JP2000324144A - データ通信システム及びタイムスロット割当方法並びにタイムスロット割当制御プログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端末局におけるバッファの監視や、基地局か
らのポーリングを必要とせず、適切かつ効率的なタイム
スロットの割当てを行うデータ通信システムを提供す
る。 【解決手段】 端末局１０が、データバッファ１１と、
データバッファ１１にデータが蓄積された場合に、基地
局２０に対して、蓄積されているデータが全て送信され
るまで定期的にタイムスロットの割当てを要求する端末
局側有限状態マシン１２とを備え、基地局２０が、端末
局１０からタイムスロットの割当て要求を受付けた場合
に、空きタイムスロットがあれば当該端末局１０に割当
て、空きタイムスロットがなければすでにタイムスロッ
トを割当てられている他の端末局１０からタイムスロッ
トを開放させてタイムスロットの割当て要求を行った端
末局１０に割当てる基地局側有限状態マシン２２を備
え、端末局１０が、基地局側有限状態マシン２２により
割当てられたタイムスロットを用いてデータを送信す
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、１台の基地局と複
数台の端末局との間でデータ通信を行うデータ通信シス
テムに関し、特に端末局から基地局への時分割通信にお
けるタイムスロットの割当てを効率的に行うデータ通信
システム及びタイムスロット割当方法並びにタイムスロ
ット割当制御プログラムを格納した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、１台の基地局と複数台の端末局と
の間でデータ通信を行うデータ通信システムにおいて、
基地局と端末局との間でデータ通信を行う場合に、ポー
リングによりタイムスロットの割当てを行って通信する
ことが行われている。この種の従来のデータ通信技術と
しては、例えば、特開平１０−２４２９８１号公報に開
示された技術がある。

【０００３】図１４に、同公報に開示されたデータ通信
システムの概略構成を示す。図１４を参照すると、端末
局１１０と基地局１２０とが、端末局１１０から基地局
１２０へ（上り方向）データを転送するアップリンク側
伝送路１３０及び基地局１２０から端末局１１０へ（下
り方向）データを転送するダウンリンク側伝送路１４０
を介して接続されている。なお、便宜上、図１４には端
末局１１０を１台のみ記載してあるが、実際には複数台
の端末局１１０がアップリンク側伝送路１３０及びダウ
ンリンク側伝送路１４０を介して接続されている。

【０００４】端末局１１０は、ポーリング待ち情報を保
持するポーリング待ちバッファ１１１と、ポーリング待
ちバッファ１１１のバッファ長を検出して、当該バッフ
ァ長と所定の閾値とを比較し、比較結果に応じてポーリ
ング要求を生成するポーリング要求生成部１１２と、ポ
ーリング待ちバッファ１１１の出力とポーリング要求生
成部１１２の出力とを多重化してアップリンク側伝送路
１３０に送出し、基地局１２０へ転送する多重化部１１
３とを備える。

【０００５】基地局１２０は、伝送路１３０を介して転
送された端末局１１０からのポーリング要求を識別する
ポーリング要求識別部１２１と、最低保障のポーリング
を生成する最低保障ポーリング生成部１２２と、最低保
障ポーリング生成部１２２の出力とポーリング要求識別
部１２１の出力とを受けて、最低保障ポーリングの空き
領域にポーリング待ち情報量に応じてタイムスロット割
当てを行なう共有帯域制御部１２３とを備える。共有帯
域制御部１２３の出力は、ダウンリンク側伝送路１４０
を介して各端末局１１０に転送されてポーリングが行わ
れる。

【０００６】以上のように構成された従来のデータ通信
システムによれば、まず、端末局１１０において、ポー
リング待ちバッファ１１１の情報待ち状態に応じてポー
リング要求を生成し、生成されたポーリング要求を、伝
送路１３０を介して基地局１２０に通知する。そして、
基地局１２０において、端末局１１０から送られたポー
リング要求を解析し、当該ポーリング要求に応じて、最
低保障ポーリング生成部１２２で生成されたポーリング
の空き領域にポーリングパターンを入れ込む。当該ポー
リングパターンは、伝送路１４０を介して各端末局１１
０に通知される。したがって、端末局１１０で生成され
たポーリング要求に応じてポーリングパターンが決定さ
れるため、システム全体として、各端末局１１０に対す
るタイムスロットの割当てを効率よく行なうことができ
る。

【０００７】また、ポーリング要求生成部１１２は、ポ
ーリング待ちバッファ１１１において待ち合わせを行な
っている情報の量と所定の閾値とを比較し、当該待ち情
報の情報量が当該閾値よりも大きいかまたは小さいかを
示す情報を基地局１２０に通知する。そして、基地局１
２０は、当該情報に基づいて、ポーリングパターンを変
化させることができる。したがって、基地局１２０は、
端末局１１０からのポーリング要求に応じてダイナミッ
クにポーリングパターンを変化させることができ、シス
テム全体として、各端末局１１０に対するタイムスロッ
トの割当てを一層効率良く行なうことができる。

【０００８】さらにまた、前記ポーリング要求生成部１
１２は、ポーリング待ちバッファ１１１において待ち合
わせを行なっている情報の量と複数の閾値とを比較し、
当該待ち情報の情報量がどの閾値を超えた状態にあるか
を示す情報を基地局１２０に通知する。そして、基地局
１２０は、当該情報に基づいて、ポーリングパターンを
変化させることができる。したがって、基地局１２０
は、待ち情報の情報量に応じて適切にポーリングパター
ンを設定することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のデータ通信システムは、端末局においてポーリング待
ちバッファの状態を監視することが必要であるため、端
末局の処理が重くなるという欠点があった。

【００１０】また、端末局が送信すべきデータを全く持
たない場合でも、最低保証ポーリングとこれに対する応
答が行われるため、タイムスロットが無駄に消費される
という欠点があった。

【００１１】また、端末局から基地局へポーリング要求
と共に通知される情報が、ポーリング待ちバッファにお
いて待ち合わせを行っている情報の情報量だけであるた
め、バースト的なデータトラフィックに対応できないと
いう欠点があった。

【００１２】また、ポーリング待ちバッファに存在する
情報の情報量と当該情報量を転送するために必要なタイ
ムスロットとの関係を先験的に知る方法がないため、ポ
ーリング待ちバッファに存在する情報の情報量をもとに
タイムスロットの割当てを決めても、当該割当てが最適
とは限らないという欠点があった。

【００１３】さらにまた、定期的に基地局からポーリン
グを行って得られたポーリング情報の解析を行うため、
基地局の処理が重くなるという欠点があった。

【００１４】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
決し、端末局におけるバッファの監視や、基地局からの
ポーリングを必要とせず、適切かつ効率的なタイムスロ
ットの割当てを行うデータ通信システムを提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、１台の基地局と複数台の端末局とを備え、該端
末局から該基地局へのデータ通信を時分割通信により行
うデータ通信システムにおいて、前記端末局が、送信す
べきデータを格納するデータバッファと、前記データバ
ッファにデータが蓄積された場合に、前記基地局に対し
て、蓄積されているデータが全て送信されるまで定期的
にタイムスロットの割当てを要求するタイムスロット割
当て要求手段とを備え、前記基地局が、前記端末局から
タイムスロットの割当て要求を受付けた場合に、空きタ
イムスロットがあれば前記端末局に割当て、空きタイム
スロットがなければすでにタイムスロットを割当てられ
ている他の前記端末局から該割当てられているタイムス
ロットを開放させて前記タイムスロットの割当て要求を
行った端末局に割当てるタイムスロット割当て手段を備
え、前記端末局の前記データバッファが、前記基地局の
前記タイムスロット割当て手段により割当てられたタイ
ムスロットを用いてデータを送信することを特徴とす
る。

【００１６】請求項２の本発明のデータ通信システム
は、前記基地局の前記タイムスロット割当て手段が、前
記端末局の前記タイムスロット割当て要求手段からの継
続的なタイムスロットの割当ての要求に対して、予め定
められた一定個数ずつ追加してタイムスロットの割当て
を行うことを特徴とする。

【００１７】請求項３の本発明のデータ通信システム
は、前記基地局の前記タイムスロット割当て手段が、前
記端末局の前記タイムスロット割当て要求手段からの継
続的なタイムスロットの割当ての要求に対して割当てる
タイムスロットの個数を、要求の回数に応じて段階的に
増加させることを特徴とする。

【００１８】請求項４の本発明のデータ通信システム
は、前記基地局の前記タイムスロット割当て手段が、前
記端末局の前記タイムスロット割当て要求手段からの継
続的なタイムスロットの割当ての要求に対して、各要求
ごとに、前記基地局が保持しているタイムスロットより
も多い数のタイムスロットを保持している前記端末局の
うちで最も多い数のタイムスロットを保持している前記
端末局から必要な数のタイムスロットを開放させること
を特徴とする。

【００１９】上記の目的を達成する他の本発明は、１台
の基地局と複数台の端末局とを備え、該端末局から該基
地局へのデータ通信を時分割通信により行うデータ通信
システムにおける該端末局に対するタイムスロット割当
方法において、前記端末局が、前記データバッファにデ
ータが蓄積された場合に、前記基地局に対して、蓄積さ
れているデータが全て送信されるまで定期的にタイムス
ロットの割当てを要求し、前記基地局が、前記端末局か
らタイムスロットの割当て要求を受付けた場合に、空き
タイムスロットがあれば前記端末局に割当て、空きタイ
ムスロットがなければすでにタイムスロットを割当てら
れている他の前記端末局から該割当てられているタイム
スロットを開放させて前記タイムスロットの割当て要求
を行った端末局に割当てることを特徴とする。

【００２０】請求項６の本発明のタイムスロット割当方
法は、前記基地局が、前記端末局からの継続的なタイム
スロットの割当ての要求に対して、予め定められた一定
個数ずつ追加してタイムスロットの割当てを行うことを
特徴とする。

【００２１】請求項７の本発明のタイムスロット割当方
法は、前記基地局が、前記端末局からの継続的なタイム
スロットの割当ての要求に対して割当てるタイムスロッ
トの個数を、要求の回数に応じて段階的に増加させるこ
とを特徴とする。

【００２２】請求項８の本発明のタイムスロット割当方
法は、前記基地局が、前記端末局からの継続的なタイム
スロットの割当ての要求に対して、各要求ごとに、前記
基地局が保持しているタイムスロットよりも多い数のタ
イムスロットを保持している前記端末局のうちで最も多
い数のタイムスロットを保持している前記端末局から必
要な数のタイムスロットを開放させることを特徴とす
る。

【００２３】上記の目的を達成するさらに他の本発明
は、１台の基地局と複数台の端末局とを備え、該端末局
から該基地局へのデータ通信を時分割通信により行うデ
ータ通信システムを制御して、該端末局に対するタイム
スロットの割当を行うタイムスロット割当制御プログラ
ムを格納した記憶媒体において、前記端末局を制御する
ことにより、前記データバッファにデータが蓄積された
場合に、前記基地局に対して、蓄積されているデータが
全て送信されるまで定期的にタイムスロットの割当てを
要求し、前記基地局を制御することにより、前記端末局
からタイムスロットの割当て要求を受付けた場合に、空
きタイムスロットがあれば前記端末局に割当て、空きタ
イムスロットがなければすでにタイムスロットを割当て
られている他の前記端末局から該割当てられているタイ
ムスロットを開放させて前記タイムスロットの割当て要
求を行った端末局に割当てることを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形
態によるデータ通信システムの構成を示す概略図、図２
は、図１のデータ通信システムにおける基地局及び端末
局の構成及び接続関係を示すブロック図である。図１に
示すように、本実施形態のデータ通信システムは、複数
台（ｎ台）の端末局１０と１台の基地局２０とが、端末
局１０から基地局２０へ（上り方向）データを転送する
アップリンク側伝送路３０及び基地局２０から端末局１
０へ（下り方向）データを転送するダウンリンク側伝送
路４０を介して接続されている。本実施形態では、下り
方向においては、基地局２０から全ての端末局１０への
同報通信が行われ、上り方向においては、時分割通信が
行われる。また、基地局２０を介さない端末局１０どう
しの通信は行われないものとする。

【００２５】図２を参照すると、端末局１０は、送信し
ようとするデータを格納するデータバッファ１１と、デ
ータ送信を行うためのタイムスロット割当要求を生成す
る端末局側有限状態マシン１２と、データバッファ１１
から出力されるデータと端末局側有限状態マシン１２か
ら主力されるタイムスロット割当要求とをアップリンク
側伝送路３０を介して基地局２０へ送信する多重化部１
３とを備える。

【００２６】基地局２０は、端末局１０から送られたタ
イムスロット割当要求を受け付ける制御メッセージ識別
部２１と、制御メッセージ識別部２１にて受信したタイ
ムスロット割当要求に応じて当該端末局１０に対するタ
イムスロットの割当てを実行する基地局側有限状態マシ
ン２２とを備える。基地局側有限状態マシン２２は、空
いているタイムスロットがあれば、当該タイムスロット
割当要求を行った端末局１０に対して当該空きスロット
を割当て、割当てが行われたことをダウンリンク側伝送
路４０を介して当該端末局１０に送信する。

【００２７】端末局１０及び基地局２０の各構成要素
は、アップリンク側伝送路３０及びダウンリンク側伝送
路４０からなるネットワークにて接続された種々のコン
ピュータシステムのプログラム制御されたＣＰＵと内部
メモリとで実現される。ＣＰＵを制御するコンピュータ
プログラムは、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモ
リ、その他の一般的な記憶媒体に格納して提供され、内
部メモリにロードされて、各構成要素の機能を実行す
る。なお、図１及び図２には、本実施形態における特徴
的な構成のみを記載し、他の一般的な構成については記
載を省略してある。

【００２８】図３に、端末局１０から基地局２０へデー
タを転送する際に使用するタイムスロットの構成を示
す。図３を参照すると、第１スロット（Ｐ）は、ポーリ
ングスロットであり、主として、基地局２０と端末局１
０との間の同期を取るため、及び互いの正常動作を確認
するために用いられる。第３スロット（Ｃ）は、コンテ
ンションスロットであり、データ送信に用いられる第５
スロット以降のスロットの予約を行うために用いられ
る。第２及び第４スロット（Ｇ）は、ガードスロットで
あり、Ｐスロット及びＣスロットに送出されるべき信号
が遅れを生じても他のスロットの通信に影響を与えない
ために用いられる。これら４つのスロットは、データの
転送には使用されない。第５スロットから第３６スロッ
トまでの３２個のスロット（Ｎ１〜Ｎ３２）は、実際に
データを送出するために用いられるスロットである。前
記のように、Ｃスロットを用いて当該スロットの予約が
行われる。

【００２９】次に、本実施形態の動作について説明す
る。なお、以下の説明において、本実施形態が使用する
各メッセージは、ＤＡＶＩＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄ
ｉｏ−Ｖｉｓｕａｌ Ｃｏｕｎｃｉｌ）によって規定さ
れたＤＡＶＩＣ １．３ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｐａｒｔ ８ Ｌｏｗｅｒ Ｌａｙｅｒ Ｐｒｏｔｏ
ｃｏｌｓ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａ
ｃｅｓ （Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔ
ｉｏｎ） Ｒｅｖｉｓｉｏｎ ６．３の７．１１章に記
載されているプロトコルに基づいて作成される。

【００３０】まず、端末局１０が、基地局２０に対して
Ｐスロットを使用してエントリ動作を行い、周波数とタ
イムスロットを基地局２０に同期させて、通信が可能な
状態となる。このエントリ動作に関しては、上記の文献
に詳述されており、また本発明とは直接関係しないの
で、その詳細な説明は省略する。

【００３１】端末局１０に送信すべきデータが生じる
と、当該端末局１０は、Ｃスロットを使用してｒｅｓｅ
ｒｖａｔｉｏｎ＿ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを基地局２
０に送出する。上記文献によれば、このメッセージ中
に、端末局１０が必要とするタイムスロット数を指定す
るｎｕｍ＿ｔｉｍｅ＿ｓｌｏｔｓというフィールドと、
端末局１０のデータファイル１１に蓄積されているデー
タの大きさを指定するｍｉｎ＿ＶＢＲ＿ｐａｃｋｅｔ＿
ｓｉｚｅというフィールドとを設定して、タイムスロッ
トの要求を行うこととされている。しかし、本実施形態
においては、これらのフィールドには一定の値（固定
値）が設定される。そして、当該メッセージを受信した
基地局２０は、これらのフィールドの値を無視する。

【００３２】次に、端末局１０と基地局２０のそれぞれ
の動作について説明する。図４は、本実施形態における
端末局１０の端末局側有限状態マシン１２の状態遷移を
示す図、図５は、端末局１０の動作を示すフローチャー
ト、図６は、本実施形態における基地局２０の基地局側
有限状態マシン２２の状態遷移を示す図、図７は、基地
局２０の動作を示すフローチャートである。なお、以下
に説明する基地局２０の動作は、１つの端末局１０のみ
に関する動作である。実際には、基地局２０は、複数の
端末局１０に対して、それぞれ同様の動作を行う。

【００３３】図４において、状態０は、端末局１０がタ
イムスロットを持っていない状態である。送信すべきデ
ータが発生しない限り、端末局１０は状態０に留まる。
状態１は、端末局１０が、基地局２０に対してタイムス
ロット割当要求を送信し、基地局２０によるタイムスロ
ット割当てを待っている状態である。状態２は、端末局
１０によるデータの送出が可能な状態であり、基地局２
０により割当てられたタイムスロットを使用してデータ
を送出する。

【００３４】図５のフローチャートを参照して端末局１
０の動作を説明する。まず、状態０の端末局１０におい
て、送信すべきデータが発生し、データバッファ１１に
格納されると、端末局側有限状態マシン１２が、タイム
スロット割当要求を生成する（ステップ５０１、５０
２）。そして、多重化部１３が、アップリンク側伝送路
３０を介して基地局２０にタイムスロット割当要求を送
信し、端末局１０は、状態１に移行する（ステップ５０
３）。

【００３５】状態１の端末局１０に対して、一定時間
（ｔ１）の間に基地局２０からタイムスロット割当てが
あった場合、当該端末局１０は、状態２に移行する（ス
テップ５０４、５０５）。時間ｔ１の間に基地局２０に
よるタイムスロット割当てがなかった場合、当該端末局
１０は、状態０に戻り、再度タイムスロット割当要求を
行う（ステップ５０４、５０５）。

【００３６】状態２の端末局１０において、後述するよ
うに、基地局２０からすべてのタイムスロットが取り上
げられた場合は、状態０に移行する（ステップ５０
６）。また、時間ｔ１ごとに送信すべきデータがデータ
バッファ１１に残っているかどうかをチェックし、デー
タが残っていれば、端末局１０は状態２に留まり、デー
タがなくなるまで繰り返しタイムスロット割当要求を行
う（ステップ５０７、５０８）。送信すべきデータがな
くなった場合、端末局１０は状態０に戻る（ステップ５
０７）。

【００３７】図６において、状態０は、端末局１０から
タイムスロット割当要求がなされていない状態である。
状態１は、端末局１０からタイムスロット割当要求を受
け付け、かつ当該端末局１０に対するタイムスロットの
割当てを行っていない状態である。状態２は、タイムス
ロットに空きができるのを待っている状態である。状態
３は、タイムスロット割当要求を行った端末局１０に対
して、タイムスロットを割当てた状態である。状態４
は、タイムスロットの割当てを行った後、さらに追加の
タイムスロット割当要求がなされた状態である。状態５
は、必要なタイムスロットの開放を行った状態である。

【００３８】図７のフローチャートを参照して基地局２
０の動作を説明する。なお、本動作例では、端末局１０
からのタイムスロット割当要求に対して、基地局側有限
状態マシン２２は、予め定められた一定個数（ｎ個）ず
つタイムスロットの割当てを行うものとする。まず、状
態０の基地局２０において、制御メッセージ識別部２１
が所定の端末局１０から送信されたタイムスロット割当
要求を受け付けると、当該タイムスロット割当要求を基
地局側有限状態マシン２２に送り、状態１に移行する
（ステップ７０１）。

【００３９】状態１の基地局２０において、タイムスロ
ットにｎ個の空きがある場合、当該タイムスロット割当
要求を送出した端末局１０に、当該空きタイムスロット
ｎ個を割当て、状態３に移行する（ステップ７０２、７
０３）。タイムスロットに空きがない場合は、当該タイ
ムスロット割当要求を送出した端末局１０以外の端末局
１０（以下、他の端末局１０と称す）のうち、最も多く
のタイムスロットを保持している他の端末局１０の端末
局側有限状態マシン１２に対してタイムスロット開放要
求を行い、状態２に移行する（ステップ７０２、７０
４）。

【００４０】状態２の基地局２０において、時間ｔ１よ
りも長い一定時間（ｔ２）の間に当該タイムスロット割
当要求を送出した端末局１０から改めてタイムスロット
割当要求があった場合は、状態１に移行する（ステップ
７０５、７０６）。時間ｔ２の間に当該タイムスロット
割当要求を送出した端末局１０からタイムスロット割当
要求がなかった場合は、状態０に移行する（ステップ７
０５、７０６）。

【００４１】状態３の基地局２０において、他の端末局
１０の有限状態マシン１２からスロット開放の許可を受
け付けた場合、ｎ個のスロットを開放して状態５に移行
する（ステップ７０７、７０８）。また、他の端末局１
０の有限状態マシン１２からスロット開放の許可が到着
しておらず、かつ時間ｔ２の間に当該タイムスロット割
当要求を送出した端末局１０からさらにタイムスロット
割当要求を受け付けた場合、状態４に移行する（ステッ
プ７０７、７０９、７１０）。また、他の端末局１０の
有限状態マシン１２からスロット開放の許可が到着して
おらず、かつ時間ｔ２の間に当該タイムスロット割当要
求を送出した端末局１０から新たなタイムスロット割当
要求がなかった場合、該端末局１０に対するタイムスロ
ットの割当てをすべて解除し、状態０に移行する（ステ
ップ７０７、７０９〜７１１）。

【００４２】状態４の基地局２０において、ｎ個の空き
タイムスロットがあれば、当該タイムスロット割当要求
を送出した端末局１０に対して、タイムスロットの割当
てを行う。そして、ｎ個のタイムスロット割当てが行わ
れたかどうかに関らず、状態３に戻る（ステップ７１
２）。

【００４３】状態５の基地局２０において、ｎ個の空き
タイムスロットを開放した後、さらに当該端末局１０に
割当てられたタイムスロットが残っている場合は、状態
３に戻る（ステップ７１３）。当該端末局１０に割当て
られたタイムスロットが全て開放され、残っていない場
合は、状態０に戻る（ステップ７１３）。

【００４４】以上のように、本実施形態によれば、端末
局１０に送信すべきデータが存在する場合は、定期的に
何度でも繰り返し、基地局２０に対してタイムスロット
割当要求を出し、基地局２０から割当てられたタイムス
ロットを使用して当該データを送信するため、端末局１
０において、データバッファ１１に蓄積されて待ち合わ
せを行っている情報の量を測定する必要がない。

【００４５】また、端末局１０に対して最初に少数（ｎ
個）のタイムスロットを割当て、当該端末局１０からタ
イムスロット割当要求が継続的に出されると、これに応
じてｎ個ずつタイムスロットの割当てを追加するため、
必要に応じて柔軟にタイムスロットの割当てを行うこと
ができる。

【００４６】図８は、本実施形態におけるタイムスロッ
ト割当ての実行例を示すタイムチャートである。図８を
参照すると、端末局１０から、最初のタイムスロット割
当要求がなされた後、時間ｔ１ごとにタイムスロット割
当要求が４回繰り返される。そして、１回目のタイムス
ロット割当要求から３回目のタイムスロット割当要求ま
では、これに対応して、基地局２０からｎ個ずつタイム
スロットの割当てが行われている。しかし、４回目のタ
イムスロット割当要求の後、５回目のタイムスロット割
当要求が行われるまでに、タイムスロットの割当ては行
われていない。また、端末局１０からは、５回目のタイ
ムスロット割当要求がなされた後、時間ｔ２が経過する
まで次のタイムスロット割当要求はなされない。したが
って、時間ｔ２が経過した時点で、基地局２０は、当該
端末局１０に割当てられているタイムスロットを開放し
ている。

【００４７】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。本実施形態のデータ通信システムは、図１及び図
２に示した第１の実施形態におけるデータ通信システム
と同様に構成される。ただし、基地局２０の基地局側有
限状態マシン２２によるタイムスロットの割当て方法が
第１の実施形態の場合と異なる。本実施形態のタイムス
ロットの割当て方法においては、所定の端末局１０に対
する何回目のタイムスロットの割当てかを示す変数ｍが
導入されている。

【００４８】本実施形態において、端末局１０の動作
は、第１の実施形態における端末局１０の動作と同様で
ある。図９は、本実施形態における基地局２０の基地局
側有限状態マシン２２の状態遷移を示す図、図１０は、
基地局２０の動作を示すフローチャートである。なお、
以下に説明する基地局２０の動作は、１つの端末局１０
のみに関する動作である。実際には、基地局２０は、複
数の端末局１０に対して、それぞれ同様の動作を行う。

【００４９】図９において、状態０は、端末局１０から
タイムスロット割当要求がなされていない状態である。
この状態において、変数ｍの値を「０」とする。状態１
は、端末局１０からタイムスロット割当要求を受け付
け、かつ当該端末局１０に対するタイムスロットの割当
てを行っていない状態である。状態２は、タイムスロッ
トに空きができるのを待っている状態である。状態３
は、タイムスロット割当要求を行った端末局１０に対し
て、タイムスロットを割当てた状態である。状態４は、
タイムスロットの割当てを行った後、さらに追加のタイ
ムスロット割当要求がなされた状態である。状態５は、
必要なタイムスロットの開放を行った状態である。

【００５０】図１０のフローチャートを参照して基地局
２０の動作を説明する。まず、状態０の基地局２０にお
いて、制御メッセージ識別部２１が所定の端末局１０か
ら送信されたタイムスロット割当要求を受け付けると、
当該タイムスロット割当要求を基地局側有限状態マシン
２２に送り、状態１に移行する（ステップ１００１）。

【００５１】状態１の基地局２０において、タイムスロ
ットにｎ個の空きがある場合、基地局側有限状態マシン
２２は、当該タイムスロット割当要求を送出した端末局
１０に、当該空きタイムスロットｎ個を割当て、変数ｍ
の値を「１」として、状態３に移行する（ステップ１０
０２、１００３）。タイムスロットに空きがない場合
は、当該タイムスロット割当要求を送出した端末局１０
以外の端末局１０（以下、他の端末局１０と称す）のう
ち、最も多くのタイムスロットを保持している他の端末
局１０の端末局側有限状態マシン１２に対してタイムス
ロット開放要求を行い、状態２に移行する（ステップ１
００２、１００４）。

【００５２】状態２の基地局２０において、時間ｔ１よ
りも長い一定時間（ｔ２）の間に当該タイムスロット割
当要求を送出した端末局１０から改めてタイムスロット
割当要求があった場合は、状態１に移行する（ステップ
１００５、１００６）。時間ｔ２の間に当該タイムスロ
ット割当要求を送出した端末局１０からタイムスロット
割当要求がなかった場合は、状態０に移行する（ステッ
プ１００５、１００６）。

【００５３】状態３の基地局２０において、他の端末局
１０の有限状態マシン１２からスロット開放の許可を受
け付けた場合、変数ｍの値を「ｍ−１」とし、２^ｍ×ｎ
個のスロットを開放して状態５に移行する（ステップ１
００７、１００８）。また、他の端末局１０の有限状態
マシン１２からスロット開放の許可が到着しておらず、
かつ時間ｔ２の間に当該タイムスロット割当要求を送出
した端末局１０からさらにタイムスロット割当要求を受
け付けた場合、状態４に移行する（ステップ１００７、
１００９、１０１０）。また、他の端末局１０の有限状
態マシン１２からスロット開放の許可が到着しておら
ず、かつ時間ｔ２の間に当該タイムスロット割当要求を
送出した端末局１０から新たなタイムスロット割当要求
がなかった場合、該端末局１０に対するタイムスロット
の割当てをすべて解除し、状態０に移行する（ステップ
１００７、１００９〜１０１１）。

【００５４】状態４の基地局２０において、２^ｍ×ｎ個
の空きタイムスロットがあれば、当該タイムスロット割
当要求を送出した端末局１０に対して、当該２^ｍ×ｎ個
のタイムスロットの割当てを行い、変数ｍの値を「ｍ＋
１」とする。そして、２^ｍ×ｎ個のタイムスロット割当
てが行われたかどうかに関らず、状態３に戻る（ステッ
プ１０１２）。

【００５５】状態５の基地局２０において、２^ｍ×ｎ個
の空きタイムスロットを開放した後、さらに当該端末局
１０に割当てられたタイムスロットが残っている場合
は、状態３に戻る（ステップ１０１３）。当該端末局１
０に割当てられたタイムスロットが全て開放され、残っ
ていない場合は、状態０に戻る（ステップ１０１３）。

【００５６】以上のように、本実施形態によれば、最初
のタイムスロット割当要求に対してｎ個のタイムスロッ
トを割当て、その後に継続して行われたｍ回目（最初の
割当要求を除く）のタイムスロット割当要求に対して２
^ｍ×ｎ個のタイムスロットを割当てるため、少ない要求
回数で大量のタイムスロットの割当てが可能である。な
お、本実施形態においては、継続的に行われたｍ回目の
タイムスロット割当要求に対して、２^ｍ×ｎ個のタイム
スロットを割当てる代りに、ｍ×ｎ個のタイムスロット
を割当てるなど、トラフィック特性に応じて種々の割当
方法を採用することができる。

【００５７】図１１は、本実施形態におけるタイムスロ
ット割当ての実行例を示すタイムチャートである。図１
１を参照すると、端末局１０から、最初のタイムスロッ
ト割当要求がなされた後、時間ｔ１ごとにタイムスロッ
ト割当要求が４回繰り返される。そして、１回目のタイ
ムスロット割当要求から３回目のタイムスロット割当要
求までは、これに対応して、基地局２０からタイムスロ
ットの割当てが行われている。図示のように、１回目の
タイムスロット割当要求に対するタイムスロットの割当
てではｎ（＝２^０×ｎ）個のタイムスロットを割当て、
２回めのタイムスロット割当要求に対するタイムスロッ
トの割当てでは２ｎ（＝２^１×ｎ）個のタイムスロット
を割当て、３回目のタイムスロット割当要求に対するタ
イムスロットの割当てでは４ｎ（＝２^２×ｎ）個のタイ
ムスロットを割当てている。しかし、４回目のタイムス
ロット割当要求の後、５回目のタイムスロット割当要求
が行われるまでに、タイムスロットの割当ては行われて
いない。また、端末局１０からは、５回目のタイムスロ
ット割当要求がなされた後、時間ｔ２が経過するまで次
のタイムスロット割当要求はなされない。したがって、
時間ｔ２が経過した時点で、基地局２０は、当該端末局
１０に割当てられているタイムスロットを開放してい
る。

【００５８】次に、本発明のさらに他の実施形態につい
て説明する。本実施形態のデータ通信システムは、図１
及び図２に示した第１の実施形態におけるデータ通信シ
ステムと同様に構成される。ただし、基地局２０の基地
局側有限状態マシン２２によるタイムスロットの割当て
方法が第１の実施形態及び第２の実施形態の場合と異な
る。本実施形態のタイムスロットの割当て方法において
は、所定の端末局１０から複数回のタイムスロット割当
要求がなされた場合に、各タイムスロット割当要求ごと
に必要に応じて、他の端末局１０に割当てられているタ
イムスロットを開放する。また、本実施形態には、第２
の実施形態において導入された変数ｍを導入する。

【００５９】本実施形態において、端末局１０の動作
は、第１の実施形態における端末局１０の動作と同様で
ある。図１２は、本実施形態における基地局２０の基地
局側有限状態マシン２２の状態遷移を示す図、図１３
は、基地局２０の動作を示すフローチャートである。な
お、以下に説明する基地局２０の動作は、１つの端末局
１０のみに関する動作である。実際には、基地局２０
は、複数の端末局１０に対して、それぞれ同様の動作を
行う。

【００６０】図１２において、状態０は、端末局１０か
らタイムスロット割当要求がなされていない状態であ
る。この状態において、変数ｍの値を「０」とする。状
態１は、端末局１０からタイムスロット割当要求を受け
付け、かつ当該端末局１０に対するタイムスロットの割
当てを行っていない状態である。状態２は、タイムスロ
ット割当要求を行った端末局１０に対して、タイムスロ
ットを割当てた、またはタイムスロットに空きができる
のを待っている状態である。状態３は、必要なタイムス
ロットの開放を行った状態である。

【００６１】図１３のフローチャートを参照して基地局
２０の動作を説明する。まず、状態０の基地局２０にお
いて、制御メッセージ識別部２１が所定の端末局１０か
ら送信されたタイムスロット割当要求を受け付けると、
当該タイムスロット割当要求を基地局側有限状態マシン
２２に送り、状態１に移行する（ステップ１３０１）。

【００６２】状態１の基地局２０において、タイムスロ
ットに２^ｍ×ｎ個の空きがある場合、基地局側有限状態
マシン２２は、当該タイムスロット割当要求を送出した
端末局１０に、当該空きタイムスロット２^ｍ×ｎ個を割
当て、変数ｍの値を「ｍ＋１」として、状態２に移行す
る（ステップ１３０２、１３０３）。タイムスロットに
空きがない場合は、当該タイムスロット割当要求を送出
した端末局１０以外の端末局１０（以下、他の端末局１
０と称す）であって、基地局２０よりも多くのタイムス
ロットを保持している他の端末局１０のうち、最も多く
のタイムスロットを保持している他の端末局１０の端末
局側有限状態マシン１２に対してタイムスロット開放要
求を行い、状態２に移行する（ステップ１３０２、１３
０４）。

【００６３】状態２の基地局２０において、変数ｍの値
が「０」でなく、かつ他の端末局１０の有限状態マシン
１２からスロット開放の許可を受け付けた場合、変数ｍ
の値を「ｍ−１」とし、２^ｍ×ｎ個のスロットを開放し
て、状態３に移行する（ステップ１３０５、１３０
６）。また、他の端末局１０の有限状態マシン１２から
スロット開放の許可が到着しておらず、かつ時間ｔ１よ
りも長い一定時間（ｔ２）の間に当該タイムスロット割
当要求を送出した端末局１０からさらにタイムスロット
割当要求を受け付けた場合、状態１に移行する（ステッ
プ１３０５、１３０７、１３０８）。また、他の端末局
１０の有限状態マシン１２からスロット開放の許可が到
着しておらず、かつ時間ｔ２の間に当該タイムスロット
割当要求を送出した端末局１０から新たなタイムスロッ
ト割当要求がなかった場合、該端末局１０に対するタイ
ムスロットの割当てをすべて解除し、状態０に移行する
（ステップ１３０５、１３０７〜１３０９）。

【００６４】状態３の基地局２０において、２^ｍ×ｎ個
の空きタイムスロットを開放した後、さらに当該端末局
１０に割当てられたタイムスロットが残っている場合
は、状態３に戻る（ステップ１３１０）。当該端末局１
０に割当てられたタイムスロットが全て開放され、残っ
ていない場合は、状態０に戻る（ステップ１３１０）。

【００６５】以上のように、本実施形態によれば、最初
のタイムスロット割当要求に対してだけではなく、それ
以降に追加して行われるタイムスロット割当要求に対し
ても、基地局２０よりも多くタイムスロットを保持して
いる端末局１０に対してタイムスロット開放要求を行う
ため、タイムスロット割当て要求を行っている各端末局
１０におけるタイムスロットの分配が平均化される。

【００６６】以上、好ましい実施の形態をあげて本発明
を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定
されるものではない。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータ通
信システム及びタイムスロット割当方法並びにタイムス
ロット割当制御プログラムを格納した記憶媒体によれ
ば、端末局１０において、データバッファ１１に蓄積さ
れて待ち合わせを行っている情報の量を測定する必要が
ないため、データ転送処理を簡単化し、高速なデータ転
送を実現できるという効果がある。

【００６８】また、端末局１０に対して最初に少数（ｎ
個）のタイムスロットを割当て、当該端末局１０からタ
イムスロット割当要求が継続的に出されると、これに応
じてタイムスロットの割当てを追加するため、必要に応
じて柔軟にタイムスロットの割当てを行うことができる
という効果がある。

【００６９】また、連続するｍ回目のタイムスロット割
当要求に対して２^ｍ×ｎ個のタイムスロットを割当てる
ことにより、少ない要求回数で大量のタイムスロットの
割当てが可能となるため、バースト的なトラフィックに
対して有効である。

【００７０】また、この場合、連続するｍ回目のタイム
スロット割当要求に対して、２^ｍ×ｎ個のタイムスロッ
トを割当てる代りに、ｍ×ｎ個のタイムスロットを割当
てるなど、トラフィック特性に応じて種々の割当方法を
採用することが可能であるため、柔軟なタイムスロット
の割当てを行うことができる。

【００７１】さらに、最初のタイムスロット割当要求に
対してだけではなく、それ以降に追加して行われるタイ
ムスロット割当要求に対しても、基地局２０よりも多く
タイムスロットを保持している端末局１０に対してタイ
ムスロット開放要求を行うことにより、タイムスロット
割当て要求を行っている各端末局１０におけるタイムス
ロットの分配が平均化されるため、効率の良いデータ通
信を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるデータ通信システ
ムの構成を示す概略図である。

【図２】 図１のデータ通信システムにおける基地局及
び端末局の構成及び接続関係を示すブロック図である。

【図３】 本実施形態で用いるタイムスロットの構成を
示す図である。

【図４】 本実施形態における端末局の端末局側有限状
態マシンの状態遷移を示す図である。

【図５】 本実施形態における端末局の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図６】 本実施形態における基地局の基地局側有限状
態マシンの状態遷移を示す図である。

【図７】 本実施形態における基地局の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図８】 本実施形態におけるタイムスロット割当ての
実行例を示すタイムチャートである。

【図９】 本発明の他の実施形態によるデータ通信シス
テムを構成する基地局の基地局側有限状態マシンの状態
遷移を示す図である。

【図１０】 本実施形態における基地局の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１１】 本実施形態におけるタイムスロット割当て
の実行例を示すタイムチャートである。

【図１２】 本発明のさらに他の実施形態によるデータ
通信システムを構成する基地局の基地局側有限状態マシ
ンの状態遷移を示す図である。

【図１３】 本実施形態における基地局の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１４】 従来のデータ通信システムの構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０ 端末局 １１ データバッファ １２ 端末局側有限状態マシン １３ 多重化部 ２０ 基地局 ２１ 制御メッセージ識別部 ２２ 基地局側有限状態マシン

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １台の基地局と複数台の端末局とを備
   え、該端末局から該基地局へのデータ通信を時分割通信
   により行うデータ通信システムにおいて、 前記端末局が、 送信すべきデータを格納するデータバッファと、 前記データバッファにデータが蓄積された場合に、前記
   基地局に対して、蓄積されているデータが全て送信され
   るまで定期的にタイムスロットの割当てを要求するタイ
   ムスロット割当て要求手段とを備え、 前記基地局が、 前記端末局からタイムスロットの割当て要求を受付けた
   場合に、空きタイムスロットがあれば前記端末局に割当
   て、空きタイムスロットがなければすでにタイムスロッ
   トを割当てられている他の前記端末局から該割当てられ
   ているタイムスロットを開放させて前記タイムスロット
   の割当て要求を行った端末局に割当てるタイムスロット
   割当て手段を備え、 前記端末局の前記データバッファが、前記基地局の前記
   タイムスロット割当て手段により割当てられたタイムス
   ロットを用いてデータを送信することを特徴とするデー
   タ通信システム。
2. 【請求項２】 前記基地局の前記タイムスロット割当て
   手段が、前記端末局の前記タイムスロット割当て要求手
   段からの継続的なタイムスロットの割当ての要求に対し
   て、予め定められた一定個数ずつ追加してタイムスロッ
   トの割当てを行うことを特徴とする請求項１に記載のデ
   ータ通信システム。
3. 【請求項３】 前記基地局の前記タイムスロット割当て
   手段が、前記端末局の前記タイムスロット割当て要求手
   段からの継続的なタイムスロットの割当ての要求に対し
   て割当てるタイムスロットの個数を、要求の回数に応じ
   て段階的に増加させることを特徴とする請求項１に記載
   のデータ通信システム。
4. 【請求項４】 前記基地局の前記タイムスロット割当て
   手段が、前記端末局の前記タイムスロット割当て要求手
   段からの継続的なタイムスロットの割当ての要求に対し
   て、各要求ごとに、前記基地局が保持しているタイムス
   ロットよりも多い数のタイムスロットを保持している前
   記端末局のうちで最も多い数のタイムスロットを保持し
   ている前記端末局から必要な数のタイムスロットを開放
   させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいず
   れかに記載のデータ通信システム。
5. 【請求項５】 １台の基地局と複数台の端末局とを備
   え、該端末局から該基地局へのデータ通信を時分割通信
   により行うデータ通信システムにおける該端末局に対す
   るタイムスロット割当方法において、 前記端末局が、前記データバッファにデータが蓄積され
   た場合に、前記基地局に対して、蓄積されているデータ
   が全て送信されるまで定期的にタイムスロットの割当て
   を要求し、 前記基地局が、前記端末局からタイムスロットの割当て
   要求を受付けた場合に、空きタイムスロットがあれば前
   記端末局に割当て、空きタイムスロットがなければすで
   にタイムスロットを割当てられている他の前記端末局か
   ら該割当てられているタイムスロットを開放させて前記
   タイムスロットの割当て要求を行った端末局に割当てる
   ことを特徴とするタイムスロット割当方法。
6. 【請求項６】 前記基地局が、前記端末局からの継続的
   なタイムスロットの割当ての要求に対して、予め定めら
   れた一定個数ずつ追加してタイムスロットの割当てを行
   うことを特徴とする請求項５に記載のタイムスロット割
   当方法。
7. 【請求項７】 前記基地局が、前記端末局からの継続的
   なタイムスロットの割当ての要求に対して割当てるタイ
   ムスロットの個数を、要求の回数に応じて段階的に増加
   させることを特徴とする請求項５に記載のタイムスロッ
   ト割当方法。
8. 【請求項８】 前記基地局が、前記端末局からの継続的
   なタイムスロットの割当ての要求に対して、各要求ごと
   に、前記基地局が保持しているタイムスロットよりも多
   い数のタイムスロットを保持している前記端末局のうち
   で最も多い数のタイムスロットを保持している前記端末
   局から必要な数のタイムスロットを開放させることを特
   徴とする請求項５ないし請求項８のいずれかに記載のタ
   イムスロット割当方法。
9. 【請求項９】 １台の基地局と複数台の端末局とを備
   え、該端末局から該基地局へのデータ通信を時分割通信
   により行うデータ通信システムを制御して、該端末局に
   対するタイムスロットの割当を行うタイムスロット割当
   制御プログラムを格納した記憶媒体において、 前記端末局を制御することにより、前記データバッファ
   にデータが蓄積された場合に、前記基地局に対して、蓄
   積されているデータが全て送信されるまで定期的にタイ
   ムスロットの割当てを要求し、 前記基地局を制御することにより、前記端末局からタイ
   ムスロットの割当て要求を受付けた場合に、空きタイム
   スロットがあれば前記端末局に割当て、空きタイムスロ
   ットがなければすでにタイムスロットを割当てられてい
   る他の前記端末局から該割当てられているタイムスロッ
   トを開放させて前記タイムスロットの割当て要求を行っ
   た端末局に割当てることを特徴とするタイムスロット割
   当制御プログラムを格納した記憶媒体。
10. 【請求項１０】 前記基地局を制御することにより、前
    記端末局からの継続的なタイムスロットの割当ての要求
    に対して、予め定められた一定個数ずつ追加してタイム
    スロットの割当てを行うことを特徴とする請求項９に記
    載のタイムスロット割当制御プログラムを格納した記憶
    媒体。
11. 【請求項１１】 前記基地局を制御することにより、前
    記端末局からの継続的なタイムスロットの割当ての要求
    に対して割当てるタイムスロットの個数を、要求の回数
    に応じて段階的に増加させることを特徴とする請求項９
    に記載のタイムスロット割当制御プログラムを格納した
    記憶媒体。
12. 【請求項１２】 前記基地局を制御することにより、前
    記端末局からの継続的なタイムスロットの割当ての要求
    に対して、各要求ごとに、前記基地局が保持しているタ
    イムスロットよりも多い数のタイムスロットを保持して
    いる前記端末局のうちで最も多い数のタイムスロットを
    保持している前記端末局から必要な数のタイムスロット
    を開放させることを特徴とする請求項９ないし請求項１
    １のいずれかに記載のタイムスロット割当制御プログラ
    ムを格納した記憶媒体。