JP2816852B2 - 多元パケット通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、その伝送路上での衝突を許容して種々の長
さのパケット信号を伝送する多元パケット通信方式に関
する。特に本発明は、伝送路を複数局が競合使用し、衝
突が生じたパケット信号をパケット単位で制御して再送
する際の送信制御に関するもので、送信タイミング、送
信タイムスロットを送信パケット長に対応して選択し、
また、送信周波数をパケットごとにランダムに選択して
送信することにより、伝送路の伝送効率を改善するもの
である。

〔従来の技術〕

複数の送信局がパケット信号を送信する場合において
伝送路での衝突を許容して使用するいわゆるランダムア
クセス方式として、純アロハ方式（ALOHA）およびこの
純アロハ方式の改良であるスロット付きアロハ方式があ
る。

この純アロハ方式では、パケット信号の部分的衝突に
よる衝突確率が高い。このため、パケット信号の送信タ
イミングを同期させることにより、パケット信号の衝突
を少なくすることが考えられた。この方式では、伝送路
のチャネルを１パケットの伝送時間ごとのタイムスロッ
トに区切って、このタイムスロットに応じて各局が同期
してパケット信号を送信するものであり、スロット付き
アロハ方式といわれる。

このスロット付きアロハ方式は、パケット信号は完全
に重なって衝突するか、あるいは衝突しないかの何れか
であるため、純アロハ方式のような部分的重なりは生じ
ない。このため、最大伝送効率は純アロハ方式に比べて
２倍となる。

このスロット付きアロハ方式によって種々の長さのパ
ケット信号を送信する場合のパケット送信局の構成例を
第15図に示す。

送信局は、送信局の端末等から入力されるパケット信
号101を一時記憶するメモリバッファ回路12と、基地局
から送信されてくるタイミング報知信号102が入力さ
れ、一定間隔の送信タイミング信号104を生成してこれ
をメモリバッファ回路12に出力する送信制御回路14と、
メモリバッファ回路12に記憶されたパケット信号を送信
制御回路14からの送信タイミング信号に同期して伝送路
に送信する送信機13とを備えている。

この送信局による多元パケット信号の送信タイムチャ
ート例を第16図に示す。

基地局から送信されてくるタイミング報知信号（ａ）
に基づき、Ａ局、Ｂ局、Ｃ局が種々の長さのパケット信
号を伝送路を共用して伝送する。伝送路では、複数局が
競合して使用するため、パケット信号の衝突損失が生ず
る。この第16図では、Ａ局から送信されたパケット信号
と、Ｃ局から送信されたパケット信号との衝突が生じて
いる。この衝突が生じたパケット信号は、パケット単位
で、ランダムな遅延時間後にＡ局およびＣ局から再送さ
さる。

次にスロット付きアロハ方式において、時分割された
伝送路のタイムスロットにパケットを割り当ててパケッ
ト信号の送信を行う送信局構成を第17図に示す。

このタイムスロットを用いる構成では、入力されるパ
ケット信号101の検出を行うパケット長判定回路11と、
このパケット長判定回路11の判定信号103が与えられ、
パケット信号を一時記憶するメモリバッファ回路12に書
き込みアドレス信号106を与える書き込み制御回路15
と、この書き込み制御回路15の書き込みアドレス信号10
6が与えられ、基地局から伝送されてくるタイミング報
知信号102が入力され、メモリバッファ回路12に読み出
しアドレス信号107を与えるえる書き込みアドレスメモ
リ16と、メモリバッファ回路12に一時記憶されたパケッ
ト信号が与えられ、タイミング報知信号102に同期して
分割されて記憶されたパケット信号を送信する送信機13
とを備える。

この送信局での送信動作について説明すると、書き込
み制御回路15の書き込みアドレス信号106は、スロット
長分を１単位とするもので、メモリバッファ回路12で記
憶するパケット信号の送信時に必要となるスロット数分
指定するものである。メモリバッファ回路12は、パケッ
ト信号101をタイムスロット長より長いパケット信号は
スロット長と同一、もしくは短い長さに分割し、一時記
憶する。しかし、１スロット長には複数のパケット信号
は記憶しない。このスロット長より長いパケット信号を
タイムスロットごとに分解する構成を第18図に示す。

メモリバッファ回路12に一時記憶されたパケット信号
は、タイミング報知信号102に同期して書き込みアドレ
スメモリ16から読み出しアドレス信号107をメモリバッ
ファ回路12に出力してタイムスロットごとに分割されて
記憶されているパケット信号を読み出し送信機13に送出
する。送信機13はこれを伝送路に送信する。

伝送路では複数局が競合使用するため、パケット信号
の衝突が第16図のように生ずるため、生じたパケット信
号は、パケット単位でランダムな遅延時間後に再送され
る。

さらに、スロット付きアロハ方式でのパケット信号再
送の際の再衝突を回避するためのランダム遅延構成につ
いて従来例の構成を第19図ないし第21図で説明する。

上述のようにランダムアクセス方式では、衝突後の再
送時に再衝突を回避するためには、送信間隔をランダム
にすることが必要である。そのための構成として、各局
にそれぞれ異なる遅延量を割り当てる方式、または各局
がある一定の最大許容遅延時間からランダムに遅延量を
選択する方式がある。また、ランダム遅延送信するパケ
ット信号をすべてのパケット信号（初呼パケット信号、
再送パケット信号とともに）または再送パケット信号の
みに限定する方式とがある。

このうち各局に遅延量を割り当てる方式では、遅延時
間が限定されるため、多数の局を収容する多元パケット
通信方式では採用されていない。

第20図にすべてのパケット信号をランダム遅延する送
信局の構成を、第21図に再送パケット信号のみをランダ
ム遅延する送信局の構成を示す。

第20図の構成では、メモリバッファ回路12は、端末等
から入力されるパケット信号101を一時記憶し、基地局
からのタイミング報知信号から生成した送信タイミング
信号104に同期して一時記憶したパケット信号を送信機1
3に送出するとともに、衝突時の再送のために、再送パ
ケットメモリバッファ回路21に再送用パケット信号を送
出する。パケット信号の衝突が生ずると、一定時間内に
そのパケット信号の受信受領信号111が受信されないこ
とから、パケット信号の衝突損失が判定され、再送パケ
ット信号114がランダム遅延回路23により遅延されてメ
モリバッファ回路12に入力されて再送信される。

また第21図の構成では送信タイミング信号104がラン
ダム遅延回路23により遅延されてすべてのパケット信号
がランダム遅延されて送信される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来のスロット付きアロハ方式では、再送をパ
ケット単位で制御する場合、単一の送信タイミングです
べてのパケット信号を送信するため、送信に複数スロッ
ト必要なパケット信号は、パケット信号の部分的衝突が
生ずる。この結果、信号間隔が最大パケット長の送信タ
イミングを用いるとパケット信号の部分的衝突は回避で
きるが１スロットに同時に到着するパケット数が増大し
て伝送効率は悪化する。

また、従来のランダムアクセス方式では、送信周波数
は一定であり、そのため使用可能な周波数がある場合に
は、周波数ごとにその周波数を使用する送信局を固定的
に割り付けていた。このため、従来のスロット付きアロ
ハ方式を用いた衛星通信方式では、使用可能な周波数が
複数ある場合には、同一周波数の送信局同士で衝突が生
ずる問題があり、伝送効率が良くなかった。

本発明は、上述の欠点を解決するもので、多元パケッ
ト信号を送信する場合の伝送効率を改善することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、複数局が伝送路での衝突を許容し競合使用
して、種々の長さのパケット信号を送信し、衝突による
パケット信号の再送をパケット単位で制御する多元パケ
ット通信方式において、上記パケット信号の送信タイミ
ング周期をパケット長により変えることを特徴とする。

また、本発明は、複数局が時間軸上で一定の長さのタ
イムスロットに分割された伝送路を利用する場合に、タ
イムスロット長より長いパケット信号はスロット長と同
一もしくは短い長さに分割して複数のタイムスロットで
送信し、このタイムスロットはパケット長に対応した一
定の組合せで選択することを特徴とする。

また、本発明は、パケット信号の送信タイミング周期
をパケット長により変え、かつパケットごとに送信周波
数をランダムに選択してパケット信号を送信することを
特徴とする。

さらに、本発明は、タイムスロット長より長いパッケ
ット信号はスロット長と同一もしくは短い長さに分割し
て複数のタイムスロットとし、このタイムスロットはパ
ケット長に対応した一定の組合せで選択し、パケットご
とにランダムに選択した送信周波数でパケット信号を送
信することを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、まず多元パケット信号のパケット長によ
って送信タイミングを変化させて送信する。この結果、
パケット信号の部分的衝突を少なくできるため、送信効
率が向上する。

また、多元パケット信号を時分割伝送路のタイムスロ
ットに割り当てて伝送する場合には、パケット長によっ
てタイムスロットの組み合わせを変化させる。この結果
送信タイミングをパケット長によって変化する場合と同
じくパケット信号の部分的衝突を少なくできるため伝送
効率が向上する。

さらに、複数周波数の伝送路を用いて多元パケット信
号を伝送する場合も、パケット信号の送信を複数周波数
にランダムに割り当て、複数局が伝送路を共用すること
によりパケット信号の衝突を少なくして伝送効率を向上
させることができる。

この複数周波数に送信パケット信号をランダムに割り
当てて送信する方法にパケット長により送信タイミング
を変化させる方法およびタイムスロットの割り当てを変
化させる方法とを組み合わせることができ、この場合も
伝送効率を向上させることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明第一実施例の送信局の構成の一例を示
すものであり、この第一実施例は多元パケット信号を送
信するときの送信タイミングを、従来のようにパケット
長によらず、同一の送信タイミングで行っていたものを
パケット長によって変えることを特徴とする構成であ
る。

この第一実施例の送信局は、端末等から入力されるパ
ケット信号101のパケット長を判定するパケット長判定
回路11と、パケット信号を一時蓄積するメモリバッファ
回路12と、パケット長判定回路の判定信号103とにより
基地局から送信されてきたタイミング報知信号102から
送信タイミング信号104を生成してメモリバッファ回路1
2に出力してその送信タイミングによりメモリバッファ
回路12に蓄積されたパケット信号を送出させる送信制御
回路14と、メモリバッファ回路12からのパケット信号を
送信する送信機13とを備える。

第２図はこの第一実施例の送信動作を示すタイムチャ
ートである。この第２図では、送信タイミング信号が４
種類ある場合の送信タイミング信号の構成例を示してい
る。

（ａ）は基地局から伝送されてくるタイミング報知信
号である。このタイミング報知信号（ａ）に基づいて
（ｂ）〜（ｅ）のタイミング信号を生成する。最も短い
間隔の送信タイミング信号が（ｂ）に示す間隔の送信タ
イミング信号であり、（ｃ）は（ｂ）の２倍の送信間隔
の送信タイミング信号であり、４倍の送信タイミング信
号が（ｄ）、８倍の送信タイミング信号が（ｅ）の信号
とする。

最も短い間隔の送信タイミイング信号（ｂ）は、送信
時間がその送信タイミング間隔以下で送信可能なパケッ
ト長のパケット信号の送信に用いる。送信タイミング信
号（ｃ）は送信タイミング信号（ｂ）の間隔より長く、
送信タイミング信号（ｄ）の間隔以下のパケット長のパ
ケット信号の送信に用いる。送信タイミング信号（ｄ）
は、送信タミイング信号（ｃ）の間隔より長く、送信タ
イミング信号（ｅ）の間隔以下のパケット長のパケット
信号の送信に用いる。送信タイミング信号（ｅ）は、送
信タイミング信号（ｄ）の間隔より長く、最大パケット
長以下のパケット信号の送信に用いる。

第３図は、Ａ、Ｂ、Ｃ局からパケット信号を送信した
ときの送信例を示すタイムチャートである。各局とも、
送信するパケット長で定められたタイミング信号により
パケット信号を送信している。このとき伝送路は複数局
が競合して使用しているため、第３図のように、Ａ局と
Ｃ局の送信パケット信号の衝突損失が生ずる。衝突した
パケット信号は、パケット単位でランダムな延長時間ご
とに再送する。この再送時もパケット長で定められた送
信タイミング信号を用いる。

この第一実施例の多元パケット信号通信方式と従来の
純アロハ方式およびスロット付きアロハ方式との比較結
果を第４図および表に挙げる。

この表は、多元パケット信号を送信した場合の第１パ
ケット信号（到着パケット長）と第２パケット信号（衝
突パケット長）との衝突が生ずる区間ｔを４種類のパケ
ット長、ｎ＝１（最短パケット）、ｎ＝２（最短パケッ
トの２倍長）、ｎ＝４（最短パケットの４倍長）、ｎ＝
８（最短パケットの８倍長）のパケット信号を想定して
比較し、この衝突区間ｔを最短パケット長換算で表した
ものである。また、第４図は最短パケット長の４倍長
（ｎ＝４）に対する衝突区間ｔを示す。

この結果、従来のスロット付きアロハ方式により多元
パケット信号を伝送した場合、その衝突区間は、純アロ
ハ方式と大差なく、その伝送効率は低い。しかし本発明
の第一実施例では、パケット長によって、実施例で示し
た４種類の送信タイミング信号を用いることにより、そ
の大多数が完全な重なりによる衝突となるため、部分的
な衝突はわずかとなって、衝突区間長ｔの削減が可能と
なり伝送効率が向上することが理解できる。

次に第５図および第６図に本発明第二実施例のを示
す。第５図は送信局の構成を示す図であり、第６図は第
二実施例の送信パケット信号の構成を示すタイムチャー
トである。

この第二実施例は、タイムスロットに分割された時分
割伝送路を、パケット長によってパケット信号の送信時
に使用するスロットの組合せを変えて時分割伝送するこ
とを特徴とするものである。

この第二実施例の送信局は、端末等から入力されるパ
ケット信号101のパケット長を判定するパケット長判定
回路11、パケット信号を一時蓄積するメモリバッファ回
路12、パケット信号を送信する送信機13を備える。そし
て、パケット長判定回路11の判定信号103が入力され、
メモリバッファ回路12に書き込みアドレス信号106を出
力する書き込み制御回路15と、判定信号103が入力さ
れ、送信に使用するスロット番号信号108を生成して送
信スロット番号メモリ18に出力するスロット番号生成回
路17と、この送信スロット番号信号108を記憶し、送信
タイミング信号104を生成する送信タイミング生成回路2
0にその送信スロット番号信号109を出力する送信スロッ
ト番号メモリ18と、基地局から送信されてくるタイミン
グ報知信号102から現在使用されている現スロット番号
信号110を出力する現スロット番号通知回路19と、送信
スロット番号信号109と現スロット番号信号110とから送
信タイミング信号104を生成して、書き込み制御回路15
からの書き込みアドレス信号106を記憶している書き込
みアドレスメモリ16および送信機13に送信タイミング信
号104を出力する送信タイミング生成回路20と、書き込
み制御回路15の書き込みアドレス信号106を記憶し、送
信タイミング信号104により読み出しアドレス信号107を
メモリバッファ回路12に与える書き込みアドレスメモリ
16とを備えている。

この送信局でのパケット信号の送信動作を説明する。

まず、メモリバッファ回路12へのパケット信号の書き
込み制御について説明する。

パケット長判定回路11は、端末等から入力されるパケ
ット信号101の検出およびパケット長の判定を行い、そ
の判定信号103を書き込み制御回路15に与える。書き込
み制御回路15は、書き込みアドレス信号106をメモリバ
ッファ回路12に通知する。この書き込みアドレスは、１
メモリブロックを１単位とし、記憶するパケット信号の
送信時に必要となるスロット数分を指定する。メモリバ
ッファ回路12は、パケット信号101をタイムスロット長
より長いパケットについては、スロット長と同一もしく
は短い長さに分割して一時記憶する。このとき、１メモ
リブロックには、複数のパケット信号は記憶しない。ま
た書き込み制御回路15は、書き込みアドレスメモリ16に
その書き込みアドレス信号106を与える。

次に読み出し制御について説明する。

スロット番号生成回路17は、パケット長判定回路11の
パケット長の判定信号103より、パケット信号の送信に
必要となるスロット番号を生成してスロット番号信号10
8として送信スロット番号メモリ18に出力する。現スロ
ット番号通知回路19は、タイミング報知信号102に基づ
いて現在のスロット番号信号110を送信タイミング生成
回路20に通知する。送信タイミング生成回路20は、送信
スロット番号メモリ18からの送信スロット番号信号109
と、現スロット番号信号110とを比較して、一致した場
合に、送信タイミング信号104を書き込みアドレスメモ
リ16に通知する。書き込みアドレスメモリ16は、そのパ
ケット信号が記憶されているアドレスの読み出しアドレ
ス信号107をメモリバッファ回路12に出力する。メモリ
バッファ回路12は、そのパケット信号をスロット単位で
読み出し、送信機13に出力し、送信機13から伝送路に送
信する。送信スロット番号メモリ18からの送信スロット
番号信号109は、送信タイミング信号104によって更新さ
れる。

第６図は送信スロットパターンが４種類ある場合のパ
ケット信号の送信に使用するスロット番号の構成例を示
す図である。

送信スロットパターン（ａ）は、１スロットで送信可
能なパケット信号の送信に用いる。送信スロットパター
ン（ｂ）は、２スロットで送信可能なパケット信号の送
信に用いる。送信スロットパターン（ｃ）は、４スロッ
トで送信可能なパケット信号の送信に用いる。また、送
信スロットパターン（ｄ）は、８スロットで送信可能な
パケット信号の送信に用いる。

この第二実施例のパケット信号の送信例を第７図に挙
げる。

この送信例は、Ａ局、Ｂ局、Ｃ局が時分割伝送路を競
合使用してタイムスロットに分割されたパケット信号を
送信する例であり、Ａ局とＢ局との送信パケット信号で
衝突損失が生じている。この衝突損失の生じたパケット
信号は、パケット単位でランダムな延長時間後に再送さ
れる。再送時もパケット長で定められた送信タイミング
信号を用いる。

この実施例と従来方式との多元パケット信号を送信し
た場合の衝突が生ずる区間ｔについて比較すると、第一
実施例で比較したのと同じ比較結果が得られる。このた
め、衝突区間長ｔの削減が可能となり、伝送効率を向上
させることができる。なお、この比較結果は第一実施例
と同じとなるので省略する。

また、本実施例では、パケット信号を一定のスロット
長に分割してメモリバッファ回路12上に記憶して、送信
タイミング制御を行っているため、TDMA等の時分割され
た伝送路を用いるシステムに適合して用いることが可能
である。

次に第三実施例について説明する。

この第三実施例は、使用可能な周波数が複数ある場合
の多元パケット信号通信方式であり、従来のように、送
信局が使用する周波数を固定的に割り付けないで、各局
が常にあるいは再送時に、パケットごとに送信周波数を
ランダムに選択して、複数周波数を全局が共用すること
を特徴としている。

第８図は、第三実施例でのパケット信号の送信例を示
すものであり、第９図は送信局の構成を示すものであ
る。

第８図は、複数周波数を各局が共用してスロット付き
アロハ方式でパケット信号を送信した場合の例である。

この実施例では使用周波数として、f₁、f₂、f₃、f₄、
…と複数の周波数を用いる。この例では、Ｃ局とＤ局と
からのパケット信号が周波数f₁のチャネルで衝突を生じ
ているため、ランダムな遅延時間後に、送信周波数をラ
ンダムに選択して、Ｄ局は周波数f₂、Ｃ局は周波数f₃を
選択してパケット信号を送信している例である。

次にこの第８図の送信周波数をランダムに選択する送
信局の構成を第９図で説明する。この送信局の構成は、
送信するすべてのパケット信号について、送信周波数ラ
ンダム選択を行う例である。

この送信局は、メモリバッファ回路12からの送信パケ
ット信号を記憶し、相手局からの受信受領信号111が入
力されないと、再送パケット信号114としてメモリバッ
ファ回路12に出力する再送パケットメモリバッファ回路
21と、メモリバッファ回路12の送信パケット信号ごとに
送信する周波数をランダムに選択する周波数ランダム選
択回路22と、送信タイミング信号104をランダム延長さ
せてその遅延した遅延タイミング信号112をメモリバッ
ファ回路12に与えるランダム遅延回路23とをメモリバッ
ファ回路12、送信機13とともに備える。なお、ランダム
遅延回路23は、すべてのパケット信号についてランダム
遅延送信を行う場合の送信タイミング信号を遅延させる
ものである。このため、パケット信号の遅延送信を行わ
ない場合はランダム遅延回路23は不必要である。

この送信局によるパケット信号の送信動作について説
明する。

メモリバッファ回路12は、端末等から入力されるパケ
ット信号101を一時記憶し、基地局からのタイミング報
知信号から生成した送信タイミング信号104に同期し
て、一時記憶したパケット信号を送信機13に出力すると
同時に、衝突の時の再送のために、再送パケットメモリ
バッファ回路21にも出力して記憶する。パケット信号の
衝突が生ずると一定時間以内にそのパケットの受信受領
信号111が受信されないことから、パケット信号の損失
が判定され、再送パケットメモリバッファ回路21に記憶
された再送パケット信号114がメモリバッファ回路12を
介して送信機13により再送信される。

メモリバッファ回路12は、パケット信号を送信機13に
送信する際に、送信パケット信号を周波数ランダム選択
回路22に送出し、周波数ランダム選択回路22は、送信パ
ケット信号を受信すると、定められた種類の周波数か
ら、パケットごとに送信する周波数をランダムに選択
し、その選択した周波数の選択信号113を送信機13に送
出し、パケット信号はその周波数で送信機13により送信
される。

この本実施例では、複数周波数を全局で共用し、パケ
ットごとに送信周波数をランダムに選択しているため、
パケット信号をランダムに遅延させて衝突後の再送時の
再衝突を回避する再送信を行う方式と同様に伝送効率を
向上させる効果がある。

さらに、再送時の伝搬遅延時間を従来方式と比較した
結果を第10図に示す。

従来方式（ａ）は、固定の周波数を用いるため、ラン
ダム遅延を行うと、１〜５スロット分の遅延が生ずる。
これに対して本実施例の（ｂ）のランダム遅延機能がな
い場合で、ランダム周波数の選択数が６通りある場合に
は、パケット信号の送信要求が生じてからの遅延はなく
なる。また、ランダム遅延機能付きの場合（ｃ）では、
使用する周波数の場合数に応じた遅延時間は削減され
る。

この結果、平均伝搬遅延時間が低下し、伝送効率は向
上する。

次に第四実施例を第11図および第12図に基づいて説明
する。

この第四実施例は、第一実施例と第三実施例とを組み
合わせたものである。

すなわち、パケット信号の送信タイミングをパケット
長によって変えるとともに、常にあるいは再送時に、パ
ケットごとに送信周波数をランダムに選択して、複数周
波数を共用することを特徴としている。

この第四実施例での送信局構成を第11図に示す。この
局構成は、第一実施例と第三実施例との組合せとなり、
パケット長判定回路11、メモイバッファ回路12、送信機
13、送信制御回路14、周波数ランダム選択回路22とを備
える。

この第四実施例の動作について説明する。

パケット長判定回路11は、端末等から入力されるパケ
ット信号101のパケット長を判定し、その判定信号103を
送信制御回路14に送出する。メモリバッファ回路12は、
パケット信号を一時記憶する。送信制御回路14は、基地
局からのタイミング報知信号102に基づいて信号間隔の
異なる複数種類の送信タイミング信号を生成し、パケッ
ト長の判定信号103により、パケット長ごとにそのパケ
ット信号の送信タイミング信号104をメモリバッファ回
路12に出力する。メモリバッファ回路12は、この送信タ
イミング信号104で一時蓄積されたパケット信号を送信
機13に出力する。

一方パケット長判定回路11からのパケット検出信号11
5により、周波数ランダム選択回路22が送信周波数を選
択し、その選択信号113は、送信機13に通知され、送信
機13は、パケット長ごとの送信タイミングで、ランダム
に選択された周波数によりパケット信号を送信する。

第12図にＡ、Ｂ、Ｃ局によるパケット信号の送信例を
示す。

Ａ局と、Ｃ局とが同一のタイミングで同一の周波数
（キャリア１）でパケット信号を送信するので、パケッ
ト信号の衝突損失が生ずる。衝突したパケット信号は、
パケット単位でランダムな遅延時間後に、ランダムに送
信周波数を選択し、この後ではＡ局はキャリア５、Ｃ局
はキャリア２を選択して再送する。再送時も第一実施例
と同じく、パケット長ごとに定められた送信タイミング
信号を用いて送信する。

次に第五実施例を説明する。

この第五実施例は、上述の第二実施例と第三実施例と
を組み合わせたものである。

この第五実施例は、タイムスロットに分割された時分
割伝送路でパケット長に対応したタイムスロットの組合
せとして選択して送信するとともに、常にあるいは再送
時にランダムに複数の周波数の中から送信周波数を選択
して送信することを特徴としている。

すなわち、本実施例では、基地局からのタイミング報
知信号とパケット信号の送信に必要となるスロット数と
からそのパケット信号を送信するスロットを制御する回
路を用いる。このスロットには、予めスロット番号（１
〜m:mは最大パケット信号の送信に必要となるスロット
数）を付加し、パケット長によって送信時に使用するス
ロット番号の組合せを固定的に決める。さらに複数周波
数の通信チャネルを用い、各送信局が常にあるいは再送
時のみパケットごとに送信周波数を予め定められた周波
数の中から、ランダムに選択してパケット信号を送信す
ることにより複数周波数を共用する。

第13図に第五実施例の送信局構成を示す。

この送信局構成は、第二実施例の送信局構成におい
て、送信タイミング生成回路20から送信機13への経路に
送信タイミング信号104に基づいて送信周波数をランダ
ムに選択する周波数ランダム選択回路22を設けていると
ころが異なる。

この送信局によるパケット信号の送信動作を説明す
る。

パケット長判定回路11は、端末等から入力されるパケ
ット信号101の検出およびパケット長の判定を行い、そ
の判定出力103を書き込み制御回路15に出力する。書き
込み制御回路15に書き込みアドレス信号106をメモリバ
ッファ回路12に通知する。この書き込みアドレスは、１
メモリブロックを１単位とし、記憶するパケット信号の
送信時に必要となるスロット数分指定する。メモリバッ
ファ回路12は、タイムスロット長より長いパケット信号
は、スロット長と同一もしくは短い長さに分割して一時
記憶する。また１メモリブロックには複数のパケット信
号は記憶しない。

また、書き込み制御回路15は、書き込みアドレスメモ
リ16に使用した書き込みアドレス信号106を送出する。

次に読み出し制御について説明する。

スロット番号生成回路17は、パケット信号の送信に必
要となるパケット長の判定信号103の情報から送信に使
用するスロット番号を生成してスロット番号信号108を
送信スロット番号メモリ18に送出する。現スロット番号
通知回路19は、タイミング報知信号102から現在のスロ
ット番号情報の現スロット番号信号110を送信タイミン
グ生成回路20に送出する。送信タイミング生成回路20
は、送信スロット番号メモリ18からの送信スロット番号
信号109と、現在のスロット番号信号110とを比較し、一
致した場合、送信タイミング信号104を書き込みアドレ
スメモリ16に送出する。書き込みアドレスメモリ16は、
そのパケット信号が記憶されているところの読み出しア
ドレス信号107をメモリバッファ回路12に送出する。ま
た送信スロット番号メモリ18からの送信スロット番号信
号109は、送信タイミング信号104によって更新される。

さらに送信タイミング信号104は、周波数ランダム選
択回路22に送出され、この周波数ランダム選択回路22
は、あらかじめ定められた周波数の中からランダムに送
信周波数を選択し、その選択信号113を送信機13に通知
し、パケット信号はそのランダムに選択された周波数で
送信機13により送信される。

この第五実施例でのパケット送信の例を第14図に挙げ
る。この場合はＡ局とＣ局がともに同一周波数（キャリ
ア１）で、同一のタイムスロットでパケット信号を送信
した場合にパケット信号の衝突損失が生じている。この
衝突したパケット信号は、パケット単位でランダムな遅
延時間後にランダムに送信周波数を選択して再送され
る。再送時もパケット長で定められたタイムスロットの
組み合わせで再送する。

この第五実施例も第二および第三実施例と同じくパケ
ット信号の部分的衝突を少なくし、伝送路の通信チャネ
ルの競合を少なくできるので伝送効率が向上する。さら
に伝搬遅延時間を短くできるため伝送効率を向上させる
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、パケット信号のパ
ケット長に対応してその送信タイミング、タイムスロッ
トの組合せを選択して送信し、また、固定的な周波数割
当ではなく、複数の周波数の中からランダムに送信周波
数を選択して送信する。

このため、本発明ではパケット信号の部分的衝突を削
減でき、また平均伝搬遅延時間を低下でき、伝送効率を
向上させることができ、伝送路特に電波の有効利用を図
ることができる。

また、複数周波数を複数送信局が共用できるので、伝
送路の有効利用を図ることができ、衛星通信のTDMA通信
方式に利用するとその効果は大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一実施例送信局構成図。 第２図は第一実施例の送信タイミングを示すタイムチャ
ート。 第３図は第一実施例のパケット送信例。 第４図は従来例との第一実施例との衝突区間の比較を示
すタイムチャート。 第５図は第二実施例送信局構成図。 第６図は第二実施例のタイムスロット組合せ例を示すタ
イムチャート。 第７図は第二実施例のパケット送信例。 第８図は第三実施例のパケット送信例。 第９図は第三実施例送信局構成図。 第10図は第三実施例と従来例との遅延時間比較図。 第11図は第四実施例送信局構成図。 第12図は第四実施例のパケット送信例。 第13図は第五実施例送信局構成図。 第14図は第五実施例のパケット送信例。 第15図は従来例送信局構成図。 第16図は従来例のパケット送信例。 第17図は従来例送信局構成図。 第18図は従来例パケット分割を説明する図。 第19図は従来例のパケット送信例。 第20図ないし第21図は従来例送信局構成図。 11……パケット長判定回路、12……メモリバッファ回
路、13……送信機、14……送信制御回路、15……書き込
み制御回路、16……書き込みアドレスメモリ、17……ス
ロット番号生成回路、18……送信スロット番号メモリ、
19……現スロット番号通知回路、20……送信タイミング
生成回路、21……再送パケットメモリバッファ回路、22
……周波数ランダム選択回路、23……ランダム遅延回
路。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数局が伝送路での衝突を許容し競合使用
   して、種々の長さのパケット信号を送信し、衝突による
   パケット信号の再送をパケット単位で制御する多元パケ
   ット通信方式において、 上記パケット信号の送信タイミング周期をパケット長に
   より変える ことを特徴とする多元パケット通信方式。
2. 【請求項２】複数局が時間軸上で一定の長さのタイムス
   ロットに分割された伝送路での衝突を許容し競合使用し
   て、種々の長さのパケット信号を送信し、衝突によるパ
   ケット信号の再送をパケット単位で制御する多元パケッ
   ト通信方式において、 上記タイムスロット長より長いパケット信号はスロット
   長と同一もしくは短い長さに分割して複数のタイムスロ
   ットで送信し、 上記タイムスロットはパケット長に対応した一定の組合
   せで選択する ことを特徴とする多元パケット通信方式。
3. 【請求項３】複数局が複数周波数の伝送路での衝突を許
   容し競合使用して、種々の長さのパケット信号を送信
   し、衝突によるパケット信号の再送をパケット単位で制
   御する多元パケット通信方式において、 上記パケット信号の送信タイミング周期をパケット長に
   より変え、 かつパケットごとに送信周波数をランダムに選択してパ
   ケット信号を送信することを特徴とする多元パケット通
   信方式。
4. 【請求項４】複数局が、複数周波数で構成されかつ時間
   軸上で一定の長さのタイムスロットに分割された伝送路
   を利用し、衝突を許容し競合使用して、種々の長さのパ
   ケット信号を送信し、衝突によるパケット信号の再送を
   パケット単位で制御する多元パケット通信方式におい
   て、 上記タイムスロット長より長いパケット信号はスロット
   長と同一もしくは短い長さに分割して複数のタイムスロ
   ットとし、 上記タイムスロットはパケット長に対応した一定の組合
   せで選択し、 パケットごとにランダムに選択した送信周波数でパケッ
   ト信号を送信する ことを特徴とする多元パケット通信方式。