(57)【要約】【課題】無線基地局から割り当てられる通信チャネルの量が動的に変化する場合であっても、予測伝送速度を精度良く計算できる無線端末を提供する。【解決手段】無線基地局から受信する無線信号の受信品質に応じて無線信号の変調方式が動的に切り替えられる無線通信システムで用いられる無線端末１Ａは、無線信号の受信時刻よりも未来の時刻における受信品質を予測し、予測した受信品質に基づいて、未来の時刻における下り伝送速度の予測値である予測伝送速度を計算する。無線端末１は、予測した受信品質に応じて定められる下り伝送速度である基準伝送速度と、受信時刻以前の所定期間内で無線基地局が割り当て可能な全ての下り通信チャネルにおいて所定期間内で無線端末に割り当てられた下り通信チャネルが占める割合を示す割当率とを用いて、予測伝送速度を計算する計算部１４２を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局から下り通信チャネルを介して受信する無線信号の受信品質に応じて前記無線信号の変調方式が動的に切り替えられる無線通信システムにおいて、前記無線信号の受信時刻よりも未来の時刻における受信品質を予測し、前記予測した受信品質に基づいて、前記未来の時刻における下り伝送速度の予測値である予測伝送速度を計算する無線端末であって、
前記予測した受信品質に応じて定められる下り伝送速度である基準伝送速度と、前記受信時刻以前の所定期間内で前記無線基地局が割り当て可能な全ての下り通信チャネルにおいて前記所定期間内で前記無線端末に割り当てられた下り通信チャネルが占める割合を示す割当率とを用いて、前記予測伝送速度を計算する計算部を備える無線端末。
【請求項２】
前記計算部は、前記所定期間よりも長い設定期間内で前記所定期間毎に計算された割当率の平均値又は最大値と、前記基準伝送速度との乗算結果を前記予測伝送速度として計算する請求項１に記載の無線端末。
【請求項３】
受信品質又は下り伝送速度の何れかの指標値と、前記無線通信システムの仕様で定義されている定義伝送速度とを対応付けて記憶する記憶部をさらに備え、
前記計算部は、
前記予測した受信品質に応じた前記指標値に対応する前記定義伝送速度を前記記憶部から取得し、
前記取得した定義伝送速度を前記基準伝送速度として用いて前記予測伝送速度を計算する請求項１又は２に記載の無線端末。
【請求項４】
受信品質又は下り伝送速度の何れかの指標値と、下り伝送速度の実測値に基づく平均伝送速度とを対応付けて記憶する記憶部をさらに備え、
前記計算部は、
前記予測した受信品質に応じた前記指標値に対応する前記平均伝送速度を前記記憶部から取得し、
前記取得した平均伝送速度を前記基準伝送速度として用いて前記予測伝送速度を計算する請求項１又は２に記載の無線端末。
【請求項５】
前記平均伝送速度を測定する平均伝送速度測定部をさらに備え、
前記記憶部は、前記平均伝送速度測定部によって測定された前記平均伝送速度を前記指標値と対応付けて記憶する請求項４に記載の無線端末。
【請求項６】
前記記憶部は、前記指標値と前記平均伝送速度との対応付けを受信品質毎に記憶し、
前記計算部は、
前記受信した無線信号の受信品質に応じた前記対応付けの中から、前記予測した受信品質に応じた前記指標値に対応する前記平均伝送速度を前記記憶部から取得し、
前記取得した平均伝送速度を前記基準伝送速度として用いて前記予測伝送速度を計算する請求項４又は５に記載の無線端末。
【請求項７】
前記無線端末と前記無線端末の通信先のサーバ装置との間の往復遅延時間を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された往復遅延時間と、前記計算部によって計算された予測伝送速度とを用いて、前記サーバ装置のデータ送信量を制御するための受信ウィンドウサイズを決定する決定部と
をさらに備える請求項１〜６の何れか一項に記載の無線端末。
【請求項８】
前記測定部は、前記往復遅延時間を複数回測定し、
前記決定部は、前記測定部によって複数回測定された往復遅延時間のうちの最小の往復遅延時間と、前記計算部によって計算された前記予測伝送速度とを用いて、前記受信ウィンドウサイズを決定する請求項７に記載の無線端末。
【請求項９】
無線基地局から下り通信チャネルを介して無線端末が受信する無線信号の受信品質に応じて前記無線信号の変調方式が動的に切り替えられる無線通信システムにおいて、前記無線信号の受信時刻よりも未来の時刻における前記受信品質を予測し、前記予測した受信品質に基づいて、前記未来の時刻における下り伝送速度の予測値である予測伝送速度を計算する伝送速度予測方法であって、
前記予測した受信品質に応じて定められる下り伝送速度である基準伝送速度と、前記受信時刻以前の所定期間内で前記無線基地局が割り当て可能な全ての下り通信チャネルにおいて前記所定期間内で前記無線端末に割り当てられた下り通信チャネルが占める割合を示す割当率とを用いて、前記予測伝送速度を計算するステップを備える伝送速度予測方法。
【請求項１０】
前記無線端末と前記無線端末の通信先のサーバ装置との間の往復遅延時間を測定するステップと、
前記測定するステップによって測定された往復遅延時間と、前記計算するステップによって計算された予測伝送速度とを用いて、前記サーバ装置のデータ送信量を制御するための受信ウィンドウサイズを決定するステップと
をさらに備える請求項９に記載の伝送速度予測方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下り伝送速度の予測値を計算する無線端末及び伝送速度予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、伝送速度を向上させるための技術の１つとして適応変調が知られている。例えば下り通信においては、無線基地局から無線端末が受信した無線信号の受信品質に応じて、当該無線信号の変調方式が動的に切り替えられる。変調方式が切り替えられると伝送速度が変化するため、無線端末の通信先装置（例えばサーバ又は通信端末）が送信するデータの伝送速度や符号化率を当該下り伝送速度に合わせて制御することが検討されている。
【０００３】
ここで、無線端末が測定した下り伝送速度を通信先装置に送信する場合には、下り伝送速度の測定時刻と通信先装置におけるデータ送信時刻との間に時間差が生じてしまう。このため、無線端末において未来の時刻における下り伝送速度の予測値である予測伝送速度を計算し、当該予測伝送速度を通信先装置に送信することが好ましい。
【０００４】
このような予測伝送速度を計算する伝送速度予測方法としては、次のようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、無線端末が、現在（及び過去）の無線信号の受信品質に基づいて未来の時刻における受信品質を予測し、当該予測した受信品質に対応する伝送速度を予測伝送速度として計算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１００９３５号公報（[0018]-[0028]段落等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、無線基地局は、有限な通信チャネル（例えば時間スロット又は周波数）を複数の無線端末に効率的に割り当てるためのスケジューリング処理を行っている。例えば、無線基地局に接続する無線端末の数が多い場合、スケジューリング処理により各無線端末に割り当てられる通信チャネルが相対的に少なくなるため、無線信号の受信品質が良好な無線端末であっても、高速な伝送速度が得られないことがある。
【０００７】
しかしながら、従来の伝送速度予測方法は、スケジューリング処理が伝送速度に与える影響を考慮せずに予測伝送速度を計算しているため、計算された予測伝送速度に誤差が生じ易い問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、無線基地局から割り当てられる通信チャネルの量が動的に変化する場合であっても、予測伝送速度を精度良く計算できる無線端末及び伝送速度予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、無線基地局（無線基地局２０）から下り通信チャネルを介して受信する無線信号の受信品質に応じて前記無線信号の変調方式が動的に切り替えられる無線通信システムにおいて、前記無線信号の受信時刻よりも未来の時刻における受信品質を予測し、前記予測した受信品質に基づいて、前記未来の時刻における下り伝送速度の予測値である予測伝送速度を計算する無線端末（無線端末１）であって、前記予測した受信品質に応じて定められる下り伝送速度である基準伝送速度と、前記受信時刻以前の所定期間内で前記無線基地局が割り当て可能な全ての下り通信チャネルにおいて前記所定期間内で前記無線端末に割り当てられた下り通信チャネルが占める割合を示す割当率とを用いて、前記予測伝送速度を計算する計算部（計算部１４２又は予測伝送速度計算部１１３）を備えることを要旨とする。
【００１０】
このような特徴によれば、スケジューリング処理が伝送速度に与える影響が考慮されているため、無線基地局から無線端末に割り当てられる通信チャネルの量が動的に変化する場合であっても、無線端末が予測伝送速度を精度良く計算できる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記計算部は、前記所定期間よりも長い設定期間内で前記所定期間毎に計算された割当率の平均値又は最大値と、前記基準伝送速度との乗算結果を前記予測伝送速度として計算することを要旨とする。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係り、受信品質又は下り伝送速度の何れかの指標値（例えば、ＤＲＣ又はＣＱＩ）と、前記無線通信システムの仕様で定義されている定義伝送速度とを対応付けて記憶する記憶部（記憶部１５Ａ）をさらに備え、前記計算部は、前記予測した受信品質に応じた前記指標値に対応する前記定義伝送速度を前記記憶部から取得し、前記取得した定義伝送速度を前記基準伝送速度として用いて前記予測伝送速度を計算することを要旨とする。
【００１３】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係り、受信品質又は下り伝送速度の何れかの指標値と、下り伝送速度の実測値に基づく平均伝送速度とを対応付けて記憶する記憶部（記憶部１５Ｂ）をさらに備え、前記計算部は、前記予測した受信品質に応じた前記指標値に対応する前記平均伝送速度を前記記憶部から取得し、前記取得した平均伝送速度を前記基準伝送速度として用いて前記予測伝送速度を計算することを要旨とする。
【００１４】
本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記平均伝送速度を測定する平均伝送速度測定部（平均伝送速度測定部１４５）をさらに備え、前記記憶部は、前記平均伝送速度測定部によって測定された前記平均伝送速度を前記指標値と対応付けて記憶することを要旨とする。
【００１５】
本発明の第６の特徴は、本発明の第４又は第５の特徴に係り、前記記憶部は、前記指標値と前記平均伝送速度との対応付け（平均伝送速度テーブルＴ２）を受信品質毎に記憶し、前記計算部は、前記受信した無線信号の受信品質に応じた前記対応付けの中から、前記予測した受信品質に応じた前記指標値に対応する前記平均伝送速度を前記記憶部から取得し、前記取得した平均伝送速度を前記基準伝送速度として用いて前記予測伝送速度を計算することを要旨とする。
【００１６】
本発明の第７の特徴は、本発明の第１〜第６の何れかの特徴に係り、前記無線端末と前記無線端末の通信先のサーバ装置との間の往復遅延時間を測定する測定部（往復遅延時間測定部１２１）と、前記測定部によって測定された往復遅延時間と、前記計算部によって計算された予測伝送速度とを用いて、前記サーバ装置のデータ送信量を制御するための受信ウィンドウサイズを決定する決定部（受信ウィンドウサイズ決定部１１５）とをさらに備えることを要旨とする。
【００１７】
本発明の第８の特徴は、本発明の第７の特徴に係り、前記測定部は、前記往復遅延時間を複数回測定し、前記決定部は、前記測定部によって複数回測定された往復遅延時間のうちの最小の往復遅延時間と、前記計算部によって計算された前記予測伝送速度とを用いて、前記受信ウィンドウサイズを決定することを要旨とする。
【００１８】
本発明の第９の特徴は、無線基地局から下り通信チャネルを介して無線端末が受信する無線信号の受信品質に応じて前記無線信号の変調方式が動的に切り替えられる無線通信システムにおいて、前記無線信号の受信時刻よりも未来の時刻における前記受信品質を予測し、前記予測した受信品質に基づいて、前記未来の時刻における下り伝送速度の予測値である予測伝送速度を計算する伝送速度予測方法であって、前記予測した受信品質に応じて定められる下り伝送速度である基準伝送速度と、前記受信時刻以前の所定期間内で前記無線基地局が割り当て可能な全ての下り通信チャネルにおいて前記所定期間内で前記無線端末に割り当てられた下り通信チャネルが占める割合を示す割当率とを用いて、前記予測伝送速度を計算するステップを備えることを要旨とする。
【００１９】
本発明の第１０の特徴は、本発明の第９の特徴に係り、前記無線端末と前記無線端末の通信先のサーバ装置との間の往復遅延時間を測定するステップと、前記測定するステップによって測定された往復遅延時間と、前記計算するステップによって計算された予測伝送速度とを用いて、前記サーバ装置のデータ送信量を制御するための受信ウィンドウサイズを決定するステップとをさらに備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、無線基地局から割り当てられる通信チャネルの量が動的に変化する場合であっても、予測伝送速度を精度良く計算できる無線端末及び伝送速度予測方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】プロポーショナル・フェアネス方式のスケジューリング処理の一例を示す図である。
【図３】ＥＶ−ＤＯ ＲＥＶ．Ａの仕様で定義されている伝送速度と、ＤＲＣとが対応付けられた定義伝送速度テーブルを示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る割当率の計算例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る予測伝送速度計算処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る割当率計算処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。
【図９】下り伝送速度の実測値に基づく平均伝送速度と、ＤＲＣとが対応付けられた平均伝送速度テーブルを示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る予測伝送速度計算処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る平均伝送速度テーブルを示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る予測伝送速度計算処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る無線端末をＯＦＤＭＡシステムに応用した場合の構成例を示すブロック図である。
【図１４】ＯＦＤＭＡシステムにおける割当率計算処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る無線端末の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る多次元テーブルの構成例を示す図である。
【図１８】CDMA 1x EV-DOにおける、ある無線通信環境での、受信ウィンドウサイズと伝送速度・往復遅延時間との関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の第４実施形態に係るＴＣＰ処理部の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第４実施形態に係るデバイスドライバ部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００２３】
（１）無線通信システムの概要
図１は、第１実施形態〜第３実施形態に係る無線端末１を含む通信システムの全体概略構成図である。
【００２４】
図１に示すように、無線端末１は、無線基地局２０との無線通信を行うとともに、無線基地局２０及び通信ネットワーク３０を介して通信先装置４０との通信を行う。通信先装置４０は例えばサーバ又は通信端末である。なお、図１においては、無線基地局２０との無線通信を行う無線端末１が１つであるが、複数の無線端末１，２，…が無線基地局２０との無線通信を行っているものとする。
【００２５】
第１実施形態〜第３実施形態においては、無線端末１，２，…と無線基地局２０との間の無線通信が、第３世代携帯電話システムの一種であるcdma2000 nx evolution - data only (ＥＶ−ＤＯ)に従って行われるものとし、主に下り方向（ＥＶ−ＤＯにおいて“フォワード・リンク”と呼ばれる）の通信について説明する。
【００２６】
無線端末１は、無線基地局２０から受信する無線信号の受信品質（具体的には、パイロット信号の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）又は搬送波対干渉波比（ＣＩＲ））を測定する。無線端末１は、測定した受信品質の変動傾向から未来の時刻（すなわち、次のフレーム）における受信品質を予測する。無線端末１は、予測した受信品質（以下、予測受信品質）から期待される“所定の誤り率以下で受信可能な最高伝送速度”の指標値であるデータレートコントロール（ＤＲＣ）を無線基地局２０に送信する。無線基地局２０は、無線端末１，２，…からのＤＲＣを受信する。
【００２７】
無線基地局２０は、無線端末１，２，…に通信チャネルを割り当て、割り当てた通信チャネルを介して無線端末１，２，…との無線通信を行う。ＥＶ−ＤＯでは、周波数資源がスロットと呼ばれる時間単位（例えば１／６００秒）に区切られており、当該スロットが通信チャネルとして無線端末１，２，…に割り当てられる。無線基地局２０は、無線端末１に割り当てた下りスロットにおいて無線端末１に無線信号を送信する。
【００２８】
無線基地局２０は、無線端末１，２，…から受信するＤＲＣなどに基づいて、下りスロットを無線端末１，２，…に効率的に割り当てるためのスケジューリング処理を行う。当該スケジューリング処理には、プロポーショナル・フェアネスと呼ばれる方式が使用される。具体的には、無線基地局２０は、無線端末１，２，…それぞれについて、過去一定スロット（例えば１０００スロット）の期間（例えば１．６７秒）に送信したデータ量Ｒと、無線端末１，２，…から受信したＤＲＣとからＤＲＣ／Ｒを計算し、ＤＲＣ／Ｒの値が最も大きい無線端末に下りスロットを割り当てる。
【００２９】
図２は、プロポーショナル・フェアネス方式のスケジューリング処理の一例を示す図である。図２の例では、受信品質が良好であって、且つ、無線基地局２０から受信すべきデータ量の多い無線端末４が無線基地局２０の通信エリア内に入ったことにより、下りスロット４〜下りスロット８が連続的に無線端末４に割り当てられている。下りスロット８以降では、無線端末１〜４に４スロット毎に交互に下りスロットが割り当てられている。
【００３０】
無線基地局２０は、無線端末１，２，…から受信するＤＲＣに基づいて、下り無線信号の変調方式を切り替える適応変調処理を行う。適応変調においては、変調多値数と符号化率との組み合わせに応じて複数の変調方式（変調クラスとも呼ばれる）が規定されている。無線基地局２０は、無線端末１が無線基地局２０から受信する無線信号の受信品質が高いような場合には、誤り耐性が低くかつ高速な変調方式を選択し、受信品質が低いような場合には、低速であるが誤り耐性の高い変調方式を選択する。
【００３１】
図３は、ＥＶ−ＤＯ ＲＥＶ．Ａの仕様で定義されている伝送速度（以下、定義伝送速度）と、ＤＲＣとが対応付けられた定義伝送速度テーブルＴ１を示す図である。図３の例では、ＤＲＣが１から１４まであり、各ＤＲＣには異なる定義伝送速度が対応付けられている。無線端末１は、ＤＲＣを無線基地局２０に送信することで、無線基地局２０が送信するデータの伝送速度を指定する。ただし、上述したスケジューリング処理の結果として無線端末１に十分な下りスロットが割り当てられない場合には、ＤＲＣで指定した定義伝送速度が提供されない。
【００３２】
無線端末１は、予測受信品質に基づいて、次のフレームにおける下り伝送速度の予測値である予測伝送速度を計算する。無線端末１は、計算した予測伝送速度を、無線基地局２０及び通信ネットワーク３０を介して通信先装置４０に送信する。無線基地局２０や通信先装置４０は、無線端末１から送信された予測伝送速度に合わせて、無線端末１に送信するデータの伝送速度を制御する。
【００３３】
（２）第１実施形態
次に、本発明の無線端末の第１実施形態を説明する。具体的には、（２．１）第１実施形態に係る無線端末の構成、（２．２）第１実施形態に係る無線端末の動作、（２．３）第１実施形態の効果について説明する。
【００３４】
（２．１）第１実施形態に係る無線端末の構成
図４は、無線端末１Ａの構成を示すブロック図である。（２．１．１）概略構成、（２．１．２）制御部及び記憶部の構成の順で無線端末１Ａの構成について説明する。
【００３５】
（２．１．１）概略構成
図４に示すように、無線端末１Ａは、アンテナ１１、無線部１２、信号処理部１３、制御部１４Ａ、記憶部１５Ａ、音声入出力部１６、映像入出力部１７、操作受付部１８、及びバッテリ１９を有する。
【００３６】
無線部１２は、アンテナ１１を介して無線信号を送受信する。また、無線部１２は、当該無線信号とベースバンド信号との変換を行い、ベースバンド信号を信号処理部１３と入出力する。
【００３７】
信号処理部１３は、受信信号（受信ベースバンド信号）の復調及び復号や、送信信号（送信ベースバンド信号）の変調及び符号化を行う。
【００３８】
制御部１４Ａは、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線端末１Ａが具備する各種機能を制御する。
【００３９】
記憶部１５Ａは、例えばメモリを用いて構成され、制御部１４Ａにおける制御に用いられる各種情報を記憶する。
【００４０】
音声入出力部１６は、集音した音声に基づいて音声信号を制御部１４Ａに入力するマイクと、制御部１４Ａからの音声信号に基づいて音声を出力するスピーカとを有する。
【００４１】
映像入出力部１７は、文字や映像を出力するディスプレイと、被写体を撮影して得られた映像信号を制御部１４Ａに入力するカメラとを有する。
【００４２】
操作受付部１８は、テンキー、ファンクションキー又はタッチパネルなどを用いて構成され、ユーザからの操作を受け付ける。
【００４３】
バッテリ１９は、無線部１２、信号処理部１３、制御部１４Ａ、記憶部１５Ａ、音声入出力部１６、映像入出力部１７、及び操作受付部１８に供給するための電力を蓄える。
【００４４】
（２．１．２）制御部及び記憶部の構成
次に、制御部１４Ａ及び記憶部１５Ａの構成について説明する。
【００４５】
制御部１４Ａは、受信品質測定部１４０、ＤＲＣ取得部１４１、計算部１４２、及びアプリケーション処理部１４３を有する。アプリケーション処理部１４３は、例えばVoIP(Voice over Internet Protocol)アプリケーション又は映像ストリーミングアプリケーション等のアプリケーションを処理する。
【００４６】
計算部１４２は、割当率計算部１４２ａ及び予測伝送速度計算部１４２ｂを有する。記憶部１５Ａは、ＤＲＣ記憶部１５１、定義伝送速度記憶部１５２Ａ及び割当率記憶部１５３を有する。
【００４７】
ＤＲＣ記憶部１５１は、受信品質（ＳＩＮＲ又はＣＩＲ）とＤＲＣとが対応付けられたＤＲＣテーブルを記憶する。ＤＲＣテーブルにおいては、所定範囲の受信品質につき、１つのＤＲＣが対応付けられている。
【００４８】
受信品質測定部１４０は、無線基地局２０から受信した無線信号の受信品質を定期的（例えばフレーム毎又はスロット毎）に測定する。
【００４９】
ＤＲＣ取得部１４１は、受信品質測定部１４０が測定した現在及び過去の受信品質に基づいて予測受信品質を計算し、計算した予測受信品質に対応するＤＲＣをＤＲＣ記憶部１５１から取得する。予測受信品質の計算には、例えば線形予測等の計算方法が用いられる。
【００５０】
割当率計算部１４２ａは、過去の所定期間内で無線基地局２０が割り当て可能な全ての下りスロットにおいて、当該所定期間内で無線端末１に割り当てられた下りスロットが占める割合を示す割当率を計算する。
【００５１】
図５は、割当率の計算例を示す図である。図５の例では、下りスロット１，５が無線端末１に割り当てられ、下りスロット２，３，７が無線端末２に割り当てられ、下りスロット４，８，９が無線端末３に割り当てられている。所定期間を下りスロット１〜９の期間とした場合、無線端末１についての割当率は３３．３％となる。
【００５２】
割当率計算部１４２ａは、割当率を当該所定期間毎に計算する。割当率計算部１４２ａは、上記の所定期間（図５の例では９スロット期間）よりも長い設定期間内で計算された各割当率の平均値（又は最大値）を割当率記憶部１５３に記憶させる。当該設定期間は、所定期間の例えば５倍程度の期間である。なお、割当率計算部１４２ａは、アプリケーション処理部１４３が処理するアプリケーションの種別に応じて、割当率の平均値を割当率記憶部１５３に記憶させるか、割当率の最大値を割当率記憶部１５３に記憶させるかを選択してもよい。
【００５３】
例えば、割当率の「平均値」を用いる場合には、平均的な伝送速度（データレート）を予測でき、ある程度の帯域保証が必要なデータ等の安定した伝送が優先されるデータ（音声データ等）伝送に適している。割当率の「最大値」を用いる場合には、伝送路の最大伝送能力を予測でき、多少不安定でも高速伝送が望ましいデータ（ＦＴＰによるファイルのダウンロード等）に適している。
【００５４】
予測伝送速度計算部１４２ｂは、アプリケーション処理部１４３からの要求に応じて予測伝送速度を計算する。予測伝送速度計算部１４２ｂは、予測受信品質に応じて定められる下り伝送速度である基準伝送速度と、割当率記憶部１５３に記憶されている割当率の平均値（又は最大値）との乗算結果を予測伝送速度として計算する。
【００５５】
第１実施形態においては、予測伝送速度計算部１４２ｂは、定義伝送速度記憶部１５２Ａに記憶されている定義伝送速度を基準伝送速度として用いる。具体的には、予測伝送速度計算部１４２ｂは、ＤＲＣ取得部１４１によって取得された最新区間のＤＲＣに対応する定義伝送速度を定義伝送速度記憶部１５２Ａから取得し、取得した定義伝送速度と、割当率記憶部１５３に記憶されている割当率の平均値（又は最大値）との乗算結果を予測伝送速度として計算する。予測伝送速度計算部１４２ｂによって計算された予測伝送速度は、アプリケーション処理部１４３から通信先装置４０に送信される。
【００５６】
（２．２）第１実施形態に係る無線端末の動作
次に、無線端末１の動作について、（２．２．１）概略動作、（２．２．２）割当率計算動作の順に説明する。
【００５７】
（２．２．１）概略動作
図６は、第１実施形態に係る予測伝送速度計算処理の処理フローを示すフローチャートである。図６に示す処理フローは、アプリケーション処理部１４３から予測伝送速度計算要求があったとき、又は所定の時間間隔で実行される。
【００５８】
ステップＳ１０１において、ＤＲＣ取得部１４１は、予測受信品質に対応するＤＲＣをＤＲＣ記憶部１５１から取得する。
【００５９】
ステップＳ１０２において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、ＤＲＣ取得部１４１によって取得されたＤＲＣに対応する定義伝送速度を定義伝送速度記憶部１５２Ａから取得する。
【００６０】
ステップＳ１０３において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、割当率の平均値（又は最大値）を割当率記憶部１５３から取得する。
【００６１】
ステップＳ１０４において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、定義伝送速度記憶部１５２Ａから取得した定義伝送速度と、割当率記憶部１５３から取得した割当率の平均値（又は最大値）との乗算結果を予測伝送速度として計算する。
【００６２】
（２．２．２）割当率計算動作
図７は、割当率計算処理の処理フローを示すフローチャートである。
【００６３】
ステップＳ１１１〜Ｓ１１３において、割当率計算部１４２ａは、所定期間内で無線基地局２０から割り当てられた下りスロット数をカウントする。
【００６４】
ステップＳ１１４において、割当率計算部１４２ａは、カウントした下りスロット数に基づいて、当該所定期間内での割当率を計算する。
【００６５】
ステップＳ１１５において、割当率計算部１４２ａは、所定期間毎に計算された割当率の平均値（又は最大値）を計算する。割当率記憶部１５３は、割当率計算部１４２ａによって計算された平均値（又は最大値）を記憶する。
【００６６】
ステップＳ１１６〜Ｓ１１８において、割当率計算部１４２ａは、次の所定期間内での割当率の計算を開始するまで一定時間待ち、一定時間経過後に、ステップＳ１１１において当該次の所定期間内での割当率の計算を開始する。
【００６７】
なお、ステップＳ１１６〜Ｓ１１８のタイマーの代わりに、コマンドや関数により呼び出されて、割当率計算処理（ステップＳ１１１〜Ｓ１１５）を行うようにしてもよい。
【００６８】
（２．３）第１実施形態の効果
第１実施形態によれば、ＥＶ−ＤＯの仕様で定義される定義伝送速度だけでなく、無線基地局２０のスケジューリング処理の状況を考慮して予測伝送速度が計算されるため、無線基地局２０から無線端末１Ａに割り当てられる下りスロットの量が動的に変化する場合であっても予測伝送速度を精度良く計算できる。
【００６９】
（３）第２実施形態
次に、本発明の無線端末の第２実施形態を説明する。第１実施形態においては基準伝送速度として定義伝送速度を用いていたが、第２実施形態では、基準伝送速度として、下り伝送速度の実測値に基づく平均伝送速度を用いる。
【００７０】
以下において、（３．１）第２実施形態に係る無線端末の構成、（３．２）第２実施形態に係る無線端末の動作、（３．３）第２実施形態の効果について説明する。ただし、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を省略する。
【００７１】
（３．１）第２実施形態に係る無線端末の構成
図８は、第２実施形態に係る無線端末１Ｂの構成を示すブロック図である。
【００７２】
図８に示すように、無線端末１Ｂの制御部１４Ｂは、平均伝送速度測定部１４５及びテーブル管理部１４６を有する。
【００７３】
平均伝送速度測定部１４５は、下り伝送速度の平均値である平均伝送速度を測定する。具体的には、平均伝送速度測定部１４５は、各ＤＲＣについて、一定期間において下り伝送速度を測定し、測定した下り伝送速度の平均値を送信回数や受信成功確率等を用いてＨＡＲＱを考慮して平均伝送速度とする。
【００７４】
具体的には、平均伝送速度測定部１４５は、まずＤＲＣ毎にＨＡＲＱの再送回数をカウントする。例えば、ＤＲＣ“５”ではＨＡＲＱの送信回数（再送回数）は最大４回と規定されている。ここでＤＲＣ“５”は、仕様上で定義されている伝送速度が３０７．２ｋｂｐｓであるが、これは４回の再送を使い切った場合の値である。しかし、実際には、ＤＲＣ“５”においても、１〜３回の再送で復号成功する場合があり、また、４回の再送でも復号に失敗する場合がある。そこで、第２実施形態では、無線情報からＤＲＣ毎のＨＡＲＱの送信回数の確率分布を利用して、より実際の伝送速度に近い値を求める。そのため、ＤＲＣ毎に何回目の受信で復号に成功したかをカウントし、定期的にその確率分布を更新する。平均伝送速度は、以下の式で計算される。
【００７５】
【数１】
2011050042.tif 000003
【００７６】
式（１）において、ＳＤＲＣは平均伝送速度であり、ＮＤＲＣは最大スロット（最大送信回数）数であり、ＴＤＲＣは仕様上定義されている伝送速度であり、ＰＤＲＣｎはｎ回目の送信（再送）で正しく復号される確率である。
【００７７】
例えば、無線情報から取得した、ＤＲＣ“５”のＨＡＲＱの送信回数と復号成功確率との対応関係が、１回目“４％”、２回目“１５％”、３回目“５０％”、４回目“３０％”、エラー“１％”であるとする。この場合には、式（１）より、平均伝送速度は４３８．２８ｋｂｐｓになる。
【００７８】
テーブル管理部１４６は、ＤＲＣ取得部１４１によって取得されたＤＲＣと、平均伝送速度測定部１４５によって測定された平均伝送速度とを対応付けた平均伝送速度テーブルＴ２を作成し、作成した平均伝送速度テーブルＴ２を記憶部１５Ｂの平均伝送速度記憶部１５２Ｂに記憶させる。その結果、平均伝送速度記憶部１５２Ｂは、図９に示すように、ＤＲＣと平均伝送速度とを対応付けた平均伝送速度テーブルＴ２を記憶する。
【００７９】
（３．２）第２実施形態に係る無線端末の動作
図１０は、第２実施形態に係る予測伝送速度計算処理の処理フローを示すフローチャートである。
【００８０】
ステップＳ２０１において、ＤＲＣ取得部１４１は、予測受信品質に対応するＤＲＣをＤＲＣ記憶部１５１から取得する。
【００８１】
ステップＳ２０２において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、ＤＲＣ取得部１４１によって取得されたＤＲＣに対応する平均伝送速度を平均伝送速度記憶部１５２Ｂから取得する。
【００８２】
ステップＳ２０３において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、割当率の平均値（又は最大値）を割当率記憶部１５３から取得する。
【００８３】
ステップＳ２０４において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、平均伝送速度記憶部１５２Ｂから取得した平均伝送速度と、割当率記憶部１５３から取得した平均値（又は最大値）との乗算結果を予測伝送速度として計算する。
【００８４】
（３．３）第２実施形態の効果
第２実施形態によれば、ＥＶ−ＤＯの仕様で定義されている定義伝送速度に代えて、下り伝送速度の実測値に基づく平均伝送速度を用いることによって、無線端末１Ｂの実際の使用環境に適応した基準伝送速度に基づいて予測伝送速度が計算されるため、予測伝送速度をさらに精度良く計算できる。
【００８５】
（４）第３実施形態
次に、本発明の無線端末の第３実施形態を説明する。上述した第２実施形態では、平均伝送速度テーブルＴ２を１つのみ用いていたが、第３実施形態では、受信品質の範囲毎の平均伝送速度テーブルＴ２を用いる。
【００８６】
以下において、（４．１）第３実施形態に係る無線端末の構成、（４．２）第３実施形態に係る無線端末の動作、（４．３）第３実施形態の効果について説明する。ただし、第１実施形態及び第２実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を省略する。
【００８７】
（４．１）第３実施形態に係る無線端末の構成
第３実施形態に係る無線端末は、第２実施形態に係る無線端末１Ｂと同様に構成されるが、平均伝送速度記憶部１５２Ｂに記憶される平均伝送速度テーブルＴ２の構成が第２実施形態とは異なる。第３実施形態において平均伝送速度記憶部１５２Ｂは、図１１に示すように、受信品質（図１１の例ではＳＩＮＲ）の範囲毎の平均伝送速度テーブルＴ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃがＤＲＣと平均伝送速度とを対応付けた平均伝送速度テーブルＴ２を記憶する。
【００８８】
図１１の例では、受信品質測定部１４０が測定するＳＩＮＲが−１２ｄＢ〜−１０ｄＢである場合に用いられる平均伝送速度テーブルＴ２ａと、当該ＳＩＮＲが−１０ｄＢ〜−８ｄＢである場合に用いられる平均伝送速度テーブルＴ２ｂと、当該ＳＩＮＲが−８ｄＢ〜−６ｄＢである場合に用いられる平均伝送速度テーブルＴ２ｃとが作成されている。
【００８９】
このような平均伝送速度テーブルＴ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃの作成手順について説明する。平均伝送速度測定部１４５は、第２実施形態と同様にして平均伝送速度を測定する。テーブル管理部１４６は、ＤＲＣ取得部１４１によって取得されたＤＲＣと、平均伝送速度測定部１４５によって測定された平均伝送速度と、受信品質測定部１４０によって測定された受信品質とを対応付けた平均伝送速度テーブルＴ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃを作成し、作成した平均伝送速度テーブルＴ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃを平均伝送速度記憶部１５２Ｂに記憶させる。
【００９０】
なお、上記実施例では、複数のテーブルに係る場合もあるが（例えばＳＩＮＲ＝−１０ｄＢ）、その場合は、何れか１のテーブルに係るように設計すればよい。
【００９１】
（４．２）第３実施形態に係る無線端末の動作
図１２は、第３実施形態に係る予測伝送速度計算処理の処理フローを示すフローチャートである。
【００９２】
ステップＳ３０１において、ＤＲＣ取得部１４１は、予測受信品質に対応するＤＲＣをＤＲＣ記憶部１５１から取得する。
【００９３】
ステップＳ３０２において、受信品質測定部１４０は、無線基地局２０からの受信信号の受信品質を測定する。
【００９４】
ステップＳ３０３において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、ＤＲＣ取得部１４１によって取得されたＤＲＣと、受信品質測定部１４０によって測定された受信品質とに対応する平均伝送速度を平均伝送速度記憶部１５２Ｂから取得する。具体的には、予測伝送速度計算部１４２ｂは、平均伝送速度テーブルＴ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃの中から、受信品質測定部１４０によって測定された受信品質に対応する測定伝送速度テーブルを特定し、特定した測定伝送速度テーブルにおいて、ＤＲＣ取得部１４１によって取得されたＤＲＣに対応する平均伝送速度を取得する。
【００９５】
ステップＳ３０４において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、割当率の平均値（又は最大値）を割当率記憶部１５３から取得する。
【００９６】
ステップＳ３０５において、予測伝送速度計算部１４２ｂは、平均伝送速度記憶部１５２Ｂから取得した平均伝送速度と、割当率記憶部１５３から取得した平均値（又は最大値）との乗算結果を予測伝送速度として計算する。
【００９７】
（４．３）第３実施形態の効果
第３実施形態によれば、第２実施形態で説明した効果に加えて次のような効果が得られる。具体的には、現在の受信品質に対して適切な基準伝送速度（平均伝送速度）を予測伝送速度の計算に用いることができ、予測伝送速度をさらに精度良く計算できる。
【００９８】
（５）第１実施形態〜第３実施形態についての変更例
（５．１）割当率計算主体の変更例
上述した第１実施形態〜第３実施形態では、無線端末１の割当率計算部１４２ａが割当率の平均値又は最大値を計算していたが、無線基地局２０が当該平均値又は最大値を計算し、計算した平均値又は最大値を無線基地局２０から無線端末１に送信してもよい。
【００９９】
このような構成によれば、第１実施形態〜第３実施形態よりもオーバヘッドが増大するものの、無線端末１の割当率計算部１４２ａを不要とすることができるため、無線端末１の処理負荷を軽減できる。
【０１００】
（５．２）ＯＦＤＭＡシステムへの応用例
上述した第１実施形態〜第３実施形態では、ＥＶ−ＤＯ方式の無線通信システムについて説明したが、ＥＶ−ＤＯ方式に限らず、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を採用する無線通信システム（以下、ＯＦＤＭＡシステム）に対して本発明を適用可能である。
【０１０１】
このようなＯＦＤＭＡシステムとしては、例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project) において標準化されているＬＴＥ(Long Term Evolution)や、ＩＥＥＥ８０２．１６等において標準化されているＷｉＭＡＸ等が挙げられる。
【０１０２】
これらのＯＦＤＭＡシステムにおいては、無線端末１から無線基地局２０へＤＲＣを送信するのではなく、無線端末１が受信した無線信号の受信品質の指標値であるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を無線端末１から無線基地局２０へ送信する。
【０１０３】
上述した実施形態を次のように変更することで、ＯＦＤＭＡシステムに応用可能となる。図１３は、第１実施形態をＯＦＤＭＡシステムに応用した場合の無線端末１Ｃのブロック図である。
【０１０４】
図１３に示すＣＱＩ記憶部１５１Ｃは、受信品質とＣＱＩとを対応付けたＣＱＩテーブルを記憶している。定義伝送速度記憶部１５２Ｃは、ＣＱＩと定義伝送速度とを対応付けた定義伝送速度テーブルを記憶している。ＣＱＩ取得部１４１Ｃは、予測受信品質を計算し、計算した予測受信品質に対応するＣＱＩをＣＱＩ記憶部１５１Ｃから取得する。
【０１０５】
割当率計算部１４２ａは、図１４に示すように、例えば１フレーム（所定期間）内で無線基地局２０が割り当て可能な全ての下り通信チャネル（Ｔ×Ｆ）において無線端末１Ｄに割り当てられた下り通信チャネル（Ｔ１×Ｆ１）が占める割合を示す割当率を計算する。ＯＦＤＭＡシステムにおいては、周波数（サブチャネル）と時間スロットとの組み合わせにより下り通信チャネルが構成され、当該下り通信チャネルはＬＴＥではリソースブロック（ＲＢ）と呼ばれる。割当率計算部１４２ａは、割当率の平均値（又は最大値）を割当率記憶部１５３に記憶させる。
【０１０６】
予測伝送速度計算部１４２ｂは、ＣＱＩ取得部１４１Ｃが取得したＣＱＩに対応する定義伝送速度を定義伝送速度記憶部１５２Ａから取得し、割当率の平均値（又は最大値）を割当率記憶部１５３から取得し、取得した定義伝送速度と取得した平均値（又は最大値）との乗算結果を予測伝送速度として計算する。その他の構成は第１実施形態と同様である。同様にして、上述した第２実施形態及び第３実施形態をＯＦＤＭＡシステムに応用可能である。
【０１０７】
（５．３）第２実施形態及び第３実施形態の変更例
上述した第２実施形態及び第３実施形態においては、平均伝送速度テーブルＴ２を無線端末１Ｂにおいて作成していたが、無線端末１Ｂの出荷前に平均伝送速度テーブルＴ２を無線端末１Ｂに記憶させておく構成でもよい。
【０１０８】
すなわち、経験的又は実験的に作成された平均伝送速度テーブルＴ２を予め無線端末１Ｂに記憶させておき、平均伝送速度テーブルＴ２を無線端末１Ｂが更新しない形態としてもよい。
【０１０９】
このような実施形態によれば、第２実施形態及び第３実施形態よりも環境適応能力が低下するものの、第２実施形態及び第３実施形態よりも無線端末１Ｂの処理負荷を軽減できる。
【０１１０】
（５．４）無線端末の変更例
上述した第１実施形態〜第３実施形態では、無線端末１として携帯電話端末を例示していたが、携帯電話端末に限らず、カード型の無線端末や、無線通信機器が実装される端末などであってもよい。
【０１１１】
（６）第４実施形態
次に、第４実施形態を説明する。第４実施形態は、第１実施形態〜第３実施形態に係る予測伝送速度計算処理により計算される予測伝送速度を用いて、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）の受信ウィンドウサイズを決定する実施形態である。
【０１１２】
高速大容量の無線通信システムにおいては、ＯＳＩ参照モデルのトランスポート層にＴＣＰを使用するアプリケーションが多数利用されている。
【０１１３】
図１５に示すように、ＴＣＰでは、サーバ装置４００がデータを送信し、クライアントとしての無線端末１が当該データを受信して確認応答（ＡＣＫ）を送信し、サーバ装置４００がＡＣＫを受信する。なお、サーバ装置４００は、例えばメールサーバ又はコンテンツサーバである。
【０１１４】
ＴＣＰでは、ＡＣＫを受信しなくてもサーバ装置４００が無線端末１へ連続してデータを送信できる量として、受信ウィンドウサイズが設定される。無線端末１は、受信ウィンドウサイズを決定し、サーバ装置４００へ送信するＡＣＫに当該受信ウィンドウサイズを示す情報を含めることで、サーバ装置４００からのデータ送信量を調整する。
【０１１５】
受信ウィンドウサイズが小さすぎる場合、伝送路の帯域を最大限利用することができず、ＴＣＰの伝送速度は頭打ちとなる。一方、受信ウィンドウサイズが大きすぎる場合、伝送路で一度に送ることのできるデータ量を超えてしまう。この場合、送りきれなかったデータは、例えばルータのバッファに一時的に蓄えられるが、その分、各パケットの到着時間が遅くなり、ＴＣＰの伝送速度が低下する。また、ルータのバッファからパケットが溢れた場合、パケットロスが発生するため、ＴＣＰの伝送速度が低下する。
【０１１６】
以上のことから、受信ウィンドウサイズを適切な値に設定しないと、ＴＣＰの伝送速度が低下し、ＴＣＰを用いたアプリケーションの通信性能が劣化する。
【０１１７】
受信ウィンドウサイズは、下記式（２）で求められる値に設定することが理想的とされている（W.Richard Stevens、“詳解TCP/IP〈Vol.1〉プロトコル”、ピアソン・エデュケーション（pp.327、2000年）参照）。
【０１１８】
受信ウィンドウサイズ（bit）= 伝送速度（bit/sec）×往復遅延時間（sec）      …（２）
【０１１９】
式（２）における往復遅延時間は、通信経路上のノード（ルータなど）におけるキュー待ち遅延を取り除いた、ノード間のリンク部分のみで発生する遅延である。
【０１２０】
（６．１）第４実施形態に係る無線端末の構成
図１６は、第４実施形態に係る無線端末１の構成を示す図である。
【０１２１】
図１６に示すように、第４実施形態に係る無線端末１は、物理層処理部Ｐ１、データリンク層処理部Ｐ２、ネットワーク層処理部Ｐ３、トランスポート層処理部Ｐ４、セッション層処理部Ｐ５、プレゼンテーション層処理部Ｐ６、及びアプリケーション層処理部Ｐ７を有する。物理層処理部Ｐ１、データリンク層処理部Ｐ２、ネットワーク層処理部Ｐ３、トランスポート層処理部Ｐ４、セッション層処理部Ｐ５、プレゼンテーション層処理部Ｐ６、及びアプリケーション層処理部Ｐ７は、ＯＳＩ参照モデルの物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、及びアプリケーション層とそれぞれ対応する。
【０１２２】
物理層処理部Ｐ１、及びデータリンク層処理部Ｐ２の一部は、第１実施形態〜第３実施形態に係る無線部１２及び信号処理部１３に相当する。データリンク層処理部Ｐ２の一部、ネットワーク層処理部Ｐ３、トランスポート層処理部Ｐ４、セッション層処理部Ｐ５、プレゼンテーション層処理部Ｐ６、及びアプリケーション層処理部Ｐ７は、第１実施形態〜第３実施形態に係る制御部１４に相当する。
【０１２３】
トランスポート層処理部Ｐ４は、ＴＣＰに従った処理を行うＴＣＰ処理部１２０を有する。データリンク層処理部Ｐ２は、デバイスドライバ部１１０を有する。デバイスドライバ部１１０は、無線端末１のＯＳと無線通信デバイス（無線部１２及び信号処理部１３）とのインタフェースとして機能するとともに当該無線通信デバイスを制御する。
【０１２４】
（６．１．１）ＴＣＰ処理部の構成
次に、ＴＣＰ処理部１２０の構成について説明する。図１６に示すように、ＴＣＰ処理部１２０は、往復遅延時間測定部１２１、最小往復遅延時間記憶部１２２、最小往復遅延時間通知部１２３、受信ウィンドウサイズ取得部１２４、受信ウィンドウサイズ調整部１２５、及びＡＣＫ生成部１２６を有する。
【０１２５】
往復遅延時間測定部１２１は、ＴＣＰのタイムスタンプオプションなどの方法を用いて、サーバ装置４００から受信したセグメントに基づき、無線端末１とサーバ装置４００との間の往復遅延時間を複数回定期的に測定する。なお、セグメントとは、ＴＣＰで取り扱われるデータの最小単位である。セグメントにＩＰヘッダを付加することでＩＰパケットが構成される。
【０１２６】
最小往復遅延時間記憶部１２２は、往復遅延時間測定部１２１で測定された往復遅延時間の最小値を最小往復遅延時間として記憶する。最小往復遅延時間記憶部１２２は、記憶する最小往復遅延時間を定期的に更新することが好ましい。
【０１２７】
最小往復遅延時間を使用する理由は、次の通りである。最適な受信ウィンドウサイズを求めるには、往復遅延時間の値は、キュー待ち遅延を取り除いた、リンク部分のみで発生する遅延を用いることが好ましい。リンク部分の遅延はゼロになることはないが、キュー待ち遅延は、途中のルータのキューがほとんど空である場合、ゼロに近い値となる。そこで、最小往復遅延時間を、キュー待ち遅延を取り除いたリンク部分のみの遅延で構成される往復遅延時間とみなすこととする。
【０１２８】
最小往復遅延時間通知部１２３は、最小往復遅延時間記憶部１２２に記憶されている最小往復遅延時間をデバイスドライバ部１１０に定期的に通知する。デバイスドライバ部１１０に最小往復遅延時間を通知する時間間隔は、例えばＴＣＰの設定で予めｎ秒と決めておく。
【０１２９】
最小往復遅延時間を通知されたデバイスドライバ部１１０は、当該最小往復遅延時間に基づいて受信ウィンドウサイズを決定する。受信ウィンドウサイズを決定する方法の詳細については後述する。
【０１３０】
デバイスドライバ部１１０において、例えば、受信ウィンドウサイズを計算する手段はＡＰＩ（Application Program Interface）として実装される。最小往復遅延時間通知部１２３は、最小往復遅延時間をデバイスドライバ部１１０のＡＰＩに渡す。ＡＰＩは受信ウィンドウサイズを決定し、決定した受信ウィンドウサイズを戻り値としてＴＣＰ処理部１２０へ返す。
【０１３１】
受信ウィンドウサイズ取得部１２４は、デバイスドライバ部１１０から通知された受信ウィンドウサイズを取得する。
【０１３２】
受信ウィンドウサイズ調整部１２５は、受信ウィンドウサイズ取得部１２４によって取得された受信ウィンドウサイズを現時点での受信バッファの空き容量と比較し、比較結果に応じて当該受信ウィンドウサイズを調整する。受信バッファは、第１実施形態〜第３実施形態で説明した記憶部１５に設けられる。
【０１３３】
ＡＣＫ生成部１２６は、サーバ装置４００に送信されるＡＣＫセグメントを生成する。ＡＣＫセグメントは、受信ウィンドウサイズ調整部１２５による調整後の受信ウィンドウサイズを示す情報を含む。ＡＣＫ生成部１２６によって生成されたＡＣＫセグメントは、ネットワーク層処理部Ｐ３、データリンク層処理部Ｐ２、及び物理層処理部Ｐ１を経由してサーバ装置４００に送信される。
【０１３４】
（６．１．２）デバイスドライバ部の構成
次に、デバイスドライバ部１１０の構成について説明する。デバイスドライバ部１１０は、多次元テーブルＴ（図１７参照）と、ＴＣＰ処理部１２０から通知された往復遅延時間と、第１実施形態〜第３実施形態に係る予測伝送速度計算処理により計算される予測伝送速度とから、受信ウィンドウサイズを決定する。
【０１３５】
図１６に示すように、デバイスドライバ部１１０は、最小往復遅延時間取得部１１１、無線通信情報取得部１１２、予測伝送速度計算部１１３、多次元テーブル記憶部１１４、受信ウィンドウサイズ決定部１１５、及び受信ウィンドウサイズ通知部１１６を有する。
【０１３６】
最小往復遅延時間取得部１１１は、ＴＣＰ処理部１２０から通知された最小往復遅延時間を取得する。
【０１３７】
無線通信情報取得部１１２は、無線通信の状況に関する無線通信情報を取得する。無線通信情報とは、第１実施形態〜第３実施形態に係る予測伝送速度計算処理に用いられる情報であり、例えば、ＤＲＣ（Data Rate Control）、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）レベル、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise power Ratio）、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、又は無線基地局２０のスケジューリング情報などが無線通信情報に相当する。ＤＲＣとは、次フレームで予測される無線品質と対応する伝送速度を示す情報である。ＭＣＳレベルとは、無線通信に適用される変調方式及び符号化方式の組み合わせを示す情報である。ＤＲＣ及びＭＣＳレベルは、無線品質と対応する伝送速度を示している。例えば、CDMA 1x EV-DO Rev.Aでは、無線区間の伝送速度は、その時の無線状態に応じて38.4kbps〜3072kbpsの間で変動する。ＳＩＮＲ及びＲＳＳＩは無線品質（受信信号の良好さ）を表す指標値である。スケジューリング情報とは、自端末にどの程度の無線通信リソースが割り当てられるかを示す情報である。
【０１３８】
予測伝送速度計算部１１３は、無線通信情報取得部１１２によって取得された無線通信情報を用いて、第１実施形態〜第３実施形態に係る予測伝送速度計算処理を実行し、予測伝送速度を計算する。
【０１３９】
多次元テーブル記憶部１１４は、往復遅延時間と予測伝送速度と受信ウィンドウサイズとを対応付けた多次元テーブルＴを予め記憶する。多次元テーブルＴは、実験又はシミュレーションにより求められた受信ウィンドウサイズの値を含む。多次元テーブルＴの詳細については後述する。
【０１４０】
受信ウィンドウサイズ決定部１１５は、多次元テーブル記憶部１１４を参照し、ＴＣＰ処理部１２０から通知された最小往復遅延時間と、予測伝送速度計算部１１３によって計算された予測伝送速度とに対応する受信ウィンドウサイズを決定する。
【０１４１】
受信ウィンドウサイズ通知部１１６は、受信ウィンドウサイズ決定部１１５によって決定された受信ウィンドウサイズをＴＣＰ処理部１２０に通知する。
【０１４２】
（６．２）多次元テーブル
次に、多次元テーブルＴの構成について説明する。図１７は、多次元テーブルＴの構成例を示す図である。図１８は、CDMA 1x EV-DOにおける、ある無線通信環境での、受信ウィンドウサイズと伝送速度・往復遅延時間との関係を示すグラフである。
【０１４３】
図１８に示すように、受信ウィンドウサイズは、ある一定の値以上大きくしても、伝送速度はほとんど向上せず、往復遅延時間が増えることが分かる。また、伝送速度を最大限引き出し、かつ、往復遅延時間も小さいという、最適な受信ウィンドウサイズは、21900(byte)付近であることが分かる。
【０１４４】
この図の無線通信環境において、予測伝送速度及び最小往復遅延時間を計算したところ、それぞれ、962(kbps)と100(ms)であった。この値を式（２）に代入すると、その計算結果は、12025(byte)となる。これは、最適な受信ウィンドウサイズである21900(byte)とは大きくずれている。この原因は、予測伝送速度の予測誤差が大きいことや、最小往復遅延時間の値にも誤差が含まれていることなどが考えられる。このように、予測伝送速度及び最小往復遅延時間を式（２）へ代入して最適な受信ウィンドウサイズを求めることは難しい。
【０１４５】
シミュレーションによる評価により、予測伝送速度及び最小往復遅延時間の値のどちらか、もしくは両方が増加すれば、最適な受信ウィンドウサイズも増加することが分かっている。しかし、その増加のパターンは線形的ではなく、予測伝送速度及び最小往復遅延時間の値によって変化することが分かっている。また、この増加のパターンは、無線端末の種類によって変わることも分かっている。無線通信における最適な受信ウィンドウサイズの増加パターンを解析して、式（２）のように数式で表すことは、不可能ではないが困難である。それは、無線通信における最適な受信ウィンドウサイズの増加パターンは、単純な形をしていなからである。
【０１４６】
そこで、評価実験やシミュレーションなどから、予測伝送速度及び最小往復遅延時と、それに対応する最適な受信ウィンドウサイズとを求め、それらの値をプロットした多次元テーブルＴを予め作成しておく。最適な受信ウィンドウサイズを求める数式を求めるよりも、多次元テーブルＴを作成する方が容易であり、また、予測伝送速度及び最小往復遅延時間の値から最適な受信ウィンドウサイズをすぐに求めることができる。
【０１４７】
図１７に示すように、多次元テーブルＴは、最小往復遅延時間及び予測伝送速度に対する、最適な受信ウィンドウサイズを対応付けたテーブルである。多次元テーブルＴの値は離散的に存在するため、受信ウィンドウサイズ決定部１１５は、その途中の値を例えば線形補間などの補間処理を行って決定する。
【０１４８】
（６．３）第４実施形態に係る無線端末の動作
次に、第４実施形態に係る無線端末１の動作について、ＴＣＰ処理部１２０の動作及びデバイスドライバ部１１０の動作の順に説明する。
【０１４９】
（６．３．１）ＴＣＰ処理部の動作
図１９は、ＴＣＰ処理部１２０の動作を示すフローチャートである。
【０１５０】
ステップＳ４１１において、最小往復遅延時間通知部１２３は、最小往復遅延時間記憶部１２２に記憶されている最小往復遅延時間をデバイスドライバ部１１０に通知する。デバイスドライバ部１１０は、受信ウィンドウサイズを決定する。
【０１５１】
ステップＳ４１２において、受信ウィンドウサイズ取得部１２４は、デバイスドライバ部１１０によって決定された受信ウィンドウサイズを取得する。
【０１５２】
ステップＳ４１３において、受信ウィンドウサイズ調整部１２５は、受信ウィンドウサイズ取得部１２４によって取得された受信ウィンドウサイズを現時点での受信バッファの空き容量と比較する。
【０１５３】
受信ウィンドウサイズが受信バッファの空き容量よりも大い場合（ステップＳ４１３；Ｎｏ）、ステップＳ４１４において受信ウィンドウサイズ調整部１２５は、受信ウィンドウサイズを受信バッファの空き容量と同じ値にする。これは、受信バッファの空き容量よりも多い量のデータを受信することができないからである。
【０１５４】
ステップＳ４１５において、受信ウィンドウサイズ調整部１２５は、シリーウインドウシンドロームを回避するために受信ウィンドウサイズの調整を行う。シリーウインドウシンドロームとは、小さなサイズのセグメントが継続して送信される状態である。
【０１５５】
ステップＳ４１６において、ＡＣＫ生成部１２６は、受信ウィンドウサイズ調整部１２５によって最終的に決定された受信ウィンドウサイズの情報をヘッダ部分に含むＡＣＫセグメントを生成する。
【０１５６】
ＡＣＫ生成部１２６によって生成されたＡＣＫセグメントは、ネットワーク層処理部Ｐ３、データリンク層処理部Ｐ２、及び物理層処理部Ｐ１を経由してサーバ装置４００に送信される。
【０１５７】
（６．３．２）デバイスドライバ部の動作
図２０は、デバイスドライバ部１１０の動作を示すフローチャートである。
【０１５８】
ステップＳ４２１において、最小往復遅延時間取得部１１１は、ＴＣＰ処理部１２０から通知された最小往復遅延時間を取得する。
【０１５９】
ステップＳ４２２において、無線通信情報取得部１１２は、無線通信情報を取得する。予測伝送速度計算部１１３は、無線通信情報取得部１１２によって取得された無線通信情報を用いて、第１実施形態〜第３実施形態に係る予測伝送速度計算処理により予測伝送速度を計算する。
【０１６０】
ステップＳ４２３において、最小往復遅延時間取得部１１１によって取得された最小往復遅延時間と、予測伝送速度計算部１１３によって計算された予測伝送速度とが、受信ウィンドウサイズ決定部１１５に入力される。
【０１６１】
ステップＳ４２４において、受信ウィンドウサイズ決定部１１５は、多次元テーブルＴを参照し、最小往復遅延時間取得部１１１によって取得された最小往復遅延時間と、予測伝送速度計算部１１３によって計算された予測伝送速度とから、最適な受信ウィンドウサイズを決定する。
【０１６２】
ステップＳ４２５において、受信ウィンドウサイズ通知部１１６は、受信ウィンドウサイズ決定部１１５によって決定された受信ウィンドウサイズをＴＣＰ処理部１２０に通知する。
【０１６３】
（６．４）第４実施形態の効果
以上説明したように、第４実施形態によれば、第１実施形態〜第３実施形態に係る予測伝送速度計算処理により計算された予測伝送速度を用いて受信ウィンドウサイズを計算することで、ウィンドウサイズを適切に設定できる。
【０１６４】
また、第４実施形態では、往復遅延時間測定部１２１は、往復遅延時間測定部１２１によって複数回測定された往復遅延時間のうちの最小往復遅延時間をデバイスドライバ部１１０に通知する。これにより、無線端末１とサーバ装置４００との間の伝送経路で生じる遅延のうち、キュー待ち遅延を取り除いたリンク部分のみの遅延に近い値を用いて受信ウィンドウサイズを決定可能になるため、受信ウィンドウサイズを適切に設定可能となる。
【０１６５】
さらに、第４実施形態では、評価実験やシミュレーションから求められた受信ウィンドウサイズの値をプロットした多次元テーブルＴを使用することで、予測伝送速度及び最小往復遅延時間の値から、最適な受信ウィンドウサイズをすぐに求めることができる。
【符号の説明】
【０１６６】
Ｐ１…物理層処理部、Ｐ２…データリンク層処理部、Ｐ３…ネットワーク層処理部、Ｐ４…トランスポート層処理部、Ｐ５…セッション層処理部、Ｐ６…プレゼンテーション層処理部、Ｐ７…アプリケーション層処理部、Ｔ…多次元テーブル、Ｔ１…定義伝送速度テーブル、Ｔ２…平均伝送速度テーブル、１…無線端末、１１…アンテナ、１２…無線部、１３…信号処理部、１４…制御部、１５…記憶部、１６…音声入出力部、１７…映像入出力部、１８…操作受付部、１９…バッテリ、２０…無線基地局、３０…通信ネットワーク、４０…通信先装置、１１０…デバイスドライバ部、１１１…最小往復遅延時間取得部、１１２…無線通信情報取得部、１１３…予測伝送速度計算部、１１４…多次元テーブル記憶部、１１５…受信ウィンドウサイズ決定部、１１６…受信ウィンドウサイズ通知部、１２０…ＴＣＰ処理部、１２１…往復遅延時間測定部、１２２…最小往復遅延時間記憶部、１２３…最小往復遅延時間通知部、１２４…受信ウィンドウサイズ取得部、１２５…受信ウィンドウサイズ調整部、１２６…ＡＣＫ生成部、１４０…受信品質測定部、１４１…ＤＲＣ取得部、１４１Ｃ…ＣＱＩ取得部、１４２…計算部、１４２ａ…割当率計算部、１４２ｂ…予測伝送速度計算部、１４３…アプリケーション処理部、１４５…平均伝送速度測定部、１４６…テーブル管理部、１５１…ＤＲＣ記憶部、１５１Ｃ…ＣＱＩ記憶部、１５２Ａ…定義伝送速度記憶部、１５２Ｂ…平均伝送速度記憶部、１５２Ｃ…定義伝送速度記憶部、１５３…割当率記憶部、４００…サーバ装置
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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