JP2918028B2 - マルチアクセス通信システム - Google Patents
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Description
の子局とから構成されたマルチアクセス通信システムに
関し、特にケーブルTVを利用したMAN(Mertopolit
an Area Network)システムのように、複数本の下り回
線(放送型回線)と上り回線(マルチアクセス型回線)
とを有する通信システムにおけるマルチアクセス制御方
式に関する。
トランスペアレント(透過的)なデータ転送を効率良く
行うための通信機能として、標準プロトコルの下位レイ
ヤが規定されている。周知のように、下位レイヤは4つ
のレイヤから成るが、最下レイヤは物理レイヤと呼ば
れ、その上のレイヤはデータリンクレイヤと呼ばれる。
物理レイヤは、物理媒体を活性化、維持、非活性化し、
ビット伝送のための電気的、機械的な制御を行う。すな
わち、物理レイヤは、隣接する局(ノード)間でビット
伝送を行う物理コネクションを提供する。一方、データ
リンクレイヤは、隣接する局間のデータ伝送を行い、伝
送誤りの制御を行う。すなわち、データリンクレイヤ
は、隣接する局間で高信頼の透過的なデータ転送を行う
データリンクコネクションを提供する。
広範囲な地域において、データ、音声、画像などを統合
化したサービスを提供することにある。一般には、MA
Nは、LAN(Local Area Network)とWAN(Wide A
rea Network )の中間的存在で、マルチメディアを伝送
可能なネットワークと考えられている。
ムは、1台の親局と、複数台の子局と、親局から全ての
子局へ信号を伝送するための放送型回線(下り回線)
と、全ての子局から親局へ信号を時分割で伝送するため
のマルチアクセス型回線(上り回線)とから構成されて
いる。一般に、通信システムでは、データに伝送誤りが
発生した場合、物理レイヤにおける誤り訂正機能及び、
データリンクレイヤにおける再送制御機能により伝送誤
りを訂正している。
信システムにおけるチャネルの割当て方式には、プリア
サイメント方式とデマンドアサイメント方式との2つの
方式がある。プリアサイメント方式はチャネルを各子局
に固定的に割り当てる方式である。一方、デマンドアサ
イメント方式は各チャネルを呼ごとに割り当てる方式で
ある。換言すれば、デマンドアサイメント方式はスロッ
トの位置を変更する方式といえる。ところで、従来のマ
ルチアクセス通信システムでは、プリアサイメント方式
であろうとデマンドアサイメント方式であろと、チャネ
ルを割り付けるスロットは、ATM(Asynchronous Tra
nsfer Mode)セルのように一定の長さをもつ。したがっ
て、1チャネルでの各子局から親局へ送信されるデータ
量は常に一定である。
では、再送または誤り訂正機能を持っていない。また、
親局と複数台の子局との間に、複数本の上り下り回線が
存在する場合、各子局にはどれか1本の上り/下り回線
が半固定的に割り当てられている。
るものが知られている。例えば、特開平4−15674
0号公報(以下、先行技術1と呼ぶ)には、予め伝送路
の使用順序をスケジューリングしておく機能と、スケジ
ューリング結果に基づいてデータ伝送を行う機能を分散
処理することにより、データ衝突を防止して主伝送路の
利用効率を向上させ、インタフェース部の負担の軽減を
図るようにした「分散スケジューリング・マルチアクセ
ス方式」が開示されている。この先行技術1は、データ
処理装置と複数台の端末間でデータ交換を行うデータ伝
送路として主伝送路のほかに各端末からデータ伝送路と
使用要求を送出するための伝送路として副伝送路を設け
たブランチ型のローカル・エリア・ネットワークに係
る。先行技術1では、各々の端末と主伝送路間のデータ
送受を制御するための複数の第1の型のインタフェース
と、各々の端末から出される主伝送路の使用要求を取り
込み、主伝送路の使用順序をスケジューリングするため
の複数の第2の型のインタフェースを備えている。各第
1の型のインタフェースは端末に対しパケットの組立、
分解の役割を果たすと同時にパケットの送出、取込みな
どの制御を行う。各第2の型のインタフェースは副伝送
路に対し時分割で主伝送路の使用要求を上げると同時
に、他の第2の型のインタフェースから出される使用要
求を取り込み、各自主伝送路の使用順序を表に作る。各
端末からのパケットを送出する際、パケットに、次に主
伝送路を使用できる端末のアドレス情報を持たせておく
ことにより、順次、主伝送路の使用権が移動されてい
く。これによりデータ衝突が防止され、主伝送路の利用
率が向上し、インタフェース部の回路アルゴリズムが簡
単となる。
下、先行技術2と呼ぶ)には、ランダムアクセス方式の
スター型衛星通信網において発生する回線輻輳時に、子
局と衛星アクセスコントローラ間の通信回線を断するこ
となく効率良く瞬時に他の回線に自動的に切替えること
可能にした「衛星通信回線自動切替方式」が開示されて
いる。この先行技術2では、衛星を有するスター型衛星
通信ネットワークを構成する中央衛星通信地球局に設け
た衛星アクセスコントローラに、衛星通信回線の輻輳状
態を検出し、輻輳状態を検出したときに子局の使用する
回線を切替える輻輳状態監視制御モジュールを設け、衛
星ネットワーク制御装置での判断を待つことなく、衛星
アクセスコントローラ自身で衛星通信回線の切り替えを
実行する。この場合、その回線を使用する子局のうち、
回線使用頻度の高い子局の使用回線を他のトラヒックの
少ない回線に切り替える。
(以下、先行技術3と呼ぶ)には、自己の仮IDが存在
しない場合に、乱数を発生して決定した空エリアの位置
に自局の仮IDを送信することにより、衝突を回避して
送信し、親局と複数の子局との間で時分割で同時通信可
能にした「非接触カードのマルチアクセス方式」が開示
されている。先行技術3では、親局が受信した子局の仮
IDを時分割した該当エリアに設定した読取コマンドを
送信し、子局がこの読取コマンドを受信してチェック
し、自己の仮IDが存在しない場合に、読取コマンドで
通知されたエリア数の範囲内の乱数をもとに空エリアを
決定して自局の仮IDを送信する。また親局からのID
コマンドを非接触で受信した子局が、該当IDコマンド
に自局の仮IDが設定されていたときに、自局の情報を
親局に送信し、親局がこの子局の情報を受信して読み取
る。従って親局と複数の子局との間で時分割で衝突する
ことなく、同時に多数通信することができる。
いて発生する、親局へ送出すべきデータの量は一定であ
るとは限らない。換言すれば、複数の子局において発生
するデータ量はそれぞれ異なる。しかしながら、従来の
マルチアクセス通信システムでは、前述したように、各
子局から親局へ送信されるデータ量は1チャネルで常に
一定である。そのため、従来のマルチアクセス通信シス
テムは、送信すべき必要なデータを即座に各子局から親
局へ送信できないという問題がある。
る、各子局から発生した雑音が重なりあって生じる雑音
に起因する上り回線のデータの伝送誤りが問題となって
いる。このような雑音は持続時間が長く、また1〜2時
間に渡って頻発し、その間回線の品質が著しく劣化する
ことがある。従来のマルチアクセス通信システムでは、
データ誤りが発生した場合、前述したように、物理レイ
ヤの誤り訂正機能やデータリンクレイヤの再送制御機能
を使用することにより、これに対処している。しかしな
がら、流合雑音による誤りは、一般に数バイト続けて起
こるので、誤り訂正機能では完全に訂正できないことが
多い。また、データリンクレイヤの再送では、Go−b
ackN式の再送を行っているので、誤ったデータに比
べて再送されるデータの量が多く、効率が悪いという問
題がある。また、再送がすぐに行われないので、データ
の遅延が大きくなるという問題がある。
ムは、子局が使用する回線は半固定的に割り当てられて
いるため、流合雑音で回線の品質が劣化している場合、
その回線を使用している子局やその間通信品質が劣化す
るという問題がある。
送路に接続されたブランチ型のローカル・エリア・ネッ
トワークに係る技術思想を開示しているにすぎず、1台
の親局と複数台の子局との間で多元接続を行う技術であ
る本発明とは適用分野が異なる。先行技術2は、輻輳状
態を検出したときに、回線使用頻度の高い子局の使用回
線を自動的に他のトラヒックの少ない回線に切替える技
術思想を開示しているとはいうもの、子局のデータ発生
量に応じてタイムスロットの長さを変えるという技術思
想を何等開示していない。先行技術3は、衝突を回避し
て送信し、親局と複数の子局との間で時分割で同時通信
可能にた技術を開示するのみで、子局のデータ発生量に
応じてタイムスロットの長さを変えるという技術思想を
何等開示していない。さらに、先行技術1〜3のいずれ
も、受信したデータに誤りがあった場合の再送方式につ
いては何等記載がない。
即座に各子局から親局へ送信することができる、融通性
のあるマルチアクセス通信システムを提供することにあ
る。
た場合に、遅延がほとんどなく、効率的に再送を行うこ
とができる、マルチアクセス通信システムを提供するこ
とにある。
回線の品質が劣化した場合に、自動的に使用回線を他の
回線に切り替えることができる、マルチアクセス通信シ
ステムを提供することにある。
め、本発明によれば、1台の親局と、複数台の子局と、
親局から複数台の子局へ信号を伝送する放送型回線と、
複数台の子局から親局へ信号を時分割で伝送するマルチ
アクセス型回線とから構成されるマルチアクセス通信シ
ステムにおいて、親局は、複数台の子局へ放送型回線を
通じて回線割当量を示す回線割当量情報を含む送信許可
信号を各子局からの応答を待たずに順次送信し、この送
信許可信号を受信した各子局は、回線割当量情報で指定
された分量のデータと、次回送信したいデータの量を指
定する回線予約情報とをマルチアクセス型回線を通じて
送信し、親局は、子局から受信した回線予約量情報に基
づいて各子局への回線割当量を計算して、この計算した
回線割当量を示す回線割当量情報を含む新たな送信許可
信号を送信し、子局からの回線予約情報に応じて動的に
各子局に回線を割り当てることを特徴とするマルチアク
セス通信システムが得られる。
ステムは、データリンクレイヤと物理レイヤとの間に位
置するメディアアクセス副層において誤りを訂正する機
能を導入する。このため、本発明では、子局に誤り検出
符号を生成する手段を持たせ、親局に子局から受信した
データの誤り検出を行う手段を持たせる。また、親局は
誤り検出の結果に基づき子局に受信の成功/失敗を知ら
せる手段を持ち、子局は受信失敗を知らされた場合、前
回送ったデータを再送する手段を持つ。
度を計測する手段を持ち、ある回線の誤りの頻度が予め
定められたしきい値を越えている場合、その上り回線を
使用する全ての子局に対し回線の切り替えを指示する信
号を送信する手段を持つ。子局は回線切り替えを指示さ
れた場合、使用する上り/下り回線を指定された上り/
下り回線に切り替える手段を持つ。
図面を参照して詳細に説明する。
によるマルチアクセス通信システムの動作手順について
説明する。図1において、上側の線は親局11の動作を
示し、下側の3本の線は第1乃至第3の子局121 ,1
22 ,123 の動作を示す。すなわち、本例は子局が3
台の例を示す。時間は図の右から左へ経過する。上から
下への矢印は、親局11から第1乃至第3の子局121
〜123 への送信許可信号を示し、下から上への矢印は
第1乃至第3の子局121 〜123 から親局11への信
号の送信を示す。
123 へ、順次、ACK(受信成功の情報)を付加した
送信許可信号131 ,132 ,133 を送信する。送信
許可信号131 〜133 を受信した第1乃至第3の子局
121 〜123 は、それぞれ、データD1(1)1
41 ,D2(1)142 ,D3(1)143 を次回の予
約量情報と共に送信する。第1乃至第3の子局121 〜
123 からのデータD1(1)141 〜D3(1)14
3 を受信した親局11は、データD1(1)141〜D
3(1)143 に付加されてきた誤り検出符号により伝
送誤りの有無を調べる。図示の例では、第1の子局12
1 および第3の子局123 からのデータD1(1)14
1 およびD3(1)143 には伝送誤りがなく、第2の
子局122 からのデータD2(2)142 に伝送誤りが
発生している場合を示す。
の子局123 に対しては、受信成功を意味するACKを
設定して次回の送信許可信号151 および153 を送信
するが、第2の子局122 に対しては、受信失敗を意味
するNAKを設定して次回の送信許可信号152 を送信
する。ACKが設定された送信許可信号151 および1
53 を受信した第1の子局121 および第3の子局12
3 は、新たなデータD1(2)161 およびD3(2)
163 を送信するが、NAKが設定された送信許可信号
152 を受信した第2の子局122 は前回のデータD2
(1)162 を送信する。第1乃至第3の子局121 〜
123 からのデータD1(2)161 ,D2(1)16
2 ,D3(2)163 を受信した親局11は、データD
1(2)161 ,D2(1)162 ,D3(2)163
に付加されてきた誤り検出符号により伝送誤りの有無を
調べる。図示の例では、第1の子局121 および第2の
子局122 からのデータD1(2)161 およびD2
(1)162 には伝送誤りがなく、第3の子局123 か
らのデータD3(2)163 に伝送誤りが発生している
場合を示す。
の子局122 に対しては、受信成功を意味するACKを
設定して次回の送信許可信号171 および172 を送信
するが、第3の子局123 に対しては、受信失敗を意味
するNAKを設定して次回の送信許可信号173 を送信
する。ACKが設定された送信許可信号171 および1
72 を受信した第1の子局121 および第2の子局12
2 は、新たなデータD1(3)181 およびD2(2)
182 を送信し、NAKが設定された送信許可信号17
3 を受信した第3の子局123 は前回のデータD3
(2)183 を送信する。
ルチアクセス通信システムで用いられる下りフレームの
構成を示す。下りフレームは複数のスロットから構成さ
れる。スロットには送信指示信号を送るための制御スロ
ット20とデータを送るためのデータスロット21の2
種類がある。各スロットの先頭の制御/データフィール
ト22にはスロットの種類が指定される。制御スロット
20は子局のアドレスを指定するアドレスフィールド2
3と、ACKまたはNAKを設定するコマンドフィール
ド24と、子局に送信を許可するデータ量を指定する割
当量フィールド25とから構成される。データスロット
21はデータを運ぶデータフィールド27を含む。
ルチアクセス通信システムで用いられる上りフレームの
構成を示す。上りフレームは複数のバースト信号30が
時分割に多重化されている。各バースト信号30は、同
期のための同期語を示す同期語フィールド31と、送信
元の子局アドレスを指定するアドレスフィールド32
と、次回の回線の予約量を指定する予約量フィールド3
3と、データを運ぶデータフィールド34と、誤り検出
符号を示す誤り検出符号フィールド35とから構成され
る。同期語フィールド31とアドレスフィールド32と
予約量フィールド33とによって制御情報フィールド3
6が構成される。
ルチアクセス通信システムのシステム構成を示すブロッ
ク図である。図示のマルチアクセス通信システムは、1
台の親局11と第1乃至第3の子局121 〜123 とか
ら構成されている。親局11はルーター40と親局アク
セス制御装置41と子局管理装置42とから構成され
る。第1の子局121 は第1の子局アクセス制御装置4
31 と第1の端末441とから構成され、第2の子局1
22 は第2の子局アクセス制御装置432 と第2の端末
442 とから構成され、第3の子局123 は第3の子局
アクセス制御装置433 と第3の端末443 とから構成
される。親局11は、放送型回線である下り回線45を
通して第1乃至第3の121 〜123 へ信号を送信し、
第1乃至第3の121 〜123 はマルチアククセス型回
線である上り回線46を通じて親局11へ信号を送信す
る。
置41の構成を示すブロック図である。親局アクセス制
御装置41は、送信トリガー発生手段51と、制御スロ
ット生成手段52と、送信バッファ53と、多重手段5
4と、受信トリガー生成手段55と、受信バッファ56
と、誤り検出手段57と、制御情報受信手段58とから
構成される。
20(図2)を生成するタイミングを指示する。制御ス
ロット生成手段52は、送信トリガー生成手段51から
送信トリガーを入力されると、子局管理装置42(図
4)から入力された子局アドレスと予約量と受信結果と
をもとに、図2に示した制御スロット20を生成する。
このとき、子局アドレスは制御スロット20のアドレス
フィールト23に、予約量は割当量フィールド25に、
受信結果はコマンドフィールド24に設定される。送信
トリガー生成手段51は、一度、送信トリガーを発生す
ると、その子局に割り当てた割当量に相当する時間分の
間隔をおいて、新たな送信トリガーを生成する。多重手
段54は、制御スロット20(図2)が入力されている
場合はこれを出力し、それ以外の場合はルーター40
(図4)が送信バッファ53に書き込んだデータを出力
する。
号を送信した後、親局−子局間の往復伝播遅延時間に相
当する時間後に受信トリガーを生成するようにタイマー
をスタートする。受信トリガーが生成されると、受信バ
ッファ56は、図3に図示したフォーマットを持つバー
スト信号30をラッチする。誤り検出手段57は受信デ
ータに含まれる誤り検出符号に基づいて誤り検出を行
い、誤り検出結果edを子局管理装置42(図4)へ送
出する。誤りが無かった場合、受信バッファ56にたま
ったデータはルーター40(図4)へ送られる。また、
誤りが検出された場合、受信バッファ56にたまったデ
ータは破棄される。制御情報受信手段58は子局アドレ
ス、予約量、誤りの有無を示す制御情報を保持する。こ
の情報情報ciは子局管理装置42(図4)に送られ
る。
構成を示すブロック図である。子局管理装置42は、子
局テーブル61とレコード読み出し手段62とレコード
書き込み手段63とから構成される。
を格納し、各子局のレコードは、子局アドレス、コマン
ド、割当量のフィールドから構成される。レコード読み
出し手段62は、子局のレコードを読み出し、その読み
出した子局のレコードcrを親局アクセス制御装置41
(図4)へ渡す。また、レコード読み出し手段62は、
1つのレコードを読み出すと、次に読み出すときは、子
局テーブル61内の次のレコードを読み出す。また、最
後のレコードを読み出した後は、レコード読み出し手段
62は、子局テーブル61の先頭に戻って、先頭のレコ
ードを読み出す。レコード書き込み手段63は、親局ア
クセス制御装置41(図4)から、子局アドレス、受信
結果、および予約量を示す制御情報ciを渡されると、
子局アドレスを子局テーブル61内の対応する子局のレ
コードのアドレスフィールドに、受信結果をこのレコー
ドのコマンドフィールドに、予約量をこのレコードの割
当量フィールドに書き込む。
置43(添字を省略する)の構成を示すブロック図であ
る。子局アクセス制御装置43は受信バッファ70と制
御スロット受信手段71と送信制御手段72と再送制御
手段73と予約量計算手段74と読み出しポインタ75
と前回読み出しポインタ76と制御情報生成手段77と
送信バッファ78と書き込みポインタ79と誤り検出符
号生成手段80と多重手段81とから構成される。
ロット21を受信し、順次、端末44(添字を省略す
る)へ送る。制御スロット受信手段71は図2に示した
制御スロット20を受信し、制御スロット20のアドレ
スフィールド23の子局アドレスと自局のアドレスとを
比較し、これらアドレスが一致した場合、この制御スロ
ット20をラッチする。
ト20のコマンドフィールト24中にNAKが設定され
ている場合、予め前回読み出しポインタ76の値を読み
出しポインタ75に設定しておく。これにより、再送の
場合は、前回送ったデータが再度送られることになる。
9が指し示す送信バッファ78内の位置にデータを書き
込む。データが送信バッファ78に書き込まれるごと
に、書き込みポインタ79の値は増加され、次の書き込
み位置を指し示す。読み出しポインタ75は送信バッフ
ァ78内のデータの次に送信されるデータの位置を差
す。予約量計算手段74は、読み出しポインタ75の差
す値と書き込みポインタ79の差す値とから送信バッフ
ァ78にたまっているデータの量を計算し、この値から
制御スロット20の割当量フィールド25に設定された
割当量の値を減算し、予約量とする。制御情報生成手段
77は、自局のアドレスと予約量とを元に、図3に示す
バースト信号30の制御情報フィールド36に設定すべ
き制御情報ciを生成し、これを多重手段81に入力す
る。
5の値を前回読み出しポインタ76に保存する。前回読
み出しポインタ76に保存された値は、次回再送を指示
された場合に読み出しポインタ75に再びロードされる
ことになる。送信制御手段72は、制御情報ciが制御
情報生成手段77から送られたあと、読み出しポインタ
75が差す送信バッファ78内のデータdtを多重手段
81に順次入力する。読み出しポインタ75の値はデー
タを1バイト送るごとに1増やされる。
1に入力された制御情報ciおよびデータdtとを元に
誤り検出符号edを生成し、これを多重手段81に入力
する。この誤り検出符号edは、図3に示すバースト信
号30の誤り検出符号フィールド35に設定される。
チアクセス通信システムについて図面を参照して説明す
る。第2の実施形態では、複数本の放送型回線(下り回
線)と複数本のマルチアクセス型回線(上り回線)が存
在する。図示の例では、2本の放送型回線(下り回線)
と2本のマルチアクセス型回線(上り回線)とがある場
合について説明する。
システムのシーケンスチャートである。子局から受信し
た信号の誤りの頻度が所定のしきい値以上になった場
合、親局11Aはその回線を使用する全ての子局に回線
切替え信号を順次送信する。回線切替え信号には移るべ
き下り回線と上り回線の識別子が設定されている。回線
切替え信号を受信した子局は、回線識別子で指定された
回線へ下り回線および上り回線を切り替える。親局11
Aは新たな回線において、これら子局への送信許可信号
の送信を開始する。
3の子局12A1 〜12A3 とが回線1を使用して通信
を行っている場合に、親局11Aから第1乃至第3の子
局12A1 〜12A3 に回線2への回線切替え信号が送
信される。回線2では、第4乃至第6の子局12A4 ,
12A5 ,12A6 が親局11Aとの間で通信を行って
いたが、この回線2に第1乃至第3の子局12A1 〜1
2A3 が新たに追加されて通信を行う。
11Aは、第1乃至第3の子局12A1 〜12A3 へ、
順次、NAKが付加された送信許可信号901 ,9
02 ,903 を送信する。送信許可信号901 〜903
を受信した第1乃至第3の子局12A1 〜12A3 は、
それぞれ、回線1を通して、親局11Aへ前回のデータ
911 ,912 ,913 を次回の予約量情報と共に送信
する。第1乃至第3の子局12A1 〜12A3 からデー
タ911 〜913 を受信した親局11Aは、データ90
1 〜903 に付加されてきた誤り検出符号により伝送誤
りの有無を調べる。図示の例では、第1乃至第3の子局
12A1 〜12A3 からのデータ911 および913 に
伝送誤りが発生しており、誤りの頻度が所定のしきい値
以上になったので、親局11Aは、回線1を通して、第
1乃至第3の子局12A1 〜12A3へ、それぞれ、回
線2を示す回線識別子を設定した回線切替え信号9
21 ,922 ,923 を送信する。
第4乃至第6の子局12A4 〜12A6 へ、順次、AC
Kが付加された送信許可信号934 ,935 ,936 を
送信する。送信許可信号934 〜936 を受信した第4
乃至第6の子局12A4 〜12A6 は、それぞれ、回線
2を通して、データ944 ,945 ,946 を次回の予
約量情報と共に送信する。上記回線切替え信号921 〜
923 を送信した後、親局11Aは、回線2を通して、
第1乃至第3の子局12A1 〜12A3 へ、順次、NA
Kが付加された送信許可信号951 ,952 ,953 を
送信し、引き続いて、第4乃至第6の子局12A4 〜1
2A6 へ、順次、ACKが付加された送信許可信号95
4 ,955 ,956 を送信する。送信許可信号951 〜
956 を受信した第1乃至第6の子局12A1 〜12A
6 は、それぞれ、回線2を通して、親局11Aへ前回の
データ961 ,962 ,963 およびデータ964 ,9
65 ,966 を次回の予約量情報と共に送信する。
ルチアクセス通信システムで用いられる下りフレームの
フォーマットを示す。下りフレームの構成は、図2に示
したものとほぼ同様である。相違点は次の通りである。
制御スロット20Aのコマントフィールド24Aには、
ACK、NAKのほかに、回線切り替え指示を示すコマ
ンドが設定される。また、制御スロット20Aは、さら
に、回線識別子フィールド28を含み、コマンドフィー
ルド24Aに設定されるコマンドが回線切り替え指示の
場合、この回線識別子フィールド28には宛先の回線の
識別子が設定される。
マルチアクセス通信システムのシステム全体の構成を示
すブロック図である。図示のマルチアクセス通信システ
ムは、1台の親局11Aと第1乃至第6の子局12A1
〜12A6 (但し、図面には第1乃至第3の子局121
〜123 のみを図示し、第4乃至第6の子局124 〜1
46 の図示を省略している)から構成されている。下り
回線と上り回線の対は複数存在する。ここでは、例とし
て、上り/下り回線が第1の上り回線461 ,第1の下
り回線451 と第2の上り回線461 ,第2の下り回線
452 のように2本づつあるとする。
2の親局アクセス制御装置41A1および41A2 と子
局管理装置42Aとから構成される。第1乃至第3の子
局12A1 〜12A3 は、それぞれ、第1乃至第3の子
局アクセス制御装置43A1〜43A3 と第1乃至第3
のの端末441 〜443 とから構成される。
セス制御装置41A1 の構成を示すブロック図である。
第1の親局アクセス制御装置41A1 は、誤り頻度計測
手段59を有している点を除いて、図5に示した親局ア
クセス制御装置41と同様の構成を有する。誤り頻度計
測手段59を除く他の手段の動作は、図5を参照して説
明したのと同様であるため、説明を省略する。
7から伝送誤りの結果を取得する。誤り頻度測定手段5
9は、N(N≧3)回のバースト信号の受信中、M(2
≦M<N)回以上誤りが発生した場合、その回線が品質
劣化していることを指示する第1の回線品質劣化信号q
d1 を子局管理装置42A(図10)に報告する。
2 の構成は第1の親局アクセス制御装置41A1 の構成
と同様なので、その図示を省略する。
2Aの構成を示すブロック図である。子局管理装置42
Aは、第1および第2の子局テーブル611 および61
2 と、第1および第2のレコード読み出し手段621 お
よび622 と、第1および第2のレコード書き込み手段
631 および632 と、第1および第2の回線切替え指
示設定手段641 および642 と、回線状態管理テーブ
ル65と、レコード移動手段66とから構成される。
び612 の各々は複数の子局のレコードを格納し、各子
局のレコードは、子局アドレス、コマンド、割当量、回
線識別子のフィールドから構成される。回線状態管理テ
ーブル65は、第1および第2の親局アクセス制御装置
41A1 および41A2 から供給される第1および第2
の回線品質劣化信号qd1 およびqd2 に基づいて、各
回線が使用可能かどうかを管理する。
第1の親局アクセス制御装置41A1 から第1の回線品
質劣化信号qd1 を入力すると、第1の子局テーブル6
11に登録された全子局のレコードのコマンドに回線切
替え指示を設定し、回線識別子フィールドに移動先の回
線の識別子を設定する。本例の場合、回線1以外には回
線2しかないので、回線識別子フィールドには全て回線
2を示す識別子を設定する。しかしながら、例えば、上
り/下り回線が3本づつあり、回線1以外に回線2、回
線3がある場合、第1の子局テーブル611 の半数の子
局レコードの回線識別子フィールドには回線2を示す回
線識別子を、残り半数の子局レコードの回線識別子フィ
ールドには回線3を示す回線識別子を設定する。
作も上記第1の回線切替え指示設定手段641 の動作と
同様なので、その説明を省略する。
1の子局テーブル611 から読み出したレコードのコマ
ンドフィールドが回線切替え指示に設定されている場
合、これを第1の親局アクセス制御装置41A1 に渡す
と共に、レコード移動手段66にレコードの移動を指示
する。その他の動作は図6を参照して述べたレコード読
み出し手段62と同様である。なお、第2のレコード読
み出し手段622 の動作も第1のレコード読み出し手段
621 の動作と同様なので、その説明を省略する。第1
および第2のレコード書き込み手段631 および632
の動作は、図6を参照して述べたレコード書き込み手段
63と同様である。
が指示されると、レコードの回線識別子に対応した回線
用の子局テーブルの最後にそのレコードを移動する。こ
れにより、移動先の回線の親局アクセス制御装置によ
り、この子局への制御スロットの送信は継続して行われ
る。
御装置43A(添字を省略する)の構成を示すブロック
図である。子局アクセス制御装置43Aは、回線切替え
制御手段82、受信回線選択手段83および送信回線選
択手段84を有する点を除いて、図7に示した子局アク
セス制御装置43と同様の構成を有する。以下では、子
局アクセス制御装置43と異なる部分についてのみ説明
する。
段71で受信された制御スロット20A(図9)中のコ
マンドフィールド24Aに設定されたコマンドを解析
し、このコマンドが回線切替え指示を示している場合、
受信回線選択手段83と送信回線選択手段84に回線の
切り替えを指示すると共に、制御スロット20A中の回
線識別子フィールド28に設定されている回線識別子を
受信回線選択手段83と送信回線選択手段84に送出す
る。受信回線選択手段83は、回線切替え手段82から
回線の切り替え指示を受けると、現在使用している下り
回線を回線識別子で指定された回線へ切り替える。同様
に、送信回線選択手段84は、回線切替え手段82から
回線の切り替え指示を受けると、現在使用している上り
回線を回線識別子で指定された回線へ切り替える。これ
により、子局は新たな回線で親局11Aとの間で通信を
再開する。
チアクセス通信システムについて図面を参照して説明す
る。第3の実施形態でも、上記第2の実施形態と同様
に、複数本の放送型回線(下り回線)と複数本のマルチ
アクセス型回線(上り回線)が存在する。図示の例で
は、2本の放送型回線(下り回線)と2本のマルチアク
セス型回線(上り回線)とがある場合について説明す
る。
ルチアクセス通信システムのシーケンスチャートであ
る。ある回線の通信量が所定のしきい値以上になった場
合、親局11Bはその回線を使用する子局の一部に回線
切替え信号を送信する。回線切替え信号を受信した子局
は、回線識別子で指定された回線へ下り回線および上り
回線を切り替える。親局は新たな回線において、これら
子局への送信許可信号の送信を開始する。
第3の子局12A1 〜12A3 とが回線1を使用して通
信を行っている場合に、回線1の通信量がしきい値を越
えたために、親局11Bから第1の子局12A1 に回線
2への切り替えを指示している。回線2では、第4乃至
第6の子局12A4 ,12A5 ,12A6 が親局11B
との間で通信を行っていたが、この回線2に第1の子局
12A1 が新たに追加され、通信を継続して行ってい
る。
11Bは、第1乃至第3の子局12A1 〜12A3 へ、
順次、ACKが付加された送信許可信号1101 ,11
02 ,1103 を送信する。送信許可信号1101 〜1
103 を受信した第1乃至第3の子局12A1 〜12A
3 は、それぞれ、回線1を通して、親局11Bへデータ
1111 ,1112 ,1113 を次回の予約量情報と共
に送信する。第1乃至第3の子局12A1 〜12A3 か
らのデータ1111 〜1113 を受信した親局11B
は、回線1の通信量がしきい値を越えているかを調べ
る。図示の例では、回線1の通信量がしきい値を越えて
いるので、親局11Aは、回線1を通して、第1の子局
12A1 へ回線2を示す回線識別子を設定した回線切替
え信号921を送信する。
第4乃至第6の子局12A4 〜12A6 へ、順次、AC
Kが付加された送信許可信号934 ,935 ,936 を
送信する。送信許可信号934 〜936 を受信した第4
乃至第6の子局12A4 〜12A6 は、それぞれ、回線
2を通して、親局11Bへデータ944 ,945 ,94
6 と次回の予約量情報と共にを送信する。上記回線切替
え信号921 を送信した後、親局11Bは、回線2を通
して、第1の子局12A1 および第4乃至第6の子局1
2A4 〜12A6 へ、順次、ACKが付加された送信許
可信号951 ,954 ,955 ,956 を送信する。送
信許可信号951 ,954 〜956 を受信した第1の子
局12A1 および第4乃至第6の子局12A4 〜12A
6 は、それぞれ、回線2を通して、親局11Bへデータ
961 ,964 ,965 ,966を次回の予約量情報と
共に送信する。
親局11Bは、回線1を通して、第2および第3の子局
12A2 および12A3 へ、順次、送信許可信号112
2 ,1123 を送信する。送信許可信号1122 ,11
23 を受信した第2および第3の子局12A2 および1
2A3 は、それぞれ、回線1を通して、親局11Bへデ
ータ1132 ,1133 を次回の予約量情報と共に送信
する。回線1の通信量がしきい値を越えていないので、
親局11Bは、回線1を通して、第2および第3の子局
12A2 および12A3 へ、順次、送信許可信号114
2 ,1143 を送信する。送信許可信号1142 ,11
43 を受信した第2および第3の子局12A2 および1
2A3 は、それぞれ、回線1を通して、親局11Bへデ
ータ1152 ,1153 を次回の予約量情報と共に送信
する。
ータ966 を受信した親局11Bは、回線2を通して、
第1の子局12A1 へACKが付加された送信許可信号
971 を送信する。送信許可信号971 を受信した第1
の子局12A1 は、回線2を通して、親局11Bへデー
タ981 を次回の予約量情報と共に送信する。
の形態に係るマルチアクセス通信システムは、親局11
Bの構成が後述するように図10に示した親局11Aと
相違している点を除いて、図10に示したものと同様の
構成を有する。
の親局アクセス制御装置および子局管理装置が、図10
に示した親局11Aのそれらから変更されている。した
がって、第1および第2の親局アクセス制御装置と子局
管理装置にそれぞれ参照符号41B1 および41B2 と
42Bとを付してある。
セス制御装置41B1 の構成を示すブロック図である。
第1の親局アクセス制御装置41B1 は、回線使用率計
測手段60を有している点を除いて、図11に示した第
1の親局アクセス制御装置41A1 と同様の構成を有す
る。以下では、第1の親局アクセス制御装置41A1と
異なる部分についてのみ説明する。
おける子局からのデータの総量をモニターし、その値が
あるしきい値を越えた場合に、子局管理装置42Bに第
1のオーバーフロー信号of1 を送出する。
2 の構成は第1の親局アクセス制御装置41B1 の構成
と同様なので、その図示を省略する。
2Bの構成を示すブロック図である。子局管理装置42
Bは、第1および第2の回線切替え指示設定手段が図1
2に示したものから変更されている点を除いて、図12
に示した子局管理装置42Aと同様の構成を有する。し
たがって、第1および第2の回線切替え指示設定手段に
参照符号64A1 および64A2 を付してある。以下で
は相違点についてのみ説明する。
第1の親局アクセス制御装置41A1から第1のオーバ
ーフロー信号of 1 を入力すると、第1の子局テーブル
611に登録された(すなわち、回線1を使用してい
る)全子局のうち、予め決められた割合に基づいて一部
の子局のレコードのコマンドに回線切替え指示を設定
し、回線識別子フィールドに移動先の回線の識別子を設
定する。第2の回線切替え指示設定手段62A2の動作
も上記第1の回線切替え指示設定手段64A1の動作と
同様なので、その説明を省略する。
せず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が
可能である。
では、親局は、複数台の子局へ放送型回線を通じて回線
割当量を示す回線割当量情報を含む送信許可信号を各子
局からの応答を待たずに順次送信し、この送信許可信号
を受信した各子局は、回線割当量情報で指定された分量
のデータと、次回送信したいデータの量を指定する回線
予約情報とをマルチアクセス型回線を通じて送信し、親
局は、子局から受信した回線予約量情報に基づいて各子
局への回線割当量を計算して、この計算した回線割当量
を示す回線割当量情報を含む新たな送信許可信号を送信
し、子局からの回線予約情報に応じて動的に各子局に回
線を割り当てているので、各子局から親局へ必要なデー
タを即座に送信することができ、融通性のあるマルチア
クセス通信システムを構築することができる。
したデータに誤りがなかった場合、子局に送信する送信
許可信号に受信成功の情報を付加して送信し、子局から
受信したデータに誤りがあった場合、子局に送信する送
信許可信号に受信失敗の情報を付加して送信し、子局
は、受信成功の情報が付加された送信許可信号を受信し
た場合、前回送信した分のデータを廃棄して新たなデー
タを送信し、受信失敗の情報が付加された送信許可信号
を受信した場合、前回送信したデータを含む全データか
ら回線割当情報で指定された分のデータを送信している
ので、受信データに誤りがあった場合に、少ない遅延で
効率的に再送を行うことができる。
との間に、複数本の放送型回線と複数本のマルチアクセ
ス型回線とが存在する場合、親局は各マルチアクセス型
回線データの受信の誤りの頻度を各回線毎に記録し、特
定のマルチアクセス型回線の受信誤りの頻度が予め設定
されたしきい値以上になった場合、その特定のマルチア
クセス型回線を使用している全ての子局に対して、使用
する放送型/マルチアクセス型回線の変更を指示する回
線変更指示信号を送信し、回線変更指示信号を受信した
子局は、使用する放送型/マルチアクセス型回線をその
回線変更指示信号で指示された放送型/マルチアクセス
型回線へ切り替えているので、回線の品質が劣化した場
合に、自動的に回線の切り替えを行えるという利点もあ
る。
通信システムの動作手順を説明するためのシーケンスチ
ャートである。
通信システムに用いられる下りフレームのフォーマット
を示す図である。
ルチアクセス通信システムに用いられる上りフレームの
フォーマットを示す図である。
通信システムの全体構成を示すブロック図である。
用される親局アクセス制御装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。
用される子局管理装置の機能構成を示すブロック図であ
る。
用される子局アクセス制御装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。
通信システムの動作手順を説明するためのシーケンスチ
ャートである。
チアクセス通信システムに用いられる下りフレームのフ
ォーマットを示す図である。
ス通信システムの全体構成を示すブロック図である。
に使用される第1の親局アクセス制御装置の機能構成を
示すブロック図である。
に使用される子局管理装置の機能構成を示すブロック図
である。
ルチアクセス通信システムに使用される子局アクセス制
御装置の機能構成を示すブロック図である。
ス通信システムの動作手順を説明するためのシーケンス
チャートである。
ス通信システムの全体構成を示すブロック図である。
に使用される第1の親局アクセス制御装置の機能構成を
示すブロック図である。
に使用される子局管理装置の機能構成を示すブロック図
である。
局アクセス制御装置 42,42A,42B 子局管理装置 431 〜433 ,43A1 〜43A3 子局アクセス
制御装置 441 〜443 端末 45,451 ,452 下り回線(放送型回線) 46,461 ,462 上り回線(マルチアクセス型
回線) 51 送信トリガー生成手段 52 制御スロット生成手段 53 送信バッファ 54 多重手段 55 受信トリガー生成手段 56 受信バッファ 57 誤り検出手段 58 制御情報受信手段 59 誤り頻度計測手段 60 回線使用率計測手段 61,611 ,612 子局テーブル 62,621 ,622 レコード読み出し手段 63,631 ,632 レコード書き込み手段 641 ,642 ,64A1 ,64A2 回線切替え指
示設定手段 65 回線状態管理テーブル 66 レコード移動手段 70 受信バッファ 71 制御スロット受信手段 72 送信制御手段 73 再送制御手段 74 予約量計算手段 75 読み出しポインタ 76 前回読み出しポインタ 77 制御情報生成手段 78 送信バッファ 79 書き込みポインタ 80 誤り検出符号生成手段 81 多重手段 82 回線切替え制御手段 83 受信回線選択手段 84 送信回線選択手段
Claims (5)
- 【請求項1】 1台の親局と、複数台の子局と、前記親
局から前記複数台の子局へ信号を伝送する放送型回線
と、前記複数台の子局から前記親局へ信号を時分割で伝
送するマルチアクセス型回線とから構成されるマルチア
クセス通信システムにおいて、 前記親局は、前記複数台の子局へ前記放送型回線を通じ
て回線割当量を示す回線割当量情報を含む送信許可信号
を各子局からの応答を待たずに順次送信し、 該送信許可信号を受信した各子局は、前記回線割当量情
報で指定された分量のデータと、次回送信したいデータ
の量を指定する回線予約情報とを前記マルチアクセス型
回線を通じて送信し、 前記親局は、前記子局から受信した前記回線予約量情報
に基づいて各子局への回線割当量を計算して、この計算
した回線割当量を示す回線割当量情報を含む新たな送信
許可信号を送信し、 前記子局からの回線予約情報に応じて動的に各子局に回
線を割り当てることを特徴とするマルチアクセス通信シ
ステム。 - 【請求項2】 前記親局は、前記子局から受信したデー
タに誤りがなかった場合、前記子局に送信する前記送信
許可信号に受信成功の情報を付加して送信し、前記子局
から受信したデータに誤りがあった場合、前記子局に送
信する前記送信許可信号に受信失敗の情報を付加して送
信すること、を特徴とする請求項1に記載のマルチアク
セス通信システム。 - 【請求項3】 前記子局は、受信成功の情報が付加され
た前記受信許可信号を受信した場合、前回送信した分の
データを廃棄して新たなデータを送信し、受信失敗の情
報が付加された前記送信許可信号を受信した場合、前回
送信したデータを含む全データから前記回線割当情報で
指定された分のデータを送信すること、を特徴とする請
求項2に記載のマルチアクセス通信システム。 - 【請求項4】 前記親局と前記複数台の子局との間に
は、複数本の放送型回線と複数本のマルチアクセス型回
線とが存在し、前記親局は各マルチアクセス型回線デー
タの受信の誤りの頻度を各回線毎に記録し、特定のマル
チアクセス型回線の受信誤りの頻度が予め設定されたし
きい値以上になった場合、該特定のマルチアクセス型回
線を使用している全ての子局に対して、使用する放送型
/マルチアクセス型回線の変更を指示する回線変更指示
信号を送信すること、を特徴とする請求項1に記載のマ
ルチアクセス通信システム。 - 【請求項5】 前記回線変更指示信号を受信した子局
は、使用する放送型/マルチアクセス型回線を該回線変
更指示信号で指示された放送型/マルチアクセス型回線
へ切り替えること、を特徴とする請求項4に記載のマル
チアクセス通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8133280A JP2918028B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | マルチアクセス通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8133280A JP2918028B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | マルチアクセス通信システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09321785A JPH09321785A (ja) | 1997-12-12 |
JP2918028B2 true JP2918028B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=15100955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8133280A Expired - Fee Related JP2918028B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | マルチアクセス通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2918028B2 (ja) |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP8133280A patent/JP2918028B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09321785A (ja) | 1997-12-12 |
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