JP3589851B2

JP3589851B2 - パケット通信システム及びパケット通信装置

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Publication number: JP3589851B2
Application number: JP05601798A
Authority: JP
Inventors: 晃司渡辺; 智昭石藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2018-02-20
Also published as: US6731602B1; JPH11239155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット伝送の遅延揺らぎ制御に好適なパケット通信システム及びパケット通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からパケット伝送の遅延揺らぎ制御方式としては、リーキーバケット方式とタイムスタンプ方式が知られている。
【０００３】
リーキーバケット方式は、受信側のバッファにパケットを一時蓄積し、平均パケットレートでパケットを伝送路に送出することにより、パケットの遅延揺らぎを制御するものである。これを改良したものに、ダイナミックレートリーキーバケット方式がある。この方式は、入力レートの変動に応じてリーキーバケット方式の出力レートを変化させるもので、例えば“ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥＯＦＤＹＮＡＭＩＣＲＡＴＥＬＥＡＫＹＢＵＣＫＥＴＡＬＧＯＲＩＴＨＭ”，ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＬＥＴＴＥＲＳｐｐ．１５６０−１５６１，１９ｔｈＡｕｇｕｓｔ１９９３Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．１７に開示されている。
【０００４】
一方、タイムスタンプ方式は、パケット送信装置へのパケット入力時間をパケットヘッダに記録し、受信側でその記録時間に従ってパケットを伝送路に送出することにより、パケットの遅延揺らぎを制御するものである。この方式は、パケット入力時間情報をパケット毎に付加して伝送するもので、例えば「ワイヤレスＡＴＭに適したタイムスタンプ型セルストリーム多重方式」、信学技報、ＩＮ９７−２７，ＣＳ９７−８，ＭＶＥ９７−８（１９９７−４）に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のリーキーバケット方式は、パケット送信側へ入力するパケットのレートが増加あるいは減少する場合にも、受信側のバッファから一定レートでパケットを送出するため、遅延揺らぎ制御の時間精度が悪いという問題がある。
【０００６】
また上述のタイムスタンプ方式は、制御時間の精度を高めるため付加する時間情報量を多くすると、オーバーヘッドによってパケットの伝送効率が悪くなるという問題がある。また時間情報を記録する基準タイミングの単位がシステムで一定なため、遅延揺らぎ制御の時間精度を柔軟かつ簡易に変えることは難しい。
【０００７】
さらに上述の方式は、いずれも受信側のバッファで遅延揺らぎ吸収のための遅延時間を付加するよう構成される。これらの方式では、発生するパケット伝送の遅延揺らぎが受信側バッファで吸収可能な範囲を超えると、受信側においてパケット送出の予定時刻になっても送出すべきパケットがバッファにまだ到着しないというバッファのアンダーフローという問題が生じる。これの防止策としては、バッファで吸収可能な遅延揺らぎ時間を増やすということが考えられるが、この方法ではバッファで生ずる遅延が増大してしまう。バッファで生じる遅延を増大させずに、アンダーフローを抑制するためには、パケット伝送区間で発生する遅延揺らぎ量を小さくすることが必要である。
【０００８】
従って本発明の目的は、パケット伝送区間で発生する遅延揺らぎ量を小さくし得るパケット通信システム及びパケット通信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、入力されたパケットの伝送より先に前記パケットの入力時間情報を伝送するよう構成された第１の通信装置と、パケットの入力時間情報を受信し入力時間情報に基づいた順序でパケットを伝送路に送出するよう構成された第２の通信装置とを有するパケット通信システムにより、達成される。
【００１０】
ここで、第１の通信装置は、パケットの送信を１つ又は複数のパケットから組み立てられたフレーム単位で行うよう構成することができる。また、パケットの入力時間情報としては、第１の通信装置に入力されたパケットの入力時間及び入力時間間隔の少なくとも一つの時間情報を用いることができる。さらに、第２の通信装置は、このパケットの入力時間情報に基づいて、第１の通信装置に入力されたパケットの入力時間が早い順に、パケットを伝送路に送出するよう構成することができる。またパケットとして、非同期転送モード（ＡＴＭ）セルを用いた場合も、本発明を適用することができる。
【００１１】
本発明に係るパケット通信システムは、具体的には無線基地局と一又は複数の無線端末局で構成される。ここで無線基地局は、信号の受信を行うインタフェース部と、信号に入力時間情報を付与するよう構成された信号処理部と、信号の伝送より先に入力時間情報を伝送するよう構成されたアクセス処理部と、所定時間毎に帯域割り当てを行う制御部とを備える。また無線端末局は、信号の受信を行うインタフェース部と、信号に入力時間情報を付与するよう構成された信号処理部と、信号の伝送より先に前記入力時間情報を伝送するよう構成されたアクセス処理部とを備える。
【００１２】
また本発明に係る他のパケット通信システムは、入力された１つ又は複数のパケットから組み立てられたフレームにパケットの入力時間情報を付加して送信するよう構成された第１の通信装置と、パケットの入力時間情報が付加されたフレームを受信し入力時間情報に基づいてパケットを伝送路に送出するよう構成された第２の通信装置とを備えて構成される。この場合、パケットの入力時間情報は、間引いてフレームに付加される。
【００１３】
さらに本発明に係る他のパケット通信システムは、入力された複数のパケットから組み立てられたフレームに一部のパケットの入力時間情報を付加して送信するよう構成された第１の通信装置と、受信されたフレームに入力時間情報が付加されたパケットは入力時間情報に基づいて伝送路に送出し、入力時間情報が付加されていないパケットは予め定められた時間間隔で伝送路に送出するよう構成される。この場合、予め定められた時間間隔は一定時間間隔とすることもできるし、パケットの入力時間間隔の時間変化を１次近似した間隔、あるいはパケットの入力レートを１次近似した間隔とすることもできる。
【００１４】
このように、パケット（ＡＴＭセル）のパケット通信装置へのパケット入力時間または入力時間間隔の情報をパケットより先に受信側のパケット通信装置に伝送し、受信側のパケット通信装置で最も送信側のパケット通信装置への入力時間が早いパケットを有する端末から順に優先的に媒体アクセス制御を行うことにより、パケット伝送区間遅延揺らぎを小さくでき、フレーム伝送先フレーム送受信機のバッファでアンダーフローを起こりにくくするとともに、オーバーフローを抑制することもできる。
【００１５】
また、フレーム伝送先フレーム送受信機でパケット（ＡＴＭセル）のフレーム伝送元フレーム送受信機への入力時間又は入力レートの情報に従ってパケットの伝送遅延揺らぎを制御するので、パケットに柔軟かつ簡易に、パケットごとの時間情報を付加及びフレーム受信側でのパケット送出レートの変更ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るパケット通信システムの構成を示す図である。図において、ネットワーク５０は、有線網に接続された端末５４、５５及び無線基地局６０から構成されている。一方、端末５１、５２及び５３は、それぞれ無線端末局６１、６２及び６３と接続されている。このような通信システムにおいて、無線端末局６１〜６３と無線基地局６０間のパケット伝送による遅延揺らぎ制御は、次のようにして行われる。
【００１７】
図において、端末５１と端末５４との間で通信を行う場合、まず無線端末局６１は、端末５１から入力されたパケットの送信に先立って、パケットの入力時間情報を無線基地局６０に送信する。無線基地局６０は、このパケットの入力時間情報を受信し、この入力時間情報に基づいた順序でパケットをネットワーク５０に送出する。この端末５１と無線端末局６１の組み合わせは、端末５２と無線端末局６２、又は端末５３と無線端末局６３の組み合わせに置き換えることができる。
【００１８】
本実施例では、時間ΔＴのウインドウごとに無線端末局６１、６２及び６３の少なくとも一つから無線基地局６０に送信するアップリンクフレームと、時間ΔＴのウインドウごとに無線基地局６０から無線端末局６１、６２、６３の少なくとも一つに送信するダウンリンクフレームとを構成する。各無線局６０、６１、６２及び６３は、それぞれ無線基地局６０の制御によりＴＤＭＡ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）方式のＴＤＤ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ：時分割多重）方式で伝送媒体にアクセスするものとする。
【００１９】
図２は、端末５１、無線端末局６１、無線基地局６０、端末５４間の送受信データの流れを示す図である。本実施例では、無線端末局６１に入力されたパケットの入力時間が早い順に、無線基地局６０においてパケットデータ伝送の優先制御を行う。
【００２０】
図２のウインドウＳ−１において、時刻ｔ１にパケット１０１が、時刻ｔ２にパケット１０２が、時刻ｔ３にパケット１０３がそれぞれ端末５１から無線端末局６１に入力される。一方、時刻ｔ４にパケット１２０が、時刻ｔ５にパケット１２１がそれぞれ端末５４から無線基地局６０に入力される。
【００２１】
次にウインドウＳにおいて、無線端末局６１は、送信要求１５１を無線端末局６０に送る。送信要求１５１は、パケットが固定長の場合は、パケットの個数と無線端末局６１に入力されたパケットの相対または絶対入力時間情報とを含み、パケットが可変長の場合は、送信するパケットの個数と送信する各パケットについてのパケット長と無線端末局６１に入力されたパケットの相対または絶対入力時間情報とを含むものである。また無線端末局６１は、ウインドウＳ−３のパケットのデータのＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ：肯定応答）又はＮＡＫ（ＮｅｇａｔｉｖｅＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ：否定応答）１５２を無線端末局６０に送る。これは、ウインドウＳ−１のパケット１２０、１２１のデータ（後述のデータ１５７）と同じダウンリンクフレームで再送する情報（後述の再送情報１５８）に関するものである。無線基地局６０は、このＡＣＫ／ＮＡＫ１５２を受信後、ウインドウＳ−１のパケット１０１、１０２、１０３のデータを通信するアップリンクフレーム、ダウンリンクフレームの構造を決定し、これをフレーム制御情報１５３として無線端末局６１に送信する。このフレーム制御情報１５３には、無線基地局６０へのパケット入力の相対または絶対時間情報が含まれる。このとき無線基地局６０は、併せて、ウインドウＳ−１のパケット１０１、１０２、１０３のデータ（後述のデータ１５５）と同じアップリンクフレームで再送する情報（後述の再送情報１５６）のＡＣＫ／ＮＡＫ１５４を無線端末局６１に送信する。
【００２２】
ウインドウＳ＋１において、無線端末局６１は、フレーム制御情報１５３で通知されたフレーム構成とタイミングで、パケット１０１、１０２、１０３のデータ１５５、及びＡＣＫ／ＮＡＫ１５４で要求された再送情報１５６を無線基地局６０へ送信する。無線基地局６０は、フレーム制御情報１５３で無線端末局６１に通知したフレーム構成とタイミングで、パケット１２０、１２１のデータ１５７、及びＡＣＫ／ＮＡＫ１５２で要求された再送情報１５８を無線端末局６１に送信する。パケット１２０、１２１の無線端末局６１への相対または絶対入力時間情報はデータ１５７に付加して送信する。
【００２３】
ウインドウＳ＋２において、無線端末局６１は、パケット１２０、１２１のデータ１５７とフレーム制御情報１５３からパケット１２０、１２１をパケット１０４、１０５に再構成し、無線基地局６０へのパケット入力の相対または絶対時間情報を用いて、それぞれ時刻ｔ４’、ｔ５’にパケット１０４、１０５を端末５１に送信する。ここで時刻ｔ４’、ｔ５’はＴを一定時間として、ｔ４’＝ｔ４＋Ｔ、ｔ５’＝ｔ５＋Ｔを満たす時刻とする。一方、無線基地局６０は、パケット１０１、１０２、１０３のデータ１５５からパケット１０１、１０２、１０３を別のパケット１２２、１２３、１２４に再構成し、無線端末局６１へのパケット入力の相対または絶対時間情報を用いて、それぞれ時刻ｔ１’、ｔ２’、ｔ３’にパケット１２２、１２３、１２４を端末５４に送信する。ここでｔ１’、ｔ２’、ｔ３’はＴを一定時間として、ｔ１’＝ｔ１＋Ｔ、ｔ２’＝ｔ２＋Ｔ、ｔ３’＝ｔ３＋Ｔを満たす時刻とする。無線端末局６１でパケット１２０、１２１のデータ１５７に誤りが検出された場合は、ＡＣＫ／ＮＡＫ１５９を無線基地局６０に送信する。逆に、無線基地局６０でパケット１０１、１０２、１０３のデータ１５５に誤りが検出された場合は、ＡＣＫ／ＮＡＫ１６０を無線端末局６１に送信する。
【００２４】
図３（ａ）はウインドウＳ＋１のアップリンクフレーム構造の例を、同図（ｂ）はダウンリンクフレーム構造の例をそれぞれ示す図である。図のように、各フレームには、無線局間で同期を取るためのプリアンブル４２１〜４３１及び４７１が設けられている。
【００２５】
図３（ａ）に示すアップリンクフレームにおいて、ウインドウＳの送信要求には、ウインドウＳに無線端末局６１に入力したパケットの送信要求４０１、ウインドウＳに無線端末局６２に入力したパケットの送信要求４０２、及びウインドウＳに無線端末局６３に入力したパケットの送信要求４０３が順に配置される。ウインドウＳ−１のデータには、無線端末局６１に入力したパケットのデータ１５５、無線端末局６２に入力したパケットのデータ４０５、および無線端末局６３に入力したパケットのデータ４０６が順に配置される。ウインドウＳ−３の再送データには、無線端末局６１に入力したパケットの再送データ１５６、および無線端末局６２に入力したパケットの再送データ４０８が順に配置される。無線基地局６０に入力したウインドウＳ−２のＡＣＫ／ＮＡＫには、無線端末局６１宛パケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ４０９、無線端末局６２宛パケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ４１０、および無線端末局６３宛パケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ４１１が順に配置される。
【００２６】
図３（ｂ）に示すダウンリンクフレームにおいて、ウインドウＳのフレーム制御情報には、アップリンクフレーム制御情報４５２、及びダウンリンクフレーム制御情報４５３が順に配置される。ウインドウＳ−１のデータには、無線基地局６０に端末５４から入力したパケットデータ１５７、無線基地局６０に端末５５から入力したパケットデータ４５５が順に配置される。ウインドウＳ−３の再送データには、無線基地局６０に端末５４から入力したパケットの再送データ１５８、及び無線基地局６０に端末５５から入力したパケットの再送データ４５８が順に配置される。ウインドウＳ−２のＡＣＫ／ＮＡＫには、無線端末局６１に端末５１から入力したパケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ４６０、無線端末局６２に端末５２から入力したパケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ４６１、及び無線端末局６３に端末５３から入力したパケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ４６２が順に配置される。
【００２７】
図３（ａ）、（ｂ）の例では、１回目の送信データを再送データより高い優先度で送る場合のフレーム構造を示したが、再送データの方を１回目の送信データより高い優先度で送ったり、再送データと１回目の送信データと同じ優先度を付けて送ったりすることもできる。また無線基地局６０は、パケット送出予定時間まで最も余裕のない順に優先度を付け、アクセス制御を行うこともできる。
【００２８】
また図３（ａ）のアップリンクフレームの例では、ウインドウＳ−１のデータ伝送においては無線端末局６１に接続された端末５１が最も高い優先度で伝送媒体にアクセスし、同様にウインドウＳ−３の再送データ伝送においても無線端末局６１に接続された端末５１が最も高い優先度で伝送媒体にアクセスするよう構成される。一方、図３（ｂ）のダウンリンクフレームの例では、端末５４が最も高い優先度で伝送媒体にアクセスするよう構成される。本例では、高い優先度順に早く媒体にアクセスするものであるが、高い優先度順に強力な誤り訂正符号を付加して伝送することもできる。
【００２９】
図４（ａ）はウインドウＳ＋１のアップリンクフレーム構造の別の例を、同図（ｂ）はダウンリンクフレーム構造の別の例をそれぞれ示す図である。図のように、各フレームには、無線局間で同期を取るためのプリアンブル５２１〜５３１及び５７１が設けられている。本例では、アップリンクフレームにおいては無線端末局６１、６３、６２の順に優先度を付け、ダウンリンクフレームにおいては端末５４に最も高い優先度を付けている。また同一端末において、再送データと１回目の送信データを送る場合には、再送データよりも１回目の送信データに高い優先度を付けている。
【００３０】
図４（ａ）に示すアップリンクフレームにおいて、ウインドウＳの送信要求には、ウインドウＳに無線端末局６１に入力したパケットの送信要求５０１、ウインドウＳに無線端末局６２に入力したパケットの送信要求５０２、及びウインドウＳに無線端末局６３に入力したパケットの送信要求５０３が順に配置される。ウインドウＳ−１の送信データとウインドウＳ−３の再送データには、端末５１からの１回目の送信データ１５５、及び端末５１からの再送データ１５６、端末５３からの１回目の送信データ５０６、端末５２からの１回目の送信データ５０７、及び端末５２からの再送データ５０８が順に配置される。無線基地局６０に入力したウインドウＳ−２のＡＣＫ／ＮＡＫには、無線端末局６１宛パケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ５０９、無線端末局６２宛パケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ５１０、および無線端末局６３宛パケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ５１１が順に配置される。
【００３１】
図４（ｂ）に示すダウンリンクフレームにおいて、ウインドウＳのフレーム制御情報には、アップリンクフレーム制御情報４５２、及びダウンリンクフレーム制御情報４５３が順に配置される。ウインドウＳ−１のデータとウインドウＳ−３の再送データには、端末５４からの１回目の送信データ１５７、端末５４からのパケットの再送データ１５８、端末５５からの１回目の送信データ５５６、及び端末５５からのパケットの再送データ５５７が順に配置される。ウインドウＳ−２のＡＣＫ／ＮＡＫには、無線端末局６１に端末５１から入力したパケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ５６０、無線端末局６２に端末５２から入力したパケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ５６１、及び無線端末局６３に端末５３から入力したパケットのデータのＡＣＫ／ＮＡＫ５６２が順に配置される。
【００３２】
図４においては、アップリンクフレームは端末５１に、ダウンリンクフレームは端末５４に最も高い優先度を付けたものである。アップリンクフレームの優先度は、無線基地局６０が無線端末局６１、６２、６３からの送信要求に基づいて、パケット（又はＡＴＭセル）が最も早く到着している無線端末局に接続された端末から、パケット（又はＡＴＭセル）の到着時刻順に決定する。ダウンリンクフレームの優先度は、無線基地局６０が、無線基地局６０にパケット（又はＡＴＭセル）が最も早く到着している端末から、パケット（又はＡＴＭセル）の到着時刻順に決定する。
【００３３】
図５は、図１のシステムにおいて、パケットとしてＡＴＭ（非同期転送モード）セルを伝送する場合の無線基地局６０の一例を示すブロック構成図である。図示のように、無線基地局６０は、伝送路３０１及び３０２に接続されたＡＴＭ物理インタフェース部３０３と、ＡＴＭ物理インタフェース部３０３に接続されたＡＴＭセル受信処理部３０４及びＡＴＭ送信処理部３０５と、両処理部３０４及び３０５に接続された端末切換部３０６と、端末切換部３０６に接続されたバッファメモリ３０７及びＡＴＭセル再構成部３３４と、バッファメモリ３０７及びＡＴＭセル再構成部３３４に接続されたアクセス処理部３０９と、各部を制御するための制御部３１０と、アクセス処理部３０９に接続された変復調部３１１と、変復調部３１１に接続された無線部３１２と、無線部３１２に接続されたアンテナ３１３とを備える。
【００３４】
ここでＡＴＭセル受信処理部３０４は、シーケンス・入力時間情報付加部３２１及びＡＴＭセルヘッダ解析部３２２から構成される。またＡＴＭ送信処理部３０５は、ＡＴＭセルバッファメモリ３３５及びＡＴＭセル送出制御回路３３６から構成される。さらにアクセス処理部３０９は、フレーム構成部３２４、フレームバッファメモリ３２５、フレーム同期語付加回路３２６、フレーム同期回路３３１、誤り訂正・検出回路３３２及びフレーム解析部３３３から構成される。
【００３５】
次に無線基地局６０の動作について説明する。まず無線基地局６０から無線端末局に信号を送信する場合、ネットワーク５０を経由して回線３０１からＡＴＭセル１２０、１２１をＡＴＭ物理インタフェース部３０３に入力する。ＡＴＭ物理インタフェース部３０３はＡＴＭセルを受信し、受信ＡＴＭセルヘッダ内のＨＥＣ（ＨｅａｄｅｒＥｒｒｏｒＣｏｎｔｒｏｌ）をチェックする。
【００３６】
ＡＴＭセル受信処理部３０４は、シーケンス・入力時間情報付加部３２１において、受信ＡＴＭセルにシーケンス及びＡＴＭセル１２０、１２１が入力した時刻ｔ４、ｔ５を付加する。ＡＴＭセルヘッダ解析部３２２は、ＡＴＭセルのヘッダ部を解析し、ＡＴＭセルのＶＰＩ（ＶｉｒｔｕａｌＰａｔｈＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：仮想パス識別子）／ＶＣＩ（ＶｉｒｔｕａｌＣｈａｎｎｅｌＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：仮想チャネル識別子）を信号３５１により制御部３１０に通知する。制御部３１０はＶＰＩ／ＶＣＩと端末５１〜５３との対応付けを制御信号３５２によって端末切換部３０６に通知する。
【００３７】
端末切換部３０６は、端末５１〜５３に対応したバッファメモリ３０７にＡＴＭセルを転送し、転送の完了を転送完了通知信号３５３によって制御部３１０に通知する。制御部３１０は、ウインドウの時間ΔＴごとに、無線基地局６０及び無線基地局６０が収容する無線端末局に帯域割り当てを行う。そしてフレーム構造及びフレーム送出タイミングを、信号３５６によってアクセス処理部３０９に通知する。
【００３８】
アクセス処理部３０９は、フレーム構成部３２４において、信号３５６の通知に基づいて、前述のフレーム制御情報のフレーム４５２、４５３を構成し、フレームバッファメモリ３２５に書き込む。具体的には、フレーム構成部３２４において、バッファメモリ３０７からＡＴＭセル及びＡＴＭセルが入力された時刻ｔ４、ｔ５を読み出し、信号３５６の通知に従って、ＡＴＭセル多重、誤り訂正符号付加、誤り検出符号付加、シーケンス付加を行う。制御部３１０から無線端末局への再送要求３５８がアクセス処理部３０９にあったフレームに対しては、フレーム構成部３２４においてフレーム４６０、４６１、４６２にＮＡＫ（ＮｅｇａｔｉｖｅＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ：否定応答）を書き込み、再送要求のないフレームに対してはＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｇｅ：肯定応答）を書き込む。ここで構成したＡＣＫ／ＮＡＫフレーム４６０、４６１、４６２はフレームバッファメモリ３２５に書き込まれる。フレーム同期語付加回路３２６は、フレーム送信命令信号３５６で通知されたタイミングで、前述したフレーム制御情報のフレーム４５２、４５３、始めて伝送するデータフレーム１５７、４５５、４５６、制御部３１０から信号３５９で再送要求されたフレーム１５８、４５８、４５９、及び再送要求フレーム４６０、４６１、４６２をフレームバッファメモリ３２５から読み出し、先頭に同期語を付加して変復調部３１１へ送出する。
【００３９】
変復調部３１１は入力したフレーム情報を変調し無線部３１２へ送出する。無線部３１２は変調信号をアンテナ３１３から無線伝送路へ送信する。
【００４０】
次に、無線端末局からの信号を無線基地局６０で受信する場合、まずアンテナ３１３によって受信された信号は無線部３１２を介して変復調部３１１に送られる。変復調部３１１は、受信信号を復調しアクセス処理部３０９へ送る。
【００４１】
アクセス処理部３０９は、フレーム同期回路３３１においてフレーム同期を取り、そして誤り訂正・検出回路３３２において誤りの訂正と検出を行う。その結果、誤りが検出されないか、検出された誤りが訂正できた場合は、フレーム解析部３３３においてフレームヘッダを解析し、受信完了通知信号３５７を制御部３１０に通知する。また誤り訂正・検出回路３３２において、訂正しきれない誤りが検出された場合は、フレームヘッダの誤っているフレームは廃棄し、フレームヘッダの誤っていないフレームはフレームヘッダを解析し、制御部３１０へフレームシーケンスを指定して再送要求信号３６０を通知する。
【００４２】
制御部３１０は、再送要求３６０で指定されるフレームに対して無線端末局への再送要求信号３５８をアクセス処理部３０９に通知する。無線端末局からの送信要求フレームとＡＣＫ／ＮＡＫフレームが誤りなく受信されたときは、これらのフレームをフレーム解析部３３３において解析する。そのフレームが送信要求フレームの場合には、各ＡＴＭセルごとのシーケンス、ＶＰＩ／ＶＣＩのＩＤ及び端末局にＡＴＭセルが入力した時間を信号３６１によって制御部３１０に通知する。そのフレームがＡＣＫ／ＮＡＫフレームの場合には、フレームごとのシーケンス及びＡＣＫ／ＮＡＫを信号３６１によって制御部３１０に通知する。制御部３１０は、信号３６１によりＮＡＫが通知されたフレーム及び一定時間ＡＣＫが通知されないフレームに対して、無線基地局への再送要求信号３５９をアクセス処理部３０９に通知する。また制御部３１０は、各無線端末局へ入力したＡＴＭセルの個数、ＶＰＩ／ＶＣＩから分かる各ＡＴＭセルに要求されるＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅｓ：サービス品質）、あるいは各無線端末局へ入力したセルの入力時間を用いて、帯域割り当てを行う。制御部３１０は受信完了したフレーム構造を信号３５５によってＡＴＭセル再構成部３３４に通知する。
【００４３】
ＡＴＭセル再構成部３３４は、信号３８１に従って、受信完了したフレームからＨＥＣを除くＡＴＭセルを再構成し、完了後、ＡＴＭセル再構成通知信号３５４を制御部３１０に通知する。またＡＴＭセル再構成部３３４は、信号３８０を端末切替部３０６に通知して、信号３８２により伝送路３０２に接続された端末宛のＡＴＭセルをＡＴＭセルバッファメモリ３３５に書き込み、他方においては無線端末局に接続された端末宛のＡＴＭセルをＡＴＭセルバッファメモリ３０７に書き込む。制御部３１０は、ＶＰＩ／ＶＣＩと端末との対応付けを制御信号３５２によって端末切換部３０６に通知する。
【００４４】
端末切換部３０６は端末５１、５２、５３に対応したバッファメモリ３０７にＡＴＭセルを転送し、完了したら転送完了通知３５３によって制御部３１０に通知する。制御部３１０は、無線端末局から送られてきたＡＴＭセルの送出競合制御を行い、セル送出制御信号３５０によりＡＴＭセル送出順序をＡＴＭセル送出制御回路３３６に通知する。また制御部３１０は、セル送出時間制御信号３６３をＡＴＭセル送出制御回路３３６へ送る。ＡＴＭセル送出制御回路３３６は信号３６３のタイミングと信号３５０の順序で、ＡＴＭセルをＡＴＭ物理インタフェース３０３に送出する。ＡＴＭ物理インタフェース３０３は、入力したＡＴＭセルヘッダにＨＥＣを付加して、有線伝送路３０２へ送出する。
【００４５】
図６は、図１のシステムにおいて、パケットとしてＡＴＭセルを伝送する場合の無線端末局６１の一例を示すブロック構成図である。他の無線端末局６２、６３も同様に構成することができる。図示のように、無線端末局６１は、有線伝送路２０１及び２０２に接続されたＡＴＭ物理インタフェース部２０３と、ＡＴＭ物理インタフェース部２０３に接続されたＡＴＭセル受信処理部２０４及びＡＴＭ送信処理部２０５と、両処理部２０４及び２０５に接続されたアクセス処理部２０６と、アクセス処理部２０６と、アクセス処理部２０６に接続された変復調部２０７と、変復調部２０７に接続された無線部２０８と、無線部２０８に接続されたアンテナ２１０と、各部を制御するための制御部２０９とを備える。
【００４６】
ここでＡＴＭセル受信処理部２０４は、シーケンス・入力時間情報付加部２２１、ＡＴＭセルヘッダ解析部２２２、及びＡＴＭバッファメモリ２２３から構成される。またＡＴＭ送信処理部２０５は、ＡＴＭセル再構成部２３４、ＡＴＭセルバッファメモリ２３５及びＡＴＭセル送出制御回路２３６から構成される。さらにアクセス処理部２０６は、フレーム構成部２２４、フレームバッファメモリ２２５、フレーム同期語付加回路２２６、フレーム同期回路２３１、誤り訂正・検出回路２３２及びフレーム解析部２３３から構成される。
【００４７】
次に無線端末局６１の動作について説明する。まず無線端末局６１から無線基地局６０に信号を送信する場合、端末５１から有線伝送路２０１を経由してＡＴＭセル１０１、１０２、１０３をＡＴＭ物理インタフェース部２０３に入力する。ＡＴＭ物理インタフェース部２０３はＡＴＭセルを受信し、受信ＡＴＭセルヘッダのＨＥＣをチェックする。ＡＴＭセル送信処理部２０４は、シーケンス・入力時間情報付加部２２１において、受信ＡＴＭセルにシーケンス及びＡＴＭセル１０１、１０２、１０３の入力した時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３を付加する。ＡＴＭセルヘッダ解析部２２２はＡＴＭセルのヘッダ部を解析し、ＡＴＭセルのＶＰＩ／ＶＣＩと時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３とシーケンスとを信号２５５により制御部２０９に通知する。ＡＴＭセルヘッダ解析部２２２はまた、解析したＡＴＭセルをシーケンスと共にＡＴＭセルバッファメモリ２２３に書き込む。書き込み終了後、書き込み完了通知信号２５４を制御部２０９に通知する。制御部２０９はＡＴＭセル１０１、１０２、１０３の送信要求フレームのフレーム構成命令信号２５９をウインドウの時間ΔＴごとにアクセス処理部２０６に通知する。
【００４８】
アクセス処理部２０６は、フレーム構成部２２４において、セルの個数、ＡＴＭセル１０１、１０２、１０３のシーケンスとＶＰＩ／ＶＣＩのＩＤ、時刻ｔ１、ｔ２，ｔ３の情報を含む送信要求フレーム４０１を構成し、フレームバッファメモリ２２５に書き込む。書き込みの完了は、書き込み完了通知信号２５６により制御部２０９に通知される。フレーム同期語付加回路２２６は、フレーム構成命令信号２５９の指定するタイミングで、フレームバッファメモリ２２５から送信要求フレーム４０１を読み出し、同期語（プリアンブル）４２１を付加して変復調部２０７に送出する。
【００４９】
変復調部２０７は、入力した送信要求フレーム４０１と同期語４２１とを変調し、変調信号を無線部２０８に出力する。無線部２０８は、この変調信号をアンテナ２１０から伝送媒体（無線伝送路）に送信する。本実施例では、このようにして、送信要求フレーム４０１に含まれる時間情報が、後述するパケットデータに先立って送信される。
【００５０】
無線基地局６０は、受信した送信要求４０１に基づいて帯域を割り当て、これをアップリンクフレームフレーム制御情報４５２及びダウンリンクフレーム制御情報４５３により無線端末局６１に通知する。無線端末局６１は、アップリンクフレーム制御情報４５２に従ってフレームを構成し、無線伝送路にアクセスする。無線端末局６１はまた、ダウンリンクフレーム制御情報４５３に従ってダウンリンクフレームからＡＴＭセルを再構成する。
【００５１】
制御部２０９は、ＡＴＭセル１０１、１０２、１０３のフレーム構造及びフレーム送信タイミングの情報を含むフレーム構成命令信号２６０をアクセス処理部２０６に通知する。アクセス処理部２０６は、フレーム構成部２２４において、ＡＴＭセルバッファメモリ２２３からＡＴＭセル１０１、１０２、１０３及びシーケンスを読み出し、ＡＴＭセル多重、誤り訂正・検出符号付加を行い、フレーム１５５を構成する。フレーム構成部２２４は、フレーム１５５をフレームバッファメモリ２２５に書き込み、書込み完了を書き込み完了通知信号２５６により制御部２０９に通知する。フレーム同期語付加回路２２６は、フレーム構成命令信号２６０により指定されたタイミングで、フレームバッファメモリ２２５から送信要求フレーム１５５を読み出し、同期語４２４を付加して変復調部２０７に送出する。変復調部２０７は、入力した送信要求フレーム４０１と同期語４２１とを変調し、無線部２０８はこの変調信号をアンテナ２１０から無線伝送路へ送信する。
【００５２】
無線端末局６１から送信されたフレームのうち、制御部２０９へＮＡＫが通知されたフレームと一定時間ＡＣＫが通知されないフレームについて、制御部２０９はフレーム再送命令信号２６１をアクセス処理部２０６に通知する。フレーム同期語付加回路２２６は、フレーム構成命令２６０で指定されたタイミングで、フレームバッファメモリ２２５に記憶されたフレーム再送命令信号２６１により再送を命じられたフレーム１５６を読み出し、先頭に同期語４２７を付加して変復調部２０７に送出する。変復調部２０７は、入力した送信要求フレーム４０１と同期語４２１とを変調し、無線部２０８はこの変調信号をアンテナ２１０から無線伝送路へ送信する。
【００５３】
一方、無線部２０８は、アンテナ２１０によって受信した信号を変復調部２０７に送る。変復調部２０７は、受信信号を復調しアクセス処理部２０６に送る。アクセス処理部２０６は、フレーム同期回路２３１において、フレーム同期を取る。誤り訂正・検出回路２３２は誤りの訂正と検出を行う。フレーム解析部２３３は、誤り訂正・検出回路２３２により、誤りが検出されない場合または検出された誤りが訂正できた場合は、フレームヘッダを解析し、受信完了通知信号２５７を制御部２０９に通知する。フレーム解析部２３３はまた、誤り訂正・検出回路２３２により、訂正しきれない誤りが検出された場合は、フレームヘッダが誤っているフレームを廃棄し、フレームヘッダが誤っていないときはフレーム解析部２３３でフレームヘッダを解析し、フレームシーケンスを指定して再送要求信号２５８を制御部２０９に通知する。
【００５４】
制御部２０９は、再送要求信号２５８に従って無線基地局６０への再送要求信号２６３をアクセス処理部２０６に通知する。アクセス処理部２０６は、無線基地局６０からのＡＣＫ／ＮＡＫフレームが誤りなく受信されたら、フレーム解析部２３３において解析を行い、フレームごとのシーケンスとＡＣＫ／ＮＡＫを信号２６２によって制御部２０９へ通知する。制御部２０９は、信号２６２によりＮＡＫが通知されたフレームと一定時間ＡＣＫが通知されないフレームに対して、無線基地局６０への再送要求信号２６１をアクセス処理部２０６に通知する。また制御部２０９は、ＡＴＭセル送信処理部２０４に制御用の信号２５０及び２５１を通知し、ＡＴＭセル受信処理部２０５に制御用の信号２５２、２５３及び２６４を通知する。
【００５５】
このように本実施例によれば、パケット（ＡＴＭセル）のフレーム伝送元フレーム送受信機への入力時間または入力レートの情報をパケットのペイロード部の情報より先にフレーム伝送先フレーム送受信機に伝送し、フレーム伝送先フレーム送受信機で最もフレーム伝送元フレーム送受信機への入力時間が早いパケットを有する端末から順に優先的にアクセス制御を行うので、フレーム伝送区間の遅延揺らぎを小さくでき、フレーム伝送先フレーム送受信機のバッファでアンダーフローを起こりにくくすることができる。
【００５６】
また、パケット（ＡＴＭセル）のパケット通信装置へのパケット入力時間または入力時間間隔の情報をパケットより先に受信側のパケット通信装置に伝送し、受信側のパケット通信装置で最も送信側のパケット通信装置への入力時間が早いパケットを有する端末から順に優先的に媒体アクセス制御を行うことにより、パケット伝送区間遅延揺らぎを小さくでき、フレーム伝送先フレーム送受信機のバッファでアンダーフローを起こりにくくすることができる。
【００５７】
図７は、本発明の他の実施例を説明するための図である。同図（ａ）、（ｂ）は、あるウインドウに無線基地局６０に到着したＡＴＭセルフレームの例を示している。ＡＴＭでは、ＣＢＲ（ＣｏｎｓｔａｎｔＢｉｔＲａｔｅ）、ｒｔ−ＶＢＲ（ｒｅａｌｔｉｍｅ−ＶａｒｉａｂｌｅＢｉｔＲａｔｅ）、ｎｒｔ−ＶＢＲ（ｎｏｎｒｅａｌｔｉｍｅ−ＶａｒｉａｂｌｅＢｉｔＲａｔｅ）、ＡＢＲ（ＡｖａｉｌａｂｌｅＢｉｔＲａｔｅ）、ＵＢＲ（ＵｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄＢｉｔＲａｔｅ）等のサービスのカテゴリごとに、それに適したフレームを構成することにより、サービス品質の向上を図っている。
【００５８】
図７（ａ）は具体的には、ｒｔ−ＶＢＲのサービスカテゴリのＡＴＭセルフレームを示すものである。図において、ｒｔ−ＶＢＲフレーム６００は、フレームシーケンス６０１と、ＡＴＭセルの無線基地局６０に到着した入力時間・レート情報６０２と、ＨＥＣ及びＶＰＩ／ＶＣＩを除くＡＴＭセルヘッダ情報６０３と、特定セルの情報に付加するＦＥＣ（ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）６０４と、ＡＴＭセルペイロードＡ１〜Ａ６、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２を連結したフレームペイロード６０６と、ペイロード連結部に付加するＦＥＣ６０７とから構成される。ＦＥＣ６０４及び６０６は、ｒｔ−ＶＢＲのサービスに要求される品質に応じて、その強さが決定される。フレームペイロード６０６は、同図（ｂ）に示すように、ＶＰＩ／ＶＣＩがＡのＡＴＭセル６１０〜６１５と、ＶＰＩ／ＶＣＩがＢのＡＴＭセル６１６、６１７と、ＶＰＩ／ＶＣＩがＣのＡＴＭセル６１８、６１９の各ペイロードを連結して格納したものである。本例では、フレームペイロード６０６に格納されたＡＴＭセルの無線基地局６０への入力時間・レート情報６０２をまとめてフレームヘッダに付加して、ｒｔ−ＶＢＲフレーム６００を構成する。
【００５９】
図８（ａ）〜（ｄ）は、図７に示すＡＴＭセル入力時間・レート情報６０２を付加する各種方式を示す図である。同図（ａ）は、図７のフレーム６００に格納されたすべてのＡＴＭセルに入力時間情報６０２を付加する例である。本例では、ＶＰＩ／ＶＣＩがＡのＡＴＭセル６１０〜６１５、ＶＰＩ／ＶＣＩがＢのＡＴＭセル６１６、６１７、及びＶＰＩ／ＶＣＩがＣのＡＴＭセル６１８、６１９の全てに、図のようなＡＴＭセルの入力時間情報６３０〜６３９を付加するものである。
【００６０】
図８（ｂ）は、図７のフレーム６００に格納されたＡＴＭセルに入力時間情報６０２を間引いて付加する例である。本例では、ＶＰＩ／ＶＣＩがＡのＡＴＭセル６１０〜６１５の２セルごとにＡＴＭセルの入力時間情報を付加し、ＶＰＩ／ＶＣＩがＢのＡＴＭセル６１６、６１７の２セルごとにＡＴＭセルの入力時間情報を付加し、ＶＰＩ／ＶＣＩがＣのＡＴＭセル６１８、６１９の２セルごとにＡＴＭセルの入力時間情報を付加するものである。すなわち、ＶＰＩ／ＶＣＩがＡのＡＴＭセル６１０、６１２、６１４の入力時間情報６４０〜６４２、ＶＰＩ／ＶＣＩがＢのＡＴＭセル６１６の入力時間情報６４３、及びＶＰＩ／ＶＣＩがＣのＡＴＭセル６１８の入力時間情報６４４がそれぞれ図のように付加される。本例では２セルおきにＡＴＭセルの入力時間情報を付加しているが、一般的には複数個おきにＡＴＭセルの入力時間情報を付加することができる。
【００６１】
図８（ｃ）は、図７のフレーム６００に格納されたＡＴＭセルに入力時間情報６０２を間引いて付加する別の例である。本例では、ＶＰＩ／ＶＣＩがＡのＡＴＭセル６１０〜６１５の先頭と最後のセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加し、ＶＰＩ／ＶＣＩがＢのＡＴＭセル６１６、６１７の先頭と最後のセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加し、ＶＰＩ／ＶＣＩがＣのＡＴＭセル６１８、６１９の先頭と最後のセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加するものである。すなわち、ＶＰＩ／ＶＣＩがＡのＡＴＭセル６１０、６１５の入力時間情報６５０、６５１、ＶＰＩ／ＶＣＩがＢのＡＴＭセル６１６、６１７の入力時間情報６５２、６５３、およびＶＰＩ／ＶＣＩがＣのＡＴＭセル６１８、６１９の無線基地局６０への入力時間情報６５４、６５５が、それぞれ図のように付加される。
【００６２】
図８（ｄ）は、図７のフレーム６００に格納されたＡＴＭセルに入力時間情報６０２を間引いて付加する更に別の例である。本例では、ＶＰＩ／ＶＣＩがＡのＡＴＭセル６１０〜６１５の先頭のセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加し、ＶＰＩ／ＶＣＩがＢのＡＴＭセル６１６、６１７の先頭のセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加し、ＶＰＩ／ＶＣＩがＣのＡＴＭセル６１８、６１９の先頭のセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加するものである。すなわち、ＶＰＩ／ＶＣＩがＡのＡＴＭセル６１０の入力時間情報６６０、ＶＰＩ／ＶＣＩがＢのＡＴＭセル６１６の入力時間情報６６１、及びＶＰＩ／ＶＣＩがＣのＡＴＭセル６１８の無線基地局６０への入力時間情報６６２がそれぞれ図のように付加される。本例では、各ＶＰＩ／ＶＣＩごとの先頭のＡＴＭセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加する例であるが、各ＶＰＩ／ＶＣＩごとの最後のＡＴＭセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加することもできる。また、ＶＰＩ／ＶＣＩごとのフレーム中のいずれが１つのＡＴＭセルにのみＡＴＭセルの入力時間情報を付加することもできる。
【００６３】
図９は、図７のフレーム６００に格納されたＡＴＭセルに無線基地局６０への入力時間情報を間引いて付加する例であって、同図（ａ）は無線基地局６０へのＡＴＭセル入力レート６７０と無線端末局６１からのＡＴＭセル送出レート６７１の時間変化を示す図、（ｂ）はＡＴＭセルの無線基地局６０への入力時間を示す図、（ｃ）はＡＴＭセルの無線端末局６１からの送出時間を示す図である。無線端末局６１は、無線基地局６０への入力時間情報６０２が付加されているＡＴＭセルについては、入力時間情報６０２に従って有線伝送路に送出し、無線基地局６０への入力時間情報６０２が付加されていないＡＴＭセルについては、無線端末局６１において一定時間間隔で有線網に送出する。
【００６４】
図９（ｂ）において、時刻ｔ６に無線基地局６０にＡＴＭセル６８０が入力し、その後ｎ１個のＡＴＭセル６８１〜６８２が入力し、時刻ｔ７にＡＴＭセル６８３が入力し、その後ｎ２個のＡＴＭセル６８４〜６８５が入力し、時刻ｔ８にＡＴＭセル６８６が入力したとする。この場合、無線基地局６０は、ＡＴＭセル６８０、６８３、６８６の無線基地局６０への入力時間情報ｔ６、ｔ７、ｔ８をフレームヘッダに付加し、対応するＡＴＭセルのシーケンスと共に無線端末局６１に伝送する。
【００６５】
図９（ｃ）に示すように、無線端末局６１は、時刻ｔ６'、ｔ７'、ｔ８'に、伝送されてきたＡＴＭセル６８０、６８３、６８６にそれぞれ対応するＡＴＭセル６９０、６９３、６９６を、端末５１に接続された有線伝送路に送出する。ただしｔ６'、ｔ７'、ｔ８'はＴを一定時間として、ｔ６'＝ｔ６＋Ｔ、ｔ７'＝ｔ７＋Ｔ、ｔ８'＝ｔ８＋Ｔを満たす時間とする。さらに無線端末局６１は、ｎ１個のＡＴＭセル６８１〜６８２に対応するｎ１個のＡＴＭセル６９１〜６９２をＡＴＭセル６９０を送出したのちΔＴ１の時間間隔で、端末５１に接続された有線伝送路に送出する。同様に、ｎ２個のＡＴＭセル６８４〜６８５に対応するｎ２個のＡＴＭセル６９４〜６９５をＡＴＭセル６９３を送出したのちΔＴ２の時間間隔で、端末５１に接続された有線伝送路に送出する。ここでΔＴ１は、ｔ６'とｔ７'の時間差をｎ１＋１で割った時間であり、ΔＴ２は、ｔ７'とｔ８'の時間差をｎ２＋１で割った時間である。
【００６６】
本例においては、ＡＴＭセル６８０、６８３、６８６の無線基地局６０への入力時間情報ｔ６、ｔ７、ｔ８をフレームヘッダに付加して無線端末局６１に伝送したが、別の方法として、入力時間情報ｔ６、ｔ７、ｔ８のいずれかと対応するＡＴＭセルのシーケンス、ΔＴ１とΔＴ２と時間間隔の変化するＡＴＭセルのシーケンス、あるいはΔＴ１とΔＴ２とから求められるレートとレートの変化するＡＴＭセルのシーケンスを伝送してもよい。
【００６７】
図１０は、図７のフレーム６００に格納されたＡＴＭセルに無線基地局６０への入力時間情報を間引いて付加する別の例であって、同図（ａ）はＡＴＭセルの無線基地局６０への入力時間を示す図、（ｂ）はＡＴＭセルの無線端末局６１からの出力時間を示す図である。無線端末局６１は、無線基地局６０への入力時間情報６０２が付加されているＡＴＭセルについては、入力時間情報６０２に従って有線伝送路に送出し、無線基地局６０への入力時間情報６０２が付加されていないＡＴＭセルについては、入力時間情報６０２からセル入力時間間隔の時間変化を１次近似した関係に従って有線伝送路に送出する。本例では、無線基地局６０への入力時間間隔が時間の経過と共に増加するように近似している。
【００６８】
図１０（ａ）において、時刻Ｔ１、Ｔ２、．．．、Ｔｎにｎ個のＡＴＭセル７１０、７１１、．．．、７１２が無線基地局６０にそれぞれ入力したとする。時刻Ｔ１とＴ２の間隔はΔＴ０である。無線基地局６０は、ＡＴＭセル７１０〜７１２の無線基地局６０への入力時間情報Ｔ１〜Ｔｎをフレームヘッダに付加して、無線端末局６１に伝送する。
【００６９】
図１０（ｂ）に示すように、無線端末局６１は、ｎ個のＡＴＭセル７１０〜７１２に対応するｎ個のＡＴＭセル７２０、７２１、７２２、７２３、．．．、７２４、７２５を、時刻Ｔ１’、Ｔ２’，Ｔ３’、．．．、Ｔｎ−１’、Ｔｎ’にそれぞれ無線端末５１に接続された有線伝送路に送出する。ここでＴ１’は、Ｔを一定時間として、Ｔ１’＝Ｔ１＋Ｔを満たす時間であり、Ｊ＝２、３、．．．、ｎとすると、
【００７０】
【数１】

である。ここで、
【００７１】
【数２】

【００７２】
【数３】

である。
【００７３】
図１１は、図７のフレーム６００に格納されたＡＴＭセルに無線基地局６０への入力時間情報を間引いて付加する更に別の例であって、同図（ａ）は無線基地局６０へのＡＴＭセル入力レートと無線端末局６１からのＡＴＭセル送出レートの時間変化を示す図、（ｂ）はＡＴＭセルの無線基地局６０への入力時間を示す図、（ｃ）はＡＴＭセルの無線端末局６１からの出力時間を示す図である。無線端末局６１は、無線基地局６０への入力時間情報６０２が付加されているＡＴＭセルについては、入力時間情報６０２に従って有線伝送路に送出し、無線基地局６０への入力時間情報６０２が付加されていないＡＴＭセルについては、無線端末局６１において入力時間情報６０２からセル入力レートを１次近似した関係に従って有線伝送路に送出する。
【００７４】
図１１（ａ）に示すように、無線基地局６０への入力レート８０２は時間の経過と共に減少する。無線端末局６１からのＡＴＭセル送出レート８０１は、入力レート８０２についての１次式で近似した値である。今、同図（ｂ）のように、時刻Ｔ１、Ｔ２、．．．、Ｔｎにｎ個のＡＴＭセル８１０、８１１、．．．、８１２が無線基地局６０にそれぞれ入力したとする。ＡＴＭセル８１０の入力レートはＲ１、ＡＴＭセル８１２の入力レートはＲｎとする。無線基地局６０では、時刻Ｔ１とＡＴＭセルシーケンス、及びレートＲ１，Ｒｎをフレームのヘッダに付加し、無線端末局６１に伝送する。無線端末局６１は、同図（ｃ）のように、時刻Ｔ１’にＡＴＭセル８１０に対応するＡＴＭセル８２０を、無線端末５１に接続された有線伝送路に送出する。ここでＴ１’は、Ｔを一定時間としてＴ１’＝Ｔ１＋Ｔを満たす時間とする。ＡＴＭセル８２０の送出に引き続き、Ｔ１’からＴｎ’の間に送出レートがＲ１からＲｎとなるように、時間について１次的に変化するタイミングで、ＡＴＭセル８２１、８２２、８２３、．．．、８２４、８２５を無線端末５１に接続された有線伝送路に送出する。
【００７５】
上述の例は、無線基地局６０から無線端末局６１へフレーム６００を伝送する場合を示すものであるが、無線端末局６１から無線基地局６０へフレーム６００を伝送する場合や、無線端末局から無線端末局へフレーム６００を伝送する場合も同様な構成で実現することができる。
【００７６】
本実施例によれば、フレーム伝送先フレーム送受信機でパケット（ＡＴＭセル）のフレーム伝送元フレーム送受信機への入力時間または入力レートの情報に従ってパケットの伝送遅延揺らぎを制御するので、パケットに柔軟かつ簡易に、パケットごとの時間情報を付加及びフレーム受信側でのパケット送出レートの変更ができる。
【００７７】
また、フレーム伝送元フレーム送受信機への入力時間の情報が付加されているパケット（ＡＴＭセル）については、フレーム伝送先フレーム送受信機からフレーム伝送元フレーム送受信機へのパケット入力時間の情報に従って伝送路へ送出し、フレーム伝送元フレーム送受信機への入力時間の情報が付加されていないパケットについては、フレーム伝送先フレーム送受信機からパケット入力時間間隔の時間変化を１次近似した関係に従った時間で伝送路へ送出するので、この場合もパケットに柔軟かつ簡易に、パケットごとの時間情報を付加及びフレーム受信側でのパケット送信時間間隔の変更ができる。これにより、パケット入力時間間隔が増加または減少する場合にも、精度良くパケットの伝送遅延揺らぎを制御することができる。
【００７８】
さらに、フレーム伝送元フレーム送受信機への入力時間の情報が付加されているパケット（ＡＴＭセル）については、フレーム伝送先フレーム送受信機からフレーム伝送元フレーム送受信機へのパケット入力時間の情報に従って伝送路へ送出し、フレーム伝送元フレーム送受信機への入力時間の情報が付加されていないパケットについては、フレーム伝送先フレーム送受信機からパケット入力レートを１次近似した関係に従った時間で伝送路へ送出するので、この場合もパケットに柔軟かつ簡易に、パケットごとの時間情報を付加およびフレーム受信側でのパケット送出レートの変更ができる。これにより、パケット入力レートが増加または減少する場合にも、精度良くパケットの伝送遅延揺らぎを制御することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、パケット伝送区間で発生する遅延揺らぎ量を小さくし得るパケット通信システム及びパケット通信装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパケット通信システムの構成を示す図である。
【図２】端末、無線端末局及び無線基地局間の送受信データの流れを示す図である。
【図３】（ａ）はアップリンクフレーム構造の例、（ｂ）はダウンリンクフレーム構造の例をそれぞれ示す図である。
【図４】（ａ）はアップリンクフレーム構造の別の例、（ｂ）はダウンリンクフレーム構造の別の例をそれぞれ示す図である。
【図５】無線基地局の一例を示すブロック構成図である。
【図６】無線端末局の一例を示すブロック構成図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は無線基地局に到着したＡＴＭセルの例をそれぞれ示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）はＡＴＭセル入力時間・レート情報を付加する場合の各種方式をそれぞれ示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれＡＴＭセルに無線基地局への入力時間情報を間引いて付加する例を説明するための図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれＡＴＭセルに無線基地局への入力時間情報を間引いて付加する別の例を説明するための図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれＡＴＭセルに無線基地局への入力時間情報を間引いて付加する更に別の例を説明するための図である。
【符号の説明】
５０ネットワーク
５１〜５５端末
６０無線基地局
６１〜６３無線端末局
１０１〜１０５、１２０〜１２４パケット
１５１送信要求
１５２、１５４、１５９、１６０ＡＣＫ／ＮＡＫ
１５３フレーム制御情報
１５５、１５７データ
１５６、１５８再送情報

Claims

入力された複数のパケットの伝送より先に前記複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報を伝送するよう構成された第１の通信装置と、前記複数のパケットの各入力時間情報および前記複数のパケットを受信し前記複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報に基づいた順序で前記複数のパケットを伝送路に送出するよう構成された第２の通信装置とを有することを特徴とするパケット通信システム。
前記第１の通信装置は、パケットの送信を複数のパケットから組み立てられたフレーム単位で行うものであることを特徴とする請求項１記載のパケット通信システム。
前記パケットの入力時間情報は、前記第１の通信装置に入力されたパケットの入力時間及び入力時間間隔の少なくとも一つの時間情報であることを特徴とする請求項１又は２記載のパケット通信システム。
前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置に入力されたパケットの入力時間が早い順に前記パケットを伝送路に送出することを特徴とする請求項３記載のパケット通信システム。
前記パケットが非同期転送モードセルであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のパケット通信システム。
入力された複数のパケットの伝送より先に前記複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報を伝送するよう構成されたことを特徴とするパケット通信装置。
送信側パケット通信装置へ入力された複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報および前記複数のパケットを受信し前記複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報に基づいた順序で前記複数のパケットを伝送路に送出するよう構成されたことを特徴とするパケット通信装置。
複数の信号の受信を行うインタフェース部と、前記複数の信号の全てまたは一部のパケットについての入力時間情報を付与するよう構成された信号処理部と、前記複数の信号の伝送より先に前記複数の信号の全てまたは一部のパケットについての入力時間情報を伝送するよう構成されたアクセス処理部と、所定時間毎に帯域割り当てを行う制御部とを有することを特徴とする無線基地局。
複数の信号の受信を行うインタフェース部と、前記複数の信号の全てまたは一部のパケットについての入力時間情報を付与するよう構成された信号処理部と、前記複数の信号の伝送より先に前記複数の信号の全てまたは一部のパケットについての入力時間情報を伝送するよう構成されたアクセス処理部とを有することを特徴とする無線端末局。
入力された複数のパケットから組み立てられたフレームに前記複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報を付加して送信するよう構成された第１の通信装置と、前記複数のパケットの入力時間情報が付加されたフレームを受信し前記複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報に基づいて前記複数のパケットを伝送路に送出するよう構成された第２の通信装置とを有することを特徴とするパケット通信システム。
前記パケットの入力時間情報を間引いて前記フレームに付加することを特徴とする請求項１０記載のパケット通信システム。
入力された、複数の異なるＶＰＩ／ＶＣＩを有する複数のパケットから組み立てられたフレームにＶＰＩ／ＶＣＩごとに一部のパケットの入力時間情報を付加して送信するよう構成された第１の通信装置と、受信されたフレームに対応する入力時間情報があるパケットは前記入力時間情報に基づいて伝送路に送出し、対応する入力時間情報がないパケットは所定の時間間隔で伝送路に送出する伝送遅延揺らぎ制御をＶＰＩ／ＶＣＩごとに行うよう構成された第２の通信装置とを有することを特徴とするパケット通信システム。
前記所定の時間間隔は、一定時間間隔であることを特徴とする請求項１２記載のパケット通信システム。
前記所定の時間間隔は、パケットの入力時間間隔の時間変化を１次近似した間隔であることを特徴とする請求項１２記載のパケット通信システム。
前記所定の時間間隔は、パケットの入力レートを１次近似した間隔であることを特徴とする請求項１２記載のパケット通信システム。
入力された複数のパケットの伝送より先に前記複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報を伝送し、前記複数のパケットの全てまたは一部のパケットについての入力時間情報に基づいた順序で前記複数のパケットを伝送路に送出することを特徴とする伝送遅延揺らぎ制御方法。
入力された、複数の異なるＶＰＩ／ＶＣＩを有する複数のパケットから組み立てられたフレームに前記複数のパケットのうちＶＰＩ／ＶＣＩごとに一部についての入力時間情報を付加して第１の通信装置から第２の通信装置へ送信し、前記フレームを受信した第２の通信装置において、前記フレームに対応する入力時間情報があるパケットは前記入力時間情報に基づいて伝送路に送出し、対応する入力時間がないパケットは所定の時間間隔で伝送路に送出する制御をＶＰＩ／ＶＣＩごとに行うことを特徴とする伝送遅延揺らぎ制御方法。