JP2007060589A - 通信制御装置、通信制御方法、通信制御プログラムおよびその記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 時分割によって伝送帯域が確保される通信媒体を用いてデータの伝送を行うネットワークであって、送信側の装置が、送信したデータの応答確認を受信側の装置から受信した後に次のデータを送信できるネットワークにおいて、伝送レートの低下を防止する。
【解決手段】 中継装置３を介して接続される系Ａおよび系Ｂを含む伝送路上でＴＣＰの通信を行う際に、送信機１からデータを送信してから、そのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着するまでの時間が所定の時間（時間Ｔ）以下になるように、中継装置３によって、各系における伝送時間帯の割当を互いに関連づけて制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、時分割によって伝送帯域（伝送時間帯）が確保される通信媒体を用いてデータの伝送を行うネットワークであって、送信側の機器が、送信したデータの応答確認を受信側の機器から受信した後に次のデータを送信するネットワークにおいて、通信媒体における伝送帯域を制御するための通信制御装置、通信制御方法、通信制御プログラムおよびその記録媒体に関するものである。

近年、家庭内の機器をＩＰ（Internet Protocol）を用いて相互に接続する、ホームネットワークに関する技術の開発が盛んに行われてきている。

ホームネットワークにおいては、インターネットと同様に様々なデータのやりとりを行うことが想定されているが、特に動画像や音声データなどのリアルタイム伝送に関する技術が注目されている。

ＩＰ（Internet Protocol）を用いた伝送においては、ＴＣＰ（Transport Control Protocol）を用いた伝送またはＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いた伝送が一般的に用いられる。なお、インターネットにおいては、信頼性を確保できるという利点からＴＣＰが幅広いアプリケーションに利用されている。そのような背景から、家庭内でのリアルタイム伝送においても、ＴＣＰを用いた伝送に関する開発が盛んに行われている。

ＴＣＰにおいては、ＡＣＫ（Acknowledgment）と呼ばれる肯定確認応答（応答確認）を使用することで、通信の信頼性を確保しているが、前のデータのＡＣＫを受信するまで次のデータを伝送できないのでは、伝送効率は悪化する。そのため、例えば非特許文献１にあるように、スライディングウィンドウと呼ばれる方法を使用することで伝送効率を高めている。

一方、家庭内のネットワークを構成する通信媒体としては、電力線を用いた伝送方法であるＰＬＣ（Power Line Communication）やＩＥＥＥ８０２．１１ｅなどの方式が提案されている。これらの方式においては、家庭内でリアルタイムデータを伝送することを想定して、ＱｏＳ（Quality of Service）の技術が組み込まれている。

リアルタイムデータは逐次処理されるので、ある一定の伝送レートを保ちながら伝送することが要求される。そこで、ＱｏＳ技術においては、各通信媒体上で、必要な伝送帯域を確保し伝送を行うことで、リアルタイムデータ伝送中に他のストリームとの競合等により、伝送レートが低下するような問題を解決している。

ＱｏＳ技術では、伝送帯域を確保する方法としてＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）が一般的に用いられている（非特許文献２参照）。これは、伝送路上を時間によって分割し、各区間において予め決められたデータしか伝送しないようにすることで、伝送帯域を確保する方法である。図２５は、ＴＤＭＡ制御によって時分割制御された伝送路の様子を表す図である。図２５においては、１つの伝送路上を３つの区間に分割して、分割した各区間を各ストリーム（StreamＡ，Ｂ，Ｃ）の伝送時間として割り当てることで、それぞれのストリームに必要な伝送時間を確保している。
Philip Miller著，苅田幸雄 監訳、「マスタリングＴＣＰ／ＩＰ 応用編」、オーム社、第１版、p.124-131 「ＩＴ用語辞典 ｅ-words」、［online］、株式会社インセプト、［平成１７年７月２０日検索］、インターネット＜URL: http://e-words.jp/w/IEEE20802.11e.html＞

しかしながら、上記特許文献１のようにスライディングウィンドウを用いる場合、Window Sizeに対してＲＴＴ（Round Trip Time：往復伝送遅延）が大きいと、Long Fat Pipeとよばれる問題が発生し、必然的にスループットが低下する。

この問題について、より詳しく説明する。図２６は、Window SizeおよびＲＴＴとスループットとの関係を示す説明図である。この図に示すように、ＲＴＴが小さい場合や、ＲＴＴが大きくてもWindow Sizeがそれと同程度に大きい場合には特に問題はないが、Window Sizeに対してＲＴＴが大きい場合、いわゆるLong Fat Pipeとよばれる問題が発生し、伝送レートが低下する。

ウインドウサイズをＷ（ビット），往復伝送遅延をＲＴＴ（秒），伝送経路の伝送能力をｒ（ビット／秒）とした時、得られる伝送レートＲ（ビット／秒）は、
Ｒ＝ ｍｉｎ（ｒ，Ｗ／ＲＴＴ）
と表すことができる。なお、ｍｉｎ（ｘ，ｙ）は、ｘとｙのうち小さい方の値を表す。

したがって、ｒ＞（Ｗ／ＲＴＴ）の場合には、伝送径路の伝送能力を十分に利用することができず、伝送レートが低下してしまうのである。

また、ＴＤＭＡを用いてＴＣＰによってリアルタイムにデータを伝送する構成では、伝送期間の周期が長すぎる場合に、伝送レートが低下するという問題がある。図２７は、ＴＤＭＡを用いてＴＣＰによるリアルタイムにデータを伝送する場合の伝送状態の一例を示す説明図である。

この図に示す例では、１つの系を下り区間と上り区間に時分割し、下り区間では１つのストリームのデータ伝送を、上り区間ではストリームデータに対するＴＣＰのＡＣＫを伝送するようになっている。

各下り区間で伝送できるデータ量が、ＴＣＰのWindow Sizeよりも大きい場合、伝送路の能力をすべて使用することなく、Window Size分の伝送が行われた時点で伝送は中断される。伝送されたデータに対するＡＣＫは直ちに返すことができず、次の上りの伝送時間割当まで待たされることになる。結局、周期Ｔの間に伝送できるデータ量はWindow Size分のデータとなり、Window Sizeの大きさをＷとすると、伝送レートＲは、Ｒ＝Ｗ／Ｔとなる。したがって、周期Ｔが大きすぎると、リアルタイム伝送に必要とされる伝送レートを確保できなくなる。

また、複数の系（通信媒体）からなるネットワーク上でＴＤＭＡによるＱｏＳ制御を行い、その経路上でＴＣＰによるリアルタイム伝送を行う場合には、系と系との接続部においてさらに伝送遅延が発生する場合がある。このような場合の一例について図２８および図２９を用いて説明する。

図２８は、複数の系からなるネットワークの一例を示す説明図である。この図に示すネットワークは、送信機１０１、中継装置１０２、中継装置１０３、受信機１０４を備えている。送信機１０１と中継装置１０２との間は通信媒体Ａ（例えば無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ））で接続されており、中継装置１０２と中継装置１０３との間は通信媒体Ｃ（例えばＰＬＣ）で接続されており、中継装置１０３と受信機１０４との間は通信媒体Ｂ（例えば無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ））で接続されている。なお、このネットワークでは、通信媒体Ａ〜Ｃ上でそれぞれＴＤＭＡによるＱｏＳ制御を行い、その経路上でＴＣＰによるリアルタイム伝送を行うようになっている。

図２９は、このネットワークにおけるデータ伝送の様子を示す説明図である。なお、この図に示す例では、簡単のために、通信媒体Ｃ（中継装置１０２と中継装置１０３との間
）では伝送遅延が生じないものとしている。

この図に示す例では、送信機１０１から通信媒体Ａを介して中継装置１０２にデータが伝送され、そのデータが中継装置１０２から中継装置１０３に伝送されたとき、通信媒体Ｂは上り区間になっている。このため、中継装置１０３は、通信媒体Ｂが下り区間になるまで待ってから上記のデータを受信機１０４に伝送することになる。

そして、このデータを受信した受信機１０４はＡＣＫを返信する必要があるが、データを受信した時点では通信媒体Ｂは下り区間なので、上り区間になるまで待ってからＡＣＫを送信することになる。

さらに、受信機１０４から通信媒体Ｂを介して中継装置１０３にＡＣＫが伝送され、そのＡＣＫが中継装置１０３から中継装置１０２に伝送されたとき、通信媒体Ａは下り区間になっている。このため、中継装置１０２は、通信媒体Ａが上り区間になるまで待ってから上記のＡＣＫを送信機１０１に伝送することになる。

このため、単一で用いた場合にはＴを適切に設定することで必要な伝送レートが得られる通信媒体を通信媒体Ａ〜Ｃとして用いたとしても、送信機１０１−受信機１０４間で遅延が増大してしまい、Long Fat Pipeの問題が発生し、必要な伝送レートが得られないという問題が生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、時分割によって伝送帯域が確保される通信媒体を用いてデータの伝送を行うネットワークであって、送信側の装置が、送信したデータの応答確認を受信側の装置から受信した後に次のデータを送信するネットワークにおいて、伝送レートの低下を防止することにある。

本発明の通信制御装置は、上記の課題を解決するために、時分割によって伝送時間帯を制御される複数の通信媒体を介して送信装置と受信装置との間でデータの伝送を行うネットワークであって、上記送信装置は、上記受信装置にデータを送信した後、当該データについての応答確認を上記受信装置から受信した後に次のデータを送信できるネットワークに備えられ、上記各通信媒体の時分割制御を行う制御装置に、自身の指定するスケジュールに基づく時分割制御を行わせる通信制御装置であって、上記送信装置が上記受信装置にデータを送信してから当該データについての応答確認を受信するまでの時間である往復遅延時間が必要な伝送レートを得ることのできる所定の時間になるように、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当を互いに関連づけて上記スケジュールを設定する制御手段を備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、制御手段が、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる時間にするように、各通信媒体における伝送時間帯の割当を互いに関連づけてスケジュールを設定する。したがって、このように設定したスケジュールに基づいて制御装置に各通信媒体の時分割制御を行わせることで、複数の通信媒体を介して通信を行うネットワークであっても、通信経路上で発生する応答確認の到着の遅延に伴う伝送レートの低下を防ぐことができる。

なお、本発明の通信制御装置は、上記制御装置と一体に備えられていてもよい。また、この場合、上記制御装置は、上記通信媒体の少なくとも２つを中継する中継装置であってもよい。上記いずれかの構成によれば、ネットワークの構成を簡略化できる。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、上記各通信媒体における上記第１の時間割当の終了時刻が一致し、上記第２の時間割当の開始時刻が一致するように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、送信装置から送信されたデータは、各通信媒体を待ち時間なく通過して受信装置に受信される。また、受信装置から送信される上記データについての応答確認も同様に、各通信媒体を待ち時間なく通過して送信装置に受信される。したがって、送信装置からデータを送出してから所定の時間以内にそのデータについての応答確認が送信装置に到着する。これにより、応答確認の往復遅延時間は所定の時間以下になるので、応答確認の遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

また、この場合、上記制御手段は、上記各通信媒体における上記第１の時間割当の開始時刻が一致し、かつ、上記各通信媒体における上記第２の時間割当の終了時刻が一致するように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、各通信媒体における第１の時間割当の長さが同じになり、かつ、各通信媒体における第２の時間割当の長さが同じになる。このため、各通信媒体の通信能力（単位時間あたりに送信できるデータ量）が等しいような場合に、特に効率的な時間割当を行える。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体における上記第１の時間割当の開始時刻が、送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記各通信媒体における上記第２の時間割当の終了時刻が、受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなるように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、応答確認の往復遅延時間を所定の時間以下にできるので、応答確認の遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。また、この場合、各通信媒体における上記第１の時間割当および上記第２の時間割当の長さが、送信装置側から受信装置側へ向かって順次短くなる。したがって、各通信媒体の通信能力（単位時間あたりに送信できるデータ量）が送信装置側から受信装置側へ向かって順次大きくなるような場合に、特に効率的な時間割当を行える。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、上記各通信媒体における上記第１の時間割当の開始時刻が一致し、上記第２の時間割当の終了時刻が一致するように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、送信装置からデータを送出してから所定の時間以内にそのデータについての応答確認が送信装置に到着する。これにより、応答確認の遅延による伝送レートの低下を防止できる。

例えば、上記制御手段は、上記各通信媒体における上記第１の時間割当の終了時刻が、送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記各通信媒体における上記第２の時間割当の開始時刻が、受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなるように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。この場合、各通信媒体における上記第１の時間割当および上記第２の時間割当の長さが、送信装置側から受信装置側へ向かって順次長くなる。したがって、各通信媒体の通信能力（単位時間あたりに送信できるデータ量）が送信装置側から受信装置側へ向かって順次小さくなるような場合に、特に効率的な時間割当を行える。

また、上記制御手段は、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、上記各通信媒体において、上記第１の時間割当の開始時刻が送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第１の時間割当の終了時刻が送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第２の時間割当の開始時刻が受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第２の時間割当の終了時刻が受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなるように、上記スケジュールを設定する構成であってもよい。

上記の構成によれば、送信装置からデータを送出してから所定の時間以内にそのデータについての応答確認が送信装置に到着する。これにより、応答確認の往復遅延時間は所定の時間以下になるので、応答確認の遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期を通信媒体毎に異ならせ、上記各通信媒体において、送信装置から受信装置の方向へデータを伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信装置の方向へ当該データについての応答確認を伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、上記各通信媒体における上記第１の時間割当の終了時刻が上記所定の時間毎に少なくとも１回一致し、上記第２の時間割当の開始時刻が上記所定の時間毎に少なくとも１回一致するように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期が通信媒体毎に異なる場合であっても、所定の時間毎に少なくとも１回、第１の時間割当の終了時刻および第２の時間割当の開始時刻が、各通信媒体で同期する。したがって、送信装置からデータを送出してから所定の時間以内にそのデータについての応答確認が送信装置に到着する。これにより、応答確認の往復遅延時間は所定の時間以下になるので、応答確認の遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

例えば、上記制御手段は、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期が、送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次１／ｍ倍（ｍは自然数）となるように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。この場合、例えば、各通信媒体の伝送能力が送信装置側から受信装置側に向かって次第に大きくなっているネットワークにおいて、伝送時間帯の割当の周期が、送信装置側の通信媒体から順に小さくなるようにすることで、各通信媒体を有効に利用できる。

あるいは、上記制御手段は、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期が、送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次ｎ倍（ｎは自然数）となるように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。この場合、例えば、各通信媒体の伝送能力が送信装置側から受信装置側に向かって次第に小さくなっているネットワークにおいて、伝送時間帯の割当の周期が、送信装置側の通信媒体から順に大きくなるようにすることで、各通信媒体を有効に利用できる。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期を通信媒体毎に異ならせ、上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、上記各通信媒体において、上記第１の時間割当の開始時刻が送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第１の時間割当の終了時刻が送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第２の時間割当の開始時刻が受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第２の時間割当の終了時刻が受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなるように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、送信装置からデータを送出してから所定の時間以内にそのデータについての応答確認が送信装置に到着する。これにより、応答確認の往復遅延時間は所定の時間以下になるので、応答確認の遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体において、上記第１の時間割当および上記第２の時間割当を、上記所定の時間毎に１回ずつ設けるように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、伝送時間帯の割当の周期が他の通信媒体よりも短い通信媒体において、余分な割当を行わず効率的な割当を行うことが可能となる。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に複数回ずつ設けるように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

これにより、上記所定の時間内に伝送できるデータ量を増加させることができ、伝送レートを向上させることができる。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体における上記第２の時間割当を、上記受信装置から送信された情報のみを伝送可能な伝送時間帯とするように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

上記の構成によれば、各通信媒体において、受信装置から送信装置への応答確認を伝送する伝送時間帯を確実に確保できる。

また、上記制御手段は、上記各通信媒体における上記第２の時間割当を、上記受信装置から送信された情報だけではなく、当該各通信媒体を介して通信を行う他の装置から送信された情報も伝送可能な伝送時間帯とするように、上記スケジュールを設定する構成としてもよい。

一般に、応答確認のデータ量は、送信装置から受信装置に送信されるデータ（ストリーム）のデータ量に対して非常に小さい。そこで、上記の構成では、応答確認を伝送するための第２の時間割当を、他の装置から送信された情報（他のストリーム等）も伝送可能な共有区間（他の装置と共有する伝送時間帯）としている。これにより、通信媒体をより有効に利用することができる。

また、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる時間にするように上記スケジュールを設定できるかどうかを判定する可否判定手段を備え、上記制御手段は、上記可否判定手段が、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる時間にするように上記スケジュールを設定できないと判定した場合に、上記ネットワークにおいて実行可能なスケジュールについて、上記各通信媒体における時分割制御の周期と、上記第１の時間割当の開始時刻および終了時刻と、上記第２の時間割当の開始時刻および終了時刻とに基づいて、上記往復遅延時間を算出し、上記算出した往復遅延時間と必要な伝送レートとに基づいて、当該伝送レートを実現できるようにするために、上記送信装置が一度に送信すべきデータ量を算出し、上記送信装置が一度に送信できるデータ量を、上記算出したデータ量に基づいて設定させる構成としてもよい。ここで、送信装置が一度に送信できるデータ量とは、送信装置が応答確認を待つことなく送信できるデータ量である。

上記の構成によれば、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる時間にするように上記スケジュールを設定できない場合であっても、必要な伝送レートを実現できるようにするために上記送信装置が一度に送信すべきデータ量を算出し、上記送信装置が一度に送信できるデータ量を算出したデータ量に基づいて設定させることで、単位時間あたりの伝送量を増加させて必要な伝送帯域を確保することができる。

また、本発明の通信制御装置は、上記ネットワークに備えられる複数の上記制御装置の時刻を同期させる同期手段を備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、各制御装置の時刻を同期させ、各通信媒体の時分割制御を適切に行うことができる。

また、本発明の通信制御装置は、ＴＣＰ（Transport Control Protocol）を用いて通信を行うネットワークに備えられる上記制御装置に、自身の指定するスケジュールに基づく時分割制御を行わせる構成であってもよい。この場合、既存のトランスポートプロトコルを用いて通信を行うことができる。

本発明の通信制御装置は、上記の課題を解決するために、時分割によって伝送時間帯を制御される通信媒体を介して送信装置と受信装置との間でデータの伝送を行うネットワークであって、上記送信装置は、上記受信装置にデータを送信した後、当該データについての応答確認を上記受信装置から受信した後に次のデータを送信できるネットワークに備えられ、上記各通信媒体の時分割制御を行う制御装置に、自身の指定するスケジュールに基づく時分割制御を行わせる通信制御装置であって、上記送信装置が上記受信装置にデータを送信してから当該データについての応答確認を受信するまでの時間である往復遅延時間が必要な伝送レートを得ることのできる所定の時間になるように、上記スケジュールを設定する制御手段を備え、上記制御手段は、上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に複数回ずつ設けるように、上記スケジュールを設定することを特徴としている。

上記の構成によれば、上記所定の時間内に伝送できるデータ量を増加させることができ、伝送レートを向上させることができる。

本発明の通信制御方法は、上記の課題を解決するために、時分割によって伝送時間帯を制御される複数の通信媒体を介して送信装置と受信装置との間でデータの伝送を行うネットワークであって、上記送信装置は、上記受信装置にデータを送信した後、当該データについての応答確認を上記受信装置から受信した後に次のデータを送信できるネットワークに備えられ、上記各通信媒体の時分割制御を行う制御装置に時分割制御を行わせる通信制御方法であって、上記送信装置が上記受信装置にデータを送信してから当該データについての応答確認を受信するまでの時間である往復遅延時間が必要な伝送レートを得ることのできる所定の時間になるように、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当を互いに関連づけたスケジュールに基づいて上記制御装置を制御することを特徴としている。

上記の方法によれば、複数の通信媒体を介して通信を行うネットワークであっても、通信経路上で発生する応答確認の到着の遅延に伴う伝送レートの低下を防ぐことができる。

なお、上記通信制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記制御手段として動作させることにより、上記通信制御装置をコンピュータにて実現させる通信制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。

以上のように、本発明の通信制御装置は、上記送信装置が上記受信装置にデータを送信してから当該データについての応答確認を受信するまでの時間である往復遅延時間が必要な伝送レートを得ることのできる所定の時間になるように、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当を互いに関連づけて上記スケジュールを設定する制御手段を備えている。

それゆえ、上記のように設定したスケジュールに基づいて制御装置に各通信媒体の時分割制御を行わせることで、複数の通信媒体を介して通信を行うネットワークであっても、通信経路上で発生する応答確認の到着の遅延に伴う伝送レートの低下を防ぐことができる。

また、本発明の通信制御方法は、上記送信装置が上記受信装置にデータを送信してから当該データについての応答確認を受信するまでの時間である往復遅延時間が必要な伝送レートを得ることのできる所定の時間になるように、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当を互いに関連づけたスケジュールに基づいて上記制御装置を制御する。

それゆえ、複数の通信媒体を介して通信を行うネットワークであっても、通信経路上で発生する応答確認の到着の遅延に伴う伝送レートの低下を防ぐことができる。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態にかかるネットワークについて説明する。本実施形態にかかるネットワークは、ＴＤＭＡで伝送帯域を確保される複数の系（通信媒体）を介して通信を行うネットワークにおいて、ＴＣＰを用いて伝送を行う場合に、リアルタイム伝送で要求される伝送レートを送信機−受信機の間で確保するものである。また、本実施形態にかかるネットワークでは、送信機は、データを送信した後、そのデータについてのＡＣＫ（応答確認）を受信装置から受信するまで、次のデータを送信できないようになっている。なお、本実施形態においては、ＩＰ（Internet Protocol）上でＴＣＰを用いて伝送を行う例について述べるが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本実施形態にかかるネットワーク（本ネットワーク）の構成を示すブロック図である。この図に示すように、本ネットワークは、送信機１、受信機２、中継装置３によって構成されている。

送信機１と中継装置３とは、系Ａ（例えば無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅなど））を介して通信可能に接続されている。また、中継装置３と受信機２とは、系Ｂ（例えばＰＬＣ）を介して通信可能に接続されている。

送信機１および受信機２としては、通信機能を備えた各種機器を用いることができる。例えば、送信機１としてビデオ，ハードディスクレコーダ，ＤＶＤレコーダ，デジタルチューナなどを用い、受信機２としてテレビ（テレビジョン受像機）などを用いることができる。

中継装置（制御装置、制御命令装置）３は、系Ａと系Ｂとを相互に接続して各系に接続される装置との間でデータを送受信するための装置であり、例えば、無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ）およびＰＬＣの両インタフェースを備えたブリッジ装置である。本ネットワークでは、このような構成により、送信機１と受信機２との間でリアルタイムデータ伝送を行えるようになっている。

系Ａと系Ｂとは、共にＴＤＭＡによる伝送帯域の確保が可能であり、中継装置３は、系Ａおよび系ＢのそれぞれについてＴＤＭＡによる時分割制御を行う。なお、本実施形態では、系Ａと系Ｂとで異なる通信媒体（無線ＬＡＮとＰＬＣ）を用いているが、これに限るものではなく、同じ通信媒体を利用してもよい。

図３０は、中継装置３の内部構成を示すブロック図である。中継装置３は、処理部３１０１、通信部Ａ３１０５、通信部Ｂ３１０６、プロトコル変換部３１０７を備えている。

処理部３１０１は、通信制御部Ａ３１０３、通信制御部Ｂ３１０４、制御部３１０２を備えている。通信制御部Ａ３１０３は通信部Ａ３１０５の動作を制御するものであり、通信制御部Ｂ３１０４は通信部Ｂ３１０６の動作を制御するものである。また、通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４は、それぞれ系Ａ，系Ｂの時分割制御を行う。

制御部３１０２は、初期化判定部３１１１、初期化要求部３１１２、使用状況取得部３１１３、スケジューリング可否判定部３１１４、制御要求部３１１５を備えている。

初期化判定部３１１１は、各系が初期化されているか否かを判定する。初期化要求部３１１２は、各系が初期化されていない場合に、通信制御部Ａおよび通信制御部Ｂに対して系Ａおよび系Ｂの初期化要求を行う。

使用状況取得部３１１３は、通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４から各系の使用状況に関する情報を取得する。ここで、使用状況とは、例えば、各系のＴＤＭＡの周期（サービス間隔），次の周期の開始時刻（次のサービスの開始時刻），各周期内で割当可能な期間の情報などである。ここでの周期とは、例えば、ＴＤＭＡによる時分割制御において、系上の各装置が同期を取るために制御装置から送出されるビーコンと呼ばれる信号の送出間隔である（ただし、それに限定されるものではない）。

スケジューリング可否判定部３１１４は、各系の使用状況に基づいて、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる所定時間以内にするためのスケジューリングが可能であるかどうかを判定する。なお、スケジューリング方法の詳細については後述する。

制御要求部３１１５は、スケジューリング可否判定部３１１４が所定のスケジューリングが可能であると判断した場合に、通信制御部Ａおよび通信制御部Ｂに対して当該所定のスケジューリングに基づく各系の帯域確保の要求を行う。なお、通信制御部Ａは、制御要求部３１１５からの制御要求に基づいて系Ａの時分割制御を行うように、通信部Ａを制御するとともに、送信機１にスケジュールを通知する。同様に、通信制御部Ｂは、制御要求部３１１５からの制御要求に基づいて系Ｂの時分割制御を行うように、通信部Ｂを制御するとともに、受信機２にスケジュールを通知する。なお、送信機１および受信機２は、通信制御部Ａ，Ｂから受信したスケジュールに基づくタイミングで通信を行うようになっている。

なお、処理部３１０１は例えばＣＰＵ等のプロセッサからなり、処理部３１０１に備えられる各部材の機能は、図示しないＲＯＭ等に記憶されたソフトウェアを読み出して実行することによって実現される。つまり、処理部３１０１は各種制御処理を行うソフトウェア（ドライバソフト等）が動作させるプロセッサである。そして、処理部３１０１上では、通信部Ａ３１０５の各種制御を行うソフトウェア（ドライバソフト）が実行されることで通信制御部Ａ３１０３の機能が実現され、通信部Ｂ３１０６の各種制御を行うソフトウェアが実行されることで通信制御部Ｂ３１０４の機能が実現される。また、通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４から使用状況に関する情報を取得し、必要な伝送帯域の確保が可能か否かの判断を行い、伝送帯域を確保するための所定のスケジューリング方法に基づいて制御要求を行うためソフトウェアが実行されることで、制御部３１０２の機能が実現されるようになっている。

通信部Ａ３１０５は、系Ａにおいて通信を行うための通信インタフェースであり、例えば、無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ）の機能を備えた無線ＬＡＮカードである。

通信部Ｂ３１０６は、系Ｂにおいて通信を行うための通信インタフェースであり、例えば、ＰＬＣの機能を備えたインタフェースカードである。

プロトコル変換部３１０７は系Ａの通信プロトコルと系Ｂの通信プロトコルとを変換する。例えば、無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ）のプロトコルで伝送されてきたデータをＰＬＣのプロトコルに変換したり、その逆の変換をしたりする。

次に、中継装置３の制御部３１０２が、系Ａおよび系ＢのＴＤＭＡによる時分割の制御を行う処理について説明する。図３１は、この処理の流れを示すフロー図である。

まず、制御部３１０２（初期化判定部３１１１）は、通信制御部Ａ３１０３及び通信制御部Ｂ３１０４に系Ａ及び系Ｂが初期化されているか否かの問い合わせを行い、それに対する回答に基づいて、系Ａ及び系Ｂが初期化されているか否かを判定する（Ｓ３２０１）。

そして、系Ａ及び系Ｂが初期化されていないと判断した場合、制御部３１０２（初期化要求部３１１２）は、通信制御部Ａ及び通信制御部Ｂに対して系Ａ及び系Ｂの初期化要求を行う（Ｓ３１０２，Ｓ３１０３）。ここでの初期化要求は、ＴＤＭＡの周期，最初の周期の開始時刻などを設定する。例えば、系Ａの周期Ｔａ＝系Ｂの周期Ｔｂとなるように設定したり、Ｔａ＝ｎ×ＴｂあるいはＴａ＝Ｔｂ／ｎ（ｎは自然数）と設定したりする。また、最初の周期の開始時刻については、例えば、同一時刻に開始するように設定する。また、周期の数値については、例えば、最大２４ＭｂｐｓのハイビジョンコンテンツをＴＣＰの通常のWindow Size ６４Ｋバイトで伝送するとした場合に必要な周期である、
Ｔ ＝ ６４×８×１０＾３／（２４×１０＾６） ≒ ２１×１０＾−３（秒）
に対して、各周期がこれよりも小さくなるように設定する。ただし、これに限定されるものではない。

Ｓ３２０１において系Ａ及び系Ｂが初期化されていると判定した場合、あるいはＳ３２０２，Ｓ３２０３で通信制御部Ａ及び通信制御部Ｂに初期化要求を行った後、制御部３１０２（使用状況取得部３１１３）は、通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４に各系の使用状況の問い合わせを行う（Ｓ３２０４，Ｓ３２０５）。ここで、使用状況とは、例えば、各系のＴＤＭＡの周期（サービス間隔），次の周期の開始時刻（次のサービスの開始時刻），各周期内で割当可能な期間の情報などである。

そして、制御部３１０２（スケジューリング可否判定部３１１４）は、通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４からの回答によって得られた使用状況に基づいて、所定のスケジューリングが可能かどうかの判断を行う（Ｓ３２０６）。つまり、制御部３１０２（スケジューリング可否判定部３１１４）は、通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４から取得した各系のＴＤＭＡの周期、次の周期の開始時刻、各周期内で割当可能な期間の情報に基づいて、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる所定時間以内にするための所定のスケジューリングが可能かどうかを判断する。ここで、必要な伝送レートとは、例えばリアルタイム伝送を確実に行うために最低限必要とされる伝送レートである。なお、必要な伝送レートは、例えば伝送帯域の確保を要求する機器（例えば送信機１や受信機２）が制御命令装置２５に通知してもよく、あるいは送信するデータの種類等に応じて制御命令装置２５が設定してもよい。所定のスケジューリングの詳細については、後述する。

そして、所定のスケジューリングが可能であると判断した場合、制御部３１０２（制御要求部３１１５）は、通信制御部Ａおよび通信制御部Ｂに対して帯域確保の要求を行い（Ｓ３２０７，Ｓ３２０８）、時分割の制御処理を終了する。

一方、Ｓ３２０６において所定のスケジューリングを行えないと判断した場合、制御部３１０２（スケジュール可否判定部３１１４）は、通信に必要な伝送帯域を確保できないと判断し、帯域確保の要求先（例えば、ユーザ）に対して、帯域確保が不可であった旨の通知を行い（Ｓ３２０９）、時分割の制御処理を終了する。

次に、スケジューリング方法（上記所定のスケジューリング）について説明する。なお、以下に示す各スケジュール例では、各系をパケットが通過するのに要する時間や、中継装置３上での伝送に要する時間は無視して考えている。これらの時間を考慮する必要がある場合、特に限定されるものではないが、例えば、各系に割り当てられる時間に対してそれらの時間を加算すればよい。

なお、以下に示す各スケジューリング例のうち、予め設定されたいずれか１つのみを用いるようにしてもよい。この場合、制御部３１０２に備えられるスケジューリング可否判定部３１１４は、予め設定されたスケジューリング方法を用いて、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる所定時間以内にできるかどうかを判定する。そして、所定時間以内にできる場合には、制御要求部３１１５がそのスケジューリング方法に基づいて各系を時分割するように制御装置（通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４）に要求する。

また、以下に示す各スケジューリング例の中から往復遅延時間を最も短くできるものを選定して用いてもよく、この場合、制御部３１０２に備えられるスケジューリング可否判定部３１１４は、各スケジューリング方法について、往復遅延時間を算出する。そして、制御要求部３１１５は、往復遅延時間を所定時間以内にでき、かつ、往復遅延時間を最も短くできるスケジューリング方法に基づいて各系を時分割するように制御装置（通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４）に要求する。

また、以下に示す各スケジューリング例に優先順位を付けておき、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる所定時間以内にできるスケジューリング例であって優先順位の最も高いものを用いるようにしてもよい。この場合、制御部３１０２に備えられるスケジューリング可否判定部３１１４は、各スケジューリング方法について、優先順位の高いものから順に往復遅延時間を算出していき、往復遅延時間を所定時間以内にできるスケジューリング方法が見つかると、制御要求部３１１５がそのスケジューリング方法に基づいて各系を時分割するように制御装置（通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４）に要求する。

（スケジューリング例１）
図８は、本実施形態におけるスケジューリング方法の一例を示す説明図である。なお、この図に示す例は、系Ａおよび系ＢのＴＤＭＡの周期Ｔが一致している場合の例である。

本スケジュール例では、図８に示すように、各周期内の系Ａにおける下り方向（送信機１→中継装置３→受信機２の方向）の時間割当の開始時刻および終了時刻と、系Ｂにおける下り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻とを一致させるように（同じ時刻になるように）設定する。また、各周期内の系Ａにおける上り方向（受信機２→中継装置３→送信機１の方向）の時間割当の開始時刻および終了時刻と、系Ｂにおける上り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻とを一致させるように設定する。

なお、この際、下り方向の割当時間ｔｄと上り方向の割当時間ｔｕについては次のように決定する。

必要な伝送レートをＲ（ビット／秒），系Ａの通信能力をｒａ（ビット／秒），系Ｂの通信能力をｒｂ（ビット／秒）とすると、
Ｔ×Ｒ ≦ ｍｉｎ（ｒａ×ｔｄ，ｒｂ×ｔｄ）
を満たすｔｄを下り方向の割当時間とする。したがって、例えば、ｒａ＝ｒｂの場合には、
ｔｄ ≧ Ｔ×Ｒ／ｒａ
となる。

また、１つのＴＣＰのパケットサイズをＳ、１つのＡＣＫのパケットサイズをｓとした場合、
Ｔ×Ｒ／Ｓ×ｓ ≦ ｍｉｎ（ｒａ×ｔｕ，ｒｂ×ｔｕ）
を満たすｔｕを上り方向の割当時間とする。

したがって、ｒａ＝ｒｂの場合には、
ｔｕ ≧ （Ｔ×Ｒ／ｒａ）×ｓ／Ｓ
となる。

本スケジュール例によれば、系Ａを通過したデータは中継装置３で待ち時間なく系Ｂを通過する。また、そのデータについてのＡＣＫも同様に、系Ｂを通過したＡＣＫは中継装置３で待ち時間なく系Ａを通過する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

また、本スケジュール例では、系Ｂへの割当時間と系Ａへの割当時間とが同じになる。このため、系Ｂの通信能力ｒｂと系Ａの通信能力ｒａとがｒｂ＝ｒａとなるような場合に、特に効率的な時間割当であると言える。

なお、受信機２が、ＴＣＰの複数のパケットに対して１つのＡＣＫを返信するようないわゆるブロックＡＣＫを行う場合（ｍ個のＴＣＰパケットに対して１つのＡＣＫを返す場合）には、
ｔｕ ≧ （Ｔ×Ｒ／ｒａ）×（ｓ／Ｓ／ｍ）
とすればよい。

これにより、ＡＣＫの往復遅延時間をＴ以下とし、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。つまり、ブロックＡＣＫを用いる場合、下り方向の伝送割当を少なく設定しても、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大を防止できるので、より効率的な時間割当が可能となる。

（スケジューリング例２）
図９は、本実施形態におけるスケジューリング方法の他の例を示す説明図である。この図に示す例は、系Ａおよび系ＢのＴＤＭＡの周期Ｔが一致している場合の例である。

本スケジュール例では、図９に示すように、各周期内の系Ａにおける下り方向の時間割当の終了時刻と、系Ｂにおける下り方向の時間割当の終了時刻とを一致させるように設定する。また、各周期内の系Ａにおける上り方向の時間割当の開始時刻と、系Ｂにおける上り方向の時間割当の開始時刻とを一致させるように設定する。また、系Ｂの下り方向の時間割当の開始時刻を系Ａの下り方向の時間割当の開始時刻よりも遅く設定し、系Ａの上り方向の時間割当の終了時刻を系Ｂの上り方向の時間割当の終了時刻よりも遅く設定する。

この際、系Ａにおける下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），系Ｂにおける下り方向の割当時間ｔｄ（ｂ），系Ａにおける上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），系Ｂにおける上り方向の割当時間ｔｕ（ｂ）については、以下のように決定する。

必要な伝送レートをＲ（ビット／秒），系Ａの通信能力をｒａ（ビット／秒），系Ｂの通信能力をｒｂ（ビット／秒）とした場合、
Ｔ×Ｒ ≦ ｒａ×ｔｄ（ａ），
Ｔ×Ｒ ≦ ｒｂ×ｔｄ（ｂ）
を満たすｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ）と、
１つのＴＣＰのパケットサイズをＳ，１つのＡＣＫのパケットサイズをｓ、ＡＣＫパケットが系Ｂを通過するのに必要な時間をｄｂとした場合、
Ｔ×Ｒ／Ｓ×ｓ ≦ ｒａ×ｔｕ（ａ），
Ｔ×Ｒ／Ｓ×ｓ ≦ ｒｂ×ｔｕ（ｂ）
を満たすｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ）に、下記の条件
ｔｕ（ａ） ＞ ｔｕ（ｂ），
ｔｄ（ａ） ＞ ｔｄ（ｂ），
ｔｕ（ａ）＋ｔｄ（ａ） ≦ Ｔ
を加えて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、同一周期の系Ｂの下り方向の割当時間で系Ｂを通過する。また、そのデータについてのＡＣＫも同様に、受信機２から送信されて系Ｂを通過したＡＣＫは、同一周期の系Ａの上り方向の割当時間で系Ａを通過する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、系Ｂへの割当時間が系Ａへの割当時間よりも短くなるので、系Ｂの通信能力ｒｂと系Ａの通信能力ｒａとがｒｂ＞ｒａとなるような場合に、特に効率的な時間割当を行える。

（スケジューリング例３）
図１０は、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。この図に示す例は、系Ａおよび系ＢのＴＤＭＡの周期Ｔが一致している場合の例である。

本スケジュール例では、図１０に示すように、各周期内における系Ａと系Ｂの下り方向の時間割当の開始時刻および上り方向の時間割当の終了時刻が同じになるように設定する。また、系Ｂの下り方向の時間割当の終了時刻が系Ａの下り方向の時間割当の終了時刻に対して遅くなり、系Ａの上り方向の時間割当の開始時刻が系Ｂの上り方向の開始時刻に対して遅くるように設定する。

この際、下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ）については、下記の条件
ｔｕ（ａ） ＜ ｔｕ（ｂ），
ｔｄ（ａ） ＜ ｔｄ（ｂ），
ｔｕ（ａ）＋ｔｄ（ａ） ≦ Ｔ
を用いて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、同一周期の系Ｂの下り方向の割当時間で系Ｂを通過する。また、そのデータについてのＡＣＫも同様に、受信機２から送信されて系Ｂを通過したＡＣＫは、同一周期の系Ａの上り方向の割当時間で系Ａを通過する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、系Ａへの割当時間が系Ｂへの割当時間より短くなることから、系Ｂの通信能力ｒｂと系Ａの通信能力ｒａとがｒｂ＜ｒａとなるような場合に、特に効率的な時間割当を行える。

（スケジューリング例４）
図１１は、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。この図に示す例は、系Ａおよび系ＢのＴＤＭＡの周期Ｔが一致している場合の例である。

本スケジュール例では、図１１に示すように、系Ｂの下り方向の時間割当の開始時刻が系Ａの下り方向の時間割当の開始時刻に対して遅くなり、系Ｂの下り方向の時間割当の終了時刻が系Ａの下り方向の時間割当に対して遅くなるように設定する。また、系Ａの上り方向の時間割当の開始時刻が系Ｂの上り方向の時間割当の開始時刻に対して遅くなり、系Ａの上り方向の時間割当の終了時刻が系Ｂの上り方向の時間割当の開始時刻に対して遅くなるように設定する。

この際、下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ）については、系Ａと系Ｂとの下り方向の開始時刻の差をΔｔｄ、系Ａと系Ｂとの上り方向の開始時刻の差をΔｔｕ、系Ｂの下り方向の時間割当の終了時刻と系Ｂの上り方向の時間割当の開始時刻との差をｘとした場合に、下記の条件
Δｔｄ＋ｔｂ（ｂ）＋ｘ＋Δｔｕ＋ｔｕ（ａ） ≦ Ｔ
を用いて決定する。すなわち、系Ａにおける下り方向の時間割当の開始時刻から上り方向の時間割当の終了時刻までの時間が、時間Ｔ以下になるように設定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、同一周期の系Ｂの下り方向の割当時間で系Ｂを通過する。また、そのデータについてのＡＣＫも同様に、受信機２から送信されて系Ｂを通過したＡＣＫは、同一周期の系Ａの上り方向の割当時間で系Ａを通過する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

（スケジューリング例５）
図１２は、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。

上記したスケジュール例１〜４では、系Ａおよび系ＢのＴＤＭＡの周期Ｔが一致していた。これに対して、本スケジュール例では、系ＡのＴＤＭＡの周期Ｔａと系ＢのＴＤＭＡの周期Ｔｂとを異なっている。例えば、Ｔａ＝ｎ×Ｔｂ（ｎは自然数）、あるいは、Ｔａ＝Ｔｂ／ｎである場合が考えられる。あるいは、ｍ×Ｔａ＝ｎ×Ｔｂ（ｍ，ｎは自然数）となるように各周期が設定されていてもよい。

図１２に示すように、本スケジュール例では、系Ａの周期Ｔａの１／２倍の周期で系Ｂの周期Ｔｂを設定されている（Ｔａ＝Ｔ，Ｔｂ＝Ｔ／２）。また、系Ａの下り方向の時間割当の終了時刻と系Ｂの下り方向の時間割当の終了時刻とが時間Ｔ毎に一致し、系Ａの上り方向の時間割当の開始時刻と系Ｂの上り方向の時間割当の開始時刻とが時間Ｔ毎に一致するように設定する。

この際、上り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ）と下り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ）については、下記の条件
ｔｕ（ａ） ＞ ｔｕ（ｂ），
ｔｄ（ａ） ＞ ｔｄ（ｂ），
ｔｕ（ａ）＋ｔｄ（ａ） ≦ Ｔ，
ｔｕ（ｂ）＋ｔｄ（ｂ） ≦ Ｔ／２
を用いて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、そのときの系Ａの下り方向の時間割当の終了時刻と同時刻に終了する系Ｂの下り方向の時間割当で系Ｂを通過する。また、受信機２から送信されて系Ｂを通過した上記のデータについてのＡＣＫは、そのときの系Ｂの上り方向の時間割当の開始時刻と同時刻に開始される系Ａの上り方向の時間割当で系Ａを通過して送信機１に到着する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、系Ｂにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔｂ（Ｔｂ＝Ｔ／２）ごとに設定しているが、これに限るものではない。例えば、２回の周期Ｔｂ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行うようにしてもよい。これにより、系Ｂに対しては、余分な割当を行わず効率的な割当を行うことが可能となる。

また、本スケジュール例では系Ｂの周期Ｔｂが系Ａの周期Ｔａの１／２倍の長さである例を述べたが、系Ｂの周期Ｔｂが系Ａの周期Ｔａに対して１／ｎ（ｎは自然数）であれば、同様の結果が得られる。

また、ｍ×Ｔａ＝ｎ×Ｔｂ（ｍ，ｎは自然数）となるように設定してもよい。この場合には、系Ａについてはｍ周期毎、系Ｂについてはｎ周期毎に、互いの系の下り方向の時間割当の終了時刻および上り方向の時間割当の開始時刻を一致させればよい。これにより、互いの系の下り方向の時間割当の終了時刻および上り方向の時間割当の開始時刻が一致するときに、効率的な伝送を行うことができる。

（スケジューリング例６）
図１３は、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。この図に示す例では、系ＢのＴＤＭＡの周期Ｔｂに対して１／２倍の周期で系ＡのＴＤＭＡの周期Ｔａが設定（Ｔａ＝Ｔ／２，Ｔｂ＝Ｔ）されている。

本スケジュール例では、図１３に示すように、系Ａの下り方向の時間割当の開始時刻と系Ｂの下り方向の時間割当の開始時刻とが時間Ｔ毎に一致し、系Ａの上り方向の時間割当の終了時刻と系Ｂの上り方向の時間割当の終了時刻とが時間Ｔ毎に一致するように設定する。

この際、系Ａ，系Ｂの下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ）については、下記の条件
ｔｕ（ａ） ＞ ｔｕ（ｂ），
ｔｄ（ａ） ＞ ｔｄ（ｂ），
ｔｕ（ａ）＋ｔｄ（ａ） ≦ Ｔ／２，
ｔｕ（ｂ）＋ｔｄ（ｂ） ≦ Ｔ
を用いて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、そのときの系Ａの下り方向の時間割当の開始時刻と同時刻に開始される系Ｂの下り方向の時間割当で系Ｂを通過する。また、受信機２からは当該下り方向の時間割当と同じ周期Ｔｂにおける上り方向の時間割当で上記のデータについてのＡＣＫが送信されて系Ｂを通過する。この系Ｂを通過したＡＣＫは、上記のデータが送信機１から送信された周期Ｔａの次の周期Ｔａにおける上り方向の時間割当で系Ａを通過して送信機１に到着する。したがって、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータのＡＣＫは、系Ａにおける次の周期Ｔａの上り方向の時間割当で送信機１に伝送される。

ここで、系Ａの周期ＴａはＴ／２なので、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、要求されている往復遅延時間がＴ以下の場合には、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、系Ａにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔａ（Ｔａ＝Ｔ／２）ごとに設定しているが、これに限らず、例えば、２回の周期Ｔａ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行うようにしてもよい。これにより、系Ａに対しては、余分な割当を行わず効率的な割当を行うことが可能となる。

また、本スケジュール例では系Ａの周期Ｔａが系Ｂの周期Ｔｂの１／２倍の長さである例を述べたが、系Ａの周期Ｔａが系Ｂの周期Ｔｂに対して１／ｎ（ｎは自然数）であれば、同様の結果が得られる。

また、ｍ×Ｔａ＝ｎ×Ｔｂ（ｍ，ｎは自然数）となるように設定してもよい。この場合には、系Ａについてはｍ周期毎、系Ｂについてはｎ周期毎に、互いの系の下り方向の時間割当の開始時刻および上り方向の時間割当の終了時刻を一致させればよい。これにより、互いの系の下り方向の時間割当の開始時刻および上り方向の時間割当の終了時刻が一致するときに、効率的な伝送を行うことができる。

（スケジューリング例７）
図１４は、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。この図に示す例では、系ＡのＴＤＭＡの周期Ｔａに対して１／２倍の周期で系ＢのＴＤＭＡの周期Ｔｂを設定（Ｔａ＝Ｔ，Ｔｂ＝Ｔ／２）されている。

本スケジュール例では、系Ａにおけるｋ番目（ｋは自然数）の周期Ｔａの下り方向の時間割当の開始時刻よりも、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の開始時刻の方が遅く、系Ａにおけるｋ番目の周期Ｔａの下り方向の時間割当の終了時刻よりも、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の終了時刻の方が遅くなるように設定されている。さらに、系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの上り方向の時間割当の開始時刻よりも、系Ａにおけるｋ番目の周期Ｔａの上り方向の時間割当の開始時刻の方が遅く、系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの上り方向の時間割当の終了時刻よりも、系Ａにおけるｋ番目の周期Ｔａの上り方向の時間割当の終了時刻の方が遅くなるように設定されている。

また、系Ａ，系Ｂの下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ）については、系Ａにおけるｋ番目の周期Ｔａの下り方向の時間割当の開始時刻と系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の開始時刻との差をΔｔｄ、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの上り方向の時間割当の開始時刻と系Ａにおけるｋ番目の周期Ｔａの上り方向の時間割当の開始時刻との差をΔｔｕ、系Ｂにおける下り方向の時間割当の終了時刻と上り方向の時間割当の開始時刻との差をｘとした場合に、下記の条件
Δｔｄ＋ｔｂ（ｂ）＋ｘ＋Δｔｕ＋ｔｕ（ａ） ≦ Ｔ
を用いて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａにおけるｋ番目の周期Ｔａの下り方向の時間割当で系Ａを通過したデータは、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当で系Ｂを通過して受信機２に伝送される。そして、そのデータについてのＡＣＫは、系Ｂの２×ｋ＋１番目の上り方向の時間割当で系Ｂを通り、系Ａにおけるｋ番目の周期Ｔａの上り方向の時間割当で系Ａを通過して送信機１に伝送される。

ここで、系Ａの周期ＴａはＴなので、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、要求されている往復遅延時間がＴ以下の場合にはＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、系Ｂにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔｂ（Ｔｂ＝Ｔ／２）ごとに設定しているが、これに限るものではない。例えば、２回の周期Ｔｂ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行うようにしてもよい。これにより、系Ｂに対しては、余分な割当を行わず効率的な割当を行うことが可能となる。

また、本スケジュール例では系Ｂの周期Ｔｂが系Ａの周期Ｔａの１／２倍の長さである例を述べたが、系Ｂの周期Ｔｂが系Ａの周期Ｔａに対して１／ｎ（ｎは自然数）であれば、同様の結果が得られる。

また、ｍ×Ｔａ＝ｎ×Ｔｂ（ｍ，ｎは自然数）となるように設定してもよい。この場合には、系Ａについてはｍ周期毎、系Ｂについてはｎ周期毎に、互いの系の下り方向の時間割当の終了時刻および上り方向の時間割当の開始時刻を上記のように設定すればよい。

以上のように、本実施形態における中継装置（制御命令装置，制御装置）３は、中継装置３によって接続される２つの系（系Ａ，系Ｂ）のＴＤＭＡの設定を行うものであり、両系を使用した伝送路上でＴＣＰの通信を行う際に、送信機１からデータを送信してから、そのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着するまでの時間が所定の時間（時間Ｔ）以下になるように、各系における伝送時間帯の割当を互いに関連づけて制御する。

これにより、ＴＣＰのＡＣＫの往復遅延時間を所定の値以下にすることが可能となり、往復遅延時間の増大に伴う伝送レートの低下の問題を解決することができる。

なお、上記した各スケジュール例では主に、ＴＤＭＡの１つの周期に対して、１回の上り方向の時間割当と１回の下り方向の時間割当とを行う例を示したが、周期を跨って設定した結果が図８から図１４に示した各スケジュール例のような時間割当になる割当方法を用いてもよい。

また、本実施形態では、中継装置３の通信制御部Ａ３１０３および通信制御部Ｂ３１０４が系Ａおよび系Ｂの時間割当を管理（制御）するものとしたが、これに限らず、中継装置３とは異なる装置（例えば送信機１および／または受信機２）が管理するようにしてもよい。

ただし、系Ａの時間割当の管理と系Ｂの時間割当の管理とを異なる装置で行う場合には、系Ａと系Ｂの周期がわずかに異なり、時間が経過したときに、装置間の動作クロックのズレに伴って、上りおよび下り方向の開始時刻に差が生じる可能性がある。そこで、そのような状況を考慮し、各系の割当時間のズレが所定値以上になったときに、各系のスケジュールを再設定するようにしてもよい。

例えば、上記スケジュール例１において、
ｔｄ ＝ Ｔ×Ｒ／ｒａ＋α，
ｔｕ ＝ Ｔ×Ｒ／ｒａ×ｓ／Ｓ＋β
となるようにｔｄおよびｔｕを与えておき、
Δｔ ＝ （系Ａの下りの開始時刻）−（系Ｂの下りの開始時刻）
のΔｔに対して、
Δｔ ＝ β、又は、Δｔ ＝ −α
となったときに、再スケジューリングを行うようにしてもよい。

これにより、各系（通信系）の時計を管理する装置同士の動作クロックがずれていても、各系における時刻を再設定し、ズレによって引き起こされる伝送遅延の増加を防ぐことができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１における各部材と同じ機能を有する部材には、実施形態１と同じ符号を用い、その説明を省略する。

図２は、本実施形態にかかるネットワーク（ネットワークシステム）の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態にかかるネットワークは、系Ａ，系Ｂ，系Ｃによって構成されている。系Ａおよび系ＢはＴＤＭＡによる時分割制御が可能であり、系ＣはＴＤＭＡによる時分割制御を行えない構成になっている。例えば、系Ａとしては無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ），系ＢとしてはＰＬＣ，系ＣとしてはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）が用いられる。ただし、各系の構成はこれに限るものではなく、種々の通信媒体を用いることができる。また、本実施形態では、系Ａと系Ｂとは異なる通信媒体を用いているが、これに限らず、同じ通信媒体を利用してもよい。

また、実施形態１では、２つの系Ａ，系Ｂを接続する中継装置３が、各系の時間割当のスケジューリングを行い、それに基づいて各系の時間割当を管理・制御していた。これに対して、本実施形態にかかるネットワークでは、各系の時間割当を管理・制御する制御装置と、各制御装置から各系の使用状況に関する情報を取得し、その情報に基づいて往復遅延時間を所定時間以内にするためのスケジューリングを行い、そのスケジューリング結果に基づく時間割当の管理・制御を各制御装置に要求する制御命令装置とを備えている。

図２に示すように、本実施形態にかかるネットワークは、送信機１、中継装置Ａ（制御装置）２２、中継装置Ｂ（制御装置）２３、受信機２、制御命令装置２５を備えている。送信機１および受信機２は実施形態１で説明したものと同様である。

中継装置Ａ２２は、系Ａと系Ｃとを相互に接続し、両系を用いてデータを送受信するための装置である。中継装置Ａ２２は、制御命令装置２５からの系Ａの時分割に関する制御要求に基づいて、系ＡのＴＤＭＡによる時分割制御を行う。

中継装置Ｂ２３は、系Ｂと系Ｃとを相互に接続し、両系を用いてデータを送受信するための装置である。中継装置Ｂ２３は、制御命令装置２５からの系Ｂの時分割に関する制御要求に基づいて、系ＢのＴＤＭＡによる時分割制御を行う。

なお、中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３は、制御部３１０２を備えない以外は実施形態１に示した中継装置３と同様の構成である。本実施形態では、制御部３１０２は制御命令装置２５に備えられる。

また、本実施形態にかかる中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３は、制御命令装置２５からの制御要求に応じて、指定された時刻または間隔で各系の時間割当を行う必要がある。そのため、中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３は、例えばＮＴＰ（Network Time Protocol）などの仕組みを用いて内部の時刻を同期している。なお、各中継装置を同期させるための手段はこれに限るものではない。また、各中継装置を同期させる手段は、ネットワーク上のどこに設けられていてもよく、例えば制御命令装置２５に設けられていてもよい。

制御命令装置２５は、中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３から系Ａおよび系Ｂの使用状況（通信状態）に関する情報を取得し、取得した結果に基づいて中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３に対してＴＤＭＡによる時分割制御の要求を行う。

図３２は、制御命令装置２５の内部構成を表すブロック図である。この図に示すように、制御命令装置２５は、処理部３３０１、通信部３３０３を備えている。

処理部３３０１は、制御部３１０２と通信制御部３３０４とを備えている。制御部３１０２は、ネットワーク上のＴＤＭＡ制御が可能な装置と通信部３３０３を介して通信することで、各系（ここでは系Ａおよび系Ｂ）の使用状況に関する情報を取得し、各系において必要な伝送帯域の確保が可能かを判断し、ネットワーク上の各装置に対して時分割制御に関する制御要求を行う一連の処理を実施する。なお、制御部３１０２の構成は、実施形態１と同様である。通信制御部３３０４は、通信部３３０３の動作を制御する。

処理部３３０１は、例えばＣＰＵ等のプロセッサからなり、処理部３３０１に備えられる各部材の機能は、図示しないＲＯＭ等に記憶されたソフトウェアを読み出して実行することによって実現される。つまり、処理部３３０１は各種制御処理を行うソフトウェア（ドライバソフト等）が動作させるプロセッサである。

通信部３３０３はネットワーク上の他の装置（ネットワーク機器）と通信するためのインタフェースであり、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔや無線ＬＡＮのＬＡＮカード、あるいはＰＬＣのモデムなどである（ただしこれらに限定されるものではない）。

次に、図３３を用いて、制御命令装置２５の制御部３１０２が、ネットワーク上の各装置（中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３）に制御要求を行う制御フローについて説明する。

制御部３１０２（初期化判定部３１１１）は、まず、ネットワーク上の各装置に対して、初期化が行われている否かの問い合わせを行う（Ｓ３４０１）。この問い合わせは、例えば、予め制御命令装置２５上に登録されている装置のみに対して行ってもよく、ブロードキャストでネットワーク上の全装置（全ネットワークノード）に対して行ってもよい。なお、ネットワーク上の各装置が自立的に初期化を行うようにしてもよく、その場合にはこの問い合わせおよびＳ３４０２の判定は省略してもよい。

制御部３１０２（初期化判定部３１１１）は、各装置から初期化が行われているか否かについての返答を受信し、各装置の初期化が行われているかどうかを判断する（Ｓ３４０２）。そして、初期化されていない場合、制御部３１０２（初期化要求部３１１２）は、通信部３３０３を介して各制御装置に備えられる通信制御部（中継装置Ａに備えられる通信制御部Ａ３１０３および中継装置Ｂに備えられる通信制御部Ｂ３１０４）に対して初期化要求を行う（Ｓ３４０６）。この初期化要求では、実施形態１と同様、ＴＤＭＡの周期、最初の周期の開始時刻などを設定する。

一方、Ｓ３４０２において初期化されていると判断した場合、制御部３１０２（使用状況取得部３１１３）は、ネットワーク上の対象装置（制御装置）に対して使用状況（通信状況）の問い合わせを行う（Ｓ３４０４）。使用状況とは、例えば、各系のＴＤＭＡの周期（サービス間隔）、次の周期の開始時刻（次のサービスの開始時刻）、各周期内で割当可能な期間の情報などである。

そして、制御部３１０２（スケジューリング可否判定部３１１４）は、各対象装置から使用状況に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、所定のスケジューリングが可能かどうかの判断を行う（Ｓ３４０５）。つまり、制御部３１０２（スケジューリング可否判定部３１１４）は、中継装置Ａ２２に備えられる通信制御部Ａ３１０３および中継装置Ｂ２３に備えられる通信制御部Ｂ３１０４から取得した各系のＴＤＭＡの周期、次の周期の開始時刻、各周期内で割当可能な期間の情報に基づいて、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる所定時間以内にするための所定のスケジューリングが可能かどうかを判断する。なお、この所定のスケジューリングについては、後述する。

Ｓ３４０５において所定のスケジューリングが可能であると判断した場合、制御部３１０２（制御要求部３１１５）は、対象となる系の時間割当を管理・制御する制御装置に対して伝送帯域を確保する要求を、通信部３３０３を介して送信する（Ｓ３４０６）。この要求には、必要に応じて、ＴＤＭＡの周期の変更要求を含めてもよい。例えば、対象装置が自立的に初期化を行うことですでにＴＤＭＡの周期が決定されているが、その周期が大きく、どのような割当を行ってもＴＣＰで必要な伝送帯域を確保できないような場合であって、かつ対象装置が周期変更の要求を受け付ける構成の場合（ただし、これに限定されない）に、ＴＤＭＡの周期の変更要求を含めるようにしてもよい。

一方、Ｓ３４０５において所定のスケジューリングを行えないと判断した場合、制御部３１０２（スケジューリング可否判定部３１１４）は、通信に必要な伝送帯域を確保できないと判断し、帯域確保の要求先（例えば、ユーザ）に対して、帯域確保が不可であったとの通知を行って処理を終了する。

次に、スケジューリング方法（上記所定のスケジューリング）について説明する。なお、以下に示すスケジュール例では、各系をパケットが通過するのに要する時間や、中継装置Ａ２２、中継装置Ｂ２３上での伝送に要する時間は無視して考えている。これらの時間を考慮する必要がある場合、特に限定されるものではないが、例えば、各系に割り当てられる時間に対してそれらの時間を加算すればよい。

（スケジューリング例８）
図１５は、本実施形態におけるスケジューリング方法の一例を示す説明図である。なお、この図に示すスケジューリング例における系Ａおよび系Ｂに対するスケジューリング方法は、実施形態１に示したスケジューリング例４と略同様である。ただし、系Ａと系Ｂとの間には、系Ｃが挟まれているため、例えば、通常の状況において系Ｃを各パケットが通過する最大時間Ｄを考慮して、
Δｔｄ ＞ Ｄ、かつ、Δｔｕ ＞ Ｄ
となるようにΔｔｄおよびΔｔｕを決定する。

本スケジュール例によれば、系Ｃにおける伝送時間がＤ以下であれば、実施形態１におけるスケジューリング例４と同様、ＴＣＰのＡＣＫは、送信機１からのデータの伝送が行われてから時間Ｔ以内に送信機１に到着する。したがって、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、ここでは、実施形態１におけるスケジューリング例４と略同様のスケジューリングを行う場合について説明したが、これに限らず、実施形態１で示した他のスケジューリング例と同様のスケジューリングを行うようにしてもよい。すなわち、実施形態１に示した各スケジューリング例を、系Ｃでの伝送時間を考慮した上で用いるようにしてもよい。

また、本実施形態では、中継装置Ａ２２に備えられる通信制御部Ａ３１０３が系Ａの時分割制御を行い、中継装置Ｂ２３に備えられる通信制御部Ｂ３１０４が系Ｂの時分割制御を行っているが、これに限るものではない。つまり、各系における通信状態を制御する装置は必ずしも中継装置でなくてもよい。例えば、図３に示すように、系Ａの時分割制御を送信機１が行い、系Ｂの時分割制御を受信機２が行うようにしてもよい。また、中継装置Ａ２２または中継装置Ｂ２３のいずれかが、系Ａおよび系Ｂの時分割制御を行うようにしてもよい。

また、本実施形態では、制御命令装置２５を、送信機１，中継装置Ａ２２，中継装置Ｂ２３，受信機２とは別に設けているが、これに限るものではない。すなわち、制御命令装置２５（制御部３１０２）の機能を、送信機１，中継装置Ａ２２，中継装置Ｂ２３，受信機２のいずれかに備えるようにしてもよい。

例えば、図４に示すように、系Ａの時分割制御を送信機１が行い、系Ｂの時分割制御を受信機２が行う構成において、送信機１が制御命令装置２５の機能を実行するようにしてもよい。言い換えれば、制御命令装置２５は、ある系を時分割制御する装置と一体に備えられる構成であってもよい。なお、伝送路上に備えられる装置に制御命令装置２５（制御部３１０２）の機能を備える場合、制御命令装置２５から送信される制御要求は、ＴＣＰによって各系を伝送されるデータとは異なる、プロトコルとして識別されない信号を用いて行うことが好ましい。

以上のように、本実施形態では、制御命令装置２５が、通信経路上にあるＴＤＭＡ制御可能な系を制御する各装置（制御装置）から使用状況に関する情報を取得し、その結果に基づいて、各系において送信機１−受信機２間で必要な伝送帯域を確保可能か否かを判断する。そして、伝送帯域を確保可能であれば、各装置に対して制御要求を送出する。

これにより、各系に対して、送信機１−受信機２間でＴＣＰを用いて伝送を行う場合の往復遅延時間を、所定の値以下にするように、各系において時間割当を行うことが可能になる。したがって、往復遅延時間の増大に伴う伝送レートの低下することを防止できる。

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１および２における各部材と同じ機能を有する部材には、実施形態１および２と同じ符号を用い、その説明を省略する。

図５は、本実施形態にかかるネットワーク（ネットワークシステム）の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態にかかるネットワークは、系Ａ，系Ｂ，系Ｃによって構成されており、これらの各系はそれぞれＴＤＭＡによる時分割制御が可能な構成になっている。例えば、系Ａとしては無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ），系ＢとしてはＰＬＣ，系ＣとしてはＵＷＢ（Ultra Wide Band）が用いられる。ただし、各系の構成はこれに限るものではなく、種々の通信媒体を用いることができる。また、本実施形態では、系Ａ，系Ｂ，系Ｃは互いに異なる通信媒体を用いているが、これに限らず、同じ通信媒体を利用してもよい。

図５に示すように、本実施形態にかかるネットワークは、送信機１、中継装置Ａ（制御装置）２２、中継装置Ｂ（制御装置）２３、受信機２、制御命令装置２５を備えている。

中継装置Ａ２２は、系Ａと系Ｂとを相互に接続し、両系を用いてデータを送受信するための装置である。系Ａおよび系Ｂは共にＴＤＭＡによる時分割制御での伝送帯域の確保が可能となっており、中継装置Ａ２２は、制御命令装置２５からの系Ａの時分割に関する制御要求に基づいて、系ＡのＴＤＭＡによる時分割制御を行う。なお、中継装置Ａ２２の構成は実施形態２に示したものと同様である。

中継装置Ｂ２３は、系Ｂと系Ｃとを相互に接続し、両系を用いてデータを送受信するための装置である。系Ｂおよび系Ｃは共にＴＤＭＡによる時分割制御での伝送帯域の確保が可能となっており、中継装置Ｂ２３は、制御命令装置２５からの系Ｂおよび系Ｃの時分割に関する制御要求に基づいて、系Ｂおよび系ＣのＴＤＭＡによる時分割制御を行う。なお、中継装置Ｂ２３は実施形態２に示した中継装置Ｂ２３と略同様である。ただし、本実施形態にかかる中継装置Ｂ２３は、実施形態２に示した構成に加えて、系Ｃの時分割制御を行う（系Ｃの時間割当を管理・制御する）ための通信制御部Ｃを備えている。この通信制御部Ｃの機能および構成は、通信制御部Ａ・Ｂと同様である。

また、本実施形態にかかる中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３は、制御命令装置２５からの制御要求に応じて、指定された時刻または間隔で各系の時間割当を行う必要がある。そのため、中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３は、例えばＮＴＰ（Network Time Protocol）のような仕組みを用いて内部の時刻を同期している。

制御命令装置２５は、中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３から、系Ａ，系Ｂ，系Ｃの使用状況（通信状態）に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて中継装置Ａ２２および中継装置Ｂ２３に対してＴＤＭＡによる時分割制御要求を行う。

制御命令装置２５の構成および動作（処理内容）は、実施形態２と略同様である。ただし、実施形態２とはスケジューリング方法が若干異なっている。ここで、本実施形態におけるスケジューリング方法について説明する。

（スケジューリング例９）
図１６は、本実施形態におけるスケジューリング方法の一例を示す説明図である。この図に示す例は、系Ａ，系Ｂ，系ＣのＴＤＭＡの周期Ｔが一致している場合の例である。

本スケジュール例では、図１６に示すように、各系における下り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻が一致し、各系における上り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻が一致するように設定する。

本スケジュール例では、この図に示すように、各周期内の系Ａにおける上り方向（受信機２→中継装置３→送信機１の方向）の時間割当の開始時刻および終了時刻と、系Ｂにおける上り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻とを一致させるように設定する。

この際、各系の上り方向の割当時間ｔｄと下り方向の割当時間ｔｕについては、実施形態１に示したスケジューリング例１と同様の考え方に基づき、次のように決定する。

すなわち、必要な伝送レートをＲ（ビット／秒）、系Ａの通信能力をｒａ（ビット／秒）、系Ｂの通信能力をｒｂ（ビット／秒）、系Ｃの通信能力をｒｃ（ビット／秒）、各系のＴＤＭＡの周期をＴとした時、
Ｔ×Ｒ ≦ ｍｉｎ（ｒａ×ｔｄ，ｒｂ×ｔｄ，ｒｃ×ｔｄ）
を満たすｔｄを下り方向の割当時間とする．なお、ｍｉｎ（ａ，ｂ，ｃ）は、ａ，ｂ，ｃの中で最小のものの値を意味する。

したがって、例えば、ｒａ＝ｒｂ＝ｒｃであれば、
ｔｄ ≧ Ｔ×Ｒ／ｒａ
となる。

また、１つのＴＣＰのパケットサイズをＳ，１つのＡＣＫのパケットサイズをｓとした場合、
Ｔ×Ｒ／Ｓ×ｓ ≦ ｍｉｎ（ｒａ×ｔｕ，ｒｂ×ｔｕ，ｒｃ×ｔｕ）
を満たすｔｕを上り方向の割当時間とする。

したがって、例えば、ｒａ ＝ ｒｂ＝ｒｃであれば、
ｔｕ ≧Ｔ×Ｒ／ｒａ×ｓ／Ｓ
となる。

本スケジュール例によれば、系Ａを通過したデータは中継装置Ａ２２で待ち時間なく系Ｂを通過し、中継装置Ｂ２３で待ち時間なく系Ｃを通過する。また、そのデータについてのＡＣＫも同様に、系Ｃを通過したＡＣＫは中継装置Ｂ２３で待ち時間なく系Ｂを通過し、中継装置Ａ２２で待ち時間なく系Ａを通過する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

また、本スケジュール例では、各系への上り方向および下り方向の割当時間が同じになる。このため、各系の通信能力が等しいような場合に、特に効率的な時間割当を行える。

なお、図１６に示したスケジューリング例では、各系の周期内に未使用の時間割当または他のストリームへの時間割当を設けているが、これに限らず、各周期を送信機１と受信機２との間の上り方向および下り方向の時間割当のみで構成するようにしてもよい。

（スケジューリング例１０）
図１７は、本実施形態におけるスケジューリング方法の一例を示す説明図である。この図に示す例は、系Ａ，系Ｂ，系ＣのＴＤＭＡの周期Ｔが一致している場合の例である。

本スケジュール例では、図１７に示すように、各系における下り方向の時間割当の終了時刻が一致し、各系における上り方向の時間割当の開始時刻が一致するように設定する。また、下り方向の時間割当の開始時刻については、系Ａより系Ｂが遅くなり、系Ｂより系Ｃが遅くなるように設定する。また、上り方向の時間割当の終了時刻については、系Ａより系Ｂが遅くなり、系Ｂより系Ｃが遅くなるように設定する。

この際、下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ），ｔｄ（ｃ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ），ｔｕ（ｃ）については、実施形態１に示したスケジューリング例２と同様の考え方に基づき、以下のように決定する。

必要な伝送レートをＲ（ビット／秒）、系Ａの通信能力をｒａ（ビット／秒）、系Ｂの通信能力をｒｂ（ビット／秒）、系Ｃの通信能力をｒｃ（ビット／秒）、各系のＴＤＭＡの周期をＴとした場合に、
Ｔ×Ｒ ≦ ｒａ×ｔｄ（ａ），
Ｔ×Ｒ ≦ ｒｂ×ｔｄ（ｂ），
Ｔ×Ｒ ≦ ｒｃ×ｔｄ（ｃ）
を満たすｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ），ｔｄ（ｃ）と、１つのＴＣＰのパケットサイズをＳ，１つのＡＣＫのパケットサイズをｓ、ＡＣＫパケットが系Ｂを通過するのに必要な時間をｄｂとした場合に、
Ｔ×Ｒ／Ｓ×ｓ ≦ ｒａ×ｔｕ（ａ），
Ｔ×Ｒ／Ｓ×ｓ ≦ ｒｂ×ｔｕ（ｂ），
Ｔ×Ｒ／Ｓ×ｓ ≦ ｒｃ×ｔｕ（ｃ）
を満たすｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ），ｔｕ（ｃ）とに、下記の条件
ｔｕ（ａ） ＞ ｔｕ（ｂ） ＞ｔｕ（ｃ），
ｔｄ（ａ） ＞ ｔｄ（ｂ） ＞ｔｕ（ｃ），
ｔｕ（ａ）＋ｔｄ（ａ） ≦Ｔ
を加えて決定する。

本スケジュール例によれば、系Ａを通過したデータは中継装置Ａ２２で待ち時間なく系Ｂを通過し、中継装置Ｂ２３で待ち時間なく系Ｃを通過する。また、そのデータについてのＡＣＫも同様に、系Ｃを通過したＡＣＫは中継装置Ｂ２３で待ち時間なく系Ｂを通過し、系Ｂを通過したＡＣＫは中継装置Ａ２２で待ち時間なく系Ａを通過する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

また、本スケジュール例では、各系への上り方向および下り方向の割当時間の長さが系Ａ＞系Ｂ＞系Ｃとなることから、各系の通信能力がｒｃ＞ｒｂ＞ｒａとなるような場合に、特に効率的な時間割当を行える。

なお、図１７に示したスケジューリング例では、各系における送信機１から受信機２の方向（下り方向）の時間割当と受信機２から送信機１の方向（上り方向）の時間割当とが連続するように設けられているが、これに限らず、各系における送信機１から受信機２の方向（下り方向）の時間割当と受信機２から送信機１の方向（上り方向）の時間割当との間に、未使用の時間割当または他のストリームへの時間割当を設けてもよい。

（スケジューリング例１１）
図１８は、本実施形態におけるスケジューリング方法の他の例を示す説明図である。この図に示す例は、系Ａ，系Ｂ，系ＣのＴＤＭＡの周期Ｔが一致している場合の例である。

本スケジュール例では、図１８に示すように、各系における下り方向の時間割当の開始時刻が一致し、各系における上り方向の時間割当の終了時刻が一致するように設定する。また、下り方向の時間割当の終了時刻については、系Ａより系Ｂが遅くなり、系Ｂより系Ｃが遅くなるように設定する。また、上り方向の時間割当の開始時刻については、系Ｃより系Ｂが遅くなり、系Ｂより系Ａが遅くなるように設定する。

この際、下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ），ｔｄ（ｃ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ），ｔｕ（ｃ）については、実施形態１に示したスケジューリング例３と同様の考え方に基づき、下記の条件
ｔｕ（ａ） ＜ ｔｕ（ｂ） ＜ ｔｕ（ｃ），
ｔｄ（ａ） ＜ ｔｄ（ｂ） ＜ ｔｄ（ｃ），
ｔｕ（ａ）＋ｔｄ（ａ） ≦ Ｔ
を用いて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、同一周期の系Ｂの下り方向の割当時間で系Ｂを通過し、同一周期の系Ｃの下り方向の割当時間で系Ｃを通過する。また、そのデータについてのＡＣＫも同様に、受信機２から送信されて系Ｃを通過したＡＣＫは、同一周期の系Ｂの上り方向の割当時間で系Ｂを通過し、同一周期の系Ａの上り方向の割当時間で系Ａを通過する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、各系への上り方向および下り方向の割当時間の長さが系Ａ＜系Ｂ＜系Ｃとなることから、各系の通信能力がｒａ＞ｒｂ＞ｒｃとなるような場合に、特に効率的な時間割当を行える。

また、図１８に示したスケジューリング例では、系Ｃにおける送信機１から受信機２の方向（下り方向）の時間割当と受信機２から送信機１の方向（上り方向）の時間割当とが連続するように設けられているが、これに限らず、系Ｃにおける送信機１から受信機２の方向（下り方向）の時間割当と受信機２から送信機１の方向（上り方向）の時間割当との間に、未使用の時間割当または他のストリームへの時間割当を設けてもよい。

（スケジューリング例１２）
図１９、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。この図に示す例は、系Ａ，系Ｂ，系ＣのＴＤＭＡの周期Ｔが一致している場合の例である。

本スケジュール例では、図１９に示すように、各系への下り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻を、それぞれ、系Ａ，系Ｂ，系Ｃの順で遅くなるように設定する。また、各系への上り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻を、それぞれ、系Ｃ，系Ｂ，系あの順で遅くなるように設定する。

この際、下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ），ｔｄ（ｃ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ），ｔｕ（ｃ）については、実施形態１に示したスケジューリング例４と同様の考え方に基づき、下記のように決定する。すなわち、系Ａと系Ｂとの下り方向の開始時刻の差をΔｔｄ（１）、系Ｂと系Ｃとの下り方向の開始時刻の差をΔｔｄ（２）、系Ｃと系Ｂとの上り方向の開始時刻の差をΔｔｕ（１）、系Ｂと系Ａとの上り方向の開始時刻の差をΔｔｕ（２）、系Ｃの下り方向の時間割当の終了時刻と系Ｃの上り方向の時間割当の開始時刻との差をｘ（図１９ではｘ＝０のため図示せず）とした場合に、下記の条件
Δｔｄ（１）＋Δｔｄ（２）＋ｔｂ（ｃ）＋ｘ＋Δｔｕ（１）＋Δｔｕ（２）＋ｔｕ（ａ） ≦ Ｔ
を用いて決定する。すなわち、系Ａにおける下り方向の時間割当の開始時刻から上り方向の時間割当の終了時刻までの時間が、時間Ｔ以下になるように設定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、同一周期の系Ｂの下り方向の割当時間で系Ｂを通過し、同一周期の系Ｃの下り方向の割当時間で系Ｂを通過する。また、そのデータについてのＡＣＫも同様に、受信機２から送信されて系Ｃを通過したＡＣＫは、同一周期の系Ｂの上り方向の割当時間で系Ｂを通過し、同一周期の系Ａの上り方向の割当時間で系Ａを通過する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、図１９に示したスケジューリング例では、系Ｃにおける送信機１から受信機２の方向（下り方向）の時間割当と受信機２から送信機１の方向（上り方向）の時間割当とが連続するように設けられているが、これに限らず、系Ｃにおける送信機１から受信機２の方向（下り方向）の時間割当と受信機２から送信機１の方向（上り方向）の時間割当との間に、未使用の時間割当または他のストリームへの時間割当を設けてもよい。

（スケジューリング例１３）
図２０は、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。この図に示すように、本スケジュール例では、系Ａの周期Ｔａの１／２倍の周期で系Ｂの周期Ｔｂが設定され、系Ａの周期Ｔａの１／４倍の周期で系Ｃの周期Ｔｃが設定されている（Ｔａ＝Ｔ，Ｔｂ＝Ｔ／２，Ｔｃ＝Ｔ／４）。

また、各系の下り方向の時間割当の終了時刻およびその次の各系の上り方向の時間割当の開始時刻が時間Ｔ毎に一致するように設定する。

この際、上り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ）と下り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ）については、実施形態１に示したスケジューリング例５と同様の考え方に基づき、下記の条件
ｔｕ（ａ） ＞ ｔｕ（ｂ） ＞ ｔｕ（ｃ），
ｔｄ（ａ） ＞ ｔｄ（ｂ） ＞ ｔｄ（ｃ），
ｔｕ（ａ）＋ｔｄ（ａ） ≦ Ｔ，
ｔｕ（ｂ）＋ｔｄ（ｂ） ≦ Ｔ／２，
ｔｕ（ｃ）＋ｔｄ（ｃ） ≦ Ｔ／４
を用いて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、そのときの系Ａの下り方向の時間割当の終了時刻と同時刻に終了する系Ｂの下り方向の時間割当および系Ｃの下り方向の時間割当で系Ｂおよび系Ｃを通過する。また、受信機２から送信されて系Ｃを通過した上記のデータについてのＡＣＫは、そのときの系Ｃの上り方向の時間割当の開始時刻と同時刻に開始される系Ｂの上り方向の時間割当および系Ａの上り方向の時間割当で系Ｂおよび系Ａを通過して送信機１に到着する。したがって、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、系Ｂにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔｂ（Ｔｂ＝Ｔ／２）ごとに設定し、系Ｃにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔｃ（Ｔｃ＝Ｔ／４）ごとに設定しているが、これに限るものではない。例えば、系Ｂについては２回の周期Ｔｂ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行い、系Ｃについては４回の周期Ｔｃ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行うようにしてもよい。これにより、系Ｂおよび系Ｃに対して、余分な割当を行わず効率的な割当を行うことが可能となる。

また、本スケジュール例では系Ｂの周期Ｔｂが系Ａの周期Ｔａの１／２倍、系Ｃの周期Ｔｃが系Ａの周期Ｔａの１／４倍の長さである例を述べたが、系Ｂの周期Ｔｂが系Ａの周期Ｔａに対して１／ｎ（ｎは自然数）、系Ｃの周期Ｔｃが系Ａの周期Ｔａに対して１／（２×ｎ）であれば、同様の結果が得られる。

なお、図２０に示したスケジューリング例では、各系の下り方向（送信機１から受信機２の方向）への時間割当の終了時刻が時間Ｔ毎に一致し、この終了時刻に連続して各系の次の上り方向（受信機２から送信機１の方向）の時間割当の開始時刻が設けられているが、これに限るものではない。例えば、各系の下り方向（受信機２から送信機１の方向）への時間割当の終了時刻が時間Ｔ毎に一致した後、各系の次の上り方向（受信機２から送信機１の方向）の時間割当の開始時刻までの間に、未使用の時間割当または他のストリームの時間割当を設けてもよい。

（スケジューリング例１４）
図２１は、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。この図に示すように、本スケジュール例では、系Ｃの周期Ｔｃの１／２倍の周期で系Ｂの周期Ｔｂが設定され、系Ｃの周期Ｔｃの１／４倍の周期で系Ａの周期Ｔａが設定されている（Ｔａ＝Ｔ／４，Ｔｂ＝Ｔ／２，Ｔｃ＝Ｔ）。

また、各系の上り方向の時間割当の終了時刻およびその次の各系の下り方向の時間割当の開始時刻が時間Ｔ毎に一致するように設定する。

この際、各系の下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ），ｔｄ（ｃ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ），ｔｕ（ｃ）については、実施形態１に示したスケジューリング例６と同様の考え方に基づき、下記の条件
ｔｕ（ａ） ＞ ｔｕ（ｂ） ＞ ｔｕ（ｃ），
ｔｄ（ａ） ＞ ｔｄ（ｂ） ＞ ｔｄ（ｃ），
ｔｕ（ａ）＋ｔｄ（ａ）＋ｔｄ（ｃ） ≦ Ｔ／２，
ｔｕ（ｃ）＋ｔｄ（ｃ） ≦ Ｔ
を用いて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータは、そのときの系Ａの下り方向の時間割当の開始時刻と同時刻に開始される系Ｂの下り方向の時間割当および系Ｃの下り方向の時間割当で系Ｂおよび系Ｃを通過する。また、受信機２からは当該下り方向の時間割当と同じ周期Ｔｂにおける上り方向の時間割当で上記のデータについてのＡＣＫが送信されて系Ｃを通過する。この系Ｃを通過したＡＣＫは、上記のデータが送信機１から送信された周期Ｔａの４周期後における上り方向の時間割当で系Ａを通過して送信機１に到着する。したがって、送信機１から送信されて系Ａを通過したデータのＡＣＫは、系Ａにおける４周期後の上り方向の時間割当で送信機１に伝送される。

ここで、系Ａの周期ＴａはＴ／４なので、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、要求されている往復遅延時間がＴ以下の場合には、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、系Ｂにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔｂ（Ｔｂ＝Ｔ／２）ごとに設定し、系Ａにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔａ（Ｔａ＝Ｔ／４）ごとに設定しているが、これに限るものではない。例えば、系Ｂについては２回の周期Ｔｂ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行い、系Ａについては４回の周期Ｔａ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行うようにしてもよい。これにより、系Ａおよび系Ｂに対して、余分な割当を行わず効率的な割当を行うことが可能となる。

また、本スケジュール例では系Ｂの周期Ｔｂが系Ｃの周期Ｔｃの１／２倍、系Ａの周期Ｔａが系Ｃの周期Ｔｃの１／４倍の長さである例を述べたが、系Ｂの周期Ｔｂが系Ｃの周期Ｔｃに対して１／ｎ（ｎは自然数）、系Ａの周期Ｔａが系Ｃの周期Ｔｃに対して１／（２×ｎ）であれば、同様の結果が得られる。

なお、図２１に示したスケジューリング例では、各系の上り方向（受信機２から送信機１の方向）への時間割当の終了時刻が時間Ｔ毎に一致し、この終了時刻に連続して各系の次の下り方向（送信機１から受信機２の方向）の時間割当の開始時刻が設けられているが、これに限るものではない。例えば、各系の上り方向（送信機１から受信機２の方向）への時間割当の終了時刻が時間Ｔ毎に一致した後、各系の次の下り方向（送信機１から受信機２の方向）の時間割当の開始時刻までの間に、未使用の時間割当または他のストリームの時間割当を設けてもよい。

（スケジューリング例１５）
図２２は、本実施形態におけるスケジューリング方法のさらに他の例を示す説明図である。この図に示すように、本スケジュール例では、系Ｃの周期Ｔｃの１／２倍の周期で系Ｂの周期Ｔｂが設定され、系Ｃの周期Ｔｃの１／４倍の周期で系Ａの周期Ｔａが設定されている（Ｔａ＝Ｔ／４，Ｔｂ＝Ｔ／２，Ｔｃ＝Ｔ）。

本スケジュール例では、系Ａにおける４×ｋ番目（ｋは自然数）の周期Ｔａの下り方向の時間割当の開始時刻よりも、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の開始時刻の方が遅く、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の開始時刻よりも系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの下り方向の時間割当の開始時刻の方が遅くなるように設定されている。また、系Ａにおける４×ｋ番目（ｋは自然数）の周期Ｔａの下り方向の時間割当の終了時刻よりも、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の終了時刻の方が遅く、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の終了時刻よりも系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの下り方向の時間割当の終了時刻の方が遅くなるように設定されている。つまり、各系の下り方向の割当時間の長さは、ｔｄ（ａ）＜ｔｄ（ｂ）＜ｔｄ（ｃ）となるように設定されている。

さらに、系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの下り方向の時間割当の開始時刻よりも、系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の開始時刻の方が遅く、系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の開始時刻よりも系Ａにおける４×ｋ＋３番目の周期Ｔａの下り方向の時間割当の開始時刻の方が遅く設定されている。また、系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの下り方向の時間割当の終了時刻よりも、系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の終了時刻の方が遅く、系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の終了時刻よりも系Ａにおける４×ｋ＋３番目の周期Ｔａの下り方向の時間割当の終了時刻の方が遅く設定されている。つまり、各系の上り方向の割当時間の長さは、ｔｕ（ａ）＜ｔｕ（ｂ）＜ｔｕ（ｃ）となるように設定されている。

また、各系の下り方向の割当時間ｔｄ（ａ），ｔｄ（ｂ），ｔｄ（ｃ）と上り方向の割当時間ｔｕ（ａ），ｔｕ（ｂ），ｔｕ（ｃ）については、系Ａにおける４×ｋ番目の周期Ｔａの下り方向の時間割当の開始時刻と系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の開始時刻との差をΔｔｄ（１）、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当の開始時刻と系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの下り方向の時間割当の開始時刻との差をΔｔｄ（２）、系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの上り方向の時間割当の終了時刻と系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの上り方向の時間割当の終了時刻との差をΔｔｕ（１）、系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの上り方向の時間割当の終了時刻と系Ａにおける４×ｋ＋３番目の周期Ｔｂの上り方向の時間割当の終了時刻との差をΔｔｕ（２）、系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの下り方向の時間割当の終了時刻と上り方向の時間割当の開始時刻との差をｘとした場合に、下記の条件
Δｔｄ（１）＋Δｔｄ（２）＋ｔｄ（ｃ）＋ｘ＋ｔｕ（ｃ）＋Δｔｕ（１）＋Δｔｕ（２） ≦ Ｔ
を用いて決定する。

本スケジュール例によれば、送信機１から送信されて系Ａにおける４×ｋ番目の周期Ｔａの下り方向の時間割当で系Ａを通過したデータは、系Ｂにおける２×ｋ番目の周期Ｔｂの下り方向の時間割当で系Ｂを通過し、系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの下り方向の時間割当で系Ｃを通過して受信機２に伝送される。そして、そのデータについてのＡＣＫは、系Ｃにおけるｋ番目の周期Ｔｃの上り方向の時間割当で系Ｃを通り、系Ｂにおける２×ｋ＋１番目の周期Ｔｂの上り方向の時間割当で系Ｂを通り、系Ａにおける４×ｋ＋３番目の周期Ｔａの上り方向の時間割当で系Ａを通過して送信機１に伝送される。ここで、系Ａの周期ＴａはＴ／４なので、送信機１からデータを送出してから時間Ｔ以内にそのデータについてのＡＣＫが送信機１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、要求されている往復遅延時間がＴ以下の場合にはＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

なお、本スケジュール例では、系Ａにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔａ（Ｔａ＝Ｔ／４）ごとに設定し、系Ｂにおける下り方向の時間割当および上り方向の時間割当を周期Ｔｂ（Ｔｂ＝Ｔ／２）ごとに設定しているが、これに限るものではない。例えば、４回の周期Ｔａ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行い、２回の周期Ｔｂ（すなわち時間Ｔ）ごとに１回だけ上り方向と下り方向の割当を行うようにしてもよい。これにより、系Ａおよび系Ｂに対しては、余分な割当を行わず効率的な割当を行うことが可能となる。

また、本スケジュール例では系Ｂの周期Ｔｂが系Ｃの周期Ｔｃの１／２倍の長さであり、系Ａの周期Ｔａが系Ｃの周期Ｔｃの１／４倍の長さである例を述べたが、系Ｂの周期Ｔｂが系Ｃの周期Ｔｃに対して１／ｎ（ｎは自然数）であり、系Ａの周期Ｔａが系Ｃの周期Ｔｃに対して１／（２×ｎ）であれば、同様の結果が得られる。

なお、図２２に示したスケジュール例では、各系の下り方向の割当時間の長さがｔｄ（ａ）＜ｔｄ（ｂ）＜ｔｄ（ｃ）となり、各系の上り方向の割当時間の長さがｔｕ（ａ）＜ｔｕ（ｂ）＜ｔｕ（ｃ）となるように設定しているが、これに限るものではない。例えば、各系の下り方向の割当時間の長さがｔｄ（ａ）＞ｔｄ（ｂ）＞ｔｄ（ｃ）となり、各系の上り方向の割当時間の長さがｔｕ（ａ）＞ｔｕ（ｂ）＞ｔｕ（ｃ）となるように設定してもよい。また、例えば、送信機１から系Ａにおけるｋ番目の周期の下り方向の時間割当で送信されたデータについてのＡＣＫが、系Ａにおけるｋ＋１番目の上り方向の時間割当で送信機２に到着するというようにスケジューリングを行ってもよい。

以上のように、本実施形態では、制御命令装置２５の使用状況取得部３１１３が、通信経路上にある３つ以上のＴＤＭＡ制御可能な系を時分割制御する各装置（制御装置）から使用状況に関する情報を取得し、その結果に基づいて、スケジューリング可否判定部３１１４が、各系において送信機１−受信機２間で必要な伝送帯域を確保可能か否かを判断する。そして、伝送帯域を確保可能であれば、制御要求部３１１５が上記判定したスケジュールに基づく時分割制御を行うように各制御装置に対して制御要求を送出する。

これにより、各系に対して、送信機１−受信機２間でＴＣＰを用いて伝送を行う場合の往復遅延時間を、所定の値以下にするように、各系において時間割当を行うことが可能になる。したがって、往復遅延時間の増大に伴う伝送レートの低下することを防止できる。

なお、本実施形態では、３つの系を跨って通信を行うネットワークについて説明したが、通信系路上に配される系の数はこれに限るものではなく、３つ以上の系で構成されるネットワークであってもよい。

また、本実施形態では、制御命令装置２５（制御要求部３１１５）からの制御要求に基づいて、中継装置Ａ２２に備えられる通信制御部Ａ３１０３が系Ａの時分割制御を行い、中継装置Ｂ２３に備えられる通信制御部Ｂ３１０４および通信制御部Ｃが系Ｂおよび系Ｃの時分割制御を行う構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、図６に示すように、系Ａの時分割制御を送信機１（Server）が行い、系Ｂの時分割制御を中継装置Ｂ２３（Bridge2）が行い、系Ｃの時分割制御を受信機２（client）が行うようにしてもよい。つまり、系Ａの時分割制御を行う通信制御部Ａ３１０３を送信機１に設け、系Ｂの時分割制御を行う通信制御部Ａ３１０４を中継装置Ｂ２３に設け、系Ｃの時分割制御を行う通信制御部Ｃを受信機２に設けてもよい。

〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１〜３における各部材と同じ機能を有する部材には、実施形態１〜３と同じ符号を用い、その説明を省略する。

図７は、本実施形態にかかるネットワーク（ネットワークシステム）のブロック図である。この図に示すように、本実施形態にかかるネットワークは、送信機Ａ７１、送信機Ｂ７６、中継装置Ａ（制御装置）７２、中継装置Ｂ（制御装置）７３、受信機Ａ７４、受信機Ｂ７７、制御命令装置２５によって構成されている。送信機Ａ７１と中継装置Ａ７２との間は系Ａ、中継装置Ａ７２と中継装置Ｂ７３との間は系Ｂ、中継装置Ｂ７３と受信機Ａ７４との間は系Ｃ、送信機Ｂ７６と中継装置Ａ７２との間は系Ｄ、中継装置Ｂ７３と受信機Ｂ７７との間は系Ｅを介してそれぞれ接続されている。つまり、本ネットワークは、系Ａ，系Ｂ，系Ｃ，系Ｄ，系Ｅの５つの系から構成されている。

なお、系Ａ，系Ｂ，系ＥにはＴＤＭＡによる時分割制御で伝送帯域が確保可能な通信媒体が用いられており、系Ｃ，Ｄは伝送帯域の確保ができない通信媒体が用いられている。例えば、系Ａには、無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ）、系ＢにはＰＬＣ、系Ｅには無線ＬＡＮ（８０２．１１ｅ）が用いられる（ただし、これに限定するものではない）。また、系Ｃと系Ｄには、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔが用いられる。

系Ａ→系Ｂ→系Ｃを介して送信機Ａ７１と受信機Ａ７４との間のストリーム伝送（ストリーム（Stream）Ａ）が、系Ｄ→系Ｂ→系Ｅを介して送信機Ｂ７６と受信機Ｂ７７との間のストリーム伝送（ストリームＢ）が行われる。すなわち、系ＢがストリームＡとストリームＢによって共有されている．
なお、本実施形態では、系Ｂは、ネットワーク内で各装置がデータの送受信をする際に、共通で使用されるいわゆるバックボーンとして利用されることを想定している。そのため、系Ｂの伝送能力を系Ａ及び系Ｅよりも大きくしている（ただし、これに限定されるものではない）。

送信機Ａ７１および送信機Ｂ７６の構成は、実施形態１に示した送信機１と同様である。また、受信機Ａ７４および受信機Ｂ７７の構成は、実施形態１に示した受信機２と同様である。

中継装置Ａ７２は、系Ａ，系Ｂ，系Ｄを相互に接続するための装置であり、各系に用いられる通信媒体に応じた通信インタフェースを備えたブリッジ装置である。本実施形態では、中継装置Ａ７２は、無線ＬＡＮとＥｔｈｅｒｎｅｔとＰＬＣの３つの通信インタフェースを備えている。また、中継装置Ａ７２は、系Ａの時分割制御を行う通信制御部Ａ３１０３と系Ｂの時分割制御を行う通信制御部Ｂ３１０４とを備えている。

中継装置Ｂ７３は、系Ｂ，系Ｃ，系Ｅを相互に接続するための装置であり、各系に用いられる通信媒体に応じた通信インタフェースを備えたブリッジ装置である。本実施形態では、中継装置Ｂ７３は、無線ＬＡＮとＥｔｈｅｒｎｅｔとＰＬＣの３つの通信インタフェースを備えている。また、中継装置Ｂ７３は、系Ｂの時分割制御を行う通信制御部Ａ３１０４と系Ｅの時分割制御を行う通信制御部Ｅとを備えている。通信制御部Ｅの構成は通信制御部Ａ３１０３およびＢ３１０４と同様である。

なお、中継装置Ａ７２および中継装置Ｂ７３は、制御命令装置２５からの制御要求に応じて、指定された時刻または間隔で系Ａ，Ｂ，Ｅの時間割当を行う必要がある。そのため、中継装置Ａ７２および中継装置Ｂ７３は、例えばＮＴＰ（Network Time Protocol）のような仕組みを用いて内部の時刻を互いに同期している。

制御命令装置２５の構成は、実施形態２に示した制御命令装置２５の構成と略同様である。制御命令装置２５は、中継装置Ａ７２および中継装置Ｂ７３から系Ａ，系Ｂ，系Ｅの使用状況（通信状態）に関する情報を取得し、取得した結果に基づいて中継装置Ａ７２および中継装置Ｂ７３に対して各系のＴＤＭＡによる時分割制御の要求を行う。

次に、制御命令装置２５の制御部３１０２が、ネットワークシステムに対して、送信機Ａ７１→中継装置Ａ７２→中継装置Ｂ７３→受信機Ａ７４の間で伝送されるストリームＡに対する伝送帯域の割当と、送信機Ｂ７６→中継装置Ａ７２→中継装置Ｂ７３→受信機Ｂ７７の間で伝送されるストリームＢに対する伝送帯域の割当とを順次行っていくときの処理について説明する。

ストリームＡについて伝送帯域の確保の要求を受けた場合、制御部３１０２（制御要求部３１１５）は、実施形態２で図３３に示したフローチャートに従って、通信部３３０３を介して中継装置Ａ７２に伝送帯域の制御要求を送信する。この際、系Ａおよび系Ｂにおける割当は、系Ａの伝送能力よりも系Ｂの伝送能力の大きく、通信は系Ａ→系Ｂ方向に行われるので、ここでは、実施形態１に示したスケジューリング例２の方法でスケジューリングを行う。図２３は、ストリームＡのための伝送帯域の確保が完了した時点での系Ａおよび系Ｂにおける時間割当の様子を示した説明図である。

ストリームＢについて伝送帯域の確保の要求を受けた場合、制御部３１０２（制御要求部３１１５）は、ストリームＡの時と同様に、実施形態２で図３３に示したフローチャートに従って、通信部３３０３を介して中継装置Ｂ７３に伝送帯域の制御要求を送信する。スケジューリング方法としては、系Ｅの伝送能力よりも系Ｂの伝送能力の大きく、通信は系Ｂ→系Ｅ方向に行われるので、ここでは、実施形態１に示したスケジューリング例３の方法を用いる。

この際、系Ｂは、ストリームＡによって一部時間の割当が行われている状態である。そのため、制御部３１０２（スケジューリング可否判定部３１１４）は、スケジューリングを行う際に、まず、系Ｂを単独で用いた場合に、系Ｂの空き時間によってストリームＢの伝送に必要な伝送量を確保できるか否かを判断する。

そして、伝送量を確保できるのであれば、系Ｂに対する割当時間を先に決定し、それに合わすように系Ｅに対する割当を決定する。図２４は、ストリームＢに対する伝送帯域の確保が終わった状態での、系Ｂおよび系Ｅの割当の状態を示した図である。

一方、系Ｂを単独で用いた場合に、系Ｂの空き時間によってストリームＢの伝送に必要な伝送量を確保することができないと判断した場合、制御部３１０２（スケジューリング可否判定部３１１４）は、ストリームＡおよびＢの系Ｂにおける時間割当を変更すれば（再スケジューリングを行えば）、ストリームＡおよびＢの伝送に必要な伝送量を確保できるか否かの判断を行う。なお、再スケジューリングを行ってもストリームＡおよびＢに必要な伝送量を確保できない場合、制御部３１０２（スケジューリング可否判定部３１１４）は、通信に必要な伝送帯域を確保できないと判断し、帯域確保の要求先（例えば、ユーザ）に対して、帯域確保が不可であった旨の通知を行い、処理を終了する。

以上のように本実施形態にかかるネットワークでは、１つの系（系Ｂ）を複数のストリーム（ストリームＡ，Ｂ）で共有している。そして、制御命令装置２５の使用状況取得部３１１３が、通信経路上にあるＴＤＭＡ制御可能な系を制御する各装置（制御装置）から使用状況に関する情報を取得し、その結果に基づいて、スケジューリング可否判定部３１１４が各系において各ストリームに必要な伝送帯域を確保可能か否かを判断する。そして、伝送帯域を確保可能なスケジューリングに基づいて各系の時分割制御を行うように、各系の時分割制御を行う制御装置に制御要求を送出する。

これにより、それぞれのストリームにおいて、ＴＣＰのＡＣＫの往復遅延時間を所定の値以下にすることができる。したがって、往復遅延時間の増大に伴う伝送レートの低下を防止できる。

なお、本実施形態では、系Ｃおよび系Ｄとして、伝送帯域の確保が行えない通信媒体を用いる例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、系Ｃおよび／または系Ｄが、伝送帯域の確保を行える通信媒体であってもよい。

また、例えば系Ｃは系Ａと同じ系（通信媒体）であってもよく、系Ｄは系Ｅと同じ系（通信倍体）であってもよい。この場合、例えば、図３４に示すような時間割当をそれぞれの系で行ってもよい。図３４に示すスケジューリング例は、系Ａ、系Ｂ、系ＣのＴＤＭＡの周期が一致している場合の例である。

このスケジュール例では、図３４に示すように、系Ａ，系Ｂ，系Ｃにおいて、ストリームＡの下り方向および上り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻が一致している。また、上り方向および下り方向の割当時間は、時間Ｔ以内に設定されている。

したがって、送信機Ａ７１からデータを送信した後、そのデータについてのＡＣＫが時間Ｔ以内に送信機Ａ７１に到着する。これにより、ＡＣＫの往復遅延時間はＴ以下になるので、ＡＣＫの往復伝送遅延の増大に伴って伝送レートが低下することを防止できる。

また、各系に用いる通信媒体は上記した例に限るものではない。例えば、全ての系を同じ通信媒体で構成してもよく、全ての系を異なる通信媒体で構成してもよく、あるいはそれ以外の組み合わせであってもよい。

また、上記各実施形態では、制御命令装置が所定のスケジューリングを行えない（伝送時間の割り当てができない）と判断した場合には、伝送時間の割り当てを行わないものとしている。

ただし、実行可能なスケジュール（実行可能な時間割当の組み合わせ）について、往復遅延時間ＲＴＴを算出することは可能である。そこで、往復遅延時間ＲＴＴに基づいて、必要な伝送レートＲを得るためのWindow Size Ｗを算出し、算出したWindow Size Ｗで伝送を行うようにしてもよい。

具体的には、制御命令装置２５に備えられる制御部３１０２に、実行可能なスケジュールについて、各系における時分割制御の周期、下り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻、上り方向の時間割当の開始時刻および終了時刻に基づいて、往復遅延時間ＲＴＴを算出する往復遅延時間算出部を設ける。また、制御部３１０２に、Ｒ＝Ｗ／ＲＴＴに基づいてWindow Size Ｗを算出するウインドウサイズ算出部を設ける。さらに、制御部３１０２に、算出したWindow Size Ｗが伝送路上の各装置で処理できるWindow Sizeであるかどうかを判断し、処理できるWindow Sizeである場合には、そのWindow Sizeを用いるように送信機に通知するウインドウサイズ設定部を設ける。これにより、送信機が、制御命令装置２５（ウインドウサイズ設定部）から通知される情報に基づいてWindow Sizeを設定することで、必要な伝送帯域の確保を行うことができる。

したがって、当初要求された往復時間で応答確認を伝送できないようなネットワーク（系の組み合わせ）においても、単位時間当たりの伝送量を増やすことができるので必要な伝送帯域を確保することが可能となる。

また、上記各実施形態に示した各スケジューリング例では、１つのＴＤＭＡの周期内において下り方向の時間割当と上り方向の時間割当とを１回づつ設けているが、これに限るものではない。例えば、通信媒体（系）の制御周期が大きな場合、図３５に示すように、１つのＴＤＭＡの周期内に複数の上り方向の時間割当と下り方向の時間割当とを行ってもよい。

図３５のように１周期内に５回の下り方向の時間割当を設ける場合、例えば、Window SizeをＷ＝４とすると、１周期で４×５＝２０のデータを送信できる。一方、１つのＴＤＭＡの周期内において下り方向の時間割当と上り方向の時間割当とを１回づつ設ける構成では、１周期でＷ＝４のデータしか送信できない。したがって、通信媒体（系）の制御周期が大きない場合には、上り方向および下り方向の時間割当を１周期内に複数設けることにより、伝送レートを向上させることができる。

また、１つの周期内に複数の上り方向の時間割当と下り方向の時間割当とを設定するスケジューリング方法と、上記したいずれかのスケジューリング方法とを組み合わせて用いてもよい。例えば、１つの周期内に複数の上り方向の時間割当と下り方向の時間割当とを設定するスケジューリング方法を、実施形態１に示したスケジューリング例４あるいは実施形態３に示したスケジューリング例１２における各系の時間割当方法として使用すれば、制御周期が大きな系においても、ＴＣＰのＡＣＫの往復遅延時間を所定の値以下にすることが可能となり、往復遅延時間の増大に伴う伝送レートの低下を防止できる。

なお、このように１つの周期内に複数の上り方向の時間割当と下り方向の時間割当とを設定するスケジューリング方法は、送信機と受信機との間で単一の系を用いて通信を行うネットワークにおいても適用できる。この場合、制御周期が大きな系であっても、ＴＣＰのＡＣＫの往復遅延時間を所定の値以下にすることが可能となり、往復遅延時間の増大に伴う伝送レートの低下を防止できる。

また、上記各実施形態においては、受信機→送信機方向（上り方向）の時間割当を、ＡＣＫのための伝送帯域として割り当てているがこれに限るものではない。例えば、ＡＣＫの伝送を、他のデータ伝送と共有可能なコンテンション・ピリオド（ＣＰ；Contention Period）において行うようにしてもよい。

ここで、コンテンション・ピリオドとは、制御装置が系上の各装置の送信権を管理しない期間である。この期間中は、例えば、ＤＣＦ（distributed coordination function）と呼ばれるアクセス方式が用いられる。ＤＣＦでは、ネットワーク上の各装置が通信媒体にデータが送信されているかどうかを監視する。そして、どの装置からもデータが送信されない状態が所定の期間（ＤＩＦＳと呼ばれる期間）継続したことを検出した場合は、バックオフタイマと呼ばれるダウンタイマの計時を開始する。バックオフタイマは、各装置において、所定の範囲でランダムな値から開始されるダウンタイマである。このバックオフタイマが０となった時点で通信媒体がアイドルであれば（どの機器からもデータが送信されない状態が継続されていれば）、その装置はデータの送信を開始することができる。すなわち、ランダムに決定された待ち時間が短い者がデータの送信権を得ることができる。

データの送信権を得た装置はデータを送信することができる。データの送信が終わったら、その装置は通信媒体にフレームが送信されているかどうかを監視するフェイズに戻り、同様の事が繰り返される。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅにおいては、ＤＣＦを拡張したＥＤＣＡＦ（enhanced distributed channel access function）と呼ばれるアクセス方式が用いられる。これは、バックオフタイマの大きさを送信するデータの種類によって変化させることにより、送信するデータの種類によって送信の優先度を調節するという仕組みと、データの送信権を得た機器が連続して複数のデータを送信する仕組みを追加した方式である。コンテンション・ピリオドにおいては、ＤＣＦとＥＤＣＡＦのどちらを用いてもよい。

また、上記各実施形態における制御命令装置の各ブロック、特に制御部３１０２およびそれに含まれる各ブロックは、上記したように、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現される。

すなわち、制御命令装置は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである制御命令装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記制御命令装置に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、制御命令装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

また、上記各実施形態における制御命令装置の各ブロック、特に制御部３１０２およびそれに含まれる各ブロックは、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよい。

本明細書に開示した実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、時分割によって伝送帯域が確保される通信媒体を用いてデータの伝送を行うネットワークであって、送信側の装置が、送信したデータの応答確認を受信側の装置から受信した後に次のデータを送信できるようにしたネットワークに適用できる。

本発明の一実施形態にかかるネットワークの構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態にかかるネットワークの構成を示すブロック図である。 図２に示したネットワークの変形例を示すブロック図である。 図２に示したネットワークの変形例を示すブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかるネットワークの構成を示すブロック図である。 図５に示したネットワークの変形例を示すブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかるネットワークの構成を示すブロック図である。 図１に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図１に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図１に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図１に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図１に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図１に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図１に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図２に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図５に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図５に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図５に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図５に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図５に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図５に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図５に示したネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。 図７に示したネットワークにおいて、ストリームＡのための伝送帯域の確保が完了した時点での系Ａおよび系Ｂにおける時間割当を示した説明図である。 図７に示したネットワークにおいて、ストリームＢに対する伝送帯域の確保が終わった状態での系Ｂおよび系Ｅにおける時間割当を示した説明図である。 ＴＤＭＡ制御によって時分割制御された従来の伝送路の様子を表す図である。 ＴＤＭＡ制御によって時分割制御された従来の伝送路における、Window SizeおよびＲＴＴとスループットとの関係を示す説明図である。 ＴＤＭＡ制御を用いてＴＣＰによるリアルタイムにデータを伝送する従来のネットワークにおける、伝送状態の一例を示す説明図である。 複数の系からなる従来のネットワークの一例を示す説明図である。 図２８のネットワークにおけるデータ伝送の様子を示す説明図である。 図１に示したネットワークに備えられる中継装置の内部構成を示すブロック図である。 図３０に示した中継装置が、図１に示したネットワークに備えられる各系のＴＤＭＡによる時分割の制御を行うときの処理の流れを示すフロー図である。 図２に示したネットワークに備えられる制御命令装置の内部構成を表すブロック図である。 図３２に示した制御命令装置が、図２に示したネットワークに備えられる各系のＴＤＭＡによる時分割の制御を行う制御装置に、制御要求を行うときの処理の流れを示すフロー図である。 図７に示したネットワークにおいて、系Ａおよび系Ｄを無線ＬＡＮ１（８０２．１１ｅ）、系Ｃおよび系Ｅを無線ＬＡＮ２（８０２．１１ｅ）とした場合のスケジューリング例を示した説明図である。 本発明のネットワークにおける時分割のスケジューリング方法の一例を示す説明図である。

符号の説明

１，７１，７６ 送信機（送信装置）
２ 受信機（受信装置）
３ 中継装置
２２，２３，７２，７３ 中継装置
２５ 制御命令装置（通信制御装置）
３１０１ 処理部
３１０２ 制御部
３１０３，３１０４ 通信制御部
３１０７ プロトコル変換部
３１１１ 初期化判定部
３１１２ 初期化要求部
３１１３ 使用状況取得部
３１１４ スケジューリング可否判定部
３１１５ 制御要求部
３３０１ 処理部

Claims (24)

1. 時分割によって伝送時間帯を制御される複数の通信媒体を介して送信装置と受信装置との間でデータの伝送を行うネットワークであって、上記送信装置は、上記受信装置にデータを送信した後、当該データについての応答確認を上記受信装置から受信した後に次のデータを送信できるネットワークに備えられ、上記各通信媒体の時分割制御を行う制御装置に、自身の指定するスケジュールに基づく時分割制御を行わせる通信制御装置であって、
   上記送信装置が上記受信装置にデータを送信してから当該データについての応答確認を受信するまでの時間である往復遅延時間が必要な伝送レートを得ることのできる所定の時間になるように、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当を互いに関連づけて上記スケジュールを設定する制御手段を備えていることを特徴とする通信制御装置。
2. 上記制御装置と一体に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
3. 上記制御装置は、上記通信媒体の少なくとも２つを中継する中継装置であることを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
4. 上記制御手段は、
   上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、
   上記各通信媒体における上記第１の時間割当の終了時刻が一致し、上記第２の時間割当の開始時刻が一致するように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
5. 上記制御手段は、
   上記各通信媒体における上記第１の時間割当の開始時刻が一致し、かつ、
   上記各通信媒体における上記第２の時間割当の終了時刻が一致するように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項４に記載の通信制御装置。
6. 上記制御手段は、
   上記各通信媒体における上記第１の時間割当の開始時刻が、送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、
   上記各通信媒体における上記第２の時間割当の終了時刻が、受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項４に記載の通信制御装置。
7. 上記制御手段は、
   上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、
   上記各通信媒体における上記第１の時間割当の開始時刻が一致し、上記第２の時間割当の終了時刻が一致するように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
8. 上記制御手段は、
   上記各通信媒体における上記第１の時間割当の終了時刻が、送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、
   上記各通信媒体における上記第２の時間割当の開始時刻が、受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項７に記載の通信制御装置。
9. 上記制御手段は、
   上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、
   上記各通信媒体において、上記第１の時間割当の開始時刻が送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第１の時間割当の終了時刻が送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第２の時間割当の開始時刻が受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第２の時間割当の終了時刻が受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
10. 上記制御手段は、
    上記各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期を通信媒体毎に異ならせ、
    上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、
    上記各通信媒体における上記第１の時間割当の終了時刻が上記所定の時間毎に少なくとも１回一致し、上記第２の時間割当の開始時刻が上記所定の時間毎に少なくとも１回一致するように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
11. 上記制御手段は、
    上記各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期が、送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次１／ｍ倍（ｍは自然数）となるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１０に記載の通信制御装置。
12. 上記制御手段は、
    上記各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期が、送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次ｎ倍（ｎは自然数）となるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１０に記載の通信制御装置。
13. 上記制御手段は、
    上記各通信媒体における伝送時間帯の割当の周期を通信媒体毎に異ならせ、
    上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に少なくとも１回ずつ設け、かつ、
    上記各通信媒体において、上記第１の時間割当の開始時刻が送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第１の時間割当の終了時刻が送信装置側に配置される通信媒体から受信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第２の時間割当の開始時刻が受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなり、上記第２の時間割当の終了時刻が受信装置側に配置される通信媒体から送信装置側に配置される通信媒体に向かって順次遅くなるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
14. 上記制御手段は、
    上記各通信媒体において、上記第１の時間割当および上記第２の時間割当を、上記所定の時間毎に１回ずつ設けるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の通信制御装置。
15. 上記制御手段は、
    上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に複数回ずつ設けるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
16. 上記制御手段は、
    上記各通信媒体における上記第２の時間割当を、上記受信装置から送信された情報のみを伝送可能な伝送時間帯とするように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項４〜１５のいずれか１項に記載の通信制御装置。
17. 上記制御手段は、
    上記各通信媒体における上記第２の時間割当を、上記受信装置から送信された情報だけではなく、当該各通信媒体を介して通信を行う他の装置から送信された情報も伝送可能な伝送時間帯とするように、上記スケジュールを設定することを特徴とする請求項４〜１５のいずれか１項に記載の通信制御装置。
18. 往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる時間にするように上記スケジュールを設定できるかどうかを判定する可否判定手段を備え、
    上記制御手段は、
    上記可否判定手段が、往復遅延時間を必要な伝送レートを得ることのできる時間にするように上記スケジュールを設定できないと判定した場合に、
    上記ネットワークにおいて実行可能なスケジュールについて、上記各通信媒体における時分割制御の周期と、上記第１の時間割当の開始時刻および終了時刻と、上記第２の時間割当の開始時刻および終了時刻とに基づいて、上記往復遅延時間を算出し、
    上記算出した往復遅延時間と必要な伝送レートとに基づいて、当該必要な伝送レートを実現できるようにするために、上記送信装置が一度に送信すべきデータ量を算出し、
    上記送信装置が一度に送信できるデータ量を、上記算出したデータ量に基づいて設定させることを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
19. 上記ネットワークに備えられる複数の上記制御装置の時刻を同期させる同期手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
20. ＴＣＰを用いて通信を行うネットワークに備えられる上記制御装置に、自身の指定するスケジュールに基づく時分割制御を行わせることを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
21. 時分割によって伝送時間帯を制御される通信媒体を介して送信装置と受信装置との間でデータの伝送を行うネットワークであって、上記送信装置は、上記受信装置にデータを送信した後、当該データについての応答確認を上記受信装置から受信した後に次のデータを送信できるネットワークに備えられ、上記各通信媒体の時分割制御を行う制御装置に、自身の指定するスケジュールに基づく時分割制御を行わせる通信制御装置であって、
    上記送信装置が上記受信装置にデータを送信してから当該データについての応答確認を受信するまでの時間である往復遅延時間が必要な伝送レートを得ることのできる所定の時間になるように、上記スケジュールを設定する制御手段を備え、
    上記制御手段は、
    上記各通信媒体において、送信装置から送信されるデータを受信装置の方向へ伝送する第１の時間割当と、受信装置から送信される当該データについての応答確認を送信装置の方向へ伝送することが可能な第２の時間割当とを、上記所定の時間毎に複数回ずつ設けるように、上記スケジュールを設定することを特徴とする通信制御装置。
22. 時分割によって伝送時間帯を制御される複数の通信媒体を介して送信装置と受信装置との間でデータの伝送を行うネットワークであって、上記送信装置は、上記受信装置にデータを送信した後、当該データについての応答確認を上記受信装置から受信した後に次のデータを送信できるネットワークに備えられ、上記各通信媒体の時分割制御を行う制御装置に時分割制御を行わせる通信制御方法であって、
    上記送信装置が上記受信装置にデータを送信してから当該データについての応答確認を受信するまでの時間である往復遅延時間が必要な伝送レートを得ることのできる所定の時間になるように、上記各通信媒体における伝送時間帯の割当を互いに関連づけたスケジュールに基づいて上記制御装置を制御することを特徴とする通信制御方法。
23. 請求項１〜２１のいずれか１項に記載の通信制御装置を動作させる通信制御プログラムであって、コンピュータを上記制御手段として機能させるための通信制御プログラム。
24. 請求項２３に記載の通信制御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。

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