(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータから算出される最大伝送遅延量が、各送信情報の最大許容伝送遅延量以下となるように、各送信キューに割り当てる帯域を算出する
ことを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記パラメータは、送信情報のトラフィックを、トラフィック変動を吸収するモデルに基づいて表現したものであることを特徴とする請求項１記載の基地局。
【請求項３】
前記モデルは、トークンバケツ（Ｔｏｋｅｎ Ｂｕｃｋｅｔ）モデルであり、
前記パラメータは、情報源から一度に送信される情報量の上限、情報源から短期間に送信される情報量の上限、情報源から送信される情報の長期間にわたる伝送レートの上限、を含んでいることを特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項４】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
前記演算部は、ある帯域における送信情報の最大伝送遅延量が当該送信情報の最大許容伝送遅延量以下となりつつ、できるだけ小さい帯域を算出することを特徴とする基地局。
【請求項５】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
前記演算部は、各送信キューの帯域の総和が、下記の制約条件の下で、最小となるように帯域を算出することを特徴とする基地局。
条件１：ＤＢｉ，ｍａｘ ≧ σｉ／ｒｉ ＋ Θｉ − Ｌｉ，ｍａｘ／ｒｉ
条件２：ｒｉ ≧ ρｉ
ただし、
ｉ：情報源（１〜ｎ：ｎは情報源の数）
ＤＢｉ，ｍａｘ：情報源ｉからの送信情報の最大許容伝送遅延量
σｉ：情報源ｉから短期間に送信される情報量の上限
ｒｉ：情報源ｉに対応する送信キューの帯域
Θｉ：情報源ｉにおけるトラフィック発生から実際に送信されるまでの遅延時間
Ｌｉ，ｍａｘ：情報源ｉから一度に送信される情報量の上限
ρｉ：情報源ｉから送信される情報の長期間にわたる伝送レートの上限
【請求項６】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信情報の送信に実際に利用できる実効帯域を算出し、当該実効帯域よりも大きい帯域を送信キューへの割当帯域として算出することを特徴とする基地局。
【請求項７】
前記演算部は、算出された実効帯域に、少なくとも、送信情報を送信するのに必要なオーバヘッドを送信するための帯域を加えて、割当帯域とすることを特徴とする６記載の基地局。
【請求項８】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
前記基地局は、情報源ｉに対応する送信キューへの割当帯域ｒｉ’が下記式によって定義される通信方式によって通信を行うものであることを特徴とする基地局。
ｒｉ’＝（（ＴＸＯＰｉ＋Δｉ）／ＳＩ）×Ｒｊ
ただし、
ＴＸＯＰｉ：情報源ｉの送信機会［ｓｅｃ］
Δｉ：情報源ｉの情報を送信するのに必要なオーバヘッド［ｓｅｃ］
ＳＩ：サービスインターバル［ｓｅｃ］
Ｒｊ：伝送チャンネルの物理レート［ｂｉｔ／ｓｅｃ］
（ｊ：１〜Ｋ：Ｋは端末装置の数）
【請求項９】
前記演算部は、算出された実効帯域に、少なくとも、情報源から一度に送信される上限の情報量を送信するための帯域を加えて、割当帯域とすることを特徴とする請求項６記載の基地局。
【請求項１０】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
前記基地局は、情報源ｉに対応する送信キューの割当帯域ｒｉ’が下記式によって定義される通信方式によって通信を行うものであることを特徴とする基地局。
ｒｉ’＝（（ＴＸＯＰｉ＋（Ｌｉ，ｍａｘ／Ｒｊ））／ＳＩ）×Ｒｊ
ただし、
ＴＸＯＰｉ：情報源ｉの送信機会［ｓｅｃ］
ＳＩ：サービスインターバル［ｓｅｃ］
Ｌｉ，ｍａｘ：情報源ｉから一度に送信される情報量の上限［ｂｉｔ］
Ｒｊ：伝送チャンネルの物理レート［ｂｉｔ／ｓｅｃ］
（ｊ：１〜Ｋ：Ｋは端末装置の数）
【請求項１１】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
前記基地局は、サービスインターバル中に各送信キューへ送信機会を割り当てて通信を行うものであり、
前記演算部は、前記サービスインターバルの長さを最適化しつつ帯域を算出することを特徴とする基地局。
【請求項１２】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
前記取得部は、前記端末装置から前記パラメータ及び前記最大許容伝送遅延量を取得可能であり、
前記演算部で算出した帯域を、前記端末装置の送信キューへの帯域割当のために当該端末装置へ送信可能であることを特徴とする基地局。
【請求項１３】
端末装置と通信可能な基地局であって、
基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、
帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
前記演算部で算出した帯域を、当該基地局の送信キューへ割り当てるよう構成されていることを特徴とする基地局。
【請求項１４】
基地局から受信した帯域割当情報に基づき、送信情報の種類ごとに設けられた送信キューに帯域を割り当てる端末装置であって、
送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を、基地局における帯域割当演算のために当該基地局へ送信可能であり、
前記基地局が各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて算出した各送信キューに割り当てる帯域を示す前記帯域割当情報を、前記基地局から受信する端末装置。
【請求項１５】
送信情報を基地局又は端末装置に与える情報源装置であって、
当該送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該情報の最大許容伝送遅延量を、帯域割当演算のために前記基地局又は端末装置へ送信可能であり、
前記パラメータは、情報源から一度に送信される情報量の上限、情報源から短期間に送信される情報量の上限、情報源から送信される情報の長期間にわたる伝送レートの上限、を含んでいる情報源装置。
【請求項１６】
送信情報のトラフィック変動を吸収するシェイパー部を備えていることを特徴とする請求項１５記載の情報源装置。
【請求項１７】
送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てて通信を行う方法であって、
送信情報のトラフィックを、帯域が与えられると当該送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータによって表しておき、
各送信情報の前記パラメータから算出される最大伝送遅延量が、各送信情報の最大許容伝送遅延量以下となるように、各送信キューに割り当てる帯域を算出し、
算出された帯域を各送信キューに割り当てる、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１８】
送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てる基地局であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータから算出される最大伝送遅延量が、各送信情報の最大許容伝送遅延量以下となるように、各送信キューに割り当てる帯域を算出し、算出された帯域を各送信キューに割り当てる、
ことを特徴とする基地局。
【請求項１９】
送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てる基地局であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータから算出される最大伝送遅延量が、各送信情報の最大許容伝送遅延量以下となりつつ、できるだけ小さい帯域を、各送信キューに割り当てる帯域として算出する
ことを特徴とする基地局。
【請求項２０】
送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てる基地局であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び各送信情報の最大伝送遅延量に基づいて、各送信情報の送信に実際に利用できる実効帯域を算出し、当該実効帯域よりも大きい帯域を送信キューへの割当帯域として算出することを特徴とする基地局。
【請求項２１】
端末装置において送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てる基地局であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び各送信情報の最大伝送遅延量を、前記端末装置から取得可能であり、
各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、算出した帯域を、前記端末装置の送信キューへの帯域割当のために当該端末装置へ送信可能であることを特徴とする基地局。
【請求項２２】
基地局において送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てる基地局であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び各送信情報の最大伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、当該基地局の送信キューへ割り当てるよう構成されていることを特徴とする基地局。
【請求項２３】
送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てて通信を行う方法であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータから算出される最大伝送遅延量が、各送信情報の最大許容伝送遅延量以下となりつつ、できるだけ小さい帯域を、各送信キューに割り当てる帯域として算出する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項２４】
送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てて通信を行う方法であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び各送信情報の最大伝送遅延量に基づいて、各送信情報の送信に実際に利用できる実効帯域を算出し、当該実効帯域よりも大きい帯域を送信キューへの割当帯域として算出することを特徴とする通信方法。
【請求項２５】
端末装置において送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てて通信を行う方法であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び各送信情報の最大伝送遅延量を、前記端末装置から取得し、
各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、算出した帯域を、前記端末装置の送信キューへの帯域割当のために当該端末装置へ送信することを特徴とする通信方法。
【請求項２６】
基地局において送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てて通信を行う方法であって、
帯域が与えられると各送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び各送信情報の最大伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出し、当該基地局の送信キューへ割り当てることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮなどの基地局、端末装置、及び通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、通信の際には、通信リソースである帯域を効率良く利用することが望まれる。
例えば、特許文献１には、セルラー通信システムにおいて、下り回線の回線品質に送信データの優先度を加味して、各通信装置に対する通信リソースの割り振りを決定し、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御に従ったデータ伝送が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−７８０２号公報
【非特許文献１】Dimitrios Stiliadis and Anujan Varma著、「Latency-Rate Servers: A General Model for Analysis of Traffic Scheduling Algorithms」、IEEE/ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING, VOL.6,NO.5,OCTOBER 1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、実際の帯域割り当てをするには、どの程度集中してトラフィックが発生するか、すなわち、情報のバースト性がどの程度か、ということが問題となる。
つまり、伝送速度可変トラフィックの場合、たとえ平均伝送速度μが遅くても、瞬間的に伝送速度が速くなることがあり、それに合わせて帯域を拡張しないと伝送遅延やパケット欠損が生じてしまうからである。
【０００４】
この点に関し、特許文献１の技術では、上位レイヤから基地局に入力される送信データに優先度情報が付加されているだけで、基地局は、この優先度情報にしたがって、通信リソースを割り振っているにすぎない。特許文献１は、送信データの伝送速度が変動する場合に、具体的にどのようにして割り当てるべき帯域を決定すれば効率的であるのかという点については何ら開示してない。
【０００５】
そこで、本発明は、効率的に帯域割当を行うための新たな技術的手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［基地局］
本発明は、端末装置と通信可能な基地局であって、基地局及び／又は端末装置において送信情報の種類ごとに設けられる送信キューに対する割当帯域を演算する演算部と、帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を取得する取得部と、を備え、前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信キューに割り当てる帯域を算出する、ことを特徴とする。
【０００７】
上記本発明によれば、基地局及び／又は端末装置の送信キューに帯域割当を行う基地局は、帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータと当該送信情報の最大許容伝送遅延量とを用いて、ある帯域を割り当てたときの送信情報の最大伝送遅延量が当該送信情報の最大許容伝送遅延量以下となるように、各送信キューへの割当帯域を算出することができる。
【０００８】
また、前記パラメータは、送信情報のトラフィックを、トラフィック変動を吸収するモデルに基づいて表現したものであるのが好ましい。当該モデルとしては、例えば、トークンバケツ（Ｔｏｋｅｎ  Ｂｕｃｋｅｔ）モデルを採用することができる。
また、前記パラメータとしては、例えば、情報源から一度に送信される情報量の上限、情報源から短期間に送信される情報量の上限、情報源から送信される情報の長期間にわたる伝送レートの上限、を含んでいれば、最大伝送遅延量を算出することが可能である。
【０００９】
前記演算部は、各送信キューの帯域の総和が、下記の制約条件の下で、最小となるように帯域を算出するのが好ましい。なお、割当帯域と実効帯域に差がある場合、ここで算出される帯域は、実効帯域であるのが好ましいが、割当帯域であってもよい。
条件１：ＤＢｉ，ｍａｘ  ≧  σｉ／ｒｉ  ＋  Θｉ  −  Ｌｉ，ｍａｘ／ｒｉ
条件２：ｒｉ  ≧  ρｉ
ただし、
ｉ：情報源（１〜ｎ：ｎは情報源の数）
ＤＢｉ，ｍａｘ：情報源ｉからの送信情報の最大許容伝送遅延量
σｉ：情報源ｉから短期間に送信される情報量の上限
ｒｉ：情報源ｉに対応する送信キューの帯域
Θｉ：情報源ｉにおけるトラフィック発生から実際に送信されるまでの遅延時間
Ｌｉ，ｍａｘ：情報源ｉから一度に送信される情報量の上限
ρｉ：情報源ｉから送信される情報の長期間にわたる伝送レートの上限
【００１０】
前記演算部は、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて各送信情報の送信に実際に利用できる実効帯域を算出し、当該実効帯域よりも大きい帯域を送信キューへの割当帯域として算出するのが好ましい。
実効帯域が割当帯域よりも小さくなる場合、割当帯域からみた最大伝送遅延量よりも、実効帯域からみた最大伝送遅延量の方が大きくなる。このため、演算部が、前記パラメータ及び最大許容伝送遅延量に基づいて算出される帯域を実効帯域とし、それよりも大きな帯域を割当帯域とすることで、伝送遅延は確実に最大許容伝送遅延量以下となる。
【００１１】
前記演算部は、算出された実効帯域に、少なくとも、送信情報を送信するのに必要なオーバヘッドを送信するための帯域を加えて、割当帯域とするのが好ましい。この場合、オーバヘッドが送信情報に付加されても、伝送遅延は確実に最大許容伝送遅延量以下となる。
【００１２】
前記基地局は、情報源ｉに対応する送信キューへの割当帯域ｒｉ’が下記式によって定義される通信方式によって通信を行うものであるのが好ましい。
ｒｉ’＝（（ＴＸＯＰｉ＋Δｉ）／ＳＩ）×Ｒｊ
ただし、
ＴＸＯＰｉ：情報源ｉの送信機会［ｓｅｃ］
Δｉ：情報源ｉの情報を送信するのに必要なオーバヘッド［ｓｅｃ］
ＳＩ：サービスインターバル［ｓｅｃ］
Ｒｊ：伝送チャンネルの物理レート［ｂｉｔ／ｓｅｃ］
（ｊ：１〜Ｋ：Ｋは端末装置の数）
【００１３】
前記演算部は、算出された実効帯域に、少なくとも、情報源から一度に送信される上限の情報量を送信するための帯域を加えて、割当帯域とするのが好ましい。通信方式によっては、情報源から一度に送信される上限の情報量分の帯域が無駄となって、その分の実効帯域が小さくなるため、そのような実効帯域を算出しておき、情報源から一度に送信される上限の情報量を送信するための帯域を加えれば、適切な割当帯域となる。
【００１４】
前記基地局は、情報源ｉに対応する送信キューの割当帯域ｒｉ’が下記式によって定義される通信方式によって通信を行うのが好ましい。
ｒｉ’＝（（ＴＸＯＰｉ＋（Ｌｉ，ｍａｘ／Ｒｊ））／ＳＩ）×Ｒｊ
ただし、
ＴＸＯＰｉ：情報源ｉの送信機会［ｓｅｃ］
ＳＩ：サービスインターバル［ｓｅｃ］
Ｌｉ，ｍａｘ：情報源ｉから一度に送信される情報量の上限［ｂｉｔ］
Ｒｊ：伝送チャンネルの物理レート［ｂｉｔ／ｓｅｃ］
（ｊ：１〜Ｋ：Ｋは端末装置の数）
【００１５】
前記基地局は、サービスインターバル中に各送信キューへ送信機会を割り当てて通信を行うものであり、
前記演算部は、前記サービスインターバルの長さを最適化しつつ帯域を算出するのが好ましい。
帯域だけでなくサービスインターバルも遅延時間に影響するため、サービスインターバルを最適化すれば、遅延時間を適切に短縮化することが可能である。
【００１６】
また、前記取得部は、前記端末装置から前記パラメータ及び前記最大許容伝送遅延量を取得可能であり、前記演算部で算出した帯域を、前記端末装置の送信キューへの帯域割当のために当該端末装置へ送信可能であるのが好ましく、この場合、端末装置の送信キューへの帯域割当を行える。
【００１７】
さらにまた、前記基地局は、前記演算部で算出した帯域を、当該基地局の送信キューへ割り当てるよう構成されているのが好ましく、この場合、自局の送信キューへの帯域割当を行える。
【００１８】
［端末装置］
他の観点からみた本発明は、基地局から受信した帯域割当情報に基づき、送信情報の種類ごとに設けられた送信キューに帯域を割り当てる端末装置であって、帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を、基地局における帯域割当演算のために当該基地局へ送信可能なものである。
【００１９】
この端末装置によれば、帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量を、基地局へ送信可能であるから、基地局において帯域割当演算を行うことができる。
【００２０】
［情報源装置］
さらに他の観点からみた本発明は、送信情報を基地局又は端末装置に与える情報源装置であって、帯域が与えられると当該送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該情報の最大許容伝送遅延量を、帯域割当演算のために前記基地局又は端末装置へ送信可能なものである。
【００２１】
この情報源装置によれば、帯域が与えられると当該送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該情報の最大許容伝送遅延量を、帯域割当演算のために前記基地局又は端末装置へ送信可能であるから、基地局において帯域割当演算を行うことができる。
【００２２】
また、情報源装置は、送信情報のトラフィック変動を吸収するシェイパー部を備えているのが好ましい。情報源装置においてトラフィック変動を吸収することで、基地局又は端末装置の送信キューに与えられるトラフィックのバースト性が抑制される。なお、シェイパー部は、前記トークンバケツモデルによってトラフィック変動を吸収するものを採用できる。
【００２３】
［通信方法］
さらに他の観点から見た本発明は、送信情報ごとに設けられた各送信キューに帯域を割り当てて通信を行う方法であって、送信情報のトラフィックを、帯域が与えられると当該送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータによって表しておき、各送信情報の前記パラメータ及び各送信情報の最大許容伝送遅延量に基づいて、各送信キューに割り当てる帯域を算出し、算出された帯域を各送信キューに割り当てる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、帯域が与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量によって、効率的に帯域割当を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮによる通信を例として、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［無線ＬＡＮ（上り回線）の全体構成］
図１は、無線ＬＡＮにおける上り回線の無線伝送路を示している。図１の無線ＬＡＮでは、基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）となるアクセスポイント（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）装置ＡＰに、複数の端末装置ＳＴＡ−ｊ（ｊ：１〜Ｋ；Ｋは端末装置の数）が接続されている。
【００２６】
各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋには、端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋから基地局ＡＰへ送信する情報の情報源装置ＲＳが接続されている。
端末装置に接続される情報源装置ＲＳとしては、図示のように、画像情報及び音声情報を生成するテレビ電話ＲＳや、インターネットに送られる情報を生成するパソコンＲＳなど様々なものがある。
なお、情報源装置ＲＳ，ＲＳは、端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋから基地局ＡＰへ送信するための情報を、端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋに与えることができるものであれよく、情報源装置ＲＳ自体が情報を生成する必要はない。
【００２７】
前記端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋには、接続されている情報源に対応して、それぞれ１又は複数種類の送信したい情報があり、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋは、送信したい情報の種類と同じ数Ｎの送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎを持っている。論理的には、基地局ＡＰは、送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎ毎に独立に通信を行っているとみなすことができる。
基地局ＡＰは、これらの送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎ毎に無線の通信リソースである帯域（通信時間）を割り当てて、通信を行う。
【００２８】
前記情報源装置ＲＳは、テレビ電話の場合、情報源としてカメラ１０及びマイク１２を有している。
カメラ１０で撮像された画像は、ビデオエンコーダ１１によって、デジタルビデオデータ（送信情報）に変換され、端末装置ＳＴＡ−１の送信キューＱ−１へと出力される。
また、テレビ電話ＲＳ−１のマイク１２で集音された音声は、音声エンコーダ１３によって、デジタル音声データ（送信情報）に変換され、端末装置ＳＴＡ−１の送信キューＱ−２へと出力される。
【００２９】
基地局ＡＰによって、端末装置ＳＴＡ−１の送信キューＱ−１及びＱ−２に、帯域ｒ１’及びｒ２’がそれぞれ割り当てられている場合、端末装置ＳＴＡ−１全体としては帯域ｒ１’＋ｒ２’が割り当てられていることになり、端末装置ＳＴＡ−１からアクセスポイントＡＰへの通信は、帯域ｒ１’＋ｒ２’で行われる。
【００３０】
また、情報源装置ＲＳが、パソコンの場合、当該情報源装置ＲＳは、キーボード又はマウスなどの入力装置１４を情報源として有しており、キーボード又はマウスからの入力情報は、Ｗｅｂブラウザ１５によって、Ｗｅｂデータ（送信情報）に変換され、端末装置ＳＴＡ−Ｋの送信キューＱ−Ｎへと出力される。
基地局ＡＰによって、端末装置ＳＴＡ−Ｋの送信キューＱ−Ｎに、帯域ｒＮ’が割り当てられている場合、端末装置ＳＴＡ−ＫからアクセスポイントＡＰへの通信は、帯域ｒＮ’で行われる。
【００３１】
なお、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋと基地局ＡＰとの間のそれぞれの全帯域（物理レート）Ｒ１〜ＲＫは、有線伝送路では同一にすることが可能だが、本実施形態のように無線伝送路では、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋが配置されている環境によっては、ある端末装置ＳＴＡ−１と基地局との間の物理レートＲ１と、ある端末装置ＳＴＡ−２と基地局ＡＰとの間の物理レートＲ２とは異なる場合もあるため、図１では、物理レートを端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋ毎に異なる記号Ｒ１，ＲＫで示している。
【００３２】
ただし、以下では、主に、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋと基地局ＡＰとの間のそれぞれの物理レートＲ１〜ＲＫが、同一値Ｒ（例えば、５４Ｍｂｐｓ）の場合を想定する。この場合、各送信キュー（情報源ｉ）に割り当てられる帯域ｒｉ’は、下記式（１）のようになる。
【数１】
0004756592.tif 000002
また、帯域ｒｉ’が割り当てられても、送信情報の送信のために実際に利用される実効帯域ｒｉは、オーバヘッド等のため、割当帯域ｒｉ’よりも小さくなる。
【００３３】
［上り回線の帯域割当］
以下、図１の上記無線ＬＡＮの上り回線において、基地局ＡＰが、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋの送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎへ帯域ｒ１’〜ｒＮ’を割り当てる場合について説明する。
【００３４】
各情報源装置ＲＳは、トークンバケツ（Ｔｏｋｅｎ  Ｂｕｃｋｅｔ）モデルに基づき、情報源のバースト性を、情報源から一度に送信される情報量の上限Ｌｍａｘ［ｂｉｔ］、情報源から短期間に送信される情報の上限σ［ｂｉｔ］、長期間にわたる伝送レートの上限ρ［ｂｉｔ／ｓ］の３つのパラメータで表すためのパラメータ抽出部２１を備えている。
【００３５】
［トークンバケツモデル（Ｔｏｋｅｎ  Ｂｕｃｋｅｔ）］
トークンバケツモデルは、図２に示すようなモデルである。なお、トークンバケツモデルの詳細は、非特許文献１に記載されている。
トークンバケツモデルでは、バケツＴＢに蓄積されたトークン（Ｔｏｋｅｎ）を消費することで、情報トラフィックを送信キューへと出力することができる。
【００３６】
ここで、トークンは、情報を送信キューへ伝送するための切符のようなものであり、トラフィック長Ｌ（ｂｉｔ）の情報を送信する際には、バケツＴＢに蓄積された同量Ｌ（ｂｉｔ）のトークンを消費する。バケツＴＢにトークンがない場合は、情報を送信キューに送信することができない。
【００３７】
一方、バケツＴＢにはトークン生成レートρ［ｂｉｔ／ｓ］で生成されたトークンが蓄積され、トークンが蓄積されたまま消費されなければバケツの最大容量σ［ｂｉｔ］でトークンはいっぱいになる。バケツＴＢがトークンでいっぱいになったら、トークンがバケツＴＢにさらに入力されても、バケツＴＢのトークン量はそれ以上増えず、トークンは破棄される。
【００３８】
例えば、図３に示す、平均伝送速度μ［ｂｉｔ／ｓ］、時刻ｔまでに伝送した総トラフィックがＡ（ｔ）で表される伝送速度可変（ＶＢＲ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）トラフィックを、トークンバケツモデルに与えた場合を考える。
ここで、図４は、バケツＴＢに蓄積されたトークンの総量の時間的変化を示している。トークンバケツを経由した場合、実際に伝送されるデータ総量Ａ（ｔ）が、トークン総量σ＋ρｔ以下であれば、確実に情報を送信することができる。
一方、実際に伝送されるデータ総量Ａ（ｔ）が、トークン総量σ＋ρｔよりも大きくなる場合、トラフィックの破棄が生じる。
【００３９】
以上から、トークンバケツを用いれば、情報源のバースト性を吸収するとともに、情報源の平均伝送速度やバースト性を、上記ρ、σ、Ｌｍａｘの３つのパラメータで置き換えて表現することができる。
つまり、前記トラフィック長（最大パケット長）Ｌｍａｘは、情報源から一度に送信される情報量の上限Ｌｍａｘ［ｂｉｔ］となり、バケツＴＢの最大容量σは、情報源から短期間に送信される情報の上限σ［ｂｉｔ］となり、トークン生成レートρは、長期間にわたる伝送レートの上限ρ［ｂｉｔ／ｓ］となる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、長さＬのパケットがバケツＴＢのトークンを消費する場合、トークン消費量は、［Ｌ＋オーバヘッド長］とされている。すなわち、情報源から一度に送信される情報量の上限（最大パケット長）Ｌｍａｘは、［実際の最大パケット長＋オーバヘッド長］とされている。このようにすることで、送信情報にオーバヘッドが付加されて送信される場合であっても、適切に帯域を算出することができる。
【００４１】
ここで、正しく情報を伝送するためには、トークンバケツにおける長期間にわたる伝送レートの上限ρ≧情報源における平均伝送速度μ、であるのが好ましい。ρ＜μであるとトークンを取得できないトラフィックがトークンバケツＴＢの前で破棄されてしまうからである。
ただし、ρ＜μであっても、トークンバケツＴＢの前にバッファメモリを挿入すれば、ある程度の時間はトラフィックを破棄せずに保持することができる。
【００４２】
［最大伝送遅延と帯域］
ここで、情報源ｉの最大伝送遅延量Ｄｉ，ｍａｘと帯域ｒｉとは互いに関係があり、帯域ｒｉが小さいほど最大伝送遅延Ｄｉ，ｍａｘは大きくなる。
そして、最大伝送遅延量Ｄｉ，ｍａｘと帯域ｒｉとの関係は、各情報源ｉに対応した前記トークンバケツモデルの３つのパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘによって表すことができる。
【００４３】
つまり、パラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘを用いて、各パラメータ間の関係を図示すると図５のようになる。
図５では、時刻ｔ＝０において最初に送信したいトラフィックが発生し、次に送信する機会が訪れるまでの遅延時間をΘｉとしている。また、時刻ｔまでの伝送総トラフィックＡｉ（ｔ）は、時刻ｔまでにトークンバケツＴＢに入力されたトークンの総量σｉ＋ρｉｔ以下であって、帯域ｒｉはρｉよりも大きな値としている。
このとき、情報源ｉの最大伝送遅延量Ｄｉ，ｍａｘは、図５に示すようになり、以下の関係式が成り立つ。なお、下記関係式の説明は、非特許文献１にも記載されている。
【数２】
0004756592.tif 000003
【００４４】
よって、帯域ｒｉが与えられたときの最大伝送遅延量Ｄｉ，ｍａｘは、以下のように記述できる。
【数３】
0004756592.tif 000004
【００４５】
［帯域ｒｉの最適化］
各情報源ｉに対応した送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎに帯域ｒｉ’（ｒｉ’＞ｒｉ）割り当てる場合、ここでは、帯域の効率利用のため、各割当帯域ｒｉ’の総和
【数４】
0004756592.tif 000005
が出来るだけ小さくなるように、割当帯域ｒｉ’を決定する。あるいは、一般的に実効帯域に付加帯域を加えると割当帯域となるため、まず実効帯域の総和が最小となるように実効帯域を決定してから、割当帯域を計算してもよい（［００５６］参照）。
【００４６】
ただし、各送信情報ｉにおいて許容される最大伝送遅延（最大許容伝送遅延）をＤＢｉ，ｍａｘとした場合、当該最大許容伝送遅延ＤＢｉ，ｍａｘは、実効帯域ｒｉでの最大伝送遅延Ｄｉ，ｍａｘ＝σｉ／ｒｉ＋Θｉ＋Ｌｉ，ｍａｘ／ｒｉ以上となるべきである（制約条件１）。
また、実効帯域ｒｉは、トークンバケツモデルに基づく長期間にわたる伝送レートの上限ρｉ［ｂｉｔ／ｓ］以上になるべきである（制約条件２）。
【００４７】
割当帯域ｒｉ’の総和を制約条件１，２の下で最小化する問題は、下記目的関数を、制約条件１，２下で、最小化する手法（線形計画法、非線形計画法）に置き換えることができる。したがって、例えば、逐次二次計画法（ＳＱＰ）によって最適化された実効帯域ｒｉを算出することができる。
【数５】
0004756592.tif 000006
【数６】
0004756592.tif 000007
【００４８】
なお、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮは、共通の伝送チャンネルを時間で分割して複数の端末装置間で共有する通信方式であり、遅延時間Θは、図６に示すようなサービスインターバルＳＩ［ｓｅｃ］と送信機会ＴＸＯＰ［ｓｅｃ］に基づき、次のように計算することができる。なお、ここでのＴＸＯＰ及びＳＩの正確な定義は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮの定義による。
【００４９】
例えば、送信キューＱ−ｉごとの各送信機会（ＴＸＯＰｉ［ｓｅｃ］）が、サービスインターバルＳＩ［ｓｅｃ］中の一定の時間に開始され、送信キューＱ−ｉは送信パケットがなくてもＴＸＯＰを開放しない場合には、下記式により計算できる。
【数７】
0004756592.tif 000008
【００５０】
また、ＴＸＯＰｉは、送信パケットがなかったら終了し、次の送信キューＱ−ｉがＴＸＯＰｉを開始する場合には、下記式により計算できる。
【数８】
0004756592.tif 000009
【００５１】
また、各ＴＸＯＰｉがＳＩ中のある一定の時間に開始し、送信パケットがなかったらＴＸＯＰｉを開放する場合には、下記式により計算できる。
【数９】
0004756592.tif 000010
【００５２】
以上のようにして最適化された帯域ｒｉは、必要に応じて実効帯域ｒｉに所定の付加帯域が加えられて割当帯域ｒｉ’とされ、当帯域端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋの各送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎに割り当てられ、当該帯域ｒｉ（ｒｉ’）による通信が行われる。
【００５３】
［サービスインターバルＳＩの最適化］
また、前記最適化の際には、帯域ｒｉ（ｒｉ’）だけでなく、サービスインターバルＳＩも併せて最適化することができる。
【００５４】
つまり、遅延時間Θｉの算出式からも明らかなように、ＳＩを小さくすれば遅延時間Θｉも小さくできる。しかし、ＳＩを小さくしすぎると、各送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎに割り当てられる帯域ｒｉ（ｒｉ’）も小さくなりすぎ、伝送が行えなくなることがある。
そこで、上記制約条件１における実効帯域ｒｉを
【数１０】
0004756592.tif 000011
と定義し、最適化の対象パラメータｘに帯域ｒｉだけでなくＳＩを加えることで、ＳＩも最適化することができる。
なお、上記式の定義では、ＴＸＯＰｉは、送信情報の送信のために無駄なく利用され、しかも、ＴＸＯＰｉ以外に送信情報の送信に必要とされる割当時間（例えば、オーバヘッドΔ［ｓｅｃ］）がないため、割当帯域ｒｉ’＝実効帯域ｒｉとなる。
【００５５】
［オーバヘッドの考慮］
割当帯域ｒｉ’が下記式で定義される通信方式のときに、割当帯域ｒｉ’とサービスインターバルＳＩを最適化する演算について説明する。
【数１１】
0004756592.tif 000012
ここで、Δｉは、各ＴＸＯＰｉにおいて、送信情報ｉを送信するのに必要なオーバヘッド（ガード時間、プリアンブル、ＭＡＣメッセージ、その他の制御信号）であり、基地局は、Δｉ＋ＴＸＯＰｉの時間内において、各送信キューに対して、伝送チャンネルの排他的な使用を認める。なお、Δｉは、各ＴＸＯＰｉについて、異なっていてもよいし、共通であってもよい。
【００５６】
送信情報ｉの送信にオーバヘッドが必要とされる場合、最適化により実効帯域ｒｉを算出しても、実際に割り当てられるべき帯域は、実効帯域ｒｉに当該オーバヘッド分の付加帯域を加えたものである必要がある。そこで、演算部は、割当帯域ｒｉ’と実効帯域ｒｉの上記定義に従った制約条件１に基づき、実効帯域ｒｉを算出し、オーバヘッド分を付加することにより、適切な割当帯域ｒｉ’の値が得られる。
【００５７】
［ＴＸＯＰが途中で解放される場合の考慮］
割当帯域ｒｉ’が下記式で定義されるときに、割当帯域ｒｉ’とサービスインターバルＳＩを最適化する演算について説明する。
【数１２】
0004756592.tif 000013
【００５８】
基地局ＡＰがある送信キューＱ−ｉに割り当てたＴＸＯＰｉは、端末装置によって当該ＴＸＯＰｉの時間内に途中で解放されることがある。すなわち、図７に示すように、送信キューＱ−ｉに送信すべきパケットが存在している場合であっても、当該ＴＸＯＰｉの残り時間が少なく、送信キューのパケットを送信完了できない場合には、当該ＴＸＯＰｉが途中で解放され、ＴＸＯＰｉの残りの時間が無駄となる。無駄となる時間の最大値は、Ｌｉ，ｍａｘ／Ｒｉであり、この分だけ、割当帯域ｒｉ’よりも実効帯域ｒｉが低下する。
【００５９】
そこで、演算部は、制約条件１に基づき実効帯域ｒｉを算出する際に、実効帯域ｒｉを上記定義に従って演算を行う。そして、演算部は、上記定義に基づき、Ｌｉ，ｍａｘ分を実効帯域ｒｉに付加して割当帯域ｒｉ’を算出する。
【００６０】
なお、上述の説明では、オーバヘッドを考慮した演算と、ＴＸＯＰが途中で解放される場合の演算を別々に説明したが、オーバヘッド及びＴＸＯＰが途中で解放される場合の双方を考慮した演算を行っても良い。
すなわち、演算部は、制約条件１に基づき実効帯域ｒｉを算出する際に、実効帯域ｒｉを下記定義に従って演算を行い、下記定義に基づき割当帯域ｒｉ’を算出することができる。
【数１３】
0004756592.tif 000014
【００６１】
［図１（上り回線）における帯域割当手順］
上記の帯域割当処理を、図１に則してさらに具体的に説明する。
ここで、図１の情報源装置ＲＳでは、上記トークンバケツモデルによって情報源のバースト性を吸収することは行っていない。図１の場合、送信情報がビデオデータ、音声データ、入力装置から入力されたＷｅｂデータであり、バースト性がそれほど大きくないためである。
ただし、パラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘは、帯域割当のために必要であるから、パラメータ抽出部２１は、送信情報自体から、パラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘを獲得する。すなわち、図１では、パラメータ抽出部２１は、ビデオエンコーダ１１、音声エンコーダ１３，Ｗｅｂブラウザ１５からパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘを獲得する。
【００６２】
パラメータ抽出部２１が、パラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘを獲得するには、例えば、仮に、ビデオエンコーダ１１と送信キューＱ−１との間に、トークンバケツモデルが介在していた場合に、トラフィックの破棄を生じることなく、送信情報を送信キューに与えることができるトークンバケツモデルのパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘを決定すればよい。
つまり、Ａｉ（ｔ）≒μｉｔ  ≦  σｉ＋ρｉｔとなるρｉ、σｉを決定すればよく、またＬｉ，ｍａｘは、情報源ｉから一度に送信される情報量の上限であるから、送信情報から直接獲得することができる。
【００６３】
また、パラメータ抽出部２１は、情報源からの送信情報の種類に基づいて、各送信情報の最大許容伝送遅延量ＤＢｉ，ｍａｘを獲得する。
【００６４】
送信情報の最大許容伝送遅延量ＤＢｍａｘは、情報の種類によって異なり、一般に、リアルタイムに変化する音声データやビデオデータの場合には、比較的小さいことが要求され、Ｗｅｂデータの場合には、比較的大きくてもよい。
【００６５】
情報源装置ＲＳ，ＲＳのパラメータ抽出部２１が獲得した送信情報ｉごとのρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ、ＤＢｉ，ｍａｘといった抽出情報は、端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋの抽出情報送信部３１，３１，３１へ送られる。
抽出情報ρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ、ＤＢｉ，ｍａｘを受け取った端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋは、各送信情報の抽出情報を、基地局ＡＰへ送信する。すなわち、抽出情報送信部３１，３１は、送信キューの情報を送るための無線多重部３２に抽出情報ρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ、ＤＢｉ，ｍａｘを与え、当該無線多重部３２によって抽出情報が基地局ＡＰへ送られる。
【００６６】
基地局ＡＰでは、無線分配部４１を経由して、抽出情報受信部４２，４２が、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋからの各送信情報の抽出情報（３つのパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ、及び最大許容遅延量ＤＢｉ，ｍａｘ）を受信する。すなわち、抽出情報受信部４２，４２は、帯域ｒｉが与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量ＤＢｉ，ｍａｘを取得する取得部として機能する。
また、基地局ＡＰは、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋとの通信によって、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋとの間の物理レート（全帯域）Ｒｊも獲得する。
【００６７】
基地局ＡＰに設けられた割当帯域演算部４３は、各送信情報の抽出情報（３つのパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ、及び最大許容遅延量ＤＢｉ，ｍａｘ）及び物理レートに基づき、上述の最適化処理（逐次二次計画法など）により、帯域ｒｉ’及びサービスインターバルＳＩを算出する。
【００６８】
算出された帯域ｒｉ’及びサービスインターバルＳＩは、基地局ＡＰの無線多重部４４からから、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋに送信される。すなわち、帯域ｒ１’，ｒ２’及びＳＩは、端末装置ＳＴＡ−１に送られ、帯域ｒＮ’及びＳＩは、端末装置ＳＴＡ−Ｋに送られる。
なお、ＳＩは、基地局ＡＰからエリア内にある端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−ＫにＢｒｏａｄｃａｓｔ  ｍｅｓｓａｇｅとして報知される。
【００６９】
各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋでは、無線分配部３３，３３を介して割当情報受信部３４，３４により、割当帯域ｒｉ’及びサービスインターバルＳＩを受信する。受信した割当帯域ｒｉ’は、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋにおいて対応する送信キューに割り当てられる。
つまり、端末装置ＳＴＡ−１の送信キューＱ−１には、帯域ｒ１’が割り当てられ、同送信キューＱ−２には、帯域ｒ２’割り当てられる。また、端末装置ＳＴＡ−Ｋの送信キューＱ−Ｎには、帯域ｒＮ’が割り当てられる。
また、端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋは、基地局ＡＰからくる制御信号の所定位置をみることによってＢｒｏａｄｃａｓｔ  ｍｅｓｓａｇｅとしてのサービスインターバルＳＩの値を検出することができる。各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋは、検出したＳＩを用いることで、同期して通信することができる。
【００７０】
［下り回線の帯域割当］
図７は、図１と同じ無線ＬＡＮにおける下り回線の無線伝送路を示している。なお、下り回線における処理に関し、特に説明しない点については、上り回線の場合と同様である。
【００７１】
下り回線において、基地局ＡＰから端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋに送る情報の情報源装置ＲＳは、バックボーンネットワークがＡＤＳＬであればＡＤＳＬモデムとなり、バックボーンネットワークが光回線であれば光受信機となる。
したがって、ここでの送信情報は、インターネット等のサーバから送信されてくる情報である。
また、基地局ＡＰは、送信情報の種類に応じた数Ｎの送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎを備えており、下り回線においては、基地局ＡＰは、自己の送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎに対して帯域ｒｉ’割当を行う。
【００７２】
さて、インターネット上のサーバから送信されてくる情報のトラフィックは、送信元のサーバの性能に大きく依存するため、バースト性が非常に大きく、そのまま基地局ＡＰの送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎに与えると、適切な帯域割当が行えなくなる。
そこで、ここでの情報源装置ＲＳ（ＡＤＳＬモデム、光受信機）は、トラフィックのバースト性を吸収するためのシェイパー部２２、２２，２２を送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎごとに対応して備えている。
【００７３】
シェイバー部２２は、先に説明したトークンバケツモデルによって、トラフィックのバースト性を吸収するものである。つまり、バックボーンネットワークから送信されてきたは、信号分配部２３を介して受信され、送信情報の種類に応じたシェイパー部２２によって、トラフィックのバースト性が吸収された上で、各送信キューＱ−１〜Ｑ−Ｎに与えられる。
【００７４】
また、各シェイパー部２２は、トークンバケツモデルのパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘを持っているため、図７のパラメータ抽出部では、シェイパー部２２から、ρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘを獲得すればよい。また、パラメータ抽出部２１は、送信情報の種類に基づいて、各送信情報の最大許容伝送遅延量ＤＢｉ，ｍａｘを獲得する。
【００７５】
情報源装置ＲＳのパラメータ抽出部２１が獲得した送信情報ｉごとのρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ、ＤＢｉ，ｍａｘといった抽出情報は、基地局ＡＰの端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋの抽出情報受信部４２，４２，４２へ送られる。すなわち、抽出情報受信部４２，４２，４２は、帯域ｒｉ’与えられると送信情報の最大伝送遅延量を算出可能なパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ及び当該送信情報の最大許容伝送遅延量ＤＢｉ，ｍａｘを取得する取得部として機能する。
また、基地局ＡＰは、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋとの通信によって、各端末装置ＳＴＡ−１〜ＳＴＡ−Ｋとの間の物理レート（全帯域）Ｒｊも獲得する。
【００７６】
基地局ＡＰに設けられた割当帯域演算部４３は、各送信情報の抽出情報（３つのパラメータρｉ、σｉ、Ｌｉ，ｍａｘ、及び最大許容遅延量ＤＢｉ，ｍａｘ）及び物理レートＲｊに基づき、上述の最適化処理（逐次二次計画法など）により、帯域ｒｉ’及びサービスインターバルＳＩを算出する。
【００７７】
そして、算出された割当帯域ｒｉ’、自局ＡＰの送信キューに割り当てられる。
つまり、基地局ＡＰの送信キューＱ−１には、帯域ｒ１’割り当てられ、同送信キューＱ−２には、帯域ｒ２’割り当てられ、同送信キューＱ−Ｎには、帯域ｒＮ’割り当てられる。
【００７８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、無線ＬＡＮに限られるものではなく、他の通信システムにも適用することができる。
【００７９】
また、図７の情報源装置ＲＳが持つシェイパー部は、図１の情報源装置ＲＳに具備させてもよい。さらに、シェイパー部及び／又はパラメータ抽出部は、情報源装置ＲＳではなく、情報源装置ＲＳが接続される端末装置又は基地局装置の送信キュー手前に設けても良い。
【００８０】
また、帯域ｒｉの総和を最小化する演算を行う際には、全割当帯域ｒ１’〜ｒＮ’の単純和をもって帯域ｒｉ’の総和としてもよいし、あるいは、全割当帯域ｒ１’〜ｒＮ’の二乗和をもって帯域ｒｉ’総和としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】無線ＬＡＮ（上り回線）の全体構成ブロック図である。
【図２】トークンバケツモデルの概要図である。
【図３】伝送速度可変トラフィックの例を示す図である。
【図４】トークンバケツへの蓄積トークン総量を示すグラフである。
【図５】情報源の最大遅延と帯域の関係を示すグラフである。
【図６】サービスインターバルＳＩと送信機会ＴＸＯＰの説明図である。
【図７】ＴＸＯＰが途中で解放されることの説明図である。
【図８】無線ＬＡＮ（下り回線）の全体構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
ＡＰ  基地局
ＳＴＡ−１  端末装置
ＳＴＡ−Ｋ  端末装置
ＲＳ  情報源装置
Ｑ−１  送信キュー
Ｑ−２  送信キュー
Ｑ−Ｋ  送信キュー
ρｉ  パラメータ
σｉ  パラメータ
Ｌｉ，ｍａｘ  パラメータ
Ｄｉ，ｍａｘ  送信情報の最大伝送遅延量
ＤＢｉ，ｍａｘ  送信情報の最大許容伝送遅延量
２１  パラメータ抽出部
２２  シェイパー部
４２  抽出情報受信部（取得部）
４３  割当帯域演算部（演算部）
【図１】
0004756592.tif 000015
【図２】
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【図３】
0004756592.tif 000017
【図４】
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【図５】
0004756592.tif 000019
【図６】
0004756592.tif 000020
【図７】
0004756592.tif 000021
【図８】
0004756592.tif 000022