(57)【要約】      （修正有）【課題】基地局へのデータの伝送レートを最適化する。【解決手段】無線品質を取得する基地局２０と、基地局２０へのデータの伝送レートを基地局２０からの前記無線品質に基づいて制御する制御装置４０と、を備える。制御装置４０は、コンテンツサーバ３０から受信したユーザ端末１０宛のコンテンツ情報を基地局２０へ有線伝送路を通じて送信する。その際、制御装置４０は、基地局２０を通じてユーザ端末１０から通知された無線品質情報と、コンテンツサーバ３０から受信された動画データなどのコンテンツ情報などとに基づいて、基地局２０に対するデータ伝送レートを最適化制御する。ここでの制御には、例示的に、データサイズ及び／又は送信周期などの制御が含まれる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線品質を取得する基地局と、
前記基地局へのデータの伝送レートを前記基地局からの前記無線品質に基づいて制御する制御装置と、を備えた、通信システム。
【請求項２】
前記通信システムにおける移動局は、
前記無線品質の指標となる信号を前記基地局では認識されないが前記制御装置において認識可能な形式に変換し、変換した前記信号を前記制御装置宛に送信する送信手段を備えた、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記送信手段は、
前記無線品質を測定する無線品質測定部と、
前記無線品質測定部の測定結果を前記制御装置へ通知する無線品質通知部と、
を備えた、請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記無線品質通知部は、前記測定結果を無線レイヤよりも上位のアプリケーションレイヤのシグナリングに変換する変換部を備えた、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信システムにおける移動局は、
前記データの受信完了通知を前記制御装置宛に送信する受信完了通知部を備え、
前記制御装置は、
前記データを送信してから前記受信完了通知を受信するまでの時間に基づいて前記無線伝送路の無線品質を推定する無線品質推定部を備えた、請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記無線品質と前記通信システムにおける移動局宛のデータのサイズとに基づいて前記基地局へ伝送する前記データのサイズ及び／又は周期を制御するサイズ・周期制御部を備えた、請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記移動局宛のデータの種類に応じて前記サイズ・周期制御部による前記制御を実行するかしないかを制御する実行制御部を備えた、請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記通信システムにおけるサーバから受信した前記データの受信確認応答を前記移動局の代理で前記サーバへ送信する代理応答送信部を備えた、請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
基地局において無線品質を取得し、
前記基地局へのデータの伝送レートを前記基地局からの前記無線品質に基づいて制御する、通信制御方法。
【請求項１０】
無線品質を取得する基地局と、前記基地局へのデータの伝送レートを制御する制御装置と、を備えた通信システムにおける移動局であって、
前記無線品質を測定する無線品質測定部と、
前記無線品質測定部の測定結果を前記制御装置へ通知する無線品質通知部と、
を備えた、移動局。
【請求項１１】
前記無線品質通知部は、前記測定結果を無線レイヤよりも上位のアプリケーションレイヤのシグナリングに変換する変換部を備えた、請求項１０に記載の移動局。
【請求項１２】
基地局と、前記基地局へのデータの伝送レートを制御する制御装置と、を備えた通信システムにおける移動局であって、
前記データの受信完了通知を前記制御装置宛に送信する受信完了通知部を備え、
前記受信完了通知は、前記制御装置が前記データを前記基地局へ送信してから前記受信完了通知を受信するまでの時間に基づいて前記基地局と前記移動局との間の無線品質を推定することに用いられる、移動局。
【請求項１３】
無線品質を取得する基地局へのデータの伝送レートを前記基地局からの前記無線品質に基づいて制御する制御装置。
【請求項１４】
前記無線品質と前記基地局と通信する移動局宛のデータのサイズとに基づいて前記基地局へ伝送する前記データのサイズ及び／又は周期を制御するサイズ・周期制御部を備えた、請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記無線品質は、前記基地局と通信する移動局において測定され前記移動局から通知される、請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記基地局へ前記データを送信してから、前記基地局と通信する移動局が送信した前記データの受信完了通知を受信するまでの時間に基づいて、前記無線品質を推定する無線品質推定部を備えた、請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記サイズ・周期制御部は、前記移動局宛のデータの種類に応じて前記制御を実行するかしないかを制御する、請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１８】
サーバから受信した前記データの受信確認応答を前記基地局と通信する移動局の代理で前記サーバへ送信する代理応答送信部を備えた、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信制御方法、移動局、及び、制御装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの移動体通信システムは、セルラー方式が主流となっている。セルラー方式では、無線基地局が通信可能な範囲であるエリア（セル）を複数組み合わせて広いエリアをカバーし、移動端末の移動に伴い通信する無線基地局を切り換えながら通信を継続する。
【０００３】
現在、Ｗ−ＣＤＭＡやＣＤＭＡ方式による第３世代移動通信方式のサービスが行なわれている。また、現在は、下り高速伝送技術であるHSDPA（High-Speed Downlink Packet Access）、上り高速伝送技術であるHSUPA（High-Speed Uplink Packet Access）、これらを組み合わせたHSPA、HSPAの発展系であるHSPA+などが主流である。
【０００４】
その一方で、より高速な通信を可能とする、次世代移動通信方式の検討が盛んに検討されている。3GPP（3rd Generation Partnership Project）においては、２０１０年頃からサービスが開始されているLTE（Long Term Evolution）の発展版である、LTE-advancedが検討されている。LTEに関しては例えば下記の非特許文献１に記述があり、LTE-advancedに関しては例えば下記の非特許文献２に記述がある。
【０００５】
また、下記の特許文献１には、データのセグメントに関連付けられた品質およびレート情報を分析し、その分析結果に基づいて、複数のセグメントが送信フレームの利用可能帯域内にはめ込まれるように、セグメントのサイズ変更を行なう技術が記載されている。
【０００６】
さらに、下記の特許文献２には、受信局が推定した通信路品質に基づいて、１画像データを１パケットに符号分割多重化して送信するモードと、１画像データを複数のパケットに分割して送信するモードと、を選択する技術が記載されている。
【０００７】
また、下記の特許文献３には、マルチメディアを伝送する無線伝送路の伝送路品質とマルチメディアの種類を識別する識別情報とに基づいて、多重化された複数のパケットの変調に適用する変調多値数をパケット毎に制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５２５７０４号公報
【特許文献２】特開平１１−１８６９８８号公報
【特許文献３】特開２００６−２２２５６６号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】3GPP TR25.913 V7.3.0
【非特許文献２】3GPP TS36.913 V8.0.1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在のインターネットにおいては、動画の視聴は最も人気のコンテンツの１つといえる。インターネットでの動画伝送にはさまざまな方法があるが、現在主流となっている方法の１つに、動画データを分割して送信する方法がある。
【００１１】
これは動画伝送時に、１つの動画データを複数に分割して、一定期間ごとに伝送するものである。この際の伝送間隔は動画が途切れず再生できるように設定される。したがって、例えば伝送レートの高い（高品質な）動画では短い間隔で、伝送レートの低い（低品質な）動画では長い間隔でデータを伝送するように制御される。このような制御方法は、伝送路の状態が一定で、スループットの変動が少ない有線の伝送路では有効である。
【００１２】
しかし、Ｗ−ＣＤＭＡやＬＴＥなどの無線通信においては、伝送路の品質、特にスマートフォンなどユーザ端末と基地局との間の無線伝送路の品質は、無線通信状態や同時アクセスするユーザ数などによって常に変動するため、従来用いられている動画伝送方法では、再生中に動画が途切れるなどの不具合が生じやすい。また、このような状態では基地局やコンテンツサーバには伝送しきれないデータが残ってしまい、そのようなデータは最終的には破棄されることになり、無線システムネットワークの利用効率などの観点からも問題となる。
【００１３】
上述した特許文献１−３に記載された技術においても、無線伝送路の品質が変動することを考慮していないため、基地局やコンテンツサーバに伝送しきれないデータが残る事象が発生し得る。
【００１４】
本発明の目的の１つは、基地局へのデータの伝送レートを最適化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の通信システムの一態様は、無線品質を取得する基地局と、前記基地局へのデータの伝送レートを前記基地局からの前記無線品質に基づいて制御する制御装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
移動局宛のデータの基地局に対する伝送レートを最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】インターネットなどの有線の通信システムにおけるデータ（例えば動画データ）の伝送の様子を示す図である。
【図２】モバイル伝送の様子を示す図である。
【図３】図２に例示するモバイル伝送において無線品質が悪い場合に生じ得る事象を説明する図である。
【図４】一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図５】図４に例示する移動局（ユーザ端末）の機能ブロック図である。
【図６】図４に例示する制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図７】図４に例示する制御装置の機能に着目した通信システムの構成例を示す図である。
【図８】図４に例示する制御装置におけるデータ送受信処理を説明すべくデータフォーマットの一例を示す図である。
【図９】図４に例示する通信システムの動作例を説明するシーケンス図である。
【図１０】第１変形例に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図１１】第２変形例に係る移動局（ユーザ端末）の機能ブロック図である。
【図１２】第２変形例に係る制御装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。
【００１９】
図１は、インターネットなどの有線の通信システムにおけるデータ（例えば動画データ）の伝送の様子を示す。図１に示す通信システムは、例示的に、ユーザ端末１００とコンテンツサーバ２００とを備え、コンテンツサーバ２００からユーザ端末１００宛にインターネットなどの有線回線を通じて動画データが伝送される。
【００２０】
当該伝送は、例示的に、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）などのＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）上のプロトコルに従って行なわれる。ユーザ端末１００は、動画データを正常に受信できればＴＣＰのＡＣＫをコンテンツサーバ２００宛に返信し、そうでなければＮＡＣＫをコンテンツサーバ２００宛に返信する。
【００２１】
ここで、現在のインターネットにおける動画データの伝送には、ブラウザ上で表示できるような形式など、ストリーミングのようなリアルタイムではない方法が主に用いられている。動画データの伝送には、データを分割して伝送する、Dynamic Adaptive Streaming over HTTP（ＤＡＳＨ）などの方式が用いられている。
【００２２】
例えばYouTube（登録商標）などで用いられているコンテンツサーバ２００では、動画データを固定サイズ（約１．７ＭＢ）に分割し、動画の長さや品質に応じて分割個数や伝送周期を変えて送信する。YouTubeなどでの伝送方法は、もともと、伝送路の状態が一定である有線での伝送が前提と考えられる。
【００２３】
一方、モバイル伝送では、図２に例示するように、YouTubeなどで用いられるコンテンツサーバ２００からのデータは、基地局３００を介して、無線により移動局たるユーザ端末１００ａに伝送される。
【００２４】
その際、データ伝送のレート制御は有線区間（サービスレイヤ）と無線区間（無線レイヤ）とでそれぞれ独立に行なわれる。例えば、無線区間での伝送レート制御は、無線品質に基づいて行なわれ、有線区間での伝送レート制御は、ネットワークのトラフィック状態に基づいて行なわれる。
【００２５】
しかし、現在の動画データの伝送は無線区間のように伝送路の品質が一定でないような状況を十分に考慮していないため、モバイル環境などにおいては移動局１００ａでの動画再生品質が極めて悪く、場合によってはほとんど再生できないことがある。
【００２６】
これは、例えば図３に示すように、無線品質が悪いと、コンテンツサーバ２００が期待する期間内に、所定サイズのデータがユーザ端末１００ａに到達できないことによる。さらに、基地局３００のバッファは必ずしも上位レイヤのプロトコルをサポートするほど大きくないために、無線品質が悪い場合などに、基地局３００においてパケット破棄が発生する可能性がある。
【００２７】
パケット破棄については、基地局３００のバッファサイズを大きくすることなどで対応できるが、そうすると今度は、データが基地局３００に長時間にわたって滞留することになる。その間、ユーザ端末１００ａにはデータが到着しないため、ユーザ端末１００ａはコンテンツサーバ２００に対してＴＣＰのＡＣＫ／ＮＡＣＫのような受信確認応答を返すことができなくなる。コンテンツサーバ２００に対してユーザ端末１００ａからの送達応答が返らなければ、結果として、コンテンツサーバ２００でデータ（パケット）が破棄されることとなる。
【００２８】
そこで、本実施形態においては、例えば図４に示すように、ユーザ端末（移動局）１０と、基地局２０と、コンテンツサーバ３０と、を備えた通信システムにおいて、基地局２０とコンテンツサーバ３０との間に、データ伝送を制御する制御装置４０を設置する。
【００２９】
ユーザ端末１０は、基地局２０と無線伝送路を通じて通信し、例えば、基地局２０を通じてコンテンツサーバ３０に対してコンテンツ情報（データ）の送信（ダウンロード）を要求することができる。コンテンツ情報には、動画データに限らず、音声データや、画像データ、テキストデータなどが含まれ得る。
【００３０】
コンテンツサーバ３０は、ユーザ端末１０からの要求に応じてコンテンツ情報を要求元のユーザ端末１０宛に送信する。
【００３１】
また、ユーザ端末１０は、無線伝送路（無線区間）の品質を周期的に測定し、その測定結果（無線品質情報）を、基地局２０を通じて制御装置４０に通知する。
【００３２】
無線品質情報の一例としては、ユーザ端末１０での受信品質を示すＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）などが挙げられる。
【００３３】
また、無線品質情報の制御装置４０への通知は、例示的に、物理レイヤ（無線レイヤ）のシグナリングとしてではなく、物理レイヤよりも上位のＨＴＴＰなどのアプリケーションレイヤにおけるシグナリングとして行なう。別言すると、無線品質情報は、基地局２０では認識できなくても制御装置４０で認識できる形式に変換した上で、基地局２０へ通知する。このようにすることで、基地局２０の機能に変更や追加を行なうことなく、物理レイヤの情報を上位装置に相当する制御装置４０に伝送することが可能となる。
【００３４】
基地局２０は、有線伝送路を通じて制御装置４０と通信する。基地局２０は、コンテンツサーバ３０がユーザ端末１０宛に送信した動画データなどのコンテンツ情報を制御装置４０から有線伝送路を通じて受信し、受信したコンテンツ情報をユーザ端末１０へ無線伝送路を通じて送信する。
【００３５】
制御装置４０は、コンテンツサーバ３０から受信したユーザ端末１０宛のコンテンツ情報を基地局２０へ有線伝送路を通じて送信する。その際、制御装置４０は、基地局２０を通じてユーザ端末１０から通知された無線品質情報と、コンテンツサーバ３０から受信された動画データなどのコンテンツ情報などとに基づいて、基地局２０に対するデータ伝送レートを最適化制御する。ここでの制御には、例示的に、データサイズ及び／又は送信周期などの制御が含まれる。
【００３６】
このように、無線区間を含む伝送路を通じてコンテンツ情報を伝送する際、基地局２０とコンテンツサーバ３０との間の制御装置４０において、基地局２０へのデータ伝送レートを、移動局１０から通知される無線品質情報に応じて変更する。
【００３７】
これにより、無線区間の状態に応じた伝送レートの設定が有線区間において行なわれるようになるので、基地局２０には無線区間の状態に応じた適切な量のデータが到着する。したがって、無線周波数の有効利用が可能になり、また、ユーザ端末１０宛のデータが基地局２０で滞留することも少なくなり、パケット破棄が起こりにくくなる。
【００３８】
（移動局１０の構成例）
図５を参照して、ユーザ端末（移動局）１０の構成例について説明する。ユーザ端末１０は、例示的に、送受信アンテナ１０１、受信機１０２、受信品質測定部１０３、情報レイヤ変換部１０４、情報通知部１０５、及び、送信機１０６を備える。
【００３９】
送受信アンテナ１０１は、基地局２０との間で無線信号を送受信する。
【００４０】
受信機１０２は、送受信アンテナ１０１で受信された無線信号について所要の無線受信信号処理を実施する。無線受信信号処理には、非限定的な一例として、フィルタリング、低雑音増幅、ＡＤ変換、復調、誤り訂正などの処理が含まれる。
【００４１】
受信品質測定部（無線品質測定部）１０３は、受信機１０２で受信された無線信号に基づいて無線伝送路の無線品質を測定する。
【００４２】
情報レイヤ変換部１０４は、受信品質測定部１０３において測定された結果（無線品質情報）を、ＨＴＴＰなどのアプリケーションレイヤにおけるシグナリングのような、基地局２０では認識されない（スルーされる）が制御装置４０で認識可能な形式に変換する。
【００４３】
情報通知部１０５は、情報レイヤ変換部１０４により変換された無線品質情報を制御装置４０宛に送信機１０６及び送受信アンテナ１０１を通じて基地局２０に送信する。
【００４４】
情報レイヤ変換部１０４及び情報通知部１０５は、受信品質測定部１０３の測定結果を制御装置４０へ通知する無線品質通知部の一例として機能する。
【００４５】
なお、受信品質測定部１０３、情報レイヤ変換部１０４、及び、情報通知部１０５の機能は、例示的に、図示を省略したＣＰＵなどの演算処理装置がメモリなどの記憶装置から所要のソフトウェアやデータを読み取って動作することで具現される。
【００４６】
送信機１０６は、基地局２０宛の無線信号の送信処理を実施する。当該送信処理には、非限定的な一例として、ＤＡ変換、変調、電力増幅などの処理が含まれる。
【００４７】
上述した受信品質測定部１０３、情報レイヤ変換部１０４、情報通知部１０５、及び、送信機１０６は、送信手段の一例として機能する。当該送信手段は、例示的に、無線伝送路の無線品質の指標となる信号を基地局２０では認識されないが制御装置４０において認識可能な形式に変換し、変換した前記信号を制御装置４０宛に送信する。
【００４８】
（制御装置４０の構成例）
図６に制御装置４０のハードウェア構成例を示し、図７に制御装置４０の機能に着目した通信システムの構成例を示す。
【００４９】
図６に示す制御装置４０は、例示的に、ＣＰＵ４０１と、メモリ４０２と、記憶装置４０３と、入力インタフェース４０４と、出力インタフェース４０５と、を備える。
【００５０】
ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２や記憶装置４０３に記憶された制御プログラム（ソフトウェア）や制御データに従って制御装置４０全体の動作を制御する。ＣＰＵ４０１が制御プログラムや制御データをメモリ４０２や記憶装置４０３から読み取って動作することにより、図６にて後述するサイズ・周期設定部及びデータ形成・送出部としての機能が具現される。
【００５１】
入力インタフェース４０４は、コンテンツサーバ３０からのデータ受信処理及び基地局２０（移動局１０）からのデータ受信処理を行なう。移動局１０からのデータ受信処理には、既述の無線品質情報の受信処理が含まれる。
【００５２】
出力インタフェース４０５は、コンテンツサーバ３０へのデータ送信処理及び基地局２０（移動局１０）へのデータ送信処理を行なう。コンテンツサーバ３０へのデータ送信処理には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの受信確認応答の送信処理（応答処理）が含まれる。すなわち、出力インタフェース４０５は、コンテンツサーバ３０からのデータ受信の応答を、ユーザ端末１０に代わってコンテンツサーバ３０に返送する。このようにすることで、コンテンツサーバ３０への応答の遅延を低減でき、コンテンツサーバ３０でのデータ破棄を削減することが可能となる。
【００５３】
次に、図７に例示するように、制御装置４０は、機能的には、データ受信処理部４１１、受信バッファ４１２、無線品質情報受信部４１３、コンテンツ情報部４１４、サイズ・周期設定部４１５、及び、データ形成・送出部４１６を備える。
【００５４】
データ受信処理部４１１は、例えば図６にて上述した入力インタフェース４０４により具現され、コンテンツサーバ３０から受信されるコンテンツ情報の受信処理を行なう。また、データ受信処理部４１１は、受信したコンテンツ情報についての受信確認応答（ＴＣＰのＡＣＫ／ＮＡＣＫなど）を移動局１０に代わってコンテンツサーバ３０に返信する。すなわち、データ受信処理部４１１は、コンテンツサーバ３０から受信したデータの受信確認応答を移動局１０の代理でコンテンツサーバ３０へ送信する代理応答送信部の一例として機能する。
【００５５】
受信バッファ４１２は、例えば図６にて上述したメモリ４０２及び／又は記憶装置４０３により具現され、データ受信処理部４１１にて受信されたコンテンツ情報を一時的に記憶する。
【００５６】
無線品質情報受信部４１３は、例えば図６にて上述した入力インタフェース４０４により具現され、移動局１０がアプリケーションレイヤのシグナリングとして送信した無線品質情報を受信、抽出し、当該無線品質情報をサイズ・周期設定部４１５に与える。
【００５７】
コンテンツ情報部４１４は、データ受信処理部４１１にて受信されたコンテンツサーバ３０からのコンテンツ情報を解析して、例えばコンテンツ情報のサイズなどを識別する。コンテンツ情報の解析結果は、サイズ・周期設定部４１５に与えられる。なお、コンテンツ情報部４１４は、第１変形例にて後述するように、コンテンツ情報の種類や優先度を解析するようにしてもよい。
【００５８】
サイズ・周期設定部（サイズ・周期制御部）４１５は、無線品質情報受信部４１３からの無線品質情報とコンテンツ情報部４１４からの解析結果とに基づいて、基地局２０宛に送信するデータのサイズ及び／又は送信周期を設定（制御）する。
【００５９】
データサイズは、例えば、無線品質情報の示す無線品質が良いときには大きく、無線品質情報の示す無線品質が悪いときには小さく設定する。また、基地局２０へのデータの伝送レートが一定となるように、データのサイズに応じて送信周期を併せて変更してもよい。例えば、伝送するデータサイズが大きいときには周期を長く設定し、伝送するデータサイズが小さいときには周期を短く設定する。
【００６０】
非限定的な一例を以下に説明すると、コンテンツサーバ３０から送出されるデータブロックのサイズがＡであり、周期がｔであるとすると、平均スループットはＡ／ｔとなる。サイズ・周期設定部４１５は、制御装置４０から基地局２０に伝送されるデータのスループットがＡ／ｔになるようにデータサイズ及び／又は送信周期を設定する。
【００６１】
例えば、受信ＳＩＲから推測されるスループットＴＰは、例えばシャノンの式から
ＴＰ＝Ｗ・ｌｏｇ２（１＋ＳＩＲ）
で表せる。ここで、Ｗは伝送帯域幅である。単位時間にサイズＴＰのデータが制御装置から基地局に送出された場合、次のデータが送出されるまでの時間ｔ′は、
ｔ′＝（ＴＰ／Ａ）・ｔ
となる。
【００６２】
データ形成・送出部４１６は、例示的に、サイズ周期・設定部４１５により設定されたサイズのコンテンツ情報を設定された周期（タイミング）で受信バッファ４１２から取り出し、出力インタフェース４０５を通じて基地局２０へ送出する。
【００６３】
インターネット上などで伝送される動画データは、例示的に、図８に示すように、ヘッダ５１とペイロード５２とを有し、ペイロード５２に格納されたデータの構成やサイズがヘッダ５１に記述される。制御装置４０では、データ受信処理部４１１においてヘッダ５１が解析された上で取り除かれ、ペイロード５２を受信バッファ４１２に蓄積する。データ形成・送出部４１６は、受信バッファ４１２から取り出したデータ（コンテンツ情報）をペイロード５２に格納し、新たにヘッダ５１を生成して当該ペイロード５２に付加する。
【００６４】
ペイロード５２に含まれるデータ（コンテンツ情報）は、例示的に、動画と音声とが多重された、一定サイズのパケットである。例えば、ＭＰＥＧ２−ＴＳの場合、１つのパケットは、１８８バイトである。データ形成・送出部４１６は、受信バッファ４１２からデータを取り出す際、このようなパケットを最小単位として、要求（設定）されたサイズに最も近いパケット数からなるデータを生成する。
【００６５】
以下、上述のごとく構成された通信システムにおけるコンテンツ伝送サービスの動作例について、図９を参照しながら説明する。
【００６６】
図９に例示するように、移動局（ユーザ端末）１０は、コンテンツサーバ３０宛にコンテンツ情報の送信を要求する。当該コンテンツ要求は、基地局２０を介して制御装置４０に転送される（処理Ｐ１０）。
【００６７】
コンテンツ要求を受信した制御装置４０（ＣＰＵ）は、移動局１０の代理としてコンテンツ情報の送信をコンテンツサーバ３０に出力インタフェース４０５を通じて要求する（処理Ｐ２０）。
【００６８】
コンテンツサーバ３０は、制御装置４０に対して要求されたコンテンツ情報を送信し（処理Ｐ３０）、制御装置４０は、その受信確認応答（ＴＣＰのＡＣＫ／ＮＡＣＫなど）をデータ受信処理部４１１からコンテンツサーバ３０へ返信する（処理Ｐ４０）。
【００６９】
制御装置４０は、コンテンツサーバ３０から受信したコンテンツ情報のデータ種別を基に、当該コンテンツ情報を受信バッファに記憶すべきかどうか判断し、記憶すべき場合にはコンテンツ情報を受信バッファ４１２に記憶する（処理Ｐ５０）。
【００７０】
一方、移動局１０は、受信品質測定部１０３により周期的に無線品質情報を測定し、その測定結果を情報レイヤ変換部１０４にてアプリケーションレイヤのシグナリングに変換した上で情報通知部１０５を通じて制御装置４０宛に送信する（処理Ｐ６０）。
【００７１】
制御装置４０は、サイズ・周期設定部４１５により、移動局１０から通知された無線品質情報とコンテンツサーバ３０から受信したコンテンツ情報とを基に、基地局２０へ伝送するデータ（コンテンツ情報）のサイズや周期を設定する（処理Ｐ７０）。
【００７２】
制御装置４０は、データ形成・送出部４１６により、サイズや周期を変更したデータを基地局２０に伝送する（処理Ｐ８０）。基地局２０は、瞬時の無線状態に応じたスケジューリングを実行して、制御装置４０から受信したデータを移動局１０へ送信する（処理Ｐ９０）。
【００７３】
移動局１０は、基地局２０からデータを受信すると、その応答（ＴＣＰのＡＣＫ／ＮＡＣＫなど）を生成し、当該応答を制御装置４０宛に返信する（処理Ｐ１００）。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、制御装置４０により、移動局１０と基地局２０との間の無線区間の品質に応じて基地局２０に対して適切なサイズ、周期のデータ伝送を行なうことが可能となる。別言すれば、移動局１０宛のデータの基地局２０に対する伝送レートを最適化することができる。したがって、無線周波数の利用効率の向上が期待できる。また、無線を用いた動画伝送などの際に発生し得る、基地局２０やコンテンツサーバ３０でのパケット破棄を抑制することができる。
【００７５】
（第１変形例）
図１０は、上述した実施形態の第１変形例に係る制御装置の機能ブロック図である。
図１０に示す制御装置４０は、例示的に、データ受信処理部４１１と受信バッファ４１２との間にデータスイッチ４１７が備えられるとともに、データ形成・送出部４１６の後段に送信バッファ４１８が備えられている点が、図７に例示した構成に比して異なる。なお、図１０において、既述の符号と同一符号を付した部分は、特に断らない限り、既述の部分と同一若しくは同様の部分である。
【００７６】
データスイッチ４１７は、コンテンツ情報部４１４による解析結果に応じて、データ受信処理部４１１で受信されたコンテンツ情報の出力先を受信バッファ４１２又は送信バッファ４１８に切り替える。例えば、コンテンツ情報部４１４においてコンテンツ情報の種類が解析される場合、コンテンツ情報部４１４は、解析したコンテンツ情報の種類に応じて基地局２０へのデータ伝送（ダウンロード）の制御を実行するか否かを判断する。
【００７７】
そして、ダウンロード制御を実行すると判断した場合、コンテンツ情報部４１４は、データ受信処理部４１１で受信されたコンテンツ情報を受信バッファ４１２に一時的に記憶させるようデータスイッチ４１７の出力先を受信バッファ４１２に切り替える。一方、ダウンロード制御を実行しないと判断した場合、コンテンツ情報部４１４は、データ受信処理部４１１で受信されたコンテンツ情報を送信バッファ４１８に一時的に記憶させるようデータスイッチ４１７の出力先を送信バッファ４１８に切り替える。別言すると、ダウンロード制御を実行しないと判断された場合、コンテンツサーバ３０から受信したコンテンツ情報は、受信バッファ４１２をバイパスして送信バッファ４１８に一時的に記憶される。
【００７８】
ここで、コンテンツ情報の種類の一例としては、テキストデータや動画データ、画像データ、音声データなどが挙げられる。そして、コンテンツ情報が動画データや音声データなどの、移動局１０での再生品質が他のコンテンツ情報よりも重視される（別言すると、優先度が高い）情報である場合、コンテンツ情報部４１４は、ダウンロード制御を実行すると判断する。したがって、データスイッチ４１７の出力先が受信バッファ４１２に切り替えられる。一方、相対的に優先度の低いコンテンツ情報の場合、コンテンツ情報部４１４は、ダウンロード制御を実行しないと判断する。したがって、データスイッチ４１７の出力先が受信バッファ４１２をバイパスするよう送信バッファに切り替えられる。
【００７９】
コンテンツ情報部４１４にてダウンロード制御を実行すると判断された場合は、上述した実施形態と同様の伝送レート制御が実施される。すなわち、サイズ・周期設定部４１５により、移動局１０（無線品質情報受信部４１３）からの無線品質情報とコンテンツサーバ３０（コンテンツ情報部４１４）からのコンテンツ情報の解析結果とに基づいて、基地局２０に伝送すべきデータのサイズや送信周期が決定される。決定した情報はデータ形成・送出部４１６に与えられ、データ形成・送出部４１６は、受信バッファ４１２から指定されたサイズのデータを指定されたタイミングで取り出して送信バッファ４１８に送出する。
【００８０】
このように、第１変形例のコンテンツ情報部４１４は、移動局１０宛のデータの種類に応じてサイズ・周期設定４１５による伝送レート制御を実行するかしないかを制御する実行制御部の一例として機能する。
【００８１】
送信バッファ４１８は、データスイッチ４１７又はデータ形成・送出部４１６から送られてくる、基地局２０宛のデータを一時的に記憶し、順次、基地局２０へ送出する。なお、送信バッファ４１８も、受信バッファ４１２と同様に、図６に例示したメモリ４０２及び／又は記憶装置４０３により具現される。
【００８２】
このように、第１変形例によれば、制御装置４０において、コンテンツサーバ３０からのコンテンツ情報の種類に応じて、既述の実施形態による基地局２０に対するデータ伝送レート制御を実施するかしないかを制御することができる。したがって、無線周波数の利用効率の更なる向上が期待できる。また、基地局２０やコンテンツサーバ３０でのパケット破棄を更に抑制することができる。
【００８３】
（第２変形例）
上述した実施形態及び第１変形例では、移動局１０から制御装置４０宛に無線品質情報を通知しているが、無線品質情報を通知する代わりに、データ（コンテンツ情報）の受信完了を示す受信応答情報を制御装置４０宛に通知するようにしてもよい。その際、移動局１０は、例示的に、制御装置４０を介してコンテンツサーバ３０から分割して伝送されたデータのそれぞれについて、受信完了したかどうかを監視し、受信完了したらその旨を制御装置４０宛に送信してよい。
【００８４】
この場合、制御装置４０では、制御装置４０が基地局２０へデータを伝送してから移動局１０が送信した受信完了通知を受信するまでの時間と、基地局２０へ伝送したデータのサイズとに基づいて、無線区間の品質を推定することができる。
【００８５】
したがって、制御装置４０では、サイズ・周期設定部４１５において、無線区間の品質推定値に基づいて、既述の実施形態と同様にして、基地局２０へ伝送するデータのサイズや送信周期を設定することができる。
【００８６】
図１１に第２変形例に係る移動局１０の機能ブロックを示し、図１２に本変形例に係る制御装置４０の機能ブロックを示す。
【００８７】
図１１に示すように、第２変形例の移動局１０は、例示的に、図５に示した構成に比して、受信品質測定部１０３及び情報レイヤ変換部１０４に代えて、データ受信管理部１０７を備える点が異なる。なお、図１１において、既述の符号と同一符号を付した部分は、特に断らない限り、既述の部分と同一若しくは同様である。
【００８８】
データ受信管理部１０７は、例示的に、データ（コンテンツ情報）の受信が完了する度に、制御装置４０宛の受信完了通知情報を生成し、当該情報を情報通知部１０５に入力する。これにより、情報通知部１０５から送信機１０６及び送受信アンテナ１０１を通じて受信完了通知が制御装置４０宛に送信される。
【００８９】
別言すると、データ受信管理部１０７及び情報通知部１０５は、データの受信完了通知を制御装置４０宛に送信する受信完了通知部の一例として機能する。
【００９０】
一方、図１２に示すように、第２変形例の制御装置４０は、例示的に、第１変形例の図１０に示した構成に比して、無線品質情報受信部４１３に代えて、受信応答情報受信部４１９とタイミング管理部４２０とを備える点が異なる。なお、図１２において、既述の符号と同一符号を付した部分は、特に断らない限り、既述の部分と同一若しくは同様の部分である。
【００９１】
受信応答情報受信部４１９は、例えば図６に例示した入力インタフェース４０４により具現され、上述した移動局１０でのデータの受信完了を示す受信完了通知（受信応答）を移動局１０から受信する。
【００９２】
タイミング管理部４２０は、送信バッファ４１８からデータが基地局２０へ送出されたタイミングと、受信応答情報受信部４１９での受信完了通知の受信タイミングとを比較する。その比較結果であるタイミング差は、基地局２０へデータ送信してから受信完了通知を受信するまでに要した時間を示す。したがって、タイミング管理部（無線品質推定部）４２０は、当該タイミング差を基に移動局１０での受信状態（無線品質）を推定することができる。
【００９３】
サイズ・周期設定部４１５は、タイミング管理部４２０から与えられた無線品質情報とコンテンツ情報部４１４からの解析結果とに基づいて、基地局２０への伝送レート（データのサイズや送信周期）を決定する。決定した情報は、データ形成・送出部４１６に与えられる。
【００９４】
データ形成・送出部４１６は、サイズ・周期設定部４１５により指定されたサイズのデータを指定されたタイミングで受信バッファ４１２から取り出し、送信バッファ４１８に送出する。
【００９５】
なお、データスイッチ４１７の切り替え制御については第１変形例と同様である。また、上述した第２変形例は、第１変形例（図１０）に受信応答情報受信部４１９及びタイミング管理部４２０を適用した例であるが、図７に例示した構成に受信応答情報受信部４１９及びタイミング管理部４２０を適用してもよい。別言すると、図１０に例示した構成においてデータスイッチ４１７、及び、データ受信処理部４１１から送信バッファ４１８へのバイパスルートは省略しても構わない。
【００９６】
以上のように、第２変形例によれば、既述の実施形態及び第１変形例と同様の効果が得られるほか、移動局１０が無線品質を測定して制御装置４０へ通知する必要がないので、移動局１０の構成を簡素化することができる。
【００９７】
（その他）
上述した実施形態及び各変形例では、制御装置４０が基地局２０及びコンテンツサーバ３０とは別個のものとして基地局２０とコンテンツサーバ３０との間に設置される態様について説明した。しかし、上述した制御装置４０としての機能は、基地局２０又はコンテンツサーバ３０の一機能として組み込んでも構わない。
【００９８】
（付記）
以上の実施形態及び各変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
【００９９】
（付記１）
無線品質を取得する基地局と、
前記基地局へのデータの伝送レートを前記基地局からの前記無線品質に基づいて制御する制御装置と、を備えた、通信システム。
【０１００】
（付記２）
前記通信システムにおける移動局は、
前記無線品質の指標となる信号を前記基地局では認識されないが前記制御装置において認識可能な形式に変換し、変換した前記信号を前記制御装置宛に送信する送信手段を備えた、付記１に記載の通信システム。
【０１０１】
（付記３）
前記送信手段は、
前記無線品質を測定する無線品質測定部と、
前記無線品質測定部の測定結果を前記制御装置へ通知する無線品質通知部と、
を備えた、付記２に記載の通信システム。
【０１０２】
（付記４）
前記無線品質通知部は、前記測定結果を無線レイヤよりも上位のアプリケーションレイヤのシグナリングに変換する変換部を備えた、付記３に記載の通信システム。
【０１０３】
（付記５）
前記通信システムにおける移動局は、
前記データの受信完了通知を前記制御装置宛に送信する受信完了通知部を備え、
前記制御装置は、
前記データを送信してから前記受信完了通知を受信するまでの時間に基づいて前記無線品質を推定する無線品質推定部を備えた、付記１に記載の通信システム。
【０１０４】
（付記６）
前記制御装置は、
前記無線品質と前記通信システムにおける移動局宛のデータのサイズとに基づいて前記基地局へ伝送する前記データのサイズ及び／又は周期を制御するサイズ・周期制御部を備えた、付記１〜５のいずれか１項に記載の通信システム。
【０１０５】
（付記７）
前記制御装置は、
前記移動局宛のデータの種類に応じて前記サイズ・周期制御部による前記制御を実行するかしないかを制御する実行制御部を備えた、付記６に記載の通信システム。
【０１０６】
（付記８）
前記制御装置は、
前記通信システムにおけるサーバから受信した前記データの受信確認応答を前記移動局の代理で前記サーバへ送信する代理応答送信部を備えた、付記１〜７のいずれか１項に記載の通信システム。
【０１０７】
（付記９）
前記制御装置が、前記基地局と前記通信システムにおける移動局宛のデータを送信するサーバとの間に位置する、付記１〜８のいずれか１項に記載の通信システム。
【０１０８】
（付記１０）
前記制御装置が、前記通信システムにおける移動局宛のデータを送信するサーバに組み込まれた、付記１〜８のいずれか１項に記載の通信システム。
【０１０９】
（付記１１）
基地局において無線品質を取得し、
前記基地局へのデータの伝送レートを前記基地局からの前記無線品質に基づいて制御する、通信制御方法。
【０１１０】
（付記１２）
無線品質を取得する基地局と、前記基地局へのデータの伝送レートを制御する制御装置と、を備えた通信システムにおける移動局であって、
前記無線品質を測定する無線品質測定部と、
前記無線品質測定部の測定結果を前記制御装置へ通知する無線品質通知部と、
を備えた、移動局。
【０１１１】
（付記１３）
前記無線品質通知部は、前記測定結果を無線レイヤよりも上位のアプリケーションレイヤのシグナリングに変換する変換部を備えた、付記１２に記載の移動局。
【０１１２】
（付記１４）
基地局と、前記基地局へのデータの伝送レートを制御する制御装置と、を備えた通信システムにおける移動局であって、
前記データの受信完了通知を前記制御装置宛に送信する受信完了通知部を備え、
前記受信完了通知は、前記制御装置が前記データを前記基地局へ送信してから前記受信完了通知を受信するまでの時間に基づいて前記基地局と前記移動局との間の無線品質を推定することに用いられる、移動局。
【０１１３】
（付記１５）
無線品質を取得する基地局へのデータの伝送レートを前記基地局からの前記無線品質に基づいて制御する制御装置。
【０１１４】
（付記１６）
前記無線品質と前記基地局と通信する移動局宛のデータのサイズとに基づいて前記基地局へ伝送する前記データのサイズ及び／又は周期を制御するサイズ・周期制御部を備えた、付記１５に記載の制御装置。
【０１１５】
（付記１７）
前記無線品質は、前記基地局と通信する移動局において測定され前記移動局から通知される、付記１５に記載の制御装置。
【０１１６】
（付記１８）
前記基地局へ前記データを送信してから、前記基地局と通信する移動局が送信した前記データの受信完了通知を受信するまでの時間に基づいて、前記無線品質を推定する無線品質推定部を備えた、付記１５に記載の制御装置。
【０１１７】
（付記１９）
前記サイズ・周期制御部は、前記移動局宛のデータの種類に応じて前記制御を実行するかしないかを制御する、付記１６に記載の制御装置。
【０１１８】
（付記２０）
サーバから受信した前記データの受信確認応答を前記基地局と通信する移動局の代理で前記サーバへ送信する代理応答送信部を備えた、付記１５〜１９のいずれか１項に記載の制御装置。
【０１１９】
（付記２１）
前記制御装置が、前記基地局と移動局宛のデータを送信するサーバとの間に位置する、付記１５〜２０のいずれか１項に記載の制御装置。
【０１２０】
（付記２２）
前記制御装置が、移動局宛のデータを送信するサーバに組み込まれた、付記１５〜２０のいずれか１項に記載の制御装置。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  ユーザ端末（移動局）
１０１  送受信アンテナ
１０２  受信機
１０３  受信品質測定部
１０４  情報レイヤ変換部
１０５  情報通知部
１０６  送信機
１０７  データ受信管理部
２０  基地局
３０  コンテンツサーバ
４０  制御装置
４０１  ＣＰＵ
４０２  メモリ
４０３  記憶装置
４０４  入力インタフェース
４０５  出力インタフェース
４１１  データ受信処理部
４１２  受信バッファ
４１３  無線品質情報受信部
４１４  コンテンツ情報部
４１５  サイズ・周期設定部
４１６  データ形成・送出部
４１７  データスイッチ
４１８  送信バッファ
４１９  受信応答情報受信部
４２０  タイミング管理部
５１  ヘッダ
５２  ペイロード
【図１】
2014229985.tif 000003
【図２】
2014229985.tif 000004
【図３】
2014229985.tif 000005
【図４】
2014229985.tif 000006
【図５】
2014229985.tif 000007
【図６】
2014229985.tif 000008
【図７】
2014229985.tif 000009
【図８】
2014229985.tif 000010
【図９】
2014229985.tif 000011
【図１０】
2014229985.tif 000012
【図１１】
2014229985.tif 000013
【図１２】
2014229985.tif 000014