JPH09154166A - データ転送システム - Google Patents

データ転送システム

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JPH09154166A
JPH09154166A JP25438496A JP25438496A JPH09154166A JP H09154166 A JPH09154166 A JP H09154166A JP 25438496 A JP25438496 A JP 25438496A JP 25438496 A JP25438496 A JP 25438496A JP H09154166 A JPH09154166 A JP H09154166A
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wireless
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JP25438496A
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Prathima Agrawal
アグラワル プラティマ
Eoin Hyden
ハイデン エオイン
Paul Krzyzanowski
クルツィザノウスキー ポール
Mani Bhushan Srivastava
ブーシャン スリヴァスタヴァ マニ
John Andrew Trotter
アンドリュー トロッター ジョン
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AT&T Corp
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信において、基地局と移動ユニットの
リンクを制御するための信頼性の高いシステムを実現す
る。 【解決手段】 本発明のシステムは、基地局１８とエン
ドポイント２０の間でパケットを無線伝送する手段を有
する。エンドポイント２０は、リンクセルに応答して、
基地局１８とエンドポイント２０をリンクする。リンク
セルはヘッダおよび本体を含む。ここでヘッダは前方誤
り訂正符号、無線ポートＩＤおよびトークンを含む。無
線ポートＩＤは、付近の各無線ポートが固有のＩＤを有
するように割り当てられた論理ＩＤである。トークン
は、基地局とエンドポイントの間で選択されたチャネル
を通じてパケットの無線伝送を可能にする。トークン
は、複数のチャネルからチャネルを選択するために利用
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パケット通信の分
野に関し、特に、無線エンドポイントとのパケット通信
の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】無銭技術および高速サービス総合有線ネ
ットワークの継続的進歩は、近い将来、移動体ユーザ
に、遍在するマルチメディア情報アクセスを提供するこ
とを約束している。無線アクセスは、移動体ユーザに限
界のないアクセスを提供するために使用されているが、
これは主に、二つの特定の別個の領域すなわち音声電話
技術と屋内データＬＡＮの要求条件に対処するためにな
されている。セルラ電話ネットワークは、無線最終ホッ
プを通じて電話サービスの領域を拡張しており、一方、
ＡＴ＆ＴのWaveLANやProximのRangeLANのような移動体
ＩＰ−ＬＡＮは、ＴＣＰ／ＩＰデータネットワークの屋
内ユーザに対して同じことをしている。
【０００３】限界のないマルチメディアコンピューティ
ングおよび情報アクセスを提供することが可能なネット
ワークにおいて、このようなネットワークの核が、音
声、ビデオ、データ、およびその他のマルチメディアト
ラフィックに対する統合サポートを提供する最近の非同
期転送モード（ＡＴＭ）セル交換ネットワークにもとづ
く可能性が高くなっている。ＡＴＭにおける仮想チャネ
ルコネクションの使用により、特定のコネクションのサ
ービス品質の保証が可能になっている。このことは、無
線最終ホップのアーキテクチャについても考え直す必要
があることを示唆する。特に、無線ホップでもＡＴＭの
仮想チャネルコネクションモデルに従うことにより、有
線ネットワークでなされているサービス品質保証をエン
ドツーエンドに拡張し、無線ホップを拡張することは意
味があると考えられる。無線最終ホップがＡＴＭ仮想チ
ャネルコネクションを使用すべきか、それとも、現在の
無線ＩＰ ＬＡＮによってなされているようにコネクシ
ョンレス形の配信モデルを使用すべきかは、現在研究の
手段となっている未解決の問題である。
【０００４】無線ホップにＡＴＭ仮想チャネルコネクシ
ョンモデルを拡張することが合理的であると仮定して、
屋内無線マルチメディアネットワークがＡＴ＆Ｔベル研
究所で開発されている。このネットワーク、すなわち、
Seamless Wireless ATM Networking（ＳＷＡＮ）は、屋
内オフィス環境において持続的ネットワークコネクショ
ンを異質の移動体ＡＴＭエンドポイントに提供しようと
するものである。このようなエンドツーエンドＡＴＭコ
ネクションは、移動体ホストとの間の仮想チャネルコネ
クションを確立し、再ルーティングし、破棄する能力、
および、移動体が存在する場合にこの仮想チャネルコネ
クションに対するサービス品質保証を与える能力を必要
とする。
【０００５】エンドツーエンドＡＴＭによる無線ネット
ワークは未だ開発段階にあるが、セルラ電話ネットワー
ク、屋内無線データＬＡＮ、および、MetrocomのRicoch
etのような屋外セルラ都市区域データネットワークは、
既存の商業的な無線ネットワークの三つの大きなカテゴ
リーである。セルラ電話ネットワークはコネクション型
のネットワークであり、旧式のアナログ周波数分割多元
接続を使用するか、あるいは、新しいディジタルの時分
割または符号分割多重化を使用する。おそらく、ＳＷＡ
Ｎに関係があるのは、移動体ユーザがセルからセルへロ
ーミングするときにコネクションを再ルーティングする
ために使用される技術であり、特に、新しいマイクロセ
ルラネットワークの場合である。
【０００６】ＳＷＡＮの領域に近いのは、ＡＴ＆ＴのWa
veLANやProximのRangeLANのような屋内無線データＬＡ
Ｎである。これらのネットワークで使用される無線は、
代表的には、ＳＷＡＮの無線のようなＩＳＭ帯域無線で
あり、周波数ホッピングスペクトラム拡散、または、直
接スペクトラム拡散に基づくものである。周波数ホッピ
ングに基づく無線は比較的最近の開発であり、周波数ホ
ッピングの制御のための高性能のアルゴリズムはまだ独
占されている。いずれの場合でも、これらの無線ＬＡＮ
は、移動ＡＴＭトラフィックではなく、移動ＩＰまたは
移動ＩＰＸトラフィックのために最適化されている。こ
れらの無線ＬＡＮにおけるメディアアクセス制御（ＭＡ
Ｃ）層および物理制御層は、提案されているＩＥＥＥ
８０２．１１標準の主題である。広義では、これらのネ
ットワークはすべてピアツーピア式に動作し、移動アク
セスポイントおよび有線ネットワークアクセスポイント
は共有ブロードキャストチャネルにおけるピアとして動
作する。この概念はイーサーネットの場合とやや類似し
ており、実際、これらの無線ＬＡＮにおけるメディアア
クセス制御層は、多重アクセスが、衝突回避およびハン
ドシェイクにより強化されたキャリア検出多重アクセス
（ＣＳＭＡ）に基づいているという点で、イーサーネッ
トの変種でもある。ポーリングに基づくメディアアクセ
ス制御も、無線データＬＡＮでの使用が提案されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】無線技術および広帯域
ネットワークの使用によりかなりの進歩がなされている
が、マルチメディア情報への限界のない遍在するアクセ
スの展望が実現可能となるためには解決しなければなら
ない多くの技術的問題が残っている。従って、データパ
ケットを伝送するために基地局と移動ユニットのリンク
を制御するための信頼性の高いシステムを提供すること
が必要となっている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、パケッ
ト化されたデータをネットワークで配送するシステムに
おいて、システムが固有のアドレスを移動ユニットに動
的に割り当て、無線リンク内の帯域幅をトークン方式に
よって割り当て、パケットに対して前方誤り訂正を行う
ものが実現される。
【０００９】システムは、基地局とエンドポイントの間
でパケットを無線伝送する手段を有する。エンドポイン
トは、リンクセルに応答して、基地局とエンドポイント
をリンクする。リンクセルはヘッダおよび本体を含む。
ここでヘッダは前方誤り訂正符号、無線ポートＩＤおよ
びトークンを含む。前方誤り訂正符号は、送信器から受
信器へのデータビットの一方向通信のみに基づく誤り検
出および誤り訂正を行う。無線ポートＩＤは、付近の各
無線ポートが固有のＩＤを有するように割り当てられた
論理ＩＤである。トークンは、基地局とエンドポイント
の間で選択されたチャネルを通じてパケットの無線伝送
を可能にする。トークンは、複数のチャネルから選択さ
れたチャネルを割り当てるために利用される。
【００１０】本発明によれば、エンドポイントと基地局
の間でパケット化されたデータを配送する方法が実現さ
れる。本発明による方法は、基地局とエンドポイントを
リンクする手段を設けるステップを含む。その後、基地
局とエンドポイントをリンクする。その後、基地局とエ
ンドポイントの間でパケットを無線伝送する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は無線エンドポイントに拡
張された仮想チャネルコネクションＡＴＭを有するパケ
ット通信システムに特に適しており、この応用例に関し
て説明するが、本発明による方法および装置は、無線エ
ンドポイントを有する他のパケット通信システムにも適
用可能である。
【００１２】図１は、ＡＴ＆Ｔベル研究所におけるＳＷ
ＡＮ移動ネットワークコンピューティング環境によって
採用されているネットワーク通信モデルの高水準の概観
図である。有線ＡＴＭによる広域ネットワーク１０およ
びローカルエリアネットワーク１２の階層がバックボー
ンネットワークとして使用される一方、無線アクセスが
移動ホストへの最終ホップにおいて使用されている。従
来の無線サーバホスト１４およびクライアントエンドポ
イント１６を接続することに加えて、有線バックボーン
は、基地局１８と呼ばれる特別の交換ノードにも接続さ
れている。基地局１８には無線アダプタカードが装着さ
れ、付近の移動ホスト２０（これにも無線アダプタが装
着されている）と有線ネットワークの間の通信のための
ゲートウェイとして作用する。基地局がゲートウェイと
して作用するための地理的領域はセル２２と呼ばれ、オ
フィス環境におけるＳＷＡＮの使用目標が与えられる
と、複数の基地局１８ノードが部屋の大きさのピコセル
に分配される。ネットワーク接続は、移動ホスト２０を
携帯する複数のユーザがセル２２からセルへと移動（ロ
ーミング）するのとともに継続的に維持される。移動ホ
スト２０自体は、適当な無線アダプタを装着した携帯型
コンピュータから、ローカルな汎用のコンピューティン
グ資源を全くまたはほとんど有しないダム無線端末まで
さまざまのものがある。しかし、ＳＷＡＮにおけるすべ
ての移動ホスト２０は、ネットワーク信号プロトコルお
よびデータ転送プロトコルに参加する能力を有しなけれ
ばならない。最後に、ＳＷＡＮにおける移動ユニット２
０は、現在のセル２２内の基地局１８を通じてすべての
トラフィックを送受信する。
【００１３】ＳＷＡＮシステムの顕著な特徴は、有線ネ
ットワークおよび無線最終ホップ２４の両方を通じてエ
ンドツーエンドＡＴＭを使用することである。これは、
今日の無線データＬＡＮにおけるコネクションレス移動
ＩＰの使用とは異なる。ＳＷＡＮにおけるこの設計の選
択は、圧縮アルゴリズムの進歩と、現在利用可能となっ
ているピコセルおよび広帯域幅ＲＦトランシーバの使用
による空間多重化によって与えられる帯域幅の増大とに
よって、パケット化されたビデオを移動ユニット２０に
伝送することが可能となっていることの認識によって動
機づけられた。従って、無線セグメントを通じてマルチ
メディアトラフィックをサポートすることはＳＷＡＮに
おける駆動力となっている。また、無線ホップを通じて
ＡＴＭ仮想チャネルコネクションのコネクション型モデ
ルを採用することにより、オーディオまたはビデオのト
ラフィックを伝送する仮想チャネルコネクションのサー
ビス品質保証がエンドツーエンドに拡張可能になる。要
するに、エンドツーエンドＡＴＭの使用により、無線資
源は、無線ホップを通じての複数のコネクションに有意
義に割り当てられることが可能となる。
【００１４】しかし、移動ホスト２０までずっとＡＴＭ
の仮想チャネルコネクションモデルを使用することによ
り、移動ホスト２０が移動するうちにもＡＴＭ仮想チャ
ネルコネクションを継続的に再ルーティングする必要が
あることになる。小さいセルサイズおよびサービス品質
に敏感なマルチメディアトラフィックの存在がＳＷＡＮ
においてこの問題を特に重要なものにしている。オーデ
ィオまたはビデオを伝送する仮想チャネルコネクション
は、移動ホスト２０がある基地局１８から隣の基地局に
ハンドオフされる際にできる限り中断しない必要があ
る。もちろん、ＡＴＭ信号プロトコルは、仮想チャネル
コネクション再ルーティングの作業を最小の遅延で実行
する必要があり、この問題に対するＳＷＡＮのアプロー
チは、ループ除去および移動体発信部分的再構築と結合
した仮想チャネルコネクションの拡張に基づく。特に関
心があるのは、無線メディアアクセスを扱う低レベルの
プロトコル層もまた、ある基地局１８から他の基地局へ
の移動ユニット２０の移転の作業を最小の遅延で実行し
なければならないことである。従って、低遅延ハンドオ
フおよび複数の仮想コネクション間での無線資源の割当
ては、メディアアクセス制御および無線インタフェース
動作の通常の機能に加えて、ＳＷＡＮにおける無線ホッ
プ２４で実行する必要がある作業である。
【００１５】図２は、ＳＷＡＮ型の無線ＡＴＭネットワ
ークの無線最終ホップ２４のブロック図である。基地局
１８の主な機能は、基地局１８に取り付けられたさまざ
まな有線ＡＴＭアダプタ２６および無線ＡＴＭアダプタ
２８間でセルを交換することである。基地局１８は、そ
のポートのうちのいくつかにＲＦ無線ＡＴＭアダプタを
有するＡＴＭ交換機と見ることができる。しかし、ＳＷ
ＡＮにおいては、汎用ＰＣおよびSunワークステーショ
ンが、有線ＡＴＭアダプタカード２６および一つ以上の
ＲＦ無線ＡＴＭアダプタカード２８を差し込むことによ
って、基地局１８として使用される。セル交換機能は、
カーネル空間常駐のセルルーティング・アダプタインタ
フェースモジュール３０と、ユーザ空間常駐のコネクシ
ョンマネージャ信号モジュール３２とを用いてソフトウ
ェアで実現される。基地局１８にＰＣおよびワークステ
ーションを用いることにより、それらが有線ホストとし
ても作用して、アプリケーションプロセス３４を走らせ
ることが可能となる。要するに、ＳＷＡＮにおける基地
局１８は、無線のバンクとインタフェースされたコンピ
ュータに他ならない。
【００１６】無線最終ホップ２４の他端には、同じくＲ
Ｆ無線アダプタ２８、コネクション信号マネージャモジ
ュール３６、および移動ユニット内の複数のエージェン
トの間でセルをルーティングするモジュール３８を有す
る移動ユニット２０がある。図では、移動ユニット２０
は、有線アダプタがなくただ一つの無線アダプタ２８し
か有しない基地局１８のように描かれているが、これは
完全には正しくない。移動ユニット２０におけるコネク
ションマネージャ３６は異なる。例えば、これは交換機
のような機能を提供する必要はない。さらに、ダム端末
のような移動ユニット２０は、ソフトウェアプロセスで
はなく、ＡＴＭセルのシンクおよびソースとして作用す
るハードウェアエージェントを有するだけでよい。しか
し、ダム端末より高機能の移動ユニット２０は、アプリ
ケーション４０も動作する場合もある。
【００１７】特に重要なのは、基地局１８のＲＦ ＡＴ
Ｍアダプタ２８、移動ユニット２０のＲＦ ＡＴＭアダ
プタ、および、無線最終ホップ２４を通じての無線イン
タフェースパケット（リンクセル）によるそれらの相互
接続である。高水準のＡＴＭ層からのＡＴＭセルのスト
リームは、移動ユニット２０とその基地局１８の間の無
線リンク２４を通じてトランスポートされる必要があ
る。無線によるＡＴＭセルのトランスポートを実現する
ために解決する必要がある問題は２種類、すなわち、一
般的な問題とＡＴＭ特有の問題に分類することができ
る。
【００１８】一般的な種類に入る問題のうちのいくつか
は以下の通りである。 （１）利用可能な帯域幅をチャネルに分割すること。 （２）チャネルを基地局に分配すること。 （３）共有チャネルへのアクセスを制御すること。 （４）ある基地局１８から他の基地局への移動局のハン
ドオフ。
【００１９】他方、以下の無線ホップの問題点は、主に
ＡＴＭの要求によって影響されるものである。 （１）ＡＴＭセルをリンクセルあるいは無線インタフェ
ースパケットにマッピングすること。 （２）無線インタフェースパケットのフォーマット。 （３）シンボル間干渉、隣接チャネル干渉、周波数衝突
などの、無線に固有のノイズおよび干渉源によるＡＴＭ
セル損失の影響。 （４）同じチャネル内での異なるＡＴＭ仮想チャネルコ
ネクションの多重化およびスケジューリング。
【００２０】これらの問題点に対する解決法は、部分的
には、ハードウェアによって課される制限に左右され、
特に、無線トランシーバの特性に左右される。
【００２１】ＳＷＡＮにおける無線ホップは、図３に示
したような単一の再使用可能ＡＴＭ無線アダプタアーキ
テクチャの考えに基づく。このアーキテクチャは、一方
の側で無線ポートインタフェース４４を通じて一つ以上
のディジタル入力ディジタル出力無線トランシーバ４２
とインタフェースし、他方の側で標準データバス４８と
接続された標準バスインタフェース４６とインタフェー
スし、これらの間に挟まれた標準コアモジュール５０を
有する。標準コアモジュール５０は、必要なデータ処理
を実現するために、フィールドプログラマブルハードウ
ェア資源５２と、ソフトウェアプログラマブル埋め込み
計算エンジン５４を有する。この基本アーキテクチャ
は、異なる構成要素、異なるバスインタフェース、およ
び異なる無線により、さまざまな実装が可能であるが、
すべて同じコアデータ処理モジュールを使用する。これ
により、デバイスをＳＷＡＮ準備完了状態にする一様な
機構が提供される。実装は、ラップトップコンピュータ
の付属装置であるＰＣＭＣＩＡアダプタカードから、無
線端末に埋め込むための小規模のカード、および、基地
局で使用される多重無線用の高速アダプタまでのものが
可能である。アダプタは、埋め込まれたソフトウェアを
再プログラムすることによって、および、フィールドプ
ログラマブルハードウェアを再設定することによって、
アルゴリズムを設定可能である。BerkeleyからのSEIRA
システムのような、インタフェース合成およびパラメー
タ化されたライブラリ機能を有するシステムレベルのボ
ード合成ツールは、異なるバスおよび無線に対する基本
のアダプタアーキテクチャの変形例を容易に生成するた
めに使用可能である。現在では、Flexible Adapter for
Wireless Networking（無線ネットワーク用フレキシブ
ルアダプタ、ＦＡＷＮ）と呼ばれるカードの形態での、
標準アーキテクチャの一つの実装が存在する。
【００２２】ＳＷＡＮおよびＦＡＷＮアダプタのアーキ
テクチャの詳細については、P. Agrawal et al., "A Te
stbed For Mobile Network Computing", Proc. IEEE In
tl.Conference on Communications, ICC 1995に記載さ
れている。
【００２３】図４に、ＦＡＷＮアダプタアーキテクチャ
のブロック図を示す。ＦＡＷＮカード５６は、ホストコ
ンピュータ６０とインタフェースするためにＰＣＭＣＩ
Ａバス５８を使用する。ＰＣＭＣＩＡスロットを有する
ラップトップコンピュータは、ＦＡＷＮカード５６を差
し込むことによって移動ホストとなることが可能であ
る。
【００２４】ＦＡＷＮカード５６は、ＡＲＭ６１０ＣＰ
ＵのようなＲＩＳＣプロセッサ６２を有する。ＲＩＳＣ
プロセッサ６２は、周辺インタフェース６６を通じてＲ
Ｆモデム６４および他の周辺機器を制御する。ＦＡＷＮ
カード５６は、２．４ＧＨｚ産業科学医学（ＩＳＭ）帯
域周波数ホッピングスペクトラム拡散トランシーバとと
もに使用するように設定されるが、このトランシーバイ
ンタフェースは、当業者に周知のように、いくつかのコ
ンポーネントを再プログラムすることによって容易に修
正可能である。ＲＩＳＣプロセッサ６２は２０ＭＨｚで
動作し、カーネル、シグナリングおよびトランスポート
プロトコル機能を実行するのに十分な処理能力を提供す
る。
【００２５】基地局１８あるいは移動ユニット２０にお
けるＲＩＳＣプロセッサ６２とホストコンピュータ６０
の間の通信は、ＰＣＭＣＩＡインタフェース７０を通じ
てデュアルポートメモリに基づくインタフェース６８を
利用する。このインタフェースは、フィールドプログラ
マブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）で実装される。これに
は二つのアクセスモードがある。一方のモードは、任意
のＣＰＵ周辺機器にアクセスするが、インタフェースが
ＦＡＷＮ ＣＰＵの内部バスを調停しなければならない
ため長い時間がかかる。デュアルポートＲＡＭ６８の各
側はホストＣＰＵおよびＦＡＷＮ ＣＰＵ６２が最高速
でアクセス可能であるため、データ転送は最高速度で行
うことが可能である。
【００２６】モデムコントローラ７２は、もう一つのＦ
ＰＧＡを利用して実装され、無線アクセスプロトコルを
サポートするのに必要な低水準機能の多くを実装する。
ＲＦモデム６４（例えば２．４ＧＨｚ ＦＨＳＳモデ
ム）は、データおよび制御のための論理レベルのインタ
フェースを提供するとともに、アナログ受信信号強度イ
ンジケータを有する。この帯域は、周波数ホッピングに
１ＭＨｚのチャネルを８３個許容する。現在、ＧＥＣの
Plesseyモデムは６２５Ｋｂｉｔ／ｓｅｃの生の帯域幅
で８３チャネルをサポートすることが可能であり、別の
バージョンでは１．２Ｍｂｉｔｓ／ｓｅｃの帯域幅をサ
ポートすることになっている。モデムのインタフェース
は、この８３チャネルのうちの１チャネル、パワーレベ
ル、および二つのアンテナのうちの一つを選択すること
ができる。モデム６４は、受信中にＵＡＲＴ７４にビッ
トストリームを供給し、送信中にビットストリームを受
け取る。ＵＡＲＴ７４は、受信中に、モデム６４からの
ビットストリームをバイトに変換し、関連する同期ビッ
トを除去し、バイトを制御ＦＰＧＡ（モデムコントロー
ラ）７２に送る。送信中は、ＵＡＲＴ７４は同期ビット
を付加し、ビットストリームをモデム６４に送る。ＦＰ
ＧＡ（モデムコントローラ）７２は、ＵＡＲＴ７４との
間でのデータのパケットを記憶する４個の６４バイトバ
ッファを有する。これにより、ＵＡＲＴ７４は、ＦＡＷ
Ｎ ＣＰＵ６２に割込みを送る必要なしに、データを非
同期的に送受信することが可能となる。ＦＰＧＡ７２
（モデムコントローラ）は、プロトコルおよびタスクス
ケジューリングのための実時間タイマとして利用可能
な、１ＭＨｚで動作する再設定可能カウンタを有する。
アナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）７６および
ローパスフィルタにより、ＦＡＷＮ ＣＰＵ６２が受信
信号強度を読みとることが可能となる。制御ＰＡＬ７８
がＦＡＷＮアダプタ５６内に含まれる。ＦＡＷＮカード
５６は、プログラムおよびデータの記憶のために４Ｍバ
イトのＳＲＡＭ８０を有する。
【００２７】従って、実用目的では、ＳＷＡＮにおける
無線ホップの性質は、ＦＡＷＮアダプタ５６によってサ
ポートされる個々の無線トランシーバの特性に依存す
る。遅い周波数ホッピングに関しては、ＳＷＡＮにおい
て使用される主な無線トランシーバはGEC Plessey製の
ＤＥ６００３無線機である。ＤＥ６００３は、２．４Ｇ
ＨｚのＩＳＭ帯域で動作する半二重の遅い周波数ホッピ
ング無線機であり、そのデータレートは６２５Ｋｂｐｓ
である。さらに、この無線機は二つのパワーレベルを有
し、二つの選択可能な無線アンテナ８２を有する。法の
要求によれば、無線機は、２．４００〜２．４８３５Ｍ
Ｈｚ領域の８３個の利用可能な幅１ＭＨｚの周波数スロ
ットのうちの少なくとも７５個のうちから擬似ランダム
にホッピングし、３０秒ごとに、１スロットで０．４秒
以上を経過しないように動作しなければならない。交信
するトランシーバは、そのすべてに既知の所定の擬似ラ
ンダムホッピング系列に従ってホッピングする。
【００２８】遅い周波数ホッピング機構が示唆するとこ
ろによれば、ＳＷＡＮの無線ホッピングにおけるチャネ
ルは自然に、一つのホッピング系列、すなわち、７５〜
８３個の周波数スロットのうちの特定の置換に対応する
ことになる。同じ地理的領域に共存するチャネルは、二
つの相異なるチャネルが同じ周波数スロットに同時に存
在する機会が最小になるようにホッピング系列を使用す
べきであり、そのようなホッピング系列は弱く直交す
る。ＳＷＡＮでは、２０〜２５個の異なるチャネルが自
己のホッピング系列で定義され、これらのチャネルが複
数のピコセル内の基地局１８に分配される。複数のチャ
ネルを一つの基地局１８に割り当てることも可能であ
り、基地局１８は、割り当てられたチャネルごとに別個
の無線機を有する必要がある。相互に干渉する可能性の
あるセル２２内の二つの基地局１８には同じチャネルを
割り当てることはできない。移動ユニット２０は一つの
無線機のみを有し、与えられた時刻には特定のチャネル
で動作する。
【００２９】また、同じく無線ホッピング設計に関連す
るものとして、ＳＷＡＮで用いられるＤＥ６００３無線
トランシーバに関連するいくつかのタイミングパラメー
タがある。この無線機の連続伝送時間は最大限１０ｍｓ
であり、このような連続伝送の二つの期間は少なくとも
８８μｓだけ分離しなければならない。これにより、６
２５Ｋｂｐｓというデータレートでは、１バーストで最
大６２５０ビット（すなわち７８１．２５バイト）を伝
送することができることになる。従って、無線インタフ
ェースパケットの最大サイズは６２５０ビットである。
さらに、受信モードから送信モードへの切替のオーバー
ヘッド時間は最大５．８μｓであり、送信モードから受
信モードへの切替では最大３０μｓである。これらの二
つの数を、二つの連続伝送間の８８μｓの分離と比較す
ると、効率の観点から、トランシーバは１０ｍｓの最大
伝送バーストの後に向きを切り替えるほうがよい。オー
バーヘッドを生じるもう一つのタイミングパラメータ
は、ある周波数スロットから別の周波数スロットに無線
機がホッピングするときの８０μｓの時間である。
【００３０】無線機は、ＳＷＡＮの環境で動作するため
最大１０-5のビット誤り率（ＢＥＲ）を有する。これ
は、ＡＴＭセルがノイズにより損失する確率としては
０．５％より小さいということである。有線バックボー
ンで容易に利用可能なものと比較するとずっと大きい損
失確率ではあるが、このセル損失確率よりも、二つの共
存するチャネルにおける周波数スロット衝突のほうが重
大である。例えば、７５個の長い周波数ホッピング系列
を用いる二つのチャネルが系列ごとに一度だけ衝突する
としても、４％の損失が生じる。周波数スロット間の情
報拡散や高度なホッピングアルゴリズムのような技術
は、ノイズのみによる誤りを目標にする技術よりも、Ｓ
ＷＡＮの無線ホッピングにおいては重要である。
【００３１】図５に、ＳＷＡＮにおける代表的な基地局
の抽象的アーキテクチャを示す。基地局１８は、そのバ
ックプレーンに挿入された複数の無線ＡＴＭアダプタカ
ード２８から構成される。各カード２８は複数の無線ト
ランシーバ４２を処理する。各無線トランシーバ４２に
は、現在の基地局または隣接する基地局内の無線機４２
に割り当てられたチャネル９０とは異なるチャネル９０
（周波数ホッピング系列）が割り当てられる。一般に、
ＳＷＡＮでは、基地局１８が有する無線機４２は、基地
局１８ごとに３〜５個より少ない。以上の無線機構成の
結果、各セルが複数の共存するチャネルによってカバー
されるようなセルラ構造が生じる。セル２２内の移動ユ
ニット２０には、基地局１８の無線ポートのうちの一つ
が割り当てられ、これと同期して周波数ホッピングす
る。
【００３２】移動ユニット２０へマルチメディアトラフ
ィックを伝送することはＳＷＡＮにおける主要目標であ
るため、メディアアクセス制御および物理層制御サブシ
ステムのための二つの重要なドライバは低遅延ハンドオ
フであり、与えられたセル２２における複数の同時チャ
ネル９０をサポートする。さらに、ＡＴＭ仮想チャネル
コネクション間での無線資源の明示的な割当ても重要で
ある。最後に、少なくとも初期実装においては、実装が
簡単であることが好ましいと考えられる。いずれの場合
でも、この無線アダプタアーキテクチャはソフトウェア
および再設定可能なハードウェアに基づいているため、
アルゴリズムの改良を実装することは容易である。
【００３３】以上のことを考慮して、ＳＷＡＮにおいて
現在用いられる基本的な物理層ストラテジは、セル２２
内の各移動ユニット２０を、基地局１８自身の無線ポー
トすなわちチャネルに割り当てることである。利用可能
な２０〜２５個のチャネルは３ウェイ空間多重化で分配
され、セル２２ごとに７〜８個のチャネルが利用可能と
なり、従って各基地局１８は複数の無線ポートを備え
る。セル２２が部屋のサイズであるとすると、これはは
じめに予想した利用パターンで十分な数以上である。会
議室のようなさらに要求の厳しい利用パターンでは、チ
ャネルごとに複数の移動ユニット２０をサポートする能
力が必要となる。チャネル上の二つの周波数ホップの間
の時間はホップフレームと呼ばれ、これは、固定長のリ
ンクセルすなわち無線インタフェースパケットに再分割
される。チャネル９０へのアクセスは、トークンパッシ
ング機構によって制御され、基地局１８は、トークンを
処理するマスタとして作用する。ハンドオフは移動ユニ
ットにより開始される。移動ユニットは、現在の基地局
パワーの測定値に基づいてハンドオフ要求リンクセル
（Hand-off Request Link Cell, ＨＲＬＣ）を送信す
る。他方、基地局は空き無線ポート上で、基地局１８を
探している移動ユニット２０を探索する。この基本方式
については以下で詳細に説明する。
【００３４】無線インタフェースパケットの定義と、Ａ
ＴＭセルから無線インタフェースパケットへのマッピン
グは、ハードウェアの制約に依存する。ＳＷＡＮでは、
標準的なシリアル通信コントローラチップが同期モード
で使用されることにより、周知の同期データリンク制御
（Synchronous Data Link Control, ＳＤＬＣ）プロト
コルが無線を通じて使用される。ＳＷＡＮ送信器は、Ｓ
ＤＬＣ ＳＹＮＣバイトによって分離されたＳＤＬＣフ
レームを送信する。ソフトウェアへの割込みオーバーヘ
ッドを減らすために、物理層コントローラはシリアル通
信コントローラを駆動する。物理層コントローラは、リ
ンクセルあるいは無線インタフェースパケットと呼ばれ
るデータユニットをメディアアクセス制御層から受け取
り、それをシリアル通信コントローラチップによって送
信されたＳＤＬＣフレームに充填する。受信端では逆の
ことが行われる。物理層コントローラはハードウェアと
して存在することが必要であり、ＳＷＡＮにおけるＦＡ
ＷＮ無線アダプタの再設定可能ハードウェア部分におけ
るその現在の実装は、固定長６４バイトのリンクセルを
使用する設計に基づく。上位のメディアアクセス制御層
は、それらの６４バイトリンクセルによって物理層と通
信する。
【００３５】固定長６４バイトのリンクセルの制約の下
で、現在の方式は、、５３バイトのＡＴＭセルをリンク
セルにカプセル化する簡単な次善のストラテジを使用
し、残りの１１バイトは、メディアアクセス制御ヘッダ
および誤り制御に使用される。ＡＴＭセルをカプセル化
するリンクセルに加えて、シグナリングの目的で他のい
くつかのリンクセルも定義される。
【００３６】図６に、一般的なリンクセル８４のフォー
マットを示す。４バイトのヘッダ８６および５３バイト
の本体８８があり、残りの７バイトは現在は未定義であ
る。ヘッダ８６は、３ビットのセルタイプ(Cell Type)
フィールド９２、８ビットの無線ポートＩＤ(RadioPort
ID)フィールド９４、および、そのほかに、メディアア
クセス制御のための３個のフィールドを有する。メディ
アアクセス制御フィールドは、１ビットのToken_Gフィ
ールド９６、３ビットのToken_Rフィールド９８および
１ビットのBSReqフィールド１００から構成される。さ
らに、ヘッダは上記の情報の前方誤り訂正（ＦＥＣ）の
ために１６ビットを使用する。前方誤り訂正はリンクセ
ルの完全性を与える。これにより、パケット化されたデ
ータの転送は、送信器から受信器へデータビットの一方
向通信のみによる誤り検出および誤り訂正の手段を有す
る。RadioPortID９４は、無線近傍で二つの無線ポート
が同じＩＤを有することがないように上位のバックボー
ンシグナリングによって割り当てられる論理ＩＤであ
る。この論理的なRadioPortID９４は、基地局１８によ
って、基地局１８の有線ネットワークアドレスと、基地
局１８内のRadioPortID９４にマッピングされる。
【００３７】いくつかのタイプのリンクセルが定義され
ている。ＡＴＭＬＣはＡＴＭデータセルをカプセル化す
る。ＣＲＬＣは起動された移動ユニットによる接続要求
のためのものである。ＨＲＬＣは移動ユニットによるハ
ンドオフ要求のためのものである。ＳＹＮＣＬＣは空き
チャネルのためのものである。ＣＨＲＬＣＡＣＫ１、Ｃ
ＨＲＬＣＡＣＫ２、およびＣＨＲＬＣＡＣＫ３は基地局
における移動ユニットの登録中のハンドシェイクのため
のものである。
【００３８】チャネルに対するアクセス制御のための基
本的なプロトコルはトークンパッシングのものであり、
基地局１８は、誰がトークンを（従って送信特権を）取
得したかを決定する中央のアービタとして作用する。現
行の、無線ポートごとに一つの移動ユニット２０という
シナリオでは、このプロトコルは、全二重通信を確立す
るために移動ユニット２０と基地局１８の間でトークン
を交換することに帰着する。トークンは、高々Ｎ＝８の
リンクセル期間の間保持されることが可能であり、これ
は、許容される最大の連続伝送バーストの長さである１
０ｍｓよりわずかに短い。この最大期間は、ノイズのあ
るチャネルで損失したトークンを検出するために使用さ
れる。トークン情報は、二つのフィールドすなわち１ビ
ットのTOKEN_Gフィールド９６と３ビットのTOKEN_Rフィ
ールド９８の形で、リンクセルヘッダ８６の一部であ
る。Ｇフィールドの値１は、トークンが受信器に（Ｎ以
下のリンクセル期間の間）与えられていることを示すた
めに使用される。Ｒフィールドは、送信器において待ち
になっているＡＴＭセルの数を示し、この情報は基地局
１８がトークンをスケジューリングする際に使用され
る。空きチャネルの場合、制御はＧ＝１およびＲ＝０で
次々とわたされるだけである。最後に、トークンがノイ
ズにより損失した場合、移動ユニット２０は何もせずタ
イムアウトし、基地局１８が制御を引き継いでトークン
パッシングプロトコルをリセットする。
【００３９】メディアアクセス制御と密接に関連するの
は、周波数ホッピングの制御である。これら二つは論理
的には無関係な問題であるが、実装においては分けるこ
とができない。実時間でホッピング間隔を測定すること
に基づくホッピング方式を使用する代わりに、本発明で
は、ホップフレームの長さを測定するためにトークンパ
ッシングの回数を計数する。特に、ホッピングは、移動
ユニット２０から基地局１８にＭ＝８回トークンが与え
られるごとに行われる。もちろん、この方式ではトーク
ン損失が問題となり、トークンを直接計数するのではう
まく行かないことがある。従って、本発明では、いつホ
ッピングするかを決定するためにトークンパッシングの
有効数を計数する。トークンパッシングの有効数は、ト
ークンパッシングの実際の回数と、トークンを待ってい
る間のタイムアウトの回数である。
【００４０】特に重要なことは、さまざまな無線ホッピ
ングのシナリオを考慮することである。起動後、移動ユ
ニット２０は「接続要求」リンクセル（ＣＲＬＣ）の送
信を開始する。この送信は、ランダムな初期周波数ホッ
ピング系列を用いて行われ、高速なレートであることに
より、この接続要求リンクセルに応答する基地局１８が
ない場合、移動ユニット２０は系列内の次の周波数スロ
ットにジャンプする。ＣＲＬＣの本体は、グローバルに
一意的な移動ユニットＩＤと、ホッピング系列ＩＤから
構成される。この情報は、（８，４）線形符号に基づく
前方誤り訂正方式によって保護される。ＣＲＬＣに続い
て、関連する基地局１８がＣＨＲＬＣＡＣＫ１セルによ
り肯定応答するための予約期間（その長さは２×リンク
セル期間）がある。ＣＨＲＬＣＡＣＫ１には、８ビット
の論理ＩＤが含まれる。基地局１８は、この論理ＩＤ
を、移動ユニットが無線ポートに接続している間、その
移動ユニット２０に割り当てる。移動ユニット２０がＣ
ＨＲＬＣＡＣＫ１の受信に成功した後、ＣＨＲＬＣＡＣ
Ｋ２とＣＨＲＬＣＡＣＫ３の交換が行われ、移動ユニッ
ト登録プロセスを構成する３相ハンドシェイクが完了す
る。
【００４１】ＳＷＡＮにおける移動ユニット２０は、そ
の基地局１８から受信するパケットのＲＦパワーＰ
currentを継続的に測定する。さらに、二つのパワーし
きい値Ｐm inおよびＰthreshが定義される。Ｐthreshは
Ｐminより大きい。ＰcurrentがＰth reshより小さいがＰ
minより大きいとき、移動ユニット２０は、Ｐthresh−
Ｐcur rentに比例する周期で「ハンドオフ要求」リンク
セル（ＨＲＬＣ）の周期的な送信を開始することによっ
てソフトハンドオフのプロセスを開始する。さらに、移
動ユニット２０は、送信するすべてのリンクセルのヘッ
ダ８６に「基地局要求」(Base Station Request)ビット
（BSReq）１００をセットする。これは、空いている基
地局１８および現在の基地局１８に、ハンドオフが必要
であることを示す。ＨＲＬＣの本体８８は、グローバル
に一意的な移動ユニットＩＤ、ホッピング系列ＩＤ、お
よび現在の基地局１８のＩＤから構成される。ＣＲＬＣ
の場合と同様に、ＨＲＬＣの本体もまた、（８，４）前
方誤り訂正線形符号１０２によって保護される。ＨＲＬ
Ｃに続くハンドシェイクは、上記のようなＣＲＬＣの場
合と同様の３相ハンドシェイクである。ＰcurrentがＰ
minより小さくなった場合、移動ユニット２０は、現在
の基地局１８とのコネクションが失われたと仮定し、Ｈ
ＲＬＣの継続的な送信を開始し、高速ホッピングレート
に切り替わる。この高速ホッピングレートは、他のチャ
ネルとの周波数衝突の影響を減少させるだけでなく、新
しい基地局１８を見つける平均時間も短縮することによ
り、短いハンドオフ遅延という目標に貢献する。もちろ
ん、以上説明したソフトハンドオフ機構は、現在の基地
局１８との通信が切断されない間に新しい基地局１８に
おける登録を可能にするので、低遅延ハンドオフの主要
な機構である。
【００４２】一つ以上の空きポートを有する基地局１８
は、接続を要求している移動ユニット２０を能動的に探
索する。これは、以下のプロセスに従って行われる。ま
ず、バックボーンからのヒントを用いて、親の基地局１
８または隣接する基地局１８の無線ポートがいずれも使
用していないような空き無線ポートに対して、周波数ス
ロットが選択される。この空き無線ポートは、このよう
にして選択された周波数スロットにホッピングする。次
に、その周波数でパワーを測定し、リンクセルヘッダ８
４を探す。その周波数で活動が検出されない場合、新し
い周波数が選択され探索が再開される。活動が検出され
たが、リンクセルヘッダ８４はBSReqビット１００がセ
ットされていないことを示している場合、基地局１８
は、移動ユニット２０がハンドオフには関心がないと仮
定し、再び新しい周波数で探索を再開する。これ以外の
場合、基地局１８はＣＲＬＣあるいはＨＲＬＣリンクセ
ルを待ち、あるいは、チャネルが空き状態になるのを待
つ。ＣＲＬＣまたはＨＲＬＣが受信された場合、基地局
１８は、起動した移動ユニット２０に対する、あるい
は、ハンドオフ中の移動ユニット２０に対して、場合に
応じて登録プロセスを開始する。この場合も、既に説明
した場合と同様に、ＣＨＲＬＣＡＣＫ１、ＣＨＲＬＣＡ
ＣＫ２、およびＣＨＲＬＣＡＣＫ３による３相ハンドシ
ェイクが用いられる。
【００４３】ＡＴＭコネクションマネージャとメディア
アクセス制御モジュールの間のインタフェースについて
考える。無線チャネルに行く複数のＡＴＭ仮想チャネル
コネクション間で無線資源をスケジューリングするため
に、メディアアクセス制御モジュールは、仮想チャネル
コネクション情報ごとのテーブルを保持する。新たな仮
想チャネルコネクションを開設する必要がある場合、コ
ネクションマネージャモジュールは、この仮想チャネル
コネクションによって期間Ｔ２にわたって必要とされる
チャネル時間Ｔ１として帯域幅条件を示す要求をメディ
アアクセス制御モジュールに送信する。メディアアクセ
ス制御モジュールはこの情報を用いて、この新たな仮想
チャネルコネクションを許可または拒否する。さらに、
この帯域幅指定は、メディアアクセス制御モジュール
が、異なる仮想チャネルコネクションに属するセルの伝
送をスケジューリングするために使用される。
【００４４】ＳＷＡＮのメディアアクセス制御および物
理層制御サブシステムの実装は、３ウェイハードウェア
−ソフトウェア共通設計タスクとみなすことができる。
機能は、三つの位置、すなわち、基地局ＣＰＵまたは移
動ユニットＣＰＵ上のソフトウェアとして、無線アダプ
タ上の埋め込まれたソフトウェアとして、または、無線
アダプタ上のフィールドプログラマブルハードウェア上
のうちの一つで実装される。埋め込まれた無線アダプタ
を有するダム端末の場合、端末にはＣＰＵはなく、全機
能は無線アダプタ自体にある。現在の実装では、物理層
制御は、無線アダプタ上のフィールドプログラマブルハ
ードウェア上に実装され、メディアアクセス制御は無線
アダプタ上のソフトウェアとして実装され、メディアア
クセス制御が通信するＡＴＭコネクションマネージャ
は、基地局もしくは移動局のＣＰＵ上のソフトウェアと
して、またはダム端末の場合には無線アダプタ自体の上
のソフトウェアとして実装される。
【００４５】無線アダプタに埋め込まれるソフトウェア
の構成を図７に示す。このソフトウェアは、マルチスレ
ッドシステムとして編成される。各無線ポートにおける
メディアアクセス制御プロトコルに対応する有限状態マ
シンは、割込みモードで動作するＦＳＭ１０４として実
装される。各無線ポートごとにこのようなＦＳＭ１０４
が一つある。これらのＦＳＭは非常に高い優先度のスレ
ッドとみなすことができる。メディアアクセス制御ＦＳ
Ｍ１０４はメインスレッド１０６と通信する。メインス
レッド１０６は、ユーザモードで動作し、一方ではメデ
ィアアクセス制御ＦＳＭ１０４への、他方では他のスレ
ッドまたは基地局や移動ユニットのＣＰＵへのＡＴＭセ
ルの待ち行列管理および発送を処理する。スレッド間通
信はポインタの待ち行列１０８を用いて行われ、ＡＴＭ
セル自体は共有メモリ領域に格納される。注意すべき点
であるが、自分のＣＰＵを持たないダム端末の場合、Ａ
ＴＭコネクションマネージャ１１０およびＡＴＭセルの
ソースまたはシンクとなるスレッドは無線アダプタ上の
埋め込みＣＰＵ（ＡＲＭ６１０プロセッサ）上でも動作
する。ＩＲＱヘッダ１１２は、待ち行列状態変化に応答
して割込み要求を処理する。
【００４６】現在進行中の研究では、この基本的なトー
クンパッシングメディアアクセス制御を、事前に定めら
れた基地局が存在しないような臨時のネットワークにも
対応し、仮想チャネルコネクションごとに前方誤り訂正
と無線リンクレベルの再送の間のトレードオフを考慮す
るように拡張している。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、無
線通信において、データパケット（特に、マルチメディ
ア情報のデータパケット）を伝送するために基地局と移
動ユニットのリンクを制御するための信頼性の高いシス
テムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＳＷＡＮ無線ＡＴＭネットワークのネットワー
ク通信モデルのブロック図である。
【図２】無線ＡＴＭネットワークにおける最終ホップの
ブロック図である。
【図３】再使用可能ＡＴＭ無線アダプタアーキテクチャ
テンプレートのブロック図である。
【図４】ＦＡＷＮアダプタアーキテクチャのブロック図
である。
【図５】ＳＷＡＮにおける基地局および移動ユニットの
ブロック図である。
【図６】無線インタフェースパケットのリンクセルのフ
ォーマットの図である。
【図７】無線アダプタ上の埋め込まれたソフトウェアの
ブロック図である。
【符号の説明】
１０ 広域ネットワーク（ＷＡＮ） １２ ローカルエリアネットワーク １４ 無線サーバホスト １６ クライアントエンドポイント １８ 基地局 ２０ 移動ホスト ２２ セル ２４ 無線最終ホップ ２６ 有線ＡＴＭアダプタ ２８ 無線ＡＴＭアダプタ ３０ セルルーティング・アダプタインタフェースモジ
ュール ３２ コネクションマネージャ信号モジュール ３４ アプリケーションプロセス ３６ コネクション信号マネージャモジュール ３８ ＡＴＭセルルータ・アダプタインタフェース ４０ アプリケーション ４２ ディジタル入力ディジタル出力無線トランシーバ ４４ 無線ポートインタフェース ４６ 標準バスインタフェース ４８ 標準データバス ５０ 標準コアモジュール ５２ フィールドプログラマブルハードウェア資源 ５４ ソフトウェアプログラマブル埋め込み計算エンジ
ン ５６ ＦＡＷＮカード ５８ ＰＣＭＣＩＡバス ６０ ホストコンピュータ ６２ ＲＩＳＣプロセッサ ６４ ＲＦモデム ６６ 周辺インタフェース ６８ デュアルポートＲＡＭ ７０ ＰＣＭＣＩＡインタフェース ７２ モデムコントローラ ７４ ＵＡＲＴ ７６ アナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ） ７８ 制御ＰＡＬ ８０ ＳＲＡＭ ８２ 無線アンテナ ８４ リンクセル ８６ ヘッダ ８８ 本体 ９０ チャネル ９２ セルタイプ(Cell Type)フィールド ９４ 無線ポートＩＤ(RadioPortID)フィールド ９６ Token_Gフィールド ９８ Token_Rフィールド １００ BSReqフィールド １０２ 前方誤り訂正線形符号（ＦＥＣ） １０４ メディアアクセス制御ＦＳＭ １０６ メインスレッド １０８ ポインタ待ち行列 １１０ ＡＴＭコネクションマネージャ １１２ ＩＲＱヘッダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/56 (72)発明者 エオイン ハイデン アメリカ合衆国，07940 ニュージャージ ー，マディソン，マディソン アヴェニュ ー 47，アパートメント １ (72)発明者 ポール クルツィザノウスキー アメリカ合衆国，07023 ニュージャージ ー，ファンウッド，マリアン アヴェニュ ー 180 (72)発明者 マニ ブーシャン スリヴァスタヴァ アメリカ合衆国，07928 ニュージャージ ー，チャタム，ヒッコリー プレイス 25，アパートメント エイ−22 (72)発明者 ジョン アンドリュー トロッター アメリカ合衆国，07928 ニュージャージ ー，チャタム，リヴァー ロード 420, アパートメント エフ９

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一つの基地局および少なくと
    も一つのエンドポイントからなるディジタル通信ネット
    ワークにおいて、前記少なくとも一つのエンドポイント
    と前記少なくとも一つの基地局の間でパケット化された
    データを転送するシステムにおいて、 前記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエ
    ンドポイントの間でディジタルパケットを無線送受信す
    る無線送受信手段と、 前記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエ
    ンドポイントをリンクするリンク手段とからなり、 前記無線送受信手段は、前記リンク手段に応答して、前
    記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエン
    ドポイントの間で前記ディジタルパケットの転送を調整
    することを特徴とするデータ転送システム。
  2. 【請求項２】 前記リンク手段はリンクセルからなり、
    該リンクセルはヘッダ部分および本体部分を含むことを
    特徴とする請求項１のシステム。
  3. 【請求項３】 前記ヘッダ部分は前方誤り訂正符号を含
    み、該前方誤り訂正符号は、送信器から受信器へのデー
    タビットの一方向通信のみによる誤り検出および誤り訂
    正を提供することを特徴とする請求項２のシステム。
  4. 【請求項４】 前記前方誤り訂正符号は（８，４）線形
    符号であることを特徴とする請求項３のシステム。
  5. 【請求項５】 前記前方誤り訂正符号は少なくとも１６
    ビットであることを特徴とする請求項３のシステム。
  6. 【請求項６】 前記ヘッダ部分は、近傍の各無線ポート
    が固有のＩＤを有するように割り当てられた論理ＩＤで
    ある無線ポートＩＤを含むことを特徴とする請求項２の
    システム。
  7. 【請求項７】 前記本体部分がパケット化されたデータ
    を含むことを特徴とする請求項２のシステム。
  8. 【請求項８】 前記本体部分がＡＴＭパケットを含むこ
    とを特徴とする請求項２のシステム。
  9. 【請求項９】 前記ヘッダ部分はトークンを含み、該ト
    ークンにより前記無線送受信手段は選択されたチャネル
    を通じて前記パケットを前記少なくとも一つの基地局と
    前記少なくとも一つのエンドポイントの間で無線送受信
    することが可能となることを特徴とする請求項２のシス
    テム。
  10. 【請求項１０】 前記トークンは、複数のチャネルから
    前記選択されたチャネルを割り当てるために利用される
    ことを特徴とする請求項９のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記ヘッダ部分は第２トークンを含
    み、該第２トークンは、送受信待ちのパケット化された
    データセルの数を示すことを特徴とする請求項９のシス
    テム。
  12. 【請求項１２】 少なくとも一つの基地局および少なく
    とも一つのエンドポイントからなるディジタル通信ネッ
    トワークにおいて、前記少なくとも一つのエンドポイン
    トと前記少なくとも一つの基地局の間でパケット化され
    たデータを転送する方法において、 前記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエ
    ンドポイントの間にリンク構造を設定するリンク構造設
    定ステップと、 前記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエ
    ンドポイントをリンクするステップと、 前記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエ
    ンドポイントの間でディジタルパケットを無線送受信す
    る無線送受信ステップとからなることを特徴とするデー
    タ転送方法。
  13. 【請求項１３】 前記リンク構造設定ステップはリンク
    セルを設けるステップからなり、該リンクセルはヘッダ
    部分および本体部分を含むことを特徴とする請求項１２
    の方法。
  14. 【請求項１４】 前記リンクセルを設けるステップは、
    前記ヘッダ部分内に前方誤り訂正符号を設けるステップ
    からなり、該前方誤り訂正符号は、送信器から受信器へ
    のデータビットの一方向通信のみによる誤り検出および
    誤り訂正を提供することを特徴とする請求項１３の方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記前方誤り訂正符号は（８，４）線
    形符号であることを特徴とする請求項１４の方法。
  16. 【請求項１６】 前記リンクセルを設けるステップは、
    前記ヘッダ部分内に無線ポートＩＤを設けるステップか
    らなり、該無線ポートＩＤは近傍の各無線ポートが固有
    のＩＤを有するように割り当てられた論理ＩＤであるこ
    とを特徴とする請求項１３の方法。
  17. 【請求項１７】 前記リンクセルを設けるステップは、
    前記本体部分内にＡＴＭパケットを供給するステップか
    らなることを特徴とする請求項１３の方法。
  18. 【請求項１８】 前記リンクセルを設けるステップは、
    前記ヘッダ部分内にトークンを設けるステップからな
    り、該トークンを利用することによって複数のチャネル
    から選択されたチャネルが割り当てられ、該トークンに
    より前記無線送受信ステップは、前記選択されたチャネ
    ルを通じて前記パケットを前記少なくとも一つの基地局
    と前記少なくとも一つのエンドポイントの間で無線送受
    信することが可能になることを特徴とする請求項１３の
    方法。
  19. 【請求項１９】 前記トークンを設けるステップは、前
    記ヘッダ内に第２トークンを設けるステップを含み、該
    第２トークンは、送受信待ちのパケット化されたデータ
    セルの数を示すことを特徴とする請求項１８の方法。
  20. 【請求項２０】 少なくとも一つの基地局および少なく
    とも一つのエンドポイントからなるディジタル通信ネッ
    トワークにおいて、前記少なくとも一つのエンドポイン
    トと前記少なくとも一つの基地局の間でパケット化され
    たデータを転送するシステムにおいて、 前記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエ
    ンドポイントの間でディジタルパケットを無線送受信す
    る無線送受信手段と、 前記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエ
    ンドポイントをリンクするリンクセルとからなり、 前記リンクセルはヘッダ部分および本体部分を含み、 前記ヘッダ部分は、前方誤り訂正符号、無線ポートＩＤ
    およびトークンを含み、 前記前方誤り訂正符号は、送信器から受信器へのデータ
    ビットの一方向通信のみによる誤り検出および誤り訂正
    を提供し、 前記無線ポートＩＤは、近傍の各無線ポートが固有のＩ
    Ｄを有するように割り当てられた論理ＩＤであり、 前記トークンにより前記無線送受信手段は選択されたチ
    ャネルを通じて前記パケットを前記少なくとも一つの基
    地局と前記少なくとも一つのエンドポイントの間で無線
    送受信することが可能となり、 前記トークンは、複数のチャネルから前記選択されたチ
    ャネルを割り当てるために利用され、 前記無線送受信手段は、前記リンクセルに応答して、前
    記少なくとも一つの基地局と前記少なくとも一つのエン
    ドポイントの間で前記パケットの転送を調整することを
    特徴とするデータ転送システム。
  21. 【請求項２１】 少なくとも一つの基地局および少なく
    とも一つのエンドポイントからなるディジタル通信ネッ
    トワークにおいて、前記少なくとも一つのエンドポイン
    トと前記少なくとも一つの基地局の間でパケット化され
    たデータを転送するシステムにおいて、 基地局とエンドポイントの間でのデータパケットの通信
    をスケジューリングする制御手段からなることを特徴と
    するデータ転送システム。
  22. 【請求項２２】 前記制御手段は、相異なる仮想回線に
    対応するパケットをスケジューリングするスケジューリ
    ング手段からなり、該スケジューリング手段は前記基地
    局で動作することを特徴とする請求項２１のシステム。
  23. 【請求項２３】 前記制御手段は、現在の仮想回線が設
    定されている間に新たな仮想回線を許可する許可手段か
    らなることを特徴とする請求項２１のシステム。
  24. 【請求項２４】 前記許可手段は、前記現在の仮想回線
    の設定者によって指定されるサービス品質パラメータの
    セットによって駆動されることを特徴とする請求項２３
    のシステム。
  25. 【請求項２５】 前記制御手段は、利用可能な資源の変
    更について、影響を受ける仮想回線の使用者に通知する
    手段からなることを特徴とする請求項２１のシステム。
  26. 【請求項２６】 前記制御手段は、仮想回線のサービス
    品質パラメータについて再交渉する手段からなることを
    特徴とする請求項２５のシステム。
  27. 【請求項２７】 前記制御手段は、新たなエンドポイン
    トの到着あるいは現在のエンドポイントの離脱を検出す
    る手段からなることを特徴とする請求項２６のシステ
    ム。
  28. 【請求項２８】 前記制御手段は、基地局に到着したば
    かりのエンドポイントで終端する仮想回線の使用者に通
    知する手段からなることを特徴とする請求項２１のシス
    テム。
  29. 【請求項２９】 前記制御手段は、基地局から離脱しつ
    つあるエンドポイントで終端する仮想回線の使用者に通
    知する手段からなることを特徴とする請求項２１のシス
    テム。
  30. 【請求項３０】 前記スケジューリング手段は、仮想回
    線の交渉済みのサービス品質パラメータを超過している
    該仮想回線の使用者による資源の使用量を管理する手段
    からなることを特徴とする請求項２２のシステム。
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