JP5596778B2 - ランダム・アクセス・ネットワークの実現可能なレート領域のオンライン計算のための装置および方法 - Google Patents
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Description
i)各リンクについて、このリンクが単独で最大入力レートで(即ち、バックログされたモードで)送信を行う際に、最大出力レート(または、最大スループットもしくは最大キャパシティ)に対応する一次端点を決定するステップと、
ii)これらの一次端点と選択された干渉モデルを組み合わせることによって二次端点を決定するステップであって、これらの一次端点および二次端点は、実現可能なレート領域の境界を形成する、このステップと、を含む。
a)ペアの2つのリンク間の各干渉が他のペアのリンク間の干渉から独立しているものとみる、ペアワイズ(pair−wise)干渉、さらに、
b)ペアの2つのリンクが相互に排他的に干渉するか、または、干渉しない、バイナリ干渉を想定し、
一次端点と選択された干渉モデルを組み合わせることによって二次端点を決定することができる。
各リンクについて、リンクが単独で最大入力レートで送信を行う際に、最大出力レート(または、キャパシティ)に対応する一次端点を決定するように構成された第1の計算手段と、
これらの一次端点と選択された干渉モデルを組み合わせることによって二次端点を決定する第2の計算手段であって、これらの一次端点および二次端点は、実現可能なレート領域の境界を形成する、この第2の計算手段と、を含む。
a)(アドホック・プローブの推定は、固有リンク・チャンネル損失を考慮していない最小分散(遅延)推定に基づいているため、)干渉がない場合には、公称スループットに近い高い値を推定する。
b)干渉がある場合には、最小遅延フィルタは、渋滞をフィルタ除去するが、ここでもまた、損失を考慮していない。
c(2)[m]=C(1)v[m]、 m=1,・・・,Mであり、Mは、コンフリクト・グラフにおける最大独立集合の数である。
の形態に限定されるものではなく、以下の請求の範囲内で、当業者によって考慮される可
能性のある全ての代替的な実施の形態を包含するものである。
本発明は、以下の態様を含む。
(付記1)
ランダム・アクセスMACプロトコルを使用し、複数のノード(NEi)と、前記ノードの間のリンクとを含むネットワーク(WN)における実現可能なレート領域をネットワーク動作の間に計算する方法であって、前記実現可能なレート領域は、前記ネットワーク(WN)によって同時に維持可能なレートの集合であり、
i)各リンクについて、前記リンクが単独で最大入力レートで送信を行う際に、最大出力レートに対応する一次端点を決定するステップと、
ii)前記一次端点と選択された干渉モデルを組み合わせることによって二次端点を決定するステップであって、前記一次端点および前記二次端点は、実現可能なレート領域の境界を形成する、前記ステップと、を含むことを特徴とする、前記方法。
(付記2)
前記ステップi)において、前記一次端点をオンラインで決定することを特徴とする、付記1に記載の方法。
(付記3)
前記ステップi)において、リンクの各一次端点は、前記リンクが単独で最大入力レートで送信を行う際に達成される最大出力レートに対応することを特徴とする、付記1および2のいずれか一方に記載の方法。
(付記4)
ネットワーク層ブロードキャスト・プローブによって、MACプロトコルが経験するパケット損失レートをオンラインで測定し、次に、チャンネル損失レートを生成するために、チャンネル損失レート推定器を使用して前記測定されたパケット損失レート内にクロス・トラフィックにより発生するコリジョンをフィルタ除去し、次に、前記チャンネル損失レートに前記最大出力レートを関連付けるキャパシティ表現を使用することを特徴とする、付記3に記載の方法。
(付記5)
前記最大出力レートが最大ユーザ・データグラム・プロトコル出力レートであることを特徴とする、付記3および4のいずれか一方に記載の方法。
(付記6)
ステップii)において、
a)ペアの2つのリンク間の各干渉が他のペアのリンク間の干渉から独立しているものとみる、ペアワイズ(pair−wise)干渉、さらに、
b)ペアの2つのリンクが相互に排他的に干渉するか、または、干渉しない、バイナリ干渉を想定し、
前記一次端点と前記選択された干渉モデルを組み合わせることによって前記二次端点を決定することを特徴とする、付記1〜5のいずれか1項に記載の方法。
(付記7)
ステップii)において、各頂点が単方向リンクに対応し、ペアの頂点の間の各エッジが、前記ペアの頂点に対応するペアの単方向リンクの間の干渉に対応する、前記ネットワーク(WN)のコンフリクト・グラフを作成し、前記コンフリクト・グラフの頂点の最大独立集合から前記二次端点を決定することを特徴とする、付記6に記載の方法。
(付記8)
前記コンフリクト・グラフ上での独立集合列挙アルゴリズムまたは前記コンフリクト・グラフのコンプリメント上での最大クリーク列挙アルゴリズムによって、頂点の各最大独立集合を決定することを特徴とする、付記7に記載の方法。
(付記9)
前記選択された干渉モデルは、バイナリ・リンク干渉比(Link Interference Ratio)干渉モデルであることを特徴とする、付記6〜8のいずれか1項に記載の方法。
(付記10)
ランダム・アクセスMACプロトコルを使用し、複数のノード(NEi)と、前記ノードの間のリンクとを含むネットワーク(WN)における実現可能なレート領域をネットワーク動作の間に計算する装置(D)であって、前記実現可能なレート領域は、前記ネットワーク(WN)によって同時に維持可能なレートの集合であり、
i)各リンクについて、前記リンクが単独で最大入力レートで送信を行う際に、最大出力レートに対応する一次端点を決定するように構成された第1の計算手段(CM1)と、
ii)前記一次端点と選択された干渉モデルを組み合わせることによって二次端点を決定する第2の計算手段(CM2)であって、前記一次端点および前記二次端点は、実現可能なレート領域の境界を形成する、前記第2の計算手段(CM2)と、を含むことを特徴とする、前記装置。
(付記11)
前記ノード(NEi)によって提供されるチャンネル損失レート、ノード(NEi)間の近隣関係、ルーティング行列、さらに、前記一次端点および前記二次端点から、前記ネットワーク(WN)のための目標出力レートの集合を計算するように構成された第3の計算手段(CM3)をさらに含むことを特徴とする、付記10に記載の装置。
(付記12)
前記ルーティング行列、さらに、前記一次端点および前記二次端点に基づいた制約を受ける前記目標出力レートの効用関数を最適化することによって、ネットワークの目標出力レートの前記集合を計算し、次に、前記計算した集合から、関連するノード(NEi)がソースとなる出力レートの部分集合を選択し、前記選択された部分集合の前記出力レートに対応する最適化された入力レートを生成するように前記第3の計算手段(CM3)が構成されることを特徴とする、付記11に記載の装置。
(付記13)
前記生成され、最適化された入力レートに従って、前記関連するノード(NEi)でのフローのレートを制限するように構成される制御手段(CNM)をさらに含むことを特徴とする、付記12に記載の装置。
Claims (13)
- ランダム・アクセスMACプロトコルを使用し、間にリンクを有する複数のノードを含むネットワークにおける実現可能なレート領域をネットワーク動作の間に計算する方法であって、前記実現可能なレート領域は、前記ネットワークによって同時に維持可能なレートの集合であり、
i)各リンクについて、前記リンクが単独で最大入力レートで送信を行う際に、最大出力レートに対応する一次端点を決定するステップと、
ii)前記一次端点と、選択された干渉モデルとを組み合わせることによって、少なくとも2つのリンクが同時に送信を行う際の部分干渉をキャプチャする二次端点を決定するステップであって、前記一次端点および前記二次端点は、実現可能なレート領域の境界を形成する、前記ステップと、を含む、前記方法。 - 前記ステップi)において、前記一次端点をオンラインで決定する、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップi)において、リンクの各一次端点は、前記リンクが単独で最大入力レートで送信を行う際に達成される最大出力レートに対応する、請求項1および2のいずれか1項に記載の方法。
- ネットワーク層ブロードキャスト・プローブによって、MACプロトコルが経験するパケット損失レートをオンラインで測定し、次に、チャンネル損失レートを生成するために、チャンネル損失レート推定器を使用して前記測定されたパケット損失レート内にクロス・トラフィックにより発生するコリジョンをフィルタ除去し、次に、前記チャンネル損失レートに前記最大出力レートを関連付けるキャパシティ表現を使用する、請求項3に記載の方法。
- 前記最大出力レートが最大ユーザ・データグラム・プロトコル出力レートである、請求項3および4のいずれか1項に記載の方法。
- ステップii)において、
a)ペアの2つのリンク間の各干渉が他のペアのリンク間の干渉から独立しているものとみる、ペアワイズ(pair−wise)干渉、さらに、
b)ペアの2つのリンクが相互に排他的に干渉するか、または、干渉しない、バイナリ干渉を想定し、
前記一次端点と前記選択された干渉モデルとを組み合わせることによって前記二次端点を決定する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - ステップii)において、各頂点が単方向リンクに対応し、ペアの頂点の間の各エッジが、前記ペアの頂点に対応するペアの単方向リンクの間の干渉に対応する、前記ネットワークのコンフリクト・グラフを作成し、前記コンフリクト・グラフの頂点の最大独立集合から前記二次端点を決定する、請求項6に記載の方法。
- 前記コンフリクト・グラフ上での独立集合列挙アルゴリズムまたは前記コンフリクト・グラフのコンプリメント上での最大クリーク列挙アルゴリズムによって、頂点の各最大独立集合を決定する、請求項7に記載の方法。
- 前記選択された干渉モデルは、バイナリ・リンク干渉比(Link Interference Ratio)干渉モデルである、請求項6〜8のいずれか1項に記載の方法。
- ランダム・アクセスMACプロトコルを使用し、間にリンクを有する複数のノードを含むネットワークにおける実現可能なレート領域をネットワーク動作の間に計算する装置であって、前記実現可能なレート領域は、前記ネットワークによって同時に維持可能なレートの集合であり、
i)各リンクについて、前記リンクが単独で最大入力レートで送信を行う際に、最大出力レートに対応する一次端点を決定するように構成された第1の手段と、
ii)前記一次端点と、選択された干渉モデルとを組み合わせることによって、少なくとも2つのリンクが同時に送信を行う際の部分干渉をキャプチャする二次端点を決定するように構成された第2の手段であって、前記一次端点および前記二次端点は、実現可能なレート領域の境界を形成する、前記第2の手段と、を含む、前記装置。 - 前記ノードによって提供されるチャンネル損失レート、ノード間の近隣関係、ルーティング行列、さらに、前記一次端点および前記二次端点から、前記ネットワークのための目標出力レートの集合を計算するように構成された第3の手段をさらに含む、請求項10に記載の装置。
- 前記ルーティング行列、さらに、前記一次端点および前記二次端点に基づいた制約を受ける前記目標出力レートの効用関数を最適化することによって、ネットワークの目標出力レートの前記集合を計算し、次に、前記計算した集合から、関連するノードがソースとなる出力レートの部分集合を選択し、前記選択された部分集合の前記出力レートに対応する最適化された入力レートを生成するように前記第3の手段が構成される、請求項11に記載の装置。
- 前記生成され、最適化された入力レートに従って、前記関連するノードでのフローのレートを制限するように構成される制御手段をさらに含む、請求項12に記載の装置。
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