JP2008271119A - 帯域割当方法および通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】端末局8−1〜8−3が、送信データの蓄積量である端末残留量を監視し、その端末残留量と、帯域保障の要求を示すQoSタイプ、通信時間間隔に関する要求を示す通信時間間隔情報および伝送レートを含む前記送信データのQoS情報と、を基地局1へ送信するステップと、基地局1が、QoS情報および端末残留量に基づき端末局8−1〜8−3に上り回線の帯域を割当て、その割当結果を端末局8−1〜8−3に通知するステップと、を含む。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明にかかる通信システムの実施の形態1の機能構成例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の通信システムは、基地局1と端末局8−1〜8−3と機器9−1〜9−3で構成されている。基地局1は、上位ネットワーク7に接続している。上位ネットワーク7と機器9−1〜9−3は、基地局1および端末局を介して通信を行う。なお、本実施の形態では、端末局の数を3局としているが、端末局の数は、これに限らず、任意の数としてよい。
システムの帯域割当周期(SuperFrame時間)(Bi):5 ms
単位Slot時間(1slotの時間)(St):4 μs/slot
システムの帯域割当周期当たりの割当て不能スロット数(Beaconなどのオーバヘッド)(So):45 slot
送信フレーム当たりのオーバヘッドスロット数(プリアンブル、ガードインタバルなど送信データ量に依存しないオーバヘッド)(Fo):5 slot
QoSタイプ:最低帯域保障
保障帯域(Rb(1)):10 Mbps
保障送信間隔(Ri(1)):無し
伝送レート(単位Slot当たりの送信データ量)((Ud(1)):2500 bit/slot
残留Queue量(QL(1)):1500 Kbit
QoSタイプ:最低帯域保障
保障帯域(Rb(2)):5 Mbps
保障通信時間間隔(Ri(2)):20 ms
伝送レート(単位Slot当たりの送信データ量)((Ud(2)):500 bit/slot
残留Queue量(QL(2)):2500 Kbit
QoSタイプ:帯域保障なし(Rb(3))
保障帯域:無し(ベストエフォート)
保障送信間隔(Ri(3)):なし
伝送レート(単位Slot当たりの送信データ量)(Ud(3)):300 bit/slot
残留Queue量(QL(3)):6000 Kbit
帯域割付周期あたりの割当データSlot数Vbs(n)=Da(n)/Ud(n) …(1)
保障通信時間間隔あたりの割当データSlot数Vbr(n)=
Dr(n)/Ud(n) …(2)
帯域割付周期当たりの総Slot数Sa=Bi/St ・・・(3)
Se=Sa−周期オーバヘッドSo
−Fo×周期内に送信するフレームの数(ここではQoS情報の数)
−(ΣVbs(n)+ΣVbr(n)) ・・・(4)
Sa=5[ms]/4[μs/slot]=1250[slot]
Se=1250[slot]−45[slot]―5[slot]×3
―20[slot]−200[slot]=970[slot] …(5)
Ls(n)=QL(n)÷Ud(n) …(6)
Ls(1)=QL(1)÷Ud(1)
=1500[Kbit]÷2500[bit/slot]
=600 [slot]
Ls(2)=QL(2)÷Ud(2)
=2500[Kbit]÷500[bit/slot]
=5000 [slot]
Ls(3)=QL(3)÷Ud(3)
=6000[Kbit]÷300[bit/slot]
=20000 [slot] ・・・(7)
QoSタイプが最低帯域保障または固定帯域保障の場合、かつ、保障通信時間間隔の要求の無い場合:
Lsr(n)=Ls(n)−Vbs(n)
QoSタイプが最低帯域保障または固定帯域保障の場合、かつ、保障通信時間間隔の要求が有る場合:
Lsr(n)=Ls(n)−Vbr(n)
QoSタイプが帯域保障の要求が無い場合:
Lsr(n)=Ls(n) …(8)
Lsr(1)=600[slot]―20[slot]=580[slot]
Lsr(2)=5000[slot]―200[slot]=4800[slot]
Lsr(3)=2000[slot] ・・・(9)
残留Slot比=Rs(1):Rs(2):Rs(3):・・・
Ds(n)=Se×(Rs(n)/ΣRs(i)) …(10)
残留Slot比=580:4800:20000
Ds(1)=970×(580/(580+4800+20000) [slot]
≒22 [slot](小数点以下は切り捨て)
Ds(2)=970×(4800/(580+4800+20000) [slot]
≒183 [slot]
Ds(3)=970×(20000/(580+4800+20000)[slot] =764 [slot] …(11)
QoSタイプが最低帯域保障または固定帯域保障の場合、かつ、保障通信時間間隔の要求の無い場合:
As(n)=Ds(n)+Vbs(n)
QoSタイプが最低帯域保障または固定帯域保障の場合、かつ、保障通信時間間隔の要求が有る場合:
As(n)=Ds(n)+Vbr(n)
QoSタイプが帯域保障の要求が無い場合:
As(n)=Ds(n) ・・・(12)
As(1)=22+20 [slot]=42[slot]
As(2)=183+200 [slot]=383[slot]
As(3)=764[slot] ・・・(13)
本発明にかかる実施の形態2の帯域割当方法について説明する。本実施の形態の通信システムの機能構成例は、図1に示す実施の形態1と同様である。以下、実施の形態1と同様の部分は説明を省略し、実施の形態1と異なる部分について説明する。
条件2:送信Queue部12にデータの蓄積が開始された時点で開始されるタイマ値があらかじめ設定されているタイマ時間を超えたとき。
2 有線アクセス部
3,11 無線アクセス部
4,12 送信Queue部
5,13 受信Queue部
6 スケジューリング部
7 上位ネットワーク
8−1〜8−3 端末局
9−1〜9−3 機器
10 機器アクセス部
14 帯域要求部
Claims (10)
- 端末局が、送信データの蓄積量である端末残留量を監視し、その端末残留量と、帯域保障の要求を示すQoSタイプ、通信時間間隔に関する要求を示す通信時間間隔情報および伝送レートを含む前記送信データのQoS情報と、を基地局へ送信する端末情報送信ステップと、
前記基地局が、前記QoS情報および前記端末残留量に基づき前記端末局に上り回線の帯域を割当て、その割当結果を前記端末局に通知するスケジューリングステップと、
を含むことを特徴とする帯域割当方法。 - 前記基地局が、前記端末局宛の送信データの蓄積量である基地局残留量を監視する基地局残留量監視ステップ、
をさらに含み、
前記スケジューリングステップにおいては、さらに、前記QoS情報および前記基地局残留量に基づき前記端末局に下り回線の帯域を割当てることを特徴とする請求項1に記載の帯域割当方法。 - 前記QoSタイプを、最低帯域保障、固定帯域保障、帯域保障無しの3つとし、
前記QoSタイプが最低帯域保障または固定帯域保障の場合は、さらに、前記QoS情報に保障帯域を含めることを特徴とする請求項1または2に記載の帯域割当方法。 - 前記通信時間間隔情報を、通信時間間隔の要求有りと通信時間間隔の要求無しの2つとし、
前記通信時間間隔情報が通信時間間隔の要求有りの場合は、さらに、前記QoS情報に、要求される通信時間間隔を含めることを特徴とする請求項3に記載の帯域割当方法。 - 前記スケジューリングステップは、
前記QoSタイプが最低帯域保障または固定帯域保障の場合には、QoS情報ごとに、伝送レート、通信時間間隔およびシステムの帯域割当周期に基づき、その帯域割当周期内で割当てるデータSlot数を算出するデータSlot数算出ステップと、
前記帯域割当周期から、所定のオーバヘッドSlot数および前記Slot数算出ステップで算出した全てのデータSlot数の合計値を減算し、その結果を残割当Slot数とする残割当Slot数算出ステップと、
上り回線の場合には、QoS情報ごとに、前記端末残留量と前記伝送レートに基づき滞留Slot数を算出し、下り回線の場合には、前記基地局残留量と前記伝送レートに基づき滞留Slot数を算出する滞留Slot数算出ステップと、
前記QoSタイプが最低帯域保障の場合に、QoS情報ごとに、それぞれQoS情報に対応する前記滞留Slot数から前記データSlot数算出ステップで算出したデータSlot数を減じて、その結果を残留Slot数とする残留Slot数算出ステップと、
前記QoSタイプが最低帯域保障または帯域保障無しのQoS情報に対して、そのQoS情報に対応する残留Slot数に基づいて前記残割当Slot数を配分し、前記QoSタイプが固定帯域保障のQoS情報に対する残割当Slot数の配分値を0とする残割当Slot割当ステップと、
QoS情報ごとに、前記Slot数算出ステップで算出したデータSlot数に前記残割当Slot割当ステップで配分した残割当Slot数を加算し、その加算結果をそれぞれのQoS情報に対応する通信に割当てるSlot割当ステップと、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の帯域割当方法。 - 前記端末情報送信ステップにおいては、前記QoS情報および前記端末残留量を前記送信データに付加して送信することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の帯域割当方法。
- 前記端末情報送信ステップにおいては、さらに、前記端末残留量を、帯域割当を要求するためのアロハスロットを用いて通知することを特徴とする請求項6に記載の帯域割当方法。
- 前記端末情報送信ステップにおいては、前記端末残留量があらかじめ設定されている所定の閾値を超えたとき、または、送信データの蓄積開始時点から所定の時間が経過したときに、前記端末残留量を、前記アロハスロットを用いて通知することを特徴とする請求項7に記載の帯域割当方法。
- 前記端末残留量を前記送信データの種別ごとに監視し、
前記QoS情報および前記端末残留量を前記送信データの種別ごとに送信し、
前記端末局にさらに前記QoS情報ごとに帯域を割当てることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の帯域割当方法。 - 端末局は、
自局における送信データの蓄積量である端末残留量を監視し、帯域保障の要求を示すQoSタイプ、通信時間間隔に関する要求を示す通信時間間隔情報および伝送レートを含む前記送信データのQoS情報と、そのQoS情報に対応する送信データの前記端末残留量と、を出力する帯域要求手段と、
前記QoS情報および前記端末残留量を基地局へ送信する無線アクセス手段と、
を備え、
前記基地局は、
前記QoS情報および前記残留量に基づき前記QoS情報に対応する送信データに上り回線の帯域を割当て、その割当結果を前記端末局に通知するスケジューリング手段、
を備えることを特徴とする通信システム。
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