JP2003521138A - Ｔｃｐ／ｉｐパケット中心型無線送信システムアーキテクチャ - Google Patents

Ｔｃｐ／ｉｐパケット中心型無線送信システムアーキテクチャ

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JP2003521138A JP2001510192A JP2001510192A JP2003521138A JP 2003521138 A JP2003521138 A JP 2003521138A JP 2001510192 A JP2001510192 A JP 2001510192A JP 2001510192 A JP2001510192 A JP 2001510192A JP 2003521138 A JP2003521138 A JP 2003521138A
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Abstract

(57)【要約】 パケット中心型プロトコルにより第一データネットワークと通信をする無線基地局と、前記パケット中心型プロトコルにより前記第一データネットワークと通信をする一つ以上のホストワークステーションと、無線媒体を介して前記パケット中心型プロトコルにより共有帯域幅を介して前記無線基地局と接続された一つ以上の加入者CPE（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介して前記加入者CPE局のそれぞれに前記パケット中心型プロトコルにより接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、から構成されるパケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システム。前記パケット中心型プロトコルが送信制御プロトコル/インターネットプロトコル(TCP/IP)であってもよい。前記パケット中心型プロトコルがユーザダイアグラムプロトコル/インターネットプロトコル(UDP/IP)であってもよい。システムは、前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段を備えることができる。前記リソース割り当て手段は最終ユーザのサービス品質（QoS: quality of service）を最適化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） 他の特許との相互参照
【０００２】 共同譲受人の以下の出願は、共通の開示を含む。 「Quality of Service (QoS)―Aware Wireless Point to Multi-Point (PtMP) T
ransmission System Architecture」と題する1999年７月９日に出願された米国
特許出願。代理人整理番号A-21506。 「Method for Providing Dynamic Bandwidth Allocation Based on IP-Flow Cha
racteristics in a Wireless Point to Multi-Point (PtMP) Transmission Syst
em」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A-2150
7。 「Method for Providing for Quality of Service (QoS) _ Based Handling of
IP-Flows in a Wireless Point to Multi-Point Transmission System」と題す
る1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A-21508。 「IP-Flow Identification in a Wireless point to Multi-Pont Transmission
System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A-
21509。 「IP-Flow Characterization in a Wireless Point to Muti-Point (PtMP) Tran
smission System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人
整理番号A-21510。 「IP-Flow Classification in a Wireless Point to Multi-Point (PtMP) Trans
mission System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整
理番号A-21511。 「IP-Flow Prioritization in a Wireless Point to Multi-Point (PtMP) Trans
mission System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整
理番号A-21512。 「Method of Operation for Providing for Service Level Agreement (SLA) Ba
sed Prioritization in a Wireless Point to Multi-Point (PtMP) Transmissio
n System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号
A-21513。 「Method for Transmission Control Protocol (TCP) Rate Control With Link-
Layer Acknowledgments in a Wireless Point to Multi-Point (PtMP) Transmis
sion System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理
番号A-21514。 「Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) _ Centric QoS
Aware Media Access Control (MAC) Layer in a Wireless Point to Muti-Poin
t (PtMP) Transmission System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許
出願。代理人整理番号A-21532。 「Use of Priority-Based Scheduling for the Optimization of Latency and J
itter Sensitive IP Flows in a Wireless Point to Multi-Point Transmission
System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A
-21533。 「Time Division Multiple Access/Time Division Duplex (TDMA/TDD) Access M
ethod for a Wireless Point to Multi-Point Transmission System」と題する1
999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A-21534。 「Reservation Based Prioritization Method for Wireless Transmission of L
atency and Jitter Sensitive IP-Flows in a Wireless Point to Multi-Point
Transmission System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代
理人整理番号A-21535。 「Translation of Internet-Prioritized Internet Protocol (IP) _ Flows int
o Wireless System Resource Allocations in a Wireless Point to Multi-Poin
t (PtMP) Transmission System」と題する1999年７月９日に出願された米国特許
出願。代理人整理番号A-21536。 「Method of Operation for the Integration of Differentiated services (Di
ff-serv) Marked IP-Flows into a Quality of Service (QoS) Priorities in a
Wireless Point to Multi-Point (PtMP) Transmission System」と題する1999
年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A-21539。 「Method for the Recognition and Operation of Virtual Private networks (
VPNs) over a Wireless Point to Multi-Point (MtMP) Transmission System」
と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A-21540。
「Time Division Multiple Access/Time Division Duplex (TDMA/TDD) Transmis
sion media Access Control (MAC) Aire Frame」と題する1999年７月９日に出願
された米国特許出願。代理人整理番号A-21541。 「Application-Aware, Quality of Service (QoS) Sensitive, Media Access Co
ntrol (MAC) Layer」と題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理
人整理番号A-21542。 「Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Packet-Centri
c Wireless Point to Point (PtP) Transmission System Architecture」と題す
る1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A-21543。 「Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Packet-Centri
c Cable Point-to Multi-Point (PtMP) Transmission System Architecture」と
題する1999年７月９日に出願された米国特許出願。代理人整理番号A-21547。
【０００３】 （発明の属する技術分野）
【０００４】 本発明は一般的には電気通信に関し、より詳細には、ＱｏＳ（サービス品質）
感知型ポイントツーマルチポイント送信システムを実施するシステムおよび方法
に関する。
【０００５】 （従来の技術）
【０００６】 音声、データおよびビデオネットワークなどの電気通信ネットワークは従来、
送信するトラフィックのタイプごとによりカスタマイズされてきた。たとえば、
音声トラフィックはとても待ち時間(latency)に敏感であるが、品質はそれほど
重要でないため、音声ネットワークは音声トラフィックを待ち時間を制限して送
信するように設計されている。これとは反対に、スプレッドシートなどの従来の
データトラフィックは、待ち時間に敏感ではないが、正確に伝送することが要求
されている。従来の電気通信ネットワークは、最終ユーザにとって許容できるサ
ービス品質(QoS)を実現するために回線交換を行っている。新しいパケット交換
型の高帯域データネットワークの登場により、データネットワークを介して異な
ったタイプのトラフィックを伝送することが可能になった。とりわけ、音声、デ
ータおよびビデオネットワークを一つの広帯域電気通信ネットワークに集約する
ことが可能となった。最終ユーザの願いに応えるために、伝送する様々なタイプ
のトラフィックにQoSを提供することのできるシステムが望まれている。
【０００７】 （発明が解決しようとする課題）
【０００８】 現在、無線ネットワークは優先ネットワークと比較してQoSに難点があるとい
う課題がある。例えば、従来の無線ネットワークはいくつかの理由によりBER（b
it error rate：ビットエラーレート）が高い。従来、無線ネットワークは回線
交換型接続も実行して、信頼性のある通信チャネルを提供している。しかしなが
ら、回線交換型接続は、ノード間をトラフィックが伝送されていてもされていな
くても、通信ノード間に帯域幅を割り当てる。したがって、回線交換接続は通信
帯域幅を効率的に使用していない。
【０００９】 パケット交換は、従来の回線交換よりも利用可能な帯域幅を有効に使用する。
パケット交換はトラフィックを、いわゆる「パケット」にまで分割して送信元ノ
ードから送信先へ伝送して再び組み立てることができる。このため、帯域幅の特
定の部分は、多くの送信元および送信先が共有することができ、帯域幅をより有
効に使用することができる。
【００１０】 有線広帯域アクセス装置の送信に相当するようなQoS機能を提供できる無線広
帯域アクセス電気通信システムが望まれている。広帯域として十分な帯域幅を提
供しながらも、許容できるQoS特性がなかったことが、従来から無線広帯域アク
セスシステムの展開の障壁となってきた。同様に、十分な帯域幅を犠牲にして高
レベルのQoSを提供することも最終ユーザにとって有益ではなかった。
【００１１】 従来の無線広帯域アクセスシステムを提供する努力は、無線システムのアーキ
テクチャの基本的な原則として十分な優先度をQoSに認めることはなかったため
、最適な設計とはいえなかった。インターネット、パケット交換パラダイム、お
よび普遍的なデータプロトコルとしての送信制御プロトコル／インターネットプ
ロトコル（TCP/IP）の急速な台頭により、新しい無線システム設計が必要である
ことは明白になってきた。
【００１２】 本当のQoS機能を有したIP中心型無線広帯域アクセスシステムが必要とされて
いる。
【００１３】 （課題を解決するための手段）
【００１４】 本発明は、パケット中心型プロトコルにより第一データネットワークと通信を
する無線基地局と、前記パケット中心型プロトコルにより前記第一データネット
ワークと通信をする一つ以上のホストワークステーションと、無線媒体を介して
前記パケット中心型プロトコルにより共有帯域幅を介して前記無線基地局と接続
された一つ以上の加入者CPE（顧客宅内装置：customer premise equipment )局
と、第二ネットワークを介して前記加入者CPE局のそれぞれに前記パケット中心
型プロトコルにより接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、から構
成されるパケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関
する。 前記パケット中心型プロトコルは送信制御プロトコル/インターネット
プロトコル(TCP/IP)であってもよい。前記パケット中心型プロトコルはユーザダ
イアグラムプロトコル/インターネットプロトコル(UDP/IP)であってもよい。
【００１５】 前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段を備えも
よい。前記リソース割り当て手段は最終ユーザのサービス品質（QoS: quality o
f service）を最適化することができる。前記無線通信媒体は、無線周波数（Ｒ
Ｆ）通信媒体；ケーブル通信媒体；および衛星通信媒体；の中の一つ以上から構
成されることができる。前記無線通信媒体が、時分割多重アクセス（TDMA）アク
セス方法；時分割多重アクセス／時分割二重（TDMA/TDD）アクセス方法；符号化
分割多重アクセス（CDMA）アクセス方法；および周波数分割多重アクセス（FDMA
）アクセス方法；の中の一つ以上の方法を含むことができる。
【００１６】 前記第一データネットワークは、有線ネットワーク；無線ネットワーク；ロー
カルエリアネットワーク（LAN）；およびワイドエリアネットワーク（WAN）；の
中の一つ以上から構成されることができる。
【００１７】 システムは前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータ
を備えることができる。前記リソースアロケータは最終ユーザのサービス品質（
QoS: quality of service）を最適化する。前記リソースアロケータはアプリケ
ーションを感知する。
【００１８】 本発明はサービス品質（ＱｏＳ）感知型、無線ポイントツーマルチポイント電
気通信システムに関する。システムは、第一データネットワークに接続した無線
基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーシ
ョンと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通
信を行う一つ以上のＣＰＥ（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と
、第二ネットワークを介して各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワ
ークステーションと、加入者局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装
置と、から構成される。リソース割り当ては最終ユーザＱｏＳを最適化するため
に実行する。
【００１９】 リソース割り当て手段は、前記共有帯域幅を介してIPフローを分析し、スケジ
ューリングするアナライザとスケジューラを備え、前記IPフローは、送信制御プ
ロトコル／インターネットプロトコル(TCP/IP)フロー、およびユーザデータグラ
ムプロトコル／インターネットプロトコル(UDP/IP)フロー、のいずれか一つ以上
を含む。
【００２０】 前記アナライザと前記スケジューラは、前記IPフローを識別する識別要素と、
前記IPフローを特徴付ける特徴付け要素と、前記IPフローをクラス分けするクラ
ス分け要素と、を備え、前記アナライザとスケジューラは前記IPフローに優先度
を付ける優先度付け要素とを備えることができる。
【００２１】 前記識別要素は、パケットヘッダフィールドを分析する分析装置と、新しいIP
フローと既存のIPフローを識別する識別要素と、を備える。前記アナライザは、
前記IPフローのパケットをバッファするバッファと、前記パケット一つずつのパ
ケットヘッダフィールドからデータを抽出するデータ抽出装置と、前記パケット
ヘッダフィールドを分析するパケットヘッダフィールド分析装置と、を備える。
前記データ抽出装置は、前記IPフローのパケットのバージョンがIPv.4またはIPv
6かを判定する手段と、前記パケットを解析する手段と、を備えることができる
。前記パケットヘッダフィールドアナライザは、送信元アプリケーションタイプ
を判断する判断手段を備え、送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルか
ら送信元アドレスについて送信元アプリケーションを保存し、取り出す手段；サ
ービスタイプ(TOS：type of service)パケットヘッダフィールドから送信元アプ
リケーションを判断する手段；差別化サービス（DiffServ：differentiated ser
vices）パケットヘッダフィールドから送信元アプリケーションを判断する手段
；の中の一つ以上から構成されることができる。
【００２２】 前記特徴付け要素は、パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを
判断する存在時間判断手段と、前記パケットの前記存在時間に基づいてクライア
ントアプリケーションIPフローの破棄を予想する手段と、前記新しいIPフローの
QoS要件を判断するQoS判断手段と、前記新しいIPフローに関連する前記加入者CP
E局の加入者識別を判断する手段と、を備えることができる。
【００２３】 前記生存時間判断手段は、有効期限（TTL：time to live）パケットヘッダフ
ィールドを分析して前記パケットの存在時間を判断する手段を備え、前記QoS判
断手段は、送信元アドレス；送信先アドレス；UDPポート番号；の中の一つ以上
に基づいて前記QoS要件を判断する。前記QoS判断手段は、IPフローQoS要件テー
ブルからIPフローのQoS要件を保存および取り出す手段を備えることができる。
【００２４】 前記クラス分け要素は、前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付け
る手段を備えることができる。前記クラス分け要素は、前記新しいIPフローの前
記パケットをQoSクラスグルーピングにクラス分けするクラス分け手段を備える
ことができる。
【００２５】 前記クラス分け手段は、前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考
慮する手段を備えることができる。前記クラス分け手段は、前記IPフローに関す
るオプションの差別化サービス（DiffServ：differentiated services）フィー
ルド優先度マーキングを考慮する手段を備えることができる。前記クラス分け手
段は、前記IPフローに関するオプションのサービスタイプ（TOS：type of servi
ce）フィールド優先度マーキングを考慮する手段を備えることができる。 前記優先度付け器は、前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度（HC
BPs：hierarchical class based priorities）を考慮する手段を備えることがで
きる。前記優先度付け器は、前記IPフローに関する仮想プライベートネットワー
ク（VPN：virtual private network）優先度を考慮する手段を備えることができ
る。前記優先度付け器は、前記IPフローに関するサービスレベル契約（SLA：ser
vice level agreement）に基づいた優先度を考慮する手段を備えることができる
。前記優先度付け要素は、前記IPフローに関するサービスタイプ（TOS：type of
service）優先度を考慮する手段を備えることができる。前記優先度付け器は、
前記IPフローに関する差別化サービス（DiffServe：differentiated services）
を考慮する手段を備えることができる。
【００２６】 本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネッ
トワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プ
ロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ
（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介し
て各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終
ユーザのサービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を
割り当てるリソース割り当て装置と、前記共有無線帯域幅を介したインターネッ
トプロトコル（ＩＰ）フローを分析し、スケジューリングする手段と、を備え、
前記分析する手段はＩＰフローを識別する識別手段を含む、パケット中心型無線
ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。
【００２７】 ＩＰフローは送信制御プロトコル／インターネットプロトコル(TCP/IP)フロー
であってもよい。ＩＰフローはまた、ユーザデータグラムプロトコル／インター
ネットプロトコル(UDP/IP)フローであってもよい。前記識別手段は、ＩＰフロー
の一つ以上のパケットヘッダフィールドを分析する手段と、新しいＩＰフローと
既存のＩＰフローを識別する手段を含むことができる。
【００２８】 前記分析手段は、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線
接続用に前記加入者CPE局に位置することができる。前記識別手段は、前記加入
者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線接続用に前記加入者CPE局に位
置することができる。
【００２９】 前記分析手段は、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線
接続用に前無線基地局に位置することができる。前記識別手段は、前記無線基地
局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線接続用に前無線基地局に位置する
ことができる。
【００３０】 パケットヘッダフィールドを分析する手段は、前記IPフローのパケットをバッ
ファする手段と、前記パケットごとのパケットヘッダフィールドからデータを抽
出する抽出手段と、前記パケットヘッダフィールドを分析する手段と、を備える
ことができる。前記抽出手段は、前記パケットのバージョンがIPv.4またはIPv6
かを判定する手段と、前記IPフローの前記パケットヘッダフィールドを解析する
手段と、を備えることができる。
【００３１】 前記分析手段は、送信元アプリケーションタイプを判断する判断手段を備ええ
ることができ、前記判断手段は、送信元アプリケーションタイプを送信元アプリ
ケーションパケットヘッダテーブルに保存、または送信元アプリケーションパケ
ットヘッダテーブルから取り出す手段と、送信元アプリケーションをサービスタ
イプ(TOS：type of service)パケットヘッダフィールドから判断する手段と、を
備えることができる。
【００３２】 本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネッ
トワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プ
ロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ
（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介し
て各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終
ユーザのサービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を
割り当てるリソース割り当て装置と、前記共有無線帯域幅を介したインターネッ
トプロトコル（ＩＰ）フローを分析し、スケジューリングする手段と、を備えた
パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。前
記分析する手段はＩＰフローを特徴付ける特徴付け手段を含む。
【００３３】 前記特徴付け手段は、パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを
判断する存在時間判断手段を含むことができる。前記存在時間判断手段は、前記
パケットを判断するために有効期限（TTL：time to live）パケットヘッダフィ
ールドを分析する手段、または前記パケットの存在時間に基づいてアプリケーシ
ョンIPフローの破棄を予想する手段を備えることができる。
【００３４】 前記特徴付け手段は、前記IPフローが新しいIPP前記フローの場合、前記IPフ
ローのQoS要件を判断するQoS判断手段を備えることができる。前記特徴付け手段
は、前記IPフローが新しいIPP前記フローの場合、前記IPフローに関連する前記
加入者CPE局の加入者CPE識別を判断する手段を備えることができる。前記QoS判
断手段は、送信元アドレス；送信先アドレス；UDPポート番号；の中の一つ以上
に基づいて前記QoS要件を判断する手段を備えることができる。前記QoS判断手段
は、IPフローQoS要件テーブルからIPフローのQoS要件を保存および取り出す手段
を備えることができる。
【００３５】 本発明は、無線電気通信システムで使用するＩＰフロークラス分けシステムに
関する。より詳細には、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通
信システムでＩＰフローをグループ分けする、ＩＰフロークラス分けシステムに
関する。
【００３６】 前記クラス分けシステムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と
、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、
パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う
一つ以上のＣＰＥ（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネ
ットワークを介して各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステ
ーションと、最終ユーザのサービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局
間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装置と、前記共有無線帯域幅を介
したインターネットプロトコル（ＩＰ）フローを分析し、スケジューリングする
手段と、を含む。前記分析する手段はＩＰフローをクラス分けするクラス分け要
素を含む。
【００３７】 一つの実施例で、前記クラス分け要素は、前記IPフローと既存のIPフローのパ
ケットを関連付ける手段を備える。前記クラス分け要素は、新しいIPフローのパ
ケットをQoSクラスグルーピングにグループ分けするQoSグルーピング装置を備え
ることができる。前記QoSグルーピング装置は、前記IPフローのQoSクラスグルー
ピングを判断し、考慮する手段を備えることができる。前記QoSグルーピング装
置は、前記IPフローに関するオプションの差別化サービス（DiffServ：differen
tiated services）フィールド優先度マーキングを考慮するオプションの差別化
サービス（DiffServ：differentiated services）装置を備えることができる。
前記QoSグルーピング装置は、前記IPフローに関するオプションのサービスタイ
プ（TOS：type of service）フィールド優先度マーキングを考慮するオプション
のサービスタイプ（TOS：type of service）装置を備えることができる。
【００３８】 本発明は、無線電気通信システムで使用するＩＰフロー優先度付けシステムに
関する。前記システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第
一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケ
ット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ
以上のＣＰＥ（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネット
ワークを介して各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーシ
ョンと、最終ユーザのサービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局間に
共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装置と、前記リソース割り当て装置に
接続したＩＰ（インターネットプロトコル）フローを分析するＩＰフローアナラ
イザと、前記共有無線帯域幅をスケジューリングするＩＰフロースケジューラと
、を含み、前記ＩＰフロースケジューラはＩＰフロー優先度付け要素を提供する
。
【００３９】 本発明の一つの実施例では、前記優先度付け要素は、前記IPフローのHCBP（hi
erarchical class based priorities：階層的クラスに基づいた優先度）優先度
に基づいて前記IPフローに優先度を付けるHCBP優先度付け要素を備えることがで
きる。本発明のある実施例では、前記HCBP優先度付け要素は、前記HCBP優先度一
つ一つに限度を確立するクラスに基づいた優先度限界を備えることができる。
【００４０】 本発明のある実施例では、前記優先度付け器は、VPN（virtual private netwo
rk：仮想プライベートネットワーク）である送信元に基づいて前記IPフローを優
先度付けする仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）優先度付け器を備えるこ
とができる。本発明の一つの実施例では、前記仮想プライベートネットワーク（
ＶＰＮ）優先度付け器は、前記VPN IPフローのすべてに高い優先度を付けること
ができる。本発明の別の実施例では、前記仮想プライベートネットワーク（ＶＰ
Ｎ）優先度付け器は、特定のIPフロータイプのVPNフロー；およびVPNタイプから
のVPN IPフロー；の一つ以上に高い優先度を付けることができる。本発明の一つ
の実施例では、前記VPNタイプは、DEN (directory enabled networking)テーブ
ル管理スキームタイプ(table management scheme type)を含むことができる。
【００４１】 本発明の一つの実施例では、前記優先度付け器は、前記IPフローの加入者送信
元のSLAレベルに基づいて前記IPフローに優先度を付けるサービスレベル契約（S
LA：service level agreement）ベース優先度付け要素を備えることができる。
本発明のある実施例では、前記SLAレベルは、例えばプレミアムレベル、スタン
ダードレベル、およびバリューレベルを含む。本発明のある実施例では、
【００４２】 前記優先度付け装置は、前記IPフローのパケットのTOSマーキングに基づいて
前記IPフローを優先度付けするサービスタイプ（TOS：type of service）優先度
付け要素を備えることができる。
【００４３】 本発明のある実施例では、前記優先度付け要素は、前記IPフローのパケットの
Diffservマーキングに基づいて前記IPフローを優先度付けする差別化サービス（
DiffServ：differentiated services）優先度付け要素を備えることができる。
【００４４】 本発明のある実施例では、前記優先度付け要素は、前記IPフロー優先度に基づ
いて予約ポリシー限度を設定する、共有帯域幅の公平な分配を保証する均等化優
先度（WFP：weighted fair priority）優先度付け要素を備えることができる。
【００４５】 本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネッ
トワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プ
ロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ
（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介し
て各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終
ユーザのサービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を
割り当てるリソース割り当て手段（manner）と、前記共有無線帯域幅を介したイ
ンターネットプロトコル（ＩＰ）フローを分析し、スケジューリングする手段（
manner）と、を備え、前記分析する手段はＩＰフローをSLA加入者のサービスレ
ベル契約（ＳＬＡ）の優先度に基づいて優先度付けする手段（way）を含む、パ
ケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。
【００４６】 前記システムの代替機能は、ＩＰフローのＳＬＡを分析する手段（way）と、
一つ以上の加入者定義パラメータに基づいてＩＰフローを優先度付けする手段（
way）を含む。ＳＬＡレベルは、プレミアムサービスレベル、ノーマルサービス
レベル、バリューサービスレベルを含むことができる。システムは、各種のＳＬ
Ａレベルを使用して（１）ＳＬＡ加入者間のトラフィックレート、（２）ＳＬＡ
加入者間のネットワーク使用可能性、（３）ＳＬＡ加入者のそれぞれの帯域幅、
（４）ＳＬＡ加入者のエラーレート、（５）ＳＬＡ加入者の待ち時間（latency
）保証、（６）ＳＬＡ加入者のジッター保証を差別化することができる。
【００４７】 第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに
接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルに
より共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ（顧客宅内
装置：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介して各加入者
ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサ
ービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を割り当てる
リソース割り当て手段（manner）と、前記共有無線帯域幅を介したインターネッ
トプロトコル（ＩＰ）フローを分析し、スケジューリングする手段（manner）と
、を備え、前記分析する手段はＩＰフローをSLA加入者のサービスレベル契約（
ＳＬＡ）の優先度に基づいて優先度付けするステップを含む、パケット中心型無
線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに使用するスケジューリング方
法もまた開示される。
【００４８】 一つの実施例で前記方法はまた、フローのＳＬＡの分析を含んでもよい。さら
に他の実施例ではＩＰフローを一つ以上の加入者定義パラメータに基づいて優先
度付けするステップを含む。前記方法はまた、プレミアムサービスレベルに優先
度付けするステップと、ノーマルサービスレベルに優先度付けするステップと、
バリューサービスレベルに優先度付けするステップとを含んでもよい。
【００４９】 本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネッ
トワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プ
ロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ
（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介し
て各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終
ユーザのサービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を
割り当てるリソース割り当て装置と、から構成されるサービス品質（ＱｏＳ）感
知型、無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。
【００５０】 前記リソース割り当て装置は、前記無線媒体を介して送信する送信フレームの
データパケットに送信フレームの未来スロットを割り当てる割り当て手段を備え
ることができる。前記割り当て手段は、事前予約アルゴリズムを適用する手段と
、前記事前予約アルゴリズムに基づいて未来送信フレームのインターネットプロ
トコル（IP）フローの第一データパケットについて第一スロットを予約する第一
予約手段と、前記事前予約アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームに時間
的に後続の送信フレームの前記IPフローの第二データパケットについて第二スロ
ットを予約する第二予約手段と、を備えることができ、前記第一データパケット
が前記第一スロットに配置されるのと等時に、前記第二データパケットが前記第
二スロットに配置される。 一つの実施例では、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されるこ
とと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に周
期的な変動がある。他の実施例では、前記第一データパケットが前記第一スロッ
トに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置され
ることとの間に非周期的な変動がある。
【００５１】 前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた
優先度（HCBPs：hierarchical class based priorities）を示す手段を備ること
ができる。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関する仮想プライベー
トネットワーク（VPN：virtual private network）優先度を考慮する手段を備え
ることができる。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関するサービス
レベル契約（SLA：service level agreement）に基づいた優先度を考慮する手段
を備えることができる。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関するサ
ービスタイプ（type of service）優先度を考慮する手段を備えることができる
。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関する差別化サービス（DiffSe
rve：differentiated services）を考慮する手段を備えることができる。
【００５２】 本発明は、優れたサービス品質を有した無線電気通信ネットワークを提供する
。無線電気通信ネットワークシステムを介して送信する送信フレームのデータパ
ケットに送信フレームの未来スロットを割り当てる方法は、事前予約アルゴリズ
ムを適用するステップと、前記事前予約アルゴリズムに基づいて未来送信フレー
ムのインターネットプロトコル（IP）フローの第一データパケットについて第一
スロットを予約するステップと、前記事前予約アルゴリズムに基づいて前記未来
送信フレームに時間的に後続の送信フレームの前記IPフローの第二データパケッ
トについて第二スロットを予約するステップと、を備え、前記第一データパケッ
トが前記第一スロットに配置されるのと等時に、前記第二データパケットが前記
第二スロットに配置される。
【００５３】 一つの実施例では、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置される
ことと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に
周期的な変動がある。別の実施例では、前記第一データパケットが前記第一スロ
ットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置さ
れることとの間に非周期的な変動がある。
【００５４】 前記事前予約アルゴリズムは、前記IPフローがジッター感知型であるかどうか
を判断する。
【００５５】 等時データパケットを電気通信システムに提供する。電気通信システムは、第
一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続
した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより
共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ（顧客宅内装置
：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介して各加入者ＣＰ
Ｅ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービ
ス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を割り当てるリソ
ース割り当て手段と、から構成され、事前予約アルゴリズムをインターネットプ
ロトコル（ＩＰ）フローに適用して、前記アルゴリズムに基づいてＩＰフローの
後続の一つ以上の未来送信フレームに後続のスロットを等時的な方法で予約する
。前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動があってもなくてもよく
、前記アルゴリズムはＩＰフローがジッター感知型であるかないかを判断する。
【００５６】 無線媒体を介して送信する送信フレームのデータパケットに送信フレームの未
来スロットを割り当てるシステムは、事前予約アルゴリズムを適用する手段と、
前記アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームのインターネットプロトコル
（IP）フローの第一データパケットについて第一スロットを予約する手段と、前
記アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームに時間的に後続の送信フレーム
の前記IPフローの第二データパケットについて第二スロットを予約する手段と、
を備え、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されるのと等時(iso
chronous)に、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置される。配置
は周期的であってもなくてもよい。前記事前予約アルゴリズムを使用してＩＰフ
ローがジッター感知型であるかないかを判断する。
【００５７】 システムは等時データパケットを電気通信システムに提供する。電気通信シス
テムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワ
ークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロト
コルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ（顧
客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介して各
加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユー
ザのサービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を割り
当てるリソース割り当て手段と、から構成され、システムは事前予約アルゴリズ
ムをインターネットプロトコル（ＩＰ）フローに適用する手段と、前記アルゴリ
ズムに基づいてＩＰフローの後続の一つ以上の未来送信フレームに後続のスロッ
トを等時的な方法で予約する手段を含む。 前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動があってもなくてもよく、
前記アルゴリズムはＩＰフローがジッター感知型であるかないかを判断する。
【００５８】 本発明は、優れたサービス品質を有した無線電気通信ネットワークを提供する
。インターネットで優先度付けされたインターネットプロトコル（ＩＰ）フロー
を無線帯域幅リソース割り当てに変換するシステムは、第一データネットワーク
に接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホスト
ワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線
基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ局と、第二ネットワークを介して各加
入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、加入者ＣＰ
Ｅ局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータと、から構成される、無線
ポイントツーマルチポイント（ＰｔＭＰ）送信システムを含み、ＩＰ優先度パケ
ットヘッダのＩＰフロー識別情報を識別し、ＩＰフローをクラス分けするＴＣＰ
／ＩＰ、ＵＤＰ／ＩＰフロー（ＩＰフロー）のアナライザと、ＩＰ優先度ヘッダ
識別情報を考慮してＩＰフローを優先度付けするＩＰフロースケジューラと、を
含む。
【００５９】 ＩＰ優先度パケットヘッダＩＰフロー識別情報は、ＩＰフローについてＱｏＳ
クラスグルーピングを判断し、考慮する手段を含む。ＩＰ優先度パケットヘッダ
ＩＰフロー識別情報はまた、サービスタイプ（ＴＯＳ）フィールド優先度マーキ
ングを考慮する。前記サービスタイプ（TOS）フィールド優先度マーキングはイ
ンターネット技術特別調査委員会（IETF）RFC1992b、およびIETF RFC1349と互換
性がある。マーキングは、最小遅延マーキング、最大スループットマーキング、
最大信頼度マーキング、最小金額的コストマーキング、および標準的サービスマ
ーキングを含む。さらにシステムはＩＰフロー識別情報を処理して、インターネ
ット技術特別調査委員会（IETF）RFC2474とIETF RFC2475と互換性のあるものな
ど、オプションの差別化サービス（DivffServ）フィールド優先度マーキングを
考慮することができる。
【００６０】 一つの実施例では、ＩＰ優先度パケットヘッダＩＰフロー識別情報は、リソー
ス予約プロトコル(RSVP)メッセージおよびオブジェクトを考慮する手段を備える
。前記RSVPメッセージは、パスメッセージ(path message)；
【００６１】 予約(Reservation (Resv))；パスteardownメッセージ(path teardown message
)；resv teardownメッセージ(resv teadown message)；パスエラーメッセージ(p
ath error message)；および確認メッセージ(confirmation message)；を含むこ
とができる。その他の前記RSVPプロトコルオブジェクトは、null；session；RSV
P_hop；time_values；style；flowspec；sender_template
【００６２】 sender_Tspec；Adspec；Error_Spec；Policy_data；Integrity；Scope；およ
びResv_Confirm；を含むことができる。前記RSVPマーキングはインターネット技
術特別調査委員会（IETF）RFC2205と互換性がある。
【００６３】 本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネッ
トワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プ
ロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ
局と、第二ネットワークを介して各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入
者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質（ＱｏＳ）を最適化し、加
入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段と、前記共有無
線帯域幅を介したインターネットプロトコル（ＩＰ）フローを分析し、スケジュ
ーリングする手段と、を備えたパケット中心型無線ポイントツーマルチポイント
電気通信システムに関する。
【００６４】 スケジューリング手段は、仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual pri
vate network）優先度に基づいてＩＰフローの優先度付けをする優先度付け手段
を含む。前記システムは、ＩＰフロー、またはすべてのＶＰＮＩＰフローの仮想
プライベートネットワーク（VPN：virtual private network）優先度を分析する
手段と備えることがえきる。システムは、一つ以上の加入者定義パラメータに基
づいてＩＰフローを優先度付けする手段を備えることができる。システムでは、
ＶＰＮは DEN (directory enabled networking)テーブル管理スキーム(table m
anagement scheme)を含むことができる。ＶＰＮはポイントツーポイントトンネ
リングプロトコル（ＰＰＴＰ）を使用して実行することができる。
【００６５】 さらに、上記を実行する方法が含まれる。
【００６６】 本発明は、パケット中心型無線ポイントツーポイント（ＰｔＰ）電気通信シス
テムに関する。システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、
第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パ
ケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一
つ以上のＣＰＥ（顧客宅内装置：customer premise equipment )局と、第二ネッ
トワークを介して各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステー
ションと、から構成される。前記パケット中心型プロトコルが送信制御プロトコ
ル/インターネットプロトコル(TCP/IP)であってもよい。前記パケット中心型プ
ロトコルはユーザダイアグラムプロトコル/インターネットプロトコル(UDP/IP)
であってもよい。
【００６７】 システムは、前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て
手段を備えることができる。前記リソース割り当て手段は最終ユーザのサービス
品質（QoS: quality of service）を最適化することができる。
【００６８】 前記無線通信媒体は、無線周波数（ＲＦ）通信媒体；ケーブル通信媒体；およ
び衛星通信媒体；の中の一つ以上から構成されることができる。前記無線通信媒
体はまた、時分割多重アクセス（TDMA）アクセス方法；時分割多重アクセス／時
分割二重（TDMA/TDD）アクセス方法；符号化分割多重アクセス（CDMA）アクセス
方法；および周波数分割多重アクセス（FDMA）アクセス方法；の中の一つ以上の
方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることができる。
【００６９】 前記第一データネットワークは、有線ネットワーク；無線ネットワーク；ロー
カルエリアネットワーク（LAN）；およびワイドエリアネットワーク（WAN）；の
中の一つ以上から構成されることができる。
【００７０】 システムは、前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケー
タを備ることができる。前記リソースアロケータは最終ユーザのサービス品質（
QoS: quality of service）を最適化する。前記リソースアロケータはアプリケ
ーションを感知することができる。
【００７１】 本発明は、第一データネットワークとパケット中心型プロトコルにより通信す
るケーブル無線基地局と、前記第一データネットワークと前記パケット中心型プ
ロトコルにより通信する一つ以上のホストワークステーションと、同軸ケーブル
通信媒体を介して前記パケット中心型プロトコルにより共有帯域幅を介して前記
無線基地局と接続した一つ以上の加入者ＣＰＥ（顧客宅内装置：customer premi
se equipment )局と、第二ネットワークを介して各加入者ＣＰＥ局とパケット中
心型プロトコルにより接続した一つ以上の加入者ワークステーションと、から構
成されるパケット中心型広帯域同軸ケーブルポイント電気通信システムに関する
。前記パケット中心型プロトコルは送信制御プロトコル/インターネットプロト
コル(TCP/IP)であってもよい。前記パケット中心型プロトコルはユーザダイアグ
ラムプロトコル/インターネットプロトコル(UDP/IP)であってもよい。
【００７２】 システムは、前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるケーブルリソース
アロケータを備えることができる。前記リソースアロケータが最終ユーザのサー
ビス品質（QoS: quality of service）を最適化することができる。前記同軸ケ
ーブル通信媒体は、同軸ケーブルを介した無線周波数データ通信を含むことがで
き、一つ以上のケーブルモデムが前記媒体を介して送信される信号を変調および
復調する。前記ケーブルモデムはDOC/SYS準拠であることができる。前記QoS最適
化ケーブルリソースアロケータシステム(QoS optimized cable resource alloca
tor system)は、IPフロー識別要素；IPフロー特徴付け要素；
【００７３】 IPフロークラス分け要素；およびIPフロー優先度付け要素；と、を含むことが
できる。
【００７４】 前記同軸ケーブル通信媒体は、時分割多重アクセス（TDMA）アクセス方法；時
分割多重アクセス／時分割二重（TDMA/TDD）アクセス方法；符号化分割多重アク
セス（CDMA）アクセス方法；および周波数分割多重アクセス（FDMA）アクセス方
法；の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることがで
きる。前記第一データネットワークは、有線ネットワーク；無線ネットワーク；
ローカルエリアネットワーク（LAN）；およびワイドエリアネットワーク（WAN）
；であってもよい。前記第二ネットワークは、有線ネットワーク；無線ネットワ
ーク；ローカルエリアネットワーク（LAN）；およびワイドエリアネットワーク
（WAN）；の中の一つ以上から構成されることができる。
【００７５】 前記リソースアロケータはアプリケーション感知型（application aware）で
あることができる。前記システムはポイントツーポイント(PtP)ネットワークで
あることができる。
【００７６】 本発明は、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システム
に共有無線帯域幅を割り当てる方法に関する。前記方法は、無線基地局と、一つ
以上の加入者CPE（顧客宅内装置：customer premise equipment )局との間の前
記共有帯域幅を割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、前記共有
帯域幅を動的に割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、前記共有
帯域幅を、（１）前記共有帯域幅の前記フレームを前記加入者CPE局から前記無
線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステップ、または（２）前記共有帯
域幅の前記フレームを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク方
向に割り当てるステップなどにより、フレームごとに共有帯域幅を割り当てるス
テップを含むことができる。
【００７７】 前記方法はさらに、前記共有帯域幅をフレーム内のサブフレームごとに割り当
てるステップを含むことができる、すなわち前記共有帯域幅の前記サブフレーム
を前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステ
ップ、前記共有帯域幅の前記サブフレームを前記無線基地局から前記加入者CPE
局へのダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことができる。
【００７８】 一つの実施例では、前記方法は、前記共有帯域幅をフレーム内のスロットごと
に割り当てるステップを含むことができ、すなわち、前記共有帯域幅の前記スロ
ットを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てる
ステップ、前記共有帯域幅の前記スロットを前記無線基地局から前記加入者CPE
局へのダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことができる。
【００７９】 一つの実施例では、前記共有帯域幅をフレーム内のサブスロットごとに割り当
てるステップを含むことができ、すなわち、前記共有帯域幅の前記サブスロット
を前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステ
ップ、前記共有帯域幅の前記サブスロットを前記無線基地局から前記加入者CPE
局へのダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことができる。
【００８０】 前記方法は、前記共有帯域幅を一つ以上の制御パケットに割り当てるステップ
を含むことができる。前記方法は、ダウンストリーム肯定応答スロットを割り当
てるステップ；予約要求スロットを割り当てるステップ；動作データ (operatio
ns data) スロットを割り当てるステップ；アップストリーム肯定応答スロット
を割り当てるステップ；肯定応答要求スロットを割り当てるステップ；フレーム
記述子を割り当てるステップ；および；コマンドおよび制御スロットを割り当て
るステップを含むことができる。
【００８１】 前記方法は、共有帯域幅を一つ以上のデータパケットに割り当てるステップを
含むことができる。前記方法は、前記共有帯域幅をアップリンク方向に割り当て
るステップ；および前記共有帯域幅をダウンリンク方向に割り当てるステップ；
を含むことができる。
【００８２】 本発明は、電気通信システムにサービス品質（ＱｏＳ）感知型、無線ポイント
ツーマルチポイント電気通信を提供する方法に関する。電気通信システムは、第
一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続
した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより
共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ局と、第二ネッ
トワークを介して各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワークステー
ションとから構成される。
【００８３】 本発明の方法は、前記共有帯域幅を、最終ユーザのQoSを最適化する方法で前
記加入者CPE局間に割り当てるステップを含むことができる。
【００８４】 前記方法は、前記共有無線帯域幅を介してIPフローを分析し、スケジューリン
グするステップを含む。これは前記IPフローを識別するステップと、
【００８５】 前記IPフローを特徴付けるステップと、前記IPフローをクラス分けするステッ
プと、前記IPフローに優先度を付けるステップと、を含む。
【００８６】 前記識別ステップは、パケットヘッダフィールドを分析するステップと、新し
いIPフローと既存のIPフローを識別するステップと、を備えることができる。こ
れは、前記IPフローのパケットをバッファするステップと、前記パケット一つず
つのパケットヘッダフィールドからデータを抽出するステップと、前記パケット
ヘッダフィールドを分析するステップと、を備える。これはまた、前記IPフロー
のパケットのバージョンがIPv.4またはIPv6かを判定するステップと、前記パケ
ットを解析する手段と、を備える。これはまた、送信元アプリケーションタイプ
を判断するステップを含み、送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルか
ら送信元アドレスについて送信元アプリケーションを保存し、取り出すステップ
；サービスタイプ(TOS：type of service)パケットヘッダフィールドから送信元
アプリケーションを判断するステップ；差別化サービス（DiffServ：differenti
ated services）パケットヘッダフィールドから送信元アプリケーションを判断
するステップ；の中の一つ以上から構成される。前記識別するステップはまた、
既存のIPフローをIPフロー識別データテーブルに保存、またはIPフロー識別デー
タテーブルから取り出すステップを備えることができる。
【００８７】 前記方法はまた、パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを判断
するステップと、前記パケットの前記存在時間に基づいてクライアントアプリケ
ーションIPフローの破棄を予想するステップと、前記新しいIPフローのQoS要件
を判断するステップと、前記新しいIPフローに関連する前記加入者CPE局の加入
者識別を判断するステップと、を備えることができる。これは、有効期限（TTL
：time to live）パケットヘッダフィールドを分析して前記パケットの存在時間
を判断する。
【００８８】 前記方法はまた、送信元アドレス；送信先アドレス；UDPポート番号；の中の
一つ以上に基づいて前記新しいIPフローのQoS要件を判断するステップを備えた
ることができる。 本方法はまた、前記新しいIPフローの前記パケットをQoSクラスグルーピングに
クラス分けするステップを備えることができる。これは、前記IPフローのQoSク
ラスグルーピングを判断し、考慮するステップ、前記IPフローに関するオプショ
ンの差別化サービス（DiffServ：differentiated services）フィールド優先度
マーキングを考慮するステップ、前記IPフローに関するオプションのサービスタ
イプ（TOS：type of service）フィールド優先度マーキングを考慮するステップ
、前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度（HCBPs：hierarchical
class based priorities）を考慮するステップ、前記IPフローに関する仮想プラ
イベートネットワーク（VPN：virtual private network）優先度を考慮するステ
ップ、前記IPフローに関するサービスレベル契約（SLA：service level agreeme
nt）に基づいた優先度を考慮するステップ、前記IPフローに関するサービスタイ
プ（TOS：type of service）優先度を考慮するステップ、前記IPフローに関する
差別化サービス（DiffServe：differentiated services）を考慮するステップ、
SLA加入者のサービスレベル契約（SLA：service level agreement）優先度に基
づいて前記IPフローに優先度を付けるステップ、前記IPフローの前記SLAを分析
するステップ、を含むことができる。
【００８９】 本発明は、無線ポイントツーマルチポイント（ＰｔＭＰ）送信システムで差別
化サービス（DiffServe：differentiated services）マーキングをされたＩＰフ
ローを、サービス品質（ＱｏＳ）優先度に組み込む方法に関する。前記システム
は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワーク
に接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコル
により共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のＣＰＥ局と、第
二ネットワークを介して各加入者ＣＰＥ局と接続された一つ以上の加入者ワーク
ステーションと、加入者ＣＰＥ局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケー
タと、から構成される。本発明の方法は、差別化サービス（DiffServ：differen
tiated services）マーキングについてＩＰフローを分析するステップ、DiffSer
vマーキングを考慮してＩＰフローをスケジューリングするステップを含む。
【００９０】 ＩＰフローは、送信制御プロトコル/インターネットプロトコル(TCP/IP)、お
よびユーザダイアグラムプロトコル/インターネットプロトコル(UDP/IP)の中の
一つ以上を含むことができる。前記分析するステップは、DiffServマーキングを
有したＩＰフローを識別し、DiffServマーキングを有したＩＰフローを特徴付け
、DiffServマーキングを有したＩＰフローをクラス分けするステップを含むこと
ができる。前記スケジューリングするステップは、DiffServマーキングおよびＩ
Ｐ優先度ヘッダ識別情報を考慮してＩＰフローを優先度付けするステップを含む
ことができる。前記優先度付けするステップは、均等化優先度（WFP：weighted
fair priority）を含むことができる。
【００９１】 前記優先度付けするステップは、IPフロー階層クラスによる優先度に基づいて
優先度付けするステップ；サービスレベル契約（SLA）クラス優先度に基づいて
優先度付けするステップ；仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual priva
te network）加入者に基づいて優先度付けするステップ；仮想プライベートネッ
トワーク（VPN：virtual private network）加入者クラス優先度に基づいて優先
度付けするステップ；の中の一つ以上のステップを備えることができる。
【００９２】 前記識別ステップは、前記IPフローの一つ以上のパケットヘッダフィールドを
分析するステップ；新しいIPフローと既存のIPフローを識別するステップ：の中
の一つ以上のステップを備えることができる。前記パケットヘッダフィールドを
分析するステップは、前記IPフローのパケットをバッファするステップ；前記パ
ケット一つずつのパケットヘッダフィールドから識別情報を抽出するステップ；
前記パケットヘッダフィールドから前記識別情報を分析するステップ；の中の一
つ以上のステップを備えることができる。前記抽出ステップは、前記パケットの
バージョンがIPv.4またはIPv6かを判定するステップと、前記IPフローの前記パ
ケットヘッダフィールドを解析するステップと、を備えることができる。前記分
析ステップは、送信元アプリケーションタイプを判断するステップを備えること
ができる。 前記分析ステップは、差別化サービス（DiffServ：differentiated services）
フィールド優先度マーキングを考慮するステップを備えることができる。前記Di
ffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委員会（IE
TF）RFC2474と互換性を持つことができる。前記DiffServフィールド優先度マー
キングは、インターネット技術特別調査委員会（IETF）RFC2475と互換性を持つ
ことができる。
【００９３】 前記クラス分けステップは、前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連
付けるステップを備えることができる。前記クラス分けステップは、新しいIPフ
ローのパケットをQoS優先度クラスにグループ分けするグループ分けステップを
備えることができる。前記グループ分けステップは、前記IPフローに関するDiff
Servマーキングを考慮するステップを備えることができる。前記優先度付けステ
ップは、前記IPフローに関するDiffServマーキングを考慮するステップを備える
ことができる。
【００９４】 （発明の実施の形態） VII. 環境の例
【００９５】 本発明を環境の例を用いて説明する。この環境の例では、固定無線ポイントツ
ーマルチポイント（ＰｔＭＰ）接続を使用して、例えば、電気通信事業者から受
信したIP電話、ビデオ、データ、などのパケット化されたデータ情報を送信する
。本書で言及する電気通信事業者は、ＩＬＥＣ、ＣＬＥＣ、ＩＸＣ、ＮＧＴ、Ｅ
ＳＰ（拡張サービスプロバイダ）などの米国内事業者（後述の「定義」を参照）
だけでなく、当業者には既知のＰＴＴ、ＮＥなどの国際事業者を含むことができ
る。さらに、本書で言及する電気通信システムは、ＩＬＥＣ、ＣＬＥＣ、ＩＸＣ
、ＥＳＰ（拡張サービスプロバイダ）などの事業者が使用する国内システムだけ
でなく、当業者には既知のグローバルシステムを含むことができる。
【００９６】 好ましい実施例では、トラフィックはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）接
続から着信する。データトラフィックは、データネットワークからネットワーク
ルータを介して受信され、インターネットプロトコル（ＩＰ）フォーマットから
、例えばポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）に復調することができる。
ネットワークルータは、例えば、ルーティングソフトウェアを作動するＳＵＮワ
ークステーションなどの汎用コンピュータ、またはＣＩＳＣＯ社（San Jose, CA
）、ＡＳＣＥＮＤ社（Alameda, CA）、ＮＥＴＯＰＩＡ社（Alameda, CA）、３Ｃ
ＯＭ社（Santa, Clara）などの各種モデルの専用ルーティング装置を含むことが
できる。
【００９７】 代替の実施例では、ポイントツーポイントトンネリングプロトコル（ＰＰＴＰ
）などの仮想プライベートネットワーキングプロトコルを使用して、遠隔のユー
ザと企業のデータネットワークの間に「トンネル」を生成することができる。ト
ンネルは、ネットワーク管理者に、仮想プライベートネットワーク（例：インタ
ーネット）をサーバ（例：Windows NT（登録商標）サーバ）からデータネットワ
ークに拡張することを可能にする。
【００９８】 本発明は、ここに環境の例を用いて説明するが、本書の記載は本発明を説明す
るためだけのものであり、本発明を限定するものではない。事実、本書の説明を
読んだ読者には、本発明を代替の環境で実施する方法が明らかになる。 ＶＩＩＩ．定義
【００９９】 下記の表１に一般的な電気通信用語を定義する。定義された用語は以後、本発
明の記載で使用される。
【表１】 ＩＸ．導入 Ａ． 無線環境のサービス品質（QoS）
【０１００】 サービス品質(QoS)の概念はデータネットワーキングにおいて最も難しく、理
解しがたいトピックの一つである。データネットワーキングで一般的に使用され
る用語ではあるが、QoSには多くの異なった用途と定義があり、厳密、すなわち
量的な意味では混乱している。装置またはネットワークの性能を比較できるよう
に、QoSを数値的に測定、または特定しようと試みると、さらに混乱が生じる。
【０１０１】 一般的なデータネットワーキングのQoSに関する混乱は、無線データ通信でも
同様であり、さらに大きくなっている。無線送信は有線送信よりも固有のBER(ビ
ットエラーレート：Bit Error Rate)が高い。複数ユーザが無線媒体を共有するP
tMP(ポイントツーマルチポイント)トポロジーを追加する場合、無線データ通信
の複数の複雑な要因を明確に扱えるようにQoSを定義することが好ましい。
【０１０２】 無線データ通信に適用するQoSを明瞭に定義するため、QoSが解決する必要のあ
る問題の性質を知ることは有益である。無線を介したデータ通信の問題の中には
有線データ通信と共有するものもいくつかあるが、多くは無線データ通信特有の
ものであり、有線データ通信の問題よりもはっきりしている。無線広帯域アクセ
スシステムでは、高品質な伝送の問題は、有線アナログの場合よりも若干複雑で
ある。有線通信の場合のように、無線データ伝送が遭遇する問題には、例えば、
周辺装置へのアクセスが遅い、データエラー、「ドロップアウト」、不要な再送
、トラフィックの輻輳、順序外データパケット、待ち時間、およびジッターなど
がある。これらの問題の他にも、無線伝送には、例えば、固有の高いBER（ビッ
トエラーレート）、帯域幅の制限、ユーザの競合、無線障害、ＴＣＰトラフィッ
クレート管理などがある。QoS感知型無線システムはこれらすべての問題に対処
することが好ましい。
【０１０３】 データネットワークのユーザまたは加入者はいくつかの方法で困難に遭遇する
。ネットワークの困難の一つはネットワークの利用可能性の不足にある。使用す
るアクセス技術に応じて、これには「モデムが応答しない」状態、「ネットワー
クがビジー」状態、またはネットワーク接続が予期せずに突然「切断される」こ
となどが含まれる。このような状態ではQoSが高いとはいうことができない。ネ
ットワークの接続が確立したら、輻輳、ローカルアクセスのボトルネック、ネッ
トワークの障害によりトラフィックが遅くなることは、ウェブページの読み込み
が遅い、ファイルの転送が遅い、またはマルチメディアアプリケーションのスト
リーミングで音声／ビデオの品質が劣化するなどで経験することができる。マル
チメディアアプリケーションのストリーミングの品質の劣化は、高い「ジッター
」、または待ち時間の大幅で急激な変動により発生することがあり、セッション
が中断したり、歪んだり、または終了したりすることがある。様々な状態が原因
となってデータエラーが発生し、スプレッドシートの転送などのような場合では
破局的なエラーとなることもある。このようなデータ通信ネットワークの問題は
最小限にするか、または解消することが望ましい。 １．品質
【０１０４】 データネットワークにおいて、品質とは通常、データを信頼性をもって適時に
伝送する処理を示唆している。信頼性をもって適時にとは、扱うトラフィックの
性質により異なる。これらの用語はデータ損失の限界、データ精度の見込み、デ
ータ待ち時間の変動の限界（ジッターと呼ばれる）、データ再送の限界、データ
パケット順序の反転の限界との関連を含むこともある。したがって、QoSとは複
雑な概念であるため、それを実施するための複雑な機構も必要になることがある
。
【０１０５】 QoSは相対的な用語であり、ユーザによって異なった意味を持つ。ウェブのブ
ラウジングを時折行うが、ＦＴＰ（ファイルトランスポートプロトコル）ファイ
ルダウンロードやリアルタイムマルチメディアセッションを行わない一時ユーザ
と、大きなデータベースまたは金融ファイルのＦＴＰファイルダウンロードを何
度も行い、H.323ビデオ会議やＩＰ電話を頻繁に利用するパワーユーザとではQoS
の定義は異なってくる。また、ユーザは、ネットワークの利用度が高く、待ち時
間が少なく、ジッターの低いプレミアム料金（いわゆる、SLA: Service Level A
greement）を支払うことができるが、一方で、他のユーザは時折、週末にウェブ
サーフィンを行うだけの低料金を支払うこともできる。このため、特定のユーザ
にとって最も重要なネットワーク性能、およびユーザのSLAにより定義される連
続したQoSを理解することが最善であると考えられる。最終ユーザの利便性を最
大にすることが、無線QoSを提供する基本的な要件である。 ２．サービス
【０１０６】 データネットワーキングで、サービスとは、ネットワークのある端から他の端
への接続のタイプと定義される。以前はこの他に、IBM社のSNA（システムネット
ワークアーキテクチャ）、Novell社のIPX、Digital社のDECnetなど、プロトコル
別に定義されることもあった。しかしながら、TCP./IP（すなわちユーザデータ
グラムプロトコル(UDP)）がプロトコルとして選択され、利用するユーザの数が
圧倒的に多くなっている。今後もこの傾向は続くと予想される。このため、サー
ビスは特定のTCP/IP接続または送信のタイプについて定義することができる。こ
のサービスのタイプとは例えば、FTPファイル転送、e-メールトラフィック、HTT
P（ハイパーテキストトランスポートプロトコル）トラフィック、H.323ビデオ会
議セッションなどを含むことができる。QoSメカニズムが、前述の様々な品質の
タイプとともに、これらの各種のサービスのタイプを扱うことが望ましい。 ３．機構としてのQoS
【０１０７】 QoSとは、乏しいネットワーキング、送信および通信のリソースを、様々な異
なったクラスのネットワークトラフィックに適当な優先レベルを付けて選択的に
割り当てるメカニズムであると考えることができる。QoSメカニズムが与えられ
たインスタント（instant：短い時間）の中で、データトラフィックの性質、ユ
ーザの要求、ネットワークの条件、トラフィックの送信元および送信先の特性、
それらすべてに応じて動作を修正することが理想である。しかしながら、究極的
にはユーザがどのように定義しようとも、QoSメカニズムはユーザに最適なサー
ビスを提供できるように作動することが好ましい。 ａ．回線交換型QoS
【０１０８】 電話会社による音声トラフィックに重点を置いて生成された従来のネットワー
クでは、データ送信は回線中心に定義されたQoSに基づいて実行された。この定
義では、QoSとは、非同期（すなわち、共通のクロックを使用しない、開始およ
び終了シーケンスによるデータ送信）、等時：isochronous（すなわち、時間感
知型音声およびビデオ用ネットワーク帯域幅への一貫した適時アクセス）トラフ
ィックを伝送する機能を示唆した。回線交換型QoSはエンドツーエンド回線を、
音声（図１Ａを参照）またはデータ用の各接続またはサービス専用に割り当てる
ことにより行われる。回線中心型QoSメカニズムは単純に、この回線をユーザが
独占的に使用できるように提供するだけであった。もちろん、このアプローチは
回線を、セッションのそれぞれのインスタントごとにデータが実際に送信されて
いるか否かとは無関係に、セッションの全期間にわたり、回線、回線に関連する
すべての送信チャネル、およびトランスポート媒体そのものをたった一人のユー
ザ専用に割り当てる。一般的に、本当のQoSはこの方法によってのみ実現される
と信じられていた。したがって、無線広帯域アクセスシステム用のデザインは従
来、用途とは無関係に、さらにデータが実際に一定の期間内に送信されたか否か
とも無関係に、無線ラジオチャネルをそれぞれの特定のデータ接続専用に割り当
てるというこのアプローチを使用してきた（図２Ａ参照）。このQoSに対する回
線中心型アプローチは、装置の費用、送信媒体自体の利用率を鑑みると、実に膨
大なものであった。 ｂ．非同期転送モード（ＡＴＭ）QoS
【０１０９】 電話会社は、従来の音声回路機構とに、ＡＴＭネットワーキングにより、ＰＶ
Ｃ（相手固定接続：permanent virtual connection）（すなわち、不特定のユー
ザに提供するＶＰＣ（virtual path connection）またはＶＣＣ（virtual chann
el connection））およびＳＶＣ（相手選択接続：switched virtual connection
）（すなわち、最終ユーザまたは他のネットワークから受信した信号メッセージ
に基づく要求に応じて、ＡＴＭネットワークにより確立されるエンドポイント間
の論理接続）を提供して行う、回線中心型QoSを継続することができる。しかし
ながら、ＶＢＲ（可変速度型：variable bit rate）、ＣＢＲ（固定速度型：con
stant bit rate）、ＵＢＲ（非保証速度型：unspecified bit rate）などに分類
される新たなトラフィックを扱うためには、アドミッションポリシー、トラフィ
ックシェーピングなどの新しい概念や、リーキーバケットなどの機構が必要とさ
れている。
【０１１０】 仮想回線は、データの用途、またはデータが所定の期間で送信さているか否か
に関わらず、データ送信セッションごとに確立される。ＡＴＭは広帯域ネットワ
ークトラフィックにQoSを提供するが、ＡＴＭの基本的なデザインの前提に、BER
特性の低い有線ネットワークは含まれているが、BER特性の高い無線媒体は含ま
れていない。ATMメカニズムが伝送するトラフィックの特性および無線固有の高
いBERの特性を理解することなく、本当のQoSを提供することは不可能である。AT
M QoSメカニズムは無線通信に関連する特有の課題を扱ってはいない。 ｃ．パケット交換型QoS
【０１１１】 パケット交換は革命的なデータ通信であり、従来の回線交換およびATMネット
ワーキングの概念、および従来のQoSメカニズムを新たなものとした。パケット
交換型データ通信により、回線を特定のデータ通信セッション専用に割り当てる
ことはできなくなった。実際、パケット交換回線の強みは、経路の柔軟さと、所
定の物理ネットワークとの並列な関係である。したがって、QoSメカニズムは従
来の回線中心型QoSメカニズムと同様には働かない。
【０１１２】 単純に「十分」な帯域幅を提供するだけでは、パケット交換型ネットワークで
十分なQoSメカニズムとはらないし、無線広帯域アクセスシステムでも十分なQoS
メカニズムとはならないことは自明である。ＩＰフローには「帯域幅感知型」な
IPフローがあるが、また、待ち時間感知型および／またはジッター感知型なIPフ
ローもある。コストから禁止されているとしても、単純に過剰な帯域幅を提供し
ても、リアルタイムまたはマルチメディアのフロー、およびアプリケーションの
適時な動作を保証することはできない。QoSメカニズムは、IP中心型無線広帯域
アクセスシステムの場合、トラフィックのフローごとに詳細な必要要件を認識し
、それらのフローを最適な方法で伝送するために必要システムおよび媒体リソー
スを割り当てることが望ましい。 ｄ．要約 ― QoSメカニズム
【０１１３】 究極的には、最終ユーザの経験がQoSを最終的に評価する。IP中心型無線広帯
域アクセスシステムが最終ユーザにとって最も使いやすくなるようにシステムお
よび媒体を割り当て、規制する。ウェブページの最初の画面をダウンロードする
ようなアプリケーションの場合、データ送信速度がQoSの最大の目安となる。ま
た、スプレッドシートのダウンロードやアップロードなどのアプリケーションの
場合、送信エラーが最小であることがQoSの最大の目安となる。また、速度とエ
ラーの両方を最適化することがQoSの最大の目安となるアプリケーションもある
。パケットを適時に伝送することがQoSの最大の目安となるアプリケーションも
ある。ここで、高速データ送信とは必ずしもパケットを適時に伝送することとは
限らないことに注意することが重要である。例えば、すでに「古くなりすぎた」
データパケットを即座に送信しても、そのデータパケットはすでに古くなりすぎ
ているため、ユーザはすでに必要としていないことがある。データそのものの用
途と、最終ユーザが希望する利便性の性質がQoSメカニズムにとって最も信頼性
のある基準を提供することができる。IP中心型無線広帯域アクセスシステムが、
動的にシステム動作を個別のIPフロー一つ一つについて最適化し、ネットワーク
の負荷、輻輳、およびエラーレートの変化に適宜対応するQoSメカニズムを提供
することが望ましい。 ４．サービスの保証およびサービスレベル契約(SLA：Service Level Agreements
)
【０１１４】 サービス保証を行うことができる。すなわち、ネットワークの利用可能性のレ
ベルを指定し、指定されたレベルに基づいたアクセス料金を盛り込んだSLA（Ser
vice Level Agreement）を電気通信サービスプロバイダと加入者の間で取り決め
ることができる。残念ながら、所定の時間についてネットワークの利用可能性の
程度を数値化することは難しいため、サービス性能の目安としては荒くなる。デ
ータ伝送速度、エラーレート、再送、待ち時間、およびジッターをネットワーク
の利用可能性の目安として使用することが望ましいが、それらの数量をリアルタ
イムで測定することは、通常のNSP (ネットワークサービスプロバイダ)の能力を
超えている。
【０１１５】 ネットワークサービスプロバイダが望む他のサービスレベルの目安は、保証す
る個別のトラフィック速度、ネットワーク利用可能性、帯域幅、エラーレート、
待ち時間、およびジッターを規定するSLA（サービスレベル契約）である。サー
ビスプロバイダにとって多様なサービスを提供し、利幅を多様化できる可能性の
ある、SLAを提供可能なIP中心型無線広帯域アクセスシステムが望まれている。
５．サービスクラスとサービス品質
【０１１６】 実践的なQoSメカニズムを実施するためには、トラフィックのタイプまたはサ
ービスのタイプを識別して、それらのタイプごとに異なったレベルのシステムリ
ソースを割り当てることができるシステムが好ましい。従来から「サービスクラ
ス」は、同等のシステムおよび媒体リソースを割り当てられ、処理されるトラフ
ィックのタイプをグループ分けする手段として言及されてきた。
【０１１７】 現在、サービスクラスを識別するため、無線ネットワーク装置で使用可能な方
法はいくつかある。方法の例として、トラフィックシェーピング、アドミッショ
ンコントロール、IPプレシデンス（IP precedence）、差別的輻輳管理（differe
ntial congestion management）などがあげられる。ＩＰ中心型無線広帯域アク
セスシステムはこれらの方法すべてを利用してトラフィックをサービスクラスご
とに差別化し、それらのサービスクラスをQoSマトリックスにマッピングして、Q
oSメカニズムの動作および管理を簡素化する。 Ｂ．QoSおよびIP中心型無線環境
【０１１８】 ポイントツーマルチポイント(PtMP)
【０１１９】 本発明に類似したポイントツーマルチポイント(PtMP)無線システムでは、QoS
メカニズムは有線ネットワーキングを考慮するだけではなく、無線環境について
も考慮することが望ましい。前述のように、無線固有のBERを処理することが望
ましい。BERが高い場合は、エラー検知、エラー修正、および再送を効率的に行
うことを要求することができる。BER処理メカニズムはまた、帯域幅利用率を不
要に低下させることのないように、TCP／IPの再送アルゴリズムにより効率的に
動作することが好ましい。もう一つの無線の課題として、有限な無線帯域幅でユ
ーザ間の競合がある。システムが、干渉やノイズの影響を受けやすい無線媒体で
、複数のユーザからのサービス要求を処理するため、無線帯域幅を効率的に割り
当てることが困難になっている。
【０１２０】 上述のように、回線交換型およびATMデータネットワークからパケット交換型
データネットワークに変更すると、QoSメカニズムの定義にも影響が生じる。本
発明は、パケット交換型ネットワークトラフィック用のポイントツーマルチポイ
ントIP中心型無線システムで新規なQoSメカニズムを提供する。システムが最適
なQoS性能を実現するためには、QoSメカニズムに新規なアプローチを導入するこ
とが好ましい。システムアーキテクチャおよびデザインの基本的な指針としてQo
Sを使用することは、Teligent社およびWinstar社が使用しているような従来の回
線中心型またはATMセル回線型アプローチで設計された既存の無線広帯域アクセ
スシステムに対して、本発明のIP中心型無線広帯域アクセスシステムの重要で、
実質的で、有利な差異である。 Ｃ．IP中心型無線広帯域アクセスQoSおよびキューイング １．キュー管理
【０１２１】 キューイングはデータ通信フローを操作する上で必要なツールとして一般的に
認められている。パケットヘッダを検査または修正する場合、経路を決定する場
合、またはデータフローを適当なポートに出力する場合、データパケットをキュ
ーに入れることが望ましい。しかしながら、キューイングは、定義から必然的に
、トラフィックのストリームに遅延を発生する。遅延は害となることもあるため
、キューイングの目的と全く反する結果を生じることがある。過度なキューイン
グは、時間感知型パケットを利用可能な時間フレーム以上に遅延させることにな
ったり、ＲＴＴ(応答時間：Round Trip Time)を増加させて、許容範囲以上のジ
ッターを生じたり、場合によってはデータトランスポートメカニズムをタイムア
ウトさせるなど、トラフィックに悪影響を及ぼすこともある。したがって、リア
ルタイムセッションなど、遅延感知型トラフィックで必要以上の遅延が発生しな
いように、キューイングは計画的に使用するようにして、多用は控えることが望
ましい。
【０１２２】 TDMA（時分割多重アクセス：time division multiple access）、FEC（forwar
d error detection）などの技術を使用した無線環境では、パケットおよび無線
フレーム処理を可能にするたのみにキューイングを使用することが望ましい。し
かしながら、リアルタイムフローでキューイングを行う場合、リアルタイムトラ
フィック全体の遅延の合計は約２０ミリ秒を下回るように抑えることが好ましい
。
【０１２３】 QoSに応じて異なるサービスを提供するプライマリQoSメカニズムとしてキュー
管理を使用することは無線広帯域システムの簡単で直接的な方法である。しかし
ながら、無線システムは通常、帯域幅の制限があるため、遅延には有線の場合よ
りも敏感である。このため、QoSに応じて異なるサービスを提供する場合は、単
純なキューイングを超えたメカニズムを備える必要がある。しかしながら、まだ
必要なキューイングもあるため、様々なキューイング方法が現在でも検討されて
いる。 ２．FIFO(ファーストインファーストアウト)キューイング
【０１２４】 ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）キューイングは、有線システム
と同様に無線システムでもダウンストリームデータチャネルが一時的に輻輳した
時、データパケットのバッファリングするために使用することができる。突発的
なトラフィックにより一時的に輻輳が発生した場合、適当な深度（深さ）のFIFO
キューを使用して輻輳した通信セグメントへのデータフローを潤滑にすることが
できる。しかしながら、輻輳の程度が甚大である、または輻輳の期間が比較的に
長くなり、FIFOキューが容量の限界に達し、ネットワークがこれ以上パケットを
蓄えることができなくなると、FIFOはパケットを破棄することになる。パケット
を破棄することを「パケットトッシング：packet-tossing」という。これはネッ
トワークのQoSに有害な影響を与えるだけではない。パケットを破棄すると、TCP
プロトコルが所定の順序で喪失したパケットを再送するため、トラフィックフロ
ーの問題が発生し、さらに状況は悪化する。パケットが破棄される問題は、FIFO
バッファのサイズを大きくして、パケットを破棄するまでの時間を長くすること
により、最小にすることができる。FIFOは残念ながら、パケットが不要になるほ
どパケットが古くなったり、ＲＴＴ（応答時間）が仮想的なデータ接続が失われ
るほど長くなったりするほど、大きくすることはできない。
【０１２５】 無線広帯域環境で、FIFOキューイングの必要要件は部分的に、使用するRFアク
セス方法のタイプに応じて異なる。ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割多重アクセス／時
分割二重）では、送信用データフレームの構築のために十分なデータを収集する
場合でも、データはキューに入れることが好ましい。ＦＤＭＡ（周波数分割多重
アクセス）およびCDMA(符号化分割多重アクセス)は、ＴＤＭＡほど「連続して」
いないため、FIFOキューイングの必要要件は少ない。しかしながら、すべての無
線アクセス技術において一般的に、ノイズや干渉は再送の要因となり、さらに遅
延を引き起こして、QoSに悪影響を及ぼす。
【０１２６】 FIFOキューイングを使用する場合、共有の無線広帯域システムはすべてのトラ
フィックを均一に遅延させることができる。これは「最も公正」な方法であるが
、ユーザに高いQoSを提供することを目標とした場合、必ずしも最善の方法とは
いえない。様々な種類のキュー管理を使用することにより、QoS全体のベースを
大幅に向上することができる。 ３．優先キューイング
【０１２７】 共有無線広帯域環境は、データをＲＦ媒体を介して送信するため、圧縮した帯
域幅セグメントを含む。このため、どのようなアクセス技術を用いても、これら
のシステムはある程度のキューイングを実行する必要がある。しかしながら、FI
FOキューイングを行うと、トラフィックの優先度、またはタイプに関わらず、す
べてのトラフィックに一定の遅延が発生する。ほとんどのデータ通信環境には、
リアルタイム、インタラクティブなデータ、ファイル、データダウンロード、ウ
ェブページアクセスなどのトラフィックが混在している。それらの中には、遅延
、ジッターに何よりも敏感なタイプのトラフィックがある。優先キューイングは
、単純にデータパケットを優先度とタイプに応じて並び替え、待ち時間およびジ
ッターに敏感なトラフィックはキューの先頭に移動できるようにする。
【０１２８】 残念ながら、ダウンリンクのデータチャネルの輻輳、または優先度の高いトラ
フィックの過剰による輻輳が発生した場合、「バッファの枯渇」状態が発生する
。優先度の高いパケットがバッファ容量の大部分を消費するため、優先度の低い
パケットにはバッファの空きはわずかしか残らない。結局、システムリソースは
優先度の高いパケットに割かれるため、優先度の低いパケットは大幅に遅延する
ことになる。優先度の低いパケットの中にはバッファに長期間留められるパケッ
トだけでなく、バッファにも到達しないパケットもでてくる。それらのパケット
のデータフローは著しく遅延し、それらの優先度の低いパケットを使用するアプ
リケーションは中断、または動作停止に追い込まれることもある。このようなキ
ューイングアプローチの性質により、全体的に優先度の低いパケットは待ち時間
およびジッターが予測困難であり、QoSに悪影響を及ぼす。
【０１２９】 キューのサイズが小さい場合、キューの中でデータを並び替えてもQoSの向上
にほとんど効果はない。実際、キューを並び替えるために必要な情報を得るため
にパケットヘッダを検査する処理がデータストリームにとって大きな遅延を生じ
ることもある。したがって、無線広帯域データ環境については、優先キューイン
グはQoSメカニズムとしてFIFOキューイングとそれほど変わらない。 ４．クラスに基づいたキューイング（Class Based Queuing）
【０１３０】 キューの空間とシステムリソースをパケットにパケットのクラスに応じて割り
当てると、バッファの枯渇を回避することができる。優先度の高いデータフロー
がすべてのシステムリソースを独占することのないように、各クラスにはそれぞ
れ最低レベルのサービスを割り当てることができる。このクラス分けアプローチ
によると、完全に遮断されるデータフローはなくなるため、ソースアプリケーシ
ョンはトラフィックレートに関する情報を受信することができ、TCPによる送信
レート調整（TCP-mediated transmission rate adjustment）がスムーズなトラ
フィックフローをサポートする。
【０１３１】 このアプローチは無線広帯域システムにおいてFIFOキューイングよりも優れて
いるが、大量の優先度の高いフローが、待ち時間やジッターに敏感なフローに与
える悪影響の問題はやはり解決することができない。 ５．均等化キューイング（Weighted Fair Queuing）
【０１３２】 均等化キューイング方法はボリュームの小さなフローに保証されたキューイン
グリソースを提供し、残りのフローについてはボリュームや優先度とは無関係に
、同等の量のリソースが割り当てられるようにするものである。これはバッファ
の枯渇を回避し、待ち時間およびジッター性能を幾分改善しているが、利用可能
なＲＦダウンリンクチャネル帯域幅が急激に変化すると、安定した性能を得るこ
とが困難になることがある。
【０１３３】 高品質のサービスを提供するためには、単純なキュー管理ではなく、より高度
なQoSメカニズムを必要とする。 Ｄ．IP中心型無線広帯域アクセスQoSおよびTCP/IP １．TCP/IP
【０１３４】 ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタックは、インターネットを介したデータ送信の標
準的な方法となり、次第にVPN（仮想プライベートネットワーク）の標準ともな
りつつある。TCP/IPプロトコルスタックは、IP（インターネットプロトコル）だ
けでなく、ＴＣＰ（送信制御プロトコル）、ＵＤＰ（ユーザデータグラムプロト
コル）、およびICMP（インターネット制御メッセージプロトコル）も含んでいる
。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタックがデータ通信の標準ネットワークプロトコル
であるとすると、無線広帯域データ通信用の最適なQoSメカニズム群（set of op
timal QoS mechanism）の作成は管理しやすくなる。ネットワークの有線部分も
無線部分も両方含めた、ネットワーク全体に及ぶQoSメカニズムを作成すること
ができる。これらのメカニズムはTCPレート制御メカニズムと円滑かつ透明に統
合することにより、ネットワークの有線部分にも無線部分にも適応するエンドツ
ーエンドQoSメカニズムを提供することができる。もちろん、輻輳が起こってい
たり、他のトランスポートの問題のある有線ネットワークのセグメントは、無線
QoSメカニズムでも解決することはできない。しかしながら、無線QoSメカニズム
は、有線ネットワークに輻輳またはボトルネックが起こっていなければ、最終ユ
ーザの利便性が向上するようにデータフローを最適化することができる。 ２．クラスによる分類
【０１３５】 前述のとおり、データトラフィックはサービスクラスに応じて処理することが
できる。トラフィックを暮らすに応じて分類する場合、データトラフィック（あ
るいは特定のアプリケーション、機能または目的に関連したデータパケットのシ
ーケンス）は、いくつかのサービスクラスに分類することができる。分類はパケ
ットヘッダに含まれる識別情報に従って行うことができる。一つの方法として、
例えばIPパケットヘッダに入っている、特定のアプリケーション、機能または目
的を持ったパケットフローとパケットおよび他のパケットを一意的に識別し、関
連付けるいくつかの項目を分析する方法がある。少なくとも、送信元IPアドレス
、送信元TCPまたはUDPポート、送信先IPアドレス、および送信先IPまたはUDPポ
ートはパケットを共通のフローと関連づけることができるため、パケットをサー
ビスクラスに分類するために使用することが可能である。
【０１３６】 管理可能な、最終的な数のサービスの離散的クラスを作成するため、IPフロー
はQoSメカニズムにより、与えられたQoSパラメータ群と統合して処理する。これ
らのクラスは、無線および有線のネットワークセグメントが組合わさった最適の
環境で共通の、利便性のある特性を提供するように定義することができる。 ３．フロー別分類
【０１３７】 最終的な離散的サービスクラスは、コンピュータ集約型でない、メモリ、ステ
ートマシン(state machine)を比較的使用しない、したがって、個別のIPフロー
ごとのQoSメカニズム（またはパラメータ群）よりもスケーラビリティに優れたQ
oSメカニズムを可能とする。しかしながら、ポイントツーマルチポイント（PtMP
）無線広帯域アクセスシステムなどのネットワークアクセス装置では、同時に存
在するIPフローの総数の範囲は1000を超えない。したがって、必要な量のオーバ
ーヘッドは処理可能であるため、サービスクラスに頼らなくても、フロー別QoS
分類を行うことはできる。しかしながら、IPフローを統合したサービスクラスは
、営業、課金、および管理においては有利である。
【０１３８】 本発明以前、フロー別分類は無線環境（同軸ケーブルおよび衛星通信を介して
送信される無線周波数を含めて）では使用されていなかった。 ４．サービスクラス用IPプレシデンス（IP Precedence）の使用
【０１３９】 サービスタイプフィールドのＩＰプレシデンス（IP TOS）は、インターネット
技術プロジェクトチーム(IETF: Internet Engineering Task Force) 1992bに記
載されているように、理論的にはIPフローをサービスクラス（classes of servi
ce）に分類する手段として使用することができる。IETF RFC1349は、遅延の最小
化、スループットの最大化、信頼性の最大化、金額的コストの最小化、および標
準サービスという５つの意味を持つ４ビットの定義群を提案した。
【０１４０】 これらの定義は、フローのタイプを分類してリソースを適切に割り当てること
ができるため、QoSを向上することになり、ネットワーク、ルータおよびアクセ
ス装置に大きな意味を与える可能性があった。しかしながら、この提案は広く受
け入れられることはなかった。IETFのいくつかの提案はこのフィールドをＲＳＶ
Ｐ（リソース予約プロトコル）に従って使用してネットワークのパケット処理を
向上するものもあった。
【０１４１】 TOS（サービスタイプ）は何年も前からTCP/IP仕様の一部に統合されているが
、このフィールドは一般的に使用されていない。このフィールドに、送信元プロ
セッサが設定する適当なビットがないため、アクセス装置、ネットワーク、およ
びネットワークルータはQoSメカニズムを実行することができない。 ５．TCPによる送信レート(TCP-Mediated Transmission Rate)メカニズム
【０１４２】 IP中心型無線QoSメカニズムにはＴＣＰが送信レートを統制する方法を統合し
て管理することができる。TCPメカニズムが管理されない場合、無線QoSメカニズ
ムは無線帯域幅ファクタにより圧倒され、打ち消されてしまうことがある。TCP
送信速度に影響を与えうる特定の無線ファクタを指定する前に、TCP送信レート
メカニズムを考察する必要がある。
【０１４３】 パケット損失が発生すると、ＴＣＰはパケット損失を「検知」して送信レート
を制御することができる。ＴＣＰ／ＩＰは一次的には、光ファイバ線などの固有
BERの極めて小さい有線環境用に作成されているため、ＴＣＰはパケット損失を
ビットエラーによるものではなく、ネットワーク輻輳によるものとみなす。した
がって、ＴＣＰは送信レートがネットワークの容量を超えているものと仮定して
、送信レートを下げるように反応する。しかしながら、無線リンクセグメントの
場合、パケット損失は輻輳ではなく、一次的に固有のBERが高いことにより発生
する。この違いは無視できるものではない。
【０１４４】 パケットフローの開始時、ＴＣＰは最初に送信レートをあげていく。これは「
スロースタートモード」と呼ばれる。パケット損失またはタイムアウトの応答メ
ッセージを受けるまで送信レートは上昇し続けることができる。ＴＣＰは次に「
バックオフ」、すなわち、送信ウィンドウのサイズを減少し、送信レートを大幅
に下げて損失パケットを適当な順番で再送する。その後、ＴＣＰはゆっくりと直
線的に送信レートを増加することができる。これは輻輳防止モードと呼ばれる。
【０１４５】 複数のユーザが本発明の無線ラジオリンクを共有した場合、媒体固有のBERが
高いため、パケット損失が頻繁に発生して、無益なＴＣＰ再送が輻輳防止モード
で行われる可能性がある。無線帯域幅は貴重な商品ともなりうるため、IP中心型
無線QoSメカニズムは、ＴＣＰ再送を発動し、さらに送信レートを無益に「切り
捨てる」ということをせずに、パケット再送を行うことが好ましい。いくつかの
他のファクタとともに、これはIP中心型無線媒体アクセス制御(MAC)層に作成す
ることが好ましい。IP中心型MAC層の機能の一つを、ＴＣＰに信号を送り不必要
にＴＣＰ送信速度を変更することをせずに、損失パケットをローカルに再送する
機能とすることもできる。IP中心型無線MAC層の一次的な役割は、秩序だって効
果的な方法で無線媒体に共有アクセスを提供することにある。本発明に従ったMA
C層、カリフォルニア州カラバサスのMalibu Networks社が提供するPRIMMA(Proac
tive Reservation-based Intelligent Multimedia-aware Media Access)層もま
た、無線媒体を介したすべてのパケット送信をIPフロータイプ、SLA（サービス
レベル契約）、およびQoSの考察に基づいてスケジュールすることができる。 ６．IP中心型無線システムのTCP輻輳回避 ａ．ネットワーク輻輳廃棄(Network Congestion Collapse)、Global Synchroniz
ation、およびIP中心型無線TCP輻輳回避
【０１４６】 無線送信は固有のBER（Bit Error Rate）が高いため、有線環境よりも輻輳破
棄またはGlobal Synchronization破棄と呼ばれる問題が発生しやすい。複数のTC
P送信者が同時にパケット損失による輻輳を検出すると、TCP送信者はすべてTCP
スロースタートモードに入り、それぞれの送信ウィンドウサイズを縮小し、一時
的に休止状態に入ることができる。その後、複数の送信者は損失パケットの再送
を同時に試行ができる。おおざっぱな同期で送信者全員が送信を再開できるため
、輻輳が発生する確率が高くなり、再び同じ問題が繰り返される可能性もある。
【０１４７】 無線環境では、バーストノイズにより、多くのIPストリームからパケット損失
が発生することがある。TCP送信者のTCP送信レートメカニズムは、パケット損失
を輻輳によるものとみなし、送信者たちの送信レートを同期して下げることがで
きる。再開時には、ＴＣＰ送信者たちはおおざっぱな同期で再開できるため、無
線リンクセグメントでは本物の輻輳が発生することがある。ある期間この動作が
繰り返されると、システム性能は場合によっては予測不能な状態になる。この原
因の一つとして、破棄されるべきパケットや、無益な再送を引き起こすシステム
キューの氾濫があげられる。これが悪化して「競争」状態となり、システムが再
び安定性を回復するまで数分間を要するようになる。これがQoSに不利な影響を
及ぼすことは明白である。
【０１４８】 有線の場合、RED（ランダム早期検出：random early detection）を使用してg
lobal synchronizationを回避することができる。輻輳破棄が起こる前に、無作
為に選択したパケットフローから無作為にパケットを選択し、global synchroni
zationを回避することができる。キューを監視し、キューの深度があらかじめ設
定した限度を超えると、REDが起動し、TCP送信者の送信レートコントローラを非
同期に作動する。これは輻輳破棄およびglobal synchronizationの原因となる初
期輻輳を回避することができる。
【０１４９】 単純に無作為にパケットを破棄する代わりに、パケットの優先度またはタイプ
を考慮して破棄するパケットを決めることもできる。無作為にではあるが、ある
フローについて破棄する確率をパケットの優先度またはタイプによる機能もある
。無線システムでは、再送やTCPレートの再設定などをせずに、パケットの有効
期限(TTL:Time to Live)パラメータがより緊急なオーディオストリーム、H.323
フローなどのリアルタイムIPフローのUDPパケットを選択してWRED（重み付き早
期検出：weighted random early detection）を行うことができる。これらのIP
フローは待ち時間およびジッターには敏感であるが、パケット損失にはそれほど
敏感ではない。
【０１５０】 無線環境において、適切に設計されたMAC層では、輻輳破棄およびglobal sync
hronizationを引き起こす可能性のあるBERによるパケット損失は、RED、不要なT
CP送信者によるパケットの再送と、TCP送信レートの再設定で対処するのではな
く、本発明によるローカルな損失パケットの再送で管理することが最善である。
本IP中心型無線システムTCP送信ウィンドウマネージャはMAC層と通信をすること
により、無線媒体を介して送信されるすべてのパケットの状態を検知することが
できる。 ｂ．フラクタル自己類似ネットワークトラフィック特性対ポアソン分布のネット
ワーク輻輳への効果
【０１５１】 従来、ネットワークトラフィックはポアソン分布で表すことができると考えら
れてきた。システムのシミュレーションにポアソン分布を使用すると、数千もの
トラフィックフローの合計はポアソン分布により全体的に均一なネットワークト
ラフィック分布となる。言い換えると、ネットワーク全体でトラフィックフロー
の個別のバーストを「平均化」することができる。このモデルによるネットワー
ク輻輳動作、バースト動作、および動的トラフィック特性を使用して従来の輻輳
回避ストラテジーを作成し、ネットワーク装置のキューバッファのサイズを設計
し、トラフィックおよび容量の限界を予測してきた。
【０１５２】 最近の研究では、TCP/IPベースのトラフィックはネットワークにフラクタル、
または自己類似的に動作することが例証されている。このモデルによると、個別
のトラフィックフローのバーストがネットワーク全体で合計されると、ネットワ
ーク全体がバースト状態になる。ネットワークトラフィックフローのバーストの
性質は、時間のスケールでもフローのスケールでも、ネットワーク全体でみるこ
とができる。これは、本発明によるIP中心型無線広帯域システムの設計と、ネッ
トワーク全体の輻輳回避ストラテジーの設計との両方に大きなヒントを与える。
このネットワーク動作に関する新しい観点により、ネットワークルータ設備、ス
イッチ設備、および送信設備が多くの場合、「技術的に不備」であることが明ら
かになった。技術的な不備がさらにネットワークの輻輳動作を悪化させている。
【０１５３】 上述のIP中心型無線システムアーキテクチャおよび設計へのヒントは、キュー
バッファ容量からローカルな輻輳回避ストラテジーにまで及ぶ。無線システムは
固有のBERが高いという短所があるため、ネットワーク全体の輻輳動作がローカ
ルな（無性媒体チャネル）輻輳回避ストラテジーに与える影響は適切に評価して
相殺する必要がある。このため、IP中心型無線システムの輻輳回避アルゴリズム
は、システム設計士に最近まで知られていなかった、または使われることのなか
った新しい数学的で工学的な考察を加え、トラフィックフローを最適化するよう
に巧妙に作成することが望ましい。
【０１５４】 これらの考察を加えると、IP中心型無線システムのデザインは、システム性能
特性を極端に低下させることのないように、従来の有線システム設計アプローチ
とは一線を画すことになる。回線中心型無線システムの従来の設計アプローチで
は、帯域幅利用率、リアルタイムマルチメディアの品質、全体的なシステムQoS
が最終ユーザの利便性を動的に低下させることになる。 ７．アプリケーションごとのフロー制御
【０１５５】 それぞれが異なる帯域幅、待ち時間、ジッターの要件を有した、複数のデータ
フローの範囲で、最終ユーザにより認められる高いQoSを達成するためには、IP
中心型無線システムが広範囲でリアルタイムにQoSメカニズムパラメータを管理
可能なことが望ましい。QoSメカニズムは、適当な最終ユーザがトランスペアレ
ントな（透明性のある）方法で特定のアプリケーションに対応する一つ以上のデ
ータフローをオンまたはオフに切り替えられるほど、システム動作を変更可能で
ある必要がある。このアプローチは、実際の基本的なアプリケーションのQoS要
件を考慮せずに、ある最終ユーザから他の最終ユーザへ回線中心型接続を確立し
て高いQoSを達成しようとする他のQoSメカニズムとは異なる。回線別ごとではな
く、アプリケーションごとのQoSメカニズムを提供する本発明により、不足して
いる無線帯域幅を節約しながらも、個別のアプリケーションタイプに関連したQo
Sメカニズムが必要とするところに動的に割り当てることが可能である。 Ｂ．QoSおよびIP中心型無線媒体アクセス制御 １．PRMMA(Proactive Reservation-based Intelligent Multimedia-aware Media
Access) MAC層
【０１５６】 本発明のPRMMA (Proactive Reservation-based Intelligent Multimedia-awar
e Media Access) MAC(媒体アクセス制御)層は、IP中心型無線QoSメカニズムのア
プリケーション切り替え機能を提供する。システムの他の部署が各IPストリーム
について性質およびQoS要件を決定すると、この情報はPRIMMA MAC層に通信され
、各アプリケーションのIPフローを適当な優先順位に従って所定の宛先に切り替
えることができる。 ２．PRIMMA IPプロトコルスタック仮想信号
【０１５７】 ローカルユーザのCPEから発せられたIPストリームについては、システムがア
プリケーションの性質に関するアプリケーションレベル情報に基づいて適当なQo
SメカニズムパラメータをIPストリームに割り当てる。非ローカルホストから発
せられたIPストリームについては、パケットヘッダからIPストリームに関する情
報を抽出して適当なQoSメカニズムパラメータを条件設定する。IPストリームに
関する情報は、帯域幅の予約とアプリケーションの切り替えのために、アプリケ
ーション層（OSIレベル７）からPRIMMA MAC層（OSIレベル２）へプロトコルスタ
ックモデルの中で「仮想的に」通信される。これはプロトコルスタックの各層は
独立するという慣例に反し、スタックの個別の層の間の互換性の程度を若干制限
することになるが、IP中心型広帯域アクセスシステムにおいて長所の方がはるか
に短所を勝っている。 ３．PRIMMA IPフロー制御およびアプリケーションの切り替え
【０１５８】 IP中心型無線システムのIPアプリケーションフローごとのそれぞれのQoS要件
群に基づき、アプリケーションは無線媒体を介した適当な帯域幅の予約により「
先行的（proactive）」に切り替わる。各方向の無線送信フレームは、各IPフロ
ーの個別のQoS要件により要求された方法により構築される。QoS要件を使用して
無線送信フレームを構築することにより、システムが処理するアプリケーション
全体の範囲の中で最適なQoS性能を得ることができる。例えば、待ち時間および
ジッターに敏感なIP電話、その他のH.323準拠IPストリーム、リアルタイムなオ
ーディオおよびビデオストリーにムは、無線送信フレームで最適に配置されるよ
うに高い優先度を与えることができる。その一方で、最初のウェブページの送信
など、HTTP(hypertext transport protocol)トラフィックには、特定のアプリケ
ーションについて高い帯域幅予約優先度を与えることができる。その他の、例え
ばFTP（file transfer protocol）ファイルダウンロード、電子メール送信など
、待ち時間、ジッター、帯域幅に関する必要要件のないトラフィックにはシステ
ムリソース、無線送信フレームの配置について低い優先度を与えることができる
。 ４．PRIMMA TCP 送信レートエージェント
【０１５９】 無線最終ユーザは、バーストエラーの発生しやすい低速でBERの高い無線セグ
メントにより高速でBERの低い有線バックボーンから分断されている。無線セグ
メントを横断するTCP/IPトラフィックは頻繁では、調停を経ずにパケット損失が
発生して、前述の輻輳破棄やglobal synchronizationが起こることがある。した
がって、本発明のIP中心型無線システムは、無線セグメントのパケット損失を監
視することができるTCP送信レートエージェントを使用して、損失したパケット
の肯定応答を再び作成して送信することにより、リモートのTCP送信レート機能
を管理することができる。PRIMMA MAC層自体で、無線媒体を損失したパケットを
再送することができる。
【０１６０】 IP中心型無線TCP送信レートエージェントまたは「補助」はまた、必要に応じ
てIPフローのQoS要件に応じて、IPストリームのフロー制御を行うことができる
。IP中心型無線TCP送信レートエージェントのすべて機能は、ローカルおよびリ
モートのホストとアプリケーションに対して透過性を持たせることができる。 Ｆ．電気通信ネットワーク １．音声ネットワーク ａ．単純な音声ネットワーク
【０１６１】 図1Aは、一つ以上のローカルアクセスおよび伝送エリア（LATA）内でローカル
電気通信サービスプロバイダ（LEC）サービスを提供する標準的な電気通信ネッ
トワーク１００のブロック図である。電気通信ネットワーク１００は発呼側１０
２が着呼側１１０に交換音声接続を提供することができる。図1Aにはまた、例え
ば専用回線などにより、複数のユーザがLECサービスにアクセスすることを可能
にする専用交換機（ＰＢＸ：private branch exchange)１１２が示されている。
発呼側１０２と着呼側１１０は、通常の電話装置、キーテレホンシステム、ＰＢ
Ｘ１１２、またはホストコンピュータで作動しているアプリケーションを使用す
ることができる。ネットワーク１００は発呼側１０２から、例えば、ＩＳＰ（図
示されていない）へのモデムアクセス用のデータ接続として使用することができ
る。さらにネットワーク１００は、例えば、専用データネットワーク（private
data network）などへのアクセスに使用することもできる。例えば、発呼側１０
２は、例えば、遠隔の地からノート型コンピュータを作動してダイアルアップモ
デム接続により、雇用者の専用データネットワークにアクセスしている従業員で
あることもできる。
【０１６２】 図１Ａは、ＥＯ（端局）１０４および１０８を含む。ＥＯ１０４は発呼側１０
２からＰＳＴＮ（公衆交換電話網）設備への接続を行うため、入方向ＥＯと呼ば
れる。ＥＯ１０８はＰＳＴＮ設備から着呼側１１０への接続を行うため、出方向
ＥＯと呼ばれる。入方向ＥＯ１０４と出方向ＥＯ１０８の他に、電気通信ネット
ワーク１００に関連するＰＳＴＮ設備にはＰＯＰ（point of presence）１３２
、１３４の箇所に、例えば、長距離トラフィック用に一つ以上のＩＸＣ（米国内
長距離電話通信サービスプロバイダ）とのアクセスを行うことができる、ＡＴ（
アクセスタンデム）（図示されていない）を設けることができる（図２Ａを参照
）。あるいはこの他に、当業者にとっては、ＩＸＣはまた、例えば、ＣＬＥＣ、
その他のＥＳＰ（拡張サービスプロバイダ）、ＧＰＯＰ（国際ゲートウェイまた
は国際ＰＯＰ）、またはＩＰ（intelligent peripheral）であってもよいことは
自明である。
【０１６３】 図１Ａはまた、ＥＯ１０４に接続したＰＢＸ（専用交換機）１１２を設けてい
る。ＰＢＸ１１２は、発呼側１２４および１２６、ファクス１１６、クライアン
トコンピュータ１１８および、関連モデム１３０、関連モデム１３０を介して接
続されたクライアントコンピュータ１２０とサーバーコンピュータ１２２から構
成されるＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）１２８を接続している。ＰＢＸ
１１２は、一般的にＣＰＥ（顧客宅内装置）と呼ばれる、加入者サイトに設置さ
れた一般的なクラスの電気通信装置でもよい。
【０１６４】 ネットワーク１００はまた、呼の設定および破棄（teardown）を行うＣＣＩＳ
（common channel interoffice signaling）ネットワークも含む。図１は特に、
ＳＳ７（共通信号システム７）信号ネットワーク１１４を含む。信号ネットワー
ク１１４については図２Ｂを参照して後述する。 ｂ．音声ネットワークの詳細
【０１６５】 図２Ａは、異なったＬＡＴＡに配置された加入者間にＬＥＣ、ＩＸＣサービス
を提供するネットワーク２００を示すブロック図である。電気通信ネットワーク
２００は電気通信ネットワーク１００のより詳細なバージョンである。発呼側１
０２ａと１０８ａはそれぞれＥＯ交換機１０４ａおよび１０８ａに接続されてい
る。言い換えると、発呼側１０２ａは第一ＬＡＬＡの入方向ＥＯ１０４ａをホー
ムとしており、発呼側１０８ａは第二ＬＡＴＡの入方向Ｅｏ１０８ａをホームと
している。異なったＬＡＴＡ間の加入者同士の呼は通常、ＩＸＣにより転送され
る長距離呼となる。米国の単純なＩＸＣには、ＡＴ＆Ｔ、ＭＣＩ、およびSprint
などがある。
【０１６６】 電気通信ネットワーク２００はアクセスタンデム（ＡＴ）２０６および２０８
を備えている。ＡＴ２０６はＰＯＰ（point of presence）１３２ａ、１３２ｂ
、１３２ｃ、および１３２ｄへの接続を提供する。ＩＸＣ１０６ａ、１０６ｂ、
および１０６ｃは、ＰＯＰ１３２ａ、１３２ｂ、および１３２ｃ（第一ＬＡＴＡ
）と、ＰＯＰ１３４ａ、１３４ｂ、および１３４ｃ（第二ＬＡＴＡ）の間の接続
を提供する。ＣＬＥＣ（competitive local exchange carrier）２１４は、ＰＯ
Ｐ１３２ｄとＰＯＰ１３４ｄ間に代替接続を提供する。ＰＯＰ１３４ａ、１３４
ｂ、１３４ｃ、および１３４ｄは順番にＡＴ２０８に接続し、入方向ＥＯ１０８
ａに接続している。着呼側１１０ａは、ホームＥＯとするＥＯ１０８ａから呼を
受信する。
【０１６７】 あるいはこの他に、当業者にとっては、ＡＴ２０６は、例えばＣＬＥＣ、その
他のＥＳＰ（拡張サービスプロバイダ）、ＧＰＯＰ（国際ゲートウェイまたは国
際ＰＯＰ）、またはＩＰ（intelligent peripheral）であってもよいことは自明
である。
【０１６８】 ネットワーク２００は、ＣＬＥＣ交換機１０４ｃをホームとする発呼側１０２
ｃも有している。１９９６年米国電気通信法に従い、ＣＬＥＣは、ローカルＲＢ
ＯＣ（ベル系地域電話会社）担当地域内で完全にアクセスする許可を与えられて
いる。 ｉ．固定無線ＣＬＥＣ
【０１６９】 ネットワーク２００はさらに、固定無線ＣＬＥＣ２０９を備えている。固定無
線ＣＬＥＣとして、例えば、Teligent Inc.（Vienna、バージニア州）、WinStar
Communications Inc.、Advanced Radio Telecom Corp.、およびTeleport Commu
nications Group Inc.のBizTel部などがあげられる。固定無線ＣＬＥＣ２０９は
、加入者トランシーバＲＦタワー２１２とＲＦリンクを介して通信する無線トラ
ンシーバ／レシーバ無線周波数（ＲＦ）タワー２１０を備えている。加入者ＲＦ
トランシーバタワー２１２はＣＰＥボックス、ＰＢＸ１１２ｂに接続している。
ＰＢＸ１１２ｂは発呼側１２４ｂ、１２６ｂ、ファクス１１６ｂ、クライアント
コンピュータ１１８ｂ、および関連モデム１３０ｂ、さらに関連モデム１３０ｂ
を介して接続している、クライアントコンピュータ１２０ｂとサーバーコンピュ
ータ１２２ｂを備えたローカルエリアネットワーク１２８ｂと接続している。
【０１７０】 ネットワーク２００はさらに図示されるように、ＥＯ１０８ａに接続した、着
呼側１１０ａ、ファクス１１６ａ、クライアントコンピュータ１１８ａ、および
関連モデム１３０ａ、セルラー通信ＲＦタワー２０２、および関連セルラー加入
者着呼側２０４も備えている。
【０１７１】 ＥＯ１０４ａ、１０８ａ、およびＡＴ２０６、２０８は、スイッチング階層の
一部を形成している。ＥＯ１０４ａはクラス５交換局、ＡＴ２０８はクラス３／
４交換局とも呼ばれる。ＭＦＪ（修正同意判決）に従って、ＡＴ＆ＴからＲＢＯ
Ｃ（ベル系地域電話会社）に分離独立する以前は、米国ＰＳＴＮ（公衆交換電話
網）の階級的機能に応じて局に割り当てられた番号が局クラスであった。局クラ
スは、送信必要要件と、他の交換センタとの階層的関係に応じてランク付けされ
た電話局センタ局交換機の機能的等級をいう。クラス１局はＲＣ（リージョナル
センタ）と呼ばれ、最高レベルの局、すなわち「最後の拠り所」局で呼を完了す
る。クラス２局は、ＳＣ（セクショナルセンタ）と呼ばれる。クラス３局はＰＣ
（プライマリセンタ）と呼ばれる。クラス４局はオペレータがいる場合はＴＣ(T
oll Center)、オペレータがいない場合はTP(Toll Point)と呼ばれる。クラス５
局はＥＯ（端局）、すなわちlocal central office (ローカル中央局)と呼ばれ
、ローカルおよび長距離スイッチングで最低レベルに位置し、最終加入者にもっ
とも近い。各センタは一つ以上のより階級の低いセンタからのトラフィックを処
理する。ＡＴ＆Ｔの分離独立、交換局のインテリジェントソフトウェアがより高
度になるとともに、これらののクラス分類は確固なものではなくなってきた。技
術が最終ユーザにより近い機能を供給するにつれて、従来のネットワーク階層と
交換器のクラスに関する定義は広く行きわたってきた。 ｉｉ．インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）との接続性
【０１７２】 発呼側１０２ａから着呼側１１０ａへ音声接続を提供する他に、ＰＳＴＮは発
呼側１０２にＩＳＰ（クライアント１１８ｂなど）とのデータ接続を提供するこ
とができる。
【０１７３】 ネットワーク２００はまた、データネットワーク１４２（図１Ｂを参照して後
述する）に接続したサーバーコンピュータ１２２を備えたインターネットサービ
スプロバイダ（ＩＳＰ）（図示されていない）を含むことができる。インターネ
ットは、すでに知られているように、データリンクにより接続された複数の大規
模ネットワークから構成される世界規模のネットワークである。これらのリンク
には、例えば、ＩＳＤＮ（総合デジタル通信網）、Ｔ１、Ｔ３、ＦＤＤＩ、およ
びＳＯＮＥＴリンクなどがある。あるいは、例えばイントラネットなど、複数の
ＬＡＮおよび／またはＷＡＮが相互接続した専用ネットワークをインターネット
と呼ぶこともある。ＩＳＰはクライアント１１８ｂなどの加入者用インターネッ
トアクセスサービスを提供することができる。
【０１７４】 ＩＳＰと接続を確立する場合、クライアント１１８ｂは、モデム（変調復調装
置）１３０ｂに接続したホストコンピュータを使用することができる。モデムは
ホストコンピュータからのデータをＬＥＣ設備に送信する形式（従来はアナログ
形式）に変調する。通常、ＬＥＣ設備は入力されるアナログ信号をデジタル形式
に変換する。一つの実施例では、データはポイントツーポイント（ＰＰＰ）フォ
ーマットに変換される。（ＰＰＰは、コンピュータが標準的なモデムを使用して
インターネットとの接続を確立することを可能にする周知のプロトコル。）当業
者にとっては、他のフォーマットとして、送信制御プログラム、インターネット
プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）パケットフォーマット、ユーザデータグラムプロト
コル、インターネットプロトコル（ＵＤＰ／ＩＰ）パケットフォーマット、非同
期伝送モード（ＡＴＭ）セルパケットフォーマット、シリアルラインインタフェ
ースプロトコル（ＳＬＩＰ）プロトコルフォーマット、ポイントツーポイント（
ＰＰＰ）プロトコルフォーマット、ポイントツーポイントトンネリングプロトコ
ル（ＰＰＴＰ）フォーマット、ＮＥＴＢＩＯＳ拡張ユーザインタフェース（ＮＥ
ＴＢＥＵＩ）プロトコルフォーマット、Appletalkプロトコルフォーマット、DEC
net、BANYAN/VINES、IPX(internet packet exchange)プロトコルフォーマット、
およびインターネット制御メッセージプロトコル（ICMP）プロトコルフォーマッ
トなどが利用可能であることは自明である。 ｉｉｉ．通信リンク
【０１７５】 図１Ａ、２Ａおよび本書の他の図面には、電気通信事業者の装置により物理的
に実施される、ネットワークノード、またはシステム間の通信回線または論理的
接続を意味する回線が記載されている。電気通信事業者の装置は回線と、前記回
線間のネットワークノードを含み、前記回線は、例えば、デジタルアクセスクロ
スコネクトシステム（ＤＡＣＳ）、再生中継器（regenerator）、タンデム、銅
線、および光ファイバケーブルなどの回線などがあげられる。当業者には、代替
の通信回線として、一つ以上の電気通信システム装置を接続して使用することは
自明である。さらに、ここで定義する電気通信事業者は、例えば、ＬＥＣ、ＣＬ
ＥＣ、ＩＸＣ、ＥＳＰ（拡張サービスプロバイダ）、ＧＰＯＰ（global point o
f presence）などの国際サービスプロバイダ、ＩＰ（intelligent peripheral）
などが含まれる。
【０１７６】 ＥＯ１０４ａおよびＡＴ２０６はトランクにより接続される。トランクはＡＴ
をＥＯに接続する。トランクはＩＭＴ（inter machine trunk）と呼ぶこともで
きる。ＡＴ２０８よＥＯ１０８ａを接続するトランクもＩＭＴであってもよい。
【０１７７】 図１Ａを参照すると、ＥＯ１０４とＰＢＸ１１２はダイアルトーンによる専用
回線で接続することができる。専用回線はまた、ＩＳＰ（図示されていない）を
、例えばＥＯ１０４に接続することもできる。ダイアルトーンによる専用回線は
、ＩＳＰでモデムベイまたはアクセスコンバータ装置に接続することができる。
専用回線の例として、チャネル化Ｔ１（channelized T1）またはＩＳＤＮ（総合
デジタル通信網）ＰＲＩ（一次群インタフェース）をあげることができる。ＩＳ
Ｐはさらに、パイプまたは専用通信設備によりインターネットに接続することが
できる。パイプは専用通信設備であってもよい。専用回線はＩＳＰとのデータモ
デムトラフィックの送受信を扱うことができる。
【０１７８】 トランクは交換音声トラフィック（switched voice traffic）およびデータト
ラフィックを扱うことができる。例えば、トランクは、Ｔ１からＴ４のキャリア
を介して送信されるＤＳ１からＤＳ４のデジタル信号を含むことができる。表２
に一般的なキャリアと、それぞれのデジタル信号、チャネル数、帯域幅容量を記
載する。
【表２】
【０１７９】 あるいは、トランクはOC-1、OC-3、などのオプティカルキャリア（optical ca
rrier）を含むことができる。表３に一般的なオプティカルキャリアと、それぞ
れの同期伝送信号（ＳＴＳ）、ＩＴＵ（国際電気通信連合）名称、および帯域幅
容量を記載する。
【表３】
【０１８０】 既に述べたように、専用回線はデータモデムトラフィックを伝送可能な接続で
ある。専用回線は、顧客が専用に使用する、指定された２つの地点間を結ぶ直接
チャネルとすることができる。専用回線はまた、賃貸回線と呼ばれることもある
。一つの実施例では、専用回線にはＩＳＤＮ／一次群インタフェース（ＰＲＩ）
接続を使用する。ＩＳＤＮ ＰＲＩ接続は、Ｔ１の信号チャネル（データチャネ
ルまたはＤチャネルと呼ばれる）とベアラチャネルまたはＢチャネルとして使用
される２３個のチャネルを含むことができる。（ベアラチャネルとは音声および
データ情報を伝送するデジタルチャネル。）複数のＩＳＤＮ ＰＲＩ回線を使用
しても、すべての回線の信号を一つのＤチャネルを介して伝送することができる
ため、残りの回線をベアラチャネルとして使用することができる。 ｉｖ．電気通信トラフィック
【０１８１】 電気通信事業者のネットワークノードから電気通信トラフィックを送受信する
ことができる。電気通信事業者には、例えば、LEC、CLEC、IXC、ＥＳＰ（拡張サ
ービスプロバイダ）などが含まれる。一つの実施例では、このトラフィックは、
例えば、ＥＯ１０４ａなどのクラス５交換局、またはＡＴ２０６などのクラス３
／４交換局であるネットワークノードから受信することができる。あるいは、ネ
ットワークシステムはまた、例えば、ＣＬＥＣ、または他のＥＳＰ（拡張サービ
スプロバイダ）、国際ゲートウェイ、ＰＯＰ(point-of-presence)、ＧＰＯＰ、
ＩＰ（intelligent peripheral）を含むこともできる。
【０１８２】 音声トラフィックとは、例えば、発呼側１０２ａと着呼側１１０ａの間の交換
音声接続をいう。これがポイントツーポイント専用パスであること、すなわち、
使用中か否かに関わらず帯域幅が割り当てられていることに注意しなければなら
ない。発呼側１０２ａと着呼側１１０ａとの間に交換音声接続が確立されると、
ＩＸＣ１０６ａからＡＴ２０８などのＩＸＣのネットワークを介してＡＴ２０６
に、それからＥＯ１０８ａに、トランクを介して着呼側１１０ａに接続される。
他の実施例では、ＡＴ２０６またはＩＸＣ１０６ａはまた、例えば、ＣＬＥＣ、
他のＥＳＰ（拡張サービスプロバイダ）、国際ゲートウェイ、ＧＰＯＰ（global
point-of-presence）またはＩＰ（intelligent peripheral）であってもよい。
【０１８３】 発呼側１０２ａは、音声ネットワークを介してサーバにデータ接続したコンピ
ュータであってもよい。データトラフィックとは、例えば、発呼側１０２ａ（モ
デムを使用）と、サーバ122b（ＩＳＰの一部であってもよい）との間のデータ接
続をいう。データ接続は、例えば、発呼側１０２ａとＥＯ１０４ａの間で確立し
、次にＡＴ２０６、ＣＬＥＣ２１４、それから固定無線ＣＬＥＣ２０９リンクを
介してＰＢＸ１１２ｂに、そしてサーバ１１２ｂに関連するモデム１３０ｂへと
接続を確立していくことができる。 ｃ．信号ネットワーク
【０１８４】 図２Ｂは信号ネットワーク１１４のより詳細に説明する図である。信号ネット
ワーク１１４は発呼側１０２と着呼側１１０の間の呼の設定、破棄および管理を
行うために使用する独立したネットワークである。この例の信号ネットワーク１
１４は、共通線信号システム７（ＳＳ７）ネットワークである。共通線信号ネッ
トワーク７は、ＳＳＰ（service switching points）２３６，２３８、２４０、
２４２、ＳＴＰ（signal transfer points）２２２、２２４、２２６、２２８、
２３０、２３２、およびＳＣＰ（service control point）２３４を備えている
。
【０１８５】 ＳＳ７ネットワークでＳＳＰは、ＳＳ７機能を提供するバックボーン交換機の
一部である。ＳＳＰは、例えば、音声交換機とＳＳ７交換機の組み合わせ、また
は音声交換機に接続したコンピュータでもよい。ＳＳＰはプリミティブ（primit
ive）を使用して交換機と通信をしてＳＳ７ネットワークを介して送信するパケ
ットを生成する。
【０１８６】 ＳＳ７信号ネットワーク１１４でＥＯ１０４ａ、１０８ａ、およびＡＴ２０６
、２０８はそれぞれＳＳＰ２３６、２３８、２４０および２４２で表すことがで
きる。したがって、それぞれＥＯ１０４ａ、１０８ａとＡＴ２０６、２０８との
接続は（点線で表示されている）、接続２５４、２５６、２５８、２６９で表す
ことができる。これらのタイプのリンクについて以下に説明する。
【０１８７】 ＳＴＰはＳＳ７ネットワークのルータとして働き、通常は交換機に代わる補助
装置として提供されている。ＳＴＰは発信ＳＳＰから送信元ＳＳＰへメッセージ
を転送する。アーキテクチャの観点から、ＳＴＰは通常、「メーテッドペア（対
をもった組）」にして、輻輳や故障が発生した時のための冗長をもたせてリソー
スを共有することができる（自動的に負荷を共有する）。図２Ｂに示されるよう
に、ＳＴＰは信号メッセージを階層的に転送するために階層的レベルに従って配
置することができる。例えば、対となっているＳＴＰ２２２、２２４と対となっ
ているＳＴＰ２２６、２２８は第一階層レベルで、対となっているＳＴＰ２３０
、２３２は第二階層レベルである。
【０１８８】 ＳＣＰはデータベース機能を提供する。ＳＣＰを使用して、特別なサービス番
号（例えば８００と９００など）の転送、加入者サービスに関する情報の保存、
コーリングカードの確認および不正防止、拡張インテリジェントネットワーク（
ＡＩＮ）サービスの提供といった拡張機能を提供することができる。ＳＣＰ２３
４は対となっているＳＴＰ２３０、２３２に接続している。
【０１８９】 ＳＳ７ネットワークでは、異なったネットワーク要素の間に固有のリンクがは
られている。表４に共通ＳＳ７リンクの定義について記載する。
【０１９０】 図２Ｂに示されるように、対となったＳＴＰ同士はＣリンクにより接続されて
いる。例えば、ＳＴＰ２２２、２２４の組、ＳＴＰ２２６、２２８の組、ＳＴＰ
２３０、２３２の組はそれぞれＣリンク（記号は付けられていない）により接続
されている。ＳＳＰ２３６、２３８の組、ＳＳＰ２４０、２４２の組はそれぞれ
Ｆリンク２６２、２６４により接続されている。
【０１９１】 同じ階層レベルにあるＳＴＰ２２２、２２４の組とＳＴＰ２２６、２２８の組
は、Ｂリンク２７０、２７２、２４４および２８２により接続されている。異な
る階層レベルにあるＳＴＰ２２２、２２４の組とＳＴＰ２３０、２３２の組は、
Ｄリンク２６６、２６８、２７２および２７４により接続されている。同様に、
別の階層レベルにあるＳＴＰ２２６、２２８の組とＳＴＰ２３０、２３２の組は
、Ｄリンク２７８、２８０、２４６および２４８により接続されている。
【０１９２】 ＳＳＰ２３６、２３８の組とＳＴＰ２２２、２２４の組は、Ａリンク２５４、
２５６により接続されている。ＳＳＰ２４０、２４２の組とＳＴＰ２２６、２２
８の組は、Ａリンク２５８、２６０により接続されている。
【０１９３】 ＳＳＰ２３６、２３８の組はまたＳＴＰ２３０、２３２の組とＥリンク（図示
されていない）により接続されている。最後に、ＳＴＰ２３０、２３２の組はＳ
ＣＰ２３４とＡリンク２５０、２５２により接続されている。
【０１９４】 ＳＳ７ネットワークトポロジーのより詳細な説明については、本書が参考とし
ている、Russel, Travis, Signaling System #7, McGraw-Hill, New York 10020
, ISBN 0-07-054991-5で照会すること。
【表４】 ｄ．ＳＳ７信号による呼のフロー
【０１９５】 ＳＳ７電気通信ネットワークで呼を開始する場合、発呼側はまず入方向ＥＯ交
換機に接続した電話を使用して、着呼側の電話番号をダイアルする。ダイアルさ
れた電話番号は電話から発呼者側の地域のＬＥＣ（ローカルの電気通信サービス
プロバイダ）の入方向ＥＯのＳＳＰに送られる。ＳＳＰは最初に、特定の基準を
満たしているか否かに基づいて内部の経路規約の処理を開始する。次に、ＳＳＰ
は必要に応じて他のＥＯまたはアクセスタンデム（ＡＴ）へ信号メッセージを開
始する。信号情報はＳＳＰからＳＴＰに送られ、信号は入方向ＥＯと着信側ＥＯ
、または出方向ＥＯとの間で転送される。出方向ＥＯは、着呼側の電話番号で指
定されたポートを有している。呼は、直接のトランキングがない場合、または直
接トランキングが満杯の場合はタンデム交換機を介して、ＥＯ間を直接接続とし
て設定される。呼が長距離呼の場合、すなわち発呼側と着呼側が異なるＬＡＴＡ
（ローカルアクセス伝送地域）にある場合、呼はＩＸＣ（長距離電気通信サービ
スプロバイダ）を介して接続される。このような長距離呼は一般的にinter-ＬＡ
ＴＡ呼と呼ばれている。ＬＥＣとＩＸＣを総称してＰＳＴＮ（公衆交換電話網）
と呼ぶ。
【０１９６】 １９９６年の、地域電話サービス市場の競争を認める電気通信法の通過により
、ＣＬＥＣがＩＬＥＣと競争して地域の電気通信サービスを提供することが可能
になった。しかしながら、この競争は大量の音声およびデータ通信を処理するた
めに必要な帯域幅の提供にまでは至らなかった。これは、ＬＥＣが使用している
装置の帯域幅に制限があるという回線交換技術の限界と、膨大な設備投資を必要
とすることに原因がある。 ｅ．回線交換
【０１９７】 回線交換は、あるチャネルをある呼に対してその呼の期間専用にする。このた
め、回線交換が大量の音声呼を処理するためには大量の交換帯域幅を必要とする
。この問題は、音声通信を処理するために設計された装置を介してデータ通信を
行う音声回線により複雑になっている。 ｉ．時分割多重（ＴＤＭ）回線交換
【０１９８】 ＴＤＭ回線交換はフルタイム接続、または二つの接続された装置の間で接続し
ている期間専用回線を生成する。ＴＤＭは帯域幅を固定されたタイムスロットに
分割する。こうしてそれぞれが独自の定められた容量を利用可能な複数のタイム
スロットを生成することができる。ＴＤＭネットワークで接続された装置にはそ
れぞれ必要な速度に応じて、帯域幅の中から決められた部分が一つ以上のタイム
スロットを使用して割り当てられている。装置が送信モードにある場合、データ
は、処理または変換などのオーバーヘッドは付けずに、単にタイムスロットに配
置される。したがって、ＴＤＭは伝送されるトラフィックに対して透過的なプロ
トコルである。究極的には、しかしながら、装置はデータを送信していない時、
タイムスロットは空いているため、帯域幅が無駄になっていることになる。ネッ
トワーク上の高速装置はデータ送信を待っている間に減速することがあるが、ア
イドル状態で待機状態にある容量を、送信時にこの優先度の高い装置に割り当て
ることはできない。今日の社会では需要によりデータのバーストはごく当たり前
のことになりつつあるが、ＴＤＭはこのデータバーストに十分に対応していない
。 ２．データネットワーク
【０１９９】 図１Ｂに一例として、データネットワーク１４２に接続したワークステーショ
ン１４４と１４６を含んだネットワーク１４８を示している。データネットワー
ク１４２は、複数のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を接続するワイドエ
リアネットワーク（ＷＡＮ）として動作する。一例としてネットワーク１４８は
、ＮＩＣ（ネットワークインタフェースカード）とイーサネット（登録商標）ハ
ブなどのハブで接続された複数のホストコンピュータ、例えばクライアントワー
クステーション１３７とサーバ１３６を含んでいる。ＬＡＮはネットワークルー
タ１４０によりデータネットワーク１４２に接続しており、ネットワークルータ
１４０はクライアント１３８とサーバ１３６からワークステーション１４４、１
４６にデートトラフィックが転送できるようにしている。 ａ．パケット交換
【０２００】 図１Ａと図２Ａに示された、回線交換接続を介してトラフィックを伝送する音
声ネットワーク１００と２００とは異なり、データネットワーク１４８はパケッ
ト交換によりトラフィックを伝送する。
【０２０１】 現在、コンピュータを相互接続するインターネット、イントラネット、および
同様の公衆データネットワーク、専用データネットワークは一般的にパケット交
換技術を使用している。パケット交換は回線交換よりも効率的な電気通信チャネ
ルである。パケット交換ネットワークは、デジタル化音声、データ、ビデオなど
様々なタイプのデータを含むことができる情報のパケットを伝送する。パケット
交換は、チャネルを一つの呼専用に割り当てるよりも、数多くの、様々な呼が通
信チャネルを共有することを可能にする。音声呼では、例えば、発呼者間でデジ
タル音声情報が伝送されているのが時間の６０％で、残りの４０％の時間は沈黙
をしていることがある。回線交換接続の場合、音声呼は、帯域幅の５０％が沈黙
のために使用されていない通信チャネルと結びついている。データ呼の場合、情
報が２台のコンピュータの間で時間の１０％を使って伝送されることがある。デ
ータ呼の場合、チャネルの９０％の帯域幅は未使用であることになる。これとは
対照的に、パケット交換接続では、音声呼、データ呼、およびその他の可能な呼
情報はすべて同じチャネルを介して送信される。
【０２０２】 パケット交換は媒体ストリームを、例えばパケット、セル、またはフレームと
呼ばれる小さな断片に分ける。各パケットはその後、伝送する送信先のアドレス
情報で符号化され、ネットワークを介して送信することができる。パケットは送
信先で受信され、元の形式に組み立てられ、受信者に伝送される。この処理は、
ＩＰ（インターネットプロトコル）と一般的に呼ばれる重要な通信プロトコルの
一つに従って行うことができる。
【０２０３】 パケット交換型ネットワークでは、送信者と受信者の間に固定された連続的な
物理的接続は存在しない。多くの異なった呼から伝送されるパケットは他の送信
とネットワーク帯域幅を共有する。パケットは次に同時に多くの異なった経路を
経て送信先に送信される。受信端に到着したパケットは再び組み立てることが可
能である。このため、回線交換よりもはるかに効率的に電気通信帯域幅を使用で
きる。 ｂ．ルータ
【０２０４】 データネットワーク１４２は複数のネットワークルータ４０を備えている。ネ
ットワークルータは複数のネットワークの間で情報を転送するために使用するこ
とができる。ルータは二つ以上のネットワークの間のインタフェースとして働く
。ルータは例え二つのネットワーク間に複数の異なったネットワークが存在した
としても、その二つのネットワーク間で最善のパスを見つけることができる。
【０２０５】 ネットワークルータは様々なネットワークドメインを記載した表を備えること
ができる。ドメインはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリ
アネットワーク（ＷＡＮ）とみなすことができる。情報は複数のＬＡＮおよび／
またはＷＡＮの間をネットワークルータを介して転送することができる。ルータ
はパケットを受信すると、パケットのヘッダの送信先アドレスからパケットの送
信先ドメインを判断する。ルータが送信先ドメインに直接接続されていない場合
、ルータはパケットをルータのデフォルトルータ、すなわち、ルータの階層のよ
り高いルータに転送することができる。各ルータは接続しているデフォルトルー
タを有しているため、パケットは連続した複数のルータを介して送信先ドメイン
に送信され、パケットの最終送信先アドレスを有した送信先ホストに送信するこ
とができる。 ｃ．ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）とワイドエリアネットワーク（ＷＡ
Ｎ）
【０２０６】 ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）は、ホストコンピュータのネットワー
クインタフェースカード（ＮＩＣ）を介して相互に接続されている複数のホスト
コンピュータとみなすことができる。ＮＩＣは、ホストコンピュータ間の通信が
できるように、例えば銅線を介して接続されている。ＬＡＮの例として、イーサ
ネットバスネットワーク、イーサネットスイッチネットワーク、トークンリング
ネットワーク、ＦＤＤＩ（fiber digital data interconnect）ネットワーク、
ＡＴＭネットワークなどが含まれる。
【０２０７】 ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）は、ホストコンピュータをワイドエリア
を介して接続するネットワークである。特定のＬＡＮのホストコンピュータが他
のＬＡＮまたはＷＡＮのホストコンピュータと通信できるように、ＬＡＮとＷＡ
Ｎを相互接続するネットワークインタフェースが必要となる。ネットワークイン
タフェースの例として上述のルータがあげられる。
【０２０８】 複数のＬＡＮおよび／またはＷＡＮを相互接続するように設計されたネットワ
ークをインターネット（internet：「ｉ」は小文字）という。インターネット（
「ｉ」は小文字）は、ＬＡＮおよびＷＡＮを含む複数のネットワークの間でデー
タを転送することができる。一つのＬＡＮのホストコンピュータと他のＷＡＮの
ホストコンピュータの間で、例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）プロトコ
ルにより通信をすることができる。ＩＰプロトコルを使用して各ネットワークの
それぞれのホストコンピュータに単一のＩＰアドレスを割り当てると、パケット
はインターネットを介して、インターネットに接続している他のＬＡＮおよび／
またはＷＡＮの他のホストコンピュータに伝送することが可能になる。インター
ネット（「ｉ」は小文字）は、二つ以上のネットワークに相互接続したルータを
備えている。
【０２０９】 「インターネット」（「Ｉ」は大文字）は世界中のすべてのネットワークと相
互接続したグローバルインターネットである。インターネット（「Ｉ」は大文字
）はインターネットプロトコル（ＩＰ）系統のプロトコルを介して相互接続した
コンピュータのグローバルネットワークから構成されている。
【０２１０】 「イントラネット」は、インターネットソフトウェアとインターネット標準を
使用した専用ネットワークのインターネット（「ｉ」は小文字）である。イント
ラネットは、そのネットワークを使用するために必要な権限を与えられた人間に
よって使用されるように予約することができる。 ｄ．スイッチングとルーティング
【０２１１】 ルーティング（経路指定）はＩＰＸまたはＴＣＰ／ＩＰなどのプロトコルで中
レベルのネットワークアーキテクチャで実行される。スイッチング（交換）はよ
り低いレベル、ＯＳＩモデルのレイヤ２、すなわち媒体アクセス制御（ＭＡＣ）
層で実行される。 ｅ．ＴＣＰ／ＩＰパケット中心型データネットワーク対ＡＴＭ回線中心型データ
ネットワーク
【０２１２】 非同期伝送モード（ＡＴＭ）は固定サイズのセルを交換する回線中心型データ
ネットワークである。ＡＴＭは仮想回線（ＶＣ）、仮想パス（ＶＰ）、および送
信パス（ＴＰ）を実行する。ＡＴＭのような回線中心型ネットワークは、個別の
トラフィックタイプに仮想回線を専用に割り当てることにより、ＱｏＳを提供す
る送信元および送信先ノードの間で仮想回線を設定する。
【０２１３】 一部のネットワークはパケット中心型ネットワークである。回線中心型ネット
ワークとは異なり、パケット中心型ネットワークはパケットを転送する際に専用
回線を使用しない。ＴＣＰ／ＩＰはユーザデータをパケット化して、ＩＰネット
ワークの様々なシステムの間に送信する。大きなファイルがプロトコルスタック
に送信されると、ＩＰ機能がデータをセグメントに分け、次にパケットに分割す
る。パケットにはヘッダが付けられてデータリンクに伝送される。このデータの
ルーティングとスイッチングはＩＰ（すなわちネットワーク）層で行われる。Ｉ
Ｐはある意味でダンププロトコルである。パケットを媒体を介して送信する準備
ができると、ＩＰは明示的に呼を特定のチャネルを介して経路指定することはし
ない。その代わり、パケットにヘッダを付けてネットワークに処理させる。した
がって、外方向に向かうパケットは様々な経路を経て送信元から送信先に伝送さ
れることになる。これは、パケットは他のプロトコルのように順番に番号づけら
れているのではなく、データグラムの形式であることを意味する。ＩＰは最善を
尽くしてパケットを送信先のネットワークインタフェースに伝送するが、データ
が到着するかどうか、データにエラーなく送信されるかどうか、データが通過す
るノードがそれらのデータと順番の正確さに関与するかどうか、あるいは伝送中
に問題が発生した場合に送信者に警告するかどうかは保証されていない。パケッ
トをＩＰ経路指定する際に、送信したパケットがネットワークでループすること
があるため、ＩＰにはネットワークで特定の数の「ホップ」、またはいわゆる「
有効期限」を許可するヘッダ情報の機能がある。配送されない「荷物」がネット
ワークの中を循環し続けることのないように、ＩＰはパケットがネットワークノ
ードを通過するごとに減分するカウンタ機能を備えている。カウンタが切れたパ
ケットはノードが破棄する。ＩＰとともに、ＴＣＰは信頼性のあるデータストリ
ームの送信および伝送を確保するように制御を行う。送信端で、ＴＣＰはＩＰプ
ロトコル層に送信する情報にバイトカウントヘッダを付け、パケットの一部とし
てカプセル化する。受信端では、パケットを受信すると、パケットを並び替え、
正確さを確保する。すべてのＩＰフローが正しく受信されていない場合、バイト
カウント肯定応答または否定応答が送信端に返送され、パケットフローの残りの
部分を充足するために必要なバイトを再送するように送信端を促す。ＴＣＰはさ
らに、否定応答されたパケットが再送されるまで追加のパケットをバッファする
。 ３．ビデオネットワーク
【０２１４】 図１Ｃに、ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）ネットワークなど従来のビデオネット
ワーク１５０を示す。ビデオネットワーク１５０は、様々なビデオキャプチャ、
配線リンク（distribution link）、ビデオ出力モニタに接続されたビデオネッ
トワーク１６０を含むことができる。ビデオ入力装置は、例えば会議用カメラ、
１５４、１５９を含むことができる。ビデオ出力装置は、例えばテレビ１５２、
１５６を含むことができる。ビデオネットワーク１６０は、ヘッド端（head end
）（ケーブルのサービス端（serving end））と、同軸ケーブルテレビ（ＣＡＴ
Ｖ）、および各種のビデオ信号を多重化するＮＴＳＣ（national television st
andard code）チューナ装置を含むことができる。標準ケーブルシステムは膨大
な利用可能な帯域幅を有している。
【０２１５】 ＣＡＴＶは無線通信方法であることに注意する必要がある。多くのビデオ信号
の周波数はケーブルに沿って同時に分配される。テレビチューナは、特定の周波
数または「周波数帯」にチューニングすることにより特定のチャネルを選択する
。
【０２１６】 ケーブルテレビＣＡＴＶビデオネットワークは物理ケーブルを一本しか備えて
いない場合もしばしばあるが、ケーブルは同時に複数の数のチャネルを持つこと
ができる。これは、ケーブルの周波数スペクトラムを共有し、周波数分割多重（
ＦＤＭ）を使用して、複数の周波数範囲を複数のチャネルに割り当てることによ
り可能である。広帯域ケーブル通信システムはＣＡＴＶシステムと全く同じよう
に動作する。このＦＤＭ技術のカウンタはケーブルを周波数帯に分けて分割する
のではなく、時分割多重（ＴＤＭ）によりタイムスロットに分けて分割する。Ｔ
ＤＭにより、各ビデオ送信局はそれぞれケーブルの全周波数帯を獲得することが
できるが、とても短い期間だけである。ケーブルは現在、750MHzまで伝送するこ
とが可能である。FDM技術を使用してチャネルを複数の専用論理チャネルに分割
することができる。技術革新により時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）をＦＤＭチ
ャネル内で行うことが可能になった。
【０２１７】 ケーブルシステムは二つの独立したディメンションを多重して、１本のケーブ
ルに複数のデータチャネルを生成することができる。チャネルはＦＤＭにより分
離し、一つの周波数帯をＴＤＭＡにより複数のユーザが共有することができる。
広帯域にＴＤＭＡアクセス方法を応用した最も一般的な方法としてＸＥＲＯＸが
イーサネット用に開発したＣＳＭＡ／ＣＤがある。
【０２１８】 一本のケーブルを使用して、ミッドスプリット（midsplit）により双方向同時
送信を可能にする。もう一つの方法として二重ケーブルシステムを使用して双方
向同時送信を行う方法もある。
【０２１９】 広帯域は基本的にアナログ信号方法である。例えば、ビデオカメラもまたアナ
ログ装置であるため、ビデオカメラ（またはレコーダ）からの信号は直接広帯域
ケーブルチャネルを介して赤／緑／青（ＲＧＢ）のフォーマットで送信すること
ができる。 Ｇ．音声／データ／ビデオネットワークの集約
【０２２０】 インターネットなどパケット交換型データネットワーク固有の効率性が認めら
れ最近は、音声、データ、ビデオおよびその他の情報をデジタル化して集約型パ
ケット交換データネットワークを介して伝送することに主な注目が寄せられてい
る。最終ユーザに高品質のサービス品質（ＱｏＳ）を提供するため、データネッ
トワークは、様々な種類の情報を適時に、適当な帯域幅で最終ユーザが許容でき
る便利性をもって提供するように努めている。
【０２２１】 図２Ｃに一例として、音声、データおよびビデオトラフィックをデータネット
ワークを介して伝送するネットワーク２８６を示す。ネットワーク２８６は、Ｅ
Ｏ１０４ｂをホームとする発呼側１０２ｂを有し、ＥＯ１０４ｂは電話用ゲート
ウェイ２８８ｂにリンクしている。ネットワーク２８６はまた、ＥＯ１０８ｃを
ホームとする着呼側１１０ｃを有し、ＥＯ１０８ｃは電話用ゲートウェイ２８８
ｃにリンクしている。ＥＯ１０４ｂ、１０８ｃと電話用ゲートウェイ２８８ｂ、
２８８ｃは信号ネットワーク１１４にリンクすることができる。電話用ゲートウ
ェイ２８８ｂ、２８８ｃはまたそれぞれ、ルータ１４０ｂ、１４０ｃを介してデ
ータネットワーク１４２と接続することができる。
【０２２２】 図１Ｃに示すように、電話用ゲートウェイ２８８ｂ、２８８ｃを使用して音声
トラフィックと信号情報を適当な形式にパケット化し、データネットワーク１４
２を介して伝送することができる。当業者には、電話用ゲートウェイ２８８ｂ、
２８８ｃが、呼の制御、設定および破棄用に設計された各種のコンピュータ装置
を備えられることは自明である。データネットワークを介して伝送される音声呼
は、例えばＶｏＰ（voice over packet）、ＶｏＤ（voice over data）、ＶｏＩ
Ｐ（voice over internet protocol）、ＶｏＡＴＭ（voice over asynchronous
transfer mode）、ＶｏＦ（voice over frame）などを含むことができる。
【０２２３】 電話用ゲートウェイ２８８ｂ、２８８ｃは一例として、Luent社（Parsippany,
New Jersey）、ＣＩＳＣＯ社（Palo Alto, California）などのベンダー製のＭ
ＧＣＰ（media gateway protocol）準拠ゲートウェイがあげられる。さらにLeve
l 3 Communications of Lousvile社（Colorado）などSoftSwitch Consertium加
入の会社から入手可能なソフトスイッチなど、ＶｏＩＰ等の伝送が可能なネット
ワーク装置が他にもあることに留意する必要がある。
【０２２４】 ネットワーク２８６は図示されているようにネットワーク１４２に接続した他
の装置も備えている。第一に、Ｈ．３２３準拠ビデオ会議用システム２８９が図
示されるカメラ１５４ｇ、テレビ１５２ｇ、ルータ１４０ｇを備えている。第二
に、クライアントワークステーション１３８ａとサーバ１３６ａを備えたローカ
ルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１２８ａがデータネットワーク１４２にネット
ワークルータ１４０ａを介して接続している。同様に、クライアントワークステ
ーション１３８ｆとサーバ１３６ｆを備えたＬＡＮ１２８ｆがネットワークルー
タ１４０ｆを介してデータネットワーク１４２に接続している。
【０２２５】 データネットワーク１４２はネットワークルーティング装置を介して情報のパ
ケットを送信元からデータネットワーク１４２に接続した送信先に伝送すること
ができる。例えば、データネットワーク１４２はインターネットプロトコル（Ｉ
Ｐ）パケットを伝送することにより音声およびデータトラフィックを電話用ゲー
トウェイ２８８ｂから電話用ゲートウェイ２９９ｃに送信することができる。デ
ータネットワーク１４２はパケット中心型データネットワークを表している。周
知のデータネットワークとして地球規模のインターネットがあげられる。他の例
として、専用イントラネット、パケット交換ネットワーク、フレームリレーネッ
トワーク、非同期伝送モード（ＡＴＭ）回路中心型ネットワークも含まれる。
【０２２６】 他の実施例として、データネットワーク１４２はＩＰパケット交換ネットワー
クであってもよい。例えばＩＰネットワークなどのパケット交換ネットワークは
、回線交換ネットワークとは異なり、パケット交換ネットワーク内の発呼端と終
呼端の間に専用回線を必要としない。その代わりにパケット交換ネットワークは
メッセージを情報のパケットと呼ばれる小片に分割する。そうして分割されたパ
ケットは、パケットの送り先である送信先アドレスを明記したヘッダを付けてカ
プセル化される。パケット交換ネットワークはパケットを受け取ると、次にパケ
ットのヘッダに入っている送信先アドレスで示された送信先にパケットを転送す
る。
【０２２７】 ルータ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ、１４０ｆ、１４
０ｇは、例えば光りファイバリンク接続、銅線接続などの物理媒体により相互に
接続することができる。ルータ１４０ａ〜ルータ１４０ｇはルーティングプロト
コルに従って情報を転送し会って通信している。
【０２２８】 データネットワーク１４２は、ＩＰネットワーク、ＡＴＭ仮想回線中心型ネッ
トワーク、フレームリレーネットワーク、Ｘ．２５ネットワーク、およびその他
の種類のＬＡＮ、ＷＡＮにより実行される。その他のネットワークは、例えばＦ
ＤＤＩ、ファーストイーサネット（Fast Ethernet（登録商標））、またはＳＭ
ＤＳパケット交換ネットワークなどのデータネットワーク１４２と相互に使用す
ることができる。フレームリレーネットワークとＡＴＭは接続型、回線中心型サ
ービスである。ＳＭＤＳ（switched multi-megabyte data service）は、４５Mb
psまでの速度を提供可能な接続型大量パケットサービスである。 １．データネットワークの例 ａ．非同期転送モード（ＡＴＭ）
【０２２９】 ＡＴＭは高帯域幅、低遅延の、固定サイズのセルを使用した多重ネットワーク
技術である。帯域幅容量は、ヘッダとペイロードフィールドを持つ５３バイトセ
ルにセグメント化される。ハードウェア的に固定長セルの方が可変長サイズのパ
ケットよりも交換が容易であり、ある環境では送信が高速になるだろうという考
えから、ＡＴＭは固定長セルを使用している。
【０２３０】 ＡＴＭ環境は回線中心の方法で仮想回線を設定する。このためＡＴＭは、ＳＡ
Ｒ（segmentation and resequencing algorithm）を使用して可変長のＩＰパケ
ットフローを固定サイズのセルにセグメント化する。
【０２３１】 ＡＴＭセルは４８バイトのペイロードフィールドと、セルのいわゆる「仮想回
線」を識別する５バイトのヘッダを有することができる。ＡＴＭは、音声、デー
タ、ビデオのサービスを高速に組み合わせることに適していると考えられている
。現在、ＡＴＭアクセスは６２２Mbps以上の速度が可能になっている。ＡＴＭが
実現可能な最高速度は毎年２倍ずつ増加している。
【０２３２】 ＡＴＭは、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）、ＡＮＳＩ（米国国家規格協会）
、ＥＴＳＩ、ＡＴＭフォーラムにより標準化されたプロトコルで定義されている
。ＡＴＭは、送信パス、仮想パス、仮想チャネルなどの複数の構成ブロックから
なっている。非同期転送モード（ＡＴＭ）は、広範囲の電気通信サービス用の回
線中心型転送モードとして設計されたセルに基づいた交換多重技術である。ＡＴ
Ｍはまた、ＡＴＭフォーラムが明記しているように、ＬＡＮおよび専用ネットワ
ーク技術に適用することができる。
【０２３３】 ＡＴＭは直接、またはアダプテーション層を介して接続型トラフィックを、ま
たはアダプテーション層を使用して非接続型トラフィックを処理する。ＡＴＭ仮
想接続は、ＣＢＲ（固定ビットレート）でもＶＢＲ（可変ビットレート）でも動
作することができる。ＡＴＭネットワークに送信されるＡＴＭセルは、発呼元か
ら送信先への仮想回線中心型接続を確立する情報を含んだ小さなヘッダが入って
いる。すべてのセルは順番にこの仮想接続を介して転送される。ＡＴＭはＰＶＣ
（相手固定接続）もＳＶＣ（相手先選択接続）も提供する。ＡＴＭは非同期であ
る。これは、タイムスロットが同期転送モード（ＳＴＭ）であることが要求され
るため、送信されたセルは周期的である必要はないためである。
【０２３４】 ＡＴＭでは固定長のペイロードの先にヘッダフィールドを付ける方式を採用し
ている。ＡＭＴヘッダは仮想チャネル（ＶＣ）を識別する。従って、タイムスロ
ットは、送信準備のできたデータを持つホストが使用できる。送信準備のできた
ホストのない場合は空またはアイドルのセルが送信される。
【０２３５】 ＡＴＭは多重交換方法を定義したネットワークアーキテクチャの標準となって
いる。ＳＯＮＥＴ（synchronous optical network）は超高速送信の物理的な基
礎を提供している。ＡＴＭはまた、遅延および損失性能に応じて、トラフィック
タイプごとに別々の仮想回線を提供し、アプリケーションの必要要件ごとに複数
のサービス品質（ＱｏＳ）クラスをサポートすることができる。ＡＴＭはまた、
利用可能な帯域幅にＬＡＮに似たアクセスをサポートすることもできる。
【０２３６】 セルは、北米のＤＳ１、ＤＳ３、ＳＯＮＥＴ；欧州のＥ１、Ｅ３、Ｅ４；ＩＴ
Ｕ−Ｔ ＳＴＭ標準；およびローカルのファイバおよび電気送信ペイロードなど
の物理送信パスにマッピングされる。すべての情報はＡＴＭネットワークで、こ
れらの固定長セルにより多重化、交換される。
【０２３７】 ＡＴＭセルヘッダフィールドは６つの部分から構成され、セルのタイプ、優先
度を識別する。ＡＴＭセルヘッダはＧＦＣ（一般的フロー制御）、ＶＰＩ（仮想
パス識別子）、ＶＣＩ（仮想チャネル識別子）、ＰＴ（ペイロードタイプ）ＣＬ
Ｐ（呼損失優先度）ＨＥＣ（ヘッダエラーチェック）を備えている。ＶＰＩとＶ
ＣＩは送信先を識別し、ローカルでしか重要ではない。ＧＦＣは多重化装置にＡ
ＴＭ端末のレートを制御させる。ＰＴは、セルがユーザデータ、信号データ、ま
たは保守情報を持っているかどうかを示す、ＣＬＰはセルの相対的な重要度を示
す。輻輳の期間、優先度の低いセルは優先度の高いセルよりも先に破棄される。
ＨＥＣはヘッダのエラーを検出し、訂正する。
【０２３８】 ＡＴＭセルペイロードフィールドはエラーをチェックしたり、訂正することな
く、そのままの状態でネットワーク間を通過する。ＡＴＭはペイロードのエラー
チェックや訂正の実行についてはより高い層のプロトコルに頼っている。例えば
、エラー訂正機能は送信制御プロトコル（ＴＣＰ）を使用して実行することがで
きる。セルサイズが固定であるため、ＡＴＭの交換および多重は単純になってお
り、高速で実行することができる。
【０２３９】 ＡＴＭの場合、長いパケットは多くの固定長のセルに分割されるため、他のパ
ケット交換ネットワークとは違って、パケットが長いからといって短いパケット
よりも遅れるということはない。この機能のため、ＡＴＭは、音声やビデオなど
のＣＢＲトラフィックを、潜在的にパケットがとても長くなりやすいＶＢＲデー
タトラフィックと一緒に同じネットワークの中で伝送することが可能である。
【０２４０】 ＡＴＭはトラフィックを交換し、固定長のセルのセグメント化し、セルを一つ
のビットストリームに多重化して物理媒体を介して送信する。例えば、音声、ビ
デオ、データトラフィックなど、異なった種類のトラフィックをＡＴＭネットワ
ークを介して送信することができる。ビデオと音声のトラフィックはとても時間
に敏感であり、遅延は重大な変動を持つことはない。その一方で、データは接続
型モードでも非接続型モードでも送信することができる。いずれの場合でもデー
タは音声やビデオのトラフィックほど遅延に敏感ではない。例えばスプレッドシ
ートデータなどのデータトラフィックは送信の正確さが要求される。したがって
、ＡＴＭは従来、音声、ビデオと、データトラフィックを区別する必要があった
。音声とビデオのトラフィックは優先する必要があり、必ず伝送の遅延は制限さ
れた範囲でなければならない。しかしデータトラフィックは同時に損失が低くな
ければならない。集約データネットワークでは、データトラフィックはまた、音
声トラフィックも伝送することもできるため、時間に依存している。ＡＴＭを実
行した一つの実施例では、複数のタイプのトラフィックが一つのＡＴＭ仮想パス
（ＶＰ）を介して、別のデータ、音声、ビデオトラフィックに割り当てられた仮
想回線（ＶＣ）と組み合わさることがある。
【０２４１】 送信パスは一つ以上のＶＰを含むことができる。各ＶＰは一つ以上のＶＣを含
むことができる。このため、複数のＶＣは一つのＶＰをトランクとして使用する
ことができる。交換は伝送パス、ＶＰまたはＶＣのレベルで実行することができ
る。
【０２４２】 仮想チャネルレベルに交換する（switch：切り替える）ことができるＡＴＭの
機能は、構内または公衆交換機（ＰＢＸ）または電話の電話交換機の動作と似て
いる。ＰＢＸ交換機の場合、トランク内の各チャネルをそれぞれ交換することが
できる。電話交換機と似ているため、ＶＣ通信を実行する装置は一般的にＶＣ交
換機と呼ばれている。送信ネットワークと似ているため、ＶＰ通信を実行する装
置は一般的にＶＰクロスコネクトと呼ばれている。これらの名称は理解しやすく
するためのもので、意味を文字通りに解釈することはできない。ＡＴＭセル交換
機はＶＣのだけの交換、およびＶＰだけのクロスコネクトに限定する必要はない
。
【０２４３】 ＡＴＭ層で、ユーザは仮想パス接続（ＶＰＣ）、あるいは仮想チャネル接続（
ＶＣＣ）を選択することができる。仮想パス接続（ＶＰＣ）は仮想パス識別子（
ＶＰＩ）の値のみに基づいて交換される。ＶＰＩ内ではＶＣＣは同じルートに従
うため、ＶＰＣのユーザは透過的にＶＣＣを割り当てることができる。仮想チャ
ネル接続（ＶＣＣ）はＶＰＩと仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）の値に応じて交換
される。
【０２４４】 ＶＰＩとＶＣＩの両方を使用して呼をネットワークを介して伝送することがで
きる。ＶＰＩとＶＣＩの値は同じ送信パス（ＴＰ）では一意でなければならない
ことに気を付ける。
【０２４５】 ここでネットワーク１４２は、ＡＴＭネットワークに加えて、様々なパケット
交換データタイプネットワークを含む他のデータタイプネットワークであっても
よいことに気を付ける必要がある。 ｂ．フレームリレー
【０２４６】 あるいは、データネットワーク１４２はフレームリレーネットワークであって
もよい。当業者にとって、フレームリレーネットワークをデータネットワーク１
４２として使用できることは自明である。ＡＴＭセルではなくデータはフレーム
で伝送することができる。
【０２４７】 フレームリレーはパケット交換プロトコルで、ＷＡＮで使用され、遠隔にある
ＬＡＮとＬＡＮの接続で一般的になってきている。
【０２４８】 フレームリレーアクセスの速度は以前は約１．５Mbps以下であった。今日では
約４５Mbpsのいわゆる「高速」フレームリレーが提供されている。ＡＴＭなどの
他の技術と比較するとこの速度でもまだ遅い。
【０２４９】 フレームリレーサービスは、Ｘ．２５ネットワークを合理化したバージョンに
似たパケット交換の形式を採用している。パケットは可変長のフレームの形式で
ある。この方法が有利な点は、フレームリレーネットワークは、仮想的に負のデ
ータプロトコルに関連した様々なサイズのデータパケットを収容することができ
ることである。フレームリレーネットワークは比較的にプロトコルから独立して
いる。データネットワーク１４２のフレームフレーネットワークの実施例では、
従来のプロトコル規約のプロセスは実行しないため、一部の代替のネットワーク
と比較して高速で安価な交換を実行することができる。フレームリレーはまた、
現在利用可能な信頼性のある回線用に設計されており、比較的に厳格でないエラ
ー検出を実行するため、従来のＸ．２５ネットワークよりも高速である。 ｃ．インターネットプロトコル（ＩＰ）
【０２５０】 ある実施例では、ネットワーク１４２はＡＴＭネットワークを介したインター
ネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークであってもよい。当業者には、イーサネ
ットなどの各種の他のデータリンク層ネットワークを介したインターネットプロ
トコル（ＩＰ）ネットワークはをデータネットワークネットワーク１４２として
使用できることは自明である。データを固定長のＡＴＭ回線中心型セルの代わり
に、ＴＣＰによりセグメントに分割された可変長のＩＰデータグラムパケット中
心型パケットで伝送することができる。ＩＰデータネットワークは、例えば、Ｓ
ＯＮＥＴ光ファイバネットワークなどのいくつかの物理ネットワークよりも上位
に位置することができる。 ２．仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）
【０２５１】 仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）は使用するときには専用回線のよう
であるが、実際には、公衆ネットワークですべての顧客の間で共有されているト
ランクを含む、電気通信事業者が提供するワイドエリア通信ネットワークである
。ＶＰＮは有線ネットワークを介してサービスを提供することができるが、無線
ネットワークでも同様にサービスを提供することができる。ＶＰＮは公衆ネット
ワークの中で専用ネットワークを構成することができる。
【０２５２】 ＶＰＮは電気通信事業者が顧客に、安全で、保証された、ＷＡＮ用の長距離帯
域幅を提供することができる。これらのＶＰＮは、一般的にフレームリレー、ま
たはＳＭＤＳ（switched multi-megabyte data service）のいずれかのプロトコ
ルを選択して使用することができる。それらのプロトコルは物理的な位置とは無
関係に、ネットワーク上で論理的にユーザのグループを定義するからである。複
雑なアプリケーションを処理する企業は高い信頼性と大きな帯域幅を必要とする
ため、ＡＴＭはＶＰＮプロトコルとして好まれている。ＶＰＮはＡＴＭを使用し
てそのような企業のネットワークに、専用回線で設計されたＷＡＮと同様の仮想
の安全性とＱｏＳの会社のネットワークを提供する。
【０２５３】 インターネットはＶＰＮの代わりにはるかに安価な仮想プライベートインター
ネットを作成した。ＶＰＩ（仮想プライベートインターネット）は企業がインタ
ーネットを介して異なったＬＡＮに接続することを可能にする。ユーザはソフト
ウェアだけをインストールするか、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み
合わせをインストールすることにより、ＶＰＮスタイルのネットワークの権限と
暗号化機能を持った、安全な共有イントラネットを構築することができる。ＶＰ
Ｉは通常、ブラウザベースのアドミニストレーションインタフェースを使用する
。 ３．Ｈ．３２３ビデオ会議
【０２５４】 ビデオ会議に関するＨ．３２３勧告の概要について簡単に説明する。Ｈ．３２
３標準は、インターネットを含むＩＰベースのネットワークを介した、例えば、
オーディオ、ビデオ、およびデータ通信の基礎となっている。Ｈ．３２３勧告に
準拠した、マルチメディアベンダからのマルチメディア製品やアプリケーション
ならば、ユーザは互換性の問題を気にすることなく通信することができる。Ｈ．
３２３は、今後のＬＡＮに基づいた製品マルチメディアアプリケーションの基礎
となることが見込まれている。
【０２５５】 Ｈ．３２３は、サービス品質（ＱｏＳ）を保証しないローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）を介したマルチメディア通信の標準を協議する国際電気通信連合
（ＩＴＵ）傘下の勧告である。これのネットワークは、イーサネットを介したＩ
ＰＸ、パケット交換ＴＣＰ／ＩＰ、高速イーサネット、トークンリングネットワ
ーク技術を含めて、今日の企業のデスクトップで支配的である。したがって、Ｈ
．３２３標準は、新しく広範囲にわたる共同製作型でマルチメディア通信用のＬ
ＡＮに基づいたアプリケーションの重要な構成ブロックである。
【０２５６】 Ｈ．３２３仕様は１９９６年にＩＴＵの研究グループ１６により認可された。
Ｖｅｒｓｉｏｎ２は１９９８年１月に認可された。Ｈ．３２３標準は、スタンド
アローン装置、埋め込み式コンピュータ技術、ポイントツーポイント会議、ポイ
ントツーマルチポイント会議も含み広範囲に及んでいる。Ｈ．３２３はさらに、
呼制御、マルチメディア管理、帯域幅管理、ＬＡＮと他のネットワーク間のイン
タフェースも扱っている。
【０２５７】 Ｈ．３２３は、ある範囲のネットワークを介したビデオ会議を可能とする、一
連の通信標準の一部である。このシリーズの通信標準はＨ．３２Ｘと呼ばれＨ．
３２０とＨ．３２４を含んでいる。Ｈ．３２０とＨ．３２４はそれぞれＩＳＤＮ
とＰＳＴＮ通信を扱っている。
【０２５８】 Ｈ．３２３アーキテクチャは、端末、ゲートウェイ、ゲートキーパー（gateke
eper）、ＭＣＵ（マルチポイント制御ユニット）など、ネットワークに基づく通
信に関して重要な４つの構成要素を定義している。
【０２５９】 端末とは、リアルタイム、双方向通信を提供するＬＡＮにおいてクライアント
側のエンドポイントをいう。すべての端末は音声通信をサポートしている。ビデ
オとデータはオプションである。Ｈ．３２３は、異なったオーディオ、ビデオ、
および／またはデータ端末が一緒に働くために必要な動作モードを定めている。
Ｈ．３２３は次世代インターネット電話、オーディオ会議端末、ビデオ会議技術
の標準である。
【０２６０】 Ｈ．３２３端末はまた、チャネルの使用と機能を交渉するために使用されるＨ
．２４５をサポートしている。その他に３つの構成要素が必要である。ＲＡＳ（
Registration/Administration/Status）と呼ばれる構成要素である、呼信号と呼
設定用のＱ．９３１。ゲートキーパーと通信のために使用され、オーディオおよ
びビデオパケットを順序づけるＲＴＰ／ＲＴＣＰをサポートしている。
【０２６１】 Ｈ．３２３端末のオプションの構成要素がビデオコーデック、Ｔ．１２０デー
タ会議プロトコル、ＭＣＵ機能である。
【０２６２】 ゲートウェイは、Ｈ．３２３会議のオプションの構成要素である。Ｈ．３２３
ゲートウェイは多くのサービスを提供することができるが、その中で最も一般的
なものがＨ．３２３会議エンドポイントと他の端末タイプとの間の変換機能であ
る。この機能は、送信フォーマット（Ｈ．２２５からＨ．２２１へ）間と、通信
手順（Ｈ．２４５からＨ．２２２へ）の変換を含む。さらに、ゲートウェイはま
た、オーディオとビデオのコーデックの間の変換も行い、ＬＡＮ側と交換回線ネ
ットワーク側の両方で呼の設定と消去を行う。
【０２６３】 一般的に、Ｈ．３２３ゲートウェイの目的は、ＬＡＮエンドポイントの特徴を
ＳＣＮエンドポイントに反映すること、およびＳＣＮエンドポイントの特徴をＬ
ＡＮエンドポイントに反映することにある。ゲートウェイの第一の用途は、アナ
ログＰＳＴＮ端末とのリンクの確立、ＩＳＤＮに基づいた交換回線ネットワーク
を介したリモートＨ．３２０準拠端末とのリンクの確立、およびＰＳＴＮネット
ワークを介したリモートＨ．３２４準拠の端末とのリンクの確立にあると考えら
れる。
【０２６４】 同じＬＡＮ上ではエンドポイントは直接他のエンドポイントと通信できるため
、ゲートウェイは他のネットワークと接続をしない場合は必要がない。端末は、
Ｈ．２４５とＱ．９３１プロトコルを使用してゲートウェイと通信をする。
【０２６５】 適当なトランスコーダを使用することにより、Ｈ．３２３ゲートウェイ５８０
６は、Ｈ．３１０、Ｈ．３２１、Ｈ．３２２、Ｖ．７０準拠の端末をサポートす
ることができる。
【０２６６】 多くのゲートウェイ機能は設計者に任せられている。例えば、ゲートウェイを
介して通信可能なＨ．３２３端末の実際の数については標準では定められていな
い。同様に、ＳＣＮ接続の数、同時にサポートする独立した会議の数、オーディ
オ／ビデオ／データ変換機能、および包括される複数の機能も製造者に委ねられ
ている。Ｈ．３２３ゲートウェイ技術をＨ．３２３仕様に組み込むことにより、
ＩＴＵはＨ．３２３を、標準に基づいた会議エンドポイントをまとめる手段とし
て位置づけている。
【０２６７】 ゲートキーパーはＨ．３２３が使用可能な最も重要な構成要素である。ゾーン
内にあるすべての呼に対する中央ポイントとして働き、登録されたエンドポイン
トに呼制御サービスを提供する。多くの意味で、Ｈ．３２３ゲートウェイは仮想
交換機として働く。
【０２６８】 ゲートキーパーは二つの重要な呼制御機能を実行する。第一の呼制御機能は、
ＲＡＳ仕様に定義されている、端末およびゲートウェイ用ＬＡＮエイリアスから
ＩＰまたはＩＰＸアドレスへのアドレス変換である。第二の呼制御機能は、やは
りＲＡＳ仕様に明記されている帯域幅管理である。例えば、ネットワークマネー
ジャがＬＡＮ上の同時に行う会議の数のしきい値を指定したとする。ゲートキー
パーは接続が一度しきい値に達すると、それ以上の接続を確立する際に混乱する
ことがある。これにより、会議用帯域幅全体が利用可能な帯域幅の一部に限定さ
れ、残りの機能は電子メール、ファイル転送、およびその他のＬＡＮプロトコル
に充てられることになる。一つのゲートキーパーにより管理することができる端
末、ゲートウェイ、複数の制御ユニットをすべてまとめてＨ．３２３ゾーンと呼
ばれている。
【０２６９】 オプションではあるが、ゲートキーパーの貴重な機能が、Ｈ．３２３呼の経路
設定機能である。ゲートキーパーを介して呼を設定することにより、呼をより効
果的に制御することができる。サービスプロバイダは、ネットワーク中に配置さ
れる呼を課金するためにこの機能が必要である。このサービスはまた、着呼側エ
ンドポイント（ＥＯ）が使用できないときに、呼を他のエンドポイントに経路設
定し直すために使用することができる。さらに、Ｈ．３２３呼を経路設定するこ
とが可能なゲートキーパーは、複数のゲートウェイの間のバランシング（balanc
ing：平衡化）に関わる決定を助けることができる。例えば、ある呼があるゲー
トキーパーを介して経路設定された場合、その後、ゲートキーパーはその呼を適
当な経路設定論理に基づいて、多くのゲートウェイの中の一つに経路設定し直す
ことができる。
【０２７０】 ゲートキーパーは論理的にＨ．３２３エンドポイントから独立しているが、ベ
ンダーはゲートキーパー機能をゲートウェイとＭＣＵの物理的な実施に統合する
ことができる。
【０２７１】 ゲートキーパーはＨ．３２３システムでは要求されていない。しかしながら、
ゲートキーパーは存在し、端末はゲートキーパーが提供するサービスを使用する
ことができる。ＲＡＳはこれらをアドレス変換、アドミッション制御、帯域幅制
御、ゾーン管理として定義する。
【０２７２】 ゲートキーパーはまた、マルチポイント接続でもある役割を果たすことができ
る。マルチポイント会議をサポートするために、ユーザはゲートキーパーを採用
して２台の端末からポイントツーポイント会議へのＨ．２４５制御チャネルを受
信するとことができる。会議がマルチポイントに交換、すなわち切り替わる際、
ゲートキーパーはＨ．２４５制御チャネルをマルチポイントコントローラ（ＭＣ
）にリダイレクトすることができる。このため、ゲートキーパーははＨ．２４５
信号を処理する必要はなく、端末間、または端末とＭＣ間で信号を転送するだけ
でよい。
【０２７３】 ゲートウェイを備えたＬＡＮがさらに、着信Ｅ．１６４アドレスをトランスポ
ートアドレス（Transport Address）に変換するゲートウェイを備えることがで
きる。ゾーンはゲートキーパーにより定義されるため、内部ゲートキーパーを備
えたＨ．３２３エンティティは、ＬＡＮ上に１台のゲートキーパーを備えた複数
のＨ．３２３エンティティがある場合、複数のエンティティが同じゾーンに条件
設定することができるように、内部機能を使用不能にする機構を必要とすること
もある。
【０２７４】 ＭＳＵ（Multipoint Control Unit）は、３つ以上のエンドポイント間の会議
をサポートする。Ｈ．３２３では、ＭＣＵはＭＣ（Multipoint Controller）と
ＭＰ（Multipoint Processor）から構成される。ＭＣは必須であるが、ＭＰはな
くてもよく、または複数台あってもよい。ＭＣはすべての端末の間でＨ．２４５
ネゴシエーションを処理し、オーディオおよびビデオ処理のための共通機能を判
断する。ＭＣはまた、マルチキャストするオーディオおよびビデオストリームを
判断することにより、会議用リソースの制御も行う。
【０２７５】 ＭＣは直接メディアストリームを処理することはしない。これは、オーディオ
、ビデオおよび／またはデータビットの混合、交換および処理を行うＭＰに委ね
られている。ＭＣ機能とＭＰ機能は専用の構成要素として存在することもできる
し、また他のＨ．３２３構成要素の一部として存在することもできる。
【０２７６】 本発明は、ＲＦＣ１１１２、１５８４との互換性、マルチメディア、電話会議
、データベース、分散コンピューティング、リアルタイムワークグループなどの
アプリケーションのマルチキャストの認識とサポート、無線リンクを介したブロ
ードキャスティング機能のサポート、帯域幅の保存、ＱｏＳ待ち時間性能の維持
、ＩＰｖ６ ＩＧＭＰおよびＩＰｖ４ ＩＧＭＰマルチキャストのサポート、グル
ープメンバーシップ照会、グループメンバーシップレポートメッセージなどを含
めて、無線基地局３０２のマルチキャストをサポートする。
【０２７７】 １９９８年１月に認可されたＨ．３２３標準のバージョン２はバージョン１の
欠点に対応しており、Q．931、Ｈ．２４５、Ｈ．２２５などの既存のプロトコル
だけでなく、全く新しいプロトコルにも新しい機能を導入している。最も重要な
進歩はセキュリティ、高速呼設定、補助サービス、Ｔ．１２０／Ｈ．３２３の統
合にある。 Ｇ．パケット中心型ＱｏＳ感知型無線ポイントツーマルチポイント（ＰｔＭＰ）
電気通信システム １．無線ポイントツーマルチポイント電気通信システム
【０２７８】 図２Ｄに、データネットワーク１４２にルータ１４０ｄを介して接続したポイ
ントツーマルチポイント（ＭｔＭＰ）無線ネットワーク２９８を備えたネットワ
ーク２９６が示されている。ネットワーク２９６は図２ｃからのネットワーク２
８６に加えて、ＰｔＭＰ無線ネットワーク２９８を含んでいることに注意するこ
とが重要である。ＰｔＭＰ無線ネットワーク２９８は加入者の場所にあるＣＰＥ
（customer premise equipment）により、共有帯域幅を介した無線接続によりデ
ータネットワーク１４２に接続した各種の音声、データおよびビデオのリソース
へのアクセスを得ることを可能にする。無線ＰｔＭＰネットワーク２９８は、Ｔ
ＣＰ／ＩＰパケット中心型（通信ＩＰフローを伝送する際に専用回線を生成しな
い）パケット交換型でＱｏＳ感知型ネットワークである。
【０２７９】 特にＰｔＭＰ無線ネットワーク２９８は、例えば無線接続によりルータ１４０
ｄに接続した無線アクセスポイント（ＷＡＰ）２９０ｄを備えている。同様に、
無線アクセスポイント２９０ｅも無線接続によりルータ１４０ｅに接続すること
ができる。ＷＡＰ２９０ｄは、例えば無線周波数（ＲＦ）通信などにより、１台
以上の無線とトランシーバ加入者アンテナ２９２ｄと２９２ｅと無線通信を行う
。当業者には、マイクロ波、セルラー、スペクトラム拡散、ＰＣＳ(personal co
mmunications system)、衛星通信などの各種無線通信方法が使用可能であること
は自明である。
【０２８０】 代替の実施例として、ＲＦ通信はケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）同軸ケーブルを
介して行うこともできる。当業者にはＲＦ波を伝搬させる導波路として同軸ケー
ブルが機能することは理解できることである。したがって、ＲＦトランシーバ加
入者アンテナ２９２ｄとＷＡＰ２９０ｄとの間の通信リンクを同軸ケーブルにす
ることは可能である。同軸接続は無線接続と似ているため、本発明では無線接続
の代替形式としてあげている。
【０２８１】 もう一つの代替の実施例として、ＲＦ通信をＬＥＯ（周回低軌道）衛星接続ま
たは周回高軌道衛星などの衛星接続を介して行うことができる。ＬＥＯ衛星接続
の一例として、ＷＡＰ２９０ｄとＲＦトランシーバ加入者アンテナ２９２ｄが本
発明に記載の機能を追加することにより衛星ゲートウェイとして機能する。
【０２８２】 本発明はポイントツーマルチポイントネットワークについて記載しているが、
本発明はポイントツーポイントネットワーク環境にも同様に応用可能であること
は当業者にとって自明である。
【０２８３】 図３Ａに本発明の一つの実施例を示す。ＷＡＰ２９０ｄと２９０ｅは無線基地
局３０２と接続することができる。無線基地局３０２では後で図面で説明するよ
うに「ＩＰフロー」トラフィックをキューに入れ、分析し、特徴付け、クラス分
け、優先度付け、スケジューリングすることができる。
【０２８４】 図３Ｂに本発明の一つの実施例を示す。アンテナ２９２ｄ、２９２ｅはそれぞ
れ加入者ＣＰＥ（customer premise equipment）局２９４ｄと２９４ｅに接続し
ている（それぞれをＣＰＥ２９４ｄ、２９４ｅもと呼ぶ）。加入者ＣＰＥ局２９
４ｄと２９４ｅは有線または無線接続により他の各種ＣＰＥ装置と接続している
。例えば、ＣＰＥ局２９４ｄ、２９４ｅは音声発呼側１２４ｄ、１２４ｅ、１２
６ｄ、１２６ｅ、ファクス機１１６ｄ、１１６ｅ、ビデオモニタ１５２ｄ、１５
２ｅ、カメラ１５４ｄ、１５４ｅからなるビデオ会議装置、クライアントコンピ
ュータ１２０ｄ、１２０ｅ、サーバ１２２ｄ、１２２ｅからなるホストコンピュ
ータに接続することができる。ＰＢＸなどの各種レガシー装置もＣＰＥ２９４ｄ
、２９４ｅに接続することができる。さらに、CISCOシステム社、San Jose、Ｃ
Ａの子会社であるSelsius社から入手可能なイーサネット電話などの次世代技術
、およびその他のインターネットアプリケーションもＣＰＥ２９４ｄ、２９４ｅ
にＬＡＮ接続を介して接続することができる。Ｈ．３２３準拠会議装置などのそ
の他のビデオ会議装置もＣＰＥ２９４ｄ、２９４ｅに接続することが可能である
。
【０２８５】 本発明のある実施例では、アンテナ２９２ｄ、２９２ｅのいずれかがアンテナ
またはバックアップ無線通信パス用のＷＡＰ２９０ｄ、２９０ｅの両方と通信す
ることができる。
【０２８６】 図３Ａに本発明のＰｔＭＰネットワークの透視図３００の一例を示す。透視図
３００には、加入者の場所３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄ、３０６ｅ
、３０６ｆ、３０６ｇ、３０６ｈ、３０６ｉ、３０６ｊと無線通信する無線基地
局３０２が示されている。特に、無線基地局３０２は無線アクセスポイント２９
０ｄを介して加入者の場所３０６ａ〜３０６ｊの加入者アンテナ２９２ａ〜２９
２ｊと通信をする。
【０２８７】 無線基地局３０２はインタフェース３２０でネットワークルータ１４０ｄに、
例えば有線接続により接続している。ネットワークルータ１４０ｄは、例えば電
話ゲートウェイ２８８ｂなどのデータネットワーク１４２のその他のノードにト
ラフィックをルート指定するその他の各種ネットワークルータ１４０ｂを含むデ
ータネットワーク１４２に接続している。
【０２８８】 図３Ｂには、本発明の無線ＰｔＭＰを示すブロック図３１０が示されている。
ブロック図３１０には、インタフェース３２０でデータネットワーク１４２に接
続した無線基地局３０２が示されている。さらに、データネットワーク１４２に
はルータ１４０ｄと、ＥＯ１０４ｂのクラス５中央局（ＣＯ）交換機に接続して
いる電話ゲートウェイ２８８ｂが接続している。ＩＰ電話ゲートウェイ２８８ｂ
は電話トラフィックを、例えばパケットをＴＤＭ（time domain multiplexed）
標準電話信号に変換することによりＰＳＴＮ設備で終端させている。無線基地局
３０２は加入者の場所３０６ｄの無線ＣＰＥ２９４ｄとアンテナＷＡＰ２９０ｄ
、２９２ｄを介して通信している。当業者には、ＣＰＥ２９４ｄは、例えば電話
装置のない一つ以上のホストコンピュータ、ホストコンピュータのない一つ以上
の電話、一つ以上のホストコンピュータ、一つ以上の電話装置、モニタとカメラ
を装備したホストコンピュータを含むことができる一つ以上のＨ．３２３機能ビ
デオ会議プラットフォームを備えるように、他の条件設定を行えることは自明で
ある。
【０２８９】 図示されるように、ＣＰＥ２９４ｄは、例えばアナログ電話の電話装置１２４
ｄ、１２６ｄ、ホストコンピュータ、クライアント１２０ｄとサーバ１２２ｄと
つながっている。クライアント１２０ｄとサーバ１２２ｄはＣＰＥ２９４ｄと、
例えばイーサネットＬＡＮなどのＬＡＮ接続、または、高速データ接続を提供す
るレガシー（legacy：古い）Ｖ．３５装置３２２ｄにより接続することができる
。データネットワークに接続が可能なその他のインターネットアプリケーション
もまた、ＣＰＥ２９４ｄに接続することができる。 ２．ネットワーキングプロトコルスタックアーキテクチャ − 無線ＩＰネットワ
ークアクセスアーキテクチャ（ＷＩＮＡＡＲ）
【０２９０】 図４に本発明の無線ＩＰネットワークアクセスアーキテクチャ（ＷＩＮＡＡＲ
）４００を示す。アーキテクチャ４００は、パケット交換、共有帯域幅、無線Ｐ
ｔＭＰ接続によるＩＰ中心型、ＱｏＳをサポートするように拡張されたバージョ
ンのＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタックを示している。ネットワーキングプロトコ
ルスタックは、物理層（ＯＳＩ層１）４０２、データリンク層（ＯＳＩ層２）４
０４、ネットワーク層（ＯＳＩ層７）４０６、４０８、トランスポート層（ＯＳ
Ｉ層４）４１０およびアプリケーション層（ＯＳＩ層７）４１２から構成される
ＯＳＩ（開放型システム間相互接続）７層ネットワーキングプロトコルスタック
で説明されている。 ａ．物理層
【０２９１】 実施例の例として物理層４０２は、複数の無線アプリケーション別統合回線（
ｗＡＳＩＣ）、市販の１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ４１６ＡＳＩＣ、ＩＭＭＵＮＥ（In
terference Mitigation and Multipath Negotiation）／有害な干渉を最小化お
よび／または解消するRF 418アルゴリズムＡＳＩＣ、与えられた周波数のノイズ
レベルに応じて周波数レベルを変更することによりデータリンクの保全性を最適
化する動的で適応的なマルチチャネル送信を提供するＦＨ（frequency hopping
）419 ＡＳＩＣを使用して実行することができる。物理層４０２は無線周波数（
ＲＦ）信号４１５を含むことができる。 ｂ．データリンク層
【０２９２】 データリンク層４０４は物理層４０２の上位に位置する。データリンク層４０
４は、ＭＡＣ層部４１４ａ、ＰＲＩＭＭＡ（proactive reservation-based inte
lligent multi-media access）技術部４１４ｂ、４１４ｃとして図４００に示さ
れるＭＡＣ（媒体アクセス制御）層部４１４を含むことができる。矢印４２６、
４２８、４３０はそれぞれＭＡＣ層４１４が、データおよびマルチメディアアプ
リケーション層４２５、ＴＣＰ／ＵＤＰ層４２７、ＩＰ層４２９からヘッダ情報
を読み取り、「ＩＰフロー」のＩＰパケットを分析し、スケジューリングするこ
とができることを示している。ＩＰフローのＩＰパケットは、ヘッダ情報を分析
することにより識別され、ＩＰフローのＱｏＳ要件を判断し、ＩＰフローの特徴
付け、クラス分け、表現、優先度付け、スケジューリングを可能にする。 ｃ．ネットワーク層 １．インターネットプロトコル（ＩＰ）
【０２９３】 ネットワーク層４０８はインターネットプロトコル（ＩＰ）４２９である。デ
ータネットワーク１４２を参照して説明したようにＩＰは情報のパケットを処理
する標準プロトコルである（これについてはさらに後で説明する）。図７に示さ
れるように、ＩＰヘッダフィールド７０２は、例えば送信元および送信先ＩＰア
ドレス、ＩＰ ＴＯＳ（サービスのタイプ、種類）、ＩＰ ＴＬＬ（有効期限）、
およびプロトコルのフィールドを含むことができる。ＩＰは、ネットワークの不
良にとても柔軟なデータグラムプロトコルであるが、シーケンスの伝送は保証し
ない。ルータはＩＣＭＰ（インターネット制御メッセージプロトコル）を使用し
てエラーおよび制御メッセージを他のルータに送信する。ＩＣＭＰはまた、ユー
ザが「ping」（エコーパケット）を送信してＩＰアドレスホストの到達可能性と
往復遅延を検査することができる機能も提供可能である。もう一つのＯＳＩ層３
プロトコルは、データリンク層に直接インタフェースを提供可能なＡＲＰ（addr
ess resolution protocl）である。ＡＲＰは物理アドレス、例えばイーサネット
ＭＡＣアドレスをＩＰアドレスにマッピングする。 ２．インターネットプロトコル（ＩＰ）ｖ４とｖ６
【０２９４】 ネットワーク層４０８のＩＰ４２９は、例えばＩＰバージョン４（ＩＰｖ４）
またはＩＰバージョン６（ＩＰｖ６）であってもよい。ＩＰｖ６（次世代インタ
ーネットプロトコルまたはＩＰｎｇと呼ばれることもある）は現在のバージョン
のインターネットプロトコル、ＩＰｖ４の後方互換性をもたせて拡張したバージ
ョンである。ＩＰｖ６はインターネットの成功により生じた問題（アドレス空間
およびルータテーブルの不足）を解決するために設計された。ＩＰｖ６はまた、
回線のセキュリティ、自動条件設定、ＱｏＳに類似したリアルタイムサービスを
含む必要な機能を追加している。インターネットの利用が増加し、割り当てるＩ
Ｐアドレスの数が多くなったため、アドレス容量を増やすことが緊急に必要にな
った。ＩＰｖ４は３２バイトの数字を使用してアドレスを形成するため、約４０
億の異なるネットワークアドレスを提供することができる。これに対して、ＩＰ
ｖ６は１２８バイトの数字を使用してアドレスを形成するため、はるかに多い数
のアドレスを提供することができる。 ３．ＲＳＶＰ（リソース予約プロトコル） ネットワーク層４０８のＩＰ４２９はＲＳＶＰ拡張を持つことができる。ＩＰｖ
４をＱｏＳ機能で拡張したＲＳＶＰはネットワークマネージャにアプリケーショ
ンの帯域幅要件に基づいて帯域幅を割り当させることになっている。基本的に、
ＲＳＶＰは新しい通信プロトコルで、データ、ビデオ、オーディオのトラフィッ
クをリアルタイムに送信するために帯域幅を予約する信号をルータに送ることが
期待されている。
【０２９５】 接続ごとに動作するリソース予約プロトコルをネットワークで使用して、所定
ユーザの優先度を一時的に上げることができる。ＲＳＶＰはエンド間で作動して
特別な処理のためのアプリケーション要件を通信する。ＲＳＶＰはクライアント
とサーバの間のセッションを識別し、そのセッションを処理するルータに、その
通信にはルータのアクセスを優先するように要求する。セッションが終了すると
、そのセッションのために予約されたリソースは他が使用できるように解放され
る。
【０２９６】 ＲＳＶＰは残念ながら信号スキームにおいて２つのレベルの優先度しか提供す
ることができない。パケットは各ルータで優先度低または優先度高として識別さ
れる。しかしながら、ネットワークが混雑している場合、２つのレベルにクラス
分けするだけでは不十分である。さらに、一つのルータで優先度を付けられたパ
ケットは、次のルータで拒絶される場合もある。
【０２９７】 １９９７年に認められたＩＥＴＦ標準で、ＲＳＶＰは、帯域幅を誰が受けるか
を統制しないことになったが、複数のユーザが同時に大量の帯域幅のブロックを
要求した場合どうするかという疑問は残った。現在の技術はこの状況に対して、
最初の者からサービスを受けるという概要を提示した。ＩＥＴＦはプロジェクト
チームを結成してこの問題を検討している。
【０２９８】 ＲＳＶＰは特別なサービスのレベルを提供するため、多くの人がQoSをプロト
コルと同一視する。例えば、Ｃｉｓｏｃｏは現在、ＩＰｖ４に基づいたインター
ネットワークルータのＲＳＶＰを使用してＩＰｖ６−タイプＱｏＳ機能を伝送し
ている。しかしながら、ＲＳＶＰは所定のクライアント／サーバ接続内でサポー
トされている範囲でしか有効でないため、ＲＳＶＰはＱｏＳピクチャのごく一部
にすぎない。ＲＳＶＰは、アプリケーションに待ち時間および帯域を要求するこ
とを可能にするが、ＲＳＶＰは、企業内のＱｏＳを統合するために必要な、輻輳
制御またはネットワーク規模の優先度をトラフィックフロー管理に提供すること
はしない。さらに、ＲＳＶＰは無線媒体を介してパケットを伝送することに関連
する課題に対処していない。
【０２９９】 本発明は、（１）ＲＦＣ２２０５に準拠する、（２）パスメッセージ(path me
ssage)、予約(Reservation (Resv)メッセージ、パス破棄メッセージ(path teard
own message)、予約破棄メッセージ(resv teadown message)、パスエラーメッセ
ージ(path error message)、Ｒｅｓｖエラー（Resv error）メッセージ、および
確認メッセージ(confirmation message)などの確認メッセージなどのＲＳＶＰメ
ッセージを認識し、サポートする、（３）null、session、RSVP_hop、time_valu
es、style、flowspec、sender_template、sender_Tspec、Adspec、Error_Spec、
Policy_data、Integrity、Scope、Resv_ConfirmなどのＲＳＶＰオブジェクトを
認識し、サポートする、（４）無線基地局３０２のＱｏＳリソース割り当てに関
するＲＳＶＰ Ｆｌｏｗｓｐｅｃｓの条件設定変換を提供する、ことにより、Ｒ
ＳＶＰをサポートする。
【０３００】 本発明は、（１）ＲＦＣ２４７４、２４７５のサポート、（２）インターネッ
トのコアのＤｉｆｆＳｅｒｖ、（３）ホストおよびエッジネットワーク用ＲＳＶ
Ｐ／ｉｎｔ−ｓｅｒｖ、（４）ＤｉｆｆＳｅｒｖ互換性に関するアドミッション
制御機能、（５）差別化サービス（ＤＳ）（ＤｉｆｆＳｅｒｖによる使用にサポ
ートされたフィールドマーキング、無線基地局３０２リソース割り当てへの変換
）、（６）複数のエンドツーエンドセッションを一つのトンネルセッションに収
束することのサポート、によりＤｉｆｆＳｅｒｖおよびＲＳＶＰ／ｉｎｔ−ｓｅ
ｒｖのサポートを提供する。 ４．リアルタイムトランスポートプロトコル（ＲＴＰ）およびリアルタイム制御
プロトコル（ＲＴＣＰ）
【０３０１】 トランスポート層４１０のＴＣＰはＲＴＰとＲＴＣＰ拡張を有することができ
る。リアルタイムトランスポートプロトコル（ＲＴＰ）は、ＩＥＴＦのオーディ
オ／ビデオトランスポート作業グループにより支持された新しいプロトコルであ
る。図７に示されているように、ＲＴＰとＲＴＣＰヘッダフィールド７０８は複
数の情報のサブフィールドを含むことができる。ＲＴＰは、パケット交換ネット
ワークを介したインタラクティブな音声およびビデオのリアルタイム送信をサポ
ートする。ＲＴＰは内容識別、パケットシーケンシング、タイミング再構築、損
失検出およびセキュリティを提供する小さなプロトコルである。ＲＴＰにより、
遅延を制限しながらデータを一つ以上の送信先に伝送することが可能になる。
【０３０２】 インターネットストリームプロトコルバージョン２（ＳＴ２）などのＲＴＰと
その他のインターネットリアルタイムプロトコルは、データ伝送の効率性に集中
している。ＲＴＣＰなどのＲＴＰとその他のインターネットリアルタイムプロト
コルは、持続的で大量のデータを交換する通信セッション用に設計されている。
ＲＴＰはリソースの予約またはＱｏＳ制御を扱わない。その代わりＲＴＰは、通
信をして動的に適当な帯域幅を割り当てるＲＳＶＰなどのリソース予約プロトコ
ルに委ねている。
【０３０３】 ＲＴＰは、ＩＰパケットがデータか音声かを区別するヘッダとタイムスタンプ
を追加し、音声パケットの優先度付けを可能にしている。その一方でＲＳＶＰは
、切れ目のないマルチメディアデータストリームを伝送するためにネットワーキ
ング装置が帯域幅を予約することを可能にしている。
【０３０４】 リアルタイム制御プロトコル（ＲＴＣＰ）は、ネットワークの状態を分析する
ＲＴＰと同類のプロトコルである。ＲＴＣＰはマルチキャスト方式で動作し、Ｒ
ＴＰデータソースとセッション参加者全員にフィードバックをする。ＲＴＣＰは
voice-over-IPデータグラム伝送が専用ＩＰネットワークに流れ込むことを回避
するために採用することができる。ＲＴＣＰを使用すると、アプリケーションに
ネットワーク送信のスパイクまたは変動を通知するので、ソフトウェアはネット
ワークの負荷の変化に適用することができる。ＲＴＣＰネットワークフィードバ
ックを使用すると、電話ソフトウェアは圧縮アルゴリズムを接続の劣化に応じて
交換する（切り替える）ことができる。 ５．ＩＰマルチキャスティングプロトコル
【０３０５】 ネットワーク層４０８のＩＰ４２９はまた、マルチキャスティングプロトコル
もサポートすることができる。デジタル化音声とビデオは大量のデータから構成
されており、複数のパケットに分割されると、オリジナルのコンテンツの品質を
保つために、適時に正しい順序で伝送される必要がある。プロトコルは、コンテ
ンツを複数の受信者に効率的に送信する方法を提供することを中心として開発さ
れた。複数の受信者に送信することをマルチキャスティングという。マルチキャ
スティングとはメッセージを一つのホストから多くのホストに１対多の関係にブ
ロードキャストすることに関係する。ネットワーク装置はメッセージを、ＰＣＳ
、またはＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット上のワークステーションなどの選択さ
れた他の装置のグループにブロードキャストする。例えば、ルータはルーティン
グテーブル更新に関する情報をネットワークの他のルータに送信することができ
る。
【０３０６】 インターネットプロトコル自体のアップグレードも含めて、複数のプロトコル
がＩＰマルチキャスティング用に実装されている。例えば、ＩＰの最新バージョ
ン、ＩＰｖ６の変更された部分の一部は、ユニキャスト（ポイントツーポイント
通信）、エニーキャスト（any cast）（装置グループの中で最も近いものとの通
信）、とマルチキャストを扱う各種のフォームをサポートする。ＩＰマルチキャ
ストのサポートは、ＩＧＭＰ（Internet group management protocol）、ＰＩＭ
（protocol-independent multi-cast）、ＤＶＭＲＰ（distance vector multi-c
ast routing protocol）などのいくつかのプロトコルからできている。キューイ
ングアルゴリズムを使用することにより、ビデオまたはその他のマルチキャスト
データタイプが可視的または可聴的な歪みなく、予定時に到着することを確実に
することができる。
【０３０７】 リアルタイムトランスポートプロトコル（ＲＴＰ）は現在、ＩＥＴＦのドラフ
トの段階であるが、ビデオおよび音声などのデータをエンドツーエンド、リアル
タイムで伝送するように設計されている。ＲＴＰはＵＤＰ（ユーザデータグラム
プロトコル）により動作し、適時の伝送、サービス品質（ＱｏＳ）、伝送、伝送
の順序は保証しない。ＲＴＰはミキサー（mixer）、変換器（translator）とと
もに作動し、暗号化とセキュリティをサポートする。ＲＴＣＰ（リアルタイム制
御プロトコル）は、ネットワーク状態を分析を定義するＲＴＰの一部である。Ｒ
ＴＣＰはサービスの監視を義務づけており、参加者の情報を収集する。ＲＴＰは
ＲＳＶＰと動的に通信をして適当な帯域幅を割り当てる。
【０３０８】 インターネットパケットは通常、ファーストカム、ファーストサーブに基づい
て（先着順に）移動する。ネットワークが輻輳すると、ＲＳＶＰ（リソース予約
プロトコル）は、ビデオ会議など特定のタイプのトラフィックが価格は割高にな
ることがあるが、電子メールなど時間感知度の低いトラフィックよりも優先して
伝送できるようになっている。ＲＳＶＰは異なったＱｏＳを異なった価格で提供
することにより、インターネットの価格体系を変更する可能性がある。ＳＬＡを
使用すると、ＳＬＡ加入者レベルに応じてＣＰＥ局側のユーザに様々なＱｏＳレ
ベルを提供することができる。
【０３０９】 アプリケーションの代わりにホストがＲＳＶＰプロトコルを使用して特定のデ
ータストリームまたはフローについてネットワークから特定のＱｏＳを要求する
ことができる。ルータはＲＳＶＰプロトコルを使用してＱｏＳ制御要求をすべて
の必要なネットワークノードに伝送して要求されたサービスを提供するために必
要な状態を確立して保守することができる。ＲＳＶＰ要求は、必ずではないが一
般的に、データパスに沿って各ノードのリソースを予約する。
【０３１０】 ＲＳＶＰ自体はルーティングプロトコルではない。ＲＳＶＰは現在および未来
のユニキャストとマルチキャストルーティングプロトコルで動作するように設計
されている。ＲＳＶＰ処理はローカルのルーティングデータベースを照会して経
路（ルート）を設定する。例えばマルチキャストの場合、ホストはＩＧＭＰメッ
セージを送信してマルチキャストグループに加入し、それからＲＳＶＰメッセー
ジを送信してそのグループの伝送パスに沿ってリソースを予約する。ルーティン
グプロトコルはパケットの転送先を判断する。パケットはそのルーティングに沿
って転送されるため、ＲＳＶＰはそれらのパケットのＱｏＳのみと関係する。本
発明は、ＱｏＳ感知型無線ＰｔＭＰアクセスを共有無線帯域幅を介してユーザに
伝送し、無線基地局の帯域幅を介して送信するために受信されたＩＰフローのパ
ケットのパケットヘッダ内の優先度情報を考慮することができる。 ｄ．ネットワーク層のＶＰＮネットワーク（オプションのプロトコルの例）
【０３１１】 ネットワーク層４０６に示されたオプションの仮想プライベートネットワーク
（ＶＰＮ）プロトコルのポイントツーポイントプロトコル４２０とＩＰｓｅｃ４
２２について以下に説明する。
【０３１２】 ＶＰＮについては今日、複数のプロトコル標準が存在する。例えば、ＩＰｓｅ
ｃ（ＩＰセキュリティ）、ＰＰＴＰ（point-to-point tunneling protocol）、
Ｌ２Ｆ（layer 2 forwarding protocol）、Ｌ２ＴＰ（layer 2 tunneling proto
col）がある。ＩＥＴＦは、ベンダーに多くの暗号化アルゴリズム、キー長、キ
ーエスクロー（key escrow）技術を使用できるようにして、インターネットに基
づいたＶＰＮのセキュリティに使用できるインターネットプロトコル（ＩＰ）の
セキュリティアーキテクチャを提案した。ＩＰｓｅｃは、インターネットへの発
信時にトラフィックを暗号化し、着信側でトラフィックを解読することにより、
組織的なファイアウォール間のインターネットを介したプライベートセッション
のセキュリティを容易にしている。ＩＰｓｅｃは、企業が、最善のファイアウォ
ール、暗号化、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル製品を混合再利用（mix-and-match）で
きるようにすることを目標としている。
【０３１３】 ＩＰｓｅｃは、インターネットを結ぶ暗号化データストリームを介して２つの
ＬＡＮをリンクするように設計されている。 １．ＰＰＴＰ（point-to-point tunneling protocol）
【０３１４】 ＰＰＴＰ（point-to-point tunneling protocol）はＶＰＮセキュリティに、
ＩＰｓｅｃの使用以外に、代替のアプローチを提供する。インターネットを結ぶ
暗号化データストリームを介して２つのＬＡＮをリンクするように設計されたＩ
Ｐｓｅｃとは異なり、ＰＰＴＰはユーザがＰＰＴＰサーバまたはＰＰＴＰをサポ
ートしたＩＳＰによりインターネットを介して組織のネットワークに接続するこ
とを可能にする。ＰＰＴＰは１９９６年の初めにＩＥＴＦに標準として提案され
た。ファイアウォールのベンダーはＰＰＴＰをサポートすることが期待されてい
る。
【０３１５】 ＰＰＴＰはマイクロソフト社が3Com社、Ascend社、US Robotics社とともに開
発し、現在はWindows NT Server 4.0、Windows NT Workstation 4.0、Windows 9
5のアップグレード版、およびWindows 98に実装され、マイクロソフト社（Redmo
nd、Washington）から入手可能である。
【０３１６】 ＰＰＴＰの「tunneling（トンネル）」とは、メッセージを暗号化してからイ
ンターネットに送信するようにメッセージをカプセル化することを意味する。Ｐ
ＰＴＰは、サーバとクライアントとの間にトンネルを作るため、処理リソースを
提携する。 ２．Ｌ２Ｆ（layer 2 forwarding protocol）
【０３１７】 Cisco社により開発されたＬ２Ｆ（layer 2 forwarding protocol）は、ＴＣＰ
／ＩＰパケット内部のその他のプロトコルをカプセル化してインターネット、ま
たはデータネットワーク１１２などのその他のＴＣＰ／ＩＰネットワークに伝送
するという点ではＰＰＴＰと似ている。ＰＰＴＰと異なる点は、Ｌ２Ｆは特別な
Ｌ２Ｆ準拠ルータ（ＬＡＮまたはＷＡＮインフラストラクチャへの変更を要求す
ることができる）を必要とし、低いレベルのネットワークプロトコルスタックで
作動し、ＴＣＰ／ＩＰルーティングを必要としない点である。Ｌ２Ｆはまた、Ｐ
ＰＴＰにはなかったユーザ名およびパスワードへのセキュリティも追加している
。 ３．Ｌ２ＴＰ（layer 2 tunneling protocol）
【０３１８】 Ｌ２ＴＰ（layer 2 tunneling protocol）はＬ２Ｆ仕様とＰＰＴＰ仕様を組み
合わせている。１９９７年１１月に、ＩＥＴＦはＬ２ＴＰ標準を認可した。Cisc
o社はＬ２ＴＰをそのインターネットオペレーティングシステムソフトウェアに
組み入れ、マイクロソフト社はWindows NT 5.0に統合した。ＩＰｓｅｃに対する
Ｌ２ＴＰの大きな長所は、Ｌ２ＴＰはＴＣＰ／ＩＰ送信をカバーし、複数のプロ
トコルを伝送することができる点である。Ｌ２ＴＰはまた、非ＩＰネットワーク
を介した送信機能も提供する。Ｌ２ＴＰはしかしながら、信頼性のあるＶＰＮを
採用するためにデータ暗号化、ネットワークアドミニストレータ用の重要なセキ
ュリティ機能を無視している。 ４．ＩＰｓｅｃ
【０３１９】 本発明はＩＰｓｅｃ４２２のセキュリティ暗号化機能を使用したＩＰフローを
サポートしている。ＷＩＮＡＡＲアーキテクチャ４００に統合したＩＰｓｅｃ４
２２フローをダウンリンク方向とアップリンク方向についてそれぞれ図１７Ａ、
１７Ｂで示した。無線基地局３０２は、ファイアウォールを無線基地局に設け、
データストリームおよびパケットヘッダ情報を解読してから識別分析することに
より、ＩＰｓｅｃ暗号化ストリームの優先度をサポートしている。フレームスト
リームはすでに無線送信媒体を介してフレームデータの暗号化を含んでおり、周
波数ホッピングを実施している。
【０３２０】 ＩＰｓｅｃは、例えばＶＰＮおよびｅＣｏｍｍｅｒｃｅセキュリティ用の安全
なデータ送信を提供している。ＩＰｓｅｃはＲＦＣ２４０１−２４０７と互換性
がある。ＩＰｓｅｃはＩＰｖ４、ＩＰｖ６、さらにＩＰｓｅｃ ｔｕｎｎｎｅｌ
（トンネル）モードでもサポートされている。無線基地局３０２セキュリティプ
ロトコルサポートはＡＨ（authentication header）とＥＳＰ（encapsulating s
ecurity payload）を含んでいる。無線基地局３０２はＩＰｓｅｃ認証（ＭＤ５
）、暗号化アルゴリズム、自動キー管理（ＩＫＥおよびＩＳＡＫＭＰ／Ｏａｋｌ
ｅｙ）をサポートしている。無線基地局３０２はトランスポートモードとトンネ
ルモードを選択的に提供し、例えば、２つのホスト間のすべてのトラフィックに
一つの暗号化トンネルを設けるか、あるいはホスト間のＴＣＰ接続ごとに独立し
た暗号化トンネルを設けるかなど、セキュリティサービスの粒度を選択すること
ができる。 ｅ．トランスポート層 １．ＴＣＰ／ＩＰ（transmission control protocol/internet protocol）とＵ
ＤＰ／ＩＰ（user datagram protocol/internet protocol）
【０３２１】 上述のように、インターネットプロトコル（ＩＰ）は今日、ネットワーキング
プロトコルの主流になっている。これは、同じ系統のプロトコルであるＴＣＰ／
ＩＰ（transmission control protocol/internet protocol）に基づいたインタ
ーネットによるところが大きい。ＴＣＰ／ＩＰはＰＣ、ワークステーション、サ
ーバ間を接続する最も一般的な方法である。ＴＣＰ／ＩＰは、デスクトップオペ
レーティングシステム（例えばマイクロソフト社のWindows 95またはWindows NT
）、およびＬＡＮオペレーティングシステムを含む多くのソフトウェア製品の一
部に取り入れられている。
【０３２２】 現在最も普及しているＬＡＮプロトコルは、Ｎｏｖｅｌｌ社のＮｅｔＷａｒｅ
ネットワークオペレーティングシステム（ＮＯＳ）のＩＰＸ／ＳＰＸである。し
かしながら、ＩＰＸ／ＳＰＸはＴＣＰ／ＩＰに押されてきている。Ｎｏｖｅｌｌ
社は現在、オリジナルのＩＰサポートをＮｅｔＷａｒｅに組み込むことにより、
ＴＣＰ／ＩＰ接続により伝送する場合はＮｅｔＷａｒｅがＩＰＸパケットをカプ
セル化しなくて済むようにした。ＵＮＩＸ（登録商標）とWindows NTサーバもＴ
ＣＰ／ＩＰを使用することができる。Ｂａｎｙａｎ社のＶＩＮＥＳ、ＩＢＭ社の
ＯＳ／２、およびその他のＬＡＮサーバオペレーティングシステムもＴＣＰ／Ｉ
Ｐを使用することができる。
【０３２３】 トランスポート層（第４層）４１０は、ネットワーキングプロトコルに適した
ＴＣＰ／ＵＤＰ／ＩＰプロトコル系列の一部であるＴＣＰ（transmission contr
ol protocol）またはＵＤＰ（user datagram protocol）４２７を含むことがで
きる。データネットワーク１４２の箇所で簡単に説明したように、ＴＣＰは送信
元と送信先ＩＰアドレスの間でトラフィックをパケットにセグメント化し、情報
のパケットを送信、再組み立て、再送する標準的なプロトコルである。図７に示
されているように、ＴＣＰヘッダフィールド７０６は例えば、送信元、送信先ポ
ート番号、ウィンドウのサイズ、緊急ポインタ、フラグ（ＳＹＮ、ＩＳＮ、ＰＳ
Ｈ、ＲＳＴ、ＦＩＮ）、最大セグメントサイズ（ＭＳＳ）を含むことができる。
ＴＣＰもＵＤＰも、ポート番号により複数のアプリケーションを識別するＴＣＰ
／ＩＰホストの機能を提供する。ＴＣＰは信頼性のある、連続したデータ伝送を
アプリケーションに行うことができる。ＴＣＰはまた、データフローの適応的な
フロー制御、セグメント化、再組み立て、優先度付けを行うこともできる。ＵＤ
Ｐは未応答のデータグラム機能を提供するだけである。最近定義されたリアルタ
イムプロトコル（ＲＴＰ）、ＲＦＣ１８８９は、例えば、マルチメディアアプリ
ケーションをサポートするリアルタイム機能を提供することができる。
【０３２４】 ＴＣＰはウィンドウに基づいたフロー制御を使用する。ＴＣＰ送信元はそれぞ
れ、ＲＴＴ（successive round-trip time）ごとに送信可能なパケットの数を決
定する送信ウィンドウを動的に変更する。ＴＣＰ送信元は、最後のＲＴＴ内でパ
ケット損失がなかった場合は、送信ウィンドウを継続して増加することができる
。輻輳が検出された場合、送信元ＴＣＰは送信を数倍程度減速させる、すなわち
「バックオフ（backs-off）」させる。時間あたりの、いわゆるＴＣＰウィンド
ウの幅を増加させると、パケットのバーストもそれに伴って長くなる。ＴＣＰの
ウィンドウフロー制御プロトコルは、パケット損失により急速なバックオフの期
間に入り終了するまで、スループットとバッファ使用率を増加させる効果がある
。
【０３２５】 ＴＣＰはＩＰにより動作し、ネットワーク１４２を介した信頼性のあるエンド
ツーエンドのデータ送信を提供する。ＴＣＰは動的にウィンドウのサイズまたは
セグメントのサイズを減少することにより、移動中の未応答のデータ量を制御す
る。またこの反対の動作も行う。通信しているネットワーク要素のエラーレート
が低く、大きなパケットをサポートし、十分なバッファを持ち、より大きなウィ
ンドウサイズをサポートしている場合は、ウィンドウまたはセグメントのサイズ
が増加させてスループットを高める。 ｆ．アプリケーション層
【０３２６】 アプリケーション層４１２は、例えばＴＣＰによる、ＨＴＴＰ（hypertext tr
ansport protocol）、ＦＴＰ（file transfer protocol）、ＴＥＬＮＥＴ remot
e terminal login、ＳＭＴ（simple mail transfer protocol）、およびＵＤＰ
による、ＳＮＭＰ（simple network management protocol）、ＲＰＣ、ＮＦＳ、
ＴＦＴＰを含むアプリケーション４２６を有することができる。その他のアプリ
ケーションもまた、例えばAOL社（Reston、ＶＡ）から入手可能なNetscape Navi
gatorなどのワールドワイドウェブブラウザ、IBM社（Armonk、ＮＹ）から入手可
能なＬｏｔｕｓ１２３などのスプレッドシートアプリケーションプログラム、マ
イクロソフト社（Redmond、WA）から入手可能なMS NetMeeting、などのネットワ
ークスタック上で動作することができる。それらのアプリケーションから送信さ
れたパケットは、適当な最終ユーザＱｏＳを得るために特別な処理や優先度付け
を必要とすることがある。 ３．ＰＲＩＭＭＡシステムＩＰフロー優先度付け ａ．混合ＩＰフローのスケジューリング
【０３２７】 図６に、混合ＩＰフローのスケジューリングを表すブロック図６００を示す。
ブロック図６００は無線基地局３０２のスケジューリングを示している。ブロッ
ク図６００の機能はインターネット、ＶＰＮ、リアルタイムＩＰフローのＰＲＩ
ＭＭＡ管理を含む。図３Ａに示されるように、無線ＩＰフローはデータネットワ
ーク１４２からネットワークルータ１４０ｄを介して無線基地局３０２のインタ
フェース３２０に送信される。ＩＰフローは次にスケジューリングされて、無線
基地局３０２のアンテナ２９０ｄからアンテナ２９２ｄを介して加入者の場所３
０６ｄに送信される。
【０３２８】 図６のブロック図６００に、インタフェース３２０と無線基地局アンテナ２９
０ｄの間のダウンリンクおよびアップリンクのフローが示されている。ここに示
されているように、ＩＰフローは、送信元から送信先ポストコンピュータに送信
される一連のデータパケットを示す。データネットワーク１４２から（インタフ
ェース３２０）を介して送信されたＩＰフロー６３０は、インターネットＩＰフ
ロー６０８、ＶＰＮ ＩＰフロー６１０、リアルタイムＩＰフロー６１２から構
成される。ＩＰフロー６３０はダウンリンク方向である。
【０３２９】 ダウンリンクＩＰフローアナライザ６０２（以後「ダウンリンクフローアナラ
イザ６０２」という）はインターネットＩＰフロー６０８、ＶＰＮ ＩＰフロー
６１０、リアルタイムＩＰフロー６１２を分析する。図８Ａ、図１５Ａを参照し
てＩＰフローアナライザ６０２について説明する。ＩＰフローアナライザ６０２
はパケットを受信するとパケットヘッダフィールドを分析して新しいＩＰフロー
か既存のＩＰフローかを識別する。ＩＰフローアナライザ６０２はまた、パケッ
トヘッダフィールドの内容（コンテンツ）に応じてＩＰフローのＱｏＳ要件を特
徴付けることができる。ＩＰフローアナライザ６０２はＩＰフローをクラス分け
し、既存のＩＰフローからパケット同士を関連づけ、同様のＱｏＳ要件のＩＰフ
ローをグループ分けすることができる。ＩＰフローアナライザ６０２はまた、Ｉ
Ｐフローをフロースケジューラに提出することもできる。
【０３３０】 ダウンリンクＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ ＩＰフロースケジューラ６０４（以後「ダ
ウンリンクフロースケジューラ６０４」という）は受信したＩＰフロー６０８、
６１０、６１２をダウンリンク方向に送信するためにスケジューリングする。ダ
ウンリンクフロースケジューラ６０４は異なったクラスのＩＰフローに優先度を
付けることができる。例えば、スケジューラ６０４は待ち時間感知型ＩＰフロー
（latency sensitive IP flow）にはダウンリンクフレームのスロットを予約す
ることができる。スケジューラ６０４はＦＴＰ型ＩＰフロー６０８には、ファイ
ル伝送のために大量の帯域幅を割り当てることができる。電子メール型ＩＰフロ
ー６０８にはパケットに低い優先度を与えることができる。無線帯域フレームス
ロットを優先度に応じて割り当てる際に、ダウンリンクスケジューラ６０４は、
ＩＰフロー６３０が、例えば遠隔にあるブランチオフィスから企業ネットワーク
などへの仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）からのＶＰＮ ＩＰフロー６
１０であることを考慮することができる。ＶＰＮからのすべてのすべてのトラフ
ィックには高い優先度を与えることができ、特定のタイプのＶＰＮトラフィック
は特定のサービスレベルを要求することができる。ダウンリンクフロースケジュ
ーラ６０４は、リアルタイムＩＰフロー６１２がＣＰＥ加入者の位置３０６のＣ
ＰＥ２９４に必要な時間に到着するように、リアルタイムＩＰフロー６１２に優
先度を付けることができる。
【０３３１】 ダウンリンクＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ ＳＡＲ（segmentation and resequencing
）とフレーマ６０６（以後「ダウンリンクＳＡＲとフレーマ６０６」という）は
、受信したＩＰフローのデータパケットを、無線媒体を介してＣＰＥ加入者の位
置３０６のＣＰＥ２９４に送信するため、セグメント化してフレームにする。例
えば、ＩＰフロー６１６、６２４はＣＰＥ加入者の位置３０６ｄのＣＰＥ２９４
ｄに、無線媒体により基地局２９０ｄを介して（加入者アンテナ２９２ｄとＣＰ
Ｅ加入者の位置３０６ｄのＣＰＥ２９４ｄに）送信することができる。本発明で
は、無線媒体という用語はセルラー通信によるＲＦ送信の伝搬だけでなく、広く
衛星通信を介したＲＦ送信およびケーブル（例：同軸ケーブル）通信も含む。
【０３３２】 アップリンク方向で、ＣＰＥ加入者の位置３０６ｄのＣＰＥ２９４ｄからのＩ
Ｐフロー６２６は無線基地局アンテナ２９０ｄで受信される。ＩＰフロー６２６
はインターネットＩＰフロー６１８、ＶＰＮ ＩＰフロー６２０、リアルタイム
ＩＰフロー６２２を含むことができる。アップリンクＩＰフローアナライザ６３
２（以後「アップリンクフローアナライザ」という）はインターネットＩＰフロ
ー６１８、ＶＰＮ ＩＰフロー６２０、リアルタイムＩＰフロー６２２を分析す
る。図８Ｂ、図１５Ｂを参照してアップリンクフローアナライザ６３２について
説明する。一つの実施例では、ＩＰフローアナライザ６３２の機能はＣＰＥ加入
者の位置３０６ｄのＣＰＥ２９４ｄで動作し、ＣＰＥ２９４ｄがアップリンクス
ロットのスケジューリングを希望するＩＰフローに関する情報を含めて、無線基
地局３０２までデータ送信要求を送信する。
【０３３３】 アップリンクＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ ＩＰフロースケジューラ６３４（以後「ア
ップリンクフロースケジューラ６３４」という）は要求されたＩＰフローをスケ
ジューリングすることができる。一つの実施例では、ＩＰフロースケジューラ６
３４の機能はＣＰＥ加入者の位置３０６ｄのＣＰＥ２９４ｄで実行することっが
できる。別の実施例では、ＩＰフロースケジューラ６３４の機能は無線基地局３
０２で実行することができる。無線基地局にアップリンクフロースケジューラ６
３４を配置する長所は、ポイントツーマルチポイントアーキテクチャで特に効果
的であることである。基地局３０２に一台の集中したスケジューラを配置するこ
とは、複数のアップリンクフロースケジューラ６３４を複数のＣＰＥ加入者の位
置３０６のＣＰＥ２９４に配置するよりも効果的である。
【０３３４】 アップリンクＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ ＳＡＲ（segmentation and resequencing
）とフレーマ６３６（以後「アップリンクＳＡＲとフレーマ６３６」という）は
ＩＰフローのデータパケットを、無線媒体を介してＣＰＥ加入者の位置３０６の
ＣＰＥ２９４から無線基地局３０２に送信し、さらにデータネットワーク１４２
を介して送信するため、フレームにする。ＣＰＥ加入者の位置３０６ｄのＣＰＥ
２９４ｄからのＩＰフロー６２６は基地局アンテナ２９０ｄへ、例えばＲＦ通信
、ケーブルモデム、衛星通信などの無線媒体を介してＣＰＥ加入者の位置３０６
ｄのＣＰＥ２９４ｄに接続した加入者アンテナ２９２ｄから送信することができ
る。 ｂ．ダウンリンクおよびアップリンクサブフレーム優先度付けの概要
【０３３５】 図８Ａのブロック図８００は代表的なダウンリンク分析、優先度付け、スケジ
ューリング機能の概要を示している。同様に、図８Ｂのブロック図８３０は代表
的なアップリンク分析、優先度付け、スケジューリング機能の概要を示している
。ブロック図８００、８３０は図６のブロック図６００の機能をより詳細に図示
している。
【０３３６】 最初に（図８Ａの）ブロック図８００を参照して、共有帯域幅のＩＰフローの
優先度付けとスケジューリングが、データネットワーク１４２からルータ１４０
ｄ、インタフェース３２０、無線基地局３０２、ＷＡＰ２９０ｄ、無線媒体を介
して無線トランシーバ加入者アンテナ２９２ｄ、加入者ＣＰＥの場所３０６ｄの
加入者ＣＰＥ局２９４ｄに至るダウンリンクパスで実行される方法を説明する。
【０３３７】 ＩＰフローアナライザ６０２は、データパケットを識別、特徴付け、クラス分
け、ダウンリンクフレームスケジューラに提示する。データパケットを識別、特
徴付け、クラス分け、提示する機能は図１５Ａに示されている。
【０３３８】 パケットの識別時には、着信したＩＰデータフローのデータパケットがシステ
ムにとって既知であるかどうか、すなわち「既存のＩＰフロー」であるか、新し
いＩＰフローの初めてのデータパケットであるかをパケットヘッダ部のフィール
ドに基づいて判断する。この識別処理は例えば、パケットの送信元を判断してパ
ケットペイロードの情報タイプを推測することも含むことができる。
【０３３９】 パケットの特徴付け時には、システムにとって未知であると判断された新しい
データパケット（新しいＩＰデータフロー）をパケットヘッダ情報に基づいて特
徴付け、ＩＰデータフローに関するＱｏＳ要件を判断し、そのＩＰデータフロー
を受信する加入者ＣＰＥ局を識別する。
【０３４０】 パケットのクラス分け時には、新しいＩＰデータフローを通信優先度クラスに
クラス分けする。クラス分けはまた、類似した特徴を持つ異なったＩＰフローを
同じクラスにグループ分けすることも含めることができる。ＩＰフロー６３０の
クラスグルーピングはＩＰクラス８１０ａ−８１０ｇに示されている。
【０３４１】 パケットの提示時には、新しいＩＰデータフローが初期化され、ダウンリンク
フロースケジューラ６０４に提示される。
【０３４２】 ダウンリンクフロースケジューラは、ＩＰデータフローのデータパケットを、
クラスキュー優先度に基づいてクラスキューに配置し、一連の規約に従って 事前予約アルゴリズムにより加入者ＣＰＥの場所３０６ｄの加入者ＣＰＥ局２９
４ｄに無線媒体を介して送信するデータパケットをスケジューリングする。規約
は、例えば、階層的クラスに基づいた優先度、仮想プライベートネットワーク（
VPN）ディレクトリイネーブルデータ（directory enabled data）優先度（例え
ば、ＤＥＮ（directory enabled networking）を含む）、サービスレベル契約（
SLA：service level agreement）優先度に基づいてダウンリンクフロースケジュ
ーラへの入力に基づいて決定される。例えば等時トラフィックなどのスケジュー
リングに使用する事前予約アルゴリズムは図１４に示している。
【０３４３】 ＳＡＲとフレーマ６０６は、無線媒体を介したＷＡＰ２９０ｄから無線トラン
シーバ加入者アンテナ２９２への無線通信用のデータパケットを分割し、順序付
け、フレーム化する。ブロック図８００に示されるように、複数の加入者アプリ
ケーション８２０ａ−８２０ｅは、加入者ＣＰＥの位置３０６ａ−３０６ｅに位
置する加入者ＣＰＥ局２９４ａ−ｅ（図示されていない）に接続した、例えば加
入者ワークステーション１２０ｄ（図示されていない）などの装置で作動する。
各加入者ＣＰＥの位置３０６は１台以上の加入者ＣＰＥ局２９４を収容すること
ができ、各加入者ＣＰＥ局２９４は１つ以上のＩＰデータフローを１台以上の加
入者ワークステーション１２０と送受信することができる。実際、１つのＣＰＥ
局に接続した各アプリケーションは、複数のＩＰデータフローを送受信すること
ができる。
【０３４４】 図８ａに示されるように、加入者ＣＰＥの位置３０６では、ＣＰＥ ＳＡＲと
フレーマ８１４ａは受信したデータを並び替え、ＣＰＥフロースケジューラ816
ａ、ＣＰＥ ＩＰフローアナライザ８１８ａを介して加入者アプリケーション８
２０ａに送信する。ＣＰＥフロースケジューラ816ａ−８１６ｅはアップリンク
トラフィック用のダウンリンクフロースケジューラ６０４と同様の機能を実行す
る。同じ様に、ＣＰＥ ＩＰフローアナライザ８１８ａ−８１８ｅはダウンリン
クフローアナライザ６０２と同様の機能を実行する。
【０３４５】 本発明の一つの実施例では、ダウンリンクモードで、ＣＰＥ ＩＰフロースケ
ジューラ８１６ａ−８１６ｅとＣＰＥ ＩＰフローアナライザ８１８ａ−８１８
ｅは何の機能も実行しない。
【０３４６】 ブロック図８００は、これらの機能の物理的な場所とは限らないが、ダウンリ
ンクパスで実行される論理機能を示す。
【０３４７】 加入者アプリケーション８２０ａ−８２０ｅ、ＣＰＥ ＳＡＲとフレーマ８１
４ａ−８１４ｅの機能は、無線基地局３０２と無線接続を介して接続した実際の
加入者ＣＰＥ局２９４で実行することができる。
【０３４８】 ブロック図８００に、ダウンリンクフロースケジューラ６０４が、受信したデ
ータパケットを優先度クラスキューに配置する際に使用する優先度の例８１２を
示す。次の優先度の例が示されている。待ち時間感知型ＵＤＰ優先度８１２ａ、
優先度―高８１２ｂ、優先度―中８１２ｃ、ＨＴＴＰ初期画面優先度８１２ｄ、
待ち時間中立型優先度８１２ｅ、ＦＴＰ（file transfer protocol）、ＳＭＴＰ
（simple mail transfer protocol）その他の電子メールトラフィックの優先度
８１２ｆ、優先度−低８１２ｇ。当業者は、最終ユーザのＱｏＳ要件に応じて多
くの異なった優先度クラスが可能であることを認めることができる。待ち時間感
知型ＵＤＰ優先度データは、ジッター（jitter：同期時間の誤差により生じる揺
らぎ）と待ち時間（latency：ＩＰデータフローが双方向で要する通過時間）に
対して敏感であるデータを意味することができる。優先度―高８１２ｂは、例え
ばプレミアムＶＰＮサービス、高優先度ＳＬＡサービスなどを意味することがで
きる。優先度―中８１２ｃは、例えばバリューＶＰＮサービスレベルと中レベル
ＳＬＡサービスなどを意味することができる。ＨＴＴＰ画面優先度８１２ｄは、
例えば、初期ＨＴＴＰ画面のダウンロード（インターネットユーザが自分のイン
ターネットセッションに多くの帯域幅が使用可能であると感じさせるために重要
）など、ＨＴＴＰデータのダウンロードを意味することができる。待ち時間中立
型優先度８１２ｅは、例えば電子メールトラフィックなど待ち時間に対して中立
なデータを意味することができる。ＦＴＰ、ＳＭＴＰ優先度８１２ｆデータは、
待ち時間やジッターに敏感ではないが、送信サイズのために正確なダウンロード
を行うために大量の帯域幅を必要とするデータを含む。最後に、優先度−低デー
タ８１２ｇは、あるネットワーク装置が他のネットワーク装置に２４時間ごとに
ステータス情報を送信するように、長時間かけて送信することができるデータを
意味することができる。
【０３４９】 ブロック図８３０（図８Ｂ）は、加入者ＣＰＥ局２９４ｄから無線トランシー
バ加入者アンテナ２９２ｄ、無線媒体を介してＷＡＰ２９０ｄ、無線基地局３０
２、インタフェース３２０、ルータ１４０ｄ、データネットワーク１４０へのア
ップリンクパスで実行される共有無線帯域のＩＰフロー分析、優先度付け、スケ
ジューリングの方法を示している。
【０３５０】 ブロック図８３０はアップリンクフローアナライザ６３２、アップリンクフロ
ースケジューラ６３４、アップリンクＳＡＲとフレーマ６３６を含む。これらの
構成要素はダウンリンクフローアナライザ６０２、ダウンリンクフロースケジュ
ーラ６０４、ダウンリンクＳＡＲとフレーマ６０６と似ているが、加入者ＣＰＥ
局２９４の加入者ワークステーション１２０から無線媒体を介して送信されるデ
ータパケットを分析、スケジューリング、フレーム化し、データパケットをイン
タフェース３２０に送信してデータネットワーク１４２に送信する。
【０３５１】 図８Ｂに示されるように、加入者アプリケーション８２０ａ−８２０ｅは図６
Ａに示されているアプリケーションと同じである。また、図示されるように、Ｃ
ＰＥ ＩＰフローアナライザ８１９ａ−８１９ｅ、ＣＰＥ ＩＰフロースケジュー
ラ８１７ａ−８１７ｅ、ＣＰＥ ＳＡＲとフレーマ８１５ａ−８１５ｅがある。
これらの構成要素は加入者アプリケーション８２０ａ−８２０ｅ、ＣＰＥ ＩＰ
フローアナライザ８１８ａ−８１８ｅ、ＣＰＥ ＩＰフロースケジューラ８１６
ａ−８１６ｅ、ＣＰＥ ＳＡＲとフレーマ８１４ａ−８１４ｅと同様に機能する
。しかしながら、これらの機能は、送信先ホストワークステーション１３６（図
示されていない）に経路指定するために、加入者ＣＰＥ局（加入者ＣＰＥの場所
３０６ａ−３０６ｅ）から無線基地局３０２へのアップリンクパスのＩＰフロー
を分析、スケジューリングし、送信する。
【０３５２】 上述のように、複数のアプリケーションは加入者ＣＰＥの場所３０６ａ−３０
６ｅの１つ以上の加入者ＣＰＥ局に接続することができる。アップリンク通信用
の固定された数の帯域幅割り当てに競合する複数のアプリケーションの間の輻輳
を回避するために、本発明の一つの実施例では、予約スケジューリングシステム
を使用する。データパケット用の帯域幅割り当てが着呼側フレームスロットで、
図１２Ａ−１２Ｑ、１４、１６Ａ、１６Ｂを参照して後に説明する。
【０３５３】 ブロック図８３０は、必ずしもこれらの機能の物理的位置とは限らないが、ア
ップリンクパスで実行する論理機能を示す。
【０３５４】 例えば、一つの実施例で、アップリンク用のパケットを識別し、特徴付け、ク
ラス分けするＩＰフローアナライザ６３２の分析機能は、加入者ＣＰＥの場所３
０６ａ−３０６ｅの加入者ＣＰＥ局２９４ａ−２９４ｅ（図示されていない）に
備えたＣＰＥ ＩＰフローアナライザ８１９ａ−８１９ｅで実行することが好ま
しい。
【０３５５】 また、一つの実施例では、アップリンクサブフレームスロットをスケジューリ
ングするＣＰＥ ＩＰフロースケジューラ８１７ａ−８１７ｆの機能は、無線基
地局３０２と無線接続を介して接続している加入者ＣＰＥ局２９４一つずつに対
して無線基地局３０２で実行することができる。
【０３５６】 この実施例では、スケジューリング機能は、ＣＰＥ局からアップリンクＩＰフ
ロー予約要求を通して無線基地局３０２に提供されたクラス分け情報に基づいて
無線基地局３０２のアップリンクフロースケジューラ６３４で実行される。すべ
てのスケジューリング機能を無線基地局３０２に配置し、スケジューリングの制
御を中央に集中させることにより、全体的なサービス品質のシステムを最適化す
ることができる。
【０３５７】 しかしながら、他の実施例では、それぞれの機能は実際の加入者ＣＰＥ局で実
行することができる。
【０３５８】 この実施例の予約スケジューリング機能では、各加入者ＣＰＥ局は、図１２Ａ
−１２Ｏを参照して後に説明する、ＴＤＭＡエアフレームのＲＲＢ（予約要求ブ
ロック）を使用してアップリンク送信用のフレームスロットの予約を要求してか
らインタフェース３２０によりアップリンクパスで通信を行うことが可能になる
。予約要求の後、アップリンクフロースケジューラ６３４は、６４０の線で示さ
れるように、加入者ＣＰＥ局２９４に、ＣＰＥ局２９４が使用して送信元加入者
ワークステーション１２０からのアップリンクデータパケットを送信することが
できる１つ以上のスロットの記述を、無線媒体を介して、送信先ホストワークス
テーション１３６の方向にデータネットワーク１４２により送信する。 ｃ．サービスレベル要求
【０３５９】 図９にＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ ＩＰフロースケジューラ６０４が、サービスレベ
ル契約（Service Level Agreement）を考慮してフレームスロットのスケジュー
リングとリソースの割り当てを行う方法を示している。図９は、ＣＰＥ加入者の
場所３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄから無線基地局３０２へ送信され
るアップリンクトラフィックの優先度付けを含めたＳＬＡに基づくＩＰフロー管
理の図９００を示している。例えば、電気通信サービスの加入者が４つのＳＬＡ
レベル、Ｐ１ ９０２ａ、Ｐ２ ９０４ａ、Ｐ３ ９０６ａ、Ｐ４ ９０８ａの中の
一つに加入したとする。図の例に示されるように、ＩＰフロー９０２ｂはＣＰＥ
加入者の場所３０６ａの加入者に送信され、Ｐ１９０２ａのＳＬＡ優先度レベル
を持つ。同様に、ＩＰフロー９０２ｂ、９０６ｂ、９０８ｂはＣＰＥ加入者の場
所３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄ、の加入者に送信され、それぞれＰ１９０４ａ
、９０６ａ、９０８ａのＳＬＡ優先度レベルを持つ。無線基地局３０２のＰＲＩ
ＭＭＡ ＭＡＣスケジューラ６０４、６３４はＳＬＡに基づく優先度を考慮して
加入者ＣＰＥ ＩＰフロー９０２ｂ、９０４ｂ、９０６ｂ、９０８ｂに帯域幅を
割り当てることができる。図示されている例では、ＩＰフロー９０２ｂは、ＳＬ
Ａ優先度９０２ａに基づいてフレームスロット９０２ｃに割り当てることができ
る。フレームスロット９０４ｃ、９０６ｃ、９０８ｃも同様にＳＬＡ優先度を考
慮してスケジューリングすることができる。このようにしてアップリンクＩＰフ
ロートラフィックをデータネットワーク１４２上に送信することができる。
【０３６０】 ＳＬＡに基づいた優先度は電気通信プロバイダにとって、様々な顧客に差別化
したサービスを提供することができる貴重な手段を提供することができる。例え
ば、プレミアムＳＬＡサービス契約を購入した加入者からの優先度の低いトラフ
ィックを、バリューレベルまたは低価格ＳＬＡサービス優先度だけを契約した加
入者からの優先度の高いトラフィックよりも、優先度を高くしてスケジューリン
グできるようにすることが可能である。 ｄ．ヘッダ識別
【０３６１】 図７に示されるように、パケットヘッダ情報７００を使用してＩＰフローとＩ
ＰフローのＱｏＳ要件を識別することができる。特にＩＰヘッダフィールド７０
２は、例えば、アプリケーションに感知して好ましいリソース割り当てを行うた
めに使用する送信元と送信先ＩＰアドレスのフィールド、パケットまたはＩＰフ
ローのクラス分けでＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣを補助するために使用するＩＰサービ
スタイプ（ＴＯＳ）のフィールド、アプリケーションパケット破棄の予想に使用
するＩＰ有効期限（ＴＴＬ）のフィールド、ＩＰフローの識別に使用することが
できるプロトコルフィールドを含むことができる。
【０３６２】 パケットヘッダ情報７００はまた、ＵＤＰヘッダフィールド７０４を含む。Ｕ
ＤＰパケットヘッダフィールドには送信元および送信先ポート番号が含まれる。
【０３６３】 パケットヘッダ情報７００はまた、ＴＣＰヘッダフィールド７０６を含む。Ｔ
ＣＰパケットヘッダフィールド７０６には送信元および送信先ポート番号、ＴＣ
Ｐスライディングウィンドウサイズ、緊急ポインタ、ＳＹＮ、ＩＳＮ、ＰＳＨ、
ＲＳＴ、ＦＩＮフラグ、最大セグメントサイズ（ＭＳＳ）が含まれる。
【０３６４】 パケットヘッダ情報７００はまた、リアルタイムプロトコルＲＴＰとＲＴＣＰ
ヘッダフィールド７０８を含むことができる。
【０３６５】 当業者には、ＩＰフローを識別するこのほかのパケットヘッダフィールドを利
用可能であることは自明である。これらのフィールドは、一例としてあげたもの
であって、使用可能なパケットヘッダフィールドを網羅したリストではない。例
えばＤＩＦＦ ＳＥＲＶ（差別化サービス）に関連するＩＰｖ６からのフィール
ドなど、他のフィールドもまた、無線基地局３０２のＩＰフローアナライザ６０
２、６３２で使用することができる。 ｅ．ＴＤＭＡ ＭＡＣエアフレーム
【０３６６】 図１２Ａ−１２Ｏに、ＴＤＭＡ（domain multiple access） ＭＡＣ（media a
ccess control）送信エアフレームの一例を示す。ここに図示されたフィールド
は単に本発明の一つの実施例を示したもので、本発明を制限するものではない。
【０３６７】 図１２ＡにＴＤＭＡ ＭＡＣ送信エアフレームの全体を示す。エアフレーム１
２０２は、ダウンストリーム送信サブフレーム１２０２とアップストリーム送信
サブフレーム１２０４を含む。
【０３６８】 図１２ＡのＴＤＭＡ ＭＡＣ送信エアフレームは、ＵＡＢ（アップストリーム
肯定応答ブロック）１２０６、ＡＲＢ（肯定応答要求ブロック）１２０８、ＦＤ
Ｂ（フレーム識別子ブロック）１２１０、データスロット（ＤＳ）1１２１２ａ
、ＤＳ2１２１２ｂ、ＤＳ3１２１２ｃ、ＤＳ4１２１２ｄ、ＤＳ5１２１２ｅ、Ｄ
Ｓ6１２１２ｆ、ＤＳ7１２１２ｇ、ＤＳ8１２１２ｈ、ＤＳ9１２１２ｉ、ＤＳ10 １２１２ｊ、ＤＳ11１２１２ｋ、ＤＳm１２１２ｌ、ＤＡＢ（ダウンストリーム
肯定応答ブロック）１２１４、ＲＲＢ（予約要求ブロック）１２１６、ＵＡ1１
２１８ａ、ＵＡ2１２１８ｂ、ＵＡ3１２１８ｃ、ＵＡ4１２１８Ｕ、ＵＡ5１２１
８ｅ、ＵＡ6１２１８ｆ、ＵＡ7１２１８ｇ、ＵＡ8１２１８ｈ、ＵＡ9１２１８ｉ
、ＵＡ10１２１８ｊ、ＵＡ11１２１８ｋ、ＵＡ12１２１８ｌ、ＵＡm１２１８ｍ
を含む。
【０３６９】 ここに記載した実施例は、ＴＤＭＡ／時分割二重（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ）で使用
するＴＤＭＡタイプである。ＴＤＭＡ／ＴＤＤでは、ある時間期間の間、ＣＰＥ
局２９４から無線基地局３０２へ、他の時間インスタンス（期間）の間は、無線
基地局３０２からＣＰＥ局１９４へ送信が行われる。複数のスロットをアップリ
ンクとダウンリンクに使用することができる。アップリンクとダウンリンクに割
り当てるスロットの数は動的に変化することができる。しかしながら、ダウンリ
ンクのデータレートは通常、アップリンクのデータレートよりも高速であるため
、ダウンリンクに割り当てるスロットの数の方が多くなる。ダウンリンクとアッ
プリンクの間で分配するスロットは動的に割り当てられるが、この実施例では一
つのフレームに対するスロットの総数は固定されている。
【表５】
【０３７０】 図１２Ｂは、本発明の代表的なＴＤＭＡ／ＴＤＤエアフレーム１２２０を説明
する図である。ＴＤＭＡ／ＴＤＤエアフレームの構造１２２０のフレームサイズ
１２２８は、例えば１６個、または３２個の数のスロットであってもよい。当業
者には、フレーム構造１２２０のスロット数は、本発明の精神と範囲から逸脱す
ることなく、それ以外の数であってもよいことは自明である。フレーム構造１２
２０は、例えば様々なＴＤＭＡスロット１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２
ｄを含む。各ＴＤＭＡスロット１２２ａ−ｃ内には、制御パケット１２２６ａ、
またはデータパケット１２２６ｂ−ｄを順番に有することができる、データスロ
ット１２２４ａ、１２２４ｂ、１２２４ｃ、１２２４ｄをそれぞれ含むことがで
きる。
【０３７１】 本実施例では、フレームサイズ１２２８の一つのフレーム内のＴＤＭＡスロッ
ト１２２２の合計は固定されている。しかしながら前述したように、本発明のリ
ソース割り当て方法を使用すると、ＴＤＭＡスロット１２２２の全体数を一つの
サブセットとして、すべてのアップリンクＴＤＭＡスロットをまとめて一つのア
ップリンクサブフレームまたはアップストリーム送信サブフレーム１２０４とし
て、アップリンク方向に動的に割り当てること、およびＴＤＭＡスロット１２２
２の全体数を一つのサブセットとして、すべてのダウンリンクＴＤＭＡスロット
をまとめて一つのダウンリンクサブフレームまたはダウンリンク送信サブフレー
ム１２０２として、ダウンリンク方向に動的に割り当てることが可能である。本
発明のリソース割り当て方法を使用すると、すべてのＴＤＭＡスロット１２２２
を所定のアップストリームまたはダウンストリーム方向に割り当てることができ
る。さらに、すべてのデータスロット１２２４を一つのＣＰＥ局に割り当てるこ
ともできる。無線基地局３０２はステートマシン（state machine）を備え、接
続している各ＣＰＥ局２９４のステートを把握している（無線基地局２９４によ
りＩＰフローが認識されている）。
【０３７２】 ダウンストリーム送信サブフレーム１２０２とアップストリーム送信サブフレ
ーム１２０４については次に詳述する。 １．ダウンストリーム送信サブフレーム
【０３７３】 図１２Ｃは代表的なダウンストリーム送信サブフレーム１２０２を示している
。図１２Ｃのダウンストリーム送信サブフレームは、送信器応答時間１２３０、
ＵＡＢ１２０６、ＡＲＢ１２０８、ＦＤＢ１２１０、フレームごとに異なる数の
ＤＳ１２１２（例えば１６個）、ＣＣＢ（コマンドおよび制御ブロック）１２３
２を含む。ＤＳ送信１２１２はＤＳ1１２１２ａ、ＤＳ2１２１２ｂ、ＤＳ3１２
１２ｃ、ＤＳ4１２１２ｄ、ＤＳ5１２１２ｅ、ＤＳ6１２１２ｆ、ＤＳ7１２１２
ｇ、ＤＳ8１２１２ｈ、ＤＳ9１２１２ｉ、ＤＳ10１２１２ｊ、ＤＳ11１２１２ｋ
、ＤＳm１２１２ｌを含む。
【０３７４】 図１２Ｄはダウンストリーム送信サブフレーム１２０２の代表的なＵＡＢ１２
０６を示す図である。図１２Ｄのダウンストリーム送信サブフレームはＵＡＢ１
２０６、ＡＲＢ１２０８、ＦＤＢ１２１０、ＤＳ1１２１２ａ、ＤＳ2１２１２ｂ
、ＤＳ3１２１２ｃ、ＤＳ4１２１２ｄ、ＤＳ5１２１２ｅ、ＤＳ6１２１２ｆ、Ｄ
Ｓ7１２１２ｇ、ＤＳ8１２１２ｈ、ＤＳ9１２１２ｉ、ＤＳ10１２１２ｊ、ＤＳ1 1 １２１２ｋ、ＤＳm１２１２ｌ、ＣＣＢ１２３２を含む。
【０３７５】 ＵＡＢ１２０６はサブスロットＵＡＢ1１２０６ａ、ＵＡＢ2１２０６ｂ、ＵＡ
Ｂ3１２０６ｃ、ＵＡＢ4１２０６ｄ、ＵＡＢ5１２０６ｅ、ＵＡＢ6１２０６ｆ、
ＵＡＢ7１２０６ｇ、ＵＡＢn１２０６ｈを含む。ＵＡＢ1１２０６ａは、プリア
ンブル１２３４ａ、加入者ＩＤ１２３４ｂ、ＩＰフロー識別子１２３４ｃ、スロ
ット番号（slot sequence number）１２３４ｄ、ＣＲＣ（cyclical redundancy
check）１２３４ｅを含む。
【０３７６】 ＵＡＢフィールドは無線基地局３０２によるＣＰＥ局２９４へのアップストリ
ーム送信サブフレームのスロット（例えばＵＳ1−ＵＳ16）が受信されたという
肯定応答である。アップストリーム送信サブフレームについて説明する。
【０３７７】 ＡＲＢ１２０６のサブスロットＵＡＢ1１２０６ａでは、プリアンブル１２３
４ａはリンクの保全性のために使用するデータを含み、加入者ＩＤ１２３４ｂは
予約要求を行っているＣＰＥ局２９４を識別し、ＩＰフロー識別子１２３４ｃは
ＩＰデータフローを識別し、サービス品質データクラス１２３４ａはＣＰＥ局２
９４にとって既知の場合はＩＰデータフローの優先度クラスを識別し、ＩＰフロ
ー優先度とタイプ１２３４ｂは新しいＩＰデータフローであることを表示し、巡
回冗長符号を意味するＣＲＣ１２３４ｅはサブスロットＲＲＢ1１２１６ａのエ
ラーチェックビットを提供する。
【０３７８】 図１２Ｅは、ダウンストリーム送信サブフレーム１２０２の代表的なＡＲＢ１
２０８を示す。図１２Ｅのダウンストリーム送信サブフレームはＵＡＢ１２０６
、ＡＲＢ１２０８、ＦＤＢ１２１０、ＤＳ1１２１２ａ、ＤＳ2１２１２ｂ、ＤＳ 3 １２１２ｃ、ＤＳ4１２１２ｄ、ＤＳ5１２１２ｅ、ＤＳ6１２１２ｆ、ＤＳ7１
２１２ｇ、ＤＳ8１２１２ｈ、ＤＳ9１２１２ｉ、ＤＳ10１２１２ｊ、ＤＳ11１２
１２ｋ、ＤＳm１２１２ｌ、ＣＣＢ１２３２を含む。
【０３７９】 ＡＲＢ１２０８はサブスロットＡＲＢ1１２０８ａ、ＡＲＢ2１２０８ｂ、ＡＲ
Ｂ3１２０８ｃ、ＡＲＢ4１２０８ｄ、ＡＲＢ5１２０８ｅ、ＡＲＢ6１２０８ｆ、
ＡＲＢ7１２０８ｇ、ＡＲＢn１２０８ｈを含む。ＡＲＢ1１２０８ａは、プリア
ンブル１２３４ａ、加入者ＩＤ１２３４ｂ、ＩＰフロー識別子１２３４ｃ、スロ
ット番号（slot sequence number）１２３４ｄ、ＣＲＣ（cyclical redundancy
check）１２３４ｅを含む。
【０３８０】 ＡＲＢフィールドは無線基地局３０２によるＣＰＥ局２９４への無線基地局３
０２がアップストリーム予約要求をＣＰＥ局２９４から受信したという肯定応答
である。アップストリーム送信サブフレームについて説明する。
【０３８１】 ＡＲＢ１２０８のサブスロットＡＲＢ1１２０８ａでは、プリアンブル１２３
４ａはリンクの保全性のために使用するデータを含み、加入者ＩＤ１２３４ｂは
予約要求を行っているＣＰＥ局２９４を識別し、ＩＰフロー識別子１２３４ｃは
ＩＰデータフローを識別し、サービス品質データクラス１２３４ａはＣＰＥ局２
９４にとって既知の場合はＩＰデータフローの優先度クラスを識別し、ＩＰフロ
ー優先度とタイプ１２３４ｂは新しいＩＰデータフローであることを表示し、巡
回冗長符号を意味するＣＲＣ１２３４ｅはサブスロットＲＲＢ1１２１６ａのエ
ラーチェックビットを提供する。
【０３８２】 図１２Ｆはダウンストリーム送信サブフレーム１２０２の代表的なＦＤＢ１２
１０を示す図である。図１２Ｆのダウンストリーム送信サブフレームはＵＡＢ１
２０６、ＡＲＢ１２０８、ＦＤＢ１２１０、ＤＳ1１２１２ａ、ＤＳ2１２１２ｂ
、ＤＳ3１２１２ｃ、ＤＳ4１２１２ｄ、ＤＳ5１２１２ｅ、ＤＳ6１２１２ｆ、Ｄ
Ｓ7１２１２ｇ、ＤＳ8１２１２ｈ、ＤＳ9１２１２ｉ、ＤＳ10１２１２ｊ、ＤＳ1 1 １２１２ｋ、ＤＳm１２１２ｌ、ＣＣＢ１２３２を含む。
【０３８３】 ＦＤＢ１２１０はダウンストリーム送信サブフレームのスロット（例えばＤＳ 2 −ＤＳ16）に関する詳細な情報を含んでいる。
【０３８４】 ＦＤＢ１２１０はプリアンブルサブスロット１２３６ａ、ダウンストリームス
ロットサブスロットの数１２３６ｂ、アップストリーム予約１サブスロット用Ｉ
ＰフローＩＤ１２３６ｃ、次のアップストリームサブフレームサブスロット用競
合スロットカウント１２３６ｆを含んでいる。
【０３８５】 ＦＤＢ１２１０では、フィールドは以下のように定義されている。プリアンブ
ルサブスロット１２３６ａはリンクの保全性のために使用するデータを含み、ダ
ウンストリームスロットサブスロットの数１２３６ｂはダウンストリームスロッ
ト（ＤＳ）の数を含み、ダウンストリーム予約スロット用ＩＰフローＩＤ１２３
６ｃはＤＳ1用のＩＰフロー識別を含み、ダウンストリームサブスロット用ＩＰ
フローＩＤ１２３６ｄはＤＳ2用の第二ＩＰフロー識別を含み、ダウンストリー
ム予約ｎサブスロット用ＩＰフローＩＤ１２３６ｅはＤＳm用の他のＩＰフロー
識別を含み、次のアップストリームサブフレームサブスロット用競合スロットカ
ウント１２３６ｆは、次に利用可能なアップストリームサブフレームのカウント
を提供する。
【０３８６】 図１２Ｇは代表的なダウンストリームＭＡＣペイロードデータユニット（ＰＤ
Ｕ）を示す。ダウンストリームＭＡＣ ＰＤＵは現在のペイロードの構造に関す
る情報を含んでいる。図１２ＧのダウンストリームＭＡＣ ＰＤＵは、ＭＡＣリ
ンクリスト番号１２３８ａ（ＭＡＣリンクリストの番号）、予約要求インデック
ス番号１２３８ｂ（ダウンストリームＩＰフローへのインデックス）、圧縮され
たＩＰフロー識別子１２３８ｃ、圧縮されたＩＰフロー優先度およびタイプ１２
３８ｄ（圧縮されたＩＰフローの優先度とタイプを識別する）、スロットペイロ
ード１２３８ｅ（ダウンストリームデータスロットのデータ量）、ＣＲＣ１２３
４ｅ（エラーチェック情報）を含む。
【０３８７】 図１２Ｈはダウンストリーム送信サブフレーム１２０２の代表的なＣＣＢを示
している。ＣＣＢは、フレームおよびフレーム同期ごとに加入者ＣＰＥ局２９４
により順序付けられたＯＡＭ＆Ｐコマンドから構成される。ＣＣＢ１２３２は、
モードコマンドサブスロット１２４０ａ（ＣＰＥ局がとるモードをオプションで
含む）、プロファイルコマンドサブスロット１２４０ｂ（モジュール用パッチな
どの特定のシステムコマンドを含む）、制御データインデックスサブスロット１
２４０ｃ（ダウンロードの場所とメモリの要件、またはその他のＣＰＥ局がデー
タをダウンロードするために必要な情報を含む）、データブロック１サブスロッ
ト１２４０ｄ（特定のシステムデータを含む）、データブロック２サブスロット
１２４０ｅ（同様）、データブロックｎサブスロット１２４０ｆ（同様）、およ
びＣＲＣサブスロット１２３４ｅ（エラーチェック情報）を含む。 ２．アップストリーム送信サブフレーム
【０３８８】 図１２Ｉに、代表的なアップストリーム送信サブフレーム１２０４を示す。図
１２Ｉのアップストリーム送信サブフレームは送信器応答時間１２３０、ＤＡＢ
１２１４、ＲＲＢ１２１６、フレームごとに異なる数、例えば１６個のＵＳ１２
１８、フレームごとに加入者により順序付けられた、加入者からのＯＡＭ＆Ｐデ
ータからなるＯＤＢ（動作データブロック）１２４２を含む。ＵＳ送信１２１８
はＵＳ1１２１８ａ、ＵＳ2１２１８ｂ、ＵＳ3１２１８ｃ、ＵＳ4１２１８ｄ、Ｕ
Ｓ5１２１８ｅ、ＵＳ6１２１８ｆ、ＵＳ7１２１８ｇ、ＵＳ8１２１８ｈ、ＵＳ9
１２１８ｉ、ＵＳ10１２１８ｊ、ＵＳ11１２１８ｋ、ＵＳ12１２１８ｌ、ＵＳn
１２１８ｍを含む。
【０３８９】 図１２Ｋはアップリンク送信サブフレーム１２０５の代表的なＲＲＢ１２１６
を示している。図１２Ｋのアップリンク送信サブフレームはまた、ＤＡＢ１２１
４、ＲＲＢ１２１６、ＵＳ1１２１８ａ、ＵＳ2１２１８ｂ、ＵＳ3１２１８ｃ、
ＵＳ4１２１８ｄ、ＵＳ5１２１８ｅ、ＵＳ6１２１８ｆ、ＵＳ7１２１８ｇ、ＵＳ 8 １２１８ｈ、ＵＳ9１２１８ｉ、ＵＳ10１２１８ｊ、ＵＳ11１２１８ｋ、ＵＳ12 １２１８ｌ、ＵＳn１２１８ｍ、ＯＤＢ１２４２を含む。
【０３９０】 ＲＲＢ１２１６はサブスロットＲＲＢ1１２１６ａ、ＲＲＢ2１２１６ｂ、ＲＲ
Ｂ3１２１６ｃ、ＲＲＢ4１２１６ｄ、ＲＲＢ5１２１６ｅ、ＲＲＢ6１２１６ｆ、
ＲＲＢ7１２１６ｇ、ＲＲＢn１２１６ｈを含む。ＲＲＢ1１２１６ａはプリアン
ブル１２３４ａ、加入者ＩＤ１２３４ｂ、ＩＰフロー識別子１２３４ｃ、QoS（q
uality of service）データクラス１２４４ａ、IPフロー優先度およびタイプ１
２４４ｂ、ＣＲＣ１２３４ｅを含む。
【０３９１】 ＣＰＥ局２９４はＲＲＢ１２１６のサブスロット（ＲＲＢ1１２１６ａ、ＲＲ
Ｂ2１２１６ｂ、ＲＲＢ3１２１６ｃ、ＲＲＢ4１２１６ｄ、ＲＲＢ5１２１６ｅ、
ＲＲＢ6１２１６ｆ、ＲＲＢ7１２１６ｇ、ＲＲＢn１２１６ｈ）の一つを使用し
て予約要求、すなわちＣＰＥ局２９４による未来のアップリンク送信サブフレー
ムの帯域幅の要求、を行う。２つのＣＰＥ局２９４ｄ、２９４ｅがＲＲＢ１２１
６の同じサブスロットにアクセスしようとすると（擬似乱数発生器が同じサブス
ロットを選択すると起こりうる）、「輻輳」が発生し、データは無線基地局３０
２で読めなくなる。二つのＣＰＥ局２９４ｄ、２９４ｅは再試行が必要となる。
【０３９２】 予約要求スロットもＩＰフローごとに設けることができる。予約要求スロット
をＣＰＥ加入者局ごとに一つずつ割り当てるのではなく、デフォルトの数（例え
ば５）のスロットを競合スロットとして使用できるようにする。予約要求スロッ
トの数を超える数の加入者の要求により輻輳が検出された場合、割り当てられた
スロットが動的に変化してＲＲＢスロットを追加して提供することができる。（
輻輳は、イーサネット上で衝突している装置がランダムの時間に再試行してバス
アーキテクチャを介して再送を試みるイーサネットのＣＳＭＡ／ＣＤ輻輳と類似
している。）
【０３９３】 本発明の無線通信方法は、N. Abramsonが１９７０年初めに開発した「Aloha」
方法に改良を加えて. Robertsが１９７２年に開発した「Slotted Aloha」方法の
考え方に基づいて構築された、いわゆるビットマップ予約（bit-mapped reserva
tion）プロトコルである。Slotted Aloha方法と同様に、本発明は、データ送信
を任意のポイントで行うのではなく、データ送信に離散的なスロットを提供して
いる。しかしながら、本発明はデータの実際の「ペイロード」を送信する代わり
に、実際のデータペイロードのコンテンツを記した「予約要求」だけを送信する
という長所がある。また、予約要求用のスロットの数は、検出された輻輳の最新
の頻度に応じて動的に変更できるという長所もある。
【０３９４】 無線で以前に使用されたpersistent型、non-persistent型など各種のＣＳＭＡ
（Carrier Sense Multiple Access）技術とは異なり、本発明の方法は、加入者
ＣＰＥ局２９４ｄは送信する前にキャリア（無線チャネル）を「検知」する必要
がないという長所がある。その代わり、加入者ＣＰＥ局２９４ｄは「サブスロッ
ト」を選択して擬似乱数の選択により、キャリア検知を行わずに送信する。輻輳
が検出された場合、加入者ＣＰＥ局２９４ｄは擬似乱数処理を使用して次ぎのフ
レームで再び試みる。
【０３９５】 一部の予約プロトコルで使用されているように、競合解決用のビットマッププ
ロトコルを使用する代わりに、無線基地局は予約要求を明示的に承認することが
できる。標準ビットマッププロトコルは、続く送信の順序がビットマップパター
ンから間接的に判断できるように、すべての局が他のすべての局から信号を受信
可能である必要がある。本発明の方法は、他のＣＰＥ加入者局２９４ｄから予約
要求信号を受信する必要がないという長所がある。これは、たとえば見通し距離
の制限がつくことのある高い周波数（例えば２ＧＨｚから３０ＧＨｚ）で他のＣ
ＰＥ加入者局２９４ｄの送信を受信する要件はＣＰＥ加入者局のトポロジー、場
所、距離を著しく制約することになりかねないために有利である。
【０３９６】 無線基地局３０２が要求された予約を明示的に承認することができるようにし
たため、相対的または動的ＣＰＥ局２９４ｄ（またはＩＰフロー）優先度ファク
タなど、その他のファクタも考慮することができる。したがって、競合サブスロ
ットの数を動的に調整可能な本発明の予約プロトコルと明示的な無線基地局の予
約承認により、ＩＰフローのＱｏＳ要求に応じて無線、帯域幅などの無線割り当
てを行う、従来方法より最適な方法を提供することができる。
【０３９７】 前述のように、ＲＲＢ1１２１６ａは以下のフィールドを含む。すなわちプリ
アンブル１２３４ａ、ＩＰフロー識別子１２３４ｃ、QoS（quality of service
）データクラス１２４４ａ、IPフロー優先度およびタイプ１２４４ｂ、ＣＲＣ１
２３４ｅを含む。ＲＲＢ１２１６のサブスロットＲＲＢ1１２１６ａで、プリア
ンブル１２３４ａはリンクの保全性のために使用するデータを含み、加入者ＩＤ
１２３４ｂは予約要求を行っているＣＰＥ局２９４を識別し、ＩＰフロー識別子
１２３４ｃはＩＰデータフローを識別し、サービス品質データクラス１２３４ａ
はＣＰＥ局２９４にとって既知の場合はＩＰデータフローの優先度クラスを識別
し、ＩＰフロー優先度とタイプ１２３４ｂは新しいＩＰデータフローであること
を表示し、巡回冗長符号を意味するＣＲＣ１２３４ｅはサブスロットＲＲＢ1１
２１６ａのエラーチェックビットを提供する。オプションでサブスロットＲＲＢ 1 １２１６ａに、ＣＰＥ局２９４がそのＩＰデータフローで送信するデータパケ
ットの数を含むフィールドを追加することもできる。
【０３９８】 図１２Ｊはアップストリーム送信サブフレーム１２０４の、ＣＰＥが基地局か
らのスロット受信の肯定応答を行う代表的なＤＡＢ１２１４を示す図である。Ｄ
ＡＢは加入者ＣＰＥ局２９４から無線基地局への、前のサブフレームでダウンス
トリームスロットが受信されたという肯定応答である。
【０３９９】 ＤＡＢ１２１４はＤＡＢ1１２１４ａ、ＤＡＢ2１２１４ｂ、ＤＡＢ3１２１４
ｃ、ＤＡＢ4１２１４ｄ、ＤＡＢ5１２１４ｅ、ＤＡＢ6１２１４ｆ、ＤＡＢ7１２
１４ｇ、ＤＡＢn１２１４ｈを含む。サブスロットＤＡＢ1１２１４ａは、プリア
ンブル１２３４ａ、加入者ＩＤ１２３４ｂ、ＩＰフロー識別子１２３４ｃ、スロ
ット番号（slot sequence number）１２３４ｄ、ＣＲＣ（cyclical redundancy
check）１２３４ｅを含む。（これらのフィールドはＲＲＢで説明したものと同
じ情報を有している。）
【０４００】 図１２Ｌは代表的なＭＡＣ ＰＤＵアップストリームスロットを示す。図１２
ＬのＭＡＣ ＰＤＵアップストリームスロットは、ＣＰＥリンクリスト番号１２
４６、CPEリンクリスト番号１２４６、予約要求インデックス番号１２３８ｂ、
圧縮されたIPフロー識別子１２３８ｃ、圧縮されたIPフロー優先度およびタイプ
１２３８ｄ、スロットペイロード１２３８ｅ、ＣＲＣ１２３４ｅを含む。アップ
ストリームＭＡＣ ＰＤＵはダウンストリームＭＡＣ ＰＤＵと似ているが、アッ
プストリームペイロード情報のために使用される。
【０４０１】 図１２Ｍ、１２Ｎ、１２Ｏは代表的なＯＤＭ１２４２の詳細を説明する図であ
る。このフィールドを使用して無線基地局３０２とＣＰＥ局２９４の間の接続に
関する情報を保存することができる。ＯＤＢ１２４２は、プリアンブル１２３４
ａ（リンク保全性データを含む）、加入者ＩＤ１２３４ｂ（予約要求を行ってい
るＣＰＥ局２９４を識別する）、システムステート１２４８ａ（ＣＰＥ局２９４
のステータスに関する情報）、性能データ１２４８ｂ（バッファ統計、ｃｐｅプ
ロセッサ性能統計、システムステート）、アンテナデータ１２４８ｃ（庵手難に
関する情報）、ＣＲＣ１２３４ｃ（エラーチェック情報）、同期パターン１２４
８ｄ（エラーチェック情報）を含む。
【０４０２】 図１２Ｍに示されるように、システムステートサブスロット１２４８ａは、シ
ステムモード１２５０ａ（ＣＰＥ局のモード。例えばコマンドモード、動作モー
ド、システムの初期モードなど）、システムステータス１２５０ｂ（ＣＰＥ局の
ステータス）、システムリソース１２５０ｃ（ＣＰＥ局のモード）、システム動
力１２５０ｂ（ＣＰＥ局のモード）、システム温度１２５０ａ（ＣＰＥ局の温度
）から構成される。ＣＰＥ局２９４はＯＤＢ１２４２を使用して順番に情報を送
信する必要がある。
【０４０３】 図１２Ｎに示されるように、性能データ１２４８ａは、通信試行を繰り返した
回数１２５２ａ、スリップしたフレームの数１２５２ｂ、待ちステートインデッ
クス１２５２ｃ（待機ステートへのインデックス）から構成される。 ｆ．代表的なクラスに基づいたフレーム優先度付け
【０４０４】 図１３は、代表的な本発明のスケジューリングを行うフロースケジューラを示
すブロック図１３００である。ブロック図１３００には、フロースケジューラ６
０４、６３４（ダウンリンクフロースケジューラ６０４とアップリンクフロース
ケジューラ６３４の組み合わせ）、ダウンリンク送信サブフレーム１２０２（す
なわち、次のＭＡＣダウンストリームサブフレーム）、アップリンク送信サブフ
レーム１２０４（すなわち、現在のＭＡＣアップストリームサブフレーム）が含
まれている。ブロック図１３００にはまた、次のダウンストリーム構成要素が示
されている。すなわち、ダウンストリーム予約ＦＩＦＯ（first-in-first-out）
キュー１３２２、クラス−１ダウンストリームキュー１３０２、クラス−２ダウ
ンストリームキュー１３０４、クラス−３ダウンストリームキュー１３０６が含
まれている。ブロック図１３００はさらに以下のアップストリーム予約構成要素
を含む。すなわち、現在のＭＡＣアップストリームサブフレーム１３４４（保存
する現在のアップストリームサブフレーム１２０４）、前のＭＡＣアップストリ
ームサブフレーム１３４６、１３４８、１３５０、クラス１アップストリーム予
約要求キュー１３０８、クラス２アップストリーム予約要求キュー１３１０、ク
ラス３アップストリーム予約要求キュー１３１２である。
【０４０５】 ダウンリンクパスで、ＩＰフローＱｏＳクラスキューイングプロセッサ（後で
図１５Ａ、１５Ｂを参照して説明する）は、受信したデータパケットをクラス１
パケットフローキュー１３２４、１３２６、１３２８、クラス２パケットフロー
キュー１３３０、１３３２、１３３４、クラス３パケットフローキュー１３３６
、１３３８、１３４０、１３４２にキューイングする。
【０４０６】 階層型クラスに基づいた優先度プロセッサ、ＶＰＮ（仮想プライベートネット
ワーク） ＤＥＮ（directory enabled networking）データテーブル、ＳＬＡ（
サービスレベル契約）優先度データテーブル（後で図１５Ａ、１５Ｂを参照して
説明する）からの入力に基づいて、クラス１、クラス２、クラス３パケットフロ
ーキューは、それぞれクラス１ダウンストリームキュー１３０２、クラス２ダウ
ンストリームキュー１３０４、クラス３ダウンストリームキュー１３０６に割り
当てられる。フロースケジューラ６０４、６３４は、これらのダウンリンクデー
タパケットをダウンリンク送信サブフレーム１２０２にスケジューリングする。
【０４０７】 一つの実施例では、追加の処理を行って待ち時間とジッターを最小化すること
ができる。例えば、クラス１パケットフローキュー１３２４のデータパケットが
ジッターも待ち時間もない伝送、すなわち一定の時間間隔でリアルタイムのパケ
ットの伝送を要求するとする。パケットフローキュー１３２４は、例えばクラス
１ダウンストリームキュー１３０２に示されるように４つの時間間隔の等しいス
ロット予約を未来のフレームに作成する（図１４を参照）。予約はダウンストリ
ーム予約ＦＩＦＯキュー１３２２に送られ、フロースケジューラ６０４、６３４
により未来のダウンストリームフレーム１２０２にスケジューリングされる。
【０４０８】 アップリンクパスでは、未来アップストリームスロット用の予約要求は無線基
地局３０２に無線媒体を介してＣＰＥ加入者局２９４から受信された現在のアッ
プストリームサブフレーム１２０４の一部として到達する。現在のアップストリ
ームサブフレーム１３４４は、図８Ｂで説明した内容に従って、アップリンクパ
ケットの分析とスケジューリングを行うために、一時的に予約要求を保存するこ
とができる。前のアップストリームサブフレーム１３４６、１３４８、１３５０
は、未来のアップストリームサブフレーム１２０４にアップストリームフレーム
スロット割り当てを待っているアップストリーム予約要求を含む。図１２＊＊＊
を参照して説明したＲＲＢ（予約要求ブロック）は、ＩＰ識別子＃とフローのク
ラスの一つのＩＰフローに対する複数のスロットの予約を含む。（ＩＰフローと
クラスによる）アップストリーム予約要求はクラス１アップストリーム予約要求
キュー１３０８、クラス２アップストリーム予約要求キュー１３１０、クラス３
アップストリーム予約要求キュー１３１２にＩＰフローＱｏＳクラスキューイン
グプロセッサ（図１６Ａと１６Ｂを参照して後で説明）によりキューイングされ
る。フロースケジューラ６０４、１５６６と、６３４、１６６６はそれぞれこれ
らのダウンストリーム予約とアップストリーム予約要求を使用してスロットを次
のダウンストリーム送信サブフレーム１２０２とアップストリーム送信サブフレ
ーム１２０４のデータパケットに割り当てる。
【０４０９】 図１４は、事前予約アルゴリズムの代表的な二次元ブロック図１４００である
。図１４はＭＡＣサブフレームスケジューラ１５６６、１６６６と、時間ｎ，ｎ
＋１、ｎ＋２、．．．ｎ＋ｘで送信されるデータパケットのフレームを表す、現
在のフレームｎ１４０２、未来のフレームｎ＋１ １４０４、未来のフレームｎ
＋２ １４０６、未来のフレームｎ＋３ １４０８、未来のフレームｎ＋４ １４
１０、未来のフレームｎ＋５ １４１２、未来のフレームｎ＋６ １４１４、．．
．未来のフレームｎ＋ｘ １４１６を含む。各フレームは可変長のダウンリンク
サブフレーム１２０２と可変長のアップリンクサブフレーム１２０４に分割され
る。ダウンリンクサブフレーム１２０２とアップリンクサブフレーム１２０４は
併せて全フレームの長さを構成している。
【０４１０】 各フレームｎ１４０２は複数のスロット（１４１８−１４７８）を含む。スロ
ット１４１８−１４４６はダウンリンクサブフレーム１２０２、スロット１４４
８−１４７８はアップリンクサブフレーム１２０４を構成している。一つの実施
例では、スロットの長さは固定されており、一つのスロットは一つのデータパケ
ットを保存することができる。フレームのフレームスロットの合計数は一定であ
る。例えば、あるフレームが６４個のフレームスロットを有するとすると、それ
らのスロットは、例えば３２個をアップリンク、３２個をダウンリンクに、また
は６４個をアップリンク、０個をダウンリンクにと動的にアップリンクまたはダ
ウンリンクの方向に割り当てることができる。ブロック図１４００は、各スロッ
トが一つの時間値（すなわちスロットごとの時間間隔）、例えば０．０１ｍｓを
持ち、各フレームがフレーム間隔時間値（すなわちフレームごとの時間間隔）、
例えば０．５ｍｓを持った二次元マトリクスと考えることができる。
【０４１１】 本発明では、事前予約アルゴリズムは、パケットが関連するＩＰデータフロー
の優先度に基づいて未来スロットをデータパケットに割り当てる。代表的な優先
度は図８Ａと図８Ｂを参照して説明した通りである。ジッターに敏感な呼は時間
感知型（時間に敏感）であるため、等時な接続（時間について同相）を保持する
ことが重要である。そのような信号では、データがフレーム間で同じスロット、
またはフレーム間で周期的な変動を持ったスロットに分散することが重要である
。例えば、垂直な予約１４８０は、各フレームでダウンリンク通信用の同じスロ
ットを受信するジッター感知型信号を示す。特に、信号はフレーム１４０２―１
４１６のスロット１４２２に割り当てられる。フレーム間の間隔が０．５ｍｓの
場合、このＩＰフローが一つのスロットに０．５ｍｓの間隔で割り当てられる。
別の例では、斜めの予約１４８２は連続したフレーム間を一定の期間で変化する
スロットを受信するジッター感知型信号を示す。特に、信号はフレーム１４０２
のスロット１４４０に、フレーム１４０４のスロット１４３８に、．．．フレー
ム１４１６のスロット１４２６に割り当てられ、「斜め」を形成する。フレーム
間の間隔が０．５ｍｓでスロット間の間隔が０．０１ｍｓの場合、このＩＰフロ
ーを一つのスロットに０．５−０．０１で０．４９ｍｓの間隔で割り当てること
ができる。したがって、フレーム間隔を短くする場合は右上がりの斜めの予約を
使用することができる。フレーム間隔を長くする場合は、例えば右下がりの斜め
のアップリンク予約１４８６など、右下がりの斜めの予約を使用することができ
る。斜めの予約１４８２は、連続したフレーム間の期間の設定に応じてより顕著
にする（例えば傾きを大きくしたり小さくしたりする）ことができる。予約パタ
ーン１４８０、１４８２、１４８４、１４８６はジッター感知型通信にとって有
用なパターンである。また、図に示されている、垂直な予約１４８０に類似した
垂直な予約１４８６は、アップリンク方向のジッター感知型通信に有用である。
【０４１２】 待ち時間（latency）感知型の（待ち時間に敏感な）場合は各フレームに一つ
以上のスロットを保証することができる。例えば、待ち時間に敏感ではあるがジ
ッターには敏感でない呼の場合、通信のために各のフレームに対して一つ（また
は一つ以上）のスロットを割り当てることができる。しかしながら、ジッター感
知型呼の場合のようにスロットはフレーム間で周期的である必要はない。一つの
ＩＰフローについてフレームごとに割り当てるスロットの数が多いほど、そのＩ
Ｐフローのフレームレートごとに帯域幅の合計は大きくなる。
【０４１３】 待ち時間にそれほど敏感でない呼の場合、通信用に割り当てるフレームごとの
スロットの数は少なくなる。例えば、待ち時間にそれほど敏感でない通信につい
ては、４つのフレームごとに一つのスロットに保証された帯域幅を受けることが
できる。それよりもさらに待ち時間に敏感でない呼の場合は、例えば１０のフレ
ームごとに一つのスロットを受けることができる。
【０４１４】 これらの原則を用いて、事前予約アルゴリズムは使用可能な数の未来フレーム
のスロットを使用して、優先度が最高のものから優先度が最低のものまでスロッ
トを割り当ることができる。最初にジッターも待ち時間も両方とも敏感なＩＰデ
ータフローを周期的なパターンのスロット（例えば１４８０、１４８２、１４８
４、１４８６）に割り当てることができる。次に待ち時間にとても敏感なフロー
（しかしジッターには敏感でない）を割り当て、この順序で最後に待ち時間に最
も敏感でないフローにスロットを割り当てる。スケジューラ６０４、６３４、１
５６６、１６６６によるクラスの異なるＩＰフローの優先度付けについては後で
図１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂを参照して説明する。 ｇ．ダウンリンクサブフレームの優先度付け １．概要
【０４１５】 図１５Ａ、１５Ｂはダウンリンク方向の共有無線帯域幅の分析とスケジューリ
ングに関する代表的な論理フローの図である。論理フローは、無線媒体を介して
加入者ＣＰＥ局２９４ｄに送信するために、データネットワーク１４０から無線
基地局３０２に到着するＩＰパケットフローに関する。図１５Ａはダウンリンク
ＩＰアナライザ６０２の代表的な論理フロー図１５００である。図１５Ｂは、ダ
ウンリンクフロースケジューラ６０４の代表的な論理フロー図１５６０である。
図１５Ａ、１５Ｂの機能的構成要素について方法モジュールにより説明する。方
法モジュールは物理ユニット（構成するソフトウェア、ハードウェア、またはそ
れらの組み合わせ）または論理手段（説明する目的のみに使用）と考えることが
できる。当業者には、それらのモジュールは本実施例を説明する目的のみのため
に使用するものであり、限定するものではないことは自明である。
【０４１６】 図１５ＡのダウンリンクＩＰフローアナライザに関する代表的な論理フロー図
１５００は、パケットヘッダ識別部１５０２、パケット特徴付け部１５０４、パ
ケットクラス分け部１５０６、ＩＰフロープレゼンテーション部１５０８を含む
。各部の機能の詳細について説明する。
【０４１７】 一つの実施例では、ダウンリンクＩＰフローアナライザ６０２は無線基地局３
０２の場所に物理的に位置しているが、当業者には、無線基地局３０２から離れ
た場所に同じ機能を配置することが可能であることは自明である。本発明の好ま
しい実施例では、ＩＰフローアナライザ６３２の機能は、基地局２０３へのパケ
ット／ＩＰフローのアップリンクのためにアップリンク予約スロットを希望する
加入者ＣＰＥ局２４ｄで実行する。ＩＰフロー識別子、パケットの数、ＩＰフロ
ーのクラス分けの詳細を含む要求ブロック（ＲＲＢ）要求は、ＩＰフローアナラ
イザ６３２により生成することができ、競合ＲＲＢによりアップリンクされ、ア
ップリンクフレームスケジューラ６３４により無線基地局３０２で未来アップリ
ンクフレームにスケジューリングされることが好ましい。
【０４１８】 図２Ｄ、３Ａ、３ＢはダウンリンクＩＰフローアナライザの理解を助けるため
のものである。 ２．導入
【０４１９】 ＩＰフローアナライザ６０２は、ダウンリンクフレームスケジューラ６０４へ
のデータパケットの識別、特徴付け、クラス分け、提示（プレゼンテーション）
を実行する。データパケットを識別、特徴付け、クラス分け、提示する機能は、
それぞれダウンリンクＩＰフローアナライザ６０２のパケットヘッダ識別部１５
０２、パケット特徴付け部１５０４、パケットクラス分け部１５０６、ＩＰフロ
ープレゼンテーション部１５０８により実行される。
【０４２０】 パケットヘッダ識別部１５０２は着信ＩＰデータフローのデータパケットがシ
ステムにとって既知なＩＰフローの一部であるか、または新しいＩＰデータフロ
ーの最初のデータパケットであるかどうかをパケットヘッダ部のフィールドの内
容に基づいて判断する。パケットヘッダ識別部１５０２はまた、パケットヘッダ
フィールドの内容から、例えばパケットの送信元を識別する。パケット特徴付け
部１５０４は新しいデータパケット（または新しいデータフロー）を特徴付け、
そのＩＰデータフローに関するＱｏＳ要件を判断し、そのＩＰデータフローを受
信する加入者ワークステーションに関わる加入者ＣＰＥ局を識別する。パケット
クラス分け部１５０６は新しいＩＰデータフローを通信優先度クラスにクラス分
けし、パケットを類似のタイプのＩＰフロー同士でグループ分けする。ＩＰデー
タフロープレゼンテーション１５０８は新しいＩＰデータフローを初期化してダ
ウンリンクフロースケジューラ６０４に提示する。
【０４２１】 ダウンリンクフロースケジューラ６０４はＩＰデータフローのデータパケット
をクラスキューに配置し、一連の規約に従って、例えば事前予約アルゴリズムに
より無線媒体を介して加入者ＣＰＥ局に送信するデータパケットをスケジューリ
ングする。規約は、階層的クラスに基づいた優先度モジュール１５７４、VPN（v
irtual private network） DEN（directory enabled）データテーブル１５７２
、サービスレベル契約（ＳＬＡ）優先度データテーブル１５７０からのダウンリ
ンクフロースケジューラへの入力に基づいて決定することができる。事前予約ア
ルゴリズムについては図１４を参照して説明した。 ３．識別
【０４２２】 パケットヘッダ識別部１５０２は、パケットヘッダに基づいてデータインタフ
ェース３０２でデータネットワーク１４２から受信したＩＰフローを識別する。
【０４２３】 様々なＩＰフローからのパケットを含む（各ＩＰフローは一つのデータ「呼」
と関連している）、データネットワーク１４２からのＩＰフローパケットストリ
ームは、パケットヘッダ識別部１５０２で受信される。ＩＰフローは、例えばパ
ケット化音声、ビデオ、オーディオ、データ、ＩＰフロー、ＶＰＮフロー、リア
ルタイムフローなどのあらゆる種類のデジタル情報を含むパケット化データを含
むことができる。ＩＰフローはデータネットワーク１４２を介して、例えばホス
トワークステーション１３６ｄから送信され、無線基地局３２０のインタフェー
ス３０２に到達する。インタフェース３０２はＩＰフローのパケットをパケット
ヘッダ識別部１５０２に送信する。モジュール１５１０で、受信されたパケット
は保存エリアにバッファされる。モジュール１５２０で、パケットヘッダフィー
ルドの内容が抽出され、解析される。
【０４２４】 システムに既知のＩＰフロー、いわゆる「既存のＩＰフロー」の場合、テーブ
ル１５２６にエントリがある。特徴付けられたＩＰデータ呼がすでにある場合、
ＩＰフローはシステムにある。モジュール１５２２では、着信パケットと、既存
のＩＰフロー識別テーブル１５２６のエントリの既存のＩＰフロー呼の間でマッ
チするかどうか判断される。マッチすると判断された場合、そのＩＰフローはシ
ステムにとって既知であるので、パケット特徴付け部１５０４のモジュール１５
３０に送られる。
【０４２５】 マッチしないと判断された場合、ＩＰフローは新しいＩＰデータフローである
ので、モジュール１５２４に送られ、パケットヘッダフィールドが分析される。
モジュール１５２４はパケットヘッダの送信元フィールドを分析し、送信元アプ
リケーションのパケットヘッダデータテーブル１５２８から、そのデータ呼を作
成している、またはそのＩＰパケットを送信している送信元アプリケーションの
タイプを判断する。アプリケーションは図２Ｄに記載のアプリケーション、また
は当業者に既知のものであってよい。例として、他のクライアントワークステー
ション１３８ｆからダウンロードされたＦＴＰ（file transfer protocol）、IP
voice telephony呼（電話ゲートウェイ２８８ｂを介して）、発呼者１２４ｄ（
モデムを介して接続）からの音声電話呼、ＬＡＮ１２８ａに接続したホストワー
クステーション１３６ａからの電子メール、ファクス呼、複数の発呼者１２４ｄ
、１２６ｄ（モデムを介して接続）からの会議呼などがあげられる。ＩＰフロー
がシステムに既知のものでない場合、そのＩＰフローにはＩＰフロー識別番号が
与えられ、モジュール１５２６に送られてＩＰフロー識別番号が既存のＩＰフロ
ー識別テーブル１５２６に加えられる。
【０４２６】 パケットヘッダ情報、または直接アプリケーションを識別するなどその他の手
段により送信元アプリケーションのタイプが判別されると、モジュール１５２４
からパケット特徴付け部１５０４のモジュール１５３２に送られる。ＩＰフロー
の送信元アプリケーションのタイプを識別するために、ＴＯＳ（サービスタイプ
）またはＤｉｆｆＳｅｒｖ（differential service）フィールドを分析すること
も可能である。 ４．特徴付け
【０４２７】 パケット特徴付け部１５０４は新しいＩＰフローを特徴付けてから、クラス分
けのためにパケットクラス分け部１５０６に送る。
【０４２８】 既存のＩＰフローの場合、パケットヘッダ識別部１５０２のモジュール１５２
２からモジュール１５３０に進む。モジュール１５２２でＩＰデータフローがシ
ステムに既知のものと判断された場合は、モジュール１５３０でパケットが古す
ぎるか判断される。これは、例えば有効期限（time to live）パケットヘッダフ
ィールド（ＩＰパケットヘッダのフィールド）からパケットの存在時間を判断し
、フィールドをしきい値生存時間値と比較することで行うことができる。パケッ
トが古すぎると判断された場合は破棄することができる。クライアントアプリケ
ーションの破棄はパケットの生存時間に基づいて予想することができる。そうで
ない場合は、パケットクラス分け部１５０６のモジュール１５４０に進む。
【０４２９】 新しいＩＰフローの場合は、パケットヘッダ識別部１５０２のモジュール１５
２４からモジュール１５３２に進む。モジュール１５２４でＩＰフローがシステ
ムに既知でないと判断された場合、モジュール１５３２で、モジュール１５２４
と１５２８で識別した送信元アプリケーション情報からそのアプリケーションの
ＱｏＳ要件が判断される。モジュール１５３２は、ＱｏＳ要件テーブル１５３４
を参照して識別された送信元アプリケーションのＱｏＳ要件を検出することによ
りこの動作を実行する。最終ユーザに認められる利便性を提供するため、異なっ
たアプリケーションは異なったＱｏＳ要件を有している。例えば、ＦＴＰファイ
ルトランスファダウンロードを実行するアプリケーションには帯域幅割り当て（
すなわち、適当な量の帯域幅を割り当てること）は重要であるが、ジッター（受
信したデータの時間同期）、待ち時間（応答間の経過時間）は重要ではない。こ
れとは反対に、音声電話や会議呼ではジッターや待ち時間は重要であるが、帯域
幅割り当ては重要ではない。
【０４３０】 モジュール１５３２による処理の後、モジュール１５３６で、そのＩＰフロー
について加入者ＣＰＥ ＩＰアドレステーブル１５３８から送信先ＣＰＥ加入者
局ＩＤの参照を実行する。各加入者ＣＰＥ局２９４ｄは、そこをホームとする一
つ以上の加入者ワークステーション１２０ｄで作動する一つ以上のアプリケーシ
ョンを有することができる。したがって、ＩＰフローは、一つ以上のＣＰＥ局２
９４ｄの一つ以上の加入者ワークステーションの一つ以上のアプリケーションに
対応することができる。加入者ワークステーションに加入者ＣＰＥ局２９４ｄに
接続した装置を使用することができる。モジュール１５３６はテーブル１５３８
のＩＰフローを参照し、データネットワーク１４２からの新しいＩＰフローのパ
ケットを受信する加入者ＣＰＥ局２９４ｄの識別を判断する。その後、モジュー
ル１５３６からパケットクラス分け部１５０６のモジュール１５４２に進む。 ５．クラス分け
【０４３１】 パケットクラス分け部１５０６はＩＰフローをクラス分けして、提示するため
にＩＰフロープレゼンテーション部１５０８に送る。
【０４３２】 既存のＩＰフローの場合、パケット特徴付け部１５０４のモジュール１５３０
からモジュール１５４０に進む。モジュール１５３０で古すぎていないと判断さ
れたパケットは適当なクラスのキューに配置される。次にモジュール１５４０で
、パケットは既存のＩＰフローと関連付けられる。図１５Ａに図示されたように
、ここで処理されたパケットはシステムに既知のＩＰフローの一部として判断さ
れる。したがって、このパケットのＱｏＳ要件はそのＩＰフローと同じと見なさ
れるため、モジュール１５３２、１５３６、１５４２のＱｏＳ処理は不要となる
。別の実施例では、すべてのパケットは特徴付けられてクラス分けされる。モジ
ュール１５４０からＩＰフロープレゼンテーション部１５０８のモジュール１５
４６に進む。
【０４３３】 新しいＩＰフローの場合、パケット特徴付け部１５０４のモジュール１５３６
からモジュール１５４２に進む。モジュール１５４２では、パケットは、パケッ
トのＱｏＳ要件に応じて、様々なタイプのＱｏＳクラスが保存されているＩＰフ
ローＱｏＳクラステーブルモジュール１５４４のテーブルを参照してＱｏＳクラ
スにクラス分けされる。モジュール１５４２で類似したＩＰフロー（類似したＱ
ｏＳ要件を有したＩＰフロー）は一緒にグループ分けすることができる。パケッ
トとＩＰフローのクラス分けで、ＱｏＳクラスグループ分け、ＤｉｆｆＳｅｒｖ
優先度マーキング、ＴＯＳ優先度マーキングを考慮することができる。モジュー
ル１５４２から、ＩＰフロープレゼンテーション部１５０８のモジュール１５４
８に進む。 ６．ＩＰフロープレゼンテーション
【０４３４】 ＩＰフロープレゼンテーション部１５０８はＩＰフローパケットを作成してダ
ウンリンクフロースケジューラ６０４に提示する。
【０４３５】 既存のＩＰフローの場合は、パケットクラス分け部１５４０のモジュール１５
４０からモジュール１５４６に進む。モジュール１５４６で、パケットは、関連
する既存のＩＰフローキュー、すなわち現在のＩＰフローのキューに加えられる
。モジュール１５４６から、ダウンリンクフロースケジューラ６０４のＩＰフロ
ーＱｏＳクラスキューイングプロセッサモジュール１５６２に進む。
【０４３６】 新しいＩＰフローの場合、パケットクラス分け部１５０６のモジュール１５４
２からモジュール１５４８に進む。モジュール１５４８で、この新しいＩＰフロ
ーはモジュール１５５２に提示するために初期化することができる。モジュール
１５５０で、ＩＰフローＱｏＳクラスはフレームスケジューラ６０４に提示され
て適当なクラスキューに配置される。モジュール１５５２はＩＰフロー（特にデ
ータパケット）とＩＰフロー識別子をダウンリンクフロースケジューラ６０４の
ＩＰフローＱｏＳクラスキューイングプロセッサモジュール１５６２に提示する
。 ７．ダウンリンクフロースケジューラ
【０４３７】 図１５Ｂのダウンリンクフロースケジューラ６０４の代表的な論理フロー図１
５６０は、ＩＰフローＱｏＳクラスキューイングプロセッサモジュール１５６２
、ＭＡＣダウンリンクサブフレームスケジューラモジュール１５６６、階層的ク
ラスに基づいた優先度モジュール１５７４、VPN DENデータテーブルモジュール
１５７２、ＳＬＡ優先度データテーブル１５７０、ＣＰＥ ＩＰフローキュー深
度ステータスプロセッサ１５８２、リンク層肯定応答プロセッサモジュール１５
７８を含んでいる。
【０４３８】 図１５Ｂのダウンリンクフロースケジューラ６０４はまた、以下のＱｏＳクラ
スキュー、すなわちクラス１、１５６４ａ；クラス２、１５６４ｂ；クラス３、
１５６４ｃ；クラス４、１５６４ｄ；クラス５、１５６４ｅ；クラス６、１５６
４ｆと、以下のＭＡＣダウンリンクサブフレーム、すなわちフレームｎ、１５５
８ａ；フレームｎ＋１、１５５８ｂ；フレームｎ＋２、１５５８ｃ；フレームｎ
＋３、１５５８ｄ；．．．フレームｎ＋ｐ、１５５８ｋを含む。
【０４３９】 一つの実施例では、ダウンリンクフロースケジューラ６０４は物理的に無線基
地局３０２の場所に位置しているが、同じ機能を無線基地局３０２から遠隔の場
所に設けることが可能であることは当業者には自明である。
【０４４０】 ダウンリンクフロースケジューラ６０４を使用してダウンリンクサブフレーム
をスケジューリングすることができる。一つのフレーム全体を、アップリンクフ
レームを送信するアップリンク部（「アップリンクサブフレーム」という）と、
ダウンリンクフレームを送信するダウンリンク部（「ダウンリンクサブフレーム
」という）に分割することができる。
【０４４１】 図１５Ｂにはまた、ＷＡＰアンテナ、無線媒体、２９０ｄ、ＲＦトランシーバ
加入者アンテナ２９２ｄ、加入者ＣＰＥ局２９４ｄ、加入者ワークステーション
１２０ｄが示されている。ＷＡＰアンテナ２９０ｄとＲＦトランシーバ加入者ア
ンテナ２９２ｄはそれぞれ無線基地局３０２（一つの実施例ではダウンリンクフ
ロースケジューラ６０４が位置する場所）と加入者ＣＰＥ局２９４ｄ（ＩＰフロ
ーを加入者ワークステーション１２０ｄが作動しているアプリケーションに送信
することができる）の間の無線接続を提供する。ＷＡＰアンテナ２９０ｄはデー
タネットワーク１４２の無線ゲートウェイとして動作し、ＲＦトランシーバ加入
者アンテナは加入者ＣＰＥ局２９４ｄの無線ゲートウェイとして動作する。この
接続は図２Ｄと３Ｂにも示されている。ＩＰフローＱｏＳクラスキューイングプ
ロセッサモジュール１５６２は、ＩＰフロープレゼンテーション部１５０８から
パケットを受信する。モジュール１５６２はクラスキュー１５６４ａ−１５６４
ｆを生成し、パケットをこれらのクラスキューに配置する。ここでクラスキュー
１５６４ａ−１５６４ｆの数は可変である。クラスキュー１５６４ａ−１５６４
ｆにパケットを配置する方法はモジュール１５６２への入力により決定される。
【０４４２】 モジュール１５６２は、階層的クラスに基づいた優先度モジュール１５７４、
VPN DENデータテーブルモジュール１５７２、ＳＬＡ（サービスレベル契約）優
先度データテーブル１５７０から入力を受けることができる。モジュール１５６
２の機能はこれらの入力に基づいてキューイングを行うことができる。
【０４４３】 ＳＬＡ優先度データテーブル１５７０は、特定の顧客に対して定められたサー
ビスレベル契約を使用してキューイング機能に影響を与えることができる。顧客
は、例えば追加の料金を支払うことにより、より品質の高い電気通信サービス、
すなわちプレミアムサービスを受けることができる。モジュール１５６２で作動
するアルゴリズムは、そのような顧客に送信されたメッセージのキューイング優
先度を高くすることができる。
【０４４４】 VPN（virtual private network） DEN（directory enabled networking）デー
タテーブル１５７２は、ＶＰＮ機能の料金を支払う会社に対して定められたサー
ビス品質のＶＰＮの優先度付けを行うことができる。ＶＰＮは当業者には、電気
通信サービスプロバイダが提供する、ネットワーク上で保証された帯域幅を割り
当てられたプライベートネットワークとして理解されている。ＶＰＮ ＤＥＮデ
ータテーブル１５７２は、モジュール１５６２が、顧客が購入したＶＰＮ用によ
り高いサービス品質を提供することを可能にする。ＳＬＡ優先度データテーブル
１５７０のように、キューイング優先度をそのＶＰＮについて高くすることがで
きる。例えば、プラチナレベルＶＰＮの最低レベルの優先度ＩＰフローのクラス
に、真鍮レベル（brass level）ＶＰＮの高い優先度のＩＰフローのクラスより
も高い優先度を与えることができる。
【０４４５】 ＳＬＡ優先度データテーブル１５７０もＶＰＮ ＤＥＮデータテーブル１５７
２もＯＡＭ＆Ｐ（動作、管理、保守および条件設定）モジュール１１０８から入
力を受けることができる。これはオフラインに保たれているモジュールであり、
新しい顧客に関する管理情報の保存と改訂、または既存の顧客に関する情報の更
新を含む。ＯＡＭ＆Ｐは、例えば顧客のＳＬＡ優先度とＶＰＮ情報を更新する。
【０４４６】 階層的クラスに基づいた優先度モジュール１５７４は階層的クラスに基づいた
キューイングの原則に従って動作する。階層的クラスに基づいたキューイングは
Sally FloydとVan Jacobsonにより作成され、初期のインターネットのアーキテ
クチャと考えられている。
【０４４７】 階層的クラスに基づいたキューイングは、ツリー構造を使用してエッジアクセ
ス装置ルータ（edge access device router）で異なったタイプのＩＰフローを
クラス分けする。ツリーの各枝はそれぞれのクラスのＩＰフローを意味し、各ク
ラスには制限された量の帯域幅が専用に割り当てられている。このようにして、
一つのクラスの中の一つのＩＰデータフローが、またはＩＰフローの中の一つの
クラスが、使用可能な帯域幅をすべて使い切ってしまうことのないように、それ
ぞれのクラスのフローに最低の帯域幅が保証される。本発明は、図１３と１４で
既に説明したように、階層的クラスキューの概念を使用して行うクラスに基づい
た優先度予約を可能にする優先度付け機能を追加している。
【０４４８】 ＭＡＣダウンリンクサブフレームスケジューラ１５６６は、クラスキュー１５
６４ａ−１５６４ｆに入ったパケットを取り出し、優先度１５７０、１５７２、
１５７４に基づいてフレームスロット予約を行い、可変数個のサブフレーム１５
６８ａ−１５６ｋを満たしていくことができるプロセッサモジュールである。一
つの実施例では、各フレームは、優先度１５７０、１５７２、１５７４に応じて
、各クラス１５６４ａ−１５６４ｆからの定められた数のパケットでスケジュー
リングされる（満たされる）。別の実施例では、サブフレームは等時予約のため
に、図１３、１５で説明した本発明の事前予約アルゴリズム方法でスケジューリ
ングされる。さらに別の実施例では、サブフレームは既知の方法と本発明の事前
予約アルゴリズム方法の組み合わせに従ってスケジューリングされる。
【０４４９】 サブフレームは次にＷＡＰアンテナ２９０ｄに送信され、加入者ＣＰＥ局２９
４ｄに接続したＲＦトランシーバ加入者アンテナ２９２ｄに無線媒体を介して無
線送信することができる。加入者ＣＰＥ局２９４ｄは次にサブフレームに入って
いるパケットをＣＰＥ加入者の場所３０６ｄの加入者局１２０ｄに送信すること
ができる。優先度が最大のものから最低のものまでサブフレームはスケジューリ
ングすることができる
【０４５０】 階層的クラスに基づいた優先度（ＨＣＢＰ）プロセッサモジュール１５７４は
ＷＡＰアンテナ２９０ｄから送信されたスケジューリングされたサブフレームを
入力として受信する。パケットのステータスのアウェアネス（awareness）を保
守しながら（どのパケットが送信されたかを知ることにより）、ＨＣＢＰプロセ
ッサモジュール１５７４はどのクラスキュー１５６４ａ−１５６４ｆからのキュ
ーがまだスケジューリングする必要があるかを知る。
【０４５１】 パケットは時折、例えばノイズのために喪失することがある。パケットの損失
が発生すると、加入者ＣＰＥ局２９４ｄは再送要求１５７６をＷＡＰ２９０ｄに
送信し、ＷＡＰ２９０ｄはこの要求をリンク層肯定応答（ＡＲＱ）プロセッサ１
５７８に送信する。ＡＲＱプロセッサ１５７８はＭＡＣダウンリンクサブフレー
ムスケジューラ１５６６にこの状態を通知し、ＭＡＣダウンリンクサブフレーム
スケジューラ１５６６は所定のクラスキュー１５６４ａ−１５６４ｆから要求さ
れたパケットを再びスケジューリングして再送する。リンク層肯定応答（ＡＲＱ
）プロセッサ１５７８はまた、加入者ＣＰＥ局２９４ｄから肯定応答を待って、
データパケットた正常に受信されたか判断する。受信肯定応答を受信して初めて
ＭＡＣダウンリンクサブフレームスケジューラ１５６６はクラスキュー１５６４
ａ−１５６４ｆからパケットを削除する。
【０４５２】 各加入者ＣＰＥ局２９４ｄでは、ＩＰフローで受信されたデータパケットに使
用可能なメモリの量は制限がある。例えば、加入者ＣＰＥ局２９４ｄに接続した
装置（例えばワークステーション１２０ｄ）は、ＣＰＥ加入者局２９４ｄのＣＰ
Ｅデータパケットキューが急速に満杯になると、ＩＰデータフローの受信を停止
する（例えば加入者ワークステーション１２０ｄがダウンする）。このシナリオ
では、加入者ＣＰＥ局２９４ｄは、キューが満杯になったことを示すＣＰＥ Ｉ
Ｐフローキュー深度メッセージ１５８０を送信する。ＣＰＥ ＩＰフローキュー
深度ステータスプロセッサ１５８２は送信されたＣＰＥ ＩＰフローキュー深度
メッセージ１５８０を受信することができる。ＣＰＥ ＩＰフロー深度プロセッ
サ１５８２はＭＡＣダウンリンクサブフレームスケジューラ１５６６にこの状態
を通知すると、ＭＡＣダウンリンクサブフレームスケジューラ１５６６は、加入
者ＣＰＥ局２９４ｄに向けたダウンリンクサブフレームのスケジューリングを停
止する。プロセッサ１５８２はまた、ＭＡＣダウンリンクサブフレームスケジュ
ーラ１５６６にメッセージを送信してクラスキュー１５６４ａ−１５６４ｆから
の特定のＩＰフローをクリアすることもできる。 ｈ．アップリンクサブフレームの優先度付け １．概要
【０４５３】 図１６Ａと１６Ｂはアップリンク用の代表的な論理フロー図である。論理フロ
ーは、送信先ホストワークステーション１３６ａへの送信用の、無線基地局３０
２までの無線媒体、そしてデータネットワーク１４２に送信される、加入者ＣＰ
Ｅ局２９４ｄに接続した加入者ワークステーション１２０ｄからのＩＰパケット
フローへの共有無線帯域幅の分析と、スケジューリングに関する。図１６Ａはア
ップリンクＩＰフローアナライザ６３２の代表的な論理フロー図６００である。
図１６Ｂはアップリンクフロースケジューラ６３４の代表的な論理フロー図１６
６０である。 図１６Ａ、１６Ｂの機能的構成要素について方法モジュールにより説明する。方
法モジュールは物理ユニット（構成するソフトウェア、ハードウェア、またはそ
れらの組み合わせ）または論理手段（説明する目的のみに使用）と考えることが
できる。当業者には、それらのモジュールは本実施例を説明する目的のみのため
に使用するものであり、限定するものではないことは自明である。
【０４５４】 図１６ＡのアップリンクＩＰフローアナライザ６３２に関する代表的な論理フ
ロー図１６００は、パケットヘッダ識別部１６０２、パケット特徴付け部１６０
４、パケットクラス分け部１６０６、ＩＰフロープレゼンテーション部１６０８
を含む。各部の機能の詳細について説明する。
【０４５５】 一つの実施例では、アップリンクＩＰフローアナライザ６３２は無線基地局３
０２の場所に物理的に位置しているが、当業者には、無線基地局３０２から離れ
た場所に同じ機能を配置することが可能であることは自明である。本発明の好ま
しい実施例では、ＩＰフローアナライザ６３２の機能は、パケット／ＩＰフロー
を基地局３０２までアップリンクするためにアップリンク予約スロットを希望す
る加入者ＣＰＥ局２９４ｄで実行する。ＩＰフロー識別子、パケットの数、ＩＰ
フローのクラス分けを詳述した予約要求ブロック（ＲＲＢ）要求をＩＰフローア
ナライザ６３２により生成し、アップリンクフレームスケジューラ６３４により
、好ましくは競合ＲＲＢスロットを介して無線基地局３０２の未来アップリンク
サブフレームスロットにスケジューリングすることができる。
【０４５６】 図２Ｄ、３Ａ、３ＢはアップリンクＩＰフローアナライザを理解するために役
立つ。 ２．導入
【０４５７】 ＩＰフローアナライザ６３２は、アップリンクフレームスケジューラ６３４へ
のデータパケットの識別、特徴付け、クラス分け、提示（プレゼンテーション）
を実行する。データパケットを識別、特徴付け、クラス分け、提示する機能は、
それぞれアップリンクＩＰフローアナライザ６３２のパケットヘッダ識別部１６
０２、パケット特徴付け部１６０４、パケットクラス分け部１６０６、ＩＰフロ
ープレゼンテーション部１６０８により実行される。
【０４５８】 パケットヘッダ識別部１６０２は着信ＩＰフローのパケットがシステムにとっ
て既知なＩＰフローの一部であるか（すなわち既存のＩＰフロー）、または新し
いＩＰデータフローの最初のデータパケットであるかどうか、および送信元アプ
リケーションをパケットヘッダ部のフィールドに基づいて判断する。パケットヘ
ッダ識別部１６０２はまた、ヘッダの内容をバッファし、抽出し、解析すること
もできる。パケット特徴付け部１６０４は新しいデータパケット（または新しい
データフロー）を特徴付け、そのＩＰデータフローに関するＱｏＳ要件を送信元
アプリケーションに基づいて判断し、そのＩＰデータフローを受信する加入者ワ
ークステーションを識別する。パケットクラス分け部１６０６は新しいＩＰデー
タフローを複数の優先度クラスにクラス分けする。クラス分け部１６０６はパケ
ットを類似のタイプのＩＰフロー同士でグループ分けすることもできる。ＩＰデ
ータフロープレゼンテーション１６０８は新しいＩＰデータフローを初期化して
アップリンクフロースケジューラ６３４に提示する。
【０４５９】 加入者ＣＰＥ局２９４ｄは無線基地局３０２とアップリンク方向に通信を試み
る、とその都度、ＲＲＢをアップリンクサブフレームに挿入して予約を要求する
。次にアップリンクフロースケジューラ６３４は予約要求を未来アップリンクサ
ブフレームにスケジューリングし、ＣＰＥ局２９４ｄに予約を通知する。好まし
くは無線基地局３０２に位置するアップリンクフロースケジューラ６３４はダウ
ンリンク信号で、要求している加入者ＣＰＥ局２９４ｄについて特定の未来フレ
ームの予約スロットを送信し、そのアップリンクデータを送信する。アップリン
クフロースケジューラ６３４はダウンリンクフロースケジューラ６０４がダウン
リンクで使用する場合と同じパラメータに基づいて予約を割り当てる。言い換え
ると、アップリンクフロースケジューラ６３４はキュークラス優先度と一連の規
約に基づいて予約スロットを判断し、事前予約アルゴリズムなどを使用して、加
入者ＣＰＥ局２９４ｄからのアップリンク送信用予約をスケジューリングする。
規約は、階層的クラスに基づいた優先度プロセッサモジュール１６７４、VPN（v
irtual private network） DEN（directory enabled）データテーブル１６７２
、サービスレベル契約（ＳＬＡ）優先度データテーブル１６７０からのアップリ
ンクフロースケジューラへの入力に基づいて決定される。事前予約アルゴリズム
については図１４を参照して説明した。 ３．識別
【０４６０】 パケットヘッダ識別部１６０２は、パケットのヘッダコンテンツに基づいて加
入者ＣＰＥ局２９４ｄから受信したＩＰフローを識別する。
【０４６１】 様々なＩＰフローからのパケットからなるパケットのストリーム（各ＩＰフロ
ーは一つの「呼」と関連している）は、パケットヘッダ識別部１６０２で受信さ
れる。一つの実施例では、ＩＰフローはデータネットワーク１４２により無線基
地局３０２に接続したホストコンピュータ１３６ａにアップリンクするために一
つ以上の加入者ワークステーション１２０ｄから加入者ＣＰＥ局２９４ｄに送信
される。加入者ＣＰＥ局２９４ｄはＩＰフローのデータパケットをパケットヘッ
ダ識別部１６０２のパケットバッファモジュール１６１０に送信することができ
る。一つの実施例では、パケットヘッダ識別部はＣＰＥ加入者基地局２９４ｄ内
にある。モジュール１６１０で、受信されたパケットはヘッダ抽出モジュール１
６２０に転送するために保存エリアにバッファされる。モジュール１６２０でパ
ケットヘッダファイルは抽出され、解析され、パケットヘッダフィールドの内容
が得られる。
【０４６２】 関連するフィールドある場合は、例えば送信元、送信先、サービスタイプ（Ｔ
ＯＳ）、差別化サービス（ＤｉｆｆＳｅｒｖ）マーキングなどを含むことができ
る。
【０４６３】 システムに既知のＩＰフローの場合、既存のＩＰフロー識別テーブル１６２６
にエントリがある。既存のＩＰデータ呼のＩＰフローで前のパケットが既に識別
されている場合、ＩＰフローはシステムにある。モジュール１６２２では、着信
ＩＰフローと、テーブル１６２６のエントリの間でマッチするかどうか判断され
る。マッチすると判断された場合、そのＩＰフローはシステムにとって既知であ
るので、パケット特徴付け部１６０４のモジュール１６３０に送られる。
【０４６４】 ＩＰフローがシステムに既知なフローでない場合、ＩＰフローは新しいＩＰデ
ータフローであるので、モジュール１６２４に送られ、パケットヘッダフィール
ドが分析され、ＩＰフローの送信元アプリケーションが識別される。
【０４６５】 パケットヘッダ分析モジュール１６２４は、送信元アプリケーションのヘッダ
テーブル１６２８から、そのデータ呼を作成している送信元アプリケーションの
タイプを判断する。アプリケーションは図２Ｄに記載のタイプのアプリケーショ
ン、または当業者に既知のものであってよい。例として、他のクライアントワー
クステーション１３８ｆからダウンロードされたＦＴＰ（file transfer protoc
ol）、発呼者１２４ｄ（モデムを介して接続）からの音声電話呼、ファクス呼、
複数の発呼者１２４ｄ、１２６ｄ（モデムを介して接続）からの会議呼などがあ
げられる。ＩＰフローが新しいＩＰフローの場合、その新しいＩＰフローの識別
情報がテーブル１６２６に加えられ、分析モジュール１６２４からパケット特徴
付け部１６０４のモジュール１６３２に進む。 ４．特徴付け
【０４６６】 パケット特徴付け部１６０４は新しいＩＰフローを特徴付けてから、クラス分
けのためにパケットクラス分け部１６０６に送る。
【０４６７】 ＩＰフローが既存のＩＰフローの場合、パケットヘッダ識別部１６０２のモジ
ュール１６２２からモジュール１６３０に進む。モジュール１６２２でＩＰデー
タフローがシステムに既知のものと判断された場合は、モジュール１６３０でパ
ケットが古すぎるか判断される。これは、例えば有効期限（time to live）パケ
ットヘッダフィールド（ＩＰパケットヘッダのフィールド）からパケットの存在
時間を判断し、フィールドをしきい値生存時間値と比較することで行うことがで
きる。パケットが古すぎると判断された場合は破棄することができる。モジュー
ル１６３０はアプリケーションパケットの破棄を予想することができる。モジュ
ール１６３０からパケットクラス分け部１６０６のモジュール１６４０に進む。
【０４６８】 新しいＩＰフローの場合は、パケットヘッダ識別部１６０２のモジュール１６
２４からモジュール１６３２に進む。モジュール１６２４でＩＰフローアプリケ
ーションに関連するアプリケーションがシステムに既知でないと判断された場合
、ＩＰフローＱｏＳ要件参照モジュール１６３２で、そのＩＰフローに関連する
アプリケーションのＱｏＳ要件が判断される。モジュール１６３２は、ＩＰフロ
ーＱｏＳ要件テーブル１６３４を参照してこの動作を実行する。異なったアプリ
ケーションは異なったＱｏＳ要件を有している。例えば、ＦＴＰファイルトラン
スファダウンロードを実行するアプリケーションには帯域幅割り当て（すなわち
、適当な量の帯域幅を割り当てること）は重要であるが、ジッター（受信したデ
ータの時間同期）、待ち時間（応答間の経過時間）は重要ではない。これとは反
対に、音声電話や会議呼ではジッターや待ち時間は重要であるが、帯域幅割り当
ては重要ではない。
【０４６９】 モジュール１６３２による処理の後、モジュール１６３ｂに進む。ＣＰＥ加入
者局識別子（ＩＤ）参照モジュール１６３６では、その新しいＩＰデータフロー
についてＣＰＥ ＩＤの参照を実行する。各加入者ＣＰＥ局２９４ｄは、そこを
ホームとする一つ以上の加入者ワークステーション１２０ｄで作動する一つ以上
のアプリケーションを有することができる。したがって、一以上の加入者が、加
入者ＣＰＥ局２９４ｄからＩＰフローを、または加入者ＣＰＥ局２９４ｄでＩＰ
フローを生成または受信することができる。加入者ワークステーション１２０ｄ
は加入者ＣＰＥ局２９４ｄに接続した装置であってよい。モジュール１６３６は
、ＩＰフローのＣＰＥ局識別子をテーブル１６３８で参照し、予約要求ブロック
（ＲＲＢ）にＣＰＥ ＩＤを提供する。モジュール１６３６からパケットクラス
分け部１６０６のモジュール１６４８に進む。 ５．クラス分け
【０４７０】 パケットクラス分け部１６０６はＩＰフローをクラス分けして、提示するため
にＩＰフロープレゼンテーション部１６０８に送る。
【０４７１】 既存のＩＰフローの場合、パケット特徴付け部１６０４のモジュール１６３０
からモジュール１６４０に進む。モジュール１６３０でパケットが古すぎていな
いと判断されると、モジュール１６４０でパケットは既存のＩＰフローと関連付
けられる。図１６Ａに図示されたように、ここで処理されたパケットはシステム
に既知のＩＰフローの一部と判断される。したがって、このパケットのＱｏＳ要
件はそのＩＰフローと同じと見なされるため、モジュール１６３２、１６３６、
１６４２のＱｏＳ処理は不要となる。
【０４７２】 新しいＩＰフローの場合、パケット特徴付け部１６０４のモジュール１６３６
からモジュール１６４２に進む。モジュール１６４２でパケットは、パケットの
ＱｏＳ要件に応じて、ＱｏＳクラスが保存されているＩＰフローＱｏＳ要件テー
ブル１６４４のテーブルを参照してＱｏＳクラスにクラス分けされる。モジュー
ル１６４２から、ＩＰフロープレゼンテーション部１６０８のモジュール１６４
８に進む。 ６．ＩＰフロープレゼンテーション
【０４７３】 ＩＰフロープレゼンテーション部１６０８はＩＰデータフローパケットを作成
してフロースケジューラ６０４に提示する。アップリンク方向の実施例では、予
約要求ブロック（ＲＲＢ）が生成され、接続スロットを介して無線基地局３０２
にアップリンクされＩＰフロースケジューラ６３４によりスケジューリングされ
る。別の実施例では、予約要求が不要になるように、スケジューラはＣＰＥ局２
９４ｄに位置する。
【０４７４】 既存のＩＰフローの場合は、パケットクラス分け部１６４０のモジュール１６
４０からモジュール１６４６に進む。モジュール１６４６で、パケットはＩＰフ
ローキュー、すなわち現在の既存のＩＰフローのキューに加えられる。一つの実
施例では、これはＲＲＢを含むことができる。モジュール１６４６からアップリ
ンクフロースケジューラ６３４のモジュール１６６２に進む。一つの実施例で、
これはＣＰＥ２９４ｄから無線基地局３０２へのＲＲＢのアップリンクを含むこ
とができる。
【０４７５】 新しいＩＰフローの場合、パケットクラス分け部１６０６のモジュール１６４
２からモジュール１６４８に進む。ＩＰフロー初期化モジュール１６４８で、こ
の新しいＩＰフローはモジュール１６５２に提示するために初期化される。モジ
ュール１６５２はＩＰデータフロー（特に予約要求ブロックデータパケット）を
アップリンクフロースケジューラ６３４のモジュール１６６２に提示する。モジ
ュール１６５０で、好ましくはＲＲＢも含む、ＩＰフローのＱｏＳクラスはスケ
ジューラ６３４に提示される。 ７．アップリンクフロースケジューラ
【０４７６】 図１６Ｂのアップリンクフロースケジューラ６３４の代表的な論理フロー図１
６６０は、ＩＰフローＱｏＳクラスキューイングプロセッサモジュール１６６２
、ＭＡＣアップリンクサブフレームスケジューラモジュール１６６６、階層的ク
ラスに基づいた優先度モジュール１６７４、VPN DENデータテーブルモジュール
１６７２、ＳＬＡ優先度データテーブル１６７０、ＣＰＥ ＩＰフローキュー深
度ステータスプロセッサ１６８２、リンク層肯定応答プロセッサモジュール１６
７８を含んでいる。
【０４７７】 図１６Ｂのアップリンクフロースケジューラ６３４はまた、クラス１、１６６
４ａ；クラス２、１６６４ｂ；クラス３、１６６４ｃ；クラス４、１６６４ｄ；
クラス５、１６６４ｅ；クラス６、１６６４ｆのＱｏＳクラスキューと、フレー
ムｎ、１６５８ａ；フレームｎ＋１、１６５８ｂ；フレームｎ＋２、１６５８ｃ
；フレームｎ＋３、１６５８ｄ；．．．フレームｎ＋ｐ、１６５８ｋの ＭＡＣアップリンクサブフレームを含む。
【０４７８】 一つの実施例では、アップリンクフロースケジューラ６３４は物理的に無線基
地局３０２の場所に位置しているが、同じ機能を無線基地局３０２から遠隔の場
所に設けることが可能であることは当業者には自明である。例えば、他の実施例
では、アップリンクフロースケジューラ６３４をＣＰＥ局２９４ｄの場所に配置
して他のＣＰＥ局２９４と無線基地局３０２と通信させることもできる。
【０４７９】 アップリンクフロースケジューラ６３４を使用してアップリンクサブフレーム
をスケジューリングすることができる。一つのフレーム全体を、アップリンクフ
レームを送信するアップリンク部（「アップリンクサブフレーム」という）と、
ダウンリンクフレームを送信するダウンリンク部（「ダウンリンクサブフレーム
」という）に分割することができる。
【０４８０】 図１６Ｂにはまた、ＷＡＰアンテナ２９０ｄ、無線媒体、ＲＦトランシーバ加
入者アンテナ２９２ｄ、加入者ＣＰＥ局２９４ｄ、加入者ワークステーション１
２０ｄが示されている。ＷＡＰ２９０ｄとＲＦトランシーバ加入者アンテナ２９
２ｄはそれぞれ無線基地局３０２（一つの実施例ではアップリンクフロースケジ
ューラ６３４が位置する場所）と加入者ＣＰＥ局２９４ｄ（ＩＰフローを加入者
ワークステーション１２０ｄが作動しているアプリケーションにアップストリー
ム送信することができる）の間の無線接続を提供する。ＷＡＰ２９０ｄはデータ
ネットワーク１４２の無線ゲートウェイとして動作し、ＲＦトランシーバ加入者
アンテナ２９２ｄは加入者ＣＰＥ局２９４ｄの無線ゲートウェイとして動作して
、ＩＰフローパケットデータをアップリンクする。
【０４８１】 図１６Ｂに、アップリンクされたＩＰフローパケットをデータネットワーク１
４２のデータルータ１４０ｄ上と送信先ホストコンピュータ１３６ａに送信する
ための、アップリンクフロースケジューラ６３４からの接続を提供するデータイ
ンタフェース３２０が示されている。これらの接続はまた、図２Ｄと３Ｂにも示
されている。
【０４８２】 前のフレームは、無線局により受信された加入者ＣＰＥ局２９４ｄからのアッ
プリンク要約要求を含む。この時点で、好ましくはＣＰＥ局２９４側で、予約要
求ブロックは識別され、特徴付けられ、クラス分けされ、提示されており、ＣＰ
Ｅ２９４ｄでアップリンクフローアナライザ６３２からアップリンクフロースケ
ジューラ６３４に送信されている。特に予約要求ブロックはＩＰフローＱｏＳク
ラスキューイングプロセッサモジュール１６６２にモジュール１６５０から提示
される。モジュール１６６２はＭＡＣアップリンクサブフレームスケジューラ１
６６６に予約を通知する。
【０４８３】 反対に、ＭＡＣアップリンクサブフレームスケジューラ１６６６はサブフレー
ムのスロットを使用してＡＲＢ（肯定応答要求ブロック）と呼ばれる要求受信の
肯定応答をする。この予約のためにフレーム、スロット、ＩＰフロー識別子を伝
送するために使用する代表的なスロットについては図１２を参照して説明した。
スケジューラ１６６６はこの予約スロットでＣＰＥ識別データを送信する。これ
に従って、要求している加入者ＣＰＥ局２９４ｄは要求されたデータパケットＩ
Ｐフロー送信のために未来スロットとフレームを使用することができる。
【０４８４】 未来フレームの未来スロットは、例えば階層的クラスに基づいた優先度モジュ
ール１６７４、VPN DENデータテーブルモジュール１６７２、ＳＬＡ（サービス
レベル契約）優先度データテーブル１６７０からの入力に基づいて割り当てられ
る。これらの構成要素の機能は、ダウンリンクフロースケジューラ６０４で説明
した階層的クラスに基づいた優先度モジュール１５７４、VPN DENデータテーブ
ルモジュール１５７２、ＳＬＡ優先度データテーブル１５７０と同様である。
【０４８５】 ＩＰフローＱｏＳクラスキューイングプロセッサモジュール１６６２はＩＰフ
ロープレゼンテーションモジュール１６０８から既存のＩＰまたは新しいＩＰの
パケットを受信すると、可変数の数のキューからなる、クラスキュー１６６４ａ
−１６６４ｆを生成し、パケットをこれらのクラスキューに配置する。好ましい
実施例では、クラスの数は３から１０の間がよい。これらのキューはスケジュー
リング用の予約要求パケットを保持する。モジュール１６６２への入力用の予約
要求ブロックの内容に応じて、パケットはクラスキュー１６６４ａ−１６６４ｆ
に配置される。
【０４８６】 モジュール１６６２は階層的クラスに基づいた優先度モジュール１６７４、VP
N DENデータテーブルモジュール１６７２、ＳＬＡ（サービスレベル契約）優先
度データテーブル１６７０から入力を受ける。モジュール１６６２のキューイン
グ機能はそれらからの入力基づいて実行される。これらの構成要素の機能は、ダ
ウンリンクフロースケジューリング方法の対応する構成要素のものと類似してい
る。ＳＬＡ優先度テーブル１６７０とＶＰＮ ＤＥＮデータテーブル１６７２は
ＯＡＭ＆Ｐ（動作、管理、保守および条件設定）モジュール１１０８から入力を
受けることができる。ＯＡＭ＆Ｐモジュール１１０８は、例えば加入者がそのサ
ービスレベル契約を修正したり、またはＶＰＮ加入者が変更した場合などに、優
先度を更新する。
【０４８７】 ＭＡＣアップリンクサブフレームスケジューラ１６６６は、クラスキュー１６
６４ａ−１６６４ｆに入った要求を取り出し、可変数の数のフレーム１６６８ａ
−１６６ｋのスロットの予約をスケジューリングする。一つの実施例では、各フ
レームはクラス１６６４ａ−１６６４ｆの各クラスからの定められた数のパケッ
トでスケジューリングされる（満たされる）。要求は図１３に示すように、特定
の優先度を考慮してスケジューリングすることができる。別の実施例では、図１
４で説明した等時タイプのトラフィックをスケジューリングする本発明の事前予
約アルゴリズム方法でスケジューリングされる。さらに別の実施例では、フレー
ムは既知の方法と本発明の事前予約アルゴリズム方法の組み合わせに従ってスケ
ジューリングされる。
【０４８８】 次に予約スロットのスケジュールを、例えば図１２Ｆの１２３６ｇと１２３６
ｈなどのＦＤＢスロットを使用してＣＰＥ局２９４に送信することができる。ア
ップリンクスロットはスケジューリングされたように、ＣＰＥ局２９４ｄにより
アップリンクサブフレームに挿入される。フレームスロットはＣＰＥ局２９４ｄ
から無線基地局３０２に送信され、パケットとして送信先アドレスに送信される
。例えば、無線基地局３０２からパケットはデータネットワーク１４２を介して
ホストコンピュータ１３６ａに送信することができる。
【０４８９】 無線基地局３０２はアップリンクパケットを受信すると、無線基地局３０２は
アップストリーム肯定応答データブロック（ＵＡＢ）メッセージを送信元加入者
ＣＰＥ局２９４ｄに返送し、送信されたデータパケットの受信を肯定応答する。
【０４９０】 パケットは時折、無線媒体のノイズや障害のために喪失することがある。パケ
ットの損失が発生すると、加入者ＣＰＥ局２９４ｄはＵＡＢデータ肯定応答を受
信していないか判断し、受信していないと判断した場合は、他のアップリンク予
約スロットを要求する再送要求をＷＡＰ２９０ｄを介して無線基地局３０２に送
信し、リンク層肯定応答（ＡＲＱ）プロセッサ１６７８へ要求を送信する。ＡＲ
Ｑプロセッサ１６７８はＭＡＣアップリンクサブフレームスケジューラ１６６６
に再送の必要（アップリンクパケットを再送するためのフレームスロットの予約
の必要）を通知する。ＣＰＥ加入者局２９４ｄはまたＡＲＱプロセッサ１６７８
に、アップリンク送信肯定応答を受信していないというその他のデータメッセー
ジも送信することができる。ＡＲＱ１６７８はそのようなメッセージをアップリ
ンクサブフレームスケジューラ１６６６に転送することができる。アップリンク
サブフレームスケジューラ１６６６は、要求されたアップリンク予約を適当なク
ラスキュー１６６４ａ−１６６４ｆから再びスケジュールする。あるいは、他の
実施例では、リンク層肯定応答プロセッサ１６７８はＵＡＢ肯定応答を加入者Ｃ
ＰＥ局２９４ｄに送信して、データパケットが正常に受信されたことを示すこと
ができる。このためアップリンクスケジューラ１６６６は一回目（初回）の予約
をスケジューリングすることに加えて、損失パケットのために再予約をスケジュ
ーリングすることができる。
【０４９１】 各加入者ＣＰＥ局２９４ｄは、ＣＰＥ２９４ｄから無線基地局３０２へのアッ
プリンクの予約スロットを待っている、加入者ワークステーション１２０ｄから
受信したパケットをキューイングするために、制限された量の使用可能なメモリ
空間を有している。例えば、加入者ＣＰＥ局２９４ｄのキューがアップストリー
ム予約を待っているパケットのバックアップで満杯になると、ＩＰデータフロー
が喪失したり、パケットが古くなることがある。このシナリオでは、加入者ＣＰ
Ｅ局２９４ｄは、キューが満杯になったことを示すＣＰＥ ＩＰフローキュー深
度メッセージ１６８０を無線基地局３０２に送信する。ＣＰＥ ＩＰフローキュ
ー深度メッセージ１６８０はＣＰＥ ＩＰフローキュー深度ステータスプロセッ
サ１６８２により受信することができる。プロセッサ１６８２はＭＡＣアップリ
ンクサブフレームスケジューラ１６６６にこの状態を通知することができる。Ｍ
ＡＣアップリンクサブフレームスケジューラ１６６６は、キュー深度バックログ
（backlog）が許容されるレベルに減少するまで、一時的に加入者ＣＰＥ局２９
４ｄでＩＰフローの優先度を高くしてバックログを解消し、追加のダウンリンク
パケットをＣＰＥ局２９４に送信することを停止することができる。プロセッサ
１６８２はまた、メッセージをＭＡＣアップリンクサブフレームスケジューラ１
６６６にメッセージを送信して、クラスキュー１６６４ａ−１６６４ｆの加入者
ＣＰＥ局２９４ｄからの予約要求をクリアすることもできる。 ４．ＴＣＰ補助エージェント ＴＣＰは、輻輳がパケット損失の第一の原因となる、従来のネットワークに適し
た、信頼性のあるトランスポートプロトコルである。しかしながら、無線リンク
が組み込まれたネットワークでは、ビットエラーにより重大な損失が発生する。
無線環境はＴＣＰが依存する多くの前提条件に違反するため、エンドツーエンド
性能の劣化の原因となる。例えば、Balakrishman、H.., Seshan, S. and Katz,
R. H.,「 Improving Reliable Transport and Handoff Performance in Cellula
r Wireless Networks」, University of California at Barkeley, Berkeley, C
A, インターネットでは以下のアドレスでアクセス可能： http://www. cs. berkeley. edu/-ss/papers/winet/html/winet. html は、狭帯域無線環境のハンドオフとビットエラーレートについて扱っており、本
書も参考にしている。この問題に対処することはＴＣＰを修正することになる。
しかしながら、この課題を克服することは商業的に簡単なことではない。ＴＣＰ
の標準動作の変更を必要とする解決策は実用的でない。
【０４９２】 本発明は、ＴＣＰ補助エージェントとインタフェースをとる拡張ＭＡＣ層を使
用して、ＴＣＰ層の要求を遮断し、送信の送信元または送信先でＴＣＰ層を操作
し、ＴＣＰ動作を、中間に無線リンクを含むＴＣＰ／ＩＰ送信の送信元または送
信先で修正する。パケットは、受信肯定応答を待っている無線基地局でキューイ
ングすることができ、基地局は無線リンクを介してローカルに再送を実行するこ
とにより高いビットエラーレートによるパケット損失の問題を克服することがで
きる。無線リンクを介した通信の特徴として帯域幅の制限、大きな待ち時間（ラ
テンシー）、散発的に発生する高いビットエラーレート、一時的な断線があげら
れるが、これらの問題はネットワークプロトコルとアプリケーションで対処する
必要がある。
【０４９３】 ＴＣＰなどの信頼性のあるトランスポートプロトコルは、従来の優先ネットワ
ークに適したものである。ＴＣＰはエンドツーエンドの遅延と輻輳によるパケッ
ト損失に対応しており、そのようなネットワークでとてもよい性能を発揮してい
る。ＴＣＰは、推定されるＲＴＴ（応答時間）の動作平均と平均的逸脱を保守し
、平均的な逸脱である４回以内に肯定応答を受信していないパケットは再送する
ことにより、信頼性を提供している。有線ネットワークは相対的にビットエラー
レートが低いため、パケット損失はすべて輻輳によるものとみなされる。
【０４９４】 無線環境ではビットエラーレートが高くなるが、ＴＣＰはパケット損失に対し
て有線環境と同様に反応する。すなわち、パケットを再送する前に送信ウィンド
ウのサイズを下げ、輻輳制御メカニズムまたは輻輳回避メカニズム（スロースタ
ート）を開始し、再送タイマーをリセットする。これらの方法は、リンク帯域幅
の利用率を不必要に低下させるため、スループット性能を大幅に劣化させ、イン
タラクティブ遅延が著しくなる。
【０４９５】 本発明は、加入者ＣＰＥ局からの受信の肯定応答を待ってクラスキューに待機
しているパケットを保守する。肯定応答のないデータスロットは、無線基地局に
加入者ＣＰＥ局にローカルな再送を実行させることにより再送させることができ
る。パケット損失を識別する肯定応答のコピーを使用して、損失が検出されたら
直ちにローカルで再送を実行することにより、無線基地局は送信者を、無線リン
クに固有の高いビットエラーレートから守ることができる。特に、通信途中に、
通信品質がとても低かったり、一時的に断線が起こるような状況があったとして
も、そのような状況を送信者から隠すことができる。
【０４９６】 ＣＰＥ加入者ホストから無線基地局ホストへのデータ伝送で、損失パケットは
無線基地局で検出し、それらのパケットについて損失の肯定応答を生成すること
ができる。損失の肯定応答はＣＰＥ加入者ホスト（送信者）にパケットの再送を
要求することができる。ＣＰＥ加入者ホストは損失の肯定応答を処理して、該当
する損失パケットを再送することができる。本発明はＴＣＰ感知型機能をＭＡＣ
層に配置することにより、送信側ＴＣＰまたは受信側ＴＣＰへの修正を不要にし
たことに長所がある。
【０４９７】 図５Ａは、加入者ホストの送信側ＴＣＰから、ダウン側のＣＰＥ加入者局を介
した送信用プロトコルスタック、無線基地局への無線媒体を介して、アップ側の
、例えばＴＣＰ補助エージェントを有した無線基地局のプロトコルスタックを介
して、有線接続とプロトコルスタックを介した送信先ホストに至るフロー５００
を示している。補助ＴＰＣＰエージェントはＴＣＰスライディングウィンドウア
ルゴリズムを修正し、送信側ＴＣＰでＰＲＩＭＭＡ(Proactive Reservation-bas
ed Intelligent Multimedia-aware Media Access) ＭＡＣ（媒体アクセス制御）
と連携させて本発明に従った無線媒体を介したローカルな再送を可能にする。
【０４９８】 特にフロー５００は、加入者ワークステーション１２０ｄからＣＰＥ加入者の
場所３０６ｄのＣＰＥ加入者局２９４ｄを介し、次に無線送信媒体を介して無線
基地局３０２、場合によっては有線リンク、データネットワーク１４２を介した
ホストワークステーション１３６へのＩＰパケットフローを示している。
【０４９９】 ＴＣＰ補助エージェント５１０ｅは、送信側ＴＣＰのＴＣＰスライディングウ
ィンドウアルゴリズムの動作を修正して無線媒体用のウィンドウを最適化するこ
とによりトランスポート（伝送）の信頼性を確実にしている。ＴＣＰ補助エージ
ェント５１０ｅは工業規格プロトコルに対して透過性があり、エージェント５１
０ｅはクライアント加入者ワークステーション１２０ｄまたはホストワークステ
ーション１３６ａの標準ＴＣＰ／ＵＤＰ層の修正を必要としないという長所を持
つ。
【０５００】 フロー５００は、アプリケーション層５１２ａからダウン方向へ、ＴＣＰ／Ｕ
ＤＰ層５１０ａ、ＩＰ層５０８ａ、ポイントツーポイント（ＰＰＰ）層５２０ａ
、データリンクイーサネット層５０４ａ、１０ベースＴイーサネットワークイン
タフェースカード（ＮＩＣ）物理層５０２ａのプロトコルスタック、加入者ＣＰ
Ｅ２９４ｄの１０ベースＴイーサネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）
物理層５０２ｂに接続した有線接続を介したＩＰフローを含む。
【０５０１】 加入者ＣＰＥ２９４ｄはＮＩＣ５０２ｂから着信したパケットをそのプロトコ
ルスタックをアップ方向に、イーサネット層５０４ｂ、ＰＰＰ層５２０ｂ、５２
０ｃと送り、次にダウン方向にＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ５０４ｃを介してアンテナ
２９２ｄを含む無線物理層５０２ｃに送り、次に無線媒体を介して無線基地局３
０２のアンテナ２９０ｄへ送る。
【０５０２】 無線基地局３０２は物理層５０２ｄでアンテナ２９０ｄから着信したパケット
ＩＰフローを、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層５０４ｄ、ＰＰＰ層５２０ａ、ＩＰ層５
０８ｄを介してＴＣＰ補助エージェント５１０ｅにアップ方向に送る。ＴＣＰ補
助エージェント５１０ｅはＩＰフローをＩＰ層５０８ｅ、ＰＰＰ層５２０ｅ、ワ
イドエリアネットワーク（ＷＡＮ）層５０４ｅ、有線物理層５０２ｅ、インタフ
ェース３２０、ルータ１４０ｄ、データネットワーク１４２、有線接続を介して
ＷＡＮホストワークステーション１３６ａの有線層５０２ｆへ送ることができる
。
【０５０３】 ホストワークステーション１３６ａは、有線層５０２ｆからのＩＰフローを プロトコルスタックをアップ方向にＷＡＮ層５０４ｆ、ＰＰＰ層５２０ｆ、ＩＰ
層５０８ｆ、ＴＣＰ／ＵＤＰ層５１０ｆ、アプリケーション層５１２ｆへと送る
。
【０５０４】 ＴＣＰ／ＵＤＰ層５１０ａと５１０ｆは、例えばセグメント化、送信ウィンド
ウの管理、損失パケットフローの並び替え、要求、再送などのトランスポート（
伝送）機能を提供する。
【０５０５】 ＴＣＰ層５１０ａ、５１０ｆは通常、パケットのウィンドウを送信してから、
肯定応答または再送要求を待って待機する。ＴＣＰスライディングウィンドウア
ルゴリズムは通常、再送要求を受信して輻輳を検出した時に、送信フローを変更
し、トランスポートを最適化してバックオフを行うために使用される。無線環境
では残念ながらビットエラーレートが高いためにパケットの一部が送信元に到着
しないことがある。輻輳のためではなく、ビットエラーレートが高いために、パ
ケットの一部が送信先に到着しないことがあるため、送信先ＩＰホストから送信
元へ再送要求を促す。ＴＣＰ補助エージェント５１０ｅはトランスポートを遅く
するのではなく、ＴＣＰスライディングウィンドウアルゴリズムの動作を修正し
て、無線を介した動作を最適化する。ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層５０４ｄはＴＣＰ
補助エージェント５１０ｅと連携してエージェントが、例えば加入者ワークステ
ーション１２０ｄのＴＣＰ層１５０ａからホスト１３６ａへの再送要求を遮断す
ると、再送要求をホスト１３６ａに転送するのではなく、要求されたパケットま
たはフローを無線基地局が加入者ワークステーション１２０ｄに送信できるよう
にする。これは、加入者ＣＰＥから受信の肯定応答を受信するまで、パケットは
破棄されずにまだＰＲＩＭＭＡ５０４ｄのキューに保存されているためである。
本発明に従って、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣデータリンク層、すなわちレイヤ２で再
送を実行することができるため、再送は、通信路全体を経て送信側ＴＣＰへ再送
を要求して行う（ＴＣＰがスライディングウィンドウアルゴリズムをバックオフ
させる原因となることもある）のではなく、基地局からＣＰＥ加入者の間で行う
ことができる。このため、無線リンクを介して受信の肯定応答を受信するまで、
無線基地局３０２に再送させることにより、ＴＣＰウィンドウを最適に保ちなが
ら高い固有のビットエラーレートの課題を克服することを可能にしている。
【０５０６】 既に説明したように、ＴＣＰ送信器は、パケットのＴＣＰスライディングウィ
ンドウブロックを送信し、輻輳を検出するとウィンドウのサイズを変更する。Ｔ
ＣＰ送信器はパケットのブロックをウィンドウで伝送し、受信器から肯定応答を
待つ。送信が円滑に行われると、すなわち輻輳またはパケット損失が発生しなけ
れば、送信器ＴＣＰは送信速度を増加する。送信側ＴＣＰで輻輳またはパケット
の損失が検出されるまで送信速度は継続して増加される。輻輳が通知されると、
ＴＣＰは送信を停止し、バックオフして、パケットのブロックを小さくして（ウ
ィンドウを小さくして）送信する。
【０５０７】 ＴＣＰ補助エージェントは、送信側ＴＣＰとその送信ウィンドウアルゴリズム
を騙して通常のＴＣＰ動作を変更する。ＴＣＰ補助エージェントは、例えば、再
送要求のコピーを防止して、送信器が受信側ＴＣＰから損失の通知を受けない、
すなわち輻輳通知を受信しないようにする。送信側ＴＣＰはそのような通知を受
信しないため、ＴＣＰスライディングウィンドウの変更を行わず、高い送信速度
で送信を継続する。
【０５０８】 本当に輻輳が発生した場合、すなわちＴＣＰ補助エージェントが、パケットが
本当に損失したことを認識すると、ＴＣＰ補助エージェントは再送要求をそのま
ま送信機側ＴＣＰに送信させることができる。本発明のＭＡＣリンク層は高いプ
ロトコル層と通信しており、アプリケーション感知型、トランスポート感知型、
ネットワーク感知型であるため、これは実行しやすい。この場合、ＭＡＣ層がト
ランスポート層感知型で、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層５０４ｄはレイヤ４のＴＣＰ
補助エージェント５１０ｅと通信をする。ＭＡＣは、無線基地局３０２から送信
された各パケットについて、ＣＰＥ加入者局２９４ｄに送信された無線送信の受
信の肯定応答を要求するため、ＭＡＣ層５０４ｄはＴＣＰ層間通信、例えば無線
送信で損失パケットが損失した、または本当の輻輳が発生したために生成された
再送要求がＣＰＥ局のクライアントコンピュータＴＣＰから送信されたかどうか
を感知している。
【０５０９】 ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ５０４ｄが５０４ｃから肯定応答を受信しない場合、無
線基地局３０２のＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ５０４ｄは損失パケットの内容を加入者
ＣＰＥ局２９４ｄに再送することができる。加入者ＣＰＥ基地局２９４ｄのＰＲ
ＩＭＭＡ ＭＡＣ５０４ｃが受信を肯定応答したのに、まだ再送を要求している
場合は、本当の輻輳が発生する可能性がある。無線基地局３０２のＰＲＩＭＭＡ
ＭＡＣ５０４ｄはＴＣＰ補助エージェント５１０ｅに再送要求をホストワーク
ステーション１３６ａの送信側ＴＣＰ５１０ｆに送信できるかどうか感知させる
ことができる。
【０５１０】 こうして、本発明のＴＣＰ補助エージェント５１０ｅは、受信側ホストおよび
送信側ホストで使用している市販のＴＣＰ層５１０ａ、５１０ｆに変更を必要と
せずに、無線媒体に最適化するようにＴＣＰスライディングウィンドウアルゴリ
ズムの動作を変更することができる。一つの実施例では、ＴＣＰ補助エージェン
ト５１０ｅは送信側ホストでもクライアントでもＴＣＰ層への修正を不要にして
いる。別の実施例では、ホストとクライアントのＴＣＰ層はＴＣＰ補助エージェ
ントによる動作の変更を感知しない、すなわち送信元と送信先のＴＣＰ層に透過
的である。別の実施例では、ＴＣＰ補助エージェント５１０ｅは、加入者ＣＰＥ
局に接続したクライアントコンピュータのＴＣＰ層とデータネットワークに接続
したホストワークステーションのＴＣＰ層の間の再送要求を遮断する。
【０５１１】 図５Ｂは、発信ＴＣＰなりすまし機能を実行するＴＣＰ補助エージェント５１
０ｅの代表的な機能を説明する機能フロー図５２２を示している。図５Ｂと５Ａ
に示されるように、図５２２は、送信側ホスト１３６ａのＴＣＰ層５１０ｆがパ
ケットデータのウィンドウを加入者ワークステーション１２０ｄに送信し、肯定
応答を待っているものとしている。図５２２は、加入者ワークステーション１２
０ｄから加入者ＣＰＥ局２９４ｄを介して送信された発信ＴＣＰメッセージ５２
４が無線基地局３０２のＴＣＰ補助エージェント５１０ｅで受信されたとしてい
る。
【０５１２】 ステップ５２６で、発信ＴＣＰメッセージ５２４のＴＣＰヘッダ内容が解析さ
れ、加入者ワークステーション１２０ｄから無線ネットワークを介して送信側ホ
スト１３６ａに送信されたメッセージの内容が明らかになる。
【０５１３】 ステップ５２８で、ＴＣＰヘッダの内容にＣＰＥ局からの複製肯定応答メッセ
ージ（肯定応答メッセージのコピー）が含まれているかどうか判断される。ＣＰ
Ｅ加入者の場所からの複製肯定応答要求（肯定応答要求のコピー）を受信した場
合は、無線媒体のメッセージ損失、または本当の輻輳問題を意味することがあり
うる。ステップ５２８でＴＣＰパケットが肯定応答メッセージのコピー（複製肯
定応答メッセージ）であると判断された場合は、ステップ５３２に進み、そうで
ない場合はステップ５３０に進む。
【０５１４】 ステップ５３０で、本当の輻輳が発生した、すなわち、無線リンク層の再送試
行による複製肯定応答メッセージでないと判断される。このため、ステップ５３
０で、ＴＣＰメッセージは修正せずにＴＣＰ補助５１０ｅを介して通過し、図５
ＡのＴＣＰ層５１０ｆのフロー５００に続くことができる。
【０５１５】 ステップ５３２では、ステップ５２８で複製肯定応答と認められたため、パケ
ットの送信が完了したかどうか判断される。ステップ５３２は、ＴＣＰ補助エー
ジェント５１０ｅとＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層５０４ｄの間の相互通信により実行
される。これは、図４の線４２８で示した、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣと高級レイヤ
プロトコルの間のインタラクティブな動作の一例である。図１５Ｂに示されるよ
うに、ＣＰＥ局２９４ｄからＭＡＣダウンリンクサブフレームスケジューラ１５
６６への、スケジューラ１５６６に未来フレーム１５６８の損失パケットを再送
するように警告する再送要求１５７６はリンク層肯定応答（ＡＲＱ）プロセッサ
１５７８で受信されるため、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層５０４ｄは無線基地局３０
２からＣＰＥ局２９４へのパケットの送信が完了したかどうか識別することがで
きる。ステップ５３２で、パケット送信が完了したと判断された場合、処理は上
述のステップ５３０に続行される。しかしながら、パケット送信が完了していな
いと判断された場合は、処理はステップ５３４に進む。
【０５１６】 ステップ５３４で、パケット送信は完了していないため、パケットは無線媒体
で喪失したと見なすことができるため、ＴＣＰ補助エージェント５１０ｅはＴＣ
Ｐメッセージ５２４を破棄する。処理はステップ５３６に進む。
【０５１７】 ステップ５３６で、ＴＣＰ補助エージェント５１０ｅはＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ
５０４ｄから、リンク層による損失パケットの再送が完了しリンク層肯定応答プ
ロセッサ１５７８に受信されたという通知を待つことができる。処理はステップ
５３６からステップ５３８に進む。
【０５１８】 ステップ５３８で、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ５０４ｄのリンク層による再送完了
の肯定応答を受信し、通常のＴＣＰメッセージ処理を再開することができる。
【０５１９】 他のステップ（図示されていない）では、ＴＣＰ補助エージェントとＰＲＩＭ
ＭＡ ＭＡＣ層は再送試行の回数にしきい値の制限を設定し、しきい値に達した
ら、処理をステップ５３０に進めて、ＴＣＰメッセージを修正せずに通過させる
ことができる。
【０５２０】 図５Ｃは、着信ＴＣＰなりすまし機能を実行するＴＣＰ補助エージェント５１
０ｅの代表的な機能を説明する機能フロー図５４０を示している。図５Ｃと５Ａ
に示されるように、図５４０は、送信側加入者ワークステーション１２０ｄのＴ
ＣＰ層５１０ａがパケットデータのウィンドウをホスト１３６ａに送信し、肯定
応答を待っているものとしている。図５４４は、ホストワークステーション１３
６ａからデータネットワーク１４２を介して送信された、無線媒体を介して加入
者ＣＰＥ２９４ｄの加入者ワークステーション１２０ｄに送信された着信ＴＣＰ
メッセージ５２４が無線基地局３０２のＴＣＰ補助エージェント５１０ｅで受信
されたとしている。
【０５２１】 ステップ５４４で、発信ＴＣＰメッセージ５２４のＴＣＰヘッダ内容が解析さ
れ、ホスト１３６ａから無線ネットワークを介して送信側加入者ワークステーシ
ョン１２０ｄに送信されたメッセージの内容が明らかになる。
【０５２２】 ステップ５４６で、ＴＣＰヘッダの内容にホスト１３６ａからの複製肯定応答
メッセージが含まれているかどうか判断される。ホストからの複製肯定応答要求
を受信した場合は、無線媒体のメッセージ損失、または本当の輻輳問題を意味す
ることがありうる。ステップ５４６でＴＣＰパケットが肯定応答メッセージのコ
ピー（複製肯定応答メッセージ）であると判断された場合は、ステップ５５０に
進み、そうでない場合はステップ５４８に進む。
【０５２３】 ステップ５４８で、本当の輻輳が発生した、すなわち、無線リンク層の再送試
行による複製肯定応答メッセージでないと判断される。このため、ステップ５４
８で、ＴＣＰメッセージは修正せずにＴＣＰ補助５１０ｅを介して通過し、図５
ＡのＴＣＰ層５１０ａのフロー５００に続くことができる。
【０５２４】 ステップ５５０では、ステップ５４６で複製肯定応答と認められたため、パケ
ットの送信が完了したかどうか判断することができる。ステップ５５０は、ＴＣ
Ｐ補助エージェント５１０ｅとＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層５０４ｄの間の相互通信
により実行することができる。これは、図４の線４２８で示した、ＰＲＩＭＭＡ
ＭＡＣと高級レイヤプロトコルの間のインタラクティブな動作の一例である。
図１６Ｂに示されるように、再送要求１６７６はＣＰＥ局２９４ｄからリンク層
肯定応答（ＡＲＱ）プロセッサ１６７８で受信され、ＭＡＣダウンリンクサブフ
レームスケジューラ１６６６に、未来フレーム１５６８の損失パケットを再送す
るように警告するため、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層５０４ｄはＣＰＥ局２９４から
無線基地局３０２へのパケットの送信が完了したかどうか識別することができる
。ステップ５５０で、パケット送信が完了したと判断された場合、処理は上述の
ステップ５４８に続行される。しかしながら、パケット送信が完了していないと
判断された場合は、処理はステップ５５２に進む。
【０５２５】 ステップ５５２で、パケット送信は完了していないため、パケットは無線媒体
で喪失したと見なすことができるため、ＴＣＰ補助エージェント５１０ｅはＴＣ
Ｐメッセージ５２４を破棄する。処理はステップ５５４に進む。
【０５２６】 ステップ５５４で、ＴＣＰ補助エージェント５１０ｅはＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ
５０４ｄから、リンク層による損失パケットの再送が完了しリンク層肯定応答プ
ロセッサ１５７８に受信されたという通知を待つことができる。処理はステップ
５５４からステップ５５６に進む。
【０５２７】 ステップ５５６で、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ５０４ｄのリンク層による再送完了
の肯定応答を受信し、通常のＴＣＰメッセージ処理を再開することができる。
【０５２８】 他のステップ（図示されていない）では、ＴＣＰ補助エージェントとＰＲＩＭ
ＭＡ ＭＡＣ層は再送試行の回数にしきい値の制限を設定し、しきい値に達した
ら、処理をステップ５４８に進めて、ＴＣＰメッセージを修正せずに通過させる
ことができる。 ５．無線ＱｏＳ感知型ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ（媒体アクセス制御）ハードウェア
アーキテクチャ
【０５２９】 図１０はＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣハードウェアアーキテクチャ１０００を示す図
である。アーキテクチャ１０００は、ＷＡＮインタフェース３２０との無線双方
向接続により接続したデータネットワーク１４２を示している。
【０５３０】 ＷＡＮインタフェース３２０は、ＳＡＲ（segmentation and requencing）１
００４とＱｏＳ／ＳＬＡルールエンジンおよびプロセッサ１００８と双方向に接
続した双方向データフレームＦＩＦＯ１００２に双方向にリンクしている。
【０５３１】 ＱｏＳ／ＳＬＡルールエンジンおよびプロセッサ１００８はまた、ＩＰフロー
バッファ１０１４とフラッシュＲＡＭ（random access memory）１０１０とも双
方向に接続している。
【０５３２】 ＳＡＲ１００４はＩＰフローバッファ１０１４、フラッシュＲＡＭ１０１０、
ＱｏＳ／ＳＬＡルールエンジンおよびプロセッサ１００８、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡ
ＣスケジューラＡＳＩＣ１０１２と双方向に接続している。
【０５３３】 ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣスケジューラＡＳＩＣ１０１２はまた、ＲＦインタフェ
ース２９０、ＳＲＡＭラジオセルバッファ１０１８、ＩＰフローバッファ１０１
４とも双方向に接続している。 ６．無線基地局ソフトウェア編成
【０５３４】 図１１は、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システム
用の代表的なソフトウェア編成の図である。図１１のソフトウェア編成は、無線
トランシーバおよびＲＦ ＡＳＩＣ（aplication specific integrated circuit
）モジュール２９０、ＩＰフロー制御部１１０２、ＷＡＮインタフェース管理部
１１０４、ＱｏＳおよびＳＬＡ管理部１１０６、システムＯＡＭ＆Ｐ部１１０８
、顧客の課金およびログ部１１１０、ＤＥＮ（directory enabled networking）
部１１１２、無線基地局３２０を含んでいる。
【０５３５】 ＩＰフロー制御モジュール１１０２は、送信キュー制御モジュール１１０２ａ
、ＴＣＰレート制御＆サービスクラスモジュール１１０２ｂ、無線PRIMMA MAC
層エンジン１１０２ｃ、ＩＰフロー識別および分析モジュール１１０２ｄを含ん
でいる。
【０５３６】 ＷＡＮインタフェース管理部１１０４は、WAN入／出方向キュー制御モジュー
ル１１０４ａ、WANインタフェースポート（例えばＴ１、Ｔ３、ＯＣ３ポート）
１１０４ｂ、ファイアウォールおよびセキュリティモジュール１１０４ｃ、WAN
トラフィックシェーピングモジュール１１０４ｄを含んでいる。 ＩＰフロー制御部１１０２とＷＡＮインタフェース管理部１１０４はシステムの
「コア（中核）」部であり、パケット処理、ＭＡＣ層スケジューリング、ＴＣＰ
プロキシエージェント、ＷＡＮ／ＩＦ制御機能が配置されている。前述の「ノン
コア（非中核）」部の機能の多くはこれらのコア部をサポートし、制御するもの
である。 ＱｏＳおよびＳＬＡ管理部１１０６は、QoS性能監視制御モジュール１１０６ａ
、サービスレベル契約モジュール１１０６ｂ、ポリシーマネージャモジュール１
１０６ｃ、暗号化管理モジュール１１０６ｄを含む。 ＱｏＳおよびＳＬＡ管理部１１０６は、特定のＩＰフローをＱｏＳクラスに適当
にグループ分けする際に、システムが必要とする統計データを提供する。一般的
に、システムをインストールする条件設定時に、サービスプロバイダは、加入者
ＣＰＥ局のＳＬＡ、ポリシー関連情報（policy-based information：動作時間、
ピークデータ送信レートの許容度など）、加入者ＣＰＥ局２９４に関連する情報
を（遠隔から）ダウンロードする。加入者ＣＰＥ局またはサービスプロバイダに
固有の、暗号キーまたは「強度」もまたダウンロードすることができる。 システムＯＡＭ＆Ｐ部１１０８は、ＷＡＰ用SNMPプロキシクライアントモジュー
ル１１０８ａ、CPE用SNMPプロキシクライアントモジュール１１０８ｂ、システ
ム操作、管理および条件設定モジュール１１０８ｃを含む。 システムＯＡＭ＆Ｐ部１１０８は、遠隔サービスを行うスタッフまたは装置に、
システムの監視、制御、サービス、変更および修理を行うことを可能にする。シ
ステム性能レベルを自動的に監視して、システムのトラップおよびトレースを設
定することができる。加入者の苦情はシステムＯＡＭ＆Ｐ部１１０８により制御
されるリモートテストおよびデバッグサービスを使用して対処することができる
。システムＯＡＭ＆Ｐ部１１０８の自動傾向分析機能により、システム容量の限
界を監視し、先行して追加のＷＡＮ接続を条件設定することができる。 顧客の課金およびログ部１１１０は会計ログ＆データベース管理モジュール１１
１０ａ、トランザクション照会＆処理制御１１１０ｂ、課金＆会計制御モジュー
ル１１１０ｃ、ユーザ認証モジュール１１１０ｄを含む。 顧客の課金およびログ部１１１０は、サービスプロバイダにシステムの加入者に
関する会計情報、課金情報、トランザクション情報を提供する。使用に応じて課
金するサービスプロバイダの場合、システムリソース使用の累積データを収集す
ることができる。機能タイプ別の場合（例えばビデオ会議、マルチキャスティン
グなど）は、特別な課金データを収集してサービスプロバイダに送信することが
できる。この部は、加入者認証機能の動作により、加入者のシステムの利用可能
性を制御する。加入者が認証されてシステムを使用すると、新しい加入者認証エ
ントリがサービスプロバイダにより（遠隔から）作成される。同様に、サービス
の料金を滞納などの理由により加入者のシステムへのアクセスを拒否することも
できる。サービスプロバイダはまた、会計関連トランザクションのためにシステ
ムを遠隔から照会することもできる。 ＤＥＮ（ディレクトリ利用可能ネットワーク：directory enabled networking）
部１１１２は、DEN QoS１１１２ａモジュール、DEN管理＆条件設定１１１２ｂモ
ジュール、DEN IPSECモジュール１１１２ｃ、IPベースVPN制御＆管理モジュール
１１１２ｄを含む。
【０５３７】 ＤＥＮ部１１１２は、サービスプロバイダに、加入者のＤＥＮに基づいたＶＰ
Ｎ動作に関するシステム関連情報を入力する手段を提供する。加入者ＶＰＮは、
システムがシステムリソースをＶＰＮの加入者に適切に割り当て、これらのＶＰ
Ｎを認識して動作させるために、「初期化」して「条件設定」する必要がある。
ＤＥＮ部１１１２からのデータをシステムが利用して適当な優先度を所定の加入
者のＩＰフローに適用する。
【０５３８】 本発明のパケット中心型無線基地局は、分散サイトがＩＰフローを管理する方
法の標準構造を提供する、MICROSOFT社、INTEL社、CISCO社標準のＤＥＮ（direc
tory enabled networking）をサポートする。本発明は、遠隔管理、条件設定、
管理を可能にするＬＤＡＰ（lightweight directory access protocol）準拠の
方法（LDAPはMICROSOFT社、Redpmond、WAから入手可能）でＶＰＮトラフィック
に優先度を付ける。本発明はまた、ＬＤＡＰバージョン２にも準拠している。本
発明は、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合／電気通信部）により発表されたＸ．５
００標準、ＲＦＣ１７７７にも準拠している。
【０５３９】 一つの実施例では、ＤＥＮはポリシーベースネットワーク管理（policy-based
network management）、ＩＰｓｅｃ互換ネットワークセキュリティ、ＩＰｓｅ
ｃベースＶＰＮ（IPsec based VPN）を提供する。無線基地局３０２のＤＥＮは
ＣＩＭ（common information model：共通情報モデル）3.0準拠（仕様が仕上が
ったら）とすることを計画している。無線基地局３０２はネイティブＤＥＮサポ
ートを提供し、予約モデル（例えば、フローごとのＲＳＶＰキューイング）を含
めたディレクトリベースのＤＥＮ ＱｏＳメカニズム、precedence./priority/di
fferentiated model（パケットマーキング）をサポートしている。無線基地局３
０２はＤＥＮネットワークポリシーのサポートを計画することができ、ＤＥＮが
完成するまで、内部ＱｏＳとネットワークの拡張をサポートすることができる。
６．ＩＰｓｅｃサポート
【０５４０】 ＩＰｓｅｃは図４を参照して既に紹介した。ＩＰｓｅｃはパケット暗号化の標
準的な方法を提供する。ＶＰＮトンネルモードでは、ヘッダ全体を符号化、すな
わち暗号化することができる。本発明をパケット中心型、ＱｏＳ感知型優先度付
けで実施可能にするためには、パケット／ＩＰフローを識別中に無線基地局はパ
ケットのヘッダフィールドの内容を分析可能である必要がある。このため、暗号
化されていないパケットの分析が望まれている。
【０５４１】 本発明は、無線媒体を介してフレームを送信する前にすでにデータストリーム
を暗号化するため、暗号化送信を行うためにＩＰｓｅｃを無線リンクを介して使
用する必要はない。サービスプロバイダがＩＰｓｅｃを使用することが望ましい
と考える時に、ＩＰｓｅｃを使用してヘッダとペイロード、またはペイロードだ
けの認証と安全なカプセル化を行うことができる。ＩＰｓｅｃは通常、ファイア
ウォールに統合されている。サービスプロバイダが本発明とＩＰｓｅｃを実施す
ることを希望する場合、本発明はファイアウォールに隠れて実施することになる
。すなわち、ファイアウォールを無線基地局に移動することができる。これによ
りＩＰｓｅｃストリームを、パケットヘッダフィールドに基地局アクセスを提供
することができる基地局で終了させることができる。
【０５４２】 図１７はＩＰｓｅｃ暗号を含むダウンリンク方向のＩＰフローを示す図である
。同様に、図１８は本発明のアップリンク方向のＩＰｓｅｃサポートを示す図で
ある。
【０５４３】 図１７は、送信元ホストワークステーション１３６ａからＩＰｓｅｃをサポー
トするプロトコルスタックをダウン方向に進み、アップ方向に、送信のためにデ
ータネットワーク１４２に接続した無線基地局３０２を通過して、暗号化層を通
り、次に加入者ＣＰＥ２９４ｄへの無線リンクを介し、加入者ＣＰＥ２９４ｄの
プロトコルスタックをアップ方向に通過し、次にデータネットワーク１４２に接
続した有線を通過して、プロトコルスタックをアップ方向に進んで加入者の場所
３０６ｄの送信先加入者ワークステーション１２０ｄに至るダウンリンクフロー
１７００を示している。
【０５４４】 特にフロー１７００は、ホストワークステーション１３６ａから無線基地局３
０２を通過し、次に加入者ＣＰＥ２９４ｄへの無線送信リンクを通過して、加入
者ワークステーション１２０ｄとの有線リンクを通過するＩＰパケットフローを
示している。
【０５４５】 ホストワークステーション１３６ａはＩＰフローをアプリケーション層１７１
２ｈから、ダウン方向へＴＣＰ／ＵＤＰ層１７１０ｈ、ＩＰ層１７０８ｈ、オプ
ションのＰＰＰ層１７０６ｈ、イーサネット層１７０５ｈ、１０ベースＴ層１７
０２ｈを通過し、データネットワーク１４２を介して１０ベースＴ層１７０２ｇ
に進み、次にイーサネット１７０４ｇを通過して、次にプロトコルスタックをア
ップ方向に、オプションのＰＰＰ層１７０６ｇ、ＩＰ層１７０８ｇ、１７０８ｈ
と進み、インターネットファイアウォールとＩＰｓｅｃセキュリティゲートウェ
イ１７０６ｆをダウン方向に、ＷＡＮ層１７０４ｆ、有線層１７０２ｆ、データ
ネットワーク１４２、有線物理層１７０２ｅへと送る。
【０５４６】 無線基地局３０２の有線物理層１７０２ｅはＩＰフローをプロトコルスタック
のアップ方向に、ＷＡＮ層１７０４ｅ、ＩＰｓｅｃセキュリティゲートウェイ１
７０６ｅ、ＩＰネットワーク層１７０８ｅと１７０８ｄとのファイアウォールを
介し、次にダウン方向に暗号化層１７０６ｄ、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層１７０４
ｄ、そしてダウン方向に無線リンクから加入者ＣＰＥ２９４ｄへと送る。
【０５４７】 加入者２９４ｄはパケットＩＰフローを物理無線層１７０２ｃのアンテナ２９
２ｄからアップ方向に、ＭＡＣ層１７０４ｃ、暗号化層１７０６ｃ、ＩＰ層１７
０８ｂ、１７０８ｃを介してダウン方向にオプションの層１７０６ｂ、イーサネ
ット層１７０４ｂ、１０ベースＴ接続１７０２ｂ、１０ベースＴ接続と送る。
【０５４８】 加入者ワークステーション１２０ｄはＩＰフローを１０ベースＴ層１７０２ａ
からそのプロトコルスタックをアップ方向に、イーサネット層１７０４ａ、オプ
ションのＰＰＰ層１７０６ａ、ＩＰ層１７０８ａ、ＴＣＰ／ＵＤＰ層１７１０ａ
、アプリケーション層１７１２ａと送る。
【０５４９】 図１８は、ＣＰＥの場所３０６ｄの加入者ワークステーション１２０ｄの送信
元ＴＣＰから、ＣＰＥ加入者局２９４ｄに接続したイーサネット、無線基地局３
０２への無線媒体への送信プロトコルスタックをダウン方向に進み、ＩＰｓｅｃ
をサポートする無線基地局３０２のプロトコルスタックをアップ方向に進み、次
に、データネットワーク１４２への有線接続と進み、送信先ホストへのプロトコ
ルスタックへと至るアップリンク方向のＩＰフローを示している。
【０５５０】 特にフロー１８００は、加入者ワークステーション１２０ｄから加入者ＣＰＥ
２９４ｄを通過し、次に無線送信媒体を介して無線基地局３０２へ、場合によっ
ては有線リンクを介してホストワークステーション１３６ａに至るＩＰパケット
を示している。
【０５５１】 フロー１８００は、アプリケーション層１８１２ａから、プロトコルスタック
をダウン方向にＴＣＰ／ＵＤＰ層１８１０ａ、ＩＰ層１８０８ａ、オプションの
ポイントツーポイント（ＰＰＰ）層１８０６a、データリンクイーサネット層１
８０４ａ、１０ベースＴイーサネットネットワークインタフェースカード（ＮＩ
Ｃ）物理層１８０２ａ、有線回線接続を介して加入者ＣＰＥ２９４ｄの１０ベー
スＴイーサネットＮＩＣ物理層１８０２ｂと進むＩＰフローを含む。
【０５５２】 加入者ＣＰＥｄはＮＩＣ１８０２ｂから着信したパケットを、そのプロトコル
スタックをアップ方向にイーサネット層１８０４ｂ、オプションのＰＰＰ層１８
０６ｂを介してＩＰ層１８０８ｂ、１８０８ｃへと進め、インターネットファイ
アウォールとＩＰｓｅｃセキュリティゲートウェイ１８０６ｂをダウン方向に進
み、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ１８０４ｃ、アンテナ２９２ｄを含む無線物理層１８
０２ｃ、ＲＦ通信、ケーブルＲＦ、衛星リンクなどの無線媒体を介して無線物理
層１８０２ｄの無線基地局３０２のアンテナ２９０ｄに進める。
【０５５３】 無線基地局３０２はＩＰフローを物理無線層１８０２ｄのアンテナ２９０ｄか
らアップ方向に、ＭＡＣ層１８０４ｄ、ＩＰｓｅｃ層１８０６ｄ、１８０６ｄと
進め、パケットをカプセル化して暗号化することができる。ＩＰｓｅｃ層１８０
６ｅからＩＰフローはダウン方向にＷＡＮ層１８０４ｅ、データネットワーク１
４２を介して有線物理層１８０２ｅと進む。
【０５５４】 有線物理層１８０２ｆはＩＰフローを、プロトコルスタックをアップ方向に、
ＷＡＮ層１８０４ｆ、ＩＰｓｅｃセキュリティゲートウェイ１８０６ｆ、ＩＰネ
ットワーク層１８０８ｆと１８０８ｇとのファイアウォールを介して送り、次に
ダウン方向にオプションのＰＰＰ層１８０６ｈ、イーサネット層１８０４ｈ、ダ
ウン方向に１０ベースＴ層１８０２ｇと送り、インタフェース３２０、 ルータ１４０ｄを介してデータネットワーク１４２、有線接続を介してホストワ
ークステーション１３６ａの１０ベースＴ物理層１８０２ｈへと送る。
【０５５５】 ホストワークステーション１３６ａはＩＰフローを１０ベースＴ層１８０２ｈ
、からプロトコルスタックをアップ方向に、イーサネット層１８０５ｈ、 オプションのＰＰＰ層１８０６ｈ、ＩＰ層１８０８ｈ、ＴＣＰ／ＵＤＰ層１８１
０ｈ、アプリケーション層１８１２ｈと進める。 ＩＶ．結論
【０５５６】 本発明の各種の実施の態様を記載したが、これらの実施例は本発明を限定する
ものではない。本発明の範囲は上述の実施例に限定されることなく、以下の特許
請求の範囲に従ってのみ定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 一つ以上のローカルアクセスおよび伝送エリアの中でローカルな電気通信サー
ビスを提供する標準的な電気通信ネットワークの概要を示すブロック図である。
【図１Ｂ】 データネットワークに接続したワークステーションを含むネットワークの一例
を示す図である。
【図１Ｃ】 ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）ネットワークなど、従来のビデオネットワークの
図である。
【図２Ａ】 ローカルな電気通信サービスプロバイダと、長距離電気通信サービスプロバイダ
に、異なったローカルアクセスと伝送エリアに位置する加入者間で標準的な電気
通信サービスを提供する電気通信ネットワークの概要を示すブロック図である。
【図２Ｂ】 信号ネットワークの詳細を示す図である。
【図２Ｃ】 データネットワークを介して音声、データ、およびビデオトラフィックを伝送
する代表的なネットワークを示す図である。
【図２Ｄ】 データネットワークにルータを介して接続されたポイントツーマルチポイント
無線ネットワークを含むネットワークを示す図である。
【図３Ａ】 ポイントツーマルチポイントネットワークの代表的な透視図である。
【図３Ｂ】 無線ポイントツーマルチポイントネットワークを示すブロック図である。
【図４】 本発明の無線インターネットプロトコルネットワークアクセスアーキテクチャ
を示す図である。
【図５Ａ】 加入者ホストから無線基地局へ、および無線接続を介して送信先ホストに至る
インターネットプロトコルフローを示す図である。
【図５Ｂ】 発信送信制御プロトコルなりすまし機能を実行する送信制御プロトコル補助エ
ージェントの代表的な機能の説明を含む機能フロー図である。
【図５Ｃ】 着信送信制御プロトコルなりすまし機能を実行する送信制御プロトコル補助エ
ージェントの代表的な機能の説明を含む機能フロー図である。
【図６】 複数のインターネットプロトコルフローが混合した場合のスケジューリングを
表すブロック図である。
【図７】 インターネットプロトコルフローとインターネットプロトコルフローのサービ
ス要件の品質を識別するために利用可能なパケットヘッダフィールド情報を示す
図である。
【図８Ａ】 代表的なダウンリンク分析、優先度付けおよびスケジューリング機能を要約し
たブロック図である。
【図８Ｂ】 代表的なアップリンク分析優先度付けおよびスケジューリング機能を要約した
ブロック図である。
【図９】 ダウンリンクフロースケジューラが、サービスレベル契約を考慮して、フレー
ムスロットに優先度付けとリソース割り当てを行い、スケジューリングを行う方
法を示す図である。
【図１０】 発明の媒体アクセス制御ハードウェアアーキテクチャの一つの実施例を示す図
である。
【図１１】 パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムの代表的な
ソフトウェア編成を示す図である。
【図１２Ａ】 代表的な時分割多重アクセス媒体アクセス制御エアフレームを示す図である。
【図１２Ｂ】 代表的な時分割多重アクセス／時分割二重エアフレームを示す図である。
【図１２Ｃ】 代表的なダウンストリーム送信サブフレームを示す図である。
【図１２Ｄ】 ダウンストリーム送信サブフレームの代表的なアップストリーム肯定応答ブロ
ックフィールドを示す図である。
【図１２Ｅ】 ダウンストリーム送信サブフレームの代表的な肯定応答要求ブロックフィール
ドを示す図である。
【図１２Ｆ】 ダウンストリーム送信サブフレームの代表的なフレーム記述子ブロックフィー
ルドを示す図である。
【図１２Ｇ】 ダウンストリーム送信サブフレームの代表的なダウンストリーム媒体アクセス
制御ペイロードデータユニットを示す図である。
【図１２Ｈ】 ダウンストリーム送信サブフレームの代表的なコマンドおよび制御ブロックを
示す図である。
【図１２Ｉ】 代表的なアップストリーム送信サブフレームを示す図である。
【図１２Ｊ】 アップストリーム送信サブフレームの代表的なダウンストリーム肯定応答ブロ
ックを示す図である。
【図１２Ｋ】 アップストリーム送信サブフレーム１２０４の代表的な予約要求ブロックを示
す図である。
【図１２Ｌ】 アップストリーム送信サブフレームの代表的な媒体アクセス制御ペイロードデ
ータユニットを示す図である。
【図１２Ｍ】 アップストリーム送信サブフレームの代表的な動作データブロックを示す図で
ある。
【図１２Ｎ】 アップストリーム送信サブフレームの代表的な動作データブロックを示す図で
ある。
【図１２Ｏ】 アップストリーム送信サブフレームの代表的な動作データブロックを示す図で
ある。
【図１３】 本発明の代表的なフロースケジューラを機能する方法を示す図である。
【図１４】 事前予約アルゴリズムの代表的な二次元ブロック図である。
【図１５Ａ】 ダウンリンクフローアナライザの代表的な論理フロー図である。
【図１５Ｂ】 ダウンリンクフロースケジューラの代表的な論理フロー図である。
【図１６Ａ】 アップリンクフローアナライザの代表的な論理フロー図である。
【図１６Ｂ】 アップリンクフロースケジューラの代表的な論理フロー図である。
【図１７】 インターネットプロトコルセキュリティ暗号化を含めた、ダウンリンク方向へ
のインターネットプロトコルフローを示す図である。
【図１８】 アップリンク方向のインターネットプロトコルセキュリティサポートを示す図
である。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年３月２９日（２００２．３．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３１９】 本発明はＩＰｓｅｃ４２２のセキュリティ暗号化機能を使用したＩＰフローを
サポートしている。ＷＩＮＡＡＲアーキテクチャ４００に統合したＩＰｓｅｃ４
２２フローをダウンリンク方向とアップリンク方向についてそれぞれ図１７、１ ７で 示した。無線基地局３０２は、ファイアウォールを無線基地局に設け、デー
タストリームおよびパケットヘッダ情報を解読してから識別分析することにより
、ＩＰｓｅｃ暗号化ストリームの優先度をサポートしている。フレームストリー
ムはすでに無線送信媒体を介してフレームデータの暗号化を含んでおり、周波数
ホッピングを実施している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０４０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０４０７】 一つの実施例では、追加の処理を行って待ち時間とジッターを最小化すること
ができる。例えば、クラス１パケットフローキュー１３２４のデータパケットが
ジッターも待ち時間もない伝送、すなわち一定の時間間隔でリアルタイムのパケ
ットの伝送を要求するとする。パケットフローキュー１３２４は、例えばクラス
１ダウンストリームキュー１３０２に示されるように４つの時間間隔の等しいス
ロット予約を未来のフレームに作成する（図１３を参照）。予約はダウンストリ
ーム予約ＦＩＦＯキュー１３２２に送られ、フロースケジューラ６０４、６３４
により未来のダウンストリームフレーム１２０２にスケジューリングされる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０４０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０４０８】 アップリンクパスでは、未来アップストリームスロット用の予約要求は無線基
地局３０２に無線媒体を介してＣＰＥ加入者局２９４から受信された現在のアッ
プストリームサブフレーム１２０４の一部として到達する。現在のアップストリ
ームサブフレーム１３４４は、図８Ｂで説明した内容に従って、アップリンクパ
ケットの分析とスケジューリングを行うために、一時的に予約要求を保存するこ
とができる。前のアップストリームサブフレーム１３４６、１３４８、１３５０
は、未来のアップストリームサブフレーム１２０４にアップストリームフレーム
スロット割り当てを待っているアップストリーム予約要求を含む。図１２Ｋを参
照して説明したＲＲＢ（予約要求ブロック）は、ＩＰ識別子＃とフローのクラス
の一つのＩＰフローに対する複数のスロットの予約を含む。（ＩＰフローとクラ
スによる）アップストリーム予約要求はクラス１アップストリーム予約要求キュ
ー１３０８、クラス２アップストリーム予約要求キュー１３１０、クラス３アッ
プストリーム予約要求キュー１３１２にＩＰフローＱｏＳクラスキューイングプ
ロセッサ（図１６Ａと１６Ｂを参照して後で説明）によりキューイングされる。
フロースケジューラ６０４、１５６６と、６３４、１６６６はそれぞれこれらの
ダウンストリーム予約とアップストリーム予約要求を使用してスロットを次のダ
ウンストリーム送信サブフレーム１２０２とアップストリーム送信サブフレーム
１２０４のデータパケットに割り当てる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０４１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０４１１】 本発明では、事前予約アルゴリズムは、パケットが関連するＩＰデータフロー
の優先度に基づいて未来スロットをデータパケットに割り当てる。代表的な優先
度は図８Ａと図８Ｂを参照して説明した通りである。ジッターに敏感な呼は時間
感知型（時間に敏感）であるため、等時な接続（時間について同相）を保持する
ことが重要である。そのような信号では、データがフレーム間で同じスロット、
またはフレーム間で周期的な変動を持ったスロットに分散することが重要である
。例えば、垂直な予約１４８０は、各フレームでダウンリンク通信用の同じスロ
ットを受信するジッター感知型信号を示す。特に、信号はフレーム１４０２―１
４１６のスロット１４２２に割り当てられる。フレーム間の間隔が０．５ｍｓの
場合、このＩＰフローが一つのスロットに０．５ｍｓの間隔で割り当てられる。
別の例では、斜めの予約１４８２は連続したフレーム間を一定の期間で変化する
スロットを受信するジッター感知型信号を示す。特に、信号はフレーム１４０２
のスロット１４４０に、フレーム１４０４のスロット１４３８に、．．．フレー
ム１４１６のスロット１４２６に割り当てられ、「斜め」を形成する。フレーム
間の間隔が０．５ｍｓでスロット間の間隔が０．０１ｍｓの場合、このＩＰフロ
ーを一つのスロットに０．５−０．０１で０．４９ｍｓの間隔で割り当てること
ができる。したがって、フレーム間隔を短くする場合は右上がりの斜めの予約を
使用することができる。フレーム間隔を長くする場合は、例えば右下がりの斜め
のアップリンク予約１４８４など、右下がりの斜めの予約を使用することができ
る。斜めの予約１４８２は、連続したフレーム間の期間の設定に応じてより顕著
にする（例えば傾きを大きくしたり小さくしたりする）ことができる。予約パタ
ーン１４８０、１４８２、１４８４、１４８６はジッター感知型通信にとって有
用なパターンである。また、図に示されている、垂直な予約１４８０に類似した
垂直な予約１４８６は、アップリンク方向のジッター感知型通信に有用である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０４６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０４６９】 モジュール１６３２による処理の後、モジュール１６３６に進む。ＣＰＥ加入
者局識別子（ＩＤ）参照モジュール１６３６では、その新しいＩＰデータフロー
についてＣＰＥ ＩＤの参照を実行する。各加入者ＣＰＥ局２９４ｄは、そこを
ホームとする一つ以上の加入者ワークステーション１２０ｄで作動する一つ以上
のアプリケーションを有することができる。したがって、一以上の加入者が、加
入者ＣＰＥ局２９４ｄからＩＰフローを、または加入者ＣＰＥ局２９４ｄでＩＰ
フローを生成または受信することができる。加入者ワークステーション１２０ｄ
は加入者ＣＰＥ局２９４ｄに接続した装置であってよい。モジュール１６３６は
、ＩＰフローのＣＰＥ局識別子をテーブル１６３８で参照し、予約要求ブロック
（ＲＲＢ）にＣＰＥ ＩＤを提供する。モジュール１６３６からパケットクラス
分け部１６０６のモジュール１６４２に進む。 ５．クラス分け
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０５０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０５０２】 無線基地局３０２は物理層５０２ｄでアンテナ２９０ｄから着信したパケット
ＩＰフローを、ＰＲＩＭＭＡ ＭＡＣ層５０４ｄ、ＰＰＰ層５２０ｄ、ＩＰ層５
０８ｄを介してＴＣＰ補助エージェント５１０ｅにアップ方向に送る。ＴＣＰ補
助エージェント５１０ｅはＩＰフローをＩＰ層５０８ｅ、ＰＰＰ層５２０ｅ、ワ
イドエリアネットワーク（ＷＡＮ）層５０４ｅ、有線物理層５０２ｅ、インタフ
ェース３２０、ルータ１４０ｄ、データネットワーク１４２、有線接続を介して
ＷＡＮホストワークステーション１３６ａの有線層５０２ｆへ送ることができる
。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０５５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０５５５】 ホストワークステーション１３６ａはＩＰフローを１０ベースＴ層１８０２ｈ
、からプロトコルスタックをアップ方向に、イーサネット層１８０４ｈ、オプシ
ョンのＰＰＰ層１８０６ｈ、ＩＰ層１８０８ｈ、ＴＣＰ／ＵＤＰ層１８１０ｈ、
アプリケーション層１８１２ｈと進める。 ＩＶ．結論
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０９／３５０，１２６ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３５０，１１８ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４７，８５６ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３５０，１５０ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３５０，１５６ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，４７６ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３５０，１７０ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，４８１ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３５０，１５９ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４７，８５７ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，４７５ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，４８３ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，４７９ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３５０，１６２ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，９７５ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３５０，１７３ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，４８２ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，４７８ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／３４９，４７４ (32)優先日 平成11年７月９日(1999．7．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K030 GA02 HA08 HB11 HC01 HC13 HD06 JA11 JA13 JL01 JT02 LA03 LC09 5K051 CC01 CC07 5K067 AA21 BB02 BB21 CC08 DD11 DD51 EE02 EE10 EE16 FF02 HH22 HH24 【要約の続き】 する。

Claims (219)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パケット中心型プロトコルにより第一データネットワークと通信をする無線基
    地局と、 前記パケット中心型プロトコルにより前記第一データネットワークと通信をす
    る一つ以上のホストワークステーションと、 無線媒体を介して前記パケット中心型プロトコルにより共有帯域幅を介して前
    記無線基地局と接続された一つ以上の加入者CPE（顧客宅内装置：customer prem
    ise equipment )局と、 第二ネットワークを介して前記加入者CPE局のそれぞれに前記パケット中心型
    プロトコルにより接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、から構成
    されるパケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システム。
  2. 【請求項２】 前記パケット中心型プロトコルが送信制御プロトコル/インターネットプロト
    コル(TCP/IP)であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記パケット中心型プロトコルがユーザダイアグラムプロトコル/インターネ
    ットプロトコル(UDP/IP)であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記リソース割り当て手段が最終ユーザのサービス品質（QoS: quality of se
    rvice）を最適化することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 前記無線通信媒体が、 無線周波数（ＲＦ）通信媒体； ケーブル通信媒体；および 衛星通信媒体； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記無線通信媒体が、 時分割多重アクセス（TDMA）アクセス方法； 時分割多重アクセス／時分割二重（TDMA/TDD）アクセス方法； 符号化分割多重アクセス（CDMA）アクセス方法；および 周波数分割多重アクセス（FDMA）アクセス方法； の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることを特徴
    とする請求項６に記載のシステム。
  8. 【請求項８】 前記第一データネットワークが、 有線ネットワーク； 無線ネットワーク； ローカルエリアネットワーク（LAN）；および ワイドエリアネットワーク（WAN）； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  9. 【請求項９】 前記第二ネットワークが、 有線ネットワーク； 無線ネットワーク； ローカルエリアネットワーク（LAN）；および ワイドエリアネットワーク（WAN）； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータを備えたこ
    とを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記リソースアロケータが最終ユーザのサービス品質（QoS: quality of serv
    ice）を最適化することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記リソースアロケータがアプリケーションを感知することを特徴とする請求
    項１０に記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 前記リソースアロケータが、 前記共有帯域幅を介してIPフローを分析し、スケジューリングするアナライザ
    とスケジューラを備え、 前記IPフローは、 送信制御プロトコル／インターネットプロトコル(TCP/IP)フロー、および ユーザデータグラムプロトコル／インターネットプロトコル(UDP/IP)フロー、 のいずれか一つ以上を含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記アナライザと前記スケジューラが、 前記IPフローを識別する識別要素と、 前記IPフローを特徴付ける特徴付け要素と、 前記IPフローをクラス分けするクラス分け要素と、を備え、 前記アナライザとスケジューラは前記IPフローに優先度を付ける優先度付け要
    素とを備えたことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 前記識別要素は、 パケットヘッダフィールドを分析する分析装置と、 新しいIPフローと既存のIPフローを識別する識別要素と、を備えたことを特徴
    とする請求項１４に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記アナライザは、 前記IPフローのパケットをバッファするバッファと、 前記パケット一つずつのパケットヘッダフィールドからデータを抽出するデー
    タ抽出装置と、 前記パケットヘッダフィールドを分析するパケットヘッダフィールド分析装置
    と、を備えたことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 前記データ抽出装置は、 前記IPフローのパケットのバージョンがIPv.4またはIPv6かを判定する手段と
    、 前記パケットを解析する手段と、を備えたことを特徴とする請求項１６に記載
    のシステム。
  18. 【請求項１８】 前記パケットヘッダフィールドアナライザが、 送信元アプリケーションタイプを判断する判断手段を備えたことを特徴とする
    請求項１６に記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 前記データ抽出装置が、 IPバージョン判断器と、 前記パケットを解析するパーサを備えたことを特徴とする請求項１６に記載の
    システム。
  20. 【請求項２０】 前記パケットヘッダフィールドアナライザは、 前記パケットの送信元アプリケーションタイプを判断する送信元アプリケーシ
    ョンタイプ判断器を備えたことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記判断手段が、 送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルから送信元アドレスについて
    送信元アプリケーションを保存し、取り出す手段； サービスタイプ(TOS：type of service)パケットヘッダフィールドから送信元
    アプリケーションを判断する手段； 差別化サービス（DiffServ：differentiated services）パケットヘッダフィ
    ールドから送信元アプリケーションを判断する手段； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１８に記載のシステム
    。
  22. 【請求項２２】 前記識別要素は、 既存のIPフローをIPフロー識別データテーブルに保存、またはIPフロー識別デ
    ータテーブルから取り出す手段を備えたことを特徴とする請求項１５に記載のシ
    ステム。
  23. 【請求項２３】 前記特徴付け要素は、 パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを判断する存在時間判断
    手段と、 前記パケットの前記存在時間に基づいてクライアントアプリケーションIPフロ
    ーの破棄を予想する手段と、 前記新しいIPフローのQoS要件を判断するQoS判断手段と、 前記新しいIPフローに関連する前記加入者CPE局の加入者識別を判断する手段
    と、を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  24. 【請求項２４】 前記生存時間判断手段は、 有効期限（TTL：time to live）パケットヘッダフィールドを分析して前記パ
    ケットの存在時間を判断する手段を備えたことを特徴とする請求項２３に記載の
    システム。
  25. 【請求項２５】 前記QoS判断手段は、 送信元アドレス； 送信先アドレス； UDPポート番号； の中の一つ以上に基づいて前記QoS要件を判断し、 前記QoS判断手段は、 IPフローQoS要件テーブルからIPフローのQoS要件を保存および取り出す手段を
    備えたことを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
  26. 【請求項２６】 前記クラス分け要素は、 前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付ける手段を備えたことを特
    徴とする請求項１４に記載のシステム。
  27. 【請求項２７】 前記クラス分け要素は、 前記新しいIPフローの前記パケットをQoSクラスグルーピングにクラス分けす
    るクラス分け手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  28. 【請求項２８】 前記クラス分け手段は、 前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考慮する手段を備えたことを
    特徴とする請求項２７に記載のシステム。
  29. 【請求項２９】 前記クラス分け手段は、 前記IPフローに関するオプションの差別化サービス（DiffServ：differentiat
    ed services）フィールド優先度マーキングを考慮する手段を備えたことを特徴
    とする請求項２８に記載のシステム。
  30. 【請求項３０】 前記クラス分け手段は、 前記IPフローに関するオプションのサービスタイプ（TOS：type of service）
    フィールド優先度マーキングを考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項２
    ８に記載のシステム。
  31. 【請求項３１】 前記優先度付け器は、 前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度（HCBPs：hierarchical
    class based priorities）を考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項１４
    に記載のシステム。
  32. 【請求項３２】 前記優先度付け器は、 前記IPフローに関する仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual private
    network）優先度を考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の
    システム。
  33. 【請求項３３】 前記優先度付け器は、 前記IPフローに関するサービスレベル契約（SLA：service level agreement）
    に基づいた優先度を考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の
    システム。
  34. 【請求項３４】 前記優先度付け要素は、 前記IPフローに関するサービスタイプ（TOS：type of service）優先度を考慮
    する手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  35. 【請求項３５】 前記優先度付け器は、 前記IPフローに関する差別化サービス（DiffServe：differentiated services
    ）を考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  36. 【請求項３６】 前記識別要素は、 前記IFフローの一つ以上のパケットヘッダフィールドを分析する分析手段と、 新しいIPフローと既存のIPフローとを識別する識別手段と、を備えたことを特
    徴とする請求項１４に記載のシステム。
  37. 【請求項３７】 前記分析手段は、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線
    接続用に前記加入者CPE局に位置することを特徴とする請求項３６に記載のシス
    テム。
  38. 【請求項３８】 前記識別手段は、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線
    接続用に前記加入者CPE局に位置することを特徴とする請求項３６に記載のシス
    テム。
  39. 【請求項３９】 前記分析手段は、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線
    接続用に前無線基地局に位置することを特徴とする請求項３６に記載のシステム
    。
  40. 【請求項４０】 前記識別手段は、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線
    接続用に前無線基地局に位置することを特徴とする請求項３６に記載のシステム
    。
  41. 【請求項４１】 前記分析手段は、 前記IPフローのパケットをバッファする手段と、 前記パケットごとのパケットヘッダフィールドからデータを抽出する抽出手段
    と、 前記パケットヘッダフィールドを分析する第二分析手段と、を備えたことを特
    徴とする請求項３６に記載のシステム。
  42. 【請求項４２】 前記抽出手段は、 前記パケットのバージョンがIPv.4またはIPv6かを判定する手段と、 前記IPフローの前記パケットヘッダフィールドを解析する手段と、を備えたこ
    とを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
  43. 【請求項４３】 前記第二分析手段が、 送信元アプリケーションタイプを判断する判断手段を備えたことを特徴とする請
    求項４１に記載のシステム。
  44. 【請求項４４】 前記判断手段が、 送信元アプリケーションタイプを送信元アプリケーションパケットヘッダテー
    ブルに保存、または送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルから取り出
    す手段を備えたことを特徴とする請求項４３に記載のシステム。
  45. 【請求項４５】 前記判断手段が、 送信元アプリケーションをサービスタイプ(TOS：type of service)パケットヘ
    ッダフィールドから判断する手段を備えたことを特徴とする請求項４３に記載の
    システム。
  46. 【請求項４６】 前記判断手段が、 送信元アプリケーションを差別化サービス(DiffServ：differentiated servic
    es)パケットヘッダフィールドから判断する手段を備えたことを特徴とする請求
    項４３に記載のシステム。
  47. 【請求項４７】 前記判断手段が、 直接アプリケーションコンジット（direct application conduit）により提供
    される情報から送信元アプリケーションを判断する手段を備えたことを特徴とす
    る請求項４３に記載のシステム。
  48. 【請求項４８】 前記識別手段が、 既存のIPフローの識別情報をIPフロー識別データテーブルに保存、およびIPフ
    ロー識別データテーブルから取り出す手段を備えたことを特徴とする請求項３６
    に記載のシステム。
  49. 【請求項４９】 前記識別要素が、 前記IPフローが、前記無線媒体を介して受信されたパケットに基づくシステム
    にとって既知であるかどうかを判断する判断手段と、 前記受信されたパケットを送信した送信元アプリケーションを識別する送信元
    識別手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  50. 【請求項５０】 前記判断手段が、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線
    接続用に前無線基地局に位置することを特徴とする請求項４９に記載のシステム
    。
  51. 【請求項５１】 前記判断手段が、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線
    接続用に前記加入者CPE局に位置することを特徴とする請求項４９に記載のシス
    テム。
  52. 【請求項５２】 前記識別手段が、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線
    接続用に前無線基地局に位置することを特徴とする請求項４９に記載のシステム
    。
  53. 【請求項５３】 前記識別手段が、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線
    接続用に前記加入者CPE局に位置することを特徴とする請求項４９に記載のシス
    テム。
  54. 【請求項５４】 前記判断手段が、 前記パケットをバッファする手段と、 前記パケットのパケットヘッダフィールドから識別情報を抽出する手段と、 既存のIPフローデータテーブルの前記識別情報を使用して既存のIPフロー識別
    子の参照を実行してIPフローがシステムに既知か否かを判断する手段と、を備え
    たことを特徴とする請求項４９に記載のシステム。
  55. 【請求項５５】 前記送信元識別手段が、 前記パケットをバッファする手段と、 前記パケットのパケットヘッダフィールドから情報を抽出する手段と、 送信元アプリケーションデータテーブルの前記情報を使用して送信元アプリケ
    ーションタイプの参照を実行して前記送信元アプリケーションを識別する手段と
    、を備えたことを特徴とする請求項４９に記載のシステム。
  56. 【請求項５６】 前記特徴付け要素は、 パケットの存在時間がしきい値時間を超えているか否かを判断する存在時間判
    断手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  57. 【請求項５７】 前記存在時間判断手段は、 前記パケットを判断するために有効期限（TTL：time to live）パケットヘッ
    ダフィールドを分析する手段を備えたことを特徴とする請求項５６に記載のシス
    テム。
  58. 【請求項５８】 前記存在時間判断手段は、 前記パケットの存在時間に基づいてアプリケーションIPフローの破棄を予想する
    手段を備えたことを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
  59. 【請求項５９】 前記特徴付け要素は、 前記IPフローが新しいIPP前記フローの場合、前記IPフローのQoS要件を判断す
    るQoS判断手段を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  60. 【請求項６０】 前記特徴付け要素は、 前記IPフローが新しいIPP前記フローの場合、前記IPフローに関連する前記加入
    者CPE局の加入者CPE識別を判断する手段を備えたことを特徴とする請求項１４に
    記載のシステム。
  61. 【請求項６１】 前記QoS判断手段は 送信元アドレス； 送信先アドレス； UDPポート番号； の中の一つ以上に基づいて前記QoS要件を判断する手段を備えたことを特徴と
    する請求項５９に記載のシステム。
  62. 【請求項６２】 前記QoS判断手段は、 IPフローQoS要件テーブルからIPフローのQoS要件を保存および取り出す手段を
    備えたことを特徴とする請求項５９に記載のシステム。
  63. 【請求項６３】 前記クラス分け要素は、 前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付ける手段を備えたことを特
    徴とする請求項１４に記載のシステム。
  64. 【請求項６４】 前記クラス分け要素は、 新しいIPフローのパケットをQoSクラスグルーピングにグループ分けするQoSグ
    ルーピング装置を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  65. 【請求項６５】 前記QoSグルーピング装置は、 前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考慮する手段を備えたことを
    特徴とする請求項３に記載のシステム。
  66. 【請求項６６】 前記QoSグルーピング装置は、 前記IPフローに関するオプションの差別化サービス（DiffServ：differentiat
    ed services）フィールド優先度マーキングを考慮するオプションの差別化サー
    ビス（DiffServ：differentiated services）装置を備えたことを特徴とする請
    求項６５に記載のシステム。
  67. 【請求項６７】 前記QoSグルーピング装置は、 前記IPフローに関するオプションのサービスタイプ（TOS：type of service）
    フィールド優先度マーキングを考慮するオプションのサービスタイプ（TOS：typ
    e of service）装置を備えたことを特徴とする請求項６５に記載のシステム。
  68. 【請求項６８】 前記優先度付け要素は、 前記IPフローのHCBP（hierarchical class based priorities：階層的クラス
    に基づいた優先度）優先度に基づいて前記IPフローに優先度を付けるHCBP優先度
    付け要素を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  69. 【請求項６９】 前記HCBP優先度付け要素は、 前記HCBP優先度一つ一つに限度を確立するクラスに基づいた優先度限界を備え
    たことを特徴とする請求項６８に記載のシステム。
  70. 【請求項７０】 前記優先度付け器は、 VPN（virtual private network：仮想プライベートネットワーク）である送信
    元に基づいて前記IPフローを優先度付けする仮想プライベートネットワーク（Ｖ
    ＰＮ）優先度付け器を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  71. 【請求項７１】 前記仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）優先度付け器は、前記VPN IPフ
    ローのすべてに高い優先度を付けることを特徴とする請求項７０に記載のシステ
    ム。
  72. 【請求項７２】 前記仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）優先度付け器は、 特定のIPフロータイプのVPNフロー；および VPNタイプからのVPN IPフロー； の一つ以上に高い優先度を付けることを特徴とする請求項７０に記載のシステ
    ム。
  73. 【請求項７３】 前記VPNタイプは、 DEN (directory enabled networking)テーブル管理スキームタイプ(table man
    agement scheme type)を含むことを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
  74. 【請求項７４】 前記優先度付け器は、 前記IPフローの加入者送信元のSLAレベルに基づいて前記IPフローに優先度を
    付けるサービスレベル契約（SLA：service level agreement）ベース優先度付け
    要素を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  75. 【請求項７５】 前記SLAレベルは、 プレミアムレベル、スタンダードレベル、およびバリューレベルの少なくとも
    一つを含むことを特徴とする請求項７４に記載のシステム。
  76. 【請求項７６】 前記優先度付け装置は、 前記IPフローのパケットのTOSマーキングに基づいて前記IPフローを優先度付
    けするサービスタイプ（TOS：type of service）優先度付け要素を備えたことを
    特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  77. 【請求項７７】 前記優先度付け要素は、 前記IPフローのパケットのDiffservマーキングに基づいて前記IPフローを優先
    度付けする差別化サービス（DiffServ：differentiated services）優先度付け
    要素を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  78. 【請求項７８】 前記優先度付け要素は、 前記IPフロー優先度に基づいて予約ポリシー限度を設定する、共有帯域幅の公
    平な分配を保証する均等化優先度（WFP：weighted fair priority）優先度付け
    要素を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  79. 【請求項７９】 前記SLAベース優先度付け要素は、 前記IPフローについて前記SLAを分析する手段を備えたことを特徴とする請求
    項７４に記載のシステム。
  80. 【請求項８０】 一つ以上の加入者定義パラメータ（subscriber-defined parameter）に基づい
    て前記IPフローを優先度付けする手段を備えたことを特徴とする請求項７９に記
    載のシステム。
  81. 【請求項８１】 前記ＳＬＡレベルは、 プレミアムレベル、スタンダードレベル、およびバリューレベルの少なくとも
    一つを含むことを特徴とする請求項７４に記載のシステム。
  82. 【請求項８２】 前記ＳＬＡレベルは、 前記SLA加入者間で異なったトラフィックレート； 前記SLA加入者のネットワーク利用可能性； 前記SLA加入者の帯域幅を少なくする； 前記SLA加入者のエラーレートを少なくする； 前記SLA加入者の待ち時間保証； 前記SLA加入者のジッター保証； の中の一つ以上を提供するために使用されることを特徴とする請求項７４に記
    載のシステム。
  83. 【請求項８３】 前記リソース割り当て装置（resource allocation device）が 前記無線媒体を介して送信する送信フレームのデータパケットに送信フレーム
    の未来スロットを割り当てる割り当て手段を備えたことを特徴とする請求項１１
    に記載のシステム。
  84. 【請求項８４】 前記割り当て手段が、 事前予約アルゴリズムを適用する手段と、 前記事前予約アルゴリズムに基づいて未来送信フレームのインターネットプロ
    トコル（IP）フローの第一データパケットについて第一スロットを予約する第一
    予約手段と、 前記事前予約アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームに時間的に後続の
    送信フレームの前記IPフローの第二データパケットについて第二スロットを予約
    する第二予約手段と、を備え、 前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されるのと等時（isochron
    ous）に、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されること特徴と
    する請求項８３に記載のシステム。
  85. 【請求項８５】 前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二デー
    タパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に周期的な変動があるこ
    とを特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  86. 【請求項８６】 前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二デー
    タパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に非周期的な変動がある
    ことを特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  87. 【請求項８７】 前記事前予約アルゴリズムが、前記IPフローがジッター感知型であるかどうか
    を判断することを特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  88. 【請求項８８】 前記リソースアロケータが、 前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度（HCBPs：hierarchical
    class based priorities）を示す手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記
    載のシステム。
  89. 【請求項８９】 前記リソースアロケータが、 前記IPフローに関する仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual private
    network）優先度を示す手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のシス
    テム。
  90. 【請求項９０】 前記リソースアロケータが、 前記IPフローに関するサービスレベル契約（SLA：service level agreement）
    に基づいた優先度を示す手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のシス
    テム。
  91. 【請求項９１】 前記リソースアロケータが、 前記IPフローに関するサービスタイプ（type of service）優先度を示す手段
    を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
  92. 【請求項９２】 前記リソースアロケータが、 前記IPフローに関する差別化サービス（DiffServe：differentiated services
    ）を示す手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
  93. 【請求項９３】 前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二デー
    タパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に周期的な変動を与える
    手段を備えたこと特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  94. 【請求項９４】 前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二デー
    タパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に非周期的な変動を与え
    る手段を備えたことを特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  95. 【請求項９５】 前記事前予約アルゴリズムが、前記IPフローがジッター感知型であるかどうか
    を判断する手段を備えたことを特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  96. 【請求項９６】 前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動を与えない手段を備えた
    ことを特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  97. 【請求項９７】 前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動を与える手段を備えたこ
    とを特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  98. 【請求項９８】 前記アルゴリズムが、 前記IPフローがジッター感知型であるかどうかを判断する手段を備えたことを
    特徴とする請求項８４に記載のシステム。
  99. 【請求項９９】 前記アナライザがIP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報を識別し、前記IP
    をクラス分けし、 前記スケジューラが前記IPフローを優先度付けして前記IP優先度ヘッダ識別情
    報を考慮することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  100. 【請求項１００】 前記IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、前記IPフローのQoSクラス
    グルーピングを判断して考慮する判断要素を備えたことを特徴とする請求項９９
    に記載のシステム。
  101. 【請求項１０１】 前記IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、オプションのサービスタイ
    プ(TOS)フィールド優先度マーキングを示すTOS優先度付け要素を備えたことを特
    徴とする請求項９９に記載のシステム。
  102. 【請求項１０２】 前記サービスタイプ（TOS）フィールド優先度マーキングはインターネット技
    術特別調査委員会（IETF）RFC1992bと互換性のあることを特徴とする請求項１０
    １に記載のシステム。
  103. 【請求項１０３】 前記サービスタイプ（TOS）フィールド優先度マーキングはインターネット技
    術特別調査委員会（IETF）RFC1349と互換性のあることを特徴とする請求項１０
    ２に記載のシステム。
  104. 【請求項１０４】 前記マーキングは、 最小遅延マーキング； 最大スループットマーキング； 最大信頼度マーキング； 最小金額的コストマーキング；および 標準的サービスマーキング；とから構成されることを特徴とする請求項１０３
    に記載のシステム。
  105. 【請求項１０５】 前記IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、 オプションの差別化サービス(DiffServ)フィールド優先度マーキングを示すDi
    ffServ優先度付け要素を含むことを特徴とする請求項９９に記載のシステム。
  106. 【請求項１０６】 前記DiffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委
    員会（IETF）RFC2474と互換性のあることを特徴とする請求項１０５に記載のシ
    ステム。
  107. 【請求項１０７】 前記DiffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委
    員会（IETF）RFC2475と互換性のあることを特徴とする請求項１０５に記載のシ
    ステム。
  108. 【請求項１０８】 前記IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、リソース予約プロトコル(R
    SVP)メッセージおよびオブジェクトを考慮する手段を備えたことを特徴とする請
    求項９９に記載のシステム。
  109. 【請求項１０９】 前記RSVPメッセージは、 パスメッセージ(path message)； 予約(Reservation (Resv))； パスteardownメッセージ(path teardown message)； resv teardownメッセージ(resv teadown message)； パスエラーメッセージ(path error message)；および 確認メッセージ(confirmation message)；を含むことができることを特徴とす
    る請求項１０８に記載のシステム。
  110. 【請求項１１０】 前記RSVPプロトコルオブジェクトは、 null； session； RSVP_hop； time_values； style； flowspec； sender_template sender_Tspec； Adspec； Error_Spec； Policy_data； Integrity； Scope；および Resv_Confirm；を含むことができることを特徴とする請求項１０８に記載のシ
    ステム。
  111. 【請求項１１１】 前記RSVPマーキングはインターネット技術特別調査委員会（IETF）RFC2205と
    互換性のあることを特徴とする請求項１０５に記載のシステム。
  112. 【請求項１１２】 前記IPフローに関する仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual private
    network）優先度を分析する手段を備えたことを特徴とする請求項３２に記載の
    システム。
  113. 【請求項１１３】 すべてのVPN IPフローに優先度を付ける手段を備えたことを特徴とする請求項
    １１２に記載のシステム。
  114. 【請求項１１４】 一つ以上の加入者定義パラメータ（subscriber-defined parameter）に基づい
    て前記IPフローを優先度付けする手段を備えたことを特徴とする請求項１１２に
    記載のシステム。
  115. 【請求項１１５】 前記VPNは、 DEN (directory enabled networking)テーブル管理スキーム(table management
    scheme)を含むことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
  116. 【請求項１１６】 前記VPNは、PPTP(point-to-point tunneling protocol)を使用して実施される
    ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
  117. 【請求項１１７】 前記システムはPtP(point-to-point)電気通信システムとして使用されること
    を特徴とする請求項１に記載のシステム。
  118. 【請求項１１８】 前記パケット中心型プロトコルは送信制御プロトコル/インターネットプロト
    コル(TCP/IP)であることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
  119. 【請求項１１９】 前記パケット中心型プロトコルがユーザダイアグラムプロトコル/インターネ
    ットプロトコル(UDP/IP)であることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム
    。
  120. 【請求項１２０】 前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
  121. 【請求項１２１】 前記リソース割り当てを実行して最終ユーザのサービス品質（QoS: quality o
    f service）を最適化することを特徴とする請求項１２０に記載のシステム。
  122. 【請求項１２２】 前記無線通信媒体は、 無線周波数（ＲＦ）通信媒体； ケーブル通信媒体；および 衛星通信媒体； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム
    。
  123. 【請求項１２３】 前記無線通信媒体が、 時分割多重アクセス（TDMA）アクセス方法； 時分割多重アクセス／時分割二重（TDMA/TDD）アクセス方法； 符号化分割多重アクセス（CDMA）アクセス方法；および 周波数分割多重アクセス（FDMA）アクセス方法； の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることを特徴
    とする請求項１２２に記載のシステム。
  124. 【請求項１２４】 前記第一データネットワークが、 有線ネットワーク； 無線ネットワーク； ローカルエリアネットワーク（LAN）；および ワイドエリアネットワーク（WAN）； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１１７に記載のシステ
    ム。
  125. 【請求項１２５】 前記第二ネットワークが、 有線ネットワーク； 無線ネットワーク； ローカルエリアネットワーク（LAN）；および ワイドエリアネットワーク（WAN）； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１１７に記載のシステ
    ム。
  126. 【請求項１２６】 前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータを備えたこ
    とを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
  127. 【請求項１２７】 前記リソースアロケータが最終ユーザのサービス品質（QoS: quality of serv
    ice）を最適化することを特徴とする請求項１２６に記載のシステム。
  128. 【請求項１２８】 前記リソースアロケータがアプリケーションを感知することを特徴とする請求
    項１２６に記載のシステム。
  129. 【請求項１２９】 前記システムが広帯域同軸ケーブル電気通信システムであり、 前記無線媒体が同軸ケーブル通信媒体を含むことを特徴とする請求項１に記載
    のシステム。
  130. 【請求項１３０】 前記パケット中心型プロトコルが送信制御プロトコル/インターネットプロトコ
    ル(TCP/IP)であることを特徴とする請求項１２９に記載のシステム。
  131. 【請求項１３１】 前記パケット中心型プロトコルがユーザダイアグラムプロトコル/インターネ
    ットプロトコル(UDP/IP)であることを特徴とする請求項１２９に記載のシステム
    。
  132. 【請求項１３２】 前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるケーブルリソースアロケータを
    備えたことを特徴とする請求項１２９に記載のシステム。
  133. 【請求項１３３】 前記リソースアロケータが最終ユーザのサービス品質（QoS: quality of serv
    ice）を最適化することを特徴とする請求項１３２に記載のシステム。
  134. 【請求項１３４】 前記同軸ケーブル通信媒体が、同軸ケーブルを介した無線周波数データ通信を
    含み、 一つ以上のケーブルモデムが前記媒体を介して送信される信号を変調および復
    調することを特徴とする請求項１２９に記載のシステム。
  135. 【請求項１３５】 前記ケーブルモデムがDOC/SYS準拠であることを特徴とする請求項１３４に記
    載のシステム。
  136. 【請求項１３６】 前記QoS最適化ケーブルリソースアロケータシステム(QoS optimized cable re
    source allocator system)は、 IPフロー識別要素； IPフロー特徴付け要素； IPフロークラス分け要素；および IPフロー優先度付け要素；と、を含むことを特徴とする請求項１３３に記載の
    システム。
  137. 【請求項１３７】 前記同軸ケーブル通信媒体が、 時分割多重アクセス（TDMA）アクセス方法； 時分割多重アクセス／時分割二重（TDMA/TDD）アクセス方法； 符号化分割多重アクセス（CDMA）アクセス方法；および 周波数分割多重アクセス（FDMA）アクセス方法； の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることを特徴
    とする請求項１３２に記載のシステム。
  138. 【請求項１３８】 前記第一データネットワークが、 有線ネットワーク； 無線ネットワーク； ローカルエリアネットワーク（LAN）；および ワイドエリアネットワーク（WAN）； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１２９に記載のシステ
    ム。
  139. 【請求項１３９】 前記第二ネットワークが、 有線ネットワーク； 無線ネットワーク； ローカルエリアネットワーク（LAN）；および ワイドエリアネットワーク（WAN）； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１２９に記載のシステ
    ム。
  140. 【請求項１４０】 前記リソースアロケータがアプリケーション感知型（application aware）で
    あることを特徴とする請求項１３８に記載のシステム。
  141. 【請求項１４１】 前記システムがポイントツーポイント(PtP)ネットワークであることを特徴と
    する請求項１３３に記載のシステム。
  142. 【請求項１４２】 パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに共有無線
    帯域幅を割り当てる方法において、 前記方法は、 無線基地局と、一つ以上の加入者CPE（顧客宅内装置：customer premise equi
    pment )局との間の前記共有帯域幅を割り当てるステップから構成されることを
    特徴とする方法。
  143. 【請求項１４３】 前記共有帯域幅を動的に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１
    ４２に記載の方法。
  144. 【請求項１４４】 前記共有帯域幅をフレームごとに割り当てるステップを含むことを特徴とする
    請求項１４３に記載の方法。
  145. 【請求項１４５】 前記共有帯域幅の前記フレームを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのア
    ップリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１４４に記
    載の方法。
  146. 【請求項１４６】 前記共有帯域幅の前記フレームを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウ
    ンリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１４４に記載
    の方法。
  147. 【請求項１４７】 前記共有帯域幅をフレーム内のサブフレームごとに割り当てるステップを含む
    ことを特徴とする請求項１４３に記載の方法。
  148. 【請求項１４８】 前記共有帯域幅の前記サブフレームを前記加入者CPE局から前記無線基地局へ
    のアップリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１４７
    に記載の方法。
  149. 【請求項１４９】 前記共有帯域幅の前記サブフレームを前記無線基地局から前記加入者CPE局への
    ダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１４７に
    記載の方法。
  150. 【請求項１５０】 前記共有帯域幅をフレーム内のスロットごとに割り当てるステップを含むこと
    を特徴とする請求項１４３に記載の方法。
  151. 【請求項１５１】 前記共有帯域幅の前記スロットを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのア
    ップリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１５０に記
    載の方法。
  152. 【請求項１５２】 前記共有帯域幅の前記スロットを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウ
    ンリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１５０に記載
    の方法。
  153. 【請求項１５３】 前記共有帯域幅をフレーム内のサブスロットごとに割り当てるステップを含む
    ことを特徴とする請求項１４３に記載の方法。
  154. 【請求項１５４】 前記共有帯域幅の前記サブスロットを前記加入者CPE局から前記無線基地局へ
    のアップリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１５３
    に記載の方法。
  155. 【請求項１５５】 前記共有帯域幅の前記サブスロットを前記無線基地局から前記加入者CPE局への
    ダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１５３に
    記載の方法。
  156. 【請求項１５６】 前記共有帯域幅を一つ以上の制御パケットに割り当てるステップを含むことを
    特徴とする請求項１４３に記載の方法。
  157. 【請求項１５７】 ダウンストリーム肯定応答スロットを割り当てるステップ； 予約要求スロットを割り当てるステップ； 動作データ (operations data) スロットを割り当てるステップ； アップストリーム肯定応答スロットを割り当てるステップ； 肯定応答要求スロットを割り当てるステップ； フレーム記述子を割り当てるステップ；および コマンドおよび制御スロットを割り当てるステップ； の中の一つ以上のステップから構成されることを特徴とする請求項１５６に記
    載の方法。
  158. 【請求項１５８】 共有帯域幅を一つ以上のデータパケットに割り当てるステップを含むことを特
    徴とする請求項１４３に記載の方法。
  159. 【請求項１５９】 前記共有帯域幅をアップリンク方向に割り当てるステップ；および 前記共有帯域幅をダウンリンク方向に割り当てるステップ； の中の一つ以上のステップを含むことを特徴とする請求項１５８に記載の方法
    。
  160. 【請求項１６０】 前記共有帯域幅を、最終ユーザのQoSを最適化する方法で前記加入者CPE局間に
    割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１４２に記載の方法。
  161. 【請求項１６１】 前記共有無線帯域幅を介してIPフローを分析し、スケジューリングするステッ
    プを含むことを特徴とする請求項１６０に記載の方法。
  162. 【請求項１６２】 前記IPフローを識別するステップと、 前記IPフローを特徴付けるステップと、 前記IPフローをクラス分けするステップと、 前記IPフローに優先度を付けるステップと、を備えたことを特徴とする請求項１
    ６１に記載の方法。
  163. 【請求項１６３】 前記識別ステップは、 パケットヘッダフィールドを分析するステップと、 新しいIPフローと既存のIPフローを識別するステップと、を備えたことを特徴
    とする請求項１６２に記載の方法。
  164. 【請求項１６４】 前記IPフローのパケットをバッファするステップと、 前記パケット一つずつのパケットヘッダフィールドからデータを抽出するステ
    ップと、 前記パケットヘッダフィールドを分析するステップと、を備えたことを特徴と
    する請求項１６３に記載の方法。
  165. 【請求項１６５】 前記IPフローのパケットのバージョンがIPv.4またはIPv6かを判定するステッ
    プと、 前記パケットを解析する手段と、を備えたことを特徴とする請求項１６４に記
    載の方法。
  166. 【請求項１６６】 送信元アプリケーションタイプを判断するステップを備えたことを特徴とする
    請求項１６４に記載の方法。
  167. 【請求項１６７】 送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルから送信元アドレスについて
    送信元アプリケーションを保存し、取り出すステップ； サービスタイプ(TOS：type of service)パケットヘッダフィールドから送信元
    アプリケーションを判断するステップ； 差別化サービス（DiffServ：differentiated services）パケットヘッダフィ
    ールドから送信元アプリケーションを判断するステップ； の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１６６に記載の方法。
  168. 【請求項１６８】 既存のIPフローをIPフロー識別データテーブルに保存、またはIPフロー識別デ
    ータテーブルから取り出すステップを備えたことを特徴とする請求項１６３に記
    載の方法。
  169. 【請求項１６９】 パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを判断するステップと、 前記パケットの前記存在時間に基づいてクライアントアプリケーションIPフロ
    ーの破棄を予想するステップと、 前記新しいIPフローのQoS要件を判断するステップと、 前記新しいIPフローに関連する前記加入者CPE局の加入者識別を判断するステ
    ップと、を備えたことを特徴とする請求項１６２に記載の方法。
  170. 【請求項１７０】 有効期限（TTL：time to live）パケットヘッダフィールドを分析して前記パ
    ケットの存在時間を判断するステップを備えたことを特徴とする請求項１６９に
    記載の方法。
  171. 【請求項１７１】 前記新しいIPフローのQoS要件を判断するステップを備えたことを特徴とする
    請求項１６９に記載の方法。
  172. 【請求項１７２】 送信元アドレス； 送信先アドレス； UDPポート番号； の中の一つ以上に基づいて前記新しいIPフローのQoS要件を判断するステップ
    を備えたことを特徴とする請求項１６９に記載の方法。
  173. 【請求項１７３】 前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付けるステップを備えたこと
    を特徴とする請求項１６２に記載の方法。
  174. 【請求項１７４】 前記新しいIPフローの前記パケットをQoSクラスグルーピングにクラス分けす
    るステップを備えたことを特徴とする請求項１６２に記載の方法。
  175. 【請求項１７５】 前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考慮するステップを備えたこ
    とを特徴とする請求項１７４に記載の方法。
  176. 【請求項１７６】 前記IPフローに関するオプションの差別化サービス（DiffServ：differentiat
    ed services）フィールド優先度マーキングを考慮するステップを備えたことを
    特徴とする請求項１７５に記載の方法。
  177. 【請求項１７７】 前記IPフローに関するオプションのサービスタイプ（TOS：type of service）
    フィールド優先度マーキングを考慮するステップを備えたことを特徴とする請求
    項１７５に記載の方法。
  178. 【請求項１７８】 前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度（HCBPs：hierarchical
    class based priorities）を考慮するステップを備えたことを特徴とする請求項
    １６２に記載の方法。
  179. 【請求項１７９】 前記IPフローに関する仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual private
    network）優先度を考慮するステップを備えたことを特徴とする請求項１６２に
    記載の方法。
  180. 【請求項１８０】 前記IPフローに関するサービスレベル契約（SLA：service level agreement）
    に基づいた優先度を考慮するステップを備えたことを特徴とする請求項１６２に
    記載の方法。
  181. 【請求項１８１】 前記IPフローに関するサービスタイプ（TOS：type of service）優先度を考慮
    するステップを備えたことを特徴とする請求項１６２に記載の方法。
  182. 【請求項１８２】 前記IPフローに関する差別化サービス（DiffServe：differentiated services
    ）を考慮するステップを備えたことを特徴とする請求項１６２に記載の方法。
  183. 【請求項１８３】 SLA加入者のサービスレベル契約（SLA：service level agreement）優先度に
    基づいて前記IPフローに優先度を付けるステップを備えたことを特徴とする請求
    項１８０に記載の方法。
  184. 【請求項１８４】 前記IPフローの前記SLAを分析するステップを備えたことを特徴とする請求項
    １８３に記載の方法。
  185. 【請求項１８５】 一つ以上の加入者定義パラメータに基づいて前記IPフローに優先度を付けるこ
    とを特徴とする請求項１８４に記載の方法。
  186. 【請求項１８６】 プレミアムサービスレベルに優先度を付けるステップと、 ノーマルサービスレベルに優先度を付けるステップと、 バリューサービスレベルに優先度を付けるステップと、を備えたことを特徴と
    する請求項１８３に記載のシステム。
  187. 【請求項１８７】 前記方法は、無線媒体を介して送信する送信フレームのデータパケットに送信
    フレームの未来スロットを割り当てるステップを備え、 前記割り当てるステップは、 事前予約アルゴリズムを適用するステップと、 前記アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームのインターネットプロトコ
    ル（IP）フローの第一データパケットについて第一スロットを予約するステップ
    と、 前記アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームに時間的に後続の送信フレ
    ームの前記IPフローの第二データパケットについて第二スロットを予約するステ
    ップと、を備え、 前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されるのと等時(isochrono
    us)に、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されること特徴とす
    る請求項１４２に記載の方法。
  188. 【請求項１８８】 前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二デー
    タパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に周期的な変動があるこ
    とを特徴とする請求項１８７に記載の方法。
  189. 【請求項１８９】 前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二デー
    タパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に非周期的な変動がある
    ことを特徴とする請求項１８７に記載の方法。
  190. 【請求項１９０】 前記事前予約アルゴリズムが、前記IPフローがジッター感知型であるかどうか
    を判断することを特徴とする請求項１８７に記載の方法。
  191. 【請求項１９１】 前記方法は電気通信システムにおいて等時(isochronous)データパケットを提
    供するステップを備え、 前記電気通信システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、前
    記第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、
    パケット中心プロトコルを使用して共有帯域幅を介して前記無線基地局と無線通
    信をする一つ以上の加入者CPE（顧客宅内装置：customer premise equipment )
    局と、第二ネットワークを介して前記加入者CPE（顧客宅内装置：customer prem
    ise equipment )局の一つずつと接続された一つ以上の加入者ワークステーショ
    ンと、最終ユーザのサービス品質（QoS）を最適化して前記加入者CPE局間の共有
    帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段と、から構成され、 前記方法は、 事前予約アルゴリズムをインターネットプロトコル(IP)フローに適用するステ
    ップと、 前記アルゴリズムに基づいて等時的(isochronous)な方法で後続のスロットを
    前記IPフローの後続の一つ以上の未来送信フレームに予約するステップと、を備
    えたことを特徴とする請求項１４７に記載の方法。
  192. 【請求項１９２】 前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動があることを特徴とする
    請求項１９１に記載のシステム。
  193. 【請求項１９３】 前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動がないことを特徴とする
    請求項１９１に記載の方法。
  194. 【請求項１９４】 前記アルゴリズムが、前記IPフローがジッター感知型であるかどうかを判断す
    ることを特徴とする請求項１９１に記載の方法。
  195. 【請求項１９５】 前記方法は、差別化サービス（DiffServ：differentiated services）でマー
    キングされたIPフローを無線ポイントツーマルチポイント（PtMP）送信システム
    のサービス品質（QoS）優先度に統合するステップを備え、 前記無線ポイントツーマルチポイント（PtMP）送信システムは、第一データネ
    ットワークに接続した無線基地局と、前記第一データネットワークに接続した一
    つ以上のホストワークステーションと、パケット中心プロトコルを使用して共有
    帯域幅を介して前記無線基地局と無線通信をする一つ以上の加入者CPE（顧客宅
    内装置：customer premise equipment )局と、第二ネットワークを介して前記加
    入者CPE（顧客宅内装置：customer premise equipment )局の一つずつと接続さ
    れた一つ以上の加入者ワークステーションと、前記加入者CPE局間の共有帯域幅
    を割り当てるリソースアロケータと、から構成され、 前記方法は、差別化サービス（DiffServ：differentiated services）マーキ
    ングについてIPフローを分析するステップと、 前記DiffServマーキングを考慮して前記IPをスケジューリングするステップと
    、を備えたことを特徴とする請求項１８２に記載の方法。
  196. 【請求項１９６】 前記IPフローは、 TCP/IPフロー、および UDP/IPフロー、 の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項１９５に記載の方法。
  197. 【請求項１９７】 前記分析ステップは、 前記DiffServマーキングを有した前記IPフローを識別するステップと、 前記DiffServマーキングを有した前記IPフローを特徴付けるステップと、 前記DiffServマーキングを有した前記IPフローをクラス分けするステップと、
    から構成されることを特徴とする請求項１９５に記載の方法。
  198. 【請求項１９８】 前記スケジューリングステップは、 前記DiffServマーキングおよび他のIP優先度ヘッダ識別情報を考慮して前記IP
    フローに優先度を付けるステップを備えたことを特徴とする請求項１９５に記載
    の方法。
  199. 【請求項１９９】 前記優先度付けステップが、均等化優先度（WFP：weighted fair priority）
    優先度付けステップを備えたことを特徴とする請求項１９８に記載の方法。
  200. 【請求項２００】 前記優先度付けステップが、 IPフロー階層クラスによる優先度に基づいて優先度付けするステップ； サービスレベル契約（SLA）クラス優先度に基づいて優先度付けするステップ
    ； 仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual private network）加入者に基
    づいて優先度付けするステップ； 仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual private network）加入者クラ
    ス優先度に基づいて優先度付けするステップ； の中の一つ以上のステップを備えたことを特徴とする請求項１９９に記載の方
    法。
  201. 【請求項２０１】 前記識別ステップは、 前記IPフローの一つ以上のパケットヘッダフィールドを分析するステップ； 新しいIPフローと既存のIPフローを識別するステップ： の中の一つ以上のステップを備えたことを特徴とする請求項１９７に記載の方
    法。
  202. 【請求項２０２】 前記パケットヘッダフィールドを分析するステップは、 前記IPフローのパケットをバッファするステップ； 前記パケット一つずつのパケットヘッダフィールドから識別情報を抽出するス
    テップ； 前記パケットヘッダフィールドから前記識別情報を分析するステップ； の中の一つ以上のステップを備えたことを特徴とする請求項２０１に記載の方
    法。
  203. 【請求項２０３】 前記抽出ステップは、 前記パケットのバージョンがIPv.4またはIPv6かを判定するステップと、 前記IPフローの前記パケットヘッダフィールドを解析するステップと、を備え
    たことを特徴とする請求項２０２に記載の方法。
  204. 【請求項２０４】 前記分析ステップは、送信元アプリケーションタイプを判断するステップを備
    えたことを特徴とする請求項２０３に記載の方法。
  205. 【請求項２０５】 前記分析ステップは、差別化サービス（DiffServ：differentiated services
    ）フィールド優先度マーキングを考慮するステップを備えたことを特徴とする請
    求項２０３に記載の方法。
  206. 【請求項２０６】 前記DiffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委
    員会（IETF）RFC2474と互換性のあることを特徴とする請求項２０５に記載の方
    法。
  207. 【請求項２０７】 前記DiffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委
    員会（IETF）RFC2475と互換性のあることを特徴とする請求項２０５に記載の方
    法。
  208. 【請求項２０８】 前記クラス分けステップは、前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連
    付けるステップを備えたことを特徴とする請求項１９７に記載の方法。
  209. 【請求項２０９】 前記クラス分けステップは、新しいIPフローのパケットをQoS優先度クラスに
    グループ分けするグループ分けステップを備えたことを特徴とする請求項１９７
    に記載の方法。
  210. 【請求項２１０】 前記グループ分けステップは、前記IPフローに関するDiffServマーキングを考
    慮するステップを備えたことを特徴とする請求項２０９に記載の方法。
  211. 【請求項２１１】 前記優先度付けステップは、前記IPフローに関するDiffServマーキングを考慮
    するステップを備えたことを特徴とする請求項１９８に記載の方法
  212. 【請求項２１２】 パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに使用する
    スケジューリング方法を含み、 前記電気通信システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、前
    記第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、
    パケット中心プロトコルを使用して共有帯域幅を介して前記無線基地局と無線通
    信をする一つ以上の加入者CPE（顧客宅内装置：customer premise equipment )
    局と、第二ネットワークを介して前記加入者CPE（顧客宅内装置：customer prem
    ise equipment )局の一つずつと接続された一つ以上の加入者ワークステーショ
    ンと、最終ユーザのサービス品質（QoS）を最適化して前記加入者CPE局間の共有
    帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段と、前記共有無線帯域幅を介してイン
    ターネットプロトコル（IP）を分析し、スケジューリングする手段と、から構成
    され、 前記スケジューリング方法は、仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual p
    rivate network）の優先度に基づいてIPフローに優先度を付けるステップを備え
    たことを特徴とする請求項１７９に記載の方法。
  213. 【請求項２１３】 前記IPP仮想フローについて前記仮想プライベートネットワーク（VPN：virtua
    l private network）の優先度を分析するステップを備えたことを特徴とする請
    求項２１２に記載の方法。
  214. 【請求項２１４】 すべてのVPN IPフローに優先度を付けるステップを備えたことを特徴とする請
    求項２１３に記載の方法。
  215. 【請求項２１５】 一つ以上の加入者定義パラメータに基づいて前記IPフローに優先度を付けるス
    テップを備えたことを特徴とする請求項２１３に記載の方法。
  216. 【請求項２１６】 前記VPNは、DEN (directory enabled networking)テーブル管理スキーム(tabl
    e management scheme)を備えたことを特徴とする請求項２１２に記載の方法。
  217. 【請求項２１７】 前記VPN DENはCIM（common information model：共通情報モデル）3.0準拠で
    あることを特徴とする請求項２１６に記載の方法。
  218. 【請求項２１８】 前記VPNは、PPTP(point-to-point tunneling protocol)を使用して実施される
    ことを特徴とする請求項２１２に記載のシステム。
  219. 【請求項２１９】 前記VPNは、IPSec(internet protocol security)プロトコルを使用して実施され
    ることを特徴とする請求項２１２に記載のシステム。
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US09/350,150 1999-07-09
US09/349,975 1999-07-09
US09/350,156 US6452915B1 (en) 1998-07-10 1999-07-09 IP-flow classification in a wireless point to multi-point (PTMP) transmission system
US09/349,475 1999-07-09
US09/347,856 US6594246B1 (en) 1998-07-10 1999-07-09 IP-flow identification in a wireless point to multi-point transmission system
US09/350,159 1999-07-09
US09/349,482 US6640248B1 (en) 1998-07-10 1999-07-09 Application-aware, quality of service (QoS) sensitive, media access control (MAC) layer
US09/349,481 1999-07-09
US09/350,162 1999-07-09
US09/349,480 1999-07-09
US09/349,483 1999-07-09
US09/349,975 US6680922B1 (en) 1998-07-10 1999-07-09 Method for the recognition and operation of virtual private networks (VPNs) over a wireless point to multi-point (PtMP) transmission system
US09/349,478 1999-07-09
US09/349,483 US6628629B1 (en) 1998-07-10 1999-07-09 Reservation based prioritization method for wireless transmission of latency and jitter sensitive IP-flows in a wireless point to multi-point transmission system
US09/349,474 1999-07-09
US09/350,156 1999-07-09
US09/349,477 US6862622B2 (en) 1998-07-10 1999-07-09 Transmission control protocol/internet protocol (TCP/IP) packet-centric wireless point to multi-point (PTMP) transmission system architecture
US09/350,150 US6590885B1 (en) 1998-07-10 1999-07-09 IP-flow characterization in a wireless point to multi-point (PTMP) transmission system
US09/347,856 1999-07-09
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002232461A (ja) * 2001-01-30 2002-08-16 Fujitsu Ltd ネットワークシステム
JP2005020550A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Denso Corp 通信システム，無線通信装置，サーバ，および無線通信装置のデータ通信方法
JP2005202687A (ja) * 2004-01-15 2005-07-28 Ixi Co Ltd 情報処理システムおよびプログラム
WO2006030491A1 (ja) * 2004-09-14 2006-03-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 基地局装置ならびに通信システムのシグナリング方法およびチャネル選択方法
JP2006197461A (ja) * 2005-01-17 2006-07-27 Nec Corp 携帯通信端末を用いた同報通信システム及び携帯通信端末
JP2007508787A (ja) * 2003-10-14 2007-04-05 クゥアルコム・インコーポレイテッド 多重チャネル上のデータ通信のための方法及び装置
JP2007521764A (ja) * 2003-10-09 2007-08-02 モトローラ・インコーポレイテッド 受信／発信同期によるグループ通話管理
JP2008533798A (ja) * 2005-03-08 2008-08-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 周期的なチャネル時間割当を使用したサービス品質の提供
JP2009521831A (ja) * 2005-12-23 2009-06-04 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） データパケットトラフィック輻輳を解決する方法及び装置
EP2134133A1 (en) 2008-06-09 2009-12-16 Nec Corporation Wireless communication system, base station, scheduling method, and program
JP2010533406A (ja) * 2007-07-13 2010-10-21 ノーテル ネットワークス リミテッド マルチホップ無線通信環境のサービスの質の制御
JP2011065653A (ja) * 2004-09-09 2011-03-31 Avaya Inc ネットワーク・トラフィックのセキュリティのための方法およびシステム
US7987359B2 (en) 2005-07-22 2011-07-26 Sony Corporation Information communication system, information communication apparatus and method, and computer program
US8271792B2 (en) 2008-02-20 2012-09-18 Ricoh Company, Ltd. Image processing apparatus, authentication package installation method, and computer-readable recording medium
JP2013538498A (ja) * 2010-08-10 2013-10-10 華為技術有限公司 データフローをスケジューリングする方法、装置、及びシステム
WO2024013810A1 (ja) * 2022-07-11 2024-01-18 日本電信電話株式会社 無線通信システム、無線通信方法及び無線通信装置

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6452915B1 (en) 1998-07-10 2002-09-17 Malibu Networks, Inc. IP-flow classification in a wireless point to multi-point (PTMP) transmission system
US6862622B2 (en) 1998-07-10 2005-03-01 Van Drebbel Mariner Llc Transmission control protocol/internet protocol (TCP/IP) packet-centric wireless point to multi-point (PTMP) transmission system architecture
US6804211B1 (en) 1999-08-03 2004-10-12 Wi-Lan Inc. Frame structure for an adaptive modulation wireless communication system
US6404772B1 (en) 2000-07-27 2002-06-11 Symbol Technologies, Inc. Voice and data wireless communications network and method
AU2008203424B2 (en) * 2000-07-27 2010-05-27 Extreme Networks, Inc. Voice and data wireless communications network and method
AU2008207663B2 (en) * 2000-07-27 2009-03-12 Symbol Technologies, Llc. Voice and data wireless communications network and method
US6891822B1 (en) 2000-09-08 2005-05-10 Sharewave, Inc. Method and apparatus for transferring isocronous data within a wireless computer network
CA2853156C (en) 2000-11-15 2015-03-24 Wi-Lan, Inc. Improved frame structure for a communication system using adaptive modulation
SE523330C2 (sv) * 2001-03-01 2004-04-13 Operax Ab Metod, nätportsväxel och dataprogramprodukt för att överföra datapaket i kommunikationsnätverk
GB0109299D0 (en) * 2001-04-12 2001-05-30 British Telecomm Hybrid network
US6947417B2 (en) * 2001-06-29 2005-09-20 Ip Unity Method and system for providing media services
US7801169B2 (en) * 2001-08-17 2010-09-21 Jacobus Haartsen Method for mapping quality of service requirements to radio protocol parameters
DE10151442A1 (de) * 2001-10-18 2003-05-28 Siemens Ag Quality of Service bezogene Verkehrsdatensammlung und Verkehrssteuerung bei Virtual Trunking
JP3937799B2 (ja) * 2001-10-26 2007-06-27 松下電工株式会社 構内通信システム
KR100469414B1 (ko) * 2002-03-12 2005-02-02 엘지전자 주식회사 무선 패킷 데이터 전송 시스템의 채널 점유율 제어방법
CN1274098C (zh) * 2002-06-06 2006-09-06 华为技术有限公司 基于时分双工的高速分组业务数据的传输方法
CA2393373A1 (en) 2002-07-15 2004-01-15 Anthony Gerkis Apparatus, system and method for the transmission of data with different qos attributes.
US8565257B2 (en) 2002-08-01 2013-10-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method for mapping quality of service requirements to radio protocol parameters
EP1552412A4 (en) 2002-08-14 2007-05-23 Drs Technical Services Inc METHOD AND SYSTEM FOR REGULATING AND CONTROLLING NETWORK BANDWIDTH ALLOCATION
US7428595B2 (en) 2002-09-30 2008-09-23 Sharp Laboratories Of America, Inc. System and method for streaming TCP messages in an enterprise network
KR100689365B1 (ko) * 2003-07-10 2007-03-02 삼성전자주식회사 이동통신시스템에서 신호 및 부가 데이터 다중화 전송 방법 및 시스템
EP1533727A1 (fr) * 2003-11-19 2005-05-25 France Telecom Système et procédé de taxation basé sur les services dans un réseau de données en mode paquets utilisant des identifiants dans les en-têtes des paquets
KR100608844B1 (ko) 2004-01-09 2006-08-08 엘지전자 주식회사 ＶｏＩＰ 서비스를 제공하는 무선통신 시스템
WO2005065060A2 (en) * 2004-01-09 2005-07-21 Lg Electronics Inc. Optimized radio bearer configuration for voice over ip
EP1797683B1 (fr) 2004-10-07 2015-05-06 Orange Procede et systeme de transmission de donnees entre un reseau local et un reseau principal autorisant une adaptation du format desdites donnees
US7613111B2 (en) 2005-04-18 2009-11-03 Santera Systems, Llc Methods, systems, and computer program products for dynamic blocking an unblocking of media over packet resources
US7623493B2 (en) 2005-04-29 2009-11-24 Motorola, Inc. Method and apparatus for link layer assisted handoff
US8804765B2 (en) 2005-06-21 2014-08-12 Optis Wireless Technology, Llc Dynamic robust header compression
WO2008140223A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for supporting short latency data transmission in a mobile communication system
EP2947902A1 (en) 2008-04-30 2015-11-25 Alexander Poltorak Multi-tier quality of service wireless communications networks
US9497662B2 (en) * 2010-06-03 2016-11-15 Intel Corporation Methods and devices for reducing signaling overhead
US9225656B2 (en) 2011-02-07 2015-12-29 Brocade Communications Systems, Inc. Quality of service in a heterogeneous network
JP2013222407A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Bank Of Tokyo-Mitsubishi Ufj Ltd 流量制御機能を有するシステム
US9374826B2 (en) * 2012-05-03 2016-06-21 Wireie Holdings International, Inc. System and method for optimizing wireless network access
CN104427290A (zh) * 2013-09-11 2015-03-18 航天信息股份有限公司 音视频数据的处理方法和***
CN103532842B (zh) * 2013-10-14 2017-10-13 广州供电局有限公司 配电网络的高可靠性lte传输***
US11050857B2 (en) 2014-07-17 2021-06-29 Texas Instruments Incorporated Transmission control protocol (TCP) acknowledgement (ACK) packet suppression
KR20160052313A (ko) 2014-11-04 2016-05-12 삼성전자주식회사 송신 장치, 수신 장치 및 그 신호 처리 방법
CN111447242B (zh) * 2014-11-04 2022-07-15 三星电子株式会社 发送装置和接收装置及其信号处理方法
US9571407B2 (en) 2014-12-10 2017-02-14 Limelight Networks, Inc. Strategically scheduling TCP stream transmissions
JP7249757B2 (ja) 2018-10-30 2023-03-31 株式会社イノアックコーポレーション 電磁波シールド材
US10979399B2 (en) * 2019-05-24 2021-04-13 Sierra Nevada Corporation Unified communication gateway systems
KR102372324B1 (ko) * 2021-11-23 2022-03-10 (주) 시스메이트 Ptp 동기 네트워크 확장을 위한 이종 ptp 동기 정보를 정밀하게 획득하는 네트워크 인터페이스 카드 구조와 클럭 동기화 방법
US11765052B1 (en) 2022-03-11 2023-09-19 T-Mobile Usa, Inc. User equipment hosting for customizable 5G services
CN115174370B (zh) * 2022-09-05 2023-01-03 杭州又拍云科技有限公司 一种分布式混合数据确定性传输装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10243458A (ja) * 1997-02-26 1998-09-11 Mitsubishi Electric Corp 無線パケット伝送システム
WO1999005828A1 (en) * 1997-07-25 1999-02-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Dynamic quality of service reservation in a mobile communications network
WO1999016266A1 (en) * 1997-09-25 1999-04-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Selectable packet-switched and circuit-switched services in a mobile communications network
WO1999026430A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-27 Ensemble Communications, Inc. An adaptive time division duplexing method and apparatus for dynamic bandwidth allocation within a wireless communication system
JP2001527359A (ja) * 1997-12-18 2001-12-25 ノキア モービル フォーンズ リミティド モバイル・インターネット・プロトコルにおける資源予約

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907224A (en) * 1986-10-17 1990-03-06 Bydatel Corporation Method for transmitting data in multiple access data communications networks
KR0159796B1 (ko) * 1993-03-12 1998-12-01 안쏘니 제이. 살리 주니어 패킷 전송 시스템에서 경합의 가능성 및 부적절한 자원할당의 가능성을 감소시키기 위한 방법 및 장치
US5602836A (en) * 1993-11-24 1997-02-11 Lucent Technologies Inc. Multiple access cellular communication with circular interleaving and reduced dropped-packet runlengths
US5487061A (en) 1994-06-27 1996-01-23 Loral Fairchild Corporation System and method for providing multiple loss and service priorities
US5628052A (en) * 1994-09-12 1997-05-06 Lucent Technologies Inc. Wireless communication system using distributed switched antennas
FI96557C (fi) * 1994-09-27 1996-07-10 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä datasiirtoa varten TDMA-matkaviestinjärjestelmässä sekä menetelmän toteuttava matkaviestinjärjestelmä
US5751708A (en) * 1995-10-25 1998-05-12 Lucent Technologies Inc. Access method for broadband and narrowband networks
JPH09130447A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Nec Corp 無線データ伝送装置
EP0841763B1 (en) * 1996-10-25 2003-12-10 Nokia Corporation Method for radio resource control
EP0848563A3 (en) * 1996-12-11 2000-01-05 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to telecommunication systems
AU6177298A (en) * 1997-02-21 1998-09-09 Motorola, Inc. Method and apparatus for allocating spectral resources in a wireless communication system
US5974028A (en) * 1997-02-24 1999-10-26 At&T Corp. System and method for improving transport protocol performance in communication networks having lossy links
US6104700A (en) * 1997-08-29 2000-08-15 Extreme Networks Policy based quality of service
US6115390A (en) * 1997-10-14 2000-09-05 Lucent Technologies, Inc. Bandwidth reservation and collision resolution method for multiple access communication networks where remote hosts send reservation requests to a base station for randomly chosen minislots
US6137793A (en) * 1997-12-05 2000-10-24 Com21, Inc. Reverse path multiplexer for use in high speed data transmissions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10243458A (ja) * 1997-02-26 1998-09-11 Mitsubishi Electric Corp 無線パケット伝送システム
WO1999005828A1 (en) * 1997-07-25 1999-02-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Dynamic quality of service reservation in a mobile communications network
WO1999016266A1 (en) * 1997-09-25 1999-04-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Selectable packet-switched and circuit-switched services in a mobile communications network
WO1999026430A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-27 Ensemble Communications, Inc. An adaptive time division duplexing method and apparatus for dynamic bandwidth allocation within a wireless communication system
JP2001527359A (ja) * 1997-12-18 2001-12-25 ノキア モービル フォーンズ リミティド モバイル・インターネット・プロトコルにおける資源予約

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4580111B2 (ja) * 2001-01-30 2010-11-10 富士通株式会社 ネットワークシステム
JP2002232461A (ja) * 2001-01-30 2002-08-16 Fujitsu Ltd ネットワークシステム
JP2005020550A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Denso Corp 通信システム，無線通信装置，サーバ，および無線通信装置のデータ通信方法
JP2007521764A (ja) * 2003-10-09 2007-08-02 モトローラ・インコーポレイテッド 受信／発信同期によるグループ通話管理
JP2007508787A (ja) * 2003-10-14 2007-04-05 クゥアルコム・インコーポレイテッド 多重チャネル上のデータ通信のための方法及び装置
JP2005202687A (ja) * 2004-01-15 2005-07-28 Ixi Co Ltd 情報処理システムおよびプログラム
JP2011065653A (ja) * 2004-09-09 2011-03-31 Avaya Inc ネットワーク・トラフィックのセキュリティのための方法およびシステム
WO2006030491A1 (ja) * 2004-09-14 2006-03-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 基地局装置ならびに通信システムのシグナリング方法およびチャネル選択方法
US8036149B2 (en) 2005-01-17 2011-10-11 Nec Corporation Multi-casting communication system, server used for the system, and method of making multi-casting communication
JP2006197461A (ja) * 2005-01-17 2006-07-27 Nec Corp 携帯通信端末を用いた同報通信システム及び携帯通信端末
JP2008533798A (ja) * 2005-03-08 2008-08-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 周期的なチャネル時間割当を使用したサービス品質の提供
US7987359B2 (en) 2005-07-22 2011-07-26 Sony Corporation Information communication system, information communication apparatus and method, and computer program
JP4847541B2 (ja) * 2005-12-23 2011-12-28 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） データパケットトラフィック輻輳を解決する方法及び装置
JP2009521831A (ja) * 2005-12-23 2009-06-04 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） データパケットトラフィック輻輳を解決する方法及び装置
JP2010536192A (ja) * 2007-07-13 2010-11-25 ノーテル ネットワークス リミテッド マルチホップ無線通信環境のサービスの質の制御
JP2010533406A (ja) * 2007-07-13 2010-10-21 ノーテル ネットワークス リミテッド マルチホップ無線通信環境のサービスの質の制御
US8271792B2 (en) 2008-02-20 2012-09-18 Ricoh Company, Ltd. Image processing apparatus, authentication package installation method, and computer-readable recording medium
EP2134133A1 (en) 2008-06-09 2009-12-16 Nec Corporation Wireless communication system, base station, scheduling method, and program
US8594055B2 (en) 2008-06-09 2013-11-26 Nec Corporation Wireless communication system, base station, scheduling method, and program
JP2013538498A (ja) * 2010-08-10 2013-10-10 華為技術有限公司 データフローをスケジューリングする方法、装置、及びシステム
US9107230B2 (en) 2010-08-10 2015-08-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Method, device and system for scheduling data flow
US9832786B2 (en) 2010-08-10 2017-11-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Method, device and system for scheduling data flow
WO2024013810A1 (ja) * 2022-07-11 2024-01-18 日本電信電話株式会社 無線通信システム、無線通信方法及び無線通信装置

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