JPH10178436A - 多重化する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基地局との間のリンクが、大量のデータを効
果的に搬送できる方法を提供する。 【解決手段】 異なるチャネルに対応し、単一のＡＴＭ
仮想回路経由で多重化される可変長パケット（例えば、
ＣＤＭＡパケット、ＣＤＰＤパケット）を送信・受信す
る方法及び装置が実現される。図２は、本発明のＡＴＭ
ベースの無線および有線電気通信システムを備える。図
５は、パケットをセル内にパックするのに使用できる方
法の流れ図である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的に電気通信シ
ステムに関する。更に詳細には、本発明はパケット化し
たユーザ・データを広帯域ネットワークを介して送信す
る方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、先行技術の代表的な無線通信シ
ステムの一部の概要図であり、このシステムは、ある地
理的地域内に位置している多数の無線端末に対応する。
代表的な無線システムの中心は、移動交換センター（"M
SC"）または移動電話交換局（"MTSO"）として知られ
る。

【０００３】通常、ＭＳＣは多数の基地局、および市内
および長距離電話網に接続され、基地局は、このシステ
ムが対応する地理的地域全体に分散している。ＭＳＣは
特に、無線端末間、および無線端末と有線端末との間の
チャネルの経路指示または「切替え」を担当する。有線
端末は、市内および／または長距離網を介して無線シス
テムに接続されている。

【０００４】無線システムが対応する地理的地域は、
「セル」と呼ばれる空間的に別個の幾つかの地域に分割
される。図１で示すように、各セルを略して六角形で表
してあるが、実際には、各セルは通常、システムが対応
する地形のトポロジーに応じた不規則な形状を有する。

【０００５】通常、各セルが基地局を含み、基地局は基
地局が無線端末との交信に使用する無線機およびアンテ
ナを備え、基地局がＭＳＣとの交信に使用する送信機器
も備える。

【０００６】たとえば、無線端末１１１が無線端末１１
２と交信したい場合、無線端末１１１はデータを基地局
１００に送信し、これはデータをＭＳＣ１２０に中継す
る。データを受信し、それが無線端末１１２向けである
ことを知ると、ＭＳＣ１２０は次に、データを基地局１
００に戻し、これは無線機を介してデータを無線端末１
１２に中継する。

【０００７】データを、戻すためだけに基地局からＭＳ
Ｃに送信しなければならないのは、奇妙に見えるかもし
れないが、基地局１００に切替え能力がない場合は、こ
れが必要である。一般に、基地局とＭＳＣとの間のリン
クは大量のデータを搬送し、現在では無線システムが以
前よりはるかに大量のビデオおよび高速データを搬送し
ているので、基地局との間のリンクが、大量のデータを
効果的に搬送できることが、非常に重要になった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は基地局との間のリンクが、大量のデータを効果的に搬
送できる方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明により、異なるチ
ャネルに対応し、単一のＡＴＭ仮想回路経由で多重化さ
れる可変長パケット（例えば、ＣＤＭＡパケット、ＣＤ
ＰＤパケット）を送信・受信する方法及び装置が実現さ
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

Ｉ．概要 便宜上、本発明の内容を５つのセクションに分割して説
明する。本セクションでは、広帯域ネットワーク（たと
えば非同期転送モード（「ATM」）ネットワーク）上で
比較的大きいセル（たとえばＡＴＭセル）内で可変長パ
ケット（たとえば符号分割多重アクセス（「CDMA」）パ
ケット、セルラー・ディジタル・パケット・データ
（「CDPD」）パケットなど）を効果的に輸送することを
目指す本発明の代表的な実施態様を概観する。

【００１１】代表的な実施態様では、可変長のＣＤＭＡ
サイズのパケットを固定長のＡＴＭセルへとカプセル化
するものとするが、本発明は、あらゆる種類やサイズの
パケットを他の種類やサイズのセル（インターネットプ
ロトコル（ＩＰ）に基づくネットワークにおける可変長
「セル」を含む）にカプセル化ことができる。

【００１２】セクションＩＩでは、代表的な実施態様に
おいて、ＣＤＭＡパケットをＡＴＭセルにカプセル化す
るのに用いる方法および装置について詳細に検討する。
セクションＩＩＩでは、代表的な実施態様において、Ａ
ＴＭセル・ストリームからＣＤＭＡパケットを回復する
のに用いる方法および装置について詳細に検討する。

【００１３】本発明の幾つかの実施態様では、複数のＣ
ＤＭＡ「チャネル」を１つのＡＴＭ仮想回路上で多重化
することができる。本明細書では、チャネルは広帯域ネ
ットワーク内（たとえばユーザ／サーバと交換機間、２
つの交換機間、交換機と交差接続部間、または交差接続
部間のＡＴＭインタフェース内）の２地点間１方向リン
クと定義される。ＡＴＭおよびＢ−ＩＳＤＮの状況で
は、チャネルは、CCITT勧告 Ｉ.113で規定されているよ
うに、仮想チャネルリンク（「VCL」）または仮想経路
リンク（「VPL」）の概念に対応する。

【００１４】代表的な実施態様では、様々な基準に応じ
て、選択的にチャネルを多重化するか、チャネルを多重
化しないことができる。セクションＩＶは、３つが１本
のチャネルに関連付けられ、１つが他のチャネルに関連
付けられた４つのＣＤＭＡパケットを、チャネルを多重
化しない場合に、代表的な実施態様によってカプセル化
する方法について代表的な例を示し、セクションＶは、
チャネルを多重化した場合に、同じ４つのパケットを代
表的な実施態様でカプセル化する方法について説明す
る。セクションＶＩは、ＣＤＭＡパケットの封じ込めと
ＡＴＭセル・ストリームからのその回復との両方を実行
できるハードウェアの装置を示す。

【００１５】図２は、本発明の例証的な実施態様の概略
図を示す。これは、非同期転送モード（「ATM」）テク
ノロジーを用いて、システムの別個の構成要素（たとえ
ば無線ポート、狭帯域インターネットワーキング・ユニ
ット、アプリケーション・サーバ・コンプレックスな
ど）間でデータを輸送する。

【００１６】これらについては、下記の米国特許出願及
び米国特許明細書にも詳細に開示されている。即ち、
（１）１９９４年１０月１７日に出願され"Broadband N
etworkfor Wireless Service"と題した米国特許出願第0
8/323,957号明細書、（２）１９９５年１２月５日に発
行され"A Signaling System for Broadband Communicat
ons Networks"と題した米国特許第5473679号明細書、
（３）１９９３年１２月９日に出願され"Direct Signal
ing System for Narrowband Communications Networks"
と題した米国特許出願第08/164,521号明細書、及び
（４）１９９７年２月２５日に発行され"Broadband Ada
ptation Processing"と題した米国特許第5606552号明細
書、（５）１９９６年４月１０日に出願され"Cellular
System Architectures Supporting Data Services"と題
した米国特許出願第08/630147号明細書、（６）１９９
０年４月１０日に発行されたD.J.Goodmanによる米国特
許第4,916,691号明細書、（７）１９９６年１月２日に
発行されたJ. H. Baldwin他による米国特許第5481544号
明細書、（８）１９９６年７月２３日に発行されたH. C
hu他による米国特許第5539744号明細書である。

【００１７】ＡＴＭテクノロジーを用いた情報（たとえ
ば音声、データ、映像）の伝送網は、ソースから宛先に
５３バイトの「セル」を搬送することができる。図３
は、ＡＴＭセルの形式を示す。ＡＴＭセルは自己完結的
な電子メッセージであるが、ある程度要約すると、郵便
局が配達する紙の葉書に多少似ていると考えることがで
きる。図３に示すように、ＡＴＭセルの最初の５オクテ
ットは「ヘッダ」と呼ばれる。

【００１８】ＡＴＭセルのヘッダは、ＡＴＭネットワー
クが適切な宛先にセルの経路を指示するのに使用する仮
想通路インジケータおよび仮想回路インジケータ（「VP
I/VCI」）を含む（すなわち、ヘッダは葉書の一部に書
かれた住所に似ている）。

【００１９】ＡＴＭセルのその他の４８オクテットは、
「情報フィールド」と呼ばれる。このセル情報フィール
ドはＡＴＭセルの「貨物港"cargo bay"」であり、ユー
ザのデータの保管場所として機能する（すなわち、情報
フィールドは発信人が受取人に受け取って欲しいと思う
データを発信人が書き込む、葉書のその他の部分に似て
いる）。Willian Stallings著の"ISDN and Broadband I
SDN, 2nd Ed."(Macmillan Publishing Company, 1992)
は、ＡＴＭのテクノロジーおよびＡＴＭ適応層プロトコ
ルの背景を適切に開示している。

【００２０】コード分割多重アクセス（「CDMA」）テク
ノロジーを用いる無線通信システムでは、データ（音
声、ビデオ、またはデータを含む）は無数の短いメッセ
ージによって、無線端末と基地局との間で中継される。
本明細書では、この短いメッセージを「パケット」と呼
ぶ。本発明の代表的な実施態様がＣＤＭＡテクノロジー
に関しては、この短いメッセージは「ＣＤＭＡパケッ
ト」と呼ばれる。

【００２１】図４は、ＣＤＭＡパケットの構造を示し、
この長さは最大ｎオクテットである。本明細書では、パ
ケットの内部フォーマットに使用される特定のデータ構
造やエラー修正テクノロジーは、不適切である。同じ理
由から、これは、郵便局が、宛先の部分を読める限り葉
書の文字部分に書かれている言語で困ることがない、と
いうことに当てはまる。しかし、内部をフォーマットし
たパケットは、全体として「ユーザ・データ」を構成す
るとされる。

【００２２】ＣＤＭＡテクノロジーおよびＣＤＭＡパケ
ットの内部フォーマットに関する情報は、Tellecommuni
cations Industry Association (Wasington D.C.)の発
行したInterim Standard 95（別名、PN-3118および"IS-
95"としても知られている）に詳細に開示されている。

【００２３】前記のように、本発明の代表的な実施態様
は、ＡＴＭネットワークを介してＣＤＭＡパケットを送
受信することが好ましい。残念ながら、１つのＣＤＭＡ
パケットを１つのＡＴＭセルの情報フィールドにカプセ
ル化すると、ＡＴＭセルの能力の有意の部分（少なくと
も２５オクテット）が未使用のまま残り、したがってＡ
ＴＭネットワークの広帯域能力の有意の部分が無駄にな
る。したがって、本発明の代表的な実施態様は、複数の
ＣＤＭＡパケットを１つのＡＴＭセルへとカプセル化
し、ＡＴＭ網の帯域幅容量を有効に用いることができる
ようにする。実際に、ＡＴＭ網の帯域幅容量をより有効
に用いるために、１つのＣＤＭＡパケットを連続するセ
ルへと区分することができる。

【００２４】このため、本発明の代表的な実施態様は、
ＡＴＭ適応層（「AAL」）プロトコルを用いて通信す
る。CCITT 勧告Ｉ.113によって標準化された他のＡＡＬ
が５つある。さらに、１９９２年３月３１日に発行され
たM.Kunimonoその他による米国特許第5,101,404号が、
「ＡＡＬ５」と呼ばれる別のＡＡＬについて説明してい
る。

【００２５】この５つのCCITT AALおよびKunimotoは、
「大きいパケット」（つまり通常はセルより大きいパケ
ット）の区分化、および宛先で様々な部分を回復して、
組み立て直し、パケットを再構成することができるよう
な方法で幾つかのＡＴＭセル間に部分を分配する方法に
ついて説明する。その機能のため、その技術は各々、セ
グメンテーション・プロトコルおよびリアセンブリ・サ
ブレイヤ・プロトコルとして知られる。

【００２６】これに対して、本発明の代表的な実施態様
は、大きいパケットを複数のセルに区分しようとせず、
複数の「小さいパケット」（つまり通常はセルより小さ
いパケット）を効率的に詰め込んで１つのＡＴＭセルに
しようとする。そのため、本発明の代表的な実施態様で
は、「集合および分解プロトコル」と呼べるものを介し
て通信する。

【００２７】本発明の代表的な実施態様は、６４オクテ
ットまでの固定長または可変長のパケットを、変更せず
に処理できる。大きなパケットを扱うことができない実
施態様においては、フィールドの数を増やすこと等によ
り６４オクテットを超えることができる。

【００２８】ＩＩ．ＣＤＭＡパケットをＡＴＭセルにカ
プセル化するための方法 図５は、特注ハードウェアに実装するか、プログラム済
命令として汎用コンピュータに実装するのに適する、こ
れらは複数用いてもよく、動作やテストを並列で行って
もよい。

【００２９】さらに、図示された操作および試験の多く
は、ハードウェアとソフトウェアとの組合せ（たとえ
ば、割込み管理プログラムを介してハードウェアのタイ
マに接続された、適切にプログラムされた汎用プロセッ
サを使用するなど）で実装できる。

【００３０】本発明の代表的な実施態様は、複数のＣＤ
ＭＡチャネルに対応するＣＤＭＡパケットを１つの仮想
回線によって多重化することができる。チャネルのセッ
トアップ中に、ＡＴＭチャネルマネージャ２３０が、ど
のチャネルが仮想回線において搬送されるかを決めるこ
とは好ましい。

【００３１】チャネルを多重化する方法は、実験、所望
のトラフィック基準、チャネル上のデータの種類、ユー
ザデータの優先度等に従って決める。

【００３２】ＡＴＭチャネルマネージャ２３０が、どの
仮想回線がチャネルを搬送するかを決定したら、ＡＴＭ
チャネルマネージャ２３０は、そのチャネル（及びその
パケット）を仮想回線識別子（ＶＣＩ）と関連づけ、こ
のＶＣＩもまた、仮想回線と関連づけられている。

【００３３】チャネル（及びそのパケット）はＶＣＩと
関連づけられるが、ＡＴＭ網の宛先にとって１つの仮想
回線によって搬送される入来パケットを対応するチャネ
ルへ並び替えることはこのチャネル量では不可能とな
る。これに対処するため、ＡＴＭチャネルマネージャ２
３０がチャネルを搬送する仮想回線を決めたときに、Ａ
ＴＭチャネルマネージャ２３０は「チャネル識別子をそ
のチャネルに関連づけ、そのチャネルに関連づけられた
ＣＤＭＡパケットは受信機によって明瞭に区別されるよ
うにできる。このチャネル識別子は、多重化された他の
チャネルに与えられたチャネル識別子とは異なる。示し
た例では、１６チャネルが１つの仮想回線に多重化さ
れ、従って、チャネル識別子は、１〜１６として表され
る。

【００３４】ＡＴＭチャネルマネージャ２３０は、チャ
ネルのシステム２００（通常、チャネルのＡＴＭ網ソー
ス及び宛先）における必須構成要素へその関連づけられ
たチャネル識別子及びその関連づけられた仮想回線を知
らせる。この例では１６チャネルを１つの仮想回線へと
多重化できる構成を示したが、１６以上のチャネルを多
重化できる構成であってもよい。

【００３５】図２を参照すると、基地局２１１内に、Ｃ
ＤＭＡパケットが様々な無線端末から散発的に着信し、
これは好ましくは、関連したＶＣＩに従って格納され、
ＡＴＭネットワーク２００を介して個々の宛先に送信す
るための待ち行列に入れられる。システム２００内で、
ＣＤＭＡパケットをＡＴＭセルにカプセル化する各構成
要素は、各ＶＣＩについて先入れ先出し方式（「FIF
O」）の待ち行列（図示せず）を含み、ＣＤＭＡパケッ
トが送信を待つ間に、これを保持しておくことが好まし
い。すなわち、ＶＣＩごとに１つの送信待ち行列がある
とよい。下記の表１は本発明による送信待ち行列の一例
の論理構造を示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】再び図５を参照する。この流れ図はシステ
ム２００内の任意の構成要素が、ＡＴＭネットワーク２
２０を介してＣＤＭＡパケットを送信する前に、これを
１つの仮想回線へとカプセル化するのに使用することが
できる技術を示す。この技術は、「初期化操作」（ブロ
ック５０１）から開始することが好ましく、これは概念
的に、新しい空のＡＴＭセルを準備する。

【００３８】ある種の環境では、待ち行列に入ったパケ
ットが破壊しやすくなるので、初期化操作（ブロック５
０１）はタイマ（図示せず）を起動することが好まし
い。このタイマは、全てのパケットがシステムタイミン
グ要件を満たすことを保証させるように用いられる。

【００３９】すなわち、パケットの確率論的着信率のた
めに、帯域の効率と待ち時間との間にやむを得ない兼ね
合いが生じる。タイマは、実施態様がどの程度の兼ね合
いで作動するか、影響を与えるのに使用される。

【００４０】制御は、初期化操作（ブロック５０１）か
ら、「時間切れ」試験（ブロック５０３）に進み、現在
部分的に構築されているＡＴＭセルの経過時間を試験す
る。時間切れ試験が時間切れする時間の長さは、送信さ
れる情報のタイプ（たとえばビデオ、音声、データ）、
情報の破壊しやすさ、情報の優先順位、チャネルのサー
ビス品質（ＱＯＳ）要件等に応じて設定することができ
る。

【００４１】時間切れ試験（ブロック５０３）によっ
て、現在のＡＴＭセルがシステムタイミング要件を満た
さないと判断されたら、ＡＴＭセルの残った未使用部分
は明瞭にパッディングされ、受信機がそのパッディング
を正確に検出しパケットから解析できるようにする。

【００４２】示した例においては、ＡＴＭセルは、制御
オクテット＃１及び制御オクテット＃２を挿入すること
によりパッディングされる（長さインジケータは０にセ
ットされて）。このパッディングが完了すると、制御は
「送信操作」（ブロック５０５）に進む。パッディング
が完了しなければ、制御は「送信待ち行列」試験（ブロ
ック５０７）に進む。セルの未使用部分をパッディング
して、受信機においてパッディングがパケットから正確
に解析されるようにする技術は知られている。

【００４３】送信待ち行列試験（ブロック５０７）は、
送信待ち行列にＣＤＭＡパケットが存在するかを検査す
る。存在する場合は、ＣＤＭＡパケットを待ち行列から
取り出し、制御は「多重化操作」（ブロック５１３）に
進む。

【００４４】この多重化操作（５１３）の役割は、
（１）複数のＣＤＭＡパケットの１つのＡＴＭセルへの
カプセル化、（２）異なるチャネルに関連づけられたＣ
ＤＭＡパケットのカプセル化、（３）中身が連続するＡ
ＴＭセルで搬送できるように（ＡＴＭセルの「境界」を
またがって）ＣＤＭＡパケットを分割すること、を可能
にするＡＴＭセル情報フィールドにおける線形データ構
造を作ることである。

【００４５】多重化操作は、各ＣＤＭＡパケットに対し
て複数の「制御オクテット」からなるヘッダ構造を作る
ことによって、このタスクを遂行し、これら「制御オク
テット」は、ＣＤＭＡパケットと一緒にＡＴＭセル情報
フィールドへと挿入される。

【００４６】２つの制御オクテットを用いる例を示した
が、多くの制御オクテットを用いてもよい。

【００４７】２つの制御オクテットである「制御オクテ
ット＃１」（「CO1」）および「制御オクテット＃２」
（「CO2」）は、制御オクテットは、各８ビットからな
る。

【００４８】制御オクテット＃１の形式を図６に示し、
制御オクテット＃２の形式を図７に示す。制御オクテッ
ト＃１と制御オクテット＃２は共に、４つのフィールド
を含むことが好ましい。これは任意の順序であることが
できるが、図６の順序が好ましい。

【００４９】４つのフィールドには、（１）対応するパ
ケット内のオクテット数に基づいた長さインジケータ、
（２）対応するパケットに関連づけられたチャネルに基
づいたチャネルインジケータ、（３）他のフィールドに
おけるデータを検出や訂正するための２つの制御オクテ
ットにおけるデータの全部又は一部に基づいたエラー訂
正フィールド、（４）将来の利用のための予備フィール
ドを含む。

【００５０】制御オクテット＃１は、図６の左から右に
読むと、（１）チャネルインジケータに対応する４ビッ
トの「チャネルＩＤ」フィールド、（２）長さインジケ
ータの一部に対応する、「パケット長さ」フィールドの
６ビットのうちの最初の４ビットからなる。

【００５１】図７において再び左から右へ参照すると、
制御オクテット＃２は、（１）長さインジケータの一部
に対応する「パケット長さ」フィールドの６ビットの最
後の２ビット、（２）エラー訂正フィールドに対応する
５ビットの「エラー訂正フィールド（ＥＣＦ）」、
（３）１ビットの予備フィールドからなることが好まし
い。３以上の制御オクテットを用いる場合、更なるフィ
ールドを用い、規定されたフィールドのビットの数を用
いてもよい。

【００５２】仮想パケットＩＤフィールドは、送信機に
よってどのチャネルが続くＣＤＭＡパケットと関連づけ
られているかを指示し、受信機はそのペイロードがその
特定のチャネルに属すると考えることができる。パケッ
ト長さフィールドは、制御オクテットに続くＣＤＭＡパ
ケットの長さを指示し、これは次の制御オクテット又は
パッディングフィールドから瞬間ＣＤＭＡパケットの終
わりを受信機が正確に解析することを可能にする。

【００５３】パケットが分割され複数のセルにて搬送さ
れる場合（セル境界をまたがって）、パケットの残りの
部分を含むセルのそれぞれは、少なくとも１つの制御オ
クテットにより開始するのが好ましく、これはセルにお
けるそのパケットのオクテット数を指示するパケット長
さフィールドからなる。例えば、Ｎオクテットのパケッ
トが分割され、２つのセルの１番目により搬送される場
合、パケットの残りの部分に関連づけられた第２のセル
の制御オクテットは、パケットのＮ−Ｘオクテットが第
２セルに含まれることを指示する長さフィールドを含む
べきである。

【００５４】示した例においては、パケットの残り部分
を含むセルのそれぞれは、セルにおけるそのパケットの
オクテット数を指示するパケット長さフィールドと共に
制御オクテット＃１及び制御オクテット＃２を含むこと
が好ましい。

【００５５】ＥＣＦフィールドは、制御オクテット＃１
及び制御オクテット＃２内のデータのエラー訂正や検出
を行う。例えば、５ビットＣＲＣを用いることができ
る。ＥＣＦフィールドは、制御オクテット＃１及び制御
オクテット＃２の他のフィールドにおける「１」の総数
に等しい数が含まれている。予備フィールドは、使用さ
れず拡張のため残されている。示した例においては予備
フィールドのビットは「０」にセットされる。

【００５６】図５に戻ると、多重化操作（ブロック５１
３）は、待ち行列から除かれたばかりのＣＤＭＡパケッ
トに対する制御オクテット＃１及び制御オクテット＃２
の両方を構築し、それらを現在のＡＴＭセルの情報フィ
ールドにおける次の利用可能な位置に入れる。次に、制
御は「ロード操作」（ブロック５１５）へ移る。

【００５７】ロード操作（ブロック５１５）は、ＣＤＭ
Ａパケットまたは入る限りのＣＤＭＡパケットを、現在
のＡＴＭセルの情報フィールドに入れ、制御は「セル満
杯／パケット消尽」試験（ブロック５１７）に進む。

【００５８】情報フィールドが４８オクテット含むと、
セルが「満杯」になる。制御オクテット＃１及び制御オ
クテット＃２は、ＡＴＭセルにおける情報フィールドに
おける一部を形成する。

【００５９】セル満杯／パケット消尽試験（ブロック５
１７）は、現在のＡＴＭセルが４６オクテット以上あ
り、直前のＣＤＭＡパケットの全てがＡＴＭセルへと収
まるかを検査する。その通りであれば、制御は送信操作
（ブロック５０５）に移行し、それ以外の場合、制御は
「セル満杯／パケット非消尽」試験（ブロック５１９）
に移行する。

【００６０】セル満杯／パケット非消尽試験（ブロック
５１９）は、現在のＡＴＭセルが満杯で、しかも最終Ｃ
ＤＭＡパケットの一部がＡＴＭセルに収まらないかを検
査する。その通りであれば、制御は送信操作（ブロック
５０６）に進み、それ以外の場合、制御は「セル非満杯
／パケット消尽」試験（ブロック５２１）に進む。送信
操作（ブロック５０６）は、送信操作（ブロック５０
５）と全く同じ機能を実行するが、その後、制御は多重
化操作（ブロック５０５）に進む点のみが異なる。

【００６１】セル非満杯／パケット消尽試験（ブロック
５２１）は、現在のＡＴＭセルが満杯でなく、しかも最
終ＣＤＭＡパケットが全部ＡＴＭセルに収まったかを検
査する。その通りであれば、制御は時間切れ試験（ブロ
ック５０３）に進み、それ以外の場合、エラー状態が発
生し、制御はエラー・トラップ（ブロック５２３）に進
む。

【００６２】ＩＩＩ．ＡＴＭセル・ストリームからＣＤ
ＭＡパケットを回復する方法 図８は、代表的な実施態様に従ってカプセル化されてい
たパケットをＡＴＭセル・ストリームから回復するのに
利用できる例証的な方法の流れ図である。図８に示す一
般化した技術は、特注ハードウェア内に、または適切に
プログラムされた汎用プロセッサとして、あるいはこの
２つの組合せとして実装できる。

【００６３】特注ハードウェアを使用する場合は、図示
された操作および試験の多くを並列化できる。さらに、
図示された操作および試験の多くは、ハードウェアとソ
フトウェアとの組合せ（たとえば、割込み管理プログラ
ムを介してハードウェアのタイマに接続された、適切に
プログラムされた汎用プロセッサを使用するなど）で実
装できる。

【００６４】図２に示すように、本発明の代表的な実施
態様は、ＡＴＭセルのストリームをＡＴＭネットワーク
２２０から受信することが好ましい。ＡＴＭセルを受信
したら、ＶＣＩに格納し、ＶＣＩ別のＦＩＦＯ待ち行列
に入れ、図８に示す技術による処理を待つことが好まし
い。次に、（少なくとも論理的には）１回に１つの待ち
行列で操作することが好ましい。図８に示す例証的な方
法は、待ち行列からＡＴＭセルを取り出し、カプセル化
されたＣＤＭＡパケットを回復する。

【００６５】再び図８を参照すると、この技術は「始動
操作」（ブロック８０１）から開始することが好まし
く、これはフラグ"continuation"を２進数の「偽」に設
定する。制御は、始動操作（ブロック８０１）から「初
期化操作」（ブロック８０３）に進む。これは（１）"a
tmpayload"と呼ばれるポインタを１にリセットし、
（２）ＡＴＭセル（「現在の」ＡＴＭセル）をＦＩＦＯ
待ち行列から取り出す。「初期化操作」（ブロック８０
３）から制御は、「制御オクテットエラーチェック」
（ブロック８０７）へと進む。

【００６６】この制御オクテットエラーチェックは、次
に、（１）現在のＡＴＭセルから次の２オクテット、即
ち、制御オクテット＃１及び制御オクテット＃２（１番
目は"atmpayload"ポインタによりポイントされる。）を
取り出し、（２）制御オクテット＃２におけるエラー訂
正フィールドからデータを取りだし、（３）制御オクテ
ット＃１又は制御オクテット＃２におけるエラーを検出
し、できれば訂正する。もし訂正できないエラーが検出
されたならば、制御はセル廃棄操作（ブロック８１１）
へ進む。さもなければ「継続時パケット長さチェック」
（ブロック８１５）へと進む。

【００６７】セル廃棄操作（ブロック８１１）は、現在
のＡＴＭセルを廃棄し、次のＡＴＭセルの最初のパケッ
トも廃棄するよう指示することが好ましい。制御は、セ
ル廃棄操作から「先行パケット廃棄」操作（ブロック８
０９）に進む。先行パケット廃棄操作（ブロック８０
９）は、最初の部分が先行したＡＴＭセル中で送信され
たパケットの後方部分を、現在のＡＴＭセルに含める
か、決定する。含める場合、先行パケット廃棄操作（ブ
ロック８０９）が、最も以前に回復されたパケットを廃
棄し、それ以外の場合は何もしない。次いで、制御は、
先行パケット廃棄操作（ブロック８０９）から初期化操
作（ブロック８０３）に戻る。

【００６８】継続時パケット長試験（ブロック８１５）
は、continuationフラグが真か検査し、パケット長の残
りが正しいか評価する。試験結果が真であれば、制御は
「継続設定解除」操作（ブロック８１３）に進み、それ
以外の場合は、制御は先行パケット破棄操作（ブロック
８０９）に進む。

【００６９】継続設定解除操作（ブロック８１３）は、
（１）continuationフラグを偽に設定し、（２）変数"p
acket_length"を制御オクテット＃１及び制御オクテッ
ト＃２からのパケット長フィールドの内容に設定する。
次いで、制御は、継続設定解除操作（ブロック８１３）
から「増分ペイロード・ポインタ」操作（ブロック８１
９）に進む。

【００７０】増分ペイロード・ポインタ操作（ブロック
８１９）は、atmpayloadポインタの内容を２ずつ増加さ
せ（制御オクテット＃１及び制御オクテット＃２それぞ
れ１つずつに対応する。）、その後、制御は「セル第１
終了」試験（ブロック８２３）に進む。

【００７１】セル第１終了試験（ブロック８２３）は、
atmpayloadポインタが４９以上であるか判別する。ある
いは、もしパッディングが存在すれば、そのことを制御
オクテット＃１及び制御オクテット＃２における長さイ
ンジケータが０にセットされていることを検出すること
により判断する。そうであれば、制御は初期化操作ブロ
ック（８０３）に進む。違えば、チャネル抽出操作（ブ
ロック８２９）へ進む。

【００７２】チャネル抽出操作（ブロック８２９）は、
変数"channel"をＣＯ２の仮想チャネルフィールドの内
容と等しく設定し、その後、制御はパケット終了試験
（ブロック８２１）に進む。

【００７３】パケット終了試験（ブロック８２１）は、
変数packet_lengthが０であるかを検査する。そうであ
れば、制御は、第２セル終了試験（ブロック８０５）へ
と進む。違えば、制御はチャネル抽出操作（ブロック８
２９）に進む。

【００７４】第２セル終了試験（ブロック８０５）は、
atmpayloadポインタが４９以上であるか判別する。そう
であれば、初期化操作（ブロック８０３）へ進み、それ
以外の場合、制御オクテットエラーチェック操作（ブロ
ック８０７）へと進む。

【００７５】データ抽出操作（ブロック８２７）は、
（１）atmpayloadポインタが指示するＡＴＭセルの情報
フィールドから１オクテット抽出し、（２）atmpayload
ポインタを１増加させ、（３）packet_length変数を１
減少させる。抽出されたオクテットは、回復されたＣＤ
ＭＡパケットの一部である。

【００７６】次に、制御はデータ抽出操作（ブロック８
２７）から「セル第３終了」試験（ブロック８３３）に
進む。このセル第３終了試験は、atmpayloadポインタが
４９以上か判別する。そうであれば、制御は「継続設
定」操作（ブロック８２５）に進み、それ以外の場合、
制御はパケット終了試験（ブロック８２１）に戻る。継
続設定操作（ブロック８２５）は、変数packet_length
がゼロに等しい場合にのみ、continuationフラグを真に
設定する。その後、制御は継続設定操作（ブロック８２
５）から初期化操作（ブロック８０３）に戻る。

【００７７】ＩＶ．具体例 説明の便宜上、本セクションでは、本発明の代表的な実
施態様として、４人のユーザ間で２つのチャネルをカプ
セル化する方法の例について詳述する。

【００７８】図２を参照する。この具体例は、無線端末
２０１を使用している１人のユーザAliceが、有線端末
２０２を使用している第２のユーザBillに対して第１チ
ャネルで、Billに対して"The fault, dear Bill, is no
t in our stars, but in ourselves."という６０オクテ
ットのＡＳＣＩＩコード化メッセージを送信しようとす
るものである。

【００７９】

【表２】

【００８０】AliceがメッセージをBillに送信するのと
同時に、無線端末２０３を使用する第２のユーザChuck
が、無線端末２０４を使用する第４のユーザDaveと第２
チャネルを使用し、Daveに対して、表３に示すような１
つのＣＤＭＡパケットに含まれる"Et tu, Brute?"とい
う１３オクテットのＡＳＣＩＩコード化メッセージを送
信しようとする。

【００８１】AliceとBillとの間の呼び設定中に、ＡＴ
Ｍチャネルマネージャ２３０は、このチャネルをChuck
およびDaveの呼びと同じ仮想回線で呼びを多重化するこ
とを決定し、このAliceとBillとの間のチャネルに
「７」のチャネルＩＤを割り当てた。

【００８２】

【表３】

【００８３】下記の表４に示すように、基地局２１１
は、以下の順序でＣＤＭＡパケットを受信する。すなわ
ちAliceからのＣＤＭＡパケット＃１、ChuckからのＣＤ
ＭＡパケット＃１、AliceからのＣＤＭＡパケット＃
２、およびAliceからのＣＤＭＡパケット＃３である。
これらの４つのパケットそれぞれは同じ仮想回線で送信
されるので、これらは１つのＦＩＦＯ待ち行列に入れら
れて送信される。

【００８４】

【表４】

【００８５】同じ仮想回線にて送信される他のパケット
がないと仮定すると、送信待ち行列の４つのＣＤＭＡパ
ケットは、下記の表５、６に示すように２つの連続する
ＡＴＭセルへとカプセル化される。

【００８６】

【表５】

【００８７】

【表６】

【００８８】Ｖ．ハードウェアのシステム 図９は、代表的な実施態様に従ってＣＤＭＡパケットを
ＡＴＭセルにカプセル化することができ、代表的な実施
態様に従ってカプセル化されていたＣＤＭＡパケットを
ＡＴＭセル・ストリームから回復することもできる例証
的な無線ポートの概略図である。本発明に伴うＡＡＬを
始動または終了させるネットワークの素子すべてに、本
発明の実施態様が適用できる。

【００８９】無線ポート２１１は、中央処理装置（「CP
U」）９０５、入出力回路９０７、メモリ９０３および
無線機９０９を備えことが好ましい。メモリ９０３は、
図５および図８に関して上述した手順を実行するための
手順を含むことが好ましい。以上の開示から、これらの
手順のコード化の方法は当業者に自明である。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
異なるチャネルに対応し、単一のＡＴＭ仮想回路経由で
多重化される可変長パケット（例えば、ＣＤＭＡパケッ
ト、ＣＤＰＤパケット）を送信・受信する方法及び装置
が実現される。これにより、基地局との間のリンクは、
大量のデータを効果的に搬送できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】代表的な無線電気通信システムの一部の概略図
である。

【図２】ＡＴＭベースの無線および有線電気通信システ
ムを備える、本発明の例証的な実施態様の概略図であ
る。

【図３】ＡＴＭセルの形式を示す構成図である。

【図４】ＣＤＭＡパケットを示す構成図である。

【図５】代表的な実施態様によりパケットをセル内にパ
ックするのに使用できる例証的な方法の流れ図である。

【図６】制御オクテット＃１の形式を示す構成図であ
る。

【図７】制御オクテット＃２の形式を示す構成図であ
る。

【図８】代表的な実施態様に従いパケットを封じ込め
た、ＡＴＭセル・ストリームからパケットを回復するの
に用いることができる例証的な方法の流れ図である。

【図９】代表的な実施態様のハードウェア構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１００、２１１、２１２、２１３、２１４ 基地局 １１１、１１２、２０１、２０３、２０４ 無線端末 １２０ 移動交換センター（ＭＳＣ） ２００ ＡＴＭベースの無線および有線電気通信システ
ム ２０２ 有線端末 ２１１ 無線ポート ２２０ ＡＴＭネットワーク ２３０ ＡＴＭチャネルマネージャ ２４１ パケット処理コンプレックス ２４３ 狭帯域インターワーキングユニット ２４５ 狭帯域ネットワーク ２６１ アプリケーションサーバコンプレックス ２６３ ネットワーク管理コンプレックス ５０１ 初期化 ５０３ 時間切れ？ ５０５ 送信 ５０６ 送信 ５０７ 送信待ち行列？ ５１３ 多重化 ５１５ ロード ５１７ セル満杯／パケット消尽？ ５１９ セル満杯／パケット非消尽？ ５２１ セル非満杯／パケット消尽？ ５２３ エラー ８０１ 開始 ８０３ 初期化 ８０５ セル終了？ ８０７ 制御オクテットエラーチェック？ ８０９ 前のパケット破棄 ８１１ セル破棄 ８１３ 継続設定解除 ８１５ 継続時パケット長チェック？ ８１９ ペイロードポインタ増分 ８２１ パケット終了？ ８２３ セル終了？ ８２５ 継続設定 ８２７ データ抽出 ８２９ チャネル抽出 ８３３ セル終了？ ９０３ メモリ ９０５ ＣＰＵ ９０７ 入出力回路 ９０９ 無線機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ベーラム ホミ バルチャ アメリカ合衆国、07041 ニュージャージ ー、ミルバーン、サガモア ロード 125 (72)発明者 バラット タラチャンド ドシ アメリカ合衆国、07733 ニュージャージ ー、ホルムデル、ディアポンド レーン ５ (72)発明者 サブラマニアム ドラビダ アメリカ合衆国、07728 ニュージャージ ー、フリーホールド、クリムソン レーン 11 (72)発明者 サンジブ ナンダ アメリカ合衆国、08536 ニュージャージ ー、プレインズボロ、ハミルトン レーン 15

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１チャネル識別子に対応しＭ個のオク
   テットからなる第１パケットと、及び第２チャネル識別
   子に対応しＮ個のオクテットからなる第１パケットをセ
   ル情報フィールドへと多重化する方法において、 （Ａ）(1)前記第１チャネル識別子に基づく第１チャネ
   ルインジケータと、及び(2)Ｍに基づく第１長さインジ
   ケータとからなる第１制御オクテット＃１及び第１制御
   オクテット＃２を構築するステップと、 （Ｂ）(1)前記第２チャネル識別子に基づく第２チャネ
   ルインジケータと、及び(2)Ｎに基づく第２長さインジ
   ケータとからなる第２制御オクテット＃１及び第２制御
   オクテット＃２を構築するステップと、 （Ｃ）前記第１制御オクテット＃１、前記第２制御オク
   テット＃２、前記第１パケット、前記第２制御オクテッ
   ト＃１、前記第２制御オクテット＃２、及び前記第２パ
   ケットを前記セル情報フィールドへとパッキングするス
   テップとを有することを特徴とする多重化する方法。
2. 【請求項２】 前記パッキングするステップは、前記第
   １制御オクテット＃１、前記第１制御オクテット＃２、
   前記第１パケット、前記第２制御オクテット＃１、前記
   第２制御オクテット＃２、及び前記第２パケットをこの
   順で前記情報フィールドへと連ねるステップを更に有す
   ることを特徴とする請求項１の方法。
3. 【請求項３】 前記第１制御オクテット＃１及び前記第
   １制御オクテット＃２は、前記第１チャネルインジケー
   タ及び前記第１長さインジケータに基づく第１エラー訂
   正フィールドを更に有し、 前記第２制御オクテット＃１及び前記第２制御オクテッ
   ト＃２は、前記第２チャネルインジケータ及び前記第２
   長さインジケータに基づく第２エラー訂正フィールドを
   更に有することを特徴とする請求項１の方法。
4. 【請求項４】 前記第１制御オクテット＃１を前記セル
   情報フィールドの境界の位置に合わせることを特徴とす
   る請求項１の方法。
5. 【請求項５】 前記第１チャネルインジケータ及び前記
   第２チャネルインジケータはそれぞれ、４ビットで構成
   していることを特徴とする請求項１の方法。
6. 【請求項６】 第１チャネル識別子に対応しＭ個のオク
   テットからなる第１パケットと、及び第２チャネル識別
   子に対応しＮ個のオクテットからなる第１パケットをセ
   ル情報フィールドへと多重化する方法において、 （Ａ）(1)前記第１チャネル識別子に基づく第１チャネ
   ルインジケータと、及び(2)Ｍに基づく第１長さインジ
   ケータとからなる第１の複数の制御オクテットを構築す
   るステップと、 （Ｂ）(1)前記第２チャネル識別子に基づく第２チャネ
   ルインジケータと、及び(2)Ｎに基づく第２長さインジ
   ケータとからなる第２の複数の制御オクテットを構築す
   るステップと、 （Ｃ）前記第１の複数の制御オクテット、前記第１パケ
   ット、前記第２の複数の制御オクテット、及び前記第２
   パケットを前記セル情報フィールドへとパッキングする
   ステップとを有することを特徴とする多重化する方法。
7. 【請求項７】 （Ｄ）前記第１チャネル識別子を第１チ
   ャネルへ関連づけるステップと、 （Ｅ）前記第２チャネル識別子を第２チャネルへ関連づ
   けるステップとを更に有することを特徴とする請求項６
   の方法。
8. 【請求項８】 前記パッキングするステップは、 （Ｆ）前記第１の複数の制御オクテット、前記第１パケ
   ット、前記第２の複数の制御オクテット、及び前記第２
   パケットをこの順で、前記セル情報フィールドへと連ね
   るステップを更に有することを特徴とする請求項６の方
   法。
9. 【請求項９】 第１チャネル識別子に対応しＭ個のオク
   テットからなる第１パケットと、及び第２チャネル識別
   子に対応しＮ個のオクテットからなる第１パケットを第
   １セルに対応する第１セル情報フィールド及び第２セル
   に対応する第２セル情報フィールドへと多重化する方法
   において、 （Ａ）(1)前記第１チャネル識別子に基づく第１チャネ
   ルインジケータと、及び(2)Ｍに基づく第１長さインジ
   ケータとからなる第１の複数の制御オクテットを構築す
   るステップと、 （Ｂ）(1)前記第２チャネル識別子に基づく第２チャネ
   ルインジケータと、及び(2)Ｎに基づく第２長さインジ
   ケータとからなる第２の複数の制御オクテットを構築す
   るステップと、 （Ｃ）前記第１の複数の制御オクテット、前記第１パケ
   ット、前記第２の複数の制御オクテット、及び前記第２
   パケットのＸオクテットを前記第１セル情報フィールド
   へとパッキングするステップと、 （Ｄ）(1)（Ｎ−Ｘ）に基づく第３長さインジケータか
   らなる制御オクテットを構築するステップと、 （Ｅ）前記制御オクテット及び前記第２パケットの（Ｎ
   −Ｘ）オクテットを前記第２セル情報フィールドへとパ
   ッキングするステップとを有することを特徴とする多重
   化する方法。
10. 【請求項１０】 前記第１セル情報フィールドへとパッ
    キングするステップは、 （Ｆ）前記第１の複数の制御オクテット、前記第１パケ
    ット、前記第２の複数の制御オクテット、及び前記第２
    パケットをこの順で、前記セル情報フィールドへと連ね
    るステップを更に有することを特徴とする請求項９の方
    法。