СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАКТОМ, СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ, УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРАКТОМ И НЕКРАТКОВРЕМЕННЫЙ КОМПЬЮТЕРНО-ЧИТАЕМЫЙ НОСИТЕЛЬ
METHOD OF PATH CONTROL, WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, PATH CONTROL DEVICE AND NOT SHORT-TERM COMPUTER-READABLE MEDIUM

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления трактом, системе беспроводной связи, устройству управления трактом и некратковременному компьютерно-читаемому носителю, а более конкретно, к управлению трактом для использования в транзитной мобильной сети.
Уровень техники
[0002] По мере развития информационных технологий в последние годы, увеличивается спрос на трафик передачи данных посредством передачи данных и т.п. При этих обстоятельствах, требуется широкополосная связь в сети и уменьшение эксплуатационных затрат. Сеть, состоящая из линий радиосвязи, таких как FWA (стандарт широкополосного беспроводного доступа для стационарных устройств) с использованием беспроводной системы с применением частоты полосы миллиметровых волн и т.п., допускающей широкополосную передачу, используется в мобильной телефонной сети и т.п.
[0003] FWA представляет собой систему, выполненную с возможностью соединять множество локально размещенных базовых станций между собой посредством беспроводной связи таким образом, что они соединяются с базовой сетью в системе мобильной связи, такой как мобильный телефон. Эта система имеет такие преимущества, что период работы может сокращаться по сравнению с проводной сетью, и что могут уменьшаться затраты, требуемые для прокладки кабеля. В последние годы, эта система используется посредством операторов мобильной связи в качестве соединительной линии для соединения между беспроводными базовыми станциями в сети мобильной связи через линию радиосвязи.
[0004] Сеть для конфигурирования FWA состоит из линий радиосвязи. Следовательно, качество связи сети варьируется согласно SNR (отношению "сигнал-шум") принимаемого сигнала. С учетом вышеизложенного, для того чтобы реализовывать дополнительную широкополосную связь с использованием линии радиосвязи, активно исследуется технология адаптивной модуляции. Технология адаптивной модуляции представляет собой технологию, в которой способ модуляции, имеющий наибольшую эффективность передачи, адаптивно получается из состояния радиосвязи линии радиосвязи для использования способа модуляции. Технология адаптивной модуляции позволяет выполнять оптимальную беспроводную связь в зависимости от окружения радиосвязи, и может ожидаться повышение частотной эффективности.
[0005] В PTL 1 раскрывается способ управления трактом, в котором способ модуляции, обеспечивающий стабильное использование линии радиосвязи, оценивается из предыстории предыдущих способов модуляции и т.п., с учетом такого аспекта, что полоса линии радиосвязи изменяется согласно адаптивной модуляции, и качество связи, запрашиваемое посредством трафика, обеспечивается посредством использования полосы линии связи оцененного способа модуляции.
[0006] Тем не менее, при использовании способа модуляции, обеспечивающего стабильное использование, выбор линии радиосвязи согласно стабильности может понижать эффективность распределения трафика. Дополнительно, согласно способу управления трактом, как описано выше, увеличивается число скачков тракта, и тракт с большой вероятностью является избыточным, что приводит к увеличению задержки даже в тракте, имеющем высокую степень стабильности.
Список библиографических ссылок
Патентные документы
[0007] PTL 1. Опубликованный перевод на японский язык международной публикации PCT для заявки на патент № 2009-504090.
Сущность изобретения
Техническая задача
[0008] В соответствующей технологии, невозможно обеспечивать эффективное распределение трафика при поддержании качества связи в вычислении тракта трафика.
С учетом вышеописанных проблем, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять способ управления трактом, систему беспроводной связи, устройство управления трактом и некратковременный компьютерно-читаемый носитель, которые позволяют обеспечивать эффективное распределение трафика при поддержании качества связи.
Решение задачи
[0009] В способе управления трактом согласно аспекту выбирается один тракт из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции. Способ управления трактом содержит этап сравнения для сравнения запрашиваемой полосы фрагмента трафика и выделяемой полосы, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и этап выбора для назначения штрафных затрат вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
[0010] Система беспроводной связи согласно другому аспекту содержит устройство, которое управляет трактом связи посредством выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции. Система беспроводной связи содержит средство сравнения, которое сравнивает запрашиваемую полосу фрагмента трафика с выделяемой полосой, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и средство выбора, которое назначает штрафные затраты вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
[0011] Устройство управления трактом согласно еще одному другому аспекту содержит модуль управления, имеющий функцию адаптивной модуляции, и беспроводную антенну, которая беспроводным образом обменивается данными с устройством связи. Модуль управления управляет трактом связи посредством выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, соединенной с устройством связи посредством линии радиосвязи.
Устройство управления трактом дополнительно содержит средство сравнения, которое сравнивает запрашиваемую полосу фрагмента трафика с выделяемой полосой, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и средство выбора, которое назначает штрафные затраты вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
[0012] Некратковременный компьютерно-читаемый носитель, сохраняющий программу, которая предписывает компьютеру выполнять управление трактом согласно еще одному другому аспекту, выполнен с возможностью выбирать один тракт из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции. Некратковременный компьютерно-читаемый носитель сохраняет программу, которая предписывает компьютеру выполнять: этап сравнения для сравнения запрашиваемой полосы фрагмента трафика и выделяемой полосы, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и этап выбора для назначения штрафных затрат вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
Преимущества изобретения
[0013] Согласно настоящему изобретению, можно предоставлять способ управления трактом, систему беспроводной связи, устройство беспроводной связи и некратковременный компьютерно-читаемый носитель, которые способны к обеспечению эффективного распределения трафика при поддержании качества связи.
Краткое описание чертежей
[0014] Фиг. 1 является схемой, иллюстрирующей пример конфигурации сети согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 является схемой конфигурации устройства управления трактом и устройства связи согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей базовую последовательность операций устройства управления трактом согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления
[0015] Способ управления трактом согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения является способом управления трактом связи посредством выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции. Способ управления трактом реализуется посредством системы 200 беспроводной связи для использования в сети, которая состоит из устройства 100 управления трактом и устройств 101-103 связи, как проиллюстрировано на фиг. 1. Вычисление трактов выполняется посредством устройства 100 управления трактом. Система 200 беспроводной связи включает в себя линию 191 проводной или радиосвязи для соединения между устройством 100 управления трактом и устройством 101 связи, линию 111 радиосвязи для соединения между устройством 101 связи и устройством 103 связи, линию 112 радиосвязи для соединения между устройством 101 связи и устройством 102 связи и линию 113 радиосвязи для соединения между устройством 102 связи и устройством 103 связи.
[0016] Устройство 100 управления трактом полностью управляет сетью. Устройство 100 управления трактом выполняет все операции, такие как прием нового потока и завершение потока. Устройство 100 управления трактом периодически получает информацию, связанную с качеством линии связи для линии радиосвязи (частоту ошибок по битам, используемый способ модуляции), из каждого из устройств 101-103 связи. Устройство 100 управления трактом вычисляет степень стабильности относительно каждого способа модуляции для каждой линии связи и выполняет вычисление трактов.
[0017] Фиг. 2 является схемой конфигурации устройства 100 управления трактом и устройства 101 связи. Устройство 100 управления трактом содержит модуль 50 управления, имеющий функцию адаптивной модуляции, и беспроводную антенну 51 для обмена данными беспроводным образом с устройством 101 связи. Устройство 101 связи содержит модуль 55 управления для выбора тракта связи и беспроводную антенну 56 для обмена данными беспроводным образом с устройством 100 управления трактом и с устройствами 102 и 103 связи. Беспроводные устройства 102 и 103 также имеют конфигурацию, идентичную конфигурации беспроводного устройства 101.
[0018] Далее описывается обработка, которая должна выполняться посредством устройства 100 управления трактом, с использованием фиг. 3. Устройство 100 управления трактом выполняет вычисление затрат каждой линии радиосвязи и после этого выполняет вычисление трактов на основе результата вычисления затрат.
Устройство 100 управления трактом периодически вычисляет степень стабильности относительно каждого способа модуляции для каждой линии радиосвязи и вычисляет степень стабильности относительно каждой выделенной полосы.
Степень стабильности линии связи вычисляется, например, согласно способу, идентичному способу вычисления, раскрытому в PTL 1. Степень Avail(m) стабильности способа m модуляции получается из отношения времени, используемого посредством данного способа m модуляции или используемого посредством способа модуляции более высокого порядка по сравнению с данным способом m модуляции, к предварительно определенному времени T.
[0019] Описывается случай, в котором взаимосвязь между способами m1, m2, m3 и m4 модуляции является такой, что m1<m2<m3<m4, другими словами, способ m1 модуляции является способом модуляции низшего порядка, способ m2 модуляции является способом модуляции второго низшего порядка, способ m3 модуляции является способом модуляции второго высшего порядка, и способ m4 модуляции является способом модуляции высшего порядка. Степень Avail(m3) стабильности способа m3 модуляции получается посредством следующего уравнения (1):
Avail(m3)=(T_m3+T_m4)/T... (1),
где T_m3 и T_m4, соответственно, представляют времена, используемые посредством способа m3 модуляции и посредством способа m4 модуляции в течение времени T.
Таким образом, степень стабильности относительно каждой полосы для линии радиосвязи вычисляется на основе информации предыстории способов модуляции, ранее использованных посредством линии радиосвязи.
[0020] Устройство 100 управления трактом выполняет следующую обработку 1)-3) для каждой линии радиосвязи.
1) Получается способ M1 модуляции высшего порядка из числа способов модуляции, которые удовлетворяют степени Avail(tr) стабильности, запрашиваемой посредством трафика (этап S201).
2) Получается полоса, которая выделена фрагменту трафика, степень приоритета которого равна или выше степени приоритета целевого фрагмента трафика (этап S202). Степень приоритета определяется посредством управления приоритетами для определения очередности по приоритету данных, протекающих через трафик. Управление приоритетами представляет собой управление пометкой очередности по приоритету на разных уровнях для пакетов, протекающих через сеть связи с коммутацией пакетов, такую как IP-сеть, и предоставление различного QoS (качества обслуживания) для потоков трафика для управления порядком считывания данных. В частности, значение, представляющее очередность по приоритету, задается равным заголовку каждого пакета, и очередность по приоритету пакета, узлы которого, такие как маршрутизатор, сохраняются в буфере, получается для того, чтобы определять очередность по приоритету каждого потока трафика.
3) Сумма запрашиваемой полосы трафика и выделенной полосы сравнивается со скоростью передачи посредством способа M1 модуляции, полученного в 1) (этап S203).
[0021] A) Когда скорость передачи > запрашиваемая полоса трафика + выделенная полоса
Это представляет собой случай, в котором скорость передачи равна или превышает сумму запрашиваемой полосы трафика и выделенной полосы. Другими словами, это представляет собой случай, в котором передача может в достаточной степени выполняться посредством способа M1 модуляции.
В этом случае, разность между текущей запрашиваемой полосой и выделенной полосой либо инверсия значения на основе применимой неиспользуемой полосы используется в качестве затрат в линии связи (этап S204). В этом примере, разность между текущей запрашиваемой полосой и выделенной полосой или инверсия значения на основе применимой неиспользуемой полосы используется в качестве затрат в линии связи.
Альтернативно, можно выполнять обработку вычисления затрат в линии связи таким образом, что затраты в линии связи снижаются по мере того, как увеличивается применимая неиспользуемая полоса. В качестве способа для вычисления затрат в линии связи, также можно получать значение затрат в линии связи на основе применимой неиспользуемой полосы и с использованием таблицы, в которой применимая неиспользуемая полоса и значение затрат в линии связи ассоциированы друг с другом заранее.
[0022] B) Когда скорость передачи < запрашиваемая полоса трафика + выделенная полоса
Это представляет собой случай, в котором скорость передачи меньше суммы запрашиваемой полосы трафика и выделенной полосы. Другими словами, это представляет собой случай, в котором передача посредством способа M1 модуляции является недостаточной. В этом случае, когда передача выполняется с использованием идентичного тракта, необходимо передавать посредством способа модуляции (например, M2), имеющего более низкую степень стабильности по сравнению со способом M1 модуляции и обеспечивающего возможность распределения запрашиваемой полосы трафика. По этой причине, штрафные затраты задаются таким образом, чтобы применять весовой коэффициент, который затрудняет выбор тракта при выборе тракта, с учетом того, что качество связи ухудшается вследствие передачи посредством способа модуляции (например, M2), имеющего низкую степень стабильности, относительно способа модуляции (например, M1), имеющего высокую степень стабильности.
В этом случае, пометка применяется к линии радиосвязи, в которой задаются штрафные затраты (этап S205). Другими словами, информация, представляющая то, что целевая линия радиосвязи является линией радиосвязи, в которой задаются штрафные затраты, ассоциирована с идентификационной информацией линии радиосвязи.
[0023] Далее вычисляется тракт.
4) Задаются затраты в линии связи для линии радиосвязи, помеченной в качестве линии радиосвязи, в которой задаются штрафные затраты (этап S206).
Значение, полученное посредством умножения компромиссного коэффициента x на худшее значение затрат в линии связи, заданное в других линиях радиосвязи, задается в качестве штрафных затрат. Когда все линии радиосвязи помечаются в качестве линии радиосвязи, в которой заданы штрафные затраты, "1" используется в качестве компромиссного коэффициента x.
[0024] Компромиссный коэффициент x, который должен использоваться в затратах в линии связи относительно штрафных затрат, вычисляется в качестве значения, представляющего индекс, указывающий то, насколько трафик приоритезирует кратчайший тракт относительно надежности. Другими словами, компромиссный коэффициент x вычисляется в качестве коэффициента (весового коэффициента), который должен использоваться, когда трафик распределяется в линии связи, степень стабильности которой ниже запрашиваемой степени стабильности.
[0025] Компромиссный коэффициент x может вычисляться следующим образом, когда Avail(M2) представляет степень стабильности применимой полосы в целевой линии связи, и Avail(tr) представляет степень стабильности, запрашиваемую посредством трафика:
y=log(1-Avail(M2))-log(1-Avail(tr))=log((1-Avail(M2))/(1-Avail(tr))
x=pref (y)... (2)
где M2 является способом модуляции низшего порядка, имеющим степень стабильности, требуемую для распределения запрашиваемой полосы трафика посредством линии радиосвязи, и y является степенью уменьшения степени стабильности в целевой линии связи. Логарифм требуется для того, что сопоставлять размерности в числовой форме при сравнении с другими затратами в линии связи. Дополнительно, функция pref(y) является произвольной возрастающей функцией. Значение компромиссного коэффициента x увеличивается по мере того, как понижается степень стабильности M2.
[0026] Функция pref(y) является фактором для использования при определении штрафных затрат. Функция pref(y) является значением, отражающим степень стабильности, которая определяется в соответствии с разностью в относительной высоте между степенью стабильности способа модуляции (например, M1), который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством трафика в возможном варианте тракта, который должен вычисляться, и степенью стабильности способа модуляции (например, M2), обеспечивающего возможность распределения запрашиваемой полосы трафика в возможном варианте тракта. Значение, отражающее степень стабильности, является значением, отражающим негативный фактор, который влияет на качество связи, посредством изменения со способа модуляции, имеющего достаточно высокую степень стабильности, на способ модуляции, имеющий низкую степень стабильности. Следует понимать, что когда разность между двумя степенями стабильности является большой, негативный фактор, который влияет на качество связи, является большим. Следовательно, значение, отражающее степень стабильности, становится большим значением. По мере того, как увеличивается разность в степени стабильности между двумя способами модуляции, возрастают штрафные затраты. Как результат, с большой вероятностью выбирается возможный вариант тракта, отличный от возможного варианта тракта, который должен быть вычислен.
[0027] Например, следующие функции используются в качестве уравнения для получения компромиссного коэффициента x.
функция 1: x=pref (y)=y+2, функция 2: x=pref (y)=y+0,5... (3)
Когда используется функция 1, возрастают штрафные затраты, по сравнению со случаем использования функции 2. Следовательно, из числа возможных вариантов тракта, тракт, штрафные затраты которого вычисляются использованием функции 1, с меньшей вероятностью выбирается по сравнению с другими трактами.
[0028] Дополнительно, в функции pref, то, какая из функций должна применяться, определяется заранее для каждого фрагмента трафика. Любая из функций уведомляется из модуля запроса тракта в устройство управления трактом, когда тракт трафика задается. Альтернативно, устройство управления трактом может определять функцию pref, которая должна применяться, в соответствии с типами данных, которые должны передаваться в трафике (к примеру, речевые данные или текстовые данные).
[0029] 5) Вычисляется тракт с минимальными затратами (этап S207)
Когда тракт включает в себя линию радиосвязи, в которой штрафные затраты используются при задании тракта, устройство 100 управления трактом предписывает устройствам 101-103 связи в целевой линии радиосвязи помечать фрагмент трафика с использованием тракта. Затем устройства 101-103 связи в целевой линии радиосвязи задают степень приоритета помеченного фрагмента трафика на один ранг ниже по сравнению с другим фрагментом трафика, имеющим идентичную степень приоритета.
При этой конфигурации, когда возникает затор трафика между целевым фрагментом трафика и другим фрагментом трафика, пакет в целевом фрагменте трафика не выбирается, поскольку степень приоритета целевого фрагмента трафика ниже степени приоритета другого фрагмента трафика. Другими словами, очередность по приоритету пакета в целевом фрагменте трафика задается низкой.
[0030] Способ управления трактом согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения описывается со ссылкой на конкретный пример вычисления. В этом примере, предполагается, что сеть сконфигурирована так, как проиллюстрировано на фиг. 1. Другими словами, сеть состоит из устройства 100 управления трактом и устройств 101-103 связи под управлением устройства 100 управления трактом. Устройство 100 управления трактом полностью управляет сетью, в том числе и всеми операциями, такими как прием нового потока и завершение потока. Устройство 100 управления трактом периодически получает информацию, связанную с качеством линии связи для линии радиосвязи (частоту ошибок по битам, используемый способ модуляции) из каждого из устройств 101-103 связи. Устройство 100 управления трактом вычисляет степень стабильности относительно каждого способа модуляции для каждой линии связи, и выполняет вычисление трактов.
[0031] Система 200 беспроводной связи включает в себя линию 191 проводной или радиосвязи для соединения между устройством 100 управления трактом и устройством 101 связи, линию 111 радиосвязи для соединения между устройством 101 связи и устройством 103 связи, линию 112 радиосвязи для соединения между устройством 101 связи и устройством 102 связи и линию 113 радиосвязи для соединения между устройством 102 связи и устройством 103 связи.
[0032] В нижеприведенном описании, тракт, который непосредственно соединяет устройство 101 связи и устройство 103 связи, называется в качестве "линии 111 радиосвязи", а тракт, который соединяет устройство 101 связи и устройство 103 связи через устройство 102 связи, называется в качестве "линий 112 и 113 радиосвязи". Линия 111 радиосвязи имеет число скачков 1, и линии 112 и 113 радиосвязи имеют число скачков 2. В этом примере, по мере того, как увеличивается число скачков, возрастает величина задержки на передачу.
[0033] Таблица 1 иллюстрирует степень стабильности и обеспечиваемую полосу каждого способа модуляции для каждой из линий 111, 112 и 113 радиосвязи. Далее, в качестве примеров способа модуляции используются QPSK (квадратурная фазовая манипуляция), 16QAM (16-позиционная квадратурная амплитудная модуляция) и 32QAM (32-позиционная квадратурная амплитудная модуляция).
[0034]
Таблица 1
Способ модуляции и степень стабильности в линии радиосвязи
Способ модуляции
QPSK
16QAM
32QAM
Обеспечиваемая полоса [Мбит/с]
40
40
28
Степень стабильности [%]
99,99
99,9
99,5
[0035] Ниже приводятся степени стабильности, запрашиваемые посредством фрагментов трафика, каждый из которых имеет степень приоритета, относительно каждой степени приоритета трафика в соответствии со степенью стабильности каждого способа модуляции, т.е. 99,99%, 99,9% и 99,5%.
Степень приоритета 1: 99,99%
Степень приоритета 2: 99,9%
Степень приоритета 3: 99,5%
Другими словами, фрагмент трафика, степень приоритета которого равна 1, т.е. очередность по приоритету является наибольшей, запрашивает степень стабильности в 99,99% посредством способа QPSK модуляции. Дополнительно, фрагмент трафика, степень приоритета которого равна 2, т.е. очередность по приоритету является второй наибольшей, запрашивает степень стабильности в 99,9% посредством способа 16QAM модуляции. Кроме того, фрагмент трафика, степень приоритета которого равна 3, т.е. очередность по приоритету является наименьшей, запрашивает степень стабильности в 99,5% посредством способа 32QAM модуляции.
[0036] A) Вычисление тракта 1
Вычисление трактов для фрагмента трафика, запрашиваемая полоса которого составляет 30 Мбит/с (степень приоритета: 1, степень стабильности: 99,99%, степень стабильности, которая является возможной при использовании способа QPSK модуляции), выполняется между линиями 101-103 радиосвязи. Во-первых, выполняется поиск способа модуляции, который удовлетворяет степени стабильности в 99,99%, в каждой линии связи. Все линии связи удовлетворяют такому условию, что способ QPSK модуляции является применимым. Затем проверяется то, может или нет распределяться фрагмент трафика, имеющий высокую очередность по приоритету, посредством скорости передачи QPSK в каждой линии связи. Таблица 1 показывает, что предусмотрена достаточно широкая неиспользуемая полоса, так что вычисляются затраты в линии связи.
Затраты в линии связи=1/(неиспользуемая полоса, которая удовлетворяет указанной степени стабильности). Затраты в линии связи для каждой линии связи вычисляются следующим образом.
(линия 111 радиосвязи, линия 112 радиосвязи, линия 113 радиосвязи): 1/40...(4)
[0037] Затраты тракта линий 112 и 113 радиосвязи, которые соединяют устройство 101 связи и устройство 103 связи через устройство 102 связи, составляют 1/40+1/40=2/40.
Дополнительно, затраты тракта линии 111 радиосвязи, которая непосредственно соединяет устройство 101 связи и устройство 103 связи, составляют 1/40. Когда затраты этих двух возможных вариантов тракта сравниваются, затраты тракта линии 111 радиосвязи ниже затрат тракта линий 112 и 113 радиосвязи, так что выбирается тракт линии 111 радиосвязи. 30 Мбит/с из 40 Мбит/с, которые могут обеспечиваться посредством способа QPSK модуляции в линии 111 радиосвязи, выделяются фрагменту трафика.
Выделенная полоса каждой линии радиосвязи в состоянии, в котором вычисление тракта 1 завершается, является такой, как проиллюстрировано в таблице 2.
[0038]
Таблица 2
Выделенная полоса
Линия связи
111
112
113
Выделенная полоса (QPSK)
30
0
0
Выделенная полоса (16QAM)
0
0
0
Выделенная полоса (32QAM)
0
0
0
[0039] B) Вычисление тракта 2
Далее выполняется вычисление трактов для фрагмента трафика, запрашиваемая полоса которого составляет 20 Мбит/с (степень приоритета: 1, степень стабильности: 99,99%, степень стабильности, которая является возможной при использовании способа QPSK модуляции). Когда затраты в линии связи вычисляются, 30 Мбит/с из 40 Мбит/с, что представляет собой выделенную полосу посредством способа QPSK модуляции, уже использованы в линии 111 радиосвязи посредством фрагмента трафика, выделенного посредством вычисления тракта 1. Как результат, запрашиваемая полоса в 20 Мбит/с фрагмента трафика превышает неиспользуемую полосу в 10 Мбит/с, которая удовлетворяет указанной степени стабильности (30+20>40). Следовательно, штрафные затраты задаются в затратах в линии связи для линии 111 радиосвязи.
[0040] Затраты, полученные посредством умножения максимального значения затрат в линии связи других линий связи на коэффициент x, задаются в качестве штрафных затрат, которые должны задаваться в линии 111 радиосвязи. Степень стабильности полосы (16QAM), применимая в целевой линии связи, составляет 99,9%, и степень стабильности, запрашиваемая посредством фрагмента трафика, составляет 99,99%. Следовательно, компромиссный коэффициент x, когда x=pref (y)=y+2 используется в качестве функции pref, вычисляется следующим образом:
pref(log(1-0,999)-log(1-0,9999))=3... (5)
Следовательно, штрафные затраты в линии связи, которые должны задаваться в целевой линии связи, вычисляются следующим образом:
3*1/40=3/40... (6)
[0041] Полоса в 40 Мбит/с остается в других линиях 112 и 113 радиосвязи для способа QPSK модуляции. Следовательно, затраты в линии связи для линий 112 и 113 радиосвязи вычисляются следующим образом посредством применения вычисления, вычислению тракта 1:
(линия 112 радиосвязи, линия 113 радиосвязи): 1/40...(7)
[0042] Сумма затрат двух возможных вариантов тракта вычисляется следующим образом.
(линии 112 и 113 радиосвязи): 1/40+1/40=2/40... (8)
(линия 111 радиосвязи): 3/40... (9)
Когда возможные варианты трактов сравниваются, выбирается тракт линий 112 и 113 радиосвязи, затраты которых меньше. Используемые полосы после обработки вычисления в этом случае обновляются следующим образом (табл.3).
Таблица 3
Используемая полоса относительно каждой степени приоритета
Линия связи
111
112
113
Используемая полоса (QPSK)
30
20
20
Используемая полоса (16QAM)
0
0
0
Используемая полоса (32QAM)
0
0
0
[0043] Когда фрагмент трафика, в котором x=pref (y)=y+0,5 используется в качестве функции pref, используется в качестве фрагмента трафика, имеющего степень приоритета, идентичную степени приоритета другого фрагмента трафика, суммы возможных вариантов тракта, соответственно, вычисляются следующим образом, поскольку компромиссный коэффициент x=1,5. (линии 112 и 113 радиосвязи): 1/40+1/40=2/40...(10)
(линия 111 радиосвязи): 1,5/40... (11)
Следовательно, в этом случае выбирается тракт линии 111 радиосвязи.
[0044] C) Вычисление тракта 3
Далее выполняется вычисление трактов фрагмента трафика, запрашиваемая полоса которого составляет 20 Мбит/с (степень приоритета: 3, степень стабильности: 99,5%, степень стабильности посредством способа 32QAM модуляции или выше запрашивается). Предусмотрено три неиспользуемых полосы, которые удовлетворяют степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика. Затраты в линии связи для каждой линии связи вычисляются следующим образом, с использованием инверсии значения на основе неиспользуемой полосы.
(линия 111 радиосвязи): 1/((40+40+28)-30)=1/78...(12)
(линия 112 радиосвязи, линия 113 радиосвязи):
1/((40+40+28)-20)=1/88... (13)
(линии 112 и 113 радиосвязи): 2/88...(14)
(линия 111 радиосвязи): 1/78... (15)
В качестве результата выражений (14) и (15), линия 111 радиосвязи, затраты которой меньше, выбирается в качестве тракта. Когда выделяется полоса, степень стабильности которой является наименьшей из числа неиспользуемых полос, которые удовлетворяют степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, состояние выделения является таким, как проиллюстрировано в таблице 4.
[0045]
Таблица 4
Используемая полоса относительно каждой степени приоритета
Линия связи
111
112
113
Используемая полоса (QPSK)
30
20
20
Используемая полоса (16QAM)
0
0
0
Используемая полоса (32QAM)
20
0
0
[0046] D) Вычисление тракта 4
В завершение выполняется вычисление трактов фрагмента трафика, запрашиваемая полоса которого составляет 20 Мбит/с (степень приоритета: 1, степень стабильности: 99,99%, степень стабильности, которая является возможной при использовании способа QPSK модуляции). Линия 111 радиосвязи не удовлетворяет степени стабильности неиспользуемой полосы (16QAM), которая запрашивается посредством фрагмента трафика. Следовательно, штрафные затраты задаются в линии 111 радиосвязи. Затраты в линии связи для линии 112, 113 радиосвязи вычисляются следующим образом:
(линия 112 радиосвязи, линия 113 радиосвязи): 1(40-20)=1/20... (16)
Следовательно, затраты в линии связи для линий 112 и 113 радиосвязи составляют 2/20.
[0047] Предполагается, что фрагмент трафика представляет собой фрагмент трафика, который предпочитает кратчайший тракт, другими словами, который приоритезирует скорость передачи относительно стабильности. С учетом вышеизложенного, x=pref (y)=y+0,5 задается заранее в качестве функции pref, которая вычисляет относительно небольшое значение в качестве штрафных затрат.
В частности, штрафные затраты вычисляются следующим образом:
x=pref(log(1-0,999)-log(1-0,9999))=log(1-0,999)-log(1-0,9999)+0,5=1,5.
Штрафные затраты линии 111 радиосвязи вычисляются следующим образом.
(линия 111 радиосвязи): 1/20*1,5=3/40... (17)
В результате сравнения сумм затрат в линии связи каждого тракта, линия 111 радиосвязи, сумма затрат в линии связи которой является наименьшей, выбирается в качестве тракта.
[0048] В завершение, используемая полоса каждой линии связи является такой, как проиллюстрировано в таблице 5.
Таблица 5
Используемая полоса относительно каждой степени приоритета
Линия связи
111
112
113
Используемая полоса (QPSK)
30
20
20
Используемая полоса (16QAM)
20
0
0
Используемая полоса (32QAM)
20
0
0
[0049] Как описано выше, вычисления трактов позволяют задавать тракт, степень стабильности которого является высокой, для фрагмента трафика, в котором приоритезирована стабильность, и задавать тракт, число скачков у которого является небольшим, для фрагмента трафика, в котором приоритезирована задержка. В качестве применяемого примера настоящего изобретения, изобретение может использоваться в транзитной мобильной сети в мобильной телефонной сети.
[0050] Согласно примерному варианту осуществления, вычисление штрафных затрат выполняется по отдельности для каждого фрагмента трафика, даже когда фрагменты трафика имеют идентичную степень приоритета. Следовательно, можно задавать штрафные затраты низкими, когда трафик предпочитает кратчайший тракт, и можно задавать штрафные затраты высокими, когда трафик приоритезирует стабильность. В силу этого, появляется возможность задавать тракт согласно настройкам трафика.
[0051] Настоящее изобретение не ограничено вышеуказанным примерным вариантом осуществления и может модифицироваться по мере необходимости, насколько такие модификации не отступают от сущности изобретения. Например, изобретение также является применимым к более старшим стандартам связи, к примеру, к стандартам связи четвертого поколения или выше (например, усовершенствованный стандарт LTE, усовершенствованный стандарт IMT, WiMAX2).
[0052] Другой примерный вариант осуществления
В качестве другого примерного варианта осуществления, функция устройства 100 управления трактом может реализовываться посредством конфигурации устройств 101-103 связи.
[0053] Дополнительно, устройство 100 управления трактом, описанное в примерном варианте осуществления, может реализовываться с использованием полупроводникового устройства обработки, включающего в себя ASIC (специализированную интегральную схему). Кроме того, этот способ может реализовываться посредством предписания компьютерной системе, включающей в себя, по меньшей мере, один процессор (например, микропроцессор, MPU или DSP (процессор цифровых сигналов)), выполнять программу. В частности, вышеуказанная конфигурация реализуется посредством создания одной или более программ, включающих в себя группу команд для предписания компьютерной системе выполнять алгоритм, связанный с управлением напряжением смещения, который описан с использованием блок-схемы последовательности операций способа и т.п., и посредством предоставления программы в компьютер.
[0054] Программы могут сохраняться с использованием различных типов некратковременных компьютерно-читаемых носителей и могут предоставляться в компьютер. Некратковременные компьютерно-читаемые носители включают в себя различные типы материальных носителей хранения данных. Примеры некратковременных компьютерно-читаемых носителей представляют собой магнитный носитель записи (такой как гибкий диск, магнитная лента, жесткий диск), магнитооптический носитель записи (к примеру, магнитооптический диск), CD-ROM (постоянное запоминающее устройство), CD-R, CD-R/W и полупроводниковое запоминающее устройство (к примеру, ROM с маскированием, PROM (программируемое ROM), EPROM (стираемое PROM), флэш-ROM и RAM (оперативное запоминающее устройство)). Дополнительно, программа может предоставляться в компьютер посредством различных типов кратковременных компьютерно-читаемых носителей. Примеры кратковременных компьютерно-читаемых носителей включают в себя электрический сигнал, световой сигнал и электромагнитную волну. Кратковременный компьютерно-читаемый носитель способен предоставлять программы в компьютер через тракт проводной связи, такой как электросеть и оптоволокно, либо через тракт беспроводной связи.
[0055] Часть или весь вышеуказанный примерный вариант осуществления может описываться как следующие дополнительные варианты осуществления. Тем не менее, настоящее изобретение, описанное посредством примерного варианта осуществления, не ограничено следующим.
Дополнительный вариант осуществления 1
Способ управления трактом для управления трактом связи посредством выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции, включающий в себя:
- этап сравнения для сравнения запрашиваемой полосы фрагмента трафика и выделяемой полосы, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и этап выбора для назначения штрафных затрат вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
Дополнительный вариант осуществления 2
Способ управления трактом по дополнительному варианту осуществления 1, в котором:
- штрафные затраты определяются на основе уникального значения, которое задается заранее относительно каждого фрагмента трафика.
Дополнительный вариант осуществления 3
Способ управления трактом по дополнительному варианту осуществления 1 или 2, в котором:
- штрафные затраты определяются на основе значения, отражающего степень стабильности, которая определяется в соответствии с разностью в относительной высоте между степенью стабильности первого способа модуляции в первом возможном варианте тракта и степенью стабильности второго способа модуляции в первом возможном варианте тракта.
Дополнительный вариант осуществления 4
Способ управления трактом по дополнительному варианту осуществления 1, дополнительно включающий в себя:
- задание затрат в линии связи, которые определяются в соответствии с неиспользуемой областью возможного варианта тракта относительно возможного варианта тракта, имеющего неиспользуемую область, допускающую распределение запрашиваемой полосы фрагмента трафика, при этом:
- штрафные затраты вычисляются посредством умножения компромиссного коэффициента на максимальные затраты в линии связи в других возможных вариантах тракта, причем компромиссный коэффициент определяется на основе, по меньшей мере, одного из уникального значения, которое задается заранее относительно каждого фрагмента трафика, и значения, отражающего степень стабильности, определенную в соответствии с разностью в относительной высоте между степенью стабильности первого способа модуляции в первом возможном варианте тракта и степенью стабильности второго способа модуляции в первом возможном варианте тракта.
Дополнительный вариант осуществления 5
Способ управления трактом по любому из дополнительных вариантов осуществления 1-4, дополнительно включающий в себя:
- вычисление степени стабильности относительно каждой полосы линии радиосвязи на основе информации предыстории способов модуляции, ранее использованных посредством линии радиосвязи.
Дополнительный вариант осуществления 6
Способ управления трактом для управления трактом связи посредством выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта, включающих в себя первый возможный вариант тракта в качестве кратчайшего тракта и второй возможный вариант тракта, число скачков у которого больше, чем у первого возможного варианта тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции, включающий в себя:
- этап сравнения для сравнения запрашиваемой полосы фрагмента трафика и выделяемой полосы, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и
- этап выбора для назначения штрафных затрат вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
Дополнительный вариант осуществления 7
Способ управления трактом по дополнительному варианту осуществления 6, в котором:
- штрафные затраты определяются на основе уникального значения, которое задается заранее относительно каждого фрагмента трафика.
Дополнительный вариант осуществления 8
Способ управления трактом по дополнительному варианту осуществления 6 или 7, в котором:
- штрафные затраты определяются на основе значения, отражающего степень стабильности, которая определяется в соответствии с разностью в относительной высоте между степенью стабильности первого способа модуляции в первом возможном варианте тракта и степенью стабильности второго способа модуляции в первом возможном варианте тракта.
Дополнительный вариант осуществления 9
Система беспроводной связи, содержащая устройство для управления трактом связи посредством выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции, включающая в себя:
- средство сравнения, которое сравнивает запрашиваемую полосу фрагмента трафика с выделяемой полосой, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и
- средство выбора, которое назначает штрафные затраты вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
Дополнительный вариант осуществления 10
Система беспроводной связи по дополнительному варианту осуществления 9, в которой:
- штрафные затраты определяются на основе уникального значения, которое задается заранее относительно каждого фрагмента трафика.
Дополнительный вариант осуществления 11
Система беспроводной связи по дополнительному варианту осуществления 9 или 10, в которой:
- штрафные затраты определяются на основе значения, отражающего степень стабильности, которая определяется в соответствии с разностью в относительной высоте между степенью стабильности первого способа модуляции в первом возможном варианте тракта и степенью стабильности второго способа модуляции в первом возможном варианте тракта.
Дополнительный вариант осуществления 12
Система беспроводной связи по дополнительному варианту осуществления 9, включающая в себя:
- задание затрат в линии связи, которые определяются в соответствии с неиспользуемой областью возможного варианта тракта относительно возможного варианта тракта, имеющего неиспользуемую область, допускающую распределение запрашиваемой полосы фрагмента трафика, при этом:
- штрафные затраты вычисляются посредством умножения компромиссного коэффициента на максимальные затраты в линии связи в других возможных вариантах тракта, причем компромиссный коэффициент определяется на основе, по меньшей мере, одного из уникального значения, которое задается заранее относительно каждого фрагмента трафика, и значения, отражающего степень стабильности, определенную в соответствии с разностью в относительной высоте между степенью стабильности первого способа модуляции в первом возможном варианте тракта и степенью стабильности второго способа модуляции в первом возможном варианте тракта.
Дополнительный вариант осуществления 13
Система беспроводной связи по любому из дополнительных вариантов осуществления 9-12, дополнительно включающая в себя:
- вычисление степени стабильности относительно каждой полосы линии радиосвязи на основе информации предыстории способов модуляции, ранее использованных посредством линии радиосвязи.
Дополнительный вариант осуществления 14
Система беспроводной связи, содержащая устройство управления для управления трактом связи посредством выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта, включающих в себя первый возможный вариант тракта в качестве кратчайшего тракта и второй возможный вариант тракта, число скачков у которого больше, чем у первого возможного варианта тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции, включающая в себя:
- средство сравнения, которое сравнивает запрашиваемую полосу фрагмента трафика с выделяемой полосой, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и
- средство выбора, которое назначает штрафные затраты вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
Дополнительный вариант осуществления 15
Система беспроводной связи по дополнительному варианту осуществления 14, в которой:
- штрафные затраты определяются на основе уникального значения, которое задается заранее относительно каждого фрагмента трафика.
Дополнительный вариант осуществления 16
Система беспроводной связи по дополнительному варианту осуществления 14 или 15, в которой:
- штрафные затраты определяются на основе значения, отражающего степень стабильности, которая определяется в соответствии с разностью в относительной высоте между степенью стабильности первого способа модуляции в первом возможном варианте тракта и степенью стабильности второго способа модуляции в первом возможном варианте тракта.
Дополнительный вариант осуществления 17
Система беспроводной связи по дополнительному варианту осуществления 14, дополнительно включающая в себя:
- задание затрат в линии связи, которые определяются в соответствии с неиспользуемой областью возможного варианта тракта относительно возможного варианта тракта, имеющего неиспользуемую область, допускающую распределение запрашиваемой полосы фрагмента трафика, при этом:
- штрафные затраты вычисляются посредством умножения компромиссного коэффициента на максимальные затраты в линии связи в других возможных вариантах тракта, причем компромиссный коэффициент определяется на основе, по меньшей мере, одного из уникального значения, которое задается заранее относительно каждого фрагмента трафика, и значения, отражающего степень стабильности, определенную в соответствии с разностью в относительной высоте между степенью стабильности первого способа модуляции в первом возможном варианте тракта и степенью стабильности второго способа модуляции в первом возможном варианте тракта.
Дополнительный вариант осуществления 18
Устройство управления трактом, включающее в себя:
- модуль управления, снабженный функцией адаптивной модуляции; и
- беспроводную антенну, которая беспроводным образом обменивается данными с устройством связи, при этом:
- модуль управления управляет трактом связи посредством выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, соединенной с устройством связи посредством линии радиосвязи, и
- устройство управления трактом дополнительно включает в себя:
- средство сравнения, которое сравнивает запрашиваемую полосу фрагмента трафика с выделяемой полосой, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и
- средство выбора, которое назначает штрафные затраты вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
Дополнительный вариант осуществления 19
Некратковременный компьютерно-читаемый носитель, сохраняющий программу, которая предписывает компьютеру выбирать один тракт из множества возможных вариантов тракта относительно конкретного фрагмента трафика в сети, состоящей из линии радиосвязи, снабженной функцией адаптивной модуляции, причем программа предписывает компьютеру выполнять:
- этап сравнения для сравнения запрашиваемой полосы фрагмента трафика и выделяемой полосы, которая может выделяться первому возможному варианту тракта, который включен во множество возможных вариантов тракта, и который удовлетворяет степени стабильности, запрашиваемой посредством фрагмента трафика, посредством первого способа модуляции; и
- этап выбора для назначения штрафных затрат вследствие передачи с использованием полосы, применимой посредством второго способа модуляции, степень стабильности которого ниже первого способа модуляции, первому возможному варианту тракта, так что первый возможный вариант тракта с меньшей вероятностью выбирается, когда запрашиваемая полоса фрагмента трафика превышает выделяемую полосу в результате сравнения для выбора одного тракта из множества возможных вариантов тракта.
[0056] Изобретение по настоящей заявке описано со ссылкой на примерный вариант осуществления. Тем не менее, изобретение по настоящей заявке не ограничено посредством вышеприведенного описания. Конфигурация и подробности изобретения по настоящей заявке могут модифицироваться различными способами, понятными для специалистов в данной области техники, в пределах объема изобретения.
[0057] Данная заявка притязает на приоритет на основе заявки на патент Японии № 2012-233493, поданной 23 октября 2012 год, раскрытие сущности которой настоящим полностью содержится в данном документе.
Список номеров ссылок
[0058] 50 - модуль управления
51 - беспроводная антенна
55 - модуль управления
56 - беспроводная антенна
100 - устройство управления трактом
101 - устройство связи
102 - устройство связи
103 - устройство связи
111 - линия радиосвязи
112 - линия радиосвязи
113 - линия радиосвязи
191 - линия радиосвязи
200 - система беспроводной связи