WO2012157565A1

WO2012157565A1 - 無線装置、ルータ、無線システム及び無線伝送速度最適化方法

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Publication number: WO2012157565A1
Application number: PCT/JP2012/062151
Authority: WO
Inventors: 山田　健二; 源一郎関根
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2013-11-13
Also published as: JPWO2012157565A1; US20140204780A1

Abstract

　無線装置の無線伝送路監視部が、無線伝送路の状態を監視し、無線伝送路の状態が変化したときに、バッファの余裕度に関係なく、ルータにＭＡＣ制御プロトコルで規定されたＰＡＵＳＥコマンドを送信して、ルータに対して帯域制限を行う。これにより、無線伝送路の状態が変化してから、ルータに対して帯域制限がかかるまでの処理時間の短縮化が図れ、伝送データの再送による伝送遅延を抑えることができる。

Description

無線装置、ルータ、無線システム及び無線伝送速度最適化方法

　本発明は、有線によるデータの送受信と無線によるデータの送受信が可能な無線装置、その無線装置とネットワークとの間を流れるデータを中継するルータ及び無線伝送速度最適化方法に関する。

　図９は、無線装置を備えた無線システムの概略構成を示すブロック図である。図９において、無線システム７は、無線装置１０と、ネットワーク３０と無線装置１０を相互に接続し、ネットワーク３０と無線装置１０の間を流れる伝送データを中継するルータ２０とを備える。無線装置１０は、他の無線装置５０との間で無線によるデータの送受信を行う。

　無線装置１０と無線装置５０の間の無線伝送速度は天候や干渉などの状況により変化する。無線装置１０と無線装置５０の間で無線によるデータの送受信が行われている状態で、無線伝送路４０の状態が悪化して無線伝送速度が低下した場合、無線装置１０から送信されるデータの伝送速度と無線伝送速度との差を補うために無線装置１０から無線装置５０へ伝送される伝送データが一時的にバッファ１０３に保存される。バッファ１０３に保存できる伝送データの量は、無線伝送路４０の状態の変化による無線伝送速度の変化に応じて増減する。悪化した無線伝送路４０の状態が回復しない場合、バッファ１０３に一時的に保存される伝送データの量がバッファ１０３の容量を超えてしまうことがあり、そのような場合になると、伝送データの古い順もしくは優先度の低い順に破棄される。

　ところで、破棄する伝送データを減らすためにはバッファ１０３がオーバーフローしないようにすれば良い。その方法の１つとして、無線装置１０からルータ２０にＰＡＵＳＥコマンドを使った制御を行い、伝送データの送信を中断させる方法がある。この方法で使用するＰＡＵＳＥコマンドは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御プロトコルによって規定されている。この方法を用いることでバッファ１０３の余裕度に応じてルータ２０が伝送データの送信を中断する。ルータ２０が伝送データの送信を中断している間に無線装置１０がバッファ１０３内の伝送データを送出することで、バッファ１０３がオーバーフローするのを回避することができる。

　図１０は、ＭＡＣ制御プロトコルで規定されているＰＡＵＳＥフレームを示す図である。ＳＦＤは、Ｓｔａｒｔ　Ｆｒａｍｅ　Ｄｅｌｉｍｉｎｔｅｒ、ＦＣＳはｆｒａｍｅ　Ｃｈｅｃｋ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅを示す。図１０において、フロー制御を実施するための一つの方法として、ＭＡＣ制御プロトコルで規定されているＰＡＵＳＥコマンドを使用する方法がある。ＰＡＵＳＥコマンドは、ＭＡＣ制御フレームの宛先アドレスに「０１：８０：Ｃ２：００：００：０１」、長さ／タイプに「０ｘ８８０８」、操作コードに「０ｘ０００１」、中断時間に「０～６５５３５」を指定したＰＡＵＳＥフレームを使用する。

　ＰＡＵＳＥフレームを受け取った送信側（ルータ２０）は、そのデータ・フィールドに指定されている「中断時間×５１２ｂｉｔ時間」の間（５１２ｂｉｔはフレームの最小サイズ）、送信を中断することでフロー制御を実現する。受信側（無線装置１０）では、バッファ（バッファ１０３）の空き容量が残り少なくなったときに送信側（ルータ２０）にＰＡＵＳＥフレームを送信する。ＰＡＵＳＥフレームを受信した送信側（ルータ２０）は、指定された中断時間の間だけ、もしくは中断時間が「０」と指定されるまで伝送データの送信を中断する。受信側（無線装置１０）のバッファ（バッファ１０３）に十分な空きができた時は送信側（ルータ２０）に中断時間を「０」にしたＰＡＵＳＥフレームを送信する。

　図９に戻り、ルータ２０は、ＰＡＵＳＥコマンドにより無線装置１０のバッファ１０３の余裕度に応じて伝送データの送信を中断する。ルータ２０が伝送データの送信を中断している間に無線装置１０がバッファ１０３に一時的に保存されている伝送データを送出することで、バッファ１０３がオーバーフローするのを回避する。

　なお、本発明に関連する他の技術として、特許文献１及び特許文献２には、無線回路を使用した送信局と受信局との間で最適な伝送速度を判断し、その結果に基づく伝送速度を設定する技術が開示されている。

特開２００４－０１５７８３号公報特開２００４－２７４５３７号公報

　しかしながら、上述した図９に示す無線システム７においては、無線装置１０のバッファ１０３の余裕度に応じてルータ２０に対してＰＡＵＳＥコマンドを使った制御を実施することで帯域制限を行うため、無線伝送路４０の状態が変化してからルータ２０に対して帯域制限がかかるまでの処理に時間がかかり、伝送データの再送による伝送遅延が発生してしまうという課題がある。
　また、特許文献１及び２に記載の技術を用いれば、無線通信を行う相手との間の伝送を制御することはできるが、他の相手との間の伝送遅延を抑えることはできない。例えば、図９において、無線装置１０に対して特許文献１及び２に記載の技術を用いても、ルータ２０との間の伝送遅延を抑えることはできない。

　本発明は、上述の課題を解決することのできる無線装置、ルータ、無線システム及び無線伝送速度最適化方法を提供することを目的とする。

　この発明に係わる無線装置は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一実施形態による無線装置は、ネットワーク側との間で伝送データの中継を行う中継装置からの伝送データを変調して他の無線装置に送信するとともに、前記他の無線装置から送信された高周波信号を受信して伝送データを復調する無線信号送受信部と、前記無線信号送受信部が送受信した伝送データを一時的に保存して伝送データ送受信時における処理速度や転送速度の差を補うためのバッファと、前記他の無線装置との間の無線伝送路の状態を監視し、前記無線伝送路の状態が悪化したと判断した場合、前記中継装置に対して帯域制限をかける第１無線伝送路監視制御部とを備える。

　また、本発明の一実施形態に係わるルータは、上述の無線装置であって、前記第１無線伝送度監視制御部は、前記中継装置に対してＭＡＣ制御プロトコルで規定されたＰＡＵＳＥコマンドを送信することで帯域制限をかけ、また、前記第１無線伝送度監視制御部は、前記無線伝送路の状態を示す無線伝送路情報を前記中継装置に送信する無線装置とネットワークとの間を流れる伝送データを一時的に保存して前記無線装置との間での伝送データ送受信時における処理速度や転送速度の差を補うためのバッファと、前記無線装置から送信された無線伝送路情報を受信し、受信した無線伝送路情報から前記無線装置における無線伝送路の状態が悪化したと判断した場合、前記ネットワーク側に対して帯域制限をかける第２無線伝送路監視制御部とを備える。

　また、本発明の一実施形態に係わる無線通信システムは、上述の無線装置と、上述のルータとを備える。

　また、本発明の一実施形態に係わる無線伝送速度最適化方法は、ネットワーク側との間で伝送データの中継を行う中継装置からの伝送データを変調して第２の無線装置に送信する第１の無線装置と前記第２の無線装置との間の無線伝送路の状態を監視し、前記無線伝送路の無線伝送速度情報を取得するステップと、前記ステップで取得された無線伝送速度情報を無線伝送速度閾値と比較するステップと、前記ステップでの比較結果を解析し、前記無線伝送路の状態に変化がある場合、前記中継装置に対して帯域制限をかけるステップとを備える。

　本発明によれば、無線伝送路の状態が変化してから、無線装置に伝送データを中継する中継装置に対して帯域制限がかかるまでの処理時間の短縮化が図れ、伝送データの再送による伝送遅延を抑えることができる。

本発明の実施形態１に係る無線システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態１に係る無線装置の無線伝送路監視制御部の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態１に係る無線システムにおいて、無線伝送路の状態が変化した際の制御動作を説明するためのシーケンス図である。本発明の実施形態１に係る無線システムにおいて、無線伝送路の状態が変化した際の無線伝送路監視部の詳細な制御動作を説明するためのシーケンス図である。本発明の実施形態２に係る無線システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態２に係る無線システムのルータの無線伝送路監視制御部の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態２に係る無線システムにおいて、無線伝送路の状態が変化した際の制御動作を説明するためのシーケンス図である。本発明の実施形態２に係る無線システムにおいて、無線伝送路の状態が変化した際の無線伝送路監視部の詳細な制御動作を説明するためのシーケンス図である。無線システムの概略構成を示すブロック図である。ＭＡＣ制御プロトコルで規定されているＰＡＵＳＥフレームを示す図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
　（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１に係る無線システムの概略構成を示すブロック図である。
　なお、図１において前述した図９と共通する部分には同一の符号を付けている。実施形態１における無線システム１は、無線装置３と、ネットワーク３０と無線装置３を相互に接続し、ネットワーク３０と無線装置３の間を流れる伝送データを中継するルータ（伝送データの中継を行う装置）４とを備える。無線装置３は、他の無線装置５０との間で無線によるデータの送受信を行う。

　無線装置３は、ルータ４と有線で接続するためのＬＡＮポート３１と、ＬＡＮポート３１で受信されたルータ４からの伝送データに変調をかけて無線伝送路４０経由で無線装置５０に送信するとともに、無線装置５０から送信された高周波信号を無線伝送路４０経由で受信して伝送データを復調し、ＬＡＮポート３１から出力する無線信号送受信部３２と、無線装置３と無線装置５０の間での伝送データの送受信時における処理速度や転送速度の差を補うために伝送データを一時的に保存するバッファ３３と、無線伝送路４０を監視し、無線伝送路４０の状態の変化を検出した場合に、ルータ４に対して帯域制限をかける無線伝送路監視制御部３４とを備える。無線装置３のバッファ３３に一時的に保存された伝送データは、無線装置３と無線装置５０の間の処理速度や転送速度の差に応じて順次送信されるが、バッファ３３の容量を超える保存はできないため、バッファ３３の容量を超えたときには伝送データの古い順もしくは優先度の低い順に破棄される。

　無線装置３の無線伝送路監視制御部３４は、無線伝送路４０を監視し、取得した無線伝送速度情報を無線伝送路監視制御部３４が記憶している無線伝送速度の閾値と比較することで無線伝送路４０の状態を判別する。無線伝送路監視制御部３４は、無線伝送速度情報を解析し閾値を下回った場合、無線伝送路４０の状態が悪化したと判断し、ルータ４に対して帯域制限をかけるための制御を行う。また、無線伝送速度情報が前記閾値を上回った場合は、無線伝送路４０の状態が回復したと判断し、ルータ４に対する帯域制限を解除するための制御を行う。

　図２は、本発明の実施形態１に係わる無線装置３の無線伝送路監視制御部３４の概略構成を示すブロック図である。
図２において、無線伝送路監視制御部３４は、無線伝送路監視部３４１と、無線伝送速度情報比較部３４２と、無線伝送速度閾値記憶部３４３と、帯域制限制御部３４４とを備える。無線伝送路監視部３４１は、無線伝送路４０の状態を監視し、無線伝送路４０の無線伝送速度情報を取得する。取得した無線伝送速度情報を無線伝送速度情報比較部３４２に出力する。無線伝送速度情報比較部３４２は、無線伝送路監視部３４１から出力された無線伝送速度情報を入力すると、無線伝送速度閾値記憶部３４３に記憶してある無線伝送速度閾値を取得して無線伝送速度情報と比較する。そして、無線伝送速度情報と無線伝送速度閾値の比較結果を帯域制限制御部３４４に出力する。無線伝送速度閾値記憶部３４３は、無線伝送路監視部３４１が取得した無線伝送速度情報と比較するための無線伝送速度閾値を記憶する。帯域制限制御部３４４は、無線伝送速度情報比較部３４２から出力された比較結果を入力して解析し、無線伝送路４０の状態に変化があると判断した場合に、帯域制限を行う。

　図１に戻り、ルータ４は、ネットワーク３０と無線装置３を相互に接続し、ネットワーク３０と無線装置３の間を流れる伝送データを中継する。ルータ４は、ネットワーク３０と接続するためのＬＡＮポート４１と、無線装置３と接続するためのＬＡＮポート４２と、ルータ４と無線装置３との間での伝送データの送受信時における処理速度や転送速度の差を補うために、伝送データを一時的に保存するバッファ４３とを備える。バッファ４３に一時的に保存された伝送データは、ルータ４と無線装置３の間の処理速度や転送速度の差により順次送信されるが、バッファ４３の容量を超える保存はできないため、バッファ４３の容量を超えた場合は伝送データの古い順もしくは優先度の低い順に破棄される。

　無線伝送路４０は、無線装置３と無線装置５０の間の伝送データ伝達を行う無線の伝送媒体である。前述したように、無線伝送路４０の状況は、無線装置３の無線伝送路監視制御部３４によって監視される。無線装置５０は、無線を用いて基地局６０から送信された伝送データを受信して無線装置３に送信し、また、無線装置３から送信された伝送データを受信して基地局６０に送信する。基地局６０は、無線装置３と無線装置５０を経由したデータを使用して運用する、一般的な携帯またはデータ通信サービス用の基地局である。

　なお、無線装置３のＬＡＮポート３１及びルータ４のＬＡＮポート４１，４２は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。また、ルータ４を、ルータ４と同等の機能を有する他のネットワーク機器で代用することも可能である。

　次に、実施形態１における無線システム１の動作について説明する。
　図３は、実施形態１の無線システム１において、無線伝送路４０の状態が変化した際の制御動作を説明するためのシーケンス図である。図４は、実施形態１の無線システム１において、無線伝送路４０の状態が変化した際の無線伝送路監視制御部３４の詳細な制御動作を説明するためのシーケンス図である。

　図３及び図４において、無線伝送路監視制御部３４の無線伝送路監視部３４１は、無線伝送路４０を監視する（Ｓ１０１）。無線伝送路監視部３４１は、無線伝送路４０を監視することで、無線伝送路４０の伝送速度を示す無線伝送速度情報を取得する（Ｓ１０２）。無線伝送路監視部３４１は、取得した無線伝送速度情報を無線伝送速度情報比較部３４２に出力する（Ｓ２０１）。無線伝送速度情報比較部３４２は、無線伝送路監視部３４１から出力された無線伝送速度情報を入力することで、無線伝送速度閾値記憶部３４３に記憶されている無線伝送速度閾値を取得し（Ｓ２０２）、その無線伝送速度閾値と無線伝送速度情報とを比較する（Ｓ２０３）。そして、その比較結果を帯域制限制御部３４４に出力する（Ｓ２０４）。帯域制限制御部３４４は、無線伝送速度情報比較部３４２からの比較結果を入力し、それを解析して無線伝送路４０の状態を判別する（Ｓ２０５）。

　無線伝送速度情報比較部３４２から出力された比較結果が閾値を下回っていた場合、帯域制限制御部３４４は、無線伝送路４０の状態が悪化したと判断し（Ｓ１０３）、ルータ４に対して帯域制限をかける。つまり、ルータ４と無線装置３の間で流れている伝送データに対して帯域制限を行う。例えば、帯域制限制御部３４４は、ルータ４にＭＡＣ制御プロトコルで規定されたＰＡＵＳＥコマンドを送信して帯域制限をかける（Ｓ１０４）。帯域制限制御部３４４から送信されたＰＡＵＳＥコマンドはＬＡＮポート３１経由でルータ４に送信される。

　ルータ４は、帯域制限制御部３４４から送信されたＰＡＵＳＥコマンドを受信すると、そのＰＡＵＳＥコマンドによって無線装置３への伝送データの送信を中断する（Ｓ１０５）。ルータ４が無線装置３への伝送データの送信を中断することで、ルータ４と無線装置３の間で流れている伝送データに対して帯域制限がかかる。無線伝送路監視制御部３４からのＰＡＵＳＥコマンドによる帯域制限制御は、無線装置３のバッファ３３の余裕度に関係なく行うものである。

　無線伝送路監視部３４１は、帯域制限を行った後、無線伝送路４０の監視を再開し（Ｓ１０６）、無線伝送路４０の伝送速度を示した無線伝送速度情報を取得する（Ｓ１０７）。そして、取得した無線伝送速度情報を無線伝送速度情報比較部３４２に出力する（Ｓ２０６）。無線伝送速度情報比較部３４２は、無線伝送路監視部３４１から出力された無線伝送速度情報を入力すると、無線伝送速度閾値記憶部３４３に記憶されている無線伝送速度閾値を取得し（Ｓ２０７）、取得した無線伝送速度閾値と無線伝送速度情報とを比較する（Ｓ２０８）。そして、比較結果を帯域制限制御部３４４に出力する（Ｓ２０９）。帯域制限制御部３４４は、無線伝送速度情報比較部３４２から出力された比較結果を解析することで無線伝送路４０の状態を判別する（Ｓ２１０）。

　帯域制限制御部３４４は、比較結果が閾値を上回っていた場合、無線伝送路４０の状態が回復したと判断し（Ｓ１０８）、ルータ４に対する帯域制限を解除する。帯域制限制御部３４４は帯域制限を解除するため、ルータ４に対して中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドを送信する（Ｓ１０９）。帯域制限制御部３４４から送信された中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドは、ＬＡＮポート３１からルータ４に送信される。ルータ４は、帯域制限制御部３４４から送信された中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドを受信すると、無線装置３への伝送データの送信を再開し、ルータ４に対する帯域制限を解除する（Ｓ１１０）。

　このように、実施形態１の無線システム１によれば、無線装置３の無線伝送路監視制御部３４が、無線伝送路４０の状態を監視し、無線伝送路４０の状態が変化した場合、バッファ３３の余裕度に関係なく、ルータ４にＭＡＣ制御プロトコルで規定されたＰＡＵＳＥコマンドを送信して、ルータ４に対して帯域制限を行うので、ルータ４に対して帯域制限がかかるまでの処理時間の短縮化が図れ、伝送データの再送による伝送遅延を抑えることが可能となる。また、伝送データの再送による無駄なオーバーヘッドが抑えられ、逆方向の伝送レート低下を抑えることができる。また、帯域制限の処理短縮による伝送レートが常に最適化されるので、バッファ３３の容量を小さくすることができる。

　（実施形態２）
　図５は、本発明の実施形態２に係る無線システムの概略構成を示すブロック図である。
　実施形態２における無線システム２は、前述した実施形態１の無線システム１の無線装置３が有する無線伝送路監視制御部３４と同様のものをルータにも設けたものである。

　図５において、ルータ５の無線伝送路監視制御部５４は、無線装置３側の無線伝送路監視制御部３４から送信された無線伝送路情報を受信し、受信した無線伝送路情報をもとに無線伝送路４０の状態を判定する。そして、無線伝送路４０の状態が悪化したと判断すると、ネットワーク３０に対して帯域制限をかける制御を行う。また、無線伝送路監視制御部５４は、無線装置３側の無線伝送路監視制御部３４から送信された無線伝送路情報をもとに無線伝送路４０の状態が回復したと判断すると、ネットワーク３０に対する帯域制限を解除する制御を行う。なお、ルータ５のＬＡＮポート５１，５２及びバッファ５３は実施形態１のルータ４のＬＡＮポート４１，４２及びバッファ４３と同一のものである。

　図６は、ルータ５の無線伝送路監視制御部５４の概略構成を示すブロック図である。図６において、無線伝送路監視制御部５４は、無線伝送路監視部５４１と、帯域制限制御部５４２とを備える。無線伝送路監視部５４１は、無線装置３から送信されてくる無線伝送路４０の状態を示す無線伝送速度情報を受信し、受信した無線伝送路情報をもとに無線伝送路４０の状態の悪化を判断する。帯域制限制御部５４２は、無線伝送路監視部５４１で無線伝送路４０の状態の悪化が判断された場合に、ネットワーク３０に対して帯域制限をかける制御を行う。

　次に、実施形態２における無線システム２の動作について説明する。
　図７は、実施形態２の無線システム２において、無線伝送路４０の状態が変化した際の制御動作を説明するためのシーケンス図である。図８は、実施形態２に係わる無線システム２において、無線伝送路４０の状態が変化した際の無線伝送路監視制御部５４の詳細な制御動作を説明するためのシーケンス図である。

　図７及び図８において、無線装置３側の無線伝送路監視制御部３４は、無線伝送路４０を監視する（Ｓ１０１）。無線伝送路監視制御部３４は、無線伝送路４０を監視することで無線伝送路４０の伝送速度を示した無線伝送速度情報を取得する（Ｓ１０２）。無線伝送路監視制御部３４は、無線伝送路４０の状態が悪化したと判断すると（Ｓ１０３）、ルータ５に対して帯域制限を行う。例えば、ルータ５にＭＡＣ制御プロトコルで規定されたＰＡＵＳＥコマンドを送信する（Ｓ１０４）。なお、無線伝送速度情報の取得後から帯域制限を行う前までは実施形態１の無線システム１で説明した処理（Ｓ２０１～Ｓ２０５）と同じ処理が行われる。

　ルータ５は、無線伝送路監視制御部３４から送信されたＰＡＵＳＥコマンドを受信すると、受信したＰＡＵＳＥコマンドによって無線装置３への伝送データの送信を中断する（Ｓ１０５）。ルータ５が無線装置３への伝送データの送信を中断することで、ルータ５に対して帯域制限がかかる。なお、無線装置３からのＰＡＵＳＥコマンドによる帯域制限制御は、無線装置３のバッファ３３の余裕度に関係なく行うものである。

　また、無線伝送路監視制御部３４は、ルータ５にＰＡＵＳＥコマンドを送信すると同時に、無線伝送路４０の状態を示した無線伝送路情報をルータ５側の無線伝送路監視制御部５４の無線伝送路監視部５４１に送信する（Ｓ１１１）。無線伝送路監視部５４１は、無線装置３の無線伝送路監視制御部３４から送信された無線伝送路情報を受信すると、それを帯域制限制御部５４２に出力する（Ｓ３０１）。帯域制限制御部５４２は、無線伝送路監視部５４１から出力された無線伝送路情報を入力して解析し、無線伝送路４０の状態を判別する（Ｓ３０２）。帯域制限制御部５４２は、無線伝送路４０の状態が悪化していると判断すると（Ｓ３０３）、ルータ５側のＬＡＮポート５１にＰＡＵＳＥコマンドを送信する（Ｓ１１２）。

　帯域制限制御部５４２から送信されたＰＡＵＳＥコマンドは、ＬＡＮポート５１を通過しネットワーク３０で受信される。ネットワーク３０は、受信したＰＡＵＳＥコマンドによってルータ５への伝送データの送信を中断することで、ネットワーク３０に対して帯域制限を行う（Ｓ１１３）。なお、ルータ５側の無線伝送路監視制御部５４からのＰＡＵＳＥコマンドによる帯域制限制御は、ルータ５のバッファ５３の余裕度に関係なく行うものである。

　次に、無線伝送路監視制御部３４は、帯域制限を行った後、無線伝送路４０の監視を再開する（Ｓ１０６）。無線伝送路監視制御部３４は、無線伝送路４０を監視することで無線伝送路４０の伝送速度を示した無線伝送速度情報を取得する（Ｓ１０７）。そして、取得した無線伝送速度情報から無線伝送路４０の状態が回復したと判断した場合（Ｓ１０８）、ルータ５に対して帯域制限を解除する。無線伝送路監視制御部３４は、帯域制限を解除するため、ルータ５に中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドを送信する（Ｓ１０９）。

　ルータ５は、無線装置３の無線伝送路監視制御部３４から送信された中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドを受信すると、受信した中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドによって無線装置３への伝送データの送信を再開し、ルータ５と無線装置３の間で流れている伝送データに対しての帯域制限を解除する（Ｓ１１０）。

　また、無線伝送路監視制御部３４は、ルータ５に中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドを送信すると同時に、無線伝送路４０の状態を示した無線伝送路情報をルータ５側の無線伝送路監視制御部５４に送信する（Ｓ１１４）。無線伝送路監視制御部５４の無線伝送路監視部５４１は、無線伝送路監視制御部３４から送信された無線伝送路情報を受信すると、それを帯域制限制御部５４２に出力する（Ｓ３０４）。帯域制限制御部５４２は、無線伝送路監視部５４１から出力された無線伝送路情報を入力して解析し、無線伝送路４０の状態を判別する（Ｓ３０５）。帯域制限制御部５４２は、無線伝送路情報を解析した結果、無線伝送路４０の状態が回復していると判断すると（Ｓ３０６）、ネットワーク３０に中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドを送信する（Ｓ１１５）。

　ネットワーク３０は、帯域制限制御部５４２から送信された中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンド受信すると、受信した中断時間を「０」に設定するＰＡＵＳＥコマンドによって、ルータ５への伝送データの送信を再開することで、ネットワーク３０に対する帯域制限を解除する（Ｓ１１６）。

　このように実施形態２における無線システム２によれば、無線伝送路監視制御部５４を有するルータ５を備え、無線伝送路監視制御部５４が、無線装置３側の無線伝送路監視制御部３４から送信されてくる無線伝送路情報を受信し、受信した無線伝送路情報をもとに無線伝送路４０の状態が変化したときに、バッファ５３の余裕度に関係なく、ネットワーク３０にＭＡＣ制御プロトコルで規定されたＰＡＵＳＥコマンドを送信して、ネットワーク３０に対して帯域制限を行うので、ネットワーク３０に対して帯域制限がかかるまでの処理時間の短縮化が図れ、伝送データの再送による伝送遅延を抑えることが可能となる。また、伝送データの再送による無駄なオーバーヘッドが抑えられ、逆方向の伝送レート低下を抑えることができる。また、帯域制限の処理短縮による伝送レートが常に最適化されるので、バッファ５３の容量を小さくすることができる。

　なお、実施形態２における無線システム２では、ルータ５側で、ネットワーク３０に対して帯域制限を行うので、必ずしも無線装置３側で帯域制限を行う必要はなく、無線伝送路情報のみをルータ５側へ送信するだけでも良い。

　また、本発明の実施形態１，２による無線伝送路監視制御部３４，５４のハード構成としては、通常のコンピュータを使用することもできる。すなわち、無線装置３の無線伝送路監視制御部３４及びルータ５の無線伝送路監視制御部５４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、及びＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、及びハードディスク等の大容量記憶装置等を備えたコンピュータによって構成することができる。

　また、本発明の実施形態１および実施形態２に係わる無線伝送路監視制御部３４，５４における処理のそれぞれを記述したプログラムを、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して配布することも可能である。

　本願は、２０１１年５月１３日に、日本に出願された特願２０１１－１０８０８１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　本発明は、無線を用いてデータ伝送を行う無線システムへの適用が可能である。無線伝送路の状態が変化してから、無線装置に伝送データを中継する装置に対して帯域制限がかかるまでの処理時間を短縮化できる無線装置、ルータ及び無線伝送速度最適化方法を得ることができる。

　１　　無線システム
　２　　無線システム
　３　　無線装置
　４　　ルータ
　５　　ルータ
　３０　　ネットワーク
　３１　　ＬＡＮポート
　３２　　無線信号送受信部
　３３　　バッファ
　３４　　無線伝送路監視制御部
　４０　　無線伝送路
　４１　　ＬＡＮポート
　４２　　ＬＡＮポート
　４３　　バッファ
　５０　　無線装置
　５１　　ＬＡＮポート
　５２　　ＬＡＮポート
　５３　　バッファ
　５４　　無線伝送路監視制御部
　６０　　基地局
　３４１　　無線伝送路監視部
　３４２　　無線伝送速度情報比較部
　３４３　　無線伝送速度閾値記憶部
　３４４　　帯域制限制御部
　５４１　　無線伝送路監視部
　５４２　　帯域制限制御部

Claims

　ネットワーク側との間で伝送データの中継を行う中継装置からの伝送データを変調して他の無線装置に送信するとともに、前記他の無線装置から送信された高周波信号を受信して伝送データを復調する無線信号送受信部と、
　前記無線信号送受信部が送受信した伝送データを一時的に保存して伝送データ送受信時における処理速度や転送速度の差を補うためのバッファと、
　前記他の無線装置との間の無線伝送路の状態を監視し、前記無線伝送路の状態が悪化したと判断した場合、前記中継装置に対して帯域制限をかける第１無線伝送路監視制御部と、
　を備える無線装置。
　前記第１無線伝送度監視制御部は、前記中継装置に対してＭＡＣ制御プロトコルで規定されたＰＡＵＳＥコマンドを送信することで帯域制限をかける請求項１に記載の無線装置。
　前記第１無線伝送度監視制御部は、前記無線伝送路の状態を示す無線伝送路情報の伝送データを中継する前記中継装置に送信する請求項１又は請求項２に記載の無線装置。
　請求項３に記載の無線装置とネットワークとの間を流れる伝送データを一時的に保存して前記無線装置と前記ネットワークとの間の伝送データ送受信時における処理速度や転送速度の差を補うためのバッファと、
　前記無線装置から送信された無線伝送路情報を受信し、受信した無線伝送路情報から前記無線装置における無線伝送路の状態が悪化したと判断した場合、前記ネットワーク側に対して帯域制限をかける第２無線伝送路監視制御部と、
　を備えるルータ。
　前記第２無線伝送度監視制御部は、前記ネットワーク側に対してＭＡＣ制御プロトコルで規定されたＰＡＵＳＥコマンドを送信することで帯域制限をかける請求項４に記載のルータ。
　請求項３に記載の無線装置と、
　請求項４又は請求項５に記載のルータと、
　を備える無線システム。
　ネットワーク側との間で伝送データの中継を行う中継装置からの伝送データを変調して第２の無線装置に送信する第１の無線装置と前記第２の無線装置との間の無線伝送路の状態を監視し、前記無線伝送路の無線伝送速度情報を取得するステップと、
　前記ステップで取得された無線伝送速度情報を無線伝送速度閾値と比較するステップと、
　前記ステップでの比較結果を解析し、前記無線伝送路の状態に変化がある場合、前記中継装置に対して帯域制限をかけるステップと、
　を備える無線伝送速度最適化方法。