JP2003143217A - パケット通信システム及びそれに用いるパケット通信方法 - Google Patents

パケット通信システム及びそれに用いるパケット通信方法

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JP2003143217A JP2001333615A JP2001333615A JP2003143217A JP 2003143217 A JP2003143217 A JP 2003143217A JP 2001333615 A JP2001333615 A JP 2001333615A JP 2001333615 A JP2001333615 A JP 2001333615A JP 2003143217 A JP2003143217 A JP 2003143217A
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Takeshi Ando
剛 安藤
Yasuhiro Oizumi
康弘 大泉
Eiki Katsuoka
詠貴 勝岡
Koichi Kuzumi
幸一 来住
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチの特性劣化を引き起こすことなく、
フロー間のスループットの公平性に優れたシステムを実
現可能なパケット通信システムを提供する。 【解決手段】 シェーピング重み計算部13−1〜13
−nはフィードバック型レート制御方式を用いてレート
計算を行う。パディング内情報挿入部11−1〜11−
nは各IF部1−1〜1−n間で必要な情報をパディン
グ部に入力する。パディング内情報抽出部15−1〜1
5−nはスイッチ部2から受信したパケットから必要情
報を抽出する。内部通信用パケット生成部12−1〜1
2−nはパディングが起こらない時に情報を伝達するた
めの内部通信用パケットを生成する。内部通信用パケッ
ト抽出部14−1〜14−nは内部通信用パケットから
情報を抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパケット通信システ
ム及びそれに用いるパケット通信方法に関し、特にパケ
ット通信システムにおけるフローレート制御やATM
(Asynchronous Transfer Mo
de:非同期転送モード)伝送効率向上のための小容量
で非リアルタイムなデータの伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のパケット通信システムに
おいては、ATMスイッチとIPルータとを融合したI
P(Internet Protocol)スイッチが
用いられるものがある。
【0003】IPスイッチは大規模入出力パケットバッ
ファを持つインタフェース部(以下、IF部とする)と
スイッチ部とに機能分割することができる。スイッチ部
は入力パケットのスイッチング機能を備えており、装置
内で最も高速処理が必要とされ、大規模かつ複雑な制御
機能を持ったバッファを配備することは非常に困難であ
る。
【0004】IF部にはスイッチ部への配備が困難な大
規模入出力バッファと、スイッチ内のスケジューリング
を行うための入力バッファと、フロー対応に要求される
サービス品質を考慮した優先制御や予め規定された帯域
にしたがってパケットの流量を調整する制御、または入
力バッファのパケット蓄積状態によって特定回線へのパ
ケットの出力をQoS(Quolity of Ser
vice)クラス単位に停止するBP(Back Pr
essure)制御を有する出力スケジューリング機能
とを備えている。
【0005】ATMスイッチにおけるQoSの制御とし
ては、輻輳の有無、または送信許可レートを明示するE
R(Explicit Rate)制御がある。輻輳が
発生した後の過渡応答、及びスループットの公平性の点
で、ER制御は有効であることが知られている。
【0006】ER計算方式としては、SSE96−55
[“大規模マルチQoSスイッチアーキテクチャーの提
案”(篠原誠之他著,電子情報通信学会技術研究報告,
SSE96−55,1996年8月20日)]でバッフ
ァ蓄積量が時間的に安定するようなERをフィードバッ
ク制御によって導出するDPDC(Dual Prop
ortial Diferential Contro
ller)方式が提案されている。
【0007】この方式を用いた場合でも、IF部が独立
で制御を行った場合、IF部の入力バッファからのBP
制御によって各IF部の同一方路あてにもかかわらず、
IF部毎にER値が異なってしまうという問題がある。
つまり、同一方路宛てのフロー数がIF部別にかたより
がある場合、フロー間のスループットの公平性が保てな
くなる。
【0008】このフロー間のスループットの公平性を保
つために、ER制御を利用し、なおかつ各IF部間で協
調してER制御を行う内部レート制御方式が提案されて
いる。また、ATMでは、特開平10−322344号
公報に、内部通信用セルを生成し、空き領域を利用して
各IF部間の通信を行い、ユーザトラヒックへの悪影響
を及ぼさずに、この内部レート制御方式を実現する方式
が提案されている。
【0009】一方、3GPP(3rd Generat
ion PartnershipProject)で標
準化が進められる移動体電話通信システムにおいて、パ
ケット系U−plane(User−plane:ユー
ザ情報)及びC−plane(Control−pla
ne:制御情報)のデータ伝送が図15に示すようにし
て行われている。
【0010】図15において、パケット系移動体電話通
信システム100は移動体パケット通信網と他パケット
通信網との関門交換を行うGGSN(Gateway
GPRS Support Node:関門移動体通信
交換局)62と、移動体加入者同士の通信あるいは移動
体加入者と固定網加入者との通信を確立するSGSN
(Serving GPRS Support Nod
e:移動体パケット通信交換局)63と、無線基地局
(NodeB)65との通信を確立し、移動体加入者同
士の通信あるいは移動体加入者と固定網加入者との通信
の接続やチャンネル切替え制御を行うRNC(Radi
o Network Controller:無線ネッ
トワーク制御装置)64と、サービスエリア内の移動体
電話端末(UE:User Equipment)66
との無線通信を確立する無線基地局65と、接続加入者
が所有する移動体電話端末66とから構成されている。
【0011】パケット系移動体電話通信システム100
はGGSN、SGSN、RNC、NodeBがそれぞれ
複数接続され、パケット系移動体電話通信サービスを提
供しているが、説明を簡易化するために、図15では図
示していない。また、GGSNが関門交換を行う他パケ
ット交換網をISP(Internet Servic
e Provider)61としている。
【0012】図15において、ISP61から移動体電
話端末66へパケットが送信される場合、ISP61か
らGGSN62へ送信されたパケットはGGSN62内
でITU−T(International Tele
communicationUnion−Teleco
m standardization) I.363.
5[B−ISDN ATM Adaptation L
ayer(AAL)Specification:Ty
pe5 AAL]に規定されるAALタイプ5フォーマ
ット300fにATMセル化され、ATM伝送路312
を経由してSGSN63に、さらにATM伝送路413
を経由してRNC64に送信される。
【0013】RNC64内でAALタイプ5フォーマッ
ト300fのATMセルは、ITU−T I.363.
2[B−ISDN ATM Adaptation L
ayer(AAL) Specification:T
ype2 AAL]に規定されるAALタイプ2フォー
マット200fにATMセル化され、ATM伝送路51
4を経由して無線基地局65に送信される。
【0014】無線基地局65はAALタイプ2フォーマ
ット200fのユーザ情報エリアからユーザ情報を抽出
し、無線伝送路5rを経由して移動体電話端末66にパ
ケットを送信する。
【0015】説明を簡易化するために、AALタイプ5
方式伝送区間300で伝送されるAALタイプ5フォー
マット300f、AALタイプ2方式伝送区間200で
伝送されるAALタイプ2フォーマット200fは、ユ
ーザ情報がそれぞれ1つのATMセル内に収まって伝送
される場合を図示している。
【0016】ここで、AALタイプ5フォーマット30
0fはATMヘッダ[5バイト(byte)]と、ユー
ザ情報+パディング部分(エリア)(40バイト)と、
AAL5トレイラ(8バイト)とからなり、AALタイ
プ2フォーマット200fはATMヘッダ(5バイト)
と、STF(1バイト)と、CPS−PH(3バイト)
と、ユーザ情報+パディング部分(44バイト)とから
なる。
【0017】パケット系移動体電話通信システム100
において、GGSN62−SGSN63−RNC64間
のAALタイプ5方式伝送区間300では、パケットの
ユーザ情報がAALタイプ5フォーマット300fのユ
ーザ情報エリアに格納され、ユーザ情報が40バイト未
満の時、パディング部分にパディングデータが挿入され
る。
【0018】また、RNC64−無線基地局65間のA
ALタイプ2方式伝送区間200では、パケットのユー
ザ情報がAALタイプ2フォーマット200fのユーザ
情報エリアに格納され、ユーザ情報が44バイト未満の
時、パディング部分にパディングデータが挿入される。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパケッ
ト通信システムでは、IPスイッチにおいても、ATM
で用いられている従来の技術の方式を応用してフローレ
ート制御を行うことができる。しかしながら、IPスイ
ッチで応用する場合、次のような課題がある。
【0020】現在のIPパケットスイッチ方式の主流
は、固定長パケットにセグメントを行った後にスイッチ
ングを行う固定長スイッチング方式である。この方式を
用いた場合、図3に示すように、例えば固定長パケット
サイズが128バイトの時に、129バイトの可変長パ
ケットが入力されると、128バイト+1バイト+12
7バイトとなり、127バイトのダミーデータを付加す
る必要がある。このダミーデータを付加することをパデ
ィング(Padding)という。
【0021】よって、IPスイッチのスループットは1
29/(128×2)≒50%になる。この結果から、
スイッチ容量は全入力回線容量の2倍必要であることが
わかる。しかしながら、実際に連続して最低条件が起こ
ることはほとんどありえないので、システムを構築する
際、2倍のスイッチ容量を持つことはない。
【0022】このように、空き帯域が十分でないIPス
イッチにおいて、各IF部間で協調してレート制御を行
うために、内部通信用パケットを生成して各IF部間の
通信を行う方式を用いると、内部通信用パケットによっ
てIPスイッチ内の一定帯域を占有してしまうため、ユ
ーザトラヒックのスループットを低下させてしまう。
【0023】IPパケットにて各IF部間で協調してフ
ローレート制御を行う際に、IPスイッチ内での特性の
劣化、すなわちユーザトラヒックのスループットの低下
をさせずに必要な情報の通信を行うための手段が乏しい
ため、事実上、この方法は実現されていない。
【0024】一方、パケット系移動体電話通信システム
100内でサービスを受ける移動体電話端末66に対し
てISP61から送信されるユーザ情報には、インタネ
ットや動画サービスのようにリアルタイム性を必要とす
るものと、不特定加入者向けの広告情報や天気情報、ニ
ュースのようにリアルタイム性を必ずしも必要としない
もの、またはデータ量の大きいもの、データ量の小さい
もの等がある。
【0025】しかしながら、これらのユーザ情報のすべ
てはAALタイプ5方式伝送区間300においてAAL
タイプ5フォーマット300f、AALタイプ2方式伝
送区間200においてAALタイプ2フォーマット20
0fのそれぞれのユーザ情報エリアに格納され、規定の
バイト数に満たないATMセルにはパディングデータが
パディング部分に挿入される。
【0026】したがって、移動体電話端末66に対して
現在サービスを供給するために伝送すべきユーザ情報以
外にパディングデータも伝送する場合があるため、本来
伝送すべきユーザ情報に比べてパディングデータが多く
なればなるほど、システムとしてのATM伝送効率が低
下するという問題が発生する。
【0027】特に、1つのATMセル内でユーザ情報の
容量よりパディングデータの容量の方が大きくなるよう
な小容量ユーザ情報が頻繁にATM伝送される場合に、
ATM伝送効率が低下する。
【0028】このようなATM伝送効率を少しでも改善
するためには、パディング部分をパディングデータで詰
めるのではなく、現在サービスを供給するために伝送す
べきユーザ情報とは別のユーザ情報もしくはシステム情
報で詰めてATMセル化し伝送することによって、パデ
ィング部分の有効利用を図ることが有効となるが、パケ
ット系移動体電話通信システム100ではこれを実現す
る手段を有していない。
【0029】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、スイッチの特性劣化を引き起こすことなく、フロ
ー間のスループットの公平性に優れたシステムを実現す
ることができるパケット通信システム及びそれに用いる
パケット通信方法を提供することにある。
【0030】また、本発明の他の目的は、パディング部
分の有効利用を図ることができ、ATM伝送効率をよく
することができるパケット通信システム及びそれに用い
るパケット通信方法を提供することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】本発明によるパケット通
信システムは、パケットデータの空き領域にダミーデー
タを付加して転送するパケット通信システムであって、
前記ダミーデータを付加するパディング部分に少なくと
もシステムの構成装置間で受け渡される情報を挿入して
転送する手段と、転送されてきたパケットデータの前記
パディング部分から前記構成装置間で受け渡される情報
を抽出する手段とを前記構成装置各々に備えている。
【0032】本発明による他のパケット通信システム
は、内部レート制御を行うために必要な情報をIPパケ
ットのダミーデータを付加するパディング部分に挿入す
るパディング内情報挿入手段と、前記パディング部分に
挿入された情報を抽出するパディング内情報抽出手段
と、前記パディング内情報抽出手段で抽出された情報を
基にレート演算を行うシェーピング重み計算手段とを複
数のインタフェース部各々に備え、前記複数のインタフ
ェース部間で前記パディング部分を用いて前記内部レー
ト制御を行うために必要な情報を伝達している。
【0033】本発明による別のパケット通信システム
は、移動体加入者同士の通信及び前記移動体加入者と固
定網加入者との通信を確立する移動体パケット通信網
と、前記移動体パケット通信網と他パケット通信網との
関門交換を行う関門移動体通信網と、無線基地局との通
信を確立して前記移動体加入者同士の通信及び前記移動
体加入者と前記固定網加入者との通信の接続とチャンネ
ル切替え制御とを行う無線ネットワーク制御装置とを用
いてATM(Asynchronous Transf
er Mode)方式でデータ伝送を行うパケット通信
システムであって、小容量で非リアルタイムなユーザ情
報及びシステム情報の少なくとも一方を蓄積する情報蓄
積センタと、前記関門移動体通信網と前記移動体パケッ
ト通信交換局と前記無線ネットワーク制御装置とにそれ
ぞれ設けられかつ前記小容量で非リアルタイムなユーザ
情報及びシステム情報の少なくとも一方を蓄積する蓄積
装置とを備え、前記情報蓄積センタ及び前記蓄積装置の
うちのいずれかから送信されてきた情報を蓄積情報とし
て前記蓄積装置に蓄積している。
【0034】本発明によるパケット通信方法は、パケッ
トデータの空き領域にダミーデータを付加して転送する
パケット通信方法であって、前記ダミーデータを付加す
るパディング部分に少なくともシステムの構成装置間で
受け渡される情報を挿入して転送するステップと、転送
されてきたパケットデータの前記パディング部分から前
記構成装置間で受け渡される情報を抽出するステップと
を前記構成装置各々に備えている。
【0035】本発明による他のパケット通信方法は、内
部レート制御を行うために必要な情報をIPパケットの
ダミーデータを付加するパディング部分に挿入するステ
ップと、前記IPパケットのパディング部分に挿入され
た情報を抽出するステップと、その抽出された情報を基
にレート演算を行うステップとを複数のインタフェース
部各々に備え、前記複数のインタフェース部間で前記パ
ディング部分を用いて前記内部レート制御を行うために
必要な情報を伝達している。
【0036】本発明による別のパケット通信方法は、移
動体加入者同士の通信及び前記移動体加入者と固定網加
入者との通信を確立する移動体パケット通信網と、前記
移動体パケット通信網と他パケット通信網との関門交換
を行う関門移動体通信網と、無線基地局との通信を確立
して前記移動体加入者同士の通信及び前記移動体加入者
と前記固定網加入者との通信の接続とチャンネル切替え
制御とを行う無線ネットワーク制御装置とを用いてAT
M(Asynchronous Transfer M
ode)方式でデータ伝送を行うパケット通信方法であ
って、小容量で非リアルタイムなユーザ情報及びシステ
ム情報の少なくとも一方を蓄積する情報蓄積センタ及び
前記関門移動体通信網と前記移動体パケット通信交換局
と前記無線ネットワーク制御装置とにそれぞれ設けられ
かつ前記小容量で非リアルタイムなユーザ情報及びシス
テム情報の少なくとも一方を蓄積する蓄積装置のうちの
いずれかから送信されてきた情報を蓄積情報として前記
蓄積装置に蓄積している。
【0037】すなわち、本発明のパケット通信システム
は、各インタフェース部間で必要な情報を、IP(In
ternet Protocol)パケットを固定長ス
イッチでスイッチングするためのセグメントを行う際に
発生するパディング部に挿入して通信することによっ
て、ユーザトラヒックのスループットを低下させずにレ
ート制御を行うことが可能となる。
【0038】また、パディングが発生しない時には、各
インタフェース部間で必要な情報を、内部通信用パケッ
トを生成して通信することで、レート制御を行う。この
時、パディングが発生していないので、スイッチ内に空
き帯域ができ、スイッチ内の余分な帯域を使用しないで
通信することが可能となるので、ユーザトラヒックのス
ループットを低下させずにレート制御を行うことが可能
となる。
【0039】より具体的に説明すると、本発明のパケッ
ト通信システムでは、セグメント部がIPパケットをセ
グメントして固定長パケットにする際、必要に応じてパ
ディングを行う。パディング内情報挿入部では入力バッ
ファの蓄積量やシェーピング重み計算部からのレート情
報をパディング部に挿入する。
【0040】情報の通信を行う時にパディング部がない
場合には、内部通信用パケット生成部で必要情報を通信
するためのパケットを生成する。この時、パディングが
発生していないので、スイッチ内には空き帯域ができ、
その空き帯域を利用することによって、スイッチ内の余
分な帯域を使用しないで通信することが可能となるの
で、ユーザトラヒックには影響を与えない。これによっ
て、スイッチの特性劣化を引き起こさずに、フロー間の
スループットの公平性に優れたシステムが提供可能とな
る。
【0041】パディング内情報抽出部では受信したパケ
ットのパディング部からレート制御に必要な情報抽出を
行っている。内部通信用パケット抽出部では受信した内
部通信用パケットからレート制御に必要な情報抽出を行
っている。シェーピング重み計算部では抽出された情報
を基にレート計算を行っている。
【0042】一方、本発明の他のパケット通信システム
は、ATM(Asynchronous Transf
er Mode:非同期転送モード)方式でデータ伝送
されるパケット系移動体電話通信システムにおいて、現
在サービスを供給するために伝送すべきユーザ情報をA
TMセル化する時、パディングデータを挿入すべきパデ
ィング部分が挿入されると想定される場合でも、パディ
ングデータの伝送率を極力減らし、システムとしてのA
TM伝送効率向上を図ることを特徴としている。
【0043】本発明の他のパケット通信システムでは、
ATM伝送効率向上をするために、情報蓄積センタと、
移動体パケット通信網と他パケット通信網との関門交換
を行うGGSN(Gateway GPRS Supp
ort Node:関門移動体通信交換局)、移動体加
入者同士の通信あるいは移動体加入者と固定網加入者と
の通信を確立するSGSN(Serving GPRS
Support Node:移動体パケット通信交換
局)、無線基地局との通信を確立し、移動体加入者同士
の通信あるいは移動体加入者と固定網加入者との通信の
接続やチャンネル切替え制御を行うRNC(Radio
Network Controller:無線ネット
ワーク制御装置)各々の装置内の蓄積装置とを有してい
る。
【0044】これらの蓄積装置は情報蓄積センタからあ
るいは互いの蓄積装置から送信されてきた小容量で非リ
アルタイムなユーザ情報もしくはシステム情報を蓄積情
報として蓄積する手段を備えている。
【0045】GGSNは現在サービスを供給するために
ISP(Internet Service Prov
ider)から受信したユーザ情報をAAL(ATM
Adaptation Layer)タイプ5フォーマ
ットのユーザ情報エリアに格納し、ATMセル化する時
にATMセル内にパディングデータを挿入すべきパディ
ング部分が存在するかを判断する。GGSNはパディン
グ部分が存在しない場合にそのままSGSNへ生成した
ATMセルを送信し、パディング部分が存在する場合に
パディング部分に挿入することができる蓄積情報を蓄積
装置から抽出し、AALタイプ5フォーマットのパディ
ング部分に格納してATMセルを生成し、SGSNへ送
信する。
【0046】SGSNはGGSNから受信したAALタ
イプ5フォーマットのパディング部分に詰められている
情報が、パディングデータか、SGSN宛ての蓄積情報
か、SGSN以外宛ての蓄積情報かを判断する。SGS
Nはパディングデータの場合、パディングデータに代わ
ってパディング部分に挿入することができる蓄積情報を
蓄積装置から抽出し、AALタイプ5フォーマットのパ
ディング部分に格納し、ATMセルを生成した後にRN
Cへ送信する。
【0047】また、SGSNはSGSN宛ての蓄積情報
の場合、AALタイプ5フォーマットのパディング部分
から蓄積情報を抜き出し、蓄積装置に蓄積した後、抜き
出した蓄積情報に代わってパディング部分に挿入するこ
とができる蓄積情報を蓄積装置から抽出し、AALタイ
プ5フォーマットのパディング部分に格納し、ATMセ
ルを生成した後にRNCへ送信する。さらに、SGSN
はSGSN以外宛ての蓄積情報の場合、そのままRNC
へ送信する。
【0048】RNCはSGSNから受信したAALタイ
プ5フォーマットのATMセルをAALタイプ2フォー
マットのATMセルに生成し直す時、SGSNから受信
したAALタイプ5フォーマットのパディング部分に詰
められていた情報が、パディングデータか、RNC宛て
の蓄積情報か、RNC以外宛ての蓄積情報かを判断す
る。
【0049】RNCはパディングデータの場合、パディ
ングデータに代わってパディング部分に挿入することが
できる蓄積情報を蓄積装置から抽出し、AALタイプ2
フォーマットのパディング部分に格納し、ATMセルを
生成した後、無線基地局へ送信する。
【0050】また、RNCはRNC宛ての蓄積情報の場
合、AALタイプ5フォーマットのパディング部分から
蓄積情報を抜き出し、蓄積装置に蓄積した後、抜き出し
た蓄積情報に代わってパディング部分に挿入することが
できる蓄積情報を蓄積装置から抽出し、AALタイプ2
フォーマットのパディング部分に格納し、ATMセルを
生成した後、無線基地局へ送信する。RNCはRNC以
外宛ての蓄積情報の場合、そのままAALタイプ2フォ
ーマットのパディング部分に格納し、無線基地局へ送信
する。
【0051】無線基地局はRNCから受信したAALタ
イプ2フォーマットのユーザ情報エリアから、現在サー
ビスを供給するために伝送すべきユーザ情報を抜き出す
時、RNC4から受信したAALタイプ2フォーマット
のパディング部分に詰められていた情報が、パディング
データか、移動体電話端末宛ての蓄積情報かを判断す
る。
【0052】無線基地局はパディングデータの場合、抜
き出したユーザ情報をそのまま無線伝送路を介して移動
体電話端末へ送信し、移動体電話端末宛ての蓄積情報の
場合、AALタイプ2フォーマットのパディング部分か
ら蓄積情報も抜き出し、本来伝送すべきユーザ情報と蓄
積情報とを併せて無線伝送路を介して移動体電話端末へ
送信する。
【0053】移動体電話端末は無線基地局から受信した
現在サービスを受けるべきユーザ情報の処理を行う時
に、蓄積情報が併せて送信されてきた場合に、その蓄積
情報の処理を行う。
【0054】本発明の他のパケット通信システムでは、
ATM方式でデータ伝送されるパケット系移動体電話通
信システムにおいて、ATMセルのパディングデータの
伝送率を減らすため、AALタイプフォーマットのユー
ザ情報エリアには従来通りに現在サービスを供給するた
めに本来伝送すべきユーザ情報を詰めるが、パディング
部分には従来通りのパディングデータを詰めるのではな
く、本来伝送すべきユーザ情報とは別のユーザ情報もし
くはシステム情報を詰めてATMセルの生成及び伝送を
行い、パディング部分の有効利用を図ることで、ATM
伝送効率のよいシステムを実現する。
【0055】尚、パディング部分に詰めるユーザ情報も
しくはシステム情報は、予めGGSN、SGSN、RN
Cの各装置にデータを蓄えられる必要があるため、リア
ルタイム性が要求されないもの、またパディング部分に
詰めることのできる小容量なものであることが求められ
る。したがって、小容量かつ非リアルタイムな情報が最
適である。
【0056】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による
パケット通信システムの構成を示すブロック図である。
図1において、本発明の一実施例によるパケット通信シ
ステムはIP(Internet Protocol)
パケットのフローレート制御に用いられるものである。
【0057】本発明の一実施例によるパケット通信シス
テムはインタフェース部(以下、IF部とする)1−1
〜1−nと、スイッチ(SW)部2と、IP網3−1〜
3−nと、端末4−1〜4−nとから構成されている。
【0058】IF部1−1〜1−nは各々、パディング
内情報挿入部11−1〜11−nと、内部通信用パケッ
ト生成部12−1〜12−nと、内部通信用パケット抽
出部14−1〜14−nと、パディング内情報抽出部1
5−1〜15−nと、入力バッファ16−1〜16−n
と、大容量入力パケットバッファ17−1〜17−n
と、出力パケットスケジューリング部18−1〜18−
nと、大容量出力パケットバッファ19−1〜19−n
と、セグメント部20−1〜20−nと、リアセンブリ
部21−1〜21−nとから構成されている。
【0059】入力バッファ16−1〜16−nはスイッ
チ部2内でのスケジューリングを行うためのものであ
る。出力パケットスケジューリング部18−1〜18−
nはフロー単位に要求されるサービス品質を考慮した優
先制御や、予め規定された帯域にしたがってパケットの
流量を調整する制御、または入力バッファ16−1〜1
6−nのパケット蓄積状態によって特定回線へのパケッ
トの出力を停止するBP(Back Pressur
e)制御を行う。
【0060】シェーピング重み計算部13−1〜13−
nはフィードバック型レート制御方式を用いてレート計
算を行う。パディング内情報挿入部11−1〜11−n
は各IF部1−1〜1−n間で必要な情報をパディング
部分に入力する。パディング内情報抽出部15−1〜1
5−nはスイッチ部2から受信したパケットから必要情
報を抽出する。
【0061】セグメント部20−1〜20−nは可変長
パケットを固定長パケットに分割する。リアセンブリ部
21−1〜21−nは固定長パケットを再び可変長パケ
ットに組み立てる。
【0062】内部通信用パケット生成部12−1〜12
−nはパディングが起こらない時に情報を伝達するため
の内部通信用パケットを生成する。内部通信用パケット
抽出部14−1〜14−nは内部通信用パケットから情
報を抽出する。
【0063】図2は図1のセグメント部20−1〜20
−nの動作を示す図である。図2においては、セグメン
ト部20−1〜20−nをセグメント部20として図示
しており、セグメント部20は可変長パケットをパディ
ング部分を含む固定長パケットに分割する。
【0064】図3は図1のパディング内情報挿入部11
−1〜11−nの構成を示すブロック図である。図3に
おいて、パディング内情報挿入部11−1〜11−nは
パケット多重部31,32と、情報挿入部33と、パデ
ィング検出部34と、タイマ35とから構成されてい
る。
【0065】図4は図1のシェーピング重み計算部13
−1〜13−nの構成を示すブロック図である。図4に
おいて、シェーピング重み計算部13−1〜13−nは
レート演算部(フィードバック型レート制御方式)41
と、加算器42と、バッファ使用量一時記憶メモリ(I
F部#1〜#n用)43とから構成されている。
【0066】図5〜図8は本発明の一実施例によるパケ
ット通信システムの動作を示すフローチャートである。
これら図1〜図8を参照して本発明の一実施例によるパ
ケット通信システムの動作について説明する。
【0067】入力バッファ16−1〜16−nではパケ
ット蓄積量情報をサービスクラス/出方路毎にパディン
グ内情報挿入部11−1〜11−nと内部通信用パケッ
ト生成部12−1〜12−nとに通知する(図5ステッ
プS1)。
【0068】パディング内情報挿入部11−1〜11−
nではユーザパケットに対してパディングの有無をパデ
ィング検出部34で検出し(図5ステップS2)、パデ
ィング部分がある場合に(図5ステップS3)、入力バ
ッファ部16−1〜16−nから得た情報を情報挿入部
33でFW(for・ward)方向の各IF部1−1
〜1−n行きパケットのパディング部分に挿入し(図5
ステップS4)、パケット多重部32で多重して各IF
部1−1〜1−nに送信する(図5ステップS5)。
【0069】また、タイマ35によってパディングがあ
る時間発生しない場合には(図5ステップS6)、内部
通信パケット生成部12−1〜12−nから内部通信用
パケットを送信してパケット蓄積量情報を通知する(図
5ステップS7)。
【0070】パディング内情報抽出部15−1〜15−
nでは受信したFW方向のパケットのパディング部分か
ら各IF部1−1〜1−nの入力バッファ蓄積量を抽出
し、シェーピング重み計算部13−1〜13−nへ通知
する(図6ステップS12)。FW方向の内部通信用パ
ケットを受信した場合には(図6ステップS11)、内
部通信用パケット抽出部14−1〜14−nで各IF部
1−1〜1−nの入力バッファ蓄積量情報を抽出し、シ
ェーピング重み計算部13−1〜13−nへ通知する
(図6ステップS13)。
【0071】シェーピング重み計算部13−1〜13−
nでは各IF部1−1〜1−nの入力バッファ蓄積量を
基にレート演算を行い、パディング内情報挿入部11−
1〜11−nと内部通信用パケット生成部12−1〜1
2−nとに通知する(図6ステップS14)。
【0072】パディング内情報挿入部11−1〜11−
nではシェーピング重み計算部13−1〜13−nから
のレート情報をBW(back・ward)方向の各I
F部1−1〜1−n行きパケットのパディング部分に挿
入し、各IF部1−1〜1−nに送信する(図7ステッ
プS22)。タイマ35によってパディングがある時間
起きない場合には(図7ステップS21)、内部通信用
パケット生成部12−1〜12−nでBW方向の内部通
信用パケットを生成し、レート情報を送信する(図7ス
テップS23)。
【0073】パディング内情報抽出部15−1〜15−
nでは受信したBW方向のパケットのパディング部分か
ら各出力方路が許容するレート情報を抽出し、出力パケ
ットシェーピング部18−1〜18−nへ通知する(図
8ステップS31,32)。BW方向の内部通信用パケ
ットを受信した場合には(図8ステップS31)、内部
通信用パケット抽出部14−1〜14−nでレート情報
を抽出し、出力パケットシェーピング部18−1〜18
−nへ通知する(図8ステップS33)。出力パケット
シェーピング部18−1〜18−nでは受信したレート
情報を基に出力パケットのスケジューリングを行う(図
8ステップS34)。
【0074】本実施例では入出力ポートを複数配備し、
固定長スイッチングを行う、空き帯域を十分に確保でき
ないスイッチ部2と、各入出力ポートそれぞれにIF部
1−1〜1−nを配備したIPルーティングシステムが
IP網3−1〜3−nを介して端末4−1〜4−nに接
続している構成である。
【0075】IF部1−1では入力バッファ16−1の
パケット蓄積量を、出力方路/サービスクラス毎にパデ
ィング内情報挿入部11−1と内部通信用パケット生成
部12−1とに通知する。パディング内情報挿入部11
−1では入力バッファ16−1から受信したパケット蓄
積量情報を、セグメント部20−1で可変長パケットか
ら固定長パケットにセグメントする際に発生するパディ
ング部分に挿入し、スイッチ部2へ送信する。
【0076】ここで、パケット蓄積量情報をパディング
部分に挿入してスイッチ部2に送信することによって、
余分な帯域を使用せずに通信を行うことができる。ま
た、パディングが発生しない場合には内部通信用パケッ
ト生成部12−1で内部通信用パケットを生成し、FW
方向の内部通信用パケットで入力バッファ蓄積量をスイ
ッチ部2へ送信する。この場合、パディングが発生しな
いことによって、スイッチ部2内に空き帯域ができ、そ
の空き帯域を利用することによって、スイッチ部2内の
余分な帯域を使用せずに通信を行うことができる。
【0077】IF部1−1でも、上記と同様の方法で、
入力バッファ16−1のパケット蓄積量をFW方向のパ
ケットのパディング部分、もしくはFW方向の内部通信
用パケットでスイッチ部2へ通知する。
【0078】IF部1−nにおいても、上記と同様の動
作が行われる。IF部1−nではパディング情報抽出部
15−nで受信したFW方向のパケットのパディング部
分から、各IF部1−1〜1−nの入力バッファ16−
1〜16−nのパケット蓄積量情報を抽出し、シェーピ
ング重み計算部13−nへ通知する。
【0079】また、FW方向の内部通信用パケットを受
信した場合には内部通信用パケット抽出部14−nで各
IF部1−1〜1−nの入力バッファ16−1〜16−
nのパケット蓄積量情報を抽出し、シェーピング重み計
算部13−nへ通知する。
【0080】IF部1−1及びIF部1−1でも、上記
と同様の処理が行われるが、この実施例において、FW
方向のパケットにはIF部1−1及びIF部1−1にと
っての有効な情報が存在しないため、その後の処理は行
われない。
【0081】IF部1−nのシェーピング重み計算部1
3−nでは各IF部1−1〜1−nからのパケット蓄積
量情報を一時記憶メモリ43に記憶する。これを一定周
期で加算器42を用いて総和を計算し、これを基にフィ
ードバック型レート制御方式を用いたレート演算部41
でレートを演算し、演算したレート情報をBW方向のパ
ディング内情報挿入部11−nと内部通信用パケット生
成部12−nとに通知する。
【0082】BW方向のパディング内情報挿入部11−
nではシェーピング重み計算部13−nからのレート情
報を、各IF部1−1〜1−nへのパケットのパディン
グ部分に挿入し、スイッチ部2へ送信する。ここでも、
パディングが発生しない場合、内部通信用パケットを生
成して送信する。
【0083】IF部1−1及びIF部1−1ではパディ
ング内情報抽出部15−1,15−1でBW方向パケッ
トのパディング部分からレート情報を抽出し、出力パケ
ットスケジューリング部18−1,18−1へ通知す
る。
【0084】BW方向の内部通信用パケットを受信した
場合には、内部通信用パケット抽出部14−1,14−
1でレート情報を抽出し、出力パケットスケジューリン
グ部18−1,18−1へ通知する。出力パケットスケ
ジューリング部18−1,18−1では、受信したレー
ト情報を基に出力のスケジューリングを行う。IF部1
−nでも、上記と同様の動作が行われる。
【0085】このように、IF部1−1〜1−n間でパ
ディング部分を用いて各出力方路/サービスクラス毎の
バッファ使用量を通知することによって、スイッチ部2
内の余分な帯域を使用せず、フロー間の公平性を考慮し
たレート演算を行うことが可能となる。
【0086】また、パディングが発生しない場合にはス
イッチ部2内に空き帯域ができ、その空き帯域を利用し
てIF部1−1〜1−n間の通信を行うことによって、
スイッチ部2内の余分な帯域を使用せず、フロー間の公
平性を考慮したレート演算を行うことが可能となる。よ
って、IPスイッチにおいて、ユーザトラヒックのスル
ープットを低下させることなく、フロー間のスループッ
トが公平になるようなレート制御を行うことができる。
【0087】図9は本発明の他の実施例によるパケット
系移動体電話通信システムの構成を示すブロック図であ
る。図9においては、パケット系移動体電話通信システ
ム100のAALタイプ5方式伝送区間300、AAL
タイプ2方式伝送区間200において、それぞれAAL
タイプ5フォーマット300f、AALタイプ2フォー
マット200fのパディング部分の有効利用を図り、シ
ステムとしてのATM伝送効率を向上させるシステムを
示している。
【0088】図9において、パケット系移動体電話通信
システム100はGGSN(Gateway GPRS
Support Node:関門移動体通信交換局)
52が関門交換を行う他パケット交換網であるISP
(Internet Service Provide
r)51と、移動体パケット通信網と他パケット通信網
との関門交換を行うGGSN52と、移動体加入者同士
の通信あるいは移動体加入者と固定網加入者との通信を
確立するSGSN(Serving GPRSSupp
ort Node:移動体パケット通信交換局)53
と、無線基地局(NodeB)55との通信を確立し、
移動体加入者同士の通信あるいは移動体加入者と固定網
加入者との通信の接続やチャンネル切替え制御を行うR
NC(Radio Network Controll
er:無線ネットワーク制御装置)54と、サービスエ
リア内の移動体電話端末(UE:User Equip
ment)56との無線通信を確立する無線基地局55
と、接続加入者が所有する移動体電話端末56と、情報
蓄積センタ57とから構成されている。
【0089】GGSN52内には蓄積装置520が、S
GSN53内には蓄積装置530が、RNC54内には
蓄積装置540がそれぞれ設けられており、これらの蓄
積装置520,530,540は情報蓄積センタ57か
ら、あるいは互いの蓄積装置520,530,540か
ら送信されてきた小容量で非リアルタイムなユーザ情報
もしくはシステム情報を蓄積情報として蓄積する。
【0090】ユーザ情報とはいずれ移動体電話端末56
宛てに送信される小容量非リアルタイム情報であり、例
えば広告情報、天気情報、ニュース等が挙げられる。ま
た、システム情報とはGGSN52、SGSN53、R
NC54宛てにいずれ送信される小容量非リアルタイム
情報であり、例えば装置間で受け渡しする統計データ等
が挙げられる。
【0091】ここで、AALタイプ5フォーマット30
0fはATMヘッダ[5バイト(byte)]と、ユー
ザ情報+蓄積情報(40バイト)と、AAL5トレイラ
(8バイト)とからなり、AALタイプ2フォーマット
200fはATMヘッダ(5バイト)と、STF(1バ
イト)と、CPS−PH(3バイト)と、ユーザ情報+
蓄積情報(44バイト)とからなる。
【0092】図10〜図14は本発明の他の実施例によ
るパケット系移動体電話通信システム100の動作を示
すフローチャートである。これら図9〜図14を参照し
て本発明の他の実施例によるパケット系移動体電話通信
システム100の動作について説明する。
【0093】移動体電話端末56がISP51からイン
タネットや動画サービスを受ける時、ISP51は移動
体電話端末56の要求にしたがってGGSN52へユー
ザ情報を送信し、GGSN52は現在サービスを供給す
るために伝送すべきこのユーザ情報をAALタイプ5フ
ォーマット300fのユーザ情報エリアに格納し、AT
Mセルを生成する(図10ステップS41)。
【0094】このとき同時に、GGSN52はATMセ
ル内にパディングデータを挿入すべきパディング部分が
存在するかを判断し、パディング部分が存在しない場合
(図10ステップS42)、生成したATMセルをその
ままSGSN53へ送信する(図10ステップS4
3)。GGSN52はパディング部分が存在する場合
(図10ステップS42)、パディング部分に挿入する
ことができる蓄積情報520dを蓄積装置520から抽
出し、AALタイプ5フォーマット300fのパディン
グ部分に格納し、ATMセルを生成してSGSN53へ
送信する(図10ステップS44)。
【0095】SGSN53はGGSN52から送信され
てきたAALタイプ5フォーマット300fのパディン
グ部分に詰められている情報が、パディングデータか、
SGSN53宛ての蓄積情報か、SGSN53以外宛て
の蓄積情報かを判断する。
【0096】SGSN53はパディングデータの場合
(図11ステップS51)、パディングデータに代わっ
てパディング部分に挿入することができる蓄積情報53
0dを蓄積装置530から抽出し、AALタイプ5フォ
ーマット300fのパディング部分に格納し、ATMセ
ルを生成してRNC54へ送信する(図11ステップS
52)。
【0097】SGSN53はSGSN53宛ての蓄積情
報の場合(図11ステップS51)、AALタイプ5フ
ォーマット300fのパディング部分から蓄積情報を抜
き出して蓄積装置530に蓄積した後(図11ステップ
S53)、抜き出した蓄積情報に代わってパディング部
分に挿入することができる蓄積情報530dを蓄積装置
530から抽出し、AALタイプ5フォーマット300
fのパディング部分に格納し、ATMセルを生成してR
NC54へ送信する(図11ステップS54)。
【0098】SGSN53はSGSN53以外宛ての蓄
積情報の場合(図11ステップS51)、GGSN52
から送信されてきたAALタイプ5フォーマット300
fのATMセルをそのままRNC4へ送信する(図11
ステップS55)。
【0099】RNC54はSGSN53から送信されて
きたAALタイプ5フォーマット300fのATMセル
をAALタイプ2フォーマット200fのATMセルに
生成し直すが(図12ステップS61)、このとき同時
に、SGSN53から送信されてきたAALタイプ5フ
ォーマット300fのパディング部分に詰められていた
情報が、パディングデータか、RNC4宛ての蓄積情報
か、RNC4以外宛ての蓄積情報かを判断する。
【0100】RNC54はパディングデータの場合(図
12ステップS62)、パディングデータに代わってパ
ディング部分に挿入できる蓄積情報540dを蓄積装置
540から抽出し、AALタイプ2フォーマット200
fのパディング部分に格納し、ATMセルを生成して無
線基地局5へ送信する(図12ステップS63)。
【0101】RNC54はRNC54宛ての蓄積情報の
場合(図12ステップS62)、AALタイプ5フォー
マット300fのパディング部分から蓄積情報を抜き出
して蓄積装置540に蓄積した後(図12ステップS6
4)、抜き出した蓄積情報に代わってパディング部分に
挿入することができる蓄積情報540dを蓄積装置54
0から抽出し、AALタイプ2フォーマット200fの
パディング部分に格納し、ATMセルを生成して無線基
地局5へ送信する(図12ステップS65)。
【0102】RNC54はRNC54以外宛ての蓄積情
報の場合(図12ステップS62)、蓄積情報をそのま
まAALタイプ2フォーマット200fのパディング部
分に格納して無線基地局55へ送信する(図12ステッ
プS66)。
【0103】無線基地局55はRNC54から送信され
てきたAALタイプ2フォーマット200fのユーザ情
報エリアから、現在サービスを供給するために伝送すべ
きユーザ情報を抜き出すが(図13ステップS71)、
このとき同時に、RNC54から送信されたAALタイ
プ2フォーマット200fのパディング部分に詰められ
ていた情報が、パディングデータか、移動体電話端末5
6宛ての蓄積情報かを判断する。
【0104】無線基地局55はパディングデータの場合
(図13ステップS72)、抜き出したユーザ情報をそ
のまま無線伝送路5rを介して移動体電話端末56へ送
信する(図13ステップS73)。また、無線基地局5
5は移動体電話端末56宛ての蓄積情報の場合(図13
ステップS72)、AALタイプ2フォーマット200
fのパディング部分から蓄積情報も抜き出し、本来伝送
すべきユーザ情報と蓄積情報とを併せて無線伝送路5r
を介して移動体電話端末56へ送信する(図13ステッ
プS74)。
【0105】移動体電話端末56は現在サービスを受け
るべきユーザ情報の処理を行い(図14ステップS8
1)、同時に無線基地局55から蓄積情報が併せて送信
された場合(図14ステップS82)、その蓄積情報の
処理を行う(図14ステップS83)。
【0106】このように、本実施例では、ATM方式で
データ伝送されるパケット系移動体電話通信システム1
00において、小容量で非リアルタイム情報を情報蓄積
センタ57からGGSN52、SGSN53、RNC5
4各々の装置内の蓄積装置520,530,540へ送
信することで、小容量で非リアルタイム伝送のためにシ
ステムのATM伝送路を占有しないという効果が得られ
る。
【0107】また、本実施例では、移動体電話端末56
がリアルタイムにサービスを受けるべきユーザ情報をA
TM伝送する時に、ATMセルのパディング部分にこの
蓄積情報を併せて詰め込むことによって、システムとし
てのATM伝送効率を向上させることができ、システム
のコストを抑制することができる。
【0108】尚、本発明は上記の各実施例に限定される
ことはなく、本発明の技術思想の範囲内において、各実
施例が適宜変更され得ることは明らかである。
【0109】
【発明の効果】以上説明したように本発明のパケット通
信システムは、複数のインタフェース部各々において、
内部レート制御を行うために必要な情報をIPパケット
のダミーデータを付加するパディング部分に挿入し、I
Pパケットのパディング部分に挿入された情報を抽出
し、その抽出された情報を基にレート演算を行うととも
に、複数のインタフェース部間でパディング部分を用い
て内部レート制御を行うために必要な情報を伝達するこ
とによって、スイッチの特性劣化を引き起こすことな
く、フロー間のスループットの公平性に優れたシステム
を実現することができるという効果が得られる。
【0110】また、本発明のパケット通信システムは、
移動体加入者同士の通信及び移動体加入者と固定網加入
者との通信を確立する移動体パケット通信網と、移動体
パケット通信網と他パケット通信網との関門交換を行う
関門移動体通信網と、無線基地局との通信を確立して移
動体加入者同士の通信及び移動体加入者と固定網加入者
との通信の接続とチャンネル切替え制御とを行う無線ネ
ットワーク制御装置とを用いてATM(Asynchr
onous Transfer Mode)方式でデー
タ伝送を行うパケット通信システムにおいて、小容量で
非リアルタイムなユーザ情報及びシステム情報の少なく
とも一方を蓄積する情報蓄積センタ及び関門移動体通信
網と移動体パケット通信交換局と無線ネットワーク制御
装置とにそれぞれ設けられかつ小容量で非リアルタイム
なユーザ情報及びシステム情報の少なくとも一方を蓄積
する蓄積装置のうちのいずれかから送信されてきた情報
を蓄積情報として蓄積装置に蓄積することによって、パ
ディング部分の有効利用を図ることができ、ATM伝送
効率をよくすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるパケット通信システム
の構成を示すブロック図である。
【図2】図1のセグメント部の動作を示す図である。
【図3】図1のパディング内情報挿入部の構成を示すブ
ロック図である。
【図4】図1のシェーピング重み計算部の構成を示すブ
ロック図である。
【図5】本発明の一実施例によるパケット通信システム
の動作を示すフローチャートである。
【図6】本発明の一実施例によるパケット通信システム
の動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明の一実施例によるパケット通信システム
の動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の一実施例によるパケット通信システム
の動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の他の実施例によるパケット系移動体電
話通信システムの構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の他の実施例によるパケット系移動体
電話通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図11】本発明の他の実施例によるパケット系移動体
電話通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図12】本発明の他の実施例によるパケット系移動体
電話通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図13】本発明の他の実施例によるパケット系移動体
電話通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図14】本発明の他の実施例によるパケット系移動体
電話通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図15】従来例によるパケット系移動体電話通信シス
テムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1−1〜1−n インターフェース部 2 スイッチ部 3−1〜3−n IP網 4−1〜4−n 端末 11−1〜11−n パディング内情報挿入部 12−1〜12−n 内部通信用パケット生成部 13−1〜13−n シェーピング重み計算部 14−1〜14−n 内部通信用パケット抽出部 15−1〜15−n パディング内情報抽出部 16−1〜16−n 入力バッファ 17−1〜17−n 大規模入力パケットバッファ 18−1〜18−n 出力パケットスケジューリング部 19−1〜19−n 大規模出力パケットバッファ 20−1〜20−n セグメント部 21−1〜21−n リアセンブリ部 31,32 パケット多重部 33 情報挿入部 34 パディング検出部 35 タイマ 51 ISP 52 GGSN 53 SGSN 54 RNC 55 無線基地局(NodeB) 56 移動体電話端末(UE) 57 蓄積情報センタ 520,530,540 蓄積装置 520d,530d,540d 蓄積情報 100 パケット系移動体電話通信システム 200 AALタイプ2方式伝送区間 300 AALタイプ5方式伝送区間
フロントページの続き (72)発明者 勝岡 詠貴 東京都港区三田一丁目4番28号 日本電気 通信システム株式会社内 (72)発明者 来住 幸一 東京都港区三田一丁目4番28号 日本電気 通信システム株式会社内 Fターム(参考) 5K030 GA08 HA08 HB13 HC01 HC09 HD05 JT09 LC02 LE12

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パケットデータの空き領域にダミーデー
    タを付加して転送するパケット通信システムであって、
    前記ダミーデータを付加するパディング部分に少なくと
    もシステムの構成装置間で受け渡される情報を挿入して
    転送する手段と、転送されてきたパケットデータの前記
    パディング部分から前記構成装置間で受け渡される情報
    を抽出する手段とを前記構成装置各々に有することを特
    徴とするパケット通信システム。
  2. 【請求項2】 前記構成装置間で受け渡される情報は、
    内部レート制御を行うために必要な情報であることを特
    徴とする請求項1記載のパケット通信システム。
  3. 【請求項3】 前記構成装置間で受け渡される情報は、
    小容量で非リアルタイムなユーザ情報及びシステム情報
    の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1記載
    のパケット通信システム。
  4. 【請求項4】 内部レート制御を行うために必要な情報
    をIPパケットのダミーデータを付加するパディング部
    分に挿入するパディング内情報挿入手段と、前記パディ
    ング部分に挿入された情報を抽出するパディング内情報
    抽出手段と、前記パディング内情報抽出手段で抽出され
    た情報を基にレート演算を行うシェーピング重み計算手
    段とを複数のインタフェース部各々に有し、前記複数の
    インタフェース部間で前記パディング部分を用いて前記
    内部レート制御を行うために必要な情報を伝達すること
    を特徴とするパケット通信システム。
  5. 【請求項5】 前記パディング部分がない時に前記内部
    レート制御を行うために必要な情報を通信するための内
    部通信用パケットを生成する内部通信用パケット生成手
    段と、前記内部通信用パケットが転送されてきた時にそ
    の内部通信用パケットから前記内部レート制御を行うた
    めに必要な情報を抽出する内部通信用パケット抽出手段
    とを前記複数のインタフェース部各々に含み、パディン
    グが発生しない場合に前記内部通信用パケットで前記内
    部レート制御を行うために必要な情報を伝達することを
    特徴とする請求項4記載のパケット通信システム。
  6. 【請求項6】 移動体加入者同士の通信及び前記移動体
    加入者と固定網加入者との通信を確立する移動体パケッ
    ト通信網と、前記移動体パケット通信網と他パケット通
    信網との関門交換を行う関門移動体通信網と、無線基地
    局との通信を確立して前記移動体加入者同士の通信及び
    前記移動体加入者と前記固定網加入者との通信の接続と
    チャンネル切替え制御とを行う無線ネットワーク制御装
    置とを用いてATM(Asynchronous Tr
    ansfer Mode)方式でデータ伝送を行うパケ
    ット通信システムであって、小容量で非リアルタイムな
    ユーザ情報及びシステム情報の少なくとも一方を蓄積す
    る情報蓄積センタと、前記関門移動体通信網と前記移動
    体パケット通信交換局と前記無線ネットワーク制御装置
    とにそれぞれ設けられかつ前記小容量で非リアルタイム
    なユーザ情報及びシステム情報の少なくとも一方を蓄積
    する蓄積装置とを有し、前記情報蓄積センタ及び前記蓄
    積装置のうちのいずれかから送信されてきた情報を蓄積
    情報として前記蓄積装置に蓄積することを特徴とするパ
    ケット通信システム。
  7. 【請求項7】 前記関門移動体通信網は、現在サービス
    を供給するためにISP(Internet Serv
    idce Provider)から受信したユーザ情報
    をAAL(ATM Adaptation Laye
    r)タイプ5フォーマットのユーザ情報エリアに格納し
    てATMセル化する時に前記ATMセル内にダミーデー
    タであるパディングデータを挿入すべきパディング部分
    が存在するか否かを判断し、前記パディング部分が存在
    しない時に前記ATMセルをそのまま前記移動体パケッ
    ト通信交換局に送信し、前記パディング部分が存在する
    時に前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前記蓄
    積装置から抽出して前記AALタイプ5フォーマットの
    パディング部分に格納して前記移動体パケット通信交換
    局へ送信することを特徴とする請求項6記載のパケット
    通信システム。
  8. 【請求項8】 前記移動体パケット通信交換局は、前記
    関門移動体通信網から受信した前記AALタイプ5フォ
    ーマットのパディング部分に詰められている情報が前記
    パディングデータか、自局宛ての蓄積情報か、自局以外
    宛ての蓄積情報かを判断し、 前記パディングデータの場合に前記パディングデータに
    代わって前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前
    記蓄積装置から抽出して前記AALタイプ5フォーマッ
    トのパディング部分に格納し、前記ATMセルを生成し
    た後に前記無線ネットワーク制御装置へ送信し、 自局宛ての蓄積情報の場合に前記AALタイプ5フォー
    マットのパディング部分から蓄積情報を抜き出して前記
    蓄積装置に蓄積した後、抜き出した蓄積情報に代わって
    前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前記蓄積装
    置から抽出して前記AALタイプ5フォーマットのパデ
    ィング部分に格納し、前記ATMセルを生成した後に前
    記無線ネットワーク制御装置へ送信し、 自局以外宛ての蓄積情報の場合にそのまま前記無線ネッ
    トワーク制御装置へ送信することを特徴とする請求項7
    記載のパケット通信システム。
  9. 【請求項9】 前記無線ネットワーク制御装置は、前記
    移動体パケット通信交換局から受信した前記AALタイ
    プ5フォーマットのATMセルをAALタイプ2フォー
    マットのATMセルに生成し直す時に前記移動体パケッ
    ト通信交換局から受信した前記AALタイプ5フォーマ
    ットのパディング部分に詰められていた情報が前記パデ
    ィングデータか、自装置宛ての蓄積情報か、自装置以外
    宛ての蓄積情報かを判断し、 前記パディングデータの場合に前記パディングデータに
    代わって前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前
    記蓄積装置から抽出して前記AALタイプ2フォーマッ
    トのパディング部分に格納し、前記ATMセルを生成し
    た後に前記無線基地局へ送信し、 自装置宛ての蓄積情報の場合に前記AALタイプ5フォ
    ーマットのパディング部分から蓄積情報を抜き出して前
    記蓄積装置に蓄積した後、抜き出した蓄積情報に代わっ
    て前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前記蓄積
    装置から抽出して前記AALタイプ2フォーマットのパ
    ディング部分に格納し、前記ATMセルを生成した後に
    前記無線基地局へ送信し、 自装置以外宛ての蓄積情報の場合に前記蓄積情報をその
    まま前記AALタイプ2フォーマットのパディング部分
    に格納して前記無線基地局へ送信することを特徴とする
    請求項8記載のパケット通信システム。
  10. 【請求項10】 前記無線基地局は、前記無線ネットワ
    ーク制御装置から受信した前記AALタイプ2フォーマ
    ットのユーザ情報エリアから現在サービスを供給するた
    めに伝送すべきユーザ情報を抜き出す時、前記無線ネッ
    トワーク制御装置から受信した前記AALタイプ2フォ
    ーマットのパディング部分に詰められていた情報がパデ
    ィングデータか、移動体電話端末宛ての蓄積情報かを判
    断し、 前記パディングデータの場合に前記抜き出したユーザ情
    報をそのまま無線伝送路を介して前記移動体電話端末へ
    送信し、 前記移動体電話端末宛ての蓄積情報の場合に前記AAL
    タイプ2フォーマットのパディング部分から蓄積情報を
    抜き出して本来伝送すべきユーザ情報と蓄積情報とを併
    せて無線伝送路を介して前記移動体電話端末へ送信する
    ことを特徴とする請求項9記載のパケット通信システ
    ム。
  11. 【請求項11】 前記移動体電話端末は、前記無線基地
    局から受信した現在サービスを受けるべきユーザ情報の
    処理を行う時に前記蓄積情報が併せて送信された場合に
    前記蓄積情報の処理を行うことを特徴とする請求項10
    記載のパケット通信システム。
  12. 【請求項12】 パケットデータの空き領域にダミーデ
    ータを付加して転送するパケット通信方法であって、前
    記ダミーデータを付加するパディング部分に少なくとも
    システムの構成装置間で受け渡される情報を挿入して転
    送するステップと、転送されてきたパケットデータの前
    記パディング部分から前記構成装置間で受け渡される情
    報を抽出するステップとを前記構成装置各々に有するこ
    とを特徴とするパケット通信方法。
  13. 【請求項13】 前記構成装置間で受け渡される情報
    は、内部レート制御を行うために必要な情報であること
    を特徴とする請求項12記載のパケット通信方法。
  14. 【請求項14】 前記構成装置間で受け渡される情報
    は、小容量で非リアルタイムなユーザ情報及びシステム
    情報の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1
    2記載のパケット通信方法。
  15. 【請求項15】 内部レート制御を行うために必要な情
    報をIPパケットのダミーデータを付加するパディング
    部分に挿入するステップと、前記IPパケットのパディ
    ング部分に挿入された情報を抽出するステップと、その
    抽出された情報を基にレート演算を行うステップとを複
    数のインタフェース部各々に有し、前記複数のインタフ
    ェース部間で前記パディング部分を用いて前記内部レー
    ト制御を行うために必要な情報を伝達することを特徴と
    するパケット通信方法。
  16. 【請求項16】 前記パディング部分がない時に前記内
    部レート制御を行うために必要な情報を通信するための
    内部通信用パケットを生成するステップと、前記内部通
    信用パケットが転送されてきた時にその内部通信用パケ
    ットから前記内部レート制御を行うために必要な情報を
    抽出するステップとを前記複数のインタフェース部各々
    に含み、パディングが発生しない場合に前記内部通信用
    パケットで前記内部レート制御を行うために必要な情報
    を伝達することを特徴とする請求項15記載のパケット
    通信方法。
  17. 【請求項17】 移動体加入者同士の通信及び前記移動
    体加入者と固定網加入者との通信を確立する移動体パケ
    ット通信網と、前記移動体パケット通信網と他パケット
    通信網との関門交換を行う関門移動体通信網と、無線基
    地局との通信を確立して前記移動体加入者同士の通信及
    び前記移動体加入者と前記固定網加入者との通信の接続
    とチャンネル切替え制御とを行う無線ネットワーク制御
    装置とを用いてATM(Asynchronous T
    ransfer Mode)方式でデータ伝送を行うパ
    ケット通信方法であって、小容量で非リアルタイムなユ
    ーザ情報及びシステム情報の少なくとも一方を蓄積する
    情報蓄積センタ及び前記関門移動体通信網と前記移動体
    パケット通信交換局と前記無線ネットワーク制御装置と
    にそれぞれ設けられかつ前記小容量で非リアルタイムな
    ユーザ情報及びシステム情報の少なくとも一方を蓄積す
    る蓄積装置のうちのいずれかから送信されてきた情報を
    蓄積情報として前記蓄積装置に蓄積することを特徴とす
    るパケット通信方法。
  18. 【請求項18】 現在サービスを供給するためにISP
    (InternetServidce Provide
    r)から受信したユーザ情報をAAL(ATM Ada
    ptation Layer)タイプ5フォーマットの
    ユーザ情報エリアに格納してATMセル化する時に前記
    ATMセル内にダミーデータであるパディングデータを
    挿入すべきパディング部分が存在するか否かを判断する
    ステップと、 前記パディング部分が存在しない時に前記ATMセルを
    そのまま前記移動体パケット通信交換局に送信するステ
    ップと、 前記パディング部分が存在する時に前記パディング部分
    に挿入可能な蓄積情報を前記蓄積装置から抽出して前記
    AALタイプ5フォーマットのパディング部分に格納し
    て前記移動体パケット通信交換局へ送信するステップと
    を前記関門移動体通信網に含むことを特徴とする請求項
    17記載のパケット通信システム。
  19. 【請求項19】 前記関門移動体通信網から受信した前
    記AALタイプ5フォーマットのパディング部分に詰め
    られている情報が前記パディングデータか、自局宛ての
    蓄積情報か、自局以外宛ての蓄積情報かを判断するステ
    ップと、 前記パディングデータの場合に前記パディングデータに
    代わって前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前
    記蓄積装置から抽出して前記AALタイプ5フォーマッ
    トのパディング部分に格納し、前記ATMセルを生成し
    た後に前記無線ネットワーク制御装置へ送信するステッ
    プと、 自局宛ての蓄積情報の場合に前記AALタイプ5フォー
    マットのパディング部分から蓄積情報を抜き出して前記
    蓄積装置に蓄積した後、抜き出した蓄積情報に代わって
    前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前記蓄積装
    置から抽出して前記AALタイプ5フォーマットのパデ
    ィング部分に格納し、前記ATMセルを生成した後に前
    記無線ネットワーク制御装置へ送信するステップと、 自局以外宛ての蓄積情報の場合にそのまま前記無線ネッ
    トワーク制御装置へ送信するステップとを前記移動体パ
    ケット通信交換局に含むことを特徴とする請求項18記
    載のパケット通信方法。
  20. 【請求項20】 前記移動体パケット通信交換局から受
    信した前記AALタイプ5フォーマットのATMセルを
    AALタイプ2フォーマットのATMセルに生成し直す
    時に前記移動体パケット通信交換局から受信した前記A
    ALタイプ5フォーマットのパディング部分に詰められ
    ていた情報が前記パディングデータか、自装置宛ての蓄
    積情報か、自装置以外宛ての蓄積情報かを判断するステ
    ップと、 前記パディングデータの場合に前記パディングデータに
    代わって前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前
    記蓄積装置から抽出して前記AALタイプ2フォーマッ
    トのパディング部分に格納し、前記ATMセルを生成し
    た後に前記無線基地局へ送信するステップと、 自装置宛ての蓄積情報の場合に前記AALタイプ5フォ
    ーマットのパディング部分から蓄積情報を抜き出して前
    記蓄積装置に蓄積した後、抜き出した蓄積情報に代わっ
    て前記パディング部分に挿入可能な蓄積情報を前記蓄積
    装置から抽出して前記AALタイプ2フォーマットのパ
    ディング部分に格納し、前記ATMセルを生成した後に
    前記無線基地局へ送信するステップと、 自装置以外宛ての蓄積情報の場合に前記蓄積情報をその
    まま前記AALタイプ2フォーマットのパディング部分
    に格納して前記無線基地局へ送信するステップとを前記
    無線ネットワーク制御装置に含むことを特徴とする請求
    項19記載のパケット通信方法。
  21. 【請求項21】 前記無線ネットワーク制御装置から受
    信した前記AALタイプ2フォーマットのユーザ情報エ
    リアから現在サービスを供給するために伝送すべきユー
    ザ情報を抜き出す時、前記無線ネットワーク制御装置か
    ら受信した前記AALタイプ2フォーマットのパディン
    グ部分に詰められていた情報がパディングデータか、移
    動体電話端末宛ての蓄積情報かを判断するステップと、 前記パディングデータの場合に前記抜き出したユーザ情
    報をそのまま無線伝送路を介して前記移動体電話端末へ
    送信するステップと、 前記移動体電話端末宛ての蓄積情報の場合に前記AAL
    タイプ2フォーマットのパディング部分から蓄積情報を
    抜き出して本来伝送すべきユーザ情報と蓄積情報とを併
    せて無線伝送路を介して前記移動体電話端末へ送信する
    ステップとを前記無線基地局に含むことを特徴とする請
    求項20記載のパケット通信方法。
  22. 【請求項22】 前記無線基地局から受信した現在サー
    ビスを受けるべきユーザ情報の処理を行う時に前記蓄積
    情報が併せて送信された場合に前記蓄積情報の処理を行
    うステップを前記移動体電話端末に含むことを特徴とす
    る請求項21記載のパケット通信方法。
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