JP2016146542A - 制御装置、通信装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】１つの他の通信装置に並行して信号を送信する複数の通信装置に、適切に送信対象の信号（データ）を分配すること。
【解決手段】スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の通信装置と、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で通信を行う第２の通信装置とが、第３の通信装置と並行して通信する際の、その通信を制御する制御装置は、第２の通信装置の負荷の状態を示す情報を取得し、その情報に基づいて、第１の通信装置と第２の通信装置とに対して第３の通信装置へ送信するデータの分配を決定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は異種無線通信技術が混在する無線通信システムにおける通信制御技術に関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）と無線ＬＡＮとを協働させることについての提案が行われている。例えば、非特許文献１は、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤにおいて、ＬＴＥのキャリアアグリゲーションのようにして、ＬＴＥと無線ＬＡＮとを統合することを提案している。

１つの無線端末に対して、ＬＴＥの基地局と無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ）とが協働して信号（パケット）を送信する場合、その１つの無線端末へ送信するパケットをＬＴＥの基地局と無線ＬＡＮのＡＰとに分配することとなる。そして、ＬＴＥの基地局および無線ＬＡＮのＡＰは、それぞれに分配されたパケットを、同じ無線端末へ送信する。

Ｑｕａｌｃｏｍｍ、ＲＰ−１４０７３９、"Ｍｏｔｉｖａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＬＴＥ−ＷｉＦｉ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ"、３ＧＰＰ、２０１４年６月

ＬＴＥの基地局は、ＬＴＥのために確保された第１の無線周波数を用いて、１つ以上の無線端末のそれぞれに対して、所定の周波数帯域幅と所定の時間長とを有するリソースブロックを割り当てるスケジューリングに基づいて、無線端末との通信を行う。したがって、ＬＴＥの基地局は、安定した通信が可能であり、例えば、分配されたデータを、予定された期間内に送信完了することができると考えられる。

一方、無線ＬＡＮのＡＰは、例えばＩＳＭ帯（産業科学医療用周波数帯）などの第２の無線周波数を用いて、例えばＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などを用いてスケジューリングを伴わずに無線端末との通信を行う。したがって、無線ＬＡＮのＡＰは、無線リソースの混雑の度合などによって、分配されたデータを送信できない場合や、送信できても非常に長い時間がかかったりする場合がありうる。

このため、１つの無線端末へ送信するパケットをＬＴＥの基地局と無線ＬＡＮのＡＰとに分配した場合、ＬＴＥの基地局へ分配したパケットは適切に送信されても、無線ＬＡＮのＡＰに分配したパケットの送信が適切に行われない場合があるという課題があった。なお、この課題は、１つの無線端末へパケットを送信する通信装置が、スケジューリングに基づかない通信が行われうる無線周波数で通信する場合に生じるものであり、この通信装置が無線ＬＡＮのＡＰでなくとも同様の問題が生じうる。すなわち、例えばＩＳＭ帯で、ＬＴＥの基地局内の通信機能がＬＴＥと同様の形式で通信する場合であっても、スケジューリングに基づかずに通信する他の通信装置の通信を妨害しないようにすると、信号の送信ができない又は遅延が大きいなどの問題が生じうる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、状況に応じて、１つの他の通信装置に並行して信号を送信する複数の通信装置に、適切に送信対象の信号（データ）を分配することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による制御装置は、スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の通信装置と、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で通信を行う第２の通信装置とが、第３の通信装置と並行して通信する際の、当該通信を制御する制御装置であって、前記第２の通信装置の負荷の状態を示す情報を取得する取得手段と、前記情報に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とに対して前記第３の通信装置へ送信するデータの分配を決定する決定手段と、を有する。

また、上記目的を達成するため、本発明による通信装置は、スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の他の通信装置と共に、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で、並行して第２の他の通信装置と通信を行う通信装置であって、前記通信装置と前記第１の他の通信装置とが前記第２の他の通信装置へ送信するデータの分配を決定する制御装置へ、負荷の状態を示す情報を送信する第１の送信手段と、前記制御装置によって前記情報に基づいて、前記通信装置が前記第２の他の通信装置へ送信するデータとして分配されたデータを取得する取得手段と、取得したデータを前記第２の他の通信装置へ送信する第２の送信手段と、を有する。

本発明によれば、状況に応じて、１つの他の通信装置に並行して信号を送信する複数の通信装置に、適切に送信対象の信号（データ）を分配することができる。

複数の無線通信技術が混在する無線通信システムの構成例を示す概念図。 ＬＴＥと無線ＬＡＮとで並行して無線端末との間で行われる通信の例を示す概念図。 制御装置、基地局装置及びアクセスポイントのハードウェア構成例を示す図。 制御装置の機能構成例を示すブロック図。 アクセスポイントの機能構成例を示すブロック図。 基地局装置の機能構成例を示すブロック図。 無線通信システムにおける処理の流れを示すシーケンス図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

（無線通信システム）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）の基地局装置、無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ）、及び無線端末（以下、「端末」と呼ぶ。）を含んで構成される。なお、基地局装置は例えばＬＴＥ以前の世代の携帯電話など、他の無線通信規格の基地局装置であってもよいし、ＡＰもまた、いかなる無線通信規格に従う通信装置であってもよい。なお、無線ＬＡＮは、例えば２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚの周波数帯を用いるものであってもよいし、例えば６０ＧＨｚ帯などのミリ波又は準ミリ波帯を用いるものであってもよい。

ただし、基地局装置は、例えばＬＴＥ規格に準拠したスケジューリングに基づいて、例えばＬＴＥのために割り当てられた第１の周波数帯域を用いて、端末装置と通信を行う第１の通信装置であるものとする。

また、ＡＰは、スケジューリングに基づかない通信が行われうる第２の周波数帯域（例えばＩＳＭ帯）を用いて、基地局装置と並行して、端末と通信を行う第２の通信装置であるものとする。なお、ＡＰは、使用する周波数帯域が、スケジューリングに基づかない通信が行われうる周波数帯域であれば足り、ＡＰ自身がスケジューリングに基づかない通信を行う必要はない。すなわち、ＡＰは、例えば、ＬＴＥのプロトコルの少なくとも一部にしたがって、第２の周波数帯域で通信中の無線ＬＡＮの通信に配慮しながら通信を行う通信装置でありうるし、また、一般的な無線ＬＡＮのＡＰとして機能する通信装置でもありうる。また、ＡＰは、図１においては、基地局装置と異なる位置に配置されているが、同じ位置に配置されてもよく、また、例えば、ＬＴＥと同様の手法で通信を行う基地局装置内に含まれる通信機能として実現されてもよい。このように、図１のＡＰは、一般的なアクセスポイントと異なり得るが、本実施形態では、説明の便宜のため、スケジューリングに基づかない通信が行われうる第２の周波数帯域を用いて、基地局装置と並行して、端末と通信を行う通信装置を「ＡＰ」と呼ぶ。

本実施形態に係る無線通信システムでは、図２に示すように、基地局装置とＡＰとから、それぞれ端末へデータ信号（パケット）が送信される。この端末へ送信されるべきデータは、例えば、インターネットから取得されたデータであり、例えばＬＴＥのコアネットワーク（基地局装置が接続するコアネットワーク）を介して、基地局装置に到着する。そして、図２の例では、基地局装置は、この到着したデータの少なくとも一部をＡＰへ転送する。なお、基地局装置は、到着したデータの全てを端末に向けて無線信号として送信し、ＡＰへは転送しなくてもよい。また、図２の例では、ＡＰは、基地局装置からデータの転送を受けるが、例えば、基地局装置が接続しているコアネットワーク内のいずれかのノードからデータの転送を受けてもよい。

本実施形態では、無線通信システムは、基地局装置とＡＰとのいずれに対して、端末向けのデータパケットを転送するかを決定する、制御装置を含む。この制御装置は、例えば、図２に示すように基地局装置に含まれてもよいし、基地局装置が接続するコアネットワーク内のノードに含まれてもよい。基地局装置からＡＰへパケットが転送される場合、基地局装置は、制御装置が決定したパケットの分配に基づいて、ＡＰが送信すべきと制御装置が決定したパケットをＡＰへと転送する。また、コアネットワーク内のノードからＡＰへパケットが転送される場合、そのノードは、制御装置が決定したパケットの分配に基づいて、ＡＰが送信すべきと制御装置が決定したパケットについては、ＡＰへと転送する。また、そのノードは、制御装置が決定したパケットの分配に基づいて、基地局装置が送信すべきと制御装置が決定したパケットを、基地局装置へと転送する。

ここで、制御装置が、例えばピークスループット等に基づいてパケットを分配し、多量のパケットがＡＰへと分配された場合について検討する。このとき、基地局装置はスケジューリングに基づいて、ＬＴＥ専用の周波数帯域を用いて通信を行うことができるため、分配されたパケットを、予定された期間内に端末へと伝送することが可能である確率が高い。一方、ＡＰは、ＡＰ自身がスケジューリングを行ったとしても、使用する周波数帯域では、他の装置によってスケジューリングに基づかない通信が行われうるため、通信速度又は通信品質を保証することができない場合がある。ＡＰ自身がスケジューリングに基づかない通信をする場合も同様である。したがって、ＡＰが通信を試行するタイミングで、周波数帯域が他の装置によって使用されてしまうことがあり得るため、周波数帯域の混雑度などによっては、分配されたパケットの端末への伝送が、予定された期間内で完了しない可能性がある。

したがって、制御装置は、例えば、ＡＰが単位量のデータをどの程度の期間で送信完了するか、などの、ＡＰ側の負荷に応じて、パケットの分配を決定すべきである。このため、本実施形態では、ＡＰは、制御装置に対して、ＡＰ側の負荷の状態を示す情報を送信し、制御装置は、そのＡＰから負荷の状態を示す情報を取得して、その取得した情報に基づいて、パケットの分配を決定する。ＡＰにおける負荷の状態が考慮されてパケットの分配が決定されることにより、ＡＰの負荷が高く、ＡＰに転送されるパケットの端末への送信が失敗したり、伝送遅延が大きくななったりする可能性が高い場合に、ＡＰへ分配するパケット量を減らすことができる。この結果、ＡＰに転送されるパケットの端末への送信が、予定された又は期待通りの期間で完了する確率を高めることができる。また、ＡＰの負荷が低い場合、ＡＰへ分配するパケット量を増やすことで、システム全体のスループットを向上させることができる。

なお、ＡＰから制御装置へ送信される、負荷の状態を示す情報は、例えば、ＡＰがパケットを受信してから端末への送信が完了するまでの時間の情報を含む。なお、この時間は、ＡＰにおける、パケットのバッファ滞留時間と捉えることができる。また、この情報は、端末へのパケットの送信完了までの時間の最大値、平均値又はジッタの情報でありうる。また、負荷の状態を示す情報は、ＡＰが端末へパケットを送信した際の伝送遅延の情報、例えば、伝送遅延時間の最大値、平均値又はジッタの情報を含んでもよい。制御装置は、これらの情報の少なくともいずれかを取得すると、例えば、取得した情報に含まれる時間の値が、許容遅延時間を超える値を示す場合、ＡＰへパケットを分配しないことを決定し得る。また、制御装置は、例えば、取得した情報に含まれる時間の値の逆数に比例する量のパケットをＡＰへ分配することを決定してもよい。これにより、例えば、ＡＰにおけるパケットのバッファ滞留時間または伝送遅延が短い場合には、ＡＰにおける負荷が小さいと判断することができるため、ＡＰへ分配するパケット量を増やしてシステムスループットを向上させることができる。一方で、ＡＰにおけるパケットのバッファ滞留時間または伝送遅延が長い場合には、ＡＰにおける負荷が大きいと判断できるため、ＡＰへ分配するパケットをなくすか減らすことで、例えば予定された期間内に端末へ所望のデータを送信することができる。

また、負荷の状態を示す情報は、ＡＰが端末へのパケットの送信を完了するまでの再送回数またはそのパケットの衝突回数の情報を含みうる。なお、これらの回数は、例えば、最大値又は平均値の情報でありうる。制御装置は、これらの情報の少なくともいずれかを取得すると、例えば、取得した情報に含まれる回数の値が所定の閾値を超える場合、ＡＰへパケットを分配しないことを決定し得る。また、制御装置は、取得した情報に含まれる回数の値の逆数に比例する量のパケットをＡＰへ分配することを決定してもよい。これにより、例えば、パケットの再送回数又は衝突回数が少ない場合には、ＡＰへ分配するパケット量を増やしてシステムスループットを向上させることができる。一方で、パケットの再送回数又は衝突回数が多い場合には、ＡＰにおける通信の負荷が大きいと判断できるため、ＡＰへ分配するパケットをなくすか減らすことで、例えば予定された期間内に端末へ所望のデータを送信することができる。

また、負荷の状態を示す情報は、所定期間内においてＡＰにおいて送信されていないデータを保持していた期間の割合、すなわち、所定期間内においてＡＰのバッファ内にパケットが格納されている期間の長さの割合の情報を含みうる。なお、この割合は、例えば、最大値又は平均値の情報でありうる。ここで、バッファ内にパケットが格納されている期間とは、再送パケットであっても、ＡＰのバッファ中に、無線伝送されるパケットが１つでも含まれている期間を指す。また、負荷の状態を示す情報は、ＡＰにおいて送信されていないデータを保持していた期間の、その期間およびＡＰが通信する周波数におけるチャネルの空き期間の長さの和に対する割合の情報を含んでもよい。すなわち、この割合は、（バッファ内にパケットが格納されている期間）／（バッファ内にパケットが格納されている期間＋チャネル空き時間）として表すことができる。制御装置は、例えば、取得した情報に含まれる割合の値が所定値を超える場合、ＡＰへパケットを分配しないことを決定し得る。また、制御装置は、例えば、取得した情報に含まれる割合の値の逆数に比例する量のパケットをＡＰへ分配することを決定してもよい。これにより、所定期間内などの一定の期間においてバッファにパケットが保持されている期間の割合が高いほど、ＡＰにおける負荷が高いと判定することができ、負荷の高低に応じて、適切なパケットの分配をすることが可能となる。

なお、負荷の状態を示す情報には、上述の各情報のうちの２つ以上が含まれてもよい。また、制御装置は、パケットの属性ごとに、上述の取得した負荷の状態を示す情報を考慮して、パケットの分配を決定してもよい。例えば、制御装置は、取得した負荷の状態を示す情報が、ＡＰにおける負荷が高いことを示す場合、リアルタイム性が要求されるパケットをＡＰに分配せずに、そのようなパケットは、全て基地局装置に分配してもよい。また、このとき、制御装置は、リアルタイム性が要求されないパケットについては、上述のようにして、負荷の大きさに応じて、ＡＰに分配するパケットの量を増減しうる。これにより、リアルタイム性が高いデータがＡＰ側に分配されることで、要求されるレイテンシの範囲内でパケットが端末に届かなくなるという事象を防ぐことが可能となる。

以下では、このような処理を行う制御装置、基地局装置およびＡＰの構成と、それらが実行する処理の流れについて、詳細に説明する。

（制御装置、基地局装置およびＡＰのハードウェア構成）
図３に、制御装置、基地局装置およびＡＰのハードウェア構成例を示す。制御装置、基地局装置およびＡＰは、一例において、図３に示すような、同様のハードウェア構成を有し、例えば、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、外部記憶装置３０４、及び通信装置３０５を有する。制御装置、基地局装置およびＡＰでは、例えばＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３及び外部記憶装置３０４のいずれかに記録された各装置の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ３０１により実行される。

そして、制御装置、基地局装置およびＡＰは、例えばＣＰＵ３０１により通信装置３０５を制御して、制御装置、基地局装置およびＡＰの相互の通信を行う。なお、図３では、制御装置、基地局装置およびＡＰは、１つの通信装置３０５を有するとしているが、これに限られない。例えば、基地局装置およびＡＰは、制御装置、基地局装置およびＡＰ相互の通信のための第１の通信装置（例えば有線通信装置）及び端末との通信のための第２の通信装置（例えば無線通信装置）を有してもよい。

なお、制御装置、基地局装置およびＡＰは、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。

（制御装置の機能構成）
図４に、制御装置の機能構成例を示す。制御装置は、例えば、その構成として、通信部４０１、負荷情報取得部４０２、及びパケット分配決定部４０３を有する。通信部４０１は、基地局装置又はＡＰと通信する機能を有する。負荷情報取得部４０２は、通信部４０１を介して、ＡＰから、上述のような負荷の状態を示す情報を取得する。取得された負荷の状態を示す情報は、パケット分配決定部４０３へ入力される。パケット分配決定部４０３は、上述のように、ＡＰにおける負荷の状態に応じて、端末へ送信すべきパケットを、基地局装置から送信させるか、ＡＰから送信させるかの、分配を決定する。なお、このとき、端末へ送信すべきパケットの情報を、例えば通信部４０１を介してコアネットワークから取得する。

なお、ＡＰへのパケットの転送を行うのが基地局装置である場合、パケット分配決定部４０３は、通信部４０１を介して、基地局装置へ、決定した分配に関する情報を通知する。基地局装置は、この通知された情報に基づいて、コアネットワークから取得したパケットのうち、ＡＰへ転送するパケットを特定して、特定したパケットをＡＰへ転送する。なお、制御装置が基地局装置内に含まれる場合、この通知は、例えば基地局装置内のバスなどを介して、パケットの転送などを行う機能部へ転送される。また、制御装置が、基地局装置が接続しているコアネットワーク内のノードに含まれる場合は、コアネットワークを介して、上述の通知がなされうる。

また、ＡＰへのパケットの転送を行うのが、基地局装置が接続しているコアネットワーク内のノードである場合、パケット分配決定部４０３は、通信部４０１を介して、そのノードへ、決定した分配に関する情報を通知する。当該ノードは、この通知された情報に基づいて、端末へ送信されるべきパケットのうち、ＡＰへ転送するパケットを特定して、特定したパケットをＡＰへ転送する。また、このノードは、ＡＰへ転送するパケット以外のパケットを、基地局装置へ転送する。なお、制御装置がこのノード内に含まれる場合、この通知は、例えばノード内のバスなどを介して、パケットの基地局装置又はＡＰへの転送などを行う機能部へ転送される。また、制御装置が、パケットの基地局装置又はＡＰへの転送を行うノードに含まれない場合は、コアネットワーク内の何らかの回線を介して、上述の通知がなされうる。

（アクセスポイントの機能構成）
図５に、アクセスポイント（ＡＰ）の機能構成例を示す。ＡＰは、例えば、その機能構成として、第１通信部５０１、負荷情報取得部５０２、負荷情報通知部５０３、第２通信部５０４、及びパケット送信部５０５を有する。

第１通信部５０１は、他の通信装置によってスケジューリングに基づかない通信が行われうる周波数帯域（例えばＩＳＭ帯）において通信を行う、無線通信インタフェースでありうる。第１通信部５０１は、例えば、端末との間で、スケジューリングに基づかずに、例えばＣＳＭＡなどの無線ＬＡＮの通信プロトコルに基づいて、通信を行う。なお、第１通信部５０１は、ＬＴＥと同様の信号を用いて、ＬＴＥのような形式で、少なくとも部分的なスケジューリングに基づいて端末と通信してもよい。なお、第１通信部５０１がスケジューリングを行う場合であっても、他の通信装置によってスケジューリングに基づかない通信が行われうる周波数帯域を使用するため、パケットの衝突などが生じうる。したがって、周波数帯域が混雑しており、負荷が高い状態では、第１通信部５０１は、再送回数やパケットの衝突回数、伝送遅延が増大し、パケットのバッファ滞留時間が長くなり、また、バッファにパケットが格納されている時間率が高くなる傾向が現れる。

負荷情報取得部５０２は、第１通信部５０１を監視し、例えば、再送回数やパケットの衝突回数、伝送遅延、パケットのバッファ滞留時間、または、バッファにパケットが格納されているか否かの少なくともいずれかの情報を取得する。なお、負荷情報取得部５０２は、例えば、取得した伝送遅延、パケットのバッファ滞留時間の平均値又はジッタの値を特定し、又は、バッファにパケットが格納されている時間率を算出してもよい。負荷情報取得部５０２は、取得した又は算出した、ＡＰの負荷の状態を示す情報を負荷情報通知部５０３へ入力する。負荷情報通知部５０３は、取得した情報を、制御装置が受信できる信号形式にして、例えば第２通信部５０４を介して、制御装置へ送信する。第２通信部５０４は、例えば、制御装置又は基地局装置と通信するための有線または無線の少なくともいずれかの通信インタフェースである。なお、ＡＰは、基地局装置における、他の通信装置によってスケジューリングに基づかない通信が行われうる周波数帯域での無線通信を担う１つの機能部でありうる。この場合、基地局装置との間の通信は、例えば、基地局装置内のバスを介して行われうる。また、第２通信部５０４は、制御装置が基地局装置内に含まれる場合は、基地局装置と通信することによって、間接的に制御装置と通信することができる。さらに、第２通信部５０４は、基地局装置が接続するコアネットワーク内のノードに制御装置が含まれる場合は、基地局装置を介して、コアネットワーク内のノード内の制御装置と通信してもよい。また、第２通信部５０４は、基地局装置を介さずに、コアネットワーク内のノード内の制御装置と通信してもよい。

パケット送信部５０５は、端末へ送信されるパケットをＡＰへ転送する、基地局装置又はコアネットワーク内のノードから、第２通信部５０４を介して、パケットを受信し、第１通信部５０１を介して端末へ送信する。このとき、基地局装置又はコアネットワーク内のノードから受信されるパケットの量又は属性は、負荷情報通知部５０３が通知したＡＰの負荷に基づいて決定される。このため、第１通信部５０１は、高い確率で、その受信したパケットを予定されている期間内に端末へ送信することができる。

（基地局装置の機能構成）
図６に、基地局装置の機能構成例を示す。基地局装置は、例えば、その機能構成として、第１通信部６０１、転送パケット特定部６０２、パケット受信／送信部６０３、及び第２通信部６０４を有する。第１通信部６０１は、例えば、ＡＰ又はコアネットワークと接続することができる有線または無線の少なくともいずれかの通信インタフェースである。なお、制御装置が、コアネットワーク内のノードに含まれる場合、基地局装置は、第１通信部６０１を介して、制御装置と通信する。

転送パケット特定部６０２は、例えば、コアネットワーク内のノードに含まれる制御装置から、第１通信部６０１を介して、ＡＰへ転送されるべきパケットを指定する、分配の決定に関する情報を取得する。そして、転送パケット特定部６０２は、取得した情報に基づいて、端末へ送信すべきパケットのうち、ＡＰへ転送すべきパケットを特定し、パケット受信／送信部６０３へ入力する。なお、転送パケット特定部６０２は、パケットの分配を決定する制御装置でありうる。この場合、分配の決定に関する情報が内部で生成されるため、第１通信部６０１からは、その情報を取得する必要がない。しかしながら、この場合、転送パケット特定部６０２は、ＡＰから、ＡＰの負荷の状態を示す情報を、第１通信部６０１を介して取得して、上述のようにして、ＡＰへ分配するパケットを決定する。

パケット受信／送信部６０３は、第１通信部６０１を介して、端末へ送信すべきパケットを受信し、そのうち、転送パケット特定部６０２によって、ＡＰへ転送すべきと特定されたパケットを、第１通信部６０１を介して、ＡＰへ転送する。また、パケット受信／送信部６０３は、ＡＰへ転送すべきと特定されていないパケットを、第２通信部６０４を介して、端末へ送信する。

第２通信部６０４は、例えば、ＬＴＥの通信プロトコルに従って、スケジューリングに基づいて、端末と無線通信を行う無線通信インタフェースである。なお、第２通信部６０４は、他の通信装置による通信においても同じ通信プロトコルが用いられる周波数帯域で、かつ、その通信プロトコルがスケジューリングに基づくものであれば、ＬＴＥの通信プロトコルに従うものでなくてもよい。すなわち、第２通信部６０４は、専用周波数帯域が確保されている通信手法を用いるものであれば、ＬＴＥ以外の通信手法を用いて、無線通信を行ってもよい。

なお、基地局装置が端末へ送信されるパケットのＡＰへの転送を基地局装置が行わない場合は、例えば転送パケット特定部６０２は省略されてもよい。また、その場合、パケット受信／送信部６０３は、単に第１通信部６０１で受信されたパケットを、第２通信部６０４を介して端末へ送信するだけの機能を有していればよく、ＡＰへのパケットの転送に関する機能は省略されてもよい。

（処理の流れ）
図７に、本実施形態の無線通信システムにおける処理の流れの例を示す。なお、ここで説明する例は、端末へ送信されるパケットの全てが一度基地局装置に集約され、基地局装置が、そのパケットを、制御装置の分配の決定に従って、ＡＰに転送する場合の例について説明する。なお、制御装置は、基地局装置に含まれていてもよいし、別の装置として存在していてもよい。

まず、ＡＰは、例えば、第１通信部５０１を監視することにより、無線通信の負荷の状態を特定する（Ｓ７０１）。そして、ＡＰは、特定した負荷の状態を示す情報を、制御装置へ通知する（Ｓ７０２）。なお、制御装置が基地局装置内に含まれている場合は、ＡＰは、基地局装置へこの情報を通知する。また、制御装置が、基地局装置が接続されているコアネットワーク内のノードに含まれる場合も、ＡＰは、この情報を基地局装置へ送信し、基地局装置にこの情報を当該ノードへ転送させてもよい。

制御装置は、負荷の状態を示す情報を取得すると、端末へ送信すべきパケットのうち、基地局装置から端末へ送信すべきものと、ＡＰから端末へ送信すべきものとに分類して、パケットの分配を決定する（Ｓ７０３）。そして、制御装置は、決定した分配の結果を基地局装置へ通知する（Ｓ７０４）。なお、制御装置は、パケットごとに、基地局装置とＡＰとのいずれに分配されるべきかを決定してもよいし、分配されるパケットの割合として分配を決定してもよい。すなわち、制御装置は、一連のパケットのうち、基地局装置から端末へ送信するパケットとＡＰから端末へ送信するパケットとを、例えばパケットのシーケンス番号によって特定することができる。また、制御装置は、例えば、パケットの７０％を基地局装置から送信する、などの、割合のみを決定し、その後の実際のパケットの分配を行う装置が、その割合に応じてパケットを振り分けてもよい。

基地局装置は、分配の結果の通知を制御装置から受け取ると、その分配の結果に従って、端末へ送信されるべきパケットのうち、ＡＰから送信されるべきパケットを、ＡＰへと転送する（Ｓ７０５）。そして、基地局装置は、残りのパケットを端末へ送信し、ＡＰは、基地局装置から転送されてきたパケットを端末へ送信する（Ｓ７０６）。

なお、基地局装置が接続するコアネットワーク内のノードに端末へ送信されるパケットの全てが集約され、制御装置は、そのノードに対して、上述の決定した分配の結果を通知する。そして、そのノードは、制御装置の分配の決定に従って、基地局装置とＡＰにパケットを転送する。そして、基地局装置は、到来したパケットを、それ以上振り分けることなく、端末へ送信する。また、ＡＰも、到来したパケットを端末へ送信する。したがって、この場合は、Ｓ７０４における分配内容の通知先が異なると共に、Ｓ７０５において、コアネットワークのノードから基地局装置とＡＰとに対してパケットの転送が行われることとなる。

以上のようにして、ＡＰの負荷の状態に応じて、ＡＰから端末へ送信されるべきパケットの量が増減する。そして、ＡＰの負荷が高い場合には、ＡＰから端末へ送信されるパケットの量を減らすことにより、端末へ送信すべきデータを、予定されている期間内に送信完了させることが可能となる確率が向上する。また、ＡＰの負荷が低い場合には、ＡＰから端末へ送信されるパケットの量を増やすことにより、システム全体のスループットを向上させることができる。さらに、例えば、ＡＰの負荷が高い場合には、リアルタイム性が高いパケットをＡＰに転送せずに、基地局装置から端末へ送信させることにより、リアルタイム性を確保することができる。

Claims (15)

1. スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の通信装置と、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で通信を行う第２の通信装置とが、第３の通信装置と並行して通信する際の、当該通信を制御する制御装置であって、
   前記第２の通信装置の負荷の状態を示す情報を取得する取得手段と、
   前記情報に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とに対して前記第３の通信装置へ送信するデータの分配を決定する決定手段と、
   を有することを特徴とする制御装置。
2. 前記負荷の状態を示す情報は、（１）前記第２の通信装置がデータを受信してから前記第３の通信装置への送信が完了するまでの時間の情報、（２）前記第２の通信装置が前記第３の通信装置へ信号を送信した際の伝送遅延の情報、（３）前記第２の通信装置が前記第３の通信装置への信号の送信を完了するまでの再送回数もしくは当該信号の衝突回数の情報、（４）所定期間内において前記第２の通信装置において送信されていないデータを保持していた期間の割合の情報、又は、（５）前記第２の通信装置において送信されていないデータを保持していた期間の当該期間および前記第２の周波数におけるチャネルの空き期間の長さの和に対する割合の情報、の少なくともいずれかを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御装置は前記第１の通信装置に含まれる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記制御装置は前記第１の通信装置が接続するコアネットワークにおけるノードに含まれる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
5. 前記第１の通信装置に対して、決定された前記分配を示す情報を通知する通知手段を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 前記第２の通信装置は、スケジューリングに基づかない通信により、前記第２の周波数で前記第３の通信装置と通信する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記第２の通信装置は、スケジューリングに基づく通信により、前記第２の周波数で前記第３の通信装置と通信する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
8. スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の他の通信装置と共に、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で、並行して第２の他の通信装置と通信を行う通信装置であって、
   前記通信装置と前記第１の他の通信装置とが前記第２の他の通信装置へ送信するデータの分配を決定する制御装置へ、負荷の状態を示す情報を送信する第１の送信手段と、
   前記制御装置によって前記情報に基づいて、前記通信装置が前記第２の他の通信装置へ送信するデータとして分配されたデータを取得する取得手段と、
   取得したデータを前記第２の他の通信装置へ送信する第２の送信手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
9. 前記負荷の状態を示す情報は、（１）前記通信装置がデータを受信してから前記第２の他の通信装置への送信が完了するまでの時間の情報、（２）前記通信装置が前記第２の他の通信装置へ信号を送信した際の伝送遅延の情報、（３）前記通信装置が前記第２の他の通信装置への信号の送信を完了するまでの再送回数もしくは当該信号の衝突回数の情報、（４）所定期間内において前記通信装置において送信されていないデータを保持していた期間の割合の情報、又は、（５）前記通信装置において送信されていないデータを保持していた期間の当該期間および前記第２の周波数におけるチャネルの空き期間の長さの和に対する割合の情報、の少なくともいずれかを含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
10. 前記制御装置は、前記第１の他の通信装置に含まれ、
    前記取得手段は、前記第１の他の通信装置から、前記通信装置が前記第２の他の通信装置へ送信するデータとして分配されたデータを取得する、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の通信装置。
11. 前記制御装置は、前記第１の他の通信装置が接続するコアネットワークにおけるノードに含まれる、
    前記取得手段は、前記コアネットワークから又は前記第１の他の通信装置から、前記通信装置が前記第２の他の通信装置へ送信するデータとして分配されたデータを取得する、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の通信装置。
12. スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の通信装置と、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で通信を行う第２の通信装置とが、第３の通信装置と並行して通信する際の、当該通信を制御する制御装置の制御方法であって、
    取得手段が、前記第２の通信装置の負荷の状態を示す情報を取得する取得工程と、
    決定手段が、前記情報に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とに対して前記第３の通信装置へ送信するデータの分配を決定する決定工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
13. スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の他の通信装置と共に、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で、並行して第２の他の通信装置と通信を行う通信装置の制御方法であって、
    第１の送信手段が、前記通信装置と前記第１の他の通信装置とが前記第２の他の通信装置へ送信するデータの分配を決定する制御装置へ、負荷の状態を示す情報を送信する第１の送信工程と、
    取得手段が、前記制御装置によって前記情報に基づいて、前記通信装置が前記第２の他の通信装置へ送信するデータとして分配されたデータを取得する取得工程と、
    第２の送信手段が、取得したデータを前記第２の他の通信装置へ送信する第２の送信工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
14. スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の通信装置と、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で通信を行う第２の通信装置とが、第３の通信装置と並行して通信する際の、当該通信を制御する制御装置に備えられたコンピュータに、
    前記第２の通信装置の負荷の状態を示す情報を取得する取得工程と、
    前記情報に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とに対して前記第３の通信装置へ送信するデータの分配を決定する決定工程と、
    を実行させるためのプログラム。
15. スケジューリングに基づく通信を第１の周波数で行う第１の他の通信装置と共に、スケジューリングに基づかない通信を行うことができる第２の周波数で、並行して第２の他の通信装置と通信を行う通信装置に備えられたコンピュータに、
    前記通信装置と前記第１の他の通信装置とが前記第２の他の通信装置へ送信するデータの分配を決定する制御装置へ、負荷の状態を示す情報を送信する第１の送信工程と、
    前記制御装置によって前記情報に基づいて、前記通信装置が前記第２の他の通信装置へ送信するデータとして分配されたデータを取得する取得工程と、
    取得したデータを前記第２の他の通信装置へ送信する第２の送信工程と、
    を実行させるためのプログラム。

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