CN107809747A - 通信方法、无线基站、服务器以及无线发布系统 - Google Patents

通信方法、无线基站、服务器以及无线发布系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及通信方法、无线基站、服务器以及无线发布系统。通信方法包括：生成步骤，生成包括预先设定有优先级的数据的数据包；取得步骤，取得信道被使用时间；基于信道被使用时间算出信道可使用时间的步骤；算出第1信道预想使用时间的步骤；无线传输速率算出步骤，基于数据包所包含的数据的优先级，算出无线基站(13)将数据包发送给无线终端(14a、14b)时适用的无线传输速率，以使得第1信道预想使用时间小于等于信道可使用时间；以及发送步骤，将数据包和表示无线传输速率的信息发送给无线基站(13)。由此，能够在无线网络上实时地发送数据。

Description

通信方法、无线基站、服务器以及无线发布系统
技术领域
本公开涉及通信方法、无线基站、服务器以及无线发布系统。
背景技术
作为在通过由IEEE802.11规定的无线局域网(LAN：Local Area Network)所构建的无线网络上使用的通信方法，可列举出单播、组播和广播。
单播是在特定的无线基站与特定的无线终端之间、两个特定的无线终端间等，一对一地收发数据包(packet，分组)的通信方法。
组播是如下通信方法：形成至少一个以上的组(以下称为“组播组”)，从加入任意组播组的无线基站或者无线终端，向加入相同组播组的其他无线基站或者其他无线终端发送数据包。该通信方法例如在进行基于IP(Internet Protocol，因特网协议)组播的通信的情况下使用。
广播是以不指定目的地(收信人)的方式发送数据包的通信方法。该通信方法例如在从无线基站向无线终端发送广告用的信标帧时使用。
此外，在上述的组播以及广播的通信方法中，不对无线局域网中的帧的发送进行基于Ack帧的接收确认。因此，即使在发生了帧的传输错误的情况下，也不会自动地进行无线局域网中的帧的重传。
接着，对基于IP组播的数据包(以下称为“组播数据包”)的发送方法进行说明。在IP组播中，使用被称为组播IP地址的用于识别组播组的IP地址来进行通信(例如参照专利文献1以及2)。
具体而言，服务器对任意的组播组发送组播数据包时，指定与该组播组对应的组播IP地址来作为组播数据包的目的地地址。
另一方面，无线终端(客户端)在接收发送给组播组的组播数据包时，接收发给与该组播组对应的组播IP地址的组播数据包。因此，例如如果为IPv4，则无线终端使用IGMP(Internet Group Management Protocol，因特网组管理协议)的加入报文(Join Message)来向与该无线终端连接的IP网络上的无线基站通知组播IP地址，由此宣布对发给组播IP地址的数据包进行接收这一情况。
无线基站接收到加入报文时，在IP网络上的无线基站与路由器之间构建发送树以使得对无线终端转送发给组播IP地址的组播数据包。由此，IP网络上的无线基站以及路由器基于构建出的发送树，将组播数据包转送给无线终端。
现有技术文献
专利文献1：日本专利4386292号公报
专利文献2：日本特开2007-329614号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在现有的基于组播的通信方法中，有可能无法在无线网络上实时地发送组播数据包。
于是，本公开提供能够在无线网络上实时地发送数据的通信方法、无线基站、服务器以及无线发布系统。
用于解决问题的技术方案
本公开的一个技术方案涉及的通信方法，是服务器中的通信方法，所述服务器对经由使用任意信道(channel，频带)的无线网络与无线基站连接的至少一个以上的无线终端，经由所述无线基站以组播或者广播的方式发送数据包，所述通信方法包括：生成步骤，生成包括预先设定有优先级的数据的所述数据包；取得步骤，取得信道被使用时间，所述信道被使用时间是在所述无线基站中每单位时间内所述信道被使用着的时间；基于所述信道被使用时间算出信道可使用时间的步骤，所述信道可使用时间是所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端，每所述单位时间内能够使用所述信道的时间；算出第1信道预想使用时间的步骤，所述第1信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；无线传输速率算出步骤，基于所述数据包所包含的所述数据的所述优先级，算出所述无线基站将所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率，以使得所述第1信道预想使用时间小于等于所述信道可使用时间；以及发送步骤，将所述数据包和表示所述无线传输速率的信息发送给所述无线基站。
此外，这些总括性的或者具体的技术方案可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。
发明效果
根据本公开的一个技术方案涉及的通信方法，能够在无线网络上以组播或者广播的方式发送数据时，通过基于数据的优先级来自适应地控制无线传输速率，从而实时地发送数据。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的无线发布系统的构成的图。
图2是表示实施方式涉及的无线基站的构成的框图。
图3是表示实施方式涉及的服务器的构成的框图。
图4是表示无线传输速率控制管理表的一例的图。
图5是表示实施方式涉及的服务器的处理的流程图。
图6是具体表示图5中的无线传输速率变更处理的流程图。
图7A是用于对图5中的无线传输速率变更处理的一例进行说明的图。
图7B是用于对图5中的无线传输速率变更处理的一例进行说明的图。
图7C是用于对图5中的无线传输速率变更处理的一例进行说明的图。
标号说明
10：有线网络 11：无线网络
12：服务器 13：无线基站
14a、14b：无线终端 30：无线传输速率控制管理表
301：优先级列 302：控制对象列
303：发送对象列 304：无线传输速率列
1201：数据生成部 1202：数据包生成部
1203：无线传输速率算出部 1204：数据包发送部
1205：信道可使用时间算出部 1206：信道被使用时间取得部
1207、1301：有线通信部 1302：无线传输速率设定部
1303：数据包处理部 1304：信道被使用时间计测部
1305：无线通信部 P1、P2、P3：组播数据包
具体实施方式
(成为本公开的基础的见解)
关于在“背景技术”中记载的技术，本发明人发现会产生以下的问题。
首先，对无线局域网中的访问(access)控制进行说明。在无线局域网中，使用预先选择的无线频率(以下称为“信道”)，进行以被称为DCF(Distributed CoordinationFunction，分布式协调功能)的CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/CollisionAvoidance，带有冲突避免的载波监听多路访问)为基础的自律分散式访问控制。以下，对无线发布系统中的、使用DCF的访问控制进行说明。
无线发布系统具备服务器、无线基站、第1无线终端以及第2无线终端。服务器经由有线网络与无线基站连接。无线基站构建起使用任意信道的无线网络。作为客户端的第1无线终端以及第2无线终端经由无线网络与无线基站连接。
第1无线终端在向服务器发送数据包时，使用任意信道，将包括数据包的帧发送给无线基站。此时，为了防止在无线网络上发生信道干扰，在第1无线终端使用上述信道发送帧期间，无线基站以及第2无线终端不能发送帧。另外，在第1无线终端所发送的电波也会到达使用与上述信道相同的信道的其他无线网络的情况下，在第1无线终端使用上述信道发送帧期间，构建该其他无线网络的无线基站以及无线终端也不能发送帧。
在此，对无线局域网中的无线传输速率进行说明。在无线局域网中，从多个无线传输速率之中选择任意的无线传输速率来发送帧。例如，根据IEEE802.11a的标准，能够从6、9、13、18、24、36、48、54Mbps这8个无线传输速率之中选择任意的无线传输速率。
一般而言，无线传输速率变得越低速，无线网络上的传输错误的发生越少，并且越能够使帧到达得更远。由此，与帧的传输有关的可靠性提高。另一方面，无线传输速率变得越高速，越能够以更短的时间发送更多的信息。因此，在发送相同长度的帧的情况下，无线传输速率变得越高速，使用信道的时间变得越短。
接着，对在上述的无线发布系统中在无线网络上以组播方式发送帧的情况下的无线传输速率进行说明。
当服务器使用IP组播以组播方式向第1无线终端以及第2无线终端发送帧时，无线基站将从服务器接收到的帧，经由无线网络发送给第1无线终端以及第2无线终端。一般而言，在无线基站与第2无线终端之间的距离比无线基站与第1无线终端之间的距离远的情况下，从无线基站送达第2无线终端的电波的衰减量比从无线基站送达第1无线终端的电波的衰减量大。
如上所述，当在无线网络上以组播方式发送帧的情况下，发生帧的传输错误时不会自动地进行帧的重传。因此，为了确保对电波接收状况不同的多个无线终端的帧传输的可靠性，选择最低速的无线传输速率以使帧的到达范围扩大。然而，在所选择的无线传输速率为低速的情况下，难以实时地发送比特率高的数据。
针对这种问题，在专利文献1所公开的方法中，在无线基站以组播方式向多个无线终端发送帧时，预先将所使用的组播IP地址、和从服务器发送的发给该组播IP地址的帧所包含的数据的比特率信息登记于无线基站。无线基站在从服务器接收到发给所登记的组播IP地址的帧时，使用适于该帧所包含的数据的比特率的无线传输速率，将该帧以组播方式发送给多个无线终端。多个无线终端的每一个选择根据与无线基站之间的电波接收状况所接收的数据的比特率，发送包括与该数据对应的组播IP地址的IGMP的加入报文。由此，多个无线终端的每一个能够维持帧传输的可靠性，并且实时地接收适于电波接收状况的比特率的数据。
然而，在专利文献1所公开的方法中，没有考虑信道干扰的发生。例如，在无线终端开始发送帧时，无线基站变得无法进行帧的发送本身。因此，在无线终端发送帧期间，待发送的帧会累积在无线基站。其结果是，服务器难以实时地发送数据。
另外，在专利文献2所公开的方法中，无线基站在以组播方式发送帧时，基于信道没有被使用的时间(以下称为“信道未使用时间”)、和被发送给组播IP地址的数据的比特率，选择适用于发给该组播IP地址的帧的发送的最佳的无线传输速率。具体而言，无线基站算出每单位时间的信道未使用时间。再者，无线基站基于从服务器发送的发给组播IP地址的数据的比特率，选择无线传输速率以使得对帧的发送选择了任意的无线传输速率的情况下的使用信道的时间小于等于信道未使用时间。
然而，在专利文献2所公开的方法中，没有考虑信道未使用时间极短的情况。具体而言，在对帧的发送选择了最高速的无线传输速率的情况下的使用信道的时间超过了信道未使用时间时，待发送的帧会累积在无线基站。因此，服务器难以实时地发送数据。
为了解决这种问题，本公开的一个技术方案涉及的通信方法，是服务器中的通信方法，所述服务器对经由使用任意信道的无线网络与无线基站连接的至少一个以上的无线终端，经由所述无线基站以组播或者广播的方式发送数据包，所述通信方法包括：生成步骤，生成包括预先设定有优先级的数据的所述数据包；取得步骤，取得信道被使用时间，所述信道被使用时间是在所述无线基站中每单位时间内所述信道被使用着的时间；基于所述信道被使用时间算出信道可使用时间的步骤，所述信道可使用时间是所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端，每所述单位时间内能够使用所述信道的时间；算出第1信道预想使用时间的步骤，所述第1信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；无线传输速率算出步骤，基于所述数据包所包含的所述数据的所述优先级，算出所述无线基站将所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率，以使得所述第1信道预想使用时间小于等于所述信道可使用时间；以及发送步骤，将所述数据包和表示所述无线传输速率的信息发送给所述无线基站。
根据本技术方案，服务器基于数据包所包含的数据的优先级来控制无线传输速率，以使得第1信道预想使用时间小于等于信道可使用时间。例如，在信道可使用时间比较短的情况下，无线基站在无线网络上发送包括优先级低的数据的数据包时，通过适用更高速的无线传输速率，能够缩短第1信道预想使用时间，能够实时地发送数据。另一方面，例如，在信道可使用时间比较长的情况下，无线基站在无线网络上发送包括优先级高的数据的数据包时，通过适用更低速的无线传输速率，能够使发送数据的可靠性提高。
例如，也可以为，所述通信方法还包括设定所述无线传输速率的初始值的步骤，在所述无线传输速率算出步骤中，在所述第1信道预想使用时间超过所述信道可使用时间的情况下，基于特定数据包所包含的所述数据的所述优先级，变更所述无线传输速率的所述初始值。
根据本技术方案，在第1信道预想使用时间超过信道可使用时间的情况下，基于数据的优先级来变更无线传输速率的初始值。例如，通过将与优先级低的数据对应的无线传输速率的初始值变更为更高的值，能够使第1信道预想使用时间小于等于信道可使用时间，能够实时地发送数据。
例如，也可以为，在所述生成步骤中，生成分别包括所述优先级互不相同的多个数据的多个所述数据包，在所述算出第1信道预想使用时间的步骤中，算出作为被预想为所述无线基站为了将所述多个数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间的所述第1信道预想使用时间，在所述无线传输速率算出步骤中，在所述第1信道预想使用时间超过所述信道可使用时间的情况下，从所述多个数据包之中提取包括所述优先级最低的所述数据的所述特定数据包，将与所述特定数据包对应的所述无线传输速率的所述初始值变更为更高的值。
根据本技术方案，在第1信道预想使用时间超过信道可使用时间的情况下，将与包括优先级最低的数据的特定数据包对应的无线传输速率的初始值变更为更高的值。由此，能够使第1信道预想使用时间小于等于信道可使用时间，能够实时地发送数据。
例如，也可以为，所述通信方法还包括：在所述无线传输速率算出步骤中对所述无线传输速率进行了变更后，算出第2信道预想使用时间的步骤，所述第2信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将包括所述特定数据包在内的多个所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；以及判定步骤，在所述第2信道预想使用时间超过所述信道可使用时间的情况下，判定是否将所述特定数据包发送给所述无线基站。
根据本技术方案，在第2信道预想使用时间超过信道可使用时间的情况下，判定是否将特定数据包发送给无线基站。例如，在信道可使用时间极短的情况下，服务器通过不将包括优先级最低的数据的特定数据包发送给无线基站，能够实时地发送优先级高的数据。
例如，也可以为，所述通信方法还包括：废弃步骤，当在所述判定步骤中判定为不将所述特定数据包发送给所述无线基站的情况下，废弃所述特定数据包。
根据本技术方案，通过废弃特定数据包，能够抑制特定数据包累积在无线基站。
例如，也可以为，在所述发送步骤中，对所述数据包赋予表示所述无线传输速率的标识符。
根据本技术方案，能够用简易的方法将表示无线传输速率的信息发送给无线基站。
另外，本公开的一个技术方案涉及的无线基站，其经由网络与服务器连接，并且经由使用任意信道的无线网络与至少一个以上的无线终端连接，所述无线基站具备：接收部，其从所述服务器接收数据包；决定部，其决定将接收到的所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率；发送部，其根据所述无线传输速率，将所述数据包以组播或者广播方式发送给所述无线终端；以及计测部，其计测信道被使用时间，所述信道被使用时间是所述数据包的发送以外的每单位时间内所述信道被使用着的时间。
另外，本公开的一个技术方案涉及的服务器，其对经由使用任意信道的无线网络与无线基站连接的至少一个以上的无线终端，经由所述无线基站以组播或者广播的方式发送数据包，所述服务器具备：生成部，其生成包括预先设定有优先级的数据的所述数据包；取得部，其取得信道被使用时间，所述信道被使用时间是在所述无线基站中每单位时间内所述信道被使用着的时间；第1算出部，其基于所述信道被使用时间，算出信道可使用时间，所述信道可使用时间是所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端，每所述单位时间内能够使用所述信道的时间；第2算出部，其算出信道预想使用时间，并基于所述数据包所包含的所述数据的所述优先级，算出所述无线基站将所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率，以使得所述信道预想使用时间小于等于所述信道可使用时间，所述信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；以及发送部，其将所述数据包和表示所述无线传输速率的信息发送给所述无线基站。
另外，本公开的一个技术方案涉及的无线发布系统，其具备服务器、经由网络与所述服务器连接的无线基站、和经由使用任意信道的无线网络与所述无线基站连接的至少一个以上的无线终端，所述服务器具备：生成部，其生成包括预先设定有优先级的数据的数据包；取得部，其取得信道被使用时间，所述信道被使用时间是在所述无线基站中每单位时间内所述信道被使用着的时间；第1算出部，其基于所述信道被使用时间，算出信道可使用时间，所述信道可使用时间是所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端，每所述单位时间内能够使用所述信道的时间；第2算出部，其算出信道预想使用时间，并基于所述数据包所包含的所述数据的所述优先级，算出所述无线基站将所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率，以使得所述信道预想使用时间小于等于所述信道可使用时间，所述信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；以及第1发送部，其将所述数据包和表示所述无线传输速率的信息发送给所述无线基站，所述无线基站具备：接收部，其从所述服务器接收所述数据包和所述信息；决定部，其基于所述信息，决定所述无线传输速率；以及第2发送部，其根据所决定的所述无线传输速率，将所述数据包以组播或者广播方式发送给所述无线终端。
此外，这些总括性的或者具体的技术方案可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。
以下，参照附图，具体地对实施方式进行说明。
此外，以下说明的实施方式均表示总括性的或者具体的例子。在以下的实施方式中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等为一例，并非旨在限定本公开。另外，对于以下的实施方式中的构成要素中的、没有记载在表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
(实施方式)
[1.无线发布系统的构成]
首先，参照图1，对实施方式涉及的无线发布系统的构成进行说明。图1是表示实施方式涉及的无线发布系统的构成的图。
如图1所示，无线发布系统具备服务器12、无线基站13、多个无线终端14a以及14b。
服务器12经由有线网络10(网络的一例)与无线基站13连接。服务器12将包括预先设定有优先级(后述)的数据的组播数据包(数据包的一例)经由无线基站13以组播方式发送给多个无线终端14a以及14b。此外，有线网络10构成为包括1个以上的路由器或者1个以上的交换机。
无线基站13构建起使用任意信道的无线网络11。无线基站13接收来自服务器12的组播数据包，并且将接收到的组播数据包以组播方式发送给多个无线终端14a以及14b。
多个无线终端14a以及14b分别经由无线网络11与无线基站13连接。多个无线终端14a以及14b分别接收来自无线基站13的组播数据包。
此外，服务器12以及无线基站13也可以为省去有线网络10的、在物理上作为一个的装置来实现。
[2.无线基站的构成]
接着，参照图2，对无线基站13的构成进行说明。图2是表示实施方式涉及的无线基站13的构成的框图。
如图2所示，无线基站13具有有线通信部1301(接收部的一例)、无线传输速率设定部1302、数据包处理部1303(决定部的一例)、信道被使用时间计测部1304(计测部的一例)以及无线通信部1305(发送部以及第2发送部的一例)。
有线通信部1301经由有线网络10与服务器12连接。有线通信部1301接收来自服务器12的组播数据包。另外，有线通信部1301将由信道被使用时间计测部1304所计测出的信道被使用时间(后述)发送给服务器12。
无线传输速率设定部1302对通过有线通信部1301接收到的组播数据包所包含的标识符，关联在无线网络11上发送组播数据包时适用的无线传输速率。此外，该关联经由有线网络10或者无线网络11来进行。标识符例如是下述中的至少一个：a)以太网(Ethernet)帧所包含的由IEEE802.1Q规定的VLANID(Virtual LAN Identifier，虚拟局域网标识)和PCP(Priority Code Point，优先权代码点)；b)IPv4头(报头)所包含的TOS(Type OfService，服务类型)；c)IPv6头所包含的通信量类(Traffic Class)；以及d)UDP头所包含的发送源端口号和目的地端口号。
无线传输速率设定部1302例如基于IEEE802.11a的标准，关联6、9、13、18、24、36、48、54Mbps中的某一个无线传输速率。此外，无线传输速率设定部1302也可以使预先设定为固定值的无线传输速率关联于组播数据包的标识符。
数据包处理部1303当在无线网络11上发送组播数据包时，基于组播数据包所包含的标识符，决定由无线传输速率设定部1302所关联的无线传输速率。
信道被使用时间计测部1304计测信道被使用时间，所述信道被使用时间是组播数据包的发送以外的每单位时间(例如100msec)内信道被使用着的时间。
无线通信部1305经由无线网络11与多个无线终端14a以及14b连接。无线通信部1305使用由数据包处理部1303所决定的无线传输速率，将组播数据包以组播方式发送给多个无线终端14a以及14b。
[3.服务器的构成]
接着，参照图3以及图4，对服务器12的构成进行说明。图3是表示实施方式涉及的服务器12的构成的框图。图4是表示无线传输速率控制管理表30的一例的图。
如图3所示，服务器12具有数据生成部1201、数据包生成部1202(生成部的一例)、无线传输速率算出部1203(第2算出部的一例)、数据包发送部1204、信道可使用时间算出部1205(第1算出部的一例)、信道被使用时间取得部1206(取得部的一例)以及有线通信部1207(发送部以及第1发送部的一例)。
数据生成部1201生成预先固定地设定有优先级的数据。此外，优先级是表示发送数据的优先顺序的信息，例如由“高”、“中”、“低”3级构成。例如，在对数据设定的优先级为“高”的情况下，发送该数据的优先顺序最高。在对数据设定的优先级为“中”的情况下，发送该数据的优先顺序为第二高。在对数据设定的优先级为“低”的情况下，发送该数据的优先顺序最低。
数据包生成部1202生成组播数据包，所述组播数据包包括由数据生成部1201生成的数据。此外，在服务器12中被指定为组播数据包的目的地的组播IP地址也可以全部相同。由此，在有线网络10构成为包括1个以上的路由器或者1个以上的交换机的情况下，与使用多个组播IP地址的情况相比，进行对用于将组播数据包在有线网络10上转送的发送树的构建的次数以及时间减少。其结果是，多个无线终端14a以及14b能够更迅速地接收服务器12所发送的组播数据包。
信道被使用时间取得部1206从无线基站13取得由无线基站13的信道被使用时间计测部1304所计测出的信道被使用时间。
信道可使用时间算出部1205基于由信道被使用时间取得部1206所取得的信道被使用时间，算出信道可使用时间，所述信道可使用时间是无线基站13为了发送组播数据包，每单位时间内能够使用信道的时间。具体而言，信道可使用时间算出部1205例如利用下式1来算出信道可使用时间。
Tusable＝α×(T-Tused) (式1)
在上式1中，Tusable为信道可使用时间，α为大于0且小于等于1的实数，T为无线基站13计测信道被使用时间时的单位时间，Tused为信道被使用时间。此外，信道被使用时间也可以是本次计测出的信道被使用时间与过去所计测出的信道被使用时间的平均值。
无线传输速率算出部1203算出信道预想使用时间。信道预想使用时间是被预想为无线基站13使用任意的无线传输速率将组播数据包发送给多个无线终端14a以及14b时使用信道的时间。具体而言，无线传输速率算出部1203利用下式2以及3，例如算出基于由IEEE802.11a确定的标准的信道预想使用时间。
在上式2中，Test为信道预想使用时间，N为包括设定有优先级的数据的组播数据包的个数，tDIFS为DCFIFS(Inter Frame Space，帧间间隔)的时间间隔，tbackoff为基于竞争窗口(Contention Window)的平均退避时间间隔，tPLCP_preamble为在无线网络11上发送PLCP(Physical Layer Convergence Protocol，物理层会聚协议)的前导所需的时间，tPLCP_signal为在无线网络11上发送PLCP头的信号部分所需的时间，tvariable为在无线网络11上将从后述的PLCP头的服务部分到填充为止的比特通过无线传输速率进行发送的情况下所需的时间。
另外，在上式3中，SPLCP_service为PLCP头的服务部分的比特数，SPSDU为包括组播数据包的媒体访问控制协议数据单元(MAC PDU：Media Access Control Protocol Data Unit)的比特数，Stail为表示帧的终止的尾比特的比特数，Spadding为填充部分的比特数，Ssymble为在无线网络11上使用无线传输速率来发送帧的情况下的每1个符号的比特数，tsymble为在无线网络11上发送1个符号所需的时间。
无线传输速率算出部1203基于组播数据包的个数及尺寸(size，大小)、和组播数据包所包含的数据的优先级，算出发送组播数据包时适用的无线传输速率，以使得信道预想使用时间小于等于信道可使用时间。此时，无线传输速率算出部1203在没能算出发送组播数据包时适用的无线传输速率以使得信道预想使用时间小于等于信道可使用时间的情况下，基于组播数据包所包含的数据的优先级，判定是否将组播数据包发送给无线基站13。
再者，无线传输速率算出部1203存储有保存着关于发送对象的组播数据包的信息的无线传输速率控制管理表30。在此，参照图4，对无线传输速率控制管理表30进行说明。如图4所示，无线传输速率控制管理表30包括优先级列301、控制对象列302、发送对象列303以及无线传输速率列304。
优先级列301中保存有组播数据包所包含的数据的优先级。在图4所示的例子中，优先级列301的第1行保存有表示最高优先级的“高”这一信息。优先级列301的第2行保存有表示第二高优先级的“中”这一信息。优先级列301的第3行保存有表示最低优先级的“低”这一信息。
控制对象列302中保存有表示是否是对发送组播数据包时适用的无线传输速率进行变更的对象的信息。在图4所示的例子中，控制对象列302的第1行保存有表示并非是对发送组播数据包时适用的无线传输速率进行变更的对象的“false(否)”这一信息。控制对象列302的第2行以及第3行保存有表示是对发送组播数据包时适用的无线传输速率进行变更的对象的“true(是)”这一信息。
发送对象列303中保存有表示是否是发送组播数据包的对象的信息。在图4所示的例子中，发送对象列303的第1行、第2行以及第3行保存有表示是发送组播数据包的对象的“true”这一信息。
无线传输速率列304中保存有表示发送组播数据包时适用的无线传输速率的信息。在图4所示的例子中，无线传输速率列304的第1行保存有表示无线传输速率为6Mbps的“OFDM6Mbps”这一信息。无线传输速率列304的第2行保存有表示无线传输速率为12Mbps的“OFDM12Mbps”这一信息。无线传输速率列304的第3行保存有表示无线传输速率为24Mbps的“OFDM24Mbps”这一信息。
此外，在无线基站13中，在一定要将包括设定有任意优先级的数据的组播数据包以预先确定的无线传输速率的初始值进行发送的情况下，将控制对象列302设定为“false”，并且将无线传输速率列304设定为无线传输速率的初始值即可。
回到图3，数据包发送部1204基于无线传输速率算出部1203的算出结果，对发送对象的组播数据包赋予与无线传输速率对应的标识符(表示无线传输速率的信息的一例)。
有线通信部1207经由有线网络10与无线基站13连接。有线通信部1207将由数据包发送部1204处理后的组播数据包发送给无线基站13。此时，由于对组播数据包赋予了与无线传输速率对应的标识符，因此有线通信部1207通过将组播数据包发送给无线基站13，会将表示无线传输速率的信息通知给无线基站13。另外，有线通信部1207接收来自无线基站13的信道被使用时间，将接收到的信道被使用时间输出给信道被使用时间取得部1206。
[4.服务器的处理]
接着，参照图5～图7C，对实施方式涉及的服务器12的处理进行说明。图5是表示实施方式涉及的服务器12的处理的流程图。图6是具体表示图5中的无线传输速率变更处理(S20)的处理的流程图。图7A～图7C是用于对图5中的无线传输速率变更处理的一例进行说明的图。
此外，在图7A～图7C中，为了简化说明，假定在上式1中α＝1，并且组播数据包P1、P2以及P3各自的个数以及尺寸相同。
如图5所示，首先，数据包生成部1202生成组播数据包，所述组播数据包包括由数据生成部1201生成的数据(S11)。具体而言，如图7A～图7C所示，数据的优先级由“高”、“中”以及“低”3级构成，数据包生成部1202生成包括优先级“高”的数据的组播数据包P1、包括优先级“中”的数据的组播数据包P2、和包括优先级“低”的数据的组播数据包P3。
无线传输速率算出部1203按照由数据包生成部1202生成的组播数据包P1、P2以及P3所包含的数据的优先级“高”、“中”以及“低”的每一级，对组播数据包的个数以及尺寸进行计数(S12)。
接着，无线传输速率算出部1203按照图4所示的发送对象列303为“true”的组播数据包P1、P2以及P3分别所包含的数据的优先级“高”、“中”以及“低”，设定无线传输速率的初始值R1、R2以及R3(S13)。即，无线传输速率算出部1203设定与优先级“高”相对的无线传输速率的初始值R1，设定与优先级“中”相对的无线传输速率的初始值R2，设定与优先级“低”相对的无线传输速率的初始值R3。此外，为了便于说明，假定无线传输速率的初始值R1、R2以及R3全部为相同值。
接着，信道被使用时间取得部1206从无线基站13取得信道被使用时间Tused(S14)。信道可使用时间算出部1205基于由信道被使用时间取得部1206所取得的信道被使用时间Tused，算出信道可使用时间Tusable(S15)。
接着，无线传输速率算出部1203基于无线传输速率的初始值R1、R2以及R3、和组播数据包P1、P2以及P3各自的个数以及尺寸，算出信道预想使用时间(第1信道预想使用时间的一例)(S16)。
接着，无线传输速率算出部1203判定信道预想使用时间是否小于等于信道可使用时间Tusable(S17)。如图7A所示，无线传输速率算出部1203在判定为信道预想使用时间Test_1小于等于信道可使用时间Tusable的情况下(S17：是)，不对无线传输速率的初始值R1、R2以及R3进行变更而维持其不变。数据包发送部1204对组播数据包P1、P2以及P3分别赋予与无线传输速率的初始值R1、R2以及R3对应的标识符。由此，有线通信部1207将由数据包发送部1204处理后的组播数据包P1、P2以及P3分别以无线传输速率的初始值R1、R2以及R3发送给无线基站13(S18)。
另一方面，如图7B的(a)以及图7C的(a)所示，无线传输速率算出部1203在判定为信道预想使用时间Test_2超过信道可使用时间Tusable的情况下(S17：否)，通过对无线传输速率控制管理表30进行搜索，判定是否存在控制对象列302以及发送对象列303均为“true”的组播数据包P1、P2以及P3所包含的数据的优先级(S19)。即，无线传输速率算出部1203判定是否存在既是对无线传输速率进行变更的控制对象、并且是发送对象的组播数据包。
在图4、图7B以及图7C所示的例子中，无线传输速率算出部1203判定为存在既是控制对象并且是发送对象的组播数据包P2以及P3(S19：是)。在该情况下，执行基于优先级的无线传输速率变更处理(S20)。关于无线传输速率变更处理，将在后面进行详细说明。
另一方面，无线传输速率算出部1203在不存在既是控制对象并且是发送对象的组播数据包，换言之，在无线传输速率控制管理表30中，对于所有组播数据包P1、P2以及P3所包含的数据的优先级，控制对象列302和发送对象列303中的至少一方为“false”的情况下(S19：否)，结束处理。
在此，参照图6，具体地对上述的无线传输速率变更处理(S20)进行说明。如图6所示，无线传输速率算出部1203通过对无线传输速率控制管理表30进行搜索，提取控制对象列302以及发送对象列303均为“true”的、包括优先级最低的数据的组播数据包(特定数据包的一例)(S41)。在图4、图7B以及图7C所示的例子中，无线传输速率算出部1203提取包括优先级“低”的数据的组播数据包P3。
接着，无线传输速率算出部1203判定在无线传输速率控制管理表30中，是否能够将与提取出的组播数据包P3的优先级“低”对应的无线传输速率的初始值R3变更为更高的值(S42)。无线传输速率算出部1203在判定为能够将无线传输速率的初始值R3变更为更高的值的情况下(S42：是)，将无线传输速率的初始值R3变更为更高的值R3’(R3<R3’)(S43)。
接着，无线传输速率算出部1203基于无线传输速率的初始值R1、R2以及变更值R3’、和组播数据包P1、P2以及P3各自的个数以及尺寸，算出信道预想使用时间(第2信道预想使用时间的一例)(S44)。此外，步骤S44中的信道预想使用时间的算出方法与上述的步骤S16中的信道预想使用时间的算出方法相同。
接着，无线传输速率算出部1203判定信道预想使用时间是否小于等于信道可使用时间Tusable(S45)。如图7B的(b)所示，无线传输速率算出部1203在判定为信道预想使用时间Test_3小于等于信道可使用时间Tusable的情况下(S45：是)，前进至图5的步骤S21，在步骤S21中，判定是否废弃了包括优先级最低的数据的组播数据包P3。
回到图5，无线传输速率算出部1203在判定为没有废弃包括优先级最低的数据的组播数据包P3的情况下(S21：否)，对数据包发送部1204通知无线传输速率的初始值R1、R2以及变更值R3’。数据包发送部1204对组播数据包P1以及P2赋予与无线传输速率的初始值R1以及R2对应的标识符，并且对组播数据包P3赋予与无线传输速率的变更值R3’对应的标识符。由此，有线通信部1207将组播数据包P1以及P2分别以无线传输速率的初始值R1以及R2发送给无线基站13，并且将组播数据包P3以无线传输速率的变更值R3’发送给无线基站13(S18)。
回到图6的步骤S45，如图7C的(b)所示，无线传输速率算出部1203在判定为信道预想使用时间Test_4超过信道可使用时间Tusable的情况下(S45：否)，返回到步骤S42。由此，无线传输速率算出部1203判定是否能够将与组播数据包P3的优先级“低”对应的无线传输速率的变更值R3’变更为更高的值(S42)。无线传输速率算出部1203反复执行上述的步骤S42～S45的各处理，直到信道预想使用时间小于等于信道可使用时间Tusable为止。
另一方面，无线传输速率算出部1203在判定为无法将与组播数据包P3的优先级“低”对应的无线传输速率的初始值R3或者变更值R3’变更为更高的值的情况下(S42：否)，如图7C的(c)所示那样，将包括优先级最低的数据的组播数据包P3从发送对象中排除(S46)。具体而言，无线传输速率算出部1203在无线传输速率控制管理表30中，将与优先级“低”对应的发送对象列303从“true”变更为“false”。此外，作为无法将与组播数据包P3的优先级“低”对应的无线传输速率的初始值R3或者变更值R3’变更为更高的值的情况，例如可考虑无线传输速率的初始值R3或者变更值R3’为IEEE802.11a的标准的上限值54Mbps的情况。无线传输速率算出部1203将从发送对象中排除了的、包括优先级最低的数据的组播数据包P3废弃(S47)，前进至图5的步骤S21。
回到图5，无线传输速率算出部1203当在步骤S21中判定为废弃了包括优先级最低的数据的组播数据包P3的情况下(S21：是)，返回到步骤S16，基于无线传输速率的初始值R1以及R2、和组播数据包P1以及P2各自的个数以及尺寸，算出信道预想使用时间Test_5(S16)。如图7C的(c)所示，在信道预想使用时间Test_5小于等于信道可使用时间Tusable的情况下(S17：是)，数据包发送部1204对组播数据包P1以及P2分别赋予与无线传输速率的初始值R1以及R2对应的标识符。由此，有线通信部1207将组播数据包P1以及P2分别以无线传输速率的初始值R1以及R2发送给无线基站13(S18)。
此外，在信道预想使用时间Test_5超过信道可使用时间Tusable的情况下(S17：否)，反复执行上述的步骤S16、S17以及S19～S21的各处理，直到信道预想使用时间小于等于信道可使用时间Tusable为止。
[5.效果]
如上所述，服务器12基于组播数据包所包含的数据的优先级来控制无线传输速率，以使得信道预想使用时间小于等于信道可使用时间。例如，在信道可使用时间比较短的情况下，无线基站13在无线网络11上发送包括优先级低的数据的数据包时，通过适用更高速的无线传输速率，能够缩短信道预想使用时间。其结果是，能够实时地发送数据。
(其他变形例)
以上，基于上述实施方式说明了一个或者多个技术方案涉及的通信方法等，但本公开不限定于上述实施方式。只要不偏离本公开的宗旨，将本领域技术人员想到的各种变形应用于实施方式而得到的方式、和将不同的实施方式中的构成要素组合而构建的方式也可以包含在一个或者多个技术方案的范围内。
在上述实施方式中，说明了服务器12将组播数据包以组播方式发送给多个无线终端14a以及14b的情况，但不限定于此，例如也可以将广播数据包(数据包的一例)以广播方式发送给多个无线终端14a以及14b。
在上述实施方式中，说明了无线发布系统具备两个无线终端14a以及14b的情况，但不限定于此，例如也可以具备1个或者3个以上的无线终端。
在上述实施方式中，使优先级由“高”、“中”以及“低”3级构成，但不限定于此，例如也可以使优先级由两级或者4级以上构成。
此外，在上述各实施方式中，各构成要素既可以用专用的硬件构成，也可以通过执行适合于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过CPU或者处理器等程序执行部将记录于硬盘或者半导体存储器等记录介质的软件程序读出并执行来实现。在此，实现上述各实施方式的服务器等的软件是如下的程序。
即，该程序使计算机执行如下步骤：生成步骤，生成包括预先设定有优先级的数据的数据包；取得步骤，取得信道被使用时间，所述信道被使用时间是在无线基站中每单位时间内信道被使用着的时间；基于信道被使用时间算出信道可使用时间的步骤，所述信道可使用时间是无线基站为了将数据包发送给无线终端，每单位时间内能够使用信道的时间；算出第1信道预想使用时间的步骤，所述第1信道预想使用时间是被预想为无线基站为了将数据包发送给无线终端而使用信道的时间；无线传输速率算出步骤，基于数据包所包含的数据的优先级，算出无线基站将数据包发送给无线终端时适用的无线传输速率，以使得第1信道预想使用时间小于等于信道可使用时间；以及发送步骤，将数据包和表示无线传输速率的信息发送给无线基站。
构成上述各装置的构成要素的一部分或全部可以由能够相对于各装置拆装的IC卡或单体的模块构成。所述IC卡或所述模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。所述IC卡或所述模块可以包括超多功能LSI。通过使微处理器按照计算机程序工作，所述IC卡或所述模块实现其功能。该IC卡或该模块可以具有防篡改性能。
本发明可以是上述所示的方法。另外，也可以是通过计算机实现这些方法的计算机程序，或者由所述计算机程序构成的数字信号。另外，本发明可以为，将所述计算机程序或所述数字信号记录于能够由计算机读取的记录介质，例如，软盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(注册商标)Disc)、半导体存储器等。另外，也可以是在这些记录介质中记录的所述数字信号。另外，本发明也可以为，将所述计算机程序或所述数字信号经由电气通信线路、无线或有线通信线路、以互联网为代表的网络、数据广播等来传输。另外，本发明可以是具备微处理器和存储器的计算机系统，所述存储器存储有上述计算机程序，所述微处理器按照所述计算机程序工作。另外，通过将所述程序或所述数字信号记录于所述记录介质而移送，或者将所述程序或所述数字信号经由所述网络等移送，可以通过独立的其他计算机系统实施。
产业上的可利用性
本公开涉及的通信方法、无线基站、服务器以及无线发布系统例如对用于向自动驾驶车辆实时地发布表示道路状况等的动态地图的系统等是有用的。

Claims (9)

1.一种通信方法，是服务器中的通信方法，所述服务器对经由使用任意信道的无线网络与无线基站连接的至少一个以上的无线终端，经由所述无线基站以组播或者广播的方式发送数据包，所述通信方法包括：
生成步骤，生成包括预先设定有优先级的数据的所述数据包；
取得步骤，取得信道被使用时间，所述信道被使用时间是在所述无线基站中每单位时间内所述信道被使用着的时间；
基于所述信道被使用时间算出信道可使用时间的步骤，所述信道可使用时间是所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端，每所述单位时间内能够使用所述信道的时间；
算出第1信道预想使用时间的步骤，所述第1信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；
无线传输速率算出步骤，基于所述数据包所包含的所述数据的所述优先级，算出所述无线基站将所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率，以使得所述第1信道预想使用时间小于等于所述信道可使用时间；以及
发送步骤，将所述数据包和表示所述无线传输速率的信息发送给所述无线基站。
2.根据权利要求1所述的通信方法，
所述通信方法还包括设定所述无线传输速率的初始值的步骤，
在所述无线传输速率算出步骤中，在所述第1信道预想使用时间超过所述信道可使用时间的情况下，基于特定数据包所包含的所述数据的所述优先级，变更所述无线传输速率的所述初始值。
3.根据权利要求2所述的通信方法，
在所述生成步骤中，生成分别包括所述优先级互不相同的多个数据的多个所述数据包，
在所述算出第1信道预想使用时间的步骤中，算出作为被预想为所述无线基站为了将所述多个数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间的所述第1信道预想使用时间，
在所述无线传输速率算出步骤中，在所述第1信道预想使用时间超过所述信道可使用时间的情况下，从所述多个数据包之中提取包括所述优先级最低的所述数据的所述特定数据包，将与所述特定数据包对应的所述无线传输速率的所述初始值变更为更高的值。
4.根据权利要求2或3所述的通信方法，
所述通信方法还包括：
在所述无线传输速率算出步骤中对所述无线传输速率进行了变更后，算出第2信道预想使用时间的步骤，所述第2信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将包括所述特定数据包在内的多个所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；以及
判定步骤，在所述第2信道预想使用时间超过所述信道可使用时间的情况下，判定是否将所述特定数据包发送给所述无线基站。
5.根据权利要求4所述的通信方法，
所述通信方法还包括：废弃步骤，当在所述判定步骤中判定为不将所述特定数据包发送给所述无线基站的情况下，废弃所述特定数据包。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信方法，
在所述发送步骤中，对所述数据包赋予表示所述无线传输速率的标识符。
7.一种无线基站，其经由网络与服务器连接，并且经由使用任意信道的无线网络与至少一个以上的无线终端连接，所述无线基站具备：
接收部，其从所述服务器接收数据包；
决定部，其决定将接收到的所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率；
发送部，其根据所述无线传输速率，将所述数据包以组播或者广播方式发送给所述无线终端；以及
计测部，其计测信道被使用时间，所述信道被使用时间是所述数据包的发送以外的每单位时间内所述信道被使用着的时间。
8.一种服务器，其对经由使用任意信道的无线网络与无线基站连接的至少一个以上的无线终端，经由所述无线基站以组播或者广播的方式发送数据包，所述服务器具备：
生成部，其生成包括预先设定有优先级的数据的所述数据包；
取得部，其取得信道被使用时间，所述信道被使用时间是在所述无线基站中每单位时间内所述信道被使用着的时间；
第1算出部，其基于所述信道被使用时间，算出信道可使用时间，所述信道可使用时间是所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端，每所述单位时间内能够使用所述信道的时间；
第2算出部，其算出信道预想使用时间，并基于所述数据包所包含的所述数据的所述优先级，算出所述无线基站将所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率，以使得所述信道预想使用时间小于等于所述信道可使用时间，所述信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；以及
发送部，其将所述数据包和表示所述无线传输速率的信息发送给所述无线基站。
9.一种无线发布系统，其具备服务器、经由网络与所述服务器连接的无线基站、和经由使用任意信道的无线网络与所述无线基站连接的至少一个以上的无线终端，
所述服务器具备：
生成部，其生成包括预先设定有优先级的数据的数据包；
取得部，其取得信道被使用时间，所述信道被使用时间是在所述无线基站中每单位时间内所述信道被使用着的时间；
第1算出部，其基于所述信道被使用时间，算出信道可使用时间，所述信道可使用时间是所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端，每所述单位时间内能够使用所述信道的时间；
第2算出部，其算出信道预想使用时间，并基于所述数据包所包含的所述数据的所述优先级，算出所述无线基站将所述数据包发送给所述无线终端时适用的无线传输速率，以使得所述信道预想使用时间小于等于所述信道可使用时间，所述信道预想使用时间是被预想为所述无线基站为了将所述数据包发送给所述无线终端而使用所述信道的时间；以及
第1发送部，其将所述数据包和表示所述无线传输速率的信息发送给所述无线基站，
所述无线基站具备：
接收部，其从所述服务器接收所述数据包和所述信息；
决定部，其基于所述信息，决定所述无线传输速率；以及
第2发送部，其根据所决定的所述无线传输速率，将所述数据包以组播或者广播方式发送给所述无线终端。
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