JP6583269B2 - 無線通信装置、無線通信方法、およびコンピュータ・プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、および無線通信方法に関する。

近年、Ｗｅｂサイトの閲覧、ストリーミングビデオの送受信、電子メールの送受信、および電子ファイルの送受信などの多種多様なデータ通信が、無線通信端末を用いて行われることにより、無線通信ネットワークにおけるデータトラヒックが増加している。そのため、無線通信端末に対し、データを効率良く通信することが求められている。特に、無線通信端末が、リアルタイム性を要求されない非リアルタイム性のデータを、通信ネットワークが混雑していないときに送受信することが求められている。

上記に対する関連技術として、特許文献１は、待ち時間の周期ごとにすき間通信を試行する無線端末の技術を開示する。この特許文献１に記載された無線端末は、一定の待ち時間の周期ごとに、通信の混雑度に応じて、通信を継続するか、または、次の周期まで中断するかを制御することにより、混雑度の低い閑散とした時間帯にデータ通信を行うことができる。

また、特許文献２は、基地局に対する送信データが発生した際に、基地局から通知された回線の混雑等に関する報知情報に基づいて、送信保留を行う無線端末の技術を開示する。この特許文献２に記載された無線端末は、基地局から解除情報を受信するまで、保留したデータの送信を待ち合わせることにより、回線の混雑時における無線端末から基地局への無駄なシグナリングを減らすことができる。

また、特許文献３は、電波強度の測定値から算出した通信品質によってデータ通信速度が予測可能な無線通信方式における携帯端末に関する技術を開示する。この特許文献３に記載された携帯端末は、通信品質値およびデータ伝送レートに基づいて、高速な通信ができない場合は、ダウンロードの開始の保留、および、実行中のダウンロードの中断を行う。この特許文献３に記載された基地局は、携帯端末がダウンロードを中断している間に、サーバからダウンロードしたデータをバッファに格納し、ダウンロードの再開後に、そのバッファしたデータを携帯端末に送信することができる。これにより、この携帯端末は、高速な通信ができるときを選んで、データを無駄なくダウンロードすることができる。

特開２０１２−１６５１０７号公報 国際公開第２０１４／０１６８６１号 特開２００４−２９７４７９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された無線端末は、通信が中断された後に、例えば、単位時間当たりのデータ通信量等によって算出される通信の混雑度が低下した場合、待ち時間が経過するまで次の通信を開始できない。このため、この無線端末は、通信の混雑度が待ち時間よりも短い周期で変動する状況において、データ通信を効率良く行うことができないという問題がある。

また、特許文献２に開示された無線端末は、一度開始したデータ通信を中断する手段がない。したがって、この無線端末は、データ通信中に回線が混雑してきた場合における対処ができないという問題がある。すなわち、この無線端末は、混雑度の変化に対する追従性に問題がある。

また、特許文献３に開示された携帯端末は、無駄なく高速なダウンロードを行うことを目的としている。したがって、この携帯端末は、自らが高速にダウンロードできてさえいれば、回線が混雑してきた場合でも、データ通信を中断しない。したがって、データ混雑時に無線通信ネットワークにおけるデータトラヒックを増加させるという点で問題がある。さらに、基地局配下に複数の携帯通信端末が存在する場合、個々の端末が、お互いに影響し合いながら通信開始、再開、および中断を繰り返すという振動の現象を起こしてしまう可能性がある。すなわち、この携帯端末は、例えば、リアルタイム性を要求されない非リアルタイム性のデータを、通信ネットワークが混雑していないときに送受信するという目的には適さない。

本発明の一つの目的は、回線の混雑度の変化に応じて、データをより効率良く通信することができる無線通信装置などを提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明の一態様に係る無線通信装置は、以下の構成を備えることを特徴とする。

すなわち、本発明の一態様に係る無線通信装置は、
通信対象であるデータに係るデータ通信を行わずに取得できる、通信回線における通信の実行状態を表す値である第１の指標を測定し、測定した前記第１の指標を出力する第１の測定手段と、
前記データ通信の実行中に取得できる、前記通信回線における通信の実行状態を表す値である第２の指標を測定し、測定した前記第２の指標を出力する第２の測定手段と、
前記第１の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出し、前記第２の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出し、前記第１の混雑度および前記第２の混雑度を出力する混雑度算出手段と、
前記第１の混雑度に基づいて、前記データ通信の開始または再開を判断し、前記第２の混雑度に基づいて、前記データ通信の中断を判断し、判断結果を表す判断結果情報を出力する判断手段と、
前記判断結果情報に基づいて、前記データ通信を制御するデータ通信制御部と
を備える。

また、同目的を達成する本発明の一態様に係る無線通信方法は、情報処理装置によって、
通信対象であるデータに係るデータ通信を行っていないときに、
前記データ通信を行わずに取得できる、通信回線における通信の実行状態を表す値である第１の指標を測定し、
前記第１の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出し、
前記第１の混雑度に基づいて、前記データ通信を開始または再開し、
前記データ通信の実行中に、
前記データ通信の実行中に取得できる、前記通信回線における通信の実行状態を表す値である第２の指標を測定し、
前記第２の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出し、
前記第２の混雑度に基づいて、前記データ通信を中断する。

また、同目的は、上記の各構成を有する無線通信装置、並びに対応する方法を、コンピュータによって実現するコンピュータ・プログラム、およびそのコンピュータ・プログラムが格納されている、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体によっても達成される。

本発明には、データを効率良く通信できるという効果がある。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態において無線通信装置２００が行う動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の実施例に係る無線通信システムにおける通信環境を示す構成図である。 第２の実施形態の実施例におけるデータ通信の具体例を示すグラフである。 本発明の各実施形態、および、その変形例に係る無線通信システムに適用可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成を例示する図である。

次に、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。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施形態に係る無線通信装置１は、第１の測定部２、第２の測定部３、混雑度算出部４、判断部５、および通信制御部６を含む。

無線通信装置１は、通信網（以下、「通信ネットワーク」とも言う）１０００を介して、図示しないサーバ等と通信可能である。

無線通信装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：図示せず）を用いて実行されるコンピュータ・プログラム（ソフトウェア・プログラム）の制御により動作する一般的な情報処理装置（コンピュータ）によって構成されても良い。または、無線通信装置１の各部が、専用のハードウェアデバイス、または論理回路によって構成されても良い。なお、この無線通信装置１をコンピュータによって実現したハードウェア構成例については、図６を参照して後述する。

第１の測定部２は、通信対象であるデータに係るデータ通信を行わずに取得できる第１の指標を測定することができる。第１の指標とは、通信網１０００に接続する通信回線（以下、単に「回線」と言う）における通信の実行状態を表す値である。また、第１の指標は、複数種類の測定値を含んでもよい。例えば、第１の測定部２は、回線に係る複数の無線状況を示す値を測定してもよい。第１の測定部２は、測定した第１の指標を混雑度算出部４に対して出力する。

第２の測定部３は、通信対象であるデータに対するデータ通信の実行中に取得できる第２の指標を測定することができる。第２の指標とは、回線における通信の実行状態を表す値である。また、第２の指標は、複数種類の測定値を含んでもよい。例えば、第２の測定部３は、データ通信におけるスループットを測定してもよい。第２の測定部３は、測定した第２の指標を混雑度算出部４に対して出力する。

混雑度算出部４は、第１の測定部２から受け取った第１の指標に基づいて、回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出する。また、混雑度算出部４は、第２の測定部３から受け取った第２の指標に基づいて、回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出する。混雑度算出部４は、算出した第１または第２の混雑度を、それぞれ判断部５に対して出力する。

判断部５は、第１の指標に対して算出される第１の混雑度に基づいて、データ通信の開始または再開を判断する。また、判断部５は、第２の指標に対して算出される第２の混雑度に基づいて、データ通信の中断を判断する。具体的には、判断部５は、第１または第２の混雑度が低い場合には、データ通信を実行（開始または再開）することを判断結果とする。判断部５は、第１または第２の混雑度が所定の閾値より混雑していないことを示す場合に、第１または第２の混雑度が「低い」と判断する。また、判断部５は、第１または第２の混雑度が高い場合には、データ通信を実行しない（開始を待ち合わせる、または中断する）ことを判断結果とする。判断部５は、第１または第２の混雑度が所定の閾値より混雑していることを示す場合に、第１または第２の混雑度が「高い」と判断する。判断部５は、判断結果を表す判断結果情報を通信制御部６に対して出力する。

通信制御部６は、判断部５から受ける判断結果情報に基づいて、データ通信を制御することができる。すなわち、通信制御部６は、判断部５からデータ通信の開始を示す判断結果情報を受け取った後に、通信網１０００に対するデータ通信を開始する。また、通信制御部６は、判断部５からデータ通信の中断を示す判断結果情報を受け取った場合に、実行中のデータ通信を中断する。また、通信制御部６は、判断部５からデータ通信の再開を示す判断結果情報を受け取った後に、中断したデータ通信を再開する。

このように、本実施形態によれば、データ通信の実行中も含めた回線の混雑度の変化に応じて、データ通信の開始、中断、および再開を行うことができる。これにより、本実施形態によれば、回線の混雑時における一部のデータ通信の実行タイミングを、回線が空いているときにずらす（ピーク負荷をシフトする）というオフピーク通信により、データ通信の集中による回線の混雑を緩和することも期待できる。

以上説明したように、本実施形態には、同じ無線通信網を利用する他のデータ通信（例えば、リアルタイム系データの通信）をなるべく遮らずに、目的のデータ（例えば、非リアルタイム系データの通信）をできるだけ効率良く通信することができるという効果がある。したがって、本実施形態は、例えば、動画コンテンツのダウンロード、または複数端末からの周期的な情報収集という非リアルタイム系の通信を、無線のようなネットワークリソースを用いて実現する場合に適用できる。すなわち、本実施形態は、上記の非リアルタイム系の通信を、スマートフォンや携帯電話などのリアルタイム性が求められる通信をさえぎらないように実現するという用途に適用できる。また、本実施形態は、リアルタイム性を要求しないアプリケーションのユーザに対して、リアルタイム性と引き換えに安価な通信料金を提供する場合などにも適用できる。

その理由は、判断部５が、回線の混雑度に基づいて、回線が混雑していないときにデータ通信を行うように、データ通信の開始、中断、および再開を判断するからである。特に、混雑度算定部４が、データ通信中においても、第２の測定部３が測定する第２の指標に基づいて、回線の第２の混雑度を算出するからである。そして、判断部５は、データ通信中においても、第２の混雑度に応じたデータ通信の中断を判断するからである。

また、本実施形態には、回線が混雑している場合に、本実施形態に係る無線通信装置１が無駄な通信を行わないという効果もある。すなわち、本実施形態に係る無線通信装置１は、回線が混雑しているにもかかわらず、通信先のサーバおよび通信網１０００の基地局などに対するデータ通信を試み、それによって回線がさらに混雑するということがない。

その理由は、判断部５は、第１の測定部２が測定した、データ通信を行わずに取得できる第１の指標に基づいて、データ通信の開始および再開を判断するからである。

また、本実施形態には、無線基地局やサーバにおいて特別な機能を必要としないという効果もある。

その理由は、無線通信装置１が、自ら算定した混雑度に基づいて、データ通信の開始、中断、および再開を能動的に実行することができるからである。

なお、本実施形態の変形例としては、以下のようなものが考えられる。

例えば、判断部５は、データ通信の中断を判断する際に、第２の混雑度の他に、第１の混雑度も加味して、中断の判断を行ってもよい。この変形例において、第１の測定部２は、データ通信の実行中においても、第１の指標の測定、および、混雑度算出部４に対する第１の指標の出力を継続する。そして、混雑度算出部４は、第２の混雑度の算出の際に、さらに第１の混雑度の算出も行い、その第１の混雑度も、第２の混雑度と共に、判断部５に対して出力する。判断部５は、こうして算出された第１および第２の混雑度に基づいて、実行中であるデータ通信の中断を判断する。例えば、判断部５は、第１または第２の混雑度のいずれか一方でも、回線の混雑度が高いことを示した場合に、データ通信を中断することを決定してもよい。なお、この変形例における中断の判断において、判断部５は、データ通信の開始または再開における第１の混雑度に対する判断基準（例えば閾値）とは異なる判断基準を用いてもよい。

以上説明したように、本変形例には、混雑度の変化に対して、より精度が高い対処を行うことができるという効果がある。なお、この変形例は、例えば、第２の指標だけでは混雑度の精度が高くない場合などにおいて、高い効果が期待できる。

その理由は、判断部５が、第１および第２の混雑度という、より多くの判断材料に基づいて、データ通信の中断を判断することができるからである。

＜第２の実施形態＞
（構成の説明）
次に、上述した第１の実施形態を基本とする第２の実施形態について説明する。以下では、第２の実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明し、第１の実施形態と同様な構成を有する第２の実施形態の構成要素について重複する詳細な説明は省略する。

まず、図２を参照して、以下に本実施形態の構成を説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。

本実施形態は、無線通信装置２００がサーバ１００に対してデータ通信を行う無線通信システムに本発明を適用した具体例である。本実施形態において、第１の実施形態における第１の指標は、無線通信装置が接続する無線回線の通信品質に関する情報（以下、「無線状況の情報」と言う）である。また、第１の実施形態における第２の指標は、サーバ１００と無線通信装置２００との間におけるデータ通信のスループットである。

図２を参照すると、本実施形態に係る無線通信システムは、サーバ１００、および無線通信装置２００を有する。サーバ１００、および無線通信装置２００は、それぞれインターネットや構内ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の通信ネットワークである通信網３００を介して、互いに通信可能である。ただし、無線通信装置２００は、通信網３００に対して、図示しない基地局を介して、無線回線により接続する。サーバ１００は、一例として、有線回線により、通信網３００に対して接続する。なお、サーバ１００は、無線回線により、通信網３００に対して接続してもよい。

サーバ１００、および無線通信装置２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：図示せず）を用いて実行されるコンピュータ・プログラム（ソフトウェア・プログラム）の制御により動作する一般的な情報処理装置（コンピュータ）によって構成されても良い。または、サーバ１００、および無線通信装置２００の各部が、専用のハードウェアデバイス、または論理回路によって構成されても良い。なお、このサーバ１００、および無線通信装置２００をコンピュータによって実現したハードウェア構成例については、図６を参照して後述する。

サーバ１００は、サーバ側データ通信部１１０を有する。

サーバ側データ通信部１１０は、通信網３００を介して、無線通信装置２００とのデータ通信を行うことができる。

無線通信装置２００は、端末側制御部２１０、および端末側データ通信部２２０を有する。

端末側制御部２１０は、無線測定部２１１、スループット測定部２１２、混雑度算出部２１３、および判断部２１４を有する。

無線測定部２１１は、第１の実施形態における第１の測定部２を基本とする。無線測定部２１１は、通信品質に関する情報（無線状況の情報）を測定することができる。通信品質に関する情報とは、例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、受信信号強度）、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ、基準信号受信パワー）、ＲＳＲＱ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ、基準信号受信品質）、およびＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ−Ｒａｔｉｏ、信号対干渉プラスノイズ比）などである。この無線状況の情報が、第１の実施形態における、通信対象のデータに係るデータ通信を行わずに取得できる第１の指標に対応する。無線測定部２１１は、測定した各無線状況の情報を混雑度算出部２１３に出力する。

スループット測定部２１２は、第１の実施形態における第２の測定部３を基本とする。スループット測定部２１２は、サーバ１００との間におけるデータ通信の通信スループット（以下、単に「スループット」と言う）を測定することができる。このスループットが、第１の実施形態における、通信対象であるデータに対するデータ通信の実行中に取得できる第２の指標に対応する。スループット測定部２１２は、測定したスループットを表すスループット情報を混雑度算出部２１３に出力する。なお、第１の指標および第２の指標は、無線通信装置２００が接続する無線回線の混雑度を反映すると考えられる情報であれば、このスループットのように、無線回線以外の部分の状態を含む情報であってもよい。

混雑度算出部２１３は、第１の実施形態における混雑度算出部４を基本とする。混雑度算出部２１３は、サーバ１００とのデータ通信に使用する回線の混雑度を算出する。本実施形態では、混雑度算出部２１３は、無線通信装置２００がサーバ１００に対するデータ通信を行っていない間、無線測定部２１１から受け取った各無線状況の情報（第１の指標）に基づいて、第１の混雑度を算出する。また、混雑度算出部２１３は、無線通信装置２００がサーバ１００に対するデータ通信を行っている間、スループット測定部２１２から受け取ったスループット情報に基づいて、第２の混雑度を算出する。

本実施形態では、混雑度算出部２１３は、一例として所定の周期（例えば、５秒毎）において、第１および第２の混雑度を算出する。すなわち、無線測定部２１１、およびスループット測定部２１２は、所定の周期、またはそれより短い周期において、混雑度算出部２１３に対する測定値（第１または第２の指標）を出力する。なお、混雑度算出部２１３は、第１の混雑度の算出とは異なるタイミングで、第２の混雑度の算出を行ってもよい。混雑度算出部２１３は、算出した第１および第２の混雑度を、判断部２１４に対して出力する。

判断部２１４は、第１の実施形態における判断部５を基本とする。判断部２１４は、混雑度算出部２１３から受けた第１の混雑度（無線状況の情報に基づく混雑度）に基づいて、データ通信の開始または再開を判断する。また、判断部２１４は、混雑度算出部２１３から受けた第２の混雑度（スループット情報に基づく混雑度）に基づいて、データ通信の中断を判断する。判断部２１４は、判断結果を表す判断結果情報を端末側データ通信部２２０に対して出力する。

端末側データ通信部２２０は、第１の実施形態における通信制御部６を基本とする。端末側データ通信部２２０は、通信網３００を介して、サーバ１００とデータ通信を行うことができる。また、端末側データ通信部２２０は、判断部２１４から受ける判断結果情報にもとづいて、データ通信を制御することができる。

なお、本実施形態を例に説明する本発明は、例示する無線通信システムの構成に限られない。すなわち、無線通信システムに含まれるサーバ１００、および無線通信装置２００は、それぞれ２つ以上であってもよい。

（動作の説明）
次に、図３を参照して、上述した構成を備える本実施形態の動作について詳細に説明する。図３は、第２の実施形態において無線通信装置２００が行う動作を示すフローチャートである。

まず、無線通信装置２００において、サーバ１００との間のデータ通信を開始する前に、無線測定部２１１が、無線状況（第１の指標）を測定する（ステップＳ１０）。具体的には、無線測定部２１１は、無線状況として、ＲＳＳＩ（受信信号強度）、ＲＳＲＰ（基準信号受信パワー）、ＲＳＲＱ（基準信号受信品質）、およびＳＩＮＲ（信号対干渉プラスノイズ比）を測定する。無線測定部２１１は、これらの無線状況の情報を、第１の指標として、混雑度算出部２１３に対して出力する。

次に、混雑度算出部２１３は、無線測定部２１１が測定した無線状況の情報に基づいて、サーバ１００とのデータ通信に使用する回線の混雑度（第１の混雑度）を算出する（ステップＳ１１）。具体的には、混雑度算出部２１３は、第１の混雑度ＮＣ１を、以下の式１によって算出してもよい。

ＮＣ１＝（（ＲＳＳＩ／（２＊ＲＳＲＰ＊５０））−（６／ＳＩＮＲ）−１）＊１／５ −−−（１）
または、混雑度算出部２１３は、第１の混雑度ＮＣ１を、以下の式２によって算出してもよい。

ＮＣ１＝（１／（２＊ＲＳＲＱ）−（６／ＳＩＮＲ）−１）＊１／５ −−−（２）
なお、混雑度算出部２１３は、第１の混雑度ＮＣ１を移動平均値として算出してもよい。または、混雑度算出部２１３は、第１の混雑度ＮＣ１を指数平滑値として算出してもよい。

上述した式１または式２によって算出された混雑度ＮＣ１は、無線通信装置２００が接続している無線基地局（図示しない）の無線リソースの利用率とも呼ばれる。

混雑度算出部２１３は、算出した第１の混雑度ＮＣ１の値を、判断部２１４に対して出力する。

次に、判断部２１４は、混雑度算出部２１３から受けた第１の混雑度ＮＣ１が、所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

第１の混雑度ＮＣ１が閾値を超える場合（ステップＳ１２のＮＯ）、判断部２１４は、回線の混雑度が高いと判断し、その結果として、サーバ１００との間のデータ通信の開始を待ち合わせることを決定する。すなわち、判断部２１４は、この次に行われる処理を、初めのステップＳ１０とする。

一方、第１の混雑度ＮＣ１が閾値以下である場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、判断部２１４は、回線の混雑度が低いと判断し、その結果として、サーバ１００との間のデータ通信を開始することを決定する。そして、判断部２１４は、データ通信の開始を表す判断結果情報を端末側データ通信部２２０に対して出力する。端末側データ通信部２２０は、判定部２１４から受けた判断結果情報に基づいて、サーバ１００とのデータ通信を開始する（ステップＳ１３）。サーバ１００においては、サーバ側データ通信部１１０が、端末側データ通信部２２０との間のデータの送受信を行う。

データ通信の開始後、スループット測定部２１２は、端末側データ通信部２２０とサーバ側データ通信部１１０との間のデータ通信のスループット（第２の指標）を測定する（ステップＳ１４）。具体的には、スループット測定部２１２は、スループットｒを、以下の式３によって算出してもよい。

ｒ＝Ｂ／ｔ −−−（３）
式３において、Ｂは、転送されたデータのサイズ（ｂｉｔｓ単位）である。また、ｔは、所定の時間（秒単位）である。なお、スループット測定部２１２は、スループットｒを移動平均値として算出してもよい。または、スループット測定部２１２は、スループットｒを指数平滑値として算出してもよい。

スループット測定部２１２は、算出したスループットｒを表す情報を、第２の指標として、混雑度算出部２１３に対して出力する。

次に、混雑度算出部２１３は、次の通信データがあるかどうかを判定する（ステップＳ１５）。なお、混雑度算出部２１３は、構成の説明において上述したように、所定の周期において、このステップＳ１５の動作を行う。

次の通信データがない場合（ステップＳ１５のＮＯ）、混雑度算出部２１３は、データ通信が終了すると判断し、そのまま端末側データ通信部２２０に制御を渡す。端末側データ通信部２２０は、データ通信を終了する。

次の通信データがある場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、混雑度算出部２１３は、スループット測定部２１２から受け取ったスループットの情報（第２の指標）に基づいて、回線の混雑度（第２の混雑度）を算出する（ステップＳ１６）。ここでは、混雑度算出部２１３は、スループットｒの値をそのまま第２の混雑度ＮＣ２として、判定部２１４に対して出力する。

次に、判定部２１４は、混雑度算出部２１３から受けた第２の混雑度ＮＣ２が、所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。なお、本実施形態において、このステップＳ１７における閾値は、ステップＳ１２における閾値とは異なる。

第２の混雑度ＮＣ２が閾値以上である場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）、判断部２１４は、回線の混雑度が低いと判断し、その結果として、サーバ１００との間のデータ通信を継続することを決定する。すなわち、判断部２１４は、この次に行われる処理を、ステップS１４（スループットの測定）とする。

一方、第２の混雑度ＮＣ２が閾値未満である場合（ステップＳ１７のＮＯ）、判断部２１４は、回線の混雑度が高いと判断し、その結果として、サーバ１００との間のデータ通信を中断することを決定する。そして、判定部２１４は、データ通信の中断を表す判断結果情報を端末側データ通信部２２０に対して出力する。端末側データ通信部２２０は、判定部２１４から受けた判断結果情報に基づいて、サーバ１００とのデータ通信を中断する（ステップＳ２０）。

この後、無線通信装置２００は、ステップＳ１０の処理に戻る。すなわち、無線通信装置２００は、無線測定部２１１が測定する無線状況（第１の指標）に基づく、第１の混雑度が閾値以下となるまで、サーバ１００とのデータ通信を見合わせる。

そして、第１の混雑度が閾値以下となったとき、無線通信装置２００は、サーバ１００とのデータ通信を再開（開始）する。すなわち、判定部２１４は、データ通信の開始を表す判断結果情報を、端末側データ通信部２２０に対して出力することにより、中断したデータ通信を再開させる。

このように、本実施形態によれば、回線の混雑度の変化に応じて、データ通信の開始、中断、および再開を行うことができる。

（効果の説明）
以上説明したように、本実施形態には、第１の実施形態と同様に、同じ無線通信網を利用する他のデータ通信をなるべく遮らずに、目的のデータ（サーバ１００に対する送受信データ）をできるだけ効率良く通信することができるという効果がある。

その理由は、判断部２１４が、無線測定部２１１が測定する無線状況（第１の指標）に基づく第１の混雑度に応じて、回線が混雑していないときにデータ通信を行うように、データ通信の開始（再開）を判断するからである。また、データ通信中において、判断部２１４が、スループット測定部２１２が測定するスループット（第２の指標）に基づく第２の混雑度に応じて、データ通信の中断を判断するからである。

また、本実施形態には、第１の実施形態と同様に、回線が混雑している場合に、無線通信装置２００が無駄な通信を行わないという効果もある。

その理由は、判断部２１４は、無線測定部２１１が測定した、データ通信を行わずに取得できる無線状況（第１の指標）に基づいて、データ通信の開始および再開を判断するからである。

また、本実施形態には、第１の実施形態と同様に、無線基地局（図示しない）やサーバ１００において特別な機能を必要としないという効果もある。

その理由は、無線通信装置２００が、自ら算定した混雑度に基づいて、データ通信の開始、中断、および再開を能動的に実行することができるからである。

（実施例の説明）
以下に、本実施形態を図４に示す無線通信システムに適用した実施例を説明する。図４は、第２の実施形態の実施例に係る無線通信システムにおける通信環境を示す構成図である。

まず、図４を参照して、以下に本実施例の構成を説明する。

本実施例に係る無線通信システムは、２台の端末５００および５０１と、サーバ６００とを含む。

端末５００および５０１は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）という通信規格の無線ネットワークであるＬＴＥ通信網１００１と、ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）通信網１００２とを介して、それぞれサーバ６００に対して通信可能である。端末５００および５０１は、図示しない同じ基地局を介して、ＬＴＥ通信網１００１に無線接続する。

端末５００および５０１、並びにサーバ６００をコンピュータによって実現したハードウェア構成例については、図６を参照して後述する。

端末（無線通信装置）５００は、本実施形態に係る無線通信装置２００の各部の機能を含む。端末（一般的な端末）５０１は、無線接続が可能な、一般的な端末装置である。サーバ６００は、本実施形態におけるサーバ１００（図２）に対応する。

以上の構成の無線通信システムを使用する本実施例では、端末（無線通信装置）５００からサーバ６００に対して、継続的に行われる非リアルタイムの通信と、端末５０１からサーバ６００に対して、断続的に行われるリアルタイムの通信とを並行して発生させた。

図５は、第２の実施形態の実施例におけるデータ通信の具体例を示すグラフである。図５のグラフの左の縦軸は、通信スループット［Ｍｂｐｓ］（第２の混雑度）を示す。右の縦軸は、回線の混雑度（第１の混雑度）である無線リソース利用率である。このグラフにおける無線リソース利用率は、無線通信網に接続する端末に割り当てられる通信資源の利用度合いを、０．０から１．０までの間の値として表している。横軸は、時刻を表す。

図５における凡例において「リアルタイム」として示される実線は、一般的な端末５０１からサーバ６００に対する、リアルタイム性を要求されるトラフィックのスループット値を表す。また、「非リアルタイム」として示される破線は、端末（無線通信装置）５００からサーバ６００に対する、リアルタイム性を要求されないトラフィックのスループット値を表す。また、「無線リソース利用率」として示される菱形の点は、ＬＴＥ通信網に接続する無線回線における無線リソース利用率を表す。

この実施例においては、オペレータは、以下のように通信を発生させた。まず、端末５００による非リアルタイム通信が先に開始された。そして、その非リアルタイム通信が継続している間に、端末５０１によるリアルタイム通信が、断続的に発生するよう設定された。

また、端末（無線通信装置）５００の判断部２１４において、無線リソース利用率（第１の混雑度）に対する閾値は０．５に設定された。また、判断部２１４において、スループット（第２の混雑度）に対する閾値は１３Ｍｂｐｓに設定された。

図５に示される結果から、リアルタイム通信が発生すると、非リアルタイム通信が中断するように動作していることがわかる。また、リアルタイム通信が終了すると、非リアルタイム通信が再開するように動作していることがわかる。

一般的な端末５０１は、回線の混雑度に依らず、単に通信の必要に応じて送受信を行う。したがって、このような動作は、端末５００の制御によって発生していると考えられる。本実施例により、無線通信装置２００である端末５００は、リアルタイム通信をできるだけ遮らないようにしつつ、非リアルタイム通信を効率良く行うことができるという効果があることがわかる。

（ハードウェア構成例の説明）
なお、上述した各実施形態において図１、図２、および図４に示した各部は、それぞれ独立したハードウェア回路で構成されていてもよいし、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捕らえることができる。ただし、これらの図面に示した各部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。このような場合のハードウェア環境の一例を、図６を参照して説明する。

図６は、本発明の各実施形態、および、その変形例に係る無線通信システムに適用可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成を例示する図である。すなわち、図６は、上述した各実施形態における無線通信装置１および２００、サーバ１００および６００、並びに、端末５００および５０１の少なくとも何れかを実現可能なコンピュータの構成であって、上述した各実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を示す。

図６に示したコンピュータ９００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）９０４、ディスプレイ９０５、およびハードディスク装置（ＨＤＤ）９０６を備え、これらがバス９０７を介して接続された構成を有する。なお、図６に示したコンピュータが無線通信装置１および２００、サーバ１００および６００、または、端末５００および５０１として機能する場合、ディスプレイ９０５は常時設けられる必要はない。

また、通信インタフェース９０４は、上述した各実施形態において、当該各コンピュータ間における通信を実現する一般的な通信手段である。ハードディスク装置９０６には、プログラム群９０６Ａと、各種の記憶情報９０６Ｂとが格納されている。プログラム群９０６Ａは、例えば、上述した図３に示した各ブロック（各部）に対応する機能を実現するためのコンピュータ・プログラムである。各種の記憶情報９０６Ｂは、例えば、プログラム群９０６Ａの動作に際して参照される、図示しない設定情報などである。このようなハードウェア構成において、ＣＰＵ９０１は、コンピュータ９００の全体の動作を司る。

そして、上述した各実施形態を例に説明した本発明は、各実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１、図２、および図４）あるいはフローチャート（図３）の機能を実現可能なコンピュータ・プログラムを供給した後、そのコンピュータ・プログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して実行することによって達成される。また、このコンピュータ内に供給されたコンピュータ・プログラムは、読み書き可能なＲＡＭ９０３またはハードディスク装置９０６などの不揮発性の記憶デバイス（記憶媒体）に格納すれば良い。

また、前記の場合において、当該各装置内へのコンピュータ・プログラムの供給方法は、フロッピーディスク（登録商標）やＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ）等の各種記録媒体を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信網（通信ネットワーク）１０００を介して外部よりダウンロードする方法等のように、現在では一般的な手順を採用することができる。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムを構成するコード、或いは係るコードが記録されたところの、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体によって構成されると捉えることができる。

なお、上述した実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の付記に限定されるものではない。

（付記１）
通信対象であるデータに係るデータ通信を行わずに取得できる、通信回線における通信の実行状態を表す値である第１の指標を測定し、測定した前記第１の指標を出力する第１の測定手段と、
前記データ通信の実行中に取得できる、前記通信回線における通信の実行状態を表す値である第２の指標を測定し、測定した前記第２の指標を出力する第２の測定手段と、
前記第１の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出し、前記第２の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出し、前記第１の混雑度および前記第２の混雑度を出力する混雑度算出手段と、
前記第１の混雑度に基づいて、前記データ通信の開始または再開を判断し、前記第２の混雑度に基づいて、前記データ通信の中断を判断し、判断結果を表す判断結果情報を出力する判断手段と、
前記判断結果情報に基づいて、前記データ通信を制御するデータ通信制御部と
を含む無線通信装置。

（付記２）
前記判断手段は、前記第１の混雑度が所定の閾値より混雑していないことを示す場合に、前記データ通信を開始または再開することを判断し、前記第２の混雑度が所定の閾値以上に混雑していることを示す場合に、前記データ通信を中断することを判断する
付記１記載の無線通信装置。

（付記３）
前記第１の測定手段は、前記データ通信の実行中においても、前記第１の指標の測定、および前記第１の指標の出力を継続し、
前記混雑度算出手段は、前記第２の混雑度の算出の際に、さらに前記第１の混雑度の算出も行い、前記第２の混雑度と共に、前記第１の混雑度も出力し、
前記判断手段は、前記データ通信の中断を判断する際に、前記第１の混雑度、および前記第２の混雑度に基づいて中断の判断を行う
付記１または２記載の無線通信装置。

（付記４）
前記第１の測定手段は、前記第１の指標として、前記通信回線における無線状況を測定し、
前記第２の測定手段は、前記第２の指標として、前記データ通信における通信スループットを測定する
付記１乃至３のいずれか１つに記載の無線通信装置。

（付記５）
前記混雑度算出手段は、前記第１の混雑度を移動平均値として算出する
付記４記載の無線通信装置。

（付記６）
前記混雑度算出手段は、前記第１の混雑度を指数平滑値として算出する
付記４記載の無線通信装置。

（付記７）
前記第２の測定手段は、前記通信スループットを移動平均値として算出する
付記４乃至付記６のいずれか１つに記載の無線通信装置。

（付記８）
前記第２の測定手段は、前記通信スループットを指数平滑値として算出する
付記４乃至付記６のいずれか１つに記載の無線通信装置。

（付記９）
情報処理装置を用いて、
通信対象であるデータに係るデータ通信を行っていないときに、
前記データ通信を行わずに取得できる、通信回線における通信の実行状態を表す値である第１の指標を測定し、
前記第１の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出し、
前記第１の混雑度に基づいて、前記データ通信を開始または再開し、
前記データ通信の実行中に、
前記データ通信の実行中に取得できる、前記通信回線における通信の実行状態を表す値である第２の指標を測定し、
前記第２の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出し、
前記第２の混雑度に基づいて、前記データ通信を中断する
無線通信方法。

（付記１０）
前記データ通信の開始または再開は、前記第１の混雑度が所定の閾値より混雑していないことを示す場合に行い、
前記データ通信の中断は、前記第２の混雑度が所定の閾値以上に混雑していることを示す場合に行う
付記９記載の無線通信方法。

（付記１１）
前記データ通信の実行中において、
前記第１の指標の測定を継続し、
前記第２の混雑度の算出の際に、さらに前記第１の混雑度の算出も行い、
前記データ通信の中断は、前記第１の混雑度、および前記第２の混雑度に基づいて行う
付記９または１０記載の無線通信方法。

（付記１２）
前記第１の指標として、前記通信回線における無線状況を測定し、
前記第２の指標として、前記データ通信における通信スループットを測定する
付記９乃至１１のいずれか１つに記載の無線通信方法。

（付記１３）
通信対象であるデータに係るデータ通信を行わずに取得できる、通信回線における通信の実行状態を表す値である第１の指標を測定し、測定した第１の指標を出力する第１の測定処理と、
前記データ通信の実行中に取得できる、前記通信回線における通信の実行状態を表す値である第２の指標を測定し、測定した第２の指標を出力する第２の測定処理と、
前記第１の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出し、前記第２の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出し、前記第１の混雑度または前記第２の混雑度を出力する混雑度算出処理と、
前記第１の混雑度に基づいて、前記データ通信の開始または再開を判断し、前記第２の混雑度に基づいて、前記データ通信の中断を判断し、判断結果を表す判断結果情報を出力する判断処理と、
前記判断結果情報に基づいて、前記データ通信を制御するデータ通信制御処理と
をコンピュータに実行させるコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体。

（付記１４）
前記判断処理において、前記第１の混雑度が所定の閾値より混雑していないことを示す場合に、前記データ通信を開始または再開することを判断し、前記第２の混雑度が所定の閾値以上に混雑していることを示す場合に、前記データ通信を中断することを判断する
付記１３記載のコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体。

（付記１５）
前記第１の測定処理において、前記データ通信の実行中にも、前記第１の指標の測定、および前記第１の指標の出力を継続し、
前記混雑度算出処理において、前記第２の混雑度の算出の際に、さらに前記第１の混雑度の算出も行い、前記第２の混雑度と共に、前記第１の混雑度も出力し、
前記判断処理において、前記データ通信の中断を判断する際に、前記第１の混雑度、および前記第２の混雑度に基づいて中断の判断を行う
付記１３または１４記載のコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体。

（付記１６）
前記第１の測定処理において、前記第１の指標として、前記通信回線における無線状況を測定し、
前記第２の測定処理において、前記第２の指標として、前記データ通信における通信スループットを測定する
付記１３乃至１５のいずれか１つに記載のコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

この出願は、２０１４年６月２５日に出願された日本出願特願２０１４−１２９９０６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１、２００ 無線通信装置
２ 第１の測定部
３ 第２の測定部
４、２１３ 混雑度算出部
５、２１４ 判断部
６ 通信制御部
１００、６００ サーバ
１１０ サーバ側データ通信部
２１０ 端末側制御部
２１１ 無線測定部
２１２ スループット測定部
２２０ 端末側データ通信部
３００、１０００ 通信網（通信ネットワーク）
５００ 端末（無線通信装置）
５０１ 端末（一般的な端末）
１０００ 通信ネットワーク（通信網）
１００１ ＬＴＥ通信網
１００２ ＩＳＰ通信網
９００ 情報処理装置（コンピュータ）
９０１ ＣＰＵ
９０２ ＲＯＭ
９０３ ＲＡＭ
９０４ 通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）
９０５ ディスプレイ
９０６ ハードディスク装置（ＨＤＤ）
９０６Ａ プログラム群
９０６Ｂ 各種の記憶情報
９０７ バス

Claims (10)

1. 通信対象であるデータに係るデータ通信を行わずに取得できる、通信回線における通信の実行状態を表す値である第１の指標を測定し、測定した前記第１の指標を出力する第１の測定手段と、
   前記データ通信の実行中に取得できる、前記通信回線における通信の実行状態を表す値である第２の指標を測定し、測定した前記第２の指標を出力する第２の測定手段と、
   前記第１の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出し、前記第２の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出し、前記第１の混雑度および前記第２の混雑度を出力する混雑度算出手段と、
   前記第１の混雑度に基づいて、前記データ通信の開始および再開を判断し、前記第２の混雑度に基づいて、前記データ通信の中断を判断し、判断結果を表す判断結果情報を出力する判断手段と、
   前記判断結果情報に基づいて、前記データ通信を制御するデータ通信制御部と
   を備える無線通信装置。
2. 前記判断手段は、前記第１の混雑度が所定の閾値より混雑していないことを示す場合に、前記データ通信を開始または再開することを判断し、前記第２の混雑度が所定の閾値以上に混雑していることを示す場合に、前記データ通信を中断することを判断する
   請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記第１の測定手段は、前記データ通信の実行中においても、前記第１の指標の測定、および前記第１の指標の出力を継続し、
   前記混雑度算出手段は、前記第２の混雑度の算出の際に、さらに前記第１の混雑度の算出も行い、前記第２の混雑度と共に、前記第１の混雑度も出力し、
   前記判断手段は、前記データ通信の中断を判断する際に、前記第１の混雑度、および前記第２の混雑度に基づいて中断の判断を行う
   請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記第１の測定手段は、前記第１の指標として、前記通信回線における無線状況を測定し、
   前記第２の測定手段は、前記第２の指標として、前記データ通信における通信スループットを測定する
   請求項１乃至３のいずれか１つに記載の無線通信装置。
5. 前記混雑度算出手段は、前記第１の混雑度を移動平均値として算出する
   請求項４記載の無線通信装置。
6. 前記混雑度算出手段は、前記第１の混雑度を指数平滑値として算出する
   請求項４記載の無線通信装置。
7. 前記第２の測定手段は、前記通信スループットを移動平均値として算出する
   請求項４乃至６のいずれか１つに記載の無線通信装置。
8. 前記第２の測定手段は、前記通信スループットを指数平滑値として算出する
   請求項４乃至６のいずれか１つに記載の無線通信装置。
9. 情報処理装置を用いて、
   通信対象であるデータに係るデータ通信を行っていないときに、
   前記データ通信を行わずに取得できる、通信回線における通信の実行状態を表す値である第１の指標を測定し、
   前記第１の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出し、
   前記第１の混雑度に基づいて、前記データ通信を開始または再開し、
   前記データ通信の実行中に、
   前記データ通信の実行中に取得できる、前記通信回線における通信の実行状態を表す値である第２の指標を測定し、
   前記第２の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出し、
   前記第２の混雑度に基づいて、前記データ通信を中断する
   無線通信方法。
10. 通信対象であるデータに係るデータ通信を行わずに取得できる、通信回線における通信の実行状態を表す値である第１の指標を測定し、測定した第１の指標を出力する第１の測定処理と、
    前記データ通信の実行中に取得できる、前記通信回線における通信の実行状態を表す値である第２の指標を測定し、測定した第２の指標を出力する第２の測定処理と、
    前記第１の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第１の混雑度を算出し、前記第２の指標に基づいて、前記回線の混雑度を表す第２の混雑度を算出し、前記第１の混雑度および前記第２の混雑度を出力する混雑度算出処理と、
    前記第１の混雑度に基づいて、前記データ通信の開始および再開を判断し、前記第２の混雑度に基づいて、前記データ通信の中断を判断し、判断結果を表す判断結果情報を出力する判断処理と、
    前記判断結果情報に基づいて、前記データ通信を制御するデータ通信制御処理と
    をコンピュータに実行させるコンピュータ・プログラム。

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