JPWO2012101709A1 - スループット推定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1において、パイプは、無線リンクを表している。図1は、パイプの太さが太くなるほど、無線リンクにおけるデータ転送レートが高くなる(即ち、無線リンク品質が高くなる)ことを表している。
移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得する無線リンク品質情報取得手段と、
上記移動局と上記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、上記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定するスループット推定手段と、
を備える。
移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得し、
上記移動局と上記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、上記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定する方法である。
情報処理装置に、
移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得し、
上記移動局と上記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、上記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定する、処理を実行させるためのプログラムである。
(構成)
図2に示したように、第1実施形態に係る移動体通信システム1は、送信装置(スループット推定装置)100と、受信装置(移動局)200と、基地局BSと、を含む。送信装置100、及び、基地局BSは、通信回線(本例では、移動体通信網を構成する通信回線)NWを介して、互いに通信可能に接続されている。
図3は、移動体通信システム1の機能を表すブロック図である。
送信装置100の機能は、データ送信部101と、受信レート取得部(スループット取得手段)103と、無線リンク品質情報取得部(無線リンク品質情報取得手段)104と、モデルパラメータ推定部(モデルパラメータ推定手段)105と、スループット推定部(スループット推定手段)106と、を含む。
次に、上述した移動体通信システム1の作動について説明する。
先ず、送信装置100は、受信装置200へデータを送信する。これにより、受信装置200は、データを受信する。そして、受信装置200は、上記演算周期hが経過する毎に受信情報を取得する。更に、受信装置200は、取得された受信情報を送信装置100へ送信する。
次に、本発明の第2実施形態に係る移動体通信システムについて説明する。第2実施形態に係る移動体通信システムは、上記第1実施形態に係る移動体通信システムに対して、送信装置が用いる数理モデルが相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
図8において、パイプは、通信経路のうちの、クロストラヒックが存在している区間における通信帯域幅を表している。
このように、トラヒック間の相互作用により、セルフトラヒックに係るスループットが変動する。
上述したように、送信装置100から受信装置200へ送信されたデータのスループットと、クロストラヒックの流量と、の間の定性的な関係は、相互に流量を押し退け合う(一方が増加した場合に他方を減少させ、一方が減少した場合に他方を増加させる)関係である、ということができる。
ここで、ハイブリッドモデルについて詳細に説明する。
次に、ハイブリッドモデルを特定するためのモデルパラメータである、D、a、及び、bを推定する方法について説明する。
更に、第2実施形態に係る送信装置100は、送信レートとスループットとの関係を力学モデルによって表すことにより構築された数理モデルに基づいてスループットを推定する。これによれば、クロストラヒックが存在する場合におけるスループットをより一層高い精度にて推定することができる。
第1のシミュレーションにおいては、ユーザR1が保持する受信装置200が、スループットを推定する対象であり、ユーザC1〜C5が保持する受信装置200のそれぞれに対してのみ、クロストラヒックが送信される。
第2のシミュレーションにおいては、ユーザR2が保持する受信装置200が、スループットを推定する対象であり、ユーザC1〜C3が保持する受信装置200のそれぞれに対してのみ、クロストラヒックが送信される。
第4のシミュレーションにおいては、ユーザR4が保持する受信装置200が、スループットを推定する対象であり、ユーザC1〜C3が保持する受信装置200のそれぞれに対してのみ、クロストラヒックが送信される。
次に、本発明の第3実施形態に係るスループット推定装置について図27を参照しながら説明する。
第3実施形態に係るスループット推定装置500は、
移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得する無線リンク品質情報取得部(無線リンク品質情報取得手段)501と、
上記移動局と上記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、上記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定するスループット推定部(スループット推定手段)502と、
を備える。
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得する無線リンク品質情報取得手段と、
前記移動局と前記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、前記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定するスループット推定手段と、
を備えるスループット推定装置。
付記1に記載のスループット推定装置であって、
前記スループット推定手段は、前記スループットと前記無線リンク品質情報との関係を表す数理モデルと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定するように構成されたスループット推定装置。
付記2に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記無線リンク品質情報を変数とした多項式関数と、前記スループットと、が等しいと想定することによって構築されたスループット推定装置。
付記3に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記無線リンク品質情報を変数とした一次関数と、前記スループットと、が等しいと想定することによって構築されたスループット推定装置。
付記2に記載のスループット推定装置であって、
前記送信装置が前記移動局へ単位時間あたりに送信する前記データの量である送信レートを取得する送信レート取得手段を備え、
前記スループット推定手段は、前記スループットと前記無線リンク品質情報と前記送信レートとの関係を表す前記数理モデルと、前記取得された送信レートと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定するように構成されたスループット推定装置。
付記5に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記送信レート、及び、前記無線リンク品質情報のそれぞれを変数とした関数を非斉次項とする、前記スループットに関する常微分方程式により表されるスループット推定装置。
付記6に記載のスループット推定装置であって、
前記非斉次項は、前記無線リンク品質情報を変数とした多項式関数と、前記送信レートと、の積であるスループット推定装置。
付記7に記載のスループット推定装置であって、
前記非斉次項は、前記無線リンク品質情報を変数とした一次関数と、前記送信レートと、の積であるスループット推定装置。
付記5乃至付記8のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記スループットと前記無線リンク品質情報と前記送信レートとの関係を力学モデルによって表すことにより構築されたスループット推定装置。
付記9に記載のスループット推定装置であって、
前記力学モデルは、
予め設定された移動方向にて移動可能な移動体と、
前記移動体が前記移動方向にて移動した移動量だけ当該移動方向にて変形する弾性体、及び、当該移動体の当該移動方向における移動を遅延させる粘性体の少なくとも一方と、
を含むスループット推定装置。
付記10に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記移動方向にて前記移動体に加えられる外力が、前記送信レート及び前記無線リンク品質情報に応じた大きさを有すると想定し、且つ、予め設定された基準位置と、前記移動体の位置と、の間の前記移動方向における距離が前記スループットであると想定することにより構築されたスループット推定装置。
付記11に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記非斉次項が前記外力を表すように構築されたスループット推定装置。
付記10乃至付記12のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記弾性体が発生する弾性力が、当該弾性力が0となる前記移動体の位置である無力位置からの当該移動体の移動量に、比例係数である弾性係数を乗じた値を大きさとして有し、且つ、当該移動体が当該無力位置から移動した方向と逆方向へ働くと想定することによって構築されたスループット推定装置。
付記10乃至付記13のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記粘性体が発生する抵抗力が、前記移動体が前記移動方向にて移動する速度に、比例係数である粘性係数を乗じた値を大きさとして有し、且つ、当該移動体が移動する方向と逆方向へ働くと想定することによって構築されたスループット推定装置。
付記1乃至付記14のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記スループットを取得するスループット取得手段と、
前記数理モデルを特定するためのモデルパラメータを、前記取得されたスループットと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて推定するモデルパラメータ推定手段と、
を備えるスループット推定装置。
付記1乃至付記15のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記無線リンク品質情報は、チャネル品質インジケータ(CQI:Channel Quality Indicator)に基づく値であるスループット推定装置。
付記16に記載のスループット推定装置であって、
前記無線リンク品質情報は、チャネル品質インジケータを平滑化処理した値であるスループット推定装置。
移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得し、
前記移動局と前記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、前記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定する、スループット推定方法。
付記18に記載のスループット推定方法であって、
前記スループットと前記無線リンク品質情報との関係を表す数理モデルと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定する、スループット推定方法。
付記19に記載のスループット推定方法であって、
前記数理モデルは、前記無線リンク品質情報を変数とした多項式関数と、前記スループットと、が等しいと想定することによって構築されたスループット推定方法。
付記19に記載のスループット推定方法であって、
前記送信装置が前記移動局へ単位時間あたりに送信する前記データの量である送信レートを取得し、
前記スループットと前記無線リンク品質情報と前記送信レートとの関係を表す前記数理モデルと、前記取得された送信レートと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定する、スループット推定方法。
情報処理装置に、
移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得し、
前記移動局と前記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、前記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定する、処理を実行させるためのスループット推定プログラム。
付記22に記載のスループット推定プログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記スループットと前記無線リンク品質情報との関係を表す数理モデルと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定する、処理を実行させるように構成されたスループット推定プログラム。
付記23に記載のスループット推定プログラムであって、
前記数理モデルは、前記無線リンク品質情報を変数とした多項式関数と、前記スループットと、が等しいと想定することによって構築されたスループット推定プログラム。
付記23に記載のスループット推定プログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記送信装置が前記移動局へ単位時間あたりに送信する前記データの量である送信レートを取得し、
前記スループットと前記無線リンク品質情報と前記送信レートとの関係を表す前記数理モデルと、前記取得された送信レートと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定する、処理を実行させるように構成されたスループット推定プログラム。
100 送信装置(スループット推定装置)
101 データ送信部
102 送信レート取得部
103 受信レート取得部
104 無線リンク品質情報取得部
105 モデルパラメータ推定部
106 スループット推定部
200 受信装置(移動局)
201 データ受信部
202 受信情報送信部
203 無線リンク品質値取得部
204 無線リンク品質値送信部
500 スループット推定装置
501 無線リンク品質情報取得部
502 スループット推定部
BS 基地局
M1 移動体
M2,M4 バネ
M3,M5 ダッシュポット
W1 第1の壁面
W2 第2の壁面
Claims (25)
- 移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得する無線リンク品質情報取得手段と、
前記移動局と前記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、前記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定するスループット推定手段と、
を備えるスループット推定装置。 - 請求項1に記載のスループット推定装置であって、
前記スループット推定手段は、前記スループットと前記無線リンク品質情報との関係を表す数理モデルと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定するように構成されたスループット推定装置。 - 請求項2に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記無線リンク品質情報を変数とした多項式関数と、前記スループットと、が等しいと想定することによって構築されたスループット推定装置。 - 請求項3に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記無線リンク品質情報を変数とした一次関数と、前記スループットと、が等しいと想定することによって構築されたスループット推定装置。 - 請求項2に記載のスループット推定装置であって、
前記送信装置が前記移動局へ単位時間あたりに送信する前記データの量である送信レートを取得する送信レート取得手段を備え、
前記スループット推定手段は、前記スループットと前記無線リンク品質情報と前記送信レートとの関係を表す前記数理モデルと、前記取得された送信レートと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定するように構成されたスループット推定装置。 - 請求項5に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記送信レート、及び、前記無線リンク品質情報のそれぞれを変数とした関数を非斉次項とする、前記スループットに関する常微分方程式により表されるスループット推定装置。 - 請求項6に記載のスループット推定装置であって、
前記非斉次項は、前記無線リンク品質情報を変数とした多項式関数と、前記送信レートと、の積であるスループット推定装置。 - 請求項7に記載のスループット推定装置であって、
前記非斉次項は、前記無線リンク品質情報を変数とした一次関数と、前記送信レートと、の積であるスループット推定装置。 - 請求項5乃至請求項8のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記スループットと前記無線リンク品質情報と前記送信レートとの関係を力学モデルによって表すことにより構築されたスループット推定装置。 - 請求項9に記載のスループット推定装置であって、
前記力学モデルは、
予め設定された移動方向にて移動可能な移動体と、
前記移動体が前記移動方向にて移動した移動量だけ当該移動方向にて変形する弾性体、及び、当該移動体の当該移動方向における移動を遅延させる粘性体の少なくとも一方と、
を含むスループット推定装置。 - 請求項10に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記移動方向にて前記移動体に加えられる外力が、前記送信レート及び前記無線リンク品質情報に応じた大きさを有すると想定し、且つ、予め設定された基準位置と、前記移動体の位置と、の間の前記移動方向における距離が前記スループットであると想定することにより構築されたスループット推定装置。 - 請求項11に記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記非斉次項が前記外力を表すように構築されたスループット推定装置。 - 請求項10乃至請求項12のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記弾性体が発生する弾性力が、当該弾性力が0となる前記移動体の位置である無力位置からの当該移動体の移動量に、比例係数である弾性係数を乗じた値を大きさとして有し、且つ、当該移動体が当該無力位置から移動した方向と逆方向へ働くと想定することによって構築されたスループット推定装置。 - 請求項10乃至請求項13のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記数理モデルは、前記粘性体が発生する抵抗力が、前記移動体が前記移動方向にて移動する速度に、比例係数である粘性係数を乗じた値を大きさとして有し、且つ、当該移動体が移動する方向と逆方向へ働くと想定することによって構築されたスループット推定装置。 - 請求項1乃至請求項14のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記スループットを取得するスループット取得手段と、
前記数理モデルを特定するためのモデルパラメータを、前記取得されたスループットと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて推定するモデルパラメータ推定手段と、
を備えるスループット推定装置。 - 請求項1乃至請求項15のいずれかに記載のスループット推定装置であって、
前記無線リンク品質情報は、チャネル品質インジケータ(CQI:Channel Quality Indicator)に基づく値であるスループット推定装置。 - 請求項16に記載のスループット推定装置であって、
前記無線リンク品質情報は、チャネル品質インジケータを平滑化処理した値であるスループット推定装置。 - 移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得し、
前記移動局と前記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、前記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定する、スループット推定方法。 - 請求項18に記載のスループット推定方法であって、
前記スループットと前記無線リンク品質情報との関係を表す数理モデルと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定する、スループット推定方法。 - 請求項19に記載のスループット推定方法であって、
前記数理モデルは、前記無線リンク品質情報を変数とした多項式関数と、前記スループットと、が等しいと想定することによって構築されたスループット推定方法。 - 請求項19に記載のスループット推定方法であって、
前記送信装置が前記移動局へ単位時間あたりに送信する前記データの量である送信レートを取得し、
前記スループットと前記無線リンク品質情報と前記送信レートとの関係を表す前記数理モデルと、前記取得された送信レートと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定する、スループット推定方法。 - 情報処理装置に、
移動体通信網において移動局と基地局との間で確立されている無線リンクの品質を表す無線リンク品質情報を取得し、
前記移動局と前記無線リンクを介して通信可能に接続された送信装置により送信されたデータを、当該移動局が単位時間あたりに受信する量であるスループットを、前記取得された無線リンク品質情報に基づいて推定する、処理を実行させるためのスループット推定プログラム。 - 請求項22に記載のスループット推定プログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記スループットと前記無線リンク品質情報との関係を表す数理モデルと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定する、処理を実行させるように構成されたスループット推定プログラム。 - 請求項23に記載のスループット推定プログラムであって、
前記数理モデルは、前記無線リンク品質情報を変数とした多項式関数と、前記スループットと、が等しいと想定することによって構築されたスループット推定プログラム。 - 請求項23に記載のスループット推定プログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記送信装置が前記移動局へ単位時間あたりに送信する前記データの量である送信レートを取得し、
前記スループットと前記無線リンク品質情報と前記送信レートとの関係を表す前記数理モデルと、前記取得された送信レートと、前記取得された無線リンク品質情報と、に基づいて前記スループットを推定する、処理を実行させるように構成されたスループット推定プログラム。
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