(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有線のルータ−ラジオ・インタフェースを通じてラジオから、データ・パケットがネットワークの伝送に関しラジオに送られることが可能であることをルータに知らせる第１の伝送オン信号を伝えるステップと、
有線のルータ−ラジオ・インタフェースを通じてラジオから、データ・パケット通信が第２の伝送オン信号の受領まで停止されなければならないことをルータに知らせる第１の伝送オフ信号を伝えるステップと、
を有し、
第１の伝送オン信号および第１の伝送オフ信号は、７層ＯＳＩモデルのレイヤ３であるネットワーク層で生成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
第１の伝送オフ信号がラジオによって、送られたあと、ルータにより送信される残りのパケットをラジオにおいて、記憶するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
伝送に関しルータからラジオまでデータをバッファするステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
完全なパケットを受信するためにルータからデータをバッファリングするためのバッファのサイズ設定するステップを更に有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
モバイルＡｄ―ｈｏｃネットワーク（ＭＡＮＥＴ）オペレーションに関しラジオを構成するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１の伝送オフ信号は、ラジオのバッファがあふれることを示すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ルータとインタフェースするルータ・インタフェースと、
ルータからのバッファ・データに対するバッファと、
アンテナによって、無線送信に関するバッファからデータを受信するアンテナ・インタフェースと、
データ・パケットがラジオに送られることが可能であることをルータに知らせる第１の伝送オン信号、および、データ・パケット通信が第2の伝送オン信号の受領まで停止されなければならないことをルータに知らせる第１の伝送オフ信号を生成するフロー制御機構と、
を備えるラジオを有し、
フロー制御機構が、７層ＯＳＩモデルのレイヤ３であるネットワーク層に位置することを特徴とする通信システム。
【請求項８】
前記通信システムが、モバイルＡｄ―ｈｏｃネットワーク（ＭＡＮＥＴ）ネットワークを備えることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
バッファは完全なパケットを記憶するためにサイズが決められることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
第１の伝送オフ信号は、ラジオのバッファがあふれることを示す、ことを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項１１】
有線のルータ−ラジオ・インタフェースを通じてラジオからの受信の後、データパケットがネットワークの伝送に関しラジオに送られることが可能であることをルータに知らる第１の伝送オン信号を送るステップと、
有線のルータ−ラジオ・インタフェースを通じてラジオからの受信の後、データ・パケット通信が第2の伝送オン信号の受領まで停止されなければならないことをルータに知らせる第１の伝送オフ信号を送るステップと、
を実行するようにマシンが作動することを可能にする固定格納された命令を包含する非一時的なコンピュータ可読媒体を有し、
第１の伝送オン信号および第１の伝送オフ信号は、７層ＯＳＩモデルのレイヤ３であるネットワーク層で生成されることを特徴とする装置。
【請求項１２】
第１の伝送オフ信号がラジオによって、送られたあとルータにより送信される残りのパケットをラジオにストアするための命令を更に包含することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
伝送に関しルータからラジオまでデータをバッファするための命令を更に包含することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
完全なパケットを受信するためにルータからデータをバッファリングするためにバッファのサイズ設定をするための命令を更に包含することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
モバイルＡｄ―ｈｏｃネットワーク（ＭＡＮＥＴ）オペレーションに関しラジオを構成するための命令を更に包含することを特徴とする請求項１１に記載の物品。
【請求項１６】
第１の伝送オフ信号は、ラジオのバッファがあふれることを示すことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  周知のように、データ（音声およびビデオ・トラフィック）の用途が広いおよび信頼性が高いトランスポートを提供するために、様々な従来のシステムがある。いくつかの構成は、地上の、空輸および宇宙プラットホームを集積する複雑な通信システムを展開する。これらの通信システム、典型的に無線ネットワークで、通信／ネットワーク無線（以下単に「ラジオ」と称する）は、隣接するネットワーク・インフラを形成するためにサブネットワーク境界でＩＰ経路選択機能（以下、単に「ルータ」と称する）を実行するハードウェア／ソフトウェアマシンとインターフェースする。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  この種の通信網で使用される無線サブシステムは、動的回路網状態のため時変リンク質に影響されやすい。この種の状況において、通常のルータは無線リンクの質を知らない。そして、結果としてネットワーク流れ制御システムおよびリンク―状態検出に関する問題ならになる。結局は、この問題は、全体として結果としてネットワークの最適以下オペレーションに導く。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
[0003]  本発明の一態様において、方法は、ラジオから、ルータ−ラジオ・インタフェースを通じて、データパケットがネットワークの伝送に関しラジオに送られることが可能であることをルータに知らせる第１の伝送オン信号を伝えるステップと、ルータ−ラジオ・インタフェースを通じてラジオから、データ・パケット通信が第2の伝送オン信号の受領まで停止されなければならないことをルータに知らせる第１の伝送オフ信号を伝えるステップとを有し、第１の伝送オン信号および第１の伝送オフ信号が、７層ＯＳＩモデルのネットワーク層で生成されることを特徴とする。
【０００４】
[0004]  方法は、第１の伝送オフ信号がラジオによって、送られたあと、ラジオにおいて、ルータにより送信された残りのパケットを記憶するステップと、伝送に関しルータからアンテナへデータをのバッファするステップと、完全なパケットを受信するためにルータからデータをバッファリングするためにバッファのサイズ設定をするステップと、および／または、モバイルＡｄ―ｈｏｃネットワーク（ＭＡＮＥＴ）オペレーションに関しラジオを構成するステップと、を有し、発信者がパケットを送信するのを止めない場合、ラジオのバッファがあふれることを、第１の伝送オフ信号が示すことを特徴とする。実施形態において、ラジオは、リンク品質情報をルータに発信しない。
【０００５】
[0005]  本発明の他の態様では、通信システムは、ルータ・インタフェースと、ルータからのデータをバッファするためのバッファと、バッファから、または、直接ラジオからのパススルーとしてデータを受信するアンテナ・インタフェースと、データパケットがラジオに送られることが可能であることをルータに知らせる第１の伝送オン信号、および、データ・パケット通信が第2の伝送オン信号の受領まで停止されなければならないことをルータに知らせる第１の伝送オフ信号を生成するフロー制御機構と、を備えることを特徴とするラジオを有し、フロー制御機構は、７層ＯＳＩモデルのネットワーク層に位置することを特徴とする。
【０００６】
[0006]  システムは、以下の特徴の一つ以上を更に含むことができる：通信システムはモバイルＡｄ―ｈｏｃネットワーク（ＭＡＮＥＴ）ネットワークを含み、バッファは完全なパケットを記憶するためにサイズ設定をされ、および／または、第１の伝送オフ信号はラジオのバッファがあふれることを示す。
【０００７】
[0007]  更なる本発明の態様において、物品は、データパケットがネットワークの伝送に関しラジオに送られることが可能であることをルータに知らせている第１の伝送オン信号をラジオから受信した後、データ・パケット通信が第2の伝送オン信号の受領まで停止されなければならないことをルータに知らせている第１の伝送オフ信号をラジオからからの受信することを実行するように、マシンが作動することを可能にする固定格納された命令を包含しているコンピュータ可読媒体を包含し、第１の伝送オン信号および第１の伝送オフ信号は、７層ＯＳＩモデルのネットワーク層で生成されることを特徴とする。
【０００８】
[0008]  物品は、
第１の伝送オフ信号がラジオによって、送られたあと、ラジオにおいて、ルータにより送信される残りのパケットを記憶するための命令と、
伝送に関しルータからアンテナへデータをバッファするための命令と、
完全なパケットを受信するためにルータからデータをバッファリングするためにバッファのサイズ設定をすることに関する命令と、
モバイルＡｄ―ｈｏｃネットワーク（ＭＡＮＥＴ）オペレーションに関しラジオを構成するための命令と、を包含し、および／または、
第１の伝送オフ信号は、ラジオのバッファがあふれることを示すことを特徴とする。
【０００９】
[0009]  本発明の前述の特徴は、以下の図の以下の説明から、より十分に理解されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0010]  図１は、本発明の例示的実施形態に従ってルータ−ラジオフロー制御機構を有している典型的なネットワークの概略図である。
【図１Ａ】[0011]  図１Ａは、本発明の例示的実施形態に従ってフロー制御機構を有している典型的なラジオを示しているハイレベルブロック図である。
【図２】[0012]  図２は、ＲＦＣ  ５５７８に従う先行技術ルータ−ラジオフロー・コミュニケーションの概略図である。
【図２Ａ】[0013]  図２Ａは、周知のＯＳＩモデルの図である。
【図３】[0014]  図３は、先行技術時分割多重化の概略図である。
【図４】[0015]  図４は、先行技術ルータ−ラジオ・コミュニケーションのグラフ表示である。
【図５】[0016]  図５は、信用サイズのグラフ表示対図４のルータ−ラジオ・コミュニケーションに関する信用カウントである。
【図６】[0017]  図６は、本発明の例示的実施形態に従うフロー制御コミュニケーションのグラフ表示である。
【図７】[0018]  図７は、本発明の例示的実施形態に従ってルータ−ラジオフロー制御に関し典型的なステップのシーケンスを示しているフロー図である。
【図７Ａ】[0018]  図７Ａは、本発明の例示的実施形態に従ってルータ−ラジオフロー制御に関し典型的なステップのシーケンスを示しているフロー図である。
【図８】[0019]  図８は、本発明の例示的実施形態に従っていくつかの処理で作動できるコンピュータの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0020]  ルータとラジオの間にバンド幅使用を調整することに関し、現在の本発明の例示的実施形態は、フロー制御機構を提供する。実施形態において、発明のフロー制御機構は、ＲＦＣ  ５５７８プロトコルの部分を置き換えることができる。発明のフロー制御機構は、ＲＦＣ  ５５７８によって、発生する特定のパケット損失および／または性能上の問題を除去することができて、ルータおよびラジオによって、資源―トラッキングに関し要件を取り除くことができる。
【００１２】
[0021]  本発明の例示的実施形態を描く前に、いくつかの情報が、提供される。周知のＩＥＴＦ  ＲＦＣ  ５５７８は、ルータ−ラジオ・インタフェース・プロトコル標準を有するフロー制御を対象にする。イーサネット（登録商標）インターフェースで見つかる時間―不変系スループットとＲＦ（無線周波数）リンクの時変リンク容量の間に、このプロトコルは、供給元−消費者向けモデルに基づいて、バンド幅の調停をする。具体的には、結果として周知のリンクコストに基づいて情報に基づいた決定することを試みるある経路で送られるものを許容するＲＦリンク上の迅速なリンク状態検出になっている流れ制御システム機構を使用することによって、このプロトコルは、ＲＦリンク利用度を管理する。
【００１３】
[0022]  ＩＥＴＦ  ＲＦＣ  ５５７８がいくつかのネットワークの十分なＲＦリンク利用度を提供できると共に、このプロトコルはパケット損失を与えることがありえ、および／または、高データ速度条件の下でルータ性能を減損させた。これは、プロトコルがある経路で送られるものとラジオ（ラジオの重要なバッファ・スペースと同様に）の間に頻繁な信用最新版に関しそうしなければならない原因である。
【００１４】
[0023]  ネットワークとの結合に関する情報を交換するインターネット・ルータにより用いられるプロトコルは、周知である。ルータは、各ネットワーク（例えばバンド幅、遅れ時間およびマルチキャスト／放送能力）の特定の属性を理解する。正確に、そして、効率的にその目的地にパケットを送る方法を決定するとき、ルータはその情報を考慮する。
【００１５】
[0024]  いくつかの構成は、データ、音声および映像通信に関し信頼性が高いおよび用途が広い戦術的なネットワークを必要とする。動的に変更環境（例えば戦術的な軍用通信網）に既存の有線ネットワークを応用することは、挑戦的でありえる。無線ネットワークが大部分の戦術的なネットワークで平凡であるので、ルータは考慮にワイヤード・ネットワーク技術と異なる無線網の態様を考慮することを必要とする。小さい戦術的なネットワークでさえ例えば、レンジ、信号強度、タイプのアンテナおよび無線方式の他の属性は、広く変化できる。さらに、ラジオは、リンク特性を急速に変えるそれらの位置を常に変えることができる。この種のシナリオの下で、結果としてネットワークの状態を反映しないルーティング決定になっている現在のリンク条件と同期して、ルータはない。
【００１６】
[0025]  ラジオ・ベースおよび移動ネットワークの１つの開発は、モービルＡｄ―ｈｏｃネットワーク（ＭＡＮＥＴ）である。単一のＭＡＮＥＴは、特定の地理的エリアの上のデータを交換できるラジオを包含する。それらは、比較的ショートレンジのラジオでありえ、または例えば、何ダースものキロメートルまたはより大きいレンジを有することがありえる。それらは、信号をリレーするために、衛星を使用することさえできる。各タイプのＭＡＮＥＴ無線網の詳細が変化できるにもかかわらず、基礎をなすネットワーク概念の多数は同じことである。
【００１７】
[0026]  両方の強さの有利さをとると共に、ＩＰ経路選択および移動無線の異なる世界を合併するために、ＭＡＮＥＴｓの設計の１つのチャレンジはベストな方法である。ＭＡＮＥＴｓにおいて、移動ノードは、無線ラジオネットワークを通じて典型的に通信する。ここで、無線リンク質は、要因（例えばノイズ、フェージング、干渉およびパワー変動）のため、著しくそして急に変化できる。この種の動的環境において、ＴＣＰ／ＩＰをネットワーク化している決定、収束をネットワーク化するようであるもの、ルート−コスト算出および渋滞取り消しは、問題を含むようになることができる。
【００１８】
[0027]  本発明の一態様において、伝送オンおよび伝送オフ・メッセージを有するルータ−ラジオ・インタフェースのパケット損失を低減させるために、ネットワークは、フロー制御機構を包含する。伝送オン／オフ・メッセージは、高データ速度条件の大幅に改善した効率および減少したパケット損失に関し信用更新メッセージを置き換えることができる。
【００１９】
[0028]  図１は、本発明の例示的実施形態に従ってルータ−ラジオ・フロー制御機構を有している典型的なＭＡＮＥＴネットワーク１００を示す。一連のルータ１０２ａ―ｅはそれぞれのラジオ１０４ａ―ｅに接続している。そして、それはネットワーク１０６に接続している。図から分かるように、ルータ１０２がデータを交換するためにラジオ１０４に物理インタフェースを有する。本明細書において、無線ネットワーク通信／ネットワークは、隣接するネットワーク・インフラを形成するためにサブネットワーク境界でＩＰ経路選択機能（以下、単に「ルータ」）を実行するハードウェア／ソフトウェアマシンを有するインタフェースに無線で連絡する（以下、単に「ラジオ」）。
【００２０】
[0029]  ラジオ１０４とルータ１０２の間に情報交換をサポートするために、ルータとラジオ間の物理インタフェース（または少なくとも、インタフェースの有限セット）は、標準化されなければならない。また、ルータ１０４とラジオ１０２の間で環境情報を交換することに関し、標準化されたプロトコルが、なければならない。
【００２１】
[0030]  実施形態において、イーサネット(登録商標)は、ルータ１０４とラジオ１０２の間に物理インタフェースを提供する。イーサネット(登録商標)は、一般的および安価で、ほとんどのバンド幅のいかなるレンジもカバーすることができる。しかしながら、１００  Ｍｂｐｓのイーサネット(登録商標)接続を経たラジオ１０２および１０２が３  Ｍｂｐｓで送信することで有能なだけである無線にある経路で送られるもの１０４が接続する場合、リンクの実際のバンド幅がわずか３  Ｍｂｐｓであることをある経路で送られるもの１０４に知らせるラジオ１０２に関する方法がなければならない。
【００２２】
[0031]  図１Ａは、本発明の例示的実施形態に従ってフロー制御機構１５０を有している典型的なラジオ１０２を示す。制御信号を送信を含むある経路で送られるもの１０４に回送して、下記に詳しく述べる通り、オフ信号を送信するために、ラジオ１０２は、ある経路で送られるものインタフェース１５２を包含する。アンテナ・インタフェース１５４は、公知技術の方法のアンテナ３０に、無線信号を送る。バッファ１５６は、アンテナ・インタフェース１５４およびアンテナ３０によって、伝送に関しある経路で送られるものからパケット・データを記憶する。実施形態において、いくつかのプロトコル（例えばイーサネット(登録商標)）において、完全なパケットが送られるので、バッファ１５６は少なくとも一つのパケットを記憶するためにサイズ設定をされなければならない。例えば、伝送オフ信号がパケット通信の間、ラジオ１０２によって、送られる場合、部分的なパケットが許容されないので、完全なパケットは送られる。
【００２３】
[0032]  ラジオ１０２は伝送オンを生成するためにプロセッサ１５８を更に含むことができる。そして、下記に詳しく述べる通り、伝送オフは本発明の例示的実施形態に従って信号を送る。プロセッサ１５８も、ラジオ１０２の全作動および公知技術の方法のユーザ・インタフェースを制御する。オペレーティングシステム１６０およびメモリー１６２は、従来の方法でプロセッサ１５８で機能する。
【００２４】
[0033]  周知のＲＦＣ  ５５７８は、ラジオとルータの間のコミュニケーションを対象にすることを試みる。当業者がＲＦＣ  ５５７８を十分に理解するものと解される。そして、それはルータとデバイス（例えば可変的なバンド幅環境において、作動して、限られたバッファリング機能を有する移動無線）の間のイーサネット(登録商標)・ベースのコミュニケーションに関し、ＰＰＰｏＥ拡張を定めるＩＥＴＦ標準である。イーサネット(登録商標)（ＰＰＰｏＥ）の上のＰｏｉｎｔ―ｔｏ―Ｐｏｉｎｔ  ＰｒｏｔｏｃｏｌがＰｏｉｎｔ―ｔｏ―Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＰＰ）フレームをイーサネット(登録商標)フレームにカプセル化することに関しネットワークプロトコルで、情報のＲＦＣ  ２５１６として使われるものと理解される。ＰＰＰｏＥ拡張によって、ラジオの有効なバンド幅が連結するそのパートナー・ルータに知らせることがラジオができて、このように、ネットワーク・トラフィックを迅速かつ効率よく流れさせ続けることに関しより知的な決定にするルータを許容する。残念なことに、高データ速度状況の下で、このプロトコルは、頻繁な信用最新版によるルータ上のいずれの性能の低下もまたは不十分なバッファ空間によるラジオ上のパケット損失を与える。
【００２５】
[0034]  ＭＡＮＥＴ環境のネットワークに関して、ＲＦＣ  ５５７８は、多くの特徴を提供する。発信者（例えば、ルータ）が各ＰＰＰｏＥセッションの間にデータを送信できるレートを制御することが、ＰＰＰｏＥ  Ｃｒｅｄｉｔ―Ｂａｓｅｄ  Ｆｌｏｗ―コントロールによって、レシーバ（例えば、ＭＡＮＥＴネットワークのラジオ）ができる。このプロトコルについては、発信者は、総計レシーバが処理できるトラフィック、データを上にだけ送らなければならない。リンクが著しく時間とともに変化させることができる各ラジオおよび多くの無線伝送方式のバンド幅が限られたバッファリング機能を有するので、この特徴はラジオのバッファオーバーフロー問題を最小化できる。
【００２６】
[0035]   他のＲＦＣ５５７８の特徴は、近傍アップ／ダウン信号を包含する。ルータは、ルーティング・トポロジを更新するために、ラジオからＰＰＰｏＥセション確立または終了信号を使用できる。ＭＡＮＥＴｓが事実上非常に動的であるので、ノードは速いペースでラジオレンジにおいて、または、それから移動できる。一旦近傍アップ／ダウン信号を受信すると、ルーティング・プロトコル（例えばＯＳＰＦおよびＥＩＧＲＰ）は新しい隣に関し新規な近接を直ちに決めることができるか、または隣が失われる場合既存の近接を取り壊す。ラジオにより生成されるリンク表示信号を用いて、これは、ネットワーク収束を提供する。
【００２７】
[0036]  更なるＲＦＣ５５７８の特徴は、リンク品質メトリックレポートを包含する。ルータに対するルータ・トラフィックが成し遂げることができるスループットおよび潜在性に、無線リンクの質は、直接影響を与えることができる。
【００２８】
[0037]  この特徴は、ラジオがリンク質メトリック情報を報じている（または問合せに対するルータ）ことを可能にする。それから、ルータは、ルート経費を更新して、径路選択に影響するために、受信連結情報を使用する。品質測定法は、最大データ転送速度、現行データ速度、レーテンシ、リソースなどを含むことができる。移動度および環境条件の動的変化を反映するために、必要であるときに、ラジオはルータにリンク品質測定基準を生成できる。
【００２９】
[0038]  ＰＰＰｏＥは、２つの異なったステージを有する：ディスカバリーステージ（Discovery Stage）およびＰＰＰ  セッションステージ（PPP Session Stage）である。ラジオは、ディスカバリーステージの間、遠隔ラジオ隣の存在を検出する。一旦見つかると、それは遠隔隣を有するラジオ・リンク結合を行う。２台のルータ間の完全なパスが形成されたあと、ＰＰＰセッションステージは開始する。このステージの間、クレジット認可は、２つの端の間にトラフィックフローを調整するために用いる。ピアがパケットを付与しているノードに発信できる前に、概念はそのピアに対する１ノード必要なもの認可クレジットである。これらの２つのステージの詳細な説明は、図２の下で提供されて、それに示される。
【００３０】
[0039]  ＰＰＰｏＥセッションが、ルータとラジオの間に使われる。各無線は、その隣人を有するポイント・ツー・ポイントＲａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＲＬＰ）セッションを確立する。ローカルクライアント（ラジオ）が遠隔ラジオ隣の存在を検出するときに、それはローカル・サーバ（ｒｏｕｔｅｒ）を有するＰＰＰｏＥセッションを開始する。ラジオも、ポイント・ツー・ポイント無線周波数（ＲＦ）リンクの上の遠隔ラジオを有するラジオ・リンク結合を行う。遠隔無線も、そのローカル・サーバ（ルータ）を有するＰＰＰｏＥセッションを確立する。２つのＰＰＰｏＥセッションおよびポイント・ツー・ポイントＲＦリンクを結合することによって、２台のルータ間の完全なデータ・パスは、形成される。
【００３１】
[0040]  ＰＰＰｏＥセッションが確立されるときはいつでも、ルータはＰＰＰオプションについて交渉するために対応する隣を有するＰｏｉｎｔ―ｔｏ―Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＰＰ）リンク・コントロール・プロトコル（ＬＣＰ）セッションを開く。ＰＰＰ  ＬＣＰプロセスが終了しているときに、ＰＰＰ  ＩＰコントロール・プロトコル（ＩＰＣＰ）は、ＲＦＣ  １６６１にて説明したように、レイヤ３パラメータの隣接ノードの間での交換を開始する。図２Ａは、周知のＯＳＩレイヤー図を示す。ルータＩＰアドレスは、このＩＰＣＰ交換で包含される。ＩＰＣＰ  ＩＰアドレスの交換については、各ルータは、遠隔ＩＰアドレスをそのローカル・ルーティング・テーブルに挿入する。ＩＰＣＰ交換の後、ＰＰＰデータは、ルータからルータへと流れ始める。
【００３２】
[0041]  ＲＦＣ  ５５７８にて説明したように、ラジオのパケット待合せに関し、必要性を最小化するために、そのパートナー・ルータがトラフィックを送るレートを制御することを、ラジオが可能にするクレジットを付与している機構を、ルータは、使用する。各フローコントロール・クレジットは、送られることが可能であるかまたを、受信できるＰＰＰペイロードバイトの量に対応する。ピアがパケットを付与しているノードに発信できる前に、ノードはそのピアにクレジットを付与しなければならない。ピアから受信されるクレジットは、ローカル実行クレジット・カウンタに追加される。蓄積されたクレジットは、ノードがピアに発信する各パケットによって、デクリメントされる。実行カウンタがゼロに達するときに、送信ノードはパケットをピアに発信するのを止めなければならない。ノードが交付したクレジットを管理するために、それも、逆に実行を維持しなければならない。ピアから各ＰＰＰセッション・パケットを受信して、実行カウンタは、デクリメントされる。実行カウンタがゼロに達するときに、付加的なパケットは予想されない。ノードは、パケットフローを維持するために、ピアにより多くのクレジットをインクリメンタルに付与する。交付されたクレジットが使い果たされるときに、受信されるパケットは、放棄される。一旦クレジットが付与されるならば、それが守られなければならない点に注意する。
【００３３】
[0042]  クレジットフローおよびリンクメトリックスに関するＰＰＰｏＥ拡張の設計の目的の一つは、ラジオのキューイングに関する必要性を最小化することである。その目的を達成するために、理想的には、受信されるすべてのパケットは、直ちにその隣接ノードにＲＦリンクを介して送信されなければならない。しかしながら、複数のラジオが同じ伝送路（例えば、無線周波数チャネル）を共有することを必要とするかもしれないかもしれない。この場合、各ノードは、それに割り当てられているその通信路容量の一部だけを使用できる。時分割多元接続（ＴＤＭＡ）は、中程度のアクセスを管理する一般に使用された技術である。
【００３４】
[0043]  図３は、時分割多元接続がどのように機能するかについて示す。更に周知の方法の時間枠（例えば、この例の５つの時間枠）に分けられるフレームおよびそれらのフレームに、データストリームは、分けられる。それから、各スロットは、データを送信することを必要とするラジオに割り当てられるだけである。ＴＤＭＡについては、各ラジオは、各フレームのその割当時間枠の間だけ、そのデータパケットを送信しなければならない。１つの問題は、どのように非隷下のスロットの間、受信されるデータパケットを扱うべきかということである。そのＰＰＰｏＥクライアントが割り当てられた時間枠だけでデータを送信できるということを知っている方法を、ルータが有しないことに注意されたい。このように、ルータはパケットをそのピアに送信し続ける、それまで、それは次のパケットを送信するのに十分なクレジットを有しない、または、その送信バッファは空になる。
【００３５】
[0044]  ラジオおよびデータストリームに関し時間枠譲渡を与えられ、図４は、ＲＦＣ  ５５７８に従ってインクリメンタル・クレジットを用いてルータとラジオの間にトラフィックフローを調整する方法を示す。上記のように、一旦クレジットが付与されるならば、それは守られなければならない。従って、ラジオは、外れた期間の間に受信されるすべての許容パケットを保つのに十分大きなバッファを有しなければならない。バッファサイズは、ルータが有することが許される最大のクレジットより少なくなることができない。シリアライゼーション効果がミッションクリティカル・ストリームに関し長いキューイング遅延の原因となることがあるのでサイズが比較的大きい場合、ＦＩＦＯ（先入れ先出し）バッファは不適当な構成でもよい。多重待ち行列構造は、このシナリオの区別されたサービスを提供するより良好な選択でもよい。ＱｏＳ方針を実施するために、最新の商業的なルータは、各インタフェースの数が２から２５６にわたっている多重待ち行列を提供する。不整合が再編成しているパケットのためＱｏＳ方針を実施する際の破壊の原因となることがあるので、無線インタフェースのバッファ構成がパートナー・ルータの対応するものと一致しなければならないかもしれない。無線インタフェースのバッファは、動的に再構成可能でありえもする。ルータ−ラジオ・リンクの両方のインタフェースが常に同じ列構成を使用することを、固定構造設計は、保証することができない。動的に再構成可能なバッファが最善の柔軟性を提供すると共に、それは設計の複雑さおよびこれらの列を管理する際の管理費を上昇させる。大きなバッファを有する際に面するチャレンジを描いた後に、小さいバッファは、より合理的および可能なアプローチであるように見える。しかしながら、ラジオ側上のバッファオーバーフローを回避するために、ルータが有することができる最大の貸し付け残高に、小さいバッファは、規制を課す。ラジオとそのパートナー・ルータの間にスムーズにトラフィックフローを保つために、ラジオがパケットフローを維持するのに十分速いそのピア送信クレジットを補充しなければならないことを、このアプローチは、意味する。頭上でパケットが、例えば、パケットを解析して、その働くクレジット・カウントなどを更新することを認めているクレジットと関連した処理が存在することに注意されたい。しばしばインクリメンタル・クレジットは、結果として、クレジットを付与しているパケットにより消費されている有益なバンド幅は言うまでもなく、実数データ・トラフィックを扱うことに関しよりもむしろクレジット管理に関し確保されているより処理パワーになることができる。
【００３６】
[0045]  所与のラジオに関して、ＲＦリンクのサポートされたデータ信号速度がＲｒｆであり、ルータ面しているインタフェースのバッファサイズがＳｒｔｒであり、そして、インクリメンタル・クレジットの値がＣｉであると仮定する。Ｃｍａｘは最大の融資残高PPPoEサーバ、すなわち、ルータは、持つことができるとする。デフォルト、Ｃｍａｘ≦Ｒｒｆによって、すなわち、ある経路で送られるものは、そのピアが処理できるものより多くのデータを決して送信してはならない。また、Ｃｉ≦Ｓｒｔｒ（すなわち、インクリメンタル・クレジット）は、バッファオーバーフローの危険度を回避するバッファサイズより決して大きくてはならない。
【００３７】
[0046]  サイクルに生成するクレジットを付与しているパケットの数であるとＧｐｋｔをする。Ｒｒｆをサポートするために、Ｇｐｋｔ≧Ｒｒｆ／Ｃｉ。Ｒｒｆ／Ｃｉが、パケットフローを維持して、ラジオがその利用可能額の上にそのピア用途の前にクレジットを送ることができるのでそうであるより、理由Ｇｐｋｔは、大きくてもよい。付与しているパケット・カウントを最小化するために、Ｃｉは、Ｓｒｔｒと同じ大きさのセットされることができる。要約すると、ＲＦリンクデータレート、Ｃｍａｘ≦Ｒｒｆ、Ｃｉ≦ＳｒｔｒおよびＣｉ×Ｇｐｋｔ≧Ｒｒｆを与えられる。
【００３８】
[0047]  Ｃｉ×Ｇｐｋｔとき＝Ｒｒｆ、図５はｃｒｅｄｉｔサイズ（キュリー）とｃｒｅｄｉｔを付与しているパケット・カウント（Ｇｐｋｔ）の間のトレードオフを示す。Ｃｉを＝Ｓｒｔｒとみなす。データ信号速度およびバッファサイズを与えられて、下に表１は、所与のデータ信号速度をサポートするために少なくとも必要なクレジットを付与しているパケットの数を示す。
【００３９】
【表１】
0005898321.tif 000002
【００４０】
[0048]  予想されるように、バッファサイズの増加は必要とされるパケットを付与することの数を低減させる。しかしながら、ＦＩＦＯ待ち行列構造が用いられる場合、かなりのバッファサイズはミッションクリティカル・ストリームに関し長いキューイング遅延を生じさせる。バッファサイズの減少は、列設計の制約を緩和できるかまたは完全にそれを除去できる。残念なことに、それも、生成されているよりインクリメンタル・クレジットを生じさせる。ＴＤＭＡについては、各ラジオがその割当時間枠の間、データパケットを送信することを必要とすることを取り消す。時限に均一に広げられる代わりに、図において、４を示したラジオの使用可能期間の間にだけ、これらの付与しているパケットは、送られる。
【００４１】
[0049]  上述の通り、両方のＰＰＰｏＥクライアントである。そして、サーバーそれらがサーバーを補充することを必要とするときにクレジットおよびサーバーがそれらがパケットを送信できるかどうか決めることができるということをクライアントが知るように、クレジットを管理することを必要とする。更に、デッドロックが発生しないように、両辺上の信用情報は同期しなければならない。そのピアが不十分なクレジットのためパケットを送信するのを止めると共にそのピアがまだ十分なクレジットを有して、新しいパケットが到着するのを待っているとクライアントが思うときに、デッドロックは発生する。プロセッサの計算能力に応じて、それがパケットを分配するのに忙しい間、処理を付与しているパケットおよびクレジット・トラッキングと関連したオーバーヘッドはルータに過負荷をかけることができる。これが発生するときに、ルータは瞬間的にデータパケットを送信するのを止めるかまたはそのクレジット・カウンタを適時にアップデートすることができない。
【００４２】
[0050]  それが所与の時間に処理できる正確なデータ量を特定することによって、パケット到着率を制御することが、ＲＦＣ  ５５７８に記載されるクレジット・ベースのソリューションによって、ＰＰＰｏＥクライアント（例えば、ラジオ）ができる。理想的には、それが発生するときに、このアプローチはインクリメンタル・クレジットを操作することによって、ラジオにおいて、必要とされるバッファ空間を最小化することができて、ルータを渋滞状況を取扱わせることができる。
【００４３】
[0051]  イーサネット(登録商標)で見つかる時間―不変系スループットとＲＦリンクの時変リンク容量の間に、ＲＦＣ  ５５７８クレジットベース・ソリューションは、中程度のアクセス技術における矛盾に不十分に対処する。上述の通り、一旦クレジットが付与されるならば、それは守られなければならない。そのパートナー・ルータが外れた期間の間に分配できるデータの最大の貸し付け残高を保持するのに十分なバッファ空間を有することを、ラジオは、必要とする。また、それが使用可能期間の間に不十分なクレジットのためアイドル状態のままでないように、ラジオは十分に速いそのピア・クレジットを補充しなければならない。それらが完全に異なる制約を有するので、バッファサイズおよびクレジット・サイズの右側の組合せを決定することは非常に困難になる。
【００４４】
[0052]  本発明の例示的実施形態に従って、伝送オン／伝送オフ・メッセージがラジオと取付けられたルータの間に送信されるフロー制御機構と、ＲＦＣ  ５５７８のクレジットを付与しているメッセージは、置き換えられる。ラジオが新しいパケットを受信しやすいときに、伝送オン・メッセージは送られる。ラジオ・バッファが完全にしようとするときに、伝送オフ・メッセージは送られる。伝送オン信号を受信すると、即座に、ルータは構成された回線速度でそのパケット・デリバリ・サービスを始める、それまで、それはピアから伝送オフ信号を受信する、または、その送信バッファは空になる。イーサネット(登録商標)において、なお、発信者は、部分的なパケットを送信することは許されない。このように、伝送オフ信号を受信すると、即座に、伝送オン信号が受信されるまで、ルータは現在のパケットを分配するが、更なるパケット通信を停止し続ける。このため、不必要なパケット低下を回避するために、伝送オフ信号をそのピアに送信した後に電報で移動中に現在パケットを保つために、ラジオは、十分なバッファ空間を確保する。
【００４５】
[0053]  図６（また、比較のために図４を包含する）に示すように、伝送オン／オフ信号は、ラジオによって、コントロール・パケット通信に発信されることができる。
[0054]  Ｓｒｔｒ（ラジオ・バッファサイズ）＝Ｃｉ（インクリメンタル・クレジット）＝１Ｍｂとみなし、到着データ信号速度は特定の使用可能期間に関し４０Ｍｂから１６０Ｍｂにわたっている。下に表２は、第一のプロトコルおよび発明のフロー制御機構に関し必要な流れ制御システム信号の数を示す。クレジットベース・アプローチに関して、数は、到着率に比例している。これに反して、到着率がＲＦリンクの消費速度より小さい場合、発明の改正されたプロトコルのパケットの数は到着率に全般的に不変量不変である。
【００４６】
【表２】
0005898321.tif 000003
【００４７】
[0055]  １対の伝送オンおよび伝送オフ信号だけがこの例で各使用可能期間に関し生成されると仮定される点に注意する。バッファオーバーフローがイーサネット（登録商標）インターフェースからの到着率とＲＦリンクの消費速度の間の瞬間的なアンバランスのため起ころうとするときに、付加的な断続信号が必要かもしれない。
【００４８】
[0056]  ある具体例では、発明のフロー制御機構は、レイヤ３（ＴＣＰ／ＩＰのネットワーク層）プロトコルにおいて、実装される。イーサネット(登録商標)・プロトコルにおいて、ポート上の休止フレームを受信すると、即座に、それは一定期間更なるイーサネット(登録商標)・パケットの伝送を停止しなければならない、そして、それ故、プロトコルはイーサネット(登録商標)ポートを無効にする。このように、データ・フローを止める。実施形態において、本発明の例示的実施形態は、ＲＦＣ  ５５７８のアドレス指定特定の欠点によって、ＲＦＣ  ５５７８を強化する。ＲＦＣ  ５５７８に従って、すなわち、並行して複数の隣によって、通信することが可能な複数のＰＰＰｏＥセッションを開くことが、イーサネット(登録商標)ポートは、できる。伝送オフ信号を受信すると、即座に、対応するセッションの伝送だけは、影響を受ける。他のＰＰＰｏＥセッションは、通常通り作動し続けることができる。
【００４９】
[0057]  本発明の例示的実施形態に従ってルータ−ラジオフロー制御を実装することに関し、図７および７Ａは、典型的なステップのシーケンスを示す。図７を参照する。ステップ５００で、ラジオは、ルータから新しいパケットに関し待つ。新しいパケットを受信すると、即座に、ステップ５０２で、ラジオは、パケットバッファが空かどうか決定する。そうでない場合には、ラジオは、パケットをステップ５０４に記憶して、ステップ５００の新しいパケットに関し待つ。肯定の場合、ステップ５０６で、ラジオは、ラジオがパケットを送信しやすいかどうか決定する。そうでない場合には、パケットは、ステップ５０４に記憶される。肯定の場合、ステップ５０８で、パケットは、アンテナによって、伝送の前にアンテナ・インタフェースに送られる。
【００５０】
[0058]  図７Ａは、ラジオによって、伝送オン信号および伝送オフ信号の生成がルータからパケットフローを制御することを示す。ステップ５１０において、伝送オン信号は、ラジオのネットワーク層で生成され、ラジオがパケットを受信できることをルータに知らせるために、ルータに送られる。ステップ５１２において、ラジオは、渋滞が発生しようとしているかどうか連続的に決定する。ラジオが、渋滞が発生しようとしていると決定するとき、ステップ５１４で、ラジオはルータに伝送に関しネットワーク層の伝送オフ信号を生成する。ステップ５１６において、ラジオは、渋滞が分解されたかどうか連続的に決定する。その場合は、パケットを送るためにルータに知らせるために新しい伝送オン信号を生成するために、処理は、ステップ５１０に続く。
【００５１】
[0059]  発明のフロー制御機構が制御信号トラフィックを低減させ、パケットを付与するクレジット・トラッキングおよび処理と関連したオーバーヘッドを除去するものと理解される。クレジットベース・メッセージが伝送オン／オフ信号と置き換えられる場合であっても、ＲＦＣ  ５５７８に記載される近傍アップ／ダウン信号およびリンク品質測定基準報告書作成機能は不変のままである。このように、ルート経費を更新して、径路選択に影響するために、ルーティング・トポロジおよび受信リンク品質情報（例えば現在のサポートされたデータ信号速度）を更新するために、ルータは、まだラジオからＰＰＰｏＥセション確立または終了信号を使用できる。
【００５２】
[0060]  従来の修正ネットワーク・インフラの領域の向こうで操作しているユーザにＩＰベースのデータ、音声およびビデオを届ける手段として、現れている移動アドホックネットワークにおいて、本発明の例示的実施形態は、例えば、有用である。移動ネットワークが強制的な利点を提供すると共に、それもいくつかの課題（例えば併合ＩＰ経路選択および移動無線技術効率的に）を提起する。いかなる適切なプロトコルも具体例の要求に合うために用いることができるものと理解される。実施形態において、ＣＤＭＡは、パケット通信を制御するために用いることができる。
【００５３】
[0061]  発明のフロー制御機構はＲＦＣ  ５５７８によって、パケット損失および／または性能上の問題を除去するためにルータとラジオの間にバンド幅使用を制御して、ルータおよびラジオによって、リソース・トラッキングに関し要件を取り除く。そして、それはラジオにより生成される流れ制御システム信号を激減させる。クレジットベースＲＦＣ  ５５７８において、生成されるパケットが到着データ信号速度に比例して接近することを認めているクレジットの数と比較すると、オン／オフに信号の１つの一対だけが発明のフロー制御機構に関し必要である。そして、到着率が消費速度より小さい場合、それは到着率に不変量不変である。
【００５４】
[0062]  図８を参照する。コンピュータは、プロセッサ６０２、揮発性メモリ６０４、不揮発性メモリ６０６（例えば、ハードディスク）、出力装置６０７およびグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）６０８（例えば、マウス、キーボード、ディスプレイ、例えば）を包含する。不揮発性メモリ６０６は、計算機命令６１２、オペレーティングシステム６１６およびデータ６１８を記憶する。ある例では、上記の通りで、計算機命令６１２は、処理を実行するために、揮発性メモリ６０４からプロセッサ６０２により実行される。実施形態において、物品６１３は、コンピュータ可読媒体上の格納された固定命令から成る。
【００５５】
[0063]  本願明細書において、図と共に記載される典型的なフロー制御処理が図８のハードウェアおよびソフトウェアでの利用に制限されないものと理解される、処理は、いかなるコンピューティングまたは処理環境の、そして、コンピュータープログラムを実行して、および／またはハードウェア、ソフトウェアまたは２つの組合せで作動することで、有能であるマシンのマシンまたはセットの任意型を有する適用可能性を見つけることができる。各々がプロセッサ（揮発性および不揮発性メモリーおよび／または記憶素子を包含する）、少なくとも一つの入力デバイスおよび一つ以上の出力装置によって、読み込み可能であるプロセッサ、記憶媒体または他の製品を包含するプログラマブルなコンピュータ／マシンに実行されるコンピュータープログラムで、処理を、実装できる。
【００５６】
[0064]  システムは、データ処理機械（例えば、プログラマブルプロセッサ、コンピュータまたは複数のコンピュータ）の動作を制御することにより実行し、または、制御するために、少なくとも一つには、コンピュータ・プログラム製品（例えば、機械で読み取ることができる記憶装置）を介して実装されることができる。各プログラムは、コンピュータシステムで通信するために、高レベル手続きであるかオブジェクト指向プログラミング言語で実装されることができる。しかしながら、プログラムは、アセンブリまたは機械言語で実装されることができて、および／またはファームウェアに焼き付けられた。言語はコンパイルまたはインタプリタ言語でもよく、それはスタンドアロン・プログラムとしてを含むいかなる様態においても、または、コンピューティング環境の使用に適しているモジュール、コンポーネント、サブルーチンまたは他のユニットとして配備されることができる。コンピュータープログラムは、１台のコンピュータに、または、１つのサイトの複数のコンピュータに実行されるかまたはマルチプルサイト全体に割り当てられるために展開されることができ、通信網によって、相互接続できる。記憶媒体またはデバイスが処理を実行するためにコンピュータによって、読み込まれるときに、コンピュータを構成して、作動することに関し全体のまたは特別目的プログラマブルなコンピュータによって、読み込み可能である記憶媒体またはデバイス（例えば、ＣＤ―ＲＯＭ、ハードディスク、着脱可能なフラッシュメモリまたは磁気ディスケット）に、コンピュータープログラムを、記憶できる。
【００５７】
[0065]  システムのファンクションを実行するために一つ以上のコンピュータープログラムを実行している一つ以上のプログラマブルプロセッサによって、典型的なフロー制御処理を、実行できる。システムの全部または一部は、専用論理回路（例えば、ＦＰＧＡ、フィールドプログラマブルゲートアレイ）および／またはＡＳＩＣ、特定用途向け集積回路として実装されることができる。
【００５８】
[0066]  当業者は、上記の実施形態に基づいて本発明の更なる特徴および効果を認める。したがって、添付の請求の範囲により示される場合を除いて、本発明は特に図と共に記載されたことにより制限されないことである。すべての刊行物および本願明細書において、引例は、完全にはっきりと本願明細書に引用したものとする。
【図１】
0005898321.tif 000004
【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005898321.tif 000010
【図６】
0005898321.tif 000011
【図７】
0005898321.tif 000012
【図７Ａ】
0005898321.tif 000013
【図８】
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