(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量尺度を有する資源と、
使用レートおよび一組の持続ベクトルを有するユーザとを含み、
前記ユーザによる前記資源の使用が前記ユーザの使用レートに基づいて決定され、
予め定められた関係が全体の資源使用レートおよび容量尺度間に存在する時、前記ユーザが前記持続ベクトルの組に従ってその使用レートを変化する、
前記全体の資源使用レートは、複数のユーザの使用レートの合計である、
複数のユーザ中の各々が一組の有効レートを有し、ユーザの使用レートがユーザの一組の有効レートの構成要素である、
複数のユーザ中の各々の持続ベクトルの組の各ベクトルの各要素がユーザの組みの有効レートの構成要素に対応する、
複数のユーザ中の各々の持続ベクトルの組の各ベクトルの各要素は、ユーザの使用レートがユーザの有効レートの組の対応している構成要素に等しくなるように変化する確率を示すシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの持続ベクトルの各ベクトルがユーザの有効レートの組の構成要素に対応する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ユーザは複数のユーザのうちの１つであり、前記複数のユーザの各々が有効レートの同じ組を有する請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記予め定められた関係は、前記全体の資源使用レートが前記容量尺度未満でないときに、存在する請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ユーザの使用レートが、前記ユーザによって生成された乱数および前記持続ベクトルの組からの１つの持続値間の予め定められた関係に基づいて決定される請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記予め定められた関係が存在するときに、前記ユーザは、前記ユーザによって生成された乱数と前記ユーザの持続ベクトルの組における１つのベクトルの持続値との間の予め定められた関係に基づいてその使用レートを変化し、前記選択された持続値がユーザの使用レートに対応する請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記予め定められた関係が存在する時、前記ユーザは、前記ユーザによって生成された乱数および前記ユーザの持続ベクトルのユーザの組のベクトルの選択された持続値間の予め定められた関係に基づいて、その使用レートを減少し、前記選択された持続値はユーザの使用レートに対応する請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記乱数は一様な分布を有する請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記予め定められた関係は、前記全体の資源使用レートが容量尺度未満でないときに存在する請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムがコントロールユニットをさらに具備し、前記コントロールユニットは、前記予め定められた関係が存在するときに、前記ユーザに警報信号を送る請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ユーザの使用レートは、前記ユーザによって生成された乱数および前記ユーザの持続ベクトルの組からの持続値間の予め定められた関係に基づいて決定される請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ユーザはデータ発生器を具備し、使用レートの中の各々はデータ生成のレートを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記資源はデータ通信のための無線チャネルであり、前記資源の使用は無線チャネルによりデータを送信することを含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記資源はデータ通信のための無線ＣＤＭＡチャネルの逆方向リンクである請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
ユーザの有効レートの組の少なくとも１つの構成要素の値は、１９,２００x２ｉビット/秒に略等しい、ここにｉは整数である請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記有効レートの組の第１の有効レートの値は、前記有効レートの組の第２の有効レートの二倍に略等しい請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記有効レートの組は無効な使用レートを含む請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記コントロールユニットは、前記持続ベクトルの組を修正する請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記容量尺度は前記資源の実際の容量未満である請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
前記容量尺度は、少なくとも前記資源の実容量、警報信号を送ることと資源の使用に生じる低減を得ることとの間の最小の遅れ、および前記最小の遅れの周期による資源使用の最大の増加により決定される予め定められた閾値である請求項１３に記載のシステム。
【請求項２１】
前記複数のユーザ中の各々は同じ有効レートの組を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記複数のユーザ中の各々は同じ持続ベクトルの組を有する請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記予め定められた関係は、前記全体の使用レートが容量尺度未満でないときに存在する請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
ユーザの使用レートは、前記ユーザによって生成された乱数および前記少なくとも１つの持続値の持続値間の予め定められた関係に基づいて決定される請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記予め定められた関係が使用レートの合計および容量尺度の間に存在するときに、前記ユーザは前記ユーザによって生成された乱数および前記ユーザの持続ベクトルの組のベクトルの選択された持続値間の予め定められた関係に従ってその使用レートを減少し、
前記選択された持続値はユーザの使用レートと対応する請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
前記予め定められた関係は、前記全体の資源使用レートが前記容量尺度未満でないときに存在する請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
コントロールユニットをさらに具備し、前記コントロールユニットは、前記予め定められた関係が存在するときに、前記ユーザに警報信号を送る請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
コントロールユニットをさらに具備し、前記コントロールユニットは、前記予め定められた関係が存在するときに、前記ユーザに警報信号を送る請求項２１に記載のシステム。
【請求項２９】
前記複数のユーザ中の各々はデータ発生器を具備し、前記使用レートの中の各々はデータ生成のレートを含む請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記資源はデータ通信のための無線チャネルであり、前記資源の使用は無線チャネルによってデータを送信することを含む請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記資源はデータ通信のための無線ＣＤＭＡチャネルの逆方向リンクである請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
第１の使用レートに基づいて決定されるレートで共用資源を使用すること、
前記共用資源の使用に関する警報信号を受信すること、
乱数を生成すること、
前記乱数を持続ベクトルからの少なくとも１つの持続値と比較すること、ここにおいて、前記持続ベクトルは前記使用レートの組における各使用レートの持続値を含む、
前記比較することに基づいて、前記使用レートの組から第２の使用レートを選択すること、
前記警報信号を受信することに応じて、前記第２の使用レートで共用資源を使用すること、を含んでいる方法。
【請求項３３】
マイクロプロセッサまたは他のデジタル信号処理装置のような論理素子の配列によって実行可能な命令である機械可読符号を担持するデータ記憶媒体であって、前記命令は、
第１の使用レートに基づいて決定されるレートで共用資源を使用すること、
前記共用資源の使用に関する警報信号を受信すること、
乱数を生成すること、
前記乱数を持続ベクトルからの少なくとも１つの持続値と比較すること、ここにおいて、前記持続ベクトルは使用レートの組における各使用レートの持続値を含む、
前記比較することに基づいて、前記使用レートの組から第２の使用レートを選択すること、
前記第２の使用レートで前記共用資源を使用する、ことを含んでいる方法を定義するデータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は多数のユーザの中で有限資源の使用の分配に関する。特に、本発明は一組の持続ベクトルに従う使用料率の修正に関する。
【０００２】
関連技術の説明および全体的なバックグラウンド
共用資源は、多数のユーザによって使用されるものである。有限利用可能または容量を有する共用資源は、例えば発電所または他のエネルギー施設、貯水池および流動体式のような水資源、商品および／または物質の分配のための供給システム、およびデータ通信ネットワークおよび経路のような多様性を含む。したがって、多数のユーザ間で共用資源の使用を割り当てることに関連する問題は多くの異なる状況において起こるかもしれない。しかし、特定の状況に関係なく、この種の資源は、少なくとも以下の状態を保持する多くのシステムで見い出すことができる：
・共用資源の容量または利用可能性は、時間の尺度につき単一の有限の料率Ｒに関して表わすことができる（すなわちキロワット/時間、ガロン/分、カートン/週または、ビット/秒）；
・いかなる特定の時間も、資源がｎの異なるユーザによって使われ、ここにｎは負でない整数である；そして、
・いかなる特定の時間もｉ番目のユーザの使用（ここに１≦ i ≦ｎ）は時間の尺度につき単一の有限の使用料率ｕｉによって特徴づけられることが可能である。
【０００３】
資源１００がそれぞれ料率１１０Ａ−Ｄでユーザl２０Ａ−Ｄにより使用されるこの種のシステムの基本模型が図１に示される。特定の実施に従い、共用資源を特徴づける料率Ｒは資源（例えば通信経路の場合）の容量の実際あるいは見積られた限界を示すことができ、または、代わりに料率Ｒは資源（例えば発電所または装置の場合）の最大の安全性または許容できる負荷を示している閾値であってもよい。同様に、使用料率ｕｉは実際の使用、期待される使用、またはユーザの要請または需要を表わすかもしれない。
【０００４】
ｎ個の使用料率uｉの合計がいかなる一時点でも値Ｒを超えるときに過負荷状態が起こる。例えば電源設備に関して、過負荷状態は全体の電流が定格容量を超えるときに起こる。データ通信経路に関して、全体のデータ転送レートが経路の実容量を超え、それによって伝送のデータの品質を失墜するときに過負荷状態は起こる。給水のような確かな状況または材料の保管貯蔵において、過負荷状態はまた、ユーザ需要が現在満たされているにもかかわらず、保存または緩衝容量が使い尽くされることを示す。
【０００５】
資源の特性に依存して過負荷状態の結果は変化し、おそらく資源回復のオフライン周期の必要（例えば発電システムの冷却、または貯水池の再充満）、または過去に試みられたが過負荷のために失敗した使用を繰返すために現容量を消費する必要（例えば衝突によって品質を失墜したデータパケットの再伝送）を含む。資源は、一時的にまたは永久にその以前の容量を回復することができなくなることさえあり得る。いずれにせよ、可能なときはいつでも過負荷状態を避けることが一般には望ましい。
【０００６】
概要
本発明の一実施例によればシステムは資源および資源の多くのユーザを含む。資源のそれぞれのユーザは使用料率および一組の持続ベクトルを有し、資源のユーザの使用はユーザの使用料率によって、少なくとも一部決定される。使用料率の合計および資源の容量のある尺度の間で予め定められた関係が起こるときに、ユーザの少なくとも１つは少なくとも持続ベクトルのその組みに従うその使用料率を変える。
【０００７】
好ましい実施例の詳細な説明
過負荷状態が図１によるシステムで起こるとき、特に資源がユーザ需要を満たすために予備容量を消費している場合、ユーザ１２０は過負荷が起こったことに気がつかない。過負荷状態はユーザへの資源の利用可能性がユーザの期待または需要を低下させる場合であっても、ユーザは欠点が資源過負荷のためであるか供給経路の他の要素の故障にあるかどうかを確かめることができなくてもよい。さらに、無線データ通信のようなあるアプリケーションで、ユーザが過負荷のタイムリーな通知を得るフィードバック機構が存在しないことはあり得る。したがって、ユーザは問題を知らないで資源を使用し続けるかもしれない。この種の状況において、システムが例えば警報信号により過負荷状態をユーザに知らせる能力を含むことは望ましい。
【０００８】
図２は、この種のシステムの実施例であり、コントロールユニット２３０はユーザ２２０Ａ−Ｄによる資源２００の使用に関する情報を受信して、それぞれの通信経路２４０Ａ−Ｄによりユーザ２２０Ａ−Ｄに警報信号のようなフィードバック情報を送信する。コントロールユニット２３０が資源２００の一部としてまたは代わりにユーザ２２０Ａ−Ｄの１つの部分として実行されることが可能である点に注意すべきである。
【０００９】
ユーザが過負荷状態に気がつくようになる場合、ユーザ駆動改善のための可能性が存在する。この場合、少なくとも幾人かのユーザが互いに通信することが可能な場合、使用料率の低減のような解決が交渉されるかもしれない。しかし、代替制御機構が資源の使用を制御するために提供される場合には、多くの例において、ユーザ間のこの種の通信は利用できなく、非実用的または他方で望ましくないかもしれない。この代替制御機構は、集中および／または分散されてもよい。
【００１０】
ユーザの将来の使用要求の完全な知識が手に入る場合、全ての過負荷状態を完全に避ける可能性と共に、ユーザの要求を満たす最適の使用計画を構成することが理論的に可能であろう。しかし、多くの実際のシステムにおいて、ユーザの将来のニーズはユーザにさえ分らない。
【００１１】
この種のシステムの過負荷状態を予防する一つの方法は、現在の使用要求に基づいて、例えば要求の基礎のみユーザに使用料率割当てを与えることによってなされるであろう。しかし、ユーザから使用要求をコントロールユニットへ搬送するために、この種の計画は一方必要ではない上方流通信経路を必要とする。さらに、かかる要求の受信、処理および応答で付加的費用および遅れを招く。
【００１２】
要求/認可計画のいくつかの不利な点を避けるために、分散するシステムは制御がユーザと共有されるように設計されることができる。かかるシステムのコントロールユニットは、ユーザがある範囲で自分自身の使用を制御できるのに十分なフィードバック情報を出す間に過負荷状態の予測および回避に集中する。
【００１３】
本発明の実施例による方法は図１のモデルに適合するいかなるシステムにもおいても実施でき、ユーザが過負荷状態の通知を得ることができる（図２の修正されたシステムとして）。この種のシステムの例示的なアプリケーションは図３に示され、ユーザ３２０Ａ−Ｄがデータ発生器であり、資源は発生器をデータ消費者３５０に結合している共通の伝送チャンネル３００であり、そしてコントロールユニット３３０は消費者から使用情報を受け取る。発生器はそれぞれ料率３１０Ａ−Ｄ以下で消費者３５０にデータを伝送することにより共通のチャンネル３００を使用し、それらはコントロールユニットからそれぞれの信号３４０Ａ−Ｄ（それは、フィードバックおよび／または他の制御情報を含むことができる）を受け取る。
【００１４】
例示的なアプリケーションの１つの可能な実施はＣＤＭＡ電気通信システムの逆方向リンクである。この場合、各発生器は、：１) 移動電話またはＷＬＬ（無線ローカルループ）のような送信機を含み、：２）送信機は、ＰＣＭＣＩＡカードまたは同様のインターフェースを通して、ＩＰまたは任意の他の適切なプロトコルによりパケットにカプセル化されたデータを出力するラップトップコンピュータまたは販売時点端末のようなデータ生成装置に接続される。消費者３５０およびコントロールユニット３３０は基地局の一部であってもよく、制御信号３４０は順方向リンクを通じて搬送されてもよい。ＣＤＭＡ電気通信システムのいくつかの発生およびバージョンは、すでに実施されている。しかし、大部分のこれらのＣＤＭＡシステムがデジタル化された音声通信を搬送するように設計されていたのに対し、ここに記載される方法は、データのみのネットワークまたは音声-データ混合ネットワークのような、広く変化する伝送レートで発生器を役立てているネットワークに特に適切である。
【００１５】
本発明の第１の実施例による方法は図２のシステムを参照して図４に記述される。この方法において、いかなる特定の時間にも資源のユーザの使用は予め定められた使用料率に関して決定される。ブロック４００にて強調したように、特定のユーザは使用料率ｒｊを有するように構成される。使用料率ｒｊは予め定められた有効料率ｒ１からｒｍの一組のｍの中の１つであり、ここにａ<ｂの関係はｒａ<ｒｂを意味する。
【００１６】
全てのユーザが有効料率の同じ組みを有することは必要でないが、それが確実に資源使用の状況を予測し、適切に警報信号を出すことができるように、各ユーザの組みはコントロールユニット２３０に知られていなければならない。有効料率の各ユーザの組みが周期的にまたはそれ以外であるにせよコントロールユニット２３０により更新されることはまた可能である。発明の実施例を組み入れているシステムに使用される料率選択の計画、割当ておよび分配は、１９９９年３月４日に出願され（出願番号０９／２６４，２９７）、本発明の譲受人に譲渡され、Pankijに対して２００１年１１月２７日に交付された米国特許第６，３２４，１７２号、題名“データ通信ネットワークにおける料率分配の方法”、および同時に出願され（出願番号０９/４１０，１９９）、本発明の譲受人に譲渡され、Gadi等に対して２００３年３月１８日交付された米国特許第６，５３５，５２３号、題名“持続ベクトル基準料率割り当ての方法および装置”に開示されたそれらを含み、その出願の開示が引用文献としてここに組み込まれる。
【００１７】
使用料率ｒｊが最大許容率、すなわち与えられた料率で資源を使用する要求よりむしろ許可を示すことに注意すべきである。ユーザが資源を使用する実際の料率は、ユーザの現在の必要および／または資源を使用する能力のような使用料率に加えて他の要件に依存する。同様に、ユーザが資源を使用する実際の料率が有効料率の組みの構成要素である必要はない点に注意すべきである。
【００１８】
１つの特定の実施例において、各ユーザは有効料率の同じ固定された組みを有し、そこにおいて、各料率はキロビット／秒（Ｋｂ/ｓ）で表され、料率の組みは２の累乗で増加するように設計される。料率の二倍が雑音パワースペクトル密度（Ｅｂ/Ｎｏ）にビット毎のエネルギーの同じ比率を維持するために、パワーを二倍することを必要とするので、各料率ステップはこのように３ｄＢのパワーステップに対応する。この例では有効な料率値は４.８、９.６、１９.２、３８.４、７６.８、１５３.６のおよび３０７.２のＫｂ/ｓを含む。
【００１９】
使用料率に加えて、一組の持続ベクトルを欠いているシステムの他のユーザを有することが可能であるけれども、各々のユーザはまた一組の持続ベクトルを有する。この種の各ベクトルの長さはゼロより大きい任意の整数であってもよく、各ベクトル要素は有効料率の組みの中の１つに対応し、使用料率が有効料率の組みの中の１つに対応するものであるという確率を表す。例示的なアプリケーションにおいて、各ベクトル要素は、０から１までの確率を表す持続値である。持続ベクトルの組みは各ユーザに唯一であり、または同じ組みは特定のクラスの全てのユーザに割り当てられ、あるいは同じ組みはシステムのユーザの全てに割り当てられることができる。同様に、持続ベクトルの組みは、ユーザの操作の永続態様であってもよく、またはコントロールユニット２３０により支給されてもよい。後者の場合それは周期的にまたはそれ以外の方法で更新されてもよい。持続ベクトル分配および使用の他の関連した態様は出願番号０９/４１０，１９９、今Gadi等に対して２００３年３月１８日交付された米国特許第６，５３５，５２３号、題名“持続ベクトル基準料率のための方法および装置”で議論され、その出願の開示は引用文献として組み込まれる。
【００２０】
この方法において、持続ベクトルのユーザの組みは（ｍ−１）要素ベクトルＰを含み、ここにＰ＝｛１≦ｋ≦ｍ−１のようなＰｋ｝であり、ｍは有効料率のユーザの組みの構成要素の数である。（ベクトルＰが持続ベクトルの組みのベクトルだけであってもよく、またはベクトルＰは最近の使用料率またはこのユーザの最近の実際の料率のような範疇に従う組みの他の中から選ばれることができる）。ベクトルＰは確率密度関数の形を持ってもよく（しかし要求はされない）、ここにその要素（またはその要素により表される値）の合計は、同等であるか略１に等しい。
【００２１】
ブロック４１０において、ユーザはコントロールユニット２３０から警報信号を受信する。例えば、この警報信号は実際または差し迫った過負荷状態が検出されるときに発することができ、それは全てのユーザにまたはユーザのサブセットだけに（例えば持続ベクトルを有するユーザだけに）送信されることができる。警報信号が逆方向リンク信号のビジービットにより示されるシステムのさまざまな実施例およびアプリケーションは、１９９９年７月２日に出願され（出願番号０９/３４６，８８２）、本発明の譲受人に譲渡され、今Bender等に２００３年４月２９日に交付された米国特許第６，５５６，５４９号、題名“高データレート通信システムにおける信号結合の方法および装置”に記載されている。
【００２２】
警報信号を受信すると、ブロック４２０に示すようにユーザは乱数ｘを生成する。ｘの範囲および分配は特定の実施だけに制限され、例示的なアプリケーションで、ｘは範囲０から１に亘って一様分布を有する組みから引出された値を表す。ブロック４３０において、ｘの値が持続値Ｐｊに対して試験され、ここにＰｊは使用料率ｒｊに対応する持続ベクトルＰの要素である。試験が失敗（すなわち、ｘはＰｊ未満でない）場合、ブロック４４０に示すように、ユーザの使用料率は過負荷状態により影響を受けない。しかし、試験が成功する（すなわち、ｘはＰｊより少ない）と、ユーザの使用料率はブロック４５０に示すようにｒｊからｒｊ−１まで減らされる。ユーザの使用料率がすでにユーザの有効料率の組みの最も低い料率である場合、ブロック４５０における成功は予め定められた低い料率またはサービスの否認さえ低減を示すことができる。この方法は、ｘおよびＰｊの選択された値の特定の特性に従い、ブロック４３０に示される試験条件の代わりに、ｘおよびＰｊの値間の多くの他の関係の中の１つの使用を許容するために変更されてもよい。
【００２３】
持続ベクトルＰの要素に与えられる値は、資源使用の再分配が異なる使用料率を有するユーザの開始中にいかに偏倚されるかで部分的には影響する点に注意を要する。例えば、より公正である再分配は、高使用料率に対応する持続ベクトルＰの要素の大きな値および低使用料率に対応するＰの要素の小さな値を選択することによって達成されることが可能である。この種の計画は高使用料率を現在有しているユーザがその料率を減らすことをよりありそうにし、一方で低使用料率をすでに有しているユーザがそれ以上その料率を減らさなければならないことをありそうもなくする。各々の持続ベクトルが有効料率の組みの特定の構成要素と関連するか否かの場合には、これらのベクトル間の関係がまた資源使用の再分配を偏倚する点に同様に注意すべきである。また、上記計画を二倍にしている料率の使用（または使用料率の組み内の同様の非定値分配）が、低料率ユーザによる使用料率低減より多くの資源容量を自由に上昇する高料率ユーザによって使用料率低減を許容するであろうことに注意すべきである。
【００２４】
上述の方法の多数の変化はこの実施例のアプリケーションに使用されてもよい。例えば、ユーザは持続ベクトルの同じ組みを共有してもよく、または持続ベクトルの異なる組みがユーザ間の優先計画の実行を許すよう割り当てられてもよい。他の変化において、各々の持続ベクトルの第１の要素が排除されてもよく（即ち１の確率を表す組み）、その結果最も低い使用料率をすでに有しているユーザがそれ以上の料率低減を受けないであろう。同様に、持続ベクトルの第１の要素の中の１つ以上は、他の低い料率のユーザを保護するためにそのように処理されることができる。
【００２５】
使用料率の付加的拘束は、特定の実施の他の態様の結果として存在できる。例えば、ユーザが実際に共用資源を使用するかまたはアクセスする料率は、ユーザの現在の容量またはパワーのような要因により制限されるかもしれない。したがって、ユーザはこれまたは同様の方法によって同意された使用料率より低い料率で使用するか、使用することを許される可能性がある。
【００２６】
過負荷状態が起こる前に警報信号が生成されるように共用資源の実容量よりむしろ低い閾値である料率Ｒ（共用資源の容量尺度）を選択することは望ましく、それによって、過負荷状態を避けるため反応するシステムを許容することができる。この場合、閾値Ｒは、最小の少なくとも(１) 警報信号の発生および全体の資源使用の結果としての低減の間の最大時間で特徴づけられるようにシステム応答の最も長い可能な遅れ、(２) このような遅れの期間中の資源使用の最大の可能な増加、を考慮して選択されるべきである。
【００２７】
本発明の第２の実施例による方法が図２を参照して図５に記述される。上記した方法とは対照的に、この方法はユーザの使用料率が１つの特定の料率だけにするよりむしろ有効料率の組みの他のいかなる料率にも減少されることを可能にする。上記した方法のように、ユーザは、有効料率ｒ１からｒｍ（ブロック５００にて強調したように）のユーザの組みから使用料率ｒｊを持ち、かつ例えば指数ｊにしたがって組みから選択される（ｍ−１）要素持続ベクトルＰを持つように構成される。ブロック５１０において、警報信号はコントロールユニット２３０から受信され、ブロック５２０で、ユーザは上記の通りに乱数ｘを生成する。この段階でユーザはまた指数ｊに等しい指数ｋを設定する。
【００２８】
ブロック５３０において、ｘの値は持続値Ｐｋに対して試験され、ここにＰｋは使用料率ｕｋに対応する持続ベクトルＰの要素である。試験が失敗（すなわち、ｘはＰｋ未満でない）する場合、指数ｊはブロック５６０でｋに等しく設定され、この方法はブロック５７０で使用料率ｒｊを有するように構成されたユーザで終了する。この場合、換言すれば、ユーザの使用料率は過負荷状態により影響を受けない。
【００２９】
ブロック５３０で試験が成功（すなわち、ｘはＰｋ未満である）する場合、指数ｋの値が試験される。ｋがすでにその最小値（すなわちこの例では１）である場合、手続は上記のようにブロック５６０および５７０へ続く。他方、ｋの値が減少（すなわち、１より減少される）され、試験が繰り返される。この方法の下で、ブロック５７０に最後に達するときに、ユーザはブロック５００に示す使用料率に等しいかそれ以下である組みのいかなる使用料率も有するように構成される。再びこの方法は、ブロック５３０に示される試験条件の代わりに、ｘおよびＰｋのために選択された値の特定の特性に従い、ｘおよびＰｋの値間の多くの他の関係の中の１つの使用を許容するように変更されることができる。
【００３０】
図６で示すこの方法の変形において、ユーザが共用資源の使用を否認される可能性である。ブロック５４０はブロック５４２に置換され、それは指数ｋがゼロの値に達することを許容する。このことが起こるときに、ユーザはブロック５８０において無効の使用料率を有するように構成される。この無効の使用料率は有効料率（例えば予備容量から引き出される最小料率）の組みの外側でいくらかの予め定められた料率を表すことができ、またはそれはゼロの使用料率、したがって使用の完全な否認を表すことができる。図７は図５の方法の付加的変形であり、新しい乱数ｘがループ（この変形において、ブロック５２０は指数ｋの初期化だけを含むようにブロック５２２で減少されることができる）のあらゆる繰返しでブロック５２６において生成される。
【００３１】
図４-７に示される方法に関して、選択された使用料率の最小の境界が１（すなわち、図４-７の例においてこれらの要素をゼロに設定している）の確率を示すためにその料率に、および任意のより小さい料率にも対応される持続ベクトルの要素に設定することにより確立されることができる点に注意すべきである。この場合に、ブロック４３０および５３０の試験は、その料率が到達されるとき（または手順がより低い使用料率をすでに有しているユーザによってコールされるときに）失敗し、使用料率のそれ以上の低減は起こらないであろう。
【００３２】
好ましい実施例の前述の記述は、いかなる当業者も本発明を作りまたは使用できるために提供された。これらの実施例に対するさまざまな修正は可能であり、ここに示された基本的な原理は他の実施例にも同様に適用されることができる。例えば、有効料率の組みおよび参照されている持続ベクトルに対するもののような指数は、１で開始するよりはむしろ、ゼロでまたは他のいかなる数または記号でも始まることができる。同様に、一組の有効料率で、ａ<ｂの関係はｒａ>ｒｂの関係を含んでもよく、または種々の料率が代わりに幾つかの他の順序に配列されてもよい。
【００３３】
加えて、本発明は一部または全体において、ハードウエア回路として、特定用途向け集積回路として製造された回路構成として、または不揮発性記憶装置に負荷されたファームウェア・プログラムとして、またはマイクロプロセッサまたは他のデジタル信号処理装置のような論理素子の配列によって命令を実行可能な機械可読のコードとしてデータ記憶媒体から、あるいはデータ記憶媒体に負荷されたソフトウェア・プログラムとして実施されてもよい。このように、本発明は上で示された実施例に限られることを意図せず、むしろここに幾つかの方法で開示された原理および新しい特徴と矛盾しない最も広い範囲と一致されるべきである。
[付記１]  容量尺度を有する資源と、
各々使用レートおよび一組の持続ベクトルを有する複数のユーザとを含み、
複数のユーザ中の各々による資源の使用がユーザの使用レートによって少なくとも一部決定され、
予め定められた関係が使用レートの合計および容量尺度間に存在する時、複数のユーザ中の少なくとも１つが少なくともユーザの組みの持続ベクトルに従ってその使用レートを変化するシステム。
[付記２]  複数のユーザ中の各々が一組の有効レートを有し、ユーザの使用レートがユーザの一組の有効レートの構成要素である付記１に記載のシステム。
[付記３]  複数のユーザ中の各々の持続ベクトルの組みの各ベクトルの各要素がユーザの組みの有効レートの構成要素に対応し、
複数のユーザ中の各々の持続ベクトルの組みの各ベクトルの各要素は、ユーザの使用レートが有効レートのユーザの組みの対応している構成要素に等しくなるように変化する確率を示す付記２に記載のシステム。
[付記４]  複数のユーザ中の少なくとも１つの持続ベクトルの組みの各ベクトルが有効レートのユーザの組の構成要素に対応する付記３に記載のシステム。
[付記５]  複数のユーザ中の各々が有効レートの同じ組を有する付記４に記載のシステム。
[付記６]  使用レートの合計および容量尺度間の予め定められた関係は、使用レートの合計が容量尺度未満でないときに、存在する付記３に記載のシステム。
[付記７]  複数のユーザ中の各々は乱数を有し、ユーザの使用レートが、乱数および持続ベクトルのユーザの組のベクトルの要素の少なくとも１つ間の予め定められた関係により少なくとも一部決定される付記３に記載のシステム。
[付記８]  複数のユーザ中の各々は乱数を有し、予め定められた関係が使用レートの合計および容量尺度の間に存在する時、複数のユーザ中の少なくとも１つがユーザの乱数および持続ベクトルのユーザの組のベクトルの選択された要素間のすくなくとも予め定められた関係に従ってその使用レートを変化し、前記選択された要素がユーザの使用レートに対応する付記３に記載のシステム。
[付記９]  複数のユーザ中の各々は乱数を有し、
予め定められた関係が使用レートの合計および容量尺度の間に存在する時、複数のユーザ中の少なくとも１つがユーザの乱数および持続ベクトルのユーザの組のベクトルの選択された要素間の少なくとも予め定められた関係に従ってその使用レートを減少し、前記選択された要素ユーザの使用レートに対応する付記３に記載のシステム。
[付記１０]  複数のユーザ中の各々の乱数は一様な分布を有する組から引き出される付記９に記載のシステム。
[付記１１]  使用レートの合計および容量尺度間の予め定められた関係は、使用レートの合計が容量尺度未満でないときに存在する付記９に記載のシステム。
[付記１２]  前記システムがコントロールユニットをさらに含み、コントロールユニットは、予め定められた関係が使用レートの合計および容量尺度間に存在するときに、複数のユーザ中の少なくとも１つに警報信号を送る付記３に記載のシステム。
[付記１３]  複数のユーザ中の各々は乱数を有し、ユーザの使用レートは、乱数および持続ベクトルのユーザの組のベクトルの要素の少なくとも１つ間の予め定められた関係によって少なくとも一部決定される付記１２に記載のシステム。
[付記１４]  複数のユーザ中の各々はデータ発生器を含み、使用レートの中の各々はデータ生産者のレートを含む付記１２に記載のシステム。
[付記１５]  資源がデータ通信のための無線チャネルであり、資源の使用は無線チャネル送信データを含む付記１４に記載のシステム。
[付記１６]  資源がデータ通信のための無線ＣＤＭＡチャネルの逆方向リンクである付記１５に記載のシステム。
[付記１７]  有効レートのユーザの組の少なくとも１つの構成要素の値は、１９,２００x２ｉビット/秒に等しい、ここにｉは整数である付記１６に記載のシステム。
[付記１８]  複数のユーザ中の少なくとも１つの有効レートの組において、組の少なくとも１つの構成要素の値他の構成要素の値の二倍に略等しい付記１５に記載のシステム。
[付記１９]  複数のユーザ中の少なくとも１つの使用レートは無効な使用レートである付記１５に記載のシステム。
[付記２０]  複数のユーザ中の少なくとも１つによる資源の実際の使用は使用レートより大きくない付記１５に記載のシステム。
[付記２１]  コントロールユニットは、少なくとも間接的に複数のユーザ中の少なくとも１つの持続ベクトルの組を修正する付記１５に記載のシステム。
[付記２２]  容量尺度は予め定められた閾値であり、前記予め定められた閾値が資源の実容量より少ない付記１５に記載のシステム。
[付記２３]  予め定められた閾値が少なくとも前記資源の実容量、警報信号を送ることと資源の使用に生じる低減を得ることとの間の最小の遅れ、および前記最小の遅れの周期による資源使用の最大の増加により決定される付記２２に記載のシステム。
[付記２４]  複数のユーザ中の各々は同じ有効レートの組を有する付記３に記載のシステム。
[付記２５]  複数のユーザ中の各々は同じ持続ベクトルの組を有する付記２４に記載のシステム。
[付記２６]  使用レートの合計および容量尺度の予め定められた関係は、使用レートの合計が容量尺度未満でないときに存在する付記２５に記載のシステム。
[付記２７]  複数のユーザ中の各々は乱数を有し、ユーザの使用レートは、乱数および持続ベクトルのユーザの組のベクトルの要素の少なくとも１つ間の予め定められた関係によって少なくとも一部決定される付記２５に記載のシステム。
[付記２８]  複数のユーザ中の各々は乱数を有し、
予め定められた関係が使用レートの合計および容量尺度の間に存在するときに、複数のユーザ中の少なくとも１つはユーザの乱数および持続ベクトルのユーザの組のベクトルの選択された要素間の少なくとも予め定められた関係に従ってその使用レートを減少し、
前記選択された要素はユーザの使用レートと対応する付記２５に記載のシステム。
[付記２９]  使用レートの合計および容量尺度間の予め定められた関係は、使用レートの合計が容量尺度未満でないときに存在する付記２８に記載のシステム。
[付記３０]  前記システムがコントロールユニットをさらに含み、コントロールユニットは、予め定められた関係が使用レートの合計および容量尺度間に存在するときに、複数のユーザ中の少なくとも１つに警報信号を送る付記２９に記載のシステム。
[付記３１]  前記システムがコントロールユニットをさらに含み、コントロールユニットは、予め定められた関係が使用レートの合計および容量尺度間に存在するときに、複数のユーザ中の少なくとも１つに警報信号を送る付記２４に記載のシステム。
[付記３２]  複数のユーザ中の各々はデータ発生器を含み、使用レートの中の各々はデータ生産者のレートを含む付記３１に記載のシステム。
[付記３３]  資源がデータ通信のための無線チャネルであり、資源の使用は無線チャネル送信データを含む付記３２に記載のシステム。
[付記３４]  資源データ通信のための無線ＣＤＭＡチャネルの逆方向リンクである付記３３に記載のシステム。
[付記３５]  第１の使用レートによって少なくとも一部決定されるレートで共用資源を使用し、
共用資源の使用に関する警報信号を受信し、
乱数を獲得し、
第２の使用レートにより少なくとも一部決定されるレートで共用資源を使用し、前記第２の使用レートは乱数を持続ベクトルの少なくとも１つの要素と比較することによって少なくとも一部を決定されることを含んでいる方法。
[付記３６]  マイクロプロセッサまたは他のデジタル信号処理装置のような論理素子の配列によって実行可能な命令である符号のような機械可読のコードを担持するデータ記憶媒体であって、前記命令は、
第１の使用レートによって少なくとも一部決定されるレートで共用資源を使用し、
共用資源の使用に関する警報信号を受信し、
乱数を獲得し、
第２の使用レートで共用資源を使用し、前記第２の使用レートは乱数を持続ベクトルの少なくとも１つの要素と比較することによって少なくとも一部を決定される、ことを含んでいる方法を定義するデータ記憶媒体。
【図面の簡単な説明】
【図１】  共用資源を有するシステムの線図である。
【図２】  共用資源およびコントロールユニットを有するシステムの線図である。
【図３】  消費者、複数の生産者および共通のチャネルを有するシステムの線図である。
【図４】  本発明の第１実施例による方法である。
【図５】  本発明の第２の実施例による方法である。
【図６】  図５の方法の変形である。
【図７】  図５の方法の付加的変形である。
【符号の説明】
２００…資源  ２２０…ユーザ  ２３０…コントロールユニット
【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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【図７】
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