"パケット中心型プロトコルにより第一データネットワークと通信をする、最終ユーザのサービス品質QoSqualityofserviceを最適化する無線基地局と、前記パケット中心型プロトコルにより前記第一データネットワークと通信をする一つ以上のホストワークステーションと、無線媒体を介して前記パケット中心型プロトコルにより共有帯域幅を介して前記無線基地局とIPフロー情報を通信する一つ以上の加入者CPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して前記加入者CPE局のそれぞれに前記パケット中心型プロトコルにより接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、から構成されるパケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システム。前記パケット中心型プロトコルが送信制御プロトコルインターネットプロトコルであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記パケット中心型プロトコルがユーザダイアグラムプロトコルインターネットプロトコルであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記加入者CPE局と前記無線基地局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記リソース割り当て手段が最終ユーザのインターネットプロトコルIPサービス品質QoSqualityofserviceを最適化することを特徴とする請求項4に記載のシステム。前記無線通信媒体が、無線周波数RF通信媒体;ケーブル通信媒体;および衛星通信媒体;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記無線通信媒体が、時分割多重アクセスTDMAアクセス方法;時分割多重アクセス/時分割二重TDMATDDアクセス方法;符号化分割多重アクセスCDMAアクセス方法;および周波数分割多重アクセスFDMAアクセス方法;の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることを特徴とする請求項6に記載のシステム。前記第一データネットワークが、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記第二ネットワークが、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータを備えたことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記リソースアロケータが最終ユーザのインターネットプロトコルIPサービス品質QoSqualityofserviceを最適化することを特徴とする請求項10に記載のシステム。前記リソースアロケータがアプリケーションを感知することを特徴とする請求項10に記載のシステム。前記リソースアロケータが、前記共有帯域幅を介してIPフローを分析し、スケジューリングするアナライザとスケジューラを備え、前記IPフローは、送信制御プロトコル/インターネットプロトコルフロー、およびユーザデータグラムプロトコル/インターネットプロトコルフロー、のいずれか一つ以上を含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。前記アナライザと前記スケジューラが、前記IPフローを識別する識別要素と、前記IPフローを特徴付ける特徴付け要素と、前記IPフローをクラス分けするクラス分け要素と、を備え、前記アナライザとスケジューラは前記IPフローに優先度を付ける優先度付け要素とを備えたことを特徴とする請求項13に記載のシステム。前記識別要素は、パケットヘッダフィールドを分析する分析装置と、新しいIPフローと既存のIPフローを識別する識別要素と、を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記アナライザは、前記IPフローのパケットをバッファするバッファと、前記パケット一つずつのパケットヘッダフィールドからデータを抽出するデータ抽出装置と、前記パケットヘッダフィールドを分析するパケットヘッダフィールド分析装置と、を備えたことを特徴とする請求項15に記載のシステム。前記データ抽出装置は、前記IPフローのパケットのバージョンがIPv4またはIPv6かを判定する手段と、前記パケットを解析する手段と、を備えたことを特徴とする請求項16に記載のシステム。前記パケットヘッダフィールドアナライザが、送信元アプリケーションタイプを判断する判断手段を備えたことを特徴とする請求項16に記載のシステム。前記データ抽出装置が、IPバージョン判断器と、前記パケットを解析するパーサを備えたことを特徴とする請求項16に記載のシステム。前記パケットヘッダフィールドアナライザは、前記パケットの送信元アプリケーションタイプを判断する送信元アプリケーションタイプ判断器を備えたことを特徴とする請求項16に記載のシステム。前記判断手段が、送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルから送信元アドレスについて送信元アプリケーションを保存し、取り出す手段;サービスタイプパケットヘッダフィールドから送信元アプリケーションを判断する手段;差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesパケットヘッダフィールドから送信元アプリケーションを判断する手段;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項18に記載のシステム。前記識別要素は、既存のIPフローをIPフロー識別データテーブルに保存、またはIPフロー識別データテーブルから取り出す手段を備えたことを特徴とする請求項15に記載のシステム。前記特徴付け要素は、パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを判断する存在時間判断手段と、前記パケットの前記存在時間に基づいてクライアントアプリケーションIPフローの破棄を予想する手段と、前記新しいIPフローのQoS要件を判断するQoS判断手段と、前記新しいIPフローに関連する前記加入者CPE局の加入者識別を判断する手段と、を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記生存時間判断手段は、有効期限TTL:timetoliveパケットヘッダフィールドを分析して前記パケットの存在時間を判断する手段を備えたことを特徴とする請求項23に記載のシステム。前記QoS判断手段は、送信元アドレス;送信先アドレス;UDPポート番号;の中の一つ以上に基づいて前記QoS要件を判断し、前記QoS判断手段は、IPフローQoS要件テーブルからIPフローのQoS要件を保存および取り出す手段を備えたことを特徴とする請求項23に記載のシステム。前記クラス分け要素は、前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付ける手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記クラス分け要素は、前記新しいIPフローの前記パケットをQoSクラスグルーピングにクラス分けするクラス分け手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記クラス分け手段は、前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項27に記載のシステム。前記クラス分け手段は、前記IPフローに関するオプションの差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesフィールド優先度マーキングを考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項28に記載のシステム。前記クラス分け手段は、前記IPフローに関するオプションのサービスタイプTOS:typeofserviceフィールド優先度マーキングを考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項28に記載のシステム。前記優先度付け器は、前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度HCBPs:hierarchicalclassbasedprioritiesを考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記優先度付け器は、前記IPフローに関する仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork優先度を考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記優先度付け器は、前記IPフローに関するサービスレベル契約SLA:servicelevelagreementに基づいた優先度を考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記優先度付け要素は、前記IPフローに関するサービスタイプTOS:typeofservice優先度を考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記優先度付け器は、前記IPフローに関する差別化サービスDiffServe:differentiatedservicesを考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記識別要素は、前記IFフローの一つ以上のパケットヘッダフィールドを分析する分析手段と、新しいIPフローと既存のIPフローとを識別する識別手段と、を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記分析手段は、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線接続用に前記加入者CPE局に位置することを特徴とする請求項36に記載のシステム。前記識別手段は、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線接続用に前記加入者CPE局に位置することを特徴とする請求項36に記載のシステム。前記分析手段は、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線接続用に前無線基地局に位置することを特徴とする請求項36に記載のシステム。前記識別手段は、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線接続用に前無線基地局に位置することを特徴とする請求項36に記載のシステム。前記分析手段は、前記IPフローのパケットをバッファする手段と、前記パケットごとのパケットヘッダフィールドからデータを抽出する抽出手段と、前記パケットヘッダフィールドを分析する第二分析手段と、を備えたことを特徴とする請求項36に記載のシステム。前記抽出手段は、前記パケットのバージョンがIPv4またはIPv6かを判定する手段と、前記IPフローの前記パケットヘッダフィールドを解析する手段と、を備えたことを特徴とする請求項41に記載のシステム。前記第二分析手段が、送信元アプリケーションタイプを判断する判断手段を備えたことを特徴とする請求項41に記載のシステム。前記判断手段が、送信元アプリケーションタイプを送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルに保存、または送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルから取り出す手段を備えたことを特徴とする請求項43に記載のシステム。前記判断手段が、送信元アプリケーションをサービスタイプパケットヘッダフィールドから判断する手段を備えたことを特徴とする請求項43に記載のシステム。前記判断手段が、送信元アプリケーションを差別化サービスパケットヘッダフィールドから判断する手段を備えたことを特徴とする請求項43に記載のシステム。前記判断手段が、直接アプリケーションコンジットdirectapplicationconduitにより提供される情報から送信元アプリケーションを判断する手段を備えたことを特徴とする請求項43に記載のシステム。前記識別手段が、既存のIPフローの識別情報をIPフロー識別データテーブルに保存、およびIPフロー識別データテーブルから取り出す手段を備えたことを特徴とする請求項36に記載のシステム。前記識別要素が、前記IPフローが、前記無線媒体を介して受信されたパケットに基づくシステムにとって既知であるかどうかを判断する判断手段と、前記受信されたパケットを送信した送信元アプリケーションを識別する送信元識別手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記判断手段が、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線接続用に前無線基地局に位置することを特徴とする請求項49に記載のシステム。前記判断手段が、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線接続用に前記加入者CPE局に位置することを特徴とする請求項49に記載のシステム。前記識別手段が、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線接続用に前無線基地局に位置することを特徴とする請求項49に記載のシステム。前記識別手段が、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線接続用に前記加入者CPE局に位置することを特徴とする請求項49に記載のシステム。前記判断手段が、前記パケットをバッファする手段と、前記パケットのパケットヘッダフィールドから識別情報を抽出する手段と、既存のIPフローデータテーブルの前記識別情報を使用して既存のIPフロー識別子の参照を実行してIPフローがシステムに既知か否かを判断する手段と、を備えたことを特徴とする請求項49に記載のシステム。前記送信元識別手段が、前記パケットをバッファする手段と、前記パケットのパケットヘッダフィールドから情報を抽出する手段と、送信元アプリケーションデータテーブルの前記情報を使用して送信元アプリケーションタイプの参照を実行して前記送信元アプリケーションを識別する手段と、を備えたことを特徴とする請求項49に記載のシステム。前記特徴付け要素は、パケットの存在時間がしきい値時間を超えているか否かを判断する存在時間判断手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記存在時間判断手段は、前記パケットを判断するために有効期限TTL:timetoliveパケットヘッダフィールドを分析する手段を備えたことを特徴とする請求項56に記載のシステム。前記存在時間判断手段は、前記パケットの存在時間に基づいてアプリケーションIPフローの破棄を予想する手段を備えたことを特徴とする請求項56に記載のシステム。前記特徴付け要素は、前記IPフローが新しいIPP前記フローの場合、前記IPフローのQoS要件を判断するQoS判断手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記特徴付け要素は、前記IPフローが新しいIPP前記フローの場合、前記IPフローに関連する前記加入者CPE局の加入者CPE識別を判断する手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記QoS判断手段は送信元アドレス;送信先アドレス;UDPポート番号;の中の一つ以上に基づいて前記QoS要件を判断する手段を備えたことを特徴とする請求項59に記載のシステム。前記QoS判断手段は、IPフローQoS要件テーブルからIPフローのQoS要件を保存および取り出す手段を備えたことを特徴とする請求項59に記載のシステム。前記クラス分け要素は、前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付ける手段を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記クラス分け要素は、新しいIPフローのパケットをQoSクラスグルーピングにグループ分けするQoSグルーピング装置を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記QoSグルーピング装置は、前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載のシステム。前記QoSグルーピング装置は、前記IPフローに関するオプションの差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesフィールド優先度マーキングを考慮するオプションの差別化サービスDiffServ:differentiatedservices装置を備えたことを特徴とする請求項65に記載のシステム。前記QoSグルーピング装置は、前記IPフローに関するオプションのサービスタイプTOS:typeofserviceフィールド優先度マーキングを考慮するオプションのサービスタイプTOS:typeofservice装置を備えたことを特徴とする請求項65に記載のシステム。前記優先度付け要素は、前記IPフローのHCBPhierarchicalclassbasedpriorities:階層的クラスに基づいた優先度優先度に基づいて前記IPフローに優先度を付けるHCBP優先度付け要素を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記HCBP優先度付け要素は、前記HCBP優先度一つ一つに限度を確立するクラスに基づいた優先度限界を備えたことを特徴とする請求項68に記載のシステム。前記優先度付け器は、VPNvirtualprivatenetwork:仮想プライベートネットワークである送信元に基づいて前記IPフローを優先度付けする仮想プライベートネットワークVPN優先度付け器を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記仮想プライベートネットワークVPN優先度付け器は、前記VPNIPフローのすべてに高い優先度を付けることを特徴とする請求項70に記載のシステム。前記仮想プライベートネットワークVPN優先度付け器は、特定のIPフロータイプのVPNフロー;およびVPNタイプからのVPNIPフロー;の一つ以上に高い優先度を付けることを特徴とする請求項70に記載のシステム。前記VPNタイプは、DENテーブル管理スキームタイプを含むことを特徴とする請求項72に記載のシステム。前記優先度付け器は、前記IPフローの加入者送信元のSLAレベルに基づいて前記IPフローに優先度を付けるサービスレベル契約SLA:servicelevelagreementベース優先度付け要素を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記SLAレベルは、プレミアムレベル、スタンダードレベル、およびバリューレベルの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項74に記載のシステム。前記優先度付け装置は、前記IPフローのパケットのTOSマーキングに基づいて前記IPフローを優先度付けするサービスタイプTOS:typeofservice優先度付け要素を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記優先度付け要素は、前記IPフローのパケットのDiffservマーキングに基づいて前記IPフローを優先度付けする差別化サービスDiffServ:differentiatedservices優先度付け要素を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記優先度付け要素は、前記IPフロー優先度に基づいて予約ポリシー限度を設定する、共有帯域幅の公平な分配を保証する均等化優先度WFP:weightedfairpriority優先度付け要素を備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記SLAベース優先度付け要素は、前記IPフローについて前記SLAを分析する手段を備えたことを特徴とする請求項74に記載のシステム。一つ以上の加入者定義パラメータsubscriberdefinedparameterに基づいて前記IPフローを優先度付けする手段を備えたことを特徴とする請求項79に記載のシステム。前記SLAレベルは、プレミアムレベル、スタンダードレベル、およびバリューレベルの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項74に記載のシステム。前記SLAレベルは、前記SLA加入者間で異なったトラフィックレート;前記SLA加入者のネットワーク利用可能性;前記SLA加入者の帯域幅を少なくする;前記SLA加入者のエラーレートを少なくする;前記SLA加入者の待ち時間保証;前記SLA加入者のジッター保証;の中の一つ以上を提供するために使用されることを特徴とする請求項74に記載のシステム。前記リソース割り当て装置resourceallocationdeviceが前記無線媒体を介して送信する送信フレームのデータパケットに送信フレームの未来スロットを割り当てる割り当て手段を備えたことを特徴とする請求項11に記載のシステム。前記割り当て手段が、事前予約アルゴリズムを適用する手段と、前記事前予約アルゴリズムに基づいて未来送信フレームのインターネットプロトコルIPフローの第一データパケットについて第一スロットを予約する第一予約手段と、前記事前予約アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームに時間的に後続の送信フレームの前記IPフローの第二データパケットについて第二スロットを予約する第二予約手段と、を備え、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されるのと等時isochronousに、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されること特徴とする請求項83に記載のシステム。前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に周期的な変動があることを特徴とする請求項84に記載のシステム。前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に非周期的な変動があることを特徴とする請求項84に記載のシステム。前記事前予約アルゴリズムが、前記IPフローがジッター感知型であるかどうかを判断することを特徴とする請求項84に記載のシステム。前記リソースアロケータが、前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度HCBPs:hierarchicalclassbasedprioritiesを示す手段を備えたことを特徴とする請求項11に記載のシステム。前記リソースアロケータが、前記IPフローに関する仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork優先度を示す手段を備えたことを特徴とする請求項11に記載のシステム。前記リソースアロケータが、前記IPフローに関するサービスレベル契約SLA:servicelevelagreementに基づいた優先度を示す手段を備えたことを特徴とする請求項11に記載のシステム。前記リソースアロケータが、前記IPフローに関するサービスタイプtypeofservice優先度を示す手段を備えたことを特徴とする請求項11に記載のシステム。前記リソースアロケータが、前記IPフローに関する差別化サービスDiffServe:differentiatedservicesを示す手段を備えたことを特徴とする請求項11に記載のシステム。前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に周期的な変動を与える手段を備えたこと特徴とする請求項84に記載のシステム。前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に非周期的な変動を与える手段を備えたことを特徴とする請求項84に記載のシステム。前記事前予約アルゴリズムが、前記IPフローがジッター感知型であるかどうかを判断する手段を備えたことを特徴とする請求項84に記載のシステム。前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動を与えない手段を備えたことを特徴とする請求項84に記載のシステム。前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動を与える手段を備えたことを特徴とする請求項84に記載のシステム。前記アルゴリズムが、前記IPフローがジッター感知型であるかどうかを判断する手段を備えたことを特徴とする請求項84に記載のシステム。前記アナライザがIP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報を識別し、前記IPをクラス分けし、前記スケジューラが前記IPフローを優先度付けして前記IP優先度ヘッダ識別情報を考慮することを特徴とする請求項14に記載のシステム。前記IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断して考慮する判断要素を備えたことを特徴とする請求項99に記載のシステム。前記IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、オプションのサービスタイプフィールド優先度マーキングを示すTOS優先度付け要素を備えたことを特徴とする請求項99に記載のシステム。前記サービスタイプTOSフィールド優先度マーキングはインターネット技術特別調査委員会IETFRFC1992bと互換性のあることを特徴とする請求項101に記載のシステム。前記サービスタイプTOSフィールド優先度マーキングはインターネット技術特別調査委員会IETFRFC1349と互換性のあることを特徴とする請求項102に記載のシステム。前記マーキングは、最小遅延マーキング;最大スループットマーキング;最大信頼度マーキング;最小金額的コストマーキング;および標準的サービスマーキング;とから構成されることを特徴とする請求項103に記載のシステム。前記IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、オプションの差別化サービスフィールド優先度マーキングを示すDiffServ優先度付け要素を含むことを特徴とする請求項99に記載のシステム。前記DiffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委員会IETFRFC2474と互換性のあることを特徴とする請求項105に記載のシステム。前記DiffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委員会IETFRFC2475と互換性のあることを特徴とする請求項105に記載のシステム。前記IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、リソース予約プロトコルメッセージおよびオブジェクトを考慮する手段を備えたことを特徴とする請求項99に記載のシステム。前記RSVPメッセージは、パスメッセージ;予約;パスteardownメッセージ;resvteardownメッセージ;パスエラーメッセージ;および確認メッセージ;を含むことができることを特徴とする請求項108に記載のシステム。前記RSVPプロトコルオブジェクトは、null;session;RSVPhop;timevalues;style;flowspec;sendertemplatesenderTspec;Adspec;ErrorSpec;Policydata;Integrity;Scope;およびResvConfirm;を含むことができることを特徴とする請求項108に記載のシステム。前記RSVPマーキングはインターネット技術特別調査委員会IETFRFC2205と互換性のあることを特徴とする請求項105に記載のシステム。前記IPフローに関する仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork優先度を分析する手段を備えたことを特徴とする請求項32に記載のシステム。すべてのVPNIPフローに優先度を付ける手段を備えたことを特徴とする請求項112に記載のシステム。一つ以上の加入者定義パラメータsubscriberdefinedparameterに基づいて前記IPフローを優先度付けする手段を備えたことを特徴とする請求項112に記載のシステム。前記VPNは、DENテーブル管理スキームを含むことを特徴とする請求項32に記載のシステム。前記VPNは、PPTPを使用して実施されることを特徴とする請求項32に記載のシステム。前記システムはPtP電気通信システムとして使用されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記パケット中心型プロトコルは送信制御プロトコルインターネットプロトコルであることを特徴とする請求項117に記載のシステム。前記パケット中心型プロトコルがユーザダイアグラムプロトコルインターネットプロトコルであることを特徴とする請求項117に記載のシステム。前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段を備えたことを特徴とする請求項117に記載のシステム。前記リソース割り当てを実行して最終ユーザのインターネットプロトコルIPサービス品質QoSqualityofserviceを最適化することを特徴とする請求項120に記載のシステム。前記無線通信媒体は、無線周波数RF通信媒体;ケーブル通信媒体;および衛星通信媒体;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項117に記載のシステム。前記無線通信媒体が、時分割多重アクセスTDMAアクセス方法;時分割多重アクセス/時分割二重TDMATDDアクセス方法;符号化分割多重アクセスCDMAアクセス方法;および周波数分割多重アクセスFDMAアクセス方法;の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることを特徴とする請求項122に記載のシステム。前記第一データネットワークが、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項117に記載のシステム。前記第二ネットワークが、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項117に記載のシステム。前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータを備えたことを特徴とする請求項117に記載のシステム。前記リソースアロケータが最終ユーザのインターネットプロトコルIPサービス品質QoSqualityofserviceを最適化することを特徴とする請求項126に記載のシステム。前記リソースアロケータがアプリケーションを感知することを特徴とする請求項126に記載のシステム。前記システムが広帯域同軸ケーブル電気通信システムであり、前記無線媒体が同軸ケーブル通信媒体を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記パケット中心型プロトコルが送信制御プロトコルインターネットプロトコルであることを特徴とする請求項129に記載のシステム。前記パケット中心型プロトコルがユーザダイアグラムプロトコルインターネットプロトコルであることを特徴とする請求項129に記載のシステム。前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるケーブルリソースアロケータを備えたことを特徴とする請求項129に記載のシステム。前記リソースアロケータが最終ユーザのインターネットプロトコルIPサービス品質QoSqualityofserviceを最適化することを特徴とする請求項132に記載のシステム。前記同軸ケーブル通信媒体が、同軸ケーブルを介した無線周波数データ通信を含み、一つ以上のケーブルモデムが前記媒体を介して送信される信号を変調および復調することを特徴とする請求項129に記載のシステム。前記ケーブルモデムがDOCSYS準拠であることを特徴とする請求項134に記載のシステム。前記QoS最適化ケーブルリソースアロケータシステムは、IPフロー識別要素;IPフロー特徴付け要素;IPフロークラス分け要素;およびIPフロー優先度付け要素;と、を含むことを特徴とする請求項133に記載のシステム。前記同軸ケーブル通信媒体が、時分割多重アクセスTDMAアクセス方法;時分割多重アクセス/時分割二重TDMATDDアクセス方法;符号化分割多重アクセスCDMAアクセス方法;および周波数分割多重アクセスFDMAアクセス方法;の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることを特徴とする請求項132に記載のシステム。前記第一データネットワークが、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項129に記載のシステム。前記第二ネットワークが、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることを特徴とする請求項129に記載のシステム。前記リソースアロケータがアプリケーション感知型applicationawareであることを特徴とする請求項138に記載のシステム。前記システムがポイントツーポイントネットワークであることを特徴とする請求項133に記載のシステム。パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに共有無線帯域幅を割り当てる方法において、前記方法は、無線基地局と、一つ以上の加入者CPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局との間の前記共有帯域幅を割り当てるステップから構成されることを特徴とする方法。前記共有帯域幅を動的に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項142に記載の方法。前記共有帯域幅をフレームごとに割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項143に記載の方法。前記共有帯域幅の前記フレームを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項144に記載の方法。前記共有帯域幅の前記フレームを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項144に記載の方法。前記共有帯域幅をフレーム内のサブフレームごとに割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項143に記載の方法。前記共有帯域幅の前記サブフレームを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項147に記載の方法。前記共有帯域幅の前記サブフレームを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項147に記載の方法。前記共有帯域幅をフレーム内のスロットごとに割り当てるステップを含むことを特徴とす現在、無線ネットワークは優先ネットワークと比較してQoSに難点があるという課題がある。例えば、従来の無線ネットワークはいくつかの理由によりBERbiterrorrate:ビットエラーレートが高い。従来、無線ネットワークは回線交換型接続も実行して、信頼性のある通信チャネルを提供している。しかしながら、回線交換型接続は、ノード間をトラフィックが伝送されていてもされていなくても、通信ノード間に帯域幅を割り当てる。したがって、回線交換接続は通信帯域幅を効率的に使用していない。パケット交換は、従来の回線交換よりも利用可能な帯域幅を有効に使用する。パケット交換はトラフィックを、いわゆるパケットにまで分割して送信元ノードから送信先へ伝送して再び組み立てることができる。このため、帯域幅の特定の部分は、多くの送信元および送信先が共有することができ、帯域幅をより有効に使用することができる。有線広帯域アクセス装置の送信に相当するようなQoS機能を提供できる無線広帯域アクセス電気通信システムが望まれている。広帯域として十分な帯域幅を提供しながらも、許容できるQoS特性がなかったことが、従来から無線広帯域アクセスシステムの展開の障壁となってきた。同様に、十分な帯域幅を犠牲にして高レベルのQoSを提供することも最終ユーザにとって有益ではなかった。従来の無線広帯域アクセスシステムを提供する努力は、無線システムのアーキテクチャの基本的な原則として十分な優先度をQoSに認めることはなかったため、最適な設計とはいえなかった。インターネット、パケット交換パラダイム、および普遍的なデータプロトコルとしての送信制御プロトコル/インターネットプロトコルTCPIPの急速な台頭により、新しい無線システム設計が必要であることは明白になってきた。本当のQoS機能を有したIP中心型無線広帯域アクセスシステムが必要とされている。本発明は、パケット中心型プロトコルにより第一データネットワークと通信をする無線基地局と、前記パケット中心型プロトコルにより前記第一データネットワークと通信をする一つ以上のホストワークステーションと、無線媒体を介して前記パケット中心型プロトコルにより共有帯域幅を介して前記無線基地局と接続された一つ以上の加入者CPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して前記加入者CPE局のそれぞれに前記パケット中心型プロトコルにより接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、から構成されるパケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。前記パケット中心型プロトコルは送信制御プロトコルインターネットプロトコルであってもよい。前記パケット中心型プロトコルはユーザダイアグラムプロトコルインターネットプロトコルであってもよい。前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段を備えもよい。前記リソース割り当て手段は最終ユーザのサービス品質QoSqualityofserviceを最適化することができる。前記無線通信媒体は、無線周波数RF通信媒体;ケーブル通信媒体;および衛星通信媒体;の中の一つ以上から構成されることができる。前記無線通信媒体が、時分割多重アクセスTDMAアクセス方法;時分割多重アクセス/時分割二重TDMATDDアクセス方法;符号化分割多重アクセスCDMAアクセス方法;および周波数分割多重アクセスFDMAアクセス方法;の中の一つ以上の方法を含むことができる。前記第一データネットワークは、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることができる。システムは前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータを備えることができる。前記リソースアロケータは最終ユーザのサービス品質QoSqualityofserviceを最適化する。前記リソースアロケータはアプリケーションを感知する。本発明はサービス品質QoS感知型、無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、加入者局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装置と、から構成される。リソース割り当ては最終ユーザQoSを最適化するために実行する。リソース割り当て手段は、前記共有帯域幅を介してIPフローを分析し、スケジューリングするアナライザとスケジューラを備え、前記IPフローは、送信制御プロトコル/インターネットプロトコルフロー、およびユーザデータグラムプロトコル/インターネットプロトコルフロー、のいずれか一つ以上を含む。前記アナライザと前記スケジューラは、前記IPフローを識別する識別要素と、前記IPフローを特徴付ける特徴付け要素と、前記IPフローをクラス分けするクラス分け要素と、を備え、前記アナライザとスケジューラは前記IPフローに優先度を付ける優先度付け要素とを備えることができる。前記識別要素は、パケットヘッダフィールドを分析する分析装置と、新しいIPフローと既存のIPフローを識別する識別要素と、を備える。前記アナライザは、前記IPフローのパケットをバッファするバッファと、前記パケット一つずつのパケットヘッダフィールドからデータを抽出するデータ抽出装置と、前記パケットヘッダフィールドを分析するパケットヘッダフィールド分析装置と、を備える。前記データ抽出装置は、前記IPフローのパケットのバージョンがIPv4またはIPv6かを判定する手段と、前記パケットを解析する手段と、を備えることができる。前記パケットヘッダフィールドアナライザは、送信元アプリケーションタイプを判断する判断手段を備え、送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルから送信元アドレスについて送信元アプリケーションを保存し、取り出す手段;サービスタイプパケットヘッダフィールドから送信元アプリケーションを判断する手段;差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesパケットヘッダフィールドから送信元アプリケーションを判断する手段;の中の一つ以上から構成されることができる。前記特徴付け要素は、パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを判断する存在時間判断手段と、前記パケットの前記存在時間に基づいてクライアントアプリケーションIPフローの破棄を予想する手段と、前記新しいIPフローのQoS要件を判断するQoS判断手段と、前記新しいIPフローに関連する前記加入者CPE局の加入者識別を判断する手段と、を備えることができる。前記生存時間判断手段は、有効期限TTL:timetoliveパケットヘッダフィールドを分析して前記パケットの存在時間を判断する手段を備え、前記QoS判断手段は、送信元アドレス;送信先アドレス;UDPポート番号;の中の一つ以上に基づいて前記QoS要件を判断する。前記QoS判断手段は、IPフローQoS要件テーブルからIPフローのQoS要件を保存および取り出す手段を備えることができる。前記クラス分け要素は、前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付ける手段を備えることができる。前記クラス分け要素は、前記新しいIPフローの前記パケットをQoSクラスグルーピングにクラス分けするクラス分け手段を備えることができる。前記クラス分け手段は、前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考慮する手段を備えることができる。前記クラス分け手段は、前記IPフローに関するオプションの差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesフィールド優先度マーキングを考慮する手段を備えることができる。前記クラス分け手段は、前記IPフローに関するオプションのサービスタイプTOS:typeofserviceフィールド優先度マーキングを考慮する手段を備えることができる。前記優先度付け器は、前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度HCBPs:hierarchicalclassbasedprioritiesを考慮する手段を備えることができる。前記優先度付け器は、前記IPフローに関する仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork優先度を考慮する手段を備えることができる。前記優先度付け器は、前記IPフローに関するサービスレベル契約SLA:servicelevelagreementに基づいた優先度を考慮する手段を備えることができる。前記優先度付け要素は、前記IPフローに関するサービスタイプTOS:typeofservice優先度を考慮する手段を備えることができる。前記優先度付け器は、前記IPフローに関する差別化サービスDiffServe:differentiatedservicesを考慮する手段を備えることができる。本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装置と、前記共有無線帯域幅を介したインターネットプロトコルIPフローを分析し、スケジューリングする手段と、を備え、前記分析する手段はIPフローを識別する識別手段を含む、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。IPフローは送信制御プロトコル/インターネットプロトコルフローであってもよい。IPフローはまた、ユーザデータグラムプロトコル/インターネットプロトコルフローであってもよい。前記識別手段は、IPフローの一つ以上のパケットヘッダフィールドを分析する手段と、新しいIPフローと既存のIPフローを識別する手段を含むことができる。前記分析手段は、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線接続用に前記加入者CPE局に位置することができる。前記識別手段は、前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク無線接続用に前記加入者CPE局に位置することができる。前記分析手段は、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線接続用に前無線基地局に位置することができる。前記識別手段は、前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク無線接続用に前無線基地局に位置することができる。パケットヘッダフィールドを分析する手段は、前記IPフローのパケットをバッファする手段と、前記パケットごとのパケットヘッダフィールドからデータを抽出する抽出手段と、前記パケットヘッダフィールドを分析する手段と、を備えることができる。前記抽出手段は、前記パケットのバージョンがIPv4またはIPv6かを判定する手段と、前記IPフローの前記パケットヘッダフィールドを解析する手段と、を備えることができる。前記分析手段は、送信元アプリケーションタイプを判断する判断手段を備ええることができ、前記判断手段は、送信元アプリケーションタイプを送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルに保存、または送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルから取り出す手段と、送信元アプリケーションをサービスタイプパケットヘッダフィールドから判断する手段と、を備えることができる。本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装置と、前記共有無線帯域幅を介したインターネットプロトコルIPフローを分析し、スケジューリングする手段と、を備えたパケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。前記分析する手段はIPフローを特徴付ける特徴付け手段を含む。前記特徴付け手段は、パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを判断する存在時間判断手段を含むことができる。前記存在時間判断手段は、前記パケットを判断するために有効期限TTL:timetoliveパケットヘッダフィールドを分析する手段、または前記パケットの存在時間に基づいてアプリケーションIPフローの破棄を予想する手段を備えることができる。前記特徴付け手段は、前記IPフローが新しいIPP前記フローの場合、前記IPフローのQoS要件を判断するQoS判断手段を備えることができる。前記特徴付け手段は、前記IPフローが新しいIPP前記フローの場合、前記IPフローに関連する前記加入者CPE局の加入者CPE識別を判断する手段を備えることができる。前記QoS判断手段は、送信元アドレス;送信先アドレス;UDPポート番号;の中の一つ以上に基づいて前記QoS要件を判断する手段を備えることができる。前記QoS判断手段は、IPフローQoS要件テーブルからIPフローのQoS要件を保存および取り出す手段を備えることができる。本発明は、無線電気通信システムで使用するIPフロークラス分けシステムに関する。より詳細には、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムでIPフローをグループ分けする、IPフロークラス分けシステムに関する。前記クラス分けシステムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装置と、前記共有無線帯域幅を介したインターネットプロトコルIPフローを分析し、スケジューリングする手段と、を含む。前記分析する手段はIPフローをクラス分けするクラス分け要素を含む。一つの実施例で、前記クラス分け要素は、前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付ける手段を備える。前記クラス分け要素は、新しいIPフローのパケットをQoSクラスグルーピングにグループ分けするQoSグルーピング装置を備えることができる。前記QoSグルーピング装置は、前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考慮する手段を備えることができる。前記QoSグルーピング装置は、前記IPフローに関するオプションの差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesフィールド優先度マーキングを考慮するオプションの差別化サービスDiffServ:differentiatedservices装置を備えることができる。前記QoSグルーピング装置は、前記IPフローに関するオプションのサービスタイプTOS:typeofserviceフィールド優先度マーキングを考慮するオプションのサービスタイプTOS:typeofservice装置を備えることができる。本発明は、無線電気通信システムで使用するIPフロー優先度付けシステムに関する。前記システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装置と、前記リソース割り当て装置に接続したIPインターネットプロトコルフローを分析するIPフローアナライザと、前記共有無線帯域幅をスケジューリングするIPフロースケジューラと、を含み、前記IPフロースケジューラはIPフロー優先度付け要素を提供する。本発明の一つの実施例では、前記優先度付け要素は、前記IPフローのHCBPhierarchicalclassbasedpriorities:階層的クラスに基づいた優先度優先度に基づいて前記IPフローに優先度を付けるHCBP優先度付け要素を備えることができる。本発明のある実施例では、前記HCBP優先度付け要素は、前記HCBP優先度一つ一つに限度を確立するクラスに基づいた優先度限界を備えることができる。本発明のある実施例では、前記優先度付け器は、VPNvirtualprivatenetwork:仮想プライベートネットワークである送信元に基づいて前記IPフローを優先度付けする仮想プライベートネットワークVPN優先度付け器を備えることができる。本発明の一つの実施例では、前記仮想プライベートネットワークVPN優先度付け器は、前記VPNIPフローのすべてに高い優先度を付けることができる。本発明の別の実施例では、前記仮想プライベートネットワークVPN優先度付け器は、特定のIPフロータイプのVPNフロー;およびVPNタイプからのVPNIPフロー;の一つ以上に高い優先度を付けることができる。本発明の一つの実施例では、前記VPNタイプは、DENテーブル管理スキームタイプを含むことができる。本発明の一つの実施例では、前記優先度付け器は、前記IPフローの加入者送信元のSLAレベルに基づいて前記IPフローに優先度を付けるサービスレベル契約SLA:servicelevelagreementベース優先度付け要素を備えることができる。本発明のある実施例では、前記SLAレベルは、例えばプレミアムレベル、スタンダードレベル、およびバリューレベルを含む。本発明のある実施例では、前記優先度付け装置は、前記IPフローのパケットのTOSマーキングに基づいて前記IPフローを優先度付けするサービスタイプTOS:typeofservice優先度付け要素を備えることができる。本発明のある実施例では、前記優先度付け要素は、前記IPフローのパケットのDiffservマーキングに基づいて前記IPフローを優先度付けする差別化サービスDiffServ:differentiatedservices優先度付け要素を備えることができる。本発明のある実施例では、前記優先度付け要素は、前記IPフロー優先度に基づいて予約ポリシー限度を設定する、共有帯域幅の公平な分配を保証する均等化優先度WFP:weightedfairpriority優先度付け要素を備えることができる。本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段mannerと、前記共有無線帯域幅を介したインターネットプロトコルIPフローを分析し、スケジューリングする手段mannerと、を備え、前記分析する手段はIPフローをSLA加入者のサービスレベル契約SLAの優先度に基づいて優先度付けする手段wayを含む、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。前記システムの代替機能は、IPフローのSLAを分析する手段wayと、一つ以上の加入者定義パラメータに基づいてIPフローを優先度付けする手段wayを含む。SLAレベルは、プレミアムサービスレベル、ノーマルサービスレベル、バリューサービスレベルを含むことができる。システムは、各種のSLAレベルを使用して1SLA加入者間のトラフィックレート、2SLA加入者間のネットワーク使用可能性、3SLA加入者のそれぞれの帯域幅、4SLA加入者のエラーレート、5SLA加入者の待ち時間latency保証、6SLA加入者のジッター保証を差別化することができる。第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段mannerと、前記共有無線帯域幅を介したインターネットプロトコルIPフローを分析し、スケジューリングする手段mannerと、を備え、前記分析する手段はIPフローをSLA加入者のサービスレベル契約SLAの優先度に基づいて優先度付けするステップを含む、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに使用するスケジューリング方法もまた開示される。一つの実施例で前記方法はまた、フローのSLAの分析を含んでもよい。さらに他の実施例ではIPフローを一つ以上の加入者定義パラメータに基づいて優先度付けするステップを含む。前記方法はまた、プレミアムサービスレベルに優先度付けするステップと、ノーマルサービスレベルに優先度付けするステップと、バリューサービスレベルに優先度付けするステップとを含んでもよい。本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て装置と、から構成されるサービス品質QoS感知型、無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。前記リソース割り当て装置は、前記無線媒体を介して送信する送信フレームのデータパケットに送信フレームの未来スロットを割り当てる割り当て手段を備えることができる。前記割り当て手段は、事前予約アルゴリズムを適用する手段と、前記事前予約アルゴリズムに基づいて未来送信フレームのインターネットプロトコルIPフローの第一データパケットについて第一スロットを予約する第一予約手段と、前記事前予約アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームに時間的に後続の送信フレームの前記IPフローの第二データパケットについて第二スロットを予約する第二予約手段と、を備えることができ、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されるのと等時に、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置される。一つの実施例では、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に周期的な変動がある。他の実施例では、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に非周期的な変動がある。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度HCBPs:hierarchicalclassbasedprioritiesを示す手段を備ることができる。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関する仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork優先度を考慮する手段を備えることができる。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関するサービスレベル契約SLA:servicelevelagreementに基づいた優先度を考慮する手段を備えることができる。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関するサービスタイプtypeofservice優先度を考慮する手段を備えることができる。前記リソース割り当て装置は、前記IPフローに関する差別化サービスDiffServe:differentiatedservicesを考慮する手段を備えることができる。本発明は、優れたサービス品質を有した無線電気通信ネットワークを提供する。無線電気通信ネットワークシステムを介して送信する送信フレームのデータパケットに送信フレームの未来スロットを割り当てる方法は、事前予約アルゴリズムを適用するステップと、前記事前予約アルゴリズムに基づいて未来送信フレームのインターネットプロトコルIPフローの第一データパケットについて第一スロットを予約するステップと、前記事前予約アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームに時間的に後続の送信フレームの前記IPフローの第二データパケットについて第二スロットを予約するステップと、を備え、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されるのと等時に、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置される。一つの実施例では、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に周期的な変動がある。別の実施例では、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されることと、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置されることとの間に非周期的な変動がある。前記事前予約アルゴリズムは、前記IPフローがジッター感知型であるかどうかを判断する。等時データパケットを電気通信システムに提供する。電気通信システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段と、から構成され、事前予約アルゴリズムをインターネットプロトコルIPフローに適用して、前記アルゴリズムに基づいてIPフローの後続の一つ以上の未来送信フレームに後続のスロットを等時的な方法で予約する。前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動があってもなくてもよく、前記アルゴリズムはIPフローがジッター感知型であるかないかを判断する。無線媒体を介して送信する送信フレームのデータパケットに送信フレームの未来スロットを割り当てるシステムは、事前予約アルゴリズムを適用する手段と、前記アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームのインターネットプロトコルIPフローの第一データパケットについて第一スロットを予約する手段と、前記アルゴリズムに基づいて前記未来送信フレームに時間的に後続の送信フレームの前記IPフローの第二データパケットについて第二スロットを予約する手段と、を備え、前記第一データパケットが前記第一スロットに配置されるのと等時に、前記第二データパケットが前記第二スロットに配置される。配置は周期的であってもなくてもよい。前記事前予約アルゴリズムを使用してIPフローがジッター感知型であるかないかを判断する。システムは等時データパケットを電気通信システムに提供する。電気通信システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段と、から構成され、システムは事前予約アルゴリズムをインターネットプロトコルIPフローに適用する手段と、前記アルゴリズムに基づいてIPフローの後続の一つ以上の未来送信フレームに後続のスロットを等時的な方法で予約する手段を含む。前記後続のスロットの後続の予約の間に周期的な変動があってもなくてもよく、前記アルゴリズムはIPフローがジッター感知型であるかないかを判断する。本発明は、優れたサービス品質を有した無線電気通信ネットワークを提供する。インターネットで優先度付けされたインターネットプロトコルIPフローを無線帯域幅リソース割り当てに変換するシステムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータと、から構成される、無線ポイントツーマルチポイントPtMP送信システムを含み、IP優先度パケットヘッダのIPフロー識別情報を識別し、IPフローをクラス分けするTCP/IP、UDP/IPフローIPフローのアナライザと、IP優先度ヘッダ識別情報を考慮してIPフローを優先度付けするIPフロースケジューラと、を含む。IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、IPフローについてQoSクラスグルーピングを判断し、考慮する手段を含む。IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報はまた、サービスタイプTOSフィールド優先度マーキングを考慮する。前記サービスタイプTOSフィールド優先度マーキングはインターネット技術特別調査委員会IETFRFC1992b、およびIETFRFC1349と互換性がある。マーキングは、最小遅延マーキング、最大スループットマーキング、最大信頼度マーキング、最小金額的コストマーキング、および標準的サービスマーキングを含む。さらにシステムはIPフロー識別情報を処理して、インターネット技術特別調査委員会IETFRFC2474とIETFRFC2475と互換性のあるものなど、オプションの差別化サービスDivffServフィールド優先度マーキングを考慮することができる。一つの実施例では、IP優先度パケットヘッダIPフロー識別情報は、リソース予約プロトコルメッセージおよびオブジェクトを考慮する手段を備える。前記RSVPメッセージは、パスメッセージ;予約;パスteardownメッセージ;resvteardownメッセージ;パスエラーメッセージ;および確認メッセージ;を含むことができる。その他の前記RSVPプロトコルオブジェクトは、null;session;RSVPhop;timevalues;style;flowspec;sendertemplatesenderTspec;Adspec;ErrorSpec;Policydata;Integrity;Scope;およびResvConfirm;を含むことができる。前記RSVPマーキングはインターネット技術特別調査委員会IETFRFC2205と互換性がある。本発明は、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、最終ユーザのサービス品質QoSを最適化し、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段と、前記共有無線帯域幅を介したインターネットプロトコルIPフローを分析し、スケジューリングする手段と、を備えたパケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに関する。スケジューリング手段は、仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork優先度に基づいてIPフローの優先度付けをする優先度付け手段を含む。前記システムは、IPフロー、またはすべてのVPNIPフローの仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork優先度を分析する手段と備えることがえきる。システムは、一つ以上の加入者定義パラメータに基づいてIPフローを優先度付けする手段を備えることができる。システムでは、VPNはDENテーブル管理スキームを含むことができる。VPNはポイントツーポイントトンネリングプロトコルPPTPを使用して実行することができる。さらに、上記を実行する方法が含まれる。本発明は、パケット中心型無線ポイントツーポイントPtP電気通信システムに関する。システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、から構成される。前記パケット中心型プロトコルが送信制御プロトコルインターネットプロトコルであってもよい。前記パケット中心型プロトコルはユーザダイアグラムプロトコルインターネットプロトコルであってもよい。システムは、前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソース割り当て手段を備えることができる。前記リソース割り当て手段は最終ユーザのサービス品質QoSqualityofserviceを最適化することができる。前記無線通信媒体は、無線周波数RF通信媒体;ケーブル通信媒体;および衛星通信媒体;の中の一つ以上から構成されることができる。前記無線通信媒体はまた、時分割多重アクセスTDMAアクセス方法;時分割多重アクセス/時分割二重TDMATDDアクセス方法;符号化分割多重アクセスCDMAアクセス方法;および周波数分割多重アクセスFDMAアクセス方法;の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることができる。前記第一データネットワークは、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることができる。システムは、前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータを備ることができる。前記リソースアロケータは最終ユーザのサービス品質QoSqualityofserviceを最適化する。前記リソースアロケータはアプリケーションを感知することができる。本発明は、第一データネットワークとパケット中心型プロトコルにより通信するケーブル無線基地局と、前記第一データネットワークと前記パケット中心型プロトコルにより通信する一つ以上のホストワークステーションと、同軸ケーブル通信媒体を介して前記パケット中心型プロトコルにより共有帯域幅を介して前記無線基地局と接続した一つ以上の加入者CPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局とパケット中心型プロトコルにより接続した一つ以上の加入者ワークステーションと、から構成されるパケット中心型広帯域同軸ケーブルポイント電気通信システムに関する。前記パケット中心型プロトコルは送信制御プロトコルインターネットプロトコルであってもよい。前記パケット中心型プロトコルはユーザダイアグラムプロトコルインターネットプロトコルであってもよい。システムは、前記加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるケーブルリソースアロケータを備えることができる。前記リソースアロケータが最終ユーザのサービス品質QoSqualityofserviceを最適化することができる。前記同軸ケーブル通信媒体は、同軸ケーブルを介した無線周波数データ通信を含むことができ、一つ以上のケーブルモデムが前記媒体を介して送信される信号を変調および復調する。前記ケーブルモデムはDOCSYS準拠であることができる。前記QoS最適化ケーブルリソースアロケータシステムは、IPフロー識別要素;IPフロー特徴付け要素;IPフロークラス分け要素;およびIPフロー優先度付け要素;と、を含むことができる。前記同軸ケーブル通信媒体は、時分割多重アクセスTDMAアクセス方法;時分割多重アクセス/時分割二重TDMATDDアクセス方法;符号化分割多重アクセスCDMAアクセス方法;および周波数分割多重アクセスFDMAアクセス方法;の中の一つ以上の方法を含む電気通信アクセス方法から構成されることができる。前記第一データネットワークは、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;であってもよい。前記第二ネットワークは、有線ネットワーク;無線ネットワーク;ローカルエリアネットワークLAN;およびワイドエリアネットワークWAN;の中の一つ以上から構成されることができる。前記リソースアロケータはアプリケーション感知型applicationawareであることができる。前記システムはポイントツーポイントネットワークであることができる。本発明は、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システムに共有無線帯域幅を割り当てる方法に関する。前記方法は、無線基地局と、一つ以上の加入者CPE顧客宅内装置:customerpremiseequipment局との間の前記共有帯域幅を割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、前記共有帯域幅を動的に割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、前記共有帯域幅を、1前記共有帯域幅の前記フレームを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステップ、または2前記共有帯域幅の前記フレームを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク方向に割り当てるステップなどにより、フレームごとに共有帯域幅を割り当てるステップを含むことができる。前記方法はさらに、前記共有帯域幅をフレーム内のサブフレームごとに割り当てるステップを含むことができる、すなわち前記共有帯域幅の前記サブフレームを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステップ、前記共有帯域幅の前記サブフレームを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことができる。一つの実施例では、前記方法は、前記共有帯域幅をフレーム内のスロットごとに割り当てるステップを含むことができ、すなわち、前記共有帯域幅の前記スロットを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステップ、前記共有帯域幅の前記スロットを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことができる。一つの実施例では、前記共有帯域幅をフレーム内のサブスロットごとに割り当てるステップを含むことができ、すなわち、前記共有帯域幅の前記サブスロットを前記加入者CPE局から前記無線基地局へのアップリンク方向に割り当てるステップ、前記共有帯域幅の前記サブスロットを前記無線基地局から前記加入者CPE局へのダウンリンク方向に割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、前記共有帯域幅を一つ以上の制御パケットに割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、ダウンストリーム肯定応答スロットを割り当てるステップ;予約要求スロットを割り当てるステップ;動作データスロットを割り当てるステップ;アップストリーム肯定応答スロットを割り当てるステップ;肯定応答要求スロットを割り当てるステップ;フレーム記述子を割り当てるステップ;および;コマンドおよび制御スロットを割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、共有帯域幅を一つ以上のデータパケットに割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、前記共有帯域幅をアップリンク方向に割り当てるステップ;および前記共有帯域幅をダウンリンク方向に割り当てるステップ;を含むことができる。本発明は、電気通信システムにサービス品質QoS感知型、無線ポイントツーマルチポイント電気通信を提供する方法に関する。電気通信システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションとから構成される。本発明の方法は、前記共有帯域幅を、最終ユーザのQoSを最適化する方法で前記加入者CPE局間に割り当てるステップを含むことができる。前記方法は、前記共有無線帯域幅を介してIPフローを分析し、スケジューリングするステップを含む。これは前記IPフローを識別するステップと、前記IPフローを特徴付けるステップと、前記IPフローをクラス分けするステップと、前記IPフローに優先度を付けるステップと、を含む。前記識別ステップは、パケットヘッダフィールドを分析するステップと、新しいIPフローと既存のIPフローを識別するステップと、を備えることができる。これは、前記IPフローのパケットをバッファするステップと、前記パケット一つずつのパケットヘッダフィールドからデータを抽出するステップと、前記パケットヘッダフィールドを分析するステップと、を備える。これはまた、前記IPフローのパケットのバージョンがIPv4またはIPv6かを判定するステップと、前記パケットを解析する手段と、を備える。これはまた、送信元アプリケーションタイプを判断するステップを含み、送信元アプリケーションパケットヘッダテーブルから送信元アドレスについて送信元アプリケーションを保存し、取り出すステップ;サービスタイプパケットヘッダフィールドから送信元アプリケーションを判断するステップ;差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesパケットヘッダフィールドから送信元アプリケーションを判断するステップ;の中の一つ以上から構成される。前記識別するステップはまた、既存のIPフローをIPフロー識別データテーブルに保存、またはIPフロー識別データテーブルから取り出すステップを備えることができる。前記方法はまた、パケットの存在時間がしきい値時間を超えている否かを判断するステップと、前記パケットの前記存在時間に基づいてクライアントアプリケーションIPフローの破棄を予想するステップと、前記新しいIPフローのQoS要件を判断するステップと、前記新しいIPフローに関連する前記加入者CPE局の加入者識別を判断するステップと、を備えることができる。これは、有効期限TTL:timetoliveパケットヘッダフィールドを分析して前記パケットの存在時間を判断する。前記方法はまた、送信元アドレス;送信先アドレス;UDPポート番号;の中の一つ以上に基づいて前記新しいIPフローのQoS要件を判断するステップを備えたることができる。本方法はまた、前記新しいIPフローの前記パケットをQoSクラスグルーピングにクラス分けするステップを備えることができる。これは、前記IPフローのQoSクラスグルーピングを判断し、考慮するステップ、前記IPフローに関するオプションの差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesフィールド優先度マーキングを考慮するステップ、前記IPフローに関するオプションのサービスタイプTOS:typeofserviceフィールド優先度マーキングを考慮するステップ、前記IPフローに関する階層的クラスに基づいた優先度HCBPs:hierarchicalclassbasedprioritiesを考慮するステップ、前記IPフローに関する仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork優先度を考慮するステップ、前記IPフローに関するサービスレベル契約SLA:servicelevelagreementに基づいた優先度を考慮するステップ、前記IPフローに関するサービスタイプTOS:typeofservice優先度を考慮するステップ、前記IPフローに関する差別化サービスDiffServe:differentiatedservicesを考慮するステップ、SLA加入者のサービスレベル契約SLA:servicelevelagreement優先度に基づいて前記IPフローに優先度を付けるステップ、前記IPフローの前記SLAを分析するステップ、を含むことができる。本発明は、無線ポイントツーマルチポイントPtMP送信システムで差別化サービスDiffServe:differentiatedservicesマーキングをされたIPフローを、サービス品質QoS優先度に組み込む方法に関する。前記システムは、第一データネットワークに接続した無線基地局と、第一データネットワークに接続した一つ以上のホストワークステーションと、パケット中心型プロトコルにより共有帯域を介して無線基地局と無線通信を行う一つ以上のCPE局と、第二ネットワークを介して各加入者CPE局と接続された一つ以上の加入者ワークステーションと、加入者CPE局間に共有帯域幅を割り当てるリソースアロケータと、から構成される。本発明の方法は、差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesマーキングについてIPフローを分析するステップ、DiffServマーキングを考慮してIPフローをスケジューリングするステップを含む。IPフローは、送信制御プロトコルインターネットプロトコル、およびユーザダイアグラムプロトコルインターネットプロトコルの中の一つ以上を含むことができる。前記分析するステップは、DiffServマーキングを有したIPフローを識別し、DiffServマーキングを有したIPフローを特徴付け、DiffServマーキングを有したIPフローをクラス分けするステップを含むことができる。前記スケジューリングするステップは、DiffServマーキングおよびIP優先度ヘッダ識別情報を考慮してIPフローを優先度付けするステップを含むことができる。前記優先度付けするステップは、均等化優先度WFP:weightedfairpriorityを含むことができる。前記優先度付けするステップは、IPフロー階層クラスによる優先度に基づいて優先度付けするステップ;サービスレベル契約SLAクラス優先度に基づいて優先度付けするステップ;仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork加入者に基づいて優先度付けするステップ;仮想プライベートネットワークVPN:virtualprivatenetwork加入者クラス優先度に基づいて優先度付けするステップ;の中の一つ以上のステップを備えることができる。前記識別ステップは、前記IPフローの一つ以上のパケットヘッダフィールドを分析するステップ;新しいIPフローと既存のIPフローを識別するステップ:の中の一つ以上のステップを備えることができる。前記パケットヘッダフィールドを分析するステップは、前記IPフローのパケットをバッファするステップ;前記パケット一つずつのパケットヘッダフィールドから識別情報を抽出するステップ;前記パケットヘッダフィールドから前記識別情報を分析するステップ;の中の一つ以上のステップを備えることができる。前記抽出ステップは、前記パケットのバージョンがIPv4またはIPv6かを判定するステップと、前記IPフローの前記パケットヘッダフィールドを解析するステップと、を備えることができる。前記分析ステップは、送信元アプリケーションタイプを判断するステップを備えることができる。前記分析ステップは、差別化サービスDiffServ:differentiatedservicesフィールド優先度マーキングを考慮するステップを備えることができる。前記DiffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委員会IETFRFC2474と互換性を持つことができる。前記DiffServフィールド優先度マーキングは、インターネット技術特別調査委員会IETFRFC2475と互換性を持つことができる。前記クラス分けステップは、前記IPフローと既存のIPフローのパケットを関連付けるステップを備えることができる。前記クラス分けステップは、新しいIPフローのパケットをQoS優先度クラスにグループ分けするグループ分けステップを備えることができる。前記グループ分けステップは、前記IPフローに関するDiffServマーキングを考慮するステップを備えることができる。前記優先度付けステップは、前記IPフローに関するDiffServマーキングを考慮するステップを備えることができる。VII環境の例本発明を環境の例を用いて説明する。この環境の例では、固定無線ポイントツーマルチポイントPtMP接続を使用して、例えば、電気通信事業者から受信したIP電話、ビデオ、データ、などのパケット化されたデータ情報を送信する。本書で言及する電気通信事業者は、ILEC、CLEC、IXC、NGT、ESP拡張サービスプロバイダなどの米国内事業者後述の定義を参照だけでなく、当業者には既知のPTT、NEなどの国際事業者を含むことができる。さらに、本書で言及する電気通信システムは、ILEC、CLEC、IXC、ESP拡張サービスプロバイダなどの事業者が使用する国内システムだけでなく、当業者には既知のグローバルシステムを含むことができる。好ましい実施例では、トラフィックはワイドエリアネットワークWAN接続から着信する。データトラフィックは、データネットワークからネットワークルータを介して受信され、インターネットプロトコルIPフォーマットから、例えばポイントツーポイントプロトコルPPPに復調することができる。ネットワークルータは、例えば、ルーティングソフトウェアを作動するSUNワークステーションなどの汎用コンピュータ、またはCISCO社SanJoseCA、ASCEND社AlamedaCA、NETOPIA社AlamedaCA、3COM社SantaClaraなどの各種モデルの専用ルーティング装置を含むことができる。代替の実施例では、ポイントツーポイントトンネリングプロトコルPPTPなどの仮想プライベートネットワーキングプロトコルを使用して、遠隔のユーザと企業のデータネットワークの間にトンネルを生成することができる。トンネルは、ネットワーク管理者に、仮想プライベートネットワーク例:インターネットをサーバ例:WindowsNTサーバからデータネットワークに拡張することを可能にする。本発明は、ここに環境の例を用いて説明するが、本書の記載は本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するものではない。事実、本書の説明を読んだ読者には、本発明を代替の環境で実施する方法が明らかになる。VIII.定義下記の表1に一般的な電気通信用語を定義する。定義された用語は以後、本発明の記載で使用される。IX.導入A.無線環境のサービス品質QoSサービス品質の概念はデータネットワーキングにおいて最も難しく、理解しがたいトピックの一つである。データネットワーキングで一般的に使用される用語ではあるが、QoSには多くの異なった用途と定義があり、厳密、すなわち量的な意味では混乱している。装置またはネットワークの性能を比較できるように、QoSを数値的に測定、または特定しようと試みると、さらに混乱が生じる。一般的なデータネットワーキングのQoSに関する混乱は、無線データ通信でも同様であり、さらに大きくなっている。無線送信は有線送信よりも固有のBERが高い。複数ユーザが無線媒体を共有するPtMPトポロジーを追加する場合、無線データ通信の複数の複雑な要因を明確に扱えるようにQoSを定義することが好ましい。無線データ通信に適用するQoSを明瞭に定義するため、QoSが解決する必要のある問題の性質を知ることは有益である。無線を介したデータ通信の問題の中には有線データ通信と共有するものもいくつかあるが、多くは無線データ通信特有のものであり、有線データ通信の問題よりもはっきりしている。無線広帯域アクセスシステムでは、高品質な伝送の問題は、有線アナログの場合よりも若干複雑である。有線通信の場合のように、無線データ伝送が遭遇する問題には、例えば、周辺装置へのアクセスが遅い、データエラー、ドロップアウト、不要な再送、トラフィックの輻輳、順序外データパケット、待ち時間、およびジッターなどがある。これらの問題の他にも、無線伝送には、例えば、固有の高いBERビットエラーレート、帯域幅の制限、ユーザの競合、無線障害、TCPトラフィックレート管理などがある。QoS感知型無線システムはこれらすべての問題に対処することが好ましい。データネットワークのユーザまたは加入者はいくつかの方法で困難に遭遇する。ネットワークの困難の一つはネットワークの利用可能性の不足にある。使用するアクセス技術に応じて、これにはモデムが応答しない状態、ネットワークがビジー状態、またはネットワーク接続が予期せずに突然切断されることなどが含まれる。このような状態ではQoSが高いとはいうことができない。ネットワークの接続が確立したら、輻輳、ローカルアクセスのボトルネック、ネットワークの障害によりトラフィックが遅くなることは、ウェブページの読み込みが遅い、ファイルの転送が遅い、またはマルチメディアアプリケーションのストリーミングで音声/ビデオの品質が劣化するなどで経験することができる。マルチメディアアプリケーションのストリーミングの品質の劣化は、高いジッター、または待ち時間の大幅で急激な変動により発生することがあり、セッションが中断したり、歪んだり、または終了したりすることがある。様々な状態が原因となってデータエラーが発生し、スプレッドシートの転送などのような場合では破局的なエラーとなることもある。このようなデータ通信ネットワークの問題は最小限にするか、または解消することが望ましい。1.品質データネットワークにおいて、品質とは通常、データを信頼性をもって適時に伝送する処理を示唆している。信頼性をもって適時にとは、扱うトラフィックの性質により異なる。これらの用語はデータ損失の限界、データ精度の見込み、データ待ち時間の変動の限界ジッターと呼ばれる、データ再送の限界、データパケット順序の反転の限界との関連を含むこともある。したがって、QoSとは複雑な概念であるため、それを実施するための複雑な機構も必要になることがある。QoSは相対的な用語であり、ユーザによって異なった意味を持つ。ウェブのブラウジングを時折行うが、FTPファイルトランスポートプロトコルファイルダウンロードやリアルタイムマルチメディアセッションを行わない一時ユーザと、大きなデータベースまたは金融ファイルのFTPファイルダウンロードを何度も行い、H323ビデオ会議やIP電話を頻繁に利用するパワーユーザとではQoSの定義は異なってくる。また、ユーザは、ネットワークの利用度が高く、待ち時間が少なく、ジッターの低いプレミアム料金いわゆる、SLAServiceLevelAgreementを支払うことができるが、一方で、他のユーザは時折、週末にウェブサーフィンを行うだけの低料金を支払うこともできる。このため、特定のユーザにとって最も重要なネットワーク性能、およびユーザのSLAにより定義される連続したQoSを理解することが最善であると考えられる。最終ユーザの利便性を最大にすることが、無線QoSを提供する基本的な要件である。2.サービスデータネットワーキングで、サービスとは、ネットワークのある端から他の端への接続のタイプと定義される。以前はこの他に、IBM社のSNAシステムネットワークアーキテクチャ、Novell社のIPX、Digital社のDECnetなど、プロトコル別に定義されることもあった。しかしながら、TCPIPすなわちユーザデータグラムプロトコルがプロトコルとして選択され、利用するユーザの数が圧倒的に多くなっている。今後もこの傾向は続くと予想される。このため、サービスは特定のTCPIP接続または送信のタイプについて定義することができる。このサービスのタイプとは例えば、FTPファイル転送、eメールトラフィック、HTTPハイパーテキストトランスポートプロトコルトラフィック、H323ビデオ会議セッションなどを含むことができる。QoSメカニズムが、前述の様々な品質のタイプとともに、これらの各種のサービスのタイプを扱うことが望ましい。3.機構としてのQoSQoSとは、乏しいネットワーキング、送信および通信のリソースを、様々な異なったクラスのネットワークトラフィックに適当な優先レベルを付けて選択的に割り当てるメカニズムであると考えることができる。QoSメカニズムが与えられたインスタントinstant:短い時間の中で、データトラフィックの性質、ユーザの要求、ネットワークの条件、トラフィックの送信元および送信先の特性、それらすべてに応じて動作を修正することが理想である。しかしながら、究極的にはユーザがどのように定義しようとも、QoSメカニズムはユーザに最適なサービスを提供できるように作動することが好ましい。a.回線交換型QoS電話会社による音声トラフィックに重点を置いて生成された従来のネットワークでは、データ送信は回線中心に定義されたQoSに基づいて実行された。この定義では、QoSとは、非同期すなわち、共通のクロックを使用しない、開始および終了シーケンスによるデータ送信、等時:isochronousすなわち、時間感知型音声およびビデオ用ネットワーク帯域幅への一貫した適時アクセストラフィックを伝送する機能を示唆した。回線交換型QoSはエンドツーエンド回線を、音声図1Aを参照またはデータ用の各接続またはサービス専用に割り当てることにより行われる。回線中心型QoSメカニズムは単純に、この回線をユーザが独占的に使用できるように提供するだけであった。もちろん、このアプローチは回線を、セッションのそれぞれのインスタントごとにデータが実際に送信されているか否かとは無関係に、セッションの全期間にわたり、回線、回線に関連するすべての送信チャネル、およびトランスポート媒体そのものをたった一人のユーザ専用に割り当てる。一般的に、本当のQoSはこの方法によってのみ実現されると信じられていた。したがって、無線広帯域アクセスシステム用のデザインは従来、用途とは無関係に、さらにデータが実際に一定の期間内に送信されたか否かとも無関係に、無線ラジオチャネルをそれぞれの特定のデータ接続専用に割り当てるというこのアプローチを使用してきた図2A参照。このQoSに対する回線中心型アプローチは、装置の費用、送信媒体自体の利用率を鑑みると、実に膨大なものであった。b.非同期転送モードATMQoS電話会社は、従来の音声回路機構とに、ATMネットワーキングにより、PVC相手固定接続:permanentvirtualconnectionすなわち、不特定のユーザに提供するVPCvirtualpathconnectionまたはVCCvirtualchannelconnectionおよびSVC相手選択接続:switchedvirtualconnectionすなわち、最終ユーザまたは他のネットワークから受信した信号メッセージに基づく要求に応じて、ATMネットワークにより確立されるエンドポイント間の論理接続を提供して行う、回線中心型QoSを継続することができる。しかしながら、VBR可変速度型:variablebitrate、CBR固定速度型:constantbitrate、UBR非保証速度型:unspecifiedbitrateなどに分類される新たなトラフィックを扱うためには、アドミッションポリシー、トラフィックシェーピングなどの新しい概念や、リーキーバケットなどの機構が必要とされている。仮想回線は、データの用途、またはデータが所定の期間で送信さているか否かに関わらず、データ送信セッションごとに確立される。ATMは広帯域ネットワークトラフィックにQoSを提供するが、ATMの基本的なデザインの前提に、BER特性の低い有線ネットワークは含まれているが、BER特性の高い無線媒体は含まれていない。ATMメカニズムが伝送するトラフィックの特性および無線固有の高いBERの特性を理解することなく、本当のQoSを提供することは不可能である。ATMQoSメカニズムは無線通信に関連する特有の課題を扱ってはいない。c.パケット交換型QoSパケット交換は革命的なデータ通信であり、従来の回線交換およびATMネットワーキングの概念、および従来のQoSメカニズムを新たなものとした。パケット交換型データ通信により、回線を特定のデータ通信セッション専用に割り当てることはできなくなった。実際、パケット交換回線の強みは、経路の柔軟さと、所定の物理ネットワークとの並列な関係である。したがって、QoSメカニズムは従来の回線中心型QoSメカニズムと同様には働かない。単純に十分な帯域幅を提供するだけでは、パケット交換型ネットワークで十分なQoSメカニズムとはらないし、無線広帯域アクセスシステムでも十分なQoSメカニズムとはならないことは自明である。IPフローには帯域幅感知型なIPフローがあるが、また、待ち時間感知型および/またはジッター感知型なIPフローもある。コストから禁止されているとしても、単純に過剰な帯域幅を提供しても、リアルタイムまたはマルチメディアのフロー、およびアプリケーションの適時な動作を保証することはできない。QoSメカニズムは、IP中心型無線広帯域アクセスシステムの場合、トラフィックのフローごとに詳細な必要要件を認識し、それらのフローを最適な方法で伝送するために必要システムおよび媒体リソースを割り当てることが望ましい。d.要約―QoSメカニズム究極的には、最終ユーザの経験がQoSを最終的に評価する。IP中心型無線広帯域アクセスシステムが最終ユーザにとって最も使いやすくなるようにシステムおよび媒体を割り当て、規制する。ウェブページの最初の画面をダウンロードするようなアプリケーションの場合、データ送信速度がQoSの最大の目安となる。また、スプレッドシートのダウンロードやアップロードなどのアプリケーションの場合、送信エラーが最小であることがQoSの最大の目安となる。また、速度とエラーの両方を最適化することがQoSの最大の目安となるアプリケーションもある。パケットを適時に伝送することがQoSの最大の目安となるアプリケーションもある。ここで、高速データ送信とは必ずしもパケットを適時に伝送することとは限らないことに注意することが重要である。例えば、すでに古くなりすぎたデータパケットを即座に送信しても、そのデータパケットはすでに古くなりすぎているため、ユーザはすでに必要としていないことがある。データそのものの用途と、最終ユーザが希望する利便性の性質がQoSメカニズムにとって最も信頼性のある基準を提供することができる。IP中心型無線広帯域アクセスシステムが、動的にシステム動作を個別のIPフロー一つ一つについて最適化し、ネットワークの負荷、輻輳、およびエラーレートの変化に適宜対応するQoSメカニズムを提供することが望ましい。4.サービスの保証およびサービスレベル契約サービス保証を行うことができる。すなわち、ネットワークの利用可能性のレベルを指定し、指定されたレベルに基づいたアクセス料金を盛り込んだSLAServiceLevelAgreementを電気通信サービスプロバイダと加入者の間で取り決めることができる。残念ながら、所定の時間についてネットワークの利用可能性の程度を数値化することは難しいため、サービス性能の目安としては荒くなる。データ伝送速度、エラーレート、再送、待ち時間、およびジッターをネットワークの利用可能性の目安として使用することが望ましいが、それらの数量をリアルタイムで測定することは、通常のNSPの能力を超えている。ネットワークサービスプロバイダが望む他のサービスレベルの目安は、保証する個別のトラフィック速度、ネットワーク利用可能性、帯域幅、エラーレート、待ち時間、およびジッターを規定するSLAサービスレベル契約である。サービスプロバイダにとって多様なサービスを提供し、利幅を多様化できる可能性のある、SLAを提供可能なIP中心型無線広帯域アクセスシステムが望まれている。5.サービスクラスとサービス品質実践的なQoSメカニズムを実施するためには、トラフィックのタイプまたはサービスのタイプを識別して、それらのタイプごとに異なったレベルのシステムリソースを割り当てることができるシステムが好ましい。従来からサービスクラスは、同等のシステムおよび媒体リソースを割り当てられ、処理されるトラフィックのタイプをグループ分けする手段として言及されてきた。現在、サービスクラスを識別するため、無線ネットワーク装置で使用可能な方法はいくつかある。方法の例として、トラフィックシェーピング、アドミッションコントロール、IPプレシデンスIPprecedence、差別的輻輳管理differentialcongestionmanagementなどがあげられる。IP中心型無線広帯域アクセスシステムはこれらの方法すべてを利用してトラフィックをサービスクラスごとに差別化し、それらのサービスクラスをQoSマトリックスにマッピングして、QoSメカニズムの動作および管理を簡素化する。B.QoSおよびIP中心型無線環境ポイントツーマルチポイント本発明に類似したポイントツーマルチポイント無線システムでは、QoSメカニズムは有線ネットワーキングを考慮するだけではなく、無線環境についても考慮することが望ましい。前述のように、無線固有のBERを処理することが望ましい。BERが高い場合は、エラー検知、エラー修正、および再送を効率的に行うことを要求することができる。BER処理メカニズムはまた、帯域幅利用率を不要に低下させることのないように、TCP/IPの再送アルゴリズムにより効率的に動作することが好ましい。もう一つの無線の課題として、有限な無線帯域幅でユーザ間の競合がある。システムが、干渉やノイズの影響を受けやすい無線媒体で、複数のユーザからのサービス要求を処理するため、無線帯域幅を効率的に割り当てることが困難になっている。上述のように、回線交換型およびATMデータネットワークからパケット交換型データネットワークに変更すると、QoSメカニズムの定義にも影響が生じる。本発明は、パケット交換型ネットワークトラフィック用のポイントツーマルチポイントIP中心型無線システムで新規なQoSメカニズムを提供する。システムが最適なQoS性能を実現するためには、QoSメカニズムに新規なアプローチを導入することが好ましい。システムアーキテクチャおよびデザインの基本的な指針としてQoSを使用することは、Teligent社およびWinstar社が使用しているような従来の回線中心型またはATMセル回線型アプローチで設計された既存の無線広帯域アクセスシステムに対して、本発明のIP中心型無線広帯域アクセスシステムの重要で、実質的で、有利な差異である。C.IP中心型無線広帯域アクセスQoSおよびキューイング1.キュー管理キューイングはデータ通信フローを操作する上で必要なツールとして一般的に認められている。パケットヘッダを検査または修正する場合、経路を決定する場合、またはデータフローを適当なポートに出力する場合、データパケットをキューに入れることが望ましい。しかしながら、キューイングは、定義から必然的に、トラフィックのストリームに遅延を発生する。遅延は害となることもあるため、キューイングの目的と全く反する結果を生じることがある。過度なキューイングは、時間感知型パケットを利用可能な時間フレーム以上に遅延させることになったり、RTTを増加させて、許容範囲以上のジッターを生じたり、場合によってはデータトランスポートメカニズムをタイムアウトさせるなど、トラフィックに悪影響を及ぼすこともある。したがって、リアルタイムセッションなど、遅延感知型トラフィックで必要以上の遅延が発生しないように、キューイングは計画的に使用するようにして、多用は控えることが望ましい。TDMA時分割多重アクセス:timedivisionmultipleaccess、FECforwarderrordetectionなどの技術を使用した無線環境では、パケットおよび無線フレーム処理を可能にするたのみにキューイングを使用することが望ましい。しかしながら、リアルタイムフローでキューイングを行う場合、リアルタイムトラフィック全体の遅延の合計は約20ミリ秒を下回るように抑えることが好ましい。QoSに応じて異なるサービスを提供するプライマリQoSメカニズムとしてキュー管理を使用することは無線広帯域システムの簡単で直接的な方法である。しかしながら、無線システムは通常、帯域幅の制限があるため、遅延には有線の場合よりも敏感である。このため、QoSに応じて異なるサービスを提供する場合は、単純なキューイングを超えたメカニズムを備える必要がある。しかしながら、まだ必要なキューイングもあるため、様々なキューイング方法が現在でも検討されている。2.FIFOキューイングFIFOファーストインファーストアウトキューイングは、有線システムと同様に無線システムでもダウンストリームデータチャネルが一時的に輻輳した時、データパケットのバッファリングするために使用することができる。突発的なトラフィックにより一時的に輻輳が発生した場合、適当な深度深さのFIFOキューを使用して輻輳した通信セグメントへのデータフローを潤滑にすることができる。しかしながら、輻輳の程度が甚大である、または輻輳の期間が比較的に長くなり、FIFOキューが容量の限界に達し、ネットワークがこれ以上パケットを蓄えることができなくなると、FIFOはパケットを破棄することになる。パケットを破棄することをパケットトッシング:packettossingという。これはネットワークのQoSに有害な影響を与えるだけではない。パケットを破棄すると、TCPプロトコルが所定の順序で喪失したパケットを再送するため、トラフィックフローの問題が発生し、さらに状況は悪化する。パケットが破棄される問題は、FIFOバッファのサイズを大きくして、パケットを破棄するまでの時間を長くすることにより、最小にすることができる。FIFOは残念ながら、パケットが不要になるほどパケットが古くなったり、RTT応答時間が仮想的なデータ接続が失われるほど長くなったりするほど、大きくすることはできない。無線広帯域環境で、FIFOキューイングの必要要件は部分的に、使用するRFアクセス方法のタイプに応じて異なる。TDMA/TDD時分割多重アクセス/時分割二重では、送信用データフレームの構築のために十分なデータを収集する場合でも、データはキューに入れることが好ましい。FDMA周波数分割多重アクセスおよびCDMAは、TDMAほど連続していないため、FIFOキューイングの必要要件は少ない。しかしながら、すべての無線アクセス技術において一般的に、ノイズや干渉は再送の要因となり、さらに遅延を引き起こして、QoSに悪影響を及ぼす。FIFOキューイングを使用する場合、共有の無線広帯域システムはすべてのトラフィックを均一に遅延させることができる。これは最も公正な方法であるが、ユーザに高いQoSを提供することを目標とした場合、必ずしも最善の方法とはいえない。様々な種類のキュー管理を使用することにより、QoS全体のベースを大幅に向上することができる。3.優先キューイング共有無線広帯域環境は、データをRF媒体を介して送信するため、圧縮した帯域幅セグメントを含む。このため、どのようなアクセス技術を用いても、これらのシステムはある程度のキューイングを実行する必要がある。しかしながら、FIFOキューイングを行うと、トラフィックの優先度、またはタイプに関わらず、すべてのトラフィックに一定の遅延が発生する。ほとんどのデータ通信環境には、リアルタイム、インタラクティブなデータ、ファイル、データダウンロード、ウェブページアクセスなどのトラフィックが混在している。それらの中には、遅延、ジッターに何よりも敏感なタイプのトラフィックがある。優先キューイングは、単純にデータパケットを優先度とタイプに応じて並び替え、待ち時間およびジッターに敏感なトラフィックはキューの先頭に移動できるようにする。残念ながら、ダウンリンクのデータチャネルの輻輳、または優先度の高いトラフィックの過剰による輻輳が発生した場合、バッファの枯渇状態が発生する。優先度の高いパケットがバッファ容量の大部分を消費するため、優先度の低いパケットにはバッファの空きはわずかしか残らない。結局、システムリソースは優先度の高いパケットに割かれるため、優先度の低いパケットは大幅に遅延することになる。優先度の低いパケットの中にはバッファに長期間留められるパケットだけでなく、バッファにも到達しないパケットもでてくる。それらのパケットのデータフローは著しく遅延し、それらの優先度の低いパケットを使用するアプリケーションは中断、または動作停止に追い込まれることもある。このようなキューイングアプローチの性質により、全体的に優先度の低いパケットは待ち時間およびジッターが予測困難であり、QoSに悪影響を及ぼす。キューのサイズが小さい場合、キューの中でデータを並び替えてもQoSの向上にほとんど効果はない。実際、キューを並び替えるために必要な情報を得るためにパケットヘッダを検査する処理がデータストリームにとって大きな遅延を生じることもある。したがって、無線広帯域データ環境については、優先キューイングはQoSメカニズムとしてFIFOキューイングとそれほど変わらない。4.クラスに基づいたキューイングClassBasedQueuingキューの空間とシステムリソースをパケットにパケットのクラスに応じて割り当てると、バッファの枯渇を回避することができる。優先度の高いデータフローがすべてのシステムリソースを独占することのないように、各クラスにはそれぞれ最低レベルのサービスを割り当てることができる。このクラス分けアプローチによると、完全に遮断されるデータフローはなくなるため、ソースアプリケーションはトラフィックレートに関する情報を受信することができ、TCPによる送信レート調整TCPmediatedtransmissionrateadjustmentがスムーズなトラフィックフローをサポートする。このアプローチは無線広帯域システムにおいてFIFOキューイングよりも優れているが、大量の優先度の高いフローが、待ち時間やジッターに敏感なフローに与える悪影響の問題はやはり解決することができない。5.均等化キューイングWeightedFairQueuing均等化キューイング方法はボリュームの小さなフローに保証されたキューイングリソースを提供し、残りのフローについてはボリュームや優先度とは無関係に、同等の量のリソースが割り当てられるようにするものである。これはバッファの枯渇を回避し、待ち時間およびジッター性能を幾分改善しているが、利用可能なRFダウンリンクチャネル帯域幅が急激に変化すると、安定した性能を得ることが困難になることがある。高品質のサービスを提供するためには、単純なキュー管理ではなく、より高度なQoSメカニズムを必要とする。D.IP中心型無線広帯域アクセスQoSおよびTCPIP1.TCPIPTCP/IPプロトコルスタックは、インターネットを介したデータ送信の標準的な方法となり、次第にVPN仮想プライベートネットワークの標準ともなりつつある。TCPIPプロトコルスタックは、IPインターネットプロトコルだけでなく、TCP送信制御プロトコル、UDPユーザデータグラムプロトコル、およびICMPインターネット制御メッセージプロトコルも含んでいる。TCP/IPプロトコルスタックがデータ通信の標準ネットワークプロトコルであるとすると、無線広帯域データ通信用の最適なQoSメカニズム群setofoptimalQoSmechanismの作成は管理しやすくなる。ネットワークの有線部分も無線部分も両方含めた、ネットワーク全体に及ぶQoSメカニズムを作成することができる。これらのメカニズムはTCPレート制御メカニズムと円滑かつ透明に統合することにより、ネットワークの有線部分にも無線部分にも適応するエンドツーエンドQoSメカニズムを提供することができる。もちろん、輻輳が起こっていたり、他のトランスポートの問題のある有線ネットワークのセグメントは、無線QoSメカニズムでも解決することはできない。しかしながら、無線QoSメカニズムは、有線ネットワークに輻輳またはボトルネックが起こっていなければ、最終ユーザの利便性が向上するようにデータフローを最適化することができる。2.クラスによる分類前述のとおり、データトラフィックはサービスクラスに応じて処理することができる。トラフィックを暮らすに応じて分類する場合、データトラフィックあるいは特定のアプリケーション、機能または目的に関連したデータパケットのシーケンスは、いくつかのサービスクラスに分類することができる。分類はパケットヘッダに含まれる識別情報に従って行うことができる。一つの方法として、例えばIPパケットヘッダに入っている、特定のアプリケーション、機能または目的を持ったパケットフローとパケットおよび他のパケットを一意的に識別し、関連付けるいくつかの項目を分析する方法がある。少なくとも、送信元IPアドレス、送信元TCPまたはUDPポート、送信先IPアドレス、および送信先IPまたはUDPポートはパケットを共通のフローと関連づけることができるため、パケットをサービスクラスに分類するために使用することが可能である。管理可能な、最終的な数のサービスの離散的クラスを作成するため、IPフローはQoSメカニズムにより、与えられたQoSパラメータ群と統合して処理する。これらのクラスは、無線および有線のネットワークセグメントが組合わさった最適の環境で共通の、利便性のある特性を提供するように定義することができる。3.フロー別分類最終的な離散的サービスクラスは、コンピュータ集約型でない、メモリ、ステートマシンを比較的使用しない、したがって、個別のIPフローごとのQoSメカニズムまたはパラメータ群よりもスケーラビリティに優れたQoSメカニズムを可能とする。しかしながら、ポイントツーマルチポイントPtMP無線広帯域アクセスシステムなどのネットワークアクセス装置では、同時に存在するIPフローの総数の範囲は1000を超えない。したがって、必要な量のオーバーヘッドは処理可能であるため、サービスクラスに頼らなくても、フロー別QoS分類を行うことはできる。しかしながら、IPフローを統合したサービスクラスは、営業、課金、および管理においては有利である。本発明以前、フロー別分類は無線環境同軸ケーブルおよび衛星通信を介して送信される無線周波数を含めてでは使用されていなかった。4.サービスクラス用IPプレシデンスIPPrecedenceの使用サービスタイプフィールドのIPプレシデンスIPTOSは、インターネット技術プロジェクトチーム1992bに記載されているように、理論的にはIPフローをサービスクラスclassesofserviceに分類する手段として使用することができる。IETFRFC1349は、遅延の最小化、スループットの最大化、信頼性の最大化、金額的コストの最小化、および標準サービスという5つの意味を持つ4ビットの定義群を提案した。これらの定義は、フローのタイプを分類してリソースを適切に割り当てることができるため、QoSを向上することになり、ネットワーク、ルータおよびアクセス装置に大きな意味を与える可能性があった。しかしながら、この提案は広く受け入れられることはなかった。IETFのいくつかの提案はこのフィールドをRSVPリソース予約プロトコルに従って使用してネットワークのパケット処理を向上するものもあった。TOSサービスタイプは何年も前からTCPIP仕様の一部に統合されているが、このフィールドは一般的に使用されていない。このフィールドに、送信元プロセッサが設定する適当なビットがないため、アクセス装置、ネットワーク、およびネットワークルータはQoSメカニズムを実行することができない。5.TCPによる送信レートメカニズムIP中心型無線QoSメカニズムにはTCPが送信レートを統制する方法を統合して管理することができる。TCPメカニズムが管理されない場合、無線QoSメカニズムは無線帯域幅ファクタにより圧倒され、打ち消されてしまうことがある。TCP送信速度に影響を与えうる特定の無線ファクタを指定する前に、TCP送信レートメカニズムを考察する必要がある。パケット損失が発生すると、TCPはパケット損失を検知して送信レートを制御することができる。TCP/IPは一次的には、光ファイバ線などの固有BERの極めて小さい有線環境用に作成されているため、TCPはパケット損失をビットエラーによるものではなく、ネットワーク輻輳によるものとみなす。したがって、TCPは送信レートがネットワークの容量を超えているものと仮定して、送信レートを下げるように反応する。しかしながら、無線リンクセグメントの場合、パケット損失は輻輳ではなく、一次的に固有のBERが高いことにより発生する。この違いは無視できるものではない。パケットフローの開始時、TCPは最初に送信レートをあげていく。これはスロースタートモードと呼ばれる。パケット損失またはタイムアウトの応答メッセージを受けるまで送信レートは上昇し続けることができる。TCPは次にバックオフ、すなわち、送信ウィンドウのサイズを減少し、送信レートを大幅に下げて損失パケットを適当な順番で再送する。その後、TCPはゆっくりと直線的に送信レートを増加することができる。これは輻輳防止モードと呼ばれる。複数のユーザが本発明の無線ラジオリンクを共有した場合、媒体固有のBERが高いため、パケット損失が頻繁に発生して、無益なTCP再送が輻輳防止モードで行われる可能性がある。無線帯域幅は貴重な商品ともなりうるため、IP中心型無線QoSメカニズムは、TCP再送を発動し、さらに送信レートを無益に切り捨てるということをせずに、パケット再送を行うことが好ましい。いくつかの他のファクタとともに、これはIP中心型無線媒体アクセス制御層に作成することが好ましい。IP中心型MAC層の機能の一つを、TCPに信号を送り不必要にTCP送信速度を変更することをせずに、損失パケットをローカルに再送する機能とすることもできる。IP中心型無線MAC層の一次的な役割は、秩序だって効果的な方法で無線媒体に共有アクセスを提供することにある。本発明に従ったMAC層、カリフォルニア州カラバサスのMalibuNetworks社が提供するPRIMMA層もまた、無線媒体を介したすべてのパケット送信をIPフロータイプ、SLAサービスレベル契約、およびQoSの考察に基づいてスケジュールすることができる。6.IP中心型無線システムのTCP輻輳回避a.ネットワーク輻輳廃棄、GlobalSynchronization、およびIP中心型無線TCP輻輳回避無線送信は固有のBERBitErrorRateが高いため、有線環境よりも輻輳破棄またはGlobalSynchronization破棄と呼ばれる問題が発生しやすい。複数のTCP送信者が同時にパケット損失による輻輳を検出すると、TCP送信者はすべてTCPスロースタートモードに入り、それぞれの送信ウィンドウサイズを縮小し、一時的に休止状態に入ることができる。その後、複数の送信者は損失パケットの再送を同時に試行ができる。おおざっぱな同期で送信者全員が送信を再開できるため、輻輳が発生する確率が高くなり、再び同じ問題が繰り返される可能性もある。無線環境では、バーストノイズにより、多くのIPストリームからパケット損失が発生することがある。TCP送信者のTCP送信レートメカニズムは、パケット損失を輻輳によるものとみなし、送信者たちの送信レートを同期して下げることができる。再開時には、TCP送信者たちはおおざっぱな同期で再開できるため、無線リンクセグメントでは本物の輻輳が発生することがある。ある期間この動作が繰り返されると、システム性能は場合によっては予測不能な状態になる。この原因の一つとして、破棄されるべきパケットや、無益な再送を引き起こすシステムキューの氾濫があげられる。これが悪化して競争状態となり、システムが再び安定性を回復するまで数分間を要するようになる。これがQoSに不利な影響を及ぼすことは明白である。有線の場合、REDランダム早期検出:randomearlydetectionを使用してglobalsynchronizationを回避することができる。輻輳破棄が起こる前に、無作為に選択したパケットフローから無作為にパケットを選択し、globalsynchronizationを回避することができる。キューを監視し、キューの深度があらかじめ設定した限度を超えると、REDが起動し、TCP送信者の送信レートコントローラを非同期に作動する。これは輻輳破棄およびglobalsynchronizationの原因となる初期輻輳を回避することができる。単純に無作為にパケットを破棄する代わりに、パケットの優先度またはタイプを考慮して破棄するパケットを決めることもできる。無作為にではあるが、あるフローについて破棄する確率をパケットの優先度またはタイプによる機能もある。無線システムでは、再送やTCPレートの再設定などをせずに、パケットの有効期限パラメータがより緊急なオーディオストリーム、H323フローなどのリアルタイムIPフローのUDPパケットを選択してWRED重み付き早期検出:weightedrandomearlydetectionを行うことができる。これらのIPフローは待ち時間およびジッターには敏感であるが、パケット損失にはそれほど敏感ではない。無線環境において、適切に設計されたMAC層では、輻輳破棄およびglobalsynchronizationを引き起こす可能性のあるBERによるパケット損失は、RED、不要なTCP送信者によるパケットの再送と、TCP送信レートの再設定で対処するのではなく、本発明によるローカルな損失パケットの再送で管理することが最善である。本IP中心型無線システムTCP送信ウィンドウマネージャはMAC層と通信をすることにより、無線媒体を介して送信されるすべてのパケットの状態を検知することができる。b.フラクタル自己類似ネットワークトラフィック特性対ポアソン分布のネットワーク輻輳への効果従来、ネットワークトラフィックはポアソン分布で表すことができると考えられてきた。システムのシミュレーションにポアソン分布を使用すると、数千ものトラフィックフローの合計はポアソン分布により全体的に均一なネットワークトラフィック分布となる。言い換えると、ネットワーク全体でトラフィックフローの個別のバーストを平均化することができる。このモデルによるネットワーク輻輳動作、バースト動作、および動的トラフィック特性を使用して従来の輻輳回避ストラテジーを作成し、ネットワーク装置のキューバッファのサイズを設計し、トラフィックおよび容量の限界を予測してきた。最近の研究では、TCPIPベースのトラフィックはネットワークにフラクタル、または自己類似的に動作することが例証されている。このモデルによると、個別のトラフィックフローのバーストがネットワーク全体で合計されると、ネットワーク全体がバースト状態になる。ネットワークトラフィックフローのバーストの性質は、時間のスケールでもフローのスケールでも、ネットワーク全体でみることができる。これは、本発明によるIP中心型無線広帯域システムの設計と、ネットワーク全体の輻輳回避ストラテジーの設計との両方に大きなヒントを与える。このネットワーク動作に関する新しい観点により、ネットワークルータ設備、スイッチ設備、および送信設備が多くの場合、技術的に不備であることが明らかになった。技術的な不備がさらにネットワークの輻輳動作を悪化させている。上述のIP中心型無線システムアーキテクチャおよび設計へのヒントは、キューバッファ容量からローカルな輻輳回避ストラテジーにまで及ぶ。無線システムは固有のBERが高いという短所があるため、ネットワーク全体の輻輳動作がローカルな無性媒体チャネル輻輳回避ストラテジーに与える影響は適切に評価して相殺する必要がある。このため、IP中心型無線システムの輻輳回避アルゴリズムは、システム設計士に最近まで知られていなかった、または使われることのなかった新しい数学的で工学的な考察を加え、トラフィックフローを最適化するように巧妙に作成することが望ましい。これらの考察を加えると、IP中心型無線システムのデザインは、システム性能特性を極端に低下させることのないように、従来の有線システム設計アプローチとは一線を画すことになる。回線中心型無線システムの従来の設計アプローチでは、帯域幅利用率、リアルタイムマルチメディアの品質、全体的なシステムQoSが最終ユーザの利便性を動的に低下させることになる。7.アプリケーションごとのフロー制御それぞれが異なる帯域幅、待ち時間、ジッターの要件を有した、複数のデータフローの範囲で、最終ユーザにより認められる高いQoSを達成するためには、IP中心型無線システムが広範囲でリアルタイムにQoSメカニズムパラメータを管理可能なことが望ましい。QoSメカニズムは、適当な最終ユーザがトランスペアレントな透明性のある方法で特定のアプリケーションに対応する一つ以上のデータフローをオンまたはオフに切り替えられるほど、システム動作を変更可能である必要がある。このアプローチは、実際の基本的なアプリケーションのQoS要件を考慮せずに、ある最終ユーザから他の最終ユーザへ回線中心型接続を確立して高いQoSを達成しようとする他のQoSメカニズムとは異なる。回線別ごとではなく、アプリケーションごとのQoSメカニズムを提供する本発明により、不足している無線帯域幅を節約しながらも、個別のアプリケーションタイプに関連したQoSメカニズムが必要とするところに動的に割り当てることが可能である。B.QoSおよびIP中心型無線媒体アクセス制御1.PRMMAMAC層本発明のPRMMAMAC層は、IP中心型無線QoSメカニズムのアプリケーション切り替え機能を提供する。システムの他の部署が各IPストリームについて性質およびQoS要件を決定すると、この情報はPRIMMAMAC層に通信され、各アプリケーションのIPフローを適当な優先順位に従って所定の宛先に切り替えることができる。2.PRIMMAIPプロトコルスタック仮想信号ローカルユーザのCPEから発せられたIPストリームについては、システムがアプリケーションの性質に関するアプリケーションレベル情報に基づいて適当なQoSメカニズムパラメータをIPストリームに割り当てる。非ローカルホストから発せられたIPストリームについては、パケットヘッダからIPストリームに関する情報を抽出して適当なQoSメカニズムパラメータを条件設定する。IPストリームに関する情報は、帯域幅の予約とアプリケーションの切り替えのために、アプリケーション層OSIレベル7からPRIMMAMAC層OSIレベル2へプロトコルスタックモデルの中で仮想的に通信される。これはプロトコルスタックの各層は独立するという慣例に反し、スタックの個別の層の間の互換性の程度を若干制限することになるが、IP中心型広帯域アクセスシステムにおいて長所の方がはるかに短所を勝っている。3.PRIMMAIPフロー制御およびアプリケーションの切り替えIP中心型無線システムのIPアプリケーションフローごとのそれぞれのQoS要件群に基づき、アプリケーションは無線媒体を介した適当な帯域幅の予約により先行的proactiveに切り替わる。各方向の無線送信フレームは、各IPフローの個別のQoS要件により要求された方法により構築される。QoS要件を使用して無線送信フレームを構築することにより、システムが処理するアプリケーション全体の範囲の中で最適なQoS性能を得ることができる。例えば、待ち時間およびジッターに敏感なIP電話、その他のH323準拠IPストリーム、リアルタイムなオーディオおよびビデオストリーにムは、無線送信フレームで最適に配置されるように高い優先度を与えることができる。その一方で、最初のウェブページの送信など、HTTPトラフィックには、特定のアプリケーションについて高い帯域幅予約優先度を与えることができる。その他の、例えばFTPfiletransferprotocolファイルダウンロード、電子メール送信など、待ち時間、ジッター、帯域幅に関する必要要件のないトラフィックにはシステムリソース、無線送信フレームの配置について低い優先度を与えることができる。4.PRIMMATCP送信レートエージェント無線最終ユーザは、バーストエラーの発生しやすい低速でBERの高い無線セグメントにより高速でBERの低い有線バックボーンから分断されている。無線セグメントを横断するTCPIPトラフィックは頻繁では、調停を経ずにパケット損失が発生して、前述の輻輳破棄やglobalsynchronizationが起こることがある。したがって、本発明のIP中心型無線システムは、無線セグメントのパケット損失を監視することができるTCP送信レートエージェントを使用して、損失したパケットの肯定応答を再び作成して送信することにより、リモートのTCP送信レート機能を管理することができる。PRIMMAMAC層自体で、無線媒体を損失したパケットを再送することができる。IP中心型無線TCP送信レートエージェントまたは補助はまた、必要に応じてIPフローのQoS要件に応じて、IPストリームのフロー制御を行うことができる。IP中心型無線TCP送信レートエージェントのすべて機能は、ローカルおよびリモートのホストとアプリケーションに対して透過性を持たせることができる。F.電気通信ネットワーク1.音声ネットワークa.単純な音声ネットワーク図1Aは、一つ以上のローカルアクセスおよび伝送エリアLATA内でローカル電気通信サービスプロバイダLECサービスを提供する標準的な電気通信ネットワーク100のブロック図である。電気通信ネットワーク100は発呼側102が着呼側110に交換音声接続を提供することができる。図1Aにはまた、例えば専用回線などにより、複数のユーザがLECサービスにアクセスすることを可能にする専用交換機PBX:privatebranchexchange112が示されている。発呼側102と着呼側110は、通常の電話装置、キーテレホンシステム、PBX112、またはホストコンピュータで作動しているアプリケーションを使用することができる。ネットワーク100は発呼側102から、例えば、ISP図示されていないへのモデムアクセス用のデータ接続として使用することができる。さらにネットワーク100は、例えば、専用データネットワークprivatedatanetworkなどへのアクセスに使用することもできる。例えば、発呼側102は、例えば、遠隔の地からノート型コンピュータを作動してダイアルアップモデム接続により、雇用者の専用データネットワークにアクセスしている従業員であることもできる。図1Aは、EO端局104および108を含む。EO104は発呼側102からPSTN公衆交換電話網設備への接続を行うため、入方向EOと呼ばれる。EO108はPSTN設備から着呼側110への接続を行うため、出方向EOと呼ばれる。入方向EO104と出方向EO108の他に、電気通信ネットワーク100に関連するPSTN設備にはPOPpointofpresence132、134の箇所に、例えば、長距離トラフィック用に一つ以上のIXC米国内長距離電話通信サービスプロバイダとのアクセスを行うことができる、ATアクセスタンデム図示されていないを設けることができる図2Aを参照。あるいはこの他に、当業者にとっては、IXCはまた、例えば、CLEC、その他のESP拡張サービスプロバイダ、GPOP国際ゲートウェイまたは国際POP、またはIPintelligentperipheralであってもよいことは自明である。図1Aはまた、EO104に接続したPBX専用交換機112を設けている。PBX112は、発呼側124および126、ファクス116、クライアントコンピュータ118および、関連モデム130、関連モデム130を介して接続されたクライアントコンピュータ120とサーバーコンピュータ122から構成されるLANローカルエリアネットワーク128を接続している。PBX112は、一般的にCPE顧客宅内装置と呼ばれる、加入者サイトに設置された一般的なクラスの電気通信装置でもよい。ネットワーク100はまた、呼の設定および破棄teardownを行うCCIScommonchannelinterofficesignalingネットワークも含む。図1は特に、SS7共通信号システム7信号ネットワーク114を含む。信号ネットワーク114については図2Bを参照して後述する。b.音声ネットワークの詳細図2Aは、異なったLATAに配置された加入者間にLEC、IXCサービスを提供するネットワーク200を示すブロック図である。電気通信ネットワーク200は電気通信ネットワーク100のより詳細なバージョンである。発呼側102aと108aはそれぞれEO交換機104aおよび108aに接続されている。言い換えると、発呼側102aは第一LALAの入方向EO104aをホームとしており、発呼側108aは第二LATAの入方向Eo108aをホームとしている。異なったLATA間の加入者同士の呼は通常、IXCにより転送される長距離呼となる。米国の単純なIXCには、ATT、MCI、およびSprintなどがある。電気通信ネットワーク200はアクセスタンデムAT206および208を備えている。AT206はPOPpointofpresence132a、132b、132c、および132dへの接続を提供する。IXC106a、106b、および106cは、POP132a、132b、および132c第一LATAと、POP134a、134b、および134c第二LATAの間の接続を提供する。CLECcompetitivelocalexchangecarrier214は、POP132dとPOP134d間に代替接続を提供する。POP134a、134b、134c、および134dは順番にAT208に接続し、入方向EO108aに接続している。着呼側110aは、ホームEOとするEO108aから呼を受信する。あるいはこの他に、当業者にとっては、AT206は、例えばCLEC、その他のESP拡張サービスプロバイダ、GPOP国際ゲートウェイまたは国際POP、またはIPintelligentperipheralであってもよいことは自明である。ネットワーク200は、CLEC交換機104cをホームとする発呼側102cも有している。1996年米国電気通信法に従い、CLECは、ローカルRBOCベル系地域電話会社担当地域内で完全にアクセスする許可を与えられている。i.固定無線CLECネットワーク200はさらに、固定無線CLEC209を備えている。固定無線CLECとして、例えば、TeligentIncVienna、バージニア州、WinStarCommunicationsInc、AdvancedRadioTelecomCorp、およびTeleportCommunicationsGroupIncのBizTel部などがあげられる。固定無線CLEC209は、加入者トランシーバRFタワー212とRFリンクを介して通信する無線トランシーバ/レシーバ無線周波数RFタワー210を備えている。加入者RFトランシーバタワー212はCPEボックス、PBX112bに接続している。PBX112bは発呼側124b、126b、ファクス116b、クライアントコンピュータ118b、および関連モデム130b、さらに関連モデム130bを介して接続している、クライアントコンピュータ120bとサーバーコンピュータ122bを備えたローカルエリアネットワーク128bと接続している。ネットワーク200はさらに図示されるように、EO108aに接続した、着呼側110a、ファクス116a、クライアントコンピュータ118a、および関連モデム130a、セルラー通信RFタワー202、および関連セルラー加入者着呼側204も備えている。EO104a、108a、およびAT206、208は、スイッチング階層の一部を形成している。EO104aはクラス5交換局、AT208はクラス3/4交換局とも呼ばれる。MFJ修正同意判決に従って、ATTからRBOCベル系地域電話会社に分離独立する以前は、米国PSTN公衆交換電話網の階級的機能に応じて局に割り当てられた番号が局クラスであった。局クラスは、送信必要要件と、他の交換センタとの階層的関係に応じてランク付けされた電話局センタ局交換機の機能的等級をいう。クラス1局はRCリージョナルセンタと呼ばれ、最高レベルの局、すなわち最後の拠り所局で呼を完了する。クラス2局は、SCセクショナルセンタと呼ばれる。クラス3局はPCプライマリセンタと呼ばれる。クラス4局はオペレータがいる場合はTC、オペレータがいない場合はTPと呼ばれる。クラス5局はEO端局、すなわちlocalcentralofficeと呼ばれ、ローカルおよび長距離スイッチングで最低レベルに位置し、最終加入者にもっとも近い。各センタは一つ以上のより階級の低いセンタからのトラフィックを処理する。ATTの分離独立、交換局のインテリジェントソフトウェアがより高度になるとともに、これらののクラス分類は確固なものではなくなってきた。技術が最終ユーザにより近い機能を供給するにつれて、従来のネットワーク階層と交換器のクラスに関する定義は広く行きわたってきた。ii.インターネットサービスプロバイダISPとの接続性発呼側102aから着呼側110aへ音声接続を提供する他に、PSTNは発呼側102にISPクライアント118bなどとのデータ接続を提供することができる。ネットワーク200はまた、データネットワーク142図1Bを参照して後述するに接続したサーバーコンピュータ122を備えたインターネットサービスプロバイダISP図示されていないを含むことができる。インターネットは、すでに知られているように、データリンクにより接続された複数の大規模ネットワークから構成される世界規模のネットワークである。これらのリンクには、例えば、ISDN総合デジタル通信網、T1、T3、FDDI、およびSONETリンクなどがある。あるいは、例えばイントラネットなど、複数のLANおよび/またはWANが相互接続した専用ネットワークをインターネットと呼ぶこともある。ISPはクライアント118bなどの加入者用インターネットアクセスサービスを提供することができる。ISPと接続を確立する場合、クライアント118bは、モデム変調復調装置130bに接続したホストコンピュータを使用することができる。モデムはホストコンピュータからのデータをLEC設備に送信する形式従来はアナログ形式に変調する。通常、LEC設備は入力されるアナログ信号をデジタル形式に変換する。一つの実施例では、データはポイントツーポイントPPPフォーマットに変換される。PPPは、コンピュータが標準的なモデムを使用してインターネットとの接続を確立することを可能にする周知のプロトコル。当業者にとっては、他のフォーマットとして、送信制御プログラム、インターネットプロトコルTCP/IPパケットフォーマット、ユーザデータグラムプロトコル、インターネットプロトコルUDP/IPパケットフォーマット、非同期伝送モードATMセルパケットフォーマット、シリアルラインインタフェースプロトコルSLIPプロトコルフォーマット、ポイントツーポイントPPPプロトコルフォーマット、ポイントツーポイントトンネリングプロトコルPPTPフォーマット、NETBIOS拡張ユーザインタフェースNETBEUIプロトコルフォーマット、Appletalkプロトコルフォーマット、DECnet、BANYANVINES、IPXプロトコルフォーマット、およびインターネット制御メッセージプロトコルICMPプロトコルフォーマットなどが利用可能であることは自明である。iii.通信リンク図1A、2Aおよび本書の他の図面には、電気通信事業者の装置により物理的に実施される、ネットワークノード、またはシステム間の通信回線または論理的接続を意味する回線が記載されている。電気通信事業者の装置は回線と、前記回線間のネットワークノードを含み、前記回線は、例えば、デジタルアクセスクロスコネクトシステムDACS、再生中継器regenerator、タンデム、銅線、および光ファイバケーブルなどの回線などがあげられる。当業者には、代替の通信回線として、一つ以上の電気通信システム装置を接続して使用することは自明である。さらに、ここで定義する電気通信事業者は、例えば、LEC、CLEC、IXC、ESP拡張サービスプロバイダ、GPOPglobalpointofpresenceなどの国際サービスプロバイダ、IPintelligentperipheralなどが含まれる。EO104aおよびAT206はトランクにより接続される。トランクはATをEOに接続する。トランクはIMTintermachinetrunkと呼ぶこともできる。AT208よEO108aを接続するトランクもIMTであってもよい。図1Aを参照すると、EO104とPBX112はダイアルトーンによる専用回線で接続することができる。専用回線はまた、ISP図示されていないを、例えばEO104に接続することもできる。ダイアルトーンによる専用回線は、ISPでモデムベイまたはアクセスコンバータ装置に接続することができる。専用回線の例として、チャネル化T1channelizedT1またはISDN総合デジタル通信網PRI一次群インタフェースをあげることができる。ISPはさらに、パイプまたは専用通信設備によりインターネットに接続することができる。パイプは専用通信設備であってもよい。専用回線はISPとのデータモデムトラフィックの送受信を扱うことができる。トランクは交換音声トラフィックswitchedvoicetrafficおよびデータトラフィックを扱うことができる。例えば、トランクは、T1からT4のキャリアを介して送信されるDS1からDS4のデジタル信号を含むことができる。表2に一般的なキャリアと、それぞれのデジタル信号、チャネル数、帯域幅容量を記載する。あるいは、トランクはOC1、OC3、などのオプティカルキャリアopticalcarrierを含むことができる。表3に一般的なオプティカルキャリアと、それぞれの同期伝送信号STS、ITU国際電気通信連合名称、および帯域幅容量を記載する。既に述べたように、専用回線はデータモデムトラフィックを伝送可能な接続である。専用回線は、顧客が専用に使用する、指定された2つの地点間を結ぶ直接チャネルとすることができる。専用回線はまた、賃貸回線と呼ばれることもある。一つの実施例では、専用回線にはISDN/一次群インタフェースPRI接続を使用する。ISDNPRI接続は、T1の信号チャネルデータチャネルまたはDチャネルと呼ばれるとベアラチャネルまたはBチャネルとして使用される23個のチャネルを含むことができる。ベアラチャネルとは音声およびデータ情報を伝送するデジタルチャネル。複数のISDNPRI回線を使用しても、すべての回線の信号を一つのDチャネルを介して伝送することができるため、残りの回線をベアラチャネルとして使用することができる。iv.電気通信トラフィック電気通信事業者のネットワークノードから電気通信トラフィックを送受信することができる。電気通信事業者には、例えば、LEC、CLEC、IXC、ESP拡張サービスプロバイダなどが含まれる。一つの実施例では、このトラフィックは、例えば、EO104aなどのクラス5交換局、またはAT206などのクラス3/4交換局であるネットワークノードから受信することができる。あるいは、ネットワークシステムはまた、例えば、CLEC、または他のESP拡張サービスプロバイダ、国際ゲートウェイ、POP、GPOP、IPintelligentperipheralを含むこともできる。音声トラフィックとは、例えば、発呼側102aと着呼側110aの間の交換音声接続をいう。これがポイントツーポイント専用パスであること、すなわち、使用中か否かに関わらず帯域幅が割り当てられていることに注意しなければならない。発呼側102aと着呼側110aとの間に交換音声接続が確立されると、IXC106aからAT208などのIXCのネットワークを介してAT206に、それからEO108aに、トランクを介して着呼側110aに接続される。他の実施例では、AT206またはIXC106aはまた、例えば、CLEC、他のESP拡張サービスプロバイダ、国際ゲートウェイ、GPOPglobalpointofpresenceまたはIPintelligentperipheralであってもよい。発呼側102aは、音声ネットワークを介してサーバにデータ接続したコンピュータであってもよい。データトラフィックとは、例えば、発呼側102aモデムを使用と、サーバ122bISPの一部であってもよいとの間のデータ接続をいう。データ接続は、例えば、発呼側102aとEO104aの間で確立し、次にAT206、CLEC214、それから固定無線CLEC209リンクを介してPBX112bに、そしてサーバ112bに関連するモデム130bへと接続を確立していくことができる。c.信号ネットワーク図2Bは信号ネットワーク114のより詳細に説明する図である。信号ネットワーク114は発呼側102と着呼側110の間の呼の設定、破棄および管理を行うために使用する独立したネットワークである。この例の信号ネットワーク114は、共通線信号システム7SS7ネットワークである。共通線信号ネットワーク7は、SSPserviceswitchingpoints236,238、240、242、STPsignaltransferpoints222、224、226、228、230、232、およびSCPservicecontrolpoint234を備えている。SS7ネットワークでSSPは、SS7機能を提供するバックボーン交換機の一部である。SSPは、例えば、音声交換機とSS7交換機の組み合わせ、または音声交換機に接続したコンピュータでもよい。SSPはプリミティブprimitiveを使用して交換機と通信をしてSS7ネットワークを介して送信するパケットを生成する。SS7信号ネットワーク114でEO104a、108a、およびAT206、208はそれぞれSSP236、238、240および242で表すことができる。したがって、それぞれEO104a、108aとAT206、208との接続は点線で表示されている、接続254、256、258、269で表すことができる。これらのタイプのリンクについて以下に説明する。STPはSS7ネットワークのルータとして働き、通常は交換機に代わる補助装置として提供されている。STPは発信SSPから送信元SSPへメッセージを転送する。アーキテクチャの観点から、STPは通常、メーテッドペア対をもった組にして、輻輳や故障が発生した時のための冗長をもたせてリソースを共有することができる自動的に負荷を共有する。図2Bに示されるように、STPは信号メッセージを階層的に転送するために階層的レベルに従って配置することができる。例えば、対となっているSTP222、224と対となっているSTP226、228は第一階層レベルで、対となっているSTP230、232は第二階層レベルである。SCPはデータベース機能を提供する。SCPを使用して、特別なサービス番号例えば800と900などの転送、加入者サービスに関する情報の保存、コーリングカードの確認および不正防止、拡張インテリジェントネットワークAINサービスの提供といった拡張機能を提供することができる。SCP234は対となっているSTP230、232に接続している。SS7ネットワークでは、異なったネットワーク要素の間に固有のリンクがはられている。表4に共通SS7リンクの定義について記載する。図2Bに示されるように、対となったSTP同士はCリンクにより接続されている。例えば、STP222、224の組、STP226、228の組、STP230、232の組はそれぞれCリンク記号は付けられていないにより接続されている。SSP236、238の組、SSP240、242の組はそれぞれFリンク262、264により接続されている。同じ階層レベルにあるSTP222、224の組とSTP226、228の組は、Bリンク270、272、244および282により接続されている。異なる階層レベルにあるSTP222、224の組とSTP230、232の組は、Dリンク266、268、272および274により接続されている。同様に、別の階層レベルにあるSTP226、228の組とSTP230、232の組は、Dリンク278、280、246および248により接続されている。SSP236、238の組とSTP222、224の組は、Aリンク254、256により接続されている。SSP240、242の組とSTP226、228の組は、Aリンク258、260により接続されている。SSP236、238の組はまたSTP230、232の組とEリンク図示されていないにより接続されている。最後に、STP230、232の組はSCP234とAリンク250、252により接続されている。SS7ネットワークトポロジーのより詳細な説明については、本書が参考としている、RusselTravisSignalingSystem7McGrawHillNewYork10020ISBN0070549915で照会すること。d.SS7信号による呼のフローSS7電気通信ネットワークで呼を開始する場合、発呼側はまず入方向EO交換機に接続した電話を使用して、着呼側の電話番号をダイアルする。ダイアルされた電話番号は電話から発呼者側の地域のLECローカルの電気通信サービスプロバイダの入方向EOのSSPに送られる。SSPは最初に、特定の基準を満たしているか否かに基づいて内部の経路規約の処理を開始する。次に、SSPは必要に応じて他のEOまたはアクセスタンデムATへ信号メッセージを開始する。信号情報はSSPからSTPに送られ、信号は入方向EOと着信側EO、または出方向EOとの間で転送される。出方向EOは、着呼側の電話番号で指定されたポートを有している。呼は、直接のトランキングがない場合、または直接トランキングが満杯の場合はタンデム交換機を介して、EO間を直接接続として設定される。呼が長距離呼の場合、すなわち発呼側と着呼側が異なるLATAローカルアクセス伝送地域にある場合、呼はIXC長距離電気通信サービスプロバイダを介して接続される。このような長距離呼は一般的にinterLATA呼と呼ばれている。LECとIXCを総称してPSTN公衆交換電話網と呼ぶ。1996年の、地域電話サービス市場の競争を認める電気通信法の通過により、CLECがILECと競争して地域の電気通信サービスを提供することが可能になった。しかしながら、この競争は大量の音声およびデータ通信を処理するために必要な帯域幅の提供にまでは至らなかった。これは、LECが使用している装置の帯域幅に制限があるという回線交換技術の限界と、膨大な設備投資を必要とすることに原因がある。e.回線交換回線交換は、あるチャネルをある呼に対してその呼の期間専用にする。このため、回線交換が大量の音声呼を処理するためには大量の交換帯域幅を必要とする。この問題は、音声通信を処理するために設計された装置を介してデータ通信を行う音声回線により複雑になっている。i.時分割多重TDM回線交換TDM回線交換はフルタイム接続、または二つの接続された装置の間で接続している期間専用回線を生成する。TDMは帯域幅を固定されたタイムスロットに分割する。こうしてそれぞれが独自の定められた容量を利用可能な複数のタイムスロットを生成することができる。TDMネットワークで接続された装置にはそれぞれ必要な速度に応じて、帯域幅の中から決められた部分が一つ以上のタイムスロットを使用して割り当てられている。装置が送信モードにある場合、データは、処理または変換などのオーバーヘッドは付けずに、単にタイムスロットに配置される。したがって、TDMは伝送されるトラフィックに対して透過的なプロトコルである。究極的には、しかしながら、装置はデータを送信していない時、タイムスロットは空いているため、帯域幅が無駄になっていることになる。ネットワーク上の高速装置はデータ送信を待っている間に減速することがあるが、アイドル状態で待機状態にある容量を、送信時にこの優先度の高い装置に割り当てることはできない。今日の社会では需要によりデータのバーストはごく当たり前のことになりつつあるが、TDMはこのデータバーストに十分に対応していない。2.データネットワーク図1Bに一例として、データネットワーク142に接続したワークステーション144と146を含んだネットワーク148を示している。データネットワーク142は、複数のローカルエリアネットワークLANを接続するワイドエリアネットワークWANとして動作する。一例としてネットワーク148は、NICネットワークインタフェースカードとイーサネットハブなどのハブで接続された複数のホストコンピュータ、例えばクライアントワークステーション137とサーバ136を含んでいる。LANはネットワークルータ140によりデータネットワーク142に接続しており、ネットワークルータ140はクライアント138とサーバ136からワークステーション144、146にデートトラフィックが転送できるようにしている。a.パケット交換図1Aと図2Aに示された、回線交換接続を介してトラフィックを伝送する音声ネットワーク100と200とは異なり、データネットワーク148はパケット交換によりトラフィックを伝送する。現在、コンピュータを相互接続するインターネット、イントラネット、および同様の公衆データネットワーク、専用データネットワークは一般的にパケット交換技術を使用している。パケット交換は回線交換よりも効率的な電気通信チャネルである。パケット交換ネットワークは、デジタル化音声、データ、ビデオなど様々なタイプのデータを含むことができる情報のパケットを伝送する。パケット交換は、チャネルを一つの呼専用に割り当てるよりも、数多くの、様々な呼が通信チャネルを共有することを可能にする。音声呼では、例えば、発呼者間でデジタル音声情報が伝送されているのが時間の60で、残りの40の時間は沈黙をしていることがある。回線交換接続の場合、音声呼は、帯域幅の50が沈黙のために使用されていない通信チャネルと結びついている。データ呼の場合、情報が2台のコンピュータの間で時間の10を使って伝送されることがある。データ呼の場合、チャネルの90の帯域幅は未使用であることになる。これとは対照的に、パケット交換接続では、音声呼、データ呼、およびその他の可能な呼情報はすべて同じチャネルを介して送信される。パケット交換は媒体ストリームを、例えばパケット、セル、またはフレームと呼ばれる小さな断片に分ける。各パケットはその後、伝送する送信先のアドレス情報で符号化され、ネットワークを介して送信することができる。パケットは送信先で受信され、元の形式に組み立てられ、受信者に伝送される。この処理は、IPインターネットプロトコルと一般的に呼ばれる重要な通信プロトコルの一つに従って行うことができる。パケット交換型ネットワークでは、送信者と受信者の間に固定された連続的な物理的接続は存在しない。多くの異なった呼から伝送されるパケットは他の送信とネットワーク帯域幅を共有する。パケットは次に同時に多くの異なった経路を経て送信先に送信される。受信端に到着したパケットは再び組み立てることが可能である。このため、回線交換よりもはるかに効率的に電気通信帯域幅を使用できる。b.ルータデータネットワーク142は複数のネットワークルータ40を備えている。ネットワークルータは複数のネットワークの間で情報を転送するために使用することができる。ルータは二つ以上のネットワークの間のインタフェースとして働く。ルータは例え二つのネットワーク間に複数の異なったネットワークが存在したとしても、その二つのネットワーク間で最善のパスを見つけることができる。ネットワークルータは様々なネットワークドメインを記載した表を備えることができる。ドメインはローカルエリアネットワークLANまたはワイドエリアネットワークWANとみなすことができる。情報は複数のLANおよび/またはWANの間をネットワークルータを介して転送することができる。ルータはパケットを受信すると、パケットのヘッダの送信先アドレスからパケットの送信先ドメインを判断する。ルータが送信先ドメインに直接接続されていない場合、ルータはパケットをルータのデフォルトルータ、すなわち、ルータの階層のより高いルータに転送することができる。各ルータは接続しているデフォルトルータを有しているため、パケットは連続した複数のルータを介して送信先ドメインに送信され、パケットの最終送信先アドレスを有した送信先ホストに送信することができる。c.ローカルエリアネットワークLANとワイドエリアネットワークWANローカルエリアネットワークLANは、ホストコンピュータのネットワークインタフェースカードNICを介して相互に接続されている複数のホストコンピュータとみなすことができる。NICは、ホストコンピュータ間の通信ができるように、例えば銅線を介して接続されている。LANの例として、イーサネットバスネットワーク、イーサネットスイッチネットワーク、トークンリングネットワーク、FDDIfiberdigitaldatainterconnectネットワーク、ATMネットワークなどが含まれる。ワイドエリアネットワークWANは、ホストコンピュータをワイドエリアを介して接続するネットワークである。特定のLANのホストコンピュータが他のLANまたはWANのホストコンピュータと通信できるように、LANとWANを相互接続するネットワークインタフェースが必要となる。ネットワークインタフェースの例として上述のルータがあげられる。複数のLANおよび/またはWANを相互接続するように設計されたネットワークをインターネットinternet:iは小文字という。インターネットiは小文字は、LANおよびWANを含む複数のネットワークの間でデータを転送することができる。一つのLANのホストコンピュータと他のWANのホストコンピュータの間で、例えばインターネットプロトコルIPプロトコルにより通信をすることができる。IPプロトコルを使用して各ネットワークのそれぞれのホストコンピュータに単一のIPアドレスを割り当てると、パケットはインターネットを介して、インターネットに接続している他のLANおよび/またはWANの他のホストコンピュータに伝送することが可能になる。インターネットiは小文字は、二つ以上のネットワークに相互接続したルータを備えている。インターネットIは大文字は世界中のすべてのネットワークと相互接続したグローバルインターネットである。インターネットIは大文字はインターネットプロトコルIP系統のプロトコルを介して相互接続したコンピュータのグローバルネットワークから構成されている。イントラネットは、インターネットソフトウェアとインターネット標準を使用した専用ネットワークのインターネットiは小文字である。イントラネットは、そのネットワークを使用するために必要な権限を与えられた人間によって使用されるように予約することができる。d.スイッチングとルーティングルーティング経路指定はIPXまたはTCP/IPなどのプロトコルで中レベルのネットワークアーキテクチャで実行される。スイッチング交換はより低いレベル、OSIモデルのレイヤ2、すなわち媒体アクセス制御MAC層で実行される。e.TCP/IPパケット中心型データネットワーク対ATM回線中心型データネットワーク非同期伝送モードATMは固定サイズのセルを交換する回線中心型データネットワークである。ATMは仮想回線VC、仮想パスVP、および送信パスTPを実行する。ATMのような回線中心型ネットワークは、個別のトラフィックタイプに仮想回線を専用に割り当てることにより、QoSを提供する送信元および送信先ノードの間で仮想回線を設定する。一部のネットワークはパケット中心型ネットワークである。回線中心型ネットワークとは異なり、パケット中心型ネットワークはパケットを転送する際に専用回線を使用しない。TCP/IPはユーザデータをパケット化して、IPネットワークの様々なシステムの間に送信する。大きなファイルがプロトコルスタックに送信されると、IP機能がデータをセグメントに分け、次にパケットに分割する。パケットにはヘッダが付けられてデータリンクに伝送される。このデータのルーティングとスイッチングはIPすなわちネットワーク層で行われる。IPはある意味でダンププロトコルである。パケットを媒体を介して送信する準備ができると、IPは明示的に呼を特定のチャネルを介して経路指定することはしない。その代わり、パケットにヘッダを付けてネットワークに処理させる。したがって、外方向に向かうパケットは様々な経路を経て送信元から送信先に伝送されることになる。これは、パケットは他のプロトコルのように順番に番号づけられているのではなく、データグラムの形式であることを意味する。IPは最善を尽くしてパケットを送信先のネットワークインタフェースに伝送するが、データが到着するかどうか、データにエラーなく送信されるかどうか、データが通過するノードがそれらのデータと順番の正確さに関与するかどうか、あるいは伝送中に問題が発生した場合に送信者に警告するかどうかは保証されていない。パケットをIP経路指定する際に、送信したパケットがネットワークでループすることがあるため、IPにはネットワークで特定の数のホップ、またはいわゆる有効期限を許可するヘッダ情報の機能がある。配送されない荷物がネットワークの中を循環し続けることのないように、IPはパケットがネットワークノードを通過するごとに減分するカウンタ機能を備えている。カウンタが切れたパケットはノードが破棄する。IPとともに、TCPは信頼性のあるデータストリームの送信および伝送を確保するように制御を行う。送信端で、TCPはIPプロトコル層に送信する情報にバイトカウントヘッダを付け、パケットの一部としてカプセル化する。受信端では、パケットを受信すると、パケットを並び替え、正確さを確保する。すべてのIPフローが正しく受信されていない場合、バイトカウント肯定応答または否定応答が送信端に返送され、パケットフローの残りの部分を充足するために必要なバイトを再送するように送信端を促す。TCPはさらに、否定応答されたパケットが再送されるまで追加のパケットをバッファする。3.ビデオネットワーク図1Cに、ケーブルテレビCATVネットワークなど従来のビデオネットワーク150を示す。ビデオネットワーク150は、様々なビデオキャプチャ、配線リンクdistributionlink、ビデオ出力モニタに接続されたビデオネットワーク160を含むことができる。ビデオ入力装置は、例えば会議用カメラ、154、159を含むことができる。ビデオ出力装置は、例えばテレビ152、156を含むことができる。ビデオネットワーク160は、ヘッド端headendケーブルのサービス端servingendと、同軸ケーブルテレビCATV、および各種のビデオ信号を多重化するNTSCnationaltelevisionstandardcodeチューナ装置を含むことができる。標準ケーブルシステムは膨大な利用可能な帯域幅を有している。CATVは無線通信方法であることに注意する必要がある。多くのビデオ信号の周波数はケーブルに沿って同時に分配される。テレビチューナは、特定の周波数または周波数帯にチューニングすることにより特定のチャネルを選択する。ケーブルテレビCATVビデオネットワークは物理ケーブルを一本しか備えていない場合もしばしばあるが、ケーブルは同時に複数の数のチャネルを持つことができる。これは、ケーブルの周波数スペクトラムを共有し、周波数分割多重FDMを使用して、複数の周波数範囲を複数のチャネルに割り当てることにより可能である。広帯域ケーブル通信システムはCATVシステムと全く同じように動作する。このFDM技術のカウンタはケーブルを周波数帯に分けて分割するのではなく、時分割多重TDMによりタイムスロットに分けて分割する。TDMにより、各ビデオ送信局はそれぞれケーブルの全周波数帯を獲得することができるが、とても短い期間だけである。ケーブルは現在、750MHzまで伝送することが可能である。FDM技術を使用してチャネルを複数の専用論理チャネルに分割することができる。技術革新により時分割多重アクセスTDMAをFDMチャネル内で行うことが可能になった。ケーブルシステムは二つの独立したディメンションを多重して、1本のケーブルに複数のデータチャネルを生成することができる。チャネルはFDMにより分離し、一つの周波数帯をTDMAにより複数のユーザが共有することができる。広帯域にTDMAアクセス方法を応用した最も一般的な方法としてXEROXがイーサネット用に開発したCSMA/CDがある。一本のケーブルを使用して、ミッドスプリットmidsplitにより双方向同時送信を可能にする。もう一つの方法として二重ケーブルシステムを使用して双方向同時送信を行う方法もある。広帯域は基本的にアナログ信号方法である。例えば、ビデオカメラもまたアナログ装置であるため、ビデオカメラまたはレコーダからの信号は直接広帯域ケーブルチャネルを介して赤/緑/青RGBのフォーマットで送信することができる。G.音声/データ/ビデオネットワークの集約インターネットなどパケット交換型データネットワーク固有の効率性が認められ最近は、音声、データ、ビデオおよびその他の情報をデジタル化して集約型パケット交換データネットワークを介して伝送することに主な注目が寄せられている。最終ユーザに高品質のサービス品質QoSを提供するため、データネットワークは、様々な種類の情報を適時に、適当な帯域幅で最終ユーザが許容できる便利性をもって提供するように努めている。図2Cに一例として、音声、データおよびビデオトラフィックをデータネットワークを介して伝送するネットワーク286を示す。ネットワーク286は、EO104bをホームとする発呼側102bを有し、EO104bは電話用ゲートウェイ288bにリンクしている。ネットワーク286はまた、EO108cをホームとする着呼側110cを有し、EO108cは電話用ゲートウェイ288cにリンクしている。EO104b、108cと電話用ゲートウェイ288b、288cは信号ネットワーク114にリンクすることができる。電話用ゲートウェイ288b、288cはまたそれぞれ、ルータ140b、140cを介してデータネットワーク142と接続することができる。図1Cに示すように、電話用ゲートウェイ288b、288cを使用して音声トラフィックと信号情報を適当な形式にパケット化し、データネットワーク142を介して伝送することができる。当業者には、電話用ゲートウェイ288b、288cが、呼の制御、設定および破棄用に設計された各種のコンピュータ装置を備えられることは自明である。データネットワークを介して伝送される音声呼は、例えばVoPvoiceoverpacket、VoDvoiceoverdata、VoIPvoiceoverinternetprotocol、VoATMvoiceoverasynchronoustransfermode、VoFvoiceoverframeなどを含むことができる。電話用ゲートウェイ288b、288cは一例として、Luent社ParsippanyNewJersey、CISCO社PaloAltoCaliforniaなどのベンダー製のMGCPmediagatewayprotocol準拠ゲートウェイがあげられる。さらにLevel3CommunicationsofLousvile社ColoradoなどSoftSwitchConsertium加入の会社から入手可能なソフトスイッチなど、VoIP等の伝送が可能なネットワーク装置が他にもあることに留意する必要がある。ネットワーク286は図示されているようにネットワーク142に接続した他の装置も備えている。第一に、H.323準拠ビデオ会議用システム289が図示されるカメラ154g、テレビ152g、ルータ140gを備えている。第二に、クライアントワークステーション138aとサーバ136aを備えたローカルエリアネットワークLAN128aがデータネットワーク142にネットワークルータ140aを介して接続している。同様に、クライアントワークステーション138fとサーバ136fを備えたLAN128fがネットワークルータ140fを介してデータネットワーク142に接続している。データネットワーク142はネットワークルーティング装置を介して情報のパケットを送信元からデータネットワーク142に接続した送信先に伝送することができる。例えば、データネットワーク142はインターネットプロトコルIPパケットを伝送することにより音声およびデータトラフィックを電話用ゲートウェイ288bから電話用ゲートウェイ299cに送信することができる。データネットワーク142はパケット中心型データネットワークを表している。周知のデータネットワークとして地球規模のインターネットがあげられる。他の例として、専用イントラネット、パケット交換ネットワーク、フレームリレーネットワーク、非同期伝送モードATM回路中心型ネットワークも含まれる。他の実施例として、データネットワーク142はIPパケット交換ネットワークであってもよい。例えばIPネットワークなどのパケット交換ネットワークは、回線交換ネットワークとは異なり、パケット交換ネットワーク内の発呼端と終呼端の間に専用回線を必要としない。その代わりにパケット交換ネットワークはメッセージを情報のパケットと呼ばれる小片に分割する。そうして分割されたパケットは、パケットの送り先である送信先アドレスを明記したヘッダを付けてカプセル化される。パケット交換ネットワークはパケットを受け取ると、次にパケットのヘッダに入っている送信先アドレスで示された送信先にパケットを転送する。ルータ140a、140b、140c、140d、140e、140f、140gは、例えば光りファイバリンク接続、銅線接続などの物理媒体により相互に接続することができる。ルータ140a~ルータ140gはルーティングプロトコルに従って情報を転送し会って通信している。データネットワーク142は、IPネットワーク、ATM仮想回線中心型ネットワーク、フレームリレーネットワーク、X.25ネットワーク、およびその他の種類のLAN、WANにより実行される。その他のネットワークは、例えばFDDI、ファーストイーサネットFastEthernet、またはSMDSパケット交換ネットワークなどのデータネットワーク142と相互に使用することができる。フレームリレーネットワークとATMは接続型、回線中心型サービスである。SMDSswitchedmultimegabytedataserviceは、45Mbpsまでの速度を提供可能な接続型大量パケットサービスである。1.データネットワークの例a.非同期転送モードATMATMは高帯域幅、低遅延の、固定サイズのセルを使用した多重ネットワーク技術である。帯域幅容量は、ヘッダとペイロードフィールドを持つ53バイトセルにセグメント化される。ハードウェア的に固定長セルの方が可変長サイズのパケットよりも交換が容易であり、ある環境では送信が高速になるだろうという考えから、ATMは固定長セルを使用している。ATM環境は回線中心の方法で仮想回線を設定する。このためATMは、SARsegmentationandresequencingalgorithmを使用して可変長のIPパケットフローを固定サイズのセルにセグメント化する。ATMセルは48バイトのペイロードフィールドと、セルのいわゆる仮想回線を識別する5バイトのヘッダを有することができる。ATMは、音声、データ、ビデオのサービスを高速に組み合わせることに適していると考えられている。現在、ATMアクセスは622Mbps以上の速度が可能になっている。ATMが実現可能な最高速度は毎年2倍ずつ増加している。ATMは、ITU-T国際電気通信連合、ANSI米国国家規格協会、ETSI、ATMフォーラムにより標準化されたプロトコルで定義されている。ATMは、送信パス、仮想パス、仮想チャネルなどの複数の構成ブロックからなっている。非同期転送モードATMは、広範囲の電気通信サービス用の回線中心型転送モードとして設計されたセルに基づいた交換多重技術である。ATMはまた、ATMフォーラムが明記しているように、LANおよび専用ネットワーク技術に適用することができる。ATMは直接、またはアダプテーション層を介して接続型トラフィックを、またはアダプテーション層を使用して非接続型トラフィックを処理する。ATM仮想接続は、CBR固定ビットレートでもVBR可変ビットレートでも動作することができる。ATMネットワークに送信されるATMセルは、発呼元から送信先への仮想回線中心型接続を確立する情報を含んだ小さなヘッダが入っている。すべてのセルは順番にこの仮想接続を介して転送される。ATMはPVC相手固定接続もSVC相手先選択接続も提供する。ATMは非同期である。これは、タイムスロットが同期転送モードSTMであることが要求されるため、送信されたセルは周期的である必要はないためである。ATMでは固定長のペイロードの先にヘッダフィールドを付ける方式を採用している。AMTヘッダは仮想チャネルVCを識別する。従って、タイムスロットは、送信準備のできたデータを持つホストが使用できる。送信準備のできたホストのない場合は空またはアイドルのセルが送信される。ATMは多重交換方法を定義したネットワークアーキテクチャの標準となっている。SONETsynchronousopticalnetworkは超高速送信の物理的な基礎を提供している。ATMはまた、遅延および損失性能に応じて、トラフィックタイプごとに別々の仮想回線を提供し、アプリケーションの必要要件ごとに複数のサービス品質QoSクラスをサポートすることができる。ATMはまた、利用可能な帯域幅にLANに似たアクセスをサポートすることもできる。セルは、北米のDS1、DS3、SONET;欧州のE1、E3、E4;ITU-TSTM標準;およびローカルのファイバおよび電気送信ペイロードなどの物理送信パスにマッピングされる。すべての情報はATMネットワークで、これらの固定長セルにより多重化、交換される。ATMセルヘッダフィールドは6つの部分から構成され、セルのタイプ、優先度を識別する。ATMセルヘッダはGFC一般的フロー制御、VPI仮想パス識別子、VCI仮想チャネル識別子、PTペイロードタイプCLP呼損失優先度HECヘッダエラーチェックを備えている。VPIとVCIは送信先を識別し、ローカルでしか重要ではない。GFCは多重化装置にATM端末のレートを制御させる。PTは、セルがユーザデータ、信号データ、または保守情報を持っているかどうかを示す、CLPはセルの相対的な重要度を示す。輻輳の期間、優先度の低いセルは優先度の高いセルよりも先に破棄される。HECはヘッダのエラーを検出し、訂正する。ATMセルペイロードフィールドはエラーをチェックしたり、訂正することなく、そのままの状態でネットワーク間を通過する。ATMはペイロードのエラーチェックや訂正の実行についてはより高い層のプロトコルに頼っている。例えば、エラー訂正機能は送信制御プロトコルTCPを使用して実行することができる。セルサイズが固定であるため、ATMの交換および多重は単純になっており、高速で実行することができる。ATMの場合、長いパケットは多くの固定長のセルに分割されるため、他のパケット交換ネットワークとは違って、パケットが長いからといって短いパケットよりも遅れるということはない。この機能のため、ATMは、音声やビデオなどのCBRトラフィックを、潜在的にパケットがとても長くなりやすいVBRデータトラフィックと一緒に同じネットワークの中で伝送することが可能である。ATMはトラフィックを交換し、固定長のセルのセグメント化し、セルを一つのビットストリームに多重化して物理媒体を介して送信する。例えば、音声、ビデオ、データトラフィックなど、異なった種類のトラフィックをATMネットワークを介して送信することができる。ビデオと音声のトラフィックはとても時間に敏感であり、遅延は重大な変動を持つことはない。その一方で、データは接続型モードでも非接続型モードでも送信することができる。いずれの場合でもデータは音声やビデオのトラフィックほど遅延に敏感ではない。例えばスプレッドシートデータなどのデータトラフィックは送信の正確さが要求される。したがって、ATMは従来、音声、ビデオと、データトラフィックを区別する必要があった。音声とビデオのトラフィックは優先する必要があり、必ず伝送の遅延は制限された範囲でなければならない。しかしデータトラフィックは同時に損失が低くなければならない。集約データネットワークでは、データトラフィックはまた、音声トラフィックも伝送することもできるため、時間に依存している。ATMを実行した一つの実施例では、複数のタイプのトラフィックが一つのATM仮想パスVPを介して、別のデータ、音声、ビデオトラフィックに割り当てられた仮想回線VCと組み合わさることがある。送信パスは一つ以上のVPを含むことができる。各VPは一つ以上のVCを含むことができる。このため、複数のVCは一つのVPをトランクとして使用することができる。交換は伝送パス、VPまたはVCのレベルで実行することができる。仮想チャネルレベルに交換するswitch:切り替えることができるATMの機能は、構内または公衆交換機PBXまたは電話の電話交換機の動作と似ている。PBX交換機の場合、トランク内の各チャネルをそれぞれ交換することができる。電話交換機と似ているため、VC通信を実行する装置は一般的にVC交換機と呼ばれている。送信ネットワークと似ているため、VP通信を実行する装置は一般的にVPクロスコネクトと呼ばれている。これらの名称は理解しやすくするためのもので、意味を文字通りに解釈することはできない。ATMセル交換機はVCのだけの交換、およびVPだけのクロスコネクトに限定する必要はない。ATM層で、ユーザは仮想パス接続VPC、あるいは仮想チャネル接続VCCを選択することができる。仮想パス接続VPCは仮想パス識別子VPIの値のみに基づいて交換される。VPI内ではVCCは同じルートに従うため、VPCのユーザは透過的にVCCを割り当てることができる。仮想チャネル接続VCCはVPIと仮想チャネル識別子VCIの値に応じて交換される。VPIとVCIの両方を使用して呼をネットワークを介して伝送することができる。VPIとVCIの値は同じ送信パスTPでは一意でなければならないことに気を付ける。ここでネットワーク142は、ATMネットワークに加えて、様々なパケット交換データタイプネットワークを含む他のデータタイプネットワークであってもよいことに気を付ける必要がある。b.フレームリレーあるいは、データネットワーク142はフレームリレーネットワークであってもよい。当業者にとって、フレームリレーネットワークをデータネットワーク142として使用できることは自明である。ATMセルではなくデータはフレームで伝送することができる。フレームリレーはパケット交換プロトコルで、WANで使用され、遠隔にあるLANとLANの接続で一般的になってきている。フレームリレーアクセスの速度は以前は約1.5Mbps以下であった。今日では約45Mbpsのいわゆる高速フレームリレーが提供されている。ATMなどの他の技術と比較するとこの速度でもまだ遅い。フレームリレーサービスは、X.25ネットワークを合理化したバージョンに似たパケット交換の形式を採用している。パケットは可変長のフレームの形式である。この方法が有利な点は、フレームリレーネットワークは、仮想的に負のデータプロトコルに関連した様々なサイズのデータパケットを収容することができることである。フレームリレーネットワークは比較的にプロトコルから独立している。データネットワーク142のフレームフレーネットワークの実施例では、従来のプロトコル規約のプロセスは実行しないため、一部の代替のネットワークと比較して高速で安価な交換を実行することができる。フレームリレーはまた、現在利用可能な信頼性のある回線用に設計されており、比較的に厳格でないエラー検出を実行するため、従来のX.25ネットワークよりも高速である。c.インターネットプロトコルIPある実施例では、ネットワーク142はATMネットワークを介したインターネットプロトコルIPネットワークであってもよい。当業者には、イーサネットなどの各種の他のデータリンク層ネットワークを介したインターネットプロトコルIPネットワークはをデータネットワークネットワーク142として使用できることは自明である。データを固定長のATM回線中心型セルの代わりに、TCPによりセグメントに分割された可変長のIPデータグラムパケット中心型パケットで伝送することができる。IPデータネットワークは、例えば、SONET光ファイバネットワークなどのいくつかの物理ネットワークよりも上位に位置することができる。2.仮想プライベートネットワークVPN仮想プライベートネットワークVPNは使用するときには専用回線のようであるが、実際には、公衆ネットワークですべての顧客の間で共有されているトランクを含む、電気通信事業者が提供するワイドエリア通信ネットワークである。VPNは有線ネットワークを介してサービスを提供することができるが、無線ネットワークでも同様にサービスを提供することができる。VPNは公衆ネットワークの中で専用ネットワークを構成することができる。VPNは電気通信事業者が顧客に、安全で、保証された、WAN用の長距離帯域幅を提供することができる。これらのVPNは、一般的にフレームリレー、またはSMDSswitchedmultimegabytedataserviceのいずれかのプロトコルを選択して使用することができる。それらのプロトコルは物理的な位置とは無関係に、ネットワーク上で論理的にユーザのグループを定義するからである。複雑なアプリケーションを処理する企業は高い信頼性と大きな帯域幅を必要とするため、ATMはVPNプロトコルとして好まれている。VPNはATMを使用してそのような企業のネットワークに、専用回線で設計されたWANと同様の仮想の安全性とQoSの会社のネットワークを提供する。インターネットはVPNの代わりにはるかに安価な仮想プライベートインターネットを作成した。VPI仮想プライベートインターネットは企業がインターネットを介して異なったLANに接続することを可能にする。ユーザはソフトウェアだけをインストールするか、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせをインストールすることにより、VPNスタイルのネットワークの権限と暗号化機能を持った、安全な共有イントラネットを構築することができる。VPIは通常、ブラウザベースのアドミニストレーションインタフェースを使用する。3.H.323ビデオ会議ビデオ会議に関するH.323勧告の概要について簡単に説明する。H.323標準は、インターネットを含むIPベースのネットワークを介した、例えば、オーディオ、ビデオ、およびデータ通信の基礎となっている。H.323勧告に準拠した、マルチメディアベンダからのマルチメディア製品やアプリケーションならば、ユーザは互換性の問題を気にすることなく通信することができる。H.323は、今後のLANに基づいた製品マルチメディアアプリケーションの基礎となることが見込まれている。H.323は、サービス品質QoSを保証しないローカルエリアネットワークLANを介したマルチメディア通信の標準を協議する国際電気通信連合ITU傘下の勧告である。これのネットワークは、イーサネットを介したIPX、パケット交換TCP/IP、高速イーサネット、トークンリングネットワーク技術を含めて、今日の企業のデスクトップで支配的である。したがって、H.323標準は、新しく広範囲にわたる共同製作型でマルチメディア通信用のLANに基づいたアプリケーションの重要な構成ブロックである。H.323仕様は1996年にITUの研究グループ16により認可された。Version2は1998年1月に認可された。H.323標準は、スタンドアローン装置、埋め込み式コンピュータ技術、ポイントツーポイント会議、ポイントツーマルチポイント会議も含み広範囲に及んでいる。H.323はさらに、呼制御、マルチメディア管理、帯域幅管理、LANと他のネットワーク間のインタフェースも扱っている。H.323は、ある範囲のネットワークを介したビデオ会議を可能とする、一連の通信標準の一部である。このシリーズの通信標準はH.32Xと呼ばれH.320とH.324を含んでいる。H.320とH.324はそれぞれISDNとPSTN通信を扱っている。H.323アーキテクチャは、端末、ゲートウェイ、ゲートキーパーgatekeeper、MCUマルチポイント制御ユニットなど、ネットワークに基づく通信に関して重要な4つの構成要素を定義している。端末とは、リアルタイム、双方向通信を提供するLANにおいてクライアント側のエンドポイントをいう。すべての端末は音声通信をサポートしている。ビデオとデータはオプションである。H.323は、異なったオーディオ、ビデオ、および/またはデータ端末が一緒に働くために必要な動作モードを定めている。H.323は次世代インターネット電話、オーディオ会議端末、ビデオ会議技術の標準である。H.323端末はまた、チャネルの使用と機能を交渉するために使用されるH.245をサポートしている。その他に3つの構成要素が必要である。RASRegistrationAdministrationStatusと呼ばれる構成要素である、呼信号と呼設定用のQ.931。ゲートキーパーと通信のために使用され、オーディオおよびビデオパケットを順序づけるRTP/RTCPをサポートしている。H.323端末のオプションの構成要素がビデオコーデック、T.120データ会議プロトコル、MCU機能である。ゲートウェイは、H.323会議のオプションの構成要素である。H.323ゲートウェイは多くのサービスを提供することができるが、その中で最も一般的なものがH.323会議エンドポイントと他の端末タイプとの間の変換機能である。この機能は、送信フォーマットH.225からH.221へ間と、通信手順H.245からH.222への変換を含む。さらに、ゲートウェイはまた、オーディオとビデオのコーデックの間の変換も行い、LAN側と交換回線ネットワーク側の両方で呼の設定と消去を行う。一般的に、H.323ゲートウェイの目的は、LANエンドポイントの特徴をSCNエンドポイントに反映すること、およびSCNエンドポイントの特徴をLANエンドポイントに反映することにある。ゲートウェイの第一の用途は、アナログPSTN端末とのリンクの確立、ISDNに基づいた交換回線ネットワークを介したリモートH.320準拠端末とのリンクの確立、およびPSTNネットワークを介したリモートH.324準拠の端末とのリンクの確立にあると考えられる。同じLAN上ではエンドポイントは直接他のエンドポイントと通信できるため、ゲートウェイは他のネットワークと接続をしない場合は必要がない。端末は、H.245とQ.931プロトコルを使用してゲートウェイと通信をする。適当なトランスコーダを使用することにより、H.323ゲートウェイ5806は、H.310、H.321、H.322、V.70準拠の端末をサポートすることができる。多くのゲートウェイ機能は設計者に任せられている。例えば、ゲートウェイを介して通信可能なH.323端末の実際の数については標準では定められていない。同様に、SCN接続の数、同時にサポートする独立した会議の数、オーディオ/ビデオ/データ変換機能、および包括される複数の機能も製造者に委ねられている。H.323ゲートウェイ技術をH.323仕様に組み込むことにより、ITUはH.323を、標準に基づいた会議エンドポイントをまとめる手段として位置づけている。ゲートキーパーはH.323が使用可能な最も重要な構成要素である。ゾーン内にあるすべての呼に対する中央ポイントとして働き、登録されたエンドポイントに呼制御サービスを提供する。多くの意味で、H.323ゲートウェイは仮想交換機として働く。ゲートキーパーは二つの重要な呼制御機能を実行する。第一の呼制御機能は、RAS仕様に定義されている、端末およびゲートウェイ用LANエイリアスからIPまたはIPXアドレスへのアドレス変換である。第二の呼制御機能は、やはりRAS仕様に明記されている帯域幅管理である。例えば、ネットワークマネージャがLAN上の同時に行う会議の数のしきい値を指定したとする。ゲートキーパーは接続が一度しきい値に達すると、それ以上の接続を確立する際に混乱することがある。これにより、会議用帯域幅全体が利用可能な帯域幅の一部に限定され、残りの機能は電子メール、ファイル転送、およびその他のLANプロトコルに充てられることになる。一つのゲートキーパーにより管理することができる端末、ゲートウェイ、複数の制御ユニットをすべてまとめてH.323ゾーンと呼ばれている。オプションではあるが、ゲートキーパーの貴重な機能が、H.323呼の経路設定機能である。ゲートキーパーを介して呼を設定することにより、呼をより効果的に制御することができる。サービスプロバイダは、ネットワーク中に配置される呼を課金するためにこの機能が必要である。このサービスはまた、着呼側エンドポイントEOが使用できないときに、呼を他のエンドポイントに経路設定し直すために使用することができる。さらに、H.323呼を経路設定することが可能なゲートキーパーは、複数のゲートウェイの間のバランシングbalancing:平衡化に関わる決定を助けることができる。例えば、ある呼があるゲートキーパーを介して経路設定された場合、その後、ゲートキーパーはその呼を適当な経路設定論理に基づいて、多くのゲートウェイの中の一つに経路設定し直すことができる。ゲートキーパーは論理的にH.323エンドポイントから独立しているが、ベンダーはゲートキーパー機能をゲートウェイとMCUの物理的な実施に統合することができる。ゲートキーパーはH.323システムでは要求されていない。しかしながら、ゲートキーパーは存在し、端末はゲートキーパーが提供するサービスを使用することができる。RASはこれらをアドレス変換、アドミッション制御、帯域幅制御、ゾーン管理として定義する。ゲートキーパーはまた、マルチポイント接続でもある役割を果たすことができる。マルチポイント会議をサポートするために、ユーザはゲートキーパーを採用して2台の端末からポイントツーポイント会議へのH.245制御チャネルを受信するとことができる。会議がマルチポイントに交換、すなわち切り替わる際、ゲートキーパーはH.245制御チャネルをマルチポイントコントローラMCにリダイレクトすることができる。このため、ゲートキーパーははH.245信号を処理する必要はなく、端末間、または端末とMC間で信号を転送するだけでよい。ゲートウェイを備えたLANがさらに、着信E.164アドレスをトランスポートアドレスTransportAddressに変換するゲートウェイを備えることができる。ゾーンはゲートキーパーにより定義されるため、内部ゲートキーパーを備えたH.323エンティティは、LAN上に1台のゲートキーパーを備えた複数のH.323エンティティがある場合、複数のエンティティが同じゾーンに条件設定することができるように、内部機能を使用不能にする機構を必要とすることもある。MSUMultipointControlUnitは、3つ以上のエンドポイント間の会議をサポートする。H.323では、MCUはMCMultipointControllerとMPMultipointProcessorから構成される。MCは必須であるが、MPはなくてもよく、または複数台あってもよい。MCはすべての端末の間でH.245ネゴシエーションを処理し、オーディオおよびビデオ処理のための共通機能を判断する。MCはまた、マルチキャストするオーディオおよびビデオストリームを判断することにより、会議用リソースの制御も行う。MCは直接メディアストリームを処理することはしない。これは、オーディオ、ビデオおよび/またはデータビットの混合、交換および処理を行うMPに委ねられている。MC機能とMP機能は専用の構成要素として存在することもできるし、また他のH.323構成要素の一部として存在することもできる。本発明は、RFC1112、1584との互換性、マルチメディア、電話会議、データベース、分散コンピューティング、リアルタイムワークグループなどのアプリケーションのマルチキャストの認識とサポート、無線リンクを介したブロードキャスティング機能のサポート、帯域幅の保存、QoS待ち時間性能の維持、IPv6IGMPおよびIPv4IGMPマルチキャストのサポート、グループメンバーシップ照会、グループメンバーシップレポートメッセージなどを含めて、無線基地局302のマルチキャストをサポートする。1998年1月に認可されたH.323標準のバージョン2はバージョン1の欠点に対応しており、Q.931、H.245、H.225などの既存のプロトコルだけでなく、全く新しいプロトコルにも新しい機能を導入している。最も重要な進歩はセキュリティ、高速呼設定、補助サービス、T.120/H.323の統合にある。G.パケット中心型QoS感知型無線ポイントツーマルチポイントPtMP電気通信システム1.無線ポイントツーマルチポイント電気通信システム図2Dに、データネットワーク142にルータ140dを介して接続したポイントツーマルチポイントMtMP無線ネットワーク298を備えたネットワーク296が示されている。ネットワーク296は図2cからのネットワーク286に加えて、PtMP無線ネットワーク298を含んでいることに注意することが重要である。PtMP無線ネットワーク298は加入者の場所にあるCPEcustomerpremiseequipmentにより、共有帯域幅を介した無線接続によりデータネットワーク142に接続した各種の音声、データおよびビデオのリソースへのアクセスを得ることを可能にする。無線PtMPネットワーク298は、TCP/IPパケット中心型通信IPフローを伝送する際に専用回線を生成しないパケット交換型でQoS感知型ネットワークである。特にPtMP無線ネットワーク298は、例えば無線接続によりルータ140dに接続した無線アクセスポイントWAP290dを備えている。同様に、無線アクセスポイント290eも無線接続によりルータ140eに接続することができる。WAP290dは、例えば無線周波数RF通信などにより、1台以上の無線とトランシーバ加入者アンテナ292dと292eと無線通信を行う。当業者には、マイクロ波、セルラー、スペクトラム拡散、PCS、衛星通信などの各種無線通信方法が使用可能であることは自明である。代替の実施例として、RF通信はケーブルテレビCATV同軸ケーブルを介して行うこともできる。当業者にはRF波を伝搬させる導波路として同軸ケーブルが機能することは理解できることである。したがって、RFトランシーバ加入者アンテナ292dとWAP290dとの間の通信リンクを同軸ケーブルにすることは可能である。同軸接続は無線接続と似ているため、本発明では無線接続の代替形式としてあげている。もう一つの代替の実施例として、RF通信をLEO周回低軌道衛星接続または周回高軌道衛星などの衛星接続を介して行うことができる。LEO衛星接続の一例として、WAP290dとRFトランシーバ加入者アンテナ292dが本発明に記載の機能を追加することにより衛星ゲートウェイとして機能する。本発明はポイントツーマルチポイントネットワークについて記載しているが、本発明はポイントツーポイントネットワーク環境にも同様に応用可能であることは当業者にとって自明である。図3Aに本発明の一つの実施例を示す。WAP290dと290eは無線基地局302と接続することができる。無線基地局302では後で図面で説明するようにIPフロートラフィックをキューに入れ、分析し、特徴付け、クラス分け、優先度付け、スケジューリングすることができる。図3Bに本発明の一つの実施例を示す。アンテナ292d、292eはそれぞれ加入者CPEcustomerpremiseequipment局294dと294eに接続しているそれぞれをCPE294d、294eもと呼ぶ。加入者CPE局294dと294eは有線または無線接続により他の各種CPE装置と接続している。例えば、CPE局294d、294eは音声発呼側124d、124e、126d、126e、ファクス機116d、116e、ビデオモニタ152d、152e、カメラ154d、154eからなるビデオ会議装置、クライアントコンピュータ120d、120e、サーバ122d、122eからなるホストコンピュータに接続することができる。PBXなどの各種レガシー装置もCPE294d、294eに接続することができる。さらに、CISCOシステム社、SanJose、CAの子会社であるSelsius社から入手可能なイーサネット電話などの次世代技術、およびその他のインターネットアプリケーションもCPE294d、294eにLAN接続を介して接続することができる。H.323準拠会議装置などのその他のビデオ会議装置もCPE294d、294eに接続することが可能である。本発明のある実施例では、アンテナ292d、292eのいずれかがアンテナまたはバックアップ無線通信パス用のWAP290d、290eの両方と通信することができる。図3Aに本発明のPtMPネットワークの透視図300の一例を示す。透視図300には、加入者の場所306a、306b、306c、306d、306e、306f、306g、306h、306i、306jと無線通信する無線基地局302が示されている。特に、無線基地局302は無線アクセスポイント290dを介して加入者の場所306a~306jの加入者アンテナ292a~292jと通信をする。無線基地局302はインタフェース320でネットワークルータ140dに、例えば有線接続により接続している。ネットワークルータ140dは、例えば電話ゲートウェイ288bなどのデータネットワーク142のその他のノードにトラフィックをルート指定するその他の各種ネットワークルータ140bを含むデータネットワーク142に接続している。図3Bには、本発明の無線PtMPを示すブロック図310が示されている。ブロック図310には、インタフェース320でデータネットワーク142に接続した無線基地局302が示されている。さらに、データネットワーク142にはルータ140dと、EO104bのクラス5中央局CO交換機に接続している電話ゲートウェイ288bが接続している。IP電話ゲートウェイ288bは電話トラフィックを、例えばパケットをTDMtimedomainmultiplexed標準電話信号に変換することによりPSTN設備で終端させている。無線基地局302は加入者の場所306dの無線CPE294dとアンテナWAP290d、292dを介して通信している。当業者には、CPE294dは、例えば電話装置のない一つ以上のホストコンピュータ、ホストコンピュータのない一つ以上の電話、一つ以上のホストコンピュータ、一つ以上の電話装置、モニタとカメラを装備したホストコンピュータを含むことができる一つ以上のH.323機能ビデオ会議プラットフォームを備えるように、他の条件設定を行えることは自明である。図示されるように、CPE294dは、例えばアナログ電話の電話装置124d、126d、ホストコンピュータ、クライアント120dとサーバ122dとつながっている。クライアント120dとサーバ122dはCPE294dと、例えばイーサネットLANなどのLAN接続、または、高速データ接続を提供するレガシーlegacy:古いV.35装置322dにより接続することができる。データネットワークに接続が可能なその他のインターネットアプリケーションもまた、CPE294dに接続することができる。2.ネットワーキングプロトコルスタックアーキテクチャ-無線IPネットワークアクセスアーキテクチャWINAAR図4に本発明の無線IPネットワークアクセスアーキテクチャWINAAR400を示す。アーキテクチャ400は、パケット交換、共有帯域幅、無線PtMP接続によるIP中心型、QoSをサポートするように拡張されたバージョンのTCP/IPプロトコルスタックを示している。ネットワーキングプロトコルスタックは、物理層OSI層1402、データリンク層OSI層2404、ネットワーク層OSI層7406、408、トランスポート層OSI層4410およびアプリケーション層OSI層7412から構成されるOSI開放型システム間相互接続7層ネットワーキングプロトコルスタックで説明されている。a.物理層実施例の例として物理層402は、複数の無線アプリケーション別統合回線wASIC、市販の16QAM/QPSK416ASIC、IMMUNEInterferenceMitigationandMultipathNegotiation/有害な干渉を最小化および/または解消するRF418アルゴリズムASIC、与えられた周波数のノイズレベルに応じて周波数レベルを変更することによりデータリンクの保全性を最適化する動的で適応的なマルチチャネル送信を提供するFHfrequencyhopping419ASICを使用して実行することができる。物理層402は無線周波数RF信号415を含むことができる。b.データリンク層データリンク層404は物理層402の上位に位置する。データリンク層404は、MAC層部414a、PRIMMAproactivereservationbasedintelligentmultimediaaccess技術部414b、414cとして図400に示されるMAC媒体アクセス制御層部414を含むことができる。矢印426、428、430はそれぞれMAC層414が、データおよびマルチメディアアプリケーション層425、TCP/UDP層427、IP層429からヘッダ情報を読み取り、IPフローのIPパケットを分析し、スケジューリングすることができることを示している。IPフローのIPパケットは、ヘッダ情報を分析することにより識別され、IPフローのQoS要件を判断し、IPフローの特徴付け、クラス分け、表現、優先度付け、スケジューリングを可能にする。c.ネットワーク層1.インターネットプロトコルIPネットワーク層408はインターネットプロトコルIP429である。データネットワーク142を参照して説明したようにIPは情報のパケットを処理する標準プロトコルであるこれについてはさらに後で説明する。図7に示されるように、IPヘッダフィールド702は、例えば送信元および送信先IPアドレス、IPTOSサービスのタイプ、種類、IPTLL有効期限、およびプロトコルのフィールドを含むことができる。IPは、ネットワークの不良にとても柔軟なデータグラムプロトコルであるが、シーケンスの伝送は保証しない。ルータはICMPインターネット制御メッセージプロトコルを使用してエラーおよび制御メッセージを他のルータに送信する。ICMPはまた、ユーザがpingエコーパケットを送信してIPアドレスホストの到達可能性と往復遅延を検査することができる機能も提供可能である。もう一つのOSI層3プロトコルは、データリンク層に直接インタフェースを提供可能なARPaddressresolutionprotoclである。ARPは物理アドレス、例えばイーサネットMACアドレスをIPアドレスにマッピングする。2.インターネットプロトコルIPv4とv6ネットワーク層408のIP429は、例えばIPバージョン4IPv4またはIPバージョン6IPv6であってもよい。IPv6次世代インターネットプロトコルまたはIPngと呼ばれることもあるは現在のバージョンのインターネットプロトコル、IPv4の後方互換性をもたせて拡張したバージョンである。IPv6はインターネットの成功により生じた問題アドレス空間およびルータテーブルの不足を解決するために設計された。IPv6はまた、回線のセキュリティ、自動条件設定、QoSに類似したリアルタイムサービスを含む必要な機能を追加している。インターネットの利用が増加し、割り当てるIPアドレスの数が多くなったため、アドレス容量を増やすことが緊急に必要になった。IPv4は32バイトの数字を使用してアドレスを形成するため、約40億の異なるネットワークアドレスを提供することができる。これに対して、IPv6は128バイトの数字を使用してアドレスを形成するため、はるかに多い数のアドレスを提供することができる。3.RSVPリソース予約プロトコルネットワーク層408のIP429はRSVP拡張を持つことができる。IPv4をQoS機能で拡張したRSVPはネットワークマネージャにアプリケーションの帯域幅要件に基づいて帯域幅を割り当させることになっている。基本的に、RSVPは新しい通信プロトコルで、データ、ビデオ、オーディオのトラフィックをリアルタイムに送信するために帯域幅を予約する信号をルータに送ることが期待されている。接続ごとに動作するリソース予約プロトコルをネットワークで使用して、所定ユーザの優先度を一時的に上げることができる。RSVPはエンド間で作動して特別な処理のためのアプリケーション要件を通信する。RSVPはクライアントとサーバの間のセッションを識別し、そのセッションを処理するルータに、その通信にはルータのアクセスを優先するように要求する。セッションが終了すると、そのセッションのために予約されたリソースは他が使用できるように解放される。RSVPは残念ながら信号スキームにおいて2つのレベルの優先度しか提供することができない。パケットは各ルータで優先度低または優先度高として識別される。しかしながら、ネットワークが混雑している場合、2つのレベルにクラス分けするだけでは不十分である。さらに、一つのルータで優先度を付けられたパケットは、次のルータで拒絶される場合もある。1997年に認められたIETF標準で、RSVPは、帯域幅を誰が受けるかを統制しないことになったが、複数のユーザが同時に大量の帯域幅のブロックを要求した場合どうするかという疑問は残った。現在の技術はこの状況に対して、最初の者からサービスを受けるという概要を提示した。IETFはプロジェクトチームを結成してこの問題を検討している。RSVPは特別なサービスのレベルを提供するため、多くの人がQoSをプロトコルと同一視する。例えば、Cisocoは現在、IPv4に基づいたインターネットワークルータのRSVPを使用してIPv6-タイプQoS機能を伝送している。しかしながら、RSVPは所定のクライアント/サーバ接続内でサポートされている範囲でしか有効でないため、RSVPはQoSピクチャのごく一部にすぎない。RSVPは、アプリケーションに待ち時間および帯域を要求することを可能にするが、RSVPは、企業内のQoSを統合するために必要な、輻輳制御またはネットワーク規模の優先度をトラフィックフロー管理に提供することはしない。さらに、RSVPは無線媒体を介してパケットを伝送することに関連する課題に対処していない。本発明は、1RFC2205に準拠する、2パスメッセージ、予約メッセージ、パス破棄メッセージ、予約破棄メッセージ、パスエラーメッセージ、ResvエラーResverrorメッセージ、および確認メッセージなどの確認メッセージなどのRSVPメッセージを認識し、サポートする、3null、session、RSVPhop、timevalues、style、flowspec、sendertemplate、senderTspec、Adspec、ErrorSpec、Policydata、Integrity、Scope、ResvConfirmなどのRSVPオブジェクトを認識し、サポートする、4無線基地局302のQoSリソース割り当てに関するRSVPFlowspecsの条件設定変換を提供する、ことにより、RSVPをサポートする。本発明は、1RFC2474、2475のサポート、2インターネットのコアのDiffServ、3ホストおよびエッジネットワーク用RSVP/int-serv、4DiffServ互換性に関するアドミッション制御機能、5差別化サービスDSDiffServによる使用にサポートされたフィールドマーキング、無線基地局302リソース割り当てへの変換、6複数のエンドツーエンドセッションを一つのトンネルセッションに収束することのサポート、によりDiffServおよびRSVP/int-servのサポートを提供する。4.リアルタイムトランスポートプロトコルRTPおよびリアルタイム制御プロトコルRTCPトランスポート層410のTCPはRTPとRTCP拡張を有することができる。リアルタイムトランスポートプロトコルRTPは、IETFのオーディオ/ビデオトランスポート作業グループにより支持された新しいプロトコルである。図7に示されているように、RTPとRTCPヘッダフィールド708は複数の情報のサブフィールドを含むことができる。RTPは、パケット交換ネットワークを介したインタラクティブな音声およびビデオのリアルタイム送信をサポートする。RTPは内容識別、パケットシーケンシング、タイミング再構築、損失検出およびセキュリティを提供する小さなプロトコルである。RTPにより、遅延を制限しながらデータを一つ以上の送信先に伝送することが可能になる。インターネットストリームプロトコルバージョン2ST2などのRTPとその他のインターネットリアルタイムプロトコルは、データ伝送の効率性に集中している。RTCPなどのRTPとその他のインターネットリアルタイムプロトコルは、持続的で大量のデータを交換する通信セッション用に設計されている。RTPはリソースの予約またはQoS制御を扱わない。その代わりRTPは、通信をして動的に適当な帯域幅を割り当てるRSVPなどのリソース予約プロトコルに委ねている。RTPは、IPパケットがデータか音声かを区別するヘッダとタイムスタンプを追加し、音声パケットの優先度付けを可能にしている。その一方でRSVPは、切れ目のないマルチメディアデータストリームを伝送するためにネットワーキング装置が帯域幅を予約することを可能にしている。リアルタイム制御プロトコルRTCPは、ネットワークの状態を分析するRTPと同類のプロトコルである。RTCPはマルチキャスト方式で動作し、RTPデータソースとセッション参加者全員にフィードバックをする。RTCPはvoiceoverIPデータグラム伝送が専用IPネットワークに流れ込むことを回避するために採用することができる。RTCPを使用すると、アプリケーションにネットワーク送信のスパイクまたは変動を通知するので、ソフトウェアはネットワークの負荷の変化に適用することができる。RTCPネットワークフィードバックを使用すると、電話ソフトウェアは圧縮アルゴリズムを接続の劣化に応じて交換する切り替えることができる。5.IPマルチキャスティングプロトコルネットワーク層408のIP429はまた、マルチキャスティングプロトコルもサポートすることができる。デジタル化音声とビデオは大量のデータから構成されており、複数のパケットに分割されると、オリジナルのコンテンツの品質を保つために、適時に正しい順序で伝送される必要がある。プロトコルは、コンテンツを複数の受信者に効率的に送信する方法を提供することを中心として開発された。複数の受信者に送信することをマルチキャスティングという。マルチキャスティングとはメッセージを一つのホストから多くのホストに1対多の関係にブロードキャストすることに関係する。ネットワーク装置はメッセージを、PCS、またはLAN、WAN、インターネット上のワークステーションなどの選択された他の装置のグループにブロードキャストする。例えば、ルータはルーティングテーブル更新に関する情報をネットワークの他のルータに送信することができる。インターネットプロトコル自体のアップグレードも含めて、複数のプロトコルがIPマルチキャスティング用に実装されている。例えば、IPの最新バージョン、IPv6の変更された部分の一部は、ユニキャストポイントツーポイント通信、エニーキャストanycast装置グループの中で最も近いものとの通信、とマルチキャストを扱う各種のフォームをサポートする。IPマルチキャストのサポートは、IGMPInternetgroupmanagementprotocol、PIMprotocolindependentmulticast、DVMRPdistancevectormulticastroutingprotocolなどのいくつかのプロトコルからできている。キューイングアルゴリズムを使用することにより、ビデオまたはその他のマルチキャストデータタイプが可視的または可聴的な歪みなく、予定時に到着することを確実にすることができる。リアルタイムトランスポートプロトコルRTPは現在、IETFのドラフトの段階であるが、ビデオおよび音声などのデータをエンドツーエンド、リアルタイムで伝送するように設計されている。RTPはUDPユーザデータグラムプロトコルにより動作し、適時の伝送、サービス品質QoS、伝送、伝送の順序は保証しない。RTPはミキサーmixer、変換器translatorとともに作動し、暗号化とセキュリティをサポートする。RTCPリアルタイム制御プロトコルは、ネットワーク状態を分析を定義するRTPの一部である。RTCPはサービスの監視を義務づけており、参加者の情報を収集する。RTPはRSVPと動的に通信をして適当な帯域幅を割り当てる。インターネットパケットは通常、ファーストカム、ファーストサーブに基づいて先着順に移動する。ネットワークが輻輳すると、RSVPリソース予約プロトコルは、ビデオ会議など特定のタイプのトラフィックが価格は割高になることがあるが、電子メールなど時間感知度の低いトラフィックよりも優先して伝送できるようになっている。RSVPは異なったQoSを異なった価格で提供することにより、インターネットの価格体系を変更する可能性がある。SLAを使用すると、SLA加入者レベルに応じてCPE局側のユーザに様々なQoSレベルを提供することができる。アプリケーションの代わりにホストがRSVPプロトコルを使用して特定のデータストリームまたはフローについてネットワークから特定のQoSを要求することができる。ルータはRSVPプロトコルを使用してQoS制御要求をすべての必要なネットワークノードに伝送して要求されたサービスを提供するために必要な状態を確立して保守することができる。RSVP要求は、必ずではないが一般的に、データパスに沿って各ノードのリソースを予約する。RSVP自体はルーティングプロトコルではない。RSVPは現在および未来のユニキャストとマルチキャストルーティングプロトコルで動作するように設計されている。RSVP処理はローカルのルーティングデータベースを照会して経路ルートを設定する。例えばマルチキャストの場合、ホストはIGMPメッセージを送信してマルチキャストグループに加入し、それからRSVPメッセージを送信してそのグループの伝送パスに沿ってリソースを予約する。ルーティングプロトコルはパケットの転送先を判断する。パケットはそのルーティングに沿って転送されるため、RSVPはそれらのパケットのQoSのみと関係する。本発明は、QoS感知型無線PtMPアクセスを共有無線帯域幅を介してユーザに伝送し、無線基地局の帯域幅を介して送信するために受信されたIPフローのパケットのパケットヘッダ内の優先度情報を考慮することができる。d.ネットワーク層のVPNネットワークオプションのプロトコルの例ネットワーク層406に示されたオプションの仮想プライベートネットワークVPNプロトコルのポイントツーポイントプロトコル420とIPsec422について以下に説明する。VPNについては今日、複数のプロトコル標準が存在する。例えば、IPsecIPセキュリティ、PPTPpointtopointtunnelingprotocol、L2Flayer2forwardingprotocol、L2TPlayer2tunnelingprotocolがある。IETFは、ベンダーに多くの暗号化アルゴリズム、キー長、キーエスクローkeyescrow技術を使用できるようにして、インターネットに基づいたVPNのセキュリティに使用できるインターネットプロトコルIPのセキュリティアーキテクチャを提案した。IPsecは、インターネットへの発信時にトラフィックを暗号化し、着信側でトラフィックを解読することにより、組織的なファイアウォール間のインターネットを介したプライベートセッションのセキュリティを容易にしている。IPsecは、企業が、最善のファイアウォール、暗号化、TCP/IPプロトコル製品を混合再利用mixandmatchできるようにすることを目標としている。IPsecは、インターネットを結ぶ暗号化データストリームを介して2つのLANをリンクするように設計されている。1.PPTPpointtopointtunnelingprotocolPPTPpointtopointtunnelingprotocolはVPNセキュリティに、IPsecの使用以外に、代替のアプローチを提供する。インターネットを結ぶ暗号化データストリームを介して2つのLANをリンクするように設計されたIPsecとは異なり、PPTPはユーザがPPTPサーバまたはPPTPをサポートしたISPによりインターネットを介して組織のネットワークに接続することを可能にする。PPTPは1996年の初めにIETFに標準として提案された。ファイアウォールのベンダーはPPTPをサポートすることが期待されている。PPTPはマイクロソフト社が3Com社、Ascend社、USRobotics社とともに開発し、現在はWindowsNTServer40、WindowsNTWorkstation40、Windows95のアップグレード版、およびWindows98に実装され、マイクロソフト社Redmond、Washingtonから入手可能である。PPTPのtunnelingトンネルとは、メッセージを暗号化してからインターネットに送信するようにメッセージをカプセル化することを意味する。PPTPは、サーバとクライアントとの間にトンネルを作るため、処理リソースを提携する。2.L2Flayer2forwardingprotocolCisco社により開発されたL2Flayer2forwardingprotocolは、TCP/IPパケット内部のその他のプロトコルをカプセル化してインターネット、またはデータネットワーク112などのその他のTCP/IPネットワークに伝送するという点ではPPTPと似ている。PPTPと異なる点は、L2Fは特別なL2F準拠ルータLANまたはWANインフラストラクチャへの変更を要求することができるを必要とし、低いレベルのネットワークプロトコルスタックで作動し、TCP/IPルーティングを必要としない点である。L2Fはまた、PPTPにはなかったユーザ名およびパスワードへのセキュリティも追加している。3.L2TPlayer2tunnelingprotocolL2TPlayer2tunnelingprotocolはL2F仕様とPPTP仕様を組み合わせている。1997年11月に、IETFはL2TP標準を認可した。Cisco社はL2TPをそのインターネットオペレーティングシステムソフトウェアに組み入れ、マイクロソフト社はWindowsNT50に統合した。IPsecに対するL2TPの大きな長所は、L2TPはTCP/IP送信をカバーし、複数のプロトコルを伝送することができる点である。L2TPはまた、非IPネットワークを介した送信機能も提供する。L2TPはしかしながら、信頼性のあるVPNを採用するためにデータ暗号化、ネットワークアドミニストレータ用の重要なセキュリティ機能を無視している。4.IPsec本発明はIPsec422のセキュリティ暗号化機能を使用したIPフローをサポートしている。WINAARアーキテクチャ400に統合したIPsec422フローをダウンリンク方向とアップリンク方向についてそれぞれ図17、17で示した。無線基地局302は、ファイアウォールを無線基地局に設け、データストリームおよびパケットヘッダ情報を解読してから識別分析することにより、IPsec暗号化ストリームの優先度をサポートしている。フレームストリームはすでに無線送信媒体を介してフレームデータの暗号化を含んでおり、周波数ホッピングを実施している。IPsecは、例えばVPNおよびeCommerceセキュリティ用の安全なデータ送信を提供している。IPsecはRFC2401-2407と互換性がある。IPsecはIPv4、IPv6、さらにIPsectunnnelトンネルモードでもサポートされている。無線基地局302セキュリティプロトコルサポートはAHauthenticationheaderとESPencapsulatingsecuritypayloadを含んでいる。無線基地局302はIPsec認証MD5、暗号化アルゴリズム、自動キー管理IKEおよびISAKMP/Oakleyをサポートしている。無線基地局302はトランスポートモードとトンネルモードを選択的に提供し、例えば、2つのホスト間のすべてのトラフィックに一つの暗号化トンネルを設けるか、あるいはホスト間のTCP接続ごとに独立した暗号化トンネルを設けるかなど、セキュリティサービスの粒度を選択することができる。e.トランスポート層1.TCP/IPtransmissioncontrolprotocolinternetprotocolとUDP/IPuserdatagramprotocolinternetprotocol上述のように、インターネットプロトコルIPは今日、ネットワーキングプロトコルの主流になっている。これは、同じ系統のプロトコルであるTCP/IPtransmissioncontrolprotocolinternetprotocolに基づいたインターネットによるところが大きい。TCP/IPはPC、ワークステーション、サーバ間を接続する最も一般的な方法である。TCP/IPは、デスクトップオペレーティングシステム例えばマイクロソフト社のWindows95またはWindowsNT、およびLANオペレーティングシステムを含む多くのソフトウェア製品の一部に取り入れられている。現在最も普及しているLANプロトコルは、Novell社のNetWareネットワークオペレーティングシステムNOSのIPX/SPXである。しかしながら、IPX/SPXはTCP/IPに押されてきている。Novell社は現在、オリジナルのIPサポートをNetWareに組み込むことにより、TCP/IP接続により伝送する場合はNetWareがIPXパケットをカプセル化しなくて済むようにした。UNIXとWindowsNTサーバもTCP/IPを使用することができる。Banyan社のVINES、IBM社のOS/2、およびその他のLANサーバオペレーティングシステムもTCP/IPを使用することができる。トランスポート層第4層410は、ネットワーキングプロトコルに適したTCP/UDP/IPプロトコル系列の一部であるTCPtransmissioncontrolprotocolまたはUDPuserdatagramprotocol427を含むことができる。データネットワーク142の箇所で簡単に説明したように、TCPは送信元と送信先IPアドレスの間でトラフィックをパケットにセグメント化し、情報のパケットを送信、再組み立て、再送する標準的なプロトコルである。図7に示されているように、TCPヘッダフィールド706は例えば、送信元、送信先ポート番号、ウィンドウのサイズ、緊急ポインタ、フラグSYN、ISN、PSH、RST、FIN、最大セグメントサイズMSSを含むことができる。TCPもUDPも、ポート番号により複数のアプリケーションを識別するTCP/IPホストの機能を提供する。TCPは信頼性のある、連続したデータ伝送をアプリケーションに行うことができる。TCPはまた、データフローの適応的なフロー制御、セグメント化、再組み立て、優先度付けを行うこともできる。UDPは未応答のデータグラム機能を提供するだけである。最近定義されたリアルタイムプロトコルRTP、RFC1889は、例えば、マルチメディアアプリケーションをサポートするリアルタイム機能を提供することができる。TCPはウィンドウに基づいたフロー制御を使用する。TCP送信元はそれぞれ、RTTsuccessiveroundtriptimeごとに送信可能なパケットの数を決定する送信ウィンドウを動的に変更する。TCP送信元は、最後のRTT内でパケット損失がなかった場合は、送信ウィンドウを継続して増加することができる。輻輳が検出された場合、送信元TCPは送信を数倍程度減速させる、すなわちバックオフbacksoffさせる。時間あたりの、いわゆるTCPウィンドウの幅を増加させると、パケットのバーストもそれに伴って長くなる。TCPのウィンドウフロー制御プロトコルは、パケット損失により急速なバックオフの期間に入り終了するまで、スループットとバッファ使用率を増加させる効果がある。TCPはIPにより動作し、ネットワーク142を介した信頼性のあるエンドツーエンドのデータ送信を提供する。TCPは動的にウィンドウのサイズまたはセグメントのサイズを減少することにより、移動中の未応答のデータ量を制御する。またこの反対の動作も行う。通信しているネットワーク要素のエラーレートが低く、大きなパケットをサポートし、十分なバッファを持ち、より大きなウィンドウサイズをサポートしている場合は、ウィンドウまたはセグメントのサイズが増加させてスループットを高める。f.アプリケーション層アプリケーション層412は、例えばTCPによる、HTTPhypertexttransportprotocol、FTPfiletransferprotocol、TELNETremoteterminallogin、SMTsimplemailtransferprotocol、およびUDPによる、SNMPsimplenetworkmanagementprotocol、RPC、NFS、TFTPを含むアプリケーション426を有することができる。その他のアプリケーションもまた、例えばAOL社Reston、VAから入手可能なNetscapeNavigatorなどのワールドワイドウェブブラウザ、IBM社Armonk、NYから入手可能なLotus123などのスプレッドシートアプリケーションプログラム、マイクロソフト社Redmond、WAから入手可能なMSNetMeeting、などのネットワークスタック上で動作することができる。それらのアプリケーションから送信されたパケットは、適当な最終ユーザQoSを得るために特別な処理や優先度付けを必要とすることがある。3.PRIMMAシステムIPフロー優先度付けa.混合IPフローのスケジューリング図6に、混合IPフローのスケジューリングを表すブロック図600を示す。ブロック図600は無線基地局302のスケジューリングを示している。ブロック図600の機能はインターネット、VPN、リアルタイムIPフローのPRIMMA管理を含む。図3Aに示されるように、無線IPフローはデータネットワーク142からネットワークルータ140dを介して無線基地局302のインタフェース320に送信される。IPフローは次にスケジューリングされて、無線基地局302のアンテナ290dからアンテナ292dを介して加入者の場所306dに送信される。図6のブロック図600に、インタフェース320と無線基地局アンテナ290dの間のダウンリンクおよびアップリンクのフローが示されている。ここに示されているように、IPフローは、送信元から送信先ポストコンピュータに送信される一連のデータパケットを示す。データネットワーク142からインタフェース320を介して送信されたIPフロー630は、インターネットIPフロー608、VPNIPフロー610、リアルタイムIPフロー612から構成される。IPフロー630はダウンリンク方向である。ダウンリンクIPフローアナライザ602以後ダウンリンクフローアナライザ602というはインターネットIPフロー608、VPNIPフロー610、リアルタイムIPフロー612を分析する。図8A、図15Aを参照してIPフローアナライザ602について説明する。IPフローアナライザ602はパケットを受信するとパケットヘッダフィールドを分析して新しいIPフローか既存のIPフローかを識別する。IPフローアナライザ602はまた、パケットヘッダフィールドの内容コンテンツに応じてIPフローのQoS要件を特徴付けることができる。IPフローアナライザ602はIPフローをクラス分けし、既存のIPフローからパケット同士を関連づけ、同様のQoS要件のIPフローをグループ分けすることができる。IPフローアナライザ602はまた、IPフローをフロースケジューラに提出することもできる。ダウンリンクPRIMMAMACIPフロースケジューラ604以後ダウンリンクフロースケジューラ604というは受信したIPフロー608、610、612をダウンリンク方向に送信するためにスケジューリングする。ダウンリンクフロースケジューラ604は異なったクラスのIPフローに優先度を付けることができる。例えば、スケジューラ604は待ち時間感知型IPフローlatencysensitiveIPflowにはダウンリンクフレームのスロットを予約することができる。スケジューラ604はFTP型IPフロー608には、ファイル伝送のために大量の帯域幅を割り当てることができる。電子メール型IPフロー608にはパケットに低い優先度を与えることができる。無線帯域フレームスロットを優先度に応じて割り当てる際に、ダウンリンクスケジューラ604は、IPフロー630が、例えば遠隔にあるブランチオフィスから企業ネットワークなどへの仮想プライベートネットワークVPNからのVPNIPフロー610であることを考慮することができる。VPNからのすべてのすべてのトラフィックには高い優先度を与えることができ、特定のタイプのVPNトラフィックは特定のサービスレベルを要求することができる。ダウンリンクフロースケジューラ604は、リアルタイムIPフロー612がCPE加入者の位置306のCPE294に必要な時間に到着するように、リアルタイムIPフロー612に優先度を付けることができる。ダウンリンクPRIMMAMACSARsegmentationandresequencingとフレーマ606以後ダウンリンクSARとフレーマ606というは、受信したIPフローのデータパケットを、無線媒体を介してCPE加入者の位置306のCPE294に送信するため、セグメント化してフレームにする。例えば、IPフロー616、624はCPE加入者の位置306dのCPE294dに、無線媒体により基地局290dを介して加入者アンテナ292dとCPE加入者の位置306dのCPE294dに送信することができる。本発明では、無線媒体という用語はセルラー通信によるRF送信の伝搬だけでなく、広く衛星通信を介したRF送信およびケーブル例:同軸ケーブル通信も含む。アップリンク方向で、CPE加入者の位置306dのCPE294dからのIPフロー626は無線基地局アンテナ290dで受信される。IPフロー626はインターネットIPフロー618、VPNIPフロー620、リアルタイムIPフロー622を含むことができる。アップリンクIPフローアナライザ632以後アップリンクフローアナライザというはインターネットIPフロー618、VPNIPフロー620、リアルタイムIPフロー622を分析する。図8B、図15Bを参照してアップリンクフローアナライザ632について説明する。一つの実施例では、IPフローアナライザ632の機能はCPE加入者の位置306dのCPE294dで動作し、CPE294dがアップリンクスロットのスケジューリングを希望するIPフローに関する情報を含めて、無線基地局302までデータ送信要求を送信する。アップリンクPRIMMAMACIPフロースケジューラ634以後アップリンクフロースケジューラ634というは要求されたIPフローをスケジューリングすることができる。一つの実施例では、IPフロースケジューラ634の機能はCPE加入者の位置306dのCPE294dで実行することっができる。別の実施例では、IPフロースケジューラ634の機能は無線基地局302で実行することができる。無線基地局にアップリンクフロースケジューラ634を配置する長所は、ポイントツーマルチポイントアーキテクチャで特に効果的であることである。基地局302に一台の集中したスケジューラを配置することは、複数のアップリンクフロースケジューラ634を複数のCPE加入者の位置306のCPE294に配置するよりも効果的である。アップリンクPRIMMAMACSARsegmentationandresequencingとフレーマ636以後アップリンクSARとフレーマ636というはIPフローのデータパケットを、無線媒体を介してCPE加入者の位置306のCPE294から無線基地局302に送信し、さらにデータネットワーク142を介して送信するため、フレームにする。CPE加入者の位置306dのCPE294dからのIPフロー626は基地局アンテナ290dへ、例えばRF通信、ケーブルモデム、衛星通信などの無線媒体を介してCPE加入者の位置306dのCPE294dに接続した加入者アンテナ292dから送信することができる。b.ダウンリンクおよびアップリンクサブフレーム優先度付けの概要図8Aのブロック図800は代表的なダウンリンク分析、優先度付け、スケジューリング機能の概要を示している。同様に、図8Bのブロック図830は代表的なアップリンク分析、優先度付け、スケジューリング機能の概要を示している。ブロック図800、830は図6のブロック図600の機能をより詳細に図示している。最初に図8Aのブロック図800を参照して、共有帯域幅のIPフローの優先度付けとスケジューリングが、データネットワーク142からルータ140d、インタフェース320、無線基地局302、WAP290d、無線媒体を介して無線トランシーバ加入者アンテナ292d、加入者CPEの場所306dの加入者CPE局294dに至るダウンリンクパスで実行される方法を説明する。IPフローアナライザ602は、データパケットを識別、特徴付け、クラス分け、ダウンリンクフレームスケジューラに提示する。データパケットを識別、特徴付け、クラス分け、提示する機能は図15Aに示されている。パケットの識別時には、着信したIPデータフローのデータパケットがシステムにとって既知であるかどうか、すなわち既存のIPフローであるか、新しいIPフローの初めてのデータパケットであるかをパケットヘッダ部のフィールドに基づいて判断する。この識別処理は例えば、パケットの送信元を判断してパケットペイロードの情報タイプを推測することも含むことができる。パケットの特徴付け時には、システムにとって未知であると判断された新しいデータパケット新しいIPデータフローをパケットヘッダ情報に基づいて特徴付け、IPデータフローに関するQoS要件を判断し、そのIPデータフローを受信する加入者CPE局を識別する。パケットのクラス分け時には、新しいIPデータフローを通信優先度クラスにクラス分けする。クラス分けはまた、類似した特徴を持つ異なったIPフローを同じクラスにグループ分けすることも含めることができる。IPフロー630のクラスグルーピングはIPクラス810a-810gに示されている。パケットの提示時には、新しいIPデータフローが初期化され、ダウンリンクフロースケジューラ604に提示される。ダウンリンクフロースケジューラは、IPデータフローのデータパケットを、クラスキュー優先度に基づいてクラスキューに配置し、一連の規約に従って事前予約アルゴリズムにより加入者CPEの場所306dの加入者CPE局294dに無線媒体を介して送信するデータパケットをスケジューリングする。規約は、例えば、階層的クラスに基づいた優先度、仮想プライベートネットワークVPNディレクトリイネーブルデータdirectoryenableddata優先度例えば、DENdirectoryenablednetworkingを含む、サービスレベル契約SLA:servicelevelagreement優先度に基づいてダウンリンクフロースケジューラへの入力に基づいて決定される。例えば等時トラフィックなどのスケジューリングに使用する事前予約アルゴリズムは図14に示している。SARとフレーマ606は、無線媒体を介したWAP290dから無線トランシーバ加入者アンテナ292への無線通信用のデータパケットを分割し、順序付け、フレーム化する。ブロック図800に示されるように、複数の加入者アプリケーション820a-820eは、加入者CPEの位置306a-306eに位置する加入者CPE局294a-e図示されていないに接続した、例えば加入者ワークステーション120d図示されていないなどの装置で作動する。各加入者CPEの位置306は1台以上の加入者CPE局294を収容することができ、各加入者CPE局294は1つ以上のIPデータフローを1台以上の加入者ワークステーション120と送受信することができる。実際、1つのCPE局に接続した各アプリケーションは、複数のIPデータフローを送受信することができる。図8aに示されるように、加入者CPEの位置306では、CPESARとフレーマ814aは受信したデータを並び替え、CPEフロースケジューラ816a、CPEIPフローアナライザ818aを介して加入者アプリケーション820aに送信する。CPEフロースケジューラ816a-816eはアップリンクトラフィック用のダウンリンクフロースケジューラ604と同様の機能を実行する。同じ様に、CPEIPフローアナライザ818a-818eはダウンリンクフローアナライザ602と同様の機能を実行する。本発明の一つの実施例では、ダウンリンクモードで、CPEIPフロースケジューラ816a-816eとCPEIPフローアナライザ818a-818eは何の機能も実行しない。ブロック図800は、これらの機能の物理的な場所とは限らないが、ダウンリンクパスで実行される論理機能を示す。加入者アプリケーション820a-820e、CPESARとフレーマ814a-814eの機能は、無線基地局302と無線接続を介して接続した実際の加入者CPE局294で実行することができる。ブロック図800に、ダウンリンクフロースケジューラ604が、受信したデータパケットを優先度クラスキューに配置する際に使用する優先度の例812を示す。次の優先度の例が示されている。待ち時間感知型UDP優先度812a、優先度―高812b、優先度―中812c、HTTP初期画面優先度812d、待ち時間中立型優先度812e、FTPfiletransferprotocol、SMTPsimplemailtransferprotocolその他の電子メールトラフィックの優先度812f、優先度-低812g。当業者は、最終ユーザのQoS要件に応じて多くの異なった優先度クラスが可能であることを認めることができる。待ち時間感知型UDP優先度データは、ジッターjitter:同期時間の誤差により生じる揺らぎと待ち時間latency:IPデータフローが双方向で要する通過時間に対して敏感であるデータを意味することができる。優先度―高812bは、例えばプレミアムVPNサービス、高優先度SLAサービスなどを意味することができる。優先度―中812cは、例えばバリューVPNサービスレベルと中レベルSLAサービスなどを意味することができる。HTTP画面優先度812dは、例えば、初期HTTP画面のダウンロードインターネットユーザが自分のインターネットセッションに多くの帯域幅が使用可能であると感じさせるために重要など、HTTPデータのダウンロードを意味することができる。待ち時間中立型優先度812eは、例えば電子メールトラフィックなど待ち時間に対して中立なデータを意味することができる。FTP、SMTP優先度812fデータは、待ち時間やジッターに敏感ではないが、送信サイズのために正確なダウンロードを行うために大量の帯域幅を必要とするデータを含む。最後に、優先度-低データ812gは、あるネットワーク装置が他のネットワーク装置に24時間ごとにステータス情報を送信するように、長時間かけて送信することができるデータを意味することができる。ブロック図830図8Bは、加入者CPE局294dから無線トランシーバ加入者アンテナ292d、無線媒体を介してWAP290d、無線基地局302、インタフェース320、ルータ140d、データネットワーク140へのアップリンクパスで実行される共有無線帯域のIPフロー分析、優先度付け、スケジューリングの方法を示している。ブロック図830はアップリンクフローアナライザ632、アップリンクフロースケジューラ634、アップリンクSARとフレーマ636を含む。これらの構成要素はダウンリンクフローアナライザ602、ダウンリンクフロースケジューラ604、ダウンリンクSARとフレーマ606と似ているが、加入者CPE局294の加入者ワークステーション120から無線媒体を介して送信されるデータパケットを分析、スケジューリング、フレーム化し、データパケットをインタフェース320に送信してデータネットワーク142に送信する。図8Bに示されるように、加入者アプリケーション820a-820eは図6Aに示されているアプリケーションと同じである。また、図示されるように、CPEIPフローアナライザ819a-819e、CPEIPフロースケジューラ817a-817e、CPESARとフレーマ815a-815eがある。これらの構成要素は加入者アプリケーション820a-820e、CPEIPフローアナライザ818a-818e、CPEIPフロースケジューラ816a-816e、CPESARとフレーマ814a-814eと同様に機能する。しかしながら、これらの機能は、送信先ホストワークステーション136図示されていないに経路指定するために、加入者CPE局加入者CPEの場所306a-306eから無線基地局302へのアップリンクパスのIPフローを分析、スケジューリングし、送信する。上述のように、複数のアプリケーションは加入者CPEの場所306a-306eの1つ以上の加入者CPE局に接続することができる。アップリンク通信用の固定された数の帯域幅割り当てに競合する複数のアプリケーションの間の輻輳を回避するために、本発明の一つの実施例では、予約スケジューリングシステムを使用する。データパケット用の帯域幅割り当てが着呼側フレームスロットで、図12A-12Q、14、16A、16Bを参照して後に説明する。ブロック図830は、必ずしもこれらの機能の物理的位置とは限らないが、アップリンクパスで実行する論理機能を示す。例えば、一つの実施例で、アップリンク用のパケットを識別し、特徴付け、クラス分けするIPフローアナライザ632の分析機能は、加入者CPEの場所306a-306eの加入者CPE局294a-294e図示されていないに備えたCPEIPフローアナライザ819a-819eで実行することが好ましい。また、一つの実施例では、アップリンクサブフレームスロットをスケジューリングするCPEIPフロースケジューラ817a-817fの機能は、無線基地局302と無線接続を介して接続している加入者CPE局294一つずつに対して無線基地局302で実行することができる。この実施例では、スケジューリング機能は、CPE局からアップリンクIPフロー予約要求を通して無線基地局302に提供されたクラス分け情報に基づいて無線基地局302のアップリンクフロースケジューラ634で実行される。すべてのスケジューリング機能を無線基地局302に配置し、スケジューリングの制御を中央に集中させることにより、全体的なサービス品質のシステムを最適化することができる。しかしながら、他の実施例では、それぞれの機能は実際の加入者CPE局で実行することができる。この実施例の予約スケジューリング機能では、各加入者CPE局は、図12A-12Oを参照して後に説明する、TDMAエアフレームのRRB予約要求ブロックを使用してアップリンク送信用のフレームスロットの予約を要求してからインタフェース320によりアップリンクパスで通信を行うことが可能になる。予約要求の後、アップリンクフロースケジューラ634は、640の線で示されるように、加入者CPE局294に、CPE局294が使用して送信元加入者ワークステーション120からのアップリンクデータパケットを送信することができる1つ以上のスロットの記述を、無線媒体を介して、送信先ホストワークステーション136の方向にデータネットワーク142により送信する。c.サービスレベル要求図9にPRIMMAMACIPフロースケジューラ604が、サービスレベル契約ServiceLevelAgreementを考慮してフレームスロットのスケジューリングとリソースの割り当てを行う方法を示している。図9は、CPE加入者の場所306a、306b、306c、306dから無線基地局302へ送信されるアップリンクトラフィックの優先度付けを含めたSLAに基づくIPフロー管理の図900を示している。例えば、電気通信サービスの加入者が4つのSLAレベル、P1902a、P2904a、P3906a、P4908aの中の一つに加入したとする。図の例に示されるように、IPフロー902bはCPE加入者の場所306aの加入者に送信され、P1902aのSLA優先度レベルを持つ。同様に、IPフロー902b、906b、908bはCPE加入者の場所306b、306c、306d、の加入者に送信され、それぞれP1904a、906a、908aのSLA優先度レベルを持つ。無線基地局302のPRIMMAMACスケジューラ604、634はSLAに基づく優先度を考慮して加入者CPEIPフロー902b、904b、906b、908bに帯域幅を割り当てることができる。図示されている例では、IPフロー902bは、SLA優先度902aに基づいてフレームスロット902cに割り当てることができる。フレームスロット904c、906c、908cも同様にSLA優先度を考慮してスケジューリングすることができる。このようにしてアップリンクIPフロートラフィックをデータネットワーク142上に送信することができる。SLAに基づいた優先度は電気通信プロバイダにとって、様々な顧客に差別化したサービスを提供することができる貴重な手段を提供することができる。例えば、プレミアムSLAサービス契約を購入した加入者からの優先度の低いトラフィックを、バリューレベルまたは低価格SLAサービス優先度だけを契約した加入者からの優先度の高いトラフィックよりも、優先度を高くしてスケジューリングできるようにすることが可能である。d.ヘッダ識別図7に示されるように、パケットヘッダ情報700を使用してIPフローとIPフローのQoS要件を識別することができる。特にIPヘッダフィールド702は、例えば、アプリケーションに感知して好ましいリソース割り当てを行うために使用する送信元と送信先IPアドレスのフィールド、パケットまたはIPフローのクラス分けでPRIMMAMACを補助するために使用するIPサービスタイプTOSのフィールド、アプリケーションパケット破棄の予想に使用するIP有効期限TTLのフィールド、IPフローの識別に使用することができるプロトコルフィールドを含むことができる。パケットヘッダ情報700はまた、UDPヘッダフィールド704を含む。UDPパケットヘッダフィールドには送信元および送信先ポート番号が含まれる。パケットヘッダ情報700はまた、TCPヘッダフィールド706を含む。TCPパケットヘッダフィールド706には送信元および送信先ポート番号、TCPスライディングウィンドウサイズ、緊急ポインタ、SYN、ISN、PSH、RST、FINフラグ、最大セグメントサイズMSSが含まれる。パケットヘッダ情報700はまた、リアルタイムプロトコルRTPとRTCPヘッダフィールド708を含むことができる。当業者には、IPフローを識別するこのほかのパケットヘッダフィールドを利用可能であることは自明である。これらのフィールドは、一例としてあげたものであって、使用可能なパケットヘッダフィールドを網羅したリストではない。例えばDIFFSERV差別化サービスに関連するIPv6からのフィールドなど、他のフィールドもまた、無線基地局302のIPフローアナライザ602、632で使用することができる。e.TDMAMACエアフレーム図12A-12Oに、TDMAdomainmultipleaccessMACmediaaccesscontrol送信エアフレームの一例を示す。ここに図示されたフィールドは単に本発明の一つの実施例を示したもので、本発明を制限するものではない。図12AにTDMAMAC送信エアフレームの全体を示す。エアフレーム1202は、ダウンストリーム送信サブフレーム1202とアップストリーム送信サブフレーム1204を含む。図12AのTDMAMAC送信エアフレームは、UABアップストリーム肯定応答ブロック1206、ARB肯定応答要求ブロック1208、FDBフレーム識別子ブロック1210、データスロットDS11212a、DS21212b、DS31212c、DS41212d、DS51212e、DS61212f、DS71212g、DS81212h、DS91212i、DS101212j、DS111212k、DSm1212l、DABダウンストリーム肯定応答ブロック1214、RRB予約要求ブロック1216、UA11218a、UA21218b、UA31218c、UA41218U、UA51218e、UA61218f、UA71218g、UA81218h、UA91218i、UA101218j、UA111218k、UA121218l、UAm1218mを含む。ここに記載した実施例は、TDMA/時分割二重TDMA/TDDで使用するTDMAタイプである。TDMA/TDDでは、ある時間期間の間、CPE局294から無線基地局302へ、他の時間インスタンス期間の間は、無線基地局302からCPE局194へ送信が行われる。複数のスロットをアップリンクとダウンリンクに使用することができる。アップリンクとダウンリンクに割り当てるスロットの数は動的に変化することができる。しかしながら、ダウンリンクのデータレートは通常、アップリンクのデータレートよりも高速であるため、ダウンリンクに割り当てるスロットの数の方が多くなる。ダウンリンクとアップリンクの間で分配するスロットは動的に割り当てられるが、この実施例では一つのフレームに対するスロットの総数は固定されている。資料D1、国際公開番号WO99/26430、題名AnAdaptiveTimeDivisionDuplexingMethodandApparatusforDynamicBandwidthAllocationWithinaWirelessCommunicationSystem発明者GilbertSheldonHadarRamiKleinIsraelJおよび出願人EnsembleCommunicationsIncは、無線通信システムにおいて非同期伝送モードATM通信リンクで二重送信するATDD方法を開示している。タイムスロットは、必要なチャネルの帯域幅に応じてアップリンクとダウンリンク送信に動的に割り当てられる。資料6、米国特許番号5.493.569、題名MethodandApparatusforReducingtheLikelihoodofContentionandResourceMissallocationinaPacketTransmissionSystem発明者Buchholz、DaleRDossWilliamKRobbinsKarenEHamiltonRLeeおよび出願人MotorolaIncは、パケット送信の要求に対して、使用可能なリソースがある場合は承認が送信されるパケット送信システムを開示している。利用可能なパケット送信リソースがない場合は肯定応答が送信される。要求側が肯定応答を受信すると、タイマーがスタートして複製要求送信を遅延し、要求トラフィックの競合とリソースが誤って割り当てられる確率を減らす。図12Bは、本発明の代表的なTDMA/TDDエアフレーム1220を説明する図である。TDMA/TDDエアフレームの構造1220のフレームサイズ1228は、例えば16個、または32個の数のスロットであってもよい。当業者には、フレーム構造1220のスロット数は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、それ以外の数であってもよいことは自明である。フレーム構造1220は、例えば様々なTDMAスロット122a、122b、122c、122dを含む。各TDMAスロット122a-c内には、制御パケット1226a、またはデータパケット1226b-dを順番に有することができる、データスロット1224a、1224b、1224c、1224dをそれぞれ含むことができる。本実施例では、フレームサイズ1228の一つのフレーム内のTDMAスロット1222の合計は固定されている。しかしながら前述したように、本発明のリソース割り当て方法を使用すると、TDMAスロット1222の全体数を一つのサブセットとして、すべてのアップリンクTDMAスロットをまとめて一つのアップリンクサブフレームまたはアップストリーム送信サブフレーム1204として、アップリンク方向に動的に割り当てること、およびTDMAスロット1222の全体数を一つのサブセットとして、すべてのダウンリンクTDMAスロットをまとめて一つのダウンリンクサブフレームまたはダウンリンク送信サブフレーム1202として、ダウンリンク方向に動的に割り当てることが可能である。本発明のリソース割り当て方法を使用すると、すべてのTDMAスロット1222を所定のアップストリームまたはダウンストリーム方向に割り当てることができる。さらに、すべてのデータスロット1224を一つのCPE局に割り当てることもできる。無線基地局302はステートマシンstatemachineを備え、接続している各CPE局294のステートを把握している無線基地局294によりIPフローが認識されている。ダウンストリーム送信サブフレーム1202とアップストリーム送信サブフレーム1204については次に詳述する。1.ダウンストリーム送信サブフレーム図12Cは代表的なダウンストリーム送信サブフレーム1202を示している。図12Cのダウンストリーム送信サブフレームは、送信器応答時間1230、UAB1206、ARB1208、FDB1210、フレームごとに異なる数のDS1212例えば16個、CCBコマンドおよび制御ブロック1232を含む。DS送信1212はDS11212a、DS21212b、DS31212c、DS41212d、DS51212e、DS61212f、DS71212g、DS81212h、DS91212i、DS101212j、DS111212k、DSm1212lを含む。図12Dはダウンストリーム送信サブフレーム1202の代表的なUAB1206を示す図である。図12Dのダウンストリーム送信サブフレームはUAB1206、ARB1208、FDB1210、DS11212a、DS21212b、DS31212c、DS41212d、DS51212e、DS61212f、DS71212g、DS81212h、DS91212i、DS101212j、DS111212k、DSm1212l、CCB1232を含む。UAB1206はサブスロットUAB11206a、UAB21206b、UAB31206c、UAB41206d、UAB51206e、UAB61206f、UAB71206g、UABn1206hを含む。UAB11206aは、プリアンブル1234a、加入者ID1234b、IPフロー識別子1234c、スロット番号slotsequencenumber1234d、CRCcyclicalredundancycheck1234eを含む。UABフィールドは無線基地局302によるCPE局294へのアップストリーム送信サブフレームのスロット例えばUS1-US16が受信されたという肯定応答である。アップストリーム送信サブフレームについて説明する。ARB1206のサブスロットUAB11206aでは、プリアンブル1234aはリンクの保全性のために使用するデータを含み、加入者ID1234bは予約要求を行っているCPE局294を識別し、IPフロー識別子1234cはIPデータフローを識別し、サービス品質データクラス1234aはCPE局294にとって既知の場合はIPデータフローの優先度クラスを識別し、IPフロー優先度とタイプ1234bは新しいIPデータフローであることを表示し、巡回冗長符号を意味するCRC1234eはサブスロットRRB11216aのエラーチェックビットを提供する。図12Eは、ダウンストリーム送信サブフレーム1202の代表的なARB1208を示す。図12Eのダウンストリーム送信サブフレームはUAB1206、ARB1208、FDB1210、DS11212a、DS21212b、DS31212c、DS41212d、DS51212e、DS61212f、DS71212g、DS81212h、DS91212i、DS101212j、DS111212k、DSm1212l、CCB1232を含む。ARB1208はサブスロットARB11208a、ARB21208b、ARB31208c、ARB41208d、ARB51208e、ARB61208f、ARB71208g、ARBn1208hを含む。ARB11208aは、プリアンブル1234a、加入者ID1234b、IPフロー識別子1234c、スロット番号slotsequencenumber1234d、CRCcyclicalredundancycheck1234eを含む。ARBフィールドは無線基地局302によるCPE局294への無線基地局302がアップストリーム予約要求をCPE局294から受信したという肯定応答である。アップストリーム送信サブフレームについて説明する。ARB1208のサブスロットARB11208aでは、プリアンブル1234aはリンクの保全性のために使用するデータを含み、加入者ID1234bは予約要求を行っているCPE局294を識別し、IPフロー識別子1234cはIPデータフローを識別し、サービス品質データクラス1234aはCPE局294にとって既知の場合はIPデータフローの優先度クラスを識別し、IPフロー優先度とタイプ1234bは新しいIPデータフローであることを表示し、巡回冗長符号を意味するCRC1234eはサブスロットRRB11216aのエラーチェックビットを提供する。図12Fはダウンストリーム送信サブフレーム1202の代表的なFDB1210を示す図である。図12Fのダウンストリーム送信サブフレームはUAB1206、ARB1208、FDB1210、DS11212a、DS21212b、DS31212c、DS41212d、DS51212e、DS61212f、DS71212g、DS81212h、DS91212i、DS101212j、DS111212k、DSm1212l、CCB1232を含む。FDB1210はダウンストリーム送信サブフレームのスロット例えばDS2-DS16に関する詳細な情報を含んでいる。FDB1210はプリアンブルサブスロット1236a、ダウンストリームスロットサブスロットの数1236b、アップストリーム予約1サブスロット用IPフローID1236c、次のアップストリームサブフレームサブスロット用競合スロットカウント1236fを含んでいる。FDB1210では、フィールドは以下のように定義されている。プリアンブルサブスロット1236aはリンクの保全性のために使用するデータを含み、ダウンストリームスロットサブスロットの数1236bはダウンストリームスロットDSの数を含み、ダウンストリーム予約スロット用IPフローID1236cはDS1用のIPフロー識別を含み、ダウンストリームサブスロット用IPフローID1236dはDS2用の第二IPフロー識別を含み、ダウンストリーム予約nサブスロット用IPフローID1236eはDSm用の他のIPフロー識別を含み、次のアップストリームサブフレームサブスロット用競合スロットカウント1236fは、次に利用可能なアップストリームサブフレームのカウントを提供する。図12Gは代表的なダウンストリームMACペイロードデータユニットPDUを示す。ダウンストリームMACPDUは現在のペイロードの構造に関する情報を含んでいる。図12GのダウンストリームMACPDUは、MACリンクリスト番号1238aMACリンクリストの番号、予約要求インデックス番号1238bダウンストリームIPフローへのインデックス、圧縮されたIPフロー識別子1238c、圧縮されたIPフロー優先度およびタイプ1238d圧縮されたIPフローの優先度とタイプを識別する、スロットペイロード1238eダウンストリームデータスロットのデータ量、CRC1234eエラーチェック情報を含む。図12Hはダウンストリーム送信サブフレーム1202の代表的なCCBを示している。CCBは、フレームおよびフレーム同期ごとに加入者CPE局294により順序付けられたOAMPコマンドから構成される。CCB1232は、モードコマンドサブスロット1240aCPE局がとるモードをオプションで含む、プロファイルコマンドサブスロット1240bモジュール用パッチなどの特定のシステムコマンドを含む、制御データインデックスサブスロット1240cダウンロードの場所とメモリの要件、またはその他のCPE局がデータをダウンロードするために必要な情報を含む、データブロック1サブスロット1240d特定のシステムデータを含む、データブロック2サブスロット1240e同様、データブロックnサブスロット1240f同様、およびCRCサブスロット1234eエラーチェック情報を含む。2.アップストリーム送信サブフレーム図12Iに、代表的なアップストリーム送信サブフレーム1204を示す。図12Iのアップストリーム送信サブフレームは送信器応答時間1230、DAB1214、RRB1216、フレームごとに異なる数、例えば16個のUS1218、フレームごとに加入者により順序付けられた、加入者からのOAMPデータからなるODB動作データブロック1242を含む。US送信1218はUS11218a、US21218b、US31218c、US41218d、US51218e、US61218f、US71218g、US81218h、US91218i、US101218j、US111218k、US121218l、USn1218mを含む。図12Kはアップリンク送信サブフレーム1205の代表的なRRB1216を示している。図12Kのアップリンク送信サブフレームはまた、DAB1214、RRB1216、US11218a、US21218b、US31218c、US41218d、US51218e、US61218f、US71218g、US81218h、US91218i、US101218j、US111218k、US121218l、USn1218m、ODB1242を含む。RRB1216はサブスロットRRB11216a、RRB21216b、RRB31216c、RRB41216d、RRB51216e、RRB61216f、RRB71216g、RRBn1216hを含む。RRB11216aはプリアンブル1234a、加入者ID1234b、IPフロー識別子1234c、QoSqualityofserviceデータクラス1244a、IPフロー優先度およびタイプ1244b、CRC1234eを含む。CPE局294はRRB1216のサブスロットRRB11216a、RRB21216b、RRB31216c、RRB41216d、RRB51216e、RRB61216f、RRB71216g、RRBn1216hの一つを使用して予約要求、すなわちCPE局294による未来のアップリンク送信サブフレームの帯域幅の要求、を行う。2つのCPE局294d、294eがRRB1216の同じサブスロットにアクセスしようとすると擬似乱数発生器が同じサブスロットを選択すると起こりうる、輻輳が発生し、データは無線基地局302で読めなくなる。二つのCPE局294d、294eは再試行が必要となる。予約要求スロットもIPフローごとに設けることができる。予約要求スロットをCPE加入者局ごとに一つずつ割り当てるのではなく、デフォルトの数例えば5のスロットを競合スロットとして使用できるようにする。予約要求スロットの数を超える数の加入者の要求により輻輳が検出された場合、割り当てられたスロットが動的に変化してRRBスロットを追加して提供することができる。輻輳は、イーサネット上で衝突している装置がランダムの時間に再試行してバスアーキテクチャを介して再送を試みるイーサネットのCSMA/CD輻輳と類似している。本発明の無線通信方法は、NAbramsonが1970年初めに開発したAloha方法に改良を加えてRobertsが1972年に開発したSlottedAloha方法の考え方に基づいて構築された、いわゆるビットマップ予約bitmappedreservationプロトコルである。SlottedAloha方法と同様に、本発明は、データ送信を任意のポイントで行うのではなく、データ送信に離散的なスロットを提供している。しかしながら、本発明はデータの実際のペイロードを送信する代わりに、実際のデータペイロードのコンテンツを記した予約要求だけを送信するという長所がある。また、予約要求用のスロットの数は、検出された輻輳の最新の頻度に応じて動的に変更できるという長所もある。無線で以前に使用されたpersistent型、nonpersistent型など各種のCSMACarrierSenseMultipleAccess技術とは異なり、本発明の方法は、加入者CPE局294dは送信する前にキャリア無線チャネルを検知する必要がないという長所がある。その代わり、加入者CPE局294dはサブスロットを選択して擬似乱数の選択により、キャリア検知を行わずに送信する。輻輳が検出された場合、加入者CPE局294dは擬似乱数処理を使用して次ぎのフレームで再び試みる。一部の予約プロトコルで使用されているように、競合解決用のビットマッププロトコルを使用する代わりに、無線基地局は予約要求を明示的に承認することができる。標準ビットマッププロトコルは、続く送信の順序がビットマップパターンから間接的に判断できるように、すべての局が他のすべての局から信号を受信可能である必要がある。本発明の方法は、他のCPE加入者局294dから予約要求信号を受信する必要がないという長所がある。これは、たとえば見通し距離の制限がつくことのある高い周波数例えば2GHzから30GHzで他のCPE加入者局294dの送信を受信する要件はCPE加入者局のトポロジー、場所、距離を著しく制約することになりかねないために有利である。無線基地局302が要求された予約を明示的に承認することができるようにしたため、相対的または動的CPE局294dまたはIPフロー優先度ファクタなど、その他のファクタも考慮することができる。したがって、競合サブスロットの数を動的に調整可能な本発明の予約プロトコルと明示的な無線基地局の予約承認により、IPフローのQoS要求に応じて無線、帯域幅などの無線割り当てを行う、従来方法より最適な方法を提供することができる。前述のように、RRB11216aは以下のフィールドを含む。すなわちプリアンブル1234a、IPフロー識別子1234c、QoSqualityofserviceデータクラス1244a、IPフロー優先度およびタイプ1244b、CRC1234eを含む。RRB1216のサブスロットRRB11216aで、プリアンブル1234aはリンクの保全性のために使用するデータを含み、加入者ID1234bは予約要求を行っているCPE局294を識別し、IPフロー識別子1234cはIPデータフローを識別し、サービス品質データクラス1234aはCPE局294にとって既知の場合はIPデータフローの優先度クラスを識別し、IPフロー優先度とタイプ1234bは新しいIPデータフローであることを表示し、巡回冗長符号を意味するCRC1234eはサブスロットRRB11216aのエラーチェックビットを提供する。オプションでサブスロットRRB11216aに、CPE局294がそのIPデータフローで送信するデータパケットの数を含むフィールドを追加することもできる。図12Jはアップストリーム送信サブフレーム1204の、CPEが基地局からのスロット受信の肯定応答を行う代表的なDAB1214を示す図である。DABは加入者CPE局294から無線基地局への、前のサブフレームでダウンストリームスロットが受信されたという肯定応答である。DAB1214はDAB11214a、DAB21214b、DAB31214c、DAB41214d、DAB51214e、DAB61214f、DAB71214g、DABn1214hを含む。サブスロットDAB11214aは、プリアンブル1234a、加入者ID1234b、IPフロー識別子1234c、スロット番号slotsequencenumber1234d、CRCcyclicalredundancycheck1234eを含む。これらのフィールドはRRBで説明したものと同じ情報を有している。図12Lは代表的なMACPDUアップストリームスロットを示す。図12LのMACPDUアップストリームスロットは、CPEリンクリスト番号1246、CPEリンクリスト番号1246、予約要求インデックス番号1238b、圧縮されたIPフロー識別子1238c、圧縮されたIPフロー優先度およびタイプ1238d、スロットペイロード1238e、CRC1234eを含む。アップストリームMACPDUはダウンストリームMACPDUと似ているが、アップストリームペイロード情報のために使用される。図12M、12N、12Oは代表的なODM1242の詳細を説明する図である。このフィールドを使用して無線基地局302とCPE局294の間の接続に関する情報を保存することができる。ODB1242は、プリアンブル1234aリンク保全性データを含む、加入者ID1234b予約要求を行っているCPE局294を識別する、システムステート1248aCPE局294のステータスに関する情報、性能データ1248bバッファ統計、cpeプロセッサ性能統計、システムステート、アンテナデータ1248c庵手難に関する情報、CRC1234cエラーチェック情報、同期パターン1248dエラーチェック情報を含む。図12Mに示されるように、システムステートサブスロット1248aは、システムモード1250aCPE局のモード。例えばコマンドモード、動作モード、システムの初期モードなど、システムステータス1250bCPE局のステータス、システムリソース1250cCPE局のモード、システム動力1250bCPE局のモード、システム温度1250aCPE局の温度から構成される。CPE局294はODB1242を使用して順番に情報を送信する必要がある。図12Nに示されるように、性能データ1248aは、通信試行を繰り返した回数1252a、スリップしたフレームの数1252b、待ちステートインデックス1252c待機ステートへのインデックスから構成される。f.代表的なクラスに基づいたフレーム優先度付け図13は、代表的な本発明のスケジューリングを行うフロースケジューラを示すブロック図1300である。ブロック図1300には、フロースケジューラ604、634ダウンリンクフロースケジューラ604とアップリンクフロースケジューラ634の組み合わせ、ダウンリンク送信サブフレーム1202すなわち、次のMACダウンストリームサブフレーム、アップリンク送信サブフレーム1204すなわち、現在のMACアップストリームサブフレームが含まれている。ブロック図1300にはまた、次のダウンストリーム構成要素が示されている。すなわち、ダウンストリーム予約FIFOfirstinfirstoutキュー1322、クラス-1ダウンストリームキュー1302、クラス-2ダウンストリームキュー1304、クラス-3ダウンストリームキュー1306が含まれている。ブロック図1300はさらに以下のアップストリーム予約構成要素を含む。すなわち、現在のMACアップストリームサブフレーム1344保存する現在のアップストリームサブフレーム1204、前のMACアップストリームサブフレーム1346、1348、1350、クラス1アップストリーム予約要求キュー1308、クラス2アップストリーム予約要求キュー1310、クラス3アップストリーム予約要求キュー1312である。ダウンリンクパスで、IPフローQoSクラスキューイングプロセッサ後で図15A、15Bを参照して説明するは、受信したデータパケットをクラス1パケットフローキュー1324、1326、1328、クラス2パケットフローキュー1330、1332、1334、クラス3パケットフローキュー1336、1338、1340、1342にキューイングする。階層型クラスに基づいた優先度プロセッサ、VPN仮想プライベートネットワークDENdirectoryenablednetworkingデータテーブル、SLAサービスレベル契約優先度データテーブル後で図15A、15Bを参照して説明するからの入力に基づいて、クラス1、クラス2、クラス3パケットフローキューは、それぞれクラス1ダウンストリームキュー1302、クラス2ダウンストリームキュー1304、クラス3ダウンストリームキュー1306に割り当てられる。フロースケジューラ604、634は、これらのダウンリンクデータパケットをダウンリンク送信サブフレーム1202にスケジューリングする。一つの実施例では、追加の処理を行って待ち時間とジッターを最小化することができる。例えば、クラス1パケットフローキュー1324のデータパケットがジッターも待ち時間もない伝送、すなわち一定の時間間隔でリアルタイムのパケットの伝送を要求するとする。パケットフローキュー1324は、例えばクラス1ダウンストリームキュー1302に示されるように4つの時間間隔の等しいスロット予約を未来のフレームに作成する図13を参照。予約はダウンストリーム予約FIFOキュー1322に送られ、フロースケジューラ604、634により未来のダウンストリームフレーム1202にスケジューリングされる。アップリンクパスでは、未来アップストリームスロット用の予約要求は無線基地局302に無線媒体を介してCPE加入者局294から受信された現在のアップストリームサブフレーム1204の一部として到達する。現在のアップストリームサブフレーム1344は、図8Bで説明した内容に従って、アップリンクパケットの分析とスケジューリングを行うために、一時的に予約要求を保存することができる。前のアップストリームサブフレーム1346、1348、1350は、未来のアップストリームサブフレーム1204にアップストリームフレームスロット割り当てを待っているアップストリーム予約要求を含む。図12Kを参照して説明したRRB予約要求ブロックは、IP識別子とフローのクラスの一つのIPフローに対する複数のスロットの予約を含む。IPフローとクラスによるアップストリーム予約要求はクラス1アップストリーム予約要求キュー1308、クラス2アップストリーム予約要求キュー1310、クラス3アップストリーム予約要求キュー1312にIPフローQoSクラスキューイングプロセッサ図16Aと16Bを参照して後で説明によりキューイングされる。フロースケジューラ604、1566と、634、1666はそれぞれこれらのダウンストリーム予約とアップストリーム予約要求を使用してスロットを次のダウンストリーム送信サブフレーム1202とアップストリーム送信サブフレーム1204のデータパケットに割り当てる。図14は、事前予約アルゴリズムの代表的な二次元ブロック図1400である。図14はMACサブフレームスケジューラ1566、1666と、時間n,n1、n2、...nxで送信されるデータパケットのフレームを表す、現在のフレームn1402、未来のフレームn11404、未来のフレームn21406、未来のフレームn31408、未来のフレームn41410、未来のフレームn51412、未来のフレームn61414、...未来のフレームnx1416を含む。各フレームは可変長のダウンリンクサブフレーム1202と可変長のアップリンクサブフレーム1204に分割される。ダウンリンクサブフレーム1202とアップリンクサブフレーム1204は併せて全フレームの長さを構成している。各フレームn1402は複数のスロット1418-1478を含む。スロット1418-1446はダウンリンクサブフレーム1202、スロット1448-1478はアップリンクサブフレーム1204を構成している。一つの実施例では、スロットの長さは固定されており、一つのスロットは一つのデータパケットを保存することができる。フレームのフレームスロットの合計数は一定である。例えば、あるフレームが64個のフレームスロットを有するとすると、それらのスロットは、例えば32個をアップリンク、32個をダウンリンクに、または64個をアップリンク、0個をダウンリンクにと動的にアップリンクまたはダウンリンクの方向に割り当てることができる。ブロック図1400は、各スロットが一つの時間値すなわちスロットごとの時間間隔、例えば0.01msを持ち、各フレームがフレーム間隔時間値すなわちフレームごとの時間間隔、例えば0.5msを持った二次元マトリクスと考えることができる。本発明では、事前予約アルゴリズムは、パケットが関連するIPデータフローの優先度に基づいて未来スロットをデータパケットに割り当てる。代表的な優先度は図8Aと図8Bを参照して説明した通りである。ジッターに敏感な呼は時間感知型時間に敏感であるため、等時な接続時間について同相を保持することが重要である。そのような信号では、データがフレーム間で同じスロット、またはフレーム間で周期的な変動を持ったスロットに分散することが重要である。例えば、垂直な予約1480は、各フレームでダウンリンク通信用の同じスロットを受信するジッター感知型信号を示す。特に、信号はフレーム1402―1416のスロット1422に割り当てられる。フレーム間の間隔が0.5msの場合、このIPフローが一つのスロットに0.5msの間隔で割り当てられる。別の例では、斜めの予約1482は連続したフレーム間を一定の期間で変化するスロットを受信するジッター感知型信号を示す。特に、信号はフレーム1402のスロット1440に、フレーム1404のスロット1438に、...フレーム1416のスロット1426に割り当てられ、斜めを形成する。フレーム間の間隔が0.5msでスロット間の間隔が0.01msの場合、このIPフローを一つのスロットに0.5-0.01で0.49msの間隔で割り当てることができる。したがって、フレーム間隔を短くする場合は右上がりの斜めの予約を使用することができる。フレーム間隔を長くする場合は、例えば右下がりの斜めのアップリンク予約1484など、右下がりの斜めの予約を使用することができる。斜めの予約1482は、連続したフレーム間の期間の設定に応じてより顕著にする例えば傾きを大きくしたり小さくしたりすることができる。予約パターン1480、1482、1484、1486はジッター感知型通信にとって有用なパターンである。また、図に示されている、垂直な予約1480に類似した垂直な予約1486は、アップリンク方向のジッター感知型通信に有用である。待ち時間latency感知型の待ち時間に敏感な場合は各フレームに一つ以上のスロットを保証することができる。例えば、待ち時間に敏感ではあるがジッターには敏感でない呼の場合、通信のために各のフレームに対して一つまたは一つ以上のスロットを割り当てることができる。しかしながら、ジッター感知型呼の場合のようにスロットはフレーム間で周期的である必要はない。一つのIPフローについてフレームごとに割り当てるスロットの数が多いほど、そのIPフローのフレームレートごとに帯域幅の合計は大きくなる。待ち時間にそれほど敏感でない呼の場合、通信用に割り当てるフレームごとのスロットの数は少なくなる。例えば、待ち時間にそれほど敏感でない通信については、4つのフレームごとに一つのスロットに保証された帯域幅を受けることができる。それよりもさらに待ち時間に敏感でない呼の場合は、例えば10のフレームごとに一つのスロットを受けることができる。これらの原則を用いて、事前予約アルゴリズムは使用可能な数の未来フレームのスロットを使用して、優先度が最高のものから優先度が最低のものまでスロットを割り当ることができる。最初にジッターも待ち時間も両方とも敏感なIPデータフローを周期的なパターンのスロット例えば1480、1482、1484、1486に割り当てることができる。次に待ち時間にとても敏感なフローしかしジッターには敏感でないを割り当て、この順序で最後に待ち時間に最も敏感でないフローにスロットを割り当てる。スケジューラ604、634、1566、1666によるクラスの異なるIPフローの優先度付けについては後で図15A、15B、16A、16Bを参照して説明する。g.ダウンリンクサブフレームの優先度付け1.概要図15A、15Bはダウンリンク方向の共有無線帯域幅の分析とスケジューリングに関する代表的な論理フローの図である。論理フローは、無線媒体を介して加入者CPE局294dに送信するために、データネットワーク140から無線基地局302に到着するIPパケットフローに関する。図15AはダウンリンクIPアナライザ602の代表的な論理フロー図1500である。図15Bは、ダウンリンクフロースケジューラ604の代表的な論理フロー図1560である。図15A、15Bの機能的構成要素について方法モジュールにより説明する。方法モジュールは物理ユニット構成するソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせまたは論理手段説明する目的のみに使用と考えることができる。当業者には、それらのモジュールは本実施例を説明する目的のみのために使用するものであり、限定するものではないことは自明である。図15AのダウンリンクIPフローアナライザに関する代表的な論理フロー図1500は、パケットヘッダ識別部1502、パケット特徴付け部1504、パケットクラス分け部1506、IPフロープレゼンテーション部1508を含む。各部の機能の詳細について説明する。一つの実施例では、ダウンリンクIPフローアナライザ602は無線基地局302の場所に物理的に位置しているが、当業者には、無線基地局302から離れた場所に同じ機能を配置することが可能であることは自明である。本発明の好ましい実施例では、IPフローアナライザ632の機能は、基地局203へのパケット/IPフローのアップリンクのためにアップリンク予約スロットを希望する加入者CPE局24dで実行する。IPフロー識別子、パケットの数、IPフローのクラス分けの詳細を含む要求ブロックRRB要求は、IPフローアナライザ632により生成することができ、競合RRBによりアップリンクされ、アップリンクフレームスケジューラ634により無線基地局302で未来アップリンクフレームにスケジューリングされることが好ましい。図2D、3A、3BはダウンリンクIPフローアナライザの理解を助けるためのものである。2.導入IPフローアナライザ602は、ダウンリンクフレームスケジューラ604へのデータパケットの識別、特徴付け、クラス分け、提示プレゼンテーションを実行する。データパケットを識別、特徴付け、クラス分け、提示する機能は、それぞれダウンリンクIPフローアナライザ602のパケットヘッダ識別部1502、パケット特徴付け部1504、パケットクラス分け部1506、IPフロープレゼンテーション部1508により実行される。パケットヘッダ識別部1502は着信IPデータフローのデータパケットがシステムにとって既知なIPフローの一部であるか、または新しいIPデータフローの最初のデータパケットであるかどうかをパケットヘッダ部のフィールドの内容に基づいて判断する。パケットヘッダ識別部1502はまた、パケットヘッダフィールドの内容から、例えばパケットの送信元を識別する。パケット特徴付け部1504は新しいデータパケットまたは新しいデータフローを特徴付け、そのIPデータフローに関するQoS要件を判断し、そのIPデータフローを受信する加入者ワークステーションに関わる加入者CPE局を識別する。パケットクラス分け部1506は新しいIPデータフローを通信優先度クラスにクラス分けし、パケットを類似のタイプのIPフロー同士でグループ分けする。IPデータフロープレゼンテーション1508は新しいIPデータフローを初期化してダウンリンクフロースケジューラ604に提示する。ダウンリンクフロースケジューラ604はIPデータフローのデータパケットをクラスキューに配置し、一連の規約に従って、例えば事前予約アルゴリズムにより無線媒体を介して加入者CPE局に送信するデータパケットをスケジューリングする。規約は、階層的クラスに基づいた優先度モジュール1574、VPNvirtualprivatenetworkDENdirectoryenabledデータテーブル1572、サービスレベル契約SLA優先度データテーブル1570からのダウンリンクフロースケジューラへの入力に基づいて決定することができる。事前予約アルゴリズムについては図14を参照して説明した。3.識別パケットヘッダ識別部1502は、パケットヘッダに基づいてデータインタフェース302でデータネットワーク142から受信したIPフローを識別する。様々なIPフローからのパケットを含む各IPフローは一つのデータ呼と関連している、データネットワーク142からのIPフローパケットストリームは、パケットヘッダ識別部1502で受信される。IPフローは、例えばパケット化音声、ビデオ、オーディオ、データ、IPフロー、VPNフロー、リアルタイムフローなどのあらゆる種類のデジタル情報を含むパケット化データを含むことができる。IPフローはデータネットワーク142を介して、例えばホストワークステーション136dから送信され、無線基地局320のインタフェース302に到達する。インタフェース302はIPフローのパケットをパケットヘッダ識別部1502に送信する。モジュール1510で、受信されたパケットは保存エリアにバッファされる。モジュール1520で、パケットヘッダフィールドの内容が抽出され、解析される。システムに既知のIPフロー、いわゆる既存のIPフローの場合、テーブル1526にエントリがある。特徴付けられたIPデータ呼がすでにある場合、IPフローはシステムにある。モジュール1522では、着信パケットと、既存のIPフロー識別テーブル1526のエントリの既存のIPフロー呼の間でマッチするかどうか判断される。マッチすると判断された場合、そのIPフローはシステムにとって既知であるので、パケット特徴付け部1504のモジュール1530に送られる。マッチしないと判断された場合、IPフローは新しいIPデータフローであるので、モジュール1524に送られ、パケットヘッダフィールドが分析される。モジュール1524はパケットヘッダの送信元フィールドを分析し、送信元アプリケーションのパケットヘッダデータテーブル1528から、そのデータ呼を作成している、またはそのIPパケットを送信している送信元アプリケーションのタイプを判断する。アプリケーションは図2Dに記載のアプリケーション、または当業者に既知のものであってよい。例として、他のクライアントワークステーション138fからダウンロードされたFTPfiletransferprotocol、IPvoicetelephony呼電話ゲートウェイ288bを介して、発呼者124dモデムを介して接続からの音声電話呼、LAN128aに接続したホストワークステーション136aからの電子メール、ファクス呼、複数の発呼者124d、126dモデムを介して接続からの会議呼などがあげられる。IPフローがシステムに既知のものでない場合、そのIPフローにはIPフロー識別番号が与えられ、モジュール1526に送られてIPフロー識別番号が既存のIPフロー識別テーブル1526に加えられる。パケットヘッダ情報、または直接アプリケーションを識別するなどその他の手段により送信元アプリケーションのタイプが判別されると、モジュール1524からパケット特徴付け部1504のモジュール1532に送られる。IPフローの送信元アプリケーションのタイプを識別するために、TOSサービスタイプまたはDiffServdifferentialserviceフィールドを分析することも可能である。4.特徴付けパケット特徴付け部1504は新しいIPフローを特徴付けてから、クラス分けのためにパケットクラス分け部1506に送る。既存のIPフローの場合、パケットヘッダ識別部1502のモジュール1522からモジュール1530に進む。モジュール1522でIPデータフローがシステムに既知のものと判断された場合は、モジュール1530でパケットが古すぎるか判断される。これは、例えば有効期限timetoliveパケットヘッダフィールドIPパケットヘッダのフィールドからパケットの存在時間を判断し、フィールドをしきい値生存時間値と比較することで行うことができる。パケットが古すぎると判断された場合は破棄することができる。クライアントアプリケーションの破棄はパケットの生存時間に基づいて予想することができる。そうでない場合は、パケットクラス分け部1506のモジュール1540に進む。新しいIPフローの場合は、パケットヘッダ識別部1502のモジュール1524からモジュール1532に進む。モジュール1524でIPフローがシステムに既知でないと判断された場合、モジュール1532で、モジュール1524と1528で識別した送信元アプリケーション情報からそのアプリケーションのQoS要件が判断される。モジュール1532は、QoS要件テーブル1534を参照して識別された送信元アプリケーションのQoS要件を検出することによりこの動作を実行する。最終ユーザに認められる利便性を提供するため、異なったアプリケーションは異なったQoS要件を有している。例えば、FTPファイルトランスファダウンロードを実行するアプリケーションには帯域幅割り当てすなわち、適当な量の帯域幅を割り当てることは重要であるが、ジッター受信したデータの時間同期、待ち時間応答間の経過時間は重要ではない。これとは反対に、音声電話や会議呼ではジッターや待ち時間は重要であるが、帯域幅割り当ては重要ではない。モジュール1532による処理の後、モジュール1536で、そのIPフローについて加入者CPEIPアドレステーブル1538から送信先CPE加入者局IDの参照を実行する。各加入者CPE局294dは、そこをホームとする一つ以上の加入者ワークステーション120dで作動する一つ以上のアプリケーションを有することができる。したがって、IPフローは、一つ以上のCPE局294dの一つ以上の加入者ワークステーションの一つ以上のアプリケーションに対応することができる。加入者ワークステーションに加入者CPE局294dに接続した装置を使用することができる。モジュール1536はテーブル1538のIPフローを参照し、データネットワーク142からの新しいIPフローのパケットを受信する加入者CPE局294dの識別を判断する。その後、モジュール1536からパケットクラス分け部1506のモジュール1542に進む。5.クラス分けパケットクラス分け部1506はIPフローをクラス分けして、提示するためにIPフロープレゼンテーション部1508に送る。既存のIPフローの場合、パケット特徴付け部1504のモジュール1530からモジュール1540に進む。モジュール1530で古すぎていないと判断されたパケットは適当なクラスのキューに配置される。次にモジュール1540で、パケットは既存のIPフローと関連付けられる。図15Aに図示されたように、ここで処理されたパケットはシステムに既知のIPフローの一部として判断される。したがって、このパケットのQoS要件はそのIPフローと同じと見なされるため、モジュール1532、1536、1542のQoS処理は不要となる。別の実施例では、すべてのパケットは特徴付けられてクラス分けされる。モジュール1540からIPフロープレゼンテーション部1508のモジュール1546に進む。新しいIPフローの場合、パケット特徴付け部1504のモジュール1536からモジュール1542に進む。モジュール1542では、パケットは、パケットのQoS要件に応じて、様々なタイプのQoSクラスが保存されているIPフローQoSクラステーブルモジュール1544のテーブルを参照してQoSクラスにクラス分けされる。モジュール1542で類似したIPフロー類似したQoS要件を有したIPフローは一緒にグループ分けすることができる。パケットとIPフローのクラス分けで、QoSクラスグループ分け、DiffServ優先度マーキング、TOS優先度マーキングを考慮することができる。モジュール1542から、IPフロープレゼンテーション部1508のモジュール1548に進む。6.IPフロープレゼンテーションIPフロープレゼンテーション部1508はIPフローパケットを作成してダウンリンクフロースケジューラ604に提示する。既存のIPフローの場合は、パケットクラス分け部1540のモジュール1540からモジュール1546に進む。モジュール1546で、パケットは、関連する既存のIPフローキュー、すなわち現在のIPフローのキューに加えられる。モジュール1546から、ダウンリンクフロースケジューラ604のIPフローQoSクラスキューイングプロセッサモジュール1562に進む。新しいIPフローの場合、パケットクラス分け部1506のモジュール1542からモジュール1548に進む。モジュール1548で、この新しいIPフローはモジュール1552に提示するために初期化することができる。モジュール1550で、IPフローQoSクラスはフレームスケジューラ604に提示されて適当なクラスキューに配置される。モジュール1552はIPフロー特にデータパケットとIPフロー識別子をダウンリンクフロースケジューラ604のIPフローQoSクラスキューイングプロセッサモジュール1562に提示する。7.ダウンリンクフロースケジューラ図15Bのダウンリンクフロースケジューラ604の代表的な論理フロー図1560は、IPフローQoSクラスキューイングプロセッサモジュール1562、MACダウンリンクサブフレームスケジューラモジュール1566、階層的クラスに基づいた優先度モジュール1574、VPNDENデータテーブルモジュール1572、SLA優先度データテーブル1570、CPEIPフローキュー深度ステータスプロセッサ1582、リンク層肯定応答プロセッサモジュール1578を含んでいる。図15Bのダウンリンクフロースケジューラ604はまた、以下のQoSクラスキュー、すなわちクラス1、1564a;クラス2、1564b;クラス3、1564c;クラス4、1564d;クラス5、1564e;クラス6、1564fと、以下のMACダウンリンクサブフレーム、すなわちフレームn、1558a;フレームn1、1558b;フレームn2、1558c;フレームn3、1558d;...フレームnp、1558kを含む。一つの実施例では、ダウンリンクフロースケジューラ604は物理的に無線基地局302の場所に位置しているが、同じ機能を無線基地局302から遠隔の場所に設けることが可能であることは当業者には自明である。ダウンリンクフロースケジューラ604を使用してダウンリンクサブフレームをスケジューリングすることができる。一つのフレーム全体を、アップリンクフレームを送信するアップリンク部アップリンクサブフレームというと、ダウンリンクフレームを送信するダウンリンク部ダウンリンクサブフレームというに分割することができる。図15Bにはまた、WAPアンテナ、無線媒体、290d、RFトランシーバ加入者アンテナ292d、加入者CPE局294d、加入者ワークステーション120dが示されている。WAPアンテナ290dとRFトランシーバ加入者アンテナ292dはそれぞれ無線基地局302一つの実施例ではダウンリンクフロースケジューラ604が位置する場所と加入者CPE局294dIPフローを加入者ワークステーション120dが作動しているアプリケーションに送信することができるの間の無線接続を提供する。WAPアンテナ290dはデータネットワーク142の無線ゲートウェイとして動作し、RFトランシーバ加入者アンテナは加入者CPE局294dの無線ゲートウェイとして動作する。この接続は図2Dと3Bにも示されている。IPフローQoSクラスキューイングプロセッサモジュール1562は、IPフロープレゼンテーション部1508からパケットを受信する。モジュール1562はクラスキュー1564a-1564fを生成し、パケットをこれらのクラスキューに配置する。ここでクラスキュー1564a-1564fの数は可変である。クラスキュー1564a-1564fにパケットを配置する方法はモジュール1562への入力により決定される。モジュール1562は、階層的クラスに基づいた優先度モジュール1574、VPNDENデータテーブルモジュール1572、SLAサービスレベル契約優先度データテーブル1570から入力を受けることができる。モジュール1562の機能はこれらの入力に基づいてキューイングを行うことができる。SLA優先度データテーブル1570は、特定の顧客に対して定められたサービスレベル契約を使用してキューイング機能に影響を与えることができる。顧客は、例えば追加の料金を支払うことにより、より品質の高い電気通信サービス、すなわちプレミアムサービスを受けることができる。モジュール1562で作動するアルゴリズムは、そのような顧客に送信されたメッセージのキューイング優先度を高くすることができる。VPNvirtualprivatenetworkDENdirectoryenablednetworkingデータテーブル1572は、VPN機能の料金を支払う会社に対して定められたサービス品質のVPNの優先度付けを行うことができる。VPNは当業者には、電気通信サービスプロバイダが提供する、ネットワーク上で保証された帯域幅を割り当てられたプライベートネットワークとして理解されている。VPNDENデータテーブル1572は、モジュール1562が、顧客が購入したVPN用により高いサービス品質を提供することを可能にする。SLA優先度データテーブル1570のように、キューイング優先度をそのVPNについて高くすることができる。例えば、プラチナレベルVPNの最低レベルの優先度IPフローのクラスに、真鍮レベルbrasslevelVPNの高い優先度のIPフローのクラスよりも高い優先度を与えることができる。SLA優先度データテーブル1570もVPNDENデータテーブル1572もOAMP動作、管理、保守および条件設定モジュール1108から入力を受けることができる。これはオフラインに保たれているモジュールであり、新しい顧客に関する管理情報の保存と改訂、または既存の顧客に関する情報の更新を含む。OAMPは、例えば顧客のSLA優先度とVPN情報を更新する。階層的クラスに基づいた優先度モジュール1574は階層的クラスに基づいたキューイングの原則に従って動作する。階層的クラスに基づいたキューイングはSallyFloydとVanJacobsonにより作成され、初期のインターネットのアーキテクチャと考えられている。階層的クラスに基づいたキューイングは、ツリー構造を使用してエッジアクセス装置ルータedgeaccessdevicerouterで異なったタイプのIPフローをクラス分けする。ツリーの各枝はそれぞれのクラスのIPフローを意味し、各クラスには制限された量の帯域幅が専用に割り当てられている。このようにして、一つのクラスの中の一つのIPデータフローが、またはIPフローの中の一つのクラスが、使用可能な帯域幅をすべて使い切ってしまうことのないように、それぞれのクラスのフローに最低の帯域幅が保証される。本発明は、図13と14で既に説明したように、階層的クラスキューの概念を使用して行うクラスに基づいた優先度予約を可能にする優先度付け機能を追加している。MACダウンリンクサブフレームスケジューラ1566は、クラスキュー1564a-1564fに入ったパケットを取り出し、優先度1570、1572、1574に基づいてフレームスロット予約を行い、可変数個のサブフレーム1568a-156kを満たしていくことができるプロセッサモジュールである。一つの実施例では、各フレームは、優先度1570、1572、1574に応じて、各クラス1564a-1564fからの定められた数のパケットでスケジューリングされる満たされる。別の実施例では、サブフレームは等時予約のために、図13、15で説明した本発明の事前予約アルゴリズム方法でスケジューリングされる。さらに別の実施例では、サブフレームは既知の方法と本発明の事前予約アルゴリズム方法の組み合わせに従ってスケジューリングされる。サブフレームは次にWAPアンテナ290dに送信され、加入者CPE局294dに接続したRFトランシーバ加入者アンテナ292dに無線媒体を介して無線送信することができる。加入者CPE局294dは次にサブフレームに入っているパケットをCPE加入者の場所306dの加入者局120dに送信することができる。優先度が最大のものから最低のものまでサブフレームはスケジューリングすることができる階層的クラスに基づいた優先度HCBPプロセッサモジュール1574はWAPアンテナ290dから送信されたスケジューリングされたサブフレームを入力として受信する。パケットのステータスのアウェアネスawarenessを保守しながらどのパケットが送信されたかを知ることにより、HCBPプロセッサモジュール1574はどのクラスキュー1564a-1564fからのキューがまだスケジューリングする必要があるかを知る。パケットは時折、例えばノイズのために喪失することがある。パケットの損失が発生すると、加入者CPE局294dは再送要求1576をWAP290dに送信し、WAP290dはこの要求をリンク層肯定応答ARQプロセッサ1578に送信する。ARQプロセッサ1578はMACダウンリンクサブフレームスケジューラ1566にこの状態を通知し、MACダウンリンクサブフレームスケジューラ1566は所定のクラスキュー1564a-1564fから要求されたパケットを再びスケジューリングして再送する。リンク層肯定応答ARQプロセッサ1578はまた、加入者CPE局294dから肯定応答を待って、データパケットた正常に受信されたか判断する。受信肯定応答を受信して初めてMACダウンリンクサブフレームスケジューラ1566はクラスキュー1564a-1564fからパケットを削除する。各加入者CPE局294dでは、IPフローで受信されたデータパケットに使用可能なメモリの量は制限がある。例えば、加入者CPE局294dに接続した装置例えばワークステーション120dは、CPE加入者局294dのCPEデータパケットキューが急速に満杯になると、IPデータフローの受信を停止する例えば加入者ワークステーション120dがダウンする。このシナリオでは、加入者CPE局294dは、キューが満杯になったことを示すCPEIPフローキュー深度メッセージ1580を送信する。CPEIPフローキュー深度ステータスプロセッサ1582は送信されたCPEIPフローキュー深度メッセージ1580を受信することができる。CPEIPフロー深度プロセッサ1582はMACダウンリンクサブフレームスケジューラ1566にこの状態を通知すると、MACダウンリンクサブフレームスケジューラ1566は、加入者CPE局294dに向けたダウンリンクサブフレームのスケジューリングを停止する。プロセッサ1582はまた、MACダウンリンクサブフレームスケジューラ1566にメッセージを送信してクラスキュー1564a-1564fからの特定のIPフローをクリアすることもできる。h.アップリンクサブフレームの優先度付け1.概要図16Aと16Bはアップリンク用の代表的な論理フロー図である。論理フローは、送信先ホストワークステーション136aへの送信用の、無線基地局302までの無線媒体、そしてデータネットワーク142に送信される、加入者CPE局294dに接続した加入者ワークステーション120dからのIPパケットフローへの共有無線帯域幅の分析と、スケジューリングに関する。図16AはアップリンクIPフローアナライザ632の代表的な論理フロー図600である。図16Bはアップリンクフロースケジューラ634の代表的な論理フロー図1660である。図16A、16Bの機能的構成要素について方法モジュールにより説明する。方法モジュールは物理ユニット構成するソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせまたは論理手段説明する目的のみに使用と考えることができる。当業者には、それらのモジュールは本実施例を説明する目的のみのために使用するものであり、限定するものではないことは自明である。図16AのアップリンクIPフローアナライザ632に関する代表的な論理フロー図1600は、パケットヘッダ識別部1602、パケット特徴付け部1604、パケットクラス分け部1606、IPフロープレゼンテーション部1608を含む。各部の機能の詳細について説明する。一つの実施例では、アップリンクIPフローアナライザ632は無線基地局302の場所に物理的に位置しているが、当業者には、無線基地局302から離れた場所に同じ機能を配置することが可能であることは自明である。本発明の好ましい実施例では、IPフローアナライザ632の機能は、パケット/IPフローを基地局302までアップリンクするためにアップリンク予約スロットを希望する加入者CPE局294dで実行する。IPフロー識別子、パケットの数、IPフローのクラス分けを詳述した予約要求ブロックRRB要求をIPフローアナライザ632により生成し、アップリンクフレームスケジューラ634により、好ましくは競合RRBスロットを介して無線基地局302の未来アップリンクサブフレームスロットにスケジューリングすることができる。図2D、3A、3BはアップリンクIPフローアナライザを理解するために役立つ。2.導入IPフローアナライザ632は、アップリンクフレームスケジューラ634へのデータパケットの識別、特徴付け、クラス分け、提示プレゼンテーションを実行する。データパケットを識別、特徴付け、クラス分け、提示する機能は、それぞれアップリンクIPフローアナライザ632のパケットヘッダ識別部1602、パケット特徴付け部1604、パケットクラス分け部1606、IPフロープレゼンテーション部1608により実行される。パケットヘッダ識別部1602は着信IPフローのパケットがシステムにとって既知なIPフローの一部であるかすなわち既存のIPフロー、または新しいIPデータフローの最初のデータパケットであるかどうか、および送信元アプリケーションをパケットヘッダ部のフィールドに基づいて判断する。パケットヘッダ識別部1602はまた、ヘッダの内容をバッファし、抽出し、解析することもできる。パケット特徴付け部1604は新しいデータパケットまたは新しいデータフローを特徴付け、そのIPデータフローに関するQoS要件を送信元アプリケーションに基づいて判断し、そのIPデータフローを受信する加入者ワークステーションを識別する。パケットクラス分け部1606は新しいIPデータフローを複数の優先度クラスにクラス分けする。クラス分け部1606はパケットを類似のタイプのIPフロー同士でグループ分けすることもできる。IPデータフロープレゼンテーション1608は新しいIPデータフローを初期化してアップリンクフロースケジューラ634に提示する。加入者CPE局294dは無線基地局302とアップリンク方向に通信を試みる、とその都度、RRBをアップリンクサブフレームに挿入して予約を要求する。次にアップリンクフロースケジューラ634は予約要求を未来アップリンクサブフレームにスケジューリングし、CPE局294dに予約を通知する。好ましくは無線基地局302に位置するアップリンクフロースケジューラ634はダウンリンク信号で、要求している加入者CPE局294dについて特定の未来フレームの予約スロットを送信し、そのアップリンクデータを送信する。アップリンクフロースケジューラ634はダウンリンクフロースケジューラ604がダウンリンクで使用する場合と同じパラメータに基づいて予約を割り当てる。言い換えると、アップリンクフロースケジューラ634はキュークラス優先度と一連の規約に基づいて予約スロットを判断し、事前予約アルゴリズムなどを使用して、加入者CPE局294dからのアップリンク送信用予約をスケジューリングする。規約は、階層的クラスに基づいた優先度プロセッサモジュール1674、VPNvirtualprivatenetworkDENdirectoryenabledデータテーブル1672、サービスレベル契約SLA優先度データテーブル1670からのアップリンクフロースケジューラへの入力に基づいて決定される。事前予約アルゴリズムについては図14を参照して説明した。3.識別パケットヘッダ識別部1602は、パケットのヘッダコンテンツに基づいて加入者CPE局294dから受信したIPフローを識別する。様々なIPフローからのパケットからなるパケットのストリーム各IPフローは一つの呼と関連しているは、パケットヘッダ識別部1602で受信される。一つの実施例では、IPフローはデータネットワーク142により無線基地局302に接続したホストコンピュータ136aにアップリンクするために一つ以上の加入者ワークステーション120dから加入者CPE局294dに送信される。加入者CPE局294dはIPフローのデータパケットをパケットヘッダ識別部1602のパケットバッファモジュール1610に送信することができる。一つの実施例では、パケットヘッダ識別部はCPE加入者基地局294d内にある。モジュール1610で、受信されたパケットはヘッダ抽出モジュール1620に転送するために保存エリアにバッファされる。モジュール1620でパケットヘッダファイルは抽出され、解析され、パケットヘッダフィールドの内容が得られる。関連するフィールドある場合は、例えば送信元、送信先、サービスタイプTOS、差別化サービスDiffServマーキングなどを含むことができる。システムに既知のIPフローの場合、既存のIPフロー識別テーブル1626にエントリがある。既存のIPデータ呼のIPフローで前のパケットが既に識別されている場合、IPフローはシステムにある。モジュール1622では、着信IPフローと、テーブル1626のエントリの間でマッチするかどうか判断される。マッチすると判断された場合、そのIPフローはシステムにとって既知であるので、パケット特徴付け部1604のモジュール1630に送られる。IPフローがシステムに既知なフローでない場合、IPフローは新しいIPデータフローであるので、モジュール1624に送られ、パケットヘッダフィールドが分析され、IPフローの送信元アプリケーションが識別される。パケットヘッダ分析モジュール1624は、送信元アプリケーションのヘッダテーブル1628から、そのデータ呼を作成している送信元アプリケーションのタイプを判断する。アプリケーションは図2Dに記載のタイプのアプリケーション、または当業者に既知のものであってよい。例として、他のクライアントワークステーション138fからダウンロードされたFTPfiletransferprotocol、発呼者124dモデムを介して接続からの音声電話呼、ファクス呼、複数の発呼者124d、126dモデムを介して接続からの会議呼などがあげられる。IPフローが新しいIPフローの場合、その新しいIPフローの識別情報がテーブル1626に加えられ、分析モジュール1624からパケット特徴付け部1604のモジュール1632に進む。4.特徴付けパケット特徴付け部1604は新しいIPフローを特徴付けてから、クラス分けのためにパケットクラス分け部1606に送る。IPフローが既存のIPフローの場合、パケットヘッダ識別部1602のモジュール1622からモジュール1630に進む。モジュール1622でIPデータフローがシステムに既知のものと判断された場合は、モジュール1630でパケットが古すぎるか判断される。これは、例えば有効期限timetoliveパケットヘッダフィールドIPパケットヘッダのフィールドからパケットの存在時間を判断し、フィールドをしきい値生存時間値と比較することで行うことができる。パケットが古すぎると判断された場合は破棄することができる。モジュール1630はアプリケーションパケットの破棄を予想することができる。モジュール1630からパケットクラス分け部1606のモジュール1640に進む。新しいIPフローの場合は、パケットヘッダ識別部1602のモジュール1624からモジュール1632に進む。モジュール1624でIPフローアプリケーションに関連するアプリケーションがシステムに既知でないと判断された場合、IPフローQoS要件参照モジュール1632で、そのIPフローに関連するアプリケーションのQoS要件が判断される。モジュール1632は、IPフローQoS要件テーブル1634を参照してこの動作を実行する。異なったアプリケーションは異なったQoS要件を有している。例えば、FTPファイルトランスファダウンロードを実行するアプリケーションには帯域幅割り当てすなわち、適当な量の帯域幅を割り当てることは重要であるが、ジッター受信したデータの時間同期、待ち時間応答間の経過時間は重要ではない。これとは反対に、音声電話や会議呼ではジッターや待ち時間は重要であるが、帯域幅割り当ては重要ではない。モジュール1632による処理の後、モジュール1636に進む。CPE加入者局識別子ID参照モジュール1636では、その新しいIPデータフローについてCPEIDの参照を実行する。各加入者CPE局294dは、そこをホームとする一つ以上の加入者ワークステーション120dで作動する一つ以上のアプリケーションを有することができる。したがって、一以上の加入者が、加入者CPE局294dからIPフローを、または加入者CPE局294dでIPフローを生成または受信することができる。加入者ワークステーション120dは加入者CPE局294dに接続した装置であってよい。モジュール1636は、IPフローのCPE局識別子をテーブル1638で参照し、予約要求ブロックRRBにCPEIDを提供する。モジュール1636からパケットクラス分け部1606のモジュール1642に進む。5.クラス分けパケットクラス分け部1606はIPフローをクラス分けして、提示するためにIPフロープレゼンテーション部1608に送る。既存のIPフローの場合、パケット特徴付け部1604のモジュール1630からモジュール1640に進む。モジュール1630でパケットが古すぎていないと判断されると、モジュール1640でパケットは既存のIPフローと関連付けられる。図16Aに図示されたように、ここで処理されたパケットはシステムに既知のIPフローの一部と判断される。したがって、このパケットのQoS要件はそのIPフローと同じと見なされるため、モジュール1632、1636、1642のQoS処理は不要となる。新しいIPフローの場合、パケット特徴付け部1604のモジュール1636からモジュール1642に進む。モジュール1642でパケットは、パケットのQoS要件に応じて、QoSクラスが保存されているIPフローQoS要件テーブル1644のテーブルを参照してQoSクラスにクラス分けされる。モジュール1642から、IPフロープレゼンテーション部1608のモジュール1648に進む。6.IPフロープレゼンテーションIPフロープレゼンテーション部1608はIPデータフローパケットを作成してフロースケジューラ604に提示する。アップリンク方向の実施例では、予約要求ブロックRRBが生成され、接続スロットを介して無線基地局302にアップリンクされIPフロースケジューラ634によりスケジューリングされる。別の実施例では、予約要求が不要になるように、スケジューラはCPE局294dに位置する。既存のIPフローの場合は、パケットクラス分け部1640のモジュール1640からモジュール1646に進む。モジュール1646で、パケットはIPフローキュー、すなわち現在の既存のIPフローのキューに加えられる。一つの実施例では、これはRRBを含むことができる。モジュール1646からアップリンクフロースケジューラ634のモジュール1662に進む。一つの実施例で、これはCPE294dから無線基地局302へのRRBのアップリンクを含むことができる。新しいIPフローの場合、パケットクラス分け部1606のモジュール1642からモジュール1648に進む。IPフロー初期化モジュール1648で、この新しいIPフローはモジュール1652に提示するために初期化される。モジュール1652はIPデータフロー特に予約要求ブロックデータパケットをアップリンクフロースケジューラ634のモジュール1662に提示する。モジュール1650で、好ましくはRRBも含む、IPフローのQoSクラスはスケジューラ634に提示される。7.アップリンクフロースケジューラ図16Bのアップリンクフロースケジューラ634の代表的な論理フロー図1660は、IPフローQoSクラスキューイングプロセッサモジュール1662、MACアップリンクサブフレームスケジューラモジュール1666、階層的クラスに基づいた優先度モジュール1674、VPNDENデータテーブルモジュール1672、SLA優先度データテーブル1670、CPEIPフローキュー深度ステータスプロセッサ1682、リンク層肯定応答プロセッサモジュール1678を含んでいる。図16Bのアップリンクフロースケジューラ634はまた、クラス1、1664a;クラス2、1664b;クラス3、1664c;クラス4、1664d;クラス5、1664e;クラス6、1664fのQoSクラスキューと、フレームn、1658a;フレームn1、1658b;フレームn2、1658c;フレームn3、1658d;...フレームnp、1658kのMACアップリンクサブフレームを含む。一つの実施例では、アップリンクフロースケジューラ634は物理的に無線基地局302の場所に位置しているが、同じ機能を無線基地局302から遠隔の場所に設けることが可能であることは当業者には自明である。例えば、他の実施例では、アップリンクフロースケジューラ634をCPE局294dの場所に配置して他のCPE局294と無線基地局302と通信させることもできる。アップリンクフロースケジューラ634を使用してアップリンクサブフレームをスケジューリングすることができる。一つのフレーム全体を、アップリンクフレームを送信するアップリンク部アップリンクサブフレームというと、ダウンリンクフレームを送信するダウンリンク部ダウンリンクサブフレームというに分割することができる。図16Bにはまた、WAPアンテナ290d、無線媒体、RFトランシーバ加入者アンテナ292d、加入者CPE局294d、加入者ワークステーション120dが示されている。WAP290dとRFトランシーバ加入者アンテナ292dはそれぞれ無線基地局302一つの実施例ではアップリンクフロースケジューラ634が位置する場所と加入者CPE局294dIPフローを加入者ワークステーション120dが作動しているアプリケーションにアップストリーム送信することができるの間の無線接続を提供する。WAP290dはデータネットワーク142の無線ゲートウェイとして動作し、RFトランシーバ加入者アンテナ292dは加入者CPE局294dの無線ゲートウェイとして動作して、IPフローパケットデータをアップリンクする。図16Bに、アップリンクされたIPフローパケットをデータネットワーク142のデータルータ140d上と送信先ホストコンピュータ136aに送信するための、アップリンクフロースケジューラ634からの接続を提供するデータインタフェース320が示されている。これらの接続はまた、図2Dと3Bにも示されている。前のフレームは、無線局により受信された加入者CPE局294dからのアップリンク要約要求を含む。この時点で、好ましくはCPE局294側で、予約要求ブロックは識別され、特徴付けられ、クラス分けされ、提示されており、CPE294dでアップリンクフローアナライザ632からアップリンクフロースケジューラ634に送信されている。特に予約要求ブロックはIPフローQoSクラスキューイングプロセッサモジュール1662にモジュール1650から提示される。モジュール1662はMACアップリンクサブフレームスケジューラ1666に予約を通知する。反対に、MACアップリンクサブフレームスケジューラ1666はサブフレームのスロットを使用してARB肯定応答要求ブロックと呼ばれる要求受信の肯定応答をする。この予約のためにフレーム、スロット、IPフロー識別子を伝送するために使用する代表的なスロットについては図12を参照して説明した。スケジューラ1666はこの予約スロットでCPE識別データを送信する。これに従って、要求している加入者CPE局294dは要求されたデータパケットIPフロー送信のために未来スロットとフレームを使用することができる。未来フレームの未来スロットは、例えば階層的クラスに基づいた優先度モジュール1674、VPNDENデータテーブルモジュール1672、SLAサービスレベル契約優先度データテーブル1670からの入力に基づいて割り当てられる。これらの構成要素の機能は、ダウンリンクフロースケジューラ604で説明した階層的クラスに基づいた優先度モジュール1574、VPNDENデータテーブルモジュール1572、SLA優先度データテーブル1570と同様である。IPフローQoSクラスキューイングプロセッサモジュール1662はIPフロープレゼンテーションモジュール1608から既存のIPまたは新しいIPのパケットを受信すると、可変数の数のキューからなる、クラスキュー1664a-1664fを生成し、パケットをこれらのクラスキューに配置する。好ましい実施例では、クラスの数は3から10の間がよい。これらのキューはスケジューリング用の予約要求パケットを保持する。モジュール1662への入力用の予約要求ブロックの内容に応じて、パケットはクラスキュー1664a-1664fに配置される。モジュール1662は階層的クラスに基づいた優先度モジュール1674、VPNDENデータテーブルモジュール1672、SLAサービスレベル契約優先度データテーブル1670から入力を受ける。モジュール1662のキューイング機能はそれらからの入力基づいて実行される。これらの構成要素の機能は、ダウンリンクフロースケジューリング方法の対応する構成要素のものと類似している。SLA優先度テーブル1670とVPNDENデータテーブル1672はOAMP動作、管理、保守および条件設定モジュール1108から入力を受けることができる。OAMPモジュール1108は、例えば加入者がそのサービスレベル契約を修正したり、またはVPN加入者が変更した場合などに、優先度を更新する。MACアップリンクサブフレームスケジューラ1666は、クラスキュー1664a-1664fに入った要求を取り出し、可変数の数のフレーム1668a-166kのスロットの予約をスケジューリングする。一つの実施例では、各フレームはクラス1664a-1664fの各クラスからの定められた数のパケットでスケジューリングされる満たされる。要求は図13に示すように、特定の優先度を考慮してスケジューリングすることができる。別の実施例では、図14で説明した等時タイプのトラフィックをスケジューリングする本発明の事前予約アルゴリズム方法でスケジューリングされる。さらに別の実施例では、フレームは既知の方法と本発明の事前予約アルゴリズム方法の組み合わせに従ってスケジューリングされる。次に予約スロットのスケジュールを、例えば図12Fの1236gと1236hなどのFDBスロットを使用してCPE局294に送信することができる。アップリンクスロットはスケジューリングされたように、CPE局294dによりアップリンクサブフレームに挿入される。フレームスロットはCPE局294dから無線基地局302に送信され、パケットとして送信先アドレスに送信される。例えば、無線基地局302からパケットはデータネットワーク142を介してホストコンピュータ136aに送信することができる。無線基地局302はアップリンクパケットを受信すると、無線基地局302はアップストリーム肯定応答データブロックUABメッセージを送信元加入者CPE局294dに返送し、送信されたデータパケットの受信を肯定応答する。パケットは時折、無線媒体のノイズや障害のために喪失することがある。パケットの損失が発生すると、加入者CPE局294dはUABデータ肯定応答を受信していないか判断し、受信していないと判断した場合は、他のアップリンク予約スロットを要求する再送要求をWAP290dを介して無線基地局302に送信し、リンク層肯定応答ARQプロセッサ1678へ要求を送信する。ARQプロセッサ1678はMACアップリンクサブフレームスケジューラ1666に再送の必要アップリンクパケットを再送するためのフレームスロットの予約の必要を通知する。CPE加入者局294dはまたARQプロセッサ1678に、アップリンク送信肯定応答を受信していないというその他のデータメッセージも送信することができる。ARQ1678はそのようなメッセージをアップリンクサブフレームスケジューラ1666に転送することができる。アップリンクサブフレームスケジューラ1666は、要求されたアップリンク予約を適当なクラスキュー1664a-1664fから再びスケジュールする。あるいは、他の実施例では、リンク層肯定応答プロセッサ1678はUAB肯定応答を加入者CPE局294dに送信して、データパケットが正常に受信されたことを示すことができる。このためアップリンクスケジューラ1666は一回目初回の予約をスケジューリングすることに加えて、損失パケットのために再予約をスケジューリングすることができる。各加入者CPE局294dは、CPE294dから無線基地局302へのアップリンクの予約スロットを待っている、加入者ワークステーション120dから受信したパケットをキューイングするために、制限された量の使用可能なメモリ空間を有している。例えば、加入者CPE局294dのキューがアップストリーム予約を待っているパケットのバックアップで満杯になると、IPデータフローが喪失したり、パケットが古くなることがある。このシナリオでは、加入者CPE局294dは、キューが満杯になったことを示すCPEIPフローキュー深度メッセージ1680を無線基地局302に送信する。CPEIPフローキュー深度メッセージ1680はCPEIPフローキュー深度ステータスプロセッサ1682により受信することができる。プロセッサ1682はMACアップリンクサブフレームスケジューラ1666にこの状態を通知することができる。MACアップリンクサブフレームスケジューラ1666は、キュー深度バックログbacklogが許容されるレベルに減少するまで、一時的に加入者CPE局294dでIPフローの優先度を高くしてバックログを解消し、追加のダウンリンクパケットをCPE局294に送信することを停止することができる。プロセッサ1682はまた、メッセージをMACアップリンクサブフレームスケジューラ1666にメッセージを送信して、クラスキュー1664a-1664fの加入者CPE局294dからの予約要求をクリアすることもできる。4.TCP補助エージェントTCPは、輻輳がパケット損失の第一の原因となる、従来のネットワークに適した、信頼性のあるトランスポートプロトコルである。しかしながら、無線リンクが組み込まれたネットワークでは、ビットエラーにより重大な損失が発生する。無線環境はTCPが依存する多くの前提条件に違反するため、エンドツーエンド性能の劣化の原因となる。例えば、Balakrishman、HSeshanSandKatzRHImprovingReliableTransportandHandoffPerformanceinCellularWirelessNetworksUniversityofCaliforniaatBarkeleyBerkeleyCAインターネットでは以下のアドレスでアクセス可能:httpwwwcsberkeleyedusspaperswinethtmlwinethtmlは、狭帯域無線環境のハンドオフとビットエラーレートについて扱っており、本書も参考にしている。この問題に対処することはTCPを修正することになる。しかしながら、この課題を克服することは商業的に簡単なことではない。TCPの標準動作の変更を必要とする解決策は実用的でない。本発明は、TCP補助エージェントとインタフェースをとる拡張MAC層を使用して、TCP層の要求を遮断し、送信の送信元または送信先でTCP層を操作し、TCP動作を、中間に無線リンクを含むTCP/IP送信の送信元または送信先で修正する。パケットは、受信肯定応答を待っている無線基地局でキューイングすることができ、基地局は無線リンクを介してローカルに再送を実行することにより高いビットエラーレートによるパケット損失の問題を克服することができる。無線リンクを介した通信の特徴として帯域幅の制限、大きな待ち時間ラテンシー、散発的に発生する高いビットエラーレート、一時的な断線があげられるが、これらの問題はネットワークプロトコルとアプリケーションで対処する必要がある。TCPなどの信頼性のあるトランスポートプロトコルは、従来の優先ネットワークに適したものである。TCPはエンドツーエンドの遅延と輻輳によるパケット損失に対応しており、そのようなネットワークでとてもよい性能を発揮している。TCPは、推定されるRTT応答時間の動作平均と平均的逸脱を保守し、平均的な逸脱である4回以内に肯定応答を受信していないパケットは再送することにより、信頼性を提供している。有線ネットワークは相対的にビットエラーレートが低いため、パケット損失はすべて輻輳によるものとみなされる。無線環境ではビットエラーレートが高くなるが、TCPはパケット損失に対して有線環境と同様に反応する。すなわち、パケットを再送する前に送信ウィンドウのサイズを下げ、輻輳制御メカニズムまたは輻輳回避メカニズムスロースタートを開始し、再送タイマーをリセットする。これらの方法は、リンク帯域幅の利用率を不必要に低下させるため、スループット性能を大幅に劣化させ、インタラクティブ遅延が著しくなる。本発明は、加入者CPE局からの受信の肯定応答を待ってクラスキューに待機しているパケットを保守する。肯定応答のないデータスロットは、無線基地局に加入者CPE局にローカルな再送を実行させることにより再送させることができる。パケット損失を識別する肯定応答のコピーを使用して、損失が検出されたら直ちにローカルで再送を実行することにより、無線基地局は送信者を、無線リンクに固有の高いビットエラーレートから守ることができる。特に、通信途中に、通信品質がとても低かったり、一時的に断線が起こるような状況があったとしても、そのような状況を送信者から隠すことができる。CPE加入者ホストから無線基地局ホストへのデータ伝送で、損失パケットは無線基地局で検出し、それらのパケットについて損失の肯定応答を生成することができる。損失の肯定応答はCPE加入者ホスト送信者にパケットの再送を要求することができる。CPE加入者ホストは損失の肯定応答を処理して、該当する損失パケットを再送することができる。本発明はTCP感知型機能をMAC層に配置することにより、送信側TCPまたは受信側TCPへの修正を不要にしたことに長所がある。図5Aは、加入者ホストの送信側TCPから、ダウン側のCPE加入者局を介した送信用プロトコルスタック、無線基地局への無線媒体を介して、アップ側の、例えばTCP補助エージェントを有した無線基地局のプロトコルスタックを介して、有線接続とプロトコルスタックを介した送信先ホストに至るフロー500を示している。補助TPCPエージェントはTCPスライディングウィンドウアルゴリズムを修正し、送信側TCPでPRIMMAMAC媒体アクセス制御と連携させて本発明に従った無線媒体を介したローカルな再送を可能にする。特にフロー500は、加入者ワークステーション120dからCPE加入者の場所306dのCPE加入者局294dを介し、次に無線送信媒体を介して無線基地局302、場合によっては有線リンク、データネットワーク142を介したホストワークステーション136へのIPパケットフローを示している。TCP補助エージェント510eは、送信側TCPのTCPスライディングウィンドウアルゴリズムの動作を修正して無線媒体用のウィンドウを最適化することによりトランスポート伝送の信頼性を確実にしている。TCP補助エージェント510eは工業規格プロトコルに対して透過性があり、エージェント510eはクライアント加入者ワークステーション120dまたはホストワークステーション136aの標準TCP/UDP層の修正を必要としないという長所を持つ。フロー500は、アプリケーション層512aからダウン方向へ、TCP/UDP層510a、IP層508a、ポイントツーポイントPPP層520a、データリンクイーサネット層504a、10ベースTイーサネットワークインタフェースカードNIC物理層502aのプロトコルスタック、加入者CPE294dの10ベースTイーサネットワークインタフェースカードNIC物理層502bに接続した有線接続を介したIPフローを含む。加入者CPE294dはNIC502bから着信したパケットをそのプロトコルスタックをアップ方向に、イーサネット層504b、PPP層520b、520cと送り、次にダウン方向にPRIMMAMAC504cを介してアンテナ292dを含む無線物理層502cに送り、次に無線媒体を介して無線基地局302のアンテナ290dへ送る。無線基地局302は物理層502dでアンテナ290dから着信したパケットIPフローを、PRIMMAMAC層504d、PPP層520d、IP層508dを介してTCP補助エージェント510eにアップ方向に送る。TCP補助エージェント510eはIPフローをIP層508e、PPP層520e、ワイドエリアネットワークWAN層504e、有線物理層502e、インタフェース320、ルータ140d、データネットワーク142、有線接続を介してWANホストワークステーション136aの有線層502fへ送ることができる。ホストワークステーション136aは、有線層502fからのIPフローをプロトコルスタックをアップ方向にWAN層504f、PPP層520f、IP層508f、TCP/UDP層510f、アプリケーション層512fへと送る。TCP/UDP層510aと510fは、例えばセグメント化、送信ウィンドウの管理、損失パケットフローの並び替え、要求、再送などのトランスポート伝送機能を提供する。TCP層510a、510fは通常、パケットのウィンドウを送信してから、肯定応答または再送要求を待って待機する。TCPスライディングウィンドウアルゴリズムは通常、再送要求を受信して輻輳を検出した時に、送信フローを変更し、トランスポートを最適化してバックオフを行うために使用される。無線環境では残念ながらビットエラーレートが高いためにパケットの一部が送信元に到着しないことがある。輻輳のためではなく、ビットエラーレートが高いために、パケットの一部が送信先に到着しないことがあるため、送信先IPホストから送信元へ再送要求を促す。TCP補助エージェント510eはトランスポートを遅くするのではなく、TCPスライディングウィンドウアルゴリズムの動作を修正して、無線を介した動作を最適化する。PRIMMAMAC層504dはTCP補助エージェント510eと連携してエージェントが、例えば加入者ワークステーション120dのTCP層150aからホスト136aへの再送要求を遮断すると、再送要求をホスト136aに転送するのではなく、要求されたパケットまたはフローを無線基地局が加入者ワークステーション120dに送信できるようにする。これは、加入者CPEから受信の肯定応答を受信するまで、パケットは破棄されずにまだPRIMMA504dのキューに保存されているためである。本発明に従って、PRIMMAMACデータリンク層、すなわちレイヤ2で再送を実行することができるため、再送は、通信路全体を経て送信側TCPへ再送を要求して行うTCPがスライディングウィンドウアルゴリズムをバックオフさせる原因となることもあるのではなく、基地局からCPE加入者の間で行うことができる。このため、無線リンクを介して受信の肯定応答を受信するまで、無線基地局302に再送させることにより、TCPウィンドウを最適に保ちながら高い固有のビットエラーレートの課題を克服することを可能にしている。既に説明したように、TCP送信器は、パケットのTCPスライディングウィンドウブロックを送信し、輻輳を検出するとウィンドウのサイズを変更する。TCP送信器はパケットのブロックをウィンドウで伝送し、受信器から肯定応答を待つ。送信が円滑に行われると、すなわち輻輳またはパケット損失が発生しなければ、送信器TCPは送信速度を増加する。送信側TCPで輻輳またはパケットの損失が検出されるまで送信速度は継続して増加される。輻輳が通知されると、TCPは送信を停止し、バックオフして、パケットのブロックを小さくしてウィンドウを小さくして送信する。TCP補助エージェントは、送信側TCPとその送信ウィンドウアルゴリズムを騙して通常のTCP動作を変更する。TCP補助エージェントは、例えば、再送要求のコピーを防止して、送信器が受信側TCPから損失の通知を受けない、すなわち輻輳通知を受信しないようにする。送信側TCPはそのような通知を受信しないため、TCPスライディングウィンドウの変更を行わず、高い送信速度で送信を継続する。本当に輻輳が発生した場合、すなわちTCP補助エージェントが、パケットが本当に損失したことを認識すると、TCP補助エージェントは再送要求をそのまま送信機側TCPに送信させることができる。本発明のMACリンク層は高いプロトコル層と通信しており、アプリケーション感知型、トランスポート感知型、ネットワーク感知型であるため、これは実行しやすい。この場合、MAC層がトランスポート層感知型で、PRIMMAMAC層504dはレイヤ4のTCP補助エージェント510eと通信をする。MACは、無線基地局302から送信された各パケットについて、CPE加入者局294dに送信された無線送信の受信の肯定応答を要求するため、MAC層504dはTCP層間通信、例えば無線送信で損失パケットが損失した、または本当の輻輳が発生したために生成された再送要求がCPE局のクライアントコンピュータTCPから送信されたかどうかを感知している。PRIMMAMAC504dが504cから肯定応答を受信しない場合、無線基地局302のPRIMMAMAC504dは損失パケットの内容を加入者CPE局294dに再送することができる。加入者CPE基地局294dのPRIMMAMAC504cが受信を肯定応答したのに、まだ再送を要求している場合は、本当の輻輳が発生する可能性がある。無線基地局302のPRIMMAMAC504dはTCP補助エージェント510eに再送要求をホストワークステーション136aの送信側TCP510fに送信できるかどうか感知させることができる。こうして、本発明のTCP補助エージェント510eは、受信側ホストおよび送信側ホストで使用している市販のTCP層510a、510fに変更を必要とせずに、無線媒体に最適化するようにTCPスライディングウィンドウアルゴリズムの動作を変更することができる。一つの実施例では、TCP補助エージェント510eは送信側ホストでもクライアントでもTCP層への修正を不要にしている。別の実施例では、ホストとクライアントのTCP層はTCP補助エージェントによる動作の変更を感知しない、すなわち送信元と送信先のTCP層に透過的である。別の実施例では、TCP補助エージェント510eは、加入者CPE局に接続したクライアントコンピュータのTCP層とデータネットワークに接続したホストワークステーションのTCP層の間の再送要求を遮断する。図5Bは、発信TCPなりすまし機能を実行するTCP補助エージェント510eの代表的な機能を説明する機能フロー図522を示している。図5Bと5Aに示されるように、図522は、送信側ホスト136aのTCP層510fがパケットデータのウィンドウを加入者ワークステーション120dに送信し、肯定応答を待っているものとしている。図522は、加入者ワークステーション120dから加入者CPE局294dを介して送信された発信TCPメッセージ524が無線基地局302のTCP補助エージェント510eで受信されたとしている。ステップ526で、発信TCPメッセージ524のTCPヘッダ内容が解析され、加入者ワークステーション120dから無線ネットワークを介して送信側ホスト136aに送信されたメッセージの内容が明らかになる。ステップ528で、TCPヘッダの内容にCPE局からの複製肯定応答メッセージ肯定応答メッセージのコピーが含まれているかどうか判断される。CPE加入者の場所からの複製肯定応答要求肯定応答要求のコピーを受信した場合は、無線媒体のメッセージ損失、または本当の輻輳問題を意味することがありうる。ステップ528でTCPパケットが肯定応答メッセージのコピー複製肯定応答メッセージであると判断された場合は、ステップ532に進み、そうでない場合はステップ530に進む。ステップ530で、本当の輻輳が発生した、すなわち、無線リンク層の再送試行による複製肯定応答メッセージでないと判断される。このため、ステップ530で、TCPメッセージは修正せずにTCP補助510eを介して通過し、図5AのTCP層510fのフロー500に続くことができる。ステップ532では、ステップ528で複製肯定応答と認められたため、パケットの送信が完了したかどうか判断される。ステップ532は、TCP補助エージェント510eとPRIMMAMAC層504dの間の相互通信により実行される。これは、図4の線428で示した、PRIMMAMACと高級レイヤプロトコルの間のインタラクティブな動作の一例である。図15Bに示されるように、CPE局294dからMACダウンリンクサブフレームスケジューラ1566への、スケジューラ1566に未来フレーム1568の損失パケットを再送するように警告する再送要求1576はリンク層肯定応答ARQプロセッサ1578で受信されるため、PRIMMAMAC層504dは無線基地局302からCPE局294へのパケットの送信が完了したかどうか識別することができる。ステップ532で、パケット送信が完了したと判断された場合、処理は上述のステップ530に続行される。しかしながら、パケット送信が完了していないと判断された場合は、処理はステップ534に進む。ステップ534で、パケット送信は完了していないため、パケットは無線媒体で喪失したと見なすことができるため、TCP補助エージェント510eはTCPメッセージ524を破棄する。処理はステップ536に進む。ステップ536で、TCP補助エージェント510eはPRIMMAMAC504dから、リンク層による損失パケットの再送が完了しリンク層肯定応答プロセッサ1578に受信されたという通知を待つことができる。処理はステップ536からステップ538に進む。ステップ538で、PRIMMAMAC504dのリンク層による再送完了の肯定応答を受信し、通常のTCPメッセージ処理を再開することができる。他のステップ図示されていないでは、TCP補助エージェントとPRIMMAMAC層は再送試行の回数にしきい値の制限を設定し、しきい値に達したら、処理をステップ530に進めて、TCPメッセージを修正せずに通過させることができる。図5Cは、着信TCPなりすまし機能を実行するTCP補助エージェント510eの代表的な機能を説明する機能フロー図540を示している。図5Cと5Aに示されるように、図540は、送信側加入者ワークステーション120dのTCP層510aがパケットデータのウィンドウをホスト136aに送信し、肯定応答を待っているものとしている。図544は、ホストワークステーション136aからデータネットワーク142を介して送信された、無線媒体を介して加入者CPE294dの加入者ワークステーション120dに送信された着信TCPメッセージ524が無線基地局302のTCP補助エージェント510eで受信されたとしている。ステップ544で、発信TCPメッセージ524のTCPヘッダ内容が解析され、ホスト136aから無線ネットワークを介して送信側加入者ワークステーション120dに送信されたメッセージの内容が明らかになる。ステップ546で、TCPヘッダの内容にホスト136aからの複製肯定応答メッセージが含まれているかどうか判断される。ホストからの複製肯定応答要求を受信した場合は、無線媒体のメッセージ損失、または本当の輻輳問題を意味することがありうる。ステップ546でTCPパケットが肯定応答メッセージのコピー複製肯定応答メッセージであると判断された場合は、ステップ550に進み、そうでない場合はステップ548に進む。ステップ548で、本当の輻輳が発生した、すなわち、無線リンク層の再送試行による複製肯定応答メッセージでないと判断される。このため、ステップ548で、TCPメッセージは修正せずにTCP補助510eを介して通過し、図5AのTCP層510aのフロー500に続くことができる。ステップ550では、ステップ546で複製肯定応答と認められたため、パケットの送信が完了したかどうか判断することができる。ステップ550は、TCP補助エージェント510eとPRIMMAMAC層504dの間の相互通信により実行することができる。これは、図4の線428で示した、PRIMMAMACと高級レイヤプロトコルの間のインタラクティブな動作の一例である。図16Bに示されるように、再送要求1676はCPE局294dからリンク層肯定応答ARQプロセッサ1678で受信され、MACダウンリンクサブフレームスケジューラ1666に、未来フレーム1568の損失パケットを再送するように警告するため、PRIMMAMAC層504dはCPE局294から無線基地局302へのパケットの送信が完了したかどうか識別することができる。ステップ550で、パケット送信が完了したと判断された場合、処理は上述のステップ548に続行される。しかしながら、パケット送信が完了していないと判断された場合は、処理はステップ552に進む。ステップ552で、パケット送信は完了していないため、パケットは無線媒体で喪失したと見なすことができるため、TCP補助エージェント510eはTCPメッセージ524を破棄する。処理はステップ554に進む。ステップ554で、TCP補助エージェント510eはPRIMMAMAC504dから、リンク層による損失パケットの再送が完了しリンク層肯定応答プロセッサ1578に受信されたという通知を待つことができる。処理はステップ554からステップ556に進む。ステップ556で、PRIMMAMAC504dのリンク層による再送完了の肯定応答を受信し、通常のTCPメッセージ処理を再開することができる。他のステップ図示されていないでは、TCP補助エージェントとPRIMMAMAC層は再送試行の回数にしきい値の制限を設定し、しきい値に達したら、処理をステップ548に進めて、TCPメッセージを修正せずに通過させることができる。5.無線QoS感知型PRIMMAMAC媒体アクセス制御ハードウェアアーキテクチャ図10はPRIMMAMACハードウェアアーキテクチャ1000を示す図である。アーキテクチャ1000は、WANインタフェース320との無線双方向接続により接続したデータネットワーク142を示している。WANインタフェース320は、SARsegmentationandrequencing1004とQoS/SLAルールエンジンおよびプロセッサ1008と双方向に接続した双方向データフレームFIFO1002に双方向にリンクしている。QoS/SLAルールエンジンおよびプロセッサ1008はまた、IPフローバッファ1014とフラッシュRAMrandomaccessmemory1010とも双方向に接続している。SAR1004はIPフローバッファ1014、フラッシュRAM1010、QoS/SLAルールエンジンおよびプロセッサ1008、PRIMMAMACスケジューラASIC1012と双方向に接続している。PRIMMAMACスケジューラASIC1012はまた、RFインタフェース290、SRAMラジオセルバッファ1018、IPフローバッファ1014とも双方向に接続している。6.無線基地局ソフトウェア編成図11は、パケット中心型無線ポイントツーマルチポイント電気通信システム用の代表的なソフトウェア編成の図である。図11のソフトウェア編成は、無線トランシーバおよびRFASICaplicationspecificintegratedcircuitモジュール290、IPフロー制御部1102、WANインタフェース管理部1104、QoSおよびSLA管理部1106、システムOAMP部1108、顧客の課金およびログ部1110、DENdirectoryenablednetworking部1112、無線基地局320を含んでいる。IPフロー制御モジュール1102は、送信キュー制御モジュール1102a、TCPレート制御サービスクラスモジュール1102b、無線PRIMMAMAC層エンジン1102c、IPフロー識別および分析モジュール1102dを含んでいる。WANインタフェース管理部1104は、WAN入/出方向キュー制御モジュール1104a、WANインタフェースポート例えばT1、T3、OC3ポート1104b、ファイアウォールおよびセキュリティモジュール1104c、WANトラフィックシェーピングモジュール1104dを含んでいる。IPフロー制御部1102とWANインタフェース管理部1104はシステムのコア中核部であり、パケット処理、MAC層スケジューリング、TCPプロキシエージェント、WAN/IF制御機能が配置されている。前述のノンコア非中核部の機能の多くはこれらのコア部をサポートし、制御するものである。QoSおよびSLA管理部1106は、QoS性能監視制御モジュール1106a、サービスレベル契約モジュール1106b、ポリシーマネージャモジュール1106c、暗号化管理モジュール1106dを含む。QoSおよびSLA管理部1106は、特定のIPフローをQoSクラスに適当にグループ分けする際に、システムが必要とする統計データを提供する。一般的に、システムをインストールする条件設定時に、サービスプロバイダは、加入者CPE局のSLA、ポリシー関連情報policybasedinformation:動作時間、ピークデータ送信レートの許容度など、加入者CPE局294に関連する情報を遠隔からダウンロードする。加入者CPE局またはサービスプロバイダに固有の、暗号キーまたは強度もまたダウンロードすることができる。システムOAMP部1108は、WAP用SNMPプロキシクライアントモジュール1108a、CPE用SNMPプロキシクライアントモジュール1108b、システム操作、管理および条件設定モジュール1108cを含む。システムOAMP部1108は、遠隔サービスを行うスタッフまたは装置に、システムの監視、制御、サービス、変更および修理を行うことを可能にする。システム性能レベルを自動的に監視して、システムのトラップおよびトレースを設定することができる。加入者の苦情はシステムOAMP部1108により制御されるリモートテストおよびデバッグサービスを使用して対処することができる。システムOAMP部1108の自動傾向分析機能により、システム容量の限界を監視し、先行して追加のWAN接続を条件設定することができる。顧客の課金およびログ部1110は会計ログデータベース管理モジュール1110a、トランザクション照会処理制御1110b、課金会計制御モジュール1110c、ユーザ認証モジュール1110dを含む。顧客の課金およびログ部1110は、サービスプロバイダにシステムの加入者に関する会計情報、課金情報、トランザクション情報を提供する。使用に応じて課金するサービスプロバイダの場合、システムリソース使用の累積データを収集することができる。機能タイプ別の場合例えばビデオ会議、マルチキャスティングなどは、特別な課金データを収集してサービスプロバイダに送信することができる。この部は、加入者認証機能の動作により、加入者のシステムの利用可能性を制御する。加入者が認証されてシステムを使用すると、新しい加入者認証エントリがサービスプロバイダにより遠隔から作成される。同様に、サービスの料金を滞納などの理由により加入者のシステムへのアクセスを拒否することもできる。サービスプロバイダはまた、会計関連トランザクションのためにシステムを遠隔から照会することもできる。DENディレクトリ利用可能ネットワーク:directoryenablednetworking部1112は、DENQoS1112aモジュール、DEN管理条件設定1112bモジュール、DENIPSECモジュール1112c、IPベースVPN制御管理モジュール1112dを含む。DEN部1112は、サービスプロバイダに、加入者のDENに基づいたVPN動作に関するシステム関連情報を入力する手段を提供する。加入者VPNは、システムがシステムリソースをVPNの加入者に適切に割り当て、これらのVPNを認識して動作させるために、初期化して条件設定する必要がある。DEN部1112からのデータをシステムが利用して適当な優先度を所定の加入者のIPフローに適用する。本発明のパケット中心型無線基地局は、分散サイトがIPフローを管理する方法の標準構造を提供する、MICROSOFT社、INTEL社、CISCO社標準のDENdirectoryenablednetworkingをサポートする。本発明は、遠隔管理、条件設定、管理を可能にするLDAPlightweightdirectoryaccessprotocol準拠の方法LDAPはMICROSOFT社、Redpmond、WAから入手可能でVPNトラフィックに優先度を付ける。本発明はまた、LDAPバージョン2にも準拠している。本発明は、ITU-T国際電気通信連合/電気通信部により発表されたX.500標準、RFC1777にも準拠している。一つの実施例では、DENはポリシーベースネットワーク管理policybasednetworkmanagement、IPsec互換ネットワークセキュリティ、IPsecベースVPNIPsecbasedVPNを提供する。無線基地局302のDENはCIMcommoninformationmodel:共通情報モデル30準拠仕様が仕上がったらとすることを計画している。無線基地局302はネイティブDENサポートを提供し、予約モデル例えば、フローごとのRSVPキューイングを含めたディレクトリベースのDENQoSメカニズム、precedenceprioritydifferentiatedmodelパケットマーキングをサポートしている。無線基地局302はDENネットワークポリシーのサポートを計画することができ、DENが完成するまで、内部QoSとネットワークの拡張をサポートすることができる。6.IPsecサポートIPsecは図4を参照して既に紹介した。IPsecはパケット暗号化の標準的な方法を提供する。VPNトンネルモードでは、ヘッダ全体を符号化、すなわち暗号化することができる。本発明をパケット中心型、QoS感知型優先度付けで実施可能にするためには、パケット/IPフローを識別中に無線基地局はパケットのヘッダフィールドの内容を分析可能である必要がある。このため、暗号化されていないパケットの分析が望まれている。本発明は、無線媒体を介してフレームを送信する前にすでにデータストリームを暗号化するため、暗号化送信を行うためにIPsecを無線リンクを介して使用する必要はない。サービスプロバイダがIPsecを使用することが望ましいと考える時に、IPsecを使用してヘッダとペイロード、またはペイロードだけの認証と安全なカプセル化を行うことができる。IPsecは通常、ファイアウォールに統合されている。サービスプロバイダが本発明とIPsecを実施することを希望する場合、本発明はファイアウォールに隠れて実施することになる。すなわち、ファイアウォールを無線基地局に移動することができる。これによりIPsecストリームを、パケットヘッダフィールドに基地局アクセスを提供することができる基地局で終了させることができる。図17はIPsec暗号を含むダウンリンク方向のIPフローを示す図である。同様に、図18は本発明のアップリンク方向のIPsecサポートを示す図である。図17は、送信元ホストワークステーション136aからIPsecをサポートするプロトコルスタックをダウン方向に進み、アップ方向に、送信のためにデータネットワーク142に接続した無線基地局302を通過して、暗号化層を通り、次に加入者CPE294dへの無線リンクを介し、加入者CPE294dのプロトコルスタックをアップ方向に通過し、次にデータネットワーク142に接続した有線を通過して、プロトコルスタックをアップ方向に進んで加入者の場所306dの送信先加入者ワークステーション120dに至るダウンリンクフロー1700を示している。特にフロー1700は、ホストワークステーション136aから無線基地局302を通過し、次に加入者CPE294dへの無線送信リンクを通過して、加入者ワークステーション120dとの有線リンクを通過するIPパケットフローを示している。ホストワークステーション136aはIPフローをアプリケーション層1712hから、ダウン方向へTCP/UDP層1710h、IP層1708h、オプションのPPP層1706h、イーサネット層1705h、10ベースT層1702hを通過し、データネットワーク142を介して10ベースT層1702gに進み、次にイーサネット1704gを通過して、次にプロトコルスタックをアップ方向に、オプションのPPP層1706g、IP層1708g、1708hと進み、インターネットファイアウォールとIPsecセキュリティゲートウェイ1706fをダウン方向に、WAN層1704f、有線層1702f、データネットワーク142、有線物理層1702eへと送る。無線基地局302の有線物理層1702eはIPフローをプロトコルスタックのアップ方向に、WAN層1704e、IPsecセキュリティゲートウェイ1706e、IPネットワーク層1708eと1708dとのファイアウォールを介し、次にダウン方向に暗号化層1706d、PRIMMAMAC層1704d、そしてダウン方向に無線リンクから加入者CPE294dへと送る。加入者294dはパケットIPフローを物理無線層1702cのアンテナ292dからアップ方向に、MAC層1704c、暗号化層1706c、IP層1708b、1708cを介してダウン方向にオプションの層1706b、イーサネット層1704b、10ベースT接続1702b、10ベースT接続と送る。加入者ワークステーション120dはIPフローを10ベースT層1702aからそのプロトコルスタックをアップ方向に、イーサネット層1704a、オプションのPPP層1706a、IP層1708a、TCP/UDP層1710a、アプリケーション層1712aと送る。図18は、CPEの場所306dの加入者ワークステーション120dの送信元TCPから、CPE加入者局294dに接続したイーサネット、無線基地局302への無線媒体への送信プロトコルスタックをダウン方向に進み、IPsecをサポートする無線基地局302のプロトコルスタックをアップ方向に進み、次に、データネットワーク142への有線接続と進み、送信先ホストへのプロトコルスタックへと至るアップリンク方向のIPフローを示している。特にフロー1800は、加入者ワークステーション120dから加入者CPE294dを通過し、次に無線送信媒体を介して無線基地局302へ、場合によっては有線リンクを介してホストワークステーション136aに至るIPパケットを示している。フロー1800は、アプリケーション層1812aから、プロトコルスタックをダウン方向にTCP/UDP層1810a、IP層1808a、オプションのポイントツーポイントPPP層1806a、データリンクイーサネット層1804a、10ベースTイーサネットネットワークインタフェースカードNIC物理層1802a、有線回線接続を介して加入者CPE294dの10ベースTイーサネットNIC物理層1802bと進むIPフローを含む。加入者CPEdはNIC1802bから着信したパケットを、そのプロトコルスタックをアップ方向にイーサネット層1804b、オプションのPPP層1806bを介してIP層1808b、1808cへと進め、インターネットファイアウォールとIPsecセキュリティゲートウェイ1806bをダウン方向に進み、PRIMMAMAC1804c、アンテナ292dを含む無線物理層1802c、RF通信、ケーブルRF、衛星リンクなどの無線媒体を介して無線物理層1802dの無線基地局302のアンテナ290dに進める。無線基地局302はIPフローを物理無線層1802dのアンテナ290dからアップ方向に、MAC層1804d、IPsec層1806d、1806dと進め、パケットをカプセル化して暗号化することができる。IPsec層1806eからIPフローはダウン方向にWAN層1804e、データネットワーク142を介して有線物理層1802eと進む。有線物理層1802fはIPフローを、プロトコルスタックをアップ方向に、WAN層1804f、IPsecセキュリティゲートウェイ1806f、IPネットワーク層1808fと1808gとのファイアウォールを介して送り、次にダウン方向にオプションのPPP層1806h、イーサネット層1804h、ダウン方向に10ベースT層1802gと送り、インタフェース320、ルータ140dを介してデータネットワーク142、有線接続を介してホストワークステーション136aの10ベースT物理層1802hへと送る。ホストワークステーション136aはIPフローを10ベースT層1802h、からプロトコルスタックをアップ方向に、イーサネット層1804h、オプションのPPP層1806h、IP層1808h、TCP/UDP層1810h、アプリケーション層1812hと進める。IV.結論本発明の各種の実施の態様を記載したが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。本発明の範囲は上述の実施例に限定されることなく、以下の特許請求の範囲に従ってのみ定義される。"