JP6668961B2 - 通信装置、方法およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明の第一の実施の形態について説明する。
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。本実施形態では、第一の実施形態の通信装置10について、さらに具体的に説明する。
・基地局装置からユーザ端末への通信全体の実効スループット
・基地局装置からユーザ端末への通信全体の伝送速度
なお、伝送速度は、以下に挙げる二つの情報から算出することが可能である。第一の無線状態情報として伝送速度を使用する場合には、無線状態情報取得部11は以下の情報を基地局装置から取得し伝送速度を算出する。以下のうち一方のみを基地局装置から取得する場合には、他方の情報を過去の実績などから推定する、あらかじめ定めた値で代用する、等で補って、伝送速度を算出することも可能である。
・基地局装置が基地局装置からユーザ端末への通信全体に割り当てた無線帯域またはリソースブロック数
・符号変調方式の情報
また、基地局装置は、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)、CQI(Channel Quality Indicator)、RSSI(Received Signal Strength Indicator)、ASU(Arbitrary Strength Unit)などの電波状態の指標値に基づいて符号変調方式を決定する。そのため、無線状態情報取得部11は、符号変調方式の代わりに電波状態の指標値を基地局装置から取得して伝送速度を算出することも可能である。
・データ送信装置の各通信セッションから送信済みで、かつ、確認応答(ACKnowledgement、ACK)パケットを受信していないデータ量を示すin_flightデータ量
・各通信セッションで制御されている輻輳ウィンドウ
・データ送信装置の各通信セッションが受信したACKパケットに記載されている受信ウィンドウ
・データ送信装置の各通信セッションにおけるカーネル変数の送信メモリサイズ
・各通信セッションにソケットオプションとして設定された送信バッファサイズ
・基地局装置内に滞留しているデータパケットの一部に対して既存のDPI(Deep Packet Inspection)手法などを用いて通信セッションに関する情報を抽出し、この情報に基づいて算出した各通信セッションの部分的な滞留データ量
また、無線スループットに関連する情報(以下、無線スループット関連情報)としては、たとえば、以下のいずれか一つ以上の情報を使用可能である。
・各通信セッションが所定期間に受信したACKパケットによってユーザ端末への到着が確認されたデータパケットの量
・各通信セッションのスループットまたは可用帯域
・各通信セッションが利用している周波数帯が提供可能な無線帯域の上限値
・各通信セッションの部分的な滞留データ量の増減の速度から算出した各通信セッションの部分的な無線スループット
次に、無線状態情報生成部13についてより詳細に説明する。無線状態情報生成部13は、無線状態情報取得部11が無線状態情報を新たに取得した際、セッション情報取得部12がセッション情報を新たに取得した際、所定時間おき、あるいは、任意のタイミングで、通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成する。
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。本実施形態は、データ送信装置で第二の無線状態情報を生成し、送信データ量の制御やデータ優先度の制御に利用する形態である。
・再生ビットレート
・再生開始までの所定の許容待ち時間
・コンテンツの表示完了までの所定の許容待ち時間
・あらかじめ定められたスループットの保証値
・あらかじめ定められた遅延の保証値
データ送受信部24は、ユーザ端末70からデータ要求のメッセージを受信したとき、送信データ量決定部25が決定した送信データ量の上限値と、データ優先度決定部26が決定した優先度に従って、データパケットをユーザ端末70へ送信する。
・in_flightデータ量(データ送信装置(通信装置20)からデータパケットを送信済み、かつ、データ送信装置がACKパケットを受信していないデータ量)
・データ送信装置(通信装置20)が受信したACKパケットに記載されている受信ウィンドウ
・所定期間に受信したACKパケットによってユーザ端末70への到着が確認されたデータパケットの量
また、セッション情報は、以下の情報を含んでいても良い。
・通信装置20とユーザ端末70との間の通信の往復遅延時間
・ACKパケットを受信した時刻
・最大セグメントサイズ
・データパケットのロスまたは順序違いを示唆する重複ACK
・明示的輻輳通知(Explicit Congestion Notification、ECN)のメッセージ
また、セッション情報は、上記の情報の過去一定時間における観測値から得られる、観測値の累計値、平均値、分散、標準偏差、最大値、最小値、あるいは、最大値と最小値の差分値のいずれか1つ以上の情報を含んでいても良い。また、上記の情報に瞬間的な変動の影響を排除するフィルタ方式や指数移動平均などの統計処理を加えた情報を含んでいても良い。
次に、本発明の第四の実施の形態について説明する。本実施形態は、基地局装置が通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成し、データ送信装置へ第二の無線状態情報を出力する形態である。
上述した本発明の各実施形態における通信装置(10、20、30)を、一つの情報処理装置(コンピュータ)を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。なお、通信装置は、物理的または機能的に少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現してもよい。また、通信装置は、専用の装置として実現してもよい。また、通信装置の一部の機能のみを情報処理装置を用いて実現しても良い。
一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得する無線状態情報取得部と、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得するセッション情報取得部と、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力する無線状態情報生成部と
を備えることを特徴とする通信装置。
前記第一の無線状態情報は、同一のユーザ端末を宛先とした通信における、基地局装置に滞留しているデータパケットの量、前記基地局装置と前記ユーザ端末との間のスループット、前記基地局装置において割り当てられた無線帯域またはリソースブロック数あるいは/および符号変調方式の情報から算出した伝送速度、電波状態の指標値のいずれか一つ以上を含む
ことを特徴とする付記1に記載の通信装置。
前記セッション情報は、各前記通信セッションにおける、データ送信装置からデータパケットを送信済みで、かつ、確認応答パケットを受信していないデータ量、輻輳ウィンドウ、受信ウィンドウ、各前記通信セッションのデータ送信量の上限値に関する情報、基地局装置に滞留している前記データパケットの一部に基づいて算出した前記通信セッションごとの部分的な滞留データ量、所定期間に受信した前記確認応答パケットによってユーザ端末への到着が確認された前記データパケットの量、スループットまたは可用帯域の計測結果のいずれか一つ以上を含む
ことを特徴とする付記1あるいは付記2に記載の通信装置。
前記無線状態情報生成部は、前記第二の無線状態情報と前記セッション情報との差あるいは比に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記1から付記3のいずれかに記載の通信装置。
前記セッション情報は、基地局装置に滞留しているデータパケットの一部に基づいて算出した前記通信セッションごとの部分的な滞留データ量であり、
前記無線状態情報生成部は、前記通信セッションごとの部分的な前記滞留データ量の比に基づいて前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記1から付記3のいずれかに記載の通信装置。
前記無線状態情報生成部は、一部の前記通信セッションの開始あるいは停止の前後での前記第一の無線状態情報の差に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記1から付記3のいずれかに記載の通信装置。
前記無線状態情報取得部は、前記第一の無線状態情報の前記取得を、基地局装置から受信したパケットから前記第一の無線状態情報を取得することにより行う
ことを特徴とする付記1から付記6のいずれかに記載の通信装置。
前記セッション情報取得部は、前記セッション情報の前記取得を、データ送信装置から受信したパケットから前記セッション情報を取得することにより行い、
前記無線状態情報生成部は、前記第二の無線状態情報の前記出力を前記データ送信装置へ向けて行う
ことを特徴とする付記1から付記7のいずれかに記載の通信装置。
前記無線状態情報生成部は、前記通信セッションの間の前記第二の無線状態情報の差または比の形式、あるいは、前記第二の無線状態情報と前記セッション情報との差または比の形式で、前記第二の無線状態情報の前記出力を行う
ことを特徴とする付記8に記載の通信装置。
前記無線状態情報生成部は、前記データ送信装置への前記第二の無線状態情報の前記出力を、前記第二の無線状態情報を前記データ送信装置と送受信する前記パケットに埋め込むことで行う、あるいは、前記データ送信装置との間に張られた前記通信セッションとは異なる通知用セッションを利用して行う
ことを特徴とする付記8あるいは付記9に記載の通信装置。
送信するデータパケットの送信データ量の上限値を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する送信データ量決定部
をさらに備えることを特徴とする付記7に記載の通信装置。
送信するデータパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定するデータ優先度決定部
をさらに備えることを特徴とする付記7あるいは付記11に記載の通信装置。
通信セッション単位の第二の無線状態情報を受信し、送信するデータパケットの送信データ量の上限値を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する送信データ量決定部
を備えることを特徴とするデータ送信装置。
送信する前記データパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定するデータ優先度決定部
をさらに備えることを特徴とする付記13に記載のデータ送信装置。
通信セッション単位の第二の無線状態情報を受信し、送信するデータパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定するデータ優先度決定部
を備えることを特徴とするデータ送信装置。
一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得し、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得し、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力する
ことを特徴とする通信方法。
前記第一の無線状態情報は、同一のユーザ端末を宛先とした通信における、基地局装置に滞留しているデータパケットの量、前記基地局装置と前記ユーザ端末との間のスループット、前記基地局装置において割り当てられた無線帯域またはリソースブロック数あるいは/および符号変調方式の情報から算出した伝送速度、電波状態の指標値のいずれか一つ以上を含む
ことを特徴とする付記16に記載の通信方法。
前記セッション情報は、各前記通信セッションにおける、データ送信装置からデータパケットを送信済みで、かつ、確認応答パケットを受信していないデータ量、輻輳ウィンドウ、受信ウィンドウ、各前記通信セッションのデータ送信量の上限値に関する情報、基地局装置に滞留している前記データパケットの一部に基づいて算出した前記通信セッションごとの部分的な滞留データ量、所定期間に受信した前記確認応答パケットによってユーザ端末への到着が確認された前記データパケットの量、スループットまたは可用帯域の計測結果のいずれか一つ以上を含む
ことを特徴とする付記16あるいは付記17に記載の通信方法。
前記第二の無線状態情報と前記セッション情報との差あるいは比に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記16から付記18のいずれかに記載の通信方法。
前記セッション情報は、基地局装置に滞留しているデータパケットの一部に基づいて算出した前記通信セッションごとの部分的な滞留データ量であり、
前記通信方法は、前記通信セッションごとの部分的な前記滞留データ量の比に基づいて前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記16から付記18のいずれかに記載の通信方法。
一部の前記通信セッションの開始あるいは停止の前後での前記第一の無線状態情報の差に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記16から付記18のいずれかに記載の通信方法。
前記第一の無線状態情報の前記取得を、基地局装置から受信したパケットから前記第一の無線状態情報を取得することにより行う
ことを特徴とする付記16から付記21のいずれかに記載の通信方法。
前記セッション情報の前記取得を、データ送信装置から受信したパケットから前記セッション情報を取得することにより行い、
前記第二の無線状態情報の前記出力を前記データ送信装置へ向けて行う
ことを特徴とする付記16から付記22のいずれかに記載の通信方法。
前記通信セッションの間の前記第二の無線状態情報の差または比の形式、あるいは、前記第二の無線状態情報と前記セッション情報との差または比の形式で、前記第二の無線状態情報の前記出力を行う
ことを特徴とする付記23に記載の通信方法。
前記データ送信装置への前記第二の無線状態情報の前記出力を、前記第二の無線状態情報を前記データ送信装置と送受信する前記パケットに埋め込むことで行う、あるいは、前記データ送信装置との間に張られた前記通信セッションとは異なる通知用セッションを利用して行う
ことを特徴とする付記23あるいは付記24に記載の通信方法。
送信するデータパケットの送信データ量の上限値を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する
ことを特徴とする付記22に記載の通信方法。
送信するデータパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する
ことを特徴とする付記22あるいは付記26に記載の通信方法。
通信セッション単位の第二の無線状態情報を受信し、送信するデータパケットの送信データ量の上限値を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する
ことを特徴とするデータ送信方法。
送信する前記データパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する
ことを特徴とする付記28に記載のデータ送信方法。
通信セッション単位の第二の無線状態情報を受信し、送信するデータパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する
ことを特徴とするデータ送信方法。
コンピュータに、
一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得する無線状態情報取得機能と、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得するセッション情報取得機能と、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力する無線状態情報生成機能と
を実現させることを特徴とする通信プログラム。
前記第一の無線状態情報は、同一のユーザ端末を宛先とした通信における、基地局装置に滞留しているデータパケットの量、前記基地局装置と前記ユーザ端末との間のスループット、前記基地局装置において割り当てられた無線帯域またはリソースブロック数あるいは/および符号変調方式の情報から算出した伝送速度、電波状態の指標値のいずれか一つ以上を含む
ことを特徴とする付記31に記載の通信プログラム。
前記セッション情報は、各前記通信セッションにおける、データ送信装置からデータパケットを送信済みで、かつ、確認応答パケットを受信していないデータ量、輻輳ウィンドウ、受信ウィンドウ、各前記通信セッションのデータ送信量の上限値に関する情報、基地局装置に滞留している前記データパケットの一機能に基づいて算出した前記通信セッションごとの機能分的な滞留データ量、所定期間に受信した前記確認応答パケットによってユーザ端末への到着が確認された前記データパケットの量、スループットまたは可用帯域の計測結果のいずれか一つ以上を含む
ことを特徴とする付記31あるいは付記32に記載の通信プログラム。
前記無線状態情報生成機能は、前記第二の無線状態情報と前記セッション情報との差あるいは比に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記31から付記33のいずれかに記載の通信プログラム。
前記セッション情報は、基地局装置に滞留しているデータパケットの一機能に基づいて算出した前記通信セッションごとの機能分的な滞留データ量であり、
前記無線状態情報生成機能は、前記通信セッションごとの機能分的な前記滞留データ量の比に基づいて前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記31から付記33のいずれかに記載の通信プログラム。
前記無線状態情報生成機能は、一機能の前記通信セッションの開始あるいは停止の前後での前記第一の無線状態情報の差に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする付記31から付記33のいずれかに記載の通信プログラム。
前記無線状態情報取得機能は、前記第一の無線状態情報の前記取得を、基地局装置から受信したパケットから前記第一の無線状態情報を取得することにより行う
ことを特徴とする付記31から付記36のいずれかに記載の通信プログラム。
前記セッション情報取得機能は、前記セッション情報の前記取得を、データ送信装置から受信したパケットから前記セッション情報を取得することにより行い、
前記無線状態情報生成機能は、前記第二の無線状態情報の前記出力を前記データ送信装置へ向けて行う
ことを特徴とする付記31から付記37のいずれかに記載の通信プログラム。
前記無線状態情報生成機能は、前記通信セッションの間の前記第二の無線状態情報の差または比の形式、あるいは、前記第二の無線状態情報と前記セッション情報との差または比の形式で、前記第二の無線状態情報の前記出力を行う
ことを特徴とする付記38に記載の通信プログラム。
前記無線状態情報生成機能は、前記データ送信装置への前記第二の無線状態情報の前記出力を、前記第二の無線状態情報を前記データ送信装置と送受信する前記パケットに埋め込むことで行う、あるいは、前記データ送信装置との間に張られた前記通信セッションとは異なる通知用セッションを利用して行う
ことを特徴とする付記38あるいは付記39に記載の通信プログラム。
送信するデータパケットの送信データ量の上限値を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する送信データ量決定機能
をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする付記37に記載の通信プログラム。
送信するデータパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定するデータ優先度決定機能
をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする付記37あるいは付記41に記載の通信プログラム。
コンピュータに、
通信セッション単位の第二の無線状態情報を受信し、送信するデータパケットの送信データ量の上限値を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する送信データ量決定機能
を実現させることを特徴とするデータ送信プログラム。
送信する前記データパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定するデータ優先度決定機能
をさらにコンピュータに実現させることを特徴とする付記43に記載のデータ送信プログラム。
コンピュータに、
通信セッション単位の第二の無線状態情報を受信し、送信するデータパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定するデータ優先度決定機能
を実現させることを特徴とするデータ送信プログラム。
付記31から付記42のいずれかに記載の通信プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
付記43から付記45のいずれかに記載のデータ送信プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
11 無線状態情報取得部
12 セッション情報取得部
13 無線状態情報生成部
24 データ送受信部
25 送信データ量決定部
26 データ優先度決定部
27 コネクション設定記憶部
28 性能要件記憶部
50 基地局装置
51 データ送受信部
52 滞留データ量記憶部
53 無線スループット記憶部
60 データ送信装置
70 ユーザ端末
80 ネットワーク
90 情報処理装置
91 通信インタフェース
92 入出力インタフェース
93 演算装置
94 記憶装置
95 不揮発性記憶装置
96 ドライブ装置
97 記録媒体
Claims (10)
- 一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得する無線状態情報取得部と、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得するセッション情報取得部と、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力する無線状態情報生成部と
を備え、
前記セッション情報は、基地局装置に滞留しているデータパケットの一部に基づいて算出した前記通信セッションごとの部分的な滞留データ量であり、
前記無線状態情報生成部は、前記通信セッションごとの部分的な前記滞留データ量の比に基づいて前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする通信装置。 - 一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得する無線状態情報取得部と、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得するセッション情報取得部と、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力する無線状態情報生成部と
を備え、
前記無線状態情報生成部は、一部の前記通信セッションの開始あるいは停止の前後での前記第一の無線状態情報の差に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行う
ことを特徴とする通信装置。 - 前記無線状態情報取得部は、前記第一の無線状態情報の前記取得を、基地局装置から受信したパケットから前記第一の無線状態情報を取得することにより行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。 - 前記セッション情報取得部は、前記セッション情報の前記取得を、データ送信装置から受信したパケットから前記セッション情報を取得することにより行い、
前記無線状態情報生成部は、前記第二の無線状態情報の前記出力を前記データ送信装置へ向けて行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の通信装置。 - 前記無線状態情報生成部は、前記通信セッションの間の前記第二の無線状態情報の差または比の形式、あるいは、前記第二の無線状態情報と前記セッション情報との差または比の形式で、前記第二の無線状態情報の前記出力を行うことを特徴とする請求項4に記載の通信装置。
- 送信するデータパケットの送信データ量の上限値を前記第二の無線状態情報に基づいて決定する送信データ量決定部、あるいは/および、送信する前記データパケットの優先度を前記第二の無線状態情報に基づいて決定するデータ優先度決定部をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
- 一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得し、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得し、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力し、
前記セッション情報は、基地局装置に滞留しているデータパケットの一部に基づいて算出した前記通信セッションごとの部分的な滞留データ量であり、
前記第二の無線状態情報を生成では、前記通信セッションごとの部分的な前記滞留データ量の比に基づいて前記第二の無線状態情報の前記生成を行うことを特徴とする通信方法。 - 一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得し、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得し、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力し、
前記第二の無線状態情報の生成では、一部の前記通信セッションの開始あるいは停止の前後での前記第一の無線状態情報の差に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行うことを特徴とする通信方法。 - コンピュータに、
一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得する無線状態情報取得機能と、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得するセッション情報取得機能と、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力する無線状態情報生成機能と
を実現させ、
前記セッション情報は、基地局装置に滞留しているデータパケットの一部に基づいて算出した前記通信セッションごとの部分的な滞留データ量であり、
前記無線状態情報生成機能では、前記通信セッションごとの部分的な前記滞留データ量の比に基づいて前記第二の無線状態情報の前記生成を行うことを特徴とする通信プログラム。 - コンピュータに、
一つ以上の通信セッションを包含する、無線通信の混雑度の大小あるいは通信品質の良否に関する情報である、第一の無線状態情報を取得する無線状態情報取得機能と、
前記通信セッションごとのセッション情報を取得するセッション情報取得機能と、
前記第一の無線状態情報と前記セッション情報に基づき前記通信セッション単位の第二の無線状態情報を生成して出力する無線状態情報生成機能と
を実現させ、
前記無線状態情報生成機能では、一部の前記通信セッションの開始あるいは停止の前後での前記第一の無線状態情報の差に基づいて、前記第二の無線状態情報の前記生成を行うことを特徴とする通信プログラム。
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