(57)【要約】【課題】複数の無線通信装置へ送信されるデータが同時に存在する場合に、送信完了時刻を考慮したデータの送信制御を行う。【解決手段】通信制御装置２は、複数の無線通信装置５にデータを送信する送信開始時刻の複数の候補を定める開始時刻候補指定部１５と、複数の候補においてそれぞれデータ送信を開始した場合のデータ送信の終了時刻を算出する終了時刻算出部１６と、終了時刻の関数を目的関数とする最適化問題を用いて複数の無線通信装置５にデータを送信する送信開始時刻を決定する最適化処理部１７を備える。【選択図】図２
2014045267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻の複数の候補を定める開始時刻候補指定部と、
前記複数の候補においてそれぞれデータ送信を開始した場合のデータ送信の終了時刻を算出する終了時刻算出部と、
前記終了時刻の関数を目的関数とする最適化問題を用いて前記複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻を決定する最適化処理部と、
を備えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項２】
前記複数の無線通信装置がデータを受信する受信品質を予測する品質予測部を備え、
前記終了時刻算出部は、前記複数の無線通信装置の受信品質の予測結果に応じてデータ送信の終了時刻を算出することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項３】
前記複数の無線通信装置のそれぞれの移動経路を推定する移動経路推定部を備え、
前記品質予測部は、移動経路の推定結果に基づいて前記複数の無線通信装置の受信品質を予測することを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
【請求項４】
前記関数は、ある時刻から前記複数の無線通信装置へのデータ送信がそれぞれ終了する時刻までの時間の和であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信制御装置。
【請求項５】
前記関数は、前記複数の無線通信装置へのデータ送信の開始時刻から終了時刻までの期間の和であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信制御装置。
【請求項６】
前記関数は、前記無線通信装置毎に算出したデータ送信の終了時刻からそれぞれ閾値を引いて差分を求め、前記複数の無線通信装置毎に求めた該差分についての第２関数を互いに乗じた積であり、
前記差分が０以下の場合に前記第２関数は「０」であり、前記差分が０より大きい場合に前記差分の単調増加関数である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信制御装置。
【請求項７】
前記開始時刻候補指定部は、前記最適化処理部が前記複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻を決定した後に、他の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻の複数の候補を定め、
終了時刻算出部は、前記最適化処理部が決定した送信開始時刻において前記複数の無線通信装置へのデータ送信が開始され、前記複数の候補において前記他の無線通信装置にそれぞれデータ送信を開始した場合のデータ送信の終了時刻を算出し、
最適化処理部は、前記終了時刻の関数を目的関数とする最適化問題を解くことにより前記他の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻を決定する、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の通信制御装置。
【請求項８】
データを受信する複数の無線通信装置と、ネットワークを介して前記複数の無線通信装置と接続される通信制御装置と、を含む通信システムであって、
前記通信制御装置は、
前記複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻の複数の候補を定める開始時刻候補指定部と、
前記複数の候補においてそれぞれデータ送信を開始した場合のデータ送信の終了時刻を算出する終了時刻算出部と、
前記終了時刻の関数を目的関数とする最適化問題を用いて前記複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻を決定する最適化処理部と、
決定された送信開始時刻を前記複数の無線装置へ送信する開始時刻送信部と、を備え、
前記無線通信装置は、
前記通信制御装置から送信開始時刻を受信する受信部と、
受信した送信開始時刻にデータの受信を開始する制御部と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項９】
複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻の複数の候補を定め、
前記複数の候補においてそれぞれデータ送信を開始した場合のデータ送信の終了時刻を算出し、
前記終了時刻の関数を目的関数とする最適化問題を用いて前記複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻を決定する、
ことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、複数の無線通信装置へのデータ送信を制御する通信制御装置、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の通信システムでは、移動局装置が基地局装置のセル内又はセル間を自由に移動することがあり、移動局装置の移動や電波環境の経時変化に応じて移動局装置が信号を受信する受信品質に変化が生じる。例えば受信品質が劣化すると、移動局装置へのデータの送信効率が低下し、時には移動局装置との通信が断絶することがある。
【０００３】
関連する技術として、複数のデバイスから１のデバイスを選択するステップと、選択した１のデバイスについて、この選択した１のデバイスから伝送するデータの伝送サイズおよび他のデバイスの利用可能な伝送期間を用いてログ・データをサーバに伝送する開始時刻および終了時刻を含む伝送期間を計算するステップを含むデータロギング方法が知られている。
【０００４】
また、ネットワークのトラフィック状況を含む動的性能を含む計算リソース情報を管理する計算リソース情報管理手段と、計算リソース情報とリクエストの内容とに基づいて、分割されたそれぞれのジョブを複数の計算機に動的に割り当てる管理を行うジョブスケジューリング管理手段を備える異種混合計算機接続システムが知られている。
【０００５】
また、使用予定数分のチャネルを確保できるまで待ってこの使用予定数分のチャネルを使用してデータ通信を行った場合の予想通信終了時間を算出する第１の予想終了時間算出手段と、使用予定数分の空きチャネルが無いと判別された際、現在の空きチャネルだけを使用して直ちにデータ通信を開始した場合の予想通信終了時間を算出する第２の予想終了時間算出手段と、これら２つの予想通信終了時間を比較して予想通信終了時間の早い方の通信形態を選択する選択手段と、選択手段により選択された通信形態でデータ通信を行うように制御する制御手段を備える通信端末装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００６−５２３９８４号公報
【特許文献２】特開２００５−５６２０１号公報
【特許文献３】特開平６−２０５０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
無線通信装置へのデータの送信効率を向上するために、例えば、無線通信装置における将来の受信品質を予測して、予測結果に基づいて無線通信装置へのデータ送信の実行及び停止する等の手法が考えられる。しかし、この手法によると、予測結果に応じて送信開始時刻が決定されるため、データの送信開始の遅れによってデータ送信完了時刻が遅れるおそれがある。
【０００８】
また、データを受信する無線通信装置が複数個存在すると、これらの無線通信装置に対するデータ送信が重なることによりデータの送信動作が不適切になる恐れがある。例えば、データを受信する複数の無線通信装置の受信品質の変動が類似する場合を想定する。例えばこのような状態は、データを受信する複数の無線通信装置が公共交通機関等でまとまって移動する場合に発生しうる。
【０００９】
無線通信装置の受信品質が一斉に良くなると、無線通信装置へのデータ送信が集中して発生し個々のデータ受信速度が低下する。無線通信装置の受信品質が悪くなると、無線リソースが余っていても一斉にデータ送信が停止する。このためデータ送信完了時刻が遅れるおそれがある。
【００１０】
本明細書に開示される装置又は方法は、複数の無線通信装置へ送信されるデータが同時に存在する場合に、送信完了時刻を考慮したデータの送信制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
装置の一観点によれば通信制御装置が与えられる。通信制御装置は、複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻の複数の候補を定める開始時刻候補指定部と、複数の候補においてそれぞれデータ送信を開始した場合のデータ送信の終了時刻を算出する終了時刻算出部と、終了時刻の関数を目的関数とする最適化問題を用いて複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻を決定する最適化処理部を備える。
【００１２】
装置の他の一観点によれば、データを受信する複数の無線通信装置と、ネットワークを介して複数の無線通信装置と接続される通信制御装置を含む通信システムが与えられる。通信制御装置は、複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻の複数の候補を定める開始時刻候補指定部と、複数の候補においてそれぞれデータ送信を開始した場合のデータ送信の終了時刻を算出する終了時刻算出部と、終了時刻の関数を目的関数とする最適化問題を用いて複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻を決定する最適化処理部と、決定された送信開始時刻を複数の無線装置へ送信する開始時刻送信部を備える。
【００１３】
方法の一観点によれば通信方法が与えられる。通信方法は、複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻の複数の候補を定めることと、複数の候補においてそれぞれデータ送信を開始した場合のデータ送信の終了時刻を算出することと、終了時刻の関数を目的関数とする最適化問題を用いて複数の無線通信装置にデータを送信する送信開始時刻を決定することを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本明細書に開示される装置又は方法によれば、複数の無線通信装置へ送信されるデータが同時に存在する場合に、送信完了時刻を考慮したデータの送信制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】通信システムの構成例の説明図である。
【図２】制御サーバ装置の一例の機能構成図である。
【図３】（Ａ）は路線情報の一例の説明図であり、（Ｂ）はダイヤグラム情報の一例の説明図であり、（Ｃ）は品質データベースの一例の説明図であり、（Ｄ）は移動局装置について予測された受信品質の説明図である。
【図４】移動局装置の一例の機能構成図である。
【図５】制御サーバ装置の動作の第１例の説明図である。
【図６】移動局装置の動作の一例の説明図である。
【図７】制御サーバ装置の動作の第２例の説明図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、２つの移動局装置の期待データレートの説明図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、２つの移動局装置の実際のデータレートの一例の説明図（その１）である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、２つの移動局装置の実際のデータレートの一例の説明図（その２）である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、２つの移動局装置の実際のデータレートの一例の説明図（その３）である。
【図１２】制御サーバ装置のハードウエア構成の一例の説明図である。
【図１３】移動局装置のハードウエア構成の一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜１．第１実施例＞
＜１．１．通信システムの構成例＞
以下、添付する図面を参照して好ましい実施例について説明する。図１は、通信システムの構成例の説明図である。通信システム１は、制御サーバ装置２と、ゲートウエイ装置３と、基地局装置４ａ及び４ｂと、移動局装置５ａ〜５ｃを備える。
【００１７】
制御サーバ装置２は、コンテンツサーバ装置１０１から移動局装置５ａ〜５ｃへ配信されるコンテンツデータの送信開始時刻を制御する。コンテンツサーバ装置１０１は、移動局装置５ａ〜５ｃに対してネットワーク１００を介して、ウェブサイトのページ、ニュース情報、音楽又は動画等のコンテンツデータの配信のサービスを行うコンテンツ配信用のサーバ装置である。コンテンツサーバ装置１０１は、移動局装置５ａ〜５ｃで動作するソフトウエアやファームウエアを供給するサーバ装置であってもよい。制御サーバ装置２及びコンテンツサーバ装置１０１は、ネットワーク１００を介してゲートウエイ装置３に接続される。制御サーバ装置２は通信制御装置の一例であり、移動局装置５ａ〜５ｃは無線通信装置の一例である。コンテンツサーバ装置１０１から移動局５ａ〜５ｃに配信されるコンテンツデータやソフトウエア、ファームウエアは、通信制御装置に送信されるデータの一例である。
【００１８】
なお、以下の説明及び添付図面において、制御サーバ装置、基地局装置、移動局装置、ゲートウエイ装置及びコンテンツサーバ装置を、それぞれ「制御サーバ」、「基地局」、「移動局」、「ＧＷ」及び「コンテンツサーバ」と表記することがある。また、基地局４ａ及び４ｂを総称して「基地局４」と表記することがある。移動局５ａ〜５ｃを総称して「移動局５」と表記することがある。
【００１９】
ＧＷ３は、制御サーバ２及びコンテンツサーバ１０１と、基地局４との間の通信を中継するネットワーク装置である。基地局４は、それぞれ電波を送信することでセルを形成し、このセル内に位置する移動局５との間でデータの送受信を行う。
【００２０】
移動局５は、基地局４のいずれかのセル内に位置している場合に、基地局４を介して制御サーバ２及びコンテンツサーバ１０１との間で信号の送受信が可能である。移動局５は、適宜移動可能な通信装置であり、例えば携帯電話機や情報携帯端末装置などであってよい。なお、図１では、基地局４ａ及び４ｂ並びに移動局５ａ〜５ｃが図示されているが、通信システム１は、より多くの基地局４や移動局５を備えていてもよい。
【００２１】
制御サーバ２は、コンテンツデータの送信開始時刻を決定する際に、移動局５の移動経路を推定し、推定した移動経路で移動する移動局５が基地局４から受信する信号の受信品質を予測する。
【００２２】
例えば、制御サーバ２は、交通機関により移動する移動局５の移動経路を、交通機関の運行情報に基づいて予測する。例えば制御サーバ２は、ネットワーク１００を介して、交通機関の運行情報を保持する運行情報データベース１０２にアクセスし、移動局５の移動経路の推定に使用する運行情報を受信してよい。以下の説明及び添付図面においてデータベースを「ＤＢ」と表記することがある。運行情報ＤＢ１０２は、ネットワーク１００と異なるネットワークを介して制御サーバ２に接続されてもよく、運行情報ＤＢ１０２は制御サーバ２に設けられてもよい。
【００２３】
品質ＤＢ１０３は、基地局４のセルを含むある地域の各位置における基地局４からの信号の受信品質を保持するデータベースである。制御サーバ２は、ネットワーク１００を介して品質ＤＢ１０３にアクセスし、移動経路上を移動する移動局５の将来の各時刻における所在位置での受信品質を受信してよい。品質ＤＢ１０３は、ネットワーク１００と異なるネットワークを介して制御サーバ２に接続されてもよく、品質ＤＢ１０３は、制御サーバ２に設けられてもよい。
【００２４】
以下、制御サーバ２による、移動局５の移動経路の推定、受信品質の予測及びコンテンツデータの送信開始時刻の制御動作をより詳しく説明する。
【００２５】
＜１．２．機能構成＞
図２は、制御サーバ２の一例の機能構成図である。制御サーバ２は、開始要求受信部１０と、移動経路推定部１１と、品質予測部１２と、開始時刻算出部１３と、開始時刻送信部１４を備える。
【００２６】
開始要求受信部１０は、移動局５から送信されるダウンロード開始要求信号を受信する。ダウンロード開始要求信号は、移動局５が、コンテンツサーバ１０１からのコンテンツデータのダウンロードの開始を要求する信号である。ダウンロード開始要求信号は、移動局５の現在位置の位置情報と、ダウンロードされるコンテンツデータのファイルサイズを指定するサイズ情報と、移動局５が接続中の基地局４の基地局情報を含んでいてよい。
【００２７】
移動経路推定部１１は、移動局５の位置情報に基づいて、移動局５の移動経路を推定する。以下、運行情報ＤＢ１０２に保持された運行情報に基づく移動経路の推定例を説明する。運行情報ＤＢ１０２には、運行情報として例えば路線情報とダイヤグラム情報を含んでいてよい。図３の（Ａ）は路線情報の一例の説明図であり、図３の（Ｂ）はダイヤグラム情報の一例の説明図である。なお、図３の（Ａ）及び図３の（Ｂ）は、交通機関が鉄道である場合に使用可能な運行情報を例示する。
【００２８】
路線情報は、交通機関の路線上の各地点の座標を指定する情報である。例えば、路線情報は、情報要素「路線名」、「キロ程」、「北緯」及び「東経」を含んでよい。情報要素「路線名」は交通機関の路線を識別する。情報要素「キロ程」は路線上の各地点を、路線の起点から路線に沿って移動した距離で指定する。情報要素「北緯」及び「東経」は路線上の各地点の座標情報として緯度及び経度を指定する。例えば、図３の（Ａ）の第２行目は、路線「Ａ線」の起点から「500m」の地点の座標は、「北緯35.681614度」及び「東経139.707831度」であることを示す。
【００２９】
ダイヤグラム情報は、交通機関の個々の輸送装置の運行スケジュールを指定する情報である。例えばダイヤグラム情報は、情報要素「路線名」、「列車番号」、「時刻」及び「キロ程」を含んでよい。情報要素「路線名」は交通機関の路線を識別する。情報要素「列車番号」は個々の列車を識別する。情報要素「時刻」及び「キロ程」は列車が走行している予定の各時刻と、それぞれの時刻に列車が位置している予定地点を示す。例えば、図３の（Ｂ）の第２行目は、路線「Ａ線」の列車番号「700H」の列車は「13時00分20秒」に起点から「500m」の地点にいる予定であることを示す。
【００３０】
図２を参照する。移動経路推定部１１は、例えば移動局５の位置情報と、現在時刻及び路線情報及びダイヤグラム情報から移動局５を輸送する列車を特定する。移動経路推定部１１は、特定した列車のダイヤグラム情報と路線情報の座標情報から、将来の各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３…のそれぞれにおける移動局５の位置情報を将来の移動経路として推定する。
【００３１】
なお、移動経路推定部１１は、交通機関の運行情報の使用以外の様々な方法に基づいて移動局５の移動経路を推定してもよい。移動経路推定部１１は、移動局５のユーザの行動履歴を保持しておき、過去の行動履歴から将来の移動局５の移動経路を推定してもよい。移動経路推定部１１は、移動局５から移動目的地を受信してもよい。移動経路推定部１１は、移動局５の現在位置から移動目的地までの移動経路を計算するナビゲーション処理を行ってもよい。
【００３２】
品質予測部１２は、移動経路推定部１１が推定した移動経路の各地点において移動局５が基地局４から受信する信号の受信品質を予測する。受信品質の予測の際に、品質予測部１２は、例えば、品質ＤＢ１０３に保持されている移動局５の位置に応じた受信品質情報を参照する。
【００３３】
図３の（Ｃ）は品質ＤＢ１０３に保持される受信品質情報の一例の説明図である。受信品質情報は、基地局４のセルを含むある地域の各位置に応じた基地局４からの信号の受信品質を示す。受信品質情報は、情報要素「北緯」、「東経」及び「受信品質」を含んでよい。情報要素「北緯」及び「東経」は、各位置を指定する座標情報であり、「受信品質」は各位置における基地局４からの信号の受信品質を指定する。受信品質は、例えば受信SIR(Signal-to-Interference power Ratio)の形式で指定されてもよく、受信RSSI(Received Signal Strength Indication)の形式で指定されてもよく、これらの組合せで指定されてもよい。例えば、図３の（Ｃ）の第２行目は、北緯「35.681614度」及び東経「139.707831度」の位置における受信品質としての受信SIRは「17dB」であることを示す。
【００３４】
受信品質情報は、通信システム１に含まれる移動局５や通信システム１のオペレータにより測定された受信品質について測定位置と共にデータベースに蓄積することによって作成された情報であってよい。また、受信品質情報は、基地局４の位置やアンテナ高、アンテナ角度、送信電力、セル内の地理情報に基づいて算出された情報であってもよい。
【００３５】
品質予測部１２は、例えば、推定された移動局５の移動経路と品質ＤＢ１０３の座標情報とを対応させることで、移動経路上を移動する移動局５の将来の時刻における受信品質を予測する。図３の（Ｄ）は、移動局５について予測された受信品質の模式図である。品質予測部１２は、将来の各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３…における移動局５の受信品質を予測する。
【００３６】
図２を参照する。開始時刻算出部１３は、ダウンロード開始要求信号を送信した移動局５へコンテンツデータの送信を開始するダウンロード開始時刻を計算する。開始時刻算出部１３は、開始時刻候補指定部１５と、終了時刻算出部１６と、最適化処理部１７を備える。
【００３７】
開始時刻候補指定部１５は、コンテンツサーバ１０１からコンテンツデータを受信する複数個の移動局５のうち、共通の無線リソース中にそれぞれの移動局５宛のコンテンツデータが多重化される移動局５ｉ（ｉ＝１、２、…Ｎｕ）の集合を特定する。符号Ｎｕは、この集合に含まれる移動局５ｉの総数を示す。移動局５ｉの集合の例は、同じ基地局４に接続してコンテンツサーバ１０１からコンテンツデータを受信する移動局５の集合である。開始時刻候補指定部１５は、例えばダウンロード開始要求信号に含まれる接続中の基地局情報に従って、移動局５ｉの集合を特定してよい。以下、開始時刻候補指定部１５により測定された移動局の集合を「複数の移動局」と表記する。
【００３８】
開始時刻候補指定部１５は、複数の移動局５ｉ毎にそれぞれのダウンロードの開始時刻候補を複数個指定する。移動局５１、５２、…５Ｎｕの各々について複数個ずつ指定した開始時刻候補を、総称して開始時刻候補ｄ１、ｄ２、…ｄＮｕとそれぞれ表記する。
【００３９】
開始時刻候補指定部１５は、複数の移動局５１、５２、…５Ｎｕの各々について複数個ずつ指定した開始時刻候補を組み合わせることにより、開始時刻候補の組合せｄ＾＝（ｄ１，ｄ２，…ｄＮｕ）を複数個指定する。
【００４０】
終了時刻算出部１６は、品質予測部１２により予測された複数の移動局５１〜５Ｎｕの各々の受信品質に基づいて、将来の時刻ｔにおける複数の移動局５１〜５Ｎｕの各々の予測スループットθｉ（ｔ）〜θＮｕ（ｔ）[bps/Hz]を算出する。
【００４１】
開始時刻候補の組合せｄ＾＝（ｄ１，〜ｄＮｕ）に含まれる開始時刻候補ｄ１〜ｄＮｕで移動局５１〜５Ｎｕのダウンロードを開始した場合の各移動局５１〜５Ｎｕのダウンロードの終了時刻をそれぞれＴ１（ｄ＾）〜ＴＮｕ（ｄ＾）と表記する。ダウンロードの終了時刻はダウンロードの開始時刻に依存するので、終了時刻Ｔ１（ｄ＾）〜ＴＮｕ（ｄ＾）は、開始時刻候補の組合せｄ＾の関数となる。終了時刻算出部１６は、複数個指定した開始時刻候補の組合せｄ＾それぞれについて、終了時刻Ｔ１（ｄ＾）〜ＴＮｕ（ｄ＾）を算出する。
【００４２】
ここで、終了時刻Ｔ１（ｄ＾）〜ＴＮｕ（ｄ＾）は次式（１）を満たす。
【００４３】
【数１】
2014045267.tif 000003
【００４４】
Ｂは基地局４と移動局５の間の無線アクセスネットワークのシステム帯域幅である。Ｓｉは、コンテンツデータの残りダウンロードサイズである。Ｎ（ｔ）は時刻ｔにおいてダウンロードを実行している移動局５ｉの総数であり、次式（２）で与えられる。
【００４５】
【数２】
2014045267.tif 000004
【００４６】
関数ｆ（ｘ）は階段関数でありｘ≧０で値が「１」となりｘ＜０で値が「０」となる。
【００４７】
なお、式（１）は移動局５ｉに均等に無線リソースを割り当てる場合に使用される。移動局５ｉ間に割り当てる無線リソースの量に差がある実施例では、この差に応じた係数を式（１）の左辺に乗じてもよい。
【００４８】
式（１）及び式（２）を離散時間（ここでは１秒間隔）により量子化した表現に変形すると、次式（３）及び（４）が得られる。
【００４９】
【数３】
2014045267.tif 000005
【００５０】
【数４】
2014045267.tif 000006
【００５１】
終了時刻算出部１６は、時刻を離散的に進めながら式（３）及び式（４）に従って各移動局５１〜５Ｎｕによるダウンロードが終了したか否かを判断することにより終了時刻Ｔ１（ｄ＾）〜ＴＮｕ（ｄ＾）を算出する。
【００５２】
最適化処理部１７は、所望のダウンロード形態に応じて定められた、終了時刻算出部１６により算出された終了時刻Ｔｉ（ｄ＾）の目的関数の最適化問題を解くことにより、各移動局５ｉによるダウンロードの開始時刻ｄｉを決定する。例えば、全ての移動局５ｉのダウンロードの終了時刻Ｔｉ（ｄ＾）を総合的に早める場合には、次式（５）の目的関数Ｃ（ｄ＾）が最小となる開始時刻候補の組合せｄ＾を、各移動局５ｉによるダウンロードの開始時刻ｄｉとして選択すればよい。
【００５３】
【数５】
2014045267.tif 000007
【００５４】
式（５）の目的関数Ｃ（ｄ＾）は、全ての移動局５ｉのダウンロードの終了時刻Ｔｉ（ｄ＾）の和である。言い換えれば、式（５）の目的関数Ｃ（ｄ＾）は、ある基準時刻から、全ての移動局５ｉがダウンロードを終了する時刻Ｔｉ（ｄ＾）までの時間の和である。
【００５５】
開始時刻送信部１４は、最適化処理部１７によって決定された各移動局５ｉのダウンロードの開始時刻ｄｉを、各移動局５ｉにそれぞれ送信する。
【００５６】
続いて、移動局５の機能について説明する。図４は、移動局５の一例の機能構成図である。移動局５は、受信部２０と、送信部２１と、操作受付部２２と、コンテンツ制御部２３と、位置情報取得部２４と、コンテンツ保持部２５と、コンテンツ出力部２６を備える。
【００５７】
受信部２０は、アンテナを介して基地局４からの下りリンク信号を受信し、下りリンク信号を復調及び復号する。下りリンク信号には、コンテンツサーバ１０１から基地局４を介して送信されたコンテンツデータや、制御サーバ２から基地局４を介して送信された、コンテンツデータのダウンロードの開始時刻情報が含まれる。受信部２０は、受信したコンテンツデータをコンテンツ保持部２５へ出力し、ダウンロードの開始時刻情報をコンテンツ制御部２３へ出力する。
【００５８】
送信部２１は、上りリンク信号を符号化及び変調し、アンテナを介して基地局４へ送信する。上りリンク信号には、基地局４を介して制御サーバ２へ送信されるダウンロード開始要求信号が含まれる。また、上りリンク信号には、基地局４を介してコンテンツサーバ１０１へ送信されるダウンロード要求信号が含まれる。ダウンロード要求信号は、移動局５がコンテンツサーバ１０１にコンテンツデータの送信を要求する信号であり、コンテンツサーバ１０１は、ダウンロード要求信号の受信を契機としてコンテンツデータの送信を開始する。送信部２１は、ダウンロード開始要求信号及びダウンロード要求信号をコンテンツ制御部２３から受信して、上りリンク信号として、それぞれ制御サーバ２及びコンテンツサーバ１０１へ送信する。
【００５９】
操作受付部２２は、ユーザによる移動局５に対する指示操作を受け付ける。操作受付部２２は、例えば、移動局５に設けられるキーボードやボタン、タッチパネル、マイクロフォンなどの情報入力装置であってよい。コンテンツ制御部２３は、操作受付部２２を介して入力されるユーザの指示に応じて、コンテンツデータを受信するためのダウンロード開始要求信号を生成し送信部２１へ出力する。上述の通り、ダウンロード開始要求信号は、移動局５の現在位置の位置情報と、ダウンロードされるコンテンツデータのファイルサイズを指定するサイズ情報と、移動局５が接続中の基地局４の基地局情報を含む。
【００６０】
コンテンツ制御部２３は、ダウンロード開始要求信号として送信する移動局５の位置情報を、位置情報取得部２４から受信する。位置情報取得部２４は、移動局５の現在位置を取得しその位置情報をコンテンツ制御部２３に出力する。位置情報取得部２４の一例はＧＰＳ(Global Positioning System)測位装置や慣性航法装置であってよい。
【００６１】
コンテンツ制御部２３は、制御サーバ２からコンテンツデータのダウンロードの開始時刻情報を受信すると、開始時刻情報で指定されたダウンロードの開始時刻の到来を監視する。ダウンロードの開始時刻が到来すると、コンテンツ制御部２３は、ダウンロード要求信号を送信部２１へ出力する。
【００６２】
送信部２１がダウンロード要求信号を送信すると、これに応答してコンテンツサーバ１０１はコンテンツデータの送信を開始する。受信部２０により受信されたコンテンツデータは、コンテンツ保持部２５に格納される。コンテンツ保持部２５は、コンテンツデータを保持するための、ハードディスクドライブやメモリなどの情報格納装置を備えていてよい。
【００６３】
コンテンツ出力部２６は、操作受付部２２を介して入力されるユーザの指示に応じて、コンテンツ保持部２５に格納されるコンテンツデータを出力する。コンテンツ出力部２６は、例えば視覚的なコンテンツデータを表示するための表示装置を備えていてよい。コンテンツ出力部２６は、例えば聴覚的なコンテンツデータを出力するためのスピーカ等のオーディオ信号装置を備えていてよい。
【００６４】
＜１．３．動作説明＞
続いて、制御サーバ２及びの移動局５の動作を説明する。図５は、制御サーバ２の動作の第１例の説明図である。
【００６５】
オペレーションＡＡにおいて開始要求受信部１０は、複数の移動局５ｉからそれぞれ送信されるダウンロード開始要求信号を受信する。オペレーションＡＢにおいて移動経路推定部１１は、複数の移動局５ｉの位置情報に基づいて、複数の移動局５ｉの移動経路をそれぞれ推定する。オペレーションＡＣにおいて品質予測部１２は、将来の時刻において複数の移動局５ｉがそれぞれ基地局４から受信する信号の受信品質を予測する。
【００６６】
オペレーションＡＤにおいて開始時刻候補指定部１５は、複数の移動局５ｉ毎にそれぞれのダウンロードの開始時刻候補を複数個指定する。開始時刻候補指定部１５は、複数の移動局５１〜５Ｎｕの各々について複数個ずつ指定した開始時刻候補を組み合わせることにより、開始時刻候補の組合せｄ＾＝（ｄ１，ｄ２，…ｄＮｕ）を複数個指定する。
【００６７】
オペレーションＡＥにおいて終了時刻算出部１６は、複数個指定した開始時刻候補の組合せｄ＾それぞれについて、終了時刻Ｔ１（ｄ＾）〜ＴＮｕ（ｄ＾）を算出する。オペレーションＡＦにおいて最適化処理部１７は、終了時刻Ｔｉ（ｄ＾）の目的関数の最適化問題を解くことにより、各移動局５ｉによるダウンロードの開始時刻ｄｉを決定する。オペレーションＡＧにおいて開始時刻送信部１４は、最適化処理部１７によって決定された各移動局５ｉのダウンロードの開始時刻ｄｉを、各移動局５ｉにそれぞれ送信する。
【００６８】
次に、図６を参照して移動局５の動作の一例を説明する。オペレーションＢＡにおいてコンテンツ制御部２３は、操作受付部２２を介してユーザから入力されるコンテンツデータのダウンロード指示があるか否かを判断する。ダウンロード指示がある場合（オペレーションＢＡ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＢへ進む。ダウンロード指示がない場合（オペレーションＢＡ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＡへ戻る。
【００６９】
オペレーションＢＢにおいてコンテンツ制御部２３は、ダウンロード開始要求信号を生成し送信部２１へ出力する。送信部２１は、ダウンロード開始要求信号を基地局４及びＧＷ３を介して制御サーバ２へ送信する。
【００７０】
オペレーションＢＣにおいてコンテンツ制御部２３は、制御サーバ２からコンテンツデータのダウンロードの開始時刻情報を受信する。オペレーションＢＤにおいてコンテンツ制御部２３は、開始時刻情報で指定されたダウンロードの開始時刻が到来したか否かを判断する。ダウンロードの開始時刻が到来した場合（オペレーションＢＤ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＥへ進む。ダウンロードの開始時刻が到来していない場合（オペレーションＢＤ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＤへ戻る。
【００７１】
オペレーションＢＥにおいてコンテンツ制御部２３は、ダウンロード要求信号を送信部２１へ出力する。送信部２１は、ダウンロード要求信号を基地局４及びＧＷ３を介してコンテンツサーバ１０１へ送信する。オペレーションＢＦにおいて受信部２０はコンテンツデータを受信する。受信部２０により受信されたコンテンツデータは、コンテンツ保持部２５に格納される。
【００７２】
オペレーションＢＧにおいてコンテンツ制御部２３は、操作受付部２２を介してユーザから入力されるコンテンツデータの再生指示があるか否かを判断する。再生指示がある場合（オペレーションＢＧ：Ｙ）に動作はオペレーションＢＨへ進む。再生指示がない場合（オペレーションＢＧ：Ｎ）に動作はオペレーションＢＧへ戻る。オペレーションＢＨにおいてコンテンツ制御部２３は、コンテンツ出力部２６に、コンテンツ保持部２５に格納されるコンテンツデータを出力させる。
【００７３】
＜１．４．効果＞
本実施例によれば、移動局５のダウンロード終了時刻の目的関数の最適化問題を解くことによりダウンロードの開始時刻が決定される。このため、ダウンロード終了時刻を考慮したダウンロード動作の最適化を図ることが可能となる。上式（５）の例によれば移動局５のダウンロード終了時刻が最も早くなるようにダウンロード動作が制御される。
【００７４】
本実施例によれば、複数の移動局５１〜５Ｎｕのダウンロード終了時刻Ｔ１（ｄ＾）〜ＴＮｕ（ｄ＾）の目的関数の最適化問題を解くことによりダウンロードの開始時刻が決定される。このため、複数の移動局５１〜５Ｎｕ間のダウンロードの重なりを考慮したダウンロード動作の最適化を図ることが可能となる。上式（５）の例によれば、複数の移動局５１〜５Ｎｕの全てのダウンロードの終了時刻Ｔｉ（ｄ＾）を総合的に早くなるようにダウンロード動作が制御される。
【００７５】
＜１．５．変形例＞
ダウンロード開始時刻ｄｉの決定に使用される終了時刻Ｔｉ（ｄ＾）の目的関数には、所望のダウンロード形態に応じて様々な関数を採用できる。例えば、ダウンロードに使用される無線リソースの使用量を最小化して、ダウンロード効率を向上するためには次式（６）の目的関数Ｃ（ｄ＾）が最小となる開始時刻候補の組合せｄ＾をダウンロードの開始時刻ｄｉとして選択すればよい。
【００７６】
【数６】
2014045267.tif 000008
【００７７】
Ｄｉ（ｄ＾）＝Ｔｉ（ｄ＾）−ｄｉは、ダウンロードの開始時刻から終了時刻までの期間、すなわちダウンロード実行時間を表し、式（６）の目的関数Ｃ（ｄ＾）は、全ての移動局５ｉのダウンロード実行時間の和となる。このため式（６）の目的関数Ｃ（ｄ＾）を最小化すると、全移動局によるダウンロード実行時間の総和が最小となるため、無線リソースの使用量が最小化される。
【００７８】
また、複数の移動局５ｉのダウンロード終了時刻が、それぞれの許容終了時刻Ｔｍａｘ，ｉを超えないように開始時刻を最適化するには、次式（７）の目的関数Ｃ（ｄ＾）が最小となる開始時刻候補の組合せｄ＾をダウンロードの開始時刻ｄｉに選べばよい。
【００７９】
【数７】
2014045267.tif 000009
【００８０】
関数ｇ（ｘ）は、ｘ≦０で値が「０」となり、ｘ＞０でｘの単調増加関数となる関数であってよい。例えば関数ｇ（ｘ）は、ｘ≦０で値が「０」となり、ｘ＞０で値がｘとなるランプ関数であってよい。式（７）の目的関数Ｃ（ｄ＾）は、ダウンロード終了時間Ｔｉ（ｄ＾）から閾値Ｔｍａｘ，ｉを引いた差分の関数ｇ（Ｔｉ（ｄ＾）−Ｔｍａｘ，ｉ）を、全ての移動局５ｉについて乗じた積となる。
【００８１】
式（７）の目的関数Ｃ（ｄ＾）を最小化すると、全ての移動局５ｉのダウンロード終了時間Ｔｉ（ｄ＾）が許容終了時間Ｔｍａｘ，ｉ以下である場合に最小値「０」となる。このため、複数の移動局５ｉのダウンロード終了時間がそれぞれの許容終了時間Ｔｍａｘ，ｉを超えないようにダウンロードの開始時刻ｄｉが最適化される。
【００８２】
なお、本実施例は、制御サーバ２とコンテンツサーバ１０１とが別個のサーバ装置である例示であるが、他の実施例では、制御サーバ２とコンテンツサーバ１０１とが同じサーバ装置であってもよい。
【００８３】
＜２．第２実施例＞
＜２．１．動作説明＞
続いて、通信システム１の他の実施例について説明する。いま、最適化処理部１７が移動局５１〜５Ｎｕのダウンロード開始時刻ｄ１〜ｄＮｕを既に決定した後に、新規の移動局５Ｎｕ＋１がダウンロード開始要求信号を送信した場合を想定する。本明細書においてダウンロード開始時刻ｄｉを既に決定された移動局を「ダウンロード中の移動局」と表記する。
【００８４】
ある実施例では、上記第１実施例の決定方法に従ってダウンロード中の移動局５１〜５Ｎｕのダウンロードの開始時刻ｄ１〜ｄＮｕを、新たな移動局５Ｎｕ＋１のダウンロードの開始時刻ｄＮｕ＋１と共に再計算してもよい。この場合、ダウンロード中の移動局５１〜５Ｎｕのうち実際にダウンロードを始めている移動局は、ダウンロードが一度中断した後に新たに決定される開始時刻でダウンロードを再開することもある。
【００８５】
第２実施例では、ダウンロード中の移動局５１〜５Ｎｕのダウンロードの開始時刻ｄ１〜ｄＮｕを変更せずに、新規の移動局５Ｎｕ＋１のダウンロード開始時刻ｄＮｕ＋１のみ最適化する。
【００８６】
ここで、開始時刻候補指定部１５は、新規の移動局５Ｎｕ＋１のダウンロードの開始時刻候補ｄＮｕ＋１を複数個指定する。各移動局５１〜５Ｎｕ、５Ｎｕ＋１のダウンロードの終了時刻は、新規の移動局５Ｎｕ＋１のダウンロードの開始時刻によって変わるので、終了時刻は開始時刻候補ｄＮｕ＋１の関数となる。各移動局５１〜５Ｎｕ、５Ｎｕ＋１のダウンロードの終了時刻を、Ｔ１（ｄＮｕ＋１）〜ＴＮｕ（ｄＮｕ＋１）、ＴＮｕ＋１（ｄＮｕ＋１）と表記する。
【００８７】
終了時刻算出部１６は、時刻を離散的に進めながら次式（８）及び（９）により移動局５１〜５Ｎｕ、５Ｎｕ＋１のダウンロードが終了したか否かを判断することで、終了時刻Ｔ１（ｄＮｕ＋１）〜ＴＮｕ（ｄＮｕ＋１）、ＴＮｕ＋１（ｄＮｕ＋１）を算出する。
【００８８】
【数８】
2014045267.tif 000010
【００８９】
【数９】
2014045267.tif 000011
【００９０】
最適化処理部１７は、終了時刻Ｔｉ（ｄＮｕ＋１）の目的関数の最適化問題を解くことにより、新規の移動局５Ｎｕ＋１のダウンロード開始時刻ｄＮｕ＋１を決定する。例えば、最適化処理部１７は、次式（１０）の目的関数Ｃ（ｄＮｕ＋１）が最小となる開始時刻候補ｄＮｕ＋１を、新規の移動局５Ｎｕ＋１によるダウンロードの開始時刻ｄＮｕ＋１として選択してよい。次式（１０）の目的関数Ｃ（ｄＮｕ＋１）は、上式（５）と同様に、全ての移動局５１〜５Ｎｕ＋１のダウンロードの終了時刻の和である。上式（６）及び（７）と同様の目的関数を第２実施例で使用してもよい。
【００９１】
【数１０】
2014045267.tif 000012
【００９２】
図７を参照して、第２実施例による制御サーバ２の動作を説明する。ここでは移動局５１〜５Ｎｕのダウンロード開始時刻ｄ１〜ｄＮｕが、下記オペレーションＣＡの実行より前に既に決定されている場合を想定する。
【００９３】
オペレーションＣＡにおいて開始要求受信部１０は、新規の移動局５Ｎｕ＋１から送信されるダウンロード開始要求信号を受信する。オペレーションＣＢにおいて移動経路推定部１１は、複数の移動局５１〜５Ｎｕ＋１の移動経路をそれぞれ推定する。オペレーションＣＣにおいて品質予測部１２は、将来の時刻において複数の移動局５１〜５Ｎｕ＋１がそれぞれ基地局４から受信する信号の受信品質を予測する。なお、オペレーションＣＡの実行前に行われた移動局５１〜５Ｎｕのダウンロード開始時刻ｄ１〜ｄＮｕの決定時に予測された移動局５１〜５Ｎｕの受信品質は、例えば品質予測部１２等に保持されていてもよい。オペレーションＣＡの実行前に予測された移動局５１〜５Ｎｕの受信品質を利用できる場合には、オペレーションＣＢ及びＣＣにおいて移動局５１〜５Ｎｕの移動経路の推定及び受信品質の予測を省略してもよい。
【００９４】
オペレーションＣＤにおいて開始時刻候補指定部１５は、新規の移動局５Ｎｕ＋１のダウンロードの開始時刻候補ｄＮｕ＋１を複数個指定する。オペレーションＣＥにおいて終了時刻算出部１６は、複数個指定した開始時刻候補ｄＮｕ＋１それぞれについて、終了時刻Ｔ１（ｄＮｕ＋１）〜ＴＮｕ＋１（ｄＮｕ＋１）を算出する。
【００９５】
オペレーションＣＦにおいて最適化処理部１７は、終了時刻Ｔｉ（ｄＮｕ＋１）の目的関数の最適化問題を解くことにより、新規の移動局５Ｎｕ＋１によるダウンロードの開始時刻ｄＮｕ＋１を決定する。オペレーションＣＧにおいて最適化処理部１７によって決定されたダウンロードの開始時刻ｄＮｕ＋１を、新規の移動局５Ｎｕ＋１に送信する。
【００９６】
＜２．２．動作例＞
続いて、第２実施例に従ってダウンロードが制御される場合の動作状態の例を、ダウンロード開始時間を制御しない場合及び他のダウンロードの制御が行われる場合の動作状態と比較する。いま、２つの移動局５ａ及び５ｂが、同じ基地局４に接続された状態でコンテンツデータのダウンロードを開始する場合を想定する。
【００９７】
図８の（Ａ）及び図８の（Ｂ）は、移動局５ａ及び５ｂの期待データレートの模式図である。図８の（Ａ）及び図８の（Ｂ）において、期待データレートは時間間隔Ｔ内で送信できるデータ量の相対値として表される。移動局５ａの期待データレートは、時刻０〜Ｔ、Ｔ〜２Ｔ、２Ｔ〜３Ｔ、３Ｔ〜４Ｔ、４Ｔ〜５Ｔ、５Ｔ〜６Ｔ及び６Ｔ〜７Ｔにおいてそれぞれ「４」、「４」、「４」、「２」、「２」、「２」及び「１」である。
【００９８】
移動局５ｂの期待データレートは、時刻０〜Ｔ、Ｔ〜２Ｔ、２Ｔ〜３Ｔ、３Ｔ〜４Ｔ、４Ｔ〜５Ｔ、５Ｔ〜６Ｔ及び６Ｔ〜７Ｔにおいてそれぞれ「２」、「１」、「８」、「６」、「４」、「１」及び「１」である。なお、時間間隔Ｔは、無線パケットの送信間隔が１ｍｓ程度であった場合に、それよりも比較的長い期間であってよい。例えば時間間隔Ｔは、１秒〜数分程度の期間であってよい。
【００９９】
以下、移動局５ａ及び５ｂがダウンロードするデータ量の相対値がそれぞれ「１２」及び「１０」であり、コンテンツデータのダウンロード要求が移動局５ａ及び５ｂでそれぞれ時刻０及びＴで発生した場合のダウンロード終了時刻を比較する。
【０１００】
＜２．２．１．ダウンロード開始時間を制御しない場合＞
図９の（Ａ）及び図９の（Ｂ）は、ダウンロード開始時間を制御しない場合における移動局５ａ及び５ｂの実際のデータレートを示す。ダウンロード開始時間を制御しない場合には、移動局５ａ及び５ｂはそれぞれ時刻０及びＴでダウンロードを開始する。
【０１０１】
移動局５ａだけがダウンロードを行っている時刻０〜Ｔ及び６Ｔ〜７Ｔでは、移動局５ａのデータレートは期待データレート「４」及び「１」と等しくなる。また、移動局５ａ及び５ｂが同時にダウンロードを行っている期間では、移動局５ａ及び５ｂの間で無線リソースが等分されると仮定すると、実際のデータレートは期待データレートの半分になる。このため、移動局５ａ及び５ｂが同時にダウンロードを行う時刻Ｔ〜２Ｔ、２Ｔ〜３Ｔ、３Ｔ〜４Ｔ、４Ｔ〜５Ｔ及び５Ｔ〜６Ｔでは、移動局５ａのデータレートは期待データレートの半分になる。すなわち時刻Ｔ〜２Ｔ、２Ｔ〜３Ｔ、３Ｔ〜４Ｔ、４Ｔ〜５Ｔ及び５Ｔ〜６Ｔでは、移動局５ａのデータレートは、「２」、「２」、「１」、「１」及び「１」である。
【０１０２】
同様に、時刻Ｔ〜２Ｔ、２Ｔ〜３Ｔ、３Ｔ〜４Ｔ、４Ｔ〜５Ｔ及び５Ｔ〜６Ｔでは、移動局５ａのデータレートは、「０．５」、「４」、「３」、「２」及び「０．５」である。この結果、移動局５ａがデータ量「１２」のコンテンツのダウンロードを完了する時刻は７Ｔとなる。また、移動局５ａのダウンロード期間は７Ｔとなる。一方で移動局５ｂがデータ量「１０」のコンテンツのダウンロードを完了する時刻は６Ｔとなる。また、移動局５ｂのダウンロード期間は５Ｔとなる。
【０１０３】
＜２．２．２．移動局毎に独立してダウンロード開始時間を制御する場合＞
次に、移動局５ａ及び５ｂのダウンロード開始時間を移動局毎に独立して決定する場合を想定する。このときの移動局５ａ及び５ｂの実際のデータレートの例を図１０の（Ａ）及び図１０の（Ｂ）に示す。
【０１０４】
この例では、移動局の期待データレートが最も高くなる期間にダウンロードが始まるように、ダウンロード開始時間を制御する。したがって、移動局５ａ及び５ｂのダウンロードはそれぞれ時刻０及び時刻２Ｔに開始する。この結果、移動局５ａのダウンロード完了時刻は５Ｔとなる。また、移動局５ａのダウンロード期間は５Ｔとなる。一方で移動局５ｂのダウンロード完了時刻は６Ｔとなる。また、移動局５ｂのダウンロード期間は４Ｔとなる。
【０１０５】
ダウンロード開始時間を制御しない場合と比較して、移動局５ａのダウンロード完了時刻及びダウンロード期間は「７Ｔ」から「５Ｔ」へ改善されているが、移動局５ｂのダウンロード完了時刻は「６Ｔ」のまま改善されない。
【０１０６】
＜２．２．３．第２実施例により制御をする場合＞
次に、第２実施例により制御をする場合の移動局５ａ及び５ｂの実際のデータレートの一例を図１１の（Ａ）及び図１１の（Ｂ）に示す。本例では上式（１０）を目的関数に使用することにより、移動局５ａ及び５ｂの終了時刻の和を最小化するように、ダウンロード開始時間を制御する。
【０１０７】
本例では、移動局５ａ及び５ｂのダウンロードをそれぞれ時刻０及び時刻３Ｔに開始することにより、移動局５ａ及び５ｂの終了時刻の和が最小化される。移動局５ａのダウンロード完了時刻は３Ｔとなる。また、移動局５ａのダウンロード期間は３Ｔとなる。一方で移動局５ｂのダウンロード完了時刻は５Ｔとなる。また、移動局５ｂのダウンロード期間は２Ｔとなる。
【０１０８】
ダウンロード開始時間を制御しない場合と比較して、移動局５ａ及び５ｂのダウンロード完了時刻はそれぞれ「７Ｔ」から「３Ｔ」及び「６Ｔ」から「５Ｔ」へ改善されている。また、移動局毎に独立してダウンロード開始時間を制御する場合と比較して、移動局５ａ及び５ｂのダウンロード完了時刻はそれぞれ「５Ｔ」から「３Ｔ」及び「６Ｔ」から「５Ｔ」へ改善されている。また、ダウンロード期間も短縮されていることが分かる。
【０１０９】
＜２．３．効果＞
新規の移動局５Ｎｕ＋１によるダウンロード発生時に、新規の移動局５Ｎｕ＋１のダウンロードの開始時刻のみを最適化することにより、ダウンロード中の移動局５１〜５Ｎｕの開始時刻ｄ１〜ｄＮｕも再計算するのに比べ計算量を低減できる。
【０１１０】
また、ダウンロード中の移動局５１〜５Ｎｕの開始時刻ｄ１〜ｄＮｕの再計算のために、既に開始しているダウンロードを一時中断しなくて済むため無線リソースの使用効率の低下を防止できる。
【０１１１】
＜３．ハードウエア構成＞
最後に、上記の制御サーバ２及び移動局５を実現するハードウエア構成の一例について説明する。図１２は、制御サーバ２のハードウエア構成の一例の説明図である。制御サーバ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０とメモリ５１と、ネットワークインタフェース回路５２を備える。添付図面においてネットワークインタフェースを「ＮＩＦ」と表記する。メモリ５１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ（ROM: Read Only Memory）やランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）等を含んでいてよい。
【０１１２】
図２に示す制御サーバ２の開始要求受信部１０及び開始時刻送信部１４の上記動作は、例えば、ＣＰＵ５０とネットワークインタフェース回路５２とが協働することにより実行される。移動経路推定部１１、品質予測部１２及び開始時刻算出部１３の上記動作は、ＣＰＵ５０によって実行される。
【０１１３】
図１３は、移動局５のハードウエア構成の一例の説明図である。移動局５は、ＣＰＵ６０と、メモリ６１と、ＬＳＩ（Large Scale Integration）６２と、無線通信回路６３及び６４と、入力装置６５と、出力装置６６と、測位装置６７を備える。メモリ６１は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリやランダムアクセスメモリを含んでいてよい。ＬＳＩ６２は、FPGA（Field-Programming Gate Array）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やDSP(Digital Signal Processing)等を含んでいてよい。
【０１１４】
無線通信回路６３は、アナログ・デジタル変換回路や、周波数変換回路などを含んでいてよい。無線通信回路６４は、デジタル・アナログ変換回路や、周波数変換回路などを含んでいてよい。入力装置６５は、キーボードやボタン、タッチパネル、マイクロフォンなどの情報入力装置を備えていてよい。出力装置６６は、表示装置やオーディオ信号装置を備えていてよい。測位装置６７は、移動局５の現在位置を測定するためのＧＰＳ測位装置や、慣性航法装置を備えていてよい。
【０１１５】
図４の移動局５の受信部２０及び送信部２１の上記動作は、無線通信回路６３及び６４によって実行される。操作受付部２２及びコンテンツ出力部２６の上記動作は、入力装置６５及び出力装置６６によって実行される。コンテンツ制御部２３の上記動作は、ＣＰＵ６０によって実行される。位置情報取得部２４による上記動作は、測位装置６７により実行される。コンテンツ保持部２５に保持されるデータは、メモリ６１に格納される。
【０１１６】
なお、図１２及び図１３に示すハードウエア構成は実施例の説明のための例示にすぎない。以下に記載される動作を実行するものであれば、本明細書に記載される制御サーバ２及び移動局５は他のどのようなハードウエア構成を採用してもよい。
【０１１７】
また、図２及び４の機能構成図は、本明細書において説明される制御サーバ２及び移動局５の機能に関係する構成を中心に示している。制御サーバ２及び移動局５は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。
【０１１８】
図５〜図７を参照して説明する一連の動作は複数の手順を含む方法と解釈してもよい。この場合に「オペレーション」を「ステップ」と読み替えてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１    通信システム
２    制御サーバ
５、５ａ〜５ｃ    移動局
１０１    コンテンツサーバ
１１    移動経路推定部
１２    品質予測部
１３    開始時刻算出部
１５    開始時刻候補指定部
１６    終了時刻算出部
１７    最適化処理部
【図１】
2014045267.tif 000013
【図２】
2014045267.tif 000014
【図３】
2014045267.tif 000015
【図４】
2014045267.tif 000016
【図５】
2014045267.tif 000017
【図６】
2014045267.tif 000018
【図７】
2014045267.tif 000019
【図８】
2014045267.tif 000020
【図９】
2014045267.tif 000021
【図１０】
2014045267.tif 000022
【図１１】
2014045267.tif 000023
【図１２】
2014045267.tif 000024
【図１３】
2014045267.tif 000025