JP6952726B2 - 通信装置、通信方法、通信プログラム、および通信システム - Google Patents

Description

本発明の実施の形態は、通信装置、通信方法、通信プログラム、および通信システムに関する。

映像データなどの通信データを無線通信するシステムにおいて、データの輻輳を抑制する技術が開示されている。例えば、誤り訂正パケットを映像データより指定時間遅らせて送信することで、指定時間分のバーストロスを回復する技術が開示されている。

特開２０１３−７０４１８号公報

しかしながら、従来の技術では、マルチホップネットワークで通信される通信データの輻輳を抑制することは困難であった。

実施の形態の通信装置は、検出部と、判断部と、生成部と、取得部と、変更部と、通信制御部と、を備える。検出部は、送信対象の通信データのパケットロスを検出する。判断部は、パケットロスが検出されたときに、前記通信データのバーストロスの発生を判断する。生成部は、前記バーストロスの発生を判断したときに、単位時間当たりの通信量に関する制御指示信号を生成する。取得部は、前記生成部から、前記制御指示信号を取得する。変更部は、前記制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信制御に関する通信パラメータを変更する。通信制御部は、変更された前記通信パラメータに応じた通信量でマルチホップ無線通信する。前記通信制御部は、前記生成部で生成された前記制御指示信号を、マルチホップ無線通信の通信経路における、前記パケットロスを検出した前記通信データの通信先に向かう方向に接続された１または複数の他の通信装置へ送信する。

通信システムの模式図。 通信装置のハードウェア構成図。 通信装置の機能ブロック図。 通信履歴情報のデータ構成を示す模式図。 接続管理情報のデータ構成を示す模式図。 通信処理の流れを示すフローチャート。

以下に添付図面を参照して、通信装置、通信方法、通信プログラム、および通信システムを詳細に説明する。

図１は、本実施の形態の通信システム１の一例を示す模式図である。

通信システム１は、集約装置１２と、複数の通信装置１０と、を備える。通信装置１０の数は、任意でよい。図１には、一例として、９台の通信装置１０（通信装置１０Ｂ〜通信装置１０Ｊ）を示した。集約装置１２および複数の通信装置１０は、集約装置１２を根ノードとしたマルチホップネットワークを構成する。

集約装置１２は、通信システム１に含まれる複数の通信装置１０の全てに対する親ノードであり、ルートノード、根ノードと称される場合もある。本実施の通信システム１では、集約装置１２に対して、複数の通信装置１０がツリー構造で無線接続された形態を説明する。なお、通信システム１の構成は、ツリー構造に限定されない。

通信装置１０は、マルチホップネットワークを構成するノードである。通信装置１０は、マルチホップ無線通信により通信データを中継して無線通信する。マルチホップ無線通信では、送信元の通信装置１０から通信先の通信装置１０（または集約装置１２）への通信を、他の通信装置１０が中継して通信する。このため、複数の通信装置１０の各々が送信した通信データは、他の通信装置１０により中継され、または直接、集約装置１２へ送信される。集約装置１２は、複数の通信装置１０の各々から送信された通信データを集約する。

なお、通信装置１０および集約装置１２によるマルチホップ無線通信には、公知の通信方法を用いればよい。例えば、通信装置１０および集約装置１２は、公知の時分割無線通信方式を用いたマルチホップ無線通信を行う。

なお、図１には、複数の通信装置１０の各々から集約装置１２への上り方向の通信の一例を示した。図１中の矢印は、通信データの伝達方向を示す。しかし、通信システム１では、集約装置１２から複数の通信装置１０の各々への下り方向の通信も実行される。

次に、通信装置１０のハードウェア構成を説明する。

図２は、通信装置１０のハードウェア構成図の一例である。

通信装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３Ｃ、およびＩ／Ｆ部１３Ｄ等がバス１３Ｅにより相互に接続されており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

ＣＰＵ１３Ａは、通信装置１０を制御する演算装置である。ＲＯＭ１３Ｂは、ＣＰＵ１３Ａによる各種の処理を実現するプログラムなどを記憶する。ＲＡＭ１３Ｃは、ＣＰＵ１３Ａによる各種の処理に必要なデータを記憶する。Ｉ／Ｆ部１３Ｄは、外部装置などに接続するためのインターフェースである。

本実施の形態の通信装置１０で実行されるプログラムは、ＲＯＭ１３Ｂなどに予め組み込んで提供される。なお、本実施の形態の通信装置１０で実行されるプログラムは、通信装置１０にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供するように構成してもよい。

次に、通信装置１０の機能的構成を説明する。

図３は、通信装置１０の機能的構成を示す機能ブロック図である。なお、図３には、一例として、通信装置１０Ｃの機能ブロック図を示した。しかし、通信装置１０Ｃ以外の他の通信装置１０（通信装置１０Ｂ〜通信装置１０Ｊ）についても、同様の構成とすればよい。

通信装置１０は、制御部１４と、通信部１６と、記憶部１８と、を備える。制御部１４と、通信部１６および記憶部１８とは、データまたは信号を授受可能に接続されている。

通信部１６は、他の通信装置１０とマルチホップ無線通信を行う通信機能部である。通信部１６は、マルチホップ無線通信を行う公知の無線機能で実現すればよい。通信部１６は、制御部１４の制御によって、通信データを他の通信装置１０とマルチホップ無線通信する。

通信データは、マルチホップネットワークで通信されるデータである。例えば、通信データは、１または複数のフレームと、ＦＥＣ（前方誤り訂正：Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号と、を含む。なお、通信データは、ＦＥＣを含まない形態であってもよい。

記憶部１８は、各種のデータを記憶する。記憶部１８は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク、ＳＤカードなどのメモリカード、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ、などである。なお、記憶部１８は、通信装置１０の外部に設けられた記憶装置であってもよい。また、記憶部１８は、記憶媒体であってもよい。具体的には、記憶媒体は、プログラムや各種の情報を、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネットなどを介してダウンロードして記憶または一時記憶したものであってもよい。また、記憶部１８を、複数の記憶媒体から構成してもよい。

本実施の形態では、記憶部１８は、通信パラメータ１８Ａ、通信履歴情報１８Ｂ、および接続管理情報１８Ｃを記憶する。これらの情報の詳細は後述する。

制御部１４は、通信制御部１４Ａと、検出部１４Ｂと、判断部１４Ｃと、生成部１４Ｄと、取得部１４Ｅと、変更部１４Ｆと、を含む。

これらの複数の各部は、例えば、１または複数のプロセッサにより実現される。例えば上記の複数の各部は、ＣＰＵなどのプロセッサにプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよい。上記の複数の各部は、専用のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのプロセッサ、すなわちハードウェアにより実現してもよい。上記の複数の各部は、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。複数のプロセッサを用いる場合、各プロセッサは、上記の複数の各部のうち１つを実現してもよいし、上記の複数の各部のうち２以上を実現してもよい。

プロセッサは、記憶部１８に保存されたプログラムを読み出し実行することで、上記の複数の各部を実現する。なお、記憶部１８にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込んでもよい。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで、上記の複数の各部を実現する。

通信制御部１４Ａは、通信パラメータ１８Ａに応じた通信量で、通信データをマルチホップ無線通信するように、通信制御部１４Ａを制御する。

通信制御部１４Ａは、記憶部１８から通信パラメータ１８Ａを読取る。通信パラメータ１８Ａは、記憶部１８に予め記憶されており、後述する変更部１４Ｆによって変更される。

通信パラメータ１８Ａは、単位時間当たりの通信量に関するパラメータである。具体的には、通信パラメータ１８Ａは、通信データのビットレート、および通信データのフレームレート、の少なくとも一方を含む。

通信制御部１４Ａは、通信パラメータ１８Ａに示されるビットレートおよびフレームレートで、通信対象の通信データをマルチホップ無線通信するように、通信制御部１４Ａを制御する。

なお、通信パラメータ１８Ａは、ＦＥＣのパラメータを更に含んでいてもよい。

ＦＥＣのパラメータとは、例えば、データの冗長度である。

通信パラメータ１８ＡがＦＥＣのパラメータを含む場合、通信制御部１４Ａは、ＦＥＣのパラメータに応じて、通信対象の通信データに対して誤り訂正データを生成する処理を実行し、マルチホップ無線通信すればよい。

通信制御部１４Ａは、送信対象の通信データを他の通信装置１０へマルチホップ無線通信するごとに、通信履歴情報１８Ｂを更新する。

図４は、通信履歴情報１８Ｂのデータ構成の一例を示す模式図である。通信履歴情報１８Ｂは、通信日時と、通信先ノードＩＤと、通信結果と、を対応付けた情報である。

通信日時は、通信データを他の通信装置１０へ送信した日時を示す。なお、通信日時は、タイミングを示す情報であればよく、日時に限定されない。

通信先ノードＩＤは、通信データの通信先の通信装置１０または集約装置１２を識別する識別情報である。本実施の形態では、通信先ノードＩＤは、通信データの通信元の通信装置１０に隣接する親ノードである他の通信装置１０または集約装置１２、あるいは、通信元の通信装置１０に隣接する子ノードである他の通信装置１０を示す。

親ノードとは、通信装置１０がマルチホップ無線通信する他の通信装置１０であって、集約装置１２により近い上位側の他の通信装置１０を示す。集約装置１２により近い、とは、集約装置１２までのホップ数が、通信元の通信装置１０より少ない事を示す。子ノードとは、通信装置１０がマルチホップ無線通信する他の通信装置１０であって、集約装置１２からより遠い下位側の他の通信装置１０を示す。集約装置１２からより遠い、とは、集約装置１２までのホップ数が、通信元の通信装置１０より多いことを示す。

通信先ノードＩＤは、通信データの通信先の通信装置１０または集約装置１２を識別可能な識別情報であればよい。例えば、通信先ノードＩＤは、ＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ６）アドレス、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス、ＩＰｖ４アドレス、ＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ）のホスト名、などであるが、これらに限定されない。

通信結果は、通信成功または通信エラーを示す情報である。

通信制御部１４Ａは、通信データをマルチホップ無線通信し、通信成功した場合、通信日時と、通信データの通信先ノードＩＤと、通信成功を示す通信結果と、を対応付けて通信履歴情報１８Ｂへ登録する。一方、通信制御部１４Ａは、通信エラーと判別した場合、通信日時と、通信データの通信先ノードＩＤと、通信エラーを示す通信結果と、を対応付けて通信履歴情報１８Ｂへ登録する。

通信制御部１４Ａは、他の通信装置１０への通信データのマルチホップ無線通信中に、該通信データに含まれるパケットの少なくとも一部が消失したか否かを判断する。通信制御部１４Ａは、公知の方法で、パケットの消失を判断すればよい。そして、通信制御部１４Ａは、通信データのマルチホップ無線通信中に、パケットの消失が発生したと判断した場合、通信エラーと判断すればよい。一方、通信制御部１４Ａは、通信データのマルチホップ無線通信中に、パケットの消失が発生しなかったと判断した場合、通信成功と判断すればよい。

そして、通信制御部１４Ａは、通信成功または通信エラーを示す通信結果を、検出部１４Ｂへ通知する。

検出部１４Ｂは、送信対象の通信データのパケットロスを検出する。パケットロスとは、通信データに含まれる１または複数のパケットの少なくとも一部が消失することを示す。検出部１４Ｂは、通信制御部１４Ａから通信エラーを示す通信結果を受付けたときに、パケットロスを検出する。

判断部１４Ｃは、検出部１４Ｂによってパケットロスが検出されたときに、通信データのバーストロスの発生を判断する。

バーストロスとは、通信データに含まれる１または複数のパケットの欠損が、単位時間あたりに閾値以上の量、急激に発生する事を示す。閾値は、予め定めればよい。

例えば、判断部１４Ｃは、通信履歴情報１８Ｂが所定条件を満たす場合に、バーストロスが発生したと判断する。所定条件は、例えば、通信履歴情報１８Ｂに所定回数連続して通信エラーが登録されている場合、である。所定回数は、予め定めればよい。所定回数は、例えば、１０回である。また、所定条件は、例えば、現在から過去に向かって連続する所定回数の通信結果が、所定割合以上の通信エラーを示す場合、である。所定回数および所定割合は、予め定めればよい。所定回数は、例えば、３０回であるが、この値に限定されない。所定割合は、例えば、８０％であるが、この値に限定されない。

なお、判断部１４Ｃは、直前に通信エラーと判断された通信データの、ＦＥＣを用いた誤り訂正が不可能である場合に、バーストロスと判断してもよい。判断部１４Ｃは、公知の方法で、ＦＥＣを用いて通信データの誤り訂正が可能か否かを判断すればよい。

また、判断部１４Ｃは、通信履歴情報１８Ｂが所定条件を満たす、および、通信データのＦＥＣを用いた誤り訂正が不可能、の少なくとも一方を満たした場合に、バーストロスの発生を判断してもよい。

生成部１４Ｄは、バーストロスの発生を判断したときに、制御指示信号を生成する。

制御指示信号は、単位時間当たりの通信量に関する信号である。

例えば、制御指示信号は、指示信号である。指示信号は、マルチホップ無線通信する単位時間あたりの通信量を、現在より少なくなるように変更することを指示するための信号である。

また、制御指示信号は、該制御指示信号を受付ける側との間で予め定義した定義信号であってもよい。

制御指示信号が上記指示信号または上記定義信号であると想定する。この場合、制御指示信号を受付ける受付側は、受付けたデータが上記定義信号または上記指示信号を示す制御指示信号であると判断したときに、単位時間あたりの通信量を現在より少なくなるように変更すればよい。

また、例えば、制御指示信号は、変更後の通信パラメータの値を示す信号であってもよい。変更後の通信パラメータの値は、マルチホップ無線通信する単位時間当たりの通信量を、現在より少なくした値であればよい。

そして、生成部１４Ｄは、生成した通信制御信号を通信制御部１４Ａへ通知する。

なお、生成部１４Ｄは、接続管理情報１８Ｃを参照し、通信制御信号の送信先の通信先ノードＩＤを特定する。そして、生成部１４Ｄは、通信制御信号と、通信先ノードＩＤと、を通信制御部１４Ａへ通知する。

接続管理情報１８Ｃは、通信システム１に含まれる複数の通信装置１０の各々の、親ノードＩＤを規定した情報である。

図５は、接続管理情報１８Ｃのデータ構成の一例を示す模式図である。接続管理情報１８Ｃは、ノードＩＤと、隣接親ノードＩＤと、を対応付けた情報である。ノードＩＤは、通信システム１に含まれる複数の通信装置１０の各々の、識別情報である。隣接親ノードＩＤは、対応するノードＩＤによって識別される通信装置１０とマルチホップ無線通信する他の通信装置１０であって、集約装置１２側に隣接する親ノードである他の通信装置１０の識別情報である。

接続管理情報１８Ｃは、例えば、マルチホップネットワークのネットワークトポロジの構築時に、集約装置１２によって生成される。集約装置１２は、複数の通信装置１０の各々から集約した情報に基づいて、公知の方法で接続管理情報１８Ｃを生成する。そして、集約装置１２は、接続管理情報１８Ｃを、通信システム１に含まれる複数の通信装置１０の各々にマルチホップ無線通信により配信する。このため、通信システム１に含まれる複数の通信装置１０の各々には、接続管理情報１８Ｃが記憶されている。なお、ネットワークトポロジが変更された場合、集約装置１２は、公知の方法で変更後の接続管理情報１８Ｃを複数の通信装置１０の各々に配信すればよい。このため、通信システム１に含まれる複数の通信装置１０の各々には、最新の接続管理情報１８Ｃが格納されているものとする。なお、ネットワークトポロジの構築時に、複数の通信装置１０の各々が接続管理情報１８Ｃを生成してもよい。この場合、接続管理情報１８Ｃは、通信システム１の全体ではなく、通信システム１の一部の接続関係を示す情報であってもよい。

図３に戻り説明を続ける。生成部１４Ｄは、生成部１４Ｄの搭載されている通信装置１０のノードＩＤに対応する隣接親ノードＩＤを接続管理情報１８Ｃから読取る。また、読取った隣接親ノードＩＤを示すノードＩＤに対応する、隣接親ノードＩＤを、順次、接続管理情報１８Ｃから読取る。このようにして、生成部１４Ｄは、マルチホップ無線通信の通信経路における、パケットロスを検出した通信データの通信先に向かう方向に接続された、１または複数の他の通信装置１０の識別情報（隣接親ノードＩＤ）を読取る。

そして、生成部１４Ｄは、読取った識別情報と、生成した制御指示信号と、を通信制御部１４Ａへ通知する。

通信制御部１４Ａは、生成部１４Ｄから制御指示信号を受付ける。通信制御部１４Ａは、制御指示信号を、取得部１４Ｅへ出力する。また、通信制御部１４Ａは、制御指示信号を、生成部１４Ｄから受付けた識別情報によって識別される１または複数の通信装置１０の各々を通信先として、マルチホップ無線通信するように、通信部１６を制御する。

このため、通信制御部１４Ａは、生成部１４Ｄで生成された制御指示信号を、マルチホップ無線通信の通信経路における、パケットロスを検出した通信データの通信先に向かう方向に接続された１または複数の他の通信装置１０へ送信するように、通信部１６を制御することができる。なお、このとき、通信制御部１４Ａは、記憶部１８に記憶されている通信パラメータ１８Ａに応じた通信量で、マルチホップ無線通信を行えばよい。

ここで、上述したように、通信システム１に含まれる複数の通信装置１０は、同様の構成を有する。このため、通信装置１０は、他の通信装置１０から、他の通信装置１０で生成された制御指示信号をマルチホップ無線通信により受信する場合がある。

この場合、通信制御部１４Ａは、他の通信装置１０から通信部１６で受信した制御指示信号を、取得部１４Ｅへ出力する。

取得部１４Ｅは、制御指示信号を取得する。取得部１４Ｅは、生成部１４Ｄで生成された制御指示信号を、通信制御部１４Ａを介して取得する。また、取得部１４Ｅは、他の通信装置１０の生成部１４Ｄで生成された制御指示信号を、通信部１６および通信制御部１４Ａを介して取得する。

取得部１４Ｅは、取得した制御指示信号を変更部１４Ｆへ出力する。

変更部１４Ｆは、制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信パラメータ１８Ａを変更する。

具体的には、変更部１４Ｆは、通信パラメータ１８Ａに示されるビットレートおよびフレームレートの少なくとも一方を低下させる。例えば、変更部１４Ｆは、ビットレートを、現在のビットレートより低い値に変更する。また、例えば、変更部１４Ｆは、フレームレートを現在のフレームレートより低い値に変更する。

これらの処理により、変更部１４Ｆは、通信部１６からマルチホップ無線通信により送信される通信データの、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信パラメータ１８Ａを変更する。

通信制御部１４Ａは、変更後の通信パラメータ１８Ａに応じた通信量で通信データを他の通信装置１０へマルチホップ無線通信する。このため、通信制御部１４Ａに制御によって、通信部１６から他の通信装置１０へ通信される通信データの通信量が低減される。

なお、上述したように、通信パラメータ１８Ａは、更に、ＦＥＣのパラメータを含んでいてもよい。この場合、変更部１４Ｆは、制御指示信号に応じて、ＦＥＣのパラメータを通信データが少なくなるように変更する。具体的には、変更部１４Ｆは、ＦＥＣのパラメータであるデータの冗長度を、低くするように変更する。

ＦＥＣのパラメータの変更によって、無線マルチホップネットワークにおいて伝送されるデータを少なくし、輻輳を軽減することができる。

なお、変更部１４Ｆは、通信装置１０の電源がオフとされた後に電源がオンとされたときに、記憶部１８に記憶されている通信パラメータ１８Ａを、予め定めた初期値に変更してもよい。

次に、本実施の形態の通信装置１０が実行する通信処理の流れの一例を説明する。

図６は、通信装置１０が実行する通信処理の流れの一例を示す、フローチャートである。

まず、通信制御部１４Ａが、通信データを他の通信装置１０へマルチホップ無線通信による送信するか否かを判断する（ステップＳ１００）。例えば、通信制御部１４Ａは、他の通信装置１０から通信データを受信した場合、該通信データを他の通信装置１０へ送信すると判断する。また、例えば、通信制御部１４Ａは、予め定めた所定タイミングとなったときに、予め定めた通信データを他の通信装置１０へ送信すると判断する。

ステップＳ１００で肯定判断すると（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、通信制御部１４Ａが、記憶部１８から通信パラメータ１８Ａを読取る（ステップＳ１０２）。そして、通信制御部１４Ａは、ステップＳ１０２で読取った通信パラメータ１８Ａに応じて、通信対象の通信データをマルチホップ無線通信するように、通信制御部１４Ａを制御する。この制御により、通信部１６から通信データが送信される（ステップＳ１０４）。

次に、通信制御部１４Ａが、ステップＳ１０４の通信データの送信について、通信成功か否かを判断する（ステップＳ１０６）。通信制御部１４Ａは、他の通信装置１０への通信データのマルチホップ無線通信中に、該通信データに含まれるパケットの少なくとも一部が消失したか否かを判別することで、ステップＳ１０６の判断を行う。

ステップＳ１０６で肯定判断すると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、通信制御部１４Ａが、通信履歴情報１８Ｂを更新する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８では、通信制御部１４Ａは、通信日時と、通信先ノードＩＤと、通信成功を示す通信結果と、を対応付けて通信履歴情報１８Ｂへ登録する。そして、本ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１０６で否定判断すると（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、通信制御部１４Ａは、通信履歴情報１８Ｂを更新する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０では、通信制御部１４Ａは、通信日時と、通信先ノードＩＤと、通信エラーを示す通信結果と、を対応付けて通信履歴情報１８Ｂへ登録する。

次に、通信制御部１４Ａは、通信エラーを示す通信結果を検出部１４Ｂへ出力する。検出部１４Ｂは、通信エラーを示す通信結果を受付けることで、パケットロスを検出する（ステップＳ１１２）。

次に、判断部１４Ｃが、バーストロスが発生したか否かを判断する（ステップＳ１１４）。判断部１４Ｃは、通信履歴情報１８Ｂが所定条件を満たすか否かを判別することで、ステップＳ１１４の判断を行う。また、判断部１４Ｃは、通信履歴情報１８Ｂが所定条件を満たす、および、通信データのＦＥＣを用いた誤り訂正が不可能、の少なくとも一方を満たした場合に、バーストロスが発生したと判断してもよい。

バーストロスの発生ではないと判断した場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、本ルーチンを終了する。バーストロスの発生と判断した場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１６へ進む。

ステップＳ１１６では、生成部１４Ｄが制御指示信号を生成する（ステップＳ１１６）。このとき、生成部１４Ｄは、接続管理情報１８Ｃを参照し、通信制御信号の送信先の通信先ノードＩＤを特定する。そして、生成部１４Ｄは、通信制御信号と、通信先ノードＩＤと、を通信制御部１４Ａへ通知する。

通信制御部１４Ａは、ステップＳ１１６で生成された制御指示信号を、生成部１４Ｄから受付けた識別情報によって識別される１または複数の通信装置１０の各々を通信先として、マルチホップ無線通信により送信するように、通信部１６を制御する（ステップＳ１１８）。

次に、取得部１４Ｅは、通信制御部１４Ａを介して生成部１４Ｄから、ステップＳ１１６で生成された制御指示信号を取得する（ステップＳ１２０）。

次に、変更部１４Ｆが、ステップＳ１２０で取得した制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように通信パラメータ１８Ａを変更する（ステップＳ１２２）。

そして、通信制御部１４Ａは、変更後の通信パラメータ１８Ａを記憶部１８から読取る（ステップＳ１２４）。通信制御部１４Ａは、ステップＳ１０６で通信エラーと判断した通信データを、ステップＳ１２４で読取った通信パラメータ１８Ａに応じた通信量でマルチホップ無線通信するように、通信部１６を制御する。このため、通信部１６は、変更後に通信パラメータ１８Ａに応じた通信量で、前回通信エラーと判断した通信データを再度他の通信装置１０へ送信する（ステップＳ１２６）。そして、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ１２６の処理後、上記ステップＳ１０６へ戻ってもよい。

一方、上記ステップＳ１００で否定判断すると（ステップＳ１００：Ｎｏ）、ステップＳ１２８へ進む。ステップＳ１２８では、通信制御部１４Ａが、通信部１６を介して他の通信装置１０から、制御指示信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１２８）。ステップＳ１２８で否定判断すると（ステップＳ１２８：Ｎo）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１２８で肯定判断すると（ステップＳ１２８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３０へ進む。ステップＳ１３０では、取得部１４Ｅが、通信制御部１４Ａおよび通信部１６を介して他の通信装置１０から、制御指示信号を受信する（ステップＳ１３０）。

変更部１４Ｆが、ステップＳ１３０で取得した制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように通信パラメータ１８Ａを変更する（ステップＳ１３２）。そして、本ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施の形態の通信装置１０は、取得部１４Ｅと、通信制御部１４Ａと、を備える。取得部１４Ｅは、単位時間当たりの通信量に関する制御指示信号を取得する。変更部１４Ｆは、制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信制御に関する通信パラメータを変更する。通信制御部１４Ａは、変更された通信パラメータに応じた通信量でマルチホップ無線通信する。

ここで、従来技術では、マルチホップネットワークで通信される通信データの輻輳を抑制することは困難であった。従来技術には、誤り訂正パケットを映像データより指定時間遅らせて送信することで、指定時間分のバーストロスを回復する技術が開示されている。しかしながら、従来の技術をマルチホップネットワークに適用すると、通信データの輻輳を抑制することは困難であった。具体的には、従来の技術では、通信経路上で無線中継が複数回実行されることと、マルチキャストにおいてＭＡＣ再送が実行されないことにより、ランダムなパケットロスがより多く発生し、通信データに乱れが発生していた。また、従来技術をマルチホップネットワークに適用すると、子ノードから受信したデータを親ノードに転送する期間に、子ノードからのデータの送信が継続されるため、輻輳を抑制することは困難であった。

一方、本実施の形態の通信装置１０では、取得部１４Ｅが制御指示信号を取得すると、変更部１４Ｆが、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信パラメータを変更する。このため、通信制御部１４Ａは、制御指示信号を取得した場合、単位時間の通信量が少なくなるように変更された通信パラメータに応じた通信量で、他の通信装置１０との間でマルチホップ無線通信することができる。

このため、本実施の形態の通信装置１０では、マルチホップネットワークで通信される通信データに含まれるパケットの通信や、パケットロスを抑制することができる。

従って、本実施の形態の通信装置１０は、マルチホップネットワークで通信される通信データの輻輳を抑制することができる。

また、本実施の形態の通信装置１０は、パケットの遅延が抑制される。このため、本実施の形態の通信装置１０から通信データを受信した受信側では、乱れや欠けの抑制された通信データを受信することができる。すなわち、本実施の形態の通信装置１０は、上記効果に加えて、通信データの一例である映像データに、乱れや欠けが生じる事を抑制することができる。

また、本実施の形態の通信装置１０は、パケットロスが抑制される。このため、本実施の形態の通信装置１０から通信データを受信した受信側では、乱れの抑制された通信データを受信することができる。すなわち、本実施の形態の通信装置１０は、上記効果に加えて、通信データの一例である映像データに、乱れが生じる事を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、通信システム１を構成するマルチホップネットワークのネットワークトポロジが、ツリー型である場合を一例として示した（図１参照）。しかし、通信システム１のネットワークトポロジは、ツリー型に限定されない。例えば、通信システム１のネットワークトポロジは、スター型、またはメッシュ型、であってもよい。

また、本実施の形態では、通信システム１を構成する複数の通信装置１０の各々が、通信制御部１４Ａ、検出部１４Ｂ、判断部１４Ｃ、生成部１４Ｄ、取得部１４Ｅ、および変更部１４Ｆを含む構成である場合を一例として説明した。しかし、通信システム１を構成する複数の通信装置１０の内の少なくとも１つが、通信制御部１４Ａ、検出部１４Ｂ、判断部１４Ｃ、生成部１４Ｄ、取得部１４Ｅ、および変更部１４Ｆを含む構成であればよい。

なお、上述した実施の形態における、上記処理を実行するためのプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよいし、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、各種プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

また、上述した実施の形態における、上記処理を実行するためのプログラムは、上記各機能部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしては、例えば、ＣＰＵ（プロセッサ回路）がＲＯＭまたはＨＤＤから上記プログラムを読み出して実行することにより、上述した各機能部がＲＡＭ（主記憶）上にロードされ、上述した各機能部がＲＡＭ（主記憶）上に生成されるようになっている。なお、上述した各機能部の一部または全部を、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの専用のハードウェアを用いて実現することも可能である。

なお、上記には、実施の形態を説明したが、上記実施の形態は、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。上記新規な実施の形態は、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。上記実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１０ 通信装置
１４Ａ 通信制御部
１４Ｂ 検出部
１４Ｃ 判断部
１４Ｄ 生成部
１４Ｅ 取得部
１４Ｆ 変更部

Claims (7)

1. 送信対象の通信データのパケットロスを検出する検出部と、
   パケットロスが検出されたときに、前記通信データのバーストロスの発生を判断する判断部と、
   前記バーストロスの発生を判断したときに、単位時間当たりの通信量に関する制御指示信号を生成する生成部と、
   前記生成部から、前記制御指示信号を取得する取得部と、
   前記制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信制御に関する通信パラメータを変更する変更部と、
   変更された前記通信パラメータに応じた通信量でマルチホップ無線通信する通信制御部と、
   を備え、
   前記通信制御部は、
   前記生成部で生成された前記制御指示信号を、マルチホップ無線通信の通信経路における、前記パケットロスを検出した前記通信データの通信先に向かう方向に接続された１または複数の他の通信装置へ送信する、
   通信装置。
2. 前記取得部は、
   他の通信装置から前記制御指示信号を取得する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記通信パラメータは、
   通信データのビットレート、および前記通信データのフレームレート、の少なくとも一方を含む、
   請求項１または請求項２に記載の通信装置。
4. 前記通信パラメータは、
   通信データのビットレートおよび通信データのフレームレートの少なくとも一方と、前方誤り訂正のパラメータと、を含む、
   請求項３に記載の通信装置。
5. 送信対象の通信データのパケットロスを検出する検出ステップと、
   パケットロスが検出されたときに、前記通信データのバーストロスの発生を判断する判断ステップと、
   前記バーストロスの発生を判断したときに、単位時間当たりの通信量に関する制御指示信号を生成する生成ステップと、
   前記生成ステップにより生成された前記制御指示信号を取得する取得ステップと、
   前記制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信制御に関する通信パラメータを変更する変更ステップと、
   変更された前記通信パラメータに応じた通信量でマルチホップ無線通信する通信制御ステップと、
   を含み、
   前記通信制御ステップは、
   前記生成ステップにより生成された前記制御指示信号を、マルチホップ無線通信の通信経路における、前記パケットロスを検出した前記通信データの通信先に向かう方向に接続された１または複数の他の通信装置へ送信する、
   通信方法。
6. 送信対象の通信データのパケットロスを検出する検出ステップと、
   パケットロスが検出されたときに、前記通信データのバーストロスの発生を判断する判断ステップと、
   前記バーストロスの発生を判断したときに、単位時間当たりの通信量に関する制御指示信号を生成する生成ステップと、
   前記生成ステップにより生成された前記制御指示信号を取得する取得ステップと、
   前記制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信制御に関する通信パラメータを変更する変更ステップと、
   変更された前記通信パラメータに応じた通信量でマルチホップ無線通信する通信制御ステップと、
   をコンピュータに実行させるための通信プログラムであって、
   前記通信制御ステップは、
   前記生成ステップにより生成された前記制御指示信号を、マルチホップ無線通信の通信経路における、前記パケットロスを検出した前記通信データの通信先に向かう方向に接続された１または複数の他の通信装置へ送信する、
   通信プログラム。
7. 複数の通信装置がマルチホップ無線通信する通信システムであって、
   複数の前記通信装置の少なくとも１つが、
   送信対象の通信データのパケットロスを検出する検出部と、
   パケットロスが検出されたときに、前記通信データのバーストロスの発生を判断する判断部と、
   前記バーストロスの発生を判断したときに、単位時間当たりの通信量に関する制御指示信号を生成する生成部と、
   前記生成部から、前記制御指示信号を取得する取得部と、
   前記制御指示信号に応じて、単位時間当たりの通信量が少なくなるように、通信制御に関する通信パラメータを変更する変更部と、
   変更された前記通信パラメータに応じた通信量でマルチホップ無線通信する通信制御部と、
   を備え、
   前記通信制御部は、
   前記生成部で生成された前記制御指示信号を、マルチホップ無線通信の通信経路における、前記パケットロスを検出した前記通信データの通信先に向かう方向に接続された１または複数の他の通信装置へ送信する、
   通信システム。

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