JP2000500956A - 情報分配システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、複数の局（１００，１０２，１０４）と、音声チャネルといった少なくとも１つの共有資源（１２０，１２２）とを有する情報分配システムに関する。共有資源へのアクセスは分散式に管理される。各局は制御器（１５４）からなる。局が共有資源を要求する場合、局の制御器（１５４）は共有資源が使用可能であるか否かを決定するためにローカルメモリ（１５６）内に記憶された資源状況情報を確認する。資源が使用可能である場合、制御器（１５４）は使用可能な資源を選択し、他局に対して現在この局が選択された資源を使用していることを通知する状況メッセージを送信するために通信手段（１５０）を使用する。次に、制御器（１５４）は選択された資源にアクセスするために音声選択器といったアクセス手段（１５２）を使用する。状況メッセージを受信すると、他局の制御器（１５４）は受信された状況メッセージに従ってローカルメモリ（１５６）内に記憶された資源状況情報を更新する。

Description

【発明の詳細な説明】 情報分配システム 本発明は、資源状況情報、及び共有資源に関する状況情報を有する状況メッセ ージを交換する通信手段を有する複数の局と、少なくとも１つの共有資源とから なる情報分配システムにおいて、上記共有資源へのアクセスを獲得する方法に関 する。本発明は更に、複数の局と、少なくとも１つの共有資源とからなり、上記 各局は、資源状況情報を記憶するメモリと、上記共有資源に関する状況情報から なる状況メッセージを伝送する通信手段と、共有資源へのアクセスを獲得するア クセス手段と、上記アクセス手段を選択された共有資源へアクセスさせる制御器 とからなる情報分配システムに関する。 そのような情報分配は例えば拡声システム又は会議システムといった音声通信 網として使用されうる。ドイツ国特許第３４１２４１８号は同時翻訳に使用され るそのような会議システムを記載する。多数の局は入力及び出力音声チャネル及 びデータ（入力／出力）チャネルを通じて中央局へ接続される。局は、入力音声 チャネルのうちの１つを通じて受信される音声信号を再生するための増幅器及び スピーカからなる。局は、出力音声チャネルのうちの１つを通じて分配されるべ き音声信号を発生するマイクロホン及び増幅器を更に有する。局は最大２人の翻 訳者によって使用されうる。翻訳者は、局の手動スイッチを使用して音声入力チ ャネルのうちの１つを選択しうる。局は手動スイッチの設定（選択された音声チ ャネル）を読み出し、それに従って音声チャネル選択器を設定する制御器からな る。中央局は局との双方向通信用の通信手段からなる。中央局は、局のチャネル 選択を読み出すために局の制御器を規則的にポーリングする。中央局は、全ての 選択されたチャネルを監督者に対して表 示する。局は２つのプリセットされた出力チャネルのうちの１つを選択するため の２つのプリセットボタンを更に有する。中央局はプリセットされた情報を局へ 送信しうる。特殊音声チャネルは中央コンピュータにいる監督者と、局のうちの １つにいる翻訳者との間の口頭による通信のために確保される。特に監督者は翻 訳者に対して他の入力チャネルへ切り換えるよう命令しうる。 既知のシステム内の音声チャネルは共有資源である。通常、１つの局は特定の 音声チャネルの源局として動作する。１つ以上（または全ての）局は音声チャネ ルの宛先局として動作しうる。局は同時に源局又は宛先局として動作しうる。例 えば、局は宛先局として音声入力チャネルを通じて信号を受信し、源局として音 声出力チャネルを通じて同時翻訳を有する信号を分配しうる。この翻訳は１つ以 上の他局にいる翻訳者によって更なる言語に翻訳されるために使用されうる。共 有資源は人間であるユーザの制御の下でローカル局によってアクセスされうる。 中央局にいる監督者は、可能な競合（例えば２つ以上の局が同一の音声チャネル において競合する信号を発生すること）は当該の局にいるユーザとの口頭による 通信によって解決される。 本発明は、共有資源に対する簡単且つ信頼のできるアクセスを与える上述の種 類の方法及びシステムを提供することを目的とする。 この目的を達成するために、本発明による方法は、各局は上記交換された資源 状況情報を監視し、開始局と称される局は共有資源へのアクセスを望む段階と、 上記共有資源が使用可能であるか否かを決定するために上記開始局内の上記資源 状況情報を検査する段階と、検査によって上記共有資源が使用可能であることが 示される場合、上記使用可能な共有資源を選択する段階と、上記開始局が上記選 択された資源を使用することを上記複数の局のうちの他局に通知する状況 メッ セージを送信する段階と、上記選択された資源にアクセ スする段階とからなることを特徴とする。 共有資源の管理は、分散式に自動的に実行される。これは人間による制御の必要 性を避ける。また中央局はもはや必要とされず、コストを削減し、一点故障を除 去する。局が資源にアクセスするとき、他局に対して通知する。共有資源を使用 しようとする各局は資源の状況を維持する。状況情報が、資源が使用可能である ことを示す場合、局は資源にアクセスしうる。 本発明による方法の実施例は、共有資源を使用する局は上記選択された資源を 使用することを上記複数の局のうちの他局に通知する状況 メッセージを反復的 に送信する段階からなることを特徴とする。状況情報を反復的に送信することに よって、システムの局の中の分配された状況は維持されうる。これにより、新し く追加又は電源投入された局に対して資源の状況を通知するための特定の初期化 ルーチンは必要とされない。特に状況情報が頻繁に送信される場合（例えば５秒 毎の送信により、局及び通信のオーバヘッドと、記憶された状況情報の正確さと の間のよい均衡が与えられる）、新しく追加又は電源投入された局は、状況メッ セージの送信を監視することに よって分配された状況を簡単に獲得する。いず れにしても最新の状況メッセージは送信されるため、特定の通信プロトコルを使 用して状況メッセージ送信の誤りが復元される必要はない。 本発明の方法の実施例によれば、上記状況メッセージを送信する段階は、上記 状況メッセージをブロードキャストする段階からなることを特徴とする。１つの ブロードキャストフレームのみを使用して全ての局へ状況メッセージをブロード キャストすることにより、通信チャネル上の負荷は低く抑えられる。更に、送信 する局は全ての関心を持つ局に対して通知するために１つのフレームを送信する だけでよく、送信する局は状況メッセージに関心を持つ局のアドレス指定情報を 提供及び維持する必要はない。 本発明による方法の実施例は、上記状況メッセージは上記状況 メッセージを送信する上記局による上記共有資源の使用を示す優先度情報からな り、上記資源状況情報は上記優先度情報からなることを特徴とする。優先度情報 を使用することにより、局は１つ以上の局によって同一の局が所望されることに よる競合をよりよく解決しうる。優先度は多くの異なる方法で割り当てられ得る 。例えば、優先度は局の重要度を反映するよう割り当てられ得る。例えば、情報 分配システムが会議システムとして使用される場合、最も高い優先度は司会者の 局に割り当てられ、中間の優先度は委員会の局に割り当てられ、最も低い優先度 は会議室の残りの局に割り当てられる。そのような状態では、優先度は一定の方 法で局に割り当てられ、局によって使用される全ての資源に適用される。優先度 はまた資源の特定の使用の重要度を反映するために割り当てられ得る。例えば、 情報分配システムが同時翻訳に使用されれば、その時点の主要な発言者に対して 資源は最も高い優先度で使用されうる。多数派の言語への翻訳は中間の優先度の 資源を使用し、一方少数派の言語への翻訳は最も低い優先度で分配される。この ようにして、優先度は、主要発言者、多数は言語への翻訳、少数派言語への翻訳 といった用途によって別々に決定されえ、局の用途が変わると共に時間と共に変 化しうる。 本発明による方法の実施例によれば、上記システムは複数の共有資源からなり 、上記検査する段階は、共有資源が空きである場合、又は上記共有資源が予定さ れる新しい使用に対して服従的な優先度で使用され、他の共有資源が空きでない 場合、上記共有資源が使用可能であることを示す段階からなることを特徴とする 。システム中で、まず全ての空きの資源が使用される。空きの資源がそれ以上使 用可能でなくなった場合、局は他局によって服従的な優先度で使用されている資 源を選択する。このようにして空き資源が使用可能である限り競合（局が同一の 資源を請求すること）は生じない。 本発明による方法の実施例によれば、共有資源を使用する局は状 況メッセージの受信に応答して、上記局による上記共有資源の使用が上記受信さ れた状況メッセージ内に示される優先度と比較して服従的な優先度である場合、 上記共有資源を解放する段階からなることを特徴とする。このようにして、状況 メッセージを交換する機構はまた、服従的な優先度で既に他局によって使用され ている資源を引き継ぐために使用される。別個の機構は必要とされない。 本発明による方法の実施例によれば、上記開始局は状況メッセージの受信に応 答して、上記開始局が上記共有資源に対して最初に状況メッセージを送信した後 の所定の期間内に上記状況メッセージが受信される場合、及び上記開始局による 上記共有資源の使用が上記受信された状況メッセージ中に示される上記優先度と 比較して等しい優先度である場合、上記共有資源を解放する段階からなることを 特徴とする。これは、開始局が最新でない状況情報に基づいて資源にアクセスす る状態を扱う簡単な機構を提供する。開始局は所定の期間に亘り、他局が既に同 一又はより高い優先度で資源を使用しているとを容認する。他局が規則的な間隔 で状況メッセージを送信する場合、所定の期間は少なくともその間隔の持続期間 に亘ることが望ましい。或いは、既に資源を使用している他局は、開始局によっ て送信された状況メッセージに対してはるかに迅速に応答しうる。その場合、所 定の期間ははるかに短くてもよい。 本発明による方法の実施例によれば、局は、上記局が共有資源を解放したとき 、複数の局のうちの他局に対してもはや上記共有資源を使用していないことを通 知する段階からなることを特徴とする。これは、資源が空きになった後に、他局 が記憶された状況情報を迅速に更新することを可能にする。 本発明による方法の実施例によれば、局は、共有資源が使用中であったことを 示す最後の状況メッセージの受信に続く所定の期間中に、上記共有資源が使用中 であることを示す状況メッセージが上記局によって受信されない場合、上記共有 資源を空きであるとして管 理する段階を更に有することを特徴とする。このようにして、局が資源の解放を 報告していない状態を克服するよう、状況情報は更新されうる。機構は、通信の 失敗又は局の電源切断といった、局が通常は局の解放を報告するが、全ての環境 でそうすることが可能でないエラー状態を克服するために使用されうる。局はま た資源の解放を報告しないよう設計されうる。これは他局が資源が空きになった ことを直ぐに知ることができないという犠牲のもとに、局を簡単化する。 本発明による方法の実施例によれば、上記システムは複数の共有資源からなり 、上記資源状況情報を検査する段階は、使用可能な共有資源の所定の数が探索さ れるまで、又は全ての共有資源に対する状況情報が検査されるまで、上記共有資 源の個々の資源に関する資源状況情報を検査する段階からなり、上記使用可能な 共有資源を選択する段階は、検査によって複数の使用可能な共有資源が探索され る場合、探索された使用可能な共有資源から共有資源を無作為に選択する段階か らなることを特徴とする。これは局がアクセスのために個々に同一の資源を選択 し、一方実際には多数の資源が使用可能であるという可能性を減少させる。 本発明による方法の実施例によれば、上記開始局は、上記検査によって特定の 共有資源が空きでないことが示される場合、上記特定の共有資源がまだ使用中で あるか否かを示すよう他局に要求する要求を少なくとも１つの他局に対して送信 する段階と、局は該要求の受信に応答して、受信局の上記資源状況情報に従って 、上記特定の共有資源がまだ使用中であるか否かを上記開始局に対して示す段階 とからなることを特徴とする。このようにして、局が最新でない状況情報に基づ いて（又は局がシステムに追加又は電源投入されたばかりであれば状況情報なし で）決定する可能性が減少される。局はどの局が共有資源を使用するかを記憶し 、資源を使用していると管理される局へ要求を送信することが望ましい。 本発明による方法の実施例は、上記開始局は、上記複数の局のうちの他局に対 して上記選択された資源への予定されるアクセスを通知することによって上記選 択された資源を請求する段階と、上記複数の局のうちの他局が上記選択された資 源に関して資源状況情報を戻すことを許すよう、請求期間に亘って待機する段階 と、上記請求期間中に上記開始局の請求と競合する状況メッセージが戻されない 場合、上記選択された資源にのみアクセスする段階とからなり、局は、上記開始 局による共有資源を請求する応答して、上記開始局に対して上記局が上記共有資 源を使用することを通知する段階からなることを特徴とする。これは局が既に使 用されている資源に対して更にアクセスする可能性を減少させる。 本発明による方法の実施例によれば、所定の時間窓内で無作為に請求期間を決 定する段階からなることを特徴とする。これは同一の資源にアクセスしようとす る多数の局が、２つ以上の局が同一の資源を殆ど同時に請求し、他局の請求を受 信し、それに応じて資源を解放する繰り返しに入る可能性を減少させる。 本発明の上記及び他の面は図示される実施例を参照して理解され、明らかとな ろう。 図１は本発明によるシステムのブロック図を示す図であり、 図２は他のシステムのブロック図を示す図であり、 図３は本発明による分配されたアクセスのフローチャートを示す図であり、 図４は本発明による第２のフローチャートを示す図であり、 図５は本発明による第３のフローチャートを示す図であり、 図６は本発明によるシステムで使用されるフレーム及びメッセージ構造を示す 図である。 図１は本発明による情報分配システムの一例を示す図である。図１のシステム は、例えば工場、店舗又は空港内での音声分配及び通 知用の拡声システム、又は会議システムとして使用されうる音声通信システムで あり得る。家庭環境では、システムは、チューナ又はＣＤ再生装置といった音声 源から、１つ以上の部屋に配置されうるレコーダ又はスピーカといった音声宛先 へ音声信号を分配するためにも使用されうる。システムは本発明の方法により共 有資源へ別々にアクセスが可能な多数の局１００，１０２，１０４からなる。本 例では、共有資源は２つの音声チャネル１２０及び１２２によって形成される。 局１００，１０２及び１０４は共有資源１２０又は１２２のうちの１つ又は両方 を要求することを率先して行うことができる。本例では、これは局１００，１０ ２及び１０４が音声源であることと一致する。システムは、共有資源へ別々にア クセスが可能でない局１０６を更に有する。本例では、これは局１０６が音声宛 先であることと一致する。各局は共有資源へアクセスを行なうアクセス手段１５ ２からなる。アクセス手段１５２は従来の構成であり得る。例えば、本例におい て各チャネルに対して別々の音声配線を使用して音声チャネルが設けられていれ ば、アクセス手段１５２は従来の制御可能な音声入出力選択器によって形成され うる。局１００，１０２及び１０４は双方向データ通信用の通信手段１５０を更 に有する。図１の例では、通信チャネル１３０を通じて通信が行われる。各音声 チャネル１２０及び１２２及び通信チャネル１３０は撚り対線といった分離され た配線を使用して形成されうることが認められる。そのような場合、音声分配及 び通信に対する最も費用効果的な解法が選択されうる。或いは、チャネルは同軸 ケーブルといった単一のケーブルを使用して異なる周波数で変調されうる。特に ディジタル音声信号に対して、チャネルはまた時分割多重といったディジタル技 術を使用して組み合わせられる。そのような場合、音声信号を高品質で分配する ことを可能にする等時性通信スキームが使用される。ワイヤを使用する代わりに ワイヤレス通信技術も使用されうることが認められる。 各局は制御器１５４を更に有する。制御器１５４は局の様々な面を制御する。 他の面のうち、制御器１５４はアクセス手段１５２に対して共有資源１２０及び １２２のうちの特定の１つにアクセスする、又は解放することを命令する。制御 器１５４は通信手段１５０を通じて他局の中の制御器と通信する。 図１中、局１００はいわゆる呼局であり、ユーザが話すことを可能にするマイ クロホン１７０が設けられている。局１００は、音声チャネル１２０又は１２２ のうちの１つを通じて信号を分配する前にマイクロホン信号を増幅する出力増幅 器１７２を有しうる。典型的には、そのような呼局１００は、ユーザが局に対し て自分が話そうとしていることを示すことを可能にするボタンといったユーザ入 力手段１７４を有する。これは共有資源を獲得しようと試み、獲得するための制 御器１５４へのトリガとして作用する。局１０２は、１つ以上の内部又は外部音 声源１７６からなる他の源局である。音声源１７６はオーディオチューナ、オー ディオテープ再生装置、コンパクトディスク再生装置、又は例えばディジタル化 された歌詞、旋律、又はメッセージを記憶するコンピュータメモリといった任意 の適当な手段によって形成されうる。局１０２はまた、信号を分布する前に音声 信号を増幅する出力増幅器１７２からなる。局１０４は宛先局として機能すると 当時に源局としても機能する。局１００と同様、局１０４にはマイクロホン１７ ０、出力増幅器１７２及びユーザ入力手段１７４が設けられうる。アクセス手段 １５２は選択された入力音声チャネルと共に選択された出力音声チャネルにアク セスしうる。これはアクセス手段１５２が音声チャネル１２０及び１２２に２重 に接続されて図示される。局１０４は選択された音声入力信号を増幅する入力増 幅器１７８からなる。増幅された信号はスピーカ又はヘッドホン１８０へ供給さ れうる。局１０４は、同時翻訳、又は各参加者に対して所望の言語で発言者の発 言を聞くためのヘッドホンが与えられる多言語会議又は会合に使用されるシステ ムで使用されるのに適している。局１０４はまた従来の構内通信システムに適し ている。局１０４は、局が建物の入口付近及び各室の中に配置されるアパートメ ント用の入口及び構内通信システムとして使用される情報分配システムで使用さ れうる。システム中の第４のタイプの局、即ち局１０６は宛先局専用である。局 １０４と同様、局１０６はスピーカ１９２又はヘッドホンへ増幅された信号を与 える入力増幅器１７８からなる。局１０６は、主要発言者からの信号がスピーカ を通じて***している人へ供給されるよう、この信号が１つのチャネルを通じて １つ以上の宛先局へ分配される従来の会議システムに適している。そのようなシ ステムでは、他の音声チャネルは司会者との個人的な議論といった他の目的のた めに使用されうる。 図１のシステムはまた映像又は音声及び映像の組合せを分配するために使用さ れうることが認められる。このため、局にはカメラ又はＶＣＲといった従来の映 像入力手段と、ディスプレイ又はＶＣＲといった映像出力手段とが設けられうる 。また、テレテキスト形式の情報を空港内のテレテキストモニタへ分配するとい った、他の形式の情報が分配されうる。 図２は本発明による情報分配システムの他の配置を示す図である。図１のシス テムでは各音声信号は数回（源局内及び入力として音声信号を選択した全ての宛 先局内で各１回）増幅されていたのに対し、ここでは各信号は１回だけ増幅され る。図２は、各音声入力チャネルに対して少なくとも１つの増幅ユニット１８２ を有する増幅局１０８を示す図である。望ましくは、増幅局１０８は、システム 内の入力チャネルの数よりも多い増幅ユニット１８２からなる。制御器１５４の 制御のもとで、アクセス手段１５２は増幅されるべき音声入力チャネルと、増幅 された信号が供給される音声出力チャネルとを選択する。入力チャネルと出力チ ャネルとの間には一定の関係がある。例えば、出力チャネル１４０は常に入力チ ャネル１２０と組 み合わされ、出力チャネル１４２は入力チャネル１２２用に使用されうる。この 場合、アクセス手段１５２は並列動作入出力選択器として作用する。１つの入力 チャネルと夫々の出力チャネルとの組合せは１つの共有資源として見なされる。 入力チャネル及び出力チャネルは個々に選択可能でありえ、その場合入力及び出 力チャネルを別個の共有資源として見なすことができる。音声チャネルを必要と する局は追加的にチャネル用の増幅ユニットを確保しうる。このようにして、増 幅ユニット１８２は共有資源として見なされうる。局は、選択された増幅ユニッ ト１８２を選択された音声入力／出力チャネルに接続するために増幅局１０８の アクセス手段１５２を制御するよう増幅局１０８の制御器１５４に対して命令を 与える通信手段１５０を使用して、局の制御器１５４によって増幅ユニットへア クセスしうる。中央増幅局を使用する代わりに、夫々が少なくとも１つの増幅ユ ニット１８２を有する多数の増幅局が使用されうる。そのような増幅ユニットが 単一の増幅ユニットからなる場合、増幅ユニット自体は共有資源として見なされ うる。 図１及び図２に示されるように、本発明による各局は資源状況情報を記憶する メモリ１５６を更に有する。ＲＡＭ、バッテリによってバックアップされたＲＡ Ｍ又はＥＥＰＲＯＭといった任意の適当な形式のメモリが使用されうる。 図３は、共有資源を獲得するために制御器１５４によって実行される動作のフ ローチャートを示す図である。開始トリガ３００は、制御器１５４が配置された 呼局のユーザが例えば局においてマイクロホンのボタンを押し下げることによっ てユーザインタフェース手段１７４を動作させるといった多数の方法で与えられ 得る。トリガ３００はまた例えば制御器１５４によって実行されるプログラムの 一部分として局の中で内部的に発生されうる。トリガはまた、他局から生じ、通 信手段１５０を通じて局へ供給されうる。トリガ３００に応答して、制御器１５ ４はステップ３０２において共有資源を 前選択し、ステップ３０４において共有資源が使用可能であるか否かを決定する ために局のメモリ１５６の中に記憶された資源状況情報を検査する。共有資源が 使用可能であれば、制御器１５４はステップ３０６において使用可能な共有資源 を使用し、ステップ３０８において他局に対して局が選択された資源を使用して いる、又は使用する予定であることを通知する状況メッセージを送信するために 通信手段１５０を使用する。次に、制御器１５４はステップ３１０において選択 された資源にアクセスするためにアクセス手段１５２を使用する。メッセージを 送信するステップ３０８と、資源にアクセスするステップ３１０との順序は逆に されうることが認められる。ステップ３０４における検査により前選択された資 源が使用可能でないことが明らかとなれば、ステップ３１４において制御器１５ ４はメモリ１５６内に状況情報が記憶された全ての資源を検査したか否かをテス トする。全ての資源を検査していれば、手順は終了し、その時点においてどの資 源も使用可能でないことがわかる。全ての資源を検査していなければ、ステップ ３１６において制御器１５４はステップ３０４においてテストされるべき次の資 源を前選択する。 典型的には、メモリ１５６は多数のエントリからなり、各エントリは１つの共 有資源に関する資源状況情報を記憶する。概して、資源状況情報は状況情報と、 資源識別とからなる。基本的な形式では、状況情報は単一のビットのみを使用し て記憶され、当該の資源が空きであるか否かを示す。明らかに、以下に説明され るように状況情報はより複雑であり得る。資源識別は資源の任意の適当な識別で あり得る。例えば、資源が音声チャネルであれば、識別は単純にチャネルに対応 する番号であり得る。そのような場合、識別を明示的に記憶する必要はない。例 えば、メモリ１５４は、テーブルのエントリが一定の方法でチャネルに対応する ようなテーブルとして配置されうる。例えばシステム内の随意の局がシステム内 の他局用の資源 として作動するといったより動的な状態では、識別は資源のアドレスといった通 信識別によって構成されうる。 状況メッセージは、ローカル・エリア・ネットワークといった従来の通信技術 を使用して通信手段１５０を通じて局の制御器１５４によって伝送されうる。メ ッセージはその時点で作動しており、状況情報を受信しようとする全ての局の通 信手段１５０によって受信される。送信制御器１５４は、システム内の各局に対 して別々の状況メッセージを送信しうる。そのような場合、送信制御器１５４は メッセージに関心を持たない局に対してメッセージを送信しないことが望ましい 。これは異なる方法で達成されうる。例えば、あるタイプの資源に関心を持つ局 に対しては、定義された範囲内で通信識別が割り当てられる。例えば、最大６４ 個の音声源局を許す局の中の音声源局は、６４の連続するアドレスの予め定義さ れた範囲内のアドレスが連続して割り付けられる。このようにして、制御器１５ ４は夫々に対して状況メッセージを送信することが可能な源局が幾つシステム内 に存在するかを管理するだけでよい。有利には、１回の動作で１つ以上の他局へ 状況メッセージを送信するためにブロードキャスト技術が使用される。例えば、 状況メッセージは、システム内の各局が同じブロードキャストメッセージを受信 しうる従来のブロードキャストメッセージを使用して伝送されうる。有利には、 １つの状況メッセージが選択された１組の局によって受信される、マルチキャス トと称される特殊な形式のブロードキャストが使用される。例えば局は、各組が 資源のタイプに対応する組として配置されうる。例えば、音声源局は音声チャネ ルに関心を持つ局の組のメンバであり得る。１つ以上のタイプの資源に関心を持 つ局は全ての対応する組の一部分であり得る。マルチキャストを使用することに よってある種の状況メッセージに関心を持たない局はメッセージを受信しない。 受信局の受信器１５４は、受信された状況メッセージによって ローカルメモリ１５６内に記憶された資源状況情報を更新する。典型的には状況 メッセージは資源に対してメモリ１５６内に記憶された情報と同じ情報からなる 。最適化が可能であることが認められる。例えば、局が個々の資源の識別を記憶 する必要がない（例えば、局がメモリ内のテーブル内のエントリと対応する資源 の識別との間に一定の置換を行うことが可能である）場合、状況メッセージ内に 資源識別を含み、システムレベルにおいてより高い柔軟性を可能にすることが有 利である。 本発明の更なる実施例では、局の制御器１５４は局が共有資源を使用する限り 状況メッセージを反復的に送信する。メッセージは他局に対して、局が共有資源 を使用していることを通知する。状況メッセージは規則的な間隔で送信されるこ とが望ましい。有利には、間隔は、新たに追加された、又は電源投入された局が 適当な期間内で局が関心を持つ各使用されている資源に対する状況メッセージを 受信することを確実にするのに充分に短く、局及び通信システムの負荷が適当に 低く維持されることを確実にするのに充分に長いよう選択される。例えば、従来 の情報分配システムでは５秒の間隔は過大なオーバヘッドを生ずることなく許容 可能な遅延を与える。 本発明の更なる実施例では、状況情報は局による共有資源の使用（又は予定さ れた使用）を示す優先度情報からなる。優先度情報は状況メッセージを使用して 交換され、全ての関心を持つ局がメモリ１５６内に優先度情報を記憶することを 可能にする。様々な形式の優先度は既に上述されている。簡単なシステムでは、 高い優先度の使用と低い優先度の使用とを区別するために単一のビットのみが（ メモリ１５６内に状況メッセージの中に）確保される必要がある。明らかに、よ り有利なスキームもまた使用される。 本発明の更なる実施例では、制御器１５４は資源が使用可能であるか否かを決 定するために優先度情報を使用する。本実施例では、資源が空きであるか、又は （最も高い優先度は最も重要な使用を示 し、最も低い優先度は最も重要でない使用を示すとすると）資源が空きでないが 制御器の局による予定される使用よりも低い優先度で使用されている場合、資源 は使用可能であると見なされる。概して、資源が他局によって使用されていなけ れば、資源は空きであると考慮される。あるタイプの資源は最大数の局による同 時使用をサポートすることが認められる。少なくとも１つの更なる局が資源を使 用することが可能である（使用する局の最大数に達していない）場合、そのよう な資源は空きであると考えられる。明らかに、制御器１５４は使用可能性の検査 を多くの方法で実行しうる。例えば、制御器１５４はまず、少なくとも１つの資 源が空きであるか否かを調べるためにメモリ１５６内のエントリを検査し、空き でなければより低い優先度において少なくとも１つの資源に対してエントリを検 査する。資源が空きでなければ、制御器１５４は、この規準を満たす最初に探索 された資源においてより低い優先度を有する資源に対する検査を中止しうる。或 いは制御器は最も低い優先度を有する資源を探索するまでサーチしうる。明らか に、２つのサーチ動作はまた１つに結合されうる。 本発明の更なる実施例では、制御器１５４が通信手段１５０を通じて共有資源 が他局によってより高い優先度で使用されている（またはこれから使用される） ことを示す状況メッセージを受信する場合、制御器１５４はアクセス手段１５２ に対して共有資源へのアクセスを中止するよう命令する。このようにして状況メ ッセージを交換する機構はまた他局によってより低い優先度で既に使用されてい る資源を引き継ぐために使用されうる。これはまた、局がローカル状況情報によ れば使用可能であったが、実際は既に他局によって使用されている共有資源へア クセスしようと決定したときの状態を克服する。そのような状態は例えば、局が 直前に電源投入され、資源用の状況メッセージをまだ受信していない場合、又は 通信誤りにより、局が資源が使用中であることを示す状況メッセージを（まだ） 受信していない場合に生じうる。そのような状態では、既により高い優先度で資 源を使用した局は状況メッセージを送信し、それと共に「新しい」局は資源を解 放する。 本発明の更なる実施例では、制御器１５４が通信手段１５０を通じて共有資源 が他局によってより高い、又は等しい優先度で使用されている（またはこれから 使用される）ことを示す状況メッセージを受信すれば、制御器１５４はアクセス 手段１５２に対して共有資源へのアクセスを中止するよう命令する。使用が等し い優先度であれば、制御器１５４は、制御器の局が最初に共有資源に対する状況 メッセージを送信した後の所定の期間内に状況メッセージが受信された場合にの みアクセスを中止する。このようにして「新しい」局は、その状況情報が不正確 であり、他局が既に資源を使用していることを容認し、その場合、新しい局は資 源に対する要求を取り下げる。所定の期間は、少なくとも状況メッセージの送信 の間の１つの間隔の持続時間に亘ることが望ましい。そうであれば、既に資源を 使用している局はこの新しい局に対して通知する追加的な段階を実行する必要が ない。或いは、既に資源を使用している局は追加的な状況メッセージを送信する ことによって新しい局の状況メッセージに対してより早く応答する。このように して所定の期間ははるかに短く、最短ではメッセージを発生及び送信し、メッセ ージに対して応答するのに要求される時間の２倍でありうる。 本発明の更なる実施例では、制御器１５４は、制御器１５４の局が資源へのア クセスを中止した時点で、もはや資源を使用していないことを示すメッセージを 送信するために通信手段１５０を使用する。これは資源が空きになった後に、他 局が記憶された状況情報を迅速に更新することを可能にする。更に、局は状況メ ッセージを再送信する間隔を、例えば５秒から３０秒まで減少させることを可能 にする。これは状況情報が最新に維持されると同時に網及び局内のオーバヘッド を減少させる。 本発明の更なる実施例では、制御器１５４が所定の期間に亘って資源が使用中 であることを示す状況メッセージを受信していなければ資源が空きであることを 示すよう、制御器１５４は制御器１５４の局のローカルメモリ内の資源状況情報 を更新する。制御器１５４は、資源に対する状況メッセージを受信するたびに資 源に対するタイマを（再）開始することによってこれを行うことができる。タイ マは、状況メッセージを再送信する間隔よりも充分に長い時間で初期化されるこ とが望ましい。状況メッセージの（例えば一時的な通信の失敗による）損失を克 服し、状況メッセージの損失により局が資源が空きになったと決定することを防 ぐため、タイマは例えば再送信間隔の３乃至１０倍であるかなり長い期間に初期 化されることが望ましい。タイマの期間が経過すると、制御器１５４は資源が空 きになったことを示すようメモリ１５６を更新する。このようにして例えば局の 電源切断によって局が資源の解法を報告することが可能でない状態を克服するよ う、状況情報が更新されうる。或いは、局は資源の解法を報告しないよう設計さ れうる。これは、他局が資源が空きになったことを直ぐに知ることができないと いう犠牲のもとに局を簡単化する。 図４は本発明による実施例の更なるフローチャートを示す図であり、ステップ ５００において制御器１５４は、メモリ１５６に記憶された状況情報によって資 源が使用可能であるか否かを検査する。ステップ５０２において使用可能な資源 が無いと決定されれば、処理は停止される。ステップ５０４において１つ以上の 共有資源が使用可能であると決定されれば、ステップ５０６において使用可能な 資源のうちの１つを無作為に選択し、ステップ３０８において状況メッセージを 送信し、ステップ３１０において選択された資源にアクセスする。これは局がア クセスのための最初の使用可能な資源といった同一の資源を別々に選択し、一方 多数の資源が使用可能であり、局は異なる資源を選択し得たという可能性を減少 させる。ス テップ５０４において単一の共有資源のみが使用可能であると決定されれば、こ の資源はステップ３０６において選択される。明らかに、少なくとも２つの使用 可能な資源が見つかったと同時にステップ５００の検査を中止することで充分で ある。しかしながら、より多くの使用可能な資源が見つかるほど、異なる局が選 択されるべき異なる資源を選択する可能性はより高くなり、同一の資源をアクセ スしようとする際の衝突の可能性が減少される。ステップ５００における検査と 、ステップ５０６における無作為な選択とは多くの異なる方法で実行されうるこ とが認められる。１つの方法は、メモリ１５６の全てのエントリを検査し、使用 可能な資源の数Ｍを計数することである。次に、１乃至Ｍの範囲内で（疑似）乱 数Ｎが発生され、エントリは再びＮ番目の使用可能な資源が探索されるまで検査 される。（疑似）乱数は任意の適当な方法で発生されうる。例えば、制御器１５ ４は局によって乱数が要求されるたびに（例えば１又は１３といったより大きな 素数だけ）増加される周期カウンタを使用することができ、制御器１５４はＮ− １を獲得するためにカウンタに対してモジュロＭ演算を実行しうる。 本発明による実施例では、制御器１５４は、この局に状況情報を与えることを 要求する他局のうちの１つに対してメッセージを送信することによって、ローカ ルメモリ１５６内に記憶された状況情報が最新であるか否かを検査する。そのよ うな要求を受信する局は、これに応じて所望の情報を共有する。このスキームは 様々な方法で実施されうることが認められる。例として制御器が資源がまだ使用 中であることを確認しようとする場合、制御器１５４は、制御器の局のメモリ１ ５６内の状況情報によって資源を使用している局に対して要求メッセージを送信 しうる。要求メッセージは資源の識別を有しうる。応答メッセージは単純なイエ ス／ノーメッセージの形を取りうる。或いは、制御器１５４は、他局が他局のメ モリ１５６から制御器１５４のローカルメモリ１５４に対して状況情報全体をダ ウンロードすることを要求しうる。このようにして、局が最新でない状況情報に よって（又は局がシステムに追加された、又は電源投入されたばかりの場合、全 く状況情報なしに）決定する可能性が減少される。このスキームは状況メッセー ジを規則的な間隔で送信するスキームの変形として又は補完するために使用され うる。 本発明による更なる実施例では、図５に示されるように、ステップ３０８にお いて状況メッセージを送信した後、ステップ４００において制御器１５４は請求 期間に亘って待機し、その後ステップ３１０において実際に資源にアクセスする 。ステップ４０２において制御器１５４がこの請求期間に資源が既に使用中であ ることを示すメッセージが受信されていることを決定すれば、制御器１５４は他 の資源を選択しようとする。一方、そのようなメッセージが受信されていなけれ ば、制御器１５４は、資源が空きであると見なし、ステップ３１０において資源 へのアクセスを確実にする。制御器１５４がそのようなメッセージを受信すると 同時に、制御器１５４はステップ４００における待機を終了しうることが認めら れる。メッセージは上述の状況メッセージであり得る。そうであれば、２つの面 、即ち局が資源へアクセスを望んでいるという通知と、実際のアクセスの通知と は、１つのメッセージ内に結合される。特定の資源に対して最初に状況メッセー ジを受信する局は、局が既に資源を使用していることを示すメッセージを送信す ることによって不服を述べるするための定義された期間を有することを知ってい る。不服メッセージは、特殊メッセージ、又は望ましくは上述の状況メッセージ であり得る。期間が資源を使用している局による状況メッセージの再送信の間の 間隔よりも長い時間に亘る場合、この局は不服メッセージを送信する必要はない 。要求する局がより迅速に他の資源を選択することを可能にしつつ不服メッセー ジを送信することも可能である。ステップ３０８において状況メッセージを送信 する代わりに、他局に対して、局が資源にアクセスしようとしているが、 まだ資源がアクセスされていないことを示す特殊請求メッセージが送信されうる 。そのような状態では、制御器１５４は、資源へのアクセスを決定した後でも状 況メッセージを送信することが望ましい。本実施例について説明された機構を使 用して、局が誤った状況情報に基づいて資源へアクセスすることによる、資源が 許可される数以上の局によってアクセスされるという問題が避けられる。 本発明の更なる実施例では、制御器１５４は所定の時間窓内で請求期間を無作 為に決定する。このようにして、（例えばシステム全体の電源投入直後に）初期 的には（殆ど）同時に動作していた別個の局は同期を失う。これは同一の資源に アクセスしようとする多数の局が、２つ以上の局が殆ど同時に同一の資源を要求 し、他の要求する局のうちの１つの要求を受信し、これに応じて資源を解放する 同じ繰り返しの中に留まる可能性を減少させる。 図６Ａ及びＢは、システム内で使用されるメッセージのメッセージ構造の可能 なフレームを示す図である。フレーム６００は、送信する局を識別する源アドレ スフィールド６１２と、受信する局を識別する宛先アドレスフィールド６１４と からなるアドレスフィールド６１０からなる。従来のブロードキャストメッセー ジ又はマルチキャストメッセージでは、宛先フィールドにはブロードキャストア ドレス（ブロードキャストメッセージに関心を持つ全ての局がメッセージを受信 する）又は特定マルチキャストアドレス（特定マルチキャストアドレスを有する メッセージに関心を持つことを示した局のみがメッセージを受信する）が入れら れる。フレーム６００は、メッセージフィールド６２０を更に有する。メッセー ジフィールド６２０は、更に、メッセージタイプフィールド６２２と、メッセー ジデータフィールド６２４とからなる。メッセージ種別フィールド６２２は、状 況メッセージ又は請求メッセージといった異なるタイプのメッセージを識別する ために使用される。メッセージデータフィールド６２４は実際のメッセージ内容 を有する。フレーム６０ ０はまた、例えばアービトレーション又は時間同期を可能にするヘッダフィール ド６３０、及び例えば検査合計を含む終端フィールド６４０といった追加的なフ ィールドを有しうる。図６Ｂは、フィールド６２５が共有資源を識別し、フィー ルド６２６が共有資源の状況（使用中／空き）を与え、フィールド６２７が使用 、又は予定される使用の優先度を示す状況メッセージの可能な構造を示す図であ る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 資源状況情報、及び共有資源に関する状況情報を有する状況メッセージを 交換する通信手段を有する複数の局と、少なくとも１つの共有資源とからなる情 報分配システムにおいて、上記共有資源へのアクセスを獲得する方法であって、 各局は上記交換された資源状況情報を監視し、開始局と称される局は共有資源 へのアクセスを望む段階と、 上記共有資源が使用可能であるか否かを決定するために上記開始局内の上記資 源状況情報を検査する段階と、 検査によって上記共有資源が使用可能であることが示される場合、 上記使用可能な共有資源を選択する段階と、 上記開始局が上記選択された資源を使用することを上記複数の局のうちの他局 に通知する状況メッセージを送信する段階と、 上記選択された資源にアクセスする段階とからなることを特徴とする方法。 ２． 共有資源を使用する局は上記選択された資源を使用することを上記複数の 局のうちの他局に通知する状況メッセージを反復的に送信する段階からなること を特徴とする請求項１記載の方法。 ３． 上記状況メッセージを送信する段階は、上記状況メッセージをブロードキ ャストする段階からなることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ４． 上記状況メッセージは上記状況メッセージを送信する上記局による上記共 有資源の使用を示す優先度情報からなり、 上記資源状況情報は上記優先度情報からなることを特徴とする請求項１，２又 は３記載の方法。 ５． 上記システムは複数の共有資源からなり、 上記検査する段階は、共有資源が空きである場合、又は上記共有資源が予定さ れる新しい使用に対して服従的な優先度で使用され、他の共有資源が空きでない 場合、上記共有資源が使用可能であることを示す段階からなることを特徴とする 請求項４記載の方法。 ６． 共有資源を使用する局は状況メッセージの受信に応答して、上記局による 上記共有資源の使用が上記受信された状況メッセージ内に示される優先度と比較 して服従的な優先度である場合、上記共有資源を解放する段階からなることを特 徴とする請求項４又は５記載の方法。 ７． 上記開始局は状況メッセージの受信に応答して、上記開始局が上記共有資 源に対して最初に状況メッセージを送信した後の所定の期間内に上記状況メッセ ージが受信される場合、及び上記開始局による上記共有資源の使用が上記受信さ れた状況メッセージ中に示される上記優先度と比較して等しい優先度である場合 、上記共有資源を解放する段階からなることを特徴とする請求項６記載の方法。 ８． 局は、上記局が共有資源を解放したとき、上記複数の局のうちの他局に対 してもはや上記共有資源を使用していないことを通知する段階からなることを特 徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項記載の方法。 ９． 局は、共有資源が使用中であったことを示す最後の状況メッセージの受信 に続く所定の期間中に、上記共有資源が使用中であることを示す状況メッセージ が上記局によって受信されない場合、上記共有資源を空きであるとして管理する 段階を更に有することを特 徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項記載の方法。 １０． 上記システムは複数の共有資源からなり、 上記資源状況情報を検査する段階は、使用可能な共有資源の所定の数が探索さ れるまで、又は全ての共有資源に対する状況情報が検査されるまで、上記共有資 源の個々の資源に関する資源状況情報を検査する段階からなり、 上記使用可能な共有資源を選択する段階は、検査によって複数の使用可能な共 有資源が探索される場合、探索された使用可能な共有資源から共有資源を無作為 に選択する段階からなることを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項記 載の方法。 １１． 上記開始局は、上記検査によって特定の共有資源が空きでないことが示 される場合、上記特定の共有資源がまだ使用中であるか否かを示すよう他局に要 求する要求を少なくとも１つの他局に対して送信する段階と、 局は該要求の受信に応答して、受信局の上記資源状況情報に従って、上記特定 の共有資源がまだ使用中であるか否かを上記開始局に対して示す段階とからなる ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項記載の方法。 １２． 上記開始局は、 上記複数の局のうちの他局に対して上記選択された資源への予定されるアクセ スを通知することによって上記選択された資源を請求する段階と、 上記複数の局のうちの他局が上記選択された資源に関して資源状況情報を戻す ことを許すよう、請求期間に亘って待機する段階と、 上記請求期間中に上記開始局の請求と競合する状況メッセージが戻されない場 合、上記選択された資源にのみアクセスする段階とか らなり、 局は、上記開始局による共有資源を請求する応答して、上記開始局に対して上 記局が上記共有資源を使用することを通知する段階からなることを特徴とする請 求項１乃至１２のうちいずれか１項記載の方法。 １３． 所定の時間窓内で無作為に請求期間を決定する段階からなることを特徴 とする請求項１２記載の方法。 １４． 資源状況情報を記憶するメモリと、 上記共有資源に関する状況情報からなる状況メッセージを伝送する通信手段と 、 共有資源へのアクセスを獲得するアクセス手段と、 上記アクセス手段を選択された共有資源へアクセスさせる制御器とを有する複 数の各局と、少なくとも１つの共有資源とからなる、情報分配システムであって 、 上記通信手段は送信された状況情報を受信する手段からなり、 上記局の制御器は、 受信された状況メッセージに従って上記記憶された資源状況情報を更新し、 上記局が共有資源を要求する場合、 上記共有資源が使用可能であるか否かを決定するよう上記局のメモリ内に記憶 される上記資源状況情報を検査し、 上記検査によって上記共有資源が使用可能であることが示される場合、 上記使用可能な共有資源を選択し、 上記通信手段に上記局が上記選択された資源を使用することを上記複数の局の うちの他局に通知する上記状況メッセージを送信させ、 上記アクセス手段に上記選択された資源へアクセスさせる、情報 分配システム。 １５． 共有資源を使用する上記局の制御器は上記選択された資源を使用するこ とを上記複数の局のうちの他局に通知する状況メッセージを反復的に送信するこ とを特徴とする請求項１４記載の情報分配システム。 １６． 上記通信手段は上記状況メッセージをブロードキャストすることを特徴 とする請求項１４又は１５記載の情報分配システム。 １７． 上記状況メッセージは上記状況メッセージを送信する上記局による上記 共有資源の使用を示す優先度情報からなり、 上記資源状況情報は上記優先度情報からなることを特徴とする請求項１４，１ ５又は１６記載の情報分配システム。 １８． 上記システムは複数の共有資源からなり、 上記制御器は、共有資源が空きである場合、又は上記共有資源が予定される新 しい使用に対して服従的な優先度で使用され、他の共有資源が空きでない場合、 上記共有資源が使用可能であることを示すことを特徴とする請求項１６又は１７ 記載の情報分配システム。 １９． 上記局の制御器は状況メッセージの受信に応答して、上記局が上記共有 資源を使用し、上記使用が上記受信された状況メッセージ内に示される優先度と 比較して服従的な優先度である場合、アクセス手段に共有資源へのアクセスを中 止させることを特徴とする請求項１８記載の情報分配システム。 ２０． 上記局の制御器は状況メッセージの受信に応答して、上記局が上記共有 資源に対して最初に状況メッセージを送信した後の所 定の期間内に上記状況メッセージが受信される場合、及び上記局による上記共有 資源の使用が上記受信された状況メッセージ中に示される上記優先度と比較して 等しい優先度である場合、アクセス手段に共有資源へのアクセスを中止させるこ とを特徴とする請求項１９記載の情報分配システム。 ２１． 上記局の制御器は、局が共有資源を解放したとき、上記通信手段に上記 複数の局のうちの他局に対してもはや上記共有資源を使用していないことを通知 する状況メッセージを送信させることを特徴とする請求項１４乃至２０のうちい ずれか１項記載の情報分配システム。 ２２． 上記制御器は、共有資源が使用中であることを示す最後の状況メッセー ジの受信に続く所定の期間中に、上記共有資源が使用中であることを示す状況メ ッセージが受信されない場合、上記記憶された状況情報を上記共有資源が空きで あると示すよう更新することを特徴とする請求項１４乃至２１のうちいずれか１ 項記載の情報分配システム。 ２３． 上記システムは複数の共有資源からなり、 上記資源状況情報を検査する段階は、使用可能な共有資源の所定の数が探索さ れるまで、又は全ての共有資源に対する状況情報が検査されるまで、上記共有資 源の個々の資源に関する資源状況情報を検査する段階からなり、 上記使用可能な共有資源を選択する段階は、検査によって複数の使用可能な共 有資源が探索される場合、探索された使用可能な共有資源から共有資源を無作為 に選択する段階からなることを特徴とする請求項１４乃至２２のうちいずれか１ 項記載の情報分配システム。