(57)【要約】【課題】本発明はゲーム理論を採用して、無線自己組織ネットワークのパワー制御問題を非協力ゲーミング問題に転換し、システムは単位価格の「段階的に値上げる」方法によって、システム容量を最大化する実行可能な資源配分を見つける。【解決手段】これと共に、本発明は、離散多数レート配分問題も合わせて考慮する。本発明は、パワー・レート同時配分の価格を段階的に上げる方法を採用して、ゲーム理論に基づく分散型反復アルゴリズムを提出してこの問題を解決する。ユーザの基礎価格の配分状況によって、本発明は二つの方法を提出する。第１の方法は、相同な基礎単位価格を全てのユーザに初期配分する。第２の方法は、消費電力を考慮した自己適応価格配分方法である。第２の方法は、各リンクの異なるチャネル状況とＳＩＮＲ要求とに応じて、異なる基礎単位価格を配分することで、比較的低い平均送信パワーを得る。【選択図】図５
2007037135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線自己組織ネットワークにおける段階的な値上げに基づくジョイントパワーコントロールとレート制御を行う方法であって、
ネットワークにおける競争リンクの複数の送信ノードは、前回のパワー・レート計算タイムスロットで確定されたパワーで、パワー検出パケットを、パワー検出タイムスロットで送信するステップと、
各リンクの受信ノードは、リンクの信号干渉雑音比を測定し、測定された信号干渉雑音比の結果をパワー・レート計算タイムスロットにおけるランダム時間に固定の送信パワーで対応する送信ノードに回送するステップと、
送信ノードは、収集された本リンクの信号干渉雑音比情報から、新しいパワーと伝送レートを計算するステップと、
リンクのパワー値が収束しなければ、価格放送タイムスロットで自分のネットワーク資源を得ると共に該当するコストを支払うための単位価格ｃをｃδ（δ＞１）に上げて、値上げシグナリングを放送するステップと、
シグナリング値上げを受信したノードは該シグナリングを伝送すると共に、自分の価格をｃδに更新するステップと、
各ノードは、算出された二つのパワーの差分が所定の閾値より小さくなるまで前記ステップを繰り返し、前記差分が所定の閾値より小さくなると、前記ステップを終止し、データ伝送段階に入るステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ノード毎に本ノードの現在計測された信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値αｉを算出して、αｉの値によって、式
【数１】
2007037135.tif 000017
に基づいて、次に対応する送信パワーとレートを決定するステップとをさらに含み、
Ｐ’ｉは、本ノードの現在収益を最大化させる新しい送信パワーを表し、
Ｐ−ｉは、Ｐｉ以外の他のリンク送信パワーからなるベクトルであり、
αｉは、他のリンクによる干渉状況を表し、本ノードの現在計測された信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値に等しく、
γｉは、ｉ本目のリンクの最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比を表し、
ｈｉは、最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比に対する第ｉのレートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比の倍数を表し、
Ｍは、選択可能なレートの数を表すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
パワー検出パケットは、ノードの計測された信号干渉雑音比を受信するために、送信ノードのＩＤを表す特徴を有するデータを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
値上げシグナリングを受信したノードは、受信したシグナリングを多くて一回だけ転送することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
無線自己組織ネットワークにおける段階的な値上げに基づくジョイントパワー・レート制御を実行する方法であって、
ネットワーク中の複数のノードの初期パワーＰ（０）と、ネットワーク資源を消費するために支払う初期単位価格ｃｉ（０）とを同じように設置するステップと、
各リンクの送信ノードは、パワー検出パケットを所定のパワーＰ（ｋ）で送信するステップと、
受信ノードは、リンクの信号干渉雑音比を計測し、計測された信号干渉雑音比によって反応関数を利用して新しいパワーＰ（ｋ＋１）と伝送レートを反復計算するステップと、
取得された新しいパワーＰ（ｋ＋１）と現在の送信パワーＰ（ｋ）との差分が所定の閾値より小さくなるか否かを判断するステップと、
パワーＰ（ｋ＋１）とパワーＰ（ｋ）との差分が所定の閾値以上であれば、リンクのパワーが収束するか否かを判断するステップと、
リンクのパワーが収束しなければ、関連ノードは、自分がネットワーク資源を得るために支払う単位価格ｃｉを上げ、ネットワークに値上げシグナリングを放送し、ナッシュ均衡になるまでに前記ステップを繰り返すステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
取得されたパワーＰ（ｋ＋１）とＰ（ｋ）との差分が所定の閾値より小さくなれば、データ送信の実行を準備することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
初期単位価格ｃｉ（０）を設置するステップには、ネットワーク中の全てノードの初期単位価格を、式
【数２】
2007037135.tif 000018
に従って設置し、初期単位価格を同じにし、
Ｐｍａｘは、ネットワークに送信ノードの許容される最大送信パワーであり、
ｈＭは、最低レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比に対する最高レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比の倍数を表し、
ｂＭは、最低レートに対する最高レートで伝送する時のリンク伝送レートの倍数を表し、Ｍは選択可能なレートの数を表すことを特徴とする請求項５に記載の方法、
【請求項８】
初期単位価格ｃｉ（０）を設置するステップには、ネットワークのノードの初期単位価格を、式
【数３】
2007037135.tif 000019
に従って設置し、少なくても一つのノードの初期単位価格を他のノードの初期単位価格と異なるようにし、
【数４】
2007037135.tif 000020
は、ｉ本目のリンクでの平均干渉ゲインを表し、即ち、ｉ本目のリンク以外の他の全てのリンクでのゲインの平均値であり、
γｉは、ｉ本目のリンクが最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比を表すことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
初期パワーを設置するステップには、初期パワーを共に０にすることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
リンクのパワーが収束するか否かを判断するステップには、式
【数５】
2007037135.tif 000021
に従ってリンクのパワーが収束するか否かを判断し、当該式が成立すれば、振動が発生することを表し、
σは、１より少し小さい定数であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
関連ノードは、式ｃｉ＝ｃｉδ（δ＝１＋ε、ε＞０）に従って、単位価格ｃｉを上げることを特徴とする請求項５に記載の方法、
【請求項１２】
ノード毎に本ノードの現在計測される信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値αｉを算出して、αｉの位置する区間によって、式
【数６】
2007037135.tif 000022
に基づいて、次に対応する送信パワーとレートを決定するステップとをさらに含み、
Ｐｉ’は、本ノードの現在収益を最大化させる新しい送信パワーを表し、
Ｐ−ｉは、Ｐｉ以外の他のリンク送信パワーからなるベクトルであり、
αｉは、他のリンクによる干渉状況を表し、本ノードの現在計測された信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値に等しく、
γｉは、ｉ本目のリンクの最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比を表し、
ｈｉは、最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比に対する第ｉのレートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比の倍数を表し、
ｂｉは、最低レートに対する第ｉのレートで伝送する時のリンク伝送レートの倍数を表すことを特徴とする請求項５乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
無線自己組織ネットワークに段階的な値上げに基づくジョイントパワー・レート制御を実行する方法であって、
ネットワークにリンクを競争する複数のノードは、所定のパワーと伝送レートで互いに通信するステップと、
通信リンクのパワーが収束しない時、通信し続きたいノードは、自分がネットワーク資源を得ると共に対応するコストを支払う単位価格ｃｉを上げ、ネットワークに価格同期シグナリングを放送し、一方、現在の価格を受け入れないノードは、通信レートを低減する又は通信を終止するステップと、
現在リンクの前回の送信パワーと現在計測された信号干渉雑音比とによって、今回で使用するパワーと伝送レートを計算するステップと、
前記ノードは、送信パワーＰｉのマルチレベルステップ関数である効用関数に基づいてリンクの伝送レートを決定するステップと、
リンクのパワーが収束するまで前記のパワー計算反復過程を実行するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記効用関数とパワーとの関係は、式
【数７】
2007037135.tif 000023
になり、
Ｍは、選択可能なレートの数を表し、
αｉは、他のリンクによる干渉状況を表し、本ノードの現在計測された信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値に等しく、
γｉは、ｉ本目のリンクの最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比を表し、
ｈｉは、最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比に対する第ｉのレートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比の倍数を表し、
ｂｉは、最低レートに対する第ｉのレートで伝送する時のリンク伝送レートの倍数を表すことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ノード毎に本ノードの現在計測される信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値αｉを算出し、αｉの位置する区間によって、式
【数８】
2007037135.tif 000024
に基づいて、それぞれの収益を最適化するパワーと伝送レートを得、
Ｐｉ’は、本ノードの現在収益を最大化させる新しい送信パワーを表し、
Ｐ−ｉは、Ｐｉ以外の他のリンク送信パワーからなるベクトルであり、
αｉは、他のリンクによる干渉状況を表し、本ノードの現在計測された信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値に等しく、
γｉは、ｉ本目のリンクの最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比を表し、
ｈｉは、最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比に対する第ｉのレートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比の倍数を表し、
ｂｉは、最低レート対する第ｉのレートで伝送する時のリンク伝送レートの倍数を表すことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
無線自己組織ネットワークに段階的な値上げに基づくジョイントパワー・レート制御を実行するノードであって、
無線信号を送信する送信機と、
無線信号を受信する受信機と、
前記ノードが受信側として動作する場合、受信された無線信号を検出し、信号干渉雑音比を計測する信号干渉雑音比計測ユニットと、
ノードが受信側として動作する場合、計測された信号干渉雑音比の値を計測結果パケットに記入し、送信機を介して送信する受信コントローラと、
ノードが送信側として動作する場合、受信側から信号干渉雑音比の値を受信するために、計測結果パケットを受信するフィードバックシグナリング検出ユニットと、
ノードが送信側として動作する場合、本回タイムスロットでのリンクの信号干渉雑音比の値を得た後、反復反応方程式によって次回のタイムスロットでのパワー検出パケットの送信パワーを算出し、資源反復配分段階の終了後に送信機の送信パワーとデータレートを制御する送信パワー・レートコントローラとを備えることを特徴とするノード。
【請求項１７】
前記ノードは、移動端末であることを特徴とする請求項１６に記載のノード。
【請求項１８】
無線自己組織ネットワークに段階的な値上げに基づくジョイントパワー・レート制御を実行する方法であって、
ネットワークにリンクを競争する複数の送信ノードは、前回のパワー・レート計算タイムスロットでパワーを決定するパワー検出パケットを、パワー検出タイムスロットで送信するステップと、
各リンクの受信ノードは、リンクの信号干渉雑音比を測定し、計測された信号干渉雑音比の結果パケットをパワー・レート計算タイムスロットでのランダム時間に固定パワーで対応する送信ノードに回送するステップと、
送信ノードは、収集された本リンクの信号干渉雑音比情報から、本ノードの現在計測される信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値αｉを算出して、αｉの位置する区間によって、式
【数９】
2007037135.tif 000025
に基づいて、それぞれの収益を最適化させるパワーと伝送レートを得るステップとを含み、
Ｐｉ’は、本ノードの現在収益を最大化させる新しい送信パワーを表し、
Ｐ−ｉは、Ｐｉ以外の他のリンク送信パワーからなるベクトルであり、
αｉは、他のリンクによる干渉状況を表し、本ノードの現在計測された信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値に等しく、
γｉは、ｉ本目のリンクの最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比を表し、
ｈｉは、最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比に対する第ｉのレートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比の倍数を表し、
ｂｉは、最低レートに対する第ｉのレートで伝送する時のリンク伝送レートの倍数を表す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、無線自己組織ネットワークにおける移動端末に対してジョイントパワーとレート制御を行う方法と装置に関する。特に本発明は、ゲーム理論及び値上げ仕組みを利用してパワー・レート同時配分を行う方法と装置に関して、ネットワークにおける通信リンクが有効な通信を行う上で出来るだけ有限的な無線資源を多重化する。
【背景技術】
【０００２】
組み込み型システムの発展に従って、例えば、インテリジェンス携帯電話やＰＤＡなどのような携帯式移動端末の普及が進んでいる。
【０００３】
これと共に、将来の通信方法に、より多い要求を提出し、例えば柔軟なネットワーク構築方法、全局又はロカールの通信レートの向上、サービス品質が確保されたマルチメディアサービスなどがある。
【０００４】
固定インフラ（例えば、基地局、ＡＰなど）のない地域に対して、または基地局へのアクセスの難しい又はコストの高い場合、移動Ａｄ  Ｈｏｃネットワーク（又は無線自己組織ネットワーク）は、無線端末に新たな且つ柔軟有効なデータパケット通信及びネットワーク構築方法を提供することができる。
【０００５】
Ａｄ  ｈｏｃネットワークは、無線送受信装置を有する一組の移動端末からなるワンホップ或いはマルチホップの臨時的な自治システムであり、移動端末はルーチング機能を有し、無線接続で任意なネットワークトポロジーを構成することができ、このようなネットワークは、独立で動作することができ、また、Ｉｎｔｅｒｎｅｔとセルラー無線ネットワークに接続することができる。
【０００６】
後者の場合、Ａｄ  ｈｏｃネットワークは、普通サブネット（ツリーネットワーク）の形で既存ネットワークにアクセスする。
【０００７】
Ａｄ  ｈｏｃネットワークにおいて、各移動端末はルーターとクライアントとの二つの機能を持っている。クライアントとしての端末は、ユーザ向けのアプリケーションを実行しなければならなくて、ルーターとしての端末は、該当するルーチングプロトコルを実行し、ルーター戦略とルーチングテーブルに基づいてパケット転送とルーチング維持作業を行わなければならない。
【０００８】
Ａｄ  ｈｏｃネットワークには、普通ノード間のルーチングが複数のホップからなり、端末の無線転送範囲が限られているため、二つの直接通信できない端末ノードについては、複数の中間ノードの転送を介して通信を実現する。
【０００９】
そこで、これはマルチホップ無線網、自己組織ネットワーク、固定施設のないネットワーク又はピアツーピアネットワークとも呼ばれる。
【００１０】
Ａｄ  ｈｏｃネットワークは、移動通信とコンピュータネットワークの特徴を共に備え、特殊種類な移動コンピュータ通信ネットワークと見られ、全てのノードの地位が平等であり、即ちピアツーピアネットワークある。
【００１１】
ノードは、いつでもネットワークに加入或いは離脱することができる。何れのノードの故障はネットワーク全体に対して影響を及ばないため、ネットワークが安定になる。
【００１２】
移動Ａｄ  Ｈｏｃネットワーク（ＭＡＮＥＴ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、固定インフラのない場合に、複数の無線ノードを自己組立し、ワンホップ又はマルチホップ通信によってネットワークを構成して、自発的に各ノードの動作を調整し、ネットワークトポロジー変化に適応する。
【００１３】
従来のＡｄ  Ｈｏｃネットワークテストベッドは、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルグループに基づくのが一般で、処理能力強くかつ電力が比較的に十分なノートパソコンを移動端末とする。
【００１４】
しかし、下記のような欠陥によって、将来の実際アプリケーションの自己組織ネットワーク設計に若干なチャレンジが提出された。
【００１５】
１）無線チャネル容量のバンド幅が制限されている。Ａｄ  Ｈｏｃネットワークは、通信ネットワークの将来の主なアクセス方式として、その制限のある無線バンド幅はアクセスプロセスにおいて重要なボトルネックとなる。どんなに有効なパワー・レート配分を利用して有限なバンド幅を十分に多重化するかの課題は、自己組織ネットワーク設計の重要課題となる。
【００１６】
２）限られた電力供給。Ａｄ  Ｈｏｃネットワーク中の移動端末として、移動性や軽量などの特徴を持つために、一般的に、内部メモリ小さくＣＰＵの処理能力低いため、特に枯渇可能な低パワー電源を使用して給電する。設計するときに、有効な通信を確保する上で、送信パワーをできるだけ低減すべきである。
【００１７】
３）サービス品質の確保。Ａｄ  Ｈｏｃネットワーク中のチャネルの時間変化・誤りや自由移動の端末は、マルチメディア通信に大きい困難をもたらす。ダイナミックな帯域配分及びアクセス制御設計は、ＱｏＳを改善することに有効である。
【００１８】
パワーコントロールを考慮していないＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルでは、端末が一定のパワーでコントロールパケット、即ちＲＴＳ／ＣＴＳパケット及びデータパケット（ＤＡＴＡ）を送信し、搬送波センシングで衝突を回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）し、又は仮想搬送波（ＲＴＳ／ＣＴＳ）技術によって、無線チャネルを予め保留して衝突を回避する。
【００１９】
例えば、仮想搬送波技術において、送信ノードはデータ通信する前にＲＴＳ制御パケットを放送することによって受信ノード及び隣接ノードに通知し、受信ノードはＣＴＳ制御パケットを回送して今回の通信を確認する。
【００２０】
それからデータ（ＤＡＴＡ）と確認（ＡＣＫ）データパケットの伝送を続いて実行する。伝送プロセスにおいて、隣接ノードは、現在行われている通信を干渉しないようにサイレントに保たれる。
【００２１】
無線資源の多重化を高めるために、非特許文献１乃至では、ＰＣＭＡ，ＰＣＭＡＣ，ＰＣＤＣ，Ｓ−ＰＣＤＣなどのパワー制御方法が開示され８０２．１１プロトコルを改善している。
【００２２】
前記方法には、送信パワーを低減することを考慮すると共に、「干渉閾値情報」伝送プロトコルを設計して、即ち、サイレントに保つことを単純に通知することではなく、即ち、送信ノードはその許容可能な干渉閾値を隣接ノードに通知する。
【００２３】
隣接ノードは、それぞれに通信する前にこの閾値を考慮して、該当送信パワーの他のノードに対する干渉が閾値より低い場合のみに、隣接ノードが元の送信ノードと同時にそれぞれの通信を行い、互いに衝突しない。
【００２４】
隣接ノード間に伝送された「干渉閾値情報」によるパワー制御方法は、Ａｄ  Ｈｏｃシステムの消耗電力を効率的に低減すると共に、チャネルの多重化程度を数倍以上に高め、即ちシステム全体の情報スループットを増加する。
【００２５】
しかしながら、前記方法において、どんなに送信パワーを最適に選択して「干渉閾値」を決定することとどんなに周辺の隣接ノードたちに配分することは、まだ解決されていない課題である。
【００２６】
また、それぞれの方法では、閾値情報をワンホップ内の隣接ノードのみに伝送し、送信ノードに対するワンホップ外の通信の干渉を考慮しておらず、仮設には局限性が存在する。
【００２７】
非特許文献５及び他の文献で、例えばＦ−Ｍ，ＤＣＰＣ，ＤＰＣ／ＡＬＰ，ＤＰＣＭＡＣ，ＤＰＣ／ＱｏＳ，ＰＣＲＡが提出された。
【００２８】
これらの技術方法では主に、全てのノード干渉を考慮し、受信ノード毎に計測された信号干渉雑音比（ＳＩＮＲ）をパラメータとして、それぞれのリンク通信のＳＩＮＲ要求を束縛条件とし、分散型反復の方法を利用してパワー配分するものに関する。
【００２９】
パワー反復の目標は、各リンクが配分されたパワーで同時に通信できることであり、送信パワーの総計をできるだけ低くすることにある。
【００３０】
通信しようとするリンクのＳＩＮＲ要求が同時に満足されない場合には、前記方法では異なるスケジューリング戦略を提供し、できるだけ多くのリンクを選択して同時に伝送する。単一レートを考慮すると、それぞれのリンクは送信と送信しない二つの選択があり、Ｎ本のリンクの選択可能な方法は２ｎ個があるので、リンクスケジューリングはＮＰ（非多項式計算複雑度）完全問題となり、計算的な複雑さを招いている。
【００３１】
最近のある文献には、ヒューリスティックアルゴリズムＤＭＳを提出して、送信リンクグループのパワー反復プロセスが失敗した場合には、ＳＩＮＲの最低のリンクを削除し、使用可能な送信リンクグループを見つけるまで再反復する。
【００３２】
しかしながら、シミュレーションの結果が表示しているように、システム負荷の大きい（即ち、送信待ちリンクが多い）場合に、ＤＭＳアルゴリズムは比較的に低い平均伝送レートしか得られない。
【００３３】
ゲーム理論は、競争相手間の非協力ゲーミングにより生成された全体システム状態を検討する重要方法として、現在無線ネットワーク研究に広く応用されている。
【００３４】
無線リンク中の各送信ノードが無線資源を競争する理性的な相手となり、どちらも自分の収益（効用からコストを引く）を最大化する希望があり、システムは、価格を調節する方法でノードコストを影響し、システム全体の性能を最適化する。
【００３５】
最適化目標が異なるため、従来の研究では、異なる効用と価格関数を使用しており、代表的な効用関数として、単位消耗電力の伝送レート、データフレーム中断確率及びＳｈａｎｎｏｎシステム容量があり、コストとしては一般的に送信パワーのリニア関数、例えばｃＰを採用し、ｃは単位価格である。
【００３６】
例えば、非特許文献６には、通信レート効率関数とリニアコスト関数を採用して無線セルラーネット内の総計通信容量を最適化することを提出した。
【００３７】
しかし、Ｍ．Ｘｉａｏ，Ｎ．Ｂ．Ｓｈｒｏｆｆ，ａｎｄ  Ｋ．Ｐ．Ｃｈｏｎｇの提出した技術方法では、固定の単位価格を使用しているため、システムが固定価格の低い時に振動現像を起こし、送信待ちリンクが送信とサイレントとを交互的な選択を繰り返し、その根本な原因はこのときのシステムにナッシュ均衡が存在しないからである。
【非特許文献１】Ｊ．Ｍｏｎｋｓ，Ｖ．Ｂｈａｒｇｈａｖａｎ，ａｎｄ  Ｗ．Ｈｗｕ著、“Ａ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、 Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥＩＮＦＯＣＯＭ‘０１、２００１年４月
【非特許文献２】Ｅ．Ｊｕｎｇ  ａｎｄ  Ｎ．Ｖａｉｄｙａ著、“Ａ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＭＡＣ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、 Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥＩＮＦＯＣＯＭ’０２、２００２年９月
【非特許文献３】Ａ，Ｍｕｑａｔｔａｓｈ  ａｎｄ  Ｍ．Ｋｒｕｎｚ著、“Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｄｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ（ＰＣＤＣ）Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、 Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥＩＮＦＯＣＯＭ‘０３、２００３年３月
【非特許文献４】Ａ．Ｍｕｑａｔｔａｓｈ  ａｎｄ  Ｍ．Ｋｒｕｎｚ著、“Ａ  ｓｉｎｇｌｅ−ｃｈａｎｎｅｌ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｉｎ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ａｄ  ｈｏｃ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、 Ｐｒｏｃ．ＡＣＭ  ＭｏｂｉＨｏｃ’０４、２００４年５月
【非特許文献５】Ｔ．ＥｌＢａｔｔ，Ａ．Ｅｐｈｒｅｍｉｄｅｓ著、“Ｊｏｉｎｔ  ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  ａｎｄ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ａｄ  ｈｏｃ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．３，ｐｐ．７４−８５、２００４年１月
【非特許文献６】Ｍ．Ｘｉａｏ，Ｎ．Ｂ．Ｓｈｒｏｆｆ，ａｎｄ  Ｋ．Ｐ．Ｃｈｏｎｇ著、“Ａ  Ｕｔｉｌｉｔｙ−ｂａｓｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｃｈｅｍｅ  ｉｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”、ＩＥＥＥ／ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓ，ｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ｖｏｌ，１１，ｎｏ．２，ｐｐ．２１０−２２１、２００３年４月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３８】
そこで、Ａｄ  Ｈｏｃネットワークの実際応用に対しては、効率的且つクロスレイヤー及び分散型の無線資源管理方法を提出すべきである。例えば、パワーコントロール、レート配分及びブロードバンドの予保留などの同時実行がある。
【００３９】
本発明は、従来技術の前記問題に鑑みて提出されたものである。本発明は、無線自己組織ネットワークにおいてゲーム理論及び値上げ仕組みに基づいてジョイントパワーとレート制御を行う方法と装置を提供し、ネットワーク中の通信リンクが有効な通信を実行する上で有限な無線資源をできるだけ多重化できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
本発明の第１の特徴によると、無線自己組織ネットワークにおける段階的な値上げに基づくパワー・レート配分制御を同時に実行する方法を提供し、ネットワークにおける競争リンクの複数の送信ノードが、前回のパワー・レート計算タイムスロットで確定されたパワーで、パワー検出パケットを、パワー検出タイムスロットで送信するステップと、各リンクの受信ノードは、リンクの信号干渉雑音比を計測し、計測された信号干渉雑音比の結果をパワー・レート計算タイムスロットにおけるランダム時間に固定の送信パワーで対応する送信ノードに回送するステップと、送信ノードは、収益を最大化するために、収集された本リンクの信号干渉雑音比情報から、新しいパワーと伝送レートを計算するステップと、リンクのパワー値が収束していなければ、価格放送タイムスロットで自分のネットワーク資源を得るために支払うコストの単位価格ｃをｃδ（δ＞１）に上げて、値上げシグナリングを放送するステップと、シグナリングを受信したノードは該シグナリングを転送すると共に、自分の価格をｃδに更新するステップと、各ノードは、算出された二つのパワーの差分が所定の閾値より小さくなるまで前記ステップを繰り返し、前記ステップを終止し、データ伝送段階に入るステップとを含む。
【００４１】
本発明の第２の特徴によると、無線自己組織ネットワークにおける段階的な値上げに基づくパワー・レート同時配分制御を実行する方法を提供し、ネットワーク中の複数のノードに同じ初期パワーＰ（０）と、ネットワーク資源を消費するために支払う初期単位価格ｃｉ（０）とを設定するステップと、各リンクの送信ノードは、所定のパワーＰ（ｋ）でパワー検出パケットを送信するステップと、受信ノードは、リンクの信号干渉雑音比を計測し、計測された信号干渉雑音比によって反応関数を利用して新しいパワーＰ（ｋ＋１）と伝送レートを反復計算するステップと、取得された新しいパワーＰ（ｋ＋１）と現在の送信パワーＰ（ｋ）との差分が所定の閾値より小さくなるか否かを判断するステップと、パワーＰ（ｋ＋１）とパワーＰ（ｋ）との差分が所定の閾値以上であれば、リンクのパワーが収束するか否かを判断するステップと、リンクが収束していなければ、関連ノードは、自分がネットワーク資源を得るために支払う単位価格ｃｉを上げ、ネットワークに値上げシグナリングを放送し、ナッシュ均衡になるまでに前記ステップを繰り返すステップとを含む。
【００４２】
本発明の第３の特徴によると、無線自己組織ネットワークに段階的な値上げに基づくパワー・レート同時配分制御を実行する方法を提供し、ネットワークにリンクを競争する複数のノードは、所定のパワーと伝送レートで互いに通信するステップと、通信リンクのパワーが収束しない時、通信を続きたいノードは、自分がネットワーク資源を得ると共に支払うコストに対応する単位価格ｃｉを上げ、ネットワークに価格同期シグナリングを放送し、一方、現在の価格を受け入れないノードは、通信レートを低減するか通信を終止するステップと、現在リンクの前回の送信パワーと現在計測された信号干渉雑音比とによって、今回のパワーと伝送レートを計算するステップと、前記ノードは、送信パワーＰｉのマルチレベルステップ関数である効用関数に基づいてリンクの伝送レートを決定するステップと、リンクのパワーが収束するまで前記のパワー計算反復過程を実行するステップとを含む。
【００４３】
本発明の第４の特徴によると、無線自己組織ネットワークに段階的な値上げに基づくパワー・レート配分を同時に実行するノードを提供し、無線信号を送信する送信機と、無線信号を受信する受信機と、前記ノードが受信側として動作する場合、受信された無線信号を検出し、信号干渉雑音比を計測する信号干渉雑音比計測ユニットと、ノードが受信側として動作する場合、計測された信号干渉雑音比の値を計測結果パケットに記入し、送信機を通じて送信する受信コントローラと、ノードが送信側として動作する場合、受信側から信号干渉雑音比の値を受信するために、計測結果パケットを受信するフィードバックシグナリング検出ユニットと、ノードが送信端として動作する場合、本回タイムスロットでのリンクの信号干渉雑音比の値を得た後、反復反応方程式によって次回のタイムスロットでのパワー検出パケットに含まれる送信パワーを検出し、資源反復配分段階を完成した後に送信機の送信パワーとデータレートを制御する送信パワー・レートコントローラと、を備える。
【００４４】
本発明の第５の特徴によると、無線自己組織ネットワークに段階的な値上げに基づくパワー・レート同時配分制御を実行する方法を提供し、ネットワーク中にリンクを競争する複数の送信ノードは、前回のパワー・レート計算タイムスロットでパワーを決定したパワー検出パケットを、パワー検出タイムスロットで送信するステップと、各リンクの受信ノードは、リンクの信号干渉雑音比を測定し、計測された信号干渉雑音比の結果パケットをパワー・レート計算タイムスロットでのランダム時間に固定パワーで対応する送信ノードに回送するステップと、送信ノードは、収集された本リンクの信号干渉雑音比情報から、本ノードの現在計測される信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値αｉを算出して、αｉの位置する区間によって、式
【数１】
2007037135.tif 000003
【００４５】
に基づいて、それぞれの収益を最適化させるパワーと伝送レートを得るステップとを含む。
【００４６】
但し、Ｐｉ’は、本ノードの現在収益を最大化させる新しい送信パワーを表し、Ｐ−ｉは、Ｐｉ以外の他のリンク送信パワーからなるベクトルであり、αｉは、他のリンクによる干渉状況を表し、本ノードの現在計測された信号干渉雑音比とその送信パワーとの比値に等しい。γｉは、ｉ本目のリンクの最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比を表し、ｈｉは、最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比に対する第ｉのレートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比の倍数を表し、ｂｉは、最低レートに対する第ｉのレートで伝送する時のリンク伝送レートの倍数を表す。
【発明の効果】
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、ゲーム理論と値上げ仕組みに基づいて無線自己組織ネットワークに対してパワー・レート同時配分を行うことによって、ネットワーク中のノードは、有効通信を確保すると共に有限な無線資源を多重化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明の基本アイデアは、周波数等のようなネットワーク資源ができるだけ空間多重化されるようにし、各リンクが有効な通信を行う上で有限な無線資源をできるだけ多重化させ、できるだけ低いパワーでサービス品質の確保を実現する。
【００４９】
本発明には、クロスレイヤー及び分散型資源管理方法を採用する。ここで、クロスレイヤーとは、クロスレイヤーの配分を行うために上層の業務と下層の物理情報を了解して、リンクのレートとノードのパワーをインテグレーションに管理することである。
【００５０】
無線自己組織ネットワークにおいて、各ノードのパワーを制御する中心設備がなく、各ノードが自主的にそのパワーを決定する。そこで、ネットワーク中の各ノードは、自身に対する他のノードの干渉を考慮しなければならない。
【００５１】
例を挙げると、本発明は、信号干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を参考パラメータとして採用する。一方、レートを考慮する。低レート伝送に要求される無線チャネル環境は、高レート伝送に要求されるチャネル環境より少し悪くてもかまわないと考えられる。干渉が大きい場合には、残りの帯域幅を使い尽くすように低レートを採用して伝送する。従来のＩＥＥＥ８０２．１１は、これらの内容を支持する。
【００５２】
本発明は、これをベースとして如何にレートを選択するかを考慮する。本発明は、ゲーム理論を導入して一般の競争相手間の決断問題を解決する。
【００５３】
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳しく説明し、本発明に対する混乱を防ぐために、説明するときに本発明に対して必要ない細部と機能を省略する。
【００５４】
図１は、無線自己組織ネットワークの説明図を示す。
【００５５】
図１に示すように、ネットワークにＮ個のユーザ（１，２，３，…，Ｎ）があることとし、互いに通信できる以外に、これらのＮ個ユーザは競争相手でもある。図面中の実線は、ユーザ間の競争関係を表す。
【００５６】
本発明によれば、各競争相手は理智的なユーザであることを仮定し、即ち、競争相手であるユーザは何れも自分の収益を最大化させ、他のユーザの状況を考慮せずに自分に対する他のユーザの影響のみを考慮することになる。この状況では、ネットワーク全体としての性能は最適ではないことは考えられる。
【００５７】
そこで、ネットワークシステムに価格の概念を導入することで、ユーザが収益を得ると共に該当するコストを支払い、これによって、ユーザ間で競争した結果が、できるだけネットワーク全体最適化に収束するようにする。
【００５８】
従って、本発明によれば、いくつの関数を定義してユーザの収益と価格との関係を記述する必要がある。詳細は以下のようになる。
【００５９】
効用関数（Ｕｔｉｌｉｔｙ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、ユーザが該当する資源を得た後の満足程度を記述する。
【００６０】
従来技術には、ゲーム理論を適用するアルゴリズムがある。しかし、これらのアルゴリズム中の効用関数は本発明のものと異なる。例えば、単位エネルギーでの帯域幅、又はフレームの中断確率、又はシャノンキャパシティを利用して効用関数を定義する。
【００６１】
本発明は、離散的な帯域幅、即ち離散的なスループットを採用して、効用関数を定義する。
【００６２】
ゲーム理論を採用するには、ゲーミング問題をあるナッシュ均衡点（Ｎａｓｈ  Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ）に止める必要がある。
【００６３】
言い換えれば、ネットワーク中のユーザが競争状態にある時、各ユーザは自分の状態が最高であることを希望し、彼らは最終的にあるナッシュ均衡点に止めることになる。
【００６４】
ナッシュ均衡点とは、ネットワーク中の任意のユーザに対しても、目前状態での最適なパワーとレートを採用していることを意味する。ナッシュ均衡の状態では、ネットワーク中の何れのノードはその状態を変えたくない。
【００６５】
しかしながら、従来技術アルゴリズムの欠陥は、これらのアルゴリズムがある固定の価格又はコストを与える後、システムはナッシュ均衡点を持っていない場合がある。
【００６６】
価格（コスト）関数（Ｐｒｉｃｉｎｇ（Ｃｏｓｔ）  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、提供するサービスに必要な特性を考慮することで、資源の使用によるコストを反映する。例えば、パワー要素を考慮して価格関数を定義してもよい。
【００６７】
これは、他の要素と比べて、パワーがより注目されるためである。送信パワーに対して、線形関係又は指数関係又は平方の関係を採用して価格を計算しても良い。
【００６８】
しかし、本発明はこれに限らなく、他のパラメータを採用して価格関数を定義しても良い。例えば、アクセス、使用又は優先権などの様々な価格戦略に基づいて価格関数を考慮してもいい。本発明によれば使用に基づいて価格を決定し、ネットワークにおいてのあるノードが資源を使用するために支払う価格は、当該ノードで消耗される資源と正比列する。
【００６９】
図２は、無線自己組織ネットワーク中の４つのリンク、８つのノード間の競争説明図を示す。
【００７０】
図面中のγｉは、ｉ本目リンクのＳＩＮＲ要求を表し、Ｇｉｊは、ｉ本目リンク送信ノードからｊ本目リンク受信ノードまでのチャネルゲインを表す。
【００７１】
図２に示す競争関係を成功率制御最適化問題に簡単化すると、パワー総計の最小化と、送信リンクがパワー要求より大きいことを満足すること、即ちパワーが非負値であることを希望する。
【００７２】
従来技術では、競争アルゴリズムをマトリックス問題に帰結して、その中のあるパラメータが可逆で且つ正値であると、全てのリンクが同時に伝送できることを証明する。
【００７３】
しかし、あるリンクでの競争が非常に強い場合には、あるリンクが同時に伝送できなくなる。この場合、従来技術アルゴリズムでは発散な結果となり、即ち反復の結果は、適切なパワーが見つけなくなり、各ノードが自分のパワーを高め続ける。
【００７４】
これらの問題に基づいて、本発明の方法は、一つ又は複数のリンクの送信を停止して、又は低伝送レートを使用して残りリンクすべてが有効に伝送できるようにするという方法を探す。
【００７５】
本発明は、ゲーム理論を採用して、パワー制御問題を非合作のゲーミング問題に転換し、システムは単位価格を段階的に上げる方法によって、最大化システム容量の使用可能な資源配分を見つける。これと共に、本発明は、離散複数レート配分問題も合わせて考慮する。
【００７６】
伝統的な方法では、パワーやレートの同時配分（ＤＰＲＣ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が配分空間の次元数を増加して、特に離散レートである場合、スケジューリング問題が更に複雑になると考えられた。
【００７７】
本発明の採用したジョイントパワーとレート制御は価格を段階的に上げる（ＳＰＧ：Ｓｔｅｐ−ｕｐ  Ｐｒｉｃｉｎｇ  Ｇａｍｅ）（ＤＰＲＣ／ＳＰＧ）方法において、ゲーム理論に基づく分散型反復アルゴリズムを提出してこの問題を解決する。
【００７８】
ユーザ基礎価格の配分状況によって、本発明は二つの方法を提出する。第１の方法は、同じ基礎単位価格を全てのユーザに初期配分する。
【００７９】
第２の方法は、消費電力を考慮した自己適応価格配分方法である。
【００８０】
第２の方法は、各リンクの異なるチャネル状況とＳＩＮＲ要求とに応じて異なる基礎単位価格を配分して、その平均通信容量が第１の方法より少し低くなるが、比較的に低い平均送信パワーを得て、総計の消費電力を低減することができる。
【００８１】
具体的に、本発明は、まず価格の確定によって通信リンクの収益を変更させ、ｉ本目のリンクを例とすると、以下のような式（１）によって当該リンクの収益を定義することができる。
【００８２】
Ｊｉ（Ｐｉ）＝Ｕｉ（Ｐｉ）−ｃＰｉ    …    （１）
但し、Ｊｉは、ｉ本目のリンクの収益であり、ｉ本目のリンクの得た効用Ｕｉからコストを引いた結果と等しい。式中のｃＰｉは、コストであり、単位価格ｃに送信パワーＰｉを掛けた結果である。効用関数Ｕｉは、ユーザの満足度を実際に記述し、下記のような式（２）で与えられたステップ関数となり、送信パワーＰｉのマルチレベルステップ関数である。
【数２】
2007037135.tif 000004
【００８３】
ただし、Ｍは、選択可能レートの数を表し、γｉは、ｉ本目のリンクの最小レートで転送するときに要求される信号干渉雑音比を表し、ｈｉは、最小レートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比に対する第ｉのレートで伝送する時に要求される信号干渉雑音比の倍数を表し、ｂｉは、最小レートに対する第ｉのレートで伝送する時のリンク伝送レートの倍数を表し、且つｈ１＝ｂ１＝１である。
【００８４】
具体的には、ＳＩＮＲ要求がｈ２，…ｈＭ倍（１＜ｈ２＜ｈＭ）に向上すると、リンクはｂ２，…ｂＭ倍の最小レートで通信を行う。
【００８５】
式（２）には、本発明によるパワーとレートを連合するという概念を明示する。なお、他のリンクで形成された干渉
【数３】
2007037135.tif 000005
【００８６】
（Ｇｉｊは、ｉ本目のリンクの送信ノードからｊ本目のリンクの受信ノードまでのチャネルゲインであり、ηｉは、ｉ本目のリンクの受信ノードの熱雑音パワーである）は、Ｐｉ以外の他のリンクの送信パワー（即ち、他の相手の決断）によって決定される。
【００８７】
式（２）は、干渉の確定された場合に（即ち、αｉが確定）、リンクがパワーＰで送信するので得た効用を反映する。
【００８８】
実際には、αｉが自己ノードの現在計測した信号干渉雑音比とその送信パワーとの比と等しいため、αｉの分母は、他のリンクの自己ノードでの干渉の総計である。
【００８９】
従って、αｉは大きいほど、干渉が小さいと表明し、送信パワーＰによるコストを考えると、得られる効用からコスト（ｃＰ）を引くと式（１）で表れる収益を得る。
【００９０】
前記のように、ネットワーク中の全てのユーザ（ノード）は理智的なものであり、全ての通信待ちリンクはパワー協商段階にそれぞれの収益を最適化するパワーを選択する。
【００９１】
即ち、他のノードのパワーが決定された場合に、リンクは下記のような反応関数（３）で与えられた送信パワーＰｉ’を使用して、式（１）での収益Ｊｉを最大化する。
【数４】
2007037135.tif 000006
【００９２】
但し、Ｐ−ｉは、Ｐｉ以外の他のリンク送信パワーからなるベクトルである。式（３）は、不連続関数の最大値を求める方法によって得られるものである。
【００９３】
具体的には、Ｕｉがマルチレベルステップ関数であり、ｃｐが線形関数であるので、Ｊｉの最大値がＵｉ関数の不連続点で現され、即ち、Ｐｉが、０，ｈｅγｉ/αｉ，ｈ２γｉ/αｉ，…又は、ｈＭγｉ/αｉである時に、これらの不連続点においてのＪｉ（Ｐｉ）値を比較することで、収益Ｊｅを最大化するパワーＰｉ’を見つけることができる。
【００９４】
方程式（３）は、他のリンクによる干渉状況（αｉで表す）が決定された後、本発明によるアルゴリズムは、それの位置する区間によって、該当するパワーＰｉ’を選定することを表明する。
【００９５】
これと同時に、方程式（３）において、αｉの各区間もデータ送信段階で選択した伝送レートを表明し、αｉの数値が大きいほど伝送レートが大きくなる。
【００９６】
例えば、計測した結果が、
【数５】
2007037135.tif 000007
【００９７】
であると、リンクが
【数６】
2007037135.tif 000008
【００９８】
の送信パワーとＭ倍の最小レートであるレートを選択して送信することを表す。
【００９９】
計測した結果が、
【数７】
2007037135.tif 000009
【０１００】
であると、リンクが（Ｍ−１）倍の最小レートを使用しようとすることを表明し、順次に類推する。
【０１０１】
実際には、αｉの区間を選定するときに、レートは既に選定され、即ち最小の区間（式（３）での下から上へ）が０レート伝送に対応しており、最大の区間（式（３）の上から下へ）が最高レートのＭレートでの伝送に対応しており、順次に類推する。
【０１０２】
ゲーム理論の知識によると、それぞれのリンク反応関数の交差点はシステムのナッシュ均衡点であり、このような点では各リンクはそれぞれのパワーレートを変えたくないことになり、システムの平衡点となることが分かる。
【０１０３】
そこで、反応関数を分散型の反復アルゴリズム（反復反応関数）で記述してもよく、例えば単一レート（Ｍ＝１）の場合に、反応関数は下記のような式（４）で表れられるものに整理できる。
【数８】
2007037135.tif 000010
【０１０４】
但し、Ｐｉ（ｋ）は、ｉ本目のリンクのｋ番目の反復段階で選択した送信パワーであり、Ｒｉ（ｋ）は、このリンクのｋ番目の段階で計測したＳＩＮＲを表す。
【０１０５】
式（４）から分かるように、反復過程において、該アルゴリズムは現在リンクの前回の送信パワーと現在計測したＳＩＮＲだけによって、今回で使用しようとする送信パワーを分散型に計算することができる。
【０１０６】
ナッシュ均衡点が存在すれば、システムのパワー反復過程は総和の最小の最適送信パワー配分に収束され、単位価格が低くて、ナッシュ均衡が存在しない場合、即ちシステムのパワーが収束しない場合に、部分のリンクは大きい送信パワーを繰り返して選択するか或いは送信を停止することとなり、この結論は理論によって証明された。
【０１０７】
図３（ａ）と図３（ｂ）には、二つのリンクのシステムにおいて価格を上げることで新しいナッシュ均衡点を取得する説明図である。
【０１０８】
図３では、システムが低価格（図３（ａ））と高価格（図３（ｂ））を使用するときの異なるナッシュ均衡点の存在状況をそれぞれに示す。
【０１０９】
図面には、横軸Ｐ１はリンク１のパワーを表し、Ｐ２はリンク２のパワーを表す。実線と破線は、式（４）で決定した反応方程式を表し、その中、実線はＰ１が決定された場合にＰ２の最適選択（即ち、２本目のリンクの収益を最大化した結果）を表し、破線はＰ２が与えられた場合に１本目のリンクの最適パワー選択Ｐ１を表す。
【０１１０】
二つの反応方程式（関数）が交差すると、この交差点がナッシュ均衡点となり、ここでのＰ１とＰ２（横、縦座標）が互いに最適選択となり、二つのリンクともパワーを変更しない。
【０１１１】
図３（ａ）に、実線と破線が交差しないことは、システムがナッシュ均衡点を持っていないことを表明し、矢印付き折り線は、二つのリンクが輪番に反応方程式を使用して送信パワーを決定する過程を示し、図３（ａ）での折り線がループとなり、即ちシステムが振動し、パワー反復過程が発散される。
【０１１２】
これに対して、図３（ｂ）において、システムは比較的高い価格ｃを使用しており、式（４）から分かるように、価格の変化は反応カーブの変化（図面での実線と破線の不連続点のそれぞれ原点に近寄る）になり、価格が反応方程式の図３（ａ）の交差しない状況から図３（ｂ）の交差する状況まで上げられた場合に、システムにはナッシュ均衡点（即ち、図３（ｂ）での両線交差点ＮＥ）が現られる。これと共に、矢印付き折り線はナッシュ均衡点まで反復され、システムのパワー反復過程が収束される。
【０１１３】
図３において高価格と低価格でのナッシュ均衡の存在状況の比較から、システム単位価格ｃを上げることで元々均衡点のないシステムに新しいナッシュ均衡点が現われるようにし、パワー反復過程は、あるリンクが高い価格を受け取れなくて伝送を停止（図３（ｂ）でのリンク２）し又は低レートで伝送する状況に収束されることを表明した。
【０１１４】
従って、本発明の方法は、「オークション」過程を模倣する。オークションにおいては、商品の価格が低すぎれば、この価格を受け入れるユーザが多いので、購入競争者が多すぎ実行可能な購入方法が存在しない。この場合、価格を最後の購入者が出てくるまで上げても良い。
【０１１５】
本発明の方法によると、ネットワークにアクセスする価格は可変である。単位価格ｃが適当であれば、あるノードが退出し、残りのノードは同時に送信することができる。価格が高すぎると、誰もこの価格を受け入れない可能性がある。
【０１１６】
そこで、本発明の方法によると、価格ｃを最適のレベルに上げて、ある一つ又はいくつのノードがリンクから退出した直後、他のノードは直ちに同時に伝送できるようにしたい。
【０１１７】
本発明の方法によれば、ネットワーク中の各ノードの初期価格を一致させて、ノード毎に固定の増長方法で自分の価格を上げ、即ちＤＰＲＣ／ＳＰＧ方法である。
【０１１８】
一方、ノード毎に初期価格を不一致させて、即ちあるリンクが異なる特権を持つ。例えば、あるチャネル状況の良いノードに対しては、比較的低い価格を与える。
【０１１９】
これは、その使用する資源が少なくて、彼らがより早くこれらのリンクを競争し取得すれば、一定のスループットを確保すると共にシステムの平均消費電力を有効に低減することができるからであり、即ちＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰ（ＡＰ：自己適応価格）方法である。
【０１２０】
ＤＰＲＣ／ＳＰＧ方法においては、ナッシュ均衡点が存在しなければ、振動が生ずることを意味し、下記の式（５）は振動検出方程式を与える。
【数９】
2007037135.tif 000011
【０１２１】
但し、σは、１より少し小さい定数であり、例えば、σ＝０．９５、式（５）が成立すれば、前後反復の過程が発散しており、システムに唯一な均衡点が存在しないことを表明する。この時、システムは下記のように与えられた式（６）に従って単位価格を上げる。
【０１２２】
ｃ＝ｃδ、但し、δ＝１＋ε、ε＞０    …    （６）
しかし、高すぎる価格では、多すぎるリンクが競争から退出してデータを送信しないと選択し、システム全体としての通信容量が下降される。
【０１２３】
そこで、本発明の方法によれば、１番目のナッシュ均衡点が出て来たときに価格の増加を停止することで、最大化システム容量のパワーとレートとの配分方法を見つける（詳細は後記する）。
【０１２４】
他の方法として、消費電力を考慮したＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰ方法において、「値上げ」仕組みを使用するが、リンクによって異なる基礎単位価格を配分して、下記のような式（７）で表すことができる。
【数１０】
2007037135.tif 000012
【０１２５】
但し、
【数１１】
2007037135.tif 000013
【０１２６】
は、ｉ本目のリンクでの平均干渉ゲインを表し、即ち、ｉ本目のリンク以外の全ての他のリンクでのゲインの平均値でありγｉは、ｉ本目のリンクが最小レートで伝送するときに要求される信号干渉雑音比を表し、ｃ（０）は、ＤＰＲＣ／ＳＰＧでの初期単位価格である。
【０１２７】
式（７）は、干渉の強い（即ち
【数１２】
2007037135.tif 000014
【０１２８】
が大きい）、リンクゲインの小さい（即ち、Ｇｉｉが小さい）又はＳＩＮＲ要求の高い（即ち、γiが大きい）環境でのリンクに対し、より高い価格（ｃｉが大きい）が配分されることを表明する。
【０１２９】
そこで、ＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰ方法は、システム全体としてのパワー効率を考慮して、コストの小さいリンクのアクセスを優先にする。
【０１３０】
前記のような二つの方法の何れも、式（６）に従って価格を上げる。これと同時に、ＤＰＲＣ／ＳＰＧ方法において価格変化はある有効区域に存在し、即ち価格増長はある下限から始まり、且つ反復がある上限に達するまでに必ず停止するはずである。
【０１３１】
単位価格ｃは、下記のような式（８）で与えられた条件を満足する。
【数１３】
2007037135.tif 000015
【０１３２】
但し、Ｐｍａｘは、システム送信ノードの最大送信パワーである。式（８）の左側は、反復アルゴリズムでの有効初期価格を示し、式（９）のようである。
【数１４】
2007037135.tif 000016
【０１３３】
ＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰ方法において、全てのＣｉ（０）は、最大値が下限ｃ（０）を超えないようにし、即ち式（７）のようにする。式（７）によって、ＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰ反復アルゴリズムでの異なるリンクの初期価格ｃｉ（０）が計算される。
【０１３４】
以下、本発明の方法の具体的な実施例を記述する。
【０１３５】
図４では代表的なａｄ  ｈｏｃネットワークを示し、その中には８つのノードがあり、それぞれ１０１，１０２，…，１０８である。
【０１３６】
ここで、１０１はデータを１０２に伝送すべきであり、１０３，１０５，１０７のそれぞれは、データを自分の目的ノードである１０４，１０６，及び１０８に伝送しようとする。
【０１３７】
図４に示すように、ノードを二種類に分けることができ、例えば、ノード１０１，１０３，１０５，及び１０７は送信ノードで、他の四つのノード１０２，１０４，１０６及び１０８は受信ノードである。
【０１３８】
送信ノードと受信ノードとの間は、該当するリンクによって通信する。各ノードは送信ノードと受信ノードとの機能を共に持っており、送信ノード又は受信ノードと呼ぶのは、ただ当該ノードのある瞬間での機能に対応するためであることが注意すべきの点である。
【０１３９】
図５には、本発明の実施例によるネットワークにおいてノード構成のブロック図を示す。
【０１４０】
図５に示すように、各ノードはそれぞれ、受信機１１１と、送信機１１２と、ＳＩＮＲ計測ユニット１１３と、受信コントローラ１１４と、フィードバックシグナリング検出ユニット１１５と、送信パワー・レートコントローラ１１６とを備える。
【０１４１】
図５において、シャドウの部分であるフィードバックシグナリング検出ユニット１１５と送信パワー・レートコントローラ１１６とは、送信機能を行うユニットを表すが、ＳＩＮＲ計測ユニット１１３と受信コントローラ１１４とは、受信機能を行うユニットを表す。
【０１４２】
実際には、各ノードが時刻によって送信又は受信方になる可能性があり、それらの何れが機能ユニット１１１〜１１６を備える。
【０１４３】
図５では送信アンテナと受信アンテナを振り分けて表しているが、実際に一つのアンテナであってもよく、即ち、送信機と受信機とは、一つのアンテナを時間分割で共用してもいいことに注意すべきである。
【０１４４】
図５において、受信機１１１は無線信号を受信するためのものであり、送信機１１２は無線信号を送信するためのものである。ＳＩＮＲ計測ユニット１１３は、ノードが受信側として動作するとき（例えば、図４中の１０２，１０４，１０６及び１０８）にスタートされ、受信した無線信号を検出し、信号干渉雑音比ＳＩＮＲを計測するために用いられる。
【０１４５】
受信コントローラ１１４は、ノードが受信側として動作するときにスタートされ、計測したＳＩＮＲ値を計測結果パケット（ＰＭＰ：Ｐｏｗｅｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ）に記入し、送信機１１２を介して送信する。
【０１４６】
フィードバックシグナリング検出ユニット１１５は、ノードが受信側として動作するときにスタートされ、ＰＭＰ制御パケットを受信するために用いられ、受信側から転送されてきたＳＩＮＲ値を取得する。
【０１４７】
送信パワー・レートコントローラ１１６は、ノードが送信側として動作するときにスタートされ、本タイムスロットのリンクＳＩＮＲ数値を取得した後、反応方程式によって次のタイムスロットでのパワー検出パケット（ＰＴＰ：Ｐｏｗｅｒ  Ｔｅｓｔ  Ｐａｃｋｅｔ）の送信パワーを計算する。
【０１４８】
又、資源反復配分段階の終了後に送信機１１２の送信パワーとデータレートを制御してデータパケットを送信する。
【０１４９】
実例として本発明において、ノードは例えばパソコン（ＰＣ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）などのような移動端末であっても良い。
【０１５０】
本発明の方法を実現するために、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルと比べると、本発明の技術方法は、ＲＴＳ／ＣＴＳの仮想搬送波協商段階を「資源協商段階」に置き換え、協商段階はいくつの交替する「パワー検出（ＰＤ）」、「パワー・レート計算（ＰＣ）」及び「価格放送（ＰＢ）」のタイムスロットに分けられている。
【０１５１】
図６には、パワー協商段階の制御パケット伝送のタイムチャットを示す。本発明の方法では、各ノードのクロックが既に同期され、即ち図６に示すＡ，Ｂ，及びＣの三つのリンクの開始時間が既に揃われていることをデフォルトとする。
【０１５２】
協商段階開始タイミングで、データの伝送必要のあるリンク（例えば、リンクＡに対応するノード１０１〜１０２、リンクＢに対応するノード１０３〜１０４など）は協商に入る。
【０１５３】
図６には、三つのタイムスロット「パワー検出（ＰＤ）」、「パワー・レート計算（ＰＣ）」、「価格放送（ＰＢ）」を示している。これらの三つのタイムスロットは前記のような順で循環し、協商が完成された後にデータを送信する。
【０１５４】
協商が開始されるときに、競争リンクの送信ノード（例えば、１０１，１０３，１０５，及び１０７）は、それぞれの送信パワー・レートコントローラ１１６を介して、前回のＰＣ段階で決定された「パワー検出パケット（ＰＴＰ）」をパワー検出（ＰＤ）のタイムスロットで送信するように制御する。
【０１５５】
ＰＴＰは、受信ノードのＳＩＮＲ計測ために、送信ノードのＩＤ（番号）などを表す特徴を有する規則データでもよい。
【０１５６】
この時、各リンクの受信ノード（例えば、１０２，１０４，１０６，及び１０８）は、ＳＩＮＲ計測ユニット１１３を使用してリンクの信号干渉雑音比を測定し、パワー・レート計算（ＰＣ）タイムスロット中のランダム時間に固定パワー（受信コントローラ１１４で管理される）で計測結果パケット（ＰＭＰ）を対応する送信ノード（例えば、１０２から１０１）へ回送する。
【０１５７】
送信ノードは、収集した本リンクでのＳＩＮＲ情報、及び現在チャネルのゲイン状況Ｇｉｉに基づいて、式（３）によって新しいパワー及び伝送レートを計算し、式（１）に示す収益が最大化されるようにする。
【０１５８】
リンクが式（５）の計算を通じてパワー値の振動を発見すれば、価格放送（ＰＢ）タイムスロットで自己単位価格ｃ＝ｃδを上げ、最大パワーで１ビットの「値上げシグナリング（ＰＳＳ）」を放送する。
【０１５９】
シグナリングを受信したノードは、このシグナリングを転送し且つ多くて１回だけ転送すると共に、自己の価格を更新する。シグナリングの受信すべきのノードはすべてセンシング状態であり、且つシグナリングの有無のみを判断するだけであるため、一般的な全ネットワークに放送する時の衝突問題が存在しない。
【０１６０】
最終的にＰＢのタイムスロット後、各ノードは同期の単位価格値上げ（ＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰには価格が異なるが、ゲインが同じである）を有する。
【０１６１】
資源協商段階において、前後反復パワーが近接するときに反復が終わり、システムは「データ伝送段階」に入り、各リンクは、協商段階で決定されたパワーとレートに従って同時に通信を行う。
【０１６２】
反復パワーが近接する例としては、具体状況にり、閾値を予め設定して、前後反復パワーの差が当該予定閾値より小さくなると、反復過程を終了することにする。
【０１６３】
説明する必要があるのは、最大の無線帯域幅多重化程度を得るために、本発明の方法は資源協商段階を代価として増加するので、通信時間の長いマルチメディア通信にさらに適し、突発性の強いデータ業務にあまり適していない。
【０１６４】
単一レートシステムを例とすると、図７は本発明による、段階的な値上げに基づくパワー・レート同時選択アルゴリズムのフローチャットである。
【０１６５】
初期ステップにおいて、ネットワーク中のノードの初期パワーＰ（０）と該当する初期価格ｃ（０）を設置する。例として、反復するときの消費電力を低減するために、初期パワーは共に０であってもよいが、本発明はこれに限らず、全部のノードの初期価格ｃ（０）を式（９）に従って設置する。
【０１６６】
ステップ７０１において、各リンクの送信ノードは、フィードバックシグナリング検出ユニット１１５で受信された信号干渉雑音比と資源協商段階のＰＤタイムスロット中の送信パワーＰｉ（ｋ）とを利用して、送信パワー・レートコントローラ１１６によって次のタイムスロットの新しい送信パワーＰｉ（ｋ＋１）を計算する。
【０１６７】
その後、ステップ７０２に入り、取得されたパワーＰ（ｋ＋１）と前回で取得されたパワーＰ（ｋ）とを比較して十分に近接するか否かを判断する。
【０１６８】
前後で取得されたパワーＰ（ｋ）とＰ（ｋ＋１）が十分に近接していれば、資源協商段階を終止して、データ送信段階（ステップ７０６）に入る準備をする。
【０１６９】
ステップＳ７０２での判断結果が否定であれば、ステップＳ７０３に入り、式（５）を利用してリンクのパワーが収束するか否かを判断する。
【０１７０】
リンクのパワーが収束しないと判断すれば、フローがステップＳ７０４に入り、関連ノードは、価格ｃを式（６）に従って上げて値上げシグナリングを放送する。
【０１７１】
その後、フローはステップＳ７０５に入って、反復過程が最大の反復回数に達したか否かを判断する。
【０１７２】
最大の反復回数に達していれば、協商段階から退出して、データ伝送段階に入る（ステップ７０６）。そうでなければ、フローはステップＳ７０１に移入って、次のＰＤタイムスロットで前記反復過程を引き続き実行する。
【０１７３】
ステップＳ７０３でリンクが収束すると判断すれば、直接ステップＳ７０５に入り、ステップＳ７０５後の操作を行う。
【０１７４】
図８は、本発明による、段階的な値上げに基づくジョイントパワーとレート制御方法のフローチャットである。
【０１７５】
まず、初期ステップにおいて、ネットワーク中のノードでの初期パワーと該当する初期価格ｃｉ（０）を設置する。
【０１７６】
例として、反復するときに使用する消費電力を低減するために、初期パワーは共に０であってもよいが、本発明はこれに限らず、段階的な値上げに基づくパワー・レート同時配分制御方法において、式（９）に従って全部のノードの初期価格を同じになるように設置する。
【０１７７】
ステップＳ８０１では、資源協商段階のＰＤタイムスロットにおいて、各リンクの送信ノードは、パワー・レート計算タイムスロットで決定されたパワー検出パケットのパワーＰ（ｋ）で送信し、受信ノードＳＩＮＲ計測ユニット１１３は当該リンクのＳＩＮＲ（ｋ）を計測する。
【０１７８】
そして、ステップ８０２では、ＰＣタイムスロットにおいて、ランダム時間で逆方向計測したＳＩＮＲ（ｋ）を通じて、受信ノードは反応関数を利用して新しいパワーを反復計算し、その現在の干渉状況αｉを算出して、どの区間に落ちているかを判断し、式（３）によって通信レートを決定する。
【０１７９】
その後、ステップＳ８０３において、ＰＢタイムスロットで、取得されたパワーＰ（ｋ＋１）と前回で取得されたパワーＰ（ｋ）が十分に近接しているか否かを判断する。
【０１８０】
例えば、新しいパワーＰ（ｋ＋１）と前回で取得されたパワーＰ（ｋ）との差が予め決めた閾値より小さいか否かを判断することで、二つのパワーが十分に近接しているか否かを判断しても良い。
【０１８１】
前後で取得されたパワーＰ（ｋ）とＰ（ｋ＋１）が十分に近接していれば、フローは資源協商段階から退出して、データ送信段階に入る準備をする。
【０１８２】
ステップＳ８０３での判断結果が否定であれば、ステップＳ８０４に入り、式（５）を利用してリンクのパワーが収束するか否かを判断する。
【０１８３】
リンクのパワーが収束しないと判断すれば、ステップＳ８０５に入り、関連ノードは、価格ｃを式（６）に従って上げて、ネットワークに価格同期シグナリングを放送する。
【０１８４】
その後、ステップＳ８０６に入って、反復過程が最大の反復回数に達したか否かを判断する。
【０１８５】
最大の反復回数に達していれば、協商段階から退出して、データ伝送段階に入る。そうでなければ、ステップＳ８０１に入り、次のＰＤタイムスロットで前記反復過程を引き続き実行する。
【０１８６】
ステップＳ８０４でリンクが収束すると判断すれば、直接ステップＳ８０６に入り、ステップＳ８０６後の操作を行う。
【０１８７】
図９は、本発明の他の実施例による、段階的な値上げに基づく自己適応ジョイントパワーとレート制御方法フローチャットである。
【０１８８】
ノード毎に違う初期価格を設置する以外、他のステップは図８に示すフローと同じものである。
【０１８９】
以下、段階的な値上げに基づく自己適応ジョイントパワーとレート制御方法を詳しくて説明する。
【０１９０】
まず、初期ステップにおいて、ネットワーク中のノードでの初期パワーと該当する初期価格ｃｉ（０）を設置する。
【０１９１】
例として、反復するときに使用する消費電力を低減するために、初期パワーは共に０であってもよいが、本発明はこれに限らず、段階的な値上げに基づくパワー・レート配分制御方法において、式（７）に従って全部のノードの初期価格が違うように設置する。例えば、少なくとも一つのノードを他のノードの初期単位価格と相違させる。
【０１９２】
ステップＳ９０１で、資源協商段階のＰＤタイムスロットに、各リンクの送信ノードは、パワー・レート計算タイムスロットで決定されたパワー検出パケットのパワーＰ（ｋ）で送信し、受信ノードＳＩＮＲ計測ユニット１１３は当該リンクのＳＩＮＲ（ｋ）を計測する。
【０１９３】
そして、ステップ９０２で、ＰＣタイムスロットにおいて、計測したＳＩＮＲ（ｋ）を通じて、受信ノードは反応関数を利用して新しいパワーを反復計算し、その現在の干渉状況αｉを算出して、どの区間に落ちているかを判断し、式（３）によってレートを決定する。
【０１９４】
その後、ステップＳ９０３で、ＰＢタイムスロットにおいて、取得されたパワーＰ（ｋ＋１）と前回で取得されたパワーＰ（ｋ）が十分に近接しているか否かを判断する。
【０１９５】
前後で取得されたパワーＰ（ｋ）とＰ（ｋ＋１）が十分に近接していれば、資源協商段階から退出して、データ送信段階に入る準備をする。
【０１９６】
ステップＳ９０３での判断結果が否定であれば、ステップＳ９０４に入り、式（５）を利用してリンクのパワーが収束するか否かを判断する。
【０１９７】
リンクのパワーが収束しないと判断すれば、ステップＳ９０５に入って、関連ノードは、価格ｃを式（６）に従って上げ、ネットワークに価格同期シグナリングを放送する。
【０１９８】
その後、ステップＳ９０６に移行して、反復過程が最大の反復回数に達したか否かを判断する。
【０１９９】
最大の反復回数に達していれば、協商段階から退出して、データ伝送段階に入る。そうでなければ、ステップＳ９０１に移行して、次のＰＤタイムスロットで前記反復過程を引き続き実行する。
【０２００】
ステップＳ９０４でリンクが収束すると判断すれば、直接ステップＳ９０６に入り、ステップＳ９０６後の操作を行う。
【０２０１】
図１０（ａ）と図１０（ｂ）は、四つのリンクのシステムにおけるパワー・レート反復過程のシミュレーションの説明図を示す。
【０２０２】
説明を簡単にするために、図１０（ａ）と１０（ｂ）には、二つのレートを採用するのを例とし、即ち高レートと低レート及び停止送信。
【０２０３】
図１０（ａ）には、ＳＩＮＲの要求が２，３，４，５である場合に取得されたカーブをそれぞれに与えられ、即ち、ＳＩＮＲが前記の値より大きくなると送信することを表明する。
【０２０４】
シミュレーションの結果から、その結果がすぐに安定状態に達して目標に達することができることが明らかである。
【０２０５】
図１０（ｂ）に示すのは、ＳＩＮＲ要求を高める場合での状況である。図１０（ｂ）は、ＳＩＮＲをｈ倍に高めて高レートで送信する場合を表す。即ち、それぞれのγは、４，６，８，１０である。
【０２０６】
図１０（ｂ）でのシミュレーション結果から、四つのリンクが同時に高レートで送信できないことが明らかである。図１０（ｂ）に示すように、開始の部分で振動が現れ、そして、二つのリンクのＳＩＮＲが低減され、即ち彼らは低レートで伝送することを選択した。
【０２０７】
図１１は、リンクの数とエネルギーの関係を示す。図１１で、横軸がリンクの数を示し、縦軸がリンク毎の平均消費電力を示す。
【０２０８】
各グループは四つのバーを含み、各グループでの一番左側のバーは最適化方法を示し、できるだけ多数のノードの送信を許容し、そのエネルギー総計も比較的に多くなる。左側から二番目のバーは、従来技術のＤＭＳ方法を示す。
【０２０９】
図１１から分かるように、ＤＭＳ方法で消費したエネルギーと左側の一番目の全列挙法（exhaustion method）と近接する。
【０２１０】
本発明による、段階的な値上げに基づくジョイントパワーとレート制御方法（ＤＰＲＣ／ＳＰＧ）と段階的な値上げに基づく自己適応パワー・レート同時配分制御方法（ＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰ）は、その使用するエネルギーがただ従来技術で採用した方法の半分であり、または更に低くなる。
【０２１１】
図１１から分かるように、段階的な値上げに基づく自己適応ジョイントパワーとレート制御方法で使用するエネルギーが更に低くなる。
【０２１２】
このような自己適応方法は一つのリンクをオフにする又は一つのリンクのパワーを低減した後、残りのリンクのパワー総計を考慮したことが証明できる。
【０２１３】
例えば、５本の通信待ちリンクが同時に通信できないが、その中の任意の４本が同時に通信できれば、ＤＰＲＣ／ＳＰＧは送信パワーが最大となるリンクを取り除き、ＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰは、残り４本のリンクでの伝送パワー総計が最小化となるリンクをオフにする。
【０２１４】
ＤＰＲＣ／ＳＰＧとＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰとは何れも従来のＤＭＳ方法より高い通信レートを持つ。
【０２１５】
具体的に図１２から分かるように、重負荷の場合、ＤＰＲＣ／ＳＰＧは、ＤＭＳ方法と理論的な上限との差分を３０％程度低減することがでる。ＤＰＲＣ／ＳＰＧ／ＡＰは、より優れたパワー効率（ＤＭＳ方法の約５０％）を得ることができるが、平均通信容量がＤＰＲＣ／ＳＰＧ方法より少し低くなる。
【０２１６】
本発明のメディアアクセス制御方法は、ハードウェア或いはソフトウェアによって実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで実現しても良い。
【０２１７】
ここまでは、本発明を好ましい実施例に基づいて説明したが、本発明の要旨と範囲から離脱しない限り、様々な変更、置換及び追加を行うことができることは、当業者にとって容易に理解できる。そこで、本発明の範囲は、前記特定の実施例に限ることではなく、添え付きの請求範囲で限定されべきである。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】無線自己組織ネットワークを示す説明図である。
【図２】無線自己組織ネットワーク中のノード間の競争の説明図である。
【図３】デュアルリンクシステムにおける値上げで新しいナッシュ均衡点に達する説明図である。
【図４】無線自己組織ネットワークの通信リンク分布の説明図である。
【図５】本発明の実施例によるネットワーク中のノードとしての移動通信ユニットの構成のブロック図である。
【図６】本発明による各ノードのパワー協商段階での制御パケット伝送のタイムチャットである。
【図７】本発明による段階的な値上げに基づくパワー・レート同時選択アルゴリズムのフローチャットである。
【図８】本発明の一実施例による段階的な値上げに基づくパワー・レート同時配分制御方法のフローチャットである。
【図９】本発明の他の実施例による段階的な値上げに基づく自己適応パワー・レート同時配分制御方法のフローチャットである。
【図１０】四つのリンクのシステムにおけるパワー・レート反復過程の説明図である。
【図１１】ランダムシーンシミュレーションでの正規化パワーの説明図である。
【図１２】ランダムシーンシミュレーションでの平均伝送レートの説明図である。
【符号の説明】
【０２１９】
１１１…受信機
１１２…送信機
１１３…ＳＩＮＲ計測ユニット
１１４…受信コントローラ
１１５…フィードバックシグナリング検出ユニット
１１６…送信パワー・レートコントローラ
【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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【図８】
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【図９】
2007037135.tif 000034
【図１０】
2007037135.tif 000035
【図１１】
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【図１２】
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