WO2011070940A1

WO2011070940A1 - 帯域制御装置、帯域制御方法、及び無線ネットワークシステム

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Publication number: WO2011070940A1
Application number: PCT/JP2010/071329
Authority: WO
Inventors: 淳西岡
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-06-16
Also published as: EP2512168A1; EP2512168A4; US9445309B2; EP2512168B1; US20120243415A1; JP5630443B2; JPWO2011070940A1

Abstract

　伝送レートが変動する無線リンクを用いて構成されたネットワークにおいて、ＶＢＲトラヒックの通信品質を維持しつつ、トラヒックの収容効率を向上させる。帯域制御装置は、適応変調を用いた無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度を計算する安定度計算手段と、収容するトラヒックが使用する帯域の使用率を計算する使用率計算手段と、前記トラヒックの前記使用率に応じた前記安定度のリンク帯域を前記トラヒックに割り当てる割当手段と、前記割り当てた前記リンク帯域に基づいて、前記トラヒックの経路を前記無線リンクで通信する通信装置を含む無線ネットワークに設定する経路制御手段とを備える。

Description

帯域制御装置、帯域制御方法、及び無線ネットワークシステム

　本発明は無線ネットワークの帯域制御装置、無線ネットワークの帯域制御方法、及び無線ネットワークシステムに係る。特に、本発明は、適応変調を用いた無線リンクで構成されるネットワークに対してトラヒックの帯域制御を行う帯域制御装置、帯域制御方法、及び無線ネットワークシステムに関する。

　携帯電話網では、ミリ波帯を利用した固定無線アクセス（ＦＷＡ：Ｆｉｘｅｄ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ａｃｃｅｓｓ）に基づく通信が広く利用されている。無線リンクの通信品質は、受信信号のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）といった無線環境に影響される。そこで、更なる広帯域な無線リンクを実現するために、適応変調の技術が着目されている。
　この適応変調の技術は、無線リンクの無線状況から、一番伝送効率の良い変調方式を適応的に見つけ、その変調方式を使用する技術である。この適応変調の技術を利用すると、無線環境に応じた最適な無線通信を行うことができるので、周波数効率を向上させる技術として適応変調に対する期待が高まっている。

　しかしながら、このような無線リンクの場合、リンク帯域が時間の経過に伴って変化するため、同一リンクを流れるトラヒックに対して帯域割り当てを効率的に行うことが困難である。なお、帯域割り当てといった帯域制御や優先制御を行わない場合、その時点でトラヒック量が最も多いトラヒックが帯域を独占してしまう可能性がある。よって、トラヒック間の帯域割り当てを、どのように制御するかが課題となる。

　ところで、ＤｉｆｆＳｅｒｖ／ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｅ）などでは、輻輳時においてもトラヒックが最低限維持される帯域であるＣＩＲ（Ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｒａｔｅ）を用いて帯域の制御を行っている。これにより、同一優先度を持つトラヒック間での帯域割り当てを、ある程度公平に行うことができる。なお、このＣＩＲの大きさに応じた帯域割り当て方法が、非特許文献１で提案されている。
　また、特許文献１には、無線リンクのように帯域が変動するリンクにおけるトラヒックに対する帯域割り当ての方法として、一定の比率の帯域幅を割り当てる方法が開示されている。
　さらに、特許文献２には次のような方法が開示されている。すなわち、トラヒックの要求帯域に対して、まず、無線リンクが、最低の伝送レートとなる変調方式を用いる場合は、該要求帯域を割り当てることができるか否かを判断し、該要求帯域が割り当て可能であればトラヒックに対して該要求帯域を割り当てる。その後に、無線リンクが、より伝送レートが高い変調方式を用いる場合は、帯域保証を必要としないベストエフォートのトラヒックに、その余剰となる帯域を割り当てる。

日本特開２００９－２７５３０号公報日本特開２００７－２６６７１９号公報

"Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ　Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ＤｉｆｆＳｅｒｖ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ"，Ｅｕｎ－Ｃｈａｎ　Ｐａｒｋ　ｅｔ　ａｌ．，ＩＥＥＥ　ＩＮＦＯＣＯＭ　２００４

　ところで、関連する技術に従った有線網では、リンク帯域は固定されているため、リンク障害以外の要因で帯域が使用できなくなるという事態は有線網では発生しない。そのため、帯域の安定度が変動するという問題は発生しない。しかしながら、適応変調機能を有する無線リンクにおいては、リンク帯域がリンク状態に応じて変動してしまうといった問題がある。
　また、適応変調機能を有する無線リンクの場合、有線網を対象としたＤｉｆｆＳｅｒｖなどにおける帯域割り当て方法では、高優先のトラヒックに対して不安定な帯域を不用意に割り当て、トラヒックの品質劣化率が増加してしまうといった問題も生じる。

　これらの問題の解決方法として、トラヒックに対して割り当てる帯域を、リンク帯域のうち絶対に使用できる帯域のみに限定することが考えられる。しかし、この方法では、トラヒックに対して余剰帯域を割り当てることができなくなり、トラヒックの収容効率が低下してしまうといった問題点が生じる。
　さらに、関連する技術では、無線ネットワークにおける帯域割り当ての場合であっても、帯域の安定度は細かく考慮されていない。例えば、前述の特許文献２では、リンク帯域を最低の伝送レートの帯域と、それ以外の伝送レートの帯域とでしか区分けしていない。このため、最低の伝送レート以上の帯域で安定しているリンク帯域を高優先トラヒックに割り当てることができず、トラヒックの収容効率が低下してしまうことになる。

　つまり、関連する技術に従った方法では、無線リンクの最低限確保できる帯域（最低帯域）以上の帯域である余剰帯域の安定度が考慮されていない。そのため、トラヒックのＣＩＲ及び無線リンクの最低帯域のみでトラヒックに対する帯域割り当てを行うと、トラヒックの収容効率は低下してしまう。そればかりでなく、ＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｂｉｔ　Ｒａｔｅ）トラヒックのように、ＣＩＲとＰｅａｋ　Ｒａｔｅ（ピークレート）との間に違いが有るトラヒックの場合は、ＣＩＲとＰｅａｋ　Ｒａｔｅの間のトラヒックの使用率と余剰帯域の安定度を考慮した帯域の割り当てができなくなる。そのため、トラヒックが余剰帯域を使用したいときに使用できない、といった状態となる。このため、トラヒックの通信品質を劣化させるといった問題点や、余剰帯域が活用されずにネットワークリソースの無駄が生じてしまうといった問題点が生じることになる。
　さらに、帯域の安定度を考慮せず、余剰帯域を収容トラヒックのＣＩＲに対して割り当てた場合、トラヒックの収容効率は向上する。しかし、一度伝送レートの低下が発生してしまうと、トラヒックのＣＩＲを保証できなくなり、トラヒックの通信品質を劣化させてしまうという問題が生じる。

　以上のことから、無線ネットワークにおいてリンクの安定度を考慮し、トラヒックの通信品質の維持と収容効率を向上させるトラヒックエンジニアリングが必要となる。

　本発明は、上記関連する技術の問題点に鑑みてなされたものであって、伝送レートが変動する無線リンクを用いて構成されたネットワークにおいて、ＶＢＲトラヒックの通信品質を維持しながら、トラヒックの収容効率を向上させる帯域制御装置、帯域制御方法、及び無線ネットワークシステムを提供することを目的としている。

　上記課題を解決するために、本発明に係る無線ネットワークの帯域制御装置は、適応変調を用いた無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度を計算する安定度計算手段と、収容するトラヒックが使用する帯域の使用率を計算する使用率計算手段と、前記トラヒックの前記使用率に応じた前記安定度のリンク帯域を前記トラヒックに割り当てる割当手段と、前記割り当てた前記リンク帯域に基づいて、前記トラヒックの経路を前記無線リンクで通信する通信装置を含む無線ネットワークに設定する経路制御手段とを備えている。

　また、本発明に係る通信装置は、適応変調を用いた無線リンクで使用できる変調方式の数と同数の優先度付のキューと、前記無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度とトラヒックが使用する帯域の使用率とに基づいて経路制御装置が設定した前記トラヒックの制御帯域および経路、ならびに、前記トラヒックの流入量に応じて、前記トラヒックに属するパケット群を構成するパケットを該当する前記キューに格納し、前記キューのうち優先度の高いキューから順に前記パケットを送出して、伝送レートに応じた前記トラヒックの帯域制御を行う制御手段とを備えている。
　また、本発明に係る通信装置は、適応変調を用いた無線リンク毎に設けられた単一のキューと、前記無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度とトラヒックが使用する帯域の使用率とに基づいて経路制御装置が設定した前記トラヒックの制御帯域および経路、ならびに、前記トラヒックの流入量に応じて、前記トラヒックに属するパケットを変調方式と関連付けて前記単一のキューに格納し、前記無線リンクが使用している変調方式以外の変調方式に関連付けられたパケットを廃棄して、前記無線リンクが使用している変調方式に関連付けられたパケットを前記単一のキューから送出し、伝送レートに応じた前記トラヒックの帯域制御を行う制御手段とを備えている。
　また、本発明に係る無線ネットワークの帯域制御方法は、適応変調を用いた無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度を計算し、収容するトラヒックが使用する帯域の使用率を計算し、前記トラヒックの前記使用率に応じた前記安定度のリンク帯域を前記トラヒックに割り当て、前記割り当てた前記リンク帯域に基づいて、前記トラヒックの経路を無線ネットワークに設定する。
　さらに、本発明に係る無線ネットワークシステムは、前記無線ネットワークの帯域制御装置及び前記通信装置を含む。

　以上説明したように、本発明では、無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度と、収容するトラヒックが使用する帯域の使用率を計算し、トラヒックの使用率に応じた安定度のリンク帯域をトラヒックに割り当てている。このため、リンク帯域の変動に応じた帯域制御をトラヒックに対して行うことが可能となる。したがって、トラヒックの通信品質を維持しながら、より多くのトラヒックを収容することが可能となる。

本発明の実施形態に係る無線ネットワークシステムの全体構成を示す構成図である。経路制御装置の一構成例を示すブロック図である。通信装置の一構成例を示すブロック図である。リンク帯域の安定度とトラヒックの使用率を基に帯域を割り当てるための動作手順を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る無線ネットワークの帯域制御装置において、リンク帯域の安定度及びトラヒックの使用率を求める際に参照される時間と変調方式との関係、および、帯域と安定度との関係を示す説明図である。本発明の実施形態に係る無線ネットワークの帯域制御装置において、リンク帯域の安定度及びトラヒックの使用率を求める際に参照される時間と使用帯域との関係、および、トラヒック量と使用率との関係を示す説明図である。変調方式毎にキューを設けて帯域制御を行うときの通信装置の動作を示す説明図である。経路制御装置の経路制御部で行うトラヒック分割の方法を示す説明図である。通信装置におけるパケット処理方法を示す説明図である。

　本発明の実施形態及び実施例に係る無線ネットワークの帯域制御装置は、適応変調を用いた無線リンクで過去に使用された変調方式の履歴や、無線リンクの電波環境を示す情報に関する過去の履歴などから、予め無線リンク帯域がどの程度信頼して使用できるかを示す安定度を計算し、安定度毎にリンク帯域を分割する。
　また、同様に、帯域制御装置は、トラヒックが確保したい帯域をその使用率（占有度）に応じて分割する。
　帯域制御装置は、それらの結果を基に、トラヒックが確保したい帯域の使用率に応じて、該当する安定度の帯域をトラヒックに割り当てる。その結果、トラヒックに対して安定度と使用率に基づいた帯域保証を可能にする。

　以上の対応を行うことで、不安定なリンク帯域をトラヒックが常時使用する帯域に対して割り当ててしまうことに起因する通信品質の劣化を防いでいる。
　即ち、帯域制御装置は、トラヒックが常時発生させる帯域に対しては、リンク帯域のうち安定して確保できる帯域を割り当てる。これに対して、トラヒックが発生させる帯域の中でもバースト性が強い帯域に対しては、帯域制御装置は、同じリンクの帯域でも、その発生率にあった安定度が低い帯域を割り当てる。そうすることで、トラヒックの通信品質を一定に保ちつつ、不安定な帯域をバーストトラヒックの送信に活用して、トラヒックの収容効率を向上することを可能にしている。

　以下、本発明の無線ネットワークの帯域制御装置、無線ネットワークの帯域制御方法、及び無線ネットワークシステムの実施形態及び実施例について、順に図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施形態に係る無線ネットワークシステムの全体構成を示す構成図である。
　同図において、本実施形態の無線ネットワークシステムは、経路計算を行う経路制御装置１０１（帯域制御装置）と、無線リンクを複数有してパケットを転送する通信装置１０２～１０５（ルーター又は、スイッチ）と、を備える。

　図２は、経路制御装置の一構成例を示すブロック図である。
　同図に示す経路制御装置１０１は、通信部２０１と、経路制御部２０２と、トポロジー情報管理部２０３と、トラヒック情報管理部２０４と、リンク情報管理部２０５とを備えて構成される。
　経路制御部２０２は、トラヒックの経路を計算する経路計算を実行し、この経路計算などで求められた経路をネットワーク内の通信装置に通知する経路設定機能を有する。経路制御部２０２は、新規に発生するトラヒックの経路を計算した際に、このトラヒックの経路計算の結果およびこのトラヒックに関する情報（例えば、帯域情報）をトラヒック情報管理部２０４に書き込む。また、経路制御部２０２は、既存のトラヒックに対して終了処理を行う場合など、必要に応じて、トラヒック情報管理部２０４から既存のトラヒックに関する情報を取得する。さらに、経路制御部２０２は、経路設定を行う際、経路上の各通信装置に対して、各リンクにおいてトラヒックに対して割り当てる変調方式毎の帯域を設定する。
　トポロジー情報管理部２０３は、ネットワークがどのように構成されているかといったネットワーク情報、例えば、ノード間の接続情報、ノードの隣接関係、リンク、を管理する。
　トラヒック情報管理部２０４は、ネットワークを流れているトラヒックの送信元、宛て先、使用帯域、経路といったトラヒック情報を、経路制御部２０２から取得し、管理する。なお、本明細書において、情報を「管理する」とは、当該情報の書き込み、記憶、及び読み出しを実行することをいう。
　リンク情報管理部２０５は、各リンクの状態を示すリンク品質情報（例えば、ＢＥＲ（Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）や、ＳＮＲや、ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ））、現在使用している変調方式、過去に使用した変調方式及び推定した変調方式の安定度情報を、ネットワークを介して取得し、管理する。
　なお、変調方式毎に安定度情報を収集するための手法としては、例えば、次の２通りの手法が考えられ、いずれの手法を用いても良い。経路制御部２０２は、いずれかの手法に従って、変調方式毎の安定度を取得して経路計算を行う。
　第１の手法：
　経路制御部２０２は、無線リンクのＢＥＲといったリンク品質情報を各通信装置からネットワークを介して収集し、収集されたリンク品質情報をリンク情報管理部２０５に保存する。また、経路制御部２０２は、経路を探索する際に、リンク情報管理部２０５に保存されたリンク品質情報をもとに、各リンクの変調方式毎の安定度を計算する。
　第２の手法：
　各通信装置は、自身のリンクのリンク品質情報とともに、各通信装置自身が計算した安定度を経路制御装置１０１へ定期的に通知する。経路制御部２０２は、各通信装置から通知されたリンク品質情報および安定度をリンク情報管理部２０５に保存する。

　経路制御部２０２の主な役割は、トラヒック情報管理部２０４からトラヒック情報を取得し、リンク情報管理部２０５からリンク品質情報および安定度情報を取得し、各リンクにおいて新規トラヒックに対して割り当て可能な帯域を計算し、トポロジー情報管理部２０３に確保されているトポロジー情報に基づいて、新規トラヒックの経路計算を行うことである。
　図３は、通信装置の一構成例を示すブロック図である。
　図１に示す通信装置１０２は、通信部３０１、キュー３０２、ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ／ｓｈａｐｅｒ３０３、およびリソース管理部３０４を備える。なお、他の通信装置１０３～１０５も、通信装置１０２と同様の構成を有する。

　以下、図３に示す通信装置１０２の機能を説明する。
　通信部３０１は、複数の無線リンクからなる構成要素である。通信部３０１は、自身が管理するリンクのＢＥＲなどのリンク品質情報や、現在使用している変調方式、過去に使用した変調方式及び推定した変調方式の安定度を示す安定度情報を、経路制御装置１０１へ通知する機能を有する。
　キュー３０２は、通信部３０１を介して送信するパケットを送信順に記憶する機能を有する。また、キュー３０２は、無線リンク毎に設けられる。さらに、当該無線リンクにおける変調方式毎にもキューが作成される。すなわち、無線リンクが使用できる変調方式の数と同数のキューが設けられる。なお、基本的に、低い伝送レートとなる変調方式ほど安定していることから、低い伝送レートとなる変調方式のキューほど優先的に処理される。

　ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ／ｓｈａｐｅｒ３０３は、リソース管理部３０４からの制御情報に基づいて、パケットの分類を行う。例えば、ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ／ｓｈａｐｅｒ３０３は、トラヒックに対する割り当て帯域に応じた処理（パケットのマーキングや、パケットを入れるべきキューの選択）を行う。
　リソース管理部３０４は、各トラヒックの変調方式毎に制御帯域情報の管理を行う。例えば、リソース管理部３０４は、リンクを流れるトラヒックの情報（変調方式毎の割り当て帯域）を管理する。
　通信部３０１は、自身が管理するリンクをモニターし、使用する変調方式の変化を検知し、リソース管理部３０４へ通知する。
　リソース管理部３０４は、予め経路制御装置１０１から設定されたとおりに、キュー３０２と、ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ／ｓｈａｐｅｒ３０３とに対してパラメータ変更を要求する。ここで、パラメータは、各リンクにおいてトラヒックに対して割り当てられた変調方式毎の割当帯域である。例えば、パラメータは、１０Ｍｂｐｓのトラヒックのうち、５ＭｂｐｓのトラヒックについてはＱＰＳＫで確保できる帯域を割り当て、残りの５Ｍｂｐｓのトラヒックについては、１６ＱＡＭで確保できる帯域を割り当てることを示す。ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ／ｓｈａｐｅｒ３０３は、このパラメータに応じて、１０Ｍｂｐｓのトラヒックのうち、５ＭｂｐｓのトラヒックをＱＰＳＫのキューに入れ、残りの５Ｍｂｐｓのトラヒックを１６ＱＡＭのキューに入れる。
　なお、ここでは、通信装置１０２の機能について説明したが、通信装置１０３～１０５も通信装置１０２と同様の機能を有する。

　本発明の実施形態及び実施例における特徴的な制御は、経路制御装置１０１の経路制御部２０２が行う経路計算において実施される。
　図４は、リンク帯域の安定度とトラヒックの使用率を基に帯域を割り当てるための動作手順を示すフローチャートである。
　以下、図４を参照して、リンク帯域の安定度とトラヒックの使用率を基に帯域を割り当てるための動作手順を説明する。なお、ステップＳ１～Ｓ３における動作は経路制御装置１０１が行い、ステップＳ４における動作は通信装置１０２～１０５が行う。

　（ステップＳ１）ステップＳ１では、経路制御装置１０１の経路制御部２０２は、通信部３０１における各無線リンクの帯域及びフローのトラヒック量の分類を行う。より具体的には、まず、経路制御部２０２が、トラヒック情報管理部２０４からトラヒックの経路を読み出すとともに、リンク情報管理部２０５から当該経路におけるＢＥＲまたはＳＮＲまたはＣＩＮＲを読み出し、読み出された経路、および、ＢＥＲまたはＳＮＲまたはＣＩＮＲを用いて、変調方式毎に安定度を算出する。次に、経路制御部２０２は、算出した安定度に基づいてリンク帯域を分類し、フローのトラヒック量を使用率に応じて分類する。
　（ステップＳ２）ステップＳ２では、経路制御部２０２は、各リンクにおいて、トラヒックの使用率に該当する安定度で割り当て可能な帯域を計算する。
　（ステップＳ３）ステップＳ３では、経路制御部２０２は、トラヒックが要求する条件を満たすリンクから順に経路を計算する。また、経路制御部２０２は、通信部２０１を介して、帯域割り当てに関する情報などを各通信装置に通知する。
　（ステップＳ４）ステップＳ４では、通信装置１０２～１０５は、経路制御装置１０１から通知された情報に基づいて、経路上のリンクにおいて、使用する変調方式毎（使用する変調方式に対応する伝送レート毎）のトラヒックに対する帯域制御を行う。
　なお、ステップＳ１～Ｓ４は、一般には、所定の周期で反復して行われる。

　ここで、上述したステップＳ１で計算する帯域の安定度とは、無線リンクが当該帯域を保証できる度合いを示す指標である。即ち、適応変調機能を有する無線リンクにあっては、変調方式毎に伝送レートが異なるため、この指標は、それぞれの変調方式を用いることで初めて使用できるリンク帯域が、使用可能となる確率を示すものとなる。

　以下、図５Ａおよび図５Ｂを参照して、ステップＳ１～Ｓ４における具体的な処理を詳説する。
　図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の実施形態に係る無線ネットワークの帯域制御装置がリンク帯域の安定度及びトラヒックの使用率を求める際に参照する関係を示す説明図である。より具体的には、図５Ａに示すグラフ５０１は、時間と変調方式との関係、および、帯域と安定度との関係を示す。図５Ｂに示すグラフ５０２は、時間と使用帯域との関係、および、トラヒック量と使用率との関係を示す。

　図５Ａに示すように、図１において、通信装置１０２と通信装置１０５との間の無線リンクにおいて使用できる変調方式が、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）伝送レートは４０Ｍｂｐｓ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）（伝送レートは８０Ｍｂｐｓ）、及び３２ＱＡＭ（伝送レートは１０８Ｍｂｐｓ）であるものとする。また、それぞれの変調方式の安定度（帯域を使用可能な確率）は、ＱＰＳＫ：１００％、１６ＱＡＭ：９０％、３２ＱＡＭ：７０％であったとする。この場合、当該無線リンクにおいては、０～４０Ｍｂｐｓの帯域の安定度が１００、４０～８０Ｍｂｐｓの帯域の安定度が９０、８０～１０８Ｍｂｐｓの帯域の安定度が７０となる。

　以下に、経路制御部２０２が行う変調方式の安定度の計算方法の事例を説明する。
　変調方式の安定度は、電波環境を示す情報、例えば、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）またはＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）等に基づいて計算することができる。
　ＳＮＲに基づいて安定度を計算する場合、経路制御部２０２は、例えば一定時間毎に記録されたＳＮＲのデータを取得し、各変調方式で許容できるＳＮＲを満足できた割合から安定度を計算する。ＣＩＮＲに基づいて安定度を計算する場合も、ＳＮＲに基づいて安定度を計算する場合と同様に、経路制御部２０２は、ＣＩＮＲのデータを用いて安定度を計算する。
　あるいは、無線リンクで過去に使用された変調方式の履歴に基づいて、変調方式の安定度を計算することもできる。例えば、変調方式のセットがＭ＝（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、…、２５６ＱＡＭ）で与えられ、ある一定時間Ｔのうち、各変調方式が使用された時間をＴ_Ｍとした場合、変調方式の安定度は、各変調方式のＴ_Ｍ及び各変調方式での伝送レートより高い伝送レートとなる変調方式のＴ_Ｍの総和と、Ｔとの比率として求めることができる。
　また、変調方式の安定度は、上記の方法以外にも、ＢＥＲ（Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）などの過去の履歴（統計情報）を用いて計算することも可能である。なお、このＢＥＲ自体も、電波環境を示す情報の１つである。ＢＥＲを用いて安定度を計算する場合、経路制御部２０２は、例えば、定期的な測定または過去の履歴から変調方式毎のＢＥＲを取得し、ＢＥＲが一定以下に収まった割合を求めて各変調方式の安定度とする。

　また、ステップＳ１で計算するトラヒックの使用率は、当該トラヒックがある一定期間中に帯域を確保しておきたい割合を表すものである。具体的には、以下に記載するようにして、トラヒックの使用率を求めることができる。
　即ち、図５Ｂに示すように、ある一定期間中に、常時（使用確率１００％）最低１０Ｍｂｐｓを確保し、１０～２０Ｍｂｐｓの帯域を８０％の割合（使用確率８０％）で確保し、２０～３０Ｍｂｐｓの帯域を５０％の割合（使用確率５０％）で確保したい場合、経路制御部２０２は、０～１０Ｍｂｐｓの使用率を１００、１０～２０Ｍｂｐｓの使用率を８０、２０～３０Ｍｂｐｓの使用率を５０と算出する。ステップＳ１では、このようにして、リンク帯域を安定度毎に分割するのと同様に、トラヒックも、帯域を確保したい割合毎に分ける。
　あるいは、トラヒックにおける過去の使用帯域の履歴に基づいて、トラヒックの使用率を求めるようにしても良い。例えば、過去の一定時間Ｔにおけるトラヒックのデータを用いてトラヒックの使用率を求める。すなわち、０～ｄ［Ｍｂｐｓ］，ｄ～２ｄ［Ｍｂｐｓ］，２ｄ～３ｄ［Ｍｂｐｓ］などのように、トラヒックをｄ［Ｍｂｐｓ］毎の範囲に分割し、それぞれの範囲内のトラヒック量がＴ時間の間にどれくらいの割合で使用されたかを計算する。例えば、Ｔ時間の間において、０［Ｍｂｐｓ］以上のトラヒック量がＴ時間であり、ｄ［Ｍｂｐｓ］以上のトラヒック量が０．７Ｔ時間であり、２ｄ［Ｍｂｐｓ］以上のトラヒック量が０．５Ｔ時間であった場合、０～ｄ［Ｍｂｐｓ］の範囲におけるトラヒックの使用率は１００となり、ｄ～２ｄ［Ｍｂｐｓ］の範囲におけるトラヒックの使用率は７０となり、２ｄ～３ｄ［Ｍｂｐｓ］の範囲におけるトラヒックの使用率は５０となる。

　ステップＳ２で、経路制御部２０２は、各リンクにおいて、トラヒックの使用率に応じた安定度の空き帯域を探す。ここでは、経路制御部２０２は、ステップＳ１で分類した結果を基に、トラヒックの帯域を使用率で分割し、それぞれの帯域に対して、使用率の値以上の値の安定度を有するリンク帯域をトラヒックに対して割り当てができるかどうかを調べる。
　具体的には、経路制御部２０２は、各無線リンクにおいて、使用率が１００％のトラヒックに対しては、安定度が１００以上のリンク帯域を割り当てられるか否かを判断し、使用率が８０％のトラヒックに対しては安定度が８０以上のリンク帯域を割り当てられるか否かを判断し、使用率が５０％のトラヒックに対しては安定度が５０以上のリンク帯域を割り当てられるか否かを判断する。

　ここで、図５Ａおよび図５Ｂに示す特徴を有する無線リンクの場合、経路制御部２０２は、使用率が１００％のトラヒックに対しては安定度が１００のリンク帯域を１０Ｍｂｐｓ割り当て、使用率が８０％のトラヒックに対しては安定度が９０のリンク帯域を１０Ｍｂｐｓ割り当て、使用率が５０％のトラヒックに対しては安定度が７０のリンク帯域を１０Ｍｂｐｓ割り当てることになる。なお、使用率が５０％のトラヒックに対して、安定度が１００の空き帯域または安定度が９０の空き帯域を割り当てることもできる。しかし、本実施形態では、安定度の数値から使用率の数値を減じた差の値が最小となる空き帯域をトラヒックに割り当てることにしている。

　ステップＳ３で、経路制御部２０２は、ステップＳ２の処理結果を踏まえて経路の探索を行い、探索された経路の中で最も条件の良い経路をそのトラヒックの経路として設定し、各リンクにおける変調方式毎の帯域割り当てなどに関する情報を通信装置１０２～１０５に通知する。ここで、最も条件の良い経路とは、各リンクのトラヒックを収容するにあたって適合度が一番高いリンクで構成された経路を指す。なお、例えば後述する実施例３で述べる方法にしたがって、適合度を求めることができる。このとき、トラヒックの要求を満足する経路が見つからなかった場合、経路制御部２０２は、通信装置１０２～１０５に対して、要求に最も近い経路で割り当て可能な帯域を通知し、通知した帯域に設定することを許可する応答が通信装置１０２～１０５から有った場合に、該経路をトラヒックの経路として設定する。
　最後のステップＳ４においては、通信装置１０２～１０５は、ステップＳ３で処理した帯域割り当てが動作するように、トラヒックに対して帯域制御を行う。

　図６は、変調方式毎にキューを設けて帯域制御を行うときの通信装置１０２～１０５の動作を示す説明図である。
　以下、図６を参照して、変調方式毎にキューを設けて帯域制御を行うときの通信装置１０２～１０５の動作（ステップＳ４における動作）について説明する。
　帯域の安定度は、変調方式の安定度とその変調方式を利用して確保される帯域で決まるため、予め通信装置１０２～１０５のキュー３０２に変調方式毎のキュー（例えば、ＱＰＳＫ用のキュー、１６ＱＡＭ用のキュー、３２ＱＡＭ用のキュー）を設けておく。そして、通信部３０１は、無線リンクにおけるトラヒックの流入量を測定し、測定された流入量をＣｌａｓｓｉｆｉｅｒ／Ｓｈａｐｅｒ３０３へ通知する（処理区間６０１）。Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ／Ｓｈａｐｅｒ３０３は、測定されたトラヒックの流入量と、ステップＳ３における帯域割り当ての結果を踏まえ、トラヒック流入量に応じて、パケットをそれぞれの該当キューに入れる（処理区間６０２）。つまり、図６に示すように、Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ／Ｓｈａｐｅｒ３０３は、０～１０ＭｂｐｓのパケットをＱＰＳＫキューへ送出し、１０～２０Ｍｂｐｓのパケットを１６ＱＡＭキューへ送出し、２０～３０Ｍｂｐｓのパケットを３２ＱＡＭキューへ送出する。そして、各パケットはＱＰＳＫキュー、１６ＱＡＭキュー、３２ＱＡＭキューの順に優先制御で送出される（処理区間６０３）。

　なお、ステップＳ３で割り当てられた帯域を超えて流入するパケットは、全てベストエフォートのトラヒックとして扱われ、当該パケットはｄｒｏｐ（廃棄）されるか、あるいは、ベストエフォート専用のキューに入れられる。各キューに溜められたパケットは、無線リンクの伝送レートが各キューに対応する変調方式の伝送レート以上か、若しくは、各キューよりも優先度の高い他のキューが空になっている場合にのみ送出される。以上のようにすることで、リンク帯域の大きさに応じて、送出できるトラヒック量をコントロールすることができる。

　本実施形態に係る経路制御装置１０１では、このような使用率に応じた帯域割り当てを行い、リンク帯域の変化に応じた段階的な帯域制御を設ける。その結果、トラヒック毎に要求する帯域の使用率が異なる場合において、単純にトラヒックのＣＩＲに応じて帯域を割り当てるよりも、リンク帯域の有効活用を期待することができる。
　さらに、ネットワークサービス事業者にとっても、より柔軟なネットワーク設計が可能となる。
　なお、本実施形態に係る無線ネットワークの帯域制御方法は、有線リンクと無線リンクが混在する形態のネットワークに対しても実施できる。
　また、本実施形態に係る無線ネットワークの帯域制御方法は、経路制御装置の機能を有する任意の通信装置に対しても、適用可能である。
　さらに、本実施形態に係る無線ネットワークの帯域制御装置は、ネットワーク上に複数の帯域制御装置が分散して配置されて動作する形態に構成することができる。

（実施例１）
　本実施形態の第１の実施例として、２つのトラヒック（以下、トラヒックＡおよびトラヒックＢとする）が同一リンクを使用している場合についての例を示す。リンク帯域の安定度が図５Ａで示される場合に、この２つのトラヒックに対して、それぞれ使用率に基づいて帯域を割り当てることにする。
　ここで、トラヒックＡにおいて、０～２０Ｍｂｐｓの使用率が１００、２０～６０Ｍｂｐｓの使用率が８０であるものとする。また、トラヒックＢにおいて、０～２０Ｍｂｐｓの使用率が１００，２０～４０Ｍｂｐｓの使用率が５０であるものとする。
　この場合、経路制御部２０２は、トラヒックＡに対して、安定度１００の帯域を２０Ｍｂｐｓ及び安定度９０の帯域を４０Ｍｂｐｓ割り当てる。同様に、経路制御部２０２は、トラヒックＢに対して、安定度１００の帯域を２０Ｍｂｐｓ及び安定度７０の帯域を２０Ｍｂｐｓ割り当てる。なお、割り当てを超えるトラヒックはベストエフォートのトラヒックとして扱われる。

　図６にも示すように、トラヒックＡおよびトラヒックＢのパケットは、流入量とトラヒックＡおよびトラヒックＢに割り当てられた安定度の帯域に応じて、変調方式毎に設けられたキューに入れられる。ここで、無線リンクの変調方式がＱＰＳＫの場合、リンク帯域は４０Ｍｂｐｓとなり、ＱＰＳＫのキューのパケットが優先的に送出されることから、トラヒックＡおよびトラヒックＢ共に、２０Ｍｂｐｓの帯域が最低限維持できる。また、無線リンクの変調方式が１６ＱＡＭになった場合は、１６ＱＡＭのキューのパケットも送出できるようになり、トラヒックＡは６０Ｍｂｐｓの帯域を維持でき、トラヒックＢは２０Ｍｂｐｓの帯域を維持できる。
　また、無線リンクの変調方式が３２ＱＡＭになった場合には、３２ＱＡＭキューのパケットも送出できるようになることから、トラックＡは６０Ｍｂｐｓの帯域を維持でき、トラヒックＢは４０Ｍｂｐｓの帯域を維持できるようになる。結果として、無線リンクの品質が劣化した場合では、トラヒックＡおよびトラヒックＢの両者共に、最低限維持したい帯域を確保することが可能となる。また、無線リンクの品質が若干向上した場合には、トラヒックの使用率に応じた割り当て方法に従って、より使用率が高いトラヒックが先に帯域を確保できるようになる。

（実施例２）
　本実施形態の第２の実施例として、トラヒックのＣＩＲ、Ａｖｅｒａｇｅ　Ｒａｔｅ（平均レート）、及びＰｅａｋ　Ｒａｔｅが、それぞれ分かっている場合の経路制御部２０２の処理について説明する。
　この場合、各リンクにおいては、リンク帯域の安定度から求める帯域（つまり、各リンクの最低限維持できる帯域、各リンクの平均的な帯域、及び各リンクが実現できる最大の帯域）を用いる。
　各リンクの最低限維持できる帯域および各リンクが実現できる最大の帯域は、基準となる安定度の閾値を用いて求めることができる。すなわち、各リンクの最低限維持できる帯域は、下限と見なす安定度を設定し、この下限の安定度を満足する最大の帯域として求められる。また、各リンクが実現できる最大の帯域は、上限と見なす安定度を設定し、この上限の安定度を満足する最大の帯域として求められる。例えば、安定度の閾値として、下限＝１００および上限＝３０を用いた場合、各リンクの最低限維持できる帯域は安定度が１００を満たす４０Ｍｂｐｓとなり、各リンクが実現できる最大の帯域は安定度が３０を満たす１０８Ｍｂｐｓとなる。
　ここで、トラヒックのＣＩＲが１０Ｍｂｐｓ、Ａｖｅｒａｇｅ　Ｒａｔｅが２０Ｍｂｐｓ、及びＰｅａｋ　Ｒａｔｅが４０Ｍｂｐｓであり、かつ、リンクの帯域に対応する安定度が、０～４０Ｍｂｐｓで１００、４０～８０Ｍｂｐｓで９０、８０～１０８Ｍｂｐｓで５０であったとする。
　この場合、経路制御部２０２は、下記の３つの判断基準をリンクが全て満たすか否かを検証する。
　（１）安定度が１００のリンク帯域（各リンクの最低限維持できる帯域）で、トラヒックのＣＩＲである１０Ｍｂｐｓを収容できるか否かを確認する。
　（２）トラヒックのＡｖｅｒａｇｅ　Ｒａｔｅである２０Ｍｂｐｓを、リンクの平均帯域で収容できるか否かを確認する。但し、ここでは、リンク帯域の安定度を用いてリンクの平均帯域を計算する。この平均帯域は、４０＊１００／１００＋（８０－４０）＊９０／１００＋（１０８－８０）＊５０／１００＝９０Ｍｂｐｓとなる。よって、より具体的には、このリンクの平均帯域から、既にこのリンクを使用しているトラヒックの平均帯域の合計を差し引き、得られた差分が、収容しようとするトラヒックのＡｖｅｒａｇｅ　Ｒａｔｅ以上有るか否かを確認することになる。
　（３）リンクの最大実現可能帯域でトラヒックのＰｅａｋ　Ｒａｔｅを収容できるか否かを確認する。

　この場合、リンクの最大実現可能帯域から、リンクを現在使用しているトラヒックのＣＩＲの合計を引き、得られた差分が収容するトラヒックのＰｅａｋ　Ｒａｔｅ以上有るか否かで、上記トラヒックを収容できるか否かの判断を行う。
　上記３つの判断基準を全て満たしていれば、当該リンクは上記トラヒックを収容できると判断する。
　上記３つの判断基準を各リンクに適用し、収容可能なリンクのうちからリンクを選択して、トラヒックの制御帯域および経路を設定する。トラヒックを収容後、各リンクが少なくともトラヒックのＣＩＲを維持できるようにスケジューリングを行う。

（実施例３）
　本実施形態の第３の実施例は、ステップＳ２の経路制御部２０２の処理における帯域割り当て方法の１例として、使用率がリンク帯域の安定度に最も合致するようにトラヒックの帯域を分割する場合に関する。
　ここでは、リンクの帯域に対応する安定度が、０～４０Ｍｂｐｓで１００であり、４０～８０Ｍｂｐｓで９０であり、８０～１０８Ｍｂｐｓで５０であったとする。
　まず、リンクの安定度となるべく同じ値の使用率となるようにトラヒックの帯域を分割する。

　図７は、経路制御装置の経路制御部２０２で行うトラヒック分割の方法を示す説明図である。
　使用率の値がリンク帯域の安定度の値となるべく同じになるように、トラヒックの帯域を分割しようとすると、複数の異なる使用率の値の組み合わせに従ってトラヒックの帯域を分割することが可能である。例えば、図７に示すように、トラヒックの帯域を（１００、９０、３０）の使用率で分割すること、トラヒックの帯域を（１００，６０）の使用率で分割すること、および、トラヒックの帯域を（９０、１０）の使用率で分割することが可能である。この場合、どの分割方法を採用するかは、ｆｉｔ関数を用いる。そして、ｆｉｔ関数の値の高い組み合わせから順次トラヒックを収容できるか判断する。
　ここで、ｆｉｔ関数とは、安定度に基づくリンク帯域の分割方法と、使用率に基づくトラヒックの分割方法との適合度を示す関数である。すなわち、適合度＝ｆｉｔ｛トラヒックの分割方法、リンク帯域の分割方法｝として与えられる。

　ここで用いるｆｉｔ関数は、使用率に基づく分割方法に従ってトラヒックを分割できた数が、安定度に基づく分割方法に従ってリンク帯域を分割できた数に近いほど高い適合度を示す。また、使用率に基づく複数の分割方法の間で分割数が同じ場合は、分割された使用率が大きいほどｆｉｔ関数が高い値の適合度を示すようにする。前述の例であれば、適合度は、（１００，９０，３０）＞（１００，６０）＞（９０，１０）の順で高い値をとる。即ち、（１００，９０，３０）の分割方法から順に、その分割方法でリンクがトラヒックを収容できるか否かを調べることになる。ここで、調べられた分割方法がトラヒックを収容できる分割方法であれば、この分割方法でトラヒックを分割し、該当する安定度のリンク帯域を割り当てる。これに対して、いずれの分割方法を用いてもトラヒックを収容できない場合、このリンクは使用できないと判断する。
　なお、トラヒックの経路は、この適合度が高いリンクを優先させた経路となる。
　ここでは、簡単なｆｉｔ関数を用いた。しかし、このｆｉｔ関数としては、さらに、トラヒックの発生期間とリンク帯域の利用可能期間との間の相関も考慮に入れることで、分量のみではなく、時間的にも適合した分割方法を選択させることができるようになる。

（実施例４）
　本実施形態の第４の実施例は、ステップＳ４の処理において、単一のキューを用いてリンク帯域の大きさに応じた帯域制御を実現する場合に関する。
　図８は、通信装置１０２～１０５におけるパケットの処理方法を示す説明図である。
　前述のとおり、トラヒックに対する帯域割り当てを行った後に、流入するトラヒックのパケットに対して、割り当てられた帯域の安定度に応じたマーキングを施す。
　仮に、或るトラヒックＦに対して、ＱＰＳＫで確保できる帯域１０Ｍｂｐｓ、１６ＱＡＭで確保できる帯域１０Ｍｂｐｓ、３２ＱＡＭで確保される帯域１０Ｍｂｐｓを、それぞれ割り当てたとする。まず、トラヒックＦのパケットの流入量をメーター（図示省略）で測定する（処理区間７０１）。次に、測定されたトラヒックの流入量に応じて、パケットにマーキング（例えば、０～１０Ｍｂｐｓのトラヒック流入量の場合はＱＰＳＫ、１０～２０Ｍｂｐｓのトラヒック流入量の場合は１６ＱＡＭ、２０～３０Ｍｂｐｓのトラヒック流入量の場合は３２ＱＡＭ。パケットと変調方式の関連付け）を行ってキューに入れる（処理区間７０２）。次に、リンクが使用している変調方式に応じてパケットをｄｒｏｐ（例えば、リンクの現変調方式がＱＰＳＫの場合は、ＱＰＳＫ以外にマーキングされたパケットをｄｒｏｐする）してから、キュー内のパケットを送出することで、帯域制御を行う（処理区間７０３）。

（実施例５）
　本実施形態の第５の実施例は、パケットのスケジューリングにＷＲＲ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ　Ｒｏｕｎｄ　Ｒｏｂｉｎ）を用いて、ステップＳ４における通信装置の処理を実現する場合に関する。
　前述の実施例１～３においても示したとおり、まず、トラヒックに対する帯域割り当てを行う。リンクが使用している変調方式に応じてリンク帯域が変わるため、リンク帯域と他の優先トラヒックのトラヒック量から、或るトラヒックＦに対するウェイト（重み）を割当帯域（トラヒックＦに対する帯域の割り当て量）に合うように変えて、可変的な帯域制御を行う（トラヒックに対する制御帯域を変更する）。ここで、各変調方式Ｍにおける全トラヒックの合計ウェイトをＢ_Ｍとしたとき、各変調方式を用いた時にトラヒックＦへ与えられるウェイトは、３２ＱＡＭの場合では３０×Ｂ_{３２ＱＡＭ}／１０８となり、１６ＱＡＭの場合では２０×Ｂ_{１６ＱＡＭ}／８０となり、ＱＰＳＫの場合では１０×Ｂ_ＱＰＳＫ／４０となる。そして、それぞれのリンク帯域の変動に応じてトラヒックＦへ与えられる該ウェイトを変化させる。これにより、リンク帯域に応じた制御帯域の制御を実現することができる。

（実施例６）
　本実施形態の第６の実施例は、ステップＳ２の経路制御部２０２における処理において、以下に示すような帯域割り当てを行う場合に関する。
　この実施例では、トラヒックを使用率に応じて分けた後に、それぞれ使用率がｘ％のｄＭｂｐｓ分に対して、安定度ｙ％（但し、ｙ≧ｘ）のリンク帯域を、ｄ×（ｘ／ｙ）Ｍｂｐｓだけ割り当てる。例えば、トラヒックのうち、使用率が５０％の１０Ｍｂｐｓに対して帯域を割り当てるときには、安定度が１００％の帯域を用いる場合は５Ｍｂｐｓを割り当て、安定度が９０％の帯域を用いる場合は５０／９Ｍｂｐｓを割り当てることになる。
　この場合、ステップＳ４においては、変調方式毎に設置したキュー毎に送出を行う。
　これにより、使用率が少ない帯域を多く含むトラヒックを、リンク帯域の安定度の大きさに合わせて多重化することができる。

　以上のように、本発明の実施形態および実施例の骨子は、次の通りである。
　（１）　適応変調を用いた無線ネットワークに適用される。
　（２）　リンクにおいて帯域が利用できる確率である安定度を求め、トラヒックを収容する。
　（３）　トラヒックが使用する帯域の使用率を求め、トラヒックの使用率に応じた安定度のリンク帯域を割り当てる。
　このように、本発明の実施形態および実施例に係る帯域割り当て方法は、帯域が変動するリンクにおけるトラヒックに対する帯域割り当て方法であって、一定の比率の帯域幅を割り当てる前述の特許文献１の方法とは異なるものである。したがって、本発明の実施形態および実施例に係る無線ネットワークの帯域制御装置も、特許文献１とは構成および手段が異なる。
　また、本発明の実施形態および実施例の方法は、前述の理由で、特許文献２に開示されている方法とは異なるものである。したがって、本発明の実施形態および実施例に係る無線ネットワークの帯域制御装置も、特許文献２とは構成および手段が異なる。

　以上、実施形態および実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更を加えることができる。

　この出願は、２００９年１２月８日に出願された日本出願特願２００９－２７８４９９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　本発明は、例えば、適応変調を用いた無線リンクで構成されるネットワークにおけるトラヒックの帯域制御に利用可能である。本発明に従えば、リンク帯域の変動に応じた帯域制御をトラヒックに対して行うことができ、トラヒックの通信品質を維持しながら、より多くのトラヒックを収容できる。

　１０１…経路制御装置　１０２、１０３、１０４、１０５…通信装置　２０１…通信部　２０２…経路制御部（安定度計算手段、使用率計算手段、割当手段、経路制御手段）　２０３…トポロジー情報管理部　２０４…トラヒック情報管理部　２０５…リンク情報管理部　３０１…通信部　３０２…キュー　３０３…Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ／Ｓｈａｐｅｒ（制御手段）　３０４…リソース管理部（制御手段）

Claims

　適応変調を用いた無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度を計算する安定度計算手段と、
　収容するトラヒックが使用する帯域の使用率を計算する使用率計算手段と、
　前記トラヒックの前記使用率に応じた前記安定度のリンク帯域を前記トラヒックに割り当てる割当手段と、
　前記割り当てた前記リンク帯域に基づいて、前記トラヒックの経路を前記無線リンクで通信する通信装置を含む無線ネットワークに設定する経路制御手段と、
　を備えた無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記安定度計算手段は、前記無線リンクで過去に使用された変調方式の履歴、または、前記無線リンクの電波環境を示す情報の履歴に基づいて、前記安定度を計算する請求項１記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記電波環境を示す情報は、ＢＥＲ，ＳＮＲ，およびＣＩＮＲの少なくとも１つを含む請求項２記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記使用率計算手段は、前記トラヒックにおける過去の使用帯域の履歴、または、前記トラヒックが必要とする帯域の使用確率に基づいて、前記トラヒックの帯域毎に前記使用率を計算する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記割当手段は、前記トラヒックの前記使用率毎に前記無線リンクにおいて該当する安定度のリンク帯域を前記トラヒックに割り当て、
　前記経路制御手段は、前記無線リンクの伝送レートに応じて前記トラヒックの制御帯域と前記経路とを設定する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記割当手段は、前記安定度と前記使用率が最も合致するように、前記収容するトラヒックが使用する前記帯域を前記使用率毎に分割すると共に、前記リンク帯域を前記安定度毎に分割し、
　前記経路制御手段は、前記無線リンクの伝送レートに応じて前記トラヒックの制御帯域と前記経路とを設定する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記割当手段は、前記トラヒックの発生期間と前記リンク帯域の利用可能期間との間の相関を利用して、前記トラヒックが使用する前記帯域を分割するとともに前記リンク帯域を分割する請求項６に記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記経路制御手段は、前記トラヒックのＣＩＲ、平均レート、および、ピークレート、ならびに、前記安定度を用いて、前記無線リンクが前記トラヒックを収容できるか否かを判断し、前記トラヒックを収容できるリンクを用いて、前記トラヒックの制御帯域と前記経路とを設定する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記割当手段は、前記使用率の値以上の値を有する前記安定度のリンク帯域を前記トラヒックに割り当てる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記割当手段は、前記使用率の値との間の差が最小となる値を有する安定度のリンク帯域を前記トラヒックに割り当てる請求項９に記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　前記割当手段は、前記使用率と前記安定度の比率を算出し、前記比率と前記トラヒックが使用する前記帯域に基づいて、前記リンク帯域を前記トラヒックに割り当てる請求項９に記載の無線ネットワークの帯域制御装置。
　適応変調を用いた無線リンクで使用できる変調方式の数と同数の優先度付のキューと、
　前記無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度とトラヒックが使用する帯域の使用率とに基づいて経路制御装置が設定した前記トラヒックの制御帯域および経路、ならびに、前記トラヒックの流入量に応じて、前記トラヒックに属するパケット群を構成するパケットを該当する前記キューに格納し、前記キューのうち優先度の高いキューから順に前記パケットを送出して、伝送レートに応じた前記トラヒックの帯域制御を行う制御手段と
　を備えた通信装置。
　前記制御手段は、前記トラヒックに対する帯域の割り当て量に応じた重み付けを行い、前記重み付けで与えられた重みに応じて前記制御帯域を変更する請求項１２に記載の通信装置。
　前記制御手段は、前記トラヒックの使用率に応じたリンク帯域を前記トラヒックに割り当て、前記無線リンクの伝送レートに応じて帯域制御を行う請求項１２または請求項１３に記載の通信装置。
　適応変調を用いた無線リンク毎に設けられた単一のキューと、
　前記無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度とトラヒックが使用する帯域の使用率とに基づいて経路制御装置が設定した前記トラヒックの制御帯域および経路、ならびに、前記トラヒックの流入量に応じて、前記トラヒックに属するパケットを変調方式と関連付けて前記単一のキューに格納し、前記無線リンクが使用している変調方式以外の変調方式に関連付けられたパケットを廃棄して、前記無線リンクが使用している変調方式に関連付けられたパケットを前記単一のキューから送出し、伝送レートに応じた前記トラヒックの帯域制御を行う制御手段と
　を備えた通信装置。
　請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の無線ネットワークの帯域制御装置と、
　請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の通信装置と
　を備えた無線ネットワークシステム。
　適応変調を用いた無線リンクにおいて帯域が利用できる確率を示す安定度を計算し、
　収容するトラヒックが使用する帯域の使用率を計算し、
　前記トラヒックの前記使用率に応じた前記安定度のリンク帯域を前記トラヒックに割り当て、
　前記割り当てた前記リンク帯域に基づいて、前記トラヒックの経路を無線ネットワークに設定する無線ネットワークの帯域制御方法。