JP2002185472A - 拡張プリアンブルを用いた複数ユーザネットワークシステムおよびデータ通信方法 - Google Patents

拡張プリアンブルを用いた複数ユーザネットワークシステムおよびデータ通信方法

Info

Publication number
JP2002185472A
JP2002185472A JP2001246325A JP2001246325A JP2002185472A JP 2002185472 A JP2002185472 A JP 2002185472A JP 2001246325 A JP2001246325 A JP 2001246325A JP 2001246325 A JP2001246325 A JP 2001246325A JP 2002185472 A JP2002185472 A JP 2002185472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
preamble
destination
source
data communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2001246325A
Other languages
English (en)
Inventor
Matitiyahu Amit
アミト マティティヤフ
Liran Brecher
ブレチャー リラン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of JP2002185472A publication Critical patent/JP2002185472A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40143—Bus networks involving priority mechanisms
    • H04L12/40163—Bus networks involving priority mechanisms by assigning priority to messages according to a message field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/407—Bus networks with decentralised control
    • H04L12/413—Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection [CSMA-CD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共有媒体を利用する加入者間の有効なデータ
通信レートを向上させるために、衝突解決に関する時間
を削減するためのデータ通信システムおよび方法を提供
する。 【解決手段】 データ通信メッセージ構成１００は、ソ
ース１０４とデスティネーション１０６データを含むプ
リアンブルを用いる。メッセージ構成によって、衝突解
決論理を用いて、生き残った局が最も高い優先度をもつ
ように、ネットワーク内の局の優先付けを行うことが可
能となる。デスティネーションプリアンブル１０６デー
タによって、各局はデスティネーションデータをサンプ
ル化し、バックグラウンドで符号化するためにこれをバ
ッファに格納し、これにより、当該局はネットワークデ
ータレートを保証する必要がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】（発明の背景） （発明の分野）本発明は、データ通信システムおよび方
法に関し、特に、共有媒体を介して加入者間の通信のた
めに、衝突回避、頑強なキャリア検知、局間の安定な同
期、およびバックグラウンドでのデータバッファと復号
化を提供するシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来技術】（従来技術の説明）バースト状（パケッ
ト）にデータ通信システムを使う際には、フレームの一
般的な形式は、各バーストの最初に、プリアンブルを有
するものとなっている。いくつかの通信プロトコルで
は、さらにデータとフレーム終わりを含んでいる。プリ
アンブルは、伝送の開始を示す（認識する）ために用い
られる。ネットワーク上の全てのノードは、従来から、
同一のプリアンブルと、同一のフレーム終わりを用いて
いる。従って、各ノードは、少なくともデータの開始を
復号化し、当該メッセージがそのノードに宛てられたも
のであるかどうかを判定する必要がある。重要なのは、
この復号化の処理が、リアルタイムの計算複雑度を必要
とすることである。さらに。従来のデータ通信処理で
は、衝突検出と衝突解決技術を用いる必要があるため、
より複雑なものとなり、多大な処理時間を要するものと
なる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上に鑑み、共有媒体
を利用する加入者間の有効なデータ通信レートを向上さ
せるために、衝突解決に関する時間を削減する処理が求
められている。
【０００４】
【発明を解決するための手段】（発明の概要）本発明
は、通信ネットワークのＰＨＹレイアにある各局を区別
するシステムと方法に関するものである。本技術は、衝
突しあう局自身もまた雑音として見なされるような極め
て雑音の多い環境であっても、プリアンブルが容易に識
別されるように、プリアンブルを選択するような場合に
用いられる。
【０００５】ネットワーク上の各局は、送信機と受信機
とからなっており、これらは独立して同時に動作するも
のである。先に述べたプリアンブルは、２つあるいはそ
れ以上の局が衝突しあう場合には、各局が他の局を迅速
に識別する能力を持つように、通信のソースとデスティ
ネーションを識別することによって、前述したようにそ
の従来の機能性を拡張するために用いられる。このよう
な状況が発生した場合には、ひとつの局のみが通信を継
続し、他の局は短期間の間だけ通信を中断する。従っ
て、この技術により、衝突解決に要する時間を削減し、
もって、システムの有効なデータ通信レートを向上する
ものとなる。
【０００６】本発明の一特徴としては、ソースおよびデ
スティネーションノードを識別するために、一意のノー
ドプリアンブルを用いる方法とそのシステムが実装され
る。
【０００７】本発明の他の特徴としては、ソースノード
識別の直後にメッセージ伝送を中断することにより衝突
を解決するために、一意のノードプリアンブルを用いる
方法とその構造が実装される。
【０００８】本発明の更に他の特徴としては、デスティ
ネーションノードに宛てられたメッセージのみを復号化
するために、一意のノードプリアンブルを用いる方法と
その構造が実装される。
【０００９】本発明の更に他の特徴は、単一のノードに
対して、ネットワークデータレートをサポートする要求
がなくなった時にはいつでも、バックグラウンドでメッ
セージの復号化が行われるように、ＣＰＵあるいはＤＳ
Ｐのようなデータ処理装置を用いて全メッセージサンプ
ルをバッファに格納するために実装されたシステムと方
法に関するものである。
【００１０】ここでは、以下の用語は下記の意味を有す
るものとする。リアルタイムという用語は、ネットワー
クデータレートに関して用いられる。バックグラウンド
という用語は、局データレートに関して用いられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】同一部分には同一の符号を付して
説明した付随する図面に関して以下の詳細な説明によっ
てより良く理解されるのと同様に、本発明のほかの側面
と特徴および、本発明に付随する多くの特長について
は、容易に理解されるものとなっている。
【００１２】各図面は各実施例を説明するものではある
が、本発明の他の実施例についても、説明に示すように
考察されるものである。全ての場合において、本開示
は、例を挙げて限定することなく、本発明を説明する実
施例を提示するものである。本技術分野に精通した者で
あれば、本発明の原理の範囲と主旨に留まるような多数
の他の修正や実施例を考案することが可能である。
【００１３】（好適な実施例についての詳細な説明）図
１は、本発明の一実施例による、無線フレーム構造１０
０である。無線フレーム構造１００は、データパケット
の開始を示すだけでなく、特定のソースを識別する第一
部（ソースプリアンブル）１０４と特定のデスティネー
ションを特定する第二部（デスティネーションプリアン
ブル）１０６を有するプリアンブル１０２を持っている
と考えることができる。また、無線フレーム構造１００
は、データ１０８とフレームの終わり記号１１０を有し
ている。無線フレーム構造１００は、ソースプリアンブ
ル１０４とデスティネーションプリアンブル１０６の両
方を含んでいるため、各局は、ネットワーク内の任意の
他局をすぐに認識することができる。ネットワーク内の
局間で衝突が発生した場合には、単一の局のみが伝送を
継続し、一方、それ以外の局は短時間だけ伝送を中断す
る。以下で説明するように、各局では、どの局が伝送を
継続し、どの局が伝送を中断すべきかを決定することを
助けるためのアルゴリズムが用いられる。さらに、拡張
されたプリアンブルによる衝突解決に要する時間削減に
よって、ネットワークの有効な通信データレートが増加
する。上述したように、もし特定のメッセージがネット
ワーク中の所定のノードに宛てられたかどうかを識別す
るためには、もはやデータ１０８のいかなる部分も符号
化する必要はないため、この衝突解決の時間削減は、符
号化処理削減の効果によるものである。このような以前
は符号化が必要であったものは、複雑なリアルタイム処
理を必要としていた部分であった。
【００１４】従って、無線フレーム構造１００は、容易
に識別されるプリアンブルを実装することにより、衝突
しあう局自身が雑音と考えられるような極めて雑音の多
い環境であっても、ＰＨＹレイアの局を識別することを
可能とする。単一ノード（局）が、ネットワークデータ
レートをサポートする必要がない場合には、局の局所的
なＣＰＵ、ＤＳＰなどのデータ処理装置を用いたバック
グラウンドでの局での符号化のために、メッセージ全体
がバッファに格納される。しかし、本発明は、これに限
定されるものではなく、ソースおよびデスティネーショ
ンプリアンブル１０４、１０６は、例えば、任意の順番
あるいは、交互の順番で実装することも可能である。
【００１５】図２は、図１に示した無線フレーム構造１
００について、キャリア検知、ソース認識、デスティネ
ーション検出および衝突解決の実装に好適なトランシー
バモジュールの簡略ブロック図である。トランシーバモ
ジュール２００は、キャリア検知・ソース認識モジュー
ル２０２、デスティネーション検出モジュール２０４、
および衝突解決論理モジュール２０６とを含んでいる。
キャリア検知モジュール２０２の特定の実装の仕方によ
り、システム全体の性能が決定されることが分かる。一
般的に、異なるプリアンブル１０４、１０６の検出で
は、２つあるいはそれ以上の局が衝突する場合に、出力
レベルを数ｄＢだけ違うようにし、ネットワークが安定
して低い出力レベルの局を雑音限界まで検出できるよう
に、最大のダイナミックレンジを用いることが有利とな
る。
【００１６】以上より、衝突する恐れのあるソースが早
目に伝送を中断し、伝送可能な局のみがネットワーク上
に生き残るため（さらに、衝突しあう局からＩＳＩがな
くなるため）、デスティネーション検出の実装は容易と
なることが分かる。さらに好ましいことに、各局は、そ
れ自身のデスティネーションアドレスのみを検出し、バ
ッファを書き込み可能として、バーストサンプルをそれ
に対応するメモリ装置へ格納することを実装する。
【００１７】衝突解決論理２０６は、上述したように、
ソフトウェアアルゴリズムによって実装される。一実施
例によれば、各局には、あらかじめ定められた優先度が
割り当てられる。２つあるいはそれ以上の局が衝突しあ
う場合には、最も高い優先度をもつ局が生き残ることに
なる。他の実施例によれば、あらかじめ定められた優先
度が割り当てられるが、この優先度は動作中に動的に変
化するものとなっている。２つの局間にあらかじめ定義
された優先度は、動作中に、例えば、局間に衝突が起こ
るたびに、互いに入れ替わる。このように、より対称的
な通信の実装が可能となる。上記の優先度切り替え処理
は、衝突しあう局数が２を上回る場合にも拡張して適用
可能である。
【００１８】以上のように、本発明は、共有媒体を介し
た加入者間の通信の分野で、重要な利点をもたらすもの
であることが分かる。拡張されたプリアンブルを実装す
ることにより、衝突回避、頑強なキャリア検出、局間の
良好な同期、およびデータバッファリングとバックグラ
ウンドでの符号化を達成することができる。データ通信
の技術分野に精通した者に対して、新しい原理を適用
し、それに必要な特徴的な要素の構成と利用に必要な情
報を提供するために、本発明を詳細に説明してきた。以
上説明してきたように、本発明は、構造と動作におい
て、従来例とは一線を画する新機軸を提供するものであ
ることは明白である。しかし、本発明の特定の実施例を
詳細に説明してきた一方で、請求項によって定義される
ような本発明の趣旨および範囲をいかなる方法であって
も逸脱しない限り、様々な代案、修正および置き換えが
可能であることは、理解しうるに難くない。例えば、機
能上の構造およびアルゴリズム上の特徴について、様々
な実施例を提示してきたが、本発明による構造と方法
は、ここで採用した特定の構造あるいは特徴群に必ずし
も限定されるものではない。本発明は、ネットワーク上
の複数ユーザに対して、拡張されたプリアンブルに基づ
いて良好に実施される任意の処理を用いて、同様に実装
することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における、無線フレーム構造
である。
【図２】図１に示した無線フレーム構造について、キャ
リア検知、ソース認識、デスティネーション検出および
衝突解決の実装に好適なトランシーバモジュールの簡略
ブロック図である。
【符号の説明】
１００ 無線フレーム構造 １０４ ソースプリアンブル １０６ デスティネーションプリアンブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K033 AA05 CB01 CB17 DA01 DA17 DB13 EA02

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共有媒体を用いたネットワーク上の複数
    局間のデータ通信方法であって、 各局に優先度を割り当てるステップと、 それぞれソースプリアンブルとこれに関連したデスティ
    ネーションプリアンブルとを有する少なくとも一つのネ
    ットワーク通信データバーストを伝送するステップと、 局優先度とソースプリアンブルとの間のアルゴリズム的
    な関係に基づき、伝送局間の衝突を解決するステップ
    と、 デスティネーションプリアンブルによってデスティネー
    ション局を検出するステップとからなる方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、衝突を解
    決するステップは、ソースプリアンブルと局優先度を問
    い合わせ、伝送局の中でより低い優先度をもつ局による
    伝送を中断させることを含むことを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の方法において、衝突を解
    決するステップは、さらに、２つの伝送局が衝突を起こ
    す毎に、２つの伝送局の間で、局優先度を切り替えるこ
    とを含むことを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の方法において、デスティ
    ネーション局を検出するステップは、デスティネーショ
    ンプリアンブルをサンプリングし、サンプリングされた
    デスティネーションプリアンブルデータを格納バッファ
    に格納することを含むことを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の方法において、デスティ
    ネーション局を検出するステップは、さらに、格納され
    たサンプリングされたデスティネーションプリアンブル
    データを、局データレートで符号化することを含むこと
    を特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 データ信号入力とさらに複数のソース認
    識出力とを有するキャリア検出・ソース認識モジュール
    であって、データ信号入力でプリアンブルソースデータ
    を受信し、ソース認識出力でソースデータを生成するよ
    うに構成されたキャリア検出・ソース認識モジュール
    と、 データ通信システムが、受信されたプリアンブルソース
    データに対応する局ソース優先度よりも小さい優先度を
    有する時、衝突解決論理が更なるデータ伝送を中断でき
    るように、ソース認識の出力のソースデータを受信し、
    ソースデータとともに対応する局ソース優先度を受信す
    るように構成された衝突解決論理モジュールと、 プリアンブルデスティネーションデータを受信しサンプ
    ル化し、サンプル化されたプリアンブルデスティネーシ
    ョンデータがデータ通信システムに対して一意である場
    合に、バッファ書き込み可能信号を生成するように構成
    されたデータ信号入力を有するデスティネーション検出
    モジュールとを含むことを特徴とするデータ通信システ
    ム。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のデータ通信システムは、
    さらに、バッファ書き込み可能信号を受信するように構
    成された信号入力を有し、さらにバッファ書き込み可能
    信号が、サンプル化されたプリアンブルデスティネーシ
    ョンデータをデータ書き込みバッファに格納されるよう
    にデータ信号入力を有する格納バッファを含むことを特
    徴とするデータ通信システム。
  8. 【請求項８】 請求項６記載のデータ通信システムは、
    さらに、一意の優先度を異なる局に割り当てるように構
    成されたソフトウェアアルゴリズムを含むことを特徴と
    するデータ通信システム。
  9. 【請求項９】 請求項８記載のデータ通信システムにお
    いて、ソフトウェアアルゴリズムは、さらに、２つの衝
    突しあう局間で一意の優先度を交換しあうように構成さ
    れたことを特徴とするデータ通信システム。
  10. 【請求項１０】 送信受信局にいおって伝送された無線
    メッセージを検出するキャリア検出手段と、 無線メッセージ内に含まれるプリアンブルソースデータ
    を受信し、それに基づきソース認識データを生成するソ
    ース認識手段と、 優先度データをソース認識データに関連付け、データ通
    信システムが、送信受信局よりも低い優先度を有する場
    合に、データ通信システムによるデータ通信を中断させ
    る衝突解決手段と、 無線メッセージ内に含まれるプリアンブルデスティネー
    ションデータを受信しサンプル化し、サンプル化された
    プリアンブルデスティネーションデータがデータ通信シ
    ステムに対して一意である場合に、出力信号を生成する
    デスティネーション検出手段とを含むことを特徴とする
    データ通信システム。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載のデータ通信システム
    は、さらに、デスティネーション検出手段の出力信号に
    応じて、サンプル化されたプリアンブルデスティネーシ
    ョンデータを格納する格納手段を含むことを特徴とする
    データ通信システム。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載のデータ通信システム
    は、さらに、一意の優先度レベルを、異なる送信受信局
    に割り当てる手段を含むことを特徴とするデータ通信シ
    ステム。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載のデータ通信システム
    は、さらに、２つの送信受信局が衝突しあう際には、２
    つの衝突しあう送信受信局の間で一意の優先度レベルを
    交換する手段を含むことを特徴とするデータ通信システ
    ム。
JP2001246325A 2000-07-10 2001-07-10 拡張プリアンブルを用いた複数ユーザネットワークシステムおよびデータ通信方法 Abandoned JP2002185472A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21704800P 2000-07-10 2000-07-10
US849332 2001-05-04
US09/849,332 US6967965B2 (en) 2000-07-10 2001-05-04 Multi-user network system and method of data communication using enhanced preamble
US217048 2001-05-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002185472A true JP2002185472A (ja) 2002-06-28

Family

ID=26911561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001246325A Abandoned JP2002185472A (ja) 2000-07-10 2001-07-10 拡張プリアンブルを用いた複数ユーザネットワークシステムおよびデータ通信方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6967965B2 (ja)
EP (1) EP1172970A1 (ja)
JP (1) JP2002185472A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7277441B1 (en) * 2003-03-24 2007-10-02 Cisco Technology, Inc. System and method for creating and using unique packet preambles for data communication
US8774019B2 (en) 2005-11-10 2014-07-08 Apple Inc. Zones for wireless networks with relays
KR101679062B1 (ko) * 2009-04-15 2016-11-24 코닌클리케 필립스 엔.브이. 네트워크에서의 에너지 효율 송신
US8289849B2 (en) * 2010-03-09 2012-10-16 Nokia Corporation Protocol with improved spatial reuse

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US475600A (en) * 1892-05-24 Cable-hanger
US4593282A (en) * 1983-04-14 1986-06-03 At&T Information Systems Inc. Network protocol for integrating synchronous and asynchronous traffic on a common serial data bus
US4766536A (en) * 1984-04-19 1988-08-23 Rational Computer bus apparatus with distributed arbitration
US4745600A (en) * 1985-07-09 1988-05-17 Codex Corporation Network collision detection and avoidance apparatus
US4682324A (en) * 1985-10-11 1987-07-21 General Electric Company Implicit preemptive lan
US4726018A (en) * 1986-08-25 1988-02-16 International Business Machines Corporation Method of providing priority access to a transmission communication ring
US4885743A (en) * 1988-02-18 1989-12-05 Codenoll Technology Corporation Method and apparatus for detecting the collision of data packets
US5351241A (en) * 1992-12-24 1994-09-27 Intel Corporation Twisted pair ethernet hub for a star local area network
US5453987A (en) * 1994-02-15 1995-09-26 The Mitre Corporation Random access protocol for multi-media networks
US6026095A (en) * 1994-09-27 2000-02-15 3Com Corporation Method and apparatus for controlling latency and jitter in shared CSMA/CD (repeater) environment
JPH11261609A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Fujitsu Ltd Ｃｓｍａ／ｃｄ方式におけるデータ優先送信方法及びその装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20020003807A1 (en) 2002-01-10
US6967965B2 (en) 2005-11-22
EP1172970A1 (en) 2002-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7623501B2 (en) Methods and apparatus for resolving address mapping associated with a wireless mesh network
KR980007267A (ko) 무선 다중율 통신망 액세스 방법과, 액세스 간격 증가 및 충돌 감소 방법
KR20160066032A (ko) 공유 제어 데이터 버스에서의 i2c 슬레이브 디바이스들과 카메라 제어 인터페이스 확장 디바이스들의 공존
JP5184358B2 (ja) プリアンブルとデータフレームとを有する信号を伝送するための方法及びシステム
US20050129036A1 (en) Packet communication terminal
CN101160999B (zh) 使放置在一起的多个无线设备间的干扰最小化的方法和装置
JP2008277873A (ja) 中継接続ユニット
US5335226A (en) Communications system with reliable collision detection method and apparatus
JP2002185472A (ja) 拡張プリアンブルを用いた複数ユーザネットワークシステムおよびデータ通信方法
CN111147385A (zh) 一种软件定义数据中心网络数据平面转发方法及系统
JP2003528494A (ja) 情報伝送ネットワークのコンピュータ・クロックを同期化する方法、この方法を実施するための装置及びコンピュータ・クロックの同期化に適したデータ・パケット
JPH10242981A (ja) ダイナミックタイムスロット割り当てシステム
EP1624621A1 (en) Packet communicate terminal
US20030091067A1 (en) Computing system and method to select data packet
JP3255148B2 (ja) 通信システム
KR20010072352A (ko) 데이터 패킷을 전송하기 위한 방법 및 혼성망
CN105933092B (zh) 一种基于电路交换的数据传输方法及系统
JP4190399B2 (ja) チャネルクリアアクセス信号生成回路及び電子装置
US11507491B2 (en) System for controlling data flow between multiple processors
JPH0964888A (ja) データ通信装置
JPH0475696B2 (ja)
CN114584258A (zh) 业务时延降低方法、装置、设备及可读存储介质
Sethuraman et al. A cepstral based speaker recognition system
JP2542461B2 (ja) 衝突検出型伝送方式
US20040213236A1 (en) Data transmission system, data transmission method, and data transmission aparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080704

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20081210