JP2019029926A - 省電力通信システムのための端末間協調方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献4は、携帯電話端末が携帯電話網を通して行う通信を、無線LANを通してオフロードする技術に関する。
この事実から、複数のモバイル端末を収容するために複数のプロキシを設定する場合、どのように端末群グループを形成すればよいかのひとつの指針をとなる端末間協調方法提案するものである。
(イ) 上記端末群の各モバイル通信端末は、短レンジ通信用の通信回線を介して、少なくとも、達成可能な最大スループット、バッテリー残量、受信信号電力を含む情報を上記端末群で共有し、
(ロ) 複数のモバイル通信端末における上記端末間協調をグルーピングで実現するために用いるグルーピング用のパラメータを基地局もしくは所定のモバイル通信端末で決定し、
(ハ) 上記グルーピング用のデータ処理を基地局もしくは所定のモバイル通信端末で行って各グループのプロキシを決定し、
(ニ) 上記グルーピングの結果を所定の通信回線を用いて自身以外の上記複数のモバイル通信端末に伝送し、
(ホ) その情報を受信した各モバイル通信端末は、各グループの各プロキシを長レンジ通信に設定し、そのプロキシ以外の各モバイル通信端末では短レンジ通信に設定して自身の属するグループのプロキシを介して基地局との通信を行うようにする、
ことを特徴とする。
(A)各プロキシ端末が、該プロキシ端末に収容されたクライアント端末に提供することができる許容通信スループットを算出し、
(B)各プロキシ端末は各プロキシ端末毎の処理において、上記許容通信スループットが所定の値を下回らない場合で、上記許容通信スループットに比較的近い通信デマンドを持つ端末でクライアント端末として未収容の端末がある場合、その端末を優先的に上記プロキシ端末のクライアント端末として収容すると共に上記許容通信スループットから通信デマンド分を減じる処理を繰り返し、
(C)上記未収容の端末が無い場合あるいは上記許容通信スループットが所定の値以下になった場合には、各プロキシ端末について、各プロキシ端末と該プロキシ端末のクライアント端末として収容された端末によってグループを形成する、
なる手続きを含むことを特徴とする。
(1)各プロキシ端末が、自身の許容通信スループットとして上記達成可能な最大スループットを割り当て、
(2)各プロキシ端末について各プロキシ端末の並びで繰り返し順に行う処理において、
上記許容通信スループットが所定の値以下の場合は(4)に移行し、
上記許容通信スループットが所定の値以下でない場合は、該プロキシ端末が自身の上記許容通信スループットに最も近い通信デマンドを持つ端末でクライアント端末として未収容の端末がある場合はその端末を優先的に上記プロキシ端末のクライアント端末として収容して(3)に、上記未収容の端末が無い場合は(4)に移行し、
(3)各プロキシ端末が、自身の上記最大スループットと収容したクライアント端末の通信デマンドとの差を求めて新たに許容通信スループットとして、(2)に移行し、
(4)各プロキシ端末について、各プロキシ端末と該プロキシ端末のクライアント端末として収容された端末によってグループを形成する、
なる手続きを含むことを特徴とする。
(1)各モバイル通信端末が自分の最大通信スループットと通信デマンドの差を求めることによって許容通信スループットを計算し、
(2)上記許容通信スループットが大きいモバイル通信端末から順にプロキシ候補とし、
(3)上記許容通信スループットが小さいモバイル通信端末から順に上記プロキシ候補に付随するクライアント候補とし、
(4)選ばれたプロキシ候補がクライアント候補の通信デマンドと自身の通信デマンドの両方を確実に満たし、かつ各々が上記基地局との直接通信でのビット当たりの総消費電力の和に比べて、上記プロキシ候補とクライアント候補による上記構成でのビット当たりの総消費電力が小さくなる場合は(5)へ、そうでなければ(6)へ進み、
(5)正式なプロキシ端末とクライアント端末に設定し、(7)へ進み、
(6)クライアント候補端末リストから除外し、(7)へ進み、
(7)全端末のついての確認が完了した場合は一通りの終了となるが上記(2)に戻って再開し、完了していない場合は上記(3)へ戻る、
なる手続きを順に行って、複数の上記モバイル通信端末を複数のグループに分類し、
上記複数の少なくとも1つのグループでは、プロキシとなるモバイル通信端末に少なくとも1つのモバイル通信端末が係属する、
ことを特徴とする。
また、図2の例での基地局はひとつであるが、共通の通信回線に接続されたものであれば、単数あるいは複数のいずれでもよい。
続いて、複数のモバイル通信端末をグルーピングするために必要なパラメータを決定し、各グループのプロキシと該プロキシのクライアントを決定するグルーピングを所定のアルゴリズムに沿った集中制御及び分散制御で行う。ここでの集中制御及び分散制御とは、1台の集中制御端末上で上記アルゴリズムに沿った処理を行いその結果を他の端末に伝送して共有する集中制御と、全ての上記モバイル端末上で上記アルゴリズムに沿った処理を各々行う分散制御である。
(1)まず、プロキシを決定する。
どの端末をプロキシにするかはバッテリー残量、受信信号電力、通信デマンド等から以下の様に決定する。この段階でのプロキシ候補は、1,2,5である。
評価値=推定稼働時間×(10)+スループット+平均使用帯域×(−10)+基地局端末間電波強度×(0.1)+モバイルルータ適用度×(5)、とする。
表1の評価値はこの計算式に沿った評価値であり、○印の数字は、その降順である。
ロ. 充電フラグが1台のみON(オン)の時には、1台が充電中での使用であり、その端末の推定稼働時間は無限であるとする。この場合は、上記の評価値での評価に従っても同様であるが、充電フラグがONの端末がプロキシ端末となる。
ハ. 充電フラグが2台以上ONの時には、その端末群のなかで評価値を計算し,最大のものがプロキシとなる。
プロキシとならない端末は、(2−1)自身の無線WANインタフェースを用いて個別通信を行う、もしくは(2−2)他のプロキシに接続する、のどちらかとする必要がある。
図4に、構成例として、各端末の達成可能最大スループットが10Mbps、各端末の通信デマンドが異なるケースを示す。通信デマンドが10Mbpsの端末はプロキシにならず単独でグループを形成する(この段階で、プロキシ候補は、2、5である)。上記の決定では、プロキシには、通信デマンドが10Mbps以外の端末がなり、子機(プロキシのクライアント)には、通信デマンドが10Mbps未満の端末がなる。
このような場合は、例えばグループの再編によって、プロキシ端末を介して要求される通信デマンドを満たすことができる。上記グルーピング用のアルゴリズムは、このようなグループの再編機能を備えるものであることが望ましい。
(A)各プロキシ端末が、該プロキシ端末に収容されたクライアント端末に提供することができる許容通信スループットを算出し、
(B−1):各プロキシ端末はプロキシ端末毎の処理において、上記許容通信スループットが所定の値を超える場合で、
(B−2):上記許容通信スループットに比較的近い通信デマンドを持つ端末でクライアント端末として未収容の端末がある場合、
(B−3):その端末を優先的に上記プロキシ端末のクライアント端末として収容すると共に、上記許容通信スループットから通信デマンド分を減じる処理を上記(B−1)に戻って繰り返し、
(B−4):上記(B−1)で所定の値を超える場合、あるいは上記(B−2)で未収用の端末が無い場合には、全てのプロキシ端末についての処理が完了したかどうかをチェックし、それが完了した場合は(C)の手続きへ進み、それが完了していない場合は並び順で次のプロキシ端末を指定して上記(B′−1)に移行する。
(C):各プロキシ端末について、各プロキシ端末と該プロキシ端末のクライアント端末として収容された端末によってグループを形成する。
(A′)各プロキシ端末が、自身の許容通信スループットとして上記達成可能な最大スループットを割り当て、
(B′−1):各プロキシ端末について各プロキシ端末の並びで繰り返し順に行う処理において、
上記許容通信スループットが所定の値以下の場合は(C′)に移行し、
(B′−2):上記許容通信スループットが所定の値以上の場合で、該プロキシ端末が自身の上記許容通信スループットに最も近い通信デマンドを持つ端末でクライアント端末として未収容の端末がある場合、
(B′−3):その端末を優先的に上記プロキシ端末のクライアント端末として収容すると共に、上記許容通信スループットから通信デマンド分を減じ、プロキシ端末の並びで次の順を指定して、上記(B′−1)に戻って処理を繰り返し、
(B′−4):上記(B′−1)で所定の値を以上でない場合、あるいは上記(B′−2)で未収用の端末が無い場合には、全てのプロキシ端末についての処理が完了したかどうかをチェックし、それが完了した場合は(C′)の手続きへ進み、それが完了していない場合はプロキシ端末の並びで次の順のプロキシ端末を指定して上記(B′−1)に移行する。
(C′):各プロキシ端末について、各プロキシ端末と該プロキシ端末のクライアント端末として収容された端末によってグループを形成する。
(2)次に、その許容通信スループットが大きい(無線WANの通信容量に余裕がある)端末をプロキシ候補者にする。
(3)許容通信スループットが小さい(無線WANの通信容量に余裕がない)端末を該当プロキシ候補端末に付随するクライアント候補端末にする。簡単に言えば、無線WANの通信環境が悪い通信デマンドを充足しにくい端末が先にプロキシ端末を探す。
(4)続いて、選ばれたプロキシ候補端末がクライアント候補端末と自分自身の通信デマンド両方を確実に満たし、かつ各々無線WAN通信で消費する電力よりも近距離通信を含める消費電力が確実に小さくなるのであれば以下の(5)へ、そうでなければ以下の(6)へ。
(5)正式なプロキシ端末とクライアント端末に設定し、(7)へ。
(6)クライアント候補端末リストから除外し、(7)へ。
(7)全端末のついての確認が完了した場合は、上記(2)へ。それが完了していない場合は、上記(3)へ。
Claims (5)
- ひとつの通信回線に係属する基地局に通信回線で接続された複数のモバイル通信端末からなる端末群において、各モバイル通信端末は、上記基地局との通信が可能な長レンジ通信と、その長レンジ通信よりも消費電力が少ない短レンジ通信と、を行うことが可能であり、上記端末群における通信のビット当たりの総消費電力を抑制するための端末間協調方法であって、
(イ) 上記端末群の各モバイル通信端末は、短レンジ通信用の通信回線を介して、少なくとも、達成可能な最大スループット、バッテリー残量、受信信号電力を含む情報を上記端末群で共有し、
(ロ) 複数のモバイル通信端末における上記端末間協調をグルーピングで実現するために用いるグルーピング用のパラメータを基地局もしくは所定のモバイル通信端末で決定し、
(ハ) 上記グルーピング用のデータ処理を基地局もしくは所定のモバイル通信端末で行って各グループのプロキシを決定し、
(ニ) 上記グルーピングの結果を所定の通信回線を用いて上記複数のモバイル通信端末に伝送し、
(ホ) その情報を受信した各モバイル通信端末は、各グループの各プロキシを長レンジ通信に設定し、そのプロキシ以外の各モバイル通信端末では単レンジ通信に設定して自身の属するグループのプロキシを介して基地局との通信を行うようにする、
ことを特徴とする省電力通信システムのための端末間協調方法。 - 上記グルーピングは、
(A)各プロキシ端末が、該プロキシ端末に収容されたクライアント端末に提供することができる許容通信スループットを算出し、
(B)各プロキシ端末はプロキシ端末毎の処理において、上記許容通信スループットが所定の値を超える場合で、上記許容通信スループットに比較的近い通信デマンドを持つ端末でクライアント端末として未収容の端末がある場合、その端末を優先的に上記プロキシ端末のクライアント端末として収容すると共に上記許容通信スループットから通信デマンド分を減じる処理を繰り返し、
(C)上記未収容の端末が無い場合あるいは上記許容通信スループットが所定の値以下になった場合には、各プロキシ端末について、各プロキシ端末と該プロキシ端末のクライアント端末として収容された端末によってグループを形成する、
なる手続きを含むことを特徴とする請求項1に記載の省電力通信システムのための端末間協調方法。 - 上記グルーピングは、
(1)各プロキシ端末が、自身の許容通信スループットとして上記達成可能な最大スループットを割り当て、
(2)各プロキシ端末について各プロキシ端末の並びで繰り返し順に行う処理において、
上記許容通信スループットが所定の値以下の場合は(4)に移行し、
上記許容通信スループットが所定の値以下でない場合で、該プロキシ端末が自身の上記許容通信スループットに最も近い通信デマンドを持つ端末でクライアント端末として未収容の端末がある場合は、その端末を優先的に上記プロキシ端末のクライアント端末として収容して(3)に、上記未収容の端末が無い場合は(4)に移行し、
(3)各プロキシ端末が、自身の上記最大スループットと収容したクライアント端末の通信デマンドとの差を求めて新たに許容通信スループットとして、(2)に移行し、
(4)各プロキシ端末について、各プロキシ端末と該プロキシ端末のクライアント端末として収容された端末によってグループを形成する、
なる手続きを含むことを特徴とする請求項1に記載の省電力通信システムのための端末間協調方法。 - 上記グルーピングは、
(1)各モバイル通信端末が自分の最大通信スループットと通信デマンドの差を求めることによって許容通信スループットを計算し、
(2)上記許容通信スループットが大きいモバイル通信端末から順にプロキシ候補にし、
(3)上記許容通信スループットが小さいモバイル通信端末から順に上記プロキシ候補に付随するクライアント候補にし、
(4)選ばれたプロキシ候補がクライアント候補の通信デマンドと自身の通信デマンドの両方を確実に満たし、かつ各々が上記基地局との直接通信でのビット当たりの総消費電力の和に比べて、上記プロキシ候補とクライアント候補による上記構成でのビット当たりの総消費電力が小さくなる場合は(5)へ、そうでなければ(6)へ進み、
(5)正式なプロキシ端末とクライアント端末に設定し、(7)へ進み、
(6)クライアント候補端末リストから除外し、(7)へ進み、
(7)全端末のついての確認が、完了した場合は上記(2)に戻り、完了していない場合は、上記(3)へ戻る、
なる手続きを順に行って、複数の上記モバイル通信端末を複数のグループに分類し、
上記複数の少なくとも1つのグループでは、プロキシとなるモバイル通信端末に少なくとも1つのモバイル通信端末が係属する、
ものであることを特徴とする請求項1に記載の省電力通信システムのための端末間協調方法。 - 上記基地局は複数あり、上記複数のモバイル通信端末の各々は、上記基地局のいずれか1つに係属するものである場合に行われることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の省電力通信システムのための端末間協調方法。
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WO2024069765A1 (ja) * | 2022-09-27 | 2024-04-04 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信システム、集中局、集中制御方法及び集中制御プログラム |
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