(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動電話システムに用いられ、ヘッダと少なくとも１つのミニセルを含むペイロードを備えるＡＴＭセルを送信側装置と受信側装置との間で送受信する伝送ネットワークにおいて、前記送信側装置と前記受信側装置との間の個人接続に関するミニセルのサイズを示す方法であって、前記接続のサイズが新しいサイズに変更される瞬間だけサイズが指示されること、且つ、各前記瞬間の後、前記接続のミニセルが新しいサイズで送られることを特徴とする。
【請求項２】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項１に記載の方法であり、
個人接続用に使用されるミニセルのサイズが変更されることを知らせる情報が制御ミニセルと呼ばれるミニセルで送られることを特徴とする。
【請求項３】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項１に記載の方法であり、
前記個人接続のユーザデータを含むミニセルが送られるチャンネルとは異なるチャンネルで制御ミニセルが送られることを特徴とする。
【請求項４】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項２に記載の方法であり、
前記ミニセルサイズ変更が、同期手順に続いて行われることを特徴とする。
【請求項５】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項４に記載の方法であり、
前記同期手順が次のステップを含むことを特徴とする。
（ａ）前記受信側装置と前記送信側装置のいずれか一方が前記制御ミニセルを受け取ると、前記個人接続にかかわる次のミニセルの送信を行う際、前記第２の長さを使用し、前記次のミニセルのヘッダにフラグをセットし、
（ｂ）前記受信側装置と前記送信側装置の他方が、前記次のミニセルを受け取り前記フラグを検出すると、前記個人接続にかかわるその次のミニセル及びそれ以降のすべてのミニセルを前記第２の長さで送る。
【請求項６】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項５に記載の方法であり、
前記制御ミニセルが、前記個人接続の送信側装置と、前記個人接続の受信側装置との両方へ送られることを特徴とする。
【請求項７】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項５に記載の方法であり、
前記制御ミニセルが操作及び保守制御ミニセルであり、（ａ）前記個人接続のアイデンティティが指示され、且つ（ｂ）第２のサイズが指示されている１つの領域を含むことを特徴とする。
【請求項８】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項６に記載の方法であり、
前記制御ミニセルが、前記受信側装置で受け取られると解釈のために制御システムに送られる操作及び保守制御ミニセルであり、前記制御システムは、前記操作及び保守セルを受け取り、前記接続にかかわるミニセルのサイズ変更を合図するミニセルであると解釈すると、前記第２の長さを前記受信側装置に送り出し、前記受信側装置は、前記第２の長さを受け取ると、それ以降受け取る前記接続にかかわるすべてのミニセルに、前記第２の長さを適用することを特徴とする。
【請求項９】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項７に記載の方法であり、
前記制御ミニセルが、前記受信側装置で受け取られた時に前記接続にかかわるミニセルのサイズ変更を合図するミニセルであると解釈される操作及び保守制御ミニセルであり、前記受信側装置は、前記解釈に応答して、前記第２の長さを認識し、前記接続でそれ以降受け取られるミニセルすべてに前記第２の長さを適用することを特徴とする。
【請求項１０】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項２に記載の方法であり、
前記制御ミニセルが、前記個人接続にかかわるミニセルが送られるのと同じチャンネルで送られることを特徴とする。
【請求項１１】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項２に記載の方法であり、
前記制御ミニセルが、そのヘッダに、前記制御セルがそのペイロードに前記第２の長さを含むことを示す指示（ＰＴＳ＝ＳＩ）を含むことを特徴とする。
【請求項１２】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項１０に記載の方法であり、
前記送信側装置が最初に前記制御ミニセルを送り、それ以降、前記個人接続に属すすべてのミニセルを前記第２の長さで送ることを特徴とする。
【請求項１３】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項１１に記載の方法であり、
前記個人接続の受信側装置は、前記制御ミニセルを受け取ると、前記個人接続にかかわるそれ以降のすべてのミニセルを前記第２の長さで読むことを特徴とする。
【請求項１４】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項１２に記載の方法であり、
前記制御セルは、ヘッダに拡張ビットを備えたユーザデータミニセルであり、前記拡張ビットがセットされると、ユーザデータミニセルがオプション領域を含み、そこに前記第２の長さが示されていることを示すことを特徴とする。
【請求項１５】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに動的に変更するための請求項１３に記載の方法であり、
セルサイズ変更を知らせる制御メッセージが送られ、それに続いて同期信号が送られることを特徴とする。
【請求項１６】
接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに変更する請求項１４に記載の方法であり、
同じ接続に属すミニエルがユーザデータチャンネルで伝送され、
制御メッセージが第２のサイズと接続のアイデンティティを含むこと、制御メッセージがアクセス・プロトコールを使用して基地局から制御システムへ制御チャンネルで送られること、前記制御システムが前記第２のセルサイズを前記接続に属すミニセルと関連づけること、新しい第２のサイズを持つ最初のミニセルに前記同期信号として使用されるセル長さ変更インジケータがセットされること、前記制御システムが前記最初のミニセル内にセル長さ変更インジケータを検出すると、前記接続に属すミニセルのサイズを前記第１のサイズから前記第２のサイズに変更することを特徴とする。
【請求項１７】
移動電話システムに用いられ、ヘッダと少なくとも１つのミニセルを含むペイロードを備えるＡＴＭセルを送信側装置と受信側装置との間で送受信する伝送ネットワークにおいて、前記送信側装置と前記受信側装置との間の接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに変更する方法であり、
操作及び保守のための接続がすべての接続に共通であり、所定の第１接続のアイデンティティを持ち、前記操作及び保守のための接続は、前記所定の第１接続アイデンティティを持つ操作及び保守セル、即ちＯＡＭセルによって維持されており、
帯域幅が変更されるべき接続のアイデンティティと前記第２のサイズについての情報とをＯＡＭセルに提供することを特徴とする。
【請求項１８】
移動電話システムに用いられ、ヘッダと少なくとも１つのミニセルを含むペイロードを備えるＡＴＭセルを送信側装置と受信側装置との間で送受信する伝送ネットワークにおいて、前記送信側装置と前記受信側装置との間の接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに変更する方法であり、
資源管理のための接続がすべての接続に共通であり、所定の第１接続アイデンティティを有し、前記資源管理のための接続は、前記所定の第１接続アイデンティティを持つ資源管理セルに維持されており、
帯域幅が変更されるべき接続のアイデンティティと前記第２のサイズについての情報とを資源管理セルに提供することを特徴とする。
【請求項１９】
移動電話システムに用いられ、ヘッダと少なくとも１つのミニセルを含むペイロードを備えるＡＴＭセルを送信側装置と受信側装置との間で送受信する伝送ネットワークにおいて、前記送信側装置と前記受信側装置との間の接続成立中にミニセルのサイズを第１のサイズから第２のサイズに変更する方法であり、
サイズ変更ミニセルが、ユーザデータチャンネルで、そこにあるミニセルと同期して送られることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、通信ネットワーク一般、そして移動電話ネットワークの伝送ネットワークに関する。ＡＴＭセルがデータの伝送に使用されている。ＡＴＭセルのペイロードは、ミニセルを備える。
関連分野
今日、個々の通信に使用されるミニセルのサイズは、その個々の接続のミニセルの各々において、明示される。典型的なサイズ指示としては、６から１０が使用されている。サイズ情報は、静的なものであり、つまりミニセルのサイズが変わらない限り変化しない。
時として、接続中に、ミニセルのサイズを変化させる必要が生じることがある。例えば、通話レートをフルから半分にしたり、通話からデータに変えたり、あるいは可変レート通話コードを使用したり、あるいはノード間の混雑緩和のために、それらのノード間のすべての接続のミニセルを小さくすることが必要になる場合がある。
ミニセルのサイズを明示的に示す方法というのは、サイズ指示に使用されるビットが、使用可能帯域を決める性能やミニセルのサイズが指示される性能に関しての総費用である、という意味である。
要約
本発明の目的は、個別接続に関するミニセルのサイズを、必要な時にのみ、明示する方法を提供することである。本発明によれば、ミニセルの寸法を示す必要があるのは、ミニセルのサイズが変化した時だけである。そのような瞬間に、接続の次のミニセルのために使用されるべき新しいミニセルのサイズが指示される。
本発明の他の目的は、接続中に、ミニセルのサイズを動的に変化させる方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、ミニセルを使用して、個別の接続に属すミニセルのサイズを変えるための方法を提供することである。この目的に使用するミニセルは、制御ミニセルと呼ぶ。
更に、本発明の他の目的は、ユーザ・データを含むミニセルが伝達されるチャンネルとは異なった制御チャンネルで制御ミニセルを送るための方法を提供することである。
更にまた、本発明の他の目的は、ユーザ・データを含むミニセルが伝送させるのと同じチャンネルで制御ミニセルを伝送するための方法を提供することである。
なお更に、本発明の他の目的は、個別の接続中のミニセルのサイズを変化させるための同期メカニズムを提供することである。特に、この同期メカニズムは、ユーザ・データを含むミニセルが存在するチャンネルとは違うチャンネルで制御ミニセルが伝送される場合に使用されるためのものである。
伝送ネットワークにおいてＡＴＭセルを使用する移動電話システムにおいては、帯域の削減または可能帯域を広めて使用することによって、システムにより多くのチャンネルを加えることが可能になる。
多数の接続は、より大きなＣＩＤ領域を必要とし、もし静的多重化を使用すれば、帯域ゲインを増大させることになる。
【図面の簡単な説明】
本発明の内容、また本発明のその他の特徴は、添付図面を参照する以下の詳細な説明により、より良く理解されるであろう。
図１は、ＡＴＭセル伝送ミニセルのフォーマットを示し、
図２は、図１のＡＴＭセルにおいて伝送されるミニセルのヘッダを示し、
図３は、図２のヘッダのオクテットを示し、このオクテットにはミニセルの長さを示すための固定長領域が含まれており、
図４は、ミニセルのヘッダ内のオクテットを示し、このオクテットには線形コード化された固定長領域が含まれており、
図５は、マッピング表であり、
図６は、固定長領域と拡張ビット法により生成された拡張固定長領域とを示し、
図７は、マッピング表であり、
図８は、固定長領域と、拡張コード法により生成された拡張固定長領域とを示し、
図９は、１つのミニセルの基本フォーマットを示し、そのヘッダには、短い固定長領域、および異なった拡張コードからなる長さ拡張修飾領域ＬＥＱがあり、
図１０は、表であり、
図１１は、ミニセルの拡張フォーマットを示し、
図１２は、図９のミニセルを拡張フォーマットで示すもので、これは、長さ拡張修飾領域に所定の拡張コードがある場合であり、
図１３は、表であり、
図１４は、操作−保守セルを示し、
図１５は、ミニセル・ヘッダを分析するユニットであって、ユーザデータのチャンネルから、固定長領域が非線形コーディングを担持するミニセルのユーザデータ部分を抽出するのに使用されるユニットを示し、
図１６は、ユーザデータのチャンネルから抽出されたミニセル・ヘッダ及びユーザデータを示し、
図１７は、拡張コード法を使用しているユーザデータ・チャンネルから、ミニセルのユーザデータ部分を抽出するのに使用されるミニセル・ヘッダ分析ユニットのブロック図であり、
図１８は、拡張コード法または拡張ビット法を使用しているユーザデータ・チャンネルから、ミニセルのユーザデータ部分を抽出するのに使用されるミニセル・ヘッダ分析器の変形例のブロック図であり、
図１９は、ビット拡張法を使用しているユーザデータ・チャンネルから、ミニセルのユーザデータ部分を抽出するのに使用されるミニセル・ヘッダ分析ユニットのブロック図であり、
図２０は、回路アイデンティファイアＣＩＤがミニセルのサイズを間接的に指示するミニセル・ヘッダを示し、
図２１は、セルサイズを指示する間接的方法と一緒に使用されるマッピング表であり、
図２２は、移動電話システムの伝送ネットワークのリンク上で使用されるアドレス・スペースを一緒に計る異なった表を示し、
図２３は、ミニセルのサイズの変更を指令するメッセージの同期に使用される同期ビットを備えたミニセル・ヘッダを示し、
図２４は、個別接続に属すミニセルのサイズを変更するのに使用されるシステム・グローバル・特定ミニセルを示し、
図２５は、ＯＡＭセルが関連する接続に属すミニセルのサイズを変更するのに使用されるＯＡＭミニセルを示し、
図２６は、接続のミニセルのサイズを変更するのに使用される特定ミニセルを示し、この特定ミニセルは、ミニセルサイズを変更すべき接続に属すものであり、
図２７は、ユーザデータと組み合わされた制御ミニセルを示し、ヘッダに拡張ビットを、ペイロードにオプションの拡張領域を備え、オプションの拡張領域は接続内にある複数のミニセルに使用されるべき新しいセルサイズを含むものであり、
図２８は、図２７と同様の組み合わされたユーザデータと制御ミニセルを示し、
図２９は、本発明に基づく、ミニセルサイズ変更に使用される制御面合図法に含まれる関するユニットを示し、
図３０は、図２３に記載された制御面合図法を詳細に示すものであり、
図３１は、制御面合図法の合図ダイグラムであり、
図３２は、ミニセルのサイズを変更するための第２の方法を示すブロック図であり、
図３３は、第２の方法のための合図ダイグラムであり、
図３４は、ミニセルをパケット化する装置に入ってくる一連のミニセルを示し、この図は、第２の方法のヴァリエーションを示し、
図３５は、図３４に関連する合図ダイグラムであり、
図３６は、制御システムによるセルサイズ変更命令の中断によって生じた遅延を示すブロック図であり、
図３７は、ミニセルのサイズを変更するための第４の方法を示すブロック図であり、
図３８は、第４の方法のための合図ダイグラムであり、
図３９は、ミニセルのサイズを変更する第５の方法を示すブロック図であり、
図４０は、ミニセルサイズが、オプション領域内に示された新しいサイズに変更されることを示すためのオプション領域を備えたユーザデータミニセルであり、
図４１は、第５の方法に関連する合図ダイアグラムであり、
図４２は、セルヘッダ分析ユニットを備えた移動電話システムのブロック図である。
実施の形態の詳細な説明
図１に示されたＡＴＭセル１は、ヘッダ２及びペイロード３を備える。従来、ペイロードには、個別接続に関連するユーザデータが含まれる。前記ＰＣＴ／ＳＥ９５／００５７５特許文書において開示されているＡＴＭセルにおいて、ペイロードが１つ又は２つ以上のミニセルを担持する。図１に示された例では、異なったサイズの３つのミニセル４、５、６が示されている。ＡＴＭヘッダ２は、５つのオクテット（１オクテット＝８ビット＝１バイト）を含み、そのペイロード３は、４８のオクテットを含む。ミニセル４、５、６は、それぞれヘッダ７とユーザデータから成る。
図２は、ミニセルのヘッダの１例を示すもので、２つのオクテット８、９から成る。他のミニセルのサイズも、ＡＴＭシステムの設計によって、可能である。３オクテット又はそれ以上のミニセルヘッダも可能である。ミニセルヘッダ７は、成立した接続／回路を特定する回路アイデンティフィアＣＩＤと、ユーザデータのような異なったペイロードタイプを特定するペイロード型セレクタＰＴＳと、制御データと、保守データと、長さ指示ＬＥＮと、ヘッダ全体を支配するヘッダ・インテグリティ・チェック領域／ビットＨＩＣとを備える。長さ指示ＬＥＮは、個々のミニセルのペイロードのサイズを定義する。
ミニセルの異なったタイプを区別する必要がある。ＰＴＳ領域によって、以下のものを指示する必要がある。
固定長ユーザ情報：長さ指示ＬＥＮは、ヘッダでは必要なく、代わりに、ユーザ情報長さがシステム及びサービスに組み込まれる。「ＧＳＭフル・レート」に対しては、ユーザ情報長さが３５オクテットであり、ＰＤＣフル・レートに対しては２０オクテットであり、「Ｄ−ＡＭＰＳフル・レート」に対しては２３オクテットである。
異なったサイズのユーザ情報、すなわち可変長ユーザ情報：これは、好ましい実施形態であり、以下に詳述される。ＰＴＳ領域を使用して可変長ユーザ情報を指示することは、将来的解決法である。
拡張長さの異なったサイズのユーザ情報：回路／接続ごとのＯＡＭ情報。
同期情報：ＰＴＳ領域をこの目的に使用することは、オプションとしてある。
図３に示されたセルヘッダ７は、ＬＥＮ領域と呼ばれる固定長領域１０を備え、これを使用して、ヘッダが属すミニセルのユーザデータのサイズが指示される。ミニセルのサイズは、線形コーディングを使用して、この領域１０に示される。線形コーディングというのは、コードが、ミニセルの実際のサイズに対応するということを意味する。例えば、セルの長さが５オクテットであれば、２進法の５（０００１０１）がＬＥＮ領域に書き込まれる。短いミニセルサイズに対しては、固定長領域１０が沢山の帯域幅を占めるが、占有されたすべての帯域幅が有益な情報の伝達に使用されるわけではなく、たとえば、２つの与えられた例におけるリーディング・ゼロである。なお、ＬＥＮ領域１０は、個々の接続の各ミニセルを担持している。また、この固定長ＬＥＮ領域には、線形コーディングによって表現できるセルサイズの範囲が制限されているという欠点もある。６ビットからなる固定長ＬＥＮ領域では、１から６４オクテットのセルサイズを示すことができる。個別接続にそれ以上大きなサイズが使用されると、固定長領域１０の長さを拡張しなければならなくなり、それにより、帯域幅が更に無駄になる。
図４は、固定長領域１１を示す。非線形コーディングにより、広い範囲の異なったセルサイズが示される。この例では、３ビットがオクテットで使用され、たとえば、ミニセル・ヘッダのオクッテット９で使用される。このオクテットの他のビットは、自由であり、先に述べたどの目的にも使用できる。これは、ヘッダ全体のサイズを減らすのに役立ち、それにより、使用帯域幅の性能を高めることになる。
移動電話システムにおいて、ミニセルは、ヴォイス・コーダによって生成される。今日、電流ＩＳ９５ヴォイス・コーダは、２、５、１０、あるいは２２オクテットを使用している。２２オクテットのセルサイズを示すには、ミニセルのヘッダで、前記ＡＮＳＩ文書７ビットに基づく固定長領域１０を使用することが必要になるであろう。図４に基づく非線形コーディングによれば、固定長領域１１は、３ビットである。２ｋｂｐｓ（２０ｍｓ当たり５オクテット）で作動するＩＳ９５ヴォイス・コーダに対して、１０％の帯域幅節約になる。
図５に示されたマッピング表１２は、固定長領域１１と一緒に使用されるものである。表からわかるように、コード値がミニセルサイズに対応するのではなく、所定のセルサイズがそれぞれのコード値に割り当てられる、たったの３コードビットしか使用されていない。マッピング表のサイズの欄に、ミニセルサイズの例が示されている。サイズは４から６０オクテットまである。もちろん、範囲は広げることできるが、サイズの最大数は、使用コードビット数によって決まる。
非線形コーディングと一緒に使用されるサイズの数を広げるには、必要なら固定長ＬＥＮ領域１１を拡張することも可能である。２つの方法を説明する。１つは、固定長ＬＥＮ領域１１における拡張ビットをＬＥＮ領域１１拡張用修飾子として使用する方法で、これを拡張ビット法と呼ぶ。もう１つは、長さ領域コードの１つをＬＥＮ領域１１拡張用修飾子として使用する方法で、これを拡張コード法と呼ぶ。
図６から図１３においても、ＬＥＮ領域１１に続くＥで示された部分が、拡張ビット１３として空けてある。拡張ビット１３が１にセットされると、ミニセルのヘッダが、固定長ＬＥＮ領域と同じサイズの拡張ＬＥＮ領域１４を含むことを意味する。拡張ビットがゼロの時は、セルヘッダは、固定ＬＥＮ領域１１だけを含む。
拡張長さ領域１４は、図の例において、３ビットである。
拡張ビット１３が、セットされると、マッピング表に対して可能なビット数が３から６に増加し、図７に示されたマッピング表１５のようになる。このために、拡張ビット１３が空けられているのであって、コードサイズのマッピングには使用できない。
拡張ビット法の変形例として、拡張ビット１１Ｂを拡張ＬＥＮ領域１４に追加する方法がある。追加された拡張領域は、ミニセルのヘッダに拡張ＬＥＮ領域があるか否かを示すのに使用される。追加された拡張ビット１１Ｂが１にセットされると、これは、ヘッダに第２の拡張長さ領域１４Ａを追加しなければならないことを示し、これにより表１５のコードビット数を６から９に増える。追加された拡張領域が、０にセットされたビットを含む場合は、そのような第２領域は使用されない。
図８は、拡張コード法を示す。この方法によれば、図４の固定長領域１１が空けてあり、拡張コードとして使用される。たとえば、マッピング表１２で２進コード１１１が拡張コードとして使用されているとする。この１１１というコードが固定長領域１１にあれば、ミニセルのヘッダに拡張長さ領域１４を含めることが必要であるという意味である。このように、サイズのマッピングに、あと３ビット使える。これが、図８に示してある。この方法を使えば、マッピング表１２内のサイズ数を１つ減らし、拡張長さ領域１４の付加的８コード値にマッピングできる７つのセルサイズを追加することになる。
帯域性能の観点からは、拡張コード法は、拡張ビット法より優れている。というのは、拡張コード法は３ビットしか必要としないのに、拡張ビット法は４ビット必要とするからである。値の範囲を見ると、拡張ビット法が、拡張コード法より優れている。というのは、拡張ビット法は１６の異なったセルサイズを提供するのに、拡張コード法は１４しか提供しないからである。
図９では、拡張ビット法が拡張コード法と組み合わされている。つまり、セルヘッダで使えるビットを効率的に使用すると同時に、広範囲のセルサイズをカバーすることができ、帯域幅が有効に使用されるような組み合わせである。
この組み合わせコーディング法を使用するミニセルの基本フォーマットは、図９に示されている。ミニセルは、２オクテットのヘッダ２１と、１から４８オクテット取れるペイロード部２２から成る。ミニセルの長さの最下位の４ビットは、ヘッダのＬＥＮ領域、小さい固定長領域２３に示される。ＬＥＮ領域２３は４ビットから成る。また、ヘッダには、８ビットから成るＣＩＤ領域２４があり、これが、ミニセルが属す回路を同定する。更に、ヘッダには、長さ拡張修飾子領域２５、ＬＥＱ、およびヘッダ・インテグリティ領域２６、ＨＩＣ領域があり、どちらも２ビットである。
長さ拡張修飾子領域ＬＥＱ２５は、ペイロードの長さ拡張として、またヘッダ拡張として定義される。ＬＥＱが２進数００、０１、１０を取る場合、ミニセルは、図９に示された基本フォーマットを持ち、ＬＥＱのコードビットが、ＬＥＮ領域２３に追加されるべきビットを構成する。この場合、ＬＥＱ領域は、ＬＥＮ領域２３を拡張する役割をする。
特に、ＬＥＮ領域２３内の２4の異なった値が、ＬＥＱ領域２５に存在する２進数００コードに関係づけられ、ＬＥＮ領域２３の２4の異なった値が、ＬＥＱ領域２５に存在する２進数０１コードに関係づけられ、ＬＥＮ領域２３の２4の異なった値が、ＬＥＱ領域２５に存在する２進数１０コードに関係づけられる。これを、図１０に示す。これにより、全部で４８の異なった長さの値が、次の式によって与えられる。
［２length of LEQ in bits−ｍ］ｘ［２length of LEN in bits］，
式中、ｍは、ミニセルの拡張フォーマットを示すのに使用されるコードの数である。
従って、ペイロードのサイズは、４８個の長さ値から選ぶことができる。この例では、長さ値が１から４８までとしてコード化されている。
ＬＥＱ領域２５が２進数１１を取ったら、これは、基本セルフォーマットを拡張しなければならないという意味である。拡張されたフォーマットは、図１１に示されている。ＬＥＱ領域２５には、二重の意味がある。その１つ（ｉ）は、長さ指示の上位ビットとして、つまり図９に示されたようにＬＥＱ  ｘ  ２4  ＋  ＬＥＮとして使用されているという意味。他の１つ（ｉｉ）は、図１１、図１２に示された拡張されたヘッダフォーマットの指示として使用される場合、つまり、ＬＥＮ領域２３が拡張修飾子領域２７、ＥＸＱ２７として解釈される場合。ＥＸＱ領域２７は、４ビットある。
ＥＸＱ領域２７の４ビットのうち、２進数値００００及び０００１は、図１２、図１３に示されたように、更なる長さ領域２９、ＬＥＮＥ領域と一緒に使用されるために空けてある。特に、ＥＸＱ領域２７の最下位ビットは、図１３の破線の四角で囲まれたように、更なるＬＥＮＥ領域２９の７ビットに追加されなければならない。これは、図１０で示されたものと同様である。０というＥＸＱ２進数値に対して１２８の異なった長さ値が与えられ、また１という２進数値に対して別の１２８の異なった長さ値が与えられる。
この方法で使用できる異なった長さ値の数は、次のような一般式から得ることができる。
［２number of EXQ bits used］ｘ［２number of bits in LEN 29］，
本発明の好ましい実施の形態において、ＥＸＱ値０は、１から１２８オクテットに変化するミニセル長さを指示するのに使用され、ＥＸＱ値１は、１２９から２５６オクテットに変化するミニセル長さを指示するのに使用される。
尚、図９、図１２に示されるミニセルの長さは、線形コーディングを使用して示されている。
ＥＸＱ値２（２進数００１０）は、ミニセルが、図１４に示されたように、ヘダ３２とＯＡＭ情報領域３３とから成る操作・保守セル、ＯＡＭセルであるということを意味するのに使用される。ヘッダ３２は、図１２のヘッダ２１と同様である。ＬＥＱ領域２５には、２進コード１１があり、ＥＸＱ領域２７には２進コード００１０がある。
ＥＸＱ値３（２進数００１１）は、固定長ミニセルを指示するのに使用され、例えば、ＤＡＭＰＳシステム・スタンダードを示す。その他ののＥＸＱ値は、他のシステム・スタンダードあるいはサービスに対して使用することができる。
ＥＸＱコード値１ｘｘｘ（ｘｘｘはタイミング情報）は、同期セルとして使用することができる。
本実施の形態における、要点は、ミニセルのヘッダの長さが最大で２オクテットであるということである。この制限があることにより、使えるビットを有効に使用して、すべての範囲の値をカバーできる。
図９、図１１、図１２、図１４に、それぞれの領域について好ましいサイズが示されている。ここに示されているのは例であり、それぞれの領域について、この他にたくさんのサイズを使用することが可能である。ここに示された以外のＬＥＱコード、ＥＸＱコードも、ＬＥＮ領域２３及びＬＥＮＥ領域２９に追加されるビットとして使用することができる。
図１５は、セルヘッダ読み取り装置のブロック図であり、シフト・レジスタ１９と、第１カウンタ２０と、ラッチ・レジスタ３０と、ＲＯＭメモリ４０と、第２カウンタ５０と、マルチプレクサ６０とを含む。ミニセルのユーザ・データからなるビットストリームは、シフト・レジスタ１９の一方の入力でシフトされる。データビットがシフト・レジスタ１９にシフトされる周波数は、クロック信号が制御する。クロック信号のカウントは第１カウンタ２０が行い、この第１カウンタ２０を使用して、ミニセルの固定長領域１１を抽出し、そのデータをレジスタ３０に書き込む。固定長領域あるいはそこに含まれる情報は、図５に示されたマッピング表と共に構成されているＲＯＭメモリへのアドレスとして使用される。従って、個人コード、以下で長さコードと呼ばれるものは、ユーザデータの特定の長さに対応する。ＲＯＭメモリ４０から、ユーザデータのサイズ（ミニセルサイズ引く（マイナス）ヘッダサイズ）が読みだされ、第２カウンタに送られる。第２カウンタ５０は、マルチプレクサの出力６１にユーザデータが現れるようマルチプレクサを制御する。第１カウンタ２０がユーザデータチャンネルから２進コード０１１を読み出したとする。このコードは、ＲＯＭメモリへのアドレスとして使用され、このアドレスにセルサイズ２０が記憶される。従って、ユーザデータの長さは、２０オクテットでなければならない。次に、第２カウンタ５０が、１ビットずつ対応のクロックパルスを数えながら、続く２０オクテットを数える。図中、マルチプレクサ６０にはアーム６２が示されている。これは、示された２つの位置の間で可動である。最初、カウンタ２０はアーム６２を破線で示された位置にセットし、出力６１には、何も出力データが現れない。第２カウンタ５０がＲＯＭメモリ４０からセルサイズを受け取ると、アーム６２は上の位置に動く。上の位置では、アーム６２はライン６３に接続し、それにより、入力ユーザデータチャンネルに接続される。第２カウンタ５０が２０オクテットを数え終わると、アーム６２は、最初の位置に戻り、オクテットの正しい数が出力６１に出力される。
図１６は、時刻ｔ0におけるユーザデータチャンネルからの固定長領域１１の抽出を示す。時刻ｔ0において、カウンタ２０は１ビットすつ２０オクテットのカウントを始め、時刻ｔ1において、カウンタ２０は、２０オクテットのカウントを終了する。従って、アーム６２は、時刻ｔ0からｔ1まで、図１５の上の位置にある。
図１５に示されたセルヘッダ読み取り装置１５において、ＲＯＭ４０には、所定数の長さコードとセルサイズが記憶されてる。図１７に示されたセルヘッダ読み取り装置１５においては、どの長さコード及びセルサイズが制御システム８０から書き込まれたかを示すのにＲＡＭメモリ７０が使用される。このように、個々の移動電話システムに対して異なった特定のミニセルサイズを構成することが可能となる。
ＲＯＭ４０に記憶されるミニセルサイズはグローバルなものである。というのは、個人長さコード、たとえば１０１は、この長さコードを持つミニセルを使用するすべての接続にかかわるからである。
しかしながら、特定の接続に対して、あるいは、図１８乃至図２７を参照しながら以下に説明されるように、制御システム８０とＲＡＭメモリ７０を使用して、特定の物理的リンクに対して、特定のミニセルを持つことも可能である。
図１８は、拡張コード法を導入するのに使用されるセルヘッダ読み取り装置の構成を示す模式図である。図１８において、図１５及び図１７のブロック（構成要素）に対応する同じ機能を持つブロックは、同じ番号で示されている。図１５及び図１７と違う点は、拡張コードを検出するのに使用するコンパレータ９０が備わっていることである。一致があると、コンパレータはサブトラクタ１００をトリガーして、それは、第１カウンタを３カウントだけカウントダウンする。これが行われると、拡張長さ領域、あるいはそこに含まれるデータが、再び、レジスタ３０に書き込まれる。拡張領域１４に関係する様々なサイズがＲＡＭメモリ７０に追加されることになる。つまり、ＲＡＭメモリ内のセルサイズの数は、２倍になる。これは、実際的には、ＲＡＭメモリ内で新しメモリバンクが使用されるということを意味する。ユニット１１０はＤラッチであり、コンパレータ９０の出力値をラッチし、それをＲＡＭメモリ７０内で新しいメモリバンクにアドレスするのに使用する。
コンパレータ９０及びサブトラクタ１００は、拡張長さ領域１４を扱うユニットであり、拡張コードが検出された時に、ヘッダ内の位置を移動させる。長さ領域１１に３つの余分なビットが追加され、この余分なビットを使用して、セル長さを指示する。従って、固定長領域１１は、データストリームに挿入される拡張長さ領域１４と置き換えられる。
図１５及び図１７の回路の動作では、１つの領域がメモリに書き込まれるのに対して、図１８では、もう１つの領域がメモリ７０に書き込まれる。
図１８に示されたセルヘッダ読み取り装置は、拡張ビット法を導入するのにも使用することができる。これを、図１９に示す。固定長領域１１を含むレジスタ３０から、拡張ビット１３が抽出され、アドレス範囲を広げるのに使用される。拡張ビットは、サブトラクタ１００に指示されると、第１カウンタ２０を３ビットだけカウントダウンする。つまり、レジスタ３０に３つの新しいビットが書き込まれ、これらの３ビット＋古い３ビット、すなわち全部で６ビットが、ＲＡＭメモリ７０をアドレスするのに使用される。これは、図中、６本の矢印で示されている。このようにして、セルサイズの数が増加する。
ＲＯＭメモリ４０は、図５に示された種類のいくつかの異なった表を持つことができる。ミニセルのヘッダに備えられた所定の長さコードに応じて１つの表から別の表に変えることもできる。このようにして、第１のミニセル長さセット、例えば４、８、１６、２０から、第２の長さセット、例えば３、６、９、１２に切り換えることができる。図５に示されたマッピング表と共に構成されたＲＯＭメモリ４０の代わりに、同じ目的のために、ＲＡＭメモリを使用することも可能である。これにより、制御システム８０はＲＡＭメモリに新しいミニセル長さセットを書かせることができる。表全体を制御メッセージで伝送することも可能である。
ミニセルのサイズを示すのに使用される固定長領域を各セルに提供する代わりに、ミニセルのヘッダ内に長さ領域を使用しないミニセルサイズを暗に（インプリシットに）示す方法を使用することも可能である。ミニセルサイズを暗に示す方法によれば、サイズに関する情報はシステム・ネットワーク内に存在する。セルサイズを示すためだけの領域を使う代わりに、ミニセルヘッダ内に存在する領域を使用する。本発明の好ましい実施の形態では、ミニセルサイズは、成立した接続の同定（アイデンティティズ）上にマップされている。従って、サイズはグローバルではなく、接続指向である。
接続の同定は、接続のＣＩＤ領域によって与えられる。図２０に示されたミニセルヘッダは、ＣＩＤ領域７１を備える。ＣＩＤ領域７１の実際のサイズはシステムに依存するが、一般的には、２オクテットあれば十分である。図６及び図７に関連して先に述べたのと同じマッピング法を使用することによって、マッピング表７２が出来上がる。
従って、固定長領域１１は、破棄されている。これにより、帯域幅の効率が増加する。ＣＩＤ値は、図１７のＲＡＭメモリ７０をアドレスするのに使用され、制御システム８０によって提供される。であるから、レジスタ３０内の長さ領域１１をラッチする代わりに、レジスタ３０内のＣＩＤ値がラッチされ、ＲＡＭメモリ７０をアドレスするのに使用される。このようにして、成立した接続の同定と、接続で使用されるミニセルの長さとの間の関係づけがなされる。従って、ＣＩＤと、そのＣＩＤと関連したミニセルのサイズとの関係を記憶するための付加的メモリ場所は必要ない。
接続がセットアップされると、制御システム８０は、次のことを要求するメッセージを受け取る。すなわち、（ａ）２つの同定された端末の間に接続をセットアップすること、（ｂ）その接続にはＸオクテットのサイズのミニセルを使用すること。Ｘは、可能なセルサイズの中から選択された整数である。次に、制御回路は、ＡＴＭネットワークによって提供される論理アドレスの中で空きのＣＩＤを選択する。たとえば、ＣＩＤ＝７が選択されたとしよう。制御システム８０は、ＲＡＭメモリ７０へのアドレスとして７を使用し、このアドレスにミニセルサイズＸを書き込む。図１７に示されたセルヘッダ読み取り装置が、前述のように動作する。なお、マッピングは、接続セットアップの時点で行われる。
なお、同一のＣＩＤが数個の異なったミニセルサイズと関係する可能性がある。というのは、同じＣＩＤを持つセルが異なったヴァーチャル接続ＶＣ：ｓで伝送されるという事実があるからである。これを図２２に示す。図中、ＡＴＭネットワークでの典型的アドレスが示されている。ＡＴＭネットワークにおける物理的ルートと呼ぶ各物理リンクには、多数のエントリーを持つ物理リンク表１４０があり、例えば、０から２３までのエントリーがある。各物理リンクには、それぞれＶＰＩ／ＶＣＩ（ヴァーチャル・パス／ヴァーチャル・アイデンティファイア）表１５０が関係づけられている。例えば、各物理リンクには、２５６個のヴァイーチャル・パス０−２５５がある。ＶＣＩ−／ＶＰＩ値によって同定される各ＶＣ接続には、例えば２５６個のミニセル接続があり、それぞれが個別ＣＩＤを持っている。
アプリケーションによっては、ミニセルサイズをミリセコンドの単位で変える必要が出てくる。この要求を満たす他の変更方法は、ユーザデータ・チャンネルで伝送されるセルサイズ変更ミニセルを使用する。これについて、図２４乃至図２７を参照して説明する。ここで使用されるサイズ変更方法は、制御システム８０による処理を必要とはせず、同期メカニズムも必要としない。
図２４乃至図２７と関連して説明する方法によれば、新しいサイズを指示するのに特定のミニセルが使用される。新しいミニセルサイズは、ペイロード９４内に与えられる。４つの異なったタイプが使用されている。
１）図２６に示されたように、特定のＥＸＱ値がサイズ指示（インジケータ）ミニセルを定義する、
２）図２５に示されたように、定義されたＥＸＱ値である２、つまりＯＡＭセルが使用される、
３）図２４に示されるように、サイズ変更を示すミニセルが、特定のＣＩＤ値、例えばＣＩＤ＝０によって示され、接続はペイロードのＣＩＤ領域９３によって示される、
４）以下の第５の方法に記載されているタイプ。
接続における次のミニセルに使用される新しいミニセルサイズは、長さ領域９４に示される。データストリーム内のミニセル９１、９５、９７に続くミニセルであって、同じＣＩＤを持つミニセルは、すべて、新しいセルサイズを持つことになり、サイジ指示（インジケータ）がゼロにセットされることによって、そのミニセルがユーザデータのために使用されていることを示す。
通信システムの導入により、ミニセルサイズ変更を示す情報を備えたミニセルは、ユーザデータ内の新しい長さを持つ最初のミニセルとリンクされるか、あるいは、されない。これは、同期の問題を生じるかも知れないし、生じないかも知れない。ミニセルサイズ変更情報を備えたミニセルを、以下、制御ミニセルと呼ぶ。尚、制御ミニセルは、ミニセルサイズ変更情報の他に、ユーザデータ、制御データ、ＯＡＭデータ等の他の情報を含む可能性がある。
接続中のミニセルのサイズ変更のための５つの方法を以下に述べる。
方法１、総論
ミニセルサイズ変更がそれほど頻繁ではなければ、すなわち、毎秒未満であれば、本発明により、基地局とたとえば移動スイッチングセンタＭＳＣのような制御ノードとの間のアクセス・プロトコールで送られる制御メッセージによって、サイズを変更することが提案される。制御ノードは、ミニセル接続の成立に関連するすべての装置、特に図１７、図１８、図１９における制御システム８０を扱い制御することになるであろう。制御メッセージは、ミニセルが伝送されるのとは違うチャンネルで送られる。このように、ミニセルを送る端末と、そのミニセルを受け取る端末との間に同期を提供することが必要になる。本発明によれば、そのような同期は、図２３中の番号８２で示されているように、ミニセルのヘッダの１つのビットにフラグをセットすることにより提供することができる。
図２９は、セルサイズ変更方法の実施形態を示し、以下、これを制御面合図（コントロール・プレイン・シグナリング）と呼ぶ。図１５に示されたのと同様なセルヘッダ読み取り装置８３が、送信装置８５から送られたユーザデータ・ビットストリーム８４を受け取る。ミニセルサイズを変更したい時には、送信装置８５は制御メッセージ８６を送り出し、これが制御チャンネルで伝送され、ＣＩＤ＝Ｎの接続がそのセルサイを長さＬ１から新しい長さＬ２に変更することを伝える。ここで、Ｌは、ミニセルを構成するオクテットの数である。
制御メッセージ８６は、ビットストリーム８７に乗って、制御チャンネル内を送られる。ビットストリーム８７はビットストリーム８４と同期されてはいない。メッセージ合図をするプロトコール・ハンドラ８８が制御メッセージを受け取り、それを制御システム８０に配達する。制御システム８０は、新しいセル長さＬ１を、セルヘッダ読み取り装置８３の接続ＣＩＤ＝Ｎのアドレスに書き込む。
ＡＴＭネットワークの制御システム８０が制御メッセージを処理するのに充分な時間が経過した後、送信装置８５は、新しいサイズＬ２を使って、最初のミニセル８９にフラグ８２をセットすることによって、セルサイズをＬ１からＬ２に変更する。これにより、受信側に、このセル以降、新しいサイズＬ２になるという合図がなされる。
最後に、フラグ８９を持つ最初のミニセル８９を、セルヘッダ読み取り装置８３が受け取り、ミニセル８９のＣＩＤをレジスタ３０が受け取ると、新しい長さＬ２が、このＣＩＤと関連するマッピング表から読みだされる。第２カウンタ５０は、こうして、制御マルチプレクサ６０を制御することによって、シフトレジスタ１０内のミニセル８９及びこの接続に属すすべてのセルに新しいセルサイズが適用されるようにする。このようにして、セルサイズが変更されても、失われる情報は何もない。
制御面合図は、秒単位でセルサイズ変更をトリガすることができる。というのは、制御システム８０は、典型的に１／２秒かかる制御信号を処理しなければならないからである。従って、制御面合図は、ゆっくりであり、同期を必要とする。
尚、図２９は、同期方法を明確に示すために、簡略された構成を示している。実際には、ビットトリーム８７は、時間的に不規則に、ビットストリーム８４にインターリーブされる。
方法１、詳細
図２９と関連して概括を述べた方法について、図３０のＧＳＭシステムを参照して詳細に述べる。図３０において、制御ノード１００は、ＧＳＭネットワークのＭＳＣ（移動サービススイッチングセンタ）である。制御ノード１００は、送信装置１０１を制御する制御システム８０を備える。送信装置は、ミニセル・パケット化装置１０２を備え、この装置は、図１５、図１７、図１８、図１９に示された種類のセルヘッダ読み取り装置１０３を備える。ＧＳＭネットワークの基地局１０４は、同様の送信装置を備え、そこには、セルヘッド読み取り装置１０７から成るセル非パケット化（ディパケタイジング）装置１０６が備わる。送信装置１０１は、ミニセル非パケット化装置（図示せず）を備え、送信装置１０５はミニセルパケット化装置（図示せず）を備える。送信装置１０１及び１０５は、リンク１０８を介してパケットを交換する。同時にいくつかの接続が存在し得るが、例として、特定の１つの接続１０９だけを考える。接続１０９でパケットに使用されている符号１１０、１１１で示されたミニセルは、それぞれ１５オクテットの長さがあるとする。オン・ディマンドにより連続的に呼び出し（トラフィック）があるとする。ある瞬間において、外的要因により、たとえば、あるサービスから別のサービスに切り換えた場合、通話サービスからデータサービスに切り換えた場合、あるいはハーフ・レートからフル・レートに切り変えた場合、制御システム８０は、ミニセルのサイズの変更を開始すべく、送信装置１０１、１０５のそれぞれに、制御メッセージ１１２、１１３を送信する。各制御メッセージは、接続１０９に対して、ミニセルサイズが新しい２３オクテットに変更されることを示す。制御メッセージを受け取っても、すぐには、何もアクションは起きない。ただ、どちらの装置も、サイズが２３オクテットに変更されるということを認識する。送信装置１０５が送信すべき情報を得ると、それは、アクションを起こす。つまり、一連の動作を行うわけであるが、それについて図３１を参照して説明する。
図３１は、送信装置１０１と送信装置１０５との間でパケットが合図を受けている合図ダイグラムである。パケットは矢印で示されており、矢印の上には、パケットで使用されているミニセルのサイズが示されている。時間に沿って矢印を上から下へ追っていくと、次のことが起きる。まず、始めに、２つの最も上にある矢印によって表されているパケットが、送信装置１０１と１０５の間で交換される。セル長さは、最初、１５オクテットである。次に制御メッセージ１１２が送信装置１０５に送られる。制御メッセージ１１３が送信装置１０１に送られる以前に、１つまたはそれ以上のパケット１１４が送信装置１０１から送信装置１０５に送られる可能性もある。前述のように、受け取り側の送信装置１０５は、制御メッセージ１１２を受け取っても、自身が送るべきものを持たない限り、反応しない。次に、送信装置１０５が送信すべき情報を持つ時に、それをパケット１１５で送るが、そこでは、新しいセル長さである２３オクテットが使用される。新しい長さの最初のセルにおいて、第１のフラグがセットされる。この第１のフラグは図２９中、フラグ８２である。この第１フラグは、このミニセル１１５以降が新しい長さであることを示す。送信装置１０１は、今度は、受信側となり、非パケット化装置（図示せず）のセルヘッダ読み取り装置によって、フラグが検出され、これを使用して、この送信装置１０１から将来送られるミニセルの長さを新しい長さに変更するメカニズムを作動させる。このメカニズムミニセル・パケット化装置１０２に存在する。次に、送信装置１０１が送るべき情報を持つと、新しい長さのミニセルのパケットで、それを送る。矢印１１６で示される最初のパケットにおいて、第１のフラグがセットされる。それ以降、送信装置１０１と送信装置１０５との間で交換されるパケットは、パケット１１７、１１８で示されるように、すべて新しい長さになり、第２フラグのセットはない。
以上から明らかなように、最初のミニセル１１５における第１フラグは、同期フラグとして機能する。ミニセル１１６における第２フラグは、肯定応答として機能し、送信装置１０５が同期フラグを受け取ったことを送信装置１０１に確認する。２つのフラグを交換した後は、接続１０９は同期された状態にあり、そこでは、送信装置１０１と１０５の両方が、新しい長さのパケットを送受信する。このようにして、特定の接続に使用されるミニセルの長さは、接続が成立したままの状態で、変更される。
新し長さは制御メッセージ１１２、１１３で送信される。制御メッセージは、典型的には、別個のセルであり、たとえばＯＡＭセルである。ＯＡＭミニセルは、別個の接続または接続１０９において送られる。制御メッセージの使用は、接続１０９で使える帯域幅には影響しない。ミニセル長さを変更する時は、ミニセルの１つの２進桁、つまりフラグ・ビットを使うだけである。換言すると、移動無線システム内の２人のユーザの間で情報を交換するためのプロトコールにおいて、たった１ビットを使うだけである。帯域幅有効利用の観点から、制御面合図方法は、効果的である。
尚、使用可能なミニセル長さは、移動無線システムに組み込まれる。
上記方法の変形例として、第１フラグを、古い長さである１５オクテットのミニセルで送ることもできる。これにより、送信装置１０１は、そのミニセルヘッダ読み取り装置が新しい長さのセルを受け取るための準備をするよう指示するのに充分な時間を取ることができる。
特定の接続の送信側と受信側に、制御メッセージ１１２、１１３を合図する方法は、方法１は特に限定しない。方法１をまとめると、接続のミニセルのサイズを変更するには別個の制御ミニセルが必要であること、また、新しいミニセルサイズを適当な瞬間に有効とさせるために同期メカニズムが必要であること。
方法２
この方法は、方法１の１例であり、制御メッセージがどのようにして送信装置１０１、１０５に合図されるかを示す。この方法では、制御ミニセルは、先に述べたタイプ２）に当たる。この制御ミニセルは、図２４に示されたタイプであり、新しいミニセルサイズを含む領域９４を含む。制御ミニセルのＣＩＤ値は、セルサイズを変更すべき接続１０９のとは異なる。従って、制御メッセージは、ユーザデータが送られる接続とは異なった接続で送られる。
図３２を参照する。制御ミニセルは、サイズを変更すべき一連のミニセルにはリンクされていないので、同期の問題がある。こうして、相互に独立した２つの接続がある。１つは、１２５で、制御ミニセル用であり、もう１つ、１０９は、ユーザデータミニセル用である。例えば、制御ミニセル１２７のＣＩＤ値が０であり、ユーザデータミニセルがＣＩＤ＝７であるとする。接続１０９は、パケットを送信装置１０５に送る動作を行い、それらのパケットはすべて１５オクテットの長さのミニセル１２８が入っている。ある瞬間に、制御システムが接続１０９内のパケットのミニセルサイズを１５から２３オクテットに変更したいとする。制御システムは、制御ミニセル１２７を送る命令を出す。制御ミニセルは、接続１２５で送られる。制御ミニセルは、ＣＩＤ＝０を持ち、そのペイロードに、（ａ）ＣＩＤ領域と長さ領域９４を含む。ＣＩＤ領域９３は、ミニセルサイズを変更すべき接続、この場合はＣＩＤ＝７を指示する。長さ領域９４において、新しい長さ２３が指示される。
送信側である送信１０１と受信側である送信装置１０５の両方が制御ミニセル１２７を受け取り、図３３に示された合図ダイグラムと比較し、どちらも、新しい長さが２３オクテットであることを認識する。この２つの装置のうち、どちらからでも、次の同期の瞬間に、新しい長さの使用を開始することができる。同期の瞬間を一般化するために、送信側の送信装置１０５は、接続１０９で送信する新しい長さの最初のミニセル１３０にフラグ１２９をセットする。このフラグは、１つの２進桁から成り、受信側装置に対して、フラグビットがセットされているミニセル以降のミニセルが、すべて新しい長さＬ＝２３を持つことを指示する。これ以降、送信装置１０５から送られるミニセルは、すべて新しい長さを持つことになる。送信装置１０１がミニセル１３０を受け取ると、セルフラグは、ミニセルが新しい長さでフォーマットされていることを示す。従って、送信装置１０１は、セル１３０とそれ以降の新しい長さ２３オクテットを使用しているすべてのミニセルを非パケット化する。送信装置１０１が送信装置１０５に対して送るべき何かを持つと、例えば矢印１３１で示されたように、新しい長さを使用する。
上述の次の同期の瞬間は、制御システムによって新しいサービスが生じた時、あるいは制御システムが他の理由で特定の接続のセルサイズを変更したい時である。
従って、接続１０９の送信側あるいは受信側が制御ミニセル１２７を受け取ったらすぐに、フラグビットを送ることが可能である。フラグビットは、古いミニセルサイズから新しいミニセルサイズに切り換えるための同期の手段として機能する。同期は、送信側と受信側自身によって行われ、制御システムによる助けは必要としない。最初に送信する方の送信装置が、送信するミニセルの長さを変える時に、同期フラグをセットする。受信側は、フラグを受け取ると、新しい長さのフォーマットを使用し始める。
図の例では、制御セル１２７を受け取った後、最初に送信する送信装置が装置１０５であるが、送信装置１０１が、そうなることもある。
この方法は、方法１より、早い。というのは、制御ミニセルが新しいサイズを含んでいるので、送信装置１０１、１０５が、新しいセルサイズを得るために制御システムとコンタクトするまで待つ必要がないからである。また、方法２では、サイズが変更される時のペイロードにおけるオーバヘッドがたったの１ビットであるから、帯域幅の効率も非常によい。
ＯＡＭミニセルは通信システムの操作及び保守システムによって扱われる。方法２の変形例では、接続１０９のサイズ変更を示すＯＡＭセルは、端末送信装置１０５によって扱われる。
図３４、図３５を参照する。制御ミニセルは、図２４に示されたタイプである。セルサイズ変更に伴う問題がある。というのは、接続１０９のセルサイズが変更される前にシステムでは多くの他のことが生じるからである。図３４は、それぞれＣＩＤ＝１、ＣＩＤ＝２、ＣＩＤ＝７というＩＤを持つ３つの異なった接続に属すパケットの連なり（シーケンス）を示したものである。これら３つの接続はすべて情報を送っている。パケットが連なる最中に、ＣＩＤ＝７で１５オクテットのセルサイズを使用している接続においてセルサイズ変更が所望される。
まず、パケットシーケンスＣＩＤ＝１で長さＬ＝１０の接続に属すパケット１４０が来る。次に、ＣＩＤ＝２で長さＬ＝８の接続に属すパケット１４１が来る。ついで、ＣＩＤ＝７、Ｌ＝２３オクテットの接続に属すパケット１４２が来る。次に、ＣＩＤ＝１に属すパケット１４３、その次にＣＩＤ＝２に属すバケット１４４が来る。
何らかの理由により、制御システム８０は、ＣＩＤ＝７の接続におけるセルサイズを現在のＬ＝１５からＬ＝２３に変更することに決定する。これにより、制御システム８０は、制御ミニセル１４５を出ていくデータストリームに挿入する。ＣＩＤ＝０というＣＩＤ値は、ＯＡＭミニセルを意味する。制御ミニセル１４５のペイロードには、セルサイズが変更されることになる接続である接続ＣＩＤ＝７への参照があり、新しいセル長さはＬ＝２３と示されている。制御ミニセルが受信側の送信装置１０５によって受け取られると、非パケット化装置１０６が制御ミニセル１４５内に与えられている情報を記憶する。すなわち、ＣＩＤ＝７である接続においてセルサイズを２３オクテットに変更する、という情報を記憶する。この情報は、次にこの接続にミニセルが到着するまで記憶されている。その間、つまり、ミニセル１４５の受け取りから次にＣＩＤ＝７のミニセルが到着するまでの間に、他の２つの接続に属す多数の他のミニセルがパケット化装置１０６に到着する。このことは、ＣＩＤ＝１及びＣＩＤ＝７の接続に属すミニセル１４６及び１４７によって示されている。次に、ＣＩＤ＝７の接続のセルがやっと到着した時、つまり、ミニセル１４８が到着すると、送信装置１０５はそれを読み、そのセル非パケット化装置が、それを、すべて長さ２３オクテットのセグメントにフォーマットし直す。以上のステップを整理すると図３５のようになる。
送信装置１０５は、制御システム８０が一度に１つの接続のセル変更を許可するのだけであれば、単純である。もし同時にいくつもの接続がセル変更するとなると、送信装置１０５は、もっと複雑になる。
方法３
システムの方から見ると、方法３によるセルサイズ変更を扱うのは、操作及び保守システムであり、サイズ変更のための制御メッセージは、トラフィックの流れ、つまりユーザデータミニセルが伝送される流れの中で伝送される。
方法３において、制御ミニセルは、上記のタイプ３）である。制御ミニセルは、ＥＸＱ値が２（２進数１１）のＯＡＭミニセルである。図２５に示されたＯＡＭセルのＣＩＤ値は、セルサイズが変更されるべき接続のＣＩＤ値と同じである。換言すると、ＯＡＭセルは、セルサイズが変更されるべき接続で、伝送される。これにより、制御ミニセルは、サイズ変更される接続のミニセルの流れの中の正しい場所にある。正しい場所という意味は、制御ミニセルが、共にミニセルサイズの変更がなされる接続に属す異なったサイズの２つのミニセルの間に位置するということである。従って、原則として、同期メカニズムは必要ない。ただし、ＯＡＭミニセルは、トラフィック・ミニセルと同様に伝送されるわけではないので、同期の問題は生じる可能性がある。制御ミニセルのペイロード型のセレクタＰＴＳ＝ＯＡＭは、ミニセルがＯＡＭセルであるということを示す。送信装置は、トラフィック面でのユーザデータ・ミニセルを扱うのであって、ＯＡＭミニセルは扱わない。ＯＡＭミニセルを扱うのは、制御面にある操作及び保守システムである。
図３０及び図３２に示されたのと同様のハードウェア装置が、方法３でも使用されるので、それについての説明は省略する。図３０及び図３２の例に従い、接続１０９がそのミニセルのサイズを変更するものとする。この接続１０９のミニセルサイズが、１５オクテットから２３オクテットに変更されるとする。ここで図３６を参照する。この接続に、ＯＡＭ制御ミニセル１３４が挿入される。ＯＡＭ制御ミニセルは、その長さ領域９４Ａ（図２５）に新しい長さである２３オクテットを備える。
図３６に示された制御システム８０は、ＯＡＭミニセル・ハンドラ１３３を備え、セルヘッダ読み取り装置１０３によって、セルパケット化装置１０２を動作させる。
セルパケット化装置１０２に入ってくるパケットは、図３６の左側から到着し、出て行くパケットは右側に進む。入ってくるミニセルのＥＸＱ値が２（２進数１１）とは違っていれば、送信装置１０５のセルパケット化ユニット（図示せず）は、それらを、矢印１３６に沿って送信先に送られてくるパケットにパケットする。
接続１０９を終了する送信装置１０５は、ＰＴＳ＝ＯＡＭなので、制御ミニセルをＯＡＭミニセルであると判断する。送信装置１０５は、データストリームの中からＯＡＭ制御ミニセルを取り出して、それを、矢印１３７で示されたように、制御システム８０へ送る。それは、そこで、ＯＡＭセル・ハンドラによって処理される。ＯＡＭミニセル・ハンドラにあるロジックが、ＯＡＭミニセルの解釈をする。この場合は、ロジックは、ＯＡＭセルがＣＩＤ＝７であり、ミニセル長さの変更が行われるということを見つける。この解釈に従って、ＯＡＭハンドラは、セル・パケット化ユニットに対して、接続１０９上のミニセルが新しい長さＳＩ＝２３を持つということを示すサイズ指示メッセージＳＩを送る。このメッセージは矢印１３８によって示される。このメッセージを受け取ると、パケット化装置１０２は、新しい長さＬ＝２３を適用して、入ってくるミニセルを読み始める。これをするために、パケット化装置１０２は、そのＲＡＭメモリ７０に対して新しい長さのセットを命令する。
ＯＡＭセルには、いろいろな種類がある。あるＯＡＭセルは、ＯＡＭセルを受け取ったら制御システムがどんな動作をすべきかをＯＡＭハンドラ１３３に指示するメッセージを含む。例えば、制御システム８０に対して、エラービットレートを計測する命令をするメッセージであるかも知れない。また、他のＯＡＭセルは、制御システム８０に対してハードウェア故障を報告するメッセージを含むこともある。更にまた、ＯＡＭミニセル・メッセージは、多数のミニセルをテストする、たとえばチェック・サムをする制御をするよう命令することもある。パケット化装置１０２は、ＰＴＳ＝ＯＡＭのすべてのミニセルを、制御システム８０内のＯＡＭハンドラに送る。
ＯＡＭセルは、セルサイズ変更の瞬間とリンクされているが、また、ミニセルサイズが変更されるべき接続１０９に属すが、あたかも同期が必要ないかのように見える。ただし、いつも、そうであるとは限らない。この方法３の挙動には、システム設計も影響する。従って、何らかの同期メカニズムを提供する必要が出てくるかも知れない。その理由を以下に述べる。
制御システム８０は、ＯＡＭミニセルを解釈するのに、いくらかの時間がかかる。またＳＩをパケット化装置１０２に送り返すのにも時間がかかる。この間に、新しいセルが接続１０９に到着しているかも知れない。その間、セル非パケット化ユニットは、入ってくるミニセルにどのミニセルサイズを適用すべきかわからない。だから、何らかの同期メカニズムが必要になる。
方法３の１つの変形例によれば、接続１０９を終了する送信装置１０５自身が、ＯＡＭミニセルを読んでそのタイプを知る。もしＯＡＭミニセルがセルサイズ変更ミニセルであれば、受信側送信装置自身がそのＯＡＭセルを処理して、新しい長さのミニセルの送受信を開始する。これにより、上記の解釈及び送り返し時間に関連する遅延を除くことができる。また、方法３は、ミニセルサイズが変更される瞬間が、正しいシーケンスにあることを確実にする。このようにして、送信装置は、ミニセルサイズ変更セルが、新しいセルサイズを持つ最初のミニセルとリンクされることを確実にする。この方法３の変形例によれば、ＯＡＭセルはトラフィック面で扱われる。
帯域幅有効利用の観点からも、方法３は、ミニセルサイズが変更される時の周波数が穏当なものであれば、帯域幅損失はない。
方法４
本方法によれば、制御ミニセルは、トラフィック・フローの中を伝送され、パケット化装置１０２及び非パケット化装置１０６によって自主的に取り扱われる。制御ミニセルは、トラフィック面で終了される。図３６に示されたループ１３７は、除去される。
方法４において、制御ミニセルは、図２６に示されたセルのタイプである上記１）のタイプであり、制御セルのＣＩＤ値は、接続のＣＩＤ値とおなじである。以下、図３７及び図３８を参照して、本方法について説明する。図３７において、すべてのユニットは、図３０と図３２に関連した説明におけるのと同じである。送信装置１０１が送信装置１０５に対してパケットを送り、それらのパケットには１５オクテットの長さを持つミニセルが入っているとする。
ある瞬間に、制御システム８０が、セルの長さの変更を要求する。新しい長さは２３オクテットである。セルサイズ変更命令が送信装置１０１に、たとえばＯＡＭセルで送られる。送信装置１０１は、この命令に応答して、図２６に示されたタイプのミニセル１１９を送信装置１０５に送る。この制御ミニセル１１９は、セルサイズ変更情報だけを持つ。従って、受信側の送信装置１０５は、パケットサイズを２３オクテットに変更しなければならない。問題は、いつか、である。
送信装置１０１が制御セル１１９を送りだすのが、１５オクテットの長さの最後セル１１０の後であれば、それ以降、送信装置１０１から送りだされるすべてのセルは、すべて新しい長さである２３オクテットを持つことができる。同期を付け加える必要もない。
というのは、ＡＴＭネットワークにおいて、ＡＴＭセルは、送信先に、時間的に正しい順序で到着することが保証されているからである。換言すると、ＡＴＭが送りだされる時間的順序が、受信側で逆転されることはない。従って、制御システム８０は、どんな時刻にも、送信側送信装置１０１に対して、新しいミニセルサイズに変更するよう命令することができる。
図３８に示された合図ダイアグラムは、本方法を図解するものである。図３８は、図３１と同様であるので、詳しい説明は省略する。図３８において、ミニセルサイズを変更せよという命令は、矢印１２１で示されている。制御ミニセルは、矢印１２２で示され、長さは１５オクテットである。それは、新しい長さを持つことができない。送信装置１０１から送られる次のミニセル１２３、及びそれ以降のミニセルはすべて新しいサイズで送りだされる。制御ミニセル１２２が送信装置１０５で受け取られると、パケット化装置１０７及び（図示しない）非パケット化装置に存在するメカニズムが、ミニセル１２２の後に続くミニセルの長さを新しい２３オクテットの長さにセットする。従って、ミニセル１２３が送信装置１０１から送られ、送信装置１０５に到着すると、それは、新しい長さでデコードされる。同様に、送信装置１０５が次のミニセル１２４を送る時には、新しい長さで送る。
方法４にまつわる帯域幅損失は、セルサイズが変更される頻度に正比例する。ミニセルサイズの変更に関連してのみ、オーバヘッドが制御ミニセルの形で現れる。ミニセル１１０及び１２０は、セルサイズ指示のための領域は持たない。従って、セルサイズ指示に関するオーバヘッドは持たない。これは、図４、図６、図９、図１１、図１２と関連して説明された、ミニセルサイズ指示を含むミニセルとは、対照的である。
方法４は、送信装置１０１、１０５の導入が複雑になる。というのは、同時に多数の接続を、非常に短時間で取り扱わなければならないからである。
尚、ＡＴＭというのは、ポイントからポイントへの接続を定義する接続指向技術である、という点を忘れてはならない。これは、接続無しの性質を持つパケット切替えネットワークとは対照的である。パケット切替えネットワークでは、同じ目的地のパケットが、ネットワーク内の違ったルートを取ることができ、従って、逆転した時間的順序で到着する可能性がある。
方法５
方法５は、方法４を改良したものである。成立中の接続のミニセルのサイズを変更するために１つのミニセルを使う代わりに、ミニセルを運ぶユーザデータに、オプション領域が挿入される。オプション領域が存在すれば、それは、その接続のミニセルに新しいサイズが使用されるべきであることを示す。方法５では、ミニセルサイズ変更情報は、トラフィック・フローで伝送される。方法５によれば、少し異なったメッセージ・フォーマットが使用される。原則として、明示的な、つまり別個の長さ領域が使用される。以下、図３９乃至図４１を参照して、本方法を説明する。
方法５においては、図２７で示されたタイプのセルサイズ変更ミニセル１７０が使用される。オプション領域１７１を使用して、このセル１７０に続くもので同じ接続に属すミニセルに使用されるべき新しい長さを示す。接続は、ミニセルのヘッダ内のＣＩＤによって示される。ヘッダには、拡張ビット１３（図２７）があり、これがセットされている時は、このセルがオプション長さ領域１７１を含むことを示す。この拡張ビットが０であれば、このセル１７０には、領域１７１はない。
方法５について、図３９乃至図４１に関連して説明する。図３９は図３０と同様であり、同じ装置が示されている。セルサイズが変更されなければならない時は、制御システム８０がセルサイズ変更命令１４９を送信側送信装置１０１だけに送る。
ミニセルサイズ変更の命令を受け取ると、送信側送信装置１０１は、フラグ１５０をセットし、ミニセル１７０にオプション長さ領域１７１を加え、その追加長さ領域、例では２３において、新しいセルサイズを述べて、そのミニセルを新しい２３オクテットの長さフォーマットで送り出し、それ以降のミニセルをすべて新しい長さで送り続ける。制御ミニセル１７０を受け取ると、送信装置１０５はフラグを検出する。このフラグを検出すると、送信装置１０５は、ミニセルサイズを現在のサイズから追加オプション領域１７１に示された新しいサイズに変更する。受信側送信装置１０５は、２３オクテットの新しいサイズの使用を開始する。まず、制御セルから始め、そして、この接続上の、それに続くすべてのセルに新しいサイズを使用し続ける。
図４１は、方法５を説明するための図である。
方法５は、方法４と同様、長さ領域が常に存在するわけではなく、セルサイズの変更が起きる時にだけ存在するので、帯域幅の節約になる。
方法５の１つの変形例として、オプション長さ領域１７１を持つミニセルに続くミニセルから新しい長さフォーマットを使用することもできる。この場合、古い長さフォーマットが、オプション長さ領域を含むミニセルに適用される。
方法２から方法５までの比較
下の表１は、方法２から方法４までの特徴を比較したものである。この表に与えられている数字は、見積もりである。
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方法２と方法３は、同期を必要とするという意味で、方法４と方法５と比較して、より確実である。何らかの理由で制御ミニセルが失われた場合、同期は行われず、長さ変更も生じない。情報は、古いセル長さで送受信され、情報が失われることはない。同期は、同期情報を持つ２つのミニセルを、それぞれ接続の各方向へ送ることによって行われる。確実性は増加するが、要因２により変更レートが減少する。方法４及び方法５においては、同期は必要ない。制御セルが失われた場合、それは、受信側で受け取られない。送信側は新しいセルサイズに切替え、新しい長さのセルで情報を送り始める。受信側は、古いサイズのままであるとして、セルを受け取り続ける。従って、受け取られた情報は破壊している。
方法５では、原則的に、個別の接続の連続するミニセルのそれぞれのミニセル長さを変更する（各ミニセルが新しい長さを持っていて、変更レート＝セルレート）ことができる。もし、これが生じると、方法５は変質し、フラグ１５０を付加する明示的長さ方法と同じ方法になる。
もし、方法５を使用して、ミニセルごとに、サイズが変更されると、方法５は、明示的長さ方法よりわずかに劣る。ただし、変更レートが各秒セル程度であれば、方法５は、明示的長さ方法より優れている。変更レートが１００セルに１つの割合であれば、方法５は、明示的長さ方法より、遥かに優れている。変更レートがセル１０個につき１回の長さ変更程度であれば、方法５の方が好ましい。
拡張ビット１３を使う代わりに、特定ペイロード型セレクタ・コード、ＰＴＳコード、つまり、図２８と関連して説明された拡張コード法と似たものを使用して、そのミニセルが、同じ接続上のそれに続くミニセルのサイズ変更に使用されていることを示してもよい。これは、図２８に示されている。ミニセルヘッダに別個の拡張ビット１３を使用して、そのミニセルが、以下の情報すなわちミニセルサイズが変更されることを示す情報を含むユーザデータ・ミニセルであることを示す代わりに、ペイロード型セレクタＰＴＳ内のコード・ポイントを使用して、同じ目的を果たすこともできる。特にＰＴＳは、これを示す特定のコードＰＴＳＩを持っている。
図４２に示された移動電話システムは、それぞれリンク２０５と２０６によって接続された送信ユニット２０１と受信ユニット２０２を備えたＡＴＭネットワークからなる。ユーザデータ・ソース２０３は、線２０９で示された各接続によって、送信ユニットと接続される。ユーザデータ・シンク２０４は、各接続２１０によって受信ユニット２０２に接続される。ミニセルによって構成される接続２０９は、受信ユニット２０１において、図示されてないマルチプレクサと多重化されている。同様に、受信ユニット２０２には図示されてないジマルチプレクサがあり、それが、ユーザデータシンク２０４によって終端される接続に属すミニセルを多重分離する。送信ユニット２０１には、図１２に示されたようなミニセルヘッダ読み取り装置２０７があり、受信ユニットにも、図１２に示されたのと同様のミニセルヘッダ読み取り装置２０８がある。
図３８に示された移動電話システムは、それぞれリンク２０５と２０６によって接続された送信ユニット２０１と受信ユニット２０２を備えたＡＴＭネットワークからなる。ユーザデータ・ソース２０３は、線２０９で示された各接続によって、送信ユニットと接続される。ユーザデータ・シンク２０４は、各接続２１０によって受信ユニット２０２に接続される。ミニセルによって構成される接続２０９は、受信ユニット２０１において、図示されてないマルチプレクサと多重化されている。同様に、受信ユニット２０２には図示されてないジマルチプレクサがあり、それが、ユーザデータシンク２０４によって終端される接続に属すミニセルを多重分離する。送信ユニット２０１には、図１１に示されたようなミニセルヘッダ読み取り装置２０７があり、受信ユニットにも、図１１に示されたのと同様のミニセルヘッダ読み取り装置２０８がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２９】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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