JP2000244527A - 伝送方法、伝送装置およびｌａｎシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の遅延時間以下で伝送が可能であり、通
信チャネルの使用効率が高く、かつ高トラフィック状態
においても伝送効率が悪化しない伝送方法および装置を
提供すること。 【解決手段】 １つの伝送制御局１０と複数の子局４０
〜４２からなる無線あるいはバス型のＬＡＮシステムに
おいて、伝送制御局１０が各子局４０〜４２からの送信
要求に基づき、各子局４０〜４２に送信時間帯を割り当
てる。本発明によれば、トラフィックが空いている場合
には、子局に多くの送信時間帯を割り当てることによ
り、通信チャネルの使用効率が向上し、また、高トラフ
ィック状態においても、全ての子局に均等に送信時間帯
を割り当てることにより、各子局は所定の間隔で必ず送
信が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は伝送方法、伝送装置
およびＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）システム
に関し、特に無線あるいはバス型のＬＡＮに好適な伝送
効率の良い伝送方法、伝送装置およびＬＡＮシステムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線あるいはバス型のＬＡＮにお
いては、例えば周知のＣＳＭＡ伝送方式あるいはＴＤＭ
Ａ伝送方式が採用されていた。ＣＳＭＡ伝送方式は、各
局がチャネルや伝送路の状態を監視し、空いていれば送
信を開始し、衝突を検出したり、伝送が不成功の場合に
は再送を行うものである。また、ＴＤＭＡ伝送方式は、
各子局に固定的にタイムスロットを割り当てるか、ある
いは送信要求に応じてタイムスロットを割り当てるもの
であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したような、従来
のＣＳＭＡ伝送方式においては、他局が送信中は送信で
きないので、所定の遅延時間以下で情報を送信すること
が困難であり、またトラフィックが増加してくると、衝
突、再送により伝送効率が急激に悪化するという問題点
があった。また、固定割り当てのＴＤＭＡでは所定の遅
延時間以下で情報を送信することは可能であるが、端末
数の増加と共に伝送効率が悪化するという問題点があ
り、更に、送信要求に応じてタイムスロットを割り当て
るＴＤＭＡにおいてはスロットが空くまで送信ができな
いという問題点があった。本発明の目的は、前記のよう
な従来技術の問題点を解決し、所定の遅延時間以下で伝
送が可能であり、通信チャネルの使用効率が高く、かつ
高トラフィック状態においても伝送効率が悪化しない伝
送方法、伝送装置およびＬＡＮシステムを提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、１つの伝送制
御局と複数の子局からなる無線あるいはバス型のＬＡＮ
システムを前提とし、伝送制御局が各子局からの送信要
求に基づき、各子局に送信時間帯を割り当てる点に特徴
がある。

【０００５】本発明によれば、トラフィックが空いてい
る場合には、送信要求を出した子局に多くの送信時間帯
を割り当てることにより、通信チャネルの使用効率が向
上し、また、高トラフィック状態においても、全ての子
局に例えば均等に送信時間帯を割り当てることにより、
各子局は所定の間隔で必ず送信が可能となり、伝送遅延
を所定値以下にすることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１は、本発明を適用した無線ＬＡＮシス
テムの構成を示すブロック図である。親局１０はバス型
のＬＡＮ２０を介して複数の端末３０と接続されてお
り、かつ無線伝送路を介して複数の子局４０〜４２と接
続されている。また、複数の子局４０〜４２は、それぞ
れバス型のＬＡＮ５０を介して複数の端末６０と接続さ
れている。各子局４０〜４２のハードウェア構成は親局
１０と同一であり、伝送を制御するプログラムのみが相
違する。従って、親局１０についてのみハードウェア構
成を説明する。

【０００７】親局１０のＬＡＮインターフェイス回路１
１は、周知のバス型ＬＡＮ２０との信号のインターフェ
イス機能を有し、端末３０から子局に接続された端末６
０宛のデータ（ＬＡＮパケット）を受信して送信バッフ
ァ１２に出力すると共に、子局に接続された端末６０か
ら端末３０宛に送信され、受信バッファ１７内に蓄積さ
れているデータ（ＬＡＮパケット）を端末３０宛に送信
する。

【０００８】送信回路１３は送信バッファ１２に蓄積さ
れたデータを読み出し、所定長毎に区切ってヘッダや誤
りチェック符号を付加してセルを生成し、送信する。変
調方式はＱＡＭなど任意であり、帯域も任意である。ま
た、スペクトラム拡散方式を採用してもよい。送信信号
はサーキュレータ１４を介してアンテナ１５から送信さ
れる。

【０００９】受信回路１６は、サーキュレータ１４を介
してアンテナ１５から受信した信号を復調し、復号して
誤り訂正等の処理を行い、セルデータを復元して、更に
ＬＡＮ２０へ送出可能なフォーマット（ＬＡＮパケッ
ト）に再構成して、受信バッファ１７へ出力する。ま
た、同期信号であるフレームヘッダの検出機能も備えて
いる。受信バッファ１７に格納されたデータ（ＬＡＮパ
ケット）はＬＡＮインターフェイス回路１１によてＬＡ
Ｎ２０に送信される。制御回路１８は、ＣＰＵ、ＲＡ
Ｍ、伝送制御プログラムおよびデータを格納したＲＯＭ
等を含み、親局１０内の各回路を制御する。

【００１０】図２は、伝送制御局である親機と子機の間
で伝送される信号の順序を示す信号フロー図である。ま
た、図３は、伝送される信号のフォーマットを示す説明
図である。なお、この実施例においては現在接続されて
いる子局数を３とし、それぞれ１から３の番号が親局か
ら付与されているものとする。

【００１１】親局１０は各伝送周期（フレーム）の始め
にスケジュール部のデータを送信する。図３に示すよう
に、スケジュール部は、プリアンブルおよびフレームの
開始を示すユニークな同期信号を含むフレームヘッダ、
各子局に対する送信許可時間帯情報であるスタート時刻
情報および許可時間情報からなっている。この送信許可
時間帯情報は固定長であり、伝送時間位置がそれぞれの
子局に対応しているものとする。

【００１２】各子局は、受信信号から同期信号を検出す
ると、例えばデータ変調単位時間毎に歩進するタイマを
スタートさせると共に、自局に割り当てられた送信許可
時間帯情報を取り込み、記憶しておく。

【００１３】親局１０はスケジュール部に続いて、各子
局宛の下りデータを転送するために、まずデータヘッダ
として宛先である子局ＩＤ（子局番号）を送信し、続け
て当該子局に対する転送データを所定量だけ送信する。
転送すべきデータの無い子局はとばして送信する。各デ
ータの境界にはフラグあるいはデリミタが存在する。

【００１４】親局の送信が完了すると、伝送や処理の遅
延のばらつきを吸収するための所定時間のギャップ（無
送信期間）の後、子局の送信期間に移行する。なお、ギ
ャップは各子局の送信タイミング間にも設けられる。

【００１５】子局１においては、起動したタイマの値が
送信スタート時刻ｔ11に等しくなると、送信許可時間ｔ
12の期間のみ、要求部およびデータ部からなる送信デー
タを送信する。その後、ギャップを挟んで子局２、子局
３の送信が子局１と同様に実行される。データ部は転送
すべきデータのみからなる。要求部は固定長であるの
で、データ部のデータ長は親局が指定した送信許可時間
から算出できるが、必要に応じて要求部にデータ部のデ
ータ長を付加してもよい。

【００１６】図３に示すように、要求部は、プリアンブ
ルや同期符号からなる上りヘッダ、子局ＩＤおよび、子
局の送信バッファ内に蓄積されている送信待ちデータ量
およびデータ属性あるいは優先度の情報である待ちデー
タ量情報からなる。なお、子局から要求部によって要求
される待ちデータ量の情報は、例えば転送すべきＬＡＮ
パケットが到着した時点で１回のみ送信され、親局側で
記憶しておき、その後の転送毎に親局において待ちデー
タ量が減算されていく。

【００１７】転送量はその時点において、親局１０から
子局４０〜４２に転送すべき下りデータ量や子局４０〜
４２からの送信要求データ量、およびデータの属性、例
えば音声等のリアルタイムデータか否か、障害情報等の
優先データか否か等によって決定する。例えば、トラフ
ィック量が少なく、空いている場合には送信要求に対し
て多くの送信時間を割り当て、多量のデータを一度に転
送する。即ち、子局が３個接続されているシステムにお
いて、下りデータが無く、上りデータとして２つの子局
１および３から属性や優先度の等しいＬＡＮパケットが
親局の接続されている端末宛に送信された場合には、下
りの信号としてはスケジュール部のみのデータとなり、
上りデータとしては子局１および３は要求部およびデー
タ部からなり、子局２は要求部のみのデータとなる。従
って、子局１および３には、最大限、下記の送信時間Ｔ
が割り当て可能となる。

【００１８】Ｔ＝（1/2）*（１フレーム周期−スケシ゛ュール部−
要求部×３−キ゛ャッフ゜×４）。

【００１９】このように、トラフィックが少ない場合に
は、平均転送速度を高くすることができる。一方、トラ
フィックが多い場合、例えば子局１において親局に送信
すべきＬＡＮパケットが複数個到着した場合であって
も、全ての送信要求（ＬＡＮパケット）に対して均等
に、あるいは優先度等によって差を設けて送信時間を割
り当てることが可能であるので、ごく短いパケットであ
れば、トラフィックが多い場合でも所定の遅延時間以下
で相手端末に到着することが可能となる。

【００２０】なお、例えば子局１において親局に送信す
べきＬＡＮパケットが複数個到着した場合に、子局１に
割り当てられた送信時間を全ての送信要求（ＬＡＮパケ
ット）に対して均等に割り当てることも可能であるし、
あるいは先着順に１つの送信要求に全ての時間を割り当
て、当該転送が終了すると、次の送信要求に全ての時間
を割り当てるようにすることも可能である。

【００２１】以上、本発明の実施例を開示したが、本発
明には下記のような変形例も考えられる。実施例におい
ては、データ転送要求が発生するたびに要求部において
親局に伝送帯域（時間）を割り当ててもらう方法を開示
したが、例えば各子局毎に送信開始時間および送信許可
時間情報を１度割り当てると、その後は変更指示がない
限り割り当てられた送信時間帯で送信を繰り返すように
してもよい。この場合には、下りデータ部において上記
送信開始時間および送信許可時間情報割り当て指示を行
う、あるいは上りデータ部において待ちデータ量情報の
報告を行うようにすれば、スケジュール部の送信時間帯
情報や要求部の待ちデータ量情報を削除してもよい。ま
た、親局において、トラフィック量を測定し、その結果
に基づいて各子局に割り当てる送信時間を決定するよう
にしてもよい。

【００２２】送信要求情報としては、送信待ちデータ量
および属性、優先度等を送信する例を開示したが、送信
要求情報としてデータ量の情報ではなく、単に送信すべ
きデータの有り／無しあるいは送信すべきパケット数の
情報を送信してもよい。実施例においては、要求部に子
局のＩＤを付加する例を開示したが、送信順序でどの子
局が送信しているかは判別可能であるので、子局ＩＤを
削除することも可能である。

【００２３】送信許可時間帯情報として、送信開始時刻
情報および送信許可時間情報を送る例を開示したが、時
間情報の単位としては、最小変調区間、１バイト転送に
要する時間あるいはｎバイト（ｎは２以上の整数）転送
時間等を採用してもよい。実施例においては各子局と親
局との間でのみ通信を行うシステムを開示したが、例え
ば子局から送信するデータ部にヘッダを追加することに
より、子局から直接他の子局にデータを送信することも
可能である。

【００２４】図１のシステムにおいては親局、子局がそ
れぞれＬＡＮを介して端末と接続されている例を開示し
たが、例えば１対１の接続などＬＡＮ以外の手段で端末
と接続されていてもよく、更に、親局、子局そのものが
端末の機能を兼ね備えていてもよい。実施例において
は、無線ＬＡＮシステムに本発明を適用する例を開示し
たが、本発明は、無線に限らず、バス型など共通の信号
線を介して信号のやり取りをする任意のＬＡＮシステム
に適用可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
１つの伝送制御局と複数の子局からなる無線あるいはバ
ス型のＬＡＮシステムを前提とし、伝送制御局が各子局
からの送信要求に基づき、各子局に送信時間帯を割り当
てるようにしたので、トラフィックが空いている場合に
は、送信要求を出した子局に多くの送信時間帯を割り当
てることにより、通信チャネルの使用効率が向上し、ま
た、高トラフィック状態においても、全ての子局に例え
ば均等に送信時間帯を割り当てることにより、各子局は
所定の間隔で必ず送信が可能となり、伝送遅延を所定値
以下にすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した無線ＬＡＮシステムの構成を
示すブロック図である。

【図２】親機と子機の間で伝送される信号の順序を示す
信号フロー図である。

【図３】伝送される信号のフォーマットを示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０…親局、１１…ＬＡＮインターフェイス回路、１２
…送信バッファ、１３…送信回路、１４…サーキュレー
タ、１５…アンテナ、１６…受信回路、１７…受信バッ
ファ、１８…制御回路、２０、５０…バス型ＬＡＮ、３
０、６０…端末、４０〜４２…子局

【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月１７日（２０００．２．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの伝送制御局と複数の子局が共通の伝
   送路を介して通信を行うＬＡＮシステムにおいて、 前記伝送制御局において、各子局の送信要求情報に基づ
   き、各子局に割り当てる送信許可時間帯を決定する第１
   のステップと、 前記伝送制御局から前記複数の子局に対して同期信号お
   よび、それぞれの子局に対応した送信許可時間帯に関す
   る情報を報知する第２のステップと、 前記各子局が、前記同期信号に基づき、自局に割り当て
   られた送信許可時間帯において、転送すべきデータおよ
   び送信要求情報を送信する第３のステップとを繰り返し
   実行することを特徴とする伝送方法。
2. 【請求項２】前記送信要求情報は、子局の送信バッファ
   内に蓄積されたデータの量に関する情報であり、前記送
   信許可時間帯に関する情報は、同期信号から送信開始ま
   での時間間隔情報、および送信開始から送信終了までの
   時間間隔情報であり、各子局の送信時間帯の間にはどの
   子局も送信しない時間帯が設けられていることを特徴と
   する請求項１に記載の伝送方法。
3. 【請求項３】複数の子局に対して同期信号を送出する同
   期信号送出手段と、 各子局から送信要求情報を収集する送信要求情報収集手
   段と、 各子局から収集した送信要求情報に基づき、各子局に割
   り当てる送信許可時間帯を決定する送信許可時間帯決定
   手段と、 前記伝送制御局から前記複数の子局に対して送信許可時
   間帯に関する情報を報知する送信許可時間帯報知手段と
   を備えたことを特徴とする伝送装置。
4. 【請求項４】伝送制御局から送信される同期信号を受信
   する同期信号受信手段と、 伝送制御局から送信される自局の送信許可時間帯に関す
   る情報を受信する送信許可時間帯受信手段と、 前記送信許可時間帯受信手段によって受信された情報に
   基づき、自局に割り当てられた送信許可時間帯に転送す
   べきデータおよび送信要求情報を送信する送信手段とを
   備えたことを特徴とする伝送装置。
5. 【請求項５】複数の子局に対して同期信号を送出する同
   期信号送出手段と、各子局から送信要求情報を収集する
   送信要求情報収集手段と、各子局から収集した送信要求
   情報に基づき、各子局に割り当てる送信許可時間帯を決
   定する送信許可時間帯決定手段と、前記伝送制御局から
   前記複数の子局に対して送信許可時間帯に関する情報を
   報知する送信許可時間帯報知手段とを備えた伝送制御局
   と、 伝送制御局から送信される同期信号を受信する同期信号
   受信手段と、伝送制御局から送信される自局の送信許可
   時間帯に関する情報を受信する送信許可時間帯受信手段
   と、前記送信許可時間帯受信手段によって受信された情
   報に基づき、自局に割り当てられた送信許可時間帯に転
   送すべきデータおよび送信要求情報を送信する送信手段
   とを備えた複数の子局とを含むことを特徴とするＬＡＮ
   システム。