JP2006013896A - 時分割多重通信システム、時分割多重通信用スイッチシステム、および通信システムの通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各通信装置からの送信要求に基づいて送信権を与える時分割多重通信システムでは、複数の異なる通信装置間の通信を、同一周波数で同一の時間帯に行わせることができない。
【解決手段】通信装置３１０〜３１３と、これらが接続される端子３３０〜３３５と端子３３０〜３３５を全部または個別に接続できるスイッチ部３０６とスイッチ部３０６の接続状態を制御するスイッチ制御部３０５とを有するスイッチ装置３０７と、端子３３５に接続され、スイッチ部３０６の接続状態を管理し、通信装置３１０〜３１３から他の通信装置と通信するための時間の要求を受け、通信装置３１０〜３１３相互間で通信する時間の割当を決定し、その割当をそれぞれの通信装置３１０〜３１３に知らせ、同じ時間帯に通信される異なる複数の組み合わせの通信装置間の信号が互いに混信しないようにスイッチ制御部３０５に指示する送信権制御部３２０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、デマンドアサインＴＤＭＡ（DemandAssignment Time Division Multiple Access）通信を行う時分割多重通信システム、時分割多重通信用スイッチシステム、および通信システムの通信制御方法に関するものである。例えば、通信装置と同軸で接続され、その通信装置に対して送信権により同軸間接続の制御を行う、伝送帯域を共有した時分割多重通信システム、時分割多重通信用スイッチシステム、および通信システムの通信制御方法に関するものである。

以下、従来のデマンドアサインＴＤＭＡ通信を行う通信装置と送信権を与える送信権管理装置とを備えた時分割多重通信システムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

ＴＤＭＡ通信は、伝送帯域を時間的に分割して情報伝送用のタイムスロットを構成し、タイムスロットを情報の伝送を行う通信装置に割り当てる通信方式として広く知られている。この通信方式では、伝送路の基本周期であるＴＤＭＡフレームが多数のタイムスロットに時間的に分割されており、各通信装置がこれらのタイムスロットのいずれかを用いて相手の通信装置へ情報を伝送する。そして、相手の通信装置は、多数のタイムスロット中から自分宛てのタイムスロットを選択して情報を受信する。

ＴＤＭＡ通信では、複数の通信装置が同一のタイムスロットを同時に使用した場合、複数の信号が互いに衝突して正しい情報の伝送ができなくなる。このため、いずれか一つの通信装置が使用中のタイムスロットは、他の通信装置が使用しないようにする必要がある。

デマンドアサインＴＤＭＡ通信では、この対策として、個々の通信装置が情報伝送の発生毎に送信要求を送信権管理装置に発行し、送信権管理装置が空きスロットを選択して個々の通信装置に送信権を割り当てる（例えば、特許文献１参照）。これにより、複数の信号の衝突を回避している。

図９は、従来例の、デマンドアサインＴＤＭＡ通信システムで用いられる同軸接続装置の構成ブロック図である。

同軸接続装置７１は、同軸ケーブルが接続される複数の同軸端子部６１１〜６１ｎを備えており、同軸端子部６１１〜６１ｎ間は、すべてが互いに内部接続線６２により接続されている。

図１０は、従来例の、デマンドアサインＴＤＭＡ通信を行う時分割多重通信通信システムの構成図である。

この通信システムは、同軸接続装置７１、通信装置７２１、７２３〜７２ｎ、送信権制御装置７３で構成されている。そして、通信装置７２１、送信権制御装置７３、通信装置７２３〜７２ｎは、それぞれ、同軸伝送路７４１〜７４ｎにより、同軸接続装置７１の同軸端子部６１１〜６１ｎに接続されている。なお、図１０の同軸接続装置７１は、図６に示す同軸接続装置７１と同じものである。

図１１は、図１０に示す通信システムのタイムフレームである。

タイムフレームは、通信装置７２１、７２３〜７２ｎが送信要求を送信する送信要求期間８１、送信権制御装置７３が割当てた送信権情報を送信する送信権通知期間８２、通信装置７２１、７２３〜７２ｎが通信装置間で情報を伝送する情報伝送期間８３のフレームで構成される。１つの通信装置に割当てられた他の通信装置との情報伝送期間が１つのフレームを構成しており、情報伝送期間８３は、各通信装置におけるこの情報伝送期間を示す複数のフレームで構成されている。ここでは、通信装置７２１に割当てられた通信装置７２１と通信装置７２３間の情報伝送期間を示すフレームを８４とする。

図１２は、図１０に示す通信システムの送信要求情報の構成である。

送信要求情報は、送信先情報９１（通信装置ＩＤ等）と、送信元情報９２（通信装置ＩＤ等）で構成されている。

図１３は、図１０に示す通信システムの割当情報の構成である。

割当情報は、各通信装置ごとの、割当てられた送信権の送信先情報１０１（通信装置ＩＤ等）、割当てられた送信権の送信元情報１０２（通信装置ＩＤ等）、割当てられた送信期間情報１０３の複数の組み合わせで構成されている。

以下に、図１０に示す通信システムで、通信装置７２１から通信装置７２３へ伝送を行う場合の、同軸接続装置７１、通信装置７２１、７２３〜７２ｎ、送信権制御装置７３の、それぞれにおける動作について説明する。

通信装置７２１は、送信先である通信装置７２３の送信先情報９１（通信装置ＩＤ等）と、送信元である自通信装置７２１の送信元情報９２から送信要求情報を生成する。そして、送信要求期間８１に、同軸伝送路７４１を通して、その送信要求情報を送信権制御装置７３へ送信する。

通信装置７２１から送信された伝送情報は、同軸接続装置７１の同軸伝送路７４１に接続される同軸端子部６１１で受信される。そして、同軸接続装置７１の内部接続線６２で接続される同軸端子部６１２〜６１ｎに送信され、これらに接続される同軸伝送路７４２〜７４ｎへ送信される。

送信権制御装置７３は同軸伝送路７４２より各通信装置からの伝送情報を受信し、図１１に示す送信要求期間８１に受信した伝送情報から送信要求情報を抽出する。そして、送信先情報９１（この場合は通信装置７２３）と送信元情報９２（この場合は通信装置７２１）から通信装置７２１、７２３〜７２ｎ（この場合は通信装置７２１）への送信権の割当処理を行う。

そして、送信権制御装置７３は、割当てた送信権から、送信先情報１０１と送信元情報１０２と送信期間情報１０３とで構成される通信装置７２１、７２３〜７２ｎへの送信権情報を生成し、送信権通知期間８２に、同軸伝送路７４１〜７４ｎを通して、その送信権情報を通信装置７２１、７２３〜７２ｎへ送信する。

送信権制御装置７３から送信された送信権情報は、同軸接続装置７１の、同軸伝送路７４２に接続される同軸端子部６１２で受信され、内部接続線６２で接続される同軸端子部６１１、６１３〜６１ｎに送信され、これらに接続される同軸伝送路７４１、７４３〜７４ｎへ送信される。

通信装置７２１は、送信権通知期間８２に、同軸伝送路７４１から送信権情報を受信する。そして、送信先情報１０１と送信元情報１０２と送信期間情報１０３で割当てられた情報伝送期間８３の内の通信装置７２１と通信装置７２３間の情報伝送期間８４に、通信装置７２３へ同軸伝送路７４１を通して伝送情報を送信する。

通信装置７２３は、送信権通知期間８２に、同軸伝送路７４３から送信権情報を受信する。そして、送信先情報１０１と送信元情報１０２と送信期間情報１０３で割当てられた情報伝送期間８３の内の通信装置７２１と通信装置７２３間の情報伝送期間８４に、通信装置７２１からの伝送情報を受信する。

このようにして、同軸接続装置７１を介して、通信装置７２１、７２３〜７２ｎが送信要求を送信権制御装置７３に送信し、送信権制御装置７３が送信要求により送信権の割当を行うことにより、各通信装置間での情報の伝送が行える。
特開平２−１８３６４４号公報

しかしながら、同じ周波数帯を用いる時分割多重通信システムでは、同軸接続装置７１に接続されている一組の通信装置間で通信が行われている時間帯には、他の通信装置は、同じ時間帯に通信を行うことができず待たされるため、効率的な伝送が行えない、という課題がある。

したがって、情報の伝送が遅延したり、例えば、映像データなどの即時性を要するデータの場合には、要求する時間帯にデータ転送が行えないために、最悪な場合は、その時間帯に送るべきデータの伝送が行えないこともある。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、同一周波数帯を使用して、複数の通信装置間で同じ時間帯に通信を行うことができ、効率的な伝送が行える、時分割多重通信システム、時分割多重通信用スイッチシステム、および通信システムの通信制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
複数の通信装置と、
前記複数の通信装置が接続される複数の端子と、前記複数の端子を相互に全部接続でき、また個別に接続できるスイッチ部と、前記スイッチ部の接続状態を制御するスイッチ制御部とを有するスイッチ装置と、
前記複数の端子の少なくとも１つに接続され、
前記スイッチ部の接続状態を管理し、
前記複数の端子が相互に全部接続された状態で、前記複数の通信装置から、他の通信装置と通信するための時間の要求を受け、その要求に応じて前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、
決定した前記時間の割当をそれぞれの通信装置に知らせ、
同じ時間帯に通信される異なる複数の組み合わせの通信装置間の信号が互いに混信しないように前記スイッチ部の接続がされるよう、前記スイッチ制御部に指示する送信権制御部とを備えた、時分割多重通信システムである。

第２の本発明は、
前記複数の通信装置および前記送信権制御部は、同軸ケーブルにより前記複数の端子に接続されている、第１の本発明の時分割多重通信システムである。

第３の本発明は、
前記通信装置間の通信に用いられる信号は、同じ周波数帯の信号である、第１の本発明の時分割多重通信システムである。

第４の本発明は、
複数の通信装置に接続される複数の端子と、
前記複数の端子を個別に接続できるスイッチ部と、
前記スイッチ部の接続状態を制御するスイッチ制御部と、
前記複数の端子のそれぞれに接続され、
前記スイッチ部の接続状態を管理し、
前記複数の通信装置から、他の通信装置と通信するための時間の要求を受け、その要求に応じて前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、
決定した前記時間の割当をそれぞれの通信装置に知らせ、
同じ時間帯に通信される異なる複数の組み合わせの通信装置間の信号が互いに混信しないように前記スイッチ部の接続がされるよう、前記スイッチ制御部に指示する送信権制御部とを備えた、時分割多重通信用スイッチシステムである。

第５の本発明は、
前記複数の通信装置は、同軸ケーブルにより前記複数の端子に接続されている、第４の本発明の時分割多重通信用スイッチシステムである。

第６の本発明は、
前記通信装置間の通信に用いられる信号は、同じ周波数帯の信号である、第４の本発明の時分割多重通信用スイッチシステムである。

第７の本発明は、
複数の通信装置が接続され、通信装置間の通信が時分割多重方式により行われる通信システムの通信制御方法であって、
前記複数の通信装置が接続される複数の端子が相互に全部接続された状態で、送信権制御部が、前記複数の通信装置からの他の通信装置と通信するための時間の要求を受け、その要求に応じて前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、決定した前記時間の割当をそれぞれの通信装置に知らせるステップと、
同じ時間帯に通信される異なる複数の組み合わせの通信装置間の信号が互いに混信しないように、個別に通信装置が接続されている端子間が接続されるように制御するステップとを備えた、通信システムの通信制御方法である。

第８の本発明は、
第１の本発明の、時分割多重通信システムの、
前記スイッチ部の接続状態を制御する前記スイッチ制御部、
および、前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、前記スイッチ制御部に指示する前記送信権制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

第９の本発明は、
第８の本発明のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体である。

第１０の本発明は、
第４の本発明の、時分割多重通信用スイッチシステムの、
前記スイッチ部の接続状態を制御する前記スイッチ制御部、
および、前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、前記スイッチ制御部に指示する前記送信権制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

第１１の本発明は、
第１０の本発明のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体である。

本発明により、同一周波数帯を使用して、複数の通信装置間で同じ時間帯に通信を行うことができ、効率的な伝送が行える、時分割多重通信システム、時分割多重通信用スイッチシステム、および通信システムの通信制御方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の実施の形態１の時分割多重通信システムの構成ブロック図である。

本発明の実施の形態１の時分割多重通信システムは、スイッチ装置３０７と、スイッチ装置３０７に接続された送信権制御装置３２０と、通信装置３１０〜３１３で構成されている。通信装置３１０〜３１３と送信権制御装置３２０は、それぞれ、スイッチ装置３０７に設けられた同軸端子部３３０〜３３３、３３５に同軸ケーブルで接続されており、スイッチ装置３０７を介して互いに通信できるようになっている。なお、送信権制御装置３２０は、本発明の送信権制御部の一例である。また、同軸端子部３３０〜３３３、３３５は、本発明の複数の端子の一例である。

また、スイッチ装置３０７は、スイッチ制御部３０５およびスイッチ部３０６を有している。スイッチ部３０６は、同軸端子部３３０〜３３３、３３５が別個に、それぞれ接続が切り替えられるようになっている。そして、スイッチ制御部３０５が、送信権制御装置３２０からの指示にしたがって、スイッチ部３０６内の接続の切り替えを制御する。

図１は、スイッチ部３０６の切り替えにより、同軸端子部３３０〜３３３、３３５の全てが相互に接続された状態を示している。図２は、同軸端子部３３０−３３２間、および同軸端子部３３１−３３３間のみが、同時に、それぞれ別個に接続された状態を示している。

図３は、本実施の形態１の時分割多重通信システムのタイムフレームである。

本実施の形態１のタイムフレームは、通信装置３１０〜３１３のそれぞれが送信要求を送信する送信要求期間３１、送信権制御装置３２０で割当てた送信権情報を送信する送信権通知期間３２、通信装置３１０〜３１３が相互に情報を伝送する情報伝送期間３３の各フレームで構成される。

１つの通信装置に割当てられた他の通信装置との情報伝送期間が１つのフレームを構成しており、情報伝送期間３３は、各通信装置におけるこの情報伝送期間を示す複数のフレームで構成されている。情報伝送期間３３の内の３４の部分のフレームが、通信装置３１０に割当てられた通信装置３１０と通信装置３１２間の情報伝送期間を示すフレームを示しており、３５の部分のフレームが、通信装置３１１に割当てられた通信装置３１１と通信装置３１３間の情報伝送期間を示すフレームを示している。

図４は、本実施の形態１の時分割多重通信システムの送信要求情報の構成である。

送信要求情報は、送信先情報４１（通信装置ＩＤ等）と、送信元情報４２（通信装置ＩＤ等）で構成されている。

図５は、本実施の形態１の時分割多重通信システムの割当情報の構成である。

割当情報は、各通信装置ごとの、送信権を割当てられた送信先情報５１（通信装置ＩＤ等）、送信権を割当てられた送信元情報５２（通信装置ＩＤ等）、割当てられた送信期間情報５３の、複数の組み合わせで構成されている。

図６（ａ）は、本実施の形態１の時分割多重通信システムの、各通信装置３１０〜３１３が、他の通信装置間との要求する通信経路を示している。図６（ａ）に示す点線は、各通信装置３１０〜３１３間で通信が可能な経路を示しており、実線矢印は、各通信装置３１０〜３１３からの送信要求があった通信経路の一例を示している。ここでは、通信装置３１０、３１２、３１１、３１３のそれぞれから、通信装置３１２、３１１、３１３、３１０のそれぞれへの送信要求があった場合を示している。

図６（ｂ）は、送信権制御装置３２０が、図６（ａ）に示す各通信装置３１０〜３１３からの通信の要求を同じ時間帯に対して受けた場合の、各通信装置間に割り当てた通信時間の割当テーブルを示している。

図６（ｂ）は、Ｔ１の時間帯に、通信装置３１０から通信装置３１２への通信とともに、通信装置３１１から通信装置３１３への通信を割り当てている。また、Ｔ２の時間帯に、通信装置３１２から通信装置３１１への通信とともに、通信装置３１３から通信装置３１０への通信を割り当てている。Ｔ１およびＴ２の時間帯は、それぞれ、図３に示すタイムフレームの、３４および３５のフレームに相当するものである。

次に、図６（ａ）に示す各通信装置３１０〜３１３からの送信要求が、同一の時間帯に対して要求された場合の、本実施の形態１の時分割多重通信システムの動作について、図１〜図６を用いて説明する。

送信権制御装置３２０は、スイッチ装置３０７のスイッチ部３０６における同軸端子部３３０〜３３３、３３５の接続状態を管理している。そして、送信権制御装置３２０は、同軸端子部３３５に接続される同軸ケーブルを介して、スイッチ制御部３０５にスイッチ部３０６の切り替えの指示を出し、スイッチ制御部３０５はその指示にしたがってスイッチ部３０６の接続状態を切り替える。

送信権制御装置３２０は、図３に示す送信要求期間３１および送信権通知期間３２には、送信権制御装置３２０と通信装置３１０〜３１３の全てが互いに接続されるように、スイッチ制御部３０５に指示を出す。したがって、これらの期間には、スイッチ部３０６は、図１に示すように同軸端子部３３０〜３３３、３３５の全てが互いに接続されている状態になっている。

まず、図３に示す送信要求期間３１に、各通信装置３１０〜３１３が、送信権制御装置３２０に、他の通信装置と通信するための時間の要求を送信する。ここでは、図６（ａ）に示すように、通信装置３１０が通信装置３１２への送信要求を、通信装置３１２が通信装置３１１への送信要求を、通信装置３１１が通信装置３１３への送信要求を、通信装置３１３が通信装置３１０への送信要求を、それぞれ送信権制御装置３２０に送信した場合を考える。また、これらの送信要求は、同一の時間帯を要求したものとする。

ここで、通信装置３１０は、送信先である通信装置３１２の送信先情報４１（通信装置ＩＤ等）と送信元である自通信装置３１０の送信元情報４２（通信装置ＩＤ等）から図４に示す送信要求情報を生成し、送信要求期間３１に、スイッチ装置３０７を介してこの送信要求情報を送信権制御装置３２０へ送信する。

通信装置３１１、通信装置３１２、通信装置３１３も、それぞれ同様に送信要求情報を生成し、送信要求期間３１に、スイッチ装置３０７を介してこれらの送信要求情報を送信権制御装置３２０へ送信する。

次に、送信権制御装置３２０は、各通信装置３１０〜３１３からの送信要求に基づいて、各通信装置間の通信時間の割り当てを行う。ここで、送信権制御装置３２０は、重複しない通信装置間の組み合わせについては、同一の時間帯（同一のタイムフレーム）に割り当てるようにして、通信時間の割り当てを行う。

図６（ｂ）に示すように、同じＴ１という時間帯に、通信装置３１０から通信装置３１２への通信と、通信装置３１１から通信装置３１３への通信が割り当てられている。これは、通信装置３１０−３１２間の接続と、通信装置３１１−３１３間の接続とが、互いに重複しないので、スイッチ部３０６の切り替えにより、同時にこれらの通信を行わせることができるからである。

一方、通信装置３１２から通信装置３１１への通信は、通信装置３１０から通信装置３１２への通信とは異なる時間帯Ｔ２に割り当てられている。これは、これらの２つの通信に重複する部分（通信装置３１２について、通信装置３１０間と通信装置３１１間の通信が重複する）があるため、同一時間帯に割り当てることができないからである。

そして、送信権制御装置３２０は、図６（ｂ）のように割り当てた通信時間帯の情報に基づいて図５に示す割当情報を作成し、送信権通知期間３２に、この割当情報を各通信装置３１０〜３１３に送信する。ここで、送信権通知期間３２は、図１に示すように、スイッチ部６によって送信権制御装置３２０と通信装置３１０〜３１３が互いに接続されているので、送信権制御装置３２０から送信される割当情報は、スイッチ装置３０７を介して全ての通信装置３１０〜３１３で受信される。

次に、各通信装置３１０〜３１３は、送信権制御装置３２０から受信した割当情報に基づいて、割当てられた時間帯に、他の通信装置との通信を行う。この通信装置間の通信が行われる際に、送信権制御装置３２０は、スイッチ制御部３０５に指示を出しスイッチ部３０６の接続状態を切り替えさせる。

通信装置３１０は、図３に示す情報伝送期間３３のうちの３４のフレームの時間帯に、スイッチ装置３０７を介して、通信装置３１２に伝送情報を送信する。図３に示す３４のフレームの時間帯は、図６（ｂ）で割り当てられたＴ１の時間帯である。そして、この同じ３４のフレームの時間帯に、通信装置３１１は、通信装置３１３に伝送情報を送信する。

そして、送信権制御装置３２０は、この３４のフレームの時間帯にこれらの通信が同時に行えるよう、スイッチ制御部３０５にスイッチ部６の切り替えの制御の指示を出す。図２は、フレーム３４の時間帯におけるスイッチ部６の接続状態を示している。図２では、同軸端子部３３０−３３２間および同軸端子部３３１−３３３間のみが、それぞれ接続されている状態になっているので、通信装置３１０−３１２間の通信と、通信装置３１１−３１３間の通信が同時に行える。

送信権制御装置３２０は、情報伝送期間３３内の各フレーム（フレーム３４、３５など）ごとに、各通信装置間の組み合わせに応じて、スイッチ制御部３０５にスイッチ部６の切り替えの制御の指示を出す。例えば、フレーム３５の期間（図６（ｂ）のＴ２時間帯の期間）では、スイッチ部６の、同軸端子部３３０−３３３間および同軸端子部３３１−３３２間のみが、それぞれ接続されるように制御され、通信装置３１０−３１３間の通信と、通信装置３１１−３１２間の通信が同時に行えるようにする。

なお、上記では、一例として、図６（ａ）の実線矢印に示す送信要求があった場合について説明したが、これ以外の通信経路の送信要求があった場合でも、同様の処理を行なう。

また、本実施の形態１では、スイッチ装置３０７が備える同軸端子部を５つとしたが、同軸端子部の数に制限はなく、いくつ備える構成であってもよい。また、スイッチ装置３０７に接続される通信装置を４台の構成として説明したが、接続される通信装置の台数に制限はなく、何台接続される構成であってもよい。

また、本実施の形態１では、スイッチ装置３０７により、同一時間帯に接続される通信装置間の接続は２組の場合で説明したが、同一時間帯に３組以上の通信装置間の接続および通信が行われるようにしてもよい。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２のスイッチシステムの構成ブロック図であり、図８は、このスイッチシステムを用いた時分割多重通信システムの構成ブロック図である。

本実施の形態２のスイッチシステム２０は、実施の形態１のスイッチ装置３０７に、各通信装置間の通信時間の割り当て処理および各同軸端子間の接続切り替え処理の機能を備えさせたものである。スイッチシステム２０を用いることにより、図８に示すように、送信権制御装置を必要としない構成の時分割多重通信システムを実現することができる。

図７に示すように、本実施の形態２のスイッチシステム２０は、同軸ケーブルが接続される同軸端子部１１〜１ｎが備えられており、同軸端子部１１〜１ｎのそれぞれに、送信要求入力部２１〜２ｎおよび送信権情報出力部４０１〜４０ｎが接続されている。送信要求入力部２１〜２ｎには、同軸端子部１１〜１ｎに接続される同軸ケーブルからの伝送情報が入力される。送信権情報出力部４０１〜４０ｎは、同軸端子部１１〜１ｎに接続されている同軸ケーブルへ伝送情報を出力する。なお、ここで、１ｎ、２ｎ、４０ｎなどの記載は、スイッチシステム２０に設けられている同軸端子部、送信要求入力部、送信権情報出力部の数に特に制限が無いこと、およびこれらが同数設けられていることを示している。

なお、スイッチシステム２０は、本発明の時分割多重通信用スイッチシステムの一例である。また、同軸端子部１１〜１ｎは、本発明の複数の端子の一例である。

また、送信要求入力部２１〜２ｎおよび送信権情報出力部４０１〜４０ｎは、すべて送信権制御部４に接続されている。送信権制御部４は、送信要求入力部２１〜２ｎで受信した通信装置からの送信要求の送信元通信装置情報と送信先通信装置情報から、同一時間に送受信を行う通信装置が重複しないように送信権割当を制御し、送信権割当情報を生成し、送信権情報出力部４０１〜４０ｎを利用して各通信装置に送信権割当情報を送信する。

そして、同軸端子部１１〜１ｎ間を、それぞれ別個に接続が切り替えられるスイッチ部６を備えている。また、送信権制御部４とスイッチ部６の間にスイッチ制御部５が接続されており、スイッチ制御部５が、送信権制御部４からの送信権割当情報に基づいて、スイッチ部６内の接続の切り替えを制御し、同軸端子部１１〜１ｎ間の接続の切り替えを行わせる。

図８に示すように、本実施の形態２の時分割多重通信システムは、図７に示したスイッチシステム２０と、同軸端子部１１〜１ｎのそれぞれに接続される同軸伝送路２２１〜２２ｎを介して接続される通信装置２３１〜２３ｎで構成される。

本実施の形態２の時分割多重通信システムで用いられるタイムフレーム、送信要求情報、割当情報の構成は、実施の形態１と同様であり、それぞれ、図３、図４、図５に示す通りである。

次に、図７、図８および図３〜図５を用いて、本実施の形態２の時分割多重通信システムの動作について説明する。

まず、図３に示す送信要求期間３１に、各通信装置２３１〜２３ｎが、スイッチシステム２０に、他の通信装置と通信するための時間の要求を送信する。

ここで、各通信装置２３１〜２３ｎは、送信先である通信装置の送信先情報４１（通信装置ＩＤ等）と送信元である自通信装置の送信元情報４２（通信装置ＩＤ等）から図４に示す送信要求情報を生成し、送信要求期間３１に、同軸伝送路２２１〜２２ｎを通してスイッチシステム２０へ送信する。

各通信装置２３１〜２３ｎから送信された送信要求情報は、スイッチシステム２０の同軸伝送路２２１〜２２ｎに接続される同軸端子部１１〜１ｎで受信され、同軸端子部１１〜１ｎに接続している送信要求入力部２１〜２ｎから送信権制御部４へ送られる。

送信権制御部４は、送信要求期間３１に受信した通信装置２３１〜２３ｎからの送信要求情報に含まれる送信元情報と送信先情報から、同一時間帯に送受信を行う通信装置が重複しないように、送信権の時間の割り当てを行い、その割り当てた情報をスイッチ制御部５に通知する。

また、送信権制御部４は、送信先情報５１と送信元情報５２と送信期間情報５３との組み合わせで構成される図５に示すような送信権情報を生成し、送信権通知期間３２に、その送信権情報を送信権情報出力部４０１〜４０ｎから出力させる。そして、送信権情報が、同軸端子部１１〜１ｎから同軸伝送路２２１〜２２ｎを通して、通信装置２３１〜２３ｎに送信される。

なお、実施の形態１では、図３に示す送信要求期間３１および送信権通知期間３２には、同軸端子部３３０〜３３３、３３５の全てが互いに接続される状態になるようスイッチ部３０６を制御していたが、本実施の形態２では、これらの期間に、スイッチ部６について同様の制御をする必要はない。本実施の形態２の場合には、送信権制御部４と同軸端子部１１〜１ｎのそれぞれとの間が、スイッチ部６を介してではなく、送信要求入力部２１〜２ｎおよび送信権情報出力部４０１〜４０ｎを介して接続されているからである。

次に、各通信装置２３１〜２３ｎは、送信権通知期間３２に同軸伝送路２２１〜２２ｎから送信権情報を受信し、送信先情報５１と送信元情報５２と送信期間情報５３とで割当てられた情報伝送期間３３内の情報伝送期間（例えば、フレーム３４の期間）に、他の通信装置２３１〜２３ｎへ、同軸伝送路２２１〜２２ｎを通して伝送情報を送信する。

一方、スイッチシステム２０のスイッチ制御部５は、送信権制御部４から通知された割り当て情報に基づき、情報伝送期間３３内のそれぞれの情報伝送期間（例えば、フレーム３４の期間）ごとに、割り当てられた通信装置間での通信ができるように、スイッチ部６の接続の切り替え制御を行う。例えば、ある同一の情報伝送期間に、通信装置２３１−２３２間および通信装置２３３−２３４間の通信が割り当てられている場合、同軸端子部１１−１２間および同軸端子部１３−１４間のそれぞれのみが接続されるように、スイッチ部６の接続を切り替える。

なお、各実施の形態の時分割多重通信システムは、同軸ケーブルで接続される構成で説明したが、有線で接続される時分割多重通信システムであれば、同軸ケーブル以外で接続されるシステムでも本発明を適用できる。

従来の時分割多重通信システムでは、伝送効率を上げるためには、例えば複数の周波数帯を使用することにより伝送速度を上げている。しかし、この場合は、使用する周波数帯域幅が大きくなってしまう。これに対して、本発明の時分割多重通信システムでは、同一周波数で同時に複数の組み合わせの通信が行えるので、使用する周波数帯幅を大きくすることなく、伝送効率を上げることができる。

以上のように、本発明の時分割多重通信システムを用いることにより、同一の周波数帯を使用する場合でも、送信用通信装置と受信用通信装置の組み合わせが一致しない複数の通信装置に、同一時間帯に通信を行わせることができるので、周波数帯を有効活用した伝送効率の高い通信が行える。したがって、ＶｏＩＰ等の即時性のある通信も可能となる。

なお、本発明のプログラムは、上述した本発明の時分割多重通信システムのスイッチ制御部および送信権制御部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。

また、本発明の記録媒体は、上述した本発明の時分割多重通信システムのスイッチ制御部および送信権制御部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協働して利用される記録媒体である。

また、本発明のプログラムは、上述した本発明の時分割多重通信用スイッチシステムのスイッチ制御部および送信権制御部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。

また、本発明の記録媒体は、上述した本発明の時分割多重通信用スイッチシステムのスイッチ制御部および送信権制御部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協働して利用される記録媒体である。

また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれる。

また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。

なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。

通信装置からの送信要求を判断し、同じ時間帯に送信用通信装置と受信用通信装置の組み合わせが、一致しない複数の通信装置間に、送信権を与え、スイッチ部を制御し、通信を行う通信装置間のケーブルのみを接続するようにスイッチ部を制御することにより、同一周波数帯を複数の通信装置間で使用することで、周波数帯域を有効活用した効率的な通信環境を提供することによって、高画質な画像等の高品質、大容量のデータを効率的に伝送することが不可欠な用途にも適応できる。

本発明の実施の形態１の時分割多重通信システムの構成図 本発明の実施の形態１の時分割多重通信システムの構成図 本発明の実施の形態１および２の時分割多重通信システムのタイムフレームの構成を示す図 本発明の実施の形態１および２の時分割多重通信システムの送信要求情報の構成を示す図 本発明の実施の形態１および２の時分割多重通信システムの割当情報の構成を示す図 本発明の実施の形態１の時分割多重通信システムにおいて、（ａ）各通信装置が要求する通信経路を示す図、（ｂ）送信権制御装置が各通信装置間の通信のために割り当てた時間を示す図 本発明の実施の形態２のスイッチシステムの構成ブロック図 本発明の実施の形態２の時分割多重通信システムの構成図 従来例の同軸接続装置の構成ブロック図 従来例のデマンドアサインＴＤＭＡ通信を行う通信システムの構成図 従来例のデマンドアサインＴＤＭＡ通信を行う通信システムのタイムフレームの構成を示す図 従来例のデマンドアサインＴＤＭＡ通信を行う通信システムの送信要求情報の構成を示す図 従来例のデマンドアサインＴＤＭＡ通信を行う通信システムの割当情報の構成を示す図

符号の説明

１１〜１ｎ、６１１〜６１ｎ、３３０〜３３３、３３５ 同軸端子部
２１〜２ｎ 送信要求入力部
４０１〜４０ｎ 送信権情報出力部
４ 送信権制御部
５、３０５ スイッチ制御部
６、３０６ スイッチ部
２０ スイッチシステム
２２１〜２２ｎ、７４１〜７４ｎ 同軸伝送路
２３１〜２３ｎ、３１０〜３１３、７２１、７２３〜７２ｎ 通信装置
３１、８１ 送信要求期間
３２、８２ 送信権通知期間
３３、８３ 情報伝送期間
３４、３５、８４ 通信装置間に割当てられた情報伝送期間
４１、５１、９１、１０１ 送信先情報
４２、５２、９２、１０２ 送信元情報
５３、１０３ 送信期間情報
６２ 内部接続線
７１ 同軸接続装置
７３ 送信権制御装置
３０７ スイッチ装置
３２０ 送信権制御装置

Claims (11)

1. 複数の通信装置と、
   前記複数の通信装置が接続される複数の端子と、前記複数の端子を相互に全部接続でき、また個別に接続できるスイッチ部と、前記スイッチ部の接続状態を制御するスイッチ制御部とを有するスイッチ装置と、
   前記複数の端子の少なくとも１つに接続され、
   前記スイッチ部の接続状態を管理し、
   前記複数の端子が相互に全部接続された状態で、前記複数の通信装置から、他の通信装置と通信するための時間の要求を受け、その要求に応じて前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、
   決定した前記時間の割当をそれぞれの通信装置に知らせ、
   同じ時間帯に通信される異なる複数の組み合わせの通信装置間の信号が互いに混信しないように前記スイッチ部の接続がされるよう、前記スイッチ制御部に指示する送信権制御部とを備えた、時分割多重通信システム。
2. 前記複数の通信装置および前記送信権制御部は、同軸ケーブルにより前記複数の端子に接続されている、請求項１に記載の時分割多重通信システム。
3. 前記通信装置間の通信に用いられる信号は、同じ周波数帯の信号である、請求項１に記載の時分割多重通信システム。
4. 複数の通信装置に接続される複数の端子と、
   前記複数の端子を個別に接続できるスイッチ部と、
   前記スイッチ部の接続状態を制御するスイッチ制御部と、
   前記複数の端子のそれぞれに接続され、
   前記スイッチ部の接続状態を管理し、
   前記複数の通信装置から、他の通信装置と通信するための時間の要求を受け、その要求に応じて前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、
   決定した前記時間の割当をそれぞれの通信装置に知らせ、
   同じ時間帯に通信される異なる複数の組み合わせの通信装置間の信号が互いに混信しないように前記スイッチ部の接続がされるよう、前記スイッチ制御部に指示する送信権制御部とを備えた、時分割多重通信用スイッチシステム。
5. 前記複数の通信装置は、同軸ケーブルにより前記複数の端子に接続されている、請求項４に記載の時分割多重通信用スイッチシステム。
6. 前記通信装置間の通信に用いられる信号は、同じ周波数帯の信号である、請求項４に記載の時分割多重通信用スイッチシステム。
7. 複数の通信装置が接続され、通信装置間の通信が時分割多重方式により行われる通信システムの通信制御方法であって、
   前記複数の通信装置が接続される複数の端子が相互に全部接続された状態で、送信権制御部が、前記複数の通信装置からの他の通信装置と通信するための時間の要求を受け、その要求に応じて前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、決定した前記時間の割当をそれぞれの通信装置に知らせるステップと、
   同じ時間帯に通信される異なる複数の組み合わせの通信装置間の信号が互いに混信しないように、個別に通信装置が接続されている端子間が接続されるように制御するステップとを備えた、通信システムの通信制御方法。
8. 請求項１に記載の、時分割多重通信システムの、
   前記スイッチ部の接続状態を制御する前記スイッチ制御部、
   および、前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、前記スイッチ制御部に指示する前記送信権制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体。
10. 請求項４に記載の、時分割多重通信用スイッチシステムの、
    前記スイッチ部の接続状態を制御する前記スイッチ制御部、
    および、前記通信装置の相互間で通信する時間の割当を決定し、前記スイッチ制御部に指示する前記送信権制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
11. 請求項１０に記載のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体。

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