JP5237130B2 - 通信制御システム、通信制御方法、管理装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信品質を確保するための通信制御システム、通信制御方法、管理装置およびプログラムに関する。

従来、通信端末が必要とする通信帯域が変動する場合の制御技術には、以下のものがある。

第一の技術では、まず、ＭＡＣ層よりも上位層でビデオフレームのシーケンス（例えば、ＭＰＥＧビデオシーケンスのＩフレーム、Ｐフレーム及びＢフレーム）を監視する。そして、単位時間毎のビデオフレームのサイズ及びビデオフレームのパターンを決定し、単位時間毎のビデオフレームのサイズ及びビデオフレームのパターンに基づいて将来の時刻における将来のデータレートを予測する。そして、将来の時刻における予測された将来のデータレートに基づいてＭＡＣ層におけるパラメータ（例えば、ＡＩＦＳ、ＣＷ、ＣＷｍａｘ、ＣＷｍｉｎ）を調整するものである（例えば、特許文献１を参照）。

第二の技術では、複数の端末１〜ｎが共通の基地局と無線伝送路を介して情報を通信する無線通信システムにおいて、基地局にＱｏＳ管理部を設ける。そして、リンクアダプテーション制御部により、伝送速度の変更が検出された場合にはその旨をＱｏＳ管理部に通知する。そして、ＱｏＳ管理部による各端末１〜ｎへの帯域割当のスケジューリング、および再スケジューリングを、リンクアダプテーションにより伝送速度が変更されたことをトリガとして実施するものである（例えば、特許文献２を参照）。
特開２００７−２５１９４０公報 特開２００５−２７７８６２公報

しかしながら、第一の技術は、個々の端末の動作であり、複数の通信端末が存在する場合の制御には触れていない。

また、第二の技術は、リンク状態の変化にのみ対応したものであり、アプリケーションが必要とするデータ量を考慮したものではなかった。

また、この課題に有線通信における技術を適用できるかを検討してみる。有線通信の場合は、スイッチングＨＵＢなどによって物理的に他の端末からの影響を遮断できる。また、媒体を共有する場合も、衝突を検出できる場合がほとんどである。つまり、通信媒体の状態変化は、無線の場合と異なる性質のものである。よって、有線通信における従来の技術は、無線の品質保持と帯域確保にそのままの形では適用できない。

本発明は、通信端末が必要とする通信帯域が変動したり、通信媒体の状況が変動した場合でも、通信品質を確保することが可能な通信制御技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成する本発明にかかる通信制御システムは、少なくとも１つの通信端末と、前記通信端末を管理する管理装置と、前記通信端末と前記管理装置とが相互に通信可能な無線通信ネットワークと、を有する通信制御システムであって、
前記通信端末は、
アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と、前記無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量と、を前記管理装置に通知する通知手段を有し、
前記管理装置は、
前記通信端末から通知された前記発生データ量と前記通信データ量とに基づいて、前記通信制御システムにおける全ての通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された実効帯域に基づき、前記通信端末の無線通信を制限する制限手段と、
を有し、
前記管理装置は、前記通信端末が前記発生データ量を制御できる通信端末であるか、前記発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を取得する取得手段を更に有し、
前記制限手段は、前記取得手段により取得された属性情報に基づいて、前記通信端末の無線通信を制限し、
前記算出手段により算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
前記制限手段は、前記取得手段により取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できる通信端末を選択し、当該通信端末に対して前記発生データ量の削減を指示することを特徴とする。

あるいは、本発明にかかる通信制御方法は、少なくとも１つの通信端末と、前記通信端末を管理する管理装置と、前記通信端末と前記管理装置とが相互に通信可能な無線通信ネットワークと、を有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、
前記通信端末で実行される工程は、
アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と、前記無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量と、を前記管理装置に通知する通知工程を有し、
前記管理装置で実行される工程は、
前記通信端末から通知された前記発生データ量と前記通信データ量とに基づいて、前記通信制御システムにおける全ての通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出された実効帯域に基づき、前記通信端末の無線通信を制限する制限工程と、
前記通信端末が前記発生データ量を制御できる通信端末であるか、前記発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を取得する取得工程と、を有し、
前記制限工程は、前記取得工程で取得された属性情報に基づいて、前記通信端末の無線通信を制限し、
前記算出工程で算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
前記制限工程は、前記取得工程で取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できる通信端末を選択し、当該通信端末に対して前記発生データ量の削減を指示することを特徴とする。

本発明によれば、通信端末が必要とする通信帯域が変動したり、通信媒体の状況が変動した場合でも、通信品質を確保することが可能になる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の実施形態によって限定されるわけではない。

図１は、本実施形態にかかる通信端末と、通信端末を管理する管理装置と、通信端末と管理装置とが相互に通信可能な無線通信ネットワークと、から構成される通信制御システム（以下、単に「システム」ともいう）の概略構成を示す図である。

１０１は、本発明の実施形態にかかる通信制御システムにおいて、通信端末及び通信制御システムを全体的に管理する管理装置、１０２は、管理装置と接続しているアクセスポイントAP-1である。管理装置とアクセスポイントとは、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）の標準であるＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）のような標準的な通信が可能である。

１０３、１０４、１０５は、管理装置に対して帯域申請処理をおこなってからストリーム通信を行う通信端末（帯域申請端末）であり、タイプをSTA-aと表記する。単位時間当たりに送信要求されるデータ量が一定のアプリケーションを用いてストリーム通信を行う場合は（例えば蓄積ストリーム通信、詳細は後述）、帯域申請端末として動作する。１０６と１０７は、帯域申請処理をおこなわずにストリーム通信を開始する通信端末（帯域非申請端末）でありタイプをSTA-bと表記する。単位時当たりに送信要求されるデータ量が不定のアプリケーションを用いてストリーム通信を行う場合は（例えばライブストリーム通信、詳細は後述）、帯域非申請端末として動作する。ここでは説明を簡単にするため、帯域申請端末と帯域非申請端末とが別の通信端末であるとしているが、1つの通信端末が通信するデータに応じて帯域申請端末として動作したり帯域非申請端末として動作したりするようにしてもよい。１０８は、管理装置から制御できない通信端末でありタイプをSTA-cと表記する。１０９は、アクセスポイントAP-1とは別のシステムのアクセスポイントでありタイプをAP-xと表記する。また、１１０はアクセスポイントAP-xにアソシエートしている端末でありSTA-xと表記する。以下、通信端末を単に端末とも表記する。

図２は、システムの構成要素の定義をまとめて整理した図である。

次に各構成要素のブロック図を説明する。図３は管理装置１０１のブロック図である。ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１は、管理装置１０１を制御する。ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２は変更を必要としないプログラムやパラメータを格納するための半導体メモリである。ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３は、外部装置等から供給されるプログラムやデータを一時記憶するためのメモリである。記憶部３０４は、管理装置１０１で実行されるべきアプリケーションプログラム等を格納する。この記憶部３０４は、例えば、管理装置１０１に固定して設置されたハードディスク（ＨＤＤ）やメモリカードにより構成される。あるいは、記憶部３０４は、管理装置１０１から着脱可能なフレキシブルディスク（ＦＤ）やCompact Disk（ＣＤ）やＤＶＤ等の光ディスク、磁気カード、光カード、ＩＣカード、メモリカードなどを含んでもよい。

表示部３０５は、例えば液晶ディスプレイで構成され、管理装置１０１を搭載した装置の保持するデータや供給されたデータ等を表示する。操作部３０６は、ポインティングデバイスやキーボード等によって構成される。内部バス３０７は、３０１から３０６までの要素を電気的に接続するものである。３０８は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標)コントローラなどからなる通信インタフェースである。

図４は、端末１０３から１０７までに共通なブロック図である。４０１から４０８までは、管理装置１０１の３０１から３０８と同等なブロックであり、説明は省略する。４０９は、映像や音声を符号復号するＣＯＤＥＣである。４１０は、カメラなどの撮像部である。なお、端末によっては、カメラ機能のみ、または、表示機能のみで構成される場合があり、そのときは図４に示すブロックの全ては備えていない。

次に、用語の定義をおこなう。

「発生データ量」とは、単位時間当たりアプリケーションが送信要求するデータ量である。

「通信データ量」とは、単位時間当たりに通信デバイスが通信媒体上に送出できたデータ量である。これは、送信に費やした時間、そのときの物理速度から求めることができる。通信端末は、送信に費やした時間とそのときの物理速度を管理端末に通知してもよいし、これらふたつのデータの乗算した値を通知してもよい。

なお、「発生データ量」は、アプリケーションデータそのものであり、トランスポート層、ネットワーク層、リンク層、の各ヘッダ、物理層のプリアンブルなどは、含まない数値である。一方、「通信データ量」は、通信媒体上に送出される量である。端末上のＣＰＵ４０１は、この値を通信インタフェース４０８から取得できる。そして、「発生データ量」と「通信データ量」を比較する場合に、ＣＰＵ４０１は、ヘッダ部などを換算して比較する。

「実効帯域」とは、本システム内の全通信端末が利用可能であると管理装置が認識している帯域である。なお、他のシステムからの干渉等の影響により実際に本システム内の通信端末が利用できる帯域は削減されてしまうこともある。従って、管理装置が管理している実効帯域と、実際にシステム内の通信端末が利用可能な帯域とが一致しているとは限らない。後述するように、管理装置はSTA-aおよびSTA-bの内、「通信データ量」＜「発生データ量」の状態にある端末が、少なくともひとつ存在するときのSTA-aとSTA-bの「通信データ量」の総和を実効帯域として管理する。

「通信状態情報」とは、「発生データ量」と「通信データ量」との総称である。通信端末は、アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と、無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量と、からなる通信状態情報を生成する。

図９は、管理装置１０１の本発明に特徴的な制御を含む処理の流れを説明するフローチャートである。以下の説明において、特に明示しない限り、このフローの制御の主体は、管理装置１０１である。さらに詳しく言えば、このフローは、操作部３０６からの入力、および、ＲＯＭ３０２や記憶部３０４のプログラムに基づくＣＰＵ３０１の処理を表現している。

まず初めに、ステップＳ９０１において、管理装置１０１の初期化をおこなう。特に、本発明に関して言えば、システム全体の無線媒体の実効帯域を取得して、ＲＡＭ３０３や記憶部３０４に初期値として保持する。このときの実効帯域とは、アクセスポイント１０２の物理速度の最大値である。この物理速度の最大値を求めること自体は、従来技術を利用するものであり、ここでは手法の名称を挙げるだけにする。例えば、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）、ＩＥＥＥ ８０２．１ＡＢで規定されるＬＬＤＰ（Link Layer Discovery Protocol）、がある。また、標準機関の規格ではないが、マイクロソフト社のＬＬＴＤ（Link Layer Topology Discovery）のように、各企業が独自に規定している方法がある。

初期化処理が終了したら、ステップＳ９０２でイベントを待つ。ここでイベントとは、端末からの通信状態情報の通知や帯域申請（要求）、端末からの終了通知などである。

（端末からの情報通知を受信した場合）
端末からの通信状態情報の通知を管理装置１０１が受信した場合は、ステップＳ９０３に処理を進めて「発生データ量の総和」と「通信データ量の総和」を比較する。

ステップＳ９０３の比較において、「通信データ量の総和」が「発生データ量の総和」より小さいとき、管理装置１０１は処理をステップＳ９０４に進める。ステップＳ９０４において、管理装置１０１は、「通信データ量の総和」を新しい実効帯域とする。管理装置１０１は、通信状態情報に含まれる発生データ量と通信データ量とを解析し、全ての通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出（推定）する。つまり、ステップＳ９０１で決定された静的な値ではなく、状態に応じて動的に算出された値に基づいて管理を行うことになる。

ここで、端末STA-aおよびSTA-bの状態について説明する。「通信データ量の総和」が「発生データ量の総和」よりも小さいということは、端末で発生した通信データが、端末内で滞留していることを示している。もし、このデータがストリームアプリケーションのデータであれば、再生側で遅延やデータ欠落という不具合が発生することになる。

そこで、管理装置１０１は、算出された実効帯域に基づき、通信端末の無線通信を制限する。つまり、ステップＳ９０５において、管理装置１０１は、通信端末で生じる不具合を解消する制御を行う。制御とは、通信端末の無線通信を含む動作を制限することである。ここで、本発明では、どの通信端末から制限をかけていくかを定めたポリシー値を定めている。ポリシー値の具体例は、後に図１１を参照して説明する。管理装置１０１は、ポリシー値に従って、無線通信を含む動作を制限（制御）する通信端末を選択（決定）する。

そして、ステップＳ９０６において、そのポリシーに基づいて決定された端末が発生データ量を制御できるかを判定する。この判定のために、管理装置１０１は、通信端末が発生データ量を制御できる通信端末であるか、発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を通信端末から取得している。なお、発生データ量を制御できる端末とは、帯域申請端末として動作する端末であり、発生データ量を制御できない端末とは、帯域非申請端末として動作する端末である。

通信端末が発生データ量を制御できる場合に管理装置１０１は、処理をステップＳ９０７に進める。算出された新たな実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、ステップＳ９０７において、管理装置１０１は、選択された通信端末に対して、新しい実効帯域に収まるように帯域削減（帯域更新）を指示する。

一方、ステップＳ９０６の判定において、端末が発生データ量を制御できないと管理装置１０１が判定する場合、処理はステップＳ９０８に進められる。ステップＳ９０８において、管理装置１０１は、発生データ量を制御できない通信端末に対してシステムから離脱する（システムから切断する）ように指示する。

ここで、図１１の参照によって、ポリシー値の具体例を説明する。

ポリシー１は、現在の使用帯域の大小順に端末がその時点で使用している帯域によって、制限の対象となる順位が決まるものである。

ポリシー２は、現在の発生データ量の大小順、すなわち、端末のアプリケーションがその時点で送信申請（要求）している値、つまり「発生データ量」によって、制限の対象となる順位が決まるものである。

ポリシー３は、端末がその時点の通信の開始時刻順によって、制限の対象となる順位が決まるものである。

ポリシー４は、過去に帯域削減（帯域更新）やシステム離脱した履歴によって、制限の対象となる順位が決まるものである。

ポリシー５は、端末が起動してからこれまでの使用帯域の平均値によって、制限の対象となる順位が決まるものである。

ポリシー６は、端末が起動してからこれまでの発生データ量の総計によって、制限の対象となる順位が決まるものである。

なお、これらのポリシーのどれを採用するかは、管理装置１０１の初期化時に利用者が操作部３０６を用いて決定するか、または、ＲＯＭ３０２に保持されている値によって決定される。

ここで、図９のフローの説明に戻る。ステップＳ９０７またはステップＳ９０８の処理の後は、ステップＳ９０２に戻って、同様な処理を管理装置１０１は実行する。

（端末からの帯域申請を受信した場合）
ステップＳ９０２において、端末からの帯域申請を受信したときは、管理装置１０１は、処理をステップＳ９０９に進める。ステップＳ９０９において、管理装置１０１は、申請された帯域と実効帯域の残量を比較する。実効帯域の残量が申請帯域より大きいときは、管理装置１０１は、ステップＳ９１０において端末に肯定応答を返す。

一方、ステップＳ９０９の判定で、実効帯域の残量が申請帯域より小さいと管理装置１０１が判定する場合には、ステップＳ９１１において、管理装置１０１は、端末に否定応答を返す。

ステップＳ９１０またはステップＳ９１１の処理の後、管理装置１０１は処理をステップＳ９０２に戻し、イベントを受信待ちの状態で待機する。

（端末からの終了通知を受信した場合）
ステップＳ９０２において、端末からのストリーム終了通知を受信したときは、ステップＳ９１２へ進み、端末の管理状態を更新する。ステップＳ９１２の処理の後、管理装置１０１は処理をステップＳ９０２に戻し、イベントを受信待ちの状態で待機する。

図１０は、端末STA-aおよびSTA-bの処理の流れを説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ１００１において、端末STA-aおよびSTA-bは、初期化処理を行う。これは、管理装置１０１に端末属性を通知することである。端末属性とは、ＣＯＤＥＣなどから決まるストリームの発生データ量の制御能力を含んでいる。管理装置１０１は、この能力から帯域削減を指示できるかを判断する。

次に、ステップＳ１００２において、利用者の操作や管理装置１０１からの指示（通信イベント）を待つ状態に入る。以下、この状態で発生し得る事象（イベント）に対する、端末の制御を説明する。

（蓄積ストリーム通信の開始）
まず、利用者あるいは他の通信機器から蓄積ストリーム通信の送信要求が発生した場合を説明する。この場合、処理はステップＳ１００３に進められる。

この場合は、ストリームの符号化速度が予めわかっているので、その値に基づいて、ステップＳ１００３で必要な通信帯域を管理装置１０１に申請する。つまり、端末が蓄積ストリーム通信を行う場合には帯域申請端末として動作する。

そして、ステップＳ１００４で管理装置１０１から応答を待ち、応答内容を判定する。否定応答であれば（Ｓ１００４−Ｎｏ）、端末は、符号化速度を変更するなどの対応をおこない、ステップＳ１００３に戻って、再度、管理装置に帯域を申請する。帯域申請が受諾されたら（Ｓ１００４−Ｙｅｓ）、ステップＳ１００５に進み、ストリーム通信を開始する。そして、ステップＳ１００２の状態に戻る。

（ライヴストリーム通信の開始）
次に、ステップＳ１００２において、蓄積ストリーム通信ではないライヴストリーム通信の開始が申請された場合を説明する。蓄積ストリーム通信との差異は、予め符号化量を決定できない場合があることである。そのときは、端末は管理装置１０１に帯域申請を行わないで、すぐにステップＳ１００５へ進み、通信を開始する。つまり、端末がライブストリーム通信を行う場合は帯域非申請端末として動作する。そして、その後に処理はステップＳ１００２に戻される。

（通信帯域の削減）
次に、ステップＳ１００２において、通信帯域の削減を指示された場合を説明する。このときは、ステップＳ１００６において、ＣＯＤＥＣ４１０を制御して、指示された帯域に合致するように、ストリームの符号化速度を変更し、ステップＳ１００５にてストリーム通信を再開する。そして、その後に処理はステップＳ１００２に戻される。

（システムからの離脱）
次に、ステップＳ１００２において、システムからの離脱を指示された場合を説明する。このときは、ストリーム通信を停止し、アクセスポイント１０２にdisassociation（離脱通知）を送出し（Ｓ１００７）、本システムから離脱する。システムの状態としては、ステップＳ１０００の状態になる。

（通信停止操作）
次に、ステップＳ１００２において、利用者が通信停止操作をおこなった場合を説明する。このときは、ステップＳ１００８にて管理装置１０１へストリーム通信終了を通知する。そして、処理をステップＳ１００２に戻す。

なお、この説明では、一つの端末がSTA-aとして動作する場合とSTA-bとして動作する場合に対応するフローを示したが、どちらかの端末として固定的に動作するようにしてもよい。

次に図５から図８を用いて、管理装置１０１とあるひとつの端末の処理フローを説明する。図５は、通信システム における全構成要素の動作の流れを示すシーケンス図である。

まず、ステップＳ５０１において、管理装置１０１は各端末の属性情報を取得する。例えば、管理装置１０１は、通信端末が発生データ量を制御できる通信端末であるが、発生データ量を制御できない通信端末であるかの属性情報を取得する。次にステップＳ５０２で、蓄積ストリーム通信を行う端末１０４が管理装置１０１に帯域を申請する。ステップＳ５０３において、管理装置１０１が帯域申請に対する応答を端末１０４に返す。

続いて、ステップＳ５０４において、帯域申請を行った端末１０４は宛先である再生端末１０５にデータを送信する。そして、ステップＳ５０５において、端末１０４は発生データ量と通信データ量を管理装置１０１に通知する。端末１０４は、ステップＳ５０４とＳ５０５との処理を一定間隔で繰り返す。すなわち、通信状態情報を所定の時間間隔毎に通知する。

そうした状態で、ステップＳ５０６において監視カメラである端末１０６が端末１０７との通信を始める。このときは、端末１０６は、管理装置１０１に対する帯域の申請をおこなわない。しかし、ステップＳ５０７において、監視カメラである端末１０６は、管理装置１０１に対して発生データ量と通信データ量の通知を行う。

ステップＳ５０８において、管理装置１０１は、発生データ量と通信データ量の関係から、通信媒体の状態を判定し、実効帯域を算出する。

もし、実効帯域以上の発生データ量であれば、ステップＳ５０９において、管理装置１０１は、帯域を削減するなどの処理（帯域削減処理）を行う。

図６から図８は、発生データ量、通信データ量、実効帯域の関係を示す図である。縦軸に発生データ量と通信データ量と実効帯域を示し、横軸に時間を示している。

図６は、管理装置１０１が実効帯域の値を算出するまでの処理を示している。管理装置は、単位時間毎に点線で示す発生データと実線で示す通信データ量のそれぞれの総和を比較する。管理装置１０１は、ステップＳ６０１の区間の場合は、両者が同じなので、支障なく通信できているものと判断する。

次にステップＳ６０２の区間で、通信データ量の総和が発生データ量以下になったとする。そのときは、管理装置１０１は、実効帯域の値を通信データ量の総和とみなす。

図７は、管理装置１０１が新たな実効帯域を設定したときの端末に対する制御を具体的に示している。管理装置１０１が新たに設定した実効帯域は、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合を示している。

ステップＳ７０１は、図６のステップＳ６０２と同じ状態である。この状態において、管理装置１０１には、二通りの対応が可能である。

ステップＳ７０２は、第一の対応であり、発生データ量を制御できる端末（帯域申請端末）に対して帯域削除（発生データ量の削減）を指示するものである。その指示を受けた端末は、ＣＯＤＥＣの設定を変更するなどの対応を行う。すると、発生データ量と通信データ量が均衡することになる。ストリーム通信の観点からは、符号化速度が落ちるが、遅延や乱れがない状態で再生できるようになる。

ステップＳ７０３は、第二の対応であり、発生データ量を制御できない端末（帯域非申請端末）にシステムから排除することを指示するものである。指示を受けた端末は、通信を停止し、接続しているアクセスポイントから離脱する。

図８は、実効帯域が以前よりも増加する場合を示している。

ステップＳ８０１は、図６のステップＳ６０１と同じ状態である。続いてステップＳ８０２において、通信データ量の総和が実効帯域より大きくなったとする。このときは、管理装置１０１は、実効帯域を増加させる。

すると、ステップＳ８０３のような状態のときは、管理装置１０１は、矢印８５０で示す量を帯域の余裕とみなすことになる。よって、例えば、ある端末が矢印８５０で示す量以下の帯域申請を新たに行った場合に、管理装置１０１０は許可することになる。

上記説明では、通信端末からの通信状態情報の通知は、予め決められた時間間隔としていたが、通信状態情報の通知のタイミングはこれに限るものではない。たとえば、管理装置１０１からの指示に応じて通信端末が通信状態情報を通知するようにしてもよい。または、管理装置１０１と通信端末のネゴシエーションで通信状態情報を通知するタイミングを決定するようにしてもよい。なお、ネゴシエーションは、図５のシーケンスのステップＳ５０１のタイミングで行うと好適である。

このようにすれば、管理装置１０１は、必要なときにのみ、通信状態情報を収集することが可能になり、通信データ量の増加を最小限に抑えることができるようになる。

また、上記説明では、通信状態情報を取得したときは必ず、実効帯域の算出をおこなうようにしていたが、通信状態情報の収集と帯域算出のタイミングは、必ずしも連動していなくてもよい。

連動していない場合は、さらに、通信端末からの要求で実効帯域の算出を行うようにしてもよい。通信端末からの要求は、ストリームアプリケーションが行う場合とアプリケーションより低い層の通信層が行う場合がある。ストリームアプリケーションが行う条件は、データ通信処理の遅延や通信データの損失、通信データの誤り率の値である。通信層が行う場合は、通信キューの滞留量（通信データの滞留量）である。これらの値が閾値に達したときに通信端末は管理装置１０１に実効帯域の算出を要求する。

このように、通信端末側から実効帯域の算出を要求したときにのみ管理装置１０１が実効帯域の算出を行うことにより、以下の効果が期待できる。

管理装置１０１が管理する通信帯域の面から見れば制御が必要であっても、通信端末上のアプリケーションが対応することによって、帯域変更などの制御を行わなくても済む場合がある。このような場合、本実施形態に拠れば、管理装置１０１から端末への指示による通信量負荷を軽減することができる。

なお、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録したコンピュータ可読の記憶媒体を、システムあるいは装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。また、システムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読出されたプログラム自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される。また、プログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明の実施形態にかかる通信システムの概略的な構成を示す図である。 システムの構成要素の定義をまとめて整理した図である。 管理装置の構成を説明するブロック図である。 端末の構成を説明するブロック図である。 通信システムにおける全構成要素の動作の流れを示すシーケンス図である。 発生データ量、通信データ量、実効帯域の関係を示す図である。 発生データ量、通信データ量、実効帯域の関係を示す図である。 発生データ量、通信データ量、実効帯域の関係を示す図である。 管理装置１０１の本発明に特徴的な制御を含む処理の流れを説明するフローチャートである。 端末STA-aおよびSTA-bの処理の流れを説明するフローチャートである。 ポリシー値の具体例を説明する図である。

１０１ 管理装置
１０２ アクセスポイント
１０３〜１０８ 端末
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ 記憶部
３０５ 表示部
３０６ 操作部
３０７ バス
３０８ 通信インタフェース
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＯＭ
４０３ ＲＡＭ
４０４ 記憶部
４０５ 表示部
４０６ 操作部
４０７ バス
４０８ 通信インタフェース
４０９ ＣＯＤＥＣ
４１０ 撮像部

Claims (14)

1. 少なくとも１つの通信端末と、前記通信端末を管理する管理装置と、前記通信端末と前記管理装置とが相互に通信可能な無線通信ネットワークと、を有する通信制御システムであって、
   前記通信端末は、
   アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と、前記無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量と、を前記管理装置に通知する通知手段を有し、
   前記管理装置は、
   前記通信端末から通知された前記発生データ量と前記通信データ量とに基づいて、前記通信制御システムにおける全ての通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された実効帯域に基づき、前記通信端末の無線通信を制限する制限手段と、
   を有し、
   前記管理装置は、前記通信端末が前記発生データ量を制御できる通信端末であるか、前記発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を取得する取得手段を更に有し、
   前記制限手段は、前記取得手段により取得された属性情報に基づいて、前記通信端末の無線通信を制限し、
   前記算出手段により算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
   前記制限手段は、前記取得手段により取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できる通信端末を選択し、当該通信端末に対して前記発生データ量の削減を指示する
   ことを特徴とする通信制御システム。
2. 前記算出手段により算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
   前記制限手段は、前記取得手段により取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できない通信端末を選択し、当該通信端末に対して無線通信の停止を指示することを特徴とする請求項１に記載の通信制御システム。
3. 前記通知手段が前記発生データ量及び前記通信データ量を前記管理装置に通知するタイミングは、前記管理装置からの指示を前記通信端末が受け付けたとき、または、前記管理装置と前記通信端末とのネゴシエーションにより決定されることを特徴とする請求項１または２に記載の通信制御システム。
4. 前記算出手段は、前記発生データ量及び前記通信データ量の通知を受信したときに、前記実効帯域を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信制御システム。
5. 前記通信端末は、前記管理装置に対して、前記実効帯域の算出を要求する要求手段を更に備え、
   前記要求手段は、データ通信処理の遅延、通信データの損失、通信データの誤り率の値、通信データの滞留量のうち少なくとも一つの値が閾値に達したときに前記要求手段は前記管理装置に対して、前記実効帯域の算出を要求することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信制御システム。
6. 少なくとも１つの通信端末と、前記通信端末を管理する管理装置と、前記通信端末と前記管理装置とが相互に通信可能な無線通信ネットワークと、を有する通信制御システムであって、
   前記通信端末は、
   アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と、前記無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量と、を前記管理装置に通知する通知手段を有し、
   前記管理装置は、
   前記通信端末から通知された前記発生データ量と前記通信データ量とに基づいて、前記通信制御システムにおける全ての通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された実効帯域に基づき、前記通信端末の無線通信を制限する制限手段と、
   を有し、
   前記管理装置は、前記通信端末が前記発生データ量を制御できる通信端末であるか、前記発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を取得する取得手段を更に有し、
   前記制限手段は、前記取得手段により取得された属性情報に基づいて、前記通信端末の無線通信を制限し、
   前記算出手段により算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
   前記制限手段は、前記取得手段により取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できない通信端末を選択し、当該通信端末に対して無線通信の停止を指示する
   ことを特徴とする通信制御システム。
7. 前記通知手段が前記発生データ量及び前記通信データ量を前記管理装置に通知するタイミングは、前記管理装置からの指示を前記通信端末が受け付けたとき、または、前記管理装置と前記通信端末とのネゴシエーションにより決定されることを特徴とする請求項６に記載の通信制御システム。
8. 前記算出手段は、前記発生データ量及び前記通信データ量の通知を受信したときに、前記実効帯域を算出することを特徴とする請求項６または７に記載の通信制御システム。
9. 前記通信端末は、前記管理装置に対して、前記実効帯域の算出を要求する要求手段を更に備え、
   前記要求手段は、データ通信処理の遅延、通信データの損失、通信データの誤り率の値、通信データの滞留量のうち少なくとも一つの値が閾値に達したときに前記要求手段は前記管理装置に対して、前記実効帯域の算出を要求することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の通信制御システム。
10. 少なくとも１つの通信端末と、前記通信端末を管理する管理装置と、前記通信端末と前記管理装置とが相互に通信可能な無線通信ネットワークと、を有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、
    前記通信端末で実行される工程は、
    アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と、前記無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量と、を前記管理装置に通知する通知工程を有し、
    前記管理装置で実行される工程は、
    前記通信端末から通知された前記発生データ量と前記通信データ量とに基づいて、前記通信制御システムにおける全ての通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出する算出工程と、
    前記算出工程において算出された実効帯域に基づき、前記通信端末の無線通信を制限する制限工程と、
    前記通信端末が前記発生データ量を制御できる通信端末であるか、前記発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を取得する取得工程と、を有し、
    前記制限工程は、前記取得工程で取得された属性情報に基づいて、前記通信端末の無線通信を制限し、
    前記算出工程で算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
    前記制限工程は、前記取得工程で取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できる通信端末を選択し、当該通信端末に対して前記発生データ量の削減を指示する
    ことを特徴とする通信制御方法。
11. 少なくとも１つの通信端末と、前記通信端末を管理する管理装置と、前記通信端末と前記管理装置とが相互に通信可能な無線通信ネットワークと、を有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、
    前記通信端末で実行される工程は、
    アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と、前記無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量と、を前記管理装置に通知する通知工程を有し、
    前記管理装置で実行される工程は、
    前記通信端末から通知された前記発生データ量と前記通信データ量とに基づいて、前記通信制御システムにおける全ての通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出する算出工程と、
    前記算出工程において算出された実効帯域に基づき、前記通信端末の無線通信を制限する制限工程と、
    前記通信端末が前記発生データ量を制御できる通信端末であるか、前記発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を取得する取得工程と、を有し、
    前記制限工程は、前記取得工程で取得された属性情報に基づいて、前記通信端末の無線通信を制限し、
    前記算出工程で算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
    前記制限工程は、前記取得工程で取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できない通信端末を選択し、当該通信端末に対して無線通信の停止を指示する
    ことを特徴とする通信制御方法。
12. アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量とを通知する通知手段を有する通信端末を管理する管理装置であって、
    前記通信端末から通知された前記発生データ量と前記通信データ量とに基づいて、前記通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出する算出手段と、
    前記算出手段により算出された実効帯域に基づき、前記通信端末の無線通信を制限する制限手段と、
    前記通信端末が前記発生データ量を制御できる通信端末であるか、前記発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を取得する取得手段と、を有し、
    前記制限手段は、前記取得手段により取得された属性情報に基づいて、前記通信端末の無線通信を制限し、
    前記算出手段により算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
    前記制限手段は、前記取得手段により取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できる通信端末を選択し、当該通信端末に対して前記発生データ量の削減を指示する
    ことを特徴とする管理装置。
13. アプリケーションが送信要求するデータ量を示す発生データ量と無線通信ネットワークに送出できたデータ量を示す通信データ量とを通知する通知手段を有する通信端末を管理する管理装置であって、
    前記通信端末から通知された前記発生データ量と前記通信データ量とに基づいて、前記通信端末が無線通信に利用できる通信データ量の最大値を示す実効帯域を算出する算出手段と、
    前記算出手段により算出された実効帯域に基づき、前記通信端末の無線通信を制限する制限手段と、
    前記通信端末が前記発生データ量を制御できる通信端末であるか、前記発生データ量を制御できない通信端末であるかを示す属性情報を取得する取得手段と、を有し、
    前記制限手段は、前記取得手段により取得された属性情報に基づいて、前記通信端末の無線通信を制限し、
    前記算出手段により算出された実効帯域の値が、以前に設定されていた実効帯域に比べて低下する場合、
    前記制限手段は、前記取得手段により取得された前記属性情報に基づいて、前記発生データ量を制御できない通信端末を選択し、当該通信端末に対して無線通信の停止を指示する
    ことを特徴とする管理装置。
14. コンピュータを、請求項１２または１３に記載の管理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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