JP4763772B2 - サービス差別型無線ネットワークでのＱｏＳの測定及び監視 - Google Patents

Description

データ及び音声通信での無線接続の使用は増加し続けている。このため、無線通信帯域は、チャネル変調技術の進歩でかなり増加してきており、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）を有線及び光ファイバの対策の実行可能な代案にしている。

既知のように、しばしば標準がＷＬＡＮに適用される。このような１つの標準はＩＥＥＥ８０２．１１である。ＩＥＥＥ８０２．１１は、ＷＬＡＮの媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）サブレイヤと物理（ＰＨＹ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ）レイヤとの仕様をカバーする標準である。

８０２．１１標準は、音声及びデータトラヒックの制御でかなりの改善を提供しているが、サービス品質（ＱｏＳ：ｑｕａｌｉｔｙ−ｏｆ−ｓｅｒｖｉｃｅ）要件をサポートしつつ、増加したチャネルレートでのネットワークアクセスの需要の継続する増加は、標準の継続的な評価とこれへの特定の変更とを生じている。例えば、ＷＬＡＮのリアルタイムマルチメディアサービス（例えばストリーミングビデオ）に対するサポートに多くの取り組みが行われており、ネットワークでの従来の音声及びデータトラヒックの継続するサポートにも多くの取り組みが行われている。ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅは、これらの問題をある程度扱っている。

８０２．１１Ｅ標準は、マルチメディア及び従来のトラヒックを共通のチャネルで送信する必要から生じた。理解できるように、マルチメディアトラヒックは、多くの従来のアプリケーションとは異なる量の帯域を必要とし、チャネルに対する異なるアクセス待ち時間を必要とする。媒体へのアクセスの調整を通じてネットワークの効率を改善する試みで、ネットワークのアクセスポイント（ＱＡＰ）又はホストが、様々な方法のうち１つにより媒体へのアクセスを許可する。この媒体へのアクセスの許可は基準に基づき、しばしばサービス差別化と呼ばれる。

ＷＬＡＮの動作チャネルのアクセス／使用を調整することを試みるために使用される１つの技術はポーリングである。ポーリングは、無線局（ＱＳＴＡ）がストリーム要件のような特定の要件でＱＡＰへの送信を送る処理である。各ＱＳＴＡは、ＱＡＰにアプリケーションの要件を送信し、ＱＡＰは要件に従って媒体（チャネル）を予約する。このように、媒体へのアクセスは、一般のアプリケーション形式ではなく、特定のアクセス要件により許可される。この媒体アクセス予約の形式は、トラヒック仕様（ＴＳＰＥＣ：ｔｒａｆｆｉｃ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ネゴシエーションと呼ばれ、サービス差別化の一種である。

要求を受信した後に、ＱＡＰは要求を拒否するか、要求を受領する。受領されたストリームを備えたＱＳＴＡは、指示された持続時間に許可されたチャネルアクセス権の事実上の許可であるポーリングを発行される。

他の優先付け方法もＩＥＥＥ８０２．１１Ｅ標準で検討されている。この方法は、アプリケーションをトラヒッククラスに分類し、各クラスが異なるアクセス優先度を有する。この方法では、各トラヒッククラス又はトラヒック形式は、低い優先度のトラヒックと異なるチャネルへのアクセス確率を有する。

前述のサービス差別化の方法（チャネルアクセス許可又はチャネル優先度）は、無線システムの機能をかなり増加させ、増加するアプリケーション要件は、更なる改善を必要とする。１つの既知の改善は、提案の修正版８０２．１１Ｈ及び８０２．１１Ｋに具現された様々なチャネル状態データの監視及び測定を通じたものである。

提案の８０２．１１Ｈの修正版は、特定のレーダ装置が送信していないことを確保するために周波数を監視することを有する。これらの装置が送信している場合、ＱＡＰは、例えばレーダとの干渉を回避するため、ＱＳＴＡが異なるチャネル周波数に変更することを要求する。

提案の８０２．１１Ｋの修正版は、このＱＡＰによる隣接ＱＡＰに関する情報と、ＱＡＰ又は他のＱＳＴＡから隠蔽されたノードについての情報と、指定の期間に取得された雑音ヒストグラムとを監視及び測定することを有する。

８０２．１１Ｈ及び８０２．１１Ｋの測定及び監視技術は、無線ネットワークでのネットワーク管理を改善する際に有用になり得る。しかし、これらの既知のネットワーク測定及び監視技術は、サービス差別化ネットワークの要求に巧みではない。例えば、現在の測定及び監視方法は、異なる形式のトラヒックを差別化することができない。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｋ（例えば、ＱｏＳ Ｍｅｔｒｉｃｓ Ｒｅｐｏｒｔという題のセクションＩＥＥＥ８０２．１ｔ ｔｇＫ−Ｄ４．０セクション７．３．２．２２．１０）は、サービス差別化無線ネットワークでのデータの監視、格納、要求及び報告を求めている。このことにより、ＱＳＴＡは、従来の８０２．１１ネットワークで定められている管理情報ベース（ＭＩＢ：ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂａｓｅ）カウンタ（例えば８０２．１１ｅ ＭＩＢ）を含み、測定された統計をＱＡＰに報告することが可能になる。しかし、この測定は、平均遅延を測定する一般的な技術を求める。これは、８０２．１１装置の実装には適していない。例えば、標準的な方法を使用してｎのサンプルの平均遅延を計算するために、ＱＳＴＡはｎの値を格納し、ｎ−１の加算及び１つの除算を実行しなければならない。従って、必要なサンプル数に応じて、標準的な方法は大量のメモリ及び計算要件を生じる可能性がある。従って、このことは、電池寿命が重要なモバイル装置での電力リソースを消耗する可能性がある。

従来技術の方法によれば、平均遅延の測定を現状のものに保つために、ＱＳＴＡは、新たにうまく送信されたフレーム毎に、又はリトライ制限に到達しているため若しくは遅延範囲が失われるために破棄されたフレーム毎に、平均遅延を更新しなければならない。従来技術の更新は、平均遅延を更新し続けるために、特に高いトラヒックレートで高い計算及び記憶コストを必要とする。

例示的に、データは遅延データと待ち行列データとがある。例示的な実施例では、遅延データ若しくは待ち行列データ又はこれらの双方は、アクセス分類毎、トラヒックストリーム毎、ユーザ優先度毎、又は局毎に集められてもよい。これらのトラヒック形式は単なる例であり、これらのデータは無線技術における当業者の視野内で他のトラヒック形式で集められてもよいことに留意すべきである。

有利には、データへのアクセスにより、ＱＳＴＡ又はＱＡＰは、ＱｏＳが実現されているレベルとシステム状態（遅延、待ち行列の長さ等）の知識を得ることができる。更に、これらのデータで、ＱＡＰは、生じている問題（遅延又は容認できない待ち行列の長さ等）又は傾向が続いたときに生じ得る問題と、問題が生じた場所と、問題の規模とを認識してもよい。ＱＡＰは、問題を解決するための試みに対する修正ステップ又は軽減ステップを取ってもよい。更に、これらのデータで、ＱＳＴＡは、隣接ネットワークに参加する決定、又は媒体にアクセスするための多くの時間量を要求する決定のように、特定の決定を行ってもよい。

従って、前述の既知の方法及び装置の欠点を少なくとも克服する方法、装置、及び無線通信用のコンピュータ可読媒体が必要である。

例示的な実施例によれば、無線ネットワークは、ＭＡＣと、ＰＨＹと、ＱｏＳパラメータを測定するプロセッサと、ＱｏＳパラメータのインスタンスをサンプリングするイベントサンプラと、前に計算されたＱｏＳパラメータを格納する装置と、測定されたＱｏＳパラメータに基づいて前に計算されたＱｏＳパラメータを調整する手段と、ＭＡＣ、ＰＨＹ又はＭＡＣとＰＨＹとの双方の少なくとも１つのネットワークパラメータを調整するコントローラとを有する。

例示的な実施例によれば、無線通信方法は、サンプリング動作でＱｏＳメトリックパラメータを測定し、測定されたＱｏＳメトリックパラメータをメモリに格納し、格納済の測定されたＱｏＳメトリックパラメータに基づいて一連のＱｏＳメトリックパラメータの平均を更新し、この更新された平均に少なくとも部分的に基づいて少なくとも１つのネットワークパラメータを調整することを有する。

例示的な実施例は、添付図面と共に読まれる場合に、以下の詳細な説明から良く理解される。様々な特徴は必ずしも縮尺通りに記載されていないことを強調する。実際に、説明を明瞭にするために、寸法は任意に拡大又は縮小されることがある。

以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために、限定ではなく説明の目的で、特定の詳細を開示した例示的な実施例が示されている。しかし、本発明はここに開示された特定の詳細を逸脱した他の実施例で実施されてもよいことが、この開示の利益を有する当業者に明らかである。更に、周知の装置、方法及び構成要素は、本発明の記載をあいまいにしないように省略されることがある。可能な限り、同様の数字は至る所で同様の特徴を示す。

図１は、この実施例によるネットワーク１００を示している。ネットワーク１００は、少なくとも１つのＱＡＰ１０１を有し、少なくとも１つのＱＡＰ１０１は、無線インフラストラクチャ（図示せず）により複数のＱＳＴＡ１０２に接続されている。この例示的な実施例では、４つのＱＳＴＡ１０２が図示されている点に留意すべきである。これは、例示的な実施例の説明で明瞭性を促すために行われている。

例示的に、ＱＳＴＡ１０２は、パーソナルコンピュータ、民生機器、ハンドセット、携帯情報端末（ＰＤＡ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）及びネットワークを介して有効に接続された他の装置のようなポータブル装置である。例示的な実施例によれば、ネットワーク１００及びその要素は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準及びその子孫に実質的に準拠する。例示的に、ネットワーク１００はＷｉＦｉネットワーク又は他の形式の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）である。ネットワーク１００はまた、この用途の例示的な実施例の変更及び改善を有する。

動作中に、ＱＡＰ１０１は、様々なＱＳＴＡ１０２の間の通信を指示する。このため、ＱＡＰ１０１は、ＱＳＴＡ１０２による音声、ビデオ及びデータの送信を調整する。例示的な実施例によれば、ＱＳＴＡ１０２は、ＱＡＰ１０１を通じてのみ、相互に接続される。他の例示的な実施例によれば、最初にＱＡＰ１０１に送信する必要なく、ＱＳＴＡは１つ以上のＱＳＴＡと通信してもよい。前者の実施例はアップリンクと呼ばれ、後者は直接リンクと呼ばれる。ＷＬＡＮ１００のこれらの態様の詳細は例示的な実施例の一般的な理解と関連があるが、これらの詳細は当業者に一般的に知られている。従って、この実施例の説明をあいまいにしないように、これらの詳細は含まれていない。

図２は、この実施例に従って遅延データ若しくは待ち行列データ又はこれらの双方を取得して格納する方法のフローチャートである。図２の方法について、図１のネットワーク１００と関連して説明する。これは単なる例であり、この方法は、他の形式の無線ネットワークで実装されてもよい点を強調する。前述のように、ＱＡＰ１０１若しくはＱＳＴＡ１０２又はこれらの双方は、選択されたトラヒック形式又は様々なトラヒック形式の遅延又は待ち行列データを取得して格納することが望ましい。このため、特定の例示的な実施例では、ＱＡＰは、遅延又は待ち行列データを取得して格納する。他の例示的な実施例では、１つ以上のＱＳＴＡ１０２は、遅延待ち行列データを取得して格納する。更に他の例示的な実施例では、ＱＡＰ１０１及び１つ以上のＱＳＴＡ１０２は、遅延又は待ち行列データを取得して格納する。

ステップ２０１において、ＱＡＰ１０１又はＱＳＴＡ１０２は、静的及び測定パラメータを選択する。これらのパラメータは、平均遅延、最大遅延、最小遅延、標準偏差又は遅延の分散、及び遅延のヒストグラムを有し、これらに限定されない。同様に、ＱＡＰ１０１又はＱＳＴＡ１０２は、待ち行列に関する以下の静的及び測定パラメータ：平均の待ち行列の長さ、最大の待ち行列の長さ、最小の待ち行列の長さ、待ち行列の長さの標準偏差又は分散、及び待ち行列の長さのヒストグラムから選択してもよい。

ステップ２０２において、ＱＡＰ１０１若しくはＱＳＴＡ１０２又はこれらの双方は、所望のトラヒック形式又は複数のトラヒック形式毎に選択されたパラメータの所望のデータを取得する。この場合も同様に、これらのトラヒック形式は、アクセス分類、トラヒックストリーム、ユーザ優先度又は局を有し、これらに限定されない。データの取得は、選択されたトラヒック形式の特定のパラメータに関して性能を監視することにより行われる。例えば、ＱＡＰ１０１は、ビーコン間隔又はサービス間隔で平均遅延を決定するために、ビーコン間隔又はサービス間隔でアクセス分類毎の遅延を監視してもよい。代替として、関連のデータの取得は、１つのノードによる他のノードの要求を通じて行われてもよい。例えば、ＱＡＰがＱＳＴＡからのトラヒックデータに関する遅延又は待ち行列データを求める場合、要求を介してＱＳＴＡからこれらのデータを取得してもよい。

ステップ２０３において、任意選択で、１つ以上のＱＳＴＡ１０２は、取得されたデータをＱＡＰ１０１に転送する。この転送は、ＱＡＰ１０１からＱＳＴＡ１０２への転送の要求の結果でもよく、ＱＳＴＡ１０２からＱＡＰ１０１への求められていない転送でもよい。

ステップ２０４において、ＱＳＴＡ１０２又はＱＡＰ１０１は、関連データを格納する。更に、計算が行われる場合、これらはステップ２０４で行われてもよい。例えば、ＱＡＰ１０１は、所定数のデータのパケットで待ち行列の長さの統計的平均値を求めてもよい。ステップ２０４の間に、ステップ２０２でデータを取得した後に、ＱＡＰ１０１は平均値を計算してもよい。

ステップ２０５において、必要に応じて、取得されたデータに基づいて、ＱＡＰ１０１又はＱＳＴＡ１０２は、これらの機能を変更してもよい。変更は様々な動作のうち１つでもよい。更に、対象のＱＳＴＡ又はＱＡＰにより１つより多くの動作が行われてもよい。例示的に、最大遅延に関するデータを取得した後に、最大遅延がストリーミングビデオの許容される遅延の閾値よりかなり下であることをＱＡＰ１０１が決定すると、ＱＡＰ１０１は、最大遅延よりかなり小さい閾値を有する他の形式のデータ（例えば音声）のパケットに割り当てられた時間を増加してもよい。これを行うことにより、ストリーミングビデオは、（ＱＡＰにより行われた治療動作の前より大きい遅延にもかかわらず）その最大遅延の閾値の下に留まり、他のデータがより迅速に通信され得る。これによって、ビデオ通信の品質を犠牲にすることなく、これらの他の形式のデータに関するスループット及び効率が増加する。

ステップ２０２及び２０４でのデータの取得及び格納は、ステップ２０５の動作が実行される前に完了される必要はないという事実は注意すべきである。例えば、アクセス分類毎の待ち行列の長さの取得中に閾値の制限が近づいた場合に、ＱＡＰ１０１は、閾値に到達又は超過することを避ける特定の救済動作を取ってもよい。

ステップ２０５の救済動作の完了後に、処理はステップ２０１で始まり、必要に応じて繰り返されてもよい。当然に、特定の期間又は所望のデータポイント数の完了前に動作が取られる場合には、継続したデータの取得、記憶及び分析がステップ２０２及び２０４毎に続いてもよい。更に、図示の方法は、必要に応じてステップ２０２−２０５の並列動作を意図する。

図３は、遅延更新を処理する方法のフローチャートを示している。ステップ３０１において、処理が始まる。ステップ３０２において、ＱＳＴＡ又はＱＡＰは遅延測定を開始する。遅延測定は、例えば遅延データ（すなわち遅延時間）又は待ち行列の長さ（すなわち待ち行列の位置）の測定でもよい。ステップ３０３において、ＱＳＴＡ又はＱＡＰは送信するフレームを待機し、ステップ３０４において、フレームを送信する。ステップ３０５において、ＱＳＴＡ又はＱＡＰは、フレームがうまく送信されたか否かを検査する。このことは、例えばＱＳＴＡ又はＱＡＰが通信する装置から肯定応答フレーム（ＡＣＫ）を受信することにより、実現されてもよい。ＱＳＴＡ又はＱＡＰがＡＣＫを受信しない場合、ステップ３０６において、フレームを再送信するか否かを決定する。この決定は、例えばリトライ制限に到達したか否かに基づく。リトライ制限に達している場合、ステップ３０７において、ＱＳＴＡ又はＱＡＰはフレームを破棄し、遅延制限を以下の値に設定する。
ｄ_ｋ＝（現在時間）−（フレーム到達時間）
ただし、ｄ_ｋは遅延サンプルを表す。ステップ３０６でリトライ制限に達していない場合、ステップ３０４に戻り、フレームが再送信される。しかし、ステップ３０５においてＱＳＴＡ又はＱＡＰがＡＣＫを受信した場合、ＱＳＴＡ又はＱＡＰはステップ３０８に進み、フレーム遅延を以下のように設定する。
ｄ_ｋ＝（ＡＣＫ受信時間）−（フレーム到達時間）
ＱＳＴＡ又はＱＡＰは、一連のサンプルのｎのうち１つとして、ステップ３０７又は３０８からの全ての新しい遅延サンプルｄ_ｋを格納する。この格納は、ＱＳＴＡ又はＱＡＰにメモリ空間を必要とする。ステップ３１０において、ＱＳＴＡ又はＱＡＰのプロセッサは、以下の式で平均遅延を更新する。
ただし、Ｄは平均遅延であり、ｎはサンプル数であり、ｄは測定されたフレーム遅延である。図３の方法を使用してｎのサンプルの平均遅延を計算するために、ＱＳＴＡ又はＱＡＰはｎの値を格納し、計算を実行するために、ｎ−１の加算及び１つの除算を実行しなければならない。平均遅延を決定するために必要なサンプル数に応じて、このことは大きいメモリ要件（例えば全てのｎのサンプルを格納すること）と高い計算要件（例えば前記の関数を実行すること）とを生じる。

図４は、本発明による方法を示している。ステップ４０１−４０８は図３のステップ３０１−３０８と同一であり、簡潔にするためにここには記載されない。ＱＳＴＡ又はＱＡＰ内のプロセッサは、図３を参照して説明した方法より簡単且つ効率的な方法で、平均遅延の測定（ステップ４０９）を生成する。ステップ４０９において、ＱＳＴＡ又はＱＡＰ内のプロセッサは、移動平均を使用することにより平均遅延Ｄ_ｋを生成し、以下の式１に従ってｋ個のサンプルの後にＤを推定する。
Ｄ_ｋ＝（１−２^−ｎ）Ｄ_ｋ−１＋２^−ｎｄ_ｋ
ただし、ｄ_ｋは、例えばステップ４０８の送信ストリームにおいて、うまく送信された第ｋフレームの測定された遅延である。更に、ｄ_ｋは（ステップ４０７毎に）破棄される前にＭＡＣレイヤの待ち行列にあるフレームの合計時間に設定されてもよく、ｎは新しく測定された値に対して推定された値に与えられる重みを決定する。

式１は以下の式２のように書き直されてもよい。
Ｄ_ｋ＝Ｄ_ｋ−１＋２^−ｎ［ｄ_ｋ−Ｄ_ｋ−１］
式２は、更新毎にＱＳＴＡ又はＱＡＰ内のプロセッサで３つのみの基本演算を必要とする。これらの演算は、１つの減算（例えばｄ_ｋ−Ｄ_ｋ−１）と、１つの加算（例えば＋演算）と、１つのシフト（例えば２^−ｎ（ｎはビット数））である。ＱＳＴＡ又はＱＡＰ内のメモリの需要は、図３の方法のものよりかなり簡単になり、２つの値（例えば、推定された遅延Ｄ_ｋ−１及び測定された遅延ｄ_ｋ）の格納のみを必要とする。ＱＳＴＡ又はＱＡＰ内のプロセッサの需要は、図３の方法よりかなり簡単になり、サンプル更新（例えば、１つの加算、１つの減算及び１つのシフト）から平均遅延を決定するために３つの基本演算のみが実行されることを要求する。更に、ユーザは、アプリケーション要件（すなわち、電力の節約、処理速度、前にサンプリングされたデータの相対重み付け等）に応じて、ｎの値を設定してもよい。更に、ｎは予め決められてもよく、ＱＡＰ又はＱＳＴＡがｎの値を管理フレーム（例えば管理要求フレーム）に含めてもよい。更に、ステップ４０７の推定された遅延は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｋドラフトＤ２．０に定められたＳＴＡ統計報告フレームで、ＱＳＴＡによりＱＡＰに報告されてもよい。

ＱＡＰはまた、測定応答フレームで現在推定された遅延を送信するために、管理フレーム要求をＱＳＴＡに送信してもよい。ＱＡＰは、例えばそのスケジューリングポリシーを最適化するために、この情報を使用する。

更に、式２に従って推定された遅延は、現在の８０２．１１ｅ ＭＩＢでＱｏＳ情報を提供するｄｏｎｔ１１ＱｏＳＣｏｕｎｔｅｒｓのｄｏｔ１１ＱｏＳＭＳＤＵＤｅｌａｙと呼ばれる新しい属性として定義されてもよい。この情報で、ＱＳＴＡはどのように遅延制約が満たされているかを特定することができる。例えば、ＱＳＴＡは、重要なアプリケーションの警告として解釈され得る境界遅延への遅延の増加傾向を特定することができる。推定された遅延が所定の閾値（ＱｏＳ警告閾値）に到達すると、ＱＳＴＡはＨＣでＱｏＳを再ネゴシエーションしようとしてもよく、パケット損失を回避するための他の動作を取ってもよい。

図５は、図４に示す方法を実現する装置を示している。この装置５００は、値Ｄ_ｋを格納するメモリ５０１と、値ｄ_ｋを格納するメモリ５０２とを有する。減算器５０３は、それぞれメモリ５０２及び５０１からｄ_ｋ及びＤ_ｋの値を取り出すことにより、式２から減算演算を実行する。右シフト器５０４は、式２のシフト演算を実行する。加算器５０５は、右シフト器５０４の出力と、メモリ５０１からのＤ_ｋの格納値とを加算する。メモリ５０１は、式２に従って更新されたＤ_ｋの新しい値を格納する。

図６は、装置５００を有するＱＳＴＡ又はＱＡＰ６００を示している。ＱＳＴＡ又はＱＡＰ６００は、メモリ６０２とプロセッサ６０３とを有するＭＡＣ制御６０１を有する。メモリ６０２とプロセッサ６０３とのうち一方又は双方は、制御６０１の外部に配置されてもよく、ＱＳＴＡ又はＱＡＰ６００の様々な要素の間で共有されてもよい。ＭＡＣ制御６０１は、ＱＳＴＡ又はＱＡＰ６００が動作しているネットワークにアクセスする時間を制御する。これは、いつ送信又は受信するかをＰＨＹ装置６０４に指示する。ＭＡＣ制御６０１は、当該技術分野で知られている如何なるＭＡＣ制御でもよい。ＰＨＹ装置６０４は、アンテナ６０５と、トランシーバ６０６と、電源６０７とを有する。アンテナ６０５とトランシーバ６０６と電源６０７とのうち１つ又は全ては、ＰＨＹ装置６０４の外側に位置してもよく、ＱＳＴＡ又はＱＡＰ６００の様々な要素の間で共有されてもよい。ＰＨＹ装置６０４は、当該技術分野で知られている如何なるＰＨＹ装置でもよい。ＰＨＹ装置６０４は、遅延データ又は待ち行列の長さのような少なくとも１つのＱｏＳパラメータを測定するプロセッサ６０８に結合される。イベントサンプラ６０９は、特定の時間にプロセッサ６０８でサンプリングを行い、ＱｏＳパラメータをサンプリングする。サンプリングされた値は、値ｄ_ｋとしてメモリ５０２に入力される。装置５００の出力値Ｄ_ｋは、ＭＡＣ制御６０１とＰＨＹ装置６０４とのうち一方又は双方のネットワークパラメータを制御するコントローラ６１０に入力される。ＭＡＣ制御６０１及び／又はＰＨＹ装置６０４は、コントローラ６１０の出力に基づいて、ＭＡＣ又はＰＨＹのネットワークパラメータを調整する。ネットワークパラメータの例は、例えば、スケジューリングポリシー、コンテンションウィンドウの最小値、コンテンションウィンドウの最大値、送信機会、送信前の媒体検出時間、又はデクリメントするバックオフカウンタを有する。

認識できるように、所望のトラヒック形式の遅延及び待ち行列情報は、集められて格納され、図１の例示的な実施例に関して説明したようなネットワークでの救済動作に使用されてもよい。更に、図２の例示的な実施例の方法は、集めて格納して使用することを行うために使用されてもよい。更に、遅延及び待ち行列データは、ＱＡＰ又はＱＳＴＡによる測定要求又は上位レイヤからＱＳＴＡへの何らかの高レベルのネットワークプロトコルコマンドのような外部刺激に応じて監視及び収集されてもよい。更に、遅延及び待ち行列データは、数個を挙げると、ネットワーク輻輳又は定期的な監視のような内部刺激に応じて監視又は収集されてもよい。

前述のように、遅延及び待ち行列データが集められ得る複数の例示的なトラヒック形式が存在する。これらのデータの取得に明らかな利点が存在する。いくつかの例示的な利点について、ここで例を通じて説明する。

周知のように、アクセス分類は、８０２．１１標準で定義されたＭＡＣレイヤのデータ形式のクラスである。これらの分類は、ビデオ型分類、ベストエフォート型分類、音声型分類、及び背景トラヒック型分類を有し、これらに限定されない。特定のアクセス分類の遅延又は待ち行列の長さを知ることにより、この分類のデータの更なる送信に関する決定が行われてもよい。例えば、ビデオ型分類の待ち行列の長さが大きすぎて、他の監視情報からＱＳＴＡが他のＱＡＰを認識している場合、ＱＳＴＡは、その（隣接ＱＡＰ）の機能又はその現在の状態を隣接のＱＡＰに要求してもよい。ＱＳＴＡは、ビデオデータのサービスについて、隣接のＱＡＰと関連付けを作ることを決定してもよい。

他の既知のトラヒック形式はトラヒックストリームである。トラヒックストリームの要件は、ＴＳＰＥＣでＱＳＴＡにより送信される。認識できるように、ＱＡＰは、要件に基づいてＱＳＴＡを要求するタイムスロットを維持管理することができる。従って、待ち両列はトラヒックストリーム毎に維持管理される。トラヒックストリームの遅延又は待ち行列の測定は、更なる送信に関して決定する際に、ＱＳＴＡに有利になる。例えば、ＱＡＰから更なる時間を要求するため、又はデータレートを変更するために有用になり得る。

他の既知のトラヒック形式は、ユーザ優先度（ＵＰ：ｕｓｅｒ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）に基づく差別化である。通常ではＭＡＣレイヤにアクセス分類毎に２つのＵＰで、ＵＰはアクセス分類にマッピングされる。既知のように、各アクセス分類は、チャネル又は媒体にアクセスする異なる確率を有する。ＵＰは、高レイヤにあり、アクセス分類にマッピングされる。認識できるように、ユーザ優先度毎の遅延又は待ち行列の長さの認識は、ユーザ優先度に基づいてデータを効果的に送信するために使用され得る。例えば、特定の平均遅延値の下の特定のＵＰに属するデータを送信することが望ましいことがある。ＵＰについてＭＡＣで直面する実際の遅延を認識することにより、ＭＡＣはＵＰトラヒックの遅延を所望の制限内にするために、ネットワークパラメータを変更することができる。

最後に、遅延若しくは待ち行列の長さ又はこれらの双方は、トラヒック形式毎ではなく、局毎に集められてもよい。この例示的な実施例では、所望のデータを集めるために、少ない計算、記憶及び測定リソースが必要になる。このように、遅延又は待ち行列の長さは、ＱＳＴＡ若しくはＱＡＰ又はこれらの双方により使用され、前述のデータに基づいて何らかの可能な修正動作を決定してもよい。例えば、ＱＳＴＡが受け入れられない遅延を受けている場合、ＱＡＰから大量の時間を要求してもよく、関連付けを作る他のＱＡＰを探してもよい。

本発明は、頻繁なＱｏＳ監視を必要とする如何なる無線システム又はアプリケーションにも適用可能である。推定された遅延に対する簡単な機構で、局はＱｏＳをサポートしつつ最終的な問題を特定することができ、受け入れられない遅延及びパケット損失を回避するための積極的な動作を取ることができる。

この開示を鑑みて、例示的な実施例の無線ネットワークで測定及び監視に関して説明した様々な方法、装置及びネットワークは、ハードウェア及びソフトウェアで実装され得ることに留意すべきである。更に、様々な方法、装置及びパラメータは、限定の意味ではなく、一例のみとして含まれている。この開示を鑑みて、特許請求の範囲内で、当業者は、これらの技術を実施するための自分の技術及び必要な装置を決定する際に、様々な例示的な方法、装置及びネットワークを実装することができる。

例示的な実施例による無線ローカルエリアネットワークのブロック図 例示的な実施例に従って遅延若しくは待ち行列データ又はこれらの双方を取得して格納する方法のフローチャート 従来技術の方法を使用した遅延更新処理方法のフローチャート 平均遅延を更新する方法のフローチャート 平均遅延を決定する装置 測定されたＱｏＳパラメータに基づいてネットワークパラメータを調整する装置

Claims (7)

1. 無線ネットワークでＱｏＳメトリックを決定する方法であって：
   イベントサンプラが、サンプリング動作でＱｏＳメトリックパラメータを測定し；
   前記イベントサンプラが、前記測定されたＱｏＳメトリックパラメータをメモリに格納し；
   コントローラが、前記格納済の測定されたＱｏＳメトリックパラメータに基づいて一連のＱｏＳメトリックパラメータの平均を更新し；
   前記コントローラが、前記更新された平均に少なくとも部分的に基づいて少なくとも１つのネットワークパラメータを調整することを有し、
   前記更新するステップは、以下の式：
   Ｄ _ｋ ＝（１−２ ^−ｎ ）Ｄ _ｋ−１ ＋２ ^−ｎ ｄ _ｋ
   に従って、加算演算と減算演算とシフト演算とを更に有する方法。
2. 前記ＱｏＳメトリックパラメータは、遅延データ、待ち行列の長さ又はこれらの双方を有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記調整するステップは、スケジューリングポリシー、コンテンションウィンドウの最小値、コンテンションウィンドウの最大値、送信機会の制限、送信前の媒体検出時間、又はデクリメントするバックオフカウンタを調整することを更に有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記調整するステップは、ＱＡＰ又はＱＳＴＡで生じる、請求項３に記載の方法。
5. 前記調整するステップは、ＱＡＰとＱＳＴＡとの間でネゴシエーションを定め、ＱｏＳレベルが所定の制限内であることを確保することを更に有する、請求項１に記載の方法。
6. ＱｏＳパラメータを管理する装置であって：
   ＭＡＣ制御と；
   ＰＨＹ制御と；
   ＱｏＳパラメータを測定するプロセッサと；
   前記ＱｏＳパラメータのインスタンスをサンプリングするイベントサンプラと；
   前に計算されたＱｏＳパラメータを格納するメモリと；
   前記測定されたＱｏＳパラメータに基づいて前記前に計算されたＱｏＳパラメータを調整する装置と；
   前記ＭＡＣ、前記ＰＨＹ又は前記ＭＡＣと前記ＰＨＹとの双方の少なくとも１つのネットワークパラメータを調整するコントローラと；
   を有し、
   前記少なくとも１つのネットワークパラメータの調整は、以下の式：
   Ｄ _ｋ ＝（１−２ ^−ｎ ）Ｄ _ｋ−１ ＋２ ^−ｎ ｄ _ｋ
   に従って、加算演算と減算演算とシフト演算とを有する装置。
7. サンプリング動作でＱｏＳメトリックパラメータを測定する機械可読コードと；
   前記測定されたＱｏＳメトリックパラメータをメモリに格納する機械可読コードと；
   前記格納済の測定されたＱｏＳメトリックパラメータに基づいて一連のＱｏＳメトリックパラメータの平均を更新する機械可読コードと；
   前記更新された平均に少なくとも部分的に基づいて少なくとも１つのネットワークパラメータを調整する機械可読コードと；
   を有し、
   前記少なくとも１つのネットワークパラメータの調整は、以下の式：
   Ｄ _ｋ ＝（１−２ ^−ｎ ）Ｄ _ｋ−１ ＋２ ^−ｎ ｄ _ｋ
   に従って、加算演算と減算演算とシフト演算とを有するコンピュータ可読媒体。

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