JPH0738981A - 通信チャネル割当装置および分散型通信チャネル割当方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各通信チャネルの使用率に基づいて通信チャ
ネルの割り当てを行う場合に、通信チャネルの使用率を
測定する装置と通信チャネルを割り当てる装置との間に
情報伝送遅延があっても、通信チャネルの使用率に振動
が生じないようにする。 【構成】 通信チャネルへの呼源からのトラヒックの割
り当て分を監視し、この監視結果により情報伝送遅延Ｄ
だけ前の時点において測定されたその通信チャネルの使
用率に修正を加える。 【効果】 通信チャネルの正確な使用率を推定すること
で通信チャネルの使用率が振動すること防止でき、振動
のピークにおける呼損の発生を防止できるとともに、通
信網を有効に利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は呼源から入力された呼の
通信チャネルへの割り当てに利用する。特に、各通信チ
ャネルの使用率をもとに割り当てるべき通信チャネルを
決定する通信チャネル割当装置に関する。さらには、呼
源ごとに通信チャネル割当装置を設け、各装置が自律的
に通信チャネルを決定する分散型通信チャネル割当方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信網において呼源から入力された呼を
通信チャネルに割り当てる方法としては、各呼源のトラ
ヒック量の推定値と各通信チャネルの容量とから割り当
てるべき通信チャネルの間の割合をあらかじめ計算して
おき、その割合にしたがって入力される呼を通信チャネ
ルに割り当てるという方法が考えられる。この方法で
は、呼源のトラヒック量を十分な正確さで推定できる場
合は問題がないが、呼源のトラヒック量をあらかじめ推
定できない場合、または予期できない変化があった場合
には対応しきれない。

【０００３】そこで、通信チャネルの現在の使用率をも
とに低い通信チャネルを選択するようにすれば、呼源の
トラヒック量の推定値をあらかじめ知ることなしに、よ
り空いている通信チャネルに呼を割り当てることができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通信チャネルの現在の
使用率をもとに通信チャネルを割り当てる方法では、通
信チャネル側に個々の通信チャネルの使用率を監視する
使用率監視装置が設けられ、呼源側には個々の呼源に対
応してその呼源からの呼を通信チャネルに割り当てるた
めの通信チャネル割当装置が設けられる。これらの使用
監視装置と通信チャネル割当装置との間に情報伝送遅延
があると、通信チネャル割当装置は遅延時間前の使用率
しか知りえないので、必ずしも正確な使用率をもつ通信
チャネルを割り当てることができない。そのため、より
空いている通信チャネルへ呼を割り当てようとしても、
通信チャネルの使用率が振動する現象が発生することが
ある。このような振動が発生すると、振動のピークにお
いては呼損が発生しやすくなり、通信網の有効利用とい
う観点から適当ではない。

【０００５】本発明は、このような課題を解決し、より
正確に通信チャネルの使用率を推定して通信チャネルを
選択することのできる通信チャネル割当装置および分散
型通信チャネル割当方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は通
信チャネル割当装置であり、通信チャネルごとに、その
通信チャネルへの呼源からのトラヒックの割り当て分を
監視する手段と、この監視する手段の監視結果と情報伝
送遅延だけ前の時点において測定されたその通信チャネ
ルの使用率とからその通信チャネルの現在の使用率を推
定する手段とを含むことを特徴とする。

【０００７】現在の使用率を推定する手段は、通信チャ
ネルの現在のトラヒックの割り当て分と情報伝送遅延Ｄ
だけ前の時点において測定されたその通信チャネルの使
用率とを加算する手段と、この加算する手段による加算
結果から情報伝送遅延Ｄだけ前の時点におけるその通信
チャネルへのトラヒックの割り当て分を差し引く手段と
を含むことが望ましい。

【０００８】本発明の第二の観点は分散型通信チャネル
割当方法であり、上述した通信チャネル割当装置を呼源
ごとに分散配置し、個々の通信チャネル割当装置が、そ
の呼源から各通信チャネルへのトラヒックの割り当て分
を監視し、情報伝達遅延だけ前の時点において測定され
た通信チャネルの使用率とトラヒックの割り当て分とか
ら現在の通信チャネルの使用率を推定し、その推定結果
に基づいて呼を通信チャネルに割り当てることを特徴と
する。

【０００９】

【作用】呼源から各通信チャネルへのトラヒックの割り
当て分を監視することにより、その呼源から各通信チャ
ネルの使用率への寄与分が求められる。すなわち、測定
された通信チャネルの使用率が情報伝送遅延Ｄだけ前の
時点における値であるなら、それだけ前の時点における
その通信チャネルの使用率への寄与分と現在の寄与分と
を考慮すれば、情報伝送遅延Ｄ以前の測定値よりも確か
らしい推定値が得られる。したがって、その値をもとに
その呼を割り当てるべき通信チャネルを選択することに
より、通信チャネルの使用率が振動することを防止で
き、呼損の発生を減らすことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１１】図１は本発明による分散型通信チャネル割
当方法の概念図である。呼源１１−１、１１−２、…の
それぞれに対して通信チャネル割当装置１２−１、１２
−２、…が設けられ、通信チャネル割当装置１２−ｉ
（ｉ＝１、２、…）は呼源１１−ｉから入力される呼を
通信チャネル１３−１、１３−２、…のいずれかに割り
当てる。ここで、通信チャネル割当装置１２−１、１２
−２、…のそれぞれが選択できる通信チャネルはあらか
じめ決められているとする。また、通信チャネル割当装
置１２−１、１２−２、…は各通信チャネルの総容量を
あらかじめ知っているとする。

【００１２】図２は呼源が二つ、通信チャネルが二つの
場合における構成例を示す。通信チャネル２３−１、２
３−２にはそれぞれ、使用率監視装置２４−１、２４−
２が接続される。これらの使用率監視装置２４−１、２
４−２で得られた使用率の情報は、情報伝達遅延時間Ｄ
だけの遅れをもって通信チャネル割当装置２２−１、２
２−２に伝達される。

【００１３】図３は通信チャネル割当装置の実施例を示
すブロック構成図である。この実施例装置は、呼源から
入力された呼をその装置が選択できる複数の通信チャネ
ルのいずれかに割り当てるチャネル割当部３１と、この
チャネル割当部３１による割り当てを複数の通信チャネ
ルでそれぞれで測定されたその通信チャネルの使用率に
基づいて決定する手段とを備える。ここで本実施例の特
徴とするところは、チャネル割当部３１による割り当て
を決定する手段として、通信チャネルごとに、その通信
チャネルへの呼源からのトラヒックの割り当て分を監視
する使用率監視装置３２と、この使用率監視装置３２の
監視結果と情報伝送遅延だけ前の時点において測定され
たその通信チャネルの使用率とからその通信チャネルの
現在の使用率を推定するチャネル使用率計算装置３３と
を備えたことにある。

【００１４】チャネル割当部３１は実際に入力された呼
を選択可能な通信チャネルのいずれかに割り当てる。使
用率監視装置３２は、対応する呼源からのトラヒックの
各通信チャネルへの割り当て分を監視し、その通信チャ
ネルの使用率への寄与分、すわなちトラヒックの割り当
て分を通信チャネルの総容量で割った値を求める。チャ
ネル使用率計算装置３３は、自割当装置における使用率
監視装置３２からの使用率の情報と、通信チャネルにお
ける使用率監視装置から送られてくる情報伝達遅延時間
Ｄだけ前の時点における使用率の情報とをもとに、通信
チャネルの使用率の推定値を計算する。チャネル使用率
比較装置３４は、チャネル使用率計算装置３３のそれぞ
れの出力結果を比較して割り当てるべき通信チャネルを
求め、それをチャネル割当部３１に渡す。

【００１５】図４はチャネル使用率計算装置の詳細を示
す構成図である。このチャネル使用率計算装置は、通信
チャネルの現在のトラヒックの割り当て分と情報伝送遅
延Ｄだけ前の時点において測定されたその通信チャネル
の使用率とを加算する加算手段として加算器４２を備
え、この加算器４２による加算結果から情報伝送遅延Ｄ
だけ前の時点におけるその通信チャネルへのトラヒック
の割り当て分を差し引く手段として遅延回路４１および
減算器４３を備える。

【００１６】以下、式を用いてチャネル使用率計算装置
がチャネル使用率の推定値を算出する方法を説明する。

【００１７】従来のように、単純に情報伝達遅延時間Ｄ
前の使用率を現在の使用率の推定値として用いる場合に
は、時刻ｔにおける通信チャネルｋの使用率の推定値
が、

【００１８】

【数１】 となる。これに対して本実施例では、通信チャネル割当
装置において対応する自分の呼源のトラヒックによる各
通信チャネルの使用率に対する寄与分が遅延なしにわか
るので、その情報を用いてより正確に使用率を推定する
ことができる。このとき、通信チャネルの使用率は通信
チャネル割当装置に対応する自分の呼源からのトラヒッ
クによる寄与分と、自分以外の呼源のトラヒックによる
寄与分の二つの和として考えることができ、

【００１９】

【数２】 となる。このとき、通信チャネルの使用率の推定値は次
のように表すことができる。

【００２０】

【数３】 ここで、自分の呼源からのトラヒックによる寄与分につ
いては、同じ装置内にあることから、遅延なしで伝達さ
れ、

【００２１】

【数４】 となる。自分以外の呼源のトラヒックによる寄与分は一
般には直接に求めることはできないが、

【００２２】

【数５】 であり、チャネル使用率計算装置では遅延回路によって
Ｄ前の自分の呼源からのトラヒックの寄与分の値を知る
ことができるため、

【００２３】

【数６】 となる。すなわち、

【００２４】

【数７】 となる。チャネル使用率計算装置は、この式をもとにチ
ャネル使用率の推定値を算出する。

【００２５】図５ないし図７に通信チャネル使用率の変
化のシミュレーション結果を示す。図５および図６は従
来方法による結果であり、それぞれ情報伝達遅延時間Ｄ
＝０秒、１０秒の場合を示す。図７は情報伝達遅延時間
Ｄ＝１０秒のときの本発明による結果を示す。これらの
シミュレーションでは、呼源が二つ、通信チャネルが二
つあり、各呼源の呼には二つの通信チャネルのいずれか
を割り当てるようにし、通信チャネルの使用率の推定値
がより低い方の通信チャネルに割り当てた。また、各呼
源において呼はポアソン過程にしたがって発生し、平均
到着間隔時間０．１４秒、平均保留時間６０であるとし
た。また、各呼の容量すなわち帯域幅は６４ｋｂｉｔ／
ｓ、通信チャネルの容量は１５６Ｍｂｉｔ／ｓとした。

【００２６】従来方法でも情報伝達遅延時間Ｄ＝０秒の
場合は、図５に示すように、情報伝達遅延の影響がない
ため、二つの通信チャネルの使用率が両者ともほぼ同じ
で振動はみられない。しかし、Ｄ＝１０秒とすると、図
６に示すように、通信チャネルの使用率が振動を起こす
ようになる。これに対し、本発明によれば、情報伝達遅
延時間Ｄ＝１０秒であっても、二つの通信チャネルの使
用率は両者ともにほとんど同じであり、振動は見られな
い。

【００２７】図８は情報伝達遅延に対する通信チャネル
使用率の振動の変化を上述の条件でのシミュレーション
した結果を示す。横軸は情報伝達遅延Ｄ、縦軸は振幅率
すなわち通信チャネルの使用率の振動の幅を使用率の平
均で割った値を示す。振幅率が大きいほど振幅が大きく
なる。図８からわかるように、従来方法の場合には情報
伝達遅延Ｄが大きくなるにつれて使用率の振動が大きく
なるが、本発明によれば、使用率の振動が大きく抑えら
れる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の通信チャ
ネル割当装置および分散型通信チャネル割当方法は、通
信チャネルにおける使用率監視装置と通信チャネル割当
装置との間に情報伝達遅延がある場合でも通信チャネル
の使用率をより正確に推定することができ、使用率の低
い通信チャネルに呼を割り当てる場合に、使用率の振動
を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の分散型通信チャネル割当方法を
表す概念図。

【図２】呼源および通信チャネルがそれぞれ二つの場合
の実施例を示すブロック構成図。

【図３】通信チャネル割当装置の実施例を示すブロック
構成図。

【図４】チャネル使用率計算装置の詳細を表すブロック
構成図。

【図５】従来方法による情報伝送遅延Ｄ＝０秒の場合の
通信チャネルの使用率の時間的変化のシミュレーション
結果を表す図。

【図６】従来方法による情報伝送遅延Ｄ＝１０秒の場合
の通信チャネルの使用率の時間的変化のシミュレーショ
ン結果を表す図。

【図７】本発明による情報伝送遅延Ｄ＝１０秒の場合の
通信チャネルの使用率の時間的変化のシミュレーション
結果を表す図。

【図８】従来方法と本発明とについて情報伝達遅延Ｄと
通信チャネルの使用率の振動の大きさとの関係を求めた
シミレーション結果を表す図。

【符号の説明】

１１−１、１１−２、…、２１−１、２１−２ 呼源 １２−１、１２−２、…、２２−１、２２−２ 通信チ
ャネル割当装置 １３−１、１３−２、…、２３−１、２３−２ 通信チ
ャネル ２４−１、２４−２ 使用率監視装置 ３１ チャネル割当部 ３２ 使用率監視装置 ３３ チャネル使用率計算装置 ３４ チャネル使用率比較装置 ４１ 遅延回路 ４２ 加算器 ４３ 減算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須田 達也 アメリカ合衆国92715カルフォルニア・ア ーバイン・オウエンコウト17番地

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 呼源から入力された呼を複数の通信チャ
   ネルのいずれかに割り当てるチャネル割当部と、 このチャネル割当部による割り当てを上記複数の通信チ
   ャネルのそれぞれで測定されたその通信チャネルの使用
   率に基づいて決定する手段とを備えた通信チャネル割当
   装置において、 上記決定する手段は、通信チャネルごとに、 その通信チャネルへの上記呼源からのトラヒックの割り
   当て分を監視する手段と、 この監視する手段の監視結果と情報伝送遅延だけ前の時
   点において測定されたその通信チャネルの使用率とから
   その通信チャネルの現在の使用率を推定する手段とを含
   むことを特徴とする通信チャネル割当装置。
2. 【請求項２】 上記現在の使用率を推定する手段は、通
   信チャネルの現在のトラヒックの割り当て分と情報伝送
   遅延だけ前の時点において測定されたその通信チャネル
   の使用率とを加算する手段と、この加算する手段による
   加算結果から上記情報伝送遅延だけ前の時点におけるそ
   の通信チャネルへのトラヒックの割り当て分を差し引く
   手段とを含む請求項２記載の通信チャネル割当装置。
3. 【請求項３】 呼源ごとに分散してその呼源が使用でき
   る通信チャネルのそれぞれの使用率を測定し、 その測定された使用率に基づいて呼源ごとに自律的にそ
   の呼源から入力された呼を割り当てる通信チャネルを決
   定する分散型通信チャネル割当方法において、 請求項１または２記載の通信チャネル割当装置を呼源ご
   とに設け、 個々の通信チャネル割当装置が、その呼源から各通信チ
   ャネルへのトラヒックの割り当て分を監視し、情報伝達
   遅延だけ前の時点において測定された通信チャネルの使
   用率と上記トラヒックの割り当て分とから現在の通信チ
   ャネルの使用率を推定し、その推定結果に基づいて呼を
   通信チャネルに割り当てることを特徴とする分散型通信
   チャネル割当方法。