JP2000036825A - 広帯域通信ネットワ―クにおいて多重アクセスを可能にする方法および装置 - Google Patents
広帯域通信ネットワ―クにおいて多重アクセスを可能にする方法および装置Info
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- Computer Security & Cryptography (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】広帯域幅の通信メディアを経由するデジタル通
信におけるアクセスのプロトコルおよび構成に関し、タ
イムスロット間の干渉を防ぐ。 【解決手段】ＭＡＣプロセッサ３３０は、与えられたＲ
Ｆチャネルに対する時間領域を一連の連続したフレーム
に分割し、各フレームは複数のタイム・スロットを備え
る。受信メッセージは共通のコントローラ３５５で発生
され、ダウンストリーム・チャネルで送信される。１つ
のステーションがアップストリームの方法で情報を送信
したい時、そのステーションは「利用できる」タイム・
スロットにその情報を挿入する。発信されているトラヒ
ックのタイプに依存して、ステーションは「同じ」タイ
ム・スロットを連続したフレームで継続使用する必要性
を、共通のコントローラに対して示す。これによりＣＢ
Ｒのコネクションを必要とするステーションは、伝送ネ
ットワークに対して継続してアクセスするために繰り返
し競合する必要性を回避できる。
信におけるアクセスのプロトコルおよび構成に関し、タ
イムスロット間の干渉を防ぐ。 【解決手段】ＭＡＣプロセッサ３３０は、与えられたＲ
Ｆチャネルに対する時間領域を一連の連続したフレーム
に分割し、各フレームは複数のタイム・スロットを備え
る。受信メッセージは共通のコントローラ３５５で発生
され、ダウンストリーム・チャネルで送信される。１つ
のステーションがアップストリームの方法で情報を送信
したい時、そのステーションは「利用できる」タイム・
スロットにその情報を挿入する。発信されているトラヒ
ックのタイプに依存して、ステーションは「同じ」タイ
ム・スロットを連続したフレームで継続使用する必要性
を、共通のコントローラに対して示す。これによりＣＢ
Ｒのコネクションを必要とするステーションは、伝送ネ
ットワークに対して継続してアクセスするために繰り返
し競合する必要性を回避できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、広い帯域
幅（ファイバおよび同軸ケーブル）の通信メディアを経
由するディジタル通信に関し、特にトリー・アンド・ブ
ランチの通信ネットワークを経由して共通のヘッド・エ
ンドに対して接続されている、競合しているステーショ
ンがアップストリーム・チャネルを使って、そのヘッド
・エンドに対して、同期的または非同期的または散発的
なものであってよい音声、ビデオ・テレフォニィ、デー
タまたは制御情報などの各種のタイプの情報を送信でき
るようにするためのアクセスのプロトコルおよび構成に
関する。また、本発明は、移動局が普通は直接には互い
に聴取せず、代わりに基地局に依存してフィードバック
するファイバ／同軸ネットワークに類似の無線ネットワ
ークにも関する。
幅（ファイバおよび同軸ケーブル）の通信メディアを経
由するディジタル通信に関し、特にトリー・アンド・ブ
ランチの通信ネットワークを経由して共通のヘッド・エ
ンドに対して接続されている、競合しているステーショ
ンがアップストリーム・チャネルを使って、そのヘッド
・エンドに対して、同期的または非同期的または散発的
なものであってよい音声、ビデオ・テレフォニィ、デー
タまたは制御情報などの各種のタイプの情報を送信でき
るようにするためのアクセスのプロトコルおよび構成に
関する。また、本発明は、移動局が普通は直接には互い
に聴取せず、代わりに基地局に依存してフィードバック
するファイバ／同軸ネットワークに類似の無線ネットワ
ークにも関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】＜
関連出願への相互参照＞「広帯域通信ネットワークにお
いて多重アクセスを可能にする方法および装置」（Ｍｅ
ｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｅｎａｂｌｉ
ｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｏｎ ａ Ｂ
ｒｏａｒｄｂａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎ
ｅｔｗｏｒｋ）と題する、エドモン（Ｅｄｍｏｎ）他に
よる１９９４年６月２５日付けの放棄された米国特許出
願第０８／２６９２６４号。
関連出願への相互参照＞「広帯域通信ネットワークにお
いて多重アクセスを可能にする方法および装置」（Ｍｅ
ｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｅｎａｂｌｉ
ｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｏｎ ａ Ｂ
ｒｏａｒｄｂａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎ
ｅｔｗｏｒｋ）と題する、エドモン（Ｅｄｍｏｎ）他に
よる１９９４年６月２５日付けの放棄された米国特許出
願第０８／２６９２６４号。
【０００３】現在、ケーブル・テレビジョンの会社のネ
ットワーキング・インフラストラクチャの機能強化に向
けられている非常に多くの活動がある。その推進力は２
つの部分、すなわち、新しいサービスをサポートするた
めにネットワークのダウンストリーム容量を向上させる
こと、およびテレフォニィおよびデータ・ネットワーキ
ングなどの新しい対話型のサービスのために大きなアッ
プストリーム容量を提供することから構成されている。
ここで、「アップストリーム」は、ステーションからヘ
ッド・エンドへの送信を指し、「ダウンストリーム」
は、ヘッド・エンドからステーションへの送信を指す。
ットワーキング・インフラストラクチャの機能強化に向
けられている非常に多くの活動がある。その推進力は２
つの部分、すなわち、新しいサービスをサポートするた
めにネットワークのダウンストリーム容量を向上させる
こと、およびテレフォニィおよびデータ・ネットワーキ
ングなどの新しい対話型のサービスのために大きなアッ
プストリーム容量を提供することから構成されている。
ここで、「アップストリーム」は、ステーションからヘ
ッド・エンドへの送信を指し、「ダウンストリーム」
は、ヘッド・エンドからステーションへの送信を指す。
【０００４】アップストリームの機能を提供するための
現在の多くの計画は、ステーションが送信したいヘッド
・エンドに対して指示するためのシグナリングの方法を
呼び出したステーションに対して帯域幅を割り当てる、
よく知られている時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）の方
法を利用する。しかし、ＴＤＭＡの既存のバージョン
は、利用できる帯域幅の使用において望ましい柔軟性を
十分には提供しない。また、パケット・データの技法
は、普通はＴＤＭＡに関連しているピークの帯域幅の厳
格な割当てを必要としない。
現在の多くの計画は、ステーションが送信したいヘッド
・エンドに対して指示するためのシグナリングの方法を
呼び出したステーションに対して帯域幅を割り当てる、
よく知られている時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）の方
法を利用する。しかし、ＴＤＭＡの既存のバージョン
は、利用できる帯域幅の使用において望ましい柔軟性を
十分には提供しない。また、パケット・データの技法
は、普通はＴＤＭＡに関連しているピークの帯域幅の厳
格な割当てを必要としない。
【０００５】また、既存のパケット・データの解決策は
広帯域のケーブル環境に対してはうまく拡張されない。
たとえば、ＩＥＥＥによって出版された米国標準ＡＮＳ
Ｉ／ＩＥＥＥの８０２．３‐１９８５の「衝突検出によ
るキャリヤ検出多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＤ）方法お
よび物理層の仕様」（Ｃａｒｒｉｅｒ ＳｅｎｓｅＭｕ
ｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄ
ｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＣＳＭＡ／ＣＤ）Ａｃｃｅｓｓ Ｍ
ｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ
Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）で記述されているよう
なキャリヤ検出多重アクセス／衝突検出（ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ）は、ステーションがある期間の間チャネルを聴取
し、送信の前にそれがＩＤＬＥ（アイドル）であること
を判定するように構成されている。このタイプの構成は
距離が関与するためにケーブルの環境においては非常に
非効率的である。伝播遅延時間、そして対応するそのチ
ャネルのデッド・タイムはケーブル・ネットワークにお
いては標準のＣＳＭＡ／ＣＤ環境であるローカル・エリ
ア・ネットワークの場合よりずっと大きい。
広帯域のケーブル環境に対してはうまく拡張されない。
たとえば、ＩＥＥＥによって出版された米国標準ＡＮＳ
Ｉ／ＩＥＥＥの８０２．３‐１９８５の「衝突検出によ
るキャリヤ検出多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＤ）方法お
よび物理層の仕様」（Ｃａｒｒｉｅｒ ＳｅｎｓｅＭｕ
ｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄ
ｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＣＳＭＡ／ＣＤ）Ａｃｃｅｓｓ Ｍ
ｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ
Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）で記述されているよう
なキャリヤ検出多重アクセス／衝突検出（ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ）は、ステーションがある期間の間チャネルを聴取
し、送信の前にそれがＩＤＬＥ（アイドル）であること
を判定するように構成されている。このタイプの構成は
距離が関与するためにケーブルの環境においては非常に
非効率的である。伝播遅延時間、そして対応するそのチ
ャネルのデッド・タイムはケーブル・ネットワークにお
いては標準のＣＳＭＡ／ＣＤ環境であるローカル・エリ
ア・ネットワークの場合よりずっと大きい。
【０００６】別の例として、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｖｉｅｗ誌の１９７５年
４月号の「スロットおよび捕捉付き／捕捉無しのＡＬＯ
ＨＡパケット」（ＡＬＯＨＡ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔ
ｅｍ Ｗｉｔｈ ａｎｄ Ｗｉｔｈｏｕｔ Ｓｌｏｔｓ
ａｎｄ Ｃａｐｔｕｒｅ）でＬ．ロバート（Ｒｏｂｅ
ｒｔｓ）によって記述されているスロット型Ａｌｏｈａ
の方法は、一連の正確なスロット期間に時間が分割され
るように構成されたシステムを規定している。送信する
データを持っているステーションはいつでも送信するこ
とができる。衝突が発生すると、ステーションはあるラ
ンダム化されたアルゴリズムに従ってオフ状態に戻り、
そして再送信する。またこの方法は予約方式によって機
能強化されてきた。その場合、１つのステーションが１
つのスロットを一度獲得すると、ヘッダ・フィールドの
１つをセットすることによって次々のスロットをキープ
することができ、またそのステーションはそのフィール
ドを変更することによって自分が送信を完了したことを
知らせることもできる。たとえば、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，Ｖｏ
ｌ．Ｃ‐２９，Ｎｏ．７，Ｊｕｌｙ １９８０，５９６
‐６０３のラム（Ｌａｍ），Ｓ．Ｓ．の「パケット・ブ
ロードキャスト・ネットワーク‐Ｒ‐ＡＬＯＨＡプロト
コルの性能解析」（Ｐａｃｋｅｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ
Ｎｅｔｗｏｒｋｓ‐Ａ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａ
ｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｒ‐ＡＬＯＨＡ Ｐｒ
ｏｔｏｃｏｌを参照されたい。ここでふたたび、問題
は、考慮されている同軸／ファイバのインフラストラク
チャにおいて、ステーション同志が互いに直接に聴取す
ることができないということである。また、ケーブル・
ネットワークのユニークなトリー・アンド・ブランチの
構造では新しい方法を使う必要がある。
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｖｉｅｗ誌の１９７５年
４月号の「スロットおよび捕捉付き／捕捉無しのＡＬＯ
ＨＡパケット」（ＡＬＯＨＡ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔ
ｅｍ Ｗｉｔｈ ａｎｄ Ｗｉｔｈｏｕｔ Ｓｌｏｔｓ
ａｎｄ Ｃａｐｔｕｒｅ）でＬ．ロバート（Ｒｏｂｅ
ｒｔｓ）によって記述されているスロット型Ａｌｏｈａ
の方法は、一連の正確なスロット期間に時間が分割され
るように構成されたシステムを規定している。送信する
データを持っているステーションはいつでも送信するこ
とができる。衝突が発生すると、ステーションはあるラ
ンダム化されたアルゴリズムに従ってオフ状態に戻り、
そして再送信する。またこの方法は予約方式によって機
能強化されてきた。その場合、１つのステーションが１
つのスロットを一度獲得すると、ヘッダ・フィールドの
１つをセットすることによって次々のスロットをキープ
することができ、またそのステーションはそのフィール
ドを変更することによって自分が送信を完了したことを
知らせることもできる。たとえば、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，Ｖｏ
ｌ．Ｃ‐２９，Ｎｏ．７，Ｊｕｌｙ １９８０，５９６
‐６０３のラム（Ｌａｍ），Ｓ．Ｓ．の「パケット・ブ
ロードキャスト・ネットワーク‐Ｒ‐ＡＬＯＨＡプロト
コルの性能解析」（Ｐａｃｋｅｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ
Ｎｅｔｗｏｒｋｓ‐Ａ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａ
ｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｒ‐ＡＬＯＨＡ Ｐｒ
ｏｔｏｃｏｌを参照されたい。ここでふたたび、問題
は、考慮されている同軸／ファイバのインフラストラク
チャにおいて、ステーション同志が互いに直接に聴取す
ることができないということである。また、ケーブル・
ネットワークのユニークなトリー・アンド・ブランチの
構造では新しい方法を使う必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、広帯域
ファイバ／同軸ケーブル・ネットワーク上での多重アク
セスを処理するためのプロトコルは、「中央集中型の衝
突検出によるスロット化された占有性検出多重アクセ
ス」（Ｓｌｏｔｔｅｄ Ｏｃｃｕｐａｎｃｙ Ｓｅｎｓ
ｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｅ
ｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃ
ｔｉｏｎ）、または「ＳＯＳＭＡ」と短縮して呼ばれ
る。ＳＯＳＭＡは、音声、ビデオ・テレフォニィ、対話
型テレビジョン、およびデータを表している連続ビット
・レート（ＣＢＲ）および可変ビット・レート（ＶＢ
Ｒ）のトラヒックの両方をサポートする。同軸ケーブル
またはファイバのトリー・アンド・ブランチの通信ネッ
トワークにおいては、本発明はステーションにおいて顧
客所有設備（ＣＰＥ）、およびすべてのステーションが
通信するヘッド・エンドであり得る共通のコントローラ
の両方において実行される。各ステーションにおいて、
そして共通のコントローラまたはヘッド・エンドにおい
て提供されるメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）は、与
えられたＲＦチャネルに対する時間領域を、それぞれ複
数のタイム・スロットを有している一連の連続したフレ
ームに分割する。通信ネットワークのために、個々のス
テーションは互いに直接には通信しないが、アップスト
リームの各タイム・スロットの状態を示しているダウン
ストリームのブロードキャスト・メッセージを受信する
ことができる。これらのステータス・メッセージは共通
のコントローラまたはヘッド・エンドにおいて発生さ
れ、そしてすべてのステーションがそれらを受信できる
ようにブロードキャストのダウンストリーム・チャネル
で送信される。１つのステーションがアップストリーム
の方法において情報を送信したい時、そのステーション
はその情報を「利用可能な」タイム・スロットに挿入す
る。タイム・スロットが利用可能かどうかはそのタイム
・スロットのステータスに従って判定される。発信され
ているトラヒックのタイプに依存して、ステーションは
その共通のコントローラまたはヘッド・エンドに対して
次々のフレームの「同じ」タイム・スロットを使い続け
る必要があることを、その共通のコントローラまたはヘ
ッド・エンドに対して示すことができる。これによっ
て、ＣＢＲのコネクションを必要としているステーショ
ンなどのステーションが、その伝送ネットワークに対す
る連続したアクセスのために競合を繰り返す必要性が回
避される。無線通信ネットワークの場合、本発明は移動
局、およびすべての移動局が通信する共通のコントロー
ラとして働く基地局の両方において実行される。
ファイバ／同軸ケーブル・ネットワーク上での多重アク
セスを処理するためのプロトコルは、「中央集中型の衝
突検出によるスロット化された占有性検出多重アクセ
ス」（Ｓｌｏｔｔｅｄ Ｏｃｃｕｐａｎｃｙ Ｓｅｎｓ
ｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｅ
ｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃ
ｔｉｏｎ）、または「ＳＯＳＭＡ」と短縮して呼ばれ
る。ＳＯＳＭＡは、音声、ビデオ・テレフォニィ、対話
型テレビジョン、およびデータを表している連続ビット
・レート（ＣＢＲ）および可変ビット・レート（ＶＢ
Ｒ）のトラヒックの両方をサポートする。同軸ケーブル
またはファイバのトリー・アンド・ブランチの通信ネッ
トワークにおいては、本発明はステーションにおいて顧
客所有設備（ＣＰＥ）、およびすべてのステーションが
通信するヘッド・エンドであり得る共通のコントローラ
の両方において実行される。各ステーションにおいて、
そして共通のコントローラまたはヘッド・エンドにおい
て提供されるメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）は、与
えられたＲＦチャネルに対する時間領域を、それぞれ複
数のタイム・スロットを有している一連の連続したフレ
ームに分割する。通信ネットワークのために、個々のス
テーションは互いに直接には通信しないが、アップスト
リームの各タイム・スロットの状態を示しているダウン
ストリームのブロードキャスト・メッセージを受信する
ことができる。これらのステータス・メッセージは共通
のコントローラまたはヘッド・エンドにおいて発生さ
れ、そしてすべてのステーションがそれらを受信できる
ようにブロードキャストのダウンストリーム・チャネル
で送信される。１つのステーションがアップストリーム
の方法において情報を送信したい時、そのステーション
はその情報を「利用可能な」タイム・スロットに挿入す
る。タイム・スロットが利用可能かどうかはそのタイム
・スロットのステータスに従って判定される。発信され
ているトラヒックのタイプに依存して、ステーションは
その共通のコントローラまたはヘッド・エンドに対して
次々のフレームの「同じ」タイム・スロットを使い続け
る必要があることを、その共通のコントローラまたはヘ
ッド・エンドに対して示すことができる。これによっ
て、ＣＢＲのコネクションを必要としているステーショ
ンなどのステーションが、その伝送ネットワークに対す
る連続したアクセスのために競合を繰り返す必要性が回
避される。無線通信ネットワークの場合、本発明は移動
局、およびすべての移動局が通信する共通のコントロー
ラとして働く基地局の両方において実行される。
【０００８】本発明の１つの実施形態においては、共通
のコントローラまたはヘッド・エンドからブロードキャ
ストのダウンストリームで送信されるアクノレッジメン
トまたはステータスのメッセージは、特定のタイム・ス
ロットのステータスが、（ａ）ＩＤＬＥ（アイドル）、
（ｂ）ステーションが１つのスロットを使用し続ける必
要があることを意味している、ＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮ
ＵＡＴＩＯＮ（ビジー／連続）、（ｃ）スロットの連続
使用が終りにきたときを意味している、ＢＵＳＹ／ＦＩ
ＮＡＬ（ビジー／最終）、または（ｄ）そのスロットに
関して衝突が発生したことを意味している、ＣＯＬＬＩ
ＳＩＯＮ（衝突）であることを示す。ＩＤＬＥのステー
タス・メッセージは、共通のコントローラまたはヘッド
・エンドがタイム・スロットに情報を検出しなかった時
に発生する。ＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮのメ
ッセージは、送信が成功した時、そしてその送信の起点
となっているステーションがフレーム継続ビットをセッ
トしていた時に発生する。ＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬのメッ
セージは、送信が成功し、そしてその送信の起点となっ
ているステーションがそのフレーム継続ビットを「最
終」に設定していた時に発生する。ＣＯＬＬＩＳＩＯＮ
のステータス・メッセージは、その伝送メディアに対し
て接続されている他の少なくとも１つのステーションが
同時にその同じタイム・スロットにおいて送信を試みた
可能性があることを判定することによって、ヘッド・エ
ンドにおいて形成される。伝送ネットワーク上の１つま
たはそれ以上のタイム・スロットにアクセスする必要が
あるステーションにおいて、あるスロットに対応してい
るダウンストリームがＩＤＬＥ、ＣＯＬＬＩＳＩＯＮま
たはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬのいずれかのステータスを示
している場合、そのスロットは利用できるとみなされ
る。
のコントローラまたはヘッド・エンドからブロードキャ
ストのダウンストリームで送信されるアクノレッジメン
トまたはステータスのメッセージは、特定のタイム・ス
ロットのステータスが、（ａ）ＩＤＬＥ（アイドル）、
（ｂ）ステーションが１つのスロットを使用し続ける必
要があることを意味している、ＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮ
ＵＡＴＩＯＮ（ビジー／連続）、（ｃ）スロットの連続
使用が終りにきたときを意味している、ＢＵＳＹ／ＦＩ
ＮＡＬ（ビジー／最終）、または（ｄ）そのスロットに
関して衝突が発生したことを意味している、ＣＯＬＬＩ
ＳＩＯＮ（衝突）であることを示す。ＩＤＬＥのステー
タス・メッセージは、共通のコントローラまたはヘッド
・エンドがタイム・スロットに情報を検出しなかった時
に発生する。ＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮのメ
ッセージは、送信が成功した時、そしてその送信の起点
となっているステーションがフレーム継続ビットをセッ
トしていた時に発生する。ＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬのメッ
セージは、送信が成功し、そしてその送信の起点となっ
ているステーションがそのフレーム継続ビットを「最
終」に設定していた時に発生する。ＣＯＬＬＩＳＩＯＮ
のステータス・メッセージは、その伝送メディアに対し
て接続されている他の少なくとも１つのステーションが
同時にその同じタイム・スロットにおいて送信を試みた
可能性があることを判定することによって、ヘッド・エ
ンドにおいて形成される。伝送ネットワーク上の１つま
たはそれ以上のタイム・スロットにアクセスする必要が
あるステーションにおいて、あるスロットに対応してい
るダウンストリームがＩＤＬＥ、ＣＯＬＬＩＳＩＯＮま
たはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬのいずれかのステータスを示
している場合、そのスロットは利用できるとみなされ
る。
【０００９】ステーションが次々の複数の各フレームの
中の２つ以上のタイム・スロットに対してアクセスする
必要がある場合、いくつかの方法が使える。先ず第１
に、ステーションは第１のタイム・スロットを獲得する
ことができ、そして次にタイム・スロットの競合プロセ
スを繰り返すことによって、第２の、そしてそれ以降の
タイム・スロットを要求することができる。このタイプ
の非中央集中型の方式においては、ステーションはこの
ようにしてそのステーションにおいて発信されているト
ラヒックのタイプに対して必要な送信の帯域幅の全量を
得るために、漸進的に「ランプ・アップ（ｒａｍｐ ｕ
ｐ）」することができる。デッドロックを回避するため
に、所定の期間内に必要な数のタイム・スロットを得て
いないステーションに対して呼出しの試行を終了させる
ためにタイマを使うことができる。代わりに、ステーシ
ョンはヘッド・エンドに対して最初のアップストリーム
・シグナリング・メッセージで、連続したプロセスにわ
たって複数のタイム・スロットが必要であることを示す
ことができる。この中央集中型のタイプの方式において
は、ヘッド・エンドは必要なスロットが利用できる場
合、それらをあらかじめ割り当てるように構成され、そ
してその割当てをダウンストリーム・メッセージで示
す。
中の２つ以上のタイム・スロットに対してアクセスする
必要がある場合、いくつかの方法が使える。先ず第１
に、ステーションは第１のタイム・スロットを獲得する
ことができ、そして次にタイム・スロットの競合プロセ
スを繰り返すことによって、第２の、そしてそれ以降の
タイム・スロットを要求することができる。このタイプ
の非中央集中型の方式においては、ステーションはこの
ようにしてそのステーションにおいて発信されているト
ラヒックのタイプに対して必要な送信の帯域幅の全量を
得るために、漸進的に「ランプ・アップ（ｒａｍｐ ｕ
ｐ）」することができる。デッドロックを回避するため
に、所定の期間内に必要な数のタイム・スロットを得て
いないステーションに対して呼出しの試行を終了させる
ためにタイマを使うことができる。代わりに、ステーシ
ョンはヘッド・エンドに対して最初のアップストリーム
・シグナリング・メッセージで、連続したプロセスにわ
たって複数のタイム・スロットが必要であることを示す
ことができる。この中央集中型のタイプの方式において
は、ヘッド・エンドは必要なスロットが利用できる場
合、それらをあらかじめ割り当てるように構成され、そ
してその割当てをダウンストリーム・メッセージで示
す。
【００１０】本発明の１つの観点によれば、タイム・ス
ロット間の干渉を防ぐために、そして送信機に対するラ
ンプ・アップ・タイムを許すために、アップストリーム
の方向における送信のタイム・スロット間にガード・タ
イムが設けられている。しかし、効率を向上させるため
に、各フレーム内の複数の隣接したタイム・スロットが
１つのステーションに対して割り当てられる時に形成さ
れる「スーパースロット」においては、その複数のガー
ド・タイムの発生が消去される。これらのスーパースロ
ットは伝送メディア上での利用できる帯域幅の総合的な
利用を大幅に改善することができる。
ロット間の干渉を防ぐために、そして送信機に対するラ
ンプ・アップ・タイムを許すために、アップストリーム
の方向における送信のタイム・スロット間にガード・タ
イムが設けられている。しかし、効率を向上させるため
に、各フレーム内の複数の隣接したタイム・スロットが
１つのステーションに対して割り当てられる時に形成さ
れる「スーパースロット」においては、その複数のガー
ド・タイムの発生が消去される。これらのスーパースロ
ットは伝送メディア上での利用できる帯域幅の総合的な
利用を大幅に改善することができる。
【００１１】本発明の別の観点によれば、共通のコント
ローラまたはヘッド・エンド・ベースのフィードバック
（スロットの占有に関するフィードバックのために、そ
のチャネルに対してステーションが聴取するのと反対
に）を使ってタイム・スロットを割り当て、スーパース
ロットを生成することができる。
ローラまたはヘッド・エンド・ベースのフィードバック
（スロットの占有に関するフィードバックのために、そ
のチャネルに対してステーションが聴取するのと反対
に）を使ってタイム・スロットを割り当て、スーパース
ロットを生成することができる。
【００１２】これまで本発明は、ファイバ／同軸ベース
の伝送インフラストラクチャの場合において主として記
述されてきたが、本発明は、無線通信環境に対しても適
用できることを理解されたい。後者の状況においては、
「移動局」、「基地局」および「無線メディア」を「ス
テーション」、「ヘッド・エンド」および「ファイバ／
同軸メディア」の代わりに適用することができる。
の伝送インフラストラクチャの場合において主として記
述されてきたが、本発明は、無線通信環境に対しても適
用できることを理解されたい。後者の状況においては、
「移動局」、「基地局」および「無線メディア」を「ス
テーション」、「ヘッド・エンド」および「ファイバ／
同軸メディア」の代わりに適用することができる。
【００１３】上記の結果として、ステーションは帯域幅
を節約するように自分の割り当てられた隣接のスロット
がスーパースロット・モードで使われることを自律的に
宣言することができる。これによってさらに効率的で、
より経済的なチャネルの使用が提供される
を節約するように自分の割り当てられた隣接のスロット
がスーパースロット・モードで使われることを自律的に
宣言することができる。これによってさらに効率的で、
より経済的なチャネルの使用が提供される
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の対象とされる広域ネット
ワークのタイプが図１に示されており、その中で複数の
ステーション１０７‐１〜１０７‐８がトリー・アンド
・ブランチの伝送ネットワークによって共通のヘッド・
エンド１０９に対して接続されている。その伝送ネット
ワークは複数のタップ１０４‐１〜１０４‐４を備えて
いるメインの同軸ケーブル１０２を含むことができ、各
タップは対応しているフィーダ・ケーブル１０３‐１〜
１０３‐４を提供する。さらに、各フィーダ・ケーブル
はドロップ１０５などのドロップを経由して１つまたは
それ以上のステーション１０７にサービスする。図１の
ネットワークは、メインの同軸ケーブル１０２と光ファ
イバ１０８との間の遷移を許容する単独のファイバ・ノ
ード１０１を含む。しかし、いくつかの実装においては
ネットワーク全体を同軸ケーブルで構成することがで
き、他の実装においては、２つ以上のそのようなファイ
バ・ノードをネットワークに採用することができる。そ
れはネットワークのどの部分がファイバであって、どの
部分が同軸ケーブルであるかによって変わる。
ワークのタイプが図１に示されており、その中で複数の
ステーション１０７‐１〜１０７‐８がトリー・アンド
・ブランチの伝送ネットワークによって共通のヘッド・
エンド１０９に対して接続されている。その伝送ネット
ワークは複数のタップ１０４‐１〜１０４‐４を備えて
いるメインの同軸ケーブル１０２を含むことができ、各
タップは対応しているフィーダ・ケーブル１０３‐１〜
１０３‐４を提供する。さらに、各フィーダ・ケーブル
はドロップ１０５などのドロップを経由して１つまたは
それ以上のステーション１０７にサービスする。図１の
ネットワークは、メインの同軸ケーブル１０２と光ファ
イバ１０８との間の遷移を許容する単独のファイバ・ノ
ード１０１を含む。しかし、いくつかの実装においては
ネットワーク全体を同軸ケーブルで構成することがで
き、他の実装においては、２つ以上のそのようなファイ
バ・ノードをネットワークに採用することができる。そ
れはネットワークのどの部分がファイバであって、どの
部分が同軸ケーブルであるかによって変わる。
【００１５】図１に示されているトリー・アンド・ブラ
ンチの構成のために、個々のステーションは互いに直接
には通信することができず、従来のアクセス・プロトコ
ルを効率的に使うことはできない。むしろ、各ステーシ
ョンは共通のコントローラまたはヘッド・エンド１０９
とアップストリームの方向において通信し、一方、ヘッ
ド・エンドはすべてのステーションに対してダウンスト
リームのブロードキャストを行うこと、またはよく知ら
れているアドレッシング技法を使ってある種のステーシ
ョンに対して選択的に送信することができる。この構成
はさらに、すべてのステーションがすべての他のステー
ションから聴取することを防止する単方向の増幅器(図
示せず）を含むことが仮定される。図１に示されている
タイプの代表的なネットワークは、最も遠いステーショ
ンからヘッド・エンド１０９までの距離が１００マイル
の範囲内にあってよい。
ンチの構成のために、個々のステーションは互いに直接
には通信することができず、従来のアクセス・プロトコ
ルを効率的に使うことはできない。むしろ、各ステーシ
ョンは共通のコントローラまたはヘッド・エンド１０９
とアップストリームの方向において通信し、一方、ヘッ
ド・エンドはすべてのステーションに対してダウンスト
リームのブロードキャストを行うこと、またはよく知ら
れているアドレッシング技法を使ってある種のステーシ
ョンに対して選択的に送信することができる。この構成
はさらに、すべてのステーションがすべての他のステー
ションから聴取することを防止する単方向の増幅器(図
示せず）を含むことが仮定される。図１に示されている
タイプの代表的なネットワークは、最も遠いステーショ
ンからヘッド・エンド１０９までの距離が１００マイル
の範囲内にあってよい。
【００１６】図１に示されているタイプの同軸／ファイ
バ・ネットワークにおいて予期されるトラヒックは、等
時性または一定ビット・レート（ＣＢＲ）、非同期また
は可変ビット・レート（ＶＢＲ）、および散発的（１つ
またはそれ以上のパケットまたはセルのバーストが時々
発生する）として大きく分類することができる。等時性
トラヒックの例は、遅延に敏感である音声およびビデオ
・テレフォニィ（ＶＴ）である。場合によっては、ファ
イル転送などの遅延に敏感でないサービスも等時性また
はＣＢＲのコネクションを使ってサービスすることがで
きる。非同期ＶＢＲのトラヒックの例はＶＢＲビデオお
よび対話型のデータである。ＶＢＲビデオはネットワー
クを通して非同期的に転送することができるが、それは
ビデオ・モニタ上で表示される前に受信側のステーショ
ンにおいて再同期化が必要である。同期またはＶＢＲの
トラヒックは活動／非活動期間における変動および活動
期間の間のビット・レートが変わる可能性があることの
ためにバースト性である。散発的トラヒックもバースト
性であるが、それは１つまたは少数のパケットのバース
トが比較的長い非活動期間の後に続くことによって特徴
付けられる。このタイプの例はＶＣＲのリモート・コン
トロール・メッセージ、ビデオ・ゲームのボタンの押し
下げ、およびシグナリングおよび制御情報を含んでいる
呼出しのセットアップ・メッセージである。
バ・ネットワークにおいて予期されるトラヒックは、等
時性または一定ビット・レート（ＣＢＲ）、非同期また
は可変ビット・レート（ＶＢＲ）、および散発的（１つ
またはそれ以上のパケットまたはセルのバーストが時々
発生する）として大きく分類することができる。等時性
トラヒックの例は、遅延に敏感である音声およびビデオ
・テレフォニィ（ＶＴ）である。場合によっては、ファ
イル転送などの遅延に敏感でないサービスも等時性また
はＣＢＲのコネクションを使ってサービスすることがで
きる。非同期ＶＢＲのトラヒックの例はＶＢＲビデオお
よび対話型のデータである。ＶＢＲビデオはネットワー
クを通して非同期的に転送することができるが、それは
ビデオ・モニタ上で表示される前に受信側のステーショ
ンにおいて再同期化が必要である。同期またはＶＢＲの
トラヒックは活動／非活動期間における変動および活動
期間の間のビット・レートが変わる可能性があることの
ためにバースト性である。散発的トラヒックもバースト
性であるが、それは１つまたは少数のパケットのバース
トが比較的長い非活動期間の後に続くことによって特徴
付けられる。このタイプの例はＶＣＲのリモート・コン
トロール・メッセージ、ビデオ・ゲームのボタンの押し
下げ、およびシグナリングおよび制御情報を含んでいる
呼出しのセットアップ・メッセージである。
【００１７】図２は、ステーション１０７をヘッド・エ
ンド１０９に対して相互接続している伝送ネットワーク
において使うことができる、アップストリーム／ダウン
ストリームのスペクトル割当てを示している。少なくと
も７５０ＭＨｚの合計帯域幅がそのネットワークのコン
ポーネントのすべてにおいて利用できると仮定して、５
０ＭＨｚから４５０ＭＨｚまでの４００ＭＨｚの帯域２
０１を使って、従来のケーブルＴＶのプログラミングな
どの従来のダウンストリームのアナログ情報を搬送する
ことができる。５〜４５ＭＨｚの範囲の４０ＭＨｚの帯
域は複数のアップストリームのディジタル・チャネル２
０２‐１〜２０２‐ｎに分割することができ、各チャネ
ルは１ＭＨｚ〜６ＭＨｚの広さとすることができる。ま
た、適切な変調方式を使って１．６Ｍｂ／ｓ〜１０Ｍｂ
／ｓのディジタル帯域幅を搬送することができる。これ
らの各アップストリーム・ディジタル・チャネルは、制
御、シグナリング、音声、ビデオ・テレフォニィおよび
他のメッセージを搬送するためにアップストリーム方向
において使うことができる。多数の（通常は、５０の）
ダウンストリーム・ディジタル・チャネル２０３‐１〜
２０３‐ｎを４５０〜７５０ＭＨｚの３００ＭＨｚの帯
域に含めることができる。これらのチャネルは音声、ビ
デオ・テレフォニィ、ビデオ・オン・デマンド（ＶＯ
Ｄ）、および他の対話型（ＩＴＶ）サービスのために使
うことができる。ダウンストリーム・チャネルにおける
ノイズが小さいため（アップストリーム・チャネルに比
較して）、適切な変調方式によって、各ダウンストリー
ム・チャネル２０３‐１〜２０３‐ｎにおいて２８Ｍｂ
／ｓまで搬送することができる。アップストリーム・チ
ャネル２０２は本発明によって説明されているような多
重アクセスの方法を使ってステーション１０７によって
共有され。ダウンストリーム・チャネル２０１および２
０３は、ブロードキャスト・チャネルであり、その中で
すべてのステーション１０７がそれらのチャネルにおい
て送信されたメッセージを受信することができる。
ンド１０９に対して相互接続している伝送ネットワーク
において使うことができる、アップストリーム／ダウン
ストリームのスペクトル割当てを示している。少なくと
も７５０ＭＨｚの合計帯域幅がそのネットワークのコン
ポーネントのすべてにおいて利用できると仮定して、５
０ＭＨｚから４５０ＭＨｚまでの４００ＭＨｚの帯域２
０１を使って、従来のケーブルＴＶのプログラミングな
どの従来のダウンストリームのアナログ情報を搬送する
ことができる。５〜４５ＭＨｚの範囲の４０ＭＨｚの帯
域は複数のアップストリームのディジタル・チャネル２
０２‐１〜２０２‐ｎに分割することができ、各チャネ
ルは１ＭＨｚ〜６ＭＨｚの広さとすることができる。ま
た、適切な変調方式を使って１．６Ｍｂ／ｓ〜１０Ｍｂ
／ｓのディジタル帯域幅を搬送することができる。これ
らの各アップストリーム・ディジタル・チャネルは、制
御、シグナリング、音声、ビデオ・テレフォニィおよび
他のメッセージを搬送するためにアップストリーム方向
において使うことができる。多数の（通常は、５０の）
ダウンストリーム・ディジタル・チャネル２０３‐１〜
２０３‐ｎを４５０〜７５０ＭＨｚの３００ＭＨｚの帯
域に含めることができる。これらのチャネルは音声、ビ
デオ・テレフォニィ、ビデオ・オン・デマンド（ＶＯ
Ｄ）、および他の対話型（ＩＴＶ）サービスのために使
うことができる。ダウンストリーム・チャネルにおける
ノイズが小さいため（アップストリーム・チャネルに比
較して）、適切な変調方式によって、各ダウンストリー
ム・チャネル２０３‐１〜２０３‐ｎにおいて２８Ｍｂ
／ｓまで搬送することができる。アップストリーム・チ
ャネル２０２は本発明によって説明されているような多
重アクセスの方法を使ってステーション１０７によって
共有され。ダウンストリーム・チャネル２０１および２
０３は、ブロードキャスト・チャネルであり、その中で
すべてのステーション１０７がそれらのチャネルにおい
て送信されたメッセージを受信することができる。
【００１８】ステーション１０７（図３Ａ）およびヘッ
ド・エンド１０９（図３Ｂ）の特定の構成、およびステ
ーションとヘッド・エンドとの間で交換されるアップス
トリーム（図４）およびダウンストリーム（図５）のメ
ッセージの特定のコンポーネントについて説明する前
に、本発明に関してこれらの要素の動作の概要を提示す
ることは有益である。本発明の原理に従って、図３Ａの
ステーション１０７のＭＡＣプロセッサ３３０の帯域幅
コントローラ３３５、および図３Ｂのヘッド・エンド１
０９のＭＡＣプロセッサ３８４の同様な帯域幅コントロ
ーラ３７８が、トリー・アンド・ブランチのネットワー
クを相互接続する情報の伝送に関してのプロトコルを実
装するように配置され、それによって、タイム・スロッ
トが予約されていないスロットである限り、ステーショ
ン１０７がアップストリーム・チャネルの特定のタイム
・スロットに情報を挿入することができる。１つのタイ
ム・スロットにおいて送信を試みるステーションはブロ
ードキャストのダウンストリーム・チャネルに含まれて
いるそのスロットに関連付けられているステータス情報
を読む。スロットが予約されていなかった場合、ステー
ションは情報を挿入することができる。スロットが別の
ステーションに対して予約されていた場合、そのステー
ションはそのタイム・スロットにおいて送信することを
諦める。自分自身の送信が衝突を経験したことを検出し
た場合、その送信を試みようとしているステーションは
バックオフおよび再送信のプロセスを実行する。
ド・エンド１０９（図３Ｂ）の特定の構成、およびステ
ーションとヘッド・エンドとの間で交換されるアップス
トリーム（図４）およびダウンストリーム（図５）のメ
ッセージの特定のコンポーネントについて説明する前
に、本発明に関してこれらの要素の動作の概要を提示す
ることは有益である。本発明の原理に従って、図３Ａの
ステーション１０７のＭＡＣプロセッサ３３０の帯域幅
コントローラ３３５、および図３Ｂのヘッド・エンド１
０９のＭＡＣプロセッサ３８４の同様な帯域幅コントロ
ーラ３７８が、トリー・アンド・ブランチのネットワー
クを相互接続する情報の伝送に関してのプロトコルを実
装するように配置され、それによって、タイム・スロッ
トが予約されていないスロットである限り、ステーショ
ン１０７がアップストリーム・チャネルの特定のタイム
・スロットに情報を挿入することができる。１つのタイ
ム・スロットにおいて送信を試みるステーションはブロ
ードキャストのダウンストリーム・チャネルに含まれて
いるそのスロットに関連付けられているステータス情報
を読む。スロットが予約されていなかった場合、ステー
ションは情報を挿入することができる。スロットが別の
ステーションに対して予約されていた場合、そのステー
ションはそのタイム・スロットにおいて送信することを
諦める。自分自身の送信が衝突を経験したことを検出し
た場合、その送信を試みようとしているステーションは
バックオフおよび再送信のプロセスを実行する。
【００１９】以下にさらに詳しく説明されるタイム・ス
ロットの４つの状態を、ダウンストリームのステータス
またはアクノレッジメント・メッセージ（図５）で示す
ことができる。先ず最初に、そのスロットはＩＤＬＥで
ある可能性がある。これはそのスロットが最近のフレー
ムで使用されていなかったこと、そして任意のステーシ
ョンによって送信のために使えることを意味している。
第２に、そのスロットはＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴ
ＩＯＮとしてマークされている可能性がある。これはそ
のスロットが最近のフレームにおいてＢＵＳＹであり、
そしてその同じステーションに対して次のフレームで予
約されていることを意味している。第３に、そのスロッ
トはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬとしてマークされている可能
性がある。これはそのスロットが最近のフレームにおい
てＢＵＳＹであったが、次のフレームにおいてはどのス
テーションに対しても利用可能であることを意味してい
る。最後に、そのタイム・スロットは衝突またはノイズ
のために意味のあるデータを有していなかったために損
なわれいる可能性がある。
ロットの４つの状態を、ダウンストリームのステータス
またはアクノレッジメント・メッセージ（図５）で示す
ことができる。先ず最初に、そのスロットはＩＤＬＥで
ある可能性がある。これはそのスロットが最近のフレー
ムで使用されていなかったこと、そして任意のステーシ
ョンによって送信のために使えることを意味している。
第２に、そのスロットはＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴ
ＩＯＮとしてマークされている可能性がある。これはそ
のスロットが最近のフレームにおいてＢＵＳＹであり、
そしてその同じステーションに対して次のフレームで予
約されていることを意味している。第３に、そのスロッ
トはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬとしてマークされている可能
性がある。これはそのスロットが最近のフレームにおい
てＢＵＳＹであったが、次のフレームにおいてはどのス
テーションに対しても利用可能であることを意味してい
る。最後に、そのタイム・スロットは衝突またはノイズ
のために意味のあるデータを有していなかったために損
なわれいる可能性がある。
【００２０】さらに、本発明に従って、１つのスロット
において送信したステーションはアップストリームのヘ
ッダの中の、図４のフレーム継続（Ｃf）サブフィール
ド４０９をセットしてその同じタイム・スロットを次の
フレームにおいて予約することを示すことができる。こ
れは同期的なアクセスを必要とするステーションに対し
て、保証された帯域幅のアップストリームを得るための
メカニズムを提供する。十分なデータを有しているステ
ーションは、可変ビット・レート（ＶＢＲ）タイプのト
ラヒックを送信するための容量を得るために、フレーム
継続のサブフィールドを使用することもできる。同期的
なトラヒックの場合、１つまたはそれ以上のタイム・ス
ロットにおいて最初に送信するステーション１０７はそ
の呼出しの終りまで、すべての続いているフレームの中
のフレーム継続（Ｃf）のサブフィールド４０９をセッ
トするように構成される。ＶＢＲサービスの中、そのス
テーションはＩＰパケットを送信するために必要となる
可能性があるように、それを２、３回セットし、次にそ
のスロットを解放することが期待される。
において送信したステーションはアップストリームのヘ
ッダの中の、図４のフレーム継続（Ｃf）サブフィール
ド４０９をセットしてその同じタイム・スロットを次の
フレームにおいて予約することを示すことができる。こ
れは同期的なアクセスを必要とするステーションに対し
て、保証された帯域幅のアップストリームを得るための
メカニズムを提供する。十分なデータを有しているステ
ーションは、可変ビット・レート（ＶＢＲ）タイプのト
ラヒックを送信するための容量を得るために、フレーム
継続のサブフィールドを使用することもできる。同期的
なトラヒックの場合、１つまたはそれ以上のタイム・ス
ロットにおいて最初に送信するステーション１０７はそ
の呼出しの終りまで、すべての続いているフレームの中
のフレーム継続（Ｃf）のサブフィールド４０９をセッ
トするように構成される。ＶＢＲサービスの中、そのス
テーションはＩＰパケットを送信するために必要となる
可能性があるように、それを２、３回セットし、次にそ
のスロットを解放することが期待される。
【００２１】時々、１つのステーションが１つのアップ
ストリーム・フレームの中の隣接したタイム・スロット
に対するアクセスを有している時、そのステーションは
利用可能なタイム・スロットの境界にまたがって送信す
ることによって、それらのタイム・スロットを１つの
「スーパースロット」に組み合わせることができる。こ
の場合、そのステーションはアップストリーム・ヘッダ
の中の図４におけるスロット継続（Ｃs）のサブフィー
ルド４１１をセットすることによって、スーパースロッ
トの使用を示す。
ストリーム・フレームの中の隣接したタイム・スロット
に対するアクセスを有している時、そのステーションは
利用可能なタイム・スロットの境界にまたがって送信す
ることによって、それらのタイム・スロットを１つの
「スーパースロット」に組み合わせることができる。こ
の場合、そのステーションはアップストリーム・ヘッダ
の中の図４におけるスロット継続（Ｃs）のサブフィー
ルド４１１をセットすることによって、スーパースロッ
トの使用を示す。
【００２２】図３Ａは、図１のステーション１０７にお
ける各種の通信装置が伝送ネットワークに対して接続さ
れていて、本発明に従って、ヘッド・エンド１０９と通
信するためにアップストリーム・チャネル２０２の送信
容量にアクセスすることができる構成を示している。１
つのステーションの通信装置は電話機３０１、テレビジ
ョン３０２、コンピュータ３０３、および他の多くの装
置を含むことができる。装置は関連付けられた装置固有
のプロセッサ３１１〜３１３を経由して共有のバス３２
０に接続されている。したがって、電話機３０１は、た
とえば、ＰＣＭの音声をアナログ信号に変換するプロセ
ッサ３１１を経由してバス３２０に接続され、テレビジ
ョン３０２は、たとえば、ＭＰＥＧ‐２のディジタルＴ
Ｖ信号をアナログ信号に変換するプロセッサ３１２を経
由してバス３２０に結合され、そしてコンピュータ３０
３は、たとえば、ユーザとネットワーク・プロトコルと
の間の変換を提供するプロセッサ３１３を経由してバス
３２０に対して結合されている。
ける各種の通信装置が伝送ネットワークに対して接続さ
れていて、本発明に従って、ヘッド・エンド１０９と通
信するためにアップストリーム・チャネル２０２の送信
容量にアクセスすることができる構成を示している。１
つのステーションの通信装置は電話機３０１、テレビジ
ョン３０２、コンピュータ３０３、および他の多くの装
置を含むことができる。装置は関連付けられた装置固有
のプロセッサ３１１〜３１３を経由して共有のバス３２
０に接続されている。したがって、電話機３０１は、た
とえば、ＰＣＭの音声をアナログ信号に変換するプロセ
ッサ３１１を経由してバス３２０に接続され、テレビジ
ョン３０２は、たとえば、ＭＰＥＧ‐２のディジタルＴ
Ｖ信号をアナログ信号に変換するプロセッサ３１２を経
由してバス３２０に結合され、そしてコンピュータ３０
３は、たとえば、ユーザとネットワーク・プロトコルと
の間の変換を提供するプロセッサ３１３を経由してバス
３２０に対して結合されている。
【００２３】アップストリームの情報に関しては、装置
固有の各プロセッサ３１１〜３１３はその関連付けられ
ている通信装置で発信されるデータを処理し、ケーブル
１０２に対して接続できるようにするＲＦユニット３６
０に対して、アプリケーションのためにそのデータを適
切な形式で提示する。ダウンストリーム情報に関して
は、装置固有の各プロセッサ３１１〜３１３は、関連付
けられている通信装置（電話機３０１、テレビジョン３
０２、コンピュータ３０３など）におけるディスプレイ
／プレイアウトに対して送られるデータを処理する。た
とえば、テレビジョン３０２に接続されているプロセッ
サ３１２は、ビデオ情報のＭＰＥＧ‐２のデコーディン
グを行うことができる。
固有の各プロセッサ３１１〜３１３はその関連付けられ
ている通信装置で発信されるデータを処理し、ケーブル
１０２に対して接続できるようにするＲＦユニット３６
０に対して、アプリケーションのためにそのデータを適
切な形式で提示する。ダウンストリーム情報に関して
は、装置固有の各プロセッサ３１１〜３１３は、関連付
けられている通信装置（電話機３０１、テレビジョン３
０２、コンピュータ３０３など）におけるディスプレイ
／プレイアウトに対して送られるデータを処理する。た
とえば、テレビジョン３０２に接続されているプロセッ
サ３１２は、ビデオ情報のＭＰＥＧ‐２のデコーディン
グを行うことができる。
【００２４】バス３２０と、一般的に３３０として示さ
れているメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）プロセッサ
（以下にさらに詳細に説明する）との間のデータの転
送、および装置固有のプロセッサ３１１〜３１３とバス
３２０との間のデータの転送は、バス・コントローラ３
２２の制御下で実行される。バス３２０およびバス・コ
ントローラ３２２は、標準のタイム・スロット・インタ
ーチェンジ（ＴＳＩ）またはイーサネット・プロトコ
ル、あるいはこの分野の技術に熟達した人にとっては明
らかである任意の他の適切な構成を使うように構成する
ことができる。
れているメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）プロセッサ
（以下にさらに詳細に説明する）との間のデータの転
送、および装置固有のプロセッサ３１１〜３１３とバス
３２０との間のデータの転送は、バス・コントローラ３
２２の制御下で実行される。バス３２０およびバス・コ
ントローラ３２２は、標準のタイム・スロット・インタ
ーチェンジ（ＴＳＩ）またはイーサネット・プロトコ
ル、あるいはこの分野の技術に熟達した人にとっては明
らかである任意の他の適切な構成を使うように構成する
ことができる。
【００２５】変調器３５０および復調器３４０が、各ス
テーションにおいてアップストリームの情報を変調する
ため、そしてダウンストリームの情報を復調するため
に、それぞれ設けられている。たとえば、復調器３４０
と変調器３５０はＱＰＳＫ、ＱＡＭなどのよく知られて
いる任意の技法を使って、アナログ信号をディジタルの
ビット・ストリームに（また、その逆に）変換するよう
に構成することができる。ＲＦユニット３６０は両方向
において動作する。それはヘッド・エンド１０９から受
信されたＲＦ信号をベースバンドへ変換し、それを復調
器３４０に対して供給し、そして変調器３５０から受信
されたベースバンドの情報を、ヘッド・エンド１０９に
対して送信するために割り当てられたＲＦ周波数へ変換
する。ここで、復調器３４０、変調器３５０、そして潜
在的にＭＡＣプロセッサ３３０以外にＲＦユニット３６
０によって実行される機能を、「ネットワーク・インタ
ーフェイス・ユニット」と呼ばれることがある単独のユ
ニットに含めるか、あるいは具体化することができるこ
とに留意されたい。
テーションにおいてアップストリームの情報を変調する
ため、そしてダウンストリームの情報を復調するため
に、それぞれ設けられている。たとえば、復調器３４０
と変調器３５０はＱＰＳＫ、ＱＡＭなどのよく知られて
いる任意の技法を使って、アナログ信号をディジタルの
ビット・ストリームに（また、その逆に）変換するよう
に構成することができる。ＲＦユニット３６０は両方向
において動作する。それはヘッド・エンド１０９から受
信されたＲＦ信号をベースバンドへ変換し、それを復調
器３４０に対して供給し、そして変調器３５０から受信
されたベースバンドの情報を、ヘッド・エンド１０９に
対して送信するために割り当てられたＲＦ周波数へ変換
する。ここで、復調器３４０、変調器３５０、そして潜
在的にＭＡＣプロセッサ３３０以外にＲＦユニット３６
０によって実行される機能を、「ネットワーク・インタ
ーフェイス・ユニット」と呼ばれることがある単独のユ
ニットに含めるか、あるいは具体化することができるこ
とに留意されたい。
【００２６】本発明によれば、バス３２０に接続されて
いる通信装置３０１〜３９３のうちのどれかにおいて発
信されて図１のヘッド・エンド１０９に対して向けられ
ている情報が、ケーブル１０２へ印加され、そして本発
明のＭＡＣ層のプロトコルを実装しているＭＡＣプロセ
ッサ３３０の制御下で、伝送ネットワークの他のコンポ
ーネントに対して印加される。同様に、装置３０１〜３
０３に向けられている、ヘッド・エンド１０９からのダ
ウンストリーム情報は、伝送ネットワークおよびケーブ
ル１０２から、やはりＭＡＣプロセッサ３３０の制御下
で受信される。ＭＡＣプロセッサ３３０の要素はデフォ
ーマッタ３３１および対応しているフォーマッタ３３３
であり、両方とも帯域幅コントローラ３３５、バッファ
３３２および３３９、およびコントローラ３３５の動作
を制御するプログラムまたはソフトウェア・コードを含
んでいるプログラム記憶装置３３７の制御下で動作す
る。
いる通信装置３０１〜３９３のうちのどれかにおいて発
信されて図１のヘッド・エンド１０９に対して向けられ
ている情報が、ケーブル１０２へ印加され、そして本発
明のＭＡＣ層のプロトコルを実装しているＭＡＣプロセ
ッサ３３０の制御下で、伝送ネットワークの他のコンポ
ーネントに対して印加される。同様に、装置３０１〜３
０３に向けられている、ヘッド・エンド１０９からのダ
ウンストリーム情報は、伝送ネットワークおよびケーブ
ル１０２から、やはりＭＡＣプロセッサ３３０の制御下
で受信される。ＭＡＣプロセッサ３３０の要素はデフォ
ーマッタ３３１および対応しているフォーマッタ３３３
であり、両方とも帯域幅コントローラ３３５、バッファ
３３２および３３９、およびコントローラ３３５の動作
を制御するプログラムまたはソフトウェア・コードを含
んでいるプログラム記憶装置３３７の制御下で動作す
る。
【００２７】デフォーマッタ３３１はヘッド・エンド１
０９から送信されるペイロード・データおよびアクノレ
ッジメント・メッセージ、Ａ（ｉ，ｊ）を分離し、その
ペイロード・データをバッファ３３２に対して送信し、
バッファ３３２からそれらのデータがバス３２０上で適
切な装置固有のプロセッサ３３１〜３１３に対して送信
される。その行き先はそのメッセージに含まれている適
切な通信装置３０１〜３０３に対する受信先アドレスＤ
Ａ（ｉ，ｊ）によって変わる。フォーマッタ３３３はそ
の逆の動作を実行する。すなわち、フォーマッタ３３３
は通信装置３０１〜３０３および／または装置固有のプ
ロセッサ３１１〜３１３において発信されたペイロード
・データと、帯域幅コントローラ３３５において発信さ
れた制御メッセージ、Ｃf、ＣsおよびＬsとを組み合わ
せ、発信元の装置のアイデンティティを示している発信
元アドレス、ＳＡ（ｉ，ｊ）以外に、これらのメッセー
ジをヘッド・エンド１０９に対して送信する。制御／ス
テータス・メッセージＤＡ（ｉ，ｊ）、Ａ（ｉ，ｊ）、
ＳＡ（ｉ，ｊ）、Ｃf、ＣsおよびＬsについては、以下
に図４、図５および図７に関連して説明される。
０９から送信されるペイロード・データおよびアクノレ
ッジメント・メッセージ、Ａ（ｉ，ｊ）を分離し、その
ペイロード・データをバッファ３３２に対して送信し、
バッファ３３２からそれらのデータがバス３２０上で適
切な装置固有のプロセッサ３３１〜３１３に対して送信
される。その行き先はそのメッセージに含まれている適
切な通信装置３０１〜３０３に対する受信先アドレスＤ
Ａ（ｉ，ｊ）によって変わる。フォーマッタ３３３はそ
の逆の動作を実行する。すなわち、フォーマッタ３３３
は通信装置３０１〜３０３および／または装置固有のプ
ロセッサ３１１〜３１３において発信されたペイロード
・データと、帯域幅コントローラ３３５において発信さ
れた制御メッセージ、Ｃf、ＣsおよびＬsとを組み合わ
せ、発信元の装置のアイデンティティを示している発信
元アドレス、ＳＡ（ｉ，ｊ）以外に、これらのメッセー
ジをヘッド・エンド１０９に対して送信する。制御／ス
テータス・メッセージＤＡ（ｉ，ｊ）、Ａ（ｉ，ｊ）、
ＳＡ（ｉ，ｊ）、Ｃf、ＣsおよびＬsについては、以下
に図４、図５および図７に関連して説明される。
【００２８】フォーマッタ３３３およびデフォーマッタ
３３１は両方とも帯域幅コントローラ３３５に関連して
動作し、帯域幅コントローラ３３５は、（ａ）ヘッド・
エンド１０９から受信されたスロットのステータス・メ
ッセージ（アクノレッジメント）に基づいてバッファ３
３８からフォーマッタ３３３へ、そしてフォーマッタ３
３３からＲＦユニット３６０へのパケットの送信のスケ
ジューリング、（ｂ）スーパースロットの形成、（ｃ）
競合プロセスの制御、（ｄ）各タイム・スロットに含ま
れている巡回冗長符号（ＣＲＣ）を使っての誤りチェッ
クの実行などの機能を実行する。前に説明されたよう
に、これらのプロセスの詳細は図８〜１２に関連して以
下に説明される、プログラム記憶装置３３７に記憶され
ているソフトウェア・プログラムの制御下で実行され
る。バッファ３３９および３３２はアップストリームお
よびダウンストリームのペイロード・データを一時的な
ベースで記憶し、そしてＭＡＣプロトコルの一部を形成
する、帯域幅割当ておよび管理のプロセスにおいて使わ
れるパラメータ情報を記憶するように構成されている。
３３１は両方とも帯域幅コントローラ３３５に関連して
動作し、帯域幅コントローラ３３５は、（ａ）ヘッド・
エンド１０９から受信されたスロットのステータス・メ
ッセージ（アクノレッジメント）に基づいてバッファ３
３８からフォーマッタ３３３へ、そしてフォーマッタ３
３３からＲＦユニット３６０へのパケットの送信のスケ
ジューリング、（ｂ）スーパースロットの形成、（ｃ）
競合プロセスの制御、（ｄ）各タイム・スロットに含ま
れている巡回冗長符号（ＣＲＣ）を使っての誤りチェッ
クの実行などの機能を実行する。前に説明されたよう
に、これらのプロセスの詳細は図８〜１２に関連して以
下に説明される、プログラム記憶装置３３７に記憶され
ているソフトウェア・プログラムの制御下で実行され
る。バッファ３３９および３３２はアップストリームお
よびダウンストリームのペイロード・データを一時的な
ベースで記憶し、そしてＭＡＣプロトコルの一部を形成
する、帯域幅割当ておよび管理のプロセスにおいて使わ
れるパラメータ情報を記憶するように構成されている。
【００２９】ＶＢＲトラヒックを送信しているステーシ
ョン１０７は１つの呼出しまたはセッションの間に対し
ていくつかの保証された帯域幅を確保することができる
が、それらは本発明に従って、ソース・アクティビティ
における瞬時変動、すなわち、送信されるべきディジタ
ル情報をそのステーションが作り出すレートに基づいて
追加の帯域幅を動的に求め、あるいは余分の帯域幅を動
的に解放することができる。この機能は次のように実装
される。
ョン１０７は１つの呼出しまたはセッションの間に対し
ていくつかの保証された帯域幅を確保することができる
が、それらは本発明に従って、ソース・アクティビティ
における瞬時変動、すなわち、送信されるべきディジタ
ル情報をそのステーションが作り出すレートに基づいて
追加の帯域幅を動的に求め、あるいは余分の帯域幅を動
的に解放することができる。この機能は次のように実装
される。
【００３０】各ステーション１０７の帯域幅コントロー
ラ３３５は、特定のＶＢＲコネクションに関係付けられ
ていて、ＶＢＲのソースからの情報を一時的に記憶する
ために使われるバッファ３３９の１つのフィル・インを
監視する。帯域幅コントローラ３３５はヘッド・エンド
１０９に対する情報の適切な流れを確保するために必要
なスロットの数における変化を予測するように構成され
ている。というのは、アクティビティの高い期間におい
ては、ライン３３８上のバッファ・フィル信号がハイだ
からである。次に、帯域幅コントローラ３３５に実装さ
れている予測のアルゴリズムはそのステーションがスロ
ットに対する競合によっていくつかのより多くのスロッ
トを獲得するよう要求する。そのステーションが１つま
たはそれ以上の追加のタイム・スロットを獲得した場
合、フレーム継続ビットをこれらのスロットに対してセ
ットすることができ、それによって連続したフレームの
同じスロットを予約することができる。アクティビティ
の低い期間においては、ライン３３８上のバッファ・フ
ィル信号はローである。次に、帯域幅コントローラ３３
５の予測アルゴリズムは、保証された最小限の数を超え
る余分のスロットのいくつかがそのステーションによっ
て解放されることを要求する。この構成によってＶＢＲ
ソースの統計的マルチプレキシングからより高い利得を
得ることができ、その結果、従来型のＴＤＭＡに比べて
本発明の容量が大幅に増加する。
ラ３３５は、特定のＶＢＲコネクションに関係付けられ
ていて、ＶＢＲのソースからの情報を一時的に記憶する
ために使われるバッファ３３９の１つのフィル・インを
監視する。帯域幅コントローラ３３５はヘッド・エンド
１０９に対する情報の適切な流れを確保するために必要
なスロットの数における変化を予測するように構成され
ている。というのは、アクティビティの高い期間におい
ては、ライン３３８上のバッファ・フィル信号がハイだ
からである。次に、帯域幅コントローラ３３５に実装さ
れている予測のアルゴリズムはそのステーションがスロ
ットに対する競合によっていくつかのより多くのスロッ
トを獲得するよう要求する。そのステーションが１つま
たはそれ以上の追加のタイム・スロットを獲得した場
合、フレーム継続ビットをこれらのスロットに対してセ
ットすることができ、それによって連続したフレームの
同じスロットを予約することができる。アクティビティ
の低い期間においては、ライン３３８上のバッファ・フ
ィル信号はローである。次に、帯域幅コントローラ３３
５の予測アルゴリズムは、保証された最小限の数を超え
る余分のスロットのいくつかがそのステーションによっ
て解放されることを要求する。この構成によってＶＢＲ
ソースの統計的マルチプレキシングからより高い利得を
得ることができ、その結果、従来型のＴＤＭＡに比べて
本発明の容量が大幅に増加する。
【００３１】図３Ｂは、図３Ａに示されているＭＡＣプ
ロセッサ３３０に類似しているＭＡＣプロセッサ３８４
の構成を示している。ＭＡＣプロセッサ３８４は図１の
ヘッド・エンドの中に配置されており、そしてステーシ
ョン１０７からの通信信号を適切なサービス・プラット
フォーム３９０へ導く。図３Ｂに示されているように、
同軸ケーブル１０２を経由してステーション１０７から
受信された信号がＲＦユニット３７２に対して印加さ
れ、ＲＦユニット３７２はＲＦユニット３６０と同様
に、そのＲＦ信号をベースバンドへ変換し、そしてそれ
を復調器３７０に対して供給し、そして変調器３７４か
ら受信されたベースバンド情報をステーション１０７に
対する送信のために割り当てられているＲＦ周波数に変
換する。また、ＲＦユニット３７２はパワー・レベルの
解析に基づいて、ＣＯＬＬＩＳＩＯＮまたはＩＤＬＥの
ステータス検出をも提供することができる。これらの機
能がＲＦユニット３７２において実行される場合、その
結果の制御信号が制御コネクション（図３Ｂには示され
ていない）を経由してＭＡＣプロセッサ３８４に対して
送信される。
ロセッサ３３０に類似しているＭＡＣプロセッサ３８４
の構成を示している。ＭＡＣプロセッサ３８４は図１の
ヘッド・エンドの中に配置されており、そしてステーシ
ョン１０７からの通信信号を適切なサービス・プラット
フォーム３９０へ導く。図３Ｂに示されているように、
同軸ケーブル１０２を経由してステーション１０７から
受信された信号がＲＦユニット３７２に対して印加さ
れ、ＲＦユニット３７２はＲＦユニット３６０と同様
に、そのＲＦ信号をベースバンドへ変換し、そしてそれ
を復調器３７０に対して供給し、そして変調器３７４か
ら受信されたベースバンド情報をステーション１０７に
対する送信のために割り当てられているＲＦ周波数に変
換する。また、ＲＦユニット３７２はパワー・レベルの
解析に基づいて、ＣＯＬＬＩＳＩＯＮまたはＩＤＬＥの
ステータス検出をも提供することができる。これらの機
能がＲＦユニット３７２において実行される場合、その
結果の制御信号が制御コネクション（図３Ｂには示され
ていない）を経由してＭＡＣプロセッサ３８４に対して
送信される。
【００３２】ＭＡＣプロセッサ３８４において、デフォ
ーマッタ３７６はアップストリームのタイム・スロット
からステーションのアドレス、ＳＡ（ｉ，ｊ）およびパ
ラメータＣf、ＣsおよびＬsを回復し、この情報を帯域
幅コントローラ３７８に対して印加する。帯域幅コント
ローラ３７８は、図３Ａの帯域幅コントローラ３３５で
実行される機能を補佐する機能を実行し、そして（ａ）
ヘッド・エンド１０９においてフォーミュレートされた
ダウンストリームのタイム・スロットの割当てに基づい
て、サービス・プラットフォーム３９０からバッファ３
７９を経由してフォーマッタ３８２へ、そして次にＲＦ
ユニット３７２へのパケットの送信のスケジューリン
グ、（ｂ）スーパースロットの存在の検出およびその中
に含まれている情報の抽出または読出し、（ｃ）アップ
ストリームのタイム・スロットのステータスの判定およ
びダウンストリームのステータスまたはアクノレッジメ
ント・メッセージ、Ａ（ｉ，ｊ）のフォーミュレートお
よび（ｄ）各タイム・スロットに含まれている巡回冗長
符号（ＣＲＣ）を使っての誤りチェックの実行を含む。
これらのプロセスの詳細は、前に述べたように、プログ
ラム記憶装置３８０に記憶されているソフトウェア・プ
ログラムの制御下で実行され、図１３に関連して以下に
説明される。バッファ３７９および３８１はダウンスト
リームおよびアップストリームのペイロード・データを
一時的なベースで記憶し、そしてＭＡＣプロトコルの一
部を形成する帯域幅割当ておよび管理のプロセスにおい
て使われるパラメータ情報を記憶するように構成されて
いる。
ーマッタ３７６はアップストリームのタイム・スロット
からステーションのアドレス、ＳＡ（ｉ，ｊ）およびパ
ラメータＣf、ＣsおよびＬsを回復し、この情報を帯域
幅コントローラ３７８に対して印加する。帯域幅コント
ローラ３７８は、図３Ａの帯域幅コントローラ３３５で
実行される機能を補佐する機能を実行し、そして（ａ）
ヘッド・エンド１０９においてフォーミュレートされた
ダウンストリームのタイム・スロットの割当てに基づい
て、サービス・プラットフォーム３９０からバッファ３
７９を経由してフォーマッタ３８２へ、そして次にＲＦ
ユニット３７２へのパケットの送信のスケジューリン
グ、（ｂ）スーパースロットの存在の検出およびその中
に含まれている情報の抽出または読出し、（ｃ）アップ
ストリームのタイム・スロットのステータスの判定およ
びダウンストリームのステータスまたはアクノレッジメ
ント・メッセージ、Ａ（ｉ，ｊ）のフォーミュレートお
よび（ｄ）各タイム・スロットに含まれている巡回冗長
符号（ＣＲＣ）を使っての誤りチェックの実行を含む。
これらのプロセスの詳細は、前に述べたように、プログ
ラム記憶装置３８０に記憶されているソフトウェア・プ
ログラムの制御下で実行され、図１３に関連して以下に
説明される。バッファ３７９および３８１はダウンスト
リームおよびアップストリームのペイロード・データを
一時的なベースで記憶し、そしてＭＡＣプロトコルの一
部を形成する帯域幅割当ておよび管理のプロセスにおい
て使われるパラメータ情報を記憶するように構成されて
いる。
【００３３】図３Ｂに示されているサービス・ゲートウ
ェイ３８６は加入者、サービス・プロバイダに関する情
報、およびそれらのサービス・プラットフォームに対す
るルーティング情報を維持し、そしてＭＡＣプロセッサ
３８４とサービス・プラットフォーム３９０との間のイ
ンターフェイスを提供する。これらのサービス・プラッ
トフォームはヘッド・エンド１０９から離れた別のサイ
トに配置することができ、したがって、図式的に公衆電
話網（ＰＳＴＮ）を経由しゲートウェイ３８６と相互接
続されている。ゲートウェイ３８６はＭＡＣプロセッサ
と関連して動作し、ステーション１０７から発信してい
る異なるアプリケーションのニーズを認識し、これらの
異なるアプリケーションに対応している通信信号をサー
ビス・プラットフォーム３９０の適切なものに対して回
送する。たとえば、ステーション１０７で発信されるビ
デオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）要求は、サービス・ゲ
ートウェイ３８６を通してＶＯＤサービス・プラットフ
ォームに対して回送され、一方、音声呼出しは、ゲート
ウェイ３８６を通してＬＥＣスイッチへ回送されること
になる。ＬＥＣスイッチは、音声呼出しに対する異なる
タイプのサービス・プラットフォームとして働く。
ェイ３８６は加入者、サービス・プロバイダに関する情
報、およびそれらのサービス・プラットフォームに対す
るルーティング情報を維持し、そしてＭＡＣプロセッサ
３８４とサービス・プラットフォーム３９０との間のイ
ンターフェイスを提供する。これらのサービス・プラッ
トフォームはヘッド・エンド１０９から離れた別のサイ
トに配置することができ、したがって、図式的に公衆電
話網（ＰＳＴＮ）を経由しゲートウェイ３８６と相互接
続されている。ゲートウェイ３８６はＭＡＣプロセッサ
と関連して動作し、ステーション１０７から発信してい
る異なるアプリケーションのニーズを認識し、これらの
異なるアプリケーションに対応している通信信号をサー
ビス・プラットフォーム３９０の適切なものに対して回
送する。たとえば、ステーション１０７で発信されるビ
デオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）要求は、サービス・ゲ
ートウェイ３８６を通してＶＯＤサービス・プラットフ
ォームに対して回送され、一方、音声呼出しは、ゲート
ウェイ３８６を通してＬＥＣスイッチへ回送されること
になる。ＬＥＣスイッチは、音声呼出しに対する異なる
タイプのサービス・プラットフォームとして働く。
【００３４】図４を参照すると、本発明に従ってタイム
・スロットに含まれるデータの基本構成が示されてい
る。プリアンブル４０１によってヘッド・エンド１０９
の受信機をそのタイム・スロットに同期させることがで
きる。スタート・データ・デリミタ（ＳＤＤ）４０３は
スロット情報が始まる場所を示す。発信元アドレス（Ｓ
Ａ）４０５によって、ヘッド・エンド１０９が特定のス
テーション、通信装置３０１〜３０３または発信元の装
置固有のプロセッサ３１１〜３１３を識別することがで
きる。一般的に４０７として示されている継続フィール
ドは、２つのサブフィールドを有している。フレーム継
続（Ｃf）サブフィールド４０９と呼ばれるサブフィー
ルドは、現在のフレーム「ｉ」の処理中に次のフレー
ム、すなわち、フレーム「ｉ＋１」の中で同じスロッ
ト、すなわち、スロット「ｊ」を使いたいというステー
ションの意志を示す。この場合、「同じ」タイム・スロ
ット、スロット「ｊ」はそのステーションによって取得
された最初のフレーム、すなわち、フレーム「ｉ」で使
われているタイム・スロットと同じ相対的な位置にある
フレーム「ｉ＋１」にあるスロットを意味する。フレー
ムｉの中のタイム・スロットｊに対するＣfの値がＣ
f（ｉ，ｊ）として示され、そしてデフォルトによって
０に設定され、０は連続したフレームの中の同じタイム
・スロットがステーションによって使われないことを意
味し、Ｃf（ｉ，ｊ）＝１の時、ステーションは連続し
たフレームにおいて１つのタイム・スロットを使いたい
か、あるいは使っていることを示している。
・スロットに含まれるデータの基本構成が示されてい
る。プリアンブル４０１によってヘッド・エンド１０９
の受信機をそのタイム・スロットに同期させることがで
きる。スタート・データ・デリミタ（ＳＤＤ）４０３は
スロット情報が始まる場所を示す。発信元アドレス（Ｓ
Ａ）４０５によって、ヘッド・エンド１０９が特定のス
テーション、通信装置３０１〜３０３または発信元の装
置固有のプロセッサ３１１〜３１３を識別することがで
きる。一般的に４０７として示されている継続フィール
ドは、２つのサブフィールドを有している。フレーム継
続（Ｃf）サブフィールド４０９と呼ばれるサブフィー
ルドは、現在のフレーム「ｉ」の処理中に次のフレー
ム、すなわち、フレーム「ｉ＋１」の中で同じスロッ
ト、すなわち、スロット「ｊ」を使いたいというステー
ションの意志を示す。この場合、「同じ」タイム・スロ
ット、スロット「ｊ」はそのステーションによって取得
された最初のフレーム、すなわち、フレーム「ｉ」で使
われているタイム・スロットと同じ相対的な位置にある
フレーム「ｉ＋１」にあるスロットを意味する。フレー
ムｉの中のタイム・スロットｊに対するＣfの値がＣ
f（ｉ，ｊ）として示され、そしてデフォルトによって
０に設定され、０は連続したフレームの中の同じタイム
・スロットがステーションによって使われないことを意
味し、Ｃf（ｉ，ｊ）＝１の時、ステーションは連続し
たフレームにおいて１つのタイム・スロットを使いたい
か、あるいは使っていることを示している。
【００３５】スロット継続（Ｃs）サブフィールド４１
１と呼ばれる他のサブフィールドは、ステーションが隣
接したスロットを使っている場合に、タイム・スロット
の境界を超えて送信したい意志をそのステーションによ
って示す。ステーションが本発明のスロット継続機能を
使っている間、複数の隣接したタイム・スロットにわた
って送信する時、「スーパースロット」が形成される。
以下にさらに詳細に説明されるように、スーパースロッ
トはガード・タイム、プリアンブルおよびＳＤＤをその
スーパースロットの中の最初のタイム・スロットだけに
含む。そのスーパースロットを構成するそれ以降のタイ
ム・スロットにおいては、これらのフィールドは存在し
ない。スロットの継続およびフレームの継続のサブフィ
ールド４０９および４１１のさらに詳細については以下
に説明される。
１と呼ばれる他のサブフィールドは、ステーションが隣
接したスロットを使っている場合に、タイム・スロット
の境界を超えて送信したい意志をそのステーションによ
って示す。ステーションが本発明のスロット継続機能を
使っている間、複数の隣接したタイム・スロットにわた
って送信する時、「スーパースロット」が形成される。
以下にさらに詳細に説明されるように、スーパースロッ
トはガード・タイム、プリアンブルおよびＳＤＤをその
スーパースロットの中の最初のタイム・スロットだけに
含む。そのスーパースロットを構成するそれ以降のタイ
ム・スロットにおいては、これらのフィールドは存在し
ない。スロットの継続およびフレームの継続のサブフィ
ールド４０９および４１１のさらに詳細については以下
に説明される。
【００３６】特定のプロトコルに限定されないが、タイ
ム・スロットのペイロード４１５は非同期転送モード
（ＡＴＭ）のセル、すなわち、５３バイトを収容するこ
とができる。誤りの検出および訂正の目的のために、巡
回冗長符号（ＣＲＣ）４１７が使われ、そしてこの分野
の技術に熟達した人にとってよく知られている方法で、
すべてのスロットのユーザ・データをカバーする。最後
に、ガード・タイム４００が各タイム・スロットの中
に、そのタイム・スロットの先頭（図４に示されている
ように）または終りのいずれかに含まれており、メッセ
ージがステーション１０７からヘッド・エンド１０９へ
伝送メディアによって搬送される際の伝播遅延によって
生じる時間差を許容する。
ム・スロットのペイロード４１５は非同期転送モード
（ＡＴＭ）のセル、すなわち、５３バイトを収容するこ
とができる。誤りの検出および訂正の目的のために、巡
回冗長符号（ＣＲＣ）４１７が使われ、そしてこの分野
の技術に熟達した人にとってよく知られている方法で、
すべてのスロットのユーザ・データをカバーする。最後
に、ガード・タイム４００が各タイム・スロットの中
に、そのタイム・スロットの先頭（図４に示されている
ように）または終りのいずれかに含まれており、メッセ
ージがステーション１０７からヘッド・エンド１０９へ
伝送メディアによって搬送される際の伝播遅延によって
生じる時間差を許容する。
【００３７】同軸ケーブル１０２上のすべてのステーシ
ョン１０７は、最初にヘッド・エンド１０９との粗いレ
ンジング・プロセスを実行し、ステーションが同軸ケー
ブル１０２およびファイバ１０８によって提供されてい
る伝送メディア上に現われるタイム・スロットに関して
同じタイミングのビューを有するようにする。この分野
の技術に熟達した人にとってよく知られている技法に従
って実行されるこのタイミングの同期化は、次に各タイ
ム・スロットの中のガード・タイム４００およびプリア
ンブル４０１によって微調整される。このすべてによっ
て、ステーション１０７がそれぞれの互いの距離および
ヘッド・エンド１０９との間の距離、および対応してい
る伝播遅延時間を考慮しながら、その伝送メディア上の
スロット境界と同期を保つことができる。
ョン１０７は、最初にヘッド・エンド１０９との粗いレ
ンジング・プロセスを実行し、ステーションが同軸ケー
ブル１０２およびファイバ１０８によって提供されてい
る伝送メディア上に現われるタイム・スロットに関して
同じタイミングのビューを有するようにする。この分野
の技術に熟達した人にとってよく知られている技法に従
って実行されるこのタイミングの同期化は、次に各タイ
ム・スロットの中のガード・タイム４００およびプリア
ンブル４０１によって微調整される。このすべてによっ
て、ステーション１０７がそれぞれの互いの距離および
ヘッド・エンド１０９との間の距離、および対応してい
る伝播遅延時間を考慮しながら、その伝送メディア上の
スロット境界と同期を保つことができる。
【００３８】図５を参照すると、タイム・スロット
「ｊ」として示されているタイム・スロットの内部に含
まれている、ダウンストリーム・メッセージのデータ・
フィールドの構成が示されている。フィールド５０１は
このタイム・スロットの中に含まれているステータス情
報に対する受信先アドレスを含む。この受信先アドレス
はそのステータス情報が適用されるステーションの中の
特定の装置固有のプロセッサ以外に、特定のステーショ
ンの両方を識別する。ステータス情報に対する受信先ア
ドレスは、普通は前のアップストリーム・フレームの中
のｊ番目のタイム・スロットにおいて送信されたそのス
テーションの発信元アドレスと同じであることに留意さ
れたい。しかし、衝突が発生したことをそのステータス
・メッセージが示していた場合、ステータスに対する受
信先アドレスは、１つの例外を除いてすべて０のデフォ
ルト値に設定される。その例外は、ステーションがフレ
ーム継続ビットをセットすることによってそのスロット
を以前に予約した時に発生する。その場合、そのスロッ
トのステータスに対する受信先アドレスはそのスロット
を予約したステーションの発信元アドレスに設定され
る。
「ｊ」として示されているタイム・スロットの内部に含
まれている、ダウンストリーム・メッセージのデータ・
フィールドの構成が示されている。フィールド５０１は
このタイム・スロットの中に含まれているステータス情
報に対する受信先アドレスを含む。この受信先アドレス
はそのステータス情報が適用されるステーションの中の
特定の装置固有のプロセッサ以外に、特定のステーショ
ンの両方を識別する。ステータス情報に対する受信先ア
ドレスは、普通は前のアップストリーム・フレームの中
のｊ番目のタイム・スロットにおいて送信されたそのス
テーションの発信元アドレスと同じであることに留意さ
れたい。しかし、衝突が発生したことをそのステータス
・メッセージが示していた場合、ステータスに対する受
信先アドレスは、１つの例外を除いてすべて０のデフォ
ルト値に設定される。その例外は、ステーションがフレ
ーム継続ビットをセットすることによってそのスロット
を以前に予約した時に発生する。その場合、そのスロッ
トのステータスに対する受信先アドレスはそのスロット
を予約したステーションの発信元アドレスに設定され
る。
【００３９】フィールド５０２は前のアップストリーム
のフレームの中のｊ番目のタイム・スロットに対する実
際のステータス情報を含む。このステータスは次の４つ
の値のうちの１つを持つことができる。それらは、その
タイム・スロットが使われていなかったことを示すＩＤ
ＬＥ（アイドル）；そのタイム・スロットが１つのステ
ーションによって正常に使われていて、連続した使用に
対する要求が行われていたことを示しているＢＵＳＹ／
ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮ（ビジー／継続）（Ｂ／
Ｃ）；そのタイム・スロットが１つのステーションによ
って正常に使われていたが、そのステーションはそれ以
降のフレームにおいてタイム・スロットを必要としない
ことを示しているＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬ（ビジー／最
終）（Ｂ／Ｆ）；および２つまたはそれ以上のステーシ
ョンが同じタイム・スロットを使おうと試みたか、ある
いはそのタイム・スロットの中の情報がノイズなどによ
って損なわれたことを示しているＣＯＬＬＩＳＩＯＮ
（衝突）である。
のフレームの中のｊ番目のタイム・スロットに対する実
際のステータス情報を含む。このステータスは次の４つ
の値のうちの１つを持つことができる。それらは、その
タイム・スロットが使われていなかったことを示すＩＤ
ＬＥ（アイドル）；そのタイム・スロットが１つのステ
ーションによって正常に使われていて、連続した使用に
対する要求が行われていたことを示しているＢＵＳＹ／
ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮ（ビジー／継続）（Ｂ／
Ｃ）；そのタイム・スロットが１つのステーションによ
って正常に使われていたが、そのステーションはそれ以
降のフレームにおいてタイム・スロットを必要としない
ことを示しているＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬ（ビジー／最
終）（Ｂ／Ｆ）；および２つまたはそれ以上のステーシ
ョンが同じタイム・スロットを使おうと試みたか、ある
いはそのタイム・スロットの中の情報がノイズなどによ
って損なわれたことを示しているＣＯＬＬＩＳＩＯＮ
（衝突）である。
【００４０】フィールド５０３は、ｊ番目のダウンスト
リーム・タイム・スロットの中のペイロードに対する受
信先アドレスを含み、フィールド５０４はペイロードそ
のものを含む。この受信先アドレスは一般に、フィール
ド５０１に含まれている受信先アドレスとは異なってい
てもよい。これはペイロード・データに対するアップス
トリームおよびダウンストリームの方向におけるタイム
・スロットがペアになっている必要はないからである。
リーム・タイム・スロットの中のペイロードに対する受
信先アドレスを含み、フィールド５０４はペイロードそ
のものを含む。この受信先アドレスは一般に、フィール
ド５０１に含まれている受信先アドレスとは異なってい
てもよい。これはペイロード・データに対するアップス
トリームおよびダウンストリームの方向におけるタイム
・スロットがペアになっている必要はないからである。
【００４１】最後に、フィールド５０５は誤りの検出
（および訂正）の目的のために使われる巡回冗長符号を
含む。
（および訂正）の目的のために使われる巡回冗長符号を
含む。
【００４２】ここで図６を参照すると、アップストリー
ム・データの流れと、すべてのステーション１０７に対
するダウンストリーム・チャネルにおいてヘッド・エン
ド１０９によってブロードキャストされる、本発明によ
る、ダウンストリームのタイム・スロットのステータス
情報の流れとの間のタイミングについての、ステーショ
ン１０７の視点から見た図が示されている。図６におい
て、最初のアップストリーム・フレーム６０１は「ｎ」
個のタイム・スロット６０１‐１〜６０１‐ｎを含む。
各タイム・スロット間で発生するガード・タイムはこの
図には含まれていない。このフレーム構造はフレームの
デリミタから導かれるクロッキングによって、ヘッド・
エンド１０９とステーション１０７との間で必要な同期
化を支援する。必要に応じて異なるフレーム・サイズ
（すなわち、「ｎ」の異なる値）が、その通信プロトコ
ルによって決定されるフレームのサイズおよび持続期間
で使えることに留意されたい。１０Ｍｂｐｓのレートで
の２ｍ秒のフレームの場合、データが４２４ビットのＡ
ＴＭセルである場合には約４７個のスロットがある。Ｍ
ＡＣプロトコルなどの本発明によるＡＴＭ上での音声を
サポートするアプリケーションにおいては、６ｍ秒のフ
レーム持続時間を使うことができる。というのは、６４
Ｋｂｐｓにおいて４８バイトのペイロードを埋めるため
にはその長さの時間が掛かるからである。
ム・データの流れと、すべてのステーション１０７に対
するダウンストリーム・チャネルにおいてヘッド・エン
ド１０９によってブロードキャストされる、本発明によ
る、ダウンストリームのタイム・スロットのステータス
情報の流れとの間のタイミングについての、ステーショ
ン１０７の視点から見た図が示されている。図６におい
て、最初のアップストリーム・フレーム６０１は「ｎ」
個のタイム・スロット６０１‐１〜６０１‐ｎを含む。
各タイム・スロット間で発生するガード・タイムはこの
図には含まれていない。このフレーム構造はフレームの
デリミタから導かれるクロッキングによって、ヘッド・
エンド１０９とステーション１０７との間で必要な同期
化を支援する。必要に応じて異なるフレーム・サイズ
（すなわち、「ｎ」の異なる値）が、その通信プロトコ
ルによって決定されるフレームのサイズおよび持続期間
で使えることに留意されたい。１０Ｍｂｐｓのレートで
の２ｍ秒のフレームの場合、データが４２４ビットのＡ
ＴＭセルである場合には約４７個のスロットがある。Ｍ
ＡＣプロトコルなどの本発明によるＡＴＭ上での音声を
サポートするアプリケーションにおいては、６ｍ秒のフ
レーム持続時間を使うことができる。というのは、６４
Ｋｂｐｓにおいて４８バイトのペイロードを埋めるため
にはその長さの時間が掛かるからである。
【００４３】ダウンストリーム・フレーム６０２は時間
「ｔ」だけオフセット（遅延）されており、そして６０
２‐１〜６０２‐ｎとラベルが付けられているそれぞれ
のタイム・スロットの中に、タイム・スロット６０１‐
１〜６０１‐ｎに対するステータス情報が含まれる。し
たがって、図６に示されているように、タイム・スロッ
ト６０１‐１などの特定のタイム・スロットに対するス
テータス情報は、フレーム６０２のターム・スロット６
０２‐１の中に含まれており、タイム・スロット６０２
‐１は次のフレーム６０３において発生する同じタイム
・スロット（タイム・スロット６０３‐１）の「前に」
発生する。これは前のフレームに対するタイム・スロッ
トのステータスが、次のフレーム内のそのスロットで送
信する時点より前にステーション１０７によって受信さ
れることを確保する。ダウンストリームの各フレームの
タイム・スロットは、そのステーションの特定の装置特
有のプロセッサ以外に、ステータス・メッセージが向け
られている特定のステーションの両方を識別するステー
タスのための、受信先アドレス（ＤＡ）（図５のフィー
ルド５０１）を含むことに留意されたい。
「ｔ」だけオフセット（遅延）されており、そして６０
２‐１〜６０２‐ｎとラベルが付けられているそれぞれ
のタイム・スロットの中に、タイム・スロット６０１‐
１〜６０１‐ｎに対するステータス情報が含まれる。し
たがって、図６に示されているように、タイム・スロッ
ト６０１‐１などの特定のタイム・スロットに対するス
テータス情報は、フレーム６０２のターム・スロット６
０２‐１の中に含まれており、タイム・スロット６０２
‐１は次のフレーム６０３において発生する同じタイム
・スロット（タイム・スロット６０３‐１）の「前に」
発生する。これは前のフレームに対するタイム・スロッ
トのステータスが、次のフレーム内のそのスロットで送
信する時点より前にステーション１０７によって受信さ
れることを確保する。ダウンストリームの各フレームの
タイム・スロットは、そのステーションの特定の装置特
有のプロセッサ以外に、ステータス・メッセージが向け
られている特定のステーションの両方を識別するステー
タスのための、受信先アドレス（ＤＡ）（図５のフィー
ルド５０１）を含むことに留意されたい。
【００４４】図７は本発明に従ってスーパースロットが
生成される方法を示している。前に述べたように、スー
パースロットを生成する目的は、隣接した、あるいは連
続したタイム・スロットを併合し、それによって１つま
たはそれ以上のタイム・スロットを他のステーションが
使えるように解放することである。これによってチャネ
ルをより有効に使うことができる。タイム・スロットを
この状況において解放することができる理由は、連続し
ている各タイム・スロットの「オーバヘッド」情報を繰
り返す必要がないことである。というのは、そのオーバ
ヘッド情報が冗長だからである。現在の目的に対して
「オーバヘッド」は図４のフィールド４００、４０１、
４０３、４０５および４０７に含まれている、それぞ
れ、ガード・タイム、プリアンブル、ＳＤＤ、発信元ア
ドレスおよび継続のサブフィールドに関連している情報
を含む。さらに、ＣＲＣは組み合わせられたスーパース
ロットの中の各タイム・スロットごとにある必要はな
い。
生成される方法を示している。前に述べたように、スー
パースロットを生成する目的は、隣接した、あるいは連
続したタイム・スロットを併合し、それによって１つま
たはそれ以上のタイム・スロットを他のステーションが
使えるように解放することである。これによってチャネ
ルをより有効に使うことができる。タイム・スロットを
この状況において解放することができる理由は、連続し
ている各タイム・スロットの「オーバヘッド」情報を繰
り返す必要がないことである。というのは、そのオーバ
ヘッド情報が冗長だからである。現在の目的に対して
「オーバヘッド」は図４のフィールド４００、４０１、
４０３、４０５および４０７に含まれている、それぞ
れ、ガード・タイム、プリアンブル、ＳＤＤ、発信元ア
ドレスおよび継続のサブフィールドに関連している情報
を含む。さらに、ＣＲＣは組み合わせられたスーパース
ロットの中の各タイム・スロットごとにある必要はな
い。
【００４５】図７において、５つの連続したアップスト
リームのタイム・スロット７０１‐１〜７０１‐５は、
それぞれオーバヘッドの部分７０３‐１〜７０３‐５、
ペイロード７０５‐１〜７０５‐５およびＣＲＣ ７０
７‐１〜７０７‐５を含む。これらのタイム・スロット
が１つのスーパースロット７１０に組み合わされる。ス
ーパースロット７１０は単独のオーバ部分７１１、その
スーパースロットを形成するために組み合わされたタイ
ム・スロットの数（この例では５）を指定している情報
を含んでいるフィールド７１３、そのスーパースロット
を形成するために組み合わされているタイム・スロット
のすべてのペイロード７０５‐１〜７０５‐５を含んで
いる組み合わされたペイロード７１５、およびＣＲＣ７
１７を含む。このスーパースロットにおいて、オーバヘ
ッド部分７１１は各タイム・スロット７０１の中に含ま
れているオーバヘッド部分７０３と同じであってよい。
というのは、これらはそれぞれ同じ情報を含んでいるか
らである。スーパースロット７１０の中のＣＲＣ７１７
は組み合わされたペイロード７１５に含まれているデー
タの全体に関係する。
リームのタイム・スロット７０１‐１〜７０１‐５は、
それぞれオーバヘッドの部分７０３‐１〜７０３‐５、
ペイロード７０５‐１〜７０５‐５およびＣＲＣ ７０
７‐１〜７０７‐５を含む。これらのタイム・スロット
が１つのスーパースロット７１０に組み合わされる。ス
ーパースロット７１０は単独のオーバ部分７１１、その
スーパースロットを形成するために組み合わされたタイ
ム・スロットの数（この例では５）を指定している情報
を含んでいるフィールド７１３、そのスーパースロット
を形成するために組み合わされているタイム・スロット
のすべてのペイロード７０５‐１〜７０５‐５を含んで
いる組み合わされたペイロード７１５、およびＣＲＣ７
１７を含む。このスーパースロットにおいて、オーバヘ
ッド部分７１１は各タイム・スロット７０１の中に含ま
れているオーバヘッド部分７０３と同じであってよい。
というのは、これらはそれぞれ同じ情報を含んでいるか
らである。スーパースロット７１０の中のＣＲＣ７１７
は組み合わされたペイロード７１５に含まれているデー
タの全体に関係する。
【００４６】図８〜図１３のプロセスのフローチャート
に示されている本発明のＭＡＣ層帯域幅管理のプロセス
を説明する前に、予想されるプロセスの全体の展望を提
示することは有益であると思われる。ステーション１０
７のうちの特定のものがＭＡＣ層のプロトコルを使って
アップストリーム情報を送信する準備ができている時、
それらは先ず最初に高位層の入力に基づいて、現在の送
信のために必要なトラヒック・レベルを満足するために
どれだけの帯域幅が必要であるかを決定する必要があ
る。これは関与している特定のアプリケーションによっ
て変わるが、この分野の技術に熟達した人にとってよく
知られている各種の方法で実現される。図８は、初期タ
イム・スロット処理を示し、そしてそのスロットのステ
ータスの内容によって変わるが、次のプロセスを記述し
ている特定の図へ制御が移ることを示している。詳しく
言えば、制御はＣＯＬＬＩＳＩＯＮ、ＢＵＳＹ／ＦＩＮ
ＡＬおよびＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮのステ
ータスに対する図９、図１０および図１１へそれぞれへ
移る。スーパースロットが使われている場合、図１２に
示されているプロセスが図１１のプロセスの代わりに使
われる。図１３はアップストリームのタイム・スロット
の中の異なる状態を検出するため、およびダウンストリ
ームのアクノレッジメント・メッセージをフォーミュレ
ートするために使われるヘッド・エンドの処理を示して
いる。
に示されている本発明のＭＡＣ層帯域幅管理のプロセス
を説明する前に、予想されるプロセスの全体の展望を提
示することは有益であると思われる。ステーション１０
７のうちの特定のものがＭＡＣ層のプロトコルを使って
アップストリーム情報を送信する準備ができている時、
それらは先ず最初に高位層の入力に基づいて、現在の送
信のために必要なトラヒック・レベルを満足するために
どれだけの帯域幅が必要であるかを決定する必要があ
る。これは関与している特定のアプリケーションによっ
て変わるが、この分野の技術に熟達した人にとってよく
知られている各種の方法で実現される。図８は、初期タ
イム・スロット処理を示し、そしてそのスロットのステ
ータスの内容によって変わるが、次のプロセスを記述し
ている特定の図へ制御が移ることを示している。詳しく
言えば、制御はＣＯＬＬＩＳＩＯＮ、ＢＵＳＹ／ＦＩＮ
ＡＬおよびＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮのステ
ータスに対する図９、図１０および図１１へそれぞれへ
移る。スーパースロットが使われている場合、図１２に
示されているプロセスが図１１のプロセスの代わりに使
われる。図１３はアップストリームのタイム・スロット
の中の異なる状態を検出するため、およびダウンストリ
ームのアクノレッジメント・メッセージをフォーミュレ
ートするために使われるヘッド・エンドの処理を示して
いる。
【００４７】図８は、ＭＡＣプロセッサで受信されたタ
イム・スロットのステータスを示している、アクノレッ
ジメント・メッセージの初期処理を示しているフローチ
ャートである。このプロセスはステップ８００において
始まり、その中で「ｉ」はフレーム番号を表し、そして
「ｊ」はタイム・スロット番号を表し、ヘッド・エンド
１０９において維持されている値にマッチするように初
期化される。適切なマッチングはヘッド・エンド１０９
とステーション１０７との間で発生するレンジングのプ
ロセスによって実現され、その中で伝送ネットワークに
おける伝播遅延時間およびＲＦユニット３６０および３
７２におけるフィルタのロールオフが考慮される。
イム・スロットのステータスを示している、アクノレッ
ジメント・メッセージの初期処理を示しているフローチ
ャートである。このプロセスはステップ８００において
始まり、その中で「ｉ」はフレーム番号を表し、そして
「ｊ」はタイム・スロット番号を表し、ヘッド・エンド
１０９において維持されている値にマッチするように初
期化される。適切なマッチングはヘッド・エンド１０９
とステーション１０７との間で発生するレンジングのプ
ロセスによって実現され、その中で伝送ネットワークに
おける伝播遅延時間およびＲＦユニット３６０および３
７２におけるフィルタのロールオフが考慮される。
【００４８】フレームｉのタイム・スロットｊに関係し
ていて、ＤＡ（ｉ，ｊ）によって関連付けられたアドレ
スが表されているＡ（ｉ，ｊ）で示されたアクノレッジ
メント・メッセージが、ステップ８０１でステーション
１０７において受信された時、そのステーションは先ず
最初にステップ８０２において、その次のタイム・スロ
ット、すなわち、タイム・スロット（ｉ＋１，ｊ）の中
で送信したい情報を有しているかどうかを判定するため
にチェックする。そのステーションがヘッド・エンド１
０９に対してアップストリームで送信したい情報を有し
ていないことを示している否定の結果が得られた場合、
プロセスはステップ８１４へ進み、その中で、以下にさ
らに詳しく示される方法でｉおよびｊの値が更新され
る。そのステーションが送信したい情報を有しているこ
とを示している肯定の結果が得られた場合、プロセスは
８０６へ進み、問題のタイム・スロットのステータス
が、（ａ）ＣＯＬＬＩＳＩＯＮ、（ｂ）ＩＤＬＥまたは
ＭＵＳＹ／ＦＩＮＡＬ、または（ｃ）ＢＵＳＹ／ＣＯＮ
ＴＩＮＵＡＴＩＯＮを示していることを、そのアクノレ
ッジメントが示しているかどうかを判定する。
ていて、ＤＡ（ｉ，ｊ）によって関連付けられたアドレ
スが表されているＡ（ｉ，ｊ）で示されたアクノレッジ
メント・メッセージが、ステップ８０１でステーション
１０７において受信された時、そのステーションは先ず
最初にステップ８０２において、その次のタイム・スロ
ット、すなわち、タイム・スロット（ｉ＋１，ｊ）の中
で送信したい情報を有しているかどうかを判定するため
にチェックする。そのステーションがヘッド・エンド１
０９に対してアップストリームで送信したい情報を有し
ていないことを示している否定の結果が得られた場合、
プロセスはステップ８１４へ進み、その中で、以下にさ
らに詳しく示される方法でｉおよびｊの値が更新され
る。そのステーションが送信したい情報を有しているこ
とを示している肯定の結果が得られた場合、プロセスは
８０６へ進み、問題のタイム・スロットのステータス
が、（ａ）ＣＯＬＬＩＳＩＯＮ、（ｂ）ＩＤＬＥまたは
ＭＵＳＹ／ＦＩＮＡＬ、または（ｃ）ＢＵＳＹ／ＣＯＮ
ＴＩＮＵＡＴＩＯＮを示していることを、そのアクノレ
ッジメントが示しているかどうかを判定する。
【００４９】そのステータスがＣＯＬＬＩＳＩＯＮであ
って、２つまたはそれ以上のステーションがそのタイム
・スロットにおいて送信しようとしていて、そのデータ
がそれによって損なわれていることを意味していた場
合、Ｎbとして示されているカウントを含んでいるバッ
クオフ・カウンタがステップ８０３においてチェックさ
れ、このスロットに対するアクセスに対するバックオフ
・カウンタがゼロであるかどうかが判定される。このス
テップは、そのステーションがこのタイム・スロット
（ｉ，ｊ）を使おうとして、バックオフ・カウンタがゼ
ロ以外のランダムな数値に設定されることになる衝突が
発生したかどうかを判定する。（これについては図９の
ステップ９０６に関して以下にさらに詳しく説明され
る。）ステップ８０３においてバックオフ・カウンタが
ゼロ以外の値であると判定された場合、そのカウントは
ステップ８０９において１だけ減らされ、そのステーシ
ョンは次のフレームにおいて同じスロット、すなわち、
タイム・スロット（ｉ＋１，ｊ）においては送信しな
い。逆に、図８のプロセスはステップ８１４へ継続し、
その中でｉおよびｊの値が更新され、同じフレームの中
の次のタイム・スロット、すなわち、タイム・スロット
（ｉ，ｊ＋１）を参照する。ｉおよびｊの値の更新が発
生する正確な方法は次の式に従う。 ｊ←（ｊ ｍｏｄ ｎ）＋１ ｉ←ｉ，ｉｆ（ｊ ｍｏｄ ｎ）≠０ ｉ←（ｉ＋１）ｍｏｄ Ｎf＋１，ｉｆ（ｉ ｍｏｄ
ｎ）＝０ ここで、ｎは１つのフレームの中のタイム・スロットの
数であり、Ｎfはたとえば、１０２４などの任意のフレ
ーム数であり、その値においてｉの値がロールオーバす
る。すなわち、値１へ戻る。この更新のプロセスは、
（ａ）タイム・スロットは１からｎへ番号付けられ、ｎ
の後は番号は次のフレームの中の１へ戻り、そして
（ｂ）フレームは１からＮfまで番号が付けられ、ここ
でＮfはそのシステム内のカウンタによって容易に扱え
る数であるように実行される。ステップ８１４における
更新が完了した後、図８のプロセスはステップ８０１へ
戻り、その中で次のタイム・スロットに対するアクノレ
ッジメントが受信される。
って、２つまたはそれ以上のステーションがそのタイム
・スロットにおいて送信しようとしていて、そのデータ
がそれによって損なわれていることを意味していた場
合、Ｎbとして示されているカウントを含んでいるバッ
クオフ・カウンタがステップ８０３においてチェックさ
れ、このスロットに対するアクセスに対するバックオフ
・カウンタがゼロであるかどうかが判定される。このス
テップは、そのステーションがこのタイム・スロット
（ｉ，ｊ）を使おうとして、バックオフ・カウンタがゼ
ロ以外のランダムな数値に設定されることになる衝突が
発生したかどうかを判定する。（これについては図９の
ステップ９０６に関して以下にさらに詳しく説明され
る。）ステップ８０３においてバックオフ・カウンタが
ゼロ以外の値であると判定された場合、そのカウントは
ステップ８０９において１だけ減らされ、そのステーシ
ョンは次のフレームにおいて同じスロット、すなわち、
タイム・スロット（ｉ＋１，ｊ）においては送信しな
い。逆に、図８のプロセスはステップ８１４へ継続し、
その中でｉおよびｊの値が更新され、同じフレームの中
の次のタイム・スロット、すなわち、タイム・スロット
（ｉ，ｊ＋１）を参照する。ｉおよびｊの値の更新が発
生する正確な方法は次の式に従う。 ｊ←（ｊ ｍｏｄ ｎ）＋１ ｉ←ｉ，ｉｆ（ｊ ｍｏｄ ｎ）≠０ ｉ←（ｉ＋１）ｍｏｄ Ｎf＋１，ｉｆ（ｉ ｍｏｄ
ｎ）＝０ ここで、ｎは１つのフレームの中のタイム・スロットの
数であり、Ｎfはたとえば、１０２４などの任意のフレ
ーム数であり、その値においてｉの値がロールオーバす
る。すなわち、値１へ戻る。この更新のプロセスは、
（ａ）タイム・スロットは１からｎへ番号付けられ、ｎ
の後は番号は次のフレームの中の１へ戻り、そして
（ｂ）フレームは１からＮfまで番号が付けられ、ここ
でＮfはそのシステム内のカウンタによって容易に扱え
る数であるように実行される。ステップ８１４における
更新が完了した後、図８のプロセスはステップ８０１へ
戻り、その中で次のタイム・スロットに対するアクノレ
ッジメントが受信される。
【００５０】バックオフ・カウンタのカウント値がステ
ップ８０３においてゼロであると判定された場合、その
ステーションはステップ８０７へ進み、受信先アドレス
ＤＡ（ｉ，ｊ）がステーション１０７の有効なアドレス
であってナル文字列でないかどうかが判定される。ヘッ
ド・エンド１０９はどのステーションもタイム・スロッ
トｊを獲得していなかった時、ＤＡ（ｉ，ｊ）の値をナ
ル文字列（たとえば、すべてゼロ）の値に設定する。他
方、ヘッド・エンド１０９はあるステーションがタイム
・スロットｊを獲得していて、そのフレームの継続ビッ
トＣfを１に設定することによってそのタイム・スロッ
トを使い続けたいという意志を示していた時、ＤＡ
（ｉ，ｊ）の値をそのステーションのアドレスを示すよ
うに設定する。ステップ８０７の結果が否定的であった
場合、ステップ８０８において処理は以下にさらに詳し
く説明される図９に示されているプロセスにおいて継続
する。
ップ８０３においてゼロであると判定された場合、その
ステーションはステップ８０７へ進み、受信先アドレス
ＤＡ（ｉ，ｊ）がステーション１０７の有効なアドレス
であってナル文字列でないかどうかが判定される。ヘッ
ド・エンド１０９はどのステーションもタイム・スロッ
トｊを獲得していなかった時、ＤＡ（ｉ，ｊ）の値をナ
ル文字列（たとえば、すべてゼロ）の値に設定する。他
方、ヘッド・エンド１０９はあるステーションがタイム
・スロットｊを獲得していて、そのフレームの継続ビッ
トＣfを１に設定することによってそのタイム・スロッ
トを使い続けたいという意志を示していた時、ＤＡ
（ｉ，ｊ）の値をそのステーションのアドレスを示すよ
うに設定する。ステップ８０７の結果が否定的であった
場合、ステップ８０８において処理は以下にさらに詳し
く説明される図９に示されているプロセスにおいて継続
する。
【００５１】他方、ステップ８０７の結果が肯定的であ
った場合、ステップ８１２において処理は図１１に示さ
れているプロセスで継続する。
った場合、ステップ８１２において処理は図１１に示さ
れているプロセスで継続する。
【００５２】ステップ８０６において、そのタイム・ス
ロットがＩＤＬＥまたはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬであった
ことを、Ａ（ｉ，ｊ）の値が示していた場合、処理はス
テップ８０４へ進む。ステップ８０４はステップ８０３
と同じである。Ｎbの値がゼロでなかった場合、Ｎbの値
はステップ８０５において、ステップ８０９に関して以
前に説明されたようにデクリメントされ、そしてステッ
プ８１４へ進む。Ｎbの値がゼロであった場合、そのス
テーションはステップ８１０において進行し、以下にさ
らに詳しく説明される図１０に示されているプロセスへ
進む。
ロットがＩＤＬＥまたはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬであった
ことを、Ａ（ｉ，ｊ）の値が示していた場合、処理はス
テップ８０４へ進む。ステップ８０４はステップ８０３
と同じである。Ｎbの値がゼロでなかった場合、Ｎbの値
はステップ８０５において、ステップ８０９に関して以
前に説明されたようにデクリメントされ、そしてステッ
プ８１４へ進む。Ｎbの値がゼロであった場合、そのス
テーションはステップ８１０において進行し、以下にさ
らに詳しく説明される図１０に示されているプロセスへ
進む。
【００５３】ステップ８０６において、そのタイム・ス
ロットがＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであった
ことを、Ａ（ｉ，ｊ）の値が示していた場合、処理はス
テップ８１２において進行し、制御は図１１のプロセス
へ移る。
ロットがＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであった
ことを、Ａ（ｉ，ｊ）の値が示していた場合、処理はス
テップ８１２において進行し、制御は図１１のプロセス
へ移る。
【００５４】図９、図１０および図１１のそれぞれにお
いて処理が完了した後、制御は図８のステップ８１４へ
戻り、その中でｉおよびｊの値が上記のように更新さ
れ、図８のプロセスはステップ８０１へ戻り、その中で
次のタイム・スロットに対するアクノレッジメントが受
信される。
いて処理が完了した後、制御は図８のステップ８１４へ
戻り、その中でｉおよびｊの値が上記のように更新さ
れ、図８のプロセスはステップ８０１へ戻り、その中で
次のタイム・スロットに対するアクノレッジメントが受
信される。
【００５５】図９において、衝突の後に発生するプロセ
スが示されている。ステップ９０２において、そのステ
ーションは先ず最初に自分が初めてそのタイム・スロッ
ト（ｉ，ｊ）に送信したかどうかを判定する。これはＬ
a（ｊ）で示されている「初期試行」指示子の値を調べ
ることによって行われる。この指示子はそのタイム・ス
ロットの制御を「最初に」獲得するために、そのステー
ションによってタイム・スロット（ｉ，ｊ）によって送
信が試みられた場合にハイ（１の値）に設定される。ス
テップ９０２において肯定の結果が発生した場合、ラン
ダム化されたバックオフの値「ｋ」がステップ９０６に
おいてＮbに対して計算され、そして指示子Ｌa（ｊ）の
値がゼロにリセットされる。これはそのステーションが
ふたたび送信を試みる前に、すなわち、ヘッド・エンド
１０９に対して情報を送信するためのタイム・スロット
を獲得しようとする前に、ランダムな数のタイム・スロ
ットの時間だけ待つようにするために行われる。次に、
プロセスはステップ９０８において図８のステップ８１
４へ戻る。
スが示されている。ステップ９０２において、そのステ
ーションは先ず最初に自分が初めてそのタイム・スロッ
ト（ｉ，ｊ）に送信したかどうかを判定する。これはＬ
a（ｊ）で示されている「初期試行」指示子の値を調べ
ることによって行われる。この指示子はそのタイム・ス
ロットの制御を「最初に」獲得するために、そのステー
ションによってタイム・スロット（ｉ，ｊ）によって送
信が試みられた場合にハイ（１の値）に設定される。ス
テップ９０２において肯定の結果が発生した場合、ラン
ダム化されたバックオフの値「ｋ」がステップ９０６に
おいてＮbに対して計算され、そして指示子Ｌa（ｊ）の
値がゼロにリセットされる。これはそのステーションが
ふたたび送信を試みる前に、すなわち、ヘッド・エンド
１０９に対して情報を送信するためのタイム・スロット
を獲得しようとする前に、ランダムな数のタイム・スロ
ットの時間だけ待つようにするために行われる。次に、
プロセスはステップ９０８において図８のステップ８１
４へ戻る。
【００５６】ステップ９０２において否定の結果が発生
した場合、これは、（ａ）２つまたはそれ以上の他のス
テーションがそのタイム・スロットにおいてデータを挿
入しようとし、衝突が発生したか、あるいは（ｂ）その
タイム・スロットの中のデータがノイズによるビット誤
りなどの何らかの他の理由で損なわれたことによって発
生した可能性がある。いずれの場合においても、そのタ
イム・スロットの中の情報は損なわれている。この状況
において図９のプロセスはステップ９０４において進行
し、図１０に示されているプロセスへ進む。
した場合、これは、（ａ）２つまたはそれ以上の他のス
テーションがそのタイム・スロットにおいてデータを挿
入しようとし、衝突が発生したか、あるいは（ｂ）その
タイム・スロットの中のデータがノイズによるビット誤
りなどの何らかの他の理由で損なわれたことによって発
生した可能性がある。いずれの場合においても、そのタ
イム・スロットの中の情報は損なわれている。この状況
において図９のプロセスはステップ９０４において進行
し、図１０に示されているプロセスへ進む。
【００５７】図１０は、Ａ（ｉ，ｊ）の値が、（ａ）タ
イム・スロットのステータスがＩＤＬＥまたはＢＵＳＹ
／ＦＩＮＡＬであって図８の処理に続いていること、あ
るいは（ｂ）ＣＯＬＬＩＳＩＯＮが発生していて、その
ステーションが図９のステップ９０４に従って送信する
ことができることを示している時に発生するプロセスを
示している。いずれの場合においても、次のタイム・ス
ロット（ｉ＋１，ｊ）はすべてのステーションによる競
合のために利用でき、そのプロセスを実行しているステ
ーションがそのタイム・スロットにおいて送信すること
が許可される。したがって、Ｌa（ｊ）の値がステップ
１００１においてハイに設定される。次にステップ１０
０２において、そのプロセスを実行しているステーショ
ンは次のプロセス（フレームｉ＋２）においてｊ番目の
タイム・スロットを必要とするかどうかを決定する。こ
こで、そのステーションが次に来るフレーム（フレーム
ｉ＋１）で送信するための情報を有していたことをステ
ップ８０２における肯定の結果によって既に判定してい
たことに留意されたい。ステップ１００２において肯定
の結果が発生した場合、Ｃfビットの値がステップ１０
０４において１に設定され、次に来るフレームの中のｊ
番目のタイム・スロットの送信が次に続くフレームの中
の同じタイム・スロットの中で継続することを示す。ま
た、そのステーションはヘッド・エンド１０９に対して
向けられた情報をタイム・スロット（ｉ＋１，ｊ）にス
テップ１００４において書き込む。ステップ１００２に
おいて否定の結果が発生した場合、Ｃfビットの値がス
テップ１００３においてゼロに設定され、次に入って来
るフレームの中のｊ番目のタイム・スロットは次に続く
フレームの中の同じタイム・スロットにおいては継続さ
れないことを示す。また、そのステーションはヘッド・
エンド１０９に向けられる情報をタイム・スロット（ｉ
＋１，ｊ）の中にステップ１００３において書き込む。
いずれの場合においても、Ｃsの値はステップ１００３
および１００４においてゼロに設定され、スロットの継
続（すなわち、スーパースロット）が使用されていない
ことを示す。また、いずれの場合においても、ステップ
１００３および１００４に続いて、ステップ１００６に
おいて図８のステップ８１４に戻ることによって図１０
のプロセスが継続する。
イム・スロットのステータスがＩＤＬＥまたはＢＵＳＹ
／ＦＩＮＡＬであって図８の処理に続いていること、あ
るいは（ｂ）ＣＯＬＬＩＳＩＯＮが発生していて、その
ステーションが図９のステップ９０４に従って送信する
ことができることを示している時に発生するプロセスを
示している。いずれの場合においても、次のタイム・ス
ロット（ｉ＋１，ｊ）はすべてのステーションによる競
合のために利用でき、そのプロセスを実行しているステ
ーションがそのタイム・スロットにおいて送信すること
が許可される。したがって、Ｌa（ｊ）の値がステップ
１００１においてハイに設定される。次にステップ１０
０２において、そのプロセスを実行しているステーショ
ンは次のプロセス（フレームｉ＋２）においてｊ番目の
タイム・スロットを必要とするかどうかを決定する。こ
こで、そのステーションが次に来るフレーム（フレーム
ｉ＋１）で送信するための情報を有していたことをステ
ップ８０２における肯定の結果によって既に判定してい
たことに留意されたい。ステップ１００２において肯定
の結果が発生した場合、Ｃfビットの値がステップ１０
０４において１に設定され、次に来るフレームの中のｊ
番目のタイム・スロットの送信が次に続くフレームの中
の同じタイム・スロットの中で継続することを示す。ま
た、そのステーションはヘッド・エンド１０９に対して
向けられた情報をタイム・スロット（ｉ＋１，ｊ）にス
テップ１００４において書き込む。ステップ１００２に
おいて否定の結果が発生した場合、Ｃfビットの値がス
テップ１００３においてゼロに設定され、次に入って来
るフレームの中のｊ番目のタイム・スロットは次に続く
フレームの中の同じタイム・スロットにおいては継続さ
れないことを示す。また、そのステーションはヘッド・
エンド１０９に向けられる情報をタイム・スロット（ｉ
＋１，ｊ）の中にステップ１００３において書き込む。
いずれの場合においても、Ｃsの値はステップ１００３
および１００４においてゼロに設定され、スロットの継
続（すなわち、スーパースロット）が使用されていない
ことを示す。また、いずれの場合においても、ステップ
１００３および１００４に続いて、ステップ１００６に
おいて図８のステップ８１４に戻ることによって図１０
のプロセスが継続する。
【００５８】図１１は、タイム・スロットのステータス
がＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＮＵＡＴＩＯＮであることをダウ
ンストリームのアクノレッジメントが示している時、あ
るいは１つのタイム・スロットを予約したステーション
を巻き込んで衝突が発生した時のプロセスを示している
図である。先ず最初に、ステップ１１０２において受信
先アドレスＤＡ（ｉ，ｊ）から、この特定のステーショ
ンが既にｊ番目のタイム・スロットを予約していたこと
をそのアクノレッジメント・メッセージが示しているか
どうかが判定される。示していなかった場合、このスロ
ットに対する処理は終了し、そしてプロセスはステップ
１１０４を経由して図８のステップ８１４へ戻る。ステ
ップ１１０２において肯定の結果が得られた場合、プロ
セスはステップ１１０６において継続し、タイム・スロ
ットの制御を最初に獲得するために、タイム・スロット
（ｉ，ｊ）においてそのステーションによって送信が試
みられたことを示しているＬa（ｊ）がハイであるかど
うかを判定する。ステップ１１０６の結果が肯定的であ
った場合、そのステーションは新しいタイム・スロット
を獲得し、したがって、Ｎoの値を増やす。Ｎoはそのス
テーションによって得られた、あるいは獲得されたフレ
ームの中のタイム・スロットの個数を表している変数で
ある。ステップ１１０６の結果が否定的であった場合、
そのステーションはそのタイム・スロットを最初に獲得
しようとしたのではなく、既に継続モードにおいて獲得
したタイム・スロットを使っていたわけである。この場
合、そのステーションが次のフレームの中のｊ番目のタ
イム・スロットの使用を必要とするかどうかについての
判定が、次にステップ１１１０において行われる。これ
は、たとえば、一定ビット・レートの呼出しが進行中で
ある時に成立する。ステップ１１１０における判定に続
いて、プロセスはステップ１１１２および１１１４につ
いて継続し、それらのステップは、１つの例外を除いて
図１０に関して前に説明されたステップ１００３および
１００４と同じである。その例外はステップ１１１４に
おいて発生する。このステップはステップ１１１４にお
いて否定の結果が得られた時、Ｎoの値をＮo−１に減ら
す。たとえば、この減少は進行中の呼出しに対するビッ
ト・レートが減少する時、そしてその呼出しがより少な
い数のタイム・スロットでサポートされ得る時に発生す
る。
がＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＮＵＡＴＩＯＮであることをダウ
ンストリームのアクノレッジメントが示している時、あ
るいは１つのタイム・スロットを予約したステーション
を巻き込んで衝突が発生した時のプロセスを示している
図である。先ず最初に、ステップ１１０２において受信
先アドレスＤＡ（ｉ，ｊ）から、この特定のステーショ
ンが既にｊ番目のタイム・スロットを予約していたこと
をそのアクノレッジメント・メッセージが示しているか
どうかが判定される。示していなかった場合、このスロ
ットに対する処理は終了し、そしてプロセスはステップ
１１０４を経由して図８のステップ８１４へ戻る。ステ
ップ１１０２において肯定の結果が得られた場合、プロ
セスはステップ１１０６において継続し、タイム・スロ
ットの制御を最初に獲得するために、タイム・スロット
（ｉ，ｊ）においてそのステーションによって送信が試
みられたことを示しているＬa（ｊ）がハイであるかど
うかを判定する。ステップ１１０６の結果が肯定的であ
った場合、そのステーションは新しいタイム・スロット
を獲得し、したがって、Ｎoの値を増やす。Ｎoはそのス
テーションによって得られた、あるいは獲得されたフレ
ームの中のタイム・スロットの個数を表している変数で
ある。ステップ１１０６の結果が否定的であった場合、
そのステーションはそのタイム・スロットを最初に獲得
しようとしたのではなく、既に継続モードにおいて獲得
したタイム・スロットを使っていたわけである。この場
合、そのステーションが次のフレームの中のｊ番目のタ
イム・スロットの使用を必要とするかどうかについての
判定が、次にステップ１１１０において行われる。これ
は、たとえば、一定ビット・レートの呼出しが進行中で
ある時に成立する。ステップ１１１０における判定に続
いて、プロセスはステップ１１１２および１１１４につ
いて継続し、それらのステップは、１つの例外を除いて
図１０に関して前に説明されたステップ１００３および
１００４と同じである。その例外はステップ１１１４に
おいて発生する。このステップはステップ１１１４にお
いて否定の結果が得られた時、Ｎoの値をＮo−１に減ら
す。たとえば、この減少は進行中の呼出しに対するビッ
ト・レートが減少する時、そしてその呼出しがより少な
い数のタイム・スロットでサポートされ得る時に発生す
る。
【００５９】前記の説明から、変数Ｎoはステーション
がそのトラヒックに対する新しいタイム・スロットを獲
得することを求めている時に増やされ、そしてそのステ
ーションが現在有しているトラヒックを搬送するために
その獲得したタイム・スロットのいくつかが不要である
時に減らされる（ステップ１１１４において）ことが分
かる。それによって、このプロセスは１つのステーショ
ンによって使われているタイム・スロットの数を、その
ステーションの現在のニーズに合わせて調整し、そして
本発明によって実現される効率を改善するために役立
つ。
がそのトラヒックに対する新しいタイム・スロットを獲
得することを求めている時に増やされ、そしてそのステ
ーションが現在有しているトラヒックを搬送するために
その獲得したタイム・スロットのいくつかが不要である
時に減らされる（ステップ１１１４において）ことが分
かる。それによって、このプロセスは１つのステーショ
ンによって使われているタイム・スロットの数を、その
ステーションの現在のニーズに合わせて調整し、そして
本発明によって実現される効率を改善するために役立
つ。
【００６０】前に説明したように、複数の隣接したタイ
ム・スロットの使用を獲得している送信中のステーショ
ンは、普通はタイム・スロットの境界の間のガード・タ
イムである期間にデータを送信することによってケーブ
ルの帯域幅をさらに有効に使うことができる。このガー
ド・タイムは、普通は異なるステーションが連続したタ
イム・スロットにおいて送信し、そして互いに干渉しな
いことを確実にする。しかし、同じステーションが連続
したタイム・スロットを使っている場合、そのスロット
間のガード・タイムをデータのために使えることが分か
った。
ム・スロットの使用を獲得している送信中のステーショ
ンは、普通はタイム・スロットの境界の間のガード・タ
イムである期間にデータを送信することによってケーブ
ルの帯域幅をさらに有効に使うことができる。このガー
ド・タイムは、普通は異なるステーションが連続したタ
イム・スロットにおいて送信し、そして互いに干渉しな
いことを確実にする。しかし、同じステーションが連続
したタイム・スロットを使っている場合、そのスロット
間のガード・タイムをデータのために使えることが分か
った。
【００６１】図１２Ａは、タイム・スロットのステータ
スがＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであること
を、ダウンストリームのアクノレッジメントが示してい
る時のプロセスを例示している、図１１に似た図である
が、普通はガード・タイムである期間にデータを挿入す
るためにスーパースロットを使うことができる本発明の
１つの実施形態における図である。したがって、スーパ
ースロットが使える場合、図８のステップ８１２は「図
１２Ａへ進む」となる。図１２Ａに示されているプロセ
スの部分、すなわち、ステップ１２０２、１２０４、１
２０６および１２０８のプロセスは、図１１のステップ
１１０２、１１０４、１１０６および１１０８と同じで
ある。しかし、図１２Ａにおいては、ステップ１２０６
の結果が肯定的であった場合、Ｌa（ｊ）の値がゼロに
設定され、Ｎoの値がステップ１２０８において増やさ
れた後、プロセスはステップ１２０５において、以下に
さらに詳細に説明される図１２Ｂへ進み、スーパースロ
ットを使うことの可能性を判定し、そしてスーパースロ
ットが使える場合、そのような使用に関連したパラメー
タを設定する。
スがＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであること
を、ダウンストリームのアクノレッジメントが示してい
る時のプロセスを例示している、図１１に似た図である
が、普通はガード・タイムである期間にデータを挿入す
るためにスーパースロットを使うことができる本発明の
１つの実施形態における図である。したがって、スーパ
ースロットが使える場合、図８のステップ８１２は「図
１２Ａへ進む」となる。図１２Ａに示されているプロセ
スの部分、すなわち、ステップ１２０２、１２０４、１
２０６および１２０８のプロセスは、図１１のステップ
１１０２、１１０４、１１０６および１１０８と同じで
ある。しかし、図１２Ａにおいては、ステップ１２０６
の結果が肯定的であった場合、Ｌa（ｊ）の値がゼロに
設定され、Ｎoの値がステップ１２０８において増やさ
れた後、プロセスはステップ１２０５において、以下に
さらに詳細に説明される図１２Ｂへ進み、スーパースロ
ットを使うことの可能性を判定し、そしてスーパースロ
ットが使える場合、そのような使用に関連したパラメー
タを設定する。
【００６２】ステップ１２０６における結果が否定的で
あった場合、あるいは図１２Ｂのプロセスが完了した
時、図１２Ａのプロセスはステップ１２１０について継
続する。ステップ１２１０は図１１のステップ１１１０
と同じである。ステップ１２１０において結果が否定的
であった場合、プロセスはステップ１２１４によって進
行する。ステップ１２１４は、図１１のステップ１１１
４と同じである。次に、プロセスは、ステップ１２０４
において、図８のステップ８１４へ戻る。いま説明され
たステップのシーケンスは、たとえば、スーパースロッ
トの使用が可能であり、ステーションが次のフレームの
中でｊ番目のタイム・スロットの使用を継続しないよう
にすることができる決定を行った時に発生する可能性が
ある。これはスーパースロットを使うことによって、帯
域幅をより効率的に使うことができ、したがって、その
ステーションは考慮中のタイム・スロットを解放した後
でさえも、同じ量の帯域幅に対してアクセスできる時に
発生する可能性がある。
あった場合、あるいは図１２Ｂのプロセスが完了した
時、図１２Ａのプロセスはステップ１２１０について継
続する。ステップ１２１０は図１１のステップ１１１０
と同じである。ステップ１２１０において結果が否定的
であった場合、プロセスはステップ１２１４によって進
行する。ステップ１２１４は、図１１のステップ１１１
４と同じである。次に、プロセスは、ステップ１２０４
において、図８のステップ８１４へ戻る。いま説明され
たステップのシーケンスは、たとえば、スーパースロッ
トの使用が可能であり、ステーションが次のフレームの
中でｊ番目のタイム・スロットの使用を継続しないよう
にすることができる決定を行った時に発生する可能性が
ある。これはスーパースロットを使うことによって、帯
域幅をより効率的に使うことができ、したがって、その
ステーションは考慮中のタイム・スロットを解放した後
でさえも、同じ量の帯域幅に対してアクセスできる時に
発生する可能性がある。
【００６３】そのステーションが、ステップ１２１０に
おいて、次のフレーム、すなわち、フレーム（ｉ＋１）
においてタイム・スロット（ｉ＋１，ｊ）が必要である
と判定した場合、次にステップ１２１６において次のフ
レームの中のタイム・スロットｊがスーパースロットの
一部であるかどうかについての判定が行われる。これは
ステップ１２０５において発生した処理の結果によって
決定される。ステップ１２１６の結果が否定的であった
場合、タイム・スロットｊはスーパースロットの一部で
はない。この場合、Ｃfの値が１に設定され、Ｃsの値が
０に設定され、そしてデータがステップ１２２０におい
て、すべてそのタイム・スロットに書き込まれる。次
に、プロセスはステップ１２０４において、図８のステ
ップ８１４へ戻る。
おいて、次のフレーム、すなわち、フレーム（ｉ＋１）
においてタイム・スロット（ｉ＋１，ｊ）が必要である
と判定した場合、次にステップ１２１６において次のフ
レームの中のタイム・スロットｊがスーパースロットの
一部であるかどうかについての判定が行われる。これは
ステップ１２０５において発生した処理の結果によって
決定される。ステップ１２１６の結果が否定的であった
場合、タイム・スロットｊはスーパースロットの一部で
はない。この場合、Ｃfの値が１に設定され、Ｃsの値が
０に設定され、そしてデータがステップ１２２０におい
て、すべてそのタイム・スロットに書き込まれる。次
に、プロセスはステップ１２０４において、図８のステ
ップ８１４へ戻る。
【００６４】ステップ１２１６の結果が肯定的であった
場合、ステップ１２２４において、そのタイム・スロッ
トが、スーパースロットの最初のタイム・スロットであ
るかどうかについての判定が行われる。これは、肯定の
結果が発生した場合、ガード・タイム・プリアンブル、
ＳＤＤ、およびＳＡを、ステップ１２２６においてその
タイム・スロットの中にすべて書き込むことができるよ
うに行われる。また、ＣfおよびＣsの値が両方とも１に
設定され、そしてＬsの値が図７に示されているよう
に、スーパースロットの部分７１３に書き込まれる。他
方、ステップ１２２４において否定の結果が発生した場
合、ステップ１２２６において書き込まれたオーバヘッ
ド・データがバイパスされる。いずれの場合でもステッ
プ１２２８においてペイロード・データがそのタイム・
スロットの中に書き込まれる。
場合、ステップ１２２４において、そのタイム・スロッ
トが、スーパースロットの最初のタイム・スロットであ
るかどうかについての判定が行われる。これは、肯定の
結果が発生した場合、ガード・タイム・プリアンブル、
ＳＤＤ、およびＳＡを、ステップ１２２６においてその
タイム・スロットの中にすべて書き込むことができるよ
うに行われる。また、ＣfおよびＣsの値が両方とも１に
設定され、そしてＬsの値が図７に示されているよう
に、スーパースロットの部分７１３に書き込まれる。他
方、ステップ１２２４において否定の結果が発生した場
合、ステップ１２２６において書き込まれたオーバヘッ
ド・データがバイパスされる。いずれの場合でもステッ
プ１２２８においてペイロード・データがそのタイム・
スロットの中に書き込まれる。
【００６５】ステップ１２２４、１２２６および１２２
８に示されているプロセスの意図は、普通はタイム・ス
ロットの境界にあるガード・タイム、プリアンブルおよ
びタイム・スロットのオーバヘッドなどのコンポーネン
トをなくすことである。この情報はここでは各スーパー
スロットの最初のタイム・スロットの中にのみ含まれ
る。
８に示されているプロセスの意図は、普通はタイム・ス
ロットの境界にあるガード・タイム、プリアンブルおよ
びタイム・スロットのオーバヘッドなどのコンポーネン
トをなくすことである。この情報はここでは各スーパー
スロットの最初のタイム・スロットの中にのみ含まれ
る。
【００６６】図１２Ｂは、本発明に従ってスーパースロ
ットが使われる可能性を判定するために使われるプロセ
スを示している。そのプロセスはステップ１２５１にお
いて始まり、以前に述べられたように図１２Ａのステッ
プ１２０８において呼び出される。ステップ１２５２に
おいて、そのプロセスが実行されているステーションに
対して「現在利用できる」隣接したタイム・スロットの
個数Ｎcおよび隣接していないタイム・スロットの個数
Ｎdが決定される。この目的のために、各ステーション
は以前に得られたタイム・スロット、すなわち、そのス
テーションによって取得されていたタイム・スロットを
調べ、これらのスロットのうちのどれが隣接しており、
どれが隣接していないかを判定する。ＮcとＮdの合計が
上記の得られたタイム・スロットの数Ｎoを表すことに
留意されたい。次に、ステップ１２５３において、Ｎc
の値が評価され、少なくとも２つの連続のタイム・スロ
ットが利用できるかどうかが判定される。ステップ１２
５３において否定の結果が発生した場合、これは隣接し
たタイム・スロットが利用できないこと、そしてスーパ
ースロットが使えないことを示す。したがって、プロセ
スはステップ１２５４において、図１２Ａのステップ１
２０５へ戻る。
ットが使われる可能性を判定するために使われるプロセ
スを示している。そのプロセスはステップ１２５１にお
いて始まり、以前に述べられたように図１２Ａのステッ
プ１２０８において呼び出される。ステップ１２５２に
おいて、そのプロセスが実行されているステーションに
対して「現在利用できる」隣接したタイム・スロットの
個数Ｎcおよび隣接していないタイム・スロットの個数
Ｎdが決定される。この目的のために、各ステーション
は以前に得られたタイム・スロット、すなわち、そのス
テーションによって取得されていたタイム・スロットを
調べ、これらのスロットのうちのどれが隣接しており、
どれが隣接していないかを判定する。ＮcとＮdの合計が
上記の得られたタイム・スロットの数Ｎoを表すことに
留意されたい。次に、ステップ１２５３において、Ｎc
の値が評価され、少なくとも２つの連続のタイム・スロ
ットが利用できるかどうかが判定される。ステップ１２
５３において否定の結果が発生した場合、これは隣接し
たタイム・スロットが利用できないこと、そしてスーパ
ースロットが使えないことを示す。したがって、プロセ
スはステップ１２５４において、図１２Ａのステップ１
２０５へ戻る。
【００６７】ステップ１２５３において肯定の結果が発
生した場合、これは少なくとも２つの隣接したタイム・
スロットが利用できることを示している。その時、ステ
ップ１２５５において、図７に示されているように、整
数の個数のペイロード（すなわち、パケットまたはＡＴ
Ｍセル）を収容することができるスーパースロットを形
成するために利用できる十分なタイム・スロットがある
かどうかが判定される。ステップ１２５５の結果が肯定
的であった場合、ステップ１２５６において、そのスー
パースロットが図７に示されているように隣接したタイ
ム・スロットを組み合わせることによって形成される。
そのスーパースロットが形成される間に、不要となって
いるタイム・スロットが解放される。ステップ１２５５
において、整数の個数のペイロードを収容することがで
きるスーパースロットを形成するために利用できる十分
な数のスロットがないと判定された場合、利用できるＮ
c個のタイム・スロットがステップ１２５７においてス
ーパースロット・モードで使われる。このことはそのペ
イロードがスーパースロットの終りまで次々に続くよう
に配置されることを意味する。ただし、最後のペイロー
ドは部分的に収容される可能性がある。したがって、ペ
イロードの残りの部分は次のスーパースロットの先頭に
置かれることになる。
生した場合、これは少なくとも２つの隣接したタイム・
スロットが利用できることを示している。その時、ステ
ップ１２５５において、図７に示されているように、整
数の個数のペイロード（すなわち、パケットまたはＡＴ
Ｍセル）を収容することができるスーパースロットを形
成するために利用できる十分なタイム・スロットがある
かどうかが判定される。ステップ１２５５の結果が肯定
的であった場合、ステップ１２５６において、そのスー
パースロットが図７に示されているように隣接したタイ
ム・スロットを組み合わせることによって形成される。
そのスーパースロットが形成される間に、不要となって
いるタイム・スロットが解放される。ステップ１２５５
において、整数の個数のペイロードを収容することがで
きるスーパースロットを形成するために利用できる十分
な数のスロットがないと判定された場合、利用できるＮ
c個のタイム・スロットがステップ１２５７においてス
ーパースロット・モードで使われる。このことはそのペ
イロードがスーパースロットの終りまで次々に続くよう
に配置されることを意味する。ただし、最後のペイロー
ドは部分的に収容される可能性がある。したがって、ペ
イロードの残りの部分は次のスーパースロットの先頭に
置かれることになる。
【００６８】図１３は、本発明に従ってヘッド・エンド
１０９において行われる処理を示している。この処理は
ヘッド・エンド１０９の一部である図３ＢのＭＡＣプロ
セッサ３８４で行われる。図１３のプロセスは、そのス
テーションの対応しているプロセス（図８、９、１０、
および１１）と結合して動作し、本発明に従って全体的
なＭＡＣプロトコルを実施する。
１０９において行われる処理を示している。この処理は
ヘッド・エンド１０９の一部である図３ＢのＭＡＣプロ
セッサ３８４で行われる。図１３のプロセスは、そのス
テーションの対応しているプロセス（図８、９、１０、
および１１）と結合して動作し、本発明に従って全体的
なＭＡＣプロトコルを実施する。
【００６９】図１３のプロセスは、ステップ１３０２か
ら開始される。そのステップにおいて、ｉおよびｊの値
がそれぞれ初期化される。この初期化は、ヘッド・エン
ドがその伝送メディア上のタイム・スロットを処理する
ために同期化されるようになった時に一度発生する。そ
の後、図１３のプロセスが次々に続く各タイム・スロッ
トに対して実行される。先ず最初にステップ１３０４に
おいて、タイム・スロット（ｉ，ｊ）が「使用中」また
は「ＩＤＬＥ」であるかどうかが判定される。この判定
はそのタイム・スロットの信号のエネルギーがあるしき
い値より上であることに基づいて、ＲＦユニット３７２
で行うことができる。この判定の結果がＲＦユニット３
７２からＭＡＣプロセッサ３８４に対して送信される。
しきい値を超過していた場合、そのタイム・スロットは
使われているとみなされ、さもなければ、そのタイム・
スロットはＩＤＬＥであるとみなされる。
ら開始される。そのステップにおいて、ｉおよびｊの値
がそれぞれ初期化される。この初期化は、ヘッド・エン
ドがその伝送メディア上のタイム・スロットを処理する
ために同期化されるようになった時に一度発生する。そ
の後、図１３のプロセスが次々に続く各タイム・スロッ
トに対して実行される。先ず最初にステップ１３０４に
おいて、タイム・スロット（ｉ，ｊ）が「使用中」また
は「ＩＤＬＥ」であるかどうかが判定される。この判定
はそのタイム・スロットの信号のエネルギーがあるしき
い値より上であることに基づいて、ＲＦユニット３７２
で行うことができる。この判定の結果がＲＦユニット３
７２からＭＡＣプロセッサ３８４に対して送信される。
しきい値を超過していた場合、そのタイム・スロットは
使われているとみなされ、さもなければ、そのタイム・
スロットはＩＤＬＥであるとみなされる。
【００７０】タイム・スロットが使用されていなかった
場合、そのタイム・スロットに対するアクノレッジメン
ト・メッセージ、Ａ（ｉ，ｊ）がステップ１３０８にお
いてＩＤＬＥとして設定され、そして受信先アドレス
（ＤＡ）の値が０（またはどのステーションの有効なア
ドレスにも対応しない所定の他のいくつかのユニークな
値）に設定され、そのタイム・スロットがＩＤＬＥであ
ることをそのステーションに対して示す。次に、ｉおよ
びｊの値が上記の方法で、ステップ１３４０においてイ
ンクリメントまたは更新され、プロセスは次のタイム・
スロットに対して繰り返される。
場合、そのタイム・スロットに対するアクノレッジメン
ト・メッセージ、Ａ（ｉ，ｊ）がステップ１３０８にお
いてＩＤＬＥとして設定され、そして受信先アドレス
（ＤＡ）の値が０（またはどのステーションの有効なア
ドレスにも対応しない所定の他のいくつかのユニークな
値）に設定され、そのタイム・スロットがＩＤＬＥであ
ることをそのステーションに対して示す。次に、ｉおよ
びｊの値が上記の方法で、ステップ１３４０においてイ
ンクリメントまたは更新され、プロセスは次のタイム・
スロットに対して繰り返される。
【００７１】タイム・スロットがＩＤＬＥでなかった場
合、肯定の結果がステップ１３０４において得られてい
る。その場合、ステップ１３１０においてそのタイム・
スロットの中でプリアンブルが識別されているかどうか
が判定され、さらに、ステップ１３２０においてスロッ
ト・データのデリミタ（ＳＤＤ）がそのタイム・スロッ
トにおいて識別されているかどうかが判定される。ステ
ップ１３１０および１３２０のいずれか（または両方）
の結果が否定的であった場合、プロセスはステップ１３
２８へ進み、ステップ１３２８はそのタイム・スロット
に対するアクノレッジメント・メッセージ、Ａ（ｉ，
ｊ）をＣＯＬＬＩＳＩＯＮに設定し、さらに受信先アド
レス（ＤＡ）の値を０に設定する。これは衝突が発生し
た時はＳＤＤおよび／またはプリアンブルのいずれかま
たは両方が損なわれているからである。この状態はその
タイム・スロットがノイズによって損なわれた場合にも
発生する可能性がある。ステップ１３１０および１３２
０に示されている構成の代わりの構成として前に説明し
たように、ヘッド・エンド１０９のＲＦユニット３７２
を使って衝突が検出できることに留意されたい。
合、肯定の結果がステップ１３０４において得られてい
る。その場合、ステップ１３１０においてそのタイム・
スロットの中でプリアンブルが識別されているかどうか
が判定され、さらに、ステップ１３２０においてスロッ
ト・データのデリミタ（ＳＤＤ）がそのタイム・スロッ
トにおいて識別されているかどうかが判定される。ステ
ップ１３１０および１３２０のいずれか（または両方）
の結果が否定的であった場合、プロセスはステップ１３
２８へ進み、ステップ１３２８はそのタイム・スロット
に対するアクノレッジメント・メッセージ、Ａ（ｉ，
ｊ）をＣＯＬＬＩＳＩＯＮに設定し、さらに受信先アド
レス（ＤＡ）の値を０に設定する。これは衝突が発生し
た時はＳＤＤおよび／またはプリアンブルのいずれかま
たは両方が損なわれているからである。この状態はその
タイム・スロットがノイズによって損なわれた場合にも
発生する可能性がある。ステップ１３１０および１３２
０に示されている構成の代わりの構成として前に説明し
たように、ヘッド・エンド１０９のＲＦユニット３７２
を使って衝突が検出できることに留意されたい。
【００７２】次に、ステップ１３１４において、このタ
イム・スロットが以前のフレーム、すなわち、フレーム
ｉ−１において予約されていたかどうかが判定される。
予約されていなかった場合、プロセスは上記のようにス
テップ１３４０へ進む。そのタイム・スロットが予約さ
れていた場合、本発明に従って、その同じスロットが衝
突にもかかわらず、ふたたび予約される。したがって、
ステップ１３１２において、受信先アドレス、ＤＡ
（ｉ，ｊ）の値が前のフレーム、ＤＡ（ｉ−１，ｊ）の
中の対応している値へ戻され、次に、プロセスは上記の
ようにステップ１３４０へ進む。ステップ１３１２にお
いて前の値へ戻すために、ヘッド・エンド１０９には図
３Ｂのバッファ３７９に通常含まれている適切なメモリ
容量が備えられている必要がある。
イム・スロットが以前のフレーム、すなわち、フレーム
ｉ−１において予約されていたかどうかが判定される。
予約されていなかった場合、プロセスは上記のようにス
テップ１３４０へ進む。そのタイム・スロットが予約さ
れていた場合、本発明に従って、その同じスロットが衝
突にもかかわらず、ふたたび予約される。したがって、
ステップ１３１２において、受信先アドレス、ＤＡ
（ｉ，ｊ）の値が前のフレーム、ＤＡ（ｉ−１，ｊ）の
中の対応している値へ戻され、次に、プロセスは上記の
ようにステップ１３４０へ進む。ステップ１３１２にお
いて前の値へ戻すために、ヘッド・エンド１０９には図
３Ｂのバッファ３７９に通常含まれている適切なメモリ
容量が備えられている必要がある。
【００７３】ステップ１３１０および１３２０の両方の
結果が肯定的であった場合、これはそのタイム・スロッ
トがステーション１０７の１つによってそのタイム・ス
ロットに挿入されたデータを含んでいることを示し、そ
してそのデータがステップ１３２２において読み出され
る。プロセスはステップ１３２４へ進み、その中でフレ
ームの継続ビットＣfがハイ（すなわち、１）であるか
どうかが判定される。（ＣＲＣチェックまたは順方向の
誤り訂正（ＦＥＣ）はＭＡＣ層の機能の一部ではなく、
たとえば、第３層の機能の一部（説明されない）である
ことが仮定されていることに留意されたい）。しかし、
図１３のフローチャートはたとえば、ステップ１３２２
の次にチェックまたは訂正などを含むように容易に変更
することができる。その場合、そのタイム・スロットを
現在使っているステーションによって次のフレームの中
の同じタイム・スロットが予約されていることを示す。
したがって、ステップ１３１６において、そのタイム・
スロットに対するアクノレッジメント・メッセージ、Ａ
（ｉ，ｊ）はＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬに設定され、受信先
アドレスＤＡ（ｉ，ｊ）はタイム・スロット（ｉ，ｊ）
において送信したステーションの有効なアドレス、すな
わち、ＳＡ（ｊ）に設定される。ステップ１３２４にお
ける判定結果が否定的であった場合、同じタイム・スロ
ットが次のフレームの中でそのタイム・スロットを現在
使っているステーションによって予約されていないこと
を示している。したがって、ステップ１３１８におい
て、そのタイム・スロットに対するアクノレッジメント
・メッセージ、Ａ（ｉ，ｊ）がＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮ
ＵＡＴＩＯＮに設定される。ここでも、受信先アドレ
ス、ＤＡ（ｉ，ｊ）はタイム・スロット（ｉ，ｊ）を送
信したステーションの有効なアドレス、すなわち、ＳＡ
（ｊ）に設定される。
結果が肯定的であった場合、これはそのタイム・スロッ
トがステーション１０７の１つによってそのタイム・ス
ロットに挿入されたデータを含んでいることを示し、そ
してそのデータがステップ１３２２において読み出され
る。プロセスはステップ１３２４へ進み、その中でフレ
ームの継続ビットＣfがハイ（すなわち、１）であるか
どうかが判定される。（ＣＲＣチェックまたは順方向の
誤り訂正（ＦＥＣ）はＭＡＣ層の機能の一部ではなく、
たとえば、第３層の機能の一部（説明されない）である
ことが仮定されていることに留意されたい）。しかし、
図１３のフローチャートはたとえば、ステップ１３２２
の次にチェックまたは訂正などを含むように容易に変更
することができる。その場合、そのタイム・スロットを
現在使っているステーションによって次のフレームの中
の同じタイム・スロットが予約されていることを示す。
したがって、ステップ１３１６において、そのタイム・
スロットに対するアクノレッジメント・メッセージ、Ａ
（ｉ，ｊ）はＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬに設定され、受信先
アドレスＤＡ（ｉ，ｊ）はタイム・スロット（ｉ，ｊ）
において送信したステーションの有効なアドレス、すな
わち、ＳＡ（ｊ）に設定される。ステップ１３２４にお
ける判定結果が否定的であった場合、同じタイム・スロ
ットが次のフレームの中でそのタイム・スロットを現在
使っているステーションによって予約されていないこと
を示している。したがって、ステップ１３１８におい
て、そのタイム・スロットに対するアクノレッジメント
・メッセージ、Ａ（ｉ，ｊ）がＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮ
ＵＡＴＩＯＮに設定される。ここでも、受信先アドレ
ス、ＤＡ（ｉ，ｊ）はタイム・スロット（ｉ，ｊ）を送
信したステーションの有効なアドレス、すなわち、ＳＡ
（ｊ）に設定される。
【００７４】ステップ１３１６または１３１８に続い
て、図１３のプロセスはステップ１３０６において、そ
のタイム・スロットの継続ビットＣsがハイ、したがっ
て、そのステーションがスーパースロットを使っている
ことを示しているかどうかを判定する。ステップ１３０
６の結果が否定的であった場合、ｉおよびｊの値がステ
ップ１３４２において更新され、そして図１３のプロセ
スが次のタイム・スロットに対して繰り返される。スー
パースロットが使われていた場合、したがって、ステッ
プ１３０６の結果が肯定的であった場合、そのスーパー
スロットを形成するために組み合わせられていたタイム
・スロットの数を表しているＬsの値が、アップストリ
ーム・メッセージのフィールド７１３（図７）からステ
ップ１３０９において読み出される。次に、Ｌsの値が
ステップ１３２２においてデクリメントされ（そのスー
パースロットの中の最初のタイム・スロットが既にステ
ップ１３２２において読まれていたという事実を考慮す
るために）そしてステップ１３３４においてＬsが０で
あるかが判定される。普通、否定の結果が発生し、その
スーパースロットの中にさらに読み出されるタイム・ス
ロットが存在することを示す。この場合、プロセスはス
テップ１３３６へ進み、その中でデータが読み出され、
（ｉ，ｊ）の値がインクリメントされ、そのタイム・ス
ロットに対するアクノレッジメント・メッセージ、Ａ
（ｉ，ｊ）がＡ（ｉ，ｊ−１）に設定され、そして受信
先アドレス、ＤＡ（ｉ，ｊ）がＤＡ（ｉ，ｊ−１）に設
定される。というのは、このタイム・スロットは前のタ
イム・スロット、すなわち、タイム・スロット（ｊ−
１）を使ったのと同じステーションによって使われてい
るからである。
て、図１３のプロセスはステップ１３０６において、そ
のタイム・スロットの継続ビットＣsがハイ、したがっ
て、そのステーションがスーパースロットを使っている
ことを示しているかどうかを判定する。ステップ１３０
６の結果が否定的であった場合、ｉおよびｊの値がステ
ップ１３４２において更新され、そして図１３のプロセ
スが次のタイム・スロットに対して繰り返される。スー
パースロットが使われていた場合、したがって、ステッ
プ１３０６の結果が肯定的であった場合、そのスーパー
スロットを形成するために組み合わせられていたタイム
・スロットの数を表しているＬsの値が、アップストリ
ーム・メッセージのフィールド７１３（図７）からステ
ップ１３０９において読み出される。次に、Ｌsの値が
ステップ１３２２においてデクリメントされ（そのスー
パースロットの中の最初のタイム・スロットが既にステ
ップ１３２２において読まれていたという事実を考慮す
るために）そしてステップ１３３４においてＬsが０で
あるかが判定される。普通、否定の結果が発生し、その
スーパースロットの中にさらに読み出されるタイム・ス
ロットが存在することを示す。この場合、プロセスはス
テップ１３３６へ進み、その中でデータが読み出され、
（ｉ，ｊ）の値がインクリメントされ、そのタイム・ス
ロットに対するアクノレッジメント・メッセージ、Ａ
（ｉ，ｊ）がＡ（ｉ，ｊ−１）に設定され、そして受信
先アドレス、ＤＡ（ｉ，ｊ）がＤＡ（ｉ，ｊ−１）に設
定される。というのは、このタイム・スロットは前のタ
イム・スロット、すなわち、タイム・スロット（ｊ−
１）を使ったのと同じステーションによって使われてい
るからである。
【００７５】ステップ１３３６に続いて、ステップ１３
２２、１３３４および１３３６が、そのスーパースロッ
トの中の残りの各タイム・スロットに対して繰り返され
る。それはステップ１３３４における判定が肯定的で、
前に述べたように、そのスーパースロットの中のすべて
のタイム・スロットが処理されたことを示すまで繰り返
される。その後、プロセスはステップ１３４２にへ戻
る。
２２、１３３４および１３３６が、そのスーパースロッ
トの中の残りの各タイム・スロットに対して繰り返され
る。それはステップ１３３４における判定が肯定的で、
前に述べたように、そのスーパースロットの中のすべて
のタイム・スロットが処理されたことを示すまで繰り返
される。その後、プロセスはステップ１３４２にへ戻
る。
【００７６】本発明の前記の説明に基づいて、本発明は
非同期転送モード（ＡＴＭ）システムなどのパケット伝
送システムに関して特に有用であることが分かる。とい
うのは、各タイム・スロットが１つのＡＴＭセルを収容
できるようにタイム・スロットのサイズを選択すること
ができるからである。この構成によって、ネットワーク
全体を通じて、すなわち、ステーション１０７からサー
ビス・プラットフォーム３９０までＡＴＭの互換性を実
現することができる。
非同期転送モード（ＡＴＭ）システムなどのパケット伝
送システムに関して特に有用であることが分かる。とい
うのは、各タイム・スロットが１つのＡＴＭセルを収容
できるようにタイム・スロットのサイズを選択すること
ができるからである。この構成によって、ネットワーク
全体を通じて、すなわち、ステーション１０７からサー
ビス・プラットフォーム３９０までＡＴＭの互換性を実
現することができる。
【００７７】また、ケーブル・テレビジョンの環境は、
アップストリームで使うために割り当てられているスペ
クトルにおいて大きなノイズを受ける可能性があるが、
本発明はそれにうまく対処し、したがって、ノイズに対
して頑健であることも注目される。これはいくつかの例
によって示される。先ず第１に、ノイズによってアップ
ストリームのタイム・スロットの中の初期メッセージが
失われた場合、ヘッド・エンドのステータスのフィード
バックによってそのスロットが損なわれたことが指示さ
れる。このメッセージを発信したステーションはその損
なわれた指示を見て、それがどんな種類の呼出しであっ
てもそのメッセージを再送信する。第２に、フレーム継
続ビットＣfが「１」に設定されている間に進行中のメ
ッセージがノイズによって損なわれた場合、ヘッド・エ
ンドはそのタイム・スロットがまだその同じステーショ
ンに対して利用可能であることを示すアクノレッジメン
ト・メッセージをフォーミュレートすることが望まし
い。これは図１３のステップ１３１２および１３１４に
関して以前に説明されたように、前のフレームからの受
信先アドレスを記憶しているヘッド・エンド１０９によ
って実現される。第３に、継続ビットＣfが「０」に設
定されている状態で、すなわち、これがそのステーショ
ンからの最終のメッセージであることが意図されている
状態で進行中のアップストリーム・メッセージの損傷が
発生した場合、ヘッド・エンド１０９は図１３のステッ
プ１３１２および１３１４においてそのタイム・スロッ
トを、継続ビットＣfが「１」に設定されている状態
で、あたかもビジーであったかのように扱う。この場
合、ヘッド・エンド１０９は、そのタイム・スロットの
ステータスがＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであ
ったことを現在のアクノレッジメント・メッセージの中
で間違って示すことになる。しかし、次のフレームにお
いては、ヘッド・エンド１０９はそのタイム・スロット
のステータスを正しく決定し、そしてそのタイム・スロ
ットのステータスがＩＤＬＥ（ＣＢＲの呼出しの切り離
しの場合）またはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬ（ステーション
がその最後のメッセージを再送信している場合）のいず
れかであったことを次のアクノレッジメント・メッセー
ジで示すことになる。最後に、ノイズによってダウンス
トリームのアクノレッジメント・メッセージが損なわれ
た場合、この状態はステーションが使っていたサービス
のタイプに依存してステーションに対して異なる影響を
与えることになる。このタイム・スロットを送信してい
て、その継続ビットＣfを１に設定していたステーショ
ンは、依然としてそのタイム・スロットに対してアクセ
ス権を有している。ダウンストリームのアクノレッジメ
ント・メッセージを解読できない他のステーションは、
そのタイム・スロットにおいて送信しない。音声情報を
送信しているようなＣＢＲのステーションの場合、再送
信は発生しない。というのは、失われたパケットを復元
することは音声のアプリケーションにおいては重要でな
いからである。データを送信していたステーションは最
後のパケットが正常に送信されたと仮定する。実際にそ
れが正常でなかった場合、上位層のプロトコルが再送信
を要求することになる。最初に１つのタイム・スロット
に対して競合していたステーションが再送信することに
なる。
アップストリームで使うために割り当てられているスペ
クトルにおいて大きなノイズを受ける可能性があるが、
本発明はそれにうまく対処し、したがって、ノイズに対
して頑健であることも注目される。これはいくつかの例
によって示される。先ず第１に、ノイズによってアップ
ストリームのタイム・スロットの中の初期メッセージが
失われた場合、ヘッド・エンドのステータスのフィード
バックによってそのスロットが損なわれたことが指示さ
れる。このメッセージを発信したステーションはその損
なわれた指示を見て、それがどんな種類の呼出しであっ
てもそのメッセージを再送信する。第２に、フレーム継
続ビットＣfが「１」に設定されている間に進行中のメ
ッセージがノイズによって損なわれた場合、ヘッド・エ
ンドはそのタイム・スロットがまだその同じステーショ
ンに対して利用可能であることを示すアクノレッジメン
ト・メッセージをフォーミュレートすることが望まし
い。これは図１３のステップ１３１２および１３１４に
関して以前に説明されたように、前のフレームからの受
信先アドレスを記憶しているヘッド・エンド１０９によ
って実現される。第３に、継続ビットＣfが「０」に設
定されている状態で、すなわち、これがそのステーショ
ンからの最終のメッセージであることが意図されている
状態で進行中のアップストリーム・メッセージの損傷が
発生した場合、ヘッド・エンド１０９は図１３のステッ
プ１３１２および１３１４においてそのタイム・スロッ
トを、継続ビットＣfが「１」に設定されている状態
で、あたかもビジーであったかのように扱う。この場
合、ヘッド・エンド１０９は、そのタイム・スロットの
ステータスがＢＵＳＹ／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであ
ったことを現在のアクノレッジメント・メッセージの中
で間違って示すことになる。しかし、次のフレームにお
いては、ヘッド・エンド１０９はそのタイム・スロット
のステータスを正しく決定し、そしてそのタイム・スロ
ットのステータスがＩＤＬＥ（ＣＢＲの呼出しの切り離
しの場合）またはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬ（ステーション
がその最後のメッセージを再送信している場合）のいず
れかであったことを次のアクノレッジメント・メッセー
ジで示すことになる。最後に、ノイズによってダウンス
トリームのアクノレッジメント・メッセージが損なわれ
た場合、この状態はステーションが使っていたサービス
のタイプに依存してステーションに対して異なる影響を
与えることになる。このタイム・スロットを送信してい
て、その継続ビットＣfを１に設定していたステーショ
ンは、依然としてそのタイム・スロットに対してアクセ
ス権を有している。ダウンストリームのアクノレッジメ
ント・メッセージを解読できない他のステーションは、
そのタイム・スロットにおいて送信しない。音声情報を
送信しているようなＣＢＲのステーションの場合、再送
信は発生しない。というのは、失われたパケットを復元
することは音声のアプリケーションにおいては重要でな
いからである。データを送信していたステーションは最
後のパケットが正常に送信されたと仮定する。実際にそ
れが正常でなかった場合、上位層のプロトコルが再送信
を要求することになる。最初に１つのタイム・スロット
に対して競合していたステーションが再送信することに
なる。
【００７８】本発明の非中央集中型のバージョンにおい
て、ありそうにないが、やはり可能性のある１つの状態
は、複数のタイム・スロットを必要とするＣＢＲの呼出
しをいくつかのステーションが行おうとし、そしてそれ
らのステーションがすべて少数のスロットに対するアク
セス権を得ることになるが、どのステーションも自分が
必要とするすべてのタイム・スロットに対するアクセス
を得ることがない場合である。何らかの対策が行われな
い場合、それらのステーションはそれぞれのタイム・ス
ロットを保持し続け、そしてデッドロックが発生するこ
とになる。というのは、どのステーションも自分のＣＢ
Ｒ呼出しを確立するために十分な帯域幅を得ることがで
きなかったからである。この場合の基本的な解決策は、
各ステーションにおいてタイマおよびタイムアウトのア
クセスを実装することである。各ステーションは自分が
必要とするいくつかの、しかし、すべてではないタイム
・スロットを獲得している間の期間を監視する。タイマ
が所定の時間間隔を超過した時、各ステーションは自分
が獲得していたすべてのタイム・スロットを解放し、そ
の呼出しをドロップする。そのステーションはその後、
新しい呼出しを起動することによって必要な帯域幅に対
するアクセスを得ようとする。
て、ありそうにないが、やはり可能性のある１つの状態
は、複数のタイム・スロットを必要とするＣＢＲの呼出
しをいくつかのステーションが行おうとし、そしてそれ
らのステーションがすべて少数のスロットに対するアク
セス権を得ることになるが、どのステーションも自分が
必要とするすべてのタイム・スロットに対するアクセス
を得ることがない場合である。何らかの対策が行われな
い場合、それらのステーションはそれぞれのタイム・ス
ロットを保持し続け、そしてデッドロックが発生するこ
とになる。というのは、どのステーションも自分のＣＢ
Ｒ呼出しを確立するために十分な帯域幅を得ることがで
きなかったからである。この場合の基本的な解決策は、
各ステーションにおいてタイマおよびタイムアウトのア
クセスを実装することである。各ステーションは自分が
必要とするいくつかの、しかし、すべてではないタイム
・スロットを獲得している間の期間を監視する。タイマ
が所定の時間間隔を超過した時、各ステーションは自分
が獲得していたすべてのタイム・スロットを解放し、そ
の呼出しをドロップする。そのステーションはその後、
新しい呼出しを起動することによって必要な帯域幅に対
するアクセスを得ようとする。
【００７９】同軸ケーブル、ファイバおよび無線の環境
におけるアクセス・プロトコルのための主要な関心事
は、限定されたアップストリームの帯域幅の利用の効率
である。効率はトラヒックのタイプによって影響され
る。本発明に関して行われた解析は、その効率がＣＢＲ
呼出しに対する従来のＴＤＭＡとほぼ同じレベルである
ことを示している。ＶＢＲ呼出しの場合、本発明の効率
は、フレームおよび／またはスロットの継続ビットが使
われる時間の長さの関数として変化する。Ｃfビットが
決して「１」に設定されないような、各アクセスごとに
１つのメッセージだけが送信される最悪ケースにおいて
も、本発明の効率はスロット型のＡＬＯＨＡの場合と同
じである。
におけるアクセス・プロトコルのための主要な関心事
は、限定されたアップストリームの帯域幅の利用の効率
である。効率はトラヒックのタイプによって影響され
る。本発明に関して行われた解析は、その効率がＣＢＲ
呼出しに対する従来のＴＤＭＡとほぼ同じレベルである
ことを示している。ＶＢＲ呼出しの場合、本発明の効率
は、フレームおよび／またはスロットの継続ビットが使
われる時間の長さの関数として変化する。Ｃfビットが
決して「１」に設定されないような、各アクセスごとに
１つのメッセージだけが送信される最悪ケースにおいて
も、本発明の効率はスロット型のＡＬＯＨＡの場合と同
じである。
【００８０】総合的に、本発明の効率はＴＤＭＡより良
い。というのは、帯域幅が散発的に必要となるため、固
定の量の帯域を１つのステーションに対して割り当てる
必要がなく、帯域幅のほとんどが使用されずに進行する
からである。これに比べて、ＴＤＭＡにおいては、ピー
ク・レベルが時々しか必要でないが、それでも常に割り
当てられていなければならない。また、ＩＴＶの応用に
おけるボタンの押し下げなどの散発的なトラヒックの場
合、本発明は遅延時間の短い特性を維持するが、依然と
して良好な帯域幅効率を維持している。本発明はＣＢＲ
のサービスを提供することができ、そしてスーパースロ
ットの機能を有しているので、総合的にスロット型のＡ
ＬＯＨＡまたはＴＤＭＡより効率が良い。
い。というのは、帯域幅が散発的に必要となるため、固
定の量の帯域を１つのステーションに対して割り当てる
必要がなく、帯域幅のほとんどが使用されずに進行する
からである。これに比べて、ＴＤＭＡにおいては、ピー
ク・レベルが時々しか必要でないが、それでも常に割り
当てられていなければならない。また、ＩＴＶの応用に
おけるボタンの押し下げなどの散発的なトラヒックの場
合、本発明は遅延時間の短い特性を維持するが、依然と
して良好な帯域幅効率を維持している。本発明はＣＢＲ
のサービスを提供することができ、そしてスーパースロ
ットの機能を有しているので、総合的にスロット型のＡ
ＬＯＨＡまたはＴＤＭＡより効率が良い。
【００８１】前に述べたように、本発明はファイバ／同
軸のベースの伝送インフラストラクチャの場合において
主として説明されてきたが、本発明は無線通信の環境に
対しても適用できることを理解されたい。後者の環境に
おいては、ステーション１０７によって実行される機能
は各「移動局」において実行されることになる。ヘッド
・エンド１０９において実行される機能は「基地局」に
おいて実行されることになり、そしてこれまで「ファイ
バ／同軸メディア」と呼ばれてきたステーション１０７
とヘッド・エンド１０９との間の相互接続は、移動局と
基地局との間の双方向通信ができる「無線メディア」と
なる。
軸のベースの伝送インフラストラクチャの場合において
主として説明されてきたが、本発明は無線通信の環境に
対しても適用できることを理解されたい。後者の環境に
おいては、ステーション１０７によって実行される機能
は各「移動局」において実行されることになる。ヘッド
・エンド１０９において実行される機能は「基地局」に
おいて実行されることになり、そしてこれまで「ファイ
バ／同軸メディア」と呼ばれてきたステーション１０７
とヘッド・エンド１０９との間の相互接続は、移動局と
基地局との間の双方向通信ができる「無線メディア」と
なる。
【００８２】各種の変更を本発明に対して行うことがで
き、それらはこの分野の技術に熟達した人にとっては明
らかとなる。いくつかの例を以下に示す。
き、それらはこの分野の技術に熟達した人にとっては明
らかとなる。いくつかの例を以下に示す。
【００８３】第１に、スーパースロットを生成して割り
当てるための決定は個々のステーションにおいて非中央
集中的な方法で行われるのではなく、共通のコントロー
ラまたはヘッド・エンドにおいて中央集中的な方法で行
うことができる。この構成においては、ヘッド・エンド
は隣接したタイム・スロットが利用できること、および
特定のステーションがそれらのタイム・スロットに対し
てアクセスできることを判定する。次に、ヘッド・エン
ドは特定のステーションに対して、スーパースロットと
してその隣接したタイム・スロットを使うことをそのス
テーション当てのアクノレッジメント・メッセージで知
らせる。そのアクノレッジメント・メッセージを受信し
ているステーションは個々のタイム・スロットを組み合
わせ、ヘッド・エンドによって許可されているように複
数のタイム・スロットの境界にわたって送信する。非中
央集中型の構成の場合と同様に、このタイプの構成もス
ーパースロット内のタイム・スロット間でのガード・タ
イムをなくすことによって帯域幅効率が上昇する。
当てるための決定は個々のステーションにおいて非中央
集中的な方法で行われるのではなく、共通のコントロー
ラまたはヘッド・エンドにおいて中央集中的な方法で行
うことができる。この構成においては、ヘッド・エンド
は隣接したタイム・スロットが利用できること、および
特定のステーションがそれらのタイム・スロットに対し
てアクセスできることを判定する。次に、ヘッド・エン
ドは特定のステーションに対して、スーパースロットと
してその隣接したタイム・スロットを使うことをそのス
テーション当てのアクノレッジメント・メッセージで知
らせる。そのアクノレッジメント・メッセージを受信し
ているステーションは個々のタイム・スロットを組み合
わせ、ヘッド・エンドによって許可されているように複
数のタイム・スロットの境界にわたって送信する。非中
央集中型の構成の場合と同様に、このタイプの構成もス
ーパースロット内のタイム・スロット間でのガード・タ
イムをなくすことによって帯域幅効率が上昇する。
【００８４】第２に、スーパースロットが使用されてい
ない場合であっても、特定のステーションに対する複数
のタイム・スロットの割当てのプロセスは、個々のステ
ーションにおいて非中央集中的な方法で行われるのでは
なく、ヘッド・エンドにおいて中央集中的な方法で実行
することができる。詳しく言うと、スーパースロットを
使う代わりに、ヘッド・エンドは複数の隣接していない
タイム・スロットを特定のステーションに対して、その
ステーションの要求に基づいて割り当てるように構成す
ることができる。このタイプの構成は、システムがスー
パースロットの使用を禁止している場合、あるいはスー
パースロットが使われるが、ヘッド・エンドは隣接した
タイム・スロットを見つけることができない場合のいず
れにおいても有用である。
ない場合であっても、特定のステーションに対する複数
のタイム・スロットの割当てのプロセスは、個々のステ
ーションにおいて非中央集中的な方法で行われるのでは
なく、ヘッド・エンドにおいて中央集中的な方法で実行
することができる。詳しく言うと、スーパースロットを
使う代わりに、ヘッド・エンドは複数の隣接していない
タイム・スロットを特定のステーションに対して、その
ステーションの要求に基づいて割り当てるように構成す
ることができる。このタイプの構成は、システムがスー
パースロットの使用を禁止している場合、あるいはスー
パースロットが使われるが、ヘッド・エンドは隣接した
タイム・スロットを見つけることができない場合のいず
れにおいても有用である。
【００８５】第３に、本発明は、ビデオ・オン・デマン
ド（ＶＯＤ）およびビデオ・ゲームのサービスに関連し
ている「ボタン押し下げ」タイプのトラヒックを適切に
収容するように容易に構成することができる。このトラ
ヒックはビット・レートは低いが、それが発生した時の
優先順位が比較的高い。１つのまたは複数のタイム・ス
ロットを、このタイプのトラヒックに対して常に利用で
きるように、たとえば、ダウンストリームのステータス
／アクノレッジメント・メッセージを変更することによ
って、短い遅延時間および高いスループットを確保する
ことができる。ヘッダの中の継続フィールドを使うこと
によって、このスロットを確保しようとするＣＢＲトラ
ヒックを処理しているステーションは、そのようにする
ことが禁止される。このトラヒックに対して割り当てる
必要があるタイム・スロットの数を決定するために、ト
ラヒックの条件を解析する必要がある。
ド（ＶＯＤ）およびビデオ・ゲームのサービスに関連し
ている「ボタン押し下げ」タイプのトラヒックを適切に
収容するように容易に構成することができる。このトラ
ヒックはビット・レートは低いが、それが発生した時の
優先順位が比較的高い。１つのまたは複数のタイム・ス
ロットを、このタイプのトラヒックに対して常に利用で
きるように、たとえば、ダウンストリームのステータス
／アクノレッジメント・メッセージを変更することによ
って、短い遅延時間および高いスループットを確保する
ことができる。ヘッダの中の継続フィールドを使うこと
によって、このスロットを確保しようとするＣＢＲトラ
ヒックを処理しているステーションは、そのようにする
ことが禁止される。このトラヒックに対して割り当てる
必要があるタイム・スロットの数を決定するために、ト
ラヒックの条件を解析する必要がある。
【図１】複数のステーションがヘッド・エンドと呼ばれ
る共通のコントローラと、トリー・アンド・ブランチの
伝送ネットワークによって相互接続され、その中で本発
明を使うことができる広帯域ネットワークの総合的な構
成を示す図である。
る共通のコントローラと、トリー・アンド・ブランチの
伝送ネットワークによって相互接続され、その中で本発
明を使うことができる広帯域ネットワークの総合的な構
成を示す図である。
【図２】図１に示されているステーションを相互接続し
ている伝送メディアにおいて使うことができる、アップ
ストリーム／ダウンストリームのスペクトル割当てを示
す図である。
ている伝送メディアにおいて使うことができる、アップ
ストリーム／ダウンストリームのスペクトル割当てを示
す図である。
【図３Ａ】図１のステーションの中の各種の通信装置
が、本発明によるメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）プ
ロセッサの構成と同様に、伝送ネットワークに対して接
続されている構成を示す図である。
が、本発明によるメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）プ
ロセッサの構成と同様に、伝送ネットワークに対して接
続されている構成を示す図である。
【図３Ｂ】図１のヘッド・エンドの中に配置され、そし
てステーションと適切なサービス・プラットフォームと
の間で通信信号を管理する、図３Ａに示されているのと
同様なＭＡＣプロセッサの構成を示す図である。
てステーションと適切なサービス・プラットフォームと
の間で通信信号を管理する、図３Ａに示されているのと
同様なＭＡＣプロセッサの構成を示す図である。
【図４】１つのタイム・スロットに含まれているアップ
ストリーム・メッセージの中のデータ・フィールドの構
成を示す図である。
ストリーム・メッセージの中のデータ・フィールドの構
成を示す図である。
【図５】１つのタイム・スロットに含まれているダウン
ストリーム・メッセージの中のデータ・フィールドの構
成を示す図である。
ストリーム・メッセージの中のデータ・フィールドの構
成を示す図である。
【図６】ステーション１０７の視点から、アップストリ
ーム・データの流れと、ダウンストリームのタイム・ス
ロットのステータス情報の流れとの間のタイミングの図
を示す図である。
ーム・データの流れと、ダウンストリームのタイム・ス
ロットのステータス情報の流れとの間のタイミングの図
を示す図である。
【図７】いくつかの連続したタイム・スロットが組み合
わされてスーパースロットが形成される方法を示す図で
ある。
わされてスーパースロットが形成される方法を示す図で
ある。
【図８】タイム・スロットのステータスを示している、
ＭＡＣプロセッサにおいて受信されたアクノレッジメン
ト・メッセージの初期処理を示している流れ図である。
ＭＡＣプロセッサにおいて受信されたアクノレッジメン
ト・メッセージの初期処理を示している流れ図である。
【図９】ダウンストリームのアクノレッジメントが衝突
を示している時に取られるステップを示す図である。
を示している時に取られるステップを示す図である。
【図１０】ＩＤＬＥまたはＢＵＳＹ／ＦＩＮＡＬの状態
のいずれかのためにタイム・スロットが利用できること
をダウンストリームのアクノレッジメントが示している
時、あるいは２つのステーションが同時に送信したか、
あるいは伝送メディア上にノイズがあったために衝突が
発生した状況において取られるステップを示す図であ
る。
のいずれかのためにタイム・スロットが利用できること
をダウンストリームのアクノレッジメントが示している
時、あるいは２つのステーションが同時に送信したか、
あるいは伝送メディア上にノイズがあったために衝突が
発生した状況において取られるステップを示す図であ
る。
【図１１】タイム・スロットのステータスがＢＵＳＹ／
ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであることをダウンストリー
ム・アクノレッジメントが示している時、あるいは１つ
のタイム・スロットを確保したステーションを巻き込ん
で衝突が発生した時のプロセスを示す図である。
ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであることをダウンストリー
ム・アクノレッジメントが示している時、あるいは１つ
のタイム・スロットを確保したステーションを巻き込ん
で衝突が発生した時のプロセスを示す図である。
【図１２Ａ】タイム・スロットのステータスがＢＵＳＹ
／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであるが、スーパースロッ
トが使われている時のプロセスを示す、図１１と同様な
図である。
／ＣＯＮＴＩＮＵＡＴＩＯＮであるが、スーパースロッ
トが使われている時のプロセスを示す、図１１と同様な
図である。
【図１２Ｂ】本発明に従ってスーパースロットの使用が
可能であることを判定するために使われるプロセスを示
す図である。
可能であることを判定するために使われるプロセスを示
す図である。
【図１３】図１のヘッド・エンド１０９において実行さ
れる処理を示す図である。
れる処理を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 チア−チャン リ アメリカ合衆国 07733 ニュージャーシ ィ，ホルムデル，ロングヴュー ドライヴ 26 (72)発明者 コティカラプディ スリラム アメリカ合衆国 07746 ニュージャーシ ィ，マールボロー，バーリントン ドライ ヴ 15
Claims (8)
- 【請求項１】 多重アクセスのアップストリーム・チャ
ネルを有している伝送メディアを経由して共通のコント
ローラと相互接続されている複数のステーション間に伝
送の帯域幅を割り当てる方法であって、 前記伝送メディア上の前記アップストリーム・チャネル
において時間を一連の連続したタイム・フレームに分割
するステップと、 各タイム・フレームを複数のタイム・スロットに分割す
るステップと、 送信の帯域幅を必要としている前記複数のステーション
のうちの競合しているステーションによる競合に応答し
て、前記複数のタイム・スロットに対して競合している
前記複数のステーションのうちの特定の１つのステーシ
ョンに対して、前記複数のタイム・スロットの１つまた
はそれ以上を割り当てるステップと、 前記複数のタイム・スロットの前記１つまたはそれ以上
において前記特定のステーションによって挿入される複
数のメッセージに含まれている予約指示に応答して、前
記特定のステーションによって継続的に使われるように
前記複数のタイム・スロットの前記１つまたはそれ以上
を予約するステップとを含む方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記複
数のステーションの第１のサブセットがタイム・フレー
ム当たりに第１の数のタイム・スロットを必要とする一
定ビット・レート（ＣＢＲ）のトラヒックをそれぞれが
発信し、前記複数のステーションのうちの第２のサブセ
ットがタイム・フレーム当たりに第２の数のタイム・ス
ロットを必要とするＣＢＲトラヒックをそれぞれ発信
し、そして前記第１および第２の数が異なっている方
法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記複
数のタイム・スロットの中に挿入される複数のメッセー
ジはオーバヘッド情報を含んでいて、前記複数のタイム
・スロットのうちの第１のサブセットのタイム・スロッ
トが前記複数のステーションのうちの特定のステーショ
ンに対して割り当てられるようになっていて、前記方法
は、 前記第１のタイム・スロットの２つ以上のサブセットが
隣接しているかどうかを判定するステップと、 タイム・スロットの前記第１の２つ以上のサブセットが
隣接している場合に、タイム・スロットの前記第１の２
つ以上のサブセットを、前記第１のタイム・スロットの
サブセットの前記複数のもののうちの少なくとも１つに
含まれているオーバヘッド情報を消去することによっ
て、スーパースロットの中に組み合わせるステップとを
さらに含む方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、前記複
数のステーションの第１のサブセットがタイム・フレー
ム当たりに固定の数のタイム・スロットを必要としてい
る一定ビット・レート（ＣＢＲ）のトラヒックをそれぞ
れが発信し、前記複数のステーションのうちの第２のサ
ブセットがタイム・フレーム当たりに可変のタイム・ス
ロットを必要としている可変ビット・レート（ＶＢＲ）
のトラヒックをそれぞれ発信するようになっている方
法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、前記方
法は、 前記複数の各タイム・スロットのステータスを示してい
る複数のステータス・メッセージを、前記共通のコント
ローラから前記複数のステーションに対して提供し、前
記複数のステータス・メッセージはダウンストリームの
チャネルで提供されるステップと、 前記複数のステータス・メッセージに応答して、前記複
数のステーションは、（ａ）前記複数のタイム・スロッ
トの１つにおいて新しいパケットを送信し、（ｂ）進行
中のメッセージを前記複数のタイム・スロットのうちの
１つで送信し続け、あるいは（ｃ）前記複数のステーシ
ョンの他のものが前記複数のタイム・スロットの１つに
おいて送信できるようにする方法。 - 【請求項６】 通信システムであって、 多重アクセスのアップストリーム・チャネルおよびブロ
ードキャストのダウンストリーム・チャネルを有してい
る伝送メディアを経由して、複数のステーションが共通
のコントローラと相互接続されており、前記のアップス
トリームおよびダウンストリームの各チャネルが、複数
のタイム・スロットを含んでいる各タイム・フレームの
シーケンスを定義している伝送ネットワークと、 複数のタイム・スロットのうちの特定のサブセットに、
タイム・フレームのシーケンスの１つのタイム・フレー
ムにおいて複数のタイム・スロットの隣接した一連のタ
イム・スロットの中に複数のメッセージを組み合わせる
ための、特定のステーションの意志についての前記共通
のコントローラに対する第１の指示と、タイム・フレー
ムのシーケンスのタイム・フレームの特定のサブシーケ
ンスにおいて特定のタイム・スロットを使うための前記
特定のステーションの意志についての前記共通のコント
ローラに対する第２の指示とを挿入するための、複数の
ステーションの中の手段とを含むシステム。 - 【請求項７】 請求項６に記載のシステムにおいて、前
記複数のメッセージがオーバヘッド情報を含んでおり、
そして前記組み合わせる手段が、複数のタイム・スロッ
トのうちの前記隣接したタイム・スロットの中の前記複
数のメッセージに含まれている前記オーバヘッド情報を
消去することによって、スーパースロットを形成するた
めの手段を含むシステム。 - 【請求項８】 請求項６に記載のシステムにおいて、前
記オーバヘッド情報は、ガード・タイムおよびプリアン
ブルを含み、そして前記組み合わせる手段は、複数のタ
イム・スロットのうちの少なくとも２つの隣接している
タイム・スロット間に普通に存在するガード・タイムお
よびプリアンブルを消去するように構成されているシス
テム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6068498A | 1998-04-15 | 1998-04-15 | |
| US09/060684 | 1998-04-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000036825A true JP2000036825A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=22031126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11107334A Pending JP2000036825A (ja) | 1998-04-15 | 1999-04-15 | 広帯域通信ネットワ―クにおいて多重アクセスを可能にする方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6813277B2 (ja) |
| EP (1) | EP0951154A2 (ja) |
| JP (1) | JP2000036825A (ja) |
| CA (1) | CA2265313A1 (ja) |
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