(57)【要約】【課題】輻輳が大きい場合であっても、データ送信の遅延時間を低減する。【解決手段】通信端末１は、基地局２と通信可能な通信端末であって、通信端末１において実行されているアプリケーションから、基地局２に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻、及び当該データの量を示す送信見込みデータ量を示す通知情報を取得する取得部１５１と、通信端末１に上り帯域を割当てる基地局２に対して、送信見込み開始時刻よりも前に、送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む帯域割当て要求を行う要求部１５４と、を備える。【選択図】図２
2016163213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と通信可能な通信端末であって、
前記通信端末において実行されているアプリケーションから、前記基地局に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻、及び前記データの量を示す送信見込みデータ量を取得する取得部と、
前記通信端末に上り帯域を割当てる前記基地局に対して、前記送信見込み開始時刻よりも前に、前記送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む帯域割当て要求を行う要求部と、
を備える通信端末。
【請求項２】
前記送信見込み開始時刻に前記データが発生した場合における、前記基地局が前記上り帯域の割当てにかかる時間を示すスケジューリング時間を推定する推定部と、
前記スケジューリング時間と、前記送信見込み開始時刻とに基づいて、現在時刻から、前記要求を行うまでの待ち時間を算出する待ち時間算出部とをさらに備え、
前記要求部は、前記待ち時間が経過すると、前記基地局に対して前記帯域割当て要求を行う、
請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
前記取得部は、前記アプリケーションから前記データの発生周期を取得し、
前記要求部は、前記発生周期をさらに含む前記帯域割当て要求を行う、
請求項１又は２に記載の通信端末。
【請求項４】
前記通信端末は、無線通信端末であり、
前記基地局において前記上り帯域の割当てを行う際に参照する、前記上り帯域のチャネル品質を推定するためのサウンディング参照信号の信号品質を悪化させる品質調整部と、
前記サウンディング参照信号を、前記基地局に送信する送信部とをさらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の通信端末。
【請求項５】
前記品質調整部は、前記サウンディング参照信号を送信する際の送信電力を、前記データを送信する際の送信電力に比べて小さくする、
請求項４に記載の通信端末。
【請求項６】
通信端末が、前記通信端末において実行されているアプリケーションから、基地局に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻、及び前記データの量を示す送信見込みデータ量を取得するステップと、
前記通信端末に上り帯域を割当てる前記基地局に対して、前記通信端末が、前記送信見込み開始時刻よりも前に、前記送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む帯域割当て要求を行うステップと、
を備える通信方法。
【請求項７】
コンピュータを、
前記コンピュータにおいて実行されているアプリケーションから、基地局に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻、及び前記データの量を示す送信見込みデータ量を取得する取得部、及び、
前記コンピュータに上り帯域を割当てる前記基地局に対して、前記送信見込み開始時刻よりも前に、前記送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む帯域割当て要求を行う要求部、
として機能させる通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末、通信方法及び通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信サービスにおけるデータの送受信に係る遅延を低減して、当該サービスの品質を向上させる技術が検討されている。
例えば、特許文献１には、基地局が備える無線装置が、複数の通信端末のそれぞれが使用しているアプリケーションの種別に対応するＱｏＳ（Quality of Service）等の情報に基づいて、無線リソースを割り当てる通信端末の順序を決定する技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、局側装置が、加入者側装置から通信サービスの開始を要求する制御メッセージを受信すると、当該制御メッセージが示す通信サービスの種類に基づいて当該加入者側装置が次に送信するデータのデータ量を予測し、当該データ量に基づいて当該加入者側装置に割り当てる通信帯域を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２４８３６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２７８１０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、特許文献１及び特許文献２のそれぞれに記載された技術では、通信端末は、アプリケーションの実行中において、送信するデータが実際に発生したことに応じて基地局に通信帯域の割り当てを要求する。したがって、基地局は、通信端末において送信するデータが実際に発生したことに応じて、当該通信端末に対して通信帯域を割り当てる。
【０００６】
ここで、基地局にアクセスが集中し、輻輳が発生している場合には、基地局において通信帯域の割当てにかかる時間が長くなる。このため、基地局において輻輳が発生している場合、基地局が通信端末に対する通信帯域の割当てに時間がかかることによってデータの送信が遅延し、アプリケーションがデータの送信に対して要求する許容遅延時間を超えるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、輻輳が大きい場合であっても、データ送信の遅延時間を低減することができる通信端末、通信方法及び通信プログラム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】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る通信端末は、基地局と通信可能な通信端末であって、前記通信端末において実行されているアプリケーションから、前記基地局に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻、及び前記データの量を示す送信見込みデータ量を取得する取得部と、前記通信端末に上り帯域を割当てる前記基地局に対して、前記送信見込み開始時刻よりも前に、前記送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む帯域割当て要求を行う要求部と、を備える。
【０００９】
前記通信端末は、前記送信見込み開始時刻に前記データが発生した場合における、前記基地局が前記上り帯域の割当てにかかる時間を示すスケジューリング時間を推定する推定部と、前記スケジューリング時間と、前記送信見込み開始時刻とに基づいて、現在時刻から、前記要求を行うまでの待ち時間を算出する待ち時間算出部とをさらに備え、前記要求部は、前記待ち時間が経過すると、前記基地局に対して前記帯域割当て要求を行ってもよい。
前記取得部は、前記アプリケーションから前記データの発生周期を取得し、前記要求部は、前記発生周期をさらに含む前記帯域割当て要求を行ってもよい。
【００１０】
前記通信端末は、無線通信端末であり、前記基地局において前記上り帯域の割当てを行う際に参照する、前記上り帯域のチャネル品質を推定するためのサウンディング参照信号の信号品質を悪化させる品質調整部と、前記サウンディング参照信号を、前記基地局に送信する送信部とをさらに備えてもよい。
前記品質調整部は、前記サウンディング参照信号を送信する際の送信電力を、前記データを送信する際の送信電力に比べて小さくしてもよい。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る通信方法は、通信端末が、前記通信端末において実行されているアプリケーションから、基地局に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻、及び前記データの量を示す送信見込みデータ量を取得するステップと、前記通信端末に上り帯域を割当てる前記基地局に対して、前記通信端末が、前記送信見込み開始時刻よりも前に、前記送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む帯域割当て要求を行うステップと、を備える。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る通信プログラムは、コンピュータを、前記コンピュータにおいて実行されているアプリケーションから、基地局に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻、及び前記データの量を示す送信見込みデータ量を取得する取得部、及び、前記コンピュータに上り帯域を割当てる前記基地局に対して、前記送信見込み開始時刻よりも前に、前記送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む帯域割当て要求を行う要求部、として機能させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、輻輳が大きい場合であっても、データ送信の遅延時間を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る通信端末の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る帯域割当て要求に係る処理の流れを示すシーケンスである。
【図４】通信端末の無線環境と、スケジューリング時間の実測値と、複数の予測式のそれぞれを用いて算出したスケジューリング時間の予測値との対応関係を示す図である。
【図５】送信見込み開始時刻、スケジューリング時間、及び待ち時間の関係を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る加入者装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、第１の実施形態に係る通信システムＳの構成を示す図である。
通信システムＳは、通信端末１と、基地局２と、基地局４と、通信端末５とを備える。通信端末１及び通信端末５は、例えば、スマートフォン等の携帯電話機である。基地局２及び基地局４は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）無線基地局（eNB）であり、通信端末に対して上り帯域を割り当てる。通信端末１は、基地局２、通信ネットワーク３及び基地局４を介して通信端末５と通信を行う。
【００１６】
なお、図１では、基地局２と無線通信を行う通信端末として、通信端末１を示しているが、基地局２には、複数の通信端末が通信可能に接続されているものとする。同様に、図１では、基地局４と無線通信を行う通信端末として、通信端末５を示しているが、基地局４には、複数の通信端末が通信可能に接続されているものとする。
【００１７】
本実施形態において、通信端末１が実行するアプリケーションプログラム（以下、アプリケーションという。）は、将来のデータの発生を予測する機能を有している。通信端末１は、当該アプリケーションが実行されている場合に、当該アプリケーションから、基地局２に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻と、当該データの量を示す送信見込みデータ量とを含む通知情報を取得する。
【００１８】
通信端末１は、アプリケーションから通知情報を取得すると、基地局２に対して、送信見込み開始時刻よりも前に、送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む帯域割当て要求を行う。
基地局２は、帯域割当て要求を受け付けると、送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量に基づいて、通信端末１に上り帯域を割り当てる。
【００１９】
このように、通信端末１が、送信見込み開始時刻よりも前に帯域割当て要求を行うことにより、基地局２において輻輳が発生し、通信端末１に対する通信帯域の割当てに時間がかかる場合であっても、送信見込み開始時刻において上り帯域の割当てが完了する確率を高めることができる。よって、通信端末１は、輻輳が大きい場合であっても、データ送信の遅延時間を低減することができる。
続いて、通信端末１の構成について説明する。
【００２０】
［通信端末１の構成例］
図２は、第１の実施形態に係る通信端末１の構成を示す図である。通信端末１は、表示部１１と、入力部１２と、無線部１３と、記憶部１４と、制御部１５とを備える。
【００２１】
表示部１１は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等により構成される。表示部１１は、制御部１５の制御に応じて文字や図形等を表示する。
入力部１２は、例えば、ボタンや、表示部１１に重なって配置されているタッチパネル（接触センサ）等により構成されており、通信端末１のユーザから操作入力を受け付ける。
【００２２】
無線部１３は、基地局２に各種情報を送信する送信部として機能する。無線部１３は、制御部１５から出力された信号を変調してＲＦ（Radio Frequency）信号を生成し、アンテナ（不図示）を介して当該ＲＦ信号を基地局２に無線送信する。例えば、無線部１３は、サウンディング参照信号を基地局２に送信する。サウンディング参照信号は、基地局２において通信端末１の上り帯域の割当てを行う際に参照する、上り帯域のチャネル品質を推定するため信号である。
【００２３】
また、無線部１３は、アンテナを介して基地局２から受信したＲＦ信号を復調し、復調により得られた信号を制御部１５に出力する。
以下の説明において、制御部１５は、無線部１３を介して基地局２と無線通信を行うものとする。
【００２４】
記憶部１４は、例えば、ＲＯＭ及びＲＡＭ等により構成される。記憶部１４は、通信端末１を機能させるための各種プログラムを記憶する。記憶部１４は、上述したように、将来のデータの発生を予測する機能を有するアプリケーションを記憶する。当該アプリケーションは、例えば、ユーザが通信端末１に接触したことに応じて文字情報や画像情報等の各種データを、通信端末５等に送信するアプリケーションである。当該アプリケーションは、例えば、通信端末１が備える加速度センサ（不図示）が検出した加速度を解析することにより、ユーザが通信端末１のタッチパネルに接触することを入力部１２が検出する前に、データの送信を予測し、送信見込み開始時刻及び送信見込みデータ量を含む通知情報を制御部１５に出力する。また、当該アプリケーションは、データの発生に周期性があると予測した場合に、データの発生周期を含む通知情報を出力する。
【００２５】
また、記憶部１４は、通信端末１の制御部１５を、後述する取得部１５１、推定部１５２、時間算出部１５３、要求部１５４、及び品質調整部１５５として機能させる通信プログラムを記憶する。記憶部１４は、外部メモリ等の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み取って記憶してもよく、基地局２及び通信ネットワーク３を介して外部機器からダウンロードされたプログラムを記憶してもよい。
【００２６】
制御部１５は、例えば、ＣＰＵにより構成される。制御部１５は、記憶部１４に記憶されている各種プログラムを実行することにより、通信端末１に係る機能を制御する。制御部１５は、取得部１５１と、推定部１５２と、時間算出部１５３と、要求部１５４と、品質調整部１５５とを備える。
【００２７】
［帯域割当て要求］
制御部１５は、取得部１５１、推定部１５２、時間算出部１５３、及び要求部１５４が協働することにより、データの送信見込み開始時刻よりも前に、基地局２に対して帯域割当て要求を行う。以下に、帯域割当て要求に係る処理について、シーケンス図を用いながら説明を行う。
【００２８】
図３は、第１の実施形態に係る帯域割当て要求に係る処理の流れを示すシーケンスである。
取得部１５１は、通信端末１において実行されているアプリケーションから、基地局２に送信するデータが発生すると予想される時刻を示す送信見込み開始時刻、当該データの量を示す送信見込みデータ量、及び当該データの発生周期を示す通知情報を取得する（Ｓ１０）。取得部１５１は、アプリケーションが実行中の任意の時間に通知情報を取得する。
【００２９】
推定部１５２は、取得部１５１が通知情報を取得すると、当該通知情報が示す送信見込み開始時刻にデータが発生した場合における、基地局２が通信端末１の上り帯域の割当てにかかる時間を示すスケジューリング時間を推定する（Ｓ２０）。
【００３０】
具体的には、推定部１５２は、過去のスケジューリング時間の時系列データに基づいてスケジューリング時間を算出する予測式を用いて、スケジューリング時間を推定する。ここで、記憶部１４は、複数の予測式として、例えば、ＡＲモデル（Auto-Regressive model）、ＭＡモデル（Moving Average model）、ＡＲＭＡモデル（Auto-Regressive Moving Average model）、指数平滑法、ブラウン法等に基づいた予測式を記憶する。
【００３１】
予測式の具体例として、ＡＲモデルに対応する予測式について説明する。以下に示す式（１）は、ＡＲモデルに対応する予測式を示す。
2016163213.tif 000003
【００３２】
式（１）において、左辺の値は、送信見込み開始時刻に対応する時刻ｔ＋１におけるスケジューリング時間の予測値を示す。Ｘｔは、時刻ｔにおける実際のスケジューリング時間の値を示す。ａ０、ａ１・・・ａｐは、回帰式の係数を示す。ｂは予測誤差を示す。ｐは次数を示し、ｐの値は予めパラメータとして決定される。ａ０、ａ１・・・ａｐは、過去のスケジューリング時間を用いて算出することができる。例えば、ａ０、ａ１・・・ａｐは、最小二乗法を用いることによって算出することができる。
【００３３】
推定部１５２は、記憶部１４に記憶されている複数の予測式から通信端末１の無線環境に適した予測式を選択し、当該予測式に基づいてスケジューリング時間を算出する。例えば、推定部１５２は、通信端末１が基地局２から受信した信号の電力（受信電力）を特定する。なお、推定部１５２は、受信電力の他に、通信端末１の送信電力、及びＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）等に基づいて、通信端末１の無線環境がどのような環境であるかを特定してもよい。
【００３４】
記憶部１４には、図４に示すように、推定部１５２が過去に判定した通信端末１の受信電力と、スケジューリング時間の実測値と、複数の予測式のそれぞれを用いて算出したスケジューリング時間の予測値と、当該実測値と各予測値との差分とが関連付けて記憶されている。
【００３５】
推定部１５２は、例えば、図４に示す情報を参照し、特定した受信電力に近い受信電力において、実測値と予測値との差分が最も小さい予測式を選択する。そして、推定部１５２は、選択した予測式に基づいてスケジューリング時間を推定する。なお、推定部１５２は、特定した電力と同じ受信電力のデータが複数存在している場合には、実測値と予測値との差分の合計値が一番小さい予測式を選択してもよい。
【００３６】
待ち時間算出部１５３は、推定部１５２が推定したスケジューリング時間と、取得部１５１が取得した通知情報に含まれる送信見込み開始時刻とに基づいて、現在時刻から、帯域割当ての要求を行うまでの待ち時間を算出する（Ｓ３０）。ここで、現在時刻は、待ち時間の算出を開始する時刻である。
【００３７】
図５は、送信見込み開始時刻、スケジューリング時間、及び待ち時間の関係を示す図である。待ち時間は、送信見込み開始時刻に基地局２に送信するデータが発生した場合、当該データの発生タイミングに合わせて、基地局２において上り帯域の割当てが完了するように算出することが望ましい。このため、待ち時間算出部１５３は、送信見込み時刻から、現在時刻と推定されたスケジューリング時間とを加算した時刻を減算することにより得られる時間を待ち時間として算出する。
【００３８】
ここで、送信見込み開始時刻をｔｓ、スケジューリング時間をＳｔ、現在時刻をｔｎとすると、待ち時間Ｗｔは、以下の式（２）で示される。
Ｗｔ＝ｔｓ−（ｔｎ＋Ｓｔ）・・・（２）
【００３９】
なお、待ち時間算出部１５３は、アプリケーションが、データの遅延に対する許容値が小さいアプリケーションである場合、待ち時間を、算出した待ち時間よりも短い時間としてもよい。このようにすることで、要求部１５４が帯域割当て要求を行う時間を早め、基地局２において、送信見込み開始時刻よりも前に、帯域割当てが完了する確率を高めることができる。また、アプリケーションが、通知情報に対して、予測される操作を示す情報を含ませるようにしておき、待ち時間算出部１５３が、当該予測される操作の種別に基づいて、待ち時間を調整するようにしてもよい。このようにすることで、待ち時間算出部１５３は、データの遅延に対する許容値が小さい操作と、データの遅延に対する許容値が大きい操作とのそれぞれに対応して、最適な待ち時間を設定することができる。
【００４０】
要求部１５４は、通信端末１に基地局２に対して、送信見込み開始時刻よりも前に、送信見込み開始時刻、及び送信見込みデータ量を示す情報を含む帯域割当て要求を行う。具体的には、要求部１５４は、算出された待ち時間が経過したか否かを判定し（Ｓ４０）、待ち時間が経過したと判定したことに応じて、基地局２に対して帯域割当て要求を行う。これにより、要求部１５４は、図５に示す要求時刻に帯域割当て要求を行う。ここで、要求部１５４は、取得部１５１がアプリケーションから取得した通知情報にデータの発生周期が含まれている場合、データの発生周期を示す情報をさらに含む帯域割当て要求を行う。
【００４１】
基地局２は、通信端末１から帯域割当て要求を受け付けると、帯域割当て要求に含まれる送信見込み開始時刻、及び送信見込みデータ量に基づいて、当該通信端末１に対して上り帯域を割り当てる（Ｓ５０）。基地局２は、物理下り制御チャネル（PDCCH：Physical Downlink Control Channel）により、上り帯域の割当てを通知する。
【００４２】
基地局２が上り帯域の割当てにかかるスケジューリング時間と、推定部１５２が推定したスケジューリング時間とがほぼ一致する場合、基地局２は、送信見込み開始時刻とほぼ同じ時刻に上り帯域の割当てが完了する。これにより、通信端末１は、遅延なくデータを送信することができる。
【００４３】
なお、取得部１５１が取得した通知情報に含まれる送信見込み開始時刻と、推定部１５２が推定したスケジューリング時間とは、いずれも予測値であるため、誤差が生じる可能性がある。したがって、送信見込み開始時刻になった段階では、データの発生がないことが考えられる。この場合、通信端末１から基地局２に対してデータが送信されないことから、通信端末１は、送信見込み開始時刻から所定時間以内に通信端末１からデータを送信しない場合に、アプリケーションから通知情報を再び受信したことに応じて送信タイミングの再決定を行う。基地局２は、当該送信タイミングに応じて、再度、上り帯域の割当てを行う。
【００４４】
［サウンディング参照信号の品質調整］
制御部１５は、品質調整部１５５により、サウンディング参照信号の信号品質を調整する。以下にサウンディング参照信号の品質調整について説明する。
【００４５】
基地局２は、通信端末１が送信したサウンディング参照信号を受信すると、サウンディング参照信号で通知されたチャネル品質に基づいて、通信端末１から送信される各パケットの再送率を一定にするためにパケット毎にＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）の調整を行う。基地局２は、通信端末１から送信される各パケットの再送率が所定割合（例えば、１０％）になるようにＭＣＳの調整を行う。
【００４６】
これに対し、無線部１３が基地局２に対してデータを送信する場合に再送が起きるときには、アプリケーションがデータの送信に対して要求する許容遅延時間を超過するおそれがある。
【００４７】
そこで、品質調整部１５５は、基地局２において上り帯域の割当てを行う際に参照する、上り帯域のチャネル品質を推定するためのサウンディング参照信号の信号品質を悪化させる。例えば、品質調整部１５５は、無線部１３がサウンディング参照信号を送信する際の送信電力を、データを送信する際の送信電力に比べて小さくすることにより、サウンディング参照信号の信号品質を悪化させる。
【００４８】
このように、サウンディング参照信号の信号品質をデータ送信時よりも悪化させた場合、基地局２側では、悪化された信号品質に基づいて、各パケットの再送率が所定割合になるように調整を行う。通信端末１の実際の信号品質は、基地局２に通知した信号品質よりも良いことから、通信端末１のデータの再送率は、基地局２において設定した再送率よりも低くなる。これにより、通信端末１は、再送によって許容遅延時間が超過するおそれを低減させることができる。
【００４９】
なお、品質調整部１５５は、アプリケーションが要求する許容遅延時間に基づいて、サウンディング参照信号の信号品質の悪化の度合いを異ならせてもよい。例えば、品質調整部１５５は、許容遅延時間が短いアプリケーションのデータを送信する場合には、許容遅延時間が長いアプリケーションのデータを送信する場合に比べて、サウンディング品質を悪化させてもよい。また、アプリケーションが、通知情報に対して、予測される操作を示す情報を含ませるようにしておき、品質調整部１５５が、当該予測される操作の種別に基づいて、サウンディング参照信号の信号品質の悪化の度合いを異ならせてもよい。
【００５０】
［第１の実施形態における効果］
以上説明したように、第１の実施形態に係る通信端末１は、基地局２に対して、送信見込み開始時刻よりも前に帯域割当て要求を行う。このようにすることで、基地局２において輻輳が発生し、通信端末１に対する上り帯域の割当てに時間がかかる場合であっても、送信見込み開始時刻において上り帯域の割当てが完了する確率を高めることができる。よって、通信端末１は、輻輳が大きい場合であっても、データ送信の遅延時間を低減することができる。
【００５１】
また、通信端末１は、基地局２におけるスケジューリング時間を予測し、当該スケジューリング時間及び送信見込み開始時刻に基づいて設定した待ち時間が経過すると、帯域割当て要求を行う。このようにすることで、通信端末１は、基地局２におけるスケジューリング時間に合わせて帯域割当て要求を行うことができる。
また、通信端末１は、サウンディング参照信号の信号品質を悪化させることにより、再送によって許容遅延時間が超過するおそれを低減させることができる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
続いて、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、通信システムＳが、有線のＰＯＮ（Passive Optical Network）である点で第１の実施形態と異なる。以下に、第２の実施形態に係る通信システムＳについて図面を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【００５３】
図６は、第２の実施形態に係る通信システムＳの構成を示す図である。
図６に示すように、第２の実施形態に係る通信システムＳは、複数の通信端末としての加入者装置（ONU：Optical Network Unit）１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃと、局側装置（OLT：Optical Line Terminal）１１０と、光カプラ１３０と、通信端末１５０とを備える。
【００５４】
第２の実施形態に係る通信システムＳでは、１台の局側装置１１０が、光幹線路１２０、光カプラ１３０及び光分岐路１４０を介して複数の加入者装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを収容する。本実施形態では、局側装置１１０は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ等で用いられている動的帯域割当（ＤＢＡ：Dynamic Bandwidth Allocation）を行うものとする。なお、図６では、複数の加入者装置として、加入者装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを示しているが、局側装置１１０は、４台以上の加入者装置を収容してもよい。以下の説明において、複数の加入者装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを区別しない場合、これらの加入者装置を加入者装置１００という。
【００５５】
第２の実施形態において、局側装置１１０は、制御フレームの１つであるＧＡＴＥフレームを複数の加入者装置１００に送信する。
複数の加入者装置１００のそれぞれは、ＧＡＴＥフレームを受信すると、送信するデータのデータ量（送信要求量）を、制御フレームの１つであるＲＥＰＯＲＴフレームを用いて局側装置１１０に通知する。
【００５６】
局側装置１１０は、複数の加入者装置１００からＲＥＰＯＲＴフレームによって通知された送信要求量に基づいて、ＤＢＡ機能により複数の加入者装置１００のそれぞれに割り当てる送信開始時刻及び送信許可量（送信期間）を算出する。続いて、局側装置１１０は、送信開始時刻及び送信期間を、ＧＡＴＥフレームを用いて複数の加入者装置１００のそれぞれに通知する。
加入者装置１００は、ＧＡＴＥフレームによって通知された送信開始時刻及び送信期間に基づいて、局側装置１１０にデータを送信する。
【００５７】
図７は、第２の実施形態に係る加入者装置１００の構成を示す図である。加入者装置１００は、第１の実施形態の通信端末１が備える無線部１３の代わりに、局側装置１１０との通信を行う通信部１６を備える。
【００５８】
また、加入者装置１００の制御部１５は、取得部１５１と、推定部１５２と、時間算出部１５３と、要求部１５４とを備える。
第２の実施形態において、推定部１５２は、局側装置１１０における過去のスケジューリング時間の時系列データに基づいてスケジューリング時間を算出する予測式を用いて、スケジューリング時間を推定する。
【００５９】
具体的には、推定部１５２は、通信部１６が受信した他の加入者装置宛てのＧＡＴＥフレームに基づいて局側装置１１０における輻輳状況を推定する。推定部１５２は、当該輻輳状況に基づいて、記憶部１４に記憶されている複数の予測式から一の予測式を選択し、当該予測式に基づいてスケジューリング時間を推定する。
【００６０】
待ち時間算出部１５３は、第１実施形態と同様に、推定部１５２が推定したスケジューリング時間と、取得部１５１が取得した通知情報に含まれる送信見込み開始時刻とに基づいて待ち時間を算出する。
要求部１５４は、算出された待ち時間が経過したことに応じて、局側装置１１０に対してＲＥＰＯＲＴフレームを送信することにより、送信見込み開始時刻よりも前に帯域割当て要求を行う。
【００６１】
［第２の実施形態における効果］
以上説明したように、第２の実施形態に係る加入者装置１００は、局側装置１１０に対して、送信見込み開始時刻よりも前に帯域割当て要求を行うので、局側装置１１０において輻輳が発生し、加入者装置１００に対する通信帯域の割当てに時間がかかる場合であっても、送信見込み開始時刻において上り帯域の割当てが完了する確率を高めることができる。よって、加入者装置１００は、第１の実施形態と同様に、輻輳が大きい場合であっても、データ送信の遅延時間を低減することができる。
【００６２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・通信端末、１１・・・表示部、１２・・・入力部、１３・・・無線部、１４・・・記憶部、１５・・・制御部、１５１・・・取得部、１５２・・・推定部、１５３・・・時間算出部、１５４・・・要求部、１５５・・・品質調整部、２・・・基地局、３・・・通信ネットワーク、４・・・基地局、５・・・通信端末、１００・・・加入者装置、１６・・・通信部、１１０・・・局側装置
【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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