(57)【要約】【課題】広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請装置及び方法を提供する。【解決手段】現在のキューの大きさと目標のキューの大きさの差を使用して要請帯域幅の大きさを計算するキューの大きさ制御器と、計算された要請帯域幅の大きさに関する情報を帯域幅の割当装置に伝送する最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器とを含む。【選択図】図１
2008263611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請装置であって、
現在のキューの大きさと目標のキューの大きさとの差を使用して要請帯域幅の大きさを計算するキューの大きさ制御器と、
前記計算された要請帯域幅の大きさに関する情報を帯域幅の割当装置に伝送する最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記キューの大きさの変化速度を判定するキューの変化速度感知器と、
前記判定されたキューの大きさの変化速度に比例して要請帯域幅の大きさを計算するキューの変化速度制御器と、をさらに備え、
前記最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器は、前記キューの大きさ制御器で計算された要請帯域幅の大きさと前記キューの変化速度制御器で計算された要請帯域幅の大きさとを合わせることにより最終の追加要請帯域幅の大きさを決定し、前記決定された最終の追加要請帯域幅の大きさに関する情報を前記帯域幅の割当装置に伝送することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記キューの変化速度感知器は、
前記キューのパケット到着速度とサービス速度との差を使用して前記キューの大きさの変化速度を判定することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記要請帯域幅の大きさは、前の要請帯域幅の大きさに対する増加分もしくは減少分の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記キューの大きさ制御器は、
前記目標のキューの大きさより所定の大きさだけ大きい値を上位閾値として設定し、前記目標のキューの大きさより所定の大きさだけ小さい値を下位閾値として設定して、前記現在のキューの大きさが前記上位閾値を超えた場合には、所定の大きさの追加要請帯域幅を計算し、前記現在のキューの大きさが前記下位閾値未満である場合には、所定の大きさの削減要請帯域幅を計算することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記キューの大きさ制御器は、
前記現在のキューの大きさが前記上位閾値と前記下位閾値との間に存在する場合には、要請帯域幅を０で計算することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記キューの大きさ制御器は、
前記現在のキューの大きさと前記目標のキューの大きさの差に比例して要請帯域幅を計算することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記キューの大きさ制御器は、
前記現在のキューの大きさと前記目標のキューの大きさの差に比例して要請帯域幅を計算し、前記目標のキューの大きさより所定の大きさだけ大きい値を上位閾値として設定し、前記目標のキューの大きさより所定の大きさだけ小さい値を下位閾値として設定して、前記現在のキューの大きさが前記上位閾値と下位閾値との間に存在する場合には、要請帯域幅を０で計算することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記計算された要請帯域幅の大きさに関する情報は、アップリンクパケットにピギーバックして伝送されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請方法であって、
現在のキューの大きさと目標のキューの大きさとの差を使用して要請帯域幅の大きさを計算する過程と、
前記計算された要請帯域幅の大きさに関する情報を帯域幅の割当装置に伝送する過程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記キューの大きさの変化速度を判定する過程と、
前記判定されたキューの大きさの変化速度に比例して要請帯域幅の大きさを計算する過程と、
前記現在のキューの大きさと目標のキューの大きさとの差を使用して要請帯域幅の大きさを計算する過程で計算された要請帯域幅の大きさと、前記判定されたキューの大きさの変化速度に比例して要請帯域幅の大きさを計算する過程で計算された要請帯域幅の大きさと、を合わせることにより最終の追加要請帯域幅の大きさを決定する過程と、をさらに備え、
前記計算された要請帯域幅の大きさに関する情報を帯域幅の割当装置に伝送する過程は、前記決定された最終の追加要請帯域幅の大きさに関する情報を前記帯域幅の割当装置に伝送する過程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記キューの大きさの変化速度は、前記キューのパケット到着速度とサービス速度との差を使用して判定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記要請帯域幅の大きさは、前の要請帯域幅の大きさに対する増加分もしくは減少分の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記要請帯域幅の大きさ計算過程は、
前記目標のキューの大きさより所定の大きさだけ大きい値を上位閾値として設定し、前記目標のキューの大きさより所定の大きさだけ小さい値を下位閾値と設定する過程と、
前記現在のキューの大きさが前記上位閾値を超過した場合には、所定の大きさの追加要請帯域幅を計算し、前記現在のキューの大きさが前記下位閾値未満である場合には、所定の大きさの削減要請帯域幅を計算する過程と、
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記要請帯域幅の大きさ計算過程は、
前記現在のキューの大きさが前記上位閾値と前記下位閾値との間に存在する場合には、要請帯域幅を０で計算する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記要請帯域幅の大きさ計算過程は、
前記現在のキューの大きさと前記目標のキューの大きさの差に比例して要請帯域幅を計算する過程であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記要請帯域幅の大きさ計算過程は、
前記現在のキューの大きさと前記目標のキューの大きさの差に比例して要請帯域幅を計算し、前記目標のキューの大きさより所定の大きさだけ大きい値を上位閾値として設定し、前記目標のキューの大きさより所定の大きさだけ小さい値を下位閾値として設定して、前記現在のキューの大きさが前記上位閾値と下位閾値との間に存在する場合には、要請帯域幅を０で計算する過程であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記計算された要請帯域幅の大きさに関する情報は、アップリンクパケットにピギーバックして伝送されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請装置及び方法に関し、さらに詳しくは、キューの大きさだけでなく、キューの大きさの変化速度を考慮して帯域幅を迅速かつ正確に予測することにより、時間遅延を低減し、サービス品質を満足させつつ、効率的にアップリンク帯域幅を要請するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ標準においては、伝送遅延時間、ジッター、及び最小要求伝送速度などのサービス要求事項によってサービスを分類し、互いに異なる要求事項を有するサービスの品質を満足させるために、次のような幾つかの形態のスケジューリング及びアップリンク帯域幅の管理／割当てメカニズムを定義している。
【０００３】
まず、ＵＧＳ（Unsolicited  Grant  Service）は、端末の要請なしに、基地局が、一定の周期ごとに一定の大きさの帯域幅を端末に割り当てるサービスであり、ＶｏＩＰ（Voice  over  Internet  Protocol）のようなアプリケーションプログラムのためのスケジューリング方式である。
【０００４】
次に、ｒｔＰＳ（real-time  Polling  Service）は、ビデオストリーミングのように、一定の周期ごとに可変の大きさのパケットを発生させるサービスのための帯域幅の要請及びスケジューリング方式である。上記方式において、基地局は、一定の周期ごとに端末に帯域幅の要請のためのポーリングを発生させ、このとき、端末は、サービスのために要請される大きさの帯域幅を基地局に要請し、これにより基地局は、その大きさの帯域幅を端末に割り当てる。
【０００５】
次に、ｅｒｔＰＳ（extended  real-time  Polling  Service）は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅで新たに定義された方式であり、ＵＧＳとｒｔＰＳのメリットを組み合わせた帯域幅の要請／割当方式である。すなわち、上記方式は、基本的に、端末の要請なしに、一定の周期ごとに一定の大きさの帯域幅を基地局が端末に割り当て、端末の追加の要請により、割り当てる帯域幅の大きさを増加／減少することができる。よって、伝送速度が可変のリアルタイムアプリケーションプログラム、例えば、無音抑制を抑えたＶｏＩＰサービスまたはマルチメディアサービスに好適であり、ＵＧＳ方式に比べて帯域幅の活用が効率的で、帯域幅の要請のためのポーリングなしに、ピギーバック（piggy-back）方式で帯域幅を要請することができるため、ｒｔＰＳに比べて伝送遅延を減らすことができるという利点がある。
【０００６】
その他、非リアルタイムアプリケーションプログラムのための帯域幅の要請／割当方式として、最低限の要求伝送速度を確保できるように、ポーリングを通じて帯域幅を要請するｎｒｔＰＳ（non-real-time  Polling  Service）と、何らのサービス要求事項もないＢＥ（Best  Effort）がある。
【０００７】
このように、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ標準においては、可変伝送速度を有するリアルタイムトラフィックに対する効率的なアップリンク帯域幅の要請／割当のために、ｅｒｔＰＳスケジューリング方式が規定されている。しかしながら、帯域幅の変更要請方法に関する具体的な方法は、規定されていない。従って、上記方法の規定が必要である。
【特許文献１】韓国特許出願公開第２００７−７３６２６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請装置及び方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、広帯域無線接続システムにおいて、時間遅延を最低限としつつサービス品質を満足させ、効率的にアップリンク帯域幅を要請するための装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、広帯域無線接続システムにおいて、ｅｒｔＰＳスケジューリング方式で、キューの大きさだけでなく、キューの大きさの変化速度を使用して帯域幅の増減を判断するための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の実施形態によれば、広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請装置は、現在のキューの大きさと目標のキューの大きさとの差を使用して要請帯域幅の大きさを計算するキューの大きさ制御器と、計算された要請帯域幅の大きさに関する情報を帯域幅の割当装置に伝送する最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の実施形態によれば、広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請方法は、現在のキューの大きさと目標のキューの大きさとの差を使用して要請帯域幅の大きさを計算する過程と、計算された要請帯域幅の大きさに関する情報を帯域幅の割当装置に伝送する過程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、広帯域無線接続システムでキューの大きさの目標値を導入し、現在のキューの大きさと目標値の差を使用して、アップリンク要請帯域幅の大きさを計算することにより、キューの大きさを目標値に収束させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下において、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明の実施形態の説明に当り、関連した公知の機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断した場合は、その詳細な説明を省略する。
【００１５】
以下の本発明の実施形態は、広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請装置及び方法に関するものである。以下の説明において、帯域幅の要請装置は、端末で具現され、帯域幅の割当装置は、基地局で具現される。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態による広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請及び割当装置の構成を示したブロック図である。
【００１７】
図１に示したように、帯域幅の要請装置１００は、キュー１０２、キューの大きさ制御器１０４、最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器１０６、キューの変化速度感知器１０８、及びキューの変化速度制御器１１０から構成され、帯域幅の割当装置１２０は、アップリンクスケジューラ１２２から構成される。
【００１８】
図１を参照すると、帯域幅の要請装置１００のキュー１０２は、入力されるアップリンクデータをキューイングし、帯域幅の割当装置１２０から割り当てられた帯域幅分のキューイングデータを伝送装置（図示せず）に出力する。
【００１９】
キューの大きさ制御器１０４は、キュー１０２の現在の大きさを確認し、キュー１０２の所望の目標の大きさqrefと確認した実際の大きさq(t)の差、すなわちeq(t)= q(t)- qrefを使用して要請帯域幅の大きさyq(t)を計算し、計算された要請帯域幅の大きさを最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器１０６に出力する。ここで、要請帯域幅の大きさは、前の要請帯域幅の大きさに対する増減分を示す。
【００２０】
キューの変化速度感知器１０８は、キュー１０２の入力速度、すなわちパケット到着速度a(t)とサービス速度s(t)の差を計算してキュー１０２の大きさの変化速度er(t)= a(t)- s(t)を決定し、判定されたキューの大きさの変化速度を、キューの変化速度制御器１１０に出力する。
【００２１】
キューの変化速度制御器１１０は、キューの大きさの変化速度er(t)に比例した要請帯域幅の大きさを計算し、計算した要請帯域幅の大きさを、最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器１０６に出力する。
【００２２】
最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器１０６は、キューの大きさ制御器１０４とキューの変化速度制御器１１０から各々入力される要請帯域幅の大きさを合わせて最終の追加要請帯域幅の大きさを決め、決められた最終の追加要請帯域幅の大きさ情報を、帯域幅の割当装置１２０に伝送する。ここで、最終の追加要請帯域幅の大きさ情報の伝送方法には、様々な方法があり、例えば、上向き伝送パケットにピギーバックして伝送してもよい。
【００２３】
帯域幅の割当装置１２０のアップリンクスケジューラ１２２は、帯域幅の要請装置１００から最終の追加要請帯域幅の大きさ情報を受信し、アップリンクスケジューリングを通じて受信された情報を使用して帯域幅の要請装置１００に帯域幅を割り当てる。その後、データ受信部（図示せず）は、割当された帯域幅を通じてアップリンクデータを受信する。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態による広帯域無線接続システムにおける帯域幅の要請装置のアップリンク帯域幅の要請方法を示した図である。
【００２５】
図２を参照すると、帯域幅の要請装置は、ステップ（図中ではステップをＳと略す。）２０１において、キューの現在の大きさq(t)を確認し、キューのパケット到着速度a(t)とサービス速度s(t)の差を計算してキューの大きさの変化速度er(t)を判定した後に、ステップ２０３において、現在のキューの大きさq(t)と所望の目標の大きさqrefの差を使用して要請帯域幅の大きさyq(t)を計算する。ここで、要請帯域幅の大きさは、前の要請帯域幅の大きさに対する増減分を示す。
【００２６】
ここで、現在のキューの大きさと所望の目標のキューの大きさとの差を使用した要請帯域幅の大きさは、様々な方式で計算することができる。例えば、図４（ａ）のように、目標のキューの大きさより所定の大きさだけ大きい値を、上位閾値qthmaxとして設定し、目標のキューの大きさより所定の大きさだけ小さい値を下位閾値qthminとして設定して、現在のキューの大きさが上位閾値を超えた場合には、前の要請帯域幅の大きさに対しΔ＋分の追加要請帯域幅を要請し、現在のキューの大きさが下位閾値未満である場合には、前の要請帯域幅の大きさに対しΔ−分の削減要請帯域幅を要請することができる。この際、現在のキューの大きさと目標のキューの大きさの差が小さく、現在のキューの大きさが上位閾値と下位閾値との間に存在する場合には、帯域幅の変更を要請しない（すなわち、要請帯域幅を０で計算する）。
【００２７】
別の例として、図４（ｂ）のように、現在のキューの大きさと目標のキューの大きさとの差に比例する帯域幅を要請することができる。すなわち、現在のキューの大きさが目標のキューの大きさよりさらに大きい場合（例えば、割り当てられた帯域幅が不十分で、キューにパケットが溜まっている場合）には、目標のキューの大きさとの差に比例して追加要請帯域幅を要請し、逆に、過剰の帯域幅が割り当てられて現在のキューの大きさが目標のキューの大きさより小さい場合には、その差に比例して帯域幅の割当の減少を要請する削減要請帯域幅を要請することができる。この方式は、前述の図４（ａ）の方式に比べて、現在のキューの大きさが目標のキューの大きさに迅速に収束する。
【００２８】
さらに別の例として、図４（ｃ）のように、図４（ａ）の方式と図４（ｂ）の方式を組み合わせて帯域幅を要請してもよい。すなわち、キューの大きさの差に比例して帯域幅の要請を計算し、現在のキューの大きさと目標のキューの大きさとの差が小さい場合、すなわち、現在のキューの大きさが上位閾値と下位閾値との間に存在する場合には、帯域幅の変更を要請しない（すなわち、要請帯域幅を０で計算する）方式を用いることができる。これにより、頻繁で無駄な帯域幅の要請を回避することができる。
【００２９】
しかしながら、上記のようなキューの大きさの制御だけでは、パケット到着速度の速い変化に対応して現在のキューの大きさを所望の目標のキューの大きさに迅速に収束させることは難しい。従って、本実施形態においては、キュー誤差の迅速な収束のために、キューの大きさの変化速度に基づく追加の制御を行って要請帯域幅の大きさを計算する。言い換えれば、帯域幅の要請装置は、ステップ２０５において判定したキューの大きさの変化速度er(t)を使用して要請帯域幅の大きさyr(t)を計算する。
【００３０】
ここで、要請帯域幅の大きさは、図４（ｂ）に示すようにキューの大きさの変化速度er(t)に比例して計算することができ、あるいは、要請帯域幅の大きさは、図４（ａ）及び図４（ｃ）に示すように計算することができる。これは、下記の数１のように計算することができる。
【００３１】
【数１】
2008263611.tif 000003
【００３２】
ここで、関数ｇ（）は、図４（ａ）〜図４（ｃ）のように様々な形態を取ることができる。また、キューの大きさの変化速度は、下記の数２のように示すことができる。
【００３３】
【数２】
2008263611.tif 000004
【００３４】
ここで、a(t)は、キューの入力速度、すなわちパケット到着速度を意味し、s(t)は、帯域幅の割当装置からサービスされるサービス速度を意味し、eq(t)は、キューの大きさ誤差、すなわち、現在のキューの大きさq(t)と目標のキューの大きさqrefの差を意味する。
【００３５】
その後、帯域幅要請装置は、ステップ２０７において、計算した要請帯域幅の大きさyq(t)とyr(t)とを合わせて最終の追加要請帯域幅の大きさB(t)を計算する。
【００３６】
ここで、最終の追加要請帯域幅の大きさは、下記の数３のように表現することができる。
【００３７】
【数３】
2008263611.tif 000005
【００３８】
その後、帯域幅の要請装置は、ステップ２０９において、計算した最終の追加要請帯域幅の大きさ情報を帯域幅の割当装置に伝送する。ここで、最終の追加要請帯域幅の大きさ情報の伝送方法には様々な方法があり、例えば、上向き伝送パケットにピギーバックして伝送してもよい。ピギーバック伝送方法を用いる場合には、帯域幅の要請装置は、ＭＡＣヘッダーのグラント管理サブヘッダーの拡張ピギーバック帯域幅の要請（Extended Piggyback Bandwidth Request：ＥＰＢＲ）フィールドを用いて、計算された最終の追加要請帯域幅の大きさ情報を伝送することができる。その後、帯域幅の要請装置は、本実施形態によるアルゴリズムを終了する。
【００３９】
一方、本発明の実施形態によるアップリンク帯域幅の要請アルゴリズムは、下記の数４のように、キューの大きさ誤差eq(t)に対する一般的な比例−微分（Proportional-Derivative：ＰＤ）制御器の形態で表現することができる。ここで、比例制御は、現在のキューの大きさ誤差を基準に作動するのに対し、微分制御は、キューの大きさの変化速度を基準に作動し、これにより、キューの大きさ変化に迅速に反応してシステムを安定化する。
【００４０】
【数４】
2008263611.tif 000006
【００４１】
ここで、数４の連続時間の形態の制御器は、離散時間の形態で具現するために、下記の数５のように、微分項を近似することができる。
【００４２】
【数５】
2008263611.tif 000007
【００４３】
ここで、Taは、帯域幅の割当周期を示す。このように、本実施形態によるアップリンク帯域幅の要請アルゴリズムをキューの大きさ誤差eq(t)に対する一般的な比例−微分制御器の形態で表現する場合には、現在のキューの大きさと直前のキューの大きさ情報のみを使用してアルゴリズムを具現することができる。
【００４４】
図３は、本発明の実施形態による広帯域無線接続システムにおける帯域幅の割当装置のアップリンク帯域幅の割当方法を示した図である。
【００４５】
図３を参照すると、帯域幅の割当装置は、ステップ３０１において帯域幅の要請装置から追加の要請帯域幅の大きさ情報が受信されたか否か検査する。ここで、追加の要請帯域幅の大きさ情報は、様々な方法で受信することができ、例えば、情報は、上向き伝送パケットにピギーバックして受信されてもよい。
【００４６】
追加の要請帯域幅の大きさ情報が受信された場合には、帯域幅の割当装置は、ステップ３０３においてスケジューリングを通じて、前の割当量とともに、追加で要請された大きさ分の帯域幅を該当帯域幅の要請装置に割り当て、ステップ３０５において、割り当てられた帯域幅を通じて帯域幅の要請装置からアップリンクデータを受信する。その後、帯域幅の割当装置は、本実施形態によるアルゴリズムを終了する。
【００４７】
図５は、従来の技術と本実施形態で提案したアルゴリズムのキューの大きさ変化を比較して示した図である。アルゴリズム比較のための実験で、入力トラフィックは、２０ｍｓごとに平均値５００バイトの指数分布による大きさのパケットで発生する。ＭＡＣオーバーヘッドを考慮すれば、入力トラフィックの平均伝送速度は、２２５ｋｂｐｓ程度となる。
【００４８】
図５を参照すると、従来の技術によるＵＧＳアルゴリズムの場合には、パケットの入力速度変化によってキューの大きさは増減を繰り返す。これは、ジッターの増加の原因となり得る。また、従来の技術によるｒｔＰＳアルゴリズムの場合には、ポーリングによる時間遅延によってキューの大きさが不安定で、キューの大きさが最大のバッファーの大きさ分増加し続くこともある。このような場合には、パケット損失が生じることもある。一方、本実施形態で提案したｅｒｔＰＳアルゴリズムの場合には、キューの大きさが目標値（１０パケット）の近くに維持されることを確認することができる。本実施形態によるｅｒｔＰＳアルゴリズムは、キューの大きさの変化速度（rate）に基づいたフィードバックを通じてキューの大きさを調節することができる。
【００４９】
図６は、従来の技術と本実施形態で提案したアルゴリズムのパケット到着速度及びキューのサービス速度を比較して示した図である。
【００５０】
図６を参照すると、資源割当てによるキューのサービス速度は入力パケットの到着速度によく追従し、両方の速度の差がほとんどないことを確認することができる。
【００５１】
本実施形態で提案したｅｒｔＰＳ方式は、最低限の資源で所望の水準のサービス品質（Quality  of  Service：ＱｏＳ）を満足させる。これを確認するために、パケットの平均到着速度（ＭＡＣオーバーヘッドを考慮）が２２５ｋｂｐｓであり、最小保証速度がそれぞれ２００ｋｂｐｓ、２２５ｋｂｐｓ、２５０ｋｂｐｓの場合に対して、ＵＧＳ、ｒｔＰＳ、及びｅｒｔＰＳのパケット損失率、帯域幅浪費率、平均遅延、及びジッター（遅延の標準偏差で計算）を比べると、次のとおりである。
【００５２】
ここで、下記の表１は、最小保証速度が２２５ｋｂｐｓの場合（well-provisioned  case）の性能を比較して示した表であり、下記の表２は、２００ｋｂｐｓの場合（under-provisioned  case）、下記の表３は、２５０ｋｂｐｓの場合（over-provisioned  case）の性能を比較して示した表である。
【００５３】
【表１】
2008263611.tif 000008
【００５４】
【表２】
2008263611.tif 000009
【００５５】
【表３】
2008263611.tif 000010
【００５６】
ここで、従来の技術によるＵＧＳの場合には、固定された大きさの帯域幅を割り当てるため、２００ｋｂｐｓの場合（under-provisionedの場合）には、時間遅延が相当大きく増加し（２２５ｋｂｐｓの場合（well-provisionedの場合）に対して１３倍以上）、パケット損失率もまた６％近くになった。一方、２５０ｋｂｐｓの場合（over-provisionedの場合）には、パケット損失と時間遅延は減少したものの、帯域幅浪費率が１５％にもなった。また、従来の技術によるｒｔＰＳの場合、最小保証速度値に関係なく、時間遅延とジッターが相当大きく、パケット損失率も数％に達した。その理由は、現在のキューの大きさによって帯域幅の要請をするようになると、ポーリング遅延によって、帯域幅を適時に割り当てることができないためである。一方、本実施形態で提案するｅｒｔＰＳの場合には、すべての場合に対して最適の帯域幅の大きさを調節することにより、帯域幅浪費が０.５％以下でありながら、パケット損失は全くなく、時間遅延も目標値（２００ｍｓ）に近くに調節された。それだけでなく、ジッターも極めて低減された。
【００５７】
上述のように、本実施形態では、広帯域無線接続システムでキューの大きさの目標値を導入し、現在のキューの大きさと目標のキューの大きさとの差に比例するようにアップリンク要請帯域幅の大きさを計算し、キューの大きさだけでなく、大きさの変化速度に比例したアップリンク要請帯域幅の大きさを計算した後に、計算した両方の要請帯域幅の大きさを使用して最終の追加要請帯域幅の大きさを決めることにより、キューの大きさを目標値に収束させることが可能となる。このような方法は、キューイング遅延によるジッターを減少するだけでなく、目標値の大きさ設定を通じてキューイング遅延の調節ができる方法を提供する。また、本実施形態で提案する方法は、入力トラフィックまたは無線チャンネルの特性が速く変化する場合にも、必要な帯域幅の大きさを迅速、かつ正確に予測して帯域幅を要請することにより、要請遅延を減少して最小限の帯域幅を使用してサービス品質を確保することができ、帯域幅の無駄を低減し、限定された無線資源を効果的に活用すること可能となる。また、アプリケーションプログラムまたはシステム状況によって柔軟に適用することが可能である。例えば、速く変化するシステムでは、キューの大きさの変化速度に比例する項に多くの重み付けを行って、時間遅延を所望の水準に調節したり、ジッターを低減しようとする場合は、キューの大きさに比例する項に多くの重み付けを行う。
【００５８】
上述した本発明の好ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態による広帯域無線接続システムにおけるアップリンク帯域幅の要請及び割当装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による広帯域無線接続システムにおける帯域幅の要請装置のアップリンク帯域幅の要請方法を示したフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態による広帯域無線接続システムにおける帯域幅の割当装置のアップリンク帯域幅の割当方法を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による広帯域無線接続システムにおける要請帯域幅の大きさ計算方法を示した図である。
【図５】従来の技術と本発明の実施形態で提案したアルゴリズムのキューの大きさ変化を比較して示した図である。
【図６】従来の技術と本発明の実施形態で提案したアルゴリズムのパケット到着速度及びキューのサービス速度を比較して示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００：帯域幅の要請装置
１０２：キュー
１０４：キューの大きさ制御器
１０６：最終の追加要請帯域幅の大きさ決定器
１０８：キューの変化速度感知器
１１０：キューの変化速度制御器
【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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【図６】
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