WO2019189597A1 - サーバ、通信システム、通信方法及びプログラム - Google Patents

サーバ、通信システム、通信方法及びプログラム Download PDF

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WO2019189597A1
WO2019189597A1 PCT/JP2019/013644 JP2019013644W WO2019189597A1 WO 2019189597 A1 WO2019189597 A1 WO 2019189597A1 JP 2019013644 W JP2019013644 W JP 2019013644W WO 2019189597 A1 WO2019189597 A1 WO 2019189597A1
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長谷川　洋平
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日本電気株式会社
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Definitions

  • the present invention is based on the priority claim of Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2018-066604 (filed on March 29, 2018), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.
  • the present invention relates to a server, a communication system, a communication method, and a program.
  • LPWA Low Power Area Area
  • LOR LiRaWAN; Roller One
  • Wi-SUN Wireless Smart Utility Network
  • the power-saving wide area wireless communication mainly uses the 900 MHz band and achieves radio wave arrival in a wide area, and also realizes low power consumption operation by keeping transmission power low by having good communication sensitivity.
  • Patent Document 1 discloses a communication system that aggregates uplink confirmation responses to downlink multicast and broadcast.
  • Patent Document 2 discloses a wireless communication system that collects packets, and
  • Patent Document 3 discloses a wireless communication system that performs channel aggregation.
  • Patent Document 4 discloses a technique in which a base station returns confirmation responses to a plurality of terminals, and stores and transmits a plurality of confirmation responses in one frame.
  • the use of power-saving wide-area wireless communication is expanding.
  • the frequency band to be used is severely limited, and the communication speed is about several hundred bps (bits per second) to several kilobps. Can only be obtained.
  • radio waves is regulated by law in power-saving wide area wireless communications.
  • the carrier sense time is less than 5 ms
  • the total transmission time per hour is required to be 360 seconds or less.
  • stricter restrictions are imposed than the above restrictions.
  • gateways that are wirelessly connected to smart meters and the like take various measures.
  • a gateway that accommodates a plurality of smart meters collects data from these smart meters and responds such as deferring transmission of acknowledgments (ACK; ACKnowledgement) for the data transmitted from the smart meters.
  • ACK acknowledgments
  • an ACK packet (ACK frame) transmitted to a smart meter or the like may disappear.
  • a terminal that supports power-saving wide area wireless communication transitions to an idle state when a data frame is transmitted, and suppresses power consumption.
  • the terminal shifts to a reception waiting state and makes an ACK frame receivable. If the ACK frame cannot be received during the predetermined period, the terminal transitions to the idle state again. After that, the terminal transitions to the reception waiting state again after a predetermined period of time, and makes the ACK frame ready for reception.
  • the terminal opens two reception slots and receives an ACK frame in one of the reception slots. If the terminal cannot receive the ACK frame in one of the two reception slots, the terminal performs data retransmission processing or the like.
  • FIG. 20 is a diagram showing an outline of data transfer in LoRaWAN Class A by two terminals. As shown in FIG. 20, each terminal opens two reception slots for data transmission from each of the two terminals. At that time, the wireless transmission of each of the two terminals and the gateway is avoided by carrier sense, and is controlled so that the transmission times do not overlap.
  • the gateway transmits an ACK frame so that ACK frames for other terminals do not collide while the reception slot of each terminal is open. Therefore, depending on the number of terminals and the communication status, the gateway may not be able to transmit an ACK frame during the reception slot opened by each terminal.
  • the gateway may not be able to transmit an ACK frame within a predetermined period. In that case, the gateway accumulates the ACK frame that could not be transmitted to the internal buffer. However, if an amount of ACK frames (ACK frames waiting for transmission) that cannot be stored in the gateway is accumulated, data originally transmitted to the smart meter is lost.
  • Patent Document 1 discloses collecting uplink acknowledgments (ACK), but the problem in power-saving wide-area wireless communication is downlink data transmission (ACK transmission) in which reception standby time is limited. That is the case.
  • the main object of the present invention is to provide a server, a communication system, a communication method, and a program that contribute to efficient transmission of ACK frames in power-saving wide area wireless communication.
  • an acknowledgment is transmitted in response to data transmission from each of the first and second terminals among a plurality of terminals, and the reception slots of the first and second terminals.
  • the first and second terminals are controlled so that the timing of opening the first and second terminals is substantially the same, and the first and second terminals are opened while both the first and second terminals open the reception slot.
  • a server is provided that transmits an aggregate confirmation response common to other terminals.
  • a plurality of terminals and a server that transmits an acknowledgment response to data transmission from each of the first and second terminals among the plurality of terminals
  • the server controls the first and second terminals so that the opening timings of the reception slots of the first and second terminals are substantially the same, and both the first and second terminals
  • a communication system is provided that transmits a common confirmation response to the first and second terminals while opening a receiving slot.
  • the first and second terminals are controlled so that the timing for opening the reception slot is substantially the same, and the first and second terminals are opened while the first and second terminals are both opening the reception slot.
  • a communication method is provided for transmitting a common confirmation response to a second terminal.
  • a computer mounted on a server that transmits an acknowledgment response to data transmission from each of the first and second terminals among a plurality of terminals,
  • the process of controlling the first and second terminals and the first and second terminals both open reception slots so that the timing of opening the reception slots of the second terminal is substantially the same.
  • a program for executing a process of transmitting an aggregation confirmation response common to the first and second terminals can be recorded on a computer-readable storage medium.
  • the storage medium may be non-transient such as a semiconductor memory, a hard disk, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like.
  • the present invention can also be embodied as a computer program product.
  • a server a communication system, a communication method, and a program that contribute to efficient transmission of ACK frames in power-saving wide area wireless communication.
  • connection lines between the blocks in each drawing include both bidirectional and unidirectional directions.
  • the unidirectional arrow schematically shows the main signal (data) flow and does not exclude bidirectionality.
  • an input port and an output port exist at each of an input end and an output end of each connection line, although they are not explicitly shown. The same applies to the input / output interface.
  • the server 100 (refer FIG. 1) which concerns on one Embodiment transmits a confirmation response with respect to the data transmission from each of the 1st and 2nd terminal among several terminals.
  • the server 100 controls the first and second terminals so that the opening timings of the reception slots of the first and second terminals are substantially the same.
  • the server 100 transmits an aggregation confirmation response common to the first and second terminals while both the first and second terminals open reception slots.
  • the server 100 When the server 100 sends back an acknowledgment indicating that data has been received from the first and second terminals, the server 100 adjusts so that the timing at which the terminal 10 enters the reception waiting state is substantially the same timing. Then, the server 100 aggregates confirmation responses for the first and second terminals, and transmits the aggregated confirmation responses to the terminals. As described above, the server 100 aggregates the confirmation responses transmitted to a plurality of terminals, and notifies each terminal of the aggregated confirmation responses by one transmission. As a result, the total amount of frames transmitted from the server 100 to the terminal is reduced, and ACK frames can be efficiently transmitted in wireless communication, particularly in power-saving wide area wireless communication.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of the communication system according to the first embodiment.
  • the communication system according to the first embodiment includes terminals 10-1 to 10-4, gateways 20-1 and 20-2, a network server 30, and application servers 40-1 and 40. -2.
  • terminal 10 when there is no particular reason to distinguish the terminals 10-1 to 10-4, they are simply expressed as “terminal 10”. Similarly, other configurations are represented by the numbers on the left side of the hyphen as a representative.
  • the terminal 10 collects data from the sensor and transmits a data frame including a terminal ID (Identifier) for identifying the own device and the sensor data to the gateway 20.
  • a terminal ID Identifier
  • the gateway 20 that provides wireless connection to the terminal 10 receives the data frame transmitted by the terminal 10 and transmits a data packet including the data frame to the network server 30.
  • the network server 30 receives the data packet transmitted by the gateway 20.
  • the network server 30 refers to the sensor data and the like stored in the data packet, and transfers the data packet to the application server 40 corresponding to the terminal 10 that transmitted the sensor data.
  • Application server 40 receives a data packet transmitted from network server 30 and implements an IoT (Internet of Things) service.
  • IoT Internet of Things
  • data collected by the application server 40 for example, data such as weather observation data, road congestion, electricity / gas / water usage, etc. are assumed.
  • the application server 40 When the application server 40 can normally receive the data packet, the application server 40 generates an ACK packet including the terminal ID of the terminal 10 that has transmitted the sensor data and the ACK data for the terminal 10, and transmits the ACK packet to the network server 30.
  • the network server 30 receives the ACK packet and transfers the ACK packet toward the gateway 20 connected to the terminal 10 that has transmitted the data packet.
  • the gateway 20 receives the ACK packet and transmits an ACK frame for data transmission from the terminal 10.
  • the gateway 20 and the application server 40 may be one, or three or more.
  • a plurality of gateways 20 may receive data from one terminal 10.
  • the gateway 20 and the network server 30 may be installed in the same domain, or may be connected via a wide area network such as the Internet.
  • the application server 40 generates an acknowledgment (ACK) for data transmission from the terminal 10 and the network server 30 transfers an ACK packet to the gateway will be described.
  • the network server 30 may generate a confirmation response to the data transmission from the terminal 10. That is, if the terminal 10 is a transmission terminal (transmission node) for sensor data or the like, the network server 30 is a reception terminal (reception node, reception server).
  • the terminal 10 collects sensor data and periodically transmits a data frame including the sensor data to the gateway 20.
  • the terminal 10 transmits a data frame having a structure as shown in FIG.
  • the data frame transmitted by the terminal 10 includes a terminal ID and a packet number assigned to the terminal 10 and a payload storing sensor data.
  • the terminal 10 transmits a data frame as shown in FIG. 3A to the gateway 20 at a predetermined interval (for example, every 10 minutes) (see FIG. 4A).
  • the terminal 10 transitions to an idle state (sleep state) when transmitting a data frame. After that, the terminal 10 returns from the idle state when a predetermined period elapses, and transitions to a state where the ACK frame from the gateway 20 can be received (a reception waiting state). Specifically, as shown in FIG. 4B, the terminal 10 is in an idle state until a predetermined period (RD1; Receive Delay 1) elapses from the transmission end time T11 of the data frame, and is in a reception waiting state at time T12. Transition to.
  • RD1 Receive Delay 1
  • the terminal 10 can receive the ACK frame from the gateway 20 for a predetermined period (RW; Receive Window) after returning to the reception waiting state.
  • RW Receive Window
  • the terminal 10 can receive the ACK frame (ACK data from the application server 40) during this time, the frame 10 is completed assuming that the previously transmitted data frame has been normally received by the application server 40.
  • the terminal 10 transitions to the idle state again.
  • the terminal 10 is in an idle state until a predetermined period (RD2; Receive Delay 2) elapses from the time T11 when the data frame is transmitted first, and returns to the reception waiting state at the time T13 (see FIG. 4B).
  • the terminal 10 can receive the ACK frame from the gateway 20 for a predetermined period (RW; Receive Window) after returning to the normal operation.
  • the ACK frame transmitted from the gateway 20 to the terminal 10 is denoted as “RX”.
  • the terminal 10 If the terminal 10 is able to receive the ACK frame, the frame transmission process is completed assuming that the previously transmitted frame is normally received by the application server 40. On the other hand, if the ACK frame cannot be received during the period, the terminal 10 performs a data frame retransmission process or the like.
  • the terminal 10 provides two reception slots for one transmission slot (one data transmission), and receives an ACK frame from the gateway 20.
  • the terminal 10 receives an ACK frame as shown in FIG.
  • the terminal 10 determines whether or not the data transmission from the own apparatus has been normally processed based on the terminal ID of the ACK frame and the ACK data.
  • the network server 30 can also include an instruction or data for the terminal 10 in the ACK packet acquired from the application server 40. Specifically, the network server 30 may add the instruction content and the like to the ACK data shown in FIG.
  • the predetermined period RD1 from when the terminal 10 transmits a data frame to when the first reception slot is opened is referred to as “first return period” or simply “RD1”.
  • a predetermined period RD2 from when the terminal 10 transmits a data frame to when the second reception slot is opened is referred to as a “second return period” or simply “RD2”.
  • the first reception slot (first reception slot) is denoted as RX1
  • the second reception slot (second reception slot) is denoted as RX2.
  • the network server 30 designates the first restoration period and the second restoration period to the terminal 10 that has transmitted the data frame, and instructs the terminal 10 to open the reception slot after the designated period has elapsed.
  • the data frame format and transmission interval (transmission interval) sent from the terminal 10 to the gateway 20 are as described with reference to FIGS.
  • the terminal 10 prepares for ACK frame transmission from the gateway 20 based on the two return times (RD1, RD2) instructed from the network server 30. Specifically, since the first return period (RD1) and the second return period (RD2) shown in FIG. 5 are instructed from the network server 30, the return from the idle state and the reception of the ACK frame are performed according to the instructions.
  • the network server 30 determines two return periods (RD1, RD2) in each terminal 10 so that the timings at which the plurality of terminals 10 open the reception slots are substantially the same time. For example, referring to FIG. 5, each of terminals 10-1 to 10-3 transmits a data frame at a different time. In this case, if there is no instruction for the return period from the network server 30 to the terminal 10, each terminal 10 opens a reception slot after a predetermined return period has elapsed.
  • the terminal 10 that has received the instruction from the network server 30 opens a reception slot in accordance with the instruction from the network server 30.
  • the network server 30 instructs each terminal 10 for two return periods (RD1, RD2) so that the terminals 10-1 to 10-3 open reception slots at the same timing.
  • RD1, RD2 return periods
  • the network server 30 generates an aggregated ACK packet in which the ACK packets transmitted from the application server 40 toward the plurality of terminals 10 connected to the gateway 20 are combined into one.
  • the aggregated ACK packet includes ACK data for each terminal 10 and an aggregated ACKID that changes to “terminal ID”. For example, in the example of FIG. 5, an aggregated ACK packet as shown in FIG. 6A is generated.
  • the network server 30 transmits the aggregated ACK packet to the gateway 20 (the gateway 20 to which the plurality of terminals 10 are connected).
  • the gateway 20 removes the IP (Internet protocol) header of the aggregate ACK packet and transmits the aggregate ACK frame to the terminal 10. More specifically, the gateway 20 transmits an aggregated ACK frame (see FIG. 6B) for data transmission from the plurality of terminals 10 to the terminal 10 in reception slots that are simultaneously open.
  • Each terminal 10 receives the aggregated ACK frame and determines whether the aggregated ACK frame is an acknowledgment (ACK) addressed to itself. Each terminal 10 determines that the data frame transmitted earlier is normally received if the confirmation response is directed to its own device. Each terminal 10 discards the acquired aggregated ACK frame unless it is a confirmation response for its own device.
  • ACK acknowledgment
  • the gateway 20 does not transmit the aggregate ACK packet (aggregate ACK frame) to the terminal 10 that has never instructed the return period (RD1, RD2), and the normal state shown in FIG. An ACK frame is transmitted. At that time, the gateway 20 can notify the terminal 10 of the return period.
  • the communication system includes the plurality of terminals 10 and the network server 30, and the network server 30 includes each of the first and second terminals among the plurality of terminals 10.
  • An acknowledgment is sent in response to data transmission from.
  • the network server 30 controls the first and second terminals so that the opening timings of the reception slots of the first and second terminals are substantially the same.
  • the network server 30 transmits an aggregation confirmation response (aggregation ACK packet) common to the first and second terminals while both the first and second terminals open reception slots.
  • aggregation confirmation response aggregation ACK packet
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a processing configuration (processing module) of the terminal 10.
  • the terminal 10 includes an application processing unit 201 and a wireless communication processing unit 202.
  • Application processing unit 201 delivers data acquired from a sensor or the like built in terminal 10 (or connected to terminal 10) to wireless communication processing unit 202.
  • the wireless communication processing unit 202 stores the sensor data in a data frame and transmits it to the gateway 20. In addition, the wireless communication processing unit 202 receives an ACK packet for data transmission from the network server 30 via the gateway 20.
  • the wireless communication processing unit 202 includes a transmission unit 211, a reception unit 212, and a frame processing unit 213.
  • the transmission unit 211 generates and transmits a data frame to be transmitted to the gateway 20 from the sensor data acquired from the application processing unit 201. At that time, the transmission unit 211 generates a frame including a terminal ID and a packet number as shown in FIG. In the first embodiment, both the terminal ID and the packet number size are 8 bits.
  • the terminal 10 transitions to the idle state until a predetermined period (RD1, RD2) elapses after transmission of the data frame.
  • RD1, RD2 a predetermined period
  • the terminal 10 transitions to an ACK frame reception waiting state (opens a reception slot).
  • the receiving unit 212 receives an ACK frame transmitted from the gateway 20 in the reception waiting state.
  • the receiving unit 212 delivers the received ACK frame to the frame processing unit 213.
  • the frame processing unit 213 confirms the received ACK frame and determines whether or not the ACK frame is for its own device.
  • the frame processing unit 213 compares the terminal ID of the acquired ACK frame with the terminal ID of the own apparatus and performs the above determination.
  • the frame processing unit 213 performs a predetermined logical operation on the aggregated ACKID and performs the above determination.
  • the predetermined logical operation by the frame processing unit 213 is related to the generation of the aggregate ACKID, and will be described later together with the generation of the aggregate ACKID.
  • the frame processing unit 213 delivers the acquired ACK frame to the application processing unit 201 if the acquired ACK frame is for the device itself.
  • the receiving unit 212 stores the instructed return period.
  • the receiving unit 212 opens according to a return period in which a reception slot corresponding to a data frame transmission that will occur in the future is acquired.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a processing configuration (processing module) of the gateway 20.
  • the gateway 20 includes a wireless communication processing unit 301, a communication processing unit 302, and a network processing unit 303.
  • the wireless communication processing unit 301 controls wireless communication with the terminal 10.
  • the wireless communication processing unit 301 receives a data frame from the terminal 10 and delivers the received data frame to the network processing unit 303.
  • the wireless communication processing unit 301 generates an ACK frame from the ACK packet acquired from the network processing unit 303 and transmits it to the terminal 10.
  • the communication processing unit 302 controls communication with the network server 30.
  • the communication processing unit 302 stores the data from the network processing unit 303 in a data packet and transmits it to the network server 30.
  • the communication processing unit 302 receives the ACK packet from the network server 30 and passes it to the network processing unit 303.
  • the network processing unit 303 controls data transfer between the wireless communication processing unit 301 and the communication processing unit 302.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a processing configuration (processing module) of the network server 30.
  • the network server 30 includes a first communication processing unit 401, a second communication processing unit 402, and a network processing unit 403.
  • the first communication processing unit 401 transmits / receives a packet to / from the gateway 20.
  • the second communication processing unit 402 transmits / receives a packet to / from the application server 40.
  • the network processing unit 403 controls data transfer between the first communication processing unit 401 and the second communication processing unit 402.
  • the first communication processing unit 401 includes a transmission unit 411, a reception unit 412, a terminal management unit 413, an aggregate data processing unit 414, and a storage unit 415. Is done.
  • the storage unit 415 holds various tables (table information). Information stored in the storage unit 415 includes detailed information (terminal management table) regarding the terminal 10 and information (packet table) regarding the received packet.
  • the terminal management table includes information regarding the terminal ID of each terminal 10, the data transmission interval of each terminal 10, the return period (RD1, RD2) of each terminal 10, and the like.
  • the terminal ID and the transmission interval are input to the network server 30 in advance by a system administrator or the like. Further, when the network server 30 has never instructed the terminal 10 for the return period (RD1, RD2), an initial value (default value) is set in the field.
  • the packet table stores details of data packets acquired via the gateway 20.
  • the packet table includes information regarding the terminal ID of the terminal that transmitted the data packet (data frame), the packet number described in the data packet, the time when the data packet was received, and the like.
  • the transmission unit 411 transmits a data packet and an ACK packet.
  • the receiving unit 412 receives a data packet and an ACK packet.
  • the receiving unit 412 When receiving the data packet from the gateway 20, the receiving unit 412 confirms the content of the acquired data packet and updates the packet table in the storage unit 415.
  • the transmission unit 411 When the transmission unit 411 transmits an ACK packet (including an aggregated ACK packet) corresponding to the data packet registered in the packet table, the transmission unit 411 deletes the entry of the data packet from the packet table.
  • the aggregate ACKID is calculated using the terminal ID and the packet number described in the packet table.
  • the receiving unit 412 may calculate an aggregate ACKID when adding an entry to the packet table and store the aggregated ACKID in the table.
  • the terminal management unit 413 controls the return time (RD1, RD2) of each terminal 10 so that the reception slots of the plurality of terminals 10 are opened at the same timing.
  • the transmission unit 411 is designed to transmit an ACK packet to the gateway 20 at an arbitrary timing.
  • the timing at which the transmission unit 411 transmits the ACK packet can be set at an arbitrary time interval by the clock of the network server 30. Specifically, the transmission unit 411 transmits an ACK packet periodically (for example, every several seconds).
  • the terminal management unit 413 determines a return time (RD1, RD2) to be set for each terminal 10 so that each terminal 10 can receive the ACK packet periodically transmitted.
  • the terminal management unit 413 can predict the time at which the terminal 10 will transmit data from the data transmission interval of each terminal 10 and information on the reception time of the data packet.
  • the terminal management unit 413 determines that the two return periods (RD1, RD1, RD1,. RD2) is determined.
  • the terminal management unit 413 subtracts the predicted data transmission time from the transmission timing time that arrives immediately after the transmission time at which the terminal 10 is predicted to transmit data next, and obtains the obtained result.
  • One return period (RD1) is assumed.
  • the terminal management unit 413 subtracts the predicted data transmission time from the time of the next transmission timing immediately after the transmission time at which the terminal 10 is predicted to transmit data next, and obtains the obtained result as the second It is a return period.
  • the difference (T32 ⁇ T31) between the transmission time T31 predicted from the transmission time T32 that comes immediately after the time T31 predicted to be transmitted by the terminal 10 is the first return period (RD1). .
  • the difference (T33 ⁇ T31) between the transmission time T31 predicted from the next transmission time T33 immediately after the time T31 predicted to be transmitted by the terminal 10 is the second return period.
  • the terminal management unit 413 notifies the terminal 10 of the first and second return periods calculated in this way. Note that the terminal management unit 413 adds the first and second return periods to the ACK data acquired from the application server 40 and notifies the terminal 10 via the gateway 20.
  • the terminal 10 before receiving the notification does not open the reception slot at the timing at which the transmission unit 411 periodically transmits, the ACK data at the timing determined by various power-saving wide area wireless communication standards.
  • An ACK packet including is transmitted.
  • the terminal management unit 413 may notify the terminal 10 of the return period using a control packet (original command) negotiated with the terminal 10 in advance.
  • the terminal management unit 413 determines the time at which each terminal 10 opens the reception slot based on the data transmission interval by the terminal 10. More specifically, the terminal management unit 413 predicts the next time when the terminal 10 transmits data based on the time when the terminal 10 transmits data and the data transmission interval. Thereafter, the terminal management unit 413 determines the time at which the terminal 10 opens the reception slot based on the predicted transmission time and the transmission time scheduled to transmit the aggregated ACK packet.
  • the aggregate data processing unit 414 performs processing related to the aggregate ACK packet to be transmitted to the gateway 20.
  • the aggregate data processing unit 414 aggregates the ACK packets addressed to the plurality of terminals 10 from the network processing unit 403 into one packet and transmits it to the gateway 20.
  • the aggregate data processing unit 414 concatenates ACK data for each terminal 10 to generate a data portion of the aggregate ACK packet.
  • the aggregate data processing unit 414 refers to the packet table in the storage unit 415 and identifies a data packet corresponding to the ACK packet received from the application server 40. Specifically, the aggregate data processing unit 414 searches the packet table for an entry that matches the terminal ID included in the received ACK packet, and identifies the data packet.
  • the aggregated data processing unit 414 uses the terminal ID of the terminal 10 and the packet number of the identified data packet to generate an aggregated ACKID to be stored in the aggregated ACK packet. For example, the aggregate data processing unit 414 concatenates the lower 3 bits of the terminal ID and the lower 5 bits of the packet number, and generates an aggregate ID corresponding to one terminal 10.
  • the aggregation ID is expressed by the following equation (1).
  • FIG. 11 shows an example of the relationship between the terminal ID, packet number, and aggregation ID transmitted from each terminal 10.
  • the aggregate data processing unit 414 generates aggregate IDs (a 0 , a 1 ,..., A n ⁇ 1 ) of all packets received up to the next scheduled transmission time. Furthermore, the aggregate data processing unit 414 calculates the sum (logical sum) of the generated aggregate IDs, and sets the obtained result as the aggregate ACKID.
  • the aggregate ACKID is obtained by the following equation (2). [Formula 2]
  • the aggregate data processing unit 414 generates an aggregate ACK packet as shown in FIG.
  • the generation of the aggregate ACKID and the aggregate ACK packet is an example, and the aggregate ACK packet can be generated by various methods. For example, the bit width may be expanded to reduce the false detection rate of data delivery confirmation. Alternatively, an aggregated ACK packet using a Bloom filter may be created.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a processing configuration (processing module) of the application server 40.
  • the application server 40 includes a communication processing unit 501 and an application processing unit 502.
  • the communication processing unit 501 transmits / receives data to / from the network server 30.
  • the application processing unit 502 transmits and receives packets to and from the network server 30.
  • the application processing unit 502 receives data from the communication processing unit 501 and executes aggregation processing and the like regarding the data. Thereafter, the application processing unit 502 returns an ACK packet for confirming reception of data to the terminal 10.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the network server 30 according to the first embodiment.
  • the network server 30 has the configuration illustrated in FIG.
  • the network server 30 includes a CPU (Central Processing Unit) 31, a memory 32, an input / output interface 33, a NIC (Network Interface Card) 34 that is a communication interface, and the like that are connected to each other via an internal bus.
  • a CPU Central Processing Unit
  • memory 32 volatile and non-volatile memory
  • NIC Network Interface Card
  • the configuration shown in FIG. 13 is not intended to limit the hardware configuration of the network server 30.
  • the network server 30 may include hardware not shown.
  • the number of CPUs and the like included in the network server 30 is not limited to the example illustrated in FIG. 13.
  • a plurality of CPUs 31 may be included in the network server 30.
  • the memory 32 is a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an auxiliary storage device (such as a hard disk), or the like.
  • the input / output interface 33 is an interface of an input / output device (not shown).
  • Examples of the input / output device include a display device and an operation device.
  • the display device is, for example, a liquid crystal display.
  • the operation device is, for example, a keyboard or a mouse.
  • the function of the network server 30 is realized by the processing module described above.
  • the processing module is realized, for example, when the CPU 31 executes a program stored in the memory 32.
  • the program can be downloaded through a network or updated using a storage medium storing the program.
  • the processing module may be realized by a semiconductor chip. That is, the function performed by the processing module may be realized by some kind of hardware or software executed using the hardware.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the terminal 10 according to the first embodiment.
  • the terminal 10 includes a wireless signal transmission / reception circuit 14.
  • the wireless signal transmission / reception circuit 14 is connected to an antenna (not shown) and realizes wireless communication with the gateway 20.
  • the CPU 11, the memory 12, and the input / output interface 13 can be the same as those described with reference to FIG.
  • the function of the terminal 10 is also realized by the CPU 11 executing a program stored in the memory 12.
  • the hardware configuration of the gateway 20 and the application server 40 can be the same as that of the network server 30, the terminal 10, and the like.
  • FIG. 15 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of the communication system according to the first embodiment.
  • the operation shown in FIG. 15 assumes that there is no ACK packet waiting for transmission in the network server 30. Also, the operation shown in FIG. 15 shows a case where the notification of the return period (RD1, RD2) has been completed for each terminal 10 and a packet has been received from this state.
  • RD1, RD2 the notification of the return period
  • step S01 the terminal 10 transmits a data frame.
  • n packets are transmitted from the terminal 10.
  • the terminal 10 that has transmitted the data frame transitions to the idle state.
  • the network server 30 receives the data packet and updates the packet table (step S02). At that time, the network server 30 may calculate an aggregation ID (a 0 , a 1 ,..., A n ⁇ 1 ) of each packet and store it in the storage unit 415.
  • step S03 when a predetermined transmission time (scheduled transmission time) arrives, the network server 30 calculates an aggregate ACKID from the aggregate ID of each packet.
  • step S04 the network server 30 generates an aggregated ACK packet including the calculated aggregated ACKID and transmits it to the terminal 10 via the gateway 20.
  • each terminal 10 returns from the idle state and waits for the arrival of the aggregated ACK frame (opens the first reception slot; step S05).
  • step S06 the network server 30 transmits the aggregated ACK packet at the next transmission timing.
  • the terminal 10 that has not received the ACK frame in step S05 transitions to the idle state, returns from the idle state at the timing of step S06, and waits for the arrival of the aggregated ACK frame (opens the second reception slot; Step S07).
  • step S05 or step S07 when the terminal 10 receives the aggregate packet, the terminal 10 determines whether or not the aggregate ACK frame includes an ACK for the own device (confirmation of the aggregate frame; step S08).
  • the frame processing unit 213 of the terminal 10 calculates a logical product C of the aggregated ID generated from the aggregated ACKID included in the aggregated ACK packet and the terminal ID and packet number set in the data frame transmitted by the terminal 10 (Formula (3) below) reference).
  • A is an aggregate ACKID
  • a m is a positive integer, the same applies hereinafter
  • the aggregated ACK packet (aggregation confirmation response) includes information (aggregated ACKID) that can identify the terminal 10 that is the destination of the stored data. Further, the aggregate ACKID is generated from the terminal ID and the packet number, and by executing Expression (3), the aggregate ID composed of the terminal ID and the packet number of the own apparatus can be extracted. That is, the aggregated ACK packet includes information that can extract the destination (terminal ID) of the stored data and the data number (packet number) for specifying the transmitted data.
  • the terminal 10 determines that the previously transmitted data frame cannot be correctly received by the application server 40 or the like. In this case, the terminal 10 takes measures such as including missing data (sensor data) in the frame data to be transmitted next time.
  • the terminal 10 waits for reception. Adjust the timing to enter the state. More specifically, the network server 30 controls each terminal 10 so that the timings for opening reception slots by the plurality of terminals 10 are aligned.
  • the network server 30 aggregates the ACK packets for each terminal 10 and transmits the aggregated ACK packets to the terminal 10 via the gateway 20 in the reception slot opened at each terminal 10 at the same time.
  • Each terminal 10 receives the aggregated ACK frame aggregated from the gateway 20 and extracts ACK for the own device. If the terminal 10 can extract the ACK for the own device, the terminal 10 determines that the previously transmitted data has been correctly received by the application server 40.
  • the aggregated ACK frame is transmitted from the gateway 20 to the terminal 10, the total amount of frames transmitted from the gateway 20 to the terminal 10 is reduced. Further, since each terminal 10 can determine that the data frame has arrived at the application server 40, it is possible to determine the necessity of retransmission and to realize high reliability of communication.
  • a frame aggregation method for wireless communication has been proposed.
  • a Wi-Fi (Wireless Fidelity) frame aggregation method a plurality of frames are combined into one frame at a Wi-Fi access point. Send to the terminal.
  • these methods can be applied only to transmission from a wireless gateway to one terminal.
  • the simultaneous distribution technique cannot be applied in many cases.
  • neither broadcast communication nor multicast communication can be applied.
  • the acknowledgments are aggregated by grouping the terminals 10 instead of the aggregated ACKID described in the first embodiment.
  • virtual grouping of a plurality of terminals 10 such as a virtual network group and a multicast group is used.
  • the terminals 10-1 to 10-4 are grouped as shown in FIG. Referring to FIG. 16, ⁇ indicates that it belongs to each group, and X indicates that it does not belong to each group.
  • the aggregated data processing unit 414 transmits the aggregated ACK packet with the group determined according to the combination of the terminals 10 to which the aggregated ACK packet is transmitted as the destination. More specifically, the aggregate data processing unit 414 selects a group according to the combination of the terminals 10 that transmit the ACK packet, and transmits the ACK packet including the group ID determined for each group. For example, referring to FIG. 16, when transmitting an ACK packet to terminals 10-3 and 10-4 at the same transmission timing, group 1 (G1) is selected and the group ID of the group 1 is ACKed. Set to packet.
  • Each terminal 10 has information on a group ID corresponding to the group to which the own device belongs, and the data frame is normally received depending on whether or not the group ID of the group to which the own device belongs is included in the ACK frame. It is determined whether or not. That is, the wireless communication processing unit 202 of the terminal 10 has a function of identifying a virtual network group or a multicast group. Further, the application processing unit 201 of the terminal 10 has a function of specifying data that has reached the application server 40 or the network server 30 based on the received ACK.
  • the network server 30 selects a group according to the combination of the terminals 10 that are transmission destinations of the acknowledgment (ACK), and transmits ACK to the determined group.
  • the confirmation response determination process by the terminal 10 can be simplified, and even in such a simplified process, communication in which confirmation responses (ACK) are aggregated can be implemented.
  • the network server 30 can also function as the application server 40.
  • FIG. 5 illustrates the case where the first reception slot (RX1) and the second reception slot (RX2) of each terminal 10 are aligned, but the reception slots of each terminal 10 are mixed at each transmission timing. It is also possible (see FIG. 17). That is, the reception slots (RX1, RX2) can be aggregated.
  • the network server 30 may control one reception slot for a plurality of data packets. Specifically, the network server 30 may instruct the terminal 10 to return from the idle state by specifying one of the two return periods (RD1, RD2).
  • the reception slot may be shared for data transmission using another channel (see FIG. 18).
  • a channel (CH) is described above data transmission (Transmit) and confirmation response (RX).
  • the first confirmation response (ACK) for storing data is not aggregated,
  • the second confirmation response (ACK) may be collected.
  • control of the gateway 20 from the network server 30 is not described, but the network server 30 may control the operation by transmitting a control packet to the gateway as necessary.
  • the network server 30 may instruct the gateway 20 to transmit a frame using transmission power that can reach all the terminals 10 that are destinations of the aggregated ACK frame.
  • the network server 30 may instruct the gateway 20 to maximize the output when transmitting the aggregated ACK frame.
  • the network server 30 may generate an aggregated ACK packet in consideration of the number of acknowledgment transmissions allowable by the gateway and when the number of acknowledgment (ACK) transmissions is expected to exceed the allowable number. For example, when the number of terminals allowed to be accommodated in one gateway 20 is “4” and three terminals 10 have already been connected to the gateway, the network server 30 collects the aggregate ACK packet. May be generated. Thus, the network server 30 may determine whether to generate an aggregate ACK packet based on the number of terminals allowed to be accommodated in the gateway 20.
  • the network server 30 may compress a plurality of ACK data for each terminal 10 and store the compressed ACK data in the aggregated ACK frame. Alternatively, the network server 30 may add information indicating which terminal 10 the ACK data stored in the aggregated ACK packet is for, or add an instruction to ignore the stored ACK data May be. That is, the network server 30 can also include in the aggregate ACK packet an instruction that the terminal 10 does not use the data stored in the aggregate ACK packet.
  • the first problem is that the terminal 10 cannot receive the aggregated ACK transmissions from the gateway (wireless gateway) 20 to the plurality of terminals 10 because the time that the terminal 10 waits for reception is limited.
  • the time of the reception waiting state is synchronized with the plurality of terminals 10.
  • the second problem is that the gateway 20 cannot transmit the aggregated ACK at the time when the plurality of terminals 10 are in the reception waiting state.
  • a plurality of pieces of ACK information addressed to a plurality of terminals 10 are aggregated, and the gateway 20 transmits to the terminal 10 at a time when the terminal 10 is waiting for reception.
  • the gateway 20 can transmit the ACK aggregated at the time when the plurality of terminals 10 are in the reception waiting state.
  • the third problem is that the terminal 10 cannot receive the ACK when the transmission power is too small because the transmission power of the ACK to the plurality of terminals 10 transmitted by the gateway 20 is not appropriate.
  • the gateway 20 transmits the aggregate ACK with transmission power that can reach all the terminals 10 that are destinations of the aggregate ACK. As a result, the terminal 10 can appropriately set the transmission power of the ACK for the plurality of terminals 10 transmitted by the gateway 20, and all the terminals 10 can receive the ACK.
  • the fourth problem is that the number of transmissions from the gateway 20 (the number of connections of the terminal 10) cannot be expected to exceed the number of transmissions allowed in the near future.
  • the number of transmissions that the gateway 20 is allowed to take into account is considered and it is decided to aggregate ACKs when there is a possibility of reaching the allowed number. As a result, it can be predicted whether the number of transmissions from the gateway 20 is likely to exceed the number of transmissions allowed in the near future.
  • the fifth problem is that it is not known to which data the aggregate ACK received by the terminal 10 is the confirmation response.
  • information specifying a destination is included in communication stored in the aggregated ACK. As a result, it is possible to determine to which data the aggregate ACK received by the terminal 10 is an acknowledgment.
  • the sixth problem is that the terminal 10 does not know whether all or part of the aggregated ACK includes unnecessary information.
  • an instruction to ignore the data stored in the aggregated ACK is included in the communication.
  • the terminal 10 can determine whether all or part of unnecessary information included in the aggregated ACK is included.
  • the seventh problem is that it may be difficult to implement the ACK aggregation function in all terminals 10 in practice.
  • the terminals 10 are grouped, and a group is selected and communicated according to a combination of aggregate ACK transmission destinations.
  • an ACK aggregation function can be realized by using a group communication function possessed by many terminals.
  • [Appendix 1] The server according to the first aspect described above.
  • [Appendix 2] Sending the aggregation confirmation response to the first and second terminals via a gateway providing wireless connection to the plurality of terminals;
  • [Appendix 3] The server according to Supplementary Note 2, preferably determining whether to generate the aggregation confirmation response based on the number of terminals allowed to be accommodated in the gateway.
  • [Appendix 4] The server according to any one of appendices 1 to 3, wherein the aggregation confirmation response includes information that enables identification of a destination of stored data.
  • [Appendix 5] The server according to any one of appendices 1 to 4, wherein the aggregation confirmation response includes information capable of extracting a destination of stored data and a data number for specifying transmitted data.
  • [Appendix 6] The server according to any one of appendices 1 to 5, including an instruction that the first and second terminals do not use the data stored in the aggregation confirmation response.
  • the plurality of terminals are grouped; The server according to any one of appendices 1 to 3, wherein the server sends the aggregation confirmation response to a group determined according to a combination of terminals that are transmission destinations of the aggregation confirmation response.
  • Each of the plurality of terminals opens two reception slots for one data transmission, The server according to any one of appendices 1 to 7, wherein the server controls the first and second terminals so that the opening timings of the two reception slots are substantially the same.
  • Appendix 9 The server according to any one of appendices 1 to 8, wherein each of the first and second terminals determines a time for opening a reception slot based on a data transmission interval between the first and second terminals.

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Abstract

省電力広域無線通信におけるＡＣＫフレームの送信を効率的に行うサーバを提供する。サーバは、複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信する。サーバは、第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、第１及び第２の端末を制御する。サーバは、第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する。

Description

サーバ、通信システム、通信方法及びプログラム
　［関連出願についての記載］
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１８－０６６０２４号（２０１８年　３月２９日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、サーバ、通信システム、通信方法及びプログラムに関する。
　近年のネットワーク技術、情報処理技術の進展と共に、各種産業におけるサービス運用を効率化させるための取り組みがなされている。具体的には、電力計測計等のメータや気温等を測定するセンサに通信機能を持たせ、これらのデバイスから情報収集するシステムが増加している。とりわけ、水道メータやガスメータ等に通信機能を持たせたスマートメータの導入が進められており、検針の効率性が大幅に改善しつつある。
　このような状況の下、スマートメータ等の利用をより一層拡大させていくことが検討されている。例えば、スマートメータ等の情報収集に無線通信を利用する取り組みが進められている。
　特に、免許が不要で無線電波の到達距離が数キロメートルにも達する省電力広域無線通信（ＬＰＷＡ；Low Power Wide Area）を利用したデータ通信が進みつつある。なお、省電力広域無線通信の規格には、ＬＯＲＡ（ＬｏＲａＷＡＮ；ローラワン）、Ｗｉ－ＳＵＮ（Wireless Smart Utility Network）等が存在する。省電力広域無線通信は、主に９００ＭＨｚ帯を使用し広いエリアへの電波到達を実現しつつ、良好な通信感度を有することで送信電力を低く抑えることで低消費電力の運用も実現する。
　特許文献１には、下りのマルチキャスト、ブロードキャストに対する上りの確認応答を集約する通信システムが開示されている。また、特許文献２には、パケットを集約する無線通信システムが開示され、特許文献３には、チャネルアグリゲーションを行う無線通信システムが開示されている。特許文献４には、複数の端末に対して基地局が確認応答を返信することで複数の確認応答を１つのフレームに格納し送信する技術が開示されている。
特許第３９６１３５１号公報 特表２００７－５２５０９２号公報 特許第５９８６２４４号公報 特表２０１８－５０６２３１号公報
　上述のように、省電力広域無線通信の利用が拡大しているが、当該無線通信では、使用する周波数帯域が厳しく制限されており、数百ｂｐｓ（ビット毎秒）から数キロｂｐｓ程度の通信速度が得られるに留まる。
　その上、省電力広域無線通信では電波の利用方法は法律により規定されている。例えば、日本国内では、キャリアセンス時間が５ｍｓ未満の場合には１時間あたりの送信時間の総和が３６０秒以下とすることが求められている。さらに、諸外国では、上記制限よりもより厳しい制限が課されている例もある。
　上記制限を遵守するため、スマートメータ等と無線接続するゲートウェイ（無線ゲートウェイ）は、種々の対応を行っている。例えば、複数のスマートメータを収容するゲートウェイは、これらのスマートメータからデータを収集し、当該スマートメータから送信されたデータに対する確認応答（ＡＣＫ；ACKnowledgement）の送信を保留するといった対応が行われる。
　しかし、このようなデータ送信制御にも限界があり、場合によっては、スマートメータ等に送信されるＡＣＫパケット（ＡＣＫフレーム）が消滅する可能性もある。詳細は後述するが、省電力広域無線通信に対応する端末（以下、単に端末と表記する）は、データフレームを送信するとアイドル状態に遷移し、電力消費を抑制する。端末は、所定期間が経過すると受信待ち状態に遷移し、ＡＣＫフレームを受信可能状態とする。当該所定期間にＡＣＫフレームが受信できなければ、端末は、再びアイドル状態に遷移する。その後、端末は、所定期間経過後に再び受信待ち状態に遷移し、ＡＣＫフレームを受信可能状態とする。
　このように、端末は、２回の受信スロットを開き、いずれかの受信スロットにてＡＣＫフレームを受信する。端末は、２つの受信スロットのいずれかにて、ＡＣＫフレームを受信できなければデータの再送処理等を行う。
　ここで、一台のゲートウェイに複数の端末が無線接続する場合がある。図２０は、２台の端末によるＬｏＲａＷＡＮ　ＣｌａｓｓＡでのデータ転送の概略を示す図である。図２０に示すように、２台の端末それぞれからのデータ送信に対し、各端末は、２回の受信スロットをそれぞれ開く。その際、２台の端末とゲートウェイのそれぞれの無線送信はキャリアセンスにより衝突回避されており、送信時刻が重ならないように制御される。
　つまり、ゲートウェイでは、各端末の受信スロットが開いている間に、他の端末向けのＡＣＫフレームが衝突しないように、ＡＣＫフレームを送信する。従って、端末の台数や通信状況によっては、ゲートウェイは各端末が開く受信スロットの間にＡＣＫフレームを送信できない可能性がある。
　即ち、一台のゲートウェイに複数の端末が接続されている場合には、ゲートウェイは、定められた期間にＡＣＫフレームを送信できないことがある。その場合、ゲートウェイは、内部のバッファに送信できなかったＡＣＫフレームを蓄積する。しかし、ゲートウェイにて記憶しきれない量のＡＣＫフレーム（送信待ちのＡＣＫフレーム）が蓄積されると、本来スマートメータに送信されるデータが消失してしまう。
　なお、当該問題は上記特許文献１を適用しても解決することはできない。例えば、特許文献１は、上りの確認応答（ＡＣＫ）を集約することを開示するが、省電力広域無線通信にて問題になるのは受信待ち受け時間が制限される下りのデータ送信（ＡＣＫ送信）の場合だからである。
　本発明は、省電力広域無線通信におけるＡＣＫフレームの送信を効率的に行うことに寄与する、サーバ、通信システム、通信方法及びプログラムを提供することを主たる目的とする。
　本発明乃至開示の第１の視点によれば、複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信し、前記第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、前記第１及び第２の端末を制御し、前記第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、前記第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する、サーバが提供される。
　本発明乃至開示の第２の視点によれば、複数の端末と、前記複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信するサーバと、を含み、前記サーバは、前記第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、前記第１及び第２の端末を制御し、前記第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、前記第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する、通信システムが提供される。
　本発明乃至開示の第３の視点によれば、複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信するサーバにおいて、前記第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、前記第１及び第２の端末を制御し、前記第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、前記第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する、通信方法が提供される。
　本発明乃至開示の第４の視点によれば、複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信するサーバに搭載されたコンピュータに、前記第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、前記第１及び第２の端末を制御する処理と、前記第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、前記第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する処理と、を実行させるプログラムが提供される。
　なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（non-transient）なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
　本発明乃至開示の各視点によれば、省電力広域無線通信におけるＡＣＫフレームの送信を効率的に行うことに寄与する、サーバ、通信システム、通信方法及びプログラムが、提供される。
一実施形態の概要を説明するための図である。 第１の実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る端末が送受信するフレームの一例を示す図である。 端末のフレーム送受信動作を説明するための図である。 端末とネットワークサーバの動作を説明するための図である。 端末とネットワークサーバの動作を説明するための図である。 第１の実施形態に係る端末の処理構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るゲートウェイの処理構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るネットワークサーバの処理構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るネットワークサーバの動作を説明するための図である。 端末ＩＤ、パケット番号及び集約ＩＤの関係を示す図である。 第１の実施形態に係るアプリケーションサーバの処理構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るネットワークサーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る端末のハードウェア構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。 第２の実施形態に係る端末のグループ分けを説明するための図である。 端末によるデータ送受信の一例を示す図である。 端末によるデータ送受信の一例を示す図である。 端末によるデータ送受信の一例を示す図である。 ２台の端末によるＬｏＲａＷＡＮ　ＣｌａｓｓＡでのデータ転送の概略を示す図である。
　初めに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。また、各図におけるブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インターフェイスも同様である。
　一実施形態に係るサーバ１００（図１参照）は、複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信する。サーバ１００は、第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、第１及び第２の端末を制御する。サーバ１００は、第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する。
　上記サーバ１００は、第１及び第２の端末からデータを受信したことを示す確認応答を返信する際、端末１０が受信待ち状態になるタイミングが実質的に同タイミングとなるように調整する。その上で、サーバ１００は、第１及び第２の端末向けの確認応答を集約し、当該集約した確認応答を端末に送信する。このように、サーバ１００は、複数の端末に向けて送信する確認応答を集約し、当該集約した確認応答を１回の送信で各端末に通知する。その結果、サーバ１００から端末に送信されるフレームの総量が削減され、無線通信、とりわけ、省電力広域無線通信におけるＡＣＫフレームの送信を効率的に行うことができる。
　以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態において同一構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
［第１の実施形態］
　第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
　図２は、第１の実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示す図である。図２を参照すると、第１の実施形態に係る通信システムには、端末１０－１～１０－４と、ゲートウェイ２０－１及び２０－２と、ネットワークサーバ３０と、アプリケーションサーバ４０－１及び４０－２と、が含まれる。
　なお、以降の説明において、端末１０－１～１０－４を区別する特段の理由がない場合には、単に「端末１０」と表記する。他の構成についても同様に、ハイフンの左側の数字にて当該構成を代表して表記する。
　端末１０は、センサからデータを収集し、自装置を識別するための端末ＩＤ（Identifier）とセンサデータを含むデータフレームをゲートウェイ２０に向けて送信する。
　端末１０に対して無線接続を提供するゲートウェイ２０は、端末１０が送信したデータフレームを受信し、当該データフレームを含むデータパケットをネットワークサーバ３０に向けて送信する。
　ネットワークサーバ３０は、ゲートウェイ２０が送信するデータパケットを受信する。ネットワークサーバ３０は、データパケットに格納されたセンサデータ等を参照し、センサデータを送信した端末１０に対応するアプリケーションサーバ４０にデータパケットを転送する。
　アプリケーションサーバ４０は、ネットワークサーバ３０から送信されるデータパケットを受信し、ＩｏＴ（Internet of Things）サービスを実現する。アプリケーションサーバ４０が収集するデータには、例えば、気象観測データ、道路混雑状況、電気／ガス／水道の使用状況等のデータが想定される。
　アプリケーションサーバ４０は、データパケットを正常に受信できると、センサデータを送信した端末１０の端末ＩＤ及び当該端末１０用のＡＣＫデータを含むＡＣＫパケットを生成し、ネットワークサーバ３０に送信する。
　ネットワークサーバ３０は、ＡＣＫパケットを受信し、データパケットを送信した端末１０と接続されているゲートウェイ２０に向けてＡＣＫパケットを転送する。
　ゲートウェイ２０は、ＡＣＫパケットを受け取り、端末１０からのデータ送信に対するＡＣＫフレームを送信する。
　なお、図２に示すシステム構成は例示であって、通信システムの構成を限定する趣旨ではない。例えば、ゲートウェイ２０やアプリケーションサーバ４０は１台であってもよいし、３台以上であってもよい。あるいは、複数のゲートウェイ２０が一台の端末１０からのデータを受信してもよい。また、ゲートウェイ２０とネットワークサーバ３０は同一のドメインに設置されていても良いし、インターネット等の広域網を介して接続されていてもよい。
　以降の説明では、アプリケーションサーバ４０が端末１０からのデータ送信に対して確認応答（ＡＣＫ）を生成し、ネットワークサーバ３０がＡＣＫパケットをゲートウェイに転送する場合について説明する。しかし、ネットワークサーバ３０がデータパケットの内容を確認し、アプリケーションサーバ４０に対して送信するため、ネットワークサーバ３０が端末１０からのデータ送信に対する確認応答を生成してもよい。つまり、端末１０をセンサデータ等の送信端末（送信ノード）とすれば、ネットワークサーバ３０は受信端末（受信ノード、受信サーバ）となる。
　初めに、端末１０のフレーム送受信に係る動作を図面を参照しつつ説明する。端末１０は、センサデータを収集し、当該センサデータを含むデータフレームを定期的にゲートウェイ２０に送信する。
　例えば、端末１０は、図３（ａ）に示すような構造のデータフレームを送信する。図３（ａ）に示すように、端末１０が送信するデータフレームには、当該端末１０に割り当てられた端末ＩＤとパケット番号、センサデータを格納したペイロードが含まれる。
　端末１０は、図３（ａ）に示すようなデータフレームを所定の間隔（例えば、１０分ごと）にゲートウェイ２０に送信する（図４（ａ）参照）。
　端末１０は、データフレームを送信するとアイドル状態（スリープ状態）に遷移する。端末１０は、その後、所定期間が経過するとアイドル状態から復帰し、ゲートウェイ２０からのＡＣＫフレームを受信できる状態（受信待ち状態）に遷移する。具体的には、図４（ｂ）に示すように、端末１０は、データフレームの送信終了時刻Ｔ１１から所定期間（ＲＤ１；Receive Delay 1）経過するまでアイドル状態となり、時刻Ｔ１２にて受信待ち状態に遷移する。
　端末１０は、受信待ち状態に復帰してから所定期間（ＲＷ；Receive Window）の間、ゲートウェイ２０からのＡＣＫフレームが受信可能となる。
　端末１０は、この間にＡＣＫフレーム（アプリケーションサーバ４０からのＡＣＫデータ）を受信できれば、先に送信したデータフレームはアプリケーションサーバ４０にて正常に受信できたものとしてフレーム送信処理を完了する。
　一方、当該期間に確認応答を受信できなければ、端末１０は再びアイドル状態に遷移する。端末１０は、先にデータフレームを送信した時刻Ｔ１１から所定期間（ＲＤ２；Receive Delay 2）経過するまでアイドル状態となり、時刻Ｔ１３にて受信待ち状態に復帰する（図４（ｂ）参照）。端末１０は、通常動作に復帰してから所定期間（ＲＷ；Receive Window）の間、ゲートウェイ２０からのＡＣＫフレームが受信可能となる。
　なお、図４を含む図面においてゲートウェイ２０が端末１０に送信するＡＣＫフレームを「ＲＸ」と表記する。
　端末１０は、ＡＣＫフレームを受信できれば、先に送信したフレームはアプリケーションサーバ４０にて正常に受信できたものとしてフレーム送信処理を完了する。一方、当該期間にＡＣＫフレームを受信できなければ、端末１０は、データフレームの再送処理等を行う。
　このように、端末１０は、１回の送信スロット（１回のデータ送信）に対し、２回の受信スロットを設け、ゲートウェイ２０からのＡＣＫフレームを受信する。
　なお、端末１０は、図３（ｂ）に示すようなＡＣＫフレームを受信する。端末１０は、ＡＣＫフレームの端末ＩＤやＡＣＫデータに基づき、自装置からのデータ送信が正常に処理されたか否かを判断する。
　また、ネットワークサーバ３０は、アプリケーションサーバ４０から取得したＡＣＫパケットに端末１０に対する指示やデータ等を含めることも可能である。具体的には、ネットワークサーバ３０は、図３（ｂ）に示すＡＣＫデータに指示内容等を追記すればよい。
　以降の説明において、端末１０がデータフレームを送信してから初回の受信スロットを開くまでの所定期間ＲＤ１を「第１復帰期間」又は単に「ＲＤ１」と表記する。同様に、端末１０がデータフレームを送信してから２回目の受信スロットを開くまでの所定期間ＲＤ２を「第２復帰期間」又は単に「ＲＤ２」と表記する。また、初回の受信スロット（第１受信スロット）をＲＸ１、２回目の受信スロット（第２受信スロット）をＲＸ２と表記する。
　次に、図面を参照しつつ、第１の実施形態に係る通信システムの動作概略を説明する。
　ネットワークサーバ３０は、データフレームを送信した端末１０に対して第１復帰期間と第２復帰期間を指定し、当該指定された期間経過後に受信スロットを開くように指示する。端末１０がゲートウェイ２０に送るデータフレームの形式や送信間隔（送信インターバル）に関しては、図３、図４を参照して説明したとおりである。
　端末１０は、ネットワークサーバ３０から指示された２つの復帰時間（ＲＤ１、ＲＤ２）に基づき、ゲートウェイ２０からのＡＣＫフレーム送信に備える。具体的には、図５に示す第１復帰期間（ＲＤ１）と第２復帰期間（ＲＤ２）がネットワークサーバ３０から指示されるので当該指示に従いアイドル状態からの復帰とＡＣＫフレームの受信を行う。
　ネットワークサーバ３０は、複数の端末１０それぞれが受信スロットを開くタイミングが実質的に同時刻となるように各端末１０における２つの復帰期間（ＲＤ１、ＲＤ２）を決定する。例えば、図５を参照すると、端末１０－１～１０－３それぞれが、異なる時刻にてデータフレームを送信する。この場合、ネットワークサーバ３０から端末１０に復帰期間の指示がなければ、各端末１０は予め定めた復帰期間経過後に受信スロットを開くことになる。
　ネットワークサーバ３０からの指示を受信した端末１０は、ネットワークサーバ３０からの指示に従い受信スロットを開く。ネットワークサーバ３０は、端末１０－１～１０－３が同じタイミングにて受信スロットを開くように、各端末１０に２つの復帰期間（ＲＤ１、ＲＤ２）を指示する。その結果、図５に示すように、複数の端末１０が開く受信スロットが一致する。
　ネットワークサーバ３０は、ゲートウェイ２０に接続された複数の端末１０に向けてアプリケーションサーバ４０から送信されたＡＣＫパケットを１つにまとめた集約ＡＣＫパケットを生成する。集約ＡＣＫパケットには、各端末１０向けのＡＣＫデータと「端末ＩＤ」に変わる集約ＡＣＫＩＤが含まれる。例えば、図５の例では、図６（ａ）に示すような集約ＡＣＫパケットが生成される。
　ネットワークサーバ３０は、集約ＡＣＫパケットをゲートウェイ２０（複数の端末１０が接続されたゲートウェイ２０）に送信する。ゲートウェイ２０は、集約ＡＣＫパケットのＩＰ（Internet protocol）ヘッダを外し、集約ＡＣＫフレームを端末１０に送信する。より具体的には、ゲートウェイ２０は、同時に開かれている受信スロットにおいて、複数の端末１０からのデータ送信に対する集約ＡＣＫフレーム（図６（ｂ）参照）を端末１０に送信する。
　各端末１０は、集約ＡＣＫフレームを受信し、当該集約ＡＣＫフレームに自装置宛ての確認応答（ＡＣＫ）か否かを判断する。各端末１０は、自装置向けの確認応答であれば、先に送信したデータフレームは正常に受信されたと判断する。各端末１０は、自装置向けの確認応答でなければ、取得した集約ＡＣＫフレームを破棄する。
　なお、ゲートウェイ２０は、一度も復帰期間（ＲＤ１、ＲＤ２）を指示していない端末１０に対しては、集約ＡＣＫパケット（集約ＡＣＫフレーム）を送信することなく、図３（ｂ）に示す通常のＡＣＫフレームを送信する。その際に、ゲートウェイ２０は、上記復帰期間を端末１０に通知することができる。
　上記集約ＡＣＫフレーム、集約ＡＣＫＩＤ等の詳細は後述する。
　このように、第１の実施形態に係る通信システムでは、複数の端末１０と、ネットワークサーバ３０と、が含まれ、ネットワークサーバ３０は、当該複数の端末１０のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信する。その際、ネットワークサーバ３０は、第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、第１及び第２の端末を制御する。さらに、ネットワークサーバ３０は、第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、第１及び第２の端末に共通な集約確認応答（集約ＡＣＫパケット）を送信する。
　続いて、通信システムを構成する各装置の詳細を説明する。
　図７は、端末１０の処理構成（処理モジュール）の一例を示す図である。図７を参照すると、端末１０は、アプリケーション処理部２０１と、無線通信処理部２０２と、を含んで構成される。
　アプリケーション処理部２０１は、端末１０に内蔵された（又は、端末１０に接続された）センサ等から取得したデータを無線通信処理部２０２に引き渡す。
　無線通信処理部２０２は、当該センサデータをデータフレームに格納し、ゲートウェイ２０に送信する。また、無線通信処理部２０２は、ゲートウェイ２０を介してネットワークサーバ３０からデータ送信に対するＡＣＫパケットを受信する。
　無線通信処理部２０２は、送信部２１１と、受信部２１２と、フレーム処理部２１３と、を含んで構成される。
　送信部２１１は、アプリケーション処理部２０１から取得したセンサデータからゲートウェイ２０に向けて送信するデータフレームを生成し、送信する。その際、送信部２１１は、図３（ａ）に示すような端末ＩＤ、パケット番号を含むフレームを生成する。第１の実施形態では、端末ＩＤ及びパケット番号のサイズは共に８ビットとする。
　端末１０は、データフレームの送信から所定期間（ＲＤ１、ＲＤ２）経過するまでの間アイドル状態に遷移する。当該期間が経過すると端末１０は、ＡＣＫフレームの受信待ち状態に遷移する（受信スロットを開く）。
　受信部２１２は、当該受信待ち状態にて、ゲートウェイ２０から送信されるＡＣＫフレームを受信する。受信部２１２は、受信したＡＣＫフレームをフレーム処理部２１３に引き渡す。
　フレーム処理部２１３は、受信したＡＣＫフレームを確認し、当該ＡＣＫフレームが自装置向けか否かを判定する。ここで、取得したＡＣＫフレームが通常のフレーム（集約ＡＣＫＩＤを含まないフレーム）の場合、フレーム処理部２１３は、取得したＡＣＫフレームの端末ＩＤと自装置の端末ＩＤを比較し、上記判定を行う。
　一方、取得したＡＣＫフレームが集約ＡＣＫフレームの場合、フレーム処理部２１３は、集約ＡＣＫＩＤに対して所定の論理演算を行い、上記判定を行う。なお、フレーム処理部２１３による上記所定の論理演算は、集約ＡＣＫＩＤの生成と関係するので集約ＡＣＫＩＤの生成と共に後述する。
　フレーム処理部２１３は、取得したＡＣＫフレームが自装置向けであれば、取得したＡＣＫフレームをアプリケーション処理部２０１に引き渡す。
　受信部２１２は、取得したＡＣＫフレームにネットワークサーバ３０からの指示（第１及び第２復帰期間に関する指示）が含まれている場合には、当該指示された復帰期間を記憶する。受信部２１２は、今後発生するデータフレームの送信に対応する受信スロットを取得した復帰期間に応じて開く。
　図８は、ゲートウェイ２０の処理構成（処理モジュール）の一例を示す図である。図８を参照すると、ゲートウェイ２０は、無線通信処理部３０１と、通信処理部３０２と、ネットワーク処理部３０３と、を含んで構成される。
　無線通信処理部３０１は、端末１０との間の無線通信を制御する。無線通信処理部３０１は、端末１０からのデータフレームを受信し、当該受信したデータフレームをネットワーク処理部３０３に引き渡す。無線通信処理部３０１は、ネットワーク処理部３０３から取得したＡＣＫパケットによりＡＣＫフレームを生成し、端末１０に向けて送信する。
　通信処理部３０２は、ネットワークサーバ３０との間の通信を制御する。通信処理部３０２は、ネットワーク処理部３０３からのデータをデータパケットに格納し、ネットワークサーバ３０に向けて送信する。通信処理部３０２は、ネットワークサーバ３０からＡＣＫパケットを受信し、ネットワーク処理部３０３に引き渡す。
　ネットワーク処理部３０３は、無線通信処理部３０１と通信処理部３０２の間のデータ転送を制御する。
　図９は、ネットワークサーバ３０の処理構成（処理モジュール）の一例を示す図である。図９（ａ）を参照すると、ネットワークサーバ３０は、第１通信処理部４０１と、第２通信処理部４０２と、ネットワーク処理部４０３と、を含んで構成される。
　第１通信処理部４０１は、ゲートウェイ２０との間でパケットを送受信する。
　第２通信処理部４０２は、アプリケーションサーバ４０との間でパケットを送受信する。
　ネットワーク処理部４０３は、第１通信処理部４０１と第２通信処理部４０２の間のデータ転送を制御する。
　図９（ｂ）に示すように、第１通信処理部４０１は、送信部４１１と、受信部４１２と、端末管理部４１３と、集約データ処理部４１４と、記憶部４１５と、を含んで構成される。
　記憶部４１５は、各種テーブル（テーブル情報）を保持する。記憶部４１５が保持する情報は、端末１０に関する詳細情報（端末管理テーブル）と、受信したパケットに関する情報（パケットテーブル）と、が含まれる。
　端末管理テーブルには、各端末１０の端末ＩＤ、各端末１０のデータ送信間隔、各端末１０の復帰期間（ＲＤ１、ＲＤ２）等に関する情報が含まれる。なお、端末ＩＤや送信間隔は、システム管理者等が予めネットワークサーバ３０に入力する。また、ネットワークサーバ３０から端末１０に対して一度も復帰期間（ＲＤ１、ＲＤ２）の指示をしていない場合には、当該フィールドには初期値（デフォルト値）が設定される。
　パケットテーブルは、ゲートウェイ２０を介して取得したデータパケットの詳細を記憶する。パケットテーブルには、データパケット（データフレーム）を送信した端末の端末ＩＤ、当該データパケットに記載されたパケット番号、当該データパケットを受信した時刻等に関する情報が含まれる。
　送信部４１１は、データパケット、ＡＣＫパケットを送信する。
　受信部４１２は、データパケット、ＡＣＫパケットを受信する。
　受信部４１２は、ゲートウェイ２０からデータパケットを受信すると、取得したデータパケットの内容を確認し、記憶部４１５のパケットテーブルを更新する。
　送信部４１１は、パケットテーブルに登録されたデータパケットに対応するＡＣＫパケット（集約ＡＣＫパケットを含む）を送信した場合には、当該データパケットのエントリをパケットテーブルから削除する。
　なお、後述するように、パケットテーブルに記載された端末ＩＤとパケット番号を用いて集約ＡＣＫＩＤが計算される。受信部４１２は、パケットテーブルにエントリを追加する際に集約ＡＣＫＩＤを計算し、当該テーブルに格納してもよい。
　端末管理部４１３は、複数の端末１０の受信スロットが同じタイミングにて開かれるように、各端末１０の復帰時間（ＲＤ１、ＲＤ２）を制御する。
　ここで、送信部４１１は、ゲートウェイ２０に対して任意のタイミングにてＡＣＫパケットを送信するように設計されている。送信部４１１がＡＣＫパケットを送信するタイミングは、ネットワークサーバ３０が持つ時計により、任意の時間間隔で設定可能である。具体的には、送信部４１１は、定期的（例えば、数秒後ごと）に、ＡＣＫパケットを送信する。
　端末管理部４１３は、各端末１０が、当該定期的に送信されるＡＣＫパケットを受信できるように、各端末１０に設定する復帰時間（ＲＤ１、ＲＤ２）を決定する。端末管理部４１３は、各端末１０のデータ送信間隔とデータパケットの受信時刻に関する情報から、当該端末１０が今後データ送信してくる時刻を予測することができる。
　例えば、「１２：００：００」にデータパケットを受信し、送信間隔が１０分であれば、「１２：１０：００」、「１２：２０：００」といった時刻にデータパケットが送信されてくることが予測できる。端末管理部４１３は、今後送信されてくるであろうデータパケットに対する端末１０の受信スロットが開かれるタイミングと送信部４１１がＡＣＫパケットを送信するタイミングが一致するように、２つの復帰期間（ＲＤ１、ＲＤ２）を決定する。
　具体的には、端末管理部４１３は、次に端末１０がデータ送信すると予測される送信時刻の直後に到来する送信タイミングの時刻から、上記予測したデータ送信時刻を減算し、得られる結果を第１復帰期間（ＲＤ１）とする。また、端末管理部４１３は、次に端末１０がデータ送信すると予測される送信時刻の直後の次に到来する送信タイミングの時刻から、上記予測したデータ送信時刻を減算し、得られる結果を第２復帰期間となる。
　例えば、図１０を参照すると、端末１０が送信すると予測される時刻Ｔ３１の直後に到来する送信時刻Ｔ３２から予測される送信時刻Ｔ３１の差分（Ｔ３２－Ｔ３１）が第１復帰期間（ＲＤ１）となる。同様に、端末１０が送信すると予測される時刻Ｔ３１の直後の次に到来する送信時刻Ｔ３３から予測される送信時刻Ｔ３１の差分（Ｔ３３－Ｔ３１）が第２復帰期間となる。
　端末管理部４１３は、このようにして算出した第１及び第２復帰期間を端末１０に通知する。なお、端末管理部４１３は、第１及び第２復帰期間をアプリケーションサーバ４０から取得したＡＣＫデータに追記し、ゲートウェイ２０経由で端末１０に通知する。
　但し、当該通知を受信する前の端末１０は、送信部４１１が定期的に送信するタイミングにて受信スロットを開かないので、各種省電力広域無線通信の規格にて定められたタイミングで上記ＡＣＫデータを含むＡＣＫパケットを送信する。あるいは、端末管理部４１３は、端末１０との間で予め取り決めた制御パケット（オリジナルコマンド）を使って復帰期間を端末１０に通知してもよい。
　このように、端末管理部４１３は、端末１０によるデータ送信間隔に基づき、各端末１０のそれぞれが受信スロットを開く時刻を決定する。より具体的には、端末管理部４１３は、端末１０がデータ送信した時刻と、データ送信間隔と、に基づき端末１０が次にデータ送信してくる時刻を予測する。その後、端末管理部４１３は、当該予測された送信時刻と、集約ＡＣＫパケットを送信するためにスケジュール化された送信時刻と、に基づき端末１０が受信スロットを開く時刻を決定する。
　集約データ処理部４１４は、ゲートウェイ２０に送信する集約ＡＣＫパケットに関する処理を行う。集約データ処理部４１４は、ネットワーク処理部４０３からの複数の端末１０宛のＡＣＫパケットを、１つのパケットに集約しゲートウェイ２０に送信する。
　上述のように、集約データ処理部４１４は、各端末１０向けのＡＣＫデータを連結して集約ＡＣＫパケットのデータ部分を生成する。集約データ処理部４１４は、記憶部４１５のパケットテーブルを参照し、アプリケーションサーバ４０から受信したＡＣＫパケットに対応するデータパケットを特定する。具体的には、集約データ処理部４１４は、受信したＡＣＫパケットに含まれる端末ＩＤと一致するエントリをパケットテーブルから検索し、上記データパケットを特定する。
　次に、集約データ処理部４１４は、端末１０の端末ＩＤと特定したデータパケットのパケット番号を利用し、集約ＡＣＫパケットに格納する集約ＡＣＫＩＤを生成する。例えば、集約データ処理部４１４は、端末ＩＤの下位３ビットとパケット番号の下位５ビットを連結し、１台の端末１０に対応する集約ＩＤを生成する。
　上記端末ＩＤの下位３ビットをＨｉ、パケット番号をＰｉと表記すると、集約ＩＤは、下記の式（１）のとおりとなる。
［式１］
集約ＩＤ：ａｉ＝｛Ｈｉ、Ｐｉ｝

　但し、ｉは正の整数であり、受信したデータパケットを特定するサフィックスである。ｎ（ｎは正の整数、以下同じ）個のデータパケットが受信された場合には、０≦ｉ≦ｎ－１となる。
　各端末１０から送信される端末ＩＤ、パケット番号、集約ＩＤの関係を例示すると図１１のとおりとなる。
　集約データ処理部４１４は、次回に到来するスケジュール化された送信時刻までに受信した全てのパケットの集約ＩＤ（ａ０、ａ１、・・・、ａｎ－１）を生成する。さらに、集約データ処理部４１４は、当該生成した集約ＩＤの総和（論理和）を計算し、得られた結果を集約ＡＣＫＩＤとする。集約ＡＣＫＩＤは下記の式（２）により得られる。
［式２］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　集約データ処理部４１４は、図６（ａ）に示すような集約ＡＣＫパケットを生成する。なお、上記集約ＡＣＫＩＤや集約ＡＣＫパケットの生成は例示であって、種々の方法により集約ＡＣＫパケットを生成できる。例えば、データ送達確認の誤検出率を低減させるためにビット幅を拡張しても良い。あるいは、ブルームフィルタを用いた集約ＡＣＫパケットを作成しても良い。
　図１２は、アプリケーションサーバ４０の処理構成（処理モジュール）の一例を示す図である。図１２を参照すると、アプリケーションサーバ４０は、通信処理部５０１と、アプリケーション処理部５０２と、を含んで構成される。
　通信処理部５０１は、ネットワークサーバ３０との間でデータを送受信する。
　アプリケーション処理部５０２は、ネットワークサーバ３０とパケットを送受信する。また、アプリケーション処理部５０２は、通信処理部５０１からデータを受信し、当該データに関する集計処理等を実行する。その後、アプリケーション処理部５０２は、端末１０に対してデータの受信を確認するＡＣＫパケットを返信する。
　続いて、各装置のハードウェア構成について説明する。
［ネットワークサーバのハードウェア構成］
　図１３は、第１の実施形態に係るネットワークサーバ３０のハードウェア構成の一例を示す図である。ネットワークサーバ３０は図１３に例示する構成を備える。例えば、ネットワークサーバ３０は、内部バスにより相互に接続される、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、メモリ３２、入出力インターフェイス３３及び通信インターフェイスであるＮＩＣ（Network Interface Card）３４等を備える。
　但し、図１３に示す構成は、ネットワークサーバ３０のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。ネットワークサーバ３０は、図示しないハードウェアを含んでもよい。ネットワークサーバ３０に含まれるＣＰＵ等の数も図１３の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のＣＰＵ３１がネットワークサーバ３０に含まれていてもよい。
　メモリ３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、補助記憶装置（ハードディスク等）等である。
　入出力インターフェイス３３は、図示しない入出力装置のインターフェイスである。入出力装置には、例えば、表示装置、操作デバイス等が含まれる。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ等である。操作デバイスは、例えば、キーボードやマウス等である。
　ネットワークサーバ３０の機能は、上述の処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ３２に格納されたプログラムをＣＰＵ３１が実行することで実現される。また、そのプログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、上記処理モジュールが行う機能は、何らかのハードウェア、或いはハードウェアを利用して実行されるソフトウェアにより実現できればよい。
［端末のハードウェア構成］
　図１４は、第１の実施形態に係る端末１０のハードウェア構成の一例を示す図である。図１４に示すように、端末１０は、無線信号送受信回路１４を備える。無線信号送受信回路１４は、アンテナ（図示せず）に接続され、ゲートウェイ２０との間で無線通信を実現する。
　なお、ＣＰＵ１１、メモリ１２、入出力インターフェイス１３に関しては、図１３を参照しつつ説明した内容と同様とすることができるので説明を省略する。端末１０の機能もメモリ１２に格納されたプログラムをＣＰＵ１１が実行することで実現される。
　ゲートウェイ２０やアプリケーションサーバ４０のハードウェア構成は、ネットワークサーバ３０、端末１０等と同様とすることができ、当業者にとって明らかであるので説明を省略する。
　続いて、第１の実施形態に係る通信システムの動作について説明する。ここでは、端末１０とネットワークサーバ３０の動作を中心に説明する。
　図１５は、第１の実施形態に係る通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図１５に示す動作は、ネットワークサーバ３０に送信待ちのＡＣＫパケットは無い状態とする。また、図１５に示す動作は、各端末１０に対して復帰期間（ＲＤ１、ＲＤ２）の通知が終了しており、当該状態からパケットを受信した場合を示す。
　ステップＳ０１において、端末１０は、データフレームを送信する。ここでは、端末１０からｎ個のパケットが送信されたものとする。データフレームを送信した端末１０は、アイドル状態に遷移する。
　ネットワークサーバ３０は、データパケットを受信し、パケットテーブルを更新する（ステップＳ０２）。その際、ネットワークサーバ３０は、各パケットの集約ＩＤ（ａ０、ａ１、・・・、ａｎ－１）を計算し、記憶部４１５に格納してもよい。
　ステップＳ０３において、ネットワークサーバ３０は、予め定めた送信時刻（スケジュール化された送信時刻）が到来すると、各パケットの集約ＩＤから集約ＡＣＫＩＤを計算する。
　ステップＳ０４において、ネットワークサーバ３０は、計算した集約ＡＣＫＩＤを含む集約ＡＣＫパケットを生成し、ゲートウェイ２０を介して端末１０に送信する。
　当該ステップＳ０４のタイミングにおいて、各端末１０は、アイドル状態から復帰し、集約ＡＣＫフレームの到着を待つ（最初の受信スロットを開く；ステップＳ０５）。
　ステップＳ０６において、ネットワークサーバ３０は、次の送信タイミングにて集約ＡＣＫパケットを送信する。
　ステップＳ０５にてＡＣＫフレームを受信できなかった端末１０は、アイドル状態に遷移すると共に、ステップＳ０６のタイミングにてアイドル状態から復帰し、集約ＡＣＫフレームの到着を待つ（２回目の受信スロットを開く；ステップＳ０７）。
　ステップＳ０５又はステップＳ０７において、端末１０にて集約パケットを受信すると、端末１０は、集約ＡＣＫフレームに自装置向けのＡＣＫが含まれているか否かを判定する（集約フレームの確認；ステップＳ０８）。
　端末１０のフレーム処理部２１３は、集約ＡＣＫパケットに含まれる集約ＡＣＫＩＤと自身が送信したデータフレームに設定した端末ＩＤ及びパケット番号から生成した集約ＩＤの論理積Ｃを計算する（下記式（３）参照）。
［式３］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　式（３）において、Ａは集約ＡＣＫＩＤであり、ａｍ（ｍは正の整数、以下同じ）は端末１０が計算した集約ＩＤである。
　フレーム処理部２１３は、式（３）から得られる論理積Ｃと、自装置が送信したパケット番号と端末ＩＤから計算した集約ＩＤ　ａｍが一致した場合に、集約ＡＣＫＩＤを含む集約ＡＣＫフレームは自装置宛て（自装置のＡＣＫも含む）のＡＣＫであると判断する。つまり、この場合、フレーム処理部２１３は、送信したデータフレームはネットワークサーバ３０、アプリケーションサーバ４０にて正しく受信されていると判断する。
　一方、集約ＡＣＫＩＤと計算した集約ＩＤ　ａｍが一致しない場合には、フレーム処理部２１３は、当該ＡＣＫフレームは自装置向けではないと判断し、当該集約ＡＣＫフレームを破棄する。
　このように、集約ＡＣＫパケット（集約確認応答）には、格納されたデータの宛先となる端末１０を特定可能とする情報（集約ＡＣＫＩＤ）が含まれる。また、集約ＡＣＫＩＤは、端末ＩＤとパケット番号から生成され、式（３）を実行することにより、自装置の端末ＩＤとパケット番号からなる集約ＩＤを抽出することができる。即ち、集約ＡＣＫパケットには、格納されたデータの宛先（端末ＩＤ）と、送信されたデータを特定するためのデータ番号（パケット番号）と、を抽出可能な情報が含まれる。
　端末１０は、２回の受信スロットにて自装置向けの集約ＡＣＫフレームを受信できない場合には、先に送信したデータフレームはアプリケーションサーバ４０等にて正しく受信できていないと判断する。その場合、端末１０は、次回送信するフレームデータに欠落したデータ（センサデータ）を含める等の対応を行う。
　以上のように、第１の実施形態では、端末１０が送信したデータフレームに対してアプリケーションサーバ４０が当該データを受信したことを示す確認応答（ＡＣＫパケット）を返信する際、端末１０が受信待ち状態になるタイミングを調整する。より具体的には、ネットワークサーバ３０は、複数の端末１０による受信スロットを開くタイミングが揃うように各端末１０を制御する。
　さらに、ネットワークサーバ３０は、各端末１０向けのＡＣＫパケットを集約し、各端末１０にて同時刻に開かれた受信スロットにおいて当該集約した集約ＡＣＫパケットをゲートウェイ２０を介して端末１０に送信する。各端末１０は、ゲートウェイ２０から集約された集約ＡＣＫフレームを受信し、自装置向けのＡＣＫを抽出する。端末１０は、自装置向けのＡＣＫが抽出できれば、先に送信したデータは正しくアプリケーションサーバ４０により受理されたと判断する。
　このように、第１の実施形態では、ゲートウェイ２０から端末１０に向けて集約ＡＣＫフレームを送信するため、ゲートウェイ２０から端末１０に送信されるフレームの総量が削減される。また、各端末１０は、データフレームがアプリケーションサーバ４０に到着したことを判定することができるので、再送の必要性を判断でき、通信の高信頼化が実現される。
　上述のように、無線通信向けのフレームの集約方式が提案されており、例えば、Ｗｉ-Ｆｉ（Wireless Fidelity）のフレームアグリゲーション方式ではＷｉ-Ｆｉアクセスポイントにて複数のフレームをまとめて１つのフレームとして端末に送信する。しかし、これらの方式では、無線ゲートウェイから一台の端末に向けての送信にしか適用できない。また、マルチキャスト通信、あるいはブロードキャスト通信によって、複数の端末にデータを同時配信する通信方式がある。しかし、省電力広域無線通信では、端末はごく限られた時間にフレームの受信待ちをするため、同時配信技術を適用できない場合が多い。さらに、確認応答の返信にはそれぞれ異なる内容を返信する必要があるため、ブロードキャスト通信及びマルチキャスト通信の何れも適用できない。第１の実施形態に係る通信システムでは、複数の端末１０の受信スロットを同時に開き、且つ、各端末１０のＡＣＫを集約したフレーム（パケット）を送信するので、上記省電力広域無線通信に係る問題点を解決できる。
［第２の実施形態］
　続いて、第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　第２の実施形態では、第１の実施形態にて説明した集約ＡＣＫＩＤに変えて、各端末１０をグループ分けして確認応答（ＡＣＫ）を集約する場合を説明する。
　第２の実施形態では、複数の端末１０を仮想ネットワークグループ、マルチキャストグループ等の仮想的なグループ分けを使用する。具体的には、端末１０－１～１０－４を図１６に示すようにグループ分けする。図１６を参照すると、〇印は各グループに属することを示し、×印は各グループに属していないことを示す。
　集約データ処理部４１４は、集約ＡＣＫパケットの送信先となる端末１０の組み合わせに応じて定まるグループを宛先とし当該集約ＡＣＫパケットを送信する。より具体的には、集約データ処理部４１４は、ＡＣＫパケットを送信する端末１０の組み合わせによりグループを選択し、グループごとに定めたグループＩＤを含めＡＣＫパケットを送信する。例えば、図１６を参照すると、同じ送信タイミングにて、端末１０－３と端末１０－４に対するＡＣＫパケットを送信する場合には、グループ１（Ｇ１）を選択して当該グループ１のグループＩＤをＡＣＫパケットに設定する。
　各端末１０は、自装置が属するグループと対応するグループＩＤに関する情報を備え、ＡＣＫフレームに自装置が属するグループのグループＩＤが含まれるか否かに応じて、データフレームの受信が正常に行われたか否かを判定する。つまり、端末１０の無線通信処理部２０２は、仮想ネットワークグループやマルチキャストグループを識別する機能を有する。また、端末１０のアプリケーション処理部２０１は、受信したＡＣＫによりアプリケーションサーバ４０やネットワークサーバ３０に到達したデータを特定する機能を有する。
　以上のように、第２の実施形態では、ネットワークサーバ３０は、確認応答（ＡＣＫ）の送信先となる端末１０の組み合わせによってグループを選択し、決定したグループ宛にＡＣＫを送信する。その結果、端末１０による確認応答の判定処理を簡略化することができ、そのような簡易化した処理においても確認応答（ＡＣＫ）の集約を実現した通信を実施できる。
［変形例］
　上記実施形態にて説明した通信システムの構成、動作は例示であって、種々の変形が可能である。例えば、アプリケーションサーバ４０の機能をネットワークサーバ３０が兼ねることも可能である。
　また、図５では、各端末１０の初回の受信スロット（ＲＸ１）と２回目の受信スロット（ＲＸ２）が揃う場合を説明したが、各送信タイミングにて各端末１０の受信スロットは混在していてもよい（図１７参照）。つまり、受信スロット（ＲＸ１、ＲＸ２）を集約することも可能である。
　ネットワークサーバ３０は、複数のデータパケットに対して１つの受信スロットに関する制御をしてもよい。具体的には、ネットワークサーバ３０は、端末１０に対して、２つの復帰期間（ＲＤ１、ＲＤ２）のうちいずれか一方を指定してアイドル状態からの復帰を指示してもよい。
　別チャネルを使用したデータ送信に対して受信スロットを共通化してもよい（図１８参照）。なお、図１８では、データ送信（Ｔｒａｎｓｍｉｔ）や確認応答（ＲＸ）の上部にチャネル（ＣＨ）を記載している。
　ネットワークサーバ３０から端末１０に対する確認応答（ＡＣＫ）に格納して送信するデータがある通信の場合には、図１９に示すように、データを格納する最初の確認応答（ＡＣＫ）は集約せず、２回目の確認応答（ＡＣＫ）を集約しても良い。
　上記実施形態では、ネットワークサーバ３０からのゲートウェイ２０に対する制御については説明していないが、ネットワークサーバ３０は必要に応じてゲートウェイに対して制御パケットを送信し、その動作を制御してもよい。例えば、ネットワークサーバ３０は、集約ＡＣＫフレームの宛先となる全ての端末１０に到達できる送信電力を使用してフレーム送信するように、ゲートウェイ２０に指示をしてもよい。その際、ネットワークサーバ３０は、ゲートウェイ２０に対し、集約ＡＣＫフレームを送信する場合には出力が最大となるように指示してもよい。
　ネットワークサーバ３０は、ゲートウェイが許容できる確認応答送信数を考慮し、確認応答（ＡＣＫ）の送信数が許容数を超えると予想される場合に、集約ＡＣＫパケットを生成しても良い。例えば、一台のゲートウェイ２０に収容することが許容されている端末の数が「４」であり、当該ゲートウェイに既に３台の端末１０が接続されている場合に、ネットワークサーバ３０は集約ＡＣＫパケットを生成してもよい。このように、ネットワークサーバ３０は、ゲートウェイ２０に収容することが許容されている端末の数に基づき、集約ＡＣＫパケットを生成するか否かを判断してもよい。
　上記実施形態では、１つの集約ＡＣＫパケットに各端末１０向けのＡＣＫデータを含める場合を説明したが、各端末１０に送信するＡＣＫデータに相違点がない場合には、１つのＡＣＫデータを集約ＡＣＫパケットに含めても良い。
　ネットワークサーバ３０は、各端末１０向けの複数のＡＣＫデータを圧縮し、集約ＡＣＫフレームに格納してもよい。あるいは、ネットワークサーバ３０は、集約ＡＣＫパケットに格納されたＡＣＫデータがどの端末１０向けのデータであるかを示す情報を追加してもよいし、格納されたＡＣＫデータを無視するような指示を追加してもよい。つまり、ネットワークサーバ３０は、集約ＡＣＫパケットに格納されたデータを端末１０が不使用とする指示を、当該集約ＡＣＫパケットに含めることもできる。
　本願開示が対処する問題点、その解決方法及び効果をまとめると下記のとおりとなる。
　第１の問題は、端末１０が受信待ちをする時間が限られるため、ゲートウェイ（無線ゲートウェイ）２０から複数の端末１０に対して集約したＡＣＫの送信を端末１０が受信できないことである。当該問題を解決するため、本願開示では、端末１０がゲートウェイ２０からの確認応答を受信するために、受信待ち状態となる時刻を複数の端末１０に同期させる。その結果、端末１０が受信待ちをする時間が限られる際にも、ゲートウェイ２０から複数の端末１０に対して集約したＡＣＫの送信を端末が受信できる。
　第２の問題は、ゲートウェイ２０が複数の端末１０が受信待ち状態になっている時刻に集約したＡＣＫを送信できないことである。当該問題を解決するため、本願開示では、複数の端末１０宛の複数のＡＣＫ情報を集約して、端末１０が受信待ちとなっている時刻にゲートウェイ２０が端末１０に送信する。その結果、ゲートウェイ２０が複数の端末１０が受信待ち状態になっている時刻に集約したＡＣＫを送信できる。
　第３の問題は、端末１０が、ゲートウェイ２０が送信した複数の端末１０に対するＡＣＫの送信電力が適切でないため、送信電力が小さすぎる場合はＡＣＫを受信できないことである。当該問題を解決するため、本願開示では、ゲートウェイ２０は、集約ＡＣＫの宛先となる全ての端末１０に到達できる送信電力にて集約ＡＣＫを送信する。その結果、端末１０が、ゲートウェイ２０が送信した複数の端末１０に対するＡＣＫの送信電力が適切に設定でき、全ての端末１０がＡＣＫを受信できる。
　第４の問題は、ゲートウェイ２０からの送信数（端末１０の接続数）が、近い将来に許容されている送信数を超える見込みがわからないことである。当該問題を解決するため、ゲートウェイ２０が許容されている送信数が考慮され、許容数に達する見込みがある場合にＡＣＫを集約することが決定される。その結果、ゲートウェイ２０からの送信数が、近い将来に許容されている送信数を超える見込みがあるか予測できる。
　第５の問題は、端末１０が受信した集約ＡＣＫがどのデータに対する確認応答かわからないことである。当該問題を解決するため、本願開示では、集約されたＡＣＫに格納したデータに宛先を特定する情報を通信に含める。その結果、端末１０が受信した集約ＡＣＫがどのデータに対する確認応答なのか判定できる。
　第６の問題は、端末１０が集約されたＡＣＫの全てもしくは部分的に不必要な情報が含まれるのかわからないことである。当該問題を解決するため、本願開示では、集約されたＡＣＫに格納したデータを無視する指示を通信に含める。その結果、端末１０が集約されたＡＣＫの全てもしくは部分的に不必要な情報が含まれているのか判定できる。
　第７の問題は、実用においてＡＣＫ集約機能を全ての端末１０に実装することが難しい場合があることである。当該問題を解決するため、本願開示では、端末１０をグループ分けし、集約ＡＣＫの送信先の組み合わせに応じてグループを選択し通信する。その結果、実用において、多くの端末が有するグループ通信機能を利用して、ＡＣＫ集約機能を実現できる。
　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得るが、以下には限られない。
［付記１］
　上述の第１の視点に係るサーバのとおりである。
［付記２］
　前記複数の端末に無線接続を提供するゲートウェイを介して前記集約確認応答を前記第１及び第２の端末に送信すると共に、
　前記ゲートウェイに対して前記集約確認応答が前記第１及び第２の端末に到達可能な送信電力にて出力するように指示する、付記１に記載のサーバ。
［付記３］
　前記ゲートウェイに収容することが許容されている端末の数に基づき、前記集約確認応答を生成するか否かを判断する、好ましくは付記２に記載のサーバ。
［付記４］
　前記集約確認応答には、格納されたデータの宛先を特定可能とする情報が含まれる付記１乃至３のいずれか一に記載のサーバ。
［付記５］
　前記集約確認応答には、格納されたデータの宛先と、送信されたデータを特定するためのデータ番号と、を抽出可能な情報が含まれる、付記１乃至４のいずれか一に記載のサーバ。
［付記６］
　前記集約確認応答に格納されたデータを前記第１及び第２の端末が不使用とする指示を含める、付記１乃至５のいずれか一に記載のサーバ。
［付記７］
　前記複数の端末はグループ分けされており、
　前記集約確認応答の送信先となる端末の組み合わせに応じて定まるグループを宛先とし前記集約確認応答を送信する、付記１乃至３のいずれか一に記載のサーバ。
［付記８］
　前記複数の端末それぞれは、１回のデータ送信に対して２回の受信スロットを開き、
　前記２回の受信スロットそれぞれの開かれるタイミングが実質的に同一となるように前記第１及び第２の端末を制御する、付記１乃至７のいずれか一に記載のサーバ。
［付記９］
　前記第１及び第２の端末によるデータ送信間隔に基づき、前記第１及び第２の端末のそれぞれが受信スロットを開く時刻を決定する、付記１乃至８のいずれか一に記載のサーバ。
［付記１０］
　前記第１及び第２の端末がデータ送信した時刻と、前記データ送信間隔と、に基づき前記第１及び第２の端末が次にデータ送信してくる時刻を予測し、前記予測された送信時刻と、前記集約確認応答を送信するためにスケジュール化された送信時刻と、に基づき前記第１及び第２の端末が前記受信スロットを開く時刻を決定する、付記９に記載のサーバ。
［付記１１］
　上述の第２の視点に係る通信システムのとおりである。
［付記１２］
　上述の第３の視点に係る通信方法のとおりである。
［付記１３］
　上述の第４の視点に係るプログラムのとおりである。
　なお、付記１１～１３の形態は、付記１の形態と同様に、付記２の形態～付記１０の形態に展開することが可能である。
　なお、引用した上記の特許文献等の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択（非選択を含む）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
１０、１０－１～１０－４　端末
１１、３１　ＣＰＵ（Central Processing Unit）
１２、３２　メモリ
１３、３３　入出力インターフェイス
１４　無線信号送受信回路
２０、２０－１、２０－２　ゲートウェイ
３０　ネットワークサーバ
３４　ＮＩＣ（Network Interface Card）
４０、４０－１、４０－２　アプリケーションサーバ
１００　サーバ
２０１、５０２　アプリケーション処理部
２０２、３０１　無線通信処理部
２１１、４１１　送信部
２１２、４１２　受信部
２１３　フレーム処理部
３０２、５０１　通信処理部
３０３、４０３　ネットワーク処理部
４０１　第１通信処理部
４０２　第２通信処理部
４１３　端末管理部
４１４　集約データ処理部
４１５　記憶部

Claims (10)

  1. 　複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信し、　
    　前記第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、前記第１及び第２の端末を制御し、
    　前記第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、前記第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する、
    　サーバ。
  2. 　前記複数の端末に無線接続を提供するゲートウェイを介して前記集約確認応答を前記第１及び第２の端末に送信すると共に、
    　前記ゲートウェイに対して前記集約確認応答が前記第１及び第２の端末に到達可能な送信電力にて出力するように指示する、請求項１に記載のサーバ。
  3. 　前記ゲートウェイに収容することが許容されている端末の数に基づき、前記集約確認応答を生成するか否かを判断する、請求項２に記載のサーバ。
  4. 　前記集約確認応答には、格納されたデータの宛先を特定可能とする情報が含まれる請求項１乃至３のいずれか一項に記載のサーバ。
  5. 　前記集約確認応答には、格納されたデータの宛先と、送信されたデータを特定するためのデータ番号と、を抽出可能な情報が含まれる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のサーバ。
  6. 　前記集約確認応答に格納されたデータを前記第１及び第２の端末が不使用とする指示を含める、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のサーバ。
  7. 　前記複数の端末はグループ分けされており、
    　前記集約確認応答の送信先となる端末の組み合わせに応じて定まるグループを宛先とし前記集約確認応答を送信する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のサーバ。
  8. 　複数の端末と、
    　前記複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信するサーバと、
    　を含み、
    　前記サーバは、
    　前記第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、前記第１及び第２の端末を制御し、
    　前記第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、前記第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する、通信システム。
  9. 　複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信するサーバにおいて、
    　前記第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、前記第１及び第２の端末を制御し、
    　前記第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、前記第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する、通信方法。
  10. 　複数の端末のうち第１及び第２の端末それぞれからのデータ送信に対して確認応答を送信するサーバに搭載されたコンピュータに、
    　前記第１及び第２の端末の受信スロットを開くタイミングが実質的に同一となるように、前記第１及び第２の端末を制御する処理と、
    　前記第１及び第２の端末が共に受信スロットを開いている間に、前記第１及び第２の端末に共通な集約確認応答を送信する処理と、
    　を実行させるプログラム。
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