(57)【要約】本発明は、種々のアプリケーションに割り当てられたデータコネクションによりネットワークの伝送媒体たとえばローカルネットワークにおける伝送媒体を介して行われるデータ伝送の制御方法に関する。この場合、ネットワークには、データ伝送を行うように構成されている少なくとも２つのステーションが設けられていて、各アプリケーションに対しそれぞれ異なる優先順位と、サービス品質を表すそれぞれ異なるパラメータとが割り当てられている。第１のステーションによる第１のアプリケーションに割り当てられた新たなデータコネクションの確立は、伝送媒体において利用可能な空きチャネル容量と、この第１のアプリケーションと一致した優先順位をもつアプリケーションを伴う既存のデータコネクションによる伝送媒体の占有状態とに依存して制限される。
2006522499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々のアプリケーションに割り当てられたデータコネクションによりネットワークの伝送媒体たとえばローカルネットワークにおける伝送媒体を介して行われるデータ伝送の制御方法において、
前記ネットワークには、データ伝送を行うように構成されている少なくとも２つのステーションが設けられていて、各アプリケーションに対しそれぞれ異なる優先順位と、サービス品質を表すそれぞれ異なるパラメータとが割り当てられ、
第１のステーションによる第１のアプリケーションに割り当てられた新たなデータコネクションの確立を、伝送媒体において利用可能な空きチャネル容量と、該第１のアプリケーションと一致した優先順位をもつアプリケーションを伴う既存のデータコネクションによる伝送媒体の占有状態とに依存して、第１のステーションにより制限することを特徴とする、
データ伝送の制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
ａ）前記第１のステーションによる新たなデータコネクションの確立に対する要求が生じているとき、利用可能な空きチャネル容量の大きさが、前記第１のアプリケーションのパラメータから得られた所要チャネル容量の大きさに対応しているか否かを判定し、該第１のアプリケーションの優先順位よりも低い優先順位をもつアプリケーションに割り当てられているデータトラフィックの少なくとも一部分を、判定プロセスにあたり空きチャネル容量として査定し、判定結果が肯定であればデータコネクションを確立し、
ｂ）判定結果が否定であれば、データコネクションの確立を少なくとも一時的に保留することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、
前記空きチャネル容量としての査定を、閾値を超えるまで行い、該閾値は優先順位の低いアプリケーションに割り当てられたデータトラフィックの相対的な割合に対応する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、
ａ）第１のステーションにより新たなデータコネクション確立の要求が生じたとき、該データコネクションを現在の負荷にかかわらず確立し、
ｂ）第１のアプリケーションに対応する少なくとも２番目の優先順位をもつアプリケーションに割り当てられたデータコネクションにより伝送媒体が占有されているとき、該データコネクションを維持している少なくとも１つの第２のステーションにより、伝送媒体を介して第１のステーションへ最高優先順位でメッセージが伝達されるようシグナリングを行い、
ｃ）第１のステーションは該メッセージを受け取った後、新たなデータコネクションを少なくとも一時的に保留することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項記載の方法において、
コネクション確立が否定的な結果であれば遅延時間をセットし、該遅延時間の経過後、ステップａ）からｃ）を反復することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、
反復後にそのつど離散的な値だけ遅延時間を延長することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の方法において、
新たなデータコネクションの確立が許可されるまで、または確立試行の中止条件に達して最終的に中止されるまで、前記反復を行うことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５または６記載の方法において、
ステップａ）〜ｃ）を反復する前の保留期間を、第２のデータコネクションの査定に依存して第２のステーションによりメッセージの一部として設定可能であ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、請求項１の上位概念に記載のデータ伝送制御方法に関する。
【０００２】
耐えず融合され続けている通信テクノロジーもしくは情報テクノロジーによって、データ伝送用に構成された多数のステーションを備えたネットワークたとえばローカルエリアネットワーク（Lokal Area Network ＬＡＮ）が知られており、この場合、データ伝送はラインで結ばれたかたちで行われ、つまり各ステーションを結ぶラインを介して行われる一方、IEEE 820.11 標準に準拠して構成されたローカルネットワーク（ワイヤレスローカルエリアネットワーク Wireless Local Area Network, WLAN）の場合には伝送はワイヤレスですなわち無線区間を介して実現され、ＷＬＡＮの場合であるとラインまたは無線区間を介して結ばれた複数のステーションから成るハイブリッドネットワークも認められている。
【０００３】
分散型であって非確定的なネットワークを介して結ばれているこのようなステーションにはたいてい、様々なサービスを含みステーションの形式に依存してステーションごとに異なる可能性のあるアプリケーションがインプリメントされており、もしくは部分的に固定的にインストールされている。それゆえ情報テクノロジーと通信テクノロジーによるネットワークの融合の結果として、ファイル転送やＥメール伝送において現れるような「時間的にクリティカルではない」データの伝送から、たとえばストリーミングメディア、音声データ（"Voice over IP", VoIP）の伝送やビデオ会議などように「時間的にクリティカルなデータ」を伴うネットワークに至るまで、ネットワークおよびサービスが展開されることとなる。後者のようなサービスは、遅延および／またはデータ損失の発生にユーザがすぐに気づいてしまうことから殊に時間的にクリティカルであり、このようなことからそれらに属するデータをできるかぎりリアルタイムで伝送することが要求されている。
【０００４】
この理由からIEEE802.11e標準において、いわゆるサービス品質が採用されることになった。ここでサービス品質（Quality of Service, QoS）とは、サービスに優先順位が付けられるようまたは決められた品質で受信側に到来するよう、ＬＡＮおよびＷＡＮを流れるデータに対し作用を及ぼすあらゆる方式をカバーするものである。優先順位を付けるアプローチによれば、ビデオ会議のように時間的にクリティカルなサービスに対し時間的にクリティカルでないサービスよりも高い優先順位が割り当てられ、この優先順位に従い優先順位の高いデータパケットが優先的に伝送される。
【０００５】
このようなネットワークの欠点として挙げられるのは、送信用データが待機中になっているステーション各々は送信すべきデータの優先順位が等しい場合に伝送媒体の占有に関して等しい権利をもってしまうことである。送信を行うステーションの個数が増えるにつれて、各ステーションあたり利用可能な媒体容量はどんどん減っていき、その結果、データレートや遅延など殊にサービス品質パラメータについて遵守がもはや不可能になってしまう。そもそも音声伝送またはビデオストリーミング伝送のように時間的にクリティカルなサービスの提供と関連して、最終的には上述のことによりサービスのユーザを満足させるためにそのようなサービスのいずれも処理できなくなってしまう。
【０００６】
したがって本発明の課題は、殊に優先順位の高いサービスの提供にあたりユーザの満足度を高めることができるようにした方法を提供することにある。
【０００７】
この課題は、請求項１の上位概念に記載の方法から出発して請求項１の特徴部分に記載の方法により解決される。
【０００８】
種々のアプリケーションに割り当てられたデータコネクションによりネットワークたとえばローカルネットワーク内の伝送媒体を介して行われる本発明によるデータ伝送の制御方法によれば、ネットワークにはデータ伝送用に構成された少なくとも２つのステーションが設けられており、各アプリケーションにはそれぞれ異なる優先順位とサービス品質を表す種々のパラメータが割り当てられている。その際、第１のステーションによる第１のアプリケーションに割り当てられた新たなデータコネクションの確立は、伝送媒体において利用可能な空きチャネル容量と、第１のアプリケーションと一致する優先順位のアプリケーションを有する既存のデータコネクションによる伝送媒体の占有状態に依存して制限される。
【０００９】
本発明による方法によって実現されるのは、既存のコネクション殊にサービス品質に対し高い要求を伴うアプリケーションによる既存のコネクションたとえばビデオ伝送または音声伝送は、等しい優先順位クラスのアプリケーションにより新たに加わったコネクション要求によっても損なわれないことである。このようにして、すでに提供されているサービスの品質を十分に一定に維持したままにすることができる。
【００１０】
第１のステーションによる新たなデータコネクションの確立の要求が生じた場合、そのデータコネクションは目下の負荷が考慮されずに確立され、第１のアプリケーションの優先順位と一致する少なくとも２番目の優先順位をもつアプリケーションに割り当てられたデータコネクションにより伝送媒体が占有されているとき、このデータコネクションを維持している少なくとも１つの第２のステーションによりシグナリングが行われて、伝送媒体を介して第１のステーションへ最高優先順位でメッセージが伝達され、第１のステーションがそのメッセージを受け取った後、新たなデータコネクションを少なくとも一時的に保留すれば、目下のリソース利用状態の検出が簡単になる。なぜならばすでにアクティブなステーションによりそのことがすでに指示されるからである。したがって本発明によるこのような実施形態によれば、外部から発せられた占有状態の制御が実現される。
【００１１】
第１のステーションによる新たなデータコネクションの確立の要求が生じたときに、利用可能なチャネル空き容量サイズが第１のアプリケーションのパラメータから判明する所要チャネル容量サイズと一致しているか否かが判定されれば、きわめて容易に実装することのできるアルゴリズムが得られる。この場合、第１のアプリケーションの優先順位よりも低い優先順位をもつアプリケーションに割り当てられているデータトラフィックが、上述の判定プロセスにおいて空きチャネル容量とみなされる。  判定結果が肯定であればデータトラフィックが確立され、判定結果が否定であればデータコネクションの確立が少なくとも一時的に保留される。
【００１２】
この場合に有利であるのは、空きチャネル容量としての査定を閾値判定に基づき行うことである。つまり閾値に達するまで、空きチャネル容量とみなされる。その際、閾値は一般に、低い方の優先順位をもつアプリケーションに割り当てられているデータトラフィックの事前に決められたパーセンテージに相応する。このような閾値により得られる利点とは、パラメータとして構成されているならば、システムに関する個々の条件に容易に整合可能なことである。
【００１３】
次に、図１に示されている実施例を参照しながら本発明の詳細ならびにその他の利点について説明する。
【００１４】
図１には、本発明による方法を適用したワイヤレスローカルネットワークの例示的な配置構成（シナリオ）が示されている。
【００１５】
図１において、本発明による方法を適用したネットワークにおける６つのステーションＭＴ１〜ＭＴ６がモデルとして描かれている。
【００１６】
このシナリオにおいて前提とするのは、第１のステーションＭＴ１と第２のステーションＭＴ２の間ならびに第３のステーションＭＴ３と第４のステーションＭＴ４の間においてデータがワイヤレスですなわち規定されたエアインタフェース（実線の矢印）を介して伝送されることであり、その際に発生するデータ流によってもエアインタフェースのチャネル容量は完全には利用し尽くされず、したがってデータ伝送により利用可能なサービスたとえばビデオデータ伝送および音声データ伝送において要求されているサービス品質は損失なく遵守されることである。
【００１７】
以下、このような前提状況から出発してさらに前進させた考えられる３つのシナリオについて論じることにする。
【００１８】
シナリオ１：第５のステーションＭＴ５は、これまでアクティブではなかった第６のステーションＭＴ６にデータを伝送するつもりである。
【００１９】
シナリオ２：第５のステーションＭＴ５は、高優先順位のデータたとえばビデオ会議のデータをすでに受信中のステーションたとえば第２のステーションＭＴ２へデータを伝送するつもりである。
【００２０】
シナリオ３：第５のステーションＭＴ５は、すでにデータを送信中のステーションへデータを伝送するつもりである。
【００２１】
以下の論考でさらに前提とするのは、エアインタフェースのチャネル容量は第５のステーションから生じたデータに関してすでに確立されているコネクションに対する品質損失なしでは不十分になってしまうこと、ステーションＭＴ２，ＭＴ４，ＭＴ６はステーションＭＴ５の無線サービスエリア内には位置していないことである。
【００２２】
このようなケースであると、第５のステーションＭＴ５の側からデータ伝送の要求がなされた場合、第１のステーションＭＴ１の内部データバッファと第４のステーションＭＴ４の内部データバッファはもはや空にすることはできず、オーバーフローのおそれが生じてしまう。
【００２３】
シナリオ１の場合、データのオーバーフローが検出されると、第５のステーションＭＴ５に対し第４のステーションＭＴ４から、所定の期間ｘにわたりそのデータサービスを停止するよう本発明に従い要求が出される。第５のステーションＭＴ５がこの期間ｘの経過後、新たにデータ伝送を試みたときにそれによってデータオーバーフローが引き起こされてしまうのであれば、本発明に従い第４のステーションＭＴ４の側から新たに、所定の離散的な値だけさらに延長された期間ｘにわたりサービスを停止するよう要求が出される。
【００２４】
第１のステーションＭＴ１においてバッファオーバーフローが生じたならば、第１のステーションＭＴ１はこのことを第２のステーションＭＴ２へ通報し、さらに第２のステーションＭＴ２の側からは、所定の期間ｘだけデータ伝送を保留する要求を第５のステーションＭＴ５へ転送する。
【００２５】
シナリオ２およびシナリオ３の場合にはたとえば、容量のボトルネックが検出されると第５のステーションＭＴ５の拒否が暗黙的に送信許可の拒否によって行われ、たとえばこれはＣＴＳ（clear to send）の拒否によって行われ、シナリオ２であればさらに、第１のステーションＭＴ１から第２のステーションＭＴ２への内部バッファオーバーフローの通知がそのために必要とされる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による方法を適用したワイヤレスローカルネットワークの例示的な配置構成図
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【国際調査報告】
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