WO2014132302A1 - 通信システム、通信装置、通信制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

通信システム、通信装置、通信制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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WO2014132302A1
WO2014132302A1 PCT/JP2013/006160 JP2013006160W WO2014132302A1 WO 2014132302 A1 WO2014132302 A1 WO 2014132302A1 JP 2013006160 W JP2013006160 W JP 2013006160W WO 2014132302 A1 WO2014132302 A1 WO 2014132302A1
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WO
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data
transmission
terminals
module
data transmission
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/006160
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English (en)
French (fr)
Inventor
則夫 山垣
藤田 範人
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a communication device, a communication control method, and a non-transitory computer readable medium.
  • Wireless LAN Local Area Network
  • Wi-Fi wireless LAN
  • IEEE The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
  • MAC Media Access Control
  • Multiple terminals share the same radio frequency band, and when there is no terminal currently communicating and it is determined that communication is possible, communication is started after the waiting time corresponding to the generated random number has elapsed (Multiple Access) avoids collisions (Collision Avoidance).
  • Multiple Access Multiple Access
  • collision Avoidance When random numbers generated between a plurality of terminals become close to each other, data transmission timing overlaps and data collision occurs.
  • Each terminal confirms the transmission of data by returning an ACK (ACKnowledgement), but when such a collision occurs, each terminal generates a random number again, and a waiting time corresponding to the random number has elapsed. Then resend the data.
  • a plurality of terminals (hereinafter referred to as nodes) connected to the wireless LAN are clustered, and a uniform time slot (separated at fixed time intervals) for all nodes.
  • a method for allocating data transmission opportunities in a time-sharing manner for each cluster using a communication time zone, which is a data transmission channel, can be considered.
  • it is necessary to synchronize the start times of the time slots in all nodes but there is a problem that time synchronization is very difficult.
  • Patent Document 1 receives an operation state of a neighboring node or a status notification signal, and controls the time slot width and communication timing of the terminal based on the communication status of the neighboring node, thereby preventing a collision in wireless communication.
  • a method to avoid it is proposed.
  • data transmission is randomly delayed to reduce the packet collision probability.
  • both methods have a problem that the collision probability increases as the number of terminals further increases, and the number of collisions increases.
  • Non-Patent Document 1 discloses a method for exchanging contents held by each node and information on adjacent nodes by exchanging control messages called Summary Vectors with adjacent nodes.
  • the present invention provides a communication system, a communication apparatus, a communication control method, and a non-transitory computer-readable medium that can suppress data collision when a large number of terminals connected to a wireless LAN perform data transmission. With the goal.
  • a wireless communication system includes: At least one or more terminals are provided. And Each of the plurality of terminals is Means for obtaining the number of terminals in the connected communication network; Means for obtaining an adjustment reference value for stochastically limiting the number of terminals that simultaneously transmit data among the obtained number of terminals to a preset allowable number or less; First determining means for determining whether to allow data transmission in a predetermined period in each terminal based on the adjustment reference value; First data transmitting means for transmitting data in the predetermined period when the permission is permitted; Is provided.
  • a communication device is Communication is possible by wireless communication.
  • a communication control method includes: Obtaining the number of terminals in the connected wireless communication network; Obtaining an adjustment reference value for stochastically limiting the number of terminals that simultaneously transmit data among the acquired number of terminals to a preset allowable number or less; Based on the adjustment reference value, a first determination step for determining whether to allow data transmission in a predetermined period for its transmission device; A first data transmission step of transmitting data during the predetermined period when the permission is granted; Is provided.
  • a non-transitory computer readable medium is: Obtaining the number of communication devices in the connected wireless communication network; Obtaining an adjustment reference value for probabilistically limiting the number of communication devices that simultaneously transmit data among the obtained number of communication devices to a preset allowable number or less; Based on the adjustment reference value, a first determination step for determining whether to allow data transmission in a predetermined period for its transmission device; A first data transmission step of transmitting data during the predetermined period when the permission is granted; To the computer in the communication device.
  • a communication system a communication apparatus, a communication control method, and a non-transitory computer-readable medium capable of suppressing data collision when a large number of terminals connected to a wireless LAN perform data transmission. can do.
  • each node independently manages and adjusts the data transmission timing, so that the number of nodes simultaneously transmitting data in the entire network is determined by the CSMA in the MAC layer.
  • a system that can be controlled to a number that can avoid collision with / CA. The specific configuration will be described below.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a radio communication system according to the first embodiment.
  • the communication system includes an information terminal 1 having one or more wireless communication functions.
  • the wireless communication function is, for example, a wireless LAN function.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the terminal 1 in the first embodiment.
  • the terminal 1 is implemented in an information distribution control module 3, a data storage module 4, a transmission right adjustment module 5, and an OS kernel that are applications processed on the OS (Operating System) of the terminal 1.
  • the network processing module 6 is provided.
  • the information distribution control module 3 performs control for distributing information to be transmitted (hereinafter referred to as content) to other terminals (hereinafter referred to as nodes), management of content held, Periodically exchange with nodes to grasp the contents held by other nodes and adjacent node information. Further, by grasping these node information, the number of nodes existing in the connected network is grasped, and the information is output to the transmission right adjusting module 5.
  • the data storage module 4 stores content data, control messages, and the like distributed from the information distribution control module 3 to other terminals, and stores the stored data according to instructions from the transmission right adjustment module 5. 6 is output.
  • the transmission right adjustment module 5 is a module for controlling the transmission possible time (this is called transmission right) in the own node. Specifically, it manages time slots composed of time intervals set in the own node.
  • the number of transmission right adjustment modules 5 that can be assumed to be able to suppress the collision of the number of terminals specified by the information on the number of nodes output from the information distribution control module 3 by CSMA / CA in the MAC layer.
  • a transmission probability which is an adjustment reference value for limiting to the above is calculated. In other words, the transmission probability is the ratio of the allowable number of communications to the number of terminals (nodes). Then, based on the transmission probability, it is determined whether to permit data transmission in a predetermined period.
  • the transmission right adjustment module 5 calculates the transmission probability using the information on the number of nodes output from the information distribution control module 3 and the information on the maximum number of nodes that perform data transmission at the same preset time, and uses the probability.
  • a time slot that can be transmitted is determined from the time slots managed by the own node. When the data transmission timing is in the transmittable time slot, the data storage module 4 is permitted to transmit.
  • the network processing module 6 performs network processing of a transport layer such as a physical layer (PHY: PHYsical Layer), a MAC layer, an IP layer, TCP (Transmission Control Protocol), and UDP (User Datagram Protocol).
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the data storage module 4 in the first embodiment of the present embodiment.
  • the data storage module 4 includes a data division module 40, a data block storage module 41, and a data block transmission module 42.
  • the data division module 40 divides application data (distributed content data) and control messages input from the information distribution control module 3 into data blocks having a preset size, and the data block storage module 41 starts from the first data block.
  • the data block storage module 41 is configured by a storage medium such as a memory, and stores the data block received from the data division module 40.
  • the data block transmission module 42 reads out the data blocks stored in the data block storage module 41 one by one during the time permitted by the transmission right adjustment module 5 and outputs them to the network module 6. Note that the reading order from the data block storage module 41 is the order stored in the data block storage module 41.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the transmission right adjustment module 5 according to the first embodiment of this embodiment.
  • the transmission right adjustment module 5 includes a transmission probability calculation module 50 and a transmission right determination module 51.
  • the transmission probability calculation module 50 calculates the transmission probability using the number of nodes in the network input from the information distribution control module 3 and the information on the maximum number of nodes that perform data transmission at the same time set in advance. Notify the determination module 51.
  • the transmission right determination module 51 uses the transmission probability notified from the transmission probability calculation module 50 and the information on the time interval of a preset time slot managed by itself to transmit data in the next time slot. Probabilistically determine whether transmission is permitted. As a result, the transmission permission is notified to the data storage module 4 in the time slot in the time slot in which transmission is permitted.
  • FIG. 5 is a flowchart of the transmission right determination process in the transmission right adjustment module 5. The processing at the time of transmission right determination processing in the present embodiment will be described with reference to this flowchart.
  • Step A1 In the transmission right determination process in the transmission right adjustment module 5, the transmission probability calculation module 50 refers to the information on the number of nodes output from the information distribution control module 3.
  • the information distribution control module 3 stores the adjacent node information of the own node and the information of the shared content held in the control message, and is periodically held by the other node by exchanging the control message with the other node. Understand content and adjacent node information. Since it is assumed that a related method such as Summary Vector described in Non-Patent Document 1 is used as such a control message, a specific description is omitted.
  • the information distribution control module 3 grasps the number of nodes existing in the connected network by grasping adjacent node information of other nodes by using the above-described method, and sends the information to the transmission right adjustment module. 5 is output. Also, when the number of nodes existing in the network is not yet known, such as immediately after the own node is connected to the wireless network, an initial value that can be set in advance is notified.
  • the initial value is, for example, the maximum number of nodes that can be supported by the concurrent user number control method of the present embodiment. This is because by using the maximum number of nodes, even if a large number of nodes exist in the network, the right of transmission appropriate to the situation is given to the nodes so that the data transmission of other nodes is not affected. This is to enable data communication.
  • the transmission probability p is not limited to the expression (1), and a value exemplified later may be used. That is, any transmission probability p may be used as long as it does not cause data collision during data transmission.
  • Step A2 Upon receiving the transmission probability p from the transmission probability calculation module 50, the transmission right determination module 51 stores it as the latest transmission probability. Further, the transmission right determination module 51 manages the time interval Ts and the current time of a preset time slot, and the latest transmission probability received from the transmission probability calculation module 50 when entering a new time slot.
  • the transmission right determination module 51 notifies the data storage module 4 of whether transmission is possible.
  • the transmission right determination module 51 simultaneously determines the transmission right in M time slots set in advance, the time slot identifier (referred to as a time slot ID), the time slot start time, and the transmission right The presence / absence may be managed, the start time of each time slot may be determined, and transmission permission / inhibition may be notified to the data storage module 4.
  • the time slot ID the time slot identifier
  • the transmission right The presence / absence may be managed, the start time of each time slot may be determined, and transmission permission / inhibition may be notified to the data storage module 4.
  • Step A3 When the process of step A2 is completed, it is confirmed whether or not there is a change in the number N of nodes in the network output by the information distribution control module 3. If there is a change in the number N of nodes (Yes in Step A3), the transmission probability is calculated in Step A1, and the transmission probability is used from the transmission right determination process (Step A3) for the next time slot. If there is no change in the number N of nodes (No in step A3), the transmission right determination process (step A3) is performed using the latest transmission probability calculated. As described above, the transmission right is repeatedly determined.
  • FIG. 6 is a flowchart of data transmission processing in the information distribution control module 3 and data reception processing from the information distribution control module 3 in the data storage module 4. The processing at the time of data transmission processing from the information distribution control module 3 in this embodiment will be described with reference to this flowchart.
  • Step B1 The information distribution control module 3 accepts a control message indicating a shared content transmission request from another node, a content transmission from the own node to another node, or a request to transmit a control message to another node.
  • Step B2 The information distribution control module 3 outputs the content data for which a data transmission request has been made or a control message (herein referred to as application data) to the data storage module 4. Specifically, the application data is divided into preset sizes and output to the data storage module 4. This data unit is called an application data unit.
  • Step B3 The data division module 40 that has received the application data unit divides the application data unit into data units having a preset size. This divided data unit is defined as a data block.
  • Step B4 The data division module 40 stores the divided data block in the data block storage module 41, and ends the data transmission process from the information distribution control module 3.
  • FIG. 7 is a flowchart of data transmission processing in the data storage module 4. The processing at the time of data transmission processing from the data storage module 4 in this embodiment will be described with reference to this flowchart.
  • Step C1 When the data dividing module 40 newly stores a data block in the data block storage module 41 in a state where there is no data block to be transmitted to the data block storage module 41, data transmission processing in the data storage module 4 is started.
  • Step C2 The data block transmission module 42 refers to the transmission permission / non-transmission from the transmission right determination module 51 and confirms whether or not the transmission permission is present, that is, whether the transmission right is possessed. If it does not currently have a transmission right (No in step C2), it waits until the transmission right is granted. If it currently has the transmission right (Yes in step C2), the process of step C3 is performed.
  • Step C3 The data block transmission module 42 confirms whether there is a data block to be transmitted to the data block storage module 41. If there is a data block to be transmitted (Yes in step C3), the process in step C4 is performed. On the other hand, when there is no data block to be transmitted (No in step C3), the data transmission process from the data storage module 4 is terminated.
  • Step C4 The data block transmission module 42 reads the data block from the data block storage module 41 and transmits the read data block to the network processing module 6.
  • the network processing module 6 that has received the data block performs network processing in the transport layer such as TCP or UDP, network processing in the IP layer, network processing in the MAC layer, and is performed by the wireless LAN according to the processing in the physical layer (PHY). Data is sent.
  • the processing of the network processing module 6 is network processing from the general physical layer to the transport layer, and thus detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 8 is a flowchart of the frame reception process.
  • the processing at the time of frame reception of the terminal 1 in this embodiment will be described with reference to this flowchart.
  • Step D1 Frame reception is detected in the physical layer (PHY) of the network processing module 6.
  • Step D2 The network processing module 6 performs frame reception processing according to the MAC layer, IP layer, and transport layer network protocols, and outputs the packet to the information distribution control module 3.
  • Step D3 If the received packet is content, the information distribution control module 3 reconstructs it as content (application data). If it is a control message, processing according to the control message is executed.
  • the reception processing in the network processing module 6 and the reception processing in the information distribution control module 3 are the same as the reception processing in file reception in a general network device, and thus detailed description thereof is omitted. Further, when a control message is received by the information distribution control module 3, it is assumed in the present embodiment that a related technique as described in Non-Patent Document 1, for example, is used as the control message. Detailed explanation is also omitted here.
  • the effect of this embodiment will be described.
  • the number N of nodes of the entire network ascertained by itself and the maximum number Nm of data transmission at the same preset time are set.
  • the transmission right that is, whether to permit data transmission in the time slot of the time slot is determined using the transmission probability calculated originally.
  • each node independently manages a time slot of a preset time interval, and determines whether transmission is possible according to the time slot. In other words, there is an advantage that it is not necessary to perform clustering and time synchronization in all nodes in the network.
  • the transmission probability p which is the adjustment reference value, is calculated by the calculation method shown in Equation 1, using the number N of nodes in the network and the maximum number Nm of data transmission at the same preset time. Calculated.
  • the event to be realized in this embodiment includes N independent trials (number of nodes N), and a binomial distribution B (N, N) of success probability p (probability of obtaining transmission right in a time slot) in each trial.
  • N, N binomial distribution B
  • success probability p probability of obtaining transmission right in a time slot
  • the probability ⁇ that the number of nodes that perform data transmission at the same time is Nm is set, and the probability p that the number of nodes that perform data transmission at the same time is a probability ⁇ is Nm nodes or less is the transmission probability.
  • the transmission probability p is preferably the maximum value among the probabilities p satisfying Equation (3). Furthermore, approximation using Poisson distribution or normal distribution is also possible.
  • the information distribution control module 3 always outputs the number of nodes existing in the network obtained by exchanging the control message with other nodes in the network in step A1. Is output to the transmission probability calculation module 50 only when the number of nodes existing in the network is changed, and the transmission probability calculation module 50 treats the notified number of nodes as a trigger for starting the transmission probability calculation processing and is notified.
  • the calculation process may be started using the number of nodes.
  • the information distribution control module 3 calculates a transmission probability by calculating the number of nodes at that time for each node number update time. You may output to the module 50.
  • the transmission probability calculation module 50 starts the transmission probability calculation process using the notification of the number of nodes from the information distribution control module 3 as a trigger, but the notified number of nodes must have changed from the previously notified number of nodes. For example, the transmission probability already calculated is used without performing the transmission probability calculation process.
  • step C2 the transmission right determination module 51 outputs transmission permission / inhibition to the data block transmission module 42, and the data block transmission module 42 refers to the transmitted transmission permission / inhibition to transmit data.
  • the data block transmission module 42 inquires of the transmission right determination module 51 whether or not transmission is possible for each data block when there is a data block to be transmitted. A data block may be transmitted based on the result.
  • the next inquiry time is the end time of the time slot, and if the transmission right determination module 51 determines transmission right in M time slots at the same time, it is the start time of the next time slot to obtain the transmission right. . If transmission is not permitted in all M time slots, the end time of the Mth time slot is reached.
  • the transmission right determination module 51 determines whether transmission is possible for each time slot to be managed, and the data block transmission module 42 can execute data transmission based on the determined transmission permission, it can be changed as appropriate.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the terminal 1 according to the second embodiment.
  • the configuration of the terminal 1 in the second embodiment is a configuration in which the data storage module 4 in the terminal 1 in the first embodiment is replaced with the data storage module 7, and other configurations are the same as those in the first embodiment. Since it is the same as that of the terminal 1, description is abbreviate
  • the data storage module 7 stores content data, control messages, and the like distributed from the information distribution control module 3 to other terminals, and stores the stored data according to instructions from the transmission right adjustment module 5. 6 is output. At this time, unlike the data storage module 4 in the first embodiment, the data storage module 7 distinguishes between data that should be transmitted with priority, such as control messages, and normal data that is not transmitted with priority. Output to the processing module 6.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of the data storage module 7 in the second embodiment.
  • the data storage module 7 replaces the data division module 40 and the data block transmission module 42 with the data division module 43 and the data block transmission module 45, respectively, in the data storage module 4 in the first embodiment, and replaces the priority data storage module 44 with each other.
  • This is an added configuration. Since the other configuration is the same as that of the data storage module 4 in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
  • the data division module 43 processes the application data (distributed content data) and control message input from the information distribution control module 3 based on a preset data type to be transmitted with priority.
  • the data division module 43 stores the input data in the priority data storage module 44.
  • the data division module 43 divides the input data into data blocks of a preset size, Are stored in the data block storage module 41.
  • the priority data storage module 44 is configured by a storage medium such as a memory, and stores data received from the data division module 43. If there is data to be transmitted with priority over the priority data storage module 44, the data block transmission module 45 reads the data stored in the priority data storage module 44 one by one and outputs it to the network module 6. When the data to be transmitted is not stored in the priority data storage module 44, the data blocks stored in the data block storage module 41 are read one by one for the time permitted by the transmission right adjustment module 5 and output to the network module 6 To do. The order of reading from the data block storage module 41 or the priority data storage module 44 is the order stored by the data block storage module 41 or the priority data storage module 44.
  • FIG. 11 is a flowchart of data transmission processing in the information distribution control module 3 and data reception processing from the information distribution control module 3 in the data storage module 7.
  • the processing at the time of data transmission processing from the information distribution control module 3 in this embodiment will be described with reference to this flowchart.
  • Steps B1 to B4 are the same as steps B1 to B4 in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • steps B5 and B6 will be described.
  • Step B5 The data division module 43 that has received the application data unit from the information distribution control module 3 checks whether or not the received application data unit is data to be transmitted with priority.
  • the data to be transmitted with priority is a control message or the like that the information distribution control module 3 regularly exchanges with other nodes.
  • the information distribution control module 3 stores data type information such as a control message and content data as header information in the application data unit output to the data division module 43 and outputs the information to the data division module 43.
  • the division module 43 determines whether or not the data is to be preferentially transmitted based on the data type stored in the application data unit and the data type to be preferentially transmitted.
  • step B6 when the application data unit received from the information distribution control module 3 is data to be transmitted with priority (Yes in step B5), the process of step B6 is performed.
  • the process of step B3 and step B4 are performed.
  • Step B6 The data division module 43 that has received the application data unit to be transmitted with priority stores the received application data unit in the priority data storage module 44, and ends the data transmission process from the information distribution control module 3.
  • FIG. 12 is a flowchart of data transmission processing in the data storage module 7. The processing at the time of data transmission processing from the data storage module 7 in this embodiment will be described with reference to this flowchart.
  • Steps C1 and C2 are the same as steps C1 and C2 in the first embodiment, and step C3 is the first when there is a data block to be transmitted to the data block storage module 41 (Yes in step C3). Except for performing step C6 instead of step C4 in the present embodiment, the description is omitted because it is the same as step C3 in the first embodiment, and only steps C5 and C6 are described here. To do.
  • Step C5 The data block transmission module 45 confirms whether there is data to be transmitted to the priority data storage block 44. If there is data to be transmitted (Yes in step C5), the process in step C6 is performed. On the other hand, when there is no data to be transmitted (No in step C5), the process of step C2 is performed.
  • Step C6 When there is data to be transmitted to the priority data storage block 44 (when processing this step following step C5), the data block transmission module 45 reads the data from the priority data storage module 44 and transmits the read data to the network. Transmit to the processing module 6.
  • the data block is read from the data block storage module 41, and the read data block is converted to the network processing module 6.
  • the network processing module 6 that has received these data performs data transmission by the wireless LAN according to the network layer processing and physical layer (PHY) processing in the transport layer, IP layer, and MAC layer, as in the processing in the first embodiment. Send.
  • PHY physical layer
  • data to be transmitted with priority is transmitted independently of the transmission permission control for the time slots managed independently by each terminal 1 itself.
  • data to be transmitted with priority is transmitted independently of the transmission permission control for the time slots managed independently by each terminal 1 itself.
  • the data size is smaller than that of content data, and even in a wireless communication congested environment where many terminals are concentrated, CSMA / CA in the MAC layer is preferable. It is better to set for data that can be considered to reduce collisions.
  • the application data unit to be transmitted with priority in step B6 is stored in the priority data storage module 44 without being divided into data blocks of a preset size. Similarly to the application data unit that is not transmitted, it may be divided into data blocks and stored in the priority data storage module 44. At this time, reading from the priority data storage module 44 and output to the network processing module 6 are also performed in units of data blocks, as in the case of transmission of data that is not transmitted with priority.
  • control using transmission probability p satisfying equation (3), output timing of the number of nodes for calculating transmission probability in information distribution control module 3, transmission right determination module 51 and data As with the first embodiment, the method for notifying whether or not transmission is possible between the block transmission modules 45 can be changed as appropriate.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a radio communication system according to the third embodiment.
  • the communication system includes an information terminal 1 having one or more wireless communication functions and a wireless communication access point 2.
  • the wireless communication function is, for example, a wireless LAN function, and does not use the wireless communication access point 2.
  • a function called Wi-Fi Direct replaces a certain information terminal 1 with the wireless communication access point 2, and this terminal A plurality of information terminals 1 may be able to communicate with each other via the network. Since the configuration of the information terminal 1 in the present embodiment is the same as that in the first embodiment and the second embodiment, detailed description thereof is omitted.
  • the processing of this embodiment is the same as the processing in the first embodiment and the second embodiment, detailed description thereof is omitted. Next, the effect of this embodiment will be described.
  • the information terminals 1 can communicate with each other via the wireless communication access point 2 even when a plurality of information terminals 1 cannot communicate with each other using, for example, an ad hoc mode in a wireless LAN.
  • the effects of the first and second embodiments can be provided.
  • a wireless LAN compatible information terminal capable of reliable information distribution even in a wireless communication congested environment where many terminals are concentrated, and information distribution using the same It can be applied to applications such as systems.
  • the present invention can also be applied to non-temporary computer-readable media for enabling reliable information distribution even in a wireless communication congestion environment to an information terminal having a wireless LAN function.
  • the communication control method described in the above embodiments may be realized using a semiconductor processing apparatus including an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). These processes may be realized by causing a computer system including at least one processor (eg, a microprocessor, MPU, DSP (Digital Signal Processor)) to execute a program. Specifically, one or a plurality of programs including an instruction group for causing the computer system to perform an algorithm related to the transmission signal processing or the reception signal processing may be created, and the programs may be supplied to the computer.
  • processor eg, a microprocessor, MPU, DSP (Digital Signal Processor)
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media (tangible storage medium). Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical discs), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable ROM), flash ROM, RAM (random access memory)) are included.
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer-readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • (Appendix 1) Comprising at least one or more terminals, Each of the plurality of terminals is Means for obtaining the number of terminals in the connected communication network; Means for obtaining an adjustment reference value for stochastically limiting the number of terminals that simultaneously transmit data among the obtained number of terminals to a preset allowable number or less; First determining means for determining whether to allow data transmission in a predetermined period in each terminal based on the adjustment reference value; First data transmitting means for transmitting data in the predetermined period when the permission is permitted; A wireless communication system.
  • (Appendix 2) Second data transmitting means for transmitting data regardless of the permission of data transmission; A second determining unit that determines whether to perform data transmission by using any one of the first or second data transmitting units according to a data type to be transmitted; The wireless communication system according to attachment 1.
  • (Appendix 3) The wireless communication system according to Supplementary Note 1 or 2, wherein the adjustment reference value is a transmission probability indicating a ratio of the allowable number to the number of terminals.
  • (Appendix 4) The wireless communication system according to supplementary note 3, wherein the first determination means permits data transmission to itself during the predetermined period with a probability specified by the transmission probability.
  • (Appendix 7) Means for obtaining the number of communication devices in the connected communication network; Means for obtaining an adjustment reference value for stochastically limiting the number of communication devices that simultaneously transmit data among the acquired number of communication devices to a preset allowable number or less; First determining means for determining whether to allow data transmission in a predetermined period for the transmitting device based on the adjustment reference value; First data transmitting means for transmitting data during the predetermined period when the permission is granted;
  • a communication device comprising: (Appendix 8) Second data transmitting means for transmitting data regardless of the permission of data transmission; Second determining means for determining whether to perform data transmission using any of the first or second data transmitting means according to the type of data to be transmitted;
  • (Appendix 12) Obtaining the number of terminals in the connected wireless communication network; Obtaining an adjustment reference value for stochastically limiting the number of terminals that simultaneously transmit data among the acquired number of terminals to a preset allowable number or less; Based on the adjustment reference value, a first determination step for determining whether to allow data transmission in a predetermined period for its transmission device; A first data transmission step of transmitting data during the predetermined period when the permission is granted; A communication control method comprising: (Appendix 13) A second data transmission step of transmitting data regardless of the permission of data transmission; A second determination step of determining whether to perform data transmission by executing any one of the first or second data transmission steps according to a data type to be transmitted; The communication control method according to appendix 12, further comprising: (Appendix 14) The communication control method according to appendix 12 or 13, wherein the adjustment reference value is a transmission probability indicating a ratio of the allowable number to the number of terminals.
  • (Appendix 17) Obtaining the number of communication devices in the connected wireless communication network; Obtaining an adjustment reference value for probabilistically limiting the number of communication devices that simultaneously transmit data among the obtained number of communication devices to a preset allowable number or less; Based on the adjustment reference value, a first determination step for determining whether to allow data transmission in a predetermined period for its transmission device; A first data transmission step of transmitting data during the predetermined period when the permission is granted; A non-transitory computer readable medium that causes a computer in the communication device to execute (Appendix 18) A second data transmission step of transmitting data regardless of the permission of data transmission; A second determination step of determining whether to perform data transmission by executing any one of the first or second data transmission steps according to a data type to be transmitted; The non-transitory computer-readable medium according to appendix 17, wherein the computer is executed on the communication apparatus.
  • (Appendix 19) The non-transitory computer-readable medium according to appendix 17 or 18, wherein the adjustment reference value is a transmission probability indicating a ratio of the allowable number to the number of terminals.
  • (Appendix 20) The non-transitory computer-readable medium according to supplementary note 19, wherein the first determining step permits data transmission to itself during the predetermined period with a probability specified by the transmission probability.

Abstract

通信網に接続している端末数が増加すれば増加するほどデータの衝突回数が増加する。その結果、各端末のスループットは低下し、通信網の利用が困難になるという課題がある。 本発明にかかる無線通信システムは、少なくとも1つ以上の複数の端末を備える。そして、複数の端末のそれぞれは、接続している通信網中の端末数を取得する手段と、取得された数の端末のうち同時にデータ送信を行う端末数を予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求める手段と、調整基準値に基づいて、各端末において所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定手段と、許可された場合に所定期間にデータ送信する第1のデータ送信手段と、を備える。

Description

通信システム、通信装置、通信制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体
 本発明は通信システム、通信装置、通信制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
 近年、スマートフォンやタブレット端末等の無線LAN(Local Area Network)(Wi-Fi:登録商標)機能を有する携帯型情報端末の急速な普及に伴い、無線LANの利用が拡大している。無線LANは、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)が仕様を策定し、IEEE802.11a、b、g、n等を規格化し、広く普及している。
 無線LANは、フレームの衝突(Collision)を検出することができないため、MAC(Media Access Control)層において、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance:搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式)というアクセス制御方法を用いている。無線LANに接続している端末は、使用する伝送媒体(無線周波数)の信号を検出しており、データ送信を開始する前に現在通信を行っている端末が存在しないかを確認(Carrier Sense)する。
 複数の端末は同じ無線周波数帯を共有し、現在通信を行っている端末が存在せず、通信可能であると判断した場合に、生成した乱数に応じた待ち時間を経過後に通信を開始(Multiple Access)することで、衝突を回避している(Collision Avoidance)。ここで、複数の端末間で生成した乱数が近い値になると、データの送信タイミングが重なりデータの衝突が発生する。各端末はACK(ACKnowledgement:肯定応答)の返信によりデータの送信を確認しているが、このような衝突が発生した場合、各端末は再度乱数を生成し、乱数に応じた待ち時間を経過してからデータを再送する。
 同一の無線LANを利用する端末が少なければ、上記のような衝突はほとんど発生しないが、端末数が増加すれば増加するほど衝突確率は上昇し、衝突回数が増加する。その結果、各端末のスループットは低下し、無線LANの利用が困難になるという問題が存在する。
 この問題を解決するため、例えば、無線LANに接続している全端末(以下、ノードと呼ぶ)を複数個ずつクラスタ化し、全ノードに対して統一的なタイムスロット(一定の時間間隔で区切られたデータ伝送用のチャネルである、通信時間帯)を用いてクラスタ毎にデータ送信機会を時分割で割り当てる手法が考えられる。
 しかし、上記の手法を実現するためには、全てのノードでタイムスロットの開始時刻等の同期を取る必要があるが、時刻同期が非常に困難であるという課題がある。
 同様に、特許文献1は、近隣ノードの動作状態、あるいは状態通知信号を受信し、近隣ノードの通信状況を元に自端末のタイムスロット幅、通信タイミングを制御することで、無線通信における衝突を回避する手法を提案している。
 特許文献2は、データ送信をランダムに遅延させ、パケット衝突確率を減少させている。
 しかし、いずれの方法も、さらに端末数が増加すれば増加するほど衝突確率は上昇し、衝突回数が増加するという課題がある。
 また、非特許文献1は、隣接ノードとSummary Vectorと呼ばれる制御メッセージをやり取りすることで、各ノードが保有するコンテンツや隣接ノードの情報を交換する手法を開示している。 
特開2005-253012号公報 特開2007-184937号公報
Jonah P. Tower and Thomas D. C. Little,"A Proposed Scheme for Epidemic Routing with Active Curing for Opportunistic Networks," Proceedings of the 22nd International Conference on Advanced Information Networking and Applications,2008年,pp.1696-1701
 上述のように、無線LANに接続している端末数が増加すれば増加するほどデータの衝突回数が増加する。その結果、各端末のスループットは低下し、無線LANの利用が困難になるという課題がある。
 本発明は、無線LANに接続している多数の端末がデータ送信を行う場合に、データの衝突を抑制できる通信システム、通信装置、通信制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することを目的とする。
 一態様にかかる無線通信システムは、
 少なくとも1つ以上の複数の端末を備える。そして、
 前記複数の端末のそれぞれは、
 接続している通信網中の端末数を取得する手段と、
 取得された数の端末のうち同時にデータ送信を行う端末数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求める手段と、
 前記調整基準値に基づいて、各端末において所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定手段と、
 前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信手段と、
を備える。
 一態様にかかる通信装置は、
 無線通信によって通信可能である。そして、
 接続している通信網中の通信装置の数を取得する手段と、
 取得された数の通信装置のうち同時にデータ送信を行う通信装置数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求める手段と、
 前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定手段と、
 前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信手段と、
を備える。
 一態様にかかる通信制御方法は、
 接続された無線通信網中の端末の数を取得するステップと、
 取得された数の端末のうち同時にデータ送信を行う端末数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求めるステップと、
 前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定ステップと、
前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信ステップと、
を備える。
 一態様にかかる非一時的なコンピュータ可読媒体は、
 接続された無線通信網中の通信装置の数を取得するステップと、
 取得された数の通信装置のうち同時にデータ送信を行う通信装置数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求めるステップと、
 前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定ステップと、
前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信ステップと、
を前記通信装置におけるコンピュータに対して実行させる。
 本発明によれば、無線LANに接続している多数の端末がデータ送信を行う場合に、データの衝突を抑制できる通信システム、通信装置、通信制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することができる。
本実施の形態の第1の実施の形態における無線通信システムの構成を示す図である。 本実施の形態の第1の実施の形態における端末1の構成を示す図である。 本実施の形態の第1の実施の形態におけるデータ蓄積モジュール4の構成を示す図である。 本実施の形態の第1の実施の形態における送信権調整モジュール5の構成を示す図である。 送信権調整モジュール5における送信権決定処理のフローチャートである。 情報配信制御モジュール3におけるデータ送信処理のフローチャートである。 データ蓄積モジュール4におけるデータ送信処理のフローチャートである。 フレーム受信処理のフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態における端末1の構成を示す図である。 本発明の第2の実施の形態におけるデータ蓄積モジュール7の構成を示す図である。 情報配信制御モジュール3におけるデータ送信処理のフローチャートである。 データ蓄積ブロック7におけるデータ送信処理のフローチャートである。 本実施の形態の第3の実施の形態における無線通信システムの構成を示す図である。
 最初に本発明を創出する上で行った検討について説明する。
 背景技術においては、第1に、無線LAN環境で、多数の端末(ノード)が集中するような環境(これを以下では、無線通信過密環境と呼ぶ)は、各端末のスループットが低下し、場合によっては無線LAN自体の利用が困難になるという問題がある。
 その理由は、無線LANはMAC層に、衝突を回避するためのアクセス制御方法としてCSMA/CAを用いているが、端末数が増加すれば増加するほど衝突確率は上昇し、衝突回数が増加するためである。
 第2に、無線通信過密環境におけるスループット低下を解決するために、無線LANに接続している全ノードを複数個ずつクラスタ化し、全ノードに対して統一的なタイムスロットを用いてクラスタ毎にデータ送信機会を時分割で割り当てる手法が考えられるが、この手法は実現することが非常に困難であるという問題がある。
 その理由は、上記の手法を実現するためには、全てのノードでタイムスロットの開始時刻等の同期を取る必要があるが、時刻同期が非常に困難であるためである。
 本実施の形態では、このような問題点を解決するために、各ノードがそれぞれ独立にデータ送信タイミングを管理・調整することで、ネットワーク全体で同時にデータ送信を行うノード数を、MAC層におけるCSMA/CAで衝突を回避可能な数に制御可能なシステムとした。以下にその具体的な構成について説明する。
 第1の実施の形態
 ~構成~
 次に、発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
 図1は、第1の実施の形態における無線通信システムの構成図である。本通信システムは、1台以上の無線通信機能を有する情報端末1を備える。無線通信機能は、例えば無線LAN機能であり、本実施の形態では、例えば無線LANにおけるアドホックモードを用いることにより複数の情報端末1同士が相互に通信可能であるとする。
 図2は、第1の実施の形態における端末1の構成を示す図である。図2を参照すると、端末1は、端末1のOS(Operating System)上で処理するアプリケーションである情報配信制御モジュール3と、データ蓄積モジュール4と、送信権調整モジュール5と、OSのカーネルに実装されているネットワーク処理モジュール6を備える。
 情報配信制御モジュール3は、送信したい情報(以下、これをコンテンツと呼ぶ)を他の端末(以下、ノードと呼ぶ)に配信するための制御や、保有するコンテンツの管理や、制御メッセージを他のノードと定期的に交換し、他のノードが保有するコンテンツや隣接するノード情報を把握する。また、これらのノード情報を把握することで、接続しているネットワーク中に存在するノード数を把握し、その情報を送信権調整モジュール5に出力する。
 データ蓄積モジュール4は、情報配信制御モジュール3から他の端末に向けて配信されるコンテンツデータや制御メッセージ等を蓄積し、送信権調整モジュール5からの指示に従い、蓄積しているデータをネットワーク処理モジュール6に出力する。
 送信権調整モジュール5は、自ノードにおける送信可能時間(これを、送信権と呼ぶ)を制御するモジュールである。具体的には、自ノードにおいて設定された時間間隔から構成されるタイムスロットを管理する。
 送信権調整モジュール5は、情報配信制御モジュール3が出力したノード数の情報により特定される数の端末の通信を、MAC層におけるCSMA/CAで衝突を抑制することが可能であると想定できる数に制限するための調整基準値である送信確率を算出する。送信確率は、換言すると、端末(ノード)数に対する通信の許容数の割合である。そして、送信確率に基づいて、所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する。
 送信権調整モジュール5は、情報配信制御モジュール3が出力したノード数の情報と予め設定された同一時間にデータ送信を行う最大ノード数の情報を用いて送信確率を算出し、その確率を用いて自ノードで管理しているタイムスロットの中から送信可能なタイムスロットを決定する。データ送信タイミングがこの送信可能なタイムスロット中に入っている場合に、データ蓄積モジュール4に対して送信を許可する。
 ネットワーク処理モジュール6は、物理層(PHY:PHYsical Layer)やMAC層、IP層、TCP(Transmission Control Protocol)やUDP(User Datagram Protocol)といったトランスポート層のネットワーク処理を行う。
 図3は、本実施の形態の第1の実施の形態におけるデータ蓄積モジュール4の構成を示す図である。データ蓄積モジュール4は、データ分割モジュール40と、データブロック記憶モジュール41と、データブロック送信モジュール42から構成される。
 データ分割モジュール40は、情報配信制御モジュール3から入力されたアプリケーションデータ(配信コンテンツデータ)や制御メッセージを、予め設定されたサイズのデータブロックに分割し、先頭のデータブロックからデータブロック記憶モジュール41に記憶させる。
 データブロック記憶モジュール41は、メモリ等の記憶媒体によって構成され、データ分割モジュール40から受け取ったデータブロックを記憶する。
 データブロック送信モジュール42は、送信権調整モジュール5が許可した時間の間、データブロック記憶モジュール41が記憶したデータブロックを1つずつ読み出し、ネットワークモジュール6に出力する。なお、データブロック記憶モジュール41から読み出す順序は、データブロック記憶モジュール41が記憶した順序とする。
 図4は、本実施の形態の第1の実施の形態の、送信権調整モジュール5の構成を示す図である。送信権調整モジュール5は、送信確率算出モジュール50と、送信権決定モジュール51を備える。
 送信確率算出モジュール50は、情報配信制御モジュール3から入力されたネットワーク中のノード数と、予め設定された同一時間にデータ送信を行う最大ノード数の情報を用いて送信確率を算出し、送信権決定モジュール51に通知する。
 送信権決定モジュール51は、送信確率算出モジュール50から通知された送信確率と、自身で管理している予め設定されたタイムスロットの時間間隔の情報を用いて、自ノードが次のタイムスロットでデータ送信を許可するか否かを確率的に求める。その結果、送信を許可するタイムスロットにおける時間帯において、データ蓄積モジュール4に対して送信許可を通知する。
 ~処理~
 次に、図2及び図5、図6、図7、図8のフローチャートを参照して本実施の形態の全体の処理について詳細に説明する。
 図5は、送信権調整モジュール5における送信権決定処理のフローチャートである。本フローチャートを参照して本実施形態における送信権決定処理時の処理について説明する。
 ステップA1:
 送信権調整モジュール5における送信権決定処理では、送信確率算出モジュール50において、情報配信制御モジュール3から出力されるノード数の情報を参照する。情報配信制御モジュール3は、自ノードの隣接ノード情報、及び保有する共有コンテンツの情報を制御メッセージに格納し、この制御メッセージを他のノードと定期的に交換することで、他のノードが保有するコンテンツや隣接するノード情報を把握する。このような制御メッセージとして、非特許文献1に記載されているSummary Vector等の関連する手法を用いることを想定するため、具体的な説明は省略する。
 情報配信制御モジュール3は、上記のような手法を用いて、他ノードの隣接ノード情報を把握することで、接続しているネットワーク中に存在するノード数を把握し、その情報を送信権調整モジュール5に出力する。また、自ノードが無線ネットワークに接続した直後等、まだネットワーク中に存在するノード数を把握できていない場合には、予め設定可能な初期値を通知する。この初期値としては、例えば、本実施の形態の同時利用者数制御方法がサポートできうる最大のノード数である。これは、最大ノード数を用いることで、非常に多数のノードがネットワーク中に存在した場合でも、他のノードのデータ送信に影響を与えないよう、その状況に適した送信権を当該ノードに与えることでデータ通信を可能とするためである。
 送信確率算出モジュール50は、上述のようにして参照したネットワーク中のノード数と、予め設定されている同一時間にデータ送信を行う最大ノード数を用いて送信確率pを算出する。この確率算出方法としては、例えば、ネットワーク中のノード数Nと、予め設定されている同一時間にデータ送信を行う最大ノード数Nmを用いて、下記の式(1)を用いて算出し、送信権決定モジュール51へ出力する。
 p=Nm/N   (1)
 なお、送信確率pは式(1)にとらわれず、後に例示するような値を用いても良い。即ち、データ送信時にデータの衝突が発生しないような値であれば、送信確率pは何を用いてもよい。
 ステップA2:
 送信権決定モジュール51は、送信確率算出モジュール50から送信確率pを受け取るとそれを最新の送信確率として記憶する。また、送信権決定モジュール51は、予め設定されたタイムスロットの時間間隔Tsと現在時刻を管理しており、新たなタイムスロットに入る際に、送信確率算出モジュール50から受け取っている最新の送信確率pで次のタイムスロットにおける送信権を決定する。例えば、ネットワーク中のノード数N=100、予め設定されている同一時間にデータ送信を行う最大ノード数Nm=10とすると、p=10/100=1/10の確率で次のタイムスロットの送信権、つまり、データ送信を許可するか否かを決定する。送信権決定モジュール51は、その送信可否をデータ蓄積モジュール4に通知する。
 また、送信権決定モジュール51は、予め設定されたM個のタイムスロットにおける送信権を同時に決定し、そのタイムスロット識別子(これを、タイムスロットIDと呼ぶ)とタイムスロット開始時刻、および送信権の有無を管理しておき、各タイムスロットの開始時刻を判断して、送信可否をデータ蓄積モジュール4に通知しても良い。
ステップA3:
 ステップA2の処理が終了すると、情報配信制御モジュール3が出力しているネットワーク中のノード数Nに変化があるかを確認する。ノード数Nに変化があった場合(ステップA3のYes)、ステップA1の送信確率の算出を行い、次のタイムスロットに対する送信権決定処理(ステップA3)から、その送信確率を用いる。ノード数Nに変化が無かった場合(ステップA3のNo)、算出してある最新の送信確率を用いて、送信権決定処理(ステップA3)の処理を行う。以上のようにして、繰り返し送信権の決定を行う。
 次に、図6は、情報配信制御モジュール3におけるデータ送信処理、およびデータ蓄積モジュール4における情報配信制御モジュール3からのデータ受信処理のフローチャートである。本フローチャートを参照して本実施形態における情報配信制御モジュール3からのデータ送信処理時の処理について説明する。
 ステップB1:
 情報配信制御モジュール3は、他ノードから共有コンテンツの送信要求を示す制御メッセージ、あるいは、自ノードから他ノードへのコンテンツ送信、あるいは、他ノードへの制御メッセージを送信する要求を受け付ける。
 ステップB2:
 情報配信制御モジュール3は、データ送信要求があったコンテンツデータ、あるいは制御メッセージ(ここでは、これらをアプリケーションデータと呼ぶ)をデータ蓄積モジュール4に出力する。具体的には、アプリケーションデータは、予め設定されたサイズに分割してデータ蓄積モジュール4に出力される。このデータ単位をアプリケーションデータユニットと呼ぶ。
 ステップB3:
 アプリケーションデータユニットを受信したデータ分割モジュール40は、アプリケーションデータユニットを予め設定されたサイズのデータ単位に分割する。この分割されたデータ単位を、データブロックと定義する。
 ステップB4:
 データ分割モジュール40は、分割したデータブロックをデータブロック記憶モジュール41に記憶させ、情報配信制御モジュール3からのデータ送信処理を終了する。
 図7は、データ蓄積モジュール4におけるデータ送信処理のフローチャートである。本フローチャートを参照して本実施形態におけるデータ蓄積モジュール4からのデータ送信処理時の処理について説明する。
 ステップC1:
 データブロック記憶モジュール41に送信すべきデータブロックが存在しない状態で、データ分割モジュール40がデータブロック記憶モジュール41に新たにデータブロックを記憶させると、データ蓄積モジュール4におけるデータ送信処理を開始する。
 ステップC2:
 データブロック送信モジュール42は、送信権決定モジュール51からの送信可否を参照し、現在送信許可の状態、つまり、送信権を持っているかを確認する。現在、送信権を持っていない場合(ステップC2のNo)、送信権が与えられるまで待つ。現在、送信権を持っている場合(ステップC2のYes)、ステップC3の処理を行う。
 ステップC3:
 データブロック送信モジュール42は、データブロック記憶モジュール41に送信すべきデータブロックが存在するかを確認する。送信すべきデータブロックが存在する場合(ステップC3のYes)、ステップC4の処理を行う。一方、送信すべきデータブロックが存在しない場合(ステップC3のNo)、データ蓄積モジュール4からのデータ送信処理を終了する。
ステップC4:
 データブロック送信モジュール42は、データブロック記憶モジュール41からデータブロックを読み出し、読み出したデータブロックをネットワーク処理モジュール6に送信する。データブロックを受信したネットワーク処理モジュール6は、TCP、あるいはUDP等のトランスポート層におけるネットワーク処理、IP層におけるネットワーク処理、MAC層におけるネットワーク処理を行い、物理層(PHY)の処理に従って、無線LANによってデータが送信される。なお、ネットワーク処理モジュール6の処理は、一般的な物理層からトランスポート層におけるネットワーク処理であるため、詳細な説明は省略する。
 続いて、図8は、フレーム受信処理のフローチャートである。本フローチャートを参照して本実施形態における端末1のフレーム受信時の処理について説明する。
ステップD1:
 ネットワーク処理モジュール6の物理層(PHY)において、フレーム受信を検知する。
ステップD2:
 ネットワーク処理モジュール6は、MAC層、IP層、トランスポート層のネットワークプロトコルに従って、フレームの受信処理を行い、情報配信制御モジュール3へパケットを出力する。
ステップD3:
 情報配信制御モジュール3は、受信したパケットがコンテンツであれば、コンテンツ(アプリケーションデータ)として再構築する。また、制御メッセージであれば、当該制御メッセージに従った処理を実行する。
 以上、ネットワーク処理モジュール6における受信処理、および情報配信制御モジュール3における受信処理は、一般的なネットワーク装置におけるファイル受信等における受信処理を同じであるため、詳細な説明は省略する。また、情報配信制御モジュール3において制御メッセージを受信した場合、本実施の形態においては、制御メッセージとして、例えば非特許文献1に記載されているような関連する手法を用いることを想定しているため、こちらも詳細な説明は省略する。
 次に、本実施の形態の効果について説明する。
 本実施の形態では、各端末1が自身で独立に管理するタイムスロットに対して、自身で把握したネットワーク全体のノード数Nと予め設定されている同一時間にデータ送信を行う最大ノード数Nmを元に算出した送信確率を用いて送信権、つまり、当該タイムスロットの時間帯においてデータ送信を許可するか否かを決定する。この結果、ネットワーク全体でNノード存在する環境においても、同時にデータ送信を行うノード数が確率的にNmノードとなるよう制御することができる。
 これにより、多数の端末が集中するような無線通信過密環境において、MAC層におけるCSMA/CAで衝突が頻繁に発生し、スループットが低下するような場合においても、CSMA/CAでも効果的なデータ送信が可能なノード数Nmを設定しておくことで、無線通信過密環境におけるスループット低下の問題が解消され、効率的なデータ送信が可能となる。
 また、本実施の形態は、各ノードが独立に予め設定された時間間隔のタイムスロットを管理し、そのタイムスロットに従って送信可否を決定する。つまり、ネットワーク中の全ノードにおいて、クラスタ化や時刻同期を行う必要がないという利点がある。
 なお、上記では、ネットワーク中のノード数Nと、予め設定しておく同一時間にデータ送信を行う最大ノード数Nmを用いて、式1に示す計算方法により、調整基準値である送信確率pを算出した。
 しかし、本実施の形態において実現しようとしている事象は、独立な試行N回(ノード数N)、各試行における成功確率p(タイムスロットで送信権を得る確率p)の二項分布B(N、p)を用いることで、その成功回数(ネットワーク全体で送信権を得ているノード数)を近似できると考えられる。このため、これを利用し、同一時間にデータ送信を行うノード数がNmとなる確率αを設定し、同一時間にデータ送信を行うノード数が確率αでNmノード以下となる確率pを送信確率として求めて使用する方法も考えられる。この場合、確率変数X=k(k=0、1、・・・、N)となる確率は式(2)で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

 従って、下記の式(3)を満たす確率pを求めて用いることで、より効果的な制御が可能となると考えられる。なお、送信確率pは、式(3)を満たす確率pのうち、最大の値であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002

さらに、ポアソン分布や正規分布を用いて近似することも可能である。
 また、本実施の形態では、情報配信制御モジュール3は、ステップA1において、制御メッセージをネットワーク中の他のノードと交換して把握したネットワーク中に存在するノード数を常に出力するとしたが、把握しているネットワーク中に存在するノード数が変化した時にのみ送信確率算出モジュール50へ出力し、送信確率算出モジュール50は通知されたノード数を、送信確率算出処理を開始するトリガとしても扱い、通知されたノード数を用いて算出処理を開始しても良い。
 さらに、ネットワーク中に存在するノード数は頻繁に変化することから、予めノード数更新時間を定義し、情報配信制御モジュール3はノード数更新時間毎にその時に把握しているノード数を送信確率算出モジュール50に出力しても良い。この場合、送信確率算出モジュール50は、情報配信制御モジュール3からのノード数の通知をトリガとして送信確率算出処理を開始するが、通知されたノード数が前回通知されたノード数と変化していなければ、送信確率算出処理を行わず、既に算出している送信確率を利用する。
 さらに、本実施の形態では、ステップC2において、送信権決定モジュール51はデータブロック送信モジュール42に対して送信可否を出力し、データブロック送信モジュール42は出力された送信可否を参照してデータ送信を実行しているが、データブロック送信モジュール42は、送信すべきデータブロックが存在する際にデータブロック毎に送信権決定モジュール51に送信可否を問い合わせ、送信権決定モジュール51から返信された送信可否の結果に基づき、データブロックを送信しても良い。
 この際、送信権決定モジュール51は送信不可の場合に、データブロック送信モジュール42が次にいつ問い合わせすればよいかを判断できるよう次の問い合わせ時刻を送信可否と併せて返信する必要がある。次の問い合わせ時刻は、当該タイムスロットの終了時刻であり、送信権決定モジュール51がM個のタイムスロットにおける送信権を同時に決定してれば、次に送信権を得るタイムスロットの開始時刻である。もしM個全てのタイムスロットで送信が許可されていなければ、M個目のタイムスロットの終了時刻である。
 このように、送信権決定モジュール51からデータブロック送信モジュール42への送信可否の通知方法には様々な方法が考えられるが、送信確率算出モジュール50が算出した送信確率に従い、送信権決定モジュール51が管理するタイムスロット毎に送信可否を決定し、決定した送信可否に基づきデータブロック送信モジュール42がデータ送信を実行することが可能であれば、適宜変更することが可能である。
 第2の実施の形態
 ~構成~
 次に、発明を実施するための第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
 第2の実施の形態における無線通信システムの構成は第1の実施の形態における通信システムの構成と同様であるため、説明は省略する。
 図9は、第2の実施の形態における端末1の構成を示す図である。第2の実施の形態における端末1の構成は、第1の実施の形態における端末1におけるデータ蓄積モジュール4をデータ蓄積モジュール7に置き換えた構成であり、その他の構成は第1の実施の形態における端末1の構成と同様であるため、説明は省略する。
 データ蓄積モジュール7は、情報配信制御モジュール3から他の端末に向けて配信されるコンテンツデータや制御メッセージ等を蓄積し、送信権調整モジュール5からの指示に従い、蓄積しているデータをネットワーク処理モジュール6に出力する。この際、データ蓄積モジュール7は、第1の実施の形態におけるデータ蓄積モジュール4と異なり、例えば制御メッセージ等、優先して送信すべきデータと優先して送信しない通常のデータとを区別し、ネットワーク処理モジュール6に出力する。
 図10は、第2の実施の形態におけるデータ蓄積モジュール7の構成を示す図である。データ蓄積モジュール7は、第1の実施の形態におけるデータ蓄積モジュール4において、データ分割モジュール40、データブロック送信モジュール42をそれぞれデータ分割モジュール43、データブロック送信モジュール45に置き換え、優先データ記憶モジュール44を追加した構成である。それ以外の構成は第1の実施の形態におけるデータ蓄積モジュール4と同様であるため、ここでは説明を省略する。
 データ分割モジュール43は、情報配信制御モジュール3から入力されたアプリケーションデータ(配信コンテンツデータ)や制御メッセージに対し、予め設定された優先して送信すべきデータ種別に基づいて処理を行う。情報配信制御モジュール3から入力されたデータが優先して送信すべきデータであった場合、データ分割モジュール43は、入力されたデータを優先データ記憶モジュール44に記憶させる。一方、情報配信制御モジュール3から入力されたデータが優先して送信すべきデータでなかった場合、データ分割モジュール43は、入力されたデータを、予め設定されたサイズのデータブロックに分割し、先頭のデータブロックからデータブロック記憶モジュール41に記憶させる。
 優先データ記憶モジュール44は、メモリ等の記憶媒体によって構成され、データ分割モジュール43から受け取ったデータを記憶する。
 データブロック送信モジュール45は、優先データ記憶モジュール44に優先して送信すべきデータが存在すれば、優先データ記憶モジュール44が記憶したデータを1つずつ読み出し、ネットワークモジュール6に出力する。優先データ記憶モジュール44に送信すべきデータが記憶されていない場合、送信権調整モジュール5が許可した時間の間、データブロック記憶モジュール41が記憶したデータブロックを1つずつ読み出し、ネットワークモジュール6に出力する。なお、データブロック記憶モジュール41、あるいは優先データ記憶モジュール44から読み出す順序は、データブロック記憶モジュール41、あるいは優先データ記憶モジュール44が記憶した順序とする。
 ~処理~
 次に、図9、及び図11、図12のフローチャートを参照して本実施の形態の処理について詳細に説明する。なお、送信権調整モジュール5における送信権決定処理、フレーム受信処理については、それぞれ第1の実施の形態におけるステップA1からA3、ステップD1からD3と同様であるため、説明は省略する。
 図11は、情報配信制御モジュール3におけるデータ送信処理、およびデータ蓄積モジュール7における情報配信制御モジュール3からのデータ受信処理のフローチャートである。本フローチャートを参照して本実施形態における情報配信制御モジュール3からのデータ送信処理時の処理について説明する。なお、ステップB1からB4は第1の実施の形態におけるステップB1からB4と同様であるため説明は省略し、ここではステップB5、ステップB6の処理についてのみ説明する。
 ステップB5:
 情報配信制御モジュール3からのアプリケーションデータユニットを受信したデータ分割モジュール43は、受信したアプリケーションデータユニットが優先して送信すべきデータであるか否かを確認する。ここで、優先して送信すべきデータとしては、情報配信制御モジュール3が他のノードと定期的に交換する制御メッセージ等である。この際、情報配信制御モジュール3は、データ分割モジュール43へ出力するアプリケーションデータユニットに、制御メッセージやコンテンツデータといったデータ種別の情報をヘッダ情報として格納してデータ分割モジュール43に出力するものとし、データ分割モジュール43はアプリケーションデータユニットに格納されたデータ種別と予め設定された優先して送信すべきデータ種別を基に優先して送信すべきデータであるか否かを判断する。
 この結果、情報配信制御モジュール3から受信したアプリケーションデータユニットが優先して送信すべきデータである場合(ステップB5のYes)、ステップB6の処理を行う。情報配信制御モジュール3から受信したアプリケーションデータユニットが優先して送信すべきデータでない場合(ステップB5のNo)、ステップB3及びステップB4の処理を行う。
 ステップB6:
 優先して送信すべきアプリケーションデータユニットを受信したデータ分割モジュール43は、受信したアプリケーションデータユニットを優先データ記憶モジュール44に記憶させ、情報配信制御モジュール3からのデータ送信処理を終了する。
 図12は、データ蓄積モジュール7におけるデータ送信処理のフローチャートである。本フローチャートを参照して本実施形態におけるデータ蓄積モジュール7からのデータ送信処理時の処理について説明する。
 なお、ステップC1、C2は第1の実施の形態におけるステップC1、C2と同様であり、ステップC3はデータブロック記憶モジュール41に送信すべきデータブロックが存在する場合(ステップC3のYes)、第1の実施の形態におけるステップC4ではなく、ステップC6の処理を行うこと以外は第1の実施の形態のステップC3と同様であるため説明は省略し、ここではステップC5、ステップC6の処理についてのみ説明する。
 ステップC5:
 データブロック送信モジュール45は、優先データ記憶ブロック44に送信すべきデータが存在するかを確認する。送信すべきデータが存在する場合(ステップC5のYes)、ステップC6の処理を行う。一方、送信すべきデータが存在しない場合(ステップC5のNo)、ステップC2の処理を行う。
 ステップC6:
 データブロック送信モジュール45は、優先データ記憶ブロック44に送信すべきデータが存在する場合(ステップC5に続いて本ステップを処理する場合)、優先データ記憶モジュール44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処理モジュール6に送信する。また、データブロック記憶ブロック41に送信すべきデータが存在する場合(ステップC3に続いて本ステップを処理する場合)、データブロック記憶モジュール41からデータブロックを読み出し、読み出したデータブロックをネットワーク処理モジュール6に送信する。これらのデータを受信したネットワーク処理モジュール6は、第1の実施の形態における処理と同様に、トランスポート層、IP層、MAC層におけるネットワーク処理、物理層(PHY)の処理に従って、無線LANによってデータを送信する。
 次に、本実施の形態の効果について説明する。
 本実施の形態では、第1の実施の形態における効果に加えて、優先して送信すべきデータは各端末1が自身で独立に管理するタイムスロットに対する送信可否の制御とは独立して送信が可能となるという利点がある。優先して送信すべきデータとして、例えば制御メッセージを指定した場合には、制御メッセージが送信を許可されるまで待たされるようなことはなく、必要に応じて適宜送信することで、ネットワーク中の他のノードの情報を素早く把握することが可能となる。
 このような優先して送信すべきデータとしては、好ましくは、コンテンツデータと比較してもデータサイズが小さく、多数の端末が集中するような無線通信過密環境においても、MAC層におけるCSMA/CAによって衝突を軽減することが可能であると考えられるデータに対して設定する方が良い。
 なお、本実施の形態においては、ステップB6において優先して送信すべきアプリケーションデータユニットは、予め設定されたサイズのデータブロックへ分割せずに優先データ記憶モジュール44に記憶させたが、優先して送信しないアプリケーションデータユニットと同様、データブロックへ分割して優先データ記憶モジュール44に記憶させても良い。その際、優先データ記憶モジュール44からの読み出し、及びネットワーク処理モジュール6への出力も、優先して送信しないデータの送信と同様、データブロック単位となる。
 また、本実施の形態においても、式(3)を満たす送信確率pを用いた制御や、情報配信制御モジュール3における送信確率を算出するためのノード数の出力タイミング、送信権決定モジュール51とデータブロック送信モジュール45間の送信可否の通知方法等については、第1の実施の形態と同様、適宜変更することが可能である。
 第3の実施の形態
 ~構成~
 図13は、第3の実施の形態における無線通信システムの構成図である。本通信システムは、1台以上の無線通信機能を有する情報端末1と無線通信アクセスポイント2を備える。無線通信機能は、例えば無線LAN機能であり、無線通信アクセスポイント2を用いず、例えばWi-Fi Directと呼ばれる機能により、ある1台の情報端末1が無線通信アクセスポイント2の代わりとなり、この端末を介して複数の情報端末1同士が相互に通信可能としても良い。
 本実施の形態における情報端末1の構成は、第1の実施の形態、及び第2の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 ~処理~
 本実施の形態の処理についても第1の実施の形態、及び第2の実施の形態における処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 次に、本実施の形態の効果について説明する。
 本実施の形態では、情報端末1が例えば無線LANにおけるアドホックモードを用いて複数の情報端末1同士が相互に通信可能でない場合においても、無線通信アクセスポイント2を介して相互に通信することが可能であり、第1、第2の実施の形態における効果を提供できる点にある。
 以上説明したように、第1、第2、第3の形態によれば、多数の端末が集中する無線通信過密環境でも確実な情報配信が可能な無線LAN対応情報端末やそれを用いた情報配信システムといった用途に適用できる。また、無線LAN機能を有する情報端末に対して、無線通信過密環境においても確実な情報配信を実現可能とするための非一時的なコンピュータ可読媒体といった用途にも適用できる。
その他の実施の形態
 上述の実施形態で説明した通信制御方法は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの処理は、少なくとも1つのプロセッサ(e.g. マイクロプロセッサ、MPU、DSP(Digital Signal Processor))を含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、これらの送信信号処理又は受信信号処理に関するアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む1又は複数のプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータに供給すればよい。
 これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
 なお、上述した実施の形態は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
 さらに、上述した実施の形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
 例えば、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
 少なくとも1つ以上の複数の端末を備え、
 前記複数の端末のそれぞれは、
 接続している通信網中の端末数を取得する手段と、
 取得された数の端末のうち同時にデータ送信を行う端末数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求める手段と、
 前記調整基準値に基づいて、各端末において所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定手段と、
 前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信手段と、
を備える、無線通信システム。
(付記2)
 データ送信の前記許可に関わらずデータ送信する第2のデータ送信手段と、
 送信するデータ種別によりいずれかの前記第1又は第2のデータ送信手段を用いてデータ送信を行うかを決定する第2の決定手段と、をさらに備える、
付記1に記載の無線通信システム。
(付記3)
 前記調整基準値は、前記端末数に対する前記許容数の割合を示す送信確率である付記1又は2に記載の無線通信システム。
(付記4)
 前記第1の決定手段は、前記送信確率により特定される確率で、前記所定期間に自身に対してデータ送信を許可する付記3に記載の無線通信システム。
(付記5)
 前記第1の決定手段は、タイムスロット毎にデータ送信を許可するか否かを決定する付記1~4いずれかに記載の無線通信システム。
(付記6)
 前記端末それぞれがアクセスポイントを介して通信を行う、
付記1~5いずれかに記載の無線通信システム。
(付記7)
 接続している通信網中の通信装置の数を取得する手段と、
 取得された数の通信装置のうち同時にデータ送信を行う通信装置数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求める手段と、
 前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定手段と、
 前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信手段と、
を備える、通信装置。
(付記8)
 データ送信の前記許可に関わらずデータ送信する第2のデータ送信手段と、
 送信するデータ種別によりいずれかの前記第1又は第2のデータ送信手段を用いてデータ送信を行うかを決定する第2の決定手段と、
をさらに備える、付記7に記載の通信装置。
(付記9)
 前記調整基準値は、前記通信装置の数に対する前記許容数の割合を示す送信確率である付記7又は8に記載の通信装置。
(付記10)
 前記第1の決定手段は、前記送信確率により特定される確率で、前記所定期間に自身に対してデータ送信を許可する付記9に記載の通信装置。
(付記11)
 前記第1の決定手段は、タイムスロット毎にデータ送信を許可するか否かを決定する付記7~10いずれかに記載の通信装置。
(付記12)
 接続された無線通信網中の端末の数を取得するステップと、
 取得された数の端末のうち同時にデータ送信を行う端末数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求めるステップと、
 前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定ステップと、
前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信ステップと、
を備える、通信制御方法。
(付記13)
 データ送信の前記許可に関わらずデータ送信する第2のデータ送信ステップと、
 送信するデータ種別によりいずれかの前記第1又は第2のデータ送信ステップを実行してデータ送信を行うかを決定する第2の決定ステップと、
をさらに備える、付記12に記載の通信制御方法。
(付記14)
 前記調整基準値は、前記端末数に対する前記許容数の割合を示す送信確率である付記12又は13に記載の通信制御方法。
(付記15)
 前記第1の決定ステップは、前記送信確率により特定される確率で、前記所定期間に自身に対してデータ送信を許可する付記14に記載の通信制御方法。
(付記16)
 前記第1の決定ステップは、タイムスロット毎にデータ送信を許可するか否かを決定する付記12~15いずれかに記載の通信制御方法。
(付記17)
 接続された無線通信網中の通信装置の数を取得するステップと、
 取得された数の通信装置のうち同時にデータ送信を行う通信装置数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求めるステップと、
 前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定ステップと、
前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信ステップと、
を前記通信装置におけるコンピュータに対して実行させる非一時的なコンピュータ可読媒体。
(付記18)
 データ送信の前記許可に関わらずデータ送信する第2のデータ送信ステップと、
 送信するデータ種別によりいずれかの前記第1又は第2のデータ送信ステップを実行してデータ送信を行うかを決定する第2の決定ステップと、
を前記通信装置におけるコンピュータに対して実行させる付記17に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
(付記19)
 前記調整基準値は、前記端末数に対する前記許容数の割合を示す送信確率である付記17又は18に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
(付記20)
 前記第1の決定ステップは、前記送信確率により特定される確率で、前記所定期間に自身に対してデータ送信を許可する付記19に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
(付記21)
 前記第1の決定ステップは、タイムスロット毎にデータ送信を許可するか否かを決定する付記17~20いずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
 以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 この出願は、2013年2月27日に出願された日本出願特願2013-37163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 端末
2 無線アクセスポイント
3 情報配信制御モジュール
4 データ蓄積モジュール
5 送信権調整モジュール
6 ネットワーク処理モジュール
7 データ蓄積モジュール
40 データ分割モジュール
41 データブロック記憶モジュール
42 データブロック送信モジュール
43 データ分割モジュール
44 優先データ記憶モジュール
45 データブロック送信モジュール
50 送信確率算出モジュール
51 送信権決定モジュール

Claims (10)

  1.  少なくとも1つ以上の複数の端末を備え、
     前記複数の端末のそれぞれは、
     接続している通信網中の端末数を取得する手段と、
     取得された数の端末のうち同時にデータ送信を行う端末数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求める手段と、
     前記調整基準値に基づいて、各端末において所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定手段と、
     前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信手段と、
    を備える、無線通信システム。
  2.  データ送信の前記許可に関わらずデータ送信する第2のデータ送信手段と、
     送信するデータ種別によりいずれかの前記第1又は第2のデータ送信手段を用いてデータ送信を行うかを決定する第2の決定手段と、をさらに備える、
    請求項1に記載の無線通信システム。
  3.  前記調整基準値は、前記端末数に対する前記許容数の割合を示す送信確率である請求項1又は2に記載の無線通信システム。
  4.  前記第1の決定手段は、前記送信確率により特定される確率で、前記所定期間に自身に対してデータ送信を許可する請求項3に記載の無線通信システム。
  5.  前記第1の決定手段は、タイムスロット毎にデータ送信を許可するか否かを決定する請求項1~4いずれか1項に記載の無線通信システム。
  6.  前記端末それぞれがアクセスポイントを介して通信を行う、
    請求項1~5いずれか1項に記載の無線通信システム。
  7.  接続している通信網中の通信装置の数を取得する手段と、
     取得された数の通信装置のうち同時にデータ送信を行う通信装置数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求める手段と、
     前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定手段と、
     前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信手段と、
    を備える、通信装置。
  8.  データ送信の前記許可に関わらずデータ送信する第2のデータ送信手段と、
     送信するデータ種別によりいずれかの前記第1又は第2のデータ送信手段を用いてデータ送信を行うかを決定する第2の決定手段と、
    をさらに備える、請求項7に記載の通信装置。
  9.  接続された無線通信網中の端末の数を取得するステップと、
     取得された数の端末のうち同時にデータ送信を行う端末数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求めるステップと、
     前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定ステップと、
    前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信ステップと、
    を備える、通信制御方法。
  10.  接続された無線通信網中の通信装置の数を取得するステップと、
     取得された数の通信装置のうち同時にデータ送信を行う通信装置数を、予め設定された許容数以下に確率的に制限するための調整基準値を求めるステップと、
     前記調整基準値に基づいて、自身の送信装置について所定期間におけるデータ送信を許可するか否かを決定する第1の決定ステップと、
    前記許可された場合に前記所定期間にデータ送信する第1のデータ送信ステップと、
    を前記通信装置におけるコンピュータに対して実行させる非一時的なコンピュータ可読媒体。
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