JP6811105B2 - 制御装置、中継装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、中継通信が行われる場合の確認応答の送受信に関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）では、基地局装置が割り当てたリソースを用いた端末間通信（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ（Ｄ２Ｄ）通信）が規定されている。Ｄ２Ｄ通信は、例えば、基地局装置と所定の端末装置との間の通信を中継する際に用いることもできる。すなわち、基地局装置は、第１の端末装置との間で確立した無線リンクを用いて信号を送信し又は信号を受信し、第１の端末装置は、第２の端末装置との間でＤ２Ｄ通信によって、基地局装置からの信号を第２の端末装置へ転送し、又は第２の端末装置からの信号を基地局装置へ転送する。

中継装置を介して基地局装置との間の通信を行う端末装置は、必ずしも信号の送信と受信との両方を、中継装置を介して行うことができるわけではない場合がある。例えば、中継装置は、基地局装置から下りリンクの周波数で受信した信号を、上りリンクの周波数で転送する場合がある。この場合、端末装置は、上りリンクの周波数での信号を受信する能力を有しない場合、その転送された信号を受信することができない。したがって、例えば、端末装置は、下りリンクに関する通信については基地局装置との間で直接行い、上りリンクに関する通信のみを中継装置を介して行うことが考えられる。

一方、上述のように、上りリンクの通信経路と下りリンクの通信経路とが非対称である場合、受信側の装置における信号の受信状況を確認するための確認応答がどのように取り扱われるかが課題となる。例えば、端末装置は、下りリンクで伝送された信号を受信した場合に、中継装置を介して確認応答を送信することとなる。しかしながら、中継装置と端末装置との間の通信は必ずしも一定時間内に完了するとは限らず、基地局装置が安定して確認応答を受信することができないという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、信号の送信と受信とにおいて非対称な通信経路が用いられる場合の確認応答の送受信を安定して行う技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様による制御装置は、制御装置から端末装置に信号が送信され、当該信号への確認応答が当該端末装置から中継装置を介して前記制御装置へ送信されるシステムにおける前記制御装置であって、前記中継装置から、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報を取得する取得手段と、前記情報に基づいて、前記中継装置から前記制御装置へ前記確認応答が送信されるべきタイミングであって、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とする前記タイミングを決定する決定手段と、決定した前記タイミングに関する情報を前記中継装置へと通知する通知手段と、を有する。

また、上記目的を達成するため、本発明の別の一態様による中継装置は、制御装置から端末装置に信号が送信され、当該信号への確認応答が当該端末装置から中継装置を介して前記制御装置へ送信されるシステムにおける前記中継装置であって、前記制御装置に対して、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報を通知する通知手段と、前記情報に基づいて決定された前記確認応答が送信されるべきタイミングの情報であって、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とする前記タイミングの情報を前記制御装置から取得する取得手段と、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とした前記タイミングにおいて、前記制御装置から前記端末装置へ送信された信号に関する前記確認応答を前記制御装置へと送信する送信手段と、を有する。

本発明によれば、信号の送信と受信とにおいて非対称な通信経路が用いられる場合の確認応答の送受信を安定して行うことが可能となる。

無線通信システムの構成例を示す図。 制御装置及び端末装置のハードウェア構成例を示す図。 制御装置の機能構成例を示すブロック図。 端末装置の機能構成例を示すブロック図。 無線通信システムで実行される処理の流れを示す図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（ネットワーク構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、例えば、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）で規格化されたセルラ通信規格に従って動作する、基地局装置（制御装置）１０１と端末装置１０２及び１０３とを含んで構成される。端末装置１０２及び１０３は、それぞれ、制御装置１０１と通信することができると共に、例えば制御装置１０１によって割り当てられた（例えば時間及び周波数によって指定される）無線リソースを用いて、端末間通信を行うことができる。端末装置１０２及び１０３は、このような制御装置１０１との間の第１の通信と端末間の第２の通信とを用いて、制御装置１０１と他の端末装置との間の通信を中継する中継装置として機能することができる。

このような無線通信システムでは、一部の端末装置は、必ずしも信号の送信と受信との両方を、中継装置を介して行うことができるわけではない場合がある。例えば、端末装置は、一般に基地局装置からの下りリンクの信号を受信することができるように構成されるが、（例えば下りリンクと異なる周波数帯が用いられる）上りリンクでの無線信号を受信できる必要は必ずしもない。このため、このような端末装置は、中継装置として動作する端末装置が端末間通信において下りリンクの信号を送信することができない限りは、端末間通信の信号を受信できないこととなる。この場合、基地局装置は、このような端末装置に対して下りリンクの信号は直接送信しながら、上りリンクの信号については中継装置を介して間接的に受信するような構成をとることができる。このような構成は、基地局装置は送信電力を比較的大きくすることができる一方で、端末装置は使用可能な送信電力に（例えば低消費電力化等の要請により）厳しい制限がありうる点でも、合理的でありうる。すなわち、端末装置によっては、基地局装置からの信号を十分な品質で受信できても、自装置が送信した信号が基地局装置に十分な品質で届かない場合がありうる。このため、上りリンクの通信のみが中継で行われるだけでも、基地局装置と端末装置とが通信可能となる確率を向上させることができるようになる。

さらに、一部の端末装置は、セルラ通信による端末間通信機能を有しない場合がある。このような端末装置は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）やＩＥＥＥ８０２．１１規格に従う無線ＬＡＮ等、他の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を用いて、端末間通信を行うことがありうる。このようなＲＡＴを用いた信号は、セルラ通信と比して使用可能な送信電力が低い場合が多く、また、セルラの基地局装置がこのようなＲＡＴに対応していないことも想定されうる。このため、端末間通信において異なるＲＡＴが用いられる場合にも、上りリンクでの通信において中継装置を使用することが有益でありうる。

図１は、このような非対称な通信経路が用いられる状態を示している。すなわち、端末装置１０２が、端末装置１０３からの上りリンクの信号を受信して、その信号を制御装置１０１に転送することで、端末装置１０３と制御装置１０１との間の上りリンクの通信は、端末装置１０２を介して間接的に行われている。一方で、端末装置１０３は、制御装置１０１からの下りリンクの信号を、端末装置１０２を介さずに直接受信することができる。なお、中継装置として動作可能な端末装置１０２は、端末装置１０３からの上りリンクの信号を受信することができ、その信号を上りリンクの信号として制御装置１０１へ送信することができる端末装置の中から選択されうる。

ここで、本実施形態では、このような上りリンクと下りリンクで非対称な通信経路が用いられる場合に、端末装置１０３が、下りリンクの信号に対して、受信状況を確認するための確認応答を制御装置１０１へ送信する手法について検討する。端末装置１０３は、下りリンクで伝送された信号を受信した場合に、中継装置（端末装置１０２）を介して確認応答を送信することとなる。しかしながら、端末装置１０２と端末装置１０３との間の通信は必ずしも一定時間内に完了するとは限らないため、制御装置１０１が安定して確認応答を受信できない場合がありうる。このため、制御装置１０１が、例えば確認応答が送信されうるリソースを、その確認応答が受信されるまで他の通信に割り当てることができないことや、確認応答を受信しない間は次のデータを送信できないこと等の問題が生じうる。

これに対して、本実施形態の中継装置として動作する端末装置１０２は、端末装置１０３との間の通信に要する時間に関する情報を取得して、制御装置１０１へと通知する。このとき、端末装置１０２は、例えば、端末装置１０３との間で制御信号等の信号を送受信した際のラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）を測定して、端末装置１０３との間の通信に要する時間を推定しうる。また、端末装置１０２は、このような測定を複数回実行して、ジッタを推定し、そのジッタに関する情報を、端末装置１０３との間の通信に要する時間に関する情報として特定しうる。なお、端末装置１０２は、１つ以上の端末装置について同様の処理を実行し、それらについてのジッタ（すなわち、端末装置１０２が端末間通信を行う場合のジッタ）や、平均値等の統計値を、端末間通信に要する時間として特定してもよい。また、端末装置１０２は、例えばセルラ通信に係る端末間通信、ＢＬＥ、無線ＬＡＮ等の複数のＲＡＴを使用可能な場合、ＲＡＴごとに端末間通信に要する時間を特定してもよい。この場合、端末装置１０２は、使用しているＲＡＴに対応する時間の情報を、端末間通信に要する時間を示す情報として、制御装置１０１へ通知しうる。また、制御装置１０１は、例えば実際に中継を介した通信を行う前に、中継装置として動作可能な端末装置から、端末間通信に要する時間を示す情報を収集しておいてもよい。この場合、制御装置１０１は、収集した情報が示す時間について、ジッタや統計値を特定してもよい。また、制御装置１０１は、端末間通信で使用されるＲＡＴごとに、このような情報を特定して保持しておいてもよい。この場合、端末装置１０２は、中継通信を行う際に、端末間通信で用いられるＲＡＴの情報を、端末間通信に要する時間に関する情報として、制御装置１０１へ通知してもよい。制御装置１０１は、通知されたＲＡＴの情報から、その中継通信における端末間通信に要する時間のジッタや統計値を特定することができる。

なお、端末間通信に要する時間は、端末装置１０３が、受信したデータに対する確認応答を生成して変調して送信し、その送信された確認応答が端末装置１０２に到来し、端末装置１０２がその確認応答を復調するまでの時間でありうる。ただし、これに限られず、端末間通信に要する時間を推定可能な任意の値が用いられうる。なお、端末装置１０２は、自装置が通信の中継を行う場合の処理遅延（例えば、端末装置１０３からの確認応答を復調後に、その確認応答を制御装置１０１へ転送するための信号を生成する処理に要する時間）に関する情報を制御装置１０１へと通知しうる。また、端末装置１０２は、端末間通信における端末装置１０３での処理遅延（例えば、端末装置１０３がデータを受信して、その受信が正常に受信されたか否かの判定等の処理に要する時間）に関する情報を、制御装置１０１へと通知してもよい。端末装置１０２は、端末装置１０３での処理遅延の情報を、端末装置１０３から送信された情報を転送することによって制御装置１０１へと通知しうる。なお、制御装置１０１は、これらの処理遅延の少なくともいずれかに関して、一定の所定値を用いるものとして、端末装置１０２からの通知を受けなくてもよい。

制御装置１０１は、端末装置１０２から取得した情報から、端末装置１０３へ信号を送信した際に、端末装置１０２が、端末装置１０３から受信した確認応答を転送可能な状態となるタイミングを推定する。例えば、制御装置１０１は、端末装置１０２から端末間通信で用いられるＲＡＴの情報を取得し、そのＲＡＴに対応する端末間通信に要する時間を特定する。なお、制御装置１０１は、ここでのＲＡＴに対応する端末間通信に要する時間として、例えば、その時間内にそのＲＡＴでの端末間通信が完了する確率が統計的に所定確率（例えば９０％等）以上となるような値を特定する。そして、制御装置１０１は、この時間に、端末装置１０２及び端末装置１０３における処理遅延の値（例えば端末装置１０２から取得された値又は所定値）を加算して、上述のタイミングを特定する。そして、制御装置１０１は、この特定したタイミングを、端末装置１０２（中継装置）が確認応答を送信すべきタイミングとして、端末装置１０２へと通知しうる。

なお、制御装置１０１は、端末装置１０３へ信号が送信されたタイミングの後に端末装置１０３からの確認応答を転送するまでに待機する期間を示す情報を、端末装置１０２（中継装置）が確認応答を送信すべきタイミングとして、端末装置１０２へ通知しうる。制御装置１０１は、この場合、さらに、端末装置１０３へ信号が送信されるタイミングを示す情報を、端末装置１０２へと通知しうる。なお、端末装置１０２が、待機期間と、その待機を開始する基準のタイミングとを認識できる限りにおいて、端末装置１０３へ信号が送信されるタイミングに関する情報が端末装置１０２へ通知される必要はない。例えば、基準のタイミングとして一定周期で送信される所定の信号の送受信タイミングが用いられる場合、この基準のタイミングに関する情報は、端末装置１０２へ通知されなくてもよい。また、制御装置１０１は、端末装置１０２が確認応答を転送することができる一定周期のタイミングを示す情報を端末装置１０２へと送信してもよい。このように、制御装置１０１は、端末装置１０３からの確認応答を端末装置１０２が転送するタイミングを端末装置１０２が特定することができる任意の形式で、そのタイミングに関する情報の通知を行いうる。

また、制御装置１０１は、例えば、複数の端末装置について上述のタイミングを特定した場合、これらの複数の端末装置の少なくとも一部に共通のタイミングを、これらの端末装置が確認応答を転送するタイミングとして決定しうる。例えば、制御装置１０１は、２つ以上の端末装置を含む端末装置のグループに対して、そのグループ内の端末装置について特定されたタイミングのうち最も遅いものや平均値（又はこれに１以上の所定の係数を乗じた値）等を、共通のタイミングとして決定しうる。

端末装置１０２は、制御装置１０１によって決定された、確認応答が送信されるべきタイミングの情報を取得すると、そのタイミングにおいて、制御装置１０１から端末装置１０３へ送信された信号に関する確認応答を制御装置１０１へと送信する。なお、端末装置１０２は、取得したタイミングに基づく所定の時間内に端末装置１０３から確認応答を受信しなかった場合、否定的な確認応答（ＮＡＣＫ）を送信しうる。また、端末装置１０２は、自装置が制御装置１０１から受信した信号に関する確認応答を送信する必要がある場合、端末装置１０３に関する確認応答と併せて、制御装置１０１へと送信しうる。

また、端末装置１０２は、端末装置１０２と端末装置１０３との通信の状態に応じて、端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングを制御装置１０１に変更させるための要求を、制御装置１０１へと送信しうる。例えば、端末装置１０２は、端末装置１０３からの確認応答を正常に受信しなかった場合（例えば所定期間内に確認応答を正常に受信しなかった回数が所定回数以上の場合）に、確認応答を転送すべきタイミングを遅くする要求を制御装置１０１へと送信しうる。なお、端末装置１０２は、確認応答を転送すべきタイミングと、端末装置１０３から実際に確認応答を受信した時間との差に関する情報を、上述の要求に含めて又はそれとは別個に、制御装置１０１へと通知してもよい。

制御装置１０１は、この要求を受信すると、これに応じて、端末装置１０２が、端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングをより遅く更新する。また、制御装置１０１は、この要求を受信しない期間が所定期間に達した場合に、このタイミングをより早いタイミングへと変更する。なお、制御装置１０１は、端末装置１０２が確認応答を転送すべきタイミングと端末装置１０２が端末装置１０３から実際に確認応答を受信した時間との差の通知を受信した場合、この差に応じた長さに応じて、この確認応答を転送すべきタイミングを遅くする。すなわち、制御装置１０１は、この差が大きいほど、より大幅にタイミングを遅くする。そして、制御装置１０１は、この変更したタイミングを端末装置１０２へと通知し、端末装置１０２は、変更されたタイミングで、端末装置１０３からの確認応答を転送する。

これにより、端末装置１０２が制御装置１０１から通知されたタイミングで端末装置１０３からの確認応答を転送するため、制御装置１０１は、不必要に確認応答用のリソースを確保することがなくなり、また、不必要に確認応答を待ち続ける必要がなくなる。また、端末装置１０２と端末装置１０３との間での端末間通信及び所定の処理に一定の時間を要する場合であっても、確認応答を送信すべきタイミングがその一定の時間に応じて決定される。このため、端末装置１０２及び端末装置１０３が処理を完了するのに十分な時間を確保することができ、端末装置１０２及び端末装置１０３の処理負荷やハードウェア等に対する要求を軽減することができる。

なお、制御装置１０１は、所定期間内に、端末装置１０３からの肯定的な確認応答を端末装置１０２から受信しなかった場合に、端末装置１０３に対して同じデータを含んだ信号（又は同じデータの異なる冗長バージョンの信号）を送信してもよい。端末装置１０２は、例えば端末装置１０３から否定的な確認応答を受信した場合や、確認応答を受信しなかった場合、制御装置１０１に対して確認応答を転送しないようにしうる。これにより、端末装置１０２の処理負荷を軽減することが可能となる。また、この場合、制御装置１０１は、所定期間を待ったことに応じて信号の再送を行うことができるため、不必要に確認応答用のリソースを確保することがなくなり、また、不必要に確認応答を待ち続ける必要がなくなる。

（装置構成）
続いて、上述のような処理を行う制御装置１０１及び端末装置１０２の構成について説明する。

図２に、制御装置１０１及び端末装置１０２のハードウェア構成例を示す。制御装置１０１及び端末装置１０２は、一例において、図２に示すようなハードウェア構成を有し、例えば、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部記憶装置２０４、及び通信装置２０５を有する。制御装置１０１及び端末装置１０２では、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び外部記憶装置２０４のいずれかに記録された、上述のような制御装置１０１及び端末装置１０２の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ２０１により実行される。なお、ＣＰＵ２０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。

そして、制御装置１０１及び端末装置１０２は、例えばＣＰＵ２０１により通信装置２０５を制御して、制御装置１０１及び端末装置１０２との間の通信又は端末装置１０２間の端末間通信を行う。なお、図２では、制御装置１０１及び端末装置１０２は、１つの通信装置２０５を有するような概略図を示しているが、これに限られない。例えば、制御装置１０１は、制御装置（基地局装置）間の通信用の通信装置及び端末装置との間の通信装置を有してもよい。また、端末装置１０２は、例えば制御装置との間のセルラ通信用の通信装置と、端末装置１０３との通信用のＢＬＥ等のセルラ通信と異なる通信用の通信装置とを有してもよい。

なお、制御装置１０１及び端末装置１０２は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。

図３は、制御装置１０１の機能構成例を示す図である。制御装置１０１は、その機能として、無線通信部３０１、情報取得部３０２、タイミング決定部３０３、及び通信制御部３０４を有する。また、制御装置１０１は、必要に応じて様々な情報を記憶する記憶部３０５を有しうる。無線通信部３０１は、少なくとも端末装置１０２及び１０３との間で、３ＧＰＰによって規定されたセルラ通信によって、無線信号を送信し、受信することができる。

情報取得部３０２は、例えば、端末装置１０２から、無線通信部３０１を介して、端末装置１０２と端末装置１０３との間の通信に要する時間に関する情報を取得する。この情報は、上述のように、例えば端末装置１０２と端末装置１０３との間の端末間通信で用いられるＲＡＴを示す情報でありうる。この場合、情報取得部３０２は、記憶部３０５に記憶された、ＲＡＴごとの、端末間通信に要する時間の情報の中から、端末装置１０２から取得した情報が示すＲＡＴに対応する時間の情報を取得しうる。この場合、情報取得部３０２は、例えば事前に端末装置１０２（及び必要に応じて他の端末装置）から、ＲＡＴごとの、端末間通信に要する時間の情報を収集する。そして、情報取得部３０２は、収集した値から、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングの決定のために用いる値を特定し、その値を記憶部３０５に記憶させうる。また、情報取得部３０２は、端末装置１０２と端末装置１０３との間の通信に要する時間の、端末装置１０２又は端末装置１０３による計測値の情報を取得してもよい。また、情報取得部３０２は、端末装置１０２と端末装置１０３との少なくともいずれかに関する処理遅延の大きさを取得しうる。なお、この処理遅延の大きさは、例えば、事前に定められ、記憶部３０５に記憶された所定値であってもよい。また、情報取得部３０２は、端末装置１０２と端末装置１０３との少なくともいずれかから取得した処理遅延の大きさに関する値を、例えばＲＡＴごとに、記憶部３０５に記憶させてもよい。また、情報取得部３０２は、端末装置１０２と端末装置１０３との少なくともいずれかから取得した処理遅延の大きさに関する値によって、記憶部３０５に記憶されている値を更新してもよい。

タイミング決定部３０３は、情報取得部３０２が取得した情報に基づいて、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングを決定する。例えば、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングは、端末間通信に要する時間と、端末装置１０２及び端末装置１０３の処理遅延の値を加算することによって算出されうる。また、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングは、この加算結果に所定の正の定数を加算した値、又は、例えば端末間通信に要する時間（又は端末装置１０２及び端末装置１０３の処理遅延の値）に所定の正の定数を乗じて上述の加算を行った結果の値として決定されてもよい。

なお、タイミング決定部３０３は、端末装置１０２から、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングを遅くすることの要求を受信すると、それに応じてより遅くなるようにタイミングを更新しうる。例えば、タイミング決定部３０３は、上述の所定の正の定数をより大きい値とすることにより、タイミングの更新を行うことができる。また、タイミング決定部３０３は上述の要求を所定期間にわたって受信しなかった場合には、より早くなるようにタイミングを更新しうる。また、タイミング決定部３０３は、端末装置１０２から、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングと端末装置１０２が端末装置１０３から確認応答を実際に受信した時間との差に関する情報の通知を受信しうる。タイミング決定部３０３は、例えば、この差の情報を受信すると、この差が大きいほど、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングを大きく遅らせるように、更新を行いうる。

タイミング決定部３０３が決定したタイミングは、端末装置１０２へと通知される。

通信制御部３０４は、端末装置との間での通信を制御する。通信制御部３０４は、例えば、データを端末装置１０３へ送信し、それに関する確認応答が端末装置１０２から受信された場合に、その確認応答が肯定的なものか否定的なものかに応じて、データの再送又は次のデータの送信を行う。このように、通信制御部３０４は、一般的な再送制御を含む通信制御を行う。

図４は、端末装置１０２の機能構成例を示す図である。端末装置１０２は、無線通信部４０１、情報通知部４０２、タイミング取得部４０３、及び確認応答送信制御部４０４を含んで構成される。

無線通信部４０１は、少なくとも制御装置１０１との間で、３ＧＰＰによって規定されたセルラ通信によって、無線信号を送信し、受信することができる。また、無線通信部４０１は、制御装置１０１によって割り当てられたリソースを用いてセルラ通信プロトコルに従って又は例えばセルラ通信と異なる通信プロトコルに従って、端末装置１０３との間での端末間通信を行うことができる。無線通信部４０１は、例えば、端末間通信を行うべきことを不図示の判定部によって判定した場合に制御装置１０１に対して端末間通信の要求を送信しうる。

情報通知部４０２は、端末装置１０３との間の通信に要する時間に関する情報を、無線通信部４０１を介して制御装置１０１へと送信する。この情報は、例えば端末装置１０２と端末装置１０３との間の端末間通信において使用されるＲＡＴの情報でありうる。また、この情報は、端末装置１０２と端末装置１０３との間の端末間通信において、例えば所定の信号が送受信された際のラウンドトリップタイム等によって計測されうる。情報通知部４０２は、さらに、端末装置１０２の処理遅延に関する情報を制御装置１０１へと通知しうる。また、情報通知部４０２は、さらに、端末装置１０３の処理遅延に関する情報を端末装置１０３から取得して、その情報を制御装置１０１へと通知しうる。

タイミング取得部４０３は、情報通知部４０２が通知した情報に基づいて制御装置１０１が決定した、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送するタイミングに関する情報を、制御装置１０１から取得する。この情報は、例えば、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送することができる周期を示す情報を含みうる。また、この情報は、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送する際に、基準のタイミングから待機すべき時間を示す情報を含んでもよい。さらに、この情報は、基準のタイミングを示す情報が含められてもよい。なお、基準のタイミングは、例えば、制御装置１０１が端末装置１０３へ信号を送信するタイミングでありうる。このため、制御装置１０１は、例えば端末装置１０３へ信号を送信するスケジュールに関する情報を端末装置１０２へ通知してもよい。

確認応答送信制御部４０４は、タイミング取得部４０３で取得されたタイミングにおいて、制御装置１０１から送信された信号に対する端末装置１０３からの確認応答を転送する。ここで、確認応答送信制御部４０４は、例えば端末装置１０２が制御装置１０１からのデータを受信している場合は、端末装置１０３からの確認応答と併せて、その受信したデータに関する確認応答を送信するようにしうる。また、確認応答送信制御部４０４は、タイミング取得部４０３で取得されたタイミングに基づく時間内に端末装置１０３から確認応答を受信できなかった場合には、実際に端末装置１０３においてデータの受信に成功したか否かによらず、否定的な確認応答を制御装置１０１へ送信しうる。ここで、タイミング取得部４０３で取得されたタイミングに基づく時間は、その時間までに確認応答を受信できない場合に、確認応答送信制御部４０４がそのタイミングで端末装置１０３からの確認応答を送信できなくなる時間でありうる。

確認応答送信制御部４０４は、さらに、端末装置１０３からの確認応答の受信に成功しなかった回数が所定期間内に所定回数以上となったことに応じて、端末装置１０３からの確認応答を送信すべきタイミングをより遅くすることを要求する信号を制御装置１０１へと送信しうる。なお、確認応答送信制御部４０４は、タイミング取得部４０３で取得されたタイミングに基づく時間内に端末装置１０３から確認応答を受信できなかった場合も、端末装置１０３からの確認応答の受信に失敗したと判定しうる。この場合、確認応答送信制御部４０４は、タイミング取得部４０３で取得されたタイミング（又はこのタイミングに基づく上述の時間）と、端末装置１０３からの確認応答が実際に受信されたタイミングとの差に関する情報を、制御装置１０１へと通知しうる。これにより、より実環境に適した確認応答の送信タイミングの制御を制御装置１０１が行うことが可能となる。

（処理の流れ）
続いて、図５を用いて、無線通信システムにおいて実行される処理の流れについて説明する。

本処理では、例えば、中継装置として動作する端末装置１０２は、制御装置１０１からの指示に応じて、端末装置１０３との間で端末間通信を行って、端末装置１０３からの信号を制御装置１０１へと転送する役割で動作するものとする。そして、端末装置１０２は、端末装置１０３との間の端末間通信に要する時間に関する情報を制御装置１０１へと通知する。例えば、端末装置１０２は、端末装置１０３との間の通信で用いるＲＡＴを決定すると、そのＲＡＴに関する情報を制御装置１０１へと通知しうる。また、端末装置１０２は、例えば端末装置１０３から受信した端末装置１０３の処理遅延に関する情報や、端末装置１０２における処理遅延に関する情報を制御装置１０１へと通知してもよい。このとき、端末装置１０２は、端末装置１０２と端末装置１０３との遅延の大きさの値をそれぞれ区別可能な方法で通知してもよいし、これらの値を合算した値を通知してもよい。

なお、このときの通知は、任意の方法で行われうる。例えば、所定の信号形式のメッセージ内の所定のフィールドにおけるビット列によって、情報が明示的に通知されうる。また、端末装置１０２から制御装置１０１に対して端末間通信が完了したこと等を通知する信号形式（フォーマット）によって黙示的な通知が行われてもよい。例えば、セルラ通信に関するＲＡＴが用いられる場合は第１の信号形式のメッセージが制御装置１０１に送信され、ＢＬＥ等の他のＲＡＴが用いられる場合は第２の信号形式のメッセージが制御装置１０１に送信されてもよい。また、通信に要する時間の大きさに応じた信号形式が選択されてもよい。また、例えば端末間通信に要する時間についての情報と、端末装置１０２又は端末装置１０３の処理遅延の情報とのうちの一方を黙示的に通知して、他方を明示的に通知するようにしてもよい。

制御装置１０１は、端末装置１０２と端末装置１０３との間の端末間通信に要する時間に関する情報を受信すると、端末装置１０２が端末装置１０３に関する確認応答を送信すべきタイミングを決定する（Ｓ５０２）。例えば、制御装置１０１は、端末装置１０３へデータを送信した時点から、端末装置１０２が確認応答を送信するまでの待機時間を、
（待機時間）＝（所定の係数）×（端末間通信に要する時間）＋（端末装置の処理遅延）
のように算出しうる。ここでの所定の係数は正の係数であり、例えば初期的には１に設定されうる。また、制御装置１０１は、この待機時間を、
（待機時間）＝（端末間通信に要する時間）＋（端末装置の処理遅延）＋（所定の係数）
のように算出してもよい。ここでの所定の係数は、正又は負の係数であり、例えば初期的には０に設定されうる。制御装置１０１は、決定したタイミングに関する情報を端末装置１０２へと通知する（Ｓ５０３）。ここでの通知についても、信号の形式等は限定されない。

その後、制御装置１０１は、端末装置１０３に対してデータを送信する（Ｓ５０４）。なお、制御装置１０１は、この端末装置１０３へのデータの送信時に、データが送信されることを端末装置１０２へと通知してもよいし、例えば端末装置１０３へのデータ送信に関するスケジュール情報を端末装置１０２へと通知してもよい。また、端末装置１０２は、制御装置１０１が送信した信号を受信し、その中に端末装置１０３に宛てられたデータが含まれているか否かを独自に判定してもよい。端末装置１０２は、端末装置１０３にデータが送信されたタイミングから、Ｓ５０３で通知された情報に基づく一定の期間、端末装置１０３からの確認応答が受信されるのを待機する（Ｓ５０５）。なお、端末装置１０２は、所定周期ごとの確認応答を送信可能なタイミングまでの間、端末装置１０３からの確認応答を待機してもよい。この場合、端末装置１０２は、例えば端末装置１０３からの確認応答を受信しなかった場合には確認応答を送信せず、次の確認応答を送信可能なタイミングまでの間、端末装置１０３からの確認応答を待ち受けてもよい。

端末装置１０３は、制御装置１０１から送信されたデータを正常に受信できたか否かを判定し、その判定結果に応じた確認応答を送信する（Ｓ５０６）。すなわち、端末装置１０３は、データを正常に受信できた場合は肯定的な確認応答（ＡＣＫ）を送信し、データの受信に失敗した場合は否定的な確認応答（ＮＡＣＫ）を送信する。端末装置１０２は、待機期間内に端末装置１０３から確認応答を受信すると、その確認応答を制御装置１０１へと転送する（Ｓ５０７）。なお、端末装置１０２は、自装置宛てのデータを制御装置１０１から受信した場合は、それに関する確認応答を、端末装置１０３からの確認応答を送信すべきタイミングにおいて、端末装置１０３に関する確認応答と共に送信しうる。

その後、例えば端末装置１０２と端末装置１０３との少なくともいずれかが移動するなど、通信環境が変わり、制御装置１０１が端末装置１０３へデータを送信した後（Ｓ５０８）、端末装置１０３が待機期間（Ｓ５０９）内に確認応答（Ｓ５１０）を送信できなくなったものとする。この場合、端末装置１０２は、待機期間内に端末装置１０３からの確認応答を受信できなかったため、否定的な確認応答（ＮＡＣＫ）を、制御装置１０１へと送信する（Ｓ５１１）。

このとき、端末装置１０２は、例えば端末装置１０３からの確認応答の受信に失敗した回数が所定期間内に所定回数以上となった場合、端末装置１０３の確認応答を送信すべきタイミングを変更することを制御装置１０１へと要求する（Ｓ５１２）。なお、このとき、端末装置１０２は、待機期間（Ｓ５０９）の終了タイミングと、端末装置１０３からの確認応答（Ｓ５１０）を受信したタイミングとの差を、制御装置１０１へと通知してもよい。制御装置１０１は、この要求を受信すると、例えば正の所定値又は通知された差の情報に基づく値を上述の所定の係数に加算して、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送すべきタイミングを更新する（Ｓ５１３）。そして、制御装置１０１は、更新したタイミングに関する情報を端末装置１０２へと通知する（Ｓ５１４）。端末装置１０２は、この通知に応じて、待機期間の長さを変更する。これにより、端末装置１０２は、その後の制御装置１０１から端末装置１０３へのデータ送信（Ｓ５１５）に対する端末装置１０３からの確認応答（Ｓ５１７）を、待機期間（Ｓ５１６）内に受信することができ、これを転送する（Ｓ５１８）ことができる。

なお、制御装置１０１は、この後、端末装置１０２からのタイミングの変更要求を一定期間に渡って受信しなかった場合は、端末装置１０２が端末装置１０３からの確認応答を転送するタイミングを早めるように、タイミングの更新を行いうる。この更新は、例えば負の所定値を上述の所定の係数に加算することにより、行われうる。なお、更新は、例えば、Ｓ５０２で定めたタイミング初期値に対して、所定値を加減算し、又は所定値を乗算することにより、行われてもよい。

このように、端末装置１０２が制御装置１０１から通知されたタイミングで端末装置１０３からの確認応答を転送するため、制御装置１０１は、不必要に確認応答用のリソースを確保することがなくなり、また、不必要に確認応答を待ち続ける必要がなくなる。また、端末装置１０２と端末装置１０３との間での端末間通信及び所定の処理に一定の時間を要する場合であっても、確認応答を送信すべきタイミングがその一定の時間に応じて決定される。このため、端末装置１０２及び端末装置１０３が処理を完了するのに十分な時間を確保することができ、端末装置１０２及び端末装置１０３の処理負荷やハードウェア等に対する要求を軽減することができる。

以上、本実施形態に係る代表的な構成及び処理の流れについて説明したが、これらは一例にすぎず、特許請求の範囲に記載された範囲での、本明細書に記載された実施形態に対する様々な変形及び変更も、本発明の権利範囲内に当然に含まれるものである。

Claims (15)

1. 制御装置から端末装置に信号が送信され、当該信号への確認応答が当該端末装置から中継装置を介して前記制御装置へ送信されるシステムにおける前記制御装置であって、
   前記中継装置から、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報を取得する取得手段と、
   前記情報に基づいて、前記中継装置から前記制御装置へ前記確認応答が送信されるべきタイミングであって、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とする前記タイミングを決定する決定手段と
   決定した前記タイミングに関する情報を前記中継装置へと通知する通知手段と、
   を有することを特徴とする制御装置。
2. 前記決定手段は、前記時間と、前記端末装置および前記中継装置における処理遅延とに基づいて、前記中継装置から前記制御装置へ前記確認応答が送信されるために要する時間を算出して、当該算出した時間に基づいて前記タイミングを決定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記決定手段は、複数の前記端末装置のための前記時間が算出された場合、当該算出された前記時間に基づいて、その複数の前記端末装置の少なくとも一部に共通の前記タイミングを決定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記取得手段は、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報として、前記中継装置と前記端末装置との間の通信で用いられる無線アクセス技術を示す情報を取得する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記取得手段は、さらに、前記中継装置から前記タイミングを変更する要求を取得し、
   前記決定手段は、前記要求にさらに従って、前記タイミングを更新する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記決定手段は、前記要求を受信した場合に前記タイミングを遅くし、前記要求を受信しない期間が所定期間に達した場合に前記タイミングをより早くする、
   ことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
7. 制御装置から端末装置に信号が送信され、当該信号への確認応答が当該端末装置から中継装置を介して前記制御装置へ送信されるシステムにおける前記中継装置であって、
   前記制御装置に対して、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報を通知する通知手段と、
   前記情報に基づいて決定された前記確認応答が送信されるべきタイミングの情報であって、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とする前記タイミングの情報を前記制御装置から取得する取得手段と、
   前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とした前記タイミングにおいて、前記制御装置から前記端末装置へ送信された信号に関する前記確認応答を前記制御装置へと送信する送信手段と、
   を有することを特徴とする中継装置。
8. 前記通知手段は、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報として、前記中継装置と前記端末装置との間の通信で用いられる無線アクセス技術を示す情報を前記制御装置へと通知する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の中継装置。
9. 前記送信手段は、前記タイミングに基づく時間内に前記端末装置から確認応答を受信しなかった場合、前記制御装置へ否定的な確認応答を送信する、
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の中継装置。
10. 前記通知手段は、さらに、前記中継装置と前記端末装置との間の通信の状態に応じて、前記タイミングを変更する要求を前記制御装置へ通知する、
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の中継装置。
11. 前記通知手段は、所定期間内に前記端末装置から確認応答を正常に受信しなかった回数が所定回数以上である場合に前記タイミングをより遅く変更する前記要求を前記制御装置へ通知する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の中継装置。
12. 制御装置から端末装置に信号が送信され、当該信号への確認応答が当該端末装置から中継装置を介して前記制御装置へ送信されるシステムにおける前記制御装置によって実行される制御方法であって、
    前記中継装置から、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報を取得する取得工程と、
    前記情報に基づいて、前記中継装置から前記制御装置へ前記確認応答が送信されるべきタイミングであって、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とする前記タイミングを決定する決定工程と、
    決定した前記タイミングに関する情報を前記中継装置へと通知する通知工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
13. 制御装置から端末装置に信号が送信され、当該信号への確認応答が当該端末装置から中継装置を介して前記制御装置へ送信されるシステムにおける前記中継装置によって実行される制御方法であって、
    前記制御装置に対して、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報を通知する通知工程と、
    前記情報に基づいて決定された前記確認応答が送信されるべきタイミングの情報であって、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とする前記タイミングの情報を前記制御装置から取得する取得工程と、
    前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とした前記タイミングにおいて、前記制御装置から前記端末装置へ送信された信号に関する前記確認応答を前記制御装置へと送信する送信工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
14. 制御装置から端末装置に信号が送信され、当該信号への確認応答が当該端末装置から中継装置を介して前記制御装置へ送信されるシステムにおける前記制御装置に備えられたコンピュータに、
    前記中継装置から、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報を取得させ、
    前記情報に基づいて、前記中継装置から前記制御装置へ前記確認応答が送信されるべきタイミングであって、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とする前記タイミングを決定させ、
    決定した前記タイミングに関する情報を前記中継装置へと通知させる、
    ためのプログラム。
15. 制御装置から端末装置に信号が送信され、当該信号への確認応答が当該端末装置から中継装置を介して前記制御装置へ送信されるシステムにおける前記中継装置に備えられたコンピュータに、
    前記制御装置に対して、前記中継装置と前記端末装置との間の通信に要する時間に関する情報を通知させ、
    前記情報に基づいて決定された前記確認応答が送信されるべきタイミングの情報であって、前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とする前記タイミングの情報を前記制御装置から取得させ、
    前記制御装置から前記端末装置へ信号が送信された時点を基準とした前記タイミングにおいて、前記制御装置から前記端末装置へ送信された信号に関する前記確認応答を前記制御装置へと送信させる、
    ためのプログラム。

Images