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評估信道帶寬利用率的方法、無線通信系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7968586閱讀:298來源:國知局
專利名稱:評估信道帶寬利用率的方法、無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中的一種評估每一個流的信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估方法,一種信道帶寬利用率評估設(shè)備,以及一種信道帶寬利用率評估程序,該無線通信系統(tǒng)具有MAC(介質(zhì)接入控制)層,并伴有隨機接入,例如VoWLAN(基于無線LAN的語音傳輸)。此外,本發(fā)明涉及一種采用該信道帶寬利用率評估方法的無線通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著無線LAN的盛行,已經(jīng)可以容易地構(gòu)建無線通信系統(tǒng),來進行多種基于無線LAN的流通信。例如,可以簡單構(gòu)建語音通信系統(tǒng)(VoWLAN),來進行基于無線LAN的語音流通信。但是,從VoWLAN的本質(zhì)方面考慮,在VoWLAN中,語音流實際利用的無線帶寬(帶寬利用率)通常易于根據(jù)系統(tǒng)條件而顯著地變化。為此,為在VoWLAN中高效地管理語音質(zhì)量,十分重要的是把握每一個語音流的有效使用帶寬和每一個語音流的語音性能。
例如,非專利文獻1中描述了在使用IEEE802.11的無線LAN中,評估最大可連接語音呼叫數(shù)的系統(tǒng),來作為用于評估每一個語音流的有效使用帶寬和語音性能的系統(tǒng)。此外,在非專利文獻2中,申請人提出了考慮通信差錯的無線LAN的性能評估方法。
S.Garg,M.Kappes,“Can I add a VoIP call?”Proc.Of IEEE ICC’03,vol.2,pp.779-783,2003。
H.Pan,S.Sato,K.Kobayashi,“On theThroughput of an IEEE 802.11a Wireless LAN System with Terminalsunder Heterogeneous Radio Conditions”,Proc.of the 18thITC,2003。

發(fā)明內(nèi)容
在具有MAC層、并伴有隨機接入的無線語音通信系統(tǒng)(例如,無線LAN)中,在每一個終端和接入點(AP)為業(yè)務(wù)量而自治地彼此競爭的同時,它們也共享無線信道資源。這導(dǎo)致在伴有隨機接入的無線通信系統(tǒng)中,當多種系統(tǒng)條件改變時,信道的帶寬利用率隨著系統(tǒng)內(nèi)所有業(yè)務(wù)量流而改變。系統(tǒng)條件的改變,例如,終端數(shù)量的增加/減少,由特定終端的移動引起的無線條件的改變和傳輸速度或傳輸差錯率的改變,引起所有業(yè)務(wù)量流的有效利用帶寬也由于這些影響而改變。這種特性與使用例如時間分配的裝置來管理信道資源分配的移動通信系統(tǒng)不一樣。
因此,在伴有隨機接入的無線通信系統(tǒng)中,不易對系統(tǒng)負荷所受影響和對每一個語音呼叫的通信質(zhì)量所受的影響,作出結(jié)論,這些影響是由如上所述的系統(tǒng)條件(終端數(shù)量,終端位置、傳輸速度和傳輸差錯率)的改變而引起的。此外,新呼叫發(fā)生的情況下,因為無法容易地估計對系統(tǒng)負荷和通信質(zhì)量的影響,所以對于是否許可接收已發(fā)生的呼叫,不易作出結(jié)論。
例如,當新的語音呼叫已經(jīng)發(fā)生時,如果可以獲取(估計)每一個語音流在接收到新呼叫后,其信道帶寬利用率、信道空閑帶寬率和通信質(zhì)量如何改變,則可以根據(jù)估計結(jié)果,確定是否應(yīng)該允許新呼叫。在伴有隨機接入的無線通信系統(tǒng)中,因為無法容易地估計信道帶寬利用率、信道空閑帶寬率和通信質(zhì)量的改變,所以對于新呼叫的接收是否適當,不易作出結(jié)論。
在非專利文獻1描述的評估系統(tǒng)中,可以評估使用IEEE802.11的無線LAN中的最大可連接語音呼叫數(shù)。但是,在非專利文獻1描述的評估系統(tǒng)中,為簡化用于評估最大可連接語音呼叫數(shù)的評估模型,忽略了每一個終端的無線傳輸差錯,并假設(shè)通信數(shù)據(jù)的沖突概率均勻分布為百分之三。實際上,根據(jù)發(fā)射和接收距離,以及無線電波干擾的情況,不能忽略無線傳輸差錯對有效使用帶寬的影響。此外,沖突概率也受到無線傳輸差錯率而非業(yè)務(wù)量條件的影響而改變。此外,在非專利文獻1描述的評估系統(tǒng)中,沒有對在接收到新呼叫后的評估信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率進行描述。因此,即使采用非專利文獻1描述的評估系統(tǒng),也不可能評估伴有隨機接入的無線通信系統(tǒng)(例如,VoWLAN系統(tǒng))中的使用帶寬。
此外,在非專利文獻2中,對于評估無線LAN性能的方法,申請人提出了一種考慮無線傳輸差錯,在每一個終端和接入點(AP)在任何時間進行傳輸?shù)那闆r下,評估吞吐量和延遲的評估方法。但是對于VoWLAN,是針對每一個語音流,根據(jù)恒定業(yè)務(wù)量模式來傳輸分組的,這與在任何時間進行通信的情況不同。即,對于VoWLAN,產(chǎn)生相對較長的流方式業(yè)務(wù)量。為此,需要適配非專利文獻2中描述的評估方法,使得可以將其應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)(例如,VoWLAN),從而產(chǎn)生流方式業(yè)務(wù)量。
因此,本發(fā)明的目的是,在伴有隨機接入、進行流通信的系統(tǒng)中,提供了一種信道帶寬利用率評估方法,來精確地評估系統(tǒng)條件的改變對信道帶寬利用率的影響;一種無線通信系統(tǒng);一種信道帶寬利用率評估設(shè)備;以及一種信道帶寬利用率評估程序。此外,本發(fā)明的目的是提供一種信道帶寬利用率評估方法,來根據(jù)信道帶寬利用率的評估結(jié)果,確定呼叫接收控制,從而控制和管理無線資源;一種無線通信系統(tǒng);一種信道帶寬利用率評估設(shè)備;以及一種信道帶寬利用率評估程序。
根據(jù)本發(fā)明的信道帶寬利用率評估方法,即評估伴有隨機接入、進行流通信的無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率的信道帶寬利用率評估方法,其特征在于包括以下步驟根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)(例如,分組大小和分組周期時間)和傳輸參數(shù)(例如,傳輸速率和通信差錯率),獲得信道帶寬利用率,其中業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的傳輸條件的參數(shù),信道帶寬利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)利用無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及評估獲得的信道帶寬利用率。因此,所謂的“評估信道帶寬利用率”是根據(jù)信道帶寬利用率來執(zhí)行多種確定過程,例如,根據(jù)信道帶寬利用率,確定是否應(yīng)該允許新近發(fā)生的呼叫。
此外,信道帶寬利用率評估方法,即在具有使用相同無線信道的多個傳輸終端(例如,無線終端3)或接入點的無線語音通信系統(tǒng)(例如,VoWLAN)中,評估每一個語音流的使用帶寬率的方法,其優(yōu)選地包括步驟輸入指示每一個語音流的業(yè)務(wù)量條件和傳輸條件的輸入信息(例如,業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù)),來計算用于發(fā)送每一個流的分組的信道時間(例如,分組發(fā)出信道時間si),來以方程表達每一個流的分組沖突概率(例如,沖突概率ci)、分組傳輸失敗的重傳輸率(例如,重傳輸概率fi)、信道使用率(例如,信道帶寬利用率ui)和信道空閑帶寬率(例如,信道空閑帶寬率v)之間的關(guān)系,解答方程,從而來計算每一個概率(例如,沖突概率ci、重傳輸概率fi、信道帶寬利用率ui和信道空閑帶寬率v)。
根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng),是伴有隨機接入,并采用MAC(介質(zhì)接入控制)層,從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中的進行流類型通信的無線通信系統(tǒng)(例如,VoWLAN),其特征在于包括利用率評估裝置(例如,由概率計算部分22實現(xiàn)),根據(jù)指示無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件、以及傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的無線傳輸條件的信息(例如,業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù)),來評估信道帶寬利用率,即,每一個流利用無線通信系統(tǒng)的無線信道中的帶寬的利用率。
此外,根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng),是伴有隨機接入,并采用MAC層,從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中的進行流類型通信的無線通信系統(tǒng)(例如,VoWLAN),可以包括評估裝置(例如,由概率計算部分22實現(xiàn)),根據(jù)每一個流的CODEC信息和分組周期時間信息(例如,分組周期時間ti),以及發(fā)射源的無線傳輸速率和傳輸差錯率,來以方程表達每一個流的分組的傳輸沖突概率(例如,沖突概率ci)、信道帶寬利用率(例如,信道帶寬利用率ui)和信道空閑帶寬率(例如,信道空閑帶寬率v)之間的關(guān)系,解答方程,從而評估每一個流的分組的傳輸沖突概率、信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率。
此外,根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng),是伴有隨機接入,并采用MAC層,從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中的進行流類型通信的無線通信系統(tǒng)(例如,VoWLAN),可以包括計算裝置(例如,由概率計算部分22A實現(xiàn)),當新呼叫已經(jīng)發(fā)生時,根據(jù)預(yù)定評估方法,獲得在允許新呼叫后的信道帶寬利用率(例如,信道帶寬利用率ui)和信道空閑帶寬率(例如,信道空閑帶寬率v);以及CAC(呼叫允許控制)確定裝置(例如,使用呼叫接收確定器24來實現(xiàn)),根據(jù)由計算裝置獲得的信道帶寬利用率和和信道空閑帶寬率的計算結(jié)果(例如,考慮了上行流和下行流的信道帶寬利用率u),確定是否可以允許新呼叫。
此外,根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng),是伴有隨機接入,并采用MAC層,從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中的進行流類型通信的無線通信系統(tǒng)(例如,VoWLAN),可以包括計算裝置(例如,由概率計算部分22B實現(xiàn)),當業(yè)務(wù)量條件或無線電波條件由于用戶終端(例如,無線終端3)狀態(tài)的改變而已改變時,根據(jù)預(yù)定評估方法,獲得執(zhí)行預(yù)定呼叫控制后的信道帶寬利用率(例如,信道帶寬利用率ui)和信道空閑帶寬率(例如,信道空閑帶寬率v);以及最優(yōu)控制確定裝置(例如,使用最優(yōu)控制確定器25來實現(xiàn)),根據(jù)由計算裝置獲得的信道帶寬利用率和和信道空閑帶寬率的計算結(jié)果(例如,考慮了上行流和下行流的信道帶寬利用率u),確定預(yù)定呼叫控制是否是適當?shù)目刂疲蛘叽_定預(yù)定控制是否是最優(yōu)控制。另外,例如,所謂的“確定最優(yōu)控制”是在特定情況下指定最優(yōu)傳輸速率,或在特定情況下指定最優(yōu)移交目的地。
此外,無線通信系統(tǒng),即伴有隨機接入、進行流通信的無線通信系統(tǒng)(例如,VoWLAN),可以包括接入點;以及信道帶寬利用率評估設(shè)備(例如,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1),用于評估無線通信系統(tǒng)的信道帶寬利用率,信道帶寬利用率評估設(shè)備可以包括利用率計算裝置(例如,由概率計算部分22、22A和22B來實現(xiàn)),根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)(例如,分組大小和分組周期時間)和傳輸參數(shù)(例如,傳輸速率和通信差錯率),來獲得信道帶寬利用率,其中業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的傳輸條件的參數(shù),信道帶寬利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)利用無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及利用率評估裝置(例如,使用呼叫接收確定器24和最優(yōu)控制確定器25來實現(xiàn)),評估由利用率計算裝置獲得的信道帶寬利用率。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,接入點可以包括確定請求傳輸裝置(例如,由接入點2的控制器和網(wǎng)絡(luò)接口來實現(xiàn)),其在檢測到新事件的發(fā)生(例如,新呼叫的發(fā)生或通信狀態(tài)的惡化)時,向信道帶寬利用率評估設(shè)備傳輸請求,請求確定應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制,利用率計算裝置在接收到從接入點來的確定請求時,可以根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率;利用率評估裝置可以包括控制確定裝置(例如,使用呼叫接收確定器24或最優(yōu)控制確定器25來實現(xiàn)),其根據(jù)由利用率計算裝置獲得的信道帶寬利用率,確定應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制(例如,關(guān)于是否許可新呼叫的接收的控制)。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,信道帶寬利用率評估設(shè)備可以包括參數(shù)獲取裝置(例如,由輸入單元10來實現(xiàn)),其在接收到從接入點來的確定請求時,獲取無線通信系統(tǒng)的當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù);利用率計算裝置可以根據(jù)由參數(shù)獲取裝置獲得的當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,參數(shù)獲取裝置在接收到從接入點來的確定請求時,可以從SIP服務(wù)器接收CODEC信息,以從接收的CODEC信息中提取當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù)。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,確定請求傳輸裝置可以將由接入點用來與用戶終端進行通信的當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),連同對于確定應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制的請求,傳輸給信道帶寬利用率評估設(shè)備;參數(shù)獲取裝置可以在接收從接入點來的確定請求時,從接入點接收當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù)。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,信道帶寬利用率評估設(shè)備可以包括確定結(jié)果傳輸裝置(例如,由結(jié)果輸出器31,以及控制信息輸出器32和32B來實現(xiàn)),其向接入點傳輸由控制確定裝置獲得的確定結(jié)果;接入點可以包括控制執(zhí)行裝置(例如,由接入點2的控制器來實現(xiàn)),其根據(jù)從信道帶寬利用率評估設(shè)備接收的確定結(jié)果,來執(zhí)行針對新事件的預(yù)定控制。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,接入點可以包括呼叫接收確定請求傳輸裝置(例如,由接入點2的控制器和網(wǎng)絡(luò)接口來實現(xiàn)),其在檢測到新呼叫的發(fā)生時,向信道帶寬利用率評估設(shè)備傳輸請求,請求確定新呼叫的接收是否適當;利用率計算裝置在接收到從接入點來的確定請求時,可以根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率;利用率評估裝置可以包括呼叫接收確定裝置(例如,由呼叫接收確定器24來實現(xiàn)),其根據(jù)由利用率計算裝置獲得的信道帶寬利用率,確定是否許可新呼叫的接收。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,利用率評估裝置可以包括閾值確定裝置(例如,由呼叫接收確定器24來實現(xiàn)),其確定由利用率計算裝置獲得的信道帶寬利用率是否小于預(yù)定閾值;當閾值確定裝置確定信道帶寬利用率小于預(yù)定閾值時,呼叫接收確定裝置可以確定許可新呼叫的接收。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,信道帶寬利用率評估設(shè)備可以包括許可信息傳輸裝置(由控制信息輸出器32來實現(xiàn)),當呼叫接收確定裝置確定來許可新呼叫的接收時,許可信息傳輸裝置向接入點傳輸呼叫接收許可信息(例如,呼叫接收許可通知信息),來說明許可新呼叫的接收的效果;接入點可以包括許可信息接收確定裝置(例如,由接入點2的控制器來實現(xiàn)),確定是否已從信道帶寬利用率評估設(shè)備接收到呼叫接收許可信息;以及呼叫接收控制裝置(例如,由接入點2的控制器來實現(xiàn)),當許可信息接收確定裝置確定已接收到呼叫接收許可信息時,許可新呼叫的接收。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,接入點可以包括速率確定請求傳輸裝置(例如,由接入點2的控制器和網(wǎng)絡(luò)接口來實現(xiàn)),其在檢測到接入點與用戶終端之間的通信狀態(tài)的惡化(例如,信號電平的下降和通信差錯率的增加)時,向信道帶寬利用率評估設(shè)備傳輸請求,請求確定最優(yōu)傳輸速率;利用率計算裝置可以計算針對每一個傳輸速率的信道帶寬利用率,從而獲得多個信道帶寬利用率;利用率評估裝置可以包括最小值選擇裝置(例如,由最優(yōu)控制確定器25來實現(xiàn)),從由利用率計算裝置計算的多個信道帶寬利用率中,選擇最小化的信道帶寬利用率;以及最優(yōu)速率指定裝置(例如,由最優(yōu)控制確定器25來實現(xiàn)),將與由最小值選擇裝置選擇的信道帶寬利用率相對應(yīng)的傳輸速率,指定為最優(yōu)傳輸速率。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,信道帶寬利用率評估設(shè)備可以包括通知信息傳輸裝置(例如,由控制信息輸出器32B來實現(xiàn)),其向接入點傳輸包括由最優(yōu)速率指定裝置指定的傳輸速率的通知信息;接入點可以包括速率改變裝置(例如,由接入點2的控制器來實現(xiàn)),其根據(jù)包括在從信道帶寬利用率評估設(shè)備接收的通知信息中的傳輸速率,來改變接入點與用戶終端之間通信所用的傳輸速率。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,接入點可以包括移交目的地確定請求傳輸裝置(例如,由接入點2的控制器和網(wǎng)絡(luò)接口來實現(xiàn)),其在檢測到接入點與用戶終端之間的通信狀態(tài)的惡化時,向信道帶寬利用率評估設(shè)備傳輸請求,請求確定用戶終端的最優(yōu)移交目的地;利用率計算裝置可以針對包括在無線通信系統(tǒng)中的每一個接入點,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得各自的信道帶寬利用率;利用率評估裝置可以包括最小值選擇裝置(例如,由最優(yōu)控制確定器25來實現(xiàn)),從由利用率計算裝置計算的多個信道帶寬利用率中,選擇最小化的信道帶寬利用率;以及移交目的地指定裝置(例如,由最優(yōu)控制確定器25來實現(xiàn)),將與由最小值選擇裝置選擇的信道帶寬利用率相對應(yīng)的接入點,指定為最優(yōu)移交目的地。
此外,在無線通信系統(tǒng)中,信道帶寬利用率評估設(shè)備可以包括通知信息傳輸裝置(例如,由控制信息輸出器32B來實現(xiàn)),其向接入點傳輸包括由移交目的地指定裝置指定的移交目的地的通知信息;接入點可以包括移交指令裝置(例如,由接入點2的控制器來實現(xiàn)),其根據(jù)包括在從信道帶寬利用率評估設(shè)備接收的通知信息中的移交目的地,指令正在與接入點進行通信的用戶終端進行移交。
根據(jù)本發(fā)明的信道帶寬利用率評估設(shè)備,即評估伴有隨機接入、進行流通信的無線通信系統(tǒng)的信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估設(shè)備,其特征在于包括利用率計算裝置,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率,其中業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的傳輸條件的參數(shù),信道帶寬利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)利用無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及利用率評估裝置,評估由利用率計算裝置獲得的信道帶寬利用率。
根據(jù)本發(fā)明的信道帶寬利用率評估程序,即評估伴有隨機接入、進行流通信的無線通信系統(tǒng)的信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估程序,用于使計算機來執(zhí)行利用率計算過程,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率,其中業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的傳輸條件的參數(shù),信道帶寬利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)利用無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及利用率評估過程,評估獲得的信道帶寬利用率。
此外,信道帶寬利用率評估程序可以是用于使計算機執(zhí)行以下過程的程序在檢測到新事件的發(fā)生時,執(zhí)行確定請求接收過程,來從接入點接收對應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制的確定的請求;在從接入點接收到確定請求時,執(zhí)行作為利用率計算過程的過程,來根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),獲得信道帶寬利用率;以及執(zhí)行作為利用率評估過程的控制確定過程,來根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,確定應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制。
此外,信道帶寬利用率評估程序可以是用于使計算機執(zhí)行以下過程的程序在檢測到新呼叫的發(fā)生時,執(zhí)行呼叫接收確定請求接收過程,來從接入點接收對于確定新呼叫的接收的適當性請求;在從接入點接收到確定請求時,執(zhí)行作為利用率計算過程的過程,來根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),獲得信道帶寬利用率;以及執(zhí)行呼叫接收確定過程,作為利用率評估過程,來根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,確定是否應(yīng)該許可新呼叫的接收。
此外,信道帶寬利用率評估程序可以是用于使計算機執(zhí)行以下過程的程序執(zhí)行閾值確定過程,作為利用率評估過程,來確定獲得的信道帶寬利用率是否小于預(yù)定閾值;以及執(zhí)行作為呼叫接收確定過程的過程,當在閾值確定過程中確定信道帶寬利用率小于預(yù)定閾值時,來確定許可新呼叫的接收。
此外,信道帶寬利用率評估程序可以是用于使計算機執(zhí)行以下過程的程序在檢測到接入點與用戶終端之間的通信狀態(tài)惡化時,執(zhí)行速率確定請求接收過程,來從接入點接收對最優(yōu)傳輸速率的確定的請求;執(zhí)行作為利用率計算過程的過程,來計算針對每一個傳輸速率的信道帶寬利用率,從而獲得多個信道帶寬利用率;以及執(zhí)行最小值選擇過程,作為利用率評估過程,來從在利用率計算過程獲得的多個信道帶寬利用率中,選擇最小化的信道帶寬利用率,并且執(zhí)行最優(yōu)速率指定過程,作為利用率評估過程,來將與最小值選擇過程中選擇的信道帶寬利用率相對應(yīng)的傳輸速率,指定為最優(yōu)傳輸速率。
此外,信道帶寬利用率評估程序可以是用于使計算機執(zhí)行以下過程的程序在檢測到接入點與用戶終端之間的通信狀態(tài)惡化時,執(zhí)行移交目的地確定請求接收過程,來從接入點接收對用戶終端的最優(yōu)移交目的地的確定的請求;執(zhí)行作為利用率計算過程的過程,來針對包括在無線通信系統(tǒng)中的每一個接入點,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),計算各自的信道帶寬利用率;以及執(zhí)行最小值選擇過程,作為利用率評估過程,來從在利用率計算過程獲得的多個信道帶寬利用率中,選擇最小化的信道帶寬利用率,并且執(zhí)行移交目的地指定過程,作為利用率評估過程,來將與最小值選擇過程中選擇的信道帶寬利用率相對應(yīng)的接入點,指定為最優(yōu)移交目的地。
根據(jù)本發(fā)明,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率,從而評估獲得的信道帶寬利用率。這樣,在伴有隨機接入的進行流通信的系統(tǒng)中,當由于多種事件的發(fā)生而引起系統(tǒng)條件已經(jīng)改變時,可以實時地把握無線通信系統(tǒng)的信道使用狀況的改變和對通信質(zhì)量的影響。因此,在伴有隨機接入的進行流通信的系統(tǒng)中,可以精確地評估系統(tǒng)條件的改變對信道帶寬利用率的影響。
此外,在本發(fā)明中,進行配置,使得在檢測到新事件時,根據(jù)信道帶寬利用率來確定應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制,并向接入點傳輸包括確定結(jié)果的通知信息,從而可以根據(jù)信道帶寬利用率的評估結(jié)果來執(zhí)行控制確定,并在伴有隨機接入的進行流通信的系統(tǒng)中,控制和管理無線資源。
此外,在本發(fā)明中,進行配置,使得在檢測到新呼叫時,根據(jù)信道帶寬利用率來確定是否許可新呼叫的接收,并向接入點傳輸包括確定結(jié)果的通知信息,從而可以根據(jù)信道帶寬利用率的評估結(jié)果來執(zhí)行呼叫接收控制確定,并在伴有隨機接入的進行流通信的系統(tǒng)中,控制和管理無線資源。
此外,在本發(fā)明中,進行配置,使得在檢測到通信狀態(tài)的惡化時,根據(jù)信道帶寬利用率來指定最優(yōu)傳輸速率,并向接入點傳輸包括所指定的傳輸速率的通知信息,從而可以根據(jù)信道帶寬利用率的評估結(jié)果來執(zhí)行最優(yōu)傳輸速率確定,并在伴有隨機接入的進行流通信的系統(tǒng)中,控制和管理無線資源。
此外,在本發(fā)明中,進行配置,使得在檢測到通信狀態(tài)的惡化時,根據(jù)信道帶寬利用率來指定最優(yōu)移交目的地,并向接入點傳輸包括所指定的最優(yōu)移交目的地的通知信息,從而可以根據(jù)信道帶寬利用率的評估結(jié)果來執(zhí)行最優(yōu)移交目的地確定,并在伴有隨機接入的進行流通信的系統(tǒng)中,控制和管理無線資源。


本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點將在對以下詳細描述和圖的閱讀中,更加顯而易見,其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的采用信道帶寬利用率評估方法的無線通信系統(tǒng)配置的一個示例的方框圖;圖2是示出成為評估對象的VoWLAN系統(tǒng)的解釋圖;圖3是示出信道帶寬利用率評估服務(wù)器的配置的一個示例的方框圖;
圖4是示出計算單元20所包括的概率計算部分22的更詳細配置的方框圖;圖5是示出獲取和評估信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估過程的一個示例的流程圖;圖6是示出概率計算部分22獲取每一個概率值的概率計算過程的一個示例的流程圖;圖7是示出信道帶寬利用率評估服務(wù)器的另一配置示例的方框圖;圖8是示出獲取和評估信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估過程的另一示例的流程圖;圖9是示出信道帶寬利用率評估服務(wù)器的另一配置示例的方框圖;以及圖10是示出獲取和評估信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估過程的另一示例的流程圖。
具體實施例方式
實施例1以下將參考附圖來解釋本發(fā)明的第一實施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的采用信道帶寬利用率評估方法的無線通信系統(tǒng)配置的一個示例的方框圖。如圖1所示,無線通信系統(tǒng)包括信道帶寬利用率評估服務(wù)器1、接入點2和無線終端3。
在本實施例中,將解釋如下情況將信道帶寬利用率評估方法應(yīng)用于具有MAC層并伴有隨機接入的無線通信系統(tǒng)。此外,在本實施例中,無線通信系統(tǒng)是用于進行語音流通信的無線LAN(VoWLAN)。例如在采用VoWLAN來提供IP電話的應(yīng)用中,采用該無線通信系統(tǒng)。
另外,無線通信系統(tǒng)是用于進行語音流通信的系統(tǒng);但是其并不限于此。在無線通信系統(tǒng)是用于進行多種流通信、伴有隨機接入的通信系統(tǒng)的前提下,例如,可以將信道帶寬利用率評估方法應(yīng)用于進行視頻流通信的無線通信系統(tǒng)。
使用諸如工作站和個人計算機等信息處理單元,來具體實現(xiàn)信道帶寬利用率評估服務(wù)器1。與每一個接入點2相連的信道帶寬利用率評估服務(wù)器1具有從接入點2輸入多種業(yè)務(wù)量條件信息和多種傳輸條件信息的功能。此外,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1具有如下功能根據(jù)從每一個接入點2輸入的信息,來獲得/評估信道帶寬利用率u,其中信道帶寬利用率u指示每一個語音流利用作為評估對象的VoWLAN的信道帶寬的比率(利用率)。此外,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1具有獲得信道空閑帶寬率v的功能,其中,信道空閑帶寬率v指示空閑帶寬與作為評估對象的VoWLAN的信道帶寬的比率。此外,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1具有獲得沖突概率c的功能,其中沖突概率c指示每一個流在作為評估對象的VoWLAN中沖突的概率。
另外,在本實施例中,所謂的“評估信道帶寬利用率”是根據(jù)獲得的信道帶寬利用率來執(zhí)行多種確定過程。例如,在接入點2已檢測到新呼叫的情況下,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,來確定是否應(yīng)該允許新近已發(fā)生的呼叫。
接入點(AP)2具有向/從每一個無線終端3發(fā)射/接收無線信號的功能,并具有如下功能在從每一個終端3來的新呼叫已發(fā)生的情況下,執(zhí)行對新近已發(fā)生的呼叫的接收控制(CAC控制(呼叫允許控制))和對作為呼入目的地的無線終端3的連接控制。此外,接入點2具有如下功能在事件已發(fā)生時,例如,在新呼叫已發(fā)生的情況下,向信道帶寬利用率評估服務(wù)器1傳輸多種業(yè)務(wù)量條件和傳輸條件。另外,在圖1中,示出了兩個接入點2;但是無線通信系統(tǒng)中包括的接入點2的數(shù)量并不限于此。例如,無線通信系統(tǒng)可以包括三個或更多的接入點2。
使用諸如移動電話、PDA和個人計算機等信息處理終端,來具體實現(xiàn)無線終端3。在本實施例中,無線終端3具有將語音流作為無線信號來發(fā)射/接收的功能。即,在本實施例中,將無線終端3用作只進行語音流通信的語音通信租用終端。另外,在圖1中,對于每一個接入點2,示出兩個無線終端3;但是針對每一個接入點2的無線終端3的數(shù)量不限于此。例如,針對每一個接入點2,無線通信系統(tǒng)可以包括三個或更多的無線終端3。
以下,將解釋成為信道帶寬利用率評估服務(wù)器1的評估對象的VoWLAN系統(tǒng)。圖2是示出成為本示例中的評估對象的VoWLAN系統(tǒng)的解釋圖。在本實施例中,假設(shè)只容納語音終端(在本示例中,無線終端3)的無線LAN是評估的對象系統(tǒng)。這里,每一個無線終端3只通過接入點2來執(zhí)行語音通信。在本實施例中,為解釋方便,假設(shè)使一個終端產(chǎn)生一個語音呼叫。此外,假設(shè)由向上方向(即,從無線終端3到接入點(終端->AP)的傳輸方向)流和向下方向(即,從接入點到無線終端3(AP->終端)的傳輸方向)流兩個流來配置每一個語音呼叫。此外,假設(shè)恒定大小的分組周期性地到達(被發(fā)射/接收),作為每一個流。
可以將根據(jù)本發(fā)明的信道帶寬利用率評估方法應(yīng)用于伴有多種隨機接入的無線系統(tǒng)。這里,將解釋將信道帶寬利用率評估方法應(yīng)用于無線LAN的情況,其中無線LAN是根據(jù)IEEE 802.11標準的無線LAN,其封裝了MAC層協(xié)議的基本技術(shù)(DCF(分布諧調(diào)功能)技術(shù))。以下,在解釋本實施例之前,首先將解釋一般的DCF技術(shù)。
在存在要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的情況下,首先,無線終端3或接入點2檢查(無線)信道的狀況。在這種情況下,當至少一個終端/接入點在進行數(shù)據(jù)傳輸時,無線終端3或接入點2確定信道狀況是“繁忙”,除此以外,狀況是“空閑”(沒有終端/接入點在進行數(shù)據(jù)傳輸)。
嘗試進行數(shù)據(jù)通信時,在已判斷信道是“空閑”的情況下,當信道的持續(xù)空閑時間達到稱作DIFS(DCF幀間間隔)時段的預(yù)定時段時,終端/接入點傳輸一個分組。
此外,在已判斷信道是“繁忙”的情況下,終端/接入點等待,直到信道進入空閑狀態(tài)為止。以及,終端/接入點先等待,直到從信道已進入空閑狀態(tài)開始又經(jīng)過了DIFS時段,接著再等待,直到經(jīng)過隨機長度的補償(backoff)時段,然后傳輸一個分組。在這種情況下,如果信道在DIFS時段期滿之前又進入繁忙狀態(tài),則終端/接入點等待,直到信道再次進入空閑狀態(tài),然后重復(fù)上述過程。此外,當信道在補償時段期間進入繁忙狀態(tài)時,終端/接入點中止補償計數(shù)器的倒數(shù)計時,直到信道下一次進入空閑狀態(tài),并且經(jīng)過DIFS時段。當經(jīng)過了DIFS時段,并且經(jīng)過了補償?shù)氖S鄷r間(在中止計時器的倒數(shù)計時之后的剩余時間)時,終端/接入點傳輸一個分組。
在接收方的終端/接入點已正確接收從發(fā)射方的終端/接入點傳輸?shù)姆纸M的情況下,終端/接入點在經(jīng)過稱作SIFS(短幀間間隔)時段的預(yù)定時段之后,發(fā)回(傳輸)用于確認的ACK分組。另外,在時段上,SIFS比DIFS短。
此外,由(隨機數(shù))×(基本時隙長度)確定補償長度。這里,“隨機數(shù)”服從
段上的均勻分布。此外,無論何時由于傳輸失敗而重傳輸數(shù)據(jù),窗參數(shù)CW加倍。在這種情況下,在特定的預(yù)定值限制之內(nèi)使CW加倍。另外,根據(jù)物理層來決定上述每一個參數(shù)(DIFS、SIFS和時隙長度)的值。例如,在采用IEEE 802.11b標準的情況下,將每一個參數(shù)分別決定為DIFS=50μs、SIFS=10μs、以及時隙長度σ=20μs。
此外,在IEEE 802.11的物理層規(guī)范中指定了多個傳輸速率,無線終端3或接入點2根據(jù)通信狀況,選擇IEEE 802.11中指定的速率之一,作為實際采用的傳輸速率。
以下將解釋信道帶寬利用率評估服務(wù)器1的配置。圖3是示出信道帶寬利用率評估服務(wù)器的配置的一個示例的方框圖。如圖3所示,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1包括輸入單元10、計算單元20和輸出單元30。
用根據(jù)程序操作的信息處理單元的CPU和網(wǎng)絡(luò)接口,來具體實現(xiàn)輸入單元10。輸入單元10具有如下功能在諸如新呼叫發(fā)生的事件已發(fā)生時,從每一個接入點2輸入每一個參數(shù),每一個參數(shù)反映VoWLAN的系統(tǒng)條件。在本實施例中,輸入單元10輸入業(yè)務(wù)量參數(shù),業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示無線通信系統(tǒng)(VoWLAN)中的預(yù)定業(yè)務(wù)量條件的參數(shù)。例如,輸入單元10輸入在無線通信系統(tǒng)中被發(fā)射/接收的分組大小或分組的分組周期時間,作為業(yè)務(wù)量參數(shù)。此外,輸入單元10輸入傳輸參數(shù),傳輸參數(shù)是指示作為通信對象的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)念A(yù)定傳輸條件。例如,輸入單元10在每一個接入點2中輸入傳輸速率或通信差錯率,作為傳輸參數(shù)。
此外,如圖3所示,輸入單元10包括計算初始值輸入器11、系統(tǒng)參數(shù)輸入器12、分組大小輸入器13、傳輸速率輸入器14、分組周期時間輸入器15和傳輸差錯率輸入器16。
計算初始值輸入器11具有輸入預(yù)定初始值的功能,預(yù)定初始值用于計算信道帶寬利用率u、信道空閑帶寬率v和沖突概率c的計算過程。例如,計算初始值輸入器11根據(jù)安裝VoWLAN系統(tǒng)時系統(tǒng)管理員的操作,預(yù)先輸入預(yù)定初始值i。在本實施例中,計算初始值輸入器11輸入信道空閑帶寬率v的初始值v0,使計算單元20預(yù)先存儲v0。
系統(tǒng)參數(shù)輸入器12具有輸入VoWLAN的多種系統(tǒng)參數(shù)的功能。在本實施例中,在安裝VoWLAN系統(tǒng)時,系統(tǒng)參數(shù)輸入器12預(yù)先從每一個接入點2輸入系統(tǒng)參數(shù),例如DIFS、SIFS和時隙長度(時隙大小)σ。系統(tǒng)參數(shù)輸入器12使計算單元20預(yù)先存儲每一個輸入的系統(tǒng)參數(shù)。
分組大小輸入器13具有如下功能在諸如新呼叫發(fā)生的事件已發(fā)生時,輸入來自CODEC信息或通信觀察報告的針對每一個流的分組大小。例如,分組大小輸入器13從無線通信系統(tǒng)包括的SIP服務(wù)器(圖中未示出)接收CODEC信息,并從接收的CODEC信息中提取針對每一個流的分組大小。此外,例如,分組大小輸入器13在事件已發(fā)生時,從每一個接入點2接收針對每一個流的分組大小。
傳輸速率輸入器14具有如下功能在諸如新呼叫發(fā)生的事件已發(fā)生時,輸入來自CODEC信息或通信觀察報告的針對每一個流的傳輸速率。例如,傳輸速率輸入器14從無線通信系統(tǒng)包括的SIP服務(wù)器接收CODEC信息,并從接收的CODEC信息中提取針對每一個流的傳輸速率。此外,例如,傳輸速率輸入器14在事件已發(fā)生時,從每一個接入點2接收針對每一個流的傳輸速率。
分組周期時間輸入器15具有如下功能在諸如新呼叫發(fā)生的事件已發(fā)生時,輸入來自CODEC信息或通信觀察報告的針對每一個流的分組周期時間。例如,分組周期時間輸入器15從無線通信系統(tǒng)包括的SIP服務(wù)器接收CODEC信息,并從接收的CODEC信息中提取針對每一個流的分組周期時間。此外,例如,分組周期時間輸入器15在事件已發(fā)生時,從每一個接入點2接收針對每一個流的分組周期時間。
傳輸差錯率輸入器16具有如下功能在諸如新呼叫發(fā)生的事件已發(fā)生時,輸入來自CODEC信息或通信觀察報告的針對每一個流的傳輸差錯率。例如,傳輸差錯率輸入器16從無線通信系統(tǒng)包括的SIP服務(wù)器接收CODEC信息,并從接收的CODEC信息中提取針對每一個流的傳輸差錯率。此外,例如,傳輸差錯率輸入器16在事件已發(fā)生時,從每一個接入點2接收針對每一個流的傳輸差錯率。
計算單元20具有如下功能當從輸入單元10輸入每一個參數(shù)時,計算與信道使用狀況和通信質(zhì)量相關(guān)聯(lián)的特征值。例如,計算單元20根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),針對每一個流,計算沖突概率c、分組傳輸失敗的重傳輸率、信道使用率(信道帶寬利用率u)、信道的空閑帶寬率(信道空閑帶寬率v)等。此外,如圖3所示,計算單元20包括分組發(fā)出時間計算部分21、概率計算部分22和系統(tǒng)參數(shù)存儲部分23。
用根據(jù)程序操作的信息處理單元的CPU來具體實現(xiàn)分組發(fā)出時間計算部分21。分組發(fā)出時間計算部分21包括如下功能根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)、分組大小和傳輸速率,計算指示逐個流地傳輸分組所用的時間的分組發(fā)出信道時間。
用根據(jù)程序操作的信息處理單元的CPU和存儲器件來具體實現(xiàn)概率計算部分22。概率計算部分22具有根據(jù)分組周期時間、傳輸差錯率和分組發(fā)出信道時間,來獲得多種特征值的功能。例如,概率計算部分22獲得沖突概率c、重傳輸概率(分組傳輸失敗的重傳輸率)、使用率(信道帶寬利用率u)、信道的空閑帶寬率(信道空閑帶寬率v),作為特征值。
用諸如磁盤單元的存儲器件和存儲器來具體實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)存儲部分23。系統(tǒng)參數(shù)存儲部分23預(yù)先存儲每一個系統(tǒng)參數(shù),例如DIFS、SIFS、時隙長度(時隙大小)σ。例如,在安裝VoWLAN時,系統(tǒng)參數(shù)存儲部分23存儲由系統(tǒng)參數(shù)輸入器12輸入的每一個系統(tǒng)參數(shù)。
用根據(jù)程序操作的信息處理單元的CPU和網(wǎng)絡(luò)接口來具體實現(xiàn)輸出單元30。輸出單元30具有輸出由計算單元20獲得的每一個計算結(jié)果的功能。例如,輸出單元30向每一個接入點2輸出由計算單元20獲得的計算結(jié)果,并控制每一個接入點2。另外,例如,輸出單元30可以通過在例如顯示器的顯示單元中顯示計算結(jié)果,來輸出由計算單元20獲得的計算結(jié)果。
圖4是示出計算單元20所包括的概率計算部分22的更詳細配置的方框圖。如圖4所示,概率計算部分22包括沖突概率計算部分221、重傳輸概率計算部分222、信道帶寬利用率計算部分223、信道空閑帶寬率計算部分224,計算收斂確定器225和數(shù)據(jù)存儲部分226。
用根據(jù)程序操作的信息處理單元的CPU來分別具體實現(xiàn)沖突概率計算部分221、重傳輸概率計算部分222、信道帶寬利用率計算部分223、信道空閑帶寬率計算部分224和計算收斂確定器225。沖突概率計算部分221具有獲得針對每一個流的沖突概率ci的功能。重傳輸概率計算部分222具有獲得針對每一個流的重傳輸概率fi的功能。信道帶寬利用率計算部分223具有獲得針對每一個流的信道帶寬利用率uj的功能。信道空閑帶寬率計算部分224具有獲得針對每一個流的信道空閑帶寬率v的功能。
計算收斂確定器225具有如下功能確定由信道空閑帶寬率計算部分224計算的信道空閑帶寬率v的值是否滿足預(yù)定收斂條件,預(yù)定收斂條件是用于結(jié)束計算過程的條件。
用諸如磁盤單元的存儲器件和存儲器來具體實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲部分226。數(shù)據(jù)存儲部分226存儲從輸入單元10輸入的分組周期時間ti和傳輸差錯率ei。此外,數(shù)據(jù)存儲部分226存儲由分組發(fā)出時間計算部分21獲得的分組發(fā)出信道時間si。此外,數(shù)據(jù)存儲部分226存儲從輸入單元10輸入的計算初始值(例如,信道空閑帶寬率初始值v0)。此外,數(shù)據(jù)存儲部分226存儲由沖突概率計算部分221獲得的沖突概率ci。此外,數(shù)據(jù)存儲部分226存儲由重傳輸概率計算部分222獲得的重傳輸概率fi。此外,數(shù)據(jù)存儲部分226存儲由信道帶寬利用率計算部分223獲得的信道帶寬利用率ui。此外,數(shù)據(jù)存儲部分226存儲由信道空閑帶寬率計算部分224獲得的信道空閑帶寬率v。
另外,在本實施例中,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1的存儲器件(圖中未示出)存儲用于執(zhí)行評估信道帶寬利用率的過程的多種程序。例如,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1的存儲器件存儲信道帶寬利用率評估程序,來引起計算機執(zhí)行獲得信道利用率的利用率計算過程,其中信道利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)使用無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù)來評估獲得的信道帶寬利用率的利用率評估過程,其中業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示無線通信系統(tǒng)中的預(yù)定業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的預(yù)定傳輸條件的參數(shù)。
以下將解釋操作。圖5是示出獲取/評估信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估過程的一個示例的流程圖。在無線通信系統(tǒng)中,當任何接入點2檢測到新事件的發(fā)生時,接入點2向信道帶寬利用率評估服務(wù)器1傳輸請求執(zhí)行信道帶寬利用率的評估的請求。例如,當接入點2檢測到新呼叫的發(fā)生時,接入點2向信道帶寬利用率評估服務(wù)器1傳輸請求,請求根據(jù)信道帶寬利用率來確定關(guān)于呼叫接收的適當性。
當接收到評估的執(zhí)行請求時,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1首先對是否已輸入了與系統(tǒng)規(guī)范有關(guān)的多種參數(shù)(前述的時隙大小σ、DIFS和SIFS,以及與物理層和MAC層的開銷(例如,MAC報頭大小和物理層開銷時間)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)))的值,得出結(jié)論(步驟S1)。在本實施例中,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1對是否已在系統(tǒng)參數(shù)存儲部分23中存儲了每一個參數(shù),得出結(jié)論。因為這里沒有動態(tài)改變(即,即使時間流逝,也沒有值改變),所以在開始時輸入這些系統(tǒng)參數(shù)一次,就足夠了。因此,在已輸入系統(tǒng)參數(shù)的情況下,沒有必要在評估信道帶寬利用率時,再輸入系統(tǒng)參數(shù)。
當信道帶寬利用率評估服務(wù)器1判斷已輸入了系統(tǒng)參數(shù)時,不采取任何步驟,而前進到步驟S3。當信道帶寬利用率評估服務(wù)器1判斷還未輸入系統(tǒng)參數(shù)時,輸出單元10輸入這些系統(tǒng)參數(shù)(步驟S2),然后前進到步驟S3。在這種情況下,例如,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1在顯示器等中顯示還未輸入系統(tǒng)參數(shù)的效果,并催促系統(tǒng)管理員輸入系統(tǒng)參數(shù)。然后,輸入單元10根據(jù)系統(tǒng)管理員的操作,輸入每一個系統(tǒng)參數(shù)。
接著,輸入單元10針對每一個向上方向和向下方向的流,分別輸入指示業(yè)務(wù)量條件的參數(shù)(業(yè)務(wù)量參數(shù))和指示傳輸條件的參數(shù)(傳輸參數(shù))(步驟S3)。具體地,輸入單元10輸入分組大小和分組周期時間,作為指示業(yè)務(wù)量條件的參數(shù)。在本實施例中,輸入單元10的分組大小輸入器13輸入分組大小,分組周期時間輸入器15輸入分組周期時間。此外,輸入單元10輸入分組的無線傳輸速率差錯率,作為指示傳輸條件的參數(shù)。在本實施例中,傳輸率輸入器14輸入傳輸率,傳輸差錯率輸入器16輸入傳輸差錯率。
此外,輸入單元10可以從CODEC信息或通信觀察中獲取指示業(yè)務(wù)量條件和傳輸條件的參數(shù)。例如,輸入單元10從無線通信系統(tǒng)包括的SIP服務(wù)器接收CODEC信息。接著,輸入單元10從接收的CODEC信息中提取指示業(yè)務(wù)量條件和傳輸條件的參數(shù)。此外,例如,當接入點2檢測到諸如新呼叫發(fā)生的事件時,接入點2獲得分組周期時間和傳輸差錯率,并向信道帶寬利用率評估服務(wù)器1傳輸指示業(yè)務(wù)量條件和傳輸條件的參數(shù)。然后,輸入單元10從接入點2接收指示業(yè)務(wù)量條件和傳輸條件的參數(shù)。
計算單元20的分組發(fā)出時間計算部分21根據(jù)在步驟S3輸入的輸入信息,計算信道時間(分組發(fā)出信道時間)(步驟S4),其中信道時間指示為逐個流地發(fā)送(傳輸)一個分組使用無線通信系統(tǒng)的信道的時間。在這種情況下,分組發(fā)出時間計算部分21根據(jù)每一個系統(tǒng)參數(shù)、分組大小和傳輸速率,獲得分組發(fā)出時間。分組發(fā)出時間包括DIFS時段,SIFS時段,用于發(fā)送ACK的時間,以及用于實際進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸時間之外的、用于傳輸另一終端的物理層和MAC層的多種開銷的時間。即,分組發(fā)出時間是總時間,在這期間,由一個傳輸終端進行的分組輸出阻止另一個終端傳輸分組。具體地,分組發(fā)出時間計算部分21通過采用方程1來獲得分組發(fā)出信道時間,假設(shè)流i的分組發(fā)出信道時間是si。
方程(1)在方程(1)中,用時隙長度σ作為時間單元,來獲得分組發(fā)出信道時間si。對于無線LAN,數(shù)據(jù)實質(zhì)上在傳輸?shù)臅r隙單元中是同步的。因此,在本實施例中,為方便計算沖突概率,假設(shè)用時隙長度σ作為時間單元來獲得分組發(fā)出信道時間si和分組周期時間ti,除非特別明確地表達了其它類型的時間單元。
此外,概率計算部分22根據(jù)在步驟S3中輸入的輸入信息和由分組發(fā)出時間計算部分21獲得的分組發(fā)出信道時間si,計算每一個概率(步驟S5)。以下,將解釋在步驟S5,概率計算部分22怎樣計算每一個概率。
首先,將在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,解釋這些概率(例如流的沖突概率、信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率)的關(guān)系方程。另外,所謂的“系統(tǒng)穩(wěn)定”表示沒有由于系統(tǒng)處理能力的不足而經(jīng)常發(fā)生分組丟失的狀態(tài)。此外,所謂的“系統(tǒng)穩(wěn)定”表示沒有隨著時間流逝而發(fā)生分組延遲增長的狀態(tài)。
如果系統(tǒng)穩(wěn)定,則流i的傳輸差錯率ei和沖突概率ci也穩(wěn)定。在由傳輸差錯或沖突導(dǎo)致的傳輸失敗的時候,執(zhí)行重傳輸?shù)那闆r下,重傳輸概率計算部分222可以采用方程(2),獲得上行流i的重傳輸概率fi。
fi=1-(1-ei)(1-ci),i=1,…,n 方程(2)此外,類似地,重傳輸概率計算部分222可以采用方程(3),獲得下行流i的重傳輸概率(帶有下劃線符號的fi)。另外,在本實施例中,在綜合表達流i的向上方向和向下方向的重傳輸概率的情況下,將其簡單表達成重傳輸概率fi。
fi=1-(1-ei)(1-co),i=1,…,n 方程(3)但是,在沒有分組重傳輸發(fā)生的情況下,fi=0。此外,在方程(3)中,因為下行流的沖突概率具有共同的值,所以將沖突概率表達為co。
此外,在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下,對于流i,平均每一個周期時間ti,正常發(fā)送(傳輸)一個分組。因此,信道帶寬利用率計算部分223可以采用方程(4),獲得考慮了分組重傳輸?shù)陌l(fā)生的上行流i的信道利用率(信道帶寬利用率ui)。
ui=Siti(1-fi),i=1,···,n]]>方程(4)此外,信道帶寬利用率計算部分223可以采用方程(5),獲得下行流i的信道利用率(信道帶寬利用率(帶有下劃線符號的ui))。另外,在本實施例中,在綜合表達流i的向上方向和向下方向的信道帶寬利用率的情況下,將其簡單表達成信道帶寬利用率ui。
u‾i=S‾it‾i(1-f‾i),i=1,···,n]]>方程(5)此外,信道空閑帶寬計算部分224可以根據(jù)信道利用率(信道帶寬利用率ui),容易地計算信道空閑帶寬率v。具體地,信道空閑帶寬計算部分224可以采用方程(6),獲得信道空閑帶寬率v。
v=1-Σi-1n(ui+u‾i)]]>方程(6)這里,考慮流i的沖突概率。在開始傳輸流i的分組時,在開始從也與之同時地采用相同時隙的另一終端傳輸流分組時,流i的分組沖突發(fā)生。另外,當傳輸開始時隙不相同時(例如,當另一終端將用后繼時隙開始分組傳輸時),另一終端可以收聽在前的分組傳輸,從而可以停止稍后要傳輸?shù)姆纸M,防止沖突發(fā)生。
另一方面,由于DCF技術(shù)中的補償是隨機的要素等,所以繼之而來的是,在隨機時間發(fā)出(傳輸)另一終端的流j的分組。即,可以認為,另一終端從分組周期時間ti之內(nèi)的空閑時隙,偶然選擇與流i的分組傳輸開始時隙相同的時隙的概率是1/(vtj+1)。另外,對于這個概率1/(vtj+1),用于傳輸開始的一個時隙也包括在其分母中,作為除周期內(nèi)時間平均空閑時隙數(shù)vtj之外的要素。因此,如果假設(shè)每一個終端獨立地執(zhí)行傳輸,則沖突概率計算部分221可以采用方程(7)來獲得沖突概率ci。
ci=1-Πj≠i(1-1vfj+1),i=0,1,···,n]]>方程(7)如上所述,方程(2)到方程(7)分別是關(guān)于沖突概率(c)、重傳輸概率(f)、信道帶寬利用率(u)和信道空閑帶寬率(v)的方程。概率計算部分22的每一個計算部分221、222、223、和224可以采用預(yù)定計算算法,在數(shù)字上解答每一個變量數(shù)。例如,概率計算部分22的每一個計算部分221、222、223、和224采用諸如迭代分配方法、牛頓方法和二元chop方法的計算算法,來獲得變量數(shù)。
這里,將解釋在步驟S5的、概率計算部分22獲得每一個概率值(沖突概率、重傳輸概率、信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率)的操作。圖6是示出概率計算部分22獲得每一個概率值的概率計算過程的一個示例的流程圖。另外,在本實施例中,將解釋概率計算部分22根據(jù)迭代分配方法,獲得每一個概率值的情況,作為一個示例。
在概率計算過程中,概率計算部分22設(shè)定信道空閑帶寬率v的初始值(步驟S50)。例如,概率計算部分22的數(shù)據(jù)存儲部分226預(yù)先存儲由計算初始值輸入器11在安裝無線通信系統(tǒng)時輸入的信道空閑帶寬率v的初始值v0。接著,概率計算部分22將數(shù)據(jù)存儲部分226存儲的初始值v0設(shè)定成初始值,從而采用迭代分配方法來獲得每一個概率值。
此外,概率計算部分22根據(jù)預(yù)定獲取方法,獲得分組發(fā)出信道時間si、分組周期時間ti和傳輸差錯率ei(步驟S51)。在這種情況下,概率計算部分22輸入由分組發(fā)出時間計算部分21獲得的分組發(fā)出信道時間si。此外,例如,概率計算部分22輸入由輸入單元10從來自SIP服務(wù)器的CODEC信息中提取的分組周期時間ti和傳輸差錯率ei。此外,例如,概率計算部分22輸入由輸入單元10從接入點2接收的分組周期時間ti和傳輸差錯率ei。此外,概率計算部分22在數(shù)據(jù)存儲部分226中暫時存儲獲取的分組發(fā)出信道時間si、分組周期時間ti和傳輸差錯率ei。
另外,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1可以不在諸如新呼叫發(fā)生的事件已發(fā)生時來獲取分組發(fā)出信道時間si、分組周期時間ti和傳輸差錯率ei,而在每一個預(yù)定時段中獲取這些類型的信息。概率計算部分22在數(shù)據(jù)存儲部分226中存儲獲取的分組發(fā)出信道時間si、分組周期時間ti和傳輸差錯率ei,從而在每一個預(yù)定時段中將其更新。在這種情況下,例如,在步驟S51中,概率計算部分22對于是否已在數(shù)據(jù)存儲部分226中存儲了分組發(fā)出信道時間si、分組周期時間ti和傳輸差錯率ei,作出結(jié)論。當概率計算部分22判斷已存儲了這些信息時,概率計算部分22從數(shù)據(jù)存儲部分226中提取這些類型的信息。此外,當概率計算部分22判斷還未存儲這些信息時,概率計算部分22根據(jù)預(yù)定獲取方法,獲取分組發(fā)出信道時間si、分組周期時間ti和傳輸差錯率ei。
沖突概率計算部分221根據(jù)分組周期時間ti和信道空閑帶寬率v,采用方程(7)來獲得沖突概率ci(步驟S52)。另外,在這種情況下,如果用迭代分配方法來運算第一次計算,則繼之而來的是沖突概率計算部分221采用信道空閑帶寬率v的初始值v0來獲得沖突概率ci。
此外,重傳輸概率計算部分222根據(jù)傳輸差錯率ei和在步驟S52獲得的沖突概率ci,采用方程(2)和方程(3)來獲得重傳輸概率fi(步驟S53)。此外,信道帶寬利用率計算部分223根據(jù)分組發(fā)出信道時間si、分組周期時間ti和在步驟S53獲得的重傳輸概率fi,采用方程(4)和方程(5)來獲得信道帶寬利用率ui(步驟S54)。
此外,信道空閑帶寬率計算部分224根據(jù)在步驟S54獲得的信道帶寬利用率ui,采用方程(6)來獲得信道空閑帶寬率v(步驟S55)。另外,在本實施例中,信道空閑帶寬率計算部分224根據(jù)迭代分配方法,重復(fù)地獲得信道空閑帶寬率v,直到預(yù)定收斂條件成立。在本實施例中,由信道空閑帶寬率計算部分224計算的最新信道空閑帶寬率的值表達為vnew。
計算收斂確定器225根據(jù)在步驟S55獲得的最新信道空閑帶寬率值vnew,來確定預(yù)定收斂條件是否已成立(步驟S56)。在這種情況下,例如,計算收斂確定器225對于由信道空閑帶寬率計算部分224獲得的最新信道空閑帶寬率值vnew與倒數(shù)第二個信道空閑帶寬率之差是否小于預(yù)定閾值ε(例如“0.001”),作出結(jié)論。當計算收斂確定器225判斷信道空閑帶寬率之差小于預(yù)定閾值時,計算收斂確定器225確定預(yù)定收斂條件已成立。此外,當計算收斂確定器225判斷信道空閑帶寬率之差不小于預(yù)定閾值時,計算收斂確定器225確定預(yù)定收斂條件不成立。
當確定預(yù)定收斂條件不成立時,概率計算部分22將信道空閑帶寬率的值v更新為在步驟S55獲得的最新值vnew(步驟S57)。接著,概率計算部分22返回步驟S52,并重復(fù)執(zhí)行步驟S52到步驟S57的過程,直到預(yù)定收斂條件成立。
當確定預(yù)定收斂條件已成立時,概率計算部分22將信道空閑帶寬率的值v更新為在步驟S55獲得的最新值vnew(步驟S58),并前進到步驟S6。
當完成了步驟S5的概率計算過程時,輸出單元30根據(jù)預(yù)定輸出方法,輸出由計算單元20獲得的每一個概率值(沖突概率ci、重傳輸概率fi、信道帶寬利用率ui和信道空閑帶寬率的值v)(步驟S6)。例如,輸出單元30向接入點2輸出每一個概率值。另外,例如,在步驟S6,輸出單元30可以在顯示器中顯示在步驟S5計算的計算結(jié)果。
如上所述,根據(jù)本實施例,當諸如新呼叫發(fā)生的事件發(fā)生時,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1根據(jù)多種業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),獲得每一個概率值,例如信道帶寬利用率。接著,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1執(zhí)行評估(例如,確定關(guān)于新呼叫接收的適當性)獲得的信道帶寬利用率的過程。因此,在伴有隨機接入、通過采用無線信道來進行流通信的類似無線LAN的系統(tǒng)中,當系統(tǒng)條件發(fā)生改變時,可以立刻(實時地)把握由其改變引起的信道使用狀況的改變和對通信質(zhì)量的影響。此外,可以有效地執(zhí)行呼叫接收控制等,以及可以執(zhí)行有效的系統(tǒng)控制和管理。因此,在伴有隨機接入、用于進行流通信的系統(tǒng)中,可以精確地評估系統(tǒng)條件的改變對信道帶寬利用率的影響。
實施例2
以下,將參考附圖解釋本發(fā)明的第二實施例。圖7是示出信道帶寬利用率評估服務(wù)器的另一配置示例的方框圖。在本實施例中,將解釋特定示例,在該示例中,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1A在獲得信道帶寬利用率之后,評估獲得的信道帶寬利用率。在本實施例中,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1A根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,確定關(guān)于新呼叫接收的適當性。
如圖7所示,本實施例與第一實施例的不同之處在于,除了圖3中所示的計算單元20的配置要素之外,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1A的計算單元20A還包括呼叫接收確定器24。此外,在本實施例中,計算單元20A的概率計算部分22A的功能不同于第一實施例中所示的概率計算部分22的功能。此外,如圖7所示,本實施例與第一實施例的不同之處在于,輸出單元30A包括控制信息輸出器32,取代了圖3所示的結(jié)果輸出器31。
另外,在本實施例中,接入點2與無線終端3的功能與第一實施例中所示的這些功能相似。此外,輸入單元10的功能與第一實施例中所示的輸入單元10的功能相似。此外,計算單元20A的分組發(fā)出時間計算部分21和系統(tǒng)參數(shù)存儲部分23的功能與第一實施例中所示的這些功能相似。
除了第一實施例中所示的概率計算部分22的功能,概率計算部分22A還具有獲得信道帶寬利用率u的功能,其中信道帶寬利用率u指示上行流和下行流使用VoWLAN的信道帶寬的比率。例如,概率計算部分22A根據(jù)與第一實施例中所示的概率計算部分22的過程相似的過程,來獲得向上方向信道帶寬利用率ui。此外,概率計算部分22A根據(jù)與第一實施例中所示的概率計算部分22的過程相似的過程,來獲得向下方向信道帶寬利用率(帶有下劃線符號的ui)。概率計算部分22A根據(jù)向上方向和向下方向的信道帶寬利用率,采用方程(8)來獲得考慮了兩個流的信道帶寬利用率。
u=Σ(ui+ui‾)]]>方程(8)
另外,除獲得考慮了上行流和下行流的信道帶寬利用率u的功能之外,概率計算部分22A的其它功能與第一實施例中所示的概率計算部分22的功能相似。
用根據(jù)程序操作的信息處理單元的CPU來具體實現(xiàn)呼叫接收確定器24。呼叫接收確定器24具有如下功能在任何接入點2已檢測到新呼叫的發(fā)生時,根據(jù)由概率計算部分22A獲得的信道帶寬利用率,確定是否許可新呼叫的接收。在本實施例中,呼叫接收確定器24對于考慮了上行流和下行流的信道帶寬利用率u是否小于預(yù)定閾值,作出結(jié)論,從而確定是否許可新呼叫的接收。
用根據(jù)程序操作的信息處理單元的CPU和網(wǎng)絡(luò)接口來具體實現(xiàn)控制信息輸出器32。控制信息輸出器32具有如下功能根據(jù)呼叫接收確定器24的確定結(jié)果,控制接入點2執(zhí)行的呼叫接收過程。在本實施例中,當呼叫接收確定器24確定許可新呼叫的接收時,控制信息輸出器32向接入點2輸出呼叫接收許可通知信息,通知許可新呼叫的接收的效果。此外,當呼叫接收確定器24確定拒絕新呼叫的接收時,控制信息輸出器32向接入點2輸出呼叫接收拒絕通知信息,通知拒絕新呼叫的接收的效果。
以下,將解釋操作。圖8是示出獲取/評估信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估過程的另一示例的流程圖。在本實施例中,將解釋在無線通信系統(tǒng)中,任何接入點2檢測到新呼叫的發(fā)生,作為新事件的情況。當接入點2檢測到新呼叫的發(fā)生時,接入點2向信道帶寬利用率評估服務(wù)器1A傳輸請求,請求確定是否應(yīng)該許可新呼叫的接收。
信道帶寬利用率評估服務(wù)器1A在接收到關(guān)于新呼叫接收的適當性的確定請求時,開始執(zhí)行圖8所示的信道帶寬利用率評估過程。另外,在圖8中,步驟S1到步驟S4的過程與第一實施例中所示的這些過程相似。
當在步驟S4計算分組發(fā)出信道時間si時,概率計算部分22A根據(jù)與第一實施例中所示的步驟S5相似的過程,計算每一個概率值(步驟S5A)。此外,在步驟S5A,概率計算部分22A根據(jù)向上方向和向下方向的信道帶寬利用率,采用方程(8)來獲得考慮了上行流和下行流的信道帶寬利用率。
呼叫接收確定器24對于在步驟S5A獲得的信道帶寬利用率u是否小于預(yù)定閾值(例如,“0.85”和“0.9”)(是否信道帶寬利用率u<預(yù)定閾值),作出結(jié)論(步驟S6A)。當判斷信道帶寬利用率u不小于預(yù)定閾值時,呼叫接收確定器24確定拒絕新呼叫的接收(步驟S7A)。此外,當判斷信道帶寬利用率u小于預(yù)定閾值時,呼叫接收確定器24確定許可新呼叫的接收(步驟S8A)。
根據(jù)呼叫接收確定器24的確定結(jié)果,輸出單元30的控制信息輸出器32控制已接收到確定關(guān)于新呼叫接收的適當性的請求的接入點2(步驟S9A)。在這種情況下,當呼叫接收確定器24確定拒絕新呼叫的接收時,控制信息輸出器32向已接收到確定請求的接入點2輸出呼叫接收拒絕通知信息。此外,當呼叫接收確定器24確定許可新呼叫的接收時,控制信息輸出器32向已接收到確定請求的接入點2輸出呼叫接收許可通知信息。
接入點2確定是否已從信道帶寬利用率評估服務(wù)器1A接收到呼叫接收許可通知信息。當確定接收到呼叫接收拒絕通知信息,而不是呼叫接收許可通知信息時,接入點2根據(jù)接收的呼叫接收拒絕通知信息,拒絕新呼叫的接收,并且不進行與作為呼入目的地的無線終端3的連接。此外,當確定已接收到呼叫接收許可通知信息時,接入點2根據(jù)接收的呼叫接收許可通知信息,許可新呼叫的接收,并進行與作為呼入目的地的無線終端3的連接。
如上所述,根據(jù)本實施例,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1A根據(jù)信道帶寬利用率u,確定是否許可新呼叫的接收。信道帶寬利用率評估服務(wù)器1A向接入點2傳輸指示是否許可新呼叫的接收的通知信息,并控制接入點2。因此,在伴有隨機接入、用于進行流通信的系統(tǒng)中,根據(jù)信道帶寬利用率的評估結(jié)果來對呼叫接收控制作出確定,從而可以控制和管理無線資源。
實施例3以下,將參考附圖描述本發(fā)明的第三實施例。圖9是示出信道帶寬利用率評估服務(wù)器的另一配置示例的方框圖。在本實施例中,將解釋特定示例,在該示例中,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B在獲得信道帶寬利用率之后,評估獲得的信道帶寬利用率。在本實施例中,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,確定每一個接入點2應(yīng)該執(zhí)行的最優(yōu)控制。
如圖9所示,本實施例與第一實施例的不同之處在于,除了圖3中所示的計算單元20的配置要素之外,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B的計算單元20B還包括最優(yōu)控制確定器25。此外,在本實施例中,計算單元20B的概率計算部分22B的功能不同于第一實施例中所示的概率計算部分22的功能。此外,如圖9所示,本實施例與第一實施例的不同之處在于,輸出單元30B包括控制信息輸出器32B,取代了圖3所示的結(jié)果輸出器31。
另外,在本實施例中,接入點2與無線終端3的功能與第一實施例中所示的這些功能相似。此外,輸入單元10的功能與第一實施例中所示的輸入單元10的功能相似。此外,計算單元20B的分組發(fā)出時間計算部分21和系統(tǒng)參數(shù)存儲部分23的功能與第一實施例中所示的這些功能相似。
除了第一實施例中所示的概率計算部分22的功能,概率計算部分22B還具有獲得考慮了上行流和下行流的信道帶寬利用率u的功能。此外,概率計算部分22B根據(jù)與第二實施例中所示的概率計算部分22A的過程相似的過程,來獲得信道帶寬利用率u。
此外,在本實施例中,例如,在已從接入點2接收到確定最優(yōu)傳輸速率的請求的情況下,概率計算部分22B采用多個傳輸速率,來獲得各個信道帶寬利用率u。在這種情況下,例如,概率計算部分22B采用IEEE 802.11中指定的每一個傳輸速率,分別獲得信道帶寬利用率u。
此外,例如,在已從接入點2接收到確定最優(yōu)移交目的地的請求的情況下,概率計算部分22B在使無線終端3向無線通信系統(tǒng)中包括的每一個接入點2進行移交中,分別獲得信道帶寬利用率u。在這種情況下,例如,輸入單元10分別從每一個接入點2接收分組大小、傳輸速率、分組周期時間和傳輸差錯率。概率計算部分22B根據(jù)從輸入單元10輸入的分組大小、傳輸速率、分組周期時間和傳輸差錯率,獲得針對每一個接入點2的信道帶寬利用率u。
用根據(jù)程序操作的信息處理單元的CPU來具體實現(xiàn)最優(yōu)控制確定器25。最優(yōu)控制確定器25具有如下功能在事件已在任何接入點2中發(fā)生的情況下,確定接入點2應(yīng)該執(zhí)行的最優(yōu)控制。
控制信息輸入器32B具有如下功能根據(jù)最優(yōu)控制確定器25的確定結(jié)果,引起接入點2來執(zhí)行最優(yōu)控制。在本實施例中,控制信息輸入器32B向接入點2輸出包括由最優(yōu)控制確定器25確定的最優(yōu)控制內(nèi)容的通知信息。
以下,將解釋操作。圖10是示出獲取/評估信道帶寬利用率的信道帶寬利用率評估過程的另一示例的流程圖。在本實施例中,將解釋在無線通信系統(tǒng)中,任何接入點2檢測到接入點2與終端3之間的通信狀態(tài)的惡化,來作為新事件的情況。在本實施例中,當接入點2檢測到從終端3接收的信號的信號電平下降和通信差錯率增加時,接入點2判斷與無線終端3的通信狀態(tài)已惡化。
當檢測到信號電平的下降和通信差錯率的增加時,接入點2向信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B傳輸請求,請求確定應(yīng)該執(zhí)行的最優(yōu)控制。例如,接入點2向信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B傳輸請求,請求確定應(yīng)該改變的最優(yōu)傳輸速率。此外,例如,接入點2向信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B傳輸請求,請求確定無線終端3的最優(yōu)移交目的地。
當接收到確定最優(yōu)控制的請求時,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B開始執(zhí)行如圖10所示的信道帶寬利用率評估過程。另外,在圖10中,步驟S1到步驟S4的過程與第一實施例中所示的這些過程相似。
當在步驟S4計算分組發(fā)出信道時間si時,概率計算部分22B,根據(jù)與第一實施例中所示的步驟S5相似的過程,計算每一個概率值(步驟S5B)。此外,概率計算部分22B根據(jù)與第二實施例中所示的步驟S5A的過程相似的過程,來獲得考慮了上行流和下行流的信道帶寬利用率u。
此外,例如,在已從接入點2接收到確定最優(yōu)傳輸速率的請求的情況下,概率計算部分22B在步驟S5B,采用多個傳輸速率,來獲得各個信道帶寬利用率u。在這種情況下,概率計算部分22B獲得針對每一個傳輸速率的信道帶寬利用率u,從而獲得多個信道帶寬利用率u。此外,例如,在已從接入點2接收到確定最優(yōu)移交目的地的請求的情況下,在步驟S5B,概率計算部分22B在使無線終端3向無線通信系統(tǒng)中包括的每一個接入點2進行移交中,分別獲得信道帶寬利用率u。在這種情況下,概率計算部分22B根據(jù)針對每一個接入點2的業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),獲得各個信道帶寬利用率u。
當在步驟S5A計算出每一個概率值時,最優(yōu)控制確定器25根據(jù)在步驟S5B獲得的信道帶寬利用率u,確定接入點2應(yīng)該執(zhí)行的最優(yōu)控制(步驟S6B)。
例如,在接收到確定最優(yōu)傳輸速率的請求的情況下,最優(yōu)控制確定器25從在步驟S5B獲得的多個信道帶寬利用率u中選擇最小化的利用率。此外,最優(yōu)控制確定器25指定與所選的信道帶寬利用率u相對應(yīng)的傳輸速率(用于計算信道帶寬利用率u的傳輸速率)。
此外,例如,在接收到確定最優(yōu)移交目的地的請求的情況下,最優(yōu)控制確定器25從在步驟S5B獲得的多個信道帶寬利用率u中,選擇最小化的利用率。此外,最優(yōu)控制確定器25指定與所選的信道帶寬利用率u相對應(yīng)的接入點2,作為最優(yōu)移交目的地。即,最優(yōu)控制確定器25對于哪一個接入點2允許最小化的信道帶寬利用率u,作出結(jié)論,其中,使無線終端3向該接入點2進行移交。
輸出單元30的控制信息輸出器32B根據(jù)最優(yōu)控制確定器25的確定結(jié)果,控制每一個接入點2(步驟S7B)。例如,在接收到確定最優(yōu)傳輸速率的請求的情況下,控制信息輸出器32B向已接收到確定請求的接入點2,傳輸包括在步驟S6B指定的傳輸速率的通知信息。于是,接入點2根據(jù)包括在接收到的通知信息中的傳輸速率,改變用于與無線終端3通信的傳輸速率。
此外,例如,在接收到確定最優(yōu)移交目的地的請求的情況下,控制信息輸出器32B向已接收到確定請求的接入點2,傳輸包括在步驟S6B指定的移交目的地的通知信息。于是,接入點2根據(jù)包括在接收到的通知信息中的移交目的地,指示無線終端3來進行移交。即,接入點2使無線終端3進行作為連接目的地的接入點2到包括在通信信息中的移交目的地的轉(zhuǎn)換。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B根據(jù)信道帶寬利用率u,確定多種最優(yōu)控制。信道帶寬利用率評估服務(wù)器1B向接入點2傳輸包括所確定的最優(yōu)控制內(nèi)容的通知信息,并控制接入點2。因此,在伴有隨機接入的、用于進行流通信的系統(tǒng)中,根據(jù)信道帶寬利用率的評估結(jié)果進行最優(yōu)控制確定能夠控制和管理無線資源。
本發(fā)明可應(yīng)用于伴有隨機接入、進行多種流通信的系統(tǒng)。例如,本發(fā)明可應(yīng)用于通過使用諸如VoWLAN的無線LAN進行語音流通信來提供語音通信服務(wù)(例如IP電話服務(wù))的應(yīng)用中。
權(quán)利要求
1.一種信道帶寬利用率評估方法,用于評估進行流通信的無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率,所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,所述方法包括步驟根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),獲得信道帶寬利用率,其中所述業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示所述無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),所述傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的傳輸條件的參數(shù),所述信道帶寬利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)利用無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及評估所述獲得的信道帶寬利用率。
2.一種無線通信系統(tǒng),采用MAC層從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中進行流類型通信,所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,所述無線通信系統(tǒng)包括利用率評估裝置,根據(jù)指示所述無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件、以及傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的無線傳輸條件的信息,來評估信道帶寬利用率,其中所述信道帶寬利用率是每一個流利用所述無線通信系統(tǒng)的無線信道中的帶寬的利用率。
3.一種無線通信系統(tǒng),采用MAC層從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中進行流類型通信,所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,所述無線通信系統(tǒng)包括評估裝置,根據(jù)每一個流的CODEC信息和分組周期時間信息,以及發(fā)射源的無線傳輸速率和傳輸差錯率,來評估每一個流的分組的傳輸沖突概率、信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率。
4.一種無線通信系統(tǒng),采用MAC層從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中進行流類型通信,所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,所述無線通信系統(tǒng)包括評估裝置,根據(jù)每一個流的CODEC信息和分組周期時間信息,以及發(fā)射源的無線傳輸速率和傳輸差錯率,以方程的形式表達每一個流的分組的傳輸沖突概率、信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率的關(guān)系,解答所述方程,從而評估每一個流的分組的傳輸沖突概率、信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率。
5.一種無線通信系統(tǒng),采用MAC層從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中進行流類型通信,所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,所述無線通信系統(tǒng)包括計算裝置,當新呼叫發(fā)生時,根據(jù)預(yù)定評估方法,在允許新呼叫的情況下獲得信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率;以及CAC確定裝置,根據(jù)由所述計算裝置獲得的信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率的計算結(jié)果,確定是否可以允許新呼叫。
6.一種無線通信系統(tǒng),采用MAC層從而在伴有由無線傳輸差錯或數(shù)據(jù)沖突引起的數(shù)據(jù)重傳輸?shù)臒o線環(huán)境中進行流類型通信,所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,所述無線通信系統(tǒng)包括計算裝置,當業(yè)務(wù)量條件或無線電波條件由于用戶終端狀態(tài)的改變而發(fā)生改變時,根據(jù)預(yù)定評估方法,在執(zhí)行預(yù)定呼叫控制后獲得信道帶寬利用率和信道空閑帶寬率;以及最優(yōu)控制確定裝置,根據(jù)由所述計算裝置獲得的信道帶寬利用率和和信道空閑帶寬率的計算結(jié)果,確定所述預(yù)定呼叫控制是否是適當?shù)目刂?,或者確定所述預(yù)定控制是否是最優(yōu)控制。
7.一種進行流通信的無線通信系統(tǒng),所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,所述無線通信系統(tǒng)包括接入點;以及信道帶寬利用率評估設(shè)備,用于評估所述無線通信系統(tǒng)的信道帶寬利用率,其中所述信道帶寬利用率評估設(shè)備包括利用率計算裝置,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率,所述業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示所述無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),所述傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的傳輸條件的參數(shù),所述信道帶寬利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)利用所述無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及利用率評估裝置,評估由所述利用率計算裝置獲得的所述信道帶寬利用率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線通信系統(tǒng),其中接入點包括確定請求傳輸裝置,在檢測到新事件的發(fā)生時,向信道帶寬利用率評估設(shè)備傳輸用于確定應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制的請求,其中利用率計算裝置在接收到從所述接入點來的確定請求時,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率;以及其中利用率評估裝置包括控制確定裝置,根據(jù)由所述利用率計算裝置獲得的信道帶寬利用率,確定應(yīng)該針對所述新事件執(zhí)行的控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線通信系統(tǒng),其中信道帶寬利用率評估設(shè)備包括參數(shù)獲取裝置,在接收到從接入點來的確定請求時,獲取無線通信系統(tǒng)的當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù);以及其中利用率計算裝置根據(jù)由所述參數(shù)獲取裝置獲得的當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線通信系統(tǒng),其中參數(shù)獲取裝置在接收到從接入點來的確定請求時,從SIP服務(wù)器接收CODEC信息,并從所述接收的CODEC信息中提取當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線通信系統(tǒng),其中確定請求傳輸裝置將由接入點采用來與用戶終端進行通信的當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),連同確定應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制的請求,傳輸給信道帶寬利用率評估設(shè)備,以及其中參數(shù)獲取裝置在接收從接入點來的確定請求時,從所述接入點接收當前業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到11之一所述的無線通信系統(tǒng),其中信道帶寬利用率評估設(shè)備包括確定結(jié)果傳輸裝置,向接入點傳輸由控制確定裝置獲得的確定結(jié)果,以及接入點包括控制執(zhí)行裝置,用于根據(jù)從所述信道帶寬利用率評估設(shè)備接收的確定結(jié)果,來執(zhí)行針對新事件的預(yù)定控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線通信系統(tǒng),其中接入點包括呼叫接收確定請求傳輸裝置,在檢測到新呼叫的發(fā)生時,向信道帶寬利用率評估設(shè)備傳輸請求,請求確定新呼叫的接收是否適當,其中利用率計算裝置在接收到從所述接入點來的確定請求時,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率,以及利用率評估裝置包括呼叫接收確定裝置,根據(jù)由所述利用率計算裝置獲得的信道帶寬利用率,確定是否許可新呼叫的接收。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線通信系統(tǒng),其中利用率評估裝置包括閾值確定裝置,確定由利用率計算裝置獲得的信道帶寬利用率是否小于預(yù)定閾值,以及當所述閾值確定裝置確定信道帶寬利用率小于預(yù)定閾值時,呼叫接收確定裝置確定許可新呼叫的接收。
15.根據(jù)權(quán)利要求13和14之一所述的無線通信系統(tǒng),其中信道帶寬利用率評估設(shè)備包括許可信息傳輸裝置,當呼叫接收確定裝置確定來許可新呼叫的接收時,許可信息傳輸裝置向接入點傳輸呼叫接收許可信息,說明許可新呼叫的接收的效果,以及其中接入點包括許可信息接收確定裝置,確定是否已從所述信道帶寬利用率評估設(shè)備接收到所述呼叫接收許可信息;以及呼叫接收控制裝置,當所述許可信息接收確定裝置確定已接收到所述呼叫接收許可信息時,許可新呼叫的接收。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線通信系統(tǒng),其中接入點包括速率確定請求傳輸裝置,在檢測到接入點與用戶終端之間的通信狀態(tài)的惡化時,向信道帶寬利用率評估設(shè)備傳輸請求,請求確定最優(yōu)傳輸速率,其中利用率計算裝置計算針對每一個傳輸速率的信道帶寬利用率,從而獲得多個信道帶寬利用率,以及其中利用率評估裝置包括最小值選擇裝置,從由所述利用率計算裝置獲得的多個信道帶寬利用率中,選擇最小化的信道帶寬利用率;以及最優(yōu)速率指定裝置,將與由所述最小值選擇裝置選擇的信道帶寬利用率相對應(yīng)的傳輸速率,指定為最優(yōu)傳輸速率。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線通信系統(tǒng),其中信道帶寬利用率評估設(shè)備包括通知信息傳輸裝置,向接入點傳輸包括由最優(yōu)速率指定裝置指定的傳輸速率的通知信息,以及其中接入點包括速率改變裝置,根據(jù)包括在從所述信道帶寬利用率評估設(shè)備接收的通知信息中的傳輸速率,來改變接入點與用戶終端之間通信所采用的傳輸速率。
18.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線通信系統(tǒng),其中接入點包括移交目的地確定請求傳輸裝置,在檢測到接入點與用戶終端之間的通信狀態(tài)的惡化時,向信道帶寬利用率評估設(shè)備傳輸請求,請求確定所述用戶終端的最優(yōu)移交目的地,其中利用率計算裝置針對包括在無線通信系統(tǒng)中的每一個接入點,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得各自的信道帶寬利用率,以及其中利用率評估裝置包括最小值選擇裝置,從由所述利用率計算裝置獲得的多個信道帶寬利用率中,選擇最小化的信道帶寬利用率;以及移交目的地指定裝置,將與由所述最小值選擇裝置選擇的信道帶寬利用率相對應(yīng)的接入點,指定為最優(yōu)移交目的地。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的無線通信系統(tǒng),其中信道帶寬利用率評估設(shè)備包括通知信息傳輸裝置,向接入點傳輸包括由移交目的地指定裝置指定的移交目的地的通知信息,以及其中接入點包括移交指令裝置,根據(jù)包括在從所述信道帶寬利用率評估設(shè)備接收的通知信息中的移交目的地,指令正在與接入點進行通信的用戶終端進行移交。
20.一種信道帶寬利用率評估設(shè)備,用于評估進行流通信的無線通信系統(tǒng)的信道帶寬利用率,所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,所述信道帶寬利用率評估設(shè)備包括利用率計算裝置,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率,所述業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示所述無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),所述傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的傳輸條件的參數(shù),所述信道帶寬利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)利用所述無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及利用率評估裝置,評估由所述利用率計算裝置獲得的所述信道帶寬利用率。
21.一種存儲有信道帶寬利用率評估程序的記錄介質(zhì),所述信道帶寬利用率評估程序用于評估進行流通信的無線通信系統(tǒng)的信道帶寬利用率,所述無線通信系統(tǒng)伴有隨機接入,其中所述信道帶寬利用率評估程序使計算機來執(zhí)行利用率計算過程,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),來獲得信道帶寬利用率,所述業(yè)務(wù)量參數(shù)是指示所述無線通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)量條件的參數(shù),所述傳輸參數(shù)是指示傳輸作為通信對象的數(shù)據(jù)的傳輸條件的參數(shù),所述信道帶寬利用率是作為通信對象的數(shù)據(jù)利用無線通信系統(tǒng)的信道帶寬的利用率;以及利用率評估過程,評估所述獲得的信道帶寬利用率。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲有信道帶寬利用率評估程序的記錄介質(zhì),其中所述信道帶寬利用率評估程序使計算機在檢測到新事件的發(fā)生時,執(zhí)行確定請求接收過程,來從接入點接收用于確定應(yīng)該針對新事件執(zhí)行的控制的請求;在從接入點接收到確定請求時,執(zhí)行如下過程根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),獲得信道帶寬利用率,所述過程是利用率計算過程;以及執(zhí)行控制確定過程,根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,確定應(yīng)該針對所述新事件執(zhí)行的控制,所述控制確定過程是利用率評估過程。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲有信道帶寬利用率評估程序的記錄介質(zhì),其中所述信道帶寬利用率評估程序使計算機在檢測到新呼叫的發(fā)生時,執(zhí)行呼叫接收確定請求接收過程,來從接入點接收用于確定新呼叫接收的適當性的請求;在從所述接入點接收到確定請求時,執(zhí)行如下過程根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),獲得信道帶寬利用率,所述過程是利用率計算過程;以及執(zhí)行呼叫接收確定過程,來根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,確定是否許可所述新呼叫的接收,所述呼叫接收確定過程是利用率評估過程。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的存儲有信道帶寬利用率評估程序的記錄介質(zhì),其中所述信道帶寬利用率評估程序使計算機執(zhí)行閾值確定過程,來確定獲得的信道帶寬利用率是否小于預(yù)定閾值,所述閾值確定過程是利用率評估過程;以及執(zhí)行如下過程當在所述閾值確定過程中確定信道帶寬利用率小于預(yù)定閾值時,確定許可新呼叫的接收,所述過程是呼叫接收確定過程。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲有信道帶寬利用率評估程序的記錄介質(zhì),其中所述信道帶寬利用率評估程序使計算機在檢測到接入點與用戶終端之間的通信狀態(tài)惡化時,執(zhí)行速率確定請求接收過程,來從接入點接收對最優(yōu)傳輸速率的確定的請求;執(zhí)行如下過程計算針對每一個傳輸速率的信道帶寬利用率,從而獲得多個信道帶寬利用率,所述過程是利用率計算過程;以及執(zhí)行最小值選擇過程,來從在所述利用率計算過程中獲得的多個信道帶寬利用率中,選擇最小化的信道帶寬利用率,所述最小值選擇過程是利用率評估過程,并且執(zhí)行最優(yōu)速率指定過程,來將與所述最小值選擇過程中選擇的信道帶寬利用率相對應(yīng)的傳輸速率指定為最優(yōu)傳輸速率,所述最優(yōu)速率指定過程是利用率評估過程。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲有信道帶寬利用率評估程序的記錄介質(zhì),其中所述信道帶寬利用率評估程序使計算機在檢測到接入點與用戶終端之間的通信狀態(tài)惡化時,執(zhí)行移交目的地確定請求接收過程,來從接入點接收對所述用戶終端的最優(yōu)移交目的地的確定的請求;執(zhí)行如下過程針對包括在無線通信系統(tǒng)中的每一個接入點,根據(jù)業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù),獲得各自的信道帶寬利用率,所述過程是利用率計算過程;以及執(zhí)行最小值選擇過程,來從在所述利用率計算過程獲得的多個信道帶寬利用率中,選擇最小化的信道帶寬利用率,所述最小值選擇過程是利用率評估過程,并且執(zhí)行移交目的地指定過程,來將與在所述最小值選擇過程中選擇的信道帶寬利用率相對應(yīng)的接入點指定為最優(yōu)移交目的地,所述移交目的地指定過程是利用率評估過程。
全文摘要
提供了一種信道帶寬利用率評估服務(wù)器(1),信道帶寬利用率評估服務(wù)器(1)的輸入單元(10)輸入多種業(yè)務(wù)量參數(shù)和傳輸參數(shù)。分組發(fā)出時間計算部分(21)根據(jù)分組大小和傳輸速率,獲得分組發(fā)出信道時間。此外,概率計算部分(22)根據(jù)分組發(fā)出信道時間、分組周期時間和通信差錯率,獲得信道帶寬利用率。此外,信道帶寬利用率評估服務(wù)器(1)評估獲得的信道帶寬利用率。例如,信道帶寬利用率評估服務(wù)器(1)根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,確定是否許可新呼叫的接收。此外,信道帶寬利用率評估服務(wù)器(1)根據(jù)獲得的信道帶寬利用率,確定最優(yōu)控制。
文檔編號H04B7/26GK1929424SQ200610128178
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者潘煥旭 申請人:日本電氣株式會社
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