JP6260055B2 - 無線通信装置、無線通信方法、および無線通信プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、無線通信装置、無線通信方法、および無線通信プログラムに関する。

ネットワークでは、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルの７層モデルによってプロトコルが多層化され、その層（レイヤ）毎にプロトコル設計が行われている。このような階層化されたプロトコル設計に基づいて、アプリケーション層が要求するＱｏＳ等、上位層の情報を考慮した無線リソース割当を行うことのできる無線通信装置がある（特許文献１を参照。）。しかしながら、このような無線通信装置は、アプリケーション層が要求するＱｏＳが高い場合などにおいて、装置間で送受信されるデータが輻輳することがある。この場合において、このような無線通信装置は、データの送受信の遅延時間が増加するという問題がある。

特開２００９−２２４８３６号公報

本発明が解決しようとする課題は、無駄なデータの再送回数を低減することができるため、輻輳が生じにくくなり、データの送受信の遅延時間を低減することができる無線通信装置、無線通信方法、および無線通信プログラムを提供することである。

本発明の一実施形態は、上位の通信プロトコルレイヤにおいて指定された通信品質のデータを送信する送信部と、前記送信部が前記データの送信を開始してから、当該データに対するアクノリッジメントを受信することにより当該データの送信が完了するまでの送信完了時間を計時する計時部と、前記データの送信が完了しない場合の前記送信部による当該データの再送信の回数を所定の値だけ加算、又は減算し、変更する送信計画変更部と、前記通信品質毎に定められる送信遅延許容時間と、前記計時部が計時した前記送信完了時間とに基づいて、前記データの送信が完了しない場合の前記送信部による当該データの再送信回数の上限値を変更するための情報を、前記送信計画変更部に対して供給する制御部と、を備え前記送信計画変更部は、前記送信遅延許容時間内に、前記データの再送信回数が前記上限値に達した場合には、前記上限値を増加させることを特徴とする無線通信装置である。

また、本発明の一実施形態の無線通信装置は、前記送信計画変更部は、前記計時部が計時した前記送信完了時間が前記送信遅延許容時間を超える場合には、前記上限値を減少させることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態の無線通信装置は、前記計時部が計時した前記送信完了時間の統計値を算出する算出部をさらに備え、前記送信計画変更部は、前記通信品質毎に定められる送信遅延許容時間と、前記算出部が算出した前記統計値とに基づいて、前記上限値を変更することを特徴とする。

また、本発明の一実施形態は、上位の通信プロトコルレイヤにおいて指定された通信品質を付与されたデータを送信する送信手順と、前記送信手順においてデータの送信を開始してから当該データの送信が完了するまでの送信完了時間を計時する計時手順と、前記通信品質毎に定められる送信遅延許容時間と、前記計時手順において計時された前記送信完了時間とに基づいて、前記データの送信が完了しない場合の前記送信手順による当該データの再送信回数の上限値を所定の値だけ加算、又は減算し、変更する送信計画変更手順と、を備え前記送信計画変更手順は、前記送信遅延許容時間内に、前記データの再送信回数が前記上限値に達した場合には、前記上限値を増加させることを特徴とする無線通信方法である。

また、本発明の一実施形態の無線通信方法は、前記送信計画変更手順は、前記計時手順において計時された前記送信完了時間が前記送信遅延許容時間を超える場合には、前記上限値を減少させることを特徴とする。

また、本発明の一実施形態は、無線通信装置が備えるコンピュータに、上位の通信プロトコルレイヤにおいて指定された通信品質を付与されたデータを送信する送信手順と、
前記送信手順においてデータの送信を開始してから当該データの送信が完了するまでの送信完了時間を計時する計時手順と、前記通信品質毎に定められる送信遅延許容時間と、前記計時手順において計時された前記送信完了時間とに基づいて、前記データの送信が完了しない場合の前記送信手順による当該データの再送信回数の上限値を所定の値だけ加算、又は減算し、かつ前記送信遅延許容時間内に、前記データの再送信回数が前記上限値に達した場合には、前記上限値を増加させる送信計画変更手順と、を実行させるための無線通信プログラムである。

また、本発明の一実施形態のプログラムは、前記送信計画変更手順は、前記計時手順において計時された前記送信完了時間が前記送信遅延許容時間を超える場合には、前記上限値を減少させることを特徴とする。

本発明によれば、無駄なデータの再送回数を低減することができるため、輻輳が生じにくくなり、データの送受信の遅延時間を低減することができる無線通信装置、無線通信方法、および無線通信プログラムを提供できる。

無線通信システム１の概要の一例を示す模式図である。 無線通信システム１の送信手順の一例を示す図である。 無線通信システム１の再送信手順の一例を示す図である。 本実施形態の記憶部１１０に記憶される送信計画管理テーブルの一例を示す図である。 無線通信システム１のパラメータの受け渡しの一例を示す模式図である。 遅延許容時間Ｔａを超えて送信が完了する場合の再送信手順の一例を示す図である。 遅延許容時間Ｔａの経過前に再送信の上限回数ｍに達した場合の再送信手順の一例を示す図である。 無線通信システム１の動作の一例を示す流れ図である。

［実施形態］
以下、図を参照して本実施形態による無線通信システム１の概要を説明する。
図１は、無線通信システム１の概要の一例を示す模式図である。この無線通信システム１は、無線通信装置１０と、無線通信端末２０とを含んで構成される。この実施形態の一例において、無線通信装置１０とは、ＯＦＤＭＡ（直交波周波数分割多重；Orthogonal Frequency Division Multiple Access）システムの基地局が備える装置である。また、この実施形態の一例において、無線通信端末２０とは、動画コンテンツの再生が可能な携帯電話端末である。この図１には下りリンク（基地局から端末方向のリンク）に係る部分を示す。この無線通信システム１では、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルの７層モデルによってプロトコルが多層化され、その層（レイヤ）毎にプロトコル設計が行われている。無線通信端末２０には、動画コンテンツの再生アプリケーションが、ＯＳＩ参照モデルのアプリケーション層として実装されている。

無線通信装置１０は、ネットワークから受信したデータを無線通信によって無線通信端末２０へ送信する。このネットワークから受信したデータとは、例えば、動画コンテンツのストリーミングデータである。無線通信装置１０は、この動画コンテンツのストリーミングデータを順次、無線通信端末２０に送信する。以下の説明において、このストリーミングデータを、単にデータとも記載する。また、このストリーミングデータのうち、無線通信装置１０による１回の送信動作によって送信されるデータをデータＤと記載する。

無線通信端末２０は、無線通信装置１０からデータＤを受信すると、受信が完了したことを示すアクノリッジＡＣＫを無線通信装置１０に送信する。以下の説明において、このアクノリッジＡＣＫを単にアクノリッジとも記載する。また、無線通信端末２０は、新たなデータＤを受信しつつ、既に受信済みのデータＤに基づいて動画を生成する。この無線通信端末２０は、動画の生成を開始する前に、この動画を生成するための新たなデータＤを受信することにより、途切れのない動画コンテンツを再生する。つまり、このデータＤとは、所定の時間内に送受信が完了することを求められるデータである。換言すれば、このデータとは、リアルタイム性が重視されるデータである。次に、無線通信装置１０および無線通信端末２０によるデータＤの送受信手順の概要について、図２を参照して説明する。

図２は、無線通信システム１の送信手順の一例を示す図である。この一例では、送信側が、データＤを受信側に送信する場合について説明する。なお、送信側とは、本実施形態の一例では無線通信装置１０である。また、受信側とは、本実施形態の一例では無線通信端末２０である。無線通信装置１０においては、アプリケーション層が要求するＱｏＳ（Quality of Service）に基づいて、データＤの許容遅延が定められている。ここで、許容遅延とは、無線通信装置１０がデータＤの送信を開始してから、このデータＤの送信が完了するまでに許容される遅延時間である。また、データＤの送信が完了するとは、無線通信装置１０が送信したデータＤについて、無線通信端末２０がこのデータＤを受信したことを示すアクノリッジを、無線通信装置１０が受信することである。以下の説明において、この許容遅延を、遅延許容時間Ｔａとも記載する。

このアプリケーション層が要求するＱｏＳの一例には、アクセスカテゴリがある。このアクセスカテゴリには、遅延時間を重視するアクセスカテゴリと、スループットを重視するアクセスカテゴリとがある。遅延時間を重視するアクセスカテゴリのアプリケーションの一例として、動画ストリーミング、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）などがある。また、スループットを重視するアクセスカテゴリのアプリケーションの一例として、メール、ＷｅｂページにおけるＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）で書かれたテキスト（ＨＴＭＬ文）などがある。

無線通信装置１０は、データＤの送信を開始してから、このデータＤに対するアクノリッジを受信するまでの時間が、遅延許容時間Ｔａ以下である場合に、データＤが遅延許容時間Ｔａ以内に送信が完了したと判定する。

ここで、無線通信路でパケットロスが生じた場合など、無線通信装置１０が送信したデータＤを、無線通信端末２０が受信できない場合がある。この場合には、無線通信装置１０は、データＤを再送信する。より具体的には、無線通信装置１０は、データＤを送信してから、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、データＤに対するアクノリッジを受信したか否かを判定する。ここで、アクノリッジ待ち時間Ｔｗとは、無線通信装置１０がデータＤの送信を開始してから、このデータＤに対するアクノリッジを無線通信装置１０が受信するまでの待ち時間である。無線通信装置１０は、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、データＤに対するアクノリッジを受信した場合には、送信が完了したと判定して、以降の再送信をしない。つまり、無線通信装置１０は、データＤを送信してから、このデータＤに対するアクノリッジを受信するまでの時間（アクノリッジ受信時間Ｔｒ）が、アクノリッジ待ち時間Ｔｗよりも短い場合に、送信が完了したと判定する。無線通信装置１０は、この送信が完了したと判定した場合において、次に送るべき新たなデータＤがある場合には、この新たなデータＤの送信を開始する。また、無線通信装置１０は、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、データＤに対するアクノリッジを受信していない場合には、送信が完了していないと判定して、当該データＤを再送信する。

この無線通信システム１による再送信の手順について、図２の具体例を参照して説明する。無線通信装置１０は、初回に送信したデータＤ（初回送信）について、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、このデータＤに対するアクノリッジを受信していない。これにより、無線通信装置１０は、このデータＤを再送信する（再送信１）。また、無線通信装置１０は、再送信したデータＤ（再送信１）について、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、このデータＤに対するアクノリッジを受信していない。これにより、無線通信装置１０は、このデータＤを再送信する（再送信２）。また、無線通信装置１０は、再送信した送信したデータＤ（再送信２）について、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、このデータＤに対するアクノリッジを受信する。これにより、無線通信装置１０は、データＤの送信が完了したと判定して、以降の再送信をしない。

また、無線通信装置１０は、データＤの送信が完了していない場合であっても、再送信の回数ｎが予め定められている再送信の上限回数ｍに達した場合には、以降の再送信をしない。無線通信装置１０は、この再送信の上限回数ｍに達した場合において、次に送るべき新たなデータＤがある場合には、この新たなデータＤの送信を開始する。この無線通信装置１０による再送信の上限回数に達した場合について、図３を参照して説明する。

図３は、無線通信システム１の再送信手順の一例を示す図である。無線通信装置１０は、データＤの再送信の回数ｎを計測する。また、無線通信装置１０は、計測した再送信の回数ｎと、予め定められている再送信の上限回数ｍとを比較する。この再送信の上限回数ｍとは、送信側の装置がデータＤを再送信する場合の、再送信の回数の上限値である。無線通信装置１０は、計測した再送信の回数ｎが、再送信の上限回数ｍに達していない場合には、再送信を継続する。また、無線通信装置１０は、計測した再送信の回数ｎが、再送信の上限回数ｍに達した場合には、当該データＤについて、以降の再送信をせず、新たなデータＤの送信を行う。この場合には、再送信が中止されたデータＤは、無線通信端末２０に受信されないため、無線通信端末２０においてデータＤが欠落する。
一方、無線通信端末２０は、遅延許容時間Ｔａを経過しても、あるデータＤの受信が完了しない場合には、この未受信のデータＤを、既に受信済みのデータＤや、予め定められている代替データなどによって補完する。また、無線通信端末２０は、遅延許容時間Ｔａを超過してデータＤを受信した場合には、受信したデータＤを破棄する。

ここで、再送信の上限回数ｍと遅延許容時間Ｔａとの関係について説明する。図３に示す例のように、無線通信装置１０がデータＤの再送信を行う場合に、遅延許容時間Ｔａを超過しても再送信の上限回数ｍに達しない場合がある。この場合には、無線通信装置１０は、再送信の上限回数ｍに達するまで再送信を継続する。つまり、この場合には、無線通信装置１０は、遅延許容時間Ｔａを超えて再送信を継続する。

上述したように、無線通信装置１０が遅延許容時間Ｔａを超えてデータＤを再送信して、このデータＤが無線通信端末２０に受信されたとしても、無線通信端末２０は、この遅延許容時間Ｔａを超過して受信したデータＤを破棄する。つまり、無線通信端末２０は、遅延許容時間Ｔａを超過して受信したデータＤを破棄する。したがって、無線通信装置１０が遅延許容時間Ｔａを超えてデータＤを再送信した場合には、無線通信端末２０で利用されない無駄なデータＤが送信されることになる。そこで、本実施形態の無線通信装置１０は、遅延許容時間Ｔａに基づいて再送信の上限回数ｍを変更（再設定）することにより、無駄なデータＤが再送信される程度を低減する。以下、この無線通信システム１の具体的な構成について説明する。

[無線通信システムの構成]
図１に戻り、無線通信装置１０は、制御部１００と、記憶部１１０とを備えている。この制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えており、種々の演算を行う。また、制御部１００は、その機能部としての、計時部１０１と、送信部１０２と、送信計画変更部１０３と、受信部１０４とを備えている。なお、以下の説明において、送信部１０２および受信部１０４は、いずれも制御部１００のＣＰＵによって実現される機能であるとして説明するが、これに限られない。例えば、送信部１０２および受信部１０４は、いずれもＣＰＵから独立した無線モジュールによって実現される機能であってもよい。

記憶部１１０は、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、レジスタなどの記憶装置を備えている。この記憶部１１０には、制御部１００のＣＰＵが実行するプログラム（ファームウェア）が予め記憶されている。また、記憶部１１０には、ＣＰＵが演算処理を行った演算結果や、ネットワークから供給される動画コンテンツのデータなどが一時的に記憶される。また、記憶部１１０には、送信計画管理テーブルが記憶されている。この送信計画管理テーブルについて、図４を参照して説明する。

図４は、本実施形態の記憶部１１０に記憶される送信計画管理テーブルの一例を示す図である。この送信計画管理テーブルには、無線通信端末２０のＭＡＣ（Media Access Control）アドレス、アクセスカテゴリ、および初送ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）の組み合わせを、１エントリとして、直近フレーム送信完了日時、一定時間内の送信フレーム完了数、一定時間内の平均送信完了時間、および再送回数のオフセット値αが記憶される。このうちアクセスカテゴリは、アプリケーション層が要求するＱｏＳを示す。このアクセスカテゴリ毎に、遅延許容時間Ｔａが予め定められている。具体的には、動画コンテンツのストリーミングデータを送信するためのアクセスカテゴリである、アクセスカテゴリＶＳには、遅延許容時間Ｔａ１が予め定められている。また、ＶｏＩＰのデータを送信するためのアクセスカテゴリであるアクセスカテゴリＶＯには、遅延許容時間Ｔａ２が予め定められている。ここで、動画コンテンツのストリーミングデータと、ＶｏＩＰのデータとは、いずれもリアルタイム性が重視されるデータである。このうち、動画コンテンツのストリーミングデータに求められるリアルタイム性が、ＶｏＩＰに求められるリアルタイム性よりも低い場合には、遅延許容時間Ｔａ１に比べて遅延許容時間Ｔａ２が短時間に設定される。

また、初送ＭＣＳは、無線通信のストリーム数やデータレートを定義する。また、直近フレーム送信完了日時は、無線通信装置１０から送信されたデータＤのうち、直近に送信が完了したデータＤの送信完了日時を示す。また、一定時間内の送信フレーム完了数は、無線通信装置１０から送信されたデータＤのうち、送信が完了したデータＤの、ある一定時間内の数を示す。また、一定時間内の平均送信完了時間は、無線通信装置１０から送信されたデータＤのうち、送信が完了したデータＤの送信完了時間Ｔｔについての、ある一定時間ごとの移動平均値を示す。また、再送回数のオフセット値αは、再送信の上限回数ｍの基準値に対する増減値を示す。ここで、再送信の上限回数ｍの基準値は、ＭＣＳ毎に予め定義されている。例えば、再送信の上限回数ｍの基準値は、ＭＣＳ５で４回に、ＭＣＳ４で３回に、ＭＣＳ３で２回に定義されている。

図１に戻り、制御部１００の構成について説明する。制御部１００は、その機能部としての、計時部１０１と、送信部１０２と、送信計画変更部１０３と、受信部１０４とを備えている。
送信計画変更部１０３は、記憶部１１０の送信計画管理テーブルに基づいて、送信計画を作成するとともに、データＤの送信結果に基づいて、送信計画管理テーブルを更新（変更）する。このうち、まず送信計画の作成について説明し、次に、送信計画に基づくデータＤの送信について説明し、次に、送信計画管理テーブルの更新について説明する。

[送信計画の作成]
送信計画変更部１０３は、アプリケーション層が指定するアクセスカテゴリに基づいて、送信計画を作成する。ここで、図１、および図５を参照して、ＯＳＩ各階層間におけるパラメータの受け渡しについて説明する。
図５は、無線通信システム１のパラメータの受け渡しの一例を示す模式図である。この図５において、送信側のドライバとは、送信計画変更部１０３の一例であり、送信側の無線モジュールとは、送信部１０２および受信部１０４の一例である。

図５に示すように、ドライバ、すなわち送信計画変更部１０３は、アプリケーション層からアクセスカテゴリを取得する。また、送信計画変更部１０３は、物理層及びデータリンク層の指標に基づいたフレーム送信計画のエントリのうち、取得したアクセスカテゴリと、初送ＭＣＳとの組み合わせに一致するエントリを選択する。具体的には、送信計画変更部１０３は、送信先の無線通信端末２０のＭＡＣアドレスと、アプリケーション層が指定するアクセスカテゴリと、初送ＭＣＳとを取得する。また、送信計画変更部１０３は、取得したＭＡＣアドレス、アクセスカテゴリ、および初送ＭＣＳの組み合わせを検索キーにして、送信計画管理テーブルを検索する。送信計画変更部１０３は、送信計画管理テーブルを検索した結果、取得したＭＡＣアドレス、アクセスカテゴリ、および初送ＭＣＳの組み合わせに一致するエントリが存在する場合には、送信計画管理テーブルから再送回数のオフセット値αを取得する。また、送信計画変更部１０３は、送信計画管理テーブルを検索した結果、取得したＭＡＣアドレス、アクセスカテゴリ、および初送ＭＣＳの組み合わせに一致するエントリが存在しない場合には、再送回数のオフセット値αを０（ゼロ）にした新規エントリを送信計画管理テーブルに追加する。また、送信計画変更部１０３は、取得したＭＡＣアドレス、取得した初送ＭＣＳが示す変調方式（または、変調レート）、符号化方式、再送信の上限回数ｍの基準値、および再送回数のオフセット値αを含む送信計画を作成する。また、送信計画変更部１０３は、上述のようにして作成した送信計画を、図５に示す無線モジュール、すなわち送信部１０２に出力する。

[送信計画に基づく送信]
送信部１０２は、送信計画変更部１０３が出力する送信計画に基づいて、データＤを送信する。受信部１０４は、送信部１０２が送信したデータＤに対するアクノリッジを受信する。ここで、データＤとは、上述したようにアプリケーション層が指定するアクセスカテゴリが付与されたデータである。すなわち、送信部１０２は、上位の通信プロトコルレイヤにおいて指定されたアクセスカテゴリを付与されたデータを送信する。

また、送信部１０２は、データＤの再送信の要否を判定する。具体的には、送信部１０２は、データＤの送信を開始してから、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、このデータＤに対するアクノリッジを受信部１０４が受信したか否かを判定する。送信部１０２は、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、このデータＤに対するアクノリッジを受信した場合には、データＤの再送信が不要であると判定する。また、送信部１０２は、アクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでに、このデータＤに対するアクノリッジを受信しなかった場合には、データＤの再送信が必要であると判定する。送信部１０２は、データＤの再送信が必要であると判定した場合には、再送信の上限回数ｍに達するまで、データＤを再送信する。

計時部１０１は、送信完了時間Ｔｔおよび送信未了時間Ｔｔ’を計時する。ここで、送信完了時間Ｔｔとは、送信部１０２がデータＤの送信を開始してから、このデータＤに対するアクノリッジを受信部１０４が受信するまでの時間である。また、送信未了時間Ｔｔ’とは、送信部１０２が送信したデータＤに対するアクノリッジを受信部１０４が受信できなかった場合に、データＤの送信を開始してから、最後の再送データに対するアクノリッジ待ち時間Ｔｗが経過するまでの時間である。
具体的には、計時部１０１は、送信部１０２がデータＤの送信を開始した場合に計時を開始し、このデータＤに対するアクノリッジを受信部１０４が受信した場合に計時を停止する。また、計時部１０１は、この計時の開始から停止までの時間を送信完了時間Ｔｔとして、送信計画変更部１０３に出力する。すなわち、計時部１０１は、送信部１０２がデータの送信を開始してから当該データの送信が完了するまでの送信完了時間Ｔｔを計時する。
また、計時部１０１は、送信部１０２がデータＤの送信を開始した場合に計時を開始し、このデータＤの最終再送データに対するアクノリッジをアクノリッジ待ち時間Ｔｗ以内に受信部１０４が受信しなかった場合に計時を停止する。また、計時部１０１は、この計時の開始から停止までの時間を送信未了時間Ｔｔ’として、送信計画変更部１０３に出力する。

[送信計画の更新]
送信計画変更部１０３は、計時部１０１が計時した送信完了時間Ｔｔ、および受信部１０４がアクノリッジを受信した結果に基づいて、送信計画を更新（変更）する。具体的には、送信計画変更部１０３は、計時部１０１が計時した送信完了時間Ｔｔを取得し、取得した送信完了時間Ｔｔと、遅延許容時間Ｔａとを比較する。上述したように、この遅延許容時間Ｔａは、アプリケーション層から取得した送信計画に含まれるアクセスカテゴリに基づいて、予め定められている。また、送信計画変更部１０３は、送信完了時間Ｔｔと、遅延許容時間Ｔａとを比較した結果に基づいて、再送回数のオフセット値αを更新し、または維持する。より具体的には、送信計画変更部１０３は、図２に示す一例のように、送信完了時間Ｔｔが、遅延許容時間Ｔａよりも短い場合には、再送回数のオフセット値αを変更せずに維持する。また、送信計画変更部１０３は、図６に示す一例のように、送信完了時間Ｔｔが、遅延許容時間Ｔａよりも長い場合には、再送回数のオフセット値αを減算する。

図６は、遅延許容時間Ｔａを超えて送信が完了する場合の再送信手順の一例を示す図である。無線通信装置１０は、データＤの送信が完了しない場合には、データＤの再送信の回数ｎが再送信の上限回数ｍに達するまで、データＤの再送信を繰り返す。ここで、図６に示すように、無線通信装置１０が、（ｎ−１）回目のデータＤの再送信に対してのアクノリッジを受信せず、ｎ回目のデータＤの再送信に対してのアクノリッジを受信した場合を一例にして説明する。この一例においては、無線通信装置１０がデータＤの再送信をｎ回目まで繰り返すと、遅延許容時間Ｔａを経過する。つまり、再送信の上限回数ｍが、遅延許容時間Ｔａ内にデータＤを再送信できる回数よりも大きい。したがって、この一例の場合、無線通信装置１０がｎ回目のデータＤの再送信に対してアクノリッジを受信したとしても、アクノリッジを受信した時点において既に遅延許容時間Ｔａを経過している。この場合には、無線通信端末２０がデータＤを受信したとしても、無線通信端末２０は、遅延許容時間Ｔａを超過して受信したこのデータＤを破棄する。つまり、再送信の上限回数ｍが、遅延許容時間Ｔａ内にデータＤを再送信できる回数よりも大きい場合には、無駄なデータＤが再送信される。

この一例の場合には、送信計画変更部１０３は、再送回数のオフセット値αを減算する。ここで、再送信の上限回数ｍは、再送信の上限回数ｍの基準値と再送回数のオフセット値αとの和であるから、再送回数のオフセット値αを減算することにより、再送信の上限回数ｍが減少する。この送信計画変更部１０３は、送信完了時間Ｔｔが、遅延許容時間Ｔａよりも長い場合には、再送信の上限回数ｍが、遅延許容時間Ｔａ内にデータＤを再送信できる回数と同等になるまで、再送回数のオフセット値αを減算することを繰り返す。

ここまで説明したように、送信計画変更部１０３は、計時部１０１が計時した送信完了時間Ｔｔが遅延許容時間Ｔａ（送信遅延許容時間）を超える場合には、上限回数ｍ（上限値）を減少させる。これにより、本実施形態の無線通信装置１０は、無駄なデータＤが再送信される程度を低減することができる。

また、送信計画変更部１０３は、図７に示す一例のように、遅延許容時間Ｔａの経過前に、再送信の上限回数ｍに達した場合には、再送回数のオフセット値αを加算する。

図７は、遅延許容時間Ｔａの経過前に再送信の上限回数ｍに達した場合の再送信手順の一例を示す図である。無線通信装置１０は、データＤの送信が完了しない場合には、データＤの再送信の回数ｎが再送信の上限回数ｍに達するまで、データＤの再送信を繰り返す。ここで、図７に示すように、無線通信装置１０が、再送信の上限回数であるｍ回目のデータＤの再送信に対してのアクノリッジを受信しなかった場合を一例にして説明する。この一例においては、無線通信装置１０がデータＤの再送信をｍ回目まで繰り返しても、遅延許容時間Ｔａを経過しない。つまり、再送信の上限回数ｍが、遅延許容時間Ｔａ内にデータＤを再送信できる回数よりも小さい。したがって、この一例の場合、無線通信装置１０は、データＤの再送信の回数ｎが再送信の上限回数ｍに達しても、遅延許容時間Ｔａ内に、さらにデータＤを再送信することが可能である。そこで、この一例の場合には、送信計画変更部１０３は、再送回数のオフセット値αを加算する。ここで、再送信の上限回数ｍは、再送信の上限回数ｍの基準値と再送回数のオフセット値αとの和であるから、再送回数のオフセット値αを加算することにより、再送信の上限回数ｍが増加する。この送信計画変更部１０３は、遅延許容時間Ｔａの経過前に、再送信の上限回数ｍに達した場合には、再送信の上限回数ｍが、遅延許容時間Ｔａ内にデータＤを再送信できる回数と同等になるまで、再送回数のオフセット値αを加算することを繰り返す。

ここまで説明したように、送信計画変更部１０３は、遅延許容時間Ｔａ（送信遅延許容時間）内に、データの再送信回数が上限回数ｍ（上限値）に達した場合には、上限回数ｍ（上限値）を増加させる。これにより、本実施形態の無線通信装置１０は、再送信の回数を増加させることができるため、送信が完了しないデータの数を低減することができる。

［無線通信システム１の動作］
次に、図８を参照して、無線通信システム１の動作の一例について説明する。
図８は、無線通信システム１の動作の一例を示す流れ図である。

無線通信装置１０の送信計画変更部１０３は、適応変調チャネル符号化アルゴリズムによって、チャネル状態に応じて適切な伝送レートを達成可能な初送ＭＣＳと最大再送回数の組み合わせから成る送信計画の初期値を取得する（ステップＳ１０）。

次に、送信計画変更部１０３は、ステップＳ１０において取得した送信計画に一致するエントリが、記憶部１１０に記憶されている送信計画管理テーブルに存在するか否かを判定する（ステップＳ２０）。送信計画変更部１０３は、ステップＳ１０において取得した送信計画に一致するエントリが、送信計画管理テーブルに存在すると判定した場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５０に進める。また、送信計画変更部１０３は、ステップＳ１０において取得した送信計画に一致するエントリが、送信計画管理テーブルに存在しないと判定した場合（ステップＳ２０；ＮＯ）には、処理をステップＳ３０に進める。

ステップＳ３０において、送信計画変更部１０３は、ステップＳ１０において取得した送信計画のエントリを、記憶部１１０に記憶されている送信計画管理テーブルに追加する。次に、送信計画変更部１０３は、ステップＳ３０において追加したエントリの再送回数のオフセット値αを０（ゼロ）にする（ステップＳ４０）。

ステップＳ５０において、無線通信装置１０の送信部１０２は、送信計画変更部１０３がステップＳ１０において取得した送信計画に基づいて、データＤを無線通信端末２０に送信する。

次に、送信計画変更部１０３は、ステップＳ５０において送信されたデータＤの送信完了時間Ｔｔまたは送信未了時間Ｔｔ’と、遅延許容時間Ｔｒ（許容遅延）とを比較する（ステップＳ６０）。送信計画変更部１０３は、送信完了時間Ｔｔまたは送信未了時間Ｔｔ’が、遅延許容時間Ｔｒ以下であると判定した場合（ステップＳ６０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ８０に進める。また、送信計画変更部１０３は、送信完了時間Ｔｔが、遅延許容時間Ｔｒを超えると判定した場合（ステップＳ６０；ＮＯ）には、処理をステップ７８０に進める。

ステップＳ７０において、送信計画変更部１０３は、ステップＳ１０において取得した送信計画の再送回数のオフセット値αを、１回分減算する。

ステップＳ８０において、送信計画変更部１０３は、ステップＳ５０において送信されたデータＤについて、このデータＤの送信が完了したか否かを判定する。ここで、データＤの送信が完了したとは、データＤの送信が成功して、データＤに対するアクノリッジを受信したことである。送信計画変更部１０３は、このデータＤの送信が完了していないと判定した場合（ステップＳ８０；ＮＯ）には、処理をステップＳ９０に進める。また、送信計画変更部１０３は、このデータＤの送信が完了したと判定した場合（ステップＳ８０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１００に進める。

ステップＳ９０において、送信計画変更部１０３は、ステップＳ１０において取得した送信計画の再送回数のオフセット値αを、１回分加算する。

ステップＳ１００において、送信計画変更部１０３は、ステップＳ７０およびステップＳ９０において変更した再送回数のオフセット値αを、記憶部１１０に記憶されている送信計画管理テーブルに書き込む。このようにして送信計画変更部１０３は、送信計画を更新して、処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態の無線通信システム１は、送信されたデータの送信状況に基づいて、送信計画変更部１０３がデータの再送回数の上限値を変更する。具体的には、無線通信システム１は、受信側の装置に受信されたとしても受信側の装置において利用されないデータについて、再送回数の上限値を減少させる。これにより、無線通信システム１は、無駄なデータの再送回数を低減することができるため輻輳が生じにくくなり、データの送受信の遅延時間を低減することができる。

なお、上述したように送信計画変更部１０３は、送信部１０２が送信する1回分のデータＤの送信結果に基づいて、送信計画を変更（更新）するとして説明したが、これに限られない。例えば、送信計画変更部１０３は、数回分のデータＤの送信結果から求めた統計値に基づいて、送信計画を変更（更新）してもよい。ここで、統計値には、送信完了時間Ｔｔの平均値や単位時間当たりの移動平均値、度数分布の中央値などが含まれる。この場合、送信計画変更部１０３は、計時部１０１が計時した送信完了時間Ｔｔの統計値を算出する不図示の算出部を備えていてもよい。このように構成することにより、無線通信システム１は、再送回数の上限値の変更の精度を向上させることができる。また、無線通信システム１は、頻繁に再送回数の上限値が変更されることを抑止することができる。

なお、上述においては、無線通信システム１が、動画コンテンツを再生する携帯電話端末にデータを送信する一例について説明したが、これに限られない。例えば、無線通信端末２０とは、ロボット装置であってもよい。この場合、無線通信装置１０は、このロボット装置を制御する制御装置に含まれ、ロボット装置に対して制御データを送信する。また、この場合において、ロボット装置から制御装置に対して、ロボット装置の制御結果を示すフィードバックデータを送信してもよい。この場合、無線通信システム１において、ロボット装置が送信側であり、制御装置が受信側である。すなわち、無線通信システム１は、装置間においてデータを双方向に送受信する通信システムであってもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

なお、上述の各装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

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よい。
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）であってもよい。

１…無線通信システム、１０…無線通信装置、１００…制御部、１０１…計時部、１０２…送信部、１０３…送信計画変更部、１０４…受信部、１１０…記憶部、２０…端末装置

Claims (7)

1. 上位の通信プロトコルレイヤにおいて指定された通信品質のデータを送信する送信部と、
   前記送信部が前記データの送信を開始してから、当該データに対するアクノリッジメントを受信することにより当該データの送信が完了するまでの送信完了時間を計時する計時部と、
   前記データの送信が完了しない場合の前記送信部による当該データの再送信の回数を所定の値だけ加算、又は減算し、変更する送信計画変更部と、
   前記通信品質毎に定められる送信遅延許容時間と、前記計時部が計時した前記送信完了時間とに基づいて、前記データの送信が完了しない場合の前記送信部による当該データの再送信回数の上限値を変更するための情報を、前記送信計画変更部に対して供給する制御部と、
   を備え
   前記送信計画変更部は、
   前記送信遅延許容時間内に、前記データの再送信回数が前記上限値に達した場合には、前記上限値を増加させる
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記送信計画変更部は、
   前記計時部が計時した前記送信完了時間が前記送信遅延許容時間を超える場合には、前記上限値を減少させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記計時部が計時した前記送信完了時間の統計値を算出する算出部
   をさらに備え、
   前記送信計画変更部は、
   前記通信品質毎に定められる送信遅延許容時間と、前記算出部が算出した前記統計値とに基づいて、前記上限値を変更する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
4. 上位の通信プロトコルレイヤにおいて指定された通信品質を付与されたデータを送信する送信手順と、
   前記送信手順においてデータの送信を開始してから当該データの送信が完了するまでの送信完了時間を計時する計時手順と、
   前記通信品質毎に定められる送信遅延許容時間と、前記計時手順において計時された前記送信完了時間とに基づいて、前記データの送信が完了しない場合の前記送信手順による当該データの再送信回数の上限値を所定の値だけ加算、又は減算し、変更する送信計画変更手順と、
   を備え
   前記送信計画変更手順は、
   前記送信遅延許容時間内に、前記データの再送信回数が前記上限値に達した場合には、前記上限値を増加させる
   ことを特徴とする無線通信方法。
5. 前記送信計画変更手順は、
   前記計時手順において計時された前記送信完了時間が前記送信遅延許容時間を超える場合には、前記上限値を減少させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信方法。
6. 無線通信装置が備えるコンピュータに、
   上位の通信プロトコルレイヤにおいて指定された通信品質を付与されたデータを送信する送信手順と、
   前記送信手順においてデータの送信を開始してから当該データの送信が完了するまでの送信完了時間を計時する計時手順と、
   前記通信品質毎に定められる送信遅延許容時間と、前記計時手順において計時された前記送信完了時間とに基づいて、前記データの送信が完了しない場合の前記送信手順による当該データの再送信回数の上限値を所定の値だけ加算、又は減算し、かつ前記送信遅延許容時間内に、前記データの再送信回数が前記上限値に達した場合には、前記上限値を増加させる送信計画変更手順と、
   を実行させるための無線通信プログラム。
7. 前記送信計画変更手順は、
   前記計時手順において計時された前記送信完了時間が前記送信遅延許容時間を超える場合には、前記上限値を減少させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信プログラム。

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