JP5222763B2 - 無線通信端末 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信端末に関する。
現在、多種多様(例えば、Webの閲覧、ストリーミングビデオの受信、電子メールの送受信、巨大ファイルの送受信などによるデータトラヒック)のデータトラヒックが、無線データ通信端末から発生している。また、データトラヒックのリアルタイム性の要求の程度に着目し、高いリアルタイム性を要求するデータトラヒックに高い優先順位を設定し、優先的に無線リソース(時間、周波数、電力)を割り当る技術が存在する。従って、当該技術では、無線データ通信端末から発生する全くリアルタイム性を要求しないデータトラヒックにも低い優先度は割当てられるため、無線リソースは使用されることになる(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。
しかしながら、優先順位を設定して無線リソースを割り当る技術は、ネットワークが輻輳しているような状態下においても、全くリアルタイム性を要求しないデータトラヒックにも無線リソースを割り当てるため、無線アクセスネットワークを運用するオペレータ(通信事業者)の観点から言えば、輻輳時に、全くリアルタイム性を要求しないデータトラヒックを収容するのは、他のリアルタイム性を要求するデータトラヒックに割り当てたい無線トラヒックを消費するため、好ましくない。また、無線アクセスネットワークを利用するユーザの観点から言っても、リアルタイム性を要求するアプリケーションの利用者に割り当てられても良いはずの無線リソースが、全くリアルタイム性を要求しないアプリケーション(例えば、“いつかダウンロードが完了すればよい”程度のリアルタイム性を要求しないアプリケーション)の利用者に割り当てられるのは、余り納得がいかない。また、全くリアルタイム性を要求しないアプリケーションの利用者は、リアルタイム性と引き換えに安価な通信料金を望むことも考えられる。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、無線リソースを合理的に活用するための技術を提供することを目的とする。
上記問題を解決するために、本発明の一態様である無線通信端末は、無線回線の利用度を算出する回線利用度算出部と、回線利用度算出部によって算出された利用度に応じてデータ受信の継続またはデータ受信の中断を決定するデータ受信継続中断決定部と
を備え、回線利用度算出部は、現在の自端末によるデータ受信に係る無線回線の利用度を示す現時刻利用度を算出し、データ受信継続中断決定部は、現時刻利用度が、閾値である基準利用度以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準利用度未満であるときはデータ受信の中断を決定することを特徴とする。
上記無線通信端末は、無線回線の閑散時の自端末によるデータ受信に係る無線回線の利用度を示す閑散時利用度に基づいて基準利用度を算出する閾値算出部を更に備え、回線利用度算出部は、閑散時として設定された時刻に閑散時利用度を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、回線利用度算出部は、現時刻利用度を算出した場合に、当該現時刻利用度と現時間帯に算出した他の利用度とに基づいて、現時間帯の自端末によるデータ受信に係る無線回線の利用度を示す現時間帯利用度を算出し、データ受信継続中断決定部は、現時刻利用度に代えて現時間帯利用度が、基準利用度以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準利用度未満であるときはデータ受信の中断を決定するようにしてもよい。
上記無線通信端末は、データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を算出する待機時間算出部を更に備え、待機時間算出部は、現時刻利用度に応じた待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末は、データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を算出する待機時間算出部を更に備え、待機時間算出部は、現時間帯利用度に応じた待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、データ受信継続中断決定部は、閑散時利用度を越える現時刻利用度が算出された場合、または、算出された現時刻利用度が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、待機時間算出部は、閑散時利用度を越える現時刻利用度が算出された場合、または、算出された現時刻利用度が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時刻利用度に応じて算出する待機時間よりも長い待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、待機時間算出部は、閑散時利用度を越える現時刻利用度が算出された場合、または、算出された現時刻利用度が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時間帯利用度に応じて算出する待機時間よりも長い待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、回線利用度算出部は、現時刻利用度として、現在の自端末によるデータ受信に係る無線リソースの割当率を示す現時刻リソース割当率を算出し、データ受信継続中断決定部は、現時刻リソース割当率が、閾値である基準リソース割当率以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準リソース割当率未満であるときはデータ受信の中断を決定するようにしてもよい。
上記無線通信端末は、無線回線の閑散時の自端末によるデータ受信に係る無線リソースの割当率を示す閑散時リソース割当率に基づいて基準リソース割当率を算出する閾値算出部を更に備え、回線利用度算出部は、閑散時として設定された時刻に閑散時リソース割当率を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、回線利用度算出部は、現時刻リソース割当率を算出した場合に、当該現時刻リソース割当率と現時間帯に算出した他の無線リソースの割当率とに基づいて、現時間帯の自端末によるデータ受信に係る無線リソースの割当率を示す現時間帯リソース割当率を算出し、データ受信継続中断決定部は、現時刻リソース割当率に代えて現時間帯リソース割当率が、基準リソース割当率以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準リソース割当率未満であるときはデータ受信の中断を決定するようにしてもよい。
上記無線通信端末は、データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を算出する待機時間算出部を更に備え、待機時間算出部は、現時刻リソース割当率に応じた待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末は、データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を算出する待機時間算出部を更に備え、待機時間算出部は、現時間帯リソース割当率に応じた待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、データ受信継続中断決定部は、閑散時リソース割当率を越える現時刻リソース割当率が算出された場合、または、算出された現時刻リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、待機時間算出部は、閑散時リソース割当率を越える現時刻リソース割当率が算出された場合、または、算出された現時刻リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時刻リソース割当率に応じて算出する待機時間よりも長い待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、待機時間算出部は、閑散時リソース割当率を越える現時刻リソース割当率が算出された場合、または、算出された現時刻リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時間帯リソース割当率に応じて算出する待機時間よりも長い待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、回線利用度算出部は、現時刻利用度として、現在の自端末によるデータ受信に係るスループットを示す現時刻スループットを算出し、データ受信継続中断決定部は、現時刻スループットが、閾値である基準スループット以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準スループット未満であるときはデータ受信の中断を決定するようにしてもよい。
上記無線通信端末は、無線回線の閑散時の自端末によるデータ受信に係るスループットを示す閑散時スループットに基づいて基準スループットを算出する閾値算出部を更に備え、回線利用度算出部は、閑散時として設定された時刻に閑散時スループットを算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、回線利用度算出部は、現時刻スループットを算出した場合に、当該現時刻スループットと現時間帯に算出した他のスループットとに基づいて、現時間帯の自端末によるデータ受信に係るスループットを示す現時間帯スループットを算出し、データ受信継続中断決定部は、現時刻スループットに代えて現時間帯スループットが、基準スループット以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準スループット未満であるときはデータ受信の中断を決定するようにしてもよい。
上記無線通信端末は、データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を算出する待機時間算出部を更に備え、待機時間算出部は、現時刻スループットに応じた待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末は、データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を算出する待機時間算出部を更に備え、待機時間算出部は、現時間帯スループットに応じた待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、データ受信継続中断決定部は、閑散時スループットを越える現時刻スループットが算出された場合、または、算出された現時刻スループットが実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、待機時間算出部は、閑散時スループットを越える現時刻スループットが算出された場合、または、算出された現時刻スループットが実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時刻スループットに応じて算出する待機時間よりも長い待機時間を算出するようにしてもよい。
上記無線通信端末において、待機時間算出部は、閑散時スループットを越える現時刻スループットが算出された場合、または、算出された現時刻スループットが実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時間帯スループットに応じて算出する待機時間よりも長い待機時間を算出するようにしてもよい。
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である無線通信端末は、無線回線の利用度を算出する回線利用度算出部と、回線利用度算出部によって算出された利用度に応じてデータ送信の継続またはデータ送信の中断を決定するデータ送信継続中断決定部とを備え、回線利用度算出部は、基地局から送信される情報であって自端末のアップリンク速度を制限する情報を集計した集計値を利用度として算出し、データ送信継続中断決定部は、集計値が、所定の閾値未満であるときはデータ送信の継続を決定し、所定の閾値以上であるときはデータ送信の中断を決定することを特徴とする。
本発明によれば、無線リソースに余裕がある場合に限って、全くリアルタイム性を要求しないデータトラヒックに無線リソースを割り当てるので、無線リソースを合理的に活用することができるようになる。また、リアルタイム性を要求するアプリケーションの利用者に対し、より多くの無線リソースを割り当てる一方、全くリアルタイム性を要求しないアプリケーションの利用者に対し、極めて低廉な料金設定をすることもできるようになるため、各ユーザがより一層納得できるサービスを提供することができるようになる。
本発明の一実施形態に係る無線通信端末10の構成を示すブロック図である。 無線通信端末10の動作の一例を示すフローチャートである。 無線通信端末10の動作の一例を示すフローチャートである。 無線通信端末10の動作の一例を示すフローチャートである。 無線通信端末10の動作の一例を示すフローチャートである。 無線通信端末10の動作の一例を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係る無線通信端末10は、ネットワーク(例えば、インターネット)上のサーバと通信する。サーバから無線通信端末10へ方向(ダウンリンク)の無線回線の伝送路は、時分割制御されている。従って、無線通信端末あたりのスループットは同時ダウンロードセッションの数に依存する。即ち、複数の無線通信端末がダウンロードを同時に行うとスループットが低下する。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。無線通信端末10は、図1に示すように、記憶部100、送受信部110、回線利用度算出部120、データ送受信継続中断決定部130(本発明のデータ受信継続中断決定部およびデータ送信継続中断決定部に相当する)、閾値算出部140および待機時間算出部150を備える。
送受信部110は、無線回線を介して、記憶部100に記憶されているデータを外部に送信する。また、送受信部110は、無線回線を介して、外部からデータを受信する。送受信部110は、受信したデータを記憶部100に記憶するとともに回線算出部120に供給する。なお、送受信部110によるデータの送受信は、データ送受信継続中断決定部130によって制御される。
記憶部100は、種々のデータを格納する。具体的には、記憶部100は、送受信部110によって受信されたデータ、送受信部110によって送信されるデータを記憶する。また、記憶部100は、回線利用度算出部120によって算出されたデータ、閾値算出部140によって算出されたデータ、および、待機時間算出部150によって算出されたデータを記憶する。
回線利用度算出部120は、現在の自端末によるデータ受信に係る無線回線の利用度(以下、「現時刻利用度」という)を算出する。具体的には、回線利用度算出部120は、現時刻利用度として、現在の自端末によるデータ受信に係る無線リソースの割当率(以下、「現時刻リソース割当率」という)、または、現在の自端末によるデータ受信に係るスループット(以下、「現時刻スループット」という)の何れかを算出する。回線利用度算出部120は、算出した現時刻リソース割当率、算出した現時刻スループットを記憶部100に記憶する。なお、リソース割当率とは、無線リソースの全体量(全端末に割当可能な無線リソース量)に占める自端末に割り当てられた無線リソースの量である。
また、回線利用度算出部120は、無線回線の閑散時として設定された時刻の自端末によるデータ受信に係る無線回線の利用度(以下、「閑散時利用度」という)を算出する。具体的には、回線利用度算出部120は、現時刻リソース割当率を算出した場合、閑散時利用度として、閑散時の自端末によるデータ受信に係る無線リソースの割当率(以下、「閑散時リソース割当率」という)を算出し、現時刻スループットを算出した場合、閑散時の自端末によるデータ受信に係るスループット(以下、「閑散時スループット」という)を算出する。回線利用度算出部120は、算出した閑散時リソース割当率、算出した閑散時スループットを記憶部100に記憶する。
また、回線利用度算出部120は、現時刻利用度と現時間帯に算出した他の利用度とに基づいて、現時間帯の自端末によるデータ受信に係る無線回線の利用度(以下、「現時間帯利用度」という)を算出してもよい。具体的には、回線利用度算出部120は、現時刻リソース割当率を算出した場合、当該現時刻リソース割当率と現時間帯に算出した他の無線リソース割当率とに基づいて、現時間帯の自端末によるデータ受信に係る無線リソースの割当率(以下、「現時間帯リソース割当率」という)を算出してもよい。また、回線利用度算出部120は、現時刻スループットを算出した場合、当該現時刻スループットと現時間帯に算出した他のスループットとに基づいて、現時間帯の自端末によるデータ受信に係るスループット(以下、「現時間帯スループット」という)を算出してもよい。回線利用度算出部120は、算出した現時間帯リソース割当率、算出した現時間帯スループットを記憶部100に記憶する。
また、回線利用度算出部120は、基地局から送信される情報であって自端末のアップリンク速度を制限する情報を集計した集計値を現時刻利用度として算出してもよい。回線利用度算出部120は、算出した集計値を記憶部100に記憶する。
閾値算出部140は、閑散時利用度に基づいて閾値である基準利用度を算出する。具体的には、閾値算出部140は、記憶部100に閑散時リソース割当率が記憶されている場合、閑散時リソース割当率に基づいて基準リソース割当率を算出する。また、閾値算出部140は、記憶部100に閑散時スループットが記憶されている場合、閑散時スループットに基づいて基準スループットを算出する。閾値算出部140は、算出した基準リソース割当率、算出した基準スループットを記憶部100に記憶する。
待機時間算出部150は、データ受信継続中断決定部130によってデータ受信の中断が決定されてからデータ送受信を再開する迄の待機時間を算出する。具体的には、待機時間算出部150は、現時刻利用度または現時間帯利用度に応じた待機時間を算出する。より詳細には、待機時間算出部150は、記憶部100に現時刻リソース割当率および現時間帯リソース割当率が記憶されている場合、現時間帯リソース割当率に応じた待機時間を算出し、現時刻リソース割当率のみが記憶されている場合、現時刻リソース割当率に応じた待機時間を算出する。また、待機時間算出部150は、記憶部100に現時刻スループットおよび現時間帯スループットが記憶されている場合、現時間帯スループットに応じた待機時間を算出し、現時刻スループットのみが記憶されている場合、現時刻スループットに応じた待機時間を算出する。待機時間算出部150は、算出した待機時間を記憶部100に記憶する。
また、待機時間算出部150は、閑散時利用度を越える現時刻利用度が算出された場合、または、算出された現時刻利用度が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時間帯利用度に応じて算出する待機時間よりも長い待機時間を算出してもよい。例えば、待機時間算出部150は、閑散時リソース割当率を越える現時刻リソース割当率が算出された場合、または、算出された現時刻リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時刻リソース割当率または現時間帯リソース割当率に応じて算出する待機時間よりも長い待機時間を算出する。また、例えば、待機時間算出部150は、閑散時スループットを越える現時刻スループットが算出された場合、または、算出された現時刻スループットが実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、現時刻スループットまたは現時間帯スループットに応じて算出する前記待機時間よりも長い待機時間を算出する。
データ送受信継続中断決定部130は、回線利用度算出部120によって算出された利用度に応じて送受信部110によるデータ送受信の開始、継続または中断を決定する。具体的には、データ送受信継続中断決定部130は、現時刻利用度が、基準利用度以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準利用度未満であるときはデータ受信の中断を決定する。より詳細には、データ送受信継続中断決定部130は、記憶部100に現時刻リソース割当率が記憶されている場合、当該現時刻リソース割当率が、基準リソース割当率以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準リソース割当率未満であるときはデータ受信の中断を決定する。また、データ送受信継続中断決定部130は、記憶部100に現時刻リソース割当率および現時間帯リソース割当率が記憶されている場合、当該現時間帯リソース割当率が、基準リソース割当率以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準リソース割当率未満であるときはデータ受信の中断を決定する。
また、データ送受信継続中断決定部130は、記憶部100に現時刻スループットが記憶されている場合、当該現時刻スループットが、基準スループット以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準スループット未満であるときはデータ受信の中断を決定する。また、データ送受信継続中断決定部130は、記憶部100に現時刻スループットおよび現時間帯スループットが記憶されている場合、当該現時間帯スループットが、基準スループット以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準スループット未満であるときはデータ受信の中断を決定する。
また、データ送受信継続中断決定部130は、閑散時利用度を越える現時刻利用度が算出された場合、または、算出された現時刻利用度が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定してもよい。例えば、データ送受信継続中断決定部130は、閑散時リソース割当率を越える現時刻リソース割当率が算出された場合、または、算出された現時刻リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定する。また、データ送受信継続中断決定部130は、閑散時スループットを越える現時刻スループットが算出された場合、または、算出された現時刻スループットが実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定する。
また、データ送受信継続中断決定部130は、閑散時利用度を越える前記現時間帯利用度が算出された場合、または、算出された現時間帯利用度が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定してもよい。例えば、データ送受信継続中断決定部130は、閑散時リソース割当率を越える現時間帯リソース割当率が算出された場合、または、算出された現時間帯リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定する。また、データ送受信継続中断決定部130は、閑散時スループットを越える現時間帯スループットが算出された場合、または、算出された現時間帯スループットが実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定する。
また、データ送受信継続中断決定部130は、記憶部100に記憶されている集計値が、所定の閾値未満であるときはデータ送信の継続を決定し、所定の閾値以上であるときはデータ送信の中断を決定してもよい。
以下、図2を用いて無線通信端末10の動作について説明する。図2は、無線通信端末10がリソース割当率を用いてファイルをダウンロードする場合の動作を示すフローチャートである。図2(図3乃至図6も同様)に示すフローチャートは、無線通信端末10がPPP(Point-to-Point Protocol)プロトコルを用いてサーバと接続することにより開始する。
また、図2(図3乃至図5も同様)に示すフローチャートにおいて無線通信端末10がダウンロードするファイルは、“いつかダウンロードが完了すればよい”程度のリアルタイム性を要求しないファイルであるものとする。即ち、当該ファイルダウンロードに係るデータトラヒックは、全くリアルタイム性を要求しないデータトラヒックであるものとする。
PPPセッションの確立後、無線通信端末10は、タイマTd1(単位ダウンロード時間Td1を計測するタイマ値)をリセットし、現時刻割当リソースの記憶をリセットする(ステップS100)。続いて、無線通信端末10は、ダウンロード中か否かを判断する(ステップS105)。無線通信端末10は、ダウンロード中でないと判断した場合(ステップS105:No)、ダウンロードを開始(再開)する(ステップS110)。
ステップS105(Yes)またはステップS110に続いて、無線通信端末10は、自端末へ割当られた無線リソースを計測、記録する(ステップS115)。具体的には、無線通信端末10は、自端末への割当タイムスロット数をカウントする。
無線通信端末10は、ダウンロードが完了したか否かを判断する(ステップS120)。無線通信端末10は、ダウンロードが完了していないと判断した場合(ステップS120:No)、単位ダウンロード時間Td1を経過したか否かを判断する(ステップS125)。無線通信端末10は、単位ダウンロード時間Td1を経過していないと判断した場合(ステップS125:No)、ステップS105に戻る。
一方、無線通信端末10は、単位ダウンロード時間Td1を経過したと判断した場合(ステップS125:Yes)、単位ダウンロード時間Td1中の割当タイムスロット数の記録に基づいて、現時刻リソース割当率の一例である平均リソース割当率R(t)を算出する(ステップS130)。平均リソース割当率R(t)を算出した無線通信端末10は、平均リソース割当率R(t)が基準リソース割当率R以上であるか否かを判断する(ステップS135)。
無線通信端末10は、平均リソース割当率R(t)が基準リソース割当率R以上であると判断した場合(ステップS135:Yes)、ステップS100に戻る。即ち、無線通信端末10は、無線リソースに余裕があるときは、ファイルダウンロードの継続を決定する。
一方、無線通信端末10は、平均リソース割当率R(t)が基準リソース割当率R未満であると判断した場合(ステップS135:No)、PPPセッションを切断する(ステップS140)。即ち、無線通信端末10は、無線リソースに余裕がないときは、ファイルダウンロードの中断を決定する。
PPPセッションの切断後、無線通信端末10は、タイマTW1(待機時間TW1を計測するタイマ値)をリセットし(ステップS145)、待機時間TW1を経過したか否かを判断する(ステップS150)。無線通信端末10は、待機時間TW1を経過していないと判断した場合(ステップS150:No)、待機時間TW1を経過する迄(ステップS150:Yes)、ステップS150を繰り返す(待機する)。
なお、待機時間TW1は、平均リソース割当率R(t)などから決定される変動値であって、例えば、次式(1)により算出される。
W1=(1÷R(t))×2×TW0…(1)
但し、式1において、nはバックオフカウンタ、TW0は乱数によって決定する待機時間のベース値である。
なお、無線通信端末10は、予め所定の最大待機時間TWMAXを保持し、式(1)によって算出された待機時間TW1と最大待機時間TWMAXを比較し、待機時間TW1が最大待機時間TWMAXを越えた場合、待機時間TW1に最大待機時間TWMAXを代入してもよい。即ち、最大待機時間TWMAXによって待機時間TW1の上限を規定してもよい。後述する待機時間TW2、待機時間TW3、待機時間TW4および待機時間TW5についても同様である。
一方、無線通信端末10は、待機時間TW1を経過したと判断した場合(ステップS150:Yes)、PPPセッションを再接続し(ステップS155)、ステップS100に戻る。即ち、無線通信端末10は、ダウンロードの再開を決定する。
一方、ステップS120において、無線通信端末10は、ダウンロードが完了したと判断した場合(ステップS120:Yes)、PPPセッションを切断し(ステップS160)、図2のフローチャートは終了する。
図2に示すフローチャートによれば、無線通信端末10は、単位ダウンロード時間Td1毎、ファイルをダウンロードし、平均リソース割当率R(t)を算出する。無線通信端末10は、単位ダウンロード時間Td1経過時に、平均リソース割当率R(t)と基準リソース割当率Rとを比較し、平均リソース割当率R(t)≧基準リソース割当率Rであれば続く単位ダウンロード時間Td1もダウンロードを続行し、平均リソース割当率R(t)<基準リソース割当率Rであればダウンロードを中断する。ダウンロードを中断した中断無線通信端末10は、待機時間TW1経過後に、ダウンロードを再開する。
従って、平均リソース割当率R(t)が低い場合、つまり無線リソースに余裕がない場合、“いつかダウンロードが完了すればよい”程度のリアルタイム性を要求しないファイルのダウンロードは中断されるため、無線リソースを有効に活用することができるようになる。
続いて、図3を用いて無線通信端末10の他の動作について説明する。図3は、無線通信端末10がスループットを用いてファイルをダウンロードする場合の動作を示すフローチャートである。なお、無線通信端末10が接続するダウンロードサーバは、ダウンロード対象のファイルを複数の小片(以下、「ブロック」という)毎にダウンロード(送信)するものとする。例えば、ダウンロードサーバは、ダウンロード対象のファイルを予めブロック単位に記憶し、ブロック毎に送信してもよい。
なお、ファイルのサイズをO、ブロックのサイズLとした場合、O=n・L+L’(n:整数,L’<L)となるが、サイズL’のデータもブロック(サイズL’)であるものとする。また、無線通信端末10は、閑散時の時刻としてダウンロードサーバに接続する時刻T(例えば、毎日、AM02:00、AM02:30、…、AM04:30、AM05:00の7回)を記憶しているものとする。なお、閑散時として設定する時刻は、毎日異なる時刻でも同じ時刻でもよい。
図3(a)において、無線通信端末10は、閑散時として設定されたある時刻tに、閾値計測試験用のブロック、または、ダウンロードするべきファイルに係るブロックをダウンロードする(ステップS200)。無線通信端末10は、時刻tに係る閑散時スループットS(t)を算出する(ステップS205)。即ち、無線通信端末10は、閑散時スループットS(t)=(サイズL/ダウンロード時間)または閑散時スループットS(t)=(サイズL’/ダウンロード時間)を算出する。続いて、無線通信端末10は、次式(2)により最大スループットSMAXを更新する(ステップS210)。
MAX←MAX{S(i),SMAX}…(2)
但し、式2において、iは各時刻tのインデックス(i=時刻t、時刻t、…)である。
無線通信端末10は、最後の閑散時スループットS(t)を算出したか否かを判断する(ステップS215)。無線通信端末10は、最後の閑散時スループット(t)を算出していないと判断した場合(ステップS215:No)、ステップS200に戻る。
一方、無線通信端末10は、最後の閑散時スループット(t)を算出したと判断した場合(ステップS215:Yes)、最大スループットSMAXに基づいて基準スループットSを算出する(ステップS220)。例えば、無線通信端末10は、次式(3)により基準スループットSを算出する。
=k×SMAX…(3)
但し、式3において、kは係数(1/2〜2/3程度)である。
そして、図3(a)のフローチャートは終了する。なお、翌日の閑散時スループットの測定開始時まで、最大スループットSMAXおよび基準スループットSを保持する。
図3(b)において、無線通信端末10は、ダウンロード中か否かを判断する(ステップS300)。無線通信端末10は、ダウンロード中でないと判断した場合(ステップS300:No)、ブロックのダウンロードを開始(再開)する(ステップS305)。
ステップS300(Yes)またはステップS305に続いて、無線通信端末10は、ファイル全体(ファイルを構成する全部ブロック)のダウンロードが完了したか否かを判断する(ステップS310)。無線通信端末10は、ファイル全体のダウンロードが完了していないと判断した場合(ステップS310:No)、現時刻スループットS(t)を算出する(ステップS315)。即ち、無線通信端末10は、現時刻スループットS(t)=(サイズL/ダウンロード時間)または現時刻スループットS(t)=(サイズL’/ダウンロード時間)を算出する。現時刻スループットS(t)を算出した無線通信端末10は、現時刻スループットS(t)が基準スループットS以上であるか否かを判断する(ステップS320)。
無線通信端末10は、現時刻スループットS(t)が基準スループットS以上であると判断した場合(ステップS320:Yes)、ステップS300に戻る。即ち、無線通信端末10は、無線リソースに余裕があるときは、ファイルダウンロードの継続を決定する。
一方、無線通信端末10は、現時刻スループットS(t)が基準スループットS未満であると判断した場合(ステップS320:No)、PPPセッションを切断する(ステップS325)。即ち、無線通信端末10は、無線リソースに余裕がないときは、ファイルダウンロードの中断を決定する。
ステップS325に続いて(PPPセッションの切断後)、無線通信端末10は、タイマTW2をリセットし(ステップS330)、待機時間TW2を経過したか否かを判断する(ステップS335)。無線通信端末10は、待機時間TW2を経過していないと判断した場合(ステップS335:No)、待機時間TW2を経過する迄(ステップS335:Yes)、ステップS335を繰り返す(待機する)。
待機する。
なお、待機時間TW2は、現時刻スループットS(t)などから決定される変動値であって、例えば、次式(4)により算出される。
W2=(1÷S(t))×2×TW0…(4)
但し、式4において、nはバックオフカウンタ、TW0は乱数によって決定する待機時間のベース値である。
一方、無線通信端末10は、待機時間TW2を経過したと判断した場合(ステップS335:Yes)、PPPセッションを再接続し(ステップS340)、ステップS300に戻る。即ち、無線通信端末10は、ファイルダウンロードの再開を決定する。
一方、ステップS310において、無線通信端末10は、ファイル全体のダウンロードが完了したと判断した場合(ステップS310:Yes)、PPPセッションを切断し(ステップS345)、図3(b)のフローチャートは終了する。
図3(b)に示すフローチャートによれば、無線通信端末10は、ブロック毎、ファイルダウンロードを実行し、ブロック毎の現時刻スループットS(t)を算出する。無線通信端末10は、現時刻スループットS(t)を算出した場合、現時刻スループットS(t)と基準スループットSとを比較し、現時刻スループットS(t)≧基準スループットSであれば続くブロックのダウンロードを実行し、現時刻スループットS(t)<基準スループットSであれば続くブロックのダウンロードを中断する。ブロックのダウンロードを中断した中断無線通信端末10は、待機時間TW2経過後に、ブロックのダウンロードを再開する。
従って、現時刻スループットS(t)が低い場合、“いつかダウンロードが完了すればよい”程度のリアルタイム性を要求しないファイルのダウンロードは中断されるため、無線リソースを有効に活用することができるようになる。
続いて、図4を用いて無線通信端末10の他の動作について説明する。図4は、無線通信端末10がスループットを用いてファイルをダウンロードする場合の動作を示すフローチャートである。なお、図4に示すフローチャートのステップS500、ステップS505、ステップS510、ステップS525、ステップS540およびステップS545は、図3(b)に示すフローチャートのステップS300、ステップS305、ステップS310、ステップS325、ステップS340およびステップS345と同様であるため、説明の一部または全部を省略する。
無線通信端末10は、ファイル全体のダウンロードが完了していないと判断した場合(ステップS510:No)、現時刻スループットS(t)を算出し、記録する(ステップS515)。
現時刻スループットS(t)を算出した無線通信端末10は、当該現時刻スループットS(t)と現時間帯に算出した他のスループットとに基づいて現時間帯スループットS(i)を算出し、記録する(ステップS519)。なお、無線通信端末10は、次式(5)(6)により現時間帯スループットS(i)を算出する。
(i,n)=x×S(t)+(1−x)×SD−1(i)…(5)
(i)=Ave{S(i,n)}…(6)
但し、式5、6において、iは各時間帯を示すインデックス、nは現時刻スループットS(t)とSD−1(i)とから算出する各スループットを示すインデックス(n=1、2、…)、Dは日にちを示すインデックス、xは係数(0≦x≦1)である。即ち、SD−1(i)は、前日の時間帯iのスループットである。S(i,n)は、時間帯iにおいてn回目に算出した現時刻スループットS(t)とSD−1(i)とから算出するスループットである。Ave{S(i,n)}はn個のS(i,n)の平均値である。
現時間帯スループットS(i)を算出した無線通信端末10は、現時間帯スループットS(i)が基準スループットS以上であるか否かを判断する(ステップS520)。
無線通信端末10は、現時間帯スループットS(i)が基準スループットS以上であると判断した場合(ステップS520:Yes)、ステップS500に戻る。即ち、無線通信端末10は、無線リソースに余裕があるときは、ファイルダウンロードの継続を決定する。
一方、無線通信端末10は、現時間帯スループットS(i)が基準スループットS未満であると判断した場合(ステップS520:No)、PPPセッションを切断する(ステップS525)。即ち、無線通信端末10は、無線リソースに余裕がないときは、ファイルダウンロードの中断を決定する。
ステップS525に続いて(PPPセッションの切断後)、無線通信端末10は、タイマTW3をリセットし(ステップS530)、待機時間TW3を経過したか否かを判断する(ステップS535)。無線通信端末10は、待機時間TW3を経過していないと判断した場合(ステップS535:No)、待機時間TW3を経過する迄(ステップS535:Yes)、ステップS535を繰り返す(待機する)。
一方、無線通信端末10は、待機時間TW3を経過したと判断した場合(ステップS535:Yes)、PPPセッションを再接続し(ステップS540)、ステップS500に戻る。即ち、無線通信端末10は、ファイルダウンロードの再開を決定する。
なお、待機時間TW3は、現時間帯スループットS(i)などから決定される変動値であって、例えば、次式(7)により算出される。
W3=(1÷S(i))×2×TW0…(7)
但し、式7において、nはバックオフカウンタ、TW0は乱数によって決定する待機時間のベース値である。
図4に示すフローチャートによれば、現時刻スループットS(t)に代えて現時刻スループットS(t)を平滑化した現時間帯スループットS(i)を用いて、ダウンロードの中断、接続などを決定するため、より安定した決定が可能になる。
なお、無線通信端末10は、現時間帯スループットS(i)を用いてダウンロードの中断、接続などを決定するのと同様に、現時間帯リソース割当率R(i)を用いてダウンロードの中断、接続などを決定してもよい。なお、無線通信端末10は、次式(8)(9)により現時間帯リソース割当率R(i)を算出する。
(i,n)=x×R(t)+(1−x)×RD−1(i)…(8)
(i)=Ave{R(i,n)}…(9)
但し、式8、9において、iは各時間帯を示すインデックス、nは平均リソース割当率R(t)とRD−1(i)とから算出する各リソース割当率を示すインデックス(n=1、2、…)、Dは各日にちを示すインデックス、xは係数(0≦x≦1)である。即ち、RD−1(i)は、前日の時間帯iのリソース割当率である。R(i,n)は、時間帯iにおいてn回目に算出した平均リソース割当率R(t)とRD−1(i)とから算出するリソース割当率である。Ave{R(i,n)}はn個のR(i,n)の平均値である。
また、現時間帯リソース割当率R(i)を用いる場合の待機時間TW4は、現時間帯リソース割当率R(i)などから決定される変動値であって、例えば、次式(10)により算出される。
W4=(1÷R(i))×2×TW0…(10)
但し、式9において、nはバックオフカウンタ、TW0は乱数によって決定する待機時間のベース値である。
続いて、図5を用いて無線通信端末10の他の動作について説明する。図5は、無線通信端末10がスループットを用いてファイルをダウンロードする場合の動作を示すフローチャートである。なお、図5に示すフローチャートのステップS700、ステップS705、ステップS710、ステップS715、ステップS719、ステップS720、ステップS725、ステップS730、ステップS735、ステップS740およびステップS745は、図4に示すフローチャートのステップS500、ステップS505、ステップS510、ステップS515、ステップS519、ステップS520、ステップS525、ステップS530、ステップS535、ステップS540およびステップS545と同様であるため、説明の一部または全部を省略する。
現時刻スループットS(t)を算出した無線通信端末10は、当該現時刻スループットS(t)が最大スループットSMAX以上であるか否かを判断する(ステップS716)。無線通信端末10は、当該現時刻スループットS(t)が最大スループットSMAX以上でないと判断した場合(ステップS716:No)、現時刻スループットS(t)が実績に基づく所定の範囲外であるか否かを判断する(ステップS717)。例えば、無線通信端末10は、次式(11)を満たす場合、現時刻スループットS(t)が実績に基づく所定の範囲外であると判断する。
S(t)÷SMAX>μ+kσ…(11)
但し、式11において、μは(S(t)÷SMAX)の平均、σは(S(t)÷SMAX)の分散、kは係数である。
無線通信端末10は、現時刻スループットS(t)が実績に基づく所定の範囲外であると判断した場合(ステップS717:Yes)。現時刻スループットS(t)がX回連続して実績に基づく所定の範囲外であるか否かを判断する(ステップS718)。例えば、当該処理(ステップS718)を実行する毎に、カウンタCをカウントアップし、カウンタCがX回に達したときに、現時刻スループットS(t)がX回連続して実績に基づく所定の範囲外であると判断する。なお、カウンタCは、本フローチャートの開始時、ステップS720の実行時、ステップS721の実行時に初期化する。
無線通信端末10は、現時刻スループットS(t)が最大スループットSMAX以上であると判断した場合(ステップS716:Yes)、または、現時刻スループットS(t)がX回連続して実績に基づく所定の範囲外であると判断した場合(ステップS718:Yes)、現時間帯スループットS(i)に異常時スループットを代入する(ステップS721)。
なお、異常時スループットとは、異常時に適用する所定のスループットであって、設定可能な最小のスループットである。従って、待機時間TW3は、ステップS721が実行されてからステップS719が再度実行される迄の間は、異常時スループットに基づいて算出されるため、長くなる。
図4に示すフローチャートによれば、現時刻スループットS(t)が異常値である場合には、具体的には、現時刻スループットS(t)が最大スループットSMAX以上である場合(ステップS716:Yes)、または、現時刻スループットS(t)がX回連続して実績に基づく所定の範囲外である場合(ステップS718:Yes)、ダウンロードの中断を決定するため、現時刻スループットS(t)が異常値の場合には、安全側(無線リソースの負荷を低減させる方向)にシフトさせることができる。また、現時刻スループットS(t)が異常値である場合には、最小のスループットである異常時スループットを用いて待機時間を算出するため、待機時間を長くすることができる。また、現時間帯スループットS(i)の算出(ステップS719)には、正常な現時刻スループットS(t)のみを用いるため、より正確に、ダウンロードの中断、接続などを決定することができる。
なお、無線通信端末10は、現時間帯スループットS(i)を用いてダウンロードの中断、接続などを決定するのと同様に、現時間帯リソース割当率R(i)を用いてダウンロードの中断、接続などを決定してもよい。なお、現時間帯リソース割当率R(i)を用いる場合、無線通信端末10は、例えば、次式(12)を満たす場合、現時刻リソース割当率(平均リソース割当率R(t))が実績に基づく所定の範囲外であると判断する。
R(t)>μ+kσ…(12)
但し、式12において、μはR(t)の平均、σはR(t)の分散、kは係数である。
また、現時間帯リソース割当率R(i)を用いる場合、現時刻リソース割当率が異常値であったときは、現時間帯リソース割当率Rに異常時リソース割当率を代入する(ステップS721)。
なお、異常時リソース割当率とは、異常時に適用する所定のリソース割当率であって、設定可能な最小のリソース割当率である。従って、待機時間TW4は、ステップS721が実行されてからステップS719が再度実行される迄の間は、異常時リソース割当率に基づいて算出されるため、長くなる。
続いて、図6を用いて無線通信端末10の他の動作について説明する。図6は、無線通信端末10がアップリンク速度を制限する情報を用いてファイルをアップロードする場合の動作を示すフローチャートである。また、図6に示すフローチャートにおいて無線通信端末10がアップロードするファイルは、“いつかアップロードが完了すればよい”程度のリアルタイム性を要求しないファイルであるものとする。
無線通信端末10は、アップリンク速度を制限する情報を集計する(ステップS800)。アップリンク速度を制限する情報とは、例えば、基地局がビーコンに含めて無線通信端末10に送信する1ビットの情報であって、無線リソースに空が少ない場合などに無線通信端末10のアップリンク速度を低減させるために送信する情報である。例えば、無線通信端末10が所定の時間内に最大P個のアップリンク速度を制限する情報を受信し得る場合に、実際には、Q個受信したときは、集計値MはP/Q(0乃至1)となる。
アップリンク速度を制限する情報を集計した無線通信端末10は、当該集計値Mが閾値未満であるか否かを判断する(ステップS805)。無線通信端末10は、集計値Mが閾値未満であると判断した場合(ステップS805:Yes)、アップロード中であるか否かを判断する(ステップS810)。無線通信端末10は、アップロード中でないと判断した場合(ステップS810:No)、アップロードを開始(再開)する(ステップS815)。即ち、無線通信端末10は、無線リソースに余裕があるときは、アップロードを開始(再開)する。なお、無線通信端末10は、アップロード中であると判断した場合には(ステップS810:Yes)、アップロードを継続する。
一方、無線通信端末10は、集計値Mが閾値以上であると判断した場合(ステップS805:No)、アップロード中であるか否かを判断する(ステップS820)。無線通信端末10は、アップロード中であると判断した場合(ステップS820:Yes)、PPPセッションを切断する(ステップS825)。即ち、無線通信端末10は、無線リソースに余裕がないときは、ファイルアップロードの中断を決定する。なお、無線通信端末10は、アップロード中でないと判断した場合には(ステップS825:No)、切断状態を維持する。
ステップS810(Yes)、ステップS815、ステップS820(No)またはステップS825に続いて、無線通信端末10は、タイマTd2をリセットする(ステップS830)。続いて、無線通信端末10は、アップロードが完了したか否かを判断する(ステップS835)。無線通信端末10は、アップロードが完了していないと判断した場合(ステップS835:No)、単位ダウンロード時間Td2を経過したか否かを判断する(ステップS840)。無線通信端末10は、単位ダウンロード時間Td2を経過していないと判断した場合(ステップS840:No)、ステップS835に戻る。
一方、無線通信端末10は、単位ダウンロード時間Td2を経過したと判断した場合(ステップS840:Yes)、ステップS800に戻る。また、無線通信端末10は、アップロードが完了したと判断した場合(ステップS835:Yes)、PPPセッションを切断し(ステップS845)、図6のフローチャートは終了する。
図6に示すフローチャートによれば、無線通信端末10は、単位アップロード時間Td2毎、ファイルをアップロードし、集計値Mを算出する。無線通信端末10は、単位アップロード時間Td2経過時に、集計値Mと閾値とを比較し、集計値M<閾値であれば続く単位アップロード時間Td2もアップロードを続行し、集計値M≧閾値であればアップロードを中断する。なお、アップロードを中断した中断無線通信端末10は、単位アップロード時間Td2よりも長い所定の待機時間TW5経過後に、ステップS800に戻るようにしてもよい。
なお、待機時間TW5は、集計値Mに応じて、例えば、次式(13)から決定してもよい。
W5=M×2×TW0…(13)
但し、式4において、nはバックオフカウンタ、TW0は乱数によって決定する待機時間のベース値である。
なお、無線通信端末10の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、無線通信端末10に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
10 無線通信端末 100 記憶部 110 送受信部 120 回線利用度算出部 130 データ送受信継続中断決定部 140 閾値算出部 150 待機時間算出部

Claims (8)

  1. 現在の自端末によるデータ受信に係る、無線リソースの全体量に占める自端末に割り当てられた無線リソースの量を示す現時刻リソース割当率、を算出する回線利用度算出部と、
    前記現時刻リソース割当率が、閾値である基準リソース割当率以上であるときはデータ受信の継続を決定し、基準リソース割当率未満であるときはデータ受信の中断を決定するデータ受信継続中断決定部と、
    を備えたことを特徴とする無線通信端末。
  2. 無線回線の閑散時の自端末によるデータ受信に係る、無線リソースの全体量に占める自端末に割り当てられた無線リソースの量を示す閑散時リソース割当率、に基づいて前記基準リソース割当率を算出する閾値算出部
    を更に備え、
    前記回線利用度算出部は、
    前記閑散時として設定された時刻に前記閑散時リソース割当率を算出する
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信端末。
  3. 前記回線利用度算出部は、
    前記現時刻リソース割当率を算出した場合に、当該現時刻リソース割当率前記回線利用度算出部が現時間帯に算出した他の現時刻リソース割当率とに基づいて、前記現時間帯の自端末によるデータ受信に係る、無線リソースの全体量に占める自端末に割り当てられた無線リソースの量を示す現時間帯リソース割当率、を算出し、
    前記データ受信継続中断決定部は、
    前記現時刻リソース割当率に代えて前記現時間帯リソース割当率が、前記基準リソース割当率以上であるときはデータ受信の継続を決定し、前記基準リソース割当率未満であるときはデータ受信の中断を決定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信端末。
  4. 前記データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を算出する待機時間算出部を更に備え、
    前記待機時間算出部は、
    前記現時刻リソース割当率が大きいほど前記待機時間を短くする
    ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の無線通信端末。
  5. 前記データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を算出する待機時間算出部を更に備え、
    前記待機時間算出部は、
    前記現時間帯リソース割当率が大きいほど前記待機時間を短くする
    ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信端末。
  6. 前記データ受信継続中断決定部は、
    前記閑散時リソース割当率を越える前記現時刻リソース割当率が算出された場合、または、算出された前記現時刻リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、データ受信の中断を決定する
    ことを特徴とする請求項に記載の無線通信端末。
  7. 前記データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を、前記現時刻リソース割当率に応じて算出する待機時間算出部を更に備え、
    前記待機時間算出部は、
    前記閑散時リソース割当率を越える前記現時刻リソース割当率が算出された場合、または、算出された前記現時刻リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、前記現時刻リソース割当率に応じて算出する前記待機時間よりも長い待機時間を算出する
    ことを特徴とする請求項に記載の無線通信端末。
  8. 前記データ受信継続中断決定部によってデータ受信の中断が決定されてからデータ受信を再開する迄の待機時間を、前記現時間帯リソース割当率に応じて算出する待機時間算出部を更に備え、
    前記待機時間算出部は、
    前記閑散時リソース割当率を越える前記現時刻リソース割当率が算出された場合、または、算出された前記現時刻リソース割当率が実績に基づく所定の範囲を越えた場合には、前記現時間帯リソース割当率に応じて算出する前記待機時間よりも長い待機時間を算出する
    ことを特徴とする請求項に記載の無線通信端末。
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