JP2002532959A - ワイヤレスローカルループシステムおよびそれに役立つ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、データネットワーク／ＰＳＴＮゲートウェイユニットと、少なくとも１つのデータラインと、それぞれ前記少なくとも１つのデータラインを介して前記ゲートウェイユニットに接続された少なくとも１つのベースステーションと、前記ベースステーションとワイヤレスに通信する多数のワイヤレス加入者ユニットとを含むワイヤレスローカルループシステムを開示する。各ワイヤレス加入者ユニットは、電話ホストを含む少なくとも１つのホストに対する少なくとも１つのインタフェースを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［発明の分野］ 本発明は、概して通信システムに、そしてより詳細にはワイヤレスローカルル
ープシステムおよびワイヤレス情報の処理に関する。

【０００２】 ［発明の背景］ ワイヤレスローカルループシステムは知られている。

【０００３】 ＩＰは在来のインターネットプロトコルである。

【０００４】 クオリティーオブサービス（サービスの品質（ＱｏＳ））、ワイヤレスローカ
ルループシステムおよびインターネットに関係する現在の技術水準は、つぎの刊
行物においておおむね例示されている。

【０００５】 ［１］ジー・マップ（Ｇ． Ｍａｐｐ）およびエス・ホッジス（Ｓ． Ｈｏｄｇ
ｅｓ）。「ＱｏＳベースのトランスポート（移送）（ＱｏＳ−Ｂａｓｅｄ Ｔｒ
ａｎｓｐｏｒｔ）。」

【０００６】 ［２］ジェイ・クロークロフト（Ｊ． Ｃｒｏｗｃｒｏｆｔ）およびピー・エク
スリン（Ｐ． Ｏｅｃｈｓｌｉｎ）。「重み付けされた比例適正分配ＴＣＰを用
いる差別型エンドトゥーエンドインターネットサービス（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉ
ａｔｅｄ Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｕｓ
ｉｎｇ ａ Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒ Ｓｈａ
ｒｉｎｇ ＴＣＰ）。」

【０００７】 ［３］ディー・ケー・エイチ・タン（Ｄ． Ｋ． Ｈ． Ｔａｎ）。「通信ネッ
トワークにおけるレート制御およびユーザの振るまい（Ｒａｔｅ ｃｏｎｔｒｏ
ｌ ａｎｄ Ｕｓｅｒ Ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ
ｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）。」

【０００８】 明細書中に述べられたすべての刊行物、およびここで参照された刊行物の開示
は、引用によりここに（本明細書中に）組み込まれている。

【０００９】 ［発明の記載］ 本発明は、その動作のスキーム（体系）が、回路スイッチングスキーム（回路
切替体系）よりもむしろインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットスイッチン
グスキーム（パケット切替体系）を備えた、ワイヤレスＩＰローカルループ（Ｗ
ｉｐＬＬ）システム内における２つのピア（同格の通信要素）のあいだでの情報
処理（トランザクション）のためのワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）システ
ムおよびクオリティオブサービス（サービスの品質）を提供しようとしている。
このワイヤレス（インターネットプロトコル）ローカルループ（ＷｉｐＬＬ）シ
ステムは、単一の統合されたプラットフォーム上で、種々のデータおよび音声の
アプリケーションをサポートする、「オールインワン」のブロードバンドアクセ
スソリューション（広帯域アクセスの解決策）をユーザに提供しようとしている
。

【００１０】 本発明は、パケット化されたエアー（無線）プロトコル（通信仕様）により、
最適な方法ですべての顧客によって使用される共用メディア（共用媒体）を提供
する。この技術は、該システムにユニークな（特有の）特徴、すなわち、伝送の
コンテント（内容）を認識する能力、たとえばそのアプリケーション、並びにバ
ンド幅（ＢＷ）およびクオリティーオブサービス（ＱｏＳ：通信品質）をそれに
応じて割り当てる能力、の１つを可能としている。

【００１１】 ビデオ会議、高速インターネットアクセス、テレワーキング、Ｅメール、フレ
ームリレーおよびその他の、種々のデータアプリケーションは、おのおの、本発
明によって最適にサポートされる。

【００１２】 統合ブロードバンド地上波ワイヤレスシステムとして作動する本発明は、音声
、データおよびビデオを含む、ＳＭＥ（中小企業）、ＳＯＨＯ（スモールオフィ
スホームオフィス）および住宅市場への多重固定アクセスサービスのキャリアま
たはプロバイダのための完全なシステムソリューションである。

【００１３】 本発明は、顧客普及率が最善ではなくかつ全面的には期待できないワイヤレス
（システム）展開の経済的な優位性が主な原因となって、現存する有線ソリュー
ション（ＨＦＣ、ＡＤＳＬ、ＦＴＴＣ）に比べて著しいコストおよびサービスに
おける優位性を持っている。該システムは、現存するものだけでなく新たなキャ
リアに、速やかにかつ比較的安価にフルサービスブロードバンドアクセスネット
ワークを展開させることを許容する。

【００１４】 古典的な回路スイッチシステムと異なり、本発明は選択可能なＱｏＳを有する
一層効率的な必要帯域幅の割当て（ＢｏＤ）を実際のスループットデータまたは
通信内容によって決定し、提供するであろう。

【００１５】 本発明のユニークな特徴は、単一のプラットフォーム上の、データ、音声およ
びビデオを含む多重サービスの統合、進んだエアー無線プロトコルによりサポー
トされたＱｏＳ、実際のデータスループットにしたがったバンド幅割当て、効率
的なスペクトルの使用によるワイヤレスアクセス、電話通信および音声帯域デー
タに対する使用料金クオリティ、半径２５ｋｍにおよぶ大きなカバーエリア、共
配置された多重無線ユニットの能力に起因するベースステーションの高い処理能
力、包括的でかつユーザフレンドリーなネットワークマネージメントシステム、
並びに拡張性を含んでいる。

【００１６】 クオリティーオブサービス（ＱｏＳ）は、セッション（通話）に関連する用語
である。

【００１７】 セッションは、２つまたはそれ以上のピア（通話者）のあいだの情報トランザ
クションとして定義される。

【００１８】 セッションのＱｏＳは、情報トランザクションのあいだ維持されるべき状態、
たとえば要求されたバンド幅（Ｋｂｐｓ）、トランザクションの待ち時間（ディ
レイ）、ジッターに対する許容度（ディレイのバリエーション）、情報損失に対
する許容度、その他のセット（組）である。

【００１９】 ネットワークは、そのノードが情報を交換するピアであり、そのエッジ（縁部
）が物理的接続媒体、たとえば銅結線であるグラフである。

【００２０】 コンジェスチョン（混雑）は、重い負荷がかかったネットワークにおいて生ず
る一時的な情報フローの障害である。

【００２１】 負荷がかかったネットワークは、そのトポロジー（接続形態）および情報負荷
に依存して異なる振る舞いを呈し、その１つの特別な振る舞いがコンジェスチョ
ンである。コンジェスチョンは、スターベーション（欠乏）（物理的リソース（
資源）に対する空間−時間的アクセス障害）に至らしめる。スターベーションは
、その時点で、大きな情報処理の待ち時間およびカットアウト（遮断）に至らし
める。

【００２２】 コンジェスチョン対セッションの振る舞い： すべてのセッション（通話）には、情報ストリームのディレイに対する定義さ
れたタイムアウトが存在する。いくつかのセッション、たとえば電話セッション
は、定義されかつ一定の使用されるバンド幅を有する。他のセッションは、すべ
ての利用可能なバンド幅を用い−利用可能なチャンネルは、リターンパス（帰路
）のディレイにより検出され−、情報伝送レートはそれにしたがって調整される
（該セッションは利用可能なすべてのバンド幅を使用するが、システムのキュー
（待ち行列）を最小化する）。

【００２３】 もしも、すべてのセッションが、バンド幅調整可能であれば、該システムにお
けるすべてのキューはそれによって非常に小さくなる。それゆえ、過負荷が予想
される状況においては、レート適応およびセッション拒否をすることが、ＱｏＳ
の維持を可能とする。「リアルワールド」ネットワーク（およびウェブ）は、い
くつかのセッションの混合であるから、それらのいくつかはレート調整され得ず
、いくつかはドラマチックに異なるディレイ要求をするなど、バンド幅調整だけ
では、コンジェスチョンおよびスターベーションを防止するのに充分ではない。

【００２４】 本発明は、ＷｉｐＬＬシステム内で、２つのピアのあいだでの情報トランザク
ションに対するクオリティーオブサービスを提供するために、望ましくは、３つ
の同時的なアプローチを用いる：すなわち、重み付け適正キューイング（ＷＦＱ
、ノードの伝送キューにおける異なるパケット間の占有時間に基づいている）；
レート制御；およびＱｏＳスケジューリングである。本発明は、とくに、ＷＦＱ
およびＱｏＳスケジューリング並びにそれらのあいだの適応的な組合わせを用い
る。

【００２５】 さらに、ＷＦＱは、ノードキューを取り扱うことができるが、コンジェスチョ
ンのいくらかの導入なしにすべてのアクセスシステムのキューイング（たとえば
、スタートポロジー）を取り扱うことはできない。したがって、重み付けキュー
イングは、システムにおける異なるノードキュー間で実施される。各キューは、
ネットワークマスターが割り当てられた厳しさ（渋滞負荷）の程度によって表現
される。

【００２６】 ＷｉｐＬＬシステムは、望ましくは、つぎの３つの主要な特徴のいくつかまた
はすべてを含むＱｏＳ機構を提供する：

【００２７】 １．ワイヤレスチャンネルに「属する」パケットのみを転送するために応答し得
る適応ネットワークフィルトレーション（フィルタ）および転送エージェント。
それゆえ、不適切なデータストリームがフィルタで除去されて、エアー（無線）
チャンネル上で競合しない。

【００２８】 ２．ＱｏＳサーバは、各到来パケットの解析、そのセッションの検出、チャンネ
ル負荷の評価、（パケットのディレイ、コネクション（接続）レイヤへの調停、
その他、のような）フロー制御動作の実行、およびパケットに対しての（再送信
基準、ＴＴＬ、その他、のような）パケットの境界条件を記述するＱｏＳヘッダ
の添付を含むネットワークおよびアプリケーションレイヤポリシーの実行に応答
し得る。（例として）ＴＣＰレート制御が、アクセスシステム内のキューが一定
の長さに維持されるような方法で実行されることが、強調される。このことは、
その結果該システムをセッションジッタの増化を最小限にし、それゆえパフォー
マンスを増強する。

【００２９】 ３．最適チャンネル帯域幅制御（キュー化されたデータ型式についての）を可能
とする、ＭＡＣドメイン内でのＴＴＬに適応したアクセス待ち時間についての分
類されたキューイング。

【００３０】 システム内での相補的動作におけるこれら３つの特徴は、統合化サービスシス
テム内のクオリティーオブサービスを保証する。

【００３１】 したがって、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、データネットワーク
／ＰＳＴＮゲートウェイユニットと、少なくとも１つのデータラインと、それぞ
れ前記少なくとも１つのデータラインを介して前記ゲートウェイユニットに接続
された少なくとも１つのベースステーションと、前記ベースステーションとワイ
ヤレスに通信する多数のワイヤレス加入者ユニットとを含み、各ワイヤレス加入
者ユニットは、電話ホストを含む少なくとも１つのホストに対する少なくとも１
つのインタフェースを含み、各加入者ユニットは、ＩＰパケットフォーマットで
の到来情報をアナログ音声表現に変換して該アナログ音声表現を前記電話ホスト
に供給し、そして前記電話ホストからの到来アナログ音声情報を受信し、到来ア
ナログ音声情報をＩＰパケットフォーマットされた情報に変換して該ＩＰパケッ
トフォーマットされた情報を前記ベースステーションに供給するように動作する
アナログコンバータを含み、および前記加入者ユニットに接続された前記ベース
ステーションから到来するＩＰパケットに、前記電話ホスト以外のホストについ
てのＩＰパケットのそれらホストへのルーティングおよび前記電話ホストについ
てのＩＰパケットの前記アナログコンバータへのルーティングを含むパケットス
イッチングを実行するパケットスイッチャを含み、そして前記ベースステーショ
ンは各到来ＩＰパケット内に含まれるＩＰ宛先アドレスに基づいて到来ＩＰパケ
ットにパケットスイッチングを実行すべく作用するとともに、前記ゲートウェイ
ユニットは、到来データパケットを前記データネットワークへスイッチし、到来
音声パケットをＩＰパケットフォーマットからアナログ音声表現に変換し、そし
て前記アナログ音声表現を前記ＰＳＴＮにスイッチすべく作用するワイヤレスロ
ーカルループシステムが提供される。

【００３２】 さらに、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、各ホストは、つぎのホス
トタイプ、すなわち電話、テレファックス、コンピュータ、データモデムおよび
ケーブルモデム、のグループのうちの１つを備える。

【００３３】 さらにまた、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、前記少なくとも１つ
のデータラインは、有線データラインを含む。

【００３４】 加えて、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば前記データネットワークは
インターネットを具備する。

【００３５】 本発明のその他の好ましい実施の形態にしたがえば、データネットワーク／Ｐ
ＳＴＮゲートウェイユニットと、少なくとも１つのデータラインと、それぞれ前
記少なくとも１つのデータラインを介して前記ゲートウェイユニットに接続され
た少なくとも１つのベースステーションと、前記ベースステーションとワイヤレ
スに通信する多数のワイヤレス加入者ユニットとを提供し、各ワイヤレス加入者
ユニットは、電話ホストを含む少なくとも１つのホストに対する少なくとも１つ
のインタフェースを含み、ＩＰパケットフォーマットでの到来情報をアナログ音
声表現に変換して該アナログ音声表現を前記電話ホストに供給し、前記電話ホス
トからの到来アナログ音声情報を受信し、到来アナログ音声情報をＩＰパケット
フォーマットされた情報に変換して該ＩＰパケットフォーマットされた情報を前
記ベースステーションに供給すること、並びに前記加入者ユニットに接続された
前記ベースステーションから到来するＩＰパケットに、前記電話ホスト以外のホ
ストについてのＩＰパケットのそれらホストへのルーティングおよび前記電話ホ
ストについてのＩＰパケットの前記アナログコンバータへのルーティングを含む
パケットスイッチングを実行することを含み、そして前記ベースステーションは
各到来ＩＰパケット内に含まれるＩＰ宛先アドレスに基づいて到来ＩＰパケット
にパケットスイッチングを実行すべく作用するとともに、前記ゲートウェイユニ
ットは、到来データパケットを前記データネットワークへスイッチし、到来音声
パケットをＩＰパケットフォーマットからアナログ音声表現に変換し、そして前
記アナログ音声表現を前記ＰＳＴＮにスイッチすべく作用するワイヤレスローカ
ルループ方法がさらに提供される。

【００３６】 本発明のさらにその他の好ましい実施の形態にしたがえば、分類されたキュー
イングを実行すべく作用するコンジェスチョン回避ユニット、およびトラフィッ
クフロー制御ユニットを含むクオリティオブサービスシステムも提供される。

【００３７】 本発明のその他の好ましい実施の形態にしたがえば、プロトコルディテクター
（プロトコル検出器）、およびＵＤＰアナライザー、ＴＣＰアナライザーおよび
ＩＣＭＰアナライザーを含むコネクションレイヤアナライザー（接続レイヤ分析
器）を含むクオリティオブサービスサーバー装置がさらに提供される。

【００３８】 さらに、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、前記ＵＤＰアナライザー
は、レート制御されるＵＤＰアナライザーを含んでいる。

【００３９】 さらにまた、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、前記ＴＣＰアナライ
ザーは、レート制御されるＴＣＰアナライザーを含んでいる。

【００４０】 加えて、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、前記ＵＤＰアナライザー
は、つぎのステップを実行する。すなわち、そのポートナンバー（ポート番号）
を用いることによりアプリケーションを識別し、ポートナンバーとセッションの
参加者のＩＰアドレスとを比較することによってパケットがすでに開いているセ
ッションに属するかどうかをチェックし、もしもそれがオープンセッションであ
ればアプリケーションのルックアップテーブルからパケットにＴＴＬを付し、も
しもそれが新規セッションであればこのセッションが起動することを許可されて
いるかどうかを判定すべくポリシーエージェントを調べ、ＣＳエアーＭＡＣアド
レスの形でアプリケーションの契約についてＭＡＣに通知し、そしてセッション
の終了イベントについてＭＡＣへ通知する、という各ステップのうちの少なくと
もいくつかを実行する。

【００４１】 さらに、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、ＴＣＰアナライザーは、
少なくともつぎの信頼性チェックのいくつかを実行する。すなわち、パケットの
受信の受け取り通知をする、ドロップ（欠落）されたパケットが検出されたとき
は再送信する、セグメントが乱れて到着したなら、必要ならば、各セグメントを
再配列する、伝送のあいだにデータが不正になったら、パケットを放棄する、重
複するセグメントを廃棄する、そしてコネクション（接続）の伝送レートを管理
すべくフロー制御を維持する、という信頼性チェックのうちの少なくともいくつ
かを実行する。

【００４２】 さらにまた、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、コンジェスチョン回
避ユニットは、分類されたキューイングを実行するように作用する。

【００４３】 加えて、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、ＴＣＰ伝送のレートは、
リアルタイムのフロースピードを検出することにより少なくとも部分的に制御さ
れ、かつそれから送信機へ戻るＡＣＫを遅らせる。

【００４４】 さらに、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、ＴＣＰ伝送のレートは、
送信機に送られるパケットにおける通知されるウィンドウサイズを変更すること
によって少なくとも部分的に制御される。

【００４５】 さらにまた、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、コンジェスチョン回
避ユニットにより実行される分類されたキューイングは、送信キュークラスター
に対する生存時間スタンプと共に到着したパケットを、それらの生存時間インジ
ケータ（標識）にしたがってキューに割り当てることを含んでいる。

【００４６】 本発明のその他の好ましい実施の形態にしたがえば、適応ネットワークフィル
タおよび転送エージェント、クオリティオブサービスサーバ、および分類キュー
イング機構を含むクオリティオブサービスシステムがさらに提供される。

【００４７】 さらに、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、前記（転送）エージェン
トは、エアーチャンネル上での競合する不正データストリームをフィルタ除去し
た場合にのみワイヤレスチャンネルに属するパケットを転送すべく作動する。

【００４８】 さらにまた、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、前記クオリティオブ
サービスサーバは、つぎの、すなわち、各到来パケットをそのセッションを検出
すべく解析し、チャンネル負荷を評価し、パケットのディレイおよびコネクショ
ンレイヤへの調停のようなフロー制御動作を実行し、そしてパケットの境界条件
を記述するパケットに対するクオリティオブサービスヘッダーを添付すること、
のうちの少なくとも１つを実行することを含むネットワークおよびアプリケーシ
ョンレイヤポリシーを実行すべく作動する。

【００４９】 加えて、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、アクセスシステム内のキ
ューが実質的に一定の長さに維持され、それによってセッションジッターが低減
されるように、レート制御が実行される。

【００５０】 さらに、本発明の好ましい実施の形態にしたがえば、前記分類キューイング機
構は、ＭＡＣドメイン内でＴＴＬ適応アクセス待ち時間を提供し、それによって
キューイングされたデータ型についての改善されたチャンネルバンド幅制御を可
能とする。

【００５１】 本発明は、図面とともに、以下の詳細な説明から理解されかつ理解されるであ
ろう。

【００５２】 ［好ましい実施の形態による詳細な説明］ この発明において提供されるブロードバンドポイントトゥーマルチポイントワ
イヤレスＩＰアクセスシステムは、図１に示されるように、３つの主要な構成要
素により構成される。

【００５３】 すなわち、ベースステーションユニット（ＢＳＵ）１０、そしてそれは 該システムをデータネットワーク４０（ＩＰ、ＡＴＭその他）へおよびＰＳＴ
Ｎ５０へ接続するためのルータ２０およびゲートウェイ３０を使用し、そして すべての伝送をパケット化されたビットストリームに変換しかつそれをワイヤ
レスリンクを介してセルにおける各エンドポイントユニット（ＥＰＵ）に送信す
る。

【００５４】 少なくとも１つのＥＰＵ６０、それは各加入者エンド（加入者端）に存在する
。前記加入者のＥＰＵは、パケット化されたビットストリームを受信しかつ前記
ビットストリームをＰＣ、ＬＡＮ７０、電話または他のインタフェース設備に渡
す。

【００５５】 マネージメントシステム８０、それは当該システムを制御しかつ管理する。該
マネージメントシステムは、各パケットのコンテントを認識しかつそれにしたが
って、予め設定されたサービスレベルアグリーメント（サービスレベル契約）に
基づく適切なクオリティーオブサービスおよびバンド幅を割り当てる。このこと
は、実際に使用されていないスペクトルは、他のどこかでシステムによって使用
され得る。すなわち、回路スイッチソリューションよりもはるかに効率的な構成
である。

【００５６】 ベースステーションユニット 該ＢＳＵは、エンドユーザーと、たとえば、サポートされるアプリケーション
にしたがって異なるネットワークとのあいだをインターフェースする。該ベース
ステーションは、イーサーネット、ＰＯＴＳおよび／またはＩＰネットワーク上
の他のアプリケーションをサポートしてもよい。この場合、ＢＳＵは、ＥＰＵか
らのエアープロトコルとＩＰクラウド（ＩＰ ｃｌｏｕｄ）とのあいだをインタ
ーフェースするであろう。ＩＰクラウドに接続するために、ＩＰルーターがベー
スステーションに含まれていてもよい。

【００５７】 その代わりに、ＢＳＵがＰＯＴＳ（またはＩＳＤＮ）エンドユーザーとＰＳＴ
Ｎネットワークとのあいだをインターフェースしてもよい。この場合、ＢＳＵは
、ＥＰＵからのエアープロトコルとＰＳＴＮとのあいだをインターフェースする
。ＰＳＴＮクラウドに接続するために、ゲートウェイがベースステーションに含
まれていてもよい。

【００５８】 このように、ＢＳＵは、図２に示されるようにエレメントから構成される。す
なわち、 １つまたはそれ以上のエアーインターフェースユニット（ＡＩＵ）９０、そこ
では各ＡＩＵがベースステーションのカバー範囲のセルにおけるセクタをカバー
する、 ＩＰネットワーク９５（そのようなインターフェースが要求されるとき）に対
するインターフェースを可能とするＩＰルーター２０、 ＰＳＴＮのような異なるネットワークへインターフェースすることが必要であ
るとき、ゲートウェイ３０、そして 前記ゲートウェイに接続されたゲートキーパー１００、 なるエレメントから構成される。

【００５９】 単一のベースステーション内に共配置され得るＡＩＵの最大数は、割り当てら
れたバンド幅に実際に依存する。典型的には、２０ＭＨｚバンドにおいては、１
０〜１６個のＡＩＵが共存可能である。したがって、多数のＡＩＵが、イーサー
ネット（１０ＢａｓｅＴインターフェース）上でＩＰを用いてルーターに接続さ
れ得る。図３は、２つの最も一般的なベースステーションの構成を図解している
。同一のセクター内に共存する各２つの無線ユニットは、周波数バンド（周波数
帯域）によって分離されている。６個のセクター内のセルにおける６個のＡＩＵ
は、約２４Ｍｂｐｓ／セル（約２０Ｍｂｐｓ／セルのネットスループット）を提
供すると同時に、そのようなセルにおける１２個のＡＩＵは、セルあたりのビッ
トレートが４０Ｍｂｐｓ／セルに倍増する。

【００６０】 エアーインターフェースユニット（ＡＩＵ） 図４に示されるように、ＡＩＵは、エンドユーザー装備に対するエアーインタ
ーフェースに対応するので、いかなるベースステーション構成にも必要な構成要
素である。

【００６１】 該エアーインターフェースユニット（ＡＩＵ）は、 エンドユーザーの装備とのあいだに４Ｍｂｐｓのエアーリンク（３．２Ｍｂｐ
ｓのネットスループット）を維持し得る無線ユニット、 高出力化された送信機、および、 前記高出力化された送信機と共に、−２５ｋｍ半径までの大きなセルを作るこ
との可能な内部高利得指向性アンテナ を具備する。

【００６２】 ＡＩＵ無線は、２．４ＧＨｚのＩＳＭバンドに用いられたときにとくに有用な
周波数ホッピング拡散スペクトルを採用している。しかしながら、そのスペクト
ル能率を増大しかつその再使用率を改善するダイナミックチャンネル割当てと共
に用いられることもできる。

【００６３】 前記ＡＩＵは、ＩＰプロトコルにて１０ＢａｓｅＴイーサーネットラインを出
力し、前記出力は、適切なＩＰルーターを通して、ＩＰネットワークへインター
フェースするために用いられる。

【００６４】 各ＡＩＵは、地形および環境条件に応じて、完全なセルカバー範囲を提供すべ
く、たとえば１０〜１６個の他のＡＩＵと２０ＭＨｚの周波数バンドに共存し得
る。これは、それぞれ４０〜６４Ｍｂｐｓ／セルのキャパシティに対応する。

【００６５】 ＢＳＵにおける各ＡＩＵ無線ユニットは、そのセクター内で加入者と４Ｍｂｐ
ｓのリンクを維持し得る。このリンクにおいて、無線は、たとえば５０個の同時
音声リンク（６４ｋｂｐｓ）を維持し得る。表１は、典型的な６セクターセルに
おいて、セクター毎に１個のＡＩＵ（無線）として、１００ｍＥ／加入者および
１％のＧＯＳと仮定して、１つのＢＳＵに接続される同時ユーザーの数を示して
いる。

【００６６】

【表１】

【００６７】 表２は、典型的な６セクターセルにおいて、セクターあたり１つのＡＩＵ（無
線）で、１００ｍＥ／加入者および１％のＧＯＳと仮定した、１つのＢＳＵによ
ってサービスされる加入者の合計数を示している。

【００６８】

【表２】

【００６９】 ＩＰルーター ベースステーションがＩＰネットワークに接続されるときに、ＩＰルーターが
ベースステーションにおいて使用される。ＩＰルーターは、ベースステーション
のＡＩＵとＩＰネットワークとのあいだをインターフェースするであろう。ＩＰ
ルーター２０は、ベースステーション内の各ＡＩＵ９０のいずれからもイーサー
ネット（１０ＢａｓｅＴ）ラインを受け入れ、かつ、図５に示されるように、Ｉ
Ｐイーサーネット（１００ＢａｓｅＴまたは１０ＢａｓｅＴ）ラインをＩＰネッ
トワークに向けて出力する。

【００７０】 ゲートウェイ システムは、ゲートウェイ３０を通してＰＳＴＮ５０に接続される。該ゲート
ウェイはＰＳＴＮ信号を処理しかつそれらをＩＰアドレス付けされたパケットに
変換し、前記パケットは、それからルーターに供給されそして加入者に向けて供
給される。前記ルーターとゲートウェイとのあいだのインターフェースは、イー
サーネット、１００ＢａｓｅＴ上でＩＰを用いる。ＰＳＴＮへ向けたゲートウェ
イ出力は、適切な電話通信信号化フォーマットに処理される。

【００７１】 ゲートキーパー ゲートキーパー１００は、呼処理、エコーキャンセル処理、およびネットワー
ク管理の電話通信部分のタスクを実行する。前記ゲートウェイおよびゲートキー
パーは、図６に描かれている。

【００７２】 エンドポイントユニット（ＥＰＵ） ＥＰＵは、（電話、ＰＣ、ＦＡＸ、コンピューターワークステーション、等の
加入者のエンド製品を除く）エンドユーザー構内に据え付けられたすべてのハー
ドウェアを含む。ＥＰＵは、図７に示されるように、２つの主たる部分、 エアーインターフェースユニット（ＡＩＵ）１１０、および ＩＰ電話インターフェースおよびユーザーのＬＡＮまたはＰＣへのイーサーネ
ット接続を有するインドアデータアダプター（ＩＤＡ）モジュール１２０、 に分割される。

【００７３】 エアーインターフェースユニット（ＡＩＵ） ＥＰＵにおけるＡＩＵは、ＢＳＵにおけるＡＩＵと類似している；しかしなが
ら、これら２つのあいだには相違がある。

【００７４】 ＥＰＵのＡＩＵにおけるメイン機能はベースステーションとＩＤＡとのあいだ
をインターフェースすることである。ＡＩＵは、パケットスイッチベースのエア
ープロトコルを用いてベースステーションに対してインターフェースし、そして
それはイーサーネット上でＩＰを用いてＩＤＡにインターフェースする。

【００７５】 エアープロトコルおよびエアーインターフェースの両者は、ＡＩＵの機械的特
性がそうであるように、両側において類似している。

【００７６】 ＥＰＵのＡＩＵにおける内部アンテナは、加入者側のＡＩＵが単一点、すなわ
ちベースステーションのみに対して通信するので、ＢＳＵのＡＩＵにおけるより
もさらに一層指向性が強い。そのように、ベースステーションのＡＩＵは、６０
°の指向性のアンテナが装備されるのに対して、加入者エンドにおけるＡＩＵは
、２３°のアンテナが装備される。

【００７７】 インドアデータアダプター（ＩＤＡ） インドアデータアダプターは、エンドユーザーの設備に対するインターフェー
スである。それゆえ、エンドユーザーの電話、ＰＣまたはテレビ会議、自動テレ
マネー（ＡＴＭ）、ポイントオブセールまたはテレメトリー設備のような他のい
かなるデータ設備も、すべてＩＤＡに接続されるであろう。

【００７８】 異なるＩＤＡが異なるアプリケーションに利用可能であり：たとえば、ＬＡＮ
アプリケーションのためには、イーサーネット１０ＢａｓｅＴ ＬＡＮに対して
インターフェースする特別なイーサーネットＩＤＡが利用可能である。もしも、
ＬＡＮアプリケーションに加えてＰＯＴＳ電話が必要であれば、そのときは異な
るＩＤＡユニット、統合ＩＤＡ、が必要である。統合ＩＤＡは、以前と同様に、
イーサーネットインターフェースを有するが、それに加えて、いかなる標準の電
話またはＦＡＸ設備にも接続され得る２つのＰＯＴＳインターフェースを有する
。システムにおけるＰＯＴＳのサポートは、高品質の６４ＫｂｐｓＰＣＭのもの
からなる。統合ＩＤＡ１３０の概念的な図解は図８に見られる。

【００７９】 図９は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作用する、Ｉ
Ｐバックボーンクラウドについてのワイヤレスアクセスシステムとして使用され
るＷｉｐＬＬシステムの典型的なアプリケーションを図解している。

【００８０】 ２０個にものぼるＡＩＵが単一ＢＳＵ内に共存し得るとともに、多くのＥＰＵ
が各セクタ内に存在し得ることに注意されたい。

【００８１】 該システムは、多量に配置される多重セル環境だけでなく、単一セル環境にも
提供され得ることに、さらに注意されたい。

【００８２】 表３は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するシス
テムの機能仕様を示している。

【００８３】

【表３】

【００８４】 本発明の好ましい実施の形態の特別な利点は、良好な解決策が、音声、データ
およびマルチメディアを限定されることなく含む種々の統合されたサービスにつ
いて、必要なバンド幅と同時に受容し得るクオリティーオブサービスを提供する
ことの問題に提供されることである。この問題は、本発明の好ましい実施の形態
によって、従来、ワイヤレスローカルループを形成している回路スイッチネット
ワークを、ＩＰネットワークのようなパケットスイッチネットワークに置き換え
ることにより、解決される。

【００８５】 ワイヤレスローカルループのパケットスイッチされる実施の形態を実施するた
めに、つぎのような特徴が設けられることが好ましい。すなわち、

【００８６】 ａ．すべての情報ストリームのすべてのフォーマットの、Ｈ−３２３またはＭＧ
ＣＰのような、適切な変換標準規格を用いて、ＩＰパケット（データグラム）フ
ォーマットのような単一の情報フォーマットへ変換すること。Ｈ−３２３標準規
格は、ｗｗｗ．ｉｔｕ．ｏｒｇから入手可能である。ＭＧＣＰ標準規格は、ｗｗ
ｗ．ｆａｑｓ．ｏｒｇ／ｒｆｃｓに掲示されたＲＦＣ２７０５に記述されている
。

【００８７】 ｂ．パケットのルーティング。典型的には、在来のルーティング技術が使用され
、かつ通信ネットワークにおけるルーティング（Ｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ Ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ） 、マーサ・イー・スティーンストラ
ップ（編）（Ｍａｒｔｈａ Ｅ． Ｓｔｅｅｎｓｔｒｕｐ （Ｅｄ．））、プレ
ンティスホール（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ）， １９９５年， ＩＳＢＮ
０−１３−０１０７５２−２に記述されるようなルーティング技術および考慮の
ような、在来のルーティングの考慮がシステムの設計を支配する。

【００８８】 ｃ．望ましくは、最大チャンネル利用を提供すべく共生的に動作する、３つのレ
ベル：すなわち、コンジェスチョン回避、フロー制御および承認制御、を含むク
オリティーオブサービスの提供手段（エージェント）の提供。クオリティーオブ
サービスエージェントの１つの実施の形態の説明が、図１０〜図１４を参照して
以下に開示される。

【００８９】 代わりに、クオリティーオブサービスエージェントは、種々のクオリティーオ
ブサービスエンジンを記述しているｗｗｗ．ｆａｑｓ．ｏｒｇ／ｒｆｃｓに開示
された記述にしたがって構成されかつ作動してよい。代わりに、クオリティーオ
ブサービスエージェントは、ここに記述される特徴のいくつかまたはすべて、お
よび上述のサイトに記述されたクオリティーオブサービスエンジンの１つ、いく
つかまたはすべての組合わせであってもよい。

【００９０】 たとえば、該ワイヤレスローカルループのパケットスイッチされる好ましい実
施の形態は、つぎの特徴を含んでいてもよい。すなわち：

【００９１】 ａ．すべての情報ストリームのすべてのフォーマットの、音声ストリームを変換
するためのＭＧＣＰ標準規格を用いて、ＩＰパケット（データグラム）フォーマ
ットのような単一の情報フォーマットへ変換すること。

【００９２】 ｂ．パケットの実際のルーティングは、ＩＥＴＦウェブサイトｗｗｗ．ｆａｑｓ
．ｏｒｇ／ｒｆｃｓに掲示されているＲＦＣ番号１７２１〜１７２４に定義され
たプロトコルである、スタティック（静的）ルーティング／ＲＩＰ（ルーティン
グ情報プロトコル）に基づいて行なわれる。ルーティングポリシーは、前記ＩＥ
ＴＦウェブサイトに掲示されているＲＦＣ番号２７０２に定義されたクオリティ
ーオブサービスベースのルーティングのＭＰＬＳ（マルチプロトコルラベルスイ
ッチング）標準規格にしたがって決定される。

【００９３】 ｃ．典型的にはつぎのような特徴をもっているクオリティーオブサービスエージ
ェントの提供。すなわち：

【００９４】 ｉ．擬似決定論的および決定論的な状況における、ＲＳＶＰと称されるＩＥＴ
Ｆ ＲＦＣ番号２２０５のコンジェスチョン回避特性、

【００９５】 ｉｉ．ＷＬＬの実施の形態の特徴である確率論的な状況における、図１０〜図
１４を参照して以下に記述されるクオリティーオブサービスエージェントのコン
ジェスチョン回避特性、

【００９６】 ｉｉｉ．ＤｉｆｆＳＥＲＶ ＲＦＣ番号２４７５のフロー制御特性、そして

【００９７】 ｉｖ．図１０〜図１４を参照して以下に記述されるクオリティーオブサービス
エージェントの承認制御特性。

【００９８】 統合されたサービスを可能とするＷｉｐＬＬシステムのクオリティーオブサー
ビス（ＱｏＳ）部分は、概して３つの主要な部分に分割される： １．ネットワークアクセスフィルタリング／転送、 ２．ＱｏＳサーバー、および ３．エアーアクセス分類キューイング。

【００９９】 ネットワークアクセス部分は、さらにシステム内に通るすべてのトラフィック
が「無線上の」アドレスで宛先指されるようにして、到来データのルーティング
／ブリッジングに適用し易い。ＱｏＳサーバーは、トラフィックの振る舞い、シ
ェーピング、アプリケーション認識、およびＱｏＳポリシーを実行する分類され
たキューイングに応答し得る。図１０は、ネットワークからのそしてそれへの、
システム内のグローバルなデータフローを説明している。

【０１００】 ネットワークには、最善努力トラフィック、プロファイルされたトラフィック
およびオンデマンドトラフィックの３つのタイプのトラフィックがある。

【０１０１】 最善努力は、今日知られているとおりのトラフィックである。トラフィックは
、ネットワーク上に出て、そして、バンド幅制御はなくそして保証もないので、
それがそのデスティネーションに着くことが希望される。将来においては、本発
明は、最善努力トラフィックの特徴をたとえばＥメールおよび重要でないウェブ
のトラフィックに適用し続けることをもくろんでいる。

【０１０２】 プロファイルされたトラフィックは、それに対して適用される予め定義された
ルール／ポリシーを有している。これらのポリシーは、バンド幅制限、優先度、
予約、セキュリティおよび対象トラフィックを「特別な」トラフィックとして扱
う他の制御を含んでいる。

【０１０３】 オンデマンドトラフィックは、関連するアプリケーションがロードされると、
適用されるべき新たなポリシーを必要とする。一例は、スケジュールされていな
いビデオ会議であろう。

【０１０４】 ３つのトラフィックタイプのすべてが、ＷｉｐＬＬシステムには存在する。Ｑ
ｏＳサーバー（ＱｏＳ−Ｓ）におけるバンド幅シェーピング（整形）ポリシーは
、それらの適用トラフィックタイプを反映すべきである。以下に議論するのは、
ＱｏＳ−Ｓによってそれらのトラフィックトポロジーに対して利用される異なる
方法である。

【０１０５】 図１０に図解されているように、ＱｏＳサーバー（１０１０）は、つぎのよう
にして構成される。すなわち、 それは、到来パケットがデータグラム（ＩＰパケット）であるかどうかを識別
する（１０３０）。そうでない場合には、そのパケットに、ソース（発信元）／
デスティネーション（宛先）アドレス、パケットタイプ（ユニキャスト（単一宛
先）、マルチキャスト（複数宛先）、またはブロードキャスト（放送））、その
他、に基づいて、ユーザーにより定義されるポリシーイメージを勧めることによ
りＴＴＬスタンプを割り当てる。

【０１０６】 それは、該パケットを第４レイヤ（接続レイヤ１０２０）において解析し、そ
して関連ポリシーを割り当て、そして、 それは、パケットの生成アプリケーションを認識し、かつＴＴＬ（生存時間１
０７０）スタンプを割り当てる。

【０１０７】 プロトコル（第３レイヤ）の認識（１０３０）は、無条件に行なわれるので、
コネクションレイヤ解析を議論しよう。コネクションレイヤ解析（１０２０）は
、ＩＰトラフィック、すなわち、ＵＤＰ、ＩＣＭＰおよびＴＣＰプロトコル、だ
けのために行なわれることに注意されたい。

【０１０８】 さて、図１０のユニット１０７０、１０８０および１０９０における動作の好
ましい方法について説明する。

【０１０９】 典型的には、図１０の装置は、電話会社、ＩＳＰ（インターネットサービスプ
ロバイダー）、ＮＡＰ（ネットワークアクセスプロバイダ）その他のような多く
のサービスプロバイダーにサービスし、一方それらのおのおのはエンドユーザー
の人々にサービスする。概して、図１０の装置は、多数のインターリーブされた
セッションであり、各セッションは、ビデオ、音声、マルチメディアおよびイン
ターネットワーキングのようないくつかのアプリケーションサービスタイプの特
定の１つに属するものを含むＩＰストリームを受信するように作動する。たとえ
ば、ＩＰストリームは、特定の電話の呼出しから１つまたはそれ以上のパケット
、それに続く特定のデータセッションからの１つまたはそれ以上のパケット、そ
れに続く同一の電話の呼出しからの１つまたはそれ以上のパケット、それに続く
ビデオセッションからの１つまたはそれ以上のパケット、等々、を備えていても
よい。各セッションは、典型的には、つぎの構成要素のいくつかまたはすべてを
含むベクトルを含むサービスのカレントグレード（最新の等級）を有している。
すなわち、 ａ．有効バンド幅、 ｂ．最大の待ち時間または最大の許容ディレイ、 ｃ．最大許容ＩＰパケット損失率、そこではその待ち時間が（ｂ）の最大待ち時
間を超えるパケットが、失われたとみなされる。

【０１１０】 第２番目の２つの構成要素は、総合して「ディレイ構成要素」と称される。

【０１１１】 本発明の好ましい実施の形態によれば、各セッションは、その実数成分が当該
セッションの有効なバンド幅に対応し、そしてその虚数成分が当該セッションの
ディレイ成分に対応する複素ベクトルであらわされる。

【０１１２】 各サービスプロバイダーは、そのいずれのアプリケーションサービス内におい
ても生じる各セッションについて、そのリソースすなわちローカルループから要
求するそれ自身の要求をもっている。典型的には、各サービスプロバイダーは、
各アプリケーションサービスについて、上述の構成要素の少なくともいくつか、
望ましくはすべてのスレショールドレベルを有する、サービスのスレショールド
グレードを定義する。

【０１１３】 本発明のシステムによって提供されるクオリティーオブサービスは、典型的に
は、サービスプロバイダーによって一旦セッションが確立されると、当該セッシ
ョンのサービスのグレードは該サービスプロバイダーによって選択されたサービ
スのスレショールドグレード未満に下がることはないであろう、すなわちサービ
スのスレショールドグレードはセッション全体を通して維持されることの保証を
有している。これは、同一のリソースを通しての多重アプリケーションストリー
ムの共存を許容する。これは、典型的には特定のセッションの起動を拒絶するこ
とにより達成される。

【０１１４】 図１０のシステムは、望ましくはつぎの４つのタスクを行なう。すなわち、 １．到来パケットを、各パケットをアプリケーションの予め定義されたセットの
１つに属するとして識別するために解析する（図１０のユニット１０４０，１０
５０および１０６０）。

【０１１５】 ２．どのリソースが各到来および現存パケットに割り当てるのに利用可能である
かを決定するリソースの利用のカレントレベル、すなわちコンジェスチョンレベ
ルについてのアップデートのストリームを受信する。これは、典型的には、図１
０における利用監視ユニット１０８５によるバックグラウンドプロセスとして行
なわれる。

【０１１６】 ３．各パケットに、パケットが配信されずに残ることが許容される時間の量を示
す生存時間（ＴＴＬ）タグをスタンプする。たとえば、電話通信パケットは、典
型的には短い生存時間を有する。各パケットのタグは、時間の経過につれてカウ
ントダウンするカウンターである。もしも、パケットのタグがゼロに達すると、
該パケットは廃棄される。これはＩＰパケット損失を構成する。タスク３は、た
とえばＱｏＳポリシーユニット１０８０により実行され、そしてそれはつぎのよ
うに動作する。すなわち、

【０１１７】 ａ．パケットを受信する。

【０１１８】 ｂ．セッション開始パケットを識別しかつ利用が（図１０のユニット１０７０）
の特定のアプリケーション内に新たなセッションを適応させるのに大きすぎるな
らばそれらをリジェクト（排除）する。セッション終了パケットを識別しかつ当
該セッションが終了したことを記録する。

【０１１９】 ｃ．ＴＴＬスタンプをすべてのリジェクトされなかったセッション開始パケット
およびセッション開始パケット以外のすべてのパケットに割り当てる、そして

【０１２０】 ｄ．ＴＴＬスタンプをともなうすべてのパケットをカウントダウンのためにユニ
ット１０７０へ転送する。

【０１２１】 ４．該パケットを通信チャンネル内へ流入させ、すなわちリソースをパケットに
割り当て、ＴＴＬによって、より低いＴＴＬパケットを最初とするように、優先
順位を付ける（ユニット１０９０）。

【０１２２】 ユニット１０８０により与えられたパケットにＴＴＬスタンプを割り当てる好
ましい方法は、つぎの各ステップを有する。すなわち、

【０１２３】 ａ．最初に、サービスプロバイダーにより選択された、最大待ち時間により決定
される可能な限り最大のＴＴＬスタンプをパケットに割り当てる。

【０１２４】 ｂ．パケットの既知のバンド幅または最悪のケースのバンド幅（それは、パケッ
トが属するアプリケーションサービスにより使用されるかもしれない最大のバン
ド幅である）を用いて、その入力が、そのサービスのスレショールドグレードの
少なくとも１つの構成要素を提供するのに失敗することにより、いずれかの現存
するセッションにその要求に背くかどうかを判定すべく通信チャンネルへのパケ
ットの入力をシミュレートする。

【０１２５】 ｃ．もしもパケットの入力が、可能な限り最大のＴＴＬにおいてさえも、少なく
とも１つの現存するセッションに、その要求に背くことを生じさせるならば、そ
のときは、 該パケットがセッション開始パケットならば、該パケットをドロップさせる
（抜かす）。 該パケットがインセッション（ペイロード）パケットまたはセッション終了
パケットならば、該パケットを通信チャンネル内に流入させ、そのＴＴＬがどの
現存するパケットよりも大きいことを確実にして、すなわち、もしもそのＴＴＬ
がどの現存するパケットのそれよりも小さいかそれと等しいならば、そのＴＴＬ
をすべての現存するパケットのＴＴＬを超える「不正」値に変更する。

【０１２６】 バックグラウンドにおいて、すなわちステップ（ｃ）とステップ（ｄ）とのあ
いだで一時的にだけではなく、ユニット１０８５は、利用可能なリソースのカレ
ントレベルの分布を示すヒストグラムを蓄積、すなわち利用可能なリソースの各
レベルの相対的な頻度についての情報を格納する。

【０１２７】 ｄ．もしも可能な限り最大のＴＴＬにおける、パケットの入力が、１つの現存す
るセッションにさえもその要求に背かせないならば、そのときは：

【０１２８】 ｉ．カレントリソース可能性レベルの、該リソース可能性ヒストグラム内にお
ける位置を識別させる。

【０１２９】 ii．可能な限り最大のＴＴＬの大きさと同様のオーダーからなる、時間ウィン
ドウを選択する。

【０１３０】 iii．次回のウィンドウにおけるリソース利用可能性レベルの、リソース利用
可能性ヒストグラム内の位置のセットを識別する。該セットは、エリアＳを有し
かつ２つのサブエリアＳｇおよびＳｌを含む楕円である。Ｓｇは、前記楕円内で
、カレントレベルよりもリソース利用可能性の大きなレベルに対応する位置のセ
ットのエリアである。Ｓｌは、前記楕円内で、カレントレベルよりもリソース利
用可能性の低いレベルに対応する位置のセットのエリアである。

【０１３１】 iv．予想される障害可能性、すなわちリソース不足の予想される可能性である
Ｓｌ／Ｓを計算する。

【０１３２】 ｖ．該装置によりサポートされる各アプリケーションサービスタイプについて
のアーラン（Ｅｒｌａｎｇ）が与えられ、サービスのメジアン（中央値）スレシ
ョールドグレード（ＭＴＧ）をつぎのようにして計算する： ＭＴＧ＝アーランの合計で割り算された、すべてのアプリケーションサービ
スタイプのサービスのスレショールドグレードの、それらの個別のアーランによ
りそれぞれ重み付けされた合計。

【０１３３】 vi．もしも、Ｓｌ／Ｓ＜ＭＴＧならば、パケットに最小のＴＴＬを割り当てる
。ここで、最小ＴＬＬは、システムのハードウェア制限の関数である。

【０１３４】 もしも、Ｓｌ／Ｓ＞＝ＭＴＧならば、パケットのもとのＴＴＬ値、すなわち、
サービスプロバイダ選択最大待ち時間により決定された、可能な限り最大のＴＴ
Ｌスタンプをもち続ける。

【０１３５】 ユニット１０７０がセッション開始パケットをリジェクトするかどうかを決定
する好ましい方法は、つぎのとおりである。上述において指摘したように、リジ
ェクションの基準は、カレント利用が特定のアプリケーションサービスタイプ内
で新たなセッションを受け入れるのに大きすぎるかどうかである。これは、たと
えば、そこからそのタイプのさらなるセッションがリジェクトされる点を決定す
る各アプリケーションサービスタイプについての利用スレショールドを各サービ
スプロバイダから得ることにより実行される。

【０１３６】 ＵＤＰ解析（１０４０） ユーザーデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）は、インターネットプロトコル（
ＩＰ）が基本的なプロトコルとして使用されると仮定されるコンピューターネッ
トワークの相互接続セットの環境におけるパケットスイッチコンピューター通信
のデータグラムモードを使用可能とする。

【０１３７】 ＵＤＰは、最小のプロトコル機構によって他のプログラムにメッセージを送信
するアプリケーションプログラムのための手続きを提供する。ＵＤＰは、トラン
ザクション志向であり、そして配信および複製保護を保証しない。データのスト
リームの整列された信頼できる配信を要求するアプリケーションは、転送制御プ
ロトコル（ＴＣＰ）を使用すべきである。ＵＤＰを用いるあらゆるアプリケーシ
ョンは、それ自体のためにポート番号を割り当てなければならない。すべてのポ
ート番号はユニークである（アプリケーションとそのポート番号とのあいだに１
対１のマッピングが存在する）。セッションタイプ接続にて動作するアプリケー
ションは、３つのポート番号を導入する義務を負わされている。いくつかのホス
トＡは、ＶＯＩＰアプリケーションを介して、ホストＢと通信するものと仮定さ
れたい。Ａにおけるアプリケーションは、Ｂにおけるアプリケーションがセッシ
ョン生成パケットとして認識可能な特定のポート番号を有するセッション初期化
データグラムを生成している。Ｂは、他の何らかのポート番号（これはすでに、
パッシブ（受動）ホストＢのセッションパケットを特定するポート番号（セッシ
ョンポート番号）である）を有するセッションデータグラムにて応答する。この
時点においてセッションが確立され、かつＡは、アクティブコネクション側を定
義する第３のポート番号を用いてＢと通信する。ホストの１つがセッションを終
了するとき、前記第１のポート番号を収容するセッション閉成データグラムが送
信される。

【０１３８】 ＵＤＰは、３つの主要な不都合を有している。すなわち、それはフローまたは
コンジェスチョン制御についてのいかなる情報をも搬送しない。セッションパケ
ットの再整列は受容されず、コネクションレイヤ補正機構は存在しない。

【０１３９】 ＵＤＰデータグラムが識別されたとき、ＱｏＳ−Ｓは、つぎのような方法で動
作する。すなわち、 それはそのポート番号を用いてアプリケーションを識別する。

【０１４０】 それはこのパケットがすでに開いているセッションに属しているかどうかを、
ポート番号およびセッションの参加者のＩＰアドレスを比較することによりチェ
ックする。

【０１４１】 開いているセッションにおいては、それはアプリケーションのルックアップテ
ーブルからＴＴＬをパケットにスタンプする。

【０１４２】 新たなセッションにおいては、それはこのセッションが開始することを許可さ
れているかどうかを判定すべくポリシーエージェントに相談する。ポリシーエー
ジェントは、つぎのアイテムを利用する。すなわち、ネットワーク負荷（エアー
）、エアー待ち時間のメジアン、アプリケーションの要求されるバンド幅、そし
てホストアクセス権である。

【０１４３】 それは、アプリケーションの契約をＭＡＣに、ＣＳエアーＭＡＣアドレスの形
で通知する；そして それは、セッション終了イベント（セッション終了、またはセッション失敗）
についてＭＡＣに通知する。

【０１４４】 ＩＣＭＰ解析（１０５０） ＩＰは、ケートネット（Ｃａｔｅｎｅｔ）と呼ばれる相互接続ネットワークの
システムにおけるホスト対ホストデータグラムサービスに用いられる。ネットワ
ーク接続デバイスはゲートウェイと呼ばれる。これらのゲートウェイは、制御の
目的のためにゲートウェイ対ゲートウェイプロトコル（ＧＧＰ）を介して、それ
ら自体のあいだで通信する。

【０１４５】 ときどき、ゲートウェイまたはデスティネーション（宛先）ホストは、ソース
（発信元）ホストと、たとえばデータグラム処理におけるエラーをインターネッ
ト制御メッセージプロトコル（ＩＣＭＰ）を用いて報告すべく通信するであろう
。ＩＣＭは、あたかもそれが高レベルプロトコルであるかのようにＩＰの基本サ
ポートを使用するが、ＩＣＭＰは実際にＩＰの全体の部分であり、各ＩＰモジュ
ールによって実行されなければならない。

【０１４６】 ＩＣＭＰメッセージは、いくつかの状況において、たとえば、データグラムが
そのデスティネーションに到達することができなかったとき、ゲートウェイがデ
ータグラムを転送するためのバッファリングキャパシティをもっていないとき、
そして、ゲートウェイがより短いルートでトラフィックを送信すべくホストに指
示することができるとき、に送信される。ＩＰは、絶対的に信頼することができ
るようには設計されていない。これらの制御メッセージの目的は、ＩＰを信頼で
きるようにするためではなく、通信環境における問題についてフィードバックを
提供することである。依然として、データグラムが配信されあるいは制御メッセ
ージが返されるであろうという保証はない。いくつかのデータグラムは、それら
の損失のいかなる報告もなしに依然として配信されていないかもしれない。もし
も信頼できる通信が要求されるならば、ＩＰ（ＵＤＰまたはＴＣＰ）を用いるよ
り高いレベルのプロトコルが、それら自身の信頼性手続きを実行する必要ある。

【０１４７】 ＩＣＭＰメッセージは、典型的にはデータグラムの処理においてエラーを報告
する。メッセージについてのメッセージ等の無限の帰還を回避するために、ＩＣ
ＭＰメッセージについては、ＩＣＭＰメッセージは送信されない。ＩＣＭＰメッ
セージは、また、断片化されたデータグラムの断片ゼロの取り扱いにおけるエラ
ーについてのみ送信される（断片ゼロは、ゼロに等しい断片オフセットを有する
）。

【０１４８】 ＩＣＭＰ ＱｏＳ−Ｓ動作モードにおいて、 ユーザーはＩＣＭＰパケットにデフォールトＴＴＬ（生存時間）を割り当てる
。システムデフォールト設定は、可能な限り最短のＴＴＬと等価である。ほとん
どのＩＣＭＰトラフィックが、ゲートウェイ内（またはそれを超えて）でキュー
コンジェスチョンが発生したときに発生されるので、ゲートウェイとホストとの
あいだのいかなる通信もタイムクリティカルである、 アクセスシステム、すなわち、ＭＡＣプロトコル、は、このパケットを配信す
る（ＩＣＭＰパケット損失は、アプリケーションを実行していても、ゲートウェ
イ内に一時的なキュー蒸留を導き得る）、そして ＱｏＳ−Ｓは、アクセスキューの深さをチェックする。長いキュー（長いとは
キュー内のアクセス待ち時間の中央値について定義されている）は、キューの放
出を低下させるべく硬直させられる。ＱｏＳ−Ｓは、その緩和期間については、
新たなセッション（リジェクトされることが許可されるセッションはユーザーに
よって定義される）をリジェクトする。しかしながら、セッションをリジェクト
する前に、ＴＣＰ／ＩＰトラフィックに対してフロー制御が実行され得る。ほと
んどのケースでは、これは要求されたキュー緩和をもたらす。

【０１４９】 ＴＣＰ解析（１０６０） ＴＣＰは、プロトコルのアプリケーションレイヤにコネクション志向のサービ
スを提供する、すなわち、クライアントとサーバーはデータを交換するためのコ
ネクションを確立しなければならない。ＴＣＰは、破損したデータを検出するた
めに用いられるチェックサム、および整列されたバイトストリームを確保するた
めのシーケンス番号とともに、データグラムに収容したセグメントとしてデータ
を送信する。ＴＣＰは、それが受信コンピューターにデータの受信だけでなくそ
の完全性およびシーケンスについても受け取り通知（アクノリッジ）を要求する
ので、信頼できる移送機構であるとみなされている。もしも、送信コンピュータ
ーが、予想される時間フレーム内に受信コンピューターから通知を受信しなけれ
ば、そのセグメントは再送信される。ＴＣＰは、送信を制限するためにフロー制
御ウィンドウも保持している。レシーバー（受信者）は、それがどの位多くのバ
イトを取り扱うことができるかを示す、ウィンドウサイズを通知する。

【０１５０】 ＴＣＰは、つぎの信頼性チェックを提供する。すなわち、 パケットの受信を受け取り通知する、 欠落パケットが検出されたときは再送信する、 もしもそれらが不適正な順序で到着したならば、もしも必要ならば、セグメン
トを再整列する、 もしも伝送のあいだにデータが損なわれたらパケットを放棄する、 重複するセグメントを廃棄する、そして コネクションの伝送レートを管理すべくフロー制御を維持する。

【０１５１】 バンド幅チャレンジ ＴＣＰ／ＩＰは、基本的には２つのトラフィックアプリケーション−ＦＴＰお
よびテルネット（Ｔｅｌｎｅｔ）をサポートすべく設計されている。インターネ
ットの成長にともない、ネットワークアプリケーションおよびユーザーの期待が
変化している。今日、より高速のユーザー、および爆発的な、対話的ウェブトラ
フィックにより、より大きな要求がネットワーク上に課せられており、ユーザー
のクオリティーオブサービスに影響するディレイおよびボトルネックの原因とな
っている。ネットワーク「クラウド」がパケットを欠落したときまたは受信通知
を遅延したときの再送信、およびコンジェスチョンの存在が推論されるときの調
整を含む、ＴＣＰを信頼できるものにする特徴の多くは、性能の問題に貢献する
。

【０１５２】 在来のＴＣＰバンド幅マネージメントは、ネットワークコンジェスチョンの推
論のための間接的なフィードバックを用いている。ＴＣＰは、問題を検知するま
でコネクションの伝送レートを増大させ、そののちレートを減少させる。それは
、欠落したパケットをコンジェスチョンのサインと解釈する。ＴＣＰのゴールは
、個別のコネクションについてはトラフィックを爆発させる要求によりすべての
利用可能なバンド幅を用いることであると同時に、コンジェスチョンを軽減する
ために推論された問題に控えめに反応することである。

【０１５３】 ＴＣＰは、広域にわたるネットワークのスループットを増大させるために、ス
ライディングウィンドウフロー制御機構を用いている。それは、センダー（送信
者）に、送信をパケット毎に停止せず、続けて複数のパケットを送信し、受信通
知を待つことを許可している。このことは、センダーは、パケットが送信される
毎に受け取り通知を待つ必要がないので、より速いデータ転送に導く。

【０１５４】 センダーは、「パイプを満たし」、そしてそれからさらなるデータを送信する
前に受け取り通知を待つ。レシーバーは、データを受信したことの受け取り通知
をするだけでなく、そのウィンドウサイズ、すなわち現在どの位多くのデータを
扱うことができるかを通知する。

【０１５５】 ＴＣＰのスロースタート法は、多重パケットがルーターキューを満たす問題を
緩和することを試みている。ＴＣＰフロー制御は典型的にはレシーバーにより取
り扱われ、それがどの位の量のデータを扱うことができるかをセンダーに伝える
。一方、スロースタート法は、センダーにより管理されるフロー制御機構である
コンジェスチョンウィンドウを用いる。ＴＣＰスロースタートによれば、コネク
ションがオープンしたときには、ＡＣＫが受信されるまでにただ１つのパケット
が送信される。各受信されたＡＣＫについて、コンジェスチョンウィンドウは１
つだけ増大する。各往復について、スレショールドに達するまでは、多数の未決
のセグメントが倍増される。要するに、ＴＣＰは、クライアントサーバーオペレ
ーティングシステム構成、距離および他のネットワーク条件によって決定される
フロー制御を用いる。ＱｏＳ−Ｓは、ユーザー定義されたポリシーにしたがって
明示的に構成されたレート制御を提供する。

【０１５６】 バンド幅マネージメントアプローチ バンド幅の制約に直面したとき、 ルーター上のキューイングスキームの使用、 分類キューイング、および 定義された精密制御−ＱｏＳ−Ｓのソリューション を含む多数のソリューションが利用可能である。

【０１５７】 Ｂ／ルーター上のキューイングスキーム 大部分について、ネットワークデバイスは、高速技術の発展に歩調を揃えてい
る。ルーターは、対話的ウェブアプリケーションのような低量アプリケーション
が、ＦＴＰトラフィックに象徴されるような大きなデータ転送により追い越され
ないように、キューイングスキーム、たとえば、ＷＦＱ、優先度出力キューイン
グ、および個々のデータフローに優先度を与え、バンド幅の分配を試みるカスタ
ムキューイングを提供している。

【０１５８】 Ｂ／ルーターベースのキューイングスキームは、いくつかの制限を有している
。すなわち、 Ｂ／ルーターは、バンド幅を受動的に管理し、パケットを放棄しかつエンドシ
ステムに対し直接フィードバックを提供しない。

【０１５９】 Ｂ／ルーターは、トラフィックソースを制御しようとするために、キューイン
グ、すなわち、バッファリングおよびディレイの付加、またはパケットの放棄の
みを用いることができる。

【０１６０】 Ｂ／ルーターのキューイングは、一方向性であり、外向きのトラフィックのみ
である。

【０１６１】 キューイングは、多重の、独立のＴＣＰソースがバンド幅を取り合って、急増
しかつ緩和することに起因して、より塊となったトラフィックおよび不安定な性
能を結果として生じ、かつキューはアクセスリンクにおいて蓄積する。キューイ
ング、とくにＷＦＱ、は、塊となって到達するパケットは廃棄されがちであるの
で、塊のフローについては良好に働かない。

【０１６２】 Ｂ／ルーターは、特定のトラフィックタイプについて保証されたレートをセッ
トすることを許可しない。そして Ｂ／ルーターは、「ブラウンアウト」を防止することはできない。すなわち、
リンクがオーバーサブスクライブされたときに何が起きるかを指図する承認制御
ポリシーを提供しない。

【０１６３】 分類キューイング ＷｉｐＬＬシステムのアクセスメカニズムはネットワークの第２レイヤ（イー
サーネット）と相違するので、キューイングは避けられない。第４レイヤの決定
（ＱｏＳサーバー内の）を維持させるため、命令された（意図的な）「逆転」が
キューから期待される。このことは、各到着パケットについて第４レイヤと第２
レイヤのあいだにインターフェースヘッダーを割り当てることによってなされる
。このヘッダーは、パケットのＴＴＬおよび伝送ポリシーについての情報を含ん
でいる（後に説明する）。

【０１６４】 正確な制御の定義−ＱｏＳ−Ｓソリューション トラフィックは、元来、データの多重の独立ソースが組み合わされたときに蓄
積されるデータの塊からなっている。これらのデータの塊は、スピード変換が取
り扱われるアクセスリンクにおいて形成されがちである。

【０１６５】 ネットワークパイプを通して砂利よりもむしろ細かい砂を入れたことを想像さ
れたい。砂は、パイプを、塊よりも均一にかつ速やかに通過することができる。
ＱｏＳ−Ｓは、トラフィックを、それが砂利よりも砂に近くなるように調整する
。これらのスムーズに制御されるコネクションは、一層パケット欠落に陥りにく
く、そしてさらに重要なことに、エンドユーザーは一貫したサービスを経験する
ことである。

【０１６６】 ＴＣＰが、コンジェスチョンを推量するために、放棄されたパケットからの間
接的なネットワークフィードバックに依存しているのに対して、ＱｏＳ−Ｓは、
遠隔ユーザーのアクセススピード、ネットワーク待ち時間およびこのデータの集
合フロー情報との相関を検出することにより、直接的なフィードバックをトラン
スミッター（送信者）に提供する。これは、滑らかにされたトラフィックのフロ
ーを結果としてもたらす。

【０１６７】 ＱｏＳ−Ｓがどのように働くか−レート制御対フロー制御 ＱｏＳ−Ｓは個別のＴＣＰコネクションについての状態情報を保持し、直接、
クオリティーオブサービスフィードバックをトランスミッターに提供する能力を
それ（ＴＣＰ）に与える。加えて、ユーザーは、彼のビジネスの必要性に適合さ
せるべく、異なるトラフィック分類およびバンド幅リソース配分を明示的に管理
するために、ＱｏＳ−Ｓポリシーを定義することができる。結果として、サービ
スレベルの正確な制御が得られる。この発明において述べるとおり、ＱｏＳ−Ｓ
は、それを他のバンド幅管理ソリューションから差別化するいくつかのキー機能
を提供する。

【０１６８】 それは、爆発性を排除して、そしてユーザーに滑らかでかつ均一なデータ表示
を体験させる、エンドトゥーエンドコネクションを制御する； それは、正確さ制御のためにトラフィックを分類し（ＱｏＳ−Ｓは特定のアプ
リケーションによって分類される）、かつＱｏＳヘッダーを封じ込める；そして それはユーザー定義されたポリシーにしたがってバンド幅を割り当てる。

【０１６９】 ＱｏＳ−Ｓ ＴＣＰレート制御はどのように働くか ＴＣＰレート制御は、コンセプトにおいて、製造プラントに用いられる「ジャ
ストインタイム」製品フロー制御に非常に類似している。ＴＣＰレート制御は、
図１１に示されるようにつぎのステップを実行する。すなわち、 我々が一旦「要求を出して」からパケットが到着するのにどの位長くかかるか
を知るために、現在の瞬時的エンドトゥーエンド待ち時間（データグラム内でな
される）を計測する（１３６０）； 待ち時間限界（時間的ファクターよりもむしろフロー制御ファクターに関して
の待ち時間）およびレート保証に合わせるためにいつパケットが必要とされるか
を計算する（１３７０）； ＴＣＰウィンドウサイズを設定することにより、どの位多くのデータを「要求
」するかを特定する（パケットＴＣＰヘッダー内に）（１３８０）；および ちょうど他のセッション側がそれを期待するときにデータが到着するように、
適切な時間に「要求」を与える（たとえばＡＣＫをリリースする）（１３９０）
。

【０１７０】 エンドトゥーエンドコネクションの制御 ＱｏＳ−Ｓは、ＴＣＰ伝送のレートを制御するために２つの方法を用いる。す
なわち、 それは、リアルタイムフロースピードを検出しかつそれからトランスミッター
に戻る受け取り確認をディレイさせる。そして それは、トランスミッターに送信されるパケット内の通知ウィンドウを変更す
る。

【０１７１】 ＱｏＳ−Ｓは、コネクションの中間からのエンドトゥーエンドＴＣＰセマンテ
ィック（意味）を変化させる。それは、往復時間（ＲＴＴ）を計算し、受け取り
通知をインターセプト（傍受）し、再送信（ＲＴＯ）を招くことなくトラフィッ
クのフローを滑らかにするのに必要とされる時間の大きさだけそれを保留する。
それは、センダーがパケットを送信するときを決定するのを助けるウィンドウサ
イズも供給する。このレート制御機構は、図１１および以下のフローの例により
説明される。

【０１７２】 ＱｏＳ−Ｓデータフロー例 図１２は、ＱｏＳ−Ｓ（１０１０）が予測可能なサービスを配信するためにど
のようにデータ送信を調停しかつ歩調をとるかを示している。つぎの各ステップ
は、図１１に示されるデータ転送を追跡している。すなわち、 データセグメント（１１５０）がセンダー（１１４０）からレシーバー（１１
３０）へ送信される。

【０１７３】 レシーバーは、受信を受け取り通知し、かつ８０００バイトのウィンドウサイ
ズ（１１６０）を通知する。

【０１７４】 ＱｏＳ−Ｓは、ＡＣＫをインターセプトし、そしてデータがより均等に送信さ
れるべきであり、さもなければ、不充分なバンド幅しか利用できず、後続のデー
タセグメントがキューアップしかつパケットがディレイするので、このフローの
ポリシーにより定義されるように、決定する。

【０１７５】 ＱｏＳ−Ｓは、センダーに到着し、センダーに直ちにデータを発生させるよう
に計算された、ＡＣＫシーケンス番号プラスウィンドウサイズである、ＡＣＫ（
１１７０）をセンダーに送信する。それは、センダーに付加的なパケット（１１
８０）を送信することを許可する。それから、ＱｏＳ−Ｓは、センダーがパケッ
ト（１２００）をコンジェスチョンなしに送信することを可能とする、他のＡＣ
Ｋ（１１９０）をセンダーに送信する。そのような、滑らかなトラフィックフロ
ーが、ＱｏＳ−Ｓによって達成される。

【０１７６】 ＱｏＳ−ＲＤＣの利点なしに、多重パケットが送信されると；中間ルーターが
パケットをキューイングし、そしてキューがそのキャパシティーに達すると、ル
ーターはパケットを放棄し、それは再送信しなければならない。図１３Ａおよび
図１３Ｂは、ＱｏＳ−Ｓが使用されないときの爆発的なトラフィック（１２１０
．１…１２１０．７）、およびＱｏＳ−Ｓの制御下における均一なデータ伝送（
１２２０．１…１２２０．７）を示している。

【０１７７】 しかしながら、アクセスリンクコンジェスチョン問題とは別に、トラフィック
の塊は、平均的に間隔があけられたトラフィックよりもパケットを損失する傾向
がある。

【０１７８】 正確な制御のためのトラフィックの分類 ＱｏＳ−Ｓは、トラフィックを分類するのに階層的なツリー構造を用いる。ユ
ーザーは、特定のアプリケーションからのトラフィックのような、制御されるべ
きトラフィックのタイプを識別する。ユーザーは、すべてのネットワークトラフ
ィックを分類する必要はなく、ＱｏＳを要求するトラフィックだけでよい。Ｑｏ
Ｓ−Ｓは、ユーザーにより定義された分類の１つにフローを一致させようとして
、トラフィックツリーを横切ることによりトラフィックフローを分類する。分類
プロセスにおけるファイナルステップは、フローを、このトラフィック分類が受
けなければならないサービスのタイプ、たとえば保証されたレート、を定義する
ポリシーに沿ってマッピングする。

【０１７９】 ＱｏＳトラフィック分類機能は以下のとおりである。すなわち、 特定のアプリケーションのための分類を提供する。

【０１８０】 優先度を管理すべくトラフィック分類の階層を維持し、かつポリシーの継承を
可能とする。そして トラフィック分類を自動的に要求する（ＴＴＬにより、キューイングフェーズ
について）。

【０１８１】 制御許可 ユーザは、トラフィッククラスの総合保証レートが使い尽くされた場合に発生
する内容を定義する。クラスに対するつぎのコネクションが保証されたレートを
必要とし、バンド幅が使用できない場合、ＱｏＳ−Ｓはコネクションを拒絶する
ことによるか、あるいはコネクションを既存のバンド幅パイプ内に押し込むかど
ちらかによってバンド幅要求を処理できる。

【０１８２】 効率的なバンド幅使用のためのコネクション速度に則したバンド幅の拡大縮小 ＱｏＳ−Ｓはコネクションの速度を監視し、速度が変化するにしたがってバン
ド幅割当てを調整する。ＱｏＳ−Ｓがバンド幅の使用をそれ相応に拡大縮小でき
るように、低速コネクションおよび高速コネクションに保証されたレートを割り
当てることができる。たとえば、典型的なウェブセッションのあいだ、クリック
間の待機期間はバンド幅を消費しない。ＱｏＳ−Ｓはこの未使用であるが、それ
以外の場合使用できないバンド幅を解放し、ＴＢＳ（ＶＯＩＰ、ＭＰＥＧ等）な
どのその他の要求を満たす。

【０１８３】 バンド幅割当ての優先順位設定 優先順位に基づいた方針（ポリシー）は、確保された保証率を必要としないト
ラフィックには好まれるが、競合するトラフィックとともに管理されることが依
然として好ましい。ユーザは、ＱｏＳ−Ｓが集計されたフローを管理する方法を
決定できるように、トラフィッククラスの優先順位（０から２５５）を割り当て
る。ユーザはすべてのトラフィックを分類する必要はない。分類されなかったト
ラフィックは、「デフォルト優先順位」が設定された優先順位に基づいたトラフ
ィックとして処理される。

【０１８４】 ＱｏＳ−Ｓバンド幅割当て順序 ＱｏＳ−Ｓは、バンド幅を割り当てる方法を決定するために定義される方針を
使用する。バンド幅割当てを決定するとき、ＱｏＳ−Ｓは、個々のトラフィック
フローだけではなく、すべてのバンド幅を考慮する。

【０１８５】 分類された待ち行列管理（１０９０） すべてのパケットはＴＴＬ（１０７０）パラメータでスタンプされる。局は、
ＴＴＬ昇順での伝送のためにすべてのパケットを並べることが期待され、最低Ｔ
ＴＬを最初に送信する。

【０１８６】 基本アプローチは、（論理的に）（その生存時間（ｔｉｍｅ−ｔｏ−ｌｉｖｅ
）スタンプとともに）送信待ち行列クラスタに到着するパケットが、その生存時
間インジケータにしたがって待ち行列に割り当てられるということである。アプ
リケーションは、その継続中のパケットに生存時間スタンプを割り当てる上で一
貫しているため、同じアプリケーションからのパケットは並べ替えられないだろ
う。並べ替えはアプリケーション間で発生し、これは無定義（ｄｏ−ｎｏｔ−ｃ
ａｒｅ）ケースである。

【０１８７】 連続的に、背景タスクとして、パケットは、１つの例外―ＴＣＰデータグラム
はあるが、その更新された生存時間がゼロになると待ち行列から削除されると考
えられる。前述されたように、ＴＣＰデータグラムはセッション制御情報を含み
、このデータを失うと、アプリケーションがバンド幅を失うことになるだろう。
このようにして、ＱｏＳ−Ｓは、パケットがＴＴＬが消えたときに廃棄されなけ
ればならないかどうかをＭＡＣ待ち行列管理ハンドラに示す必要がある。

【０１８８】 基地局（無線セグメントのデフォルトゲートウェイ）内に位置するＭＡＣ（エ
アアクセス）コーディネータが、遠隔装置（ＥＰＵ）にエアドメインへのアクセ
スを許可する。ＭＡＣコーディネータは、その送信する「緊急性」に基づいてそ
の遠隔装置を割り当てる。この「緊急性」パラメータは、各遠隔装置により計算
され、待ち行列長とその中でのＴＴＬ分散の結合された係数である。

【０１８９】 分類された待ち行列管理は、２つのシステム目標を達成する。すなわち、 局待ち行列優先順位解決、つまり同じ遠隔装置で生成されたアプリケーション
間の優先順位設定、および 最適チャネル時間割当てのための遠隔装置間でのチャネル飢餓（ｓｔａｒｖａ
ｔｉｏｎ）規模の正規化。

【０１９０】 このようにして、前述されたように、ＱｏＳサーバは、図１４に示されている
ように、各入信パケットの分析、そのセッションの検出、チャネル負荷の評価、
（パケットの遅延、コネクション層への介入等の）フロー制御動作の実行、およ
びＱｏＳヘッダの（再送基準、ＴＴＬ等の）パケット境界条件を記述する（無線
の）パケットへの付加を含む、ネットワーク層およびアプリケーション層の方針
を担当する。

【０１９１】 本発明の好ましい実施態様にしたがって待ち行列加重および特定の周波数計算
を実行するための方法がここに開示される。

【０１９２】 １． １．１．１ アクセスパラメータセット−定義 ＣＣは、パラメータセットの以下の一覧表示を獲得するだろう。パラメータご
とに、ＣＣがパラメータをどのようにして受信したのか、および彼が（ｈｅ）ど
のようにして彼を（ｈｉｍ）更新するのかが特定されるだろう。

【０１９３】 １）フラグメントエラー率ｆｅｒ₁ 注記： １．１ このパラメータはＣＣによって計算されなければならない。節（８．３
．３）を参照すること。 １．２ ＣＣは、各ポーリングの後にｆｅｒ₁を更新する。

【０１９４】 ２）基本チャネル割当てｂｃｈ_j 注記： ２．１ ネットワークマネージャがこのパラメータを割り当てる。

【０１９５】 ３）チャネル使用頻度ｂ₁ 注記： ３．１ このパラメータはＣＣによって計算される節（８．３．５）を参照する
こと。 ３．２ ＣＣは、各ポーリングの後にｂ₁を更新する。

【０１９６】 ４）最後のポール時刻Ｔｘから経過した時間。 （１．３）ｔ₀−ｔ_last ここでは、ｔ₀は現在時刻である。 注記： ４．１ このパラメータはＣＣによって計算される。 ４．２ ＣＣは、各ポーリングの後にこのパラメータを更新する。

【０１９７】 ５）局の待ち行列内のＨＯＬパケットの生存時間：ＴＬ¹ _j 注記： ５．１ ＣＳ Ｐｏｌｌ ＡＣＫで、およびＰＲＤで送達されるスタンプ時刻、
（８．４．３）を参照すること。 ５．２ ＣＣは、各ポーリングの後にＴＬ¹ _jを更新する。

【０１９８】 ６）局の待ち行列内のＨＯＬパケットのパケット長：Ｐｌｅｎｇｔｈ¹ _j 注記： ６．１ ＣＳ Ｐｏｌｌ＿ＡＣＫで、およびＰＲＤで送達されるＨＯＬパケット
長、（８．４．３）を参照すること。 ６．２ ｊ局をポーリングした後、ＣＣがＰｌｅｎｇｔｈ¹ _jを更新する。

【０１９９】 ７）キュー重み付け平均値ＴＬｓ：＜ＴＬ＞ｊ

【０２００】

【数１】

【０２０１】 ここに、ＴＬ_CRは、クリティカルな生存時間であって、管理ＭＩＢアイテムで
ある。

【０２０２】 ａＭａｘＴＬは、可能な最大生存スタンプ時間であって、ＭＩＢアイテムでも
ある。 Ｑｌｅｎｇｔｈ_jは、ステーションｊのキューにあるパケット数である。 注意： ７．１ ＣＳ′によって計算されたキュー重み付け平均値 ７．２ 背景タスクとして、ＣＳ′は（ＴＬ）_jを更新する。 ７．３ パラメータ（ＴＬ）_jは非常に大きな数値であるため、ＣＳは正確な方
法で彼に伝送されることはない。ＣＳがＣＳステータスフィールドでＣＣに伝送
する数を、基本特定周波数と呼ぶ（つぎの項を参照のこと）。

【０２０３】 ８）基本特定周波数ｂａｓｉｃｆ_j： このパラメータは、データを伝送すべき局の緊急度を示しており、実際には１
６ビットフィールドのキュー重み付け平均値である。 （ＴＬ）_jをｂａｓｉｃｆ_jに変換する演算子は、８．４．３項に記載されている
。 注意： ８．１ パラメータｂａｓｉｃｆ_jは、ＣＳ ＰＨＹヘッダーのＣＳステータス
フィールドで伝送される。 ８．２ ｊ局をポーリングした後に、ＣＣはｂａｓｉｃｆ_jを更新する。

【０２０４】 ９）特定周波数ｆ_j 伝送すべき局の相対緊急度である特定周波数であって、その基本チャンネルの
利用に正規化されている。

【０２０５】 特定周波数は、下記の演算式でＣＣにより演算される。

【０２０６】

【数２】

【０２０７】 ここに、ｂ_jはスライドウィンドウ内の伝送ビット数であって、演算式（１．
２）を参照のこと。 注意： ９．１ このパラメータは、ＣＣによって計算される。 ９．２ 前記のＣＣは、８．４．３項にしたがってｆ_jを更新する。

【０２０８】 １０）ＣＣにより、ＣＳ′は３つの機能カテゴリーに分けられる。 アソシエートされかつ能動：すべてのＣＳパラメータが一致せず、ナル状態とな
りＣＳがアソシエートされる場合。 アソシエートされかつ非能動：すべてのＣＳパラメータがナル状態でＣＳがアソ
シエートされる場合。 非アソシエーション：ＣＳがＮＲＰ（非応答ポーリング）時間に対応しない場合
であり、ＣＣはＣＳを非アソシエーション状態とみなす。 １０）条件パラメータ：１１章のＭＩＢリストを参照のこと。

【０２０９】 ２．特定周波数の計算 ａ）ｂａｓｉｃｆ_jの計算 ＣＳ′は、背景タスクでキュー重み付け平均値（ＴＬ）_jを計算する。ＣＳは
Ｐｏｌｌ−Ｔｘを入力すると、１６ビットＳＰＦフィールドで（ＴＬ）_jを伝送
する。１６ビットフィールドは、このパラメータを含む特定フィールドである。
そのフィールド長を越えないため、下記の手順が規定される。

【０２１０】 １６ビットフィールドに（ＴＬ）_jを書き込む手順は、以下のとおり。 工程１：最初の５ビットに、条件を満たす数値ｘを書き込む。２（２^x）の最近
似すべき数は、（ＴＬ）_jよりも小さい数である。 工程２：右式の場合、ｂ５に１を書き込む。 ２^x＋２^x-1<〈ＴＬ〉_j あるいは、右式の場合、０を書き込む。 ２^x＋２^x-1<〈ＴＬ〉_j 工程３：右式の場合、ｂ６に１を書き込む。 ｓｔｅｐ２＋２^x-2<〈ＴＬ〉_j あるいは、右式の場合、０を書き込む。 ｓｔｅｐ２＋２^x-2<〈ＴＬ〉_j 工程ｎ：右式の場合、ｂ（ｎ＋３）に１を書き込む。 ｓｔｅｐ（ｎ−１）＋
２^x-n+1<〈ＴＬ〉_j あるいは、右式の場合、０を書き込む。 ｓｔｅｐ（ｎ−１）＋２^x-n+1<〈
ＴＬ〉_j ただし、ｎ＝１２あるいはｘ−ｎ＋１＝０となるまで。 それゆえ、ＣＣは、下記のｂａｓｉｃｆ_j数値をもつことになる。

【０２１１】

【数３】

【０２１２】 ｂ）特定周波数の計算 上記のように、（ＣＳ）局の特定周波数は、ＭＡＣの観点から、チャンネルに
アクセスするＣＳ′の緊急度を示しており、結果として、パケット処理つまり制
御処理を行なう。

【０２１３】 非能動ＣＳの場合、最後のＰｏｌｌ−Ｔｘ以後の時間がｔ_nock（ＭＩＢアイテ
ム）を越えるまでは、ＣＣはｆ_j＝０を割り当て、それ以後は、ｆ_j＝１０¹⁰（こ
の値は考慮外フラグとして作用する）を割り当てる。

【０２１４】 非アソシエーションＣＳの場合、最後のＰｏｌｌ以後の時間がｔ_ncを越えるま
では、ＣＣはｆ_j＝０を割り当て、それ以後は、ｆ_j＝１０¹⁰を割り当てる。

【０２１５】 能動ＣＳの場合、ＣＣは下記の方法で特定周波数を更新する。

【０２１６】 ｊ局をポーリングした後、ＣＣは基本特定周波数を更新する。

【０２１７】 新規の基本特定周波数が元の周波数値よりも大きい場合、ＣＣは下記の演算式
により基本特定周波数全部を更新する。

【０２１８】

【数４】

【０２１９】 ただし、インデックスAllは、ポーリングされたＣＳを示す。

【０２２０】 そして、特定周波数は以下のように表せる。

【０２２１】

【数５】

【０２２２】 ＣＣは、各ポーリング後にすべてのステーションの特定周波数を更新する。 注意： ＣＣステーションの場合、ｂａｓｉｃｆ_cc＝<ＴＬ>_ccである。

【０２２３】 ＴＴＬを決定するための好適な規則を今から説明する。 パケットを分析するための規則の構築： ＩＰパケットを分析するための基準は、ネットワーク上のパケットのＴＴＬ値
を制御するためにユーザが作成したい（または予め定められた規則セットから使
用したい）規則の型を定義するために使用される。それは、可能な基準を定義す
る以外に、そうした規則が２つ以上の基準に応答するパケットのＴＴＬをどのよ
うに設定するかを定義し、かつ各規則がＴＴＬの絶対値を設定するか、それとも
さまざまな基準に基づくある種の増分および減分を用いる方式を展開するかを定
義する。

【０２２４】 規則は、ユーザがネットワーク管理ソフトウェアを通して何らかのＭＩＢにし
たがって定義し、使用することが好ましい。多くの予め定められた規則およびユ
ーザが追加複合規則を作成する能力がある。各規則は、何らかのよく定義された
基準を満たすパケットに何らかの方法でＴＴＬ値を割り当てる。

【０２２５】 そうした環境でさまざまな規則とＴＴＬ値とのあいだの相互作用を構成する多
くのさまざまな可能性がある。つぎにあげるのは、どの決定を行なうべきかに関
する幾つかの特質と可能性のリストである。

【０２２６】 − １つの問題は、既存の規則に定義された基準を満たさないパケットのＴＴＬ
値を定義することである。この問題は、基準に全く適合しないパケットが見つか
るたびに使用するデフォルトＴＴＬ値をもつことによって解決することが便利な
ようである。

【０２２７】 − しかし、１つのそのようなデフォルト値をすべての「決定されない」パケッ
トに使用するか、それとも各高レベル・クラスのパケット用のデフォルト値があ
るべきか、我々は決定しなければならない。たとえば、ＴＣＰパケットであるこ
とが分かっているがポート番号またはその他に基づいてＴＣＰパケットの既存の
規則に適合しないパケットを考える。全ＴＣＰパケット用のデフォルトＴＴＬ値
がある場合、このパケットには、グローバル・デフォルトＴＴＬ値の代わりに、
そうした値が割り当てられる。

【０２２８】 − ＴＴＬをパケットに割り当てるために検査される多くのさまざまな基準があ
るので、既存のデータベースで幾つかの規則を満たすパケットに、ＴＴＬ値がど
のように割り当てられるかを理解することが重要である。たとえば、そのＩＰソ
ース・アドレスに基づく基準を満たし、その規則にしたがってＴＴＬ Ａが割り
当てられるべきであり、かつそのＴＣＰポート番号に基づく基準をも満たし、そ
の規則にしたがってＴＴＬ Ｂを割り当てられるべきパケットを考える。パケッ
トが結局どちらのＴＴＬを採るかを、我々は決定しなければならない。適合する
規則に見られるＴＴＬ値の中で最も低いＴＴＬ値をパケットに割り当てるのが、
最も容易な方法であるように思われる。別の可能性として、最遅整合規則（late
st matching rule）でＴＴＬを設定することが考えられるが、その場合、データ
ベース内の規則の順序が問題になり、したがってそれを決定する必要がある。お
そらくもっと直観的な別の可能なシナリオは、最早整合規則（earliest matchin
g rule）でＴＴＬを設定するものである。さらに別の可能なシナリオは、ユーザ
がセットできるフラグであって、セットされた場合、「この規則が整合するなら
ば、他の整合規則の探索を停止し、ＴＴＬを割り当てる」を意味するフラグを各
規則がもつというものである。その場合、ＴＴＬを割り当てるプロセスは、この
フラッグをセットされた規則に適合するか、またはそれ以上整合する規則が無く
、それが最後の規則を使用するまで、整合規則をつぎつぎに探索することによっ
て処理することができる。

【０２２９】 特定の規則のＴＴＬ値、およびその「親クラス」のデフォルトＴＴＬ値または
グローバルＴＴＬ値との関係を調べるさまざまな方法がある。特定の規則のＴＴ
Ｌ値は絶対値とすることができ、あるいはこのパケットのクラスのデフォルト値
からの相対値として指定することができる。前者の場合、たとえばポート番号８
０をもつＴＣＰパケットがＴＴＬ５を採る規則がある場合、そのようなパケット
はすべてＴＴＬ５を採る。後者の場合、そのようなレターがＴＴＬ−３を指定し
た場合、すべてのそのようなパケットは、ＴＣＰパケット（上記参照）のデフォ
ルトＴＴＬマイナス３に等しいＴＴＬを採る。前者の方式は明瞭さの利点をもつ
。どの規則でどのＴＴＬが割り当てられるかがすぐに明らかであり、これらのＴ
ＴＬは相互に依存しない。しかし後者の場合、一貫性の利点がある。たとえば、
ユーザがすべてのＴＣＰパケットに対しより低いＴＴＬを希望する場合、デフォ
ルトＴＣＰパケットのＴＴＬ値を低下すれば充分であり、ＴＣＰパケットの他の
すべての規則に対するすべてのＴＴＬは、それらが相対値であって絶対値ではな
いので、自動的に更新される。

【０２３０】 別の種類の規則、ユーザがある種のパケット（たとえばすべてのＴＣＰパケッ
ト）に対し、データベースによって割り当てられたＴＴＬ値は、送信待ち行列内
のパケットを再順序付けるためにのみ使用し、パケットをドロップするためには
使用しないように設定する能力を、設定することが好ましい。この機能性を、ユ
ーザにとって便利かつ直観的な方法で、いかに達成すべきかを論じる必要がある
。１つの可能な解決策は、ユーザによってセットされた場合に、「この規則に適
合する場合、このパケットをドロップしないようにＭＡＣに指示する」ことを意
味するフラグを各規則に単に付加するだけである。また、パケットが幾つかの規
則に適合し、前に述べた可能性にしたがってＴＴＬの１つをそれに対して選択し
た場合、少なくとも１つの適合する規則がこのフラグを指定すれば、たとえこの
規則がこのパケットの最終ＴＴＬを与えるものでなくても、パケットはこの特殊
フラグ（それをドロップしないようにというＭＡＣへの指示）を受け取ることに
ついても、注意しなければならない。

【０２３１】 アドミッション制御（Ａｄｍｉｎ） 上で定義したとおり、アドミッション制御機能はここでは、セッション生成の
受諾または拒否と定義される。アドミッション機能は、着信セッションと送信無
線チャネル条件とのあいだに規定しなければならない。

【０２３２】 つぎの状態ベクトル、すなわち帯域幅、ＢＥＲ（ＦＥＲ）、チャネル占有、お
よびアクティブ・ノード数は、エアチャネルを概略的に表すことができる。一方
、つぎのように、すなわち所用帯域幅（これは静的または動的とすることができ
る）、最大待時間、および最大許容パケット損失率（これもまた静的または動的
とすることができる）などにより、さまざまなアプリケーション・セッションを
記述することができる。

【０２３３】 アクセス・エンジンは、現時点で追加セッションをサポートするＭＡＣの能力
を記述する独特な等級であるチャネル占有パラメータ（ＣＯＰ）を定期的にアド
ミッション制御エンティティ（実行要素）に提供する。今度はアドミッション・
エンティティが、つぎの構造をもつセッション許可テーブルを組み立てる。

【０２３４】

【表４】

【０２３５】 さまざまなアベイラビリティ・クラスが、個々のアプリケーション・セッショ
ンは異なるサービス等級のサービスであるという事実を描く（一部はそうでない
こともある）。（任意のアプリケーションの場合に）上述したサービスの等級間
の破線は、セッションのパケットに異なるＴＴＬを割り当てることにより、つま
りより低い品質のセッションにはより大きいＴＴＬ値を用いて満たされる。

【０２３６】 こうして、セッションを始めることを拒否または許可し、それにしたがってそ
のさらなるパケットにスタンピングを行なうことにより、相応じて新しい着信セ
ッションのアドミッションを行なう。図１５Ａ−１５Ｄの図は、推定できるさま
ざまなポリシー属性を示す（カラム・バーはシステム負荷を表す）。

【０２３７】 つぎに、アドミッション制御エンティティは一般的に、その事前割当ポリシー
決定に基づいて、上記のアドミッション・テーブルを更新する。

【０２３８】 上述のとおり、アドミッション制御エンティティは、そのアクションをアクセ
ス領域内で実践されているＷＲＥＤ方法と相関させる。ＷＲＥＤは任意のネット
ワーク・アプリケーションのテール・ドロップ同期を防止するので、アドミッシ
ョン制御は上のテーブルを想定して、そのための規定閾値を提供する。アドミッ
ション制御はアプリケーション・レベルによって実行されるので、ＷＲＥＤがシ
ステムのＱｏＳに（または他の何らかのやり方により）寄与する付加価値は何か
、という質問を提起することができる。その議論に対する回答はつぎのように指
定される。

【０２３９】 １．テール・ドロップ・イベントは、非時間感受アプリケーションで発生する。
つまり、実時間アプリケーションは定義上空間枯渇を被ることはなく、これはア
ドミッション制御機能によって解決される。

【０２４０】 ２．アドミッション制御エンティティは、非実時間アプリケーションの自発的ワ
ークロード変動を考慮することはできない。したがって、ＡＤＭＩＮのみにした
がってそのような流れに対する限定フロー制御（bounded flow control）を提供
することは、任意のチャネル・コンステレーションではこれらのアプリケーショ
ンの「定期購読中」に通じる。したがって、すべてのそのようなアプリケーショ
ンをアクセス・ドメインに入れるためにＡＤＭＩＮを提供し、ＷＲＥＤにテール
・フロー制御を実行させることにより、同時に開いているチャネルの数に関して
最良のチャネル密度が得られる。

【０２４１】 本発明のソフトウェア・コンポーネントは、希望するならば、ＲＯＭ（読取り
専用メモリ）の形で実現することができることが理解される。ソフトウェア・コ
ンポーネントは一般的に、希望するならば、従来の技術を用いてハードウェアに
実現することができる。

【０２４２】 明瞭さのために別個の実施形態の文脈で記述した本発明のさまざまな特徴は、
単一の実施形態に組み合わせて提供することもできることが理解される。逆に、
簡潔さのために単一の実施形態の文脈で記述した本発明のさまざまな特徴は、別
々に、または適切な部分組合せで提供することもできる。

【０２４３】 本発明が明細書の中で具体的に図示しかつ記述したものに限定されないことを
、当業者は理解されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、請求の範囲の記載に
よってのみ定義される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、ベースステーションユニット（ＢＳＵ）、少なくとも１つのエンドポ
イントユニット（ＥＰＵ）（端点ユニット）およびマネージメントシステムを備
え、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するＷｉｐＬＬ
システムの単純化されたブロック図である。

【図２】 図２は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するベー
スステーションユニットの単純化されたブロック図である。

【図３】 図３は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動する２つ
の最も一般的なベースステーションの構成の単純化されたブロック図である。

【図４】 図４は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するエア
ーインターフェースユニット（ＡＩＵ）の単純化されたブロック図である。

【図５】 図５は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するＩＰ
ルータの単純化されたブロック図である。

【図６】 図６は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するゲー
トウェイおよびゲートキーパーの単純化されたブロック図である。

【図７】 図７は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するエン
ドポイントユニットの単純化されたブロック図である。

【図８】 図８は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動する統合
されたインドアデータアダプター（統合ＩＤＡ）の単純化されたブロック図であ
る。

【図９】 図９は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するシス
テムを利用する典型的なＩＰネットワークの単純化されたブロック図である。

【図１０】 図１０は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するワ
イヤレスＩＰローカルループ（ＷｉｐＬＬ）システム内のグローバルなデータフ
ローの単純化されたブロック図である。

【図１１】 図１１は、ＴＣＰレート制御を図解する単純化されたフローチャートである。

【図１２】 図１２は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動する、
データ伝送を制御するＱｏＳサーバの単純化されたイラストレーション（図解）
である。

【図１３】 図１３Ａおよび図１３Ｂは、それぞれ本発明の好ましい実施の形態にしたがっ
て構成されかつ作動する、ＱｏＳサーバーシステムの制御をともなう場合ととも
なわない場合の両方のデータトラフィックの単純化されたブロック図である。

【図１４】 図１４は、本発明の好ましい実施の形態にしたがって構成されかつ作動するＱ
ｏＳサーバーシステムの動作の単純化されたブロック図である。

【図１５】 図１５Ａ〜図１５Ｄは、推定される異なるポリシー属性の単純化されたイラスト
レーションである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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，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，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K030 GA08 GA16 HA08 HB01 HB21 HC01 HC09 HD03 HD06 JL01 JL07 LB13 5K051 AA01 BB02 CC07 DD13 DD15 FF12 FF16 GG04 HH27 5K067 CC08 DD54 EE02 EE10 EE22 EE46 HH28 KK02

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データネットワーク／ＰＳＴＮゲートウェイユニットと、少
   なくとも１つのデータラインと、それぞれ前記少なくとも１つのデータラインを
   介して前記ゲートウェイユニットに接続された少なくとも１つのベースステーシ
   ョンと、前記ベースステーションとワイヤレスに通信する多数のワイヤレス加入
   者ユニットとを含み、各ワイヤレス加入者ユニットは、電話ホストを含む少なく
   とも１つのホストに対する少なくとも１つのインタフェースを含み、各加入者ユ
   ニットは、ＩＰパケットフォーマットでの到来情報をアナログ音声表現に変換し
   て該アナログ音声表現を前記電話ホストに供給し、そして前記電話ホストからの
   到来アナログ音声情報を受信し、到来アナログ音声情報をＩＰパケットフォーマ
   ットされた情報に変換して該ＩＰパケットフォーマットされた情報を前記ベース
   ステーションに供給するように動作するアナログコンバータを含み、および前記
   加入者ユニットに接続された前記ベースステーションから到来するＩＰパケット
   に、前記電話ホスト以外のホストについてのＩＰパケットのそれらホストへのル
   ーティングおよび前記電話ホストについてのＩＰパケットの前記アナログコンバ
   ータへのルーティングを含むパケットスイッチングを実行するパケットスイッチ
   ャを含み、そして前記ベースステーションは各到来ＩＰパケット内に含まれるＩ
   Ｐ宛先アドレスに基づいて到来ＩＰパケットにパケットスイッチングを実行すべ
   く作用するとともに、前記ゲートウェイユニットは、到来データパケットを前記
   データネットワークへスイッチし、到来音声パケットをＩＰパケットフォーマッ
   トからアナログ音声表現に変換し、そして前記アナログ音声表現を前記ＰＳＴＮ
   にスイッチすべく作用するワイヤレスローカルループシステム。
2. 【請求項２】 前記各ホストは、つぎのホストタイプ、すなわち電話、テレ
   ファックス、コンピュータ、データモデムおよびケーブルモデム、のグループの
   うちの１つを備えてなる請求項１記載のシステム。
3. 【請求項３】 前記少なくとも１つのデータラインは、有線データラインを
   含む請求項１記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記データネットワークはインターネットを具備する請求項
   １記載のシステム。
5. 【請求項５】 データネットワーク／ＰＳＴＮゲートウェイユニットと、少
   なくとも１つのデータラインと、それぞれ前記少なくとも１つのデータラインを
   介して前記ゲートウェイユニットに接続された少なくとも１つのベースステーシ
   ョンと、前記ベースステーションとワイヤレスに通信する多数のワイヤレス加入
   者ユニットとを提供し、各ワイヤレス加入者ユニットは、電話ホストを含む少な
   くとも１つのホストに対する少なくとも１つのインタフェースを含み、ＩＰパケ
   ットフォーマットでの到来情報をアナログ音声表現に変換して該アナログ音声表
   現を前記電話ホストに供給し、前記電話ホストからの到来アナログ音声情報を受
   信し、到来アナログ音声情報をＩＰパケットフォーマットされた情報に変換して
   該ＩＰパケットフォーマットされた情報を前記ベースステーションに供給するこ
   と、並びに前記加入者ユニットに接続された前記ベースステーションから到来す
   るＩＰパケットに、前記電話ホスト以外のホストについてのＩＰパケットのそれ
   らホストへのルーティングおよび前記電話ホストについてのＩＰパケットの前記
   アナログコンバータへのルーティングを含むパケットスイッチングを実行するこ
   とを含み、そして前記ベースステーションは各到来ＩＰパケット内に含まれるＩ
   Ｐ宛先アドレスに基づいて到来ＩＰパケットにパケットスイッチングを実行すべ
   く作用するとともに、前記ゲートウェイユニットは、到来データパケットを前記
   データネットワークへスイッチし、到来音声パケットをＩＰパケットフォーマッ
   トからアナログ音声表現に変換し、そして前記アナログ音声表現を前記ＰＳＴＮ
   にスイッチすべく作用するワイヤレスローカルループ方法。
6. 【請求項６】 分類されたキューイングを実行すべく作用するコンジェスチ
   ョン回避ユニット、およびトラフィックフロー制御ユニットを含むクオリティオ
   ブサービスシステム。
7. 【請求項７】 プロトコルディテクター（プロトコル検出器）、およびＵＤ
   Ｐアナライザー、ＴＣＰアナライザーおよびＩＣＭＰアナライザーを含むコネク
   ションレイヤアナライザー（接続レイヤ分析器）を含むクオリティオブサービス
   サーバー装置。
8. 【請求項８】 前記ＵＤＰアナライザーは、レート制御されるＵＤＰアナラ
   イザーを含んでなる請求項７記載のサーバー装置。
9. 【請求項９】 前記ＴＣＰアナライザーは、レート制御されるＴＣＰアナラ
   イザーを含んでなる請求項７記載のサーバー装置。
10. 【請求項１０】 前記ＵＤＰアナライザーは、つぎのステップを実行する。
    すなわち、そのポートナンバー（ポート番号）を用いることによりアプリケーシ
    ョンを識別し、ポートナンバーとセッションの参加者のＩＰアドレスとを比較す
    ることによってパケットがすでに開いているセッションに属するかどうかをチェ
    ックし、もしもそれがオープンセッションであればアプリケーションのルックア
    ップテーブルからパケットにＴＴＬを付し、もしもそれが新規セッションであれ
    ばこのセッションが起動することを許可されているかどうかを判定すべくポリシ
    ーエージェントを調べ、ＣＳエアーＭＡＣアドレスの形でアプリケーションの契
    約についてＭＡＣに通知し、そしてセッションの終了イベントについてＭＡＣへ
    通知する、という各ステップのうちの少なくともいくつかを実行する請求項７記
    載の装置。
11. 【請求項１１】 前記ＴＣＰアナライザーは、少なくともつぎの信頼性チェ
    ックのいくつかを実行する。すなわち、パケットの受信の受け取り通知をする、
    ドロップ（欠落）されたパケットが検出されたときは再送信する、セグメントが
    乱れて到着したなら、必要ならば、各セグメントを再配列する、伝送のあいだに
    データが不正になったら、パケットを放棄する、重複するセグメントを廃棄する
    、そしてコネクション（接続）の伝送レートを管理すべくフロー制御を維持する
    、という信頼性チェックのうちの少なくともいくつかを実行する請求項７記載の
    装置。
12. 【請求項１２】 前記コンジェスチョン回避ユニットは、分類されたキュー
    イングを実行するように作用する請求項６記載のシステム。
13. 【請求項１３】 前記ＴＣＰ伝送のレートは、リアルタイムのフロースピー
    ドを検出することにより少なくとも部分的に制御され、かつそれから送信機へ戻
    るＡＣＫを遅らせる請求項６記載のシステム。
14. 【請求項１４】 前記ＴＣＰ伝送のレートは、送信機に送られるパケットに
    おける通知されるウィンドウサイズを変更することによって少なくとも部分的に
    制御される請求項６記載のシステム。
15. 【請求項１５】 前記コンジェスチョン回避ユニットにより実行される分類
    されたキューイングは、送信キュークラスターに対する生存時間スタンプと共に
    到着したパケットを、それらの生存時間インジケータ（標識）にしたがってキュ
    ーに割り当てることを含んでなる請求項１２記載のシステム。
16. 【請求項１６】 適応ネットワークフィルタおよび転送エージェント、クオ
    リティオブサービスサーバ、および分類キューイング機構を含むクオリティオブ
    サービスシステム。
17. 【請求項１７】 前記転送エージェントは、エアーチャンネル上での競合す
    る不正データストリームをフィルタ除去した場合にのみワイヤレスチャンネルに
    属するパケットを転送すべく作動する請求項１６記載のシステム。
18. 【請求項１８】 前記クオリティオブサービスサーバは、つぎの、すなわち
    、各到来パケットをそのセッションを検出すべく解析し、チャンネル負荷を評価
    し、パケットのディレイおよびコネクションレイヤへの調停のようなフロー制御
    動作を実行し、そしてパケットの境界条件を記述するパケットに対するクオリテ
    ィオブサービスヘッダーを添付すること、のうちの少なくとも１つを実行するこ
    とを含むネットワークおよびアプリケーションレイヤポリシーを実行すべく作動
    する請求項１６記載のシステム。
19. 【請求項１９】 アクセスシステム内のキューが実質的に一定の長さに維持
    され、それによってセッションジッターが低減されるように、レート制御が実行
    される請求項１、２、３、４、６、１２、１３、１４、１５、１６、１７または
    １８記載のシステム。
20. 【請求項２０】 前記分類キューイング機構は、ＭＡＣドメイン内でＴＴＬ
    適応アクセス待ち時間を提供し、それによってキューイングされたデータ型につ
    いての改善されたチャンネルバンド幅制御を可能とする請求項１６記載のシステ
    ム。