JP2000507790A - 無線ａｔｍ用媒体アクセス制御（ｍａｃ）プロトコル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 無線媒体を介したＡＴＭ通信に特によく適した、ネットワーク通信を管理するためのプロトコル、方法および装置が開示されている。フレーム内の連続したタイム・スロットが、送信トラフィックを有する各ノードに割り当てられる。各ノードは定格帯域幅を保証され、余分な帯域幅は要求により分配される。余分な帯域幅の割当ては、各メッセージの時間臨界だけでなく、各ノードのバッファ・サイズにも依存させることができる。ノードは、それらの送信パケットの最初のものの後尾にこのような制御情報を追加することにより、割当てのためのそれらのリクエストを通信する。各ノードの送受信タイム・スロットの割当ては、各フレームの開始時にすべてのノードに送信される。その後、各ノードは、それらの割り当てられた時間の期間まで、ネットワークに参加する必要がなく、これにより、携帯型装置は非活動状態に入ることができ、節電を行うことができる。ネットワークは、コネクション・モードで処理される。接続は、周期的に発生するビーコンを使用することにより、相対的に非干渉方法で確立される。非活動状態の未接続のノードは、これらのビーコン期間中、ネットワークを監視するだけでよく、節電を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 無線ＡＴＭ用媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコル発明の背景 １．発明の分野 この発明は、一般的には、無線ネットワークまたは最小のターンアラウンド・ タイムを必要とする他のネットワークに特に関連した、通信ネットワークおよび プロトコルに関する。この発明は、提供される特徴を代替のプロトコルにも同様 に適用することができるが、無線ＡＴＭ用の制御プロトコルを特に取り扱う。 ２．従来技術の検討 現在、通信ネットワークは、装置間を電線またはケーブルによって相互接続し 、これらの電線およびケーブルに沿ってメッセージを送信するプロトコルに従っ て各装置を動作させることによって形成される。場合によっては、このようなネ ットワークの一部は、ノード間で電波または赤外線周波数信号を使用する無線接 続として実現されることがある。このような無線接続はポイントツーポイントで あり、各末端部には単一の通信装置を有し、それぞれは同一の地理的領域におい て互いに他の装置とは異なる周波数に調整されている。 他方、無線ネットワークは、たとえば電波周波数信号を使用し、装置間の物理 的な接続を伴うことなく形成される。ネットワーク上の各装置は同じ周波数に調 整され、各装置はこの共通の周波数でメッセージを送信するプロトコルに従って 動作する。このプロトコルは、ネットワークのすべての装置間の通信を可能にし てもよいし、あるいは、このプロトコルは、各装置が主装置とのみ通信するよう に制限してもよい。無線ネットワークは、電線またはケーブルを各装置に通すこ とを不要にすることによって、有線ネットワークを超える重要な論理的利点を提 供する。 マルチメディア技術の利用可能性の増加および情報アクセスに対する要求の増 加に伴って、住宅ベースまたはビジネス・ベースの構内通信網（ＬＡＮ）につい てのマーケットのポテンシャルが増大している。無線ネットワークのインストー ルおよび拡張の容易性が、無線ＬＡＮに対する大きな要求を生成していることは 確かである。たとえば、中央基地局は、音声、ビデオおよびデータを含む無線サ ービスを家庭内のすべての通信装置に提供することができ、あるいは、無線基地 局は、オフィスのすべての携帯用コンピュータまたは大学構内のすべてのコンピ ュータ間の通信を提供することができる。一方、首尾よく行うためには、これら の無線ネットワークで使用される技術およびプロトコルは、有線ネットワークの それらと同等のものよりあまり劣っていてはならず、それらは、既存のネットワ ークとの互換性、特にサービスおよび管理基準の点についての互換性を提供でき るものでなければならない。 過去１０年間に、プロトコルは、ネットワーク内における通信装置の情報の転 送を効果的および効率的に管理するために開発されてきた。これらのネットワー ク・プロトコルの開発の根底にある前提は、有線ネットワークのインフラのもの であった。無線ネットワークでは、有線ネットワークのプロトコルが開発された 仮定は、もはや妥当でないこともある。既存のプロトコルのほとんどは、機能的 には無線ネットワークに拡張可能ではあるが、それらの有効性および効率は、装 置間の直接接続がないことにより不利に影響することもある。 さらに、携帯用のバッテリ電源型装置の存在の可能性が、無線ネットワークに 関係する。デスクトップ・コンピュータ、テレビおよびホーム・シアタ・システ ムのようないくつかの無線装置は、交流線供給源によって電力供給されるが、電 話、カメラおよびラップトップ・コンピュータのような多くの無線装置は、バッ テリによって電力供給される。無線ネットワーク・プロトコルを提供するには、 節電を可能にするアーキテクチャにも考慮しなければならない。このような考慮 は、有線ネットワークにはめったになされない。 有線ネットワークにおいてデータ通信用に使用される共通のプロトコルは、非 同期転送モード（ＡＴＭ：Asynchronous Transfer Mode）である。ＡＴＭは、さ まざまなデータ速度、さまざまなサービス品質（ＱｏＳ：Quality of Service） の要求（たとえば、データの信頼性、遅延の考慮など）およびマルチメディア通 信のためのさまざまなコネクションまたはコネクションレスのパラダイムを有す る高速データを取り扱うために開発されてきた。ＡＴＭは、ビデオ、オーディオ およびデータを、それぞれに必要となるパラメータを適切に選択することによっ て同じ媒体に多重化するのによく適している。たとえば、オーディオ・データは 、データ・サービスの再埋設されたパケット誤りの信頼性を必要としないが、過 度の遅延を許容することはできない。ビデオ・データは、一般に、オーディオよ りも多くの遅延を許容することができるが、遅延ジッタを許容することはできな い。これらの遅延とパケット誤り率の考慮は、コネクション型サービスによって もっともよくサポートされる。コネクション型サービスでは、パラメータが、各 接続の開始時に取り決められ、確立される。最良の性能のために、ＡＴＭは、終 端間誤り検出アプローチを採用し、有線の光ファイバのような通信媒体に関する 誤り率が最小になるという仮定に前提を置いている。端末装置のみが誤りを監視 し、誤りが検出されると、再送リクエストが発信側送信機に送られる。また、Ａ ＴＭは、必要とされるＱｏＳを保証できないいかなるサービスも阻止する。ＡＴ Ｍのこれらの特徴および他の側面は、有線ネットワークのマルチメディア通信に とって非常に有効であるが、存在する無線ネットワーク通信の特徴にとってはま さに逆のファクタである。 現在、無線構内通信網（ＬＡＮ）を構築する努力は、米国のＩＥＥＥ８０２． １１および欧州のＨＩＰＥＲＬＡＮのような登場した標準に集中される。これら の標準は、特に遅延の領域における実時間データ・トラフィックに対するＡＴＭ ベースのサービス品質（ＱｏＳ）の要求を考慮しない。典型的な無線ネットワー クでは、各送信機はアクセスを狙って競い合うので、ネットワークが過負荷にな ると、遅延は指数関数的に増加する。ほとんどの無線ネットワークは、ある型の 衝突検出および受信肯定応答プロトコルを使用して動作している。たとえば、各 送信機は、静寂な期間を耳を澄ませて聞き、続いてパケットを送信する。別の送 信機が同じ時間に送信していないならば、受信機はパケットを受信し、送信機に 受信したことを応答する。一方、別の送信機が同時に送信しているならば、衝突 が発生し、目的の受信機（群）は、混合したメッセージを受信し、肯定応答は送 信されない。肯定応答を受信しないと、各送信機は、同時でないことを期待して 、再度、送信を試みる。無線ネットワークは、一般に、より高い誤り率と予期で きない遅延を有し、中間誤り検出と訂正を必要とするものとして特徴づけられる 。このように、典型的な無線ネットワークは、本来的にＡＴＭトラフィックには 適していない。 明らかに、無線ＡＴＭを設計する際の重要な問題は、同じ媒体への複数のユー ザ間のアクセス方法を規定する制御プロトコルである媒体アクセス制御（ＭＡＣ ：Media Access Control）プロトコルがＡＴＭの基本的な要求、特に遅延考慮の 分野における要求を満足しなければならないということである。このようなプロ トコルの１つは、欧州のプロジェクトである移動式広帯域システム（ＭＢＳ：Mo bile Broadband System）内での使用のために設計された動的スロット割当て（ ＤＳＡ＋＋）プロトコルである。しかしながら、このプロトコルは、基地局への アップリンク通信路および基地局からのダウンリンク通信路がそれぞれ異なる周 波数で達成されるという仮定を前提としていた。これは、制御と肯定応答のため のターンアラウンド・タイムを減少させたが、すべての局が２つの別個の干渉し ない周波数で送信と受信を収容できることを要求した。 このように、ＡＴＭのような有線ネットワーク・プロトコルの無線ネットワー ク・プロトコルへの変換は、典型的には、時間もしくは周波数またはその双方の 追加を必要とすることがわかる。この発明の目的は、追加の周波数割当てを必要 とすることなく、一方で、ＡＴＭのＱｏＳコンセプトをサポートしながら、ネッ トワーク内の情報の通信に必要とされる時間を最小とすることにある。提供され る発明は、特に無線ＡＴＭネットワークに適用できるが、具体化された原理は、 他の有線または無線ネットワーク上で情報を転送するのに必要とされる時間を最 小にすることにも等しく適用できる。発明の要約 本質的に、本発明は、基礎をなすＡＴＭネットワーク構成およびプロトコルと 一致して、無線ネットワーク・プロトコルにおける通信媒体へのアクセスを制御 するための方法を示している。 この発明によるアクセス制御は、以下の特徴である、 −ターンアラウンド・タイムを最小にする最適化された制御データ・フレーム （ＣＤＦ）構造と、 −アップリンク信号のためのスーパスロット・データ構造と、 −アップリンクおよびダウンリンクのスロット割当てを統合するＭＡＣレベル における一般化されたスロット割当て方法と、 −ＭＡＣレベルにおけるバッファ・オーバフロー制御方法と、 −ＭＡＣ管理サービスのためのビーコン・ベースの実現と、 を備えている。 最適化された制御データ・フレーム（ＣＤＦ）は、制御およびダウンリンク情 報を１つにまとめ、かつ、各送信機からの制御およびアップリンク情報の送信を 最適化することにより、無線ネットワークにおける送信に関連したターンアラウ ンド・タイムを最小にする。ターンアラウンド・タイムの最小化に加えて、この 構造は、非活動期間中に端末装置に他の機能を実行させ、あるいは、バッテリ電 源型装置の場合には、これらの非活動期間中、節電させるので、通信パターンに 決定的な性質をも提供する。 スーパスロット・アーキテクチャの使用が制御データ・フレームに関連してお り、これにより、アップリンク・データ送信にアップリンク制御情報の相乗りを 可能にし、各無線装置から中央、すなわち基地システムへの通信を最適化する。 この構造は、最小のオーバヘッド、特に各送信機からの同期パケットに必要とさ れるオーバヘッドを可能にする。 ＡＴＭの目的と一致して、一般化されたスロット割当て方法は、各装置に対す る定格帯域幅割当てについてのＡＴＭのＱｏＳコンセプトをサポートし、バッフ ァ・オーバフロー制御方法に関連して、パケットのバーストに対する帯域幅の再 割当てを可能にする。さらに、残っている余分な帯域幅は、全体の性能およびＱ ｏＳファクタを最適化するために、装置間に効率的に割り当てられる。 ＡＴＭのＱｏＳコンセプトと一致して、無線ネットワーク上の各装置は、ある 時は多くのサービスを要求し、また別の時は少ないサービスを要求するとの分析 から、定格レベルのサービスを交渉する。ＡＴＭサーバは、この交渉において、 重い負荷のバーストだけでなく、定格負荷もサポートする機能を提供することを 見込んでいる。この発明によるバッファ・オーバフロー制御は、この基本的なＡ ＴＭコンセプトに関連した２つの機能を実行する。それは、バースト期間中にお けるバッファ・オーバフローを避けるために送信の優先順位付けを行うことと、 同時に、必要に応じて、ＡＴＭのＱｏＳコンセプトに従って動作しない装置にペ ナルティを科すことにより、ＡＴＭのＱｏＳコンセプトを強制することである。 ＭＡＣサービスの管理のためのビーコン・ベースの実現が、必要に応じて非活 動状態の装置にネットワークへのアクセスを回復させるためだけでなく、装置間 に必要となる同期時間を減少させるために最適化される。この発明によると、短 いビーコン信号期間を、相対的には長いが、規則的な間隔でデータ・フローの中 に点在させる。このビーコン内には、タイミングおよび制御信号が存在し、無線 ネットワークのより高いレベルの同期および管理を提供する。このより高いレベ ルの同期および制御を提供することにより、各パケット内の同期および制御のオ ーバヘッドを最小化することができ、これにより、ネットワーク全体の効率を改 善することができる。図面の簡単な説明 図１は、無線装置のネットワークを示す。 図２は、ＡＴＭの有線および無線通信のための階層化プロトコル・モデルを示 す。 図３は、制御データ・フレームの構造を示す。 図４は、スロット割当てのフローチャートを示す。 図５は、ラクシティ・キューの処理のフローチャートを示す。 図６は、ビーコン信号方法を示す。本発明の好ましい実施例の詳細な説明 図１は、無線端末ＷＴ、基地局ＢＳおよび移動ノードＭＮと呼ばれるハイブリ ッド局から構成される無線ネットワークを示す。完全のため、ゲートウェイＧを 介した無線ネットワークの有線ＡＴＭネットワーク１０１への接続も示されてい る。図１ａおよび１ｂは、集中型の、すなわち基地局アーキテクチャを有する無 線ネットワークを示す。図１ｃおよび１ｄは、分散型の、すなわちアドホックな アーキテクチャを示す。図１ａでは、基地局ＢＳは、ツリー接続形態でスイッチ ング・センタＳＣに接続される。有線ＡＴＭネットワーク１０１からのパケット は、ゲートウェイＧを通って進み、スイッチング・センタＳＣによって適切な基 地局ＢＳに向けて送られる。基地局ＢＳは、以下に述べるように、適切な無線端 末ＷＴとの間でパケットの送受信を行う。図１ｂでは、基地局ＢＳは、リング接 続形態で接続される。パケットは、その宛先の基地局に到達するまで、基地局か ら基地局に渡される。宛先の基地局は、リングからパケットを消去し、そのパケ ットを適切な無線端末に送信する。図１ｃでは、各無線装置ＭＮは、基地局とし ても動作することができ、これにより、ネットワーク上の他のすべての無線装置 がその送信を受信することができる。図１ｄでは、転送ノード接続形態が示され 、ノード１２０は、ノード１２２と直接通信することはできないが、ノード１２ １は、１２０から１２２へパケットを転送する機能を備えている。これらの接続 形態のそれぞれにおいて、この発明は、効果的かつ効率的な通信を提供する。理 解を容易にするために、図１ａの基地局接続形態を仮定するが、この発明の特徴 の他の接続形態への実現は、当業者には明らかである。 図２は、基地局を介した有線および無線のＡＴＭを統合するための階層化プロ トコル・モデルを示す。通信路の一方の終端には、ケーブルＴＶ送信機のような 有線ＡＴＭ装置２１０がある。通信路の他方の終端には、携帯型テレビのような 無線ＡＴＭ装置２３０がある。これらの装置の相互接続は、有線媒体２０１およ び無線媒体２０２が行う。有線媒体から無線媒体への変換は、基地局２２０にお いてなされる。この基地局２２０は、たとえばケーブルＴＶプロバイダからのＡ ＴＭ提供サービスに有線接続された、たとえばある家庭で中央配置されている送 信機である。通信路の有線固有の属性は、有線ＰＨＹ（物理：Physical）層２２ １および有線ＭＡＣ層２２２に含まれる。これらのプロトコル層は、ＡＴＭレベ ル２２３において、有線媒体上の物理信号をＡＴＭに従ったデータ・パケットに 変換する。このＡＴＭに従ったデータ・パケットは、使用される物理媒体から独 立したものである。通信路の無線固有の属性は、無線ＭＡＣ層２２４および無線 ＰＨＹ層２２５に含まれる。これらの層は、ＡＴＭに従ったパケットを無線媒体 ２０２上に送信可能な物理信号に変換する。同様の無線ＭＡＣ層２３４および無 線ＰＨＹ層２３５は、無線端末２３０に含まれ、２３３において、これらの物理 信号をＡＴＭに従ったデータ・パケットに変換する。無線端末２３０の無線ＭＡ Ｃ層２３４および無線ＰＨＹ層２３５の機能は、基地局２２０において提供され るものよりも著しく劣っていることがあるが、それらが実行する第１の機能であ る、物理信号のＡＴＭに従った信号への変換およびＡＴＭに従った信号から物理 信号への変換は同一である。 基地局と無線端末との間を通信するための制御データ・フレーム（ＣＤＦ）の 構造が、図３に示される。この制御データ・フレームは、その名前が意味するよ うに、制御とデータの双方を含んでいる。この発明によると、ＣＤＦは、ターン アラウンド・タイムを最小にし、かつ、この他の点ではランダムなプロセスにお いて送信のための決定的タイミングを提供するように構成される。伝統的に、無 線ネットワークでは、ノードが、送信するパケットまたは一組のパケットを有す る場合に、そのノードは、静寂な期間が検出される度に各パケットを送信する。 前述したように、これは、予想できない遅延および遅延ジッタをもたらす。この 発明によると、基地局は、利用可能なデータ・スロットを個々の無線端末に割り 当てる。基地局は、図３の基地局信号期間３１０において、すべての無線端末に この割当てを通知する。基地局は、パケットの受信をいつ開始するのか、いくつ の数のパケットを受信するのか、パケットをいつ送信するのか、およびいくつの 数のパケットを送信するのかを各無線端末に通知することにより、この割当てを 伝達する。そうすることにより、各無線端末は、続いて、その非通信時間を他の タスクに割り当てることができ、あるいは、バッテリ電源型装置の場合には、適 切な時間に割り込むようにタイマを設定することができ、そして、その合間に非 活動状態に入ることができる。ＣＤＦは可変長であってもよいが、各無線端末は 、現ＣＤＦにおける最後のパケットが送信される時を知ることにより、次のＣＤ Ｆが発生する時も知る。選択的に、非常に短いＣＤＦの連続した送信を回避する ために、万一、通信すべきパケットがない場合には、信号期間３１０は、次のＣ Ｄ Ｆがいつ発生するかの明示の通知を含むことができる。この信号期間３１０にお いて、基地局は、期間３４０を参照して説明するように、現在非活動状態の無線 端末のための一定の順序に配列した情報だけでなく、処理およびメンテナンス・ メッセージも含む。 従来の無線通信と一致して、各送信機は、同期パターンを送信するように要求 され、目指す受信機（群）に共通のタイミング基準を確立させる。基地局は、信 号期間３１０の開始時にその同期パターンを送信する。この同期を各無線端末の 受信機ごとに独立に確立しなければならないということを避けるために、パケッ トが各端末に送信されると、基地局は、信号期間３１０に続いて、すぐに、ダウ ンリンク・データ期間３２０の間にそのダウンリンク・パケットのすべての送信 を行う。すべての無線端末が、信号情報を受信するために基地局に同期している ので、基地局からのパケットを受信するようにスケジューリングされた各無線端 末は、そのスケジューリングされた受信時間までこの同期を維持する必要がある だけである。この好ましい実施例では、そうすることにより、バッテリ電源型端 末が同期を失うかもしれないので、バッテリ電源型端末が全体的に非活動状態に 入ることができないことがあるということに留意すべきである。したがって、こ の発明と一致して、パケットが基地局から送信される端末の順序を、ある特定の 端末が電力制限されているかどうかに依存させてもよい。このようにして、バッ テリ電源型端末へのパケットが、最初に基地局から送信され、これにより、これ らの端末は、すぐに非活動状態に入っていくことができる。選択的に、再同期パ ターンを、各送信機に送信されるパケットの各組とともに送信することができる 。 ダウンリンク・データ期間３２０は、基地局から無線端末へのすべてのスケジ ューリングされたデータ・パケットの送信を含んでいる。この発明によると、各 無線端末は、そのスケジューリングされたデータ・パケットのすべてを１つの連 続した組として受信する。そうすることにより、最初のデータ・パケット内で任 意の必要な再同期を達成することができ、それに続くすべてのデータ・パケット は、ペイロードのすべてにデータを含むことができる。これにより、全体のパケ ット情報転送効率が増加する。また、前述したように、一組の連続パケットのこ のスケジューリングされた送信により、無線端末は、それらの非通信時間を効率 的に割り当てることができる。 アップリンク・データ期間３３０は、無線端末から基地局へのすべてのスケジ ューリングされたデータ・パケットの送信を含んでいる。基地局からの送信と同 様に、各端末は、その割り当てられた時間に、その割り当てられた数のパケット の連続した送信を開始する。一方、基地局の送信と異なり、この発明によると、 各端末の最初の送信スロットは、スーパスロット（SperSlot）である。このスロ ットは、データ・パケットだけでなく、このデータ・パケットの後尾に追加され た制御パケットの送信も可能にする。制御情報をデータ・パケットに挿入するの ではなく、このより長い最初のタイム・スロットを割り当てることにより、より 大きな効率を可能にする。制御情報がデータ・パケットに含まれることになると 、パケット全体を制御用に割り当てる必要があるか、または、最初のパケットを 、この情報を含むように変更する必要があろう。各送信機からの最初のパケット が、前述したように基地局によってスケジューリングされていることから容易に 識別されるので、１または２以上のデータ・パケットを復号して、組み込まれた 情報を抽出するよりも、後尾に追加された制御情報を抽出することの方がはるか に簡単なこととなる。各無線端末から送信される制御情報は、基地局がネットワ ークを管理し、帯域幅を割り当てるのに必要となる情報を含んでいる。この制御 情報は、無線端末が送信し残しているパケットの数、および、この発明の他の特 徴によると、以下に説明するように、それらの優先順位を含んでいる。また、こ の制御情報は、従来のネットワーク制御プロトコルの典型であるように、処理お よびメンテナンス情報を含んでいてもよい。 警報期間３４０は、現在非活動の端末に対して活動状態をリクエストするため に利用される。確立されたプロトコルに依存して、これは、多くの型を呈する。 すぐに注意する必要が必ずしもないならば、ポーリング技術を利用してもよい。 たとえば、信号期間３１０において、ホスト局は、現在非活動の端末のリストの 中から端末識別子を公表することができる。次のＣＤＦ期間３１０は、ラウンド ロビン方式でこのリストからの他の識別された端末を含む。識別された端末が活 動状態を必要とするならば、その端末は、期間３４０において信号を送信する。 好ましい実施例において、この信号は最小であり、このようなポーリングに割り 当てられた時間を減少させる。この信号が存在すると、基地局は、次のＣＤＦに おいてこの端末に１または２以上のアップリンク・スロットを割り当てる。識別 された端末は、続いて、その割り当てられたスーパスロットで任意の追加の制御 情報を送信する。所望の性能ファクタに依存して、プロトコルを確立することが でき、これにより、警報信号を受信すると、識別された端末は、次のＣＤＦにお いてその定格帯域幅を受信する。選択的に、識別された端末は、１つのスロット 割当てを受信するだけでもよく、また、この端末から前記スーパスロットの後尾 に追加された制御情報に含まれる、指定された送信パケット数に依存して、適切 な帯域幅が割り当てられる。最初のシナリオでは、過剰な帯域幅が割り当てられ ることがあり、第２のシナリオでは、過剰な遅延を被ることがある。また、選択 的に、パケットおよび適切なアップリンク制御情報の送信を可能にするために、 全スーパスロット時間を警報期間３４０の間ずっと割り当てておくこともできる 。 警報ポーリングのシナリオでは、多くの非活動状態の端末を含むネットワーク は、端末が送信パケットを有する時間とポーリング・プロセスで識別される時間 との間に過度の遅延を示すことがある。この発明によると、当業者には明らかで あろうが、より適時の応答またはよりよい帯域幅の利用を可能にするために、警 報期間３４０を異なった構成にすることができる。たとえば、ある特定の端末が このような遅延に特に敏感であるならば、ポーリング・シーケンスを、他の端末 よりも頻繁にその端末をポーリングするように変更することができる。あるいは 、非ポーリングのアプローチを利用してもよい。たとえば、コネクション方式を 、この期間内に利用することができる。基地局は、信号期間３１０の間中、この 警報期間３４０が発生する時を識別していることになる。警報リクエストを信号 で伝える必要のある端末は、この期間中に識別子を単に送信するだけであり、基 地局は、先に詳述にしたように、次のＣＤＦにおいてこの端末に１または２以上 のスロットを割り当てる。衝突が発生し、識別子が受信されない場合には、次の ＣＤＦにおける割当ての欠如のより、リクエストを出している端末は、もう１つ の警報リクエストを次の警報期間３４０において生成すべきであることを知る。 当業者に明らかなように、サービスをリクエストするためにポーリングと接続と の組み合わせに基づくプロセスを利用することもできる。 説明したように、活動状態の各無線端末は、現ＣＤＦの送信後に残っている、 基地局に送信すべきパケットの数を基地局に通知する。この数がゼロならば、端 末識別子は非活動状態の端末リストに置かれる。この数がゼロでないならば、基 地局は、この端末用のスロットを次のＣＤＦにおいて割り当てるべきである。基 地局は、他のすべての活動状態の端末からの送信用のスロットのほかに、端末に 送信する必要がある受信パケット用のスロットも割り当てなければならない。Ａ ＴＭの前述した前提と一致して、ピーク活動状態にある、ある期間では、十分な 帯域幅がない、すなわち、ＣＤＦ内において送信に必要なパケットの数を収容す るのに十分な数のスロットがないことがありうる。ＣＤＦのサイズは可変であり 、これにより、現在のすべてのパケットの送信を収容するために伸びることがで きるが、ＣＤＦのサイズは制限されるべきである。ＣＤＦのサイズは、端末、特 に、少なくとも定格サービスを保証する代わりに交渉による帯域幅の割当てに従 っている端末が、過剰な遅延を避けるのに十分な頻度でサービスを受けることを 保証 するように制限されるべきである。好ましい実施例では、ＣＤＦ期間は１ミリ秒 より長くない範囲に制限される。現在の技術によると、これは、各ＣＤＦ内にお いて約５０〜１００個のＡＴＭデータ・パケットの送信を可能にする。これらの ５０〜１００個のデータ・パケットは、各接続がネットワーク内で行われると、 前述した交渉段階の間中、無線端末に名目的に割り当てられる。交渉が成立しな い場合、たとえば、基地局が、端末用の最小機能リクエストを満足するのに十分 な現在利用可能な帯域幅を有しない場合には、接続は行われない。たとえば、音 声通信は典型的には最小の３ＫＨｚの帯域幅を必要とする。基地局が現在利用可 能な３ＫＨｚを有しない場合には、話中信号が返される。このような交渉のシナ リオは当業者には周知であり、前述したように、接続された各端末が、合意に基 づいた定格帯域幅に依存するＱｏＳを保証されるという点を除いて、この発明に は関係しない。この定格帯域幅は、概して、各最大ＣＤＦ期間に端末への通信お よび端末からの通信を行うパケット数に関して特定される。したがって、最大Ｃ ＤＦ期間が１ミリ秒の場合には、毎秒１１５キロパケットの帯域幅リクエストが 、ＣＤＦあたり定格１５パケットの割当てと一致する。一方、ＡＴＭの前提と一 致して、この秒帯域幅あたり１５キロパケットを割り当てられた端末は、短い時 間の間に、非常に多くの帯域幅、すなわちその割り当てられたＣＤＦあたり１５ パケットより多くの帯域幅を必要とすることがある。 この発明によると、基地局は、各ＣＤＦ内にスロットを割り当て、定格帯域幅 を保証し、追加スロットを必要とするこれらの端末に未使用スロットを優先順位 に基づく方法で再割当てする。ＡＴＭの前提に一致して、優先順位付けは、特に 良好な動作の端末に対して、バッファのオーバフローによるデータ損失のリスク を最小にするように試み、また、任意の未使用割当てを公正に行うように試みる 。ＣＤＦはアップリンクとダウンリンクの双方のメッセージを含むので、基地局 は、フロー方向に直接配慮することなく、スロットの割当てを管理する。そうす るこ とにより、未使用のダウンリンクの帯域幅を、必要に応じてアップリンクの送信 用に割り当てることもでき、これに対応して、未使用のアップリンクの帯域幅を 、ダウンリンクの送信用に割り当てることもできる。この説明および以下に続く 説明において、基地局のダウンリンクのトラフィックと無線端末のアップリンク のトラフィックとの間の区別はなされない。スロット割当ては、基地局のダウン リンク送信機を、送信トラフィックを有する活動状態にある別の端末として単に 処理することによって実行される。明確にするために、ノードという用語は、以 後、アップリンクおよびダウンリンクのスロット割当てに関して、無線端末およ び基地局の双方を包含するものとして使用される。 図４は、この発明によるスロット割当て方法のフローチャートを示す。４０５ に示すように、この割当て方法は、このＣＤＦにおいて通信するようにリクエス トされた全パケットがそのＣＤＦにおいて利用可能なスロット数より大きいとき にのみ起動される必要がある。通信すべきパケット数が利用可能なスロット数よ りも小さいならば、すべてのパケットは、４１０において通信するようにスケジ ューリングされる。 ＣＤＦ内において利用可能なスロットよりも多くのパケットの通信が望まれる ならば、どのパケットがこのＣＤＦにおいてスケジューリングされるか、および 、どのパケットが次のＣＤＦに延期されるかについての判断を行わなければなら ない。この延期は、たとえば、ノードのバッファがオーバーフローした場合には データ損失の原因になったり、過度の遅延につながる可能性がある。４２０にお いて、必要ならば、ネットワーク全体の平均遅延を最小にし、かつ、ＱｏＳ基準 を満たすために、すべてのノードは、少なくともそれらの定格帯域幅の割当てを 与えられる。前述したように、基地局が、他のすべての確立された接続およびそ れらの定格割当てを考慮に入れて、ある端末に対して利用可能な定格数のスロッ トを有するならば、基地局はその端末への接続を確立するだけである。このよう に、 ブロック４２０における割当ては、必要に応じて、各ノードがその定格割当てを 受信する結果となるように保証される。 活動状態の各ノードへ定格帯域幅まで割り当てた後、スロットが残っているな らば、これらのスロットは、送信すべき残りのデータを有するノードに割り当て られるべきである。すべてのノードが無限のバッファを有するならば、残りのス ロットのノードへの公平な分配を決定するために、ラクシティ・ファクタ（laxi ty factor）を利用することができる。以下の述べるように、このようなラクシ ティ・ファクタは、パケットをすぐに送信する必要があるかどうかの相対的な必 要性によりパケットを順序付ける。高いラクシティ・ファクタは、相対的に遅延 による影響を受けないことを示し、低いラクシティフ・ァクタは、遅延に対する 耐性がほとんどないことを示す。このラクシティ・ファクタに従った割当てによ り、低いラクシティ・パケットは最初に割り当てられ、最適なスループットおよ び全体の公平さがもたらされる。しかし、注目されるように、このような割当て は、この割当てにおいて、遅延以外の結果を想定していない。実際には、データ の損失は、ノードがその割当てを待っている間にデータの累積を収容するのに十 分なバッファを有しない場合に発生する。たとえば、ファイル転送は、比較的遅 延に敏感ではないが、遅延を起こす各ノードでは、この遅延期間の間に到着し続 けるパケットを保持するのに十分なメモリがなければならない。したがって、実 際には、遅延とデータ損失のリスクとの双方を、割当てプロセスにおいて考慮し なければならない。 この発明によると、ブロック４３０において、残っているスロットの一部は、 バッファのオーバフローによるパケットの損失のリスクを最小にするために割り 当てられる。そして、ブロック４６０において、この残っている部分は、公平性 を確保しながらスループットを最大にするために割り当てられる。４３０におい てデータ損失のリスクを最小にするために割り当てられた部分のサイズは、特定 のネットワーク・アーキテクチャおよび構成の関数である。この比率は、固定す ることができ、たとえば、バッファ・オーバフローの保護用に１／２を、スルー プットを最大にするために１／２をそれぞれ割り当てることができる。あるいは 、この比率は、最初固定しておき、実際の性能に基づくバッファ・オーバフロー の可能性の評価に依存して、ある程度までは、基地局またはある他のコントロー ラによって変更することができる。 ブロック４３０は、図４ｂにさらに詳細に示される。４３３では、残っている 送信パケットがゼロでない各ノードに対して、バッファ・オーバフロー・ファク タｂｏｆ（ｉ）が、定格割当てに対する利用可能なバッファの総量の比として計 算される。利用可能なバッファは、ノードのバッファのサイズから残っている送 信パケットの数を引いたものである。このオーバフロー・ファクタは、基本的に は、バッファに残っている定格割当て数の尺度であり、あるいは、ノードのバッ ファが定格比で満たされているならば、等価的に、バッファがオーバフローする 前に残っているＣＤＦの数である。このように、ｂｏｆ（ｉ）が小さいほど、バ ッファのオーバフローが発生する可能性がより大きいことを示す。 このバッファ・オーバフロー・ファクタは、さらに、ＡＴＭの前提に従って動 作するこれらのノードに有利となるように変更される。ＡＴＭの前提は、ノード が、帯域幅の動的な割当てを収容できる十分なバッファを含んでいるということ である。一方、バッファ・オーバフロー・ファクタは、バッファのオーバフロー がどの程度の速さで発生するかを示す尺度であり、小さなバッファを有するノー ドにはより高い優先順位が与えられる。４３４では、第２のファクタであるバッ ファ・サイズ・ファクタｂｓｆ（ｉ）が計算される。このバッファ・サイズ・フ ァクタは、ネットワークの平均バッファ・サイズと比べた各ノードのバッファ・ サイズの修正された比である。バッファが平均バッファ・サイズよりも大きい場 合には、この比は１に固定され、これは、バッファ・オーバフロー・ファクタの 変更にはつながらない。ノードが平均バッファ・サイズよりも小さなサイズを有 する場合には、この比は１より小さくなり、この比は、４３６に示すように、こ の平均以下のノードに与えられた優先順位を減少させる。 ＡＴＭのもう１つの前提は、ノードが、その定格割当てよりも少ない頻度でリ クエストすることにより、その定格割当てよりも多い頻度でリクエストする回数 と平衡させるということである。４３５では、第３のファクタである振舞いファ クタｂｅｆ（ｉ）が計算される。このファクタは、ノードがその定格よりも少な い割当てをリクエストした回数の比率である。このファクタは、ノードの割当て を十分利用していないことの尺度である。この比は、４３６において、その十分 利用していない程度に正比例して、ノードに与えられた優先順位に影響する。 ４３６では、全体優先順位ファクタであるバッファ・オーバフロー管理ファク タＢＯＭＦ（ｉ）が計算される。前述したように、この優先順位は、バッファ・ オーバフロー・ファクタｂｏｆ（ｉ）に反比例し、バッファ・サイズ・ファクタ ｂｓｆ（ｉ）および振舞いファクタｂｅｆ（ｉ）によって直接影響される。その 結果として生じるＢＯＭＦ（ｉ）が大きくなればなるほど、このノードの与えら れるべき優先順位は高くなる。このファクタは、４４２において、各ノードに帯 域幅を割り当てるために使用され、ＡＴＭの前提に従って動作するノードに優先 権を与えつつ、バッファ・オーバフローを回避する。４３７では、ＢＯＭＦファ クタの合計が計算される。４３２〜４３８によって形成されたループで示すよう に、残っている未割当てのリクエストを有する各ノードについてＢＯＭＦを計算 した後、４４１〜４４３によって形成されたループにおいて、これらのノードの それぞれに割り当てられるオーバフロー割当て総数ＯＡの部分が計算される。４ ４２において、各ノードは、そのリクエストされた総数になるまで、計算された ＢＯＭＦファクタのすべての合計を基準として、その計算されたＢＯＭＦファク タに正比例した割当てを与えられる。各ノードに対するこの割当ては、４４９に おいて返され、前述したそのノードの定格割当ておよび後述するそのノードのラ クシティ割当てに加えられる。 この発明と一致して、ＢＯＭＦファクタは、多くの方法で変更することができ る。たとえば、上位閾値は、ノードのバッファ・オーバフロー・ファクタのすべ てまたはそれぞれに対して定めることができる。ノードのバッファ・オーバフロ ー・ファクタがこの閾値を超えると、そのＢＯＭＦをゼロに設定することができ る。これにより、オーバフローの危険をほとんど示さないノードに対するオーバ フロー割当てを防ぐことができる。同様にして、ＢＯＭＦ（ｉ）を、ある最大数 よりも小さくなるように制限することができ、ある１つのノードが、そのバッフ ァ・オーバフロー・ファクタがゼロに近づくにしたがい、割当てを占有すること を防ぐ。 ４６０では、残っているすべての未割当てのスロットが、ラクシティ・ファク タの優先順位に従って割り当てられる。後述するように、各ノードは、パケット のラクシティ値によってソートされたパケットのキューを保持する。ラクシティ は、各パケットが許容できる遅延の尺度である。低いラクシティ値は、パケット があまり長い遅延を受ける余裕がないことを示す。高いラクシティ値は、遅延に 対して比較的許容できることを示す。各ノードは、ラクシティ値の離散的な範囲 内でそれらのキューのパケット数を通信する。たとえば、低、中および高の３つ の範囲が定められているならば、ノードは、低ラクシティの１５個のパケット、 中ラクシティの１８個のパケットおよび高ラクシティの６個のパケットを有する ことを基地局に通知する。この情報は、端末のスーパスロットの割当ての間に、 前述したアップリンク制御情報の一部として基地局に通信される。前述した定格 割当てまたはバッファ・オーバフロー割当ての間に、スロットが各ノードに割り 当てられると、各ノードに残っているパケット数は、ラクシティ優先順位の順序 で更新される。前記例で使用されたノードを用いると、このノードは、定格割当 ての間に１２スロット、バッファ・オーバフロー割当てにおいて８スロットの合 計２０スロットを割り当てられる。この割当てにおいて、このノードは、１５個 の低ラクシティのパケットおよび５個の中ラクシティのパケットを送信する。こ のノードには、低ラクシティのパケットは残されておらず、１３個の中ラクシテ ィのパケットおよび６個の高ラクシティのパケットが残されている。任意の残っ ている未割当てのスロットが、低ラクシティのパケットに最初に割り当てられ、 続いて中ラクシティのパケットに、そして高ラクシティのパケットに割り当てら れる。したがって、別のノードに低ラクシティのパケットが残っている場合には 、そのノードは、割り当てられる残りのスロットの数になるまで、その低ラクシ ティのパケットのすべてについて割当てを受信する。このプロセスは、図４ｃに 詳細に示される。４６１〜４６４によって形成されるループは、４６２において このラクシティ・レベルを有するパケットのすべてに割り当てるだけの利用可能 な十分な数のスロットがなくなるまで、４６３において優先順位の順序でスロッ トを割り当てる。等しいラクシティ・レベルを有するパケットのすべてに割り当 てられるだけの十分なスロットがなくなると、４６６において、割当ては、計算 およびキュー管理を容易にするためにラウンドロビン割当て、または公平性のた めにランダム割当てにより分散させられる。その結果として生じる各ノードへの 割当ては、４６９において返される。各ノードに対する全体の割当て（定格割当 て＋オーバフロー割当て＋ラクシティ割当ての合計）は、前述したように次のＣ ＤＦ期間の開始時にノードに通信される。 図５は、個々のノードにおけるラクシティ・ファクタの割当ておよび使用を詳 細に示す。各ノードは、次の送信のために受信されたパケットをラクシティ・キ ューに置く。各ノードでは、ラクシティ・ファクタは、接続が確立されたときに 割り当てられる。このラクシティ・ファクタは、相対的な尺度であり、この接続 を介して通信されるべきトラフィックと関連した遅延損失感度に依存して割り当 てられる。過剰な遅延を防ぐために、遅延に敏感でないチャネルにも、無限の値 が割り当てられる。たとえば、ファイル転送通信チャネルは、接続における各ノ ードに高いラクシティ・ファクタを割り当てる。他方、音声通信チャネルは、低 いラクシティ・ファクタを各ノードに割り当てる。このファクタへ値を正確に割 り当てることは重要ではない。重要な点は、値が一貫性を有し、かつ、比較でき ることである。好ましい実施例では、ラクシティ・ファクタは、接続に沿った各 ノードで許容できる最大遅延の時間ユニットに等しく、これにより、これらの数 の合計は、許容しうる通信に対して可能な最大終端間遅延となる。各ノードでは 、各パケットが到着した時に、指定されたラクシティ・ファクタが各パケットに 割り当てられる。パケットのラクシティ・キューへの挿入は、パケットの割り当 てられたラクシティ・ファクタの順序で行われる。複数のパケットが同じラクシ ティ・ファクタを有するならば、それらは、データ損失に対する感度または他の ファクタによる順序で置くこともできる。たとえば、データ・パケットは、同じ ラクシティ・ファクタを有する音声パケットの前に置かれる。 図５ａの５１０において、各ＣＤＦ期間で、ノードは、その送信割当てＴを基 地局から受信する。５２０において、Ｔパケットは、もっとも低いラクシティの ものが最初にラクシティ・キューから取り除かれ、そして、このＣＤＦ期間中に 送信用の送信キューに転送される。５２５において、パケットが残っているなら ば、それらのラクシティ・ファクタは現時点の１つ前のＣＤＦからの経過時間に よって減少させられる。経過時間は５３０で計算され、５４０〜５４２によって 形成されるループは、ラクシティ・キューの各パケットに対して減少を実行する 。このように、各パケットのラクシティ・ファクタは、次の遅延が問題となる前 に残っている時間を示す。 基地局における効果的な割当てのために、無線端末は、各ラクシティ・レベル で送信されるパケットの数を通信しなければならない。これにより、基地局は、 高いラクシティ・レベルを有するノードよりも低いラクシティ・レベルを有する ノードに多くのスロットを割り当てることができる。この情報は、制御情報を介 して基地局に送信される。制御情報は、前述したように、各端末からの最初のパ ケットの後尾に追加されている。一方、ラクシティ・ファクタは、大きな範囲に わたることができ、可能な値のそれぞれにおいてパケットの数を送信することは 、まさに時間と帯域幅を消費するプロセスとなりうる。したがって、この発明に よると、優先順位ファクタは、ずっと小さな範囲の値に量子化される。この量子 化は、たとえば、優先順位ファクタの範囲をＱ個の等しい部分に分割することに よって、線型にすることができる。続いて、優先順位スケールのこれらのＱ個の セグメントのそれぞれに含まれるパケットの全体数が基地局に送信される。この 発明によると、好ましい実施例は、対数スケールによって、優先順位ファクタの 範囲を非線型のセグメントにすることを備えている。そうすると、低いラクシテ ィ値を有するパケットは、より大きく、かつ、すぐに重要ではない値を有するパ ケットよりも、割当てプロセスにおいて、よりはっきりと区別することができる 。 図５ｂは、この発明による量子化を示す。ＮｕｍＰａｃは値の配列である。Ｎ ｕｍＰａｃ（ｑ）は、Ｑ個の可能なラクシティ・レベルのそれぞれ１つにおける パケット数のカウントを含む。ボックス５６０から５６４はループを表している 。このループは、ラクシティ・キューの各パケットに対して実行される。各パケ ットについての量子化されたラクシティ・レベルは、５６１および５６２におけ る計算によって決定される。５６３において、この量子化レベルに関連したＮｕ ｍＰａｃは、この結果として生じた量子化レベルとともにパケット数を蓄積する 。ラクシティ・キューにあるすべてのパケットに対してこの計算を行った後、そ の結果として生じたＮｕｍＰａｃ配列内の蓄積は、５６５において、上述したよ うに、端末のスーパスロット割当ての制御情報を介して、これに続く通信のため に基地局に返される。基地局は、そのダウンリンク・パケットに対して、同様の ラ クシティ・レベルの蓄積を行い、ラクシティ割当てが、トラフィックがアップリ ンクまたはダウンリンクに関係しているかどうかに関係なく、上述したように実 行される。 この発明による無線ネットワークの効率をさらに最適化するために、図６に示 すように、ビーコン・ベースの同期および管理機能が提供される。定格ＣＤＦ期 間よりもずっと長い間隔で、周期的に、ビーコン通信期間６１０に対して、時間 が割り当てられる。この信号期間の目的は、長期管理機能を、前述したＣＤＦス ロット割当ておよび信号のような短期機能から分離することである。ビーコン信 号は、たとえば主同期信号を含む。ネットワーク上のすべての端末は、この同期 信号を使用して、それらの局所タイミング信号をおおむね調整し、フィルタ等化 および他の調整を行い、あるいは、タスクを維持する。その後、各ＣＤＦにおい て、この同期信号は、より細かい調整を実行するのに必要とされる信号を含む必 要がある。ビーコン期間中に収集されるダイナミック・フィルタ・パラメータは 、たとえば、より細かい調整を提供するＣＤＦ信号の受信前に、このようなフィ ルタを直接初期化するために直接使用することができる。 ビーコン期間は、接続確立解除および他の比較的長期またはあまり起こらない イベントだけでなく、前述した接続確立およびＱｏＳ交渉が行われる期間でもあ る。このより低い周波数のタイミング内にこれらの活動を置くことにより、確立 された接続のＱｏＳ上のこのような活動のインパクトは最小にされる。接続確立 は、たとえば、１千パケットの通信を必要とすることがある。われわれが、これ らの通信を各ビーコンにおいて２０パケットの転送により強制的に発生させ、か つ、ビーコンが後半の各第１０番目ごとにのみ発生するならば、接続を確立する のに５秒を要する。一方、このアプローチを利用したネットワーク上のインパク トは、１千スロットに対するリクエストが、１つのＣＤＦ期間において確立され た接続と競争し、そして、この接続が、確立された接続から取り去られる割当て によって１秒未満でなされる場合よりもずっと小さい。接続確立のための効果的 な帯域幅を制限することは、各接続を確立するために必要とされる時間を長くす るが、接続がいったん確立されると、より大きな性能をもたらす。 さらに、端末の接続および接続解除のための分離方式を維持することは、特に 警報期間３４０に関して、前述したＣＤＦ構造および処理において効率をも提供 する。このビーコン信号が存在しないと、ＣＤＦ構造およびプロトコルが、任意 の潜在的な無線端末からの警報信号を収容しなければならない。このような広範 なタスクを、前述したポーリングのシナリオに収容することは、実現不可能であ るかもしれない。接続確立をＣＤＦ管理ルーチンから分離することにより、ポー リングに使用される非活動状態の端末リストを、現在も非活動状態である現在接 続されている端末のみになるように、最小にすることができる。 周期的なビーコン信号は、より効率的な節電をも可能にする。たとえば、現在 未接続の無線電話は、接続がビーコン期間中にのみ確立されることを知っている ので、ビーコン期間を監視することができる。この無線電話がそのビーコン内で 対処されないならば、この無線電話は、次のスケジューリングされたビーコン期 間の直前に自身に割り込みをかけるようにそのクロックを設定し、その合間に非 活動状態に入ることができる。 説明した利点を達成するために、ビーコン期間は、非常に規則正しい間隔で発 生することが好ましい。ＣＤＦが可変長であるという事実を考慮すると、６２０ で示すように、一連のＣＤＦにはギャップが存在することがある。基地局が、各 ノードからの特定の送信時間を割り当てるので、ＣＤＦは、６３１から６３３で 示すように、極端に長いギャップを避けるために、容易に分割可能である。分割 を行うことなく、ギャップ６３２は、ＣＤＦ期間６３１の開始からビーコン期間 ６１１の開始まで延長される。このようなギャップが、基地局がその制御信号情 報（図３の３１０）を送信するために十分長いならば、基地局は、ビーコン期間 を避けるために、割り当てられた送信時間をスケジューリングすることができる 。ＣＤＦの一部は６３１において送信され、小さなギャップ６３２が生成され、 そして、ＣＤＦの残りは６３３において生じる基準によってスケジューリングさ れる。選択的に、ビーコンの規則性にある変化を許容してもよく、この変化は、 ＣＤＦまたはＣＤＦの一部の後にすぐに続いて発生し、これにより、すべての未 使用のギャップをそのうちになくすことができる。 これまでの内容は、本発明の原理を示しただけである。したがって、ここでは 明らかに述べられず、また示されていないが、当業者は、本発明の原理を組み込 み、したがってその思想および範囲内にあるさまざまな装置を考え出すことがで きるであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 中央ノードに接続された複数のノードを備えている通信ネットワークで あって、 活動状態にあるノードが、１または２以上の送信パケットを有する前記ノード の１つであって、 前記活動状態にあるノードが、活動状態にある各ノードからフレーム期間内に 時間の割当てのためのリクエストを通信するように構成され、 前記中央ノードが、割当てのための前記リクエストに依存して、前記フレーム 期間内に前記活動状態にあるノードのそれぞれに送信の時刻および送信の継続時 間を割り当て、かつ、前記フレーム期間内に前記活動状態にあるノードのそれぞ れに時刻および継続時間の前記割当てを通信するように構成され、 前記活動状態にあるノードが、前記フレーム期間内に時刻および継続時間の前 記割当てに従ってパケットを送信するように構成されている、 通信ネットワーク。 ２． 前記通信および送信のいくつかまたはすべてが、無線通信媒体を介して 行われる、 請求の範囲第１項に記載の通信ネットワーク。 ３． 活動状態にある各ノードからの送信の時刻および継続時間の前記割当て が、前記活動状態にあるノードのそれぞれに関連した１または２以上の割当てパ ラメータに基づいて決定される、 請求の範囲第１項に記載の通信ネットワーク。 ４． 定格割当てが、前記活動状態にあるノードのそれぞれに関連したもので あり、 前記割当てパラメータの１つが、前記活動状態にあるノードのそれぞれと関連 した前記定格割当てである、 請求の範囲第３項に記載の通信ネットワーク。 ５． 前記活動状態にあるノードのそれぞれが、前記パケットの送受信用バッ ファを備えており、 前記割当てパラメータの１つが、前記活動状態にあるノードのそれぞれの前記 バッファのサイズである、 請求の範囲第３項に記載の通信ネットワーク。 ６． 前記パケットが、ＡＴＭパケットであり、 前記割当てパラメータの１または２以上のものが、１または２以上のＡＴＭサ ービス品質パラメータを含んでいる、 請求の範囲第３項に記載の通信ネットワーク。 ７． 前記割当てが、 前記パケットのそれぞれに関連したラクシティ・レベルを決定するステップと 、 割当ての前記リクエストに依存し、かつ、前記ラクシティ・レベルに従って、 前記活動状態にあるノードのそれぞれに前記送信時刻および前記送信継続時間を 割り当てるステップと、 を備えている請求の範囲第１項に記載の通信ネットワーク。 ８． ラクシティ・レベルが各パケットに関連したものであり、 各活動状態にあるノードからの割当ての前記リクエストが、各ラクシティ・レ ベルで送信されるパケット数のカウントを含んでいる、 請求の範囲第１項に記載の通信ネットワーク。 ９． 各ノードからの割当ての前記リクエストの前記通信が、 現在のフレーム期間に前記ノードに割り当てられた前記時間の間に送信される 最初のパケットの後尾に前記リクエストを追加するステップ、または、 時間が現在のフレーム期間にノードに割り当てられなかったならば、現在のフ レーム期間にすべてのノードの中から割り当てられた最後の時間の後に、警報メ ッセージを通信するステップ、 を備えている請求の範囲第１項に記載の通信ネットワーク。 １０． 複数のノードを備えているネットワーク内でメッセージを通信するた めの通信装置であって、 送信メッセージのための時間の割当てのリクエストを送信するための手段と、 メッセージを受信するために割り当てられた第１の時刻および第１の継続時間 を受信するための手段と、 メッセージを送信するために割り当てられた第２の時刻および第２の継続時間 を受信するための手段と、 前記第１の時刻に前記第１の継続時間の間、メッセージを受信するための手段 と、 前記第２の時刻に前記第２の継続時間の間、メッセージを送信するための手段 と、 を備えている通信装置。 １１． 複数のノードを備えているネットワーク内でデータ・パケットを送信 するための方法であって、 活動状態にあるノードが、１または２以上の送信パケットを有する前記ノード の１つであって、 活動状態にある各ノードからフレーム期間内に時間の割当てのためのリクエス トを通信するステップと、 前記割当てのリクエストに依存して、前記フレーム期間内に前記活動状態にあ るノードのそれぞれに送信の時刻および送信の継続時間を割り当てるステップと 、 前記フレーム期間内に前記活動状態にあるノードのそれぞれに時刻および継続 時間の前記割当てを通信するステップと、 前記フレーム期間内の時刻および継続時間の前記割当てに従って、前記活動状 態にあるノードのそれぞれからパケットを送信するステップと、 を備えている方法。