JP2002505817A - 共通のデータ媒体でデータ伝送するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １つの中央局（１３３）と複数の加入者（１３０，１３１，１３２）とを有する共通の媒体でのデータ伝送方法であって、該データ伝送は、データパケットを中央局（１３３）から加入者（１３０，１３１，１３２）に送出することによって（ダウンリンク）かつ加入者（１３０，１３１，１３２）から中央局（１３３）に送出することによって（アップリンク）制御され、ここで可変の長さのシグナリング期間（１）に、有効信号データフェーズ（３，４；４１，４２，４４，４６；５１，５２，５４，５６，５８）の他にダウンリンクシグナリングデータフェーズおよびアップリンクシグナリングデータフェーズ（２，５；３０，３１；４０，４３，４５；５０．５３，５５，５７）が設けられており、該シグナリングデータフェーズのシグナリングデータによって、アップリンク（１０）およびダウンリンク（９）におけるデータ伝送が送信希望および送信時間の割り当ておよび必要に応じてその他の情報の伝送によって編成されかつダウンリンクシグナリングデータフェーズ（９）には後続のデータフェーズ（４２ないし４６；５２ないし５８）に対するシグナリングデータが含まれており、該シグナリングデータは中間に位置するデータフェーズ（４１；５１）の後に漸く始まり、ここで中間に位置するデータフェーズはその前のダウンリンクシグナリングデータフェーズによって編成されたものである形式の方法が、そのフレキシビリティおよびダイナミック特性に関して、シグナリングデータフェーズ（３０，３１，５；４０，４３，４５；５０．５３，５５，５７）をシグナリング期間（１）内でフレキシブルに位置決めしかつ少なくとも１つの先行するダウンリンクシグナリングデータフェーズによって確定しかつアップリンクシグナリングデータフェーズ（４３，５５）とダウンリンクシグナリングデータフェーズ（４５，５７）との間に有効信号データフェーズ（４４，５６）を挿入することによって改良される。

Description

【発明の詳細な説明】 共通のデータ媒体でデータ伝送するための方法 本発明は、１つの中央局と複数の加入者とを有する共通の媒体でのデータ伝送 方法であって、該データ伝送は、データパケットを中央局から加入者に送出する ことによって（ダウンリンク）かつ加入者から中央局に送出することによって（ アップリンク）制御され、ここで可変の長さのシグナリング期間に、有効信号デ ータフェーズの他にダウンリンクシグナリングデータフェーズおよびアップリン クシグナリングデータフェーズが設けられており、該シグナリングデータフェー ズのシグナリングデータによって、アップリンクおよびダウンリンクにおけるデ ータ伝送が送信希望および送信時間の割り当ておよび必要に応じてその他の情報 の伝送によって編成されかつダウンリンクシグナリングデータフェーズには後続 のデータフェーズに対するシグナリングデータが含まれており、該シグナリング データは中間に位置するデータフェーズの後に漸く始まり、ここで中間に位置す るデータフェーズはその前のダウンリンクシグナリングデータフェーズによって 編成されたものである形式の方法に関する。 この形式の方法は例えば、ＩＥＥＥ Wireless Communications Systems Sympo siumにおけるD．Retras の会議の講演（第９頁ないし８頁、１９９５年）によって公知である。その際非 同期伝送モード（ＡＴＭ＝Asynchronous-Transfer-Mode）において伝送されるデ ータパケットは、データ伝送に対するダイナミックなタイムスロット（ＤＳＡ＝ Dynamic Slot Assignment）を定めるプロトコルによって送出される。このプロ トコルによれば、ダウンリンクシグナリング期間における伝送は先行するダウン リンクシグナリングバーストによって編成され、その際シグナリング期間は、先 行するダウンリンクシグナリングバーストによって編成された有効信号フェーズ によって終了される。 中央局によってデータ伝送を制御するために適している公知のプロトコルでは 、シグナリングデータフェーズがシグナリング期間内の定められている時間的な 位置において送出されるようにしている。公知の方法は高い処理ダイナミック特 性が得られるように設計されてはいるが、本発明は、冒頭に述べた形式の方法に おいて処理ダイナミック特性を一層高めかつ一層高いフレキシビリティを保証す るという問題設定に基づいている。 この問題設定から出発して本発明によれば、冒頭に述べた形式の方法は、シグ ナリングデータフェーズをシグナリング期間内でフレキシブルに位置決めしかつ 少なくとも１つの先行するダウンリンクシグナリングデータフェーズによって確 定しかつアップリンクシグ ナリングデータフェーズとダウンリンクシグナリングデータフェーズとの間に有 効信号データフェーズを差し込むことによって特徴付けられている。 本発明の方法によれば、コミュニケーションの種々異なった作動状態に対する 一層高いフレキシビリティおよびダイナミック特性が可能になる。殊に、ダウン リンクシグナリングデータフェーズのフレキシブルな配置によって、シグナリン グデータフェーズ内でもなお短期間、新しい状況、トラヒック密度などに対応す ることができるようになる。ダイナミック特性、即ちシステムの、新しい状況へ の短時間の整合を高めるために、本発明によれば、アップリンクシグナリングデ ータフェーズとダウンリンクシグナリングデータフェーズとの間に、有効信号デ ータフェーズを差し込むようにしている。アップリンクシグナリングデータフェ ーズによる容量要求の必要な処理時間を考慮して、本発明の方法では、次のダウ ンリンクシグナリングデータフェーズにおいて既にアップリンクシグナリングデ ータフェーズに対応（リアクション）することができる。できるだけ迅速な対応 のために、差し込まれる有効信号データフェーズは高いダイナミック特性のため にできるだけ短く構成されるが、ダウンリンクシグナリングデータの作成のため のアップリンクシグナリングデータの処理に対しては必要なだけの長さに構成さ れるようにすれば有利である。 本発明により設定される、シグナリング期間内のシグナリングデータフェーズ の位置のフレキシビリティに基づいて、殊に、ダウンリンクシグナリングデータ フェーズをシグナリング期間内の種々異なった時間に分配することが可能である 。 シグナリング期間の本発明によるフレキシブルな分配によって、有利にも、ダ ウンリンクシグナリングデータフェーズによって、有効信号データフェーズ期間 のアップリンクまたはダウンリンクにおけるデータ伝送の長さを必要に応じて確 定することができる。即ち例えば、或る時間の間、実際にはアップリンクにおい てだけまたは実際にはダウンリンクにおいてだけ送信されるという著しく非対称 的なコミュニケーションフェーズに対する整合を行うことができる。 殊に、著しく非対称な要求に対して、シグナリング期間が１つのアップリンク シグナリングデータフェーズおよび１つより多くのダウンリンクシグナリングデ ータフェーズを有しているようにすれば効果的であることがある。このようにし て、有効信号伝送量に関して現在の時代に適った編成を今まで以上に行うことが でき、その際アップリンクシグナリングに対する要求比較的僅かである。これに 対する例は、「ビデオ・オン・デマンド」を個別に加入者に送信する分配サービ スである。 本発明によれば、シグナリングデータを固有のタイ ムスロットにおいて送出することができるが、有効データと一緒に（「ピギーバ ック（Huckepack）方式」において）伝送することもできる。 本発明の方法は有利には、無線トラヒックにおけるＡＴＭデータ信号の送出に 使用することができる。しかし受動光学ネットワーク（ＰＯＮ＝passiveo ptish ce Nrtze）にも有利に使用することができる。 次に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。その際： 第１図は、本発明のデータ伝送を行うことができるコミュニケーションネットワ ークの概略図であり、 第２図は、時分割２重作動における従来のデータ伝送方法におけるシグナリング 期間の概略図であり、 第３図は、本発明のデータ伝送の第１の実施例を示し、 第４図は、本発明のデータ伝送に対する第２の実施例の概略図であり、 第５図は、第４図の実施例におけるアップリンク伝送およびダウンリンク伝送へ の分割を例示的に示す概略図であり、 第６図は、第４図の実施例におけるアップリンク伝送およびダウンリンク伝送間 の別の分割の概略図であり、 第７図は、第４図の実施例におけるアップリンクおよびダウンリンクの別の変形 例を示し、 第８図は、本発明のデータ伝送に対する第３の実施例を示し、 第９図は、第８図の実施例に対するアップリンク伝送およびダウンリンク伝送へ の例示的な分割に対する概略図である。 第１図には、データ信号としてＡＴＭセルが伝送可能である広帯域ネットワー クが略示されている。伝送ネットワークは、ネットワーク線路１３６を介して接 続されている３つのネットワークノード１３４から成っている。ネットワーク接 続線路１３５を介してネットワークノード１３は定置のユニット１３３の接続端 子１３７に接続されている。 更に３つの移動加入者１３０，１３１および１３２が示されている。通例、定 置のユニット１３３は移動ユニット１３０，１３１，１３２との送信および受信 トラヒックを実施し、従って中央局として作用する。その際定置のユニット１３ ３から加入者１３０，１３１，１３２に送出される信号（ダウンリンク）は、ネ ットワークノード１３４から来るものであってもよい。伝送プロトコルはこのた めに、例えば信号パケット（ＡＴＭセル）のヘッドフィールドにおいてデータ送 信機およびデータ受信機が識別されるようにしている。 本発明の方法の使用は、定置のユニット１３３が中央局として用いられること に限定されていない。移動 加入者１３０，１３１，１３２の１つを選択しかつ中央局によって実施すべき制 御機能を選択された加入者によって実施することも可能であり、この場合有効信 号データの伝送は加入者間で直接行うことができる。 第２図には、シグナリング期間１が隣接して相次いで現れる従来のデータ伝送 方法が示されている。シグナリング期間はそれぞれ、ダウンリンク期間９および アップリンク期間１０から成っている。 ダウンリンク期間９においてまず、ダウンリンクシグナリングデータフェーズ が送出される。これは、ダウンリンク期間９において続いている有効データタイ ムスロット３に対するアナウンス信号６を有している。更に、アップリンク作動 １０に対する加入者１３０，１３１，１３２への、有効データタイムスロット４ およびシグナリングデータスロット５の割り当て７が行われる。更に、先行のア ップリンク期間１０において受信された、有効データタイムスロット４およびシ グナリングデータタイムスロット５からの信号に対する確認信号８が送出される 。 第３図の実施例において、従来の固定の図式はなくなり、例えば、ダウンリン ク期間９において、ダウンリンクシグナリングデータフェーズ３０および３１は 分割された形において送出される。これらはダウンリンク期間内で種々異なった 位置にて送出することができる。この位置決めは任意に選択可能である。図示の 実施例において、第１のダウンリンクシグナリングデータフェーズ３０において 、アップリンク有効データタイムスロット４およびアップリンクシグナリングデ ータタイムスロット５に対する割り当てが送出される。第２のダウンシグナリン グデータフェーズ３１によって、次のダウンリンク期間９に対するアナウンス信 号６および先行するアップリンク期間１０に対する確認信号が作成される。 アップリンクシグナリングデータフェーズ５と第２のダウンリンクシグナリン グデータフェーズ３１との間の時間的な間隔に基づいて、先行するアップリンク シグナリングデータフェーズ５からのすべての情報、即ちコミュニケーション要 求および送信要求が処理されかつ後続の割り当てのために考慮される。 第４図ないし第７図にはデータフェーズ４０ないし４６が示されており、これ らに基づいてシグナリング期間１のフレキシブルな割り当てについて説明する。 ダウンリンクにおけるシグナリングデータフェーズ４０に、有効信号データフ ェーズ４１が続く。しかしこのフェーズはシグナリングデータフェーズ４０によ って制御されておらず、先行するダウンリンクシグナリングデータフェーズによ って決定されているものである。有効信号データフェーズ４１に続いて、有効信 号データフェーズ４２を有するシグナリング期間１が始まるが、この有効信号デ ータフェーズには、機能的 にはダウンリンクシグナリングデータフェーズ４０に対応している新しいダウン リンクシグナリングデータフェーズ４５が来る前に、アップリンクシグナリング データフェーズ４３、別の有効信号データフェーズ４４が続く。シグナリング期 間１の終わりに来る有効信号データフェーズ４６は機能的には既述の有効信号デ ータフェーズ４１に対応している。 ダウンリンクシグナリングデータフェーズ４０では、移動加入者１３０，１３ １，１３２に対する送信時間／送信形式の割り当て７、先行するアップリンク１ ０において受信されたデータに対する確認並びに別の管理情報が送出される。こ れにより、データフェーズ４２ないし４６の位置および長さが決められる。アッ プリンクシグナリングデータフェーズ４３において、移動加入者１３０，１３１ ，１３２は管理データを中央局１３３に送出する。これには例えば、アップリン クに対する容量要求、ログイン、コミュニケーションおよび送信要求などがある 。引き続く有効信号データフェーズ４４は実質的に、アップリンクシグナリング データフェーズ４３において送出されたすべてのアップリンクシグナリングデー タが、後続のダウンリンクシグナリングデータフェーズ４５のためにも考慮する ことができるように、中央局１３３におけるアップリンクシグナリングデータに 対する処理時間を橋絡するために用いられる。 今や新しいダウンリンクシグナリングデータはダウンリンクシグナリングデー タフェーズ４５において送出された状態にあるにも拘わらず、有効信号データフ ェーズ４６における有効信号データ伝送はまだ、ダウンリンクシグナリングデー タフェーズ４０からの制御に基づいて行われる。それは、ダウンリンクシグナリ ングデータフェーズ４５から送出されたダウンリンクシグナリングデータが中央 局１３３および加入者１３０，１３１，１３２においてデータ伝送トラヒックに 対して影響を及ぼすことなく処理することができるようにするためである。 第５図には、有効信号データフェーズ４１，４２，４４および４６の占有がア ップリンク作動１０に対してもダウンリンク作動９に対しても可能でありかつ割 り当ても有効信号データフェーズ４１，４２，４４，４６内で行うことができる という例が示されている。 即ち第５図によれば、ダウンリンクフェーズの持続時間９はダウンリンクシグ ナリングデータフェーズ４０の始めから有効信号データフェーズ４１全体を介し て有効信号データフェーズ４２の始めまで入り込んでいる。引き続くアップリン ク期間１０は、有効信号データフェーズ４２の残り、アップリンクシグナリング データフェーズ４３および有効信号データフェーズ４４の一部にわたって延在し ている。有効信号データフェーズ４４の残りおよびデータフェーズ４５，４６は 再び、ダウンリンク作動に対して占有されている。 第６図には、ダウンリンク作動９が専らダウンリンクシグナリングデータフェ ーズ４０，４５に制限されており、一方すべての有効信号データフェーズ４１， ２，４４，４６および当然ながらアップリンクシグナリングデータフェーズ４３ はアップリンク作動１０のために利用されるという、同一の信号データフェーズ ４０ないし４６の全く別の分配が示されている。 第７図には、アップリンク作動１０においてはアップリンクシグナリングデー タフェーズ４３だけが作動されかつ残りのデータフェーズ４０ないし４２および ４４ないし４６はダウンリンクフェーズ９において作動される、逆の極端な例が 示されている。 このことから、本発明の方法は、有利な手法で、有効信号データが実際にダウ ンリンクだけもしくはアップリンク１０においてだけ伝送されるという極端に非 対称形のデータ伝送状態を可能にすることが明らかである。 第８図には、第３図の実施例に類似している、シグナリング期間の分配に対す る実施際が示されている。ここにも、ダウンリンクシグナリングデータフェーズ ５０，これに続く、先行するダウンリンクシグナリングデータフェーズによって 決定されている有効信号データフェーズ５１が示されている。それからシグナリ ング期間１が続いている。この期間は部分的にダウン リンクシグナリングデータフェーズ５０によって制御されるようになっておりか つ有効信号データフェーズ５２によって始まっている。これに続くのは第２のダ ウンリンクシグナリングデータフェーズ５３であり、これは後続のデータ信号フ ェーズ５５，５６，５７，５８，５０を制御する。従って第１のダウンリンクシ グナリングデータフェーズ５０は信号データフェーズ５２，５３および５４を決 定しているにすぎない。アップリンクシグナリングデータフェーズ５５と別のダ ウンリンクシグナリングデータフェーズ５７との間に有効信号データフェーズ５ ６が挿入されている。このフェーズはダウンリンクシグナリングデータをダウン リンクシグナリングデータフェーズ５７に作成するためにダウンリンクシグナリ ングデータフェーズ５５からのアップリンクシグナリングデータの処理を可能に する。その他、ダウンリンクシグナリングデータフェーズ５７は機能的には第１ のダウンリンクシグナリングデータフェーズ５０に対応しかつ最後の有効信号デ ータフェーズ５８は既述の有効信号データフェーズ５１に対応している。 第９図には再び、信号データフェーズ５０ないし５８の、ダウンリンク作動９ およびアップリンク作動１０への分配が有効信号デーやフェーズ５１，５２，５ ４，５６，５８に関して任意でありかつ有効信号データフェーズ５４，５６の期 間にも変更することができ ることが示されている。ダウンリンクシグナリングデータフェーズ５０，５３， ５７に対して実際にもダウンリンク作動９が設定されておりかつアップリンクシ グナリングデータフェーズ５５に対してアップリンク作動１０が当てはまること が保証されてさえすればよい。 その他、第９図から、シグナリング期間１は実質的に第７図に示されているよ うに２つのシグナリング期間１から成っており、その際アップリンクシグナリン グデータフェーズは省略されておりかつ２つの有効信号データフェーズが統合さ れていることがわかる。アップリンクシグナリングデータフェーズを低減して行 われるこの統合は、例えばビデオ・オン・デマンドに対する分配器サービスにお いて適切であるように、非対称な制御トラヒックに対する整合のために用いられ る。 本発明の方法は、例にも示されているように、「送信」および「受信」が時間 的に決められているフェーズにおいて交錯して行われる時分割２重方式に特別適 している。しかし、本発明の方法の基本原理を、「送信」および「受信」が異な った周波数において行われる周波数多重方式に対して使用することもできる。 図示の実施例では、可変の長さを有していることができるシグナリング期間１ はもはや厳密に固定されていないことがわかる。シグナリング期間１はいずれの 場合においても、１つのダウンリンクシグナリングおよび１つのアップリンクシ グナリングを含んでおり、その際１つのアップリンクシグナリングフェーズは複 数のダウンリンクシグナリングフェーズに属していることができるし、その逆で あってもよい。従って、第７図、第８図、第９図において行われる、有効信号フ ェーズ４１，４２ないし５１，５２の分配を変形することができ、その結果例え ば有効信号データフェーズ４２，５２も非常に短くなるまたは省略することがで きることは明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンター ザイデル ドイツ連邦共和国 Ｄ―31141 ヒルデス ハイム ヴィントミューレンシュトラーセ ５ (72)発明者 イェンス ブレットシュナイダー ドイツ連邦共和国 Ｄ―01307 ドレスデ ン クラナッハシュトラーセ 18 (72)発明者 アンドレアス クレムリング ドイツ連邦共和国 Ｄ―52064 アーヘン カールスグラーベン 69 【要約の続き】 ８）に対するシグナリングデータが含まれており、該シ グナリングデータは中間に位置するデータフェーズ（４ １；５１）の後に漸く始まり、ここで中間に位置するデ ータフェーズはその前のダウンリンクシグナリングデー タフェーズによって編成されたものである形式の方法 が、そのフレキシビリティおよびダイナミック特性に関 して、シグナリングデータフェーズ（３０，３１，５； ４０，４３，４５；５０．５３，５５，５７）をシグナ リング期間（１）内でフレキシブルに位置決めしかつ少 なくとも１つの先行するダウンリンクシグナリングデー タフェーズによって確定しかつアップリンクシグナリン グデータフェーズ（４３，５５）とダウンリンクシグナ リングデータフェーズ（４５，５７）との間に有効信号 データフェーズ（４４，５６）を挿入することによって 改良される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１つの中央局（１３３）と複数の加入者（１３０，１３１，１３２）とを 有する共通の媒体でのデータ伝送方法であって、 該データ伝送は、データパケットを中央局（１３３）から加入者（１３０，１３ １，１３２）に送出することによって（ダウンリンク）かつ加入者（１３０，１ ３１，１３２）から中央局（１３３）に送出することによって（アップリンク） 制御され、ここで可変の長さのシグナリング期間（１）に、有効信号データフェ ーズ（３，４；４１，４２，４４，４６；５１，５２，５４，５６，５８）の他 にダウンリンクシグナリングデータフェーズおよびアップリンクシグナリングデ ータフェーズ（２，５；３０，３１；４０，４３，４５；５０．５３，５５，５ ７）が設けられており、該シグナリングデータフェーズのシグナリングデータに よって、アップリンク（１０）およびダウンリンク（９）におけるデータ伝送が 送信希望および送信時間の割り当ておよび必要に応じてその他の情報の伝送によ って編成されかつダウンリンクシグナリングデータフェーズ（９）には後続のデ ータフェーズ（４２ないし４６；５２ないし５８）に対するシグナリングデータ が含まれており、該シグナリングデータは中間に位置するデータフェーズ（４１ ；５１）の後に漸く始まり 、ここで中間に位置するデータフェーズはその前のダウンリンクシグナリングデ ータフェーズによって編成されたものである形式の方法において、 前記シグナリングデータフェーズ（３０，３１，５；４０，４３，４５；５０． ５３，５５，５７）をシグナリング期間（１）内でフレキシブルに位置決めしか つ少なくとも１つの先行するダウンリンクシグナリングデータフェーズによって 確定しかつ アップリンクシグナリングデータフェーズ（４３，５５）とダウンリンクシグナ リングデータフェーズ（４５，５７）との間に有効信号データフェーズ（４４， ５６）を挿入する ことを特徴とする方法。 ２．前記中間に位置するデータフェーズ（４１；５１）を有効信号データフェ ーズによって形成する 請求項１記載の方法。 ３．前記差し込まれる有効信号データフェーズ（４４，５６）をできるだけ短 く、該フェーズにおいて、ダウンリンクシグナリングデータの作成のためのアッ プリンクシグナリングデータの処理が完了されるように構成する 請求項１または２記載の方法。 ４．有効信号データフェーズ（４１，４２，４４，４６；５１，５２，５４， ５６，５８）の期間のアップリンク（１０）またはダウンリンク（９）における データ伝送の長さを必要に応じて確定する 請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 ５．シグナリング期間（１）において１つのアップリンクシグナリングデータ フェーズ（５５）および１つより多くのダウンリンクシグナリングデータフェー ズ（’５３，５７）を設ける 請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。 ６．シグナリングデータを固有のタイムスロットにおいて送出する 請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。 ７．シグナリングデータを有効信号データと一緒に伝送する 請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。 ８．データ伝送ダウンリンク（９）およびアップリンク（１０）を時分割２重 作動において行う 請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。 ９．ＡＴＭデータ信号を無線トラヒックにおいて伝送する 請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。 10．データ伝送を受動光学ネットワークにおいて行う 請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。