JP6489865B2 - データ送信システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、データ送信システム及び方法に関し、更に詳しくは、ユーザが使用するユーザ端末装置からデータをデータサーバに送信するデータ送信システム及び方法に関する。

現在、インターネットを流れるトラヒックの多くは、ウェブトラヒックやＰ２Ｐトラヒックなどコンテンツ流通に関連するトラヒックである。一方で、インターネットの基本通信モデルは、「どこと」通信するかに重きを置いたロケーションオリエンテッド通信モデルに基づいて設計されている。コンテンツ流通という観点で見れば、ユーザはコンテンツそのものに関心があり、どこからコンテンツが得られるかという点には関心がない。すなわち、ユーザはコンテンツオリエンテッド通信モデルによるコンテンツを期待している。

これまでに、アプリケーション層でコンテンツオリエンテッドな通信サービスをサポートする様々な取り組みがなされてきた。しかしながら、そのような通信サービスを支える情報転送基盤（ネットワーク）は依然としてロケーションオリエンテッドなアーキテクチャに基づいており、上下階層の乖離が生じていた。近年、この乖離がもたらす問題点を解決する手法として、送受信されるデータを中心としたネットワークであるコンテンツオリエンテッドネットワークの研究が活発に進められている。

コンテンツオリエンテッドネットワークの一種として、ＣＣＮ（Content centric network）又はＩＣＮ（Information Centric Network）が知られている（例えば特許文献１を参照）。例えばＣＣＮでは、ユーザは、コンテンツ名を含むインタレストをＣＣＮに送信する。ＣＣＮは、コンテンツ名に基づいてインタレストをルーティングし、要求されたコンテンツを保有するネットワークノードを発見し、そのネットワークノードからユーザにコンテンツを転送する。

ＣＣＮでは、ＣＣＮルータが、ユーザが送信したインタレスト及びユーザに転送するコンテンツを中継する。その際、ＣＣＮルータはコンテンツをキャッシュする。ＣＣＮルータは、他のユーザから同じコンテンツに対する要求があったときは、キャッシュからコンテンツを取得してユーザに転送する。ユーザは近くのＣＣＮルータからコンテンツを取得できるため、ネットワークのトラヒック量を削減することができる。

ＣＣＮに関連し、非特許文献１に、交通機関を活用したコンテンツ配信が記載されている。非特許文献１には、鉄道を利用したコンテンツの先回り配信が記載されている。加えて、携帯電話通信網が輻輳しており、ユーザがデータサーバと携帯電話通信網を用いて通信できないときに、列車がユーザのトラヒックを収容し、移動先の駅において収容したトラヒックをデータサーバに送信するデータオフローディングが記載されている。オフローディングを行うことで、例えば災害発生時など、ユーザ端末装置が使用する携帯電話通信網の通信速度が著しく低下したときでも、ユーザのデータをデータサーバに送信することができる。

特開２０１３−１７９４８２号公報

「交通機関を活用したコンテンツ配信システム」、佐藤拓朗ら、電子情報通信学会総合大会、Ｂ−６−８８、２０１４年３月

従来、データオフロードは、自宅ではＬＴＥ（Long Term Evolution）や３Ｇなどの携帯電話通信網につながずＷｉ−Ｆｉにトラヒックを逃がすことや、駅や繁華街などでは携帯電話通信網につながずに公衆無線ＬＡＮにトラヒックを逃がすことで実現されていた。これに対し、前述の非特許文献１に記載のデータオフローディングは、移動するという交通機関の特性を利用し、輻輳状態にある駅で収容したトラヒックを、非輻輳状態の駅からデータサーバに送信することができる利点がある。

しかしながら、非特許文献１には、単に輻輳状態にあるときに列車がユーザのトラヒックを収容することが記載されるだけで、オフロードするトラヒック（データ）の量は考慮されていない。このため、例えば列車内の装置と駅に設置した装置との間の通信速度が遅いときや、列車の停車時間が短いときなどは、列車内の装置に収容したデータを駅に設置された装置に送信しきれないことがあり、データオフロードに失敗することがある。また、送りきれないのにデータ送信を試みることで、ローカルな輻輳を発生させることもある。その場合、ユーザのデータ送信が完了せず、ユーザはストレスを感じる。また、オフロードできないことで通信事業者の評判が下がることにもつながる。

本発明は、上記事情に鑑み、移動体の移動スケジュール、各部の通信速度、及び送信データ量に応じたデータオフロードを実施できるデータ送信システム及び方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ユーザが使用するユーザ端末装置からデータサーバにデータを送信するデータ送信システムであって、複数の中継点間をあらかじめ定められたスケジュールに従って移動する移動体移動体に搭載され、前記ユーザ端末装置から送信されたデータを受信してデータ記憶部に記憶するデータ受信部と、前記データ記憶部からデータを読み出して送信するデータ送信部とを含む移動体搭載装置と、前記中継点に設置され、前記移動体が前記中継点に到達したときに前記データ送信部から送信されたデータを受信するデータ取得部と、該データ取得部が受信したデータを前記データサーバに転送するデータ転送部とを含む中継点設置装置と、前記データ送信部と前記データ取得部との間の通信速度、及び前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度と、前記ユーザ端末装置から前記データ受信部に送信されたデータのデータ量と、前記移動体のスケジュールに関する情報とに基づいて、前記中継点において前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるデータのデータ量を決定する転送データ量決定装置とを備えたことを特徴とするデータ送信システムを提供する。

本発明のデータ送信システムでは、前記データ受信部は、前記ユーザ端末が前記データサーバとの間の通信に利用する無線通信ネットワークの通信品質が所定の品質よりも低いときに、前記ユーザ端末装置からデータを受信することが好ましい。

本発明のデータ送信システムは、前記データ送信部と前記データ取得部との間の通信速度、及び前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度の少なくとも１つを計測する通信速度計測装置を更に有することが好ましい。

本発明のデータ送信システムでは、ｋを自然数として、ある中継点ｋにおける前記移動体の停止時間をΔｔ_ｋ、前記移動体が中継点ｋに到達する時刻をｔ_ｋ、中継点ｋにおける前記データ送信部から前記データ取得へのデータ送信時間をΔｓ_ｋ、中継点ｋにおいて前記データ転送部から前記データサーバへ送信されるデータのデータ量をＢ_ｋ、中継点ｋにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるデータのデータ量をＣ_ｋ、前記移動体が中継点ｋに到達したときに前記データ記憶部が記憶しているデータのデータ量をＯ_ｋ、中継点ｋにおける前記データ受信部のデータ受信量をＵ_ｋ、中継点ｋにおける前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度をｂ_ｋ、中継点ｋにおける前記データ送信部と前記データ取得部との間の通信速度をｃ_ｋとしたとき、下記の関係式、
O_k+1 =max (O_k - C_k + U_k, 0)
C_k =c_k×Δs_k ≦c_k×Δt_k
B_k ≦b_k×(t_k+1 -t_k)
が満たされることが好ましい。

本発明のデータ送信システムでは、中継点ｋにおいて前記データ記憶部に記憶されたデータのユーザ数をＭ_ｋとし、ｍを１以上Ｍ_ｋ以下の整数として中継点ｋにおける前記データ受信部のユーザｍのデータ受信量をｕ_ｍ，ｋとし、中継点ｋにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるユーザｍのデータ量をｖ_ｍ，ｋとして、下記関係式、
v_m,k =min((C_k/M_k), u_m,k)
が満たされることが更に好ましい。

あるいは、中継点ｋにおいて前記データ記憶部に記憶されたデータのユーザ数をＭ_ｋとし、ｍを１以上Ｍ_ｋ以下の整数として中継点ｋにおける前記データ受信部のユーザｍのデータ受信量をｕ_ｍ，ｋとし、中継点ｋにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるユーザｍのデータ量をｖ_ｍ，ｋとして、下記関係式、
v_m,k =min((u_m,k/U_k)×Ck, u_m,k)
が満たされることも好ましい。

本発明のデータ送信システムでは、Δs_k≦（b_k/c_k）×(t_k+1-t_k)が更に満たされることも好ましい。

本発明のデータ送信システムでは、前記データに優先度が設定されており、前記データ送信部は、優先度が高いデータを優先的に前記データ記憶部から読み出してデータ取得部に送信することが好ましい。前記優先度はデータ種別に応じて設定されていてもよい。

本発明のデータ送信システムでは、前記移動体搭載装置が、前記データ記憶部が記憶しているデータのリストを送信するリスト送信部を更に含み、かつ、前記中継点設置装置が、前記移動体が前記中継点に到達したときに、前記リスト送信部から送信されたリストを受信するリスト受信部を更に含む構成を採用できる。その場合、前記データ取得部は、前記リスト受信部が受信したリストを参照し、前記データ受信部から受信するデータを、前記転送データ量決定装置が決定したデータ量の範囲内で選択することが好ましい。

上記において、前記データ取得部は、前記データ送信部に対して選択したデータの送信を要求するデータ取得要求を送信し、かつ、前記データ送信部は、前記データ取得要求を受信すると、該データ取得要求で指定されたデータを送信することしてもよい。

前記転送データ量決定装置は前記中継点に配置されていてもよい。

本発明のデータ送信システムでは、前記転送データ量決定装置は前記データ送信部から前記データ取得部へのデータ送信を実施する１以上の中継点、及び該１以上の中継点のそれぞれにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるデータのデータ量を決定し、前記データ送信部に対し、どの中継点においてどれだけのデータ量のデータを送信するかを指示することが好ましい。

本発明のデータ送信システムにおいて、前記転送データ量決定装置は、前記ユーザ端末装置が前記データサーバとの間の通信に利用する無線通信ネットワークとは異なるネットワークを通じて、前記データ部に対して前記指示を送信してもよい。

本発明のデータ送信システムにおいて、前記転送データ量決定装置は、前記決定したデータ量を理論値とし、該理論値に１以下の重みを乗じたデータ量を前記中継点におけるデータ量として決定してもよい。

本発明のデータ送信システムにおいて、前記転送データ量決定装置は、前記中継点において前記データ送信部から前記データ取得部に送信されたデータのデータ量の実測値、及び前記データ転送部から前記データサーバへ送信されたデータのデータ量の実測値の少なくとも一方の履歴を記憶し、前記理論値と前記実測値の履歴とに基づいて前記重みを更新してもよい。

本発明は、また、ユーザが使用するユーザ端末装置からデータサーバにデータを送信するデータ送信システムの作動方法であって、複数の中継点間をあらかじめ定められたスケジュールに従って移動する移動体移動体に搭載された移動体搭載装置が、前記ユーザ端末装置から送信されたデータを受信してデータ記憶部に記憶するステップと、前記移動体搭載装置が、前記移動体が前記中継点に到達したときに、前記データ記憶部からデータを読み出して送信するステップと、前記中継点に設置された中継点設置装置が、前記送信されたデータを受信するステップと、前記中継点設置装置が、受信したデータを前記データサーバに転送するステップとを有し、前記移動体搭載装置と前記中継点設置装置との間の前記データの通信速度、及び前記中継点設置装置と前記データサーバとの間の前記データの通信速度と、前記ユーザ端末装置から前記移動体搭載装置に送信されたデータのデータ量と、前記移動体のスケジュールに関する情報とに基づいて、前記中継点において前記移動体搭載装置から前記中継点設置装置に送信されるデータのデータ量が決定されることを特徴とするデータ送信方法を提供する。

本発明のデータ送信システム及び方法では、ユーザ端末装置から移動体搭載装置に送信されたデータは、中継点において中継点設置装置に送信され、中継点設置装置からデータサーバへと転送される。本発明では、特に、移動体搭載装置と中継点設置装置との間のデータ通信速度、及び中継点設置装置とデータサーバとの間のデータ通信速度と、ユーザ端末装置から移動体搭載装置に送信されたデータのデータ量と、移動体搭載装置を搭載する移動体のスケジュールに関する情報とに基づいて、前記中継点において前記移動体搭載装置から前記中継点設置装置に送信されるデータのデータ量が決定される。データ量及び通信速度を考慮して、中継点において中継点設置装置へ送信されるデータのデータ量が決定されることで、データ量と通信速度に応じたフレキシブルなデータオフロードを実現できる。

本発明の第１実施形態に係るデータ送信システムを示すブロック図。 移動体搭載装置を示すブロック図。 中継点設置装置を示すブロック図。 データ転送決定装置を示すブロック図。 配信スケジュールの決定で用いられる各種パラメータを示す図。 複数の中継点と配信スケジュールの決定で用いられる各種パラメータとを示す図。 動作手順を示すフローチャート。 データ送信システムの動作手順を示すシーケンス図。 本発明の第２実施形態に係るデータ転送システムで用いられる移動体搭載装置と中継点設置装置とを示すブロック図。 第２実施形態に係るデータ送信システムの動作手順を示すフローチャート。 第２実施形態に係るデータ送信システムの動作手順を示すシーケンス図。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るデータ送信システムを示すブロック図である。データ送信システム（データオフローディングシステム）は、データサーバ１３、移動体搭載装置１５、中継点設置装置１６、通信速度計測装置１４、及びデータ転送決定装置１７を備える。ユーザ端末装置２０は、図示しない携帯電話通信網（セルラー網）を介して、データサーバ１３との間でデータの送受信をすることができる。本実施形態のデータ送信システムは、ユーザ端末装置２０からデータサーバ１３に送信されるデータをオフロードする。

移動体搭載装置１５は、複数の中継点の間をあらかじめ定められたスケジュールに従って移動する移動体、例えば列車やバス、航空機などの車両（車体）に搭載される。移動体搭載装置１５は、例えば移動体に乗車しているユーザのユーザ端末装置２０と無線通信を行う。ユーザ端末装置２０と移動体搭載装置１５との間の通信には、例えばＷｉＦｉなどの無線通信手段を用いることができる。移動体搭載装置１５は、ユーザ端末装置２０から送信されたデータを受信する。ユーザ端末装置２０は、例えば携帯電話機やタブレット端末装置などである。

中継点設置装置１６は、移動体の経路に沿った複数の中継点のうちの少なくとも一部に設置される。移動体搭載装置１５は、移動体が中継点に到達したときに、中継点設置装置１６との間で例えば無線通信を行う。移動体搭載装置１５と中継点設置装置１６との間の通信には、例えばミリ波通信手段などの高速な近距離通信手段を用いることができる。移動体搭載装置１５は、ユーザ端末装置２０から受信したデータを、中継点設置装置１６に送信する。以下では、主に移動体として鉄道の列車を考え、中継点として列車の停車駅を考える。

通信速度計測装置１４は、データ送信システムの各部におけるデータの通信速度を計測する。通信速度計測装置１４の機能は、プロセッサが所定の機能を提供するプログラムにしたがって動作することで実現可能である。あるいは、通信速度計測装置１４の機能のうちの少なくとも一部がＬＳＩなどの半導体装置によって実現されていてもよい。

通信速度計測装置１４は、ユーザ端末装置２０と移動体搭載装置１５との間の通信速度、移動体搭載装置１５と中継点設置装置１６との間の通信速度、及び中継点設置装置１６とデータサーバ１３との間の通信速度のうちの少なくとも１つを計測する。これら通信速度のうち、最も変動しやすいのは、中継点設置装置１６とデータサーバ１３との間の通信速度であると考えられるため、通信速度計測装置１４は、少なくとも中継点設置装置１６とデータサーバ１３との間の通信速度を計測することが好ましい。

データ転送決定装置１７は、データ送信システムの各部の通信速度と、移動体搭載装置１５がユーザ端末装置２０から受信したデータのデータ量と、移動体のスケジュール情報とに基づいて、どの駅においてどれだけの量のデータを移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信するかを示す配信スケジュールを決定する。データ転送決定装置１７は、特に、移動体搭載装置１５と中継点設置装置１６との間の通信速度及び中継点設置装置１６とデータサーバ１３との間の通信速度と、移動体搭載装置１５がユーザ端末装置２０から受信したデータのデータ量と、移動体のスケジュール情報とに基づいて、配信スケジュールを決定する。

データ転送決定装置１７は、配信スケジュールの決定に際して、通信速度計測装置１４が計測した通信速度を用いる。データ転送決定装置１７は、移動体搭載装置１５がユーザ端末装置２０から受信したデータのデータ量に変化があったときは、配信スケジュール情報を動的に更新する。また、通信速度計測装置１４が計測した通信速度、及び／又は列車のスケジュール情報が変化したときも、配信スケジュールを動的に更新する。なお、通信速度の変動が少ない部分については、通信速度計測装置１４が計測した通信速度に代えて、あらかじめ設定された値（固定値）を用いてもよい。

図２は、移動体搭載装置１５を示すブロック図である。移動体搭載装置１５は、データ受信部５１、データ記憶部５２、データ送信部５３、及び通信品質監視部５４を有する。移動体搭載装置１５内の各部の機能は、プロセッサが所定の機能を提供するプログラムにしたがって動作することで実現可能である。あるいは、移動体搭載装置１５内の各部の機能のうちの少なくとも一部がＬＳＩなどの半導体装置によって実現されていてもよい。

データ受信部５１は、ユーザ端末装置２０からデータを受信する。データ受信部５１は、例えば動画、写真、又は音声などのデータを受信する。データ受信部５１は、受信したデータをデータ記憶部５２に記憶する。データ記憶部５２は、半導体記憶装置、ハードディスク装置、又は光ディスク装置などの記憶装置である。データ受信部５１は、受信したデータのデータ量をデータ転送決定装置１７に通知する。移動体搭載装置１５とデータ転送決定装置１７との間の通信には、例えば携帯電話通信網や同軸漏洩ケーブルなどが用いられる。データ受信部５１は、ユーザが乗車している列車番号などの列車識別情報や列車の現在位置情報などをデータ転送決定装置１７に通知してもよい。

データ送信部５３は、データ記憶部５２からデータを読み出し、読み出したデータを中継点設置装置１６に送信する。データ送信部５３は、移動体搭載装置１５を搭載する列車が駅に到着したときに、その駅に設置された中継点設置装置１６にデータ記憶部５２から読み出したデータを送信する。データ送信部５３は、データ転送決定装置１７にて決定された配信スケジュールに従って、データ記憶部５２からデータを読み出す。データ送信部５３は、例えば列車が駅に停車している間に中継点設置装置１６にデータ送信を行う。

データ記憶部５２に記憶されたデータには、優先度が設定されていてもよい。優先度は、例えば時間要求の厳しいアプリケーションほど高く設定される。データ送信部５３は、データ記憶部５２に複数のデータが記憶されているときは、優先度が高いデータを優先的に読み出すことが好ましい。優先度の情報は、データに含まれていてもよい。あるいは、優先度は、データ種別（ファイルタイプ）に応じて設定されていてもよい。例えば、動画＞音声＞写真の順で優先度が設定される。

通信品質監視部５４は、ユーザ端末装置２０の通信品質を監視する。通信品質監視部５４は、例えばユーザ端末装置２０が使用する携帯電話通信網におけるデータ転送速度を監視し、データ転送速度が所定の速度よりも遅いか否かを判定する。データ転送速度が所定の速度よりも遅いときは、携帯電話通信網が輻輳状態にあると判定する。データ転送速度を監視するのに代えて、携帯電話通信網の応答時間を監視してもよい。その場合、通信品質監視部５４は、応答時間が所定の時間よりも長い場合に、携帯電話通信網が輻輳状態にあると判定してもよい。

携帯電話通信網が輻輳状態にあると、ユーザ端末装置２０は、携帯電話通信網を介してデータサーバ１３にデータを送信することができなくなる。データ受信部５１は、通信品質監視部５４が輻輳状態にあると判定したときに、ユーザ端末装置２０のデータを受け付けることとしてもよい。その場合、列車は、輻輳状態にある駅又は駅間にて、ユーザのデータを移動体搭載装置１５のデータ記憶部５２に収容することになる。通信品質監視部５４は、移動体搭載装置１５に設けられている必要はなく、他の装置にあってもよい。例えば、ユーザ端末装置２０が通信品質監視部５４を備える構成であってもよい。あるいは、通信速度計測装置１４が通信品質監視部５４を備える構成でもよい。

図３は、中継点設置装置１６を示すブロック図である。中継点設置装置１６は、データ取得部６１、データ記憶部６２、及びデータ転送部６３を有する。中継点設置装置１６内の各部の機能は、プロセッサが所定の機能を提供するプログラムにしたがって動作することで実現可能である。あるいは、中継点設置装置１６内の各部の機能のうちの少なくとも一部がＬＳＩなどの半導体装置によって実現されていてもよい。

データ取得部６１は、移動体搭載装置１５から送信されたデータを受信する。データ取得部６１は、例えば列車が中継点設置装置１６が設置された駅に停車しているときに、移動体搭載装置１５から送信されたデータを受信する。データ取得部６１は、受信したデータをデータ記憶部６２に記憶する。データ記憶部６２は、半導体記憶装置、ハードディスク装置、又は光ディスク装置などの記憶装置である。データ転送部６３は、データ記憶部６２からデータを読み出し、データサーバ１３にデータを送信する。

図４は、データ転送決定装置１７を示すブロック図である。データ転送決定装置１７は、通信速度収集部７１、スケジュール情報記憶部７２、及び転送データ決定部７３を有する。データ転送決定装置１７内の各部の機能は、プロセッサが所定の機能を提供するプログラムにしたがって動作することで実現可能である。あるいは、データ転送決定装置１７内の各部の機能のうちの少なくとも一部がＬＳＩなどの半導体装置によって実現されていてもよい。

通信速度収集部７１は、通信速度計測装置１４が計測した通信速度を収集する。通信速度計測装置１４は複数あってもよく、通信速度収集部７１は、複数の通信速度計測装置１４から各部の通信速度を収集してもよい。通信速度計測装置１４は、１つの独立した装置である必要はなく、例えばデータサーバ１３、移動体搭載装置１５、中継点設置装置１６、及びユーザ端末装置２０に含まれていてもよい。例えば、通信速度収集部７１は、移動体搭載装置１５又はユーザ端末装置２０に含まれる通信速度計測装置１４から、ユーザ端末装置２０と移動体搭載装置１５との間の通信速度を収集してもよい。通信速度収集部７１は、移動体搭載装置１５又は中継点設置装置１６に含まれる通信速度計測装置１４から、移動体搭載装置１５と中継点設置装置１６との間の通信速度を収集してもよい。通信速度収集部７１は、データサーバ１３又は中継点設置装置１６に含まれる通信速度計測装置１４から、中継点設置装置１６とデータサーバ１３との間の通信速度を収集してもよい。

スケジュール情報記憶部７２は、移動体のスケジュール情報を記憶する。スケジュール情報記憶部７２は、例えば半導体記憶装置や、ハードディスク装置、又は光ディスク装置などの記憶装置である。スケジュール情報は、移動体である列車が駅に到着する時刻、及び駅を発車する時刻を含む。スケジュール情報記憶部７２は、データ転送決定装置１７から参照可能であればよく、その内部に存在している必要はない。スケジュール情報記憶部７２が、移動体の移動スケジュールを管理するスケジュール情報管理サーバに存在してもよく、その場合、データ転送決定装置１７は、スケジュール情報管理サーバからネットワーク１１などを介してスケジュール情報を取得してもよい。

転送データ決定部７３は、通信速度収集部７１から各部の通信速度を取得し、スケジュール情報記憶部７２から移動体のスケジュール情報を取得する。また、転送データ決定部７３は、移動体搭載装置１５から、移動体搭載装置１５がユーザ端末装置２０から受信したデータのデータ量を受信する。転送データ決定部７３は、各部の通信速度と、移動体搭載装置１５がユーザ端末装置２０から受信したデータのデータ量と、移動体のスケジュール情報とに基づいて、移動体搭載装置１５が受信したデータのデータサーバ１３に対する配信スケジュールを決定する。つまり、どの駅においてどれだけのデータ量のデータを移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信するのかを決定する。

なお、転送データ決定部７３は、上記で決定したデータ量を理論値とし、その理論値に０より大きくかつ１以下の重みを乗じたデータ量を、中継点におけるデータ量として決定してもよい。実際にデータ送信を行うときの通信速度や列車の停車時間などは、配信スケジュール決定時に想定したものよりも短くなることもある。その場合、データを送信しきれない場合も出てくる。データ量に余裕を持たせ、理論値よりも少ないデータ量を決定することで、通信速度や列車の停車時間の予期せぬ変動にも対応できる。

また、データ転送決定装置１７は、中継点において移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信されたデータのデータ量の実測値、及び中継点設置装置１６からデータサーバ１３へ送信されたデータのデータ量の実測値の少なくとも一方の履歴を記憶してもよい。転送データ決定部７３は、上記の理論値に乗じる重みを、上記の理論値と実測値の履歴とに基づいて更新してもよい。例えば理論値に比べて実績値が低いときは、重みの値を下げ、理論値に比べて実績値が高いときは重みの値を上げるように、重みを更新してもよい。この場合、実際の通信環境を反映させた配信スケジュールを決定できる。

以下、データ転送決定装置１７における配信スケジュールの決定について詳細に説明する。図５は、配信スケジュールの決定で用いられる各種パラメータを示す図である。ｋを自然数として、ある駅（中継点）ｋにおける列車の停車時間をΔｔ_ｋ、列車が駅ｋに到達する時刻をｔ_ｋとする。駅ｋに設置された中継点設置装置１６とデータサーバ１３との間の通信速度をｂ_ｋとし、中継点設置装置１６からデータサーバ１３へ送信されるデータのデータ量をＢ_ｋとする。

移動体搭載装置１５が駅ｋにおいて（または駅ｋを出発してから駅ｋ＋１に到達するまでに）、ユーザ端末装置２０から受信して記憶するデータのデータ量をＵ_ｋとし、駅ｋにおいて移動体搭載装置１５が記憶しているデータのユーザ数をＭ_ｋとする。駅ｋにおける移動体搭載装置１５から中継点設置装置へのデータ送信時間をΔｓ_ｋとし、駅ｋにおける移動体搭載装置１５と中継点設置装置１６との間の通信速度をｃ_ｋとし、駅ｋにおいて移動体搭載装置１５から中継点設置装置へ送信されるデータのデータ量をＣ_ｋとする。ここで、駅ｋ＋１は、駅ｋの次に移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６にデータ送信を行う駅を表す。

図６は、複数の中継点と配信スケジュールの決定で用いられる各種パラメータとを示す図である。列車が駅ｋに到達したときに移動体搭載装置１５のデータ記憶部５２が記憶しているデータのデータ量をＯ_ｋとする。移動体搭載装置１５は、例えば駅１（到着時刻ｔ_１）から駅２（到着時刻ｔ_２）の間に、データ量Ｕ_１だけユーザ端末装置２０からデータを受信する。同様に、駅２から駅３の間に、データ量Ｕ_２だけユーザ端末装置２０からデータを受信する。駅１ではデータ量Ｃ_１だけ、駅２ではデータ量Ｃ_２だけ、移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へデータを送信する。列車が駅２に到達したときに移動体搭載装置１５のデータ記憶部５２（図２を参照）が記憶しているデータのデータ量Ｏ_２は、O_３ = O_１-C₁+U₁で表される。ただし、負の値はないので最小値は０である。駅２に設置された中継点設置装置１６は、受信したデータ量Ｃ_２のデータを、通信速度ｂ_２でデータサーバ１３に送信する。

駅ｋにおけるデータ量Ｕ_ｋは、ユーザｍのデータ量をｕ_ｍ，ｋとすれば、下記式、
で表される。列車が駅ｋ＋１に到達したときに移動体搭載装置１５のデータ記憶部５２が記憶しているデータのデータ量Ｏ_ｋは、O_k+1 =max(O_k-C_k+U, 0)で表される。ここで、max(A,B)は、ＡとＢのうちの値が大きい方を返す関数である。

列車が駅ｋを出発して次の駅ｋ＋１に到着するまでの間に、駅ｋの中継点設置装置１６からデータサーバ１３へ送信することができる最大データ量は、b_k×(t_k+1 -t_k)で表される。駅ｋにおいて中継点設置装置１６からデータサーバ１３へ送信されるデータのデータ量Ｂ_ｋは、B_k≦b_k×(t_k+1 -t_k)の関係式を満たすことが好ましい。また、駅ｋにおいて、移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信することができる最大データ量は、列車の停車時間Δｔ_ｋを用いてc_k×ΔT_kで表すことができる。駅ｋにおいて移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信されるデータのデータ量Ｃ_ｋは、Ck＝c_k×Δs_k≦c_k×ΔT_kの関係を満たすことが好ましい。

上記関係式に従って、各駅において移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信され、更に中継点設置装置１６からデータサーバ１３へ送信されるデータのデータ量が配信スケジューリング値として見積もられる。まとめれば、データ転送決定装置１７は、下記関係式が満たされる条件で、各駅において移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信されるデータのデータ量を決定する。
O_k+1 =max (O_k - C_k + U_k, 0)
C_k =c_k×Δs_k ≦c_k×Δt_k
B_k ≦b_k×(t_k+1 -t_k)
上記パラメータのうち、ｂ_ｋとｃ_ｋ、特にｂ_ｋは動的に変化するため、通信速度計測装置１４を用いて計測された速度を用いることが好ましい。

ここで、駅ｋの中継点設置装置１６から送信された全てのデータがデータサーバ１３に届く前に、駅ｋ＋１の中継点設置装置１６から送信されたデータがデータサーバ１３に届くと、データの時間的な連続性が損なわれ、データ（パケット）の並び替えなどの処理が必要になる。これを回避するには、Ｃ_ｋ≦Ｂ_ｋが成立する必要があり、これは、駅ｋにおける移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へのデータ転送時間Δｓ_ｋを、Δs_k≦（b_k/c_k）×(t_k+1-t_k)かつΔS_k≦Δt_kを満たすように制御することで実現できる。

また、移動体搭載装置１５のデータ記憶部５２（図２を参照）の記憶容量は有限であり、その最大容量をＢｕｆｆｅｒ_{ｔｒａｉｎ}とすると、データ記憶部５２が記憶するデータのデータ量は、O_k≦buffer_trainを満たす必要がある。データ受信部５１は、駅ｋ（または駅ｋから駅ｋ＋１に至る区間）でユーザ端末装置２０から受信するデータのデータ量Ｕ_ｋを、U_k≦buffer_train-O_k+C_kを満たすように制限し、それを超えるデータを棄却することが好ましい。

ユーザが複数いる場合、ユーザ端末装置２０から受信したデータをデータサーバ１３に送信する上で、各ユーザに対する公平性の確保は一つの指標である。公平性を確保する方式には、各駅において移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信するデータのデータ量を、各ユーザのデータ量に関わりなく各ユーザに均等に割り当てる方式と、各ユーザのデータ量に比例して重み付け割当する方式とが考えられる。均等に割り当てる場合は、移動体搭載装置１５から駅ｋの中継点設置装置１６へ送信されるユーザｍのデータ量をｖ_ｍ，ｋとして、v_m,k =min((C_k/M_k), u_m,k)が満たされる条件で各ユーザのデータを送信すればよい。データ量に重み付け割当てする場合は、v_m,k =min((u_m,k/U_k)×Ck, u_m,k)が満たされる条件で各ユーザのデータを送信すればよい。ここで、min(A,B)は、ＡとＢのうち値が小さい方を返す関数である。

続いて、動作手順を説明する。図７は、動作手順を示すフローチャートである。移動体搭載装置１５の通信品質監視部５４（図２を参照）は、ユーザ端末装置２０が利用する携帯電話通信網の通信品質が所定の品質よりも低いか否かを判断する（ステップＡ１）。携帯電話通信網の通信品質が高いときは、データオフロードは必要なく、ユーザ端末装置２０は携帯電話通信網を通じてデータをデータサーバ１３に送信する（ステップＡ２）。

ステップＡ１で通信品質が低いと判断されたとき、データ受信部５１は、例えば列車に乗車しているユーザが使用するユーザ端末装置２０からデータを受信する（ステップＡ３）。データ受信部５１は、通信可能であれば、列車外のユーザが使用するユーザ端末装置２０からデータを受信してもよい。データ受信部５１は、通常は列車内のユーザのユーザ端末装置２０からデータを受信し、災害などの非常時に限って、列車外のユーザのユーザ端末装置２０からもデータを受信することとしてもよい。

データ受信部５１は、受信したデータをデータ記憶部５２に記憶する。また、受信したデータの名前（データ名）、及びデータ量を、データ転送決定装置１７に携帯電話通信網や同軸漏洩ケーブルなどを通じて通知する。

通信速度計測装置１４は、随時、データ送信システムの各部の通信速度を計測している。あるいは、移動体搭載装置１５がユーザ端末装置２０からデータを受信したことを契機として、通信速度の計測を開始してもよい。通信速度計測装置１４が計測した通信速度の情報は、データ転送決定装置１７の通信速度収集部７１（図４を参照）によって収集される。

データ転送決定装置１７の転送データ決定部７３は、通信速度収集部７１が収集した各部の通信速度、スケジュール情報記憶部７２から取得したスケジュール情報、及び移動体搭載装置１５から受信した通知に含まれるデータ量に基づいて、移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へデータ送信を行う駅、及びその駅において送信されるデータのデータ量を決定する（ステップＡ４）。転送データ決定部７３は、決定した内容、つまりどの駅においてどれだけデータ送信を行うかを携帯電話通信網や同軸漏洩ケーブルなどを通じて移動体搭載装置１５に通知する。

列車が移動し、列車がデータ送信を行う駅に到達すると、移動体搭載装置１５のデータ送信部５３は、ステップＡ４で決定されたデータ量のデータをデータ記憶部５２から読み出し、中継点設置装置１６に送信する（ステップＡ５）。中継点設置装置１６のデータ取得部６１（図３を参照）は、データ送信部５３からデータを受信する。ステップＡで決定された内容を中継点設置装置１６に送信し、データ取得部６１が受信するデータを指定するようにしてもよい。

データ取得部６１は、受信したデータをデータ記憶部６２に一時的に記憶する。データ転送部６３は、データ記憶部６２からデータを読み出し、読み出したデータをネットワーク１１を通じてデータサーバ１３へ送信（転送）する（ステップＡ６）。データ転送部６３は、データ取得部６１がデータの受信を完了する前に、データサーバ１３への送信を開始してもよい。

移動体搭載装置１５のデータ記憶部５２にデータが残っているときは、ステップＡ５とステップＡ６とを繰り返し実行し、各駅において、ステップＡ４で決定されたデータ量のデータを移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信し、更に中継点設置装置１６からデータサーバ１３へ転送する。ユーザ端末装置２０は、携帯電話通信網が輻輳状態にあるときは、随時、移動体搭載装置１５へデータを送信する。移動体搭載装置１５が新たにユーザ端末装置２０からデータを受信したとき、データ転送決定装置１７は配信スケジュールを動的に更新する。また、通信速度が変化したときも、配信スケジュールを動的に更新する。通信速度の変化に不感帯を設け、通信速度の変化がしきい値以上の時に配信スケジュールの更新を行ってもよい。

図８は、データ送信システムの動作手順を示すシーケンス図である。ユーザ端末装置２０は、移動体搭載装置１５に、データサーバ１３に送信したいデータを送信する（ステップＳ１１）。移動体搭載装置１５は、データ転送決定装置１７にデータ名及びデータ量を通知して、どの駅でどれだけの量のデータを中継点設置装置１６へ送信すればよいかを問い合わせる（ステップＳ１２）。

データ転送決定装置１７は、移動体搭載装置１５が受信したデータのデータ量と、データ送信システムの各部の通信速度と、列車のスケジュール情報とに基づいて、どの駅でどれだけの量のデータを移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へ送信するかを決定する。データ転送決定装置１７は、決定した内容を含む応答を移動体搭載装置１５へ送信する（ステップＳ１３）。

移動体搭載装置１５は、列車が駅１に到着すると（ステップＳ１４）、中継点設置装置１６にデータを送信する（ステップＳ１５）。このとき送信されるデータのデータ量は、移動体搭載装置１５と駅１の中継点設置装置１６との間の通信速度と停車時間との積と同じかそれよりも少ない。駅１の中継点設置装置１６は、データサーバ１３へ移動体搭載装置１５から受信したデータを転送する（ステップＳ１６）。このとき転送されるデータのデータ量は、駅１の中継点設置装置１６とデータサーバ１３との間の通信速度と駅１から駅２までの移動時間との積と同じかそれよりも少ない。

移動体搭載装置１５は、列車が駅１を出発して駅２に到着すると（ステップＳ１７）、中継点設置装置１６にデータを送信する（ステップＳ１８）。駅２の中継点設置装置１６は、データサーバ１３へ移動体搭載装置１５から受信したデータを転送する（ステップＳ１９）。以降同様に、移動体搭載装置１５は、列車が駅２を出発して駅３に到着すると（ステップＳ２０）、中継点設置装置１６にデータを送信する（ステップＳ２１）。駅３の中継点設置装置１６は、データサーバ１３へ移動体搭載装置１５から受信したデータを転送する（ステップＳ２２）。

本実施形態では、データ転送決定装置１７は、移動体搭載装置１５がユーザ端末装置２０から受信したデータのデータ量と、移動体のスケジュール情報と、データ送信システムの各部の通信速度とに基づいて、データサーバ１３に対するデータの配信スケジュールを決定する。特に、データ量及び通信速度を考慮して配信スケジュールを決定することで、データ量と通信速度に応じたフレキシブルなデータオフロードを実現できる。例えば、１つの中継点で移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へデータを送信しきれないときに、複数の中継点の中継点設置装置１６にデータを分割送信する配信スケジュールを決定することができ、データオフロードに失敗する確率を下げることができる。

データ転送決定装置１７は、データ量、移動体の移動スケジュール、及び通信速度の少なくとも１つが変化したときに、配信スケジュールを動的に更新することもできる。その場合、更新後の配信スケジュールに従って移動体搭載装置１５から中継点設置装置１６へデータを送信することで、データをデータサーバ１３に送信することができる。通信速度計測装置１４を用い、各部の通信速度を計測することで、ネットワーク特製の動的な変化に対応した配信スケジュールを生成することができる。

続いて、本発明の第２実施形態を説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係るデータ転送システムで用いられる移動体搭載装置１５ａと中継点設置装置１６ａとを示すブロック図である。移動体搭載装置１５ａ及び中継点設置装置１６ａは、列車サーバとしてもキャッシュ、及び駅サーバとしてもキャッシュを想定していることから、ＣＣＮ（Content centric network）、ＩＣＮ（Information Centric Network）、又はＮＤＮ（Named Data Networking）との親和性が高い。本実施形態では、それらを通信アーキテクチャとして採用する。本実施形態では、移動体搭載装置１５ａ及び中継点設置装置１６ａは、それぞれＣＣＮのノードの１つを構成する。詳細な説明は省略するが、ユーザ端末装置２０は、ＣＣＮに対してコンテンツ取得要求を送信し、ＣＣＮからコンテンツデータを受信することができる。

図９を参照すると、移動体搭載装置１５ａは、図２に示す第１実施形態に係るデータ送信システムで用いられる移動体搭載装置１５の構成に加えて、リスト送信部５５を有する。中継点設置装置１６ａは、図３に示す第１実施形態に係るデータ送信システムで用いられる中継点設置装置１６の構成に加えて、リスト受信部６４を有する。リスト送信部５５は、データ記憶部５２に記憶されたデータのリスト（コンテンツリスト）を生成する。コンテンツリストは、例えばデータ名、ユーザ名、データサイズ、及びタイムスタンプを含む。リスト送信部５５は、移動体が中継点に到達したときに、生成したコンテンツリストを中継点設置装置１６ａに送信する。この送信は、データ送信部５３によるデータ送信に先立って行われる。

中継点設置装置１６ａのリスト受信部６４は、移動体搭載装置１５ａから送信されたコンテンツリストを受信する。データ取得部６１は、リスト受信部６４からコンテンツリストを取得し、コンテンツリストに含まれるデータの中から、取得するデータを決定（選択）する。このデータの選択は、データ転送決定装置１７の転送データ決定部７３（図４を参照）における配信スケジュールと同様でよい。データ取得部６１は、その内部にデータ転送決定装置１７を含む構成であってもよい。

データ取得部６１は、例えば、自装置が設置された中継点における移動体搭載装置１５ａと中継点設置装置１６ａとの間の通信速度及び中継点設置装置１６ａとデータサーバ１３との間の通信速度と、コンテンツリストに含まれるデータのデータ量と、移動体のスケジュール情報、特に当該中継点における移動体の停車時間とに基づいて、移動体搭載装置１５ａから取得するデータの総データ量を決定し、その総データ量の範囲内で、コンテンツリストに含まれるデータのうちのどのデータを取得するのかを決定する。データ取得部６１が取得するデータを決定するのに変えて、どのデータを取得するのかを外部のデータ転送決定装置１７に問い合わせることとしてもよい。データ転送決定装置１７は、複数の各中継点に設置されていてもよい。

データ取得部６１は、取得するデータを移動体搭載装置１５ａのデータ送信部５３に通知し、データ送信部５３からデータを取得する。例えばデータ取得部６１は、データ送信部５３に対して取得するデータのデータ名を含むコンテンツ取得要求（インタレストパケット）をデータ送信部５３に送信する。データ送信部５３は、コンテンツ取得要求を受信すると、その要求に含まれるデータ名のデータをデータ記憶部５２から読み出し、読み出したデータを、コンテンツ取得要求に対する応答としてデータ取得部６１に送信する。送信されたデータは、データ記憶部５２から削除される。

次いで、動作手順を説明する。図１０は、第２実施形態に係るデータ送信システムの動作手順を示すフローチャートである。リスト送信部５５は、データ記憶部５２に記憶されたデータのリスト（コンテンツリスト）を生成する（ステップＢ１）。コンテンツリストの生成は、移動体が中継点を出発した後、次の中継点に到達するまでの間の任意のタイミングで行われる。リスト送信部５５は、例えばデータ記憶部５２の記憶内容が変化したタイミングでコンテンツリストを生成してもよい。例えば、データ受信部５１が新たにユーザ端末装置２０からデータを受信してデータ記憶部５２に記憶すると、コンテンツリストの生成（更新）を行うこととしてもよい。また、前の中継点においてデータ送信部５３が送信したデータがデータ記憶部５２から削除されると、コンテンツリストの更新を行うこととしてもよい。

移動体が中継点に到達すると(ステップＢ２)、リスト送信部５５は、ステップＢ１で生成したコンテンツリストを中継点設置装置１６ａに送信する（ステップＢ３）。例えば移動体が中継点に到達すると、中継点設置装置１６ａのリスト受信部６４はリスト送信部５５に対してリスト送信を指示する。リスト送信部５５は、その指示に応答してコンテンツリストを送信する。コンテンツリストの生成は、リスト受信部６４が送信した指示を受信した後に行ってもよい。中継点設置装置１６ａは、コンテンツリストを参照することで、移動体搭載装置１５ａがどのようなデータをどれだけユーザ端末装置２０から収容したかを知ることができる。なお、リスト送信部５５は、データ記憶部５２に記憶されたデータがないときには、空のコンテンツリストを送信すればよい。

データ取得部６１は、リスト受信部６４が受信したコンテンツリストを参照して、どのデータを移動体搭載装置１５ａから受信するかを決定する（ステップＢ４）。このステップは、自装置が設置された中継点において、どのデータを移動体搭載装置１５ａから中継点設置装置１６ａへと送信するのかを決定すればよい点を除けば、転送データ決定部７３が実施する配信スケジュールの決定（図７のステップＡ３）と同様である。別の言い方をすれば、ステップＢ４の受信データの決定は、１つの中継点における配信スケジュールの決定と等価である。データ取得部６１は、１つのデータを複数の分割データに分割し、分割データの単位で移動体搭載装置１５ａから受信するデータを決定してもよい。

データ取得部６１は、移動体搭載装置１５ａに、ステップＢ４で決定したデータの送信を要求する（ステップＢ５）。データ送信部５３は、要求されたデータをデータ記憶部５２から読み出し、読み出したデータをデータ取得部６１へ送信する（ステップＢ６）。データ取得部６１は、データ送信部５３から受信したデータをデータ記憶部６２へ記憶する。データ記憶部６２に記憶されたデータは、データ転送部６３により、データサーバ１３へデータ送信される。

図１１は、本実施形態に係るデータ送信システムの動作手順を示すシーケンス図である。ユーザ端末装置２０は、移動体搭載装置１５に、データサーバ１３に送信したいデータを送信する（ステップＳ３１）。リスト送信部５５は、データ記憶部５２に記憶されたデータのリスト（コンテンツリスト）を更新する（ステップＳ３２）。列車が駅１に到着すると（ステップＳ３３）、停車駅１の中継点設置装置１６ａは、移動体搭載装置１５ａに対してユーザから収容したデータを問い合わせる。この問い合わせは、リスト受信部６４が、移動体搭載装置１５ａに対してコンテンツリストの送信を要求することで実施される。リスト送信部５５は、停車駅１の中継点設置装置１６ａへコンテンツリストを送信する（ステップＳ３４）。リスト受信部６４は、コンテンツリストを受信する。

データ取得部６１は、リスト受信部６４が受信したコンテンツリストに含まれるデータのうち、どのデータを停車駅１の中継点設置装置１６ａが受信するのかを決定する（ステップＳ３５）。データ取得部６１は、例えば、コンテンツリストに含まれるデータのデータ量と、移動体搭載装置１５ａと停車駅１の中継点設置装置１６ａとの間の通信速度及び停車駅１の中継点設置装置１６ａとデータサーバ１３との間の通信速度と、停車駅１における停車時間とに基づいて、停車駅１においてどれだけの量のデータを中継点設置装置１６ａが移動体搭載装置１５ａから受信するのかを決定する。

データ取得部６１は、ステップＳ３５で決定したデータの送信を移動体搭載装置１５ａに要求する（ステップＳ３６）。移動体搭載装置１５ａのデータ送信部５３は、要求されたデータをデータ記憶部５２から読み出してデータ取得部６１に送信する（ステップＳ３７）。データ転送部６３は、データ取得部６１が取得したデータをデータサーバ１３に送信する（ステップＳ３８）。データ送信部５３によって読み出されたデータは、データ記憶部５２から削除される。リスト送信部５５は、コンテンツリストを更新する（ステップＳ３９）。

なお、通常のＣＣＮは、プル型のコンテンツ配信を行うことはできるが、プッシュ側のコンテンツ配信には対応していない。ユーザ端末装置２０から移動体搭載装置１５ａへのデータ送信、及び／又は中継点設置装置１６ａからデータサーバ１３へのデータ転送においては、データ送信元の装置から特別な識別子を含むインタレストをデータ送信先の送信に送信し、その特別な識別子を含むインタレストを受信したデータ送信先の装置が、インタレスを発生させることで、送信元の装置からデータ取得することとしてもよい。ユーザ端末装置２０から移動体搭載装置１５ａへのデータ送信、及び／又は中継点設置装置１６ａからデータサーバ１３へのデータ転送には、ＣＣＮとは異なる通信アーキテクチャを用いてもよい。

列車が駅２に到着すると（ステップＳ４０）、停車駅２の中継点設置装置１６ａのリスト受信部６４は、移動体搭載装置１５ａに対してコンテンツリストの送信を要求する。リスト送信部５５は、停車駅２の中継点設置装置１６ａへコンテンツリストを送信する（ステップＳ４１）。リスト受信部６４は、コンテンツリストを受信する。

データ取得部６１は、リスト受信部６４が受信したコンテンツリストに含まれるデータのうち、どのデータを停車駅２の中継点設置装置１６ａが受信するのかを決定する（ステップＳ４２）。データ取得部６１は、例えば、コンテンツリストに含まれるデータのデータ量と、移動体搭載装置１５ａと停車駅２の中継点設置装置１６ａとの間の通信速度及び停車駅２の中継点設置装置１６ａとデータサーバ１３との間の通信速度と、停車駅２における停車時間とに基づいて、停車駅２においてどれだけの量のデータを中継点設置装置１６ａが移動体搭載装置１５ａから受信するのかを決定する。

データ取得部６１は、ステップＳ４２で決定したデータの送信を移動体搭載装置１５ａに要求する（ステップＳ４３）。移動体搭載装置１５ａのデータ送信部５３は、要求されたデータをデータ記憶部５２から読み出してデータ取得部６１に送信する（ステップＳ４４）。データ転送部６３は、データ取得部６１が取得したデータをデータサーバ１３に送信する（ステップＳ４５）。以後、コンテンツリストの更新を繰り返しながら、各停車駅においてコンテンツリストの送信、受信データの決定、決定したデータの取得要求の送信、データの送信、データサーバへのデータの転送を実施する。

本実施形態では、中継点設置装置１６ａがコンテンツリストを取得し、そのコンテンツリストに含まれるデータのうち、どのデータを当該中継点設置装置１６ａが設置された中継点で受信するのかを決定する。このような構成とする場合、各中継点において、その中継点でどのデータを受信するのかを決定することができる。ＣＣＮの通信アーキテクチャを利用することで、ユーザ端末装置２０に対するコンテンツ配信を効率的に実施することができる。データ量及び通信速度を考慮して移動体搭載装置１５ａから中継点設置装置１６ａへの送信データの決定（配信スケジュールの決定）を行う点は、第１実施形態と同様である。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のデータ送信システム及び方法は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

１１：ネットワーク
１３：データサーバ
１４：通信速度計測装置
１５：移動体搭載装置
１６：中継点設置装置
１７：転送データ決定装置
２０：ユーザ端末装置
５１：データ受信部
５２：データ記憶部
５３：データ送信部
５４：通信品質監視部
５５：リスト送信部
６１：データ取得部
６２：データ記憶部
６３：データ転送部
６４：リスト受信部
７１：通信速度収集部
７２：スケジュール情報記憶部
７３：転送データ決定部

Claims (17)

1. ユーザが使用するユーザ端末装置からデータサーバにデータを送信するデータ送信システムであって、
   複数の中継点間をあらかじめ定められたスケジュールに従って移動する移動体に搭載され、前記ユーザ端末装置から送信されたデータを受信してデータ記憶部に記憶するデータ受信部と、前記データ記憶部からデータを読み出して送信するデータ送信部とを含む移動体搭載装置と、
   前記複数の中継点のそれぞれに設置され、前記移動体が前記中継点に到達したときに前記データ送信部から送信されたデータを受信するデータ取得部と、該データ取得部が受信したデータを前記データサーバに転送するデータ転送部とを含む複数の中継点設置装置と、
   前記データ送信部と前記移動体が到達した前記中継点に設置された前記中継点設置装置の前記データ取得部との間の通信速度、及び前記移動体が到達した前記中継点に設置された前記中継点設置装置の前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度と、前記ユーザ端末装置から前記データ受信部に送信されたデータのデータ量と、前記移動体のスケジュールに関する情報とに基づいて、前記移動体が到達した前記中継点において前記データ送信部から前記移動体が到達した前記中継点に設置された前記中継点設置装置の前記データ取得部に送信されるデータのデータ量を決定する転送データ量決定装置とを備えたことを特徴とするデータ送信システム。
2. 前記データ受信部は、前記ユーザ端末が前記データサーバとの間の通信に利用する無線通信ネットワークの通信品質が所定の品質よりも低いときに、前記ユーザ端末装置からデータを受信する請求項１に記載のデータ送信システム。
3. 前記データ送信部と前記データ取得部との間の通信速度、及び前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度の少なくとも１つを計測する通信速度計測装置を更に有する請求項１又は２に記載のデータ送信システム。
4. ｋを自然数として、ある中継点ｋにおける前記移動体の停止時間をΔｔ_ｋ、前記移動体が中継点ｋに到達する時刻をｔ_ｋ、中継点ｋにおける前記データ送信部から前記データ取得へのデータ送信時間をΔｓ_ｋ、中継点ｋにおいて前記データ転送部から前記データサーバへ送信されるデータのデータ量をＢ_ｋ、中継点ｋにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるデータのデータ量をＣ_ｋ、前記移動体が中継点ｋに到達したときに前記データ記憶部が記憶しているデータのデータ量をＯ_ｋ、中継点ｋにおける前記データ受信部のデータ受信量をＵ_ｋ、中継点ｋにおける前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度をｂ_ｋ、中継点ｋにおける前記データ送信部と前記データ取得部との間の通信速度をｃ_ｋとしたとき、下記の関係式、
   O_k+1 =max (O_k - C_k + U_k, 0)
   C_k =c_k×Δs_k ≦c_k×Δt_k
   B_k ≦b_k×(t_k+1 -t_k)
   が満たされる請求項１から３何れか１項に記載のデータ送信システム。
5. 中継点ｋにおいて前記データ記憶部に記憶されたデータのユーザ数をＭ_ｋとし、ｍを１以上Ｍ_ｋ以下の整数として中継点ｋにおける前記データ受信部のユーザｍのデータ受信量をｕ_ｍ，ｋとし、中継点ｋにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるユーザｍのデータ量をｖ_ｍ，ｋとして、下記関係式、
   v_m,k =min((C_k/M_k), u_m,k)
   が満たされる請求項４に記載のデータ送信システム。
6. 中継点ｋにおいて前記データ記憶部に記憶されたデータのユーザ数をＭ_ｋとし、ｍを１以上Ｍ_ｋ以下の整数として中継点ｋにおける前記データ受信部のユーザｍのデータ受信量をｕ_ｍ，ｋとし、中継点ｋにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるユーザｍのデータ量をｖ_ｍ，ｋとして、下記関係式、
   v_m,k =min((u_m,k/U_k)×Ck, u_m,k)
   が満たされる請求項４に記載のデータ送信システム。
7. Δs_k≦（b_k/c_k）×(t_k+1-t_k)、
   が更に満たされる請求項４から６何れか１項に記載のデータ送信システム。
8. 前記データに優先度が設定されており、前記データ送信部は、優先度が高いデータを優先的に前記データ記憶部から読み出してデータ取得部に送信する請求項１から７何れか１項に記載のデータ送信システム。
9. 前記優先度はデータ種別に応じて設定される請求項８に記載のデータ送信システム。
10. 前記移動体搭載装置が、前記データ記憶部が記憶しているデータのリストを送信するリスト送信部を更に含み、かつ、前記中継点設置装置が、前記移動体が前記中継点に到達したときに、前記リスト送信部から送信されたリストを受信するリスト受信部を更に含み、
    前記データ取得部は、前記リスト受信部が受信したリストを参照し、前記データ受信部から受信するデータを、前記転送データ量決定装置が決定したデータ量の範囲内で選択する請求項１から９何れか１項に記載のデータ送信システム。
11. 前記データ取得部は、前記データ送信部に対して選択したデータの送信を要求するデータ取得要求を送信し、かつ、前記データ送信部は、前記データ取得要求を受信すると、該データ取得要求で指定されたデータを送信する請求項１０に記載のデータ送信システム。
12. 前記転送データ量決定装置が前記中継点に配置される請求項１０又は１１に記載のデータ送信システム。
13. 前記転送データ量決定装置は前記データ送信部から前記データ取得部へのデータ送信を実施する１以上の中継点、及び該１以上の中継点のそれぞれにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるデータのデータ量を決定し、前記データ送信部に対し、どの中継点においてどれだけのデータ量のデータを送信するかを指示する請求項１から９何れか１項に記載のデータ送信システム。
14. 前記転送データ量決定装置は、前記ユーザ端末装置が前記データサーバとの間の通信に利用する無線通信ネットワークとは異なるネットワークを通じて、前記データ部に対して前記指示を送信する請求項１３に記載のデータ送信システム。
15. 前記転送データ量決定装置は、前記決定したデータ量を理論値とし、該理論値に１以下の重みを乗じたデータ量を前記中継点におけるデータ量として決定する請求項１から１４何れか１項に記載のデータ送信システム。
16. 前記転送データ量決定装置は、前記中継点において前記データ送信部から前記データ取得部に送信されたデータのデータ量の実測値、及び前記データ転送部から前記データサーバへ送信されたデータのデータ量の実測値の少なくとも一方の履歴を記憶し、前記理論値と前記実測値の履歴とに基づいて前記重みを更新する請求項１５に記載のデータ送信システム。
17. ユーザが使用するユーザ端末装置からデータサーバにデータを送信するデータ送信システムの作動方法であって、
    複数の中継点間をあらかじめ定められたスケジュールに従って移動する移動体に搭載された移動体搭載装置が、前記ユーザ端末装置から送信されたデータを受信してデータ記憶部に記憶するステップと、
    前記移動体搭載装置が、前記移動体が前記中継点に到達したときに、前記データ記憶部からデータを読み出して送信するステップと、
    前記中継点に設置された中継点設置装置が、前記送信されたデータを受信するステップと、
    前記中継点設置装置が、受信したデータを前記データサーバに転送するステップとを有し、
    前記移動体搭載装置と前記中継点設置装置との間の前記データの通信速度、及び前記中継点設置装置と前記データサーバとの間の前記データの通信速度と、前記ユーザ端末装置から前記移動体搭載装置に送信されたデータのデータ量と、前記移動体のスケジュールに関する情報とに基づいて、前記中継点において前記移動体搭載装置から前記中継点設置装置に送信されるデータのデータ量が決定されることを特徴とするデータ送信方法。