JP5405870B2

JP5405870B2 - Communication equipment

Info

Publication number: JP5405870B2
Application number: JP2009077262A
Authority: JP
Inventors: 一生大西
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: JP2010232876A

Description

本発明は、データの輻輳を制御する機能を有する通信機器に関する。 The present invention relates to a communication device having a function of controlling data congestion.

複数の電子機器が接続されているネットワークにおいては、特定の電子機器が無線リソースを使いすぎないよう移動機器（電子機器に接続されてネットワークに接続する機器）側で通信速度（スループット）を制御する機能（以下、トラフック制御機能という。）を有している。具体的には、トラフィック制御機能は、上り／下りにそれぞれ一つずつトークンバケット機構を有し、それぞれ独立してスループットを制御する機能である。
トークンバケット機構は、入力されたパケットを蓄積するパケットバッファと、トークンを蓄積するトークンバケットを持つ。トークンバケットには一定間隔毎にトークンが補充され、規定量のトークンが溜まるまでパケットバッファ内のパケットは出力できない。また、トークンの量に見合うパケットを出力したらその分のトークンがトークンバケットから差し引かれる。すなわち、パケットバッファに蓄積されたパケットのスループットは、単位時間あたりにトークンバケットにトークンが補充される量（トークンレート）によって制御される。トークンレートは、移動機器内部に設定されたパラメータと網環境によって動的に変化するため、一定ではない。実際の動作の例では、網が混雑している場合にはトークンレートを低くし、一方で空いている場合にはトークンレートを高くするという制御を行っている。 In a network in which a plurality of electronic devices are connected, the communication speed (throughput) is controlled on the mobile device (device connected to the electronic device and connected to the network) side so that a specific electronic device does not use excessive radio resources. It has a function (hereinafter referred to as traffic control function). Specifically, the traffic control function is a function that has one token bucket mechanism for each of uplink / downlink and controls the throughput independently.
The token bucket mechanism has a packet buffer that stores input packets and a token bucket that stores tokens. The token bucket is filled with tokens at regular intervals, and packets in the packet buffer cannot be output until a specified amount of tokens is accumulated. If a packet corresponding to the amount of tokens is output, the corresponding token is deducted from the token bucket. That is, the throughput of the packets accumulated in the packet buffer is controlled by the amount (token rate) by which tokens are replenished in the token bucket per unit time. The token rate is not constant because it dynamically changes depending on the parameters set in the mobile device and the network environment. In an example of actual operation, control is performed such that the token rate is lowered when the network is congested, while the token rate is increased when the network is free.

また、トークンレートは、パケットバッファに入力される平均スループットを元に算出される。したがって、トークンレートは、通常では平均スループットよりも高いレートにはならない。
また、一時的にトークンの前借を行い、一定量までのデータであれば規制なく送受信することができるようにした機能（以下、トークン強制追加機能という。）がある。トークン強制追加機能は、一定量未満の通信しか行わないユーザ（いわゆる、ライトユーザ）の使用感を損ねないよう配慮した機能である。このトークン強制追加機能が作動すると、いったんそれまで移動機器内部のパケットバッファに蓄積されていたデータはすべて送出され、その後前借したトークンを返済するまでの間はトークンレートが抑制されるという動作になる。 The token rate is calculated based on the average throughput input to the packet buffer. Therefore, the token rate is usually not higher than the average throughput.
In addition, there is a function (hereinafter referred to as a token forcible addition function) that temporarily borrows a token so that data up to a certain amount can be transmitted and received without restriction. The token compulsory addition function is a function that takes into account the usability of a user (so-called light user) who performs communication less than a certain amount. When this token forcible addition function is activated, all the data stored in the packet buffer inside the mobile device is sent once, and then the token rate is suppressed until the borrowed token is returned. Become.

また、ＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）の輻輳制御方法の一つに、ＥＣＮ（ＥｘｐｌｉｃｉｔＣｏｎｇｅｓｔｉｏｎＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）がある（例えば、特許文献１を参照。）。ＥＣＮは、ルータが輻輳を検出し、その情報をＴＣＰ送信者に伝えることで送信速度を制限し、輻輳を回避する為の方法である。 Moreover, ECN (Explicit Connection Notification) is one of congestion control methods of TCP (Transmission Control Protocol) (for example, refer to Patent Document 1). ECN is a method for avoiding congestion by detecting congestion and transmitting the information to a TCP sender to limit the transmission speed.

また、ＴＣＰピアは、３ｗａｙハンドシェーク（３つのステップによる接続手順）において、互いがＥＣＮに対応しているかどうかをネゴシエートする。具体的には、ＴＣＰ（ＥＣＮ）コネクションの確立シーケンスは、図９に示すように、ＥＣＮ対応の送信側の電子機器は、ＳＹＮのＴＣＰヘッダにＥＣＥフラグとＣＷＲフラグを立てて送信し（ステップＳＴ１０１）、ＥＣＮ対応の受信側の電子機器は、ＳＹＮ／ＡＣＫのＴＣＰヘッダにＥＣＥフラグを立てて応答することにより実行される（ステップＳＴ１０２）。 Also, the TCP peers negotiate whether or not each other supports ECN in a 3-way handshake (connection procedure by three steps). Specifically, as shown in FIG. 9, the TCP (ECN) connection establishment sequence is performed by the ECN-compatible transmission-side electronic device with the ECE flag and the CWR flag set in the SYN TCP header (step ST101). The electronic device on the receiving side corresponding to ECN is executed by setting the ECE flag in the TCP header of SYN / ACK and responding (step ST102).

また、ＥＣＮによる輻輳制御のシーケンスは、図１０に示すように実行される。
ＥＣＮ対応のルータは、転送待ちのパケットを蓄積しておくバッファの使用量が一定の閾値を超えると、ネットワークが輻輳していると判断し、転送パケットのＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダのＴｏＳ（ＴｙｐｅｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）フィールドに輻輳を経験していることを示すビット（ＣＥ、ＣｏｎｇｅｓｔｉｏｎＥｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ）を立てて受信側に転送する（ステップＳＴ１１１）。 The congestion control sequence by ECN is executed as shown in FIG.
An ECN-compatible router determines that the network is congested when the amount of use of a buffer for storing packets waiting for transfer exceeds a certain threshold, and determines the ToS (Type) of the IP (Internet Protocol) header of the transfer packet. A bit (CE, Consumption Experienced) indicating that congestion is experienced is set in the “of Service” field and transferred to the receiving side (step ST111).

受信側の電子機器は、ＩＰヘッダにＣＥの立ったパケットを受信した場合、ＴＣＰヘッダのＥＣＥ（ＥＣＮ−Ｅｃｈｏ）フラグを立てて送信側に確認応答を返す（ステップＳＴ１１２）。この応答は、受信側の電子機器が、送信側の電子機器からＴＣＰヘッダのＣＷＲ（ＣｏｎｇｅｓｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗＲｅｄｕｃｅｄ）フラグが立ったパケットを受信するまで続ける。 When receiving a packet with CE in the IP header, the receiving-side electronic device sets an ECE (ECN-Echo) flag in the TCP header and returns an acknowledgment to the transmitting side (step ST112). This response is continued until the receiving electronic device receives a packet with a CWR (Congestion Window Reduced) flag in the TCP header from the transmitting electronic device.

送信側の電子機器は、ＴＣＰヘッダにＥＣＥフラグが立ったパケットを受信した場合、輻輳が発生していると判断し、輻輳ウィンドウサイズをスロースタートの閾値（ｓｓｔｈｒｅｓｈ）まで減らし、次のパケットのＴＣＰヘッダのＣＷＲフラグを立てて送信する（ステップＳＴ１１３）。
受信側の電子機器は、ＣＷＲフラグの立ったパケットを受信すると、次に続く確認応答パケットのＥＣＥフラグを設定することを停止する（ステップＳＴ１１４）。 When receiving the packet with the ECE flag set in the TCP header, the transmission-side electronic device determines that congestion has occurred, reduces the congestion window size to the slow start threshold (ssthresh), and sets the TCP of the next packet. The CWR flag in the header is set and transmitted (step ST113).
When receiving the packet with the CWR flag set, the receiving-side electronic device stops setting the ECE flag of the subsequent acknowledgment packet (step ST114).

特開２００４−３５７１７７号公報JP 2004-357177 A

ところで、トラフィック制御機能は、構成が複雑なため、制御部（ＣＰＵ）の処理負担が高くなり、移動機器の性能が劣化してしまう。また、移動機器の内部のパケットバッファが溢れ、ルータと同じくパケットが破棄されるおそれがある。 By the way, since the traffic control function has a complicated configuration, the processing load on the control unit (CPU) increases, and the performance of the mobile device deteriorates. Also, the packet buffer inside the mobile device overflows, and there is a risk that the packet will be discarded as with the router.

本発明は、トラフィック制御機能のトークンレートのみを利用して、接続対象となる電子機器及びネットワークとの間でＥＣＮによる輻輳制御を行うことができる通信機器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a communication device capable of performing congestion control by ECN between an electronic device to be connected and a network using only a token rate of a traffic control function.

本発明に係る通信機器は、上記課題を解決するために、外部機器に接続され、データを授受する第１の通信部と、ネットワーク側に対して前記第１の通信部により受信したデータを送出し、ネットワーク側からデータを受信する第２の通信部と、所定のデータ量により構成されているトークンを生成する第１のトークン生成部と、前記トークンを記憶する第１のトークン記憶部と、前記第１のトークン記憶部に記憶されているトークン量を検出する第１の検出部と、前記第１の検出部により検出されたトークン量が第１の閾値に達したか否かを判断し、前記トークン量が前記第１の閾値に達していると判断した場合には、前記第１の通信部により受信したデータを当該トークン量に応じた分だけ前記第２の通信部により前記ネットワークへ送信するように制御する第１の制御部と、前記第１の通信部により接続される前記外部機器がデータの輻輳に対する輻輳制御機能を有しているか否かを判断する第１の判断部と、を備え、前記第１の制御部は、前記第１の検出部により検出されたトークン量が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下であり、前記第１の判断部により前記第１の通信部により接続される前記外部機器が前記輻輳制御機能を有していると判断した場合には、前記第１の通信部が送信するデータに対し、当該輻輳制御機能を有効にするための第１の制御情報を付加して前記第１の通信部に送出させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a communication device according to the present invention transmits a data received by the first communication unit to a network side, and a first communication unit that is connected to an external device and exchanges data. A second communication unit that receives data from the network side, a first token generation unit that generates a token configured with a predetermined amount of data, a first token storage unit that stores the token, A first detection unit for detecting a token amount stored in the first token storage unit; and determining whether or not the token amount detected by the first detection unit has reached a first threshold value. When it is determined that the token amount has reached the first threshold, the data received by the first communication unit is transferred to the network by the second communication unit by an amount corresponding to the token amount. Sending A first control unit for controlling to said external device connected by said first communication unit and a first determining section for determining whether a congestion control function for data congestion, And the first control unit has a token amount detected by the first detection unit equal to or smaller than a second threshold smaller than the first threshold, and the first determination unit performs the first determination. if the external device connected by the communication unit is determined to have the congestion control function to the data by the first communication unit transmits, to enable the congestion control function The first control information is added and sent to the first communication unit.

上記通信機器では、前記第１の判断部は、前記第１の通信部により受信したデータに前記輻輳制御機能を有する旨の第２の制御情報が含まれているか否かにより前記第１の通信部により接続される前記外部機器が前記輻輳制御機能を有しているか否かを判断することが好ましい。 In the communication device, the first determination unit determines whether the data received by the first communication unit includes second control information indicating that the congestion control function is included in the data. it is preferable that the external device connected by section determines whether it has the congestion control function.

上記通信機器では、前記第１の制御部は、前記第１の通信部により、接続される前記外部機器から輻輳ウィンドウを減少させた旨の第３の制御情報が付加されたデータを受信した場合には、前記データから前記第３の制御情報を削除し、当該第３の制御情報が削除されたデータを前記第２の通信部により前記ネットワークへ送信するが好ましい。 In the communication device, when the first control unit receives data to which third control information indicating that a congestion window has been reduced is added from the connected external device by the first communication unit. Preferably, the third control information is deleted from the data, and the data from which the third control information is deleted is transmitted to the network by the second communication unit.

本発明に係る通信機器は、上記課題を解決するために、外部機器に接続され、データを授受する第１の通信部と、ネットワーク側から、前記第１の通信部により送信するためのデータを受信し、前記第１の通信部により受信したデータを前記ネットワーク側に送信する第２の通信部と、所定のデータ量により構成されているトークンを生成する第２のトークン生成部と、前記トークンを記憶する第２のトークン記憶部と、前記第２のトークン記憶部に記憶されているトークン量を検出する第２の検出部と、前記第２の検出部により検出されたトークン量が第１の閾値に達したか否かを判断し、前記トークン量が前記第１の閾値に達していると判断した場合には、前記第２の通信部により受信したデータを当該トークン量に応じた分だけ前記第１の通信部により前記外部機器へ送信するように制御する第２の制御部と、前記ネットワーク側の機器がデータの輻輳に対する輻輳制御機能を有しているか否かを判断する第２の判断部と、を備え、前記第２の制御部は、前記第２の検出部により検出されたトークン量が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下であり、前記第２の判断部によりネットワーク側の機器が前記輻輳制御機能を有していると判断した場合には、前記第１の通信部により受信したデータに対し、当該輻輳制御機能を有効にするための第４の制御情報を付加して前記第２の通信部に送出させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a communication device according to the present invention is connected to an external device, and a first communication unit that transmits and receives data, and data to be transmitted from the network side by the first communication unit. A second communication unit that receives and transmits data received by the first communication unit to the network side; a second token generation unit that generates a token configured with a predetermined amount of data; and the token The second token storage unit that stores the token amount, the second detection unit that detects the token amount stored in the second token storage unit, and the token amount detected by the second detection unit are the first If it is determined whether the token amount has reached the first threshold, the data received by the second communication unit is divided according to the token amount. Only the second A second control unit that controls the communication unit to transmit to the external device, and a second determination unit that determines whether or not the network side device has a congestion control function for data congestion; , And the second control unit has a token amount detected by the second detection unit equal to or smaller than a second threshold value smaller than the first threshold value, and the second determination unit performs network side When it is determined that the device has the congestion control function, fourth control information for enabling the congestion control function is added to the data received by the first communication unit. The second communication unit is configured to send the data.

上記通信機器では、前記第２の判断部は、前記第２の通信部により受信したデータに前記輻輳制御機能を有する旨の第５の制御情報が含まれているか否かにより前記ネットワーク側の機器が前記輻輳制御機能を有しているか否かを判断することが好ましい。 In the communication device, the second determination unit determines whether the data received by the second communication unit includes fifth control information indicating that the congestion control function is included in the data on the network side. It is preferable to determine whether or not has the congestion control function.

上記通信機器では、前記第２の制御部は、前記第２の通信部により前記ネットワーク側の機器から輻輳ウィンドウを減少させた旨の第６の制御情報が付加されたデータを受信した場合には、前記データから前記第６の制御情報を削除し、当該第６の制御情報が削除されたデータを前記第１の通信部により前記外部機器へ送信することが好ましい。 In the communication device, when the second control unit receives data to which sixth control information indicating that a congestion window has been reduced is received from the network side device by the second communication unit. Preferably, the sixth control information is deleted from the data, and the data from which the sixth control information is deleted is transmitted to the external device by the first communication unit.

本発明によれば、接続対象となる電子機器及びネットワークとの間でＥＣＮによる輻輳制御を行うことができる。 According to the present invention, congestion control by ECN can be performed between an electronic device and a network to be connected.

通信機器がＰＣに接続され、ネットワークに接続される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a communication apparatus is connected to PC and is connected to a network. 本発明に係る通信機器の第１の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st function of the communication apparatus which concerns on this invention. ＴＣＰヘッダの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a TCP header. 本発明に係る通信機器の第２の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd function of the communication apparatus which concerns on this invention. 通信機器に直接接続されるＰＣがＥＣＮに対応しており、ネットワーク側がＥＣＮに対応していない場合におけるＴＣＰコネクションの確立シーケンスについての説明に供するシーケンスチャートである。10 is a sequence chart for explaining a TCP connection establishment sequence when a PC directly connected to a communication device is ECN compatible and the network side is not ECN compatible. 通信機器に直接接続されるＰＣがＥＣＮに対応しておらず、ネットワーク側がＥＣＮに対応している場合におけるＴＣＰコネクションの確立シーケンスについての説明に供するシーケンスチャートである。10 is a sequence chart for explaining a TCP connection establishment sequence when a PC directly connected to a communication device does not support ECN and the network side supports ECN. ネットワーク側で輻輳が生じた場合のＰＣによる輻輳制御の動作についての説明に供するシーケンスチャートである。It is a sequence chart with which it uses for description about the operation | movement of congestion control by PC when congestion arises on the network side. ＰＣで輻輳が生じた場合のネットワーク側による輻輳制御の動作についての説明に供するシーケンスチャートである。It is a sequence chart used for description about the operation | movement of the congestion control by the network side when congestion arises in PC. ＴＣＰコネクションの確立シーケンスについての説明に供するシーケンスチャートである。It is a sequence chart with which it uses for description about the establishment sequence of a TCP connection. ＥＣＮによる輻輳制御にシーケンスについての説明に供するシーケンスチャートである。It is a sequence chart with which it uses for description about a sequence for congestion control by ECN.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係る通信機器１は、無線通信用のアンテナを有しているＰＣカードに利用され、例えば、図１に示すように、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）１０１のカードスロット１０２に挿入されて接続されることにより、ＰＣ１０１による基地局２０１を介したネットワーク２０２（例えば、インターネット）への接続に利用される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The communication device 1 according to the present embodiment is used for a PC card having an antenna for wireless communication. For example, as shown in FIG. 1, the communication device 1 is inserted into a card slot 102 of a PC (Personal Computer) 101 and connected. As a result, the PC 101 is used for connection to the network 202 (for example, the Internet) via the base station 201.

＜第１の実施例＞
通信機器１は、図２に示すように、第１の通信部１１と、第２の通信部１２と、第１のトークン生成部１３と、第１のトークン記憶部１４と、第１の検出部１５と、第１の制御部１６と、第１の判断部１７とを備える。 <First embodiment>
As illustrated in FIG. 2, the communication device 1 includes a first communication unit 11, a second communication unit 12, a first token generation unit 13, a first token storage unit 14, and a first detection. Unit 15, first control unit 16, and first determination unit 17.

第１の通信部１１は、外部機器（以下、ＰＣ１０１という。）に接続され、データを授受する。具体的には、第１の通信部１１は、データをＰＣ１０１へ送信する送信ポートと、ＰＣ１０１から送信されてきたデータを受信する受信ポートにより構成されている。 The first communication unit 11 is connected to an external device (hereinafter referred to as PC 101), and exchanges data. Specifically, the first communication unit 11 includes a transmission port that transmits data to the PC 101 and a reception port that receives data transmitted from the PC 101.

第２の通信部１２は、ネットワーク２０２側に対して第１の通信部１１により受信したデータを送出し、ネットワーク２０２側からデータを受信する。具体的には、第２の通信部１２は、ネットワーク２０２側へデータを送信する送信ポートと、ネットワーク２０２側から送信されてきたデータを受信する受信ポートにより構成されている。 The second communication unit 12 sends the data received by the first communication unit 11 to the network 202 side, and receives data from the network 202 side. Specifically, the second communication unit 12 includes a transmission port that transmits data to the network 202 side and a reception port that receives data transmitted from the network 202 side.

第１のトークン生成部１３は、所定のデータ量により構成されているトークンを生成する。第１のトークン記憶部１４は、第１のトークン生成部１３により生成されたトークンを記憶する。第１の検出部１５は、第１のトークン記憶部１４に記憶されているトークン量を検出する。第１の制御部１６は、第１の検出部１５により検出されたトークン量が第１の閾値に達したか否かを判断し、トークン量が第１の閾値に達していると判断した場合には、第１の通信部１１により受信したデータを当該トークン量に応じた分だけ第２の通信部１２によりネットワーク２０２へ送信するように制御する。 The first token generation unit 13 generates a token configured with a predetermined amount of data. The first token storage unit 14 stores the token generated by the first token generation unit 13. The first detection unit 15 detects the token amount stored in the first token storage unit 14. When the first control unit 16 determines whether or not the token amount detected by the first detection unit 15 has reached the first threshold, and determines that the token amount has reached the first threshold The second communication unit 12 controls the data received by the first communication unit 11 to be transmitted to the network 202 by the amount corresponding to the token amount.

ここで、トークンとは、単位あたり所定のデータ量で構成されており、第１のトークン記憶部１４には、第１のトークン生成部１３により生成されるトークンが順次蓄積されてゆく。 Here, the token is configured with a predetermined data amount per unit, and the tokens generated by the first token generating unit 13 are sequentially accumulated in the first token storage unit 14.

また、第１の制御部１６は、第１のトークン記憶部１４に蓄積されるトークンが第１の閾値に達したことを第１の検出部１５による検出結果から判断した場合に、蓄積されているトークン量に見合う分のデータを第２の通信部１２によりネットワーク２０２へ送信するように制御する。また、第１の制御部１６は、データが送信された後、送信されたデータに見合う分のトークンを第１のトークン記憶部１４から削減する。 Further, the first control unit 16 stores the token when it is determined from the detection result by the first detection unit 15 that the token stored in the first token storage unit 14 has reached the first threshold. Control is performed so that data corresponding to the token amount is transmitted to the network 202 by the second communication unit 12. In addition, after the data is transmitted, the first control unit 16 reduces tokens corresponding to the transmitted data from the first token storage unit 14.

また、第１の判断部１７は、第１の通信部１１が接続されるＰＣ１０１がデータの輻輳に対する輻輳制御機能を有しているか否かを判断する。
第１の制御部１６は、第１の検出部１５により検出されたトークン量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下であり、かつ第１の判断部１７により第１の通信部１１が接続されるＰＣ１０１が輻輳制御機能を有していると判断した場合には、以下の動作を行う。第１の制御部１６は、第１の通信部１１が送信するデータに対し、当該輻輳制御機能を有効にするための第１の制御情報を付加して第１の通信部１１に送出させる。なお、トークン量が第２の閾値以下になっているということは、トークンが不足していることを意味している。 Further, the first determination unit 17 determines whether or not the PC 101 to which the first communication unit 11 is connected has a congestion control function for data congestion.
The first control unit 16 is configured such that the token amount detected by the first detection unit 15 is equal to or smaller than a second threshold value that is smaller than the first threshold value, and the first determination unit 17 performs the first communication unit 11. When it is determined that the PC 101 connected to has a congestion control function, the following operation is performed. The first control unit 16 adds the first control information for enabling the congestion control function to the data transmitted by the first communication unit 11 and causes the first communication unit 11 to send the data. Note that the token amount being equal to or smaller than the second threshold means that there are not enough tokens.

第１の制御部１６は、トークン量が第２の閾値以下の状態が一定時間以上継続している場合には、ネットワーク２０２側で輻輳が生じていると判断し、データに第１の制御情報を付加してＰＣ１０１に送信する。ＰＣ１０１は、第１の制御情報を受信した場合には、輻輳ウィンドウを減少させる。このようにして、ＰＣ１０１は、輻輳ウィンドウを減少するので、通信機器１へ出力するデータ量（パケット量）が減少される。また、ＰＣ１０１は、輻輳ウィンドウを減少させた後、規定上定められた量にしたがって輻輳ウィンドウを少しずつ増加させて行き、時間をかけてウィンドウの幅を元に戻してゆく。 The first control unit 16 determines that congestion is occurring on the network 202 side when the token amount is equal to or less than the second threshold for a certain period of time, and the first control information is included in the data. To the PC 101. When the PC 101 receives the first control information, the PC 101 decreases the congestion window. Thus, since the PC 101 reduces the congestion window, the amount of data (packet amount) output to the communication device 1 is reduced. In addition, after reducing the congestion window, the PC 101 gradually increases the congestion window according to a predetermined amount and restores the window width over time.

ここで、ＴＣＰヘッダの構造について説明する。ＴＣＰヘッダは、図３に示すように、先頭から順番に、ＳｏｕｒｃｅＰｏｒｔ（送信元ポート番号）、ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＰｏｒｔ（宛先ポート番号）、ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ（シーケンス番号）、ＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔＮｕｍｂｅｒ（応答確認番号）、ＤａｔａＯｆｆｓｅｔ（データオフセット）、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ（予約）、ＣｏｎｔｒｏｌＢｉｔｓ（制御ビット）、Ｗｉｎｄｏｗ（ウィンドウサイズ）、Ｃｈｅｃｋｓｕｍ（チェックサム）、ＵｒｇｅｎｔＰｏｉｎｔｅｒ（緊急ポインタ）、Ｏｐｔｉｏｎｓ（オプション）、Ｐａｄｄｉｎｇ（パディング）により構成されている。 Here, the structure of the TCP header will be described. As shown in FIG. 3, the TCP header includes, in order from the beginning, Source Port (source port number), Destination Port (destination port number), Sequence Number (sequence number), Acknowledgment Number (response confirmation number), Data Offset. (Data Offset), Reserved (Reservation), Control Bits (Control Bit), Window (Window Size), Checksum (Checksum), Urgent Pointer (Emergency Pointer), Options (Option), Padding (Padding) .

また、制御ビットは、輻輳ウィンドウの減少を通知するＣＷＲ（輻輳ウィンドウ減少）と、輻輳の発生を相手の機器に通知するＥＣＥ（ＥＣＮ−Ｅｃｈｏ）と、緊急ポインタフィールドを使うように指示するＵＲＧ（緊急フラグ）と、セグメントが応答確認を持っている旨を示すＡＣＫ（応答確認フラグ）と、受信可能になったらすぐに送信されるＰＳＨ（転送強制フラグ）と、正しくないパケットを受け取ったときの通信リセットの指示を示すＲＳＴ（リセットフラグ）と、先頭シーケンス番号の転送を示すＳＹＮ（同期フラグ）と、送信終了又は受信可能を示すＦＩＮ（転送終了フラグ）とにより構成されている。 Further, the control bits include CWR (congestion window decrease) for notifying the decrease of the congestion window, ECE (ECN-Echo) for notifying the other device of the occurrence of congestion, and URG (instruction to use the emergency pointer field). (Emergency flag), ACK (response confirmation flag) indicating that the segment has a response confirmation, PSH (forward transfer flag) that is sent as soon as reception becomes possible, and when an incorrect packet is received It consists of an RST (reset flag) indicating a communication reset instruction, a SYN (synchronization flag) indicating the transfer of the head sequence number, and a FIN (transfer end flag) indicating the end of transmission or reception.

具体的には、第１の制御部１６は、第１の検出部１５により検出されたトークン量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下であり、第１の判断部１７により第１の通信部１１が接続されるＰＣ１０１が輻輳制御機能を有していると判断した場合には、第１の通信部１１からＰＣ１０１にデータを送信する際に、ＴＣＰヘッダの制御ビットのＥＣＥフラグ（第１の制御情報に相当する）を「１」にセットする。 Specifically, the first control unit 16 determines that the token amount detected by the first detection unit 15 is equal to or smaller than a second threshold value that is smaller than the first threshold value. When it is determined that the PC 101 to which the communication unit 11 is connected has a congestion control function, when the data is transmitted from the first communication unit 11 to the PC 101, the ECE flag ( (Corresponding to the first control information) is set to “1”.

このようにして、通信機器１は、ＰＣ１０１がＥＣＮに対応している場合には、トークン量（トークンレート）に応じて、ＰＣ１０１との間において輻輳制御を行うことができる。 In this way, when the PC 101 is compatible with ECN, the communication device 1 can perform congestion control with the PC 101 according to the token amount (token rate).

したがって、トークンレートを利用してトラフィック制御を行う従来の構成では、通信機器に対するデータの入力速度がデータの出力速度よりも大きくなり、通信機器内部のパケットバッファが溢れてしまい、パケットが消失する危険性があったが、本実施形態に係る通信機器１では、パケットの消失を回避することができる。 Therefore, in the conventional configuration in which traffic control is performed using the token rate, the data input speed to the communication device becomes larger than the data output speed, the packet buffer inside the communication device overflows, and the packet may be lost. However, the communication device 1 according to the present embodiment can avoid packet loss.

また、通信機器１では、上述したようにパケットの消失を回避することができるので、パケットの消失に起因して生じるパケットの再送を抑制することができ、回線リソースの有効活用を図ることができる。
また、通信機器１では、パケットバッファへのバッファリング処理を不要とすることもできるので、従来の構成に比べて処理負担の軽減を図ることができる。 In addition, since the communication device 1 can avoid packet loss as described above, packet retransmission caused by packet loss can be suppressed, and line resources can be effectively used. .
In addition, since the communication device 1 can eliminate the need for buffering processing to the packet buffer, the processing load can be reduced as compared with the conventional configuration.

また、第１の判断部１７は、第１の通信部１１により受信したデータに輻輳制御機能を有する旨の第２の制御情報が含まれているか否かにより第１の通信部１１が接続されるＰＣ１０１が輻輳制御機能を有しているか否かを判断する。
具体的には、第１の判断部１７は、第１の通信部１１により受信したデータに含まれているＴＣＰヘッダの制御ビットのＥＣＥフラグとＣＷＲフラグ（第２の制御情報に相当する）が「１」にセットされていればＰＣ１０１が輻輳制御機能を有していると判断する。 The first determination unit 17 is connected to the first communication unit 11 depending on whether the data received by the first communication unit 11 includes second control information indicating that the data has a congestion control function. It is determined whether the PC 101 that has a congestion control function is present.
Specifically, the first determination unit 17 includes an ECE flag and a CWR flag (corresponding to the second control information) of the control bits of the TCP header included in the data received by the first communication unit 11. If it is set to “1”, it is determined that the PC 101 has a congestion control function.

また、第１の制御部１６は、第１の通信部１１により、接続されるＰＣ１０１から輻輳ウィンドウを減少させた旨の第３の制御情報が付加されたデータを受信した場合には、データから第３の制御情報を削除し、当該第３の制御情報が削除されたデータを第２の通信部１２によりネットワーク２０２へ送信するように制御する。 In addition, when the first control unit 16 receives data added with the third control information indicating that the congestion window has been reduced from the connected PC 101 by the first communication unit 11, the first control unit 16 starts from the data. The third control information is deleted, and control is performed so that the data from which the third control information is deleted is transmitted to the network 202 by the second communication unit 12.

具体的には、第１の制御部１６は、ＰＣ１０１からＴＣＰヘッダの制御ビットのＣＷＲフラグ（第３の制御情報に相当する）が「１」にセットされたデータを受信した場合には、ＣＷＲフラグを「０」にセットし直したデータをネットワーク２０２へ送信するように制御する。
このように構成されることにより、ＰＣ１０１と通信機器１との間において輻輳の制御を行い、ネットワーク２０２側には影響を与えないようにすることができる。 Specifically, when the first control unit 16 receives data in which the CWR flag (corresponding to the third control information) of the control bit of the TCP header is set to “1” from the PC 101, the CWR Control is performed so that data with the flag reset to “0” is transmitted to the network 202.
With this configuration, it is possible to control congestion between the PC 101 and the communication device 1 so that the network 202 side is not affected.

＜第２の実施例＞
上述した第１の実施例では、通信機器１を介してＰＣ１０１からネットワーク２０２へデータを送信する際において、ネットワーク２０２側で輻輳が生じた場合における通信機器１の制御について説明した。第２の実施例では、ネットワーク２０２側のＰＣ３０１から通信機器１を介してＰＣ１０１へデータを送信する際において、ＰＣ１０１で輻輳が生じた場合における通信機器１の制御について説明する。なお、通信機器１と同一の構成及び動作を行う要素には同一の番号を付して説明する。 <Second embodiment>
In the first embodiment described above, the control of the communication device 1 when congestion occurs on the network 202 side when data is transmitted from the PC 101 to the network 202 via the communication device 1 has been described. In the second embodiment, control of the communication device 1 when congestion occurs in the PC 101 when data is transmitted from the PC 301 on the network 202 side to the PC 101 via the communication device 1 will be described. In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the element which performs the same structure and operation | movement as the communication apparatus 1.

通信機器１は、図４に示すように、第１の通信部１１と、第２の通信部１２と、第２のトークン生成部２１と、第２のトークン記憶部２２と、第２の検出部２３と、第２の制御部２４と、第２の判断部２５と、を備える。なお、これらの構成は、第１の実施例における通信機器１にさらに備えられても良い。 As illustrated in FIG. 4, the communication device 1 includes a first communication unit 11, a second communication unit 12, a second token generation unit 21, a second token storage unit 22, and a second detection. Unit 23, second control unit 24, and second determination unit 25. These configurations may be further provided in the communication device 1 in the first embodiment.

第１の通信部１１は、ＰＣ１０１に接続され、データを授受する。具体的には、第１の通信部１１は、データをＰＣ１０１へ送信する送信ポートと、ＰＣ１０１から送信されてきたデータを受信する受信ポートにより構成されている。 The first communication unit 11 is connected to the PC 101 and exchanges data. Specifically, the first communication unit 11 includes a transmission port that transmits data to the PC 101 and a reception port that receives data transmitted from the PC 101.

第２の通信部１２は、ネットワーク２０２側から、第１の通信部１１により送信するためのデータを受信し、第１の通信部１１により受信したデータをネットワーク２０２側に送信する。具体的には、第２の通信部１２は、ネットワーク２０２側へデータを送信する送信ポートと、ネットワーク２０２側から送信されてきたデータを受信する受信ポートにより構成されている。 The second communication unit 12 receives data to be transmitted by the first communication unit 11 from the network 202 side, and transmits the data received by the first communication unit 11 to the network 202 side. Specifically, the second communication unit 12 includes a transmission port that transmits data to the network 202 side and a reception port that receives data transmitted from the network 202 side.

第２のトークン生成部２１は、所定のデータ量により構成されているトークンを生成する。第２のトークン記憶部２２は、第２のトークン生成部２１で生成されたトークンを記憶する。第２の検出部２３は、第２のトークン記憶部２２に記憶されているトークン量を検出する。第２の制御部２４は、第２の検出部２３により検出されたトークン量が第１の閾値に達したか否かを判断し、トークン量が第１の閾値に達していると判断した場合には、第２の通信部１２により受信したデータを当該トークン量に応じた分だけ第１の通信部１１によりＰＣ１０１へ送信するように制御する。 The second token generation unit 21 generates a token configured with a predetermined amount of data. The second token storage unit 22 stores the token generated by the second token generation unit 21. The second detection unit 23 detects the token amount stored in the second token storage unit 22. The second control unit 24 determines whether or not the token amount detected by the second detection unit 23 has reached the first threshold, and determines that the token amount has reached the first threshold Is controlled so that the data received by the second communication unit 12 is transmitted to the PC 101 by the first communication unit 11 by an amount corresponding to the token amount.

また、第２の制御部２４は、第２のトークン記憶部２２に蓄積されるトークンが第１の閾値に達したことを第２の検出部２３による検出結果から判断した場合に、蓄積されているトークン量に見合う分のデータを第１の通信部１１によりＰＣ１０１へ送信するように制御する。また、第２の制御部２４は、データが送信された後、送信されたデータに見合う分のトークンを第２のトークン記憶部２２から削減する。 Further, the second control unit 24 accumulates the token when it is determined from the detection result by the second detection unit 23 that the token accumulated in the second token storage unit 22 has reached the first threshold. Control is performed so that data corresponding to the token amount is transmitted to the PC 101 by the first communication unit 11. In addition, after the data is transmitted, the second control unit 24 reduces tokens corresponding to the transmitted data from the second token storage unit 22.

また、第２の判断部２５は、ネットワーク２０２側の機器（以下、ＰＣ３０１という。）がデータの輻輳に対する輻輳制御機能を有しているか否かを判断する。
このように構成される場合には、第２の制御部２４は、第２の検出部２３により検出されたトークン量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下であり、第２の判断部２５によりネットワーク２０２側のＰＣ３０１が輻輳制御機能を有していると判断した場合には、第１の通信部１１により受信したデータに対し、当該輻輳制御機能を有効にするための第４の制御情報を付加して第２の通信部１２に送出させる。なお、トークン量が第２の閾値以下になっているということは、トークンが不足していることを意味している。 The second determination unit 25 determines whether a device on the network 202 side (hereinafter referred to as a PC 301) has a congestion control function for data congestion.
In such a configuration, the second control unit 24 determines that the token amount detected by the second detection unit 23 is equal to or smaller than the second threshold value which is smaller than the first threshold value, and the second determination is made. When it is determined by the unit 25 that the PC 301 on the network 202 side has the congestion control function, the fourth data for enabling the congestion control function for the data received by the first communication unit 11 The control information is added and sent to the second communication unit 12. Note that the token amount being equal to or smaller than the second threshold means that there are not enough tokens.

第２の制御部２４は、トークン量が第２の閾値以下の状態が一定時間以上継続している場合には、ＰＣ１０１で輻輳が生じていると判断し、データに付加されるＴＣＰヘッダの制御ビットのＥＣＥフラグ（第４の制御情報に相当する）を「１」にセットしてネットワーク２０２に送信する。ＰＣ３０１は、第４の制御情報を受信した場合には、輻輳ウィンドウを減少させる。このようにして、ＰＣ３０１は、輻輳ウィンドウを減少するので、ネットワーク２０２を介して通信機器１へ送信するデータ量（パケット量）を減少する。また、ＰＣ３０１は、輻輳ウィンドウを減少させた後、規定上定められた量にしたがって輻輳ウィンドウを少しずつ増加させて行き、時間をかけてウィンドウの幅を元に戻してゆく。 The second control unit 24 determines that congestion has occurred in the PC 101 when the token amount is equal to or less than the second threshold for a certain period of time, and controls the TCP header added to the data. The bit ECE flag (corresponding to the fourth control information) is set to “1” and transmitted to the network 202. When receiving the fourth control information, the PC 301 reduces the congestion window. In this way, the PC 301 reduces the congestion window, and thus reduces the amount of data (packet amount) transmitted to the communication device 1 via the network 202. In addition, after reducing the congestion window, the PC 301 gradually increases the congestion window according to a predetermined amount, and restores the window width over time.

このようにして、通信機器１は、ＰＣ３０１がＥＣＮに対応している場合には、トークン量（トークンレート）に応じて、ＰＣ３０１との間において輻輳制御を行うことができる。 In this way, when the PC 301 is compatible with ECN, the communication device 1 can perform congestion control with the PC 301 according to the token amount (token rate).

第２の判断部２５は、第２の通信部１２により受信したデータに輻輳制御機能を有する旨の第５の制御情報が含まれているか否かによりネットワーク２０２側のＰＣ３０１が輻輳制御機能を有しているか否かを判断する。
具体的には、第２の判断部２５は、第２の通信部１２により受信したデータに含まれているＴＣＰヘッダの制御ビットのＥＣＥフラグとＣＷＲフラグ（第５の制御情報に相当する）が「１」にセットされていればＰＣ３０１が輻輳制御機能を有していると判断する。 The second determination unit 25 determines that the PC 301 on the network 202 side has the congestion control function depending on whether or not the data received by the second communication unit 12 includes the fifth control information indicating that the data has the congestion control function. Judge whether or not.
Specifically, the second determination unit 25 includes an ECE flag and a CWR flag (corresponding to fifth control information) of control bits of the TCP header included in the data received by the second communication unit 12. If it is set to “1”, it is determined that the PC 301 has a congestion control function.

また、第２の制御部２４は、第２の通信部１２によりネットワーク２０２側のＰＣ３０１から輻輳ウィンドウを減少させた旨の第６の制御情報が付加されたデータを受信した場合には、データから第６の制御情報を削除し、当該第６の制御情報が削除されたデータを第１の通信部１１によりＰＣ１０１へ送信するように制御する。 In addition, when the second control unit 24 receives data to which the sixth control information indicating that the congestion window has been reduced is received from the PC 301 on the network 202 side by the second communication unit 12, Control is performed such that the sixth control information is deleted, and the data from which the sixth control information has been deleted is transmitted to the PC 101 by the first communication unit 11.

具体的には、第２の制御部２４は、ＰＣ３０１からＴＣＰヘッダの制御ビットのＣＷＲフラグ（第６の制御情報に相当する）が「１」にセットされたデータを受信した場合には、ＣＷＲフラグを「０」にセットし直したデータをＰＣ１０１へ送信するように制御する。
このように構成されることにより、ネットワーク２０２を介してＰＣ３０１と通信機器１との間において輻輳の制御を行い、ＰＣ１０１には影響を与えないようにすることができる。 Specifically, when the second control unit 24 receives data from the PC 301 in which the CWR flag (corresponding to the sixth control information) of the control bit of the TCP header is set to “1”, the CWR Control is performed so that data with the flag set to “0” is transmitted to the PC 101.
With this configuration, it is possible to control congestion between the PC 301 and the communication device 1 via the network 202 so that the PC 101 is not affected.

＜ＴＣＰコネクションの確立シーケンス（１）＞
ここで、ＰＣ１０１がＥＣＮに対応しており、ネットワーク２０２側がＥＣＮに対応していない場合におけるＴＣＰコネクションの確立シーケンスについて、図５を参照しながら説明する。なお、ネットワーク２０２側とは、ネットワーク２０２に接続されており、ＰＣ１０１の送信先の機器を含めた概念である。
ＰＣ１０１は、ＴＣＰ確立を行うためにＳＹＮ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ）パケットを送信する（ステップＳＴ１）。当該ＳＹＮパケットには、ＥＣＮに対応していることを示すＥＣＥフラグとＣＷＲフラグが付加されている。
また、通信機器１は、当該ＳＹＮパケットによりＰＣ１０１がＥＣＮに対応していることを記憶し、そのままネットワークに転送する（ステップＳＴ２）。
ネットワーク２０２側は、送信されてきたＳＹＮパケットに対し、ＳＹＮ／ＡＣＫ（ＳＹＮ−Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）パケットを送信（返信）する（ステップＳＴ３）。ここで、ネットワーク２０２側がＥＣＮに対応していない場合には、ＥＣＥフラグは付加されない。 <TCP connection establishment sequence (1)>
Here, a TCP connection establishment sequence when the PC 101 supports ECN and the network 202 does not support ECN will be described with reference to FIG. Note that the network 202 side is a concept that is connected to the network 202 and includes a transmission destination device of the PC 101.
The PC 101 transmits a SYN (Synchronize) packet to establish TCP (step ST1). The SYN packet is added with an ECE flag and a CWR flag indicating that the SYN packet is supported.
Further, the communication device 1 stores that the PC 101 supports ECN by the SYN packet, and transfers it to the network as it is (step ST2).
The network 202 transmits (replies) a SYN / ACK (SYN-Acknowledgement) packet to the transmitted SYN packet (step ST3). Here, when the network 202 does not support ECN, the ECE flag is not added.

そして、通信機器１は、ＰＣ１０１がＥＣＮをサポートしているため、ネットワーク２０２側から返信されてきたパケットのヘッダにＥＣＥフラグを付加してＰＣ１０１に送信し、自身のＥＣＮを有効状態にする（ステップＳＴ４）。 Then, since the PC 101 supports ECN, the communication device 1 adds the ECE flag to the header of the packet returned from the network 202 side and transmits the packet to the PC 101 to make its own ECN valid (step). ST4).

つまり、通信機器１は、ＴＣＰ確立の３ｗａｙハンドシェイクにおいて、ネットワーク２０２側から受信したＴＣＰ／ＩＰパケットのヘッダの制御ビットにＥＣＥフラグが付加されていない場合、通信機器１のＥＣＮを有効状態「ＯＮ」にし、ヘッダの制御ビットにＥＣＥフラグを付加し、ネットワーク２０２側がＥＣＮを有しているかのようにＰＣ１０１に見せることにより、ＰＣ１０１のＥＣＮを有効状態にする。以降は、ＰＣ１０１と通信機器１との間でＥＣＮ制御を行う。 That is, if the ECE flag is not added to the control bit of the header of the TCP / IP packet received from the network 202 side in the three-way handshake for establishing TCP, the communication device 1 sets the ECN of the communication device 1 to the valid state “ON The ECE flag is added to the control bit of the header, and the PC 202 is shown to the PC 101 as if it has an ECN, thereby making the ECN of the PC 101 valid. Thereafter, ECN control is performed between the PC 101 and the communication device 1.

このように構成されることにより、通信機器１は、あたかもネットワーク２０２側がＥＣＮをサポートしているかのようにＰＣ１０１に見せかけることができる。したがって、ＴＣＰコネクションの確立シーケンス以降、ＰＣ１０１と通信機器１との間では、ＥＣＮ制御によりデータ通信を行うことができる。 With this configuration, the communication device 1 can appear to the PC 101 as if the network 202 side supports ECN. Therefore, after the TCP connection establishment sequence, data communication can be performed between the PC 101 and the communication device 1 by ECN control.

＜ＴＣＰコネクションの確立シーケンス（２）＞
つぎに、ＰＣ１０１がＥＣＮに対応しておらず、ネットワーク２０２側がＥＣＮに対応している場合におけるＴＣＰコネクションの確立シーケンスについて、図６を参照しながら説明する。なお、ネットワーク２０２側とは、ネットワーク２０２に接続されており、ＰＣ１０１の送信先の機器を含めた概念である。 <TCP connection establishment sequence (2)>
Next, a TCP connection establishment sequence when the PC 101 does not support ECN and the network 202 supports ECN will be described with reference to FIG. Note that the network 202 side is a concept that is connected to the network 202 and includes a transmission destination device of the PC 101.

ＰＣ１０１は、ＴＣＰ確立を行うためにＳＹＮパケットを送信する（ステップＳＴ１１）。本シーケンスにおいては、ＰＣ１０１は、ＥＣＮに対応していないため、ＳＹＮパケットにはＥＣＥフラグとＣＷＲフラグが付加されていない。
また、通信機器１は、当該ＳＹＮパケットのヘッダにＥＣＥフラグとＣＷＲフラグを付加し、ネットワーク２０２側に転送する（ステップＳＴ１２）。この動作により、通信機器１は、あたかもＰＣ１０１がＥＣＮに対応しているかのようにネットワーク２０２側に見せることができる。 The PC 101 transmits a SYN packet to establish TCP (step ST11). In this sequence, since the PC 101 does not support ECN, the ECE flag and the CWR flag are not added to the SYN packet.
In addition, the communication device 1 adds the ECE flag and the CWR flag to the header of the SYN packet, and transfers them to the network 202 side (step ST12). With this operation, the communication device 1 can be shown to the network 202 side as if the PC 101 is compatible with ECN.

また、ネットワーク２０２は、受信したＳＹＮパケットに対し、ＳＹＮ／ＡＣＫ（ＳＹＮ−Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）パケットに対する応答パケットを返信する（ステップＳＴ１３）。当該応答パケットには、ＥＣＮに対応していることを示すＥＣＥフラグが付加されている。
また、通信機器１は、ＰＣ１０１がＥＣＮに対応していないため、ネットワーク２０２から送信されてきた応答パケットのヘッダからＥＣＥフラグを除去して、ＰＣ１０１に転送する（ステップＳＴ１４）。 Further, the network 202 returns a response packet to the SYN / ACK (SYN-Acknowledgement) packet in response to the received SYN packet (step ST13). An ECE flag indicating that the response packet is compatible with ECN is added.
Further, since the PC 101 does not support ECN, the communication device 1 removes the ECE flag from the header of the response packet transmitted from the network 202 and transfers it to the PC 101 (step ST14).

つまり、通信機器１は、ＴＣＰ確立の３ｗａｙハンドシェイクにおいて、ＰＣ１０１から受信したＴＣＰ／ＩＰパケットのヘッダ部を改変してＥＣＥフラグを付加し、あたかもＰＣ１０１がＥＣＮに対応しているかのようにネットワーク２０２側に見せかけ、ネットワーク側のＥＣＮを有効な状態にすることができる。以降は、ネットワーク２０２側と通信機器１との間でＥＣＮ制御を行う。 That is, the communication device 1 modifies the header part of the TCP / IP packet received from the PC 101 and adds the ECE flag in the three-way handshake for establishing the TCP, and the network 202 is as if the PC 101 supports ECN. The ECN on the network side can be made valid. Thereafter, ECN control is performed between the network 202 side and the communication device 1.

なお、ＰＣ１０１とネットワーク２０２側の双方がＥＣＮに対応していない場合には、通信機器１は、単にネゴシエーションの状況をモニタし、ＥＣＮが使用可能となったかどうかを記憶するように動作する。 Note that when both the PC 101 and the network 202 do not support ECN, the communication device 1 simply monitors the status of negotiation and operates to store whether ECN is available.

＜ネットワーク２０２側で輻輳が生じた場合のＰＣ１０１の動作＞
つぎに、ネットワーク２０２側で輻輳が生じた場合のＰＣ１０１の動作について図７を参照しながら説明する。
通信機器１は、ＰＣ１０１からネットワーク２０２側への上りパケットを出力するだけのトークンが所定量に達していない、つまり、第２の閾値以下の状態が一定時間以上継続したことを検出する（ステップＳＴ２１）。なお、通信機器１は、トークンが所定量に達していない場合には、ネットワーク２０２側に上りパケットを出力できない。 <Operation of PC 101 when congestion occurs on network 202>
Next, the operation of the PC 101 when congestion occurs on the network 202 side will be described with reference to FIG.
The communication device 1 detects that the number of tokens that can only output an upstream packet from the PC 101 to the network 202 has not reached a predetermined amount, that is, that the state below the second threshold has continued for a certain period of time (step ST21). ). Note that the communication device 1 cannot output an upstream packet to the network 202 side when the token has not reached a predetermined amount.

通信機器１は、ステップＳＴ２１の工程によりトークンが所定量に達していないことを検出した場合には、その後にネットワーク２０２側から受信した応答パケット（図７中においては、「Ａｃｋ＃＝２０００」）のＴＣＰヘッダ部に、輻輳が発生したことを示すＥＣＥフラグを付加してＰＣ１０１に転送する（ステップＳＴ２２）。 When the communication device 1 detects that the token has not reached the predetermined amount in the process of step ST21, the communication device 1 subsequently receives a response packet ("Ack # = 2000" in FIG. 7). An ECE flag indicating that congestion has occurred is added to the TCP header portion of the packet and transferred to the PC 101 (step ST22).

ＰＣ１０１は、ＥＣＥフラグが付加された応答パケットを受信すると、ＥＣＮの輻輳制御にしたがって輻輳ウィンドウを減少させる（ステップＳＴ２３）。そして、ＰＣ１０１は、輻輳ウィンドウを減少した後に出力する送信パケット（図７中においては、「Ｓｅｑ＃＝６０００」）のＴＣＰヘッダに輻輳ウィンドウを減少させたことを示すＣＷＲフラグを付加する（ステップＳＴ２４）。
通信機器１は、受信した送信パケットのＴＣＰヘッダのＣＷＲフラグを除去して、ネットワーク２０２側に転送する（ステップＳＴ２５）。 When receiving the response packet to which the ECE flag is added, the PC 101 reduces the congestion window in accordance with ECN congestion control (step ST23). Then, the PC 101 adds a CWR flag indicating that the congestion window has been reduced to the TCP header of the transmission packet ("Seq # = 6000" in FIG. 7) that is output after the congestion window is reduced (step ST24). ).
The communication device 1 removes the CWR flag from the TCP header of the received transmission packet and transfers it to the network 202 side (step ST25).

このようにして、通信機器１は、３ｗａｙハンドシェイクによってＰＣ１０１がＥＣＮに対応していることが確認できた場合には、ネットワーク２０２側がＥＣＮに対応していなくても上りパケットの送信速度を制限することができる。具体的には、通信機器１は、トラフィック制御のトークンバケット機構とトークンレートを利用し、トークンが足りない場合にはＰＣ１０１側にＥＣＮによる輻輳通知を行い、ＰＣ１０１側の送信速度を制御する。 In this way, when it is confirmed that the PC 101 is compatible with ECN by the 3-way handshake, the communication device 1 limits the transmission rate of the upstream packet even if the network 202 does not support ECN. be able to. Specifically, the communication device 1 uses a traffic control token bucket mechanism and a token rate. When there are not enough tokens, the communication device 1 notifies the PC 101 of congestion by ECN and controls the transmission speed on the PC 101 side.

＜ＰＣ１０１で輻輳が生じた場合のネットワーク２０２側の動作＞
つぎに、ＰＣ１０１で輻輳が生じた場合のネットワーク２０２側の動作について図８を参照しながら説明する。
通信機器１は、ネットワーク２０２側からＰＣ１０１への下りパケットを出力するだけのトークンが所定量に達していない、つまり、第２の閾値以下の状態が一定時間以上継続したことを検出する（ステップＳＴ３１）。なお、通信機器１は、トークンが所定量に達していない場合には、ＰＣ１０１に下りパケットを出力できない。 <Operation on the network 202 side when the PC 101 is congested>
Next, an operation on the network 202 side when congestion occurs in the PC 101 will be described with reference to FIG.
The communication device 1 detects that the number of tokens that only output a downlink packet from the network 202 side to the PC 101 has not reached a predetermined amount, that is, the state that the state equal to or lower than the second threshold has continued for a certain time or longer (step ST31). ). Note that the communication device 1 cannot output a downlink packet to the PC 101 when the token has not reached the predetermined amount.

通信機器１は、ステップＳＴ３１の工程によりトークンが所定量に達していないことを検出した場合には、その後にＰＣ１０１から受信した応答パケット（図８中においては、「Ａｃｋ＃＝２０００」）のＴＣＰヘッダ部に、輻輳が発生したことを示すＥＣＥフラグを付加してネットワーク２０２側に転送する（ステップＳＴ３２）。 When the communication device 1 detects that the token has not reached the predetermined amount in the process of step ST31, the TCP of the response packet ("Ack # = 2000" in FIG. 8) received from the PC 101 thereafter. An ECE flag indicating that congestion has occurred is added to the header portion and transferred to the network 202 side (step ST32).

ネットワーク２０２側は、ＥＣＥフラグが付加された応答パケットを受信すると、ＥＣＮの輻輳制御にしたがって輻輳ウィンドウを減少させる（ステップＳＴ３３）。そして、ネットワーク２０２側は、輻輳ウィンドウを減少した後に出力する送信パケット（図８中においては、「Ｓｅｑ＃＝６０００」）のＴＣＰヘッダに輻輳ウィンドウを減少させたことを示すＣＷＲフラグを付加する（ステップＳＴ３４）。
通信機器１は、受信した送信パケットのＴＣＰヘッダのＣＷＲフラグを除去して、ＰＣ１０１に転送する（ステップＳＴ３５）。 Upon receiving the response packet with the ECE flag added, the network 202 side reduces the congestion window in accordance with ECN congestion control (step ST33). Then, the network 202 side adds a CWR flag indicating that the congestion window has been reduced to the TCP header of the transmission packet ("Seq # = 6000" in FIG. 8) that is output after the congestion window has been reduced ( Step ST34).
The communication device 1 removes the CWR flag from the TCP header of the received transmission packet and transfers it to the PC 101 (step ST35).

このようにして、通信機器１は、３ｗａｙハンドシェイクによってネットワーク２０２側がＥＣＮに対応していることが確認できた場合には、ＰＣ１０１がＥＣＮに対応していなくても下りパケットの送信速度を制限することができる。具体的には、通信機器１は、トラフィック制御のトークンバケット機構とトークンレートを利用し、トークンが足りない場合にはネットワーク２０２側にＥＣＮによる輻輳通知を行い、ネットワーク２０２側の送信速度を制御する。 In this way, when the communication device 1 can confirm that the network 202 side supports ECN by the 3-way handshake, the communication device 1 limits the transmission rate of the downlink packet even if the PC 101 does not support ECN. be able to. Specifically, the communication device 1 uses a token bucket mechanism and a token rate for traffic control. When there are not enough tokens, the communication device 1 notifies the network 202 of congestion by ECN and controls the transmission speed on the network 202 side. .

１通信機器
１１第１の通信部
１２第２の通信部
１３第１のトークン生成部
１４第１のトークン記憶部
１５第１の検出部
１６第１の制御部
１７第１の判断部
２１第２のトークン生成部
２２第２のトークン記憶部
２３第２の検出部
２４第２の制御部
２５第２の判断部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication apparatus 11 1st communication part 12 2nd communication part 13 1st token production | generation part 14 1st token memory | storage part 15 1st detection part 16 1st control part 17 1st judgment part 21 2nd Token generation unit 22 second token storage unit 23 second detection unit 24 second control unit 25 second determination unit

Claims

A first communication unit that is connected to an external device and exchanges data;
A second communication unit that sends data received by the first communication unit to the network side and receives data from the network side;
A first token generating unit that generates a token configured with a predetermined amount of data;
A first token storage unit for storing the token;
A first detection unit for detecting a token amount stored in the first token storage unit;
It is determined whether or not the token amount detected by the first detection unit has reached a first threshold, and when it is determined that the token amount has reached the first threshold, the first amount A first control unit that controls the data received by the communication unit to be transmitted to the network by the second communication unit by an amount corresponding to the token amount;
And a first determining section for determining whether a congestion control function the external device for data congestion being connected by said first communication unit,
The first control unit has a token amount detected by the first detection unit equal to or less than a second threshold value that is smaller than the first threshold value, and the first determination unit causes the first communication unit to When it is determined that the external device connected by the first communication unit has the congestion control function, first data for enabling the congestion control function with respect to data transmitted by the first communication unit. A communication device, wherein control information is added and the first communication unit sends the control information.

Wherein the first determination unit is connected by the first communication unit according to whether the second control information that has the congestion control function in the received data is included by the first communication unit The communication device according to claim 1, wherein it is determined whether or not the external device has the congestion control function.

When the first control unit receives the data to which the third control information indicating that the congestion window has been reduced is received from the connected external device by the first communication unit, the data The communication apparatus according to claim 1, wherein the third control information is deleted from the network, and the data from which the third control information is deleted is transmitted to the network by the second communication unit. .

A first communication unit that is connected to an external device and exchanges data;
A second communication unit that receives data to be transmitted by the first communication unit from the network side, and transmits data received by the first communication unit to the network side;
A second token generation unit that generates a token configured with a predetermined amount of data;
A second token storage unit for storing the token;
A second detection unit for detecting a token amount stored in the second token storage unit;
It is determined whether or not the token amount detected by the second detection unit has reached a first threshold, and if it is determined that the token amount has reached the first threshold, the second amount A second control unit that controls the first communication unit to transmit the data received by the communication unit to the external device by an amount corresponding to the token amount;
A second determination unit that determines whether or not the network-side device has a congestion control function for data congestion; and
The second control unit is configured such that the token amount detected by the second detection unit is equal to or smaller than a second threshold value that is smaller than the first threshold value, and the second determination unit causes the network side device to If it is determined that the congestion control function is provided, the second control information for enabling the congestion control function is added to the data received by the first communication unit to add the second control information. A communication device characterized by being sent to a communication unit.

The second determination unit determines whether the network side device has the congestion control function depending on whether or not the data received by the second communication unit includes fifth control information indicating that the congestion control function is included. The communication device according to claim 4, wherein it is determined whether or not the communication device is included.

When the second control unit receives data to which sixth control information indicating that a congestion window has been reduced is received from the network side device by the second communication unit, 6. The communication device according to claim 5, wherein the sixth control information is deleted, and data from which the sixth control information is deleted is transmitted to the external device by the first communication unit.