JP7695631B2 - 通信システム、制御方法、コントローラ、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、無線で制御信号を送受する通信システム、制御方法、コントローラ、及びプログラムに関する。

近年、同一のネットワーク基盤上に様々なネットワーク要件をもつ複数のサービスやアプリケーションを収容する検討が進められている。そのためには、“端末から端末まで”や“端末からアプリケーションサーバまで”のＥｎｄ－Ｅｎｄ区間において、同一ＮＷに収容された各サービスやアプリケーションが要求する品質を保証しなければならない。

ネットワークのＥｎｄ－Ｅｎｄは、無線と有線の区間にわけることができる。その中でも無線区間では、既存技術としてＩＥＥＥ８０２．１１のＥｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ（ＥＤＣＡ）と呼ばれる優先制御機能が存在する（例えば、非特許文献１及び２を参照。）

ＥＤＣＡは端末（宛先）単位での制御であり、サービスおよびアプリケーション単位での品質制御を可能とするようなトラフィックフロー単位での制御が困難だが、無線ネットワークに依存しない集中制御による品質制御技術（例えば、非特許文献３を参照。）を適用することで、サービスおよびアプリケーション単位での品質制御を実現することができる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１ｅ－２００５ － ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－－Ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ－－Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ－－Ｐａｒｔ １１： Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ （ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ － Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ ８： Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ "ＱｏＳを実現する無線ＬＡＮ規格 ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ"、映像情報メディア学会誌 Ｖｏｌ． ５７， Ｎｏ． １１ （２００３） 無線ＮＷに依存しない集中制御による品質制御技術の提案 電子情報通信学会総合大会 Ｂ－６－５（２０２１）

図１から図４は、本発明の課題を説明する図である。図１のように、品質制御のための制御信号を無線化することで、主信号通信と同様に有線ケーブルの制約がなくなり、ＥＤＣＡを適用できるシチュエーションが増加する。図２は、当該制御信号の送受を説明するシーケンス図である。コントローラがスケジューリングを行う周期Ｔｃと端末やアクセスポイントが自身のバッファに蓄積されたパケット量を通知する周期ｔとする。図２では、Ｔｃ＝５ｔの場合を説明している。

端末＃Ｎは、自身が保有するバッファ＃Ｍに新たに蓄積されたパケット量ｂを蓄積パケット量通知Ｉとして時間ｔ毎にコントローラに送信する。具体的には、端末＃Ｎは、バッファ＃Ｍに蓄積されているパケット量が
蓄積パケット量通知Ｉ_０でゼロであること（Ｉ_１送信まではバッファにパケットが存在しない）、
蓄積パケット量通知Ｉ_１で１であること（周期ｔ_１でバッファ＃Ｍにパケットｂが１つ蓄積されたこと）、
蓄積パケット量通知Ｉ_２で３であること（周期ｔ_２でバッファ＃Ｍにパケットｂが２つ蓄積されたこと）、
蓄積パケット量通知Ｉ_３で４であること（周期ｔ_３でバッファ＃Ｍにパケットｂが１つ蓄積されたこと）、
蓄積パケット量通知Ｉ_４で５であること（周期ｔ_４でバッファ＃Ｍにパケットｂが１つ蓄積されたこと）、
を送信する。
その後、端末＃Ｎは、周期ｔ_１として上記を繰り返す。

コントローラは、期間Ｔｃに到着した蓄積パケット量通知Ｉを積算し、端末＃Ｎのバッファ＃Ｍにパケットが５個蓄積されていることを認識する。そして、コントローラは、端末＃Ｎのバッファ＃Ｍについて５パケット分で送信時刻と送信時間をスケジューリングする。コントローラは、当該スケジュールＳｃを端末＃Ｎへ送信する。なお、送信時刻は「パケット送信を開始するタイミング」、送信時間は「パケット送信が許可されている時間的長さ」を意味する。

端末＃Ｎは、スケジュールＳｃで指示された時刻にバッファ＃Ｍから５パケットをアクセスポイント＃Ｋに向けて、指示された速度で送信する（ステップＢｔ）。
なお、図２では、端末からアクセスポイントへ向けてパケットを送信するときのシーケンス図であるが、アクセスポイントから端末へ向けてパケットを送信するときも同様である。

一方、当該制御信号を無線化した場合、有線よりも外的要因によるパケットロスの発生が増加し、図３や図４のような事象が発生し、適切なスケジューリングが行われない可能性がある。

図３は、蓄積パケット量通知Ｉの一部が未達となることで発生する不具合を説明するシーケンス図である。コントローラは、蓄積パケット量通知Ｉ_４が未達となるので、端末＃Ｎのバッファ＃Ｍにパケットが４個蓄積されていると誤認する。そして、コントローラは、端末＃Ｎのバッファ＃Ｍについて４パケット分で送信時刻と送信時間をスケジューリングする。このため、端末＃Ｎは、バッファ＃Ｍから４パケット分しか送信することができず、通信品質の低下が発生することになる。

図４は、スケジュールＳｃが未達となることで発生する不具合を説明するシーケンス図である。コントローラは、バッファ＃Ｍから５パケット分を送信するスケジュールＳｃを端末＃Ｎに送信するが、端末＃Ｎはそれを受信できなかったとする。そうすると、端末＃Ｎは、パケットを送信することができず、通信品質の低下が発生することになる。

つまり、品質制御のための制御信号を無線化することでＥＤＣＡを適用できるシチュエーションが増加するが、制御信号のパケットロスにより通信品質が低下する可能性があるという課題があった。
そこで、本発明は、前記課題を解決するために、品質制御用の制御信号の無線化による通信品質の低下を防止できる通信システム、制御方法、コントローラ、及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る通信システムは、同一の制御信号を複数回送信することとした。

具体的には、本発明に係る通信システムは、無線ネットワークのトラフィックを制御する通信システムであって、
前記無線ネットワークを介してパケットを相互に伝送する端末及びアクセスポイントと、
前記無線ネットワークを介して前記端末及び前記アクセスポイントとの間で制御信号を送受するコントローラと、
を備えており、
前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれは、バッファに蓄積されているパケット量である蓄積パケット量通知を前記制御信号として前記コントローラに送信するときに同じ内容の前記蓄積パケット量通知を複数回送信し、
前記コントローラは、前記端末及び前記アクセスポイントの少なくとも一方から受信した前記蓄積パケット量通知の内容に基づいて前記パケットを送信するためのスケジュールを決定し、前記スケジュールを前記制御信号として前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれに送信するときに同じ内容の前記スケジュールを複数回送信すること
を特徴とする。

また、本発明に係る制御方法は、無線ネットワークを介してパケットを相互に伝送する端末及びアクセスポイントと、前記無線ネットワークを介して前記端末及び前記アクセスポイントとの間で制御信号を送受するコントローラと、を備える前記無線ネットワークのトラフィックを制御する制御方法であって、
前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれは、バッファに蓄積されているパケット量である蓄積パケット量通知を前記制御信号として前記コントローラに送信するときに同じ内容の前記蓄積パケット量通知を複数回送信すること、及び
前記コントローラは、前記端末及び前記アクセスポイントの少なくとも一方から受信した前記蓄積パケット量通知の内容に基づいて前記パケットを送信するためのスケジュールを決定し、前記スケジュールを前記制御信号として前記端末及び前記アクセスポイントに送信するときに同じ内容の前記スケジュールを複数回送信すること
を特徴とする。

さらに、本発明に係るコントローラは、無線ネットワークを介してパケットを相互に伝送する端末及びアクセスポイントとの間で、前記無線ネットワークを介して制御信号を送受するコントローラであって、
前記端末及び前記アクセスポイントの少なくとも一方から、それぞれのバッファに蓄積されているパケット量である蓄積パケット量通知を前記制御信号として受信する受信部と、
前記蓄積パケット量通知の内容に基づいて前記パケットを送信するためのスケジュールを決定するスケジューリング部と、
前記スケジュールを前記制御信号として前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれに送信するときに同じ内容の前記スケジュールを複数回送信する送信部と、
を備える。

送信側は同じ内容の制御情報（蓄積パケット量通知やスケジュール）を複数回送信するため、伝送中にパケットロスが発生したとしても、受信側は複数送信されたいずれかの制御情報を受信できる。従って、本発明は、品質制御用の制御信号の無線化による通信品質の低下を防止できる通信システム、制御方法、コントローラ、及びプログラムを提供することができる。

複数回送信された制御情報を受信側で全て読み込むことは負荷が大きい。そこで、前記蓄積パケット量通知及び前記スケジュールには、シーケンス番号が付与されており、
前記コントローラは、前記シーケンス番号が直前の前記蓄積パケット量通知と同じである前記蓄積パケット量通知を廃棄し、
前記端末及び前記アクセスポイントは、前記シーケンス番号が直前の前記スケジュールと同じである前記スケジュールを廃棄することが好ましい。

本発明は、前記コントローラとしてコンピュータを機能させるためのプログラムである。本発明のデータ収集装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明は、品質制御用の制御信号の無線化による通信品質の低下を防止できる通信システム、制御方法、コントローラ、及びプログラムを提供することができる。

本発明の課題を説明する図である。 本発明の課題を説明するシーケンス図である。 本発明の課題を説明するシーケンス図である。 本発明の課題を説明するシーケンス図である。 本発明に係る通信システムを説明する図である。 本発明に係るコントローラが備えるデータベースを説明する図である。 本発明に係る通信システムの動作を説明する図である。 本発明の効果を説明するシーケンス図である。 本発明の効果を説明するシーケンス図である。 本発明に係る通信システムの動作を説明する図である。 本発明に係る通信システムを説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図５は、本実施形態の通信システム３０１を説明する図である。通信システム３０１は、無線ネットワーク１５＃２のトラフィックを制御する通信システムであって、
無線ネットワーク１５＃２を介してパケットを相互に伝送する端末１１及びアクセスポイント１２と、
端末１１及びアクセスポイント１２に対して送信制御を行うコントローラ１３と、
を備えており、
コントローラ１３は、少なくとも端末１１から通知された、バッファに蓄積されているパケット量（図５の場合、トラフィックフロー毎にバッファが存在し、それぞれのバッファに蓄積されているパケット量）に基づいてスケジュール（前記トラフィックフロー毎の送信時刻及び送信量）を決定し、前記スケジュールを端末１１及びアクセスポイント１２に通知することを特徴とする。

コントローラ１３が、トラフィックフロー毎の制御情報を用いてトラフィックフロー毎のスケジュールを計算する（例えば、非特許文献３を参照。）ため、通信システム３０１はトラフィックフロー毎の帯域を保証することができる。

なお、図５の通信システム３０１は、主信号を伝送する無線ネットワーク１５＃２と、制御情報（蓄積パケット量通知やスケジュール）を伝送する無線ネットワーク１５＃１とを備えているが、主信号と制御情報を１つの無線ネットワークで伝送してもよい。

通信システム３０１は、各端末１１およびアクセスポイント１２とコントローラ１３とを接続しており、
各端末１１およびアクセスポイント１２内のトラフィックフロー毎のバッファ（ＦＢ１、ＦＢ２）、もしくはアプリケーション内のバッファでパケットを蓄積すること、
その蓄積されたパケット量を事前にコントローラ１３に複数回通知すること、
コントローラ１３のスケジューリング部ＳＣＨ３でトラフィック毎の送信時刻および送信量を決定すること、
コントローラ１３から各端末１１およびアクセスポイント１２にスケジュール（送信時刻および送信量）を複数回通知すること、及び
各端末１１およびアクセスポイント１２が通知された送信時刻および送信量に従ってパケットを送信すること、を行う。
なお、各端末１１、アクセスポイント１２、及びコントローラ１３の時刻はＮＴＰやＰＴＰ等を用いて同期しているものとする。

具体的には、通信システム３０１は、無線ネットワーク１５のトラフィックを制御する通信システムであって、
無線ネットワーク１５＃２を介してパケットを相互に伝送する端末１１及びアクセスポイント１２と、
無線ネットワーク１５＃１を介して端末１１及びアクセスポイント１２との間で制御信号を送受するコントローラ１３と、
を備えており、
端末１１及びアクセスポイント１２のそれぞれは、バッファ（ＦＢ１、ＦＢ２）に蓄積されているパケット量である蓄積パケット量通知を前記制御信号としてコントローラ１３に送信するときに同じ内容の前記蓄積パケット量通知を複数回送信し、
コントローラ１３は、端末１１及びアクセスポイント１２の少なくとも一方から受信した前記蓄積パケット量通知の内容に基づいて前記パケットを送信するためのスケジュールを決定し、前記スケジュールを前記制御信号として端末１１及びアクセスポイント１２のそれぞれに送信するときに同じ内容の前記スケジュールを複数回送信すること
を特徴とする。

通信システム３０１は、主信号（トラフィックのパケット）の通信手段（無線ネットワーク１５＃２）とは別の通信手段（無線ネットワーク１５＃１）でコントローラ１３とアクセスポイント１２／端末１１との間の制御信号を通信する。具体的には、制御信号は、端末１１の制御信号送受信部ＣＴＲ１とコントローラ１３の制御信号送受信部ＣＴＲ３との間、及びアクセスポイント１２の制御信号送受信部ＣＴＲ２とコントローラ１３の制御信号送受信部ＣＴＲ３との間で送受される。

各端末１１およびアクセスポイント１２は、無線ネットワーク１５＃１を介し、定期的にフロー単位バッファ部（ＦＢ１、ＦＢ２）に蓄積されたパケット量を制御信号（蓄積パケット量通知）としてコントローラ１３に通知する。
端末１１は各アプリケーションＡＰ１からのパケットをアプリケーション毎（フロー毎）にバッファＦＢ１に蓄積する。パケット量通知部ＮＴＦ１は、定期的に各バッファＦＢ１のパケット蓄積量を確認し、これを制御信号として制御信号送受信部ＣＴＲ１を介してコントローラ１３へ通知する。
また、アクセスポイント１２は上位ネットワーク装置５０からのパケットをアプリケーション毎（フロー毎）にバッファＦＢ２に蓄積する。パケット量通知部ＮＴＦ２は、定期的に各バッファＦＢ２のパケット蓄積量を確認し、これを制御信号として制御信号送受信部ＣＴＲ２を介してコントローラ１３へ通知する。
なお、フロー単位バッファ部ＦＢ１をアプリケーションＡＰ１が所有していてもよい。

ここで、各端末１１およびアクセスポイント１２は一定周期ｔごとに蓄積パケット量をコントローラ１３へ通知するものとする。各端末１１およびアクセスポイント１２は、１つの周期で同一の蓄積パケット量通知をｎ回送信する（ｎは２以上の整数）。このため、蓄積パケット量通知をｎ回送信するために必要な時間は周期ｔ以下である。

コントローラ１３は、通知されたパケット蓄積量、端末１１、アクセスポイント１２、及びフロー単位バッファ（ＦＢ１、ＦＢ２）の情報を記録し、それを元にバッファ毎の送信時刻と送信量（スケジュール）を決定する。そして、コントローラ１３は、無線ネットワーク１５＃１を介し、当該スケジュールを各端末１１およびアクセスポイント１２へ制御信号として通知する。

コントローラ１３の制御信号送受信部ＣＴＲ３は、各端末１１とアクセスポイント１２から制御信号を受信し、それぞれのフロー単位バッファ（ＦＢ１、ＦＢ２）に蓄積されているパケット量をデータベースＤＢに整理する。

図６は、データベースＤＢに整理された情報の一例を説明する図である。本データベースＤＢは、次の３つの情報を整理する。
項番は、端末１１とアクセスポイント１２の全てのバッファ（ＦＢ１、ＦＢ２）に対する通し番号である。
ノード番号は、アクセスポイント１２又は端末１１の番号である。
バッファ番号は、各端末１１が保有するバッファＦＢ１の番号、又はアクセスポイント１２保有するバッファＦＢ２の番号である。
パケット量は、それぞれのバッファ番号を持つバッファが保持するパケット蓄積量である。
例えば、項番Ｋ＋２は、端末１１＃１が持つフロー単位バッファ部ＦＢ１＃２のパケット蓄積量であり、その量は“Ｂ１２”であることを意味する。

コントローラ１３のスケジューリング部ＳＣＨ３は、非特許文献３のようなスケジューリング方式を利用し、データベース部ＤＢの内容からバッファ毎の送信時刻と送信量を決定する。そして、スケジューリング部ＳＣＨ３は、決定したスケジュールを制御信号とし、制御信号送受信部ＣＴＲ３から端末１１やアクセスポイント１２へ送信する。

ここで、コントローラ１３は一定周期Ｔｃ毎にスケジュールを各端末１１およびアクセスポイント１２へ通知するものとする。コントローラ１３は、同一のスケジュールをｍ回送信する（ｍは２以上の整数）。このため、同一のスケジュールをｍ回送信するために必要な時間は周期Ｔｃ以下である。

各端末１１およびアクセスポイント１２は、通知されたスケジュールの送信時刻と送信量でフロー単位バッファ部（ＦＢ１、ＦＢ２）が蓄積するパケットを取り出して主信号バッファ部（ＭＢ１、ＭＢ２）へ入力する。主信号送受信部（ＭＴＲ１、ＭＴＲ２）は、主信号バッファ部（ＭＢ１、ＭＢ２）のパケットを無線ネットワーク１５＃２へ送信する。

図７は、以上で説明した動作をフローチャートで説明した図である。本実施形態の制御方法は、
前記制御方法は、無線ネットワーク１５＃２を介してパケットを相互に伝送する端末１１及びアクセスポイント１２と、無線ネットワーク１５＃１を介して端末１１及びアクセスポイント１２との間で制御信号を送受するコントローラ１３と、を備える前記無線ネットワーク１５のトラフィックを制御する制御方法であって、
端末１１及びアクセスポイント１２のそれぞれのバッファ（ＦＢ１、ＦＢ２）にトラフィックフロー毎に送信パケットを蓄積すること（ステップＳ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１２１，Ｓ１２２）
端末１１及びアクセスポイント１２のそれぞれが、各バッファに蓄積されているパケット量である蓄積パケット量通知を前記制御信号として前記コントローラに送信するときに同じ内容の前記蓄積パケット量通知を複数回送信すること（ステップＳ１１３、Ｓ１２３）、
コントローラ１３が、蓄積パケット量通知から各バッファ（ＦＢ＃１、ＦＢ＃２）に格納されているパケット量をデータベース部ＤＢに記録すること（ステップＳ１３１）、
コントローラ１３が、端末１１及びアクセスポイント１２の少なくとも一方から受信した前記蓄積パケット量通知の内容に基づいて前記パケットを送信するためのスケジュールをトラフィックフロー毎に決定すること（ステップＳ１３２）、
コントローラ１３が、前記スケジュールを前記制御信号として端末１１及びアクセスポイント１２に送信するときに同じ内容の前記スケジュールを複数回送信すること（ステップＳ１３３）、及び
端末１１及びアクセスポイント１２が、前記スケジュールに従ってそれぞれのバッファ（ＦＢ＃１、ＦＢ＃２）からトラフィックフロー毎のパケットを無線ネットワーク１５＃２に送信すること（ステップＳ１１４、Ｓ１２４）
を特徴とする。

［効果］
図８及び図９は、制御システム３０１の効果を説明する図である。コントローラ１３がスケジューリングを行う周期Ｔｃと端末１１やアクセスポイント１２が自身のバッファに蓄積されたパケット量を通知する周期ｔ_ｉとする（ｉは０以上の整数）。図８及び図９では、Ｔｃ＝５ｔの場合を説明している。

図８は、端末１１＃Ｎが、自身が保有するバッファＦＢ１＃Ｍに新たに蓄積されたパケット量ｂを蓄積パケット量通知Ｉ_ｉとして時間ｔ_ｉ毎にコントローラに送信する例を説明している。
具体的には、端末１１＃Ｎは、バッファＦＢ１＃Ｍに蓄積されているパケット量が
蓄積パケット量通知Ｉ_０でゼロであること（Ｉ_１送信まではバッファにパケットが存在しない）、
蓄積パケット量通知Ｉ_１で１であること（周期ｔ_１でバッファ＃Ｍにパケットｂが１つ蓄積されたこと）、
蓄積パケット量通知Ｉ_２で３であること（周期ｔ_２でバッファ＃Ｍにパケットｂが２つ蓄積されたこと）、
蓄積パケット量通知Ｉ_３で４であること（周期ｔ_３でバッファ＃Ｍにパケットｂが１つ蓄積されたこと）、
蓄積パケット量通知Ｉ_４で５であること（周期ｔ_４でバッファ＃Ｍにパケットｂが１つ蓄積されたこと）、
を送信する。
そして、端末＃Ｎは、それぞれの周期ｔ_ｉで蓄積パケット量通知Ｉ_ｉをｎ回ずつ（本例ではｎ＝５）送信している。

ここで、蓄積パケット量通知Ｉ_４の送信中にパケットロスが発生したとする。当該パケットロスが発生した蓄積パケット量通知Ｉ_４はコントローラ１３には届かないが、同一の通知がｎ回送信されているため、いずれかの通知をコントローラ１３は受信できる。このため、コントローラ１３は正確な情報でスケジューリング可能となる。

コントローラ１３は、期間Ｔｃに到着した蓄積パケット量通知Ｉ_ｉを積算し、端末１１＃ＮのバッファＦＢ１＃Ｍにパケットが５個蓄積されていることを認識する。そして、コントローラ１３は、端末１１＃ＮのバッファＦＢ１＃Ｍについて５パケット分で送信時刻と送信時間をスケジューリングする。コントローラ１３は、当該スケジュールＳｃを端末１１＃Ｎへ送信する。

端末１１＃Ｎは、スケジュールＳｃで指示された時刻にバッファＦＢ１＃Ｍから５パケットをアクセスポイント１２＃Ｋに向けて、指示された速度で送信する（ステップＢｔ）。
なお、図８では、端末１１からアクセスポイント１２へ向けてパケットを送信するときのシーケンス図であるが、アクセスポイント１２から端末１１へ向けてパケットを送信するときも同様である。

図９は、コントローラ１３がスケジュールを端末１１＃Ｎへ送信する例を説明している。
本例では、蓄積パケット量通知Ｉ_４までの動作は図２の説明と同じである。
コントローラ１３は、期間Ｔｃに到着した蓄積パケット量通知Ｉ_ｉを積算し、端末１１＃ＮのバッファＦＢ１＃Ｍにパケットが５個蓄積されていることを認識する。そして、コントローラ１３は、端末＃Ｎのバッファ＃Ｍについて５パケット分で送信時刻と送信時間をスケジューリングする。コントローラ１３は、当該スケジュールＳｃを端末１１＃Ｎへｍ回送信する（本例ではｍ＝４）。
なお、端末１１は、同一スケジュールを複数受信するが、そのような場合には、受信の都度、スケジュールを更新すればよい。
また、本図では、図面が複雑になることを避けるため、周期Ｔｃ以前の周期でスケジューリングしたスケジュールＳｃの送信については記載を省略している。

ここで、スケジュールＳｃの送信中にパケットロスが発生したとする。当該パケットロスが発生したスケジュールＳｃは端末１１＃Ｎには届かないが、同一のスケジュールＳｃがｍ回送信されているため、いずれかのスケジュールＳｃを端末１１＃Ｎは受信できる。このため、端末１１＃Ｎは正確な情報でパケットを送信することができる（ステップＢｔ）。

また、図４で説明した制御方法では、スケジュールのパケットロスが発生すると１回分の周期Ｔｃの後にパケットが送信される（周期Ｔｃ分の遅延が発生する）が、図９のような制御方法を行うことで、１回分の周期Ｔｃを待たずにパケットを送信できる（遅延を短くできる）。具体的には、端末１１＃Ｎがｍ_ｓ回目にスケジュールを受信できたとすると、遅延時間はｍ_ｓ×Ｔｃ／ｍとなり、図４の制御方法の遅延時間Ｔｃより短くすることができる。

なお、図９では、端末からアクセスポイントへ向けてパケットを送信するときのシーケンス図であるが、アクセスポイントから端末へ向けてパケットを送信するときも同様である。

（実施形態２）
本実施形態の通信システムの構成は図５の構成と同じである。図１０は、本実施形態の通信システムの動作を説明する図である。本実施形態の通信システムの動作は、実施形態１の通信システム３０１の動作（図７）に対して、次のステップが追加される。
本通信システムでは、前記蓄積パケット量通知及び前記スケジュールには、シーケンス番号が付与されており、
コントローラ１３は、前記シーケンス番号が直前の前記蓄積パケット量通知と同じである前記蓄積パケット量通知を廃棄し（ステップＳ１３０ａ、Ｓ１３０ｂ）、
端末１１及びアクセスポイント１２は、前記シーケンス番号が直前の前記スケジュールと同じである前記スケジュールを廃棄する（ステップＳ１１３ａ、Ｓ１２３ａ、Ｓ１５０）ことを特徴とする。

各端末１１およびアクセスポイント１２からの蓄積パケット量通知をコントローラ１３が短時間で読み込むこと、及びコントローラ１３からのスケジュールを各端末１１およびアクセスポイント１２が短時間で読み込むことは、それぞれの装置において負荷が増加し、例えばスループットなどの品質が低下する恐れがある。

そのため、蓄積パケット量通知およびスケジュールにシーケンス番号が付与される。例えば、通知およびスケジュールのパケットのヘッダ情報にシーケンス番号を埋め込むことができる。

各端末１１、アクセスポイント１２、及びコントローラ１３は、そのシーケンス番号が更新された通知（蓄積パケット量通知やスケジュール）であるか否かを判断する（ステップＳ１３０ａ、Ｓ１２３ａ、Ｓ１１３ａ）。そして各端末１１、アクセスポイント１２、及びコントローラ１３は、更新された通知のみ、その通知の中身を読み取り（ステップＳ１３１、Ｓ１２４、Ｓ１１４）、他は廃棄する（ステップＳ１３０ｂ、Ｓ１５０）。

本実施形態の制御方法であれば、蓄積パケット量通知およびスケジュールを複数回送信してもスループットなどの品質低下を回避することができる。

（実施形態３）
コントローラ１３はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
図１１は、システム１００のブロック図を示している。システム１００は、ネットワーク１３５へと接続されたコンピュータ１０５を含む。

ネットワーク１３５は、データ通信ネットワークである。ネットワーク１３５は、プライベートネットワーク又はパブリックネットワークであってよく、（ａ）例えば或る部屋をカバーするパーソナル・エリア・ネットワーク、（ｂ）例えば或る建物をカバーするローカル・エリア・ネットワーク、（ｃ）例えば或るキャンパスをカバーするキャンパス・エリア・ネットワーク、（ｄ）例えば或る都市をカバーするメトロポリタン・エリア・ネットワーク、（ｅ）例えば都市、地方、又は国家の境界をまたいでつながる領域をカバーするワイド・エリア・ネットワーク、又は（ｆ）インターネット、のいずれか又はすべてを含むことができる。通信は、ネットワーク１３５を介して電子信号及び光信号によって行われる。

コンピュータ１０５は、プロセッサ１１０、及びプロセッサ１１０に接続されたメモリ１１５を含む。コンピュータ１０５が、本明細書においてはスタンドアロンのデバイスとして表されているが、そのように限定されるわけではなく、むしろ分散処理システムにおいて図示されていない他のデバイスへと接続されてよい。

プロセッサ１１０は、命令に応答し且つ命令を実行する論理回路で構成される電子デバイスである。

メモリ１１５は、コンピュータプログラムがエンコードされた有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。この点に関し、メモリ１１５は、プロセッサ１１０の動作を制御するためにプロセッサ１１０によって読み取り可能及び実行可能なデータ及び命令、すなわちプログラムコードを記憶する。メモリ１１５を、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードドライブ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、又はこれらの組み合わせにて実現することができる。メモリ１１５の構成要素の１つは、プログラムモジュール１２０である。

プログラムモジュール１２０は、本明細書に記載のプロセスを実行するようにプロセッサ１１０を制御するための命令を含む。本明細書において、動作がコンピュータ１０５或いは方法又はプロセス若しくはその下位プロセスによって実行されると説明されるが、それらの動作は、実際にはプロセッサ１１０によって実行される。

用語「モジュール」は、本明細書において、スタンドアロンの構成要素又は複数の下位の構成要素からなる統合された構成のいずれかとして具現化され得る機能的動作を指して使用される。したがって、プログラムモジュール１２０は、単一のモジュールとして、或いは互いに協調して動作する複数のモジュールとして実現され得る。さらに、プログラムモジュール１２０は、本明細書において、メモリ１１５にインストールされ、したがってソフトウェアにて実現されるものとして説明されるが、ハードウェア（例えば、電子回路）、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせのいずれかにて実現することが可能である。

プログラムモジュール１２０は、すでにメモリ１１５へとロードされているものとして示されているが、メモリ１１５へと後にロードされるように記憶装置１４０上に位置するように構成されてもよい。記憶装置１４０は、プログラムモジュール１２０を記憶する有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。記憶装置１４０の例として、コンパクトディスク、磁気テープ、読み出し専用メモリ、光記憶媒体、ハードドライブ又は複数の並列なハードドライブで構成されるメモリユニット、並びにユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）フラッシュドライブが挙げられる。あるいは、記憶装置１４０は、ランダムアクセスメモリ、或いは図示されていない遠隔のストレージシステムに位置し、且つネットワーク１３５を介してコンピュータ１０５へと接続される他の種類の電子記憶デバイスであってよい。

システム１００は、本明細書においてまとめてデータソース１５０と称され、且つネットワーク１３５へと通信可能に接続されるデータソース１５０Ａ及びデータソース１５０Ｂを更に含む。実際には、データソース１５０は、任意の数のデータソース、すなわち１つ以上のデータソースを含むことができる。データソース１５０は、体系化されていないデータを含み、ソーシャルメディアを含むことができる。

システム１００は、ユーザ１０１によって操作され、且つネットワーク１３５を介してコンピュータ１０５へと接続されるユーザデバイス１３０を更に含む。ユーザデバイス１３０として、ユーザ１０１が情報及びコマンドの選択をプロセッサ１１０へと伝えることを可能にするためのキーボード又は音声認識サブシステムなどの入力デバイスが挙げられる。ユーザデバイス１３０は、表示装置又はプリンタ或いは音声合成装置などの出力デバイスを更に含む。マウス、トラックボール、又はタッチ感応式画面などのカーソル制御部が、さらなる情報及びコマンドの選択をプロセッサ１１０へと伝えるために表示装置上でカーソルを操作することをユーザ１０１にとって可能にする。

プロセッサ１１０は、プログラムモジュール１２０の実行の結果１２２をユーザデバイス１３０へと出力する。あるいは、プロセッサ１１０は、出力を例えばデータベース又はメモリなどの記憶装置１２５へともたらすことができ、或いはネットワーク１３５を介して図示されていない遠隔のデバイスへともたらすことができる。

例えば、図７のフローチャート内のステップＳ１３１からステップＳ１３３、又は図１０のフローチャート内のステップＳ１３０からステップＳ１３３を行うプログラムをプログラムモジュール１２０としてもよい。システム１００をコントローラ１３として動作させることができる。

用語「・・・を備える」又は「・・・を備えている」は、そこで述べられている特徴、完全体、工程、又は構成要素が存在することを指定しているが、１つ以上の他の特徴、完全体、工程、又は構成要素、或いはそれらのグループの存在を排除してはいないと、解釈されるべきである。用語「ａ」及び「ａｎ」は、不定冠詞であり、したがって、それを複数有する実施形態を排除するものではない。

（他の実施形態）
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するにこの発明は、上位実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１１：端末
１２：アクセスポイント
１３：コントローラ
１５：無線ネットワーク
５０：上位ネットワーク装置
１００：システム
１０１：ユーザ
１０５：コンピュータ
１１０：プロセッサ
１１５：メモリ
１２０：プログラムモジュール
１２２：結果
１２５：記憶装置
１３０：ユーザデバイス
１３５：ネットワーク
１４０：記憶装置
１５０：データソース
３０１：通信システム

Claims (4)

1. 無線ネットワークのトラフィックを制御する通信システムであって、
   前記無線ネットワークを介してパケットを相互に伝送する端末及びアクセスポイントと、
   前記無線ネットワークを介して前記端末及び前記アクセスポイントとの間で制御信号を送受するコントローラと、
   を備えており、
   前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれは、バッファに蓄積されているパケット量である蓄積パケット量通知を前記制御信号として前記コントローラに送信するときに、パケットロスすることで生じる通信品質の低下を回避するために同じ内容の前記蓄積パケット量通知を複数回送信し、
   前記コントローラは、前記端末及び前記アクセスポイントの少なくとも一方から受信した前記蓄積パケット量通知の内容に基づいて前記パケットを送信するためのスケジュールを決定し、前記スケジュールを前記制御信号として前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれに送信するときに、パケットロスすることで生じる通信品質の低下を回避するために同じ内容の前記スケジュールを複数回送信すること
   を特徴とし、
   前記蓄積パケット量通知及び前記スケジュールには、シーケンス番号が付与されており、
   前記コントローラは、前記シーケンス番号が直前の前記蓄積パケット量通知と同じである前記蓄積パケット量通知を廃棄し、
   前記端末及び前記アクセスポイントは、前記シーケンス番号が直前の前記スケジュールと同じである前記スケジュールを廃棄する
   ことを特徴とする通信システム。
2. 無線ネットワークを介してパケットを相互に伝送する端末及びアクセスポイントと、
   前記無線ネットワークを介して前記端末及び前記アクセスポイントとの間で制御信号を送受するコントローラと、
   を備える前記無線ネットワークのトラフィックを制御する制御方法であって、
   前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれは、バッファに蓄積されているパケット量である蓄積パケット量通知を前記制御信号として前記コントローラに送信するときに、パケットロスすることで生じる通信品質の低下を回避するために同じ内容の前記蓄積パケット量通知を複数回送信すること、及び
   前記コントローラは、前記端末及び前記アクセスポイントの少なくとも一方から受信した前記蓄積パケット量通知の内容に基づいて前記パケットを送信するためのスケジュールを決定し、前記スケジュールを前記制御信号として前記端末及び前記アクセスポイントに送信するときに、パケットロスすることで生じる通信品質の低下を回避するために同じ内容の前記スケジュールを複数回送信すること
   を特徴とし、
   前記蓄積パケット量通知及び前記スケジュールには、シーケンス番号が付与されており、
   前記コントローラは、前記シーケンス番号が直前の前記蓄積パケット量通知と同じである前記蓄積パケット量通知を廃棄すること、及び
   前記端末及び前記アクセスポイントは、前記シーケンス番号が直前の前記スケジュールと同じである前記スケジュールを廃棄すること
   を特徴とする制御方法。
3. 無線ネットワークを介してパケットを相互に伝送する端末及びアクセスポイントとの間で、前記無線ネットワークを介して制御信号を送受するコントローラであって、
   前記端末及び前記アクセスポイントの少なくとも一方から、それぞれのバッファに蓄積されているパケット量である蓄積パケット量通知を前記制御信号として受信する受信部と、
   前記蓄積パケット量通知の内容に基づいて前記パケットを送信するためのスケジュールを決定するスケジューリング部と、
   前記スケジュールを前記制御信号として前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれに送信するときに、パケットロスすることで生じる通信品質の低下を回避するために同じ内容の前記スケジュールを複数回送信する送信部と、
   を備えており、
   前記蓄積パケット量通知には、シーケンス番号が付与されており、
   前記受信部は、前記シーケンス番号が直前の前記蓄積パケット量通知と同じである前記蓄積パケット量通知を廃棄することを特徴とするコントローラ。
4. 請求項３に記載のコントローラとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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