(57)【要約】  プレゼンテーション装置（２３）とサービス・プロバイダ（４３）間のスケーラブル多機能ネットワーク通信のためのシステム（１０）および方法が開示される。消費者構内設備（ＣＰＥ）（２１）ユニットのグループは、プレゼンテーション装置（２３）に連結され、ヘッドエンド制御コンピュータ（ＨＣＣ）（３８）は、ＣＰＥ（２１）ユニットからアップストリーム・メッセージを受け取る。サービス・プロバイダのグループは、ＨＣＣ（３８）とサービス・プロバイダ（４３）間のサブシステム・インターフェース（ＳＰＣＳ）（４５）を制御する。ＨＣＣ（３８）は、ＣＰＥ（２１）ユニットからメッセージを受け取り、ＳＰＣＳ（４５）にそれらを送る。また、ＨＣＣ（３８）は、ＳＰＣＳ（４５）からメッセージを受け取り、ＣＰＥ（２１）ユニットにそれらを送る。
2007531416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレゼンテーション装置と接続するために、サービス・インターフェース・モジュールのグループを使用し、
サービス・インターフェース・モジュールに連結されたＣＰＥユニットのグループを使用し、
プレゼンテーション装置に連結されて通信するＣＰＥユニットのグループを使用し、
ＣＰＥユニットからヘッドエンド制御コンピュータを介してアップストリーム・メッセージを受信し、ＣＰＥユニットにヘッドエンド制御コンピュータを介してダウンストリーム・メッセージを送信し、
サービス・プロバイダ制御サブシステムのグループを介してヘッドエンド制御コンピュータとサービス・プロバイダ間を接続し、
ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥユニットからメッセージを受信し、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送し、ヘッドエンド制御コンピュータは、サービス・プロバイダ制御サブシステムからメッセージを受信し、ＣＰＥユニットにそれらを転送する
プレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間のスケーラブル多機能ネットワーク通信の方法。
【請求項２】
メッセージが、リクエスト・メッセージの形式でデータと制御メッセージを運ぶサービス・メッセージを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
リクエスト・メッセージが、ＣＰＥユニットからの複数のメッセージ・リクエストを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
さらに、ＣＰＥユニットでメッセージ・リクエストを受信し、ヘッドエンド制御コンピュータに少なくとも１つのリクエスト・メッセージ・アップストリームを送信するために、アロハ・タイム・スロットとしてそれらの少なくとも１つを選択することを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
さらに、ＣＰＥユニットからヘッドエンド制御コンピュータ・リクエスト信号を受信し、それらをリクエスト・キュー・アップデート・メッセージに配列し、ＣＰＥユニットにそのダウンストリームを送信することを含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
さらに、ＣＰＥユニットでリクエスト・キュー・アップデート・メッセージを受信し、それらのローカル・リクエスト・キューにそれを加え、リクエスト・キューの割り当てられたタイム・スロットに応じて、ＣＰＥユニットからヘッドエンド制御コンピュータに、サービス・メッセージを送信することを含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータでＣＰＥユニットからサービス・メッセージを受信し、それらをＣＰＥユニットおよびサービス・プロバイダ制御サブシステムに順番に分配することを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
さらに、サービス・インターフェース・モジュールを介して、各ＣＰＥおよびプレゼンテーション装置を相互に連結させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
さらに、サービス・メッセージ管理制御機能ユニットを介して、サービス・プロバイダおよびヘッドエンド制御コンピュータを相互に連結すること含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
さらに、時間分割多重アクセスを使用して、少なくとも１つのチャンネルを共有することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
さらに、アップリンクおよびダウンリンク上の信号を変調し、送信し、取得し、追跡し、および復調することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
さらに、ローカル・クロックを介してマスター・システム・クロックの位相を追跡することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
クロック同期の目的のために、アップリンクは、ダウンリンクにロックされる、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
さらに、ダウンリンク上の間隔境界を取得し追跡することを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１５】
メッセージは、スロットに入れて運ばれ、その各々は、メッセージ・ヘッダーを有する、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
さらに、制御アプリケーションを介して制御メッセージを組織化し送信することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
さらに、ヘッドエンド計算機制御および各ＣＰＥの両方において、メッセージ送信キューおよびメッセージ受理キューを使用することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
さらに、ＣＰＥの各１つおよびヘッドエンド計算機制御において、少なくとも１つのリクエスト・キューを使用することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
さらに、各ＣＰＥによってそのために意図されたメッセージを選択的に入力する目的で、およびダウンリンク同期を維持する目的で、ダウンリンクを監視することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
さらに、ヘッドエンド計算機制御を介してアップリンク・メッセージを復調しデコードすることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項２１】
さらに、受信メッセージを監視し、それらのメッセージ・ヘッダーに従ってそれらを転送するために、ヘッドエンド計算機制御で受理ルーターを使用することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項２２】
さらに、メッセージの転送へ作用するために、各ＣＰＥおよびヘッドエンド計算機制御において転送スケジューラを使用することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項２３】
さらに、転送スケジューラによって望まれた値の範囲内になるように、送信されたメッセージの長さおよび周波数を調整することを含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
さらに、リクエスト・メッセージを集め、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージを形成することを含む、請求項６記載の方法。
【請求項２５】
さらに、リクエスト・アップデート・メッセージを受信し、挿入アルゴリズムの管理下で、そこに含まれるメッセージをリクエスト・キューに置くことを含む、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
各ＣＰＥが、ＣＰＥのローカル・リクエストが同期の目的でマスター・リクエストと同一であることを決定するために、リクエスト同期アルゴリズム制御アプリケーションを利用する、請求項１記載の方法。
【請求項２７】
さらに、リクエスト同期アルゴリズムによって、ローカル・リクエストをマスター・リクエストに同期させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項２８】
ＣＰＥのリクエスト挿入アルゴリズムが、同期したリクエストであり、ローカル・リクエスト・キューにおけるＩＲの実質的な数のために、ＩＲ送信時間を確立し維持する、請求項１記載の方法。
【請求項２９】
さらに、各ＣＰＥを登録し、その登録は、各ＣＰＥとヘッドエンド制御コンピュータ間におけるダウンリンク上の伝搬時間であるＣＰＥオフセットを決定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３０】
各ＣＰＥが、メッセージ送信キューに送信される１セットのメッセージを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３１】
さらに、転送スケジューラによって転送するためにＩＲメッセージを選択し、ＩＲメッセージの特性に基づいて、転送のためのＩＲ選択の順番を決定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３２】
各ＣＰＥが、リクエスト・メッセージを転送するために、アロハ・スロットを選択する転送スケジューラを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３３】
転送スケジューラが、送信されるリクエスト・メッセージが損害を受ける競合を有しており、ヘッドエンド計算機制御によって成功裡に受け取られることが妨害されることを決定する、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータにおいて、アロハ・スロット供給アルゴリズムによってアロハ間隔の間隔リクエストを生成することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３５】
プレゼンテーション装置に連結されて通信するサービス・インターフェース・モジュールのグループと、
サービス・インターフェース・モジュールに連結されたＣＰＥユニットのグループと、
ヘッドエンド制御コンピュータを介してＣＰＥユニットからアップストリーム・メッセージを受け取り、ヘッドエンド制御コンピュータを介してダウンストリーム・メッセージをＣＰＥユニットに送信する手段と、
サービス・プロバイダ制御サブシステムのグループを介してヘッドエンド制御コンピュータとサービス・プロバイダ間を接続する手段とを含み、
ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥユニットからメッセージを受け取り、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送し、ヘッドエンド制御コンピュータは、サービス・プロバイダ制御サブシステムからメッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにそれらを転送する、
プレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間でスケーラブル多機能ネットワーク通信を行うシステム。
【請求項３６】
メッセージが、リクエスト・メッセージの形式でデータと制御メッセージを運ぶサービス・メッセージを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項３７】
リクエスト・メッセージが、ＣＰＥユニットからの複数のメッセージ・リクエストを含む、請求項３６記載のシステム。
【請求項３８】
さらに、ＣＰＥユニットでメッセージ・リクエストを受け取り、少なくとも１つのリクエスト・メッセージ・アップストリームをヘッドエンド制御コンピュータに送信するために、アロハ・タイム・スロットとしてそれらの少なくとも１つを選択する手段を含む、請求項３７記載のシステム。
【請求項３９】
さらに、ＣＰＥユニットからのリクエスト信号をヘッドエンド制御コンピュータで受け取り、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージにそれらを配置し、ＣＰＥユニットにそのダウンストリームを送信する手段を含む、請求項３８記載のシステム。
【請求項４０】
さらに、ＣＰＥユニットでリクエスト・キュー・アップデート・メッセージを受け取り、それらのローカル・リクエスト・キューにそれを加える手段と、リクエスト・キューの割り当てられたタイム・スロットに応じて、ＣＰＥユニットからヘッドエンド制御コンピュータへサービス・メッセージを送信する手段とを含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４１】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータでＣＰＥユニットからサービス・メッセージを受け取り、ＣＰＥユニットおよびサービス・プロバイド制御サブシステムにそれらを順番に転送する手段を含む、請求項４０記載のシステム。
【請求項４２】
さらに、サービス・インターフェース・モジュールを介して各ＣＰＥとプレゼンテーション装置を相互に連結させることを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項４３】
さらに、サービス・メッセージ管理制御機能ユニットを介してサービス・プロバイダおよびヘッドエンド制御コンピュータを相互に連結させることを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項４４】
さらに、時間分割多重アクセスを使用して少なくとも１つのチャンネルを共有する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項４５】
さらに、アップリンクとダウンリンク上の信号を変調し、送信し、取得し、追跡し、および復調する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項４６】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータのマスター・クロック、および各ＣＰＥユニットのローカル・クロックを含み、ローカル・クロックは、マスター・システム・クロックの位相を追跡する、請求項３５記載のシステム。
【請求項４７】
さらに、クロック同期の目的でアップリンクをダウンリンクへロックする手段を含む、請求項４６記載のシステム。
【請求項４８】
さらに、ダウンリンク上で間隔境界を取得し追跡する手段を含む、請求項４２記載のシステム。
【請求項４９】
メッセージは、スロットに入れて運ばれ、その各々は、メッセージ・ヘッダーを有する、請求項３５記載のシステム。
【請求項５０】
さらに、制御メッセージを組織化し送信する制御アプリケーションを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項５１】
さらに、ヘッドエンド計算機制御および各ＣＰＥの両方においてメッセージ送信キューおよびメッセージ受信キューを定義する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項５２】
さらに、ＣＰＥおよびヘッドエンド・コンピュータ制御の各々の１つにおいて、少なくとも１つのリクエスト・キューを定義する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項５３】
さらに、各ＣＰＥによってそのために意図されたメッセージを選択的に入力する目的で、およびダウンリンク同期を維持する目的で、ダウンリンクを監視する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項５４】
さらに、ヘッドエンド計算機制御を介してアップリンク・メッセージを復調しデコードすることを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項５５】
さらに、ヘッドエンド計算機制御において、受信メッセージを監視し、それらのメッセージ・ヘッダーに従ってそれらを転送する受理ルーターを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項５６】
さらに、各ＣＰＥおよびヘッドエンド計算機制御において、メッセージの転送へ作用する転送スケジューラを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項５７】
さらに、転送スケジューラによって望まれた値の範囲内になるように、送信されたメッセージの長さおよび周波数を調整する手段を含む、請求項５６記載のシステム。
【請求項５８】
さらに、リクエスト・メッセージを集め、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージを形成する手段を含む、請求項４０記載のシステム。
【請求項５９】
さらに、リクエスト・アップデート・メッセージを受理し、挿入アルゴリズムの管理の下でそこに含まれたメッセージをリクエスト・キューに置く手段を含む、請求項５８記載のシステム。
【請求項６０】
さらに、各ＣＰＥにおいて、同期の目的のために、ＣＰＥのローカル・リクエストが、マスター・リクエストと同一であることを決定するために、リクエスト同期アルゴリズム制御アプリケーションを利用する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項６１】
さらに、リクエスト同期アルゴリズムによってローカル・リクエストをマスター・リクエストに同期する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項６２】
さらに、リクエストに同期するＣＰＥのリクエスト挿入アルゴリズムを定義し、ローカル・リクエスト・キューにおけるＩＲの実質的な数のために、ＩＲ送信時間を確立し維持する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項６３】
さらに、各ＣＰＥを登録する手段を含み、その登録は、ＣＰＥオフセットを決定することを含み、オフセットは、各ＣＰＥとヘッドエンド制御コンピュータ間におけるダウンリンク上の伝搬時間である、請求項３５記載のシステム。
【請求項６４】
各ＣＰＥが、メッセージ送信キューにおいて送信される１セットのメッセージを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項６５】
さらに、転送スケジューラによって転送するためにＩＲメッセージを選択し、ＩＲメッセージの特性に基づいて転送するためにＩＲ選択の順番を決定する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項６６】
各ＣＰＥは、リクエスト・メッセージの転送のためにアロハ・スロットを選択する転送スケジューラを含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項６７】
転送スケジューラは、送信されるリクエスト・メッセージが損害を受ける競合を有し、ヘッドエンド計算機制御によって成功裡に受け取られることが妨害されることを決定する、請求項６６記載のシステム。
【請求項６８】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータにおいてアロハ・スロット供給アルゴリズムによってＡＳＢＩの間隔リクエストを生成する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項６９】
ＣＰＥユニットからアップストリーム・メッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにダウンストリーム・メッセージを送信するヘッドエンド制御コンピュータと、
ヘッドエンド制御コンピュータとサービス・プロバイダ間を接続するサービス・プロバイダ制御サブシステムのグループとを含み、
ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥユニットからメッセージを受け取り、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送し、サービス・プロバイダ制御システムからメッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにそれらを転送する、
プレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間に連結されたＣＰＥユニット間におけるスケーラブル多機能ネットワーク通信のためのヘッドエンド・ユニット。
【請求項７０】
メッセージが、リクエスト・メッセージの形式でデータと制御メッセージを運ぶサービス・メッセージを含む、請求項６９記載のヘッドエンド・ユニット。
【請求項７１】
さらに、サービス・インターフェース・モジュールのグループを含む、請求項６９記載のヘッドエンド・ユニット。
【請求項７２】
さらに、ＣＰＥユニットからリクエストを受け取り、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージにおいてそれらを配置し、ＣＰＥユニットにそのダウンストリームを送信する手段を含む、請求項７１記載のヘッドエンド・ユニット。
【請求項７３】
プレゼンテーション装置に接続する手段と、
ヘッドエンド制御コンピュータにアップストリーム・メッセージを送信し、ヘッドエンド制御コンピュータからダウンストリーム・メッセージを受信する手段とを含み、
ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥおよびＣＰＥユニットと同様のものからメッセージを受け取り、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送し、サービス・プロバイダ制御サブシステムからメッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにそれらを転送する、
サービス・プロバイダ制御サブシステムによってサービス・プロバイダに連結されたヘッドエンド制御コンピュータを介して、プレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間におけるスケーラブル多機能ネットワーク通信のための消費者構内設備（ＣＰＥ）ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本発明は、２００５年３月２６日に出願され、出願番号第６０／５５７，０６４号が割り当てられた「放送スペクトル・ディジタル・パイプ：スケーラブル媒体アクセス制御方法」と題する米国特許出願に対して優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
この部分に開示される背景技術は、法律上、先行技術を構成するものではない。
【０００３】
様々なタイプおよび種類の通信ネットワークがある。米国特許第５，３９０，１８１号；第５，５９０，１３１号；第５，９３６，９４９号；第５，９６６，１６３号；第６，２７８，７１３号；第６，２９２，４９３号；第６，３７０，１５３号；および第６，４０８，００９号が参照できる。さらに、特許協力条約、特許出願ＷＯ９８／４７２３６およびＷＯ９６／３３５９０も参照できる。
【特許文献１】米国特許第５，３９０，１８１号
【特許文献２】米国特許第５，５９０，１３１号
【特許文献３】米国特許第５，９３６，９４９号
【特許文献４】米国特許第５，９６６，１６３号
【特許文献５】米国特許第６，２７８，７１３号
【特許文献６】米国特許第６，２９２，４９３号
【特許文献７】米国特許第６，３７０，１５３号
【特許文献８】米国特許第６，４０８，００９号
【特許文献９】国際特許公報ＷＯ９８／４７２３６
【特許文献１０】国際特許公報ＷＯ９６／３３５９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、低コストのスケーラブル多機能ネットワーク通信技術が、地理的に広い範囲に分布したプライベートな住宅および企業のような建物にもたらす「最終マイル問題」を開示する先行特許はない。この点に関して、大都市あるいは田園地帯における低コストの両方向ディジタル通信接続のために、そのような通信ネットワークの設備の提案に成功していない。
【０００５】
近年、光通信ケーブルシステムは、加入者それぞれの個別の構内へケーブルの設置を必要とする。そのような仕事は、もちろんかなり高価であり、設置するため時間を消費する。
【０００６】
図面と関連する本発明の実施態様に言及することによって、本発明の機能およびそれらを達成する方法が明白になり、本発明は最もよく理解される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の特定の実施態様の詳細な説明
プレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間におけるスケーラブル多機能ネットワーク通信のためのシステムおよび方法を開示する。消費者構内設備（ＣＰＥ）ユニットのグループは、プレゼンテーション装置に連結され、ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥユニットからアップストリーム・メッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにダウンストリーム・メッセージを送信する。サービス・プロバイダ制御サブシステムのグループは、ヘッドエンド制御コンピュータとサービス・プロバイダ間を接続する。ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥユニットからメッセージを受け取り、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送する。また、ヘッドエンド制御コンピュータは、サービス・プロバイダ制御サブシステムからメッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにそれらを転送する。
【０００８】
本発明の開示された実施態様は、家あるいは他の建物で使用するために、消費者構内設備（ＣＰＥ）間の廉価な両方向のディジタル通信接続、および都市全体あるいは他の地域のために、ヘッドエンド計算機制御およびサービス・プロバイダ制御サブシステムを含むハブのためのシステムと方法を提供する。開示された実施態様の方法は、上に引用した都市環境からもたらされる様々な配置および応用を伴う実施態様の廉価な両方向のディジタル接続のために使用され、田舎あるいは他の地理的環境における複数の企業間の廉価な両方向のディジタル接続を提供する。開示された方法は、これらに限定されないが、広範囲の物理的メディア、無線通信、ファイバー光学、電話交換、ＬＡＮ、ケーブルおよび衛星を含む実質上すべての公知の、あるいは少なくとも多くの物理層技術において実装されるが、これらに限定されない。開示された方法は、固定あるいはモバイル・ターミナルを含む様々なターミナル技術の中で実装される。ここに参照する実施態様のメディアは、無線であり、ハブから約５０マイル以内の家に提供されるような周波数の範囲で作動する。開示された方法は、廉価なＣＰＥ設備で実装される。すなわち、ＣＰＥ設備は、固定チャンネル上で固定方向から受信し、固定チャンネル上で固定方向へ送信することだけが必要なので、そのコストは最小限になる。
【０００９】
開示された実施態様の方法およびシステムは、それらに利用可能なアクセスタイムが、ターミナルの数が増加するとともに滑らかに減少することを除いて、ターミナルの数が制限されないように、単一の配置における非常に多くのＣＰＥとＨＣＣ間で両方向のディジタル通信接続を提供する。開示された実施態様は、適切で実際的な周波数帯域幅内におけるディジタル・サービスを備えた多くのＣＰＥに役立つ。開示された方法は、それらがリアルタイムに発展するときに、ユーザのニーズに応じてアップリンク通信容量の割り当てをサポートする。開示された方法は、それが規制する通信のデータの目的または使用に影響を受けることはない。目的は、開示された方法がインターネット・アクセスを低コストでサポートすることであり、さらに、電話、対話型教育、放送テレビ、ラジオ、および遠隔でディジタル通信を要求する実質上すべての他のサービスをサポートする。
【００１０】
開示された実施態様に従って、ＣＰＥのプレゼンテーション装置は、関連するサービス・プロバイダ制御サブシステムによるマニフェストとして、サービスと直接通信することができ、ヘッドエンドと共に配置され、サービス・プロバイダ制御サブシステムによって間接的に他のＣＰＥのプレゼンテーション装置と通信することができる。例えば、１つのＣＰＥから別のＣＰＥへ流れる情報は、ソースＣＰＥからヘッドエンドへ流れ、ヘッドエンドからサービス・プロバイダ制御サブシステムへ流れ、そのサービス・プロバイダ制御サブシステムによってヘッドエンドに転送され、そこからダウンストリーム上で目的地ＣＰＥへ流れる。
【００１１】
開示された実施態様の通信システムは、チャンネル容量の効率的な使用を備えた通信を提供するので、利用可能な通信容量の小さな割合だけが、この方法自体をサポートするために必要とされる。開示された方法は、電話の会話、およびＣＰＥ間、あるいはネットワークへおよびネットワークからのビデオ転送をサポートするために適切な遅延範囲内で、ネットワークのＣＰＥ中、あるいはＣＰＥとサービス・プロバイダ・サブシステム間における遅延の少ないデータ伝送をサポートする。
【００１２】
開示されたシステムおよび方法は、典型的に家および／または企業である多くのＣＰＥをサポートする。与えられた帯域幅の中でサポートされるターミナルの数に厳密な制限はない。典型的なアクセス・パターンを有する多くのユーザは、帯域幅の１ヘルツ当たりに効率的な方法でサポートされる。開示されたシステムおよび方法は、一般的な目的の高帯域幅両方向ディジタル接続を備えた単一のハブから多くのユーザに到達する無線メディアの実際的で有効な使用を可能にする。５０〜８００ＭＨｚの範囲の放送スペクトルがそのような媒体である。開示された実施態様では、容量が効率的に使用される。ネットワークが、それが設計されているトラヒック負荷レベルで作動している場合は、この負荷レベルの回りに合理的な変動があり、そのようなトラヒック負荷を本明細書では対象ネットワークの動作ポイントと呼び、アップリンクチャネル容量は９０％〜１００％の効率で使用される。これらのアプリケーションは、処理中にユーザへの容量の専用割り当てを回避するので、効率はいくつかのアプリケーションに固有なものになる。そのような専用割り当ては、通常呼び出された回路である。効率は、制御トラヒック・オーバーヘッドを制限する開示された方法の分散型制御によって増大する。
【００１３】
コメント：上記および下記の「ネットワーク」に小さな「ｎ」あるいは大きな「Ｎ」を適用？
【００１４】
開示されたネットワークは、トラヒックに完全には載せられず、ローディングは柔軟性を持つ。ネットワークを介して開示された方法を使用する送信メッセージの遅延は、減少したトラヒック・ローディングにより減少する。典型的な実施態様において、完全にロードされたネットワークによるトラヒックの遅延は、電話アプリケーションのための感度のレベル未満である。
【００１５】
開示された方法の有効性は、それが運ぶデータの目的によって影響されない。インターネット・アクセス、電話アクセス、テレビ送信および対話型教育、および他の社会サービスが、家あるいは他の建物へもたらされる。開示された方法の有効性は、ＣＰＥにおけるプレゼンテーション装置の性質によって影響されない。そのような装置は、パソコン、ラップトップ、テレビジョンセット、電話、対話型ゲーム・ターミナルのようなカスタム装置または既製の装置である。ＣＰＥは、低コストで製造できる。その構造は単純であり、ソフトウェアまたは半導体中に実装することが容易である。
【００１６】
本発明の開示された実施態様は、単純な通信配置を必要とする。ＣＰＥは、しばしば単一方向へ通信する。最も単純な実施態様において、それは連続的に受信し、隣接チャンネル上ではほとんど送信しない。ＣＰＥは、常にあるいは実質上常に、同じ帯域幅の同じ周波数で送信し、常にあるいは実質上常に、同じ帯域幅の同じ周波数で受信する。受理周波数は送信周波数と異なるが、異なる必要はない。ＣＰＥは、それ自身あるいは他のＣＰＥの転送を受信する必要はない。ＣＰＥは、ＨＣＣから受信する必要があるだけである。このアプローチは、いくつかのアプリケーション用ＣＰＥのために廉価な転送および受信構成に結びつく。開示されたＨＣＣ設計も、低コスト実装に向いている。
【００１７】
本発明の開示された実施態様は、ＨＣＣクロックおよびＣＰＥクロックの同期を必要とする。この実施態様は、緩い同期（複数のビット）、あるいは厳密な同期（サブビット）を必要とする。前者の場合、ヘッダー情報は、メッセージごとにチャンネルを同期させるために使用される。後者の場合、ヘッダー情報は、チャンネル同期を維持するためには要求されない。本発明の開示された実施態様は、変調またはサービス・プロトコルの選択によっては達成されない。ケーブル、ファイバ、衛星および無線通信で知られている変調が使用される。開示された実施態様は、高ノイズまたは低ノイズ環境で使用される。チャンネル・コーディングが、本発明に組み入れられる。また、コード同期データが、制御メッセージあるいはメッセージ・ヘッダー中で提供される。
【００１８】
コメント：上記および下記の小文字の「メッセージ」ではなく大文字の「メッセージ」に注意
【００１９】
本発明の開示された実施態様は、サービス、および制御に特有の遅延、および恐らくメッセージ損失を制御する目的で、メッセージ・トラヒックの優先順位を提供する。開示された方法は、メッセージがＴＣＰ／ＩＰあるいはＡＴＭのような即時トラヒック・パターンによる「損失」となる場合に具体化される。しかしながら、許可されるメッセージ損失がない場合も実装することができる。
【００２０】
本発明の開示された実施態様のシステムおよび方法の構築の詳細を考えると、プレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間のサービス・メッセージによるスケーラブル多機能ネットワーク通信のための技術が提供される。複数のプレゼンテーション装置は、典型的に共通に配置される単一のＣＰＥに接続される。複数のサービス・プロバイダ制御サブシステムは、共通に配置されるＨＣＣに接続される。本発明の技術は、ＨＣＣとＣＰＥユニット間の制御メッセージによる通信を含む。
【００２１】
ＨＣＣは、ＣＰＥユニットからアップストリーム・メッセージを受信し、ＣＰＥユニットにダウンストリーム・メッセージを送信するが、そのようなメッセージ・ストリームは、サービス・メッセージおよび制御メッセージの無作為あるいは順序づけられた組合せである。ＣＰＥは、ＨＣＣからダウンストリーム・メッセージを受信し、ＨＣＣにアップストリーム・メッセージを送信する。そのようなメッセージ・ストリームは、サービス・メッセージおよび制御メッセージの無作為または順序づけられた組合せである。開示された実施態様において、メッセージだけが、アップストリームおよびダウンストリームで送信される。
【００２２】
ＨＣＣは、サービス・プロバイダ制御サブシステムから、およびＨＣＣ自体の中の制御アプリケーションからローカルにメッセージも受信する。ＣＰＥも、ＣＰＥの一部であるサービス・インターフェース・モジュール（ＳＩＭ）から、およびＣＰＥ自体の中の制御アプリケーションからメッセージを受け取る。ＳＩＭは、ＣＰＥと関連する複数のプレゼンテーション装置間のインターフェースを形成する。
【００２３】
ＨＣＣは、１つ以上の転送キューの中で、ＣＰＥユニットに送信されるメッセージを準備する。ＨＣＣは、いくつかの受理キューの中で、ＣＰＥから受け取られ、サービス・プロバイダ・サブシステムおよび内部制御アプリケーションに転送されるそれらのメッセージを準備する。
【００２４】
ＣＰＥは、１つ以上の転送キューの中で、ＨＣＣに送られるこれらのメッセージを準備する。ＣＰＥは、いくつかの受理キューの中で、ＳＩＭ（およびプレゼンテーション装置）と内部制御アプリケーションに配達されるそれらのメッセージを準備する。
【００２５】
本発明の開示された実施態様におけるアップストリーム・トラヒックを管理する手段の一部を提供するある一定の制御メッセージに対して、ＣＰＥ、ＨＣＣ制御アプリケーション、あるいはサービス・プロバイダ・サブシステムのいずれかが、アップストリーム上の転送時間にリクエストを初期化する。これらのリクエストは、アップストリーム上の時間間隔中に存在する。一旦フォーマットされると、これらのリクエストは、間隔リクエスト（ＩＲ）と呼ばれる。ＩＲは、ＩＲメッセージ（ＩＲＭ）と呼ばれるアップストリーム制御メッセージに現われ、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージ（ＲＱＵＭ）と呼ばれるダウンストリーム制御メッセージに現われる。それらは、ＨＣＣおよびＣＰＥに存在するリクエスト・キュー（ＲＱ）と呼ばれる構造にも現われる。
【００２６】
ＩＲは、サービス・プロバイダ制御サブシステムあるいは内部制御アプリケーションが１つあるいは複数のＣＰＥから送信される１つ以上のメッセージのためにアップリンク上の空間を提供することを希望する場合に、ＨＣＣによって作成される。ＩＲは、ＳＩＭまたは内部制御アプリケーションが送信されるメッセージを提供する場合に、典型的にＣＰＥによって作成されるが、ＳＩＭまたは内部制御サブシステムが、必ずしもリクエストするＣＰＥを含まない１つあるいは複数のＣＰＥによって送信される１つ以上のメッセージのためにアップリンク上で空間を提供することを希望する場合に、作成されてもよい。
【００２７】
ＣＰＥによって作成されるＩＲは、ＩＲＭ中のＨＣＣに送信される。ＩＲＭは、ＣＰＥによって形成され、アロハ・スロットと呼ばれる１つの時間サブ間隔の中で送信される。ＩＲＭは、ヘッダーを備えたＩＲを含む。アロハ・スロットは、アップストリーム上のバーストに現われ、そのようなバーストは、アロハ・スロット・バースト間隔（ＡＳＢＩ）と呼ばれる。
【００２８】
ＩＲは、ＩＲＭ中のＣＰＥからＨＣＣに到着し、様々なローカル・ソースから到着する。これらの種々のソースのＩＲは、ＨＣＣのＩＲプールに集められる。
【００２９】
ＨＣＣは、ＩＲプールから１組のＩＲを選択し、典型的にはすべての存在するＩＲを選択する。そして、これらによって、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージ（ＲＱＵＭ）を形成する。ＲＱＵＭは、ＩＲをＣＰＥへ運び、そこで、それらが運んだ情報は、アップストリーム上のトラヒックをスケジューリングするプロセスにおいて、本発明の開示された実施態様の中で使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図面、特に、図１Ａ、１および２を参照すると、スケーラブル多機能ネットワーク通信システム１０は、本発明の実施態様に従って構築され、広く分布した地理的領域上の消費者構内１２、１４、１６、１８のような消費者構内のグループ間で生じる通信を可能にする。各構内あるいは建物は、ＣＰＥ制御コンピュータ２２を含むＣＰＥ２１を収容する。ＣＰＥ２１は、符号２３で示される少なくとも１つのプレゼンテーション装置と通信で接続される。表示装置２３は、加入者インターフェース・モジュール（ＳＩＭ）２６を介してＣＰＥ制御コンピュータ２２に接続されたテレビジョンセット２５を含む。同様に、パソコン２７は、ＳＩＭ２８を介してＣＰＥ制御コンピュータ２２に接続され、電話セット２９は、ＳＩＭ２８によってコンピュータ２２に接続される。また、ＳＩＭ３３によってＣＰＥ制御コンピュータ２２に接続される他のプレゼンテーション装置３２も存在しうる。
【００３１】
ＣＰＥ２１は、未使用チャンネル上でＵＨＦのような適切な無線周波数で送信する発信タワー３６による無線通信のためのアンテナ３４を含む。ヘッドエンド制御コンピュータ（ＨＣＣ）３８は、ＣＰＥ２１のようなＣＰＥが、ＨＣＣ３８にアップストリームを送信することができ、ＨＣＣ３８が、ＣＰＥの１つにダウンストリームを送信することができるように、発信タワー３６に電気的に接続される。ＨＣＣ３８は、発信タワー３６の近くにある構内あるいは建物４１に収容される。
【００３２】
ＨＣＣ３８は、一般に符号４３で表示されたサービス・プロバイダのような少なくとも１つのサービス・プロバイダと通信で接続される（図１Ａ）。一般に符号４５で表示されたサービス・プロバイダ制御サブシステム（ＳＰＣＳ）のグループは、サービス・プロバイダ４３とＨＣＣ３８間のインターフェースを提供する。そのようなインターフェースは、ネットワーク上で、データがメッセージの形式で提供され、そのデータがサービスに付属する従来の形式およびタイミングで示されるサービスサイドで提供されるように、そのネットワークへおよびそのネットワークから流れるデータのフォーマットを変更する。この点に関して、ＳＰＣＳ４７は、ＨＣＣ３８をテレビ放送センター４９に連結する。同様に、ＳＰＣＳ５２は、インターネット・サービス・プロバイダ・コントロールセンター５４とＨＣＣ３８間を接続し、ＳＰＣＳ５６は、電話交換局または存在ポイント５８とＨＣＣ３８間を接続する。ＳＰＣＳ６１は、代表的な無指定装置３２にメッセージを提供するために、指定のない目的の追加のサービス制御センター６３とＨＣＣ３８間を接続する。ＳＰＣＳは、建物４１内のＨＣＣ３８に配置されてもよく、あるいは、ＳＰＣＳのサービス・プロバイダ司令センターのような他の場所に配置されてもよい。
【００３３】
ＨＣＣは、受理ルーター６５を含み、それは転送タワー３６を介してＣＰＥ２１のようなＣＰＥからメッセージを受け取る。ＨＣＣ３８は、さらに転送タワー３６を介してＣＰＥへのメッセージ・ダウンストリーム送信をスケジューリングするための転送スケジューラ６７を含む。同様に、ＣＰＥ２１は受信ルーター７４を含み、それはローカル・アンテナ３４を介してＨＣＣからメッセージを受け取る。ＣＰＥ２１は、さらにローカル・アンテナ３４を介してＨＣＣへのメッセージ・アップストリーム送信をスケジューリングするための転送スケジューラ８２を含む。
【００３４】
ＨＣＣ２１（図１）において、メッセージが受理ルーター６５を介してＣＰＥから受け取られる場合に、それらは、ルーター６５から一般に符号７０で表示されたメッセージ受理キューへ送られ、そこで、それらのコンテンツは、（マスターＩＲプール７１を監視するように）内部制御プロセスへ転送され、あるいは各々が少なくとも１つのＩ／Ｏ受理キュー７３を有するＳＰＣＳ４３のようなＳＰＣＳのうちの１つに転送される。
【００３５】
サービス承認制御機能は、システムに入るメッセージ、つまりネットワークを通して送信されるメッセージのためのゲートウエイである。 
【００３６】
ＨＣＣ（図１）において、ＩＲは、ＩＲＭによってＣＰＥからＩＲプールに到着する。この点に関して、制御アプリケーション６９は、ＩＲＭとして指定されたメッセージ受理キュー７０中のメッセージからＩＲをアンロードし、それらをマスターＩＲプール７１に置く。しばしば、リクエスト・マネージャー７５は、マスターＩＲプール７１からＩＲの選択を行なうが、典型的にプール中のすべてのＩＲを選択し、それらをリクエスト・キュー・アップデート・メッセージ（ＲＱＵＭ）に置き、その後、それらを送信キューに置く。転送スケジューラ６７は、一般的に符号８０で表示された送信キューの任意の１つから要求された方法に従って送信されるメッセージを受け取り、それらの転送を開始する。一旦、ＲＱＵＭがメッセージ送信キュー８０に転送されと、ＲＱＵＭのコピーは、リクエスト挿入アルゴリズム８３を介してマスター・リクエスト・キュー（マスターＲＱ）７２に挿入される。
【００３７】
マスタークロック８５は、ＨＣＣ４１の操作を制御する。ＣＰＥは、このクロックと同期される。
【００３８】
ＣＰＥでは、図２で最もよく分かるように、受理ルーター７４は、ＨＣＣ４１からメッセージを受け取り、それらをメッセージ受理キュー７７へ転送する。サービス・メッセージは、メッセージ受理キュー７７からＳＩＭ２６のようなＳＩＭまで直接転送される。
【００３９】
承認制御機能は、ネットワークへのメッセージの流れだけを調整してもよい。それは、ネットワークから（ＳＩＭへ）流出する受信メッセージに作用しない。 
【００４０】
符号７７で表示した制御メッセージ受理キューで受け取られる制御メッセージは、様々な内部制御アプリケーション７６に転送される。特に、ＲＱＵＭは、とりわけリクエスト・キュー挿入アルゴリズム７９のために予定されたメッセージを運ぶキューに送られる。ＲＱ挿入アルゴリズム７９は、受信したＲＱＵＭに含まれるＩＲを、ローカル・リクエスト・キュー（ローカルＲＱ）７８の中へ置く。ローカルＲＱ７８は、ＨＣＣ４１にメッセージ・アップストリームを送信するために、転送スケジューラ８２を配列する役目をする。
【００４１】
転送スケジューラ８２は、第二の機能を有する。それは、特別のメッセージを送信するために使用されるように、リクエストを専用サイズのアップストリーム間隔に置く。これらのリクエストは、ＩＲとしてフォーマットされ、アップストリーム空間のような時間が、ＨＣＣ４１に送られるリクエストのために利用可能になるまで、ローカルＩＲプール８８に集められる。リクエストを運ぶアップストリーム空間は、アロハ・スロットと呼ばれる。アロハ・スロットのバーストは、アップストリーム上で時々生じる。単一間隔で形成されたこのバーストは、アロハ・スロット・バースト間隔（ＡＳＢＩ）と呼ばれる。転送スケジューラ８２は、ＡＳＢＩ内のひとつあるいはいくつかのリクエストをそれが無作為に選んだスロットに置く。
【００４２】
コメント：ＡＳＢＩは、このページまたはこれ以前に導入される。
【００４３】
使用上、電話呼び出しは、ＣＰＥ２１に関連する標準電話を使用し、従来の方法でダイヤルすることで、来訪者によって開始されると仮定する。電話からの信号は、電話サービス・プロバイダと関連したＳＣＰＣに送るメッセージを形成する関連するＳＩＭに流れる。このメッセージは、セットアップされている呼び出しについて記述するサービス・データのパケットを含む。このメッセージを送るために、ＣＰＥ２１は、メッセージ用のアップストリーム間隔を要求するヘッドエンドＨＣＣ３８にＩＲを送る。ＩＲを送るために、アロハ・スロットは、ＣＰＥ２１にとって利用可能でなければならない。
【００４４】
ヘッドエンドＨＣＣ３８が追加のＩＲリクエストを集めることを決定する場合に、アロハ・スロットは利用可能になる。この時に、ヘッドエンドＨＣＣ３８自体は、ＡＳＢＩのためにＩＲを作成し、このＩＲをマスターＩＲプール７１に加える。時々、ＨＣＣ３８は、アップストリーム上の転送をスケジューリングするために使用されるリクエスト・キュー７１、７８にリクエストを加えるために、ダウンストリーム上にリクエスト・キュー・アップデート・メッセージ（ＲＱＵＭ）を送ることを決定する。ＲＱＵＭは、ＩＲプール中の典型的にすべてのＩＲから形成され、優先権またはトラフィック制御の理由のためとはいえ、このＩＲのサブセットを選択する。
【００４５】
この電話呼び出しＩＲが、ＣＰＥ２１中のローカルＩＲプール（番号）で休止している間に、ＨＣＣ３８は、ＡＳＢＩを要求するＩＲを形成する。その後、このＩＲはＲＱＵＭに置かれ、すべてのＣＰＥに送られる。要求されたＡＳＢＩは、例えば、ＩＲメッセージを送信することを試みるために使用するＣＰＥ２１に利用可能な６４のアロハ・スロットを有する。
【００４６】
ＲＱＵＭを受け取ると、ＣＰＥ２１は、ＡＳＢＩリクエストを含む受信ＩＲにそのＲＱ７８をロードする。そして、アロハ・スロット・バースト間隔がスケジューリングされることを示すＲＱ７８の一番上で、この特別のリクエストの出現を待つ。それによりバースト間隔が到着すると、ＣＰＥ２１は、そのＩＲプール（番号）で電話呼び出しＩＲを待つ。ＣＰＥ２１は、ＡＳＢＩ中のアロハ・スロットの１つを無作為に選択し、ヘッダーを加えることによってＩＲを小さなメッセージ（ＩＲＭ）に置き、そのＩＲＭを選択されたアロハ・スロットに置く。ＩＲＭは、電話呼び出しパケット・メッセージを伝えるための間隔のリクエストを含む。アロハ・スロットを選択するために、多くの既知のタイプおよび種類の技術がある。
【００４７】
ＲＱＵＭは、ＣＰＥ２１がそのクロック９１およびＲＱ７８とＨＣＣのクロック８５およびＲＱ７１の同期を確認することを可能にするデータを有するヘッダーを含む。ＣＰＥ２１がＨＣＣ３８と同期していない場合、この例では通話リクエストを送ることを遅らせてそれが再び同期するまで、ＣＰＥによる転送は行なわれない。
【００４８】
送信された電話呼び出しパケットＩＲＭは、他のＩＲ送信人による競合から、あるいはノイズから損害を受けるかもしれない。いずれのケースでも、それはＨＣＣ３８で受け取られず、そのＩＲはマスターＩＲプール７１に入らず、ＲＱＵＭ中のＣＰＥ３８で受け取られない。要求するＣＰＥ３８は、このＩＲがＲＱＵＭ（あるいは実施態様によりいずれの組のＲＱＵＭの１つ）に着く場合に、そのＩＲが失敗であることを知り、ＩＲを再送することを含む適切な競合解決アルゴリズムに戻ることを決定する。ＣＰＥ３８によって送信されたＩＲは、安全な受理が確認されるまで再送のために保存される。
【００４９】
ヘッドエンドＨＣＣ３８において、対象ＩＲリクエストを含むＩＲＭが受け取られ、ＩＲをＩＲＭからアンロードし、それをＩＲプール７１に置く。一旦、ヘッドエンドＨＣＣ４１が、６４のミニ・スロットがすべて受け取られたことを決定すれば、その後、ＣＰＥ２１からのＩＲリクエストのような情報を含むスロットは、所望の場合、任意の望みのアルゴリズムに従って命令され配置される。例えば、６４のミニ・スロットの３０だけがメッセージを含むと仮定すると、３０のすべてのメッセージは、もしあれば、他のＩＲメッセージと一緒にＩＲプール７１からメッセージ送信キュー８０に転送される。したがって、ＩＲメッセージのシーケンスは、ＣＰＥの各１つに送信されたダウンストリームであり、シーケンスのコピーは、マスター・リクエスト・キュー７２に置かれる。
【００５０】
例示の電話呼び出しパケットに関係するＩＲを含むＲＱＵＭは、ＣＰＥ２１で受け取られ、そのＩＲは、ＡＳＢＩのためのＩＲがイベントに対する上記のシーケンスで分配された場合と同様に、ＲＱ挿入アルゴリズム７９によってローカルＩＲキュー７８に置かれる。ＲＱＵＭ挿入アルゴリズム（番号）は、ＲＱＵＭで受け取られたＩＲの組をとり、ＲＱＵＭ中のアルゴリズムに従ってそれらを置く。最もシンプルなアルゴリズムは、ＲＱＵＭ中のＩＲが、それらが受け取られた順番でＲＱの後ろに入るアルゴリズムである。しかしながら、ＲＱの再同期を防止しない任意のアルゴリズムが使用可能である。これは、時間に敏感なあるいは最優先のメッセージがＲＱにリクエストする方法を可能にする。
【００５１】
ＣＰＥに送られたＩＲは、ローカルＲＱ７８の正面へ循環し、その瞬間に、ＣＰＥ２１は、ＨＣＣ３８へのアップストリーム上のメッセージで通話パケットを送信する。この第一の電話パケットのコンテンツは、電話交換局によって始められる呼び出しのために必要なダイヤル・ディジット情報をすべて含む。ここに記述された複合プロセスは、数ミリ秒のような短時間かかることを理解すべきである。
【００５２】
ＨＣＣ３８で受け取られた時、ＣＰＥ２１からの第一の電話呼び出しパケットを含むメッセージは、その交換局の関連するサービス・プロバイダ制御サブシステム（ＳＰＣＳ）５６を介して受理ルーター（番号）によって電話交換局（番号）へ送られる。
【００５３】
その後、交換局は、従来の手段によって呼び出しをセットアップする。交換局は、目的地の当事者がネットワーク１０の外部にある場合に、その標準ＰＯＴＳシステムのプロトコルとプロセスを使用する。交換局は、目的地の当事者がネットワーク１０に存在する場合に、正確に同じプロトコルおよびプロセスを使用する。ＳＰＣＳは、ネットワークが交換局に対して従来の電話システムの一部として見えるように、ネットワークと交換局間を変換する。ＳＰＣＳは、参加者のもとへ送られるメッセージを適切に処理するために、交換アクションを変換することによって、ネットワーク１０の内部にいる呼び出し参加者と交渉する。電話会議セットアップは、本発明の開示された実施態様の構造にとって当然であり、所望ならば、ＳＰＣＳの中で実現される。
【００５４】
ネットワーク１０中の当事者に呼び出しがあると仮定する。最初に、交換局（番号）はベルを鳴らし、その後、ＳＰＣＳは、構内１４のような別の呼ばれた当事者の構内へメッセージを送る。そのようなメッセージは、目的地のＳＩＭ５６でその消費者の電話（図示しない）を鳴らす。その結果の両方向の会話は、ディジタル化され、呼び出しおよび呼ばれた当事者間で同様のやり方で通信される。
【００５５】
ＨＣＣ
図１を参照すると、ＨＣＣ（ヘッドエンド制御コンピュータ）は、１つのサイトに配置され、ディジタル・コンピュータを含む１つ以上のカスタムあるいは既製のハードウェア装置で実装される。ＨＣＣの機能は、集積回路を含むハードウェア、ソフトウェア、あるいはその組合せの中で実装される。
【００５６】
開示された方法は、中央位置のサービス・プロバイダ制御サブシステム（ＳＰＣＳ）の組と複数の離れたサイトに位置するサービス・インターフェース・モジュール（ＳＩＭ）間で両方向に流れるトラヒックのようなネットワーク上のデータ・トラヒックを調整するために使用される。ＳＩＭは、離れたクライアント・サイトにおけるネットワーク接続ポイント間のデータ・フローを可能にするハードウェアとソフトウェアの機能である。このネットワークは開示された方法を使用し、パソコン、テレビジョンセットおよび電話のようなプレゼンテーション装置が、離れたクライアント・サイトに配置される。これらのプレゼンテーション装置は、サービス・プロバイダの提案を使用することに関連する情報を提供し取得する。ＳＰＣＳは、ＨＣＣによって送信されたすべてのサービス・メッセージのソースであり、ＨＣＣによって受け取られたすべてのサービス・メッセージの目的地である。明瞭化のために、図１は、ＨＣＣと接続することを可能にするＳＰＣＳに含まれるそれらの要素を示し、他の要素を示さない。それはＳＰＣＳの中で期待される。
【００５７】
図１に示すように、表示された領域の楕円境界は、ＨＣＣ制御構造の制御アプリケーションのためのある一定のキー機能を強調する図を取り囲む。この制御構造は、ネットワークのダウンリンク上に進むデータ・トラヒックを調整し、ネットワークのアップリンク上に進むデータ・トラヒックを調整する際に、ネットワークのＣＰＥ（消費者構内設備）と協力する。マスター・システム・クロックは、ＨＣＣに位置し、ＨＣＣとＣＰＥに時間参照を提供する。開示された方法において、時間レートは、実際的で有用な実施態様に必要なもののすべてである。時間それ自身は、開示された方法を変形、拡張、あるいは強調するために使用される。
【００５８】
正確な転送タイミングは、開示された方法において重要である。したがって、メッセージがＨＣＣを出発する時間とそれが物質的媒体に到着する時間の間の遅延は、固定され知られている。
【００５９】
受理ルーターは、図１に示されるように、入力メッセージを受信し、それをメッセージ受理キューへ転送する。ＳＰＣＳのために意図された各メッセージは、適切なＳＰＣＳによって提供される特定のメッセージ受理キューを決定するために適切な情報を含むヘッダーを運ぶ。明確な説明のために、単一のＳＰＣＳへのインターフェースのために２つ以上のメッセージ受理キューが存在してもよい。
【００６０】
ＨＣＣによって受け取られた制御メッセージは、メッセージ受理キューを介してアプリケーションを制御するために転送される。特に、ＩＲＭメッセージはすべて、メッセージ受理キューに転送され、それらは、そこからマスターＩＲプールに送られる。
【００６１】
サービス・メッセージの入力および出力のために使用される、ＳＰＣＳメッセージ・キューと呼ばれるメッセージ・バッファは、ＳＰＣＳ構造で示される。これらは、開示された方法の一部ではないが、ＳＰＣＳ−ＨＣＣインターフェースに与えられる機能を表わす。これらの実体は、ＨＣＣによって流れるサービス・メッセージの出発点および目的地を表わす。
【００６２】
メッセージ受理キューおよびメッセージ送信キューと呼ばれるメッセージ・バッファは、ＨＣＣの一部として図面中で示される。これらのキューの機能は、開示された方法の一部である。
【００６３】
メッセージ受理キューは、サービス・メッセージおよび制御メッセージを含む。各キューは、１つのアプリケーション、すなわちサービス・アプリケーションあるいは制御アプリケーションのいずれかに割り当てられ、そのアプリケーションは、適時にキューに使用される（すなわち、キューからメッセージを受け取る）。ＨＣＣの実施態様のために少なくとも１つのメッセージ受理キューが存在する。
【００６４】
メッセージ送信キューは、サービス・メッセージおよび制御メッセージを含む。これらのキューは、特別の優先権またはタイプのメッセージ、あるいは特別なタイプの特別なサービスからのメッセージ、あるいはある一定の制御アプリケーションからのメッセージを保持するために、実施態様の中で指定される。キューの数および役割は実施態様の機能である。ＨＣＣに少なくとも１つのメッセージ送信キューが存在し、開示された方法の各ＣＰＥの中に１つのメッセージ送信キューが存在する。
【００６５】
ＨＣＣとＳＰＣＳ間のインターフェースを横切ったメッセージの流れは、図１の中で示される。送信されるサービス・メッセージは、メッセージ送信キューに置かれる。受け取られるサービス・メッセージは、メッセージ受理キューから得られる。追加の制御情報は、典型的にこのインターフェースを横切って流れる。
【００６６】
ＳＡＣＦ（サービス・メッセージ承認制御機能）は、ＳＰＣＳから送信されるメッセージを選択し、これらの係数が開示された実施態様によって必要とされる範囲内にあることを保証するために、そのようなメッセージの転送の長さおよび周波数を調整するサーバーである。明確な説明のために、各ＳＰＣＳからのダウンリンク・トラヒックの規律の合わせた効果は、ネットワークのすべてのダウンリンク・トラヒック・パターンが、開示された方法の実施態様のための値の組の範囲内であるように要求される。
【００６７】
ＨＣＣの中の制御アプリケーションは、システムおよび他の制御機能を実行する。リクエスト・マネージャーおよびＲＱ挿入アルゴリズムが、示される例のアプリケーションである。開示された方法の特別の実施態様中で決定される他のすべての制御動作は、示される制御アプリケーションおよびデータベース領域に含まれる。
【００６８】
ＲＱＵＭおよび他の制御メッセージは、制御アプリケーションによってメッセージ送信キューに置かれる。リクエスト・マネージャー制御アプリケーションは、ＲＱＵＭを形成する。ＩＲＭおよび他の制御メッセージは、制御アプリケーションによって適時にメッセージ・キューから得られる。リクエスト・マネージャーは、ダウンリンク上の転送のために作成したＲＱＵＭのコピーをＲＱ挿入アルゴリズムに提供する。リクエスト・マネージャーは、ＲＱＵＭを形成するためにマスターＩＲプールに集めたＩＲを使用する。ＲＱ挿入アルゴリズムは、リクエスト・マネージャーからＩＲを受け取り、規則と処理の確立したセットに従ってそれらをマスターＲＱに置く制御アプリケーションである。ＲＱ挿入アルゴリズムは、さらに、ＲＱに関連した時間と優先権のデータベースを維持する。
【００６９】
マスターＲＱは、ＲＱ挿入アルゴリズムによって特別の順番に置かれたＩＲを保持するデータベースである。それは、ＲＱ挿入アルゴリズムによって開始され、ＲＱ挿入アルゴリズムによって維持される。そのようなメンテナンスは、各ＲＱＵＭがリクエスト・マネージャーから受け取られるときに、ＩＲの優先権およびＩＲ送信時間を調節することを含む。明確な説明のために、ＨＣＣ中でＲＱ同期は要求されず、ＲＱ同期アルゴリズムはＨＣＣ中に存在しない。
【００７０】
ＣＰＥ
図２を参照すると、ＣＰＥ（顧客構内設備）は、ＨＣＣサイトから遠く離れている１つのサイトに配置され、ディジタル・コンピュータを含む１つ以上のカスタムあるいは既製のハードウェア装置で実装される。ＣＰＥの機能は、集積回路を含むハードウェア、ソフトウェア、あるいはそれらの組合せの中で実装することができる。ＣＰＥは、ＣＰＥ制御コンピュータ（ＣＰＥ  ＣＣ）を含む。ほとんどの実施態様の中で、ＣＰＥは、媒体に関係する転送／受理設備も含み、同じサイトに配置されるプレゼンテーション設備に対するインターフェースも含む。
【００７１】
開示された方法は、ネットワーク上のトラヒックを調整するために使用され、そのようなトラヒックは、１組のＳＰＣＳ（図１を参照）と離れたサイトに配置される多くのＳＩＭ（サービス・インターフェース・モジュールを表わす）との間で両方向に流れる。そのようなＳＩＭＳは、それらのサイトに対してローカルであるパソコン、テレビジョンセットおよび電話のようなプレゼンテーション装置と通信する。１組のＳＩＭが描かれている。ＳＩＭは、ＣＰＥによって送信されたすべてのサービス・メッセージのソースであり、ＣＰＥによって受け取られたすべてのサービス・メッセージの目的地である。
【００７２】
開示された方法の好ましい実施態様において、ＳＩＭは、ＣＰＥ  ＣＣを含むカスタムＣＰＥ設備と結合するＰＣカードと同様な物理的なモジュールである。代替実施態様において、ＳＩＭはプレゼンテーション装置の一部である。
【００７３】
１組の制御アプリケーション、およびＣＰＥ  ＣＣのデータベースは、図面の中で楕円の境界で囲まれて示される。ＣＰＥ制御構造のある一定のキー要素が示される。この制御構造は、ネットワークのアップリンク上に行くトラヒックを調整し、ネットワークのダウンリンクから来るトラヒックを調整する際にＨＣＣと協力する。
【００７４】
ＣＰＥに位置したローカル・システム・クロックは、ＣＰＥ  ＣＣ  ＢＳＤＰ機能を参照する時間レート（すなわち、チェック・レート）を提供するために使用される。開示された方法において、時間レートは、実際的で有用な実施態様に必要なすべてである。しかしながら、時間それ自身は、開示された方法の変形、拡張、または強調のために使用される。ローカル・システム・クロックは、開示された方法において、マスター・システム・クロックに固定される。
【００７５】
図２において、インターフェースは、ＣＰＥターミナルの受理サブシステム（受理ルーターを参照）、およびＣＰＥターミナルの転送サブシステム（転送スケジューラを参照）で表示される。正確な転送タイミングは、開示された方法において重要である。したがって、メッセージがＣＰＥ  ＣＣを出発する時間とそれが物質的媒体に到着する時間との間の遅延は、固定され知られている。
【００７６】
受理ルーターは、図２に示されるように、入力メッセージを受理し、それをメッセージ受理キューへ転送する。ＳＩＭのために意図された各メッセージは、適切なＳＩＭによって与えられる特定のメッセージ受理キューを決定するために適切な情報を含むヘッダーを運ぶ。明確な説明のために、単一のＳＩＭへのインターフェースのために２つ以上のメッセージ受理キューが存在する。
【００７７】
ＣＰＥによって受け取られた制御メッセージは、すべてアプリケーションを制御するために転送される。これは、メッセージ受理キューによって行われる。特に、ＲＱＵＭは、すべてメッセージ受理キューに転送され、それらはＲＱ挿入アルゴリズムに向けられる。
【００７８】
メッセージ・バッファは、図のＳＩＭの中で示されるように、サービス・メッセージの入力および出力のために使用される。これらは開示された方法の一部ではなく、ＳＩＭ−ＣＰＥ  ＣＣインターフェースで提供される機能を表わす。これらの実体は、ＣＰＥ  ＣＣによって流れるサービス・メッセージの出発点および目的地を表示する。
【００７９】
メッセージ受理キューおよびメッセージ送信キューと呼ばれるメッセージ・バッファは、ＣＰＥ  ＣＣの一部として図に示される。これらのキューの機能は、開示された方法の一部である。
【００８０】
メッセージ受理キューは、サービス・メッセージおよび制御メッセージを含む。各キューは、１つのアプリケーション、すなわちサービス・アプリケーションあるいは制御アプリケーションのいずれかに割り当てられ、そのアプリケーションは、適時にキューに使用される（すなわち、キューからメッセージを受ける）。ＣＰＥの実施態様のために、少なくとも１つのメッセージ受理キューが存在する。
【００８１】
メッセージ送信キューは、サービス・メッセージおよび制御メッセージを含む。これらのキューは、特別の優先権またはタイプのメッセージ、あるいは特別なタイプの特別なサービスからのメッセージ、あるいはある一定の制御アプリケーションからのメッセージを保持するために、実施態様の中で指定される。キューの数および役割は、実施態様の機能である。ＣＰＥには、少なくとも１つのメッセージ送信キューが存在する。
【００８２】
ＣＰＥ  ＣＣとＳＩＭ間のインターフェースを横切ったメッセージの流れは、図２に表示される。送信されるサービス・メッセージは、メッセージ送信キューに置かれる。受け取られるサービス・メッセージは、メッセージ受理キューから得られる。追加の制御情報は、典型的にこのインターフェースを横切って流れる。
【００８３】
開示された方法の実際的で有用な実施態様のためにＳＩＭとＣ  ＰＥ  ＣＣ間を接続するインターフェース技術は、既知の技術内に存在する。
【００８４】
ＳＡＣＦ（サービス・メッセージ承認制御機能）は、ＳＰＣＳから送信されるメッセージを選択し、これらの係数が開示された実施態様によって必要とされる範囲内にあることを保証するために、そのようなメッセージの転送の長さおよび周波数を調整するサーバーである。明確な説明のために、各ＳＰＣＳからのダウンリンク・トラヒックの規律の合わせた効果は、ネットワークのすべてのアップリンク・トラヒック・パターンが、開示された方法の実施態様のための値の組の範囲と一致することが要求される。
【００８５】
明確な説明のために、ＳＡＣＦ機能は、ダウンリンク上のメッセージ・トラヒックを調整する目的で各ＳＣＰＣに存在し、そしてアップリンク上のメッセージ・トラヒックを調整する目的で各ＳＩＭに存在する。ＣＰＥ  ＣＣ中の制御アプリケーションは、システムおよび他の制御機能を実行する。ＲＱ同期アルゴリズムおよびＲＱ挿入アルゴリズムは、示される実施態様のアプリケーションである。開示された方法の特別の実施態様中で決定される他のすべての制御動作は、描かれるような制御アプリケーション領域に含まれる。
【００８６】
ＩＲＭおよび他の制御メッセージは、制御アプリケーションによってメッセージ送信キューに置かれる。ＣＰＥ転送スケジューラは、ＩＲＭを形成する。
【００８７】
ＲＱＵＭおよび他の制御メッセージは、制御アプリケーションによってメッセージ・キューから適時に得られる。転送スケジューラは、メッセージ送信キューから送信されるメッセージを選択し、実施態様によって必要とされるすべての範囲内に存在することを保証するために、そのようなメッセージの長さおよび周波数を監視するサーバーである。ＣＰＥのための転送スケジューラは、ＣＰＥが本発明の開示された実施態様に従って同期するときにメッセージを送信する。
【００８８】
ＣＰＥ転送スケジューラは、メッセージ送信キューに他のアプリケーションによって入力された各メッセージのためにＩＲＭを形成する。ＣＰＥ転送スケジューラは、開示された方法に従ってアロハ・スロットを使用し、ＩＲＭの転送を管理する。ＣＰＥ転送スケジューラは、ローカルＲＱにおいてローカルに決定され与えられたときに、アップリンク・メッセージ転送のスケジュールを継続することによって、メッセージ送信キューの中でＩＲＭ以外のメッセージの転送をスケジューリングする。ＲＱ挿入アルゴリズムは、（メッセージ受理キューから直接）ＲＱＵＭ中のＩＲを受け取り、確立しているアルゴリズムに従ってそれらをローカルＲＱに入れる制御アプリケーションである。ＲＱ挿入アルゴリズムは、さらに、ＲＱに関連した時間と優先権のデータベースも維持する。
【００８９】
ＲＱ同期アルゴリズムは、ＲＱ同期が維持していることを決定するためにＲＱおよび受信した制御データを監視し、ＣＰＥが存在し、あるいはＲＱ同期から生成する場合に、ＲＱ同期を確立する制御アプリケーションである。ローカルＲＱは、ＲＱ挿入アルゴリズムによって特別の順番に置かれたＩＲを保持するデータベースである。それは、ＲＱ同期アルゴリズムによって始められ、ＲＱ挿入アルゴリズムによって維持される。そのようなメンテナンスは、各ＲＱＵＭがリクエスト・マネージャーから受け取られるときに、優先権およびＩＲ送信時間を調節することを含む。
【００９０】
チャンネル構造
図３Ａを参照すると、チャンネルは、シンボルのストリームを運ぶための専用の物理的メディアである。開示された方法を使用するネットワークの中で、チャンネルは、時間の間隔に分割される。好ましい実施態様においてこれらの間隔は隣接しており、１つの間隔は他のものの後に続く。ダウンリンク上およびアップリンク上の間隔は、ＨＣＣ制御回路によってリアルタイムに決定される可変長さを有する。好ましい実施態様において、ダウンリンクとアップリンクは、異なるチャンネル上で運ばれる。代替実施態様は、同じチャンネル上で運ばれるダウンリンクおよびアップリンク情報を含む。 
【００９１】
いくつかの間隔の場合には、チャンネル時間はさらに分割される。これらの間隔は、スロットに分割される。ＢＳＤＰ法の好ましい実施態様において、スロットは、構造の単純性のために与えられたタイプの間隔と固定長を有する。しかしながら、ＢＳＤＰ法は、間隔内でスロットが可変長さであることを可能にする。スロットは、一つの間隔の中で小さなメッセージが集合することを可能にする。これは、ＢＳＤＰ法においてチャンネル使用の効率を増加させる手段を提供する。
【００９２】
開示された方法のために時間を提供するのに使用されるクロックは、マスター・システム・クロックである。ＨＣＣは、マスター・システム・クロックを運ぶ。ＣＰＥは、マスター・システム・クロックにロックされるローカル・システム・クロックを運ぶ（図２）。間隔の時間とスロット境界は、マスター・システム・クロック時間に参照され、間隔がＨＣＣに存在する場合、つまり、それがダウンリンクのために送信される場合、およびそれがアップリンクのために受け取られる場合に測定される。開示された方法において、ＣＰＥは、いつ送信するかを決める際に、ＨＣＣで間隔の到着時刻を計算する。
【００９３】
メッセージは、間隔とスロットの中で送信される。間隔がスロットに分割されなければ、１つの間隔当たり、せいぜい１つのメッセージが存在する。この場合、１つのスロット当たり、せいぜい１つのメッセージが存在する。好ましい実施態様では、図３Ａに示されるように、タイミングは、間隔境界を横切ってシンボル境界追跡を可能にする正確さで維持され、メッセージを置く際にタイミング不確実性を計算するために、間隔の中で要求されるギャップは存在しない。さらに、好ましい実施態様は、一つのメッセージから次のメッセージへのコヒーレント・シンボル変調を備えた連続的なダウンリンク転送を含む。
【００９４】
メッセージ・ヘッダーおよび関連するサブパラグラフは、図３Ａにおけるすべてのメッセージ中で示される。これらのメッセージ・ヘッダーは、獲得シーケンスを含み、それは、物理層の中で変調属性の受信端末による獲得をサポートするために使用される。メッセージ・ヘッダーは、開示された方法において、ダウンリンク・メッセージ内で要求される。獲得シーケンスは、ダウンリンクに関するいくつかのメッセージの中で要求されるだけであり、それらの正確な位置は、特定の実施態様の要求に依存する。
【００９５】
メッセージ・ヘッダーは、アップリンク上では要求されない。明確な説明のために、獲得シーケンスは時々要求されるが、制御メッセージの本体、あるいはメッセージ・ヘッダー中、あるいはその両方に存在してもよい。
【００９６】
図３Ｂは、開示された方法で、メッセージ・ヘッダーが、ＨＣＣのアップリンクに関するほとんどのメッセージにおいて、メッセージの属性を知る必要がないことを強調する。この方法で要求された情報は、以前にＩＲＭの中でＨＣＣに送信されているため、アップストリーム・メッセージ上のメッセージ・ヘッダーに存在する必要がない。したがって、アップリンク・メッセージ・ヘッダーのただ一つの目的は、あるとすれば、獲得をサポートすることである。あるメディアに対してこれは必要ではない。すべてのメディアに対して、シンボル境界追跡が、間隔またはスロット境界を横切って維持される場合、メッセージ・ボディ中のデータを使用する獲得は、メッセージの最初の少数のシンボル上だけで高いエラー・レートを引き起こし、コード化およびインターリービングは、このデータを回復するために使用され、これにより、メッセージ・ヘッダーの排除を可能にする。この議論は、さらに、ダウンリンク・メッセージ上のシーケンスを援助する獲得を除去するための考察に当てはまる。しかしながら、ダウンリンク・メッセージ上で、ある特定のデータは、成功裡にメッセージを捕獲し転送するために、ＣＰＥのためのメッセージ・ヘッダーの中に存在する。
【００９７】
図３Ｃは、間隔の中にギャップを有する実施態様を示す。メッセージ・ヘッダーを除外することによって、これはアップストリーム・チャンネルであることを意味する。ダウンリンク・チャンネルは、この種の実施態様において同様のギャップを可能にする。
【００９８】
図３Ｄは、メッセージが警戒空間を有する間隔とスロットに置かれ、メッセージが各メッセージの獲得をサポートするメッセージ・ヘッダーを有するチャンネル配置を示す。警戒空間は、メッセージが多少不正確なクロックで送信されることを許可する。それは、廉価なＣＰＥターミナルでネットワークをサポートするために実施態様のアップリンク上で行われる。ＣＰＥ中のクロックの不正確さは、ネットワーク中でも見つかる。そこでは、ダウンリンク上の転送が断続的であり、ローカル・システム・クロックが、マスター・システム・クロックの値からドリフトすることができる環境を形成する。この実施態様は、ターミナルがネットワークを連結および開放する場合にも、あるいはＨＣＣによる転送が断続的に行われる場合にも、ダウンリンク上で適切に行われる。
【００９９】
ダウンリンク同期
図４を参照すると、メッセージは、ダウンリンク上で運ばれる。ダウンストリーム・メッセージは、メッセージ・ヘッダーおよびメッセージ・ボディを有する（そのサブパラグラフを備えたクレーム１１０を参照）。メッセージ・ヘッダーは、ＤＴＡデータ構造を含む。この対象実施態様は、ダウンリンク上にメッセージ（少なくともＤＴＡデータ構造を含むメッセージ間で運ばれたメッセージの組）の連続的な転送を有し、メッセージ境界を横切ってシンボル・アライメントを維持する（つまりメッセージにおける最後のシンボル端の境界が、次のメッセージの最初のシンボル境界と一致する）。このような復調方法が適切であるネットワーク・チャンネルにおいて、１つのシンボルからメッセージ境界を横切った次のシンボルへのフェーズ・コヒーレンスを維持することは重要であるが、ここに記述された方法にとって不可欠ではない。
【０１００】
すべてのダウンリンク・メッセージは、最小限、メッセージ長さおよびアドレスを含むメッセージ・ヘッダーを有する。メッセージ・ヘッダーは、ＣＰＥ獲得およびダウンリンク・データとフォーマットの追跡をサポートするために、ＤＴＡデータ構造および獲得シーケンスを含む。明確な説明のために、獲得シーケンスは、周波数、位相およびシンボル境界の受信器による獲得をサポートするために使用され、図に示されるように、そのような獲得は間隔境界の獲得で行なう必要はない。
【０１０１】
領域は、ヘッダー内に示されるが、必ずしもその正面ではない。ＣＰＥがダウンリンク同期に変わる時間までに、それはダウンリンク・シンボル・ストリームを獲得する。したがって、ＤＴＡデータ構造は、メッセージ・ヘッダー内の領域のシーケンスにおいて到着順である必要がない。いくつかの実施態様において、ＤＴＡデータ構造がメッセージの正面の後ろにある距離を有していることが望ましい。ＣＰＥは、この領域の独特な配列を検出し、相関性を確立し、それにより領域の初めと終端がビットのフローに存在する場所を正確に決定する。これは、ＣＰＥが、その後の間隔境界およびダウンリンク同期をすべて決定することができるマーカーである。
【０１０２】
ダウンリンク上の各メッセージ・ヘッダーは、メッセージのスタート点に対して固定で既知の相対的位置でメッセージ長さ領域を含む。ＤＴＡデータ構造を含むメッセージのフォーマットにおいて、ＣＰＥは、ＤＴＡデータ構造の終端とメッセージ長さ領域の初めとの間のビットの数を知っている。したがって、ＣＰＥは、メッセージ長さ領域にアクセスすることができる。
【０１０３】
メッセージ長さの値は、ＣＰＥがこのメッセージの本体の位置を計算し、それをデコードすることを可能にする。さらに、それは、ＣＰＥが現在の間隔と次の間隔の間の間隔境界を計算することを可能にし、それによりダウンリンク同期を達成することを可能にする。メッセージ長さ領域は、それ自体間隔境界と一致するメッセージのスタート点に対して既知の位置である。これは、ＣＰＥが次のメッセージおよび境界の本体をそのメッセージの終端に位置決めし、それによってダウンリンク同期を継続することを可能にする。
【０１０４】
メッセージ・フォーマット
図５を参照すると、開示された方法は、メッセージの様々な領域の特別の順番あるいは配置を要求しない。しかしながら、メッセージ・ヘッダー・データ・フィールドおよびメッセージ・ボディ領域は、メッセージのスタート点に関連して既知の位置にある。例として、メッセージ・ヘッダー情報は、メッセージ・ボディの部分間で既知の方法で分散することができる。実際的見地から言えば、最小メッセージ・ボディ・サイズは、特別の実施態様中で確立することができるが、開示された方法においてメッセージ・ボディのサイズの保証はない。したがって、典型的には、メッセージ・ヘッダー情報は、様々な領域の位置がメッセージ・ボディのサイズと無関係に明示されるように、メッセージの前方に置かれる。既知の技術の問題であるメッセージ中の領域配置において、許可された柔軟性に対して１つの例外がある。獲得シーケンスは、その方法に関連した物理層機能をサポートする。実施態様において、受信端末がメッセージをデコードし、それで物理層獲得が達成されることを要求する場合、獲得シーケンスはメッセージの最初に来る。開示された方法のメッセージは、メッセージ・ボディを含み、それはアプリケーションによって提供される。ダウンリンク・メッセージは、メッセージ・ヘッダーを含む。アップリンク・メッセージは、実施態様に依存して、メッセージ・ヘッダーを含む。明確な説明のために、すべてのアップリンク・メッセージは、メッセージに関するある特定の制御情報を運ぶＩＲに関連する。この関連するＩＲは、様々な制御メッセージ手段によって、ＢＳＤＰ法におけるネットワークのＨＣＣおよびすべてのＣＰＥに流布される。ＩＲ中の情報は、開示された方法の基本的メッセージ制御機能に適切であり、それによって実施態様を与えて、アップストリーム・メッセージ上のメッセージ・ヘッダーを含まないオプションを設計する。
【０１０５】
メッセージ・ヘッダーは、示されるように、システム制御情報の複数の領域を含む。ここでは、指定されないデータ領域を備えたメッセージ・ヘッダーを示す。これらの領域は、他の制御情報を呼ぶ領域を構成し、それは、実施態様の設計者が、開示された方法によって要求されないがそれを強める情報を搭載するために、メッセージ・ヘッダーを使用することに選択することを示す。そのような制御情報の例は、時々変更される１組のパラメータであり、そのようなパラメータは、ＣＰＥのシステム制御アルゴリズムの中で使用される。
【０１０６】
獲得シーケンスは、メッセージ・ヘッダーの最初、あるいはメッセージ・ヘッダー内に存在する。獲得シーケンスは、必ずしもメッセージ・ヘッダーの中に存在する必要はない。それらは制御メッセージ本体の中に存在してもよい。
【０１０７】
ＤＴＡデータ構造は、ダウンストリーム同期をサポートするためにメッセージ・ヘッダーの中に存在してもよい。ダウンリンク同期プロセスにおいて、ダウンリンク間隔の境界が配置される（より正確には、メッセージまたは一連のメッセージのスタート点の境界が配置され、それにより間隔境界の決定が十分な精度で遂行される）。
【０１０８】
アドレスは、ダウンストリーム上に存在する。ダウンストリーム上で、このアドレスは、どのＣＰＥがメッセージを受け取る予定かを指定する。目的地アドレスは、ＨＣＣがアップストリーム・メッセージをすべて受け取るので、アップストリーム・メッセージ上に存在する必要はない。しかしながら、アップストリーム・メッセージに関係するアドレス・フィールドは、制御する実体アドレスを指定する。それは、通常は送信人であるが、ＨＣＣあるいは他のＣＰＥでもよい。この制御する実体アドレスは、メッセージに関係するＩＲＭに入れて運ばれ、さらに、ある特定の実施態様では、メッセージ・ヘッダーのアドレス・フィールドに入れて運ばれる。アドレスは、メッセージが送信されることを要求しているアプリケーションによってシステム転送機能に提供される。
【０１０９】
メッセージ長さ領域は、メッセージ長さを指定する値を含み、そのような長さは、時間、ＭＴＵあるいはデータ・ユニットの項目で運ぶことができる。データ・ユニットの例は、（１）ビット、（２）バイト、あるいは（３）最小のメッセージ解像度サイズの項目、例えば８バイト・ユニットである。ダウンリンク・メッセージは、メッセージ長さ領域を含む。アップリンク・メッセージは、メッセージ長さ領域を含む。メッセージ長さは、アップストリーム上で知られているが、この情報は、関連するＩＲにおいても利用可能である。
【０１１０】
アプリケーションＩＤ領域は、メッセージが転送される受信端末内でアプリケーションを識別する。アプリケーションＩＤは、受理ターミナルで独自のメッセージ受理キューにマッピングされる（図１および２）。そのようなキューは、ＢＳＤＰ制御アプリケーションに使用されるか、あるいはＳＣＰＣまたはＳＩＭ中のアプリケーションによって使用される。アプリケーションＩＤ情報は、メッセージにヘッダーを提供することによりメッセージが送信されることを要求するアプリケーションによって、システム転送スケジューラに提供される。
【０１１１】
タイプおよび優先権領域は、ＲＱに関連するＩＲを置く際にＲＱ挿入アルゴリズム・アプリケーションによって使用される追加の制御情報を含む。さらに、この領域は、他の制御機能のために使用される情報を有する。例えば、メッセージは、特別のシステム機能のために特別のサイズのスロットを含むことを示すパラメータである。メッセージが送信されることを要求するアプリケーションが、単にメッセージ・ヘッダーにメッセージを提供することによって、タイプおよび優先権情報の識別は、システム送信機能に提供される。
【０１１２】
リクエスト・データ
図６を参照すると、データ要素は、この図面で示されるようにコード化される。明確な説明のために、メッセージ・ヘッダーは、サービス・エレメントによって使用される制御情報を含まない。白は、間隔リクエストの中で背景または無指定データのために使用される。
【０１１３】
間隔リクエスト（ＩＲ）フォーマットは、図６に示される。一つのおよびたった一つのＩＲが、関連する間隔と呼ばれるすべてのアップリンク間隔に関係している。関連する間隔は、関連するメッセージと呼ばれる一つのおよびたった一つのメッセージを保持するために使用される。ＩＲフォーマットは、メッセージとして指定されたものに共通のデータ領域を含み、例外として、ＩＲの間隔長さは、関連するメッセージのメッセージ長さより長い。転送スケジューラは、ＩＲを形成し、前述のアプリケーションは、関連する間隔に要求するためにＩＲを利用する。間隔が、単一メッセージを送る目的で要求される典型的なケースだけではなく、間隔は別のＣＰＥによって、あるいはＣＰＥのためのＨＣＣによって、あるいは制御アプリケーション、ＳＣＰＣ、あるいは転送スケジューラ制御アプリケーションで動作するＳＩＭによって決定されたときに、より複雑な方法で使用されるスロットを備えた間隔のために要求される。例えば、アップリンク上のＡＳＢＩを要求する目的のためにＨＣＣのリクエスト・マネージャーによって確立されたＩＲである。
【０１１４】
ＩＲは、制御する実体を表わすアドレスを含む。そのようなアドレスは、典型的にはアップストリーム・サービス・メッセージを伝えるために間隔を要求しているＣＰＥである。しかしながら、開示された方法は、ＨＣＣによるポーリング、複雑な対話のサービスレベル制御、スロットを備えた間隔のスケジューリング、およびその他のもののような複合アクションをサポートする。そのような場合、アドレスは、間隔を使用するＣＰＥのそれとは異なる。
【０１１５】
アプリケーションＩＤは、システム制御アプリケーションが受信するＨＣＣまたはＣＰＥの中で関連するメッセージを送るために必要な情報を提供するために機能する。この領域の情報は、他の付随的な制御機能のために使用される。タイプおよび優先権領域は、間隔をスケジューリングするためにＲＱ挿入アルゴリズムによって必要な情報を提供する。この領域の情報は、他の付随的な制御機能のために使用されてもよい。
【０１１６】
間隔長さ領域は、関連する間隔の長さを含む。明確な説明のために、ＩＲ中のこの領域は常に間隔を参照するが、一方、メッセージ・ヘッダー中の比較可能な領域は、そのメッセージの長さを参照する。ＩＲ間隔（つまりアロハ・スロット）は、警戒空間を含み、関連するメッセージの関連するＩＲＭメッセージ長さより大きい。他の制御情報と呼ばれる空間は、ＩＲ中で許可され、そのような空間の使用は特別の実施態様に専用される。
【０１１７】
実施態様において、領域は、ＩＲカウンターと呼ばれるＩＲの中にある。この領域は、制御アプリケーションが同じＣＰＥからＩＲを識別することを可能にし、これは、複数のＩＲが、同じＣＰＥから分配される場合、あるいは同じＩＲの複数のコピーがＨＣＣによってＣＰＥから受け取られる場合に有用である。
【０１１８】
所与の実施態様において、領域は、ＲＱにおいて運ばれたＩＲのバージョン中にあり、そのような領域は、ＩＲ生成時間および／またはＩＲ年齢である。ＲＱ挿入変形例およびいくつかのＲＱ同期変形例は、ＲＱを組織化し同期化するためにこの領域情報を使用する。開示された実施態様の中で、ＩＲ送信時間領域は、ＲＱにおいて運ばれたＩＲのバージョンの中に存在する。開示された方法の中で、要求された変形のためにそのような値はＲＱに関係し、転送スケジューラによってアクセス可能なデータベースに存在し、ＩＲデータ要素は、データのためにそのような適切な位置を提供する。
【０１１９】
ＲＱＵＭは、そのメッセージ・ヘッダーの中に２つの必要な領域を有する（あるいは、そのような情報は、機能的に等価である別の手段によってＣＰＥに到着する）。ＲＱ深さ領域は、ＲＱＵＭが送信される瞬間におけるマスターＲＱの深さを与えるが、そのような深さは、都合のよい項目に測定されており、一つはマスターＲＱ中のＩＲの数である。
【０１２０】
存在する第二のＲＱＵＭメッセージ・ヘッダー領域（あるいはＢＳＤＰ法の代替手段によって提供される等価な機能）は、ＲＱＵＭトップ時間である。これは、マスター・システム・クロックの項目で、マスターＲＱのトップ要素の正確な送信時間を提供する。これを行なう便利な方法は、ＲＱＵＭの送信時間に関連するトップ要素の転送時間を提供することである。
【０１２１】
開示された方法のいくつかの変形において使用されるオプションの領域は、ＲＱＵＭカウンター領域である。この領域の値は、ＲＱＵＭが送られる毎にインクリメントされる。これはＣＰＥが１つ以上のＲＱＵＭが転送において失われたことを容易に検知し、それ自身同期から外れたことを表示することを可能にする。
【０１２２】
ＩＲは、典型的にＲＱＵＭに隣接して置かれる。この方法は、実施態様の設計者の判断により、他の制御情報がＲＱＵＭのメッセージ・ボディに置かれることを可能にする。
【０１２３】
ＩＲは、図６に示されるように、ＩＲメッセージ中のアップリンク上で送信される。そのようなメッセージは、典型的な実施態様においてメッセージ・ヘッダーを持っているが、メッセージ・ヘッダーが要求されないアプリケーションは予測できる。
【０１２４】
リクエスト・キュー
図７を参照すると、リクエスト・キューが示される。ＲＱのための表現は、キューのトップが右側にあることを示す。ここは、要素がキューから取り除かれる場所である。それらは、ＲＱ挿入アルゴリズムに依存して、任意のポイントでＲＱに入れられる。
【０１２５】
ＲＱ要素はＩＲである。ＩＲ情報と共に、これらの要素の各々は、恐らく要素自体に入れて運ばれ、関連するメッセージのためのＩＲ送信時間と関連しており、そのような時間は、ＲＱ挿入アルゴリズム・アプリケーションによって提供される。ＲＱの一番上のＩＲは、アップリンク上で送信される次の間隔を表示する。要素は、一旦それらのＩＲ送信時間が経過すると、キューのトップから取られる。それらがＲＱから取り出された後、それらをアーカイブに保管する理由があるかもしれないが、それらは廃棄される。
【０１２６】
間隔リクエスト（ＩＲ）フォーマットは、図６に示される。間隔リクエストは、ＨＣＣ  ＲＱ挿入アルゴリズムでＲＱＵＭに到着する。これらのＲＱＵＭは、ＨＣＣにおいてリクエスト・マネージャーによってローカルに作成され、同時にＲＱ挿入アルゴリズムへ転送され、ＨＣＣメッセージ送信キューに置かれる。
【０１２７】
ＨＣＣにおけるＲＱ挿入アルゴリズムは、マスターＲＱに新しいＩＲを置き、マスターＲＱを維持し、あまりに古くなったあるいはその送信時間が経過したＩＲを削除し、ＩＲ中の優先権および他の制御情報をアップデートする。ＨＣＣ中のマスターＲＱは、ＲＱの正確なバージョンである。ＣＰＥにおけるローカルＲＱは、マスターＲＱの見積もられたコピーを表わし、ある状況下において誤った表現であり得る。転送スケジューラは、ＲＱを使用するＨＣＣで転送をスケジューリングしない。むしろ、ＲＱは、単にアップリンクのステータスを追跡するために使用される。ＨＣＣにおいて、送信スケジューラは、そのＩＲ送信時間が経過する時にＲＱのトップ要素を削除し、アップリンク間隔スケジューリングのためにそれを適切に維持する。これはＣＰＥ中のそのような機能と同一である。
【０１２８】
ＨＣＣにおけるマスター・システム・クロックは、ＢＳＤＰ法のためのタイミング・ベースを提供する。ＣＰＥは、マスター・システム・クロックの時間レートの予測を運び、このクロックの絶対時間の予測を運ぶ。転送スケジューラは、ＨＣＣで転送をスケジューリングするためにマスター・システム・クロック時間基準を使用する。ＩＲに運ばれたあるいはＩＲに関係するＩＲ送信時間は、マスター・システム・クロック時間の項目に存在する。
【０１２９】
一旦、そのＩＲ送信時間が通過すると、ＲＱのトップ要素は廃棄される。間隔リクエスト（ＩＲ）フォーマットは、図６において示される。間隔リクエストは、ＲＱＵＭのダウンストリーム上でＣＰＥに到着し、ＲＱ挿入アルゴリズムへ転送される。
【０１３０】
ＣＰＥにおけるＲＱ挿入アルゴリズムは、ローカルＲＱに新しいＩＲを置き、ローカルＲＱを維持し、あまりに古くなったあるいはその送信時間が経過したＩＲを削除し、ＩＲにおける優先権および他の制御情報をアップデートする。同一のアルゴリズムは、ＨＣＣのＲＱ挿入アルゴリズムによって使用されたものに使用される。ＣＰＥにおけるローカルＲＱは、マスターＲＱの予測である。マスターＲＱ、およびターミナルをＲＱ同期に置くために適用されたＲＱ同期アルゴリズムにおいて、ＣＰＥがＩＲを備えたＲＱＵＭをすべて受け取った場合には、この予測は正確である。
【０１３１】
ＣＰＥにおける転送スケジューラは、ローカルＲＱを使用して、アップリンク転送をスケジューリングする。送信スケジューラは、そのＩＲ送信時間が経過する時にＲＱのトップ要素を削除し、それによって、それをアップストリーム間隔スケジューリングに対して適切に維持する。これはＨＣＣのそのような機能と同一である。
【０１３２】
ＣＰＥにおけるローカル・システム・クロックは、ＣＰＥの開示された方法のためにタイミング・ベースを提供する。ローカル・システム・クロックは、マスター・システム・クロックの時間レートにロックされる。いくつかの実施態様では、それは、さらにマスター・システム・クロックの絶対時間にロックされる。ＩＲに運ばれたあるいはＩＲに関係するＩＲ送信時間は、ローカル・システム・クロック時間の項目に存在する。明確な説明のために、ＣＰＥオフセットは、ＩＲ送信時間を決定する際に、あるいはＩＲ送信時間から送信時間を決定する場合に、転送スケジューラがこのオフセットを計算する際に考慮される。明確な説明のために、すべてのターミナルにおけるＩＲ送信時間は、ローカル・システム・クロックは絶対時間で同期しないので、開示された方法において異なっていてもよい。ＩＲ送信時間は、影響を受けた転送が、マスター・システム・クロックに基づいてスケジューリングされた間隔時間にＨＣＣに到着するように決定される。
【０１３３】
一旦、そのＩＲ送信時間が経過したならば、ＲＱのトップ要素は廃棄される。トップＩＲは、それがローカル・メッセージあるいは別のＣＰＥにおけるメッセージを参照する場合に廃棄される。これは、上記ノート（ｉ）のＨＣＣの機能と同一である。ＣＰＥにおいて、送信されるメッセージは、１つ以上のメッセージ送信キューに保持される。送信スケジューラは、アップストリーム上のメッセージの転送を調整する。
【０１３４】
ＲＱスケジュール
図８を参照すると、ＨＣＣにおけるＲＱ挿入アルゴリズムによるアクション、およびＣＰＥのＲＱ挿入アルゴリズムのシーケンス・タイミングが示される。同じ（つまり同一）ＲＱＵＭ、あるいは等価なデータセットは、ＨＣＣとＣＰＥに到着する。このデータは、時間的に接近して到着するが、同時ではない。ＲＱＵＭは、メッセージ送信キューに入れられるのと同時に、ＨＣＣ  ＲＱ挿入アルゴリズムに到着する。したがって、それは、いかなるＣＰＥ  ＲＱ挿入アルゴリズムに到着する前に、ＨＣＣ  ＲＱ挿入アルゴリズムに到着する。すべての場合に、ＨＣＣおよびＣＰＥへのデータの到着間の時間は、開示された方法の十分な操作に対して時間的に十分に短い（つまり時間的に不都合なアップリンク転送は生じない）。
【０１３５】
すべてのサイトでのＲＱ挿入アルゴリズムは、ＲＱ上でデータベース変更を行なうことによって新しいデータの到着に作用する。これらは、到着した新しいＩＲを置き、ＩＲ送信時間およびＩＲ年齢のような時間参照を調節することを含む。ＣＰＥがＲＱ同期に留まる限り、この時に行われる計算は、ローカルＲＱをマスターＲＱに十分に近似し、そのような近似は、２つのＲＱが、同じ命令の同じＩＲ要素を持つことを可能にする。これらの要素のある領域は異なっていてもよく、あるいは各実施態様の詳細に従ってほぼ同一の値を有してもよい。
【０１３６】
ＲＱをアップデートする時間の後の期間に、ＨＣＣ＿ＲＱおよびＣＰＥ＿ＲＱは、比較される状態にある。ＲＱが比較された時、ある条件を満たすことが請求項に述べられる場合に、それは、比較が図８における時間間隔中の２つのＲＱ間で行われることを意味する。ＣＰＥが、図８で参照されるＲＱ同期およびＲＱＵＭに存在している場合、ＣＰＥは、ＲＱ同期に留まる。ＣＰＥが、予期された時間にＲＱＵＭを受け取らない場合、示されるように、ローカルＲＱのコンテンツは、マスターＲＱのコンテンツから分岐し、ＣＰＥはＲＱ同期から外れる。
【０１３７】
ＲＱ同期
図９を参照すると、リクエスト・キューが示される。ＣＰＥに配置されたＲＱ同期アルゴリズムは、ＲＱ同期プロセスを行なう。このプロセスは、２つの段階で行わる。第一の段階は、ＩＲが、マスターＲＱに存在するローカルＲＱから離れないことを保証するＲＱクリアーを確立することである。第二の段階は、マスターＲＱにないＩＲをローカルＲＱから削除することである。
【０１３８】
ＲＱ要素はＩＲである。これらの要素の各々は、恐らく要素自体で運ばれ、関連するメッセージのための正確な転送時間であり、ＲＱ挿入アルゴリズム・アプリケーションによって提供される時間のようなＩＲ送信時間に関連付けられる。ＲＱ同期アルゴリズムは、ＲＱＵＭを受け取ることを失敗した場合に、運ばれた情報あるいは関連する情報から各ＲＱＵＭを決定する。ＲＱＵＭ（あるいは等価なデータ配達機構）が失敗した場合、ＲＱ同期アルゴリズムは、ＲＱ同期プロセスを再開する。プロセスは、そのとき受理したＲＱＵＭ情報で初期化される。
【０１３９】
このとき受け取ったＲＱＵＭの前に、ＲＱＵＭが失敗したことがＲＱ同期アルゴリズムによって決定される場合、このアプリケーションは、ターミナルがＲＱクリアー状態を達成したかどうかを決定する。ＣＰＥが、まだＲＱクリアー状態にない場合、ＲＱ同期アルゴリズムは、別のＲＱＵＭを集め、プロセスを繰り返す。ＣＰＥがＲＱクリアー状態を達成した時に、ＲＱ同期プロセスは、ローカルＲＱから余分のＩＲを除去する。このステージでは、ローカルＲＱはマスターＲＱと一致する。
【０１４０】
ＣＰＥが、ＲＱクリアー状態を達成した場合に、ＲＱ同期プロセスは、ローカルＲＱから余分のＩＲを除去する。この段階では、ローカルＲＱはマスターＲＱと一致する。その後、ＲＱ同期アルゴリズムは、ＲＱ同期中のＣＰＥを宣言するか、あるいは、ＲＱ同期中のＣＰＥを宣言する前に確認サイクルを待つ。
【０１４１】
ＣＰＥ転送スケジューラ
図１０を参照すると、ＣＰＥ転送スケジューラは、ＣＰＥからのメッセージをスケジューリングし送信する３つの機能を行なう。ＣＰＥでメッセージを送るプロセスは、アプリケーションが、メッセージをメッセージ送信キューに置く場合にスタートする。それは、転送スケジューラが、メッセージの転送に作用する場合に終了する。これらの２つのイベント間で、転送スケジューラは、メッセージの転送のために割り当てられたアップリンク上の間隔を探し取得する。転送スケジューラは、このプロセスで３つの動作を実行する。
【０１４２】
転送スケジューラは、メッセージ送信キューに対する入力を監視し、個々の新しいメッセージのためにＩＲを形成する。ＩＲはローカルＩＲプールに置かれる。一度、ＣＰＥが同期すると、転送スケジューラは、ＩＲがＩＲプールに到着した後できるだけ早くそれをＩＲ分配に入れる。明確な説明のために、実施態様は、ＩＲ分配で複数のＩＲを同時にサポートする。あるいは、別のＩＲがＩＲ分配に入力することを許可される前に、それはＩＲが（ＲＱの場所において）分配されることを要求する。
【０１４３】
ＩＲ分配の第一のステップとして、転送スケジューラは、ＩＲＭにＩＲを置き、メッセージ送信キューにこのＩＲＭを入れる。転送スケジューラは、アロハ・スロットを選択し、送信されたＩＲＭを受け取るために、ＩＲＳＦアルゴリズムおよび次の間隔のアロハ・スロット間隔構造についての知識を使用する。各ＡＳＢＩについては、ＲＱにおいて関連するＩＲが存在する。ＡＳＢＩは、他のアップリンク間隔のように割り当てられる。したがって、その間隔の転送に関連したＲＱにＩＲが存在する。したがって、このＩＲから、到着する前にアロハ間隔の構造が知られている。ＡＳＢＩの構造は、固定されて知られていてもよく、あるいは間隔毎に変化してもよい。
【０１４４】
転送スケジューラは、ＩＲＭのためにスケジューリングされるアロハ・スロットを待つ。送信に先立って、転送スケジューラは、ＣＰＥが同期していることを確認する。ＣＰＥが同期している場合に、転送スケジューラは、ＩＲＭをアロハ・スロットへ転送する。その後、それは、恐らくＩＲＭを再送達するために、ＩＲＭをＩＲＭ保持ペンに置く。
【０１４５】
サブパラグラフを備えた請求項３０を参照する。転送スケジューラは、その後、ＲＱＵＭ上で受け取られたＩＲを監視する。あるいは、ＨＣＣによって転送されたＩＲを見つけるように努力する。この待機は、固定期間、あるいは実装の詳細に依存するＲＱＵＭの定数だけ行われる。
【０１４６】
送信されたＩＲが、定時にダウンリンクに現われない場合、転送スケジューラは、恐らくアロハ・スロット中の競合のためにこのＩＲの送信が不成功だったことを宣言する。その後、転送スケジューラは、再びＩＲＭを送信するプロセスを始める。この例の状態図において、試みられる再転送の数にほとんど、あるいは全く制限はない。しかしながら、特定の実施態様においては、再送信の数に制限があるかもしれない。しかしながら、ほとんどの実施態様において、許可される再送信の最大の数があることが予想される。
【０１４７】
送信されたＩＲが、適時にダウンリンクに現われる場合、転送スケジューラは、ＩＲＭの送信が成功したことを確認し、ＩＲＭ保持ペンからそれを取り除き、それを廃棄する。その後、それはその企業に届く。この例の状態図において、１つのＩＲだけが、一度にＩＲＭ保持ペンに存在することが暗示される。しかしながら、開示された方法のいくつかの実施態様において、転送スケジューラは、同時に進む（参照された状態図によって表わされる）同じプロセスの複数の例示を有することができる。つまり、それは複数のメッセージを同時にスケジューリングすることができる。
【０１４８】
第３の状態図において、そのプロセスは、成功裡にスケジューリングされたメッセージの送信のために示される。一度、ＣＰＥが同期すると、転送スケジューラは、送信されるローカル・メッセージと関連したＩＲのために、絶えずローカルＲＱのトップを監視する。転送スケジューラは、ローカルＲＱの一番上でその関連するＩＲによって表わされたメッセージのＩＲ送信時間を決定する。送信時に、それは転送に作用するプロセスに入る。このプロセスの最初のステップとして、それは、ＣＰＥがまだ同期していることを保証するための検査を行なう。そうでなければ、それはプロセスを中止する。
【０１４９】
ＣＰＥが同期している場合、それは、どのメッセージが送信されるか、および、これがローカルに保持されたメッセージか、あるいは、それは他のＣＰＥで保持されたメッセージであるかを決定する。拡張において、競合スロット、あるいはＩＲによってスケジューリングされた間隔が存在し、この場合、転送スケジューラは、それをこれらのスロットまたは間隔へ送信するかどうか決定する。
【０１５０】
転送スケジューラは、適時にＲＱからＩＲを取り除く。取り除かれたＩＲは、廃棄されるかアーカイブに保管される。この後に、転送スケジューラは、ＲＱにおける次のＩＲのプロセスを繰り返すために、上へ移動する。
【０１５１】
サービス・メッセージは、ＳＰＣＳ  Ｉ／Ｏキューから出発し、開示された実施態様の方法の一部を具体化するＨＣＣ３８に提示される。ネットワークへのメッセージのこの流れは、ＳＡＣＦによって調整される。これらのメッセージは、メッセージ送信キューに置かれ、転送スケジューラは、ダウンストリーム上でそれらの配置を調整する。
【０１５２】
アップリンク上で受け取られたメッセージは、メッセージ受理キューに置かれる。これらのキューは、ＳＰＣＳにおけるサービス・アプリケーションによって、およびＨＣＣ自体における制御アプリケーションによって利用される。
【０１５３】
リクエスト・マネージャーは、ある特定のアップリンク制御メッセージ、およびローカル制御アプリケーションから間隔リクエスト（ＩＲ）を集める。これらは、マスターＩＲプール７１に置かれる。時々、リクエスト・マネージャー７５は、１組のＩＲを含む制御メッセージを形成し、これをメッセージ送信キュー８０に置き、この動作と一致して、それをＲＱ挿入アルゴリズム８３へ渡す。ＲＱ挿入アルゴリズム８３は、ＩＲをマスターＲＱ７２の中へ置き、時々、マスターＲＱのＩＲのデータをアップデートする。マスターＲＱは、アップリンク上で間隔割り当てのスケジュールを含む。
【０１５４】
図２に示されるように、サービス・メッセージは、ＳＩＭメッセージ・キュー９３から始まり、ＣＰＥ  ＣＣ２２に提示される。ネットワークへのメッセージのこの流れは、ＳＡＣＦ９５によって調整される。これらのメッセージは、メッセージ送信キューに置かれ、転送スケジューラ８２は、ローカルＲＱにおいて与えられたスケジュールを使用してダウンリンク上のそれらの配置を調整する。
【０１５５】
受理ルーター７４は、メッセージ受理キュー７７中のアップリンク上で受け取られたメッセージを置く。これらのキューは、ＳＩＭにおけるサービス・アプリケーション、およびＣＰＥ  ＣＣ２２自体における制御アプリケーション７６によって利用される。
【０１５６】
転送スケジューラ８２は、それによって要求された各間隔の一つにＩＲを形成し、これらをローカルＩＲプール８８に置く。それは、適時にＩＲＭと呼ばれるリクエスト・メッセージを形成し、スロットに入れられたアロハ・プロトコルを使用して、これらをＨＣＣ３８に送信する。
【０１５７】
ＲＱ同期アルゴリズムは、マスターＲＱの正確なコピーとしてそれを確立するためにローカルＲＱを管理する。時々、１組のＩＲは、ダウンストリーム上の制御メッセージに受け取られる。ＲＱ挿入アルゴリズム７９は、これらをＩＲローカルＲＱ７８に入れ、時々、ローカルＲＱのＩＲにおけるデータをアップデートする。ローカルＲＱ７８は、アップリンク上の間隔割り当てのスケジュールに関する最良の予測を含む。
【０１５８】
図３Ａを参照すると、本発明の方法の開示された実施態様におけるチャンネルを使用するタイミング図が示される。図３Ａは、アップリンクまたはダウンリンク上でチャンネル使用するための典型的なフォーマットを示す。図３Ｂは、メッセージ・ヘッダーを含まないようにフォーマットされたメッセージを備えたアップリンク・フォーマットを示す。図３Ｃは、開示された実施態様の間隔シーケンスにおいてギャップが存在することを示す。図３Ｄは、保護周波数帯を備えた実施態様におけるチャンネルのフォーマットを示す。
【０１５９】
この方法の開示された実施態様は、ＴＤＭＡ構造を備えたチャンネル組織を含む。典型的に、一方向に流れるメッセージを備えた個別のダウンリンクおよびアップリンク・チャンネルが存在する。実施態様は、複数のアップリンクおよび／またはダウンリンクを有し、あるいは、アップリンクとダウンリンクのために一つのチャンネルを共有する。
【０１６０】
ダウンリンク上のメッセージは、受理および転送機能をサポートするためにメッセージ・ヘッダーを有する。アップリンク上のメッセージは、メッセージ・ヘッダーを有する。しかしながら、転送をサポートするために必要なすべての情報は、関連するＩＲに与えられる。したがって、実施態様は、必ずしもアップリンク上にメッセージ・ヘッダーを有しない。
【０１６１】
リンク上の変調および復調は、ダウンリンク上のメッセージからメッセージへの再獲得が要求されないように組織化される。アップリンク上でタイミングは十分に正確であり、メッセージ境界タイミングは、メッセージを横切って保存される。しかしながら、メッセージが異なるソースから送信されるので、アップリンク上で動作する周波数、位相、およびレベルの少なくとも１つが必要となる。
【０１６２】
図４を参照すると、タイミング図は、ダウンリンク同期に使用されるように変形して示される。この場合、受信器は、ダウンリンクにメッセージを置く。この変形は、別のものに続く１つのメッセージの位置を決定するために、ある一定のチャンネル組織制限の下におけるメッセージ長さ領域に依存する。ＤＴＡデータ構造と呼ばれる相関性シーケンスは、メッセージ境界追跡プロセスを始めるために使用される第一のメッセージの獲得をサポートするために、いくつかのメッセージ・ヘッダーに存在する。
【０１６３】
図５において、この方法の開示された実施態様のメッセージのためのフォーマットが示される。メッセージは、メッセージ・ボディを含み、メッセージ・ヘッダーを含む。メッセージ・ボディは、メッセージを作成するアプリケーションによって置かれた情報を含む。これは、ＳＣＰＳまたはＳＩＭにおけるサービス・アプリケーションである。あるいは、それは制御アプリケーションである。
【０１６４】
ダウンリンク上のメッセージ・ヘッダーは、ある一定の領域を含み、さらに他のものを含んでもよい。それは、アドレス、アプリケーションＩＤ、タイプおよび優先権領域、およびメッセージ長さ領域（あるいは機能的に等価な構造）を含むことができる。アップリンク上のメッセージは、メッセージ・ヘッダーを有し、このヘッダーは上記の情報を含む。
【０１６５】
ダウンリンク上のメッセージ・ヘッダーは、復調器がメッセージを獲得する場合に援助する獲得シーケンスを含む。それは、メッセージのデータ境界を位置決めする場合に援助するＤＴＡデータ構造を含む。それは、メッセージ・ヘッダーの追加の空間に、この方法の特定の実施態様で使用される情報などの他の制御情報と呼ばれる追加情報のような他の制御情報を含む。
【０１６６】
図６は、間隔リクエストに関連したデータ構造のためのフォーマットを示す。図６Ａは、間隔リクエスト（ＩＲ）を示す。図６Ｂは、間隔リクエスト・メッセージ（ＩＲＭ）を示す。図６Ｃは、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージ（ＲＱＵＭ）を示す。
【０１６７】
間隔リクエストは、アドレス、アプリケーションＩＤ、タイプおよび優先権領域、および間隔長さを含むことができる。これらの領域は、ＩＲが関係しているメッセージについて「記述」する。実際、これらの領域における最初の３つは、図５に示されたようなメッセージ・ヘッダーに見つかるものと同じである。間隔長さ領域は、間隔が保護周波数帯を含むので、メッセージ長さ領域と同一ではない。ＣＰＥとＨＣＣのアルゴリズムは、この要素を考慮に入れることができ、真のメッセージ長さはＩＲにおいて運ばれる。また、ＩＲを形成する場合に、ＩＲのソースは、適切な余分の空間を長さに加えることができ、あるいは、ＨＣＣは受信したＩＲの領域を調節することができる。そのようなスキームは、開示された方法の範囲内である。
【０１６８】
ＩＲは、本発明の特定の実施態様に特有な制御情報を含み、そのような情報は、別の制御情報領域に置かれている。特定のオプションの制御情報は、この方法の開示された実施態様の変形において提供される。図６Ａに示されるように、誕生時間、ＩＲ年齢、ＩＲ送信時間およびＩＲカウンターが含まれる。ＩＲは、制御アプリケーションあるいはＣＰＥの転送スケジューラによって作成される。アップリンク転送に対して、ＩＲは、ＩＲメッセージ（ＩＲＭ）にカプセル化される。
【０１６９】
図６Ｂに示されるように、ＩＲＭは、実施態様に依存するメッセージ・ヘッダーを有していても、有していなくてもよい。ＩＲＭは、アロハ・スロット・バースト間隔のアロハ・スロットへ送信される。その転送はその場限りであり、両方を無効にする転送期間に行われてもよい。ＩＲＭが成功裡にＨＣＣに送信される前に、いくつかの転送が行われる。
【０１７０】
ＨＣＣは、ＲＱＵＭと呼ばれるダウンリンク・メッセージ上で１組のＩＲを送信する。ＲＱＵＭのフォーマットは、図６Ｃに示される。ＲＱＵＭメッセージ・ヘッダーは、その他の制御情報領域に入れて運ばれた特定の実施態様に特有な制御情報を有することができる。ＲＱＵＭメッセージ・ヘッダーは、ＣＰＥにおいてＲＱを同期させるために使用されるデータを運ぶ。それは、この目的のために、ＲＱ深さおよびＲＱＵＭトップ時間領域を運ぶ。それは、その値がＲＱ同期を管理するために使用されるＲＱＵＭカウンター領域も運ぶ。
【０１７１】
図７に示されるように、ＲＱは単一のキューである。ＩＲはＲＱの要素である。ＨＣＣとＣＰＥの両方のＲＱ挿入アルゴリズムがこれらをＲＱに置く。
【０１７２】
ＲＱ（ＩＲ）の要素は、時間が進むとともに図７Ａの右へ進行する。もっとも右の要素は、キューの一番上にあると言える。ＲＱ挿入アルゴリズムは、キューの底に新しい要素を置く必要はない。要素は、高い優先権、あるいは遅延の大きいＩＲが、キューの高い位置になるようにキューに配置される。配置アルゴリズムには、キューに置かれた要素が合理的な時間でトップに到着することが要求されるが、他のアルゴリズムが使用されてもよい。
【０１７３】
図７Ｂに示されるように、ＨＣＣにおいて、マスターＲＱは単にアップリンクの状態の記録として役立つ。この情報は、ＣＰＥに送られる情報を同期させる基礎として使用される。それは、様々な手段によってアップリンクを管理する際に、内部制御アルゴリズムによっても使用される。
【０１７４】
図７Ｃに示されるように、ＣＰＥ、ローカルＲＱは、アップリンクの状態の記録として役立つ。この情報は、ＣＰＥがアップリンク上でいつ送信するか決定するために使用される。ＣＰＥは、マスターＲＱとローカルＲＱの同期を確立するＲＱ同期アルゴリズムを有する。つまり、ローカルＲＱがマスターＲＱと実質上同一となるようにローカルＲＱを形成し、この同期を監視する。
【０１７５】
図８は、比較可能なマスターＲＱおよびローカルＲＱを維持するための時間線を示す。アップデート情報は、アップデートのサイクルを始めるある一定の時間に、ＨＣＣのＲＱ挿入アルゴリズムに到着する。異なる時に、恐らくその後に、この同じアップデート情報は、さらにアップデート・サイクルを始めるＣＰＥのＲＱ挿入アルゴリズムに到着する。いずれかのターミナルのアップデート・サイクル・スタート前、およびそれらが両方ともアップデート・サイクルを完了した後に、ＲＱは、実質上比較可能である。両方が同じ情報でアップデートされた後の期間中に、それがマスターＲＱと同じ順番に置かれたＩＲの正確に同じ組を有している場合、ローカルＲＱは、ＲＱ同期が行われたと言われる。アップデート情報は、典型的にＨＣＣとＣＰＥの両方でＲＱＵＭに到着する。
【０１７６】
図９は、典型的なＲＱ同期アルゴリズムのための状態図を示す。同期は、２つのフェーズにおいて起こる。第一のフェーズにおいて、ＣＰＥのＲＱ同期アルゴリズムは、それが所定の期間に送信されたすべてのＲＱアップデート情報を受信したことを確認する。この期間は、ＲＱの古い要素に関係するすべてのメッセージが、アップストリーム上で送信されるように決定される。その後、ＲＱ同期の第二のフェーズは、集めた組の中の要素のどれが送信されるかを決定する。これらの新しい要素に関係するメッセージのいくつかは、決定が行われた時に既に変換されている。そのような古いＩＲはローカルＲＱから取り除かれ、同期が行われる。
【０１７７】
図１０に示すように、ＣＰＥにおける転送スケジューラは、状態図に示される３つの別のタスクを行なう。結合した３つのタスクの効果は、メッセージをスケジューリングし送信することである。
【０１７８】
ＣＰＥの転送スケジューラは、メッセージ送信キューを監視し、要求された各間隔のために、適時にＩＲを形成する。メッセージが他のＣＰＥあるいはＨＣＣによって保存された間隔に置かれる操作モードが存在する。
【０１７９】
転送スケジューラは、適時にローカルＩＲプールからＩＲを取り、ＩＲＭを形成し、そのプロトコルを使用してこれを送信する。
【０１８０】
転送スケジューラは、ＲＱのトップを監視し、トップのＩＲがローカル・メッセージに関係している場合にメッセージを送信する。転送スケジューラは、さらに、そのＩＲ送信時間が経過した後にトップＩＲを削除する。
【０１８１】
オペレーション
本発明の実施態様のシステムおよび方法は、（１）単一の中央ターミナル（ＨＣＣ）、（２）中央ターミナルから離れて配置された複数のターミナル（ＣＰＥ）で形成された通信ネットワークにおいて役立つターミナルの制限なしの数を可能にする。ＣＰＥは、あらゆる両方向（二重）通信チャンネル、あるいはＣＰＥによって共有される容量を有するチャンネルの組によって、ＨＣＣとディジタル・データを交換する。
【０１８２】
ここに開示される本発明の実施態様は、スロット化されたアロハ通信、およびキュー理論を採用する。交換された情報は、ソースによってメッセージへ分解される。これらのメッセージはディジタル・データのセットである。各メッセージの長さは固定していないが、各チャンネルのメッセージの平均長さは規定されており、トラヒックは、様々な手段によってこの規定に一致するように構成される。同様に、様々なチャンネル上のメッセージのレートは設定されないが、平均レートは規定されており、トラヒックは、様々な手段によりこの規定に一致するために構成される。
【０１８３】
ＨＣＣは、ＨＣＣと、インターネット・サービス・プロバイダ、放送会社あるいは電話会社のようなサービス・プロバイダ制御サブシステム間を接続するインターフェース設備からＣＰＥに送信される情報を受信する。ＨＣＣは、ＣＰＥによってこれらのサービス・プロバイダの制御サブシステムへ送信された情報を転送する。ＣＰＥとＨＣＣも制御情報のためのソースおよび目的地として役立つ。１つのＣＰＥから別のＣＰＥまで流れる情報のために、ＨＣＣのサービス・プロバイダは、それを転送してもよい。
【０１８４】
ＨＣＣからＣＰＥまでデータを運ぶ物理的チャンネルは、ダウンリンクと呼ばれる。ＣＰＥからＨＣＣまでデータを運ぶ物理的チャンネルは、アップリンクと呼ばれる。
【０１８５】
ダウンリンク・データ伝送は、サービス・プロバイダ間で利用可能な容量を共有し、様々なネットワーク制御情報を提供するように、単にＨＣＣによってＴＤＭＡ法のリアルタイム・ベースで制御されうる。
【０１８６】
多くのＣＰＥの設備は、それらが要求するときに、現在のアップリンク容量をＣＰＥに割り当てることによって遂行される。この特許に特有のプロトコル、プロセスおよびアルゴリズムは、アップリンク容量の割り当て、およびこの割り当てに従うデータの転送の実行を扱う。
【０１８７】
本発明の実施態様による方法は、トラヒックが利用可能な場合に、アップリンクを十分に維持し、柔軟にアクセス可能にする。開示された実施態様の方法は、ネットワーク上のターミナルの数に関して制限がない。ターミナルの数が増加するとともに、一つのターミナルに利用可能な容量は滑らかに減少する。開示された方法は、ネットワークを介するメッセージ・データ伝送の遅延を最小限にする。
【０１８８】
アップリンクは、予約システムを有することによって十分に維持され、制御情報交換を待つことで引き起こされた遅延において、アップリンク容量は浪費されない。よりとらえにくい情報で、アップリンクは、むだ時間を最小限にした予約構造を有することによって十分に維持される。この第二の基準は、有効な深さのキューにおいて予約（典型的に１０〜１００の予約）を保持することによって、リクエスト・バーストおよび休止をスムーズにする。
【０１８９】
アクセスは実質上柔軟性がある。（実施態様に依存する）ターミナルまたはサービスは、アップリンク上で規定された平均ローディングを有する。それは柔軟性上のただ一つの制限である。
【０１９０】
開示された方法に固有の制限はない。実際、多くのターミナル上で、この方法は、最も良好に働く。アップリンク上で合計メッセージ・トラヒック・ローディングが、ネットワーク設計において設定された制限に一致するように、ターミナルからネットワークの平均ローディング上に固有の規定がある。この規定の正確な性質は、実施態様に依存する。
【０１９１】
ダウンリンクに対するサービスによって入力上の実際的で認められた制限が与えられる場合、ダウンリンク遅延は重要ではない。アップリンク遅延は、アップリンク容量の割り当てにおける２つのフェーズ、すなわち（１）リクエスト分配、および（２）予約サービス遅延によって支配される。
【０１９２】
複数の技術が、この遅延を小さくするために本発明に混ぜ込まれる。予約データ要素（間隔リクエストと呼ばれる）は、ネットワーク中のメッセージの平均サイズと比較して小さく、アップストリーム上で送信される。その予約は、オーバーヘッドを最小限にするために小さい。スロット化アロハ技術は、それらの容量の使用に関連する参加ターミナル上で任意の構造を回避するために使用される（つまり、各ターミナルへ割り当てられた固定の容量を避ける−「回路」概念）。予約システムは、予約する際の遅延および容量の浪費を回避するために、ＣＰＥターミナルへ分配される。
【０１９３】
分散制御システムは、非常に低いオーバーヘッドおよび高速応答をサポートするが、それらが制御情報を出力する場合に、ターミナルは互いに干渉する。本発明の特徴は、この可能性を最小限にする、または除去する方法と手段を提供する。
【０１９４】
アップリンク容量の迅速で有効な割り当てを達成する手段の中心的な構造は、リクエストの収集および分配にある。リクエストは、アロハ・スロットを含むＡＳＢＩにおけるＣＰＥから集められる。各アロハ・スロットは、リクエストを運ぶことができる。ＨＣＣは、ＡＳＢＩの周波数、および各間隔のスロットの数を制御し、開示された方法の性能を制御する。ＡＳＢＩのこの制御は、非常に精密に行なうことができ、あるいは実施態様の必要性に依存して非常に単純に行なうことができる。リクエストは、一度にＨＣＣグループに流れ、リクエストの各グループはＡＳＢＩ上で運ばれる。システムの性能上の重要な要素は、この収集プロセスのリクエスト・トラヒックを滑らかにすることである。リクエスト転送は、アロハ・スロット上で行なうことが可能である。ＩＲの転送のために選択されたスロットが任意に選択され、数が分かっている競合が生じる場合に、有効に再転送するプロセスが存在するという点を除いて、アクセスのリクエストのためにターミナル上に規定された構造はない。
【０１９５】
競合の存在のために、ＣＰＥは、平均で２回以上リクエストの転送を繰り返さなければならない。
【０１９６】
リクエストは、ＨＣＣからＣＰＥへ直ちに分配され、各ＣＰＥに運ばれたリクエスト・キュー（ＲＱ）に入力される。このＲＱは、ＨＣＣにおいて維持されたマスターＲＱの予測またはコピーと考えられる。リクエストは、優先権によってサービスのために組織化される。ＲＱを介する流れまたはリクエストを調整する複数の手段および方法が存在する。すべてのＣＰＥは、同じリクエスト・データベースを見て、アップリンク上の割り当てを暗黙に了解する。
【０１９７】
アップリンク容量を要求したＣＰＥは、他のすべてのターミナルを調整するとともに、ＲＱを調整する。ローカル・メッセージを伝えるための間隔の割り当てが新しくなるときに、ＣＰＥはそれに従って作用し送信する。
【０１９８】
完全利用のアップリンクとダウンリンクを備えたネットワークのためのバランスのとれた実施態様において、上記のプロセスは、１００ミリ秒未満の遅延を加える。
【０１９９】
ネットワークの物理的配置
システム１０は、ＨＣＣを備えた一つの中央サイトを含む。ＨＣＣは、中央位置で１組のＳＰＣＳと接続する。多くのクライアントは、ＨＣＣサイトから離れて位置する。その代表的な数は、１０，０００以上の遠方のクライアント・サイトである。これらのサイトは、ＨＣＣを中心にした円盤上の範囲である。この円盤の代表的な半径は、５〜５０マイルである。
【０２００】
ＨＣＣサイトは、関連するアンテナ・インフラストラクチュアと共に、放送サイトに関係している。クライアント・サイトは典型的に家であるが、他の建物もシステム１０によってサービスされる。ＣＰＥサイトは、構造に取り付けられたアンテナを備えた固定位置にある。ＳＩＭは、ＣＰＥの物理的構造の一部である。ＳＩＭＳとＳＣＰＣは、規定された平均メッセージ長と平均メッセージ・レートのメッセージを提供するために協力する。１つのＣＰＥにおいてメッセージを送信するための決定は、別のＣＰＥにおいてメッセージを送信するための決定に依存しない。
【０２０１】
チャンネル構造、ＦＤＤ、一つのダウンおよび一つのアップ
システム１０は、５４ＭＨｚから７５６ＭＨｚの範囲にある放送用周波数帯の中心周波数で使用される隣接する６ＭＨｚチャンネルのブロックを含む。このブロックの代表的なサイズは、２４ＭＨｚの帯域幅を与える４チャンネルである。一つの単一チャンネルがアップリンクのためのブロックに配置され、一つの単一チャンネルがダウンリンクのためのブロックに配置される。これはＦＤＤ配置である。
【０２０２】
チャンネル構造、ＦＤＤ、一つのダウンおよびいくつかのアップ
チャンネル構造のための代替実施態様は、アップリンク転送電力を制限する要望がある場合に好まれる。隣接する６ＭＨｚチャンネルのブロックが使用される。
【０２０３】
いくつかの単一チャンネルがアップリンクのためのブロックに配置され、ダウンリンクのために一つの単一チャンネルが配置される。アップリンク・チャンネルの代表的な数は１０である。ＣＰＥは、一つのあるいは他のアップリンクに永久的に割り当てられる。これはＦＤＤ配置を維持する。
【０２０４】
チャンネル構造、ＴＤＤ、一つのダウンおよびいくつかのアップ
チャンネル構造のための代替実施態様は、アップリンク転送電力を制限する要望があり、できるだけ広いダウンリンク帯域幅の要望がある場合に好まれる。隣接する６ＭＨｚチャンネルのブロックが使用される。全チャンネルは、ＴＤＤ法に使用される。ダウンリンクは全帯域幅を使用する。期間がアップリンクのために決定される場合、チャンネルは、これらの１つまたはもう１つのアップリンク・チャンネルに永久的に割り当てられたＣＰＥによって、複数のより小さな帯域幅のアップリンク・チャンネルへ分割される。アップリンク転送のための期間がくる場合、異なるアップリンク・グループに割り当てられたＣＰＥは平行して送信する。
【０２０５】
変調およびコード化
ディジタル変調は、アップリンクとダウンリンク上で使用される。変調は、ダウンリンク上およびアップリンク上で１ヘルツ当たりいくつかのビットをサポートする。代表的な変調は、１ヘルツ当たり６ビットの６４ＱＡＭである。代表的なＭＴＵは６ビットである。チャンネルは、コード化されインターリーブされる。チャンネル・コード化による代表的なビット・エラー・レートは、１０−１０である。コード化レート０．９が代表的である。
【０２０６】
チャンネル・シンボル・レートは固定される。コード化後の代表的な情報速度は、ダウンリンク上で１００Ｍｂｐｓであり、アップリンク上で１５Ｍｂｐｓである。
【０２０７】
間隔およびメッセージ構造
ダウンリンクは、メッセージの連続的な転送を行なう。間隔に警戒空間は存在しない。
【０２０８】
転送は、メッセージ境界を横切って連続である。アップリンクは、メッセージ境界が整列する。代表的な精度は、ＭＴＵの１／１０である。間隔に警戒空間は存在しない。アップリンク・メッセージは、それらのメッセージ・ヘッダーに獲得シーケンスを有する。
【０２０９】
システム時間
登録プロセスにおいて、マスター・システム・クロックに関するダウンリンク・シンボル・レートがＣＰＥに通知される。ＣＰＥは、それらのローカル・システム・クロック・レートをダウンリンクにロックし、このレートを追跡する。ＣＰＥは、ＨＣＣの時間位相にロックしない。
【０２１０】
オペレーティング・パラメーターと動作ポイント
下記に、システム１０用のオペレーティング・パラメーターを示す。
１）平均メッセージ長さ−６４０バイト；
２）平均メッセージ・レート−２８５０メッセージ／秒；
３）アロハ・スロット・レート−１０，８００スロット／秒；
４）アロハ・スロット／アロハ間隔−１０８スロット（毎秒１００ＡＳＢＩ）；
５）動作ポイント−０．４（３．７３アロハ・スロット／メッセージ）；
６）メッセージ・サイズ解像度（ＭＳＲ）：６バイト；
７）最小のメッセージ長さ：６バイト；
８）最大のメッセージ長さ：９，２５０バイト。
【０２１１】
一般的メッセージ・フォーマット−ダウンリンク
下記は、システム１０用のダウンリンク一般的メッセージ・フォーマットである。
領域                                                  ビットのサイズ
ダウンリンク・メッセージ・ヘッダー・サイズ            ４８ビット
獲得シーケンス                                        ０
アドレス                                              ２２
アプリケーションＩＤ                                  ８
タイプまたは優先権                                    ６
（ＭＳＲにおける）メッセージ長さ                      １２
他の制御情報                                          ０
メッセージ・ボディ                                    可変長さ
【０２１２】
この構造は、４００万以上のＣＰＥ、および６４の個別タイプおよび優先レベルを備えた２５６の個別アプリケーションをサポートする。それは、長さにおいて２００，０００ビット以内のメッセージをサポートする。メッセージ・ヘッダー・オーバーヘッドは、１％未満である。ＨＣＣは、時々、ダウンストリーム獲得をサポートする特別の制御メッセージを送る。
【０２１３】
一般的メッセージ・フォーマット−アップリンク
下記は、アップリンク一般的メッセージ・フォーマットである。
領域                                          ビットのサイズ
メッセージ・ヘッダー・サイズ                  ２４ビット
獲得シーケンス                                ２４
アドレス                                      ０
アプリケーションＩＤ                          ０
タイプまたは優先権                            ０
（ＭＳＲにおける）メッセージ長さ              ０
ＯＣＩ＊                                      ０
メッセージ・ボディ                            可変長さ 
＊ＯＣＩは、他の制御情報を示す。
アドレスおよび他の制御情報は、関連するＩＲにおいて運ばれる。
【０２１４】
間隔リクエスト（ＩＲ）
下記はＩＲに関する。
領域                                          ビットのサイズ
データ                                        ５６ビット 
アドレス                                      ２２
アプリケーションＩＤ                          ８
タイプまたは優先権                            ６
（ＭＳＲにおける）メッセージ長さ              １２
ＯＣＩ−ＩＲカウンター                        ６
【０２１５】
ＩＲカウンターは、複数のＩＲが同じＣＰＥから同時に分配されることを可能にするために存在するオプションである。このカウンターは、少数のビットだけを必要とする。
【０２１６】
ＲＱのＩＲ表示において、いくつかの領域が加えられる。
領域                                          ビットのサイズ
データ                                        ５６ビット
アドレス                                      ２２
アプリケーションＩＤ                          ８
タイプまたは優先権                            ６
（ＭＳＲにおける）メッセージ長さ              １２
ＯＣＩ−ＩＲカウンター                        ６
ＯＣＩ−ＩＲ転送時間                          ２８
ＯＣＩ−ＩＲ年齢                              ６
ＩＲ転送時間は、１０ナノ秒の解像度で１秒程度である。
【０２１７】
ＩＲ年齢は、ＲＱＵＭカウントの項目に存在する。それは１に初期化され、それを運ぶＲＱＵＭを表わし、（ＣＰＥと同様にＨＣＣでも）別のＲＱＵＭが到着する毎にインクリメントする。
【０２１８】
間隔リクエスト・メッセージ（ＩＲＭ）
下記は、間隔リクエスト・メッセージに関する。
領域                                    ビットのサイズ
メッセージ・ヘッダー・サイズ            ２４ビット
メッセージ・ボディ                      ５６ビット
１つのＩＲ                              ５６
【０２１９】
ＩＲＭは、通信容量を保存するために、メッセージ・サイズ解像度ルールを破ることが可能である。それは固定の既知の長さである。
【０２２０】
この実施態様において、（繰り返される転送によって２以上になるメッセージ当たりに送信されるＩＲの平均を考慮すると）ＩＲオーバーヘッドは２．３％である。
【０２２１】
ＡＳＢＩ
下記は、ＡＳＢＩに関する。
間隔サイズ                      ８６４０ビット
スロット１                      ８０
・
・
・
スロット１０８                  ８０
【０２２２】
リクエスト・キュー・アップデート・メッセージ（ＲＱＵＭ）
領域                                    ビットのサイズ
メッセージ・ヘッダー・サイズ            １２８ビット
アドレス                                ２２
アプリケーションＩＤ                    ８
タイプまたは優先権                      ６
（ＭＳＲにおける）メッセージ長さ      １２
ＯＣＩ−ＲＱ深さ                      １２
ＯＣＩ−ＲＱトップ時間                ２８
ＯＣＩ−ＲＱＵＭカウンター            １０
ＯＣＩ−ＲＱ年齢                      ６
ＯＣＩ−ＤＴＡデータ構造              ２４
メッセージ・ボディ・サイズ            可変、複数の８０ビットＩＲ（０を含む）
【０２２３】
ＡＳＢＩが到着する場合は、常にＲＱＵＭが形成され送信され、ＨＣＣにおいて処理される。これが、１秒に１００回生じる。
【０２２４】
ほとんど３００バイト以上の平均サイズを与えるＲＱＵＭにつき約２９のＩＲが存在する。
【０２２５】
ＲＱ深さ領域は、ＲＱにおけるＩＲの数を運ぶ。
【０２２６】
ＲＱトップ時間は、ＲＱＵＭの転送時間と、（その要素と関連するメッセージは、送信が始まっていない）ＲＱのトップ要素のＩＲ転送時間との間の時間差である。ＲＱトップ時間は、１０ナノ秒の解像度において数秒で運ばれる。
【０２２７】
ＲＱカウンターは、（最大数から０までインクリメントする）円形カウンターである。ＤＴＡデータ構造は、ダウンリンク獲得のために使用される相関性シーケンスである。
【０２２８】
ＲＱサイズ：Ｓ
下記は、ＲＱサイズに関する。
ＲＱサイズは、１０００ＩＲ要素である。予測されたＲＱ深さが決定される。
アップリンク情報速度：                １５，０００，０００ｂｐｓ
アップリンク・メッセージ・レート：    毎秒２８５０のメッセージ
アップリンク・メッセージ・サイズ：    ６４０バイト
アップリンクの効率は９７％であり、ＲＱ深さは平均して３６ＩＲである。
ＲＱによる予想される遅延は、３６メッセージあるいは１３ミリ秒である。
【０２２９】
ＩＲプール・サイズ
下記は、ＩＲプール・サイズに関する。
マスターＩＲプールおよびローカルＩＲプールは、１０００ＩＲを保持する。
【０２３０】
メッセージ・キュー構造
ＨＣＣは、１つのＳＰＣＳによって表わされた各サービス・プロバイダのために、１つのメッセージ受理キューを有する。その制限は、ほぼ２５６のサービス・プロバイダである。サービスの典型的な数は、約１０と予想される。ＨＣＣは、制御メッセージのために１つのメッセージ受理キューを有する。
【０２３１】
各ＣＰＥは、各ＳＩＭのためにメッセージ受理キューを形成する。ＣＰＥは、制御メッセージのために１つのメッセージ受理キューを有する。
【０２３２】
ＨＣＣは、１つのＳＰＣＳによって表わされるように、各サービス・プロバイダのために１つのメッセージ送信キューを有する。ＨＣＣは、制御メッセージのために１つのメッセージ送信キューを有する。
【０２３３】
各ＣＰＥは、各ＳＩＭのためにメッセージ送信キューを形成する。ＣＰＥは、制御メッセージのために１つのメッセージ送信キューを有する。
【０２３４】
ＡＳＳＡ
アロハ・スロット供給アルゴリズム（ＡＳＳＡ）は、１０ミリ秒ごとにＡＳＢＩのためにリクエストを生成する。要求されるＡＳＢＩは、固定スロット・サイズ−１０８スロットであってもよい。スロットは固定サイズである−８０ビット。
【０２３５】
ＩＲＳＦ
すべてのＩＲＭ転送は、「次の」ＡＳＢＩのスロットへ一定の見込みで送信される。これは最初の転送に対して真実である。
【０２３６】
再転送のために、ＣＰＥは、ＩＲＭがＨＣＣによって成功裡に受け取られたかどうか判断するために、ＲＱＵＭを受け取る。このＲＱＵＭは、形成後、ＨＣＣでＡＳＢＩを受け取ると直ちに送られる。ＲＱＵＭを戻すための遅延は、最悪の場合でもおよそ０．５ミリ秒である。したがって、ＣＰＥは、「次の」ＡＳＢＩにおいてＩＲＭをセットアップし、再送信するための時間を有する。
【０２３７】
ＩＲＭ転送レートの調整
ＣＰＥは、ＩＲＭ転送を調整しない。複数のＩＲが、単一のＣＰＥからＩＲ分配に入れられる。ＩＲカウンターは、分配に存在する異なるＩＲを識別するために使用される。ＩＲカウンターは、新しいＩＲＭが生成されるたびにインクリメントされる。
【０２３８】
メッセージ長さおよびメッセージ・レートの調整は、ＳＩＭに残される。しかしながら、制御メッセージは、サービス・プロバイダに対するデータの送信を止めるために、すべてのターミナルを制御するＨＣＣによって使用される実施態様に含まれる。これは、ＳＩＭ制御機能がそのＳＡＣＦを故障させる設計上のエラーを有するか、あるいはそれが変更または複製された場合に、実質上フェール・セーフ機構を提供する。
【０２３９】
ＩＲＭが８回再送信された場合に、ターミナルは、次のＩＲＭ再送信を２０のＡＳＢＩに無作為に分配する。これは、この実施態様において１つのＩＲＭに１０，０００回生じ、ＡＳＢＩに負担させるＩＲＭリクエストのクランピングを示す。これは、これらのまれなＩＲＭ転送のための予約遅延へ、平均で１００ミリ秒を加えることができる。しかしながら、ネットワークに入るすべてのＩＲＭは、成功裡に送信される。
【０２４０】
成功するＩＲＭ転送に対する転送の試みの予想される数は、１．５である。したがって、リクエスト・プロトコルによる予想遅延は、２０ミリ秒である。
【０２４１】
ＲＱ挿入−ＦＩＦＯ
ＲＱ挿入アルゴリズムは、それらがＲＱＵＭから、すなわちメッセージ・ヘッダー終端から得られるときに、ＲＱの後部にＩＲを新しく置く。
【０２４２】
ＲＱ挿入−優先権の例
多くの優先権の配置方法は、この考察に利用可能である。重要な基準は、要素が（マスターＲＱと比較して）ローカルＲＱから失われる場合、ＩＲの相対的な配置は変更されないことである。実施態様の方法はここで与えられる。
【０２４３】
ＩＲは、ＲＱ挿入アルゴリズムによって、ＲＱＵＭの最も近いメッセージ・ヘッダーから取られてもよく、下記のように次々と考察される。
【０２４４】
ＩＲは、ＲＱ挿入アルゴリズムによって以下のようにＲＱに置かれてもよい。ＲＱに新しいＩＲを置くプロセスにおいて、ＲＱ挿入アルゴリズムによる探索は、等しいかより高く評価された優先権を備えた最初のＩＲに向かってＲＱの後部から行われる。候補ＩＲは、このＩＲの後ろにできるだけ接近して置かれる。しかしながら、それは、優先権遅延制限より大きいＩＲ年齢を備えた任意のＩＲより前には置かれない。
【０２４５】
優先権                  優先権遅延制限
１                      ０
２                      １
３                      ５
４                      １６
ＲＱの平均最大ＩＲ年齢は、約１．５である。
【０２４６】
例えば、優先権１  ＩＲが到着する。ＲＱ挿入アルゴリズムは、そのＩＲ年齢が、上にリストされた優先権遅延制限と等しくないか、あるいは大きくない低い優先権のＩＲを通過し、それがＩＲ年齢６の優先権３のメッセージに出会うまで、ＲＱから前を探索する。その後、新しい優先権１  ＩＲは、このＩＲのすぐ後ろに置かれる。
【０２４７】
この例において、優先権３  ＩＲは、５つのＲＱＵＭ転送期間（それはＩＲ年齢１で開始される）のためにＲＱに存在する。これには、およそ５０ミリ秒かかる。一度その滞在時間がこの長さになると、ＲＱにおいてＩＲをその前に置くことができないので、それは滑らかに前進する。
【０２４８】
ＲＱＵＭからＩＲを置くことが完了し、ＩＲ年齢の値を調節した後、ＲＱ挿入アルゴリズムは、６４以上のＩＲ年齢を持ったＩＲをすべて削除する（見込み０イベント）。
【０２４９】
ＲＱオーバーフロー（見込み０イベント）が生じた場合、ＲＱ挿入アルゴリズムは、ＲＱからＩＲを廃棄し、最新の優先権４  ＩＲ（ＲＱＵＭに到着するものを含む）から始めて、すべての優先権４  ＩＲが廃棄されるまでそれらを処理し、その後、最新の優先権３  ＩＲに移行する。カットを回避するために、適切な優先権より新しいＩＲを配置する方法を作るために十分ないくつかのＩＲだけが廃棄される。
【０２５０】
クロック同期
ダウンリンク・シンボル・レートは、登録中にＣＰＥを通過した制御情報において定義される。ＣＰＥは、ローカル・システム・クロックを駆動するためにシンボル・レートを使用してダウンリンクへロックする。ターミナルは、位相ロックループがロックする場合にクロック同期を宣言する。
【０２５１】
ダウンリンク同期
ＤＴＡデータ構造は、相関性によってＲＱＵＭ内のこの領域の位置を捕獲する手段を提供する。ＲＱＵＭの既知のメッセージ・ヘッダー構造は、ＣＰＥがメッセージ長さ領域の位置を決定することを可能にする。これは、ＣＰＥがＲＱＵＭ上でロックすること、ならびに次のメッセージの長さ領域を決定することを可能にする。ＣＰＥは、メッセージ長さ領域を連続的に置くことによって再帰的に次のメッセージをデコードする。
【０２５２】
ＣＰＥは、期待される場所で次のＲＱＵＭの構造を捕獲することによって、ＤＴＡデータ構造の捕獲を確認する場合に、ダウンリンク同期においてそれ自身を宣言し、それにより偽って検出されたメッセージ長さのシーケンスの続きを無視する。
【０２５３】
ＣＰＥは、ＲＱＵＭ内に到着するすべてのＤＴＡデータ構造を備えたダウンリンク同期を確認する。確認するが失敗した場合、ターミナルは、ダウンリンク同期からそれ自身を宣言する。
【０２５４】
ＲＱ同期
開示された実施態様におけるＲＱ同期プロセスは、ＲＱ同期を達成するために、ＩＲ年齢、ＲＱ年齢、ＲＱＵＭカウントおよびＲＱカウントの４つのデータ要素を使用する。
【０２５５】
ＩＲ年齢は、ＩＲがＲＱに入力してから送信されたＲＱＵＭの数で測られる。６ビット領域は、およそ６４０ミリセカンドおよび平均で１８２４  ＩＲ（つまりメッセージ）以上に相当する６４ＲＱＵＭにカウントを固定することができる。ＲＱは、１０００  ＩＲの容量および３６  ＩＲの予想された深さを有する。したがって、この領域は、ＲＱにおけるあらゆるＩＲのためにＩＲ年齢を記録するために適切である。
【０２５６】
ＲＱ年齢は、ＲＱＵＭに送信され、マスターＲＱにおける最も古いＩＲのＩＲ年齢である。このパラメータは、所与の実施態様に特有な他の制御情報の例である。
【０２５７】
ＲＱ同期プロセスは、ＲＱを取り除き、次の受信されたＲＱＵＭで始まる新しいＩＲの配置を初期化することによって開始する。新しいＲＱＵＭのＲＱＵＭカウンターが、失われたＲＱＵＭがないことを示すまで、それはＩＲを集め続け、それらをＲＱへ入力する。初期化されると、ＲＱ同期プロセスは再びスタートする。
【０２５８】
ＲＱＵＭにおけるＲＱ年齢が、ローカルＲＱにおける最も古いＩＲ年齢以下である場合、ＲＱ同期アルゴリズムは、ＲＱクリアー状態のＣＰＥを宣言し、関連するＲＱＵＭを同期ＲＱＵＭと宣言する。マスターＲＱにおけるすべてのＩＲは、ローカルＲＱに存在する。
【０２５９】
同期ＲＱＵＭにおけるＲＱ深さ領域は、ローカルＲＱに存在するＩＲの数を確立する。ＩＲは、この数の要素を含むまで、ローカルＲＱのトップから除去される。これらのＩＲの関連するメッセージは、既に送信されている。
【０２６０】
その後、ターミナルはＲＱ同期にあると宣言される。
【０２６１】
アップリンク同期
開示された実施態様において、ＣＰＥがクロック同期、ダウンリンク同期およびＲＱ同期を達成した後に、それは、同期ＲＱＵＭで開始するのに到着する毎にアップリンク同期を行なう。
【０２６２】
アップリンク同期プロセスにおいて、ＲＱのトップＩＲのＩＲ送信時間は、ＣＰＥオフセット（あるいはブートストラップＣＰＥオフセット）プラス現在のローカル・システム時間より小さいＲＱＵＭトップ時間値に設定される。このステップは、ＩＲ送信時間をローカル・システム時間に結び付けるが、位相（絶対時間）においてローカル・システム・クロックがマスター・システム・クロックに同期することを要求しない。 
【０２６３】
ＣＰＥ登録の前に、ブートストラップＣＰＥオフセットは、ＩＲ送信時間を計算するために使用される。これは、登録に適切であるが、規則的メッセージの転送のために適切でない転送時間を提供する。通常のアップリンク転送が許可される前に、ＣＰＥオフセットの獲得が要求される。
【０２６４】
プロセスは、ローカルＲＱの一番上におけるＩＲのＩＲ送信時間に基づいて、ローカルＲＱのすべてのＩＲに対するＩＲ送信時間を計算するために使用されるメッセージ長さ値で継続する。
【０２６５】
ＣＰＥは、このプロセスが初めて生じ、その後、アップリンク同期において維持される場合、アップリンク同期において宣言される。
【０２６６】
登録およびＣＰＥオフセット調節
ＣＰＥが最初にアップリンク同期を達成した後、それは登録プロセスを行なう。開示された実施態様において、ＨＣＣは、レジスターに対するＣＰＥ候補のリストを有する。ＨＣＣのオペレーターは、一日単位でこのリストをアップデートする。
【０２６７】
時々、ＨＣＣは、アドレス、候補ＣＰＥのアドレスを含む特別の登録制御メッセージのためにＩＲを送り出すが、そのようなアドレスは、ＣＰＥのハードウェアまたはソフトウェアに内蔵される。
【０２６８】
アップリンク同期を達成すると、候補ＣＰＥは、そのアドレスによってＣＰＥに向けられた登録メッセージのＩＲを監視する。このＩＲが、ローカルＲＱの一番上に現われる場合、ＣＰＥは、予約されたアップストリーム間隔へ登録メッセージを送信する。間隔は、ＣＰＥからＨＣＣへの伝播距離によって決定される可能な時間の範囲内で、ＩＲ転送時間の誤整列を考慮に入れるために、十分に大きな警戒空間で保存される。
【０２６９】
ＨＣＣは、登録メッセージを受け取り、間隔におけるメッセージの位置を記録し、それによってＣＰＥオフセットを決定する。
【０２７０】
ＨＣＣは、ＣＰＥオフセット値を制御メッセージ中のＣＰＥに送信する。ＣＰＥは、ＣＰＥオフセットを記録し、その後ＩＲ送信時間をアップデートするためにこれを使用する。そのような最初のアップデートの後に、ＣＰＥは同期し、その位置でメッセージを送信する。
【０２７１】
ＨＣＣは、時々、オフセット・アップデート・メッセージを指定し、任意のターミナルをアドレスするＩＲを送信する。この特別の瞬間において、ＣＰＥは、関連するＩＲのＩＲ送信時間よりわずかに遅いポイントで、メッセージを送信する。この少しのオフセットは、ある小さな警戒空間を備えた間隔の中心にメッセージを置くために選ばれる。これにより、ＨＣＣは、ターミナルのＣＰＥオフセットに対する細かい修正を計算することができる。ＨＣＣは、ターミナルのすべてを介して定期的に循環し、それらのオフセットを調節する。実施態様のために選ばれたサイクル期間は、２時間である。
【０２７２】
開示された方法およびシステム１０は、離れて分散された複数のターミナル間でスケーラブルな応答性メッセージ交換をサポートするために、通信システム（ネットワーク）に対して媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能を提供する。開示された実施態様の方法は、優先権あるいは区別することなく、例えばインターネット用データ、電話、およびテレビ・サービスなどのあらゆるディジタル・サービスに対するデータ通信をサポートする。ここに使用される用語「アプリケーション」は、ハードウェア、ソフトウェア機能、またはプロセスを意味し、本発明の実施態様の方法は、１組の制御アプリケーションおよびデータベースへ組織され、ターミナルのハードウェアまたはソフトウェア物理要素において他のアプリケーションと共に駐在する。
【０２７３】
ヘッドエンド制御コンピュータ（ＨＣＣ）２１は、中央サイトにある１組のデータベースおよびアプリケーションを含む。ＨＣＣは、ネットワーク上の分散したターミナルへ送られた通信システム・データの唯一のソースであり、ネットワーク上の分散したターミナルから送られた通信システム・データの唯一の目的地である。さらに、ＨＣＣ２１は、ここに開示された方法、プロトコル、技術、フォーマットおよびプロセスによってデータを送信し受信する。分散したターミナルからＨＣＣへのデータ・フローをサポートするネットワーク上のリンケージは、本明細書ではアップリンクと記述する。ＨＣＣから分散したターミナルへのデータ・フローをサポートするネットワーク上のリンケージは、本命最初ではダウンリンクと記述する。
【０２７４】
複数の顧客構内設備ターミナル（ＣＰＥ）は、各々１組のデータベースおよびアプリケーションを含み、ネットワーク上で、ここに開示された方法、プロトコル、技術、フォーマットおよびプロセスによってメッセージを送信し受信する目的で、ネットワークへのアクセスを共有するＣＰＥに含まれるグループに出力されるメッセージを受け取る。ＣＰＥは、送信／受理セクション、ＣＰＥ  ＣＣ制御セクション、および１組のインターフェース・モジュールへ分割される。
【０２７５】
開示された方法の好ましい実施態様において、ＣＰＥは固定位置にある。ＣＰＥは、本発明の別の実施態様に従ってモバイル位置において使用されてもよい。
【０２７６】
ネットワーク上のトラヒック・フローの調整に関係する制御情報は、ネットワークそれ自体に運ばれる。この制御情報のすべてあるいは一部は、ネットワークの一部ではないリンクによって運ばれる。
【０２７７】
２つのインターフェースが特別の特性でそれに統合される時、それは、システム制御からサービスに特有の制御を完全に分離する既知の手段を提供する。そのようなインターフェースは、データベースおよびアプリケーションを含み、インターフェースのサービスに特有のアプリケーションは、サービス・アプリケーションと呼ばれる。
【０２７８】
ＨＣＣとサービス・プロバイダ制御サブシステム（ＳＰＣＳ）と呼ばれるサービスに特有のモジュールあるいは機能間のインターフェースは、ネットワークにおいてサポートされるサービスの各々に提供される。インターフェースと制御機能は、サービスの特定の提案をサポートする開示された方法を使用するために必要である。図１は、ＳＰＣＳとＨＣＣ間のインターフェースと関連する機能ブロックを示す。
【０２７９】
第二のインターフェースは、ＣＰＥ内にあり、ＣＰＥ  ＣＣと、サービス・インターフェース・モジュール（ＳＩＭ）を呼ばれるサービス−特定モジュールあるいは機能間にある。そのようなモジュールは、ＣＰＥサイトでサポートされたサービスの各々のために、プレゼンテーションと、ＣＰＥローカル・サイト、およびＨＣＣサイトにおけるサービスに関係するＳＰＣＳにおいて、前記のサービスに関係する記憶装置間のデータ・フローを調整するために、開示された方法の使用に必要なインターフェースおよび制御機能を提供する。図２は、ＳＩＭとＣＰＥ  ＣＣ間のインターフェースに関連した機能ブロックを示す。
【０２８０】
ＳＰＣＳインターフェースの変形として、開示された方法の一部として組込まれる場合、ＳＰＣ（あるいはＳＰＣＳに関連したシステム）は、ＣＰＥ間のピア・ツー・ピア接続を提供する別のＣＰＥあるいはＣＰＥのグループに、ＣＰＥから送られたメッセージ、あるいはそのようなメッセージの変形あるいは派生形を転送する。
【０２８１】
システム１０および方法は、ＨＣＣとＣＰＥへのインターフェースでＳＰＣＳおよびＳＩＭによって実行される機能のうちの１つであり、訓練または監視機能を備えたサービス・メッセージ承認制御機能（ＳＡＣＦ）を提供する。メッセージ・トラヒックは、このトラヒックが、ＢＳＤＰの実施態様によって要求される統計的または平均的特性を有するようにネットワークに提示される。この特性は、（１）平均メッセージ長さ、および（２）メッセージの平均レートのうちのいくらかあるいはすべてを含むがこれらに限定されない（サブパラグラフを備えた請求項１０を参照）。ＳＡＣＦ機能をサポートするために、サービスをサポートするために作用するサービス・アプリケーションあるいは制御アプリケーションは、特定のタイプのサービス・メッセージ内で送信したサービスに特有の制御情報を使用して、それら自身の中で通信することができる。図１および２は、ネットワークへのメッセージの流れを調整する際のＳＰＣとＳＩＭにおけるＳＡＣＦ機能の役割を示す。
【０２８２】
システム１０およびネットワークのための方法は、システム構造へ統合される時に要求される時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を使用する１本以上のチャンネルを共有する。図３は、開示された方法におけるチャンネルの物理的組織を示す。
【０２８３】
転送時間は、ここに間隔と呼ばれる可変長さの一連の隣接する期間へ組織される。間隔境界時間は、マスター・システム・クロックの項のＨＣＣで測定される。
【０２８４】
ある一定の間隔は、間隔内に２つ以上の隣接する期間を提供する下部構造を有する。そのようなサブ構造期間は、スロットと呼ばれる。間隔がスロットを有するかどうかは、ダウンリンク上のメッセージ・ヘッダー、およびアップストリーム上の間隔リクエストにおいて伝えられる。明確な説明のために、スロットは、いくつかのメッセージが１つの間隔内で運ばれること可能にする目的を有する。システム１０の制御オーバーヘッドは、スケジューリング間隔に関係しているので、スロットの使用は、開示された方法でチャンネル使用の効率を増加させることができる。
【０２８５】
メッセージは、アップリンクおよびダウンストリーム間隔で運ばれる。そのような間隔は、メッセージを効率的および正確に、かつ実施態様の目標に相応した有効性で運ぶために、ダイナミックに割り当てられ分類される。メッセージは、正確あるいは緊密に間隔に適合する。ある一定の目的のために、スロットは、指定されたメッセージを伝えるために、あるいは既知のアプリケーションおよび長さの無指定のメッセージ（例えば音声パケット）を伝えるために割り当てられる。明確な説明のために、メッセージは、アップリンク上で異なるＣＰＥによって一つの間隔の異なるスロットへ送信される。空の間隔あるいはスロットが許可され、２つ以上のメッセージは、信号が衝突または矛盾するように、および情報が不明瞭にされ破壊されるように、間隔またはスロットへ送信することができる。
【０２８６】
アップストリーム・メッセージは、それらが関連する間隔またはスロット時間境界内に正確に配置されたＨＣＣに到着するように送信され、ダウンストリーム・メッセージは、それらが関連する間隔またはスロット時間境界内に正確に配置されたＨＣＣを出発するように送信される。
【０２８７】
システム１０は、メッセージのアップリンクおよびダウンリンク転送のために、周波数分割二重化（ＦＤＤ）として当技術において既知の組織である個別の物理的層周波数帯を利用する。システム１０は、１つの共有されるＴＤＭＡ物理的周波数帯においてアップリンクとダウンリンク・メッセージを送信する。そのようなチャンネル組織は、時間分割二重化（ＴＤＤ）と呼ばれる。
【０２８８】
ＦＤＤチャンネル組織のために、アップストリーム間隔は、次の間隔の開始期間として役立つ１つの間隔の終了時間を備えた隣接するシーケンスに存在する。また、ダウンストリーム間隔は、次の間隔のための開始時間として役立つ１つの間隔の終了時間を備えた隣接するシーケンスに配置される。特許請求される代替物において、アップリンクあるいはダウンリンク・チャンネルあるいはその両方の間隔における未使用のギャップが許可される。図３は、チャンネルにおける間隔の配置を示す。
【０２８９】
ＴＤＤチャンネル組織のために、間隔は、次の間隔の開始期間として役立つ１つの間隔の終了時間と隣接するシーケンスで準備されるが、各間隔は、アップリンクあるいはダウンストリーム間隔のいずれかであってもよい。特許請求される代替物は、未使用のギャップがＴＤＤチャンネル組織における間隔の間で許可されることである。図３は、チャンネルにおける間隔の使用の例を含み、参照として本明細書に組込まれる。
【０２９０】
ネットワークのＣＰＥは、サブチャンネルに割り当てられるグループへ組織化される。割り当ては静止的であり、つまり、グループの寿命において一度あるいは時々形成される。あるいは動的に、つまり、ＣＰＥの即時の必要性、あるいはネットワーク使用法のパターンの機能として急いで作られる。ＴＤＤ構造上の構成は、１つの十分な帯域幅のダウンリンク・チャンネル、およびダウンリンク・チャンネルとしてともに同じ中心周波数および全帯域幅を有する複数の狭周波数帯チャンネルへ分割されるアップリンク・チャンネルを備え、そのような配置は、より少ないＣＰＥ転送電力を要求し、高帯域幅のダウンリンク接続性を維持するように設計される。明確な説明のために、そのような構造において、ＨＣＣは、各アップリンク・グループのためにマスターＲＱを維持する。
【０２９１】
いくらかあるいはすべての間隔およびスロットは、警戒空間（メッセージ間の保護時間ギャップ）を含む。そのような警戒空間の必要性は、特定の実施態様においてマスター・システム・クロックを追跡する際のローカル・システム・クロックの正確さに依存する。
【０２９２】
システム１０は、集合して物理的層と呼ばれるアップリンクおよびダウンリンク上で、信号を変調し、送信し、取得し、追跡し、復調する。物理的層は、特定の実施態様の媒体およびアプリケーションに適切である。物理的媒体および／または変調形式は、アップリンクおよびダウンリンク上で異なる。アップリンクとダウンリンクの変調形式およびデータ・レートは、システム１０内で制御され、実施態様の様々なチャンネル上でデータ伝送の性能を最適化するためにリアルタイムで変更される。
【０２９３】
チャンネル上の各メッセージは、間隔またはスロット中に組織化されフォーマットされ、連続的に送信される物理層最小伝達可能ユニット（ＭＴＵ）の隣接するシーケンスである。ＭＴＵは、物理的な層の実装が可能になる最小サイズのデータ伝送である。ＭＴＵのビットおよび／または秒で測定されたサイズは、物理的な層の実施態様に従って変わってもよい。例えば、ＱＰＳＫ変調スキームは、２ビットのＭＴＵを有することができる。ＭＴＵのサイズは、アップリンクおよびダウンリンクにおいて異なっていてもよい。あるいは、時間が進むとともに異なってもよい。
【０２９４】
ＦＤＤチャンネルあるいはサブチャンネル上のダウンストリームおよびアップストリーム・メッセージは、後ろに向けて送られ、一つのメッセージの最後のＭＴＵには、次のメッセージの第一のＭＴＵが直ちに続く。単一のＴＤＤチャンネルあるいはサブチャンネル・アップストリームおよびダウンストリーム・メッセージは、そのシーケンスへ混合されて後ろに送られる。
【０２９５】
ＳＰＣＳからのメッセージ、あるいは必要とされる制御メッセージのメッセージ送信キュー（図１）の欠如において、ネットワークのダウンリンク間隔は、無害な制御メッセージ、あるいはヌル・メッセージ、あるいはその両方の組み合せで、ＨＣＣによって十分に維持される。ＣＰＥから要求されたメッセージ間隔、あるいは必要とされるアップストリーム制御メッセージの欠如において、ＨＣＣによって要求されたときに、ネットワークのアップリンク・チャンネルは、無害な制御メッセージ、あるいはヌル・メッセージ、あるいはその両方の組み合せで十分に維持される。
【０２９６】
ダウンストリーム・メッセージ転送におけるギャップ、および／またはアップストリーム・メッセージ転送におけるギャップが存在してもよい。そのようなギャップは、空の間隔あるいはスロット、あるいは間隔の欠如に関係することができる。
【０２９７】
クロック同期は、ダウンリンク上、またはアップリンク上、あるいはその両方で、一つの間隔と次の間隔の間でシンボル境界の損失なしの復調を可能にする精度に固定される。ＨＣＣによるダウンリンク転送は、一つメッセージから次のメッセージにコヒーレントである。
【０２９８】
獲得シーケンス領域は、メッセージ・ヘッダーのいくつかあるいはすべての前方で、あるいはサポートする特別の制御メッセージにおいて、既知の方法によって使用される。その周波数、位相、およびシンボル境界獲得物、他の機能、およびその特定領域のうちのいくらかあるいはすべては実施態様に依存する。
【０２９９】
メッセージのアップストリーム・シーケンスは、隣接する境界および正確な周波数アライメントを有し、一つのメッセージから次のメッセージまでシンボル境界および周波数を正確に追跡する手段を提供するために適切であり、そのような方法は、メッセージ・ヘッダー上で獲得情報を除去するための手段を提供する。明確な説明のために、この変形におけるＨＣＣ復調器は、ロックへ追跡または引き込むことができ、十分な信号獲得に戻ることなく各入力メッセージを変調することができる。既知のチャンネル・コード化およびインターリービング方法は、この変形のアプリケーションに起因するメッセージの最初の少数のシンボルに起こり得るメッセージ・シンボル・エラーから回復するために使用される。
【０３００】
ディジタル信号の獲得、復調、およびローカル・システム・クロックを呼ばれるＣＰＥクロックの同期のために使用される追跡に関する既知の方法の統合は、システムに関連するアクションのための時間を決定するために使用される。マスター・システム・クロックと呼ばれるＨＣＣクロックとの同期は、ＨＣＣにおけるシステムに関連するアクションの時間を決定するために使用される。この同期（クロック同期）は、実質上マスター・システム・クロックと同じレートでローカル・システム・クロックが実行する（つまりティック・レート）ことを意味する。ローカル・システム・クロックは、ＣＰオフセットのようなある固定で既知の値によって置き換えられた時間でマスター・システム・クロックの位相（つまり時間）も追跡する。明確な説明のために、開示された方法の好ましい実施態様において、ローカル・システム・クロックは、マスター・システム・クロックの時間を提供するために要求されない。ローカル・システム・クロック（つまりティック・レート）によって、マスター・システム・クロックの増加率を追跡することは適切である。
【０３０１】
マスター・システム・クロックのクロック・レートは、ダウンリンク・データ・レートの追跡によって決定される。そのような方法は、位相ロック・ループ、あるいは定義され、かつ通信されたダウンリンク・データ・レート値と組み合わせて他の既知の方法、あるいはタイムスタンプに基づいたプロトコルを使用する。クロック同期状態を記録するデータ要素は、ＣＰＥにおいて維持される。データ要素は、ＣＰＥがクロック同期またはクロック同期外れのどちらかであることを記録し、そのような状態は、クロック同期方法によって決定される。例えば、ダウンリンク・データを追跡する位相ロック・ループがロック状態にある場合、ＣＰＥはクロック同期にある。
【０３０２】
ＣＰＥ転送ＭＴＵレートは、クロック同期にあるローカル・システム・クロックに基づいて決定される。アップリンクは、ダウンリンクにロックされる。ＨＣＣは、マスター・システム・クロックに関係するアップリンク上のボー・レートを正確に知っており、間隔またはメッセージ長さと関連したタイムスパンを計算することができる。
【０３０３】
ダウンリンク追跡アルゴリズム（ＤＴＡ）と呼ばれるダウンリンク上の間隔境界を取得し追跡するＣＰＥのための従来方法が使用できる。
【０３０４】
ＣＰＥが、ダウンストリーム・メッセージのスタート時間の情報を持っている場合、それは、実際的な確実性（つまり実施態様に対して適切な見込み）でマスター・システム・クロックによって測定され、ダウンリンク同期化されたと言われ、ダウンリンク同期しているとも呼ばれる。
【０３０５】
各ダウンストリーム・メッセージは獲得シーケンスを持っており、ＣＰＥは各メッセージを取得し、それによりメッセージ開始時刻を自動的に決定し、常にダウンリンク同期の状態にある。明確な説明のために、獲得なしでキャプチャーするために、メッセージ開始時刻を正確に知ることができない場合に、この方法は実際的に役に立つ。例えばその場合に、ＨＣＣ発信器はターンオンし、各メッセージを送信し、その後ターンオフする。
【０３０６】
関連するダウンストリーム・メッセージのメッセージ・ヘッダーに配置されたメッセージ長さ領域は、次の間隔境界を決定するための手段を提供し、再帰的である。そのような変形は、すべてのダウンリンク・メッセージではなくＲＱＵＭのようなダウンリンク制御メッセージの所定の便利な組に置かれたＤＴＡデータ構造の使用を含む。また、ＤＴＡデータ構造は、関連するメッセージのメッセージ長さ領域の位置を決定するために使用され、次に、関連するメッセージの位置を定義するために使用される。そして次のメッセージのメッセージ長さ領域を見つける際に、前述の再帰的な間隔境界決定の開始をサポートする。そのような変形は、（スタートアップおよび時々のギャップ例外のために、送信されたデータの既知で受理可能な量がＣＰＥによって失われることを許可するために）ダウンリンク・メッセージが連続的に送信され、間隔の警戒空間なしで、およびメッセージ境界を横切る位相コヒーレンスを持って、あるいは位相コヒーレンスなしで、一つのメッセージから次のメッセージまで、シンボル境界アライメントを維持する変調によって提供される。
【０３０７】
ＤＴＡデータ構造は、めったに生じないデータ・パターンおよび好ましい自己相関特性を持つ構造を有し、各実施態様に適切となるように決定される。明確な説明のために、ＤＴＡデータ構造は、周波数、位相およびシンボル獲得の基礎的物理層チャンネル獲得機能をサポートしない。相関性シーケンス（つまり、それ自身と正確に整列しなければ非常に低い自己相関性を有する特性を備えた固定ビットのシーケンス）として、当技術において知られている変形のＤＴＡデータ構造が要求される。そのようなシーケンスは、特定の実施態様のために必要になったときに、実際的なダウンリンク同期をサポートするために適切な誤り検出および誤り除去見込みを備える。
【０３０８】
ＣＰＥは、各ＤＴＡデータ構造を捕獲し、ダウンリンク同期を確立および確認するために、前記の相関性シーケンスの予測された位置でクロスチェックを使用することができる。そのようなチェックが失敗する場合、ＣＰＥは、ターミナルがダウンリンク同期していないことを宣言する。
【０３０９】
メッセージと呼ばれるデータ構造は、図５に示される。それは、メッセージの構造を示す。メッセージは、間隔またはスロットに入れて運ばれる。
【０３１０】
特定のメッセージのためのメッセージ・ボディ（図５）のフォーマットは、特定用途ＩＤによって指定されたときに、それらのアプリケーションのデザイナーによって決定される。メッセージを送受信するように意図されるそれらのアプリケーションは、サービス・アプリケーションあるいは制御アプリケーションのいずれかである。開示された方法において、メッセージは、メッセージ・ヘッダー（図５）あるいは機能的な等価物を有する。メッセージ・ヘッダーは、図５に示される。ダウンストリーム・メッセージは、メッセージ・ヘッダー、あるいは等価な機能性を持つ。アップストリーム・メッセージは、実施態様に依存して、メッセージ・ヘッダーを有しない。明確な説明のために、これは、開示された方法において、メッセージに関係している必要がある制御情報が、関連するＩＲに入れて運ばれるからである。メッセージ・ヘッダーは、開示された方法において、他のものとともに、メッセージの転送、優先権およびフォーマットを決定するため使用される制御情報を運ぶ。メッセージ・ヘッダーも、同期および獲得情報を運ぶために使用される。
【０３１１】
メッセージ長さ領域（図５）は、時間、ＭＴＵ、あるいは機能的に等価な他のデータ・ユニットの項における値のような関連するメッセージの長さの値を運ぶ。メッセージ長さ領域は、ＢＳＤＰ方法において、ダウンリンク・メッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれ、アップストリーム・メッセージに含まれる。
【０３１２】
アドレス（図５）は、ダウンストリーム・メッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれ、アップストリーム・メッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれる。ダウンリンク・メッセージのために、目的地は、アドレス・フィールドにおいて指定され、そのような目的地は、ＣＰＥ、ＣＰＥのグループ、あるいはすべてのＣＰＥである。アップストリーム・メッセージのために、制御実体は、この領域が存在する場合にアドレス・フィールドにおいて指定される。これは、ＨＣＣまたはＣＰＥである。典型的に、それは、メッセージを間隔へ送信するために指定したＣＰＥである。しかしながら、制御実体は、そのような送信実体以外でもよい。特定の実施態様においてサービスおよび／または制御アプリケーションによって組織化および制御された場合に、１つ以上の他の実体によって使用するために、制御実体は間隔を要求することができる。
【０３１３】
アプリケーションＩＤ（図５）は、ダウンストリーム・メッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれ、アップストリーム・メッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれてもよい。アプリケーションＩＤは、どのサービスまたは制御アプリケーションが意図した目的地かを受理ルーターに示し、前記の受理ルーターにメッセージを送るために必要な情報を供給する。
【０３１４】
タイプおよび優先権領域（図５）は、ダウンストリーム・メッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれ、アップストリーム・メッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれる。タイプおよび優先権領域は、メッセージのスケジューリングを決定するために、ＲＱ挿入アルゴリズム・アプリケーションによって使用され、他の目的のために使用されてもよい。
【０３１５】
メッセージ・ヘッダーは、他の制御情報と呼ばれる実施態様に特有な追加の制御情報を運ぶことができる。
【０３１６】
開示された方法において、サービス・アプリケーションは、送信されるサービス・メッセージを組織化し指示する。そのようなサービス・メッセージは、メッセージの一種である。サービス・メッセージは、サービス・アプリケーションに送信される。
【０３１７】
ＨＣＣあるいはＣＰＥ  ＣＣ（図１と２）のいずれかにある制御アプリケーションは、送信される制御メッセージを組織化し指示する。そのような制御メッセージは、メッセージの一種である。制御メッセージは、制御アプリケーションに送信される。ある一定の実施態様は、（ｉ）ＣＰＥオフセットの登録および決定を含むネットワークに連結するＣＰＥ（請求項２６およびサブパラグラフを参照）、（ｉｉ）様々な優先権および分類配置を確立しサポートすること、（ｉｉｉ）制御アルゴリズムのアップデート、（ｉｖ）暗号化システムを同期させること、（ｖ）変調および他の物理層モードを修正または変化させること、および（ｖｉ）特定の実装設計者によって必要であると考えられた場合に、他の管理および制御機能をサポートすることに関係する制御メッセージを含む。所定の実施態様のために、以下で定義されるような制御メッセージ・タイプおよび関連するデータ・タイプの必要なセットが存在する。
【０３１８】
間隔リクエスト（ＩＲ）（図６）。ＩＲデータ構造は、アップリンクチャンネル容量の間隔のリクエストを伝えるために使用される。ＩＲに関連するアップストリーム間隔は、関連する間隔と呼ばれる。アップストリーム間隔に関連したＩＲは、関連するＩＲと呼ばれる。すべての間隔は、１つのおよびたった１つの関連するＩＲを有する。間隔がスロットを有していない場合、それは、１つのおよびたった１つのメッセージに関係している（請求項５（ｃ）を参照）。このようなメッセージは、この場合、関連するメッセージと呼ばれる。ある種の重要な間隔特性は、図６に示されるように、ＩＲに記録される。すべてのＩＲは、便利な手段として関連する間隔の長さを定義する間隔長さ領域を有する（メッセージ・ヘッダーの比較可能なメッセージ長さ領域のための請求項１０（ｃ）を参照）。明確な説明のために、警戒空間の存在のために、関連する間隔のための間隔長さは、関連するメッセージのためのメッセージ長さより大きいか、あるいは、一つの間隔のスロットに置かれる１組のメッセージのための結合したメッセージ長さより大きい。ＩＲは、アドレス、アプリケーションＩＤおよびタイプと優先権領域を含む。これらの３つの領域の組み合せは、一つの間隔のスロットへの個別および分離したメッセージ転送を組織化するために、そしてＭＡＣ層で必要とされる制御情報を伝えるために、実施態様において使用される。ＩＲは、請求項１０（ｇ）のような他の制御情報を含むことができる。
【０３１９】
ＩＲは、少なくともＩＲＭとＲＱＵＭにおいて知られているいくつかの異なる制御メッセージ・タイプが存在する。それは要素であり、あるいはその要素に情報を提供し、リクエスト・キューに入れて運ばれる。明確な説明のために、ＲＱ要素は、ＩＲ情報の一部、ＩＲ情報のすべて、あるいは独立した情報プラス実施態様の詳細な設計に依存するＩＲ情報のうちのいくらかあるいはすべてを有するデータ構造を含むことができる。しかしながら、ＲＱ要素は、最小限、それに基づくＩＲからのアドレスおよび間隔長さを含まなければならない（図６を参照）。記述上の便宜のために、ＲＱ要素もＩＲと呼ばれる。ＲＱ挿入アルゴリズム・アプリケーションによって受け取られた各ＩＲのために作成された一つのおよびたった１つのＲＱ要素が存在する。ＲＱの要素としての各ＩＲは、それに転送時間データ要素を関連させ、そのような時間は、（ローカルまたはローカルでない）関連するメッセージが送信される時間のＲＱ挿入アルゴリズムによる最良の予測である。メッセージの転送時間が本明細書で言及される場合、そのような転送時間は、前記のメッセージの関連するＩＲに関係するデータ要素の値として運ばれる。それはＩＲ転送時間と呼ばれる。転送時間は、ＲＱにおける配置のためにＩＲを修正する場合に、ＲＱ挿入アルゴリズムによって加えられたＩＲの領域である。転送時間は、ターミナルのシステム・クロック、ＨＣＣのためのマスター・システム・クロック、およびＣＰＥの各々のためのローカル・システム・クロックによって測定される。
【０３２０】
間隔リクエスト・メッセージ（ＩＲＭ）は、アップリンク上で、間隔リクエストをＣＰＥからＨＣＣへ運ぶ制御メッセージである。ＩＲＭは固定長である。ＩＲＭは可変長さである。ＩＲＭは、図６において示される。
【０３２１】
アロハ・スロットは、ＩＲＭメッセージを運ぶために最適な大きさに固定したサイズのスロットである。ＩＲＭは、可変長さを持つことが許されるので、アロハ・スロットは、特別に分類されたＩＲＭに適合するために選ばれた特別のスロットのためのサイズを備えた可変サイズであってもよい。明確な説明のために、追加の制御メッセージが使用されてもよい。あるいは、ＢＳＤＰのこの変形のための規則は実施態様に存在する。そのため個別のＩＲＭ方式で提供されることなく、アロハ・スロットが意図したＩＲＭに適切に適合するように選定することができる。例として、ＩＲＭのサイズは、時刻に基づくことができる。あるいは、実施態様は、異なるサービスのメッセージのために、また異なるタイプのメッセージに使用される異なるサイズＩＲＭを運ぶために、タイプおよび優先権領域で指定された異なるタイプの間隔を含む。好ましい実施態様は、すべてのメッセージのためにＩＲＭが固定サイズであり、アロハ・スロットも固定サイズであることである。
【０３２２】
ＡＳＢＩは、１つ以上のアロハ・スロットの隣接する組を運ぶためにアップリンク上に割り当てられた間隔である。異なるフォーマットあるいは異なる目的のいずれかで、異なるタイプのＡＳＢＩが異なるタイプのアロハ・スロットを運ぶ変形が特許請求される。ＡＳＢＩは、それ以前に与えられた回数を転送し、それらの転送中の競合あるいはそれへの変化を経験したＩＲＭを運ぶためにタイプされる。ＡＳＢＩのＩＲにおけるアプリケーションＩＤおよび／またはタイプと優先権領域は、別のＡＳＢＩタイプを指定するために使用されてもよい。
【０３２３】
リクエスト・キュー・アップデート・メッセージ（ＲＱＵＭ）は、制御メッセージであり、それは、間隔リクエストの可変数、および恐らくメッセージの本体において追加の制御データを含むＨＣＣで生成される可変長さダウンストリーム・メッセージである。図６は、例示のＲＱＵＭ構造を示し、参照によってこの請求項に組み入れられる。
【０３２４】
ＲＱＵＭトップ時間領域は、ＲＱＵＭメッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれる。そのような領域は、ＲＱＵＭが送信される瞬間に、マスターＲＱの一番上にある（つまり、その転送がまだ開始されていない）メッセージの転送時間を正確に定義するために使用される情報を含む。ローカルに計算された前記転送時間を調節するために、時間は、ＲＱＵＭの正確な転送時間、つまり、ＲＱＵＭの転送時とＣＰＥ機能を提供するマスターＲＱのトップ要素の計画された転送時の間の時間スパンに対して取得される。明確な説明のために、この変形は、ＣＰＥのローカル・システム・クロックが、絶対的時間にではなく、マスター・システム・クロックに対するレートにのみロックすることを可能にする。ＲＱＵＭトップ時間領域は、実施態様の別の制御メッセージに入れて運ばれる。
【０３２５】
ＲＱ深さ領域は、ＲＱＵＭメッセージのメッセージ・ヘッダーに含まれ、そのような領域は、ＲＱＵＭの転送時にマスターＲＱにおける複数の実体を定義するために使用される情報を含む。その実体は、（１）ＩＲの数、（２）ＭＴＵの数、（３）ＲＱの底からトップへの時間スパン、あるいは（４）便宜の他の手段で測定される。
【０３２６】
ＲＱＵＭのメッセージ・ヘッダーの別の制御情報領域はヌルであるか、あるいは個別の実施態様に特別な制御情報を含む。別の制御情報領域は、サブ領域あるいは全体領域として、ＲＱＵＭが失敗したことをＣＰＥが決定することを可能にする情報を提供するＲＱＵＭカウンター（図６）と呼ばれるデータ・フィールドを含む。また、ＲＱＵＭカウンターの例は、送信された各ＲＱＵＭのために、循環的にインクリメントされる（つまり最大値に到達した後、次のインクリメントは０になる）所定のビットの領域である。別の制御情報領域は、サブ領域あるいは全体領域において、ＤＴＡデータ構造を含む。
【０３２７】
ＨＣＣとＣＰＥは、メッセージ送信キューおよびメッセージ受理キュー（図１および２）あるいはその等価物を含む。
【０３２８】
メッセージ受理キューは、受け取られたメッセージを保持する。これらのキューは、受理ルーターによって満たされ、制御およびサービス・アプリケーションによって適時に使用される。ＣＰＥおよびＨＣＣにおいて一つあるいは一以上のメッセージ受理キューが存在する。各メッセージ受理キューは、一つのおよびたった一つのアプリケーション（それ自体ルーターである）に割り当てられ、これによりメッセージの転送を促進する。
【０３２９】
メッセージ送信キューは、送信されるメッセージを保持する。ＣＰＥあるいはＨＣＣにおいて、１つあるいは２つ以上のメッセージ転送キューが存在するが、あるいは２つ以上である。メッセージ送信キューは、制御およびサービス・アプリケーションによって満たされ、転送スケジューラによって適時に使用される。
【０３３０】
サービス特定ポリシーおよびＳＡＣＦの調整に従って、サービス・メッセージが、ＳＩＭまたはＳＰＣＳからの入力として示される場合、メッセージは、メッセージ送信キューに格納される。このキュー中の配置は、メッセージ送信キューにおいてより速いサービスを可能にするために、ＦＩＦＯあるいはより高い優先メッセージを置く優先権に基づいたアルゴリズムであり得る配置アルゴリズムによって行われる。メッセージがキューの一番上に到着する場合、それは次に送信される候補となる。
【０３３１】
２つ以上のメッセージ送信キューがＨＣＣまたはＣＰＥで使用される場合に、アプリケーションによってメッセージの配置に選ばれた特定のメッセージ送信キューは、アプリケーションＩＤ、優先権とタイプ、およびメッセージ長さを含むメッセージの特性によって決定されるが、これに限定されない。
【０３３２】
ＨＣＣまたはＣＰＥ内の制御アプリケーションで生成される制御メッセージも、メッセージ送信キューに置かれる。このキュー内の配置は、ＦＩＦＯ、あるいはメッセージ送信キューにおいてより速いサービスを提供するために、より高い優先メッセージを置く優先権に基づいたアルゴリズムであり得る配置アルゴリズムによっている。メッセージがキューの一番上に到着する場合、それは次に送信される候補である。
【０３３３】
リクエスト・キュー（ＲＱ）は、分散したデータ構造である。それは図７に示される。ＲＱは以下のように形成される。ＨＣＣデータベースに運ばれたリクエスト・キューのバージョンは、マスター・リクエスト・キューと呼ばれ、リクエスト・キューの正しく正確なバージョンである。各ＣＰＥは、ローカル・リクエスト・キューを呼ばれるマスター・リクエスト・キューの予測を運ぶ。それは、マスターＲＱのコピーとしてローカルＲＱを維持するために、ＢＳＤＰ方法がＣＰＥのための手段を提供する場合でも、マスターＲＱと異なる。ある期間に、ＣＰＥは、マスターＲＱと同一のローカルＲＱを維持するために必要とされる情報をＨＣＣから取得しないので、ローカルＲＱはマスターＲＱと異なる。ＲＱは、サービス・メッセージおよび制御メッセージのためのＩＲの組み合せを含む間隔リクエストの単一のキューである。ＲＱのサイズは、アップストリーム上のメッセージ・レートにおける変化をサポートするために設定される。
【０３３４】
システム１０は、アップリンクおよびダウンリンクにおいてＴＤＭＡメッセージのスケジューリングを組織化する。メッセージ転送および受理の組織化とスケジューリングに関係する基本システム機能は、
ＣＰＥにおけるメッセージの受け取り
ＨＣＣにおけるメッセージの受け取り
ターミナルにおける受信メッセージの転送
メッセージの送信
メッセージ転送のスケジューリング
ＲＱＵＭの生成
リクエスト・キューの維持−ＲＱ挿入アルゴリズム
ＲＱ同期
アップリンク同期
登録
ＩＲとＩＲＭの生成
ＩＲＭの転送
間隔リクエストを広げる機能
ＩＲＭ競合解決
ＡＳＢＩおよびアロハ・スロットのスケジューリングである。
【０３３５】
ＣＰＥがダウンリンク同期を達成した場合は、開示された方法へ統合される方法が要求され、各ＣＰＥは、そのために意図されたメッセージを選択的に入力する目的、およびダウンリンク同期を維持する目的でダウンリンクを監視する。
【０３３６】
警戒空間があるダウンリンク・チャンネル組織の変形において、ＣＰＥは、そのダウンリンク受信器に各メッセージを独立して取得させ復調させる。メッセージが隣接するダウンリンク・チャンネル組織の変形のために、ＣＰＥは、一度ダウンリンク同期を到達した場合に、メッセージ・ヘッダーのメッセージ長さ領域を参照することができるポイントに、ダウンリンクに関する各メッセージを集める。そしてこの手段によって、前記のメッセージがどれくらい長く存在するかを決定する。これは、適切にアドレスされた場合、メッセージ・コンテンツを受け取るための手段、および次のメッセージがスタートし止まる場所を決定する手段を提供する。メッセージ境界を決定する方法は、ダウンリンク同期方法によって強化され、任意の重要な期間に対してダウンリンク上にメッセージを置くために、メッセージ長さ領域に生じる未訂正のチャンネル・エラーが、ＣＰＥにその能力を失わせることがないことを保証するために使用される。
【０３３７】
ＨＣＣは、メッセージを入力する目的で、および特定の実施態様に従って獲得と追跡を維持する目的で、アップリンクを監視する。ＨＣＣに関連する受信器は、アップストリーム・メッセージを復調およびデコードする。
【０３３８】
受理ルーターは、ＨＣＣとＣＰＥの両方に存在する制御アプリケーションである（図１、２）。
【０３３９】
関連する受信器サブシステムからＨＣＣで受け取られたすべてのメッセージは、ＨＣＣのために意図される。ＨＣＣの受理ルーターは、ＨＣＣの受信サブシステムから受け取られたメッセージを監視し、それらのメッセージ・ヘッダーに従って、それらを適切なメッセージ受理キューに転送する。ＣＰＥ  ＣＣの受理ルーターは、ＣＰＥの受信サブシステムから受け取られたメッセージを監視し、受理ルーターが他のすべてのメッセージを廃棄するときに、ＣＰＥあるいはＣＰＥが一部分であるグループにアドレスされる制御およびサービス・メッセージを、それらのメッセージ・ヘッダーに従って、すべて適切なメッセージ受理キューに転送する。
【０３４０】
受理ルーターは、メッセージのアプリケーションＩＤによって決定されたときに、メッセージを置くためにメッセージ受理キューを選択し、それによって、前記のメッセージをターミナルの適切なアプリケーションに転送する。
【０３４１】
受信器ルーターは、メッセージの復調および追跡において前記の受理機能を援助するために、低層の受理機能を調整する。
【０３４２】
図１と２を参照すると、転送スケジューラは、ＨＣＣとＣＰＥの両方に存在する制御アプリケーションである。転送スケジューラの手段および方法、あるいは等価な機能性は、メッセージの転送に対して影響を与える。
【０３４３】
転送スケジューラは、それらがメッセージ送信キューから取られ、ダウンリンク上の間隔に置かれることによって、メッセージの転送に影響を与える。ＨＣＣの転送スケジューラは、転送時のダウンリンク上で間隔サイズを決定する。ＣＰＥの転送スケジューラは、アップリンク転送のために関連するＩＲにおいて間隔サイズを与えられる。転送スケジューラがスロット中のメッセージの転送に影響を与える変形が要求される。データ・グループあるいはメッセージがＴＤＭＡリンク上に優先権方式で送信される様々な既知の方法が、転送スケジューラによって使用されてもよい。
【０３４４】
転送スケジューラは、転送サブシステムを調整し、正確な転送時間を与えるために、インターフェースを横切ってこのサブシステムへ流れるメッセージをスケジューリングする。ＨＣＣにおいて、メッセージ情報のこの流れが生じることにより、サブシステムは、実施態様において特定されたように、ダウンストリーム・メッセージ転送を維持することができる。ダウンリンクの場合において、これは、別のものに直接続く１つの間隔、および送信されたメッセージ・データを含むすべての間隔を備えたダウンストリーム・メッセージの連続的な転送である。その転送は、間隔境界を横切って首尾一貫して送信される。ＨＣＣにおいて、メッセージ送信キューが空であると分かる場合に、転送スケジューラは、特別の実施態様に便利なものとしてフォーマットされたヌルのメッセージを作成しスケジューリングする。転送の準備ができている他のメッセージがない場合にスケジューリングされるＨＣＣ制御メッセージにおいて、実施態様が転送スケジューラに利用可能となる変形が要求される。
【０３４５】
転送スケジューラは、メッセージ送信キューのうちの１つにメッセージがある場合にメッセージを送信するが、その転送は、たとえメッセージ間にギャップがあっても、信号が１つのメッセージから別のメッセージまで首尾一貫しているように組み立てられる。明確な説明のために、ダウンリンク上で、このフライホイールタイプ転送モードは、ギャップがあまりに頻繁であるかあるいは長く続かない限り、ＣＰＥにおいて正確なクロック同期をサポートする。アップリンク上において、それは、ＣＰＥメッセージのより迅速なＨＣＣ復調をサポートすることができる。
【０３４６】
転送スケジューラは、キューの１つにメッセージがある場合にメッセージを送信し、１つのメッセージから別のメッセージへの変調は、首尾一貫しては関連づけられないが、ＭＴＵ転送レートおよびシンボル境界は、メッセージを横切って同期する。このモードは、ダウンリンク上のクロック同期もサポートするが、ＣＰＥの同期プロセスが、各間隔におけるすべての信号の獲得に対処する必要があるため、正確さが減少する。
【０３４７】
転送スケジューラは、制御アプリケーションである。これは、転送スケジューラあるいは図１０の実施態様において示される等価な機能によって、転送するメッセージをスケジューリングするために、ＨＣＣとＣＰＥ（図１および２）の両方に存在する
【０３４８】
転送スケジューラは、これらが実施態様によって要求された値の範囲内にあるように、送信されたメッセージの長さおよび周波数を調整するために、他の制御アプリケーションを調整する。
【０３４９】
ＣＰＥにおいて、転送スケジューラは、ＣＰＥが同期する場合に、メッセージ転送を間隔またはスロットへスケジューリングし、同期状態で呼ばれ、それがクロック同期、ダウンリンク同期、ＲＱ同期、およびアップリンク同期を達成した場合に、ＣＰＥが同期してＣＰＥオフセットを決定する。この規則の例外は、示された多くの変形および実施態様において、それがＣＰＥオフセットおよびアップリンク同期の決定を除いてリストされたすべての同期ステージを達成した後に、ＣＰＥが少なくとも１つのＲＥＧＭを送信することである。
【０３５０】
同期したＣＰＥにおいて、メッセージは、メッセージ送信キューあるいはその変形から転送のために転送スケジューラによって以下のように選択される。転送スケジューラは、ローカルＲＱのトップＩＲおよび関連するＩＲ転送時間を監視し、それがあらかじめ定義された間隔またはスロットへメッセージの転送をスケジューリングすることであるかどうか決定する。そして、それが送信するために割り当てられている場合に、転送スケジューラは、指定のメッセージがメッセージ送信キューから得られ、指定されたＩＲ送信時間で正確に送信されるようにする。前記の決定は、ＩＲの領域のすべての情報に基づくが、特に、そのアドレスは、ローカルＣＰＥのアドレスである。明確な説明のために、転送スケジューラは、いくつかのメッセージが、同じ間隔の異なるスロットへ転送されるように要求することができる。
【０３５１】
転送スケジューラは、ローカルＣＰＥではない関連するＩＲアドレスを有するローカル・メッセージを送信し、送信のためのそのような基準は、タイプおよび優先権領域、ＩＲにおける他の制御情報、およびローカルＳＩＭとの一方向通信のいくつかあるいはすべてに依存する。例として、電話回線は１つのＣＰＥによって確立され、その回路のすべての間隔はそのアドレスを有するが、あらゆる瞬間に、間隔（つまり回路）の前記の組の上で誰が話すかに関する割り当ては、電話サービスに関連するＳＰＣＳとＳＩＭによって決定される。転送スケジューラは、メッセージをいつ送信するかに関する十分な情報を有するために、サービス・プロバイダの制御サブシステム（つまりＳＰＣＳまたはＳＩＭ）、あるいは制御システムの他の制御アプリケーションから情報を得る。
【０３５２】
スロット位置および／またはスロット・サイズは、他の制御情報としてメッセージ・ヘッダーに入れて運ばれ、そして／または関連するＩＲにおいて、それが使用するスロットの転送スケジューラによる決定を可能にする他の制御情報として運ばれる。転送スケジューラあるいは関連するアプリケーションがメッセージの転送のためにスロットを無作為に決定し、競合が許可されることの理解をもってメッセージが指定される変形が要求される。この変形は、実際にはＩＲＭ転送のために使用される変形である。この変形がＩＲＭ以外のものに対して使用される場合、スロットのために競合を解決することは、開示された方法の機能ではない。ローカル・アプリケーションは、典型的にはサービス・アプリケーションであるそれらの特定の方法に従って、競合を決定し適切に計画を立て直す。明確な説明のために、サービス・メッセージのためのこの最後の変形において、ＳＰＣＳアプリケーションは、典型的には、競合を解決し、特定のサービスのＳＩＭで動作する手段を提供する。サービスによるスロットの使用の実用的価値は、より短いメッセージの転送がサポートされる間に、より長い間隔長さが維持されることであり、その特性は、開示された方法の全体のチャンネル使用効率へ影響する。さらに、効率および柔軟性は、この能力を利用可能にしておく場合に獲得される。各々の同期したＣＰＥ、およびＨＣＣアップデートＲＱのための転送スケジューラは、キューからトップＩＲ要素を取り除くことによって、将来の参照のために恐らくそれをアーカイブに保管する。そのような除去は、トップＩＲのためのＩＲ送信時間に生じ、関連するメッセージが、ローカルＣＰＥあるいは他のＣＰＥから送信される場合に生じる。明確な説明のために、このプロセスにおいて、すべての転送スケジューラはともに動作し、すべてのアップストリーム間隔を有効にスケジューリングする。
【０３５３】
リクエスト・マネージャーと呼ばれるＨＣＣ制御アプリケーションは、ＩＲを集め、ＲＱＵＭを形成し、ＨＣＣのＲＱ挿入アルゴリズムにＲＱＵＭコンテンツを送信し、メッセージ送信キューにＲＱＵＭを置く（図１は、リクエスト・マネージャーの役割を示し、参照のために組込まれる）。
【０３５４】
ＨＣＣは、ＡＳＢＩのＣＰＥからＩＲを受け取る。ＨＣＣ制御アプリケーションも、ＢＳＤＰ方法に従って要求された場合、および付随する実施態様に特定の要求がある場合に、時々ＩＲを生成する。明確な説明のために、ＩＲは、ＨＣＣによって形成され、ＳＰＣＳのサポートによりＳＰＣＳと共同で、アップリンク・サービス・メッセージ（本質的にはポーリング）、スロットを備えた間隔、あるいは他の特別のタイプおよび優先権の間隔を提供する。また、ＳＰＣＳは、（本質的にＣＰＥ転送をスケジューリングする）ＩＲを生成することができる。図１に示されたように、ＨＣＣは、あらゆる可能なソースからＩＲのプール（マスターＩＲプール）を集めて維持する。すべてのＩＲソースは、それらのＩＲをＨＣＣにおけるリクエスト管理制御アプリケーションに転送する。
【０３５５】
時々、しかし実施態様では適時に、リクエスト・マネージャーはＲＱＵＭを形成し、それをメッセージ送信キューに置く。リクエスト・マネージャーは、マスターＩＲプールからＩＲをとってＲＱＵＭを形成し、当該技術のあらゆる標準方法に従ってＲＱＵＭにおいて順番にこれらを置く。この方法は、ＢＳＤＰ方法に組み入れられた時に要求される。ＲＱＵＭを構成する時に、すべての利用可能なＩＲがマスターＩＲプールから得られる変形が要求される。前記の変形は、リクエストに対する迅速な間隔スケジュール応答をサポートする。所定のＩＲがＲＱＵＭを形成するためにプールから選ばれる変形が要求される。明確な説明のために、この方法は、リクエストに対する優先権を与えるために、あるいはチャンネル・ローディングの調整を援助するために、手段を有効に供給することができる。それに統合された場合に、ＢＳＤＰ方法の一部として要求される変形として、ＨＣＣにおけるメッセージ送信キューは、ＲＱＵＭだけのために、あるいはＲＱＵＭおよび他の最優先の制御メッセージのために保存されてもよい。明確な説明のために、転送スケジューラは、典型的には高い優先権を備えた前記のメッセージ送信キューに役立つ。
【０３５６】
リクエスト・マネージャーは、ＲＱＵＭ構成およびメッセージ送信キューにおける配置を定期的にスケジュールする。ＲＱＵＭは、アロハ間隔のＨＣＣによって受信された時を含む時間に形成され置かれる。一つ以上のＩＲがＨＣＣの制御アプリケーションから受け取られる場合に、ＲＱＵＭが形成され送信される変形が要求される。所定の数のＩＲがマスターＩＲプールに蓄積した場合に、ＲＱＵＭが形成され送信される。ＩＲがマスターＩＲプールに存在する場合または存在しない場合に、ＲＱＵＭは周期的に形成され送信される。
【０３５７】
リクエスト・マネージャーは、メッセージ送信キューに置かれたすべてのＲＱＵＭのコピーまたは画面を、ＨＣＣにおけるＲＱ挿入アルゴリズム・アプリケーションに提供するが、この行動は、実質上、ＲＱＵＭが前記のメッセージ送信キューに置かれる時間に一致して生じる。この行動は、図１において、リクエスト・マネージャーをＲＱ挿入アルゴリズムに結び付ける点線によって示される。
【０３５８】
ＲＱ挿入アルゴリズム制御アプリケーションは、ＨＣＣおよびＣＰＥにおいて、ＲＱＵＭを受け取り、これらのＲＱＵＭから、リクエスト・キューにおいてＲＱ挿入アルゴリズムによって修正されたときにＩＲを置く。ＨＣＣにおいて、ＩＲは、ＲＱのマスター・リクエスト・キュー・バージョンに置かれる。ＣＰＥにおいて、ＩＲは、ＲＱのローカル・リクエスト・キュー・バージョンに置かれる。明確な説明のために、、ＲＱ挿入アルゴリズムは、ターミナルの同期状態とは無関係にこのタスクを実行する。アプリケーションがＲＱＵＭを受け取る場合、それは、このＲＱＵＭからのＩＲをＲＱに置く。
【０３５９】
ＢＳＤＰ方法において、ＨＣＣとＣＰＥで具体化されたＲＱ挿入アルゴリズムは、ＲＱにおけるＩＲの配置のために同一のアルゴリズムを使用する。前記のアルゴリズムが静的であり、実施態様において不変である変形が要求される。ＨＣＣが前記のアルゴリズムを変更するための手段として、ＣＰＥにパラメータあるいはソフトウェア・アップデートを送ることができ、そのような変更がすべてのターミナルにおいて（ＩＲの配置に関して）同時に生じる変形が要求される。
【０３６０】
ＢＳＤＰ方法において、ＲＱ挿入アルゴリズムは、すべてのＩＲが存在するかどうかに関して、ＩＲは、保存されたそれらの相互の順番でＲＱに置かれ、ＲＱに置かれたすべてのＩＲは、合理的な時間でＲＱの一番上に到着するか、あるいは廃棄されるものである。
【０３６１】
既知の方法は、開示された方法へ統合された時に要求され、ＲＱ挿入アルゴリズムは、ＲＱ同期から外れる場合に、ＲＱを合理的な時間でＲＱ同期の中に入れることができる。この方法の組の特別の例として、各々の新しいＩＲをＲＱの底に置く（つまり最後のものがキューから得られる）既知の方法（ＦＩＦＯ方法として当技術において知られている）は、開示された方法へ変形として統合される。
【０３６２】
特定のオフセット遅延を備えた特定のＣＰＥで測定されたときに、関連する間隔のためにスケジューリングされたＩＲ送信時間が経過するように、ＩＲはＲＱに挿入される。この記述に一致するＩＲに対応するメッセージは、転送には不適当である。ＲＱが空であることをＨＣＣが決定する場合は常に、それはＲＱＵＭトップ時間を任意に設定し、送信するＣＰＥを含むすべてのＣＰＥは、この送信時間が到達する前に関連するＩＲを確立することができる。ＨＣＣ  ＲＱ挿入アルゴリズムは、それらがＣＰＥで受け取られる前にそれらのＩＲ送信時間が経過した場合に、それがＩＲをマスターＲＱに置かない特性を組込む。ＨＣＣはヌル間隔ＩＲを生成し、ＨＣＣのＲＱ挿入アルゴリズムは、ＲＱＵＭに置かれた時この間隔が最優先権を有するように、特別の制御間隔を順序付け、そのような間隔は、関連するＩＲが到着する前に活動的にスケジューリングされた転送が始まる期間を有するようにＲＱに置かれる。明確な説明のために、アップリンク上で送信するものがない場合に、それはＲＱの最初に詰め物を提供する。したがって、そのＩＲ送信時間を過ぎてからこれを受け取る場合は効果がない。
【０３６３】
ＲＱ挿入アルゴリズムは、ＲＱが所定のサイズに成長する場合は、既知の方法でＲＱからＩＲをえり分けるか削除する。明確な説明のために、これはオーバーフロー状況を制御することである。オーバーフローを制御する１つの方法は、ＲＱ挿入アルゴリズムが、ＲＱにおいて空間が残されていない場合に、あらゆる新しいＩＲを捨てることである。
【０３６４】
ＣＰＥは、ＣＰＥのローカルＲＱがマスターＲＱと（エントリーおよびエントリーの順番の点から）同一である（つまりＣＰＥはＲＱ同期にある）ことを決定するために、ＲＱ同期アルゴリズム制御アプリケーションを利用する。識別情報のためのそのような比較は、図８に示されるように、ローカルＲＱにおいて同じＲＱＵＭあるいは等価な機能からＩＲの受信配置を完成したときにマスターＲＱの間で作られる。明確な説明のために、マスターＲＱおよびローカルＲＱは、同じＲＱＵＭから同時にＩＲの配置を受け取らない。ＩＲは、ＲＱＵＭあるいは等価な機能において、ＨＣＣのＲＱ挿入アルゴリズムによって受け取られ、マスターＲＱに置かれ、そのようなＲＱＵＭは、すべてのＣＰＥに直ちに送られるか、あるいは、他の所定の方法によって同じ結果になるように分配される。
【０３６５】
開示された方法において、ＣＰＥは、ＲＱ同期アルゴリズムがそれをＲＱ同期の条件にするまでは、ネットワーク中でＲＱ同期にならない。明確な説明のために、ネットワークを新しく連結するＣＰＥは、同期したＲＱではない。ＨＣＣは、常に同期したＲＱである。
【０３６６】
ＨＣＣは、それらのＲＱ同期アルゴリズムがＲＱ同期の損失を適時に検出し、ＲＱ同期を確立することができるように、すべてのＣＰＥに定期的に情報を提供する。ＲＱＵＭメッセージにおいてあるいは開示された方法の他の情報要素において、そのような情報が提供される場合に、そのような情報をＨＣＣからＣＰＥへ提供するあらゆるアプローチはこれとともに要求される。明確な説明のために、ＣＰＥがＲＱ同期から外れることができるただ一つの理由は、ＣＰＥが、ＨＣＣによって送られたすべての情報をＨＣＣから受け取っていないということである。それは開示された方法の特徴である。
【０３６７】
ＲＱ同期を決定し、確立し、維持するために必要ないくつかあるいはすべての情報は、ＲＱＵＭメッセージに入れて運ばれる。そのようなデータは、ＲＱ深さを含むがそれに制限されない。ＲＱＵＭは、ＲＱＵＭカウンターを含む。ＲＱ同期の損失の検出は、ＨＣＣから受け取られたある種の制御データと、このアプリケーションにローカルに利用可能な情報からＲＱ同期アルゴリズムによって計算されたこの同じ制御データの値との間の違いのために生じることができる。そのような情報は、（ｉ）ＲＱ深さ、（ｉｉ）ＲＱＵＭトップ時間、および（ｉｉｉ）ＲＱＵＭカウンター値のうちのいくつかあるいはすべてを含むが、それに制限されない。
【０３６８】
データがＣＰＥで不正確に受け取られ実際的な保証が廃棄されるように、ＲＱＵＭあるいは制御データの転送がチャンネル・ノイズあるいは妨害によって妨害される場合、ＣＰＥは、ＲＱ同期から外れる。明確な説明のために、この条件は、ＨＣＣ制御データの次の組を受信した場合にＣＰＥで決定され、そのような制御データは、典型的にＲＱＵＭによって送られる。
【０３６９】
ＣＰＥがＲＱ同期から外れる時間と、それがこの条件を検出する手段によってデータを受け取る時間との間でＲＱ同期から外れる期間に、ＣＰＥが送信することができる。これらの状況下のＣＰＥによるそのような転送は、別の送信されたメッセージに対する妨害を引き起こす。ＲＱマネージャーは、ＲＱにおいて十分な数のＩＲの存在を保証し、ＲＱ挿入アルゴリズムは、正しくない送信時間であらゆるＩＲがキューのトップに到着する前に、ＣＰＥがＲＱ同期外れを宣言されるように、ＲＱにＩＲを置く。この変形の一部として、次のような特定の手段が要求される。（１）ＩＲがある一定のＩＲ年齢に達した後に、もはやＩＲをその前に置くことができない。それは保有期間を有すると言われる。ＩＲがこのある一定のＩＲ年齢に到達しＲＱ同期がそれにより確認された後に、ＲＱＵＭが受け取られた場合、関連するメッセージは、ＩＲがＲＱのトップに到着する場合に、エラーなしで送信される保証とともに送信される。ＲＱマネージャーは、ＲＱＵＭがマスターＲＱを監視することができることを保証し、構成プロセスが有効であることを保証するために、ＲＱＵＭの転送を保証する。従って、そのようなＲＱＵＭが受け取られない場合、ＣＰＥは、ＲＱ同期外れを宣言し送信しない。（２）いくつかのＲＱＵＭが到着した後、ＩＲがＲＱに存在する場合、それ以上ＩＲをその前に置くことができない。その後（１）と同様のシナリオとなる。（３）ＩＲを、ＲＱの一番上のＩＲの前に置くことができない。ＩＲがこのグループに存在し、ＲＱＵＭが受け取られた場合、（１）のシナリオが当てはまる。（４）ＩＲがＲＱの前に置かれたＩＲをもはや有することができない場合は、ＲＱ同期が確認され、その後、（１）のシナリオが当てはまる。ＲＱ同期の損失を検出するために必要とされる制御情報が、ＨＣＣから（通常ＲＱＵＭにおいて）受け取られるまで、メッセージは送信されない。その後、次のＲＱＵＭからその前に置かれるＩＲがないために、ＲＱにおけるその関連するＩＲ位置が決定される。明確な説明のために、この変形において、転送を予定されたメッセージは、前記の脆弱な期間に不正確に送信されることはない。
【０３７０】
ＲＱＵＭ（あるいはＣＰＥへ制御情報を伝える等価な機構）間に最大のタイムスパンが存在する。そして、ＲＱＵＭ（あるいは等価物）がこのタイムスパン内にＣＰＥへ到着しない場合、ＣＰＥは、それ自身ＲＱ同期外れを宣言する。
【０３７１】
ＲＱ同期アルゴリズムは、ローカルＲＱをマスターＲＱに同期する。ＲＱ同期アルゴリズムが、ＣＰＥがＲＱ同期していないことを決定する場合、それは、適時に、ＣＰＥをＲＱ同期に入れるＲＱ同期プロセスを始める。それらが、（１）マスターＲＱに存在するすべてのＩＲがローカルＲＱに存在することを決定する方法を共有するすべてのプロセスが要求される。ＣＰＥがＲＱクリア状態あるいはＲＱクリアであると言われている場合、および（２）ＣＰＥがＲＱクリアである場合、マスターＲＱにないすべてのＩＲがローカルＲＱから削除される。マスターおよびローカルＲＱにおけるＩＲの存在あるいは欠如に関するすべての比較は、図８に示されるように行われる。ステップ（２）を完成することで、さらに追加の確認ステップを行なうとともに、ＣＰＥは同期したＲＱであると言われる。
【０３７２】
図９は、ＲＱ同期プロセスの状態図を示し、参照によって組込まれる。明確な説明のために、ローカルＲＱにおけるＩＲは、ＲＱ挿入アルゴリズムの順番特性によって、それらがマスターＲＱに置かれるのと常に同じ順に置かれることが保証される。ＲＱ同期アルゴリズムは、ここに定義されたようにプロセスの２つの段階を行なうが、１つ以上の次のＲＱＵＭあるいはそれらの等価物において受け取られた情報でそれがＲＱの状態を確認するまで、ＲＱ同期を宣言することを待つ。
【０３７３】
ＲＱＵＭカウンターは、時間のある種のスパンに渡ってＨＣＣによって送られたすべてのＩＲを受け取ったことを決定するＲＱ同期アルゴリズムのための手段を提供する。この手段の使用は、ＲＱクリア状態を決定する。
【０３７４】
いくつかの可能な手段の１つによって、ＲＱ同期アルゴリズムは、ＣＰＥがＲＱクリアであることを決定する。そしてこの決定において、ＲＱ同期アルゴリズムは、この存在あるいは以前に選択された同期ＲＱＵＭを指定するＲＱＵＭを選択する。その情報は、ＣＰＥをＲＱ同期させる手段におけるＲＱ同期アルゴリズムによって使用される。そのような手段は、同期ＲＱＵＭからＲＱの中へＩＲを配置した後に、ＲＱ同期アルゴリズムは、同期ＲＱＵＭのＲＱ深さ領域を参照し、今後最も離れて（つまりＲＱの底で）送信されるために、ＲＱにおいてそれらのＩＲを保持する。ＩＲの組の結合した深さは、同期ＲＱＵＭに運ばれたＲＱ深さ値と等しい。（ＲＱのトップにより近い）残りのＩＲが廃棄される。明確な説明のために、マスターＲＱにおけるすべてのＩＲは、ＣＰＥがＲＱクリアである場合にローカルＲＱに存在し、それらは正確に順序付けられている。したがって、ローカルＲＱに多くのＩＲが存在する場合、これら数は、それらのＩＲ転送時間が通過したためにマスターＲＱで廃棄される。明確な説明のために、ＣＰＥはＲＱクリア状態ではなく、マスターＲＱより少ない深さのローカルＲＱを有する。明確な説明のために、図９の例において、同期ＲＱＵＭは暗黙にＲＱＵＭであり、その情報によって、ＲＱ同期アルゴリズムは、ＣＰＥがＲＱクリアであることを決定できる。
【０３７５】
ＲＱクリアを決定するすべての手段に共通な第一ステップは、ＲＱ同期アルゴリズムに対して、ＣＰＥが、ＲＱ同期プロセスのスタート以来、ＨＣＣによって送られたすべてのＩＲを受け取ったことを確認することである。これは、すべてのＲＱＵＭ、あるいはそのような期間に送られた等価な情報伝送が、成功裡に受け取られたことを確認することと等価である。ＩＲが失敗したことを見つけた場合に、ＲＱ同期アルゴリズムは、ＲＱ同期プロセスを再開する。この処理は、図９の例で示される。ＲＱＵＭは、ＲＱＵＭカウンター領域を含み、この領域は、ＲＱＵＭが失われていないことをＲＱ同期アルゴリズムが決定する手段を提供する。
【０３７６】
明確な説明のために、ＣＰＥがＲＱクリアであるために、マスターＲＱに存在するがローカルＲＱに存在しないすべてのＩＲは、ＲＱ同期プロセスの初めにおいて、ＨＣＣ転送スケジューラによって考慮され、廃棄される。つまりそれらの関連するＩＲ送信時間は後に移動される。
【０３７７】
ＣＰＥが、位相とともにマスター・システム・クロック時間を追跡する場合に、ＣＰＥは、各ＲＱＵＭあるいは等価物の到着の時間を記録する（そのようなＲＱＵＭトップ時間がマスター・システム・クロックの絶対時間の点から提供される変形例において、等価物はＲＱＵＭのＲＱＵＭトップ時間を記録する）。到着時間は、その後、ローカル・データベースにおいて、ＲＱＵＭに到着するＩＲのＲＱエントリーと関連付けられ、その時間は、これらのＩＲのＩＲ誕生時間と呼ばれる。ＨＣＣは、時間ごとに、マスターＲＱで最も古いＩＲのＩＲ誕生時間を提供し（最も便利にはＲＱＵＭメッセージ・ヘッダーにおいて行われる）、それによりローカルＲＱ同期アルゴリズムのために、それがマスター・キュー中のすべてのＩＲを受け取った場合に、より古いＩＲがマスターＲＱから取り除かれるかあるいは廃棄されたことを決定し、それがＲＱクリアと宣言することを可能にする手段を提供する。この期間に対してあるあらかじめ確立され固定された値より古いＩＲ誕生時間のＩＲは、ＲＱ挿入アルゴリズムあるいは等価物によって、ＲＱから廃棄される。変形例として、そのような廃棄ＩＲ誕生時間しきい値は、ＨＣＣによって変えることができ、その現在の値は、適時に、ＨＣＣによってＣＰＥに伝えられる。
【０３７８】
ＲＱ同期アルゴリズムのある変形例において、ＩＲ年齢（図６）と呼ばれる記録はＲＱの各ＩＲに関係し、特定のＩＲのためのＩＲ年齢は、（ＨＣＣおよびすべてのＣＰＥにおいて）前記ＩＲを受信した場合に、ＲＱ同期アルゴリズムによって始められる。特定のＩＲのためのＩＲ年齢は、前記ＩＲを含むＲＱＵＭが送られる時に、ＨＣＣにおいてゼロの値で始められる。ＣＰＥで受け取られたＩＲのためのＩＲ年齢は、ＣＰＥオフセット値で始められる。ターミナルにおけるＲＱの各ＩＲに関係するＩＲ年齢は、ＲＱ同期アルゴリズムあるいは等価な機能によって、同じ量だけ同時にインクリメントされる。インクリメント・プロセスは、ＣＰＥとＨＣＣにおいて比較可能な時に行なわれる（図８）。ＩＲ年齢に対して使用される単位が時間である場合に、前記のインクリメントは、最後のインクリメントからの経過時間によって行われる。（上に引用された変形例において、これは最後のＲＱＵＭからの経過時間になる。）ＩＲ年齢を使用するすべての方法は、ＲＱ同期アルゴリズムの一部として使用されたときに要求される。年齢の単位がＩＲの最初の配置から作成され、送信されたＲＱＵＭの数に基づくＩＲ年齢の変形が要求される。ＣＰＥ  ＩＲ年齢およびＨＣＣ  ＩＲ年齢は、前記変形において同じ数（１または０が適切な選択である）で始められ、ＲＱＵＭがＲＱ挿入アルゴリズムに到着するごとに、「１」だけインクリメントされる。
【０３７９】
ＨＣＣは、時々、ＲＱＵＭメッセージ・ヘッダーにおいて最も便利なように、マスターＲＱで最も古いＩＲのＩＲ年齢を提供し、それによって、ＲＱ同期アルゴリズムのために、それがマスター・キューに残るすべてのＩＲをいつ受け取ったか、および、古いＩＲがマスターＲＱにおいていつ取り除かれ廃棄されたかを判断し、それによってＲＱ同期アルゴリズムがＲＱクリアを決定し宣言することを可能にするための手段を提供する。
【０３８０】
ＩＲ年齢記録が確立され維持され、最大ＩＲ年齢と呼ばれるある種のＩＲ年齢より古いＩＲは、ＲＱから廃棄され、さらに、ＲＱ同期アルゴリズムは、ＲＱ同期プロセスが最大のＩＲ年齢以上のＩＲを集めた時に、ＲＱクリアを宣言する。
【０３８１】
ＣＰＥのＲＱ挿入アルゴリズムは同期したＲＱであり、ローカルＲＱにおける適切な数のＩＲのためにＩＲ送信時間を確立および維持するので、転送スケジューラは、ＲＱにおけるトップ要素のＩＲ送信時間を実質上常に利用可能である。ＣＰＥが、特定の実施態様において、ＲＱ挿入アルゴリズムがアップストリーム・メッセージの成功および実際的な転送に適切な正確さで送信時間を記録した状態である（つまりこれらのメッセージが、それらの関連する間隔内にある）場合、ＣＰＥはアップリンク同期に到達または達成したと言われ、あるいはＣＰＥはアップリンク同期にあるか、あるいはアップリンク同期されたと言われる。
【０３８２】
ＨＣＣのＲＱ挿入アルゴリズム制御アプリケーション、あるいは機能的な等価物は、アップリンク上の各間隔のために転送時間を書き取らせる。明確な説明のために、ＩＲ送信時間は、ＨＣＣのＲＱ挿入アルゴリズムがそれらを定義するので、常にＨＣＣに完全に記録される。したがって、ＨＣＣは常にアップリンク同期している。しかしながら、前記のＣＰＥがアップリンク同期していない場合に、ＩＲ送信時間はＣＰＥに不正確に記録される。
【０３８３】
ＢＳＤＰ方法において、ＨＣＣは、ＣＰＥがマスターＲＱにおけるＩＲのＩＲ転送時間のあらゆる変化を報告する情報を取得し、そのような情報は、適時のやり方でＣＰＥによって受け取られこと（つまりそれらが誤った転送時間を使用してメッセージを送信する前に）を保証し、それによって各ＣＰＥにアップリンク同期を維持するための手段を供給する。
【０３８４】
ＲＱ挿入アルゴリズムは、ＲＱ同期アルゴリズムからＲＱ同期が確立されたという通知を受信すると、ＩＲ送信時間の適切な組が記録された第一の瞬間にアップリンク同期を確立する。ＣＰＥがアップリンク同期から外れたこと（それは必ずしもＲＱ同期から外れる場合ではない）を、ＲＱ挿入アルゴリズムが決定する場合に、それはアップリンク同期を確立するために直ちに動作する。
【０３８５】
同期ＲＱＵＭのＲＱＵＭトップ時間は、ＣＰＥのＲＱ挿入アルゴリズムに利用可能な他の情報と共に、ＣＰＥのためにアップリンク同期を確立するための手段として使用される。
【０３８６】
アップストリーム間隔は隣接しており、ＲＱにおけるすべてのＩＲのためにＩＲ送信時間を決定し、それによってＣＰＥのためのアップリンク同期を確立する手段として、同期ＲＱＵＭトップ時間と共に、ＣＰＥでＲＱにおける各ＩＲの間隔長さ値が使用される。明確な説明のために、ＲＱＵＭトップ時間は、間隔ではなくむしろメッセージのための送信時間である。間隔がメッセージより大きい場合に、そのような時間は関連する間隔のための開始時刻と必ずしも一致しない。そのような場合、既知技術の変形がこれと統合された時に要求され、ＨＣＣのＲＱ挿入アルゴリズムは、各メッセージが関連する間隔の中心で送信されるように、ＨＣＣで測定されたすべてのメッセージの送信時間を確立および維持する。そのような送信時間がＲＱＵＭトップ時間として得られる場合、対応するメッセージのＩＲ送信時間を計算するためにＣＰＥ  ＲＱ挿入アルゴリズムによって使用される。その後、送信時間の計算は、ローカル・システム・クロックおよびＣＰＥオフセットの不確実性内において、それらの関連する間隔の中心に関連するメッセージを置くための送信時間を計算する。
【０３８７】
ＲＱにおけるすべてのＩＲのためのＩＲ送信時間は、ＲＱＵＭあるいは等価機能の情報、およびそれが運ぶＩＲの配置が到着した後に再計算される。再計算は、ＲＱの一番上のＩＲ送信時間で始まり、ＲＱによって連続する次のＩＲ送信時間を決定するために、各ＩＲに対する間隔長さ値を使用して行われる。挿入アルゴリズムがＦＩＦＯである場合、新しいＩＲ送信時間だけが計算され、ＲＱにおける最後の古いＩＲのＩＲ送信で始まる同期したＣＰＥおよびＨＣＣに入力される必要がある。
【０３８８】
ＩＲ年齢を維持し、そのような変形において最大のＩＲ年齢も持っている実施態様は、ＲＱ挿入アルゴリズムが、１組の新しいＩＲをＲＱに置いた直後に（その組は、新しく到着したＲＱＵＭから得られる）、そして、ターミナルがアップリンク同期にあるとすれば、ＲＱの各ＩＲのＩＲ年齢をアップデートする直後に、そのＩＲ年齢が最大のＩＲ年齢より大きいすべてのＩＲをＲＱから除去する。その時に作用するアクションは、ＨＣＣとＣＰＥの間で調整される（図８）。
【０３８９】
実施態様のパラメータは、ＨＣＣおよびすべてのＣＰＥにおいて定義され知られている。そのようなパラメータは、最大ＲＱ遅延と呼ばれる。その変形では、ＲＱにおいて１セットの新しいＩＲを置いた直後に、そのＩＲ送信時間が最大ＲＱ遅延より今後大きいあらゆるＩＲが、ＲＱから廃棄される。ターミナルがアップリンク同期にある図８に示されるように、そのアクションは、ＨＣＣとＣＰＥ間で調整される時に作用する。
【０３９０】
ＲＱ挿入アルゴリズムは、ＲＱＵＭトップ時間を使用して、ＩＲの送信時間を決定する。そのような時間は、間隔長さ値および前のＲＱＵＭトップ時間を使用して内部的に計算されたときに、送信時間と比較される。そして、これらの二つの時間に本質的な違いがある場合、ＲＱ挿入アルゴリズムは、ＣＰＥがアップリンク同期していない、したがって同期外れであることを宣言する。アップリンク同期のため条件を最初に得るときに、ＲＱ挿入アルゴリズムは、１つ以上のＲＱＵＭトップ時間を早期のＲＱＵＭトップ時間に基づいて内部で計算された値に比較することによって、ターミナルが同期していることを確認する。そのようなプロセスが確認する場合に限り、ＲＱ挿入アルゴリズムは、ＣＰＥがアップリンク同期を取得したことを宣言する。
【０３９１】
ＨＣＣでＣＰＥの存在を確立し、それがネットワークに参加することを可能にする情報をＣＰＥに提供するために、ＣＰＥの登録が呼ばれる。登録の一部として、ＣＰＥとＨＣＣ間におけるダウンリンク上（およびアップリンク上）の伝搬時間であるＣＰＥオフセットが決定される。ブートストラップＣＰＥオフセットは、登録の目的でＨＣＣに対するＣＰＥの送信時間を計るために使用される。ブートストラップ・オフセットは、ＣＰＥオフセットの予測である永久のデータベース要素である。クロック同期、ダウンリンク同期、およびＲＱ同期は、登録を始める前にＣＰＥによって達成される。
【０３９２】
ＨＣＣは、そのデータベースに、登録に対する候補であるＣＰＥのリストを含む。時々、ＨＣＣは、既知の方法によって、それらに登録する機会を与えるために、制御メッセージを使用して、これらの未登録のＣＰＥのどれかに投票する。ＨＣＣは、登録を始めるためにＣＰＥあるいはＣＰＥの組によって使用されるアップリンク上の間隔を要求する。
【０３９３】
登録は、ＣＰＥによって登録メッセージ（ＲＥＧＭ）と呼ばれるアップリンク制御メッセージを送信する手段を使用することにより始められる。ＲＥＧＭのために別に置かれ、前記の変形において登録間隔（ＲＥＧＩ）と呼ばれる間隔またはスロットは、ＣＰＥがＣＰＥオフセットについての知識を有することなく、ブートストラップＣＰＥオフセットの知識を持って、ＲＥＧＭをＲＥＧＩへ送信することを可能にするために、適切なタイムスパンの警戒空間を含む。明確な説明のために、ＣＰＥは、それにＲＥＧＩを割り当てるＩＲを受信し作用することに先立って、クロック同期、ダウンリンク同期、およびＲＱ同期を得る。明確な説明のために、この変形において、ＣＰＥが、最小（間隔の初期において）から最大（間隔の後期において）に、そのメッセージが隣接した間隔に重なることなく、あらかじめ定義された範囲の制限を送信することができるように、警戒空間は、十分な時間不確実性を可能にするＲＥＧＩに含まれる。
【０３９４】
システムの実施態様は、ＲＥＧＩ以外のすべてのアップリンク間隔においてメッセージごとにシンボル境界アライメントに作用する。ＨＣＣは、ＲＥＧＩにおいてＲＥＧＭを得る。しかしながら、この拡張において、ＨＣＣもＲＥＧＭに続くメッセージを得るために以前に確立したシンボル境界アライメントに戻るために必要な知識を維持する。ＨＣＣは、ＲＥＧＩを備えた関連する間隔またはスロットを含み、その間隔あるいはスロットにおいて、（既に登録された）個別のＣＰＥは、獲得シーケンスを含む制御メッセージを送ることを命じられ、それによって、ＨＣＣがＲＥＧＭを得た後に、適時にアップリンクを再取得することを可能にする。
【０３９５】
ＨＣＣは、登録に対する候補であるＣＰＥを知らず、または獲得しない。そのような変形において、ＨＣＣは、ユーザの指定なしで時々ＲＥＧＩを要求し、ＲＥＧＭは、登録を始めることを試みるＣＰＥによってこれらの間隔で送られる。競合は許可され、既知の競合管理技術に従ってＣＰＥによって管理される。ＨＣＣは、ＲＥＧＩ内のそのＲＥＧＭの到着の時間によってＣＰＥオフセットを決定する。そのようなＣＰＥオフセットは、続いて起こる制御メッセージ中のＣＰＥに提供される。
【０３９６】
ＨＣＣは、時々の正確なＣＰＥオフセットのメンテナンスにおいて各ＣＰＥを援助し、ＣＰＥオフセットの修正またはアップデートのための基礎として使用される各ＣＰＥに情報を提供する。その情報は、制御メッセージあるいは制御メッセージの領域によって提供される。その情報は、前記のＣＰＥからのメッセージの早いまたは遅い到着に基づいて集められる。
【０３９７】
ＣＰＥオフセットまたは等価物は、ＣＰＥデータベースにおいて既知の１つのデータとして登録の前にＣＰＥに提供される。好ましい実施態様において、ＨＣＣのＣＰＥオフセットはゼロである。
【０３９８】
ＣＰＥにおけるＩＲ、および図１０において示されるＩＲＭの生成のために、ＣＰＥは、あらゆる瞬間に、送信される１組のメッセージを含む。メッセージは、一つのあるいはいくつかのメッセージ転送キューにおいて維持される。ＣＰＥの転送スケジューラ、あるいはＣＰＥにおける等価な機能は、各々がメッセージ送信キューに到着するときに、メッセージを参照し、各々のために関連するＩＲを形成する。それはデータベースに置かれ、このデータベースはローカルＩＲプールと呼ばれる。
【０３９９】
図１０に示されるように、ＩＲは、ローカルＩＲプールから分散したＲＱへ分配される。転送スケジューラ、あるいは機能的な等価物は、同期したＣＰＥにおいて、適時にローカルＩＲプールから送信されるＲＩ（図６）を選択する。選択の方法は、あらゆる適切なアルゴリズムに従う。転送スケジューラ・アルゴリズムは、送信のためのＩＲを選ぶために使用され、恐らくＩＲが作成された、あるいは関連するメッセージが到着した時間を含むＩＲの特性に基づいて、転送するＩＲ選択の順番を決定する。転送スケジューラ、あるいは機能的な等価物は、選択されたＩＲを運ぶためにＩＲＭ（図６）を作成し、このＩＲＭをメッセージ送信キューに置く。
【０４００】
転送スケジューラまたは等価物は、同期したＣＰＥにおいて、ＩＲＭの転送を管理する。分散した制御システムに送られるプロセス中に活動的に存在するＩＲは、ＲＱにはまだ存在せず、ＩＲ分配プロセスあるいはＩＲ分配に存在すると言われる。そのようなプロセスは、アロハ・スロットを使用して、ＩＲＭをその最初のＣＰＥからＨＣＣへ送信するための１つ以上の試みから成る。それは、ＲＱＵＭにおける関連するＩＲをＨＣＣからすべてのＣＰＥへ転送する。同期したＣＰＥの転送スケジューラは、それが現われた後できるだけ早く、メッセージ送信キューのトップからＩＲＭをとり、それによって関連するＩＲをＩＲ分配へ置く。明確な説明のために、転送スケジューラは、一度に一つのＩＲを分配することができる。それは、別のＩＲの分配がスタートする前に１つのＩＲの分配が完了することを保証する。あるいは、開示された方法の特定の実施態様に依存して、同時にＩＲ分配を行なうことによって、いくつかのＩＲをサポートすることができる。転送スケジューラは、トラフィック管理要求を考慮して分配へＩＲを遅延して置く。
【０４０１】
ＩＲのためのＩＲ分配プロセスの開始において、転送スケジューラは、関連するＩＲＭの送信をスケジュールし、ＩＲＳＦによって選択したアロハ・スロットに転送する。その後、転送スケジューラは、転送スケジューラによって再転送が要求された場合に、再転送を可能にするＩＲＭ保持ペンと呼ばれるデータベースにＩＲＭを保持する。ＩＲＭは、ＩＲＳＦによって選択されたアロハ・スロットにおいてスケジューリングされ再送信され、ＩＲＭは、さらなる再転送を可能にするためにＩＲＭ保持ペンへ入れられる。再転送が要求されない場合、転送スケジューラはＩＲＭを削除するか、あるいは、開示された方法にとって不可欠でない所定の文書保管所のデータベースにそれを置く。明確な説明のために、ＩＲＭ保持ペンは、開示された方法のいくつかの実施態様において２つ以上のＩＲＭを含む。
【０４０２】
転送スケジューラは、ＲＱにおいて、ＩＲＭの転送に選ばれたＡＳＢＩに関係するＩＲ開始時刻を修正する。そのような修正は、ＡＳＢＩにおけるＩＲＭの特定のスロット位置を反映する。そのような数が再送信制限（ＲＬＩＭ）を呼ばれる複数のＩＲＭ再送信を試みた後に、転送スケジューラは、ＩＲＭ保持ペンからＩＲＭを取り除き、ＩＲ分配からその仲間ＩＲを削除する。そのようなアクションは、ＩＲをスケジューリングするために故障のローカルＣＰＥにおいて関係するアプリケーションに通知することを含む。ＲＬＩＭは、（１）ＣＰＥ制御システムにおける固定パラメータであること、（２）ネットワーク上のトラヒック・パターンの関数であること、（３）ＩＲに入れて運ばれる値の関数であること、（４）ＨＣＣによって時々割り当てられること、あるいは（５）他の手段、あるいはこれらのあらゆる組み合せの手段によって確立される。転送スケジューラは、新鮮または新しいメッセージのために、ＩＲＭ上に再送達されたＩＲＭに優先権を与える。異なるタイプのＡＳＢＩはＩＲＭの再転送のために使用される。
【０４０３】
複数のＩＲは分配に存在し、それらの関連するＩＲＭは、同じ期間中に同じＩＲＭ保持ペンに存在する。前記のＩＲＭは、いくつかのキューのトップ・メッセージ、あるいは１つのキューあるいはそれの組み合せにおける複数のメッセージに関連する。さらに、前記の拡張において、ＩＲおよびそのＩＲのための関連するメッセージのコンテンツによる可能な曖昧さなしで識別する手段が提供される。ＩＲカウンターと呼ばれるカウンターは、ＩＲの別の制御情報領域に含まれる（図６）。そのようなＩＲカウンターは、同じＣＰＥにおいて形成された前のＩＲのＩＲカウンター値から（モジュールで、領域サイズによって決定された繰り返し方法において）インクリメントされた値を含む。明確な説明のために、その目的は、ＣＰＥが、システム１０において一度の分配で複数のＩＲを有する手段を提供し、関連するメッセージがＲＱの特定のＩＲに付属させられることに関する混乱を容易に、かつ確実に回避することである。システム１０は、最優先のメッセージがＩＲ分配プロセス中に低い優先権のメッセージより前に移動することを可能にする。
【０４０４】
ＨＣＣは、アップストリーム間隔を要求する場合に使用されるＩＲを作成することができ、そのようなリクエストは、ＣＰＥからのＩＲと共にダウンストリームＲＱＵＭに置かれる。前記の間隔は、これらがアドレス、アプリケーションＩＤ、およびそのＩＲのタイプまたは優先権領域によって指定される場合に、あるメッセージまたはメッセージ・タイプを送信するために、（それがスロットを有している場合に）指定のＣＰＥによって使用される。そのような配置は、実用的価値であるＳＰＣＳおよび／またはＢＳＤＰ制御アプリケーションの一部において、あらかじめ準備され、協力的で、あるいは関連する手段と方法を要求する。明確な説明のために、この方法は、指定ＣＰＥのＨＣＣによってポーリングための手段を提供する。ＨＣＣは、ＳＰＣＳの制御動作（つまり要求）に基づいたＩＲを形成することができる。開示された方法内の手段は、サービスのために関連するＣＰＥ＿ＳＩＭＳをポーリングする。ＨＣＣは、競合する転送試みをサポートすることを意味する間隔を要求するためにＩＲＭを形成することができる。
【０４０５】
ＣＰＥは、アプリケーションＩＤ、およびＩＲ（図６）のタイプあるいは優先権領域によって指定されたときに、あるメッセージまたはメッセージ・タイプを送信するために、別のＣＰＥによって使用される間隔を要求するためにＩＲＭを形成することができる。そのような配置は、あらかじめ整えられた、協力的な、あるいは関連する実用的価値を有するＳＰＣＳおよび／またはＢＳＤＰ制御アプリケーションの部分上の手段と方法を要求する。ＣＰＥは、競合する転送試みをサポートすることを意味する間隔を要求するために、ＩＲＭを形成することができる。
【０４０６】
ＣＰＥまたはＨＣＣは、スロットを備えた間隔を要求するために、ＩＲＭを形成することができる。１組のＣＰＥによって使用されるスロットのそのようなセットは、要求するＣＰＥを含み、メッセージを送信する。その配置は、実用的価値を備えた能力であるＳＰＣＳおよび／またはＢＳＤＰ制御アプリケーションの部分上で、協力的あるいは関連する手段ならびに方法を要求する。ＣＰＥは、競合する転送の試みをサポートすることを意味するスロットを備えた間隔を要求するためにＩＲＭを形成することができる。明確な説明のために、この拡張および／または変形の構造は、小さなメッセージの環境において所望の平均間隔長さを達成する際に有用になり得る。
【０４０７】
ＣＰＥの転送スケジューラは、ＩＲＭの転送のためにアロハ・スロットをスケジュールする（または選択する）。各ＣＰＥは、１つ以上の他のＣＰＥが、転送のために同じアロハ・スロットを選んだかどうかに関する知識なしで、ＩＲＭを送信するアロハ・スロットを選択する。したがって、異なるＣＰＥユニットからのＩＲＭ転送は、衝突し（または競合し）、意図した受信器−ＨＣＣに対して失われる。
【０４０８】
アロハ・スロットの選択は、間隔リクエストを広げる機能（ＩＲＳＦ）による。ＩＲＳＦは、ＳＡＣＦと協力して作動し、所定のアロハ・スロットにおけるＩＲ転送の衝突の可能性を一連の値以内に維持する。見込みセットのそのような範囲は、実施態様の設計者によって、実施態様においてＢＳＤＰ方法の指定された要求性能を満たすために調整される。そのような見込みを維持するために使用される方法は、システム１０に集積されるときに既知の方法によって行われる。
【０４０９】
ＩＲＳＦは、同じ状況下で１つの試みから別の試みへ異なった無作為の結果でそのスロット選択を行う。そのような選択は、異なるＣＰＥにおいてＩＲＳＦ実施態様によって行われる。あるいは、その選択は、異なる時に作用する単一のＣＰＥにおいて、同じＩＲＳＦ実施態様によってなされる。アロハ・スロットのためのＩＲＳＦの無作為な選択プロセスは、アロハ・スロットのスケジューリングのためにその方法の基本要素を有する。それは、既知技術のアルゴリズムによる確率分布のサンプリングであり、そのようなサンプリングは、あらゆる２つのサンプリング間で（実際に重要な程度に）独立および関連のない結果に達する。
【０４１０】
ＩＲＭ転送に選ばれたアロハ・スロットは、次に利用可能な（一様な分布の）ＡＳＢＩ内で無作為に選ばれる。アロハ・スロットは、与えられた確率分布に従って無作為な方法で、若干のＡＳＢＩ（恐らく１つのＡＢＩの一部あるいはいくつかのＡＳＢＩの一部）にまたがるアロハ・スロットの隣接するセットから選ばれる。候補アロハ・スロットの隣接する組は、次の利用可能なスロットで始まる。ＩＲＭ再送信に対する候補であるアロハ・スロットの長さは、そのＩＲＭの前の再送信の数の関数である。明確な説明のために、この拡張は、イーサネットに使用される指数関数的バックオフ・アルゴリズムを含む。
【０４１１】
ＩＲＭの各転送は、転送スケジューラによって実行されるとともに、ＩＲＭの第一の転送を含む。明確な説明のために、１つ以上のＣＰＥが、ＩＲＭを１つのアロハ・スロットへ送信し、競合と呼ばれる信号の衝突を引き起こす可能性があることが注目される。競合は、システム・アルゴリズムにおいて明示的に許可され、システム１０の再転送手段によって解決される。
【０４１２】
ＣＰＥ転送スケジューラは、送信したＩＲＭが、ＨＣＣによって成功裡に受け取られるのを妨げる競合あるいは他の妨害結果を有することを決定する。そのような決定は、ダウンリンク上のＲＱＵＭ、あるいは等価な機能のデータの監視によって行われ、本明細書でＩＲＭ再送信遅延と呼ばれる所与の制限のある期間に、関連するＩＲがＲＱＵＭの中に含まれないことを決定する。ＩＲＭ再送信遅延値は、開示された方法の実施態様のための固定パラメータである。そのような値は、ヘッドエンド処理および伝播遅延を可能にする実施態様設計者によって決定される。ＣＰＥによって送信されたＩＲが、ＩＲＭ再送信遅延期間内にＲＱＵＭに現われない場合は、その後、ＣＰＥは、関連するＩＲＭ転送を故障したＩＲＭ転送として指定する。
【０４１３】
ＣＰＥから故障したＩＲＭ転送が行われる場合には、転送スケジューラは、ＩＲＭを再送達するか、あるいはＩＲＭ保持ペンからそれを取り除く。
【０４１４】
ＨＣＣ処理エラーまたは遅延、あるいはＲＱＵＭエラーは、ＩＲの２つ以上のコピーが、ＲＱにおける配置のために提示されることを可能にする。その状況は、ＣＰＥが２回以上の所与のＩＲＭを送信することに成功したために引き起こされうる。前記のＣＰＥが、ダウンリンク上でＩＲＭ再送信遅延期間内に関連するＩＲを見つけることに成功しなかったために、そのような状況が発生する。ＨＣＣに到着するＩＲの前記のマルチ・バージョンは、本明細書で複製ＩＲと呼ばれる。複製ＩＲは、ＲＱＵＭ上で転送され、ＲＱに入力される。明確な説明のために、ＲＱにおける複製ＩＲは、メッセージを失わず、あるいはメッセージを誤って転送しない。これらは最悪の場合でも、無効な間隔をもたらすことができる。
【０４１５】
複製ＩＲの検出は、請求項２８（ｆ）のＩＲカウンターによる。前記の検出は、ＲＱマネージャーが分配から複製ＩＲを取り除く手段を提供する。複製ＩＲの検出は、ＩＲカウンターによる。ＲＱ挿入アルゴリズムは、複製ＩＲをＲＱへ入力しない。
【０４１６】
アロハ・スロット供給アルゴリズム（ＡＳＳＡ）制御アプリケーションの独自の使用は、ＨＣＣに配置され、ＡＳＢＩの間隔リクエストを生成する。そのリクエストは、独自のタイプおよび優先権領域あるいは等価物によって識別される。ＡＳＳＡは、固定サイズ（つまり固定サイズのアロハ・スロットの固定した数）、および固定間隔レートのＡＳＢＩを生成する。そのようなサイズおよびレートは、開示された方法の実施態様に関連したネットワークが、実施態様のための動作ポイントで作動することを保証するために決定される。
【０４１７】
ＡＳＢＩにおけるスロットの数も、ＩＲＳＦアルゴリズムの成功した操作のために１つのＡＳＢＩにおいて要求されるスロットの長さを考慮して選択される。ＡＳＳＡは、異なるタイプのリクエストのために異なるタイプのＡＳＢＩを作成する。その例は、繰り返しリクエスト、異なるタイプのメッセージのリクエスト、および異なる優先権のリクエストである。ＡＳＳＡは、異なるタイプのリクエストのためにアロハ・スロットの異なる長さを設定する。ＡＳＳＡは、ＡＳＢＩのリクエストのレートを変えて、ＡＳＢＩにおけるスロットの数を変える。ＡＳＳＡは、動作ポイントを調節することによって必要になるトラヒック・パターンおよびサービスの変更に対応するために、適切な方法を使用してリアルタイムでＡＳＢＩを作成し適応させる。
【０４１８】
スロット化アロハ数学モデル
スロット化アロハ数学モデルＮにおいて、ソースは、蓋然論的方式でメッセージを送る。誰でも同じチャンネルへ送信する。チャンネルは、「スロット」つまり固定サイズの期間へ組織化され、メッセージは、正確にスロットと同じサイズである。メッセージは、単一のスロットへ正確に同期した状態で送信される。メッセージを送信するために１つのソースで行われた決定は、他のソースで行われた決定に依存しない。したがって、いくつかのソースは、同じスロットへ送信することを選択できる。それによりスロットを求めて戦い、互いの信号を破壊する。数学モデルにおいて、各ソースは、見込みｐで各々およびすべてのスロットへ送信することを選択する。
【０４１９】
このアプローチは、ＡＳＢＩにおけるアップリンク上を流れるアロハ・スロットのシーケンスに当てはまる。本明細書において、アロハ・スロットは、ＩＲＭと呼ばれるリクエスト・メッセージを運ぶために分類される。本明細書において、この方法を使用する場合に、一度、ターミナルがメッセージを送信すると、それは、メッセージが受け取られたかどうかを学習するために待つ。メッセージが受け取られていない場合、ターミナルは、メッセージが競合により失われたと仮定し、メッセージを再送達する。これにより、スロットへ送信する見込みが変更される。その第一の試みおよび再度の試みの両方において、ＣＰＥに対するアロハ・スロットの選択を無作為にするために、ＩＲＳＦアルゴリズムがこの特許において使用されてもよい。それによって、ターミナルのメッセージ転送パターンは、理論モデルの方へ後退する。
【０４２０】
このシステムと方法において、ソースは、アップリンク上でＩＲＭを送信するＣＰＥである。開示された方法は、Ｎが典型的に多数であると予想する。好ましい実施態様では、Ｎは何千ものＣＰＥである。この方法は、任意のＮのために使用されるが、適用する機能解析のために、Ｎは１０以上であるべきである。
【０４２１】
スロット化アロハ・モデルの性能は、以下のように評価される。
【０４２２】
すべてのソースは、特定のスロット中のメッセージを送ろうとする同じ見込みｐを有する。単一のソースが、スロットがｐ（１−ｐ）Ｎ−１の場合に、メッセージを成功裡に送る見込み、およびＮソースの任意のものが成功したメッセージを送る見込みは、 
【０４２３】
【数１】
2007531416.tif 000003
【０４２４】
Ｅ（ｐ，Ｎ）は、スロット化アロハ方法の効率と呼ばれる。成功の最も高い可能性を与えるｐ，ｐ＊の値は容易に示される。
【０４２５】
【数２】
2007531416.tif 000004
【０４２６】
図１１は、独立した変数Ｎｐ、およびパラメータＮを備えた効率の値を示す。
【０４２７】
ＢＳＰＤのような多くのソースについては、次のようになる。
【０４２８】
【数３】
2007531416.tif 000005
【０４２９】
この値は、図１１で見ることができるように増加するＮに非常に速く接近する。
【０４３０】
この重要な結果は、ユーザの数が大きくなるとともに効率がゼロまで行かないことを示す。むしろ、それは、Ｎｐによって決定された処理能力レートで安定し、１／３より少しよくなる。
【０４３１】
単一のソースによる試みの予想の数が計算される。それがＰｓとして送信される場合に、メッセージ転送が成功する見込みを表示する。
【０４３２】
【数４】
2007531416.tif 000006
【０４３３】
最高効率および大きなＮの場合、
【０４３４】
【数５】
2007531416.tif 000007
【０４３５】
νが成功を達成するためにとる試みの数とすると（成功した試みを含む）、
【０４３６】
【数６】
2007531416.tif 000008
【０４３７】
Ｐｓ＝Ｐｓ＊の場合、次の結果を有する。
【０４３８】
【数７】
2007531416.tif 000009
【０４３９】
試みの数における変動が計算される。
【０４４０】
【数８】
2007531416.tif 000010
【０４４１】
Ｅ（ν）＝１／Ｐｓに注意すると、
【０４４２】
【数９】
2007531416.tif 000011
【０４４３】
最適な効率の場合、
【０４４４】
【数１０】
2007531416.tif 000012
【０４４５】
偏差を与えると、
【０４４６】
【数１１】
2007531416.tif 000013
【０４４７】
スロット化アロハ技術の適用可能性
開示された方法では、長い期間にわたるアロハ・スロット間の平均時間は、ξによって表示される。したがって、アロハ・スロットレートは１／ξである。これらのスロットＮＢは、ＡＳＢＩにおいてバーストになる。したがって、平均レートを考える際に多くのＡＳＢＩ上で平均する。
【０４４８】
パラメータλは、アップリンク上の間隔のスタート間の平均時間を表示する。アップリンクは、分析でフルと仮定される。これは最悪のケースである。
【０４４９】
アップリンク上の間隔のレートは１／λである。アップストリームは、（１）ＣＰＥによって要求された間隔、および（２）ＡＳＢＩを含むＨＣＣによって要求された間隔のタイプの間隔を運ぶ。タイプ（１）に要求した各間隔のために、ＣＰＥから成功裡にＨＣＣに達する１つのＩＲＭが存在する。タイプ（２）の間隔に関連するＩＲＭは存在しない。タイプ（２）の間隔はアップリンク上でまれである。したがって、これによって分析のために近似を行なう。
【０４５０】
ＣＰＥ＝１／λによって要求されたアップストリーム間隔のレート    （方程式１）
【０４５１】
ＢＳＤＰ方法は、定常的な条件に速く達する（つまりＲＱの平均の深さは、一定である―付属３を見よ）。この定常的な状態において、アロハ・スロット中の成功したＩＲＭ転送間の平均時間は、方程式１の近似によってアップリンク上のメッセージ転送間の平均時間λと等しい。［クラス（２）間隔に関連したオーバーヘッドは、この近似を正確にするために、チャンネルで利用可能な情報容量から単純に控除することができる。しかしながら、制御メッセージを要求したＨＣＣによるローディングは、実施態様に特有のものである。したがって、近似アプローチはこの分析で得られる。］したがって、１／λは、ＩＲＭが成功裡にチャンネル上で送信されるレートである。これは将来メッセージ・レートと呼ばれ、便宜のために「メッセージ」と呼ぶ。
【０４５２】
上に注記したように、我々はＩＲＭ転送の効率を有する。ＩＲＭ転送レートに関して大きい時間期間Ｔにおいて、Ｔ／λが存在し、ＩＲＭは成功裡に送信される。同じタイムスパンでは、Ｔ／ξスロットが存在する。
【０４５３】
【数１２】
2007531416.tif 000014
【０４５４】
ここで、ｐは任意の１つのターミナル（ＣＰＥ）がスロットへ送信する見込みであり、Ｎはターミナルの数である。
【０４５５】
Ｅは、リクエストを送信するために成功裡に使用されるスロットの部分である。変形すると、
【０４５６】
【数１３】
2007531416.tif 000015
【０４５７】
この方程式は不変である。付属書１からξ／λ＝Ｎに注意する。効率曲線は、付属書１に導入され、大きなＮのために図１２で示される。このカーブは、システム・リクエスト方法の性能を与える。このカーブから見ることができるように、上半分のスロットは、成功した転送を行なわない。これらの余分のスロットは、空あるいは競合する転送を運ぶ。ｐ＝０のときは、スロットがすべて空であり、ｐ＝１のときは、競合する転送でスロットはすべてフルであることが注意される。効率およびメッセージ・レートは、いずれの場合もゼロである。（関数Ｅ（ｐ，Ｎ）は有限スパンを有する。）
【０４５８】
最高効率のために、我々はｐＮ＝１、あるいはξ＝λＥ．（１）＝λ／ｅ＝０．３６＊λを有する。この動作基点において、メッセージの２．７１８倍のリクエスト・スロットが存在する。
【０４５９】
ＢＳＤＰパラメータにおけるパラメータＮｐ
Ｎｐは単一のパラメータと考えられ、このパラメータが、どのように開示された方法のメッセージおよびスロット・レートに関連するかを示すことができる。
【０４６０】
数学モデルの方程式１および４において、リクエストの効率および予想する数は、ｐの点から与えられる。
【０４６１】
【数１４】
2007531416.tif 000016
【０４６２】
大きなＮに対して、幾何学的な項は、指数関数によって近似される。Ｎｐは重要な表現におけるパラメータであることが理解される。
【０４６３】
【数１５】
2007531416.tif 000017
【０４６４】
この表現は、集合的に方程式４と呼ばれる。
【０４６５】
Ｅ（ｐ，Ｎ）に対する注釈は、大きなＮ（１０より大きい）に対してＥ（Ｎｐ）に単純化される。これは、開示された方法のために適用可能な表現である。図１３は、Ｎｐに関して予想するＩＲＭ転送／メッセージを示す。
【０４６６】
Ｎｐは、あるターミナルが与えられたスロットへ送信する見込みである。繰り返される試みのＢＳＤＰ方法において、
【０４６７】
【数１６】
2007531416.tif 000018
【０４６８】
第一原理からのステートメントは、付属書１、方程式１および４、ならびに方程式３を組み合わせて確認することができる。第一原理から、Ｅ（ν）／λは、ＩＲＭ転送レート（時間の長いスパンで測定された場合）である。転送とスロットレートの比率は、（全体的に、スロットの無作為な選択を仮定して）スロットが転送を受け取る見込みを与える。（ゆえに、方程式５）。
【０４６９】
失われるメッセージはない
システム１０の好ましい実施態様は、成功するまでＩＲＭ転送を繰り返す（図１０）。この分析は、成功までリクエストの再転送を仮定する。他の変形は、複数の試みの後にＩＲＭ転送をやめる。これらの他の変形は、開示された方法のリクエスト・サブシステム上で、単にローディングを軽くし（つまりｐを低下させる）、本明細書でのこの分析を保守的にする。ここで、疑問が生じる。繰り返しが永久に継続する場合、ＩＲＭが常に得られるだろうか？（「常に」は、１に等しい見込みを意味する。） 
【０４７０】
スロット化アロハ方法のために予期される最大遅延は、ｅＮである。もちろん、上記の議論で、Ｎは、「非常に大きい」と考えられ、したがって、ｐ＝１の場合に遅延は有効的に無限である。（すべてのターミナルは、すべてのアロハ・スロットの中へ送信する。）
【０４７１】
ｐ＜１でより良好な場合では、メッセージ・レート１／λは、メッセージがシステムに提出されたレートと等しいことが示され、それは１／λＯと表示される。つまり、リクエストが受け取られないのでメッセージは失われない。（このステートメントには数学的なニュアンスがある。形式的には、メッセージは見込み０で失われ、ごくまれにメッセージが通じないことを意味する。） １つの転送に関するリクエストを成功裡に送信する可能性は、Ｐｓ＝（１−ｐ）Ｎ−１である。証明は直接的であり、繰り返された転送中の成功の可能性は次のとおりである。
【０４７２】
【数１７】
2007531416.tif 000019
【０４７３】
したがって、１／λＯ＝１／λである。
【０４７４】
動作ポイント
ＩＲＭ繰り返し転送をスケジューリングするために使用されるあらゆるＩＲＳＦ方法のために、ＩＲＭを成功裡に送信する場合の遅延は、繰り返しの数の一次関数である。そのような数は、図１３に示される。
【０４７５】
ＢＳＤＰ方法の実施態様の動作ポイントは、その操作のために選択されたＮｐの値である。Ｎｐは、方程式４による効率Ｅ（Ｎｐ）に関係し、Ｅ（Ｎｐ）は、方程式３および４によって現実に制御可能な係数（つまりオペレーティング・パラメーター）１／λおよび１／ξに関係する。
【０４７６】
【数１８】
2007531416.tif 000020
【０４７７】
したがって、メッセージ・レートおよびスロット・レートの制御によって、開示された方法を使用してＭＡＣ実施態様の動作基点を決定する。これは、システム・リクエスト方法の成功する効率的な機能の鍵である。明確な説明のために、１／λおよび１／ξは、任意に選択することができない。利用可能なチャンネル容量は、明らかに選択に影響を及ぼすが、比率は、あらゆるチャンネル容量で維持することができる。ＲＱ構造の有効な機能は、その関係を制限し影響を及ぼすメッセージ・レートおよびメッセージ長さ（これは、開示された方法における間隔長さである。）の注意深い選択を要求する。開示された方法のリクエスト部分の視点から、実施態様において制御可能である係数は、アロハ・スロット（１／ξ）の転送レートである。これは、ネットワーク上で時間またはトラヒックのパターンの関数になることができる。
【０４７８】
リクエスト方法の動作が、重要なパラメータの平均あるいは統計動作にだけ依存することに注意すべきである。メッセージ・レートおよびスロット・レートは、任意の測定期間におけるこれらのパラメータに対して平均値より上および下であり得る。しかしながら、測定期間が任意に大きくなるとともに、これらの値は、実際に適用される開示された方法の動作ポイント値に接近する。特別の実施態様によって許容される変化の量は、ＨＣＣおよびＣＰＥにおけるＩＲプールのサイズ制限、およびその実施態様のために指定されたＲＱのサイズ制限に明示的に依存する。
【０４７９】
アップリンク上のメッセージ・レートの調整は、主としてＳＩＭにおけるＳＡＣＦによって遂行される。開示された方法において、転送スケジューラは、開示された方法の内部で、ＳＩＭが平均メッセージ・レート動作ポイントパラメータを守ることを保証するための障壁を提供する。好ましい実施態様において、メッセージ・レート・オペレーティング・パラメータは、平均において一定である。つまり、システムは、ここで指定された調整機構において、メッセージ速度パラメータを変えることによって動作ポイントを適応させない。
【０４８０】
スロット・レートの調整は、内部システム機能である。ＡＳＳＡは、開示された方法のスロット・レートを制御する。好ましい実施態様において、ＡＳＳＡは、ネットワークに一定のスロット・レートを提供する。
【０４８１】
方程式４は、Ｎｐが１以上になる場合に、効率が落ち、遅延が大きくなることを示す（図１２および１３）。したがって、動作ポイントに対する選択の領域は、実際的なシステムにおいて、０と１の間の操作領域にある。（１の右と考えたあらゆるポイントに対して、１の左によりよいポイントが常に存在する。）
【０４８２】
正確な最も好ましい動作基点は、スロット使用の遅延および効率の相対的重要度に依存する。図１４は、開示された方法のために操作の適切な範囲を強調する単一のグラフ上に図１２および１３の情報を示す。効率は、この図において正常の逆を表示する。それは単一の成功したＩＲＭ転送のために要求されたスロットの数である。
【０４８３】
開示された方法において、動作ポイントおよび他のパラメータは、全容量のシステム操作のために取られる。それはもっと上手にはできない。しかしながら、ローディングの低下の影響は、この方法の安定性を保証するために検査されなければならない。その操作領域で作動する場合に、一定のスロット・レート１／ξにおけるメッセージ・レート１／λの減少の影響は、方程式６（さらに図１２の方程式３）で見ることができるように、Ｎｐを左に移動させることである（Ｎが固定するのでｐは移動する）。この場合、より多くのスロットが空であり、したがって、スロット使用効率は減少するが、ＩＲＭはより高速になり、遅延が減少する。この方法の実施により、サービスされているメッセージが改善される。実際、ＡＳＳＡは、空間がこれらの状況下で利用可能になる場合に、より大きなＡＳＢＩの要求によってスロット・レートを増加させるために設計され、そのためにｐを左へ移動させ、より高速の応答時間を得る。 
【０４８４】
システム・リクエスト方法は、２つの方法でサービス品質（ＱＯＳ）に影響する。
・メッセージ低下
・メッセージ転送の遅延 
【０４８５】
開示された方法は、いくらかの未遂に終った転送の後に、ＩＲＭを落とし、そのために関連するメッセージをキャンセルさせる方法で具体化することができる。明確な説明のために、そのような「落下」は、転送のためのメッセージを再提出することができる適切なサービス・アプリケーションによって知ることができる。しかしながら、メッセージを落とすことは、この方法に本来的なことではない。セクション２−３の議論で見ることができるように、好ましい実施態様は、ネットワークに入るすべてのメッセージが見込み１で送信されることを保証する。ＲＱオーバーフローのような非常に小さな見込みを備えたイベントだけが、ＩＲ分配プロセスが始まったときにリクエストを失わせることになる。
【０４８６】
所与のＱＯＳを維持するために、ＳＡＣＦは、開示された方法へのメッセージのプレゼンテーションを調整する。そして、ＳＣＰＣまたはＳＩＭにおけるＳＡＣＦがこれを行なうためにとる手段は、メッセージを落とすことを含む。したがって、開示された方法に固有のメッセージの落下は存在しないが、落とされたメッセージの間接の影響は存在してもよい。
【０４８７】
ネットワークを通過するメッセージの遅延および可変遅延は、ＢＳＤＰ方法の固有の結果である。これは２つの方法でサービス品質に影響を与えることができる。
【０４８８】
１）ネットワークによる遅延は、開示された方法の典型的な実施態様において数十ミリ秒であることが予測される。ほとんどのアプリケーションにおいて、この遅延は、リアルタイムのゲーム対話であることを除いて、サービス品質の効果を有していない。電話会話のようなリアルタイムの対話型サービスのためのターンアラウンド時間は、一方通行遅延の２倍であり、典型的には数十ミリ秒であることができる。
【０４８９】
２）関連するデータ・メッセージのストリームにおいて、ネットワーク通過時間における変化は、もし十分にバッファーされなければ、サービス・プレゼンテーションにおける変動を作成しうる。しかしながら、データ・フローを滑らかにするためにバッファーすることは、遅延を加える。適切なバッファーがない場合におけるジッタの衝撃の例は、ビデオ中のピクチャー凍結であり、あるいはオーディオにおけるクリック音である。
【０４９０】
メッセージ遅延およびジッタは、３つの原因を有している。それは、伝播と処理による物理的な遅延と、ＩＲ分配遅延と、ＲＱスケジューリング遅延である。
【０４９１】
システムの好ましい実施態様の物理的な遅延は、１ミリ秒の数分の１である。遅延とジッタの合計は、２つの他の係数によって支配される。開示された方法のリクエスト方法は、ＩＲ分配遅延に関する。これは、次のように考えられる。
【０４９２】
成功したリクエスト転送の可能性である、所与の大きなＮは、付属書１、方程式３において示される。
【０４９３】
【数１９】
2007531416.tif 000021
【０４９４】
Ｎ回の試みにおける成功の可能性は、ＳＮ＝ＰＳ＋ＰＳ（１−ＰＳ）＋ＰＳ（１−ＰＳ）２＋・・・ＰＳ（１−ＰＳ）Ｎ−１
ＳＮ＝１−（１−Ｐｓ）Ｎ
【０４９５】
図１５Ａおよび１５Ｂは、試みＮの数の関数として成功したリクエスト転送の可能性を与えるこの方程式のプロットを示す。図１５Ａおよび図１５Ｂにおいて、同じデータは２つの解像度で提供される。開示された方法に関係する時間遅れは、第一に、図に示されたように試みの予想数に依存し、第二に、試みの間の時間に依存する。つまり、ＩＲＳＦ関数による繰り返しリクエスト転送のために、スロットがどのように選択されているかに依存する。図１６は、電話および他の遅延対応サービスに関する目的の、重要な動作ポイントを提供する。
【０４９６】
システム実施態様の例
システム実施態様の例において、ＡＳＢＩが提示される毎に再リクエストが試みられる。ＡＳＢＩに対するアロハ・スロットの重要な固定数は、再リクエスト・スロットのＩＲＳＦによる「無作為化」が有効であるように、間隔当たり十分なスロットが存在することを保証するために提供される。例のネットワークは、毎秒平均約２０００のメッセージ（アップリンク上で要求されるメッセージ）に役立つ。例のネットワークの機能は、６４ｋｂｐｓＶｏＩＰを備えた電話サービスをサポートすることである。図１６において明白なトレードオフを考慮して、サービスは、４回のＩＲ転送試みが失敗した後に落とされるパケットにより、９９％のパケット処理能力のために設計されている。これらの２つの考察は、Ｎｐ〜０．４の動作ポイントの選択に結びつく。図１４から、動作ポイントにおいて、平均で、成功した転送当たりおよそ１．５ＩＲＭ転送があることがわかる。
【０４９７】
方程式６から、毎秒７４５９アロハ・スロットの場合、スロット・レートは、３．７２９６倍のメッセージ・レートである。例のネットワークにおいて、メッセージ遅延サイクルのリクエスト部分のために指定された最大時間は、４０ミリ秒である。１０ミリ秒ごとに１つのＡＳＢＩを提供すると、この要求を越える。したがって、１つの間隔当たりおよそ７５スロットがある。（ＡＳＢＩにおいておよそ２０の新しいリクエストおよび１０の繰り返しリクエストがあり、これらの３０転送のおよそ２０が成功裡に送信される。）
【０４９８】
ＡＳＢＩのために必要な容量は、メッセージに利用可能なアップリンク容量の合計の５％未満である。スロットは、平均メッセージ・サイズ（非常に重要なパラメータ）の１％であり、オーバーヘッドは、そのときリクエスト構造に対して約３．６％である。
【０４９９】
毎秒１０パケットのパケット・レートを持ったＶｏｌＰ回路のＱＯＳを考える。例のネットワークにおいて、パケットは、平均して１０秒ごとに一度失われる。このパケット・ロス・レートは、１ワードの約１／１０に相当する。スピーチ回路は、容易にそのような損失を補填する。
【０５００】
この例において、リクエスト・サイクルを通じての平均遅延は、１５ミリ秒である。２０ミリ秒の典型的なＲＱ遅延に加えられた時（付属書３を参照）、これは、およそ３５ミリ秒の予期した合計の一方通行遅延、および平均して７０ミリ秒のターンアラウンド時間を与える。これは音声システムのために非常に満足なターンアラウンド時間である。一つの間隔に最初のリクエストを集めることにより引き起こされたまれな長い遅延は、繰り返しのカットオフによって扱われる。そのように束ねることは、いくつかの会話で失われたパケットの影響を与える。束ねる影響は、３回を超える繰り返し、３０ミリ秒を超えては実行されない。
【０５０１】
キューの状態モデル
図１７は、ＲＱの状態図モデルを与える。キューの状態は、キューにおけるトークンの数として定義される。ＢＳＤＰ方法において、リクエスト・キュー「トークン」は、ＩＲである。
【０５０２】
時間が進むとともに制限なしでキューが成長しない場合、それは定常状態に達し、そこのトークンの数は、リクエストの到着および出発のパターンに依存して、平均あるいは固定値の上下になる。システム１０は、ＲＱが安定しているように、つまり、制限のないサイズにおいて成長しないように設計される。
【０５０３】
安定したキューの行動のパターンは、明らかに完全に複雑になり得る。要求または仮定がＲＱに課される。それは、ピーク・トラフィック期間中にエルゴード的な特性を有する。これは、リクエストの到着は、すべてのＣＰＥ上で平均された時に全く無作為であることを意味する。（より形式的に、エルゴード性は以下のように定義される。実験が行なわれる場合、この実験の第一の部分は、同じ実施態様および同じトラヒック・ローディング統計で、非常に多くのネットワークを平行に実行し、それらをすべて同時に止め、ＲＱ状態において多くのネットワークが深さ０のキューを持ち、深さ１のキューを持つようなある一定の方法で分配される。実験の第二の部分は、同じトラフィック・ローディング統計の下で長い時間単一のシステムを実行することである。その後、実験の第二の部分のために各状態で費やされた相対的な量の時間が、第一の部分からの状態の分配と比較される。割合が「同じ」である場合、ネットワーク行動、あるいはトラヒック・パターンへ影響する基礎をなすプロセスは、エルゴード的であると言われる。）
【０５０４】
無作為な入力を備えた安定したキューは、状態Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｎ、Ｐｎ＋１、・・・の各々において存在する可能性を有する。この実際的な重要性を考慮する場合、この見込みの組は、到着と出発のプロセスの特性に左右されないことに注意することは重要である。エルゴード的な仮定において、あらゆるシステムは、平均して、同じ分配Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｎ、Ｐｎ＋１、・・・によって表わされた時間の数分の１を占める状態になる。
【０５０５】
この平均あるいは無作為な行動が生じるために要求される期間は、入力と出力の特性に依存する。「非常に」無作為な出発行動を備えた「非常に」ランダムな到着は、この占有分配に対して非常に迅速な収束を与える。
【０５０６】
到着が、異なるソースからである場合、これらのソースは、適度に無作為な行動を続け、キューは、「完全に」フル（平均して１０より大）になり、多数の法則が有効になる。キューの行動は、各ソースの統計行動の詳細と全く無関係になり、ほとんど平均到着率、およびこの平均レートからの到着の偏差に依存する。
【０５０７】
システム１０においてあらゆるサービスに関係する統計を知ることができないので、キューに入れたかなり少数のＩＲを平均してＲＱを実行することが必要である。「かなり少数」は、蓋然論的の意味において、アップリンク・トラヒック・ロード統計がどれくらいよく作用するかに依存する。実際的な状況では、開示された方法のアプリケーションのために予測された多くのＣＰＥによって、トラヒック特性は非常によく作用する。
【０５０８】
トラヒックが「ランダムでない」場合に、よい改良の結果が存在する。ＣＰＥが、リクエストの生成において非常に規則的な場合、その効果はキューを短くし、平均メッセージ処理能力時間をスピードアップする。これは、音声およびビデオのようなストリーミング・トラヒックで生じるパターンである。
【０５０９】
ＲＱ深さ
この展開は、キュー理論の基礎である。それは「バランス方程式」に直ちに導かれる観察に依存する。ある種の入力および出力の仮定の下におけるバランス方程式の解決は、分配Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｎ、Ｐｎ＋１、・・・を与える。この結果は、キュー深さの平均偏差を計算するために使用される。
【０５１０】
その観察はエルゴード性に依存する。時間動作を観察する。ある十分に長い期間、τ（秒）において、キューは、Ｐｉと等しい時間の分数である状態ｉに存在する。 
【０５１１】
到着と出発の統計に関して最小の可能な仮定を行なうと、
λは、到着間における平均時間（秒）である。
μは、到着に役立つ平均時間（秒）である。
【０５１２】
ＢＳＰＤタームにおいて、これは、λはＲＱに到着するＩＲ間の平均時間であり、μはアップストリーム間隔の平均長さであることを意味する。
【０５１３】
１／λは、毎秒のリクエストの平均数である。
１／μは、毎秒のサービスの平均数である。
【０５１４】
キューが安定しているために、リクエスト間の平均時間は、リクエストを提供する平均時間と少なくとも同じ大きさである、λ＞μ。すなわち、１／μ−１／λ＜１である。
【０５１５】
期間τにおいて、状態ｉはτＰｉ秒である。平均で、ｉからｉ＋１までの状態の間のキューへの到着の数は、τＰｉ／λである。平均で、ｉからｉ−１までの状態の間の出発（あるいはサービス、あるいは転送）の数は、τＰｉ／μである。
【０５１６】
バランス方程式に結びついている観察では、長い期間に渡ってキューが安定しているために、隣接した２状態間で桁上げの数は桁下げの数と等しくなければならないことである。
【０５１７】
【数２０】
2007531416.tif 000022
【０５１８】
μ／λ＝ρ＜１を定義すると、Ｐｎ＝Ｐ０ρｎおよびＰ０＝（１−ρ）となる。状態の占有可能性は幾何学的に低下する。
【０５１９】
キューの予想される深さは、Ｅ（ｎ）である。
【０５２０】
【数２１】
2007531416.tif 000023
【０５２１】
Ｅ（ｎ）の領域は、キュー深さがほとんどの時間で見つかるところである。ρ＜１を包含するわずかに死んでいるまたは空の時間は、捕獲あるいは呼吸スペース時間である。
【０５２２】
システムのメッセージ・レートがシステムの通信容量よりわずかに小さいＭＰＥＧ２を処理するキューに基づく実際的な通信システムの特徴が存在する。容量のこの少しの犠牲は、システムのために柔軟な弾みおよび行動の予測を提供する。
【０５２３】
分散したリクエスト・キューのこの滑らかになる特性の利用によって、開示された方法は、セットアップ遅延によるチャンネル容量の損失なしでメッセージ転送を行なうためのＣＰＥの準備、メッセージ転送の前にスケジューリング同期を確認する能力、スケジューリング・メッセージに関係する情報のためのチャンネル容量の損失をなくすこと、予測可能な遅延および優先権のスケジューリングを可能にする。
【０５２４】
システムの効率
ＩＲが無作為に到着し、キューによって処理される事実は、時々、キューが空になり（つまり状態０）、リンクが無効になることを意味する。これがどれくらい頻繁に起こるか。バランス方程式から、Ｐ０＝（１−ρ）が答えである。オーバーヘッドＯとして、システムが空のままである時間の百分率に注意すると、この結果は、より直観的に引き出すことができる。εがリンクにおける到着当たりの平均未使用時間であるとすると、τ（μ＋ε）＝τλとなる。キューが空である時間の一部に転送は存在しない。
【０５２５】
【数２２】
2007531416.tif 000024
【０５２６】
キュー深さと効率の関係
システム１０において、入力されるトラヒックの正確な蓋然論的特性はあまり厳格ではないので、ＲＱは、平均して「かなり深い」ことが好ましい。「かなり深い」は、キュー深さが約１０より大きいことを意味する。
【０５２７】
ρ＝Ｅ（ｎ）／［１＋Ｅ（ｎ）］に注意と、
【０５２８】
【数２３】
2007531416.tif 000025
【０５２９】
キュー深さが小さくなると、オーバーヘッドは１まで行く（チャンネルは通常空である）。ρが小さい場合、キュー深さが小さいことに注意する。実際、予想されるキュー深さは、ρ＜＜１のために、ρで制限される。
【０５３０】
キュー深さが大きくなる場合、システム１０に適用可能であることは興味深い。
【０５３１】
【数２４】
2007531416.tif 000026
【０５３２】
Ｅ（ｎ）＞１０に対して、この方程式は１％未満の正確さである。
【０５３３】
したがって、実際的見地から言えば、９９％の効率である実施態様は、１００のキュー深さを有する。
【０５３４】
ＲＱの偏差
ＲＱ深さは、どれくらいよくＥ（ｎ）に接近するか。これは、Ｅ（ｎ）のまわりのキュー深さの予想偏差によって測定される。これは、キューがサンプリングされる瞬間に、サンプル深さがＥ（ｎ）にどれくらい接近しているかを意味する。
【０５３５】
Ｅ（ｎ）が「大きい」と仮定する。この場合、「大きさ」は１０より大きいことを意味する。
【０５３６】
リクエストの到着時刻は、非常に複雑な見込みモデルに従うことができる。しかしながら、それが平均ｍとともに偏差σを有するために十分に（あるいは「実際の世界で」）作用すると仮定する。（σは変動σ２の平方根である。）
【０５３７】
一度により多くの到着の統計行動がある場合、例えば一度に１５の到着行動がある場合、基礎をなす見込み行動は、ますます鐘形またはガウス形になる。実際、その平均および変動は、ガウスの確率変数の行動を完全に定義する。そのように、事態に対する非常にきつい把握は、（ＩＲのＲＱＵＭ配達に伴って起こるように）グループの行動が到着するとすぐに達成される。
【０５３８】
ｎ個の到着に対して、傾向は、
【０５３９】
【数２５】
2007531416.tif 000027
【０５４０】
ガウスの行動は知られているので、それが通常多くのＩＲキューを有する場合に、キューの行動を予測することができる。これは、実際には、バッファーの滑らかにする効果である。
【０５４１】
このポイントで、偏差をモデル化するために、基礎をなすプロセスのより正確なモデルに達する。ＲＱの合理的なモデルは、Ｍ／Ｍ／１である。これは、ポアソン到着、指数サービス時間（メッセージ長さと等価である）、および単一サーバーである。
【０５４２】
ポアソン・プロセスにおいて、大きなＥ（ｎ）の場合のリクエスト・プロセスの平均および偏差は、
【０５４３】
【数２６】
2007531416.tif 000028
【０５４４】
例えば、ガウス分布の性質は、時間の６６％、およびキューは、Ｅ（ｎ）＝１００の平均の１０％以内に残ることを我々に伝える。
【０５４５】
システム性能
開示された方法の性能は、１組のアップリンク・パラメータに依存し、それはオペレーティング・パラメーターと呼ばれる。
【０５４６】
ΛＡは、その間隔におけるアロハ・スロットのビットによる平均長さである。
ΛＭは、その間隔におけるメッセージのビットによる平均長さである。
１／ξ＝システムのために指定された平均スロット速度
１／λ＊＝ネットワーク用に指定された近似の平均の新しいメッセージリクエスト速度
【０５４７】
［＊これは、ＨＣＣ（ＣＰＥによって要求されないエルゴ）によって順序付けられたアップリンク・メッセージを含まないので予測である。これらは、ネットワークの初期化および時間的管理と関連したメッセージである。これらのメッセージは、比較的まれであると仮定される。］
【０５４８】
これらのパラメータは、付属書２、セクション２−４の動作ポイントに関する。付属書２から方程式３を有する。効率は、
【０５４９】
【数２７】
2007531416.tif 000029
【０５５０】
ここで、Ｎｐは、参照された付属書に定義されたように、開示された実施態様の動作ポイントである。開示された方法の実施態様において、動作ポイントは、実施態様の正確な対象に依存して選択される。この値は、０と１の間にある。
【０５５１】
ほとんどの実施態様において、アップリンクは、クリティカルあるいは「ピーク・トラヒック」操作の間に十分に維持されることが予測される。サービスと制御のメッセージに対する需要の欠乏が存在する場合に、実施態様の性能は、ＡＳＢＩを備えた余剰設備を満たすことにより改善されることは明白である。これは、この方法の応答性を促進する。
【０５５２】
メッセージ要求におけるピークに対するシステムの強健さを増加させるために、および／または非常に小さな処理能力遅延に対する要望のために、実施態様が典型的な場合より０に近い動作ポイントで実行することが考えられる。
【０５５３】
Ｒがアップリンク・チャンネルの情報速度と仮定する。Ｒの予測は、
【０５５４】
【数２８】
2007531416.tif 000030
【０５５５】
システムに対する耐性の疑問は、ある期間の長さと速度パラメータに関連して増加および減少する。
【０５５６】
オペレーティング・パラメーターは固定される。これらの係数の実際の値は、瞬間ごとに変化する。これらの値は、以下のように表示される。任意の期間（ｔ，ｔ＋τ）に対して、τは期間のスパンである。
【０５５７】
ΛＡ（ｔ，τ）は、その間隔におけるアロハ・スロットのビットによる平均長さである。
ΛＭ（ｔ，τ）は、その間隔におけるメッセージのビットによる平均長さである。
１／λ（ｔ，τ）は、その期間における平均メッセージ速度である。
１／ξ（ｔ，τ）は、その期間における平均スロット速度である。
【０５５８】
開示された方法のアンダー負担
ＢＳＤＰ方法を使用している要求がネットワーク上で緩む場合の何が起きるか。レートが動作ポイントで残る場合、下記のどちらかあるいは両方が真実である。
【０５５９】
【数２９】
2007531416.tif 000031
【０５６０】
システムは単に余分な容量を有する。ΛＡは、ほとんどの実施態様において定数であることが予想される。これは、性能の低下を引き起こさない。余分な容量は、余分なアロハ・スロットで望まれるように使用することができ、Ｎｐを左に移動させ、この方法の応答性を増加させる（図１３）。
【０５６１】
平均の長さが一定のままである場合、
【０５６２】
【数３０】
2007531416.tif 000032
【０５６３】
容量も解放される。
【０５６４】
スロット・レートは、開示された方法において制御される。スロット・レートは、スロット使用効率を一定に維持するために減少させることができるが、これに効果はない。それは、より多くの空の容量を残すだけである。したがって、スロット・レートを増加させ、応答性を増加させることができる。あるいはそれを同じままに残し、他の制御またはメッセージの目的のために使用される過剰設備を設計者が望むようにすることができる。これによるシステム性能の損失はない。
【０５６５】
概略において、開示された方法の性能は、期間中にスロットまたはメッセージ長さあるいはレートにおけるあらゆる減少で動作ポイント値以下に劣化しない。
【０５６６】
システムの過重負担
特定のシステムで実装された開示された方法のオペレーティング・パラメーターは、そのシステムの容量を満たすために選択されると仮定する。容量が委託されるので、実装は、あらゆる保持時間に対して支持することができず、スロットまたはメッセージの長さあるいはレートを増加する。しかしながら、この方法は、そのようなエクスカーションがあまり長く続かない限り、より長いメッセージあるいはより頻繁なメッセージに対するエクスカーションの管理において強健である。
【０５６７】
エクスカーションのための開始時間まで定常状態操作を仮定することによって疑問が検討される。定常状態は、ＲＱがその予想する深さに近く、平均して、ＩＲＭは、成功した転送を達成するために、繰り返しの予想する数に接近することを要求していることを意味する。そのエクスカーションは、期間τにおいて、増加した平均メッセージ長さおよび／または増加した平均メッセージで生じる。エクスカーションの後に、安定化時間によって、この方法が定常状態操作に戻ることを可能にする。実施態様の設計者は、あらゆる時間にスパンτを取り、期間τ中のオペレーティング・パラメーター値に関するスロットとメッセージのレートおよび長さのために、この方法に対する耐性を評価することができる。この性能は、動作ポイントを選択する際に考慮される１つの係数である。
【０５６８】
オペレーティング・パラメーター値以上のスロット・レート
最初にスロット・レートを増加させる意味について考える。アロハ・スロット・レートは、ＨＣＣの完全な管理下にある。増加は、所与の期間中のリクエストを捕らえる際に、遅延を減少させるために使用される。
【０５６９】
【数３１】
2007531416.tif 000033
【０５７０】
十分なシステム手段から得られるより多くのスロットは、より少ないメッセージ容量が利用可能であることを意味する。より多くのスロットは、メッセージ・リクエストがより少ない遅延で到着するが、動作レート１／λはもとのままであることを保証する。そして、スロット使用効率は減少する（Ｎｐは左に移る）。これが生じるために、ある容量が解放され、あるいはそのリクエストが増加する。
【０５７１】
メッセージ容量の低下は、１／λ（ｔ，τ）＜１／λを保証する。
公式は次のとおりである。
ΔＭＲは、メッセージ・レートの百分率増加を示す。
ΔＳＲは、スロット・レートの百分率増加を示す。
【０５７２】
【数３２】
2007531416.tif 000034
【０５７３】
ＩＲは、ＲＱにおいてメッセージ容量の損失に依存する上記のレートで増加する。すべての１００％スロット・レート増加のために、値の合理的な選択により、ＲＱにおける３％のメッセージ・レート強化（ＲＱ深さではないレートの３％）へ導かれる。他の合理的な数は２倍になることを示唆する。すなわちＲＱが2倍になる。
【０５７４】
これは、方法の実施態様のためのガイドラインに結びつく。予想する深さＥ（ｎ）の１０倍のＲＱ容量を有することは実際的である。したがって、１００％の余剰スロット・レートの１０秒程度は、これらの例示の値を備えた実施態様によって許容することができる。
【０５７５】
オペレーティング・パラメーター値以上のメッセージ・レート
増加したメッセージ・レートが表示される。
【０５７６】
【数３３】
2007531416.tif 000035
【０５７７】
ＨＣＣは、増加したメッセージ・レートと一致するようにスロット・レートを増加させ、それによりスロット使用効率を維持することができる。しかしながら、これは、メッセージ転送に対する利用可能な能力を縮小し、オペレーティング・パラメーターにおいて設定されたよりもさらに多くのメッセージが存在する。
【０５７８】
前の観察の重要性は、アロハ・リクエスト収集アプローチによるメッセージ・レートに固有の厳しい制限はないことである。ＨＣＣは、アロハ・システムを安定にしておくために、常にスロットを増加させることができる。ただ一つの制限は、いつすべての容量がＡＳＢＩによって使用されるか、実際的な実装において現実的な危険がないかということである。払われた代償は、もちろん、より多くの容量がＡＳＢＩに分配されたときに、より少数のメッセージが現実に送信されることである。したがって、ＲＱは成長する。
【０５７９】
ＨＣＣが１／ξを維持することを選択する場合に、増加したメッセージ・レート（ｐが増加したより多くのリクエスト手段）で、Ｎｐは右に移る（付属書２の図Ａ２−３を参照）。
【０５８０】
メッセージ・レートは、スロット使用効率に関連する。スロット・レート効率の最大の可能な増加は、メッセージ・レートが（保持または永続的方式で）どれくらい増加し、その方法を備えたリクエストに成功した応答を維持することができるかを決定する。この最大のエクスカーションは、割り当てられたＮｐ動作ポイントから１のＮｐへ移動することにより決定される。
【０５８１】
【数３４】
2007531416.tif 000036
【０５８２】
図１８は、動作ポイントＮｐを備えたシステムのために最大の持続可能なメッセージ・レート増加を示す。（持続可能なレートは、このレベルに永久に維持することができるレートを意味する。）
【０５８３】
保持メッセージ・レートが、図Ａ４−１の境界より大きく増加する場合、長期間においてすべてのスロットが競合し、システムが成功裡にリクエストを転送することをやめるまで、アロハ・スロットは、しだいにリクエストでブロックされるようになる。
【０５８４】
メッセージ・レートが超過レート以下に落ちる場合、この方法は、それ自体を修正する。平均メッセージ・レートが規定のフォームにおさまる限り、超過メッセージ・レートによって引き起こされる永久の故障はない。
【０５８５】
持続可能な境界を越えていない程度に増加したメッセージ・レートの場合には、Ｓにおける制限は、ＲＱ深さにおける制限によって設定される。ＲＱは、この期間中に外へ出るよりも中へ入るより多くのＩＲを有し、これが許容される時間は、単に深さによって決定される。
【０５８６】
合理的な数は次のとおりである。５０％のレート増加および×１０ＲＱ深さが与えられた場合は、１秒以上そのように過重負担させるビットを許容することができる。持続可能な境界以上におけるメッセージ・レートのエクスカーションのために、２つの結果が作用し始める。Ｎｐが増加すると、効率が減少し、固定スロット・レートが供給することができるメッセージの数が減少する。したがって、リクエストは、エクスカーションの間に本質的に失われる。この場合、現実にシステムに入るリクエストは減少し、ＲＱは低下する。損失は、入力において遅延に変わる。
【０５８７】
メッセージ・レートは常に変わる。より高いレート、すなわちシステムのモデリングに従って持続可能なレート以上のエクスカーションが常に存在する。この影響は、メッセージのために試みられた繰り返しリクエストの数を増加させることである。この方法のトラヒックにおける自然な変化の影響は、図１６において最もよく見られる。ここに、リクエストを成功裡に終了する高い可能性を持つように、平均より多くのリクエストが計画される。
【０５８８】
オペレーティング・パラメーター値以上のメッセージ長さ
メッセージ長さは、システム１０において、リクエスト収集方法の性能に影響がない。ただ一つの効果は、その行動またはＲＱである。
【０５８９】
すべての他のパラメータは一定の状態を保つ場合、平均メッセージ長さの増加の影響は、ＲＱにおける数あるいはＩＲを増加させることである。これは、単に、多くの長いメッセージを与えられた期間に送信することができるからである。
【０５９０】
公式は次のとおりである。
ΔＭＲは、メッセージ・レートの百分率増加を示す。
ΔＭＬは、メッセージ長さの百分率増加を示す。
ΔＭＲ＝−ΔＭＬ／（１＋ΔＭＬ）
【０５９１】
ＩＲは、ＲＱにおいて上記のレートで増加する。５０％のメッセージ長さの増加は、３３％のメッセージ・レートの減少に結びつく。ＩＲは、ＲＱにおいて毎秒メッセージ・レート（ＲＱ深さではない）の３３％のレートで増加する。パラメータおよび×１０のＲＱ深さの合理的な組のために、予想する作動レベルは、ＲＱがオーバーフローする前に、保持されたより長いメッセージ長さを備えた約１秒の操作を与える。
【０５９２】
もちろん、ＲＱがオーバーフローに近づく場合、ＩＲ挿入アルゴリズムは、当然ＲＱからＩＲを選択するために設計される。そのような選択は、選択されたメッセージのＣＰＥサイトで提示され、それらは、制御されたやり方で反応することができる。したがって、開示された方法は、そのような状況下で有効性を維持する。
【０５９３】
簡略Ｒｅオペレーティング・パラメーター・エクスカーション
開示された方法の操作は、提示されたメッセージ・レート、およびＣＰＥにおける平均メッセージ長さの制御に依存する。
【０５９４】
しかしながら、開示された方法は、合理的なサイズの間隔において、これらのパラメータの「合理的な」エクスカーションに対して強健であり、実際的な適用可能性の標準を満たす方法を形成する。
【０５９５】
ＩＲＳＦ感度
開示された方法に本来的なのは、ＡＳＢＩＳの使用である。ＩＲＭは、実施態様に一致するように間隔サイズを比較的大きくしておくために、ＡＳＢＩにおけるグループで送信され、そのリクエストは、チャンネルの効率的な使用のために、平均メッセージ・サイズに比べて小さい。この構成も、有効な再転送プロセスをサポートする。
【０５９６】
実施態様のためにＩＲＳＦ方法を設計する際に直面する問題を調査する情況を提供するために、非常に一般的なＩＲＳＦ方法が以後議論される。この議論の進行において、開示された方法によって要求される問題で機能するＩＲＳＦ方法の存在が確認される。
【０５９７】
ＩＲＳＦの行動を検討するために、所定の変数が考慮される。
ρ＝ターミナルによってアロハ・スロットの中へ新しいＩＲＭ（第一の時間）を転送する可能性。
ρ＝ターミナルによってアロハ・スロットの中へＩＲＭを転送する可能性。
Ｓは、ＡＳＢＩ中にあるいはＡＳＢＩを横切って存在するアロハ・スロットのスパンである。
Ｓｉは、一連のスパンｓにおけるスパンｉである。
Πｉ＝ＩＲＭが１つのターミナルによってＳｉへ送信される場合の予想される見込みである。
ｋｉは、スパンｉのサイズである。 
【０５９８】
再転送のために一般的にｐ＞ρである。再送信がアロハ・スロットに滑らかに広げられる場合、方程式４は、Ｎｐ＝ＮρｅＮｐを与える。
【０５９９】
図１９は、チャンネル上のスパンのシーケンスを示し、各スパンは、複数のスロットから成る。単純性のために、基礎的チャンネルは、サイズｋ０のスパンＳ０のシーケンスとして作動すると考えることができる。１つのＳ０スパンは、別のものの後に従う。スパンＳ０において、１組の新しい転送が存在する。
【０６００】
単純性のために、Ｓ０スパンは、開示された方法の間隔として考えることができるが、これは必ずしも必要ではない。
【０６０１】
例のＩＲＳＦ方法において、スパンＳ０、Ｓ１、・・・の各シーケンスは、初めてスパンＳ０へメッセージ（例えばＩＲＭ）を送信した１組のターミナルによって使用されるスパンのシーケンスとして定義される。発信器のこのセットは、Ｓ０へ再送信したターミナルを含まないことに注意すること。スロット・ターミナルへの新しい転送の可能性は、ρとして定義される。Ｓ０スパンのために、変数Π０が導入される。添字はスパンを表わす。
【０６０２】
【数３５】
2007531416.tif 000037
【０６０３】
システム１０において、第二の等式は方程式３であり、次のものに帰着することに注意すること。
【０６０４】
【数３６】
2007531416.tif 000038
【０６０５】
チャンネルは、ρのスロット（繰り返しとオリジナル）の中へ転送する可能性を備えた定常状態で実行すると仮定される。
【０６０６】
例のＩＲＳＦ方法において、Ｓ１は、サイズｋ１の第二の間隔である。Ｓ１は、直接Ｓ０に続く。Ｓ１は、前のＳ０へ送信され、競合に遭遇したターミナルの第一の再送信を含む。その再送信を備えた各転送は、図１９に示された独特な配列の一部である。これらのシーケンスの各々からの活動は、スロット中の活動の合計を与えるために加算される。
【０６０７】
スパンの任意のスロットへの転送の可能性が、予想する見込みＮｐと等しい場合、Ｓ０からＳ１への再送信の予想する数は、
【０６０８】
【数３７】
2007531416.tif 000039
【０６０９】
一般に、ｉ番目の再送信の予想する数は、Πｉで表示される。
【０６１０】
【数３８】
2007531416.tif 000040
【０６１１】
すべてのＳ０にｋ０スロットが存在し、各々は、独立した見込み［１−（１−ｐ）Ｎ−１］Π０で競合に寄与する。したがって、オリジナルの転送からＳ０への競合の予想する数は、ｋ０［１−（１−ｐ）Ｎ−１］Π０である。
【０６１２】
インデックスｍ、ｍ＝・・・−１、０、１、２、・・・は、Ｓ０の隣接するシーケンスを識別するために導入される。Ｓ０のシーケンスが示される。
【０６１３】
【数３９】
2007531416.tif 000041
【０６１４】
さらに、図Ａ２−５において示されたように、それをシーケンスＳ０，ｍから始まる特定のＳ０スパンに結び付けることによって、再送信の特定のシーケンスを注記する。
【０６１５】
【数４０】
2007531416.tif 000042
【０６１６】
実際、上記の方程式４の「ｐ」は、既知の方法でＳ０からＳ０まで変わる。ｐは、この変数の予期値である。見込みｐは、無作為な第一の時間転送による構成要素、および再送信による構成要素の２つの構成要素から成る。付属書２および方程式５から、それは平均で知られている。
【０６１７】
【数４１】
2007531416.tif 000043
【０６１８】
この表現の第二の項は、繰り返された転送に依存するｐへの寄与である。この統計は全体の統計であり、実際的な感覚において、多くのスロット上で平均化することにより決定される。ここで考慮した再送信の実施態様の方法において、再送信は、ある決定されたサイズの次のスパンに広げられる。そして、一つのスパンから次のスパンへの再送信見込みの相関性が存在する。したがって、転送の総計の可能性上でＳ０の与えられたスロットへの各Ｓ０スパンに相関性が存在する。カプセルに入れるために、見込みｐは、１つのＳ０スパンから次のＳ０スパンへの決定論的な方法において異なる。
【０６１９】
ｐにおける１つのＳ０から次のものへの関連する変化を明示的に認識する。
【０６２０】
スパンへの予想する再送信Ｓ１，ｍ＝ｋ０［１−（１−ｐｍ）Ｎ−１］Π０    （方程式５）
【０６２１】
図１９を考えると、任意Ｓ０，ｍ上の再送信統計の影響を見ることができる。あらゆるＳ０間隔の特定のスロットは、オーバーラップするシーケンスの同じパターンを参照する（この実施態様の例においてスパンのすべてのシーケンスのために、ｋｉが同じ値を持っていることに注目すること）。ｉｎｔ［ｋｉ／ｋ０］オーバーラップ・セグメントが存在し、もし、ｋｉがｋ０の整数倍でなければ、１つのセグメントは、ｋ０より小さな残りセグメントである。例えば、ｋ１／ｋ０が１．５である場合、前のＳ０スパンから１つの完全なオーバーラップ、および前のスパンから１／２オーバーラップが存在する。
【０６２２】
実施態様の例において、Ｓ０間隔の基礎をなすシーケンスの総計への影響が、最も無作為すなわち一様な分布になるように、再送信の分配がスパンにおいて選ばれる。Ｓ０間隔
2007531416.tif 000044
【０６２３】
【数４２】
2007531416.tif 000045
【０６２４】
この単純条件によって、分配は、第一原理（つまり観察）から決定される。次のスパンへの再送信の分配は、スパン・サイズｋ０、ｋ１、・・・のシーケンスの各要素がｋ０の整数倍である場合だけ、一様にランダム化されることを観察する。一般に、非整数関係によって、分配の選択は、部分的なオーバーラップによって影響される。その観察は次のとおりである。スパンＳ０，ｍ＋ｋのオーバーラップにおいて部分的なスパン値として現われるスパンＳｉ，ｍの終わりのスロットの部分は、次のスパンにおける他のスロットの１／２の見込みを備えた無作為再送信を割り当てられる。（これは、スパンの反対側の端に対しても真実である。）この見込みは、各スロットへの正味の影響が、同じ見込みを備えた（すべてのシーケンスにおける）そのスパンから、繰り返しの割り当てを受けるように選ばれる。
【０６２５】
例えば、ｋ１／ｋ０が１．５である場合に、その分配が記述される。最初の１／３のスロットは、再送信の１／４に対して一定の見込みを有し、次の１／３は、再送信の１／２に対して一定の見込みを有し、最後の１／３は、再送信の１／４に対して一定の見込みを有する。
【０６２６】
図１６から見ることができるように、Ｓ０，ｍ＋ｋのスロットへの転送の完全な可能性に影響する各Ｓｉ，ｍシーケンスの割合が存在する。例えば、Ｓ１，ｍ−１の２／３およびＳ１，ｍ−２の１／３は、ｋ１／ｋ０＝１．５の場合に、Ｓ０，ｍへの転送の完全な可能性に影響する。
【０６２７】
Ｓ０，ｍの各スロット位置のために、スパン・シーケンスの全体を横切るスライスは、図１６に示されるように、セットＳ１，ｍと交差し、各々は第一の再送信が前記のスロットへ送信される見込みへ寄与する。寄与のための表現は、Ｓ０，ｍにおける異なるスロットに対して異なるが、形式Σｉ＝１，∞ｄ１，ｉｋ０［１−（１−ｐｍ−ｉ）Ｎ−１］Π０／ｋ１を有する。ｄ１，ｉ項は、見込みに寄与しないｍ−ｉに対して０であり、ｍ−ｉの寄与が存在する場合に分配と割合の係数を含む。
【０６２８】
例えば、Ｓ０，ｍスパンの前半において、ｄ１，１は３／４であり、ｄ１，２は３／４である。Ｓ０，ｍスパンの後半において、ｄ１，１は１／２であり、ｄ１，２は０である。
【０６２９】
【数４３】
2007531416.tif 000046
【０６３０】
もし、ｐｍ−２＝ｐｍ−１＝ｐの場合、スパンのあらゆるスロットにおける第一の再送信の可能性は、例えば、（３／２）ｋ０［１−（１−ｐ）Ｎ−１］Π０／ｋ１＝［１−（１−ｐ）Ｎ−１］Π０となることに注意すること。
一般的には、Σｉ＝１，∞ｄｑ，ｉ＝ｋｑ／ｋ０である。
【０６３１】
Ｓ０，ｍ＋１の特定のスロットへの第一の再送信の可能性は、ａ１，ｍと示される。
【０６３２】
【数４４】
2007531416.tif 000047
【０６３３】
そして、その後の再送信を継続する。
【０６３４】
【数４５】
2007531416.tif 000048
【０６３５】
ｐｍ−１＝ｐの場合、ａ１，ｍ＝（ｋ１／ｋ０）Π１，ｍ＝（ｋ１／ｋ０）Π１＝［１−（１−ｐ）Ｎ−１］ｉΠ０、そしてａ２，ｍ＝［１−（１−ｐ）Ｎ−１］２Π０
であることに注意する。
【０６３６】
一般的に、
【０６３７】
【数４６】
2007531416.tif 000049
【０６３８】
そして、ｐｍ−ｉ＝ｐの場合、
【０６３９】
【数４７】
2007531416.tif 000050
【０６４０】
一般的な表現の複雑さは、１つのｍから次のｍへのｐｍの相関性を強調する。これは、次の式によって理解することができる。
【０６４１】
【数４８】
2007531416.tif 000051
【０６４２】
ここで、ａ０，ｍ＝ρである。再び、ｐｍ−ｉ＝ｐの場合を考えれば、モデルの整合性が確認される。
【０６４３】
【数４９】
2007531416.tif 000052
【０６４４】
この方法の固有の安定性および満足なＩＲＳＦの存在を実証する。
【０６４５】
ここの焦点は、ＩＲＳＦ機能の安定性および感度である。上記の議論は、パラメータ設計に対するシステム・リクエスト方法および感度の領域の基礎をなす行動の両方を明らかにする。ｐからｐｍの予想される偏差は、システム・リクエスト方法がその予想される性能から持つことになるエクスカーションを決定するものである。これは、２つの様相において大きな数の法則によって管理される。（１）スパンにおける競合の数は、期待値を有する。実数が期待値に近い可能性は、競合の予想する数より大きいスパンのサイズに依存する。合理的な動作ポイントにおける実際的見地から言えば、感度が合理的な安定性を与えるために最も重要である最初のスパンにおいて、１０〜３０の競合が期待される。（２）そのプロセスは、複数のＳ０，ｍ上で非常に早く相互に関連する。これは、スパン比率を大きくし、それによって所定のスロットにおいて比較的まれである繰り返し転送の可能性を作ることによって、最も単純に行われる。
【０６４６】
2007531416.tif 000053
のＳ０，ｍスパンから次のスパンの行動において、この方法が外れる原因になる。開示された方法において、この偏差は、ＩＲの処理能力における所定のバースト特性において明白である。次に、これは、ＢＳＤＰ方法において、ＲＱ、メッセージ送信キュー、ローカルＩＲプール、およびマスターＩＲプールなどの複数の場所で、より大きなバッファーを必要とする。処理能力におけるバースト性は、さらに、優れた遅延を意味する。
【０６４７】
ＩＲＳＦのデザインへの複数のアプローチが存在する。最も単純なものは、システムが、バッファー・サイズを越えないように（つまり非常に低い見込みで）、バッファーおよび遅延の平衡を保つことである。方程式７は、必要とされるバッファー・サイズを求めるために、設計プロセスにおいて使用される。第２の非常に制御しやすい方法は、単に再送信の数を制限し、有限のＳｉ，ｍシーケンス、および少数のスパンにおいてｐｍの非相関性を保証することである。
【０６４８】
他の変更は、当業者によって、この範囲から逸脱することなく、本発明の様々な異なる実施態様に対して行なうことができる。本発明のいくつかの形式が図示され記述されるので、本発明の実施態様の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更を行なうことができることは明白である。
【０６４９】
本発明の特定の実施態様を開示してきたが、その様々な異なる変更および組み合せが可能であり、開示された実施態様および添付の請求項の精神および範囲内で考えられることが理解されるべきである。したがって、本明細書に示された同じ開示に制限する意図はない。
【図面の簡単な説明】
【０６５０】
【図１】図１Ａのシステムのヘッドエンド制御コンピュータの記号ブロック図である。
【図１Ａ】本発明の実施態様によるスケーラブル多機能ネットワーク通信のためのシステムの記号ブロック図である。
【図２】図１Ａのシステムの消費者構内設備ユニットの記号ブロック図である。
【図３】図３．１は、図１Ａのシステムのためのチャンネル構造を示す図である。図３．２は図１Ａのシステムのためのチャンネル構造を示す図である。図３．３は図１Ａのシステムのためのチャンネル構造を示す図である。
【図４】図１Ａのシステムのためのダウンリンク同期スキームを示す図である。
【図５】図１Ａのシステムのためのメッセージ・フォーマットの図である。
【図６】図６．１及び図６．２は図１Ａのシステムのための間隔的リクエストを示す図である。
【図７】図７．１及び図７．２は図１Ａのシステムのためのリクエスト・キューを示す図である。
【図８】ヘッドエンドのリクエスト・キューおよび単一の消費者構内設備の中で、与えられた状態が存在する時間を示す図である。
【図９】図１Ａのシステムのためのリクエスト・キュー同期のフローチャートである。
【図１０】図１Ａのシステムのための消費者構内設備転送スケジューラのフローチャートである。
【図１１】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１２】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１３】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１４】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１５Ａ】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１５Ｂ】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１６】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１７】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１８】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１９】本発明の開示された実施態様の理解に有用な図である。
【図１Ａ】
2007531416.tif 000054
【図１】
2007531416.tif 000055
【図２】
2007531416.tif 000056
【図３】
2007531416.tif 000057
【図４】
2007531416.tif 000058
【図５】
2007531416.tif 000059
【図６】
2007531416.tif 000060
【図７】
2007531416.tif 000061
【図８】
2007531416.tif 000062
【図９】
2007531416.tif 000063
【図１０】
2007531416.tif 000064
【図１１】
2007531416.tif 000065
【図１２】
2007531416.tif 000066
【図１３】
2007531416.tif 000067
【図１４】
2007531416.tif 000068
【図１５Ａ】
2007531416.tif 000069
【図１５Ｂ】
2007531416.tif 000070
【図１６】
2007531416.tif 000071
【図１７】
2007531416.tif 000072
【図１８】
2007531416.tif 000073
【図１９】
2007531416.tif 000074
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月25日(2007.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレゼンテーション装置と接続するために、サービス・インターフェース・モジュールのグループを使用し、
サービス・インターフェース・モジュールに連結されたＣＰＥユニットのグループを使用し、
プレゼンテーション装置に連結されて通信するＣＰＥユニットのグループを使用し、
ＣＰＥユニットからヘッドエンド制御コンピュータを介してアップストリーム・メッセージを受信し、ＣＰＥユニットにヘッドエンド制御コンピュータを介してダウンストリーム・メッセージを送信し、
サービス・プロバイダ制御サブシステムのグループを介してヘッドエンド制御コンピュータとサービス・プロバイダ間を接続し、
ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥユニットからメッセージを受信し、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送し、ヘッドエンド制御コンピュータは、サービス・プロバイダ制御サブシステムからメッセージを受信し、ＣＰＥユニットにそれらを転送することを特徴とするプレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間のスケーラブル多機能ネットワーク通信の方法。
【請求項２】
さらに、時間分割多重アクセスを使用して、少なくとも１つのチャンネルを共有することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
さらに、アップリンクおよびダウンリンク上の信号を変調し、送信し、取得し、追跡し、および復調することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
さらに、ローカル・クロックを介してマスター・システム・クロックの位相を追跡することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
クロック同期の目的のために、アップリンクは、ダウンリンクにロックされる、請求項４記載の方法。
【請求項６】
さらに、制御アプリケーションを介して制御メッセージを組織化し送信することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータおよび各ＣＰＥの両方において、メッセージ送信キューおよびメッセージ受理キューを使用することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
さらに、各ＣＰＥおよびヘッドエンド制御コンピュータの両方において、少なくとも１つのリクエスト・キューを使用することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
さらに、各ＣＰＥによってそのために意図されたメッセージを選択的に入力する目的で、およびダウンリンク同期を維持する目的で、ダウンリンクを監視することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
さらに、受信メッセージを監視し、それらのメッセージ・ヘッダーに従ってそれらを転送するために、ヘッドエンド制御コンピュータで受理ルーターを使用することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
さらに、メッセージの転送へ作用するために、各ＣＰＥおよびヘッドエンド制御コンピュータにおいて転送スケジューラを使用することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
さらに、転送スケジューラによって望まれた値の範囲内になるように、送信されたメッセージの長さおよび周波数を調整することを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
各ＣＰＥが、ＣＰＥのローカル・リクエストが同期の目的でマスター・リクエストと同一であることを決定するために、リクエスト同期アルゴリズム制御アプリケーションを利用する、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
さらに、リクエスト同期アルゴリズムによって、ローカル・リクエストをマスター・リクエストに同期させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
ＣＰＥのリクエスト挿入アルゴリズムが、同期したリクエストであり、ローカル・リクエスト・キューにおけるＩＲの実質的な数のために、ＩＲ送信時間を確立し維持する、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
さらに、各ＣＰＥを登録し、その登録は、各ＣＰＥとヘッドエンド制御コンピュータ間におけるダウンリンク上の伝搬時間であるＣＰＥオフセットを決定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
さらに、転送スケジューラによって転送するためにＩＲメッセージを選択し、ＩＲメッセージの特性に基づいて、転送のためのＩＲ選択の順番を決定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
各ＣＰＥが、リクエスト・メッセージを転送するために、アロハ・スロットを選択する転送スケジューラを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータにおいて、アロハ・スロット供給アルゴリズムによってアロハ間隔の間隔リクエストを生成することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
プレゼンテーション装置に連結されて通信するサービス・インターフェース・モジュールのグループと、
サービス・インターフェース・モジュールに連結されたＣＰＥユニットのグループと、
ヘッドエンド制御コンピュータを介してＣＰＥユニットからアップストリーム・メッセージを受け取り、ヘッドエンド制御コンピュータを介してダウンストリーム・メッセージをＣＰＥユニットに送信する手段と、
サービス・プロバイダ制御サブシステムのグループを介してヘッドエンド制御コンピュータとサービス・プロバイダ間を接続する手段とを含み、
ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥユニットからメッセージを受け取り、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送し、ヘッドエンド制御コンピュータは、サービス・プロバイダ制御サブシステムからメッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにそれらを転送することを特徴とするプレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間でスケーラブル多機能ネットワーク通信を行うシステム。
【請求項２１】
さらに、サービス・インターフェース・モジュールを介して、各ＣＰＥおよびプレゼンテーション装置を相互に連結させることを含む、請求項１または２０記載の方法またはシステム。
【請求項２２】
さらに、サービス・メッセージ管理制御機能ユニットを介して、サービス・プロバイダおよびヘッドエンド制御コンピュータを相互に連結すること含む、請求項１または２０記載の方法またはシステム。
【請求項２３】
さらに、時間分割多重アクセスを使用して、少なくとも１つのチャンネルを共有するスダンを含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項２４】
さらに、アップリンクおよびダウンリンク上の信号を変調し、送信し、取得し、追跡し、および復調する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項２５】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータにマスター・クロックを含み、そして各ＣＰＥユニットにローカル・クロックを含み、ローカル・クロックが介してマスター・システム・クロックの位相を追跡する、請求項２０記載のシステム。
【請求項２６】
クロック同期の目的のために、アップリンクをダウンリンクにロックする手段を含む、請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
さらに、ダウンリンク上の間隔境界を取得し追跡することを含む、請求項２１記載のシステム。
【請求項２８】
メッセージは、スロットに入れて運ばれ、その各々は、メッセージ・ヘッダーを有する、請求項１または２０記載の方法またはシステム。
【請求項２９】
さらに、制御アプリケーションを介して制御メッセージを組織化し送信する制御アプリケーションを含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項３０】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータおよび各ＣＰＥの両方において、メッセージ送信キューおよびメッセージ受理キューを定義する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項３１】
さらに、ＣＰＥの各１つおよびヘッドエンド制御コンピュータにおいて、少なくとも１つのリクエスト・キューを定義する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項３２】
さらに、各ＣＰＥによってそのために意図されたメッセージを選択的に入力する目的で、およびダウンリンク同期を維持する目的で、ダウンリンクを監視する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項３３】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータを介してアップリンク・メッセージを復調しデコードすることを含む、請求項１または２０記載の方法またはシステム。
【請求項３４】
さらに、受信メッセージを監視し、それらのメッセージ・ヘッダーに従ってそれらを転送するために、ヘッドエンド制御コンピュータにおいて受理ルーターを含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項３５】
さらに、メッセージの転送へ作用するために、各ＣＰＥおよびヘッドエンド制御コンピュータにおいて転送スケジューラを含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項３６】
さらに、転送スケジューラによって望まれた値の範囲内になるように、送信されたメッセージの長さおよび周波数を調整する手段を含む、請求項３５記載のシステム。
【請求項３７】
さらに、各ＣＰＥが、ＣＰＥのローカル・リクエストが同期の目的でマスター・リクエストと同一であることを決定するために、リクエスト同期アルゴリズム制御アプリケーションを利用する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項３８】
さらに、リクエスト同期アルゴリズムによって、ローカル・リクエストをマスター・リクエストに同期させる手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項３９】
さらに、ＣＰＥのリクエスト挿入アルゴリズムが、同期したリクエストであり、ローカル・リクエスト・キューにおけるＩＲの実質的な数のために、ＩＲ送信時間を確立し維持することを定義する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項４０】
さらに、各ＣＰＥを登録し、その登録は、各ＣＰＥとヘッドエンド制御コンピュータ間におけるダウンリンク上の伝搬時間であるＣＰＥオフセットを決定する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項４１】
各ＣＰＥが、メッセージ送信キューに送信される１セットのメッセージを含む、請求項１または２０記載の方法またはシステム。
【請求項４２】
さらに、転送スケジューラによって転送するためにＩＲメッセージを選択し、ＩＲメッセージの特性に基づいて、転送のためのＩＲ選択の順番を決定する手段含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項４３】
各ＣＰＥが、リクエスト・メッセージを転送するために、アロハ・スロットを選択する転送スケジューラを含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項４４】
転送スケジューラが、送信されるリクエスト・メッセージが損害を受ける競合を有しており、ヘッドエンド制御コンピュータによって成功裡に受け取られることが妨害されることを決定する、請求項１８または４３記載の方法またはシステム。
【請求項４５】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータにおいて、アロハ・スロット供給アルゴリズムによってＡＳＢＩへの間隔リクエストを生成する手段を含む、請求項２０記載のシステム。
【請求項４６】
ＣＰＥユニットからアップストリーム・メッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにダウンストリーム・メッセージを送信するヘッドエンド制御コンピュータと、
ヘッドエンド制御コンピュータとサービス・プロバイダ間を接続するサービス・プロバイダ制御サブシステムのグループとを含み、
ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥユニットからメッセージを受け取り、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送し、サービス・プロバイダ制御システムからメッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにそれらを転送することを特徴とするプレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間に連結されたＣＰＥユニット間におけるスケーラブル多機能ネットワーク通信のためのヘッドエンド・ユニット。
【請求項４７】
メッセージが、リクエスト・メッセージの形式でデータと制御メッセージを運ぶサービス・メッセージを含む、請求項１、２０または４６記載の方法、システムまたはヘッドエンド・ユニット。
【請求項４８】
さらに、サービス・インターフェース・モジュールのグループを含む、請求項４６記載のヘッドエンド・ユニット。
【請求項４９】
さらに、ＣＰＥユニットからリクエストを受け取り、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージにおいてそれらを配置し、ＣＰＥユニットにそのダウンストリームを送信する手段を含む、請求項４８記載のヘッドエンド・ユニット。
【請求項５０】
プレゼンテーション装置に接続する手段と、
ヘッドエンド制御コンピュータにアップストリーム・メッセージを送信し、ヘッドエンド制御コンピュータからダウンストリーム・メッセージを受信する手段とを含み、
ヘッドエンド制御コンピュータは、ＣＰＥおよびＣＰＥユニットと同様のものからメッセージを受け取り、サービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを転送し、サービス・プロバイダ制御サブシステムからメッセージを受け取り、ＣＰＥユニットにそれらを転送することを特徴とするサービス・プロバイダ制御サブシステムによってサービス・プロバイダに連結されたヘッドエンド制御コンピュータを介して、プレゼンテーション装置とサービス・プロバイダ間におけるスケーラブル多機能ネットワーク通信のための消費者構内設備（ＣＰＥ）ユニット。
【請求項５１】
リクエスト・メッセージが、ＣＰＥユニットからの複数のメッセージ・リクエストを含む、請求項４７記載の方法。
【請求項５２】
さらに、ＣＰＥユニットでメッセージ・リクエストを受信し、ヘッドエンド制御コンピュータに少なくとも１つのリクエスト・メッセージ・アップストリームを送信するために、アロハ・タイム・スロットとしてそれらの少なくとも１つを選択することを含む、請求項５１記載の方法。
【請求項５３】
さらに、ＣＰＥユニットからヘッドエンド制御コンピュータ・リクエスト信号を受信し、それらをリクエスト・キュー・アップデート・メッセージに配列し、ＣＰＥユニットにそのダウンストリームを送信することを含む、請求項５２記載の方法。
【請求項５４】
さらに、ＣＰＥユニットでリクエスト・キュー・アップデート・メッセージを受信し、それらのローカル・リクエスト・キューにそれを加え、リクエスト・キューの割り当てられたタイム・スロットに応じて、ＣＰＥユニットからヘッドエンド制御コンピュータに、サービス・メッセージを送信することを含む、請求項５３記載の方法。
【請求項５５】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータでＣＰＥユニットからサービス・メッセージを受信し、それらをＣＰＥユニットおよびサービス・プロバイダ制御サブシステムに順番に分配することを含む、請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
さらに、ダウンリンク上の間隔境界を取得し追跡することを含む、請求項２１記載の方法。
【請求項５７】
さらに、リクエスト・メッセージを集め、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージを形成することを含む、請求項５４記載の方法。
【請求項５８】
さらに、リクエスト・アップデート・メッセージを受信し、挿入アルゴリズムの管理下で、そこに含まれるメッセージをリクエスト・キューに置くことを含む、請求項５７記載の方法。
【請求項５９】
リクエスト・メッセージが、ＣＰＥユニットからの複数のメッセージ・リクエストを含む、請求項４７記載のシステム。
【請求項６０】
さらに、ＣＰＥユニットでメッセージ・リクエストを受け取り、少なくとも１つのリクエスト・メッセージ・アップストリームをヘッドエンド制御コンピュータに送信するために、アロハ・タイム・スロットとしてそれらの少なくとも１つを選択する手段を含む、請求項５９記載のシステム。
【請求項６１】
さらに、ＣＰＥユニットからのリクエスト信号をヘッドエンド制御コンピュータで受け取り、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージにそれらを配置し、ＣＰＥユニットにそのダウンストリームを送信する手段を含む、請求項６０記載のシステム。
【請求項６２】
さらに、ＣＰＥユニットでリクエスト・キュー・アップデート・メッセージを受け取り、それらのローカル・リクエスト・キューにそれを加える手段と、リクエスト・キューの割り当てられたタイム・スロットに応じて、ＣＰＥユニットからヘッドエンド制御コンピュータへサービス・メッセージを送信する手段とを含む、請求項６１記載のシステム。
【請求項６３】
さらに、ヘッドエンド制御コンピュータでＣＰＥユニットからサービス・メッセージを受け取り、ＣＰＥユニットおよびサービス・プロバイダ制御サブシステムにそれらを順番に転送する手段を含む、請求項６２記載のシステム。
【請求項６４】
さらに、リクエスト・メッセージを集め、リクエスト・キュー・アップデート・メッセージを形成する手段を含む、請求項６３記載のシステム。
【請求項６５】
さらに、リクエスト・アップデート・メッセージを受理し、挿入アルゴリズムの管理の下でそこに含まれたメッセージをリクエスト・キューに置く手段を含む、請求項６４記載のシステム。
【国際調査報告】
2007531416.tif 000075