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データ送信システム及び方法

国内特許コード P160013338
整理番号 S2015-0529-N0/1613
掲載日 2016年10月5日
出願番号 特願2015-033305
公開番号 特開2016-158040
出願日 平成27年2月23日(2015.2.23)
公開日 平成28年9月1日(2016.9.1)
発明者
  • 甲藤 二郎
  • 佐藤 拓朗
  • 津田 俊隆
  • 亀山 渉
  • 金井 謙治
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 データ送信システム及び方法
発明の概要 【課題】データ送信システム及び方法において、移動体の移動スケジュール、各部の通信速度、及び送信データ量に応じたデータオフロードを実施する。
【解決手段】移動体搭載装置15は、ユーザ端末装置20から送信されたデータを受信する。中継点設置装置16は、移動体が中継点に到達したときに、移動体搭載装置15からデータを受信する。中継点設置装置16は、受信したデータをデータサーバに転送する。データ転送決定装置17は、移動体搭載装置15と中継点設置装置16との間の通信速度、及び中継点設置装置16とデータサーバ13との間の通信速度と、ユーザ端末装置20から移動体搭載装置15に送信されたデータのデータ量と、移動体のスケジュールに関する情報とに基づいて、中継点において移動体搭載装置15から中継点設置装置16に送信されるデータのデータ量を決定する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


現在、インターネットを流れるトラヒックの多くは、ウェブトラヒックやP2Pトラヒックなどコンテンツ流通に関連するトラヒックである。一方で、インターネットの基本通信モデルは、「どこと」通信するかに重きを置いたロケーションオリエンテッド通信モデルに基づいて設計されている。コンテンツ流通という観点で見れば、ユーザはコンテンツそのものに関心があり、どこからコンテンツが得られるかという点には関心がない。すなわち、ユーザはコンテンツオリエンテッド通信モデルによるコンテンツを期待している。



これまでに、アプリケーション層でコンテンツオリエンテッドな通信サービスをサポートする様々な取り組みがなされてきた。しかしながら、そのような通信サービスを支える情報転送基盤(ネットワーク)は依然としてロケーションオリエンテッドなアーキテクチャに基づいており、上下階層の乖離が生じていた。近年、この乖離がもたらす問題点を解決する手法として、送受信されるデータを中心としたネットワークであるコンテンツオリエンテッドネットワークの研究が活発に進められている。



コンテンツオリエンテッドネットワークの一種として、CCN(Content centric network)又はICN(Information Centric Network)が知られている(例えば特許文献1を参照)。例えばCCNでは、ユーザは、コンテンツ名を含むインタレストをCCNに送信する。CCNは、コンテンツ名に基づいてインタレストをルーティングし、要求されたコンテンツを保有するネットワークノードを発見し、そのネットワークノードからユーザにコンテンツを転送する。



CCNでは、CCNルータが、ユーザが送信したインタレスト及びユーザに転送するコンテンツを中継する。その際、CCNルータはコンテンツをキャッシュする。CCNルータは、他のユーザから同じコンテンツに対する要求があったときは、キャッシュからコンテンツを取得してユーザに転送する。ユーザは近くのCCNルータからコンテンツを取得できるため、ネットワークのトラヒック量を削減することができる。



CCNに関連し、非特許文献1に、交通機関を活用したコンテンツ配信が記載されている。非特許文献1には、鉄道を利用したコンテンツの先回り配信が記載されている。加えて、携帯電話通信網が輻輳しており、ユーザがデータサーバと携帯電話通信網を用いて通信できないときに、列車がユーザのトラヒックを収容し、移動先の駅において収容したトラヒックをデータサーバに送信するデータオフローディングが記載されている。オフローディングを行うことで、例えば災害発生時など、ユーザ端末装置が使用する携帯電話通信網の通信速度が著しく低下したときでも、ユーザのデータをデータサーバに送信することができる。

産業上の利用分野


本発明は、データ送信システム及び方法に関し、更に詳しくは、ユーザが使用するユーザ端末装置からデータをデータサーバに送信するデータ送信システム及び方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ユーザが使用するユーザ端末装置からデータサーバにデータを送信するデータ送信システムであって、
複数の中継点間をあらかじめ定められたスケジュールに従って移動する移動体移動体に搭載され、前記ユーザ端末装置から送信されたデータを受信してデータ記憶部に記憶するデータ受信部と、前記データ記憶部からデータを読み出して送信するデータ送信部とを含む移動体搭載装置と、
前記中継点に設置され、前記移動体が前記中継点に到達したときに前記データ送信部から送信されたデータを受信するデータ取得部と、該データ取得部が受信したデータを前記データサーバに転送するデータ転送部とを含む中継点設置装置と、
前記データ送信部と前記データ取得部との間の通信速度、及び前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度と、前記ユーザ端末装置から前記データ受信部に送信されたデータのデータ量と、前記移動体のスケジュールに関する情報とに基づいて、前記中継点において前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるデータのデータ量を決定する転送データ量決定装置とを備えたことを特徴とするデータ送信システム。

【請求項2】
前記データ受信部は、前記ユーザ端末が前記データサーバとの間の通信に利用する無線通信ネットワークの通信品質が所定の品質よりも低いときに、前記ユーザ端末装置からデータを受信する請求項1に記載のデータ送信システム。

【請求項3】
前記データ送信部と前記データ取得部との間の通信速度、及び前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度の少なくとも1つを計測する通信速度計測装置を更に有する請求項1又は2に記載のデータ送信システム。

【請求項4】
kを自然数として、ある中継点kにおける前記移動体の停止時間をΔt、前記移動体が中継点kに到達する時刻をt、中継点kにおける前記データ送信部から前記データ取得へのデータ送信時間をΔs、中継点kにおいて前記データ転送部から前記データサーバへ送信されるデータのデータ量をB、中継点kにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるデータのデータ量をC、前記移動体が中継点kに到達したときに前記データ記憶部が記憶しているデータのデータ量をO、中継点kにおける前記データ受信部のデータ受信量をU、中継点kにおける前記データ転送部と前記データサーバとの間の通信速度をb、中継点kにおける前記データ送信部と前記データ取得部との間の通信速度をcとしたとき、下記の関係式、
Ok+1 =max (Ok - Ck + Uk, 0)
Ck =ck×Δsk ≦ck×Δtk
Bk ≦bk×(tk+1 -tk)
が満たされる請求項1から3何れか1項に記載のデータ送信システム。

【請求項5】
中継点kにおいて前記データ記憶部に記憶されたデータのユーザ数をMとし、mを1以上M以下の整数として中継点kにおける前記データ受信部のユーザmのデータ受信量をum,kとし、中継点kにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるユーザmのデータ量をvm,kとして、下記関係式、
vm,k =min((Ck/Mk), um,k)
が満たされる請求項4に記載のデータ送信システム。

【請求項6】
中継点kにおいて前記データ記憶部に記憶されたデータのユーザ数をMとし、mを1以上M以下の整数として中継点kにおける前記データ受信部のユーザmのデータ受信量をum,kとし、中継点kにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるユーザmのデータ量をvm,kとして、下記関係式、
vm,k =min((um,k/Uk)×Ck, um,k)
が満たされる請求項4に記載のデータ送信システム。

【請求項7】
Δsk≦(bk/ck)×(tk+1-tk)、
が更に満たされる請求項4から6何れか1項に記載のデータ送信システム。

【請求項8】
前記データに優先度が設定されており、前記データ送信部は、優先度が高いデータを優先的に前記データ記憶部から読み出してデータ取得部に送信する請求項1から7何れか1項に記載のデータ送信システム。

【請求項9】
前記優先度はデータ種別に応じて設定される請求項8に記載のデータ送信システム。

【請求項10】
前記移動体搭載装置が、前記データ記憶部が記憶しているデータのリストを送信するリスト送信部を更に含み、かつ、前記中継点設置装置が、前記移動体が前記中継点に到達したときに、前記リスト送信部から送信されたリストを受信するリスト受信部を更に含み、
前記データ取得部は、前記リスト受信部が受信したリストを参照し、前記データ受信部から受信するデータを、前記転送データ量決定装置が決定したデータ量の範囲内で選択する請求項1から9何れか1項に記載のデータ送信システム。

【請求項11】
前記データ取得部は、前記データ送信部に対して選択したデータの送信を要求するデータ取得要求を送信し、かつ、前記データ送信部は、前記データ取得要求を受信すると、該データ取得要求で指定されたデータを送信する請求項10に記載のデータ送信システム。

【請求項12】
前記転送データ量決定装置が前記中継点に配置される請求項10又は11に記載のデータ送信システム。

【請求項13】
前記転送データ量決定装置は前記データ送信部から前記データ取得部へのデータ送信を実施する1以上の中継点、及び該1以上の中継点のそれぞれにおいて前記データ送信部から前記データ取得部に送信されるデータのデータ量を決定し、前記データ送信部に対し、どの中継点においてどれだけのデータ量のデータを送信するかを指示する請求項1から9何れか1項に記載のデータ送信システム。

【請求項14】
前記転送データ量決定装置は、前記ユーザ端末装置が前記データサーバとの間の通信に利用する無線通信ネットワークとは異なるネットワークを通じて、前記データ部に対して前記指示を送信する請求項13に記載のデータ送信システム。

【請求項15】
前記転送データ量決定装置は、前記決定したデータ量を理論値とし、該理論値に1以下の重みを乗じたデータ量を前記中継点におけるデータ量として決定する請求項1から14何れか1項に記載のデータ送信システム。

【請求項16】
前記転送データ量決定装置は、前記中継点において前記データ送信部から前記データ取得部に送信されたデータのデータ量の実測値、及び前記データ転送部から前記データサーバへ送信されたデータのデータ量の実測値の少なくとも一方の履歴を記憶し、前記理論値と前記実測値の履歴とに基づいて前記重みを更新する請求項15に記載のデータ送信システム。

【請求項17】
ユーザが使用するユーザ端末装置からデータサーバにデータを送信するデータ送信システムの作動方法であって、
複数の中継点間をあらかじめ定められたスケジュールに従って移動する移動体移動体に搭載された移動体搭載装置が、前記ユーザ端末装置から送信されたデータを受信してデータ記憶部に記憶するステップと、
前記移動体搭載装置が、前記移動体が前記中継点に到達したときに、前記データ記憶部からデータを読み出して送信するステップと、
前記中継点に設置された中継点設置装置が、前記送信されたデータを受信するステップと、
前記中継点設置装置が、受信したデータを前記データサーバに転送するステップとを有し、
前記移動体搭載装置と前記中継点設置装置との間の前記データの通信速度、及び前記中継点設置装置と前記データサーバとの間の前記データの通信速度と、前記ユーザ端末装置から前記移動体搭載装置に送信されたデータのデータ量と、前記移動体のスケジュールに関する情報とに基づいて、前記中継点において前記移動体搭載装置から前記中継点設置装置に送信されるデータのデータ量が決定されることを特徴とするデータ送信方法。
国際特許分類(IPC)
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