(57)【要約】ＱＡＰが、アップストリームおよびサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングの実施をシームレスに操作し、それと同時にダウンストリーム・フレームを送信することができるようにするための仮想フレームに基づく方法およびシステムを開示する。本発明のスケジューリング方法の重要な特徴は、このスケジューリング方法が、アップストリームおよびサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングを行うための伝送機会期間を作るために仮想フレームを生成することである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアクセス・ポイントと、少なくとも１つの局（ＷＳＴＡ）とを有する無線通信ネットワークにおいて、アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングをシームレスに行い、それと同時に、前記ＱＡＰから前記少なくとも１つのＷＳＴＡにダウンストリーム・トラフィックを送信する方法であって、
（ａ）前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記ＱＡＰへの伝送を意図された少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定するステップと、
（ｂ）前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから少なくとも１つの他のＷＳＴＡへの伝送を意図された少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定するステップと、
（ｃ）前記判定ステップ（ａ）が真であるときに、前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するための所期のアップストリーム・データ伝送速度をネゴシエートするステップと、
（ｄ）前記判定ステップ（ｂ）が真であるときに、前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記少なくとも１つの他のＷＳＴＡに前記少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するための所期のサイドストリーム・データ伝送速度をネゴシエートするステップと、
（ｅ）前記ＱＡＰで、前記ネゴシエートされたアップストリームおよびサイドストリームでの所期のデータ伝送速度に従って前記少なくとも１つのＷＳＴＡをポーリングするためのポーリングおよび伝送時間を計算するステップと、
（ｆ）前記ＱＡＰで、前記計算されたポーリング時間に前記少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するために、前記計算されたアップストリーム・ポーリングおよび伝送時間と、前記ＷＳＴＡに割り当てられたエアタイムとを含むアップストリーム仮想フレームを生成するステップと、
（ｇ）前記ＱＡＰで、前記計算されたポーリング時間に前記少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するために、前記計算されたサイドストリーム・ポーリングおよび伝送時間と、前記ＷＳＴＡに割り当てられたエアタイムとを含むサイドストリーム仮想フレームを生成するステップと、
（ｈ）前記計算されたポーリングおよび伝送時間での前記アップストリームおよびサイドストリーム仮想フレームの伝送をスケジュールするステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのＱＡＰで、前記少なくとも１つのＱＡＰから前記少なくとも１つのＷＳＴＡへの伝送を意図された少なくとも１つのダウンストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定するステップと、
存在する場合に、前記ＱＡＰで、請求項１の前記ステップ（ａ）乃至（ｈ）と同時に、前記少なくとも１つのダウンストリーム・トラフィック・ストリームの伝送をスケジュールするステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ネゴシエートするステップ（ｃ）が、前記ネゴシエートされたアップストリームでの所期のデータ転送速度で少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームを伝送することの許可を前記ＱＡＰから前記少なくとも１つのＷＳＴＡに与えるステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ネゴシエートするステップ（ｄ）が、前記ネゴシエートされたサイドストリームでの所期のデータ転送速度で少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームを伝送することの許可を前記ＱＡＰから前記少なくとも１つのＷＳＴＡに与えるステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アップストリームおよびサイドストリーム・トラフィック・ストリームが、パラメータ化されたトラフィック・ストリームである請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ダウンストリーム・トラフィック・ストリームが、パラメータ化されたトラフィック・ストリームである請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記ポーリング・フレームが仮想フレームである請求項１に記載の方法。
【請求項８】
アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングをシームレスに行い、それと同時に、前記（ＡＰ）から前記少なくとも１つのＷＳＴＡにダウンストリーム・トラフィックを送信するためのシステムであって、
前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記ＱＡＰへの伝送を意図された少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定するための手段と、
前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから少なくとも１つの他のＷＳＴＡへの伝送を意図された少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定するための手段と、
前記判定ステップ（ａ）が真であるときに、前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡに前記少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するための所期のアップストリーム・データ伝送速度をネゴシエートするための手段と、
前記判定ステップ（ｂ）が真であるときに、前記少なくとも１つのＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記少なくとも１つの他のＷＳＴＡに前記少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するための所期のサイドストリーム・データ伝送速度をネゴシエートするための手段と、
前記ＱＡＰで、前記ネゴシエートされたアップストリームおよびサイドストリームでの所期のデータ伝送速度に従って前記少なくとも１つのＷＳＴＡをポーリングするためのポーリングおよび伝送時間を計算するための手段と、
前記ＱＡＰで、前記計算されたポーリング時間に前記少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するために、前記計算されたアップストリーム・ポーリングおよび伝送時間を含むアップストリーム仮想フレームを生成するための手段と、
前記ＱＡＰで、前記計算されたポーリング時間に前記少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するために、前記計算されたサイドストリーム・ポーリングおよび伝送時間を含むサイドストリーム仮想フレームを生成するための手段と、
前記計算されたポーリングおよび伝送時間での前記アップストリームおよびサイドストリーム仮想フレームの伝送をスケジュールするための手段と
を備えるシステム。
【請求項９】
前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡに伝送するための少なくとも１つのダウンストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定するための手段と、
前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのダウンストリーム・トラフィック・ストリームの伝送をスケジュールするための手段と
をさらに備える請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
アクセス・ポイント（ＱＡＰ）によって、少なくとも１つの局（ＷＳＴＡ）からのアップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングをシームレスに行い、それと同時に、前記ＱＡＰから前記少なくとも１つのＷＳＴＡにダウンストリーム・トラフィックを送信するためのシステムであって、前記ＱＡＰを備え、
前記ＱＡＰが、
前記アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックを伝送するために前記少なくとも１つのＷＳＴＡをポーリングすることを前記ＱＡＰが要求される時点を求めるための仮想フレーム生成器と、
前記少なくとも１つのＷＳＴＡをポーリングするためのポーリングおよび伝送時間を計算するためのスケジューラ・ユニットと
を備えるシステム。
【請求項１１】
アクセス・ポイント（ＱＡＰ）によって、少なくとも１つの局（ＷＳＴＡ）からのアップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングをシームレスに行い、それと同時に、前記（ＱＡＰ）から前記少なくとも１つのＷＳＴＡにダウンストリーム・トラフィックを送信するためのシステムであって、
コンピュータ可読コードを記憶するためのメモリと、
前記メモリに動作可能に結合された処理装置とを備え、前記処理装置が、
（１）前記ＱＡＰで、ＱＢＳＳ内で前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記ＱＡＰへの伝送を意図された少なくとも１つのアップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定し、
（２）前記少なくとも１つのアップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィック・ストリームに関する所期のデータ伝送速度をネゴシエートし、
（３）前記少なくとも１つのアップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィック・ストリームを伝送することを望む少なくとも１つのＷＳＴＡをポーリングするためのポーリング時間を計算し、
（４）前記計算されたポーリング時間に対応する仮想フレームを生成し、かつ
（５）前記計算されたポーリング時間での前記仮想フレームの伝送をスケジュールする
ように構成されたシステム。
【請求項１２】
前記処理装置が、
前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡに伝送するための少なくとも１つのダウンストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定し、かつ
前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのダウンストリーム・トラフィック・ストリームの伝送をスケジュールする
ようにさらに構成されたシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、本発明は、無線通信システムの分野への特定の用途を有し、この側面では、アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングを効率良く行い、かつダウンストリーム・フレームを送信するためのスケジューラおよび関連方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スケジューリングは、複数のユーザが共通の資源を共有するデータ・ネットワークでサービス品質（ＱｏＳ）を提供するのに重要である。これは、特に無線リンクの文脈で当てはまる。すなわち、無線リンクの時間変動性が、無線資源の不足および無線品質の時間変動性により、無線データ・サービスでのスケジューリング方針の設計に大きな課題を与える。現在、ほとんどのスケジューリング方針が、伝送される媒体アクセス制御（ＭＡＣ）フレームに存在する待ち行列長または到着速度またはタイムスタンプに依存しており、チャネル容量を考慮していない。これは、ワイヤライン・システムの場合のように、全てのユーザに対するチャネル容量が一定である場合には充分である。しかし、無線ネットワークの文脈では、これらの方式の欠点は、チャネル容量（すなわち、チャネル状態、および連続的に変化する伝送速度）を考慮していないことによって、常に無線資源を十分に活用していないことである。
【０００３】
現在、８０２．１１ＭＡＣが、「ベスト・エフォート」モデルと呼ばれる単純化されたモデルを提供している。この単純化された方式では、全てのフレームが、異なるアプリケーションからのフレームを区別せずに、同じ水準のサービスを受信する。このモデルによれば、できるだけ迅速にフレームを転送する試みがなされ、しかしサービス品質（ＱｏＳ）提供に関する量的な確約はしていない。しかし、サービス品質ＭＡＣである８０２．１１ｅの出現と共に、異なるストリームに対するＱｏＳ要件を保証するスケジューラが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ストリームおよびスケジュールのＱｏＳ要件をＱｏＳアクセス・ポイント（ＱＡＰ）が適切に考慮できるようにするＩＥＥＥ８０２．１１ｅ／Ｄ３．３．標準草案の上に組み込むことができるスケジューリング方針が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ＱＡＰが、アップストリームおよびサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングの実施をシームレスに操作し、それと同時にダウンストリーム・フレームを送信することができるようにする無線構内情報通信網（ＷＬＡＮ）で使用するための仮想フレームに基づくスケジューリング方法を対象とする。本発明のスケジューリング方法の重要な特徴は、このスケジューリング方法が、アップストリームおよびサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングを行うための伝送機会期間（transmission opportunity duration）を作るために仮想フレームを生成することである。サイドストリーム／アップストリーム・トラフィックに関してＱＡＰで仮想フレームをスケジュールすることによって、全てのサイドストリーム／アップストリーム・トラフィックが、従来のダウンストリーム・トラフィックと共にシームレスにスケジュールされた１つの大きなダウンストリーム・フレームとしてスケジューラによって認識される。本発明の一態様によれば、ＷＬＡＮで使用するための仮想フレームに基づくスケジューリング方法が提供される。この方法は、（ａ）前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記ＱＡＰへの伝送を意図された少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定するステップと、（ｂ）前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから少なくとも１つの他のＷＳＴＡへの伝送を意図された少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームが存在するかどうかを判定するステップと、（ｃ）前記判定ステップ（ａ）が真であるときに、前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するための所期のアップストリーム・データ伝送速度をネゴシエートするステップと、（ｄ）前記判定ステップ（ｂ）が真であるときに、前記ＱＡＰで、前記少なくとも１つのＷＳＴＡから前記少なくとも１つの他のＷＳＴＡに前記少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するための所期のサイドストリーム・データ伝送速度をネゴシエートするステップと、（ｅ）前記ＱＡＰで、前記ネゴシエートされたアップストリームおよびサイドストリームでの所期のデータ伝送速度に従って前記少なくとも１つのＷＳＴＡをポーリングするためのポーリングおよび伝送時間を計算するステップと、（ｆ）前記ＱＡＰで、前記計算されたポーリング時間に前記少なくとも１つのアップストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するために、前記計算されたアップストリーム・ポーリングおよび伝送時間と、前記ＷＳＴＡに割り当てられたエアタイムとを含むアップストリーム仮想フレームを生成するステップと、（ｇ）前記ＱＡＰで、前記計算されたポーリング時間に前記少なくとも１つのサイドストリーム・トラフィック・ストリームを伝送するために、前記計算されたサイドストリーム・ポーリングおよび伝送時間と、前記ＷＳＴＡに割り当てられたエアタイムとを含むサイドストリーム仮想フレームを生成するステップと、（ｈ）前記計算されたポーリングおよび伝送時間での前記アップストリームおよびサイドストリーム仮想フレームの伝送をスケジュールするステップとを含む。
【０００６】
好ましい実施形態では、上述した方法が、前記アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックを伝送するためにＷＳＴＡをポーリングすることを前記ＱＡＰが要求される時点を求めるための仮想フレーム生成器と、前記少なくとも１つのＷＳＴＡをポーリングするためのポーリングおよび伝送時間を計算するためのスケジューラ・ユニットとを備えるＱＡＰによって行われる。
【０００７】
本発明の方法および装置のより完全な理解は、以下の詳細な説明を添付図面に関連付けて参照することによって得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下の説明では、本発明を完全に理解できるように、限定ではなく例示の目的で、特定のアーキテクチャ、インターフェース、技術など具体的な詳細を記載する。簡略化かつ明瞭化の目的で、不必要な詳細によって本発明の説明を曖昧にしないように、良く知られているデバイス、回路、および方法の詳細な説明は省く。
【０００９】
本発明の方法は、無線構内情報通信網（ＷＬＡＮ）でのアップストリームおよびサイドストリーム・スケジューリングのための仮想フレームを利用するスケジューリング・アルゴリズムである。この方法は、ＱＢＳＳネットワーク内のアクセス・ポイント（ＱＡＰ）による実施を意図されている。本出願人の知っている限りでは、仮想フレームの概念は、本明細書に参照としてその全体を組み込む、Sunghyun ChoiおよびKang G.Shin「A Unified Architecture of Wireless Networks for Real-Time and Non-Real time Communication Services」(IEEE/ACM Trans. On Networking,vol.8,no.1,pp.44-59,February,2000)で最初に紹介された。しかし、これまで、無線ＬＡＮの文脈での仮想フレームの使用は考慮されていなかったと考えられる。本出願が対象とするのはこの目的である。すなわち、本発明の方法は、以下でより詳細に説明するように、ＱＡＰが、アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックに関する関連する局（ＷＳＴＡ）へのポーリングの実施とＷＳＴＡへのダウンストリーム・フレームの送信とをシームレスに行えるようにする形態で、無線ＬＡＮの文脈での仮想フレームの使用を提供する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態を適用することができる典型的なネットワーク１００の例示である。図示されるように、図１は、固定ネットワーク１１１および複数の局（ＷＳＴＡ１〜ＷＳＴＡ３）１１０、１１２、１１４に結合されたＱＡＰ１０３を含むＱＢＳＳネットワーク１００を例示する。ＱＡＰ１０３の主要な機能は、データ・パケットの伝送を容易にすることである。データ・パケットは、「Ｕ」と表示された「アップストリーム」パケット（すなわち、ＷＳＴＡ１１０〜１１４からＱＡＰ１０３へ向かう方向に伝送されるパケット）と、「Ｄ」と表示された「ダウンストリーム」パケット（すなわち、ＱＡＰ１０３からＷＳＴＡ１１０〜１１４へ向かう方向に伝送されるパケット）と、「Ｓ」と表示された「サイドストリーム」パケット（すなわち、１つのＷＳＴＡ１１０〜１１４から別のＷＳＴＡへ伝送されるパケット）とを含む。例示の目的で、図１に示されているネットワークは小さいものであることに留意されたい。実際には、ほとんどのネットワークが、はるかに多数の移動ＷＳＴＡを含む。
【００１１】
図２は、図１のネットワーク１００のＱＡＰ１０３およびＷＳＴＡ１〜３１１０〜１１４の待ち行列レベル表現の一実施形態のブロック図である。図示されるように、ＱＡＰ１０３は、９つの待ち行列を維持し、そのうち８つ（Ｑ１〜Ｑ８）は従来のものであり、本発明の重要な特徴である第９の待ち行列を、本明細書で以後、仮想待ち行列ＶＱと呼ぶ。待ち行列１〜８は、実データ（すなわち、ＭＰＤＵの一部として伝送されるデータ・パケットまたはフレーム）を含む。対照的に、仮想待ち行列ＶＱは、以下に述べるように仮想フレームのみを含む。
【００１２】
ここで図３を参照すると、図２のＱＡＰの機能要素のブロック図が示されている。ＱＡＰは、スケジューラ１０５を含み、スケジューラ１０５は、２つの主要な機能、トラフィック・ストリーム・ネゴシエーション３１０とサービス割当て３２０とに分けることができる。トラフィック・ストリーム・ネゴシエーション３１０は、さらに、許可３３０下位機能を備える。ＡＰは、さらに、アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックに関してＷＳＴＡをポーリングするようにＡＰが要求される時点を求めるための仮想フレーム生成器モジュール３４０を含む。ＱＡＰは、さらに、ＷＳＴＡ１１０〜１１４の事前にネゴシエートされたデータ転送速度を満足するように、アップストリームでトラフィックを伝送することを望む各ＷＳＴＡ１１０〜１１４をポーリングするためのポーリング時間をスケジューリング・アルゴリズムによってあらかじめ計算するためのアドミッション制御ユニット３５０を含む。
【００１３】
本発明は、排他的に、パラメータ化されたＱｏＳトラフィックのスケジューリングを対象とする。ＩＥＥＥ８０２．１１標準によって定義されているように、パラメータ化されたトラフィックは、各フレームのＭＡＣヘッダ内に１６ビットＱｏＳ制御フィールドの一部として含まれている範囲８〜１５の優先順位値によって識別される。優先順位値８〜１５は、トラフィック・ストリーム識別子（ＴＳＩＤ）と解釈される。パラメータ化されたトラフィックは、例えば、テレビ電話、低コスト・ビデオ会議、イメージング、高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）、ストリーミング音声および／または映像などを含むことができる。前述した各アプリケーションは、それぞれの帯域幅要件によって、無線通信ネットワーク１００に対して異なる要求をする場合がある。すなわち、上で述べた幾つかのアプリケーションは、他のものよりも多くのビットを必要とする（例えば、２４ＭｂｐｓでのＨＤＴＶ映像ストリーム）。一般に、ほとんどの実時間アプリケーションは、多くのビットを必要とするものとみなされ、したがって伝送ネットワーク１００に対して高い要求をする。典型的には１２８Ｋｂｐｓで伝送されるステレオ音声など、他のアプリケーションは、比較的少ないビットを必要とし、したがってネットワーク１００資源に対してあまり高い要求をしない。したがって、ネットワーク１００によって処理するために、これらの異種のネットワーク要求を効率良くスケジュールする機構が必要とされている。
【００１４】
ＱＡＰ１０３で効率良くスケジューリングを行うために、スケジューラ１０５は、以下の２つのプロセスを制御しなければならない。（１）ＷＳＴＡ１１０〜１１４がＱＡＰ１０３に伝送しようとしているアップストリーム・ストリームの存在を判別すること。（２）固定ネットワーク１１１からＱＡＰ１０３を介してＷＳＴＡ１１０〜１１４にダウンストリームで送信されることを要求されているデータが存在するかどうかを判定すること。第１のプロセスは、ＱＡＰ１０３でスケジューラ１０５によって行われるポーリング操作で実現される。ポーリング操作では、スケジューラ１０５は、どのＷＳＴＡがＱＡＰ１０３にアップストリームで伝送すべきトラフィック・ストリームを有するかを判別する。１つまたは複数のＷＳＴＡ１１０〜１１４がＱＡＰ１０３にアップストリームで伝送すべきトラフィック・ストリームを有することがスケジューラ１０５によって判別されると、ＱＡＰ１０３と、データをアップストリームで伝送しようとしている１つまたは複数のＷＳＴＡ１１０〜１１４との間でネゴシエーション・セッションが行われる。ネゴシエーション・セッションは、ＱＡＰ１０３のトラフィック・ストリーム・ネゴシエーション・ユニット３１０によって行われる。
【００１５】
ネゴシエーション・セッションの一部として、要求するＷＳＴＡに許可を与えるために、ＱＡＰ１０３によって許可プロトコルが呼び出される。許可ユニット３３０は、図３では、ネゴシエーション・ユニット３１０の下位プロセスとして示されている。ＷＳＴＡに許可が与えられると、ネゴシエーション・プロセスは、許可を与えられた要求ＷＳＴＡによって、データ転送速度および他のトラフィック特性を含めた、伝送すべきトラフィック・ストリームに関係付けられた幾つかのパラメータをＱＡＰ１０３に知らせる処理に移行する。これらのパラメータがＱＡＰ１０３で受信されると、ＱＡＰ１０３に関連付けられたアドミッション制御ユニット３５０（図３参照）が、各トラフィック・ストリーム（すなわち要求ＷＳＴＡ）に関するパラメータ・データを収集し、事前にネゴシエートされたデータ転送速度を満足する様式で、ＷＳＴＡにアップストリームでデータを伝送することを要求する様々なＷＳＴＡをポーリングするための時点をあらかじめ計算する。ＱＡＰ１０３によってポーリング時間が計算された後、計算された時点でＷＳＴＡをポーリングするために、仮想フレームが生成される。仮想フレームは、実際には、適切な時間に様々なＷＳＴＡをポーリングするためのポーリング・フレームであることに留意されたい。
【００１６】
以下の例示的な実施形態は、本発明の方法をさらに明瞭にするために提供される。説明の目的で、図１のネットワーク１００内に、ＱＡＰ１０３にアップストリームでトラフィックを伝送することを望む幾つかのＷＳＴＡ１１０〜１１４が存在すると仮定する。例えば、ＷＳＴＡ１１１０は、ＱＡＰ１０３にアップストリームでＨＤＴＶ映像を２４Ｍｂｐｓで送信する必要があり、ＷＳＴＡ３１１４は、ＱＡＰ１０３にアップストリームでステレオ音声データを１２８ｋｂｐｓで送信する必要があると仮定する。上述したように、アップストリーム伝送を意図されたこれらのデータ・ストリームの存在を判別することはＱＡＰ１０３の役割である。特に、ＱＡＰ１０３のアドミッション制御ユニット（ＡＣＵ）３５０が、アップストリーム伝送を意図されたＷＳＴＡ１１０〜１１４からのストリームが存在するかどうかを判定する。ＱＡＰ１０３がこれらのトラフィック・ストリームに気付くと、スケジューラ３００が、アップストリームで伝送するデータ・ストリームを有する各ＷＳＴＡ１１０〜１１４とネゴシエートして、ＷＳＴＡの所期のデータ伝送速度（例えばＷＳＴＡ１１０については２４Ｍｂｐｓ、ＷＳＴＡ１１４については１２８ｋｂｐｓ）および他の対象となる伝送パラメータを確かめる。データ転送速度がＱＡＰ１０３によって特定されると、ＡＣＵ３５０が、ＷＳＴＡそれぞれの事前にネゴシエートされたデータ転送速度を満足することができるように、各ＷＳＴＡ１１０〜１１４をポーリングするためのポーリング時間をスケジューリング・アルゴリズムによってあらかじめ計算する。それぞれのデータ転送速度をネゴシエートするためのスケジューリング・アルゴリズムの詳細は、本出願の核心でなく、したがってこれ以上は論じないことに留意されたい。
【００１７】
次いで、計算されたアップストリームまたはサイドストリーム・セッションのポーリング時間に基づいて、スケジューラ１０５によってポーリング・フレームが生成される。ＱＡＰ１０３内の仮想フレーム生成器が、このスケジュール可能な情報を使用して、仮想フレームを、チャネル上に正確に伝送する必要がある時点で、仮想フレーム待ち行列（ＶＱ）に挿入する。スケジューラでは、これは、基本的に全てのアップストリームおよびサイドストリーム・セッションを考慮に入れる。
【００１８】
ここで、スケジューラは、この仮想フレーム待ち行列（ＶＱ）と、従来のダウンストリーム・フレーム待ち行列Ｑ１〜Ｑ８とを使用して、それに応じてダウンストリーム・セッション、あるいはアップストリームおよび／またはサイドストリーム・セッションをスケジュールする。所期のデータ転送速度を満足することについてＱｏＳ保証が存在し、しかし、本発明の方法は、従来技術の「ベスト・エフォート」試行よりも洗練されていることに留意されたい。
【００１９】
ここで、図４を参照すると、例示実施形態に関してＱＡＰ１０３で計算されたポーリング時間を例示するタイミング図であり、ここでは、２つのＷＳＴＡ１１０、１１４が、それぞれ２４Ｍｂｐｓおよび１２８Ｋｂｐｓのデータ転送速度でＱＡＰ１０３にアップストリームでデータを伝送しようとしていると仮定されている。始めに、ＷＳＴＡ３１１４に関して、１２８ビットのパケット・サイズを仮定すると、１２８ｋｂｐｓのデータ転送速度を満足するために、ＷＳＴＡ３１１４は、パケットを１ｍｓ毎に送信しなければならない。同様に、２４００ビットのパケット・サイズを仮定すると、２４Ｍｂｐｓのデータ転送速度を満足するために、ＷＳＴＡ１１１０は、パケットを１００μｓ毎に送信しなければならない。したがって、ＡＣＵ３５０は、ＷＳＴＡ１をＷＳＴＡ３の１０倍頻繁にポーリングしなければならない。
【００２０】
図４は、ＱＡＰ１０３のＡＣＵ３５０が、ＷＳＴＡ３をＷＳＴＡ１１１０の１０倍頻繁にポーリングする様子を例示する。時間間隔Ｔ１〜Ｔ１０は、等距離の時間間隔ではなく、所期のデータ転送速度を満足するようにスケジューリング・アルゴリズムに従って計算されたものであることに留意すべきである。図示されるように、時間線に沿った各ポーリング時点（例えばＴ１〜Ｔ１０）で、ＷＳＴＡ３１１４は、「ｘ」と表記された持続期間にわたってポーリングされ、ＷＳＴＡ１１１０は、「ｙ」と表記された持続期間にわたってポーリングされる。持続期間「ｘ」および「ｙ」は固定されておらず、使用される特定のスケジューリング・アルゴリズムに依存する。しかし、持続期間ｘおよびｙを求めることは本発明の焦点ではない。本発明は、持続期間ｘ、ｙが関連付けられている仮想フレームの生成を対象とする。また、特定のポーリング間隔でアップストリームで伝送すべき追加のパケットが存在する場合には、必要に応じて、これらの持続期間が延長される場合があることにも留意されたい。
【００２１】
ここまで、アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックを送信するためのプロセスを論じてきた。しかし、本発明は、並行のプロセスも同様に対象とする。すなわち、固定ネットワーク１１１からＱＡＰ１０３を介して１つまたは複数のＷＳＴＡ１１０〜１１４へのダウンストリームでのフレームの伝送である。このプロセスによれば、ＷＳＴＡ１１０〜１１４は、例えば上で論じた任意のパラメータ化されたデータ・カテゴリ（例えば、テレビ電話、低コスト・ビデオ会議、イメージング、高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）、ストリーミング音声および／または映像など）を含むことができるデータに関して、固定ネットワーク１１１に様々なデータ要求をする。要求されたデータ転送速度でこれらのデータ要求を満たすために、ＱＡＰ１０３は、上で論じたステップを行わなければならず、ステップは、一般に、スケジューリング計算を行って、ポーリング時間を求め、そこから仮想フレームを生成することを含む。ダウンストリームでトラフィックを送信するように要求されるステップは、アップストリームでトラフィックを送信するための前に述べたステップと同一であり、唯一の顕著な相違点は、所期のトラフィックの方向である。
【００２２】
本発明の利点は、ＱＡＰ１０３が、アップストリームおよび／またはサイドストリーム・トラフィックに関するポーリングをシームレスに行い（すなわち仮想フレーム）、それと同時にダウンストリーム・トラフィックをＷＳＴＡに送信することができることである。
【００２３】
前述したことは、単に本発明の例示的な実施形態として構成されている。本発明の根本の原理または範囲から逸脱することなく、本実施形態と同様の機能を提供する代替構成を当業者は容易に想定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態が適用される無線通信システムのアーキテクチャを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による図１のネットワークの待ち行列レベル記述を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＱＡＰのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態によるポーリング手順を説明するためのタイミング図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2006509461.tif 000007
2006509461.tif 000008
2006509461.tif 000009
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