JP6177934B2 - 連携サービス伝送におけるデータ再送方法およびアクセスネットワークゲートウェイ - Google Patents

連携サービス伝送におけるデータ再送方法およびアクセスネットワークゲートウェイ Download PDF

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Description

本発明は、再送技術に関し、特に連携サービス伝送におけるデータ再送方法およびアクセスネットワークゲートウェイに関する。
情報技術の発展に伴い、端末装置に複数種の通信インタフェースが搭載されることが一般的であって、複数の端末の連携をし、かつ、端末の複数のインタフェースを利用して連携サービスの伝送を同時に行うことで、複数のリンクの集約効果を達成することは、伝送効率を向上させる方式になっている。
連携サービス向け伝送において、複数の端末の連携中に、連携のための無線リンクが同一チャネル干渉またはチャネル特性の影響を受け、および連携のための端末が備える移動性により連携サービス伝送中に大量のリンクのパケットロストが伴うので、ユーザサービスの整然とした伝送を確保するために、ロストされたデータパケットを適時に再送することが必要となり、そのため様々な伝送層伝送プロトコルは、対応する高速再送ストラテジーを有する。連携サービス向けデータ伝送において、連携端末がサービスを要求した後、当該サービスによって要求されたデータがサービスサーバから元の経路または切り替えられた経路を経由して各送信先端末へ送信され、データがロストされると、データ再送が必要とされ、サービスサーバが再送ストラテジーを実行し、再送プロセスが前記データの送信プロセスと同じであり、伝送経路が図1における太い実線に示される。
連携サービス向け伝送におけるデータ再送の問題に対して、リンク伝送に大きな伝送遅延があるので、再送プロセスが前記データの送信プロセスと同じであると、再送するための伝送経路が長過ぎるのに加えて伝送遅延により伝送特性が低下し、データの伝送効率に影響を与え、特にリアルタイム要件が比較的高いデータ伝送プロセスにおいて、複数の端末の連携伝送による前記集約効果を効果的に反映することは困難である。
これを鑑みて、本発明の実施形態の主な目的は、連携サービス向け伝送におけるデータ再送の問題に対して、データの伝送効率を効果的に向上できる、連携サービス伝送におけるデータ再送方法およびアクセスネットワークゲートウェイを提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の実施形態の技術的解決手段は、以下のように実現される。
連携サービス伝送におけるデータ再送方法は、
連携サービス伝送において、アクセスネットワークゲートウェイは、連携端末により要求されたサービスのデータを受信し、前記データをキャッシュした後、前記データを対応する送信先端末へ送信することと、
前記アクセスネットワークゲートウェイは、再送ストラテジーを実行し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送することとを含む。
ここで、データ再送を行う必要があると判定することは、具体的に、
前記アクセスネットワークゲートウェイが送信先端末からの応答メッセージを受信した場合、応答メッセージにおけるシーケンス番号が連続しない場合、送信先端末に送信されたデータがロストされ、データ再送を行う必要があると判定することを含む。
ここで、前記データをキャッシュすることは、具体的に、IPアドレスでパーティション分割してキャッシュし、前記IPアドレスは具体的に送信先端末のIPアドレスであることである。
ここで、アクセスネットワークゲートウェイが変化する場合、当該方法は、ターゲットアクセスネットワークゲートウェイは、アクセス端末を介して元のIPアドレスにアクセスし、そしてサービスサーバへ元のアクセスネットワークゲートウェイを照会してそれとデータリンクを確立することと、再送の成功の後に再送キューキャッシュエリアが空になるまで、再送すべきデータが前記データリンクにより元のアクセスネットワークゲートウェイからターゲットアクセスネットワークゲートウェイを経由して対応する送信先端末へ転送されることとをさらに含む。
アクセスネットワークゲートウェイは、連携端末により要求されたサービスのデータを受信し、前記データをキャッシュした後、前記データを対応する送信先端末に送信し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送するように構成される。
ここで、前記アクセスネットワークゲートウェイは、具体的に、
サービスサーバ側から受信された新規データをキャッシュするように構成される新規データキャッシュエリアと、
対応する送信先端末に送信されたデータをキャッシュするように構成される再送キューキャッシュエリアと、
送信先端末からの応答メッセージのシーケンス番号に基づいて、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送するように構成される情報処理ユニットとを含む。
ここで、前記情報処理ユニットは、さらに前記応答メッセージにおけるシーケンス番号が連続しない場合、送信先端末に送信されたデータがロストされ、データ再送を行う必要があると判定し、前記再送キューキャッシュエリアから対応するデータを受信してデータ再送を行うように構成される。
ここで、前記再送キューキャッシュエリアは、さらに新規データキャッシュエリアの新規データより優先的にされ、送信先端末からの応答メッセージを待ち、送信先端末に送信したデータが成功に送信される場合に再送キューキャッシュエリアにおけるキャッシュデータが空になるように構成される。
ここで、新規データキャッシュエリアは、さらに再送キューキャッシュエリアにおけるキャッシュデータが空になるまで、新規データを対応する送信先端末へ送信し、そして新規データを対応する再送キューキャッシュエリアにコピーするように構成される。
ここで、前記再送キューキャッシュエリアは、少なくとも2つであり、送信先端末のIPアドレスでパーティション分割される。
本発明の実施形態の方法は、連携サービス伝送において、アクセスネットワークゲートウェイが連携端末により要求されたサービスのデータを受信し、前記データをキャッシュした後、前記データを対応する送信先端末へ送信すること、前記アクセスネットワークゲートウェイが再送ストラテジーを実行し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送することである。
本発明の実施形態によれば、従来技術においてサービスサーバによって再送ストラテジーを実行ことと異なり、アクセスネットワークゲートウェイが再送ストラテジーを実行し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送する。データ再送経路を短縮させるので、伝送遅延を減少させて、データの伝送効率を効果的に向上できる。
従来技術と比較する本発明の実施形態のデータ伝送経路を示す図である。 本発明の実施形態の方法の原理の実現プロセスを示す図である。 本発明の実施形態のシステムの実施形態の構成構造を示す図である。 本発明の実施形態の方法の応用例一の実現プロセスを示す図である。 本発明の実施形態の方法の応用例二の実現プロセスを示す図である。
本発明の実施形態において、連携サービス伝送中に、アクセスネットワークゲートウェイは、連携端末により要求されたサービスのデータを受信し、前記データを受信して対応する送信先端末へ送信し、アクセスネットワークゲートウェイが再送ストラテジーを実行し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送する。
以下、図面を参照して技術的解決手段をさらに詳しく説明する。
図2に示すように、連携サービス伝送におけるデータ再送方法は、以下のステップを含む。
ステップ101において、連携サービス伝送において、アクセスネットワークゲートウェイは、連携端末により要求されたサービスのデータを受信し、前記データをキャッシュした後、前記データを対応する送信先端末へ送信する。
ステップ102において、前記アクセスネットワークゲートウェイは、再送ストラテジーを実行し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送する。
方法の実施形態:本実施形態は、本発明の再送方法の1つの完全な実施形態であって、以下のステップを含む。
ステップ201において、連携端末は、サービスを要求し、当該サービスによって要求されたデータがサービスサーバからアクセスネットワークゲートウェイを経由して対応する送信先端末へ伝送される。
ここで、本ステップにおいて、アクセスネットワークゲートウェイが受信された当該データをキャッシュし、アクセスネットワークゲートウェイの新規データキャッシュエリアで受信された新規データをキャッシュし、そして対応する再送キューキャッシュエリアにコピーすることができ、再送キューキャッシュエリアが空になった場合、新規データキャッシュエリアが新規データを対応する送信先端末へ転送することができ、すなわち再送されたデータが新規データより優先的に送信される。ここで、前記再送キューキャッシュエリアが少なくとも2つであって、送信先端末のIPアドレスでパーティション分割され、そのため新規データキャッシュエリアがサービスサーバ側から受信された新規データをキャッシュし、そして対応する再送キューキャッシュエリアにコピーすることは、新規データを、送信先端末のIPアドレスでパーティション分割されかつ対応する再送キューキャッシュエリアにコピーすることである。このようにして、その後送信先端末から返された応答メッセージを受信し、データがロストされる場合、送信先端末から返された応答メッセージにおけるIPアドレスに基づいて、当該送信先端末のIPアドレスに対応する再送キューキャッシュエリアを照会することができ、情報処理ユニットは、当該再送キューキャッシュエリアにキャッシュされた再送データに基づいてデータ再送を実行することができる。
ここで、新規データキャッシュエリアと再送キューキャッシュエリアは、どの送信先端末へ送信されるデータであるかを区分するように、いずれもIPアドレスでパーティション分割されることができると指摘すべきである。当該IPアドレスは、複数の送信先端末のアドレスである。すなわち、アクセスネットワークゲートウェイは、新規データを受信した後に、まずデータが伝送される送信先端末のIPアドレスを解析し、次に異なるIPアドレスに基づいて受信されたデータを異なるキャッシュエリアにキャッシュする。
一般的には、連携に関与する複数の端末は、いずれも1つ以上のアクセスネットワークゲートウェイを介してコアネットワークに接続される必要があり、アクセスネットワークゲートウェイが一般的な端末より強い処理および記憶能力を備える。
ステップ202において、アクセスネットワークゲートウェイは、送信先端末からの応答メッセージを受信する。
ここで、本ステップは、アクセスネットワークゲートウェイの情報処理ユニットによって送信先端末からの応答メッセージを受信することができる。
ステップ203において、アクセスネットワークゲートウェイは、送信先端末からの応答メッセージを判定し、データがロストされてデータ再送を行う必要があるかどうかを確定し、データが成功に対応する送信先端末へ伝送される場合、ステップ204を実行し、そうでない場合、ステップ205を実行する。
ここで、当該判定は、アクセスネットワークゲートウェイの情報処理ユニットによって実行されることができる。
情報処理ユニットは、送信先端末からの応答メッセージを判定し、データが成功に伝送される場合、対応する再送キューキャッシュエリアを空にし、データがロストされる場合、再送キューキャッシュエリアによりロストされたデータを再送する。
ステップ204において、アクセスネットワークゲートウェイは、再送キューキャッシュエリアを空にする。
ステップ205において、アクセスネットワークゲートウェイは、ロストされたデータを再送する。
ここで、ステップ204とステップ205に対して、アクセスネットワークゲートウェイの再送キューキャッシュエリアにより実現される。再送キューキャッシュが前記アクセスネットワークゲートウェイに含まれる新規データキャッシュエリアと異なり、具体的には、新規データキャッシュがサービスサーバ側から受信された新規データを一時的に記憶し、対応する再送キューキャッシュエリアが空になるまで新規データを対応する送信先端末へ転送し、そして対応する再送キューキャッシュエリアにコピーして一時的に記憶するように構成される。再送キューキャッシュエリアの優先度が新規データキャッシュエリアより高く、すなわち再送データが新規データより優先的に送信され、再送キューキャッシュエリアが空になった後に新規データの伝送を行うことができ、当該再送キューキャッシュエリアは、送信先端末に送信されるサービスデータを一時的に記憶し、送信先端末からの応答メッセージを待ち、成功送信する場合再送キューキャッシュを空にし、そうでない場合、ロストされたデータを再送するように構成される。
さらに、端末の移動、または周囲ネットワーク環境の変化によって、端末のアクセスネットワークゲートウェイが変化する(すなわちネットワークが切り替える)場合、当該方法は、以下の内容を含む:
端末は、移動または周囲ネットワーク環境の変化によって、ネットワーク切り替えを行い、アクセスネットワークゲートウェイが変化する(この前の旧いアクセスネットワークゲートウェイが本明細書に元のアクセスネットワークゲートウェイと呼ばれ、その後の新しいアクセスネットワークゲートウェイが本明細書にターゲットアクセスネットワークゲートウェイと呼ばれる);
ターゲットアクセスネットワークゲートウェイは、アクセス端末を介してこの前のIPアドレスにアクセスし、そしてサービスサーバへ元のアクセスネットワークゲートウェイを照会してそれとデータリンクを確立する;
再送すべきデータは、再送の成功の後に再送キューキャッシャエリアが空になるまで、元のアクセスネットワークゲートウェイからターゲットアクセスネットワークゲートウェイを経由して送信先端末へ転送される。
アクセスネットワークゲートウェイは、データ再送ストラテジーの判定および実行を実現するように構成される。当該アクセスネットワークゲートウェイは、従来のマルチストリーム同時伝送プロトコル(例えばSCTP、MPTCPなど)と互換性を持って、アクセスネットワークゲートウェイが、接続された端末装置にキャッシュされたデータストリームを実現し、そしてデータがロストされる場合にデータの高速再送を実現することができる。
アクセスネットワークゲートウェイは、情報処理ユニット、新規データキャッシュエリア、および再送キューキャッシュエリアを含む。アクセスネットワークゲートウェイは、それに接続された送信先端末にそれぞれ2つのキャッシュエリア(新規データキャッシュエリアと再送キューキャッシュエリア)を割り当てて、そして送信端末のIPアドレスでパーティション分割する。
情報処理ユニットは、送信先端末からの受信データパケットに対する応答メッセージを受信し、応答メッセージのIPアドレスで異なる送信先端末に対応する前記キャッシュエリアをパーティション分割し、そして対応する応答メッセージにおける受信パケットのシーケンス番号でデータパケットがロストされるかどうかを判定し、そして再送ストラテジーを制定して再送キューキャッシュエリアが空になるように操作するまたは再送データを対応する送信先端末にプッシュするように構成される。ここで、シーケンス番号でデータパケットがロストされるかどうかを判定することは、シーケンス番号が連続しない場合、データロスト現象があることを示し、欠落するシーケンス番号に対応する送信先端末に対してデータを再送する必要があることである。
新規データキャッシュは、サービスサーバ側から受信された新規データを一時的に記憶し、再送キューキャッシュエリアが空になるまで新規データを対応する送信先端末へ転送し、そして新規データを対応する再送キューキャッシュエリアにコピーして一時的に記憶するように構成される。
再送キューキャッシュエリアは:優先度が新規データキャッシュエリアより高く、すなわち再送データが新規データより優先的に送信され、再送キューキャッシュエリアが空になる後に新規データの伝送を行うことができる。当該キャッシュエリアは、送信先端末に送信されたデータを一時的に記憶し、そして送信先端末からの応答メッセージを待ち、データが成功に伝送される場合再送キューキャッシュエリアを空にし、そうでない場合、ロストされたデータを再送するように構成される。
上述したように、本発明の実施形態によるデータ再送方法およびアクセスネットワークゲートウェイにより、伝送効率を効果的に向上させることができ、図1における実線に示すように、再送ストラテジーがアクセスネットワークゲートウェイによって判定および実行される場合、アクセスネットワークゲートウェイが送信先端末と1ジャンプ〜2ジャンプの範囲にあるので、端末にあるサービスのロスト情報を適時に取得でき、そして再送ストラテジーをより早く行い、リンクを最適化してデータ再送を行うことで、サーバと通信ネットワークの間の帯域幅および再送時間を節約し、そして伝送特性を向上させ、特にリアルタイム要求が高い連携サービスに対して良い効果を持つことができる。
以下、具体的に例を挙げて説明する。
図3に示すように、本発明の実施形態によるアクセスネットワークゲートウェイの構成構造を示す図であって、本発明の実施形態によるアクセスネットワークゲートウェイは、情報処理ユニット301、再送キューキャッシュエリア302、および新規データキャッシュエリア303を含む。
情報処理ユニット301は、接続されたセンシング拡張層端末装置の受信データパケットに対応する応答メッセージを受信し、そして応答メッセージのIPアドレスで異なる端末のキャッシュエリアを区分し、そして応答メッセージにおける受信パケットのシーケンス番号でデータパケットがロストされるかどうかを判定し、そして再送ストラテジーを制定して再送キューが空になるような操作を制御し、または再送データを対応する端末装置にプッシュするように構成される。
再送キューキャッシュエリア302は、優先度が新規データキャッシュエリアより高く、すなわち再送データが新規データより優先的に送信され、再送キューキャッシュエリアが空になる後に新規データの伝送を行うことができる。当該キャッシュエリアは、送信先端末に送信されたデータを一時的に記憶し、そして送信先端末からの応答メッセージを待ち、成功に伝送する場合キャッシュエリアを空にし、そうでない場合、ロストされたデータを再送するように構成される。
新規データキャッシュエリア303は、サーバ側から受信された新規データを一時的に記憶し、再送キューが空になるまで待つ後に新規データを対応する端末に転送しかつ対応する再送キューキャッシュエリアにコピーして一時的に記憶するように構成される。
応用例一:アクセスネットワークゲートウェイにおける各モジュールによって再送ストラテジーを制定して実行する場合
この例は、図4に示すように、以下のステップを含む。
ステップ401:連携端末により要求されたサービスは、サービス提供サーバ側からアクセスネットワークゲートウェイを経由して送信先端末へ伝送される。
このステップにおいて、一般的に、連携に関与する複数の端末は、1つまたは複数のアクセスネットワークゲートウェイ装置を介してコアネットワークに接続されると考えられ、ゲートウェイ装置が一般的な端末より強い処理および記憶能力を備える。
ステップ402:アクセスネットワークゲートウェイの新規データキャッシュエリアは、受信された新規データをキャッシュし、そして対応する送信先端末へ転送するように構成される。
アクセスネットワークゲートウェイは、新規データを受信した後に、まずデータが伝送された端末のIPアドレスを解析し、次に異なるIPアドレスに基づいてデータを異なるキャッシュエリアにキャッシュする。新規データキャッシュエリアが再送キューキャッシュエリアより優先的に低いので、新規データキャッシュエリアにおけるデータは、再送キューキャッシュエリアにおけるデータが空になる後に伝送される。
ステップ403:情報処理ユニットは、送信先端末からの応答メッセージを受信する。
ステップ404:情報処理ユニットは、送信先端末からの応答メッセージのシーケンス番号を判定し、データが成功に伝送される場合、ステップ405を実行し、データがロストされる場合、ステップ406を実行する。
ステップ405:対応する再送キューキャッシュエリアを空にする。
ステップ406:再送キューキャッシュエリアによりロストされたデータを再送する。
応用例二:ネットワークが切り替えられた後にサービスの連続性を維持する場合
この例は、図5に示すように、以下のステップを含む。
ステップ501:端末は、移動またはネットワーク環境の変化によって、ネットワーク切り替えを行い、アクセスネットワークゲートウェイが変化する。
ステップ502:ターゲットアクセスネットワークゲートウェイは、アクセス端末を介してこの前のIPアドレスにアクセスしてサーバへ元のアクセスネットワークゲートウェイを照会してそれとデータリンクを確立する。
ステップ503:再送すべきデータは、再送キューキャッシュエリアが空になるまで、元のアクセスネットワークゲートウェイからターゲットアクセスネットワークゲートウェイを経由して送信先端末へ送信される。
以上は、本発明の好ましい実施形態に過ぎなく、本発明の保護範囲を限定することに用いられるものではない。
本発明の実施形態は、連携サービス伝送中に、アクセスネットワークゲートウェイによって再送ストラテジーを実行し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送する。本発明の実施形態によれば、従来技術においてサービスサーバによって実行される再送ストラテジーと異なり、アクセスネットワークゲートウェイは、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送する。データ再送経路を短縮させるので、伝送遅延を減少させて、データの伝送効率を効果的に向上できる。

Claims (9)

  1. 連携サービス伝送におけるデータ再送方法であって、
    連携サービス伝送において、アクセスネットワークゲートウェイが、連携端末により要求されたサービスのデータを受信し、前記データをキャッシュした後、前記データを対応する送信先端末へ送信することと、
    前記アクセスネットワークゲートウェイが、再送ストラテジーを実行し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送することとを含み、
    アクセスネットワークゲートウェイが変化する場合、当該方法は、ターゲットアクセスネットワークゲートウェイが、アクセス端末を介して元のIPアドレスにアクセスし、そしてサービスサーバへ元のアクセスネットワークゲートウェイを照会してそれとデータリンクを確立することと、再送の成功の後に再送キューキャッシュエリアが空になるまで、再送すべきデータが前記データリンクにより元のアクセスネットワークゲートウェイからターゲットアクセスネットワークゲートウェイを経由して対応する送信先端末へ転送されることとをさらに含む、方法。
  2. 前記データ再送を行う必要があると判定することは、具体的に、
    前記アクセスネットワークゲートウェイが送信先端末からの応答メッセージを受信した場合、応答メッセージにおけるシーケンス番号が連続しない場合、送信先端末に送信されたデータがロストされ、データ再送を行う必要があると判定することを含むことを特徴とする
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記データをキャッシュすることは、具体的に、IPアドレスでパーティション分割してキャッシュし、前記IPアドレスは具体的に送信先端末のIPアドレスであることを特徴とする
    請求項1または2に記載の方法。
  4. アクセスネットワークゲートウェイであって、連携端末により要求されたサービスのデータを受信し、前記データをキャッシュした後、前記データを対応する送信先端末へ送信し、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送し、
    アクセスネットワークゲートウェイが変化する場合、当該アクセスネットワークゲートウェイが、アクセス端末を介して元のIPアドレスにアクセスし、そしてサービスサーバへ元のアクセスネットワークゲートウェイを照会してそれとデータリンクを確立することと、再送の成功の後に再送キューキャッシュエリアが空になるまで、再送すべきデータが前記データリンクにより元のアクセスネットワークゲートウェイから当該アクセスネットワークゲートウェイを経由して対応する送信先端末へ転送される
    ように構成される、アクセスネットワークゲートウェイ。
  5. 前記アクセスネットワークゲートウェイは、具体的に、
    サービスサーバ側から受信された新規データをキャッシュするように構成される新規データキャッシュエリアと、
    対応する送信先端末に送信されたデータをキャッシュするように構成される再送キューキャッシュエリアと、
    送信先端末からの応答メッセージのシーケンス番号に基づいて、データ再送を行う必要があると判定した場合、キャッシュされた前記データを対応する送信先端末へ再送するように構成される情報処理ユニットとを含むことを特徴とする
    請求項に記載のアクセスネットワークゲートウェイ。
  6. 前記情報処理ユニットは、さらに前記応答メッセージにおけるシーケンス番号が連続しない場合、送信先端末に送信されたデータがロストされ、データ再送を行う必要があると判定し、前記再送キューキャッシュエリアから対応するデータを受信してデータ再送を行うように構成されることを特徴とする
    請求項に記載のアクセスネットワークゲートウェイ。
  7. 前記再送キューキャッシュエリアは、さらに新規データキャッシュエリアにおける新規データより優先的に送信され、送信先端末からの応答メッセージを待ち、送信先端末に送信したデータが成功に送信される場合に再送キューキャッシュエリアにおけるキャッシュデータが空になるように構成されることを特徴とする
    請求項に記載のアクセスネットワークゲートウェイ。
  8. 新規データキャッシュエリアは、さらに再送キューキャッシュエリアにおけるキャッシュデータが空になるまで、新規データを対応する送信先端末へ送信し、そして新規データを対応する再送キューキャッシュエリアにコピーするように構成されることを特徴とする
    請求項に記載のアクセスネットワークゲートウェイ。
  9. 前記再送キューキャッシュエリアは、少なくとも2つであり、送信先端末のIPアドレスでパーティション分割されることを特徴とする
    請求項に記載のアクセスネットワークゲートウェイ。
JP2015552976A 2013-01-17 2013-07-22 連携サービス伝送におけるデータ再送方法およびアクセスネットワークゲートウェイ Expired - Fee Related JP6177934B2 (ja)

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