(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理するシステムであって、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブで前に受信されたパケットの到着間時間の分布に基づいて予測することにより低電力モードの各スレーブ・デバイスのポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）機構を含み、前記スレーブでの着信トラフィックに基づいて前記低電力モードの各スレーブのポーリング間隔を調整する機構が、パケットの到着の確率、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率を含む関数に基づいて、前記低電力モードの各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-endパケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化する手段を含むシステム。
【請求項２】
前記期待される到着時間を予測する前記手段が、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習する手段と、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定する手段と、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定する手段と
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記データ・バーストの数を学習する前記手段が、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バーストを受信し、前記受信したデータ・バーストの数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する手段による、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記確率密度関数を推定する前記手段が、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析する機構による、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
定義済みの閾値確率に関する前記期待される時間間隔を判定する前記手段が、
【数１】
0003721115.tif 000016
によって記述され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を記述する関数である
請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記スレーブが、条件
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
に基づいてアクティブ・モードから低電力モードに切り替えられ、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITが、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADが、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
低電力モードでの前記ポーリング間隔を調整する前記機構が、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数２】
0003721115.tif 000017
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を定義する関数である
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
スレーブが、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延
である、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークが、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理する方法であって、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブで前に受信されたパケットの到着間時間の分布に基づいて予測することにより低電力モードの各スレーブ・デバイスのポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）方法を含み、前記スレーブでの着信トラフィックに基づいて前記低電力モードの各スレーブのポーリング間隔を調整するステップが、パケットの到着の確率、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率を含む関数に基づいて、前記低電力モードの各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-endパケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化するステップを含む方法。
【請求項１１】
前記期待される到着時間を予測するステップが、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習するステップと、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定するステップと、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定するステップと
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記データ・バーストの数を学習する前記ステップが、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バースト数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する記憶方法による、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記確率密度関数を推定する前記ステップが、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析するステップによる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
定義済みの閾値確率に関する前記期待される時間間隔を判定する前記ステップが、
【数３】
0003721115.tif 000018
により定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を記述する関数である
請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記期待される時間間隔を判定するステップが、
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
により、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITが、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADが、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである
請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記低電力モードでの前記ポーリング間隔を調整するための間隔が、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数４】
0003721115.tif 000019
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を定義する関数である
請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記スレーブが、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER  ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延
である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークが、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理するコンピュータ可読記憶媒体に保管されたコンピュータ可読プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラムであって、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブで前に受信されたパケットの到着間時間の分布に基づいて予測することにより低電力モードの各スレーブ・デバイスのポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）機構を含み、前記スレーブでの着信トラフィックに基づいて前記低電力モードの各スレーブのポーリング間隔を調整する機構が、パケットの到着の確率、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率を含む関数に基づいて、前記低電力モードの各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-endパケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化する機構を含むコンピュータ・プログラム。
【請求項２０】
前記期待される到着時間を予測する前記機構が、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と
を含む、請求項１９に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２１】
前記データ・バーストの数を学習するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バースト数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する記憶手段による、請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２２】
前記確率密度関数を推定する前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析する手段による、請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２３】
定義済みの閾値確率に関する前記期待される時間間隔を推定するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、
【数５】
0003721115.tif 000020
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を記述する関数である
請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２４】
前記期待される時間間隔を判定するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
によって定義され、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITが、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADカ゛、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである
請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２５】
低電力モードでの前記ポーリング間隔を調整するための間隔が、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数６】
0003721115.tif 000021
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を定義する関数である
請求項２４に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２６】
前記スレーブが、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER  ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延
である、請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２７】
前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークが、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークを含む、請求項２０に記載のコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタ駆動時分割二重無線ネットワークでの電力消費管理のシステム、方法およびコンピュータ・プログラム製品を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
モバイル・デバイスは、限られたバッテリ寿命のゆえに、計算および通信のためのエネルギが限られている。モバイル・デバイスでのバッテリ電力の節約は、モバイル・ノードを有するネットワークのプロトコルを設計する際の重要な考慮事項である。この問題は、アプリケーション層を含む、プロトコル・スタックのすべての層を通じて考慮されなければならない。本発明は、メディア・アクセス制御（ＭＡＣ）層でのバッテリ電力節約問題に対処する。
【０００３】
ＭＡＣ関連アクティビティについて考慮されるモバイル・ユニット内のエネルギ消費の主な源は、ＣＰＵ、送信器、および受信器である。モバイル・デバイスでのＣＰＵ使用量は、非常に複雑な計算（メディア・アクセス関連）のほとんどを静止ネットワークに追いやることによって減らすことができる。したがって、作業の焦点は、効率的なトランシーバ（すなわち送信器、受信器）使用になる。
【０００４】
無線機は、３つのモードすなわち、スタンバイ、受信、および送信で動作することができる。デバイスがデータを送受信できるモードを、アクティブ・モードと呼ぶ。一般に、無線機は、送信モードで受信モードより多くの電力を消費し、スタンバイ・モードでは最少の電力を消費する。
【０００５】
たとえば、GEC Plessey DE6003（参考文献１参照）２．４ＧＨｚ無線機は、送信モードで１．８Ｗ、受信で０．６Ｗ、スタンバイ・モードで０．０５Ｗを必要とする。また、Lucent社の１５ｄＢｍ  ２．４ＧＨｚ  Wavelan無線機の電力消費は、送信モードで１．７２５Ｗ、受信モードで１．４７５Ｗ、スタンバイ・モードで０．０８Ｗ（参考文献２参照）である。したがって、電力消費は、スタンバイ・モードではるかに低くなる。スケジューリング・アルゴリズムは、送受信するデータがないときにデバイスがスタンバイ・モードになるものとしなければならない。デバイスをスタンバイ・モードに切り替えることの制約は、end-to-end遅延が増える可能性があり、サービス品質（ＱｏＳ）パラメータに違反する可能性があることである。したがって、スケジューリング・アルゴリズムは、end-to-end遅延がＱｏＳパラメータに違反しないものにしなければならない。
【０００６】
さらに、アクティブ・モード（データを送受信できる時）からスタンバイ・モードへのデバイスの切替は、その切替に関して他のデバイスに通信しなければならないので、オーバーヘッドを有する。したがって、あるモードから別のモードへの頻繁な切替が、より多くの電力の消費につながる可能性がある。そのような遷移を最小にする必要から、デバイスが、切替の期待されるオーバーヘッドを判定し、スタンバイ・モードに切り替えることによって節約される電力と比較した後にスタンバイ・モードに移動することが要求される。したがって、デバイスがスタンバイ・モードに入る時は、そのデバイスに関する前のトラフィック到着パターンに基づき、その結果、end-to-end遅延がＱｏＳパラメータを満足し、異なる電力モードの間の切替が頻繁でなくなるようにしなければならない。
【０００７】
無線ネットワークのデータ・トラフィックをスケジューリングする多数の手法が、以前に提案された。
【０００８】
米国特許第５２７４８４１号明細書に、複数セル無線ネットワーク内でモバイル・ユーザをポーリングする方法が記載されている。しかし、アップリンク無線通信が、ＴＤＭＡではなくＣＳＭＡを使用して行われ、したがって、これは、マスタ駆動時分割二重無線システムに適用可能ではない。
【０００９】
米国特許第５５０６８４８号明細書に、対象のコミュニティでのモバイル・ユーザの需要割り当てのシステムおよび方法が記載されている。米国特許第５２９７１４４号明細書に、無線データ通信ネットワーク用の予約ベースのポーリング・プロトコルが記載されている。しかし、この両方の特許が、デバイスが送受信するデータを有しない時であっても「アクティブ」電力モードであるので、帯域幅および電力の浪費につながるので、中央駆動されるＴＤＭＡ無線システムの限られた帯域幅のシナリオで実行可能ではないポリシを使用する。
【００１０】
米国特許第４２５１８６５号明細書に、端末ユニットまたはスレーブが固定された順序でサービスされる二重通信リンクのポーリング・システムが記載されている。そのような分配では、各端末ユニットでの類似するトラフィック・モデルが仮定され、したがって、無線ＴＤＤ  ＭＡＣシステムで使用可能な少ないリソースに関する電力および帯域幅の効率において満足なものではない。
【００１１】
米国特許第６０１６３１１号明細書には、非対称アップリンク／ダウンリンク帯域幅を前提とする動的帯域幅割振り方式があるが、これは、スタンバイ・モードへのデバイスに切替に対処せず、電力の考慮が記載されていない。
【００１２】
技術論文「A comparison of MAC protocols for wireless local networks based on battery power consumption」（参考文献３参照）に、さまざまなＭＡＣ戦略に関するデバイスの電力消費が記載されているが、これは、パケット遅延を考慮に入れておらず、着信トラフィックに適応する電力最適化ポリシに寄与しない。
【００１３】
米国特許出願第０９／４３４５８３号明細書に、BluetoothでのＭＡＣスケジューリングが記載されているが、これは、電力消費を考慮せずに、Bluetoothピコネットでのフェアネスおよびスループットの問題を検討したものである。
【００１４】
米国特許出願第０９／５３５９２０号明細書に、ポーリング・ベースのメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）でのサービス品質（ＱｏＳ）制約を伴う接続の最適スケジューリングが記載されているが、これは、デバイスの電力消費を考慮していない。
【００１５】
上で示したように、上で述べた特許のいずれもが、無線システムの重要な考慮事項である電力最適化およびend-to-endパケット遅延を考慮していない。
【００１６】
「アクティブ」モードから「スタンバイ」モードへおよびその逆の遷移の判断基準が、従来技術では対処されていない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、デバイスが低電力モードに移動する時間枠を判定するために適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ：Adaptive Probability based Polling Interval）機構を使用する、BluetoothおよびHomeRFなどを使用するマスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理するシステムおよび方法を提供することによって、上記の短所を除去することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理するシステムであって、スレーブでの着信トラフィックに基づいて低電力モードの各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-end・パケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化する手段を含む、システムを提供する。
【００１９】
前記手段には、低電力モードの各スレーブ・デバイスのポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）機構が含まれる。
【００２０】
ポーリング間隔を調整する前記機構には、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブで前に受信されたパケットの到着間時間の分布に基づいて予測する手段が含まれる。
【００２１】
期待される到着時間を予測する前記手段には、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習する手段と、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定する手段と、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定する手段と
が含まれる。
【００２２】
データ・バーストの数を学習する前記手段は、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バーストの数を受信し、前記受信したデータ・バーストの数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する手段による。確率密度関数を推定する前記手段は、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析する機構による。
【００２３】
定義済みの閾値確率に関する期待される時間間隔を推定する前記手段は、
【数７】
0003721115.tif 000002
によって記述され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を記述する関数である。
【００２４】
スレーブは、条件
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
に基づいてアクティブ・モードから低電力モードに切り替えられ、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITが、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADが、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである。
【００２５】
低電力モードでのポーリング間隔を調整する前記機構は、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数８】
0003721115.tif 000003
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察されたデータ・バーストの数を定義する関数である。
【００２６】
スレーブは、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER  ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延である。
【００２７】
前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークが、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークである。
【００２８】
本発明は、マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理する方法であって、スレーブでの着信トラフィックに基づいて各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-endパケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化するステップを含む、方法も提供する。
【００２９】
ポーリング間隔を調整するステップに、各スレーブ・デバイスのポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）方法が含まれる。
【００３０】
ポーリング間隔を調整する前記ステップに、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブの前のパケットの到着間時間の分布に基づいて予測するステップが含まれる。期待される到着時間を予測するステップに、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習するステップと、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定するステップと、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定するステップと
が含まれる。
【００３１】
データ・バーストの数を学習する前記ステップは、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バースト数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する記憶方法による。
【００３２】
確率密度関数を推定する前記ステップは、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析することによって定義される。
【００３３】
定義済みの閾値確率に関する期待される時間間隔を判定するステップが、
【数９】
0003721115.tif 000004
により、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察されたデータ・バーストの数を記述する関数である。
【００３４】
期待される時間間隔を判定する前記ステップが、
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
により、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITが、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADが、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである。
【００３５】
低電力モードでの前記ポーリング間隔を調整するための間隔が、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数１０】
0003721115.tif 000005
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を定義する関数である。
【００３６】
スレーブが、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER  ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延である。
【００３７】
前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークは、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークである。
【００３８】
本発明は、さらに、マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理するコンピュータ可読記憶媒体に保管されたコンピュータ可読プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム製品であって、スレーブでの着信トラフィックに基づいて各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-endパケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段を含む、コンピュータ・プログラム製品を提供する。
【００３９】
前記構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段に、各スレーブ・デバイスのポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）機構が含まれる。
【００４０】
ポーリング間隔を調整するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段に、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブの前のパケットの到着間時間の分布に基づいて予測する機構が含まれる。
【００４１】
期待される到着時間を予測する前記機構に、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と
が含まれる。
【００４２】
データ・バーストの数を学習するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段は、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バースト数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する記憶手段による。
【００４３】
確率密度関数を推定するコンピュータ可読プログラム・コード手段は、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析する手段による。
【００４４】
定義済みの閾値確率に関する期待される時間間隔を推定するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、
【数１１】
0003721115.tif 000006
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察されたデータ・バーストの数を記述する関数である。
【００４５】
期待される時間間隔を判定するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
によって定義され、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITガ、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADが、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである。
【００４６】
低電力モードでのポーリング間隔を調整するための間隔が、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数１２】
0003721115.tif 000007
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察されたデータ・バーストの数を定義する関数である。
【００４７】
スレーブが、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER  ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延である。
【００４８】
前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークが、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークである。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１に、Bluetoothシステムのスニフ・モードの動作を示す。スニフ・モードでは、スレーブが、事前に決定されたタイム・スロットでマスタ送信をlistenしなければならず、したがって、残りの時間の間は低電力モードにとどまる。マスタが最後の送信以降にスレーブに送信するまでの時間間隔を、「ポーリング間隔」と称する。スレーブは、各ＴSNIFFスロットの時間の後に、ＮSNIFF-ATTEMPT回だけマスタ送信をlistenする。したがって、スレーブのトランシーバのデューティ・サイクルは、スニフ・モードで減らされ、電力節約につながる。スレーブのスニフ・モードへの切替は、マスタ開始またはスレーブ開始のいずれかとすることができる。マスタ開始切替では、マスタが、スレーブにスニフ・モードへの切替を強制するか、スレーブにスニフ・モードに移ることを要求するかのいずれかを行う。スレーブは、スニフ・モードへの切替に関するマスタの要求の受け入れまたは拒絶のいずれかを行うことができる。スレーブ開始切替では、スレーブが、そのスニフ・モードへの切替についてマスタに要求し、マスタがその要求を受け入れる場合に、スレーブがスニフ・モードに切り替える。
【００５０】
Bluetoothピコネットでのスレーブのスケジューリングの所望の特徴は次の通りである。
１．デバイスの電力消費を減らさなければならない。
２．end-to-end遅延がＱｏＳパラメータを満足することを保証しなければならない。
３．アクティブからスニフへの切替の判断基準では、電力モードの間の不必要な切替を減らさなければならない。
４．スニフ・モードでのポーリング間隔は、問題１、２を解決するために、前のトラフィック到着パターンに基づいて計算されなければならない。
【００５１】
適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）は、着信トラフィックに適応し、着信トラフィックに適応しないスニフ・モードを使用する固定ポーリング間隔（ＦＰＩ）ポリシよりよく動作する。この技法には、次の２つの版がある。
１）固定分解能を有する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ−ＦＲ）
２）適応分解能を有する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ−ＡＲ）
【００５２】
固定分解能を有する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ−ＦＲ）方法では、Bluetoothデバイスの「低電力」モードでのポーリング間隔Ｔsniffを選択する。
【００５３】
ＡＰＰＩ−ＦＲは、下記の顕著な特徴を有する。
ｉ）インアクティブの間に、スレーブが、次のパケットの到着までの予測された時間にわたって低電力モードになり、したがって、電力消費が減る。
ｉｉ）スニフ・モードのスレーブを含むすべてのスレーブのサービス品質パラメータが満足される。
ｉｉｉ）end-to-endパケット遅延が、固定ポーリング間隔ポリシ（ＦＰＩ）および平均分散ポリシ（ＭＥＡＮ）に関して減る。
ｉｖ）ポーリング間隔が、その接続の着信トラフィックに基づいて選択される。
ｖ）現在より少ないトラフィックを有する低電力モードの接続をより大きい間隔でポーリングすることによって、より多くのトラフィックを有するスレーブのために余分な帯域幅が解放される。
ｖｉ）電力的に高価なアクティブ・モードで最小の可能な時間だけ接続を保つために、ＡＰＰＩ−ＦＲは、学習関数Ｈを使用して、デバイスでの着信トラフィックの性質に適合する。学習関数は、接続のデータ・パケット間の到着間時間に基づく。学習関数の分解能は、ＡＰＰＩを適用することによって学習関数から導出できる２つの連続するポーリング間隔の間の最小のギャップである。ＡＰＰＩ−ＦＲでは、解が、接続のパケット間の最大到着間値および最小到着間値によって固定される。
【００５４】
ＡＰＰＩ−ＦＲでは、着信トラフィックのよい近似のためにポーリング間隔を判定する際によい分解能が要求される場合に、学習関数Ｈの次数が高い。これは、ポーリング間隔を計算する間の計算オーバーヘッドにつながる。たとえば、確率の計算は、考慮される到着間範囲のそれぞれの追加の個々の確率を必要とする。したがって、間隔の数が多いほど、計算コストが増える。
【００５５】
適応分解能を有する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ−ＡＲ）によって、ＡＰＰＩ−ＦＲの短所が克服される。ＡＰＰＩ−ＡＲは、データ到着の確率が高い到着間範囲内のポーリング間隔のより微細な分解能を保つことによって、トラフィック到着分布を処理する。学習関数Ｈのポーリング間隔の分解能は、データ到着の期待される確率が低い到着間範囲では低い。したがって、ＡＰＰＩ−ＡＲの学習関数Ｈの次数は、類似する結果についてＡＰＰＩ−ＦＲのほぼ２０％の値で一定に保たれる。
【００５６】
ＡＰＰＲ−ＡＲの長所は次の通りである。
ｉ）学習関数Ｈのより低い次数を有することを介して、このポリシが、トラフィック到着分布に対して適応的であるので、正確なポーリングを実施する。
ｉｉ）あらゆる種類のトラフィックを、トラフィック到着分布に関する知識なしで処理することができる。
ｉｉｉ）関数Ｈの次数も低く、したがって、ポーリング間隔の分解能を失わずに計算オーバーヘッドが回避される。
ｉｖ）固定分解能を有する適応ポリシの長所のすべてがまだ使用可能である。
【００５７】
ＡＰＰＩでの電力モードの切替の決定の判断基準
ＡＰＰＩは、フローごとの最小の情報を維持し、ハードウェアでの実施が簡単である。
【００５８】
ＡＰＰＩは、低電力（スニフ）モードの接続のポーリング時間を決定する、実施が簡単なアルゴリズムである。そのような場合に、ＡＰＰＩは、次のパケットまでの到着間時間が、これまでに観察された到着間時間と同一の分布から引き出されるという論理的かつ正当な仮定を行う。したがって、到着間時間を観察して、パケットの到着の期待される時間を導出することができる。
【００５９】
所与の接続についてトラフィックの分布Ｄを学習するために、データ・バーストの観察された到着間時間の別々の学習関数Ｈを、正方向（マスタからスレーブへ）データ・トラフィックと逆方向（スレーブからマスタへ）データ・トラフィックについて保持する。観察され、学習関数に記録されるデータ・バーストの到着間時間は、各バーストの最初のパケットの到着間時間である。したがって、各バーストの残りのパケットは、通常は最初のパケットから無視できる時間間隔以内に到着するので、観察から除外される。時間間隔Ｉ∈０、…、ｍ−１のそれぞれについて、Ｈ（ｉ）が、区間［ｉ×Ｍ／ｍ、（ｉ＋１）×Ｍ／ｍ）に観察される到着間時間の数であり、ここで、パラメータｍは、Ｈの項目数であり、Ｍは、観察に関する最大到着間時間である。
【００６０】
学習関数：
学習関数では、到着間時間の特定の範囲に対応する項目に、これらの到着間範囲に到着するデータ・バーストの数が保管される。図２に、Ｘ軸が到着間時間を表し、Ｙ軸が、これらの到着間範囲内に到着したバーストの数に対応する、学習関数を示す。
【００６１】
低電力モードの条件：
接続がアクティブ・モードであり、データ・バーストが終了する時に、目的は、時間ＴASを計算することである。ＴASは、接続を強制的に（個々のパケット遅延に対するＱｏＳ要件のゆえに）アクティブ・モードにする（低電力モードにされている場合に）ことができる、この時間（ＴAS）内の十分な長さの次のデータ・バーストの到着の確率が閾値ＰAS未満になるように選択されなければならない。この予測は、学習関数Ｈの助けを得て行われる。アクティブ・モードがそのサービスのために絶対に必要になるそのようなバーストが、確率Ｐ（ｔ）の計算のために考慮される唯一のパケットである。Ｐ（ｔ）の意味を下で説明する。
【００６２】
したがって、そのようなパケットの到着の確率Ｐ（ｔ）が、時刻ＴASまで加算された時に閾値ＰASを超え（ＰASは、許容されるＱｏＳパラメータの許容度に依存する）、接続をスニフ・モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバーヘッドＶが、時間ＴASに節約される電力未満である場合には、接続を低電力モードにする。
【００６３】
トラフィック分布Ｄの確率密度関数が、学習関数Ｈによって推定され、ＴASが、Ｄから導出される到着間時間であり、送信するための電力が、スロットあたりＰTRANSMITであり、受信するための電力が、ＰRECEIVEであり、スニフ状態の電力が、ＰSNIFFであると、上の条件を、次式として表すことができる。
（ｉ）
【数１３】
0003721115.tif 000008
（ｉｉ）（ＴAS−（ＴＡＳ／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
【００６４】
したがって、第１の条件から計算されたＴASの接続について第２の条件が満たされる場合には、スレーブが低電力モードにされる。
【００６５】
低電力モードでのポーリング間隔の決定：第２の目的は、次のバーストの到着の前の期待される時間間隔が、遅延パケットの接続の許容度を反映する確率ＰBより大きくなるような時間間隔を見つけることである。したがって、
【数１４】
0003721115.tif 000009
このＴPは、低電力モードのスレーブのポーリング間隔ＴLOW POWERである。
【００６６】
図２に、データ・パケットの到着間時間の分布の例を示す。ポーリング間隔を決定するために、異なる到着間範囲内のパケットの数を、到着間範囲上で、先頭から始めて、合計がバーストの総数のＰB（＜１）倍に等しくなるまで加算する。上の手順で最後に達した到着間範囲の平均を、ポーリング間隔として採用する。ＰBは、図２ではＰＲＯＢとして示されている。ＡＰＰＩのよい性能のためのＰＲＯＢの値は、ＦＴＰ、ＨＴＴＰなどの異なるトラフィックについてシミュレーションを実行することによって判定される。ＰＲＯＢの値が高いほど、パケットのend-to-end遅延が多くなる。したがって、ＰＲＯＢの値は、厳密なＱｏＳ厳守を必要とする接続の場合には低くしなければならない。したがって、ＰＲＯＢの値は、パケット遅延を表すのでＱｏＳの１パラメータとすることができる。
【００６７】
トラフィック分布Ｄの近似：着信トラフィックの分布は、データ・パケットの到着間時間の学習関数Ｈによって近似される。
【００６８】
低電力モードからアクティブ・モードへの切替の判断基準の決定：低電力モードでサービスされるパケットが、やはりＱｏＳに依存する閾値より長い遅延を得ると推定される場合には、接続を即座にアクティブ・モードにする。これは、バースト長ｂ、スニフ間隔ＴSNIFFを測定し、したがってキューの最後のパケットの最大遅延ｄを推定することによって簡単に行われる。
推定される遅延  ＝  （ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
上の判断基準が満たされない場合には、接続をアクティブ・モードに切り替える。
【００６９】
図３に、スレーブでのデータ・バーストの到着時に実行されるアクティビティの流れ図を示す。特定のストリームのキューに新しいバーストが到着する時に（３．２）、システムが、データ・バーストの間の到着間時間を計算し（３．３）、学習関数に定数係数Ｋを加算する（ＨK）（３．４）。学習関数の総項目の合計がＬＩＭＩＴを超える場合（３．５）に、学習関数を定数係数Ｆで割り（３．６）、そうでない場合には、処理が停止する（３．７）。
【００７０】
この処理は、ソフトウェアに関して、下で定義されるメソッドとして表される：下記は、このシステムのパラメータである。
【００７１】
環境パラメータ
Ｄ  ：データ・トラフィックの分布。
ＴLOW POWER  ：スレーブが低電力モードの時のポーリング間隔。
ＰLOW POWER  ：スレーブが低電力モードの時に必要なスロットあたりのエネルギ。
ＰTRANSMIT  ：送信のためにスレーブが必要とするスロットあたりのエネルギ。
ＰRECEIVE  ：受信のためにスレーブが必要とするスロットあたりのエネルギ。
ＤＥＡＤＬＩＮＥ  ：アクティブ状態でのスレーブのサービスの期限
【００７２】
メソッド・パラメータ
Ｍ  ：学習関数で観察される時間間隔の最大値。
Ｈ  ：マスタからスレーブへの流れおよび逆の流れの両方について維持される学習関数。したがって、１接続あたり２つの学習関数がある。
Ｖ  ：スレーブを低電力モードに変え、アクティブ・モードに戻すオーバーヘッド。
Ｍ  ：学習関数内のある時点での項目数。
ＰAS  ：パケットが遅延のＱｏＳパラメータを満足しない確率。これは、スレーブを低電力モードにすることの実現可能性を計算する際に閾値確率として使用される。
ＰB  ：パケットが遅延のＱｏＳパラメータを満足しない確率。これは、低電力モードのデバイスのポーリング間隔を計算する際に閾値確率として使用される。
ＬＩＭＩＴ  ：トラフィック接続のすべてのＨの値の限界。
【００７３】
メソッド変数：
ＴAS  ：アクティブ状態のチャネルを必要とする、２つのバーストの間の時間間隔。この値は、低電力モードにすることの実現可能性を判定するのに使用される。
ＴP  ：スレーブが低電力モードである時の２つのポーリング間隔の間の時間間隔。この値は、次のポーリングだけに関してＴLOW POWERと同一である。
【００７４】
ＡＰＰＩ−ＦＲ方法でマスタのＭＡＣでのスケジューリングに関するアクションをトリガするイベントは次の通りである。
【００７５】
１）デバイスでのデータの到着
新しいバーストが、デバイスでのスケジューリングに関する特定のストリームのキューに到着する時に、必ず、最後のバーストと現在のバーストの間の到着間時間が、学習関数Ｈk（「ｋ」はスレーブ・インデックスを示す）に記録される。したがって、２つのデータ・バーストの間の到着間時間が、「ｉ」である場合に、Ｈk（ｉ）が、定数係数Ｋだけ増分される。したがって、ステップは次のようになる（図３を参照されたい）。
ａ）データ・バーストの最初のパケットの間の到着間時間「ｉ」を計算する。
ｂ）定数係数ＫをＨk（ｉ）に加算する。
ｃ）Σj=0m-1Ｈk（ｊ）  ＞  ＬＩＭＩＴの場合に（ＬＩＭＩＴは定数係数）、学習関数を定数係数Ｆ（＞１）で割り、古いデータの重みが時間と共に指数関数的に減るようにする。
【００７６】
図４に、アクティブ状態のスレーブでのアクティビティの流れ図を示す。スレーブは、内部キューのデータについて検査する（４．２）。データがキューに存在する場合には、それを送信し（４．３）、そうでない場合には、スレーブは、マスタとスレーブの両方の学習関数について低電力動作の条件を検査する（４．４）。低電力動作の両方の条件が満たされる場合（４．５）、スレーブを低電力モードに切り替え（４．６）、そうでない場合には、スレーブはアクティブ・モードにとどまり（４．７）、処理が停止する（４．８）。
【００７７】
接続が、送信すべきデータを有する場合には、接続をサービスする。しかし、接続が、キュー内にデータを有しない場合に、「低電力モードの条件」がマスタとスレーブの両方の学習関数ＨMおよびＨSによって満足されるならば、接続を低電力モードにする。
【００７８】
したがって、ステップは次のようになる（図４を参照されたい）。
１．データがキューに入っている場合。送信する。
２．送信するデータがない場合：ＨMおよびＨSについて「低電力モードの条件」を検査する。
３．ＨMおよびＨSの両方が「低電力モードの条件」を満足する場合：低電力モードに移る。
４．そうでない場合：アクティブ・モードにとどまる。
５．接続が低電力モードになる場合：低電力モードに移る間、マスタとスレーブの両方でのポーリング間隔を計算する。
６．ポーリング間隔は、２つの計算された間隔の最小値になる。
【００７９】
図５に、低電力状態でのスレーブのアクティビティの流れ図を示す。低電力状態のスレーブとの接続をスケジューリングする時に、マスタおよびスレーブは、低電力からアクティブへの切替の判断基準を検査する（５．２）。それがどちらかのキューで満足される場合に、アクティブ状態に切り替える（５．３）。そうでない場合には、低電力モードにとどまり、スレーブをサービスし（５．４）、最後に処理を停止する（５．５）。
【００８０】
低電力状態のスレーブとの接続をスケジューリングする時には、マスタおよびスレーブが、低電力からアクティブへの切替の判断基準を検査する。
【００８１】
それが満足される場合には、接続をアクティブ状態に切り替える。したがって、ステップは次のようになる（図５を参照されたい）。
１．マスタとスレーブの両方のキューで「低電力からアクティブへの切替の条件」を検査する。
２．その条件がどちらかのキューで満足される場合には、アクティブ状態に切り替える。
３．そうでない場合には、低電力モードにとどまり、スレーブをサービスする。
【００８２】
マスタ側またはスレーブ側でのデータ・バーストの到着時に学習関数が更新される時に、必ず、すべてのポーリング間隔（たとえば「ｊ」）でのデータ到着の期待される確率が、学習曲線の次数「Ｎ」の関数であるあらかじめ決められた閾値「Ｐｒ」を超えないことが検査される。
Ｈ（ｊ）／（i=0ΣNＨ（ｉ））  ≧  Ｐｒ
【００８３】
等化の条件
そのような場合には、ｊ番目の到着間範囲を２つの範囲に分ける。学習関数の次数を一定に保つために、期待される確率の最小の合計を有する２つの隣接する到着間範囲を、一緒に結合する。これによって、データ速度がより高い到着間範囲でより高い分解能が達成されると同時に、バケットの数が小さく、一定の数に保たれる。
１．Ｈに対する「等化の条件」を検査する。
２．到着間範囲「ｊ」についてＨでそれが満足される場合に、その到着間範囲を２つに分ける。
３．到着間範囲が２つに分けられる場合には、合計がヒストグラムＨの最小値になる２つの隣接する到着間範囲を結合する。
ｍｉｎ［Ｈ（ｉ）＋Ｈ（ｉ＋１）]  ｆｏｒ  ａｌｌ  ｉ  ∈  Ｎ
【００８４】
図６に、離散イベント・シミュレーションに使用されるマスタおよびスレーブでのキューに関するBluetoothピコネットのＴＤＤ  ＭＡＣを示す。ＡＰＰＩによって達成される電力およびend-to-end遅延の最適化の例示に使用されるマスタとスレーブの間のトラフィックは、次の通りである。
１．ee.lbl.govからのＴＣＰトラフィック・トレース
２．ＨＴＴＰアプリケーション層を伴うＴＣＰトランスポート層（トラフィック・シミュレーションから）
３．ＦＴＰアプリケーション層を伴うＴＣＰトランスポート層（トラフィック・シミュレーションから）
４．ＣＢＲトラフィック
５．１６Ｋｂｐｓリンクからオーディオを再生するRealplayerから収集したＴＣＰダンプ。
【００８５】
下記のベース・ポリシが、ＡＰＰＩ−ＡＲとの比較に使用される。
１．常時アクティブ・モード（ＡＡＭ）：このポリシでは、すべてのスレーブが、すべての時にアクティブ・モードに保たれ、したがって、低電力モードが使用されない。
２．固定ポーリング間隔（ＦＰＩ）：このポリシでは、固定されたポーリング間隔ＰＯＬＬＩＮＴを用いて、マスタのキューとスレーブのキューの両方にデータがない時に、必ず接続をスニフ・モードにする。
３．平均分散ポリシ（ＭＥＡＮ）：このポリシでは、前のバーストの到着間時間の平均および分散に基づくポーリング間隔を用いて、マスタのキューとスレーブのキューの両方にデータがない時に、必ず接続をスニフ・モードにする。
４．オフライン最適ポリシ：このポリシでは、マスタが、実際のデータの到着に基づいてＡＰＰＩに記載された条件に従ってスケジューリングを行い、電力モードの間の切替を処理し、したがって、デバイスの電力消費とend-to-endパケット遅延を最適レベルに減らす。
【００８６】
他の詳細は次の通りである。
１．ピコネット内の最大のスレーブ数：７
２．スニフ状態のポーリング間隔：１００スロットから５００スロットの間で適応。
３．各ＴＤＤスロットの長さ：６２５μ秒。
【００８７】
ＤＥＡＤＬＩＮＥ  ：４０スロット
ＰＯＬＬＩＮＴ  ：２５０スロット
ＰSNIFF  ：０．０５ユニット
ＰRECEIVE  ：０．５ユニット
ＰTRANSMIT  ：１ユニット
Ｏ  ：２×ＰTRANSMIT＋２×ＰRECEIVE  ＝  ３ユニット
ＰAS  ：０．３
ＰB  ：０．３
【００８８】
シミュレーションでは、異なる最適化ポリシすなわち、下記をカバーする。
１．常時アクティブ・モード（ＡＡＭ）
２．固定ポーリング間隔（ＦＰＩ）
３．平均分散ポリシ（ＭＥＡＮ）
４．適応分解能を有する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ−ＡＲ）
【００８９】
すべてのポリシの結果を、オフライン・ポリシに関して正規化して示す。
【００９０】
ＡＰＰＩ−ＡＲでは、学習関数が、列の数が学習関数の次数を表し、各列の境界が到着間範囲を表すヒストグラムによって実施される。
【００９１】
シミュレーションでは、１１００００個のBluetoothスロットをカバーし、結果は、５００００個の前方へのスロットをカバーし、したがって、トラフィックの性質に適応するために学習関数によって占められた時間を無視している。図７に、ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについてシミュレートされたＴＣＰトレースについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフを示す。ＦＰＩおよびＭＥＡＮでは、かなりの量の電力が節約されるが、遅延が非常に大きい値に増加する。ＡＰＰＩ−ＡＲは、トラフィック分布に適応し、オフライン最適ポリシに非常に近い値まで電力を減らしながら、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して遅延が減っている。ＡＰＰＩでは、ＡＡＭで消費される電力の８５％、ＦＰＩおよびＭＥＡＮで消費される電力の２０％が節約され、遅延は、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して非常に少ない。
【００９２】
図８に、ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについてＴＣＰ層上のシミュレートされたＦＴＰアプリケーションについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフを示す。ＦＰＩおよびＭＥＡＮでは、かなりの量の電力が節約されるが、遅延が非常に大きい値に増加する。ＡＰＰＩ−ＡＲは、トラフィック分布に適応し、非常に低い値まで電力を減らしながら、ＦＰＩと比較して遅延が減っている。ＡＰＰＩでは、ＡＡＭで消費される電力の７９％、ＦＰＩで消費される電力の２０％、ＭＥＡＮで消費される電力の１５％が節約され、遅延は、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して非常に減っている。
【００９３】
図９に、ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについてＴＣＰアプリケーション層上のシミュレートされたＨＴＴＰトラフィックについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフを示す。ＦＰＩでは、かなりの電力が節約されるが、遅延が非常に大きい値まで増えている。ＡＰＰＩ−ＡＲは、トラフィック分布に適応し、非常に低い値まで電力を減らすが、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して遅延が減っている。ＡＰＰＩでは、ＡＡＭで消費される電力の８４％、ＦＰＩおよびＭＥＡＮで消費される電力の４０％が節約され、遅延は、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して非常に減っている。
【００９４】
図１０に、ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについてＣＢＲトラフィックについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフを示す。ＦＰＩおよびＭＥＡＮでは、ＣＢＲレートがＦＰＩおよびＭＥＡＮによって使用されるポーリング間隔と一致しない場合に、電力モードをあまりに頻繁に切り替えなければならないので、ＣＢＲトラフィックの場合にはさほど電力が節約されない。遅延も、非常に大きい値まで増加する。ＡＰＰＩ−ＡＲは、トラフィック分布に適応し、ＣＢＲレートに適応し、それをポーリング間隔として採用するので、オフライン最適ポリシに等しい値まで電力を減らす。遅延も、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して減っている。ＡＰＰＩ−ＡＲは、ＡＡＭで消費される電力の８８％、ＦＰＩで消費される電力の７０％、ＭＥＡＮで消費される電力の６６％を節約し、遅延は、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して非常に小さい。
【００９５】
図１１に、ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについて１６ｋｂｐｓ  Realplayオーディオ・トラフィックのＴＣＰダンプについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフを示す。ＦＰＩおよびＭＥＡＮでは、かなりの電力が節約されるが、パケット遅延が非常に大きい値まで増えている。ＡＰＰＩ−ＡＲは、トラフィック分布に適応し、非常に低い値まで電力を減らしながら、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して遅延が減っている。ＡＰＰＩ−ＡＲは、ＡＡＭで消費される電力の６５％を節約し、遅延は、ＦＰＩおよびＭＥＡＮと比較して非常に少ない。最大遅延は、realplayオーディオでの最大の考慮事項であるが、ＦＰＩおよびＭＥＡＮについて非常に高く、ＡＰＰＩ−ＡＲについてはＡＡＭに匹敵する。
【００９６】
図１２に、トラフィックの変化する到着間時間に対するヒストグラム境界の適応を示す。より多くのデータ・パケットが到着する到着間時間の範囲が、より微細な分解能を有し、他の範囲はより粗な分解能を有する。上のグラフからわかるように、境界は、より多くのパケットが到着する区域で集束し、したがって、ポーリング間隔の計算がより正確になる。
【００９７】
図１３に、トラフィックの変化する到着間時間に対するヒストグラム境界の適応を示す。より多くのデータ・パケットが到着する到着間時間の範囲が、より微細な分解能を有し、他の範囲はより粗な分解能を有する。上のグラフからわかるように、境界は、より多くのパケットが到着する区域で集束し、したがって、ポーリング間隔の計算がより正確になる。ＨＴＴＰは、一貫性がないので、１５０スロットと３５０スロットのヒストグラム境界が、ＨＴＴＰトラフィックの一貫性のなさに起因する連続する等化で変動していると思われる。
【００９８】
図１４に、トラフィックの変化する到着間時間に対するヒストグラム境界の適応を示す。この場合、連続するバーストの到着間時間が一定なので、３つの連続する境界が、その到着間速度に集束するように見え、ポーリング間隔の正確な計算がもたらされる。これが、電力消費に関するＡＰＰＩとオフライン最適ポリシの一致（図１１を参照されたい）をもたらす。
【００９９】
図１５に、ＰB  ＝  ０．３のヒストグラム列の変化する数に関するＡＰＰＩ−ＡＲの性能を示す。性能が、すべての事例で類似していることがわかる。したがって、５としてヒストグラムの列の数を有することによって、計算オーバヘッドが少ない、よい結果が得られる。これは、ＡＰＰＩ−ＡＲが、バケットの数が少ない場合であってもトラフィックに同等に良好に適応することも示しており、これが、比較のために本明細書で検討した他のポリシに対するＡＰＰＩ−ＡＲの長所である。
【０１００】
図１６に、固定された数のヒストグラム列（＝５）に関する変化するＰBに関するＡＰＰＩ−ＡＲの性能のグラフを示す。これは、変化するＰBに関するＡＰＰＩ−ＡＲの性能を示している。図からわかるように、ＰBの値は、よい電力節約および少ない遅延に関して０．１と０．３の間をとることができる。しかし、接続によって要求されるＱｏＳパラメータに応じて、ＰBを固定することができる。
【０１０１】
参考文献：
１．http://www.networks.digital.com/npb/html/products_guide/roamwi r2.html、１９９８年１月１４日。
２．M. Stemm, P. Gauthier and D. Harada, "Reducing power consumption of network interfaces in hand-held devices", 3rd International Workshop on Mobile Multimedia Communications、１９９６年９月２５〜２７日。
３．J.−C. Chen, K. M. Sivalingam, P. Agrawal and S. Kishore, "A comparison of MAC protocols for wireless local networks based on battery power consumption", Proc. of IEEE INFOCOM、米国カリフォルニア州サンフランシスコ、１９９８年４月、第１５０ないし１５７ページ。
【０１０２】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【０１０３】
（１）マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理するシステムであって、スレーブでの着信トラフィックに基づいて低電力モードの各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-endパケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化する手段を含む、システム。
（２）前記手段が、低電力モードの各スレーブ・デバイスの前記ポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）機構を含む、上記（１）に記載のシステム。
（３）前記ポーリング間隔を調整する前記機構が、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブで前に受信されたパケットの到着間時間の分布に基づいて予測する手段を含む、上記（２）に記載のシステム。
（４）前記期待される到着時間を予測する前記手段が、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習する手段と、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定する手段と、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定する手段と
を含む、上記（３）に記載のシステム。
（５）前記データ・バーストの数を学習する前記手段が、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バーストを受信し、前記受信したデータ・バーストの数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する手段による、上記（４）に記載のシステム。
（６）前記確率密度関数を推定する前記手段が、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析する機構による、上記（４）に記載のシステム。
（７）定義済みの閾値確率に関する前記期待される時間間隔を判定する前記手段が、
【数１５】
0003721115.tif 000010
によって記述され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を記述する関数である
上記（４）に記載のシステム。
（８）スレーブが、条件
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
に基づいてアクティブ・モードから低電力モードに切り替えられ、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITが、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADが、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである
上記（２）に記載のシステム。
（９）低電力モードでの前記ポーリング間隔を調整する前記機構が、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数１６】
0003721115.tif 000011
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を定義する関数である
上記（２）に記載のシステム。
（１０）スレーブが、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延
である、上記（２）に記載のシステム。
（１１）前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークが、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークである、上記（１）に記載のシステム。
（１２）マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理する方法であって、スレーブでの着信トラフィックに基づいて各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-endパケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化するステップを含む、方法。
（１３）前記ポーリング間隔を調整する前記ステップが、各スレーブ・デバイスの前記ポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）方法を含む、上記（１２）に記載の方法。
（１４）前記ポーリング間隔を調整する前記ステップが、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブの前のパケットの到着間時間の分布に基づいて予測するステップを含む、上記（１３）に記載の方法。
（１５）前記期待される到着時間を予測するステップが、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習するステップと、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定するステップと、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定するステップと
を含む、上記（１４）に記載の方法。
（１６）前記データ・バーストの数を学習する前記ステップが、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バースト数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する記憶方法による、上記（１５）に記載の方法。
（１７）前記確率密度関数を推定する前記ステップが、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析するステップによる、上記（１５）に記載の方法。
（１８）定義済みの閾値確率に関する前記期待される時間間隔を判定する前記ステップが、
【数１７】
0003721115.tif 000012
により定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を記述する関数である
上記（１５）に記載の方法。
（１９）前記期待される時間間隔を判定するステップが、
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
により、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITが、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADが、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである
上記（１４）に記載の方法。
（２０）低電力モードでの前記ポーリング間隔を調整するための間隔が、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数１８】
0003721115.tif 000013
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を定義する関数である
上記（１３）に記載の方法。
（２１）スレーブが、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER  ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延
である、上記（１２）に記載の方法。
（２２）前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークが、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークである、上記（１１）に記載の方法。
（２３）マスタ駆動時分割二重無線ネットワークで電力消費を管理するコンピュータ可読記憶媒体に保管されたコンピュータ可読プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム製品であって、スレーブでの着信トラフィックに基づいて各スレーブのポーリング間隔を調整することによって、end-to-endパケット遅延のサービス品質要件を維持すると同時に電力消費を最適化するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段を含む、コンピュータ・プログラム製品。
（２４）前記構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段が、各スレーブ・デバイスの前記ポーリング間隔を調整する適応確率ベース・ポーリング間隔（ＡＰＰＩ）機構を含む、上記（２３）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（２５）前記ポーリング間隔を調整するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、各スレーブでの次のパケットの期待される到着時間を、そのスレーブの前のパケットの到着間時間の分布に基づいて予測する機構を含む、上記（２４）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（２６）前記期待される到着時間を予測する前記機構が、
到着間時間の特定の範囲に各スレーブに到着するデータ・バーストの数を学習するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と、
各スレーブでのトラフィック分布の確率密度関数を推定するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と、
発生の確率が定義済みの閾値を超える、各スレーブでの次のデータ・バーストの到着の期待される時間間隔を判定するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コード手段と
を含む、上記（２５）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（２７）前記データ・バーストの数を学習するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、到着間時間の特定の範囲に到着するデータ・バースト数を前記到着間範囲に対応する項目に保管する記憶手段による、上記（２６）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（２８）前記確率密度関数を推定する前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、異なる到着間時間持続時間に関するデータ・パケットの分布を分析する手段による、上記（２６）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（２９）定義済みの閾値確率に関する前記期待される時間間隔を推定するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、
【数１９】
0003721115.tif 000014
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴASが、到着間時間であり、
ＰASが、閾値確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を記述する関数である
上記（２４）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（３０）前記期待される時間間隔を判定するように構成された前記コンピュータ可読プログラム・コード手段が、
（ＴAS−（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ））×ＰRECEIVE＋（ＴAS／ｄｅａｄｌｉｎｅ）×ＰTRANSMIT−ＴAS×ＰLOW POWER  ＞  ＰOVERHEAD
によって定義され、ここで、
ＴASが、期待される到着間時間であり、
Ｄｅａｄｌｉｎｅが、アクティブ・モードのスレーブに関するサービスの期限であり、
ＰRECEIVEが、受信されたモードでの電力であり、
ＰLOW POWERが、低電力モードでの電力であり、
ＰTRANSMITが、送信モードでの電力であり、
ＰOVERHEADガ、接続を低電力モードにし、アクティブ・モードに戻すことの電力オーバヘッドである
上記（２５）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（３１）低電力モードでの前記ポーリング間隔を調整するための間隔が、遅延されたパケットの接続の許容度に基づき、
【数２０】
0003721115.tif 000015
によって定義され、ここで、
Ｐ（ｔ）が、パケットの到着の確率であり、
ＴPが、低電力モードのスレーブのポーリング間隔であり、
ＰBが、遅延されたパケットの接続の許容度を反映する確率であり、
Ｈ（ｘ）が、観察の総数によって正規化された、各到着間期間の観察された到着間時間の数を定義する関数である
上記（２４）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（３２）スレーブが、条件
（ｂ−１）×ＴLOW POWER  ＞  ｄ
に基づいて低電力モードからアクティブ・モードに切り替えられ、ここで、
ｂ  ＝  測定されたバースト長
ＴLOW POWER  ＝  低電力モードである時間
ｄ  ＝  最後のパケットの推定された最大遅延
である、上記（２４）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
（３３）前記マスタ駆動時分割二重無線ネットワークが、前記低電力モードが「スニフ」モードに対応するBluetoothネットワークを含む、上記（２３）に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【図面の簡単な説明】
【図１】  Bluetoothシステムのスニフ・モードの動作を示す図である。
【図２】データ・バーストの到着間時間の分布の例を示す図である。
【図３】バースト・ノードでのデータの到着時に実行されるアクティビティの流れ図である。
【図４】アクティブ状態のスレーブでのアクティビティの流れ図である。
【図５】低電力状態でのスレーブのアクティビティの流れ図である。
【図６】マスタおよびスレーブでのキューに関するBluetoothピコネットのＴＤＤ  ＭＡＣを示す図である。
【図７】ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについてシミュレートされたＴＣＰトレースについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフである。
【図８】ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについてＴＣＰ上のシミュレートされたＦＴＰアプリケーションについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフである。
【図９】ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについてＴＣＰアプリケーション層上のシミュレートされたＨＴＴＰトラフィックについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフである。
【図１０】ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについてＣＢＲトラフィックについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフである。
【図１１】ＡＡＭポリシ、ＦＰＩポリシ、ＭＥＡＮポリシ、ＡＰＰＩ−ＡＲポリシ、およびオフライン最適ポリシについて得られた電力およびend-to-end遅延のグラフである。
【図１２】ＴＣＰ上のＦＴＰに関するトラフィックの変化する到着間時間に対するヒストグラム境界の適応を示す図である。
【図１３】ＴＣＰ上のＦＴＰに関するトラフィックの変化する到着間時間に対するヒストグラム境界の適応を示す図である。
【図１４】ＣＢＲに関するトラフィックの変化する到着間時間に対するヒストグラム境界の適応を示す図である。
【図１５】ヒストグラムの異なる数の列に関するＡＰＰＩ−ＡＲの性能を示す図である。
【図１６】変化する閾値確率（ＰB）に関するＡＰＰＩ−ＡＲの性能のグラフである。
【図１】
0003721115.tif 000022
【図２】
0003721115.tif 000023
【図３】
0003721115.tif 000024
【図４】
0003721115.tif 000025
【図５】
0003721115.tif 000026
【図６】
0003721115.tif 000027
【図７】
0003721115.tif 000028
【図８】
0003721115.tif 000029
【図９】
0003721115.tif 000030
【図１０】
0003721115.tif 000031
【図１１】
0003721115.tif 000032
【図１２】
0003721115.tif 000033
【図１３】
0003721115.tif 000034
【図１４】
0003721115.tif 000035
【図１５】
0003721115.tif 000036
【図１６】
0003721115.tif 000037