评估信道带宽利用率的方法、无线通信系统
阅读：635发布：2022-06-18
专利汇可以提供评估信道带宽利用率的方法、无线通信系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种信道带宽利用率评估 服务器 (1)，信道带宽利用率评估服务器(1)的输入单元(10)输入多种业务量参数和传输参数。分组发出时间计算部分(21)根据分组大小和传输速率，获得分组发出信道时间。此外，概率计算部分(22)根据分组发出信道时间、分组周期时间和通信差错率，获得信道带宽利用率。此外，信道带宽利用率评估服务器(1)评估获得的信道带宽利用率。例如，信道带宽利用率评估服务器(1)根据获得的信道带宽利用率，确定是否 许可 新呼叫的接收。此外，信道带宽利用率评估服务器(1)根据获得的信道带宽利用率，确定最优控制。，下面是评估信道带宽利用率的方法、无线通信系统专利的具体信息内容。
1.一种信道带宽利用率评估方法，用于评估进行流通信的无线通 信系统的信道带宽的利用率，所述无线通信系统伴有随机接入，所述 方法包括步骤：
根据业务量参数和传输参数，获得信道带宽利用率，其中所述业 务量参数是指示所述无线通信系统中的业务量条件的参数，所述传输 参数是指示传输作为通信对象的数据的传输条件的参数，所述信道带 宽利用率是作为通信对象的数据利用无线通信系统的信道带宽的利用 率；以及
评估所述获得的信道带宽利用率。
2.一种无线通信系统，采用MAC层从而在伴有由无线传输差错或 数据冲突引起的数据重传输的无线环境中进行流类型通信，所述无线 通信系统伴有随机接入，所述无线通信系统包括：利用率评估装置， 根据指示所述无线通信系统中的业务量条件、以及传输作为通信对象 的数据的无线传输条件的信息，来评估信道带宽利用率，其中所述信 道带宽利用率是每一个流利用所述无线通信系统的无线信道中的带宽 的利用率。
3.一种无线通信系统，采用MAC层从而在伴有由无线传输差错或 数据冲突引起的数据重传输的无线环境中进行流类型通信，所述无线 通信系统伴有随机接入，所述无线通信系统包括：评估装置，根据每 一个流的CODEC信息和分组周期时间信息，以及发射源的无线传输速 率和传输差错率，来评估每一个流的分组的传输冲突概率、信道带宽 利用率和信道空闲带宽率。
4.一种无线通信系统，采用MAC层从而在伴有由无线传输差错或 数据冲突引起的数据重传输的无线环境中进行流类型通信，所述无线 通信系统伴有随机接入，所述无线通信系统包括：评估装置，根据每 一个流的CODEC信息和分组周期时间信息，以及发射源的无线传输速 率和传输差错率，以方程的形式表达每一个流的分组的传输冲突概率、 信道带宽利用率和信道空闲带宽率的关系，解答所述方程，从而评估 每一个流的分组的传输冲突概率、信道带宽利用率和信道空闲带宽率。
5.一种无线通信系统，采用MAC层从而在伴有由无线传输差错或 数据冲突引起的数据重传输的无线环境中进行流类型通信，所述无线 通信系统伴有随机接入，所述无线通信系统包括：
计算装置，当新呼叫发生时，根据预定评估方法，在允许新呼叫 的情况下获得信道带宽利用率和信道空闲带宽率；以及
CAC确定装置，根据由所述计算装置获得的信道带宽利用率和信 道空闲带宽率的计算结果，确定是否可以允许新呼叫。
6.一种无线通信系统，采用MAC层从而在伴有由无线传输差错或 数据冲突引起的数据重传输的无线环境中进行流类型通信，所述无线 通信系统伴有随机接入，所述无线通信系统包括：
计算装置，当业务量条件或无线电波条件由于用户终端状态的改 变而发生改变时，根据预定评估方法，在执行预定呼叫控制后获得信 道带宽利用率和信道空闲带宽率；以及
最优控制确定装置，根据由所述计算装置获得的信道带宽利用率 和和信道空闲带宽率的计算结果，确定所述预定呼叫控制是否是适当 的控制，或者确定所述预定控制是否是最优控制。
7.一种进行流通信的无线通信系统，所述无线通信系统伴有随机 接入，所述无线通信系统包括：
接入点；以及
信道带宽利用率评估设备，用于评估所述无线通信系统的信道带 宽利用率，其中所述信道带宽利用率评估设备包括：
利用率计算装置，根据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽 利用率，所述业务量参数是指示所述无线通信系统中的业务量条件的 参数，所述传输参数是指示传输作为通信对象的数据的传输条件的参 数，所述信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用所述无线通信系 统的信道带宽的利用率；以及
利用率评估装置，评估由所述利用率计算装置获得的所述信道带 宽利用率。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统，其中接入点包括：确定 请求传输装置，在检测到新事件的发生时，向信道带宽利用率评估设 备传输用于确定应该针对新事件执行的控制的请求，
其中利用率计算装置在接收到从所述接入点来的确定请求时，根 据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽利用率；以及
其中利用率评估装置包括：控制确定装置，根据由所述利用率计 算装置获得的信道带宽利用率，确定应该针对所述新事件执行的控制。
9.根据权利要求8所述的无线通信系统，其中信道带宽利用率评 估设备包括：参数获取装置，在接收到从接入点来的确定请求时，获 取无线通信系统的当前业务量参数和传输参数；以及
其中利用率计算装置根据由所述参数获取装置获得的当前业务量 参数和传输参数，来获得信道带宽利用率。
10.根据权利要求9所述的无线通信系统，其中参数获取装置在 接收到从接入点来的确定请求时，从SIP服务器接收CODEC信息，并 从所述接收的CODEC信息中提取当前业务量参数和传输参数。
11.根据权利要求9所述的无线通信系统，其中确定请求传输装 置将由接入点采用来与用户终端进行通信的当前业务量参数和传输参 数，连同确定应该针对新事件执行的控制的请求，传输给信道带宽利 用率评估设备，以及
其中参数获取装置在接收从接入点来的确定请求时，从所述接入 点接收当前业务量参数和传输参数。
12.根据权利要求8到11之一所述的无线通信系统，其中信道带 宽利用率评估设备包括：确定结果传输装置，向接入点传输由控制确 定装置获得的确定结果，以及
接入点包括控制执行装置，用于根据从所述信道带宽利用率评估 设备接收的确定结果，来执行针对新事件的预定控制。
13.根据权利要求7所述的无线通信系统，其中接入点包括：呼 叫接收确定请求传输装置，在检测到新呼叫的发生时，向信道带宽利 用率评估设备传输请求，请求确定新呼叫的接收是否适当，
其中利用率计算装置在接收到从所述接入点来的确定请求时，根 据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽利用率，以及
利用率评估装置包括：呼叫接收确定装置，根据由所述利用率计 算装置获得的信道带宽利用率，确定是否许可新呼叫的接收。
14.根据权利要求13所述的无线通信系统，其中利用率评估装置 包括：阈值确定装置，确定由利用率计算装置获得的信道带宽利用率 是否小于预定阈值，以及
当所述阈值确定装置确定信道带宽利用率小于预定阈值时，呼叫 接收确定装置确定许可新呼叫的接收。
15.根据权利要求13和14之一所述的无线通信系统，其中信道 带宽利用率评估设备包括：许可信息传输装置，当呼叫接收确定装置 确定来许可新呼叫的接收时，许可信息传输装置向接入点传输呼叫接 收许可信息，说明许可新呼叫的接收的效果，以及
其中接入点包括：
许可信息接收确定装置，确定是否已从所述信道带宽利用率评估 设备接收到所述呼叫接收许可信息；以及
呼叫接收控制装置，当所述许可信息接收确定装置确定已接收到 所述呼叫接收许可信息时，许可新呼叫的接收。
16.根据权利要求7所述的无线通信系统，其中接入点包括：速 率确定请求传输装置，在检测到接入点与用户终端之间的通信状态的 恶化时，向信道带宽利用率评估设备传输请求，请求确定最优传输速 率，
其中利用率计算装置计算针对每一个传输速率的信道带宽利用 率，从而获得多个信道带宽利用率，以及
其中利用率评估装置包括：
最小值选择装置，从由所述利用率计算装置获得的多个信道带宽 利用率中，选择最小化的信道带宽利用率；以及
最优速率指定装置，将与由所述最小值选择装置选择的信道带宽 利用率相对应的传输速率，指定为最优传输速率。
17.根据权利要求16所述的无线通信系统，其中信道带宽利用率 评估设备包括：通知信息传输装置，向接入点传输包括由最优速率指 定装置指定的传输速率的通知信息，以及
其中接入点包括：速率改变装置，根据包括在从所述信道带宽利 用率评估设备接收的通知信息中的传输速率，来改变接入点与用户终 端之间通信所采用的传输速率。
18.根据权利要求7所述的无线通信系统，其中接入点包括：移 交目的地确定请求传输装置，在检测到接入点与用户终端之间的通信 状态的恶化时，向信道带宽利用率评估设备传输请求，请求确定所述 用户终端的最优移交目的地，
其中利用率计算装置针对包括在无线通信系统中的每一个接入 点，根据业务量参数和传输参数，来获得各自的信道带宽利用率，以 及
其中利用率评估装置包括：
最小值选择装置，从由所述利用率计算装置获得的多个信道带宽 利用率中，选择最小化的信道带宽利用率；以及
移交目的地指定装置，将与由所述最小值选择装置选择的信道带 宽利用率相对应的接入点，指定为最优移交目的地。
19.根据权利要求18所述的无线通信系统，其中信道带宽利用率 评估设备包括：通知信息传输装置，向接入点传输包括由移交目的地 指定装置指定的移交目的地的通知信息，以及
其中接入点包括：移交指令装置，根据包括在从所述信道带宽利 用率评估设备接收的通知信息中的移交目的地，指令正在与接入点进 行通信的用户终端进行移交。
20.一种信道带宽利用率评估设备，用于评估进行流通信的无线 通信系统的信道带宽利用率，所述无线通信系统伴有随机接入，所述 信道带宽利用率评估设备包括：
利用率计算装置，根据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽 利用率，所述业务量参数是指示所述无线通信系统中的业务量条件的 参数，所述传输参数是指示传输作为通信对象的数据的传输条件的参 数，所述信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用所述无线通信系 统的信道带宽的利用率；以及
利用率评估装置，评估由所述利用率计算装置获得的所述信道带 宽利用率。
21.一种存储有信道带宽利用率评估程序的记录介质，所述信道 带宽利用率评估程序用于评估进行流通信的无线通信系统的信道带宽 利用率，所述无线通信系统伴有随机接入，其中所述信道带宽利用率 评估程序使计算机来执行：
利用率计算过程，根据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽 利用率，所述业务量参数是指示所述无线通信系统中的业务量条件的 参数，所述传输参数是指示传输作为通信对象的数据的传输条件的参 数，所述信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用无线通信系统的 信道带宽的利用率；以及
利用率评估过程，评估所述获得的信道带宽利用率。
22.根据权利要求21所述的存储有信道带宽利用率评估程序的记 录介质，其中所述信道带宽利用率评估程序使计算机：
在检测到新事件的发生时，执行确定请求接收过程，来从接入点 接收用于确定应该针对新事件执行的控制的请求；
在从接入点接收到确定请求时，执行如下过程：根据业务量参数 和传输参数，获得信道带宽利用率，所述过程是利用率计算过程；以 及
执行控制确定过程，根据获得的信道带宽利用率，确定应该针对 所述新事件执行的控制，所述控制确定过程是利用率评估过程。
23.根据权利要求21所述的存储有信道带宽利用率评估程序的记 录介质，其中所述信道带宽利用率评估程序使计算机：
在检测到新呼叫的发生时，执行呼叫接收确定请求接收过程，来 从接入点接收用于确定新呼叫接收的适当性的请求；
在从所述接入点接收到确定请求时，执行如下过程：根据业务量 参数和传输参数，获得信道带宽利用率，所述过程是利用率计算过程； 以及
执行呼叫接收确定过程，来根据获得的信道带宽利用率，确定是 否许可所述新呼叫的接收，所述呼叫接收确定过程是利用率评估过程。
24.根据权利要求23所述的存储有信道带宽利用率评估程序的记 录介质，其中所述信道带宽利用率评估程序使计算机：
执行阈值确定过程，来确定获得的信道带宽利用率是否小于预定 阈值，所述阈值确定过程是利用率评估过程；以及
执行如下过程：当在所述阈值确定过程中确定信道带宽利用率小 于预定阈值时，确定许可新呼叫的接收，所述过程是呼叫接收确定过 程。
25.根据权利要求21所述的存储有信道带宽利用率评估程序的记 录介质，其中所述信道带宽利用率评估程序使计算机：
在检测到接入点与用户终端之间的通信状态恶化时，执行速率确 定请求接收过程，来从接入点接收对最优传输速率的确定的请求；
执行如下过程：计算针对每一个传输速率的信道带宽利用率，从 而获得多个信道带宽利用率，所述过程是利用率计算过程；以及
执行最小值选择过程，来从在所述利用率计算过程中获得的多个 信道带宽利用率中，选择最小化的信道带宽利用率，所述最小值选择 过程是利用率评估过程，并且执行最优速率指定过程，来将与所述最 小值选择过程中选择的信道带宽利用率相对应的传输速率指定为最优 传输速率，所述最优速率指定过程是利用率评估过程。
26.根据权利要求21所述的存储有信道带宽利用率评估程序的记 录介质，其中所述信道带宽利用率评估程序使计算机：
在检测到接入点与用户终端之间的通信状态恶化时，执行移交目 的地确定请求接收过程，来从接入点接收对所述用户终端的最优移交 目的地的确定的请求；
执行如下过程：针对包括在无线通信系统中的每一个接入点，根 据业务量参数和传输参数，获得各自的信道带宽利用率，所述过程是 利用率计算过程；以及
执行最小值选择过程，来从在所述利用率计算过程获得的多个信 道带宽利用率中，选择最小化的信道带宽利用率，所述最小值选择过 程是利用率评估过程，并且执行移交目的地指定过程，来将与在所述 最小值选择过程中选择的信道带宽利用率相对应的接入点指定为最优 移交目的地，所述移交目的地指定过程是利用率评估过程。
技术领域
本发明涉及无线通信系统中的一种评估每一个流的信道带宽利用 率的信道带宽利用率评估方法，一种信道带宽利用率评估设备，以及 一种信道带宽利用率评估程序，该无线通信系统具有MAC(介质接入 控制)层，并伴有随机接入，例如VoWLAN(基于无线LAN的语音传输)。 此外，本发明涉及一种采用该信道带宽利用率评估方法的无线通信系 统。
背景技术
随着无线LAN的盛行，已经可以容易地构建无线通信系统，来进 行多种基于无线LAN的流通信。例如，可以简单构建语音通信系统 (VoWLAN)，来进行基于无线LAN的语音流通信。但是，从VoWLAN的 本质方面考虑，在VoWLAN中，语音流实际利用的无线带宽(带宽利用 率)通常易于根据系统条件而显著地变化。为此，为在VoWLAN中高效 地管理语音质量，十分重要的是把握每一个语音流的有效使用带宽和 每一个语音流的语音性能。
例如，非专利文献1中描述了在使用IEEE802.11的无线LAN中， 评估最大可连接语音呼叫数的系统，来作为用于评估每一个语音流的 有效使用带宽和语音性能的系统。此外，在非专利文献2中，申请人 提出了考虑通信差错的无线LAN的性能评估方法。
[非专利文献1]S.Garg，M.Kappes，“Can I add a VoIP call？” Proc.Of IEEE ICC’03，vol.2，pp.779-783，2003。
[非专利文献2]H.Pan，S.Sato，K.Kobayashi，“On the Throughput of an IEEE 802.11a Wireless LAN System with Terminals under Heterogeneous Radio Conditions”，Proc.of the 18th ITC， 2003。
例如，非专利文献1中描述了在使用IEEE802.11的无线LAN中， 评估最大可连接语音呼叫数的系统，来作为用于评估每一个语音流的 有效使用带宽和语音性能的系统。此外，在非专利文献2中，申请人 提出了考虑通信差错的无线LAN的性能评估方法。
[非专利文献1]S.Garg，M.Kappes，“Can I add a VoIP call？” Proc.Of IEEE ICC’03，vol.2，pp.779-783，2003。
[非专利文献2]H.Pan，S.Sato，K.Kobayashi，“On the Throughput of an IEEE 802.11a Wireless LAN System with Terminals under Heterogeneous Radio Conditions”，Proc.of the 18th ITC， 2003。
发明内容
在具有MAC层、并伴有随机接入的无线语音通信系统(例如，无线 LAN)中，在每一个终端和接入点(AP)为业务量而自治地彼此竞争的 同时，它们也共享无线信道资源。这导致在伴有随机接入的无线通信 系统中，当多种系统条件改变时，信道的带宽利用率随着系统内所有 业务量流而改变。系统条件的改变，例如，终端数量的增加/减少，由 特定终端的移动引起的无线条件的改变和传输速度或传输差错率的改 变，引起所有业务量流的有效利用带宽也由于这些影响而改变。这种 特性与使用例如时间分配的装置来管理信道资源分配的移动通信系统 不一样。
因此，在伴有随机接入的无线通信系统中，不易对系统负荷所受影 响和对每一个语音呼叫的通信质量所受的影响，作出结论，这些影响 是由如上所述的系统条件(终端数量，终端位置、传输速度和传输差 错率)的改变而引起的。此外，新呼叫发生的情况下，因为无法容易 地估计对系统负荷和通信质量的影响，所以对于是否许可接收已发生 的呼叫，不易作出结论。
例如，当新的语音呼叫已经发生时，如果可以获取(估计)每一个 语音流在接收到新呼叫后，其信道带宽利用率、信道空闲带宽率和通 信质量如何改变，则可以根据估计结果，确定是否应该允许新呼叫。 在伴有随机接入的无线通信系统中，因为无法容易地估计信道带宽利 用率、信道空闲带宽率和通信质量的改变，所以对于新呼叫的接收是 否适当，不易作出结论。
在非专利文献1描述的评估系统中，可以评估使用IEEE802.11 的无线LAN中的最大可连接语音呼叫数。但是，在非专利文献1描述 的评估系统中，为简化用于评估最大可连接语音呼叫数的评估模型， 忽略了每一个终端的无线传输差错，并假设通信数据的冲突概率均匀 分布为百分之三。实际上，根据发射和接收距离，以及无线电波干扰 的情况，不能忽略无线传输差错对有效使用带宽的影响。此外，冲突 概率也受到无线传输差错率而非业务量条件的影响而改变。此外，在 非专利文献1描述的评估系统中，没有对在接收到新呼叫后的评估信 道带宽利用率和信道空闲带宽率进行描述。因此，即使采用非专利文 献1描述的评估系统，也不可能评估伴有随机接入的无线通信系统(例 如，VoWLAN系统)中的使用带宽。
此外，在非专利文献2中，对于评估无线LAN性能的方法，申请 人提出了一种考虑无线传输差错，在每一个终端和接入点(AP)在任 何时间进行传输的情况下，评估吞吐量和延迟的评估方法。但是对于 VoWLAN，是针对每一个语音流，根据恒定业务量模式来传输分组的， 这与在任何时间进行通信的情况不同。即，对于VoWLAN，产生相对较 长的流方式业务量。为此，需要适配非专利文献2中描述的评估方法， 使得可以将其应用于无线通信系统(例如，VoWLAN)，从而产生流方式 业务量。
因此，本发明的目的是，在伴有随机接入、进行流通信的系统中， 提供了：一种信道带宽利用率评估方法，来精确地评估系统条件的改 变对信道带宽利用率的影响；一种无线通信系统；一种信道带宽利用 率评估设备；以及一种信道带宽利用率评估程序。此外，本发明的目 的是提供：一种信道带宽利用率评估方法，来根据信道带宽利用率的 评估结果，确定呼叫接收控制，从而控制和管理无线资源；一种无线 通信系统；一种信道带宽利用率评估设备；以及一种信道带宽利用率 评估程序。
根据本发明的信道带宽利用率评估方法，即评估伴有随机接入、 进行流通信的无线通信系统的信道带宽的利用率的信道带宽利用率评 估方法，其特征在于包括以下步骤：根据业务量参数(例如，分组大 小和分组周期时间)和传输参数(例如，传输速率和通信差错率)，获 得信道带宽利用率，其中业务量参数是指示无线通信系统中的业务量 条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象的数据的传输条件的 参数，信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用无线通信系统的信 道带宽的利用率；以及评估获得的信道带宽利用率。因此，所谓的“评 估信道带宽利用率”是根据信道带宽利用率来执行多种确定过程，例 如，根据信道带宽利用率，确定是否应该允许新近发生的呼叫。
此外，信道带宽利用率评估方法，即在具有使用相同无线信道的 多个传输终端(例如，无线终端3)或接入点的无线语音通信系统(例 如，VoWLAN)中，评估每一个语音流的使用带宽率的方法，其优选地 包括步骤：输入指示每一个语音流的业务量条件和传输条件的输入信 息(例如，业务量参数和传输参数)，来计算用于发送每一个流的分组 的信道时间(例如，分组发出信道时间si)，来以方程表达每一个流的 分组冲突概率(例如，冲突概率ci)、分组传输失败的重传输率(例如， 重传输概率fi)、信道使用率(例如，信道带宽利用率ui)和信道空闲 带宽率(例如，信道空闲带宽率v)之间的关系，解答方程，从而来 计算每一个概率(例如，冲突概率ci、重传输概率fi、信道带宽利用 率ui和信道空闲带宽率v)。
根据本发明的无线通信系统，是伴有随机接入，并采用MAC(介 质接入控制)层，从而在伴有由无线传输差错或数据冲突引起的数据 重传输的无线环境中的进行流类型通信的无线通信系统(例如， VoWLAN)，其特征在于包括：利用率评估装置(例如，由概率计算部分 22实现)，根据指示无线通信系统中的业务量条件、以及传输作为通 信对象的数据的无线传输条件的信息(例如，业务量参数和传输参数)， 来评估信道带宽利用率，即，每一个流利用无线通信系统的无线信道 中的带宽的利用率。
此外，根据本发明的无线通信系统，是伴有随机接入，并采用MAC 层，从而在伴有由无线传输差错或数据冲突引起的数据重传输的无线 环境中的进行流类型通信的无线通信系统(例如，VoWLAN)，可以包括： 评估装置(例如，由概率计算部分22实现)，根据每一个流的CODEC 信息和分组周期时间信息(例如，分组周期时间ti)，以及发射源的无 线传输速率和传输差错率，来以方程表达每一个流的分组的传输冲突 概率(例如，冲突概率ci)、信道带宽利用率(例如，信道带宽利用率 ui)和信道空闲带宽率(例如，信道空闲带宽率v)之间的关系，解答 方程，从而评估每一个流的分组的传输冲突概率、信道带宽利用率和 信道空闲带宽率。
此外，根据本发明的无线通信系统，是伴有随机接入，并采用MAC 层，从而在伴有由无线传输差错或数据冲突引起的数据重传输的无线 环境中的进行流类型通信的无线通信系统(例如，VoWLAN)，可以包括： 计算装置(例如，由概率计算部分22A实现)，当新呼叫已经发生时， 根据预定评估方法，获得在允许新呼叫后的信道带宽利用率(例如， 信道带宽利用率ui)和信道空闲带宽率(例如，信道空闲带宽率v)； 以及CAC(呼叫允许控制)确定装置(例如，使用呼叫接收确定器24 来实现)，根据由计算装置获得的信道带宽利用率和和信道空闲带宽率 的计算结果(例如，考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u)，确 定是否可以允许新呼叫。
此外，根据本发明的无线通信系统，是伴有随机接入，并采用MAC 层，从而在伴有由无线传输差错或数据冲突引起的数据重传输的无线 环境中的进行流类型通信的无线通信系统(例如，VoWLAN)，可以包括： 计算装置(例如，由概率计算部分22B实现)，当业务量条件或无线电 波条件由于用户终端(例如，无线终端3)状态的改变而已改变时， 根据预定评估方法，获得执行预定呼叫控制后的信道带宽利用率(例 如，信道带宽利用率ui)和信道空闲带宽率(例如，信道空闲带宽率 v)；以及最优控制确定装置(例如，使用最优控制确定器25来实现)， 根据由计算装置获得的信道带宽利用率和和信道空闲带宽率的计算结 果(例如，考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u)，确定预定呼 叫控制是否是适当的控制，或者确定预定控制是否是最优控制。另外， 例如，所谓的“确定最优控制”是在特定情况下指定最优传输速率， 或在特定情况下指定最优移交目的地。
此外，无线通信系统，即伴有随机接入、进行流通信的无线通信 系统(例如，VoWLAN)，可以包括：接入点；以及信道带宽利用率评估 设备(例如，信道带宽利用率评估服务器1)，用于评估无线通信系统 的信道带宽利用率，信道带宽利用率评估设备可以包括：利用率计算 装置(例如，由概率计算部分22、22A和22B来实现)，根据业务量参 数(例如，分组大小和分组周期时间)和传输参数(例如，传输速率 和通信差错率)，来获得信道带宽利用率，其中业务量参数是指示无线 通信系统中的业务量条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象 的数据的传输条件的参数，信道带宽利用率是作为通信对象的数据利 用无线通信系统的信道带宽的利用率；以及利用率评估装置(例如， 使用呼叫接收确定器24和最优控制确定器25来实现)，评估由利用率 计算装置获得的信道带宽利用率。
此外，在无线通信系统中，接入点可以包括确定请求传输装置(例 如，由接入点2的控制器和网络接口来实现)，其在检测到新事件的发 生(例如，新呼叫的发生或通信状态的恶化)时，向信道带宽利用率 评估设备传输请求，请求确定应该针对新事件执行的控制，利用率计 算装置在接收到从接入点来的确定请求时，可以根据业务量参数和传 输参数，来获得信道带宽利用率；利用率评估装置可以包括控制确定 装置(例如，使用呼叫接收确定器24或最优控制确定器25来实现)， 其根据由利用率计算装置获得的信道带宽利用率，确定应该针对新事 件执行的控制(例如，关于是否许可新呼叫的接收的控制)。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括参 数获取装置(例如，由输入单元10来实现)，其在接收到从接入点来 的确定请求时，获取无线通信系统的当前业务量参数和传输参数；利 用率计算装置可以根据由参数获取装置获得的当前业务量参数和传输 参数，来获得信道带宽利用率。
此外，在无线通信系统中，参数获取装置在接收到从接入点来的 确定请求时，可以从SIP服务器接收CODEC信息，以从接收的CODEC 信息中提取当前业务量参数和传输参数。
此外，在无线通信系统中，确定请求传输装置可以将由接入点用 来与用户终端进行通信的当前业务量参数和传输参数，连同对于确定 应该针对新事件执行的控制的请求，传输给信道带宽利用率评估设备； 参数获取装置可以在接收从接入点来的确定请求时，从接入点接收当 前业务量参数和传输参数。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括确 定结果传输装置(例如，由结果输出器31，以及控制信息输出器32 和32B来实现)，其向接入点传输由控制确定装置获得的确定结果；接 入点可以包括控制执行装置(例如，由接入点2的控制器来实现)，其 根据从信道带宽利用率评估设备接收的确定结果，来执行针对新事件 的预定控制。
此外，在无线通信系统中，接入点可以包括呼叫接收确定请求传 输装置(例如，由接入点2的控制器和网络接口来实现)，其在检测到 新呼叫的发生时，向信道带宽利用率评估设备传输请求，请求确定新 呼叫的接收是否适当；利用率计算装置在接收到从接入点来的确定请 求时，可以根据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽利用率；利 用率评估装置可以包括呼叫接收确定装置(例如，由呼叫接收确定器 24来实现)，其根据由利用率计算装置获得的信道带宽利用率，确定 是否许可新呼叫的接收。
此外，在无线通信系统中，利用率评估装置可以包括阈值确定装 置(例如，由呼叫接收确定器24来实现)，其确定由利用率计算装置 获得的信道带宽利用率是否小于预定阈值；当阈值确定装置确定信道 带宽利用率小于预定阈值时，呼叫接收确定装置可以确定许可新呼叫 的接收。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括许 可信息传输装置(由控制信息输出器32来实现)，当呼叫接收确定装 置确定来许可新呼叫的接收时，许可信息传输装置向接入点传输呼叫 接收许可信息(例如，呼叫接收许可通知信息)，来说明许可新呼叫的 接收的效果；接入点可以包括：许可信息接收确定装置(例如，由接 入点2的控制器来实现)，确定是否已从信道带宽利用率评估设备接收 到呼叫接收许可信息；以及呼叫接收控制装置(例如，由接入点2的 控制器来实现)，当许可信息接收确定装置确定已接收到呼叫接收许可 信息时，许可新呼叫的接收。
此外，在无线通信系统中，接入点可以包括速率确定请求传输装 置(例如，由接入点2的控制器和网络接口来实现)，其在检测到接入 点与用户终端之间的通信状态的恶化(例如，信号电平的下降和通信 差错率的增加)时，向信道带宽利用率评估设备传输请求，请求确定 最优传输速率；利用率计算装置可以计算针对每一个传输速率的信道 带宽利用率，从而获得多个信道带宽利用率；利用率评估装置可以包 括：最小值选择装置(例如，由最优控制确定器25来实现)，从由利 用率计算装置计算的多个信道带宽利用率中，选择最小化的信道带宽 利用率；以及最优速率指定装置(例如，由最优控制确定器25来实现)， 将与由最小值选择装置选择的信道带宽利用率相对应的传输速率，指 定为最优传输速率。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括通 知信息传输装置(例如，由控制信息输出器32B来实现)，其向接入点 传输包括由最优速率指定装置指定的传输速率的通知信息；接入点可 以包括速率改变装置(例如，由接入点2的控制器来实现)，其根据包 括在从信道带宽利用率评估设备接收的通知信息中的传输速率，来改 变接入点与用户终端之间通信所用的传输速率。
此外，在无线通信系统中，接入点可以包括移交目的地确定请求 传输装置(例如，由接入点2的控制器和网络接口来实现)，其在检测 到接入点与用户终端之间的通信状态的恶化时，向信道带宽利用率评 估设备传输请求，请求确定用户终端的最优移交目的地；利用率计算 装置可以针对包括在无线通信系统中的每一个接入点，根据业务量参 数和传输参数，来获得各自的信道带宽利用率；利用率评估装置可以 包括：最小值选择装置(例如，由最优控制确定器25来实现)，从由 利用率计算装置计算的多个信道带宽利用率中，选择最小化的信道带 宽利用率；以及移交目的地指定装置(例如，由最优控制确定器25 来实现)，将与由最小值选择装置选择的信道带宽利用率相对应的接入 点，指定为最优移交目的地。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括通 知信息传输装置(例如，由控制信息输出器32B来实现)，其向接入点 传输包括由移交目的地指定装置指定的移交目的地的通知信息；接入 点可以包括移交指令装置(例如，由接入点2的控制器来实现)，其根 据包括在从信道带宽利用率评估设备接收的通知信息中的移交目的 地，指令正在与接入点进行通信的用户终端进行移交。
根据本发明的信道带宽利用率评估设备，即评估伴有随机接入、 进行流通信的无线通信系统的信道带宽利用率的信道带宽利用率评估 设备，其特征在于包括：利用率计算装置，根据业务量参数和传输参 数，来获得信道带宽利用率，其中业务量参数是指示无线通信系统中 的业务量条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象的数据的传 输条件的参数，信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用无线通信 系统的信道带宽的利用率；以及利用率评估装置，评估由利用率计算 装置获得的信道带宽利用率。
根据本发明的信道带宽利用率评估程序，即评估伴有随机接入、 进行流通信的无线通信系统的信道带宽利用率的信道带宽利用率评估 程序，用于使计算机来执行：利用率计算过程，根据业务量参数和传 输参数，来获得信道带宽利用率，其中业务量参数是指示无线通信系 统中的业务量条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象的数据 的传输条件的参数，信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用无线 通信系统的信道带宽的利用率；以及利用率评估过程，评估获得的信 道带宽利用率。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：在检测到新事件的发生时，执行确定请求接收过程，来从 接入点接收对应该针对新事件执行的控制的确定的请求；在从接入点 接收到确定请求时，执行作为利用率计算过程的过程，来根据业务量 参数和传输参数，获得信道带宽利用率；以及执行作为利用率评估过 程的控制确定过程，来根据获得的信道带宽利用率，确定应该针对新 事件执行的控制。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：在检测到新呼叫的发生时，执行呼叫接收确定请求接收过 程，来从接入点接收对于确定新呼叫的接收的适当性请求；在从接入 点接收到确定请求时，执行作为利用率计算过程的过程，来根据业务 量参数和传输参数，获得信道带宽利用率；以及执行呼叫接收确定过 程，作为利用率评估过程，来根据获得的信道带宽利用率，确定是否 应该许可新呼叫的接收。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：执行阈值确定过程，作为利用率评估过程，来确定获得的 信道带宽利用率是否小于预定阈值；以及执行作为呼叫接收确定过程 的过程，当在阈值确定过程中确定信道带宽利用率小于预定阈值时， 来确定许可新呼叫的接收。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：在检测到接入点与用户终端之间的通信状态恶化时，执行 速率确定请求接收过程，来从接入点接收对最优传输速率的确定的请 求；执行作为利用率计算过程的过程，来计算针对每一个传输速率的 信道带宽利用率，从而获得多个信道带宽利用率；以及执行最小值选 择过程，作为利用率评估过程，来从在利用率计算过程获得的多个信 道带宽利用率中，选择最小化的信道带宽利用率，并且执行最优速率 指定过程，作为利用率评估过程，来将与最小值选择过程中选择的信 道带宽利用率相对应的传输速率，指定为最优传输速率。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：在检测到接入点与用户终端之间的通信状态恶化时，执行 移交目的地确定请求接收过程，来从接入点接收对用户终端的最优移 交目的地的确定的请求；执行作为利用率计算过程的过程，来针对包 括在无线通信系统中的每一个接入点，根据业务量参数和传输参数， 计算各自的信道带宽利用率；以及执行最小值选择过程，作为利用率 评估过程，来从在利用率计算过程获得的多个信道带宽利用率中，选 择最小化的信道带宽利用率，并且执行移交目的地指定过程，作为利 用率评估过程，来将与最小值选择过程中选择的信道带宽利用率相对 应的接入点，指定为最优移交目的地。
根据本发明，根据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽利用 率，从而评估获得的信道带宽利用率。这样，在伴有随机接入的进行 流通信的系统中，当由于多种事件的发生而引起系统条件已经改变时， 可以实时地把握无线通信系统的信道使用状况的改变和对通信质量的 影响。因此，在伴有随机接入的进行流通信的系统中，可以精确地评 估系统条件的改变对信道带宽利用率的影响。
此外，在本发明中，进行配置，使得在检测到新事件时，根据信 道带宽利用率来确定应该针对新事件执行的控制，并向接入点传输包 括确定结果的通知信息，从而可以根据信道带宽利用率的评估结果来 执行控制确定，并在伴有随机接入的进行流通信的系统中，控制和管 理无线资源。
此外，在本发明中，进行配置，使得在检测到新呼叫时，根据信 道带宽利用率来确定是否许可新呼叫的接收，并向接入点传输包括确 定结果的通知信息，从而可以根据信道带宽利用率的评估结果来执行 呼叫接收控制确定，并在伴有随机接入的进行流通信的系统中，控制 和管理无线资源。
此外，在本发明中，进行配置，使得在检测到通信状态的恶化时， 根据信道带宽利用率来指定最优传输速率，并向接入点传输包括所指 定的传输速率的通知信息，从而可以根据信道带宽利用率的评估结果 来执行最优传输速率确定，并在伴有随机接入的进行流通信的系统中， 控制和管理无线资源。
此外，在本发明中，进行配置，使得在检测到通信状态的恶化时， 根据信道带宽利用率来指定最优移交目的地，并向接入点传输包括所 指定的最优移交目的地的通知信息，从而可以根据信道带宽利用率的 评估结果来执行最优移交目的地确定，并在伴有随机接入的进行流通 信的系统中，控制和管理无线资源。
附图说明
本发明的这些和其它目的、特征和优点将在对以下详细描述和图 的阅读中，更加显而易见，其中：
图1是示出根据本发明的采用信道带宽利用率评估方法的无线通 信系统配置的一个示例的方框图；
图2是示出成为评估对象的VoWLAN系统的解释图；
图3是示出信道带宽利用率评估服务器的配置的一个示例的方框 图；
图4是示出计算单元20所包括的概率计算部分22的更详细配置 的方框图；
图5是示出获取和评估信道带宽利用率的信道带宽利用率评估过 程的一个示例的流程图；
图6是示出概率计算部分22获取每一个概率值的概率计算过程的 一个示例的流程图；
图7是示出信道带宽利用率评估服务器的另一配置示例的方框 图；
图8是示出获取和评估信道带宽利用率的信道带宽利用率评估过 程的另一示例的流程图；
图9是示出信道带宽利用率评估服务器的另一配置示例的方框 图；以及
图10是示出获取和评估信道带宽利用率的信道带宽利用率评估 过程的另一示例的流程图。
因此，在伴有随机接入的无线通信系统中，不易对系统负荷所受影 响和对每一个语音呼叫的通信质量所受的影响，作出结论，这些影响 是由如上所述的系统条件(终端数量，终端位置、传输速度和传输差 错率)的改变而引起的。此外，新呼叫发生的情况下，因为无法容易 地估计对系统负荷和通信质量的影响，所以对于是否许可接收已发生 的呼叫，不易作出结论。
例如，当新的语音呼叫已经发生时，如果可以获取(估计)每一个 语音流在接收到新呼叫后，其信道带宽利用率、信道空闲带宽率和通 信质量如何改变，则可以根据估计结果，确定是否应该允许新呼叫。 在伴有随机接入的无线通信系统中，因为无法容易地估计信道带宽利 用率、信道空闲带宽率和通信质量的改变，所以对于新呼叫的接收是 否适当，不易作出结论。
在非专利文献1描述的评估系统中，可以评估使用IEEE802.11 的无线LAN中的最大可连接语音呼叫数。但是，在非专利文献1描述 的评估系统中，为简化用于评估最大可连接语音呼叫数的评估模型， 忽略了每一个终端的无线传输差错，并假设通信数据的冲突概率均匀 分布为百分之三。实际上，根据发射和接收距离，以及无线电波干扰 的情况，不能忽略无线传输差错对有效使用带宽的影响。此外，冲突 概率也受到无线传输差错率而非业务量条件的影响而改变。此外，在 非专利文献1描述的评估系统中，没有对在接收到新呼叫后的评估信 道带宽利用率和信道空闲带宽率进行描述。因此，即使采用非专利文 献1描述的评估系统，也不可能评估伴有随机接入的无线通信系统(例 如，VoWLAN系统)中的使用带宽。
此外，在非专利文献2中，对于评估无线LAN性能的方法，申请 人提出了一种考虑无线传输差错，在每一个终端和接入点(AP)在任 何时间进行传输的情况下，评估吞吐量和延迟的评估方法。但是对于 VoWLAN，是针对每一个语音流，根据恒定业务量模式来传输分组的， 这与在任何时间进行通信的情况不同。即，对于VoWLAN，产生相对较 长的流方式业务量。为此，需要适配非专利文献2中描述的评估方法， 使得可以将其应用于无线通信系统(例如，VoWLAN)，从而产生流方式 业务量。
因此，本发明的目的是，在伴有随机接入、进行流通信的系统中， 提供了：一种信道带宽利用率评估方法，来精确地评估系统条件的改 变对信道带宽利用率的影响；一种无线通信系统；一种信道带宽利用 率评估设备；以及一种信道带宽利用率评估程序。此外，本发明的目 的是提供：一种信道带宽利用率评估方法，来根据信道带宽利用率的 评估结果，确定呼叫接收控制，从而控制和管理无线资源；一种无线 通信系统；一种信道带宽利用率评估设备；以及一种信道带宽利用率 评估程序。
根据本发明的信道带宽利用率评估方法，即评估伴有随机接入、 进行流通信的无线通信系统的信道带宽的利用率的信道带宽利用率评 估方法，其特征在于包括以下步骤：根据业务量参数(例如，分组大 小和分组周期时间)和传输参数(例如，传输速率和通信差错率)，获 得信道带宽利用率，其中业务量参数是指示无线通信系统中的业务量 条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象的数据的传输条件的 参数，信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用无线通信系统的信 道带宽的利用率；以及评估获得的信道带宽利用率。因此，所谓的“评 估信道带宽利用率”是根据信道带宽利用率来执行多种确定过程，例 如，根据信道带宽利用率，确定是否应该允许新近发生的呼叫。
此外，信道带宽利用率评估方法，即在具有使用相同无线信道的 多个传输终端(例如，无线终端3)或接入点的无线语音通信系统(例 如，VoWLAN)中，评估每一个语音流的使用带宽率的方法，其优选地 包括步骤：输入指示每一个语音流的业务量条件和传输条件的输入信 息(例如，业务量参数和传输参数)，来计算用于发送每一个流的分组 的信道时间(例如，分组发出信道时间si)，来以方程表达每一个流的 分组冲突概率(例如，冲突概率ci)、分组传输失败的重传输率(例如， 重传输概率fi)、信道使用率(例如，信道带宽利用率ui)和信道空闲 带宽率(例如，信道空闲带宽率v)之间的关系，解答方程，从而来 计算每一个概率(例如，冲突概率ci、重传输概率fi、信道带宽利用 率ui和信道空闲带宽率v)。
根据本发明的无线通信系统，是伴有随机接入，并采用MAC(介 质接入控制)层，从而在伴有由无线传输差错或数据冲突引起的数据 重传输的无线环境中的进行流类型通信的无线通信系统(例如， VoWLAN)，其特征在于包括：利用率评估装置(例如，由概率计算部分 22实现)，根据指示无线通信系统中的业务量条件、以及传输作为通 信对象的数据的无线传输条件的信息(例如，业务量参数和传输参数)， 来评估信道带宽利用率，即，每一个流利用无线通信系统的无线信道 中的带宽的利用率。
此外，根据本发明的无线通信系统，是伴有随机接入，并采用MAC 层，从而在伴有由无线传输差错或数据冲突引起的数据重传输的无线 环境中的进行流类型通信的无线通信系统(例如，VoWLAN)，可以包括： 评估装置(例如，由概率计算部分22实现)，根据每一个流的CODEC 信息和分组周期时间信息(例如，分组周期时间ti)，以及发射源的无 线传输速率和传输差错率，来以方程表达每一个流的分组的传输冲突 概率(例如，冲突概率ci)、信道带宽利用率(例如，信道带宽利用率 ui)和信道空闲带宽率(例如，信道空闲带宽率v)之间的关系，解答 方程，从而评估每一个流的分组的传输冲突概率、信道带宽利用率和 信道空闲带宽率。
此外，根据本发明的无线通信系统，是伴有随机接入，并采用MAC 层，从而在伴有由无线传输差错或数据冲突引起的数据重传输的无线 环境中的进行流类型通信的无线通信系统(例如，VoWLAN)，可以包括： 计算装置(例如，由概率计算部分22A实现)，当新呼叫已经发生时， 根据预定评估方法，获得在允许新呼叫后的信道带宽利用率(例如， 信道带宽利用率ui)和信道空闲带宽率(例如，信道空闲带宽率v)； 以及CAC(呼叫允许控制)确定装置(例如，使用呼叫接收确定器24 来实现)，根据由计算装置获得的信道带宽利用率和和信道空闲带宽率 的计算结果(例如，考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u)，确 定是否可以允许新呼叫。
此外，根据本发明的无线通信系统，是伴有随机接入，并采用MAC 层，从而在伴有由无线传输差错或数据冲突引起的数据重传输的无线 环境中的进行流类型通信的无线通信系统(例如，VoWLAN)，可以包括： 计算装置(例如，由概率计算部分22B实现)，当业务量条件或无线电 波条件由于用户终端(例如，无线终端3)状态的改变而已改变时， 根据预定评估方法，获得执行预定呼叫控制后的信道带宽利用率(例 如，信道带宽利用率ui)和信道空闲带宽率(例如，信道空闲带宽率 v)；以及最优控制确定装置(例如，使用最优控制确定器25来实现)， 根据由计算装置获得的信道带宽利用率和和信道空闲带宽率的计算结 果(例如，考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u)，确定预定呼 叫控制是否是适当的控制，或者确定预定控制是否是最优控制。另外， 例如，所谓的“确定最优控制”是在特定情况下指定最优传输速率， 或在特定情况下指定最优移交目的地。
此外，无线通信系统，即伴有随机接入、进行流通信的无线通信 系统(例如，VoWLAN)，可以包括：接入点；以及信道带宽利用率评估 设备(例如，信道带宽利用率评估服务器1)，用于评估无线通信系统 的信道带宽利用率，信道带宽利用率评估设备可以包括：利用率计算 装置(例如，由概率计算部分22、22A和22B来实现)，根据业务量参 数(例如，分组大小和分组周期时间)和传输参数(例如，传输速率 和通信差错率)，来获得信道带宽利用率，其中业务量参数是指示无线 通信系统中的业务量条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象 的数据的传输条件的参数，信道带宽利用率是作为通信对象的数据利 用无线通信系统的信道带宽的利用率；以及利用率评估装置(例如， 使用呼叫接收确定器24和最优控制确定器25来实现)，评估由利用率 计算装置获得的信道带宽利用率。
此外，在无线通信系统中，接入点可以包括确定请求传输装置(例 如，由接入点2的控制器和网络接口来实现)，其在检测到新事件的发 生(例如，新呼叫的发生或通信状态的恶化)时，向信道带宽利用率 评估设备传输请求，请求确定应该针对新事件执行的控制，利用率计 算装置在接收到从接入点来的确定请求时，可以根据业务量参数和传 输参数，来获得信道带宽利用率；利用率评估装置可以包括控制确定 装置(例如，使用呼叫接收确定器24或最优控制确定器25来实现)， 其根据由利用率计算装置获得的信道带宽利用率，确定应该针对新事 件执行的控制(例如，关于是否许可新呼叫的接收的控制)。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括参 数获取装置(例如，由输入单元10来实现)，其在接收到从接入点来 的确定请求时，获取无线通信系统的当前业务量参数和传输参数；利 用率计算装置可以根据由参数获取装置获得的当前业务量参数和传输 参数，来获得信道带宽利用率。
此外，在无线通信系统中，参数获取装置在接收到从接入点来的 确定请求时，可以从SIP服务器接收CODEC信息，以从接收的CODEC 信息中提取当前业务量参数和传输参数。
此外，在无线通信系统中，确定请求传输装置可以将由接入点用 来与用户终端进行通信的当前业务量参数和传输参数，连同对于确定 应该针对新事件执行的控制的请求，传输给信道带宽利用率评估设备； 参数获取装置可以在接收从接入点来的确定请求时，从接入点接收当 前业务量参数和传输参数。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括确 定结果传输装置(例如，由结果输出器31，以及控制信息输出器32 和32B来实现)，其向接入点传输由控制确定装置获得的确定结果；接 入点可以包括控制执行装置(例如，由接入点2的控制器来实现)，其 根据从信道带宽利用率评估设备接收的确定结果，来执行针对新事件 的预定控制。
此外，在无线通信系统中，接入点可以包括呼叫接收确定请求传 输装置(例如，由接入点2的控制器和网络接口来实现)，其在检测到 新呼叫的发生时，向信道带宽利用率评估设备传输请求，请求确定新 呼叫的接收是否适当；利用率计算装置在接收到从接入点来的确定请 求时，可以根据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽利用率；利 用率评估装置可以包括呼叫接收确定装置(例如，由呼叫接收确定器 24来实现)，其根据由利用率计算装置获得的信道带宽利用率，确定 是否许可新呼叫的接收。
此外，在无线通信系统中，利用率评估装置可以包括阈值确定装 置(例如，由呼叫接收确定器24来实现)，其确定由利用率计算装置 获得的信道带宽利用率是否小于预定阈值；当阈值确定装置确定信道 带宽利用率小于预定阈值时，呼叫接收确定装置可以确定许可新呼叫 的接收。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括许 可信息传输装置(由控制信息输出器32来实现)，当呼叫接收确定装 置确定来许可新呼叫的接收时，许可信息传输装置向接入点传输呼叫 接收许可信息(例如，呼叫接收许可通知信息)，来说明许可新呼叫的 接收的效果；接入点可以包括：许可信息接收确定装置(例如，由接 入点2的控制器来实现)，确定是否已从信道带宽利用率评估设备接收 到呼叫接收许可信息；以及呼叫接收控制装置(例如，由接入点2的 控制器来实现)，当许可信息接收确定装置确定已接收到呼叫接收许可 信息时，许可新呼叫的接收。
此外，在无线通信系统中，接入点可以包括速率确定请求传输装 置(例如，由接入点2的控制器和网络接口来实现)，其在检测到接入 点与用户终端之间的通信状态的恶化(例如，信号电平的下降和通信 差错率的增加)时，向信道带宽利用率评估设备传输请求，请求确定 最优传输速率；利用率计算装置可以计算针对每一个传输速率的信道 带宽利用率，从而获得多个信道带宽利用率；利用率评估装置可以包 括：最小值选择装置(例如，由最优控制确定器25来实现)，从由利 用率计算装置计算的多个信道带宽利用率中，选择最小化的信道带宽 利用率；以及最优速率指定装置(例如，由最优控制确定器25来实现)， 将与由最小值选择装置选择的信道带宽利用率相对应的传输速率，指 定为最优传输速率。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括通 知信息传输装置(例如，由控制信息输出器32B来实现)，其向接入点 传输包括由最优速率指定装置指定的传输速率的通知信息；接入点可 以包括速率改变装置(例如，由接入点2的控制器来实现)，其根据包 括在从信道带宽利用率评估设备接收的通知信息中的传输速率，来改 变接入点与用户终端之间通信所用的传输速率。
此外，在无线通信系统中，接入点可以包括移交目的地确定请求 传输装置(例如，由接入点2的控制器和网络接口来实现)，其在检测 到接入点与用户终端之间的通信状态的恶化时，向信道带宽利用率评 估设备传输请求，请求确定用户终端的最优移交目的地；利用率计算 装置可以针对包括在无线通信系统中的每一个接入点，根据业务量参 数和传输参数，来获得各自的信道带宽利用率；利用率评估装置可以 包括：最小值选择装置(例如，由最优控制确定器25来实现)，从由 利用率计算装置计算的多个信道带宽利用率中，选择最小化的信道带 宽利用率；以及移交目的地指定装置(例如，由最优控制确定器25 来实现)，将与由最小值选择装置选择的信道带宽利用率相对应的接入 点，指定为最优移交目的地。
此外，在无线通信系统中，信道带宽利用率评估设备可以包括通 知信息传输装置(例如，由控制信息输出器32B来实现)，其向接入点 传输包括由移交目的地指定装置指定的移交目的地的通知信息；接入 点可以包括移交指令装置(例如，由接入点2的控制器来实现)，其根 据包括在从信道带宽利用率评估设备接收的通知信息中的移交目的 地，指令正在与接入点进行通信的用户终端进行移交。
根据本发明的信道带宽利用率评估设备，即评估伴有随机接入、 进行流通信的无线通信系统的信道带宽利用率的信道带宽利用率评估 设备，其特征在于包括：利用率计算装置，根据业务量参数和传输参 数，来获得信道带宽利用率，其中业务量参数是指示无线通信系统中 的业务量条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象的数据的传 输条件的参数，信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用无线通信 系统的信道带宽的利用率；以及利用率评估装置，评估由利用率计算 装置获得的信道带宽利用率。
根据本发明的信道带宽利用率评估程序，即评估伴有随机接入、 进行流通信的无线通信系统的信道带宽利用率的信道带宽利用率评估 程序，用于使计算机来执行：利用率计算过程，根据业务量参数和传 输参数，来获得信道带宽利用率，其中业务量参数是指示无线通信系 统中的业务量条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象的数据 的传输条件的参数，信道带宽利用率是作为通信对象的数据利用无线 通信系统的信道带宽的利用率；以及利用率评估过程，评估获得的信 道带宽利用率。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：在检测到新事件的发生时，执行确定请求接收过程，来从 接入点接收对应该针对新事件执行的控制的确定的请求；在从接入点 接收到确定请求时，执行作为利用率计算过程的过程，来根据业务量 参数和传输参数，获得信道带宽利用率；以及执行作为利用率评估过 程的控制确定过程，来根据获得的信道带宽利用率，确定应该针对新 事件执行的控制。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：在检测到新呼叫的发生时，执行呼叫接收确定请求接收过 程，来从接入点接收对于确定新呼叫的接收的适当性请求；在从接入 点接收到确定请求时，执行作为利用率计算过程的过程，来根据业务 量参数和传输参数，获得信道带宽利用率；以及执行呼叫接收确定过 程，作为利用率评估过程，来根据获得的信道带宽利用率，确定是否 应该许可新呼叫的接收。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：执行阈值确定过程，作为利用率评估过程，来确定获得的 信道带宽利用率是否小于预定阈值；以及执行作为呼叫接收确定过程 的过程，当在阈值确定过程中确定信道带宽利用率小于预定阈值时， 来确定许可新呼叫的接收。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：在检测到接入点与用户终端之间的通信状态恶化时，执行 速率确定请求接收过程，来从接入点接收对最优传输速率的确定的请 求；执行作为利用率计算过程的过程，来计算针对每一个传输速率的 信道带宽利用率，从而获得多个信道带宽利用率；以及执行最小值选 择过程，作为利用率评估过程，来从在利用率计算过程获得的多个信 道带宽利用率中，选择最小化的信道带宽利用率，并且执行最优速率 指定过程，作为利用率评估过程，来将与最小值选择过程中选择的信 道带宽利用率相对应的传输速率，指定为最优传输速率。
此外，信道带宽利用率评估程序可以是用于使计算机执行以下过 程的程序：在检测到接入点与用户终端之间的通信状态恶化时，执行 移交目的地确定请求接收过程，来从接入点接收对用户终端的最优移 交目的地的确定的请求；执行作为利用率计算过程的过程，来针对包 括在无线通信系统中的每一个接入点，根据业务量参数和传输参数， 计算各自的信道带宽利用率；以及执行最小值选择过程，作为利用率 评估过程，来从在利用率计算过程获得的多个信道带宽利用率中，选 择最小化的信道带宽利用率，并且执行移交目的地指定过程，作为利 用率评估过程，来将与最小值选择过程中选择的信道带宽利用率相对 应的接入点，指定为最优移交目的地。
根据本发明，根据业务量参数和传输参数，来获得信道带宽利用 率，从而评估获得的信道带宽利用率。这样，在伴有随机接入的进行 流通信的系统中，当由于多种事件的发生而引起系统条件已经改变时， 可以实时地把握无线通信系统的信道使用状况的改变和对通信质量的 影响。因此，在伴有随机接入的进行流通信的系统中，可以精确地评 估系统条件的改变对信道带宽利用率的影响。
此外，在本发明中，进行配置，使得在检测到新事件时，根据信 道带宽利用率来确定应该针对新事件执行的控制，并向接入点传输包 括确定结果的通知信息，从而可以根据信道带宽利用率的评估结果来 执行控制确定，并在伴有随机接入的进行流通信的系统中，控制和管 理无线资源。
此外，在本发明中，进行配置，使得在检测到新呼叫时，根据信 道带宽利用率来确定是否许可新呼叫的接收，并向接入点传输包括确 定结果的通知信息，从而可以根据信道带宽利用率的评估结果来执行 呼叫接收控制确定，并在伴有随机接入的进行流通信的系统中，控制 和管理无线资源。
此外，在本发明中，进行配置，使得在检测到通信状态的恶化时， 根据信道带宽利用率来指定最优传输速率，并向接入点传输包括所指 定的传输速率的通知信息，从而可以根据信道带宽利用率的评估结果 来执行最优传输速率确定，并在伴有随机接入的进行流通信的系统中， 控制和管理无线资源。
此外，在本发明中，进行配置，使得在检测到通信状态的恶化时， 根据信道带宽利用率来指定最优移交目的地，并向接入点传输包括所 指定的最优移交目的地的通知信息，从而可以根据信道带宽利用率的 评估结果来执行最优移交目的地确定，并在伴有随机接入的进行流通 信的系统中，控制和管理无线资源。
附图说明
本发明的这些和其它目的、特征和优点将在对以下详细描述和图 的阅读中，更加显而易见，其中：
图1是示出根据本发明的采用信道带宽利用率评估方法的无线通 信系统配置的一个示例的方框图；
图2是示出成为评估对象的VoWLAN系统的解释图；
图3是示出信道带宽利用率评估服务器的配置的一个示例的方框 图；
图4是示出计算单元20所包括的概率计算部分22的更详细配置 的方框图；
图5是示出获取和评估信道带宽利用率的信道带宽利用率评估过 程的一个示例的流程图；
图6是示出概率计算部分22获取每一个概率值的概率计算过程的 一个示例的流程图；
图7是示出信道带宽利用率评估服务器的另一配置示例的方框 图；
图8是示出获取和评估信道带宽利用率的信道带宽利用率评估过 程的另一示例的流程图；
图9是示出信道带宽利用率评估服务器的另一配置示例的方框 图；以及
图10是示出获取和评估信道带宽利用率的信道带宽利用率评估 过程的另一示例的流程图。
具体实施方式
实施例1
以下将参考附图来解释本发明的第一实施例。图1是示出根据本 发明的采用信道带宽利用率评估方法的无线通信系统配置的一个示例 的方框图。如图1所示，无线通信系统包括信道带宽利用率评估服务 器1、接入点2和无线终端3。
在本实施例中，将解释如下情况：将信道带宽利用率评估方法应 用于具有MAC层并伴有随机接入的无线通信系统。此外，在本实施例 中，无线通信系统是用于进行语音流通信的无线LAN(VoWLAN)。例如 在采用VoWLAN来提供IP电话的应用中，采用该无线通信系统。
另外，无线通信系统是用于进行语音流通信的系统；但是其并不 限于此。在无线通信系统是用于进行多种流通信、伴有随机接入的通 信系统的前提下，例如，可以将信道带宽利用率评估方法应用于进行 视频流通信的无线通信系统。
使用诸如工作站和个人计算机等信息处理单元，来具体实现信道 带宽利用率评估服务器1。与每一个接入点2相连的信道带宽利用率 评估服务器1具有从接入点2输入多种业务量条件信息和多种传输条 件信息的功能。此外，信道带宽利用率评估服务器1具有如下功能： 根据从每一个接入点2输入的信息，来获得/评估信道带宽利用率u， 其中信道带宽利用率u指示每一个语音流利用作为评估对象的VoWLAN 的信道带宽的比率(利用率)。此外，信道带宽利用率评估服务器1 具有获得信道空闲带宽率v的功能，其中，信道空闲带宽率v指示空 闲带宽与作为评估对象的VoWLAN的信道带宽的比率。此外，信道带宽 利用率评估服务器1具有获得冲突概率c的功能，其中冲突概率c指 示每一个流在作为评估对象的VoWLAN中冲突的概率。
另外，在本实施例中，所谓的“评估信道带宽利用率”是根据获 得的信道带宽利用率来执行多种确定过程。例如，在接入点2已检测 到新呼叫的情况下，信道带宽利用率评估服务器1根据获得的信道带 宽利用率，来确定是否应该允许新近已发生的呼叫。
接入点(AP)2具有向/从每一个无线终端3发射/接收无线信号 的功能，并具有如下功能：在从每一个终端3来的新呼叫已发生的情 况下，执行对新近已发生的呼叫的接收控制(CAC控制(呼叫允许控 制))和对作为呼入目的地的无线终端3的连接控制。此外，接入点2 具有如下功能：在事件已发生时，例如，在新呼叫已发生的情况下， 向信道带宽利用率评估服务器1传输多种业务量条件和传输条件。另 外，在图1中，示出了两个接入点2；但是无线通信系统中包括的接 入点2的数量并不限于此。例如，无线通信系统可以包括三个或更多 的接入点2。
使用诸如移动电话、PDA和个人计算机等信息处理终端，来具体 实现无线终端3。在本实施例中，无线终端3具有将语音流作为无线 信号来发射/接收的功能。即，在本实施例中，将无线终端3用作只进 行语音流通信的语音通信租用终端。另外，在图1中，对于每一个接 入点2，示出两个无线终端3；但是针对每一个接入点2的无线终端3 的数量不限于此。例如，针对每一个接入点2，无线通信系统可以包 括三个或更多的无线终端3。
以下，将解释成为信道带宽利用率评估服务器1的评估对象的 VoWLAN系统。图2是示出成为本示例中的评估对象的VoWLAN系统的 解释图。在本实施例中，假设只容纳语音终端(在本示例中，无线终 端3)的无线LAN是评估的对象系统。这里，每一个无线终端3只通 过接入点2来执行语音通信。在本实施例中，为解释方便，假设使一 个终端产生一个语音呼叫。此外，假设由向上方向(即，从无线终端 3到接入点(终端->AP)的传输方向)流和向下方向(即，从接入点 到无线终端3(AP->终端)的传输方向)流两个流来配置每一个语音 呼叫。此外，假设恒定大小的分组周期性地到达(被发射/接收)，作 为每一个流。
可以将根据本发明的信道带宽利用率评估方法应用于伴有多种随 机接入的无线系统。这里，将解释将信道带宽利用率评估方法应用于 无线LAN的情况，其中无线LAN是根据IEEE 802.11标准的无线LAN， 其封装了MAC层协议的基本技术(DCF(分布谐调功能)技术)。以下， 在解释本实施例之前，首先将解释一般的DCF技术。
在存在要传输的数据的情况下，首先，无线终端3或接入点2检 查(无线)信道的状况。在这种情况下，当至少一个终端/接入点在进 行数据传输时，无线终端3或接入点2确定信道状况是“繁忙”，除此 以外，状况是“空闲”(没有终端/接入点在进行数据传输)。
尝试进行数据通信时，在已判断信道是“空闲”的情况下，当信 道的持续空闲时间达到称作DIFS(DCF帧间间隔)时段的预定时段时， 终端/接入点传输一个分组。
此外，在已判断信道是“繁忙”的情况下，终端/接入点等待，直 到信道进入空闲状态为止。以及，终端/接入点先等待，直到从信道已 进入空闲状态开始又经过了DIFS时段，接着再等待，直到经过随机长 度的补偿(backoff)时段，然后传输一个分组。在这种情况下，如果 信道在DIFS时段期满之前又进入繁忙状态，则终端/接入点等待，直 到信道再次进入空闲状态，然后重复上述过程。此外，当信道在补偿 时段期间进入繁忙状态时，终端/接入点中止补偿计数器的倒数计时， 直到信道下一次进入空闲状态，并且经过DIFS时段。当经过了DIFS 时段，并且经过了补偿的剩余时间(在中止计时器的倒数计时之后的 剩余时间)时，终端/接入点传输一个分组。
在接收方的终端/接入点已正确接收从发射方的终端/接入点传输 的分组的情况下，终端/接入点在经过称作SIFS(短帧间间隔)时段 的预定时段之后，发回(传输)用于确认的ACK分组。另外，在时段 上，SIFS比DIFS短。
此外，由(随机数)×(基本时隙长度)确定补偿长度。这里，“随 机数”服从[0，CW]段上的均匀分布。此外，无论何时由于传输失败而 重传输数据，窗参数CW加倍。在这种情况下，在特定的预定值限制之 内使CW加倍。另外，根据物理层来决定上述每一个参数(DIFS、SIFS 和时隙长度)的值。例如，在采用IEEE 802.11b标准的情况下，将每 一个参数分别决定为DIFS＝50μs、SIFS＝10μs、以及时隙长度σ＝ 20μs。
此外，在IEEE 802.11的物理层规范中指定了多个传输速率，无 线终端3或接入点2根据通信状况，选择IEEE 802.11中指定的速率 之一，作为实际采用的传输速率。
以下将解释信道带宽利用率评估服务器1的配置。图3是示出信 道带宽利用率评估服务器的配置的一个示例的方框图。如图3所示， 信道带宽利用率评估服务器1包括输入单元10、计算单元20和输出 单元30。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU和网络接口，来具体实现 输入单元10。输入单元10具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件 已发生时，从每一个接入点2输入每一个参数，每一个参数反映VoWLAN 的系统条件。在本实施例中，输入单元10输入业务量参数，业务量参 数是指示无线通信系统(VoWLAN)中的预定业务量条件的参数。例如， 输入单元10输入在无线通信系统中被发射/接收的分组大小或分组的 分组周期时间，作为业务量参数。此外，输入单元10输入传输参数， 传输参数是指示作为通信对象的数据被传输的预定传输条件。例如， 输入单元10在每一个接入点2中输入传输速率或通信差错率，作为传 输参数。
此外，如图3所示，输入单元10包括计算初始值输入器11、系 统参数输入器12、分组大小输入器13、传输速率输入器14、分组周 期时间输入器15和传输差错率输入器16。
计算初始值输入器11具有输入预定初始值的功能，预定初始值用 于计算信道带宽利用率u、信道空闲带宽率v和冲突概率c的计算过 程。例如，计算初始值输入器11根据安装VoWLAN系统时系统管理员 的操作，预先输入预定初始值i。在本实施例中，计算初始值输入器 11输入信道空闲带宽率v的初始值v0，使计算单元20预先存储v0。
系统参数输入器12具有输入VoWLAN的多种系统参数的功能。在 本实施例中，在安装VoWLAN系统时，系统参数输入器12预先从每一 个接入点2输入系统参数，例如DIFS、SIFS和时隙长度(时隙大小) σ。系统参数输入器12使计算单元20预先存储每一个输入的系统参 数。
分组大小输入器13具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件已发 生时，输入来自CODEC信息或通信观察报告的针对每一个流的分组大 小。例如，分组大小输入器13从无线通信系统包括的SIP服务器(图 中未示出)接收CODEC信息，并从接收的CODEC信息中提取针对每一 个流的分组大小。此外，例如，分组大小输入器13在事件已发生时， 从每一个接入点2接收针对每一个流的分组大小。
传输速率输入器14具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件已发 生时，输入来自CODEC信息或通信观察报告的针对每一个流的传输速 率。例如，传输速率输入器14从无线通信系统包括的SIP服务器接收 CODEC信息，并从接收的CODEC信息中提取针对每一个流的传输速率。 此外，例如，传输速率输入器14在事件已发生时，从每一个接入点2 接收针对每一个流的传输速率。
分组周期时间输入器15具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件 已发生时，输入来自CODEC信息或通信观察报告的针对每一个流的分 组周期时间。例如，分组周期时间输入器15从无线通信系统包括的 SIP服务器接收CODEC信息，并从接收的CODEC信息中提取针对每一 个流的分组周期时间。此外，例如，分组周期时间输入器15在事件已 发生时，从每一个接入点2接收针对每一个流的分组周期时间。
传输差错率输入器16具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件已 发生时，输入来自CODEC信息或通信观察报告的针对每一个流的传输 差错率。例如，传输差错率输入器16从无线通信系统包括的SIP服务 器接收CODEC信息，并从接收的CODEC信息中提取针对每一个流的传 输差错率。此外，例如，传输差错率输入器16在事件已发生时，从每 一个接入点2接收针对每一个流的传输差错率。
计算单元20具有如下功能：当从输入单元10输入每一个参数时， 计算与信道使用状况和通信质量相关联的特征值。例如，计算单元20 根据业务量参数和传输参数，针对每一个流，计算冲突概率c、分组 传输失败的重传输率、信道使用率(信道带宽利用率u)、信道的空闲 带宽率(信道空闲带宽率v)等。此外，如图3所示，计算单元20包 括分组发出时间计算部分21、概率计算部分22和系统参数存储部分 23。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU来具体实现分组发出时间 计算部分21。分组发出时间计算部分21包括如下功能：根据系统参 数、分组大小和传输速率，计算指示逐个流地传输分组所用的时间的 分组发出信道时间。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU和存储器件来具体实现概 率计算部分22。概率计算部分22具有根据分组周期时间、传输差错 率和分组发出信道时间，来获得多种特征值的功能。例如，概率计算 部分22获得冲突概率c、重传输概率(分组传输失败的重传输率)、 使用率(信道带宽利用率u)、信道的空闲带宽率(信道空闲带宽率v)， 作为特征值。
用诸如磁盘单元的存储器件和存储器来具体实现系统参数存储部 分23。系统参数存储部分23预先存储每一个系统参数，例如DIFS、 SIFS、时隙长度(时隙大小)σ。例如，在安装VoWLAN时，系统参数 存储部分23存储由系统参数输入器12输入的每一个系统参数。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU和网络接口来具体实现输 出单元30。输出单元30具有输出由计算单元20获得的每一个计算结 果的功能。例如，输出单元30向每一个接入点2输出由计算单元20 获得的计算结果，并控制每一个接入点2。另外，例如，输出单元30 可以通过在例如显示器的显示单元中显示计算结果，来输出由计算单 元20获得的计算结果。
图4是示出计算单元20所包括的概率计算部分22的更详细配置 的方框图。如图4所示，概率计算部分22包括冲突概率计算部分221、 重传输概率计算部分222、信道带宽利用率计算部分223、信道空闲带 宽率计算部分224，计算收敛确定器225和数据存储部分226。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU来分别具体实现冲突概率 计算部分221、重传输概率计算部分222、信道带宽利用率计算部分 223、信道空闲带宽率计算部分224和计算收敛确定器225。冲突概率 计算部分221具有获得针对每一个流的冲突概率ci的功能。重传输概 率计算部分222具有获得针对每一个流的重传输概率fi的功能。信道 带宽利用率计算部分223具有获得针对每一个流的信道带宽利用率uj 的功能。信道空闲带宽率计算部分224具有获得针对每一个流的信道 空闲带宽率v的功能。
计算收敛确定器225具有如下功能：确定由信道空闲带宽率计算 部分224计算的信道空闲带宽率v的值是否满足预定收敛条件，预定 收敛条件是用于结束计算过程的条件。
用诸如磁盘单元的存储器件和存储器来具体实现数据存储部分 226。数据存储部分226存储从输入单元10输入的分组周期时间ti和 传输差错率ei。此外，数据存储部分226存储由分组发出时间计算部 分21获得的分组发出信道时间si。此外，数据存储部分226存储从输 入单元10输入的计算初始值(例如，信道空闲带宽率初始值v0)。此 外，数据存储部分226存储由冲突概率计算部分221获得的冲突概率 ci。此外，数据存储部分226存储由重传输概率计算部分222获得的 重传输概率fi。此外，数据存储部分226存储由信道带宽利用率计算 部分223获得的信道带宽利用率ui。此外，数据存储部分226存储由 信道空闲带宽率计算部分224获得的信道空闲带宽率v。
另外，在本实施例中，信道带宽利用率评估服务器1的存储器件 (图中未示出)存储用于执行评估信道带宽利用率的过程的多种程序。 例如，信道带宽利用率评估服务器1的存储器件存储信道带宽利用率 评估程序，来引起计算机执行：获得信道利用率的利用率计算过程， 其中信道利用率是作为通信对象的数据使用无线通信系统的信道带宽 的利用率；以及根据业务量参数和传输参数来评估获得的信道带宽利 用率的利用率评估过程，其中业务量参数是指示无线通信系统中的预 定业务量条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象的数据的预 定传输条件的参数。
以下将解释操作。图5是示出获取/评估信道带宽利用率的信道带 宽利用率评估过程的一个示例的流程图。在无线通信系统中，当任何 接入点2检测到新事件的发生时，接入点2向信道带宽利用率评估服 务器1传输请求执行信道带宽利用率的评估的请求。例如，当接入点 2检测到新呼叫的发生时，接入点2向信道带宽利用率评估服务器1 传输请求，请求根据信道带宽利用率来确定关于呼叫接收的适当性。
当接收到评估的执行请求时，信道带宽利用率评估服务器1首先 对是否已输入了与系统规范有关的多种参数(前述的时隙大小σ、DIFS 和SIFS，以及与物理层和MAC层的开销(例如，MAC报头大小和物理 层开销时间)相关联的参数))的值，得出结论(步骤S1)。在本实施 例中，信道带宽利用率评估服务器1对是否已在系统参数存储部分23 中存储了每一个参数，得出结论。因为这里没有动态改变(即，即使 时间流逝，也没有值改变)，所以在开始时输入这些系统参数一次，就 足够了。因此，在已输入系统参数的情况下，没有必要在评估信道带 宽利用率时，再输入系统参数。
当信道带宽利用率评估服务器1判断已输入了系统参数时，不采 取任何步骤，而前进到步骤S3。当信道带宽利用率评估服务器1判断 还未输入系统参数时，输出单元10输入这些系统参数(步骤S2)，然 后前进到步骤S3。在这种情况下，例如，信道带宽利用率评估服务器 1在显示器等中显示还未输入系统参数的效果，并催促系统管理员输 入系统参数。然后，输入单元10根据系统管理员的操作，输入每一个 系统参数。
接着，输入单元10针对每一个向上方向和向下方向的流，分别输 入指示业务量条件的参数(业务量参数)和指示传输条件的参数(传 输参数)(步骤S3)。具体地，输入单元10输入分组大小和分组周期 时间，作为指示业务量条件的参数。在本实施例中，输入单元10的分 组大小输入器13输入分组大小，分组周期时间输入器15输入分组周 期时间。此外，输入单元10输入分组的无线传输速率差错率，作为指 示传输条件的参数。在本实施例中，传输率输入器14输入传输率，传 输差错率输入器16输入传输差错率。
此外，输入单元10可以从CODEC信息或通信观察中获取指示业务 量条件和传输条件的参数。例如，输入单元10从无线通信系统包括的 SIP服务器接收CODEC信息。接着，输入单元10从接收的CODEC信息 中提取指示业务量条件和传输条件的参数。此外，例如，当接入点2 检测到诸如新呼叫发生的事件时，接入点2获得分组周期时间和传输 差错率，并向信道带宽利用率评估服务器1传输指示业务量条件和传 输条件的参数。然后，输入单元10从接入点2接收指示业务量条件和 传输条件的参数。
计算单元20的分组发出时间计算部分21根据在步骤S3输入的输 入信息，计算信道时间(分组发出信道时间)(步骤S4)，其中信道时 间指示为逐个流地发送(传输)一个分组使用无线通信系统的信道的 时间。在这种情况下，分组发出时间计算部分21根据每一个系统参数、 分组大小和传输速率，获得分组发出时间。分组发出时间包括DIFS 时段，SIFS时段，用于发送ACK的时间，以及用于实际进行数据传输 的数据传输时间之外的、用于传输另一终端的物理层和MAC层的多种 开销的时间。即，分组发出时间是总时间，在这期间，由一个传输终 端进行的分组输出阻止另一个终端传输分组。具体地，分组发出时间 计算部分21通过采用方程1来获得分组发出信道时间，假设流i的分 组发出信道时间是si。
[数字方程1]
方程(1)
在方程(1)中，用时隙长度σ作为时间单元，来获得分组发出信 道时间si。对于无线LAN，数据实质上在传输的时隙单元中是同步的。 因此，在本实施例中，为方便计算冲突概率，假设用时隙长度σ作为 时间单元来获得分组发出信道时间si和分组周期时间ti，除非特别明 确地表达了其它类型的时间单元。
此外，概率计算部分22根据在步骤S3中输入的输入信息和由分 组发出时间计算部分21获得的分组发出信道时间si，计算每一个概率 (步骤S5)。以下，将解释在步骤S5，概率计算部分22怎样计算每一 个概率。
首先，将在系统稳定的前提下，解释这些概率(例如流的冲突概 率、信道带宽利用率和信道空闲带宽率)的关系方程。另外，所谓的 “系统稳定”表示没有由于系统处理能力的不足而经常发生分组丢失 的状态。此外，所谓的“系统稳定”表示没有随着时间流逝而发生分 组延迟增长的状态。
如果系统稳定，则流i的传输差错率ei和冲突概率ci也稳定。在 由传输差错或冲突导致的传输失败的时候，执行重传输的情况下，重 传输概率计算部分222可以采用方程(2)，获得上行流i的重传输概 率fi。
[数字方程2]
fi＝1-(1-ei)(1-ci)，i＝1，…，n 方程(2)
此外，类似地，重传输概率计算部分222可以采用方程(3)，获 得下行流i的重传输概率(带有下划线符号的fi)。另外，在本实施例 中，在综合表达流i的向上方向和向下方向的重传输概率的情况下， 将其简单表达成重传输概率fi。
[数字方程3]
f i＝1-(1- e i)(1-co)，i＝1，…，n 方程(3)
但是，在没有分组重传输发生的情况下，fi＝0。此外，在方程(3) 中，因为下行流的冲突概率具有共同的值，所以将冲突概率表达为co。
此外，在系统稳定的情况下，对于流i，平均每一个周期时间ti， 正常发送(传输)一个分组。因此，信道带宽利用率计算部分223可 以采用方程(4)，获得考虑了分组重传输的发生的上行流i的信道利 用率(信道带宽利用率ui)。
[数字方程4]
方程(4)
此外，信道带宽利用率计算部分223可以采用方程(5)，获得下 行流i的信道利用率(信道带宽利用率(带有下划线符号的ui))。另 外，在本实施例中，在综合表达流i的向上方向和向下方向的信道带 宽利用率的情况下，将其简单表达成信道带宽利用率ui。
[数字方程5]
方程(5)
此外，信道空闲带宽计算部分224可以根据信道利用率(信道带 宽利用率ui)，容易地计算信道空闲带宽率v。具体地，信道空闲带宽 计算部分224可以采用方程(6)，获得信道空闲带宽率v。
[数字方程6]
方程(6)
这里，考虑流i的冲突概率。在开始传输流i的分组时，在开始 从也与之同时地采用相同时隙的另一终端传输流分组时，流i的分组 冲突发生。另外，当传输开始时隙不相同时(例如，当另一终端将用 后继时隙开始分组传输时)，另一终端可以收听在前的分组传输，从而 可以停止稍后要传输的分组，防止冲突发生。
另一方面，由于DCF技术中的补偿是随机的要素等，所以继之而 来的是，在随机时间发出(传输)另一终端的流j的分组。即，可以 认为，另一终端从分组周期时间ti之内的空闲时隙，偶然选择与流i 的分组传输开始时隙相同的时隙的概率是1/(vtj+1)。另外，对于这个 概率1/(vtj+1)，用于传输开始的一个时隙也包括在其分母中，作为除 周期内时间平均空闲时隙数vtj之外的要素。因此，如果假设每一个终 端独立地执行传输，则冲突概率计算部分221可以采用方程(7)来获 得冲突概率ci。
[数字方程7]
方程(7)
如上所述，方程(2)到方程(7)分别是关于冲突概率(c)、重 传输概率(f)、信道带宽利用率(u)和信道空闲带宽率(v)的方程。 概率计算部分22的每一个计算部分221、222、223、和224可以采用 预定计算算法，在数字上解答每一个变量数。例如，概率计算部分22 的每一个计算部分221、222、223、和224采用诸如迭代分配方法、 牛顿方法和二元chop方法的计算算法，来获得变量数。
这里，将解释在步骤S5的、概率计算部分22获得每一个概率值 (冲突概率、重传输概率、信道带宽利用率和信道空闲带宽率)的操 作。图6是示出概率计算部分22获得每一个概率值的概率计算过程的 一个示例的流程图。另外，在本实施例中，将解释概率计算部分22 根据迭代分配方法，获得每一个概率值的情况，作为一个示例。
在概率计算过程中，概率计算部分22设定信道空闲带宽率v的初 始值(步骤S50)。例如，概率计算部分22的数据存储部分226预先 存储由计算初始值输入器11在安装无线通信系统时输入的信道空闲 带宽率v的初始值v0。接着，概率计算部分22将数据存储部分226 存储的初始值v0设定成初始值，从而采用迭代分配方法来获得每一个 概率值。
此外，概率计算部分22根据预定获取方法，获得分组发出信道时 间si、分组周期时间ti和传输差错率ei(步骤S51)。在这种情况下， 概率计算部分22输入由分组发出时间计算部分21获得的分组发出信 道时间si。此外，例如，概率计算部分22输入由输入单元10从来自 SIP服务器的CODEC信息中提取的分组周期时间ti和传输差错率ei。 此外，例如，概率计算部分22输入由输入单元10从接入点2接收的 分组周期时间ti和传输差错率ei。此外，概率计算部分22在数据存储 部分226中暂时存储获取的分组发出信道时间si、分组周期时间ti和 传输差错率ei。
另外，信道带宽利用率评估服务器1可以不在诸如新呼叫发生的 事件已发生时来获取分组发出信道时间si、分组周期时间ti和传输差 错率ei，而在每一个预定时段中获取这些类型的信息。概率计算部分 22在数据存储部分226中存储获取的分组发出信道时间si、分组周期 时间ti和传输差错率ei，从而在每一个预定时段中将其更新。在这种 情况下，例如，在步骤S51中，概率计算部分22对于是否已在数据存 储部分226中存储了分组发出信道时间si、分组周期时间ti和传输差 错率ei，作出结论。当概率计算部分22判断已存储了这些信息时，概 率计算部分22从数据存储部分226中提取这些类型的信息。此外，当 概率计算部分22判断还未存储这些信息时，概率计算部分22根据预 定获取方法，获取分组发出信道时间si、分组周期时间ti和传输差错 率ei。
冲突概率计算部分221根据分组周期时间ti和信道空闲带宽率v， 采用方程(7)来获得冲突概率ci(步骤S52)。另外，在这种情况下， 如果用迭代分配方法来运算第一次计算，则继之而来的是冲突概率计 算部分221采用信道空闲带宽率v的初始值v0来获得冲突概率ci。
此外，重传输概率计算部分222根据传输差错率ei和在步骤S52 获得的冲突概率ci，采用方程(2)和方程(3)来获得重传输概率fi (步骤S53)。此外，信道带宽利用率计算部分223根据分组发出信道 时间si、分组周期时间ti和在步骤S53获得的重传输概率fi，采用方程 (4)和方程(5)来获得信道带宽利用率ui(步骤S54)。
此外，信道空闲带宽率计算部分224根据在步骤S54获得的信道 带宽利用率ui，采用方程(6)来获得信道空闲带宽率v(步骤S55)。 另外，在本实施例中，信道空闲带宽率计算部分224根据迭代分配方 法，重复地获得信道空闲带宽率v，直到预定收敛条件成立。在本实 施例中，由信道空闲带宽率计算部分224计算的最新信道空闲带宽率 的值表达为vnew。
计算收敛确定器225根据在步骤S55获得的最新信道空闲带宽率 值vnew，来确定预定收敛条件是否已成立(步骤S56)。在这种情况下， 例如，计算收敛确定器225对于由信道空闲带宽率计算部分224获得 的最新信道空闲带宽率值vnew与倒数第二个信道空闲带宽率之差是否 小于预定阈值ε(例如“0.001”)，作出结论。当计算收敛确定器225 判断信道空闲带宽率之差小于预定阈值时，计算收敛确定器225确定 预定收敛条件已成立。此外，当计算收敛确定器225判断信道空闲带 宽率之差不小于预定阈值时，计算收敛确定器225确定预定收敛条件 不成立。
当确定预定收敛条件不成立时，概率计算部分22将信道空闲带宽 率的值v更新为在步骤S55获得的最新值vnew(步骤S57)。接着，概 率计算部分22返回步骤S52，并重复执行步骤S52到步骤S57的过程， 直到预定收敛条件成立。
当确定预定收敛条件已成立时，概率计算部分22将信道空闲带宽 率的值v更新为在步骤S55获得的最新值vnew(步骤S58)，并前进到 步骤S6。
当完成了步骤S5的概率计算过程时，输出单元30根据预定输出 方法，输出由计算单元20获得的每一个概率值(冲突概率ci、重传输 概率fi、信道带宽利用率ui和信道空闲带宽率的值v)(步骤S6)。例 如，输出单元30向接入点2输出每一个概率值。另外，例如，在步骤 S6，输出单元30可以在显示器中显示在步骤S5计算的计算结果。
如上所述，根据本实施例，当诸如新呼叫发生的事件发生时，信 道带宽利用率评估服务器1根据多种业务量参数和传输参数，获得每 一个概率值，例如信道带宽利用率。接着，信道带宽利用率评估服务 器1执行评估(例如，确定关于新呼叫接收的适当性)获得的信道带 宽利用率的过程。因此，在伴有随机接入、通过采用无线信道来进行 流通信的类似无线LAN的系统中，当系统条件发生改变时，可以立刻 (实时地)把握由其改变引起的信道使用状况的改变和对通信质量的 影响。此外，可以有效地执行呼叫接收控制等，以及可以执行有效的 系统控制和管理。因此，在伴有随机接入、用于进行流通信的系统中， 可以精确地评估系统条件的改变对信道带宽利用率的影响。
实施例2
以下，将参考附图解释本发明的第二实施例。图7是示出信道带 宽利用率评估服务器的另一配置示例的方框图。在本实施例中，将解 释特定示例，在该示例中，信道带宽利用率评估服务器1A在获得信道 带宽利用率之后，评估获得的信道带宽利用率。在本实施例中，信道 带宽利用率评估服务器1A根据获得的信道带宽利用率，确定关于新呼 叫接收的适当性。
如图7所示，本实施例与第一实施例的不同之处在于，除了图3 中所示的计算单元20的配置要素之外，信道带宽利用率评估服务器 1A的计算单元20A还包括呼叫接收确定器24。此外，在本实施例中， 计算单元20A的概率计算部分22A的功能不同于第一实施例中所示的 概率计算部分22的功能。此外，如图7所示，本实施例与第一实施例 的不同之处在于，输出单元30A包括控制信息输出器32，取代了图3 所示的结果输出器31。
另外，在本实施例中，接入点2与无线终端3的功能与第一实施 例中所示的这些功能相似。此外，输入单元10的功能与第一实施例中 所示的输入单元10的功能相似。此外，计算单元20A的分组发出时间 计算部分21和系统参数存储部分23的功能与第一实施例中所示的这 些功能相似。
除了第一实施例中所示的概率计算部分22的功能，概率计算部分 22A还具有获得信道带宽利用率u的功能，其中信道带宽利用率u指 示上行流和下行流使用VoWLAN的信道带宽的比率。例如，概率计算部 分22A根据与第一实施例中所示的概率计算部分22的过程相似的过 程，来获得向上方向信道带宽利用率ui。此外，概率计算部分22A根 据与第一实施例中所示的概率计算部分22的过程相似的过程，来获得 向下方向信道带宽利用率(带有下划线符号的ui)。概率计算部分22A 根据向上方向和向下方向的信道带宽利用率，采用方程(8)来获得考 虑了两个流的信道带宽利用率。
[数字方程8]
方程(8)
另外，除获得考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u的功能 之外，概率计算部分22A的其它功能与第一实施例中所示的概率计算 部分22的功能相似。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU来具体实现呼叫接收确定 器24。呼叫接收确定器24具有如下功能：在任何接入点2已检测到 新呼叫的发生时，根据由概率计算部分22A获得的信道带宽利用率， 确定是否许可新呼叫的接收。在本实施例中，呼叫接收确定器24对于 考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u是否小于预定阈值，作出 结论，从而确定是否许可新呼叫的接收。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU和网络接口来具体实现控 制信息输出器32。控制信息输出器32具有如下功能：根据呼叫接收 确定器24的确定结果，控制接入点2执行的呼叫接收过程。在本实施 例中，当呼叫接收确定器24确定许可新呼叫的接收时，控制信息输出 器32向接入点2输出呼叫接收许可通知信息，通知许可新呼叫的接收 的效果。此外，当呼叫接收确定器24确定拒绝新呼叫的接收时，控制 信息输出器32向接入点2输出呼叫接收拒绝通知信息，通知拒绝新呼 叫的接收的效果。
以下，将解释操作。图8是示出获取/评估信道带宽利用率的信道 带宽利用率评估过程的另一示例的流程图。在本实施例中，将解释在 无线通信系统中，任何接入点2检测到新呼叫的发生，作为新事件的 情况。当接入点2检测到新呼叫的发生时，接入点2向信道带宽利用 率评估服务器1A传输请求，请求确定是否应该许可新呼叫的接收。
信道带宽利用率评估服务器1A在接收到关于新呼叫接收的适当 性的确定请求时，开始执行图8所示的信道带宽利用率评估过程。另 外，在图8中，步骤S1到步骤S4的过程与第一实施例中所示的这些 过程相似。
当在步骤S4计算分组发出信道时间si时，概率计算部分22A根据 与第一实施例中所示的步骤S5相似的过程，计算每一个概率值(步骤 S5A)。此外，在步骤S5A，概率计算部分22A根据向上方向和向下方 向的信道带宽利用率，采用方程(8)来获得考虑了上行流和下行流的 信道带宽利用率。
呼叫接收确定器24对于在步骤S5A获得的信道带宽利用率u是否 小于预定阈值(例如，“0.85”和“0.9”)(是否信道带宽利用率u＜预 定阈值)，作出结论(步骤S6A)。当判断信道带宽利用率u不小于预 定阈值时，呼叫接收确定器24确定拒绝新呼叫的接收(步骤S7A)。 此外，当判断信道带宽利用率u小于预定阈值时，呼叫接收确定器24 确定许可新呼叫的接收(步骤S8A)。
根据呼叫接收确定器24的确定结果，输出单元30的控制信息输 出器32控制已接收到确定关于新呼叫接收的适当性的请求的接入点2 (步骤S9A)。在这种情况下，当呼叫接收确定器24确定拒绝新呼叫 的接收时，控制信息输出器32向已接收到确定请求的接入点2输出呼 叫接收拒绝通知信息。此外，当呼叫接收确定器24确定许可新呼叫的 接收时，控制信息输出器32向已接收到确定请求的接入点2输出呼叫 接收许可通知信息。
接入点2确定是否已从信道带宽利用率评估服务器1A接收到呼叫 接收许可通知信息。当确定接收到呼叫接收拒绝通知信息，而不是呼 叫接收许可通知信息时，接入点2根据接收的呼叫接收拒绝通知信息， 拒绝新呼叫的接收，并且不进行与作为呼入目的地的无线终端3的连 接。此外，当确定已接收到呼叫接收许可通知信息时，接入点2根据 接收的呼叫接收许可通知信息，许可新呼叫的接收，并进行与作为呼 入目的地的无线终端3的连接。
如上所述，根据本实施例，信道带宽利用率评估服务器1A根据信 道带宽利用率u，确定是否许可新呼叫的接收。信道带宽利用率评估 服务器1A向接入点2传输指示是否许可新呼叫的接收的通知信息，并 控制接入点2。因此，在伴有随机接入、用于进行流通信的系统中， 根据信道带宽利用率的评估结果来对呼叫接收控制作出确定，从而可 以控制和管理无线资源。
实施例3
以下，将参考附图描述本发明的第三实施例。图9是示出信道带 宽利用率评估服务器的另一配置示例的方框图。在本实施例中，将解 释特定示例，在该示例中，信道带宽利用率评估服务器1B在获得信道 带宽利用率之后，评估获得的信道带宽利用率。在本实施例中，信道 带宽利用率评估服务器1B根据获得的信道带宽利用率，确定每一个接 入点2应该执行的最优控制。
如图9所示，本实施例与第一实施例的不同之处在于，除了图3 中所示的计算单元20的配置要素之外，信道带宽利用率评估服务器 1B的计算单元20B还包括最优控制确定器25。此外，在本实施例中， 计算单元20B的概率计算部分22B的功能不同于第一实施例中所示的 概率计算部分22的功能。此外，如图9所示，本实施例与第一实施例 的不同之处在于，输出单元30B包括控制信息输出器32B，取代了图3 所示的结果输出器31。
另外，在本实施例中，接入点2与无线终端3的功能与第一实施 例中所示的这些功能相似。此外，输入单元10的功能与第一实施例中 所示的输入单元10的功能相似。此外，计算单元20B的分组发出时间 计算部分21和系统参数存储部分23的功能与第一实施例中所示的这 些功能相似。
除了第一实施例中所示的概率计算部分22的功能，概率计算部分 22B还具有获得考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u的功能。 此外，概率计算部分22B根据与第二实施例中所示的概率计算部分22A 的过程相似的过程，来获得信道带宽利用率u。
此外，在本实施例中，例如，在已从接入点2接收到确定最优传 输速率的请求的情况下，概率计算部分22B采用多个传输速率，来获 得各个信道带宽利用率u。在这种情况下，例如，概率计算部分22B 采用IEEE 802.11中指定的每一个传输速率，分别获得信道带宽利用 率u。
此外，例如，在已从接入点2接收到确定最优移交目的地的请求 的情况下，概率计算部分22B在使无线终端3向无线通信系统中包括 的每一个接入点2进行移交中，分别获得信道带宽利用率u。在这种 情况下，例如，输入单元10分别从每一个接入点2接收分组大小、传 输速率、分组周期时间和传输差错率。概率计算部分22B根据从输入 单元10输入的分组大小、传输速率、分组周期时间和传输差错率，获 得针对每一个接入点2的信道带宽利用率u。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU来具体实现最优控制确定 器25。最优控制确定器25具有如下功能：在事件已在任何接入点2 中发生的情况下，确定接入点2应该执行的最优控制。
控制信息输入器32B具有如下功能：根据最优控制确定器25的确 定结果，引起接入点2来执行最优控制。在本实施例中，控制信息输 入器32B向接入点2输出包括由最优控制确定器25确定的最优控制内 容的通知信息。
以下，将解释操作。图10是示出获取/评估信道带宽利用率的信 道带宽利用率评估过程的另一示例的流程图。在本实施例中，将解释 在无线通信系统中，任何接入点2检测到接入点2与终端3之间的通 信状态的恶化，来作为新事件的情况。在本实施例中，当接入点2检 测到从终端3接收的信号的信号电平下降和通信差错率增加时，接入 点2判断与无线终端3的通信状态已恶化。
当检测到信号电平的下降和通信差错率的增加时，接入点2向信 道带宽利用率评估服务器1B传输请求，请求确定应该执行的最优控 制。例如，接入点2向信道带宽利用率评估服务器1B传输请求，请求 确定应该改变的最优传输速率。此外，例如，接入点2向信道带宽利 用率评估服务器1B传输请求，请求确定无线终端3的最优移交目的地。
当接收到确定最优控制的请求时，信道带宽利用率评估服务器1B 开始执行如图10所示的信道带宽利用率评估过程。另外，在图10中， 步骤S1到步骤S4的过程与第一实施例中所示的这些过程相似。
当在步骤S4计算分组发出信道时间si时，概率计算部分22B，根 据与第一实施例中所示的步骤S5相似的过程，计算每一个概率值(步 骤S5B)。此外，概率计算部分22B根据与第二实施例中所示的步骤S5A 的过程相似的过程，来获得考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率 u。
此外，例如，在已从接入点2接收到确定最优传输速率的请求的 情况下，概率计算部分22B在步骤S5B，采用多个传输速率，来获得 各个信道带宽利用率u。在这种情况下，概率计算部分22B获得针对 每一个传输速率的信道带宽利用率u，从而获得多个信道带宽利用率 u。此外，例如，在已从接入点2接收到确定最优移交目的地的请求的 情况下，在步骤S5B，概率计算部分22B在使无线终端3向无线通信 系统中包括的每一个接入点2进行移交中，分别获得信道带宽利用率 u。在这种情况下，概率计算部分22B根据针对每一个接入点2的业务 量参数和传输参数，获得各个信道带宽利用率u。
当在步骤S5A计算出每一个概率值时，最优控制确定器25根据在 步骤S5B获得的信道带宽利用率u，确定接入点2应该执行的最优控 制(步骤S6B)。
例如，在接收到确定最优传输速率的请求的情况下，最优控制确 定器25从在步骤S5B获得的多个信道带宽利用率u中选择最小化的利 用率。此外，最优控制确定器25指定与所选的信道带宽利用率u相对 应的传输速率(用于计算信道带宽利用率u的传输速率)。
此外，例如，在接收到确定最优移交目的地的请求的情况下，最 优控制确定器25从在步骤S5B获得的多个信道带宽利用率u中，选择 最小化的利用率。此外，最优控制确定器25指定与所选的信道带宽利 用率u相对应的接入点2，作为最优移交目的地。即，最优控制确定 器25对于哪一个接入点2允许最小化的信道带宽利用率u，作出结论， 其中，使无线终端3向该接入点2进行移交。
输出单元30的控制信息输出器32B根据最优控制确定器25的确 定结果，控制每一个接入点2(步骤S7B)。例如，在接收到确定最优 传输速率的请求的情况下，控制信息输出器32B向已接收到确定请求 的接入点2，传输包括在步骤S6B指定的传输速率的通知信息。于是， 接入点2根据包括在接收到的通知信息中的传输速率，改变用于与无 线终端3通信的传输速率。
此外，例如，在接收到确定最优移交目的地的请求的情况下，控 制信息输出器32B向已接收到确定请求的接入点2，传输包括在步骤 S6B指定的移交目的地的通知信息。于是，接入点2根据包括在接收 到的通知信息中的移交目的地，指示无线终端3来进行移交。即，接 入点2使无线终端3进行作为连接目的地的接入点2到包括在通信信 息中的移交目的地的转换。
如上所述，根据本发明，信道带宽利用率评估服务器1B根据信道 带宽利用率u，确定多种最优控制。信道带宽利用率评估服务器1B向 接入点2传输包括所确定的最优控制内容的通知信息，并控制接入点 2。因此，在伴有随机接入的、用于进行流通信的系统中，根据信道带 宽利用率的评估结果进行最优控制确定能够控制和管理无线资源。
本发明可应用于伴有随机接入、进行多种流通信的系统。例如， 本发明可应用于通过使用诸如VoWLAN的无线LAN进行语音流通信来提 供语音通信服务(例如IP电话服务)的应用中。
以下将参考附图来解释本发明的第一实施例。图1是示出根据本 发明的采用信道带宽利用率评估方法的无线通信系统配置的一个示例 的方框图。如图1所示，无线通信系统包括信道带宽利用率评估服务 器1、接入点2和无线终端3。
在本实施例中，将解释如下情况：将信道带宽利用率评估方法应 用于具有MAC层并伴有随机接入的无线通信系统。此外，在本实施例 中，无线通信系统是用于进行语音流通信的无线LAN(VoWLAN)。例如 在采用VoWLAN来提供IP电话的应用中，采用该无线通信系统。
另外，无线通信系统是用于进行语音流通信的系统；但是其并不 限于此。在无线通信系统是用于进行多种流通信、伴有随机接入的通 信系统的前提下，例如，可以将信道带宽利用率评估方法应用于进行 视频流通信的无线通信系统。
使用诸如工作站和个人计算机等信息处理单元，来具体实现信道 带宽利用率评估服务器1。与每一个接入点2相连的信道带宽利用率 评估服务器1具有从接入点2输入多种业务量条件信息和多种传输条 件信息的功能。此外，信道带宽利用率评估服务器1具有如下功能： 根据从每一个接入点2输入的信息，来获得/评估信道带宽利用率u， 其中信道带宽利用率u指示每一个语音流利用作为评估对象的VoWLAN 的信道带宽的比率(利用率)。此外，信道带宽利用率评估服务器1 具有获得信道空闲带宽率v的功能，其中，信道空闲带宽率v指示空 闲带宽与作为评估对象的VoWLAN的信道带宽的比率。此外，信道带宽 利用率评估服务器1具有获得冲突概率c的功能，其中冲突概率c指 示每一个流在作为评估对象的VoWLAN中冲突的概率。
另外，在本实施例中，所谓的“评估信道带宽利用率”是根据获 得的信道带宽利用率来执行多种确定过程。例如，在接入点2已检测 到新呼叫的情况下，信道带宽利用率评估服务器1根据获得的信道带 宽利用率，来确定是否应该允许新近已发生的呼叫。
接入点(AP)2具有向/从每一个无线终端3发射/接收无线信号 的功能，并具有如下功能：在从每一个终端3来的新呼叫已发生的情 况下，执行对新近已发生的呼叫的接收控制(CAC控制(呼叫允许控 制))和对作为呼入目的地的无线终端3的连接控制。此外，接入点2 具有如下功能：在事件已发生时，例如，在新呼叫已发生的情况下， 向信道带宽利用率评估服务器1传输多种业务量条件和传输条件。另 外，在图1中，示出了两个接入点2；但是无线通信系统中包括的接 入点2的数量并不限于此。例如，无线通信系统可以包括三个或更多 的接入点2。
使用诸如移动电话、PDA和个人计算机等信息处理终端，来具体 实现无线终端3。在本实施例中，无线终端3具有将语音流作为无线 信号来发射/接收的功能。即，在本实施例中，将无线终端3用作只进 行语音流通信的语音通信租用终端。另外，在图1中，对于每一个接 入点2，示出两个无线终端3；但是针对每一个接入点2的无线终端3 的数量不限于此。例如，针对每一个接入点2，无线通信系统可以包 括三个或更多的无线终端3。
以下，将解释成为信道带宽利用率评估服务器1的评估对象的 VoWLAN系统。图2是示出成为本示例中的评估对象的VoWLAN系统的 解释图。在本实施例中，假设只容纳语音终端(在本示例中，无线终 端3)的无线LAN是评估的对象系统。这里，每一个无线终端3只通 过接入点2来执行语音通信。在本实施例中，为解释方便，假设使一 个终端产生一个语音呼叫。此外，假设由向上方向(即，从无线终端 3到接入点(终端->AP)的传输方向)流和向下方向(即，从接入点 到无线终端3(AP->终端)的传输方向)流两个流来配置每一个语音 呼叫。此外，假设恒定大小的分组周期性地到达(被发射/接收)，作 为每一个流。
可以将根据本发明的信道带宽利用率评估方法应用于伴有多种随 机接入的无线系统。这里，将解释将信道带宽利用率评估方法应用于 无线LAN的情况，其中无线LAN是根据IEEE 802.11标准的无线LAN， 其封装了MAC层协议的基本技术(DCF(分布谐调功能)技术)。以下， 在解释本实施例之前，首先将解释一般的DCF技术。
在存在要传输的数据的情况下，首先，无线终端3或接入点2检 查(无线)信道的状况。在这种情况下，当至少一个终端/接入点在进 行数据传输时，无线终端3或接入点2确定信道状况是“繁忙”，除此 以外，状况是“空闲”(没有终端/接入点在进行数据传输)。
尝试进行数据通信时，在已判断信道是“空闲”的情况下，当信 道的持续空闲时间达到称作DIFS(DCF帧间间隔)时段的预定时段时， 终端/接入点传输一个分组。
此外，在已判断信道是“繁忙”的情况下，终端/接入点等待，直 到信道进入空闲状态为止。以及，终端/接入点先等待，直到从信道已 进入空闲状态开始又经过了DIFS时段，接着再等待，直到经过随机长 度的补偿(backoff)时段，然后传输一个分组。在这种情况下，如果 信道在DIFS时段期满之前又进入繁忙状态，则终端/接入点等待，直 到信道再次进入空闲状态，然后重复上述过程。此外，当信道在补偿 时段期间进入繁忙状态时，终端/接入点中止补偿计数器的倒数计时， 直到信道下一次进入空闲状态，并且经过DIFS时段。当经过了DIFS 时段，并且经过了补偿的剩余时间(在中止计时器的倒数计时之后的 剩余时间)时，终端/接入点传输一个分组。
在接收方的终端/接入点已正确接收从发射方的终端/接入点传输 的分组的情况下，终端/接入点在经过称作SIFS(短帧间间隔)时段 的预定时段之后，发回(传输)用于确认的ACK分组。另外，在时段 上，SIFS比DIFS短。
此外，由(随机数)×(基本时隙长度)确定补偿长度。这里，“随 机数”服从[0，CW]段上的均匀分布。此外，无论何时由于传输失败而 重传输数据，窗参数CW加倍。在这种情况下，在特定的预定值限制之 内使CW加倍。另外，根据物理层来决定上述每一个参数(DIFS、SIFS 和时隙长度)的值。例如，在采用IEEE 802.11b标准的情况下，将每 一个参数分别决定为DIFS＝50μs、SIFS＝10μs、以及时隙长度σ＝ 20μs。
此外，在IEEE 802.11的物理层规范中指定了多个传输速率，无 线终端3或接入点2根据通信状况，选择IEEE 802.11中指定的速率 之一，作为实际采用的传输速率。
以下将解释信道带宽利用率评估服务器1的配置。图3是示出信 道带宽利用率评估服务器的配置的一个示例的方框图。如图3所示， 信道带宽利用率评估服务器1包括输入单元10、计算单元20和输出 单元30。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU和网络接口，来具体实现 输入单元10。输入单元10具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件 已发生时，从每一个接入点2输入每一个参数，每一个参数反映VoWLAN 的系统条件。在本实施例中，输入单元10输入业务量参数，业务量参 数是指示无线通信系统(VoWLAN)中的预定业务量条件的参数。例如， 输入单元10输入在无线通信系统中被发射/接收的分组大小或分组的 分组周期时间，作为业务量参数。此外，输入单元10输入传输参数， 传输参数是指示作为通信对象的数据被传输的预定传输条件。例如， 输入单元10在每一个接入点2中输入传输速率或通信差错率，作为传 输参数。
此外，如图3所示，输入单元10包括计算初始值输入器11、系 统参数输入器12、分组大小输入器13、传输速率输入器14、分组周 期时间输入器15和传输差错率输入器16。
计算初始值输入器11具有输入预定初始值的功能，预定初始值用 于计算信道带宽利用率u、信道空闲带宽率v和冲突概率c的计算过 程。例如，计算初始值输入器11根据安装VoWLAN系统时系统管理员 的操作，预先输入预定初始值i。在本实施例中，计算初始值输入器 11输入信道空闲带宽率v的初始值v0，使计算单元20预先存储v0。
系统参数输入器12具有输入VoWLAN的多种系统参数的功能。在 本实施例中，在安装VoWLAN系统时，系统参数输入器12预先从每一 个接入点2输入系统参数，例如DIFS、SIFS和时隙长度(时隙大小) σ。系统参数输入器12使计算单元20预先存储每一个输入的系统参 数。
分组大小输入器13具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件已发 生时，输入来自CODEC信息或通信观察报告的针对每一个流的分组大 小。例如，分组大小输入器13从无线通信系统包括的SIP服务器(图 中未示出)接收CODEC信息，并从接收的CODEC信息中提取针对每一 个流的分组大小。此外，例如，分组大小输入器13在事件已发生时， 从每一个接入点2接收针对每一个流的分组大小。
传输速率输入器14具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件已发 生时，输入来自CODEC信息或通信观察报告的针对每一个流的传输速 率。例如，传输速率输入器14从无线通信系统包括的SIP服务器接收 CODEC信息，并从接收的CODEC信息中提取针对每一个流的传输速率。 此外，例如，传输速率输入器14在事件已发生时，从每一个接入点2 接收针对每一个流的传输速率。
分组周期时间输入器15具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件 已发生时，输入来自CODEC信息或通信观察报告的针对每一个流的分 组周期时间。例如，分组周期时间输入器15从无线通信系统包括的 SIP服务器接收CODEC信息，并从接收的CODEC信息中提取针对每一 个流的分组周期时间。此外，例如，分组周期时间输入器15在事件已 发生时，从每一个接入点2接收针对每一个流的分组周期时间。
传输差错率输入器16具有如下功能：在诸如新呼叫发生的事件已 发生时，输入来自CODEC信息或通信观察报告的针对每一个流的传输 差错率。例如，传输差错率输入器16从无线通信系统包括的SIP服务 器接收CODEC信息，并从接收的CODEC信息中提取针对每一个流的传 输差错率。此外，例如，传输差错率输入器16在事件已发生时，从每 一个接入点2接收针对每一个流的传输差错率。
计算单元20具有如下功能：当从输入单元10输入每一个参数时， 计算与信道使用状况和通信质量相关联的特征值。例如，计算单元20 根据业务量参数和传输参数，针对每一个流，计算冲突概率c、分组 传输失败的重传输率、信道使用率(信道带宽利用率u)、信道的空闲 带宽率(信道空闲带宽率v)等。此外，如图3所示，计算单元20包 括分组发出时间计算部分21、概率计算部分22和系统参数存储部分 23。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU来具体实现分组发出时间 计算部分21。分组发出时间计算部分21包括如下功能：根据系统参 数、分组大小和传输速率，计算指示逐个流地传输分组所用的时间的 分组发出信道时间。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU和存储器件来具体实现概 率计算部分22。概率计算部分22具有根据分组周期时间、传输差错 率和分组发出信道时间，来获得多种特征值的功能。例如，概率计算 部分22获得冲突概率c、重传输概率(分组传输失败的重传输率)、 使用率(信道带宽利用率u)、信道的空闲带宽率(信道空闲带宽率v)， 作为特征值。
用诸如磁盘单元的存储器件和存储器来具体实现系统参数存储部 分23。系统参数存储部分23预先存储每一个系统参数，例如DIFS、 SIFS、时隙长度(时隙大小)σ。例如，在安装VoWLAN时，系统参数 存储部分23存储由系统参数输入器12输入的每一个系统参数。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU和网络接口来具体实现输 出单元30。输出单元30具有输出由计算单元20获得的每一个计算结 果的功能。例如，输出单元30向每一个接入点2输出由计算单元20 获得的计算结果，并控制每一个接入点2。另外，例如，输出单元30 可以通过在例如显示器的显示单元中显示计算结果，来输出由计算单 元20获得的计算结果。
图4是示出计算单元20所包括的概率计算部分22的更详细配置 的方框图。如图4所示，概率计算部分22包括冲突概率计算部分221、 重传输概率计算部分222、信道带宽利用率计算部分223、信道空闲带 宽率计算部分224，计算收敛确定器225和数据存储部分226。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU来分别具体实现冲突概率 计算部分221、重传输概率计算部分222、信道带宽利用率计算部分 223、信道空闲带宽率计算部分224和计算收敛确定器225。冲突概率 计算部分221具有获得针对每一个流的冲突概率ci的功能。重传输概 率计算部分222具有获得针对每一个流的重传输概率fi的功能。信道 带宽利用率计算部分223具有获得针对每一个流的信道带宽利用率uj 的功能。信道空闲带宽率计算部分224具有获得针对每一个流的信道 空闲带宽率v的功能。
计算收敛确定器225具有如下功能：确定由信道空闲带宽率计算 部分224计算的信道空闲带宽率v的值是否满足预定收敛条件，预定 收敛条件是用于结束计算过程的条件。
用诸如磁盘单元的存储器件和存储器来具体实现数据存储部分 226。数据存储部分226存储从输入单元10输入的分组周期时间ti和 传输差错率ei。此外，数据存储部分226存储由分组发出时间计算部 分21获得的分组发出信道时间si。此外，数据存储部分226存储从输 入单元10输入的计算初始值(例如，信道空闲带宽率初始值v0)。此 外，数据存储部分226存储由冲突概率计算部分221获得的冲突概率 ci。此外，数据存储部分226存储由重传输概率计算部分222获得的 重传输概率fi。此外，数据存储部分226存储由信道带宽利用率计算 部分223获得的信道带宽利用率ui。此外，数据存储部分226存储由 信道空闲带宽率计算部分224获得的信道空闲带宽率v。
另外，在本实施例中，信道带宽利用率评估服务器1的存储器件 (图中未示出)存储用于执行评估信道带宽利用率的过程的多种程序。 例如，信道带宽利用率评估服务器1的存储器件存储信道带宽利用率 评估程序，来引起计算机执行：获得信道利用率的利用率计算过程， 其中信道利用率是作为通信对象的数据使用无线通信系统的信道带宽 的利用率；以及根据业务量参数和传输参数来评估获得的信道带宽利 用率的利用率评估过程，其中业务量参数是指示无线通信系统中的预 定业务量条件的参数，传输参数是指示传输作为通信对象的数据的预 定传输条件的参数。
以下将解释操作。图5是示出获取/评估信道带宽利用率的信道带 宽利用率评估过程的一个示例的流程图。在无线通信系统中，当任何 接入点2检测到新事件的发生时，接入点2向信道带宽利用率评估服 务器1传输请求执行信道带宽利用率的评估的请求。例如，当接入点 2检测到新呼叫的发生时，接入点2向信道带宽利用率评估服务器1 传输请求，请求根据信道带宽利用率来确定关于呼叫接收的适当性。
当接收到评估的执行请求时，信道带宽利用率评估服务器1首先 对是否已输入了与系统规范有关的多种参数(前述的时隙大小σ、DIFS 和SIFS，以及与物理层和MAC层的开销(例如，MAC报头大小和物理 层开销时间)相关联的参数))的值，得出结论(步骤S1)。在本实施 例中，信道带宽利用率评估服务器1对是否已在系统参数存储部分23 中存储了每一个参数，得出结论。因为这里没有动态改变(即，即使 时间流逝，也没有值改变)，所以在开始时输入这些系统参数一次，就 足够了。因此，在已输入系统参数的情况下，没有必要在评估信道带 宽利用率时，再输入系统参数。
当信道带宽利用率评估服务器1判断已输入了系统参数时，不采 取任何步骤，而前进到步骤S3。当信道带宽利用率评估服务器1判断 还未输入系统参数时，输出单元10输入这些系统参数(步骤S2)，然 后前进到步骤S3。在这种情况下，例如，信道带宽利用率评估服务器 1在显示器等中显示还未输入系统参数的效果，并催促系统管理员输 入系统参数。然后，输入单元10根据系统管理员的操作，输入每一个 系统参数。
接着，输入单元10针对每一个向上方向和向下方向的流，分别输 入指示业务量条件的参数(业务量参数)和指示传输条件的参数(传 输参数)(步骤S3)。具体地，输入单元10输入分组大小和分组周期 时间，作为指示业务量条件的参数。在本实施例中，输入单元10的分 组大小输入器13输入分组大小，分组周期时间输入器15输入分组周 期时间。此外，输入单元10输入分组的无线传输速率差错率，作为指 示传输条件的参数。在本实施例中，传输率输入器14输入传输率，传 输差错率输入器16输入传输差错率。
此外，输入单元10可以从CODEC信息或通信观察中获取指示业务 量条件和传输条件的参数。例如，输入单元10从无线通信系统包括的 SIP服务器接收CODEC信息。接着，输入单元10从接收的CODEC信息 中提取指示业务量条件和传输条件的参数。此外，例如，当接入点2 检测到诸如新呼叫发生的事件时，接入点2获得分组周期时间和传输 差错率，并向信道带宽利用率评估服务器1传输指示业务量条件和传 输条件的参数。然后，输入单元10从接入点2接收指示业务量条件和 传输条件的参数。
计算单元20的分组发出时间计算部分21根据在步骤S3输入的输 入信息，计算信道时间(分组发出信道时间)(步骤S4)，其中信道时 间指示为逐个流地发送(传输)一个分组使用无线通信系统的信道的 时间。在这种情况下，分组发出时间计算部分21根据每一个系统参数、 分组大小和传输速率，获得分组发出时间。分组发出时间包括DIFS 时段，SIFS时段，用于发送ACK的时间，以及用于实际进行数据传输 的数据传输时间之外的、用于传输另一终端的物理层和MAC层的多种 开销的时间。即，分组发出时间是总时间，在这期间，由一个传输终 端进行的分组输出阻止另一个终端传输分组。具体地，分组发出时间 计算部分21通过采用方程1来获得分组发出信道时间，假设流i的分 组发出信道时间是si。
[数字方程1]
方程(1)
在方程(1)中，用时隙长度σ作为时间单元，来获得分组发出信 道时间si。对于无线LAN，数据实质上在传输的时隙单元中是同步的。 因此，在本实施例中，为方便计算冲突概率，假设用时隙长度σ作为 时间单元来获得分组发出信道时间si和分组周期时间ti，除非特别明 确地表达了其它类型的时间单元。
此外，概率计算部分22根据在步骤S3中输入的输入信息和由分 组发出时间计算部分21获得的分组发出信道时间si，计算每一个概率 (步骤S5)。以下，将解释在步骤S5，概率计算部分22怎样计算每一 个概率。
首先，将在系统稳定的前提下，解释这些概率(例如流的冲突概 率、信道带宽利用率和信道空闲带宽率)的关系方程。另外，所谓的 “系统稳定”表示没有由于系统处理能力的不足而经常发生分组丢失 的状态。此外，所谓的“系统稳定”表示没有随着时间流逝而发生分 组延迟增长的状态。
如果系统稳定，则流i的传输差错率ei和冲突概率ci也稳定。在 由传输差错或冲突导致的传输失败的时候，执行重传输的情况下，重 传输概率计算部分222可以采用方程(2)，获得上行流i的重传输概 率fi。
[数字方程2]
fi＝1-(1-ei)(1-ci)，i＝1，…，n 方程(2)
此外，类似地，重传输概率计算部分222可以采用方程(3)，获 得下行流i的重传输概率(带有下划线符号的fi)。另外，在本实施例 中，在综合表达流i的向上方向和向下方向的重传输概率的情况下， 将其简单表达成重传输概率fi。
[数字方程3]
f i＝1-(1- e i)(1-co)，i＝1，…，n 方程(3)
但是，在没有分组重传输发生的情况下，fi＝0。此外，在方程(3) 中，因为下行流的冲突概率具有共同的值，所以将冲突概率表达为co。
此外，在系统稳定的情况下，对于流i，平均每一个周期时间ti， 正常发送(传输)一个分组。因此，信道带宽利用率计算部分223可 以采用方程(4)，获得考虑了分组重传输的发生的上行流i的信道利 用率(信道带宽利用率ui)。
[数字方程4]
方程(4)
此外，信道带宽利用率计算部分223可以采用方程(5)，获得下 行流i的信道利用率(信道带宽利用率(带有下划线符号的ui))。另 外，在本实施例中，在综合表达流i的向上方向和向下方向的信道带 宽利用率的情况下，将其简单表达成信道带宽利用率ui。
[数字方程5]
方程(5)
此外，信道空闲带宽计算部分224可以根据信道利用率(信道带 宽利用率ui)，容易地计算信道空闲带宽率v。具体地，信道空闲带宽 计算部分224可以采用方程(6)，获得信道空闲带宽率v。
[数字方程6]
方程(6)
这里，考虑流i的冲突概率。在开始传输流i的分组时，在开始 从也与之同时地采用相同时隙的另一终端传输流分组时，流i的分组 冲突发生。另外，当传输开始时隙不相同时(例如，当另一终端将用 后继时隙开始分组传输时)，另一终端可以收听在前的分组传输，从而 可以停止稍后要传输的分组，防止冲突发生。
另一方面，由于DCF技术中的补偿是随机的要素等，所以继之而 来的是，在随机时间发出(传输)另一终端的流j的分组。即，可以 认为，另一终端从分组周期时间ti之内的空闲时隙，偶然选择与流i 的分组传输开始时隙相同的时隙的概率是1/(vtj+1)。另外，对于这个 概率1/(vtj+1)，用于传输开始的一个时隙也包括在其分母中，作为除 周期内时间平均空闲时隙数vtj之外的要素。因此，如果假设每一个终 端独立地执行传输，则冲突概率计算部分221可以采用方程(7)来获 得冲突概率ci。
[数字方程7]
方程(7)
如上所述，方程(2)到方程(7)分别是关于冲突概率(c)、重 传输概率(f)、信道带宽利用率(u)和信道空闲带宽率(v)的方程。 概率计算部分22的每一个计算部分221、222、223、和224可以采用 预定计算算法，在数字上解答每一个变量数。例如，概率计算部分22 的每一个计算部分221、222、223、和224采用诸如迭代分配方法、 牛顿方法和二元chop方法的计算算法，来获得变量数。
这里，将解释在步骤S5的、概率计算部分22获得每一个概率值 (冲突概率、重传输概率、信道带宽利用率和信道空闲带宽率)的操 作。图6是示出概率计算部分22获得每一个概率值的概率计算过程的 一个示例的流程图。另外，在本实施例中，将解释概率计算部分22 根据迭代分配方法，获得每一个概率值的情况，作为一个示例。
在概率计算过程中，概率计算部分22设定信道空闲带宽率v的初 始值(步骤S50)。例如，概率计算部分22的数据存储部分226预先 存储由计算初始值输入器11在安装无线通信系统时输入的信道空闲 带宽率v的初始值v0。接着，概率计算部分22将数据存储部分226 存储的初始值v0设定成初始值，从而采用迭代分配方法来获得每一个 概率值。
此外，概率计算部分22根据预定获取方法，获得分组发出信道时 间si、分组周期时间ti和传输差错率ei(步骤S51)。在这种情况下， 概率计算部分22输入由分组发出时间计算部分21获得的分组发出信 道时间si。此外，例如，概率计算部分22输入由输入单元10从来自 SIP服务器的CODEC信息中提取的分组周期时间ti和传输差错率ei。 此外，例如，概率计算部分22输入由输入单元10从接入点2接收的 分组周期时间ti和传输差错率ei。此外，概率计算部分22在数据存储 部分226中暂时存储获取的分组发出信道时间si、分组周期时间ti和 传输差错率ei。
另外，信道带宽利用率评估服务器1可以不在诸如新呼叫发生的 事件已发生时来获取分组发出信道时间si、分组周期时间ti和传输差 错率ei，而在每一个预定时段中获取这些类型的信息。概率计算部分 22在数据存储部分226中存储获取的分组发出信道时间si、分组周期 时间ti和传输差错率ei，从而在每一个预定时段中将其更新。在这种 情况下，例如，在步骤S51中，概率计算部分22对于是否已在数据存 储部分226中存储了分组发出信道时间si、分组周期时间ti和传输差 错率ei，作出结论。当概率计算部分22判断已存储了这些信息时，概 率计算部分22从数据存储部分226中提取这些类型的信息。此外，当 概率计算部分22判断还未存储这些信息时，概率计算部分22根据预 定获取方法，获取分组发出信道时间si、分组周期时间ti和传输差错 率ei。
冲突概率计算部分221根据分组周期时间ti和信道空闲带宽率v， 采用方程(7)来获得冲突概率ci(步骤S52)。另外，在这种情况下， 如果用迭代分配方法来运算第一次计算，则继之而来的是冲突概率计 算部分221采用信道空闲带宽率v的初始值v0来获得冲突概率ci。
此外，重传输概率计算部分222根据传输差错率ei和在步骤S52 获得的冲突概率ci，采用方程(2)和方程(3)来获得重传输概率fi (步骤S53)。此外，信道带宽利用率计算部分223根据分组发出信道 时间si、分组周期时间ti和在步骤S53获得的重传输概率fi，采用方程 (4)和方程(5)来获得信道带宽利用率ui(步骤S54)。
此外，信道空闲带宽率计算部分224根据在步骤S54获得的信道 带宽利用率ui，采用方程(6)来获得信道空闲带宽率v(步骤S55)。 另外，在本实施例中，信道空闲带宽率计算部分224根据迭代分配方 法，重复地获得信道空闲带宽率v，直到预定收敛条件成立。在本实 施例中，由信道空闲带宽率计算部分224计算的最新信道空闲带宽率 的值表达为vnew。
计算收敛确定器225根据在步骤S55获得的最新信道空闲带宽率 值vnew，来确定预定收敛条件是否已成立(步骤S56)。在这种情况下， 例如，计算收敛确定器225对于由信道空闲带宽率计算部分224获得 的最新信道空闲带宽率值vnew与倒数第二个信道空闲带宽率之差是否 小于预定阈值ε(例如“0.001”)，作出结论。当计算收敛确定器225 判断信道空闲带宽率之差小于预定阈值时，计算收敛确定器225确定 预定收敛条件已成立。此外，当计算收敛确定器225判断信道空闲带 宽率之差不小于预定阈值时，计算收敛确定器225确定预定收敛条件 不成立。
当确定预定收敛条件不成立时，概率计算部分22将信道空闲带宽 率的值v更新为在步骤S55获得的最新值vnew(步骤S57)。接着，概 率计算部分22返回步骤S52，并重复执行步骤S52到步骤S57的过程， 直到预定收敛条件成立。
当确定预定收敛条件已成立时，概率计算部分22将信道空闲带宽 率的值v更新为在步骤S55获得的最新值vnew(步骤S58)，并前进到 步骤S6。
当完成了步骤S5的概率计算过程时，输出单元30根据预定输出 方法，输出由计算单元20获得的每一个概率值(冲突概率ci、重传输 概率fi、信道带宽利用率ui和信道空闲带宽率的值v)(步骤S6)。例 如，输出单元30向接入点2输出每一个概率值。另外，例如，在步骤 S6，输出单元30可以在显示器中显示在步骤S5计算的计算结果。
如上所述，根据本实施例，当诸如新呼叫发生的事件发生时，信 道带宽利用率评估服务器1根据多种业务量参数和传输参数，获得每 一个概率值，例如信道带宽利用率。接着，信道带宽利用率评估服务 器1执行评估(例如，确定关于新呼叫接收的适当性)获得的信道带 宽利用率的过程。因此，在伴有随机接入、通过采用无线信道来进行 流通信的类似无线LAN的系统中，当系统条件发生改变时，可以立刻 (实时地)把握由其改变引起的信道使用状况的改变和对通信质量的 影响。此外，可以有效地执行呼叫接收控制等，以及可以执行有效的 系统控制和管理。因此，在伴有随机接入、用于进行流通信的系统中， 可以精确地评估系统条件的改变对信道带宽利用率的影响。
实施例2
以下，将参考附图解释本发明的第二实施例。图7是示出信道带 宽利用率评估服务器的另一配置示例的方框图。在本实施例中，将解 释特定示例，在该示例中，信道带宽利用率评估服务器1A在获得信道 带宽利用率之后，评估获得的信道带宽利用率。在本实施例中，信道 带宽利用率评估服务器1A根据获得的信道带宽利用率，确定关于新呼 叫接收的适当性。
如图7所示，本实施例与第一实施例的不同之处在于，除了图3 中所示的计算单元20的配置要素之外，信道带宽利用率评估服务器 1A的计算单元20A还包括呼叫接收确定器24。此外，在本实施例中， 计算单元20A的概率计算部分22A的功能不同于第一实施例中所示的 概率计算部分22的功能。此外，如图7所示，本实施例与第一实施例 的不同之处在于，输出单元30A包括控制信息输出器32，取代了图3 所示的结果输出器31。
另外，在本实施例中，接入点2与无线终端3的功能与第一实施 例中所示的这些功能相似。此外，输入单元10的功能与第一实施例中 所示的输入单元10的功能相似。此外，计算单元20A的分组发出时间 计算部分21和系统参数存储部分23的功能与第一实施例中所示的这 些功能相似。
除了第一实施例中所示的概率计算部分22的功能，概率计算部分 22A还具有获得信道带宽利用率u的功能，其中信道带宽利用率u指 示上行流和下行流使用VoWLAN的信道带宽的比率。例如，概率计算部 分22A根据与第一实施例中所示的概率计算部分22的过程相似的过 程，来获得向上方向信道带宽利用率ui。此外，概率计算部分22A根 据与第一实施例中所示的概率计算部分22的过程相似的过程，来获得 向下方向信道带宽利用率(带有下划线符号的ui)。概率计算部分22A 根据向上方向和向下方向的信道带宽利用率，采用方程(8)来获得考 虑了两个流的信道带宽利用率。
[数字方程8]
方程(8)
另外，除获得考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u的功能 之外，概率计算部分22A的其它功能与第一实施例中所示的概率计算 部分22的功能相似。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU来具体实现呼叫接收确定 器24。呼叫接收确定器24具有如下功能：在任何接入点2已检测到 新呼叫的发生时，根据由概率计算部分22A获得的信道带宽利用率， 确定是否许可新呼叫的接收。在本实施例中，呼叫接收确定器24对于 考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u是否小于预定阈值，作出 结论，从而确定是否许可新呼叫的接收。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU和网络接口来具体实现控 制信息输出器32。控制信息输出器32具有如下功能：根据呼叫接收 确定器24的确定结果，控制接入点2执行的呼叫接收过程。在本实施 例中，当呼叫接收确定器24确定许可新呼叫的接收时，控制信息输出 器32向接入点2输出呼叫接收许可通知信息，通知许可新呼叫的接收 的效果。此外，当呼叫接收确定器24确定拒绝新呼叫的接收时，控制 信息输出器32向接入点2输出呼叫接收拒绝通知信息，通知拒绝新呼 叫的接收的效果。
以下，将解释操作。图8是示出获取/评估信道带宽利用率的信道 带宽利用率评估过程的另一示例的流程图。在本实施例中，将解释在 无线通信系统中，任何接入点2检测到新呼叫的发生，作为新事件的 情况。当接入点2检测到新呼叫的发生时，接入点2向信道带宽利用 率评估服务器1A传输请求，请求确定是否应该许可新呼叫的接收。
信道带宽利用率评估服务器1A在接收到关于新呼叫接收的适当 性的确定请求时，开始执行图8所示的信道带宽利用率评估过程。另 外，在图8中，步骤S1到步骤S4的过程与第一实施例中所示的这些 过程相似。
当在步骤S4计算分组发出信道时间si时，概率计算部分22A根据 与第一实施例中所示的步骤S5相似的过程，计算每一个概率值(步骤 S5A)。此外，在步骤S5A，概率计算部分22A根据向上方向和向下方 向的信道带宽利用率，采用方程(8)来获得考虑了上行流和下行流的 信道带宽利用率。
呼叫接收确定器24对于在步骤S5A获得的信道带宽利用率u是否 小于预定阈值(例如，“0.85”和“0.9”)(是否信道带宽利用率u＜预 定阈值)，作出结论(步骤S6A)。当判断信道带宽利用率u不小于预 定阈值时，呼叫接收确定器24确定拒绝新呼叫的接收(步骤S7A)。 此外，当判断信道带宽利用率u小于预定阈值时，呼叫接收确定器24 确定许可新呼叫的接收(步骤S8A)。
根据呼叫接收确定器24的确定结果，输出单元30的控制信息输 出器32控制已接收到确定关于新呼叫接收的适当性的请求的接入点2 (步骤S9A)。在这种情况下，当呼叫接收确定器24确定拒绝新呼叫 的接收时，控制信息输出器32向已接收到确定请求的接入点2输出呼 叫接收拒绝通知信息。此外，当呼叫接收确定器24确定许可新呼叫的 接收时，控制信息输出器32向已接收到确定请求的接入点2输出呼叫 接收许可通知信息。
接入点2确定是否已从信道带宽利用率评估服务器1A接收到呼叫 接收许可通知信息。当确定接收到呼叫接收拒绝通知信息，而不是呼 叫接收许可通知信息时，接入点2根据接收的呼叫接收拒绝通知信息， 拒绝新呼叫的接收，并且不进行与作为呼入目的地的无线终端3的连 接。此外，当确定已接收到呼叫接收许可通知信息时，接入点2根据 接收的呼叫接收许可通知信息，许可新呼叫的接收，并进行与作为呼 入目的地的无线终端3的连接。
如上所述，根据本实施例，信道带宽利用率评估服务器1A根据信 道带宽利用率u，确定是否许可新呼叫的接收。信道带宽利用率评估 服务器1A向接入点2传输指示是否许可新呼叫的接收的通知信息，并 控制接入点2。因此，在伴有随机接入、用于进行流通信的系统中， 根据信道带宽利用率的评估结果来对呼叫接收控制作出确定，从而可 以控制和管理无线资源。
实施例3
以下，将参考附图描述本发明的第三实施例。图9是示出信道带 宽利用率评估服务器的另一配置示例的方框图。在本实施例中，将解 释特定示例，在该示例中，信道带宽利用率评估服务器1B在获得信道 带宽利用率之后，评估获得的信道带宽利用率。在本实施例中，信道 带宽利用率评估服务器1B根据获得的信道带宽利用率，确定每一个接 入点2应该执行的最优控制。
如图9所示，本实施例与第一实施例的不同之处在于，除了图3 中所示的计算单元20的配置要素之外，信道带宽利用率评估服务器 1B的计算单元20B还包括最优控制确定器25。此外，在本实施例中， 计算单元20B的概率计算部分22B的功能不同于第一实施例中所示的 概率计算部分22的功能。此外，如图9所示，本实施例与第一实施例 的不同之处在于，输出单元30B包括控制信息输出器32B，取代了图3 所示的结果输出器31。
另外，在本实施例中，接入点2与无线终端3的功能与第一实施 例中所示的这些功能相似。此外，输入单元10的功能与第一实施例中 所示的输入单元10的功能相似。此外，计算单元20B的分组发出时间 计算部分21和系统参数存储部分23的功能与第一实施例中所示的这 些功能相似。
除了第一实施例中所示的概率计算部分22的功能，概率计算部分 22B还具有获得考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率u的功能。 此外，概率计算部分22B根据与第二实施例中所示的概率计算部分22A 的过程相似的过程，来获得信道带宽利用率u。
此外，在本实施例中，例如，在已从接入点2接收到确定最优传 输速率的请求的情况下，概率计算部分22B采用多个传输速率，来获 得各个信道带宽利用率u。在这种情况下，例如，概率计算部分22B 采用IEEE 802.11中指定的每一个传输速率，分别获得信道带宽利用 率u。
此外，例如，在已从接入点2接收到确定最优移交目的地的请求 的情况下，概率计算部分22B在使无线终端3向无线通信系统中包括 的每一个接入点2进行移交中，分别获得信道带宽利用率u。在这种 情况下，例如，输入单元10分别从每一个接入点2接收分组大小、传 输速率、分组周期时间和传输差错率。概率计算部分22B根据从输入 单元10输入的分组大小、传输速率、分组周期时间和传输差错率，获 得针对每一个接入点2的信道带宽利用率u。
用根据程序操作的信息处理单元的CPU来具体实现最优控制确定 器25。最优控制确定器25具有如下功能：在事件已在任何接入点2 中发生的情况下，确定接入点2应该执行的最优控制。
控制信息输入器32B具有如下功能：根据最优控制确定器25的确 定结果，引起接入点2来执行最优控制。在本实施例中，控制信息输 入器32B向接入点2输出包括由最优控制确定器25确定的最优控制内 容的通知信息。
以下，将解释操作。图10是示出获取/评估信道带宽利用率的信 道带宽利用率评估过程的另一示例的流程图。在本实施例中，将解释 在无线通信系统中，任何接入点2检测到接入点2与终端3之间的通 信状态的恶化，来作为新事件的情况。在本实施例中，当接入点2检 测到从终端3接收的信号的信号电平下降和通信差错率增加时，接入 点2判断与无线终端3的通信状态已恶化。
当检测到信号电平的下降和通信差错率的增加时，接入点2向信 道带宽利用率评估服务器1B传输请求，请求确定应该执行的最优控 制。例如，接入点2向信道带宽利用率评估服务器1B传输请求，请求 确定应该改变的最优传输速率。此外，例如，接入点2向信道带宽利 用率评估服务器1B传输请求，请求确定无线终端3的最优移交目的地。
当接收到确定最优控制的请求时，信道带宽利用率评估服务器1B 开始执行如图10所示的信道带宽利用率评估过程。另外，在图10中， 步骤S1到步骤S4的过程与第一实施例中所示的这些过程相似。
当在步骤S4计算分组发出信道时间si时，概率计算部分22B，根 据与第一实施例中所示的步骤S5相似的过程，计算每一个概率值(步 骤S5B)。此外，概率计算部分22B根据与第二实施例中所示的步骤S5A 的过程相似的过程，来获得考虑了上行流和下行流的信道带宽利用率 u。
此外，例如，在已从接入点2接收到确定最优传输速率的请求的 情况下，概率计算部分22B在步骤S5B，采用多个传输速率，来获得 各个信道带宽利用率u。在这种情况下，概率计算部分22B获得针对 每一个传输速率的信道带宽利用率u，从而获得多个信道带宽利用率 u。此外，例如，在已从接入点2接收到确定最优移交目的地的请求的 情况下，在步骤S5B，概率计算部分22B在使无线终端3向无线通信 系统中包括的每一个接入点2进行移交中，分别获得信道带宽利用率 u。在这种情况下，概率计算部分22B根据针对每一个接入点2的业务 量参数和传输参数，获得各个信道带宽利用率u。
当在步骤S5A计算出每一个概率值时，最优控制确定器25根据在 步骤S5B获得的信道带宽利用率u，确定接入点2应该执行的最优控 制(步骤S6B)。
例如，在接收到确定最优传输速率的请求的情况下，最优控制确 定器25从在步骤S5B获得的多个信道带宽利用率u中选择最小化的利 用率。此外，最优控制确定器25指定与所选的信道带宽利用率u相对 应的传输速率(用于计算信道带宽利用率u的传输速率)。
此外，例如，在接收到确定最优移交目的地的请求的情况下，最 优控制确定器25从在步骤S5B获得的多个信道带宽利用率u中，选择 最小化的利用率。此外，最优控制确定器25指定与所选的信道带宽利 用率u相对应的接入点2，作为最优移交目的地。即，最优控制确定 器25对于哪一个接入点2允许最小化的信道带宽利用率u，作出结论， 其中，使无线终端3向该接入点2进行移交。
输出单元30的控制信息输出器32B根据最优控制确定器25的确 定结果，控制每一个接入点2(步骤S7B)。例如，在接收到确定最优 传输速率的请求的情况下，控制信息输出器32B向已接收到确定请求 的接入点2，传输包括在步骤S6B指定的传输速率的通知信息。于是， 接入点2根据包括在接收到的通知信息中的传输速率，改变用于与无 线终端3通信的传输速率。
此外，例如，在接收到确定最优移交目的地的请求的情况下，控 制信息输出器32B向已接收到确定请求的接入点2，传输包括在步骤 S6B指定的移交目的地的通知信息。于是，接入点2根据包括在接收 到的通知信息中的移交目的地，指示无线终端3来进行移交。即，接 入点2使无线终端3进行作为连接目的地的接入点2到包括在通信信 息中的移交目的地的转换。
如上所述，根据本发明，信道带宽利用率评估服务器1B根据信道 带宽利用率u，确定多种最优控制。信道带宽利用率评估服务器1B向 接入点2传输包括所确定的最优控制内容的通知信息，并控制接入点 2。因此，在伴有随机接入的、用于进行流通信的系统中，根据信道带 宽利用率的评估结果进行最优控制确定能够控制和管理无线资源。
本发明可应用于伴有随机接入、进行多种流通信的系统。例如， 本发明可应用于通过使用诸如VoWLAN的无线LAN进行语音流通信来提 供语音通信服务(例如IP电话服务)的应用中。
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