(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの基地局ノードと、
前記少なくとも１つの基地局ノードを制御する基地局制御装置ノードと、
前記少なくとも１つの基地局ノードからの、また前記少なくとも１つの基地局ノードへのトラヒックを処理する、前記基地局制御装置ノードに動作上接続された交換局ノードと、を含む情報通信システムであって、
少なくとも１つの前記ノードが、前記情報通信システムの動作に用いられる非同期転送モード（ＡＴＭ）セル処理機能性を備えており、
汎用ＡＴＭセル処理リソースを備えたソフトウェア構成可能ボードユニットが前記少なくとも１つのノード内に実装され、前記ボードユニットのＡＴＭセル処理機能性が前記情報通信システムの特定の要求により変更されうるようになっている、
ことを特徴とする情報通信システム。
【請求項２】
前記トラヒックがＡＴＭ接続により処理されることを特徴とする請求項１に記載の情報通信システム。
【請求項３】
前記ボードユニットが、ソフトウェア構成可能ＡＴＭ多機能ボードを含むことを特徴とする請求項２に記載の情報通信システム。
【請求項４】
前記ＡＴＭ多機能ボードが、ボードプロセッサおよび少なくとも１つのアプリケーションプロセッサを含むことを特徴とする請求項３に記載の情報通信システム。
【請求項５】
前記ＡＴＭ多機能ボードが複数のアプリケーションプロセッサモジュールを含み、それぞれのモジュールが１つまたはそれ以上のアプリケーションプロセッサおよびインタフェース論理を含むことを特徴とする請求項３に記載の情報通信システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのノードが、プールされたリソースを形成する複数のボードユニットを含むことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の情報通信システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのノードが、装置ラック内に配置された複数のボードユニットを含むことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の情報通信システム。
【請求項８】
情報通信システムの非同期転送モード（ＡＴＭ）ノードであって、
ＡＴＭスイッチと、
ボードユニットとを含み、
前記ボードユニットが、
前記ＡＴＭスイッチに接続されたＡＴＭインタフェースと、
ボードプロセッサユニットと、
ＡＴＭセルを処理するアプリケーションプロセッサと、
を含み、
該ボードユニットは、前記ボードプロセッサユニットが前記アプリケーションプロセッサのＡＴＭセル処理機能性タイプを選択的に変更すると、その後前記アプリケーションプロセッサが、前記ＡＴＭインタフェースのための変更されたＡＴＭセル処理機能性タイプを提供するようになっている、
ことを特徴とするノード。
【請求項９】
前記ＡＴＭインタフェースを前記アプリケーションプロセッサと接続するダイレクトＵＴＯＰＩＡバスをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のノード。
【請求項１０】
前記ＡＴＭインタフェースを前記ボードプロセッサユニットと接続するダイレクトＵＴＯＰＩＡバスをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のノード。
【請求項１１】
前記ボードプロセッサユニットを前記アプリケーションプロセッサと接続するダイレクトＵＴＯＰＩＡバスをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のノード。
【請求項１２】
１つまたはそれ以上のサブプロセッサおよびインタフェース論理を含む複数のアプリケーションプロセッサモジュールにより形成される複数のアプリケーションプロセッサを含むことを特徴とする請求項８に記載のノード。
【請求項１３】
前記ボードユニットが、ＤＨＴボード、ＣＯＤＥＣボード、ＥＣボード、ＵＡＤＰボード、ＰＡＤＰボード、ＩＰＲボード、ＡＬＴボード、またはＳＭＸボードの諸リソースの少なくとも１つを形成しうるソフトウェア構成可能多機能ボードであることを特徴とする請求項８に記載のノード。
【請求項１４】
非同期伝送モード（ＡＴＭ）情報通信ノードであって、前記ノードは、基地局ノード、基地局制御装置ノード、及び移動交換局ノードの１つであるとともに、
複数の多機能ボードユニットと、
前記ノードのためのインタフェースと、
前記複数の多機能ボードユニットと前記インタフェースとの間の接続と、を含み、
少なくとも１つの前記多機能ボードのＡＴＭセル処理機能性タイプが、前記ノードがその中で動作している通信システムの要求に応じたソフトウェア変更により変更されうることを特徴とするノード。
【請求項１５】
複数の、異なる機能性の組合せが前記多機能ボードにより提供され、前記複数のＡＴＭセル機能性の前記組合せが、前記通信ノードの動作中に制御ユニットの制御のもとに再構成されうることを特徴とする請求項１４に記載のノード。
【請求項１６】
セルラ通信ネットワークのノードを動作させる方法において、前記ノードが複数のボード装置を含み、該複数のボード装置のそれぞれが少なくとも１つの機能プロセッサを有し、異なるタイプのＡＴＭセル処理通信機能性が、現存のＡＴＭセル処理機能性配分に応じて前記ノードの機能プロセッサに配分され、前記方法が、
（１）前記ノードにおけるリソース要求の変化を検出するステップと、
（２）前記ノードの動作中、かつ前記要求の変化の検出に応答して、少なくとも１つの前記機能プロセッサの前記ＡＴＭセル処理機能性タイプを動的に変更し、それにより前記ノード内に変更された機能性配分を与えるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ステップ（２）が、前記ノードの選択されたボード装置上の全ての機能プロセッサの前記ＡＴＭセル処理機能性タイプを変更するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ステップ（２）が、前記ノードの複数のボード装置上の全ての機能プロセッサの前記ＡＴＭセル処理機能性タイプを変更するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ノードが、ノードメインプロセッサと、該ノードメインプロセッサと複数のボード装置とを接続するスイッチと、をさらに含み、前記方法が、前記ステップ（１）および（２）の少なくとも１つを行うために前記ノードメインプロセッサを用いるステップを含むことを特徴とする請求項１６から請求項１８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ノードメインプロセッサが、前記ノードの動作中、かつに前記要求の変化の検出に応答して、少なくとも１つの前記機能プロセッサへ新しいＡＴＭセル処理機能性タイプをダウンロードすることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ノードが、基地局ノード、基地局制御装置ノード、および移動交換局ノードの１つであることを特徴とする請求項１６から請求項２０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ノードが基地局制御装置ノードであり、前記ステップ（２）における少なくとも１つの前記機能プロセッサの前記ＡＴＭセル処理機能性タイプが、（１）マクロダイバーシチハンドオーバの結合／分割、（２）コーダ／デコーダ、（３）エコーキャンセラ、（４）回路データ用無制限ディジタル情報アダプタ、（５）パケットデータアダプタ、（６）インタネットパケットルータ、（７）ＡＡＬリンク終端、（８）サービスマルチプレクサ、の機能性のうちの１つからもう１つへ変更されることを特徴とする請求項１６から請求項２０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
セルラ通信ネットワークの非同期転送モード（ＡＴＭ）ノードであって、
ノードメインプロセッサと、
複数のボード装置であって、それぞれが少なくとも１つの機能プロセッサを有し、異なるタイプのＡＴＭセル処理通信機能性が、現存のＡＴＭセル処理機能性配分に応じて前記ノードの機能プロセッサに配分される複数のボード装置と、
前記ノードメインプロセッサと前記複数のボード装置とを相互接続するスイッチと、を含み、
前記ノードによるリソース要求の変化を検出すると、前記ノードメインプロセッサが、前記ノードの動作中かつ前記要求の変化の検出に応答して、少なくとも１つの前記機能プロセッサの前記ＡＴＭセル処理機能性タイプを動的に変更し、それにより前記ノード内に変更されたＡＴＭセル処理機能性配分を与える、
ことを特徴とするノード。
【請求項２４】
前記ノードメインプロセッサが、前記ノードの選択されたボード装置上の全ての機能プロセッサの前記ＡＴＭセル処理機能性タイプを変更することを特徴とする請求項２３に記載のノード。
【請求項２５】
前記ノードメインプロセッサが、前記ノードの複数のボード装置上の全ての機能プロセッサの前記ＡＴＭセル処理機能性タイプを変更することを特徴とする請求項２３に記載のノード。
【請求項２６】
前記ノードが、基地局ノード、基地局制御装置ノード、および移動交換局ノードの１つであることを特徴とする請求項２３に記載のノード。
【請求項２７】
前記ノードが基地局制御装置ノードであり、前記ノードメインプロセッサが、少なくとも１つの前記機能プロセッサの前記ＡＴＭセル処理機能性タイプを、
（１）マクロダイバーシチハンドオーバの結合／分割、（２）コーダ／デコーダ、（３）エコーキャンセラ、（４）回路データ用無制限ディジタル情報アダプタ、（５）パケットデータアダプタ、（６）インタネットパケットルータ、（７）ＡＡＬリンク終端、（８）サービスマルチプレクサ、の機能性のうちの１つからもう１つへ変更することを特徴とする請求項２３に記載のノード。
【請求項２８】
ノードメインプロセッサと、
それぞれが少なくとも１つの機能プロセッサを有する、複数のボード装置と、
前記ノードメインプロセッサと前記複数のボード装置とを相互接続するスイッチと、を含むセルラ通信ネットワークの非同期転送モード（ＡＴＭ）ノードであって、
前記ノードメインプロセッサが、全てのボード装置に対し本質的に等しい帯域幅要求が存在するように、異なるタイプのＡＴＭセル処理通信機能性を前記ノードの前記機能プロセッサに割当てる、
ことを特徴とするノード。
【請求項２９】
前記ノードが、基地局ノード、基地局制御装置ノード、および移動交換局ノードの１つであることを特徴とする請求項２８に記載のノード。
【請求項３０】
セルラ通信ネットワークの非同期転送モード（ＡＴＭ）ノードを動作させる方法において、前記ノードが複数のボード装置を含み、該複数のボード装置のそれぞれが少なくとも１つの機能プロセッサを有し、前記方法が、全てのボード装置に対し本質的に等しい帯域幅要求が存在するように、異なるタイプのＡＴＭセル処理通信機能性を前記ノードの前記機能プロセッサに割当てるステップを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記ノードメインプロセッサが、全てのボード装置に対し本質的に等しい帯域幅要求を与えるために、前記ノードの動作中に少なくとも１つの前記機能プロセッサへ新しいＡＴＭセル処理機能性タイプをダウンロードすることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記ノードが、基地局ノード、基地局制御装置ノード、および移動交換局ノードの１つであることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、通信システムの柔軟性および用途を増大させる方法に関する。本発明はさらに、通信システムに関する。本発明はまた、通信システムにおいて用いられるＡＴＭボードユニットおよびボードラック配置にも関する。
【０００２】
（関連技術その他の考察）
典型的な無線通信システム、または公衆地上移動電話網（ＰＬＭＮ）は、基地局（ＢＳ）と、基地局制御装置（ＢＳＣ）（これはまた、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）とも呼ばれる）と、移動交換局（ＭＳＣ）と、を含む。ＢＳは、一般に、１つまたはいくつかの基地トランシーバ局（ＢＴＳ）により形成される。配置は、ＢＴＳが、無線インタフェースを経て、移動電話機すなわちセルラ電話機のような移動局（ＭＳ）と通信しうるようになっている。また、ＭＳＣは、ＰＬＭＮと、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）または簡易形旧式電話システム（Ｐｌａｉｎ  Ｏｌｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＰＯＴＳ）のような通常の固定ネットワークと、の間のインタフェースを与えるように配置される。ＰＬＭＮは、このようにして、ネットワーク内の適切な位置に配置された異なる種類のノード（ＭＳＣ、ＢＳＣ、など）を含み、後に詳述されるように、異なる種類の情報を処理することができ、また異なる種類の機能性をネットワークシステムへ提供することができる。
【０００３】
２つの通常のＰＬＭＮシステムは、それぞれＣＤＭＡ（符号分割多元接続）およびＴＤＭＡ（時分割多元接続）に基づいている。例えば、米国において用いられているＩＳ−９５規格はＣＤＭＡに基づいており、一方、広く用いられているＧＳＭ規格（移動通信用グローバルシステム）はＴＤＭＡに基づいている。ＣＤＭＡおよびＴＤＭＡの原理は、移動通信の当業者にとって公知であり、またＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合−電気通信セクタ）およびＥＴＳＩ（欧州電気通信標準協会）のような、国際電気通信協会により指定されているので、ここでは詳述しない。ＣＤＭＡシステムにおいては、異なる呼を、特定の符号により相互に分離されている同じ周波数を用いて通信することができ、一方、ＴＤＭＡシステムにおいては、それぞれの呼のために確保されたそれぞれのタイムスロットにより分離が行われる。ＰＬＭＮの最近の発展は、動画およびビデオのようなマルチメディアサービスをサポートしうる、いわゆる広帯域セルラシステム（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＷＣＳ）へ向かいつつある。ＷＣＳの例は、Ｗ−ＣＤＭＡである。
【０００４】
上述のように、ＰＬＭＮにおいては、異なった種類の情報および／または動作が、その異なったノードにおいて処理される。ＢＳＣノードは１つの例と言え、このノードは、利用可能な処理リソースへ割当てられる必要のある多数の機能を備えている。
【０００５】
例えば、セルラシステムの現在のＢＳＣは、音声トラヒックのためにプール（ｐｏｏｌｅｄ）された音声エンコーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣ）を用いる。プール内のそれぞれのＣＯＤＥＣは、必要が生じた時に音声呼のために処理され、また接続されるリソースを形成する。従来のシステムは、トランシーバ（ＴＲＸ）毎に、またはユーザチャネル毎に割当てられた１つのＣＯＤＥＣを、これが使用されるかどうかにかかわらず有する。データ呼もまたＣＯＤＥＣを経て接続されるが、この場合のＣＯＤＥＣの機能は受動的である。
【０００６】
（発明の簡単な要約）
従来技術の配置は、それらが設計された時に存在した条件の下では満足に動作することが証明されているとしても、新しいサービスおよび特徴がますます電話システムへ導入されるのに伴い、従来技術の欠点および制約は増大しつつある。従って、通信システムにおいては、一層複雑かつ強力な機能性が必要とされている。これは、新しいサービスおよび／または特徴が、特定のノード内にプールされたリソースにより処理されえない、セルラシステムの分野において特にそうである。
【０００７】
上述に加えて、マルチメディアサービスをサポートする広帯域セルラシステム（ＷＣＳ）においては、必要な無線リソースの特性は、移動電話の加入者（ｍｏｂｉｌｅ  ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ）が確立した呼の進行中に変化し、これは、システムの動作と、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）および無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）から成る広帯域無線アクセスネットワーク（ＷＲＡＮ）内のリソースの機能割当てと、の柔軟性および管理に関し追加の要求を課する。ＣＯＤＥＣに関する欠点は、上述の構成においては、利用に対するＣＯＤＥＣの数を動的にスケーリングおよび／または最適化しえないことであった。
【０００８】
さらに、ノードの十分な柔軟性に関する問題の解決を試みる時、従来技術は以下の問題点に関し適切な解決法を提示しえなかった：必要な処理電力および異なるアプリケーション（サービス）が必要とするメモリの量に関する柔軟性、特に高速データサービスが関係する時のバッファリング、およびプールされた装置の効果的なリソース処理およびチャネル分割の最少化。
【０００９】
従って、本発明の目的は、従来技術の欠点を克服することであり、また、通信システム内における異なる種類のサービスおよび／または特徴および／または情報を取扱いかつ／または処理する新しい解決法を提供することである。
【００１０】
本発明の目的は、システム内におけるさまざまな種類のサービスを処理しうる再構成可能なリソースの大形プールを可能にする解決法を提供することであり、この解決法は、プールされた装置およびネットワーク素子の、より最適化された使用を可能にする。
本発明の目的は、通信ネットワークの機能的特徴を柔軟に変更しうる解決法を提供することである。
【００１１】
本発明の目的は、システムの一般的構成を簡単化し、必要な部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）の数を最少化し、異なる部品の量を減少させ、従って、システムの全体的設計、構築、および保守のコストを低下させうる解決法を提供することである。
【００１２】
本発明の目的は、システムの機能性の再構成をプログラム可能ユニットにより行いうる方法および配置を提供することである。
本発明のその他の目的および利点は、本明細書の以下の部分において、添付図面を参照しつつ明らかにされる。
【００１３】
以上の目的は、通信チャネルにより相互接続された複数の通信ノードを含む情報通信システムを動作させる方法により達成され、それぞれのノードは、その通信システムに接続されていて、データ処理の機能性を有する端末に関連するデータを処理する。この方法は、通信システムの少なくとも１つのノードの機能性を、該ノードの少なくとも１つのボードユニットにおいてソフトウェアを設置または変更することにより動的に構成するステップを含む。
【００１４】
実施例によると、通信システムは、少なくとも１つの基地局ノードと、該少なくとも１つの基地局ノードを制御する基地局制御装置ノードと、前記少なくとも１つの基地局ノードからの、また前記少なくとも１つの基地局ノードへのトラヒックを処理するための、前記基地局制御装置ノードに動作上接続された交換局ノードと、を含む。本発明によれば、少なくとも１つのノードが通信システムの動作において用いられる機能性を備え、汎用リソースを備えたソフトウェア構成可能ボードユニットが前記少なくとも１つのノード内に実現され、配置は、前記ボードユニットの機能性が通信システムの特定の要求により変更されうるようになっている。
【００１５】
本発明はさらにプリントボードユニットを備え、このユニットは、ＡＴＭインタフェースと、ボードプロセッサユニットと、ディジタル信号プロセッサと、ＡＴＭインタフェースとボードプロセッサユニットとの間の運用接続（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）と、ボードプロセッサユニットとディジタル信号プロセッサとの間の運用接続と、アプリケーションとＡＴＭインタフェースとの間の運用接続と、を含む。ボードユニットの配置は、ボードプロセッサユニットが汎用リソースを形成し、かつディジタル信号プロセッサの機能性を変更しうるようになっており、その後ディジタル信号プロセッサは、ＡＴＭインタフェースのための変更された機能性を備える。
【００１６】
本発明はまた、通信ノードのための装置ラックを提供し、このラックは、いくつかの多機能ボードユニットと、ノードのためのインタフェースと、多機能ボードユニットと該インタフェースとを動作的に接続する手段と、を含む。配置は、少なくとも１つの多機能ボードが、ある通信システムの必要に応じて、ソフトウェアにより変更されうるようになっている。
【００１７】
この解決法は、通信システムの特徴を再構成する、信頼性のある制御可能な方法を提供し、一方該システムにおいて必要とされる異なった種類の部品の数および多様性を減少させうるので、いくつかの利点が本発明により得られうる。
【００１８】
本発明の解決法は、特に移動通信システムにおける、通信システムのさまざまなノードにおけるさまざまな異なった種類のアプリケーションのために用いられうる。本発明は、多数の機能を、システムにおける実際のトラヒック要求をより良く満たすように、またサービスの将来の組合せに適合するように、割当てることを可能にする。この解決法は、高速データサービスの要求を満たす十分な量のメモリを得るための手段を提供しうる。プロセッサ間通信のために必要な帯域幅は、隣接プロセッサの物理的位置に無関係に実現されうる。従って、システムの細分性は、ボードレベルではなく信号プロセッサレベルにありえ、リソースハンドラがプールされたリソースまたはオブジェクトを最適に管理することを容易にする。さらに、いくつかのチャネル／装置が、１つのプロセッサの下で動作せしめられうる。本発明はさらに、チャネル分割問題の解消を助長しうる。
【００１９】
以下においては、本発明と、本発明の他の目的および利点とを、添付図面を参照しつつ例示的に説明する。添付図面において同じ参照文字は、諸図を通じて同じ特徴を指示している。
【００２０】
上述の、およびその他の、本発明の目的、特徴、および利点は、添付図面に示されている実施例の、さらに詳細な説明により明らかにされる。添付図面における参照文字は、さまざまな図を通じ同じ部分を指示する。添付図面は、必ずしも正確な縮尺にはなっておらず、代わりに本発明の原理の図示に力点が置かれている。
【００２１】
（図面の詳細な説明）
以下の説明においては、制限を目的とせず説明を目的とする、特定のアーキテクチャ、インタフェース、技術、などの特定の詳細が、本発明の十分な理解を与えるために提示される。しかし、当業者にとっては、本発明が、これら特定の詳細から離れた他の実施例においても用いられうることは明らかであろう。他の例においては、不必要な詳細により本発明の説明をわかりにくくしないように、公知の装置、回路、および方法の詳細な説明は省略される。
【００２２】
図１は、本発明を実施しうる環境の例を与えるために、広帯域セルラシステム（ＷＣＳ）の一般的配置を示す概略図である。このＷＣＳは、エアインタフェース１１を経て移動局（ＭＳ）１０と通信するように配置された基地局（ＢＳ）１２と、基地局制御装置（ＢＳＣ）１４と、移動交換局（ＭＳＣ）１６と、を含む。ＢＳ１２は基地局制御装置（ＢＳＣ）により制御され、基地局制御装置（ＢＳＣ）はまた無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）とも呼ばれる。この制御機能のほかに、ＢＳＣ１４は、基地局の間の接続を交換（ｓｗｉｔｃｈ）するようにも構成されうる。
この概略図は、その種のネットワークノードを１つのみ示しているが、移動電話網は通常、いくつかのＢＳ、ＢＳＣを含み、多くの場合１つより多くのＭＳＣをも含む。
【００２３】
図１の例においては、ＢＳ１２とＢＳＣ１４との間のインタフェース１３は、いわゆる「スーパーＡタイプ」のものである。スーパーＡ接続とは、ＡＴＭ（非同期転送モード）に基づく接続として定義することができ、これは、例えば、それぞれの基地局ＢＳにおいて１．５Ｍｂ／ｓの転送速度を有する。ＢＳＣ１４とＭＳＣ１６との間の接続は、代わっていわゆる「Ａ接続」により実現され、その転送速度は、それぞれのＢＳＣにおいて、例えば４×１．５Ｍｂ／ｓである。ＭＳＣ１６は、例えば、光ファイバケーブル接続のような、１５５Ｍｂ／ｓのデータ接続１７により、ローカルＡＴＭネットワーク（図示されていないが、ＩＰプロトコルを用いたＡＴＭ  ＬＡＮ、すなわちＡＴＭローカルエリアネットワークでありうる）に接続され、そのＡＴＭネットワークとＭＳＣ１６との間のデータパケットの伝送を可能にする。
【００２４】
図１はまた、ＭＳＣ１６、ＢＳＣ１４、およびＢＳ１２のそれぞれに動作的に接続された保守ツール（ＭＴ）１８を示している。実際には、ＭＴリソースは、ポータブルコンピュータまたは類似の手段と、適切なソフトウェアと、により実現されうる。
ＡＴＭ技術に関連して本明細書において用いられる、ある用語および意味の、以下の短い説明は、説明される例の理解を助けるために与えられる。
【００２５】
ＡＴＭは、ＩＴＵ−Ｔ、ＡＮＳＩ（米国国家規格協会）、ＥＴＳＩ、およびＡＴＭフォーラムにより標準化された、セルに基づくスイッチングおよび多重化システムである。ＡＴＭフォーマットは、例えば、Ｂ−ＩＳＤＮ（広帯域総合ディジタル通信網；さらに詳細には、例えば、１９９１年のＩＴＵ−Ｔ、勧告Ｉ．３２１、Ｂ−ＩＳＤＮプロトコル基準モデルおよびそのアプリケーション、を参照）のためのＩＴＵ−Ｔ規格において用いられ、従って図２は、ＡＴＭフォーマットを明らかにするために、Ｂ−ＩＳＤＮプロトコル基準モデルを開示している。このモデルは、レイヤおよび平面に分割される。これらによると、これらの平面は、情報の実際の転送（ユーザ平面）、シグナリング（制御平面）、およびネットワークの管理（管理平面）の責任を負う。それぞれの平面はさらに、４つのレイヤ、すなわち物理レイヤ（ＰＨＹ）、ＡＴＭレイヤ、ＡＴＭ適応レイヤ（ＡＡＬ）、および高位レイヤ、に分割されている。これらのうちで、ＰＨＹはビットの実際の転送の責任を負い、ＡＴＭレイヤはＡＴＭセルのスイッチングおよび多重化の責任を負い、高位レイヤは全ての高位レイヤタスクを含む。ＡＡＬの機能は、さまざまなサービスをＡＴＭセルフォーマットに適応させることである。ＡＡＬの上方にある仮想ＡＴＭ接続は、定ビットレート（ＣＢＲ）または不特定ビットレート（ＵＢＲ）を有しうる。
【００２６】
ＡＴＭ「セル」は、ＡＴＭの基本伝送ユニットである。このセルの標準化されたサイズは５３バイトであり、そのうちの最初の５バイトはヘッドノート（ｈｅａｄｎｏｔｅ）を形成し、残りの４８バイトは実負荷を形成する。用いられるレイヤにかかわらず、全てのＡＴＭトラヒックは、セル単位で搬送され、またスイッチされる。
【００２７】
ＡＡＬレイヤのサービスは、ＡからＤまでの４つのクラスに分けられうる。ＡＡＬ信号方式は、サービスクラスおよび接続タイプに応じて用いられる異なったタイプに分けられる。これらのタイプは、例えば、ＡＡＬ１、ＡＡＬ２、ＡＡＬ２′、ＡＡＬ３／４、およびＡＡＬ５である。ネットワークノードば、上記タイプの間の（例えば、ＡＡＬ２からＡＡＬ２′への）変換を可能にする機能性を必要とする。
【００２８】
図３は、ＡＴＭセル交換網（ＡＣＳＮ）の一般的構造を開示しており、それは、ＡＴＭトラヒックの処理のために設計されたプラットホームである。ＡＳＣＮは典型的に、一般的なハードウェアおよびソフトウェアモジュールを含む。その基本要素は、ＡＴＭスイッチおよび関連のソフトウェアであり、それはしばしば空間的交換（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：ＳＰＡＳ）と呼ばれる。このシステムは、制御システムモジュール、ＳＮＭＰ素子管理モジュール、およびＡＴＭセルトランスポートモジュールのようないくつかのモジュールにより制御される。これらへアプリケーション依存モジュール（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｍｏｄｕｌｅｓ）を追加することにより、ＢＳＣまたはＭＳＣのようなＡＣＳＮノードを得ることができる。図３のＡＳＣＮにおいては、ＡＴＭスイッチは、ラックの背面内のアプリケーション依存集積回路（ＡＳＩＣ）として実現される。しかし、ＡＴＭスイッチは、例えば図６に開示されているように、それぞれのサブラック内にも実現されうることに注意すべきである。高レベルの制御は、メインプロセッサボード（ＭＰＢ）により実現される。全てのアプリケーション依存機能およびＡＴＭスイッチ以外への接続は、ユーザ指向ボード（ＤＢ、すなわち装置ボード）により実現される。
【００２９】
ＡＴＭレイヤの上方のユーザ平面情報および制御平面情報の双方を柔軟に処理しうるソフトウェア構成可能アプリケーションプロセッサプラットホームは、汎用処理リソースの基礎を与える。このリソースは、例えば、異なった種類の機能性、ＭＳＣ、ＢＳＣ、またはＢＳノードを与えるように構成可能である。前記プロセッサプラットホームは、ここに図示されている特定の実施例に示されているように、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはＲＩＳＣ（ｒｅｄｕｃｅｄ  ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｓｅｔ）プロセッサのような他のタイプのプロセッサでありうる。
【００３０】
図４は、汎用処理リソースの1つの例を与えるボードユニットのブロック図を開示している。開示されているように、このリソースは、汎用構成可能ボード２０の形式のものでありえ、これは以下においてはＡＴＭ多機能ボード、すなわちＡＭＢと呼ばれる。これを具体化したものは、異なる特性の要求に関し多くのサービスを提供する処理容量を有する構成可能汎用プリントボードアセンブリである。
【００３１】
ＡＭＢアセンブリ２０は、いくつかのプロセッサ（例えば、ディジタル信号プロセッサ［ＤＳＰ］）２２と共にＡＴＭインタフェースまたはＡＴＭスイッチポート２４（非同期転送モードスイッチポート）を含む。スイッチポート２４は、ＡＭＳを、装置ラックまたはサブラック（ラックについては、例えば図６を参照）内のＡＴＭスイッチコアに接続する。ＡＭＢへの、またＡＭＢからの、全てのユーザ平面および制御平面の通信は、このポート２４を経て行われる。
【００３２】
処理プールは、いくつかの（例えば４つの）アプリケーションプロセッサ２２から成る。可能なプロセッサの例は、テキサスインスツルメンツTMにより製造されているＣ５４ｘおよびＣ６ｘファミリーのもの（例えば、それぞれＣ５４８およびＣ６２０１）である。ボード上のプロセッサ２２の数は、主として２つの要因、すなわち、電力消費およびそれらをＡＴＭスイッチに接続する可能性、により制限される。
【００３３】
アプリケーションに関連するプログラムは、アプリケーションプロセッサ２２において実行され、従って、図４においては、これらはアプリケーションＤＳＰ＃１ないしアプリケーションＤＳＰ＃Ｎとして命名されている。図４に示されている本発明の１つのモードにおいては、それぞれのプロセッサ２２は、ＡＴＭスイッチポートインタフェース回路２４内に、それ自身のマルチＰＨＹアドレスを有する。このようにして、図４に破線の箱２６により概略的に示されている追加のマルチプレクサ／デマルチプレクサ論理の必要性を除去しうる。このマルチプレクサ／デマルチプレクサ論理は、システム内にボトルネックを形成しやすく、殊に高速データサービスが処理される時はそうである。マルチプレクサ／デマルチプレクサ論理の除去は、ＡＭＢの全体的動作にかなりの利点を与える。しかし、本発明のもう１つのモードにおいては、箱２６により示されている論理は、本発明の特徴、例えば、リソースおよび機能性の動的構成と、矛盾することなく利用できることを理解すべきである。ルータの形式での、そのようなマルチプレクサ／デマルチプレクサ論理の使用は、例えば、１９９８年１１月９日出願の「ＡＴＭノードのための集中キューイング（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  Ｑｕｅｕｉｎｇ  Ｆｏｒ  ＡＴＭ  Ｎｏｄｅ）」と題する米国特許出願第０９／１８８，０９７号を参照することにより理解される。該特許出願は、ここで参照することにより、その内容を本願に取り込むこととする。
【００３４】
制御平面からの信号は、ボードプロセッサ（ＢＰ）２８を経てルーティングされ、ＢＰ２８はそれ自身のマルチＰＨＹアドレスを有する。ＥＰは、図６の装置ラックまたはサブラック内に配置された装置に属するメインプロセッサの下で動作する。
【００３５】
それぞれのアプリケーションプロセッサ２２は、ホストポートインタフェース（ＨＰＩ）２３を有する。それぞれのＨＰＩ２３は、ＢＰ２８の外部データメモリスペースに接続されている。ＨＰＩは、主としてＡＭＢボード２０の構成動作（ＤＳＰソフトウェアのローディングまたはアップグレーディングまたは修正などの動作）の管理のために用いられる。
【００３６】
ＡＭＢ２０の配置は、任意のアプリケーションソフトウェアを、ボード上の全てのプロセッサにロードするための完全な自由が存在するように行われる。アプリケーションプロセッサ２２は、外部データメモリを備えることができ、従って、高速データサービスの（例えば、バッファリングに対する）要求を満たしうる。
【００３７】
図４はさらに、それぞれのアプリケーションプロセッサ２２とＡＴＭインタフェースとの間の、またボードプロセッサ２８とＡＴＭインタフェースとの間の、ＵＴＯＰＩＡ（ＡＴＭのための汎用テストおよび動作ＰＨＹインタフェース）バスを開示している。ＵＴＯＰＩＡバスの画定は、８つのＰＨＹ装置のＡＴＭ装置への接続（マルチＰＨＹ技術）を可能にする。それぞれの装置は、外部論理によりハンドシェイキング信号が接続される４つの物理ポートを備えうる。１つのボード上のアプリケーションプロセッサの最大量は、従って２８となる。そのわけは、１つのバスがボードプロセッサのために確保されるからである。ＵＴＯＰＩＡバスは標準化されており、現在では、接続を与える好ましい代案として考えられている。
【００３８】
例えば、それぞれのアプリケーションプロセッサ２２とＡＴＭインタフェース２４との間のルータプロセッサを交換すれば、このルータ（または類似物）がデータ処理容量に対しセットした制限を除去することにより、かなりの利点が得られる。さらに、それぞれのアプリケーションプロセッサ２２を直接それ自身のＵＴＯＰＩＡマルチＰＨＹブランチに接続することにより、ＡＭＢ内におけるプロセッサ間通信のための必要な帯域幅が、同じＡＭＢ上、または、同じサブラック内の、または別のサブラック内の、またはシステムの別のノード内の、別のボード上、にありうる近隣プロセッサの物理的位置とは無関係に実現される。従って、システムの細分性は、ボードレベルではなくアプリケーションプロセッサレベルにありうる。これはまた、リソースハンドラが、プールされたオブジェクトを最適に管理することを容易にする。
【００３９】
図５は、ＡＭＢの別の実施例を開示している。この実施例においては、インタフェース論理４０により相互に接続された複数のアプリケーションプロセッサ２２を含む、７つのアプリケーションプロセッサモジュール２２’＃１ないし＃７により与えられる。これは、アプリケーションプロセッサモジュール２２’を形成するＡＳＩＣ回路により実現されうる。これらのアプリケーションプロセッサモジュール２２’は、次にＵＴＯＰＩＡバスにより、スイッチポートインタフェースモジュール（ＳＰＩＭ）に接続される。このＳＰＩＭは、ＡＭＢとネットワークとの間のインタフェースまたはスイッチを形成し、ＡＴＭセルのルーティングの責任を負う。図５の配置は、２８個のプロセッサを含むボードユニットが備えられることを可能にする。
【００４０】
図６からわかるように、ＡＭＢは、システムのプールされたリソースを形成するように、ＰＬＭＮノードに属し且ついくつかのＡＭＢを含む装置ラック３０（例えば、いわゆるＡＴＭスイッチラック）内に配置される。ラック３０は、ＡＭＢ２０のほかに、交換端末（ＥＴ）ボード３２と、ラック３０のさまざまな部品の間に配置されたおよびスイッチング装置３４と、を含む。交換端末ボード３２は、接続３６を経て、異なるラックおよびノードの間のインタフェースを与える。適切なスイッチング装置３４の例は、１９９８年１１月９日出願の「非同期転送モードスイッチ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ  Ｓｗｉｔｃｈ）」と題する米国特許出願第０８／１８８，１０１号に示されており、これはここで参照することにより本願に取り込むこととする。
【００４１】
配置は、ＡＭＢおよび／またはそれぞれのＡＭＢの個々のアプリケーションプロセッサが、システムの立上げにおいて異なるタスクを選択するために、例えば設置に際し、必要なソフトウェアによりロード／更新されうるようになっている。システムの動作中に、ＡＭＢまたはそのＤＳＰを構成することもできる。これは、例えば、図１の保守ツールにより行われうる。
【００４２】
以下は、ＡＭＢが実現しうる、ＢＳＣノードにおいて行われるべき機能のいくらかの例である。
−  ＣＤＭＡシステムにおけるマクロダイバーシチハンドオーバの結合／分割（ＤＨＴ；ダイバーシチハンドオーバトランク）
−  ＤＨＴは、移動局（ＭＳ）によりＡＬＴボードから送信されたＡＴＭセルを受信し、異なる基地局の間でのＭＳのハンドオーバを制御する。
−  音声用コーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣ）
−  エコーキャンセラ
−  回路データ用ＵＤＩ（無制限ディジタル情報）アダプタ（ＵＡＤＰ；データ処理用ＵＤＩアダプタ）
−  パケットデータ用パケットデータアダプタ（ＰＡＤＰ；データ処理用パケットアダプタ）；これは、無線経路伝送におけるパケットデータトラヒックに適応する。
【００４３】
さらなる例示的実施例によれば、以下の機能もまたＡＭＢにより実現されうる。
−  ＭＳＣノードに接続されたＩＰＲボード。ＩＰＲ（インタネットパケットルータ）ボードは、ＩＰパケットを移動局と固定電話網との間でルーティングする。
−  ＢＳＣまたはＢＴＳノードに接続されたＡＬＴボード。ＡＬＴ（ＡＴＭおよびＡＡＬ２リンクの終端）ボードは、ＡＡＬ２’セルをＡＡＬ２セルへ変換するために用いられる。ＡＬＴボードはまた、ＡＴＭおよびＡＡＬ２双方のレベルにおけるトラヒックに優先順位を与えるためにも用いられうる。
−  ＢＴＳノードに接続されたＳＭＸボード。ＳＭＸ（サービスマルチプレクサ）ボードは、ＡＡＬ２’セルをＡＡＬ５セルへ変換するために用いられる。
【００４４】
図７は、与えられた時点および場所における必要に応じて設計されたＡＴＭスイッチラック３０内のＢＳＣノードを提供する実施例を開示している。この実施例においては、ＡＭＢは、上述の代案から、ＰＡＤＰ４１、ＣＯＤＥＣ４２、ＤＨＴ４３、およびＵＡＤＰ４４を形成するように構成されている。メインプロセッサボード（ＭＰＢ４５）もまた、このＢＳＣノードに含まれており、スイッチ３４を経て、例えば送受信制御セルに接続される。
【００４５】
図８は、ＡＭＢが基地局内に実現しうる機能の例を開示している。これにより実現される機能は、無線リンクマルチプレクサ（ＲＬＸ）であり、これは例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）の機能性に含まれる。メインプロセッサボード（ＭＰＢ）もまた、図８の基地局ノード内に含まれており、スイッチ３４を経て、例えば送受信制御セルに接続される。
【００４６】
ここで説明された実施例の重要な特徴は、ＡＭＢボードを含むサブラックが、使用されているシステム内に存在する実際の且つ現在の必要に応じて構成されうることである。例えば、移動局対移動局（ＭＳ対ＭＳ）の接続は、ＤＨＴ（ダイバーシチハンドオーバトランク）の機能性のみを必要とするが、移動局対固定線路の接続は、ＣＯＤＥＣおよび／またはＵＡＤＰの機能をも必要とする。ＣＯＤＥＣおよび／またはＵＡＤＰボードに対するＤＨＴボードの数、すなわち、異なるボード間の組合せ、または「混合」は、トラヒックの要求を満たす最適の機能性を与えるように、システムの動作中に変更されうる。換言すれば、ＡＭＢの異なるアプリケーションである必要な機能性の間の混合は、システムの実際の且つ現在の必要に適応せしめられる。
【００４７】
例をあげると、もしシステムにおいてＭＳ対ＭＳの接続の数が増加すれば、より多くのＤＨＴが必要になる。この場合、ＣＯＤＥＣの数は減少せしめられることが期待される。そのわけは、接続の合計量はＭＳ対ＭＳの接続の数ほどに増加することが期待されず、従って１つまたはいくつかのＣＯＤＥＣが、１つのＤＨＴまたはいくつかのＤＨＴを形成するように再構成されうるからである。これに対応して、もしパケットデータのユーザの数が増加すれば、より多くのＰＡＰＤが必要とされる、などとなる。
【００４８】
構成のために最適のＡＭＢ（またはアプリケーションプロセッサ）を選択する可能性および代案は、統計情報または他の論理規則に基づくことができ、その選択は、サブラックの主制御装置により、またはボードプロセッサにより、制御される。１つの代案によれば、構成されるべきＡＭＢ（またはアプリケーションプロセッサ）は、変更による新しいタスク／必要が決定される瞬間においてアクティブ状態にない、昇順（または降順）における最初のＡＭＢ（またはアプリケーションプロセッサ）である。
【００４９】
これは、システムの柔軟性を著しく増大させる。そのわけは、それぞれのＡＭＢ、または事実上ＡＭＢボード上のそれぞれのアプリケーションプロセッサが、必要なアプリケーションソフトウェアをロードされ、従って適切に再構成されうるからである。選択されたアプリケーションプロセッサのアーキテクチャは、従来のアプリケーションプロセッサおよびＲＩＳＣプロセッサの双方の特性を有し、それは、移動通信システムの諸ノードにおけるさまざまな異なるアプリケーションに対し、そのアーキテクチャをより適切にする。使用されるプロセッサアーキテクチャの処理能力と、プロセッサ毎のメモリ量とは、殊に外部メモリが用いられる場合は、代表的なアプリケーションの要求に比し共に高いので、いくつかのチャネル／装置が、１つのプロセッサの下で動作できる。これは、さまざまなビットレートのデータサービスアプリケーションが、低効率のプロセッサから成るプラットホーム上において確保され、また解放される場合に生じる、チャネル細分化問題の解消にも役立つ。
【００５０】
図９は、本発明の実施例の動作を示すフローチャートを開示している。ステップ１００においては、通信ネットワークの動作の変更の必要が生じ、その変更は、該変更が（例えば、図６および図７に関連して説明した変更のような）システムリソースの機能性の変更の必要を生じるようなものである。ステップ１０２においては、ＢＳＣのメインプロセッサボード（ＭＰＢ）のようなシステム制御ユニットが、情報通信システムが前と異なるリソースの割当てを必要としている旨を決定する。ステップ１０４においては、アプリケーションプロセッサの機能性、全ＡＭＢ（ＡＭＢ上の全てのアプリケーションプロセッサ）、またはいくつかのＡＭＢが、必要な変更が行われるように再構成される。この手順（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）は、前記制御ユニットにより制御される。この再構成の後、システムの動作は、ステップ１０６において、さらなる変更の必要が生じるまで、新しいリソースの「混合」または組合せにより継続される。
【００５１】
例えば、もし図７のＢＳＣノードが、システム内の移動局（ＭＳ）対ＭＳの接続の数が、もっと多くのＤＨＴを必要とする程度に増大したことを検出すれば、ＢＣＳノードのメインプロセッサボード（ＭＰＢ４５）は、該ノード内に、予備の、または以前の機能性からＤＨＴ機能性に変換しうる、プロセッサが存在するかどうかを確かめる。ＭＳ対ＭＳの接続が増大した状況においては、ＢＳＣノードにおいて必要とされるＣＯＤＥＣ機能性は少ない可能性が高い。従って、メインプロセッサボード（ＭＰＢ４５）は、図７の１つのプロセッサ４６により示されているＣＯＤＥＣ機能性が、ＤＨＴ機能性により置き換えられうることを決定する。従って、図９のステップ１０４により示され、また図７の矢印４９により示されているように、メインプロセッサボード（ＭＰＢ４５）は、ＤＨＴ機能性を有するアプリケーションモジュールをプロセッサ４６へダウンロードする。この点に関し、図７に示されているように、メインプロセッサボード（ＭＰＢ４５）は、（ハードディスクのような）記憶装置４７に接続され、この記憶装置は、さまざまな機能性のアプリケーションモジュールを記憶している。例えば、図７は、記憶装置４７が、ＤＨＴアプリケーションモジュール４８ａ、ＣＯＤＥＣモジュール４８ｂ、およびＰＡＤＰモジュール４８ｎを記憶していることを示している。ここに説明した図においては、メインプロセッサボード（ＭＰＢ４５）は、プロセッサ４６におけるＣＯＤＥＣ機能性を置換するために、ＤＨＴアプリケーションモジュール４８ａのコピーをダウンロードする。
【００５２】
図１０は、新しいシステムが、その立上げにおいて初期化される状況のためのフローチャートを開示している。ステップ１１０においては、新しいシステムの初期化が開始される。立上げに際しては、ステップ１１２において、新しいプログラムがシステムのＡＭＢへロードされる。システムが初期化された後には、ステップ１１４において、システムの動作が開始される。システムの動作は制御され、ステップ１１６においてもし機能性の変更の必要が検出されれば、ステップ１２０において、適切なノード内の１つまたはそれ以上のＡＭＢの機能性を変更することによりシステムは再構成され、その後ステップ１２２において、システムの動作は変更された機能性により継続される。
【００５３】
このようにして、本発明は、通信の分野において顕著な改善を実現しうる解決法を提供する。この解決法は、ＡＭＢユニットのような、さらに一般的な処理リソースユニットがシステムへ導入されている場合にも、通信システムにおける実際のトラヒック要求をより良く満たし、また、現在のサービスと、可能な新しいサービスとの、将来の組合せにより良く適合する、手段を提供する。本発明による配置は、本来公知の部品により実現することができ、信頼性をもって使用しうる。
【００５４】
本発明の動的構成、例えば、ＡＭＢの動的構成は、さまざまな利点を得るために用いられうる。例えば、本発明の動的構成の手順を用いると、ノードの全てのラックまたはサブラックに対し、本質的に等しい帯域幅要求が存在するように、ノードの機能性を複数のボード（ＡＭＢ）へ配分、または割当てることができ、それにより、（ある帯域幅を有する）相互接続リンクは、適した遅延をもって最適に用いられる。
【００５５】
本発明の上述の実施例は、添付の特許請求の範囲に定められている本発明の範囲を制限する意図のものではないことに注意すべきである。従って、当業者にとって明らかな、全ての追加の実施例、変更、類似、代案、およびアプリケーションは、添付の特許請求の範囲に提示されている本発明の精神および範囲内に含まれている。
【００５６】
本発明を、現在最も実用的でかつ好ましい実施例と考えられるものに関連して説明してきたが、本発明は、開示された実施例へ制限されるべきではなく、逆にそれは、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれているさまざまな改変および同等な配置を包含するように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  広帯域セルラシステム（ＷＣＳ）の概略図である。
【図２】  Ｂ−ＩＳＤＮ基準プロトコルモデルを開示する。
【図３】  ＡＴＭセル交換網（ＡＣＳＮ）ノードの可能な構造を開示する。
【図４】  本発明の１つの実施例によるＡＴＭ多機能ボード（ＡＭＢ）の配置のブロック図である。
【図５】  もう１つの可能なＡＭＢを開示する。
【図６】  本発明のある実施例を概略的に示す。
【図７】  本発明のある実施例を概略的に示す。
【図８】  本発明のある実施例を概略的に示す。
【図９】  本発明の実施例によるフローチャートを開示する。
【図１０】  本発明のもう１つの実施例によるフローチャートを開示する。
【図１】
0004421774.tif 000002
【図２】
0004421774.tif 000003
【図３】
0004421774.tif 000004
【図４】
0004421774.tif 000005
【図５】
0004421774.tif 000006
【図６】
0004421774.tif 000007
【図７】
0004421774.tif 000008
【図８】
0004421774.tif 000009
【図９】
0004421774.tif 000010
【図１０】
0004421774.tif 000011