JP5295428B2 - 業務の受け入れ制御方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムに関し、具体的に、業務の受け入れ制御方法及びシステムに関する。

無線通信技術の発展に従って、人たちはブロードバンド無線/移動通信分野におけるマルチメディア通信への需要が日増しに強くなっている。しかしながら、無線伝送が不安定性で及び無線リンク帯域幅資源に限界があるので、マルチメディア業務の品質に対して保証を提出する必要があるだけでなく、有効的に帯域幅資源を利用してより多くのユーザーにサービスする必要もある。802.16eプロトコルにおいて定義した無線通信システムは異なる業務の特徴に従ってそれぞれいくつかの種類の異なるサービス類別を提供し、異なるサービス類別は異なるサービス品質（QoS, Quality of Service）保証をさらに対応して設置する。

従来の無線通信システムにおける受け入れ制御はそれぞれの受け入れた業務のQoSを満たした上で、できるだけ無線通信システムをより多くの業務を受け入れさせてシステム資源の最も効果的な利用を実現し、具体的に、帯域幅資源の最も効果的な利用を実現する目的とする。QoSは、一般的に若干個のパラメータを含み、受け入れ制御について、QoSパラメータにおける帯域幅パラメータは一般的に最小リザーブ帯域幅と最大維持帯域幅からなり、最小リザーブ帯域幅とは、無線通信システムは必ずある請求の業務フローのためにリザーブする最小帯域幅であり、最大維持帯域幅とは無線通信システムはある請求の業務フローのために提供できる最大帯域幅であるが、この帯域幅に対していずれかの保証をしない。

従来、多くの無線通信システムに用いられる受け入れ制御メカニズム、及び802.16eプロトコルに専心する無線通信システムの受け入れ制御メカニズムが提案されている。これらのメカニズムは大概に経験に基づいてのメカニズムとリアルタイム統計に基づいてのメカニズムの2種類に分けられ。

経験に基づいてのメカニズムの主な考えは、理論計算或いはシステム運転の統計データによる複数の無線通信システム運転において定常的なパラメータを取り得て、これらのパラメータを用いて新たに請求してくる業務フローにおけるQoSパラメータに合わせてある演算を行い、次に、演算結果によって該無線通信システムは該新たに請求してくる業務フローを受け入れることができるか否かを判断する。

具体的に、次のような特徴を少なくとも1つ備え、無線通信システムの受け入れ制御は現在システム資源（帯域幅資源）の剰余量を記録すること、無線通信システムは新たに来る業務フローに対してその種類の異なりによってそれぞれ経験及び/または統計データに基づいての帯域幅使用推定を行うこと、算出した帯域幅をある経験閾値に比較して、結果によって無線通信システムにおける剰余システム資源は受け入れた後のQoS要求を満たすことができるかどうかを決める。受け入れを選択すると、無線通信システムにおける剰余システム資源量から推定した帯域幅使用量を引き、次に、無線通信システムは新たな剰余システム資源量を基礎として受け入れ制御メカニズムを実行し続く。

リアルタイム統計に基づいてのメカニズムと経験に基づいてのメカニズムの思想は略同様で、無線通信システムは業務フローの帯域幅が推定したパラメータ及び閾パラメータを固定値からリアルタイム計算に変化するという区別だけである。

上述のように、無線通信システムにおいて従来の受け入れ制御メカニズムの共通点は、受け入れを請求する業務の帯域幅推定及び何らかの閾値を変更することによりできるだけ多くの受け取り業務を実現し、受け入れた業務のために配分した帯域幅が不変であり、剰余帯域幅が受け入れ制御においても変わらなく、つまり、受け入れ制御において受け入れた業務は受け入れる際にそれのために推定した帯域幅使用量を占用したので、これらの帯域幅が新たな業務の受け入れに用いられることができないと考えられる。実際に、無線チェーンサーキットの品質が不安定で、ある業務フローはそれのために推定した帯域幅の一部のみを使用する恐れがあって、そして、資源が不足である際に、推定帯域幅に従って業務のために帯域幅を提供すると、資源の浪費をもたらす可能性が高く、これによって、従来の受け入れ制御方法はシステム資源を有効的に使用することができない。

本発明は、解決しようとする技術問題は無線通信システムにおける帯域幅資源を合理で有効的に使用することを実現する業務の受け入れ制御方法及びシステムを提供することである。

上述の技術問題を解決するために、本発明の業務の受け入れ制御方法は、無線通信システムが端末から発送する業務の受け入れ請求を受信した後、前記端末の業務フローを受け入れた後、システムの最大帯域幅使用量R_nowを計算し、前記R_nowが予め設定された飽和閾より大きいであると判断する際に、前記無線通信システムは受け入れた及び/または前記端末の送信権割当サービス（UGS）の業務フローの最大維持帯域幅を圧縮すること、圧縮後、R_nowがシステムの剰余帯域幅より小さいであると、端末が請求した或いは圧縮した後の最大維持帯域幅を用いて前記端末の非UGS業務フローを受け入れることを含む。

前記の受け入れた及び/または前記端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮する方法は、圧縮後の最大維持帯域幅が、圧縮前の最大維持帯域幅R_{max_i}と最小リザーブ帯域幅R_{min_i}の差に最大維持帯域幅リザーブ率を掛けた後、再び最小リザーブ帯域幅R_{min_i}を足すものに等しいことである。

前記最大維持帯域幅リザーブ率の計算方法は、最大維持帯域幅リザーブ率が、リザーブ率上限とリザーブ率下限の差にPERCENT[i]/PERCENT＿SUMを掛けた後、再びリザーブ率下限を足すものに等しいことである。

前記帯域幅使用率PERCENT[i]=帯域幅平均使用量R_{avg_i}/R_{max_i}、その中、R_{avg_i}は無線通信システムがそれぞれの受け入れた非UGS業務フローSFiのために統計した性能統計間隔内における帯域幅平均使用量であり、R_{max_i}が非UGS業務フローSFiの最大維持帯域幅であり、前記帯域幅総利用率PERCENT_SUM=ΣPERCENT[i]である。

前記R_nowを計算する前に、該方法はさらに前記端末のそれぞれの非UGS業務フローの最大維持帯域幅を初回圧縮することを含み、初回圧縮の方法は、
初回圧縮後の最大維持帯域幅は、R_{req_nonugs}__{max_i}とR_{req_nonugs}__{min_i}の差に初回圧縮の帯域幅リザーブ率を掛けた後、再びR_{req_nonugs}__{min_i}を足すものに等しいことである。

その中、初回圧縮の帯域幅リザーブ率=（1/受け入れた非UGS業務フローの個数N）*Σ累計帯域幅リザーブ率であり、前記累計帯域幅リザーブ率は最大維持帯域幅の圧縮を行った後に更新し、更新後の累計帯域幅リザーブ率=元累計帯域幅リザーブ率*最大維持帯域幅リザーブ率であり、
無線システム初期化時に初回圧縮の帯域幅リザーブ率が1である。

前記飽和閾は軽度飽和閾K_lowと重度飽和閾K_alarmを含み、
前記R_nowが飽和閾より大きいであると判断する際に、受け入れた及び/または端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮し、具体的に、
前記R_nowが前記K_lowより大きく前記K_alarmより小さいであると、前記無線通信システムは受け入れた及び/または前記端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅に帯域幅大幅リザーブモードの圧縮を行い、前記R_nowはK_alarmより大きいであると、前記無線通信システムは受け入れた及び/または前記端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を帯域幅小幅リザーブモードの圧縮を行う。

前記帯域幅大幅リザーブモードの圧縮の方法は、圧縮後の最大維持帯域幅が、R_{max_i}とR_{min_i}の差にB_Reserve_Ratio[i]を掛けた後、再びR_{min_i}と足すものに等しいことであり、
前記帯域幅小幅リザーブモードの圧縮の方法は、圧縮後の最大維持帯域幅が、R_{max_i}とR_{min_i}の差にS_Reserve_Ratio[i]を掛けた後、再びR_{min_i}を足すものに等しいことであり、
前記帯域幅大幅リザーブモードの帯域幅リザーブ率B_Reserve_Ratio[i]はα_highとα_lowの差にPERCENT[i]/PERCENT_SUMを掛けた後、再びα_lowを足すものに等しく、
前記帯域幅小幅リザーブモードの帯域幅リザーブ率S_Reserve_Ratio[i]は、β_highとβ_lowの差にPERCENT[i]/PERCENT_SUMを掛けた後、再びβ_lowを足すものに等しく、その中、β_low<α_low<1、β_high<α_high<1。
前記帯域幅大幅リザーブモードの圧縮と帯域幅小幅リザーブモードの圧縮を用いる際に、初回圧縮の帯域幅リザーブ率=大幅平均累計帯域幅リザーブ率α_{now_avg}*小幅平均累計帯域幅リザーブ率β_{now_avg}、
その中、α_{now_avg}=（1/受け入れた非UGS業務フローの個数N）*Σ大幅累計帯域幅リザーブ率α_{now_i}、前記α_{now_i}は帯域幅大幅リザーブモードの圧縮を行った後更新し、更新したα_{now_i}=元α_{now_i}*B_Reserve_Ratio[i]、
β_{now_avg}=（1/N）*Σ小幅累計帯域幅リザーブ率βnow_i、前記β_{now_i}は帯域幅小幅リザーブモードの圧縮を行った後に更新し、更新したβ_{now_i}=元β_{now_i}*S_Reserve_Ratio[i]、
無線通信システムの初期時に、α_{now_avg}=β_{now_avg}=1。

該方法はさらに、
圧縮後、前記R_nowがシステムの剰余帯域幅より大きく、且つ前記端末の業務フローの最小リザーブ総帯域幅がシステムの剰余帯域幅より小さいであると、前記無線通信システムは最小リザーブ帯域幅を用いて前記端末の業務フローを受け入れることを含む。

該方法はさらに、
圧縮後、前記R_nowが前記軽度飽和閾K_lowより小さいく、且つ前記端末の業務フローの最小リザーブ総帯域幅はシステムの剰余帯域幅より小さいであると、前記無線通信システムは最小リザーブ帯域幅を用いて前記端末の業務フローを受け入れることを含む。

本発明はさらに業務受け入れ制御システムを提供し、
端末が発送した業務の受け入れ請求を受信した後に、前記端末の業務フローを受け入れた後、システムの最大帯域幅使用量R_nowを計算し、前記R_nowは予め設定された飽和閾より大きいか否かを判断し、大きいであると、受け入れた及び/または前記端末の送信権割当サービスUGSの業務フローの最大維持帯域幅を圧縮するための受け入れ制御モジュールと、圧縮後、R_nowはシステム的剰余帯域幅より小さいであると、端末が請求するもの或いは圧縮後の最大維持帯域幅を用いて前記端末の非UGS業務フローを受け入れることを含む。

前記受け入れ制御モジュールは受け入れた及び/または前記端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮する方法は、圧縮後の最大維持帯域幅が、圧縮前の最大維持帯域幅R_{max_i}と最小リザーブ帯域幅R_{min_i}の差に最大維持帯域幅リザーブ率を掛けた後、再び最小リザーブ帯域幅R_{min_i}を足すものに等しいことである。

前記受け入れ制御モジュールは最大維持帯域幅リザーブ率を計算する方法は、最大維持帯域幅リザーブ率が、リザーブ率上限とリザーブ率下限の差にPERCENT[i]/PERCENT_SUMを掛けた後、再びリザーブ率下限を足すものに等しいことである。

上述のように、本発明は受け入れ制御メカニズム、QoSディスパッチ及び性能統計を一体として考え、システム資源の実際な使用状況を性能統計によって直接に受け入れ制御のところに反映し、より多くの業務を受け入れることを実現するように、帯域幅使用率に基づいて、QoSを満たす場合で業務の帯域幅を適当な圧縮を行い、本発明は、リアルタイムにシステムの帯域幅資源を調整し、業務フローのリアルタイムの帯域幅利用率によってシステム資源の使用を調整することができ、業務の帯域幅使用量が固定に設定される欠陥を回避し、業務の受け入れがより大きなフレキシビリティーを有し、異なる業務フローの帯域幅利用率に対して、それぞれその帯域幅使用状況を調整し、システム資源をより有効的に利用できる。

本発明における業務の受け入れ制御方法のフローチャートである。 本発明における応用例示のフローチャートである。 本発明における業務受け入れ制御システムのフレームワーク図である。

802.16eプロトコルにおいて定義した送信権割当サービス（UGS、Unsolicited grant service）の業務フローの最小リザーブ帯域幅と最大維持帯域幅は等しく、UGS業務の最小リザーブ帯域幅と最大維持帯域幅の間に一定な帯域幅差が存在すると考え、非UGS業務に対して、受け入れ制御時に、最大維持帯域幅に従ってそれのために資源を配分し、非UGS業務は一般的にそれが占用するすべての帯域幅を完全に使用できなく、その中の一部のみを使用し、従って、本発明は非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮することによって、できるだけ多くの受け取り業務を実現ようになっている。帯域幅圧縮を行った後、業務フローを受け入れることができないと、端末が業務フローのために請求する最小リザーブ帯域幅の業務を使用し、できるだけ端末の業務の受け入れ請求を満足し、業務QoSが帯域幅に対する基本要求を満たしようになっている。

以下で、図面を参照して本発明の具体的な実施形態について説明する。

図1は本発明における業務の受け入れ制御方法であり、以下のステップを含む。

ステップ101、無線通信システムは端末が発送した業務の受け入れ請求を受信した後、請求して受け入れた業務フローのQoSパラメータによって受け入れ待ち業務に必要な最小リザーブ総帯域幅を計算する。

最小リザーブ総帯域幅にUGS業務と非UGS業務の最小リザーブ帯域幅が含まれる。

ステップ102、無線通信システムは受け入れ待ち業務の最小リザーブ総帯域幅がシステムの剰余帯域幅より大きく或はそれに等しいか否かを判断し、等しいであると、端末の業務の受け入れ請求を断り、でないと、ステップ103を実行する。

ステップ103、受け入れ待ちの非UGS業務フローの最大維持帯域幅を初回圧縮する。

システム初期化時、初回圧縮の帯域幅リザーブ率を1に設置し、すなわち、圧縮しなく、システムにおいて受け入れた業務の最大維持帯域幅を圧縮した後に、初回圧縮の帯域幅リザーブ率を相応して改正する。つまり、システムは受け入れた業務を帯域幅圧縮したことがないと、受け入れ待ちの非UGS業務フローを初回圧縮しなく、逆に、改正した後の初回圧縮の帯域幅リザーブ率に従って受け入れ待ち非UGS業務フローを初回圧縮する。

初回圧縮の方法は、初回圧縮後の最大維持帯域幅=端末が請求する最小リザーブR_{req_nonugs}__{min_i}+（端末が請求する最大リザーブ帯域幅R_{req_nonugs}__{max_i}-R_{req_nonugs}__{min_i}）*初回圧縮の帯域幅リザーブ率、その中、初回圧縮の帯域幅リザーブ率=（1/受け入れた非UGS業務フローの個数N）*Σ累計帯域幅リザーブ率、「*」が掛けることを表し、前記累計帯域幅リザーブ率は最大維持帯域幅の圧縮を行った後に更新し、更新した後の累計帯域幅リザーブ率=元累計帯域幅リザーブ率*最大維持帯域幅リザーブ率、無線システム初期化時、初回圧縮の帯域幅リザーブ率は1である。初回圧縮の作用は受け入れ待ちの非UGS業務とシステムにおいて受け入れ圧縮された帯域幅の非UGS業務の間の公平性を保証することである。

ステップ104、端末の業務フローを受け入れると、システムの最大帯域幅使用量を推定し、該最大帯域幅使用量がシステムにおいて設置した飽和状態閾より大きいか否かを判断し、大きいであると、ステップ105を実行し、でないとステップ110を実行する。

ステップ105、それぞれの受け入れた非UGS業務フローが性能統計間隔内での帯域幅平均使用量を統計し、その帯域幅使用率を計算し、それぞれの受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を100%に設置する。

性能統計間隔はシステム需要に応じて設定されることができる。
ステップ106、帯域幅使用率によってそれぞれの受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮し、いずれの非UGS業務フローに対してその帯域幅リザーブ率と帯域幅使用率が正比例になる。

圧縮の方法は、圧縮後の最大維持帯域幅=最小リザーブ帯域幅R_{min_i}+（圧縮前の最大維持帯域幅R_{max_i}−R_{min_i}）*最大維持帯域幅リザーブ率。最大維持帯域幅リザーブ率の計算方法は、最大維持帯域幅リザーブ率=リザーブ率下限+（リザーブ率上限−リザーブ率下限）*（帯域幅使用率PERCENT[i]/帯域幅総利用率PERCENT_SUM）帯域幅使用率PERCENT[i]=帯域幅平均使用量R_{avg_i}/R_{max_i}、帯域幅総利用率PERCENT_SUM=ΣPERCENT[i]。

ステップ107、帯域幅圧縮した後端末の業務フローを受け入れると、システムの最大帯域幅使用量を計算し、帯域幅圧縮後の最大帯域幅使用量はシステムの剰余帯域幅より大きいか否かを判断し、大きいであると、ステップ108を実行し、でないと、ステップ109を実行する。

ステップ108、受け入れ待ち業務の最小リザーブ帯域幅を用いて端末が請求して受け入れた業務フローを受け入れ、実行し終わった後ステップ111に進む。

ステップ109、非UGS業務フローに対して圧縮後の最大維持帯域幅を用いて受け入れ、実行し終わった後ステップ111に進む。

ステップ110、初回圧縮後の最大維持帯域幅を用いて受け入れ待ちの非UGS業務フローを受け入れ、実行し終わった後ステップ111に進む。

ステップ111、無線通信システムは受け入れた非UGS業務フローの帯域幅パラメータを記憶し、その帯域幅パラメータを用いてディスパッチし、システムの剰余帯域幅を更新し、終了する。

以下で、応用例を結合して本発明における業務の受け入れ制御方法をさらに詳細に説明する。まず、応用例示に用いられるパラメータを説明する。

1、R_freeが無線通信システムの剰余帯域幅を表し、R_reservedが占用した帯域幅を表し、総帯域幅R_total=R_reserved+R_free。

2、無線通信システムはそれぞれの非UGS業務フローi（SFi）のために配列SF_DATA[i]をメンテナンスし、該SF_DATA[i]は5タプル{R_{avg_i}，R_{max_i}，R_{min_i}，α_{now_i}, β_{now_i}}からなり、その中、
R_{avg_i}は無線通信システムがそれぞれの受け入れた非UGS業務フローに統計する性能統計間隔内での帯域幅平均使用量であり、
R_{max_i}は該SFiの最大維持帯域幅であり、このデータが業務受け入れ制御システム中のQoSディスパッチモジュールにおける対応値と一致すべき、
R_{min_i}は該SFiの最小リザーブ帯域幅であり、このデータが業務受け入れ制御システム中のQoSディスパッチモジュールにおける対応値と一致すべき、
α_{now_i}は該SFi大幅累計帯域幅リザーブ率であり、
β_{now_i}は該SFi小幅累計帯域幅リザーブ率である。

3、無線通信システムにおいてメンテナンスの全局データは以下の通りである。
（1）Nが無線通信システムにおいて受け入れた非UGS業務フローの個数を表し、
（2）無線通信システムにおいて設置した飽和状態は軽度飽和及び重度飽和の2つのレベルに分けられ、K_lowが軽度飽和閾を表し、K_alarmが重度飽和閾を表し、
（3）帯域幅リザーブ率は大幅と小幅の2種類に分けられ、その中、
α_paraが帯域幅大幅リザーブモードの3タプル{α_low,α_high,α_{now_avg}}であり、
β_paraが帯域幅小幅リザーブモードの3タプル{β_low,β_high,β_{now_avg}}であり、
α_low,とα_highはそれぞれ大幅帯域幅リザーブ率下限と上限であり、
β_low,とβ_highはそれぞれ小幅帯域幅リザーブ率下限と上限であり、
β_low<α_low<1、β_high<α_high<1を保証する必要があり、
α_{now_avg}は大幅平均累計帯域幅リザーブ率であり、α_{now_avg}=（1/N）*Σα_{now_i}、
β_{now_avg}は小幅平均累計帯域幅リザーブ率であり、β_{now_avg}=（1/N）*Σβ_{now_i}、無線通信システム初期時、α_{now_avg}=β_{now_avg}=1。
説明する必要なことは、N、α_{now_avg}、β_{now_avg}以外、上述の他のパラメータはともに無線通信システムが予め設定された固定値である。

4、他の符号の説明
R_{req_min}はMSが申請する最小リザーブ総帯域幅であり、
R_{req_ugs}はMSが申請する最小リザーブ総帯域幅において、UGSタイプの帯域幅であり、
R_{req_nonugs_min_i}、R_{req_nonugs}__maxはMSが要請するそれぞれの非UGSサービスフローIの最小リザーブ帯域幅と最大維持帯域幅である。

図2は本発明における応用例示のフローチャートであり、以下のステップを含む。

ステップ201、無線通信システムは端末が発送した業務の受け入れ請求を受信した後、業務の受け入れ請求に携帯しているQoSパラメータによって請求する業務フローに最小リザーブ総帯域幅（R_{req_min}）を計算する。

ステップ202、R_{req_min}が剰余帯域幅（R_free）より大きい或いはそれに等しいか否かを判断し、大きいあるいは等しいであると、端末の業務の受け入れ請求を断り、でないと、ステップ203を実行する。

ステップ203、受け入れ待ちのそれぞれの非UGS業務フローiの最大維持帯域幅に対して現在の平均累計帯域幅リザーブ率を用いて初回圧縮し、SF_DATA[i]におけるR_{max_i}を更新する。

具体的な方法は、初回圧縮後の最大維持帯域幅R_{req_compressed}[i]＝R_{req_nonugs}__{min_i}+（R_{req_nonugs}__{max_i-}R_{req_nonugs}__{min_i}）*（α_{now_avg} *β_{now_avg}）である。

ステップ204、端末の業務フローを受け入れた後システムの最大帯域幅使用量R_nowを推定し、具体的な方法は、R_now＝R_reserved+ΣR_{req_compressed}[i]+R_{req_ugs}である。

ステップ205、R_nowが軽度飽和閾K_lowより大きいか否かを判断し、大きいであると、ステップ206を実行し、でないと、ステップ213を実行する。

ステップ206、R_nowが重度飽和閾K_alarmより小さいか否かを判断し、小さいであると、ステップ207を実行し、でないと、ステップ208を実行する。

ステップ207、それぞれの受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を100%に設置し、それぞれのSFiの最大維持帯域幅が最小保証帯域幅に等しいか否かを検査し、等しくないと、帯域幅使用率によってそれぞれの受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの最大維持帯域幅に帯域幅大幅リザーブモードの圧縮を行い、実行し終わった後ステップ210に進む。

大幅リザーブモード圧縮の具体的な方法は、
性能統計モジュールからそれぞれの受け入れた非UGS業務フローSFiの帯域幅平均使用量R_{avg_i}を取得し、SF_DATA[i]におけるR_{avg_i}を更新すると同時に受け入れた非UGS業務フローSFiのR_{max_i}を取得し、それぞれのSFiの帯域幅使用率PERCENT[i]=R_{avg_i}/R_{max_i}を計算し、受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率PERCENT[i]が100%であることと、
受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を累加し、帯域幅総利用率PERCENT_SUM=ΣPERCENT[i]を計算することと、
帯域幅大幅リザーブモードの帯域幅リザーブ率B_Reserve_Ratio[i]=α_low+（α_high−α_low）*（PERCENT[i]/PERCENT_SUM）を計算することと、
B_Reserve_Ratio[i]を用いて受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローを帯域幅圧縮し、圧縮後の最大維持帯域幅=R_{min_i}＋（R_{max_i}−R_{min_i}）*B_Reserve_Ratio[i]、SFiの大幅リザーブモードの累計帯域幅リザーブ率を更新し、更新したα_{now_i}=元α_{now_i}*B_Reserve_Ratio[i]、グローバルの大幅の平均累計帯域幅リザーブ率を計算して更新し、α_{now_avg}=（1/N）*Σα_{now_i}であることと含む。

ステップ208、R_nowはシステムの剰余帯域幅（R_free）より大きいか否かを判断し、大きいであると、ステップ211を実行し、でないと、ステップ209を実行する。

ステップ209、それぞれの受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を100%に設置し、それぞれのSFiの最大維持帯域幅が最小保証帯域幅に等しいか否かを検査し、等しくないと、帯域幅使用率によってそれぞれの受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの最大維持帯域幅に帯域幅小幅リザーブモード圧縮を行い、実行し終わった後ステップ210に進む。

小幅リザーブモード圧縮の具体的な方法は、
性能統計モジュールからそれぞれの受け入れた非UGS業務フローSFiの帯域幅平均使用量R_{avg_i}を取得し、SF_DATA[i]におけるR_{avg_i}を更新すると同時に受け入れた非UGS業務フローSFiのR_{max_i}を取得し、それぞれのSFiの帯域幅使用率PERCENT[i]=R_{avg_i}/R_{max_i}を計算し、受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率PERCENT[i]が100%であることと、
受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を累加し、総利用率PERCENT_SUM=ΣPERCENT[i]を計算することと、
帯域幅小幅リザーブモードの帯域幅リザーブ率S_Reserve_Ratio[i]=β_low+（β_high−β_low）*（PERCENT[i]/PERCENT_SUM）を計算することと、
S_Reserve_Ratio[i]を用いて受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローを帯域幅圧縮し、圧縮後の最大維持帯域幅=R_{min_i}（R_{max_i}−R_{min_i}）*S_Reserve_Ratio[i]であることと、
SFiの小幅リザーブモードの累計帯域幅リザーブ率を更新し、更新したβ_{now_i}=元β_{now_i}*S_Reserve_Ratio[i]、全局の小幅平均累計帯域幅リザーブ率を計算して更新し、β_{now_avg}=（1/Ν）*Σβ_{now_i}であることを含む。

ステップ210、帯域幅圧縮を行った後に端末の業務フローを受け入れると、システムの最大帯域幅使用量を計算し、帯域幅圧縮後の最大帯域幅使用量がシステムの剰余帯域幅（R_free）より大きいか否かを判断し、大きいであると、ステップ211を実行し、でないと、ステップ212を実行する。

ステップ211、受け入れ待ち業務の最小リザーブ帯域幅を用いて端末が請求して受け入れた業務フローを受け入れ、該最小リザーブ帯域幅を対応の配列SF_DATAに記憶し、実行し終わった後ステップ214に進む。

ステップ212、受け入れ待ち業務の圧縮後の最大維持帯域幅を用いて受け入れ待ちの非UGS業務フローを受け入れ、その圧縮後の最大維持帯域幅を対応の配列SF_DATAに記憶し、実行し終わった後ステップ214に進む。

ステップ213、初回圧縮後の最大維持帯域幅を用いて受け入れ待ちの非UGS業務フローを受け入れ、初回圧縮後の最大維持帯域幅を対応の配列SF_DATAに記憶し、実行し終わった後ステップ214に進む。

ステップ214、システムの剰余帯域幅及び受け入れた非UGS業務フローの個数Nを更新して記憶する。

図3は本発明における業務受け入れ制御システムであり、受け入れ制御モジュール、性能統計モジュール及びQoSディスパッチモジュールを備える。

受け入れ制御モジュールは、端末が発送した業務の受け入れ請求を受信した後に、端末の業務フローを受け入れた後、システムの最大帯域幅使用量R_nowを計算し、該R_nowが飽和閾より大きいか否かを判断し、大きいであると、受け入れた及び/または端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮し、でないと、端末の業務の受け入れ請求を断り、圧縮後、R_nowがシステムの剰余帯域幅より小さいであると、端末が請求するもの或は圧縮後の最大維持帯域幅を用いて端末の非UGS業務フローを受け入れることに用いられる。

受け入れ制御モジュールは受け入れた及び/または端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮する方法は、圧縮後の最大維持帯域幅=最小リザーブ帯域幅R_{min_i}+（圧縮前の最大維持帯域幅R_{max_i}−R_{min_i}）*最大維持帯域幅リザーブ率であることである。

その中、最大維持帯域幅リザーブ率の計算方法は、最大維持帯域幅リザーブ率=リザーブ率下限+（リザーブ率上限−リザーブ率下限）*（帯域幅使用率PERCENT[i]/帯域幅総利用率PERCENT_SUM）であることである。

また、受け入れ制御モジュールはさらに、R_nowを計算する前に、業務の受け入れ請求に携帯しているQoSパラメータによって請求した業務フローに最小リザーブ総帯域幅（R_{req_min}）を計算し、R_{req_min}が剰余帯域幅（R_free）より大きい或いはそれに等しいか否かを判断し、大きいあるいは等しいであると、端末の業務の受け入れ請求を断り、でないと、受け入れ待ちのそれぞれの非UGS業務フローの最大維持帯域幅に現在の平均累計帯域幅リザーブ率を用いて初回圧縮し、SF_DATA[i]におけるR_{max_i}を更新し、初回圧縮後の帯域幅パラメータをQoSディスパッチモジュールに伝送することに用いられる。

初回圧縮の具体的な方法は、
初回圧縮後の最大維持帯域幅R_{req_compressed}[i]=R_{req_nonugs}__{min_i}+（R_{req_nonugs}__{max_i}−R_{req_nonugs}__{min_i}）*（α_{now_avg}*β_{now_avg}）。

端末の業務フローを受け入れた後システムの最大帯域幅使用量R_nowを計算し、具体的な方法は、R_now=R_reserved+ΣR_{req_compressed}[i]+R_{req_ugs}で、R_nowが軽度飽和閾K_lowより大きいか否かを判断し、軽度飽和閾K_lowより大きいであると、R_nowが重度飽和閾K_alarmより小さいか否かを判断し、重度飽和閾K_alarmより小さいであると、それぞれの受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を100%に設置し、それぞれのSFiの最大維持帯域幅が最小保証帯域幅に等しいか否かを検査し、等しくないと、帯域幅使用率によってそれぞれの受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの最大維持帯域幅を帯域幅大幅リザーブモードの圧縮を行うことである。

大幅リザーブモード圧縮の具体的な方法は、性能統計モジュールからそれぞれの受け入れた非UGS業務フローSFiの帯域幅平均使用量R_{avg_i}を取得してSF_DATA[i]におけるR_{avg_i}を更新し、同時に、受け入れた非UGS業務フローSFiのR_{max_i}をを取得し、それぞれのSFiの帯域幅使用率PERCENT[i]=R_{avg_i}/R_{max_i}を計算し、受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率PERCENT[i]が100%であり、
受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を累加し、帯域幅総利用PERCENT_SUM=ΣPERCENT[i]を計算し、
帯域幅大幅リザーブモードの帯域幅リザーブ率B_Reserve_Ratio[i]=α_low+（α_high−α_low）*（PERCENT[i]/IPERCENT_SUM）を計算することと、
B_Reserve_Ratio[i]を用いて受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローに帯域幅の圧縮を行い、圧縮後の最大維持帯域幅=R_{min_i}（R_{max_i}−R_{min_i}）*B_Reserve_Ratio[i]であることと、
SFiの大幅リザーブモードの累計帯域幅リザーブ率を更新し、更新したα_{now_i}=元α_{now_i}*B_Reserve_Ratio[i]、グローバルの大幅の平均累計帯域幅リザーブ率を計算して更新し、α_{now_avg}=（1/N）*Σα_{now_I}であることと含む。

帯域幅圧縮を行った後に端末の業務フローを受け入れると、システムの最大帯域幅使用量を計算し、帯域幅圧縮後の最大帯域幅使用量がシステムの剰余帯域幅（R_free）より大きいか否かを判断し、大きいであると、受け入れ待ち業務の最小リザーブ帯域幅を用いて端末が請求して受け入れた業務フローを受け入れ、であると、受け入れ待ち業務の圧縮後の最大維持帯域幅を用いて受け入れ待ちの非UGS業務フローを受け入れ、
重度飽和閾より大きいであると、R_nowがシステムの剰余帯域幅（R_free）より大きいか否かを判断し、剰余帯域幅より大きいであると、受け入れ待ち業務の最小リザーブ帯域幅を用いて端末が請求して受け入れた業務フローを受け入れ、剰余帯域幅より小さいであると、それぞれの受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を100%に設置し、それぞれのSFiの最大維持帯域幅が最小保証帯域幅より等しいか否かを検査し、等しくないと、帯域幅使用率によってそれぞれの受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの最大維持帯域幅に帯域幅小幅リザーブモード圧縮を行う。

小幅リザーブモード圧縮の具体的な方法は、
性能統計モジュールからそれぞれの受け入れた非UGS業務フローSFiの帯域幅平均使用量R_{avg_i}を取得してSF_DATA[i]におけるR_{avg_i}を更新すると同時に、受け入れた非UGS業務フローSFiのR_{max_i}を取得し、それぞれのSFiの帯域幅使用率PERCENT[i]=R_{avg_i}/R_{max_i}を計算し、受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率PERCENT[i]が100%であることと、
受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローの帯域幅使用率を累加し、総利用率PERCENT_SUM=ΣPERCENT[i]を計算することと、
帯域幅小幅リザーブモードの帯域幅リザーブ率S_Reserve_Ratio[i]=β_low+（β_high−β_low）*（PERCENT[i]/PERCENT_SUM）を計算することと、
S_Reserve_Ratio[i]を用いて受け入れたと受け入れ待ちの非UGS業務フローに帯域幅圧縮を行い、圧縮後の最大維持帯域幅=R_{min_i}（R_{max_i}−R_{min_i}）*S_Reserve_Ratio[i]であることと、
SFiの小幅リザーブモードの累計帯域幅リザーブ率を更新し、更新したβ_{now_i}=元β_{now_i}*S_Reserve_Ratio[i]、グローバルの小幅平均累計帯域幅リザーブ率を計算して更新し、β_{now_avg}=（1/N）*Σβ_{now_I}であることと含む。

帯域幅圧縮を行った後に端末の業務フローを受け入れると、システムの最大帯域幅使用量を計算し、帯域幅圧縮後の最大帯域幅使用量がシステムの剰余帯域幅（R_free）より大きいか否かを判断し、大きいであると、受け入れ待ち業務の最小リザーブ帯域幅を用いて端末が請求して受け入れた業務フローを受け入れ、でないと、受け入れ待ち業務の圧縮後の最大維持帯域幅を用いて受け入れ待ちの非UGS業務フローを受け入れ、
軽度飽和閾K_lowより小さいであると、初回圧縮後の最大維持帯域幅を用いて受け入れ待ちの非UGS業務フローを受け入れる。

性能統計モジュールは、受け入れ制御モジュールが必要なシステム運転時の統計パラメータを提供することに用いられ、例えばそれぞれの受け入れた非UGS業務フローが性能統計間隔内での帯域幅平均使用量を統計すること、それぞれの非UGS業務フロー（SFi）のために配列SF_DATA[i]をメンテナンスすること等である。

QoSディスパッチモジュールは、受け入れ制御モジュールを用いてデータフローの帯域幅を受け入れ、データフローを伝送してディスパッチすることに用いられる。

上述のように、本発明の好ましい実施例だけであり、本発明を制限することがなく、当業者にとっては、本発明に対して様々な変更と変化を行うことができる。本発明の主旨と原則におけるいずれの改正、等同切替、改善等は本発明の保護範囲に含まれるべきである。

Claims (13)

1. 無線通信システムが端末から発信する業務受け入れ請求を受信した後、前記端末の業務フローを受け入れた後のシステムの最大帯域幅使用量R_nowを計算し、前記R_nowが予め設定された飽和閾より大きいであると判断する際に、前記無線通信システムは既に受け入れた及び/または前記端末の非送信権割当サービス（UGS）業務フローの最大維持帯域幅を圧縮することと、圧縮後、R_nowがシステムの剰余帯域幅より小さいであると、端末が請求した或いは圧縮した後の最大維持帯域幅を用いて前記端末の非UGS業務フローを受け入れることとを含むことを特徴とする業務受け入れ制御方法。
2. 前記の受け入れた及び/または前記端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮する方法は、圧縮後の最大維持帯域幅が、圧縮前の最大維持帯域幅R_{max_i}と最小リザーブ帯域幅R_{min_i}との差の値に最大維持帯域幅リザーブ率を掛けた後、再び最小リザーブ帯域幅R_{min_i}を足すものに等しいことであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
3. 前記最大維持帯域幅リザーブ率の計算方法は、最大維持帯域幅リザーブ率=(リザーブ率上限リザーブ率下限) *（帯域幅使用率PERCENT[i]/ 帯域幅総利用率PERCENT＿SUM）+リザーブ率下限であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
4. 前記帯域幅使用率PERCENT[i]=帯域幅平均使用量R_{avg_i}/R_{max_i}、その中で、R_{avg_i}は無線通信システムがそれぞれの既に受け入れた非UGS業務フローSFiのために統計した性能統計間隔内における帯域幅平均使用量であり、R_{max_i}が非UGS業務フローSFiの最大維持帯域幅であり、
   前記帯域幅総利用率PERCENT_SUM=ΣPERCENT[i]であることを特徴とする請求項3に記載の方法。
5. 前記R_nowを計算する前に、該方法はさらに前記端末のそれぞれの非UGS業務フローの最大維持帯域幅を初回圧縮することを含み、初回圧縮の方法は、
   初回圧縮後の最大維持帯域幅が、R_{req_nonugs}__{max_i}とR_{req_nonugs}__{min_i}のと差の値に初回圧縮の帯域幅リザーブ率を掛けた後、再びR_{req_nonugs}__{min_i}を足すものに等しく、
   その中で、初回圧縮の帯域幅リザーブ率=（1/既に受け入れた非UGS業務フローの個数N）*Σ累計帯域幅リザーブ率であり、前記累計帯域幅リザーブ率は最大維持帯域幅の圧縮を行った後に更新し、更新後の累計帯域幅リザーブ率=元累計帯域幅リザーブ率*最大維持帯域幅リザーブ率であり、
   無線システム初期化時に初回圧縮の帯域幅リザーブ率が1であることを特徴とする請求項4に記載の方法。
6. 前記飽和閾は軽度飽和閾K_lowと重度飽和閾K_alarmを含み、
   前記R_nowが飽和閾より大きいであると判断する際に、既に受け入れた及び/または端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮し、具体的に、
   前記R_nowが前記K_lowより大きく前記K_alarmより小さいであると、前記無線通信システムは既に受け入れた及び/または前記端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅に対し帯域幅大幅リザーブモードの圧縮を行い、前記R_nowがK_alarmより大きいであると、前記無線通信システムは既に受け入れた及び/または前記端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅に対し帯域幅小幅リザーブモードの圧縮を行うことを特徴とする請求項5に記載の方法。
7. 前記帯域幅大幅リザーブモードの圧縮の方法は、圧縮後の最大維持帯域幅が、R_{max_i}とR_{min_i}との差の値にB_Reserve_Ratio[i]を掛けた後、再びR_{min_i}を足すものに等しいことであり、
   前記帯域幅小幅リザーブモードの圧縮の方法は、圧縮後の最大維持帯域幅が、R_{max_i}とR_{min_i}との差の値にS_Reserve_Ratio[i]を掛けた後、再びR_{min_i}を足すものに等しいことであり、
   前記帯域幅大幅リザーブモードの帯域幅リザーブ率B_Reserve_Ratio[i]が、α_highとα_lowとの差の値にPERCENT[i]/PERCENT_SUMを掛けた後、再びα_lowを足すものに等しく、
   前記帯域幅小幅リザーブモードの帯域幅リザーブ率S_Reserve_Ratio[i]が、β_highとβ_lowとの差の値にPERCENT[i]/PERCENT_SUMを掛けた後、再びβ_lowを足すものに等しく、
   その中で、β_low<α_low<1、β_high<α_high<1であることを特徴とする請求項6に記載の方法。
8. 前記帯域幅大幅リザーブモードの圧縮と帯域幅小幅リザーブモードの圧縮を用いる際に、初回圧縮の帯域幅リザーブ率=大幅平均累計帯域幅リザーブ率α_{now_avg}*小幅平均累計帯域幅リザーブ率β_{now_avg}、
   その中で、α_{now_avg}=（1/既に受け入れた非UGS業務フローの個数N）*Σ大幅累計帯域幅リザーブ率α_{now_i}、前記α_{now_i}は帯域幅大幅リザーブモードの圧縮を行った後に更新し、更新したα_{now_i}=元α_{now_i}*B_Reserve_Ratio[i]、
   β_{now_avg}=（1/N）*Σ小幅累計帯域幅リザーブ率β_{now_i}、前記β_{now_i}は帯域幅小幅リザーブモードの圧縮を行った後に更新し、更新したβ_{now_i}=元β_{now_i}*S_Reserve_Ratio[i]、
   無線通信システムの初期時に、α_{now_avg}=β_{now_avg}=1であることを特徴とする請求項7に記載の方法。
9. 圧縮後、前記R_nowがシステムの剰余帯域幅より大きく、且つ前記端末の業務フローの最小リザーブ総帯域幅がシステムの剰余帯域幅より小さいであると、前記無線通信システムは最小リザーブ帯域幅を用いて前記端末の業務フローを受け入れることをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
10. 圧縮後、前記R_nowが前記軽度飽和閾K_lowより小さいと、初回圧縮後の最大維持帯域幅を用いて受け入れ待ちの非UGS業務フローを受け入れることをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
11. 端末が発送した業務受け入れ請求を受信した後に、前記端末の業務フローを受け入れた後のシステムの最大帯域幅使用量R_nowを計算し、前記R_nowが予め設定された飽和閾より大きいか否かを判断し、大きいであると、既に受け入れた及び/または前記端末の非送信権割当サービスUGSの業務フローの最大維持帯域幅を圧縮し、圧縮後、R_nowがシステムの剰余帯域幅より小さいであると、端末が請求するもの或いは圧縮後の最大維持帯域幅を用いて前記端末の非UGS業務フローを受け入れることに用いられる受け入れ制御モジュール含むことを特徴とする業務受け入れ制御システム。
12. 前記受け入れ制御モジュールはすでに受け入れた及び/または前記端末の非UGS業務フローの最大維持帯域幅を圧縮する方法は、圧縮後の最大維持帯域幅が、圧縮前の最大維持帯域幅R_{max_i}と最小リザーブ帯域幅R_{min_i}との差の値に最大維持帯域幅リザーブ率を掛けた後、再び最小リザーブ帯域幅R_{min_i}を足すものに等しいことであることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
13. 前記受け入れ制御モジュールが最大維持帯域幅リザーブ率を計算する方法は、最大維持帯域幅リザーブ率が、リザーブ率上限とリザーブ率下限との差の値にPERCENT[i]/PERCENT_SUMを掛けた後、再びリザーブ率下限を足すものに等しいことであることを特徴とする請求項12に記載のシステム。

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