JP2017123508A - Wireless gateway that suppresses control signal to wide area wireless network depending on congestion of short-range wireless network, program, and method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless gateway, a program, and a method capable of suppressing a control signal to a wide area wireless network based on a packet originated from devices, with respect to a wireless gateway in which a plurality of devices are connected via a short-range wireless network.SOLUTION: A wireless gateway has: a congestion detection buffer 11 that temporarily stores a packet received from a plurality of devices 2 via a short-range wireless network for a predetermined time period; congestion determination means 12 that determines whether or not a predetermined number of packets or more are stored in the congestion detection buffer; a transmission delay buffer 13 that stores a packet outputted from the congestion detection buffer 11 when the congestion determination means determined that a predetermined number of packets or more are stored in the congestion detection buffer; and waiting state control means 14 that transmits the packets stored in the transmission delay buffer to the wide area wireless network at an arbitrary timing.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、広域無線ネットワークへ発信する制御信号(シグナリング)の輻輳を抑制する技術に関する。   The present invention relates to a technique for suppressing congestion of a control signal (signaling) transmitted to a wide area wireless network.

近年、IoT(Internet of Things)/M2M(Machine-to-Machine)デバイスを用いた通信サービスが普及してきている。大量に分散設置されたIoT/M2Mデバイスは、自動的に、比較的小容量の情報パケットを頻繁に発信する。この点で、ユーザによって操作されるスマートフォンや携帯電話機のように、データをバースト的に送受信する通信とは異なる。そのために、モバイルネットワークとしてのLTE(Long Term Evolution)網に対する、端末やデバイスから発生するシグナリングのトラヒックパターンも変化してきている。   In recent years, communication services using IoT (Internet of Things) / M2M (Machine-to-Machine) devices have become widespread. IoT / M2M devices distributed in large quantities automatically and frequently transmit relatively small information packets. This is different from communication in which data is transmitted and received in bursts, such as a smartphone or a mobile phone operated by a user. Therefore, the traffic pattern of signaling generated from terminals and devices for the LTE (Long Term Evolution) network as a mobile network is also changing.

従来、制御信号のトラヒック量が増加する原因として、端末にインストールされたアプリケーションが、サーバプッシュ機能(例えばメッセージの着信確認におけるリアルタイム的通信)を実現するために、定期的にネットワークに接続することがある。これに対し、アプリケーション毎に実現しているサーバプッシュ機能を集約し、制御信号のトラヒック量を削減する技術がある(例えば非特許文献1参照)。但し、多数の端末からネットワークへの接続のタイミングが同期することによって発生する制御信号スパイクを、直接的に防ぐことは難しい。   Conventionally, as an increase in the amount of traffic of control signals, an application installed in a terminal may periodically connect to a network in order to realize a server push function (for example, real-time communication for confirming arrival of a message). is there. On the other hand, there is a technique for reducing the amount of control signal traffic by consolidating server push functions realized for each application (see Non-Patent Document 1, for example). However, it is difficult to directly prevent a control signal spike that occurs when the timings of connection from a large number of terminals to the network are synchronized.

また、多数の端末間で同時に発生するネットワーク接続のタイミングをずらすことを目的とした、アプリケーション開発者向けガイドラインも策定されている(例えば非特許文献2参照)。但し、大量に存在する全てのアプリケーションが、ガイドラインに従うことは現実的に困難である。   In addition, guidelines for application developers have been established for the purpose of shifting the timing of network connections that occur simultaneously between a large number of terminals (see Non-Patent Document 2, for example). However, it is practically difficult for all applications that exist in large quantities to follow the guidelines.

更に、ハードウェアベースの通信制御方式NSRM(Network Socket Request Management)によってネットワーク接続を時間的に集約し、接続回数を削減することによって、制御信号のトラヒック量を削減する技術もある(例えば非特許文献3参照)。この技術によれば、端末の通信インタフェースを制御するチップに実装され、バックグランド状態(ユーザが操作していない状態)の時間(例えば10分間のうちの1分間)でのみ、アプリケーションに対して通信を許可する(例えば非特許文献4参照)。NSRMをハードウェアベースで実装した場合、例えば10分間のうち1分間のみ通信を許可するなど、長時間に渡って通信を制限するという問題もある。   Furthermore, there is also a technique for reducing the amount of control signal traffic by aggregating network connections temporally by a hardware-based communication control method NSRM (Network Socket Request Management) and reducing the number of connections (for example, non-patent literature). 3). According to this technology, it is mounted on a chip that controls a communication interface of a terminal, and communicates with an application only in a background state (a state in which the user is not operating) (for example, 1 minute out of 10 minutes). (For example, refer nonpatent literature 4). When NSRM is implemented on a hardware basis, there is also a problem that communication is restricted for a long time, for example, communication is allowed only for 1 minute in 10 minutes.

一方で、ユーザ操作中の通信に対して、端末が制御信号スパイクの抑制通信制御を実行した場合、ユーザの体感品質の劣化が懸念される。そのために、抑制通信制御は、バックグランド状態に限って実行するのが好ましい。   On the other hand, when the terminal executes the communication control for suppressing the control signal spike for the communication during the user operation, there is a concern that the user's quality of experience is deteriorated. Therefore, it is preferable to execute the suppression communication control only in the background state.

更に、端末毎にネットワーク接続のタイミングを分散させるべく、一時的な送信キューを備える技術もある(例えば非特許文献4及び特許文献1参照)。この技術によれば、各端末が、制御信号スパイクの発生が懸念される際に、送信キューに送信パケットを一時的に振り分ける。具体的には、端末が、バックグランド時に、ソフトウェアベースで数秒程度、パケット送信を停止させる。ハードウェアベースで実装する技術と比較して、実装上の制約が少なく、ネットワーク接続の集約によって制限される時間帯をできる限り短くすることができる。この技術は、ユーザにとって体感品質が劣化しないように、バックグラウンドに限って通信制御を実行する。例えば端末のディスプレイがOFFであれば、バックグラウンドであると判断する。   Further, there is a technique that includes a temporary transmission queue in order to distribute the timing of network connection for each terminal (see, for example, Non-Patent Document 4 and Patent Document 1). According to this technique, each terminal temporarily distributes a transmission packet to a transmission queue when there is a concern about occurrence of a control signal spike. Specifically, the terminal stops packet transmission for about several seconds on a software basis in the background. Compared to a hardware-based technology, there are fewer implementation restrictions, and the time period limited by the aggregation of network connections can be made as short as possible. In this technique, communication control is executed only in the background so that the quality of experience for the user does not deteriorate. For example, if the display of the terminal is OFF, it is determined that the background is present.

更に、多数の端末が一斉にネットワークに接続する場面として、端末が緊急地震速報(ETWS(Earthquake and Tsunami Warning Systems)又はEEWS(Earthquake Early Warning System))を受信した際に、通信タイミングを制御する技術もある(例えば非特許文献5参照)。   Furthermore, as a scene where many terminals are connected to the network all at once, a technology that controls the communication timing when the terminal receives an earthquake early warning (ETWS (Earthquake and Tsunami Warning Systems) or EEWS (Earthquake Early Warning System)) (See Non-Patent Document 5, for example).

図1は、デバイスが無線ゲートウェイを介してインターネットに接続するシステム構成図である。   FIG. 1 is a system configuration diagram in which a device connects to the Internet via a wireless gateway.

IoT/M2Mデバイス2は、例えばLTE網のような広域無線ネットワークに直接的に接続する場合もあれば、無線ゲートウェイ1を介して広域無線ネットワークに接続する場合もある。無線ゲートウェイを介した場合であっても、その配下の少なくとも1つのデバイスがパケットを発信する毎に、無線ゲートウェイは、LTE網に接続しなければならない。端末やデバイスは、LTE網に情報パケットを発信する毎に、基地局に対して無線リソースの割当要求を送信し、複数の制御信号をやりとりする。割当要求の送信タイミングは、例えばRACH(Random Access CHannel)によってランダムに決定される。   The IoT / M2M device 2 may be directly connected to a wide area wireless network such as an LTE network, or may be connected to the wide area wireless network via the wireless gateway 1. Even when a wireless gateway is used, the wireless gateway must be connected to the LTE network every time at least one device under its control transmits a packet. Each time a terminal or device transmits an information packet to the LTE network, it transmits a radio resource allocation request to the base station and exchanges a plurality of control signals. The transmission timing of the allocation request is determined randomly by, for example, RACH (Random Access CHannel).

ここで、広域無線ネットワークから見た場合、例えば定時毎に、基地局に対して大量の数の制御信号が発生する傾向がある。例えば毎朝7時丁度のようなタイミングでは、膨大な数の無線リソースの割当要求が同時に発生する。このような場合、LTE網は、制御信号スパイクの発生よって、多数の制御信号を処理できなくなる場合がある。   Here, when viewed from the wide area wireless network, for example, a large number of control signals tend to be generated for the base station at regular intervals. For example, at the timing of just 7:00 every morning, an enormous number of radio resource allocation requests are generated simultaneously. In such a case, the LTE network may not be able to process a large number of control signals due to occurrence of control signal spikes.

特開2015−207835号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-207835

Open Mobile Alliance, Always Online Infrastructure (AOI)、[online]、[平成27年12月18日検索]、インターネット<URL:http://member.openmobilealliance.org/ftp/Public documents/CD/AOI/>Open Mobile Alliance, Always Online Infrastructure (AOI), [online], [Search December 18, 2015], Internet <URL: http://member.openmobilealliance.org/ftp/Public documents / CD / AOI /> GSMA Technical Projects, Smarter Apps for Smarter Phones, GSMA Smarter App documents, April 2012、[online]、[平成27年12月18日検索]、インターネット<URL:http://www.gsma.com/technicalprojects/smarter-afpps-for-smarter-phones>GSMA Technical Projects, Smarter Apps for Smarter Phones, GSMA Smarter App documents, April 2012, [online], [December 18, 2015 search], Internet <URL: http://www.gsma.com/technicalprojects/smarter -afpps-for-smarter-phones> Qualcomm, Managing Background Data Traffic in Mobile Devices, Qualcomm Incorporated, January 2012、[online]、[平成27年12月18日検索]、インターネット<URL:http://www.qualcomm.com/media/documents/managing-background-data-traffi c-mobile-devices>Qualcomm, Managing Background Data Traffic in Mobile Devices, Qualcomm Incorporated, January 2012, [online], [December 18, 2015 search], Internet <URL: http://www.qualcomm.com/media/documents/managing -background-data-traffi c-mobile-devices> 荒井大輔、渡里雅史、大岸智彦、「LTE制御信号スパイクの発生を抑制する端末制御方式の提案と評価」、電子情報通信学会信学技報 Vol.114 No.29 文献番号:IN2014-13 発表日 2014/05/08、[online]、[平成27年12月18日検索]、インターネット<URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/40020089430>Daisuke Arai, Masafumi Watari, Tomohiko Ogishi, “Proposal and Evaluation of Terminal Control Method to Suppress the Generation of LTE Control Signal Spike”, IEICE Technical Report Vol.114 No.29 Publication #: IN2014-13 2014/05/08, [online], [December 18, 2015 search], Internet <URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/40020089430> Daisuke Arai, Tomohiko Ogishi, Masafumi Watari, Shigehiro Ano, Masakatsu Nishigaki, Hiroshi Mineno: UE-based Network Access Timing Control Scheme for Avoiding Signaling Spikes, Proceedings of 2015 IEEE International Conference on Communications (Mobile and Wireless Networking Symposium), pp.3604-3609, June 2015.Daisuke Arai, Tomohiko Ogishi, Masafumi Watari, Shigehiro Ano, Masakatsu Nishigaki, Hiroshi Mineno: UE-based Network Access Timing Control Scheme for Avoiding Signaling Spikes, Proceedings of 2015 IEEE International Conference on Communications (Mobile and Wireless Networking Symposium), pp.3604 -3609, June 2015. 3GPP TR 37.868 V11.0.0 (2011-09)、[online]、[平成27年12月18日検索]、インターネット<http://www.qtc.jp/3GPP/Specs/37868-b00.pdf>3GPP TR 37.868 V11.0.0 (2011-09), [online], [Search on December 18, 2015], Internet <http://www.qtc.jp/3GPP/Specs/37868-b00.pdf>

図2は、従来技術における多数のデバイスからのパケット転送を表す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing packet transfer from a number of devices in the prior art.

図2によれば、複数のIoT/M2Mデバイス2が、広域無線ネットワークへ、直接的に、又は、無線ゲートウェイ(スマートフォン)1を介して間接的に、パケットを送信している。各デバイス2は、自ら必要時にパケットを自動的に発信する。無線ゲートウェイ1は、デバイス2との間で近距離無線ネットワークによって接続されており、デバイス2からパケットを受信する。   According to FIG. 2, a plurality of IoT / M2M devices 2 are transmitting packets directly to a wide area wireless network or indirectly via a wireless gateway (smartphone) 1. Each device 2 automatically transmits a packet when necessary. The wireless gateway 1 is connected to the device 2 by a short-range wireless network, and receives a packet from the device 2.

図2によれば、例えば7:00丁度のような定時に、多数のデバイス2が一斉同時に、パケットを発信しようとしている。これによって、広域無線ネットワークから見ると、大量のシグナリング(制御信号)が突発的に発生する。広域無線ネットワークは、このような制御信号スパイクの負荷に耐えることができるように、通信事業設備を増強する必要があり、コストの増加にもつながる。   According to FIG. 2, for example, a large number of devices 2 are trying to transmit packets simultaneously at a fixed time such as 7:00. As a result, when viewed from the wide area wireless network, a large amount of signaling (control signal) is suddenly generated. The wide area wireless network needs to enhance the communication business equipment so that it can withstand such a control signal spike load, which leads to an increase in cost.

1台のスマートフォン配下で、複数のデバイスが同一タイミングで発信し、スマートフォンがそのパケットを転送したとしても、広域無線ネットワークで直ぐに輻輳が発生するわけではない。しかしながら、膨大な数のユーザによって、膨大な数のデバイスが使用されており、それらのデバイスは、様々な場面で、送信タイミングも一致する傾向が強い。例えば、特定の地域に突発的な災害や気象の変化が発生した場合、活動量の変化を通知するデバイスが存在した場合には、その地域にあるスマートフォンから、デバイスの通信を実行するために制御信号が同時刻に発生し、輻輳が発生する。また例えば、緊急地震速報(ETWS(Earthquake and Tsunami Warning Systems)又はEEWS(Earthquake Early Warning System))を受信した場合もある(例えば非特許文献5参照)。   Even if a plurality of devices transmit at the same timing under one smartphone and the smartphone transfers the packet, congestion does not occur immediately in the wide area wireless network. However, an enormous number of users are using an enormous number of devices, and these devices tend to have the same transmission timing in various situations. For example, if there is a sudden disaster or change in weather in a specific area, and there is a device that notifies the change in activity, control is performed to execute device communication from a smartphone in that area. A signal is generated at the same time and congestion occurs. In addition, for example, an earthquake early warning (ETWS (Earthquake and Tsunami Warning Systems) or EEWS (Earthquake Early Warning System)) may be received (see, for example, Non-Patent Document 5).

このように、大量のIoT/M2Mデバイスが広域無線ネットワークに接続することによって、無線リソースの割当要求(制御信号)が発生するタイミングの重複が発生しやすくなり、結果的に、輻輳に基づく通信品質の劣化が発生する原因となる。   As described above, when a large number of IoT / M2M devices are connected to a wide area wireless network, it is easy to cause overlapping timings when radio resource allocation requests (control signals) are generated. As a result, communication quality based on congestion is increased. Cause deterioration.

そこで、本発明は、複数のデバイスが近距離無線ネットワークを介して接続する無線ゲートウェイについて、これらデバイスから発信されたパケットに基づく広域無線ネットワークへの制御信号を抑制することができる無線ゲートウェイ、プログラム及び方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention relates to a wireless gateway in which a plurality of devices are connected via a short-range wireless network, a wireless gateway capable of suppressing a control signal to a wide-area wireless network based on a packet transmitted from these devices, a program, and It aims to provide a method.

本発明によれば、複数のデバイスと近距離無線ネットワークを介して接続すると共に、他方で広域無線ネットワークと通信可能な無線ゲートウェイにおいて、
近距離無線ネットワークを介して複数のデバイスから受信したパケットを、所定時間だけ一時的に蓄積する輻輳検知バッファと、
輻輳検知バッファに所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定する輻輳判定手段と、
輻輳判定手段によって真と判定された際に、輻輳検知バッファから出力されたパケットを蓄積する送信遅延バッファと、
送信遅延バッファに蓄積されたパケットを、任意の時間タイミングで、広域無線ネットワークへ送信する待ち状態制御手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, in a wireless gateway that connects to a plurality of devices via a short-range wireless network and can communicate with a wide-area wireless network on the other hand,
A congestion detection buffer that temporarily accumulates packets received from a plurality of devices via a short-range wireless network for a predetermined time;
Congestion determination means for determining whether or not a predetermined number of packets are accumulated in the congestion detection buffer;
A transmission delay buffer for accumulating packets output from the congestion detection buffer when determined to be true by the congestion determination means;
Waiting state control means for transmitting the packet stored in the transmission delay buffer to the wide area wireless network at an arbitrary time timing is provided.

本発明の無線ゲートウェイにおける他の実施形態によれば、
待ち状態制御手段は、広域無線ネットワークに対して無線リソースの割り当てを要求した後、送信遅延バッファから取得したパケットを送信することも好ましい。
According to another embodiment of the wireless gateway of the present invention,
It is also preferable that the waiting state control means transmits the packet acquired from the transmission delay buffer after requesting radio resource allocation to the wide area radio network.

本発明の無線ゲートウェイにおける他の実施形態によれば、
輻輳検知バッファ及び送信遅延バッファは、Linux(登録商標)におけるNetfilter機能のOUTPUTチェインによって構成され、
待ち状態制御手段は、他の端末又は無線ゲートウェイとの間で分散して設定された異なる時間タイミングで、バッファしている送信パケットをバースト的に送信することも,好ましい。
According to another embodiment of the wireless gateway of the present invention,
The congestion detection buffer and the transmission delay buffer are configured by the OUTPUT chain of the Netfilter function in Linux (registered trademark).
It is also preferable that the waiting state control means transmits the buffered transmission packet in a burst manner at different time timings set in a distributed manner with other terminals or wireless gateways.

本発明の無線ゲートウェイにおける他の実施形態によれば、
輻輳検知バッファは、デバイスから受信したパケットのみを蓄積し、
送信遅延バッファは、輻輳検知バッファから出力されたパケットと、アプリケーション及び/又はユーザデータに基づいて送信すべきパケットとの両方を蓄積する
ことも好ましい。
According to another embodiment of the wireless gateway of the present invention,
The congestion detection buffer accumulates only the packets received from the device,
The transmission delay buffer preferably stores both the packet output from the congestion detection buffer and the packet to be transmitted based on the application and / or user data.

本発明の無線ゲートウェイにおける他の実施形態によれば、
デバイスから発信されるパケットには、製造種別を表すデバイスIDが付与されており、
輻輳検知バッファは、デバイスID毎にパケットを蓄積し、
輻輳判定手段は、デバイスID毎に、所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定することも好ましい。
According to another embodiment of the wireless gateway of the present invention,
A device ID indicating the manufacturing type is assigned to the packet transmitted from the device,
The congestion detection buffer accumulates packets for each device ID,
It is also preferable that the congestion determination unit determines whether or not a predetermined number of packets have been accumulated for each device ID.

本発明の無線ゲートウェイにおける他の実施形態によれば、
パケットは、IoT(Internet of Things)/M2M(Machine-to-Machine)デバイスから発信されたものであり、
当該無線ゲートウェイは、ユーザ操作に基づくスマートフォンであることも好ましい。
According to another embodiment of the wireless gateway of the present invention,
Packets originate from IoT (Internet of Things) / M2M (Machine-to-Machine) devices,
The wireless gateway is also preferably a smartphone based on a user operation.

本発明によれば、複数のデバイスと近距離無線ネットワークを介して接続すると共に、他方で広域無線ネットワークと通信可能な装置に搭載されたコンピュータを機能させる無線ゲートウェイ用のプログラムにおいて、
近距離無線ネットワークを介して複数のデバイスから受信したパケットを、所定時間だけ一時的に蓄積する輻輳検知バッファと、
輻輳検知バッファに所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定する輻輳判定手段と、
輻輳判定手段によって真と判定された際に、輻輳検知バッファから出力されたパケットを蓄積する送信遅延バッファと、
送信遅延バッファに蓄積されたパケットを、任意の時間タイミングで、広域無線ネットワークへ送信する待ち状態制御手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, in a program for a wireless gateway for connecting a plurality of devices via a short-range wireless network and causing a computer mounted on an apparatus capable of communicating with a wide-area wireless network to function,
A congestion detection buffer that temporarily accumulates packets received from a plurality of devices via a short-range wireless network for a predetermined time;
Congestion determination means for determining whether or not a predetermined number of packets are accumulated in the congestion detection buffer;
A transmission delay buffer for accumulating packets output from the congestion detection buffer when determined to be true by the congestion determination means;
The computer is caused to function as a waiting state control means for transmitting the packet stored in the transmission delay buffer to the wide area wireless network at an arbitrary timing.

本発明によれば、複数のデバイスと近距離無線ネットワークを介して接続すると共に、他方で広域無線ネットワークと通信可能な装置のパケット転送方法において、
装置は、
近距離無線ネットワークを介して複数のデバイスから受信したパケットを、所定時間だけ一時的に蓄積する第1のステップと、
第1のステップについて所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップによって真と判定された際に、輻輳検知バッファから出力されたパケットを蓄積する第3のステップと、
第3のステップによって蓄積されたパケットを、任意の時間タイミングで、広域無線ネットワークへ送信する第4のステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, in a packet transfer method for an apparatus that is connected to a plurality of devices via a short-range wireless network and can communicate with a wide-area wireless network on the other hand,
The device
A first step of temporarily storing packets received from a plurality of devices via a short-range wireless network for a predetermined time;
A second step of determining whether or not a predetermined number or more packets have been accumulated for the first step;
A third step of accumulating packets output from the congestion detection buffer when determined to be true by the second step;
And a fourth step of transmitting the packet accumulated in the third step to the wide area wireless network at an arbitrary time timing.

本発明の無線ゲートウェイ、プログラム及び方法によれば、複数のデバイスが近距離無線ネットワークを介して接続する無線ゲートウェイについて、これらデバイスから発信されたパケットに基づく広域無線ネットワークへの制御信号を抑制することができる。   According to the wireless gateway, the program, and the method of the present invention, for a wireless gateway in which a plurality of devices are connected via a short-range wireless network, the control signal to the wide area wireless network based on a packet transmitted from these devices is suppressed. Can do.

本発明の無線ゲートウェイによれば、近距離無線ネットワーク側の輻輳状態を検知し、輻輳発生と判定した場合のみ、広域無線ネットワークへ送信すべきパケット(デバイスからのパケット、アプリケーションからのパケット、ユーザデータのパケットを含む)に遅延を付与する。これによって、広域無線ネットワークのシステム全体で見たときに、膨大な数の端末やデバイスから発生する無線リソースの割当要求に基づく制御信号スパイクの発生を抑制することができる。   According to the wireless gateway of the present invention, a packet to be transmitted to a wide-area wireless network (a packet from a device, a packet from an application, user data) is detected only when the congestion state on the short-range wireless network side is detected and it is determined that congestion has occurred. A delay). As a result, it is possible to suppress the occurrence of control signal spikes based on radio resource allocation requests generated from a large number of terminals and devices when viewed in the entire wide area wireless network system.

デバイスが無線ゲートウェイを介してインターネットに接続するシステム構成図である。1 is a system configuration diagram in which a device connects to the Internet via a wireless gateway. 従来技術における多数のデバイスからのパケット転送を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the packet transfer from many devices in a prior art. 本発明における無線ゲートウェイの機能構成図である。It is a function block diagram of the radio | wireless gateway in this invention. 異なるトラヒックモデルを表すグラフである。It is a graph showing a different traffic model. 多数のデバイスについてほぼ同時にパケットを発信した回数を表すグラフであある。It is a graph showing the frequency | count which transmitted the packet substantially simultaneously about many devices. 送信有効/無効タイミングを表す説明図である。It is explanatory drawing showing a transmission valid / invalid timing. 本発明における多数のデバイスからのパケット転送の分散を表す説明図である。It is explanatory drawing showing dispersion | distribution of the packet transfer from many devices in this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図3は、本発明における無線ゲートウェイの機能構成図である。   FIG. 3 is a functional configuration diagram of the wireless gateway in the present invention.

本発明の無線ゲートウェイ1は、複数のデバイスと近距離無線ネットワークを介して接続すると共に、他方で広域無線ネットワークと通信可能なものである。無線ゲートウェイ1は、アクセスポイントのような専用機であってもよいし、テザリングを想定したユーザ所有のスマートフォンや携帯電話機であってもよい。   The wireless gateway 1 of the present invention is connected to a plurality of devices via a short-range wireless network, and on the other hand, can communicate with a wide area wireless network. The wireless gateway 1 may be a dedicated machine such as an access point, or may be a user-owned smartphone or mobile phone that assumes tethering.

広域無線ネットワークは、例えばLTEや3Gのような広域通信網であり、近距離無線ネットワークは、例えばBluetooth(登録商標)やZigbee(登録商標)、PLCであってもよいし、無線LAN(Local Area Network)であってもよい。無線ゲートウェイ1は、近距離無線ネットワークを介して、複数のデバイス2と通信することができる。デバイス2は、例えばタグやウェアラブルデバイスのようなIoT/M2Mデバイスである。   The wide area wireless network is, for example, a wide area communication network such as LTE or 3G, and the short distance wireless network may be, for example, Bluetooth (registered trademark), Zigbee (registered trademark), PLC, or wireless LAN (Local Area Network). Network). The wireless gateway 1 can communicate with a plurality of devices 2 via a short-range wireless network. The device 2 is an IoT / M2M device such as a tag or a wearable device.

無線ゲートウェイ1は、デバイス2から近距離無線ネットワークを介して受信したパケットを、広域無線ネットワークを介して所定のアプリケーションサーバへ転送する。無線ゲートウェイ1がスマートフォンである場合、デバイスのパケットの転送制御用のベースアプリケーション(無線ゲートウェイ用のプログラム)として構成されたものであってもよい。   The wireless gateway 1 transfers a packet received from the device 2 via the short-range wireless network to a predetermined application server via the wide-area wireless network. If the wireless gateway 1 is a smartphone, it may be configured as a base application (wireless gateway program) for device packet transfer control.

尚、本発明によって抑制される広域無線ネットワークの制御信号スパイクは、通信開始時に、スマートフォン(無線ゲートウェイ)が基地局へ送信する、無線リソースの割当要求(Random Access Channel, RACH)に基づく。即ち、大量のデータの送受信に基づく輻輳とは異なる。また、本発明によれば、端末が広域無線ネットワークと通信開始前の状態(無線リソースの割当前)を前提としており、広域無線ネットワークから端末へ、何らかの輻輳制御信号を送信することもできない。   The control signal spike of the wide area wireless network suppressed by the present invention is based on a radio resource allocation request (Random Access Channel, RACH) transmitted from the smartphone (wireless gateway) to the base station at the start of communication. That is, it is different from congestion based on transmission / reception of a large amount of data. Further, according to the present invention, it is assumed that the terminal is in a state before starting communication with the wide area wireless network (before radio resource allocation), and any congestion control signal cannot be transmitted from the wide area wireless network to the terminal.

図3の無線ゲートウェイ1によれば、輻輳検知バッファ11と、輻輳判定部12と、送信遅延バッファ13と、待ち状態制御部14とを有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させる無線ゲートウェイ用のプログラムを実行することによって実現される。これら機能は、スマートフォンに搭載されたOS(Operating System)のカーネルプログラムに適用されたものであることが好ましい。具体的には、Android(登録商標)OSのカーネルとなるLinux(登録商標)に適用されたものであってもよい。尚、これら機能構成部の処理の流れは、パケット転送方法としても理解できる。   3 includes the congestion detection buffer 11, the congestion determination unit 12, the transmission delay buffer 13, and the waiting state control unit 14. These functional components are realized by executing a program for a wireless gateway that causes a computer mounted on the apparatus to function. These functions are preferably applied to an OS (Operating System) kernel program installed in a smartphone. Specifically, it may be applied to Linux (registered trademark) which is a kernel of Android (registered trademark) OS. The processing flow of these functional components can be understood as a packet transfer method.

[輻輳検知バッファ11]
輻輳検知バッファ11は、近距離無線ネットワークを介して複数のデバイス2から受信したパケットを、所定時間だけ一時的に蓄積する。ここで、輻輳検知バッファ11は、デバイス2から受信したパケットのみを蓄積する。輻輳検知バッファ11は、具体的には、後述する送信遅延バッファ13と共に、Linux(登録商標)におけるNetfilter機能のOUTPUTチェインによって構成される。
[Congestion detection buffer 11]
The congestion detection buffer 11 temporarily accumulates packets received from the plurality of devices 2 via the short-range wireless network for a predetermined time. Here, the congestion detection buffer 11 accumulates only the packets received from the device 2. Specifically, the congestion detection buffer 11 is composed of an output chain of a Netfilter function in Linux (registered trademark) together with a transmission delay buffer 13 described later.

輻輳検知バッファ11によって遅延される所定時間は、輻輳発生を検知するために必要な時間分だけであって、非常に短い時間とし、具体的には例えば100ミリ秒以下であってもよい。そのバッファは、デバイス2からのパケットの発生傾向を分析できる程度のものである。本発明によれば、前述した非特許文献5に記載された技術と比較して、輻輳発生の有無に関わらず、輻輳検知バッファによって輻輳検知のための遅延が常に付与される点で相違する。   The predetermined time delayed by the congestion detection buffer 11 is only a time necessary for detecting the occurrence of congestion, and is a very short time. For example, it may be 100 milliseconds or less. The buffer is of such a level that the tendency of packet generation from the device 2 can be analyzed. The present invention is different from the technique described in Non-Patent Document 5 described above in that a delay for congestion detection is always provided by the congestion detection buffer regardless of the occurrence of congestion.

[輻輳判定部12]
輻輳判定部12は、輻輳検知バッファ11に所定数以上のパケットが蓄積された場合、輻輳発生と判定する。輻輳判定部12は、輻輳検知バッファ11に蓄積されたパケット毎に、「デバイスID及び受信時刻」を記録して管理するものであってもよい。受信時刻から現在時刻までの時間差を算出し、その時間差が所定時間範囲となるパケットの数を計数する。即ち、所定時間範囲のパケット数が所定数以上となる場合、近距離無線ネットワークで「輻輳発生」と判定する。
[Congestion determination unit 12]
The congestion determination unit 12 determines that congestion has occurred when a predetermined number of packets are accumulated in the congestion detection buffer 11. The congestion determination unit 12 may record and manage “device ID and reception time” for each packet accumulated in the congestion detection buffer 11. A time difference from the reception time to the current time is calculated, and the number of packets in which the time difference falls within a predetermined time range is counted. That is, when the number of packets in the predetermined time range is equal to or greater than the predetermined number, it is determined that “congestion has occurred” in the short-range wireless network.

輻輳判定部12は、デバイス2からのパケットの発生頻度を判定している。ここで、輻輳判定部12は、輻輳検知バッファ11に蓄積されたパケット数に関わらず、例えばトラヒックモデルに基づいて輻輳時(Synchronized)/通常時を判定するものであってもよい(例えば非特許文献6参照)。   The congestion determination unit 12 determines the frequency of occurrence of packets from the device 2. Here, regardless of the number of packets accumulated in the congestion detection buffer 11, the congestion determination unit 12 may determine, for example, a time of congestion (Synchronized) / normal time based on a traffic model (for example, non-patented). Reference 6).

図4は、異なるトラヒックモデルを表すグラフである。   FIG. 4 is a graph showing different traffic models.

図4によれば、横軸を経過時間(単位:秒)とし、縦軸をトラヒック発生確率とする。輻輳判定部12は、デバイスからのパケットの発生頻度が、トラヒックモデル1又はトラヒックモデル2のいずれに近いのか?によって判定する。トラヒックモデル2に近いと判定された場合、「輻輳発生」と判定する。   According to FIG. 4, the horizontal axis is the elapsed time (unit: seconds), and the vertical axis is the traffic occurrence probability. Does the congestion determination unit 12 have the frequency of occurrence of packets from the device closer to the traffic model 1 or the traffic model 2? Determine by. If it is determined that the traffic model 2 is close, it is determined that “congestion has occurred”.

<デバイスID毎に輻輳を検知する実施形態>
デバイス2から発信されるパケットには、製造種別を表すデバイスIDが付与されている。製造種別とは、例えばメーカ種別であってもよい。具体的には、近距離無線インタフェースにBluetooth(登録商標)を用いる場合、Bluetoothアドレス(48bit)が使用されており、このうち24bitは、OUI(Organizationally Unique Identifier)と称され、製造者を識別することができる。この実施形態では、輻輳検知バッファ11は、デバイスID毎にパケットを蓄積する。これによって、輻輳判定部12は、デバイスID毎に、所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定することができる。
<Embodiment for detecting congestion for each device ID>
A packet transmitted from the device 2 is given a device ID indicating a manufacturing type. The manufacturing type may be, for example, a manufacturer type. Specifically, when Bluetooth (registered trademark) is used for the short-range wireless interface, a Bluetooth address (48 bits) is used, and 24 bits of these are called OUI (Organizationally Unique Identifier) and identify the manufacturer. be able to. In this embodiment, the congestion detection buffer 11 accumulates packets for each device ID. Thereby, the congestion determination unit 12 can determine whether or not a predetermined number or more of packets are accumulated for each device ID.

デバイスからのパケットの到着頻度によって輻輳を判定する本発明によれば、通常状態(輻輳が発生していない状態)には、デバイスからのパケットの到着頻度に偏りが無いことを暗黙的に期待している(偏りがあった場合、高頻度にパケットが到着していることで、本来、輻輳ではないにもかかわらず輻輳と判定し、パケットに遅延を不必要に付与することになる)。特に、同一メーカのデバイスほど、実装上、同一の送信タイミングでパケットを発信しようとする傾向がある。例えばAndroid(登録商標)OS対応のスマートフォンには、AndroidOS対応の周辺デバイスが接続する。その場合、ユーザに対してデバイス間で相互に連携したサービスを提供することができる一方で、それら複数のデバイスの送信タイミングも一致する傾向が強い。   According to the present invention in which congestion is determined based on the arrival frequency of packets from the device, it is implicitly expected that there is no bias in the arrival frequency of packets from the device in the normal state (the state where congestion does not occur). (If there is a bias, the packet arrives at a high frequency, so it is determined that the packet is not congested but is inherently congested, and a delay is added to the packet unnecessarily). In particular, devices of the same manufacturer tend to transmit packets at the same transmission timing in terms of implementation. For example, a peripheral device compatible with Android OS is connected to a smartphone compatible with Android (registered trademark) OS. In this case, while it is possible to provide a service in which the devices cooperate with each other to the user, there is a strong tendency that the transmission timings of the plurality of devices also coincide.

図5は、多数のデバイスについてほぼ同時にパケットを発信した回数を表すグラフであある。図5によれば、特定のデバイス同士で、ほぼ同時にパケットを発信した回数が多いことが確認できる。   FIG. 5 is a graph showing the number of times packets are transmitted almost simultaneously for a large number of devices. According to FIG. 5, it can be confirmed that there are many times that packets are transmitted almost simultaneously between specific devices.

そこで、本発明によれば、同時に発生する可能性が高いデバイスを、論理的に単一のデバイスとして扱うこととする。例えばメーカAによって製造され、連携して動作する複数のデバイスが存在した場合、これらデバイス群から発信されたパケットを、本発明のように論理的に単一のデバイスとしない場合には、輻輳判定を誤判定する可能性がある。具体的には、同一のメーカであれば、同時期に複数のデバイスから通信が発生することは、通常状態(輻輳が発生していない)であるにもかかわらず、誤って、輻輳状態と判定する可能性がある。   Therefore, according to the present invention, devices that are likely to occur simultaneously are logically handled as a single device. For example, when there are a plurality of devices that are manufactured by the manufacturer A and operate in cooperation with each other, if the packets transmitted from these devices are not logically a single device as in the present invention, the congestion determination is performed. May be misjudged. Specifically, if the same manufacturer, communication from multiple devices at the same time is erroneously determined to be a congestion state even though it is in a normal state (no congestion has occurred) there's a possibility that.

尚、他の実施形態として、パケットの発生頻度を事前に学習し、同じタイミングで通信を行う可能性の高いデバイスをクラスタリングし、クラスタ毎に輻輳検知バッファを備えたものであってもよい。   As another embodiment, it is possible to learn the packet occurrence frequency in advance, cluster devices that are likely to communicate at the same timing, and include a congestion detection buffer for each cluster.

[送信遅延バッファ13]
送信遅延バッファ13は、輻輳判定部12によって真(輻輳発生)と判定された際に、輻輳検知バッファから出力されたパケットと蓄積する。それに加えて、送信遅延バッファ13は、アプリケーション及び/又はユーザデータに基づいて送信すべきパケットも蓄積するものであってもよい。送信遅延バッファ13は、動的に生成されて、消去されるものであってもよい。
[Transmission delay buffer 13]
The transmission delay buffer 13 accumulates the packets output from the congestion detection buffer when the congestion determination unit 12 determines that it is true (congestion occurs). In addition, the transmission delay buffer 13 may accumulate packets to be transmitted based on application and / or user data. The transmission delay buffer 13 may be dynamically generated and deleted.

[待ち状態制御部14]
待ち状態制御部14は、送信遅延バッファ13に蓄積されたパケットを、任意の時間タイミングで、広域無線ネットワークへ送信する。待ち状態制御部14は、アプリケーションレベルで、パケット送信に基づくタイムアウトに影響のない範囲の時間タイミングで、バッファしている送信パケットをバースト的に送信する。具体的には、例えば8秒間に、1秒間ずつ、送信許可を得るように動作するものであってもよい。待ち状態制御部14は、広域無線ネットワークに対して無線リソースの割り当てを要求した後、送信遅延バッファから取得したパケットを送信する。
[Wait state control unit 14]
The waiting state control unit 14 transmits the packets stored in the transmission delay buffer 13 to the wide area wireless network at an arbitrary time timing. The wait state control unit 14 transmits the buffered transmission packet in a burst manner at a time timing within a range that does not affect the timeout based on packet transmission at the application level. Specifically, for example, it may operate so as to obtain transmission permission every second for 8 seconds. The wait state control unit 14 transmits a packet acquired from the transmission delay buffer after requesting radio resource allocation to the wide area radio network.

ここでの「待ち状態時間」とは、例えば数秒〜1分間程度の短い時間である。待ち状態時間の中には、送信有効タイミング「Enable状態」と送信無効タイミング「Disable状態」とが含まれる。送信無効タイミングは、送信有効タイミングとは異なって通信を制御しており、アプリケーションに対するユーザの体感品質への影響も考慮して比較的短い時間(長くても1分以内)とする。   Here, the “waiting state time” is a short time of about several seconds to one minute, for example. The waiting state time includes a transmission valid timing “Enable state” and a transmission invalid timing “Disable state”. The transmission invalid timing is different from the transmission valid timing, and communication is controlled. The transmission invalid timing is set to a relatively short time (within 1 minute at most) in consideration of the influence on the user's quality of experience for the application.

図6は、送信有効/無効タイミングを表す説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the transmission valid / invalid timing.

図6によれば、パケットの送信の可否は、パケット送信制御部12のNetfilter機能における制御ウィンドウ(Control Window)によって制御される。制御ウィンドウは、送信有効タイミング「Enable状態」と、送信無効タイミング「Disable状態」とがある。Disable状態で発生したパケットは、次のEnable状態になるまで、送信が保留される。これによって、同時に発生したパケットは、その送信が遅延されることとなる。尚、遅延時間について、端末1毎に分散して設定された異なる時間タイミングで、パケットが送信されるように、待ち状態時間の最初の送信無効タイミング「Disable状態」の長さは、当該パケット送信プログラムによって機能する端末毎に分散して設定される。これによって、他の端末又は無線ゲートウェイとの間で分散して設定された異なる時間タイミングで、バッファしている送信パケットをバースト的に送信し、制御信号スパイクが抑制される。   According to FIG. 6, whether or not to transmit a packet is controlled by a control window (Control Window) in the Netfilter function of the packet transmission control unit 12. The control window has a transmission valid timing “Enable state” and a transmission invalid timing “Disable state”. Packets generated in the Disable state are suspended until the next Enable state. As a result, transmission of packets that occur at the same time is delayed. Regarding the delay time, the length of the first transmission invalid timing “Disable state” of the waiting state time is set so that the packet is transmitted at different time timings distributed and set for each terminal 1. It is distributed and set for each terminal functioning by the program. As a result, the buffered transmission packet is transmitted in a burst manner at different time timings distributed and set with other terminals or wireless gateways, and control signal spikes are suppressed.

図7は、本発明における多数のデバイスからのパケット転送の分散を表す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing distribution of packet transfer from a large number of devices in the present invention.

図7によれば、従来技術の図2と比較して多数のデバイスから受信したパケットの送信タイミングが、複数の端末間で分散されている。送信遅延バッファは、送信有効タイミング(Enable)の際に、異なる時間タイミングで各送信遅延バッファからバースト的にパケットを送信する。   According to FIG. 7, the transmission timings of packets received from a large number of devices are distributed among a plurality of terminals as compared with FIG. 2 of the prior art. The transmission delay buffer transmits packets from each transmission delay buffer in bursts at different time timings at the time of transmission valid timing (Enable).

端末毎に、Control Windowの送信有効タイミングが分散して設定されている。Control Windowは、RRC_connectedのタイミングをずらすものであって、例えば端末固有の識別子や電話番号から、時刻差が設定される。例えば最大8秒間を、1秒毎に8段階に設定し、識別子の末番号に応じて自らの設定遅延量を認識する。端末毎にControl WindowsのEnable時刻がずれている。図7によれば、多数のデバイスのパケットが、送信遅延バッファに応じて遅延されている。これによって、通信事業設備に係る突発的な大量の送信パケットの発生が分散される。   The transmission effective timing of the Control Window is distributed and set for each terminal. The Control Window shifts the timing of RRC_connected. For example, a time difference is set based on a terminal-specific identifier or a telephone number. For example, a maximum of 8 seconds is set in 8 stages every second, and the set delay amount is recognized according to the end number of the identifier. The Control Windows Enable time is different for each terminal. According to FIG. 7, the packets of a large number of devices are delayed according to the transmission delay buffer. As a result, the occurrence of a sudden large number of transmission packets related to the communication business facility is distributed.

無線ゲートウェイ1は、デバイス2から受信したパケットを、無線リソース(RRC:Radio Resource Control)がアクティブ状態の際に、広域無線ネットワークへ送信する。スマートフォンと広域無線ネットワークとの間は、常時接続しているわけではなく、アイドル状態(RRC_IDLE)とアクティブ状態(RRC_CONNECTED)とを交互に切り替えている。各デバイスが送信パケットを発生させる毎に、スマートフォンは、ネットワークに対してセッション確立のためのシーケンスを実行する。その際、ネットワークの通信事業設備に対して、多数のシグナリングを発生する。   The wireless gateway 1 transmits a packet received from the device 2 to the wide area wireless network when a radio resource (RRC: Radio Resource Control) is in an active state. The smartphone and the wide area wireless network are not always connected, but alternately switch between an idle state (RRC_IDLE) and an active state (RRC_CONNECTED). Each time each device generates a transmission packet, the smartphone executes a sequence for session establishment on the network. At that time, a lot of signaling is generated for the communication business facility of the network.

以上、詳細に説明したように、本発明の無線ゲートウェイ、プログラム及び方法によれば、複数のデバイスが近距離無線ネットワークを介して接続する無線ゲートウェイについて、これらデバイスから発信されたパケットに基づく広域無線ネットワークへの制御信号を抑制することができる。   As described above in detail, according to the wireless gateway, the program, and the method of the present invention, a wireless gateway to which a plurality of devices are connected via a short-range wireless network is based on a wide area wireless based on a packet transmitted from these devices. Control signals to the network can be suppressed.

本発明の無線ゲートウェイによれば、近距離無線ネットワーク側の輻輳状態を検知し、輻輳発生と判定した場合のみ、広域無線ネットワークへ送信すべきパケット(デバイスからのパケット、アプリケーションからのパケット、ユーザデータのパケットを含む)に遅延を付与する。これによって、広域無線ネットワークのシステム全体で見たときに、膨大な数の端末やデバイスから発生する無線リソースの割当要求に基づく制御信号スパイクの発生を抑制することができる。   According to the wireless gateway of the present invention, a packet to be transmitted to a wide-area wireless network (a packet from a device, a packet from an application, user data) is detected only when the congestion state on the short-range wireless network side is detected and it is determined that congestion has occurred. A delay). As a result, it is possible to suppress the occurrence of control signal spikes based on radio resource allocation requests generated from a large number of terminals and devices when viewed in the entire wide area wireless network system.

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

1 無線ゲートウェイ
11 輻輳検知バッファ
12 輻輳判定部
13 送信遅延バッファ
14 待ち状態制御部
2 IoT/M2M対応のデバイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless gateway 11 Congestion detection buffer 12 Congestion determination part 13 Transmission delay buffer 14 Wait state control part 2 IoT / M2M corresponding device

Claims (8)

複数のデバイスと近距離無線ネットワークを介して接続すると共に、他方で広域無線ネットワークと通信可能な無線ゲートウェイにおいて、
近距離無線ネットワークを介して複数のデバイスから受信したパケットを、所定時間だけ一時的に蓄積する輻輳検知バッファと、
前記輻輳検知バッファに所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定する輻輳判定手段と、
前記輻輳判定手段によって真と判定された際に、前記輻輳検知バッファから出力されたパケットを蓄積する送信遅延バッファと、
前記送信遅延バッファに蓄積されたパケットを、任意の時間タイミングで、広域無線ネットワークへ送信する待ち状態制御手段と
を有することを特徴とする無線ゲートウェイ。
In a wireless gateway that connects to a plurality of devices via a short-range wireless network and can communicate with a wide-area wireless network on the other hand,
A congestion detection buffer that temporarily accumulates packets received from a plurality of devices via a short-range wireless network for a predetermined time;
Congestion determination means for determining whether or not a predetermined number of packets are accumulated in the congestion detection buffer;
A transmission delay buffer for accumulating packets output from the congestion detection buffer when determined to be true by the congestion determination means;
A wireless gateway comprising waiting state control means for transmitting packets accumulated in the transmission delay buffer to a wide area wireless network at an arbitrary timing.
前記待ち状態制御手段は、前記広域無線ネットワークに対して無線リソースの割り当てを要求した後、前記送信遅延バッファから取得したパケットを送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線ゲートウェイ。
2. The wireless gateway according to claim 1, wherein the waiting state control unit transmits a packet acquired from the transmission delay buffer after requesting the wide area wireless network to allocate a radio resource.
前記輻輳検知バッファ及び前記送信遅延バッファは、Linux(登録商標)におけるNetfilter機能のOUTPUTチェインによって構成され、
前記待ち状態制御手段は、他の端末又は無線ゲートウェイとの間で分散して設定された異なる時間タイミングで、バッファしている送信パケットをバースト的に送信する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の無線ゲートウェイ。
The congestion detection buffer and the transmission delay buffer are configured by an OUTPUT chain of the Netfilter function in Linux (registered trademark),
3. The waiting state control means transmits the buffered transmission packets in a burst manner at different time timings set distributed to other terminals or wireless gateways. Wireless gateway as described in
前記輻輳検知バッファは、デバイスから受信したパケットのみを蓄積し、
前記送信遅延バッファは、前記輻輳検知バッファから出力されたパケットと、アプリケーション及び/又はユーザデータに基づいて送信すべきパケットとの両方を蓄積する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の無線ゲートウェイ。
The congestion detection buffer stores only packets received from the device,
The said transmission delay buffer accumulate | stores both the packet output from the said congestion detection buffer, and the packet which should be transmitted based on an application and / or user data, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The wireless gateway according to item.
前記デバイスから発信されるパケットには、製造種別を表すデバイスIDが付与されており、
前記輻輳検知バッファは、前記デバイスID毎にパケットを蓄積し、
前記輻輳判定手段は、前記デバイスID毎に、所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の無線ゲートウェイ。
The packet transmitted from the device is given a device ID indicating the manufacturing type,
The congestion detection buffer accumulates packets for each device ID,
5. The wireless gateway according to claim 1, wherein the congestion determination unit determines whether or not a predetermined number of packets are accumulated for each device ID.
前記パケットは、IoT(Internet of Things)/M2M(Machine-to-Machine)デバイスから発信されたものであり、
当該無線ゲートウェイは、ユーザ操作に基づくスマートフォンである
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の無線ゲートウェイ。
The packet originates from an IoT (Internet of Things) / M2M (Machine-to-Machine) device,
The wireless gateway according to any one of claims 1 to 5, wherein the wireless gateway is a smartphone based on a user operation.
複数のデバイスと近距離無線ネットワークを介して接続すると共に、他方で広域無線ネットワークと通信可能な装置に搭載されたコンピュータを機能させる無線ゲートウェイ用のプログラムにおいて、
近距離無線ネットワークを介して複数のデバイスから受信したパケットを、所定時間だけ一時的に蓄積する輻輳検知バッファと、
前記輻輳検知バッファに所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定する輻輳判定手段と、
前記輻輳判定手段によって真と判定された際に、前記輻輳検知バッファから出力されたパケットを蓄積する送信遅延バッファと、
前記送信遅延バッファに蓄積されたパケットを、任意の時間タイミングで、広域無線ネットワークへ送信する待ち状態制御手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする無線ゲートウェイ用のプログラム。
In a program for a wireless gateway for connecting a plurality of devices via a short-range wireless network and causing a computer mounted on a device capable of communicating with a wide-area wireless network to function on the other hand,
A congestion detection buffer that temporarily accumulates packets received from a plurality of devices via a short-range wireless network for a predetermined time;
Congestion determination means for determining whether or not a predetermined number of packets are accumulated in the congestion detection buffer;
A transmission delay buffer for accumulating packets output from the congestion detection buffer when determined to be true by the congestion determination means;
A program for a wireless gateway, which causes a computer to function as a waiting state control means for transmitting packets accumulated in the transmission delay buffer to a wide area wireless network at an arbitrary timing.
複数のデバイスと近距離無線ネットワークを介して接続すると共に、他方で広域無線ネットワークと通信可能な装置のパケット転送方法において、
前記装置は、
近距離無線ネットワークを介して複数のデバイスから受信したパケットを、所定時間だけ一時的に蓄積する第1のステップと、
第1のステップについて所定数以上のパケットが蓄積されたか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップによって真と判定された際に、前記輻輳検知バッファから出力されたパケットを蓄積する第3のステップと、
第3のステップによって蓄積されたパケットを、任意の時間タイミングで、広域無線ネットワークへ送信する第4のステップと
を有することを特徴とする装置のパケット転送方法。
In a packet transfer method for an apparatus that is connected to a plurality of devices through a short-range wireless network and can communicate with a wide-area wireless network
The device is
A first step of temporarily storing packets received from a plurality of devices via a short-range wireless network for a predetermined time;
A second step of determining whether or not a predetermined number or more packets have been accumulated for the first step;
A third step of accumulating packets output from the congestion detection buffer when determined to be true by the second step;
And a fourth step of transmitting the packet accumulated in the third step to the wide area wireless network at an arbitrary time timing.
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