(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一のネットワークから出力されたＩＰパケットを複数の通信方式の内のいずれかを使用した無線通信により他のネットワークへ送信する通信装置において、
同じ宛先のＩＰパケットを連結するパケット連結手段と、
前記パケット連結手段によるＩＰパケットの連結数を、サブキャリアの使用率に応じて決定するパケット連結数決定手段と、
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記パケット連結数決定手段は、更に、前記パケット連結手段によるＩＰパケットの連結数を、無線通信に使用する通信方式に応じて決定する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の通信装置において、
前記パケット連結数決定手段は、更に、前記パケット連結手段によるＩＰパケットの連結数を、ＩＰパケットの宛先に応じて決定する、
ことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一のネットワークから出力されたＩＰパケットを複数の通信方式の内のいずれかを使用した無線通信により他のネットワークへ送信する通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク上に存在する様々なデータには、それぞれ異なる性質があり、そのデータの通信に求められる通信品質も異なる。
例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して音声データを送受信するＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）では、データサイズは小さいものの、一定の帯域幅を継続的に確保することが求められる。これが実現されないと、音声のゆらぎや遅延などが発生する。
一方、電子メールを送信するＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｍａｉｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）では、一定の帯域幅も必要なく、遅延などの影響もさほど関係ない。しかしながら、パケットロスが生じるとデータの再送が発生し、トラフィックの増加で他のデータ通信に影響を与える可能性がある。
【０００３】
こうした問題に対し、音声通信、動画通信、メール通信などの種類の異なる複数の通信について、各通信の品質を適切に確保するためのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ；サービス品質保証）と呼ばれる技術が用いられている。ＱｏＳでは、通信の種類をサービスと定義し、サービスの種類に応じて、それぞれに通信帯域やデータ出力の優先を決定する。
【０００４】
ＱｏＳの実現には、図７にＱｏＳの概念イメージを示すように、（１）サービスの優先度を判別し、優先度に応じたパケットキューにＩＰパケットを追加（挿入）する優先度判別機能と、（２）ＩＰパケットの出力順序を制御するスケジューリング機能の２つが必要となる。
図７の例では、ネットワークＡとネットワークＢとを通信回線（例えば、光ケーブルなどの有線回線）により接続した通信システムにおいて、ネットワークＡに設けられた通信装置６１（例えば、ネットワーク間でのパケット中継を行うルータ）に上記の優先度判別機能及びスケジューリング機能を設けることで、ネットワークＡ内の通信端末６２（ＩＰ電話端末（ａ１）やＰＣ（ａ２，ａ３）等）からネットワークＢ内の通信端末６２（ＩＰ電話端末（ｂ１）やＰＣ（ｂ２，ｂ３）等）への送信データ（ＩＰパケット）についてのＱｏＳを実現している。
【０００５】
現在では、一般的に、優先度判別機能には、受信したＩＰパケットの情報で優先順位を判断するＤｉｆｆＳｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）と呼ばれる方式が採用され、スケジューリング機能には、ＰＱ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｑｕｅｕｅｉｎｇ）、又は、ＬＬＱ（Ｌｏｗ  Ｌａｔｅｎｃｙ  Ｑｕａｌｉｔｙ）スケジューリング方式が採用されている。
【０００６】
図８には、ＤｉｆｆＳｅｒｖの概要を示してある。
ＤｉｆｆＳｅｒｖでは、ＩＰパケットを受信すると、パケット情報を解析してサービス別に分類し、分類結果に応じた優先度を設定し、優先度の区分（カテゴリ）毎のパケットキューに格納する。優先度としては、例えば、遅延を最小にしたい音声通信のＩＰパケットに対して最も高い“１”が設定され、音声ほどではないが優先したい動画通信のＩＰパケットに対して２番目に高い“２”が設定され、多少は遅れても構わないメール通信のＩＰパケットに対して３番目に高い“３”が設定される。
【０００７】
図９には、ＤｉｆｆＳｅｒｖの対象となるＩＰパケットのフォーマットを示してある。
ＩＰパケットは、２０バイトのヘッダ部と、４〜１４８０バイトのペイロード部を有する。ＩＰパケットのヘッダ部は、ＩＰのバージョン及びＩＰのヘッダ長が格納される１バイトのフィールド（ＩＰ  Ｖｅｒｓｉｏｎ／Ｈｅａｄｅｒ  Ｌｅｎｇｔｈ）、パケットのサービスタイプが格納される１バイトのフィールド（Ｔｙｐｅ  Ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、パケット長が格納される２バイトのフィールド（Ｔｏｔａｌ  Ｌｅｎｇｔｈ）、パケットのＩＤが格納される２バイトのフィールド（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、パケット分割（フラグメント）の状態が格納される２バイトのフィールド（Ｆｌａｇ／Ｆｌａｇｍｅｎｔ  Ｏｆｆｓｅｔ）、パケットの生存期間が格納される１バイトのフィールド（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ）、トランスポート層のプロトコルのＩＤが格納される１バイトのフィールド（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｎｕｍｂｅｒ）、ヘッダ情報のチェックサム値が格納される２バイトのフィールド（Ｈｅａｄｅｒ  ＣｈｅｃｋＳｕｍ）、送信元のＩＰアドレスが格納される４バイトのフィールド（Ｓｏｕｒｃｅ  ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓ）、宛先のＩＰアドレスが格納される４バイトのフィールド（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ＩＰ  Ａｄｒｅｓｓ）を有する。
ＤｉｆｆＳｅｒｖでは、例えば、ＩＰパケットのヘッダ部の「Ｔｙｐｅ  Ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ」の設定値（サービスタイプ）を参照して、サービスの分類を行う。
なお、図９では、ＩＰパケットを搬送するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのヘッダ部を示してあるが、このヘッダ部はＤｉｆｆＳｅｒｖによる処理の段階では除去されている。すなわち、パケットキューには、ＩＰパケット部分のみが格納される。
【０００８】
図１０には、ＬＬＱスケジューリングの概要を示してある。
ＬＬＱでは、図１０（ａ）に示すように、最も高い優先度のパケットキューからＩＰパケットを取り出す処理を優先的に行う。そして、図１０（ｂ）に示すように、現在遅延量（現時点での遅延量）が許容遅延量（許容される遅延量）を超えそうなパケットキューがあれば、そのパケットキューからＩＰパケットを取り出す処理を行う。
【０００９】
ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１（無線ＬＡＮ）で構築する無線ネットワークにおいては、電波干渉や、有線ネットワークとは異なるアクセス方式の使用などにより、ＤｉｆｆＳｅｒｖなどを用いたＱｏＳの実現が困難である。
そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅのワーキンググループで、無線通信に適したＱｏＳの検討が行われ、方式化されることになった。現在は、データの優先順位に応じた無線送信待機時間の制御を行うＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ）と呼ばれる方式が主流である。
【００１０】
図１１には、ＥＤＣＡ方式の概要を示してある。
ＥＤＣＡでは、ＡＩＦＳ（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ；送信待機時間）と、ランダム時間（＝スロットタイム×乱数）の算出に使用する乱数を、優先度が高いサービスほど小さく設定するようにし、ＡＩＦＳとランダム時間の合計だけ待機してからデータ送信を行う。これにより、優先度が高いサービスのデータについては、他のデータよりデータ送信開始までの時間を短くすることができる。
なお、ＥＤＣＡに関しては、例えば、再送制御を行うことにより、通信の品質を高めることができるように改良された無線通信装置の発明が提案されている（特許文献１参照）。
【００１１】
無線通信に適用される従来の通信装置（例えば、ネットワーク間でのパケット中継を無線通信により行う無線ルータ）６１におけるＱｏＳについて説明する。
図１２には、従来の通信装置６１の構成例を示してある。
図１２の通信装置６１は、ネットワーク部７１、無線アクセス制御部７２、無線信号処理部７３、高周波部７４を備えている。
ネットワーク部７１は、主に、ＩＰ電話端末やＰＣなどの通信端末６２や制御端末６３とのインタフェースとなり、無線アクセス制御部７２とのＩＰパケットのやりとりや送信待機時間の設定を行う。
無線アクセス制御部７２は、ネットワーク部７１から受けたＩＰパケットと送信待機時間を元に、無線回線が使用中かどうかを判定して、回線が未使用の場合に無線信号処理部７３にＩＰパケットを渡す。また、無線通信間でデータが相手に確実に届いたかを判定し、必要に応じて、再送制御なども行う。
無線信号処理部７３及び高周波部７４は、無線アクセス制御部７３から受けたＩＰパケットを、訂正符号付加や変調などの処理を施してアンテナにより無線空間に送信する。
【００１２】
また、上記の送信動作の際、ネットワーク部７１に配置されるＱｏＳ機能部７５から、優先的に送信するＩＰパケットを選択し、同じ宛先のＩＰパケットであれば、複数のＩＰパケットを無線アクセス制御部７２に渡すことで、一度に複数のＩＰパケットを無線で送信することも可能である。
また、通信装置６１は、電源投入中にでも通信方式の変更ができる。通信方式の変更は、例えば、専用の制御端末６３から、無線通信に使用する通信方式（アクセス方式）やデータキャリアなどを指示する通信方式指示情報が入力された場合に、ネットワーク部７１に配置される通信方式制御部７６が、入力された通信方式指示情報に従って無線アクセス制御部７２、無線信号処理部７３、高周波部７４の設定を切り換えることで行われる。
【００１３】
図１３には、従来の通信装置６１におけるＱｏＳ機能部７５の構成例を示してある。
ＱｏＳ機能部７５は、ＩＰパケットの入力を受けるパケット入力部に配置された入力スケジューラ８１と、入力されたＩＰパケットを保管する優先度別（サービス別）のパケットキュー８２と、パケットキュー８２からＩＰパケットを取り出すパケット出力部に設けられた出力スケジューラ８３を有する。
入力スケジューラ８１は、ＤｉｆｆＳｅｒｖによるＱｏＳの優先度判別機能を実現する。また、出力スケジューラ８３は、ＰＱ方式によるデータのスケジューリング機能を実現する。
【００１４】
ＩＰパケットが入力されると、入力スケジューラ８１が、ＩＰパケットのＴＯＳフィードの値（サービスの種類）に従って、該当するパケットキュー８２にデータを追加（挿入）する。出力スケジューラ８３は、優先度の高いパケットキュー８２から順にＩＰパケットを取り出して無線アクセス制御部７２に渡す。また、各パケットキュー８２が持つ無線待機時間を無線アクセス制御部７２に渡す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１１−１３５２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
これまで述べたように、従来の方式によっても、有線ネットワーク及び無線ネットワーク上でのＱｏＳは実現できる。しかしながら、従来の方式では、無線ネットワーク上で通信方式の変更が発生した場合には、ＱｏＳを維持することが難しい。また、エンドツーエンドでのデータの遅延許容量を加味した無線側ＱｏＳの設定や、無線側の帯域を考慮した有線側のスケジューリング制御を行うことができない。このため、無線通信におけるＱｏＳについて更なる検討を加えることが望まれている。
【００１７】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて為されたものであり、無線通信におけるサービス品質をより向上させることが可能な技術を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明では、一のネットワークから出力されたＩＰパケットを複数の通信方式の内のいずれかを使用した無線通信により他のネットワークへ送信する通信装置に、同じ宛先のＩＰパケットを連結するパケット連結手段と、前記パケット連結手段によるＩＰパケットの連結数を、無線通信に使用する通信方式に応じて決定するパケット連結数決定手段と、を備えた。
【００１９】
また、本発明では、前記パケット連結数決定手段は、更に、前記パケット連結手段によるＩＰパケットの連結数を、サブキャリアの使用率に応じて決定するようにした。
【００２０】
また、本発明では、前記パケット連結数決定手段は、更に、前記パケット連結手段によるＩＰパケットの連結数を、ＩＰパケットの宛先に応じて決定するようにした。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、同じ宛先のＩＰパケットを連結して送出するに際し、通信方式、サブキャリアの使用率、ＩＰパケットの宛先といった要因を考慮してＩＰパケットの連結数が調整（決定）されるため、そのときの状況に応じた適切なパケット連結数とすることができ、無線通信におけるサービス品質をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信装置の構成例を示す図である。
【図２】本例の通信装置におけるＱｏＳ機能部の構成例を示す図である。
【図３】本例の通信装置における通信方式情報部の構成例を示す図である。
【図４】本例の通信装置における遅延情報部の構成例を示す図である。
【図５】本例の通信装置においてパケットキューに保持されるパケット情報のフォーマット例を示す図である。
【図６】本例の通信装置におけるＱｏＳ機能部の処理シーケンス例を示す図である。
【図７】ＱｏＳの概念イメージを示す図である。
【図８】ＤｉｆｆＳｅｒｖの概要を示す図である。
【図９】ＩＰパケットのフォーマットを示す図である。
【図１０】ＬＬＱスケジューリングの概要を示す図である。
【図１１】ＥＤＣＡ方式の概要を示す図である。
【図１２】従来の通信装置の構成例を示す図である。
【図１３】従来の通信装置におけるＱｏＳ機能部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る通信装置の構成例を示してある。
本例の通信装置１は、内部ネットワークを外部ネットワークと無線回線で接続する無線通信装置（例えば、ネットワーク間でのパケット中継を無線通信により行う無線ルータ）であり、ＱｏＳ機能部１５及び通信方式制御部１６を有するネットワーク部１１、無線アクセス管理部１７を有する無線アクセス制御部１２、無線信号処理部１３、高周波部１４を備えている。
なお、本例の通信装置１における各機能部１１〜１４の基本的な動作は、従来の通信装置６１（図１２参照）における機能部７１〜７４と同様であり、以下では、相違部分について主に説明する。
【００２４】
本例の通信装置１では、通信方式制御部１６が、外部の制御端末３から入力される通信方式指示情報や、無線アクセス制御部１２から提供されるキャリア使用率（サブキャリアの使用率を示す値）や回線使用率（無線回線の使用率を示す値）などの情報に基づき、現時点における通信方式、キャリア使用率、回線使用率の各情報を格納した通信方式情報をＱｏＳ機能部１５へ渡すようにしてある。
キャリア使用率は、一例として、下記（式１）により算出できる。
Ｃｒ＝Ｃｎ／Ｃｍａｘ  ・・・（式１）
ここで、Ｃｒはキャリア使用率であり、Ｃｎは現在のキャリア使用数であり、Ｃｍａｘは通信装置で使用可能な最大キャリア数である。なお、本算出例は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）又はＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）で複数本のサブキャリアを使用することを前提とする。なお、各サブキャリアの品質（例えば等化誤差）を求め、品質の悪いサブキャリアを使用しないようにしてもよい。また、ＯＦＤＭＡで使用周波数の割り当てを行ってもよい。
また、回線使用率は、一例として、下記（式２）により算出できる。
回線使用率＝単位時間あたりのキャリア検出時間  ・・・（式２）
ここで、単位時間としては、例えば１秒間が用いられる。
【００２５】
図２には、本例の通信装置１におけるＱｏＳ機能部１５の構成例を示してある。
本例のＱｏＳ機能部１５は、ＩＰ電話端末やＰＣなどの通信端末２からＩＰパケットの入力を受けるパケット入力部に配置された入力スケジューラ２１と、入力されたＩＰパケットを保管する優先度別（サービス別）のパケットキュー２２と、パケットキュー２２からＩＰパケットを取り出すパケット出力部に設けられた出力スケジューラ２３と、遅延情報を保持する遅延情報部２４と、通信方式情報を保持する通信方式情報部２５（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ；ＣＩＢ）を有する。
すなわち、従来の通信装置６１におけるＱｏＳ機能部７５（図１３参照）に、遅延情報部２４と通信方式情報部２５を追加した構成となっている。
【００２６】
図３には、本例の通信装置１における通信方式情報部２５の構成例を示してある。
本例の通信方式情報部２５は、通信方式制御部１６から渡された最新（現時点）の通信方式情報を保持する通信方式情報保管部３１と、パケット連結数の計算用パラメータに用いられる重み付け値を保持する重み付け値保管部３２と、パケット連結数の計算用パラメータを出力するパケット連結数計算用パラメータ送信部３３を有する。
【００２７】
通信方式情報保管部３１は、通信方式情報として、通信方式、キャリア使用率、回線使用率の現在値を保持する。キャリア使用率は、「１」を１００％とし、自己が使用可能な使用率に応じて０．００〜１の範囲で表される。また、回線使用率は、無線回線が自己或いは他者によって使用されている率であり、０．００〜１（１が１００％）の範囲で表される。
重み付け値保管部３２は、重み付け値として、通信方式別重み、サービス別重み、宛先別重みの設定値を保持する。通信方式別重みは、通信方式に応じて予め定められた重み付け値である。サービス別重みは、サービスに応じて予め定められた重み付け値である。宛先別重みは、宛先に応じて予め定められた重み付け値である。
【００２８】
本例では、通信方式別重みとして、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式について“０．８”が設定され、プリアサイン方式について“１”が設定されている。なお、プリアサイン方式については後述する。
また、サービス別重みとして、音声データについて“０．２”が設定され、映像データについて“０．４”が設定され、メールデータについて“１．０”が設定されている。
また、宛先別重みとして、宛先Ａについて“１”が設定され、宛先Ｂについて“０．８”が設定され、ブロードキャストについて“０”が設定されている。
本例では、０〜１の範囲の値が重み付け値として設定されている。なお、これら重み付け値は一例に過ぎず、運用形態などに応じて予め定めたものを用いればよい。
【００２９】
パケット連結数計算用パラメータ送信部３３は、出力スケジューラ２３からの情報などにより特定される重み付け値（通信方式重み、サービス重み、宛先重み）、及び、現時点のキャリア使用率、回線使用率を、パケット連結数の計算用パラメータとしてパケット出力部２３へ出力する。
【００３０】
通信方式重みとしては、現在の通信方式（通信方式情報保管部３１の通信方式の設定値）に対応する通信方式別重み（重み付け値保管部３２の通信方式別重みの設定値）が出力される。図３の例では、現在の通信方式がＣＳＭＡ／ＣＡなので、これに対応する通信法識別重みの設定値である“０．８”が出力されている。
サービス重みとしては、出力スケジューラ２３から与えられる送信予定サービスに対応するサービス別重み（重み付け値保管部３２の通信方式別重みの設定値）が出力される。図３の例では、送信予定サービスがメールなので、これに対応するサービス別重みの設定値である“１”が出力されている。
宛先重みとしては、出力スケジューラ２３から与えられる送信予定宛先に対応する宛先別重み（重み付け値保管部３２の宛先別重みの設定値）が出力される。図３の例では、送信予定宛先が宛先Ａなので、これに対応する宛先別重みの設定値である“１”が出力されている。
キャリア使用率としては、現在のキャリア使用率（通信方式情報保管部３１のキャリア使用率の設定値）が出力される。図３の例では、現在のキャリア使用率である“１”が出力されている。
回線使用率としては、現在の回線使用率（通信方式情報保管部３１の回線使用率の設定値）が出力される。図３の例では、現在の回線使用率である“０．００”が出力されている。
【００３１】
図４には、本例の通信装置１における遅延情報部２４の構成例を示してある。
本例の遅延情報部２４は、遅延情報を保持する遅延情報保管部４３と、遅延情報を更新する遅延情報更新部４１，４２，４５と、遅延情報を送信する遅延情報送信部４４を有する。
【００３２】
遅延情報保管部４３は、音声データ、動画データ、メールデータといったサービス別に、遅延情報として、パケット入力時間、パケット出力時間、現在のパケット格納率、遅延許容時間、パケット破棄時間、無線送信待機時間、許容超過時無線送信待機時間を保持する。
パケット入力時間は、該当するパケットキュー２２に最後にＩＰパケットを追加（挿入）した時間（最終パケット入力時間）である。
パケット出力時間は、該当するパケットキュー２２から最後にＩＰパケットを取り出した時間（最終パケット出力時間）である。
パケット格納率は、該当するパケットキュー２２の現時点での格納率である。
遅延許容時間は、ＩＰパケットの無線送信の遅延を許容する時間である。
パケット破棄時間は、ＩＰパケットを破棄するまでの時間である。
無線送信待機時間は、ＩＰパケットの無線送信を待機する時間である。
許容超過時無線送信待機時間は、該当するパケットキュー２２でのパケット保持時間が遅延許容時間を越えたＩＰパケットについての無線送信待機時間である。
【００３３】
遅延情報更新部４２は、各サービスの遅延許容時間、パケット破棄時間、無線送信待機時間、許容超過時無線送信待機時間を設定する。この設定処理は、例えば、通信装置１の運用前に事前処理として実施される。
遅延情報更新部４１は、ＩＰパケットがパケットキュー２２に追加（挿入）される度に、そのパケットキュー２２に対応するサービスのパケット入力時間及びパケット格納率を更新する。
遅延情報更新部４５は、パケットキュー２２からＩＰパケットが取り出される度に、そのパケットキュー２２に対応するサービスのパケット出力時間及びパケット格納率を更新する。
【００３４】
図５には、本例の通信装置１においてパケットキュー２２に保持されるパケット情報のフォーマットの例を示してある。
本例のパケット情報は、図９を参照して説明したＩＰパケットに、システム時間格納部を付加した構成になっている。なお、システム時間格納部は、通信装置１が起動してから該当ＩＰパケットがパケットキュー２２に追加（挿入）された時点までの経過時間（秒）が格納される４バイトのフィールドと、経過時間（ナノ秒）が格納される４バイトのフィールドを有する。
【００３５】
図６には、本例の通信装置１におけるＱｏＳ機能部１５の処理シーケンス例を示してある。
通信装置１では、事前処理として、通信方式情報部２５に通信方式情報が設定される（処理Ｔ１）。また、遅延情報部２４に遅延情報が設定される（処理Ｔ２）。遅延情報部２４は、遅延情報の設定が更新された場合には、その旨を出力スケジューラ２３へ通知する（処理Ｔ３）。出力スケジューラ２３は、遅延情報の更新の通知を受けると、遅延情報部２４から各サービスの遅延情報を取得する（処理Ｔ４）。なお、この段階で処理する遅延情報は、遅延許容時間、パケット破棄時間、無線送信待機時間、許容超過時無線送信待機時間であり、パケット入力時間、パケット出力時間、パケット格納率は、パケットキュー２２に対するＩＰパケットの入出力に際して処理される。
【００３６】
次に、通信端末２から送信されたＩＰパケットが通信装置１に入力された場合について説明する。
まず、入力スケジューラ２１は、ＩＰパケットの入力を受けると、そのサービスを判別して優先度を識別し（処理Ｔ５，Ｔ６）、ＩＰパケットにその入力時間（システム時間）を付加したパケット情報を該当するパケットキュー２２へ追加（挿入）する（処理Ｔ７，Ｔ８）。また、その際に、入力スケジューラ２１は、遅延情報部２４のパケット入力時間、パケット格納率を更新する。
【００３７】
遅延情報部２４は、いずれかのパケットキュー２２へＩＰパケットが追加された際に、その前の時点で全てのパケットキュー２２が空であった場合（ＩＰパケットが格納されていなかった場合）には、パケット入力があった旨を出力スケジューラ２３へ通知する（処理Ｔ９）。
出力スケジューラ２３は、パケット入力があった旨の通知を受けたことに応じて作動し、以下の処理（処理Ｔ１０〜Ｔ１７）を行う。
【００３８】
まず、サービスの優先順（例えば、音声、映像、チャット、メールの順）に各パケットキュー２２の先頭に格納されている最古のパケット情報の入力時間（最古パケット入力時間）を取得する（処理Ｔ１０）。
次に、各パケットキュー２２の最古パケット入力時間とシステムの現在時間との差分（パケット保持時間）を求め、パケット保持時間がパケット破棄時間より大きいパケットキュー２２がある場合には、該当パケットキュー２２に保持されている最古のパケット情報を破棄する（処理Ｔ１１）。この処理を、該当パケットキュー２２について、パケット保持時間がパケット破棄時間より小さくなるまで繰り返す。
【００３９】
次に、各パケットキュー２２の最古パケット入力時間と、そのパケットキュー２２に対応するサービスの遅延情報の遅延許容時間とを比較し、その差が最も大きいパケットキュー２２を特定し、更に、当該特定したパケットキュー２２の最古パケット入力時間が遅延許容時間を超えるか否かを調べ、超えない場合には遅延情報の無線送信待機時間を選択し、超える場合には遅延情報の許容超過時無線送信待機時間を選択して、無線送信待機時間として無線アクセス制御部１２へ渡すことを決定する（処理Ｔ１２）。
【００４０】
次に、処理Ｔ１２で特定したパケットキュー２２のサービスと、当該パケットキュー２２の先頭に格納されている最古のパケット情報の宛先に基づいて、通信方式情報部２５からパケット連結数の計算用パラメータを取得し（処理Ｔ１３）、当該取得した計算用パラメータを用いてパケット連結数を算出する（処理Ｔ１４）。
次に、処理Ｔ１２で特定したパケットキュー２２から、算出したパケット連結数だけＩＰパケットを取り出して連結し（処理Ｔ１５，Ｔ１６）、当該連結したＩＰパケットと、処理Ｔ１２で決定した無線送信待機時間及び処理Ｔ１４で算出したパケット連結数とを無線アクセス制御部１２へ渡す（処理Ｔ１７）。
【００４１】
ここで、本例では、パケット連結数を、下記（式１）を用いて算出する。
ＳＰｋｔｎ＝ＳＰｋｔｍａｘ×Ｗｃ×Ｗｓ×Ｗｄ×Ｃｎ×（１−Ｂｕ）  ・・（式１）
（式１）において、ＳＰｋｔｍａｘは最大パケット連結数（２以上）であり、Ｗｃは通信方式重み（０〜１）であり、Ｗｓはサービス重み（０〜１）であり、Ｗｄは宛先重み（０〜１）であり、Ｃｎは現在のキャリア使用率（０．００〜１）であり、Ｂｕは現在の回線使用率（０．００〜１）である。なお、算出結果（ＳＰｋｔｎ）の小数点以下は切り上げるものとする。また、算出結果（ＳＰｋｔｎ）が“０”の場合は、ＳＰｋｔｎ＝“１”とする。
【００４２】
すなわち、本例では、使用する通信方式に応じてパケット連結数を調整する。例えば、プリアサイン方式を使用する場合は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を使用する場合に比べてパケット連結数が長くなるようにする。このように、使用する通信方式に応じてパケット連結数を調整することにより、通信方式の性能をより効果的に発揮させることが可能となり、無線通信におけるサービス品質の向上を図ることができる。
【００４３】
また、本例では、サービスの種類に応じてパケット連結数を調整する。例えば、音声データ、動画データ、メールデータの順にパケット連結数が長くなるようにする。このように、サービスの種類に応じてパケット連結数を調整することにより、サービス毎に異なる要求品質に適した通信を行えるようになり、無線通信におけるサービス品質の向上を図ることができる。
【００４４】
また、本例では、ＩＰパケットの宛先に応じてパケット連結数を調整する。例えば、重要度が高い宛先ほどパケット連結数が長くなるようにする。このように、ＩＰパケットの宛先に応じてパケット連結数を調整することにより、ＩＰパケットの宛先の相違を考慮した通信を行えるようになり、無線通信におけるサービス品質の向上を図ることができる。
【００４５】
また、本例では、現在のキャリア使用率（自己が使用可能なサブキャリアの率を示す値）に応じてパケット連結数を調整する。例えば、現在のキャリア使用率が高いほどパケット連結数が長くなるようにする。このように、ユーザ数や使用チャネル数などの変化に起因して変動するキャリア使用率に応じてパケット連結数を調整することにより、現在の通信状況に適した通信を行えるようになり、無線通信におけるサービス品質の向上を図ることができる。
【００４６】
また、本例では、現在の回線使用率（無線回線の使用率を示す値）に応じてパケット連結数を調整する。例えば、現在の回線使用率が低いほどパケット連結数が長くなるようにする。このように、回線使用率に応じてパケット連結数を調整することにより、現在の通信状況に適した通信を行えるようになり、無線通信におけるサービス品質の向上を図ることができる。
【００４７】
以上のような構成により、本例の通信装置１によれば、エンドツーエンドでの遅延許容量を満たすサービス品質の保証が可能になる。また、無線側の帯域（周波数帯）を考慮したデータ送信で、無線回線の占有やエンドツーエンド間の冗長な輻輳制御などを回避することができる。
【００４８】
ここで、本例では、出力スケジューラ２３の機能によりパケット連結手段が構成されており、出力スケジューラ２３及び通信方式情報部２５の機能によりパケット連結数決定手段が構成されている。
【００４９】
なお、本例では、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部に格納された制御プログラムをプロセッサにより実行することで、上記のＱｏＳ機能部１５を通信装置１上に実現しているが、専用のハードウェア回路により実現する構成にしてもよい。
また、本例では、通信装置１として無線ルータを用いているが、これに限定するものではなく、例えば、ＱｏＳ機能のみを備えた専用装置（すなわち、無線ルータとは別体の装置）を用いる構成にしてもよい。
また、本例の通信装置１は、例えば、複数の無線機から構成され、１つ以上の無線機を経由して通信を行う無線通信システムに適用される。
【００５０】
（プリアサイン方式について）
上記の説明で通信方式の一例に挙げたプリアサイン方式について説明する。
プリアサイン方式は、概略的に、予め応答順序が設定された複数の送受信局からなる無線通信システムにおいて、複数の送受信局の一つがデータを送信すると、当該データの送信元も含め、応答順序が上位の送受信局から当該データに対する応答信号を順次送信するように構成したものである。
このような構成によれば、送信元となる局と受信先となる複数の局との間の伝搬遅延、及び、各受信先からの応答信号の衝突回避を考慮した待ち時間を設定する必要が無く、応答信号の送信を効率的に行うことができる。
【００５１】
プリアサイン方式による送受信シーケンスを説明する。
以下では、「＃ｎ」（ｎ＝１〜５）で表される応答順序（１を最上位とし、５を最下位とする）が設定された５局の送受信局を有する無線通信システムにおいて、送受信局＃２から方式・情報（＝送受信局＃２が送りたい情報）の送信が開始された場合を例に説明する。
【００５２】
送受信局＃２から方式・情報（通信方式などを表すデータや、音声や画像などの情報を表すデータ）の送信がなされると、受信可能な各送受信局は送信された方式・情報の受信を行う。なお、他の送受信局の応答信号の送出も該送受信局において方式・情報の受信が完了することが前提となる。
【００５３】
この受信を行った各送受信局のうち、まず応答順序最上位の送受信局＃１が方式・情報の受信を完了するとＡＣＫ信号を出力する。
この送受信局＃１のＡＣＫ信号を受けて、送受信局＃１よりも下位の応答順序を持つものの内、最上位の（すなわち、次の順序の）送受信局＃２がＡＣＫ信号を出力する。ここで、送受信局＃２は方式・情報を送信した送信元である。しかし、送信元であってもＡＣＫ信号を出力することで、応答順序がより下位の送受信局にＡＣＫ信号を出力することを促す点に本プリアサイン方式の特徴がある。
【００５４】
送受信局＃２のＡＣＫ信号を受信した際に送受信局＃３が送受信局＃２からの方式・情報の受信を終えていれば、送受信局＃２のＡＣＫ信号への応答として、送受信局＃３はＡＣＫ信号を出力する。
以下同じ様に、応答順序が直近上位の送受信局のＡＣＫ信号を受信したら、各送受信局はＡＣＫ信号を出力する。
応答順序が自局か否かの判断は、受信した応答信号の数をカウントアップすることによって行う。また、応答信号に、当該応答信号の送信元の応答順序を示す情報を含め、受信した他局の応答信号に含まれる応答順序に基づいて自局の応答順序になったか否かを判断してもよい。
【００５５】
応答順序最下位の送受信局＃５からの応答信号の受信が終了すると、これ以上のＡＣＫ信号は返ってこない。したがって、送信元である送受信局＃２が送受信局＃５のＡＣＫ信号を受信すると、方式・情報の通信の終了信号を送信する。
この際、ＡＣＫ信号の送信元を調べることで優先順位最下位の送受信局からの送信かを確認する、ＡＣＫ信号の回数を自身の送信したものも含めてカウントして加入局数までのカウントアップした時点で全ての送受信局からの送信かを確認する、など確認方法は各種ある。どの手法を選択するかは設計事項である。
【００５６】
次に、上記の送受信シーケンスにおいて、送受信局の１つがＡＣＫ信号を受信できなかった場合について説明する。
各送受信局は常に応答タイミングでタイマをセットし、タイマを動作させる。タイムアウトまでの間に他の応答が来ればタイマをクリアし、再度タイマの動作を最初から開始する。一方、自身がＡＣＫ信号を送出する場合、すなわち受け取ったＡＣＫ信号が、応答順序が自局の順序の一つ前の送受信局からのものである場合には、ただちに、自身がＡＣＫ信号を出力する動作に移行する（ただし方式・情報の完了が要件となる）。
【００５７】
ここで、送受信局＃３の出力したＡＣＫ信号を送受信局＃４が受信できなかった場合を想定する。
送受信局＃４は、送受信局＃２が出力したＡＣＫ信号を受信したことで、タイマをリセットし、再度動作させる。その後、送受信局＃３の出力するＡＣＫ信号を待つこととなるが、送受信局＃３の出力するＡＣＫ信号が来ず、結果として、送受信局＃４が動作させるタイマでタイムアウトが発生する。
このタイムアウトの発生により、送受信局＃４は送受信局＃３の出力するＡＣＫ信号の受信に失敗したものとみなす。これにより送受信局＃４は、自身が方式・情報の受信を完了していれば、ただちにＡＣＫ信号を送出する。以降の措置は、上述した正常時（全ての送受信局がＡＣＫ信号を受信できた場合）の処理シーケンスと同様である。
【符号の説明】
【００５８】
１，６１：通信装置、  ２，６２：通信端末、  ３，６３：制御端末、
１１，７１：ネットワーク部、  １２，７２：無線アクセス制御部、  １３，７３：無線信号処理部、  １４，７４：高周波部、  １５，７５：ＱｏＳ機能部、  １６，７６：通信方式制御部、
２１，８１：入力スケジューラ、  ２２，８２：パケットキュー、  ２３，８３：出力スケジューラ、  ２４：遅延情報部、  ２５：通信方式情報部、
３１：通信方式情報保管部、  ３２：重み付け値保管部、  ３３：パケット連結数計算用パラメータ送信部、
４１，４２，４５：遅延情報更新部、  ４３：遅延情報保管部、  ４４：遅延情報送信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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