DE19757967C2

DE19757967C2 - Teilnehmereinrichtungen in Netzen

Info

Publication number: DE19757967C2
Application number: DE1997157967
Authority: DE
Inventors: Richard W Citta; Jingsong Xia
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: JP3222820B2; GB2321578A; GB9726796D0; GB2321578B; DE19757967A1; CN1194513A; JPH10257076A; CN1110914C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Protokoll und eine dynamische Suchbaumerweiterungsprozedur für ein Kommunikationssystem, in welchem mehrere Teilnehmereinrichtungen Zugriff auf einen gemeinsamen Kommunikationskanal haben.

Aus der WO 97/35408 ist ein Verfahren zur Steuerung der Datenübertragung zwischen einer Vielzahl von Stationen und zugeordneten Kommunikationsstationen bekannt. So wird ein Kommunikationsprotokoll vorgeschlagen, mit welchem die Anzahl von nicht erfolgreichen Übertragungen zwischen einzelnen Stationen verringert wird. Dazu ist vorgesehen, daß jede Station ein Mittel aufweist, welches feststellt, wenn die Anzahl nicht erfolgreicher Übertragungen zu groß wird. Darüber hinaus weist jede Station ein Mittel auf, um die entsprechende Nachricht erneut zu übertragen. Dazu wird die Nachricht in eine andere zweite Warteschlange mit einer höheren Übertragungspriorität eingereiht. Das Übertragungsprotokoll sieht Datenschlitze für Mitteilungen für die Vorwärtsübertragung und Reservierungsanfragen vor.

Die DE 44 36 818 C1 offenbart ein Teilnehmeranschlußnetz. Ausgangspunkt ist ein aktives CATV-Koaxialleitungs- Baumnetz, an welches eine Mehrzahl von teilnehmerseitigen Netzabschlußeinheiten angeschlossen ist und welches Verstärker aufweist. In dieses Baumnetz werden von einer CATV-Kopfstelle her TV-Verteilsignale eingespeist. Das Baumnetz ist durch ein angeschlossenes Lichtwellenleiternetz zu einem Teilnehmeranschlußnetz ergänzt. Dabei sind die Lichtwellenleiter jeweils hinter dem Teilnehmer nächsten Koaxialleitungs-Verstärker mit den von hier zu den Teilnehmern, d. h. zu den Netzabschlußeinheiten, führenden Zweigen des Baumnetzes bidirektional verbunden. Das so entstandene Teilnehmernetz dient zur Übertragung von Digitalsignalen bidirektionaler interaktiver Telekommunikationsdienste. Die Übertragung von Nachrichten erfolgt in einem Down- und Upstream.

Weiterhin sei auf die nicht vorveröffentlichten Druckschriften US 5 956 325 und US 6 002 691 verwiesen.

Kommunikationssysteme umfassen typischerweise eine Vielzahl an Teilnehmereinrichtungen, die miteinander über einen gemeinsamen Kommunikationskanal verbunden sind. Zum Beispiel ist in einer Gemeinschaftsantennen-Fernsehanlage (CATV) ein Kopfende über ein Kabel mit einer Vielzahl an Teilnehmereinrichtungen verbunden. Das Kabel ermöglicht eine Vorwärts-Kommunikation vom Kopfende zu den Teilnehmereinrichtungen und eine Rückwärts-Kommunikation von den Teilnehmereinrichtungen zum Kopfende. Daten, die zwischen dem Kopfende und den Teilnehmereinrichtungen übertragen werden, werden in Datenrahmen übertragen. Wenn daher das Kopfende mit einer Teilnehmereinrichtung kommuniziert, überträgt das Kopfende Daten in einem Vorwärts-Datenrahmen zur Teilnehmereinrichtung, und wenn eine Teilnehmereinrichtung mit dem Kopfende kommuniziert, überträgt die Teilnehmereinrichtung in einem Rückwärts- Datenrahmen Daten zum Kopfende.

In einem solchen CATV-System müssen das Kopfende und die Teilnehmereinrichtungen die Ressourcen des Kabels auf eine Weise gemeinsam nutzen. Zum Beispiel werden Vorwärts- und Rückwärtskommunikationen typischerweise unterschiedlichen Frequenzbereichen zugeteilt. Bei einer tief-aufgespaltenen Zuteilung werden die Vorwärts- Kommunikationsflüsse einem Frequenzbereich zwischen 54 MHz und 750 MHz und darüber zugeordnet, während die Rückwärts-Kommunikationsflüsse einem Frequenzbereich unterhalb von 42 MHz zugeordnet werden. Bei einer mittel aufgespaltenen Zuteilung werden die Vorwärts- Kommunikationsflüsse einem Frequenzbereich zwischen 162 MHz und darüber zugeordnet, während die Rückwärts- Kommunikationsflüsse einem Frequenzbereich zwischen 5 MHz und 100 MHz zugeordnet werden. Bei einer hoch aufgespaltenen Zuteilung werden die Vorwärts- Kommunikationsflüsse einem Frequenzbereich von 234 MHz und darüber zugeordnet, während die Rückwärts- Kommunikationsflüsse einem Frequenzbereich zwischen 5 MHz und 174 MHz zugeordnet werden.

Darüber hinaus müssen auch die Teilnehmereinrichtungen die Ressourcen des Kabels auf eine Weise gemeinsam nutzen. In einem Zeitmultiplexzugriffs- (TDMA) CATV-System nutzen die Teilnehmereinrichtungen das Kabel typischerweise dadurch gemeinsam, indem sie Daten während einzigartig zugeteilter und nicht überlappender Zeitperioden übertragen. In einem Frequenzmultiplexzugriffs- (FDMA) CATV-System nutzen die Teilnehmereinrichtungen das Kabel gemeinsam, indem die zur Verfügung stehende Rückwärts- Frequenzbandbreite in zahlreiche schmale Frequenzkanäle aufgeteilt und jeder Teilnehmereinrichtung ihr eigenes entsprechend schmales Frequenzband zugeteilt wird. In einem Codemultiplexzugriffs- (CDMA) CATV-System nutzen die Teilnehmereinrichtungen das Kabel gemeinsam, indem sie ihre Datenmitteilungen mit entsprechenden zugeteilten Codewörtern multiplizieren und danach das Ergebnis übertragen.

Ein TDMA-System, welches jeder Teilnehmereinrichtung einen einzigartigen Zeitschlitz zuteilt, verhindert Kollisionen der von den Teilnehmereinrichtungen übermittelten Daten, aber es beschränkt den Umfang des Datendurchsatzes von den Teilnehmereinrichtungen zum Kopfende. Ein FDMA-System, welches jeder Teilnehmereinrichtung ihr eigenes entsprechendes schmales Frequenzband zuteilt, beschränkt den Durchsatz auf ähnliche Weise, weil die Anzahl der den Teilnehmereinrichtungen zugeteilten Frequenzbänder beschränkt ist. Ein CDMA-System beschränkt den Durchsatz über ein Kommunikationskabel auf ähnliche Weise, weil die Anzahl der Codewörter, die verfügbar sind, um den Teilnehmereinrichtungen zugeteilt zu werden, beschränkt ist.

Um den Durchsatz der von den Teilnehmereinrichtungen übertragenen Daten zum Kopfende eines CATV-Systems zu erhöhen, kann man bekanntermaßen den Rückwärts- Datenrahmen, der die Kommunikation von den Teilnehmereinrichtungen zum Kopfende unterstützt, in eine Anzahl von Minischlitzen und Datenschlitzen unterteilen. Jene Teilnehmereinrichtungen, die Daten zum Kopfende zu übertragen haben, müssen eine Reservierungsanforderung in einen Minischlitz des aktuellen Rückwärts-Datenrahmens (d. h. des Rückwärts-Datenrahmens zur diskreten Zeit n + 1) zur Verwendung durch Teilnehmereinrichtungen eingeben.

Weil die Anzahl an Minischlitzen in einem Rückwärts- Datenrahmen, der von solchen aktuellen Systemen verwendet wird, begrenzt ist, führt die Konkurrenz zwischen den Teilnehmereinrichtungen um den Zugang zur begrenzten Anzahl an Minischlitzen zu häufigen Kollisionen (d. h. Wettstreit) zwischen Reservierungsanforderungen. Man hofft jedoch, daß zumindest einige Reservierungsanforderungen von den Teilnehmereinrichtungen ohne Kollision in irgend einem Rückwärts-Datenrahmen erfolgreich zum Kopfende übertragen werden. Daher nimmt man an, daß schließlich alle Teilnehmereinrichtungen in der Lage sein werden, ihre Daten in für diese Zwecke reservierten Datenschlitzen zum Kopfende zu übertragen. Weil jedoch die Anzahl an Minischlitzen in solchen Systemen begrenzt und fixiert ist, ist der Durchsatz in einem solchen System trotzdem dementsprechend begrenzt.

Es ist auch bekannt, daß der Durchsatz der von den Teilnehmereinrichtungen zum Kopfende eines CATV-Systems übertragenen Daten dadurch erhöht werden kann, indem den Teilnehmereinrichtungen eine Konkurrenz um die selben Frequenz-, Zeit- oder Codewort-Schlitze im Rückwärts- Datenrahmen gestattet wird und ein Baumalgorithmus verwendet wird, um etwaige sich daraus ergebende Kollisionen aufzulösen. Kollisionen ergeben sich, wenn zwei oder mehr Teilnehmereinrichtungen Daten in den selben Schlitz oder in dieselben Schlitze eines Rückwärts-Datenrahmens übertragen. Wenn das Kopfende solche Kollisionen entdeckt, startet das Kopfende einen Baumalgorithmus, der einer zweiten Konkurrenzschicht eine vorherbestimmte Anzahl an Erweiterungsschlitzen im nächsten Rückwärts-Datenrahmen für jeden Konkurrenzschlitz im vorigen Datenrahmen zuteilt, in dem es zu einer Kollision kam. In anderen Worten erweitert der Baumalgorithmus jeden Konkurrenzschlitz, in dem es zu Kollisionen gekommen ist, auf eine vorherbestimmte Anzahl von Erweiterungsschlitzen.

Als Reaktion auf diese Erweiterung durch das Kopfende bestimmt jede Teilnehmereinrichtung, ob sie Daten in einen der Schlitze übertragen hat, in denen es zu einer Kollision kam. Jede Teilnehmereinrichtung, die erkennt, daß sie Daten in einen Konkurrenzschlitz übertragen hat, in dem es zu einer Kollision kam, wählt zufallsartig im nächsten Rückwärts-Datenrahmen einen der Erweiterungsschlitze aus, die dem Konkurrenzschlitz des vorigen Rückwärts-Datenrahmens entsprechen, in den sie Daten übertragen hat. Diese Teilnehmereinrichtungen übertragen dann ihre Daten erneut zu den zufallsartig ausgewählten Erweiterungsschlitzen. Wenn das Kopfende wiederum Kollisionen erkennt, teilt der Baumalgorithmus für eine dritte Konkurrenzschicht eine vorherbestimmte Anzahl an Erweiterungsschlitzen im nächsten Rückwärts- Datenrahmen für jeden Schlitz im vorigen Rückwärts- Datenrahmen zu, in dem es zu einer Kollision kam. Auf diese Weise wird die Konkurrenz aufgelöst.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bekannte Teilnehmereinrichtung dahingehend weiterzubilden, daß einerseits der Datendurchsatz bei der Kommunikation erhöht wird und andererseits entstandene Kollisionen bei der Kommunikation schnell wieder aufgelöst werden.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche 1, 18, 36 und 50 gelöst.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei den beanspruchten Teilnehmereinrichtungen und bei dem beanspruchten Verfahren dadurch gelöst, daß sie dazu ausgebildet sind, den Anforderungen eines Protokolls, welches auf dynamische Weise die Anzahl von Minischlitzen in einem Rückwärtsdatenrahmen je nach Bedarf variiert und gleichzeitig den Anforderungen eines dynamischen Baumalgorithmus für die Auflösung von Konkurrenzsituationen, welche dann entstehen, wenn zwei oder mehr Teilnehmereinrichtungen in demselben Schlitz eines Rückwärtsdatenrahmens miteinander kollidieren, zu genügen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Teilnehmereinrichtung eine Empfangsvorrichtung, eine Übertragungsparametererzeugungsvorrichtung und eine Übertragungsvorrichtung. Die Empfangsvorrichtung empfängt einen Vorwärts-Datenrahmen mit einem Bereichsparameter R und einem Parameter MAP. Der Parameter MAP definiert eine Anzahl neuer Mitteilungs-Minischlitze NMS, eine Anzahl von Erweiterungs-Minischlitzen EMS, die durch eine dynamische Suchbaum-Erweiterungsprozedur erweitert werden, und eine Anzahl von Datenschlitzen DS in einem nächsten Rückwärts-Datenrahmen. Die Übertragungsparametererzeugungsvorrichtung erzeugt einen Übertragungsparameter N. Der Übertragungsparameter N wird durch den Bereichsparameter R begrenzt. Die Übertragungsvorrichtung (i) überträgt eine Reservierungsanforderung in einen neuen Mitteilungs- Minischlitz des nächsten Rückwärts-Datenrahmens, wenn der Übertragungsparameter N dem neuen Mitteilungs-Minischlitz entspricht, (ii) überträgt neuerlich eine Reservierungsanforderung in einen Erweiterungs- Minischlitz des nächsten Rückwärts-Datenrahmens, wenn die Teilnehmereinrichtung eine Reservierungsanforderung in einen Minischlitz übertragen hat, der sich in einem vorigen Rückwärts-Datenrahmen befand und der im nächsten Rückwärts-Datenrahmen erweitert wurde, und (iii) überträgt Daten in einen für die Teilnehmereinrichtung reservierten Datenschlitz, falls ein solcher vorhanden ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Teilnehmereinrichtung zur Übertragung von Daten in Schlitzen von Rückwärts- Datenmitteilungen über ein Kommunikationsmedium eine Empfangsvorrichtung, eine erste und eine zweite Schlitzauswahlvorrichtung und eine Einfügevorrichtung. Die Empfangsvorrichtung empfängt eine Vorwärts- Datenmitteilung. Die Vorwärts-Datenmitteilung umfaßt einen Schlitzparameter. Der Schlitzparameter verweist auf neue Mitteilungsschlitze und Erweiterungsschlitze, in denen Reservierungsanforderungen übertragen werden können. Die Erweiterungsschlitze ergeben sich aus einer dynamischen Suchbaum-Erweiterungsprozedur. Die erste Schlitzauswahlvorrichtung wählt einen der Erweiterungsschlitze aus. Die zweite Schlitzauswahlvorrichtung wählt, zumindest auf einer pseudo-zufälligen Grundlage, einen der neuen Mitteilungsschlitze aus. Die Einfügevorrichtung fügt eine zuvor übertragene Reservierungsanforderung in den ausgewählten der Erweiterungsschlitze einer festgelegten zukünftigen Rückwärts-Mitteilung ein und fügt eine neue Reservierungsanforderung in den ausgewählten der neuen Mitteilungsschlitze einer zukünftigen Rückwärts- Mitteilung ein.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Übertragung von Daten in Schlitze von Rückwärts-Datenmitteilungen die folgenden Schritte:
a) das Empfangen einer Vorwärts-Datenmitteilung, wobei die Vorwärts-Datenmitteilung einen Bereichsparameter R und einen Schlitzparameter umfaßt, wobei der Schlitzparameter neue Mitteilungsschlitze NS und Erweiterungsschlitze ES angibt, in denen Reservierungsanforderungen übertragen werden können, und wobei sich die Erweiterungsschlitze ES aus einer dynamischen Suchbaum-Erweiterungsprozedur ergeben; b) das Auswählen eines der Erweiterungsschlitze; c) das Auswählen eines der neuen Mitteilungsschlitze gemäß dem Bereichsparameter R; d) das Einfügen einer zuvor übertragenen Reservierungsanforderung in dem ausgewählten der Erweiterungsschlitze; und e) das Einfügen einer neuen Reservierungsanforderung in den ausgewählten der neuen Mitteilungsschlitze.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Teilnehmereinrichtung zum Übertragen und Empfangen von Daten über ein Kommunikationsmedium eine Schlitzerweiterungsvorrichtung, eine Schlitzparameterbestimmungsvorrichtung, eine Bereichsparameterbestimmungsvorrichtung und eine Einfügevorrichtung. Die Schlitzerweiterungsvorrichtung erweitert Minischlitze, die sich in einer Datenmitteilung befinden, welche von der Teilnehmereinrichtung empfangen wird und die eine Kollision erfahren hat, zu Erweiterungsschlitzen gemäß einer dynamischen Suchbaum- Erweiterungsprozedur. Die Schlitzparameterbestimmungsvorrichtung bestimmt einen Schlitzparameter für eine zukünftige Rückwärts- Mitteilung. Der Schlitzparameter bestimmt (i) neue Mitteilungsschlitze, in denen neue Reservierungsanforderungen zur Teilnehmereinrichtung übertragen werden können, und (ii) die Erweiterungsschlitze. Die Bereichsparameterbestimmungsvorrichtung bestimmt einen Bereichsparameter R für eine zukünftige Rückwärts- Datenmitteilung. Der Bereichsparameter R wird auf der Basis des Ladens eines Kommunikationsmediums bestimmt. Die Einfügevorrichtung fügt den Schlitzparameter und den Bereichsparameter R in einer Vorwärts-Datenmitteilung für die Kommunikation über das Kommunikationsmedium ein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Teilnehmereinrichtung zum Übertragen und Empfangen von Daten über ein Kommunikationsmedium eine Schlitzerweiterungsvorrichtung, eine Schlitzparameterbestimmungsvorrichtung, eine Bereichsparameterbestimmungsvorrichtung, und eine Einfügevorrichtung. Die Schlitzerweiterungsvorrichtung erweitert Minischlitze, die sich in einer von der Teilnehmereinrichtung empfangenen Datenmitteilung befinden und welche eine Kollision erfahren haben, zu Erweiterungs-Minischlitzen EMS gemäß einer fixierten Suchbaum-Erweiterungsprozedur. Die Schlitzparameterbestimmungsvorrichtung bestimmt einen Schlitzparameter, der eine zukünftige Rückwärts- Datenmitteilung definiert. Der Schlitzparameter bestimmt (i) die neuen Mitteilungs-Minischlitze NMS, in denen neue Reservierungsanforderungen zur Teilnehmereinrichtung übertragen werden können, (ii) die Erweiterungs- Minischlitze EMS, in denen alte Reservierungsanforderungen erneut zur Teilnehmereinrichtung übertragen werden können, und (iii) Datenschlitze DS, in denen Daten zur Teilnehmereinrichtung übertragen werden können. Die Bereichsparameterbestimmungsvorrichtung bestimmt einen Bereichsparameter R, der dazu verwendet werden kann, um zu bestimmen, ob neue Reservierungsanforderungen zur Teilnehmereinrichtung übertragen werden können. Die Einfügevorrichtung fügt den Schlitzparameter und den Bereichsparameter R in eine Vorwärts-Datenmitteilung für die Kommunikation über das Kommunikationsmedium ein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Teilnehmereinrichtung eine Empfangsvorrichtung und eine Übertragungsvorrichtung. Die Empfangsvorrichtung empfängt eine erste und eine zweite Vorwärts-Mitteilung. Die erste Vorwärts-Mitteilung definiert eine erste Rückwärts- Mitteilung, die neue Mitteilungsschlitze, Erweiterungsschlitze und Datenschlitze besitzt. Die zweite Vorwärts-Mitteilung definiert eine zweite Rückwärts-Mitteilung, die neue Mitteilungsschlitze und eine Adresse definiert, die bestimmt, ob die Teilnehmereinrichtung eine Reservierungsanforderung in einem der neuen Mitteilungsschlitze der zweiten Rückwärts-Mitteilung übertragen darf. Die Übertragungsvorrichtung reagiert auf die erste Vorwärts- Mitteilung und (i) überträgt eine Reservierungsanforderung in einem neuen Mitteilungsschlitz der ersten Rückwärts-Mitteilung, wenn die Teilnehmereinrichtung festlegt, daß dies so durchzuführen ist, (ii) überträgt neuerlich eine Reservierungsanforderung in einem Erweiterungsschlitz der ersten Rückwärts-Mitteilung, falls die Teilnehmereinrichtung eine Reservierungsanforderung in einem Schlitz übertragen hat, der sich in einer vorigen Rückwärts-Mitteilung befand und der in der ersten Rückwärts-Mitteilung erweitert wurde, und (iii) überträgt Daten in einem für die Teilnehmereinrichtung reservierten Datenschlitz, falls solche vorhanden sind. Die Übertragungsvorrichtung reagiert auf die zweite Vorwärts- Mitteilung und überträgt eine Reservierungsanforderung in einem neuen Mitteilungsschlitz der zweiten Rückwärts- Mitteilung, falls die Adresse in der zweiten Vorwärts- Mitteilung einer Adresse der Teilnehmereinrichtung entspricht.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Teilnehmereinrichtung eine Empfangsvorrichtung, eine Übertragungsparametererzeugungsvorrichtung und eine Übertragungsvorrichtung. Die Empfangsvorrichtung empfängt einen Vorwärts-Datenrahmen mit einem Konkurrenz- Bereichsparameter R. Der Konkurrenz-Bereichsparameter R besitzt einen von mindestens zwei möglichen Prioritätswerten. Die Übertragungsparametererzeugungsvorrichtung erzeugt einen Übertragungsparameter RN abhängig von der Priorität der Daten, die von der Teilnehmereinrichtung zu übertragen sind. Der Übertragungsparameter RN wird vom Konkurrenz- Bereichsparameter R beschränkt. Die Übertragungsvorrichtung überträgt eine Reservierungsanforderung in einem Schlitz eines nächsten Rückwärts-Datenrahmens, wenn der Übertragungsparameter RN dem Schlitz im nächsten Rückwärts-Datenrahmen entspricht und wenn sich die Reservierungsanforderung auf die Daten bezieht, die dem Übertragungsparameter RN entsprechen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen offensichtlich, in denen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines CATV- Systems ist, welches ein Kopfende umfaßt, das mit einer Vielzahl an Teilnehmereinrichtungen mittels eines Kabels verbunden ist und welches beispielhaft für ein Kommunikationssystem ist, das gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist;

Fig. 2 einen Vorwärts-Datenrahmen zeigt, in welchem das Kopfende Daten zu den Teilnehmereinrichtungen von Fig. 1 überträgt;

Fig. 3 einen Rückwärts-Datenrahmen zeigt, in welchem die Teilnehmereinrichtungen Daten zum Kopfende von Fig. 1 übertragen;

Fig. 4A ein Beispiel für Minischlitze in Rückwärts- Datenrahmen F1-F7 gemäß einem Suchbaum- Erweiterungsalgorithmus mit dynamischer Erweiterung ist;

Fig. 4B ein Beispiel für Minischlitze in Rückwärts- Datenrahmen F1-F7 gemäß einem Suchbaum- Erweiterungsalgorithmus mit fixer Erweiterung ist;

Fig. 5 ein Schlitzformat des Rückwärts-Datenrahmens zeigt;

Fig. 6A und 6B ein Programm zeigen, welches vom Kopfende von Fig. 1 in einer beispielhaften Implementierung der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;

Fig. 7-10 Graphen zeigen, die das Programm von Fig. 6A und 6B erklären; und

Fig. 11A und 11B ein Programm zeigen, das von den einzelnen Teilnehmereinrichtungen von Fig. 1 in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 zeigt ein CATV-System 10, welches ein Kopfende 12, eine Vielzahl von Teilnehmereinrichtungen 14₁ -14_n, und ein Kabel 16 umfaßt, welches das Kopfende 12 und die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n verbindet. Bei dem Kopfende 12 kann es sich um eine herkömmliche Hardware-Konstruktion mit einem Prozessor handeln, der entsprechend programmiert ist, um eine Vorwärts- Kommunikation über das Kabel 16 gemäß der vorliegenden Erfindung zu unterstützen. Auf ähnliche Weise kann es sich bei den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n um eine herkömmliche Hardware-Konstruktion mit jeweils einem Prozessor handeln, der entsprechend programmiert sein kann, um eine Rückwärts-Kommunikation über das Kabel 16 gemäß der vorliegenden Erfindung zu unterstützen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung führen Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n, welche Daten besitzen, die sie dem Kopfende 12 über das Kabel übermitteln wollen, zuerst eine Reservierungsanforderung durch. Bei der Durchführung einer Reservierungsanforderung treten die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n für eine begrenzte, aber dynamisch variable Anzahl von Minischlitzen im Rückwärts-Datenrahmen in Konkurrenz miteinander, weil Minischlitze die Reservierungsanforderungen von den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n zum Kopfende 12 befördern. Im Hinblick auf jene Reservierungsanforderungen, die vom Kopfende 12 erfolgreich empfangen wurden (d. h. die vom Kopfende 12 in Minischlitzen empfangen wurden, in denen es keine Kollisionen gab), bestätigt das Kopfende 12 die Reservierungsanforderung mittels einer Bestätigung, die vom Kopfende 12 zu den erfolgreichen Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n übertragen wird. Demgemäß wird der Rückwärts-Datenrahmen in Schlitze S unterteilt, von denen einige oder die meisten von ihnen wiederum in Minischlitze MS unterteilt sind, so daß alle Konkurrenz- und Reservierungsaktivitäten in den Minischlitzen des Rückwärts-Datenrahmens ausgeführt werden, und alle Datenübertragungsaktivitäten in den nicht unterteilten Datenschlitzen DS der Schlitze S durchgeführt werden.

Die Anordnung der Minischlitze MS und der Datenschlitze DS wird vom Kopfende 12 im Vorwärts- Datenrahmen festgelegt. Die Teilnehmereinrichtungen 14₁- 14_n verwenden diese festgelegte Anordnung und bestimmte andere Parameter, um Entscheidungen darüber zu treffen, ob sie Reservierungsanforderungen und Daten in einem darauffolgenden Rückwärts-Datenrahmen übertragen können. Demgemäß treten die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n um die Bandbreite des Rückwärts-Kanals in Konkurrenz miteinander. Eine erfolgreiche Reservierungsanforderung führt dazu, daß das Kopfende 12 je nach Verfügbarkeit einen oder mehrere Datenschlitze für jede der Teilnehmereinrichtungen reserviert, die erfolgreiche Reservierungsanforderungen übertragen hatte. Die Anzahl der reservierten Datenschlitze, die für die einzelnen Teilnehmereinrichtungen verfügbar sind, hängt von der Anzahl der Teilnehmereinrichtungen ab, welche erfolgreiche Reservierungsanforderungen durchführen.

Die Größe der Rückwärts- und Vorwärts-Datenrahmen kann gleich sein, unveränderlich sein und zum Beispiel so definiert sein, daß die Größe mindestens der Summe der Kopfende-Verarbeitungszeit und der Zweiweg- Übertragungsverzögerung des Kabels 16 entspricht.

Ein beispielhafter Vorwärts-Datenrahmen ist in Fig. 2 dargestellt. Jeder derartige Vorwärts-Datenrahmen besitzt vier Abschnitte. Der erste Abschnitt enthält einen Bereichsparameter R. Der Bereichsparameter R kann von den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n dazu verwendet werden, um für neue Mitteilungs-Minischlitze in Konkurrenz miteinander zu treten, wenn die im Konkurrenz liegenden Teilnehmereinrichtungen zuvor nicht übertragene Reservierungsanforderungen zu übertragen haben.

Der zweite Abschnitt des Vorwärts-Datenrahmens enthält einen Schlitzparameter MAP. Der Schlitzparameter MAP legt fest, welche Schlitze des nächsten Rückwärts- Datenrahmens (i) neue Mitteilungs-Minischlitze (NMS) sind, die von den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n zum Übertragen neuer Reservierungsanforderungen verwendet werden (d. h. Reservierungsanforderungen, die noch nicht zuvor übertragen wurden), (ii) Erweiterungs-Minischlitze (EMS) sind, die von den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n verwendet werden, um Reservierungsanforderungen zu übertragen, die zuvor bereits übertragen wurden und die mit Reservierungsanforderungen von anderen Teilnehmereinrichtungen kollidiert sind, und (iii) Datenschlitze (DS) sind, die für Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n reserviert werden, so daß die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n Daten übertragen können. Der Schlitzparameter MAP zum Beispiel kann eine Zuordnungstabelle sein, welche die Positionen eines jeden neuen Mitteilungs-Minischlitzes, eines jeden Erweiterungs-Minischlitzes und eines jeden Datenschlitzes im nächsten Rückwärts-Datenrahmen festlegt. Die Zuordnungstabelle ermöglicht, daß diese neuen Mitteilungs-Minischlitze, die Erweiterungs-Minischlitze und die Datenschlitze in den gesamten Rückwärts- Datenrahmen eingestreut werden. Die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n lesen die Zuordnungstabelle, um zu bestimmen, welche Schlitze im Rückwärts-Datenrahmen neue Mitteilungs-Minischlitze sind, welche Schlitze im Rückwärts-Datenrahmen Erweiterungs- Minischlitze sind, und welche Schlitze im Rückwärts- Datenrahmen Datenschlitze sind.

Alternativ dazu kann es sich bei der Schlitzparameter-Zuordnungstabelle einfach um Grenzen handeln, welche die Schlitze in den Rückwärts-Datenrahmen zwischen neuen Mitteilungs-Minischlitzen, Erweiterungs- Minischlitzen und Datenschlitzen unterteilen. In diesem Fall werden die neuen Mitteilungs-Minischlitze, die Erweiterungs-Minischlitze und die Datenschlitzen voneinander getrennt.

Darüber hinaus können Minischlitze, welche im nächsten Rückwärts-Datenrahmen enthalten sind, einer RQ# zugeteilt werden (d. h. einer RQ-Nummer). Somit können die neuen Mitteilungs-Minischlitze, die im nächsten Rückwärts-Datenrahmen enthalten sind und die von den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n dazu verwendet werden, um neue Reservierungsanforderungen zu übertragen (d. h. Reservierungsanforderungen, die noch nicht zuvor übertragen wurden), einer RQ# = 0 zugeteilt werden. Somit kann eine Teilnehmereinrichtung, die eine zuvor noch nicht übertragene Reservierungsanforderung zu übertragen hat, die zuvor nicht übertragene Reservierungsanforderung in einem Minischlitz übertragen, dem eine RQ-Nummer 0 zugeteilt ist.

Eine andere RQ-Nummer als 0 kann (i) Erweiterungs- Minischlitzen zugeteilt werden, die von den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n dazu verwendet werden, um neuerlich Reservierungsanforderungen zu übertragen, die mit Reservierungsanforderungen von anderen Teilnehmereinrichtungen in einem vorigen Rückwärts- Datenrahmen kollidierten, und sie kann (ii) dem Konkurrenz-Minischlitz des vorigen Rückwärts-Datenrahmens zugeteilt werden, dem die Erweiterungs-Minischlitze entsprechen. Wenn es zum Beispiel zu einer Kollision in den Minischlitzen 16, 27, 33 und 45 des vorigen Rückwärts-Datenrahmens n gekommen ist, zeigt das Kopfende 12 im Schlitzparameter MAP an, daß der vorige Minischlitz 16 einer RQ-Nummer 4 entspricht, und das Kopfende 12 teilt den Erweiterungs-Minischlitzen eine RQ-Nummer 4 zu, die sich im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 befinden und zu denen der vorige Minischlitz 16 erweitert wird. Auf ähnliche Weise (i) zeigt das Kopfende 12 im Schlitzparameter MAP an, daß der vorige Minischlitz 27 einer RQ-Nummer 3 entspricht, und das Kopfende 12 teilt den Erweiterungs-Minischlitzen eine RQ-Nummer 3 zu, die sich im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 befinden und zu welchen der vorige Minischlitz 27 erweitert wird, (ii) das Kopfende zeigt im Schlitzparameter MAP an, daß der vorige Minischlitz 33 einer RQ-Nummer 2 entspricht, und das Kopfende 12 weist den Erweiterungs-Minischlitzen, die sich im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 befinden und zu denen der vorige Minischlitz 33 erweitert wird, eine RQ-Nummer 2 zu, und (iii) das Kopfende 12 zeigt im Schlitzparameter MAP an, daß der vorige Minischlitz 45 einer RQ-Nummer 1 entspricht, und das Kopfende 12 teilt den Erweiterungs-Minischlitzen, die sich im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 befinden und zu denen der vorige Minischlitz 45 erweitert wird, eine RQ-Nummer 1 zu.

Wenn daher eine Teilnehmereinrichtung eine Reservierungsanforderung im Minischlitz 16 des vorigen Rückwärts-Datenrahmens n übertragen hat, erkennt diese Teilnehmereinrichtung, daß der Minischlitz des vorigen Rückwärts-Datenrahmens n einer RQ-Nummer 4 zugeteilt ist, und überträgt erneut die Reservierungsanforderung in einem der Erweiterungs-Minischlitze, denen eine RQ-Nummer 4 zugeteilt ist und die sich im nächsten Rückwärts- Datenrahmen n + 1 befinden. Es sollte angemerkt werden, daß die größte RQ-Nummer durch die Anzahl der Minischlitze bestimmt wird, in denen es zu Kollisionen kommt. Im obigen Beispiel kam es in vier Minischlitzen (d. h. den Minischlitzen 16, 27, 33 und 45) zu Kollisionen, und daher ist die größte RQ-Nummer 4.

Der dritte Abschnitt des Vorwärts-Datenrahmens ist für die Bestätigung der Reservierungsanforderungen bestimmt, die von den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n erfolgreich in einem vorigen Rückwärts-Datenrahmen an das Kopfende 12 übertragen wurden. Jedes Bestätigungsfeld (ACK) kann zum Beispiel (i) eine Teilnehmereinrichtungskennung umfassen, bei der es sich um die Adresse der Teilnehmereinrichtung handelt, an welche die Bestätigung gesandt wird, und (ii) den Datenschlitz oder die Datenschlitze umfassen, die für die von der Teilnehmereinrichtungskennung identifizierte Teilnehmereinrichtung reserviert werden, und an welche die identifizierte Teilnehmereinrichtung Daten zum Kopfende 12 übertragen kann.

Der vierte Abschnitt des Vorwärts-Datenrahmens enthält Datenschlitze, die vom Kopfende 12 dazu verwendet werden können, um den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n weitere Daten übermitteln.

Ein Beispiel für einen Rückwärts-Datenrahmen ist in Fig. 3 dargestellt. Im Rückwärts-Kanal verwenden die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n den Schlitzparameter MAP des vorigen Vorwärts-Datenrahmens, um die Definition des nächsten Rückwärts-Datenrahmens zu bestimmen. Der Rückwärts-Datenrahmen enthält eine Vielzahl an Schlitzen. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann ein Schlitz in neue Mitteilungs-Minischlitze NMS unterteilt werden, oder ein Schlitz kann in Erweiterungs-Minischlitze EMS unterteilt werden, oder ein Schlitz kann ununterteilt bleiben (oder teilweise geteilt werden) und als Datenschlitz DS verwendet werden. Die Mischung aus neuen Mitteilungs- Minischlitzen NMS, Erweiterungs-Minischlitzen EMS und Datenschlitzen DS wird vom Kopfende 12 festgelegt und variiert je nach Lastbedingungen. Demgemäß ändert sich die Anzahl der Minischlitze dynamisch je nach dem Ausmaß an Kollisionen und den Reservierungsanforderungen in einer Reservierungsanforderungswarteschlange DQ am Kopfende 12. Ein Schlitz kann in eine unveränderliche Anzahl m an neuen Mitteilungs-Minischlitzen NMS und/oder Erweiterungs-Minischlitzen EMS unterteilt werden.

Wenn zwei oder mehrere Reservierungsanforderungen von entsprechenden Teilnehmereinrichtungen miteinander in einem neuen Mitteilungs-Minischlitz oder in einem Erweiterungs-Minischlitz eines Rückwärts-Datenrahmens kollidieren, wird dieser neue Mitteilungs-Minischlitz oder Erweiterungs-Minischlitz in eine Anzahl an Erweiterungs-Minischlitzen in einem darauffolgenden Rückwärts-Datenrahmen erweitert. Fig. 4A zeigt eine dynamische Suchbaum-Erweiterungsprozedur, die verwendet wird, um die neuen Mitteilungs-Minischlitze und/oder die Erweiterungs-Minischlitze zu erweitern, in denen es zu Kollisionen gekommen ist. Wenn es zu keinen Kollisionen in einem vorigen Rückwärts-Datenrahmen gekommen ist, sind alle Minischlitze im nächsten Rückwärts-Datenrahmen neue Mitteilungs-Minischlitze, und die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n dürfen für alle diese neuen Mitteilungs- Minischlitze in Konkurrenz miteinander treten. Somit kommt es zur ersten Konkurrenzschicht, wenn Kollisionen in neuen Mitteilungs-Minischlitzen auftreten. Der Rückwärts-Datenrahmen F1 in Fig. 4A zeigt eine erste Konkurrenzschicht. Die neuen Mitteilungs-Minischlitze, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist, werden mit NC bezeichnet, und die neuen Mitteilungs-Minischlitze, in denen es zu Kollisionen gekommen ist, werden mit C bezeichnet, gefolgt von einem Kleinbuchstaben, um zwischen solchen neuen Mitteilungs-Minischlitzen zu unterscheiden.

Demgemäß erweitert das Kopfende 12 jeden der neuen Mitteilungs-Minischlitze, in denen es während der ersten Konkurrenzschicht zu einer Kollision kam, um einen Erweiterungskoeffizienten E (der zum Beispiel sechs betragen kann). Dieser Wert für den Erweiterungskoeffizienten E hängt von der Menge der Kollisionen in den neuen Mitteilungs-Minischlitzen des Rückwärts-Datenrahmens F1 ab. Somit erweitert das Kopfende 12 jeden der neuen Mitteilungs-Minischlitze, in denen es zu Kollisionen gekommen ist, auf sechs entsprechende Erweiterungs-Minischlitze für eine zweite Konkurrenzschicht. Die zweite Konkurrenzschicht tritt dann auf, wenn es zu Kollisionen in Erweiterungs- Minischlitzen kommt. Zum Beispiel wird der neue Mitteilungs-Minischlitz Ca auf sechs Erweiterungs- Minischlitze erweitert, mit dem Resultat, daß in der zweiten Konkurrenzschicht alle diese sechs Erweiterungs- Minischlitze keine Kollisionen enthalten. Auf ähnliche Weise wird der Minischlitz Cb auf sechs Erweiterungs- Minischlitze erweitert, mit dem Ergebnis, daß in der zweiten Konkurrenzschicht einer dieser sechs Erweiterungs-Minischlitze (Cb1) Kollisionen enthält und die anderen fünf dieser sechs Erweiterungs-Minischlitze keine Kollisionen enthalten.

Es wird darauf hingewiesen, daß es aufgrund einer begrenzten Anzahl an Minischlitzen in einem Rückwärts- Datenrahmen zu Fällen kommen kann, in denen nicht alle Minischlitze der ersten Konkurrenzschicht in den selben nächsten Rückwärts-Datenrahmen erweitert werden. Demgemäß wird zum Beispiel der Minischlitz Cf vom Rückwärts- Datenrahmen F1 auf sechs Erweiterungs-Minischlitze für die zweiten Konkurrenzschicht in einem Rückwärts- Datenrahmen F3 anstatt im Rückwärts-Datenrahmen F2 erweitert. Einer dieser sechs Erweiterungs-Minischlitze (Cf1) enthält Kollisionen, und die anderen fünf dieser sechs Minischlitze enthalten keine Kollisionen.

Es wird auch darauf hingewiesen, daß ein Rückwärts- Datenrahmen Erweiterungs-Minischlitze unterschiedlicher Konkurrenzschichten enthalten kann. Zum Beispiel wird der Minischlitz Cg vom Rückwärts-Datenrahmen F1, der die erste Konkurrenzschicht darstellt, auf sechs Erweiterungs-Minischlitze im Rückwärts-Datenrahmen F3 erweitert, wohingegen der Minischlitz Cb1 vom Rückwärts- Datenrahmen F2, der eine zweite Konkurrenzschicht darstellt, auf drei Erweiterungs-Minischlitze ebenfalls im Rückwärts-Datenrahmen F3 erweitert wird.

Für ein anderes Beispiel zeigt Fig. 4B eine fixierte Suchbaum-Erweiterungsprozedur, die dazu verwendet werden kann, um die neuen Mitteilungs- Minischlitze und/oder die Erweiterungs-Minischlitze, in denen es zu Kollisionen gekommen ist, zu erweitern. Wenn keine Kollisionen in einem vorigen Rückwärts-Datenrahmen auftreten, sind alle Minischlitze im nächsten Rückwärts- Datenrahmen neue Mitteilungs-Minischlitze, und die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n dürfen in Konkurrenz um diese neuen Mitteilungs-Minischlitze treten. Wenn es dann zu Kollisionen kommt, tritt das System in eine erste Konkurrenzschicht ein. Der Rückwärts-Datenrahmen F1 in Fig. 4B zeigt eine erste Konkurrenzschicht. Die Minischlitze, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist, sind mit NC bezeichnet, und die Minischlitze, in denen es zu Kollisionen gekommen ist, sind mit C bezeichnet, gefolgt von einem Kleinbuchstaben, um zwischen solchen Minischlitzen unterscheiden zu können.

Demgemäß erweitert das Kopfende 12 jeden der Minischlitze, in denen es zu Kollisionen kommt, um einen Erweiterungskoeffizient E (der im Beispiel von Fig. 4B den Wert drei besitzt). Der Schlitzparameter MAP wird zumindest teilweise auf der Grundlage des Erweiterungskoeffizienten E erzeugt. Als Ergebnis dieser Erweiterung erweitert das Kopfende 12 jeden der Minischlitze, in denen es zu Kollisionen gekommen ist, auf drei entsprechende Erweiterungs-Minischlitze für eine zweite Konkurrenzschicht. Zum Beispiel wird der Minischlitz Ca auf drei Erweiterungs-Minischlitze im nächsten Rückwärts-Datenrahmen F2 erweitert, der Minischlitz Cb wird auf drei Erweiterungs-Minischlitze im nächsten Rückwärts-Datenrahmen F2 erweitert, der Minischlitz Cc wird auf drei Erweiterungs-Minischlitze im nächsten Rückwärts-Datenrahmen F2 erweitert, und so fort. Der Rückwärts-Datenrahmen F2 umfaßt auch neue Mitteilungs-Minischlitze, die in Fig. 4B mit NC gekennzeichnet sind und Datenschlitze (nicht dargestellt) enthalten können.

Somit kann sich, wie durch den Rückwärts-Datenrahmen F2 dargestellt, eine zweite Konkurrenzschicht ergeben. Zum Beispiel enthält einer der drei Erweiterungs- Minischlitze, zu denen der Minischlitz Ca erweitert wurde, keine Kollisionen, und die anderen zwei dieser drei Erweiterungs-Minischlitze (Ca1 und Ca2) enthalten Kollisionen. Auf ähnliche Weise enthält einer der drei Erweiterungs-Minischlitze, zu denen der Minischlitz Cb erweitert wurde, keine Kollisionen, und die anderen zwei dieser drei Auflösungsschlitze (Cb1 und Cb2) enthalten Kollisionen.

Das Kopfende 12 erweitert danach jeden der Minischlitze der zweiten Konkurrenzschicht, in denen es zu Kollisionen gekommen ist, auf drei entsprechende Erweiterungs-Minischlitze für eine dritte Konkurrenzschicht. Zum Beispiel wird der Erweiterungs- Minischlitz Cb1 auf drei Erweiterungs-Minischlitze für die dritte Konkurrenzschicht erweitert mit dem Ergebnis, daß zwei dieser drei Erweiterungs-Minischlitze keine Kollisionen enthalten und der andere dieser drei Erweiterungs-Minischlitze (Cb11) Kollisionen enthält.

Fig. 4A zeigt, daß der vom Kopfende 12 eingestellte Erweiterungskoeffizient E zwischen den Konkurrenzschichten verändert werden kann. Somit kann, wenn die Menge der Kollisionen in der zweiten Konkurrenzschicht ausreichend verringert wird, der Wert von E für die zweite Konkurrenzschicht verkleinert werden. Fig. 4B zeigt eine fixierte Suchbaum- Erweiterungsprozedur.

Fig. 5 zeigt die Daten, die von einer Teilnehmereinrichtung in einen Minischlitz oder Datenschlitz eingefügt werden. Diese Daten umfassen eine Quelladresse, ein Kontrollfeld, eine Nutzlast und Fehlerprüfdaten. Die Quelladresse ist die Adresse der sendenden Teilnehmereinrichtung. Das Kontrollfeld zeigt den Mitteilungstyp (zum Beispiel Reservierungsanforderung oder Daten) an, der von der Teilnehmereinrichtung übertragen wird. Das Nutzlast-Feld enthält entweder die Anzahl an Datenschlitzen, welche die Teilnehmereinrichtung im Falle einer Reservierungsanforderungsmitteilung reservieren möchte, oder die von der Teilnehmereinrichtung zu übertragenden Daten im Falle einer Datenmitteilung. Das CRC-Feld enthält Fehlerprüfinformationen.

Bei der Bestimmung (i) der Anzahl neuer Mitteilungs- Minischlitze NMS für den nächsten Rückwärts-Datenrahmen, (ii) der Anzahl der Erweiterungs-Minischlitze EMS für den nächsten Rückwärts-Datenrahmen, (iii) des Erweiterungskoeffizienten E und (iv) des Bereichsparameters R, der von den Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n verwendet wird, um zu bestimmen, ob sie Reservierungsanforderungen in neuen Mitteilungs- Minischlitzen übertragen können, führt das Kopfende 12 ein Programm 100 aus, welches in Fig. 6A und 6B dargestellt ist.

Das Programm 100 wird jedesmal gestartet, wenn ein Rückwärts-Datenrahmen vom Kopfende 12 empfangen wird. Wenn das Programm 100 gestartet wird, empfängt ein Block 102 einen Rückwärts-Datenrahmen, und ein Block 104 speichert alle Reservierungsanforderungen in diesem Datenrahmen in einer Reservierungsanforderungswarteschlange DQ zur aktuellen Zeit n. Der Block 104 speichert auch die Anzahl der leeren neuen Mitteilungs-Minischlitze, die Anzahl der leeren Erweiterungs-Minischlitze, die Anzahl der kollidierten neuen Mitteilungs-Minischlitze (d. h. der neuen Mitteilungs-Minischlitze, in denen Reservierungsanforderungen kollidierten), die Anzahl der kollidierten Erweiterungs-Minischlitze (d. h. der Erweiterungs-Minischlitze, in denen Reservierungsanforderungen kollidierten), die Anzahl der erfolgreichen neuen Mitteilungs-Minischlitze (d. h. der neuen Mitteilungs-Minischlitze, die einzelne Reservierungsanforderungen enthalten), und/oder die Anzahl der erfolgreichen Erweiterungs-Minischlitze (d. h. der Erweiterungs-Minischlitze, die einzelne Reservierungsanforderungen enthalten).

Danach bestimmt ein Block 106, ob sich das CATV- System 10 in einem eingeschwungenen Zustand befindet. Wenn sich das CATV-System 10 in einem eingeschwungenen Zustand befindet, ist die Anzahl der Reservierungsanforderungen DQ(n), die in der Reservierungsanforderungswarteschlange DQ zur aktuellen diskreten Zeit n gespeichert sind, größer als die Anzahl der Datenschlitze DS(n) im soeben vom Block 102 empfangenen Datenrahmen, aber kleiner als diese Anzahl der Datenschlitze DS(n) multipliziert mit einer Konstante α. Die Konstante α kann zum Beispiel den Wert 1,6 besitzen. Der gerade empfangene Rückwärts-Datenrahmen wird darin als Rückwärts-Datenrahmen n bezeichnet und wird zur diskreten Zeit n empfangen. Wenn sich das System in einem eingeschwungenen Zustand befindet, bestimmt ein Block 108 die Anzahl der Minischlitze MS, die dem nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 zuzuteilen sind, gemäß der folgenden Gleichung:

wobei S die Gesamtanzahl der Schlitze in einem Datenrahmen ist, m die Anzahl der Minischlitze ist, in die ein Schlitz unterteilt werden kann, e gleich 2,718281828 . . . ist, MS(n + 1) die Anzahl der Minischlitze für den nächsten Rückwärts-Datenrahmen ist, k die durchschnittliche Anzahl der von Reservierungsanforderungen reservierten Datenschlitze ist, und M die Anzahl der Minischlitze im eingeschwungenen Zustand ist. Weil ein ganzer Schlitz als Datenschlitz verwendet wird, wird die Anzahl der Datenschlitze im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 demgemäß durch die folgende Gleichung angegeben:

Wenn der Block 106 bestimmt, daß sich das CATV- System 10 nicht in einem eingeschwungenen Zustand befindet, bestimmt ein Block 110, ob die Anzahl der Reservierungsanforderungen DQ(n) in der Reservierungsanforderungswarteschlange DQ des Kopfendes 12 zur diskreten Zeit n kleiner ist als die Anzahl der Datenschlitze DS(n) im gerade empfangenen Rückwärts- Datenrahmen. Wenn dies der Fall ist, bestimmt ein Block 112 die Anzahl der Minischlitze MS, die dem nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 zuzuteilen sind, gemäß der folgenden Gleichung:

MS(n + 1) = m(S - DQ(n)) (2)

wobei DQ(n) die Anzahl der Reservierungsanforderungen DQ(n) in der Reservierungsanforderungswarteschlange DQ des Kopfendes 12 zur Zeit n ist. Die Anzahl der Datenschlitze DS(n + 1) im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 wird demgemäß auf DQ(n) gestellt.

Wenn der Block 106 bestimmt, daß sich das CATV- System 10 nicht in einem eingeschwungenen Zustand befindet, und wenn der Block 110 bestimmt, daß die Anzahl der Reservierungsanforderungen DQ(n) in der Reservierungsanforderungswarteschlange DQ des Kopfendes 12 zur diskreten Zeit n nicht kleiner ist als die Anzahl der Datenschlitze DS(n) im gerade empfangenen Rückwärts- Datenrahmen, bestimmt ein Block 14 die Anzahl der Minischlitze MS, die dem nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 zuzuteilen sind, gemäß der folgenden Gleichung:

wobei DS(n) die Anzahl der reservierten Datenschlitze im gerade empfangenen Rückwärts-Datenrahmen ist. Die Anzahl der Datenschlitze DS(n + 1) im nächsten Rückwärts- Datenrahmen n + 1 wird demgemäß durch die folgende Gleichung bestimmt:

Wie oben beschrieben, werden die Minischlitze MS(n + 1) in neue Mitteilungs-Minischlitze und/oder Erweiterungs- Minischlitze unterteilt.

Ein Block 116 analysiert den vom Block 102 empfangenen Rückwärts-Datenrahmen, um zu bestimmen, welche nicht-leeren neuen Mitteilungs-Minischlitze darin nicht in Konkurrenz stehende Reservierungsanforderungen enthalten. Diese neuen Mitteilungs-Minischlitze enthalten Reservierungsanforderungen von nur einer Teilnehmereinrichtung. Der Block 116 stellt einen Parameter SUC_N gleich der Anzahl dieser Minischlitze. Der Block 116 analysiert auch den vom Block 102 empfangenen Rückwärts-Datenrahmen, um zu bestimmen, welche nicht- leeren Erweiterungs-Minischlitze darin nicht in Konkurrenz stehende Reservierungsanforderungen enthalten. Diese Erweiterungs-Minischlitze enthalten Reservierungsanforderungen von nur einer Teilnehmereinrichtung. Der Block 116 stellt einen Parameter SUC_B gleich der Anzahl dieser Minischlitze. Der Block 116 kann, falls erwünscht, einen Parameter SUC_B für jede Konkurrenzschicht, die der ersten Konkurrenzschicht folgt, bestimmen, so daß ein Parameter SUC_B1 zur zweiten Konkurrenzschicht gehört, ein Parameter SUC_B2 zur dritten Konkurrenzschicht, und so weiter.

Ein Block 118 analysiert den empfangenen Rückwärts- Datenrahmen, um zu bestimmen, welche nicht-leeren neuen Mitteilungs-Minischlitze darin in Konkurrenz stehende Reservierungsanforderungen enthalten. Diese neuen Mitteilungs-Minischlitze enthalten Reservierungsanforderungen von mehr als einer Teilnehmereinrichtung. Der Block 118 stellt einen Parameter COL_E gleich der Anzahl dieser neuen Mitteilungs- Minischlitze. Der Block 118 analysiert auch den empfangenen Rückwärts-Datenrahmen, um zu bestimmen, welche nicht-leeren Erweiterungs-Minischlitze darin in Konkurrenz stehende Reservierungsanforderungen enthalten. Diese Erweiterungs-Minischlitze enthalten Reservierungsanforderungen von mehr als einer Teilnehmereinrichtung. Der Block 118 stellt einen Parameter COL_B gleich der Anzahl dieser Erweiterungs- Minischlitze. Der Block 118 kann, falls erwünscht, einen Parameter COL_B für jede Konkurrenzschicht bestimmen, welche der ersten Konkurrenzschicht folgt, so daß ein Parameter COL_B1 zur zweiten Konkurrenzschicht gehört, ein Parameter COL_B2 zur dritten Konkurrenzschicht gehört, und so weiter.

Ein Block 120 legt fest, ob die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N basierend auf dem Parameter SUC berechnet werden soll. Wenn dies der Fall ist, bestimmt ein Block 122 die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N durch die folgende Gleichung:

wobei N die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei MS eine Gesamtanzahl von Minischlitzen im gerade empfangenen Rückwärts-Datenrahmen ist, und wobei SUC die Anzahl der nicht-leeren Minischlitze ist, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist, wie dies vom Block 116 bestimmt wurde. Der Block 120 kann eine Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen N für jede Konkurrenzschicht bestimmen, so daß eine Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen N_N vom Parameter SUC_N festgelegt wird, eine Anzahl von aktiven Teilnehmereinrichtungen N_B1 vom Parameter SUC_B1 festgelegt wird, eine Anzahl von aktiven Teilnehmereinrichtungen N_B2 vom Parameter SUC_B2 festgelegt wird, und so weiter.

Alternativ dazu kann die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N vom Block 122 durch eine Nachschlagetabelle bestimmt werden, die im Speicher am Kopfende 12 gemäß dem in Fig. 7 gezeigten Graphen gespeichert ist. Dieser Graph entspricht der Gleichung (4). Die vertikale Achse dieses Graphen ist die Eingabeachse. Der vom Block 104 festgelegte Parameter SUC ist eine Eingabe entlang der vertikalen Achse. Die horizontale Achse ist die Ausgabeachse, entlang der die Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen N als eine Funktion der eingegebenen vertikalen Achse bestimmt wird. Bei Verwendung des Graphen von Fig. 7 entsteht eine Mehrdeutigkeit, weil es zwei Ausgabewerte entlang der horizontalen Achse für jede Eingabe entlang der vertikalen Achse gibt. Diese Mehrdeutigkeit kann durch die Verwendung der in Fig. 8 gezeigten Kollisionskurve aufgelöst werden. Diese Kurve von Fig. 8 wird im folgenden näher erklärt.

Wenn auf der anderen Seite der Block 120 sich dafür entscheidet, die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen basierend auf dem Parameter SUC nicht zu berechnen, bestimmt ein Block 124 die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N mit Hilfe der folgenden Gleichung:

wobei N die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei MS eine Gesamtanzahl der Minischlitze im gerade empfangenen Rückwärts-Datenrahmen ist, und wobei COL die Anzahl der Minischlitze ist, die sich in einem gerade empfangenen Rückwärts-Datenrahmen befinden und in denen es zu Kollisionen gekommen ist, wie dies vom Block 118 bestimmt wurde. Der Block 124 kann eine Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen N für jede Konkurrenzschicht festlegen, so daß eine Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen N_N vom Parameter COL_N bestimmt wird, eine Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen N_B1 vom Parameter COL_B1 bestimmt wird, eine Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen N_B2 vom Parameter COL_B2 bestimmt wird, und so weiter.

Alternativ dazu kann die Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen N von einer Nachschlagetabelle bestimmt werden, die im Speicher am Kopfende 12 gemäß dem in Fig. 8 gezeigten Graphen gespeichert ist. Dieser Graph entspricht der Gleichung (5). Die vertikale Achse dieses Graphen ist die Eingabeachse. Der vom Block 118 bestimmte Parameter COL wird entlang der vertikalen Achse eingegeben. Die horizontale Achse ist die Ausgabeachse, entlang der die Anzahl der aktiven Stationen N als eine Funktion der vertikalen Achse bestimmt wird.

Der Block 120 kann seine Entscheidungen auf der Grundlage einer vom Benutzer gesetzten Markierung oder anderer Kriterien treffen.

Es sollte leicht zu erkennen sein, daß das CATV- System 10 entsprechend angeordnet werden kann, um die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N ausschließlich aus der Gleichung (4) zu bestimmen. Wenn dies der Fall ist, muß der Block 122 den Kollisionsparameter COL und den Block 124 verwenden, um die oben beschriebene Mehrdeutigkeit aufzulösen. Alternativ dazu kann das CATV-System 10 entsprechend angeordnet werden, um die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N ausschließlich aus der Gleichung (5) zu bestimmen, wobei es in diesem Fall keine Mehrdeutigkeit gibt, die aufgelöst werden muß. Wenn dies der Fall ist, können die Blöcke 116, 120 und 122 eliminiert werden. Als weitere Alternative kann die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N durch eine Kombination des Parameters SUC und des Parameters COL bestimmt werden.

Ein Block 126 verwendet die Anzahl der aktiven Stationen N, um den Erweiterungsparameter E gemäß einer Nachschlagetabelle zu bestimmen, die in einem Speicher am Kopfende 12 gespeichert ist und welche dem in Fig. 9 dargestellten Graphen entspricht. Die horizontale Achse dieses Graphen ist die Eingabeachse. Die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N, die durch eine der oben beschriebenen Methoden bestimmt wurde, wird entlang der horizontalen Achse eingegeben. Die vertikale Achse ist die Ausgabeachse, entlang der der Erweiterungsparameter E als eine Funktion der horizontalen Achse bestimmt wird. Demgemäß wird ein Erweiterungskoeffizient E_N auf der Grundlage der Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N_N für die erste Konkurrenzschicht bestimmt, ein Erweiterungskoeffizient E_B1 wird auf der Grundlage der Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N_B1 für die zweite Konkurrenzschicht bestimmt, ein Erweiterungskoeffizient E_B2 wird auf der Grundlage der aktiven Teilnehmereinrichtungen N_B2 für die dritte Konkurrenzschicht bestimmt, und so weiter.

Alternativ dazu kann der Block 126 den Erweiterungsparameter E gemäß einer Nachschlagetabelle bestimmen, die im Speicher am Kopfende 12 gespeichert ist und die dem in Fig. 10 gezeigten Graphen entspricht. Die horizontale Achse dieses Graphen ist die Eingabeachse. Der vom Block 118 bestimmte Parameter COL wird entlang der horizontalen Achse eingegeben. Die vertikale Achse ist die Ausgabeachse, entlang der der Erweiterungsparameter E als eine Funktion der horizontalen Achse bestimmt wird.

Es sollte zu erkennen sein, daß die Blöcke 116-126 den Erweiterungskoeffizienten E für jede entsprechende Konkurrenzschicht als dynamisch variablen Erweiterungskoeffizienten wie den in Verbindung mit Fig. 4 beschriebenen bestimmen.

Ein Block 128 bestimmt die Anzahl der Erweiterungs- Minischlitze im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 als Parameter EMS(n + 1), und die Anzahl der neuen Mitteilungs-Minischlitze im nächsten Rückwärts- Datenrahmen n + 1 als den Parameter NMS(n + 1). Der Block 128 bestimmt einen Anfangsparameter EMS(n + 1) durch Erweiterung der neuen Mitteilungs-Minischlitze und Erweiterungs-Minischlitze im Rückwärts-Datenrahmen n, in denen es zu Kollisionen gekommen ist, gemäß dem entsprechenden Erweiterungskoeffizienten E. Das heißt, der Block 128 erweitert die neuen Mitteilungs- Minischlitze im Rückwärts-Datenrahmen n, in welchen es zu Kollisionen gekommen ist (falls überhaupt), um den Erweiterungskoeffizienten E_N, der Block 128 erweitert die Erweiterungs-Minischlitze der ersten Ebene im Rückwärts- Datenrahmen n, in denen es zu Kollisionen gekommen ist (falls überhaupt), um den Erweiterungskoeffizienten E_B1, der Block 128 erweitert die Erweiterungs-Minischlitze der zweiten Ebene im Rückwärts-Datenrahmen n, in denen es zu Kollisionen gekommen ist (falls überhaupt), um den Erweiterungskoeffizienten E_B2, und so weiter. Alle diese erweiterten Minischlitze werden addiert, um den Anfangsparameter EMS(n + 1) zu erhalten. Der Block 128 subtrahiert danach den Anfangsparameter EMS₁(n + 1) von der Anzahl der Minischlitze MS, die dem nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 zuzuteilen sind, wie dies von den Blöcken 106-114 bestimmt wird. Wenn das Ergebnis kleiner ist als NMS_min (was auf Null, Vier oder einen anderen Wert gesetzt werden kann), setzt der Block 128 EMS(n + 1) gleich MS - NMS_min, und setzt NMS(n + 1) gleich NMS_min, wobei MS von den Blöcken 106-114 bestimmt wird. Wenn das Ergebnis nicht kleiner ist als NMS_min, setzt der Block 128 EMS(n + 1) gleich EMS₁(n + 1), und setzt NMS(n + 1) gleich MS - EMS₁(n + 1). Auf diese Weise enthält ein Rückwärts-Datenrahmen nicht weniger als NMS_min neue Mitteilungs-Minischlitze.

Ein Block 130 bestimmt den Bereichsparameter R vom Parameter COL gemäß der folgenden Gleichung:

wobei n den aktuellen Rahmen bezeichnet, n + 1 den nächsten Rückwärts-Datenrahmen bezeichnet, R(n + 1) der Bereichsparameter für den nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 ist, R(n) der Bereichsparameter für den soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmen ist, N die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N_N ist, wie sie durch irgendeine Kombination der Blöcke 116-124 bestimmt wurde, NMS(n + 1) die Anzahl der neuen Mitteilungs- Minischlitze im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 ist, die vom Block 128 bestimmt wird, NMS(n) die Anzahl der neuen Mitteilungs-Minischlitze im soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmen n ist, COL(n) der Parameter COL ist, der vom Block 118 auf der Grundlage des soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmens n bestimmt wird, und e gleich 2,718281828 . . . ist.

Ein Block 132 bestimmt den Schlitzparameter MAP. Wenn der Schlitzparameter MAP eine Zuordnungstabelle der neuen Mitteilungs-Minischlitze, der Erweiterungs- Minischlitze und der Datenschlitze ist, konstruiert der Block 132 die Zuordnungstabelle auf der Grundlage von NMS(n + 1) und EMS(n + 1), wie diese vom Block 128 bestimmt werden, und auf der Grundlage von DS, wie oben beschrieben, in Verbindung mit den Blöcken 106-114, gemäß einer beliebigen gewünschten Regel. Alternativ dazu bestimmt der Block 132 den Schlitzparameter MAP durch Zuteilung eines ersten Abschnittes des Rückwärts- Datenrahmens n + 1 zu den NMS(n + 1) neuen Mitteilungs- Minischlitzen, durch Zuteilung eines nächsten Abschnittes des Rückwärts-Datenrahmens n + 1 zu den EMS(n + 1) Erweiterungs-Minischlitzen, und durch Zuteilung eines restlichen Abschnittes des Rückwärts-Datenrahmens n + 1 zu den DS-Datenschlitzen. Der Block 132 teilt, wie oben diskutiert, auch RQ-Nummern und Minischlitz-Bezeichnungen zu. Der Block 132 fügt den Schlitzparameter MAP ein und fügt den Bereichsparameter R(n + 1) als den Parameter R in den nächsten zu übertragenden Vorwärts-Datenrahmen ein.

Ein Block 134 fügt jegliche zusätzliche Informationen in den nächsten Vorwärts-Datenrahmen ein und überträgt den nächsten Vorwärts-Datenrahmen über das Kabel 16. Danach kehrt das Programm 100 zum Block 102 zurück und wartet auf den nächsten Rückwärts-Datenrahmen.

Jede der Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n führt ein Programm 200 aus, wie dies in Fig. 11A dargestellt ist. Wenn das Programm 200 gestartet wird, fordert ein Block 202 seine entsprechende Teilnehmereinrichtung dazu auf, auf den nächsten Vorwärts-Datenrahmen zu warten, der unter anderem den Bereichsparameter R, den Schlitzparameter MAP und Bestätigungen (welche reservierte Datenschlitzzuteilungen für die Teilnehmereinrichtung enthalten) enthält. Wenn der nächste Vorwärts-Datenrahmen empfangen wird, bestimmt ein Block 204 aus dem Schlitzparameter MAP, ob seine entsprechende Teilnehmereinrichtung und eine oder mehrere andere Teilnehmereinrichtungen Reservierungsanforderungen im selben Minischlitz des vorigen Rückwärts-Datenrahmens übertragen haben, das heißt, ob die von seiner entsprechenden Teilnehmereinrichtung übertragene Reservierungsanforderung mit einer Reservierungsanforderung kollidierte, die von einer oder mehreren anderen Teilnehmereinrichtungen übertragen wurde. Der Block 204 kann diese Bestimmung zum Beispiel durch Vergleich des Minischlitzes, in welchem seine entsprechende Teilnehmereinrichtung Daten im vorigen Rückwärts-Datenrahmen übertragen hat, mit den Minischlitzen, die im Schlitzparameter MAP erweitert werden, durchführen (z. B. indem er bestimmt, ob der Minischlitz, der sich im vorigen Rückwärts-Datenrahmen befand und in welchem eine Teilnehmereinrichtung eine Reservierungsanforderung übertrug, im gerade empfangenen Vorwärts-Datenrahmen einer RQ-Nummer ungleich 0 zugeteilt war).

Wenn der Block 204 bestimmt, daß seine entsprechende Teilnehmereinrichtung und eine oder mehrere andere Teilnehmereinrichtungen Reservierungsanforderungen im selben Minischlitz des vorigen Rückwärts-Datenrahmens übertragen haben, bestimmt ein Block 206 aus dem Schlitzparameter MAP, ob seine entsprechende Teilnehmereinrichtung ihre zuvor in Konkurrenz gestandenen Daten erneut im nächsten Rückwärts- Datenrahmen übertragen darf. Der Block 206 kann diese Bestimmung zum Beispiel durchführen, indem er die RQ- Nummer, die dem Minischlitz des vorigen Rückwärts- Datenrahmens zugeteilt ist, in welchem seine Teilnehmereinrichtung ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung übertragen hat, mit den RQ- Nummern vergleicht, die den Minischlitzen des nächsten Rückwärts-Datenrahmens zugeteilt sind. Wenn der Block 206 keine Übereinstimmung findet, legt der Block 206 fest, daß sie ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung nicht erneut übertragen darf. Wenn der Block 206 auf der anderen Seite eine Übereinstimmung findet, bestimmt der Block 206, daß sie ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung erneut übertragen darf.

Wenn demgemäß der Block 206 bestimmt, daß es erlaubt ist, ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung erneut zu übertragen, erzeugt ein Block 208 eine Zufallsnummer N innerhalb des Bereiches der Erweiterungs-Minischlitze, der seiner entsprechenden Teilnehmereinrichtung zugeteilt ist. Das heißt, die Zufallsnummer N wird so erzeugt, daß sie gleich einem der Erweiterungs-Minischlitze ist, welche dem Minischlitz entsprechen, in dem die entsprechende Teilnehmereinrichtung in Konkurrenz stehende Daten im vorigen Rückwärts-Datenrahmen übertragen hat (d. h., so daß die Zufallsnummer N gleich einem der Erweiterungs- Minischlitze ist, der dieselbe RQ-Nummer besitzt wie die RQ-Nummer, die dem Minischlitz im vorigen Rückwärts- Datenrahmen zugeteilt ist, in welchem die Teilnehmereinrichtung, die dem Block 206 entspricht, ihre in Konkurrenz stehende Reservierungsanforderung übertragen hat). Ein Block 210 fügt danach die zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung in den Erweiterungs-Minischlitz N des nächsten Rückwärts- Datenrahmens für die Übertragung ein. Ein Block 212 setzt eine COL-Markierung zurück.

Es sollte angemerkt werden, daß, wenn der Block 206 bestimmt, daß die RQ-Nummer, welche dem Minischlitz des vorigen Rückwärts-Datenrahmens zugeteilt war, in welchem seine Teilnehmereinrichtung ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung übertragen hat, größer ist als die größte RQ-Nummer, die den Minischlitzen des nächsten Rückwärts-Datenrahmen zugeteilt ist, der Block 208 eine Zufallsnummer N erzeugt, so daß die Zufallsnummer N gleich einem der Erweiterungs-Minischlitze ist, der sich im nächsten Rückwärts-Datenrahmen befindet und dem die größte RQ- Nummer zugeteilt ist. Der Block 210 fügt danach die zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung in diesen Erweiterungs-Minischlitz N ein.

Auf der anderen Seite kann der Block 206 bestimmen, daß es seiner entsprechenden Teilnehmereinrichtung nicht gestattet ist, ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung im nächsten Rückwärts- Datenrahmen erneut zu übertragen (d. h., daß seiner entsprechenden Teilnehmereinrichtung ein späterer Rückwärts-Datenrahmen zugeteilt wurde, in welchem sie ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung übertragen darf). Wenn zum Beispiel die RQ-Nummer, die dem Minischlitz zugeteilt ist, der sich im vorigen Rückwärts-Datenrahmen befand und in welchem die Teilnehmereinrichtung, die dem Block 206 entspricht, ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung übertragen hat, kleiner ist als die kleinste RQ-Nummer, die den Minischlitzen des nächsten Rückwärts-Datenrahmen zugeteilt ist, dann darf diese Teilnehmereinrichtung ihre Reservierungsanforderung im nächsten Rückwärts-Datenrahmen nicht erneut übertragen. In diesem Fall setzt ein Block 214 die COL- Markierung.

Wenn der Block 204 bestimmt, daß seine entsprechende Teilnehmereinrichtung und eine oder mehrere andere Teilnehmereinrichtungen nicht Reservierungsanforderungen im selben Minischlitz des vorigen Rückwärts-Datenrahmens übertragen haben, bestimmt ein Block 216, ob die COL- Markierung gesetzt wird. Wie durch den Block 214 angezeigt, wird die COL-Markierung gesetzt, wenn die Teilnehmereinrichtung erfolglos eine Reservierungsanforderung übertragen hat, es ihr aber nicht erlaubt ist, diese Reservierungsanforderung im nächsten Rückwärts-Datenrahmen erneut zu übertragen.

Demgemäß erlaubt es der Block 216 während eines nachfolgenden Durchlaufs des Programms 200 dem Block 206 zu bestimmen, ob die Teilnehmereinrichtung nun erneut ihre zuvor in Konkurrenz gestandene Reservierungsanforderung übertragen darf. Wenn die COL- Markierung gesetzt wird, wird der Programmfluß zum Block 206 weitergeführt.

Wenn die COL-Markierung gemäß der Bestimmung durch den Block 216 nicht gesetzt wird, oder nachdem der Block 214 die COL-Markierung setzt, oder nachdem der Block 212 die COL-Markierung zurücksetzt, bestimmt ein Block 218 (Fig. 11B), ob die entsprechende Teilnehmereinrichtung (i) Daten besitzt, die zu übertragen sind, und (ii) nicht zuvor eine Reservierungsanforderung für diese Daten übertragen hat. Wenn die entsprechende Teilnehmereinrichtung (i) Daten besitzt, die zu übertragen sind und (ii) nicht zuvor eine Reservierungsanforderung für diese Daten übertragen hat, erzeugt ein Block 220 einen Übertragungsparameter RN innerhalb des vom Bereichsparameter R festgelegten Bereiches, der im soeben vom Kopfende 12 empfangenen Vorwärts-Datenrahmen enthalten ist. Der vom Bereichsparameter R errichtete Bereich kann der Bereich zwischen Null und R inklusive sein, oder der Bereich zwischen Eins und R inklusive, oder ähnliches. Dieser Bereich enthält alle neuen Mitteilungs-Minischlitze, die einer RQ-Nummer 0 zugeteilt sind. Der Übertragungsparameter RN wird verwendet, um zu bestimmen, ob es seiner entsprechenden Teilnehmereinrichtung erlaubt ist, eine neue Reservierungsanforderung zum Kopfende 12 zu übertragen. Der Übertragungsparameter RN kann vom Block 220 als Zufallsnummer erzeugt werden. Weil jede Teilnehmereinrichtung 14 ₁-14 _n ihren eigenen Übertragungsparameter RN als einen Zufallswert innerhalb des vom Bereichsparameter R festgelegten Bereiches erzeugt, werden somit die Übertragungswahrscheinlichkeiten der Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n statistisch entlang des Intervalls jenes Bereiches verteilt, der vom Bereichsparameter R festgelegt wird.

Ein Block 222 bestimmt, ob der soeben vom Block 220 erzeugte Wert von N einem der neuen Mitteilungs- Minischlitze entspricht, wie sie vom Schlitzparameter MAP definiert werden, der im soeben vom Kopfende 12 empfangenen Vorwärts-Datenrahmen enthalten ist. Das heißt, wenn der Schlitzparameter MAP eine Zuordnungstabelle ist, bestimmt der Block 222, ob der Wert von N gleich einem der neuen, in der Zuordnungstabelle definierten Mitteilungs-Minischlitze ist. Wenn auf der anderen Seite der Schlitzparameter MAP Grenzen zwischen den neuen Mitteilungs-Minischlitzen, den Erweiterungs-Minischlitzen und den Datenschlitzen enthält, bestimmt der Block 222, ob der Wert von N in die neue Mitteilungs-Minischlitzgrenze fällt. Wenn der Wert von N dem neuen Mitteilungsabschnitt des Schlitzparameters MAP entspricht, fügt ein Block 224 eine Übertragungsreservierungsanforderung in den neuen Mitteilungs-Minischlitz ein, der gleich dem Wert von N ist, der sich im Rückwärts-Datenrahmen befindet, welcher für die Übertragung zurück zum Kopfende 12 zusammengestellt wurde.

Wenn der Block 222 bestimmt, daß der Wert von N nicht dem neuen Mitteilungsabschnitt des Schlitzparameters MAP entspricht, oder wenn der Block 218 bestimmt, daß die Teilnehmereinrichtung keine neuen Daten besitzt, für die eine Reservierungsanforderung notwendig ist, oder nachdem der Block 224 eine Reservierungsanforderung in den neuen Mitteilungs- Minischlitz mit einem Wert gleich dem von N eingefügt hat, bestimmt ein Block 226, ob der gerade empfangene Vorwärts-Datenrahmen einen reservierten Datenschlitz im nächsten Rückwärts-Datenrahmen besitzt, in welchem die Teilnehmereinrichtung alte Daten übertragen kann. Alte Daten sind Daten, für die eine vorige Reservierungsanmeldung von der entsprechenden Teilnehmereinrichtung erfolgreich durchgeführt wurde und für die das Kopfende 12 einen oder mehrere Datenschlitze für die Daten reserviert hat. Wenn dies der Fall ist, fügt ein Block 228 diese alten Daten in den vom Kopfende 12 für diese Teilnehmereinrichtung reservierten Datenschlitz ein.

Wenn der Block 226 bestimmt, daß ein Datenschlitz nicht für die Teilnehmereinrichtung im nächsten Rückwärts-Datenrahmen reserviert war, oder nachdem der Block 228 alte Daten in einen Datenschlitz einfügt, der als Reaktion auf eine vorige Reservierungsanforderung reserviert wurde, überträgt ein Block 230 seinen Abschnitt des nächsten Rückwärts-Datenrahmens über das Kabel 16. Danach kehrt das Programm 200 zum Block 202 zurück, um auf den nächsten Vorwärts-Datenrahmen zu warten.

Demgemäß kombiniert die vorliegende Erfindung die adaptive Zuteilung von Kanalressourcen abhängig von dem Umfang der Nachfrage, die von den Teilnehmereinrichtungen erzeugt wird, für den Rückwärts-Kanal mit einer dynamischen Suchbaum-Erweiterungsprozedur, um die Konkurrenz zwischen übertragenden Teilnehmereinrichtungen aufzulösen. Mit zunehmender Anzahl der Teilnehmereinrichtungen, die Daten besitzen, welche zum Kopfende 12 zu übertragen sind, nimmt auch die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen in den Rückwärts- Datenrahmen zu. Wenn die Anzahl der Kollisionen in den Rückwärts-Datenrahmen zunimmt, wird der Wert des Bereichsparameters R erhöht, was dazu neigt, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß eine Teilnehmereinrichtung in der Lage sein wird, eine Reservierungsanforderung in einem neuen Mitteilungs- Minischlitz von nachfolgenden Rückwärts-Da 13922 00070 552 001000280000000200012000285911381100040 0002019757967 00004 13803tenrahmen einzufügen. Während darüber hinaus die Anzahl der Teilnehmereinrichtungen mit Daten, die zum Kopfende 12 zu übertragen sind, zunimmt, nimmt auch die Anzahl der Reservierungsanforderungen in der Reservierungsanforderungswarteschlange DQ des Kopfendes 12 zu. Während die Anzahl der Reservierungsanforderungen in der Reservierungswarteschlange DQ zunimmt, nimmt die Anzahl der Minischlitze, die den nachfolgenden Rückwärts- Datenrahmen zugeteilt werden, ab.

Auf ähnliche Weise nimmt mit zunehmender Anzahl an Teilnehmereinrichtungen mit Daten, die zum Kopfende 12 zu übertragen sind, auch die Wahrscheinlichkeit zu, daß es zu Kollisionen in den Rückwärts-Datenrahmen kommt. Mit zunehmender Anzahl der Kollisionen in den Rückwärts- Datenrahmen nimmt der Wert des Bereichsparameters R ab, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß eine Teilnehmereinrichtung in der Lage ist, eine Reservierungsanforderung in einen neuen Mitteilungs- Minischlitz nachfolgender Rückwärts-Datenrahmen einzufügen. Darüber hinaus nimmt mit abnehmender Anzahl an Teilnehmereinrichtungen, die Daten besitzen, welche zum Kopfende 12 zu übertragen sind, auch die Anzahl an Reservierungsanforderungen in der Reservierungsanforderungswarteschlange DQ des Kopfendes 12 ab. Mit abnehmender Anzahl der Reservierungsanforderungen in der Reservierungsanforderungswarteschlange DQ nimmt die Anzahl an Minischlitzen, die den nachfolgenden Rückwärts- Datenrahmen zugeteilt sind, zu.

Somit erhöht das Kopfende 12 mit zunehmender Anzahl an Reservierungsanfragen die Anzahl an Minischlitzen, die den Teilnehmereinrichtungen zugeteilt sind, um die Anzahl an erfolgreichen Reservierungsanforderungen, die von den Teilnehmereinrichtungen in den Rückwärts-Datenrahmen übertragen werden, zu verringern. Ebenso wird mit zunehmender Anzahl an Kollisionen in Minischlitzen von Rückwärts-Datenrahmen der Wert des Bereichsparameters R erhöht, was zur Auswirkung hat, daß die Anzahl der Teilnehmereinrichtungen, denen gestattet wird, Reservierungsanforderungen in den neuen Mitteilungs- Minischlitzen, die den nachfolgenden Rückwärts- Datenrahmen zugeteilt sind, zu übertragen, verringert wird. Demgemäß arbeiten der Schlitzparameter MAP und der Bereichsparameter R zusammen, um auf adaptive Weise den Datenverkehr im CATV-System 10 zu regeln.

Zur selben Zeit wird die Konkurrenz, die in neuen Mitteilungs-Minischlitzen und Erweiterungs-Minischlitzen auftritt, mit Hilfe einer dynamischen Baumsuchprozedur aufgelöst. Somit wird die Konkurrenzverringerung vergrößert, und die Anzahl an erforderlichen Wiederholungen zur Verringerung der Konkurrenz wird verringert, was die Verzögerung bei der Übertragung von Daten verringert.

Die Verwendung von RQ-Nummern bietet mehrere Vorteile. Zum Beispiel kann eine RQ-Nummer 0 einer ausgewählten Gruppe von Teilnehmereinrichtungen mittels einer selektiven Gruppenadresse oder mittels spezifischen Einzeladressen zugeteilt werden. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit, daß bestimmte ausgewählte Teilnehmereinrichtungen Reservierungsanforderungen übertragen können, gesteuert werden. Demgemäß kann einer beschränkten Anzahl an Teilnehmereinrichtungen eine RQ- Nummer 0 zugeteilt werden, um dadurch die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, daß diese erfolgreich Reservierungsanforderungen übertragen.

Alternativ dazu kann einer spezifischen Art von Teilnehmereinrichtungen eine RQ-Nummer 0 mittels einer selektiven Gruppenadresse oder mittels spezifischen Einzeladressen zugeteilt werden, um dadurch zu ermöglichen, daß nur dieser Typ von Teilnehmereinrichtung erfolgreich Reservierungsanforderungen übertragen kann. Somit könnten Zähler in verkehrsschwachen Zeiten gelesen werden, wenn der Verkehr durch andere Arten von Teilnehmereinrichtungen für gewöhnlich gering ist.

Bestimmte Modifikationen der vorliegenden Erfindung wurden oben diskutiert. Andere Modifikationen werden für die Fachleute dieses Bereiches bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung erkennbar werden. Zum Beispiel bestimmt, wie oben beschrieben, jede Teilnehmereinrichtung ihre Übertragungsparameter RN als eine Zufallszahl, die nur innerhalb des Bereiches fallen muß, der vom Bereichsparameter R vorgegeben wird. Stattdessen kann der Übertragungsparameter RN von jeder Teilnehmereinrichtung auf einer pseudo-zufallsartigen Grundlage oder einer anderen Grundlage bestimmt werden, die dazu neigt, die Übertragungsparameter RN der Teilnehmereinrichtungen über den Bereich R zu verteilen. Daher sollte die Zufallserzeugung des Übertragungsparameters RN nicht nur die Zufallserzeugung des Übertragungsparameters RN, sondern auch die pseudo- zufallsartige Erzeugung des Übertragungsparameters RN und die Erzeugung des Übertragungsparameters RN durch ähnliche Verfahren umfassen.

Auch wird oben beschrieben, daß die Größen der Rückwärts- und Vorwärts-Datenrahmen fixiert sind. Jedoch können die Größen der Rückwärts- und Vorwärts-Datenrahmen dynamisch variabel sein, so daß die Größe dieser Datenrahmen zum Beispiel von der Verkehrslast abhängen kann.

Darüber hinaus wird oben eine spezifische Prozedur zur Bestimmung des Bereichsparameters R beschrieben. Stattdessen kann der Bereichsparameter R auf andere Weise bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Bereichsparameter R als eine Funktion des erfolgreichen Parameters SUC oder als eine Funktion sowohl des Kollisionsparameters COL als auch des erfolgreichen Parameters SUC bestimmt werden.

Darüber hinaus wird, wie oben beschrieben, der Konkurrenz-Bereichsparameter R von den Teilnehmereinrichtungen bei der Erzeugung des Übertragungsparameters RN verwendet, wenn die Teilnehmereinrichtungen Daten zu übertragen haben, und zwar unabhängig von der Priorität dieser Daten. Alternativ dazu kann ein Konkurrenz-Bereichsparameter R_L von den Teilnehmereinrichtungen bei der Erzeugung eines Übertragungsparameters RN_L verwendet werden, wenn die Teilnehmereinrichtungen Daten mit niedriger Priorität zu übertragen haben, und ein unterschiedlicher Konkurrenz- Bereichsparameter R_H kann von den Teilnehmereinrichtungen bei der Erzeugung eines anderen Übertragungsparameters RN_H verwendet werden, wenn die Teilnehmereinrichtungen Daten mit hoher Priorität zu übertragen haben. Der Übertragungsparameter RN_L, welcher dem Konkurrenz- Bereichsparameter R_L entspricht, bestimmt dann, ob die Teilnehmereinrichtungen Daten mit niedriger Priorität übertragen können, und der Übertragungsparameter RN_H, welcher dem Konkurrenz-Bereichsparameter R_H entspricht, bestimmt dann, ob die Teilnehmereinrichtungen Daten mit hoher Priorität übertragen können. Demgemäß können die Teilnehmereinrichtungen eine größere Chance zur erfolgreichen Übertragung einer Reservierungsanforderung bekommen, wenn sie Daten mit hoher Priorität zu übertragen haben.

Ebenso wie oben beschrieben verbindet das Kabel 16 das Kopfende 12 und die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n. Das Kopfende 12 und die Teilnehmereinrichtungen 14 ₁-14 _n können jedoch durch jedes andere Kommunikationsmedium, wie zum Beispiel eine verdrillte Leitung, ein Lichtwellenleiterkabel, mittels Funk, mit Hilfe eines Satelliten und/oder ähnlichem miteinander verbunden werden.

Wie oben beschrieben, kann die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N aus den Parametern SUC und/oder COL bestimmt werden. Die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen N kann jedoch stattdessen von der Anzahl der leeren Schlitze (d. h. einem Parameter EMP) in einem vorigen Rückwärts-Datenrahmen oder durch eine Kombination der Parameter EMP, SUC und/oder COL bestimmt werden.

Darüber hinaus kann, wie oben beschrieben, der Erweiterungskoeffizient E erneut für jede Konkurrenzschicht bestimmt werden. Stattdessen kann der Erweiterungskoeffizient E gemäß einer ersten Konkurrenzschicht bestimmt werden und kann danach für nachfolgende Konkurrenzschichten um fixierte Mengen verringert werden.

Des weiteren wurde die vorliegende Erfindung oben im Zusammenhang mit einem CATV-System beschrieben. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung für eine breite Vielfalt an Kommunikationssystemen nützlich ist.

Ebenso beträgt, wie oben beschrieben, die Mindestanzahl neuer Mitteilungs-Minischlitze, die ein Rückwärts-Datenrahmen haben kann, NMS_min , wenn ein Rückwärts-Datenrahmen Minischlitze enthalten soll. Um diese Mindestanzahl neuer Mitteilungs-Minischlitze unterzubringen, kann es wünschenswert sein, die Größe des Rückwärts-Datenrahmens einzustellen. Es kann auch notwendig sein, die Größe des Rückwärts-Datenrahmens einzustellen, wenn es nicht genügend Erweiterungs- Minischlitze in einer vorherbestimmten Anzahl an Rückwärts-Datenrahmen gibt, um die Konkurrenz auf wirksame Weise aufzulösen.

Darüber hinaus muß die Mindestanzahl an neuen Mitteilungs-Minischlitzen NMS_min nicht fixiert sein. Stattdessen wird die Anzahl an Erweiterungs-Minischlitzen zuerst bestimmt und danach von der Gesamtanzahl an Minischlitzen MS abgezogen. Wenn sich als Ergebnis dieser Subtraktion ein Minischlitz ergibt, der als neuer Mitteilungs-Minischlitz zugeteilt werden kann, wird ein Schlitz durch m dividiert, um m + 1 neue Mitteilungs- Minischlitze zu erzeugen. Auf ähnliche Weise wird, wenn sich als Ergebnis dieser Subtraktion zwei Minischlitze ergeben, die als neue Mitteilungs-Minischlitze zugeteilt werden können, ein Schlitz durch m dividiert, um m + 2 neue Mitteilungs-Minischlitze zu erzeugen, und wenn sich als Ergebnis dieser Subtraktion drei Minischlitze ergeben, die als neue Mitteilungs-Minischlitze zugeteilt werden können, wird ein Schlitz durch m dividiert, um m + 3 neue Mitteilungs-Minischlitze zu erzeugen, und so weiter. Auf diese Prozedur kann eine Kappe gegeben werden, so daß, wenn das Ergebnis dieser Subtraktion vier Minischlitze ergibt, die als neue Mitteilungs- Minischlitze zugeteilt werden können, nur vier Minischlitze als neue Mitteilungs-Minischlitze zugeteilt werden.

Des weiteren treten, wie oben beschrieben, Konkurrenzaktivitäten in neuen Mitteilungs-Minischlitzen (NMS) und in Erweiterungs-Minischlitzen (EMS) auf. Konkurrenzaktivitäten können jedoch alternativ auch in normalen Schlitzen, wie zum Beispiel neuen Mitteilungsschlitzen (NS) und in Erweiterungsschlitzen (ES), auftreten.

Ebenso wie oben beschrieben treten Konkurrenzaktivitäten in neuen Mitteilungs-Minischlitzen (NMS) und in Erweiterungs-Minischlitzen (EMS) auf. Konkurrenzaktivitäten können jedoch alternativ dazu auch in normalen Schlitzen, wie zum Beispiel neuen Mitteilungsschlitzen (NS) und in Erweiterungsschlitzen (ES), auftreten. In diesem Fall kann die Gleichung (1) gemäß der folgenden Gleichung umgeschrieben werden:

wobei CS(n + 1) die Gesamtanzahl der Konkurrenzschlitze in einem Datenrahmen ist, CS = NS + MS ist, n + 1 den nächsten Rückwärts-Datenrahmen bezeichnet, e gleich 2,718281828 . . ., ist, k die Durchschnittanzahl an Datenschlitzen ist, die von Reservierungsanforderungen reserviert werden, und M die Anzahl an Konkurrenzschlitzen in eingeschwungenem Zustand ist; die Gleichung (2) kann gemäß der folgenden Gleichung umgeschrieben werden:

CS(n + 1) = S - DQ(n)

wobei DQ(n) die Anzahl der Reservierungsanforderungen DQ(n) in der Reservierungsanforderungswarteschlange DQ des Kopfendes 12 zur Zeit n ist; die Gleichung (3) kann gemäß der folgenden Gleichung umgeschrieben werden:

wobei DS(n) die Anzahl der reservierten Datenschlitze im soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmen ist; die Gleichung (4) kann gemäß der folgenden Gleichung umgeschrieben werden:

wobei N die Anzahl der neuen aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei NS eine Gesamtanzahl an neuen Mitteilungsschlitzen im soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmen ist, und wobei SUC die Anzahl der nicht-leeren neuen Mitteilungsschlitze in einem Rückwärts-Datenrahmen ist, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist; und die Gleichung (5) kann gemäß der folgenden Gleichung umgeschrieben werden:

wobei N die Anzahl der neuen aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei NS eine Gesamtanzahl an neuen Mitteilungsschlitzen im soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmen ist, und wobei COL die Anzahl neuer Mitteilungsschlitze ist, die sich in einem soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmen befinden und in denen es zu Kollisionen gekommen ist. Demgemäß umfassen die hierin bezeichneten Schlitze volle Schlitze, Teilschlitze, Minischlitze oder ähnliches, sofern nicht anders angegeben.

Demgemäß ist die Beschreibung der vorliegenden Erfindung als rein illustrativ zu betrachten und stellt zum Zwecke der Lehre für die Fachleute dieses Bereiches die beste Möglichkeit dar, die Erfindung auszuführen. Die Einzelheiten können wesentlich verändert werden, ohne dadurch vom Geist der Erfindung abzuweichen, und die ausschließliche Verwendung aller Modifikationen, die innerhalb des Umfanges der angehängten Ansprüche liegen, bleibt vorbehalten.

Claims

1. Teilnehmereinrichtung, umfassend:
eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen eines Vorwärts (upstream)-Datenrahmens mit einem Bereichsparameter R und einem Parameter MAP, wobei der Parameter MAP eine Anzahl neuer Mitteilungs-Minischlitze NMS, eine Anzahl an Erweiterungs-Minischlitzen EMS, erweitert durch eine dynamische Suchbaum- Erweiterungsprozedur, und eine Anzahl an Datenschlitzen DS in einem nächsten Rückwärts (downstream)-Datenrahmen definiert;
eine Übertragungsparametererzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Übertragungsparameters RN, wobei der Übertragungsparameter RN durch den Bereichsparameter R begrenzt wird; und
eine Übertragungsvorrichtung zum Übertragen einer Reservierungsanfrage in einem neuen Mitteilungs- Minischlitz des nächsten Rückwärts-Datenrahmens, wenn der Übertragungsparameter RN dem neuen Mitteilungs- Minischlitz entspricht, zur neuerlichen Übertragung einer Reservierungsanforderung in einem Erweiterungs- Minischlitz des nächsten Rückwärts-Datenrahmens, wenn die Teilnehmereinrichtung eine Reservierungsanforderung in einem Minischlitz übertragen hat, der sich in einem vorigen Rückwärts-Datenrahmen befand und der im nächsten Rückwärts-Datenrahmen erweitert wurde, und zum Übertragen von Daten in einem für die Teilnehmereinrichtung reservierten Datenschlitz, falls ein solcher vorhanden ist.

2. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der nächste Rückwärts-Datenrahmen S Schlitze besitzt, wobei ein Schlitz in m Minischlitze unterteilt ist, und wobei S = (NMS + EMS)/m + Ds ist.

3. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Übertragungsvorrichtung eine Reservierungsanforderung überträgt, wenn der Übertragungsparameter RN einem neuen Mitteilungs-Minischlitz entspricht, und zum Unterlassen der Übertragung einer Reservierungsanforderung, wenn der Übertragungsparameter RN nicht dem Bereichsparameter R entspricht.

4. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Übertragungsparameter RN um eine Zufallsnummer handelt.

5. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei EMS auf einer Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen basiert.

6. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei EMS eine festgelegte Zahl ist.

7. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen durch die folgende Gleichung bestimmt wird:
wobei N die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei MS_L eine Gesamtanzahl an Minischlitzen in einer Konkurrenzschicht des vorigen Rückwärts-Datenrahmens ist, und wobei SUC eine Anzahl von nicht-leeren Minischlitzen in der Konkurrenzschicht des vorigen Rückwärts- Datenrahmens ist, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

8. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen bestimmt wird durch eine Nachschlagetabelle, die im allgemeinen der folgenden Gleichung entspricht:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei MS eine Gesamtanzahl an Minischlitzen in einer Konkurrenzschicht des vorigen Rückwärts-Datenrahmens ist, und wobei SUC eine Anzahl an nicht-leeren Minischlitzen in der Konkurrenzschicht des vorigen Rückwärts- Datenrahmens ist, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

9. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen bestimmt wird durch folgende Gleichung:
wobei N die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei MS eine Gesamtanzahl an Minischlitzen in einer Konkurrenzschicht des vorigen Rückwärts-Datenrahmens ist, und wobei COL die Anzahl an Minischlitzen ist, die sich in der Konkurrenzschicht des soeben empfangenen vorigen Rückwärts-Datenrahmens befinden, und in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

10. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen bestimmt wird durch eine Nachschlagetabelle, die im allgemeinen der folgenden Gleichung entspricht:
wobei N die Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei MS eine Gesamtanzahl an Minischlitzen in einer Konkurrenzschicht des vorigen Rückwärts-Datenrahmens ist, und wobei COL die Anzahl an Minischlitzen ist, die sich in der Konkurrenzschicht des soeben empfangenen vorigen Rückwärts-Datenrahmens befinden und in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

11. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei EMS auf einer Anzahl an Minischlitzen in einer Rückwärts- Datenmitteilung basiert, in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

12. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei EMS auf einer Anzahl an nicht-leeren Minischlitzen in einer Rückwärts-Datenmitteilung basiert, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

13. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Übertragungsvorrichtung umfaßt:
eine Vorrichtung zur zufallsartigen Auswahl eines der Erweiterungs-Minischlitze; und
eine Vorrichtung zur Einfügung der Reservierungsanforderung in den zufallsartig ausgewählten Erweiterungs-Minischlitz.

14. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 13, wobei EMS auf einer Anzahl an Minischlitzen in der vorigen Rückwärts-Datenmitteilung basiert, in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

15. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 13, wobei EMS auf einer Anzahl an nicht-leeren Minischlitzen in der vorigen Rückwärts-Datenmitteilung basiert, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

16. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der nächste Rückwärts-Datenrahmen MS(n + 1) Minischlitze besitzt, und wobei MS(n + 1) = NMS + EMS ist.

17. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 16, wobei:
wenn DS(n) < DQ(n) < αDS(n) ist,
wobei MS die Anzahl der Minischlitze in einem Datenrahmen zur diskreten Zeit n + 1 ist und dem Parameter MAP entspricht, wobei DS(n) die Anzahl an Datenschlitzen in einem Datenrahmen zur diskreten Zeit n ist, wobei DQ(n) die Anzahl der Reservierungsanforderungen ist, die zur diskreten Zeit n auf die Verarbeitung warten, wobei α eine Konstante ist, wobei M die Anzahl der Minischlitze in eingeschwungenem Zustand ist, wobei S die Anzahl der Schlitze in einem Datenrahmen ist, wobei k eine Zahl ist, die einer durchschnittlichen Anzahl an Datenschlitzen entspricht, die durch Reservierungsanforderungen reserviert sind, und wobei m die Anzahl an Minischlitzen ist, in welche ein Schlitz eines Datenrahmens unterteilt werden kann;

18. Teilnehmereinrichtung zum Übertragen von Daten in Schlitzen von Rückwärts-Datenmitteilungen über ein Kommunikationsmedium, umfassend:

a) eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen einer Vorwärts-Datenmitteilung, wobei die Vorwärts- Datenmitteilung einen Schlitzparameter umfaßt, wobei der Schlitzparameter neue Mitteilungsschlitze und Erweiterungsschlitze anzeigt, in denen Reservierungsanforderungen übertragen werden können, und wobei sich die Erweiterungsschlitze aus einer dynamischen Suchbaum-Erweiterungsprozedur ergeben;
b) eine erste Schlitzauswahlvorrichtung zur Auswahl eines der Erweiterungsschlitze;
c) eine zweite Schlitzauswahlvorrichtung zur Auswahl eines der neuen Mitteilungsschlitze auf einer zumindest pseudo-zufälligen Basis, und
d) eine Einfügevorrichtung zum Einfügen einer zuvor übertragenen Reservierungsanforderung im ausgewählten der Erweiterungsschlitze einer bezeichneten zukünftigen Rückwärtsmitteilung und zum Einfügen einer neuen Reservierungsanforderung in den ausgewählten der neuen Mitteilungsschlitze einer zukünftigen Rückwärts- Mitteilung.

19. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 18, wobei eine Rückwärts-Datenmitteilung S Schlitze besitzt, wobei S abhängig ist von NS und ES, wobei NS eine Anzahl neuer Mitteilungsschlitze in der Rückwärts-Datenmitteilung bezeichnet, und wobei ES eine Anzahl an Erweiterungsschlitzen in der Rückwärts-Datenmitteilung bezeichnet.

20. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 19, wobei ES auf einer Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen basiert.

21. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 19, wobei ES eine festgelegte Zahl ist.

22. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 20, wobei die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen bestimmt wird durch die folgende Gleichung:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Konkurrenzschlitzen in einer Konkurrenzschicht einer vorigen Rückwärts- Datenmitteilung ist, und wobei SUC eine Anzahl nicht- leerer Schlitze in der Konkurrenzebene des vorigen Rückwärts-Datenrahmens ist, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

23. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 20, wobei die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen bestimmt wird durch eine Nachschlagetabelle, die im allgemeinen der folgenden Gleichung entspricht:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Konkurrenzschlitzen in einer Konkurrenzschicht einer vorigen Rückwärt- Datenmitteilung ist, und wobei SUC eine Anzahl nicht- leerer Schlitze in der Konkurrenzschicht des vorigen Rückwärts-Datenrahmens ist, in welchen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

24. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 20, wobei die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen durch die folgende Gleichung bestimmt wird:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Konkurrenzschlitzen in einer Konkurrenzschicht einer vorigen Rückwärts- Datenmitteilung ist, und wobei COL die Anzahl der Schlitze ist, die sich in der Konkurrenzschicht des soeben empfangenen vorigen Rückwärts-Datenrahmens befinden, und in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

25. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 20, wobei die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen bestimmt wird durch eine Nachschlagetabelle, die im allgemeinen der folgenden Gleichung entspricht:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei MS eine Gesamtanzahl an Konkurrenzschlitzen in einer Konkurrenzschicht einer vorigen Rückwärts- Datenmitteilung ist, und wobei COL die Anzahl der Schlitze ist, die sich in der Konkurrenzschicht des soeben empfangenen vorigen Rückwärts-Datenrahmens befinden, und in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

26. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 19, wobei ES auf einer Anzahl von Schlitzen in einer Rückwärts- Datenmitteilung basiert, in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

27. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 19, wobei ES auf einer Anzahl nicht-leerer Schlitze in einer Rückwärts- Datenmitteilung basiert, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

28. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 18, wobei die Erweiterungsschlitze auf einer Anzahl an aktiven Teilnehmereinrichtungen basieren.

29. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 28, wobei die Erweiterungsschlitze auf einer Anzahl an Schlitzen in der vorigen Rückwärts-Datenmitteilung basieren, in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

30. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 28, wobei die Erweiterungsschlitze auf einer Anzahl nicht-leerer Schlitze in der vorigen Rückwärts-Datenmitteilung basieren, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

31. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 18, wobei der Vorwärts-Datenrahmen einen Bereichsparameter R enthält, wobei die Einfügevorrichtung einen Übertragungsparameter RN erzeugt, der vom Bereichsparameter R begrenzt wird, und wobei die Einfügevorrichtung eine Reservierungsanforderung in einen neuen Mitteilungsschlitz einfügt, wenn der Übertragungsparameter RN einem neuen Mitteilungsschlitz R entspricht.

32. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 31, wobei es sich bei dem Übertragungsparameter RN um eine Zufallszahl handelt.

33. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 18, wobei die erste Schlitzauswahlvorrichtung zufallsartig den ausgewählten aus den Erweiterungsschlitzen auswählt und wobei die Einfügevorrichtung die Reservierungsanforderung in den zufallsartig ausgewählten der Erweiterungsschlitze einfügt.

34. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 18, wobei ein Schlitz in CS Konkurrenzschlitze unterteilt wird, wobei eine Rückwärts-Datenmitteilung NS neue Mitteilungsschlitze besitzt, und wobei eine Rückwärts- Datenmitteilung ES Erweiterungsschlitze besitzt, und wobei CS = NS + ES ist.

35. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 34, wobei:
wenn DS < DQ < αDS ist,
wobei S die Anzahl der Schlitze in einer Rückwärts- Datenmitteilung ist, wobei DS = S - CS ist, wobei DQ die Anzahl der Reservierungsanforderungen ist, die in einer Reservierungsanforderungswarteschlange auf die Verarbeitung warten, wobei α, eine Konstante ist, wobei M die Anzahl der Schlitze in einem eingeschwungenen Zustand ist, und wobei k die durchschnittliche Anzahl an Datenschlitzen ist, die von Reservierungsanforderungen reserviert werden;

36. Verfahren zum Übertragen von Daten in Schlitzen von Rückwärts-Datenmitteilungen, umfassend die folgenden Schritte:

a) das Empfangen einer Vorwärts-Datenmitteilung, wobei die Vorwärts-Datenmitteilung einen Bereichsparameter R und einen Schlitzparameter umfaßt, wobei der Schlitzparameter neue Mitteilungsschlitze NS und Erweiterungsschlitze ES anzeigt, in denen Reservierungsanforderungen übertragen werden können, und wobei sich die Erweiterungsschlitze ES aus einer dynamischen Suchbaum-Erweiterungsprozedur ergeben;
b) das Auswählen eines der Erweiterungsschlitze;
c) das Auswählen eines der neuen Mitteilungsschlitze gemäß dem Bereichsparameter R;
d) das Einfügen einer zuvor übertragenen Reservierungsanforderung im ausgewählten der Erweiterungsschlitze; und
e) das Einfügen einer neuen Reservierungsanforderung in den ausgewählten der neuen Mitteilungsschlitze.

37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei ES auf einer Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen basiert.

38. Verfahren nach Anspruch 36, wobei es sich bei ES um eine festgelegte Zahl handelt.

39. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen durch die folgende Gleichung bestimmt wird:
wobei N eine Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Konkurrenzschlitzen in einer Konkurrenzschicht einer bestimmten Rückwärts- Datenmitteilung ist, und wobei SUC eine Anzahl nicht- leerer Schlitze in der Konkurrenzschicht des bestimmten Rückwärts-Datenrahmens ist, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

40. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen durch eine Nachschlagetabelle bestimmt wird, die im allgemeinen der folgenden Gleichung entspricht:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei MS eine Gesamtanzahl an Schlitzen in einer Konkurrenzschicht einer bestimmten Rückwärts- Datenmitteilung ist, und wobei SUC eine Anzahl nicht- leerer Schlitze in der Konkurrenzschicht des bestimmten Rückwärts-Datenrahmens ist, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

41. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen durch die folgende Gleichung bestimmt wird:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Schlitzen in einer Konkurrenzschicht einer bestimmten Rückwärts- Datenmitteilung ist, und wobei COL die Anzahl der Schlitze ist, die sich in der Konkurrenzschicht des soeben empfangenen bestimmten Rückwärts-Datenrahmens befinden, und in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

42. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen bestimmt wird durch eine Nachschlagetabelle, die im allgemeinen der folgenden Gleichung entspricht:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Schlitzen in einer Konkurrenzschicht einer bestimmten Rückwärts- Datenmitteilung ist, und wobei COL die Anzahl der Schlitze ist, die sich in der Konkurrenzschicht des soeben empfangenen bestimmten Rückwärts-Datenrahmens befinden, und in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

43. Verfahren nach Anspruch 37, wobei ES auf einer Anzahl an Schlitzen in einer Rückwärts-Datenmitteilung basiert, in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

44. Verfahren nach Anspruch 37, wobei ES auf einer Anzahl nicht-leerer Schlitze in einer Rückwärts- Datenmitteilung basiert, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

45. Verfahren nach Anspruch 36, wobei ES auf einer Anzahl an Schlitzen in der vorigen Rückwärts-Datenmeldung basiert, in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

46. Verfahren nach Anspruch 36, wobei ES auf einer Anzahl nicht-leerer Schlitze in der vorigen Rückwärts- Datenmitteilung basiert, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

47. Verfahren nach Anspruch 36, wobei der Schritt c) die folgenden Schritte umfaßt:
das Erzeugen eines Übertragungsparameters RN, begrenzt durch den Bereichsparameter R; und
wenn N innerhalb des Bereichsparameters R fällt, das Auswählen eines neuen Mitteilungsschlitzes N.

48. Verfahren nach Anspruch 47, wobei es sich bei dem Übertragungsparameter RN um eine Zufallszahl handelt.

49. Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Schritt b) den Schritt der zufallsartigen Auswahl des ausgewählten der Erweiterungsschlitze umfaßt.

50. Teilnehmereinrichtung zum Übertragen und Empfangen von Daten über ein Kommunikationsmedium, umfassend:

a) eine Schlitzerweiterungsvorrichtung zum Erweitern von Schlitzen, die sich in einer Datenmitteilung befinden, welche von der Teilnehmereinrichtung empfangen wird und welche Kollisionen erfahren haben, auf Erweiterungsschlitze gemäß einer dynamischen Suchbaum- Erweiterungsprozedur;
b) eine Schlitzparameterbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines Schlitzparameters für eine zukünftige Rückwärts-Datenmitteilung, wobei der Schlitzparameter (i) neue Mitteilungsschlitze, in denen neue Reservierungsanforderungen zur Teilnehmereinrichtung übertragen werden können, und (ii) die Erweiterungsschlitze angibt;
c) Bereichsparameterbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung eines Bereichsparameters R für eine zukünftige Rückwärts-Datenmitteilung, wobei der Bereichsparameter R auf der Basis des Ladens eines Kommunikationsmediums bestimmt wird; und
d) Einfügevorrichtungen zum Einfügen des Schlitzparameters und des Bereichsparameters R in eine Vorwärts-Datenmitteilung zur Kommunikation über das Kommunikationsmedium.

51. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 50, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung Schlitze auf der Grundlage einer Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen erweitert.

52. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 50, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung auf einen festgelegten Schlitz erweitert.

53. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 51, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen durch folgende Gleichung bestimmt:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an neuen Mitteilungsschlitzen und Erweiterungsschlitzen in einer Konkurrenzschicht ist, und wobei SUC eine Anzahl nicht-leerer Schlitze entsprechend der Konkurrenzschicht ist.

54. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 51, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen durch eine Nachschlagetabelle bestimmt, welche der folgenden Gleichung entspricht:
wobei N die Anzahl aktiver Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Mitteilungsschlitzen und Erweiterungsschlitzen in einer Konkurrenzschicht ist, und wobei SUC eine Anzahl nicht-leerer Schlitze entsprechend der Konkurrenzschicht ist.

55. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 51, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen durch die folgende Gleichung bestimmt:
wobei N die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Mitteilungsschlitzen und Erweiterungsschlitzen in einer Konkurrenzschicht ist, und wobei COL die Anzahl der Schlitze ist, in denen es in der Konkurrenzschicht zu Kollisionen kam.

56. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 51, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen aus einer Nachschlagetabelle bestimmt, die im allgemeinen der folgenden Gleichung entspricht:
wobei N die Anzahl der aktiven Teilnehmereinrichtungen ist, wobei CS eine Gesamtanzahl an Mitteilungsschlitzen und Erweiterungsschlitzen in einer Konkurrenzschicht ist, und wobei COL die Anzahl der Schlitze ist, in denen es in der Konkurrenzschicht zu Kollisionen kam.

57. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 51, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung Schlitze auf der Grundlage einer Anzahl von Schlitzen erweitert, in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

58. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 51, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung Schlitze auf der Grundlage einer Anzahl von nicht-leeren Schlitzen erweitert, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

59. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 50, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung Schlitze auf der Grundlage einer Anzahl von Schlitzen erweitert, in denen es zu Kollisionen gekommen ist.

60. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 50, wobei die Schlitzerweiterungsvorrichtung Schlitze auf der Grundlage einer Anzahl von nicht-leeren Schlitzen erweitert, in denen es zu keinen Kollisionen gekommen ist.

61. Teilnehmereinrichtung nach Anspruch 50, wobei die Bereichsbestimmungsvorrichtung den Bereichsparameter R gemäß der folgenden Gleichung bestimmt:
wobei n einen aktuellen Rahmen bezeichnet, der soeben von der Teilnehmereinrichtung empfangen wurde, n + 1 einen nächsten Rückwärts-Datenrahmen bezeichnet, der von der Teilnehmereinrichtung zu empfangen ist, R(n + 1) ein Bereichsparameter für den nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 ist, R(n) ein Bereichsparameter für den soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmen n ist, N eine Anzahl aktiver anderer Teilnehmereinrichtungen repräsentiert, NMS(n + 1) eine Anzahl an neuen Mitteilungsschlitzen im nächsten Rückwärts-Datenrahmen n + 1 ist, NMS(n) eine Anzahl neuer Mitteilungsschlitze im soeben empfangenen Rückwärts-Datenrahmen n ist, COL(n) ein Parameter COL basierend auf dem soeben empfangenen Rückwärts- Datenrahmen n ist, und e gleich 2,718281828 . . . ist.