JP4216684B2

JP4216684B2 - 通信端末装置、通信システム及び通信方法

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Publication number: JP4216684B2
Application number: JP2003348910A
Authority: JP
Inventors: 田中　　勉; 繁唐木; 和之淺沼
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2023-10-08
Also published as: JP2005117349A

Description

この発明は、ネットワークを介して通信を行うパーソナルコンピュータや携帯端末等の通信端末装置、通信システム及びその通信方法に関する。

従来、ネットワークに接続されたパーソナルコンピュータや携帯端末等の通信端末装置では、他の通信端末装置にデータを送信する際、送信すべきデータをそのまま送信するように構成されていた。

この時、ネットワークのデータの流通量が多くなって通信が混雑してきた場合、輻輳を緩和するため、通信端末装置が通信を自主的に待ち、またネットワークがデータ送信不可の状態になって通信端末装置のデータの送信待ちが生じていた。そのため、送信すべきデータの量は決まっているので、待っている時間だけ通信時間が増加し、結果として混雑時間も長引いてしまっていた。また、通信時間が決まっている音声通話等のデータを送信する場合は、データを捨てて送信するために音質を悪化させる原因になっていた。

そこで、上記課題を解決するために近年の通信端末装置には、接続されたネットワークの混雑状況としてネットワークにより通信されるデータの流通量を計測し、計測された流通量に応じて画像データや音声データ等の送信すべきデータを圧縮方法を変更しつつ非可逆圧縮し、送信するデータ量を少なくしてネットワークの負荷を軽減した構成のものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、近年の通信端末装置は、多種の通信インフラ（例えば、無線通信網、公衆回線網、携帯電話網、有線ネットワーク網）に対応可能であり、状況に応じて最適な通信インフラを選択して相手先に接続する。そのため、通信インフラによってデータの転送速度が異なり、また網内のデータの流通量も異なってくるため、データの送信完了時間が異なってくる。一方、通信する相手先の通信端末装置の処理性能等によって受信したデータの処理の速度が異なるため、送信完了時間がデータを送信する相手先の処理能力等によっても異なってくる。つまり、上記のように通信インフラや通信する相手先等の通信環境が異なると、ある通信端末装置から他の通信端末装置へのデータの送信処理の開始から送信完了までの送信完了時間が異なってくる。
特開平７−１２３１３２号公報

しかしながら、上記の特許文献１の構成では、ネットワークのデータの流通量に応じて圧縮方法を変更して送信すべきデータを非可逆圧縮するだけであるため、ネットワークのデータの流通量以外の通信環境が原因で通信時間が遅延する場合には適用できない。そのため、例えば携帯電話等の携帯電話網を利用して通信する場合に所定のデータを送信した際の送信完了時間は、網内のデータの流通量が混雑していなくても、携帯電話網より通信速度の速い有線ネットワーク網を利用して上記所定のデータを送信した際の送信完了時間よりも長くかかってしまう。しかも、通信速度が遅いため、大量のデータを連続して送信する場合には、１つのデータの送信処理を開始してからデータが送信可能状態になるまでの待ち時間が長くなる場合がある。

また、相手先の通信端末装置が常時他の処理を行っている状態でデータを受信する場合に処理能力の低下によりデータの受信処理が遅れてしまい、送信側の通信端末装置が次のデータを送信できずに、データ送信待ちが生じてしまうために送信時間が遅延してしまう。

さらに、上記特許文献１の構成では、非可逆圧縮を行って送信すべきデータを圧縮してデータのサイズダウンを図っているが、非可逆圧縮のために伸長した際のデータは、元のデータに比較して一部が欠落してしまっている。上記の場合、画像データや音声データの場合には多少データが変わっても支障がないが、数値データやテキスト文書等のように内容が変わってしまうと不都合があるデータには適さない。

この発明の目的は、本体装置が送信処理を開始した後からデータが送信可能状態になるまでの通信環境によって生じる待ち時間に基づいて、圧縮率を変更して効率的に可逆圧縮することで、通信環境によって生じる送信完了時間の遅延の防止を図ることができる通信端末装置及び通信方法を提供することにある。

この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を備えている。

（１）ネットワークに接続され、送信処理を開始して送信可能状態になったデータを該ネットワークを経由して送信する通信端末装置において、
通信環境に応じて、前記送信処理を開始した後から前記データが送信可能状態になるまでの待ち時間を検出する待ち時間検出手段と、
前記データに可逆的な符号化処理を行う複数の符号化手段と、を備え、
前記待ち時間に応じて単一の符号化手段を用いて符号化したデータ又は複数の符号化手段を用いて多重的に符号化したデータを送信することを特徴とする。

この構成においては、待ち時間検出手段によって、通信インフラや通信する相手先等の通信環境によって生じる待ち時間が検出される。また、送信すべきデータに可逆的な符号化処理を行う複数の符号化手段が備えられ、待ち時間に応じて単一の符号化手段によって符号化されたデータ又は複数の符号化手段によって多重的に符号化されたデータが送信される。ここで、多重的な符号化とは、複数の符号化手段を用いて順に１つのデータを符号化処理することであり、データが複数の符号化手段によって順に符号化されていくことで、元のデータに比べて徐々にデータの圧縮率が高くなっていく。一方、少数の符号化手段を用いて符号化処理を行う時間よりも多数の符号化手段を用いて符号化処理を行う時間の方が長くなる。

したがって、通信環境によって生じる待ち時間に応じて、単一の符号化手段によって符号化されたデータ又は複数の符号化手段によって多重的に符号化されたデータが送信されるので、通信環境によって生じる待ち時間によって圧縮率の異なるデータが送信される。これにより、待ち時間が長い場合、複数の符号化手段によってデータに符号化処理が多重的に行われれば、符号化処理によりデータのサイズが小さくなっているので、実際の送信時間は単一の符号化手段によって符号化されたデータの送信時間よりも短くなり、送信処理開始から送信完了までの送信完了時間が遅延することが抑制される。

また、符号化処理によってデータが可逆圧縮されるので、送信されたデータを受信した相手先において、送信されたデータを伸長することで圧縮する前と同一のデータが取得される。

（２）前記複数の符号化手段は、階層化され、
前記階層化された複数の符号化手段を用いて下位層から上位層の順に前記データを符号化処理し、各階層において符号化処理の行われた複数の前記データのうちから一つを、前記待ち時間検出手段によって検出された待ち時間に基づいて選択することを特徴とする。

この構成においては、送信すべきデータに可逆的な符号化処理を行う複数の符号化手段が上位層から下位層に階層化される。階層化された符号化手段において、下位層から上位層の順に上記データが引き渡され、各階層で符号化処理が行われる。例えば、３層の符号化手段の場合、送信すべきデータを下位層の符号化手段に引き渡して符号化処理が行われた後、中位層の符号化手段に下位層で符号化処理が行われたデータが引き渡されて符号化処理が行われ、さらに上位層に引き渡されてデータに符号化処理が行われる。

なお、可逆的な符号化処理の圧縮率を高くするには、データを多重的に符号化処理することで実現されるので、下位層から上位層までの符号化手段を行うことにより、元のデータに比べて徐々に圧縮率が高くなっていく。一方、下位層のみで符号化処理を行う時間よりも上位層まで符号化処理を行う時間の方が長くなる。

さらに、各階層の符号化手段において符号化処理されたデータのうちから一つが、上記待ち時間に応じて選択された後にネットワークに送信される。

したがって、通信環境によって生じる待ち時間に応じて、各階層で符号化処理が行われたデータのうちから一つが選択されるので、通信環境によって生じる待ち時間によって圧縮率の異なるデータが送信される。これにより、待ち時間が長い場合、より圧縮率の高い下位層から上位層までの符号化処理が行われたデータが選択されれば、符号化処理によりデータのサイズが小さくなっているので、実際の送信時間は圧縮率の低いデータの送信時間よりも短くなり、送信処理開始から送信完了までの送信完了時間が遅延することが抑制される。

（３）前記複数の符号化手段は、階層化され、
前記待ち時間検出手段によって検出された待ち時間に応じて、前記階層化された複数の符号化手段のうちから実行を開始する階層の符号化手段を選択する符号化選択手段と、を備え、
前記符号化選択手段によって選択された符号化手段の下位層から上位層の順に前記データを符号化処理することを特徴とする。

この構成においては、送信すべきデータに可逆的な符号化処理を行う複数の符号化手段が上位層から下位層に階層化される。また、符号化選択手段によって、階層化された複数の符号化手段のうちから実行を開始する階層の符号化手段が待ち時間に応じて選択される。さらに、送信すべきデータが、選択された符号化手段の階層から上位層の符号化手段に順に引き渡され、各階層の符号化手段で符号化処理が行われる。その後、符号化処理の行われたデータはネットワークに送信される。

したがって、通信環境によって生じる待ち時間に応じて、データの符号化処理が開始される階層が異なるので、通信環境によって生じる待ち時間によって圧縮率の異なるデータが送信される。これにより、待ち時間が長い場合、下位層の符号化手段が選択されれば、符号化処理によりデータのサイズが小さくなっているので、実際の送信時間は圧縮率の低いデータの送信時間よりも短くなり、送信処理開始から送信完了までの時間が遅延することが抑制される。

（４）前記通信環境は、通信層空き状況を含むことを特徴とする。

この構成においては、ＴＣＰ／ＩＰにおけるｗｉｎｄｏｗ開度（ウインドウサイズ）の開閉状況や本体装置から相手先に実際に送信されているネットワーク上のデータの送信間隔やデータを送信する相手先が受信データの処理が追いつかなくなった時に本体装置に対してデータ転送の中止／再開等の制御を行うフロー制御の制御状況等を示す通信層空き状況が通信環境に含まれ、通信層空き状況に応じて待ち時間が検出される。したがって、通信層空き状況によってデータの送信完了時間が遅延することが抑制される。

（５）前記通信環境は、通信する相手先の相手先応答タイミングを含むことを特徴とする。

この構成においては、データが送信される相手先がデータを受信した際に送信するアクノリッジの間隔やデータ送信完了後から通信の相手先のユーザ等によってアプリケーション等を介して出力される次のデータ送信要求の間隔等の相手先応答タイミングが通信環境に含まれ、相手先応答タイミングに応じて待ち時間が検出される。したがって、相手先応答タイミングによってデータの送信完了時間が遅延することが抑制される。

（６）前記通信環境は、通信インフラの回線通信容量を含むことを特徴とする。

この構成においては、通信に用いられる公衆回線網や携帯電話網等の通信インフラの回線通信容量（転送速度）が通信環境に含まれ、通信容量に応じて待ち時間が検出される。したがって、通信に用いられる通信インフラの回線通信容量によってデータの送信完了時間が遅延することが抑制される。

（７）前記通信環境は、この通信端末装置本体に関する電力情報を含むことを特徴とする。

この構成においては、通信端末装置本体に関する消費電力量や通信端末装置本体に備えられるバッテリー等に蓄えられている残余電力量等の電力情報が通信環境に含まれ、上記電力情報に応じて待ち時間が検出される。例えば、残余電力量が少ない状況においてデータを送信する場合、データを送信するのに消費される電力よりもデータに符号化処理を行うのに消費される電力の方が小さい。そのため、残余電力量が非常に少ない所定の量以下の状況の場合に、待ち時間が長く検出された際、データの送信完了時間が短くなることはないが、電力不足に陥って送信が途中で中断されるのを防止できる。つまり、上記動作を行わないとデータの送信途中で電力不足により本体装置が動作しなくなる場合があり、この場合は電力が供給されるまで送信が再開されないので、待ち時間が長くなる。

（８）送信処理を開始して送信可能状態になったデータを送信する送信端末装置と、該送信端末装置から送信されたデータをネットワークを経由して受信する受信端末装置と、を備えた通信システムにおいて、
前記送信端末装置は、通信環境に応じて、前記送信処理を開始した後から前記データが送信可能状態になるまでの待ち時間を検出する待ち時間検出手段と、前記データに可逆的な符号化処理を行う複数の符号化手段と、を備え、
前記受信端末装置は、前記符号化処理の行われたデータの復号化処理を行う複数の復号化手段を備え、
前記送信端末装置は、前記待ち時間に応じて単一の符号化手段を用いて符号化したデータ又は複数の符号化手段を用いて多重的に符号化したデータを送信し、前記受信端末装置は、受信した前記データに応じた復号化処理を行うことを特徴とする。

この構成においては、受信端末装置とネットワークによって接続される送信端末装置に、通信インフラや通信する相手先等の通信環境によって生じる待ち時間を検出する待ち時間検出手段と送信すべきデータに可逆的な符号化処理を行う複数の符号化手段とが備えられる。また、受信端末装置に符号化処理の行われたデータの復号化処理を行う複数の復号化手段が備えられる。

さらに、送信端末装置において、待ち時間に応じて単一の符号化手段によって符号化されたデータ又は複数の符号化手段によって多重的に符号化されたデータが送信される。ここで、多重的な符号化とは、複数の符号化手段を用いて順に１つのデータを符号化処理することであり、データが複数の符号化手段によって順に符号化されていくことで、元のデータに比べて徐々にデータの圧縮率が高くなっていく。一方、少数の符号化手段を用いて符号化処理を行う時間よりも多数の符号化手段を用いて符号化処理を行う時間の方が長くなる。また、受信端末装置において、送信端末装置から受信した符号化されたデータが復号化手段によって復号化される。

また、符号化処理によってデータが可逆圧縮されるので、送信されたデータを受信した受信端末装置において、上記データが適切な復号化手段によって伸長されるので、圧縮する前と同一のデータが取得される。

（９）送信処理を開始して送信可能状態になったデータを送信端末装置からネットワークを経由して相手先の受信端末装置に送信する通信方法において、
前記送信端末装置において、通信環境に応じて、前記送信処理を開始した後から前記データが送信可能状態になるまでの待ち時間を検出し、前記待ち時間に応じて単一の可逆的な符号化処理を行って符号化したデータ又は複数の可逆的な符号化処理を行って多重的に符号化したデータを送信し、
前記受信端末装置において受信した前記データに応じた復号化処理を行うことを特徴とする。

この構成においては、受信端末装置とネットワークによって接続される送信端末装置において、通信インフラや通信する相手先等の通信環境によって生じる待ち時間が検出され、待ち時間に応じて単一の可逆的な符号化処理によって符号化されたデータ又は複数の可逆的な符号化処理によって多重的に符号化されたデータが送信される。ここで、多重的な符号化とは、複数の符号化手段を用いて順に１つのデータを符号化処理することであり、データが複数の符号化手段によって順に符号化されていくことで、元のデータに比べて徐々にデータの圧縮率が高くなっていく。一方、少数の符号化手段を用いて符号化処理を行う時間よりも多数の符号化手段を用いて符号化処理を行う時間の方が長くなる。また、受信端末装置において、送信端末装置から受信した符号化されたデータが復号化手段によって復号化される。

したがって、通信環境によって生じる待ち時間に応じて、単一の符号化処理によって符号化されたデータ又は複数の符号化処理によって多重的に符号化されたデータが送信されるので、通信環境によって生じる待ち時間によって圧縮率の異なるデータが送信される。これにより、待ち時間が長い場合、データに複数の符号化処理が多重的に行われれば、符号化処理によりデータのサイズが小さくなっているので、実際の送信時間は単一の符号化手段によって符号化されたデータの送信時間よりも短くなり、送信処理開始から送信完了までの送信完了時間が遅延することが抑制される。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）通信環境から検出される待ち時間に応じて圧縮率の異なるデータを相手先に送信することによって、待ち時間が長い場合、複数の符号化手段を用いてデータに多重的な符号化処理を行うことで、実際の送信時間は単一の符号化手段によって符号化されたデータの送信時間よりも短くなり、送信処理開始から送信完了までの送信完了時間が遅延することを抑制できる。

また、符号化処理によってデータが可逆圧縮されるので、送信されたデータを受信する相手先において、送信されたデータを伸長することで圧縮する前の同一のデータを取得することができる。

（２）通信環境から検出される待ち時間に応じて圧縮率の異なるデータを相手先に送信することによって、待ち時間が長い場合、より圧縮率の高い下位層から上位層までの符号化処理が施されたデータを選択することで、実際の送信時間は圧縮率の低いデータの送信時間よりも短くなり、送信処理開始から送信完了までの送信完了時間が遅延することを抑制できるので、通信環境の変化によってデータの送信完了時間が遅延することを防止できる。

（３）通信環境によって生じる待ち時間によって、圧縮率の異なるデータを相手先に送信できるので、待ち時間が長い場合、下位層の符号化手段を選択することで、実際の送信時間は圧縮率の低いデータの送信時間よりも短くでき、送信処理開始から送信完了までの送信完了時間が遅延することを抑制できるので、通信環境の変化によってデータの送信完了時間が遅延することを防止できる。

（４）通信環境に通信層空き状況を含むことによって、通信層空き状況によりデータの送信完了時間が遅延することを抑制できる。

（５）通信環境に相手先応答タイミングを含むことによって、相手先応答タイミングによりデータの送信完了時間が遅延することが抑制される。

（６）通信環境に通信に用いられる通信インフラの回線通信容量を含むことによって、通信インフラの変更に伴う回線通信容量の変更によりデータの送信完了時間が遅延することを抑制できる。

（７）通信環境に通信端末装置本体の電力情報を含むことによって、通信端末装置本体の消費電力量や残余電力量に応じて待ち時間が検出され、電力情報から把握される本体装置の状態によりデータの送信完了時間が遅延することを抑制できる。

（８）送信端末装置において通信環境から検出される待ち時間に応じて圧縮率の異なるデータを送信し、受信端末装置において受信した上記データを復号化手段を用いて復号化することによって、待ち時間が長い場合、複数の符号化手段を用いてデータに多重的な符号化処理を行うことで、実際の送信時間は単一の符号化手段によって符号化されたデータの送信時間よりも短くなり、送信処理開始から送信完了までの送信完了時間が遅延することを抑制できる。

また、符号化処理によってデータが可逆圧縮されるので、送信されたデータを受信した受信端末装置において、上記データを適切な復号化手段を用いて伸長することで、圧縮する前と同一のデータを取得することができる。

図１は、この発明の実施形態に係る通信端末装置を適用したネットワークシステムの構成を示す図である。図１において、１がこの発明の送信端末装置にも相当する通信端末装置であり、２がサーバ装置である。ここでは、このサーバ装置２が、通信端末装置１の通信の相手先であって、この発明の受信端末装置に相当する。通信端末装置1 には、例えばパーソナルコンピュータや、携帯電話及びＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ) 等の携帯端末があるが、この発明の実施形態では携帯端末を用いる。サーバ装置２は、ＬＡＮ等のネットワーク３に接続されている。４は通信端末装置１のアクセスポイントである無線親機、５は無線親機をネットワーク３に接続するＨＵＢである。また、６は公衆回線網であり、７はルータである。また、８は携帯電話網である。サーバ装置２には、ブルツースによる無線通信を行う無線通信部２ａが設けられている。また、ネットワーク３には、図示していないがサーバ装置２で管理しているデータの検索や更新が行えるパーソナルコンピュータ等の情報処理装置も接続されている。

このネットワークシステムは、物品の在庫状況や、荷物の配送状況を管理するシステム等である。例えば、通信端末装置１は、倉庫内で物品の入荷、または出荷作業を行うときには、近距離の無線を使用し、トラック等で荷物を配送しているときには公衆回線網６や携帯電話網８を使用してサーバ装置２と通信する。サーバ装置２では、通信端末装置１から送られてきた入荷データ、出荷データ、および配送データに基づいて、物品の在庫状況や配送状況を管理する。利用者が、出荷データ等を通信端末装置１に入力する。

（第1 実施形態）
図２は、この発明の通信端末装置に適用されるハードウエア及びソフトウエアによって実現されるデータ送信のイメージを表す概念図である。通信端末装置１からサーバ装置２にデータを送信する場合、図２に示すように送信すべき同一のデータを符号化処理部１０及びパケット組立部２０にそれぞれ転送する。

符号化処理部１０は、図２に示すようにこの発明の符号化手段である符号化層Ａ，Ｂの２階層に階層化され、下位層である符号化層Ａから上位層である符号化層Ｂの順でデータを引き渡して各階層でデータに可逆的な符号化処理を行うことで、データを多重的に符号化する。データの多重的な符号化とは、複数の符号化層Ａ，Ｂを用いて順に１つのデータを符号化処理することである。

符号化層Ａは、上記データの情報の位置の冗長性を集める処理を行う、例えば単語毎の位置エントロピーを集めるＬＺ法がある。ＬＺ法は圧縮しようとする文字列が辞書（過去に入力した文字列）にあるかどうか調べ、もしあれば辞書の位置（と一致長）に置き換えて圧縮する方法で、文字列に対して圧縮を行うため、大幅な圧縮が可能となる。符号化層Ｂは、データの情報のかたよりの冗長性を集めて符号化処理を行う、例えばデータの各記号の生起確率が与えられた時に平均的な伝送時間が最小となるような符号の構成法を提案したハフマン法がある。ＬＺ法とハフマン法とは圧縮の手法が異なるため組み合わせることができ、符号化層Ａ，Ｂの処理を行ったデータは、符号化層Ａの処理のみを行ったデータよりも圧縮率が高い。

図２に示すように、各符号化層Ａ，Ｂにおいて符号化処理の完了したデータはパケット組立部２０に送られる。したがって、符号化層Ａの処理が終了した際は、符号化層Ｂ及びパケット組立部２０にそれぞれデータを送る。

なお、符号化処理には時間がかかるため、符号化処理をしないデータＯ、符号化層Ａで処理されたデータＡ、符号化層Ａ及びＢで処理されたデータＢがパケット組立部２０に送られる順は、データＯ、データＡ、データＢとなる。つまり、符号化層Ａ及びＢの処理が施されているデータＢを形成するのが最も時間がかかる。

パケット組立部２０は、サーバ装置２の宛先、自分（通信端末装置１）のアドレス、プロトコルの種類等を含むネットワーク３へのデータの送信に必要なヘッダを生成して、送信すべきデータに付加する等の処理を行う。ここで、パケット組立部２０には、３つのデータＯ、Ａ、Ｂが送られるが、待ち時間検出手段３０によってデータＯ，Ａ，Ｂのうちからネットワーク上に送信するデータが選択される。

待ち時間検出手段３０は、通信に用いる通信インフラや通信する相手先の処理能力等の通信環境によって生じる通信端末装置１が送信処理を開始した後からデータがネットワーク３に送信可能な状態になるまでの待ち時間を検出し、上記待ち時間に応じてデータＯ，Ａ，Ｂのうちからネットワーク３に送信するデータを選択する。上記通信環境として具体的には、通信層空き状況、相手先応答タイミング、回線通信容量、電力情報等が含まれる。

通信層空き状況は、通信端末装置１（送信側）からサーバ装置２（受信側）へのデータの送信状況であり、ＴＣＰにおけるｗｉｎｄｏｗ開度（ウインドウサイズ）の開閉状況、送信間隔及びフロー制御等から把握される。ｗｉｎｄｏｗ開度は、ＴＣＰヘッダ内のウィンドウというフィールドであり、サーバ装置２（受信側）のバッファサイズの残りバイト数と考えると、これが０で送られたということは、受信側のバッファにまだ処理していない（上位に渡していない）データが溜まりすぎて空きがなくなってしまったことを示す。したがって、ｗｉｎｄｏｗが０の間は、通信端末装置１（送信側）は（ＡＣＫを返す等のために）、パケット自体は送信するが、実データ部分は送らない。つまり、ｗｉｎｄｏｗ開度は、サーバ装置２（受信側）の処理能力によって変動する。ｗｉｎｄｏｗ開度が、大きいほどデータを大量に送信することができる。また、ｗｉｎｄｏｗ開度は、ネットワーク３の状態によっても変動する。

送信間隔は、通信端末装置１からサーバ装置２に実際に送信されているネットワーク３上のデータの送信間隔であり、ネットワーク３のデータの流通量（混雑度合い）やサーバ装置２からの受信の処理能力等に起因して変動する。フロー制御は、サーバ装置２（受信側）が受信データの処理が追いつかなくなった時に通信端末装置１（送信側）に対して、データ転送の中止／再開を制御する。また、フロー制御は、上記のｗｉｎｄｏｗの最適な開度の決定も行う。

したがって、例えば、通信層空き状況が、ｗｉｎｄｏｗ開度が小さく送信間隔が大きい状況から、待ち時間検出手段３０によってデータを送るまでの待ち時間が長く、待ち時間が経過するまでに符号化層Ａ，Ｂの処理を行う時間以上であると検出され、待ち時間検出手段３０によって符号層Ａ及びＢの処理が行われたデータＢが選択された後、ネットワーク３に送信される。つまり、送信処理を開始して送信可能状態となるまでの待ち時間の間にデータＢを生成することができるからである。逆に、ｗｉｎｄｏｗ開度が大きく送信間隔が短い状況では、待ち時間検出時間３０によってデータを送るまでの待ち時間がほとんどなく、待ち時間が符号化層Ａの処理を行う時間よりも短いと検出され、待ち時間検出手段３０によってデータＯが選択される。

相手先応答タイミングは、サーバ装置２から送信されてくるデータの受信に対する応答タイミングであり、アクノリッジ間隔及びデータの送信完了からアプリケーションによる次データ送信要求間隔等から把握される。アクノリッジ間隔は、サーバ装置２から通信端末装置１に送信されてくるデータを受信した際のアクノリッジの間隔である。データの送信完了からアプリケーションによる次データ送信要求間隔は、アプリケーション等においてユーザ等によるデータの送信要求の間隔である。この発明の実施形態においては、サーバ装置２であるためユーザによってサーバ装置２から通信端末装置１にデータの送信要求はないが、例えばサーバ装置２にネットワーク３を介して接続される端末等からユーザによってネットワーク３及びサーバ装置２を介して通信端末装置１に要求される場合におけるユーザのデータの要求間隔がある。つまり、データの送信完了からアプリケーションによる次データ送信要求間隔は、データを要求するユーザに起因して変動する。

したがって、例えば、相手先応答タイミングが、アクノリッジ間隔がある程度大きい状況から、待ち時間検出手段３０によってデータを送るまでの待ち時間がある程度長く、待ち時間が経過するまでに符号化層Ａの処理を行う時間以上であって符号化層Ａ及びＢの処理を行う時間よりも短いと検出され、待ち時間検出手段３０によって符号層Ａの処理が行われたデータＡが選択された後、ネットワーク３に送信される。

回線通信容量は、データの転送速度であり、サーバ装置２にデータを送信する際に通信端末装置１が用いる上述した通信インフラによって異なる。通信端末装置１の利用者は、上述したように入荷作業や配送作業等によって作業する場所が異なり、それぞれの場所において用いられる通信インフラも異なってくるからである。しかも、通信の途中から通信インフラが切り換わる場合もある。したがって、例えば、転送速度の遅い携帯電話網６を使用してネットワーク３に接続されている状況から、待ち時間検出手段３０によってデータを送るまでの待ち時間が長く、待ち時間が経過するまでに符号化層Ａ，Ｂの処理を行う時間以上であると検出された場合は、待ち時間検出手段３０によって符号層Ａ及びＢの処理が行われたデータＢが選択された後、ネットワーク３に送信される。逆に、ＨＵＢ５介してネットワーク３に直接接続している状況では、待ち時間検出時間３０によってデータを送るまでの待ち時間がほとんどなく、待ち時間が符号化層Ａの処理を行う時間よりも短いと検出され、待ち時間検出手段３０によってデータＯが選択される。

電力情報は、通信端末装置１に備えられる図示しない電源装置等から取得される消費電力量や、バッテリー等の残余電力量等から把握される。したがって、例えば、バッテリー等の残余電力量が非常に少ない所定の量以下の状況から、待ち時間検出手段３０によって送信時間を短くするため待ち時間を長く、待ち時間が経過するまでに符号化層Ａ，Ｂの処理を行う時間以上であると検出され、待ち時間検出手段３０によって符号層Ａ及びＢの処理が行われたデータＢが選択された後、ネットワーク３に送信される。ここで、残余電力量が少ない状況において待ち時間が長くなるのは、符号化処理を行うよりも送信による電力消費が大きいためである。つまり、上記動作を行わないとデータの送信途中で電力不足により通信端末装置１本体が動作しなくなる場合があり、この場合は電力が供給されるまで送信が再開されないので、待ち時間が長くなる。これにより、データの送信完了時間は短くなることはないが、より確実に残余電力量でデータの送信を完了させることができる。したがって、電力情報から把握される通信端末装置１本体の状態によりデータの送信完了時間が遅延することを抑制できる。

なお、この発明の実施形態では、待ち時間検出手段３０がデータＯ，Ａ，Ｂの選択を行っているが特にこれに限定されるものではない。例えば、通信端末装置１に備えられる図示しないＣＰＵが、待ち時間検出手段３０が検出した待ち時間に応じてデータＯ，Ａ，Ｂを選択してもよい。

一方、通信端末装置１から送信されたデータＯ又はＡ又はＢを受信したサーバ装置２は、パケット分解部２５においてネットワーク３のヘッダを削除し、データＯ又はＡ又はＢの連結等を行う。また、バケット分解部２５においてデータＯ又はＡ又はＢが符号化処理されているか否か、符号化処理されている場合の符号化処理の最終階層を付加されている情報から検出する。符号化処理の行われていないデータＯである場合は、そのまま図示しない表示装置に表示する、外部記憶装置に格納する等の次の処理を行う。符号化処理が行われたデータＡ又はＢである場合は、符号化処理の行われた最終階層に対応する復号化処理部１５の復号化層Ａ′又はＢ′に送られる。例えば、符号化層Ａ及びＢの処理が行われたデータＢは、最後に符号化処理の行われた符号化層Ｂに対応する復号化層Ｂ′に送られ、復号化処理が行われる。その後、復号化層Ａ′に送られて復号化処理が行われ、元のデータに正確に伸長される。

上記構成によって、通信環境から検出される待ち時間によって圧縮率の異なるデータをサーバ装置２送信できるので、待ち時間が長い場合、より圧縮率の高い下位層から上位層までの符号化処理が行われたデータを選択することで、実際の送信時間は圧縮率の低いデータの送信時間よりも短くなり、送信処理開始から送信完了までの送信完了時間が遅延することを抑制でき、通信層空き状況や相手先応答タイミング等の通信環境の変化に関わらずデータの送信完了時間が遅延することを防止できる。

また、符号化処理によってデータが可逆圧縮されるので、サーバ装置２において適切な復号化層Ａ′，Ｂ′１５を用いて伸長することで圧縮する前の同一のデータを取得することができる。

（第２実施形態）
図３は、この発明の通信端末装置に適用されるハードウエア及びソフトウエアによって実現されるデータ送信のイメージを表す概念図である。通信端末装置１からデータをサーバ装置２に送信する場合は、まず送信すべきデータが符号化選択手段４０に送られる。符号化選択手段４０は、データを符号化処理するかあるいはそのままパケット組立部２０に送るか、符号化処理を行う場合は符号化処理部１０を構成する階層化された符号化層Ａ，Ｂのうちどちらに送るかを選択する。この時、上述の第１実施例に記載した待ち時間検出手段３０によって選択が指示される。つまり、待ち時間検出手段３０によって通信層空き状況等の通信環境に応じて検出される待ち時間から、符号化処理を行わない又は符号化を開始する符号化層Ａ，Ｂが選択される。例えば、検出された待ち時間が長い場合は、符号化処理に用いることのできる時間が長いので、符号化層Ａが選択される。逆に待ち時間が短い場合は、符号化処理に用いることの時間がないので符号化処理を行わないことが選択される。

符号化処理部１０は、上述の第１実施形態と同様に下位層の符号化層Ａ及び上位層の符号化層Ｂから構成され、データが符号化層Ａに送られた場合は、符号化層Ａ、符号化層Ｂの順にデータが多重的に符号化処理される。最初に符号化層Ｂにデータが送られた場合は、データが符号化層Ｂでのみ符号可処理される。なお、上述の第１実施形態と異なり、各階層で符号化処理の行われたデータをそれぞれパケット組立部２０に送らない。先に符号化処理を行う階層を符号化選択手段４０が選択するからである。したがって、パケット組立部２０に送られるデータは、上述の第１実施形態と異なり、１つのみである。その後、パケット組立部２０に送られたデータに、サーバ装置２の宛先、自分（通信端末装置１）のアドレス、プロトコルの種類等を含むネットワーク３へのデータの送信に必要なヘッダを生成して、送信すべきデータに付加する等の処理を行う。

一方、通信端末装置１から送信されたデータＯ又はＡ又はＢを受信したサーバ装置２は、図３に示すように上述の第１実施形態と同様の処理を行う。

上述の構成により、通信環境によって生じる待ち時間によって圧縮率の異なるデータを送信することによって、待ち時間が長い場合、下位層の符号化層Ａを選択してデータを多重的に符号化処理することで、実際の送信時間は圧縮率の低いデータの送信時間よりも短くできるので、上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、待ち時間検出手段３０が符号化層Ａ，Ｂの選択の指示出力を行っているが特にこれに限定されるものではない。例えば、符号化選択手段４０に待ち時間検出手段３０によって検出された待ち時間を出力し、待ち時間に応じて符号化選択手段４０が符号化層Ａま又はＢを選択してもよい。

また、この発明の実施形態では符号化処理部１０及び復号化処理部１５が、２階層の符号化層Ａ，Ｂ及び復号化層Ａ′，Ｂ′から構成されているが、特にこれに限定されるものではなく、３階層以上であってもよい。

例えば、図４及び図５は、第１及び第２実施形態を３層にした場合の構成を示す概念図である。図４及び図５に示すように３階層の符号化層Ａ〜Ｃで構成される場合、下位層である符号化層Ａは、上述の第１及び第２実施形態におけるデータの情報の位置の冗長性を集める処理を行う、例えば単語毎の位置エントロピーを集めるＬＺ法がある。中位層である符号化層Ｂは、データの情報のつながりの冗長性を集める処理を行う、例えば「繰り返し数」の「かける（×）」という概念を取り入れたランレングス法がある。

符号化層Ｃは、上述の第１及び第２実施形態における符号化層Ｂで行われる処理と同様にデータの情報のかたよりの冗長性を集めて符号化処理を行う、例えばデータの各記号の生起確率が与えられた時に平均的な伝送時間が最小となるような符号の構成法を提案したハフマン法がある。上記構成によって、下位層から上位層の順にデータを符号化処理していく毎にデータの圧縮率が上がっていく。したがって、階層が多いとそれだけ圧縮率の異なるデータが増えるので、待ち時間に対して用いるデータの選択の幅を増やすことができる。

なお、図５において、サーバ装置２において受信したデータを復号化する際、符号化処理が行われたデータは、全て復号化層Ｃ′から順に復号化層Ａに送られる。その際、データに施された符号化処理のパターンによって復号化層Ｃ′〜Ａ′の復号化処理が行われる。例えば、符号化層Ａ〜Ｃまでの符号化処理が行われたデータは、復号化層Ｃ′〜Ａ′の復号化処理が全て行われる。また、符号化層Ｃでのみ符号化処理が行われたデータは、復号化層Ｃ′のみで復号化処理が行われ、その後に復号化層Ｂ′及びＡ′に順に引き渡されるが、両階層Ａ′，Ｂ′ともに復号化処理は行わない。ここで、復号化処理を行うか否かは、データに付加される情報等を用いて判別する。

この発明の実施形態に係る通信端末装置を適用したネットワークシステムの構成を示す図である。同通信端末装置に適用されるハードウエア及びソフトウエアによって実現されるデータ送信のイメージを表す概念図である。同通信端末装置に適用されるハードウエア及びソフトウエアによって実現されるデータ送信のイメージを表す概念図である。同通信端末装置に適用されるハードウエア及びソフトウエアによって実現されるデータ送信のイメージを表す概念図である。同通信端末装置に適用されるハードウエア及びソフトウエアによって実現されるデータ送信のイメージを表す概念図である。

符号の説明

１−通信端末装置
２−サーバ装置
３０−待ち時間検出手段
４０−符号化選択手段
Ａ−符号化層
Ｂ−符号化層
Ｃ−符号化層
Ａ′−復号化層
Ｂ′−復号化層
Ｃ′−復号化層

Claims

ネットワークに接続され、送信処理を開始して送信可能状態になったデータを該ネットワークを経由して送信する通信端末装置において、
通信環境に応じて、前記送信処理を開始した後から前記データが送信可能状態になるまでの待ち時間を検出する待ち時間検出手段と、
前記データに可逆的な符号化処理を行う複数の符号化手段と、を備え、
前記待ち時間に応じて単一の符号化手段を用いて符号化したデータ又は複数の符号化手段を用いて多重的に符号化したデータを送信することを特徴とする通信端末装置。
前記複数の符号化手段は、階層化され、
前記階層化された複数の符号化手段を用いて下位層から上位層の順に前記データを符号化処理し、各階層において符号化処理の行われた複数の前記データのうちから一つを、前記待ち時間検出手段によって検出された待ち時間に基づいて選択することを特徴とする請求項１に記載の通信端末装置。
前記複数の符号化手段は、階層化され、
前記待ち時間検出手段によって検出された待ち時間に応じて、前記階層化された複数の符号化手段のうちから実行を開始する階層の符号化手段を選択する符号化選択手段と、を備え、
前記符号化選択手段によって選択された符号化手段の下位層から上位層の順に前記データを符号化処理することを特徴とする請求項１に記載の通信端末装置。
前記通信環境は、通信層空き状況を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の通信端末装置。
前記通信環境は、通信する相手先の相手先応答タイミングを含むことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の通信端末装置。
前記通信環境は、通信インフラの回線通信容量を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の通信端末装置。
前記通信環境は、この通信端末装置本体に関する電力情報を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の通信端末装置。
送信処理を開始して送信可能状態になったデータを送信する送信端末装置と、該送信端末装置から送信されたデータをネットワークを経由して受信する受信端末装置と、を備えた通信システムにおいて、
前記送信端末装置は、通信環境に応じて、前記送信処理を開始した後から前記データが送信可能状態になるまでの待ち時間を検出する待ち時間検出手段と、前記データに可逆的な符号化処理を行う複数の符号化手段と、を備え、
前記受信端末装置は、前記符号化処理の行われたデータの復号化処理を行う複数の復号化手段を備え、
前記送信端末装置は、前記待ち時間に応じて単一の符号化手段を用いて符号化したデータ又は複数の符号化手段を用いて多重的に符号化したデータを送信し、前記受信端末装置は、受信した前記データに応じた復号化処理を行うことを特徴とする通信システム。
送信処理を開始して送信可能状態になったデータを送信端末装置からネットワークを経由して相手先の受信端末装置に送信する通信方法において、
前記送信端末装置において、通信環境に応じて、前記送信処理を開始した後から前記データが送信可能状態になるまでの待ち時間を検出し、前記待ち時間に応じて単一の可逆的な符号化処理を行って符号化したデータ又は複数の可逆的な符号化処理を行って多重的に符号化したデータを送信し、
前記受信端末装置において受信した前記データに応じた復号化処理を行うことを特徴とする通信方法。