(57)【要約】【課題】スループットの低下及び遅延時間の増大を抑制した無線通信システムを得ること。【解決手段】複数のノードは、無線通信ネットワークを介して送信する情報の情報量である要送信情報量及び遅延時間を監視する送信状況監視部と、要送信情報量及び遅延時間を管理ノードに通知する送信状況通知部とを備え、管理ノード１０は、複数のノードから通知された要送信情報量及び遅延時間に基づいて、タイムスロットの再割り当てが必要であるか否かを判断する再割り当て判断部６４と、タイムスロットの再割り当てが必要であると再割り当て判断部６４が判断した場合に、タイムスロットの再割り当てを行うタイムスロット割り当て部６５と、再割り当てしたタイムスロットを示すタイムスロット情報を、複数のノードに通知するタイムスロット情報通知部６７とを備える。【選択図】図３
2018170550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークを介して時分割多元接続方式で通信を行う複数のノードと、該複数のノードに割り当てる時分割多元接続のタイムスロットを管理する管理ノードとを有し、
複数の前記ノードは、
前記無線通信ネットワークを介して送信する情報の情報量である要送信情報量及び遅延時間を監視する送信状況監視部と、
前記要送信情報量及び前記遅延時間を前記管理ノードに通知する送信状況通知部とを備え、
前記管理ノードは、
複数の前記ノードから通知された前記要送信情報量及び前記遅延時間に基づいて、前記タイムスロットの再割り当てが必要であるか否かを判断する再割り当て判断部と、
前記タイムスロットの再割り当てが必要であると前記再割り当て判断部が判断した場合に、前記タイムスロットの再割り当てを行うタイムスロット割り当て部と、
再割り当てした前記タイムスロットを示すタイムスロット情報を、複数の前記ノードに通知するタイムスロット情報通知部とを備え、
前記タイムスロット割り当て部は、前記要送信情報量又は前記遅延時間が大きいノードほど前記タイムスロットを多く割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
無線通信ネットワークを介して時分割多元接続方式で通信を行う複数のノードと、複数の前記ノードに割り当てる時分割多元接続のタイムスロットを管理する管理ノードとを有し、
前記管理ノードは、
前記無線通信ネットワークを介した複数の前記ノードの通信を監視し、複数の前記ノードの前記無線通信ネットワークを介して送信する情報の情報量である要送信情報量及び遅延時間を推定する送信状況推定部と、
前記送信状況推定部が推定した前記要送信情報量及び前記遅延時間に基づいて、前記タイムスロットの再割り当てが必要であるか否かを判断する再割り当て判断部と、
前記タイムスロットの再割り当てが必要であると前記再割り当て判断部が判断した場合に、前記タイムスロットの再割り当てを行うタイムスロット割り当て部と、
再割り当てした前記タイムスロットを示すタイムスロット情報を、複数の前記ノードに通知するタイムスロット情報通知部とを備え、
前記タイムスロット割り当て部は、前記要送信情報量又は前記遅延時間が大きいノードほど前記タイムスロットを多く割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記再割り当て判断部は、複数の前記ノードから通知された前記要送信情報量又は前記遅延時間が閾値を超える場合に、前記タイムスロットの再割り当てが必要であると判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
無線通信ネットワークを介して時分割多元接続方式で通信を行う複数のノードと、複数の前記ノードに割り当てる時分割多元接続のタイムスロットを管理する管理ノードとを有し、
複数の前記ノードは、
前記無線通信ネットワークを介して送信する情報の情報量である要送信情報量及び遅延時間を監視する送信状況監視部と、
前記要送信情報量又は前記遅延時間が閾値を超えた場合に、前記タイムスロットの再割り当てを要求する再割り当て要求メッセージを前記管理ノードへ送信する再割り当て要求部とを備え、
前記管理ノードは、
前記再割り当て要求メッセージに対応して前記タイムスロットの再割り当てを行う必要があるか否かを判断する再割り当て判断部と、
前記再割り当て要求メッセージに対応して前記タイムスロットの再割り当てを行う必要があると前記再割り当て判断部が判断した場合に、前記タイムスロットの再割り当てを行うタイムスロット割り当て部と、
前記再割り当て要求メッセージに対応して再割り当てした前記タイムスロットを示すタイムスロット情報を、複数の前記ノードに通知するタイムスロット情報通知部とを備え、
前記タイムスロット割り当て部は、前記タイムスロットの再割り当てを要求するメッセージの送信元のノードに前記タイムスロットを多く割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記再割り当て要求部は、
前記要送信情報量又は前記遅延時間が閾値を超えた場合に、前記管理ノードに前記タイムスロットの再割り当てを要求すると判断する再割り当て要求判断部と、
前記再割り当て要求判断部が前記タイムスロットの再割り当てを前記管理ノードに要求すると判断した場合に、前記タイムスロットの再割り当てを要求する再割り当て要求メッセージを前記管理ノードへ送信する再割り当て要求送信部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノードが時分割多元接続方式で通信する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
時分割多元接続（Time  Division  Multiple  Access,  ＴＤＭＡ）方式を採用した無線通信ネットワークでは、タイムスロットと称される短く区切った時間間隔をネットワークに参加する複数のノードに割り当てることにより、各ノードがネットワークに参加する多元接続を実現している。
【０００３】
ＴＤＭＡ方式におけるタイムスロットの割り当ては、通信装置により異なる方式が採用されている。特許文献１に開示される発明では、ネットワークに参加する複数のノードが均等に送信機会及び受信機会を得られるようにタイムスロットを割り当てている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３３５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される発明のように、複数のノードに均等にタイムスロットを割り当てると、各ノードは通信帯域を公平に使用できる。しかし、各ノードがデータ通信を行う場合、ノードごとに通信内容が異なるため、タイムスロットを各ノードに均等に割り当てると、データ通信が行われない空き時間が生じる。そのため、スループットの低下及び遅延時間の増大を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スループットの低下及び遅延時間の増大を抑制した無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、無線通信ネットワークを介して時分割多元接続方式で通信を行う複数のノードと、複数のノードに割り当てる時分割多元接続のタイムスロットを管理する管理ノードとを有する。複数のノードは、無線通信ネットワークを介して送信する情報の情報量である要送信情報量及び遅延時間を監視する送信状況監視部と、要送信情報量及び遅延時間を管理ノードに通知する送信状況通知部とを備える。管理ノードは、複数のノードから通知された要送信情報量及び遅延時間に基づいて、タイムスロットの再割り当てが必要であるか否かを判断する再割り当て判断部と、タイムスロットの再割り当てが必要であると再割り当て判断部が判断した場合に、タイムスロットの再割り当てを行うタイムスロット割り当て部と、再割り当てしたタイムスロットを示すタイムスロット情報を、複数のノードに通知するタイムスロット情報通知部とを備える。タイムスロット割り当て部は、要送信情報量又は遅延時間が大きいノードほどタイムスロットを多く割り当てる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スループットの低下及び遅延時間の増大を抑制した無線通信システムを得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図
【図２】実施の形態１に係る無線通信システムのノードの構成を示す図
【図３】実施の形態１に係る無線通信システムの管理ノードの構成を示す図
【図４】実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、要送信情報量及び遅延時間をノードから管理ノードへ伝達するメッセージのデータフォーマット例を示す図
【図５】実施の形態１に係る無線通信システムにおいて管理ノードで保持している各ノードの要送信情報量及び遅延時間を表す図
【図６】実施の形態１に係る無線通信システムにおける１フレームあたりのタイムスロットの再割り当ての概念を示す図
【図７】実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、管理ノードが各ノードへ送信する１フレームのタイムスロットの割り当てのメッセージのデータフォーマットの一例を示す図
【図８】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムのノードの構成を示す図
【図９】実施の形態２に係る無線通信システムの管理ノードの構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの管理ノードの構成を示す図
【図１１】実施の形態１又は実施の形態２に係る無線通信システムのノードの機能をハードウェアで実現した情報処理装置の構成を示す図
【図１２】実施の形態１又は実施の形態２に係るノードの機能をソフトウェアで実現した情報処理装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係る無線通信システムを図面に基づいて詳細に説明する。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。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。無線通信システム２００は、ノード１、ノード２、ノード３、ノード４、ノード５及びノード６と管理ノード１０とを有する。ノード１，２，３，４，５，６と管理ノード１０とは、無線通信ネットワーク１００を介して互いに接続されている。ノード１，２，３，４，５，６及び管理ノード１０は、無線通信ネットワーク１００を介して、他のノードと時分割多元接続方式による無線通信を行う。なお、ノード１，２，３，４，５，６及び管理ノード１０は、予め割り当てられているタイムスロットにおいて無線通信を行う。管理ノード１０は、ノード１，２，３，４，５，６及び管理ノード１０に割り当てるタイムスロットを管理する。以下の説明において、無線通信ネットワーク１００を介して送信する情報の情報量を要送信情報量という。また、送信待ちとなっている情報の最大待ち時間を遅延時間という。
【００１２】
図２は、実施の形態１に係る無線通信システムのノードの構成を示す図である。ノード１，２，３，４，５，６は、無線通信ネットワーク１００を介して送信する情報を保持する送信キュー５１と、要送信情報量及び遅延時間を、送信キュー５１に保持されている情報から算出して監視する送信状況監視部５２と、ノード１，２，３，４，５，６及び管理ノード１０に対するタイムスロットの割り当てを示すタイムスロット情報を記憶するタイムスロット情報記憶部５３と、要送信情報量及び遅延時間を、ノード１，２，３，４，５，６に割り当てられているタイムスロットを利用して管理ノード１０に対して定期的に伝達する送信状況通知部５４と、管理ノード１０からタイムスロット情報を受信するタイムスロット情報受信部５５とを有する。
【００１３】
図３は、実施の形態１に係る無線通信システムの管理ノードの構成を示す図である。管理ノード１０は、要送信情報量及び遅延時間をノード１，２，３，４，５，６から取得する送信状況取得部６１と、ノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を記憶する送信状況記憶部６２と、タイムスロットの再割り当てが必要か否かの判断をする際に用いる閾値を記憶する閾値記憶部６３と、タイムスロットの再割り当てが必要か否かを、閾値記憶部６３に記憶されている閾値に基づいて判断する再割り当て判断部６４と、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロットの再割り当てを行うタイムスロット割り当て部６５と、タイムスロット情報を記憶するタイムスロット情報記憶部６６と、タイムスロット情報記憶部６６に記憶されているタイムスロット情報に基づいて、管理ノード１０に割り当てられているタイムスロットを利用してノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロット情報を通知するタイムスロット情報通知部６７とを有する。
【００１４】
管理ノード１０は、ノード１，２，３，４，５，６から伝達される要送信情報量及び遅延時間の変動をモニタし、ノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量又は遅延時間の変動量が、閾値記憶部６３に記憶されている閾値を超えた場合、タイムスロットの再割り当てを行う。
【００１５】
図４は、実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、要送信情報量及び遅延時間をノードから管理ノードへ伝達するメッセージのデータフォーマット例を示す図である。ノード番号２１は、ノード１，２，３，４，５，６に割り当てられた固有の識別番号を示す。メッセージタイプ２２は、メッセージの種類を示す固有番号であり、要送信情報量を伝達するメッセージであることを示す固有番号がセットされている。送信キュー情報量２３は、要送信情報量の大きさであるデータサイズを示す。遅延時間２４は、送信キュー５１にて保持されて送信待ちとなっている情報の待ち時間の最大値である遅延時間を示す。
【００１６】
要送信情報量及び遅延時間の伝達メッセージを受信した管理ノード１０は、ノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を保持し、要送信情報及び遅延時間の変動を監視する。
【００１７】
図５は、実施の形態１に係る無線通信システムにおいて管理ノードで保持している各ノードの要送信情報量及び遅延時間を表す図である。図５に示すように、送信状況記憶部６２には、要送信情報量及び遅延時間がノード１，２，３，４，５，６ごとに記憶される。したがって、ノード１，２，３，４，５，６から要送信情報量及び遅延時間の伝達メッセージを受信した際には、送信状況記憶部６２に記憶されている要送信情報量及び遅延時間との差分を取ることにより、再割り当て判断部６４は、要送信情報量及び遅延時間の変動量を算出できる。要送信情報量及び遅延時間の変動量が、閾値記憶部６３に記憶されている閾値を超えた場合、再割り当て判断部６４は、タイムスロットの再割り当てが必要であると判断する。タイムスロットの再割り当てが必要であると再割り当て判断部６４が判断した場合、タイムスロット割り当て部６５は、１フレームあたりのタイムスロットを、ノード１，２，３，４，５，６及び管理ノード１０に割り当てなおす。このとき、タイムスロット割り当て部６５は、ノード１，２，３，４，５，６に対しては、要送信情報量の比率に応じて１フレーム内のタイムスロット数を割り当てる。
【００１８】
図６は、実施の形態１に係る無線通信システムにおける１フレームあたりのタイムスロットの再割り当ての概念を示す図である。図６には、タイムスロットの再割り当て前後における各ノードの要送信情報量と、要送信情報量の変動量と、１フレームにおけるタイムスロットの配置とを示している。再割り当て前の状態では、ノード１の要送信情報量は１５であり、変動量は＋４である。ノード２の要送信情報量は２２であり、変動量は＋１である。ノード３の要送信情報量は１２であり、変動量は±０である。ノード４の要送信情報量は８であり、変動量は±０である。ノード５の要送信情報量は１５であり、変動量は±０である。ノード６の要送信情報量は８であり、変動量は−１である。閾値記憶部６３に記憶されている要送信情報量の変動量の閾値が＋３であるとすると、ノード１の要送信情報量の変動量は閾値を超える。したがって、再割り当て判断部６４は、タイムスロットの再割り当てが必要であると判断し、タイムスロット割り当て部６５はタイムスロットの再割り当てを行う。ノード１，２，３，４，５，６の要通信情報量は、１５，２２，１２，８，１５，８であるから、タイムスロット割り当て部６５は、１５：２２：１２：８：１５：８の割合でノード１，２，３，４，５，６にタイムスロットを割り当てる。図６では、要送信情報量が増大したノード１に割り当てるタイムスロット数を増やして、１フレームあたりのタイムスロットが再割り当てされる。
【００１９】
タイムスロットの再割り当て後において、ノード１の要送信情報量は１２であり、変動量は−３である。ノード２の要送信情報量は２５であり、変動量は＋３である。ノード３の要送信情報量は１２であり、変動量は±０である。ノード４の要送信情報量は８であり、変動量は±０である。ノード５の要送信情報量は１５であり、変動量は±０である。ノード６の要送信情報量は８であり、変動量は±０である。ノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量の変動量は、閾値記憶部６３に記憶されている閾値を超えないため、この時点では、タイムスロットの再割り当ては行わない。
【００２０】
タイムスロット情報通知部６７は、タイムスロット割り当て部６５が再割り当てしたタイムスロットを示すタイムスロット情報を、管理ノード１０に割り当てられているタイムスロットにおいてノード１，２，３，４，５，６へ送信する。
【００２１】
図７は、実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、管理ノードが各ノードへ送信する１フレームのタイムスロットの割り当てのメッセージのデータフォーマットの一例を示す図である。ノード番号４１は、管理ノード１０に割り当てられた固有の識別番号である。メッセージタイプ４２は、再割り当てしたタイムスロットを通知するメッセージであることを示す固有番号である。開始時刻４３は、時分割多元接続での通信において再割り当てしたタイムスロットの使用を開始する時刻を示す。タイムスロット情報４４は、新たに生成した１フレーム内の各ノードのタイムスロットの配置を示す。
【００２２】
再割り当てしたタイムスロットを通知するメッセージを受信したノード１，２，３，４，５，６は、開始時刻以降は、再割り当てされたタイムスロットで時分割多元接続による通信を行う。
【００２３】
実施の形態１に係る無線通信システム２００は、要送信情報量が増加し遅延時間が増大しているノードに多くのタイムスロットが割り当てられるため、運用中に発生した輻輳を解消することができる。すなわち、実施の形態１に係る無線通信システム２００は、スループットを増加させ、遅延時間を低減することができる。
【００２４】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムのノードの構成を示す図である。実施の形態２において、ノード１，２，３，４，５，６は、管理ノード１０に対してタイムスロットの再割り当てを要求するか否かを判断する際に用いる閾値を記憶する閾値記憶部５６と、要送信情報量又は遅延時間が閾値記憶部５６に記憶されている閾値を超えた場合に、タイムスロットの再割り当てを管理ノード１０に要求すると判断する再割り当て要求判断部５７と、タイムスロットの再割り当て要求メッセージを管理ノード１０に送信する再割り当て要求送信部５８とを備え、送信状況通知部５４を備えていない点で実施の形態１と相違している。再割り当て要求判断部５７は、要送信情報量又は遅延時間が閾値記憶部５６に記憶されている閾値を超えた場合に、管理ノード１０に対してタイムスロットの再割り当てを要求する。
【００２５】
図９は、実施の形態２に係る無線通信システムの管理ノードの構成を示す図である。実施の形態２において、管理ノード１０は、ノード１，２，３，４，５，６からタイムスロットの再割り当て要求メッセージを受信する再割り当て要求受信部６８を備え、送信状況取得部６１、送信状況記憶部６２及び閾値記憶部６３を備えていない点で実施の形態１と相違している。
【００２６】
実施の形態１と同様に送信状況監視部５２は、要送信情報量及び遅延時間を常時監視している。要送信情報量又は遅延時間が閾値記憶部５６記憶されている閾値を超えた場合、再割り当て要求判断部５７は、タイムスロットの再割り当てを要求すると判断し、再割り当て要求送信部５８がタイムスロットの再割り当て要求メッセージを管理ノード１０に送信する。再割り当て要求送信部５８が管理ノード１０に送信するタイムスロットの再割り当て要求メッセージには、図２に示したフォーマットが用いられる。ただし、メッセージタイプ２２には、タイムスロットの再割り当てを要求メッセージであることを示す固有番号がセットされる。このように、再割り当て要求判断部５７及び再割り当て要求送信部５８は、要送信情報量又は遅延時間が閾値を超えた場合に、タイムスロットの再割り当てを要求する再割り当て要求メッセージを管理ノード１０へ送信する再割り当て要求部をなしている。
【００２７】
再割り当て要求受信部６８がタイムスロットの再割り当て要求メッセージを受信すると、再割り当て判断部６４は、要送信情報量及び遅延時間と現在の各ノードのタイムスロット割り当て状況からタイムスロットの再割り当ての必要性を判断する。再割り当て判断部６４がタイムスロットの再割り当てが必要と判断した場合は、タイムスロット割り当て部６５は、ノード１，２，３，４，５，６及び管理ノード１０にタイムスロットを割り当て直す。タイムスロットを再割り当てする場合は、タイムスロット割り当て部６５は、タイムスロットの再割り当てを要求したノードに割り当てるタイムスロットを増やしてタイムスロットを割り当て直す。再割り当て判断部６４がタイムスロットの再割り当てが必要無いと判断した場合は、タイムスロットの再割り当ては行わない。タイムスロット情報通知部６７は、再割り当て後のタイムスロット情報を、タイムスロット情報記憶部６６に記憶されているタイムスロット情報に基づき、管理ノード１０に割り当てられているタイムスロットでノード１，２，３，４，５，６へ送信する。再割り当てしたタイムスロットを通知するメッセージには、図４に示したフォーマットが用いられる。
【００２８】
再割り当て判断部６４によるタイムスロットの再割り当ての必要性の判断の一例を挙げると、再割り当て要求メッセージを複数のノードから受信した場合、複数のノードのうち要送信情報量又は遅延時間が大きいノードから受信したタイムスロットの再割り当て要求メッセージを優先してタイムスロットの再割り当ての必要であると判断する。すなわち、複数のノードのうち要送信情報量又は遅延時間が小さいノードから受信したタイムスロットの再割り当て要求メッセージに対して、再割り当てが不要と判断する。これにより、タイムスロットの再割り当て要求メッセージを送信してきた複数のノードのうち、要送信情報量又は遅延時間が大きいノードに割り当てるタイムスロットを増やしてタイムスロットの再割り当てを行うことができる。
【００２９】
実施の形態２に係る無線通信システムでは、ノード１，２，３，４，５，６は、要送信情報量及び遅延時間を定期的に管理ノード１０へ伝達する必要がないため、実施の形態１に比べて効率よくタイムスロットを使用することができる。
【００３０】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの管理ノードの構成を示す図である。実施の形態３において、管理ノード１０は、無線通信ネットワーク１００を監視するネットワーク監視部６９と、ノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を推定する送信状況推定部７０とを備え、送信状況取得部６１を備えていない点で実施の形態１と相違している。実施の形態３に係る無線通信システムにおいて、ノード１，２，３，４，５，６は、予め割り当てられたタイムスロットにおいて他のノードと情報を送受信する公知のノードである。
【００３１】
ネットワーク監視部６９は、無線通信システムの運用中、無線通信ネットワーク１００を介して送受信される全ての情報を受信する。送信状況推定部７０は、ネットワーク監視部６９が受信した情報に基づいて、ノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を推定する。送信状況推定部７０が推定した要送信情報量及び遅延時間は、送信状況記憶部６２に記憶される。再割り当て判断部６４、タイムスロット割り当て部６５及びタイムスロット情報通知部６７の動作は実施の形態１と同様であり、要送信情報量又は遅延時間が閾値記憶部６３に記憶されている閾値を超えたら再割り当て判断部６４がタイムスロットの再割り当てが必要であると判断し、タイムスロット割り当て部６５がタイムスロットの再割り当てを行う。再割り当てしたタイムスロットを示すタイムスロット情報は、タイムスロット情報通知部６７によってノード１，２，３，４，５，６へ送信される。
【００３２】
実施の形態３では、ノード１，２，３，４，５，６が送信する情報を管理ノード１０が他のノードと同様に受信して処理することにより、ノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を推定し、タイムスロットの再割り当ての必要性を管理ノード１０が自律的に判断する。
【００３３】
“リンク１６”といった戦術データリンクのようなネットワークを想定した場合、ノード１，２，３，４，５，６は、探知した目標情報を無線通信ネットワーク１００を介して送信する。管理ノード１０は、無線通信ネットワーク１００に送信された目標情報を他のノードと同様に処理し、どのノードがどれくらいの数の目標を送信しているかを把握し、目標数に応じてタイムスロットの割り当てを配分する。戦術データリンクのようなネットワークでは、各ノードの目標数に応じてタイムスロットを割り当てることで、時分割多元接続方式のタイムスロットを効率よくノードに配分できる。
【００３４】
実施の形態３に係る無線通信システムでは、ノード１，２，３，４，５，６は要送信情報量及び遅延時間を監視する必要がなく、管理ノード１０が自律的にタイムスロットの配分を行うため、効率的にタイムスロットを配分することができる。
【００３５】
なお、実施の形態３に係る無線通信システムは、管理ノード１０が無線通信ネットワーク１００を介して送受信される情報をすべて把握する必要があるほか、戦術データリンクのように送受信される情報が予め決まっている特定の用途のネットワークに限られる場合にのみ適用することができる。
【００３６】
上記の実施の形態１のノード１，２，３，４，５，６の送信状況監視部５２並びに送信状況通知部５４の機能は、処理回路により実現される。上記の実施の形態２のノード１，２，３，４，５，６の送信状況監視部５２、再割り当て要求判断部５７並びに再割り当て要求送信部５８の機能は、処理回路により実現される。すなわち、ノード１，２，３，４，５，６は、要送信情報量及び遅延時間を、送信キュー５１に保持されている情報から算出する処理、要送信情報量及び遅延時間を、ノード１，２，３，４，５，６に割り当てられているタイムスロットを利用して管理ノード１０に対して定期的に伝達する処理、管理ノード１０に対してタイムスロットの再割り当てを要求するか否かを判断する処理、又はタイムスロットの再割り当て要求メッセージを管理ノード１０に送信する処理を行う処理回路を備えた情報処理装置によって構成される。処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する演算装置であってもよい。
【００３７】
処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。図１１は、実施の形態１又は実施の形態２に係る無線通信システムのノードの機能をハードウェアで実現した情報処理装置の構成を示す図である。情報処理装置３００の処理回路１９には、要送信情報量及び遅延時間を、送信キュー５１に保持されている情報から算出する処理、要送信情報量及び遅延時間を、ノード１，２，３，４，５，６に割り当てられているタイムスロットを利用して管理ノード１０に対して定期的に伝達する処理、管理ノード１０に対してタイムスロットの再割り当てを要求するか否かを判断する処理、又はタイムスロットの再割り当て要求メッセージを管理ノード１０に送信する処理を実現する論理回路１９ａが組み込まれている。
【００３８】
処理回路が演算装置の場合、要送信情報量及び遅延時間を、送信キュー５１に保持されている情報から算出する処理、要送信情報量及び遅延時間を、ノード１，２，３，４，５，６に割り当てられているタイムスロットを利用して管理ノード１０に対して定期的に伝達する処理、管理ノード１０に対してタイムスロットの再割り当てを要求するか否かを判断する処理、又はタイムスロットの再割り当て要求メッセージを管理ノード１０に送信する処理は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
【００３９】
図１２は、実施の形態１又は実施の形態２に係るノードの機能をソフトウェアで実現した情報処理装置の構成を示す図である。情報処理装置３００の処理回路１９は、プログラム１９ｂを実行する演算装置１９１と、演算装置１９１がワークエリアに用いるランダムアクセスメモリ１９２と、プログラム１９ｂを記憶する記憶装置１９３を有する。記憶装置１９３に記憶されているプログラム１９ｂを演算装置１９１がランダムアクセスメモリ１９２上に展開し、実行することにより、要送信情報量及び遅延時間を、送信キュー５１に保持されている情報から算出する処理、要送信情報量及び遅延時間を、ノード１，２，３，４，５，６に割り当てられているタイムスロットを利用して管理ノード１０に対して定期的に伝達する処理、管理ノード１０に対してタイムスロットの再割り当てを要求するか否かを判断する処理、又はタイムスロットの再割り当て要求メッセージを管理ノード１０に送信する処理が実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置１９３に格納される。
【００４０】
処理回路１９は、記憶装置１９３に記憶されたプログラム１９ｂを読み出して実行することにより、各処理を実現する。すなわち、ノード１，２，３，４，５，６は、処理回路１９により実行されるときに、要送信情報量及び遅延時間を、送信キュー５１に保持されている情報から算出するステップ、要送信情報量及び遅延時間を、ノード１，２，３，４，５，６に割り当てられているタイムスロットを利用して管理ノード１０に対して定期的に伝達するステップ、管理ノード１０に対してタイムスロットの再割り当てを要求するか否かを判断するステップ、又はタイムスロットの再割り当て要求メッセージを管理ノード１０に送信するステップが結果的に実行されることになるプログラム１９ｂを記憶するための記憶装置１９３を備える。また、プログラム１９ｂは、上記の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００４１】
なお、要送信情報量及び遅延時間を、送信キュー５１に保持されている情報から算出する処理、要送信情報量及び遅延時間を、ノード１，２，３，４，５，６に割り当てられているタイムスロットを利用して管理ノード１０に対して定期的に伝達する処理、管理ノード１０に対してタイムスロットの再割り当てを要求するか否かを判断する処理、又はタイムスロットの再割り当て要求メッセージを管理ノード１０に送信する処理について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
【００４２】
上記実施の形態１，２の管理ノード１０の再割り当て判断部６４、タイムスロット割り当て部６５並びにタイムスロット情報通知部６７の機能は、処理回路により実現される。上記実施の形態３の再割り当て判断部６４、タイムスロット割り当て部６５、タイムスロット情報通知部６７、ネットワーク監視部６９並びに送信状況推定部７０の機能は処理回路により実現される。すなわち、管理ノード１０は、タイムスロットの再割り当てが必要か否かを、閾値記憶部６３に記憶されている閾値に基づいて判断する処理、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロットを割り当てる処理、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロット情報を送信する処理、無線通信ネットワーク１００を監視する処理、又はノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を推定する処理を行う処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する演算装置であってもよい。
【００４３】
処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。実施の形態１、実施の形態２又は実施の形態３に係る無線通信システム２００の管理ノード１０の機能は、図１１に示した情報処理装置３００で実現可能である。
【００４４】
処理回路が演算装置の場合、タイムスロットの再割り当てが必要か否かを、閾値記憶部６３に記憶されている閾値に基づいて判断する処理、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロットを割り当てる処理、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロット情報を送信する処理、無線通信ネットワーク１００を監視する処理、又はノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を推定する処理は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
【００４５】
実施の形態１、実施の形態２又は実施の形態３に係る無線通信システムの管理ノードの機能は、図１２に示した情報処理装置３００で実現することが可能である。記憶装置１９３に記憶されているプログラム１９ｂを演算装置１９１がランダムアクセスメモリ１９２上に展開し、実行することにより、タイムスロットの再割り当てが必要か否かを、閾値記憶部６３に記憶されている閾値に基づいて判断する処理、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロットを割り当てる処理、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロット情報を送信する処理、無線通信ネットワーク１００を監視する処理、又はノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を推定する処理が実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置１９３に格納される。
【００４６】
処理回路１９は、記憶装置１９３に記憶されたプログラム１９ｂを読み出して実行することにより、各処理を実現する。すなわち、情報処理装置３００は、処理回路１９により実行されるときに、タイムスロットの再割り当てが必要か否かを、閾値記憶部６３に記憶されている閾値に基づいて判断するステップ、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロットを割り当てるステップ、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロット情報を送信するステップ、無線通信ネットワーク１００を監視するステップ、又はノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を推定するステップが結果的に実行されることになるプログラム１９ｂを記憶するための記憶装置１９３を備える。また、プログラム１９ｂは、上記の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００４７】
なお、タイムスロットの再割り当てが必要か否かを、閾値記憶部６３に記憶されている閾値に基づいて判断する処理、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロットを割り当てる処理、ノード１，２，３，４，５，６に対してタイムスロット情報を送信する処理、無線通信ネットワーク１００を監視する処理、又はノード１，２，３，４，５，６の要送信情報量及び遅延時間を推定する処理について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
【００４８】
このように、処理回路１９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、ノード１，２，３，４，５，６又は管理ノード１０の上述の各機能を実現することができる。
【００４９】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、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、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１，２，３，４，５，６  ノード、１０  管理ノード、２１，４１  ノード番号、２２，４２  メッセージタイプ、２３  送信キュー情報量、２４  遅延時間、４３  開始時刻、４４  タイムスロット情報、５１  送信キュー、５２  送信状況監視部、５３，６６  タイムスロット情報記憶部、５４  送信状況通知部、５５  タイムスロット情報受信部、５６，６３  閾値記憶部、５７  再割り当て要求判断部、５８  再割り当て要求送信部、６１  送信状況取得部、６２  送信状況記憶部、６４  再割り当て判断部、６５  タイムスロット割り当て部、６７  タイムスロット情報通知部、６８  再割り当て要求受信部、６９  ネットワーク監視部、７０  送信状況推定部、１００  無線通信ネットワーク、２００  無線通信システム。
【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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