JP2001508267A - フレキシブル・スロット方式Aloha伝送システムおよび方法 - Google Patents

フレキシブル・スロット方式Aloha伝送システムおよび方法

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JP2001508267A JP50557599A JP50557599A JP2001508267A JP 2001508267 A JP2001508267 A JP 2001508267A JP 50557599 A JP50557599 A JP 50557599A JP 50557599 A JP50557599 A JP 50557599A JP 2001508267 A JP2001508267 A JP 2001508267A
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Abstract

(57)【要約】 バーストタイプ通信ネットワーク用のフレキシブル・スロット方式Aloha通信プロトコルは通信チャネルを、同じ継続期間の連続した時間スライスにさらに分割される一連の時間サイクルに分割する。ネットワーク内のすべてのデータ送信は、送信端末の識別、送信および誤り訂正をそれぞれのデータ送信内容の最初の時間スライスに含み、ある時間スライスの先頭で開始し、整数倍の時間スライスだけ継続する。ネットワーク内の通信端末は予約要求を受信するネットワーク・ハブへ予約要求を送信し、予約済み時間スロットに入れて送信するデータ送信内容の長さと一致する時間スライス数をそれぞれ備えた予約済み時間スロットを予約する。予約済み時間スロットは複数の時間サイクルに複数の時間スライスを含むことができる。通信プロトコルは予約パラメータを動的に調整してチャネル上のトラフィック負荷状態と一致させ、通信端末を1つのチャネルから別のチャネルへ再割り当てしてチャネル上の動的な負荷平衡を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 フレキシブル・スロット方式Aloha伝送システムおよび方法 本特許出願は1997年6月30日出願の米国暫定出願第60/051205 号の優先権の利益を主張する。 発明の背景 1)発明の分野 本出願は通信ネットワークの分野、より詳細に言えば、バーストタイプ通信ネ ットワークでの通信のシステムおよび方法に関する。 2)関連技術の背景 バーストタイプ通信ネットワークで、散発的にしか送信しない個々の通信端末 に通信チャネルを占有させるのは非効率的である。したがって、多くのバースト タイプ通信ネットワークでは、通信端末は通信資源を共有している。 通常、バーストタイプ通信端末はデータをパケット・ヘッダとデータ・ペイロ ードを含む一連のデータ・パケットとして送信する。パケット・ヘッダはしばし ば受信側端末によって検出して受信機をデータ伝送と同期させるために用いられ る。ヘッダはまたパケット長、データ・フォーマット、送信機ID、受信機ID などのデータ伝送に関する情報も含むことができる。 バーストタイプ通信ネットワークは限定された通信資源を複数の通信端末で共 有するためにさまざまなプロトコルを用いる。パケット化されたデータを送信す る通信ネットワーク内で用いられる1つのよく知られたプロトコルは、Aloh a(「ピュアAloha」とも呼ばれる)通信プロトコルである。 ピュアAlohaプロトコルを用いたネットワークでは、ネットワーク内のあ らゆる通信端末は時間フレーム内でランダムな時間にデータ送信を開始できる。 端末がランダムな時間にデータ送信を開始できるために、複数の端末が重なる時 間にデータ送信を開始でき、その結果として「衝突」が発生する。 このような衝突に巻き込まれた送信データは誤りがある状態で受信機に到着す る。正常な受信を確認する肯定応答を受信しないでかなりの遅延が経過した後に 送信機は送信を再試行する。こうした送信では衝突が発生し、またそのために送 信が不成功になることがあるのは当然である。各端末は、送信が誤りなしに受信 されて肯定応答を受けるまで、送信の間に適切な遅延をおいて送信を継続する。 衝突はネットワークのスループット効率を低下させる。ピュアAlohaネット ワークの最大スループット効率は18.4%である。 Alohaプロトコルの1つの重要な変形形態は「スロット方式(slott ed)Aloha」と呼ばれている。第1図にスロット方式Aloha通信プロ トコルの諸原理を示す。第1図に示すように、スロット方式Aloha通信プロ トコルを用いる通信ネットワークは、時間を一連の時間スロット120に分解す る。スロットは通常「時間フレーム」と呼ばれる一連の反復するより長い期間に 組織される。通信ネットワーク内のあらゆる通信端末からのあらゆるデータ送信 は1つの時間スロットの間に開始して終了する必要がある。通信端末が時間スロ ット期間よりも長いデータ送信内容を有する場合、その端末はデータ送信をそれ ぞれが時間スロット期間に適合する複数のより短いデータ送信内容に分割する必 要がある。 それにもかかわらず、スロット方式Alohaネットワークでは、あらゆる通 信端末がどのスロットにもデータを入れて送信することが可能なため、やはり衝 突が発生する。スロット方式Alohaネットワークの最大スループット効率は 36.8%である。 衝突を低減するため、一部の通信ネットワークは、それぞれの時間フレーム内 の時間スロットの一部を指定端末が専用に用いるために予約された時間スロット として割り当てる予約機能を含むスロット方式Alohaプロトコルを採用して いる。予約プロトコルでは、送信するメッセージを備えた通信端末は第1に予約 要求と呼ばれる特殊なメッセージを送信する。ネットワーク・ハブまたはコント ローラは予約要求をモニタし、以降の1つまたは複数の時間フレームの間に1つ または複数の予約済み時間スロットを要求元端末に割り当てる。ハブはネットワ ーク内のすべての他の端末が予約された時間スロットの間に送信を行わないよう 、その予約を通信ネットワークへ同報通信する。 第1図にそれぞれの時間フレーム内の予約済み時間スロット130を示す。ス ロット方式Alohaプロトコルを用いた予約の使用によってネットワークの全 体的なスループット効率が増大する。 一般に、予約プロトコルは一時容量と不定容量の2つのタイプの予約容量を用 いることができる。一時予約容量はフレーム内で時間スロットごとに予約済み時 間スロットを割り当てる。不定予約容量は不定の数の連続する時間フレームに対 して指定の送信機が用いるために取っておかれる予約済み時間スロットとして割 り当てられる。 通常、通信ネットワークはさまざまな長さのパケットを備えたデータ・パケッ トを送信できる。ネットワーク・スループット効率を高めるには送信するテータ ・パケットに十分釣り合う長さの時間スロットの使用が必要である。データ送信 が時間スロットより短い場合、スロット期間の一部が無駄になり、効率が落ちる 。データ送信が時間スロットに収まりきらない場合、データ送信は複数の時間ス ロットに分割される必要がある。その場合、パケット・ヘッダ情報の一部とデー タ送信の他のオーバヘッドがそれぞれの時間スロットで繰り返され、やはり効率 が落ちる。 スロット方式Alohaネットワークで効率を上げるため、すべての時間スロ ットの長さを均一にしないことが可能である。短いデータ・パケットは短い時間 スロットに乗せ、長いデータ・パケットは長い時間スロットに乗せて送信できる 。第1図に予約済み時間スロットの長さが均一ではない予約を備えたスロット方 式Alohaネットワーク内の時間フレームを示す。 しかしながら、異なる長さの時間スロットの混合を送信されるパケットの混合 と一致させるという問題が残っている。また、多くの通信ネットワークでは、デ ータ送信長の混合は時間と共に変化する。例えば、昼間に送信されたパケットの 長さは夜送信されるパケットの長さと異なる場合がある。 したがって、従来のスロット方式Alohaネットワークと比べてスループッ トが向上したさまざまな変化するパケット長の混合で動作する通信方法およびネ ットワークを提供することが有利である。また、効率を上げるにはトラフィック 負荷が高い場合に予約済み時間スロットの割り当てを自動的に調整する通信方法 およびネットワークを提供することが有利である。これ以降にその他のさらなる 目的および利点について説明する。 発明の概要 本発明はフレキシブル・スロット方式Aloha通信方法および関連するネッ トワークを含む。 本発明の一態様では、バーストタイプ通信ネットワーク内の通信チャネルは継 続期間が同一の連続する時間スライスに分割される。ネットワーク内のすべての データ通信はある時間スライスの先頭から開始し、時間スライスの整数倍だけ継 続する。 本発明の別の態様では、それぞれのデータ送信の最初の時間スライスは送信す るすべての従来のオーバヘッド情報を含む。オーバヘッドはデータ送信タイプ、 パケットの送信元および宛先、データ送信の長さ、または同様の情報などのヘッ ダ・フィールドを含む。最初の時間スライスはデータ送信の誤り検査コードを含 む。したがって、最初のスライスは残りの送信が成功しなくても(例えば衝突ま たは送信エラーによって)うまく受信できる。その場合、最初のスライスに乗せ て送信したオーバヘッドはネットワーク・ハブが送信の長さと一致する予約済み 時間スロットを予約するのに十分である。 本発明のさらに別の態様では、ネットワーク・ハブはデータ送信の予約要求を 受信し、データ送信の長さと一致したいくつかの時間スライスを含む予約済み時 間スロットを予約する。その予約済み時間スロットには複数の時間サイクルまた は時間フレームを含むことができる。ネットワーク内の予約済み時間スロットで のデータ送信は、時間スライスの先頭から開始し、データ送信が完了するか、予 約済み時間スロットの最後のスライスまで時間スライスの整数倍だけ継続する。 本発明のさらなる態様では、通信ネットワークは予約パラメータを動的に調整 してトラフィック負荷状態に合わせる通信プロトコルを採用している。高トラフ ィック負荷状態では、最大許容ランダムAlohaデータ送信長は自動的に短縮 され、ランダム・データ送信の速度を落とすためのランダム化間隔は延長される 。 本発明のさらなる態様では、通信ネットワークが複数のフレキシブル・スロッ ト方式Alohaチャネルで動作する。通信ネットワークは、予約が第1のチャ ネルについて遅延限度を超えて待ち行列に入れられ、その待ち行列が第2のチャ ネルの遅延限度より短い場合に、未処理の予約要求を備えた通信端末を第1のチ ャネルから第2のチャネルへ移動させる動的負荷平衡を含む。 図面の簡単な説明 第1図は、従来技術のスロット方式Aloha通信プロトコルでの時間フレー ム構成の図である。 第2図は、本発明の1つまたは複数の態様を組み込むことができる一地点多地 点間通信ネットワークの図である。 第3図は、本発明の1つまたは複数の態様によるフレキシブル・スロット方式 Aloha通信プロトコル内の時間サイクル構成の図である。 第4図は、本発明の1つまたは複数の形態による例示のフレキシブル・スロッ ト方式Aloha輻輳テーブルの好ましい実施形態を示す図である。 好ましい実施形態の説明 第2図に本発明の1つまたは複数の態様を組み込むことができる一地点多地点 間通信ネットワーク200を示す。通信ネットワーク200はネットワーク・ハ ブ210と複数の通信端末220を含む。通信端末220はネットワーク・ハブ 210へデータを送信するための1つまたは複数の通信チャネルを共有する。ネ ットワーク・ハブ210はデータを1つまたは複数の同報通信チャネル上で同報 通信する。その同報通信されたデータは、すべての通信端末220が受け取るこ とができる。 一地点多地点間通信ネットワーク200はそれぞれの通信端末220が超小型 衛星通信地球局(VSAT)の衛星ネットワークでもよい。VSATはまず共有 通信チャネル上のネットワーク・ハブへデータを送信することでネットワーク内 の別のVSATへデータを送信できる。次にネットワーク・ハブは所望の宛先V SATを示す適当なヘッダ情報と共にデータを同報通信チャネル上で送信する。 本発明によれば、一地点多地点間通信ネットワークでもよいバーストタイプ通 信ネットワークは、通信チャネルを一連の時間サイクルに分割するフレキシブル ・スロット方式Aloha通信プロトコルを採用している。 第3図にフレキシブル・スロット方式Alohaプロトコルの好ましい実施形 態による一連の時間サイクル310を示す。各時間サイクル310は長さが等し い時間スライス320にさらに分割される。時間サイクル310は予約済み時間 スロット330およびランダム・データ送信340を含む。それぞれ時間スライ スの整数倍からなる。 本発明によれば、連続する予約済み時間スロット330の間に、最小数の予約 されていない時間スライス320を有する時間スライス・ギャップ350が残さ れる。これらの予約されていない時間スライスは、Alohaモードで送信する データを備えたすべての通信端末によるランダムAlohaアクセスに使用でき る。好ましい実施形態では、時間スライス・ギャップ350を最小サイズで構成 できる。好ましい実施形態では、連続する予約済み時間スロット330間の時間 スライス320の最小数は1〜4の範囲内である。 通信端末がランダムAlohaモードでランダム・データ送信340を行う場 合、その通信端末は予約済み時間スロット330の間の時間スライス・ギャップ 350内でランダム開始時間スライス320を選択する。それぞれの通信端末は 予約済み時間スロット330の間のギャップ350の予約されていない時間スラ イスの実行カウントに基づいて開始時間スライスを選択する。好ましい実施形態 では、通信端末は1から構成可能なランダム化間隔までの範囲の均一分散からラ ンダムAloha送信の開始時間スライスをランダムに選択する。ランダム化間 隔は以下に詳述するようにネットワーク内の現在の負荷および輻輳レベルに基づ いて構成される。 次に、ランダムAlohaモードで送信しようとする通信端末は全体のデータ 送信を次の予約済み時間スロット330の前の時間スライス・ギャップ350に 入れて送信できるかどうかチェックする。送信できる場合、通信端末はランダム ・データ送信340を送信する。それぞれのランダム・データ送信340の最初 のスライスは送信のオーバヘッドを含む。送信オーバヘッドは例えば送信長、送 信元ID、送信先ID、パケット・シーケンス番号および送信フォーマット自体 に関する情報を含むことができる。また、それぞれのランダム・データ送信34 0の最初のスライスは巡回冗長符号(CRC)のような誤り訂正符号情報も含む 。 データ送信が長すぎて使用可能な時間スライス・ギャップ350に納まらない 場合、通信端末は予約要求360(「明示的」予約要求とも呼ばれる)だけをラ ンダムAlohaモードで送信する。予約要求360はデータ送信長を含む上記 の送信オーバヘッドを含む。好ましい実施形態では、予約要求360は1つの時 間スロット320を占有する。 ランダム・データ送信または予約要求が不成功の場合(例えば、別の通信端末 からの別のランダム送信との衝突によって)、送信側通信端末はランダム数のス ライス320を含む構成可能な所定の遅延またはバックオフを待ってから予約要 求を送信する。これによってランダムAloha衝突の数が減り、チャネル上の 一般トラフィック負荷が軽減される。 ランダム・データ送信340がネットワーク内の別の通信端末からの別のラン ダム・データ送信と衝突せず、その他の誤りもない場合、その送信はハブによっ て受信でき宛先通信端末へ送信できる。しかしながら、ランダム・データ送信の 最初のスライスが成功裏に受信され(例えばCRC検査に合格して)、ランダム ・データ伝送の残りをエラーすると、ハブはランダム・データ送信内容を予約済 み時間スロット330の予約要求(「黙示的」予約要求とも呼ばれる)として扱 う。 ハブが明示的または黙示的予約要求を受信すると、ハブは予約要求に含まれる データ送信長に基づいて所望のデータ送信を収容する正しいサイズの予約済み時 間スロット330を生成する。第3図に示すように、予約済み時間スロット33 0は第1の時間サイクル310で開始し、第2の時間サイクル310で終了する 。ハブはすべての予約要求を待ち行列に入れ、同報メッセージを介して対応する 要求元通信端末に予約済み時間スロット330を割り当てる。要求元通信端末は こうして送信サイズと一致した予約済み時間スロットに入れて衝突を回避しなが らその送信を実行する。 それにもかかわらず、予約済み時間スロット内の送信がチャネル・ノイズのた めに受信時にエラーになることがある。しかしながら、予約済み時間スロット内 のデータ送信の最初のスライスが成功裏に受信されて(例えば、CRC検査に合 格して)、残りの送信内容にエラーがある場合、ハブはデータ送信内容を予約済 み時間スロット330の黙示的予約要求として扱う。 好ましい実施形態では、ハブはまたチャネル上の輻輳レベルを追跡してこの輻 輳レベルを通信ネットワーク内の全通信端末に同報通信する。 好ましい実施形態では、ハブは成功したランダムAlohaデータ送信ごとの ランダムAlohaデータ送信の試みの数のスムースな実行指数見積りを保持す る。このようにして、ハブはネットワーク内の再送率の見積りを生成する。好ま しい実施形態では、ハブは再送率見積りを輻輳レベル値に変換する。 見積り再送率を輻輳値に対応させるテーブルの好ましい実施形態の例を下記の 表1に示す。 好ましい実施形態では、ハブは現在の輻輳レベル値を同報通信メッセージを介 してすべての通信端末へ同報通信する。それぞれの通信端末は現在の輻輳レベル 値を1つまたは複数のランダムAlohaデータ送信パラメータと一致するテー ブルを備える。このテーブルを用いて、ネットワークは1つまたは複数のランダ ムAlohaデータ送信パラメータを現在のネットワーク輻輳レベルと一致させ る。 第4図にフレキシブル・スロット方式Aloha輻輳レベルの例の好ましい実 施形態を示す。すべての数値は例示的性格のものである。このテーブルは複数の テーブル・エントリ410およびパラメータ・フィールド420を備える。第4 図の実施形態では、フレキシブル・スロット方式Aloha輻輳テーブルは輻輳 レベル・フィールド422、ランダム化間隔フィールド424、および最大ラン ダム送信長フィールド426を含む。それぞれのテーブル・エントリ410は、 輻輳レベル・フィールド422に輻輳レベル値432を有し、ランダム化間隔フ ィールド424にランダム化間隔434を有し、最大ランダム送信長フィールド 426に最大ランダム送信長436を有する。 好ましい実施形態では、それぞれの通信端末はハブから受信する現在の輻輳レ ベル値に基づいて所定の最大許容ランダムAlohaデータ送信長を選択する。 上記のように、通信端末がランダムAlohaモードのデータ送信を行う場合、 ランダムAlohaデータ送信容量の予約済み時間スロット間の時間スライス・ ギャップ350内の時間スライスを選択する。データ送信長が時間スライス・ギ ャップには長すぎる場合、またはデータ送信長が最大許容ランダムAlohaデ ータ送信長サイズより長い場合、通信端末は予約要求360だけを送信する。そ うでない場合、データ送信内容の全体が送信される。 最大許容ランダムAlohaデータ送信長パラメータの適切な一致したセット に関していくつかの異なる輻輳レベル値が定義されたフレキシブル・スロット方 式Alohaは、トラフィック負荷が低い場合には非スロット方式Alohaと 同様に動作する。トラフィック負荷が増加すると、輻輳レベルが上がるにつれて 予約済みスロット間のギャップがますます短くなる。ギャップ・サイズの減少に つれて、ランダムAlohaモードで送信されるギャップに適合するランダム送 信内容の割合はますます小さくなる。これらのギャップに適合しない送信内容は 予約モードへ移行する。この効果はより短い送信内容よりもより長い送信内容の 方に選択的に適用される。また、輻輳レベル値が上がるとランダムAlohaモ ードで送信できる伝送内容の最大長が減る。これら2つの効果はトラフィックの ますます多くの部分を予約モードへ移行させる。 その一意的な特徴のために、本発明によるフレキシブル・スロット方式Alo haプロトコルは、ネットワーク・トラフィックが長さの異なる複数のパケット を含む場合に従来技術のプロトコルと比較してスループット効率を向上させる。 次のような簡素な例、すなわち、「長」と「短」の2つの異なるパケット長が5 0/50の割合で混合し、最小パケット(スライス)サイズが32バイトで、平 均パケット・サイズが384バイト/パケットであるネットワークを考えてみる 。この例では、チャネル・データ速度が128kbpsで、ランダムAloha 送信負荷が50%であるものとする。下記の表2、3、および4は、本発明によ るフレキシブル・スロット方式Alohaプロトコルの計算されたパフォーマン スを従来技術の従来の「固定フレーム」スロット方式Alohaプロトコルの計 算されたパフォーマンスと比較している。 表2に、ネットワーク・トラフィックがさまざまな長さのパケットを備える場 合のさまざまなスロット・サイズのための従来のスロット方式Alohaプロト コルのスループットを示す。各行のトラフィックでは示された長さの「短」パケ ットと「長」パケットが等分に混在する。カラムはさまざまなサイズのスロット に対応する。表から分かるように、スループットは5.95から12.64パケ ット/秒に変化している。したがって、384バイトの平均パケット・サイズの 場合、スループット効率は14.3%と30.3%の間で、理論的な最大値に近 い。最大スループットはすべてのスロットがパケット・サイズと完全と一致した 場合に達成される。 表3にネットワーク・トラフィックがさまざまな長さのパケットを備える場合 の従来技術の「固定フレーム」スロット方式Alohaプロトコルのスループッ トを示す。固定フレーム・スロット方式Alohaシステムは時間を一連の長さ が等しい時間フレームに分割する。この例では、時間フレームの継続時間は76 8バイト(24スライス)である。 各時間フレームは予約要求スロットおよび予約済みスロットの2つのタイプの 時間スロットに分割される。予約要求スロットは継続時間がそれぞれ1スライス でこれらのスロット内の送信は従来のスロット方式Alohaを介して行われる 。それぞれの予約済みスロットは成功した予約要求に基づいて特定の通信端末に 割り当てられる。この例では、予約要求送信負荷は予約要求スロットの平均で5 0%以内に限定される。予約スロットの送信負荷は長期間平均で80%以内に限 定される。 固定フレーム・スロット方式Alohaシステムでは、長時間変化しない「フ レーム構成」が割り当てられる。この例では、フレームは2つの平均パケット長 、または768バイト/フレームを収容するように設定される。各行のトラフィ ックでは示された長さの「短」パケットと「長」パケットが等分に混在する。表 から分かるように、スループットは11.11から16.67パケット/秒に変 化している。したがって、384バイトの平均パケット・サイズの場合、スルー プット効率は26.7%と40%の間である。 表4にネットワーク・トラフィックがさまざまな長さのパケットを備える場合 の本発明のフレキシブル・スロット方式Alohaプロトコルのスループットを 示す。各行のトラフィックでは示された長さの「短」パケットと「長」パケット が等分に混在する。表から分かるように、スループットは31.71パケット/ 秒と一定している。384バイトの平均パケット・サイズの場合、スループット 効率は約76%である。 好ましい一実施形態では、通信ネットワークは複数のフレキシブル・スロット 方式のAlohaチャネルを使って動作する。その場合、好ましい一実施形態で は、通信ネットワークは自動動的負荷平衡を含んでいる。所与のチャネル上のす べての(明示的なものも暗示的なものも)予約要求が、構成可能な待ち行列化遅 延限度を超える待ち行列化遅延なしに遅延できる限り、すべてのフレキシブル・ スロット方式のAloha通信端末は同じチャネル上に留まる。 しかし、予約待ち行列が第2のチャネルに関する遅延限度を超えて待ち行列化 されていないのに、あるチャネルに関する遅延限度を超えて予約が待ち行列化さ れるときは、ネットワーク・ハブは通信端末を第1のチャネルから第2のチャネ ルに再割り当てする。好ましい一実施形態では、ネットワーク・ハブは、第1チ ャネル上の通信端末を有する未割り振りの未処理の予約要求を再割り当てするこ とを選択する。好ましい一実施形態では、再割り当てされた端末はそれぞれ前記 待ち行列化遅延限度より大きな待ち行列化遅延を有する。 好ましい一実施形態では、ネットワーク・ハブは再割り当てされた通信端末に 第2のチャネルへ移行するように指示するメッセージを同報通信する。第2のチ ャネルへ移行した通信端末は新しく割り当てられた第2のチャネルで不定状態の ままである。こうして動的再割り当てが平均要求待ち行列遅延を減少させ、送信 データを負荷が高いチャネルから負荷が低いチャネルへ移行させる。 以上、本明細書で好ましい実施形態を開示してきたが、本発明の概念および範 囲を逸脱しない多くの変形形態が可能である。このような変形形態は本明細書、 図面、および請求の範囲を吟味すれば当業者には明らかである。したがって、本 発明は貼付の請求の範囲を逸脱しない限り、制限されるべきではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),BR,CN,I L,JP

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ネットワーク・ハブおよび複数の通信端末を含むバーストタイプ一地点多地 点間通信ネットワーク内で、 複数の通信端末の第1の通信端末からデータ送信のためのデータ送信長を含む 予約要求を時間スライスに乗せて送信するステップと、 ネットワーク・ハブでデータ送信長を含む予約要求を受信するステップと、 前記データ送信のために、データ送信長に等しい長さを備えた複数の予約済み 時間スライスを含む予約済み時間スロットを予約するステップと、 前記ネットワーク・ハブから前記予約済み時間スロットを示す予約アナウンス を送信するステップと、 第1の通信端末で前記予約アナウンスを受信するステップと、 予約済み時間スロットの間に第1の通信端末からデータ送信を行うステップと を含むことを特徴とするデータ送信を行う方法。 2.予約要求が黙示的予約要求であることを特徴とする請求項1に記載の方法。 3.ネットワーク・ハブおよび複数の通信端末を含むバーストタイプ一地点多地 点間通信ネットワーク内で、 共用通信チャネル内のデータ送信のネットワーク輻輳レベル値を決定するステ ップと、 前記ネットワーク輻輳レベル値を複数の通信端末へ同報通信するステップと、 前記複数の通信端末の1つでネットワーク輻輳レベル値を受信するステップと 、 前記ネットワーク輻輳レベル値に対応する事前選択された最大ランダム・デー タ伝送長と一致させるように前記の1つの通信端末で最大ランダム・データ送信 長を調整するステップと を含むことを特徴とする通信方法。 4.前記ネットワーク幅輳レベル値に対応する事前選択されたランダム化間隔と 一致させるように前記の1つの通信端末でランダム化間隔を調整するステップを さらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。 5.データ送信のための前記ネットワーク輻輳レベル値を決定するステップがデ ータ再送率を測定するステップを含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。 6.ネットワーク・ハブ、複数の通信端末、および複数の通信チャネルを含む通 信ネットワーク内で、 ネットワーク・ハブで、第1の通信チャネル上で通信を行う前記複数の通信端 末の第1のグループのために、所定の遅延限度を超える第1の待ち行列遅延を測 定するステップと、 ネットワーク・ハブで、第2の通信チャネル上で通信を行う前記複数の通信端 末の第2のグループのために、所定の遅延限度を下回る第2の待ち行列遅延を測 定するステップと、 その後通信を行う前記第1の通信端末のグループのサブセットを第2の通信チ ャネルに割り当てるステップと を含むことを特徴とする通信端末を複数の通信チャネルに割り当てる方法。 7.前記第1の通信端末のグループの前記サブセットに前記第1の通信チャネル に未処理予約要求を有する通信端末を含むことを特徴とする請求項6に記載の方 法。 8.前記第1の通信端末のグループの前記サブセットの前記未処理予約要求がそ れぞれ前記待ち行列遅延限度を超える待ち行列遅延を有することを特徴とする請 求項7に記載の方法。
JP50557599A 1997-06-30 1998-06-12 フレキシブル・スロット方式Aloha伝送システムおよび方法 Pending JP2001508267A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007524318A (ja) * 2004-02-25 2007-08-23 ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー 通信ネットワークにおけるオーバーロード制御
JP2010505352A (ja) * 2006-09-29 2010-02-18 ローズマウント インコーポレイテッド Tdma通信のためのマルチサイズのタイムスロットをもつ無線メッシュネットワーク

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2347828B (en) * 1999-03-05 2004-05-19 Internat Mobile Satellite Orga Communication methods and apparatus
KR100526508B1 (ko) * 1999-08-17 2005-11-08 삼성전자주식회사 이동통신시스템의 억세스 통신장치 및 방법
DE60034931D1 (de) 1999-12-09 2007-07-05 Koninkl Philips Electronics Nv Kommunikationsverfahren für ein kommunikationsnetzwerk mit minimierter umlaufverzögerung bei konkurrenzbetrieb
FR2803465B1 (fr) * 1999-12-30 2002-02-08 Mitsubishi Electric Inf Tech Methode d'acces aleatoire a une ressource partagee entre plusieurs utilisateurs
JP3698946B2 (ja) * 2000-02-28 2005-09-21 三菱電機株式会社 無線ランダムアクセス制御方式
US6834039B1 (en) * 2000-03-10 2004-12-21 Hughes Electronics Corporation Apparatus and method for efficient TDMA bandwidth allocation for TCP/IP satellite-based networks
US6980533B1 (en) * 2000-04-19 2005-12-27 Lucent Technologies Inc. Load balancing technique for a wireless internet access system
FI110903B (fi) 2000-10-30 2003-04-15 Nokia Corp Lähetysten ajoittaminen tietoliikennejärjestelmässä
US20040136334A1 (en) * 2001-06-15 2004-07-15 Gilat Satellite Networks, Ltd. Efficient access in satellite communication system
JP4342128B2 (ja) * 2001-09-18 2009-10-14 富士通株式会社 パケット処理プロセッサ及びパケット処理プロセッサシステム
US7898972B2 (en) * 2002-01-17 2011-03-01 Agere Systems Inc. Auxiliary coding for home networking communication system
KR100663586B1 (ko) * 2002-08-28 2007-01-02 삼성전자주식회사 헤더 압축에 의한 패킷 데이터의 송신 방법 및 장치
DE60335298D1 (de) * 2003-01-14 2011-01-20 Ericsson Telefon Ab L M Betriebsmittelzuteilungsverwaltung
JP4014517B2 (ja) * 2003-03-04 2007-11-28 古野電気株式会社 Tdma通信装置
GB2401759A (en) 2003-05-13 2004-11-17 Nokia Corp Method of signalling in a mobile communications network
JP4021396B2 (ja) * 2003-09-25 2007-12-12 株式会社ケンウッド 移動体通信システム、移動体通信方法、基地局及び移動機
US7773506B2 (en) * 2003-10-14 2010-08-10 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for data communications over multiple channels
CN102984133B (zh) * 2004-05-13 2016-11-23 高通股份有限公司 用于分配信息到通信系统的信道的设备
GB0420540D0 (en) 2004-09-15 2004-10-20 Nokia Corp Burst transmission in a digital broadcasting network
US7555584B2 (en) * 2004-09-29 2009-06-30 Intel Corporation Providing additional channels for an MSL architecture
US20070058660A1 (en) * 2005-07-22 2007-03-15 Interdigital Technology Corporation Wireless communication method and apparatus for controlling access to Aloha slots
GB2439122A (en) * 2006-06-09 2007-12-19 Symbian Software Ltd Reducing power consumption of a mobile device
US20080068979A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Motorola, Inc. Adaptive and preemptive scheduling of transmissions
US20080219285A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Microsoft Corporation Multi-Channel Communications Protocol
FR2915338A1 (fr) * 2007-04-17 2008-10-24 Canon Kk Procede d'emission et de reception de contenus de donnees dans un reseau de communication, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et dispositifs correspondants
KR100918834B1 (ko) * 2007-07-23 2009-09-25 강릉원주대학교산학협력단 무선 센서 네트워크 시스템의 데이터 송수신 방법 및 센서노드
US8559365B2 (en) * 2007-10-30 2013-10-15 Coppergate Communications Ltd. After transmission return signal
US9264976B2 (en) 2007-11-16 2016-02-16 Qualcomm Incorporated Preamble design for a wireless signal
US9215669B2 (en) * 2007-11-16 2015-12-15 Qualcomm Incorporated Preamble design for a wireless signal
US20090129333A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-21 Qualcomm Incorporated Preamble design for a wireless signal
US8918112B2 (en) 2007-11-16 2014-12-23 Qualcomm Incorporated Preamble design for a wireless signal
FR2924242B1 (fr) * 2007-11-23 2009-12-25 Thales Sa Procede de reservation avec garantie de latence et de debit dans un reseau a allocation dynamique de creneaux temporels
US9801188B2 (en) * 2008-02-01 2017-10-24 Qualcomm Incorporated Backhaul signaling for interference avoidance
US8098645B2 (en) * 2008-02-21 2012-01-17 General Dynamics C4 Systems, Inc. Random access slot selection in a communications system
US9113485B2 (en) * 2008-04-22 2015-08-18 Robert Bosch Gmbh Method for reducing latency of wireless data packet delivery
US20100161371A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Murray Robert Cantor Governance Enactment
US8595288B2 (en) * 2009-03-25 2013-11-26 International Business Machines Corporation Enabling SOA governance using a service lifecycle approach
CN102624620B (zh) * 2012-03-12 2016-04-20 四川银海天怡信息技术有限公司 一种基于令牌帧的以太网传输方法的传输系统
WO2013181846A1 (zh) * 2012-06-08 2013-12-12 海能达通信股份有限公司 一种专网通信中的数据传输方法和装置
CN102891808B (zh) * 2012-10-31 2015-11-11 北京经纬恒润科技有限公司 一种报文调度方法和装置
CN103439053B (zh) * 2013-07-23 2015-07-29 海南电力技术研究院 Lm6000燃气轮机转子换装叶片时高速动平衡方法
CN106937313B (zh) * 2015-12-29 2020-02-28 中国电信股份有限公司 设备数据传输方法、发送装置和收发系统
EP3662717A4 (en) * 2017-08-04 2021-03-10 ZTE Corporation SYSTEM AND PROCEDURE FOR PLANNING COMMUNICATION RESOURCES
US11540279B2 (en) 2019-07-12 2022-12-27 Meteorcomm, Llc Wide band sensing of transmissions in FDM signals containing multi-width channels
CN111642025A (zh) * 2020-05-11 2020-09-08 北京邮电大学 一种基于增强争用解决Aloha的天基信息港接入方法
CA3141381A1 (en) 2020-12-08 2022-06-08 Meteorcomm, Llc Soft decision differential demodulator for radios in wireless networks supporting train control
CA3143425A1 (en) 2020-12-19 2022-06-19 Meteorcomm Llc End of train to head of train communication over a train control network
CN113595685A (zh) * 2021-07-15 2021-11-02 上海晶赞融宣科技有限公司 数据传输方法及装置、存储介质、终端
CN117793793B (zh) * 2023-12-26 2024-09-27 中国电信股份有限公司卫星通信分公司 物联网通信方法、装置及电子装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2198013B (en) * 1986-11-28 1990-07-25 Marconi Co Ltd A communication system
JP2845889B2 (ja) * 1988-05-16 1999-01-13 株式会社日立製作所 衛星通信方式及び衛星通信システム
US5003534A (en) * 1988-08-26 1991-03-26 Scientific Atlanta Link utilization control mechanism for demand assignment satellite communications network
US5384777A (en) * 1993-04-19 1995-01-24 International Business Machines Corporation Adaptive medium access control scheme for wireless LAN
JPH08251096A (ja) * 1995-03-11 1996-09-27 Nec Corp スロット割り当て方式

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007524318A (ja) * 2004-02-25 2007-08-23 ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー 通信ネットワークにおけるオーバーロード制御
JP2010505352A (ja) * 2006-09-29 2010-02-18 ローズマウント インコーポレイテッド Tdma通信のためのマルチサイズのタイムスロットをもつ無線メッシュネットワーク

Also Published As

Publication number Publication date
EP0960514A2 (en) 1999-12-01
WO1999000931A3 (en) 1999-04-15
BR9806181A (pt) 1999-11-16
CN1231093A (zh) 1999-10-06
CN1132385C (zh) 2003-12-24
US7072313B2 (en) 2006-07-04
IL128571A0 (en) 2000-01-31
WO1999000931A2 (en) 1999-01-07
US6577610B1 (en) 2003-06-10
US20030086373A1 (en) 2003-05-08

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