JP2525024B2 - ポ―リング通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明は共通の信号伝送路（通信線）を介して相互に
接続されたセンタと各端末と相対関係において、センタ
が端末のそれぞれにリクエストがあるか否かを質問し、
特に端末相互でリクエストの衝突が生じたとき、リクエ
ストある端末の一つを短時間に特定して、所定のデータ
交換を行うポーリング通信方法に関する。

『従来の技術』 一般に、ワイドサービスのCATVシステムには、地域社
会の情報を目的とした通信システム、学校教育のように
広く教育を目的とした通信システム、室内サービスを主
体にした通信システム、その他、種々のものがある。

第４図は案内サービスを主体にしたビデオテックスシ
ステムの一例を略示したものであり、かかる通信システ
ムは、所定の情報が蓄積されたセンタＡと多数の各端末
C₁〜C_nとが、それぞれ信号伝送路Ｂにより相互に接続さ
れて構成されたものである。

第４図の通信システムにおいて、端末C₁がセンタＡに
対し、制止画番号NO._Xの制止画をリクエストしたとき、
センタＡはその端末C₁と制止画番号NO._Xとを知得した
後、当該端末にC₁に制止画番号NO._Xの制止画を伝送す
る。

したがって、第４図の通信システムにおいて、各端末
C₁〜C_nのいずれかが、信号伝送路Ｂを通じてセンサＡに
所望のサービスをリクエストし、センタＡがそのリクエ
ストに応じたサービスを行なおうとするとき、当該セン
タＡは、いずれの端末がどのような内容のサービスをリ
クエストしているかを知らねばならない。

通信システムのポーリングでは、センタＡが各端末C₁
〜C_nに対して、どのようなサービスをリクエストしてい
るか否かを質問し、リクエストのある端末とそのリクエ
スト内容とを特定するので、上述したリクエストに対処
することができる。

このようなポーリング法において、最も簡単なもの
は、順次ポーリング法である。

順次ポーリング法によるとき、センタＡから各端末C₁
〜C_nに一つずつ順番にリクエスト内容を聞いていく。

他のポーリング法として、第５図に示すごとく上りア
ドレス無しの二分法によるポーリング法がある。

第５図のポーリング法は、はじめ、センタから全範囲
L₁の端末C₁〜C_nに対し、リクエストがあるか否かを質問
し、かかる質問においてリクエストのあることが判明し
た場合は、範囲L₂＝1/2xL₁の端末にリクエストがあるか
否かを質問し、かかる範囲L₂のリクエストした端末がな
いときは、残る範囲L₂′に当該リクエストした端末があ
ると判断する。

このようにして、リクエストの有無を質問する端末の
範囲をL₃、L₄……L_nのごとく順次半分に狭め、リクエス
トした端末が特定できるまで、ポーリングを続行する。

なお、第５図において、○印は「リクエストあり」を
示し、×印は「リクエストなし」を示す。

第５図のポーリング法におけるポーリング回数ｎは、
次式の通りである。

ｎ＝１＋log₂N N:端末数 ちなみに、Ｎが大きいとき、例えばＮ＝100000のと
き、ｎ＝18回でリクエストのある端末を特定することが
できる。

したがって、第５図のポーリング法では、一回ごとの
手続が複雑化するが、必要なポーリング回数を減らすこ
とができ、トータルのリクエスト処理時間を短縮するこ
とができる。

ポーリングのさらなる高速化をはかったのが、上りア
ドレス付き二分法によるポーリング方法である。

かかるオーリング方法の場合、端末は、単にリクエス
トがあるか否かだけでなく、自己アドレスをも付してセ
ンタにリクエストのあることを返答するので、リクエス
トのある端末が一つになった瞬間、センタは、いずれの
端末がリクエストしたかを特定することができる。

例えば、100000ある端末のうち、アドレスNO.1の端
末、アドレスNO.50000の端末にそれぞれリクエストがあ
ると仮定すると、以下のようになる。一回目のポーリン
グのとき、センタは全端末にリクエストがあるか否かを
質問する。

この場合、NO.1とNO.50000の端末とがリクエストあり
とセンタに返答するが、これらの二つのリクエストが衝
突するので、当該センタは、リクエストのあることが判
明しても、いずれの端末がリクエストしているかを知る
ことができない。

二回目のポーリングに際して、センタはNO.1〜NO.500
00の範囲の端末にリクエストの有無を質問する。

この時点でも、センタはリクエストがあることだけが
わかる。

３回目のポーリングのとき、センタはNO.1〜NO.25000
の範囲の端末にリクエストの有無を質問する。

このとき、リクエストしている端末がNO.1だけである
ので、リクエスト（返答データ）の衝突が生ぜず、かく
してセンタは、アドレスNO.1の端末がリクエストしてい
ることを知る。

上記のようにしてリクエストした端末が特定できたと
き、センタからそのリクエスト端末へと所定の情報が送
られる。

『発明が解決しようとする課題』 しかし、前述した各ポーリング法には、つぎのような
問題点がある。

例えば、前記従来技術において最も簡単な順次ポーリ
ング法は、端末数に対応したポーリング回数を要するの
で、端末数が多いとき、リクエストのある端末を特定す
るのに長時間かかる。

上記順次ポーリング法よりも望ましい第５図のポーリ
ング法は、上りアドレスがないので、リクエストのある
端末を特定するのに時間がかかる。

前記従来技術において最も望ましい上りアドレス付き
二分法ポーリング法は、リクエスト率が低いとき、高速
にリクエスト端末を特定することができるが、リクエス
トする端末の発生率が高くなり、これら端末からのリク
エストが煩雑に衝突しだすと、一回当りのポーリング時
間が長くなり、その分だけ、ポーリングのトータル時間
が長くなる。

本発明は、各端末によるリクエスト率が低い場合はも
ちろんのこと、そのリクエスト率が高くなり、リクエス
ト衝突が煩雑に生ずる場合でも、高速にてリクエスト処
理することのできるポーリング通信方法を提供しょうと
するものである。

『課題を解決するための手段』 本発明に係るポーリング通信方法は、所期の目的を達
成するため、以下の構成を特徴とする。

すなわち、共通の信号伝送路を介して相互に接続され
たセンタと各端末との相対関係において、センタは各端
末に対して、二分法により決定された返答要求端末範囲
のデータを付してリクエストがあるか否かを質問し、そ
の返答要求端末範囲に該当する各端末のうち、リクエス
トのある端末は、上記質問に対して、かつ、自己アドレ
スを付してセンタにリクエストのあることを返答し、当
該返答時において各端末相互でリクエストの衝突が生じ
たときは、順次二分法により決定される返答要求端末範
囲をさらに絞って、リクエストした端末の一つを特定
し、その後、センタが、上記特定の端末にリクエストの
内容を質問することを特徴とする。

『作 用』 本発明方法の場合、センタが各端末に対し、二分法に
より決定された返答要求端末範囲のデータを付してリク
エストがあるか否かを質問し、その返答要求端末範囲に
該当する各端末のうち、リクエストのある端末が、上記
質問に対して、かつ、自己アドレスを付してセンタにリ
クエストのあることを返答する。

上記返答時において、リクエストしている端末がある
ものの、リクエスト衝突がないとき、当該リクエスト端
末を、その自己アドレスより直ちに特定することができ
る。

上記当該返答時において、各端末相互でリクエストの
衝突が生じたときは、順次二分法により決定される返答
要求端末範囲をさらに絞って、リクエストした端末の一
つを特定するから、かかる場合も無駄なくリクエスト端
末を特定することができる。

ここで、ポーリング通信のトータルの通信データ量Ｚ
に関する式を示すと、本発明方法では下記（１）式のよ
うになり、従来方法では下記（２）式のようになる。

「本発明方法の場合」 （X_dn＋X_up）ｘ（ｙ＋ｙ′）＋（X_dn＋X_up＋Δ_up）xy ＝Ｚ＋（X_dn＋X_up）x y−Δ_upx y′ ……（１） 「従来方法の場合」 （X_dn＋X_up＋Δ_up）ｘ（ｙ＋ｙ′）＝Ｚ ……（２） 上記（１）（２）式中の各項は、以下の意味をあらわ
す。

X_dn:センタから端末への下り通信に必要なデータフォー
マット長。

X_up:端末からセンタへの上り通信に必要なデータフォー
マット長。（ただしリクエストを含まないとき）。

X_up＋Δ_up:上り通信にリクエスト内容が含まれたデータ
フォーマット長。

ｙ＋ｙ′：上りアドレス付き二分法ポーリングで必要な
ポーリング通信回数。

y:リクエストの有る端末数。

ｙ′：リクエストの衝突回数。

上記（１）式で明らかな通り、本発明方法では、
〔（X_dn＋X_up）xy〕＜〔Δ_upx y′〕のとき、すなわち
リクエスト内容を示すデータ量が、他のデータ量に比し
て多いとき、あるいは、衝突が煩雑に生じるとき、通信
データ量が少なくなり、高速化をはかることができる。

それに対し、従来方法（前記従来技術において最も望
ましいポーリング法）の場合は、上記（２）を参照して
明らかな通り、端末からのリクエストが煩雑に衝突する
ことにより、（ｙ＋ｙ′）の値が大きくなり、ポーリン
グのトータル時間が長くなる。

『実 施 例』 以下、本発明方法の具体的実施例につき、図面を参照
して説明する。

端末数30000の利用者末端から、センタの画面ソース
（ソース画面数100000）へのリクエストを処理するシス
テムをスーパーミニコンにより構成し、ポーリングのデ
ータフォーマットをX_dn＝８バイト（第１図）、X_up＝６
バイト（第２図）、Δ_up＝10バイト（第３図）のように
設定した。

上記において、端末からのリクエスト発生率が0.1％
（発生数30）のとき、シュミレーションの結果は、ｙ＝
30、ｙ′＝54であった。

この場合、本件発明方法のポーリング通信データ量
は、前記（１）式より1896バイトとなり、バイト数が少
ないが、従来技術のポーリング通信データ量は、前記
（２）式より2016バイトにもなってしまい、バイト数が
多くなってしまった。

本発明方法におけるポーリングのデータフォーマット
として、各種のものが考えられるが、その一例として、
つぎの要求条件を満足させるように設定することができ
る。

「要求条件」 ａ） 30のリクエストを処理する時間を約0.4秒以下に
する。

ｂ） エラー対策（運送または再送）をとる。

ｃ） 64Kbpsの回線1_CHを使用する。

上り:PSK−NRZI符号、下り:FSK−NRZ符号。

ｄ） 端末数30000をカバーする。

2¹⁶＝65000端末:16ビットを必要とする。

ｅ） 画面数100000をカバーする。

2¹⁷＝130000端末:17ビットを必要とする。

前述した第１図は、かかる要求条件下における下りデ
ータフォーマットの一例である。

第１図において、各フォーマットの上に表示されてい
る数字はバイト数を示す。

第１図のSYNは同期信号であり、ACC（信号処理回路用
の自動利得制御）、STX（Start of test）などの機能も
有する。

第１図のMODEはコマンドモードであり、サーチモード
は０、リクエストは１である。

第１図において、RANCE（Addressing Range）は、つ
ぎに続くアドレスフィールド（Address）のLSB（Least
Significant Bit）より、何ビットをアクセス可能なア
ドレスとするかを示すものである。

すなわち、RANGEは０〜15の数字を示すことができ
る。

仮に、RANGE＝０のときは、アドレスフィールド（Add
resa）の2⁰の桁、すなわち、LSBのビットのみが有効で
あることを示し、RANGE＝５のときは、アドレスフィー
ルドの2⁰〜2⁵の桁が有効であることを示す。

上記に基づき、二分法ポーリングを行うとき、はじ
め、アドレスフィールド（Address）のLSB（Least Sign
ificnt Bit）に論理１または０、RANGEを０にした符号
をセンタから送出することにより、端末アドレスのLSB
が前記アドレスフィールドのLSBに一致する端末だけ、
応答（返答）が許される。

このとき応答できる端末は、全端末数の1/2になる。

この際、各端末間でリクエストの衝突を起さなけれ
ば、センタは応答した端末を検知することができ、仮に
応答する端末が全く存在しなければ、端末アドレスのLS
Bのうち、他方の論理の方に応答した端末があるとみな
して、アドレスフィールドのLSB論理を反転させ、さら
に、RANGEを１にした符号をセンタから反転領域の各端
末に送出する。

この際、自己端末アドレスのLSBから２桁と、前記ア
ドレスフィールドのLSBから２桁とが一致する端末のみ
が応答を許可され、それ以外の端末は応答することがで
きない。

このとき応答できる端末は、全端末数の1/4に絞られ
る。

このようにして、RANGEを１ずつ増やすことにより、
順次応答させる端末を絞り、応答した端末の一つをセン
サが検出することができる。

第１図のアドレスフィールド（Address）は、２バイ
トで構成されているので、約65000の端末までをカバー
することができる。

上記のように、二分法により決定される返答要求端末
範囲のデータを付して行なう応答要求、すなわち、リク
エストがあるか否かの質問は、センタが常時行ない、ま
たは、各端末間のリクエスト衝突時のみ行なう。

第１図のOP（Operation Code）において、０はセンタ
から末端に対して、リクエストがあるか否かの質問（EN
Q:enquiry）を意味し、１はリクエストが受け入れられ
たとき、センタから端末へ伝送される確認応答（ACK:ac
knowlodg character）を意味する。

第１図において,2〜255の他のサービスのために使用
できるコードである。

第１図のLNG（Length）はデータ長であり、かかるLNG
は、つぎに続くデータフィールドの長さ（２〜255）を
示している。

上記LNGにより、データフィールドの終了が明確とな
るため、その終了を意味するETX（end of text）は不要
となる。

第１図のDATAは、将来の機能追加（データのダウンロ
ード、画像リクエスト要求のエコーバックによるデータ
の信頼性のアップなど）に使用される。

本発明方法におけるポーリングでは、差し当りは０バ
イトにしてある。

第１図のBCC（Block Check Code）は、センタから端
末に送信される下りコマンドの誤りを端末で検知するた
めのものである。

第２図は上りデータのショートフォーマットの一例、
第３図は上りデータのロングフォーマットの一例であ
る。

ショートフォーマットは、リクエストのあることだけ
（何をリクエストしているかは含まない）をセンタに確
認応答する場合に使用され、ロングフォーマットは、セ
ンタからのモード＝１、オペレーションコード（OP）＝
０に対して、画像要求データを返送する場合に使用され
る。

このように、ショートフォーマットとロングフォーマ
ットとを使い分ければ、リクエストのある端末をサーチ
するのに時間がかからない。

第２図、第３図のSYN、MODE、ADDRESS、BCCは、それ
ぞれ第１図で説明したと同じであり、第３図のLNG、DAT
Aも、第１図で説明したと同じである。

第２図のANS′CODE（Answer Code）は、将来、下りコ
マンドでデータのダウンロードを行なう場合のACK、NAK
を示すためのフィールドである。

第３図のREQ CODE（Request Code）は、データ信頼性
向上のため、端末からセンタに対してセンタで受けとっ
たデータのエコーを要求するものである。

第３図のDATAは、画面番号、暗唱番号、その他を含む
ものであり、DATAは一例として10バイトに設定されてい
る。

『発明の効果』 以上説明した通り、本発明に係るポーリング通信方法
は、所定のポーリング手段によりセンタがリクエストの
ある端末を特定し、その後、センタが当該特定の端末に
リクエストの内容を質問するから、リクエストのある端
末をサーチするとき、ショートフォーマットの上りデー
タを使用して高速通信を行うことができ、したがって、
リクエストのある端末を高速度で特定することができ
る。

特に、多数の端末から高いリクエスト率でリクエスト
が生じて衝突が多いとき、より高速度にリクエスト端末
とそのリクエストの内容を特定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は、本発明に係るポーリング通
信方法の各種手段を略示した説明図、第４図は信号伝送
路を介して相互に接続されたセンタと各端末とを略示し
た説明図、第５図は従来のポーリング法の一例を略示し
た説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 功作 神奈川県平塚市東八幡５―１―９ 古河 電気工業株式会社平塚電線製造所内 (72)発明者 稲尾 勝三 神奈川県平塚市東八幡５―１―９ 古河 電気工業株式会社平塚電線製造所内 (72)発明者 市ノ渡 浩 東京都千代田区丸の内２―６―１ 古河 電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−148452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−104844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−65731（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】共通の信号伝送路を介して相互に接続され
   たセンタと各端末との相対関係において、センタは各端
   末に対して、二分法により決定された返答要求端末範囲
   のデータを付してリクエストがあるか否かを質問し、そ
   の返答要求端末範囲に該当する各端末のうち、リクエス
   トのある端末は、上記質問に対して、かつ、自己アドレ
   スを付してセンタにリクエストのあることを返答し、当
   該返答時において各端末相互でリクエストの衝突が生じ
   たときは、順次二分法により決定される返答要求端末範
   囲をさらに絞って、リクエストした端末の一つを特定
   し、その後、センタが、上記特定の端末にリクエストの
   内容を質問することを特徴とするポーリング通信方法。
2. 【請求項２】センタが、各端末に対する所定の質問を常
   時行う請求項１記載のポーリング通信方法。
3. 【請求項３】センタが、各端末に対する所定の質問を各
   端末間のリクエスト衝突時のみ行う請求項１記載のポー
   リング通信方法。