JP2002508145A - アクセスプロトコル改良型通信ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多重アクセス通信ネットワークにおいて、主局（２）は伝送媒体を介して複数の従局（４，．．．，１８）に接続される。主局は、何れの従局によっても使用されていないチャネルを含む空きチャネルリストを判定するよう構成される。主局はこの空きチャネルのリストを従局に伝送するよう構成される。従局は、この空きチャネルリストに指定された少なくとも一つのチャネルを獲得する試みを行うよう構成される。チャネルを獲得する試みが成功した場合、従局は、すべての利用可能な情報を伝送するまで、獲得したチャネルを使用し続ける。従局がそのチャネルの使用を停止した場合、主局はそのチャネルを再度空きチャネルリストに収容する。

Description

【発明の詳細な説明】 アクセスプロトコル改良型通信ネットワーク 本発明は、伝送媒体を介して複数の従局に接続された主局を有し、従局が情報 を主局に伝送するチャネルを獲得する試みを行うよう構成されている通信ネット ワークに関する。 本発明は、また、かかる通信ネットワークにおいて使用する主局及び従局に関 する。本発明は、さらに、通信方法に関する。 上記の通信ネットワークは、文献：S.Nanda，D.Goodman，U.Timorによる“Per formance of PRMA:A Packet Voice Protocol for Cellular systems”，IEEE Tr ansactions on Vehicular Technology，Vol.4o，No.3，August 1991により公知 である。 このような通信システムは、複数の従局が多数の従局に部分的に共用される伝 送媒体を介して主局に情報を伝送しなければならないときに使用される。主局に 情報を伝送する２台以上の従局の間で相互干渉を防止するため、従来より、ＦＤ ＭＡ（周波数分割多重アクセス）方式、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）方式、 ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）方式、及び、これらの方式の組合せが開発さ れている。 ＦＤＭＡ方式の場合、チャネルは、複数の周波数帯域を有し、各周波数帯域は 二次側端末から１個の信号を伝達することができる。利用可能な周波数帯域の中 の一つの周波数帯域を、主局に伝送すべきデータを有する従局に割り付けること により、複数の従局は相互に妨害することなく、主局に情報を伝送することが可 能になる。 ＴＤＭＡ方式の場合、時間軸は複数のタイムスロットに分割され、各タイムス ロット内で異なる従局は情報を主局に伝送することができる。 ＣＤＭＡ方式の場合、（能動的な）各従局に符号が割り当てられ る。従局は、一般的に、符号を伝送するため使用されるレートよりも非常に低い 伝送レートを有する被伝送データを変調するため、この符号を使用する。主局は 、特定の従局によって伝送された信号を、受信信号をこの特定の従局に割り当て られた符号と相関させることにより、取り出すことができる。異なる従局に割り 当てられた符号は相互に直交しているので、異なる従局からの受信信号は直交す る。 上記の多重アクセス方式を組み合わせて使用することが可能であることもわか っている。頻繁に使用される組合せは、ＦＤＭＡ方式とＴＤＭＡ方式の組合せで あり、複数の周波数帯域が従局から主局に情報を伝送するため利用可能である。 各周波数帯域において、複数のタイムスロットを備えたフレームが使用される。 この特定の組合せは、例えば、ＧＳＭ（グローバル・システム・フォー・モバイ ル・コミュニケーション））及びＤＥＣＴ（デジタル・エンハンスド・コードレ ス・テレフォン）に使用される。 多くの通信ネットワークにおいて、利用可能なチャネル（周波数、タイムスロ ット、符号又はそれらの組合せ）は、従局の数よりも少ないため、固定的にチャ ネルを従局に割り当てることは不可能である。全ての従局によってチャネルが利 用できるようにするため、ミディアム・アクセス（ＭＡＣ）プロトコルが使用さ れる。上記文献による従来技術の場合に、従局は、従局から正しくメッセージを 受信した後に主局によって伝送された承認メッセージを弁別することによって、 次のフレームを獲得するため利用できるチャネルを決める。次のフレーム中、従 局は前のフレームで使用されなかったチャネルの中から一つのチャネルを獲得し ようとする。 従来技術によるアクセスプロトコルの問題点は、従局が主局によって伝送され た全ての承認メッセージを受信し、復号化しなければならないことである。大容 量ネットワークの場合に、各従局で全ての承認メッセージを受信及び処理するこ とは、多数のチャネルを監視しなければならないので、実質的に不可能である。 本発明の目的は、冒頭に記載されたような多数のチャネルを取り扱うことがで きる通信ネットワークを提供することである。 上記本発明の目的を達成するため、本発明による通信ネットワークは、主局が 従局によって使用されていないチャネルを判定するよう構成され、主局は従局に よって使用されていないチャネルの識別情報を従局に伝送するよう構成され、従 局は従局によって使用されていない少なくとも一つのチャネルを獲得しようとす るよう構成されることを特徴とする。 このようにして、従局は全ての承認メッセージを受信し処理する必要は無くな り、従局は主局によって判定された空きチャネルのリストを受信することにより 次のスロットを獲得しようとするチャネルを簡単に決めることができることがわ かる。 また、主局が使用中のチャネルを従局に伝送してもよいことが認められる。従 局は、この情報から、伝送要求信号を伝送するため使用できるチャネルを決める ことができる。チャネルを獲得しようとする試みは、特別な伝送要求信号を主局 に伝送することによって行われ、好ましくは、ペイロードデータの前半部分がチ ャネルを獲得するため主局に伝送される。チャネルを獲得するためペイロードデ ータを使用する利点は効率が高まることである。 本発明の一実施例は、主局が従局に対しチャネルを獲得する特定の試みが成功 したかどうかを伝送するよう構成され、上記チャネルを獲得できた従局がデータ を主局に伝送するため獲得された上記チャネルを使用することを特徴とする。 本発明のこの実施例の場合に、主局は、従局がペイロード情報を送信するため のチャネルに関する情報を従局に伝送する必要が無い。これにより、アクセスプ ロトコルが実質的に簡単化される。チャネルを獲得する試みが成功したかどうか を従局に通知することは、特定のチャネルを未使用チャネルのリストから除去し 、又は、特定のチャネルを使用中チャネルのリストに追加することにより簡単に 行 うことができ、アクセスプロトコルの複雑さが更に軽減されることがわかる。 本発明の更なる実施例は、従局によるデータ伝送が停止されると直ぐに、主局 がそのデータ伝送に使用されたチャネルを再度利用可能なチャネルとして決める よう構成されていることを特徴とする。 この特徴によって、従局がチャネルを必要としなくなったことを主局に通知す るシグナリング機構は不要になるので、アクセスプロトコルが更に簡単化される 。従局はチャネルの使用を簡単に中止することができ、チャネルは自動的に空き 状態にされる。 本発明の更に別の実施例は、先行のチャネルを獲得する試みが成功しなかった 場合に、従局が１未満の確率ｐでチャネルを獲得するように構成されていること を特徴とする。 このようにして、チャネルを獲得する試みが多数回行われる場合に、何れのチ ャネルも獲得されることなくこれらの試みが衝突する状況が回避される。チャネ ルの獲得が試行される確率を減少させることにより、チャネルを獲得する試行が 成功する回数は実質的に増加する。 本発明の更に別の実施例は、従局によって獲得されるべき利用可能なチャネル の中から一つのチャネルをランダムに選択するよう従局が構成されていることを 特徴とする。 この実施例によれば、チャネルを獲得する試行は、チャネル全体に均等に配分 され、すべての従局に対しチャネルの獲得に成功する確率が最大化される。 本発明の更に別の実施例は、従局がチャネルを獲得しようとする前の試みが成 功した旨の知らせを主局から受信した場合に、従局が少なくとも一つの付加的な チャネルを獲得する試みを行うよう構成されていることを特徴とする。 この特徴によって、従局は一つのチャネルの伝送容量よりも大きい伝送容量を 得ることができる。チャネルを獲得する前の試みが成 功した後に、新しいチャネルを獲得しようとすることによって、チャネルを獲得 する試行の回数は時間的に分散される。このため、チャネルを獲得しようとする 試みの成功する確率は高くなる。 以下、添付図面を参照して本発明を説明する。 図１は、本発明が適用され得るＬＭＤＳ通信ネットワークを示す図である。 図２は、４０ＧＨｚ帯域におけるＬＭＤＳ伝送のため利用可能な周波数を示す 図である。 図３は、本発明による伝送システムに使用されるアップリンクフレームを示す 図である。 図４は、本発明において使用されるような２個のＡＴＭセルを含むパケットを 示す図である。 図５は、本発明による主局のブロック図である。 図６は、本発明によるアクセスプロトコルを実現する制御手段３０によって実 行されるプログラムのフローチャートである。 図７は、本発明による従局のブロック図である。 図８は、図６に示された従局で使用される状態機械の状態遷移図である。 図１に示されたＬＭＤＳ（ローカルマイクロ波分布システム）通信ネットワー ク１において、主局２は複数の従局４，．．．，１８によって囲まれている。図 １に示されたネットワークは、４０ＧＨｚ帯域で動作するよう構成されている。 従局２は、従局２から最大信号レベルを受信するため全方向性アンテナを使用す る。 或いは、信号がサービスを受ける領域の外に伝送されることを防止するため、 主局はサービスを受ける領域の端に設置し、指向性アンテナを使用することが可 能である。この代替策は、近傍セル内に伝送される信号を削減し、その結果とし て、所定の周波数が全方向 性アンテナを使用するシステム内よりも短い距離で再使用されることを可能にす る。 図２には、本発明による通信ネットワークで使用される周波数帯域が示されて いる。ＬＭＤＳシステムのため欧州で利用可能な全周波数帯域は、４０．５ＧＨ ｚから４２．５ＧＨｚまでである。この２ＧＨｚの周波数帯域は、１ＧＨｚずつ の二つの帯域に分割される。１ＧＨｚ毎の各周波数帯域は、５０ＭＨｚの帯域幅 を有するアップリンク帯域と、９５０ＭＨｚのダウンリンク帯域とに分割される 。５０ＭＨｚのアップリンク帯域は、２．２ＭＨｚの間隔を有する２２個の搬送 波を有する。上記の各搬送波は、１１５２ｋビット／秒のビットレートでＧＭＳ Ｋ変調され得る。これは、ＤＥＣＴ方式コードレス電話標準で使用されるチャネ ル構造と同一である。 図３には、図１に従って２２個の各搬送波上で使用されるアップリンクフレー ムが示されている。アップリンクフレームは、１２個のダブルスロットにより構 成された１０ｍｓの間隔を有する。各ダブルスロットは９６０ビットを伝搬し得 る。 図４には、図３による１個のダブルスロットで伝送され得るアップリンクパケ ットの構成が示されている。アップリンクパケットは、３２ビットの同期フィー ルドＳから始まり、次に、６４ビットのＡフィールドが続く。Ａフィールドは制 御情報を伝送するため使用される。６４ビットのＡフィールドの後には、ペイロ ードを搬送する２個の５３バイトのＡＴＭセルが続く。ＡＴＭセルに続いて、４ 個のＣＲＣビットが加えられる。これらのＣＲＣビットは、従局によって伝送さ れたパケットが正しく受信されたかどうかを判定するため使用される。フレーム の最後の１２ビットはデータ伝送のためには使用されない。最後の１２ビットは 、異なる従局からの２個の連続したパケットが伝送遅延差に起因して重なり合う ことを防止するためガードスペースとして使用される。 図５に示された主局２において、アンテナは、アップリンク周波 数帯域とダウンリンク周波数帯域とを分離するデュプレクスフィルタ２０に接続 される。アップリンク信号を伝達するデュプレクスフィルタ２０の出力は復調器 ４０の入力に接続される。ＴＤＭＡパケットの系列を伝達する復調器４０の複数 の出力は、対応した逆パケット化器３２、３４及び３６に接続され、各逆パケッ ト化器はＴＤＭＡパケットの系列の中の１個のパケットを処理する。 復調器４０の複数の別の出力は、各搬送波の強度測定量を与える。この強度測 定量は、たとえば、各搬送波のＩＦ信号の振幅を測定することによって決定され る。この振幅測定は、連続したダブルスロットの強度を区別するために十分な速 さで実行されるべきである。検出器３８は各アップリンクチャネルの状態を判定 するよう構成される。この状態の判定は、復調器４０において搬送波毎に判定さ れた強度値を監視し、各タイムスロット毎に当該タイムスロットの強度測定量が 所定のしきい値を超えたかどうかを判定することにより行われる。しきい値を超 えたとき、チャネルは暫定的に獲得されたものとしてマークされる。しきい値を 超えない場合、チャネルは空いている旨が通知される。この情報は制御手段３０ に伝達され、制御手段は空きチャネルのリストを作成するためこの情報を使用す る。 各逆パケット化器３２、３４及び３６において、受信パケットの正しさは、Ｃ ＲＣ値を計算し、計算されたＣＲＣ値をパケット内に収容されたＣＲＣ値と比較 することにより検査される。この比較によって、パケットが正しく受信されたこ とが判明した場合、２個のＡＴＭセルがパケットから取り出され、ＡＴＭスイッ チ４２に伝達される。この比較の結果は制御手段３０にも伝達される。 制御手段は、従局への伝送用の空きチャネルリストを決定するよう構成される 。チャネルが空き状態であるとして示されるべきかどうかの判定は、以下に詳細 に説明するように、検出器３８の出力信号と、逆パケット化器３２、３４及び３ ６のＣＲＣ出力とに基づいて行われる。 ペイロードデータ中の伝送誤りを処理するため、ＡＲＱスキームが使用される 。好ましくは、選択的繰り返しスキームが使用され、誤り中に受信されたパケッ トだけが従局によって再伝送される。逆パケット化器３２、３４及び３６は、Ａ ＴＭパケットを順番にＡＴＭスイッチに供給するためバッファメモリを含む。並 べ替えを容易に行うための連続番号がパケットのＡフィールドに格納されている 。 制御手段３０の出力は変調器２２の入力に供給され、空きチャネルリスト、並 びに、アップストリームパケットの正しい受信を承認する信号のような制御情報 は、従局によって受信され得る放送搬送波上で変調される。ＡＴＭスイッチの複 数の出力はマルチプレクサ２４、２６及び２８の複数の入力に接続され、マルチ プレクサは、ＡＴＭスイッチから受信されたＡＴＭパケットをＴＤＭ転送ストリ ームに収容する。マルチプレクサ２４、２６及び２８の出力における各ＴＤＭ転 送ストリームは、変調器によって別々の搬送波上で変調される。ペイロードＡＴ Ｍパケットで変調された複数の搬送波と、制御情報で変調された搬送波とを含む 変調器の出力信号は、従局への伝送のためデュプレクサ２０の入力に供給される 。 主局は、放送チャネルを介して、ＢＳＣＭ（基地局制御メッセージ）内でアッ プリンクに関する情報を伝送する。このＢＳＣＭは、ＳＳフィールド、ＲＣフィ ールド及びＣＣフィールドの３個のフィールドを有する。 ＳＳフィールドは２個の状態ビットを有する。第１の状態ビット（ビット０） は、チャネルが空き状態ＵＮＲＥＳＥＲＶＥＤであるか、又は、予約済み状態Ｒ ＥＳＥＲＶＥＤであるかどうかを示す。第２の状態ビット（ビット１）は、チャ ネル内のペイロードが主局によって正しく受信されたかどうかを示す。 ＲＣフィールドは、予約情報を従局に伝送するため使用される。ＲＣフィール ドは、従局の端末識別番号ＴＩＮと、その従局に割り当てられたチャネル番号と の組合せを含む。 ＣＣフィールドは、ネットワーク・エントリー・メッセージを従局に伝送する ため使用される。ＣＣフィールドは、ＴＩＮ割り当てメッセージ、遅延補償値及 び伝送パワー値を含む。 図６に示されたフローチャートにおいて、番号が付された命令は以下の意味を もつ。 番号 命令 意味 ２１ スタート プログラムが開始される。 ２３ ＲＳＳＩの測定 現在タイムスロット中のＲＦ信号の強度が測定 される。 ２５ ＲＳＳＩ＞＞しきい値？ 現在タイムスロット中のＲＦ信号の強度がしき い値と比較される。 ２７ Ａ＿ＣＲＣの検査 受信パケットのヘッダのチェックサムが計算さ れる。 ２９ Ａ＿ＣＲＣは正しいか？ 受信パケットのヘッダのチェックサムの正確さ が検査される。 ３１ Ａフィールドの読み取り パケットのヘッダが読み取られる。 ３３ ネットワークエントリーメッセージか？ 受信メッセージがネットワークエントリーメッ セージであるかどうかが検査される。 ３５ Ｂ＿ＣＲＣの検査 受信パケットのペイロードのチェックサムが計 算される。 ３７ Ｂ＿ＣＲＣは正しいか？ 受信パケットのペイロードのチェックサムの正 確さが検査される。 ３９ スロット予約及びＣＲＣの正しさを宣言 タイムスロットの予約済みが宣言され、チェッ クサムの正しさが宣言される。 ４１ スロット予約及びＣＲＣの不正確さを宣言 タイムスロットの予約済みが宣言され、チェッ クサムの不正確さが宣言される。 ４３ エンド プログラムが停止される。 ４５ ネットワークエントリー手続の実行 ネットワークエントリー手続が行われる。 ４７ スロット予約無しの宣言 タイムスロットの空き状態が宣言される。 図６に示されたフローチャートは、主局の制御手段３０によって実行されるプ ログラムによる動作を表わす。 命令番号２１において、プログラムが開始され、必要な変数は初期化される。 命令番号２３において、現在受信されたチャネル（タイムスロット）の強度が判 定される。これは、図５の検出器３８によって判定された強度値を読み取ること により行われる。命令番号２５において、強度値はしきい値と比較される。強度 値がしきい値よりも大きくない場合、プログラムは命令番号４７に進み、チャネ ルは予約無し（空き状態）であることが宣言される。命令番号４７の後に、プロ グラムは、現在チャネルに関して命令番号４３で終了される。 強度値がしきい値よりも大きい場合に、命令番号４７において、ヘッダのチェ ックサムが計算される。命令番号４９において、命令 番号４７で判定されたヘッダのチェックサムが正しいかどうかが検査される。こ のチェックサムが正しくない場合、主局はチャネルを使用した従局を判定できな い。したがって、プログラムは命令番号４７に進み、チャネルは予約無し（空き 状態）であることが通知される。 ヘッダのチェックサムが正しい場合、命令番号３１において、完全なヘッダが 処理のため読み取られる。命令番号３３において、現在パケットによってネット ワークへの最初の接続である旨のメッセージが伝達されたかどうかが検査される 。もし、このメッセージが伝達された場合、命令番号４５において、ネットワー クエントリー手続が実行される。 ネットワークエントリー手続では、特定の従局との間の伝送遅延の判定と、主 局によって受信された従局からの名目的な強度とが判定される。主局は、測定さ れた伝送遅延及び測定された強度から、従局に対する遅延補償値及び出力パワー 設定値を決める。これらの値は、端末識別番号ＴＩＮと共に従局に伝送される。 従局は、主局から受信された遅延補償値及びパワー設定値に応じて伝送時点及び 伝送パワーを適合させる。このようにして、従局から受信された信号はタイムス ロット境界に関して正確に整列され、異なる従局からの信号は主局によって実質 的に同じ強度で受信されることが保証される。端末番号は従局によって主局に送 信する各パケットのヘッダに収容されるべきである。 現在のヘッダがネットワークエントリーメッセージを表さないとき、命令番号 ３５において、ペイロードのチェックサムが判定される。命令番号３７において 、命令番号３５で判定されたチェックサムが正しいかどうかが判定される。チェ ックサムが正しい場合、命令番号３９において、チャネルは予約済み（使用状態 ）であると通知され、パケットの正しい受信が通知される。チェックサムが正し くない場合、チャネルは予約済み（使用状態）として通知され、パ ケットの受信に誤りが含まれる旨が従局に通知される。続いて、命令番号４３に おいて、プログラムが終了される。 図６に示されたプログラムは、通信ネットワークで使用されるアップリンクチ ャネル毎に実行されるべきである。 図７に示された従局４、．．．、１８において、アンテナは、デュプレクサ５ ０の入出力に接続される。デュプレクサ５０の出力は復調器５２に供給され、復 調器は従局によって受信されるべき搬送波を復調し、この搬送波は制御信号で変 調され、１個以上の搬送波はペイロードデータで変調される。 復調器５２によって復調された信号はデマルチプレクサ５４に伝達され、デマ ルチプレクサは復調器５２の出力信号から制御信号を取り出し、制御信号を制御 手段５８に伝達する。ペイロード信号は逆パケット化器５６に伝達され、逆パケ ット化器はデマルチプレクサ５４の出力信号からペイロードＡＴＭパケットを取 り出し、従局の出力に伝達する。 従局によって伝送されるべき信号はパケット化器６４に供給され、パケット化 器は入力に与えられたＡＴＭセルを含むパケットを構築する。パケット化器６４ は、衝突又は伝送誤りに起因して再伝送されるべきＡＴＭセルの損失を防止する ため、ＡＴＭセルを格納する送信バッファを有する。主局に伝送されるべきパケ ットの構成は、図４に示されるとおりである。ＡＴＭセルがパケット化器６４に 供給された場合、これは制御手段５８に通知される。制御手段５８は、主局から 受信されたチャネル状態ビットから獲得され得る空きチャネルリストを使用し、 パケットを伝送する空きチャネルを選択する。使用されるべきチャネルの選択は 種々の方法で行うことができる。 空きチャネルを選択する第１の方法は、チャネルリスト上に現れた最初の空き チャネルを使用する。この方法の利点は、容易に実現できることである。最初の 空きチャネルを選択することの欠点は、すべての従局が使用されるべきチャネル をこの方法で選択する場合 に衝突の起こる可能性が高くなることである。使用されるべき空きチャネルを選 択する第２の方法は、確率関数に従って空きチャネルを選択する。空きチャネル リスト上の各チャネルが等確率で選ばれる均一な確率関数を使用してもよい。ま た、空きチャネルの順番の関数として減少する確率を用いて、使用されるべきチ ャネルを選択することが可能であり、たとえば、最初の空きチャネルは０．５の 確率で選択され、２番目の空きチャネルは０．２５の確率で選択され、３番目の 空きチャネルは０．１２５の確率で選択され、以下同様である。これは、０と１ の間の数を発生させる乱数発生器を呼び出すことにより行われる。乱数が０．５ よりも大きい場合、１番目のチャネルが使用される。乱数が０．５以下である場 合、乱数発生器が再度呼び出され、乱数値が０．５よりも大きい場合に、２番目 のチャネルが選択される。この過程は、空きチャネルが選択されるか、或いは、 空きチャネルリストの終わりに達するまで繰り返される。 使用されるべき空きチャネルが選択された後、パケット化器６４によって組み 立てられたパケットは選択された空きチャネルで伝送される。 バーストの１番目のパケットが主局によって正しく受信された場合、そのパケ ットが伝送されたチャネルは、従局によって獲得されたと認められ、予約済み（ 使用状態）として示される。上記チャネルでパケットを伝送した従局は、パケッ トを主局に伝送するため上記チャネルを使用し続けることができる。従局がより 多くのチャネルを必要とする場合、従局は、所定の最大数のチャネルが特定の従 局によって獲得されるまで、既に説明した方法と同じ方法で付加的なチャネルの 獲得を試行し始め留ことが可能である。 バーストの１番目のパケットが主局によって正しく受信されなかった場合、チ ャネルは予約無し（使用されていない状態）であることが通知される。従局は、 次のアップリンクフレーム内で新しい チャネルを獲得するため新たな試みを行うべきである。衝突の繰り返しを回避す るため、従局は所定のフレーム内で確率ｐを用いてチャネルの獲得を試みる。 マルチプレクサ６２は、選択された空きチャネルに対応したタイムスロットを 選択するよう構成される。変調器６０は、マルチプレクサ６２の出力信号を、選 択された空きチャネルの搬送波周波数に対応した周波数を有する搬送波上で変調 する。変調器６０の出力信号は、主局への転送のためデマルチプレクサ５０の入 力に供給される。 図８に示された状態遷移図によれば、従局は５個の実現可能な状態の中の何れ かの状態を取り得る。第１の状態Ｓは、サイレント状態である。この状態におい て、従局は主局から受信された情報を読み取り、この情報から予約無し（未使用 ）チャネルのリスト（すなわち、空きチャネルリスト）を作成する。従局は、Ａ ＴＭセルが伝送用の入力に供給されるまでこの状態を保つ。入力に現れたＡＴＭ セルは、図４に示されるようなフォーマットを有するパケットに収容される。パ ケット識別番号ＰＩＮは、主局側でパケットを正しい順序で再構成できるように パケットのＡフィールドに取り込まれる。 従局がパケットを伝送する準備ができたとき、従局は第２の状態Ｃ₀に遷移す る。この状態Ｃ₀への遷移は、フレーム中に非同期的に発生する。状態Ｃ₀の場合 に、従局は、所望のＱｏＳ（サービス品質）でＡＴＭセルを送信するため必要な チャネルの個数ＯＢＪ＿ＮＵＭを獲得しようとする。これは、現在フレームで依 然として利用可能である次の未使用チャネル内でチャネル個数ＯＢＪ＿ＮＵＭパ ケットを伝送することにより実現される。現在フレーム内の利用可能な未使用チ ャネルの数がチャネル個数ＯＢＪ＿ＮＵＭよりも少ない場合、従局はすべての利 用可能な未使用チャネルを獲得しようとする。 状態Ｓから状態Ｃ₀への遷移は、フレームタイミングとは非同期 的であるため、種々の従局の試行はフレーム全体に一様に分散される。次のフレ ームの開始時に、従局は、主局によって放送された信号から１個以上のチャネル を獲得しようとする試みが成功したかどうかを判定することができる。この試み は、チャネルがチャネル状態ビット内で予約済み（使用状態）として通知され、 主局がＢＳＣＭのＣＣフィールド内で、特定のチャネルがチャネルを獲得する試 みを発生させた従局のため予約された旨を示す場合に成功したとみなすことがで きる。 チャネルのすべての個数ＯＢＪ＿ＮＵＭが従局のために予約されている場合、 従局は状態Ｃ₀から状態Ｒに遷移し、すべての要求されたチャネルがその従局の ため予約されていることが示される。予約されたチャネルは従局によってペイロ ードデータを伝送するため使用され得る。 未だ残されているフレーム部分内の空きチャネルの数がチャネル個数ＯＢＪ＿ ＮＵＭＢＥＲよりも少なく、かつ、従局が獲得しようとしたすべてのチャネルが その従局のため予約されている場合、従局は状態Ｃ₀から状態Ｃ₁に遷移する。 １個以上のチャネルを獲得しようとする従局の試みが衝突若しくは干渉に起因 して不成功である場合に、従局は状態Ｃ₀から状態Ｃ₂に遷移する。 チャネル個数ＯＢＪ＿ＮＵＭＢＥＲ個の予約済みチャネルを獲得するため付加 的なチャネルが確保されなければならない場合、従局は状態Ｃ₁である。状態Ｃ₁ において、従局は、空きチャネルリストからＯＢＪ＿ＮＵＭＢＥＲ個のチャネル 数のチャネルを確保するため必要とされる残りの数のチャネルをランダムに選択 する。この選択は、空きチャネルリスト上の各チャネルの選択の尤度が等しくな るように行われる。主局によって正しく受信されたことが次のＢＳＭＣで通知さ れたパケットは、従局の送信バッファから削除され得る。スロットが依然として 従局のため予約済みであるとみなされ、 パケットは正しく受信されていない旨が通知される場合、パケットは再度伝送さ れるべきである。チェネルで送信されたパケットが主局によって間違って受信さ れ、パケットの発信元を判定できない場合、チャネルは、次のＢＳＣＭにおいて 空きチャネルであるとして示される。従局はこのチャネルの予約を解消する。伝 送されたパケットは、後で伝送するため送信バッファに保存されるべきである。 従局が獲得しようとしたチャネルの中の一つのチャネルが衝突又は干渉に起因 してこの従局のため予約されていない場合、従局は状態Ｃ₁から状態Ｃ₂に遷移す る。 状態Ｃ₂において、従局は、チャネルを獲得しようとすることなく、ランダム な個数のフレームを待機する。従局は、既に獲得したチャネルを使用し続ける。 フレームの平均数は既に説明したようにパラメータｐによって決定される。状態 Ｃ₂において多数のフレーム期間中、待機した後、従局は、必要な残りのチャネ ルを獲得するため、状態Ｃ₁に遷移する。 予約されたチャネルの数がチャネルの個数ＯＪＢ＿ＮＵＭＢＥＲの値と一致す る場合、従局は状態Ｒに遷移する。従局は、送信バッファ中のすべてのパケット が伝送されるか、或いは、何れかの予約済みのチャネルがヘッダの伝送誤りに起 因して失われる場合に、状態Ｒを維持する。すべてのパケットが伝送された場合 、従局は状態Ｓに遷移する。予約済みのチャネルがヘッダ中の伝送誤りに起因し て失われたとき、従局は、予約が失われたチャネルを代替させる新しいチャネル を獲得するため、状態Ｃ₁に遷移する。 また、状態Ｃ₀、Ｃ₁及びＣ₂の間に、送信バッファ内のすべてのＡＴＭセルの 伝送を行い得ることが認められる。このような場合、従局は、新しいＡＴＭセル がパケット化器６４に供給されるまで状態Ｓに移る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 伝送媒体を介して複数の従局に接続された主局を有し、従局が情報を主局 に伝送するチャネルを獲得する試みを行うよう構成されている通信ネットワーク であって、 上記主局は従局によって使用されていないチャネルを判定するよう構成され、 上記主局は従局によって使用されていないチャネルの識別情報を上記従局に伝 送するよう構成され、 上記従局は従局によって使用されていない少なくとも一つのチャネルを獲得す る試みを行うよう構成されていることを特徴とする、通信ネットワーク。 ２． 上記主局は従局に対しチャネルを獲得する特定の試みが成功したかどうか を伝送するよう構成され、 上記チャネルを獲得できた従局は、データを上記主局に伝送するため、上記獲 得されたチャネルを使用し続けることを特徴とする、請求項１記載の通信ネット ワーク。 ３． 上記主局は、上記従局によるチャネルを介したデータ伝送が停止されると 直ぐに、上記データ伝送に使用されたチャネルを再度利用可能なチャネルとして 定めるよう構成されていることを特徴とする、請求項２記載の通信ネットワーク 。 ４． 上記従局は、先行のチャネルを獲得する試みが成功しなかった場合に、１ 未満の確率ｐでチャネルを獲得するよう構成されていることを特徴とする、請求 項１記載の通信ネットワーク。 ５． 上記従局は、上記従局によって獲得されるべき利用可能な チャネルの中から一つのチャネルをランダムに選択するよう構成されていること を特徴とする、請求項１記載の通信ネットワーク。 ６． 上記従局は、上記従局がチャネルを獲得しようとする前の試みが成功した 旨の知らせを上記主局から受信した場合に、少なくとも一つの付加的なチャネル を獲得する試みを行うよう構成されていることを特徴とする、請求項２記載の通 信ネットワーク。 ７． 情報を主局に伝送するチャネルを獲得する試みを行うよう構成されている 従局であって、 従局によって使用されていないチャネルに関する情報を受信するよう構成され 、 従局によって使用されていない少なくとも一つのチャネルを獲得する試みを行 うよう構成されていることを特徴とする従局。 ８． チャネルを獲得する特定の試みが成功したかどうかに関する情報を受信す るよう構成され、 上記チャネルの獲得の試みが成功した場合に、データを上記主局に伝送するた め、上記獲得されたチャネルを使用し始めることを特徴とする、請求項７記載の 従局。 ９． 多重アクセス通信ネットワークにおいて使用され、情報を主局に伝送する ためチャネルを獲得する従局の試行を検出するよう構成された主局であって、 従局によって使用されていないチャネルを判定するよう構成され、 従局によって使用されていないチャネルの識別情報を上記従局に伝送するよう 構成されることを特徴とする、主局。 １０． 上記チャネルを獲得した従局による上記チャネルを介した データ伝送が停止されると直ぐに、上記データ伝送に使用されたチャネルを再度 利用可能なチャネルとして定めるよう構成されていることを特徴とする、請求項 ９記載の主局。 １１． 伝送媒体を介して複数の従局に接続された主局を使用し、情報を上記主 局に伝送するチャネルを獲得しようとする通信方法であって、 従局によって使用されていないチャネルを判定し、 従局によって使用されていないチャネルに関する情報を上記従局に伝送し、 従局によって使用されていない少なくとも一つのチャネルを獲得する試みを行 うことを特徴とする、通信方法。