(57)【要約】  複数の装置間の共有媒体の帯域幅の共有を行う動的なしきい値規則が設けられる。装置は、前期媒体の利用できる帯域幅の大きさを決定し、利用できる帯域幅までの帯域幅をリザーブし、特定量の帯域幅の装置からの要求を受け取り、利用できる帯域幅が要求を満足するのに不十分である場合、帯域幅をリザーブするときに利用できる帯域幅の割合を超える帯域幅を放棄する。異なる種類の装置を区別することができ、特定の種類の装置の割合が、特定の種類でない装置の割合より多くなり、又は、少なくとも一つの種類の装置が、帯域幅を放棄する要求を免除される。
2008517514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の装置間で共有媒体の帯域幅を共有する方法であって、前記媒体の利用できる帯域幅の大きさを決定するステップと、前記利用できる帯域幅までの帯域幅をリザーブするステップと、帯域幅を放棄する要求を装置から受け取るステップと、前記帯域幅のリザーブ時に利用できる帯域幅の割合を超える帯域幅を放棄するステップとを実行する装置を具える方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、異なる種類の装置を区別し、特定の種類の装置の割合が、前記特定の種類でない装置の割合より大きいことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、異なる種類の装置を区別し、特定の種類の装置が、帯域幅を放棄することを要求されないことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、前記特定の種類の装置をアイソクロノス装置とすることを特徴とする方法。
【請求項５】
複数そう置換で共有された媒体を用いて通信を行う装置であって、前記媒体の利用できる帯域幅の大きさを決定する手段と、前記利用できる帯域幅までの帯域幅をリザーブする手段と、帯域幅を放棄する要求を装置から受け取るステップと、前記帯域幅のリザーブ時に利用できる帯域幅の割合以上のときに特定量の帯域幅を放棄する手段とを具える装置。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、異なる種類の装置を区別する手段を更に具え、特定の種類の装置の割合が、前記特定の種類でない装置の割合より大きい特徴とする装置。
【請求項７】
請求項５記載の方法において、前記特定の種類の装置の割合を１００％としたことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項５記載の方法において、異なる種類の装置を区別する手段を更に具え、特定の種類の装置が、帯域幅を放棄することを要求されないことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項５記載の方法において、前記特定の種類の装置をアイソクロノス装置としたことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項４記載の方法において、圧縮されていないビデオ情報を送信するアイソクロノス装置が、帯域幅の放棄から除かれることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、効率的な帯域幅の使用に反する低速の送信を検出するとともに低速の送信が継続している限りユーザアラームを生成する手段を更に具えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法において、前記帯域幅のリザーブ時に利用できる帯域幅の割合を、装置に権利が付与される帯域幅の量を表すしきい値とし、他の装置にアクセス可能な閾値を形成する装置を更に具えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１記載の方法において、前記帯域幅を放棄する要求が、前記帯域幅を使用しない新たなアプリケーションに代わって行われる場合にのみ許容されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１記載の方法において、前記帯域幅を放棄する要求が、前記帯域幅を使用しない新たなアプリケーションに代わって行われる場合又は前記帯域幅を放棄する要求を行う装置それ自体が測定期間中に帯域幅を放棄するよう要求されない状況にのみ許容されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置による帯域幅の共有に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークにおいて、装置はしばしば共有媒体、有線又は無線の帯域幅を共有することが要求される。そのようなネットワークの一例は、無線ＰＡＮ（パーソナルエリアネットワーク）である。そのようなネットワークはアドホックであり、装置が事前の警告なく頻繁にネットワークに加入し又はネットワークを去ることができることを意味する。媒体、この場合は無線スペクトルの共有を調整する機構が要求される。同一の問題が種々のタイプのネットワークにおいて様々な程度で生じる。
【０００３】
サービス品質の要求に対する公正なアクセス（すなわち、強欲な装置の動作の回避）の均衡をとる際に特定の試みがなされる。提案されている解決の一つにおいて、単一の装置は媒体の全帯域幅の半分まで占有が許容される。この配置の元では、二つの装置が媒体の全体行き幅を独占して、他のすべての装置を除外する。したがって、サービス利用可能性に劣る。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、一般的にいえば、複数の装置間の共有媒体の帯域幅の共有を行う。一例において、装置は、前期媒体の利用できる帯域幅の大きさを決定し、利用できる帯域幅までの帯域幅をリザーブし、特定量の帯域幅の装置からの要求を受け取り、利用できる帯域幅が要求を満足するのに不十分である場合、帯域幅をリザーブするときに利用できる帯域幅の割合を超える帯域幅を放棄する。異なる種類の装置を区別することができ、特定の種類の装置の割合が、特定の種類でない装置の割合より多くなり、又は、少なくとも一つの種類の装置が、帯域幅を放棄する要求を免除される。
【０００５】
本発明は、添付図面を参照しながら以下の説明から十分に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１を参照すると、本発明を用いることができるシステムの一例のブロック図を示す。複数の装置、この場合には無線ＰＡＮ装置は、媒体、この場合には無線スペクトルを共有する。装置の更なる詳細を示す。装置は、ハードウェアサブシステム及びソフトウェアサブシステムを有する。メディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）は、共有された媒体に対する装置のアクセスを制御する。無線ＰＡＮ装置の場合、ＭＡＣを、例えば、規格ＩＥＥＥ８０２．１３．３ａで特定されたタイプとすることができる。典型的には、ＭＡＣは、ハードウェア及びソフトウェアの組合せによって実現される。
【０００７】
既に説明したようなサービス利用可能性の制限を克服するために、動的なしきい値規則を用いて媒体アクセスを制御する。この規則によれば、非同期アプリケーションを実行する装置は、他の装置からメディアアクセススロット（ＭＡＳ）放棄要求を受け取り、結果的に得られるＭＡＳリザベーションがMAS_hold_threshold以上のままである場合、以下のように規定される。
MAS_hold_threshold=roundup(MAS_that_were_available_when_the_reservation_was_made /k)
【０００８】
それ以外の場合、装置は要求を拒否する（装置は、アイソクロノス装置の場合にはMAS_hold_thresholdに関係なく要求を拒否することができる。）。上記規則によれば、装置は、リザベーションを行う際に利用できるＭＡＳの少なくとも１／ｋが保証される。
【０００９】
以下の例は、ｋ＝２の動的なしきい値規則のアプリケーションを説明する。最初に、媒体は使用されていない。したがって、装置Ａは、２１０ＭＡＳ（１００％）を取り込む。この時点で、装置ＡのMAS_hold_thresholdは１０５に設定される。その後、装置Ｂは、装置Ａに１０５ＭＡＳを要求する。装置ＢからのＭＡＳ放棄要求の結果、装置ＡのＭＡＳリザベーションは、装置ＡのMAS_hold_threshold以上になり、装置Ａは、装置Ｂに応じて１０５ＭＡＳを解放する。したがって、装置Ａは１０５ＭＡＳを保持し、装置Ｂは１０５ＭＡＳを保持する。この時点で、装置ＢのMAS_hold_thresholdは５３に設定される。その後、装置Ｃは、装置Ａ及びＢに対して５２ＭＡＳを要求する。装置Ａは、ＭＡＳを更に放棄するとMAS_hold_thresholdより下になるので要求を拒否することができる。しかしながら、装置Ｂはそれに従う必要がある。したがって、装置Ａは、１０５ＭＡＳを保持し、装置Ｂは５３ＭＡＳを保持し、装置Ｃは５２ＭＡＳを保持する。この時点で、装置ＣのMAS_hold_thresholdは２６に設定される。
【００１０】
動的なしきい値規則の動作の他の例を、以下のテーブルに示す。
【００１１】
【表１】
2008517514.tif 000003
【００１２】
【表２】
2008517514.tif 000004
【００１３】
【表３】
2008517514.tif 000005
【００１４】
【表４】
2008517514.tif 000006
【００１５】
【表５】
2008517514.tif 000007
【００１６】
【表６】
2008517514.tif 000008
【００１７】
図２を参照すると、動的なしきい値規則を５０％固定規則と比較するテーブルを示す。動的なしきい値規則は、第３のリザベーションも保証しない５０％規則よりも多くのアプリケーションが帯域幅を共有することができる。図３は、ｋの関数としての動的なしきい値規則の動作を示すグラフである。
【００１８】
動的なしきい値規則の特性を、ｋの値を変えることによって変えることができる。図４は、ｋ＝２の動的なしきい値規則の動作を示すグラフである。図５は、ｋ＝３の動的なしきい値規則の動作を示すグラフである。ｋ＝２（図４）の場合、新たなリザベーションは、以前のリザベーションより大きいＭＡＳをリザーブすることができない。ｋ＞２（図５）の場合、新たなリザベーションは、以前のリザベーションより大きなＭＡＳを一時的にリザーブすることができるという一時的な利点を有し、これは原理に反しない。
【００１９】
既に説明したように、異なる種類の装置を、異なる種類の装置に関する異なる規則とともに確立することができる。一例において、２種類の装置、例えば、拡張することができないアイソクロノス装置及び他の装置が確立される。この例において、アイソクロノス装置は、帯域幅を放棄することが要求されない。他の例において、ある種の装置は、帯域幅を放棄することが要求されるが他の種類の装置より多い割合の帯域幅を保持することが許容される。
【００２０】
図６は、動的なしきい値規則による帯域幅共有を行うステップを示すフローチャートである。複数の装置間で共有媒体の帯域幅を共有する動的なしきい値規則が設けられる。第１ステップにおいて、装置は、前記媒体の利用できる帯域幅の大きさを決定する（６０１）。次に、装置は、利用できる帯域幅まで帯域幅をリザーブする（６０３）。その後、装置は、帯域幅を放棄する要求を他の装置から受け取る（６０５）。要求が上記動的なしきい値規則を満足する場合（６０７）、装置は、帯域幅リザーブ時に利用できる帯域幅の割合を超える帯域幅を放棄する（６０９）。異なる種類の装置を区別することができ、特定の種類の装置の割合が、特定の種類でない装置の割合より多くなる。一つ以上の種類の装置が、帯域幅を放棄する要求を免除されてもよい。
【００２１】
動的なしきい値規則の動作を更に向上するために複数の変更を適用することができる。例えば、他の装置に対して明らか／アクセス可能なMAS_hold_threshold値を形成する装置の各々によって、帯域幅共有手順及びインタラクションを簡素化することができる。拡張可能でないアイソクロノスアプリケーションは、必要なものに対するMAS_hold_thresholdを設定する。これらの値にアクセス可能な場合には、認証検査が更に容易に行われる。
【００２２】
ＭＡＳリザベーション上での「主導権争い」を回避するために他の規則を適用することができる。そのような規則の一つは、現在のリザベーションを増大するためではなく新たなリザベーションを確保する必要があるときにのみＭＡＳ放棄要求を創出する。この規則の例外を、装置が１分前の間にリザベーションを放棄しなかった瞬時に設けることができる。すなわち、１分前の間にリザベーションの放棄がなかった場合にのみ（MAS_hold_threshold値を変えることなく）現在のリザベーションを増大するために追加のＭＡＳリザベーションを行うことができる。
【００２３】
公正さを促進するために、圧縮されていないビデオストリームを強力に妨げる。一例において、圧縮されていないビデオストリームは、拡張可能なアイソクロノスアプリケーションとして取り扱われ、動的なしきい値規則を遵守することが要求される。
【００２４】
公正さを更に増大するために、認証検査中に認証ラボなどが、以下のような特性を測定し、「明らかに強欲な」又は「明らかに効率の悪い」装置の場合には向上の要求を発する。オーバーアロケーション率(over-allocation ratio)（期間中に実際に用いられたＭＡＳに対するリザーブされかつ解放されないＭＡＳ）；無線媒体の場合の無線パフォーマンス及び適切な速度制御（すなわち、制御された環境の距離に対する物理層（ＰＨＹ）速度）；ＭＡＳ解放時間（アプリケーションが停止され又はアイドルになったときにＭＡＳが解放される速さ）；ＭＡＳ放棄応答時間（装置が有効なＭＡＳ放棄要求を受け取ったときにＭＡＳが解放される速さ）；等々。
【００２５】
公正さを促進する手段は、ユーザインターベンションを含むことができる。例えば、最低ＰＨＹ（物理層）データ速度の装置は、装置が劣悪な効率のレベルで動作していることを表すために警告を表示（例えば、幾分気になるＬＥＤの点滅）を表示するとともに警告を取り除くようセッティングしなおす（例えば、装置を近接する）ようユーザに心理的に圧力をかけることを要求されてもよい。この手段によって、更に高いＰＨＹデータ速度、更に効率的なデータ伝送及び更に公正な帯域幅の使用を予測することができる。
【００２６】
本発明の範囲を逸脱することなく本発明を他の特定の形態で実施できることは問う業者によって理解される。したがって、開示した実施の形態は、全ての態様において例示を意図したものであり、制限することを意図したものではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明ではなく添付した特許請求の範囲によって表され、本発明の等価物の意味及び範囲内にある全ての変形は、ここに含まれることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を用いることができるシステムのブロック図である。
【図２】動的しきい値規則と５０％固定規則とを比較するテーブルである。
【図３】ｋの関数としての動的しきい値規則の動作を説明するグラフである。
【図４】ｋ＝２の動的しきい値規則の動作を説明するグラフである。
【図５】ｋ＝３の動的しきい値規則の動作を説明するグラフである。
【図６】動的しきい値規則にしたがって帯域幅共有を行うステップを示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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