(57)【要約】【課題】メッシュネットワークを構築する無線端末を提供することである。【解決手段】一方の無線端末から他方の無線端末に送信されるデータを中継可能な無線端末１０であって、自端末が送信元となるデータ通信に要する第１の無線リソースを管理する管理部１２と、メッシュネットワークを構成する他の無線端末のデータを中継する際に、自端末の利用可能な無線リソースを前記第１の無線リソースと、前記中継に利用する第２の無線リソースとに分割して割り当てる分割割当部１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の無線端末から他方の無線端末に送信されるデータを中継可能な無線端末であって、
自端末が送信元となるデータ通信に要する第１の無線リソースを管理する管理部と、
メッシュネットワークを構成する他の無線端末のデータを中継する際に、自端末の利用可能な無線リソースを前記第１の無線リソースと、前記中継に利用する第２の無線リソースとに分割して割り当てる分割割当部と、
を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項２】
前記分割割当部は、前記第２の無線リソースを分割して割り当てる際に、自端末の利用するサービス内容に応じて分割することを特徴とする請求項１に記載の無線端末。
【請求項３】
前記第２の無線リソースを利用するデータ通信のデータ量をカウントするカウント部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の無線端末。
【請求項４】
一方の無線端末から他方の無線端末に送信されるデータを中継可能な無線端末における無線リソースの割り当てを制御する方法であって、
自端末が送信元となるデータ通信に要する第１の無線リソースを管理するステップと、
メッシュネットワークを構成する他の無線端末のデータを中継する際に、自端末の利用可能な無線リソースを、前記第１の無線リソースと、前記中継に利用する第２の無線リソースとに分割して割り当てるステップと、
を備えることを特徴とする無線リソースの割り当てを制御する方法。
【請求項５】
前記無線リソースを分割して割り当てるステップにおいて、自端末の利用するサービス内容に応じて分割することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の無線リソースを利用するデータ通信のデータ量をカウントするステップをさらに含むことを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末と、無線端末をデータ中継に利用する際のリソース割当制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の無線ネットワークでは、１つの基地局に対して複数の端末が通信を行うことが通常である。従って、１つの基地局のカバーエリアが広域の場合、必然的に１つの基地局に対して通信を行う端末の数が増加し、通信環境の悪化につながる。当然、基地局の増設により通信環境は改善されるが、そのためには設置場所やコストの面で制約がある。このような問題を解決するために、基地局を増設しなくても無線端末同士がデータ中継を行い、設置場所やコストの制約を受けることが無い、アドホックネットワークやメッシュネットワークに関する技術が開発されている。
【０００３】
アドホックネットワークやメッシュネットワークは、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のアクセスポイント等の通信インフラを介在させずに、パソコン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、携帯電話などの端末同士を相互に接続させて構築するネットワークである。これにより、大掛かりな通信インフラが整備されていない場所でも無線ネットワークを構築できる。したがって、非常に柔軟性の高い無線ネットワークが構築できる。
【０００４】
図３に、従来のメッシュネットワークの構成の一例を示す。図３において、例えば、端末２０３が基地局１００を通じてインターネットに接続する場合は、端末２０２および２０１を介して接続するものとする。ここで、端末２０３は、端末２０２および２０１を介して基地局１００に接続され、動画ストリーミングなどの広帯域を必要とする通信を行っているものとする。端末２０２が通信アプリケーションを起動して、データ通信を行おうとすると、端末２０２の無線リソースの大半が端末２０３のデータ中継に費やされているため、端末２０２が自端末のためのデータ通信を行うためには、端末２０３のためのデータ中継を制限してデータ通信を行うか、端末２０３のためのデータ中継が完了するまで待機する。
【０００５】
このような問題を解決するために、中継端末の状態に応じて、中継するデータの量を制御することにより、中継端末の無線リソースを有効利用できるようにしたデータの送信方法が開発されている。例えば、特許文献１に係るデータ送信方法では、中継端末におけるアプリケーション実行時に無線リソース不足が発生した場合には、中継端末は、データ送信元に対して、データ送信の中止や送信データ量の削減を求める。
【０００６】
図４を参照して、端末Ａ〜Ｃがメッシュネットワークを構成している場合について説明する。端末Ｂが、端末Ｃのデータ通信を中継している場合（ステップＳ１及びＳ２）、端末Ｂに、自端末のためのデータ通信要求が発生し（ステップＳ３）、端末Ｃのためのデータ中継に使用されていないリソース量が自端末のためのデータ通信に不十分であれば、端末Ｂは、端末Ｃに対して送信データの抑制を要求する（ステップＳ４）。それに応じて、端末Ｃは端末Ｂに送信するデータ量を削減し（ステップＳ５）、端末Ｂは必要なリソース量を確保できた状態で、端末Ａに対する自端末のためのデータ送信を開始する（ステップＳ６）。
【０００７】
このように、特許文献1に係るデータ送信方法は、中継端末の無線リソース状態に応じて中継データの量を制御することにより中継端末の無線リソースを有効利用できるようにするものである。すなわち、この方法によれば、データ中継に端末の無線リソースの大部分が用いられている場合であっても、当該端末自体のためのアプリケーションの実行に際して、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）能力、メモリ容量、ネットワーク帯域などのリソースが不足して満足な動作を実行できないという不都合を回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−５０３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記の特許文献１に係るデータ中継方法では、データ送信端末がデータ中継端末に送信可能なデータ量は、データ中継端末の状態に応じて制限される。このため、あるデータ中継端末がその無線リソースの大部分を使用して無線通信を開始する場合、それまでそのデータ中継端末にデータを送信していた他の端末が送信できるデータ量が著しく減少する。その結果、容量不足によりこれらの端末間で中継できなくなった場合には、データ中継端末にデータを送信していた端末は、新たな通信経路の探索を行わなくてはならない。このような新たな通信経路の探索は、中継できなくなった上述の２つの端末だけではなく、メッシュネットワークを構築する他の端末にも負担をかけてしまう。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、メッシュネットワークを構築する無線端末及び無線端末における無線リソース割当制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の第１の観点に係る無線端末の発明は、
一方の無線端末から他方の無線端末に送信されるデータを中継可能な無線端末であって、
自端末が送信元となるデータ通信に要する第１の無線リソースを管理する管理部と、
メッシュネットワークを構成する他の無線端末のデータを中継する際に、自端末の利用可能な無線リソースを前記第１の無線リソースと、前記中継に利用する第２の無線リソースとに分割して割り当てる分割割当部と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る無線端末において、
前記分割割当部は、前記第２の無線リソースを分割して割り当てる際に、自端末の利用するサービス内容に応じて分割することを特徴とするものである。
【００１３】
第３の観点に係る発明は、第１または第２の観点に係る無線端末において、
前記第２の無線リソースを利用するデータ通信のデータ量をカウントするカウント部をさらに備えることを特徴とするものである。
【００１４】
第４の観点に係る発明は、無線リソースの割当制御方法であって、
自端末が送信元となるデータ通信に要する第１の無線リソースを管理するステップと、
メッシュネットワークを構成する他の無線端末のデータを中継する際に、自端末の利用可能な無線リソースを、前記第１の無線リソースと、前記中継に利用する第２の無線リソースとに分割して割り当てるステップと、
を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
第５の観点に係る発明は、第４の観点に係る方法であって、
前記無線リソースを分割して割り当てるステップにおいて、自端末の利用するサービス内容に応じて分割することを特徴とするものである。
【００１６】
第６の観点に係る発明は、第４または第５の観点に係る方法において、
前記第２の無線リソースを利用するデータ通信のデータ量をカウントするステップをさらに含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る無線端末及び無線リソース割当制御方法によれば、任意の無線リソースを自端末のデータ通信用に分割割当するようにリソース割当を制御するようにしたので、自端末のデータ通信に必要な最低限の無線リソースを確保しながらも、データ中継に無線リソースを開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線端末の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る第１及び第２の無線リソース量の設定の一例を示す図である。
【図３】メッシュネットワークの構成の一例を示す図である。
【図４】従来のデータ中継端末における無線リソース利用制御の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線端末の概略構成を示す機能ブロック図である。端末１０は、メモリ１１、管理部１２および分割割当部１３を備えるスケジューラ１４と、カウント部１５と、無線部１６Ａと、無線部１６Ｂと、を備える。端末１０は、メッシュネットワーク等を構成する端末であって、他の無線端末のデータを中継することができる。メモリ１１は、自端末による動画やテキストデータの送受信、通信アプリケーションの使用等のために必要とされる無線リソース（以下、第１の無線リソースという）に関する設定情報を記憶する。また、スケジューラ１４の管理部１２は、メモリ１１に記憶された設定情報に基づいて第１の無線リソース量を管理する。第１の無線リソース量の設定情報は、自端末が利用するサービス内容に応じて、ユーザにより任意に設定することができる。例えば、図２に示すように、ユーザが、通信サービスをほとんど利用しないため、自端末のデータ通信をほとんど行わないと判断した場合には、利用可能な無線リソースの９０％をデータ中継のために開放することができる。また、ユーザは、利用する通信サービスの内容に応じて、データ中継に開放する無線リソースの割合を５０％や１０％とすることができる。
【００２１】
スケジューラ１４の分割割当部１３は、管理部１２で管理される第１の無線リソース量に応じて、自端末の利用可能な無線リソース全体を、上述した第１の無線リソースと、それ以外の無線リソースである第２の無線リソースとに分割する。第２の無線リソースは、メッシュネットワークを構成する他の無線端末のためのデータ中継に割り当てられるものである。
【００２２】
尚、上述した、メモリ１１、スケジューラ１４、カウント部１５は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＣＰＵにより構成することができる。
【００２３】
以下、本実施の形態に係る無線端末の概略動作について説明する。ここでは、無線リソースの５０％を第１の無線リソースに割り当てるとする設定情報をメモリ１１に記憶したとする。この設定情報に従い、スケジューラ１４の管理部１２が、第１の無線リソース量を管理する。端末１０がデータ中継を行う際には、分割割当部１３は、管理部１２が管理する第１の無線リソース量に従って、無線リソースを第１及び第２の無線リソースに分割し、第２の無線リソースをデータ中継に割り当てる。データ中継をしている最中に、自端末データ通信要求が発生すると、端末１０は、あらかじめ確保していた第１の無線リソース（即ち、無線リソースの５０％）を自端末データ通信に割り当てる。したがって、中継データの送信元端末はデータ量を削減する必要が無く、かつ、端末１０は自端末データ通信を待機させる必要も無いので、中継データの送信側端末、受信側端末は、共に安定したデータ中継を継続することができる。
【００２４】
端末１０がデータ中継を開始すると、スケジューラ１４は、中継データ量をカウント部１５に通知する。当該カウント部１５は、そのデータ量をカウントする。そして、端末装置１０はカウントした中継データ量を図示しないネットワーク上の課金サーバに定期的に通知する。
【００２５】
本実施例に係る無線端末は、ユーザにより任意に設定された設定情報にしたがって通信リソースを分割及び割り当てるため、他の無線端末のデータを中継している最中であっても、自端末のための無線リソースを確保し、通信を行うことができる。したがって、中継端末が中継データの送信元の端末に対して送信データ量の削減を求めることは無いため、メッシュネットワークを構築する端末の負担を低減し、安定したメッシュネットワークを構築できる。また、カウント部１５が中継データ量をカウントできるので、通信事業者らは、各端末のデータ中継量に応じて、端末の通信サービス使用料を割引する等の枠組みを構築することが可能になる。
【００２６】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。
【００２７】
例えば、第１の無線リソース量を、自端末のデータ通信に要するリソース量よりも少なくなるように設定することも可能である。この場合、通信速度が遅くなり、利便性が損なわれることが想定されるが、上述のような使用量を割引する枠組があれば、損なわれた利便性を相殺することができる。このように、本実施例は、通信事業者及び端末ユーザに新たな通信サービスの選択肢を提供することができる。
【００２８】
また、無線リソースを開放する割合をユーザが任意に決定するのではなく、あらかじめ所定割合の無線リソースを自端末用に確保するように端末を設定することも可能である。または、スケジューラが、端末の使用状態の時間統計に基づいて、自動的に無線リソースを開放する割合を調節することも可能である。
【００２９】
また、カウント部が中継データだけでなく自端末のデータ通信のデータ量もカウントし、第１の無線リソース量よりも自端末のデータ通信のデータ量が少ない場合には、分割割当部が第１の無線リソース量を削減するように、端末を構成することも可能である。これにより、自端末の無線リソースを有効に活用できるようになり、データ中継の効率化ができる。これとは逆に、中継データ量が第２の無線リソース量よりも少ない場合には、第２の無線リソース量を削減して、第１の無線リソース量を増加させるように、端末を構成することも可能である。これにより、第１の無線リソースの全てを使用して、自端末で通信アプリケーションを起動している場合において、他の通信アプリケーションを起動する必要が生じた場合であっても、第２の無線リソースに空きがあれば、第１の無線リソース量を増やして、他の通信アプリケーションの起動に対応することが可能になる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  端末
１１  メモリ
１２  管理部
１３  分割割当部
１４  スケジューラ
１５  カウント部
１６Ａ  無線部
１６Ｂ  無線部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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