JP6350124B2 - データ中継装置、データ中継方法、及びデータ中継プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線アクセスポイントとしての機能を備えたホームゲートウェイなどのデータ中継装置、データ中継方法、及びデータ中継プログラムに関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１で定義される無線通信では、パケットデータを受信した端末からのＡＣＫ（受信応答）が所定時間内に送信側へと届かない場合に、送信側から一定回数の再送を行う仕組み（ＡＲＱ：自動再送制御）が採られている。このため、電波状態が悪い状況で通信データ量が増加した場合には、無線アクセスポイント等のデータ中継装置が持つメモリ内にパケットデータが蓄積されていくこととなる。メモリ内に蓄積されたデータ量が増え続け、メモリが圧迫されると、無線アクセスポイントのシステム全体に影響がでてしまい、通信サービスを継続できないという事態も発生する。

従来から、上記のようなメモリ圧迫度の増加に伴うトラブルを軽減させるための技術が研究・開発されており、例えば、特許文献１には、ＱｏＳパラメータから得られるトラヒック優先度に基づいて、複数の端末装置それぞれに割り当てる再送用バッファのバッファサイズを調整するという手法が開示されている。また、特許文献２には、通信コントローラからのデータ要求信号に応じて、第１及び第２のバッファからデータパケットを送信するデータ処理装置が開示されている。このデータ処理装置が有する第２のバッファには、１度以上転送したデータパケットが保存され、通信コントローラが再送を断念したと判断した場合に、第２バッファからデータパケットを転送するという手法を採っている。

特開２０１０−１５４０６０号公報 特開２００４−１８７０１０号公報

しかしながら、特許文献１におけるトラヒック優先度のような設定値を用いた静的なメモリ制御や、特許文献２に示された、再送用データの保護に特化したメモリの割り当て技術では、多種多様化する通信システムでの通信状態に応じたメモリ資源の有効活用を実現することがきなかった。ホームゲートウェイ等のメモリ容量には限りがあるため、データの再送制御には、ある程度のデータ廃棄が想定されるところ、従来から、残留データと後続データとの有用性を考慮した柔軟なメモリ管理への要請がある。すなわち、あるサービス等に対するメモリ資源の過剰な割り当てや分配不足を低減させるメモリ領域の制御技術が望まれていた。

本発明に係るデータ中継装置は、外部からデータを受信する受信部と、受信部において受信されたデータを一時記憶する記憶部と、記憶部に一時記憶されたデータを送信する送信部と、受信部及び送信部の通信状況を示す通信状況データを送信する通信管理部と、通信管理部から送信された通信状況データに基づいて、記憶部におけるデータの送信先との間の無線通信に対する割当量を決定し、記憶部内の記憶領域に、割当量に応じた無線通信用の領域を設定する情報制御部と、を有し、情報制御部は、受信部が外部から受信するデータのうち送信部が無線通信によって送信するデータの量である網無線通信量と、通信状況データのうちの送信部の通信状況を示すデータに含まれ、無線空間における通信量を示す無線通信量と、から割当量を決定するものである。

また、本発明に係るデータ中継方法は、外部からデータを受信する受信ステップと、受信ステップにおいて受信されたデータを記憶部に一時記憶する記憶ステップと、記憶部に一時記憶されたデータを送信する送信ステップと、受信ステップ及び送信ステップにおける通信の状況を示す通信状況データを出力する出力ステップと、出力ステップによって出力された通信状況データに基づいて、記憶部におけるデータの送信先との間の無線通信に対する割当量を決定する決定ステップと、記憶部内の記憶領域に、割当量に応じた無線通信用の領域を設定する領域設定ステップと、を有し、決定ステップでは、受信ステップにおいて外部から受信するデータのうち送信ステップでの無線通信によって送信するデータの量である網無線通信量と、通信状況データのうちの送信ステップにおける通信状況を示すデータに含まれ、無線空間における通信量を示す無線通信量と、から割当量を決定する。

さらに、本発明に係るデータ中継プログラムは、外部からデータを受信する受信手段、受信手段によって受信されたデータを記憶部に一時記憶する記憶手段、記憶部に一時記憶されたデータを送信する送信手段、受信手段及び送信手段による通信の状況を示す通信状況データを送信する通信管理手段、通信管理手段により送信された通信状況データに基づいて、記憶部におけるデータの送信先との間の無線通信に対する割当量を決定する決定手段、及び記憶部内の記憶領域に、割当量に応じた無線通信用の領域を設定する領域設定手段、としてコンピュータを機能させ、決定手段は、受信手段が外部から受信するデータのうち送信手段が無線通信によって送信するデータの量である網無線通信量と、通信状況データのうちの送信手段の通信状況を示すデータに含まれ、無線空間における通信量を示す無線通信量と、から割当量を決定するものである。

本発明では、上記のように、無線通信の状況及び他のサービスの利用状況に基づいて記憶部内の記憶領域の割当量を決定し、決定した割当量に従ってメモリ設定を行うという手法を採ったため、メモリ内に蓄積する中継データを円滑に処理し、メモリ資源の有効活用を図ることができるデータ中継装置、データ中継方法、及びデータ中継プログラムの提供が可能となる。

本発明の実施形態におけるデータ中継装置の構成を示すブロック図である。 図１のデータ中継装置を使用した場合のサービス構成を示す概略図である。 図１のデータ中継装置が用いるメモリ部の割当パターンを例示する表である。 図１のデータ中継装置の格納部に格納された割当パターンテーブルを例示する表である。 図４の各割当パターンの選定基準となる遷移条件を例示する表である。 図１のデータ中継装置による第１判定に係る各遷移条件と各割当パターンとの対応関係を例示する表である。 図１のデータ中継装置による第２判定に係る各遷移条件と各割当パターンとの対応関係を例示する表である。 図１のデータ中継装置の動作を示すフローチャートである。

本発明におけるデータ中継装置の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１に示すように、データ中継装置６０は、外部からデータを受信する受信部１０と、受信部１０において受信されたデータを一時記憶するメモリ部（記憶部）２０と、メモリ部２０に一時記憶されたデータを送信する送信部３０と、受信部１０及び送信部３０の通信状況を示す通信状況データを送信する通信管理部４０と、通信管理部４０から送信された通信状況データに基づいてメモリ部２０における無線通信への割当量を決定し、決定した割当量に従ってメモリ部２０内の記憶領域を設定する情報制御部５０と、を有している。なお、データ中継装置６０は、ＩＥＥＥ８０２．１１で定義される無線通信機能を備えているため、無線アクセスポイントとして動作することもできる。

図２は、データ中継装置６０を使用した場合のサービス構成を示す概略図である。図２に示すように、データ中継装置６０には、サービス網１００と有線端末１１０とが接続されており、データ中継装置６０は、サービス網１００と連携して、有線端末１１０を利用するユーザにインターネット通信等の基本サービスを提供する。また、データ中継装置６０は、電話線によって接続された電話端末１２０を利用するユーザに、音声通話等の優先サービスを提供するものである。さらに、データ中継装置６０は、ＰＣ、タブレット端末、スマートフォン等である無線端末１３０との無線通信を行うことができる。なお、図２では、音声通信を行う電話端末１２０を例示したが、データ中継装置６０は、音声だけではなく映像を使用したコミュニケーションが可能なＩＰ電話端末等に対しても同様に機能する。

図１のとおり、通信管理部４０は、有線通信を管理する有線ＩＦ管理部４０ａと、無線通信を管理する無線ＩＦ管理部４０ｂと、を有している。有線ＩＦ管理部４０ａは、少なくとも受信部１０と情報制御部５０とに接続されており、受信部１０の通信状況を監視することで、有線通信量、サービス網１００からの通信量、及び接続端末とのリンク速度等の情報（有線空間情報）を管理し、この有線空間情報を定期的に情報制御部５０へと通知するものである。無線ＩＦ管理部４０ｂは、受信部１０と送信部３０と情報制御部５０とに接続されており、少なくとも送信部３０の通信状況を監視することで、無線通信量及び無線端末の帰属数等の情報（無線空間情報）を管理し、この無線空間情報を定期的に情報制御部５０へと通知するものである。すなわち、上述した通信状況データとは、有線ＩＦ管理部４０ａが情報制御部５０に送信する有線空間情報と無線ＩＦ管理部４０ｂが情報制御部５０に送信する無線空間情報との総称であり、図３に示す５つのパラメータを含むものである。

より具体的に、データ中継装置６０は、有線ＩＦ管理部４０ａと無線ＩＦ管理部４０ｂとにより、図３に示すような５つのパラメータを取得する。第１のパラメータである無線通信量とは、無線空間において１秒間に何メガビットのデータを転送しているかを示す情報（無線空間における通信量）であり、０〜１０００Ｍｂｐｓの範囲内の値となる。第２のパラメータである有線通信量とは、サービス網１００からの通信量、有線端末１１０との通信量、データ中継装置６０が自装置で終端する通信量を示す情報であり、０〜１０００Ｍｂｐｓの範囲内の値となる。第３のパラメータである有線端末接続状態とは、有線端末１１０の接続の有無（接続あり又は接続なし）を示す情報である。第４のパラメータである有線通信レートとは、有線端末１１０のリンク速度が、１０Ｍ、１００Ｍ、１０００Ｍ（１Ｇ）の何れであるかを示す情報である。第５のパラメータである有線サービスの有無とは、優先サービスを利用しているか、利用していないかを示す情報であり、この有線サービスには、既にデータ通信を開始しているサービスも含まれる。

情報制御部５０は、通信管理部４０から送信された通信状況データに基づいてメモリ部２０の記憶領域における無線通信への割当量（以下「メモリ割当量」という。）を決定する情報管理部５１と、情報管理部５１が決定した割当量に従ってメモリ部２０内の記憶領域を設定するメモリ設定部５２と、を有している。

受信部１０は、受信したデータをメモリ部２０に格納させるものである。送信部３０は、無線通信用のアンテナ３０ａを実装している。送信部３０は、メモリ部２０に格納されたデータを無線空間に送信した後、送信先の無線端末（図示せず）からのＡＣＫ（受信応答）を受信するまでの間において、所定条件のもと、継続的に再送を行うものである。ＤＲＡＭ等の揮発性メモリであるメモリ部２０は、受信部１０、送信部３０、及びメモリ設定部５２に接続されており、受信部１０から受信したデータを格納するものである。

メモリ部２０内の記憶領域には、メモリ設定部５２によって、基本サービスを提供するために利用する基本領域と、無線機能が蓄積データを再送するために利用する無線領域と、拡張サービスを提供するために利用する予備領域とが設定される。受信部１０が受信したデータに対応する領域が飽和していた場合には、メモリ部２０は、他の領域に空きがある場合でも、該データを記憶することができない構成となっている。

情報管理部５１は、サービス網１００から無線空間への通信量（サービス網１００から送出される無線通信用データの通信量）である網無線通信量を通信状況データに基づいて算出し、この網無線通信量が無線通信量よりも多いか否かを判定する無線状況判定部５１ａと、無線状況判定部５１ａによる判定結果に応じて割当量の決定を行う割当量決定部５１ｂと、メモリ部２０のメモリ割当量を定めた複数のパターン（割当パターン）を整理した割当パターンテーブル及び各割当パターンに関連づけられた割当量決定条件を格納する格納部５１ｃと、を有している。ここで、無線状況判定部５１ａによる網無線通信量が無線通信量よりも多いか否かの判定を第１判定とする。

無線状況判定部５１ａは、網無線通信量を算出するに際して、「網無線通信量＝サービス網１００からの通信量−（有線端末１１０との通信量＋自装置で終端する通信量）」なる数式（網無線算出式）を用いる。すなわち、無線状況判定部５１ａは、「サービス網１００からの通信量」から「有線端末１１０との通信量と自装置で終端する通信量との和」を引いた量を、網無線通信量として算出するものである。

割当量決定部５１ｂは、無線状況判定部５１ａにおいて網無線通信量が無線通信量よりも多いと判定された場合に、通信状況データを該第１判定の結果に関連づけられた割当量決定条件（第１割当量決定条件）に照らしてメモリ割当量を決定するものである。また、無線状況判定部５１ａは、第１判定において、網無線通信量が無線通信量以下であるとの否定的な判定を行った場合に、無線通信量が、網無線通信量に予め設定された閾値（空き閾値）を加えた量よりも多いか否かを判定する閾値判定機能をさらに有している。ここで、無線状況判定部５１ａの閾値判定機能による判定を第２判定とする。割当量決定部５１ｂは、無線状況判定部５１ａの閾値判定機能によって、無線通信量が網無線通信量に空き閾値を加えた量よりも多いとの肯定的な判定がなされた場合に、通信状況データを該第２判定の結果に関連づけられた割当量決定条件（第２割当量決定条件）に照らしてメモリ割当量の決定を行う。一方、無線状況判定部５１ａの閾値判定機能によって、無線通信量が網無線通信量に空き閾値を加えた量以下であるとの否定的な判定がなされた場合に、割当量決定部５１ｂは、割当量を変更しない旨の決定を行う。

本実施形態において、割当量決定部５１ｂは、メモリ割当量を決定するに際して、メモリ部２０に格納された第１及び第２割当量決定条件を参照し、図４に示す割当パターンの内の何れか１つを選定するものである。図４は、格納部５１ｃに格納された割当パターンテーブルを例示する表である。図４の例では、標準パターン、追加１パターン、追加２パターン、及び最大パターン（以降では、標準、追加１、追加２、最大との略称を用いる。）の４つの割当パターンを示し、メモリ部２０内の記憶領域の割当先の欄では、（１）基本サービスを提供するために利用する基本領域を「基本」とし、（２）無線機能が蓄積データを再送するために利用する無線領域を「無線機能」とし、（３）拡張サービスを提供するために利用する予備領域を「予備」として示す。また、割当量の欄には、パターンごとのメモリ割当量を示している。メモリ部２０は、割り当てられた領域を超えてのメモリ確保はできないものであり、すなわち、ある領域に関連するデータを受信部１０が受信しても、該領域の容量を超えていれば、メモリ部２０はデータの格納を停止する。図４に示すように、割当パターンテーブル内では、割当パターンごとにメモリ割当量が決められているため、無線状況判定部５１ａによる割当パターンの選定は、メモリ割当量の決定に相当する。

次に、図５及び図６に基づいて、割当量決定部５１ｂがメモリ割当量を決定する際に参照する第１割当量決定条件を説明する。図５は、図４に示す割当パターンを選定する際の基準となる遷移条件１〜３の具体的内容を示したものである。図５において、遷移条件１は、（１）有線端末１１０の接続があり、そのリンク速度が１００Ｍもしくは１０Ｍであるという条件のもと、（２）有線端末１１０への通信量によって、さらに遷移条件１Ａ（０Ｍ以上１００Ｍ未満）、遷移条件１Ｂ（１００Ｍ以上２００Ｍ未満）、遷移条件１Ｃ（２００Ｍ以上）とに細分化されている。細分化された各条件は、割当量決定部５１ｂによって適宜用いられる。遷移条件２は、（１）有線端末１１０の接続状態について、接続がない状態、又は接続があり且つリンク速度が１０００Ｍである状態であり、（２）優先サービスの利用があるという条件であり、遷移条件３は、（１）有線端末１１０の接続状態について、接続がない状態、又は接続があり且つリンク速度が１０００Ｍである状態であり、（２）有線サービスの利用がないという条件である。

図６は、無線状況判定部５１ａによる第１判定に関連する表であり、各遷移条件に対応する割当パターンを遷移先の欄に示す。図６の現パターンの欄には、割当量決定部５１ｂが、メモリ割当量の決定をする際におけるメモリ部２０の設定状況（割当パターン）を示す。すなわち、割当量決定部５１ｂは、無線状況判定部５１ａによる第１判定において、網無線通信量が無線通信量よりも多いとの肯定的な判定がなされた場合に、通信状況データを各遷移条件の内容に照らして何れか１つの遷移条件を特定し、特定した遷移条件と現パターンとに基づいて割当パターンを選定するものであり、図５及び図６に示す条件が第１割当量決定条件に相当する。

本実施形態では、データ中継装置６０が起動すると、割当量決定部５１ｂからメモリ設定部５２に向けて、図４に示す標準での設定指令が通知され、メモリ設定部５２は、割当量決定部５１ｂから通知された設定指令に従って、メモリ部２０を標準（基本領域３０％、無線領域１０％、予備領域６０％）の設定にする。

割当量決定部５１ｂは、無線状況判定部５１ａが肯定的な第１判定を行った際に、通信状況データを各遷移条件の内容に照らして遷移条件を特定し、現パターンが起動時と同じく「標準」であれば、図６に示すように、遷移条件１を特定した場合に「追加１」を、遷移条件２を特定した場合に「追加２」を、遷移条件３を特定した場合に「最大」をそれぞれ選定する。すなわち、遷移条件１のように、有線端末１１０のリンク速度が１００Ｍもしくは１０Ｍであり、特に有線端末１１０への通信量が１００Ｍ以上であるような場合は、メモリ部２０の領域をある程度確保しておく必要があるため、情報制御部５０は、標準から追加１への遷移、すなわち無線領域を１０％から３０％に増加させるに留めるメモリ設定を実行する。ここで、有線端末１１０のリンク速度が１０００Ｍ（１Ｇ）である場合のように、高速な通信環境においては、メモリ部２０の記憶領域をそれほど必要としないため、遷移条件２及び３では、有線端末１１０の接続がない状態と同列に記載している。したがって、遷移条件２を満たす場合には、優先サービスに利用するための記憶領域を確保する必要があるため、情報制御部５０は、標準から追加２への遷移、すなわち無線領域を１０％から５０％に増加させ、予備領域を２０％確保するというメモリ設定を実行する。また、遷移条件３を満たす場合には、優先サービスに利用するための記憶領域を確保する必要がないため、情報制御部５０は、標準から最大への遷移、すなわち無線領域を１０％から７０％に増加させ、予備領域を確保しないメモリ設定を実行する。

データ中継装置６０においては、有線ＩＦ管理部４０ａと無線ＩＦ管理部４０ｂとから、定期的に有線空間情報と無線空間情報とが通知されるため、データ中継装置６０は、定期的な判定処理とこれに応じたメモリ設定により、標準からの遷移だけではなく、追加１から追加２、追加１から最大、追加２から最大への遷移を適時に実現するものである。

したがって、上記同様、無線状況判定部５１ａが肯定的な第１判定を行った際に、割当量決定部５１ｂは、現パターンが追加１であれば、遷移条件１を特定した場合に「追加１」を、遷移条件２を特定した場合に「追加２」を、遷移条件３を特定した場合に「最大」をそれぞれ選定し、現パターンが追加２であれば、遷移条件１又は２を特定した場合に「追加２」を、遷移条件３を特定した場合に「最大」をそれぞれ選定し、現パターンが最大であれば、遷移条件１を特定した場合に「追加２」を、遷移条件２又は３を特定した場合に「最大」をそれぞれ選定する。

第１判定は、網無線通信量が無線通信量よりも多いか否かの判定であるため、第１判定の結果が肯定的な場合には、無線通信領域を確保しておく必要があることから、本実施形態では、割当量決定部５１ｂが、上記の通りメモリ割当量を増加させる方向での割当パターンの決定を行うように構成した。また、システムの安定性を考慮して、メモリ部２０の設定を維持するという手法も採用した。例えば、現パターンが追加２のときに遷移条件１を特定した場合に「追加２」を選定し、無線領域を確保すると共にメモリ部２０の設定を維持するといった具合である。もっとも、現パターンが追加２や最大のときに遷移条件１を特定した場合には「追加１」を選定したり（遷移先の欄の括弧書き）、現パターンが最大のときに遷移条件２を特定した場合には「追加２」を選定したりといった構成を採ってもよい。また、備考欄に例示したように、遷移条件１を細分化した遷移条件１Ａ〜１Ｃを用いて、有線端末への通信量に応じた細かな割当パターンの設定を行うようにしてもよい。

次に、図５及び図７に基づいて、割当量決定部５１ｂがメモリ割当量を決定する際に参照する第２割当量決定条件を説明する。図７は、無線状況判定部５１ａによる第２判定に関連する表であり、上記図６と同様に、各遷移条件に対応する割当パターンを遷移先の欄に示す。割当量決定部５１ｂは、無線状況判定部５１ａが閾値判定機能により肯定的な第２判定を行った場合に、通信状況データを各遷移条件の内容に照らして何れか１つの遷移条件を特定し、特定した遷移条件と現パターンとに基づいて割当パターンを選定するものである。第２判定は、無線通信量が網無線通信量に空き閾値を加えた量よりも多いか否かの判定であるため、第２判定の結果が肯定的な場合には、無線通信領域をそれほど確保しておく必要がない状況にあるといえることから、割当量決定部５１ｂは、図６の遷移先の欄に示した場合よりも、メモリ割当量を概ね減少させる方向で割当パターンを選定する。

図７の遷移先の欄第１列の例によると、割当量決定部５１ｂは、無線状況判定部５１ａによる肯定的な第２判定を受けた際に、通信状況データを各遷移条件の内容に照らして遷移条件を特定し、現パターンの如何によらず、遷移条件１を特定した場合に「標準」を、遷移条件２を特定した場合に「追加１」を、遷移条件３を特定した場合に「追加２」をそれぞれ選定する。

図７の遷移先の欄第２列の場合は、システムの安定性を考慮して、なるべくメモリ部２０の設定を行わない（設定を維持する）ように割当量決定部５１ｂを構成した例である。すなわち、割当量決定部５１ｂは、現パターンが標準であれば、遷移条件１又は２を特定した場合に「標準」を、遷移条件３を特定した場合に「追加１」をそれぞれ選定し、現パターンが追加１であれば、遷移条件１を特定した場合に「標準」を、遷移条件２又は３を特定した場合に「追加１」をそれぞれ選定し、現パターンが追加２又は最大であれば、遷移条件１を特定した場合に「標準」を、遷移条件２又は３を特定した場合に「追加２」をそれぞれ選定する。もっとも、図７の遷移先の欄第３列のように、遷移条件１〜３を、それぞれ追加１、追加２、最大に対応づけて割当パターンを選定するようにしてもよい。また、備考欄に例示したように、遷移条件１を細分化した遷移条件１Ａ〜１Ｃを用いて、有線端末への通信量に応じた細かな割当パターンの設定を行うようにしてもよい。

なお、図１のようなデータ中継装置６０の構成は、補助記憶装置に読み込まれたデータ中継プログラムをマイコンもしくはコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現することもできる。データ中継プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。

次に、図８に示す割当量設定処理のフローチャートに基づいて、データ中継装置６０の動作を説明する。上記の通り、データ中継装置６０が起動すると、情報制御部５０は、図４に示す標準パターンでのメモリ割当の設定を行い、メモリ部２０は、割り当てられた各領域を無線機能等の各機能に提供する。したがって、ここでは、メモリ部２０が標準パターンに設定された状態からのメモリ制御を説明する。

まず、情報管理部５１の無線状況判定部５１ａが、通信管理部４０から送信される通信状況データを取得する（図８：ステップＳ１０１）。次いで、無線状況判定部５１ａは、通信状況データに含まれる無線空間情報と有線通信量とをもとに、上記網無線算出式を用いて、網無線通信量（サービス網１００から無線空間への通信量）を算出する（図８：ステップＳ１０２）。次に、無線状況判定部５１ａは、算出した網無線通信量が無線通信量よりも多いか否かを判定する（図８：ステップＳ１０３）。

ここで、無線状況判定部５１ａが、網無線通信量が無線通信量よりも多いと判定した場合に（図８：ステップＳ１０３／Ｙｅｓ）、割当量決定部５１ｂは、格納部５１ｃから読み出した第１割当量決定条件及び割当パターンテーブルに従ってメモリ部２０のメモリ割当量を設定する。すなわち、割当量決定部５１ｂは、通信状況データを図５に示す各遷移条件に照らして、図６のように割当パターンを選定し、選定した割当パターンに基づく設定指令をメモリ設定部５２に通知する（図８：ステップＳ１０４）。メモリ設定部５２は、割当量決定部５１ｂからの設定指令に従って、メモリ部２０に対しメモリ割当量の設定を行う（図８：ステップＳ１０５）。

一方、無線状況判定部５１ａは、網無線通信量が無線通信量以下であると判定した場合（図８：ステップＳ１０３／Ｎｏ）、さらに網無線通信量と空き閾値との和よりも無線通信量の方が多いか否かを判定する（図８：ステップＳ１０６）。無線状況判定部５１ａが、網無線通信量と空き閾値との和よりも無線通信量の方が多いと判定すると（図８：ステップＳ１０６／Ｙｅｓ）、割当量決定部５１ｂは、格納部５１ｃから読み出した第２割当量決定条件及び割当パターンテーブルに従ってメモリ部２０のメモリ割当量を設定する。すなわち、割当量決定部５１ｂは、通信状況データを図５に示す各遷移条件に照らして、図７のように割当パターンを選定し、選定した割当パターンに基づく設定指令をメモリ設定部５２に通知する（図８：ステップＳ１０７）。メモリ設定部５２は、割当量決定部５１ｂからの設定指令に従って、メモリ部２０に対し割当量の設定を行う（図８：ステップＳ１０８）。

これに対し、無線通信量が網無線通信量と空き閾値との和以下であると無線状況判定部５１ａが判定した場合に、割当量決定部５１ｂは、割当パターンを変更しないという決定（維持する決定）を行い、維持する旨の設定変更指令をメモリ設定部５２に通知する（図８：ステップＳ１０９）。割当量決定部５１ｂから割当パターンを維持する旨の設定変更指令が通知された場合に、メモリ設定部５２はメモリ部２０の割当量の設定変更を行わない（設定を維持する）（図８：ステップＳ１１０）。

データ中継装置６０においては、有線ＩＦ管理部４０ａと無線ＩＦ管理部４０ｂとから、定期的に有線空間情報と無線空間情報が通知されるため、情報制御部５０は、定期的に図８に基づく動作を実行する。なお、情報制御部５０によるメモリ部２０の割当設定制御は、予め設定された時間間隔で行うようにしてもよく、また、通信状況の大きな変化を検知した際に行うようにしてもよい。

（実施形態の効果）
以上のように、データ中継装置６０では、網無線算出式から算出した網無線通信量を用いて判定処理を行った後、割当量遷移条件に基づいてメモリ割当量を決定するという手法を採用したため、無線機能に対して、好適なメモリ量を割り当てることができる。すなわち、データ中継装置６０によれば、メモリ圧迫度を考慮した柔軟なメモリ設定により、無線機能用のメモリが枯渇することを防止し、音声通話・映像視聴（放送視聴）などのリアルタイム通信の品質を保持することができる。

また、データ中継装置６０は、メモリ割当量を減少させる設定を行う機能を有するため、無線空間の状態の変化に応じて、無線機能には不要となったメモリ部２０内の記憶領域を、他の機能にて利用できることから、メモリ資源の有効活用を図ることが可能となる。さらに、無線通信よりも優先すべきサービスが運用中の場合において、データ中継装置６０は、割当量遷移条件に基づく処理により、無線機能へのメモリ割当量を指定した量に留める設定を行うため、優先すべきサービスの品質を担保することができる。以上のとおり、データ中継装置６０によれば、サービスに特化した形で、限られた内容の滞留データのみを選択的に破棄するという処理や、無線通信へのメモリ割当量を変化させて、他のサービスへの影響を軽減させる処理が可能となり、すなわち、メモリ内に蓄積する中継データを円滑に処理し、メモリ資源の有効活用を図ることができる。

なお、上述した実施形態は、データ中継装置、方法、及びプログラムにおける好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術的範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。

例えば、本実施形態では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１をデータ中継装置６０に適用した例を説明したが、他の再送が発生する無線通信規格に変更した場合においても、データ中継装置６０は、上記同様に動作することができる。また、データ中継装置６０は、無線状況判定部５１ａによる判定処理に際して、サービス網１００からの通信量と無線機能が提供できる通信量との間に差分があることを検出できるが（無線差分検出機能）、データ中継装置６０に、上記差分があることを外部（ユーザ等）に報知する報知手段を設けるようにしてもよい。すなわち、データ中継装置６０にＬＥＤ等の発光部材を実装し、上記差分を検出した際に該発光部材を点灯させるといった構成を採ってもよい。もっとも、複数個のＬＥＤを設けたり、点灯量の調整が可能な発光部材を採用したりすることで、上記差分の程度を外部に報知できるようにしてもよい。加えて、報知手段による報知の方法としては、保守画面上での文字等による表示や、音声による警告等を採用してもよい。さらに、データ中継装置６０で取得した各情報を、サービス提供者のサーバへ通知するようにしてもよく、このようにすれば、ユーザ宅の無線空間の状況を把握することが可能となる。

本実施形態では、図４に示すように、基本領域を一定量に設定しているが、通信状況に応じて情報制御部５０が基本領域を変化させる制御を行うようにしてもよい。また、割当量決定部５１ｂによるメモリ割当量の決定の手法として、図４及び図５に示す２つのテーブル情報である３つの遷移条件と４つの割当パターンとを組み合わせた決定方法を説明したが、条件及び割当パターンの数や内容を任意に変更するようにしてもよい。もっとも、図４とは異なる割当パターンテーブルや、図５とは異なる割当量遷移条件を採用するようにしてもよい。さらに、情報制御部５０が、無線領域のメモリ割当量を、一定の条件に従って段階的に（例えば２０％ずつ）増加又は減少させていくような制御を行うようにしてもよい。格納部５１ｃは、情報制御部５０の外部に設けるようにしてもよい。

また、図５に例示した遷移条件１については、有線端末のリンク速度の違い（１００Ｍであるか、１０Ｍであるか、それ以外であるか）によって更に細分化して各割当パターンに対応づけた第１及び第２割当量決定条件を格納部５１ｃに格納しておき、これに従って割当量決定部５１ｂが、割当パターンを決定するようにしてもよい。もっとも、図５では、遷移条件１の細分化の境界として、有線端末への通信量１００Ｍ、２００Ｍを採用した例を示したが、この細分化の境界としての各通信量も、適宜変更するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、上記の通り、基本領域を一定量に設定しているため、メモリ部２０における無線領域の割当量が決まれば、必然的に予備領域の割当量が決まることから、メモリ部２０における無線通信への割当量をメモリ割当量と定義したが、基本領域についても変更する設定や、記憶領域をさらに細分化した設定を採用した場合には、メモリ部２０の各領域への割当量が、本実施形態におけるメモリ割当量に相当する。

１０ 受信部、２０ メモリ部（記憶部）、３０ 送信部、３０ａ アンテナ、４０ 通信管理部、４０ａ 有線ＩＦ管理部、４０ｂ 無線ＩＦ管理部、５０ 情報制御部、５１ 情報管理部、５１ａ 無線状況判定部、５１ｂ 割当量決定部、５１ｃ 格納部、５２ メモリ設定部、６０ データ中継装置、１００ 通信網、１１０ 有線端末、１２０ 電話端末、１３０ 通信端末。

Claims (9)

1. 外部からデータを受信する受信部と、
   前記受信部において受信されたデータを一時記憶する記憶部と、
   前記記憶部に一時記憶されたデータを送信する送信部と、
   前記受信部及び前記送信部の通信状況を示す通信状況データを送信する通信管理部と、
   前記通信管理部から送信された前記通信状況データに基づいて、前記記憶部におけるデータの送信先との間の無線通信に対する割当量を決定し、前記記憶部内の記憶領域に、前記割当量に応じた無線通信用の領域を設定する情報制御部と、を有し、
   前記情報制御部は、前記受信部が外部から受信するデータのうち前記送信部が無線通信によって送信するデータの量である網無線通信量と、前記通信状況データのうちの前記送信部の通信状況を示すデータに含まれ、無線空間における通信量を示す無線通信量と、から前記割当量を決定することを特徴とするデータ中継装置。
2. 前記受信部は、サービス網に少なくとも接続されており、
   前記情報制御部は、
   前記受信部が前記サービス網から受信するデータの総量から、前記通信状況データのうちの前記受信部の通信状況を示すデータの量を差し引くことで、前記網無線通信量を算出し、前記網無線通信量が前記無線通信量よりも多いか否かを判定する無線状況判定部と、
   前記無線状況判定部による判定結果に応じて前記割当量の決定を行う割当量決定部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のデータ中継装置。
3. 前記割当量決定部は、前記通信状況データを前記判定結果に関連づけられた割当量決定条件に照らして前記割当量を決定することを特徴とする請求項２に記載のデータ中継装置。
4. 前記情報制御部は、
   前記割当量を定めた複数の割当パターンと、前記判定結果及び前記各割当パターンに関連づけられた割当量決定条件と、を有しており、
   前記割当量決定部は、前記割当量を決定する際に、前記通信状況データを前記割当量決定条件に照らして前記各割当パターンの何れか１つを選定することを特徴とする請求項２に記載のデータ中継装置。
5. 前記無線状況判定部は、前記網無線通信量が前記無線通信量以下であると判定した場合に、前記無線通信量が、前記網無線通信量に予め設定された閾値を加えた量よりも多いか否かを判定する閾値判定機能を有し、
   前記割当量決定部は、前記割当量の決定をする際に、前記閾値判定機能による判定の結果を参照することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のデータ中継装置。
6. 前記割当量決定部は、前記無線状況判定部において前記無線通信量が前記網無線通信量に前記閾値を加えた量以下であると判定された場合に、前記割当量を維持する決定を行うことを特徴とする請求項５に記載のデータ中継装置。
7. 前記通信状況データには、前記受信部において受信した各データの優先度が含まれており、
   前記情報制御部は、前記割当量の決定に際して前記優先度を参酌することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のデータ中継装置。
8. 外部からデータを受信する受信ステップと、
   前記受信ステップにおいて受信されたデータを記憶部に一時記憶する記憶ステップと、
   前記記憶部に一時記憶されたデータを送信する送信ステップと、
   前記受信ステップ及び前記送信ステップにおける通信の状況を示す通信状況データを出力する出力ステップと、
   前記出力ステップによって出力された前記通信状況データに基づいて、前記記憶部におけるデータの送信先との間の無線通信に対する割当量を決定する決定ステップと、
   前記記憶部内の記憶領域に、前記割当量に応じた無線通信用の領域を設定する領域設定ステップと、を有し、
   前記決定ステップでは、前記受信ステップにおいて外部から受信するデータのうち前記送信ステップでの無線通信によって送信するデータの量である網無線通信量と、前記通信状況データのうちの前記送信ステップにおける通信状況を示すデータに含まれ、無線空間における通信量を示す無線通信量と、から前記割当量を決定することを特徴とするデータ中継方法。
9. 外部からデータを受信する受信手段、
   前記受信手段によって受信されたデータを記憶部に一時記憶する記憶手段、
   前記記憶部に一時記憶されたデータを送信する送信手段、
   前記受信手段及び前記送信手段による通信の状況を示す通信状況データを送信する通信管理手段、
   前記通信管理手段により送信された前記通信状況データに基づいて、前記記憶部におけるデータの送信先との間の無線通信に対する割当量を決定する決定手段、
   及び前記記憶部内の記憶領域に、前記割当量に応じた無線通信用の領域を設定する領域設定手段、としてコンピュータを機能させ、
   前記決定手段は、前記受信手段が外部から受信するデータのうち前記送信手段が無線通信によって送信するデータの量である網無線通信量と、前記通信状況データのうちの前記送信手段の通信状況を示すデータに含まれ、無線空間における通信量を示す無線通信量と、から前記割当量を決定することを特徴とするデータ中継プログラム。

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