場合に救済されなくなるパケットロス率に対応している。
例えば、Ｎ＝５のときにＰｒｏｂＡＲＱ ２を求める場合を考える。このとき、リンク測定部１６はＰｒｏｂＡＲＱ ２＝Ｌ２ＡＲＱ ２／Ｓ＋Ｌ３ＡＲＱ ２／Ｓを求める。ここで、Ｓは無線端末１のＴＣＰ処理部１１がＴＣＰパケットを送信した回数である。Ｌ２ＡＲＱ ２は「無線端末１が、ＴＣＰパケットを送信する際にＮＡＣＫ信号を３（＝ｉ＋１）回以上受信した回数」となる。Ｌ３ＡＲＱ ２は「無線端末１が、ＴＣＰパケットを受信する際にＮＡＣＫ信号を３（＝ｉ＋１）回以上送信した回数」となる。無線端末１は上記のＬ２ＡＲＱ ２およびＬ３ＡＲＱ ２を計測できるので、ＰｒｏｂＡＲＱ ２を求めることができる。
次に、時間推定部１７２を説明する。時間推定部１７２は、推定ＴＣＰ ＲＴＴを求める。まず時間推定部１７２は、トランスポート測定部１５が求めた現行ＴＣＰ ＲＴＴであるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮを取得する。また時間推定部１７２は、リンク測定部１６が求めた無線遅延時間であるＴｉｍｅＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を取得する。そして時間推定部１７２は、推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ｉ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ＯＮ‐ＴｉｍｅＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を求める。
確率推定部１７３は、推定ＴＣＰロス率を求める。まず確率推定部１７３は、トランスポート測定部１５が求めた現行ＴＣＰロス率であるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮを取得する。また確率推定部１７３は、リンク測定部１６が求めた無線ロス率であるＰｒｏｂＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を取得する。そして確率推定部１７３は、推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ｉ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ＯＮ＋ＰｒｏｂＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を求める。
第２導出部１７４は、推定ＴＣＰスループットを求める。まず第２導出部１７４は、時間推定部１７２が求めた推定ＴＣＰ ＲＴＴであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＲＴＴＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を取得する。また第２導出部１７４は、確率推定部１７３が求めた推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を取得する。そして第２導出部１７４は、取得した推定ＴＣＰ ＲＴＴおよびＴＣＰロス率、ならびに、データサイズＢおよびＴＣＰ固有パラメータを用い、式（１）に基づいて推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を求める。ここで、データサイズＢまたはＴＣＰ固有パラメータαについては、トランスポート計測部またはＴＣＰ処理部１１から取得してもよいし、所定の値を用いてもよい。
判定部１７５は、現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットとから、ＡＲＱ制御の要否を判定する。まず判定部１７５は、第１導出部１７１から現行ＴＣＰスループットをｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ＯＮを取得する。また判定部１７５は、第２導出部１７４から推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を取得する。そして判定部１７５は現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットそれぞれとを比較する。もし現行ＴＣＰスループットが最も大きければ、判定部１７５は処理を終了する。一方、もし推定ＴＣＰスループットのｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ｉ（１≦ｉ≦Ｎ−１）が最も大きければ、判定部１７５はＡＲＱ制御の最大送信回数をｉ回と変更する信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。また、もし推定ＴＣＰスループットのｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＡＲＱ ０が最も大きければ、判定部１７５はＡＲＱ制御をＯＦＦとする信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。
図１７に第２の実施の形態における無線システムの動作シーケンスの例を示す。ここでは、図１７において図１１と異なる点を中心に簡単に説明する。なお、図１７においては最大再送回数をＲＴ（ＲｅＴｒｙ）と表記している。
この例では、当初、無線システムはＡＲＱの最大再送回数Ｎ＝５で運用されている（Ｓ２０１〜２０６）。無線端末１の判定部１７５は、一度目の判定においてＡＲＱの最大送信回数Ｎ＝３に変更することを決定している（Ｓ２０７〜Ｓ２１０）。そして、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、最大送信回数を変更するためのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージを無線基地局２に送信する（Ｓ２１１〜２１３）。このときのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージにおいては、ＡＲＱ＿ＲＥＴＲＹ＿ＴＩＭＥＯＵＴ ＴＬＶに、変更後の最大再送回数３が設定される。
また、無線端末１の判定部１７５は、二度目の判定においてＡＲＱを停止することを決定している（Ｓ２１４〜Ｓ２１７）。そして、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、最大送信回数を停止するためのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージを無線基地局２に送信する（Ｓ２１８〜２２０）。このときのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージにおいては、ＡＲＱ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶに０（ＡＲＱ ＯＦＦ）が設定される。
上述したように、第２の実施形態における通信システムによれば、無線通信において実際にＡＲＱの最大再送回数を変更することなく変更後のＴＣＰスループットが得られる。そのため、ＡＲＱの最大再送回数を変更することによりＴＣＰスループットがさらに低下する場合を回避することが可能となる。すなわち、第２の実施形態における通信システムによれば、再送制御の最大再送回数の変更を、変更前に変更後のスループットを確認した上で実施することが可能となる。
〔ｃ〕第３実施形態
第１の実施形態は、無線層におけるＡＲＱを実施している際に、ＡＲＱを停止した場合のスループットを推定したり、無線層におけるＡＲＱを停止している際に、ＡＲＱを開始した場合のスループットを推定するものである。これに対し、第３の実施形態は、無線層におけるＦＥＣを実施している際に、ＦＥＣを停止した場合のスループットを推定したり、無線層におけるＦＥＣを停止している際に、ＦＥＣを開始した場合のスループットを推定するものである。
なお、無線技術標準であるＷｉＭＡＸは、ＦＥＣ単独の機能は備えていない。そのため、ＷｉＭＡＸにおいてＦＥＣを用いるためには、前述したＨＡＲＱを利用するか、新たにＦＥＣ単独の機能を組み込む必要がある。もちろん、本実施の形態はＷｉＭＡＸに限定されるものではない。
第３の実施形態は、第１の実施形態と共通する点が多い。以下では第３の実施形態において第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１８は、第３の実施形態の通信システムにおける無線端末１の機能構成を示す。図１８の無線端末１は、第１の実施形態の無線端末１（図２）における時間推定部１７２に替えて、サイズ推定部１７６を備える。
また、第３の実施形態においては、無線端末１および無線基地局２のＭＡＣ処理部１３が異なる。さらに、無線端末１のトランスポート測定部１５、リンク測定部１６、通信制御部１７（第２導出部１７４、判定部１７５を備える）の各処理が、第１の実施形態と異なる。
まず、第３の実施形態における無線端末１のＭＡＣ処理部１３および無線基地局２のＭＡＣ処理部２３を説明する。基本的な無線フレーム送受信の流れについては、第１の実施形態と同じである。ただし、第３の実施形態のＭＡＣ処理部１３および２３はＦＥＣ制御を行う点が異なる。また、第３の実施形態のＭＡＣ処理部１３および２３は必ずしもＡＲＱ制御を行わなくてもよい点も異なる。
ＦＥＣは所定の符号化率に基づく冗長データを用いることで、再送を行わずに、誤りデータを復元する技術である。無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、データを送信する際に予め冗長データを他のフレームに含めて送信する。無線基地局２のＭＡＣ処理部２３で伝送誤りが検出された場合、冗長データから誤りのあったデータを復元する。送信側と受信側が入れ替わっても同じである。
ＦＥＣは所定の符号化率に基づく冗長データを利用する。そのため、ＦＥＣを実施するとデータ伝送の効率が下がる側面もあるが、再送が不要なため、無線品質が悪い場合などは却って効率的にデータ伝送を行うことができる。すなわち、ＦＥＣを用いることにより、無線品質が悪いことによりフレームが毀損しやすいような場合であっても、無線回線における通信の信頼性がある程度確保される。
第３の実施形態における通信制御部１７は、ＦＥＣ制御がＯＮの場合の現行ＴＣＰスループットｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＦＥＣ ＯＮを求める。また、通信制御部１７は、ＡＲＱ制御がＯＦＦの場合の推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＴＰＦＥＣ ＯＦＦを推定する。
ＴＣＰスループットは式（１）により求められる。ここで、式（１）のＲＴＴおよびＴＣＰ固有パラメータαは、ＦＥＣ制御の有無にかかわらず変動しない。しかし、式（１）のデータサイズＢおよびパケットロス率Ｐは、ＦＥＣ制御の有無により変動する。その為、ＴＣＰスループットを推定するためには、ＢとＰを推定する必要がある。ただし、Ｐの推定については、第1実施例で述べたのと同様に行えばよい。そこで、以下ではＴＣＰパケットのデータサイズであるＢの推定について説明する。
ＴＣＰパケットのデータサイズＢは、ＭＳＳ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｓｉｚｅ）と、ＦＥＣの符号化率によって決まる。ＭＳＳとは、１つのパケットに格納できる最大のデータサイズである。ＴＣＰパケットのＭＳＳは下位層のネットワークにより異なるが、一般に千〜数千バイト程度でありそれほど大きくない。そのためほとんどのＴＣＰパケットのデータサイズはＭＳＳであると仮定できる。したがって、ＦＥＣ制御がＯＦＦの場合、ＴＣＰパケット１つあたりに含まれるデータサイズＢの平均はほぼＭＳＳに等しくなる。
他方、ＦＥＣの符号化率をＥとする。ＦＥＣ制御がＯＮの場合、Ｂの平均はＭＳＳ×Ｅバイトとなる。
以上の説明に基づき、第３の実施形態の無線端末１のトランスポート測定部１５、リンク測定部１６、サイズ推定部１７６、第２導出部１７４、判定部１７５を順に説明する。
トランスポート測定部１５は、第１の実施形態と同様にして、現行ＴＣＰロス率を測定する。トランスポート測定部１５は、第１の実施形態と異なり、現行ＴＣＰ ＲＴＴを測定する必要はない。
リンク測定部１６は、ＭＡＣ処理部１３を監視し、無線ロス率を測定する。ただし、測定の方法は第１の実施形態と異なる。ＦＥＣがＯＮの場合、リンク測定部１６は、「ＭＡＣ処理部１３がＦＥＣ処理を行うこと無しに無線フレームを正しく復号できず、ＦＥＣ処理を行うことで無線フレームを正しく復号できた確率」を無線ロス率として測定する。端的にいえば、この無線ロス率は、ＦＥＣ制御によってＴＣＰパケットの送受信が成功する確率（仮にＦＥＣをＯＦＦにするとこの確率の分は全てパケットロスになる）に対応している。
一方、ＦＥＣがＯＦＦの場合、リンク測定部１６は、制御用サービスフローを監視して無線ロス率を測定する。この測定は第１の実施例と同様の考えに基づいて行えばよい。なお、リンク測定部１６は、第１の実施形態と異なり、無線遅延時間を測定する必要はない。
サイズ推定部１７６は、パケットのデータサイズＢを推定する。ＦＥＣがＯＮの場合、サイズ推定部１７６はＴＣＰ処理部１１からＭＳＳを取得し、推定データサイズｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰＡＲＱ ＯＦＦ＝ＭＳＳとする。一方ＦＥＣがＯＦＦの場合、サイズ推定部１７６は、ＴＣＰ処理部１１からＭＳＳを取得するとともに、ＭＡＣ処理部１３から無線符号化率（ＦＥＣの符号化率）Ｅを取得する。そして、サイズ推定部１７６は、推定データサイズｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰＡＲＱ ＯＮ＝ＭＳＳ×Ｅを計算する。
第２導出部１７４は、推定ＴＣＰスループットを求める。まず第２導出部１７４は、確率推定部１７３が求めた推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＦＥＣ ＯＮまたはｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＦＥＣ ＯＦＦを取得する。また第２導出部１７４は、サイズ推定部１７６が求めた推定データサイズであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＳｉｚｅＦＥＣ ＯＮまたはｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＳｉｚｅＦＥＣ ＯＦＦを取得する。そして第２導出部１７４は、取得した推定ＴＣＰロス率および推定データサイズ、ならびに、ＴＣＰ ＲＴＴおよびＴＣＰ固有パラメータを用い、式（１）に基づいて推定ＴＣＰスループットを求める。ここで、ＴＣＰ ＲＴＴについては、第２導出部１７４はトランスポート測定部１５から取得してもよいし、定数とみなして所定の値を用いてもよい。また、ＴＣＰ固有パラメータαについては、第２導出部１７４はＴＣＰ処理部１１から取得してもよいし、所定の値を用いてもよい。
判定部１７５は、現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットとから、ＦＥＣ制御の要否を判定する。まず判定部１７５は、第１導出部１７１から現行ＴＣＰスループットを取得する。また判定部１７５は、第２導出部１７４から推定ＴＣＰスループットを取得する。そして判定部１７５は現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットとを比較する。もし現行ＴＣＰスループットの方が大きければ、判定部１７５は処理を終了する。一方、もし推定ＴＣＰスループットの方が大きければ、判定部１７５は、ＴＣＰ通信を行うサービスフローのＦＥＣの有無を切り替える信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。すなわち、推定ＴＣＰスループットの方が大きく且つＦＥＣ ＯＮの場合、判定部１７５はＦＥＣ制御をＯＦＦとする信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。また推定ＴＣＰスループットの方が大きく且つＦＥＣ ＯＦＦの場合、判定部１７５はＦＥＣ制御をＯＮとする信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。
図１９に第３の実施の形態における無線システムの動作シーケンスの例を示す。ここでは、図１９において図１１と異なる点を中心に簡単に説明する。
この例では、当初、無線システムはＦＥＣ制御がＯＮで運用されている（Ｓ４０１〜４０６）。無線端末１の判定部１７５は、一度目の判定においてＦＥＣをＯＦＦに変更することを決定している（Ｓ４０７〜Ｓ４１０）。そして、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、ＦＥＣをＯＦＦに変更するためのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージを無線基地局２に送信する（Ｓ４１１〜４１３）。このときのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージにおいては、ＦＥＣ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶに０（ＦＥＣ ＯＦＦ）が設定される。
また、無線端末１の判定部１７５は、三度目の判定においてＦＥＣをＯＮに変更することを決定している（Ｓ４１７〜４２０）。そして、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、ＦＥＣをＯＮに変更するためのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージを無線基地局２に送信する（Ｓ４２１〜４２３）。このときのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージにおいては、ＦＥＣ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶに１（ＦＥＣ ＯＮ）が設定される。
第３の実施形態において、無線端末１のＭＡＣ処理部１３と無線基地局のＭＡＣ処理部２３とが送受信する制御メッセージの例を説明する。ここでは、第１の実施形態の制御メッセージ（図１３乃至１４）と異なる点を中心に簡単に説明する。
図２０は第３の実施形態におけるＤＳＡ−ＲＥＱメッセージを説明する図である。第３の実施形態におけるＤＳＡ−ＲＥＱメッセージは、図１３（Ａ）に示すＤＳＡ−ＲＥＱメッセージにおけるＡＲＱ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶの代わりに、またはこれらに加えて、図２０のＦＥＣ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶを含むことができる。ＦＥＣ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶフィールドにおいて、新規作成するサービスフローに対するＡＲＱのＯＮ／ＯＦＦを設定する。
また、ＤＳＡ−ＲＴＰメッセージ（図１３（Ｂ））、ＤＳＣ−ＲＥＱメッセージ（図１４（Ａ））、およびＤＳＣ−ＲＳＰメッセージ（図１４（Ｂ））においても、ＤＳＡ−ＲＥＱメッセージと同様に、ＦＥＣ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶを含むことができる。
上述したように、第３の実施形態における通信システムによれば、無線通信において実際にＦＥＣを停止することなくＦＥＣ停止中のＴＣＰスループットが得られる。そのため、ＦＥＣをＯＮからＯＦＦに切り替えることによりＴＣＰスループットがさらに低下する場合を回避することが可能となる。また、第３の実施形態における通信システムによれば、無線通信において実際にＦＥＣを実施することなくＦＥＣ実施中のＴＣＰスループットが得られる。そのため、ＦＥＣをＯＦＦからＯＮに切り替えることによりＴＣＰスループットがさらに低下する場合を回避することが可能となる。すなわち、第３の実施形態における通信システムによれば、誤り訂正符号化の停止への移行を、停止前に停止後のスループットを確認した上で実施することが可能となる。
〔ｄ〕第４実施形態
第３の実施形態は、無線層におけるＦＥＣを実施している際に、ＦＥＣを停止した場合のスループットを推定したり、無線層におけるＦＥＣを停止している際に、ＦＥＣを開始した場合のスループットを推定するものである。これに対し、第４の実施形態は、所定の符号化率に基づいてＦＥＣを実施している際に、ＦＥＣの符号化率を変更した場合のスループットを推定するものである。
第４の実施形態は、第３の実施形態と共通する点が多い。以下では第４の実施形態において第３の実施形態と異なる点を中心に説明する。
第４の実施形態の無線端末１の機能構成は第３の実施形態と同じであるが、リンク測定部１６、サイズ推定部１７６、確率推定部１７３、第２導出部１７４、判定部１７５の各処理が異なっている。以下ではこれらについて順に説明する。
無線端末１のリンク測定部１６は、無線処理部が送受信する無線フレームを監視する。リンク測定部１６は、監視期間中に無線ロス率を求める。第４の実施形態では、無線ロス率の内容が、第３の実施形態と異なる。以下ではＦＥＣにおいて選択可能なＭ個の符号化率から成る集合を｛Ｅｊ｜０≦ｊ≦Ｍ｝とする。また、ＦＥＣがＯＮで運用されており、ＦＥＣの符号化率（無線符号化率）がｐｒｅｓｅｎｔ＿Ｅ＝Ｅｐであるとして説明する。
第４の実施形態の無線ロス率を説明する。リンク測定部１６は、無線ロス率として、ＰｒｏｂＦＥＣ Ｍ、ＰｒｏｂＦＥＣ Ｍ−１、・・・、ＰｒｏｂＦＥＣ １、ＰｒｏｂＦＥＣ ０（＝ＰｒｏｂＦＥＣ ＯＦＦ）を求める。ここで、ＰｒｏｂＦＥＣ ｊ＝Ｑｊ−Ｑｐ（０≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）とする。
Ｑｊは、「無線符号化率ＥｊのＦＥＣ制御を実施した場合に、無線フレームを正しく復号できると推定される確率」である。Ｑｐは、「現行の無線符号化率ＥｐのＦＥＣ制御により、無線フレームを正しく復号できる確率」である。端的にいえば、この無線ロス率ＰｒｏｂＦＥＣ ｊは、ＦＥＣ制御の無線符号化率を（Ｅｐから）Ｅｊに切り替えた場合を基準として、現行の符号化Ｅｐによって無線フレームの送受信失敗が成功に導かれる確率に対応している。すなわち、仮にＦＥＣの符号化率を切り替えるとこの確率の分は全てパケットロスになる。
次に、サイズ推定部１７６を説明する。サイズ推定部１７６は、推定データサイズを求める。サイズ推定部１７６は、ＴＣＰ処理部１１からＭＳＳを取得するとともに、ＭＡＣ処理部１３から無線符号化率｛Ｅｊ｜０≦ｊ≦Ｍ｝を取得する。そして、サイズ推定部１７６は、推定データサイズｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＳｉｚｅＦＥＣ ｊ＝ＭＳＳ×Ｅｊ（０≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）を計算する。
確率推定部１７３は、推定ＴＣＰロス率を求める。まず確率推定部１７３は、トランスポート測定部１５が求めた現行ＴＣＰロス率であるｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＦＥＣ ｐを取得する。また確率推定部１７３は、リンク測定部１６が求めた無線ロス率であるＰｒｏｂＦＥＣ ｊ（０≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）を取得する。そして確率推定部１７３は、推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＦＥＣ ｊ＝ｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＦＥＣ ｐ＋ＰｒｏｂＦＥＣ ｊ（０≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）を求める。
第２導出部１７４は、推定ＴＣＰスループットを求める。まず第２導出部１７４は、サイズ推定部１７６が求めた推定データサイズであるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＳｉｚｅＦＲＣ ｊ（０≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）を取得する。また第２導出部１７４は、確率推定部１７３が求めた推定ＴＣＰロス率であるｅｓｔｉｍａｔｅｄ＿ＴＣＰ＿ＬｏｓｓＦＲＣ ｊ（０≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）を取得する。そして第２導出部１７４は、取得した推定データサイズおよびＴＣＰロス率、ならびに、ＲＴＴおよびＴＣＰ固有パラメータを用い、式（１）に基づいて推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＦＲＣ ｊ（０≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）を求める。ここで、ＴＣＰ ＲＴＴについては、第２導出部１７４はトランスポート測定部１５から取得してもよいし、定数とみなして所定の値を用いてもよい。また、ＴＣＰ固有パラメータαについては、第２導出部１７４はＴＣＰ処理部１１から取得してもよいし、所定の値を用いてもよい。
判定部１７５は、現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットとから、ＡＲＱ制御の要否を判定する。まず判定部１７５は、第１導出部１７１から現行ＴＣＰスループットをｐｒｅｓｅｎｔ＿ＴＣＰ＿ＴＰＦＥＣ ｐを取得する。また判定部１７５は、第２導出部１７４から推定ＴＣＰスループットｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＦＲＣ ｊ（０≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）を取得する。そして判定部１７５は現行ＴＣＰスループットと推定ＴＣＰスループットそれぞれとを比較する。もし現行ＴＣＰスループットが最も大きければ、判定部１７５は処理を終了する。一方、もし推定ＴＣＰスループットのｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＦＲＣ ｊ（１≦ｊ≦Ｍ、ｊ≠ｐ）が最も大きければ、判定部１７５は無線符号化率をＥｊと変更する信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。また、もし推定ＴＣＰスループットのｅｓｔｉｍａｔｅ＿ＴＣＰ＿ＴＰＦＥＣ ０が最も大きければ、判定部１７５はＦＥＣ制御をＯＦＦとする信号をＭＡＣ処理部１３に入力する。
図２１に第４の実施形態における無線システムの動作シーケンスの例を示す。また、ＦＥＣ制御において採りうる無線符号化率の例を図２２に示す。ここでは、図２１において図１９と異なる点を中心に簡単に説明する。なお、図２１においては無線符号化率のインデックスをＲＩ（Ｒａｔｅ Ｉｎｄｅｘ）と表記している。
この例では、当初はＦＥＣの無線符号化率Ｅ５＝１８８／２６８で運用されている。無線端末１の判定部１７５は、一度目の判定において無線符号化率Ｅ３＝１８８／２３６に変更することを決定している。そして、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、無線符号化率を変更するためのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージを無線基地局２に送信する。このときのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージにおいては、図２０に示すＦＥＣ＿ＥＮＣＯＤＥ＿ＰＡＲＡＭ ＴＬＶに、変更後の無線符号化率が指定される。
また、無線端末１の判定部１７５は、二度目の判定においてＦＥＣを停止することを決定している。そして、無線端末１のＭＡＣ処理部１３は、ＦＥＣを停止するためのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージを無線基地局２に送信する。このときのＤＳＣ−ＲＥＱメッセージにおいては、ＦＥＣ Ｅｎａｂｌｅ ＴＬＶに０（ＦＥＣ ＯＦＦ）が設定される。
上述したように、第４の実施形態における通信システムによれば、無線通信において実際にＦＥＣの符号化率を変更することなく変更後のＴＣＰスループットが得られる。そのため、ＦＥＣの符号化率を変更することによりＴＣＰスループットがさらに低下する場合を回避することが可能となる。すなわち、第４の実施形態における通信システムによれば、誤り訂正符号化の符号化率の変更を、変更前に変更後のスループットを確認した上で実施することが可能となる。
〔ｅ〕その他の実施例
上記の第１から第４の実施形態は、適宜組み合わせることができる。
例えば、第１の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせることにより、ＡＲＱ ＯＮ且つＦＥＣ ＯＮからＡＲＱ ＯＦＦ且つＦＥＣ ＯＮへ切り替える等のように、ＡＲＱとＦＥＣとを組み合わせた切り替えを行うことが可能となる。これにより、ＡＲＱとＦＥＣそれぞれの有無を組み合わせた最適なスループットを確保することができる。
さらに、例えば第２の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせることにより、ＡＲＱ 最大再送回数５回且つＦＥＣ無線符号化率１８８／２６８からＡＲＱ最大再送回数３回且つＦＥＣ無線符号化率１８８／２５２へ切り替える等のように、ＡＲＱの最大再送回数とＦＥＣの無線符号化率とを組み合わせた切り替えを行うことが可能となる。これにより、ＲＱの最大再送回数とＦＥＣの無線符号化率を組み合わせた最適なスループットを確保することができる。
以下では、上記の各実施形態におけるバリエーションを説明する。
上記の各実施形態においては、所定の満了期間が設定されたタイマ１８がエクスパイアしたことを契機として、トランスポート測定部１５やリンク測定部１６等が処理を開始していた。この満了期間としては、一定値でもよいし、サービスフローが対象とするアプリケーション毎に異なる値を用いてもよい。
例えば、無線端末１は図２３に示すようなタイマ１８テーブルを備え、タイマ１８はこのタイムテーブルを参照し、サービスフローが対象とするアプリケーション毎に満了期間を異なるものとすることができる。サービスフローが対象とするアプリケーションは、サービスフローを流れるＴＣＰパケットに付加されたＴＣＰヘッダ内のポート番号によって識別することができる。
アプリケーション毎に異なる満了期間を設定することにより、例えばＨＴＴＰのように比較的リアルタイム性の高いアプリケーションには即時性のあるＡＲＱ／ＦＥＣ制御を行うことができるため、その結果スループットの低下による影響を最小限にできる。また、ＦＴＰのように比較的リアルタイム性の低いアプリケーションは間隔をあけて判定を行うことができるため、ＡＲＱ／ＦＥＣ制御による処理負荷を抑えることができる。
また、タイマ１８を用いずに、判定部１７５等が処理を開始する構成としてもよい。例えば、現行ＴＣＰスループットが所定値以下（例えば回線帯域の５％以下など)となったことを契機として、トランスポート測定部１５やリンク測定部１６等が処理を開始することもできる。これにより、ＴＣＰスループットの上昇に即応してＡＲＱ／ＦＥＣ制御を行うことができるようになる。
また、上記実施の形態においては、式（１）に基づいて絶対的なＴＣＰスループットを求めているが、相対的なスループットを求めるようにしてもよい。例えば、第１の実施形態においては、前述の通り、式（１）のパラメータのうちでＲＴＴとＰのみが変数であり、Ｂとαは定数である。したがって、第１の実施形態においては、式（１）を用いることなく、相対的なスループットとしてＲ´＝１／（ＲＴＴ×Ｐ）を求めて、これの大小に基づいて判定を行ってもよい。もちろん、Ｒ´´＝ＲＴＴ×Ｐの小大に基づいて判定を行ってもよい。これにより、スループットを求める際の演算量を減らすことができる。その他の実施形態についても、これと同様に、相対的なスループットに基づく判定を行うことができる。
また、第２の実施形態において、ＴＣＰスループットが最適となるようなＡＲＱ最大再送回数を実施するように判定しているが、必ずしも「最適」でなくてもよい。例えば、別の所定の条件を用い、スループットが２番目以降のＡＲＱ最大再送回数を選択してもよい。一例として、スループットが最適となるような最大再送回数を設定すると無線端末１や無線基地局２が過負荷となることが推定される場合、スループットが２番目以降のＡＲＱ最大再送回数を選択することができる。
また、上記の各実施の形態においては、無線端末１と無線基地局２とを備える通信システムにおいて、無線端末１側が主導して動作するものである。しかし、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、無線端末１と無線基地局２とを備える通信システムにおいて、無線基地局２側が主導して動作してもよい。この場合、上記実施の形態の無線端末１と無線基地局２の動作が入れ替わるだけなので、詳細な説明は割愛する。
さらに、上記の各実施の形態においては、無線端末１が無線通信を行う通信システムであるが、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、本発明は有線端末が有線通信を行う場合にも適用可能である。
［付記１］下位層で再送制御を実施しているときの上位層での送信完了時間と該再送制御に要する時間とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信完了時間を推定する時間推定部と、前記再送制御を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記再送制御を実施しない場合の推定スループットを求める第１導出部と
を備えることを特徴とする通信装置。
［付記２］前記再送制御を実施しているときのスループットと、該再送制御を実施しない場合の前記推定スループットとに基づき、該再送制御を停止するかを判定する判定部
をさらに備えることを特徴とする付記１記載の通信装置。
［付記３］下位層で再送制御を実施していないときの上位層での送信完了時間と該再送制御に要すると見積もられる時間とに基づいて、該再送制御を実施する場合の推定送信完了時間を推定する時間推定部と、
前記再送制御を実施していないときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功すると見積もられる回数とに基づいて、該再送制御を実施する場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記再送制御を実施しない場合のスループットを求める第１導出部と
を備えることを特徴とする通信装置。
［付記４］下位層で最大再送回数が所定値である再送制御を実施しているときの上位層での送信完了時間と該再送制御に要する時間とに基づいて、該最大再送回数を変更する場合の推定送信完了時間を推定する時間推定部と、
前記最大再送回数が前記所定値である前記再送制御を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該最大再送回数を変更する場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記最大再送回数を変更する場合の推定スループットを求める第１導出部と
を備えることを特徴とする通信装置。
［付記５］下位層で誤り訂正符号化を実施しているときの上位層でのデータサイズに基づいて、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定データサイズを推定するサイズ推定部と、
前記誤り訂正符号化を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記誤り訂正符号化を実施しない場合の推定スループットを求める第１導出部とを備えることを特徴とする通信装置。
［付記６］前記誤り訂正符号化を実施しているときのスループットと、該誤り訂正符号化を実施しない場合の前記推定スループットとに基づき、該誤り訂正符号化を停止するかを判定する判定部
をさらに備えることを特徴とする付記５記載の通信装置。
［付記７］下位層で誤り訂正符号化を実施していないときの上位層のデータサイズに基づいて、該誤り訂正符号化を実施する場合の推定データサイズを推定するサイズ推定部と、
前記誤り訂正符号化を実施していないときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功すると見積もられる回数とに基づいて、該誤り訂正符号化を実施する場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記誤り訂正符号化を実施しない場合のスループットを求める第１導出部とを備えることを特徴とする通信装置。
［付記８］下位層で所定の符号化率に基づき誤り訂正符号化を実施しているときの該符号化率と上位層のデータサイズとに基づいて該符号化率を変更する場合の推定データサイズを推定するサイズ推定部と、
前記誤り訂正符号化を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、前記符号化率を変更する場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記符号化率を変更する場合の推定スループットを求める第１導出部とを備えることを特徴とする通信装置。
［付記９］下位層で再送制御を実施しているときの上位層での送信完了時間と該再送制御に要する時間とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信完了時間を推定し、
前記再送制御を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信失敗率を推定し、
前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記再送制御を実施しない場合の推定スループットを求めることを特徴とする通信方法。
［付記１０］ 下位層で誤り訂正符号化を実施しているときの上位層のデータサイズに基づいて、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定データサイズを推定し、
前記誤り訂正符号化を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定送信失敗率を推定し、
前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記誤り訂正符号化を実施しない場合の推定スループットを求めることを特徴とする通信方法。
［付記１１］プロセッサとメモリとを備え、
前記プロセッサは、
前記メモリから読み出した下位層で再送制御を実施しているときの上位層での送信完了時間と該再送制御に要する時間とに基づいて推定した、該再送制御を実施しない場合の推定送信完了時間を前記メモリに格納し、
前記メモリから読み出した前記再送制御を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて推定した、該再送制御を実施しない場合の推定送信失敗率を前記メモリに格納し、
前記メモリから読み出した前記推定送信完了時間 と前記推定送信失敗率とに基づいて前記再送制御を実施しない場合の推定スループットを求める
ことを特徴とする通信装置。
［付記１２］プロセッサとメモリとを備え、
前記プロセッサは、
前記メモリから読み出した下位層で誤り訂正符号化を実施しているときの上位層でのデータサイズに基づいて推定した、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定データサイズを前記メモリに格納し、
前記メモリから読み出した前記メモリから読み出した前記誤り訂正符号化を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて推定した、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定送信失敗率を前記メモリに格納し、
前記メモリから読み出した前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記誤り訂正符号化を実施しない場合の推定スループットを求める
ことを特徴とする通信装置。
１：無線端末
２：無線基地局
３：サーバ
４：ゲートウェイ
５：インターネット
６：ゲートウェイ

Claims (10)

  1. 下位層で再送制御を実施しているときの上位層での送信完了時間と該再送制御に基づいて該下位層で送信失敗となった場合の往復時間の総和とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信完了時間を推定する時間推定部と、
    前記再送制御を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
    前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記再送制御を実施しない場合の推定スループットを求める第１導出部と
    を備えることを特徴とする通信装置。
  2. 前記再送制御を実施しているときのスループットと、該再送制御を実施しない場合の前記推定スループットとに基づき、該再送制御を停止するかを判定する判定部
    をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
  3. 下位層で再送制御を実施していないときの上位層での送信完了時間と該再送制御に基づいて該下位層で送信失敗となった場合の往復時間の総和の見積もり値とに基づいて、該再送制御を実施する場合の推定送信完了時間を推定する時間推定部と、
    前記再送制御を実施していないときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功すると見積もられる回数とに基づいて、該再送制御を実施する場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
    前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記再送制御を実施する場合のスループットを求める第１導出部と
    を備えることを特徴とする通信装置。
  4. 下位層で最大再送回数が所定値である再送制御を実施しているときに該最大再送回数を変更する場合、上位層での送信完了時間と、該再送制御に基づいて該下位層で該変更前に送信失敗となった場合の往復時間の総和と該変更後に送信失敗となる場合の往復時間の総和の見積もり値との差分とに基づいて、該最大再送回数を変更する場合の推定送信完了時間を推定する時間推定部と、
    前記最大再送回数が前記所定値である前記再送制御を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該最大再送回数を変更する場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
    前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記最大再送回数を変更する場合の推定スループットを求める第１導出部と
    を備えることを特徴とする通信装置。
  5. 下位層で誤り訂正符号化を実施しているときの上位層でのデータサイズに基づいて、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定データサイズを推定するサイズ推定部と、
    前記誤り訂正符号化を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
    前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記誤り訂正符号化を実施しない場合の推定スループットを求める第１導出部と
    を備えることを特徴とする通信装置。
  6. 前記誤り訂正符号化を実施しているときのスループットと、該誤り訂正符号化を実施しない場合の前記推定スループットとに基づき、該誤り訂正符号化を停止するかを判定する判定部
    をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の通信装置。
  7. 下位層で誤り訂正符号化を実施していないときの上位層のデータサイズに基づいて、該誤り訂正符号化を実施する場合の推定データサイズを推定するサイズ推定部と、
    前記誤り訂正符号化を実施していないときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功すると見積もられる回数とに基づいて、該誤り訂正符号化を実施する場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
    前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記誤り訂正符号化を実施しない場合のスループットを求める第１導出部と
    を備えることを特徴とする通信装置。
  8. 下位層で所定の符号化率に基づき誤り訂正符号化を実施しているときの該符号化率と上位層のデータサイズとに基づいて該符号化率を変更する場合の推定データサイズを推定するサイズ推定部と、
    前記誤り訂正符号化を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、前記符号化率を変更する場合の推定送信失敗率を推定する確率推定部と、
    前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記符号化率を変更する場合の推定スループットを求める第１導出部と
    を備えることを特徴とする通信装置。
  9. 下位層で再送制御を実施しているときの上位層での送信完了時間と該再送制御に基づいて該下位層で送信失敗となった場合の往復時間の総和とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信完了時間を推定し、
    前記再送制御を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該再送制御によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該再送制御を実施しない場合の推定送信失敗率を推定し、
    前記推定送信完了時間と前記推定送信失敗率とに基づいて前記再送制御を実施しない場合の推定スループットを求める
    ことを特徴とする通信方法。
  10. 下位層で誤り訂正符号化を実施しているときの上位層のデータサイズに基づいて、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定データサイズを推定し、
    前記誤り訂正符号化を実施しているときの上位層での送信失敗回数と該誤り訂正符号化によって上位層での送信が成功した回数とに基づいて、該誤り訂正符号化を実施しない場合の推定送信失敗率を推定し、
    前記推定データサイズと前記推定送信失敗率とに基づいて前記誤り訂正符号化を実施しない場合の推定スループットを求める
    ことを特徴とする通信方法。
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