(57)【要約】【課題】パケット通信における受信データの誤りを再送により回復してパケット又はパケットフレームの伝送を行う伝送装置を提供する。【解決手段】  本発明の伝送装置１００は、対向する伝送装置１００’から送信されたパケットの受信データについて所定の判定基準に従って再送の要否を判定し、再送を要求する際には当該対向する伝送装置に対して再送要求を行う再送送信処理部２３０及び再送受信処理部２３５と、正常受信したパケットについて予め定めたクラス判別基準に基づき低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別するクラス分け処理部２１５と、当該低遅延伝送クラス以外のパケットについてのみリオーダに関する回復処理を行う順序制御部２６５と、低遅延伝送クラスに該当するとして判別したパケット及びリオーダに関する回復処理を行ったパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する汎用出力キュー２５５とを備える。【選択図】図１
2014155062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット通信における受信データの誤りを再送により回復してパケットの伝送を行う伝送装置であって、
対向する伝送装置から送信されたパケットの受信データについて所定の判定基準に従って再送の要否を判定し、再送を要求する際には当該対向する伝送装置に対して再送要求を行う再送送受信処理手段と、
正常受信したパケットについて予め定めたクラス判別基準に基づき低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別する第１のクラス分け処理手段と、
当該低遅延伝送クラス以外のパケットについてのみリオーダに関する回復処理を行う順序制御手段と、
当該低遅延伝送クラスに該当するとして判別したパケット及び前記リオーダに関する回復処理を行ったパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する出力キュー手段と、
を備えることを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記再送送受信処理手段は、前記対向する伝送装置から送信されたパケットが前記低遅延伝送クラスに該当するか否かに関わらず、前記所定の判定基準に従って再送の要否を判定することを特徴とする、請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記対向する伝送装置に向けて送信するためのパケットについて前記予め定めたクラス判別基準に基づき低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別する第２のクラス分け処理手段と、
前記第２のクラス分け処理手段による判別結果に応じて低遅延伝送クラスのパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する第１の低遅延用出力キュー手段と、
前記第２のクラス分け処理手段による判別結果に応じて低遅延伝送クラス以外のパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する第１の汎用出力キュー手段と、
前記第１の低遅延用出力キュー手段及び前記第１の汎用出力キュー手段により一時的に蓄積したパケットに関して低遅延伝送クラスのパケットを優先的に出力するようにスケジューリングを行う第１のスケジューリング処理手段と、
前記出力キュー手段を分離して設けられた、前記第１のクラス分け処理手段によって判別した低遅延伝送クラスのパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する第２の低遅延用出力キュー手段、及び、前記リオーダに関する回復処理を行ったパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する第２の汎用出力キュー手段と、
前記第２の低遅延用出力キュー手段及び前記第２の汎用出力キュー手段により一時的に蓄積したパケットに関して低遅延伝送クラスのパケットを優先的に出力するようにスケジューリングを行う第２のスケジューリング処理手段と、
を更に備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記再送送受信処理手段は、前記対向する伝送装置に向けてパケットを送信又は再送信するように処理する再送送信処理手段と、前記対向する伝送装置から送信又は再送信されるパケットを受信するように処理する再送受信処理手段とを備え、
前記再送送信処理手段は、送信又は再送信するパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かの情報を、当該パケットに関して多重伝送する所定の伝送制御情報に追加する伝送制御情報処理手段を有し、
前記再送受信処理手段は、前記対向する伝送装置から送信される当該所定の伝送制御情報により当該パケットが低遅延伝送クラスのパケットであるか否かを識別する伝送制御情報識別手段を有し、
前記順序制御手段は、前記伝送制御情報識別手段によって当該識別したパケットが低遅延伝送クラスのパケットとして再送されるものとして判定した際に、当該低遅延伝送クラスのパケットの再送の受信完了を待つことなく、受信済みの低遅延伝送クラス以外のパケットに関して前記リオーダに関する回復処理を行って前記第２の汎用出力キュー手段に出力する手段を有することを特徴とする、請求項３に記載の伝送装置。
【請求項５】
前記再送送受信処理手段は、パケット単位で伝送し再送の要否を判定する代わりに、パケットをパケットフレームに分割伝送しパケットフレーム単位で再送の要否を判定し、再送を要求する際には当該対向する伝送装置に対して再送要求を行い、当該再送に係る分割伝送されたパケットフレームを受信してパケットを再構成する手段を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の伝送装置。
【請求項６】
前記再送送受信処理手段は、パケット単位で伝送し再送の要否を判定する代わりに、パケットをパケットフレームに分割伝送しパケットフレーム単位で再送の要否を判定し、再送を要求する際には当該対向する伝送装置に対して再送要求を行い、当該再送に係る分割伝送されたパケットフレームを受信してパケットを再構成するように構成され、
前記伝送制御情報処理手段は、送信又は再送信するパケットフレームにより構成されるパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かの情報を、当該パケットに関して多重伝送する所定の伝送制御情報に追加するように構成され、前記伝送制御情報識別手段は、前記対向する伝送装置から送信される当該所定の伝送制御情報により当該パケットフレームが低遅延伝送クラスのパケットのパケットフレームであるか否かを識別するように構成され、前記順序制御手段は、前記伝送制御情報識別手段によって当該識別したパケットフレームが低遅延伝送クラスのパケットのパケットフレームとして再送されるものとして判定した際に、当該低遅延伝送クラスのパケットフレームの再送の受信完了及び当該パケットフレームのパケットを構成する全パケットフレームの受信完了を待つことなく、受信済みの低遅延伝送クラス以外のパケットに関して前記リオーダに関する回復処理を行って前記第２の汎用出力キュー手段に出力するように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイム又は非リアルタイム系データを伝送するパケット通信の技術に関し、特に、パケット通信における受信データの誤りを再送により回復してパケット又はパケットフレームの伝送を行う伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（パケットスケジューリング）
ＩＰ（Internet Protocol）パケットの伝送システムでは、一般に、伝送路がビジーである場合など入力されたパケットを直ちに送信できない場合には、これらのパケットを一旦出力キューと呼ばれるバッファに貯め、送信可能になるまで待機させ、伝送可能な状態になったところで、出力キューの先頭のパケットから順番に送信する。このため、伝送容量を超えて受信データが入力された場合や伝送容量が減少した場合には、出力キューに蓄積されるパケットが増加し、送信までの待ち時間が長くなり、パケットの伝送遅延が増加する性質がある。
【０００３】
特に、電話の音声データなどリアルタイム系データのパケット伝送では、遅延が大きくなりそのパケットを必要とする時刻までにパケットが届かないと、パケット伝送の価値が失われる。
【０００４】
そこで、パケットを幾つかの種類にクラス分けし（ＱｏＳ（Quality of Service）クラス）、ＱｏＳクラス毎に出力キューを分け、各出力キューにおけるパケットの間引き方などの出力キューの管理を行うことや、各出力キューの送信スケジュールを送信の順序や割り当て帯域で調整することで、ＱｏＳクラス単位で遅延や帯域などの通信品質を確保する技法がインターネットや移動通信システムの技術にて知られている（例えば、非特許文献１参照）。また、送信パケットをＱｏＳクラス毎に分け、ＱｏＳクラス毎の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきかを判断し、破棄されなかったパケットはヘッダ圧縮処理を行い、ヘッダ圧縮パケットを分割して得られる所定の単位データを生成し、単位データが送信されるたびにＱｏＳクラスを再度選択し、データ毎のＱｏＳクラスである場合には、送信すべき単位データに対して再送処理を施す技法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
例えば、リアルタイム系のパケットを低遅延伝送クラスに分類し、それ以外の非リアルタイム系のパケットをその他のクラスに分類し、それぞれ短い出力キュー、長い出力キューで送信まで待機させる。そして、低遅延伝送クラスのキューにたまったパケットから優先的に出力するようにスケジューリングすることで、リアルタイム系パケットが出力キューで長く待たされることを防ぎ、これらの遅延を小さく保つことを可能としている。
【０００６】
（ＦＥＣ・再送パラメータ切り替え）
パケット伝送システム、特に無線通信によるシステムでは、通信中に発生したエラーを回復する技術として、誤り訂正によりパケット通信における受信データの誤りを回復するＦＥＣ（Forward Error Correction）技術、エラー部分の受信データを自動的に再送することで、誤りを回復する自動再送要求ＡＲＱ（Automatic Repeat request）、これらを組み合わせるＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）が知られている。一般に、再送に基づくエラー回復技術は、再送回数の上限を大きくするにつれ遅延の最大値が増加するが、エラーの回復率が高まり、パケットロスは少なくなる。
【０００７】
そこで、受信するデータブロックの範囲であるウインドウサイズなど再送要求のパラメータをパケットのデータ種別に応じて切り替える技法が知られている（例えば、特許文献２参照）。例えば、電話やリアルタイム系のパケットでは再送上限を小さく、非リアルタイム系のパケットはパケットロスを少なくするために再送上限が大きくなるように、伝送するパケットに応じてＦＥＣや再送要求のパラメータを調整することが可能である。
【０００８】
さらに、伝送対象をＩＰパケットに限定すれば、再送要求のパラメータをＩＰパケットのトランスポート層プロトコルに応じて切り替えることができる。例えば、トランスポート層プロトコルがＴＣＰであるパケットに対して再送を有効にし、トランスポート層プロトコルがＵＤＰであるパケットに対しては再送を行わない技法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
ＩＰパケットなど可変長のパケット伝送を扱う無線通信システムでは、パケット単位で伝送する場合もあれば、１つ以上のパケットをまとめた上で、一定のサイズのパケットフレーム（単に、「フレーム」とも称される）に分割し、パケットフレーム単位で伝送を行う場合があるが、例えばパケットフレーム単位で再送する例として説明するに、ＡＲＱを応用した幾つかの技法がある。
【００１０】
最も単純な自動再送要求の手法であるＳｔｏｐ‐ａｎｄ‐ｗａｉｔ ＡＲＱ（Stop-and-wait Automatic repeat request）では、一度に１つのパケットフレームを送り、受信側からそのパケットフレームの受信確認（ＡＣＫ：Acknowledge）を受け取るまで、そのパケットフレームの再送を繰り返すことで、パケットフレームの伝送エラーを回復する。この方式は、ＡＣＫを受け取るまで、次のパケットフレームを送らないため、パケットフレーム及びパケットの伝送順序は変化しない。
【００１１】
このＳｔｏｐ‐ａｎｄ‐ｗａｉｔ ＡＲＱは、ＡＣＫを待ってから次のパケットフレームを伝送するため、伝送往復遅延時間が長い場合には、ＡＣＫを待つ時間が長くなり、パケットフレーム伝送に利用できる時間の割合が低下し、スループットが低下する。
【００１２】
そこで、伝送効率のよい自動再送要求の技法として、パケットフレームを連続して送信し、まとめて受信確認を行ない、受信できなかったパケットフレームだけを選択的に再送することで誤りを回復するＳＲ‐ＡＲＱ（Selective RepeatAutomatic Repeat Request）と称される技法がある。しかし、ＳＲ‐ＡＲＱは、一部のパケットフレームだけを再送する場合がある。この場合、遅れて到着する再送パケットフレームを待たねばならないので、再送パケットフレームを含むパケットの伝送完了時刻は、再送パケットフレームを含まないパケットの伝送完了時刻より遅れる。このため、先に送信したパケットの到着が、後から送信したパケットの到着より遅くなる順序逆転現象（リオーダ）が発生する。尚、リオーダは、パケット単位で伝送する場合でも同様に発生する。
【００１３】
このようなリオーダは、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）の伝送速度を著しく低下させることから、ＴＣＰの伝送性能を維持するために、受信側で再送パケットが到着するまで先に到着したパケットの出力を遅らせることでリオーダの回復を行うリオーダ回復処理の技法が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【００１４】
また、リオーダに伴う遅延を緩和させるために、リオーダ回復処理をＴＣＰやＵＤＰ（User Datagram Protocol）のフロー毎に行うことで、再送するパケットが属するフローに属するパケットの出力は遅れるが、それ以外のパケットの出力遅延を起こさないようにする技法が知られている（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特許４１８７９４０号明細書
【特許文献２】特許４５８０７７０号明細書
【特許文献３】特許３７０７９５４号明細書
【特許文献４】特許３９７３５３６号明細書
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】S. Blake, D. Black, M. Carlson, E. Davies, Z. Wang，W. Weiss，“An Architecture for Differentiated Services”, RFC2475, December 1998
【非特許文献２】鹿間敏弘、水野忠則,“Selective-Repeat ARQにおける順序制御方式の提案と性能評価”, 一般社団法人電子情報通信学会, 電子情報通信学会論文誌「通信:B」, vol.J88-B, no.4, pp.718-727, April 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、ＳＲ‐ＡＲＱでは、先に送信したパケットの到着が、後から送信したパケットの到着より遅くなるリオーダが発生し、ＴＣＰの伝送速度を著しく低下させる。このため、特許文献４の技法では、受信側で再送パケットが到着するまで先に到着したパケットの出力を遅らせることでリオーダを回復するようにしている。
【００１８】
しかしながら、特許文献４によるリオーダ回復処理では、再送するパケットがわずかでも発生すると、再送パケット以後に入力されたパケットの全てが、再送パケットが到着するまで遅れて出力される。したがって、再送しなかった多くのパケットについても伝送遅延が生じる。
【００１９】
このため、ＱｏＳクラスを分け出力キューでの遅延を小さくすることや、データ種別により再送上限を制限しても、リオーダ回復処理があるために、わずかでもパケットの再送があれば、その影響を受けて出力遅延が増加する問題がある。
【００２０】
また、非特許文献２の技法では、このようなリオーダに伴う遅延を緩和させるために、このリオーダ回復処理をＴＣＰやＵＤＰのフロー毎に行うことで、全体的に（統計的に）出力遅延を緩和させることができるが、この技法では、フローの数だけリオーダ回復処理が必要でハードウェア規模が大きくなることや、同じフローに属するパケットの出力遅延の増加は防げないという問題があった。
【００２１】
ここで、特許文献３の技法のように、リアルタイム系データに対して再送を行わないように構成すれば、パケットの遅延増加は抑制されるが、伝送エラー耐性が低下し、リアルタイム系データのパケットロスが増加するため好ましくない。
【００２２】
また、通信を行う端末のアプリケーションにてＦＥＣや再送を用いたエラー回復処理を行うように構成する場合、端末が離れた場所にあり往復遅延時間が長くなると再送に時間がかかり、パケットが必要とされる時間に間に合わなくなる問題がある。
【００２３】
本発明の目的は、上述の問題を鑑みて為されたものであり、パケット通信における受信データの誤りを再送により回復するＳＲ‐ＡＲＱにて、パケット又はパケットフレームの伝送に係る遅延増加を効率よく抑制する伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法では、パケットＡがエラーなく伝送され再送が必要でない場合であっても、パケットＡより先に送信されたパケットＢが再送を必要とすると、このパケットＢの再送が完了するまでパケットＡも遅延させていた。一方、本発明による第１態様の伝送装置は、所定の低遅延伝送クラスに該当するパケットについては、リオーダに関する回復処理（本願明細書中、任意のリオーダ回復処理を利用できることから「リオーダ処理」と称する）をスキップするように構成される（即ち、低遅延伝送クラスに該当するパケットのリオーダに関する回復処理を省略し、正常受信したパケット順序で出力）。これにより、低遅延伝送クラスのパケットの出力時には、低遅延伝送クラス以外のパケットの再送に基づく遅延増加が解消される。
【００２５】
また、本発明による第１態様の伝送装置は、低遅延伝送クラスのパケットであっても、エラー発生時には再送を行なうように構成される。これにより、正常受信時と比較してパケット遅延や低遅延伝送クラスのパケットに関するリオーダが発生したとしても従来技法よりも高いスループットが得られるとともに、伝送に係るパケットの信頼性を高く保つことができる。
【００２６】
また、本発明による第２態様の伝送装置は、第１態様の伝送装置の機能に加えて、低遅延伝送クラスのパケットの出力キューと低遅延伝送クラス以外のパケットの出力キューとを分離し、低遅延伝送クラスのパケットの出力を優先的に行うスケジューリング機能を有するように構成される。これにより、低遅延伝送クラスのパケットの送信待ちの遅延の増加を防ぐと共に、受信後のパケットのリオーダ処理による遅延増加防止が連動し、高い遅延防止効果を発揮する。
【００２７】
また、本発明による第３態様の伝送装置は、第２態様の伝送装置の機能に加えて、送信側にて伝送するパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かの情報を、当該パケットに関して多重伝送する所定の伝送制御情報に追加し、受信側にて伝送制御情報により当該パケットが低遅延伝送クラスのパケットであるか否かを識別し、当該識別したパケットが低遅延伝送クラスのパケットとして再送されるものとして判定した際に、当該低遅延伝送クラスのパケットの再送の受信完了を待つことなく低遅延伝送クラス以外のパケットについてリオーダ処理を行ない、低遅延伝送クラスのパケットの出力キュー及び低遅延伝送クラス以外のパケットの出力キューに蓄積済みの各パケットを送信シーケンス番号に従って順番に外部に出力するように構成される。これにより低遅延伝送クラスのパケットが再送される場合に、低遅延伝送クラス以外のパケットの出力遅延の削減に効果がある。
【００２８】
尚、本発明に係る伝送装置は、パケット単位の伝送でもパケットフレーム単位の伝送でも対応可能であり、本願明細書中、各実施例では、パケット単位で伝送する例を代表的に説明しており、「パケットの受信データ」とは、より具体的に、受信する「パケット単位のデータ」として説明していることに留意する。同様に、パケットフレーム単位で伝送する場合には、「パケットフレームの受信データ」とは、受信する「パケットを構成する全部若しくは一部分のデータ」として理解される。
【００２９】
即ち、本発明の伝送装置は、パケット通信における受信データの誤りを再送により回復してパケットの伝送を行う伝送装置であって、対向する伝送装置から送信されたパケットの受信データについて所定の判定基準に従って再送の要否を判定し、再送を要求する際には当該対向する伝送装置に対して再送要求を行う再送送受信処理手段と、正常受信したパケットについて予め定めたクラス判別基準に基づき低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別する第１のクラス分け処理手段と、当該低遅延伝送クラス以外のパケットについてのみリオーダに関する回復処理を行う順序制御手段と、当該低遅延伝送クラスに該当するとして判別したパケット及び前記リオーダに関する回復処理を行ったパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する出力キュー手段と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の伝送装置において、前記再送送受信処理手段は、前記対向する伝送装置から送信されたパケットが前記低遅延伝送クラスに該当するか否かに関わらず、前記所定の判定基準に従って再送の要否を判定することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の伝送装置において、前記対向する伝送装置に向けて送信するためのパケットについて前記予め定めたクラス判別基準に基づき低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別する第２のクラス分け処理手段と、前記第２のクラス分け処理手段による判別結果に応じて低遅延伝送クラスのパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する第１の低遅延用出力キュー手段と、前記第２のクラス分け処理手段による判別結果に応じて低遅延伝送クラス以外のパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する第１の汎用出力キュー手段と、前記第１の低遅延用出力キュー手段及び前記第１の汎用出力キュー手段により一時的に蓄積したパケットに関して低遅延伝送クラスのパケットを優先的に出力するようにスケジューリングを行う第１のスケジューリング処理手段と、前記出力キュー手段を分離して設けられた、前記第１のクラス分け処理手段によって判別した低遅延伝送クラスのパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する第２の低遅延用出力キュー手段、及び、前記リオーダに関する回復処理を行ったパケットを外部に送信するまで一時的に蓄積する第２の汎用出力キュー手段と、前記第２の低遅延用出力キュー手段及び前記第２の汎用出力キュー手段により一時的に蓄積したパケットに関して低遅延伝送クラスのパケットを優先的に出力するようにスケジューリングを行う第２のスケジューリング処理手段と、を更に備えることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の伝送装置において、前記再送送受信処理手段は、前記対向する伝送装置に向けてパケットを送信又は再送信するように処理する再送送信処理手段と、前記対向する伝送装置から送信又は再送信されるパケットを受信するように処理する再送受信処理手段とを備え、前記再送送信処理手段は、送信又は再送信するパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かの情報を、当該パケットに関して多重伝送する所定の伝送制御情報に追加する伝送制御情報処理手段を有し、前記再送受信処理手段は、前記対向する伝送装置から送信される当該所定の伝送制御情報により当該パケットが低遅延伝送クラスのパケットであるか否かを識別する伝送制御情報識別手段を有し、前記順序制御手段は、前記伝送制御情報識別手段によって当該識別したパケットが低遅延伝送クラスのパケットとして再送されるものとして判定した際に、当該低遅延伝送クラスのパケットの再送の受信完了を待つことなく、受信済みの低遅延伝送クラス以外のパケットに関して前記リオーダに関する回復処理を行って前記第２の汎用出力キュー手段に出力する手段を有することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の伝送装置において、前記再送送受信処理手段は、パケット単位で伝送し再送の要否を判定する代わりに、パケットをパケットフレームに分割伝送しパケットフレーム単位で再送の要否を判定し、再送を要求する際には当該対向する伝送装置に対して再送要求を行い、当該再送に係る分割伝送されたパケットフレームを受信してパケットを再構成する手段を有することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の伝送装置において、前記再送送受信処理手段は、パケット単位で伝送し再送の要否を判定する代わりに、パケットをパケットフレームに分割伝送しパケットフレーム単位で再送の要否を判定し、再送を要求する際には当該対向する伝送装置に対して再送要求を行い、当該再送に係る分割伝送されたパケットフレームを受信してパケットを再構成するように構成され、前記伝送制御情報処理手段は、送信又は再送信するパケットフレームにより構成されるパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かの情報を、当該パケットに関して多重伝送する所定の伝送制御情報に追加するように構成され、前記伝送制御情報識別手段は、前記対向する伝送装置から送信される当該所定の伝送制御情報により当該パケットフレームが低遅延伝送クラスのパケットのパケットフレームであるか否かを識別するように構成され、前記順序制御手段は、前記伝送制御情報識別手段によって当該識別したパケットフレームが低遅延伝送クラスのパケットのパケットフレームとして再送されるものとして判定した際に、当該低遅延伝送クラスのパケットフレームの再送の受信完了及び当該パケットフレームのパケットを構成する全パケットフレームの受信完了を待つことなく、受信済みの低遅延伝送クラス以外のパケットに関して前記リオーダに関する回復処理を行って前記第２の汎用出力キュー手段に出力するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、低遅延伝送クラスのパケットについて、低遅延伝送クラス以外のパケットの再送に基づく遅延が解消され、更に、低遅延伝送クラスのパケットであっても、エラー発生時には再送が行われるため、伝送に係るパケットの信頼性を高く保つことができる。
【００３６】
また、本発明によれば、再送が、対向する伝送装置間で自動的に行われるため、再送によるエラー回復時間が通信を行う端末の距離によらなくなる。このため、端末のアプリケーションにより再送やＴＣＰでのエラー回復を行うように構成するものでは当該再送やＴＣＰでのエラー回復を往復遅延時間の影響を強く受けることとなるが、本発明による伝送装置により構成したパケット通信システムでは、端末間が遠く離れた場所にあり、往復遅延時間が長い場合であってもエラー回復時間が増加することがない利点がある。
【００３７】
また、本発明による伝送装置において、低遅延伝送クラスのパケットの出力キューと低遅延伝送クラス以外のパケットの出力キューとを分離し、低遅延伝送クラスのパケットの出力を優先的に行うスケジューリング機能を有するように構成した際には、低遅延伝送クラスのパケットの送信待ちの遅延の増加を防ぐと共に、受信後のパケットのリオーダ処理による遅延増加防止が連動し、高い遅延防止効果を発揮する。
【００３８】
また、本発明による伝送装置において、送信側にて伝送するパケット又はパケットフレームが低遅延伝送クラスに該当するか否かの情報を、当該パケット又はパケットフレームに関して多重伝送する所定の伝送制御情報に追加して伝送するように構成することで、低遅延伝送クラスのパケットが再送された場合に、受信側にて低遅延伝送クラス以外のパケットの出力遅延の削減に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る一実施形態のパケット通信システムの概略構成図である。
【図２】本発明による一実施形態のパケット通信システムにおける実施例１の伝送装置が備える転送制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による実施例１の伝送装置が備える転送制御部におけるクラス分け処理部の動作を示すフロー図である。
【図４】本発明による実施例１の伝送装置が備える転送制御部における順序制御部の「受信成功」時の動作を示すフロー図である。
【図５】本発明による実施例１の伝送装置が備える転送制御部における順序制御部の「確認状態に関する通知受け取り」時の動作を示すフロー図である。
【図６】本発明による一実施形態のパケット通信システムにおける実施例２の伝送装置が備える転送制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明による一実施形態のパケット通信システムにおける実施例１，２の伝送装置の効果を説明する図である。
【図８】本発明による一実施形態のパケット通信システムにおける実施例３の伝送装置が備える転送制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明による一実施形態のパケット通信システムにおける実施例３の伝送装置の効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明に係る一実施形態のパケット通信システム１の概略構成図である。本実施形態では、端末装置５００と端末装置６００との間で無線伝送路を経由してパケット（伝送に利用される任意のパケット）の伝送を行うことを想定しており、例えば端末装置５００が、パケット通信システム１を構成する伝送装置１００から無線伝送路を経て対向する伝送装置１００’を経由して、パケットを端末装置６００に送信することを可能にする。また、パケット通信システム１において、パケット単位で伝送する場合もあれば、１つ以上のパケットをまとめた上で一定のサイズのパケットフレームに分割し、パケットフレーム単位で伝送を行う場合があるが、主に、パケット単位で伝送する例を説明する。
【００４１】
伝送装置１００及び伝送装置１００’はそれぞれ同一の構成要素からなり、それぞれ転送制御部２００及び変復調部３００並びに転送制御部２００’及び変復調部３００’を備える。伝送装置１００と伝送装置１００’との間の通信は、それぞれの変復調部３００，３００’により、これらの装置間を接続する無線伝送路に適した電気信号に変換して行われ、それぞれの転送制御部２００，２００’により、ＳＲ-ＡＲＱを用いた誤り制御に基づくパケット伝送が行われるものとする。
【００４２】
以下、図面を参照して本発明による各実施例の伝送装置について説明する。
【００４３】
（実施例１）
図２は、本発明による一実施形態のパケット通信システム１における実施例１の伝送装置１００が備える転送制御部２００の構成を示すブロック図である。実施例１における転送制御部２００は、インタフェース部２０５、汎用出力キュー２５０、再送送信処理部２３０、再送受信処理部２３５、クラス分け処理部２１５、順序制御部２６５及び汎用出力キュー２５５を備える。図示を省略するが、実施例１における転送制御部２００’は、転送制御部２００に対応する同様の機能ブロックを有し、それぞれインタフェース部２０５’、汎用出力キュー２５０’、再送送信処理部２３０’、再送受信処理部２３５’、クラス分け処理部２１５’、順序制御部２６５’及び汎用出力キュー２５５’を備えるものとし、代表して転送制御部２００の構成について説明する。
【００４４】
インタフェース部２０５は、伝送装置１００と端末装置５００との間でパケットを送受信する機能を有する。尚、伝送装置１００と端末装置５００との間にルータなどの他の装置を介してもよいことは勿論である。
【００４５】
汎用出力キュー２５０は、再送送信処理部２３０がパケットを取り出すまでの間、インタフェース部２０５から入力されたパケットを一時的に蓄積する機能を有する。
【００４６】
再送送信処理部２３０は、汎用出力キュー２５０からパケットを取り出し、変復調部３００を介してこれらのパケットを対向する伝送装置１００’に送信する機能を有する。また、再送送信処理部２３０は、対向する伝送装置１００’の再送受信処理部２３５’より再送要求を指定された「パケットもしくはパケットの一部分（即ち、パケットを構成する一部のデータ）」を、変復調部３００を介して対向する伝送装置１００’に再送する機能を有する。ここで、再送送信処理部２３０’は、再送受信処理部２３５’より指定された「パケットもしくはパケットの一部分」の再送を要求する制御信号を、変復調部３００’を介して対向する伝送装置１００に送信することになる。したがって、再送送信処理部２３０は、端末装置６００から端末装置５００へとパケット伝送を行う場合に対応するため、再送受信処理部２３５より指定された「パケットもしくはパケットの一部分」の再送を要求する制御信号を、変復調部３００を介して対向する伝送装置１００’に送信する機能を有する。
【００４７】
尚、変復調部３００は、再送送信処理部２３０から送信もしくは再送された「パケットもしくはパケットの一部分」を、無線伝送路に適した電気信号に変換し、伝送装置１００’に向けて送信する機能を有する。また、変復調部３００は、対向する伝送装置１００’から送信された信号を受信し、対向する伝送装置１００’から送信もしくは再送された「パケットもしくはパケットの一部分」を、再送受信処理部２３５に出力する機能を有する。
【００４８】
再送受信処理部２３５は、変復調部３００より入力された「パケットもしくはパケットの一部分」の内容を確認し、確認の結果、パケットを構成する全てのデータの受信を完了したパケットがあるときは、「送信シーケンス番号（ＴＳＮ：Transmission Sequence Number）」とともに、正常に受信したパケットを受信結果としてクラス分け処理部２１５に直ちに出力する機能を有する。一方、再送受信処理部２３５は、当該確認の結果、正常に受信できていない「パケットもしくはパケットの一部分」を検出するときは、後述する判定基準に従って再送の要否を判定し、再送を要求する場合には、再送送信処理部２３０に対して、対向する伝送装置１００’にこれらの「パケットもしくはパケットの一部分」の再送を要求する指示を行い、再送を要求しない場合には、「送信シーケンス番号」とともにパケットの伝送中止の旨を受信結果としてクラス分け処理部２１５に通知する機能を有する。
【００４９】
再送の要否の判定基準としては、例えば、パケット単位で再送を行う場合はパケットの再送回数が、或いは１つ以上のパケットをまとめた上で一定のサイズのパケットフレームに分割しパケットフレーム単位で伝送を行う場合はパケットフレームの再送回数が、上限回数に既に達している場合や、パケットやパケットフレームの受信予定時刻より一定時刻を経過した場合、再送不要として受信失敗（即ち、伝送中止）と判定し、それ以外は、再送要求として判定する方法がある。
【００５０】
「送信シーケンス番号」は、伝送装置１００と伝送装置１００’との間で伝送するパケット順序の管理に利用するものであり、再送送信処理部２３０から対向する伝送装置１００’に向けて、最初の送信としてパケットに割り当てた値から新たなパケットを送信するごとに１ずつ大きな値を割り当てることによりパケットの順序を示した番号である。
【００５１】
再送受信処理部２３５でパケットの「送信シーケンス番号」を得るには、例えば、再送送信処理部２３０にて、当該送信シーケンス番号を当該パケットに関して多重伝送する所定の伝送制御情報に追加して伝送する方法がある。これにより、再送受信処理部２３５は、伝送制御情報からパケットごとの送信シーケンス番号を識別し、たとえパケットを受信できなくても、そのパケットの「送信シーケンス番号」を知ることができ、クラス分け処理部２１５に伝送中止に該当するパケットの「送信シーケンス番号」を受信結果として通知することができる。
【００５２】
尚、「送信シーケンス番号」を伝送制御情報にて直接伝送する代わりに、再送送信処理部２３０は、新たなパケットであることを示すフラグ情報だけを伝送制御情報にて伝送し、再送受信処理部２３５が、伝送制御情報にて識別したフラグ情報をカウントして「送信シーケンス番号」を生成しても同等の機能を実現することができる。
【００５３】
クラス分け処理部２１５は、再送受信処理部２３５より受け取った受信結果に応じて、正常受信したパケットであるか否か、及び、正常受信したパケットに関して、後述する予め設定したクラス判別基準に基づき低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別する機能を有する。図３は、実施例１の伝送装置１００が備える転送制御部２００におけるクラス分け処理部２１５の動作を示すフロー図である。
【００５４】
図３を参照するに、クラス分け処理部２１５は、先ず、再送受信処理部２３５より受け取った受信結果に応じて正常受信したパケットであるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００５５】
再送受信処理部２３５より受け取った受信結果が正常受信を示す場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、クラス分け処理部２１５は、予め設定したクラス判別基準に基づき、低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別する（ステップＳ１２）。低遅延伝送クラスに該当するか否かのクラス判別基準としては、例えば、ＩＰパケットの送信元、宛先のアドレスやポートの特定の組み合わせの値を持つパケットを低遅延伝送クラスとする方法や、非特許文献１のＤｉｆｆＳｅｒｖで使われているクラス分けの技法を用い、ＩＰヘッダのＤＳフィールド（Differential service field）のＤＳＣＰ（Differentiated services code point）の値を読み取り、その値が特定の値であるパケットを低遅延伝送クラスと判別する方法、ＩＰパケットのトランスポート層プロトコルの値を読み取り、その値がＵＤＰであるパケットを低遅延伝送クラスと判別する方法などが想定される。
【００５６】
低遅延伝送クラスに該当するとして判別した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、クラス分け処理部２１５は、順序制御部２６５を介さずに当該パケットを汎用出力キュー２５５に送ることで「リオーダ処理のスキップ」を行い（ステップＳ１３）、当該「リオーダ処理のスキップ」の旨を送信シーケンス番号とともに順序制御部２６５に通知する（ステップＳ１４）。一方、低遅延伝送クラスに該当しないとして判別した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、クラス分け処理部２１５は、「受信成功」として当該パケットを送信シーケンス番号とともに順序制御部２６５に送信する（ステップＳ１５）。
【００５７】
再送受信処理部２３５より受け取った受信結果が伝送中止を示す場合、クラス分け処理部２１５は「伝送中止」の旨を送信シーケンス番号とともに順序制御部２６５に通知する（ステップＳ１６）。
【００５８】
順序制御部２６５は、クラス分け処理部２１５より受け取った送信シーケンス番号と、「受信成功」として受け取ったパケット又は確認状態に関する通知（即ち、「リオーダ処理のスキップ」又は「伝送中止」の旨を示す通知）とを基に、再送受信処理部２３５による受信状態を含む態様で確認状態を送信シーケンス番号と対応づけて記録し、入力されたパケットを送信シーケンス番号の順序に従って汎用出力キュー２５５に出力する機能を有する。
【００５９】
例えば、順序制御部２６５は、「受信成功」によるパケットの入力、「リオーダ処理のスキップ」もしくは「伝送中止」の旨の通知を受けると、その送信シーケンス番号は確認済みとして記録する。表１に、送信シーケンス番号と確認状態、パケットデータの参照情報（即ち、パケットのヘッダ情報）を管理する順序管理テーブルの例を示す。
【００６０】
【表１】
2014155062.tif 000003
【００６１】
順序制御部２６５の動作について、より詳細に説明する。図４は、本発明による実施例１の伝送装置が備える転送制御部における順序制御部２６５の「受信成功」時の動作を示すフロー図である。また、図５は、本発明による実施例１の伝送装置が備える転送制御部における順序制御部２６５の「確認状態に関する通知受け取り」時の動作を示すフロー図である。
【００６２】
図４を参照するに、順序制御部２６５は、「受信成功」としてパケットが入力された場合、当該パケットの送信シーケンス番号（ＴＳＮ）を確認済みとして順序管理テーブルに記録し（ステップＳ２１）、当該パケットの送信シーケンス番号より小さな送信シーケンス番号が全て確認済みであるか否かを調べる（ステップＳ２２）。
【００６３】
続いて、順序制御部２６５は、当該パケットの送信シーケンス番号より小さな送信シーケンス番号が全て確認済みであれば（ステップＳ２２：Ｙ）、当該パケットを直ちに出力し（ステップＳ２３）、さらに、汎用出力キュー２５５に対して、当該送信シーケンス番号より小さい値の送信シーケンス番号が全て確認済みである出力保留パケットを、送信シーケンス番号が小さいものから順番に全て出力し、出力したパケットに関する送信シーケンス番号の情報を順序管理テーブルから削除する（ステップＳ２４）。一方、順序制御部２６５は、当該パケットの送信シーケンス番号より小さな送信シーケンス番号に確認済みでないものがあれば（ステップＳ２２：Ｎ）、当該送信シーケンス番号のパケットの出力を保留する（ステップＳ２５）。
【００６４】
また、図５を参照するに、順序制御部２６５は、確認状態に関する通知（即ち、「リオーダ処理のスキップ」又は「伝送中止」の旨を示す通知）と送信シーケンス番号の通知を受け取ると、当該パケットの送信シーケンス番号（ＴＳＮ）を確認済みとして順序管理テーブルに記録し（ステップＳ３１）、確認状態に関する通知の内容を確認する（ステップＳ３２）。
【００６５】
続いて、順序制御部２６５は、当該通知の内容を確認した結果、「リオーダ処理のスキップ」となった送信シーケンス番号の通知の場合、汎用出力キュー２５５に対して、当該送信シーケンス番号より小さい値の送信シーケンス番号が全て確認済みである出力保留パケットを、送信シーケンス番号が小さいものから順番に全て出力し、出力したパケットに関する送信シーケンス番号の情報を順序管理テーブルから削除する（ステップＳ３４）。
【００６６】
一方、順序制御部２６５は、当該通知の内容を確認した結果、「伝送中止」となった送信シーケンス番号の通知の場合、汎用出力キュー２５５に対して、当該送信シーケンス番号より小さい値の出力保留パケットを、送信シーケンス番号が確認済みであるか否かに関わらず、送信シーケンス番号が小さいものから順番に全て出力し、出力したパケットに関する送信シーケンス番号の情報を順序管理テーブルから削除した後（ステップＳ３３）、さらに、汎用出力キュー２５５に対して、当該送信シーケンス番号より小さい値の送信シーケンス番号が全て確認済みである出力保留パケットを、送信シーケンス番号が小さいものから順番に全て出力し、出力したパケットに関する送信シーケンス番号の情報を順序管理テーブルから削除する（ステップＳ３４）。
【００６７】
汎用出力キュー２５５は、インタフェース部２０５によってパケットを取り出すまでの間、入力されたパケットを一時的に蓄積する機能を有する。
【００６８】
このように、例えば特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法では、パケットＡがエラーなく伝送され再送が必要でない場合であっても、パケットＡより先に送信されたパケットＢが再送を必要とすると、このパケットＢの再送が完了するまでパケットＡも遅延させていたが、実施例１の伝送装置１００によれば、所定の低遅延伝送クラスに該当するパケットについては、リオーダ処理をスキップするように構成される。これにより、低遅延伝送クラスのパケットについて、低遅延伝送クラス以外のパケットの再送に基づく遅延増加を解消することができる。
【００６９】
また、実施例１の伝送装置１００によれば、低遅延伝送クラスのパケットであっても、エラー発生時には再送が行われるため、正常受信時と比較してパケット遅延や低遅延伝送クラスのパケットに関するリオーダが発生したとしても従来技法よりも高いスループットが得られるとともに、伝送に係るパケットの信頼性を高く保つことができる。
【００７０】
さらに、実施例１の伝送装置１００によれば、再送が、対向する伝送装置間で自動的に行われるため、再送によるエラー回復時間が通信を行う端末の距離によらなくなる。このため、端末のアプリケーションにより再送やＴＣＰでのエラー回復を行うように構成するものでは当該再送やＴＣＰでのエラー回復を往復遅延時間の影響を強く受けることとなるが、本発明による伝送装置１００，１００’により構成したパケット通信システム１では、端末間が遠く離れた場所にあり、往復遅延時間が長い場合であってもエラー回復時間が増加することがない利点がある。
【００７１】
（実施例２）
図６は、本発明による一実施形態のパケット通信システム１における実施例２の伝送装置１００が備える転送制御部２００の構成を示すブロック図である。図６において、図２と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。実施例２における転送制御部２００は、インタフェース部２０５、汎用出力キュー２５０、再送送信処理部２３０、再送受信処理部２３５、クラス分け処理部２１５、順序制御部２６５、汎用出力キュー２５５、クラス分け処理部２１０、低遅延用出力キュー２４０，２４５及びスケジューリング処理部２２０，２２５を備える。図示を省略するが、実施例２における転送制御部２００’は、転送制御部２００に対応する同様の機能ブロックを有し、それぞれインタフェース部２０５’、汎用出力キュー２５０’、再送送信処理部２３０’、再送受信処理部２３５’、クラス分け処理部２１５’、順序制御部２６５’、汎用出力キュー２５５’、クラス分け処理部２１０’、低遅延用出力キュー２４０’，２４５’及びスケジューリング処理部２２０’，２２５’を備えるものとし、代表して、実施例２の伝送装置１００における転送制御部２００の構成について説明する。
【００７２】
実施例２の伝送装置１００は、実施例１における転送制御部２００の機能ブロックに対して、さらに、クラス分け処理部２１０、低遅延用出力キュー２４０，２４５及びスケジューリング処理部２２０，２２５を備える点で相違しており、その他の機能ブロックは同様に動作する。したがって、実施例２の伝送装置１００に関して、実施例１との相違点について主に説明する。
【００７３】
実施例２の伝送装置１００は、実施例１とは相違して、低遅延伝送クラスのパケットの出力キュー（低遅延用出力キュー）を低遅延伝送クラス以外のパケットの汎用出力キューと分離し、この低遅延用出力キューの出力を優先的に行うスケジューリングを行うように構成され、低遅延伝送クラスに対してはパケットのリオーダ処理による遅延増加を防ぐとともに、出力キューで低遅延伝送クラスのパケットが長く待たされることを防ぐ処理を連動させることができる。
【００７４】
クラス分け処理部２１０は、予め設定したクラス判別基準に基づき、インタフェース部２０５から入力されたパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別し、低遅延伝送クラスに該当する場合には、低遅延用出力キュー２４０にパケットを送り、低遅延伝送クラスに該当しない場合は、汎用出力キュー２５０にパケットを送る機能を有する。尚、低遅延伝送クラスに該当するか否かのクラス判別基準に関しては、実施例１と同様とすることができる。
【００７５】
尚、伝送するパケットがＩＰパケットで、クラス分け処理部２１０が当該判別結果を識別可能なＤＳＣＰの値としてＩＰヘッダに記録して、クラス分け処理部２１５によるクラス分け処理においても当該判別結果を利用できるように構成することもできる。
【００７６】
低遅延用出力キュー２４０及び汎用出力キュー２５０の各々は、スケジューリング処理部２２０がパケットを取り出すまでの間、入力されたパケットを一時的に蓄積する機能を有する。
【００７７】
スケジューリング処理部２２０は、低遅延用出力キュー２４０及び汎用出力キュー２５０の各出力キューにバッファされたパケットの送信順序をＰＱ（Priority Queuing）、ＷＦＱ（Weighted Fair Queuing）, ＣＢＱ（Class-Based Queuing）などのスケジューリング技法に従って、低遅延伝送クラスのパケットを優先的に出力するようにスケジューリングを行い再送送信処理部２３０に出力する機能を有する。
【００７８】
実施例２のクラス分け処理部２１５は、実施例１と同様に、再送受信処理部２３５より受け取った受信結果に応じて、正常受信したパケットであるか否か、及び、正常受信したパケットに関して、当該予め設定したクラス判別基準に基づき低遅延伝送クラスに該当するか否かを判別する機能を有する。ただし、実施例２のクラス分け処理部２１５は、再送受信処理部２３５より受け取った受信結果が正常受信であるときに、当該正常受信のパケットが低遅延伝送クラスに該当すると判別した場合、当該パケットを低遅延用出力キュー２４５に送るように構成される。つまり、実施例１のクラス分け処理部２１５では、低遅延伝送クラスに該当するとして判別したパケットを汎用出力キュー２５５に送るように構成していたが（図３のステップＳ１３参照）、実施例２のクラス分け処理部２１５では、低遅延伝送クラスに該当するとして判別したパケットを低遅延用出力キュー２４５に送るように構成している点で相違する。
【００７９】
実施例２の順序制御部２６５は、実施例１と同様に、クラス分け処理部２１５より受け取った送信シーケンス番号と、「受信成功」として受け取ったパケット又は確認状態に関する通知（即ち、「リオーダ処理のスキップ」又は「伝送中止」の旨を示す通知）とを基に、再送受信処理部２３５による受信状態を含む態様で確認状態を送信シーケンス番号と対応づけて記録し、入力されたパケットを送信シーケンス番号の順序に従って汎用出力キュー２５５に出力する機能を有する。
【００８０】
低遅延用出力キュー２４５及び汎用出力キュー２５５の各々は、スケジューリング処理部２２５がパケットを取り出すまでの間、入力されたパケットを一時的に蓄積する機能を有する。
【００８１】
スケジューリング処理部２２５は、低遅延用出力キュー２４５及び汎用出力キュー２５５の各出力キューにバッファされたパケットの送信順序をＰＱ（Priority Queuing）、ＷＦＱ（Weighted Fair Queuing）, ＣＢＱ（Class-Based Queuing）などのスケジューリング技法に従ってスケジューリングを行いインタフェース部２２５に出力する機能を有する。
【００８２】
このように、実施例２の伝送装置１００によれば、送信側及び受信側の双方で低遅延伝送クラスのパケットであるか否かを判別するとともに、パケットを外部に出力する際には、低遅延伝送クラスのパケットと低遅延伝送クラス以外のパケットの双方についてスケジューリングを行うように構成したことにより、実施例１の伝送装置１００の利点を全て有しながら、低遅延伝送クラスのパケットの送信待ちの遅延の増加を防ぐと共に、受信後のパケットのリオーダ処理による遅延増加防止を連動させることができる。
【００８３】
ここで、リアルタイム系データ（例えば、ＵＤＰのパケット）とＴＣＰのパケット伝送が同時に行われる際に、実施例１，２の伝送装置１００による遅延増加に対する防止効果について、図７を参照して概念的に説明する。図７は、本発明による一実施形態のパケット通信システム１における実施例１，２の伝送装置１００の効果を説明する図である。図７において、伝送されるパケットとしてＵＤＰのパケットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、ＴＣＰのパケットＴ１，Ｔ２，Ｔ３とが交互に伝送され、実施例１，２の伝送装置１００にて受信・入力し、出力制御を行う例を想定している。また、図７において、正常受信時及び特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法との対比も併せて示している。
【００８４】
図７を参照するに、正常受信時のパケットについては、特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法や実施例１，２の伝送装置１００では所定のＴＤＤ間隔で出力される。ここで、特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法では、パケットＵ２より先に送信されたパケットＴ１が再送を必要とすると、このパケットＴ１の再送が完了するまでパケットＵ２も遅延させていた。一方、実施例１，２の伝送装置１００では、ＵＤＰのパケットＵ１，Ｕ２，Ｕ３を低遅延伝送クラスのパケットとして判別し、「リオーダ処理のスキップ」を行うため、受信済みのパケットＵ２についてそのまま出力させることができる。これにより、特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法よりも遅延増加を抑制することができる。
【００８５】
ただし、リアルタイム系データ（例えば、ＵＤＰのパケット）とＴＣＰのパケット伝送が同時に行われる際に、一般的なＴＣＰの輻輳制御においてパケットロスが起こるまで送信速度を増加させる制御を行う場合には、例えば特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法だけでなく、実施例１の伝送装置１００，１００’においても、汎用出力キュー２５０で出力待ちとなるパケットが増加しうる。これに起因して低遅延伝送クラスのパケットの遅延も増加しうる。
【００８６】
このような場合に、受信後の低遅延伝送クラスのパケットに関するリオーダ処理のスキップを行うことなく、送信側又は受信側のいずれか一方で低遅延伝送クラスのパケットの出力キュー（低遅延用出力キュー）を汎用出力キューと分離し、この低遅延用出力キューのパケットを優先的に出力するスケジューリングを行うだけでは、当該伝送遅延が増加しうる問題が依然として残る。
【００８７】
そこで、実施例２の伝送装置１００，１００’によれば、伝送装置１００と伝送装置１００’の双方で、受信後の低遅延伝送クラスのパケットに関するリオーダ処理のスキップを行なうとともに、送信側及び受信側の双方で低遅延伝送クラスのパケットの出力キュー（低遅延用出力キュー）を汎用出力キューと分離し、この低遅延用出力キューのパケットを優先的に出力するスケジューリングを行うため、低遅延伝送クラスのパケットの送信待ちによる遅延増加に対する防止動作と、受信後のパケットのリオーダ処理による遅延増加に対する防止動作を共働且つ連動させることができる。このため、実施例２の伝送装置１００，１００’は、一般的なＴＣＰの輻輳制御においてパケットロスが起こるまで送信速度を増加させる制御を行う場合においても、例えば特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法よりも、更には実施例１の伝送装置１００の構成よりも、遅延増加に対して高い防止効果を発揮できるようになる。
【００８８】
（実施例３）
図８は、本発明による一実施形態のパケット通信システム１における実施例３の伝送装置１００が備える転送制御部２００の構成を示すブロック図である。実施例３の伝送装置１００における転送制御部２００は実施例２の機能ブロックと同様の構成を備えるが、実施例２に対して、再送送信処理部２３０、再送受信処理部２３５及び順序制御部２６５の動作が異なる点で相違しており、その他の機能ブロックは同様に動作する。
【００８９】
より具体的には、再送送信処理部２３０は、実施例２と比較して、本実施例に係る伝送制御情報処理部２３１を有し、再送受信処理部２３５は、本実施例に係る伝送制御情報識別部２３６を有する。したがって、実施例３の伝送装置１００に関して、実施例２との相違点について主に説明する。尚、図示を省略するが、実施例３における伝送装置１００’における転送制御部２００’も、伝送装置１００における転送制御部２００に対応する同様の機能ブロックを有し、再送送信処理部２３０’は、本実施例に係る伝送制御情報処理部２３１’を有し、再送受信処理部２３５’は、本実施例に係る伝送制御情報識別部２３６’を有するものとし、代表して、実施例３の伝送装置１００における転送制御部２００の構成について説明する。
【００９０】
実施例３の再送送信処理部２３０は、実施例２の機能に加えて、スケジューリング処理部２２０から受け取ったパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かの情報をパケットの伝送制御情報に追記して伝送する伝送制御情報処理部２３１を有する。
【００９１】
実施例３の再送受信処理部２３５は、実施例２の機能に加えて、正常に受信できていない「パケットもしくはパケットの一部分」を検出し再送を行う際に、当該伝送制御情報より、受信したパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かを識別する伝送制御情報識別部２３６を有し、低遅延伝送クラスに該当するとして識別したときは、「送信シーケンス番号」とともに「低遅延伝送パケットの再送」の旨を、クラス分け処理部２１５を経由して順序制御部２６５に通知する機能を有する。
【００９２】
実施例３の順序制御部２６５は、実施例２の機能に加えて、「送信シーケンス番号」とともに「低遅延伝送パケットの再送」の旨と当該「低遅延伝送パケットの再送」となった送信シーケンス番号の通知を受けると、図５に示す「リオーダ処理のスキップ」となった送信シーケンス番号の通知を受けとった場合と同じ動作を行う機能を有する。即ち、順序制御部２６５は、伝送制御情報識別部２３６によって当該識別したパケットが低遅延伝送クラスのパケットとして再送されるものとして判定した際に、当該低遅延伝送クラスのパケットの再送の受信完了を待つことなく、受信済みの低遅延伝送クラス以外のパケットに関してリオーダに関する回復処理を行って汎用出力キュー２５５に出力する機能を有する。
【００９３】
このように、実施例３の伝送装置１００によれば、伝送制御情報を用いて「低遅延伝送パケットの再送」の旨を伝送するように構成したため、実施例１，２の伝送装置１００の利点を全て有しながら、低遅延伝送クラスのパケットが再送された場合においても、遅延増加を抑制させることができる。
【００９４】
つまり、本来、低遅延伝送クラス以外のパケットは、たとえ再送に係る低遅延伝送クラスのパケットの直後のパケットであっても、低遅延伝送クラスのパケットの再送が完了するまで出力を遅延させる必要がないが、例えば特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法や実施例１，２の伝送装置１００では、パケットの再送が行われた場合そのパケットを受信するまでは、そのパケットが低遅延伝送クラスのパケットであるか否か分からないため、再送の受信完了を待つ必要があった。一方、実施例３の伝送装置１００，１００’は、伝送制御情報より、再送の受信完了を待たずに再送の受信完了を待つ必要の有無を判別できるようになるため、低遅延伝送クラスのパケットが再送に係る場合においても遅延増加を抑制させることができる。
【００９５】
ここで、リアルタイム系データ（例えば、ＵＤＰのパケット）とＴＣＰのパケット伝送が同時に行われる際に、実施例３の伝送装置１００による遅延増加に対する抑制効果について、図９を参照して概念的に説明する。図９は、本発明による一実施形態のパケット通信システム１における実施例３の伝送装置１００の効果を説明する図である。図９において、伝送されるパケットとしてＴＣＰのパケットＴ１，Ｔ２，Ｔ３とＵＤＰのパケットＵ１，Ｕ２とが交互に伝送され、実施例３の伝送装置１００にて受信・入力し、出力制御を行う例を想定している。また、図９において、正常受信時及び特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法、並びに実施例１，２の伝送装置１００との対比も併せて示している。
【００９６】
図９を参照するに、正常受信時のパケットについては、特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法や実施例１，２，３の伝送装置１００では所定のＴＤＤ間隔で出力される。ここで、特許文献４によるリオーダ回復処理のような従来技法や実施例１，２の伝送装置１００では、パケットＴ２より先に送信されたパケットＵ１が再送を必要とすると、このパケットＵ１の再送が完了するまでパケットＴ２も遅延させることになる。一方、実施例３の伝送装置１００では、再送に係るパケットがＵＤＰのパケットであることを再送要求時点で把握することができるため、受信済みのパケットＴ２について、パケットＵ１が再送を待たずに出力させることができる。低遅延伝送クラスのパケットが再送に係る場合においても遅延増加を抑制させることができ、全体的に（統計的に）、伝送される全てのパケットの遅延増加を防止することができる。
【００９７】
尚、前述した各実施例の伝送装置１００においてパケット単位で伝送し再送の要否を判定する例を説明したが、パケット単位で伝送し再送の要否を判定する代わりに、再送送信処理部２３０によってパケットをパケットフレームに分割伝送し、再送受信処理部２３５によってパケットフレーム単位で再送の要否を判定し、再送送信処理部２３０によって再送を要求する際には対向する伝送装置１００’に対して再送要求を行い、再送受信処理部２３５によって当該再送に係る分割伝送されたパケットフレームを受信してパケットを再構成するように構成することができる。これにより、パケットフレーム単位の伝送時にも、上述の各実施例の効果を得ることができる。
【００９８】
特に、実施例３の伝送装置１００にて、パケットをパケットフレームに分割伝送し、受信データの誤りをパケットフレームの再送により回復してパケット通信を行うように構成する場合、伝送制御情報処理部２３１は、送信又は再送信するパケットフレームにより構成されるパケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かの情報を、当該パケットに関して多重伝送する所定の伝送制御情報に追加するように構成し、伝送制御情報識別部２３６は、対向する伝送装置１００’から送信される当該所定の伝送制御情報により当該パケットフレームが低遅延伝送クラスのパケットのパケットフレームであるか否かを識別するように構成する。さらに、順序制御部２６５が、伝送制御情報識別部２３６によって当該識別したパケットフレームが低遅延伝送クラスのパケットのパケットフレームとして再送されるものとして判定した際に、当該低遅延伝送クラスのパケットフレームの再送の受信完了及び当該パケットフレームのパケットを構成する全パケットフレームの受信完了を待つことなく、受信済みの低遅延伝送クラス以外のパケットに関してリオーダ処理を行って、汎用出力キュー２５５に出力するように構成する。これにより、パケットフレーム単位の伝送時にも、実施例３の効果を得ることができる。
【００９９】
尚、実施例３の伝送装置１００にて、受信データの誤りをパケットフレームの再送により回復する際に、再送受信処理部２３５は、パケットフレーム全部を取得してパケットを再構成しない限りクラス分け処理部２１５に出力しないので、パケットの一部分であるパケットフレームが再送と分かった時点で、「低遅延伝送パケットの再送」の旨を、クラス分け処理部２１５を経由して順序制御部２６５に通知することができ、さらに、クラス分け処理部２１５は、パケット単位で低遅延伝送クラスに該当するか否かを判定することができる。
【０１００】
本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、パケットが低遅延伝送クラスに該当するか否かの判定結果について、クラス分け処理部２１０，２１５により各パケットにラベルを付してマーキングを行うように構成してもよいし、さらに、クラス分け処理部２１０，２１５に対して外部から接続する別装置にて、このマーキングを行うように構成してもよい。さらに、上述の実施例にて、ＴＤＤ方式を利用する例として説明したが、上り方向と下り方向で異なる周波数を利用して送受信するＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式や、ＬＴＥ（Long Term Evolution）に対応したＴＤＤ方式のＬＴＥ（ＴＤ‐ＬＴＥ）或いはＦＤＤ方式のＬＴＥ（ＦＤＤ‐ＬＴＥ）にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明によれば、低遅延伝送クラスのパケットについて、低遅延伝送クラス以外のパケット又はパケットフレームの再送に基づく遅延が解消され、更に、低遅延伝送クラスのパケット又はパケットフレームであっても、エラー発生時には再送が行われるため、伝送に係るパケットの信頼性を高く保つことができるので、パケットの無線伝送を行う用途に有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  パケット通信システム
１００，１００’  伝送装置
２００，２００’  転送制御部
２０５  インタフェース部
２１０，２１５  クラス分け処理部
２２０，２２５  スケジューリング処理部
２３０  再送送信処理部
２３１  伝送制御情報処理部
２３５  再送受信処理部
２３６  伝送制御情報識別部
２４０，２４５  低遅延用出力キュー
２５０，２５５  汎用出力キュー
２６５  順序制御部
３００，３００’  変復調部
５００，６００  端末装置
【図１】
2014155062.tif 000004
【図２】
2014155062.tif 000005
【図３】
2014155062.tif 000006
【図４】
2014155062.tif 000007
【図５】
2014155062.tif 000008
【図６】
2014155062.tif 000009
【図７】
2014155062.tif 000010
【図８】
2014155062.tif 000011
【図９】
2014155062.tif 000012