JP2518899B2 - 周波数分割型多重通信ネットワ―クの制御方式 - Google Patents

周波数分割型多重通信ネットワ―クの制御方式

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JP2518899B2 JP63225432A JP22543288A JP2518899B2 JP 2518899 B2 JP2518899 B2 JP 2518899B2 JP 63225432 A JP63225432 A JP 63225432A JP 22543288 A JP22543288 A JP 22543288A JP 2518899 B2 JP2518899 B2 JP 2518899B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 分散処理型コンピューターシステムの通信ネットワー
クとして有用な周波数分割型多重通信ネットワークの制
御方式に関し, ノード間に共用される伝送周波数資源の効率的な割り
当て制御手段を実現することを目的とし, 複数のノード通信機間でデータ通信を行う為の周波数
分割型多重通信ネットワークの制御方式において,ノー
ド通信機と独立に管制用通信機を設け,管制用通信機と
複数のノード通信機との間の通信に1つの管制用周波数
を割り当て,また複数のノード通信機相互間の通信には
管制用周波数とは異なる複数のデータ通信用周波数を共
用資源として使用可能にし,管制用通信機は,周波数管
理ファイルをそなえて上記複数のデータ通信用周波数の
割り当てを管理するとともに管制用周波数を用いて各ノ
ード通信機をポーリングし、通信要求をもつノード通信
機に対し周波数管理ファイルを用いてデータ通信用周波
数の割り当ての可否を判定し割り当て制御を行うよう構
成した。
〔産業上の利用分野〕
本発明は,分散処理型コンピューターシステムの通信
ネットワークとして有用な周波数分割型多重通信ネット
ワークの制御方式に関するものである。
近年,コンピューターシステムが分散処理化の傾向を
強めるに伴い,各端末を結ぶ通信ネットワークが処理す
べき情報量も増加している。この情報量の増加に対応す
る手段としては,伝送速度を上げるとともに各種の情報
を時分割型多重方式で伝送する方法,あるいは伝送周波
数を増加させ各種の情報を周波数分割型多重通信方式で
伝送する方法がある。後者の周波数分割型多重通信方式
は,無線方式のネットワークに適しており,無線方式の
ネットワークの今後の普及とともに多く使用されてゆく
ものと考えられる。
本発明は,特に周波数分割型多重通信ネットワークに
おいて,通信要求ノードに一定の共用周波数資源を割り
当てる効率的な制御手段を提供するものである。
〔従来技術〕
従来のコンピューターネットワークの大部分は,ノー
ド間をケーブルでリング状あるいは星状等に結合したネ
ットワーク構成をとっており,従ってその通信方式は,
時分割型多重あるいは専用線によるものが主なものであ
った。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のケーブルで結合されたネットワークでは,ノー
ドの増設等のネットワーク構成の変更に対して柔軟に対
処することが困難であった。また専用線方式ではノード
数の増加に応じてケーブル量が増大し,他方,時分割型
多重通信方式では各ノードの通信機の構造が複雑である
という欠点があった。
これに対して,周波数分割型多重通信方式のネットワ
ークはケーブルが不要であり,また各ノードの通信機は
比較的簡単な構造のものでよい。しかしノード数が多い
ほど各ノード間の通信用に多数の伝送周波数(チャンネ
ル)を用意しなければならない。この場合,各ノードの
通信機に共用できる伝送周波数資源として一定数の伝送
周波数を用意して,通信を要求するノードの通信機に空
きの伝送周波数の使用を許可する方法があるが,通信要
求ノードの通信機が空きの伝送周波数を獲得するために
は多くの手順が必要となって,そのオーバーヘッドのた
めに通信速度をあまり上げることができないという問題
があった。
本発明は,周波数分割型多重通信ネットワークにおい
てノード間通信に共用される伝送周波数資源の効率的な
割り当て制御手段を実現することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は,周波数分割型多重通信ネットワークにおい
て,管制用通信機をノード通信機とは別に設け,さらに
管制用の周波数はノード通信機間を結ぶ周波数とは異な
るものにする。また管制用通信機は,周波数管理ファイ
ルをそなえ,ポーリング方式により各ノード通信機に通
信要求の有無を問い合わせる。管制用通信機は通信要求
があれば周波数管理ファイルにより空き周波数を検索
し,データ通信を必要とするノード通信機間に自動的に
周波数を割り当てる。このようにして,少ないチャンネ
ルを有効に効率よく運用できるようにし,またチャンネ
ルの割り当て制御に要する時間を短縮して通信速度を向
上させた。
第1図は本発明の原理図であり,周波数分割型多重通
信ネットワークの構成を概念的に示している。
第1図において,10は管制用通信機CT,10aは周波数管
理ファイル,11ないし13はそれぞれノード通信機NT-1,NT
-2,NT-3,11aないし13aはそれぞれワークステーションWS
-1,WS-2,WS-3である。
〔作用〕
第1図により本発明の作用を説明する。
まず管制用通信機CT10は,ポーリング方式により各ノ
ード通信機NT-1ないしNT-3を順次呼び出し,通信要求の
有無を調査する。そしてあるノード通信機NTに通信要求
があれば,管制用通信機CT10は周波数管理ファイル10a
を参照し,周波数に空きがあること,そしてそのノード
通信機NTの要求する通信相手が交信中でないことを確認
して空きの周波数を割り当てる。
周波数が全てふさがっているか,もしくは通信相手が
交信中で通信が不可能な時は,管制用通信機CT10はたと
えばそのNT名を待ち行列ファイルに登録しておき,次の
ノード通信機NTのサービスを行う。
また通信完了のノード通信機NTがあれば,そのNT名を
周波数管理ファイル10aから削除する。また,この時た
とえばチャンネルの空きを待つノード通信機NTや通信相
手待ちのノード通信機NTが無いかどうかを待ち行列ファ
イルを検索して調べ,有れば最優先のノード通信機NTに
空きとなったチャンネルを割り当てる。周波数を割り当
てられたノード通信機NTは,その周波数を用いて相手ノ
ード通信機NTと通信を実行する。
〔実施例〕
第2図ないし第9図により,本発明の実施例を説明す
る。
第2図は,本発明の1実施例による管制用通信機CTの
構成図である。図中の各要素の内容は次の通りである。
21は管制用送受信機であり,予め定められた管制用周
波数を用いて各ノード通信機との間で伝送周波数(以
後,単に周波数という)の割り当て制御のための通信を
行う。
22は制御用の計算機であり,管制用通信機として必要
な制御を行う。
23は送受信機制御ソフトウェアであり,各ノード通信
機に対するポーリング制御,通信要求情報の検出制御,
使用許可周波数の通信制御などを行う。
24は周波数管理ソフトウェアであり,ノード通信機間
の通信に使用できる周波数資源を管理し,空き周波数の
検索,割り当て通信完了周波数の解放などの制御を行
う。
25は周波数管理ファイルであり,周波数管理ソフトウ
ェア24により管理される。チャンネル資源と割り当て済
みノード名(NT名)とが登録されている。
25aは周波数管理ファイル25の内容を例示したもので
ある。たとえば周波数1はNT5とNT7の通信用に使用中で
あること,周波数2はNT9とNT2の通信用に使用中である
ことが示されている。なお空きの周波数に対応するNT名
は空欄となる。
26はアンテナであり,ノード通信機NTとの交信に使用
される。
第3図は,本発明の1実施例によるノード通信機NTの
構成図である。第3図中に示される各要素の内容は次の
通りである。
31は管制用送受信機NTであり,管制用周波数を使用
し,管制用通信機CTとの間の通信を行う。
32はデータ通信用送受信機であり,割り当てを受けた
周波数を用いて,通信相手ノード通信機のデータ通信用
送受信機との間で通信を行う。
33は制御用の計算機であり,管制用通信機CTとの間の
通信制御,通信相手ノード通信機NTとの間の通信制御,
ワークステーションWSとの間のインタフェース制御など
を行う。
34は送受信機制御ソフトウェア#1であり,管制用通
信機CTからのポーリングに対する応答制御,通信要求通
知制御すなわち周波数割り当て要求制御などを行う。
35は送受信機制御ソフトウェア#2であり,通信相手
ノード通信機NTとの間の通信制御を行う。
36はインタフェース制御ソフトウェアであり,ワーク
ステーションWSとの間のインタフェース制御を行う。
37はワークステーション用インタフェースである。
38,39はアンテナである。
40はワークステーションWSである。
第4図は,本発明の1実施例によるネットワークの構
成図であり,管制用通信機CTおよびノード通信機NT1-NT
6よりなるネットワークの例を示す。
第5図は,管制用通信機CTからポーリングされたノー
ド通信機NTが管制用通信機CTへ通信要求を行ったとき
の,管制用通信機CTにおける空き周波数割り当て処理の
例を示す。図示された周波数管理ファイルでは,150.01M
HzをNT-1およびNT-2が使用中,そして150.03MHzをNT-3
およびNT-4が使用中である。このため,NT-1ないしNT-4
のノードを交信相手とする通信要求は受け付けず,たと
えばNT-5を交信相手とする通信要求であれば受け付け,
周波数管理ファイルを検索し,空き周波数,たとえば15
0.02MHzを割り当てる。
第6図は,通信要求をもつノードの交信相手ノードが
周波数管理ファイル中にすでに登録されているかあるい
は空き周波数がなくて周波数割り当てを行うことが不能
である場合の,待ち行列作成処理の例を示す。図示され
た例は,NT-5がNT-1を交信相手として通信要求を行った
が,第5図に示す周波数管理ファイルにはNT-1が登録済
みであるため,周波数割り当てを待つ待ち行列中に,要
求元NT-5,要求先NT-1として登録されたものである。
第7図は,管制用通信機CTがさらにポーリングによる
走査を進め,通信終了のノード通信機NTをキャッチした
ときの,通信終了周波数の解放処理の例を示す。この場
合,通信終了のノード通信機のNT名と相手NT名を周波数
管理ファイルから削除する。第7図の例は通信の完了し
たノード通信機がNT-1で,交信相手がNT-2の場合であ
り,管制用通信機CTはNT-1と交信相手のNT-2を周波数管
理ファイルから削除し,空き周波数として再割り当て可
能にする。
また,この時管制用通信機CTは周波数の空きをノード
通信機NTや通信相手待ちのノード通信機NTが無いかどう
か,第6図の待ち行列を検索する。
第8図は,この時の待ち行列の検索と空き周波数割り
当て処理の例を示し,この場合NT-5がNT-1に対して通信
要求をもつことが検出される。
そこで管制用通信機CTはNT-5からNT-1に対する通信要
求があったことを知り,NT-5に空いている周波数チャン
ネルを割り当て,それぞれのノード通信機に周波数を通
知する。そして周波数を割り当てられたNT-5は,相手の
NT-1との間でデータを転送する。
〔動作のまとめ〕
第9図に各処理における通信機間の通信手順をまとめ
て示す。
第9図において,(a)は管制用通信機CTとノード間
通信を要求する要求元ノード通信機NTとの間の通信手順
〜を示す。(b)は管制用通信機CTと交信要求先の
ノード通信機NTとの間の通信手順,を示す。(c)
はノード通信機NT間の通信手順〜を示す。(d)は
データ通信終了後の管制用通信機CTとノード通信機NTと
の間の通信手順,を示す。以下に第9図(a),
(b),(c),(d)における各処理を順に説明す
る。
(a)において,まず管制用通信機CTはポーリングに
よりノード通信機NTに通信要求の有無を問い合わせる
。これに応答してノード通信機NTは,通信要求の有無
を回答する。通信要求がある時は,その交信相手名を
管制用通信機CTは記憶し,そしてその要求元ノード通
信機NTに交信周波数を割り当てる。
(b)において,管制用通信機CTは,交信を要求され
た相手のノード通信機NTに交信周波数を割り当て,交
信相手名を通知する。
(c)において,要求元ノード通信機NTは通信開始を
宣言する。そして通信要求元ノード通信機NTは通信要
求先ノード通信機NTとの間でデータを転送する。デー
タ転送が終了すると,要求元ノード通信機NTは,交信先
に通信終了の宣言をする。
(d)において,管制用通信機CTのその後のポーリン
グ走査で通信要求の問い合わせを行った時,要求元,
もしくは要求先のノード通信機NTは通信終了の通知を管
制用通信機CTに送る。
〔発明の効果〕
本発明による周波数分割型多重通信ネットワークの制
御の方式によれば,次のような効果が得られる。
すなわち管制用通信機をノード通信機と独立に備え,
ポーリングによる専用の管制用周波数を用いて周波数の
割り当て制御を行うため,周波数チャンネルの有効利用
率が改善され,また周波数割り当て制御に要する時間が
短縮されて,通信速度が向上する。さらに管制用通信機
は,周波数管理ファイルによりネットワークの状態を常
に把握しているので,各ノード通信機間での交信の競合
は発生しない。そのため,各ノード通信機間でのデータ
通信が能率的に行える利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図,第2図は本発明の1実施例に
よる管制用通信機の構成図,第3図は本発明の1実施例
によるノード通信機の構成図,第4図は本発明の1実施
例によるネットワークの構成図,第5図は通信要求と空
き周波数割り当て処理の説明図,第6図は周波数割り当
て不能時の待ち行列作成処理の説明図,第7図は通信終
了周波数の解放処理の説明図,第8図は待ち行列の検索
と空き周波数割り当て処理の説明図,第9図は各処理に
おける通信機間の通信手順の説明図である。 第1図中, 10:管制用通信機CT 10a:周波数管理ファイル 11〜13:ノード通信機NT-1〜NT-3 11a〜13a:ワークステーションWS-1〜WS-3

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のノード通信機(11〜13)間でデータ
    通信を行う為の周波数分割型多重通信ネットワークの制
    御方式において、 ノード通信機(11〜13)と独立に管制用通信機(10)を
    設け、 管制用通信機(10)と複数のノード通信機(11〜13)と
    の間の通信に1つの管制用周波数を割り当て、また複数
    のノード通信機(11〜13)相互間の通信には管制用周波
    数とは異なる複数のデータ通信用周波数を共用資源とし
    て使用可能にし、 管制用通信機(10)は、周波数管理ファイル(10a)を
    そなえて上記複数のデータ通信用周波数を使用中のノー
    ド通信機と対応づけて管理するとともに、管制用周波数
    を用いて各ノード通信機(11〜13)をポーリングし、 ノード通信機(11〜13)は、管制用通信機(10)からの
    ポーリングに応じて、通信要求がある場合には通信要求
    とともに通信相手を管制用通信機(10)に送信し、 管制用通信機(10)は、ノード通信機(11〜13)からの
    通信要求に応じて周波数管理ファイル(10a)を参照
    し、データ通信用周波数に空きがあるかどうか及び通信
    相手が通信中でないかどうかに基づいて通信の可否を判
    定し、通信が可能な場合にのみ、通信要求をもつノード
    通信機に対するデータ通信用周波数の割り当て制御を行
    うことを特徴とする周波数分割型多重通信ネットワーク
    の制御方式。
  2. 【請求項2】請求項(1)において、管制用通信機(1
    0)は、通信要求をもつノード通信機に対するデータ通
    信用周波数の割り当てが不能である場合、割り当てが可
    能となるまでその通信要求を待ち行列により管理するこ
    とを特徴とする周波数分割型多重通信ネットワークの制
    御方式。
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Citations (5)

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JPS63203023A (ja) * 1987-02-18 1988-08-22 Railway Technical Res Inst 列車無線回線におけるパケツト伝送アクセス方式

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