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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】通信装置、通信方法、及び通信プログラム
(51)【国際特許分類】
H04L 69/14 20220101AFI20240806BHJP
H04L 47/56 20220101ALI20240806BHJP
【ＦＩ】
H04L69/14
H04L47/56
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021144318
(22)【出願日】2021-09-03
(65)【公開番号】P2023037512
(43)【公開日】2023-03-15
【審査請求日】2023-09-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】230120499
【弁護士】
【氏名又は名称】藤江 和典
(74)【代理人】
【識別番号】100201385
【弁理士】
【氏名又は名称】中安 桂子
(72)【発明者】
【氏名】岩田 直樹
(72)【発明者】
【氏名】中田 恒夫
【審査官】宮島 郁美
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１７４２３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０８０７７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０５５１１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０１１５２２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ１２／００－１２／６６，１３／００，４１／００－４９／９０５７，６１／００－６５／８０，６９／００－６９／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｎ個（Ｎは２以上の正の整数）の通信回線を用いて固定長のデータパケットを送信先装置（１１）に送信する通信装置（１０）であって、前記送信先装置での前記データパケットの受信処理が完了すべき順に前記データパケットを格納する送信バッファ（１００）と、
各々の前記通信回線に対応して前記データパケットを送信するＮ個の通信部（１１０）と、
前記送信バッファから前記データパケットを読み出し、前記データパケットを各々の前記通信部に割り当てる通信制御部（１２０）と、を有し、
前記通信制御部は、
各々の前記通信回線において、前記データパケットが送信されてから前記送信先装置での受信処理が完了するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得するデータ伝送時間取得部（１２１）と、
各々の前記通信部の送信待ちが解消され送信が可能であるか否かを判断する送信可否判断部（１２２）と、
前記送信可否判断部が送信可能と判断した前記通信部である第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）に対応する前記通信回線の前記データ伝送時間内に、前記第ｋ通信部以外の前記通信部である第ｍ通信部（ｍは１～Ｎの整数であってｋ以外）が送信し前記送信先装置での受信処理が完了できる前記データパケットの総数から、バッファオフセット量を求めるバッファオフセット量計算部（１２３１）と、
前記送信バッファの先頭から前記バッファオフセット量だけオフセットさせた位置を先頭とする前記データパケットを、前記第ｋ通信部に割り当てるデータパケット割当部（１２３２）と、を有する、
通信装置（１０）。
【請求項2】
Ｎ個（Ｎは２以上の正の整数）の通信回線を用いて固定長のデータパケットを送信先装置（１１）に送信する通信装置（２０）であって、前記送信先装置での前記データパケットの受信処理が完了すべき順に前記データパケットを格納する送信バッファ（１００）と、
各々の前記通信回線に対応して前記データパケットを送信するＮ個の通信部（１１０）と、
前記送信バッファから前記データパケットを読み出し、前記データパケットを各々の前記通信部に割り当てる通信制御部（２００）と、を有し、
前記通信制御部は、
各々の前記通信回線において、前記データパケットが送信されてから前記送信先装置での受信処理が完了するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得するデータ伝送時間取得部（１２１）と、
Ｎ個の前記通信部を、各々の前記通信部に対応する前記通信回線の前記データ伝送時間が短い順に並べ替えるソート部（２０１）と、
各々の前記通信部の送信待ちが解消され送信が可能であるか否かを判断する送信可否判断部（１２２）と、
前記送信可否判断部が送信可能と判断した前記通信部である第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）に対応する前記通信回線の前記データ伝送時間内に、前記第ｋ通信部より前記データ伝送時間が短い第ｍ通信部（ｍは１～ｋ－１の正の整数）が送信し前記送信先装置での受信処理が完了できる前記データパケットの総数から、バッファオフセット量を求めるバッファオフセット量計算部（２０２１）と、
前記送信バッファの先頭から前記バッファオフセット量だけオフセットさせた位置を先頭とする前記データパケットを、前記第ｋ通信部に割り当てるデータパケット割当部（２０２２）と、を有する、
通信装置（２０）。
【請求項3】
前記データ伝送時間取得部は、Ｎ個の前記通信部の各々に対応する前記通信回線について、
前記データパケットを送信した時刻と、前記送信先装置から前記データパケットを受信した後に送信される受信確認信号を前記通信部が受信した時刻との差分である差分時間を求め、
前記差分時間に基づいて、前記データ伝送時間を取得する、
請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
【請求項4】
前記データ伝送時間取得部は、最新の前記受信確認信号を前記通信部が受信した時刻に基づいて、前記データ伝送時間を取得する、
請求項３に記載の通信装置。
【請求項5】
Ｎ個の前記通信部は、各々ウインドウサイズ（ウインドウサイズは１以上のデータパケット数）を設定し、前記送信先装置から前記データパケットを受信した後に送信される受信確認信号の受信を待たずに前記ウインドウサイズのパケットを続けて送信するウインドウ制御を行い、前記バッファオフセット量計算部は、前記第ｍ通信部の前記ウインドウサイズに基づき、前記バッファオフセット量を求める、
請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
【請求項6】
前記通信制御部は、前記送信先装置において受信処理が完了する順である前記データパケットの受信順と、前記送信バッファに格納される前記データパケットの格納順とが異なる場合は、前記データ伝送時間取得部に対し、前記データ伝送時間を改めて取得するように指示する、
請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
【請求項7】
当該通信装置は、移動体に搭載されている、請求項１～６記載の通信装置。
【請求項8】
Ｎ個の通信回線（Ｎは２以上の整数）を用いて、固定長のデータパケットを送信先装置に送信する通信装置で実行する通信方法であって、前記送信先装置での前記データパケットの受信処理が完了すべき順に前記データパケットを送信バッファに格納し（Ｓ１０１）、
各々の前記通信回線において、前記データパケットが送信されてから前記送信先装置での受信処理が完了するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得し（Ｓ１０２）、
各々の前記通信回線に対応して前記データパケットを送信する通信部の送信待ちが解消され送信が可能であるか否かを判断し（Ｓ１０４）、
送信可能と判断した前記通信部である第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）に対応する前記通信回線の前記データ伝送時間内に、前記第ｋ通信部以外の第ｍ通信部（ｍは１～Ｎの整数であってｋ以外）が送信し前記送信先装置での受信処理が完了できる前記データパケットの総数から、バッファオフセット量を求め（Ｓ１０５、Ｓ１４１、Ｓ１４２）、
前記送信バッファの先頭から前記バッファオフセット量だけオフセットさせた位置を先頭とする前記データパケットを、前記第ｋ通信部に割り当て（Ｓ１０５、Ｓ１４３、Ｓ１４４）、
前記第ｋ通信部により前記データパケットを送信する（Ｓ１０７）、
通信方法。
【請求項9】
Ｎ個の通信回線（Ｎは２以上の整数）を用いて、固定長のデータパケットを送信先装置に送信する通信装置で実行可能な通信プログラムであって、前記送信先装置での前記データパケットの受信処理が完了すべき順に前記データパケットを送信バッファに格納し（Ｓ１０１）、
各々の前記通信回線において、前記データパケットが送信されてから前記送信先装置での受信処理が完了するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得し（Ｓ１０２）、
各々の前記通信回線に対応して前記データパケットを送信する通信部の送信待ちが解消され送信が可能であるか否かを判断し（Ｓ１０４）、
送信可能と判断した前記通信部である第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）に対応する前記通信回線の前記データ伝送時間内に、前記第ｋ通信部以外の第ｍ通信部（ｍは１～Ｎの整数であってｋ以外）が送信し前記送信先装置での受信処理が完了できる前記データパケットの総数から、バッファオフセット量を求め（Ｓ１０５、Ｓ１４１、Ｓ１４２）、
前記送信バッファの先頭から前記バッファオフセット量だけオフセットさせた位置を先頭とする前記データパケットを、前記第ｋ通信部に割り当て（Ｓ１０５、Ｓ１４３、Ｓ１４４）、
前記第ｋ通信部により前記データパケットを送信する（Ｓ１０７）、
通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の通信回線を並行して使用することにより通信を行う通信装置、通信方法、及び通信プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、移動通信システム、無線ＬＡＮ及び有線通信等、複数の通信回線を連携させ、並行して通信を行うことにより、大量のデータを高速に送ることが検討されている。
【0003】
特許文献１には、第１の無線通信及び第２の無線通信を同時に使用してユーザデータを送信することが記載されている。
【0004】
また、非特許文献１には、複数の経路を用いた経路集約通信において、各経路の通信速度差と遅延時間差を考慮し、パケットが順序どおりに到着するように各経路に分配することが記載されている。これにより、パケットの到着順の逆転が生じることを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１８－１５２９２０号公報
【非特許文献】
【0006】
【文献】川島 佑毅他、「利用経路を動的に制御する複数経路集約通信方式の評価」、情報処理学会論文誌 Vol.48, No.2, pp880-891, Feb.2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ここで、本発明者は、以下の課題を見出した。
特許文献１の技術では、利用する回線の遅延状況次第では複数の回線を束ねて利用すること（すなわちアグリゲーション）を実施しないようなフローとなっている。特に、車載用途では、通信環境が激しく変化することが想定される。この場合、アグリゲーション自体が実施されないケースが増加することにより、複数回線を利用するメリットが得られない可能性がある。
特許文献１の技術では、利用する回線の遅延状況次第では複数の回線を束ねて利用すること（すなわちアグリゲーション）を実施しないようなフローとなっている。特に、車載用途では、通信環境が激しく変化することが想定される。この場合、アグリゲーション自体が実施されないケースが増加することにより、複数回線を利用するメリットが得られない可能性がある。
【0008】
また、非特許文献１の技術では、送信予定のパケットを通信経路に応じて設けられた複数の仮想送信キューにあらかじめ分配するため、分配後に通信環境が変化した場合は、その変化に対応できず、パケット到着順の逆転が生じてしまう。
【0009】
そこで、本発明は、送信先装置において、データパケットの到着順の逆転が生じる可能性がより少ない通信装置等を実現することを目的とする。
望ましくは、各通信部へのデータパケットの割り当てに要する演算がより少なくなる通信装置等を実現することを目的とする。
望ましくは、各通信部へのデータパケットの割り当てに要する演算がより少なくなる通信装置等を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の通信装置（１０）は、
Ｎ個（Ｎは２以上の正の整数）の通信回線を用いて固定長のデータパケットを送信先装置（１１）に送信する通信装置（１０）であって、
前記送信先装置での前記データパケットの受信処理が完了すべき順に前記データパケットを格納する送信バッファ（１００）と、
各々の前記通信回線に対応して前記データパケットを送信するＮ個の通信部（１１０）と、
前記送信バッファから前記データパケットを読み出し、前記データパケットを各々の前記通信部に割り当てる通信制御部（１２０）と、を有し、
前記通信制御部は、
各々の前記通信回線において、前記データパケットが送信されてから前記送信先装置での受信処理が完了するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得するデータ伝送時間取得部（１２１）と、
各々の前記通信部の送信待ちが解消され送信が可能であるか否かを判断する送信可否判断部（１２２）と、
前記送信可否判断部が送信可能と判断した前記通信部である第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）に対応する前記通信回線の前記データ伝送時間内に、前記第ｋ通信部以外の前記通信部である第ｍ通信部（ｍは１～Ｎの整数であってｋ以外）が送信し前記送信先装置での受信処理が完了できる前記データパケットの総数から、バッファオフセット量を求めるバッファオフセット量計算部（１２３１）と、
前記送信バッファの先頭から前記バッファオフセット量だけオフセットさせた位置を先頭とする前記データパケットを、前記第ｋ通信部に割り当てるデータパケット割当部（１２３２）と、を有する。
Ｎ個（Ｎは２以上の正の整数）の通信回線を用いて固定長のデータパケットを送信先装置（１１）に送信する通信装置（１０）であって、
前記送信先装置での前記データパケットの受信処理が完了すべき順に前記データパケットを格納する送信バッファ（１００）と、
各々の前記通信回線に対応して前記データパケットを送信するＮ個の通信部（１１０）と、
前記送信バッファから前記データパケットを読み出し、前記データパケットを各々の前記通信部に割り当てる通信制御部（１２０）と、を有し、
前記通信制御部は、
各々の前記通信回線において、前記データパケットが送信されてから前記送信先装置での受信処理が完了するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得するデータ伝送時間取得部（１２１）と、
各々の前記通信部の送信待ちが解消され送信が可能であるか否かを判断する送信可否判断部（１２２）と、
前記送信可否判断部が送信可能と判断した前記通信部である第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）に対応する前記通信回線の前記データ伝送時間内に、前記第ｋ通信部以外の前記通信部である第ｍ通信部（ｍは１～Ｎの整数であってｋ以外）が送信し前記送信先装置での受信処理が完了できる前記データパケットの総数から、バッファオフセット量を求めるバッファオフセット量計算部（１２３１）と、
前記送信バッファの先頭から前記バッファオフセット量だけオフセットさせた位置を先頭とする前記データパケットを、前記第ｋ通信部に割り当てるデータパケット割当部（１２３２）と、を有する。
【0011】
なお、特許請求の範囲、及び本項に記載した発明の構成要件に付した括弧内の番号は、本発明と後述の実施形態との対応関係を示すものであり、本発明を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【0012】
上述のような構成により、本開示の通信装置は、送信先装置において、データパケットの到着順の逆転が生じる可能性をより少なくすることができる。例えば、各通信回線の通信環境が時々刻々変化しても、データパケットの到着順の逆転が生じにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】各実施形態に共通の通信装置及び通信回線の説明図
【図2】実施形態１の通信装置１０の構成を示す構成図
【図3】送信バッファ１００に格納されたデータパケットを説明する説明図
【図4】データ伝送時間取得部１２１で取得するデータ伝送時間を説明する説明図
【図5】送信可否判断部１２２での判断の状況及びデータパケット選択部１２３で選択するデータパケットを説明する説明図
【図6】バッファオフセット量計算部１２３１で求めるバッファオフセット量を説明する説明図
【図7】実施形態１の通信装置１０の動作のフロー図
【図8】データ伝送時間取得動作のフロー図
【図9】データパケット選択動作のフロー図
【図10】実施形態１の通信装置１０の具体的動作を説明する説明図
【図11】実施形態１の通信装置１０の具体的動作を説明する説明図
【図12】実施形態１の通信装置１０の具体的動作を説明する説明図
【図13】実施形態１の通信装置１０の具体的動作を説明する説明図
【図14】実施形態１の通信装置１０の具体的動作を説明する説明図
【図15】実施形態１の通信装置１０の具体的動作を説明する説明図
【図16】実施形態２の通信装置２０の構成を示す構成図
【図17】ソート部２０１で実行する並べ替えを説明する説明図
【図18】実施形態２の通信装置２０の動作のフロー図
【図19】データパケット選択動作のフロー図
【図20】実施形態２の通信装置２０の具体的動作を説明する説明図
【図21】実施形態２の通信装置２０の具体的動作を説明する説明図
【図22】実施形態２の通信装置２０の具体的動作を説明する説明図
【図23】実施形態２の通信装置２０の具体的動作を説明する説明図
【図24】実施形態２の通信装置２０の具体的動作を説明する説明図
【図25】その他の実施形態のウインドウ制御を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【0015】
なお、本発明とは、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、少なくともかぎ括弧内の語句は、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された語句を意味し、同じく以下の実施形態に限定されるものではない。
【0016】
特許請求の範囲の従属項に記載の構成及び方法は、特許請求の範囲の独立項に記載の発明において任意の構成及び方法である。従属項に記載の構成及び方法に対応する実施形態の構成及び方法、並びに特許請求の範囲に記載がなく実施形態のみに記載の構成及び方法は、本発明において任意の構成及び方法である。特許請求の範囲の記載が実施形態の記載よりも広い場合における実施形態に記載の構成及び方法も、本発明の構成及び方法の例示であるという意味で、本発明において任意の構成及び方法である。いずれの場合も、特許請求の範囲の独立項に記載することで、本発明の必須の構成及び方法となる。
【0017】
実施形態に記載した効果は、本発明の例示としての実施形態の構成を有する場合の効果であり、必ずしも本発明が有する効果ではない。
【0018】
複数の実施形態がある場合、各実施形態に開示の構成は各実施形態のみで閉じるものではなく、実施形態をまたいで組み合わせることが可能である。例えば一の実施形態に開示の構成を、他の実施形態に組み合わせても良い。また、複数の実施形態それぞれに開示の構成を集めて組み合わせても良い。
【0019】
発明が解決しようとする課題に記載した課題は公知の課題ではなく、本発明者が独自に知見したものであり、本発明の構成及び方法と共に発明の進歩性を肯定する事実である。
【0020】
１．各実施形態に共通の構成
図１を用いて、各実施形態に共通の構成について説明する。
図１を用いて、各実施形態に共通の構成について説明する。
【0021】
通信装置１０（２０）は、Ｎ個の通信回線を並行して用い、データパケットを送信先装置１１に送信する。図１はＮ＝３の例である。
【0022】
通信回線Ａは、移動通信システムに基づく通信回線である。通信回線Ａは、例えば、
Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（Long Term Evolution Advanced）、４Ｇ、又は５Ｇ等の無線通信方式からなる通信回線を用いることができる。
通信回線Ａを用いる場合、通信装置１０（２０）は基地局１２と接続している。
Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（Long Term Evolution Advanced）、４Ｇ、又は５Ｇ等の無線通信方式からなる通信回線を用いることができる。
通信回線Ａを用いる場合、通信装置１０（２０）は基地局１２と接続している。
【0023】
通信回線Ｂは、通信回線Ａに比して通信距離が短い通信回線である。通信回線Ｂは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標））、又はＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））の無線通信方式からなる通信回線を用いることができる。あるいは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、又はＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）を用いることもできる。
通信回線Ｂを用いる場合、通信装置１０（２０）はアクセスポイント（ＡＰ）１３と接続している。
通信回線Ｂを用いる場合、通信装置１０（２０）はアクセスポイント（ＡＰ）１３と接続している。
【0024】
通信回線Ｃは、有線通信に基づく通信回線である。通信回線Ｃは、例えば、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮ（Local Area Network）、光回線、又は固定電話回線を用いることができる。
通信回線Ｃを用いる場合、通信装置１０（２０）は図示しないルータ等と接続している。
通信回線Ｃを用いる場合、通信装置１０（２０）は図示しないルータ等と接続している。
【0025】
通信回線Ａ～Ｃは一例であり、必ずしもこの組み合わせによるものではない。例えば、無線通信方式の通信回線のみを用いてもよい。無線通信方式の通信回線のみを用いる場合、長距離通信と短距離通信の組み合わせである必要はなく、たとえば複数の長距離通信の組み合わせでもよい。長距離通信の組合わせの場合、同じ無線通信方式で複数のキャリアが提供する回線の組み合わせであってもよい。通信回線の数も、複数であればその数は問わない。
【0026】
図１では、通信装置１０（２０）は「移動体」である自動車に「搭載」されている例を示しているが、必ずしも移動体に搭載されることを前提とするものではない。例えば、通信装置１０（２０）は、建物内に設置された装置であってもよい。
なお、通信装置１０（２０）が自動車に搭載されている場合、走行中は通常自動車の外部と有線通信を行うことはない。しかし、車両が自宅その他の駐車場に駐車されていたり、修理工場に収容されている場合には、通信回線Ｃを用いて有線通信を行うことができる。
ここで、
「移動体」とは、移動可能な物体をいい、移動速度は任意である。また移動体が停止している場合も当然含む。例えば、自動車、自動二輪車、自転車、歩行者、船舶、航空機、及びこれらに搭載される物を含み、またこれらに限らない。
「搭載」される、とは、移動体に直接固定されている場合の他、移動体に固定されていないが移動体と共に移動する場合も含む。例えば、移動体に乗った人が所持している場合、移動体に載置された積荷に搭載されている場合、が挙げられる。
なお、通信装置１０（２０）が自動車に搭載されている場合、走行中は通常自動車の外部と有線通信を行うことはない。しかし、車両が自宅その他の駐車場に駐車されていたり、修理工場に収容されている場合には、通信回線Ｃを用いて有線通信を行うことができる。
ここで、
「移動体」とは、移動可能な物体をいい、移動速度は任意である。また移動体が停止している場合も当然含む。例えば、自動車、自動二輪車、自転車、歩行者、船舶、航空機、及びこれらに搭載される物を含み、またこれらに限らない。
「搭載」される、とは、移動体に直接固定されている場合の他、移動体に固定されていないが移動体と共に移動する場合も含む。例えば、移動体に乗った人が所持している場合、移動体に載置された積荷に搭載されている場合、が挙げられる。
【0027】
各実施形態においては、送信先装置１１に送信するデータパケットは、「固定長のデータパケット」である。固定長のデータパケットとすることにより、送信先装置１１での到達順を予想することが容易になるというメリットがある。例えば、データパケットがＴＣＰのセグメントである場合、データパケットは、最大セグメントのサイズである１４６０ｂｙｔｅにすることができる。
ここで、「固定長のデータパケット」とは、データパケット自体が固定長の場合はもちろん、データパケット自体は可変長であるが可変長のデータパケットのうち最大長のデータパケットを固定長のデータパケットとみなして各データパケットを送信する場合、複数のデータパケットが結合された全体を固定長のデータパケットとして送信する場合、を含む。
ここで、「固定長のデータパケット」とは、データパケット自体が固定長の場合はもちろん、データパケット自体は可変長であるが可変長のデータパケットのうち最大長のデータパケットを固定長のデータパケットとみなして各データパケットを送信する場合、複数のデータパケットが結合された全体を固定長のデータパケットとして送信する場合、を含む。
【0028】
可変長のデータパケットの場合は、固定長のサイズごとに分割して固定長のデータパケットを生成してもよい。あるいは、可変長のデータパケットの場合は、最大長のデータパケットを固定長のデータパケットと見なしてもよい。この場合、最大長未満の長さを有するデータパケットに、ヌル（０）を付加して固定長としてもよい。
データパケットには、複数のサブフレーム又はサブブロック等、データパケットの下位に属する集合を含めてもよい。
固定長のデータパケットの名称は任意である。例えば、パケットの他、フレーム、サブフレーム、サブブロック等の名称が挙げられる。
データパケットには、複数のサブフレーム又はサブブロック等、データパケットの下位に属する集合を含めてもよい。
固定長のデータパケットの名称は任意である。例えば、パケットの他、フレーム、サブフレーム、サブブロック等の名称が挙げられる。
【0029】
【0030】
通信装置１０は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ等の揮発性メモリ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、又はハードディスク等の不揮発性メモリ、各種インターフェース、及びこれらを接続する内部バスで構成することができる。そして、これらのハードウェア上でソフトウェアを実行することにより、図２に記載の各機能ブロックの機能を発揮させるように構成することができる。
もちろん、通信装置１０を、ＬＳＩ等の専用のハードウェアで実現してもよい。
もちろん、通信装置１０を、ＬＳＩ等の専用のハードウェアで実現してもよい。
【0031】
通信装置１０は、本実施形態では半完成品としての電子制御装置（ＥＣＵ（Electric Control Unit）、以下ＥＣＵと略する。）の形態を想定しているが、これに限らない。例えば、部品の形態としては、半導体回路や半導体モジュール、半完成品の形態としては、電子制御装置、電子制御ユニット、システムボード、完成品の形態としては、サーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット、スマートフォン、携帯電話、ナビゲーションシステムが挙げられる。
なお、通信装置１０は、単一のＥＣＵの他、複数のＥＣＵで構成されてもよい。
以上は、他の実施形態の通信装置においても同様である。
なお、通信装置１０は、単一のＥＣＵの他、複数のＥＣＵで構成されてもよい。
以上は、他の実施形態の通信装置においても同様である。
【0032】
（ａ）送信バッファ１００及び送信バッファ１００に格納されるデータパケット
送信バッファ１００は、送信先装置１１へ送信するデータパケットを格納する。本実施形態では、送信先装置１１でのデータパケットの「受信処理が完了」すべき「順にデータパケットを格納」する。
ここで、
「受信処理が完了」するとは、送信先装置においてデータパケットの受信が完了する時点までの他、データパケットの受信後に送信先装置から受信確認信号が送信される時点まで、又は当該通信装置が受信確認信号を受信する時点まで、であってもよい。
「順にデータパケットを格納する」とは、送信バッファのアドレスの降順又は昇順に格納する場合はもちろん、送信バッファのアドレスとは関係なく当該順が識別できるように送信バッファに格納されている場合も含む。
送信バッファ１００は、送信先装置１１へ送信するデータパケットを格納する。本実施形態では、送信先装置１１でのデータパケットの「受信処理が完了」すべき「順にデータパケットを格納」する。
ここで、
「受信処理が完了」するとは、送信先装置においてデータパケットの受信が完了する時点までの他、データパケットの受信後に送信先装置から受信確認信号が送信される時点まで、又は当該通信装置が受信確認信号を受信する時点まで、であってもよい。
「順にデータパケットを格納する」とは、送信バッファのアドレスの降順又は昇順に格納する場合はもちろん、送信バッファのアドレスとは関係なく当該順が識別できるように送信バッファに格納されている場合も含む。
【0033】
図３に、送信バッファ１００に格納するパケットの例を示す。
データパケットＰ１～Ｐ８は動画データを構成するパケットであって、Ｐ１からＰ８の順に再生されることで一連の動画となる場合には、送信先装置１１においては、データパケットは、Ｐ１からＰ８の順に受信処理が完了することが望ましい。
この場合、送信バッファ１００には、データパケットが送信先装置１１でのデータパケットの受信処理が完了すべき順に、すなわち、Ｐ１からＰ８の順に格納される。例えば、送信バッファのアドレスの降順にＰ１からＰ８が格納される。
データパケットＰ１～Ｐ８は動画データを構成するパケットであって、Ｐ１からＰ８の順に再生されることで一連の動画となる場合には、送信先装置１１においては、データパケットは、Ｐ１からＰ８の順に受信処理が完了することが望ましい。
この場合、送信バッファ１００には、データパケットが送信先装置１１でのデータパケットの受信処理が完了すべき順に、すなわち、Ｐ１からＰ８の順に格納される。例えば、送信バッファのアドレスの降順にＰ１からＰ８が格納される。
【0034】
なお、送信先装置１１でのデータパケットの受信処理が完了すべき順が認識できるのであれば、送信バッファ１００のアドレスとは関係なく格納されても構わない。この場合、例えば、ヘッダ部分に再生順を示すシリアル番号を記録し、ヘッダ部分を読み出すことにより、通信装置１０は当該データパケットの再生順を知ることができる。
【0035】
送信バッファ１００は、読み書き可能な記録媒体であれば足り、例えば、ＲＡＭや各種半導体メモリ、ハードディスク等で実現することができる。
【0036】
（ｂ）通信部１１０
通信部１１０は、各々の通信回線に対応して、データパケットを送信する複数（「Ｎ個」に対応）の通信部からなる。本実施形態の場合、３つの通信回線に対応して３つの通信部、すなわち第１通信部１１１、第２通信部１１２、及び第３通信部１１３を有する。これらの通信部を包括して示す場合は通信部１１０、各々の通信部を区別して示す場合は第１通信部１１１、第２通信部１１２、第３通信部１１３と表現する。
通信部１１０は、各々の通信回線に対応して、データパケットを送信する複数（「Ｎ個」に対応）の通信部からなる。本実施形態の場合、３つの通信回線に対応して３つの通信部、すなわち第１通信部１１１、第２通信部１１２、及び第３通信部１１３を有する。これらの通信部を包括して示す場合は通信部１１０、各々の通信部を区別して示す場合は第１通信部１１１、第２通信部１１２、第３通信部１１３と表現する。
【0037】
本実施形態では、第１通信部１１１、第２通信部１１２、及び第３通信部１１３に接続されている通信回線は全て無線通信方式に基づくものとし、通信速度は、第２通信部１１２に接続されている通信回線が最も早く、第３通信部１１３に接続されている通信回線が最も遅いものとして説明する。
【0038】
通信部１１０は、通信モジュール、各種インターフェース、及び内部バスで実現することができる。
【0039】
（ｃ）通信制御部１２０
通信制御部１２０は、送信バッファ１００からデータパケットを読み出し、データパケットを第１通信部１１１、第２通信部１１２、及び第３通信部１１３に割り当てる。割り当ては、送信先装置１１において望ましい順でデータパケットの受信処理を行うことができるように行われる。
通信制御部１２０は、送信バッファ１００からデータパケットを読み出し、データパケットを第１通信部１１１、第２通信部１１２、及び第３通信部１１３に割り当てる。割り当ては、送信先装置１１において望ましい順でデータパケットの受信処理を行うことができるように行われる。
【0040】
もっとも、本実施形態の特徴は、各々の通信部にデータパケットを割り当てるタイミングと、割り当ての方法にある。以下、通信制御部１２０の構成と共に具体的に説明する。
【0041】
通信制御部１２０は、データ伝送時間取得部１２１、送信可否判断部１２２、及びデータパケット選択部１２３を有する。データパケット選択部１２３は、バッファオフセット量計算部１２３１及びデータパケット割当部１２３２を有する。
通信制御部１２０の各ブロックは、汎用のＣＰＵ及びＲＯＭ等から読み出したプログラムを実行することにより実現することができる。以下、通信制御部１２０の詳細を説明する。
通信制御部１２０の各ブロックは、汎用のＣＰＵ及びＲＯＭ等から読み出したプログラムを実行することにより実現することができる。以下、通信制御部１２０の詳細を説明する。
【0042】
（ｃ―１）データ伝送時間取得部１２１及びデータ伝送時間
各々の通信回線は通信速度が異なるため、同じサイズのデータパケットを送信しても、通信回線毎にデータ伝送時間は異なる。そこで、データ伝送時間取得部１２１は、固定長のデータパケットを送信するに際し、各々の通信回線で要する時間を取得する。本実施形態では、各々の通信回線において、データパケットが送信されてから送信先装置１１での「受信処理が完了」するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得する。
ここで、「受信処理が完了」するとは、送信先装置においてデータパケットの受信が完了する時点までの他、データパケットの受信後に送信先装置から受信確認信号が送信される時点まで、又は当該通信装置が受信確認信号を受信する時点まで、であってもよい。
各々の通信回線は通信速度が異なるため、同じサイズのデータパケットを送信しても、通信回線毎にデータ伝送時間は異なる。そこで、データ伝送時間取得部１２１は、固定長のデータパケットを送信するに際し、各々の通信回線で要する時間を取得する。本実施形態では、各々の通信回線において、データパケットが送信されてから送信先装置１１での「受信処理が完了」するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得する。
ここで、「受信処理が完了」するとは、送信先装置においてデータパケットの受信が完了する時点までの他、データパケットの受信後に送信先装置から受信確認信号が送信される時点まで、又は当該通信装置が受信確認信号を受信する時点まで、であってもよい。
【0043】
図４は、通信装置１０が通信回線を用いて固定長のデータパケットを送信先装置１１に送信し、送信先装置１１で受信処理が完了するまでの時間的推移を表した図である。
【0044】
通信装置１０は、データパケットを時刻Ｔｓに送信を開始する。送信先装置１１は、時刻Ｔｒに当該データパケットの受信を開始し、時刻Ｔｅに当該データパケットの全てを受信する。送信先装置１１はデータパケットを受信した後、直ちにＡＣＫ信号（本発明の「受信確認信号」に相当）を送信し、通信装置１０は時刻ＴａにＡＣＫ信号を受信する。
【0045】
これらの時刻のうち、データパケットの送信時刻Ｔｓ及びＡＣＫ信号の受信時刻Ｔaは、通信装置１０側で直接計測が可能である。
一方、データパケット受信開始時刻Ｔｒ及び受信完了時刻Ｔｅは、送信先装置１１側でのみ計測可能である。ただし、送信先装置１１から送信するＡＣＫ信号に付加情報としてＴｒやＴｅを含めることによって、通信装置１０はこれらの時刻を取得することができる。
一方、データパケット受信開始時刻Ｔｒ及び受信完了時刻Ｔｅは、送信先装置１１側でのみ計測可能である。ただし、送信先装置１１から送信するＡＣＫ信号に付加情報としてＴｒやＴｅを含めることによって、通信装置１０はこれらの時刻を取得することができる。
【0046】
また、図４において、
Ｄｋは、ＴｓからＴｒまでの時間であり、上り方向の伝送遅延時間である。
Ｅｋは、ＴｒからＴｅまでの時間であり、データパケットの受信を継続している受信継続時間である。
Ｆｋは、ＴｅからＴａまでの時間であり、下り方向の伝送遅延時間である。
Ｒｋは、ラウンドトリップタイム（Round Trip Time）で、ＴｓからＴａまでの時間である（「差分時間」に相当）。
Ｄｋは、ＴｓからＴｒまでの時間であり、上り方向の伝送遅延時間である。
Ｅｋは、ＴｒからＴｅまでの時間であり、データパケットの受信を継続している受信継続時間である。
Ｆｋは、ＴｅからＴａまでの時間であり、下り方向の伝送遅延時間である。
Ｒｋは、ラウンドトリップタイム（Round Trip Time）で、ＴｓからＴａまでの時間である（「差分時間」に相当）。
【0047】
ここで、送信先装置１１の受信処理が完了する時点をＴｅ、すなわち送信先装置１１でデータパケットの受信が完了する時点又は送信先装置１１からＡＣＫ信号を送信する時点とした場合、データ伝送時間Ｗｋは、
Ｗｋ＝Ｄｋ＋Ｅｋ・・・・（式１）
と定義できる。通信装置１０のデータ伝送時間取得部１２１は、通信装置１０が計測したＴｓ、及びＡＣＫ信号に含まれるＴｅを用いて、
Ｗｋ＝Ｄｋ＋Ｅｋ
＝（Ｔｒ－Ｔｓ）＋（Ｔｅ－Ｔｒ）
＝Ｔｅ－Ｔｓ・・・・（式２）
の演算をすることにより求め、取得することができる。
この場合、通信装置１０で計測したＴｓと送信先装置１１で計測したＴｅを用いているので、正確なＷｋを計算するためには、通信装置１０と送信先装置１１とで、時刻同期が取れている必要がある。例えば、ＧＰＳを用いて互いの時計誤差を補正することにより、互いの時刻同期を取ることが望ましい。
Ｗｋ＝Ｄｋ＋Ｅｋ・・・・（式１）
と定義できる。通信装置１０のデータ伝送時間取得部１２１は、通信装置１０が計測したＴｓ、及びＡＣＫ信号に含まれるＴｅを用いて、
Ｗｋ＝Ｄｋ＋Ｅｋ
＝（Ｔｒ－Ｔｓ）＋（Ｔｅ－Ｔｒ）
＝Ｔｅ－Ｔｓ・・・・（式２）
の演算をすることにより求め、取得することができる。
この場合、通信装置１０で計測したＴｓと送信先装置１１で計測したＴｅを用いているので、正確なＷｋを計算するためには、通信装置１０と送信先装置１１とで、時刻同期が取れている必要がある。例えば、ＧＰＳを用いて互いの時計誤差を補正することにより、互いの時刻同期を取ることが望ましい。
【0048】
通信装置１０と送信先装置１１で時刻同期がとれない場合は、上り方向の伝送遅延時間Ｄｋと下り方向の伝送遅延時間Ｆｋがほぼ等しいと仮定して、
Ｗｋ＝Ｄｋ＋Ｅｋ
＝（Ｒｋ－Ｅｋ）／２＋Ｅｋ
＝（Ｒｋ＋Ｅｋ)／２・・・・（式３）
の演算をすることにより、求めることができる。
Ｒｋは通信装置１０で測定したＴｓとＴａから求めることができる。また、データパケット受信時間Ｅｋは送信先装置１１でＴｒとＴｅを測定し、この差分を送信先装置１１で計算したものをＡＣＫ信号を介して通信装置１０で受信することにより取得することができる。あるいは、ＡＣＫ信号でＴｒとＴｅを受信し、通信装置１０で差分を計算することにより取得することができる。なお、データパケット受信時間ＥｋはＴｅとＴｒの差分なので、通信装置１０及び送信先装置１１における時刻誤差の影響はない。また、Ｔａは送信先装置１１からの情報に基づかないので、通信装置１０及び送信先装置１１における時刻誤差の影響はない。
Ｗｋ＝Ｄｋ＋Ｅｋ
＝（Ｒｋ－Ｅｋ）／２＋Ｅｋ
＝（Ｒｋ＋Ｅｋ)／２・・・・（式３）
の演算をすることにより、求めることができる。
Ｒｋは通信装置１０で測定したＴｓとＴａから求めることができる。また、データパケット受信時間Ｅｋは送信先装置１１でＴｒとＴｅを測定し、この差分を送信先装置１１で計算したものをＡＣＫ信号を介して通信装置１０で受信することにより取得することができる。あるいは、ＡＣＫ信号でＴｒとＴｅを受信し、通信装置１０で差分を計算することにより取得することができる。なお、データパケット受信時間ＥｋはＴｅとＴｒの差分なので、通信装置１０及び送信先装置１１における時刻誤差の影響はない。また、Ｔａは送信先装置１１からの情報に基づかないので、通信装置１０及び送信先装置１１における時刻誤差の影響はない。
【0049】
あるいは、上り方向の伝送遅延時間Ｄｋとデータパケット受信時間Ｅｋとを比較すると、一般的にはＤｋがＥｋよりも圧倒的に大きい。そこでＥｋを無視して、
Ｗｋ＝Ｄｋ＋Ｅｋ
≒Ｒｋ／２・・・・（式４）
の演算をすることにより、近似値を求めることができる。
Ｗｋ＝Ｄｋ＋Ｅｋ
≒Ｒｋ／２・・・・（式４）
の演算をすることにより、近似値を求めることができる。
【0050】
以上は、受信処理が完了する時点をＴｅとしてデータ伝送時間Ｗｋを求めたが、これに代えて、受信処理が完了する時点をＴａ、すなわち通信装置１０がＡＣＫ信号を受信した時点とした場合、データ伝送時間Ｗｋは、
Ｗｋ＝Ｒｋ・・・・（式５）
と定義できる。これによれば、通信装置１０のデータ伝送時間取得部１２１は、送信先装置１１からの情報に基づくことなく、データ伝送時間Ｗｋを通信装置１０での計測に基づき求めることができる。そして、Ｔａは送信先装置１１からの情報に基づかないので、通信装置１０及び送信先装置１１における時刻誤差の影響はない。
Ｗｋ＝Ｒｋ・・・・（式５）
と定義できる。これによれば、通信装置１０のデータ伝送時間取得部１２１は、送信先装置１１からの情報に基づくことなく、データ伝送時間Ｗｋを通信装置１０での計測に基づき求めることができる。そして、Ｔａは送信先装置１１からの情報に基づかないので、通信装置１０及び送信先装置１１における時刻誤差の影響はない。
【0051】
データ伝送時間Ｗｋは、通信装置１０が自動車に搭載されている場合、各々の通信回線の通信環境が刻々と変化する。そこで、データ伝送時間取得部１２１は、通信部１１０がＡＣＫ信号を受信するごとに、最新のＡＣＫ信号を受信した時刻に基づいて、最新のデータ伝送時間Ｗｋを取得するようにしてもよい。
これにより、より現時刻に近い通信環境を反映したデータ伝送時間Ｗｋを求めることができる。
これにより、より現時刻に近い通信環境を反映したデータ伝送時間Ｗｋを求めることができる。
【0052】
（ｃ―２）送信可否判断部１２２
送信可否判断部１２２は、各々の通信部でデータパケットが送信中であるかどうかに基づき、各々の通信部でのデータパケットの送信の可否を判断する。本実施形態では、各々の通信部の送信待ちが解消され、現在データパケットの送信が可能であるかどうかを判断する。送信待ちが解消されるとは、データパケットが送信中でなければよい。
送信可否判断部１２２は、各々の通信部でデータパケットが送信中であるかどうかに基づき、各々の通信部でのデータパケットの送信の可否を判断する。本実施形態では、各々の通信部の送信待ちが解消され、現在データパケットの送信が可能であるかどうかを判断する。送信待ちが解消されるとは、データパケットが送信中でなければよい。
【0053】
第１通信部１１１、第２通信部１１２、及び第３通信部１１３は、それぞれ独立に動作して並行してデータパケットを送信するため、それぞれ送信待ちの状態から送信可能となるタイミングは異なる。送信可否判断部１２２は、通信部１１０を常に監視して、各々の通信部が送信可能であるか否かを判断する。例えば、各々の通信部を順にスキャンして、データパケットの送信が可能であるかどうかを確認すればよい。
【0054】
例えば、図５において、第１通信部１１１は時刻ｔ１までは送信待ちだが、時刻ｔ１でデータパケットが送信可能となる。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ１に第１通信部１１１が送信可能であると判断する。この結果、後述の通信制御部１２０のデータパケット割当部１２３２は、第１通信部１１１に新たなデータパケットを割り当てる。
次に、送信可否判断部１２２は、時刻ｔ２に第２通信部１１２が送信可能であると判断する。この結果、データパケット割当部１２３２は、第２通信部１１２に新たなデータパケットを割り当てる。
そして、送信可否判断部１２２は、時刻ｔ３に第３通信部１１３が送信可能であると判断する。この結果、データパケット割当部１２３２は、第３通信部１１３に新たなデータパケットを割り当てる。
その後、ｔ４、ｔ５、・・・ｔ８と時間の経過とともに、送信可否判断部１２２は、各々の通信部の送信の可否を判断する。
なお、データパケットをどのように選択するかは、後述のバッファオフセット量計算部１２３１の説明で説明する。
次に、送信可否判断部１２２は、時刻ｔ２に第２通信部１１２が送信可能であると判断する。この結果、データパケット割当部１２３２は、第２通信部１１２に新たなデータパケットを割り当てる。
そして、送信可否判断部１２２は、時刻ｔ３に第３通信部１１３が送信可能であると判断する。この結果、データパケット割当部１２３２は、第３通信部１１３に新たなデータパケットを割り当てる。
その後、ｔ４、ｔ５、・・・ｔ８と時間の経過とともに、送信可否判断部１２２は、各々の通信部の送信の可否を判断する。
なお、データパケットをどのように選択するかは、後述のバッファオフセット量計算部１２３１の説明で説明する。
【0055】
このように、送信可否判断部１２２の送信可否の判断を受けて、各々の通信部にデータパケットを割り当てるので、各々の通信部の現時点の通信状況を踏まえたデータパケットの割り当てを行うことができ、予めデータパケットを各々の通信部に割当てておく場合に比べ、送信先装置１１でのデータパケットの到着順の逆転をより効果的に防止することができる。
【0056】
（ｃ―３）データパケット選択部１２３
データパケット選択部１２３は、特定の通信部１１０、例えば第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）について送信可否判断部１２２が送信可能と判断すると、送信バッファ１００から、第ｋ通信部で送信すべきデータパケットを選択し、第ｋ通信部に割り当てる。
データパケット選択部１２３は、特定の通信部１１０、例えば第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）について送信可否判断部１２２が送信可能と判断すると、送信バッファ１００から、第ｋ通信部で送信すべきデータパケットを選択し、第ｋ通信部に割り当てる。
【0057】
データパケット選択部１２３は、バッファオフセット量計算部１２３１及びデータパケット割当部１２３２を有する。
【0058】
バッファオフセット量計算部１２３１は、送信可否判断部１２２が送信可能と判断した第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）に対応する通信回線のデータ伝送時間内に、第ｋ通信部以外の第ｍ通信部（ｍは１～Ｎの整数であってｋ以外）が送信し送信先装置１１での「受信処理が完了」できるデータパケットの総数から、バッファオフセット量を求める。第ｍ通信部が送信し送信先装置１１での受信処理が完了できるデータパケットの数は、データ伝送時間取得部１２１で取得したそれぞれの通信部におけるデータ伝送時間に基づいて求めることができる。
ここで、「受信処理が完了」するとは、送信先装置においてデータパケットの受信が完了する時点までの他、データパケットの受信後に送信先装置から受信確認信号が送信される時点まで、又は当該通信装置が受信確認信号を受信する時点まで、であってもよい。
ここで、「受信処理が完了」するとは、送信先装置においてデータパケットの受信が完了する時点までの他、データパケットの受信後に送信先装置から受信確認信号が送信される時点まで、又は当該通信装置が受信確認信号を受信する時点まで、であってもよい。
【0059】
例えば、図５の時刻ｔ３において、送信可否判断部１２２は第３通信部１１３が送信可能であると判断する。バッファオフセット量計算部１２３１は、第３通信部１１３が送信可能との判断を受けて、以下の通りバッファオフセット量を求める。
【0060】
第３通信部１１３に対応する通信回線のデータ伝送時間Ｗ３はａ７－ｔ３である。バッファオフセット量計算部１２３１は、時刻ｔ３からデータ伝送時間Ｗ３の時間内に、第３通信部１１３以外の通信部である第１通信部１１１及び第２通信部１１２で送信し送信先装置１１での受信処理が完了できるデータパケットの総数を求める。図５の場合、第１通信部１１１は既にＰ３の送信を開始しているので、Ｐ３の送信を終了した後にＷ３の時間内に送信可能なパケットは、Ｐ６の１つである。同じく、第２通信部１１２は既にＰ１の送信を開始しているので、Ｐ１の送信を終了した後にＷ３の時間内に送信可能なパケットは、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５の３つである。したがって、第３通信部１１３以外の第１通信部１１１及び第２通信部１１２が送信し送信先装置１１での受信処理が完了できるデータパケットの総数は４個となり、バッファオフセット量は４となる。
【0061】
データパケット割当部１２３２は、送信バッファ１００の先頭からバッファオフセット量だけオフセットさせた位置を先頭とするデータパケットを、第ｋ通信部に割り当てる。
【0062】
図６は、時刻ｔ３における送信バッファ１００の様子を示している。時刻ｔ３の時点で、送信バッファ１００にはまだ送信を開始していないデータパケットが、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８の順に格納されている。そこで、データパケット割当部１２３２は、送信バッファ１００の先頭から４個分オフセットさせた位置を先頭とするＰ７を、第３通信部１１３に割り当てる。
【0063】
なお、本実施形態でのバッファオフセット量の単位はデータパケットの個数としたが、これに限らない。送信バッファ１００の先頭から所望のデータパケットまでのオフセット量を示すものであればよく、例えば、送信バッファ１００の先頭からのＢｙｔｅ数でもよいし、格納しているメモリ（ＲＡＭ）のアドレスを指し示すポインタの増分でもよい。
【0064】
（３）通信装置１０の動作
図７から図９までを用いて本実施形態の通信装置１０の動作について説明する。
なお、以下の動作は、通信装置１０における通信方法を示すだけでなく、通信装置１０で実行される通信プログラムの処理手順を示すものである。そして、これらの処理は、図７から図９で示した順序には限定されない。すなわち、あるステップでその前段のステップの結果を利用する関係にある等の制約がない限り、順序を入れ替えてもよい。
以上、本実施形態だけでなく、他の実施形態や変形例においても同様である。
図７から図９までを用いて本実施形態の通信装置１０の動作について説明する。
なお、以下の動作は、通信装置１０における通信方法を示すだけでなく、通信装置１０で実行される通信プログラムの処理手順を示すものである。そして、これらの処理は、図７から図９で示した順序には限定されない。すなわち、あるステップでその前段のステップの結果を利用する関係にある等の制約がない限り、順序を入れ替えてもよい。
以上、本実施形態だけでなく、他の実施形態や変形例においても同様である。
【0065】
（ａ）主要フロー
図７を用いて、通信装置１０の動作の主要のフローを説明する。
通信装置１０の送信バッファ１００は、送信先装置１１でのデータパケットの「受信処理が完了」すべき「順にデータパケットを格納」する（Ｓ１０１）。なお、データパケットの格納は、データパケットが通信装置１０に送信されてくるタイミングで格納すればよく、以後のステップ中に送信されてくる場合は並行して格納すればよい。すなわち、図７は、データバッファ１００内に時々刻々格納されるデータパケットを送信する処理である。
図７を用いて、通信装置１０の動作の主要のフローを説明する。
通信装置１０の送信バッファ１００は、送信先装置１１でのデータパケットの「受信処理が完了」すべき「順にデータパケットを格納」する（Ｓ１０１）。なお、データパケットの格納は、データパケットが通信装置１０に送信されてくるタイミングで格納すればよく、以後のステップ中に送信されてくる場合は並行して格納すればよい。すなわち、図７は、データバッファ１００内に時々刻々格納されるデータパケットを送信する処理である。
【0066】
データ伝送時間取得部１２１は、各々の通信回線において、データパケットが送信されてから送信先装置１１での「受信処理が完了」するまでに要する時間であるデータ伝送時間を取得する（Ｓ１０２）。データ伝送時間取得の動作の詳細は後述する。
【0067】
通信制御部１２０は、ｋを初期化し、ｋ＝１とする（Ｓ１０３）。
【0068】
送信可否判断部１２２は、各々の通信部の送信待ちが解消され、送信が可能であるか否かを判断する（Ｓ１０４）。送信が可能な場合はＳ１０５に進み、送信が可能でない場合はＳ１０９へ進む。
【0069】
データパケット選択部１２３は、送信可能と判断された第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）について、送信すべきデータパケットを送信バッファ１００の中から選択し、第ｋ通信部に割り当てる（Ｓ１０５）。データパケット選択の動作の詳細については後述する。
【0070】
通信制御部１２０は、第ｋ通信部に送信すべきデータパケットが割り当てられたかを判断する（Ｓ１０６）。割り当てられた場合は、第ｋ通信部からデータパケットを送信する（Ｓ１０７）。割り当てられていない場合は、Ｓ１０９へ進む。
【0071】
通信制御部１２０は、送信バッファ１００を更新する（Ｓ１０８）。具体的には、Ｓ１０７で第ｋ通信部により送信されたデータパケットの情報を送信バッファ１００から除き、除いたデータパケットの領域分だけ送信バッファ１００を詰める処理を行う。
【0072】
通信制御部１２０は、ｋをインクリメントする（Ｓ１０９）。
【0073】
通信制御部１２０は、ｋがＮ以下の場合は（Ｓ１１０：Ｎ）、インクリメントされたｋで特定される第ｋ通信部及び第ｋ通信部に対応する通信回線に対して、Ｓ１０４からＳ１０８までの処理を繰り返す。
ｋがＮより大きい場合は（Ｓ１１０：Ｙ）、Ｓ１０２へ戻る。
ｋがＮより大きい場合は（Ｓ１１０：Ｙ）、Ｓ１０２へ戻る。
【0074】
（ｂ）データ伝送時間取得のフロー
図８を用いて、各通信回線のデータ伝送時間を取得する動作について説明する。
図８を用いて、各通信回線のデータ伝送時間を取得する動作について説明する。
【0075】
データ伝送時間取得部１２１は、ｋを初期化し、ｋ＝１とする（Ｓ１２１）。
【0076】
データ伝送時間取得部１２１は、ｋに対応する通信回線のラウンドトリップタイムＲｋを取得する（Ｓ１２２）。Ｒｋは、図４に示すように、データパケットの送信時刻Ｔｓ及びＡＣＫ信号の受信時刻Ｔaを計測し、ＴａとＴｓとの差分時間として求めることができる。
【0077】
データ伝送時間取得部１２１は、ｋに対応する通信回線のデータパケット受信時間Ｅｋを取得する（Ｓ１２３）。Ｅｋは、図４に示すように、データパケットの受信開始時刻Ｔｒ及び受信完了時刻Ｔｅの差分時間として求めることができる。
【0078】
データ伝送時間取得部１２１は、ｋに対応する通信回線のデータ伝送時間Ｗｋを取得する（Ｓ１２４）。具体的には、（式３）により、Ｒｋ及びＥｋからＷｋを求める。なお、これに代えて、（式４）や（式５）により求めてもよい。その場合は、Ｓ１２３は不要となる。
【0079】
データ伝送時間取得部１２１は、ｋをインクリメントする（Ｓ１２５）。
【0080】
データ伝送時間取得部１２１は、ｋがＮ以下の場合は（Ｓ１２６：Ｎ）、インクリメントされたｋで特定される第ｋ通信部及び第ｋ通信部に対応する通信回線に対して、Ｓ１２２からＳ１２４までの処理を繰り返す。
ｋがＮより大きい場合は（Ｓ１２６：Ｙ）、Ｓ１０３へ戻る。
ｋがＮより大きい場合は（Ｓ１２６：Ｙ）、Ｓ１０３へ戻る。
【0081】
（ｃ）データパケット選択のフロー
図９を用いて、データパケットを選択し第ｋ通信部に割り当てる動作について説明する。
図９を用いて、データパケットを選択し第ｋ通信部に割り当てる動作について説明する。
【0082】
バッファオフセット量計算部１２３１は、Ｓ１０４で送信可能と判断した第ｋ通信部に対応する通信回線のデータ伝送時間内Ｗｋ内に、第ｋ通信部以外の第ｍ通信部（ｍは１～Ｎの整数であってｋ以外）が送信し送信先装置１１での「受信処理が完了」できるデータパケットの総数Ｑを求める（Ｓ１４１）。
【0083】
バッファオフセット量計算部１２３は、データパケットの総数Ｑより、バッファオフセット量Ｏｋを求める（Ｓ１４２）。バッファオフセット量がパケット個数を表す場合は、バッファオフセット量Ｏｋはパケット個数Ｑに等しい。
【0084】
データパケット割当部１２３２は、送信バッファ１００の先頭からバッファオフセット量Ｏｋだけオフセットさせた位置を先頭とするデータパケットが存在するか否かを判断する（Ｓ１４３）。データパケットが存在すれば（Ｓ１４３：Ｙ）、データパケット割当部１２３２は、第ｋ通信部にデータパケットを割り当てる。データパケットが存在しなければ（Ｓ１４３：Ｎ）、割り当てるデータパケットはないので、第ｋ通信部にデータパケットを割り当てない。
【0085】
【0086】
動作例はＮ＝３、すなわち使用する通信回線が３個の場合である。
図１０に示すように、第１通信部１１１が時刻ｔ１からデータパケットを送信可能であり、第２通信部１１２が時刻ｔ２からデータパケットを送信可能であり、第３通信部１１３が時刻ｔ３からデータパケットを送信可能であるとする。それまでの時刻では、それぞれの通信部は送信待ちの状態であり、送信可能ではないとする。図１０の各通信部のひし形の水平部の長さが異なるのは、データパケットのサイズは固定長なので同じであるが、各通信回線の回線速度、すなわちデータ伝送速度に差があるためである。
図１０に示すように、第１通信部１１１が時刻ｔ１からデータパケットを送信可能であり、第２通信部１１２が時刻ｔ２からデータパケットを送信可能であり、第３通信部１１３が時刻ｔ３からデータパケットを送信可能であるとする。それまでの時刻では、それぞれの通信部は送信待ちの状態であり、送信可能ではないとする。図１０の各通信部のひし形の水平部の長さが異なるのは、データパケットのサイズは固定長なので同じであるが、各通信回線の回線速度、すなわちデータ伝送速度に差があるためである。
【0087】
図１１は、時刻ｔ１の時点における各通信回線の状況を示す。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ１において、第１通信部１１１が送信可能と判断する。
図１１に示すように、時刻ｔ１に第１通信部１１１からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ３に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ１から時刻ａ３までの時間であるデータ伝送時間Ｗ１の間に、第１通信部１１１以外の通信部から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は、第２通信部１１２が２個、第３通信部１１３が０個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を２とする。
そして、図１５（ａ）に示すように、ｔ＝ｔ１において、送信バッファ１００の先頭から２個オフセットさせて、第１通信部１１１で送信すべきデータパケットとしてＰ３が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ３が削除される。
図１１に示すように、時刻ｔ１に第１通信部１１１からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ３に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ１から時刻ａ３までの時間であるデータ伝送時間Ｗ１の間に、第１通信部１１１以外の通信部から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は、第２通信部１１２が２個、第３通信部１１３が０個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を２とする。
そして、図１５（ａ）に示すように、ｔ＝ｔ１において、送信バッファ１００の先頭から２個オフセットさせて、第１通信部１１１で送信すべきデータパケットとしてＰ３が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ３が削除される。
【0088】
図１２は、時刻ｔ２の時点における各通信回線の状況を示す。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ２において、第２通信部１１２が送信可能と判断する。なお、時刻ｔ２において、第１通信部１１１はまだＰ３を送信中であるので、送信可能ではない。
図１２に示すように、時刻ｔ２に第２通信部１１２からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ１に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ２から時刻ａ１までの時間であるデータ伝送時間Ｗ２の間に、第２通信部１１２以外の通信部から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は、第１通信部１１１で０個、第３通信部で０個、合計０個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を０とする。
そして、図１５（ｂ）に示すように、ｔ＝ｔ２において、送信バッファ１００の先頭から０個オフセットさせて、第２通信部１１２で送信すべきデータパケットとしてＰ１が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ１が削除される。
図１２に示すように、時刻ｔ２に第２通信部１１２からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ１に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ２から時刻ａ１までの時間であるデータ伝送時間Ｗ２の間に、第２通信部１１２以外の通信部から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は、第１通信部１１１で０個、第３通信部で０個、合計０個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を０とする。
そして、図１５（ｂ）に示すように、ｔ＝ｔ２において、送信バッファ１００の先頭から０個オフセットさせて、第２通信部１１２で送信すべきデータパケットとしてＰ１が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ１が削除される。
【0089】
図１３は、時刻ｔ３の時点における各通信回線の状況を示す。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ３において、第３通信部１１３が送信可能と判断する。なお、時刻ｔ３において、第１通信部１１１はまだＰ３を送信中であるので、送信可能ではない。また、時刻ｔ３において、第２通信部１１２はまだＰ１を送信中であるので、送信可能ではない。
図１３に示すように、時刻ｔ３に第３通信部１１３からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ７に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ３から時刻ａ７までの時間であるデータ伝送時間Ｗ３の間に、第３通信部１１３以外の通信部から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は、第１通信部１１１で１個、第２通信部で３個、合計４個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を４とする。
そして、図１５（ｃ）に示すように、ｔ＝ｔ３において、送信バッファ１００の先頭から４個オフセットさせて、第３通信部１１３で送信すべきデータパケットとしてＰ７が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ７が削除される。
図１３に示すように、時刻ｔ３に第３通信部１１３からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ７に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ３から時刻ａ７までの時間であるデータ伝送時間Ｗ３の間に、第３通信部１１３以外の通信部から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は、第１通信部１１１で１個、第２通信部で３個、合計４個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を４とする。
そして、図１５（ｃ）に示すように、ｔ＝ｔ３において、送信バッファ１００の先頭から４個オフセットさせて、第３通信部１１３で送信すべきデータパケットとしてＰ７が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ７が削除される。
【0090】
図１４は、時刻ｔ４の時点における各通信回線の状況を示す。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ４において、第２通信部１１２からＰ１の送信が終了することにより送信待ちが解消され、第２通信部１１２が送信可能と判断する。なお、時刻ｔ４において、第１通信部１１１はまだＰ３を送信中であるので、送信可能ではない。また、時刻ｔ４において、第３通信部１１３はまだＰ７を送信中であるので、送信可能ではない。
図１４に示すように、時刻ｔ４に第２通信部１１２からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ２に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ４から時刻ａ２までの時間であるデータ伝送時間Ｗ２の間に、第２通信部１１２以外の通信部から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は０個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を０とする。
そして、図１５（ｄ）に示すように、ｔ＝ｔ４において、送信バッファ１００の先頭から０個オフセットさせて、第２通信部１１２で送信すべきデータパケットとしてＰ２が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ２が削除される。
図１４に示すように、時刻ｔ４に第２通信部１１２からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ２に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ４から時刻ａ２までの時間であるデータ伝送時間Ｗ２の間に、第２通信部１１２以外の通信部から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は０個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を０とする。
そして、図１５（ｄ）に示すように、ｔ＝ｔ４において、送信バッファ１００の先頭から０個オフセットさせて、第２通信部１１２で送信すべきデータパケットとしてＰ２が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ２が削除される。
【0091】
なお、この例ではデータ伝送時間Ｗｋは、通信装置１０のパケット送信時刻から送信先装置１１のパケット受信完了時刻までとしたが、通信装置１０のパケット送信時刻から通信装置１０のＡＣＫ信号の受信時刻まで、すなわちラウンドトリップタイムＲｋとしてもよい。この場合送信できるデータパケットの量は少なくなるが、ＡＣＫ信号の受信を待って送信を開始するので、送信先装置１１での受信を確認してから次のデータパケットを送信することにより、データパケットの到着順の逆転が生じる可能性が低くなるとともに、送信先装置１１でのデータパケットの欠損を確実に防止することができる。特に無線通信方式を使う場合に有効である。
【0092】
以上、時刻ｔ１からｔ４までの場合のデータパケットの割り当てにかかる動作について説明したが、残りのデータパケットについても、送信可否判断部１２２によって、第１通信部１１１、第２通信部１１２、第３通信部１１３のいずれかが送信可能と判断された時刻において、同様に割り当てればよい。
【0093】
（４）小括
本実施形態の通信装置１０によれば、通信が可能であると判断した通信部に対し送信するデータパケットを割り当てているので、送信するデータパケットの選択を送信直前に行うこととなり、送信直前の通信環境を反映したデータパケットの選択を行うことができる。その結果、データパケットの到着順の逆転が生じる可能性がより少なくなる。
また、本実施形態の通信装置１０によれば、通信が可能であると判断した通信部以外での送信可能なデータパケットの数に応じてバッファオフセット量を求めているので、送信バッファの先頭以外のデータパケットを選択することができるとともに、簡単な演算で送信するデータパケットの選択を行うことができる。
また、本実施形態の通信装置１０において、ラウンドトリップタイムＲｋからデータ伝送時間を求める場合は、各通信部と送信先装置１１との間で時刻同期が取れていなくても、データ伝送時間を求めることができる。
また、本実施形態の通信装置において、最新のラウンドトリップタイムＲｋを用いてデータ伝送時間を求める場合は、最新の情報に基づき通信環境を評価することができる。その結果、データパケットの到着順の逆転が生じる可能性がより少なくなる。
本実施形態の通信装置１０によれば、通信が可能であると判断した通信部に対し送信するデータパケットを割り当てているので、送信するデータパケットの選択を送信直前に行うこととなり、送信直前の通信環境を反映したデータパケットの選択を行うことができる。その結果、データパケットの到着順の逆転が生じる可能性がより少なくなる。
また、本実施形態の通信装置１０によれば、通信が可能であると判断した通信部以外での送信可能なデータパケットの数に応じてバッファオフセット量を求めているので、送信バッファの先頭以外のデータパケットを選択することができるとともに、簡単な演算で送信するデータパケットの選択を行うことができる。
また、本実施形態の通信装置１０において、ラウンドトリップタイムＲｋからデータ伝送時間を求める場合は、各通信部と送信先装置１１との間で時刻同期が取れていなくても、データ伝送時間を求めることができる。
また、本実施形態の通信装置において、最新のラウンドトリップタイムＲｋを用いてデータ伝送時間を求める場合は、最新の情報に基づき通信環境を評価することができる。その結果、データパケットの到着順の逆転が生じる可能性がより少なくなる。
【0094】
３．実施形態２
（１）通信装置２０の構成
図１６を用いて、本実施形態の通信装置２０の構成を説明する。図１６において、実施形態１の通信装置１０と同様の構成については、実施形態１の図２と同一の符号を付し、図２の説明を引用する。
（１）通信装置２０の構成
図１６を用いて、本実施形態の通信装置２０の構成を説明する。図１６において、実施形態１の通信装置１０と同様の構成については、実施形態１の図２と同一の符号を付し、図２の説明を引用する。
【0095】
実施形態１の通信装置１０との相違点は、本実施形態の通信制御部２００に、各通信部をデータ伝送時間が短い順に並べるソート部２０１を有すること、及びソート部２０１で通信部を並べ替えることを前提に、バッファオフセット量計算部２０２１でバッファオフセット量を計算すること、である。
【0096】
通信制御部２００は、データ伝送時間取得部１２１、ソート部２０１、送信可否判断部１２２、及びデータパケット選択部２０２を有する。データパケット選択部２０２は、バッファオフセット量計算部２０２１及びデータパケット割当部１２３２を有する。
【0097】
ソート部２０１は、Ｎ個の通信部を、各々の通信部に対応する通信回線のデータ伝送時間が短い順に並べ替える。
【0098】
図５及び図１７を用いて並べ替えを説明する。
例えば、図５のＷ１、Ｗ２、Ｗ３は、Ｗ２＜Ｗ１＜Ｗ３の関係にある。そこで、本実施形態のソート部２０１は、第２通信部１１２、第１通信部１１１、第３通信部１１３の順番に並べ替えた後、図１７に示す通り、改めて各通信部のインデックスを振りなおす。この例では、第２通信部１１２と第１通信部１１１の名称が入れ替わり、データ伝送時間の短い順に、第１通信部１１１、第２通信部１１２、第３通信部１１３との順番とする。この場合、データ伝送時間は、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３となる。
例えば、図５のＷ１、Ｗ２、Ｗ３は、Ｗ２＜Ｗ１＜Ｗ３の関係にある。そこで、本実施形態のソート部２０１は、第２通信部１１２、第１通信部１１１、第３通信部１１３の順番に並べ替えた後、図１７に示す通り、改めて各通信部のインデックスを振りなおす。この例では、第２通信部１１２と第１通信部１１１の名称が入れ替わり、データ伝送時間の短い順に、第１通信部１１１、第２通信部１１２、第３通信部１１３との順番とする。この場合、データ伝送時間は、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３となる。
【0099】
なお、ソート部２０１での並べ替えの頻度は、通信回線の通信環境の変動量に応じて変更してもよい。
あるいは、送信先装置１１において受信処理が完了する順であるデータパケットの受信順と、送信バッファ１００に格納されるデータパケットの格納順とが異なる場合に、ソート部２０１で並べ替えを実行してもよい。
あるいは、送信先装置１１において受信処理が完了する順であるデータパケットの受信順と、送信バッファ１００に格納されるデータパケットの格納順とが異なる場合に、ソート部２０１で並べ替えを実行してもよい。
【0100】
バッファオフセット量計算部２０２１は、送信可否判断部１２２が送信可能と判断した第ｋ通信部（ｋは１～Ｎのいずれかの整数）に対応する通信回線のデータ伝送時間Ｗｋ内に、第ｋ通信部よりデータ伝送時間が短い第ｍ通信部１１ｍ（ｍは１～ｋ－１の正の整数）が送信し送信先装置１１での受信処理が完了できるデータパケットの総数から、バッファオフセット量を求める。
【0101】
図１７の例で、送信可否判断部１２２により第１通信部１１１が送信可能と判断された場合、第１通信部１１１よりデータ伝送時間が短い通信部はないので、バッファオフセット量は常に０となる。
送信可否判断部１２２により第２通信部１１２が送信可能と判断された場合、第２通信部よりデータ伝送時間が短いのは第１通信部１１１なので、Ｗ２の間に第１通信部１１１が送信し送信先装置１１での受信処理が完了できるデータパケットの数から、バッファオフセット量を求める。
送信可否判断部１２２により第３通信部１１３が送信可能と判断された場合、第３通信部１１３よりデータ伝送時間が短いのは第１通信部１１１及び第２通信部１１２なので、Ｗ３の間に第１通信部１１１又は第２通信部１１２が送信し送信先装置１１での受信処理 が完了できるデータパケットの数の総数から、バッファオフセット量を求める。
送信可否判断部１２２により第２通信部１１２が送信可能と判断された場合、第２通信部よりデータ伝送時間が短いのは第１通信部１１１なので、Ｗ２の間に第１通信部１１１が送信し送信先装置１１での受信処理が完了できるデータパケットの数から、バッファオフセット量を求める。
送信可否判断部１２２により第３通信部１１３が送信可能と判断された場合、第３通信部１１３よりデータ伝送時間が短いのは第１通信部１１１及び第２通信部１１２なので、Ｗ３の間に第１通信部１１１又は第２通信部１１２が送信し送信先装置１１での受信処理 が完了できるデータパケットの数の総数から、バッファオフセット量を求める。
【0102】
すなわち、送信可否判断部１２２により送信可能と判断された通信部よりも通信速度の遅い通信部はバッファオフセット量を求める際には考慮しない。これは、送信可能であると判断した通信部よりも通信速度の遅い通信部は、たとえ送信可能な状態であったとしても送信可能であると判断した通信部よりも早くデータパケットの送信が完了することはないからである。
【0103】
（２）通信装置２０の動作
図１８及び図１９を用いて本実施形態の通信装置２０の動作について説明する。
図１８及び図１９は、本実施形態の通信装置２０の動作を示すが、実施形態１の通信装置１０と同様の動作のステップについては図７から図９までの符号と同一の符号を付し、図７から図９までの説明を引用する。
図１８及び図１９を用いて本実施形態の通信装置２０の動作について説明する。
図１８及び図１９は、本実施形態の通信装置２０の動作を示すが、実施形態１の通信装置１０と同様の動作のステップについては図７から図９までの符号と同一の符号を付し、図７から図９までの説明を引用する。
【0104】
ソート部２０１は、Ｎ個の通信部を、各々の通信部に対応する通信回線のデータ伝送時間が短い順に並べ替える（Ｓ２０１）。例えば、並べ替えに際し、各々の通信部に付したインデックスｉが小さいほどデータ伝送時間が短くなるようにインデックスｉを入れ替える。
【0105】
Ｓ２０１以降の処理は、図７と同様である。ただし、Ｓ１０４で送信可能と判断された第ｋ通信部に対し、送信すべきデータパケットを送信バッファ１００の中から選択し、第ｋ通信部に割り当てる（Ｓ２０２）。Ｓ２０２については動作の詳細が異なるので、以下図１９で説明する。
【0106】
図１９において、バッファオフセット量計算部２０２１は、最もデータ伝送時間が短い通信部である第１通信部１１１（ｋ＝１）の処理であるか否かを判断する（Ｓ２４１）。第１通信部１１１の処理ならば（Ｓ２４１：Ｙ）、処理をＳ２４２に進め、それ以外は（Ｓ２４１：Ｎ）、処理をＳ２４３に進める。
【0107】
第１通信部１１１（ｋ＝１）の処理である場合、第１通信部１１１でのバッファオフセット量は常に０となるので、送信バッファ１００の先頭のデータパケットを選択し、第１通信部１１１に割り当てる（Ｓ２４２）。
【0108】
第１通信部１１１（ｋ＝１）以外の処理である場合、第ｋ通信部に対応する通信回線ＣＨｋの伝送時間Ｗｋの間に、第ｍ通信部（ｍは１以上ｋ未満）が送信するデータパケットの総数Ｑを求める（Ｓ２４３）。
【0109】
Ｓ１４２以降の処理は、図９と同様である。
【0110】
なお、図１８に示す通信装置２０の動作では、Ｓ１０２のデータ伝送時間の取得及びＳ２０１のソート処理は、Ｓ１０２からＳ１１０のループが終了する毎に行われるが、通信回線の通信環境に応じて頻度を調整してもよい。例えば、第ｋ通信部がＡＣＫ信号を受信したら直ちに、データ伝送時間の取得及びソート処理を行ってもよい。これにより、最新のデータ伝送時間がソート処理に反映される。
【0111】
【0112】
動作例はＮ＝３、すなわち使用する通信回線が３個の場合である。
図２０に示すように、第１通信部１１１が時刻ｔ２からデータパケットを送信可能であり、第２通信部１１２が時刻ｔ１からデータパケットを送信可能であり、第３通信部１１３が時刻ｔ３からデータパケットを送信可能であるとする。それまでの時刻では、それぞれの通信部は送信待ちの状態であり、送信可能ではないとする。本実施形態では、ソート部２０１により予めデータ伝送時間が短い順に並べ替えられているので、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３となっている。
図２０に示すように、第１通信部１１１が時刻ｔ２からデータパケットを送信可能であり、第２通信部１１２が時刻ｔ１からデータパケットを送信可能であり、第３通信部１１３が時刻ｔ３からデータパケットを送信可能であるとする。それまでの時刻では、それぞれの通信部は送信待ちの状態であり、送信可能ではないとする。本実施形態では、ソート部２０１により予めデータ伝送時間が短い順に並べ替えられているので、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３となっている。
【0113】
図２１は、時刻ｔ１の時点における各通信回線の状況を示す。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ１において、第２通信部１１２が送信可能と判断する。
図２１に示すように、時刻ｔ１に第１通信部２１１からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ３に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ１から時刻ａ３までの時間であるデータ伝送時間Ｗ２の間に、第２通信部１１２よりデータ伝送時間が短い第１通信部１１１から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は２個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を２とする。
そして、図１５（ａ）に示すように、ｔ＝ｔ１において、送信バッファ１００の先頭から２個オフセットさせて、第２通信部１１２で送信すべきデータパケットとしてＰ３が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ３が削除される。
図２１に示すように、時刻ｔ１に第１通信部２１１からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ３に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ１から時刻ａ３までの時間であるデータ伝送時間Ｗ２の間に、第２通信部１１２よりデータ伝送時間が短い第１通信部１１１から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は２個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を２とする。
そして、図１５（ａ）に示すように、ｔ＝ｔ１において、送信バッファ１００の先頭から２個オフセットさせて、第２通信部１１２で送信すべきデータパケットとしてＰ３が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ３が削除される。
【0114】
図２２は、時刻ｔ２の時点における各通信回線の状況を示す。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ２において、第１通信部１１１が送信可能と判断する。
図２２に示すように、第１通信部１１１は最もデータ伝送時間が短い通信回線に対応する通信部であるので、図１５（ｂ）に示すように、送信バッファ１００の先頭にあるＰ１が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ１が削除される。
図２２に示すように、第１通信部１１１は最もデータ伝送時間が短い通信回線に対応する通信部であるので、図１５（ｂ）に示すように、送信バッファ１００の先頭にあるＰ１が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ１が削除される。
【0115】
図２３は、時刻ｔ３の時点における各通信回線の状況を示す。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ３において、第３通信部１１３が送信可能と判断する。なお、時刻ｔ３において、第１通信部１１１はまだＰ１を送信中であるので、送信可能ではない。また、時刻ｔ３において、第２通信部１１２はまだＰ３を送信中であるので、送信可能ではない。
図２３に示すように、時刻ｔ３に第３通信部１１３からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ７に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ３から時刻ａ７までの時間であるデータ伝送時間Ｗ３の間に、第３通信部１１３よりデータ伝送時間が短い第１通信部１１１及び第２通信部１１２から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は、第１通信部１１１で３個、第２通信部で１個、合計４個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を４とする。
そして、図１５（ｃ）に示すように、ｔ＝ｔ３において、送信バッファ１００の先頭から４個オフセットさせて、第３通信部１１３で送信すべきデータパケットとしてＰ７が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ７が削除される。
図２３に示すように、時刻ｔ３に第３通信部１１３からデータパケットが送信されるとすると、時刻ａ７に送信先装置１１で受信処理が完了する。この時刻ｔ３から時刻ａ７までの時間であるデータ伝送時間Ｗ３の間に、第３通信部１１３よりデータ伝送時間が短い第１通信部１１１及び第２通信部１１２から送信し、送信先装置１１で受信処理が完了可能なデータパケットの数は、第１通信部１１１で３個、第２通信部で１個、合計４個である。そこで、バッファオフセット量計算部１２３１は、バッファオフセット量を４とする。
そして、図１５（ｃ）に示すように、ｔ＝ｔ３において、送信バッファ１００の先頭から４個オフセットさせて、第３通信部１１３で送信すべきデータパケットとしてＰ７が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ７が削除される。
【0116】
図２４は、時刻ｔ４の時点における各通信回線の状況を示す。送信可否判断部１２２は、時刻ｔ４において、第１通信部１１１からＰ１の送信が終了することにより送信待ちが解消され、第１通信部１１１が送信可能と判断する。
図２４に示すように、第１通信部１１１は最もデータ伝送時間が短い通信回線に対応する通信部であるので、図１５（ｄ）に示すように、送信バッファ１００の先頭にあるＰ２が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ２が削除される。
図２４に示すように、第１通信部１１１は最もデータ伝送時間が短い通信回線に対応する通信部であるので、図１５（ｄ）に示すように、送信バッファ１００の先頭にあるＰ２が割り当てられる。その後送信バッファ１００が更新され、送信バッファ１００からＰ２が削除される。
【0117】
以上、時刻ｔ１からｔ４までの場合のデータパケットの割り当てにかかる動作について説明したが、残りのデータパケットについても、送信可否判断部１２２によって、第１通信部１１１、第２通信部１１２、第３通信部１１３のいずれかが送信可能と判断された時刻において、同様に割り当てればよい。
【0118】
（４）小括
本実施形態の通信装置２０によれば、ソート部２０１で予めデータ伝送時間が短い順に通信部を並べた上でバッファオフセット量を計算するので、バッファオフセット量計算部２０２１の処理が簡単になり、処理時間も短縮できる。
本実施形態の通信装置２０によれば、ソート部２０１で予めデータ伝送時間が短い順に通信部を並べた上でバッファオフセット量を計算するので、バッファオフセット量計算部２０２１の処理が簡単になり、処理時間も短縮できる。
【0119】
４．その他変形例
（１）データ伝送時間を取得するタイミング
各データパケットにデータパケットの処理順序を表すシーケンス番号が付されている場合、送信先装置１１はデータパケットの受信が完了したとき、ＡＣＫ信号に受信が完了したデータパケットのシーケンス番号を含めて送信する。このため、通信装置１０（２０）では、送信バッファ１００の格納順に送信先装置１１での受信処理が完了しているかを確認することができる。
（１）データ伝送時間を取得するタイミング
各データパケットにデータパケットの処理順序を表すシーケンス番号が付されている場合、送信先装置１１はデータパケットの受信が完了したとき、ＡＣＫ信号に受信が完了したデータパケットのシーケンス番号を含めて送信する。このため、通信装置１０（２０）では、送信バッファ１００の格納順に送信先装置１１での受信処理が完了しているかを確認することができる。
【0120】
そこで、通信装置１０（２０）の通信制御部１２０（２００）は、送信先装置１１において「受信処理が完了」する順であるデータパケットの受信順と、送信バッファ１００に格納されるデータパケットの格納順とが異なる場合には、データ伝送時間取得部１２１に対し、データ伝送時間を改めて取得するように指示するようにしてもよい。
【0121】
この構成によれば、送信先装置１１においてデータパケットの到着順が逆転した場合には通信環境が変動したと推認されるので、各通信回線の最新のデータ伝送時間をあらためて取得することにより、その後の各通信部へのデータパケットの割り当てを正しく行うことができる。その結果、送信先装置１１において、受信するデータパケットの順序が逆転しないようにすることができる。
【0122】
（２）データ伝送時間の演算方法の変更
データ伝送時間取得部１２１は、上述の通り、（式２）～（式５）の演算方法でデータ伝送時間を演算・取得することができる。もっとも、それぞれの演算式は精度や時刻同期の要否が異なる。そこで、通信回線の通信環境の変動や、上記（１）のパケットの到達順の逆転の有無によって、演算式を変更するようにしてもよい。例えば、（式４）は概算であるので、パケットの到達順の逆転が頻繁に生じる場合は（式３）に変更してもよい。あるいは、データ伝送時間に最も余裕のある（式５）に変更してもよい。また、通信装置１０（２０）と送信先装置１１との時刻同期をとることができる場合は、（式２）に変更してもよい。
データ伝送時間取得部１２１は、上述の通り、（式２）～（式５）の演算方法でデータ伝送時間を演算・取得することができる。もっとも、それぞれの演算式は精度や時刻同期の要否が異なる。そこで、通信回線の通信環境の変動や、上記（１）のパケットの到達順の逆転の有無によって、演算式を変更するようにしてもよい。例えば、（式４）は概算であるので、パケットの到達順の逆転が頻繁に生じる場合は（式３）に変更してもよい。あるいは、データ伝送時間に最も余裕のある（式５）に変更してもよい。また、通信装置１０（２０）と送信先装置１１との時刻同期をとることができる場合は、（式２）に変更してもよい。
【0123】
（３）ウインドウ制御
実施形態１及び実施形態２の説明では、送信先装置１１はデータパケットの受信毎にＡＣＫ信号を通信装置１０（２０）に返信していた。しかし、通信装置１０（２０）の通信部は、それぞれウインドウサイズ（ウインドウサイズは１以上のデータパケット数）を設定し、ＡＣＫ信号を待たずにウインドウサイズのパケットを続けて送信するウインドウ制御を行うようにしてもよい。図２５は、第１通信部１１１はウインドウサイズ３、第２通信部１１２はウインドウサイズ２、第３通信部１１３はウインドウサイズ１とした例である。この場合、バッファオフセット量計算部１２３１（２０２１）は、第ｋ通信部以外の第ｍ通信部のウインドウサイズに基づき、バッファオフセット量を求めるとよい。
実施形態１及び実施形態２の説明では、送信先装置１１はデータパケットの受信毎にＡＣＫ信号を通信装置１０（２０）に返信していた。しかし、通信装置１０（２０）の通信部は、それぞれウインドウサイズ（ウインドウサイズは１以上のデータパケット数）を設定し、ＡＣＫ信号を待たずにウインドウサイズのパケットを続けて送信するウインドウ制御を行うようにしてもよい。図２５は、第１通信部１１１はウインドウサイズ３、第２通信部１１２はウインドウサイズ２、第３通信部１１３はウインドウサイズ１とした例である。この場合、バッファオフセット量計算部１２３１（２０２１）は、第ｋ通信部以外の第ｍ通信部のウインドウサイズに基づき、バッファオフセット量を求めるとよい。
【0124】
（４）「受信処理が完了」について
「受信処理が完了」することが特定されている機能ブロックは、送信バッファ１００、データ伝送時間取得部１２１、バッファオフセット量計算部１２３１（２０２１）、通信制御部１００（２００）である。「受信処理が完了」の意味は、全て同じでもよいし、機能ブロック毎に異なってもよい。異なる場合の例として、送信バッファ１００における「受信処理が完了」とは、送信先装置１１でのデータパケットの受信が完了した時点、データ伝送時間取得部１２１における「受信処理が完了」とは、ＡＣＫ信号を通信装置１０（２０）が受信した時点、としてもよい。
「受信処理が完了」することが特定されている機能ブロックは、送信バッファ１００、データ伝送時間取得部１２１、バッファオフセット量計算部１２３１（２０２１）、通信制御部１００（２００）である。「受信処理が完了」の意味は、全て同じでもよいし、機能ブロック毎に異なってもよい。異なる場合の例として、送信バッファ１００における「受信処理が完了」とは、送信先装置１１でのデータパケットの受信が完了した時点、データ伝送時間取得部１２１における「受信処理が完了」とは、ＡＣＫ信号を通信装置１０（２０）が受信した時点、としてもよい。
【0125】
５．総括
以上、本発明の各実施形態における通信装置等の特徴について説明した。
各実施形態で使用した用語は例示であるので、同義の用語、あるいは同義の機能を含む用語に置き換えてもよい。
以上、本発明の各実施形態における通信装置等の特徴について説明した。
各実施形態で使用した用語は例示であるので、同義の用語、あるいは同義の機能を含む用語に置き換えてもよい。
【0126】
実施形態の説明に用いたブロック図は、装置の構成を機能毎に分類及び整理したものである。それぞれの機能を示すブロックは、ハードウェア又はソフトウェアの任意の組み合わせで実現される。また、機能を示したものであることから、かかるブロック図は方法の発明、及び当該方法を実現するプログラムの発明の開示としても把握できるものである。
【0127】
各実施形態に記載した処理、フロー、及び方法として把握できるブロック、については、一のステップでその前段の他のステップの結果を利用する関係にある等の制約がない限り、順序を入れ替えても良い。
【0128】
本発明の通信装置は、特許請求の範囲で特に限定する場合を除き、車両用途でも良いし、車両用途以外の専用又は汎用の通信装置も含むものである。
【0129】
また、本発明の通信装置の形態の例として、半導体素子、電子回路、モジュール、マイクロコンピュータが挙げられる。
半完成品の形態として、電子制御装置（ＥＣＵ（Electric Control Unit））、システムボードが挙げられる。
完成品の形態として、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ワークステーション、サーバが挙げられる。
その他、通信機能を有するデバイス等を含み、例えば、カーナビゲーションシステムが挙げられる。
半完成品の形態として、電子制御装置（ＥＣＵ（Electric Control Unit））、システムボードが挙げられる。
完成品の形態として、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ワークステーション、サーバが挙げられる。
その他、通信機能を有するデバイス等を含み、例えば、カーナビゲーションシステムが挙げられる。
【0130】
本発明の通信装置は、各種サービスの提供を目的とするために用いられることが想定される。かかるサービスの提供に伴い、本発明の通信装置が使用され、本発明の方法が使用され、又は／及び本発明のプログラムが実行されることになる。
【0131】
加えて、本発明は、各実施形態で説明した構成及び機能を有する専用のハードウェアで実現できるだけでなく、メモリやハードディスク等の記録媒体に記録した本発明の通信制御部を実現するためのプログラム、及びこれを実行可能な専用又は汎用ＣＰＵ及びメモリ等を有する汎用のハードウェアと複数の通信回線の通信ハードウェアの組み合わせとしても実現できる。
【0132】
本発明の通信装置のためのプログラムであって、専用や汎用のハードウェアの非遷移的実体的記録媒体（例えば、外部記憶装置（ハードディスク、ＵＳＢメモリ、ＣＤ／ＢＤ等）、又は内部記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ等））に格納されるプログラムは、記録媒体を介して、あるいは記録媒体を介さずにサーバから通信回線を経由して、専用又は汎用のハードウェアに提供することもできる。これにより、プログラムのアップグレードを通じて常に最新の機能を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【0133】
本発明の通信装置は、複数の通信回線を使用して通信を行う通信装置として、車両の駐車中及び走行中の通信、船舶、航空機等での通信、又は固定設備で大量のデータを扱う通信等、幅広く適用可能である。
【符号の説明】
【0134】
１０、２０ 通信装置、１００ 送信バッファ、１１０ 通信部、１２０、２００ 通信制御部、１２１ データ伝送時間取得部、１２２ 送信可否判断部、１２３１、２０２１ バッファオフセット量計算部、１２３２ データパケット割当部、２０１ ソート部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
