JP3454405B2

JP3454405B2 - データ通信システムおよびデータ通信方法

Info

Publication number: JP3454405B2
Application number: JP09595897A
Authority: JP
Inventors: フレデリック・ボコット
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 2003-10-06
Anticipated expiration: 2017-04-14
Also published as: EP0804006A3; US5970062A; EP0804006A2; JPH1070554A; KR100260860B1; TW317058B; KR970072815A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ通信、特に非
同期転送モード（ＡＴＭ）技術及び無線伝送技術を結合
するこうした通信に関する。より詳細には、本発明は、
トラフィック・スケジューリング処理を含む媒体アクセ
ス制御（ＭＡＣ）プロトコルに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＡＴＭ技術及び無線技術が、新た
な通信サービス及び新たなエンドユーザ振る舞いにより
提起される要求に対して、効率的且つ経済的な解決案を
提供するとの理由から、脚光を浴びている。

【０００３】ＡＴＭは、異なるタイプのサービス及びネ
ットワークが動作可能な共通基盤として、認識されてき
た。ＡＴＭ技術は、音声、ビデオ、ハイファイ・サウン
ド（一般にマルチメディア・トラフィックと呼ばれ
る）、及びコンピュータ・データの伝送を、有線ネット
ワークに効率的に結合することができる。更に、ＡＴＭ
は、超高速ネットワーク基幹施設（情報ハイウェイ）か
ら利用者構内ネットワークまで、広く対応できることが
判明している。ＡＴＭ技術の大きな利点の１つは、ＡＴ
Ｍ接続がセットアップされるとき、特定レベルのサービ
スを保証できることである。こうした保証は伝送速度、
伝送待ち時間、及び情報損失に対応し得る。これらが達
成され得る主な理由は、ＡＴＭアーキテクチャでは、伝
送媒体がほとんど誤りを生じないと想定するからであ
る。

【０００４】無線技術は現在、移動エンドユーザが有線
接続から解放される間、彼らが彼らのネットワーク及び
アプリケーションに接続維持されることを可能にするの
で、益々成功を収めつつある。無線通信の異なるアプロ
ーチが現在提案されている。これらは、それらが提供す
るサービス及び通達範囲により区別される。いわゆるＧ
ＳＭなどの無線広域ネットワーク（ＷＡＮ）は、モデム
相当の伝送スピードで全国的な通達範囲をエンドユーザ
に提供する。無線データ・パケット網は、いわゆるＸ．
２５相当の伝送サービスにより、全国的な通達範囲をエ
ンドユーザに提供する。最後に、無線ローカル・エリア
・ネットワーク（ＬＡＮ）は、従来のＬＡＮ（例えばイ
ーサネット）相当の通信サービスにより、広範な通達範
囲を提供する。

【０００５】無線伝送とＡＴＭ技術との結合は新たな傾
向であり、その目的は両方の技術を利用することであ
り、例えば、ＡＴＭネットワークへの有線アクセスによ
り使用可能な全ての機構を完全に利用する一方で、移動
ユーザがＡＴＭネットワーク基幹施設をアクセスするこ
とを可能にする。各技術の主要特性は非常に異なり、非
互換であったりもするので、こうした結合は後述のよう
な技術的な問題を生じる。

【０００６】ＡＴＭ技術の特徴：ＡＴＭ技術は、現在Ａ
ＴＭフォーラムなどの標準化機構により定義され、また
現在市販製品により実現されており、次に挙げる主な面
により特徴付けられる。１）非常に短いデータ細分性：ＡＴＭでは、全てのトラ
フィックがいわゆるＡＴＭセルにより伝搬される。ＡＴ
Ｍセルは、ヘッダ・フィールド（５バイト）及びペイロ
ード・フィールド（４８データ・バイト）から成る５３
バイト長構造に相当し、制御及び信号トラフィックまた
は情報ベアラ（bearer）・トラフィックのいずれかとし
て使用される。２）全２重（ＦＤＸ）リンク：各ＡＴＭポート上で、情
報を同時に送受信することが可能である。３）ポイント・ツー・ポイント（２地点間）・リンク：
ＡＴＭセルが伝送される媒体が、１対のＡＴＭ局だけを
接続できる。特定のＡＴＭ集信器製品はマルチドロップ
・リンクの様相を呈するが、ＡＴＭリンクはポイント・
ツー・ポイント・トポロジを有する。４）ほとんど誤りの無い伝送：ＡＴＭネットワーク（例
えばファイバまたはケーブル上）で現在使用される伝送
技術は、１０^-9以下の典型的なビット誤り率（ＢＥＲ）
を提供する。この能力は、ＡＴＭネットワーク内にでは
なく、ＡＴＭ端末局内に誤り回復機構を配置することを
可能にする主な理由である。

【０００７】これらの面の他に、ＡＴＭアーキテクチャ
は更に、ＡＴＭサービス・クラス・トラフィック・パラ
メータの概念及びサービス品質（ＱｏＳ）パラメータの
１つを導入し、ＡＴＭ接続セットアップ時に、ＡＴＭエ
ンド・ポイントとＡＴＭネットワークとの間で、トラフ
ィック契約を指定することを可能にする。これらの概念
は、終端間ＡＴＭ接続に関わるＡＴＭネットワークの各
要素が、一方の側において、要求されるサービスを提供
するために必要な資源を予約し、他方の側において、ト
ラフィック契約に従い振る舞うように、何らかの手段に
より、ユーザ・トラフィックの特性を形式化することを
目的とする。これらの概念を次の表に要約する。

【表１】

【０００８】最後に、チャネルは、予想されるＡＴＭア
プリケーションのスループット要求に適合するために、
少なくとも２０Ｍｂｐｓ乃至２５Ｍｂｐｓの容量を提供
すべきである。

【０００９】ＩＢＭの刊行物ＧＧ２４−４３３００−０
０、"Asynchronous Transfer Mode,Technical Overvie
w"は、ＡＴＭ概念の広い概説を提供し、ＡＴＭ技術の特
徴について詳述する。

【００１０】無線技術の特徴：無線伝送は次に挙げる主
要面により特徴付けられる。１）短いパケットの伝送に対する低い効率：任意の断片
データを無線チャネルを介して伝送する以前に、送信機
が最初にいわゆる物理ヘッダを発行しなければならず、
これは通常、帯域幅の相当な部分に対応する。関連する
オーバヘッドを低減するために、次に送信される断片デ
ータが十分に大きくなければならない。例えば、従来の
ＷＬＡＮ製品では、１５００バイト（またはそれ以上）
のフレームが物理ヘッダに続く。２）半２重（ＨＤＸ）リンク：無線チャネル上でＦＤＸ
動作を可能にする唯一の方法は、第１に無線モデム・ト
ランシーバを２つ用意し（一方が送信専用、他方が受信
専用）、第２に周波数帯域を何らかの手段により、各々
が片方向伝送に使用される２つのサブバンドに分割す
る。こうしたアプローチは極めて高価であり、また例え
ば送信アンテナによる受信アンテナの飽和など、幾つか
の技術的困難を生じる。結果的に、技術的及び経済的に
実現可能なアプローチは、単一の無線トランシーバに頼
り、無線チャネルをＨＤＸモードで使用することであ
る。３）同報伝送：電磁波伝送の性質は、送信機ビームの範
囲内の受信機が、送信機により送信される情報を受信す
る十分なエネルギを獲得できることである。従って、無
線チャネル・トポロジは、ポイント・ツー・マルチポイ
ントと見なされなければならない。方向性アンテナの使
用は、受信領域を縮小し、従って潜在的な受信機の台数
を低減し得るが、無線局の移動性を阻止する。この最後
の制限は、移動支持を移動エンドユーザに提供すること
を目的とする無線ＡＴＭネットワークでは、受諾できな
い。結果として、無線チャネルはマルチドロップ・リン
クとして見なさなければならない。４）高誤り率：無線伝送チャネルは、低品質を示す数字
により特徴付けられる。通常、こうした無線チャネル上
で観測されるビット誤り率は、１０^-3または１０^-4であ
って、ＡＴＭネットワークで想定される値よりも、はる
かに悪い。

【００１１】Jerry D．Gibsonによる"Mobile Communica
tions HandBook"（CRC IEEE Press、1996、ISBN 0-8493
-8573-3）は、無線技術の拡張的な記載を提供する。

【００１２】上述の観点から、無線技術及びＡＴＭ技術
が、以下に再度掲げる重要な伝送特性に関して、多大に
異なることが分かる。５）ＡＴＭセルは非常に短いため、従来のＡＴＭ伝送媒
体上で実行されるように、それらが無線チャネル上を個
々に送信されるならば、低い伝送効率を導出する。無線
伝送は経済的な面から、一般にＡＴＭネットワーク上で
使用される全２重伝送を提供することができない。６）無線伝送のトポロジは、ＡＴＭネットワーク内で見
い出されるトポロジと等価でない。７）無線チャネル上で観測されるビット誤り率は、ＡＴ
Ｍアーキテクチャにより想定されるビット誤り率より
も、はるかに悪い。

【００１３】幾つかの既知の技術が、前述の技術的な問
題を解決しようと試み、また無線技術とＡＴＭ技術との
間のギャップを埋め得る。

【００１４】高速ポイント・ツー・ポイント無線リンク
にもとづく第１の解決策は、チャネル容量の点では、無
線ＡＴＭネットワークの要求を満足し得るが、他の必要
事項に対しては、満足のいく解答を提供することができ
ない。主な制限は、ポイント・ツー・ポイント技術が無
線エンドユーザの移動を阻止することである。その他
に、こうした無線リンク上で一般に使用されるスケジュ
ーリング処理は、ＡＴＭ接続のＱｏＳ要求に合致するよ
うに構成されていない。

【００１５】従来のＷＬＡＮ技術にもとづく他の解決策
は、ＡＴＭネットワークへの無線アクセスの幾つかの要
求にある程度は合致するが、それらの全てを解決するこ
とができない。チャネル容量に関する限り、例えばＥＴ
ＳＩＲＥＳ１０委員会により開発された技術（いわゆ
るＨＩＰＥＲＬＡＮ規格）など、幾つかの技術が、特定
のＡＴＭ状況において十分なスループットを提供する。
チャネル・トポロジ及び使用度（ＦＤＸ対ＨＤＸ）に関
して、Ahmadiらによる米国特許第５３８４７７７号は、
無線ＡＴＭネットワークを定義する幾つかの技術を提供
するが、この解決策は重要な制限を受ける。最も重要な
制限は、使用されるトラフィック・スケジューリング処
理は、従来のＬＡＮトラフィックのサポートに対する解
決策を提供するが、任意のタイプのＡＴＭトラフィック
により課せられるＱｏＳ要求を、全く保証しない事実で
ある。この制限に加え、従来の無線ＬＡＮ製品の設計要
点は、従来のＬＡＮトラフィック（１．５Ｋバイト以上
の大きなパケットにもとづく）に対して最適化され、従
って、パケットがＡＴＭセルにより置換される場合、非
常に低効率の数字を提供する。

【００１６】従って、従来の無線ＬＡＮ技術は、ＡＴＭ
ネットワークへの無線アクセスの要求を満足しない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従って、ＡＴＭネット
ワークへの無線アクセスを提供する通信システムにおい
て、関連ＱｏＳパラメータを有する任意のタイプのＡＴ
Ｍサービス・クラスをサポートできる方法を提供するこ
とが望ましい。

【００１８】更に、無線チャネル帯域幅が、セル内の全
ての移動端末により公平且つ柔軟に、更にＡＴＭ互換に
共用されるように、調整及び最適化するシステムを提供
し、高スループットを達成することが望ましい。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
ＡＴＭ移動端末によるＡＴＭアクセス・ポイントへの無
線周波（ＲＦ）または赤外（ＩＲ）アクセスのためのＭ
ＡＣプロトコルが開示される。ＭＡＣプロトコルは、Ａ
ＴＭ接続セットアップの間に、ＡＴＭ契約により保証さ
れるユーザ・トラフィック部分の予約機構と、保証レベ
ル以上のユーザ・トラフィック部分、及びＭＡＣ制御ト
ラフィックのためのランダム・アクセス技術とにもとづ
く。時間がスロット化される時分割構造が存在し、時間
スロットが、ダウンリンク時間スロット及びアップリン
ク時間スロットを含む可変長時間フレームにグループ化
される。可変長時間フレームは、３つの期間を含む（ダ
ウン、アップ予約、アップ競合）。第１の期間すなわち
ダウン期間は、もっぱらアクセス・ポイントから移動端
末へのデータ転送に使用されるダウンリンク・チャネル
である。続く期間すなわちアップ予測期間は、移動端末
からアクセス・ポイントへの競合の無いデータ転送に使
用されるアップリンク・チャネルである。ダウン及びア
ップ予約期間内での時間スロットの割当ては、アクセス
・ポイントにより実行され、この割当ては一方の側で
は、ＡＴＭ契約パラメータから導出される異なる優先レ
ベルに従い、移動端末とＡＴＭ局との間で確立される各
ＡＴＭ接続のサービス・クラス及びＱｏＳパラメータに
依存し、他方の側では、時間スロットの割当ては、これ
らのＡＴＭ接続の瞬間的なトラフィック特性に依存す
る。アクセス・ポイントにより所与の移動端末に予約さ
れるアップリンク帯域幅の一部は、この移動端末が、Ａ
ＴＭクラス及びＱｏＳパラメータに従いトラフィックを
送信するために使用する。フレームの最後の期間すなわ
ちアップ競合期間は、移動端末がランダム・アクセス競
合モードにおいて、スロット化アロハ技術を用いて、予
約要求若しくはデータ・パケット、または制御パケット
を送信するために使用するアップリンク・チャネルであ
る。例えば、移動端末が次のフレーム・スロット予約を
待てない場合、満了に近づいたＡＴＭセルがアップ競合
期間内に送信される。これらの３つの期間の持続期間
は、これらの３つの期間により形成される完全な時間フ
レームの期間同様、移動式境界技術を用いて上限内で変
化され得る。上限値もまた、活動的接続のＡＴＭクラス
及びＱｏＳパラメータに依存する。トラフィックはアク
セス・ポイントによりスケジュールされ、アクセス・ポ
イントは、フレーム・ヘッダと呼ばれる専用の制御パケ
ット内の各時間フレームの開始に、その時間フレームの
各時間スロットがどのように割当てられるかを指定す
る。

【００２０】より一般的には、本発明は、第１のネット
ワーク技術にもとづき、少なくとも１つの局を含む少な
くとも１つの第１のネットワークと、第１のネットワー
ク技術とは異なる第２のネットワーク技術にもとづき、
少なくとも１つの局を含む少なくとも１つの第２のネッ
トワークとを含むタイプのデータ通信システムにおい
て、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機構を提供する方法及
び装置に関して、上記システムが更に、第１及び第２の
ネットワークの局の間で通信を提供するアクセス手段を
含む。本発明の方法は、第１または第２のネットワーク
からデータのトラフィックを実行する複数の連続時間フ
レームを定義するステップと、第１及び第２の各ネット
ワークのネットワーク・パラメータ、及びトラフィック
特性及び制約に従い、各連続時間フレームの間に、デー
タ情報の交換をスケジュールするステップとを含む。

【００２１】

【発明の実施の形態】予約及び競合技術の両方に頼るハ
イブリッド機構にもとづくＭＡＣプロトコルについて述
べる。このプロトコルによりサポートされるトラフィッ
クは、一方の側で、任意のＡＴＭトラフィックを包含し
（ＡＴＭベアラ情報及びＡＴＭ信号情報を含む）、他方
の側で、ＭＡＣプロトコルの動作に必要とされる特定の
制御トラフィックを包含する。提案される機構は、その
長さが可変な時分割フレーム構造にもとづく。時間がス
ロット化され、時間スロットが時間フレームにグループ
化される。時間フレームも３つの期間に分割される。す
なわち、ダウン期間は、もっぱらアクセス・ポイントか
ら移動端末へのデータ転送に使用されるダウンリンク・
チャネルである。続く期間はアップ予測期間であり、こ
れは移動端末からアクセス・ポイントへの競合の無いデ
ータ転送に使用されるアップリンク・チャネルである。
フレームの最後の期間はアップ競合期間であり、これは
移動端末がランダム・アクセス競合モードにおいて、い
わゆるスロット化アロハ技術を用いて、予約要求若しく
はデータ・パケット、または制御パケットを送信するた
めに使用するアップリンク・チャネルである。

【００２２】表１から、今日、非常に異なるトラフィッ
ク・クラスが、ＡＴＭアーキテクチャの一部に含まれ、
それらが異なる種類のサポートを要求することが分か
る。このことは、アクセス・ポイントが、全ての作動中
のＡＴＭ接続の間でトラフィックをスケジュールすると
き、トラフィック契約を保証するために、トラフィック
及びＱｏＳパラメータに注意を払わねばならないことを
意味する。この保証は、帯域幅を各個々のＡＴＭ接続に
割当てるために（競合ベースの方法に対立して）、特定
の決定論的方法が使用される場合のみ、達成される。こ
れが予約技術を用いる理由である。以降では、トラフィ
ックをスケジュールするアクセス・ポイントのエンティ
ティを、スケジューラとして参照する。より正確には、
このエンティティはマスタ・スケジューラと呼ばれ、移
動端末エンティティであるスレーブ・スケジューラと区
別される。スレーブ・スケジューラは、ＡＴＭセルを、
アクセス・ポイントにより移動端末に予約されるアップ
リンク時間スロットに割当て、帯域幅予約要求を生成す
る。

【００２３】従って、本発明は次の特徴を含む。１）ＡＴＭ接続サービス・パラメータ及び瞬間トラフィ
ック負荷情報の両方にもとづく予約方法。２）任意のタイプのＡＴＭトラフィック及び制御トラフ
ィックをサポートする統一スケジューリング処理。３）ＡＴＭセルの実際の伝送の実行以前に必要とされる
データ転送を最小化する、キューイング及びメモリ管理
方法。４）時間フレーム境界及び長さを柔軟且つ動的に調整す
ることにより、最大スループットを達成し、ＡＴＭサー
ビス・クラス及びＱｏＳパラメータを保証する技術。

【００２４】図１を参照すると、複数の移動端末（１
０、１２、１４、１６）と、ＡＴＭネットワーク３２に
属するＡＴＭ局（図示せず）により対応されるアプリケ
ーションとの間で通信を可能にする、無線ネットワーク
が示される。コンピュータ・システムは、監視端末３０
が接続されるＡＴＭ交換機２８またはそれに等価な装置
を含み、これが従来のＡＴＭリンク２６を介してＡＴＭ
ネットワークに、また従来のＡＴＭリンク（２２、２
４）を介して、１つ以上のアクセス・ポイント（１８、
２０）に接続される。これらのアクセス・ポイントは、
本発明に従い、共用無線チャネルへの移動端末アクセス
を調節する無線システム管理機能により、特徴付けられ
る。

【００２５】図２に詳細に示されるように、アクセス・
ポイント１８または２０は、従来のＡＴＭ集信装置また
はマイクロコンピュータであって、ＡＴＭアダプタ３４
がバス・スロットに挿入され、それを通じてＡＴＭリン
ク２２または２４に接続される。ＡＴＭ交換機２８も同
様に、ＡＴＭアダプタ３６をバス・スロットに挿入さ
れ、それを通じてＡＴＭリンク２２または２４に接続さ
れる。ＡＴＭリンク２２または２４は従来の設計であっ
て、本発明の一部を形成しない。アクセス・ポイント１
８または２０には更に、印刷配線回路カードとして実現
されるＲＦトランシーバ・アダプタ３８が、これらのア
クセス・ポイントのバス・スロットに挿入される。トラ
ンシーバ・アダプタ３８はアンテナ４０を有し、これに
より１つ以上の移動端末（１０、１２、１４、１６）と
の無線リンク４２が確立される。移動端末はそれ自身、
任意のタイプの従来設計のコンピュータであってもよ
く、アクセス・ポイント同様、印刷配線回路カードとし
て実現されるトランシーバ・アダプタ４６が、コンピュ
ータのバス・スロットに挿入され、またアンテナ４４を
有する。アクセス・ポイント及び移動端末は更に、それ
らのそれぞれのトランシーバ・アダプタをサポートする
ソフトウェアを提供される。

【００２６】図３を参照すると、図１の移動端末及びア
クセス・ポイントの両方に共通の無線システムが示され
る。この無線システムは、トランシーバ・アダプタ３８
または４６を含み、これらはコンピュータ・バス・イン
タフェース５４を介して、コンピュータ５２に接続され
る。トランシーバ・セクションはそれ自身、市販の'Ｇ
ＭＳＫ'または'ＯＦＤＭ'ベースのトランシーバなどの
ＲＦトランシーバ５６と、インタフェース６０を介して
トランシーバを制御する専用のマイクロプロセッサ・シ
ステム５８とに分割される。マイクロプロセッサ・シス
テム５８は更に、トランシーバ・セクションをコンピュ
ータ・セクション５２にインタフェースするシステム・
インタフェース７２を含む。マイクロプロセッサ・シス
テムは専用のマイクロプロセッサ６４を含み、これはリ
アルタイム指向オペレーティング・システムを実行し、
高分解能ハードウェア・タイマを含む。マイクロプロセ
ッサ６４はメモリ・バス６６により、インタフェース６
０及び６２の他に、プログラム記憶装置６８及びデータ
記憶装置７０にも接続される。これらのインタフェース
６０及び６２は、ＦＲトランシーバ５６との接続及びバ
ス・インタフェース５４との接続をそれぞれ提供する。
プログラム記憶装置６８は通常、読出し専用メモリ（Ｒ
ＯＭ）であり、データ記憶装置７０はスタティックまた
はダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡ
ＭまたはＤＲＡＭ）である。受信または送信されるパケ
ットは、データ記憶装置７０内に保持され、直列または
並列チャネル、及びマイクロプロセッサ６４の一部の直
接メモリ・アクセス（ＤＭＡ）制御装置の制御の下で、
インタフェース６０を介して、ＲＦトランシーバ５６と
の間で送受信される。

【００２７】コンピュータ５２は、１つ以上のユーザ・
アプリケーション・プログラム７４をサポートするオペ
レーティング・システム７２を実行する。オペレーティ
ング・システム７２がＡＴＭ互換通信マネージャ７６を
含んでもよく、或いはＡＴＭ互換通信マネージャ７６自
身が、コンピュータ上に導入されるアプリケーション・
プログラムであってもよい。いずれの場合にも、ＡＴＭ
互換通信マネージャ７６は、オペレーティング・システ
ム７２を介して、デバイス・ドライバ７８を制御する。
デバイス・ドライバ７８が次に、バス・インタフェース
５４を介して、トランシーバ・アダプタ３８または４６
と通信する。

【００２８】プロトコル体系について次に述べるが、特
に図４を参照して、時間フレーム構造について詳述する
ことにする。

【００２９】時間フレーム構造：可変長フレーム構造
は、図４に示されるように、３つの期間（ダウン、アッ
プ予約、及びアップ競合）を含み、フレーム・ヘッダ
（ＦＨ）制御パケットがダウン期間に属する。ダウン期
間は、もっぱらアクセス・ポイントから移動端末へのデ
ータ転送に使用されるダウンリンク・チャネルである。
アップ予約期間は、移動端末からアクセス・ポイントへ
の競合の無いデータ転送に使用されるアップリンク・チ
ャネルである。アップ競合期間は、移動端末がランダム
・アクセス競合モードにおいて、スロット化アロハ技術
を用いて、予約要求若しくはデータ・パケット、または
制御パケットを送信するために使用するアップリンク・
チャネルである。

【００３０】プロトコルは、アクセス・ポイント内で実
行されるマスタ・スケジューラ・エンティティにより駆
動され、無線セルの異なる出所において発信する全ての
トラフィックをスケジュールする。マスタ・スケジュー
ラの出力はスロット・マップであり、これは各時間フレ
ームの最初のＦＨパケット同報により伝搬される。この
スロット・マップは、現時間フレームに関する幾つかの
情報を指定し得る。それらの第１は時間フレームの長さ
であり、第２は、一方の側におけるダウン期間とアップ
予約期間との境界位置、及び他方の側におけるアップ予
約期間とアップ競合期間との境界位置であり、第３は、
時間フレーム内で使用可能な帯域幅が、無線セル内で作
動中の異なる出所に割当てられる方法である。各ＦＨパ
ケットにより伝搬されるスロット・マップを受信するこ
とにより、各個々の移動端末は、オンザフライ式に、現
時間フレームの特性、及び無線チャネルを通じて所与の
パケットを送信または受信することを許可される時期を
習得することができる。

【００３１】上記の３つの期間の各々は、更に有限な数
（上限を有する）の時間スロットに分割され、それらは
帯域幅割当てを指定するために使用される時間細分性に
相当する。後述されるように、本発明の特定の一面は、
連続的な伝送が連続時間スロットにわたり広がることが
でき、従ってプロトコルの全体的な効率を向上する事実
である。この一面は、他の従来の時分割多重アクセス
（ＴＤＭＡ）機構（従来の無線ＬＡＮで使用される機構
など）とは極めて異なる。これらの機構では、あらゆる
時間スロットが情報の一片の伝送を含み、従ってＲＦト
ランシーバにより、同期または等価器の収束の目的でオ
ーバヘッドが導入される。

【００３２】トラフィック優先順位：マスタ・スケジュ
ーラが時間スロットを、無線セル内で作動中の様々なＡ
ＴＭ接続に割当てるとき、マスタ・スケジューラは、Ａ
ＴＭ接続の確立時にセットアップされたサービス・クラ
ス及びＱｏＳパラメータを保証するために、各接続のそ
れぞれの特性を考慮しなければならない。

【００３３】マスタ・スケジューラの計算のオーバヘッ
ドを最小化するために、任意のタイプのＡＴＭサービス
・クラスにとって、マスタ・スケジューラの特定の一貫
性のある振る舞いを識別することが可能である。本発明
は各ＡＴＭサービス・クラスに対して、２つの異なるし
きい値を定義することを提案する。それらは、予約帯域
幅（ＲＢＷ）しきい値及びピーク帯域幅（ＰＢＷ）しき
い値である。これらのしきい値は、下記の表で概説され
るように、ＡＴＭサービス・クラス・パラメータに容易
にマップされる。

【表２】

【００３４】各ＡＴＭセルが、前述の２つのしきい値よ
り上または下のトラフィックに対応する場合、リーキ・
バケット（leaky bucket）・アルゴリズムのような幾つ
かの従来技術が、アクセス・ポイントまたは移動端末の
いずれかにおいて、無線チャネルを通じて伝送される各
ＡＴＭセルを決定するために使用され得る。

【００３５】スケジューリング処理はこれらの２つのし
きい値にもとづく。

【００３６】ＲＢＷしきい値より下に留まるトラフィッ
クの部分は、ＡＴＭ接続のセットアップ時に静的に予約
される時間スロットにより伝搬される。このことは第１
に、マスタ・スケジューラがＡＴＭ接続のセットアップ
時に、トラフィック特性に注意を払わなければならない
こと、第２に、マスタ・スケジューラが定期的に、ＲＢ
Ｗトラフィックしきい値に達するために必要な数の時間
スロットを割当てることを意味する。マスタ・スケジュ
ーラがＡＴＭ接続トラフィック特性に注意を払うように
保証するために、異なる技術が適用され得る。これらは
本発明の一部ではなく、例えば、アクセス・ポイントと
ＡＴＭ交換機（図１の２８）との間の幾つかの専用の制
御プロトコルや、またはＡＴＭ接続のセットアップ時
に、アクセス・ポイントを通過するＡＴＭ信号フローを
監視することに頼ることができる。

【００３７】ＲＢＷしきい値とＰＢＷしきい値との間に
留まるトラフィック部分は、このトラフィックの発生時
に、動的に予約されるか、または（アップリンク・トラ
フィックにおいて）、アップ競合期間に送信される時間
スロットにより伝搬される。このことは移動端末が、Ｒ
ＢＷしきい値とＰＢＷしきい値との間のこうしたアップ
リンク・トラフィックの発生時期を、アクセス・ポイン
トに通知する特定の手段を導入する。こうした手段は、
時間スロット予約要求を移動端末からアクセス・ポイン
トに伝搬する帯域幅要求チャネルに対応する。こうした
要求は、アップ予約期間中に転送されるパケット内のピ
ギーバック式情報として、或いはアップ競合期間に送信
される特定の専用の制御パケットとして、伝搬され得
る。両方の場合において、要求は時間スロットの割当て
要求数、並びに対応するＡＴＭ接続の特定の識別子を指
定すべきである。代わりに、移動端末がアップ競合期間
に、まだ伝送されていない残りのパケットに対応するピ
ギーバック式情報を有するデータ・パケットを発行する
ことも可能である。

【００３８】最後に、ＰＢＷしきい値より上のトラフィ
ック部分は、２つのしきい値間に留まるトラフィック部
分と同様に処理され得るが、マスタ・スケジューラは、
それらを区別できなくてはならない。実際、後述のよう
に、マスタ・スケジューラにより、これらの２つのタイ
プ（ＰＢＷしきい値よりも上または下）のトラフィック
に割当てられる優先順位は異なり、対応するＡＴＭセル
が、値１にセットされたセル損失優先（ＣＬＰ）ビット
によりタグ付けされ得る。

【００３９】従って、帯域幅要求チャネルのおかげで、
アクセス・ポイントがＰＢＷしきい値より上の任意のア
ップリンク・トラフィックに注意を払うことが可能にな
る。ダウンリンク・トラフィックに関する限り、アクセ
ス・ポイントは自身だけで、ＲＢＷまたはＰＢＷしきい
値より上または下のトラフィック部分を決定することが
できる。これら２つの情報の組み合わせは、マスタ・ス
ケジューラに、全ての未解決のトラフィックの包括的な
見識を提供し、それらは一方の側においては、アップリ
ンク・トラフィックとダウンリンク・トラフィックとに
分割され、他方の側においては、ＲＢＷ及びＰＢＷしき
い値に対するそれらの位置に従い、分割される。

【００４０】マスタ・スケジューラは、上記識別された
異なるタイプのトラフィックに、幾つかの優先順位を定
義することにより作用する。優先順位を割当てる第１の
基準は、ＡＴＭ接続が接続セットアップ時に受信したサ
ービス保証から導出される。このことは、ＲＢＷしきい
値より下のトラフィックが最初にサービスされなければ
ならず、２番目にＲＢＷしきい値とＰＢＷしきい値との
間のトラフィックが、そして最後に、ＰＢＷしきい値よ
り上の残りのトラフィックがサービスされなければなら
ないことを意味する。呼び出し承認制御（Call Admissi
on Control）がＡＴＭネットワークでは使用されるの
で、ＲＢＷしきい値より下の全てのトラフィックをサー
ビスするための困難は無いはずである。このことは、Ａ
ＴＭトラフィックがそのＲＢＷしきい値を越えない限
り、チャネル容量は常に、全ての可能なＡＴＭトラフィ
ックを吸収すべきことを意味する。優先順位を割当てる
第２の基準は、ＡＴＭサービス・クラスに関連する。な
ぜなら、幾つかのサービス・クラスが他よりも、時間に
対して敏感であるからである。ここで使用される従来の
優先順位は、最も高い優先順位をより時間に敏感なトラ
フィックに提供し、それが次の順序（優先順位の降
順）、すなわちＣＢＲ、ｒｔ−ＶＢＲ、ｎｒｔ−ＶＢ
Ｒ、ＡＢＲ、そしてＵＢＲに対応するようにする。最後
に、アップリンク・トラフィックがサービスされる方
法、及びダウンリンク・トラフィックがサービスされる
方法が決定されるべきである。ＡＴＭネットワークへの
無線アクセスにおいて予測され得る期待ネットワーク環
境は、移動端末がほとんどの時間、ＡＴＭ基幹施設ネッ
トワーク内で実行されるサーバ・アプリケーションと相
互動作する幾つかのクライアント・アプリケーションに
対応することである。結果のトラフィックは、アップリ
ンク経路とダウンリンク経路との間で不平衡となり、ほ
とんどのトラフィックが、ダウンリンク経路に沿って伝
搬される。

【００４１】次の表（表３）は、全ての異なるトラフィ
ック・タイプに対して、マスタ・スケジューラにより割
当てられる関連優先順位を指定する（高い優先順位が、
低い指標１に対応する）。

【表３】

【００４２】セル列（Cell Train）の概念：各トラフィ
ック・タイプの優先順位を設定すると、全体的なプロト
コル効率を最大化するように、対応するＡＴＭセルの伝
送を構成することが必要である。無線伝送は、一方の側
で、ＲＦトランシーバにより導入される重大なオーバヘ
ッドに遭遇し、他方の側では、低品質のビット誤り率に
遭遇するので、何らかの革新的な手段が導入されなけれ
ばならない。従来の無線ＬＡＮ技術では、無線チャネル
を通じて伝搬されるフレームが通常大きく、従って、こ
れらのフレームは伝送される以前に、特定のセグメント
化を要求し得る。セグメント・サイズは、それが余りに
大きいと、大きなブロック誤り率を導出し、逆に余りに
小さいと、低いプロトコル効率を導出するので、好適な
バランスとして選択される。ＡＴＭトラフィックでは、
情報の細分性（ＡＴＭセル）が、ＬＡＮネットワーク環
境において見い出される正規のＭＡＣフレームと比較し
て非常に短いので、問題が極めて異なる。従って、ＡＴ
Ｍセルの特定のグループ化を導入し、いわゆるセル列を
生成する必要がある。こうしたセル列は、連続するＡＴ
Ｍセルの連結から成る連続的なデータ・ストリームに対
応する。こうしたセル列は、可変な数のＡＴＭセルを含
み得るので、スロット・サイズを最大セル列サイズにマ
ップすることは効率的ではない。そこで、本発明では、
スロット・サイズを、１つのＡＴＭセルを送信するため
に要求される時間に等しいように定義することを提案す
る。それにより、任意のセル列がその伝送のために、最
小数の時間スロットを消費することになる。こうしたセ
ル列は、無線チャネルを通じて、対等な無線ＭＡＣエン
ティティ間で伝搬される情報の一片に対応し、従って、
一般にＯＳＩモデルにおいて使用されるいわゆるＭＡＣ
プロトコル・データ単位（ＭＰＤＵ）に適合され得る。
セル列は１つまたは複数のＡＴＭセルにより構成され得
るが、ＲＦトランシーバの特性により課せられる制約
（例えばクロック回復を目的とする）が、それらの数の
上限を要求する。ここでは１セル列または１ＭＰＤＵ当
たりのＡＴＭセルの最大数を、Ｎ列（Ntrain）と記すこ
とにする。これらのセル列は、マスタ・スケジューラに
より指定されるスケジューリング処理に従い、時間フレ
ームの異なる期間に伝送される。

【００４３】時間フレーム長：時間フレームの長さは、
余りに短い期間（ＦＨパケットによる過度なオーバヘッ
ドを含む）と、余りに長い期間（主にリアルタイム・ト
ラフィックに対して過度な待ち時間を含む）との間の、
最適なトレードオフとして設定されなければならない。
これらの２つの制約は、トラフィック量及びトラフィッ
クの性質の両方に関するトラフィックの可変な特性の結
果として、時間と共に発展する。その結果、可変長時間
フレームは、スループット及びサービス品質の両方の点
で、プロトコル効率の最適化を保証することができる。

【００４４】トラフィックの量が極めて低い場合（チャ
ネル容量がトラフィック量よりも多大に大きいことを意
味する）、多数のＦＨパケットを含む短い時間フレーム
を使用する不利益は存在しない。トラフィックが時間に
臨界的でない場合、ＭＡＣ層を通過する比較的長い待ち
時間を含む長い時間フレームを使用する不利益は存在し
ない。一般的に、マスタ・スケジューラは、無線チャネ
ルを通じて現在伝搬されている様々なＡＴＭ接続のサー
ビス・クラス及びＱｏＳパラメータにもとづき、最大時
間フレーム長を決定しなければならない。この上限は時
間スロット内で、変数Ｎ_{TF_MAX}により表される。これは
専用のアルゴリズム（マスタ・スケジューラにより実行
される）により計算され、このアルゴリズムは、ＡＴＭ
接続のサービス・クラス及びＱｏＳパラメータを用い、
連続ＡＴＭセルが一緒にグループ化され得る（従って遅
延され得る）限度を量化する。本発明の好適な実施例で
は、パラメータＰＣＲ、ＣＤＶＴ、ＣＴＤ及びＢＴ（表
１で定義済み）が、Ｎ_{TF_M} _AXを導出するために使用され
る。２つの連続するＡＴＭセル間の時間間隔ＴＣＥＬＬ
（時間スロット期間単位内で評価される）は、ＰＣＲパ
ラメータから直接導出され、一緒にグループ化され得る
ＡＴＭセルの数ＣＧＲＯＵＰは、パラメータＣＤＶＴ、
ＣＴＤ及びＢＴから直接導出される。これら２つのパラ
メータＴＣＥＬＬ及びＣＧＲＯＵＰから、最大時間フレ
ーム期間Ｎ_{TF_MAX}が次の式に関連して計算される。

【数１】時間フレーム最大サイズ評価Ｎ_{TF_MAX}＝全ての接続の最小（ａ×ＴＣＥＬＬ×ＣＧＲ
ＯＵＰ＋ｂ，ｃ）

【００４５】ここで係数ａ、ｂ及びｃは、使用可能なメ
モリ・サイズまたはマイクロプロセッサの計算能力など
の、特定の実施例の制約を考慮するものである。

【００４６】考慮される別の制約は、アップ競合期間中
に発生するトラフィックを、マスタ・スケジューラが予
期できないために、アップ競合期間を空にできない事実
である。これは他の２つの期間（予約トラフィックを有
する）には当てはまらない。なぜなら、マスタ・スケジ
ューラがどれだけのトラフィック量が予約されているか
を、正確に知るからである（このトラフィックはnullで
あり得る）。従って、各時間フレーム内で、マスタ・ス
ケジューラは最小数の時間スロットをアップ競合期間に
対して割当てなければならない。更に、この期間の長さ
は、（余りに多くの移動端末が、余りに少数の競合時間
スロットを競合する状況を回避するために）時間の経過
と共に移動端末の数が増加するにつれ、発展しなければ
ならない。マスタ・スケジューラはそれを２つのパラメ
ータの和、すなわちＮ_{UP_CONTENT} _ION＝Ｎ１＋Ｎ２とし
て予測する。第１のパラメータＮ１は定数であり、任意
の新たな移動端末がその存在をアクセス・ポイントに知
らせるために必要な、競合ベースの時間スロットの最小
数に相当する。実際、真新しい移動端末が無線ＡＴＭネ
ットワークへの加入を希望する場合、アクセス・ポイン
トはそのことを知らず、従って、競合ベースの時間スロ
ットに頼り、アクセス・ポイントにその存在を通知する
最初の制御パケットを発行する以外に、方法は無い。第
２のパラメータＮ２は、アクセス・ポイントにより認識
される移動端末が、予約要求を発行するために必要な時
間スロットに相当する。こうした予約要求は、（アップ
予約期間中に）アップリンクＭＰＤＵ内にピギーバック
化される情報として、或いはアップ競合期間中に発行さ
れる専用の制御パケットとして伝搬されるので、マスタ
・スケジューラは、現時間フレームの間にアップリンク
・トラフィックがスケジュールされない既知の移動端末
の数から、Ｎ２を計算する。この数がMTUP_IDLEにより
表されるならば、Ｎ２はＮ２＝ｆ（MTUP_IDLE）のよう
に、MTUP_IDLEの関数として予測され、ここで関数ｆ
（ｘ）は、ｘの１次関数または指数関数であり得る。ｆ
（ｘ）の厳密な定義は、計算機能や使用されるマイクロ
プロセッサにおいて使用可能な計算能力などの、特定の
実施例の制約に依存する。それにも関わらず、ｆ（ｘ）
はｘが増加するとき、増加しなければならない。

【００４７】最後に、時間フレーム内で見い出される時
間スロットの数が、ダウン期間及びアップ予約期間にお
いて、それぞれ変数Ｎ_TF、Ｎ_DOWN、及びＮ_{UP_RESERVED}
により表される場合、マスタ・スケジューラはそのスロ
ット割当てプロセスを、次の制約の下で実行しなければ
ならない。

【数２】時間フレーム上限Ｎ_TF＝Ｎ_DOWN＋Ｎ_{UP_RESERVED}＋Ｎ_{UP_CONTENTION} ここでＮ_TF＝＜Ｎ_{TF_MAX}

【００４８】次にアクセス・ポイントにおける動作につ
いて、図５を参照して説明する。アクセス・ポイントに
より実行されるプロセスは、３つの異なるタスクに分割
される。第１のタスクはＡＴＭセル・ハンドラ８０によ
り実行され、インタフェース６２と対話して、上位層要
素との間でＡＴＭセルを送受信する。第２のタスクはＭ
ＰＤＵハンドラ８２により実行され、インタフェース６
０と対話して、ＲＦトランシーバとの間でＭＰＤＵを送
受信する。第３のタスクは、マスタ・スケジューラ８４
により実行される。

【００４９】ＡＴＭセル・ハンドラ８０及びＭＰＤＵハ
ンドラ８２は、２つの異なるキュー、すなわち送信キュ
ーＸＭＩＴ＿Ｑ８６及び受信キューＲＣＶ＿Ｑ８８によ
り、互いにインタフェースする。更に予約要求キューＲ
ＥＳ＿Ｑ９０が、ＭＰＤＵハンドラとマスタ・スケジュ
ーラとの間で使用され、移動端末により以前に発行され
た任意の受信済み予約要求を記録する。

【００５０】アクセス・ポイントにおけるＡＴＭセル・
ハンドラ：ＡＴＭセル・ハンドラ８０は更に２つのサブ
・エンティティに分割され、その一方（図５のブロック
８０の左側）は、インタフェース６２からのＡＴＭセル
の受信を処理し、他方（図５のブロック８０の右側）
は、インタフェース６２へのＡＴＭセルの送信を処理す
る。

【００５１】受信側は、インタフェース６２から受信さ
れる連続ＡＴＭセルにもとづき、いわゆるセル列を生成
する。本発明の好適な実施例では、専用のメモリ管理機
構が使用され、そこでは（データ記憶装置７０内の）使
用可能なメモリがバッファのプールとして構成され、各
バッファはＮ列×ＡＴＭセルから成る列を含む大きさに
構成される。任意の時点において、幾つかのこうしたバ
ッファが使用可能であり、それらの各々は、表３で識別
されるように、所与のトラフィック・タイプに対応する
（ダウンリンク・トラフィックが奇数指標に対応す
る）。正当なバッファの使用の選択は、提案されるリー
キ・バケット・アルゴリズムにもとづく。このアルゴリ
ズムは、任意の入来ＡＴＭセルに対して、対応するサー
ビス・クラスと、しきい値ＲＢＷ及びＰＢＷに関する位
置とにもとづき、関連優先順位を指定することができ
る。バッファがフルと判明すると（受信ＡＴＭセルがセ
ル列の最後のセルであることを意味する）、以後に到来
する他のＡＴＭセルに対応するために、新たなバッファ
が動的に割当てられなければならない。各バッファは固
有のトラフィック・タイプに関連付けられるので、この
ことはＸＭＩＴ＿Ｑキューが、暗にトラフィック・タイ
プにより例示されることを意味する。従って、表３で指
定されるように、異なるサブキューＭＰＤＵ＿Ｑ_jのセ
ットとして、それらの各々がそれ自身の優先指標ｊ（奇
数指標）により特徴付けられることが理解される。

【００５２】ＡＴＭセル・ハンドラの送信側は、以前に
インタフェース６０からＭＰＤＵ内に受信された異なる
ＡＴＭセルを、インタフェース６２に送信する。ＡＴＭ
セルがインタフェース６２に渡されると、対応するメモ
リがフリー・メモリのプールに復帰され得る。

【００５３】アクセス・ポイントにおけるＭＰＤＵハン
ドラ：ＭＰＤＵハンドラ８２は更に２つのサブ・エンテ
ィティに分割され、その一方（図５のブロック８２の右
側）は、インタフェース６０からのＭＰＤＵの受信を処
理し、他方（図５のブロック８２の左側）は、インタフ
ェース６０へのＭＰＤＵの送信を処理する。

【００５４】送信側は、ダウン期間中にマスタ・スケジ
ューラ８４により生成されるスロット・マップ内で指定
されるＭＰＤＵを、インタフェース６０に送信する。Ｍ
ＰＤＵの送信が完了すると、関連バッファが解放され、
フリー・バッファのプールに復帰され得る。

【００５５】受信側は、アップ予約期間中にマスタ・ス
ケジューラ８４により生成されるスロット・マップ内で
指定されるＭＰＤＵ、並びにアップ競合期間中に受信さ
れるＭＰＤＵを、インタフェース６０から受信する。各
受信ＭＰＤＵに対して、受信側は幾つかのタスクを実行
する。第１に、受信側はＭＰＤＵからＡＴＭセルを抽出
し、それらをＲＣＶ＿Ｑキューに待機しなければならな
い。第２に、受信ＭＰＤＵにより伝搬される任意の予約
要求を識別し、それをＲＥＳ＿Ｑキュー９０を通じて、
マスタ・スケジューラに渡さなければならない。

【００５６】マスタ・スケジューラ：マスタ・スケジュ
ーラ８４は、時間フレームが終了する度に動作する。こ
の瞬間、そのタスクは、次に到来する時間フレームのた
めに、２つの情報にもとづきトラフィックをスケジュー
ルする。その第１は、待機中のダウンリンク及びアップ
リンク・トラフィックの量及び性質であり、これらはＸ
ＭＩＴ＿Ｑキュー８６（より正確にはサブキューＭＰＤ
Ｕ＿Ｑ_j）及び予約要求キューＲＥＳ＿Ｑ９０の両方の
内容により表される。第２の情報は、無線チャネルを流
れる様々なＡＴＭ接続の特性であり、図５では参照番号
９２で示される。ＸＭＩＴ＿ＱがサブキューＭＰＤＵ＿
Ｑ_j（指標ｊは奇数）に分割されたのと同様に、アップ
リンク・トラフィックがサブキューＭＰＤＵ＿Ｑ_j（指
標ｊは偶数）を定義することも可能である。このタスク
はマスタ・スケジューラにより、情報９２及びＲＥＳ＿
Ｑ９０から実行される。ＡＴＭ接続パラメータは、マス
タ・スケジューラにより静的に予約されるトラフィック
の一部を指定する（表３の指標２、４、６、８）。すな
わち、これらはサブキューＭＰＤＵ＿Ｑ_jの生成を可能
にし、ここでｊは値２、４、６及び８を取る。ここで任
意のアップリンクＭＰＤＵまたはセル列が、異なる移動
端末間で共用され得ない点に注意されたい。それにも関
わらず、これらは異なるＡＴＭ接続が同じ移動端末にお
いて発信される限り、それらの接続に属するＡＴＭセル
を含むことができる。ＲＥＳ＿Ｑに記録される予約要求
は、パラメータ９２から導出されるＲＢＷ及びＰＢＷし
きい値と組み合わされて、残りのアップリンク・サブキ
ューＭＰＤＵ＿Ｑ_jの内容を指示する。ここでｊは１０
以上２６以下の偶数を取る。再度、異なる移動端末間
で、所与のアップリンクＭＰＤＵの共用に関して、同一
の制約が当てはまる。マスタ・スケジューラがこのタス
クを実行したとき、マスタ・スケジューラは全てのＭＰ
ＤＵ＿Ｑ_jを遂行し（ここで指標ｊはその全範囲内で変
化する）、従って上記式２の制約の下で、トラフィック
を割当てることができる。

【００５７】マスタ・スケジューラのプロセスについて
更に述べる前に、次の注釈を紹介することにする。１）ＭＰＤＵ＿Ｑ_iは、Ｍ_iに等しい多数のＭＰＤＵを含
む。それらの各々はＭＰＤＵ_i,jと記述され、ｃ_i,jのＡ
ＴＭセルを含む（指標ｊは１とＭ_iとの間で変化す
る）。ＭＰＤＵ＿Ｑ_i内のＡＴＭセルの総数は、ｃ_iに等
しい。２）各時間フレームの最初に発行されるＦＨ制御パケッ
トは、ＦＨ＿ＭＰＤＵと呼ばれる専用のＭＰＤＵにより
伝搬され、これが最も高い優先順位の特定のキューＭＰ
ＤＵ＿Ｑ₀に待機される。このＭＰＤＵはｎ_FHのＡＴＭ
セルを含む。３）ＭＰＤＵが空中を送信される度に、ＲＦトランシー
バの対応するオーバヘッドが、ｎ_RFに等しいＡＴＭセル
を消費する。

【００５８】マスタ・スケジューラ処理が図６に示され
る。最初に、マスタ・スケジューラは静的変数ｎ_FH及び
ｎ_RFを初期化する（ブロック１０４）。次に、マスタ・
スケジューラは無限ループに入り、これは時間フレーム
が完了する度に発生する（ブロック１２０）。このルー
プ内の最初のタスクは、前述のアルゴリズムにもとづ
き、無線チャネル上を流れる現ＡＴＭ接続のパラメータ
を指定する情報９２から、現時間フレームの上限Ｎ
_{TF_MAX}、及び変数Ｎ_{UP_CONTENTION}により表される第３
のアップ競合期間の持続期間を評価する（ブロック１０
６）。次に、マスタ・スケジューラは、アップリンクＭ
ＰＤＵ＿Ｑ_jキューの内容から、変数ｃ_i,jを評価する。
最初、指標ｉは８以下であり（ブロック１０８）、次に
指標ｉは残りの値を取る（ブロック１１０）。次に、マ
スタ・スケジューラは、現時間フレームを初期化する
（ブロック１１２）。これは、現時間フレームをＦＨ＿
ＭＰＤＵ（これはたとえトラフィックがスケジュールさ
れていなくても、常に存在する）により充填し、時間フ
レーム長ｎを、ＦＨ＿ＭＰＤＵを送信するために要求さ
れる時間スロットの数により初期化することにより、達
成される。この時点で、マスタ・スケジューラは別のル
ープに入り、キューＭＰＤＵ＿Ｑ_iの各々に対して、及
びこのキュー内の各ＭＰＤＵ_i,jに対して、現時間フレ
ームのスロット・マップを更新する。この構成は、最初
の２つの期間すなわちダウン期間及びアップ予約期間に
属する時間スロットの総数が、上限Ｎ_{TF_MAX}−Ｎ
_{UP_CONTENTION}未満に維持される限り、ブロック１１４
で実行される。この上限に達するか、全ての予約トラフ
ィックがスケジュールされ得る場合、マスタ・スケジュ
ーラは、最後の期間すなわちアップ競合を現時間フレー
ムに追加することにより、スロット・マップを完了する
（ブロック１１６）。最後に、スロット・マップがＦＨ
＿ＭＰＤＵに記録され、これがＭＰＤＵ＿Ｑ₀に待機さ
れる。そして、マスタ・スケジューラがＭＰＤＵハンド
ラにスロット・マップを提供するとき、主ループが完了
する（ブロック１１８）。スロット・マップは現時間フ
レームの間に、ＭＰＤＵ送信または受信を開始するため
に使用される。

【００５９】移動端末における動作について、図７を参
照して説明する。移動端末により実行されるプロセス
は、３つの異なるタスクに分割される。第１のタスク
は、ＡＴＭセル・ハンドラ９４により実行され、インタ
フェース６２と対話して、上位層要素との間でＡＴＭセ
ルを送受信する。第２のタスクは、ＭＰＤＵハンドラ９
６により実行され、インタフェース６０と対話して、Ｒ
Ｆトランシーバとの間でＭＰＤＵを送受信する。第３の
タスクは、スレーブ・スケジューラ９８により実行され
る。ＡＴＭセル・ハンドラ９４及びＭＰＤＵハンドラ９
６は、２つの異なるキュー、すなわち送信キューＸＭＩ
Ｔ＿Ｑ１００及び受信キューＲＣＶ＿Ｑ１０２により、
互いにインタフェースする。

【００６０】移動端末におけるＡＴＭセル・ハンドラ：
ＡＴＭセル・ハンドラは更に２つのサブ・エンティティ
に分割される。その一方は、インタフェース６２からの
ＡＴＭセルの受信を処理し、他方はインタフェース６２
へのＡＴＭセルの送信を処理する。受信側は、インタフ
ェース６２から受信される連続ＡＴＭセルにもとづき、
いわゆるセル列を生成する。アクセス・ポイントにおい
て使用されたのと類似のメモリ管理機構が、移動端末に
おいても使用され得るが、他の機構も本発明の範囲から
逸脱すること無しに適応化され得る。（データ記憶装置
７０内の）使用可能なメモリがバッファのプールとして
構成され、各バッファはＮ列×ＡＴＭセルから成る列を
含む大きさに構成される。任意の時点において、幾つか
のこうしたバッファが使用可能であり、それらの各々
は、表３で識別されるように、所与のトラフィック・タ
イプに対応する（偶数指標に対応する）。正当なバッフ
ァの使用の選択は、本発明の好適な実施例では、アクセ
ス・ポイントにおいて使用されたのと同一のアプローチ
に頼る（例えば、リーキ・バッファ・ベースの方法にも
とづく）。別の実施例では、正当なバッファの選択が、
ＦＨ制御パケットに含まれる情報を利用し、ＲＢＷしき
い値未満に留まるトラフィックの一部を決定する。バッ
ファがフルと判明すると（受信ＡＴＭセルがセル列の最
後のセルであることを意味する）、以後に到来する他の
ＡＴＭセルに対応するために、新たなバッファが動的に
割当てられなければならない。各バッファは固有のトラ
フィック・タイプに関連付けられるので、このことはＸ
ＭＩＴ＿Ｑキューが、暗にトラフィック・タイプにより
例示されることを意味する。従って、表３で指定される
ように、異なるサブキューＭＰＤＵ＿Ｑ_jのセットとし
て、それらの各々がそれ自身の優先指標ｊ（偶数指標）
により特徴付けられることが理解される。

【００６１】ＡＴＭセル・ハンドラの送信側は、以前に
インタフェース６０からＭＰＤＵ内に受信された異なる
ＡＴＭセルを、インタフェース６２に送信する。ＡＴＭ
セルがインタフェース６２に渡されると、対応するメモ
リがフリー・メモリのプールに復帰され得る。

【００６２】移動端末におけるＭＰＤＵハンドラ：ＭＰ
ＤＵハンドラ９６は更に２つのサブ・エンティティに分
割され、その一方は、インタフェース６０からのＭＰＤ
Ｕの受信を処理し、他方は、インタフェース６０へのＭ
ＰＤＵの送信を処理する。

【００６３】送信側は、アップ予約期間中に、（スレー
ブ・スケジューラ９８から渡される）スロット・マップ
内で指定されるＭＰＤＵ、並びにアップ競合期間中に発
行されるＭＰＤＵを、インタフェース６０に送信する。
この最後の場合では、ＭＰＤＵハンドラは、アップ競合
期間中に使用されるスロット化アロハ機構に従わねばな
らない。ＭＰＤＵの送信が完了すると、関連バッファが
解放され、フリー・バッファのプールに復帰され得る。
更に、ＭＰＤＵハンドラの送信側は、以前にスレーブ・
スケジューラ９８により発行された帯域幅予約要求を送
信しなければならない。こうした要求は、移動端末から
アクセス・ポイントに流れる任意のＭＰＤＵにより伝搬
されるピギーバック式情報の形式を取るか、或いはこの
目的のためにのみ発行される、専用の制御ＭＰＤＵの形
式を取ることができる。後者の場合では、要求はアップ
競合期間中に送信される。ここで移動端末がアップ競合
期間中に、ベアラ情報ＡＴＭセルを伝搬するＭＰＤＵを
発行できる点に注意されたい。このＡＴＭセルはそれ自
身、送信される残りのトラフィックに対するピギーバッ
ク式帯域幅予約要求を伝搬する。

【００６４】移動端末におけるＭＰＤＵハンドラの受信
側は、ダウン期間中にマスタ・スケジューラ８４により
生成されるスロット・マップ内で指定されるＭＰＤＵ
を、インタフェース６０から受信する。各受信ＭＰＤＵ
に対して、受信側は幾つかのタスクを実行する。第１
に、受信側はＭＰＤＵからＡＴＭセルを抽出し、それら
をＲＣＶ＿Ｑキューに待機しなければならない。第２
に、各時間フレームの最初に受信されるＦＨ制御パケッ
トを識別し、それをスレーブ・スケジューラに渡さねば
ならない。

【００６５】スレーブ・スケジューラ：スレーブ・スケ
ジューラにより実行されるプロセスは、マスタ・スケジ
ューラのそれとは異なる。なぜなら、スレーブ・スケジ
ューラは、ダウンリンク・トラフィックに対して、マス
タ・スケジューラにより生成されたスロット・マップに
厳格に従わねばならず、またマスタ・スケジューラによ
り割当てられた時間スロットに適合するアップリンク・
トラフィック部分をスケジュールし、更にマスタ・スケ
ジューラによりスケジュールされた予約トラフィックに
よりカバーされないアップリンク・トラフィック部分に
対して、予約要求を発行するからである。

【００６６】換言すると、スレーブ・スケジューラは、
ＦＨ制御パケット内で見い出されるスロット・マップを
更新し、それによりＭＰＤＵハンドラが、トラフィック
が受信または送信されなければならない時期を正確に判
断する。スロット・マップは、完全な時間フレームに沿
う時間スロットのシーケンスの記述子であるので、３つ
の異なる断片、すなわちダウン・スロット・マップ、ア
ップ予約スロット・マップ、及びアップ競合スロット・
マップに分割することができる。スレーブ・スケジュー
ラは、ダウン・スロット・マップを不変に維持する一方
で、（アップ予約スロット・マップを変更することによ
り）アップ予約期間の予約済み時間スロットの間に流れ
る、または（アップ競合スロット・マップを変更するこ
とにより）アップ競合期間の幾つかの時間スロットの間
に流れる、そのアップリンク・トラフィックの部分を指
定しなければならない。

【００６７】スレーブ・スケジューラ処理が図８に示さ
れる。最初に、スレーブ・スケジューラは静的変数ｎ_RF
を初期化する（ブロック１２２）。次に、スレーブ・ス
ケジューラは無限ループに入り、これは（ＭＰＤＵハン
ドラ９６からの）ＦＨ制御パケットの受信により、新た
な時間フレームが開始する度に開始する。最初の動作
は、ＦＨからスロット・マップを抽出し、それを３つの
スロット・マップ・サブフィールド（ダウン、アップ予
約、アップ競合）に分割し、アップ予約期間に割当てら
れる時間スロットの数Ｓ_{UP_RESERVED}を評価する（ブロ
ック１２６）。次にスレーブ・スケジューラは、ＭＰＤ
Ｕ＿Ｑ_jキュー（ｊは偶数値を取る）の内容を編集する
ことにより、その保留のアップリンク・トラフィックを
評価する。すなわち、スレーブ・スケジューラは、（マ
スタ・スケジューラにおいて以前に定義されたように）
変数ｃ_i,jと、保留のアップリンク・トラフィックＡＴ
Ｍセルの総数ｃ_PENDINGを導出する（ブロック１２
８）。次にスレーブ・スケジューラは、変数ｎを初期化
し、アップ予約期間のために、マスタ・スケジューラに
より予約される時間スロット内のトラフィック割当てに
備える（ブロック１３０）。次の動作は、ＸＭＩＴ＿Ｑ
_iキューの指標ｉにより識別される様々な優先順位に従
い、全ての予約済み時間スロットを、保留のアップリン
ク・トラフィックにより充填する（ブロック１３２）。
最も高い優先順位のＭＰＤＵが最初にサービスされ、ス
レーブ・スケジューラはそれに応じて、アップ予約スロ
ット・マップ、及び残りの保留のアップリンク・トラフ
ィックＡＴＭセルの数ｃ_PENDINGを更新する。このタス
クが実行されると、スレーブ・スケジューラは残された
アップリンク・トラフィックを処理しなければならな
い。第１のチェック・ポイントでは、時間満了限度に近
づいた任意の残りのトラフィックの存在をチェックする
（ブロック１３４）。これはすなわち、このトラフィッ
クがその時間満了に達するまで、次の時間フレームを待
機できないことを意味する。こうしたトラフィックが依
然スケジュールされずにいる場合（ブロック１３４の分
岐YESに相当）、それができる限り早急に、すなわち現
時間フレームのアップ競合期間中に、発行されなければ
ならない。従って、スレーブ・スケジューラはそれに応
じ、アップ競合スロット・マップ及び変数ｃ_PENDINGを
更新する（ブロック１３６）。その時点で、実行される
最後の動作は、現時間フレームの間に、任意の保留のト
ラフィックが依然スケジュールされずにいる場合、予約
要求を発行することである。この条件は、ｃ_PENDING変
数の値を調査することにより判断される（ブロック１３
８）。全てのトラフィックが既にスケジュール済みの場
合（ブロック１３８の分岐YESに相当）、プロセスは直
接、後述の最後のステップ（ブロック１４８）に移行す
る。それ以外では、スレーブ・スケジューラは、残りの
トラフィックに対して必要とされる様々な予約要求を生
成する（ブロック１４０）。これらの要求は、ＡＴＭ接
続当たりの残りのＡＴＭセルの数を指定し、従って、マ
スタ・スケジューラは以後、対応するトラフィック・タ
イプに従い、それらを優先順位付けすることができる。
次にスレーブ・スケジューラは、予約要求をアクセス・
ポイント（より正確には、マスタ・スケジューラ）に送
信する方法を決定しなければならない。特定の予約済み
アップリンク・トラフィックが、現時間フレームの間に
スケジュールされる場合（Ｓ_{UP_RESERVED}がnullでな
く、ブロック１４２の分岐NOに相当する）、予約要求
は、アップ予約期間中に送信されるＭＰＤＵ内にピギー
バック化される情報として、伝搬されなければならな
い。この目的のために、スレーブ・スケジューラは要求
をＭＰＤＵハンドラに渡し（ブロック１４６）、それに
よりＭＰＤＵハンドラは、それを適切なアップリンクＭ
ＰＤＵに追加することができる。現時間フレームの間
に、上流に流れる予約トラフィックが存在しない場合、
移動端末はアップ競合期間中に、専用の制御ＭＰＤＵだ
けを発行できる（ブロック１４４）。この目的のため
に、スレーブ・スケジューラは制御ＭＰＤＵを生成し、
それをアップ競合期間に割当てる。従って、アップ競合
スロット・マップも更新される。最終ステップでは、更
新されたスロット・マップをＭＰＤＵハンドラに渡す
（ブロック１４８）。それにより、ＭＰＤＵハンドラは
各期間に対して、受信または送信されなければならない
トラフィックを決定することができる。

【００６８】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。

【００６９】（１）データ通信システムであって、前記
データ通信システムは、第１の技術にもとづき、少なく
とも１つの第１の局を含む少なくとも１つの第１のネッ
トワークと、上記第１の技術とは異なる第２の技術にも
とづき、少なくとも１つの第２の局を含む少なくとも１
つの第２のネットワークと、上記第１及び第２の局の間
で通信を提供するアクセス手段と、を含むタイプのもの
であり、上記アクセス手段は、上記第１または第２のネ
ットワークからデータのトラフィックを実行する複数の
連続時間フレームを定義する手段と、上記第１及び第２
の各ネットワークのネットワーク・パラメータ、及びト
ラフィック特性及び制約に応答して、各上記連続時間フ
レームの間に、データ情報の交換をスケジュールする手
段と、を含む、前記システム。（２）上記連続時間フレームの期間を、上記システムの
トラフィック負荷の関数として変化する手段を含む、上
記（１）記載のシステム。（３）上記連続時間フレームの期間を変化する手段が、
上記時間フレーム期間を上限未満に維持し、上記技術ベ
ースのトラフィックにより課せられる待ち時間制約に従
うように保証する手段を含む、上記（１）または（２）
記載のシステム。（４）上記連続時間フレームの期間を制限する手段が、
各上記時間フレームにおいて呼び出される、上記
（１）、（２）または（３）記載のシステム。（５）上記連続時間フレームが３つの期間に分割され、
第１の期間が、上記第１のネットワークから上記第２の
ネットワークへの競合の無い伝送に対応し、第２の期間
が、上記第２のネットワークから上記第１のネットワー
クへの競合の無い伝送に対応し、第３の期間が、上記第
２のネットワークから上記第１のネットワークへの競合
ベースの伝送に対応する、上記（１）乃至（４）のいず
れかに記載のシステム。（６）上記３つの期間の各々を、上記システムのトラフ
ィック負荷及びトラフィックの性質の関数として変化す
る手段を含む、上記（５）記載のシステム。（７）上記第３の期間がnullでない最小期間を有するこ
とを保証する手段を含み、上記保証手段が各上記時間フ
レームにおいて呼び出される、上記（６）記載のシステ
ム。（８）上記第３の期間の最小期間を計算する上記手段
が、上記第２の期間中にスケジュールされるアップリン
ク・トラフィックを有さない上記第２のネットワークの
上記局の数にもとづく、上記（７）記載のシステム。（９）上記第３の期間の最小期間を計算する上記手段
が、上記第２の期間中にスケジュールされるトラフィッ
クを有さない上記第２のネットワークの局の数の増加１
次関数及び（または）指数関数である、上記（７）また
は（８）記載のシステム。（１０）上記第１のネットワークが非同期転送モード
（ＡＴＭ）・ネットワークであり、上記第２のネットワ
ークが複数の移動端末を含む無線ネットワークであり、
上記移動端末の各々がトランシーバを含み、上記アクセ
ス手段が、上記複数の移動端末の各々の上記トランシー
バと通信するためのトランシーバを有するアクセス・ポ
イントを含む、上記（１）乃至（９）のいずれかに記載
のシステム。（１１）上記連続時間フレームの期間を制限する手段
が、上記非同期転送モード・トラフィックを形成する各
非同期転送モード接続に対応するパラメータ（ＰＣＲ、
ＣＤＶＴ、ＣＴＤ、ＢＴ）を使用する、上記（１０）記
載のシステム。（１２）上記３つの期間の各々が、複数の時間スロット
に分割され、上記時間スロットの各々が非同期転送モー
ド・セルの伝送に要求される時間を継続する、上記（１
０）または（１１）記載のシステム。（１３）複数の非同期転送モード・セルが、連続する上
記時間スロットのシーケンスの間に、上記アクセス・ポ
イントまたは上記複数の移動端末により伝送され、セル
列を形成する、上記（１０）、（１１）または（１２）
記載のシステム。（１４）上記アクセス・ポイントまたは上記複数の移動
端末が、送信される上記非同期転送モード・セルを、上
記セル列の構造を有するメモリ・バッファに記憶する手
段を含む、上記（１０）乃至（１３）のいずれかに記載
のシステム。（１５）非同期転送モード接続セットアップ時に確立さ
れる非同期転送モード接続契約により保証された上記非
同期転送モード・トラフィックの一部が、予約ベースの
競合の無いアクセス方法を用いて、上記アクセス・ポイ
ントと上記複数の移動端末との間の無線チャネル上を伝
搬されるように保証する手段を含む、上記（１０）乃至
（１４）のいずれかに記載のシステム。（１６）上記手段が静的及び動的予約手段の両方を含
む、上記（１５）記載のシステム。（１７）上記非同期転送モード・トラフィックの優先順
位のセットを定義する手段を含み、上記定義手段が、上
記静的または動的予約手段のいずれのタイプがこのトラ
フィックに当てはまるかを管理する、上記（１５）また
は（１６）記載のシステム。（１８）上記非同期転送モード・トラフィック優先順位
のセットを定義する手段が、上記非同期転送モード・ト
ラフィックを形成する上記非同期転送モード接続の各々
に対応するサービス・クラス及びサービス品質パラメー
タに依存する、上記（１７）記載のシステム。（１９）上記非同期転送モード・トラフィック優先順位
のセットを定義する手段が、上記非同期転送モード接続
を形成する様々な上記非同期転送モード接続のＰＣＲ、
ＳＣＲ及びＭＣＲパラメータから導出される２つのトラ
フィックしきい値を定義する、上記（１７）または（１
８）記載のシステム。（２０）上記複数の移動端末が、上記アクセス・ポイン
ト内で連帯して、上記時間フレームの間に上記非同期転
送モード・トラフィックをスケジュールする手段を含
む、上記（１）乃至（１９）のいずれかに記載のシステ
ム。（２１）上記複数の移動端末の上記スケジュールする手
段が、現時間フレームの間に上記アクセス・ポイントに
よりスケジュールされない上記トラフィックの部分を、
上記アクセス・ポイントに伝送するための予約要求を発
行する手段を含む、上記（２０）記載のシステム。（２２）上記予約要求が、上記アクセス・ポイントに送
信されるスケジュール済みトラフィック内のピギーバッ
ク式情報として、または上記アクセス・ポイントに送信
される専用の不定期の制御パケットとして伝搬される、
上記（２１）記載のシステム。（２３）上記複数の移動端末のスケジュールする手段
が、上記アクセス・ポイントの上記スケジュールする手
段により割当てられた上記第２の期間のサブセット内
の、送信準備完了非同期転送モード・セルの伝送をスケ
ジュールする手段を含む、上記（２０）乃至（２２）の
いずれかに記載のシステム。（２４）上記複数の移動端末の上記スケジュールする手
段が、上記送信準備完了非同期転送モード・セルの上記
アクセス・ポイントへの送信が、次の時間フレームまで
待てない場合、上記第３の期間中に上記送信準備完了非
同期転送モード・セルの伝送をスケジュールする手段を
含む、上記（２０）乃至（２３）のいずれかに記載のシ
ステム。（２５）上記アクセス・ポイントの上記スケジュールす
る手段が、上記複数の移動端末に各上記時間フレームの
最初において、上記時間フレームの構造及び内容を指定
するフレーム・ヘッダ制御パケットを同報する、上記
（１０）乃至（２４）のいずれかに記載のシステム。（２６）各上記時間スロットに対してスケジュールされ
る上記トラフィックを指定する記述子を含む、上記（２
５）記載のシステム。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実現されるタイプのＡＴＭネットワー
クへの無線アクセスを提供する通信システムを示す図で
ある。

【図２】移動端末及びアクセス・ポイントの基本構成要
素を表す、図１に示されるシステムのブロック図であ
る。

【図３】本発明の好適な実施例で使用される無線システ
ムのブロック図である。

【図４】本発明によるＭＡＣプロトコル時間フレームの
構造を示す図である。

【図５】本発明の好適な実施例で使用されるアクセス・
ポイントＭＡＣエンティティのブロック図である。

【図６】本発明のＭＡＣプロトコルに従うアクセス・ポ
イント・マスタ・スケジューラにより実行される論理の
フローチャートを示す図である。

【図７】本発明の好適な実施例で使用される移動端末Ｍ
ＡＣエンティティのブロック図である。

【図８】本発明のＭＡＣプロトコルに従う移動端末スレ
ーブ・スケジューラにより実行される論理のフローチャ
ートを示す図である。

【符号の説明】

１０、１２、１４、１６移動端末１８、２０アクセス・ポイント２２、２４、２６ＡＴＭリンク２８ＡＴＭ交換機３０監視端末３２ＡＴＭネットワーク３４、３６ＡＴＭアダプタ３８、４６トランシーバ・アダプタ４０、４４アンテナ４２無線リンク５２コンピュータ５４バス・インタフェース５６ＲＦトランシーバ５８マイクロプロセッサ・システム６０、６２インタフェース６４マイクロプロセッサ６６メモリ・バス６８プログラム記憶装置７０データ記憶装置７２オペレーティング・システム７４ユーザ・アプリケーション・プログラム７６ＡＴＭ互換マネージャ７８デバイス・ドライバ８０、９４ＡＴＭセル・ハンドラ８２、９６ＭＰＤＵハンドラ８４マスタ・スケジューラ８６、１００送信キューＸＭＩＴ＿Ｑ８８、１０２受信キューＲＣＶ＿Ｑ９０予約要求キューＲＥＳ＿Ｑ９２ＡＴＭ接続パラメータ９８スレーブ・スケジューラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フレデリック・ボコットフランス、セント・ジャネット、ラ・トゥラケ、シェミン・デュ・ヴァロン 299 (56)参考文献特開平７−15433（ＪＰ，Ａ) Ｆ．Ｊ．Ｂａｕｃｈｏｔ：“ＩＢＭＷｉｒｅｌｅｓｓＲＦＬＡＮｄｅｓｉｇｎａｎｄａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ”，ＩＢＭＳＹＳＴＥＭＳＪＯＵＲＮＡＬ，ＶＯＬ．34，ＮＯ．３, 1995，ＰＰ．390−408 Ｄ．Ｒａｙｃｈａｕｄｈｕｒｉ：“ＡＴＭ−ＢａｓｅｄＴｒａｎｓｐｏｒｔＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒＭｕｌｔｉｓｅｒｖｉｃｅｓＷｉｒｅｌｅｓｓＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋｓ”，ＩＥＥＥＪＯＵＲＮＡＬＯＮＳＥＬＥＣＴＥＤＡＲＥＡＩＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，ＶＯＬ．12，ＮＯ．８，1994−10，ｐｐ. 1401−1414 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/00 - 12/66

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】有線ＡＴＭ技術に基づく少なくとも１つの
第１のネットワークと、無線通信技術に基づく少なくと
も１つの第２のネットワークとを有し、アクセスポイン
トを介した有線局と無線局との間の１つまたはそれ以上
の接続を提供し、前記有線局および無線局の間の通信を
提供するアクセス手段を有するデータ通信システムであ
って、前記アクセス手段は、前記第１のネットワークのアクセスポイントと１つまた
はそれ以上の前記無線局との間でデータのトラフィック
を実行する複数の連続時間フレームであって、その各々
の連続時間フレームが、前記第１のネットワークから前
記第２のネットワークへの競合の無い伝送に対応する第
１の期間、前記第２のネットワークから前記第１のネッ
トワークへの競合の無い伝送に対応する第２の期間およ
び前記第２のネットワークから前記第１のネットワーク
への競合ベースの伝送に対応する第３の期間の３つの期
間に分割された、複数の連続時間フレームを定義する手
段と、前記連続時間フレームの期間を上限未満に維持するとと
もに、前記有線ＡＴＭ技術または無線通信技術ベースの
トラフィックにより課せられる待ち時間制約に従うよう
に保証する手段を含み、前記連続時間フレームの期間を
前記アクセスポイントと前記無線局との間のトラフィッ
ク負荷の関数として変化させる手段と、前記第３の期間がnullでない最小期間を有することを保
証する手段と、前記３つの期間の各々を、前記トラフィック負荷および
トラフィックの性質の関数として変化させる手段と、前記第１及び第２の各ネットワークのネットワーク・パ
ラメータ、及びトラフィック特性及び制約に応答して、
各前記連続時間フレームの間に、データ情報の交換をス
ケジュールする手段と、を含む、前記システム。
【請求項２】前記連続時間フレームの期間及び前記連続
時間フレーム毎の３つの期間を変化させる手段が、各前
記連続時間フレームにおいて呼び出される、請求項１記
載のシステム。
【請求項３】前記第３の期間の最小期間を計算する前記
手段が、前記第２の期間中にスケジュールされるアップ
リンク・トラフィックを有さない前記第２のネットワー
クの前記無線局の数にもとづく、請求項１または２記載
のシステム。
【請求項４】前記第３の期間の最小期間を計算する前記
手段が、前記第２の期間中にスケジュールされるトラフ
ィックを有さない前記第２のネットワークの前記無線局
の数の増加１次関数または指数関数である、請求項１、
２または３記載のシステム。
【請求項５】前記第１のネットワークが非同期転送モー
ド（ＡＴＭ）・ネットワークであり、前記第２のネット
ワークが複数の移動端末を含む無線ネットワークであ
り、前記移動端末の各々がトランシーバを含み、前記ア
クセス手段が、前記複数の移動端末の各々の前記トラン
シーバと通信するためのトランシーバを有するアクセス
・ポイントを含む、請求項１乃至請求項４のいずれかに
記載のシステム。
【請求項６】前記連続時間フレームの期間を制限する手
段が、前記非同期転送モード・トラフィックを形成する
各非同期転送モード接続に対応するパラメータ（ＰＣ
Ｒ、ＣＤＶＴ、ＣＴＤ、ＢＴ）を使用する、請求項５記
載のシステム。
【請求項７】前記３つの期間の各々が、複数の時間スロ
ットに分割され、前記時間スロットの各々が非同期転送
モード・セルの伝送に要求される時間を継続する、請求
項５または請求項６記載のシステム。
【請求項８】複数の非同期転送モード・セルが、連続す
る前記時間スロットのシーケンスの間に、前記アクセス
・ポイントまたは前記複数の移動端末により伝送され、
セル列を形成する、請求項５、請求項６または請求項７
記載のシステム。
【請求項９】前記アクセス・ポイントまたは前記複数の
移動端末が、送信される前記非同期転送モード・セル
を、前記セル列の構造を有するメモリ・バッファに記憶
する手段を含む、請求項５乃至請求項８のいずれかに記
載のシステム。
【請求項１０】非同期転送モード接続セットアップ時に
確立される非同期転送モード接続契約により保証された
前記非同期転送モード・トラフィックの一部が、予約ベ
ースの競合の無いアクセス方法を用いて、前記アクセス
・ポイントと前記複数の移動端末との間の無線チャネル
上を伝搬されるように保証する手段を含む、請求項５乃
至請求項９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】前記手段が静的及び動的予約手段の両方
を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】前記非同期転送モード・トラフィックの
優先順位のセットを定義する手段を含み、前記定義手段
が、前記静的または動的予約手段のいずれのタイプがこ
のトラフィックに当てはまるかを管理する、請求項１０
または請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】前記非同期転送モード・トラフィック優
先順位のセットを定義する手段が、前記非同期転送モー
ド・トラフィックを形成する前記非同期転送モード接続
の各々に対応するサービス・クラス及びサービス品質パ
ラメータに依存する、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】前記非同期転送モード・トラフィック優
先順位のセットを定義する手段が、前記非同期転送モー
ド接続を形成する様々な前記非同期転送モード接続のＰ
ＣＲ、ＳＣＲ及びＭＣＲパラメータから導出される２つ
のトラフィックしきい値を定義する、請求項１２または
請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】前記複数の移動端末が、前記アクセス・
ポイント内で連帯して、前記時間フレームの間に前記非
同期転送モード・トラフィックをスケジュールする手段
を含む、請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載のシ
ステム。
【請求項１６】前記複数の移動端末の前記スケジュール
する手段が、現時間フレームの間に前記アクセス・ポイ
ントによりスケジュールされない前記トラフィックの部
分を、前記アクセス・ポイントに伝送するための予約要
求を発行する手段を含む、請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】前記予約要求が、前記アクセス・ポイン
トに送信されるスケジュール済みトラフィック内のピギ
ーバック式情報として、または前記アクセス・ポイント
に送信される専用の不定期の制御パケットとして伝搬さ
れる、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】前記複数の移動端末のスケジュールする
手段が、前記アクセス・ポイントの前記スケジュールす
る手段により割当てられた前記第２の期間のサブセット
内の、送信準備完了非同期転送モード・セルの伝送をス
ケジュールする手段を含む、請求項１５乃至請求項１７
のいずれかに記載のシステム。
【請求項１９】前記複数の移動端末の前記スケジュール
する手段が、前記送信準備完了非同期転送モード・セル
の前記アクセス・ポイントへの送信が、次の時間フレー
ムまで待てない場合、前記第３の期間中に前記送信準備
完了非同期転送モード・セルの伝送をスケジュールする
手段を含む、請求項１５乃至請求項１８のいずれかに記
載のシステム。
【請求項２０】前記アクセス・ポイントの前記スケジュ
ールする手段が、前記複数の移動端末に各前記時間フレ
ームの最初において、前記時間フレームの構造及び内容
を指定するフレーム・ヘッダ制御パケットを同報する、
請求項１５乃至請求項１９のいずれかに記載のシステ
ム。
【請求項２１】各前記時間スロットに対してスケジュー
ルされる前記トラフィックを指定する記述子を含む、請
求項２０記載のシステム。
【請求項２２】有線ＡＴＭ技術に基づく少なくとも１つ
の第１のネットワークと、無線通信技術に基づく少なく
とも１つの第２のネットワークと、アクセスポイントを
介した有線局と無線局との間の１つまたはそれ以上の接
続手段と、を有するデータ通信システムを用いたデータ
通信方法であって、前記有線局および無線局の間の通信を提供するアクセス
ステップを有し、前記アクセスステップには、前記第１のネットワークのアクセスポイントと１つまた
はそれ以上の前記無線局との間でデータのトラフィック
を実行する複数の連続時間フレームであって、その各々
の連続時間フレームが、前記第１のネットワークから前
記第２のネットワークへの競合の無い伝送に対応する第
１の期間、前記第２のネットワークから前記第１のネッ
トワークへの競合の無い伝送に対応する第２の期間およ
び前記第２のネットワークから前記第１のネットワーク
への競合ベースの伝送に対応する第３の期間の３つの期
間に分割された、複数の連続時間フレームを定義するス
テップと、前記連続時間フレームの期間を上限未満に維持するとと
もに、前記有線ＡＴＭ技術または無線通信技術ベースの
トラフィックにより課せられる待ち時間制約に従うよう
に保証しながら、前記アクセスポイントと前記無線局と
の間のトラフィック負荷の関数として、前記連続時間フ
レームの期間を変化させるステップと、前記第３の期間がnullでない最小期間を有することを保
証しつつ、前記トラフィック負荷およびトラフィックの
性質の関数として前記３つの期間の各々を変化させるス
テップと、前記第１及び第２の各ネットワークのネットワーク・パ
ラメータ、及びトラフィック特性及び制約に応答して、
各前記連続時間フレームの間に、データ情報の交換をス
ケジュールするステップと、を含むデータ通信方法。
【請求項２３】前記連続時間フレームの期間及び前記連
続時間フレーム毎の３つの期間は、各前記連続時間フレ
ーム毎に決定される請求項２２記載のデータ通信方法。
【請求項２４】前記第３の期間の最小期間は、前記第２
の期間中にスケジュールされるアップリンク・トラフィ
ックを有さない前記第２のネットワークの前記無線局の
数にもとづいて計算される請求項２２または２３記載の
データ通信方法。
【請求項２５】前記第３の期間の最小期間は、前記第２
の期間中にスケジュールされるトラフィックを有さない
前記第２のネットワークの前記無線局の数の増加１次関
数または指数関数を用いて計算される請求項２２、２３
または２４記載のデータ通信方法。
【請求項２６】前記第１のネットワークが非同期転送モ
ード（ＡＴＭ）・ネットワークであり、前記第２のネッ
トワークが複数の移動端末を含む無線ネットワークであ
り、前記移動端末の各々がトランシーバを含み、前記ア
クセスステップには、前記複数の移動端末の各々の前記
トランシーバと通信するためのトランシーバを用いる請
求項２２乃至請求項２５のいずれかに記載のデータ通信
方法。