JP2007535188A - 通信ネットワークに接続された端末間のリンク確立方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、各リンクへのローカル送信識別子の割り当て、および、割り当てられたリンクのローカル識別子と、送信時間内に送信機により送信される絶対的識別子とに基づく情報の復号を特徴とする。本発明により、複数のリンクを、通信ネットワークの端末間に確立でき、その方法はユニキャスト（１つの受信機に対して）またはマルチキャスト（複数の受信機に対して）であり、通信に使用されているネットワークまたはシステムの種類に依存しない。本発明は端末の接続用のシステムのアドレス指定を用いる通信システムに利用可能であり、ヘッダによるデータのオーバーロードを最小にする効果、２以上の端末間の接続の確立を容易にする効果、および同じネットワーク内でのパケットのアドレス指定をより柔軟にする効果を示す。

Description

本明細書の発明の名称に記載のように、本発明は、通信ネットワークに接続された端末間のリンクを確立する方法に関し、パケットのヘッダのデータオーバーロードを減少させることができ、複数のあて先が選択され、異なる設定パラメータの通信が用いられる。

本発明の方法は、ＩＳＯ（国際標準化機構）のＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）により機能し、端末間の接続にアドレス指定システムを必要とする通信ネットワークに利用できる。

通信システムの大多数では、パケットがアドレス指定されるあて先の受信端末によりパケットが受信されるように送信されるパケットに関して、アドレス指定処理が実行される必要があり、同様に、受信端末は、パケットの送信端末を同定できねばならない。各端末は、通信を実行する送信機および受信機を含み、端末は、ある時は送信端末であって、またある時は受信端末である。

全ての端末が、ネットワーク内で生成されたどのパケットも物理的に受信できる通信ネットワークの場合、これは特に重要である。最先端の通常の方法は、パケットに受信機および送信機のＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスで印を付けることから成る標準ＩＥＥＥ８０２．３／８０２．２イーサネットで使用されている方法である。この形のアドレス指定により提起される問題は、主に、ヘッダのオーバーロードが著しく、複数の受信機に送信する（マルチキャスト）か、全てのユーザに送信する（ブロードキャスト）ときにあまり適応性がなく、あて先端末により異なる通信パラメータを持つ可能性を妨げることである。

本発明は上記の欠点を解決し、ヘッダのオーバーロードを減少させ、あて先の端末の選択を容易にし、必要とされれば、異なる通信パラメータを持つ異なる端末との通信が可能になる。

本出願では、用語ポートは、リンクの識別子番号を参照するために使用される。送信と受信との２つのタイプのポートが使用される。

用語ブロードキャストメッセージまたはブロードキャスト送信は、そのメッセージまたは送信を受信できる全ての端末にアドレス指定された全ての送信を示し、用語マルチキャストメッセージまたはマルチキャスト送信は、そのメッセージまたは送信を受信できるにもかかわらず、定められたグループに属さないそれらの端末を排除して、上記定められたグループにアドレス指定されることを示す。

また、２つの端末ＡおよびＢの間の通信リンクが双方向であるとき、これは２つのリンクから成るという事実を意味し、１つは端末Ａから端末Ｂへ、もう１つは端末Ｂから端末Ａへのリンクである。

さらに、用語リンクは、１つの送信端末と１つ以上の受信機との間のデータ送信セッションを意味する。２端末間に１より多いリンクが存在してもよいけれども、全てのリンクは単方向リンクである。

最先端の通常の方法は、パケットに受信機および送信機のＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスで印を付けることから成る標準ＩＥＥＥ８０２．３／８０２．２イーサネットで使用されている方法である。この形のアドレス指定により提起される問題は、主に、ヘッダのオーバーロードが著しく、複数の受信機に送信する（マルチキャスト）か、全てのユーザに送信する（ブロードキャスト）ときにあまり適応性がなく、あて先端末により異なる通信パラメータを持つ可能性を妨げることである。

この目的を達成し、上の段落に記載した欠点を避けるために、本発明は、通信ネットワークに接続された端末間のリンクの確立方法からなり、その通信ネットワークは、１つの通信システムを使用し、少なくとも１つの送信機および少なくとも１つの受信機を含み、１つの端末は他の端末に送信でき、その場合、その端末は送信端末であり、通信ネットワークに接続された他の端末から情報を受信し、その場合、その端末は受信端末である。この方法は、主に、送信端末が情報を送ることのできる受信端末との各リンクへローカル送信識別子を各送信端末が割り当てるネットワークの端末間にリンクが確立されることを特徴とし、各送信端末は、上記割り当てを上記受信端末に送信する。さらに各送信端末は各受信端末と１以上のリンクを確立する。これを実現するために、各送信機は、１以上の識別子を各受信機に割り当て、上記識別子を使用する通信は、そのチャネルに関して異なる符号化パラメータを持つ。

この方法は、送信時間の間、ネットワーク内の送信端末を同定する絶対的識別子を各送信機が送信する。また、送信端末は、あて先および所望のチャネル符号化特性も持つリンクに対応する識別子に関連付けられた情報パケットを送信する。この方法で、送信機の絶対的識別が送信時間の間に送られた上記送信機により、受信端末と関連付けられた識別子の１つと、情報パケットの識別子とが一致する時、受信機はリンクにより送られた情報を復号できる。

この方法により、効率的で、設定可能で、最小送信オーバーロードの方法で、リンクが確立できる。

この方法のもう１つの特徴は、情報がアドレス指定された（マルチキャストまたはブロードキャストにより）複数のあて先の受信端末への送信を実行するために、送信識別子が、端末の送信機とあて先の受信端末の受信機の組との間のリンクに割り当てられ、そこでは、全てのあて先受信端末に知られているチャネル符号化が使用される。この方法で、全てのあて先受信端末は、送信識別子、および情報の送信端末の絶対的識別子に基づいて、送信された情報を取り出すことができる。

本発明の方法では、各リンクには、少なくとも変調の種類、キャリアあたりのビット数、および誤り保護を含む異なるチャネル符号化が存在し、各リンクは、送信端末の絶対的識別子およびリンクの識別子により定められ、リンクはあて先受信端末またはそのリンクの複数のあて先受信機と通信する。

最後に、本方法は、２つのリンクの生成により２つの端末ＡおよびＢの間で、双方向リンクが実現され、１つは端末Ａから端末Ｂへ、もう１つは端末Ｂから端末Ａへのリンクであることも特徴とする。

この方法により、ヘッダデータによるオーバーヘッドが低下し、あて先の選択が、複数の受信機の場合に容易になり、通信の設定に異なるパラメータを使用する可能性も同様に容易になる。

以下では、本明細書をより理解しやすくし、明細書に統合された部分を整理するために、本発明の目的が詳しく説明されているけれどもそれらに限定されないいくつかの図が含まれている。

以下、添付の図を参照して発明の実施の形態を説明する。

実施の形態のこの例では、リンクの確立が、双方向リンクからマルチポイントリンクまで、ステップごとに指定される。本発明は、送信端末の絶対的識別子を割り当て、この例では、それは、端末のイーサネットＭＡＣアドレスから成る。２つの端末ＡおよびＢの間の双方向リンクを確立するために、端末が、相互に互いのＭＡＣアドレスを知っている状態から始める。実施の形態のこの例では、端末は、ローカルで、送信端末とリンクの受信用のもう１つのポートとを割り当てる。複数のリンク用に１より多いポートを割り当てることも可能であり、その場合、以下に示される方法が数回繰り返される。

この明細書に含まれる図では、各円周は、通信システムの端末を表す。各円周の中の上の行のラベルは、送信を実行する端末の絶対的識別子である。２段目の行は、カンマで区切られた４つのシンボルを含む。最初のシンボルは受信端末の絶対的識別子であり、２番目のシンボルは受信端末に割り当てられた送信ポートであり、３番目のシンボルは受信ポートであり、４番目のシンボルは、このリンクの受信機により割り当てられた送信ポートである。これらの値のいずれかがＸで表されると、その値は、通信のこの時点ではまだ定められていないことを示す。

図１に示されているのは、端末Ａが、送信ポート１２および受信ポート１３を端末Ｂに割り当て、端末Ｂは、送信ポート１２および受信ポート１３を端末Ａに割り当てた初期状態である。端末Ａは、端末Ｂに、送信者のＭＡＣアドレス、端末Ａがアドレス指定する予定の端末のＭＡＣアドレス、および端末Ａが端末Ｂに割り当てた送信ポートを含む通知メッセージを送信することにより、端末Ａが端末Ｂに割り当てた送信ポートを通知する。端末Ｂが上記通知メッセージを受信すると、端末Ａから端末Ｂへのリンクが完成する。図２は、送信端末およびあて先受信機のＭＡＣアドレス、および割り当てられた送信ポートを含む通知メッセージの送信を示す。実施の形態のこの例では、上記送信ポートは、パケットが送信される予定のリンクに関する識別子として作用する。

図３は、端末Ａから端末Ｂへのリンクが作成され、Ｂが端末Ａにローカルで割り当てた送信ポートおよび受信ポートすなわち１２および１３を知っていて、送信により端末Ａにローカルで割り当てたポート、この例では１２、も知っている最後の状態を示す。端末Ｂから端末Ａへのリンクは、同じ方法で作成されるけれども、今度は、端末Ａへの識別メッセージを送信するのはＢである。図４および図５に表されているのはこの方法であり、通知の送信と、両端末が、最初に割り当てられた送信ポートに関する情報を持ち、結果として双方向リンクが確立された最後の状態とを示す。

端末Ａから端末Ｂにデータを送信するために、端末Ａは、使用されているリンクの識別子を使用して、パケットのアドレス指定をし、この例では、それはあて先受信端末の送信ポートと一致し、それは図６に示される。また、送信を開始すると、端末Ａは絶対的識別子を送信し、それは、実施の形態のこの例では、端末ＡのＭＡＣアドレスに一致する。上記の通知方法により、受信端末は、受信端末に割り当てられた上記識別子を知っていて、受信端末は、使われている変調方式、誤り訂正の種類などの通信の他の特徴と共に、送信される情報がその受信端末宛であるかを判別できる。この方法で、そして上記情報により、端末Ｂは、データが端末Ｂあてであるかを明確に判断できる。

端末間で、種々のリンクが存在してもよく、各々が異なる設定パラメータを持っていてもよい。この場合、その方法は、複数のリンクの各々に関して前に説明した方法と似ている。

双方向リンクを確立するためには、１つは端末Ａから端末Ｂに、もう１つは端末Ｂから端末Ａへの２つの単方向リンクの作成であるけれども、その方法は似ているかもしれない。

マルチポイントリンクを確立する際には、送信端末は、マルチポイントグループの全ての受信端末に同じ送信ポートを割り当てる。図７は、端末Ａが、マルチポイントＭＡＣアドレスＭにより特徴付けられるマルチポイントグループに送信ポート１５を割り当てる初期状態を示す。同様に、端末Ｂは、端末Ｂが受信端末に割り当てた送信ポートを受信端末に割り当てねばならず、その割り当ては、送信端末ＡのＭＡＣアドレス、マルチポイントグループのＭＡＣアドレス、および端末Ｂが受信端末に割り当てた送信ポートを含む通知メッセージにより、実行される。このポートは、リンクの参照識別子と使用されるポートであって、その参照識別子は、マルチポイントリンク経由で送信されるパケットに付加される。図８はこの通知メッセージの送信を示す。

上記グループの端末が、割り当てられたポートを受信すると、リンクが確立される。図９は、送信端末Ａと２つの受信端末ＢおよびＣとの間でリンクが確立された最後の状態を示す。この方法は、１つの端末に送信される場合の送信と同じであり、適切な識別子と共にデータが送信される点で違いがあり、この例では、それはデータがマルチポイントポートにアドレス指定されることを意味し、それ故、上記グループの全ての端末に誤りなく受信される。図１０は、複数の受信端末へのデータの送信（マルチキャスト）を示す。

本方法の実施の形態のこの例にしたがって、ポイントツーマルチポイント接続は、１つの端末が、複数のあて先受信端末の各々に関して異なる符号化方法を使用して他の端末にパケットを送信でき、１つの端末が、複数のリンク経由で異なる符号化方法を持つ複数の送信端末から複数の異なるパケットを受信できる方法で、ネットワークの端末間に確立できる。

各端末が通信できる端末のＭＡＣアドレスのみを知っていて、送信ポート（リンクの数値識別子）および受信ポートを各端末に割り当てる初期状態を表す概略図 リンクに割り当てられた送信ポートをもつ通知メッセージの送信を表す概略図 通知メッセージが受信されて、リンクが生成された状態を表す概略図 リンクに割り当てられた送信ポートからの通知メッセージの送信を表す概略図 ２つの端末間の双方向リンクが存在する最後の状態を表す概略図 確立された双方向リンク経由でのデータパケットの送信を表す概略図 複数のあて先受信端末へのリンクが確立する前の場合の初期状態を表す概略図 複数のあて先受信端末へのリンク用の通知メッセージの送信を表す概略図 複数の受信機へのリンクが生成された最後の状態を表す概略図 複数の受信機へのリンク経由のデータパケットの送信を表す概略図

Claims (4)

1. １つの送信システムを使用し、端末が情報の送信機または受信機になることのできるように少なくとも１つの送信機および少なくとも１つの受信機を含む通信ネットワークに接続された端末間のリンク確立方法であって、
   複数のリンクが上記ネットワークの複数の端末間で確立され、
   各送信端末がローカル送信識別子を各リンクに割り当て、上記各リンクは各送信端末が情報を送信できる受信端末と上記リンクが形成でき、
   各送信端末は各受信端末と１以上のリンクを確立し、各送信機は各受信機に１以上の識別子を割り当て、その通信は、そのチャネルに関して異なる符号化パラメータを持つ上記識別子を使用して通信し、
   各送信機は、その送信時間の間に、上記ネットワーク内の送信機の端末を同定する絶対的識別子を送信し、
   上記送信端末は、あて先および所望のチャネル符号化特性と共に、上記リンクに対応する前に確立された識別子に関連する情報パケットを送信し、
   上記送信端末の絶対的識別子が送信時間内に送信された上記送信端末により、受信端末に関連付けられた識別子の１つと、上記情報パケットの識別子とが一致すると、リンクにより送信された上記情報を受信機が復号し、
   設定可能なリンクを送信の最小オーバーロードと共に確立する目的である
   ことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の通信ネットワークに接続された端末間のリンク確立方法であって、
   上記情報がアドレス指定された（マルチキャストまたはブロードキャストにより）複数のあて先受信端末への送信を実行する場合、送信識別子が、端末の上記送信機と、上記複数のあて先受信端末の受信機の組との間のリンクに割り当てられ、そこでは、全てのあて先受信端末に知られているチャネルの符号化方法が用いられるので、上記全てのあて先受信端末は、上記送信識別子、および上記情報の上記送信端末の上記絶対的識別子に基づいて、上記送信された情報を取り出すことができることを特徴とする方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の通信ネットワークに接続された端末間のリンク確立方法であって、
   各リンクが異なるチャネル符号化方法を備え、各チャネル符号化方法は少なくとも変調方式、キャリアあたりのビット数、および誤り保護を含み、上記送信端末の上記絶対的識別子および上記リンクの上記識別子により定められ、上記通信端末は上記リンクの少なくとも１つのあて先受信端末と通信することを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の通信ネットワークに接続された端末間のリンク確立方法であって、
   双方向リンクが、１つは端末（Ａ）から端末（Ｂ）へ、もう１つは端末（Ｂ）から端末（Ａ）への２つのリンクを作成することにより、２つの端末（Ａ、Ｂ）の間で実現されることを特徴とする方法。

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