(57)【要約】  論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の地上側受信装置２０に送信すべきデータを送信する送信部を備えた車両側送信装置１０において、送信部は、各通信回線Ａ〜Ｃの伝送速度の変化を監視し、定格伝送速度と、各通信回線Ａ〜Ｃの変化の情報と、地上側受信装置２０に送信すべきデータが地上側受信装置２０に送信完了するまでの伝送時間とに基づいて各通信回線Ａ〜Ｃの変動する伝送速度を算出するとともに、算出された伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの各通信回線への振り分け量を決定する。
2010087292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置において、
前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記各通信回線の定格伝送速度と、前記定格伝送速度の変化の情報と、前記受信装置が前記送信データを受信完了するまでの伝送時間とに基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする送信装置。
【請求項２】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置において、
前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記送信データの送信が未了の通信回線および前記送信データの送信が完了した通信回線のうち、前記送信が完了した通信回線における複数回の実績伝送速度の平均として算出された平均値に基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする送信装置。
【請求項３】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置において、
前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記送信データの送信が未了の通信回線および前記送信データの送信が完了した通信回線のうち、前記送信が完了した通信回線における前回の実績伝送速度に基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする送信装置。
【請求項４】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線にも送出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の送信装置。
【請求項５】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の送信装置。
【請求項６】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部と、通信相手方の送信装置から送信されたデータを受信する受信部とを備えた送受信装置において、
前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記各通信回線の定格伝送速度と前記各伝送速度の変化の情報と前記受信装置が前記送信データを受信完了するまでの伝送時間とに基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする送受信装置。
【請求項７】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部と、通信相手方の送信装置から送信されたデータを受信する受信部とを備えた送受信装置において、
前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記送信データの送信が未了の通信回線および前記送信データの送信が完了した通信回線のうち、前記送信が完了した通信回線における複数回の実績伝送速度の平均として算出された平均値に基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする送受信装置。
【請求項８】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部と、通信相手方の送信装置から送信されたデータを受信する受信部とを備えた送受信装置において、
前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記送信データの送信が未了の通信回線および前記送信データの送信が完了した通信回線のうち、前記送信が完了した通信回線における前回の実績伝送速度に基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする送受信装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線にも送出することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１つに記載の送受信装置。
【請求項１０】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１つに記載の送受信装置。
【請求項１１】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置と、通信相手方の送信装置から送信されたデータを受信する受信部を備えた受信装置とを有した通信システムにおいて、  前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記各通信回線の定格伝送速度と前記各伝送速度の変化の情報と前記受信装置が前記送信データを受信完了するまでの伝送時間とに基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする通信システム。
【請求項１２】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置と、通信相手方の送信装置から送信されたデータを受信する受信部を備えた受信装置とを有した通信システムにおいて、  前記送信部は、
前記送信データの送信が未了の通信回線および前記送信データの送信が完了した通信回線のうち、前記送信が完了した通信回線における複数回の実績伝送速度の平均として算出された平均値に基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする通信システム。
【請求項１３】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置と、通信相手方の送信装置から送信されたデータを受信する受信部を備えた受信装置とを有した通信システムにおいて、  前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記送信データの送信が未了の通信回線および前記送信データの送信が完了した通信回線のうち、前記送信が完了した通信回線における前回の実績伝送速度に基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする通信システム。
【請求項１４】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線にも送出することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１５】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１６】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置で実施される通信方法であって、
前記送信部は、前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、前記各通信回線の定格伝送速度と前記各伝送速度の変化の情報と前記受信装置が前記送信データを受信完了するまでの伝送時間とに基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するステップと、
前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定するステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項１７】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線にも送出することを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法に関するものであり、特に、複数の通信回線を使用することにより通信速度を高めることが可能な送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、列車等の移動体を利用する乗客および乗務員に提供される情報は、増加傾向にある。この情報データを通信する回線（以下単に「回線」と称する）にはデータ容量に適した高速なものを適用することが望ましいが、回線の高速化は、通信システムの構築に多大な費用や時間等の投資が伴う場合が多いため、その解決手段として、複数の既存回線を使い全体として通信容量を拡大するマルチリンク等の手法が知られている。また、通信システムに無線方式の回線を適用した場合、回線の伝送速度は、移動体の周辺環境の変動などによって動的に変化してしまう。そのため、無線方式によるマルチリンクは、各回線の実効伝送速度が一致せず、回線全体の帯域使用効率が低くなる場合があるという問題があった。【０００３】
従来、下記特許文献１に示すマルチリンク通信装置（以下単に「通信装置」と称する）は、各無線通信回線の実効伝送速度を監視する監視部と、監視結果に基づいて各回線の実効伝送速度に応じたデータ量を各回線に振り分ける分割部とを備える。送信側の通信装置で最初に発生したデータは、送信側通信装置の分割部によって、各回線における初期設定の伝送速度（「定格伝送速度」と称する）に応じた一定サイズのデータに分割され、分割されたデータ（以下「短データ」と称する）が送受信部によって各回線に送出される。一方、各回線の実効伝送速度が送受信部において監視されており、さらに、監視部は、短データが回線に送出される毎に、各回線の実効伝送速度を送受信部から取得する。そして、分割部は、２回目以降の送信データが発生した場合、監視部で得ている実効伝送速度に応じてこの送信データを分割する。このように構成された従来の通信装置は、回線全体としてのスループットを高く保つマルチリンク通信を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５４０１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示す従来技術は、複数の回線のうち、データ送信が可能と判断された回線において、何らかの問題に起因する通信断や極端な伝送速度遅延が発生した場合、２回目以降の送信データにかかる短データの送信を完了した回線が存在するにも関わらず、障害が発生した回線の影響によって、この短データの送信を完了することができず、結果として回線全体の送信が止まった状態あるいは異常に遅い状態となる恐れがあった。換言すると、移動する車両の周囲環境が変化するデータ通信網、あるいは多くのユーザ等に使用されているデータ通信網では、予測することが困難な通信障害が発生する場合があるため、前回のデータ送信実績に基づく決定だけでは、複数の回線を併用することがかえって回線全体の停滞を引き起こしスループットが低下する可能性があるという課題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一部の回線に通信断や極端な伝送速度の遅延が発生した場合でもスループットを向上させることができる送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法を得ることを目的とする。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一部の回線に通信断や極端な伝送速度の遅延が発生した場合でもスループットを向上させることができる送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明は、論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置において、前記送信部は、前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、前記各通信回線の定格伝送速度と、前記伝送速度の変化の情報と、前記受信装置が前記送信データを受信完了するまでの伝送時間とに基づいて前記各通信回線の変動する新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各通信回線の状態を監視し、受信装置に前記送信データが各通信回線に送信される毎に各通信回線の変化する伝送速度を算出する通信制御部と、受信装置に前記送信データを通信制御部からの伝送速度に対応したデータ量に分割して各通信回線に振り分ける分割部とを備えるとともに、複数の回線のうち一の回線に割り当てられたデータの送信が完了し、かつ、他の回線に割り当てられたデータの送信が完了していない場合、通信制御部は、他の回線に既に送信されたデータを一の回線にも送信するようにしたので、他の回線において通信断や極端な伝送速度の遅延が発生した場合でも回線全体としてのスループットを向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施の形態にかかる通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、データの分割および合成のイメージを示す図である。
【図３】図３は、初期設定伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、実効伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、変化率を考慮した伝送速度を算出する動作を説明するための図である。
【図６】図６は、変化率を考慮した伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
（通信システムの構成）
図１は、実施の形態１にかかる通信システムの構成を示す図である。図２は、データの分割および合成のイメージを示す図である。図１に示される通信システムは、主たる構成部として、車両側送受信装置（以下単に「送信装置」と称する）１０、地上側送受信装置（以下単に「受信装置」と称する）２０、および通信回線Ａ〜Ｃを有して構成されている。送信装置１０には、乗客や乗務員が利用する携帯端末器や座席固定端末器などの情報端末装置（図示せず）が接続され、受信装置２０には、サーバや他のネットワークなど（図示せず）が接続される。さらに、送信装置１０および受信装置２０は、それぞれアンテナ３０〜３５を備えている。回線Ａ〜Ｃは、例えば携帯電話回線、衛星通信回線、ミリ波通信回線、および無線ＬＡＮ等の無線でデータの送受信が可能な通信網である。本実施の形態にかかる通信システムは、この通信網を、論理的な複数の通信回線とみなされた仮想的な通信回線とみなして、マルチリンク方式で通信を行う。
【００１３】
（送受信装置の構成）
送信装置１０は、主たる構成部として、データ入出力部１１、およびデータ処理部１２を有して構成され、処理部１２は、通信回線に対向してマルチリンク方式による通信制御を司る送信部であるマルチ通信制御部（以下単に「制御部」と称する）１５、データ分割部１３、およびデータ合成部１４を有して構成されている。入出力部１１は、外部からのデータを処理部１２に出力すると共に、処理部１２からのデータを外部に出力する。入出力部１１は、通信システムで送受信されるデータのインターフェイスであり、送信装置１０および受信装置２０に必要な信号形式の変換などを行う。
【００１４】
受信装置２０の構成は、送信装置１０と同様に、入出力部２１、処理部２２を有して構成され、処理部２２は、分割部２３、合成部２４、制御部２５を有して構成されている。受信装置２０の各要素の機能および動作は、送信装置１０の各要素と同様であるため、以下、その説明を割愛する。
【００１５】
図２の上側に示される図は、分割部１３において、送信データが３つに分割されるイメージである。図の横方向は、送信データの全体サイズを表わしている。図の縦方向は、送信データの送信順を表わしており、例えば、最初に送信されるデータは「初回送信データ」と表わされ、次に送信されるデータは「２回目送信データ」と表わされる。また、分割部１３によって分割された「初回送信データ」や「２回目送信データ」は、それぞれ短データａ１〜ｃ１、短データａ２〜ｃ２として示されている。
【００１６】
さらに、図の横方向は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度によって分割された「初回送信データ」の各短データａ１〜ｃ１のサイズが示されている。短データａ１〜ｃ１は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度が異なるため、それぞれのサイズが異なっている。同様に「２回目送信データ」の短データａ２〜ｃ２のサイズは、短データａ１〜ｃ１を送出した際に得られた各回線Ａ〜Ｃの実効伝送速度によって算出される。このように、短データａ１〜ｃ１のサイズと短データａ２〜ｃ２のサイズは、互いに異なる場合がある。３回目以降の送信データについても上述同様であり、以下説明を割愛する。なお、実効伝送速度の詳細については、後述する。
【００１７】
短データａ１、ａ２は、例えば、回線Ａを介して受信装置２０に送信され、短データｂ１、ｂ２は、回線Ｂを介して受信装置２０に送信され、短データｃ１、ｃ２は、回線Ｃを介して受信装置２０に送信される。
【００１８】
図２の下側に示される図は、受信装置２０の合成部２４において、各回線Ａ〜Ｃを介して送信された短データを合成・復元するイメージである。この合成部２４における短データａ１〜ｃ１や短データａ２〜ｃ２を合成・復元する動作については、後述する。
【００１９】
以下、送信装置１０から受信装置２０に送信すべきデータの分割動作などについて説明する。分割部１３は、「初回送信データ」を入出力部１１から受信した場合、この「初回送信データ」を回線Ａ〜Ｃの定格伝送速度に応じた長さの短データａ１〜ｃ１に分割する。分割部１３は、合成部２４で短データａ１〜ｃ１が合成・復元される際に必要となるシリアルＮｏやフラグビットを短データａ１〜ｃ１に付加し、シリアルＮｏなどが付与された短データａ１〜ｃ１を制御部１５に送出する。
【００２０】
制御部１５は、各回線Ａ〜Ｃに対応する３つの送受信部（図示せず）を備えており、当該各送受信部は、分割部１３からの短データａ１〜ｃ１を、回線Ａ〜Ｃを介して、対向する受信装置２０に送信する。受信装置２０において、制御部２５の各送受信部（図示せず）は、短データａ１〜ｃ１を受信した場合、合成部２４に短データａ１〜ｃ１を送出する。合成部２４は、シリアルＮｏに基づいて短データａ１〜ｃ１の合成・復元を行い、復元された「初回送信データ」は、入出力部２１を介して出力される。受信装置２０から車両側送信装置１０に対するデータ送信時の処理は、上述同様であり、以下説明を割愛する。
【００２１】
一方、制御部１５は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度を常時監視し、短データａ１〜ｃ１を送信した際に得られた実効伝送速度を取得する。制御部１５は、取得した実効伝送速度に関する情報を分割部１３に出力する。分割部１３は、入出力部１１から「２回目送信データ」を受信した場合、各回線Ａ〜Ｃの実効伝送速度に基づいて「２回目送信データ」を分割すると共に、分割された短データａ２〜ｃ２にシリアルＮｏ等を付加して制御部１５に送出する。制御部１５は、短データａ２〜ｃ２を各回線Ａ〜Ｃに送出すると共に、各回線Ａ〜Ｃの実効伝送速度を常時監視し、取得した実効伝送速度に関する情報を分割部１３に出力する。分割部１３は、３回目以降の送信データを受信した場合、上述同様の処理を繰り返す。
【００２２】
ここで、各回線Ａ〜Ｃにおいて、例えば回線Ａ（以下「一の回線」と称する）に割り当てられた短データａ２の送信は完了しているが、通信可能であった回線Ｃ（以下「他の回線」と称する）で通信断や極端な伝送速度遅延などが発生したため、他の回線Ｃに割り当てられた短データｃ２の送信が完了していない状態（送信側が受信側からのＡＣＫを受信していない状態）となった場合を想定する。この場合、従来技術では、回線Ａ〜Ｃ全体のデータ送信が止まった状態あるいは異常に遅い状態となる場合があることが、発明者の検証によって確認されている。
【００２３】
このような問題を解消するため、本実施の形態にかかる通信システムは、制御部１５のバッファ部など（図示せず）に短データｃ２を一時記憶すると共に、他の回線Ｃに障害等が発生した場合、短データｃ２を一の回線Ａにも送出する機能を有している。すなわち、制御部１５は、他の回線Ｃに送信中の短データｃ２を正常な一の回線Ａにも送出する機能を有している。そのため、短データｃ２の送信が大幅に遅延あるいは困難な状況でも、制御部１５は、短データｃ２をバッファ部から読み出し、一の回線Ａに自動送信することが可能である。
【００２４】
受信装置２０の合成部２４は、短データａ２〜ｃ２中のシリアルＮｏを基に「２回目送信データ」を復元し、復元された「２回目送信データ」は、入出力部２１を介して外部に送出される。その結果、本実施の形態にかかる通信システムは、回線全体の使用効率を高く維持し、効率的なデータ通信を実現可能である。なお、３回目以降の送信データを受信した場合における分割部１３および合成部２４の動作は、上述同様であり、説明を割愛する。
【００２５】
つぎに、フローチャートを用いて通信システムの動作を説明する。図３は、初期設定伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。図４は、実効伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。図３において、「初回送信データ」がない場合、同処理を繰り返し実行し（ステップＳ１０，Ｎｏ）、「初回送信データ」がある場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、分割部１３は、「初回送信データ」を各回線の初期設定伝送速度に応じたデータ量に分割する（ステップＳ１１）。分割部１３は、分割された短データａ１〜ｃ１にシリアルＮｏを付加し、この短データａ１〜ｃ１を制御部１５に送出する。制御部１５は、回線Ａ〜Ｃに短データａ１〜ｃ１の送信要求を行う（ステップＳ１２）。制御部１５は、短データの送信が完了した回線Ａがあり（ステップＳ１３，Ｙｅｓ）、かつ、短データの送信が完了していない回線Ｃがある場合（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、短データｃ１の送信を回線Ａに要求する（ステップＳ１５）。回線Ａが短データｃ１の送信を完了した場合（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、受信装置２０の合成部２４によって「初回送信データ」が復元され、次のステップの処理を実行する。
【００２６】
制御部１５は、短データａ１〜ｃ１の送信が完了した回線がない場合（ステップＳ１３，Ｎｏ）、短データの送信が完了した回線が発生するまで同処理を繰り返し実行する。また、制御部１５は、短データの送信が完了している場合（ステップＳ１４，Ｎｏ）、ステップＳ１６の処理を実行する。
【００２７】
図４において、制御部１５は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度を常時監視し、短データａ１〜ｃ１を送信した際、実効伝送速度を算出し（ステップＳ２０）、実効伝送速度を分割部１３に出力する。分割部１３は、次送信データである２回目以降の送信データがある場合（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、送信データを実効伝送速度に応じたデータ量に分割する（ステップＳ２２）。分割部１３は、分割された短データａ２〜ｃ２にシリアルＮｏを付加し、この短データａ２〜ｃ２を制御部１５に送出する。制御部１５は、回線Ａ〜Ｃに短データａ２〜ｃ２の送信要求を行う（ステップＳ２３）。制御部１５は、短データの送信が完了した回線Ａがあり（ステップＳ２４，Ｙｅｓ）、かつ、短データの送信が完了していない回線Ｃがある場合（ステップＳ２５，Ｙｅｓ）、短データｃ２の送信を回線Ａに要求する（ステップＳ２６）。回線Ａが短データｃ２の送信を完了した場合（ステップＳ２７，Ｙｅｓ）、受信装置２０の合成部２４によって送信データが復元される。また、分割部１３および制御部１５は、送信データがなくなるまでステップＳ２０以降の処理を繰り返し、２回目以降の送信データがない場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、処理を終了する。
【００２８】
制御部１５は、短データの送信が完了した回線がない場合（ステップＳ２４，Ｎｏ）、短データの送信が完了した回線が発生するまで同処理を繰り返し実行する。また、制御部１５は短データの送信が完了している場合（ステップＳ２５，Ｎｏ）、ステップＳ２７の処理を実行する。
【００２９】
なお、実効伝送速度は、送信データの送信が未了の通信回線および送信データの送信が完了した通信回線のうち、送信が完了した通信回線における１または複数回の実績伝送速度を示している。実績伝送速度を使用して送信データを分割する一例としては、制御部１５は、送信が完了した回線における複数回の実績伝送速度の平均として算出された平均値に基づいて各回線の変動する新たな伝送速度を算出する。また、他の一例としては、制御部１５は、送信が完了した回線における前回の実績伝送速度に基づいて各回線の変動する新たな伝送速度を算出する。
【００３０】
また、定格伝送速度によって初回送信データを分割しているが、定格伝送速度に代えて上述した実績伝送速度を用いて初回送信データを分割してもよい。また、本実施の形態にかかる通信システムは、３つの回線Ａ〜Ｃおよび３つの短データａ〜ｃに限定されるものではない。また、通信システムには無線方式の回線Ａ〜Ｃを適用したが、有線方式の通信回線も適用可能である。
【００３１】
なお、上記説明では、制御部１５は、回線Ｃに送出されたデータを回線Ａのみに送出しているが、これに限定されるものではない。例えば、制御部１５は、短データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、短データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出された短データを、一の通信回線にも送出することが可能である。また、制御部１５は、短データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、短データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、他の通信回線に送出された短データを、一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することも可能である。
【００３２】
以上に説明したように、本実施の形態の通信システムによれば、各通信回線の状態を監視し、受信装置２０に送信すべきデータが各通信回線に送信される毎に各通信回線の変動する伝送速度を算出する制御部１５と、受信装置２０に送信すべきデータを制御部１５からの伝送速度に対応したデータ量に分割して各通信回線に振り分ける分割部１３とを備え、一の回線に割り当てられた短データの送信が完了し、かつ、他の回線に割り当てられた短データの送信が完了していない場合、他の回線の短データを一の回線にも送信するようにしたので、短データを送信中の他の回線に通信断や極端な伝送速度遅延が発生した場合でも、回線全体のスループットを向上させることができる。
【００３３】
実施の形態２．
実施の形態１にかかる通信システムは、実効伝送速度に応じて分割されたデータを各回線に送出するように構成されていたが、実施の形態２にかかる通信システムは、変化率を考慮した伝送速度に応じて分割されたデータを送出するように構成されている。
【００３４】
以下、図１、３、４および後述する図５、６を用いて、実施の形態１における通信システムと異なる構成および動作を説明する。上述した「初回送信データ」に相当する１回目送信データが各回線Ａ〜Ｃに送出された際、制御部１５は、「前回算出の実効伝送速度」を算出する。分割部１３は、２回目送信データを受信した場合、「前回算出の実効伝送速度」に基づいて２回目送信データを分割する。この分割されたデータが各回線Ａ〜Ｃに送出された際、制御部１５は、「今回算出の実効伝送速度」を算出する。分割部１３は、３回目送信データを受信した場合、「今回算出の実効伝送速度」に基づいて３回目送信データを分割する。分割されたデータは、上述同様、制御部１５および各回線を介して受信装置２０に送信される。
【００３５】
以下、今回送信すべきデータである４回目送信データを受信した場合における動作について説明する。図５は、変化率を考慮した伝送速度を算出する動作を説明するための図である。制御部１５には、受信装置が初回送信データを受信完了するまでの伝送時間であるΔＴ１、受信装置が２回目送信データを受信完了するまでの伝送時間であるΔＴ２、および受信装置が３回目送信データを受信完了するまでの伝送時間であるΔＴ３が定義されている。さらに制御部１５には、初回送信データを送信した際の伝送速度と「前回算出の実効伝送速度」との偏差がΔＶ１と定義され、「前回算出の実効伝送速度」と「今回算出の実効伝送速度」との偏差がΔＶ２と定義される。
【００３６】
制御部１５は、このように定義された伝送時間や偏差によって、定格伝送速度の変化の情報である変化率ｆ（伝送時間ΔＴ３、偏差ΔＶ２）を算出する。さらに、「４回目送信データ」を最適なサイズの短データに分割するための新たな伝送速度である「変化率を考慮した伝送速度」を、「定格伝送速度−変化率ｆ」なる演算によって算出する。分割部１３は、入出力部１１から「４回目送信データ」を受信した場合、「変化率を考慮した伝送速度」に基づいて「４回目送信データ」を短データに分割すると共に、分割されたデータにシリアルＮｏ等を付加して制御部１５に送信する。制御部１５および分割部１３は、５回目以降の送信データを受信した場合、上述同様の処理を繰り返す。なお、制御部１５によるデータ送出動作と、合成部２４によるデータ合成動作は、実施の形態１と同様であり、以下説明を割愛する。
【００３７】
図６は、変化率を考慮した伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。図６のフローチャートは、図３のフローチャートに続くものであり、以下、その内容を具体的に説明する。
【００３８】
図４のステップＳ２２において、分割部１３は、「２回目送信データ」および「３回目送信データ」を実効伝送速度応じたデータ量に分割する。さらに、ステップＳ２７において、制御部１５は、それらの短データを回線Ａ〜Ｃに送出する。
【００３９】
図６において、制御部１５は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度を常時監視し、短データを送出した際、「変化率を考慮した伝送速度」を算出し（ステップＳ３０）、この伝送速度を分割部１３に出力する。分割部１３は、次送信データである４回目以降の送信データがある場合（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、送信データをこの伝送速度に応じたデータ量に分割する（ステップＳ３２）。以下、ステップＳ３３〜Ｓ３７の動作は、図４のステップＳ２３〜Ｓ２７と同様であり、その説明を割愛する。
【００４０】
なお、上記説明では、一例として「４回目送信データ」に対する変化率ｆおよび伝送速度を算出する場合の動作について説明しているが、５回目以降の送信データに対する動作も同様である。
【００４１】
また、変化率ｆの演算には、伝送時間ΔＴ３および偏差ΔＶ２のみ用いているが、より多く伝送時間ΔＴおよび偏差ΔＶを用いてもよい。また、上記説明では、伝送時間ΔＴおよび偏差ΔＶのみによって変化率ｆを求めているが、他の係数等を付加して変化率ｆの値をさらに細やかに設定すれば、一層のスループット向上を期待できる。
【００４２】
以上に説明したように、本実施の形態の通信システムによれば、過去に送信されたデータの伝送時間ΔＴおよび偏差ΔＶに基づいて変化率ｆを求め、定格伝送速度および変化率ｆによって伝送速度を算出するようにしたので、データ分割部１３は、定格伝送速度を基準とした最適な伝送速度を応じて、送信データを分割することが可能である。また、データ送信中の回線に通信断や極端な伝送速度遅延が発生した場合でも、実施の形態１の通信システムと同様に、スループットを向上させることも可能である。
【００４３】
本実施の形態に示した通信システムの構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明は、複数の通信回線を使用することにより通信速度を高めることが可能な送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法に適用可能であり、特に、一部の回線において通信断や極端な伝送速度遅延が発生した場合において、効率的にデータ通信を実現可能な発明として有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  車両側送受信装置
１１，２１  データ入出力部
１２，２２  データ処理部
１３，２３  データ分割部
１４，２４  データ合成部
１５，２５  マルチ通信制御部
２０  地上側送受信装置
３０，３１，３２，３３，３４，３５  アンテナ
Ａ，Ｂ，Ｃ  通信回線
ａ１，ｂ１，ｃ１，ａ２，ｂ２，ｃ２  短データ
【図１】
2010087292.tif 000003
【図２】
2010087292.tif 000004
【図３】
2010087292.tif 000005
【図４】
2010087292.tif 000006
【図５】
2010087292.tif 000007
【図６】
2010087292.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月28日(2010.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法に関するものであり、特に、複数の通信回線を使用することにより通信速度を高めることが可能な送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、列車等の移動体を利用する乗客および乗務員に提供される情報は、増加傾向にある。この情報データを通信する回線（以下単に「回線」と称する）にはデータ容量に適した高速なものを適用することが望ましいが、回線の高速化は、通信システムの構築に多大な費用や時間等の投資が伴う場合が多いため、その解決手段として、複数の既存回線を使い全体として通信容量を拡大するマルチリンク等の手法が知られている。また、通信システムに無線方式の回線を適用した場合、回線の伝送速度は、移動体の周辺環境の変動などによって動的に変化してしまう。そのため、無線方式によるマルチリンクは、各回線の実効伝送速度が一致せず、回線全体の帯域使用効率が低くなる場合があるという問題があった。
【０００３】
従来、下記特許文献１に示すマルチリンク通信装置（以下単に「通信装置」と称する）は、各無線通信回線の実効伝送速度を監視する監視部と、監視結果に基づいて各回線の実効伝送速度に応じたデータ量を各回線に振り分ける分割部とを備える。送信側の通信装置で最初に発生したデータは、送信側通信装置の分割部によって、各回線における初期設定の伝送速度（「定格伝送速度」と称する）に応じた一定サイズのデータに分割され、分割されたデータ（以下「短データ」と称する）が送受信部によって各回線に送出される。一方、各回線の実効伝送速度が送受信部において監視されており、さらに、監視部は、短データが回線に送出される毎に、各回線の実効伝送速度を送受信部から取得する。そして、分割部は、２回目以降の送信データが発生した場合、監視部で得ている実効伝送速度に応じてこの送信データを分割する。このように構成された従来の通信装置は、回線全体としてのスループットを高く保つマルチリンク通信を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５４０１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示す従来技術は、複数の回線のうち、データ送信が可能と判断された回線において、何らかの問題に起因する通信断や極端な伝送速度遅延が発生した場合、２回目以降の送信データにかかる短データの送信を完了した回線が存在するにも関わらず、障害が発生した回線の影響によって、この短データの送信を完了することができず、結果として回線全体の送信が止まった状態あるいは異常に遅い状態となる恐れがあった。換言すると、移動する車両の周囲環境が変化するデータ通信網、あるいは多くのユーザ等に使用されているデータ通信網では、予測することが困難な通信障害が発生する場合があるため、前回のデータ送信実績に基づく決定だけでは、複数の回線を併用することがかえって回線全体の停滞を引き起こしスループットが低下する可能性があるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一部の回線に通信断や極端な伝送速度の遅延が発生した場合でもスループットを向上させることができる送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法を得ることを目的とする。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一部の回線に通信断や極端な伝送速度の遅延が発生した場合でもスループットを向上させることができる送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明は、論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置において、前記送信部は、前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、前記各通信回線ごとに、過去に送信が完了済みの第１のデータの伝送時間、およびこの第１のデータの送信時の第１の実効伝送速度と前記第１のデータ送信の直前に送信が完了済みの第２のデータの送信時の第２の実効伝送速度との速度差である偏差に基づいて、定格伝送速度に対する実効伝送速度の経時的変化の情報である変化率を考慮した新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各通信回線の状態を監視し、受信装置に前記送信データが各通信回線に送信される毎に各通信回線の変化する伝送速度を算出する通信制御部と、受信装置に前記送信データを通信制御部からの伝送速度に対応したデータ量に分割して各通信回線に振り分ける分割部とを備えるとともに、複数の回線のうち一の回線に割り当てられたデータの送信が完了し、かつ、他の回線に割り当てられたデータの送信が完了していない場合、通信制御部は、他の回線に既に送信されたデータを一の回線にも送信するようにしたので、他の回線において通信断や極端な伝送速度の遅延が発生した場合でも回線全体としてのスループットを向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施の形態にかかる通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、データの分割および合成のイメージを示す図である。
【図３】図３は、初期設定伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、実効伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、変化率を考慮した伝送速度を算出する動作を説明するための図である。
【図６】図６は、変化率を考慮した伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
（通信システムの構成）
図１は、実施の形態１にかかる通信システムの構成を示す図である。図２は、データの分割および合成のイメージを示す図である。図１に示される通信システムは、主たる構成部として、車両側送受信装置（以下単に「送信装置」と称する）１０、地上側送受信装置（以下単に「受信装置」と称する）２０、および通信回線Ａ〜Ｃを有して構成されている。送信装置１０には、乗客や乗務員が利用する携帯端末器や座席固定端末器などの情報端末装置（図示せず）が接続され、受信装置２０には、サーバや他のネットワークなど（図示せず）が接続される。さらに、送信装置１０および受信装置２０は、それぞれアンテナ３０〜３５を備えている。回線Ａ〜Ｃは、例えば携帯電話回線、衛星通信回線、ミリ波通信回線、および無線ＬＡＮ等の無線でデータの送受信が可能な通信網である。本実施の形態にかかる通信システムは、この通信網を、論理的な複数の通信回線とみなされた仮想的な通信回線とみなして、マルチリンク方式で通信を行う。
【００１３】
（送受信装置の構成）
送信装置１０は、主たる構成部として、データ入出力部１１、およびデータ処理部１２を有して構成され、処理部１２は、通信回線に対向してマルチリンク方式による通信制御を司る送信部であるマルチ通信制御部（以下単に「制御部」と称する）１５、データ分割部１３、およびデータ合成部１４を有して構成されている。入出力部１１は、外部からのデータを処理部１２に出力すると共に、処理部１２からのデータを外部に出力する。入出力部１１は、通信システムで送受信されるデータのインターフェイスであり、送信装置１０および受信装置２０に必要な信号形式の変換などを行う。
【００１４】
受信装置２０の構成は、送信装置１０と同様に、入出力部２１、処理部２２を有して構成され、処理部２２は、分割部２３、合成部２４、制御部２５を有して構成されている。受信装置２０の各要素の機能および動作は、送信装置１０の各要素と同様であるため、以下、その説明を割愛する。
【００１５】
図２の上側に示される図は、分割部１３において、送信データが３つに分割されるイメージである。図の横方向は、送信データの全体サイズを表わしている。図の縦方向は、送信データの送信順を表わしており、例えば、最初に送信されるデータは「初回送信データ」と表わされ、次に送信されるデータは「２回目送信データ」と表わされる。また、分割部１３によって分割された「初回送信データ」や「２回目送信データ」は、それぞれ短データａ１〜ｃ１、短データａ２〜ｃ２として示されている。
【００１６】
さらに、図の横方向は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度によって分割された「初回送信データ」の各短データａ１〜ｃ１のサイズが示されている。短データａ１〜ｃ１は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度が異なるため、それぞれのサイズが異なっている。同様に「２回目送信データ」の短データａ２〜ｃ２のサイズは、短データａ１〜ｃ１を送出した際に得られた各回線Ａ〜Ｃの実効伝送速度によって算出される。このように、短データａ１〜ｃ１のサイズと短データａ２〜ｃ２のサイズは、互いに異なる場合がある。３回目以降の送信データについても上述同様であり、以下説明を割愛する。なお、実効伝送速度の詳細については、後述する。
【００１７】
短データａ１、ａ２は、例えば、回線Ａを介して受信装置２０に送信され、短データｂ１、ｂ２は、回線Ｂを介して受信装置２０に送信され、短データｃ１、ｃ２は、回線Ｃを介して受信装置２０に送信される。
【００１８】
図２の下側に示される図は、受信装置２０の合成部２４において、各回線Ａ〜Ｃを介して送信された短データを合成・復元するイメージである。この合成部２４における短データａ１〜ｃ１や短データａ２〜ｃ２を合成・復元する動作については、後述する。
【００１９】
以下、送信装置１０から受信装置２０に送信すべきデータの分割動作などについて説明する。分割部１３は、「初回送信データ」を入出力部１１から受信した場合、この「初回送信データ」を回線Ａ〜Ｃの定格伝送速度に応じた長さの短データａ１〜ｃ１に分割する。分割部１３は、合成部２４で短データａ１〜ｃ１が合成・復元される際に必要となるシリアルＮｏやフラグビットを短データａ１〜ｃ１に付加し、シリアルＮｏなどが付与された短データａ１〜ｃ１を制御部１５に送出する。
【００２０】
制御部１５は、各回線Ａ〜Ｃに対応する３つの送受信部（図示せず）を備えており、当該各送受信部は、分割部１３からの短データａ１〜ｃ１を、回線Ａ〜Ｃを介して、対向する受信装置２０に送信する。受信装置２０において、制御部２５の各送受信部（図示せず）は、短データａ１〜ｃ１を受信した場合、合成部２４に短データａ１〜ｃ１を送出する。合成部２４は、シリアルＮｏに基づいて短データａ１〜ｃ１の合成・復元を行い、復元された「初回送信データ」は、入出力部２１を介して出力される。受信装置２０から車両側送信装置１０に対するデータ送信時の処理は、上述同様であり、以下説明を割愛する。
【００２１】
一方、制御部１５は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度を常時監視し、短データａ１〜ｃ１を送信した際に得られた実効伝送速度を取得する。制御部１５は、取得した実効伝送速度に関する情報を分割部１３に出力する。分割部１３は、入出力部１１から「２回目送信データ」を受信した場合、各回線Ａ〜Ｃの実効伝送速度に基づいて「２回目送信データ」を分割すると共に、分割された短データａ２〜ｃ２にシリアルＮｏ等を付加して制御部１５に送出する。制御部１５は、短データａ２〜ｃ２を各回線Ａ〜Ｃに送出すると共に、各回線Ａ〜Ｃの実効伝送速度を常時監視し、取得した実効伝送速度に関する情報を分割部１３に出力する。分割部１３は、３回目以降の送信データを受信した場合、上述同様の処理を繰り返す。
【００２２】
ここで、各回線Ａ〜Ｃにおいて、例えば回線Ａ（以下「一の回線」と称する）に割り当てられた短データａ２の送信は完了しているが、通信可能であった回線Ｃ（以下「他の回線」と称する）で通信断や極端な伝送速度遅延などが発生したため、他の回線Ｃに割り当てられた短データｃ２の送信が完了していない状態（送信側が受信側からのＡＣＫを受信していない状態）となった場合を想定する。この場合、従来技術では、回線Ａ〜Ｃ全体のデータ送信が止まった状態あるいは異常に遅い状態となる場合があることが、発明者の検証によって確認されている。
【００２３】
このような問題を解消するため、本実施の形態にかかる通信システムは、制御部１５のバッファ部など（図示せず）に短データｃ２を一時記憶すると共に、他の回線Ｃに障害等が発生した場合、短データｃ２を一の回線Ａにも送出する機能を有している。すなわち、制御部１５は、他の回線Ｃに送信中の短データｃ２を正常な一の回線Ａにも送出する機能を有している。そのため、短データｃ２の送信が大幅に遅延あるいは困難な状況でも、制御部１５は、短データｃ２をバッファ部から読み出し、一の回線Ａに自動送信することが可能である。
【００２４】
受信装置２０の合成部２４は、短データａ２〜ｃ２中のシリアルＮｏを基に「２回目送信データ」を復元し、復元された「２回目送信データ」は、入出力部２１を介して外部に送出される。その結果、本実施の形態にかかる通信システムは、回線全体の使用効率を高く維持し、効率的なデータ通信を実現可能である。なお、３回目以降の送信データを受信した場合における分割部１３および合成部２４の動作は、上述同様であり、説明を割愛する。
【００２５】
つぎに、フローチャートを用いて通信システムの動作を説明する。図３は、初期設定伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。図４は、実効伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。図３において、「初回送信データ」がない場合、同処理を繰り返し実行し（ステップＳ１０，Ｎｏ）、「初回送信データ」がある場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、分割部１３は、「初回送信データ」を各回線の初期設定伝送速度に応じたデータ量に分割する（ステップＳ１１）。分割部１３は、分割された短データａ１〜ｃ１にシリアルＮｏを付加し、この短データａ１〜ｃ１を制御部１５に送出する。制御部１５は、回線Ａ〜Ｃに短データａ１〜ｃ１の送信要求を行う（ステップＳ１２）。制御部１５は、短データの送信が完了した回線Ａがあり（ステップＳ１３，Ｙｅｓ）、かつ、短データの送信が完了していない回線Ｃがある場合（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、短データｃ１の送信を回線Ａに要求する（ステップＳ１５）。回線Ａが短データｃ１の送信を完了した場合（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、受信装置２０の合成部２４によって「初回送信データ」が復元され、次のステップの処理を実行する。
【００２６】
制御部１５は、短データａ１〜ｃ１の送信が完了した回線がない場合（ステップＳ１３，Ｎｏ）、短データの送信が完了した回線が発生するまで同処理を繰り返し実行する。また、制御部１５は、短データの送信が完了している場合（ステップＳ１４，Ｎｏ）、ステップＳ１６の処理を実行する。
【００２７】
図４において、制御部１５は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度を常時監視し、短データａ１〜ｃ１を送信した際、実効伝送速度を算出し（ステップＳ２０）、実効伝送速度を分割部１３に出力する。分割部１３は、次送信データである２回目以降の送信データがある場合（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、送信データを実効伝送速度に応じたデータ量に分割する（ステップＳ２２）。分割部１３は、分割された短データａ２〜ｃ２にシリアルＮｏを付加し、この短データａ２〜ｃ２を制御部１５に送出する。制御部１５は、回線Ａ〜Ｃに短データａ２〜ｃ２の送信要求を行う（ステップＳ２３）。制御部１５は、短データの送信が完了した回線Ａがあり（ステップＳ２４，Ｙｅｓ）、かつ、短データの送信が完了していない回線Ｃがある場合（ステップＳ２５，Ｙｅｓ）、短データｃ２の送信を回線Ａに要求する（ステップＳ２６）。回線Ａが短データｃ２の送信を完了した場合（ステップＳ２７，Ｙｅｓ）、受信装置２０の合成部２４によって送信データが復元される。また、分割部１３および制御部１５は、送信データがなくなるまでステップＳ２０以降の処理を繰り返し、２回目以降の送信データがない場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、処理を終了する。
【００２８】
制御部１５は、短データの送信が完了した回線がない場合（ステップＳ２４，Ｎｏ）、短データの送信が完了した回線が発生するまで同処理を繰り返し実行する。また、制御部１５は短データの送信が完了している場合（ステップＳ２５，Ｎｏ）、ステップＳ２７の処理を実行する。
【００２９】
なお、実効伝送速度は、送信データの送信が未了の通信回線および送信データの送信が完了した通信回線のうち、送信が完了した通信回線における１または複数回の実績伝送速度を示している。実績伝送速度を使用して送信データを分割する一例としては、制御部１５は、送信が完了した回線における複数回の実績伝送速度の平均として算出された平均値に基づいて各回線の変動する新たな伝送速度を算出する。また、他の一例としては、制御部１５は、送信が完了した回線における前回の実績伝送速度に基づいて各回線の変動する新たな伝送速度を算出する。
【００３０】
また、定格伝送速度によって初回送信データを分割しているが、定格伝送速度に代えて上述した実績伝送速度を用いて初回送信データを分割してもよい。また、本実施の形態にかかる通信システムは、３つの回線Ａ〜Ｃおよび３つの短データａ〜ｃに限定されるものではない。また、通信システムには無線方式の回線Ａ〜Ｃを適用したが、有線方式の通信回線も適用可能である。
【００３１】
なお、上記説明では、制御部１５は、回線Ｃに送出されたデータを回線Ａのみに送出しているが、これに限定されるものではない。例えば、制御部１５は、短データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、短データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出された短データを、一の通信回線にも送出することが可能である。また、制御部１５は、短データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、短データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、他の通信回線に送出された短データを、一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することも可能である。
【００３２】
以上に説明したように、本実施の形態の通信システムによれば、各通信回線の状態を監視し、受信装置２０に送信すべきデータが各通信回線に送信される毎に各通信回線の変動する伝送速度を算出する制御部１５と、受信装置２０に送信すべきデータを制御部１５からの伝送速度に対応したデータ量に分割して各通信回線に振り分ける分割部１３とを備え、一の回線に割り当てられた短データの送信が完了し、かつ、他の回線に割り当てられた短データの送信が完了していない場合、他の回線の短データを一の回線にも送信するようにしたので、短データを送信中の他の回線に通信断や極端な伝送速度遅延が発生した場合でも、回線全体のスループットを向上させることができる。
【００３３】
実施の形態２．
実施の形態１にかかる通信システムは、実効伝送速度に応じて分割されたデータを各回線に送出するように構成されていたが、実施の形態２にかかる通信システムは、変化率を考慮した伝送速度に応じて分割されたデータを送出するように構成されている。
【００３４】
以下、図１、３、４および後述する図５、６を用いて、実施の形態１における通信システムと異なる構成および動作を説明する。上述した「初回送信データ」に相当する１回目送信データが各回線Ａ〜Ｃに送出された際、制御部１５は、「前回算出の実効伝送速度」を算出する。分割部１３は、２回目送信データを受信した場合、「前回算出の実効伝送速度」に基づいて２回目送信データを分割する。この分割されたデータが各回線Ａ〜Ｃに送出された際、制御部１５は、「今回算出の実効伝送速度」を算出する。分割部１３は、３回目送信データを受信した場合、「今回算出の実効伝送速度」に基づいて３回目送信データを分割する。分割されたデータは、上述同様、制御部１５および各回線を介して受信装置２０に送信される。
【００３５】
以下、今回送信すべきデータである４回目送信データを受信した場合における動作について説明する。図５は、変化率を考慮した伝送速度を算出する動作を説明するための図である。制御部１５には、受信装置が初回送信データを受信完了するまでの伝送時間であるΔＴ１、受信装置が２回目送信データを受信完了するまでの伝送時間であるΔＴ２、および受信装置が３回目送信データを受信完了するまでの伝送時間であるΔＴ３が定義されている。さらに制御部１５には、初回送信データを送信した際の伝送速度と「前回算出の実効伝送速度」との偏差がΔＶ１と定義され、「前回算出の実効伝送速度」と「今回算出の実効伝送速度」との偏差がΔＶ２と定義される。
【００３６】
制御部１５は、このように定義された伝送時間や偏差によって、定格伝送速度の変化の情報である変化率ｆ（伝送時間ΔＴ３、偏差ΔＶ２）を算出する。さらに、「４回目送信データ」を最適なサイズの短データに分割するための新たな伝送速度である「変化率を考慮した伝送速度」を、「定格伝送速度−変化率ｆ」なる演算によって算出する。分割部１３は、入出力部１１から「４回目送信データ」を受信した場合、「変化率を考慮した伝送速度」に基づいて「４回目送信データ」を短データに分割すると共に、分割されたデータにシリアルＮｏ等を付加して制御部１５に送信する。制御部１５および分割部１３は、５回目以降の送信データを受信した場合、上述同様の処理を繰り返す。なお、制御部１５によるデータ送出動作と、合成部２４によるデータ合成動作は、実施の形態１と同様であり、以下説明を割愛する。
【００３７】
図６は、変化率を考慮した伝送速度に応じて分割されたデータの送信動作を説明するためのフローチャートである。図６のフローチャートは、図３のフローチャートに続くものであり、以下、その内容を具体的に説明する。
【００３８】
図４のステップＳ２２において、分割部１３は、「２回目送信データ」および「３回目送信データ」を実効伝送速度応じたデータ量に分割する。さらに、ステップＳ２７において、制御部１５は、それらの短データを回線Ａ〜Ｃに送出する。
【００３９】
図６において、制御部１５は、各回線Ａ〜Ｃの伝送速度を常時監視し、短データを送出した際、「変化率を考慮した伝送速度」を算出し（ステップＳ３０）、この伝送速度を分割部１３に出力する。分割部１３は、次送信データである４回目以降の送信データがある場合（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、送信データをこの伝送速度に応じたデータ量に分割する（ステップＳ３２）。以下、ステップＳ３３〜Ｓ３７の動作は、図４のステップＳ２３〜Ｓ２７と同様であり、その説明を割愛する。
【００４０】
なお、上記説明では、一例として「４回目送信データ」に対する変化率ｆおよび伝送速度を算出する場合の動作について説明しているが、５回目以降の送信データに対する動作も同様である。
【００４１】
また、変化率ｆの演算には、伝送時間ΔＴ３および偏差ΔＶ２のみ用いているが、より多く伝送時間ΔＴおよび偏差ΔＶを用いてもよい。また、上記説明では、伝送時間ΔＴおよび偏差ΔＶのみによって変化率ｆを求めているが、他の係数等を付加して変化率ｆの値をさらに細やかに設定すれば、一層のスループット向上を期待できる。
【００４２】
以上に説明したように、本実施の形態の通信システムによれば、過去に送信されたデータの伝送時間ΔＴおよび偏差ΔＶに基づいて変化率ｆを求め、定格伝送速度および変化率ｆによって伝送速度を算出するようにしたので、データ分割部１３は、定格伝送速度を基準とした最適な伝送速度を応じて、送信データを分割することが可能である。また、データ送信中の回線に通信断や極端な伝送速度遅延が発生した場合でも、実施の形態１の通信システムと同様に、スループットを向上させることも可能である。
【００４３】
本実施の形態に示した通信システムの構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明は、複数の通信回線を使用することにより通信速度を高めることが可能な送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法に適用可能であり、特に、一部の回線において通信断や極端な伝送速度遅延が発生した場合において、効率的にデータ通信を実現可能な発明として有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  車両側送受信装置
１１，２１  データ入出力部
１２，２２  データ処理部
１３，２３  データ分割部
１４，２４  データ合成部
１５，２５  マルチ通信制御部
２０  地上側送受信装置
３０，３１，３２，３３，３４，３５  アンテナ
Ａ，Ｂ，Ｃ  通信回線
ａ１，ｂ１，ｃ１，ａ２，ｂ２，ｃ２  短データ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置において、
前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記各通信回線ごとに、過去に送信が完了済みの第１のデータの伝送時間、
およびこの第１のデータの送信時の第１の実効伝送速度と前記第１のデータ送信の直前に送信が完了済みの第２のデータの送信時の第２の実効伝送速度との速度差である偏差に基づいて、定格伝送速度に対する実効伝送速度の経時的変化の情報である変化率を考慮した新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線にも送出することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部と、通信相手方の送信装置から送信されたデータを受信する受信部とを備えた送受信装置において、
前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記各通信回線ごとに、過去に送信が完了済みの第１のデータの伝送時間、
およびこの第１のデータの送信時の第１の実効伝送速度と前記第１のデータ送信の直前に送信が完了済みの第２のデータの送信時の第２の実効伝送速度との速度差である偏差に基づいて、定格伝送速度に対する実効伝送速度の経時的変化の情報である変化率を考慮した新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする送受信装置。
【請求項５】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線にも送出することを特徴とする請求項４に記載の送受信装置。
【請求項６】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することを特徴とする請求項４に記載の送受信装置。
【請求項７】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置と、通信相手方の送信装置から送信されたデータを受信する受信部を備えた受信装置とを有した通信システムにおいて、  前記送信部は、
前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、
前記各通信回線ごとに、過去に送信が完了済みの第１のデータの伝送時間、
およびこの第１のデータの送信時の第１の実効伝送速度と前記第１のデータ送信の直前に送信が完了済みの第２のデータの送信時の第２の実効伝送速度との速度差である偏差に基づいて、定格伝送速度に対する実効伝送速度の経時的変化の情報である変化率を考慮した新たな伝送速度を算出するとともに、前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定すること、
を特徴とする通信システム。
【請求項８】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線にも送出することを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
論理的な複数の通信回線を用いたマルチリンク方式を適用し、通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置で実施される通信方法であって、
前記送信部は、前記各通信回線の伝送速度の変化を監視し、前記各通信回線ごとに、過去に送信が完了済みの第１のデータの伝送時間、およびこの第１のデータの送信時の第１の実効伝送速度と前記第１のデータ送信の直前に送信が完了済みの第２のデータの送信時の第２の実効伝送速度との速度差である偏差に基づいて、定格伝送速度に対する実効伝送速度の経時的変化の情報である変化率を考慮した新たな伝送速度を算出するステップと、
前記算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの前記各通信回線への振り分け量を決定するステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の１または複数の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線のうち最も遅い通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線にも送出することを特徴とする請求項１０に記載の通信方法。
【請求項１２】
前記送信部は、前記送信データの送信が完了した１または複数の一の通信回線が存在し、かつ、前記送信データの送信が未了の他の通信回線が存在する場合、前記他の通信回線に送出されたデータを、前記一の通信回線のうち最も早い通信回線にも送出することを特徴とする請求項１０に記載の通信方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】要約書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【要約】
【要約】
【課題】一部の回線に通信断や極端な伝送速度の遅延が発生した場合でもスループットを向上させることができる送信装置、送受信装置、通信システム、および通信方法を得る。
【解決手段】通信相手方の受信装置に送信すべき送信データを送信する送信部を備えた送信装置において、送信部は、各通信回線Ａ〜Ｃの伝送速度の変化を監視し、各通信回線Ａ〜Ｃごとに、過去に送信が完了済みの第１のデータの伝送時間ΔＴ、およびこの第１のデータの送信時の第１の実効伝送速度と第１のデータ送信の直前に送信が完了済みの第２のデータの送信時の第２の実効伝送速度との速度差である偏差ΔＶに基づいて、定格伝送速度に対する実効伝送速度の経時的変化の情報である変化率ｆを考慮した新たな伝送速度を算出するとともに、算出した新たな伝送速度に基づいて今回送信すべきデータの各通信回線Ａ〜Ｃへの振り分け量を決定する。
【選択図】図１
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月28日(2010.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2010087292.tif 000009
2010087292.tif 000010
2010087292.tif 000011