JP2000151622A - 媒体アクセス制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 スケジュールレジスタ１５は、各端末局
が使用するためのスケジュールを保持する。調停回路１
６は、２以上のスケジュールが保持されているとき、そ
の競合調整を行う。共有チャネル制御シーケンサ１７
は、スケジュールに従ってタイムスロット使用を許可す
る制御信号１１を出力すると共に、そのタイムスロット
の監視を行う。共有チャネル制御シーケンサ１７は、パ
ケットが隣接するタイムスロットを跨ぐ場合には、その
タイムスロットの継続使用を許可する制御信号を出力し
て、別の端末局による隣接するタイムスロットの使用を
禁止する。 【効果】 タイムスロットの境界を跨るパケット送信が
あっても、他の端末局の使用を禁止するので、パケット
の衝突が発生しない。また、タイムスロットを自由に連
続的に使用する通信も可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御局と複数の端
末局とが、相互に伝送媒体を介して接続され、この伝送
媒体を共有してパケット通信を行う場合の媒体アクセス
制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線あるいは有線ＬＡＮ（ローカルエリ
アネットワーク）等のように、複数の端末局が相互に伝
送媒体を介して接続され、所定の周波数帯のチャネルを
共有する場合、チャネル上でのパケットの衝突を防止す
るために、その競合調整が必要となる。この競合調整の
方式として、ＡＬＯＨＡ方式やＣＳＭＡ−ＣＡ方式ある
いは予約ＡＬＯＨＡ方式といった方式が知られている。

【０００３】ＡＬＯＨＡ方式では、共有チャネルを時間
軸上で分割したタイムスロットを設定し、各タイムスロ
ット毎に１つのパケットを送信する。各端末局は任意の
タイムスロットを選択してパケットを送信する。選択し
たタイムスロット上で他の端末局の送信するパケットと
の衝突がなければ、そのパケット送信は成功する。同一
タイムスロット内で２以上の端末局がそれぞれパケット
を送信した場合には、パケットの衝突が発生し、いずれ
のパケットの送信も失敗する。

【０００４】ＣＳＭＡ−ＣＡ方式では、パケット送信前
に各端末局はキャリアセンスを行う。即ち、他の端末局
がそのタイムスロットで既にパケットを送信しているか
どうかを判断する。これにより、パケットの衝突が防止
される。また、予約ＡＬＯＨＡ方式の場合には、予め各
端末局が使用するタイムスロットを予約する。この方式
では、タイムスロットの割り当てが調整されるため、基
本的にパケットの衝突は発生しない。以上のような技術
は、例えば「無線ＬＡＮ技術講座，松下温監修，１９９
４，ソフトリサーチセンタ」に紹介されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には次のような解決すべき課題があった。
上記ＡＬＯＨＡ方式は、端末数が増大しあるいはトラフ
ィックが増大すると、スループットが低下し、パケット
衝突によるチャネル利用効率が低下するという問題があ
る。また、ＣＳＭＡ−ＣＡ方式では、伝送遅延が生じた
場合、キャリアセンスにより他のパケットの存在全てを
検出することができないことがある。従ってパケットの
衝突を完全に回避することはできない。

【０００６】予約ＡＬＯＨＡ方式の場合、各端末局に割
り当てられたタイムスロットは一定であって、例えば単
位時間当たりのパケット転送数を適宜変化させるＶＢＲ
（Variable Bit Rate：可変ビットレート）の要求には
対応できない。しかも、予約ＡＬＯＨＡ方式では、後で
説明するように、処理遅延によってある端末局に割り当
てられたタイムスロットを使用したパケットが隣接する
タイムスロットを跨ぐような場合、当該隣接スロットを
使用するパケットとの衝突が生じる。これを防止するに
は、パケット長に比べてタイムスロット長を十分に長く
設定し、ガードタイムを設ける必要がある。これでは、
伝送効率の向上が図れない。

【０００７】更に、通信回線に異常が生じた場合や交換
局に輻輳が生じているような場合でも、端末局は割り当
てられたタイムスロットを使用してパケットの送信を継
続する。このとき、その間に送信されたパケットは廃棄
される。こうした場合、端末局は無駄なパケット送信処
理を実行してしまうとともに、更にそのパケットの再送
処理を行わなければならなくなる。これも、スループッ
ト低下の原因となる。

【０００８】また、予約ＡＬＯＨＡ方式では、端末局の
トラフィックが変わってもタイムスロットの予約を更新
しなければそのトラフィックに応じたタイムスロット使
用が認められない。即ち、トラフィックの変動に対する
即応性が不足するという問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉制御局と複数の端末局とが、相互に伝送媒体
を介して接続され、この伝送媒体を共有してパケット通
信を行う場合において、上記伝送媒体上の共有チャネル
を時間軸上で分割した各タイムスロットを、上記各端末
局が使用するための、スケジュールの競合調整をすると
ともに、上記スケジュールに従って該当する端末局にい
ずれかのタイムスロットの使用を許可し、そのタイムス
ロットの監視を行い、そのタイムスロットを使用したパ
ケットが隣接するタイムスロットを跨ぐ場合、別の端末
局による当該隣接するタイムスロットの使用を禁止する
ことを特徴とする媒体アクセス制御方法。

【００１０】〈構成２〉制御局と複数の端末局とが、相
互に伝送媒体を介して接続され、この伝送媒体を共有し
てパケット通信を行うものにおいて、上記制御局は、上
記伝送媒体上の共有チャネルを時間軸上で分割した各タ
イムスロットを、上記各端末局が使用するための、１ま
たは２以上のスケジュールを保持するスケジュール手段
と、このスケジュール手段に２以上のスケジュールが保
持されているとき、これらのスケジュールの競合調整を
する調停手段と、上記スケジュールに従って該当する端
末局にいずれかのタイムスロットの使用を許可する制御
信号を出力するとともに、そのタイムスロットの監視を
行い、そのタイムスロットを使用したパケットが隣接す
るタイムスロットを跨ぐ場合、当該隣接するタイムスロ
ットが使用中である旨の制御信号を出力して、別の端末
局による当該隣接するタイムスロットの使用を禁止する
共有チャネル制御手段を備えたことを特徴とする媒体ア
クセス制御装置。

【００１１】〈構成３〉構成２に記載の媒体アクセス制
御装置において、制御局の共有チャネル制御手段は、回
線障害通知を受けた場合に、全ての端末局に対して、上
記タイムスロットの使用を禁止する制御信号を出力する
ことを特徴とする媒体アクセス制御装置。

【００１２】〈構成４〉構成２に記載の媒体アクセス制
御装置において、スケジュール手段は、１つの端末局に
対して連続して所定数のタイムスロットの使用を許可す
るための、連続転送要求を調停手段に出力し、共有チャ
ネル制御手段は、当該使用を許可した端末局から有効な
パケットが送信される限り、上記所定数に達するまでタ
イムスロットの使用を許可する制御信号を出力すること
を特徴とする媒体アクセス制御装置。

【００１３】〈構成５〉構成４に記載の媒体アクセス制
御装置において、調停手段は、優先度の高い端末局のタ
イムスロット使用要求があったとき、そのタイムスロッ
トを使用中の端末局の連続するタイムスロットの使用許
可を中止することを特徴とする媒体アクセス制御装置。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例〉図１は、本発明による媒体アクセス制御装置
の主要部を示し、その共有チャネルアクセス制御部の部
分のブロック図を図示したものである。なお、この図の
説明を行う前に、媒体アクセス制御装置全体の構成を説
明する。

【００１５】図２は、媒体アクセス制御装置のブロック
図である。図の装置は、制御局１が、無線あるいは有線
ＬＡＮのような伝送媒体を介して、複数の端末局４と接
続される通信システムに含まれる。制御局１は、交換局
３を介して他のネットワーク２と接続されている。制御
局１と端末局４とは、伝送媒体上の共有チャネル５を共
有して、パケット通信を行うように構成されている。こ
の共有チャネル５は、時間軸上でタイムスロット単位に
分割されている。このタイムスロットを各端末局４が使
用するために、制御局１は、この図に示すような競合調
整のための手段を備えている。

【００１６】即ち、制御局１は、ＣＰＵ６、共有チャネ
ルアクセス制御部７及びパケット受信部８を備える。パ
ケット受信部８は、共有チャネル５を通じて伝送される
パケットを受信し、その処理を行う部分である。共有チ
ャネルアクセス制御部７は、共有チャネルアクセス制御
のための制御信号１１と、アクセスする端末局４を特定
するためのアドレス１２とを出力するよう構成されてい
る。パケット受信部８は共有チャネル５を通じてデータ
１３を送受信するよう構成されている。このデータ１３
は、端末局４が送信するパケットに相当する。

【００１７】ここで、図１に戻って、上記制御局１の共
有チャネルアクセス制御部７の構成について説明を行
う。図１に示した共有チャネルアクセス制御部７は、ス
ケジュールレジスタ１５、調停回路１６及び共有チャネ
ル制御シーケンサ１７を備えている。スケジュールレジ
スタ１５は、本発明においてスケジュール手段と呼び、
ＣＰＵ６からスケジュールデータＳＤを受け入れて、こ
れを管理する機能を持つ。このスケジュールレジスタ１
５の構成を更に詳細に説明する。

【００１８】図３には、スケジュールレジスタの具体的
なブロック図を示す。図に示すように、スケジュールレ
ジスタ１５は、制御対象となる端末局の数に相当する数
だけ、ブロック２０を備えている。各ブロック２０に
は、アドレスレジスタ２１、ポーリングレジスタ／カウ
ンタ２２及び連続転送レジスタ／カウンタ２３が設けら
れている。ＣＰＵから入力するスケジュールデータＳＤ
に含まれる情報は、アドレスレジスタ２１と、ポーリン
グレジスタ／カウンタ２２と、連続転送レジスタ／カウ
ンタ２３に格納される。

【００１９】アドレスレジスタ２１は、タイムスロット
の使用を許可する端末局を特定するためのアドレスを格
納する記憶領域である。ポーリングレジスタ／カウンタ
２２は、アドレスレジスタ２１で特定された端末局の、
タイムスロット使用の頻度を定める数値を格納するカウ
ンタである。このポーリングレジスタ／カウンタ２２
は、上記頻度を定める数値を初期値として記憶し、スロ
ットクロックＣＬの入力によってデクリメントされる機
能を持つ。

【００２０】例えば、このポーリングレジスタ／カウン
タ２２に“５”という数値が記憶されると、スロットク
ロックＣＬが５回入力する度に周期的にポーリング要求
ＰＡが出力される。即ち、これによって、該当する端末
局にタイムスロットの使用を許可する時間間隔を指定す
る。このような設定は、図２に示したＣＰＵ６が行う。

【００２１】連続転送レジスタ／カウンタ２３は、連続
してタイムスロットを使用する許可を与える場合に、何
回分連続してタイムスロットを使用できるかを指定する
数値を格納する。この連続転送レジスタ／カウンタ２３
は、１回のポーリング許可信号ＰＳが入力する度に、そ
の値をデクリメントする機能を持つ。従って、例えばこ
の値が“３”であれば、タイムスロットを使用する許可
を受けた端末局は、３回連続してそのタイムスロットを
使用できる。このとき、連続転送要求ＣＮは、３，２，
１，０と変化し、連続転送要求ＣＮの値が“０”になる
と、該当する端末局へのタイムスロット使用許可が終了
する。

【００２２】図１に戻って、調停回路１６は、上記スケ
ジュールレジスタ１５の出力するポーリング要求ＰＡを
受け付ける回路である。この調停回路１６を本発明では
調停手段と呼んでいる。ポーリング要求ＰＡは、図３に
示したスケジュールレジスタ１５の各ブロック２０から
任意のタイミングで入力する。いずれかのブロックから
ポーリング要求ＰＡがあった場合には、調停回路１６
は、ポーリング要求ＰＡが競合しない限り、直ちにその
ブロックに対するポーリング許可信号ＰＳを出力する。
このポーリング許可信号は、図３に示すように、スケジ
ュールレジスタ１５の該当するブロック２０を選択する
信号となる。

【００２３】これによって、該当するブロック２０が出
力するアドレス１２が有効になる。このとき、図３のア
ドレスレジスタ２１からアドレス１２が出力され、連続
転送レジスタ／カウンタ２３から、連続転送要求ＣＮが
出力される。連続転送要求ＣＮの値が０でなければ、次
のタイムスロットの使用許可もその端末に与えられる。

【００２４】一方、複数のブロック２０のポーリング要
求ＰＡが同時に調停回路１６に出力された場合には、こ
の調停回路１６は、よく知られたラウンドロビン調停方
式等を使用して、偏りなく各ブロックのポーリング要求
を調停する。調停回路１６は、このようにいずれかのポ
ーリング要求を受け付け、タイムスロットの使用を許可
する場合には、共有チャネル制御シーケンサ１７に対し
ポーリング指示Ｐ１（信号の内容が有効）、連続転送可
能情報ＣＡ（信号の内容が有効）を出力する構成となっ
ている。この共有チャネル制御シーケンサ１７を本発明
では、共有チャネル制御手段と呼んでいる。

【００２５】調停回路１６からポーリング指示Ｐ１が出
力されるとき、スケジュールレジスタ１５から、該当す
る端末局を指定するアドレス１２が出力される。共有チ
ャネル制御シーケンサ１７は、ポーリング指示Ｐ１を受
け付けると、指定する端末局にタイムスロットの使用を
許可する制御信号１１を出力する。調停回路１６に連続
転送要求ＣＮが入力し、その内容が“０”でない場合で
あって、タイムスロットの連続使用を許可する条件がそ
ろっているときは、調停回路１６から連続転送可能情報
ＣＡ（信号の内容が有効）が出力される。

【００２６】共有チャネル制御シーケンサ１７は、図１
に示すように、ポーリング指示Ｐ１、連続転送可能情報
ＣＡ、パケット受信情報ＰＲ、データ無し通知ＮＤ、回
線障害通知ＣＯを受け入れて、これらの信号の変化に応
じて状態を変化させ、その状態に従って制御信号１１を
出力する論理回路により構成される。

【００２７】図４には、共有チャネル制御シーケンサ１
７の状態遷移説明図を示す。この図に示すように、共有
チャネル制御シーケンサは、ＩＤＬＥ（アイドル）状態
Ｓ１と、ＰＯＬＬ（ポーリング）状態Ｓ２と、ＢＵＳＹ
（ビジー）状態Ｓ３と、ＳＴＯＰ（停止）状態Ｓ４と、
ＣＯＮＴ（継続）状態Ｓ５の５つの状態をとる。

【００２８】アイドル状態Ｓ１の場合、制御信号１１
は、タイムスロットが空いており、いずれの端末局も自
由にそのタイムスロットを使用できる旨の制御信号１１
が出力される。また、ポーリング状態Ｓ２では、共有チ
ャネル制御シーケンサ１７がいずれかの端末局に対しタ
イムスロットの使用を許可して、パケットを送信するよ
う要求する内容の情報が制御信号１１に含まれる。ビジ
ー状態Ｓ３では、タイムスロットがいずれかの端末局に
対して使用されている等の理由で、他の端末局の使用を
認めない状態であることを示す情報が制御信号１１に含
まれる。

【００２９】停止状態Ｓ４では、回線障害が発生し、い
ずれの端末局も回線を使用できない旨の情報が制御信号
１１に含まれる。継続状態Ｓ５では、現在パケットを送
信中の端末局がその後も継続してタイムスロットを使用
する旨の情報が制御信号１１に含まれる。

【００３０】図５及び図６に、上記共有チャネル制御シ
ーケンサ１７の各状態から他の状態への遷移条件説明図
を示す。図４に示した各状態の間を結ぶ矢印は、一方の
状態から他方の状態に遷移する方向を示す。各矢印に
は、ＴＣ１１〜ＴＣ５５までの符号が付けられている。
例えば、ＴＣ１１というのは、アイドル状態Ｓ１を維持
する状態のことである。また、ＴＣ１２というのは、ア
イドル状態Ｓ１からポーリング状態Ｓ２に遷移する場合
の条件を表している。

【００３１】また、ポーリング指示Ｐ１にオーバーライ
ンを付したものは、ポーリング指示が無効な場合を示
す。オーバーラインのないものは、ポーリング指示が有
効な場合を示す。パケット受信情報ＰＲにオーバーライ
ンを付したものは、そのチャネルからパケットを受信し
たことを示す。オーバーラインのないものは、そのチャ
ネルからパケットを受信していないことを示す。パケッ
ト受信中は、パケット受信情報ＰＲが有効になる。

【００３２】回線障害通知ＣＯにオーバーラインを付し
たものは、回線障害が発生していない即ち回線障害通知
が無効であることを示す。回線障害通知ＣＯにオーバー
ラインが付していないものは、回線障害通知が発生し
た、即ち回線障害通知が有効であることを示す。なお、
パケット受信情報ＰＲと回線障害通知ＣＯは、図１に示
したように、パケット受信部８あるいは交換局３から共
有チャネル制御シーケンサ１７に出力される構成となっ
ている。

【００３３】連続転送可能情報ＣＡにオーバーラインを
付したものは、連続転送可能情報が無効即ち連続転送が
終了したことを示す。また、連続転送可能情報ＣＡにオ
ーバーラインがないものは、連続転送中であることを示
す。

【００３４】例えば、図５において、上から２番目の式
のＴＣ１２は、ポーリング指示Ｐ１が有効になり、パケ
ット受信情報ＰＲが無効であって、回線障害通知が無効
な場合には、アイドル状態Ｓ１からポーリング状態Ｓ２
へ移行するという条件を示している。その他のＴＣ１１
〜ＴＣ５５の条件式も全てこの要領で読めばよい。共有
チャネル制御シーケンサ１７は、こうした状態遷移に応
じて制御信号１１を出力する論理回路やデコーダ等によ
って構成される。

【００３５】以上説明した共有チャネルアクセス制御部
は次のように動作する。まず、図２に示した端末局４の
いずれかが、空きタイムスロットを利用して制御局１に
対しタイムスロットの使用要求を出力する。制御局１の
ＣＰＵ６は、これを受けて、図１に示したスケジュール
レジスタ１５に対し既に説明した端末局のアドレスやポ
ーリング周期、連続転送スロット数等を示す情報を入力
する。これが図３に示すスケジュールレジスタ１５のブ
ロック２０に記憶される。

【００３６】ブロック２０のポーリングレジスタ／カウ
ンタ２２は、ＣＰＵ６に設定されたポーリング周期に基
づいて、スロットクロックＣＬをカウントし、カウント
値が０になったタイミングでポーリング要求ＰＡを出力
する。調停回路１６は、そのポーリング要求ＰＡを受け
付ける。複数のブロックからポーリング要求があった場
合には、ラウンドロビン方式あるいは端末局毎に予め設
定された優先順位に従って調停を行い、いずれかのポー
リング要求ＰＡに対しポーリング許可信号ＰＳを出力す
る。同時に、共有チャネル制御シーケンサ１７に対しポ
ーリング指示Ｐ１を出力する。

【００３７】ポーリング許可信号ＰＳを受けたスケジュ
ールレジスタ１５中のいずれかのブロック２０は、アド
レスレジスタ２１に格納された端末局のアドレス１２と
連続転送レジスタ／カウンタ２３に格納された連続転送
要求ＣＮとを出力する。共有チャネル制御シーケンサ１
７は、ポーリング指示Ｐ１と連続転送要求ＣＮを受けつ
けると、既に説明したような状態遷移のための条件に従
って制御信号１１を出力し、該当する端末局によるパケ
ット送信を要求する。図７以降を用いて順にその動作を
説明する。

【００３８】図７〜図１３は、いずれも様々な状態にお
けるアクセス制御シーケンスチャートを示したものであ
る。図７（ａ）は、制御局１からの制御信号を示す。Ｐ
ＯＬＬと表示したのはポーリング状態の制御信号が出力
されていることを示す。括弧の中は端末局の種類を示し
ている。（１）は端末局Ｋ１に対する制御信号、（２）
は端末局Ｋ２に対する制御信号、（３）は端末局Ｋ３に
対する制御信号である。また、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、こ
の順番に連続するタイムスロットを表す。横軸は時間で
ある。ここでは端末局がＫ１，Ｋ２，Ｋ３の３種類ある
ものとして説明を進める。（ｂ）は端末局Ｋ１の送信信
号、（ｃ）は端末局Ｋ２の送信信号、（ｄ）は端末局Ｋ
３の送信信号である。

【００３９】図７において、タイムスロットＴ１で端末
局Ｋ１に対しタイムスロットの使用許可が出たとする。
このとき、端末局Ｋ１は、データパケット３１を送信す
る。次に、制御局が、タイムスロットＴ２で端末局Ｋ２
に対しタイムスロット使用許可を出力したとする。そし
て、このとき端末局Ｋ２のパケット送信に何らかの原因
で遅延３６が発生したとする。この場合、端末局Ｋ２の
送信するデータパケット３２は、タイムスロットＴ２で
送信を終了せず、タイムスロットＴ３に跨ることがあ
る。

【００４０】このとき、もし制御局からタイムスロット
Ｔ３で他の端末局Ｋ３に対しタイムスロット使用許可を
行うと、端末局Ｋ３がデータパケット３３を送信してデ
ータパケット３７の衝突が発生してしまう。従来は、こ
のような衝突を防止するためにタイムスロットＴ１の部
分に記入したようなガードタイム３４を十分に長くと
り、たとえデータパケットの送信に遅延が生じても、他
のタイムスロットに跨ることがないようにしていた。し
かしながら、これではスループットが低下する。そこ
で、本発明では、タイムスロットＴ３では、制御局から
の他の端末局に対して制御信号１１を出力し、タイムス
ロット使用許可を出さないようにする。

【００４１】図８では、このための具体的な制御シーケ
ンスを示す。図に示すように、タイムスロットＴ１では
端末局Ｋ１にタイムスロットの使用許可を与え、データ
パケット３５が端末局Ｋ１から送信される。次に、タイ
ムスロットＴ２で端末局Ｋ２にタイムスロットの使用許
可が与えられ、端末局Ｋ２がデータパケット３７を送信
したとする。このとき、既に説明した遅延３６が発生す
ると、そのデータパケット３７は次のタイムスロットＴ
３に跨って送信される。

【００４２】この場合、図１に示した共有チャネル制御
シーケンサ１７に入力するパケット受信情報ＰＲが有効
になる。そして、図５に示した条件ＴＣ２３を満足させ
る。これにより、共有チャネル制御シーケンサ１７は、
図４に示した矢印ＴＣ２３に従って、ポーリング状態Ｓ
２からビジー状態Ｓ３に遷移する。こうして制御局から
ビジー状態Ｓ３の制御信号１１が出力され、タイムスロ
ットＴ３では他の端末局のパケット送信ができない状態
になる。従って、パケットの衝突が防止される。

【００４３】次のタイムスロットＴ４では、端末局Ｋ３
からのポーリング要求が発生していれば、端末局Ｋ３に
パケットの送信許可が与えられる。なお、タイムスロッ
トＴ２のように遅延が発生が原因する以外に、端末局が
故意にパケット長の長いデータの送信を行う場合があ
る。本発明では、このような場合も同様の対応が可能で
ある。

【００４４】図９には、その場合のシーケンスチャート
を示す。タイムスロットＴ１，Ｔ２では、端末局Ｋ１と
端末局Ｋ２に順にタイムスロット使用許可が与えられ、
データパケット３９とデータパケット４０が送信され
る。次に、タイムスロットＴ３では、端末局Ｋ１に対し
タイムスロットの使用許可が与えられ、端末局Ｋ１はデ
ータ長の長いデータパケット４１を送信する。丁度図８
の場合と同様、タイムスロットＴ３に隣接するタイムス
ロットＴ４に跨って１つのパケットが送信される。この
場合も、図８の場合と全く同様の制御で、データパケッ
ト４１の送信が終了するまで他の端末局の送信許可が与
えられない。

【００４５】データパケット４１の送信が終了すると、
次のタイムスロットＴ５では端末局Ｋ３に使用許可が与
えられ、データパケット４２が送信される。なお、これ
までの例では、いずれのタイムスロットも常にいずれか
の端末局によるパケット送信が行われていた。しかしな
がら、いずれの端末局もパケット送信をしない空きタイ
ムスロットが発生することがある。その場合、その空き
タイムスロットを利用して各端末局が制御局に対しタイ
ムスロットの使用要求を送信できる。このタイムスロッ
トの使用要求は、制御局の出力する制御信号１１がアイ
ドル状態Ｓ１を示している場合にのみ送信できる。

【００４６】なお、例えば図２に示した交換局３が他の
ネットワーク２と制御局１との間の通信障害を検出した
場合、輻輳を検出した場合、あるいは制御局１のパケッ
ト受信部８が共有チャネル５の障害を検出した場合に
は、端末局４がパケットを送信しても無駄になる。そこ
で、このような障害を各端末局に通知して、パケット送
信を禁止する制御が行われる。

【００４７】図１０において、タイムスロットＴ１で制
御局の制御信号１１がアイドル状態になっているとす
る。このとき、図１に示したパケット受信部８あるいは
交換局３から共有チャネル制御シーケンサ１７に回線障
害通知ＣＯが入力する。これに従って、共有チャネル制
御シーケンサ１７は、図４に示すアイドル状態Ｓ１から
停止状態Ｓ４に状態遷移する。これは、図５に示す上か
ら３番目の条件ＴＣ１４の状態遷移を実行したものであ
る。これによって、図１０のタイムスロットＴ２で、制
御信号１１が停止状態となり、各端末局はこの制御信号
を受け入れて、パケットの送信を見送る。

【００４８】その後、障害が回復した場合には、図４に
示す停止状態Ｓ４からアイドル状態Ｓ１に共有チャネル
制御シーケンサ１７の状態が移行する。更に、次のポー
リング要求が発生した場合には、図４のアイドル状態Ｓ
１からポーリング状態Ｓ２に状態が移行する。これによ
って、図１０のタイムスロットＴ３に示すように、例え
ば端末局Ｋ１に対しタイムスロットの使用許可が与えら
れ、端末局Ｋ１はデータパケット４３を送信する。

【００４９】なお、このタイムスロットＴ３において、
再び障害発生を検出すると、共有チャネル制御シーケン
サ１７に、図４に示すポーリング状態Ｓ２から停止状態
Ｓ４への状態遷移が発生する。これによって、端末局Ｋ
１は次のタイムスロットＴ４におけるデータパケットの
送信を停止する。こうして、データパケットの送信を中
断した後、再びポーリング状態に戻ると、端末局Ｋ１は
データパケットの送信を再開する。

【００５０】図１１には、データパケットの連続送信を
行う場合のシーケンスチャートを示す。図３に示す連続
転送レジスタ／カウンタ２３に、例えば連続転送数
“４”という数値がセットされたとする。この場合に、
図１１に示すタイムスロットＴ１で、端末局Ｋ１に対し
タイムスロットの使用許可が出されると、端末局Ｋ１
は、データパケット４４を送信する。そして、次のタイ
ムスロットＴ２，Ｔ３，Ｔ４で連続的にデータパケット
４５，４６，４７を送信する。

【００５１】こうして４個のデータパケットを送信する
と、図１に示した調停回路１６に入力する連続転送要求
ＣＮが“４”から順に“０”まで値を変化させる。そし
て、調停回路１６は、連続転送要求ＣＮが“０”になっ
た場合、共有チャネル制御シーケンサ１７に対し連続転
送可能情報ＣＡを無効にして、その旨を通知する。

【００５２】これによって、共有チャネル制御シーケン
サ１７は、図１１のタイムスロットＴ５に示したように
アイドル状態に移行する。即ち、図１１のタイムスロッ
トＴ１で、ポーリング状態Ｓ２となり、その後、連続転
送可能情報ＣＡが有効なため、継続状態Ｓ５となり、タ
イムスロットＴ５で連続転送可能情報ＣＡが無効になる
ため、アイドル状態Ｓ１に戻る。なお、この図１１は、
こうした連続転送中、他の端末局によるポーリング要求
が発生しない例を示している。

【００５３】一方、図１２は、連続転送中に他の端末局
によるポーリング要求が発生した場合を説明する。既に
説明したように、図１に示す調停回路１６には、スケジ
ュールレジスタ１５から任意のタイミングでポーリング
要求ＰＡが入力する。従って、ある端末局に対するポー
リング要求を処理している途中で、他の端末局に対する
ポーリング要求が調停回路１６に入力することがある。
この場合に、優先度を考慮すると、後から入力したポー
リング要求を優先的に受け付ける必要が出てくることが
ある。

【００５４】このとき、調停回路１６は、スケジュール
レジスタ１５から出力される連続転送要求ＣＮの内容に
関わらず連続転送可能情報ＣＡを一旦無効にする。これ
によって、パケットの連続転送を中断し、他の端末局に
対するタイムスロットの使用を許可する。

【００５５】図１２のタイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３
は、端末局Ｋ１に対しタイムスロットの使用を許可し
て、データパケット４８，４９，５０を連続的に送信し
ている状態を示す。タイムスロットＴ２で、他の端末局
Ｋ２のポーリング要求が発生し、調停回路１６が連続転
送可能情報ＣＡを無効にした場合には、共有チャネル制
御シーケンサ１７は、図４に示す継続状態Ｓ５から図４
に示すポーリング状態Ｓ２に状態を移行する。

【００５６】ここで、タイムスロットＴ４で、端末局Ｋ
３のポーリング要求が発生した場合には、端末局Ｋ３と
端末局Ｋ２の優先度を比較する。端末局Ｋ３が優先度が
高いため、端末局Ｋ３に対しタイムスロットの使用許可
を与え、タイムスロットＴ４では端末局Ｋ３がデータパ
ケット５１を送信する。続いて、タイムスロットＴ５
で、端末局Ｋ２にタイムスロットの使用許可を与え、端
末局Ｋ２はデータパケット５２を送信する。

【００５７】以上のように、連続転送要求があった場合
でも、共有チャネル制御シーケンサ１７の状態遷移によ
って必要に応じてパケット送信を中断し、他の端末局に
対しタイムスロットの使用許可を与えることができる。

【００５８】また、図１３は、連続転送要求があった場
合であっても、端末局が送信すべきパケットが終了した
場合には、これを中断する例を示す。図１３のタイムス
ロットＴ１，Ｔ２では、端末局Ｋ１にタイムスロットの
使用許可が与えられ、データパケット５３，５４，５５
が順に送信されたとする。

【００５９】ここで、データパケット５５のヘッダ部分
には、次のデータがない旨の情報が含まれていたとす
る。この場合、パケット受信部８がこのパケットを解析
し、データ無し通知を共有チャネル制御シーケンサ１７
に出力する。これによって、共有チャネル制御シーケン
サ１７の状態が継続状態Ｓ５からポーリング状態Ｓ２に
遷移する。そして、その後は、ポーリング要求のあった
端末局Ｋ２に対しタイムスロットの使用許可を与え、デ
ータパケット５６，５７の送信を可能にする。

【００６０】以上のように、共有チャネル制御シーケン
サ１７の状態遷移によって様々な状態におけるタイムス
ロットの監視と使用許可制御が可能になる。なお、上記
のようなスケジュールレジスタ１５、調停回路１６、共
有チャネル制御シーケンサ１７は、それぞれ上記の動作
を実現するための等価な回路に自由に置き換えて差し支
えない。また、これらはハードウェアあるいはソフトウ
ェアによって自由に構築することが可能である。状態遷
移の種類や条件も、システムの構成や機能に応じて自由
に変更してかまわない。

【００６１】

【発明の効果】以上の構成の本発明による媒体アクセス
制御方法によれば、スロットの境界を跨るデータ転送が
発生した場合においても、端末局がそのパケット転送を
終了するまで、制御局は他の端末局に対する送信許可を
出さないので、パケットの衝突を回避することができ
る。従って、ガードタイムを小さくことが可能になり、
伝送効率を向上させることができる。

【００６２】また、スロットの境界を跨るデータ通信を
積極的に利用して、任意の長さのデータパケットを送信
することが可能になる。このため、ＶＢＲに対応したパ
ケット通信も可能となる。更に、制御局がタイムスロッ
トの状態や交換局の状態あるいは各種の状態を監視し、
これらの状態に応じた制御をするため、例えば回線障害
が発生した場合に、端末局が無駄なパケット送信をする
のを阻止し、通信資源を有効に利用することができる。

【００６３】更に、パケットの割り当てを動的に行うた
め、同一の端末局によるパケットの連続転送が可能にな
り、端末局の優先度や送信すべきパケット量等に応じて
タイムスロットの利用を最適化することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】共有チャネルアクセス制御部のブロック図であ
る。

【図２】媒体アクセス制御装置のブロック図である。

【図３】スケジュールレジスタの具体的なブロック図で
ある。

【図４】共有チャネル制御シーケンサの状態遷移説明図
である。

【図５】各状態への遷移条件説明図（その１）である。

【図６】各状態への遷移条件説明図（その２）である。

【図７】アクセス制御シーケンスチャート（その１）で
ある。

【図８】アクセス制御シーケンスチャート（その２）で
ある。

【図９】アクセス制御シーケンスチャート（その３）で
ある。

【図１０】アクセス制御シーケンスチャート（その４）
である。

【図１１】アクセス制御シーケンスチャート（その５）
である。

【図１２】アクセス制御シーケンスチャート（その６）
である。

【図１３】アクセス制御シーケンスチャート（その７）
である。

【符号の説明】

３ 交換局 ６ ＣＰＵ ７ 共有チャネルアクセス制御部 ８ パケット受信部 １１ 制御信号 １２ アドレス １５ スケジュールレジスタ（スケジュール手段） １６ 調停回路（調停手段） １７ 共有チャネル制御シーケンサ（共有チャネル制御
手段）

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月１１日（２０００．１．１
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉制御局と複数の端末局とが、相互に伝送媒体
を介して接続され、この伝送媒体に設定する共有チャネ
ルを用いてパケット通信を行う場合において、前記制御
局が前記共有チャネルを時間軸上で分割した各タイムス
ロット毎に、前記各端末局にパケットを送信させるため
の、スケジュールを競合調整するとともに、前記制御局
が、前記スケジュールに従って所定の端末局にタイムス
ロットの使用を許可し、タイムスロットの監視を行い、
パケットが後方のタイムスロットに跨ると、他の端末局
に該後方のタイムスロットの使用を禁止させることを特
徴とするものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】〈構成２〉制御局と複数の端末局とが、相
互に伝送媒体を介して接続され、この伝送媒体に設定す
る共有チャネルを用いてパケット通信を行う媒体アクセ
ス制御装置において、前記制御局は、前記伝送媒体上の
共有チャネルを時間軸上で分割した各タイムスロット毎
に前記各端末局にパケットを送信させるための、スケジ
ュールを保持するスケジュール手段と、このスケジュー
ル手段のスケジュールに基づいて前記複数の端末局の競
合調整をする調停手段と、前記スケジュールに従って所
定の端末局にいずれかのタイムスロットの使用を許可す
る制御信号を出力するとともに、該タイムスロットの監
視を行い、パケットが後方のタイムスロットに跨ると、
該後方のタイムスロットが使用中である旨の制御信号を
他の端末局に出力して該後方のタイムスロットの使用を
禁止する共有チャネル制御手段とを備えることを特徴と
するものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】〈構成３〉構成２に記載の媒体アクセス制
御装置において、前記共有チャネル制御手段は、回線障
害通知を受けると、全ての端末局に対して、タイムスロ
ットの使用を禁止する制御信号を出力することを特徴と
するものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】〈構成４〉構成２に記載の媒体アクセス制
御装置において、前記スケジュール手段は、１つの端末
局に対して連続して所定数のタイムスロットの使用を許
可するための、連続転送要求を前記調停手段に出力し、
前記共有チャネル制御手段は、当該使用を許可した端末
局から有効なパケットが送信される限り、前記所定数に
達するまでタイムスロットの使用を許可する制御信号を
出力することを特徴とするものである。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】〈構成５〉構成４に記載の媒体アクセス制
御装置において、前記調停手段は、優先度の高い端末局
のタイムスロット使用要求があったとき、そのタイムス
ロットを使用中の端末局の連続するタイムスロットの使
用許可を中止することを特徴とするものである。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６１】

【発明の効果】以上の構成の本発明による媒体アクセス
制御方法によれば、タイムスロット間で跨るパケット転
送が発生した場合、端末局がそのパケット転送を終了す
るまで、制御局は他の端末局に対する送信許可を出さな
いので、パケットの衝突を回避することができる。従っ
て、ガードタイムを小さくことが可能になり、伝送効率
を向上させることができる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６２】また、タイムスロット間で跨るデータ通信
を積極的に利用して、任意の長さのデータパケットを送
信することが可能になる。このため、ＶＢＲに対応した
パケット通信も可能となる。更に、制御局がタイムスロ
ットの状態や交換局の状態あるいは各種の状態を監視
し、これらの状態に応じた制御をするため、例えば回線
障害が発生した場合に、端末局が無駄なパケット送信を
するのを阻止し、通信資源を有効に利用することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前野 隆宏 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 清水 聡 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 徳田 清仁 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 ウー 剛 東京都小金井市貫井北町４−２−１ 郵政 省 通信総合研究所内 (72)発明者 井上 真杉 東京都小金井市貫井北町４−２−１ 郵政 省 通信総合研究所内 (72)発明者 長谷 良裕 東京都小金井市貫井北町４−２−１ 郵政 省 通信総合研究所内 Ｆターム(参考） 5K028 AA11 BB04 LL02 LL11 LL45 RR01 5K033 AA01 AA07 CA12 CB01 CB06 CB17 CC01 DA01 DA17 DB16 DB20 EA07 5K067 AA13 AA25 BB21 CC08 DD11 EE02 EE10 EE22 EE72 GG02 JJ16

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御局と複数の端末局とが、相互に伝送
   媒体を介して接続され、この伝送媒体を共有してパケッ
   ト通信を行う場合において、 前記伝送媒体上の共有チャネルを時間軸上で分割した各
   タイムスロットを、前記各端末局が使用するための、ス
   ケジュールの競合調整をするとともに、 前記スケジュールに従って該当する端末局にいずれかの
   タイムスロットの使用を許可し、そのタイムスロットの
   監視を行い、そのタイムスロットを使用したパケットが
   隣接するタイムスロットを跨ぐ場合、別の端末局による
   当該隣接するタイムスロットの使用を禁止することを特
   徴とする媒体アクセス制御方法。
2. 【請求項２】 制御局と複数の端末局とが、相互に伝送
   媒体を介して接続され、この伝送媒体を共有してパケッ
   ト通信を行うものにおいて、 前記制御局は、 前記伝送媒体上の共有チャネルを時間軸上で分割した各
   タイムスロットを、前記各端末局が使用するための、１
   または２以上のスケジュールを保持するスケジュール手
   段と、 このスケジュール手段に２以上のスケジュールが保持さ
   れているとき、これらのスケジュールの競合調整をする
   調停手段と、 前記スケジュールに従って該当する端末局にいずれかの
   タイムスロットの使用を許可する制御信号を出力すると
   ともに、そのタイムスロットの監視を行い、そのタイム
   スロットを使用したパケットが隣接するタイムスロット
   を跨ぐ場合、当該隣接するタイムスロットが使用中であ
   る旨の制御信号を出力して、別の端末局による当該隣接
   するタイムスロットの使用を禁止する共有チャネル制御
   手段を備えたことを特徴とする媒体アクセス制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の媒体アクセス制御装置
   において、 制御局の共有チャネル制御手段は、 回線障害通知を受けた場合に、全ての端末局に対して、
   前記タイムスロットの使用を禁止する制御信号を出力す
   ることを特徴とする媒体アクセス制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の媒体アクセス制御装置
   において、 スケジュール手段は、１つの端末局に対して連続して所
   定数のタイムスロットの使用を許可するための、連続転
   送要求を調停手段に出力し、 共有チャネル制御手段は、 当該使用を許可した端末局から有効なパケットが送信さ
   れる限り、前記所定数に達するまでタイムスロットの使
   用を許可する制御信号を出力することを特徴とする媒体
   アクセス制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の媒体アクセス制御装置
   において、 調停手段は、優先度の高い端末局のタイムスロット使用
   要求があったとき、 そのタイムスロットを使用中の端末局の連続するタイム
   スロットの使用許可を中止することを特徴とする媒体ア
   クセス制御装置。