JP2018195983A - 通信制御装置、通信制御システム、通信制御プログラム、及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データの受信品質を所定の品質に維持しつつ、効率よくデータを収集する。【解決手段】パケットサイズ調整システム１は、センサデバイス１０と、センサデバイス１０からデータを受信するＧＷ２０とを有する。ＧＷ２０は、サンプリングセット数決定部２６と送信部２７とを有する。サンプリングセット数決定部２６は、センサデバイス１０との間の無線品質に応じて、センサデバイス１０が１つのパケットに搭載するデータのセット数を決定する。送信部２７は、決定されたセット数を、センサデバイス１０に通知する。センサデバイス１０は、通信状況測定部１１と送信部１４とを有する。通信状況測定部１１は、通信状況を測定する。送信部１４は、上記測定の結果を示すデータを送信する際、送信部２７により通知された、パケットに搭載可能な最大のサンプリングセット数分の上記データを、１つのパケットに搭載して、ＧＷ２０へ送信する。【選択図】図３

Description

本発明は、通信制御装置、通信制御システム、通信制御プログラム、及び通信制御方法に関する。

近年、ＩｏＴ（Internet of Things）ネットワークが普及しつつある。ＩｏＴは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の近距離無線通信を用いて、センサ等のデバイスやＧＷ（Gate Way）を接続し、センサネットワークを構築することが多い。しかしながら、センサネットワークは、外部環境の変化やデバイスの故障により、障害が発生することがある。センサネットワークに障害が発生すると、様々なＩｏＴサービスで利用するユーザデータ（例えば、温湿度、発電量）の収集が困難となる。そのため、ＩｏＴネットワークを安定運用してデータを収集することが重要である。

そこで、ＩｏＴネットワークでは、上記の様なユーザデータに加えて、通信状況の判断に寄与する運用管理データをサンプリングすることにより、障害を検知したり、障害内容や発生箇所を判定したりする。運用管理データは、例えば、デバイス間の無線品質、各デバイスのＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリの使用状況、バッテリ残量等のデバイス状態をデバイス毎に示すデータである。ところが、これらの運用管理データの内、無線品質に関するデータは、極めて変化が速い。そのため、無線チャネルの挙動を常時把握するためには、無線品質に関するデータは、数百ミリ秒間隔程度の短周期で各デバイスにてサンプリングされ、ＧＷへ送信される。特に、ＩｏＴネットワークにおいて使用頻度の高いＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＺｉｇＢｅｅは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等に比較して、１チャネル当たりの占有帯域幅が非常に狭い。そのため、各デバイスは、データを高効率かつ喪失なくＧＷへ送信することが求められる。

このような状況に対処するため、各デバイスが、プロトコルで許容される最大パケットサイズで複数回分の計測データを一括送信する技術が知られている。これにより、パケットのオーバヘッドを抑制した高効率なデータ送信が実現される。

特開２０１２−２５７０１６号公報

しかしながら、複数のデバイスが最大パケットサイズでデータを送信すると、デバイス間でパケットの衝突が発生し易くなり、データ喪失につながる可能性が高くなる。そのため、パケットサイズが最大値に設定されたとしても、データの伝送効率は必ずしも高まらない。一方、パケットサイズを小さくしてデータを送信すると、パケットの衝突確率は減少するものの、オーバヘッドが増大してしまい、データの伝送効率が低下する。この様な問題は、狭帯域のＩｏＴネットワークにおいて、特に顕著となる。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、データの受信品質を所定の品質に維持しつつ、効率よくデータを収集することのできる通信制御装置、通信制御システム、通信制御プログラム、及び通信制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する通信制御装置は、一つの態様において、決定部と通知部とを有する。前記決定部は、通信装置との間の無線品質に応じて、前記通信装置が１つのパケットに搭載するデータのセット数を決定する。前記通知部は、前記決定部により決定されたセット数を、前記通信装置に通知する。

本願の開示する通信制御装置の一つの態様によれば、データの受信品質を所定の品質に維持しつつ、効率よくデータを収集することができる。

図１は、本実施例に係るパケットサイズ調整方法の概要の一例を示す図である。 図２は、本実施例に係るパケットサイズの決定方法の一例を説明するための図である。 図３は、本実施例に係るパケットサイズ調整システムの一例を示す図である。 図４は、本実施例に係るパケットサイズ調整システムのハードウェアの一例を示す図である。 図５は、実施例１に係るＧＷの動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図６は、実施例２に係るＧＷの動作の一例を説明するためのフローチャートである。

以下に、本願の開示する通信制御装置、通信制御システム、通信制御プログラム、及び通信制御方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する通信制御装置、通信制御システム、通信制御プログラム、及び通信制御方法が限定されるものではない。

図１は、本実施例に係るパケットサイズ調整方法の概要の一例を示す図である。図１に示す様に、本実施例に係るパケットサイズ調整方法では、運用管理データは、障害検知アルゴリズムによって要求されるデータの品質が維持される範囲で、伝送効率が最大となるパケットサイズにより送信される。ＧＷは、各デバイスとの間のデータの品質を定期的に監視し、要求された品質を維持しているか否かを判定する。そして、要求された品質が維持されていない場合には、ＧＷは、無線品質を改善するためにパケットサイズを小さくする。図１に示す例では、要求された無線品質が維持されていない場合、１パケットで送信される運用管理データのサンプリングセット数が、例えば５から４に変更される。これにより、パケットサイズが小さくなり、他のデバイスから送信されたパケットと衝突する確率を低減できる。

ここで、サンプリングセットとは、障害検知アルゴリズムが要求する、異なる種別の運用管理データをサンプリング単位で纏めたデータ群（セット）を示す。運用管理データは、例えば、デバイス間の無線品質、各デバイスのＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリの使用状況、バッテリ残量等のデバイス状態をデバイス毎に示すデータである。デバイス間の無線品質としては、例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）やＬＱＩ（Link Quality Indicator）等が考えられる。なお、各デバイスが、１つのサンプリングセットを更に複数のパケットに分割して送信することで、より柔軟にパケットサイズを調整することもできる。しかし、デバイスでのデータ読み出しの処理やＧＷでのデータ再構成の処理が複雑になり、ＩｏＴで使用されることの多い、低リソースを有するデバイスには適さない可能性が高い。そのため、本実施例では、１サンプリングセット単位でのパケットサイズ調整を想定する。

図２は、本実施例に係るパケットサイズの決定方法の一例を説明するための図である。例えば図２に示す様に、上記パケットサイズに相当するＮ_{ｐａｙｌｏａｄ}は、通信媒体のＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）とプロトコルのＭＴＵとの大小関係により、決定される。ここで、通信媒体（ｍｅｄｉａ）は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、無線ＬＡＮ等である。プロトコル（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、例えば、ＨＴＩＰ（Home-network Topology Identifying Protocol）、ＤＬＮＡ（登録商標）（Digital Living Network Alliance）等である。

図２において、ＭＴＵ_{ｐｒｏｔｏｃｏｌ}は、通信プロトコルのＭＴＵであり、ＭＴＵ_{ｍｅｄｉａ}は、通信媒体のＭＴＵである。また、ＯＨ_{ｃｕｐｓｕｌｅ}は、例えば、ＧＲＥ（Generic Routing Encapsulation）等のカプセル化に必要な１送信当たりのオーバヘッドである。また、ＯＨ_{ｐｒｏｔｏｃｏｌ}は、通信プロトコルのオーバヘッドであり、ＯＨ_{ｍｅｄｉａ}は、通信媒体のオーバヘッドである。ＧＷは、パケットサイズの決定に際し、ＭＴＵ_{ｐｒｏｔｏｃｏｌ}＜ＭＴＵ_{ｍｅｄｉａ}が成立する場合には、Ｎ_{ｐａｙｌｏａｄ}＝ＭＴＵ_{ｐｒｏｔｏｃｏｌ}−ＯＨ_{ｐｒｏｔｏｃｏｌ}により、パケットサイズに相当するＮ_{ｐａｙｌｏａｄ}を決定する。これに対して、ＭＴＵ_{ｍｅｄｉａ}≦ＭＴＵ_{ｐｒｏｔｏｃｏｌ}が成立する場合には、ＧＷは、Ｎ_{ｐａｙｌｏａｄ}＝ＭＴＵ_{ｍｅｄｉａ}−ＯＨ_{ｃｕｐｓｕｌｅ}−ＯＨ_{ｍｅｄｉａ}−ＯＨ_{ｐｒｏｔｏｃｏｌ}により、パケットサイズに相当するＮ_{ｐａｙｌｏａｄ}を決定する。これにより、センサネットワークにおけるデータの品質に応じた、適切なパケットサイズに相当するＮ_{ｐａｙｌｏａｄ}を決定することができる。

図３は、本実施例に係るパケットサイズ調整システム１の一例を示す図である。パケットサイズ調整システム１は、通信制御システムの一例である。例えば図３に示す様に、センサデバイス１０は、通信状況測定部１１とデバイス状態測定部１２とバッファ１３と送信部１４と受信部１５とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やパケットの入出力が可能な様に接続されている。また、ＧＷ（Gate Way）２０は、受信部２１とＤＢ（Data Base）２２と障害検知部２３と無線品質判定部２４と無線品質設定部２５とサンプリングセット数決定部２６と送信部２７とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やパケットの入出力が可能な様に接続されている。なお、図３において、破線矢印は、運用管理データの流れを示し、実線矢印は、サンプリングセット数の設定に必要な情報の流れを示す。通信状況測定部１１は、測定部の一例である。また、無線品質判定部２４は、判定部の一例である。また、サンプリングセット数決定部２６は、決定部の一例である。また、送信部２７は、通知部の一例である。

各構成部分の処理については、動作説明において後述するが、例えば、センサデバイス１０の通信状況測定部１１は、運用管理データの内、例えばＲＳＳＩ、ＬＱＩ等の通信状況を表すデータを測定し、該測定データをバッファ１３内に蓄積する。同様に、デバイス状態測定部１２は、運用管理データの内、例えばＣＰＵやメモリの使用状況、バッテリ残量等のデバイス状態を表すデータを測定し、該測定データをバッファ１３内に蓄積する。

図４は、本実施例に係るパケットサイズ調整システム１のハードウェア構成を示す図である。図４に示す様に、センサデバイス１０は、ハードウェアの構成要素として、ＣＰＵ１０ａとメモリ１０ｂと通信Ｉ／Ｆ（Inter Face）１０ｃとセンサ１０ｄとＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０ｅとを有する。メモリ１０ｂは、例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはフラッシュメモリ等である。

ＣＰＵ１０ａは、各種演算処理を実行する。通信Ｉ／Ｆ１０ｃは、ＧＷ２０との間で無線通信を行い、ＧＷ２０との間でデータの送信および受信を行う。メモリ１０ｂは、各種情報を一時的に記憶する。ＨＤＤ１０ｅには、通信状況測定プログラム１０ｅ−１およびデバイス状態測定プログラム１０ｅ−２が格納されている。

ＣＰＵ１０ａは、通信状況測定プログラム１０ｅ−１をＨＤＤ１０ｅから読み出してメモリ１０ｂ内のＲＡＭに、通信状況測定プロセスとして展開する。そして、ＣＰＵ１０ａは、ＲＡＭに展開された通信状況測定プロセスを実行することにより、センサ１０ｄと協働して通信状況測定部１１の機能を実現する。また、ＣＰＵ１０ａは、デバイス状態測定プログラム１０ｅ−２をＨＤＤ１０ｅから読み出してメモリ１０ｂ内のＲＡＭに、デバイス状態測定プロセスとして展開する。そして、ＣＰＵ１０ａは、ＲＡＭに展開されたデバイス状態測定プロセスを実行することにより、センサ１０ｄと協働してデバイス状態測定部１２の機能を実現する。また、バッファ１３は、例えばＨＤＤ１０ｅにより実現される。送信部１４、受信部１５は、例えば通信Ｉ／Ｆ１０ｃにより実現される。

なお、通信状況測定プログラム１０ｅ−１およびデバイス状態測定プログラム１０ｅ−２は、必ずしも最初からＨＤＤ１０ｅ内に格納されていなくてもよい。例えば、ＣＰＵ１０ａは、メモリカード等の記憶媒体に記憶された通信状況測定プログラム１０ｅ−１およびデバイス状態測定プログラム１０ｅ−２を、当該記憶媒体から読み出して実行するようにしてもよい。また、これらのプログラムは、無線回線、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide Area Network）等を介してセンサデバイス１０に接続されるコンピュータ（またはサーバ）等に記憶させておいてもよい。この場合、センサデバイス１０のＣＰＵ１０ａが、無線回線等を介して、当該コンピュータからこれらのプログラムを取得して実行する。

図４に示す様に、ＧＷ２０は、ハードウェアの構成要素として、ＣＰＵ２０ａとメモリ２０ｂと通信Ｉ／Ｆ２０ｃとＨＤＤ２０ｄとを有する。メモリ２０ｂは、例えば、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、またはフラッシュメモリ等である。ＣＰＵ２０ａは、各種演算処理を実行する。通信Ｉ／Ｆ２０ｃは、センサデバイス１０との間で無線通信を行い、センサデバイス１０との間でデータの送信および受信を行う。メモリ２０ｂは、各種情報を一時的に記憶する。

ＨＤＤ２０ｄには、障害検知プログラム２０ｄ−１およびパケットサイズ調整プログラム２０ｄ−２が格納されている。また、ＨＤＤ２０ｄには、ユーザデータ、運用管理データ、サンプリングセット数、無線品質判定用の閾値等のデータが格納される。ＣＰＵ２０ａは、障害検知プログラム２０ｄ−１をＨＤＤ２０ｄから読み出してメモリ２０ｂ内のＲＡＭに、障害検知プロセスとして展開する。そして、ＣＰＵ１０ａは、ＲＡＭに展開された障害検知プロセスを実行することにより、障害検知部２３の機能を実現する。また、ＣＰＵ２０ａは、パケットサイズ調整プログラム２０ｄ−２をＨＤＤ２０ｄから読み出してメモリ２０ｂ内のＲＡＭに、パケットサイズ調整プロセスとして展開する。そして、ＣＰＵ１０ａは、ＲＡＭに展開されたパケットサイズ調整プロセスを実行することにより、無線品質判定部２４、無線品質設定部２５、およびサンプリングセット数決定部２６の各機能を実現する。また、受信部２１および送信部２７は、例えば通信Ｉ／Ｆ２０ｃにより実現される。ＤＢ２２は、例えばＨＤＤ２０ｄにより実現される。

なお、障害検知プログラム２０ｄ−１およびパケットサイズ調整プログラム２０ｄ−２は、必ずしも最初からＨＤＤ２０ｄ内に格納されていなくてもよい。例えば、ＣＰＵ２０ａは、メモリカード等の記憶媒体に記憶された障害検知プログラム２０ｄ−１およびパケットサイズ調整プログラム２０ｄ−２を、当該記憶媒体から読み出して実行するようにしてもよい。また、これらのプログラムは、無線回線、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ等を介してＧＷ２０に接続されるコンピュータ（またはサーバ）等に記憶させておいてもよい。この場合、ＧＷ２０のＣＰＵ２０ａが、無線回線等を介して、当該コンピュータからこれらのプログラムを取得して実行する。

次に、ＧＷ２０の動作について、図３と共に、以下に示すフローチャートを参照しながら説明する。

図５は、実施例１に係るＧＷ２０の動作の一例を説明するためのフローチャートである。まず、無線品質設定部２５には、ＧＷ２０と各デバイス１０との間の無線通信回線における障害検知を実行するために要求される無線品質を示す要求品質が、例えばパケットサイズ調整システム１の管理者等により設定される（Ｓ１）。

次に、サンプリングセット数決定部２６は、使用する無線通信方式と、センサネットワーク規格プロトコルのＭＴＵと、送信する運用管理データのデータ長とに基づき、１つのパケットに搭載可能な最大のサンプリングセット数を決定する。１つのパケットに搭載可能な最大のサンプリングセット数は、例えば図１に示したように例えば“５”に決定される。その後、サンプリングセット数決定部２６は、送信部２７を介してセンサデバイス１０へ、決定されたサンプリングセット数を通知する（Ｓ２）。サンプリングセット数の通知に用いられるプロトコルは、センサネットワークを安定的に運用する観点から、例えば、ＨＴＩＰ、ＤＬＮＡ等が望ましいが、他のプロトコルであってもよい。

次に、センサデバイス１０の受信部１５は、ＧＷ２０から送信されたサンプリングセット数に関する通知を受信する。そして、センサデバイス１０の送信部１４は、ＧＷ２０から通知されたサンプリングセット数分の運用管理データを、バッファ１３から取得する。そして、送信部１４は、取得された運用管理データを、１つのパケットに搭載して、ＧＷ２０へ送信する。ＧＷ２０の受信部２１は、センサデバイス１０から送信された１パケット分の運用管理データを受信する（Ｓ３）。そして、受信部２１は、受信した運用管理データをＤＢ２２内に格納する。

次に、無線品質判定部２４は、所定時間または所定数のパケット受信毎に、センサデバイス１０からのデータ受信時の無線品質を測定する（Ｓ４）。本実施例において、無線品質判定部２４は、センサデバイス１０から受信したパケットのＰＥＲ（Packet Error Rate）を、センサデバイス１０からのデータ受信時の無線品質として測定する。そして、無線品質判定部２４は、測定された無線品質をサンプリングセット数決定部２６へ出力する。サンプリングセット数決定部２６は、ステップＳ１において無線品質設定部２５に設定された要求品質と、無線品質判定部２４から出力された無線品質とを比較し、無線品質設定部２５に設定された要求品質が維持されているか否かを判定する（Ｓ５）。

無線品質設定部２５に設定された要求品質が維持されていると判定された場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）、再びステップＳ３に示した処理が実行される。すなわち、受信部２１は、センサデバイス１０から運用管理データを受信し、受信したデータをＤＢ２２内へ格納する。

一方、無線品質設定部２５に設定された要求品質が維持されていないと判定された場合（Ｓ５；Ｎｏ）には、サンプリングセット数決定部２６は、現在のサンプリングセット数を、例えば１つ減少させる（Ｓ６）。その結果、１つのパケットに搭載可能な最大のサンプリングセット数は、例えば“５”から“４”に減少する。その後、サンプリングセット数決定部２６は、送信部２７を介してセンサデバイス１０へ、減少後のサンプリングセット数を通知する（Ｓ７）。そして、再びステップＳ３に示した処理が実行される。

なお、減少前のサンプリングセット数が１である場合、サンプリングセット数決定部２６は、サンプリングセット数を減少させずに維持してもよい。この場合、センサデバイス１０は、前回通知されたサンプリングセット数のまま、ＧＷ２０へのデータの送信を継続することとなる。更に、サンプリングセット数決定部２６は、無線品質設定部２５に設定された要求品質を維持できないことを、障害検知部２３に対して通知してもよい。

以上、実施例１について説明した。上記説明から明らかなように、パケットサイズ調整システム１は、センサデバイス１０と、センサデバイス１０からデータを受信するＧＷ２０とを有する。ＧＷ２０は、サンプリングセット数決定部２６と送信部２７とを有する。サンプリングセット数決定部２６は、センサデバイス１０との間の無線品質が、要求される無線品質を維持しているか否かに応じて、センサデバイス１０が１つのパケットに搭載する運用管理データのセット数（パケットサイズ）を決定する。送信部２７は、サンプリングセット数決定部２６により決定されたセット数を、センサデバイス１０に通知する。センサデバイス１０は、通信状況測定部１１と送信部１４とを有する。通信状況測定部１１は、他のセンサデバイス１０との間における例えばＲＳＳＩおよびＬＱＩ等の通信状況を測定する。送信部１４は、上記測定の結果を示す運用管理データを送信する際、ＧＷ２０の送信部２７から通知された、パケットに搭載可能な最大のサンプリングセット数分の運用管理データを、１つのパケットに搭載してＧＷ２０へ送信する。

また、実施例１に係るパケットサイズ調整システム１において、ＧＷ２０は、センサデバイス１０との間の無線品質が要求品質を満たすか否かを判定する無線品質判定部２４を更に有してもよい。サンプリングセット数決定部２６は、無線品質判定部２４により、センサデバイス１０との間の無線品質が要求品質を満たさないと判定された場合、運用管理データのセット数を減少させてもよい。

上述した様に、狭帯域のＩｏＴネットワークでは、大きなパケットサイズで複数サンプリングを纏めて送信すると、パケット衝突の可能性が高くなる一方、小さなパケットサイズでサンプリング毎に送信すると、オーバヘッドが大きくなり効率が悪い。そこで、本実施例に係るＧＷ２０は、各センサデバイス１０が複数のサンプリングセットを纏めて送信する際に、データの受信品質を所定の品質に維持することが困難である場合には、サンプリングセット数を減らしてデータ長を調整する。これにより、本実施例のパケットサイズ調整システム１は、データの伝送効率の向上とデータの受信品質の向上とを両立させることが可能となる。

ここで、データの受信品質が所定の品質に維持されるということは、パケットの衝突確率が所定値以下に低減されているということである。そのため、本実施例のＧＷ２０は、パケットの衝突確率を抑制しつつ極力大きなサイズでデータ（特に、運用管理データの内、無線品質に関するデータ）をＧＷへ送信することができる。すなわち、センサデバイス１０がＧＷ２０へデータを送信する際、データの受信品質を所定の品質に維持することが困難である場合には、パケットの衝突確率が所定値以下となる最大のパケットサイズまでパケットサイズを減らして送信する。これにより、パケットサイズ調整システム１は、障害検知に必要な無線品質を維持しつつ、効率的にデータを収集することができる。その結果、安定した運用管理データの収集が実現される。

次に、実施例２について説明する。実施例２に係るパケットサイズ調整システム１の構成は、図３及び図４に示した実施例１に係るパケットサイズ調整システム１の構成と、同様である。従って、共通する構成要素には、同一の符号を付すと共に、その図示及び詳細な説明は省略する。以下、図６を参照しながら、実施例２に係るパケットサイズ調整システム１の動作について、実施例１との相違点を中心として説明する。

図６は、実施例２に係るＧＷ２０の動作の一例を説明するためのフローチャートである。図６は、実施例１の動作説明において参照した図５と、同様の処理を複数含むことから、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図６のステップＴ１及びＴ３〜Ｔ７の各処理は、図５に示したステップＳ１及びＳ３〜Ｓ７の各処理にそれぞれ対応するため、その詳細な説明を省略する。

実施例１におけるサンプリングセット数決定部２６は、例えば図５のステップＳ２に示したように、パケットに搭載可能な最大のサンプリングセット数を決定する。これに対し、実施例２におけるサンプリングセット数決定部２６は、例えば図６のステップＴ２に示すように、各センサデバイス１０から送信されたパケットの無線品質に基づいて、要求品質を満たすサンプリングセット数を推定する。本実施例において、無線品質は、各センサデバイス１０から受信されるパケットのＰＥＲである。なお、無線品質は、各センサデバイス１０によって測定されたＰＥＲであってもよい。ＰＥＲは、ＢＥＲ（Bit Error Rate）を用いて、例えば下記数式（１）のように表される。

ＰＥＲ＝１−（１−ＢＥＲ）^Ｎ ・・・（１）
上記数式（１）において、Ｎはパケット長（単位はbit）を表す。

ここで、ＢＥＲ＜＜１と仮定すると、上記数式（１）は、下記数式（２）の様に表すことができる。
ＰＥＲ≒１−（１−Ｎ・ＢＥＲ）
≒Ｎ・ＢＥＲ ・・・（２）

サンプリングセット数決定部２６は、サンプリングセット数の推定に際し、まず、センサデバイス１０から受信されたパケットのＰＥＲを測定する。なお、サンプリングセット数決定部２６は、例えば、センサデバイス１０から収集された運用管理データに含まれる、センサデバイス１０によって測定されたＰＥＲを使用してもよい。

ＢＥＲは、パケット長の最大値Ｎ_ｍａｘ（単位はbit）と、測定されたＰＥＲであるＰＥＲ_測と、上記数式（２）とを用いて、例えば以下の数式（３）の様に推定することができる。
ＢＥＲ＝ＰＥＲ_測／Ｎ_ｍａｘ ・・・（３）

ここで、ＢＥＲは、短時間では変化しないと仮定すると、要求されたデータの品質であるＰＥＲ_要を満たすパケット長Ｎは、上記数式（２）により、下記数式（４）の様に表すことができる。
Ｎ＝ＰＥＲ_要／ＢＥＲ ・・・（４）

上記数式（４）に示す様に、パケット長Ｎは、無線品質に相当するＰＥＲ_要の低下に伴って短くなる。また、無線品質の増減幅に応じて、パケット長Ｎの増減幅も変化することが判る。具体的には、パケット長Ｎの値は、無線品質ＰＥＲ_要の値に比例する。

従って、ステップＴ２において、サンプリングセット数決定部２６は、Ｎ_ｍａｘと、ＰＥＲ_測と、ＰＥＲ_要とを、上記数式（３）及び（４）に適用することより、要求されたデータの品質であるＰＥＲ_要を満たすパケット長Ｎを推定することができる。そして、サンプリングセット数決定部２６は、推定されたパケット長Ｎを超えないパケット長を実現するサンプリングセット数を、送信部２７を介してセンサデバイス１０に通知する（Ｔ２）。

本実施例２に係るパケットサイズ調整システム１において、サンプリングセット数決定部２６は、上記無線品質（例えば、ＰＥＲ）が要求品質を満たすセット数を推定し、推定されたセット数を、センサデバイス１０に通知するセット数として決定する。本実施例２に係るパケットサイズ調整システム１によれば、ＧＷ２０は、サンプリングセット数の初期値を、要求品質を満たす最大のサンプリングセット数に近い値にすることができる。これにより、ＧＷ２０は、サンプリングセット数をより早期に収束させることができる。

なお、開示の技術は、上記した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

（変形例１）
例えば、実施例２では、ＧＷ２０が、要求品質が維持されているか否かを判定する際に、無線品質を測定する指標としてパケット誤り率（ＰＥＲ）を用いた。しかしながら、無線品質を測定する指標はこれに限られず、リンク品質（ＬＱＩ）等のＰＥＲと相関のある数値が用いられてもよい。更に、パケットの衝突確率の抑制により、再送回数が減少する。そして、再送回数が減少すると、応答時間が短縮し、ひいては無線品質の向上に繋がる。そのため、無線品質を測定する指標は、到達可能性を調べるために送信したＥＣＨＯパケットの応答時間等が用いられてもよい。

また、ＧＷ２０は、これらの指標の内、少なくとも２つの指標を組み合わせて使用してもよい。例えば、指標毎に、パケットの衝突確率が所定値以上となる場合の指標の閾値を、ＧＷ２０内のＤＢ２２等に予め登録しておく。そして、無線品質判定部２４が、指標毎に、指標の値が、パケットの衝突確率が所定値以上となる場合の閾値を越えたか否かを判定する。そして、いずれかの指標の値が閾値を越えた場合、サンプリングセット数決定部２６は、サンプリングセット数を例えば１つ減少させる。そして、サンプリングセット数決定部２６は、減少後のサンプリングセット数をセンサデバイス１０に通知する。なお、サンプリングセット数決定部２６は、全ての指標の値が閾値を越えた場合に、サンプリングセット数を例えば１つ減少させてもよい。更に、サンプリングセット数決定部２６は、指標の組み合わせに際して、適宜重み付けを行ってもよい。

本変形例１に係るパケットサイズ調整システム１において、上記無線品質を表す指標としてＬＱＩが用いられることにより、ＧＷ２０とセンサデバイス１０との間の無線の状態を精度よくサンプリングセット数に反映させることができる。

（変形例２）
実施例２では、ＧＷ２０が、要求品質が維持されているか否かを判定する際に、該判定のタイミングの直前にセンサデバイス１０から送信された運用管理データを用いる。しかしながら、開示の技術はこれに限られない。例えば、判定のタイミングの直前にセンサデバイス１０から送信された運用管理データだけでなく、複数回のサンプリング分の運用管理データに基づいて、上記判定が行われてもよい。即ち、センサデバイス１０とＧＷ２０との間の無線品質が、要求される品質を満たすか否かの判定は、該判定のタイミングの直前にセンサデバイス１０から送信された運用管理データを含む過去複数回のサンプリング分の運用管理データに基づいて行われてもよい。

かかる態様では、ＧＷ２０は、用いられる上記指標に応じて、該指標に適した判定方法を適宜選択することができる。例えば、ＧＷ２０は、複数回のサンプリング分の運用管理データを用いることで、平均値、中央値、標準偏差等の統計値、回帰直線の傾き、あるいは、外れ値の発生頻度等を考慮した上記判定が可能となる。

本変形例２において、無線品質判定部２４は、上記無線品質が上記要求品質を満たすか否かの判定を、該判定のタイミングの直前にセンサデバイス１０から送信された上記運用管理データを含む複数回のサンプリング分の上記運用管理データに基づいて行う。本変形例２に係るパケットサイズ調整システム１によれば、ＧＷ２０は、要求品質が維持されているか否かを、より高精度に判定することが可能となる。

上述した各実施例及び変形例では、センサデバイス１０とＧＷ２０間の通信媒体（無線通信方式）として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、無線ＬＡＮを例示したが、開示の技術はこれらに限られない。センサデバイス１０とＧＷ２０間の通信媒体としては、例えば、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）、ＮＦＣ（Near Field Communication）等を用いてもよい。

また、ＧＷ２０の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていなくてもよい。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、ＧＷ２０の無線品質判定部２４と無線品質設定部２５、あるいは、無線品質判定部２４とサンプリングセット数決定部２６をそれぞれ１つの構成要素として統合してもよい。反対に、ＧＷ２０のサンプリングセット数決定部２６に関し、例えば、パケットに搭載可能な最大のサンプリングセット数を決定する部分と、要求された無線品質を満たすサンプリングセット数を推定する部分とに分散してもよい。更に、メモリ２０ｂ等の記憶装置を、ＧＷ２０の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続する様にしてもよい。

更に、上記説明では、実施例及び変形例毎に、個別の構成及び動作を説明した。しかしながら、各実施例及び変形例に係る歪補償装置は、他の実施例や変形例に特有の構成要素を併せて有するものとしてもよい。また、実施例、変形例毎の組合せについても、２つに限らず、３つ以上の組合せ等、任意の形態を採ることが可能である。例えば、変形例２に係る複数回サンプリング分による判定方法を、実施例１に係るＧＷ２０に適用してもよい。更に、１つのＧＷ２０が、実施例１、２及び変形例１、２において説明した全ての構成要素を併有するものとしてもよい。

また、上記した各実施例のＧＷ２０において、サンプリングセット数決定部２６は、無線品質設定部２５に設定された要求品質が維持されていると判定された場合、現在のサンプリングセット数を維持する。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば、サンプリングセット数決定部２６は、無線品質判定部２４によって測定されたデータの品質が要求品質よりも所定品質以上よい場合には、現在のサンプリングセット数を増加させてもよい。これにより、サンプリングセット数決定部２６は、無線品質判定部２４によって測定されたデータの品質が変動する場合に、要求品質が満たされる範囲で、サンプリングセット数を多くすることができる。従って、ＧＷ２０は、データの受信品質を所定の品質に維持しつつ、データの収集効率を高めることができる。

１ パケットサイズ調整システム
１０ センサデバイス
１０ａ ＣＰＵ（Central Processing Unit）
１０ｂ メモリ
１０ｃ 通信Ｉ／Ｆ
１０ｄ センサ
１０ｅ ＨＤＤ（Hard Disk Drive）
１０ｅ−１ 通信状況測定プログラム
１０ｅ−２ デバイス状態測定プログラム
１０ｅ−３ バッファ
１１ 通信状況測定部
１２ デバイス状態測定部
１３ バッファ
１４ 送信部
１５ 受信部
２０ ＧＷ（Gate Way）
２０ａ ＣＰＵ
２０ｂ メモリ
２０ｃ 通信Ｉ／Ｆ
２０ｄ ＨＤＤ
２０ｄ−１ 障害検知プログラム
２０ｄ−２ 無線品質判定プログラム
２０ｄ−３ ＤＢ（Data Base）
２１ 受信部
２２ ＤＢ
２３ 障害検知部
２４ 無線品質判定部
２５ 無線品質設定部
２６ サンプリングセット数決定部
２７ 送信部
１００ コンピュータ
１１０ ＣＰＵ
１２０ 入力装置
１３０ モニタ
１４０ 無線通信装置
１５０ ＲＡＭ（Random Access Memory）
１５１ パケットサイズ調整プロセス
１６０ ハードディスク装置
１６１ パケットサイズ調整プログラム
１６２ パケットサイズ調整処理関連データ

Claims (8)

1. 通信装置との間の無線品質に応じて、前記通信装置が１つのパケットに搭載するデータのセット数を決定する決定部と、
   前記決定部により決定されたセット数を、前記通信装置に通知する通知部と
   を有することを特徴とする通信制御装置。
2. 前記通信装置との間の無線品質が要求品質を満たすか否かを判定する判定部を更に有し、
   前記決定部は、前記判定部により、前記無線品質が前記要求品質を満たさないと判定された場合、前記セット数を減少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。
3. 前記決定部は、前記通信装置から送信された前記パケットの品質に基づいて前記無線品質が要求品質を満たすセット数を推定し、前記推定されたセット数を前記セット数として決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。
4. 前記無線品質を表す指標は、ＬＱＩ（Link Quality Indicator）であることを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
5. 前記判定部は、前記無線品質が前記要求品質を満たすか否かの判定を、該判定のタイミングの直前に前記通信装置から送信された前記データを含む複数回のサンプリング分の前記データに基づいて行うことを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
6. 通信装置と、該通信装置からデータを受信する通信制御装置とを有する通信制御システムにおいて、
   前記通信制御装置は、
   前記通信装置との間の無線品質に応じて、前記通信装置が１つのパケットに搭載するデータのセット数を決定する決定部と、
   前記決定部により決定されたセット数を、前記通信装置に通知する通知部と
   を有し、
   前記通信装置は、
   通信状況を測定する測定部と、
   前記測定の結果を示すデータを送信する際、前記通知部により通知されたセット数分の前記データを、１つのパケットに搭載して、前記通信制御装置へ送信する送信部と
   を有する通信制御システム。
7. コンピュータに、
   通信装置との間の無線品質に応じて、前記通信装置が１つのパケットに搭載するデータのセット数を決定し、
   決定されたセット数を、前記通信装置に通知する
   処理を実行させることを特徴とする通信制御プログラム。
8. 通信制御装置が、
   通信装置との間の無線品質に応じて、前記通信装置が１つのパケットに搭載するデータのセット数を決定し、
   決定されたセット数を、前記通信装置に通知する
   ことを特徴とする通信制御方法。

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