JP3436657B2 - 通信システムにおけるアクセス制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクセス制御方法
に関し、より特定的には、ポイント−マルチポイントの
回線構成を用いた通信システムにおけるアクセス制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、放送と通信との融合が両者の規制
緩和とともに進み、ケーブルテレビ網等を用いて双方向
通信実験が行われるようになってきた。ケーブルテレビ
システムのようなポイント−マルチポイントの回線構成
を用いた通信システムでは、親局は、通信チャネルを子
局に割り当てる。子局は、割り当てられた通信チャネル
を用いて親局と通信を行う。かかる通信チャネルを割り
当てる方法の１つであるポーリング方式は、親局が送信
メッセージの有無を子局に問い合わせる方式である。し
かしながら、従来より、通信システム内に多くの子局を
収容しようとした場合、ある子局で送信メッセージが発
生してから、実際に当該メッセージが送信されるまで長
時間要するという問題が指摘されていた。

【０００３】かかる問題に対処し、かつ通信システム内
に多くの子局を収容するために、次のような方法が考え
られる。つまり、子局をいくつかのグループに分割し、
各グループに専用の通信チャネルを割り当てる。そし
て、親局は、そのグループ毎に送信メッセージの有無を
問い合わせるという方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような方法を適用した場合、あるグループ（以下、「第
１のグループ」という）には、送信メッセージを有する
子局が多く、他のグループ（以下、「第２のグループ」
という）には、送信メッセージを有する子局が少ないと
いう状況が起こりうる。つまり、グループ間相互でトラ
フィック差が生じる。そのため、第１のグループに属す
る子局において送信メッセージが発生してから、それが
実際に送信されるまで長時間要するという問題が生じ
る。また、第２のグループに割り当てられた通信チャネ
ルが利用されていないにもかかわらず、第１のグループ
に割り当てられた通信チャネルのトラフィックが輻輳状
態に陥った場合であっても、第１のグループに属する子
局は、当該第１のグループに割り当てられた通信チャネ
ルが空くまで通信を行えない。したがって、第１のグル
ープに属する子局のレスポンスとスループットが、第２
のグループに属する子局と比較して、著しく低下してし
まうという問題が生じる。すなわち、上述した方法で
は、通信システムにおける通信チャネル（周波数等）の
利用率が悪くなるという問題を生じることとなる。

【０００５】それゆえに、本発明の目的は、通信システ
ムにおいて、通信チャネルを効率的に利用し、当該通信
システムに収容される子局のレスポンスとスループット
を向上させることができるアクセス制御方法を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】この目的
を達成するために、第１〜第１９の発明は、以下に述べ
るような手段を有しており、それによって、以下のよう
な効果を奏する。

【０００７】第１の発明は、親局と複数の子局とが、双
方向通信可能な通信システムにおいて、当該子局から当
該親局へのアクセスを制御するための方法であって、前
記親局は、下り信号を送出するために下りチャネルを使
用可能であり、各前記子局は、上り信号を送出するため
に複数の上りチャネルを使用可能であり、前記親局は、
各前記上りチャネルの使用状況を検出しており、 前記使
用状況に基づいて、現在空いている上りチャネル（以
下、「空きチャネル」という）を前記子局に割り当てる
か、当該空きチャネルを各前記子局に通知するかを判断
し、 前記空きチャネルを前記子局に割り当てると判断す
ると、当該子局に空きチャネルを割り当てるための下り
信号を作成して前記下りチャネルに送出し、 前記空きチ
ャネルを各前記子局に通知すると判断すると、当該各子
局に空き チャネルを通知するための下り信号を作成して
前記下りチャネルに送出する。 一般的に、上りチャネル
が混雑している場合、空きチャネルを特定の子局に割り
当てるようにすると、通信システムにおけるスループッ
トやレスポンスがよくなる。しかし、上りチャネルが混
雑していない場合には、各子局が空きチャネルに自由に
上り信号を送出させると、上記スループットやレスポン
スがよくなる。そこで、第１の発明によれば、親局は、
上りチャネルの使用状況を監視しており、当該使用状況
に基づいて、空きチャネルを特定の子局に割り当てる
か、各子局が空きチャネルに自由に上り信号を送出させ
るかを判断する。これによって、親局は、スループット
とレスポンスを常に高くなるように子局からのアクセス
を制御できるようになる。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、子局
は、いずれかの上りチャネルが自局に割り当てられ、か
つ親局に対して送出すべきデータを保有している場合に
のみ、上り信号を自局に割り当てられた上りチャネルに
送出する。第２の発明では、子局は、親局に対して送出
すべきデータを保有していない場合、その旨を含む上り
信号を、割り当てられた上りチャネルに送出しないこと
となる。したがって、子局は、かかる送出処理を実行す
るための構成を必要としない。これによって、子局およ
び親局の構成を簡素化することが可能となる。

【０００９】第３の発明は、第１の発明において、親局
は、下り信号を送出後、所定期間内に各上りチャネルに
上り信号が送出されているか否かを検出することによ
り、空チャネルを検出する。子局は、上述したように、
上りチャネルを割り当てられても、上り信号を送出しな
い場合がある。ここで、例えば、子局が親局に送出すべ
き上り信号を有していない旨を、割り当てられた上りチ
ャネルに送出するようにすれば、親局は当該上り信号に
基づいて、当該上りチャネルが空きチャネルになるか否
かを判定する必要性が生じる。そのため、親局は、下り
信号を作成するのに時間がかかる。しかし、第３の発明
によれば、親局は、下り信号を送出後、所定期間内に、
各上りチャネルに上り信号が送出されていない場合、こ
の上りチャネルを空きチャネルと判断することが可能と
なるため、即座に下り信号を作成することが可能とな
る。その結果、通信システムに収容されるすべての子局
のレスポンスとスループットが向上する。

【００１０】第４の発明は、第１の発明において、上り
信号は、誤り検出符号を含み、親局は、受信した上り信
号に含まれる誤り検出符号に基づいて、当該上り信号に
誤りを生じているか否かを検出し、受信した上り信号に
誤りが生じている場合、当該上り信号が送出された上り
チャネルを割り当てられていた子局とは、異なる子局を
選択し選択した子局に対して、受信した上り信号が送出
されていた上りチャネルを割り当てる。

【００１１】第５の発明は、第１の発明において、親局
は、子局に割り当てた上りチャネル上で上り信号が通信
衝突を起こしているか否かを検出し、通信衝突を起こし
ていることを検出した場合、当該通信衝突を起こしてい
る上りチャネルを割り当てられている子局とは、異なる
子局を選択し選択した子局に対して、通信衝突を起こし
ていた上りチャネルを割り当てる。上り信号に誤りを生
じていたり、上り信号が通信衝突を起こしている場合、
子局から親局へのデータ通信は無駄なものとなる。しか
も、かかる子局に上りチャネルを割り当て続けると、無
駄なデータ通信のために上りチャネルを用いていること
になり、上りチャネルの有効的な利用が図られていない
こととなる。そこで、第４または第５の発明は、親局
は、上り信号に誤りを検出した場合または上り信号が通
信衝突を起こしていることを検出した場合、当該上り信
号が送出されていた上りチャネルを、新たに選択した子
局に割り当てることによって、かかる無駄なデータ通信
を上りチャネルから排除する。これによって、上りチャ
ネルの利用率を向上させることができる。

【００１２】第６の発明は、第１の発明において、子局
には、上りチャネルが割り当てられる所定の順番が予め
定められており、親局は、所定の順番を格納し、格納さ
れた所定の順番に従って、検出した空きチャネルに割り
当てる子局を選択する。第６の発明では、親局は、単に
所定の順番に従って子局を選択することとなるため、軽
い負担で空きチャネルを割り当てる子局を選択できる。
さらに、自由かつ簡単に、上りチャネルが割り当てられ
る所定の順番を変更することができる。

【００１３】第７の発明は、第６の発明において、所定
の順番は、すべての子局が平等に親局によって選択され
るよう定められる。第７の発明によれば、すべての子局
が平等に親局によって選択されるので、トラフィックが
輻輳状態に陥ることによる影響は、すべての子局に均一
に及ぶこととなる。そのため、通信システムに収容され
るすべての子局のレスポンスとスループットが向上す
る。

【００１４】第８の発明は、第６の発明において、所定
の順番は、特定の子局が他の子局に対して不平等に親局
によって選択されるよう定められる。第８の発明によれ
ば、特定の子局が不平等に親局によって選択されるよう
に、つまり、例えば特定の子局が親局によって選択され
る頻度を高めてやれば、当該子局のレスポンスやスルー
プットを高めることができる。

【００１５】第９の発明は、第１の発明において、親局
は、所定のコマンドを含む下り信号を生成して下りチャ
ネルに送出し、子局は、下りチャネルから入力した下り
信号に含まれる所定のコマンドに対応する処理を実行す
る。第９の発明によれば、下り信号は、選択した子局に
割り当てた空きチャネルを通知するだけではなく、所定
のコマンドを含む。子局は、下りチャネルから入力した
下り信号に含まれる所定のコマンドに対応する処理を実
行する。これによって、通信システムにおけるアクセス
制御を拡張性の高いものとすることができる。

【００１６】第１０の発明は、第１の発明において、前
記親局は、上りチャネルから入力した上り信号に誤りが
生じている場合には、その旨を示すデータエラーコマン
ドを含む下り信号を生成して下りチャネルに送出し、前
記上り信号を送出している子局は、前記データエラーコ
マンドに基づいて、当該上り信号の送出を中断する。第
１０の発明によれば、子局は、下りチャネルから入力し
た下り信号に含まれるデータエラーコマンドに応答して
データの送信を中断する。これによって、上りチャネル
上でデータに誤りが生じた時点で、親局は、子局に対し
て、無駄な上り信号の送出を中断させるので、通信シス
テムにおけるスループットとレスポンスが向上する。

【００１７】第１１の発明は、第１の発明において、親
局は、各上りチャネル上の受信信号のレベルを検出して
おり、受信信号のレベルが一定レベル以上である上りチ
ャネル上に上り信号を送出している子局に、上り信号を
受信したこと通知するための受信コマンドを含む下り信
号を生成して下りチャネルに送出し、各子局は、受信コ
マンドに基づいて、上り信号の送出を続行する。第１１
の発明によれば、子局は、自身が上りチャネル上に送出
した上り信号に障害が発生していないことを、受信コマ
ンドに基づいて監視することができ、無駄な上り信号を
送出することがなくなるので、通信システムにおけるス
ループットとレスポンスが向上する。

【００１８】第１２の発明は、第１の発明において、子
局は、下りチャネルから入力した下り信号に受信コマン
ドを確認することができない場合には、上り信号の送出
を中断する。第１２の発明によれば、子局は、上り信号
を送出したにもかかわらず、その後に入力した下り信号
に受信コマンドが含まれていない場合、上りチャネル上
で当該上り信号に障害が発生したことを認識し、上り信
号の送出を中断する。これによって、上りチャネル上で
障害が生じた時点で、子局は、無駄な上り信号の送出を
中断するので、通信システムにおけるスループットとレ
スポンスが向上する。

【００１９】第１３の発明は、第１の発明において、親
局は、各上りチャネル上の受信信号のレベルを検出して
おり、受信信号のレベルが一定レベル未満である上りチ
ャネルを空きチャネルとし、当該空きチャネルを各子局
に通知するための送信可コマンドを含む下り信号を生成
して下りチャネルに送出し、各子局は、送信可コマンド
に基づいて、空きチャネルに上り信号を送出する。第１
３の発明によれば、親局は、上りチャネル上の受信信号
レベルが一定レベル未満である場合、その上りチャネル
が空きチャネルであることを、送信可コマンドを用いて
通知する。言い換えれば、親局は、上りチャネル上の受
信信号レベルが一定レベル以上である場合、その上りチ
ャネルが通信に使用されていたり、ノイズによる障害が
発生しているとして、当該上りチャネルを空きチャネル
として子局に通知しない。これによって、子局は無駄な
上り信号を送出することがなくなり、通信システムにお
けるスループットとレスポンスが向上する。

【００２０】第１４の発明は、第１の発明において、各
前記子局は、前記親局に対して送出すべきデータを保有
しており、前記下り信号が複数の送信可コマンドを含む
場合、複数の空きチャネルがあると判断し、前記複数の
空きチャネルから１つの空きチャネルをランダムに選択
し、前記選択した上りチャネルに前記上り信号を送出す
る。第１４の発明によれば、子局は、複数の空きチャネ
ルから１つの空きチャネルをランダムに選択して、上り
信号を送出することができるので、通信システムにおけ
るスループットとレスポンスが向上する。

【００２１】第１５の発明は、第１の発明において、子
局は、上り信号の所定の位置に同期パターンを設定し、
当該上り信号を上りチャネルに送出し、親局は、上りチ
ャネル上から入力する上り信号の中から同期パターンを
検出できない場合、当該上りチャネル上で通信衝突が発
生していることを通知するための衝突検出コマンドを含
む下り信号を生成して下りチャネルに送出し、上り信号
を送出している子局は、衝突検出コマンドに基づいて、
当該上り信号の送出を中断する。第１５の発明によれ
ば、親局は、受信信号レベルの変化によって、上りチャ
ネル上を伝送されてくる上り信号の先頭を認識すること
ができ、さらに、当該上り信号において同期パターンが
設定されている位置を推測することができる。同期パタ
ーンを検出できない場合、その受信信号は、上りチャネ
ル上での通信衝突によって同期パターンが破壊された上
り信号であるとみなすことができる。このような場合、
親局は、上りチャネル上で通信衝突が起こっていること
を下り信号を用いて、当該上り信号を送出した子局に通
知する。この子局は、下り信号に含まれる通信衝突コマ
ンドに応答して上り信号の送信を中断する。これによっ
て、上りチャネル上で通信衝突が生じた時点で、親局
は、子局に対して、無駄な上り信号の送出を中断させる
ので、通信システムにおけるスループットとレスポンス
が向上する。

【００２２】第１６の発明は、第１の発明において、各
子局は、上り信号の送出を中断した場合に、当該上り信
号を再送することを特徴とする。第１６の発明によれ
ば、子局は、無駄な上り信号を送出していることが分か
ると、即座にデータを再送することができる。これによ
って、通信システムにおけるスループットをさらに向上
させることができる。

【００２３】第１７の発明は、親局と複数の子局とが、
双方向通信可能な通信システムにおいて、当該子局から
当該親局へのアクセスを制御するための方法であって、
親局は、下り信号を送出するために下りチャネルを使用
可能であり、各子局は、上り信号を送出するために複数
の上りチャネルを使用可能であり、親局は、現在空いて
いる上りチャネル（以下、「空きチャネル」という）の
数（以下、「空きチャネル数」という）と、現在上り信
号が送出されている上りチャネルであって、通信衝突を
起こしている上りチャネルの数（以下、「通信衝突チャ
ネル数」という）とを計数し、通信衝突チャネル数が第
１の所定の数以上になった場合には、空きチャネルを検
出し、当該空きチャネルを子局に割り当て、子局に割り
当てた空きチャネルを通知するための下り信号を作成し
て下りチャネルに送出し、空きチャネル数が第２の所定
の数以上になった場合には、空きチャネルを検出し、検
出した空きチャネルを各子局に通知するための下り信号
を作成して下りチャネルに送出する。第１７の発明によ
れば、親局は、空きチャネル数と通信衝突チャネル数を
計数しており、通信衝突数に基づいて、空きチャネルを
特定の子局に割り当てるか、空きチャネル数に基づい
て、各子局が空きチャネルに自由に上り信号を送出でき
るようにするかを判断する。これによって、親局は、ス
ループットとレスポンスを常に高くなるように子局から
のアクセスを制御できるようになる。

【００２４】第１８の発明は、第１７の発明において、
親局は、通信衝突チャネル数が第１の所定の数以上にな
った場合には、空きチャネルを検出し、検出した空きチ
ャネルに相当する数の子局を選択し、選択した子局に対
して、空きチャネルを個別的に割り当てることを特徴と
する。第１８の発明では、親局は、空きチャネルが生じ
る毎に子局を選択し、当該空きチャネルを選択した子局
に個別的に割り当てる。たとえ、ある子局がある上りチ
ャネルを長時間使用して通信を行ったとしても、親局
は、他に空きチャネルが生じれば、子局に上りチャネル
を割り当てることが可能となる。これによって、上りチ
ャネルが、常にいずれかの子局に割り当てられているこ
ととなり、上りチャネルのトラフィックが輻輳状態に陥
ることによる影響は、ある特定の子局に及ぶのではな
く、すべての子局に分散的に及ぶこととなる。そのた
め、通信システムに収容される、すべての子局のレスポ
ンスとスループットが向上する。

【００２５】第１９の発明は、親局と複数の子局とが、
双方向通信可能な通信システムにおいて、当該子局から
当該親局へのアクセスを制御するための方法であって、
前記複数の子局は、複数のグループに分けられており、
前記親局は、下り信号を送出するために下りチャネルを
使用可能であり、 各グループに属する子局は、上り信号
を送出するために、各前記グループに割り当てられてい
る複数の上りチャネルを使用可能であり、 前記親局は、
現在空いている上りチャネル（以下、「空きチャネル」
という）を検出し、 前記検出した空きチャネルに相当す
る数の子局を、当該空きチャネルが割り当てられている
グループに属する子局の中から選択し、 前記選択した子
局に対して、前記検出した空きチャネルを個別的に割り
当て、 前記選択した子局に割り当てた空きチャネルを通
知するための下り信号を作成して前記下りチャネルに送
出し、 前記子局は、前記下りチャネルから入力した下り
信号によって、上りチャネルが自局に割り当てられてい
るか否かを判断する。 親局と子局との間では、コンピュ
ータデータや音声データ等様々なデータ通信が行われ
る。しかし、一般的に、音声データのデータ量はある程
度大きさが決まっているが、コンピュータデータのデー
タ量はまちまちである。しかも、音声データ等は、レス
ポンスやスループットを保証しなければ、音声データと
しての意味をなさない。そこで、第１９の発明によれ
ば、親局に接続される子局は、複数のグループに分けら
れる。また、各グループ毎で上りチャネルが割り当てら
れる。親局は、空きチャネルを検出すると、検出した空
きチャネルが割り当てられているグループに属する子局
の中から、当該空きチャネルを割り当てる子局を選択す
る。したがって、例えば、レスポンスやスループットを
保証しなければならな い音声データ等の通信を行い子局
をグループ化すれば、そのグループに属する子局に上り
チャネルが割り当てられる時間が周期的になる。これに
よって、少なくともこのグループ化された子局のレスポ
ンスやスループットを保証することが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係るアクセス制御方法を適用した通信システムの全体
構成を示すブロック図である。図１において、通信シス
テムには、親局１と、１１台の子局２（図示は４台）と
が、伝送路３を介して接続されている。この伝送路３に
は、下りフレームを親局１が送出するための下りチャネ
ルと、上りフレームを子局２が送出するための５つの上
りチャネルｃｈ₁ 〜ｃｈ₅ とが設定されている。５つの
上りチャネルには、互いに別々の周波数帯域が割り当て
られている。つまり、本通信システムでは、周波数分割
多重方式が用いられる。また、子局２には、互いに重複
しない子局アドレス（「ａ」〜「ｋ」）が予め与えられ
ている。なお、以下の説明では、子局アドレス「ａ」が
与えられた子局２を、子局２ａと記す。他の子局２も同
様に、子局２ｂ〜２ｋと記す。

【００２７】図２は、図１に示す親局１の構成を示すブ
ロック図である。図２において、親局１は、メモリ部１
１と、下りフレーム作成／送出部１２と、上りフレーム
受信部１３とを備える。メモリ部１１は、アドレステー
ブル１１１と、受信コマンド１１２と、衝突検出コマン
ド１１３と、データエラーコマンド１１４と、送信可コ
マンド１１５とを、所定のアドレス領域に格納してい
る。まず、アドレステーブル１１１について説明する。
本通信システムでは、空きチャネル（後述）を子局に割
り当てるための順序が予め定められている。アドレステ
ーブル１１１は、順番と子局アドレスを対応させて格納
する。より具体的には、図３に示すように、順番「１」
〜「１１」を付けられた子局アドレス「ａ」〜「ｋ」が
アドレステーブル１１１に格納される。なお、上述した
４つのコマンド、受信コマンド１１２、衝突検出コマン
ド１１３、データエラーコマンド１１４、および送信可
コマンド１１５については、後で明らかになるので、こ
こでは説明を省略する。下りフレーム作成／送出部１２
は、下りフレームを作成し、下りチャネルに送出する。
なお、下りフレームの作成手順については、図８、図９
および図１１を参照し、後で述べるので、ここでは省略
する。

【００２８】ここで、図４は、下りフレームの構成を示
す図である。図４において、下りフレームは、１６スロ
ット（３２ｂｉｔ／スロット）を１フレームとして構成
され、ヘッダスロットと、５つのアドレススロットＡＳ
₁ 〜ＡＳ₅ と、メッセージスロットとを含む。ヘッダス
ロットには、プリアンブルや同期パターン（図４には
「ＵＷ」（Ｕｎｉｑｕｅ Ｗｏｒｄ）と示している）等
が格納される。同期パターンＵＷは、所定のビットパタ
ーンを有しており、各種の同期を確立するために用いら
れる。アドレススロットＡＳ₁ 〜ＡＳ₅ にはそれぞれ、
１つの子局アドレス、または、１つのコマンドが設定さ
れる。本通信システムでは、アドレススロットＡＳ₁〜
ＡＳ₅ は、上りチャネルｃｈ₁ 〜ｃｈ₅ に対応してい
る。例えば、アドレススロットＡＳ₁ に子局アドレス
「ａ」が設定されることは、親局１が子局２ａに上りチ
ャネルｃｈ₁ を割り当てることを意味する。メッセージ
スロットには、親局１から子局２へのメッセージが格納
される。これによって、親局１から子局２へデータを送
信することが可能になるが、本発明の趣旨とは関連性が
ないため、メッセージスロットの説明を省略する。ま
た、プリアンブルや同期パターンＵＷ、アドレススロッ
トＡＳ₁ 〜ＡＳ₅ およびメッセージスロットは、図４に
示すように、下りフレームにおいて予め定められたビッ
ト位置に設定される。

【００２９】また、図５は、子局アドレスおよび各種コ
マンドのビット構成を示す図である。図５（ａ）は、子
局アドレスのビット構成を示している。前述したよう
に、子局アドレス「ａ」〜「ｋ」は、互いに重複しない
ように子局２に与えられる。しかし、実際の通信システ
ムには、多くの子局２が収容されるので、実際の各子局
アドレスは、図５（ａ）に示すように、３２ｂｉｔの２
進数で表現されており、先頭の１ｂｉｔを「０」とし、
残りの３１ｂｉｔを用い、互いに重複しないように構成
される。また、図５（ｂ）は、各種コマンドのビット構
成を示している。これらのコマンドはいずれも、図５
（ｂ）に示すように、３２ビットの２進数で表現されて
おり、先頭の１ｂｉｔを「１」とし、最後の２ｂｉｔを
「１」、「０」とされる。そして、各コマンドにおける
残りの２９ｂｉｔは、互いに異なるビットパターンとさ
れる。つまり、受信コマンド１１２、衝突検出コマンド
１１３、データエラーコマンド１１４および送信可コマ
ンド１１５は、互いに異なるビット構成を有する。

【００３０】ここで、再度、図２を参照して説明をす
る。上りフレーム受信部１３は、上りチャネルの数に相
当する、第１〜第５の上りフレーム受信部１３１〜１３
５を含んでいる（ただし、図示は３つ）。第１〜第５の
上りフレーム受信部１３１〜１３５は、上りチャネルｃ
ｈ₁ 〜ｃｈ₅ 上を伝送されてくる上りフレームについ
て、以下に説明する処理を実行する。なお、以下には、
第１の上りフレーム受信部１３１の処理を説明し、第２
〜第５の上りフレーム受信部１３２〜１３５は、第１の
上りフレーム１３１と同様の処理を実行するため、それ
らの説明を省略する。まず、第１の上りフレーム受信部
１３１は、内部に有する比較器（図示せず）を用い、上
りフレームが上りチャネルｃｈ₁ 上を伝送されてくるか
どうかを、下りフレームが送出された後、第１の所定時
間の間だけ監視する。ここで、第１の所定時間とは、上
りフレームが子局から親局に到達するまでの遅延時間等
を考慮した時間である。比較器は、参照信号と上りチャ
ネルｃｈ₁ からの受信信号とのレベルを比較する。この
参照信号は、予め定められた一定レベルを有する。比較
器は、受信信号レベルが一定レベル未満から一定レベル
以上に変化したことを検出すると、第１の比較出力を出
力する。つまり、第１の比較出力は、第１の上りフレー
ム受信部１３１が、上りフレームの先頭を検出したこと
を示すための情報である。また、比較器は、上りフレー
ムの先頭を検出できなかった場合であって、第１の所定
時間が経過した時点において、受信信号のレベルが参照
信号のレベル以上であることを検出すると、第２の比較
出力を出力し、また、その時点において、受信信号のレ
ベルが参照信号のレベル未満であることを検出すると、
第３の比較出力を出力する。第２の比較出力は、上りチ
ャネルｃｈ₁ 上に上りフレームが継続的に送出されてい
ることを示すための情報である。また、第３の比較出力
は、上りチャネルｃｈ₁ が空きチャネルであることを示
すための情報である。このようにして、第１の上りフレ
ーム受信部１３１は、上りチャネルｃｈ₁ 上に上りフレ
ームが送出されているか否かを監視する。また、第１の
上りフレーム受信部１３１は、上りフレームの先頭を検
出すると、同期パターンＵＷの検出を実行する。同期パ
ターンＵＷの検出は、上りフレームの先頭が検出された
時点から、第２の所定時間の間だけ行われる。第２の所
定時間とは、上りフレームにおいて、その先頭から同期
パターンＵＷが格納されていると推測されるビット位置
までの距離を参照して定められる。第１の上りフレーム
受信部１３１は、第２の所定時間の間に同期パターンＵ
Ｗを検出すると、その旨を示す第１の受信情報（ＵＷ検
出）を出力し、また、それを検出できなかった場合、そ
の旨を示す第１の受信情報（ＵＷ不検出）を当該第２の
所定時間が経過した時点で出力する。第１の上りフレー
ム受信部１３１は、上りフレームが継続的に送出されて
いると判断した場合、各フレームに対してＦＣＳ（Ｆｒ
ａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を実行し、各
上りフレームが上りチャネルｃｈ₁ 上をデータエラーな
く、正しく伝送されてきていると判断すると、その旨を
示す第２の受信情報（正常）を出力する。一方、第１の
上りフレーム受信部１３１は、上りフレームにデータエ
ラーが生じていると判断すると、その旨を示す第２の受
信情報（エラー）を出力する。第１の上りフレーム受信
部１３１は、その他にも、上りフレームからメッセージ
を取り出したりするが、本発明の趣旨とは関係がないの
で、その説明を省略する。

【００３１】図６は、子局２（図１参照）の詳細な構成
を示すブロック図である。図６において、子局２は、コ
マンド／アドレス検出部２１と、上りフレーム作成／送
出部２２とを備えており、親局１によって上りフレーム
を送出してもよいと通知された空きチャネルを用いて上
りフレームを送出する。コマンド／アドレス検出部２１
の動作については、図１０を参照し、後で述べるので、
ここでは省略する。ここで、上りフレーム作成／送出部
２２が上りフレームを作成する際の手順について概説す
る。子局２は、例えば、映像データや音声データである
送信データを生成する。送信データは、子局２が内部に
備えるバッファメモリ（図示せず）に格納される。上り
フレーム作成／送出部２２は、バッファメモリ内の送信
データを１２０ｂｉｔ毎に分割し、最初の１２０ｂｉｔ
に相当する送信データには８ｂｉｔのヘッダを付加し
て、上りフレームを構成するが（図７（ａ）参照）、そ
れ以降の送信データには８ｂｉｔのＦＣＳを付加して、
上りフレームを構成する（図７（ｂ）参照）。

【００３２】上述のような通信システムでは、親局１
は、下りフレームを用いて各子局２からのアクセスを制
御する。ここで、図８は、フレーム作成／送出部１２が
下りフレームを作成する際の動作手順を示すフローチャ
ートである。初期的な状態では、上りフレームは、上り
チャネルｃｈ₁ 〜ｃｈ₅ にも送出されていない。この状
況では、第１〜第５の上りフレーム受信部１３１〜１３
５は、同期パターンＵＷの検出およびＦＣＳを実行しな
いので、第３の比較出力のみを出力する。なお、第１〜
第５の上りフレーム受信部１３１〜１３５は、所定のタ
イミングで、比較出力等を下りフレーム作成／送出部１
２に出力する。それぞれのタイミングについては、後で
明らかになるので、ここでは述べない。また、以下、比
較出力、第１の受信情報および第２の受信情報の組合せ
をステータス情報という。このような状況下で、下りフ
レーム作成／送出部１２は、第１回目の下りフレームを
作成する。下りフレーム作成／送出部１２は、モードフ
ラグｍｏｄｅ、カウンタＣ１、Ｃ２およびＴ、スロット
ポインタｍならびにアドレスポインタｎ（図示せず）を
含んでおり、モードフラグｍｏｄｅ、ならびにカウンタ
Ｃ１、Ｃ２およびＴをそれぞれ「０」に、さらに、アド
レスポインタｎを「１」に設定する（図８；ステップＳ
１）。ここで、モードフラグｍｏｄｅは、下りフレーム
作成／送出部１２がコンテンションモード（後述するス
テップＳ３）に進むか、ポーリングモード（後述するス
テップＳ９）に進むかを判断するためのフラグであり、
「０」または「１」の値をとる。また、カウンタＣ１
は、通信衝突が生じている上りチャネルの数を計数する
ためのカウンタであり、カウンタＣ２は、空きチャネル
の数を計数するためのカウンタである。ここで、空きチ
ャネルとは、上りフレームが送出されていない（データ
通信が行われていない）上りチャネルのことをいう。さ
らに、カウンタＴは、通信衝突数および空きチャネル数
を計数するための時間区間を計測するためのカウンタで
ある。アドレスポインタｎは、上述したアドレステーブ
ル１１１における順番「ｎ」を指示して、アドレススロ
ットＡＳに設定すべき子局アドレスを指定する。そのた
め、本通信システムでは、アドレスポインタｎは、
「１」〜「１１」までを１ずつカウントアップする。な
お、スロットポインタｍについては、後で必要となる箇
所において述べる。次に、下りフレーム作成／送出部１
２は、モードフラグｍｏｄｅが「０」を示しているか否
かを判断し（ステップＳ２）、「０」を示している場合
には、コンテンションモードで下りフレームを作成する
方がよいと判断し、ステップＳ３に進む。一方、下りフ
レーム作成／送出部１２は、モードフラグｍｏｄｅが
「０」を示していない場合（「１」の場合）には、ポー
リングモードで下りフレームを作成する方がよいと判断
し、後述するステップＳ９に進む。現時点では、上述か
ら明らかなように、下りフレーム作成／送出部１２はス
テップＳ３に進む。

【００３３】ここで、コンテンションモードと、ポーリ
ングモードとの相違点について簡単に説明する。コンテ
ンションモードは、複数の子局２が１つの空きチャネル
に上りフレームを送出できるので、ポーリングモードよ
りも、通信衝突が起こりやすいという特質を持つ。しか
し、コンテンションモードは、各子局２が上りフレーム
を空きチャネルに自由に送出するので、ポーリングモー
ドよりもレスポンスが一般的に高くなるという特質を持
つ。一方、ポーリングモードは、送信データを保有する
か否かに関わらず、１つの子局２に１つの空きチャネル
を親局１が割り当てるので、コンテンションモードより
も、レスポンスが低くなるという特質を持つ。しかし、
ポーリングモードは、原則として、１つの上りチャネル
上に、複数の子局２が上りフレームを送出することがな
いので、コンテンションモードよりも、通信衝突が起こ
りにくいという性質を持つ。しかし、空きチャネル数が
相対的に多い場合には、コンテンションモードで下りフ
レームを作成しても通信衝突が起こりにくく、レスポン
スが高くなると考えられる。そのため、すべての上りチ
ャネルが空きチャネルである初期状態では、モードフラ
グｍｏｄｅが「０」に設定され、コンテンションモード
で下りフレームが作成されるようにしておくことが好ま
しい。一方、空きチャネルが相対的に少ない場合には、
通信衝突が起こりにくいポーリングモードの方が、コン
テンションモードよりもレスポンスが高くなると考えら
れる。

【００３４】ここで、図９は、図８に示すステップＳ３
（コンテンションモード）の処理手順を詳細に示すフロ
ーチャートである。まず、下りフレーム作成／送出部１
２は、スロットポインタｍを「１」に設定する（図９；
ステップＳ９０１）。スロットポインタｍは、子局アド
レスまたは前述したコマンドを設定すべきアドレススロ
ットＡＳを指定するポインタである。本通信システムで
は、５つのアドレススロットＡＳが設定されているの
で、スロットポインタｍは、「１」〜「５」までを１ず
つカウントアップする。なお、このとき、下りフレーム
作成／送出部１２には、第ｍの上りフレーム受信部１３
ｍ（この「ｍ」もスロットポインタｍの指示値に対応す
る）からステータス情報が入力されているように、下り
フレーム作成／送出部１２と上りフレーム受信部１３と
の間でタイミングが制御される。現時点では、スロット
ポインタｍが「１」を示しているので、第１の上りフレ
ーム受信部１３１から出力されたステータス情報が入力
される。次に、下りフレーム作成／送出部１２は、スロ
ットポインタｍが指定する上りチャネル（以下、「上り
チャネルｃｈ_m 」と記す）からの受信信号のレベルが一
定レベル未満から一定レベル以上に変化したか否かを判
断する（ステップＳ９０２）。下りフレーム作成／送出
部１２は、ステータス情報が第１の比較出力を含んでい
る場合、受信信号のレベルが変化したと判断し、後で述
べるステップＳ９０８に進むが、ステータス情報が第１
の比較出力を含んでいない場合、当該レベルが変化して
いないと判断し、ステップＳ９０３に進む。現時点で
は、上述したように、下りフレーム作成／送出部１２
は、第１の上りフレーム受信部１３１から第３の比較出
力を受け取っているので、ステップＳ９０３に進む。次
に、下りフレーム作成／送出部１２は、上りチャネルｃ
ｈ_m からの受信信号のレベルが一定レベル未満か否かを
判断する（ステップＳ９０３）。下りフレーム作成／送
出部１２は、ステータス情報が第２の比較出力を含んで
いる場合、受信信号のレベルが一定レベル以上であると
判断し、後で述べるステップＳ９１２に進むが、ステー
タス情報が第３の比較出力を含んでいる場合、当該レベ
ルが一定レベル未満であると判断し、ステップＳ９０４
に進む。現時点では、下りフレーム作成／送出部１２
は、第３の比較出力を受け取っているので、ステップＳ
９０４に進む。次に、下りフレーム作成／送出部１２
は、メモリ部１１にアクセスして、送信可コマンド１１
５を取り出した後、スロットポインタｍにより指定され
るアドレススロットＡＳ（以下、「アドレススロットＡ
Ｓ_m 」と記す）に、当該送信可コマンド１１５を設定す
る（ステップＳ９０４）。こうして、親局１は、各子局
２に上りチャネルｃｈ_m が空きチャネルであることを通
知する。現時点では、スロットポインタｍは「１」を示
しているので、送信可コマンド１１５がアドレススロッ
トＡＳ₁ に設定される。次に、下りフレーム作成／送出
部１２は、すべてのアドレススロットＡＳにいずれかの
コマンドを設定したか否かを判断する（ステップＳ９０
５）。下りフレーム作成／送出部１２は、すべてのアド
レススロットＡＳにコマンドを設定したと判断すると、
後で述べるステップＳ９０７に進む。一方、下りフレー
ム作成／送出部１２は、すべてのアドレススロットＡＳ
にコマンドを設定していないと判断すると、ステップＳ
９０６に進む。本通信システムでは、５つのアドレスス
ロットが設定されているので、ステップＳ９０５での判
断は、スロットポインタｍが「５」を示しているか否か
によって行われる。現時点では、スロットポインタｍは
「１」を示しているので、下りフレーム作成／送出部１
２はステップＳ９０６に進む。次に、下りフレーム作成
／送出部１２は、スロットポインタｍを「ｍ＋１」に更
新し（ステップＳ９０６）、次のアドレススロットＡＳ
に設定するコマンドを決定するために、ステップＳ９０
２に戻る。現時点では、スロットポインタｍは「１」か
ら「２」に更新される。このとき、下りフレーム作成／
送出部１２には、更新された後のスロットポインタｍの
指示値が表す、第ｍの上りフレーム受信部１３ｍからス
テータス情報が入力されているように、タイミングが制
御されている。現時点では、第２の上りフレーム受信部
１３２から出力されたステータス情報が入力される。初
期状態では、すべての上りチャネルが空きチャネルであ
る。したがって、下りフレーム作成／送出部１２は、ス
テップＳ９０２〜Ｓ９０６の順序で示される処理手順を
３回繰り返した後、ステップＳ９０２〜Ｓ９０５の順序
で示される処理手順を実行する。その結果、アドレスス
ロットＡＳ₂ 〜ＡＳ₅ にも、送信可コマンド１１５が設
定される。そして、下りフレーム作成／送出部１２は、
スロットポインタｍが「５」を示している場合に、ステ
ップＳ９０５を実行すると、ステップＳ９０７に進む。
次に、下りフレーム作成／送出部１２は、プリアンブル
や同期パターンＵＷをヘッダスロットに、そして、場合
によってはメッセージをメッセージスロットに設定して
下りフレーム（図４参照）を組み立てた後、この下りフ
レームを下りチャネル上に送出し（ステップＳ９０
７）、図８に示すステップＳ３を終了する。なお、この
下りフレームを受信する子局２の動作については、後で
述べる。

【００３５】再度、図８を参照して説明する。次に、下
りフレーム作成／送出部１２は、ステップＳ３を終了す
ると、カウンタＣ１が第１の所定値以上か否かを判断す
る（ステップＳ４）。ここで、第１の所定値は、モード
フラグｍｏｄｅを「０」から「１」に更新するか否かを
判断するための値であり、上述したコンテンションモー
ド及びポーリングモードの特質を考慮しつつ、通信シス
テムの仕様に応じた妥当な値に設定される。以下、第１
の所定値を「３」と仮定して説明を行う。ステップＳ４
において、下りフレーム作成／送出部１２は、カウンタ
Ｃ１が第１の所定値以上の数を示していると、ポーリン
グモードで下りフレームを作成する方がよいと判断し、
後で述べるステップＳ５に進む。一方、下りフレーム作
成／送出部１２は、カウンタＣ１が第１の所定値未満の
数を示していると、コンテンションモードで下りフレー
ムを作成する方がよいと判断し、ステップＳ６に進む。
現時点では、カウンタＣ１の指示値「０」は第１の所定
値「３」以上ではないので、下りフレーム作成／送出部
１２はステップＳ６に進む。次に、下りフレーム作成／
送出部１２は、カウンタＴの指示値を「Ｔ＋１」に更新
した後（ステップＳ６）、カウンタＴの指示値が第３の
所定値になったか否かを判断する（ステップＳ７）。下
りフレーム作成／送出部１２は、カウンタＴの指示値が
第３の所定値になったと判断すると、後で述べるステッ
プＳ８に進み、当該指示値が第３の所定値になっていな
いと判断すると、ステップＳ２に戻る。ここで、第３の
所定値は、通信衝突数および空きチャネル数を下りフレ
ーム作成／送出部１２が計測する時間区間の終了を規定
するための数値である。つまり、本通信システムでは、
カウンタＴが「０」から「第３の所定値」までをカウン
トする時間当たりの、通信衝突数または空きチャネル数
が計測される。なお、以下、第３の所定値を「３」と仮
定して説明を行う。現時点では、下りフレーム作成／送
出部１２は、カウンタＴを「０」から「１」に更新した
後（ステップＳ６）、カウンタＴの指示値が第３の所定
値「３」になっていないので（ステップＳ７）、ステッ
プＳ２に戻る。

【００３６】ここで、本通信システムにおける子局２の
動作の一部分を、当該子局２の動作手順を示すフローチ
ャートである図１０を参照して説明する。各子局２が内
部に備えるコマンド／アドレス検出部２１は、「０」、
「１」または「２」の値をとる状態フラグＳを含んでお
り、本通信システムの起動時に、状態フラグＳを「０」
に設定する（ステップＳ１０１）。ここで、ある子局２
において、状態フラグＳが「０」を示している場合は、
当該子局２が親局１への送信データを保有していないこ
とを意味する。また、ある子局２において、状態フラグ
Ｓが「１」を示している場合は、当該子局２が親局１へ
の送信データを保有しており、しかも当該データを先頭
から送信しなければならないことを意味する。さらに、
ある子局２において、状態フラグＳが「２」を示してい
る場合は、当該子局２親局１に送信データを送信してい
る最中であることを意味する。次に、コマンド／アドレ
ス検出部２１は、状態フラグＳが「１」を示しているか
否かを判断し（ステップＳ１０２）、「１」を示してい
る場合には、後で述べるステップＳ１０６に進み、
「１」以外を示している場合にはステップＳ１０３に進
む。次に、各コマンド／アドレス検出部２１は、状態フ
ラグＳが「２」を示しているか否かを判断し（ステップ
Ｓ１０３）、「２」を示している場合には、後で述べる
ステップＳ１１１に進み、「２」以外を示している場合
（つまり「０」を示している場合）にはステップＳ１０
４に進む。現時点では、すべての子局２の状態フラグＳ
は「０」を示しているので、すべてのコマンド／アドレ
ス検出部２１は、ステップＳ１０２およびＳ１０３を実
行し、ステップＳ１０４に進む。次に、各コマンド／ア
ドレス検出部２１は、各子局２が親局１に送信すべきデ
ータを保有しているか否かを判断する（ステップＳ１０
４）。前述したように、子局２は、送信データを生成し
てバッファメモリに格納する。ステップＳ１０４の判断
は、バッファメモリに送信データが格納されているか否
かを検出することによって行われる。各コマンド／アド
レス検出部２１は、バッファメモリに送信データが格納
されていない場合、ステップＳ１０２に戻る。つまり、
子局２は、送信データが発生するまで、状態フラグＳを
「０」に設定した状態で待機する。コマンド／アドレス
検出部２１は、送信データがバッファメモリに格納され
ている場合にはステップＳ１０５に進み、状態フラグＳ
を「１」に設定して、ステップＳ１０２に戻る。このよ
うに、各子局２は、送信データが発生すると、状態フラ
グＳを「１」に設定した状態で、下りフレームが送信さ
れてくるのを待機する。今回の下りフレームは、すべて
の子局２のコマンド／アドレス検出部２１によって受信
される。現時点では、各子局２の状態フラグＳは、
「０」か「１」を示している。しかし、以下には、状態
フラグＳが「１」を示している子局２の動作についての
み説明する。コマンド／アドレス検出部２１は、下りチ
ャネルから下りフレームが伝送されてきた時点で、状態
フラグＳが「１」を示していると（ステップＳ１０
２）、ステップＳ１０６に進む。次に、コマンド／アド
レス検出部２１は、自局の子局アドレスが、いずれかの
アドレススロットＡＳに設定されているか否かを判断す
る（ステップＳ１０６）。しかし、子局アドレスは、前
述からも明らかなように、コンテンションモード（図
８；ステップＳ３参照）で作成された下りフレームには
設定されない。そのため、コマンド／アドレス検出部２
１はステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６につい
ては、後で必要となる箇所で詳細に説明する。次に、コ
マンド／アドレス検出部２１は、今回受信した下りフレ
ームにおいて、送信可コマンドがどのアドレススロット
ＡＳに設定されているか否かを検出する（ステップＳ１
０７）。ステップＳ１０７での判断は、典型的には、以
下のように行われる。コマンド／アドレス検出部２１
は、内部に有するレジスタ（図示せず）などに予め送信
可コマンドのビットパターンを保持しておく。コマンド
／アドレス検出部２１は、このビットパターンが下りフ
レームのアドレススロットＡＳ₁ に設定されているもの
と一致するかどうかを比較し、一致する場合に、当該ア
ドレススロットＡＳ₁ に送信可コマンドが設定されてい
ると判断する。その後、アドレススロットＡＳ₂ 〜ＡＳ
₅ についても、同様の処理が行われる。コマンド／アド
レス検出部２１は、アドレススロットＡＳ_m に送信可コ
マンドが設定されていると、当該スロットＡＳ_m に対応
する上りチャネルｃｈ_m が空きチャネルであることを認
識する。そして、コマンド／アドレス検出部２１は、い
ずれかのアドレススロットＡＳに送信可コマンドが設定
されている場合ステップＳ１０８に進む。今回の下りフ
レームのアドレススロットＡＳ₁ 〜ＡＳ₅ には、送信可
コマンドが設定されているので、コマンド／アドレス検
出部２１は、ステップＳ１０８に進む。なお、コマンド
／アドレス検出部２１は、すべてのアドレススロットＡ
Ｓに送信可コマンドが設定されていない場合、空きチャ
ネルがないと判断してステップＳ１０２に戻り、新たな
下りフレームが送られてくるのを待機する。次に、コマ
ンド／アドレス検出部２１は、送信可コマンドが設定さ
れているアドレススロットＡＳの中から、１つのアドレ
ススロットＡＳ_m をランダムに選択し（ステップＳ１０
８）、当該スロットＡＳm に対応する上りチャネルｃｈ
_m を用いて上りフレームを送出するように上りフレーム
作成／送出部２２に通知する（ステップＳ１０９）。そ
の後、コマンド／アドレス検出部２１は、ステップＳ１
０８で選択したアドレススロットＡＳ_m を、使用チャネ
ル情報としてレジスタ（図示せず）にラッチしておく。
この使用チャネル情報は、後で述べるステップＳ１１１
で用いられる。ところで、上りフレーム作成／送出部２
２は、状態フラグＳが「１」に設定された時点で、図７
（ａ）に示すような上りフレームを作成しており、これ
をコマンド／アドレス検出部２１により通知された上り
チャネルｃｈ_m に送出する。コマンド／アドレス検出部
２１は、ステップＳ１０９を終えると、状態フラグＳを
「１」から「２」に変更し（ステップＳ１１０）、上り
フレーム作成／送出部２２が上りフレームを親局１に送
信している最中であることを示しておく。なお、以下の
説明を具体的にするため、第１回目の下りフレームに応
答して、子局２ａが上りチャネルｃｈ₁ に、子局２ｂが
上りチャネルｃｈ₂ に、子局２ｃと子局２ｄとが上りチ
ャネルｃｈ₅ に、子局２ｆと子局２ｊとが上りチャネル
ｃｈ₄ に上りフレームを送出するものとする。また、上
りチャネルｃｈ₅ には上りフレームは送出されないもの
とする。このような状況では、上りチャネルｃｈ₁ 上で
通信衝突が生じないので、子局２ａが送出した上りフレ
ーム内の同期パターンＵＷは破壊されない。そのため、
第１の上りフレーム受信部１３１は、上りフレームの先
頭および同期パターンＵＷを検出でき、第１の比較出力
および第１の受信情報（ＵＷ検出）をステータス情報と
して出力する。また、上りチャネルｃｈ₂ は、上りチャ
ネルｃｈ₁ と同様の状況にあるので、第２の上りフレー
ム受信部１３２は、第１の上りフレーム受信部１３１と
同様のステータス情報を出力する。また、上りチャネル
ｃｈ₃ 上では通信衝突が生じるので、子局２ｃおよび子
局２ｄがそれぞれ送出した上りフレーム内の同期パター
ンＵＷは破壊される。そのため、第３の上りフレーム受
信部１３３は、上りフレームの先頭を検出できるが、同
期パターンＵＷを検出できず、第１の比較出力および第
１の受信情報（ＵＷ不検出）をステータス情報として出
力する。また、上りチャネルｃｈ₄ は、上りチャネルｃ
ｈ₃ と同様の状況にあるので、第４の上りフレーム受信
部１３４は、第３の上りフレーム受信部１３３と同様の
ステータス情報を出力する。さらに、第５の上りフレー
ム受信部１３５は、上りチャネルｃｈ₅ が空きチャネル
であることから、第３の比較出力のみをステータス情報
として出力する。

【００３７】現在、下りフレーム作成／送出部１２は、
図８に示すステップＳ２に戻っており、モードフラグｍ
ｏｄｅが「０」を示しているので、前回と同様にステッ
プＳ３に進む。下りフレーム作成／送出部１２は、前回
の下りフレームを送出してから第２の所定時間が経過し
た直後に、ステップＳ３を実行するように予めタイミン
グを制御されている。ここで、第２の所定時間もまた、
上りフレームが子局２から親局１に到達するまでの遅延
時間等を考慮した時間であるが、前述した第１の所定時
間とは異なる。次に、下りフレーム作成／送出部１２
は、スロットポインタｍを「１」に設定し（図９；ステ
ップＳ９０１）、第１の上りフレーム受信部１３１から
のステータス情報に基づいて、アドレススロットＡＳ₁
に今回設定すべきコマンドを決定する。次に、下りフレ
ーム作成／送出部１２は、現時点で、第１の比較出力を
受け取っているので、ステップＳ９０２を実行して、ス
テップＳ９０８に進む。次に、下りフレーム作成／送出
部１２は、上りチャネルｃｈ_m 上の上りフレームから同
期パターンＵＷが検出されたか否かを判断する（ステッ
プＳ９０８）。ステップＳ９０８における判断は、第１
の受信情報に基づいて行われる。具体的には、下りフレ
ーム作成／送出部１２は、第１の受信情報（ＵＷ不検
出）を受け取っている場合、第ｍの上りフレーム受信部
１３ｍが同期パターンＵＷを検出できなかったと判断
し、後で述べるステップＳ９１０に進む。一方、下りフ
レーム作成／送出部１２は、第１の受信情報（ＵＷ検
出）を受け取っている場合、第ｍの上りフレーム受信部
１３ｍが同期パターンＵＷを検出できたと判断し、ステ
ップＳ９０９に進む。現時点では、下りフレーム作成／
送出部１２は、第１の上りフレーム受信部１３１から第
１の受信情報（ＵＷ検出）を受け取っているので、ステ
ップＳ９０９に進む。次に、下りフレーム作成／送出部
１２は、メモリ部１１にアクセスして、受信コマンド１
１２を取り出した後、当該コマンド１１２をアドレスス
ロットＡＳ_mに設定する（ステップＳ９０９）。これに
よって、親局１は、上りチャネルｃｈ_m を使用中の子局
２に、上りフレームを正しく受信していることを通知す
ることができる。現時点では、アドレススロットＡＳ₁
に受信コマンド１１２が設定され、子局２ａに上りフレ
ームを正しく受信していることが通知される。次に、下
りフレーム作成／送出部１２は、現時点で「１」である
スロットポインタｍの指示値を「２」に更新して（ステ
ップＳ９０５，Ｓ９０６）、ステップＳ９０２に戻る。
そして、下りフレーム作成／送出部１２は、第２の上り
フレーム受信部１３２からのステータス情報に基づい
て、アドレススロットＡＳ₂ に今回設定すべきコマンド
を決定する。このステータス情報は、上述した第１の上
りフレーム受信部１３１からのものと同一の内容である
から、下りフレーム作成／送出部１２は、ステップＳ９
０２→Ｓ９０８→Ｓ９０９→Ｓ９０５→Ｓ９０６の順序
で示される処理（上述）を実行する。その結果、アドレ
ススロットＡＳ₂ にも受信コマンド１１２が設定され
（ステップＳ９０９）、スロットポインタｍの指示値は
「２」から「３」に更新される（ステップＳ９０６）。
その後、下りフレーム作成／送出部１２は、ステップＳ
９０２に戻り、第３の上りフレーム受信部１３３からの
ステータス情報に基づいて、アドレススロットＡＳ₃ に
今回設定すべきコマンドを決定する。下りフレーム作成
／送出部１２は、現時点で、第１の比較出力を受け取っ
ているので、ステップＳ９０２を実行した後、第１の受
信情報（ＵＷ不検出）を受け取っているので、ステップ
Ｓ９０８を実行して、ステップＳ９１０に進む。次に、
下りフレーム作成／送出部１２は、メモリ部１１にアク
セスして衝突検出コマンド１１３を取り出し、アドレス
スロットＡＳ_m に設定する（ステップＳ９１０）。これ
によって、親局１は、上りチャネルｃｈ_m を使用中の子
局２に、上りフレームを正しく受信していないことを通
知することができ、当該子局２に再送制御（後述）を促
す。現時点では、アドレススロットＡＳ₃ に衝突検出コ
マンド１１３が設定され、これによって、子局２ｃと２
ｄに再送制御を促すこととなる。次に、下りフレーム作
成／送出部１２は、上りチャネルｃｈ_m 上で通信衝突が
生じていると判断したので、カウンタＣ１を「Ｃ１＋
１」に更新する（ステップＳ９１１）。現時点では、カ
ウンタＣ１の指示値は「０」から「１」に更新される。
次に、下りフレーム作成／送出部１２は、現時点で
「３」であるスロットポインタｍの指示値を「４」に更
新して（ステップＳ９０５，Ｓ９０６）、ステップＳ９
０２に戻る。そして、下りフレーム作成／送出部１２
は、第４の上りフレーム受信部１３４からのステータス
情報に基づいて、アドレススロットＡＳ₄ に今回設定す
べきコマンドを決定する。このステータス情報は、上述
した第３の上りフレーム受信部１３３からのものと同一
の内容であるから、下りフレーム作成／送出部１２は、
ステップＳ９０２→Ｓ９０８→Ｓ９１０→Ｓ９１１→Ｓ
９０５→Ｓ９０６の順序で示される処理（上述）を実行
する。その結果、今回、アドレススロットＡＳ₄ には衝
突検出コマンド１１３が設定され（ステップＳ９１
０）、カウンタＣ１の指示値は「１」から「２」に更新
され（ステップＳ９１１）、さらに、スロットポインタ
ｍの指示値は「４」から「５」に更新される（ステップ
Ｓ９０５，Ｓ９０６）。その後、下りフレーム作成／送
出部１２は、ステップＳ９０２に戻り、第５の上りフレ
ーム受信部１３５からのステータス情報に基づいて、ア
ドレススロットＡＳ₅ に今回設定すべきコマンドを決定
する。このステータス情報は、下りフレーム作成／送出
部１２が前回の下りフレームを作成する際に参照した第
１の上りフレーム受信部１３１等からのものと同一の内
容であることから、当該下りフレーム作成／送出部１２
は、ステップＳ９０２→Ｓ９０３→Ｓ９０４→Ｓ９０５
の順序で示される処理（前述）を実行する。その結果、
今回、アドレススロットＡＳ₅ には送信可コマンド１１
５が設定される（ステップＳ９０４）。下りフレーム作
成／送出部１２は、現時点でスロットポインタｍが
「５」を示しているので（ステップＳ９０５）、同期パ
ターンＵＷ等をヘッダスロットに設定する等して下りフ
レームを組み立て、この下りフレームを下りチャネル上
に送出する（ステップＳ９０７）。こうして、下りフレ
ーム作成／送出部１２は、図８に示すステップＳ３の処
理を終了し、ステップＳ４に進む。なお、第２回目の下
りフレームを受信する各子局２の動作については、後で
述べる。次に、下りフレーム作成／送出部１２は、現時
点で、カウンタＣ１の指示値が「２」であり、この指示
値「２」が第１の所定値「３」未満であるので（ステッ
プＳ４）、カウンタＴの指示値を「１」から「２」に更
新した後（ステップＳ６）、この指示値「２」が第３の
所定値「３」になっていないので（ステップＳ７）、ス
テップＳ２に戻る。

【００３８】ここで、図６に示す子局２の動作につい
て、再度図１０を参照して説明する。現時点で通信シス
テム内には、状態フラグＳを「０」、「１」または
「２」に設定した状態で待機している子局２が存在す
る。今回の下りフレームも、すべての子局２のコマンド
／アドレス検出部２１によって受信される。しかし、状
態フラグＳが「０」または「１」を示している子局２の
動作については、既に説明したので、以下には、状態フ
ラグＳが「２」を示しているものの動作について説明す
る。コマンド／アドレス検出部２１は、状態フラグＳが
「２」を示している場合、ステップＳ１０２およびＳ１
０３を実行して、ステップＳ１１１に進む。次に、コマ
ンド／アドレス検出部２１は、上りフレーム作成／送出
部２２が現在使用中の上りチャネルｃｈ_m に対応するア
ドレススロットＡＳ_m に受信コマンド１１２もしくは自
身の子局アドレスが設定されているかどうかを判断する
（ステップＳ１１１）。なお、今回の下りフレームは、
コンテンションモードで作成されているので、子局アド
レスがアドレススロットＡＳに設定されていることはな
い。そのため、ここでは、受信コマンド１１２に関する
説明のみを行う。ステップＳ１１１の判断は、以下のよ
うにして行われる。まず、コマンド／アドレス検出部２
１は、現在ラッチされている使用チャネル情報（前述）
によって特定されるアドレススロットＡＳ_m からコマン
ドを取り出した後、当該コマンドのビットパターンが、
内部に予め保持している受信コマンド１１２のビットパ
ターンに一致するか否かを判断する。コマンド／アドレ
ス検出部２１は、両者が一致していない場合、受信コマ
ンド１１２が設定されていないと判断して、使用チャネ
ル情報をレジスタからクリアした後、後で述べるステッ
プＳ１１５に進む。コマンド／アドレス検出部２１は、
両者が一致する場合、受信コマンド１１２が設定されて
いると判断して、使用チャネル情報をクリアせずに、ス
テップＳ１１２に進む。次に、コマンド／アドレス検出
部２１は、データの送信を継続するように上りフレーム
作成／送出部２２に通知する（ステップＳ１１２）。上
りフレーム作成／送出部２２は、図７（ａ）に示したよ
うな上りフレームを送出した後には、図７（ｂ）に示す
ような上りフレームを作成し、同じ上りチャネルを用い
て送出している。上りフレーム作成／送出部２２は、上
記の通知をコマンド／アドレス検出部２１から受け取る
と、上りフレームの送出を中断することなく、継続す
る。次に、コマンド／アドレス検出部２１は、上りフレ
ーム作成／送出部２２がデータの送信を完了したか否か
を判断する（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３の
判断は、バッファメモリが空かどうかを調べれば容易に
できる。コマンド／アドレス検出部２１は、データの送
信が完了したと判断すると、状態フラグＳを「０」に設
定し（ステップＳ１１４）、新たな送信データが発生す
るのを待機する。一方、コマンド／アドレス検出部２１
は、データの送信が完了していないと判断すると、状態
フラグＳを「２」に設定したまま、ステップＳ１０２に
戻る。一方、コマンド／アドレス検出部２１は、ステッ
プＳ１１１において、受信コマンド１１２が設定されて
いないと判断すると、上りフレーム作成／送出部２２が
送出した上りフレームが親局１によって正しく受信され
ていないと判断する。つまり、コマンド／アドレス検出
部２１は、上りフレーム作成／送出部２２が無駄なデー
タ通信を行っていると判断し、データの送信を中断する
ように上りフレーム作成／送出部２２に通知する（ステ
ップＳ１１５）。このとき、上りフレーム作成／送出部
２２は、上述したように、上りチャネルｃｈ_m を用いて
作成した上りフレームを送出しているが、上記の中断通
知に応答して、上りフレームの送出を中断し、無駄なデ
ータ通信を中断する。このように、本通信システムで
は、子局２は、無駄なデータ通信のために上りチャネル
を長時間使用しない。これによって、上りチャネルの利
用率を向上させることができる。この後、コマンド／ア
ドレス検出部２１は、状態フラグＳを「１」に設定して
（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２に戻る。この
ように、状態フラグＳが「１」に設定されると、コマン
ド／アドレス検出部２１は、次回の下りフレームに応答
して、前述したステップＳ１０９を実行する。つまり、
子局２は、自身が送出した上りフレームが親局１によっ
て正しく受信されなかった場合、再送制御を実行する。
ここで、現時点では、子局２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２
ｆおよび２ｊがステップＳ１１１を実行する。また、今
回の下りフレームにおいて、アドレススロットＡＳ₁ お
よびＡＳ₂ には受信コマンド１１２が、また、アドレス
スロットＡＳ₃およびＡＳ₄ には衝突検出コマンド１１
３が、さらに、アドレススロットＡＳ₅には送信可コマ
ンド１１５が設定されている。そのため、子局２ａおよ
び子局２ｂの上りフレーム作成／送出部２２のみが、そ
れぞれのコマンド／アドレス検出部２１から継続通知を
受け取る（ステップＳ１１２）。ここで、子局２ａおよ
び２ｂのバッファメモリは、まだ空になっていないとす
ると、子局２ａおよび２ｂの上りフレーム作成／送出部
２２は、上りフレームを上りチャネルｃｈ₁ およびｃｈ
₂ 上に送出し続ける。なお、子局２ａから送出された上
りフレームは、上りチャネルｃｈ₁ 上で、データエラー
を生じないものとする。しかし、子局２ｂから送出され
た上りフレームは、上りチャネルｃｈ₂ 上でデータエラ
ーを生じるものとする。また、子局２ｃ、２ｄ、２ｆお
よび２ｊの上りフレーム作成／送出部２２は、それぞれ
のコマンド／アドレス検出部２１から中断通知を受け取
るので（ステップＳ１１５）、上りフレームの送出を中
断する。そのため、上りチャネルｃｈ₃ およびｃｈ₄ は
空きチャネルとなる。さらに、子局２ｅおよび２ｇは、
今回の下りフレームに応答して、ステップＳ１０２、Ｓ
１０６〜Ｓ１１０を実行して、上りフレームを上りチャ
ネルｃｈ₅ に送出したとする。そのため、上りチャネル
ｃｈ₅ 上では通信衝突が生じる。このような状況では、
第１の上りフレーム受信部１３１は第２の比較出力およ
び第２の受信情報（正常）を、第２の上りフレーム受信
部１３２は第２の比較出力および第２の受信情報（エラ
ー）を、第３の上りフレーム受信部１３３および第４の
上りフレーム受信部１３４はそれぞれ、第３の比較出力
のみを、さらに、第５の上りフレーム受信部１３５は、
第１の比較出力および第２の受信情報（ＵＷ不検出）を
ステータス情報として出力する。

【００３９】現在、下りフレーム作成／送出部１２は、
図８に示すステップＳ２に戻っており、モードフラグｍ
ｏｄｅが「０」を示しているので、前回と同様にステッ
プＳ３に進む。次に、下りフレーム作成／送出部１２
は、スロットポインタｍを「１」に設定し（図９；ステ
ップＳ９０１）、第１の上りフレーム受信部１３１から
のステータス情報に基づいて、アドレススロットＡＳ₁
に今回設定すべきコマンドを決定する。下りフレーム作
成／送出部１２は、現時点で、第２の比較出力を受け取
っているので、ステップＳ９０２およびＳ９０３を実行
して、ステップＳ９１２に進む。次に、下りフレーム作
成／送出部１２は、上りチャネルｃｈ_m 上の上りフレー
ムにデータエラーが発生しているか否かを判断する（ス
テップＳ９１２）。下りフレーム作成／送出部１２は、
第２の受信情報（エラー）を受け取っている場合、上記
データエラーが発生したと判断し、後で述べるステップ
Ｓ９１３に進むが、第２の受信情報（正常）を受け取っ
ている場合、上記データエラーが発生していないと判断
し、ステップＳ９０９に進む。現時点では、下りフレー
ム作成／送出部１２は、第２の受信情報（正常）を受け
取っているので、前述したステップＳ９０９に進み、ア
ドレススロットＡＳ₁ に受信コマンド１１２を設定す
る。次に、下りフレーム作成／送出部１２は、現時点で
「１」であるスロットポインタｍの指示値を「２」に更
新して（ステップＳ９０５，Ｓ９０６）、ステップＳ９
０２に戻る。そして、下りフレーム作成／送出部１２
は、第２の上りフレーム受信部１３２からのステータス
情報に基づいて、アドレススロットＡＳ₂ に今回設定す
べきコマンドを決定する。次に、下りフレーム作成／送
出部１２は、現時点で、第２の比較出力を受け取ってい
るので、ステップＳ９０２およびＳ９０３を実行して、
ステップＳ９１２に進む。下りフレーム作成／送出部１
２は、第２の受信情報（エラー）を受け取っているの
で、前述したステップＳ９１２を実行した後、メモリ部
１１にアクセスし、データエラーコマンド１１４を取り
出してアドレススロットＡＳ_m に設定する（ステップＳ
９１３）。これによっても、親局１は、上りチャネルｃ
ｈ_m を使用中の子局２に、上りフレームを正しく受信し
ていないことを通知することができ、当該子局２に再送
制御を促すこととなる。現時点では、アドレススロット
ＡＳ₂ にデータエラーコマンド１１３が設定され、これ
によって、子局２ｂに再送制御を促すこととなる。次
に、下りフレーム作成／送出部１２は、現時点で「２」
であるスロットポインタｍの指示値を「３」に更新して
（ステップＳ９０５，Ｓ９０６）、ステップＳ９０２に
戻る。そして、下りフレーム作成／送出部１２は、第３
の上りフレーム受信部１３３からのステータス情報に基
づいて、アドレススロットＡＳ₃ に今回設定すべきコマ
ンドを決定する。以降、下りフレーム作成／送出部１２
は、第３〜第５の上りフレーム受信部１３３〜１３５か
らのステータス情報を順次的に受け取り、それぞれに基
づいて、アドレススロットＡＳ₃ 〜ＡＳ₅ に設定すべき
コマンドを順次決定していく。しかし、それぞれの場合
に下りフレーム作成／送出部１２が実行する動作につい
ては、既に説明している。そのため、それぞれの場合の
動作については、説明を省略する。なお、アドレススロ
ットＡＳ₃ およびＡＳ₄ には送信可コマンド１１５が設
定される（ステップＳ９０４）。また、アドレススロッ
トＡＳ₅ には衝突検出コマンド１１３が設定され（ステ
ップＳ９１０）、さらにカウンタＣ１の指示値は「２」
から「３」に更新される（ステップＳ９１１）。下りフ
レーム作成／送出部１２は、アドレススロットＡＳ₁ 〜
ＡＳ₅ に設定するコマンドを決定すると、下りフレーム
を組み立てて送出し（ステップＳ９０７）、ステップＳ
３（図８参照）の処理を終了し、ステップＳ４に進む。
なお、第３回目の下りフレームを受信する各子局２の動
作については、後で述べる。次に、下りフレーム作成／
送出部１２は、前述したステップＳ４を実行する。現時
点では、カウンタＣ１の指示値は「３」であり、この指
示値「３」は第１の所定値「３」と同じであるので（ス
テップＳ４）、下りフレーム作成／送出部１２は、ステ
ップＳ５に進み、モードフラグｍｏｄｅを「１」に更新
し、さらに、カウンタＣ１およびＴを「０」にそれぞれ
更新する（ステップＳ５）。ここで、下りフレーム作成
／送出部１２は、ステップＳ４において、カウンタＴが
「０」から第３に所定値をカウントする間に、上りチャ
ネル上では通信衝突が第１の所定値以上の回数起こって
いることを認識し、コンテンションモード（図８；ステ
ップＳ３）で下りフレームを作成するのに適さないと判
断する。モードフラグｍｏｄｅが「１」に変更されるこ
とにより、次回は、ポーリングモード（図８；ステップ
Ｓ９）で下りフレームが作成される。また、カウンタＣ
１は、指示値を「０」に更新されることにより、次回コ
ンテンションモードで下りフレームが作成される場合
に、通信衝突が起こっている回数を新たにカウントでき
るように準備する。さらに、カウンタＴは、指示値を
「０」に更新されることにより、空きチャネル数を測定
するための時間区間の始まりを規定する。次に、下りフ
レーム作成／送出部１２は、現時点で「０」であるカウ
ンタＴの指示値を「１」に更新した後（ステップＳ
６）、当該指示値「１」が第３の所定値「３」になって
いないので（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻る。

【００４０】ここで、図６に示す子局２の動作につい
て、再度図１０を参照して説明する。前述からも明らか
なように、現時点で通信システム内には、状態フラグＳ
を「０」、「１」または「２」に設定した状態で待機し
ている子局２が存在する。これらの子局２の動作につい
ては、前述したとおりであるので、それぞれの説明を省
略する。以下には、衝突検出コマンド１１３やデータエ
ラーコマンド１１４によって、再送制御を実行するよう
に促された子局２の動作を説明する。上りフレームを再
送する子局２のコマンド／アドレス検出部２１は、前述
したように、状態フラグＳを「１」に設定して待機し、
下りフレームが送信されてくると、前述した処理手順
（ステップＳ１０２からＳ１０６〜Ｓ１１０）を実行し
することにより、子局２では再送制御が実行される。こ
こで、子局２ａが内部に備えるバッファメモリは、第３
回目の下りフレームを受信した時点で、空になっている
とすると、子局２ａのコマンド／アドレス検出部２１
は、状態フラグＳを「０」に設定して（ステップＳ１１
３）、新たな送信データが発生するのを待機する。その
ため、上りチャネルｃｈ₁ は空きチャネルとなる。ま
た、子局２ｂの上りフレーム作成／送出部２２は、今回
の下りフレームのアドレススロットＡＳ₂ にはデータエ
ラーコマンド１１４が設定されており、コマンド／アド
レス検出部２１から中断通知を受け取るので（ステップ
Ｓ１１５）、上りフレームの送出を中断する。そのた
め、上りチャネルｃｈ₂ は空きチャネルとなる。また、
子局２ｃ、２ｄ、２ｆおよび２ｊは再送制御を実行す
る。前述したように、第３回目の下りフレームで送信可
コマンド１１５が設定されているのは、アドレススロッ
トＡＳ₃ およびＡＳ₄ である。このとき、子局２ｊのみ
が上りチャネルｃｈ₃ 上に上りフレームを送出し、子局
２ｃ、２ｄおよび２ｆが上りチャネルｃｈ₄ 上に上りフ
レームを送出するとする。また、子局２ｅおよび２ｇの
上りフレーム作成／送出部２２は、今回の下りフレーム
のアドレススロットＡＳ₅ には衝突検出コマンド１１３
が設定されており、それぞれのコマンド／アドレス検出
部２１から中断通知を受け取るので（ステップＳ１１
５）、上りフレームの送出を中断する。そのため、上り
チャネルｃｈ₅ は空きチャネルとなる。このような状況
では、第１の上りフレーム受信部１３１、第２の上りフ
レーム受信部１３２および第５の上りフレーム受信部１
３５は、第３の比較出力のみをステータス情報として出
力する。第３の上りフレーム受信部１３２は、第１の比
較出力および第１の受信情報（ＵＷ検出）をステータス
情報として出力する。第４の上りフレーム受信部１３４
は、第１の比較出力および第１の受信情報（ＵＷ不検
出）をステータス情報として出力する。

【００４１】ここで、再度、図８を参照して、下りフレ
ーム作成／送出部１２の動作を説明する。現時点で、下
りフレーム作成／送出部１２は、ステップＳ２に戻って
おり、モードフラグｍｏｄｅが「０」を示していないた
め、ステップＳ９に進む。モードフラグｍｏｄｅが
「１」を示している場合、下りフレーム作成／送出部１
２は、相対的に多くの上りチャネル上で通信衝突が起こ
っていることを認識し、ポーリングモードで下りフレー
ムを作成した方がよいと判断する。ここで、図１１は、
図８に示すステップＳ９（ポーリングモード）の処理手
順を詳細に示すフローチャートである。まず、下りフレ
ーム作成／送出部１２は、スロットポインタｍを「１」
に設定し（図１１；ステップＳ１１０１）、第１の上り
フレーム受信部１３１からのステータス情報に基づい
て、アドレススロットＡＳ₁ に今回設定すべき子局アド
レスまたはコマンドを決定する。次に、下りフレーム作
成／送出部１２は、ステップＳ９０２（図９参照）と同
様のステップＳ１１０２を実行する。下りフレーム作成
／送出部１２は、ステータス情報が第１の比較出力を含
む場合、後で述べるＳ１１１０に進み、ステータス情報
が第１の比較出力を含まない場合、ステップＳ１１０３
に進む。現時点では、下りフレーム作成／受信部１２
は、第３の比較出力を受け取っているので、ステップＳ
１１０３に進む。次に、下りフレーム作成／送出部１２
は、ステップＳ９０３（図９参照）と同様のステップＳ
１１０３を実行し、ステータス情報が第２の比較出力を
含む場合、後で述べるステップＳ１１１２に進み、ステ
ータス情報が第３の比較出力を含む場合、ステップＳ１
１０４に進む。現時点では、下りフレーム作成／送出部
１２は、上述から明らかなように、ステップＳ１１０４
に進む。前述したように、第ｍの上りフレーム受信部１
３ｍが第３の比較出力を出力する場合、上りチャネルｃ
ｈ_m は、空きチャネルである。そのため、下りフレーム
作成／送出部１２は、空きチャネル数を計数するための
カウンタＣ２を「Ｃ２＋１」に更新する（ステップＳ１
１０４）。現時点では、カウンタＣ２の指示値は「０」
から「１」に更新される。次に、下りフレーム作成／送
出部１２は、メモリ部１１にアクセスして、アドレスポ
インタｎの指示値によって表される順番が付けられてい
る子局アドレスを、アドレステーブル１１１（図３参
照）から取り出した後、当該子局アドレスをアドレスス
ロットＡＳ_m に設定する（ステップＳ１１０５）。これ
によって、親局１は、単一の子局２に空きチャネルであ
る上りチャネルｃｈ_m を割り当てることができる。現時
点では、アドレスポインタｎの指示値が「１」であるの
で、アドレススロットＡＳ₁ には子局アドレス「ａ」が
設定される。次に、下りフレーム作成／送出部１２は、
最後の順番が付けられた子局アドレス（以下、単に「最
後の子局アドレス」と記す）をアドレススロットＡＳ_m
に設定したか否かを判断する（ステップＳ１１０６）。
下りフレーム作成／送出部１２は、最後の子局アドレス
を設定したと判断すると、後で述べるステップＳ１１１
４に進み、最後の子局アドレスを設定していないと判断
すると、ステップＳ１１０７に進む。本通信システムに
は１１の子局２が収容されるので、ステップＳ１１０６
の判断は、アドレスポインタｎが「１１」を示している
か否かにより行われる。次に、下りフレーム作成／送出
部１２は、現時点でアドレスポインタｎが「１」を示し
ているので、アドレステーブル１１１から子局アドレス
を順番どおりに取り出せるように、アドレスポインタｎ
の指示値を「ｎ＋１」に更新する（ステップＳ１１０
７）。現時点では、アドレスポインタｎの指示値は
「１」から「２」に更新される。次に、下りフレーム作
成／送出部１２は、現時点で「１」であるスロットポイ
ンタｍの指示値を「２」に更新して（ステップＳ１１０
８，Ｓ１１０９）、ステップＳ１１０２に戻る。そし
て、下りフレーム作成／送出部１２は、第２の上りフレ
ーム受信部１３２からのステータス情報に基づいて、ア
ドレススロットＡＳ₂ に今回設定すべきコマンドまたは
子局アドレスを決定する。このステータス情報は、上述
した第１の上りフレーム受信部１３１からのものと同一
の内容であるから、下りフレーム作成／送出部１２は、
ステップＳ１１０２〜Ｓ１１０９の順序で示される処理
（上述）を実行する。その結果、カウンタＣ２の計数値
は「１」から「２」に更新され（ステップＳ１１０
４）、今回アドレススロットＡＳ₂には子局アドレス
「ｂ」が設定され（ステップＳ１１０５）、アドレスポ
インタｎの指示値は「２」から「３」に更新され（ステ
ップＳ１１０７）、さらにスロットポインタｍの指示値
は「２」から「３」に更新される（ステップＳ１１０
９）。その後、下りフレーム作成／送出部１２は、ステ
ップＳ１１０２に戻り、第３の上りフレーム受信部１３
３からのステータス情報に基づいて、アドレススロット
ＡＳ₃ に今回設定すべきコマンドを決定する。下りフレ
ーム作成／送出部１２は、現時点で、第１の比較出力を
受け取っているので、ステップＳ１１０２を実行した
後、ステップＳ９０８（図９参照）と同様のステップＳ
１１１０を実行する。下りフレーム作成／受信部１２
は、現時点で、第１の受信情報（ＵＷ検出）を受け取っ
ているので、ステップＳ１１１１に進み（ステップＳ１
１１０）、ステップＳ９０９（図９参照）と同様にし
て、アドレススロットＡＳ_m に受信コマンド１１２を設
定する（ステップＳ１１１１）。なお、本ステップ１１
１１では、アドレススロットＡＳ_m に前回設定した子局
アドレスが設定されてもよい。現時点では、アドレスス
ロットＡＳ₃ に受信コマンド１１２が設定される。次
に、下りフレーム作成／送出部１２は、現時点で「３」
であるスロットポインタｍの指示値を「４」に更新して
（ステップＳ１１０８，Ｓ１１０９）、ステップＳ１１
０２に戻る。そして、下りフレーム作成／送出部１２
は、第４の上りフレーム受信部１３４からのステータス
情報に基づいて、アドレススロットＡＳ₄ に今回設定す
べきコマンドまたは子局アドレスを決定する。下りフレ
ーム作成／送出部１２は、現時点で、第１の比較出力を
受け取っているので、ステップＳ１１０２を実行した
後、第１の受信情報（ＵＷ不検出）を受け取っているの
で、ステップＳ１１０５に進む（ステップＳ１１１
０）。次に、下りフレーム作成／送出部１２は、現時点
で「３」を示しているアドレスポインタｎによって指定
される子局アドレス「ｃ」をアドレススロットＡＳ₄に
設定する（ステップＳ１１０５）。その後、アドレスポ
インタｎの指示値は「３」から「４」に更新され（ステ
ップＳ１１０７）、現時点で「４」を示しているスロッ
トポインタｍの指示値は「５」に更新される（ステップ
Ｓ１１０８，Ｓ１１０９）。そして、下りフレーム作成
／送出部１２は、ステップＳ１１０２に戻り、第５の上
りフレーム受信部１３５からのステータス情報に基づい
て、アドレススロットＡＳ₅ に今回設定すべきコマンド
または子局アドレスを決定する。このステータス情報
は、上述した第１の上りフレーム受信部１３１からのも
のと同一の内容を有する。そのため、下りフレーム作成
／送出部１２は、ステップＳ１１０２〜Ｓ１１０８の順
序で示される処理（上述）を実行する。その結果、カウ
ンタＣ２の計数値は「２」から「３」に更新され（ステ
ップＳ１１０４）、アドレススロットＡＳ₅ には子局ア
ドレス「ｄ」が設定され（ステップＳ１１０５）、アド
レスポインタｎの指示値は「４」から「５」に更新され
る（ステップＳ１１０７）。その後、下りフレーム作成
／送出部１２は、スロットポインタｍの指示値が「５」
であるので（ステップＳ１１０８）、ステップＳ１１１
３に進む。次に、下りフレーム作成／送出部１２は、ス
テップＳ９０７（図９参照）と同様のステップＳ１１１
３を実行し、下りフレーム（図４参照）を組み立てて下
りチャネルに送出する。図８に示すステップＳ９を終了
する。なお、第４回目の下りフレームを受信する子局２
の動作については、後で述べる。

【００４２】再度、図８を参照して説明する。次に、下
りフレーム作成／送出部１２は、ステップＳ９を終了す
ると、カウンタＣ２が第２の所定値以上か否かを判断す
る（ステップＳ１０）。ここで、第２の所定値は、モー
ドフラグｍｏｄｅを「１」から「０」に更新するか否か
を判断するための値であり、第１の所定値（前述）と同
様に、通信システムの仕様に応じた妥当な値に設定され
る。以下、第２の所定値を「４」と仮定して説明を行
う。ステップＳ１０において、下りフレーム作成／送出
部１２は、カウンタＣ２が第２の所定値以上の数を示し
ていると、コンテンションモードで下りフレームを作成
する方がよいと判断し、後で述べるステップＳ１１に進
む。一方、下りフレーム作成／送出部１２は、カウンタ
Ｃ２が第２の所定値未満の数を示していると、ポーリン
グモードで下りフレームを作成する方がよいと判断し、
ステップＳ６に進む。現時点では、カウンタＣ２の指示
値は「３」であり、この指示値は第２の所定値「４」以
上ではないので、下りフレーム作成／送出部１２はステ
ップＳ６に進む。次に、カウンタＴの指示値は「１」か
ら「２」に更新され（ステップＳ６）、この指示値
「２」が第３の所定値「３」になっていないので（ステ
ップＳ７）、ステップＳ２に戻る。

【００４３】ここで、ポーリングモードで作成された下
りフレームに対する子局２の応答動作について、図１０
を参照して説明する。なお、状態フラグＳが「０」およ
び「２」を示している子局２の応答については、コンテ
ンションモードの場合も、ポーリングモードの場合も同
様であるため、その説明を省略し、状態フラグＳが
「１」を示している子局２の応答についてのみ説明す
る。前述したように、ある子局２において、コマンド／
アドレス検出部２１が内部に有する状態フラグＳが
「１」を示している場合、当該子局２が親局１への送信
データを保有しており、しかも当該データを先頭から送
信しなければならないことを意味する。状態フラグＳが
「１」を示している子局２のコマンド／アドレス検出部
２１は、下りフレームが伝送されてくると、ステップＳ
１０２を実行した後、自局の子局アドレスが、いずれか
のアドレススロットＡＳに設定されているか否かを判断
する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６での判断
は、典型的には、以下のように行われる。コマンド／ア
ドレス検出部２１は、内部に有するレジスタ（図示せ
ず）などに自局の子局アドレスのビットパターンを予め
保持しておく。コマンド／アドレス検出部２１は、この
ビットパターンが下りフレームのアドレススロットＡＳ
₁ 〜ＡＳ₅ に設定されているか否かを判断する。コマン
ド／アドレス検出部２１は、いずれかのアドレススロッ
トＡＳ_m に自局の子局アドレスが設定されていると、当
該スロットＡＳ_m に対応する上りチャネルｃｈ_m が親局
１によって割り当てられたことを認識し、ステップＳ１
０９に進む。なお、コマンド／アドレス検出部２１は、
すべてのアドレススロットＡＳに自局の子局アドレスが
設定されていない場合、今回上りチャネルｃｈ_m が割り
当てられなかったと判断し、ステップＳ１０７に進む。
しかし、ポーリングモードでは、送信可コマンド１１５
がアドレススロットＡＳに設定されることはない。その
ため、コマンド／アドレス検出部１２は、ステップＳ１
０２に戻り、新たな下りフレームが送られてくるのを待
機する。コマンド／アドレス検出部２１は、ステップＳ
１０９に進むと、自局の子局アドレスを検出したアドレ
ススロットＡＳ_m に対応する上りチャネルｃｈ_m を用い
て上りフレームを送出するよう上りフレーム作成／送出
部２２に通知する（ステップＳ１０９）。その後、コマ
ンド／アドレス検出部２１は、ステップＳ１０６で割り
当てられたアドレススロットＡＳ_m を、使用チャネル情
報としてレジスタ（図示せず）にラッチしておく。この
使用チャネル情報は、前述したようにステップＳ１１１
で用いられる。以降の子局２の動作については、コンテ
ンションモードの場合も、ポーリングモードの場合も同
様であるため、その説明を省略する。ここで、子局２ａ
および２ｂのコマンド／アドレス検出部２１は、今回の
下りフレームが受信した時点で、状態フラグＳを「０」
に設定しており、かつ送信データがバッファメモリに格
納されていないとすると、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４
を実行して、ステップＳ１０２に戻る。そのため、子局
２ａおよび２ｂの上りフレーム作成／送出部２２は、上
りチャネルｃｈ₁ およびｃｈ₂ に上りフレームを送出し
ないので、上りチャネルｃｈ₁ およびｃｈ₂ は空きチャ
ネルとなる。ここで、子局２ｂは、前回（第３回目）の
下りフレームに応答して、上りフレームの送出を中断し
ているが、本通信システムの説明の便宜上、上述のよう
に、子局２ｂは上記のような状態にあると仮定してい
る。また、子局２ｊのコマンド／アドレス検出部２１
は、今回の下りフレームを受信した時点で、状態フラグ
を「２」に設定している。子局２ｊの上りフレーム作成
／送出部２２は、今回の下りフレームのアドレススロッ
トＡＳ₃ には受信コマンド１１２が設定されており、当
該コマンド／アドレス検出部２１から継続通知を受け取
るので（ステップＳ１１２）、上りフレームを上りチャ
ネルｃｈ₃ 上に送出し続ける。なお、この上りフレーム
には、上りチャネルｃｈ₃ 上でデータエラーが発生しな
いものとする。また、子局２ｃおよび子局２ｄのコマン
ド／アドレス検出部２１は、今回の下りフレームが受信
した時点で、状態フラグＳを「１」に設定しているの
で、ステップＳ１０６、Ｓ１０９およびＳ１１０を実行
して、当該フレームのアドレススロットＡＳ₄ およびＡ
Ｓ₅ から、子局アドレス「ｃ」および「ｄ」を検出す
る。そのため、子局２ｃおよび２ｄの上りフレーム作成
／送出部２２は、上述から明らかなように、上りチャネ
ルｃｈ₄ およびｃｈ₅ に上りフレームを送出する。しか
し、上りチャネルｃｈ₅ 上には、他の子局２ｇが誤って
上りフレームを送出したとする。このような状況では、
第１の上りフレーム受信部１３１および第２の上りフレ
ーム受信部１３２は、第３の比較出力のみをステータス
情報として出力する。第３の上りフレーム受信部１３２
は、第１の比較出力および第２の受信情報（正常）をス
テータス情報として出力する。第４の上りフレーム受信
部１３４は、第１の比較出力および第１の受信情報（Ｕ
Ｗ検出）を出力する。また、第５の上りフレーム受信部
１３５は、第１の比較出力および第１の受信情報（ＵＷ
不検出）をステータス情報として出力する。

【００４４】現在、下りフレーム作成／送出部１２は、
図８に示すステップＳ２に戻っており、現時点では、モ
ードフラグｍｏｄｅが「１」を示しているので、前回と
同様にステップＳ９に進む。次に、下りフレーム作成／
送出部１２は、スロットポインタｍを「１」に設定する
（図１１；ステップＳ１１０１）。ここで、上述からも
明らかなように、第１の上りフレーム受信部１３１から
のステータス情報と第２の上りフレーム受信部１３２か
らのものとは、下りフレーム作成／送出部１２が前回の
下りフレームを作成する際に参照した第１の上りフレー
ム受信部１３１等からのものと同一の内容である。その
ため、下りフレーム作成／送出部１２は、ステップＳ１
１０２〜Ｓ１１０９の順序で示される処理（上述）を２
回繰り返し実行する。その結果、カウンタＣ２は「５」
を示すこととなり（ステップＳ１１０４）、アドレスス
ロットＡＳ₁ およびＡＳ₂ には子局アドレス「ｅ」およ
び「ｆ」が設定され（ステップＳ１１０５）、アドレス
ポインタｎは「７」を示すこととなり（ステップＳ１１
０７）、さらにスロットポインタｍは「３」を示すこと
となる（ステップＳ１１０９）。その後、下りフレーム
作成／送出部１２は、ステップＳ１１０２に戻り、第３
の上りフレーム受信部１３３からのステータス情報に基
づいて、アドレススロットＡＳ₃ に今回設定すべきコマ
ンドまたは子局アドレスを決定する。下りフレーム作成
／送出部１２は、現時点で、第２の比較出力を受け取っ
ているので、ステップＳ１１０２およびＳ１１０３を実
行した後、ステップＳ９１２（図９参照）と同様のステ
ップＳ１１１２を実行する。下りフレーム作成／受信部
１２は、第２の受信情報（エラー）を受け取っている場
合、前述したステップＳ１１０５に進み、第２の受信情
報（正常）を受け取っている場合、ステップＳ１１１１
に進む。下りフレーム作成／送出部１２は、現時点で第
２の受信情報（正常）を受け取っているので、アドレス
スロットＡＳ_m に受信コマンド１１２を設定する（ステ
ップＳ１１１１）。現時点では、アドレススロットＡＳ
₃ に受信コマンド１１２が設定される。次に、下りフレ
ーム作成／送出部１２は、現時点で「３」であるスロッ
トポインタｍの指示値を「４」に更新して（ステップＳ
１１０８，Ｓ１１０９）、ステップＳ１１０２に戻る。
そして、下りフレーム作成／送出部１２は、第４の上り
フレーム受信部１３４からのステータス情報に基づい
て、アドレススロットＡＳ₄ に今回設定すべきコマンド
または子局アドレスを決定する。このステータス情報
は、下りフレーム作成／送出部１２が前回の下りフレー
ムを作成する際に参照した第３の上りフレーム受信部１
３３からのものと同一の内容であることから、当該下り
フレーム作成／送出部１２は、ステップＳ１１０２→Ｓ
１１１０→Ｓ１１１１→Ｓ１１０８→Ｓ１１０９の順序
で示される処理（上述）を実行する。その結果、アドレ
ススロットＡＳ₄ には受信コマンド１１２（または子局
アドレス「ｃ」）が設定され（ステップＳ１１１１）、
さらにスロットポインタｍは「５」を示すこととなる
（ステップＳ１１０９）。その後、下りフレーム作成／
送出部１２は、ステップＳ１１０２に戻り、第５の上り
フレーム受信部１３５からのステータス情報に基づい
て、アドレススロットＡＳ₅ に今回設定すべきコマンド
または子局アドレスを決定する。下りフレーム作成／送
出部１２は、現時点で、第１の比較出力を受け取ってい
るので、ステップＳ１１０２を実行した後、第１の受信
情報（ＵＷ不検出）を受け取っているので、ステップＳ
１１１０に進み、アドレススロットＡＳ₅ に子局アドレ
ス「ｇ」を設定する（ステップＳ１１１１）。次に、下
りフレーム作成／送出部１２は、現時点で「７」である
アドレスポインタｎの指示値を「８」に更新した後（ス
テップＳ１１０７）、スロットポインタｍが「５」を示
しているので（ステップＳ１１０８）、下りフレームを
組み立てて送出する（ステップＳ１１１３）。こうし
て、下りフレーム作成／送出部１２は、図８に示すステ
ップＳ９を終了し、ステップＳ１０に進む。次に、下り
フレーム作成／送出部１２は、現時点では、カウンタＣ
２の指示値「５」が第２の所定値「４」以上であるので
（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に進む。下りフレ
ーム作成／送出部１２は、モードフラグｍｏｄｅを
「０」に更新し、さらに、カウンタＣ２およびＴをそれ
ぞれ「０」に更新する（ステップＳ１０）。下りフレー
ム作成／送出部１２は、ステップＳ１０により、カウン
タＴが「０」から第３の所定値をカウントする間に、空
きチャネルが第２の所定値以上の数発生していることを
認識し、現時点の上りチャンネルの状況がポーリングモ
ード（図８；ステップＳ９）で下りフレームを作成する
のに適さないと判断する。モードフラグｍｏｄｅが
「０」に更新されることにより、次回は、コンテンショ
ンモード（図８；ステップＳ３）で下りフレームが作成
されることとなる。また、カウンタＣ２は、指示値を
「０」に更新されることにより、次回ポーリングモード
で下りフレームが作成される場合に、空きチャネルの数
を新たにカウントできるように準備する。さらに、カウ
ンタＴは、指示値を「０」に更新されることにより、通
信衝突が起こっている回数を測定するための時間区間の
始まりを規定する。 次に、下りフレーム作成／送出部
１２は、現時点で「０」であるカウンタＴの指示値を
「１」に更新した後（ステップＳ６）、この指示値
「１」が第３の所定値「３」になっていないので（ステ
ップＳ７）、ステップＳ２に戻る。

【００４５】以上、説明したように第１の実施形態に係
る通信システムによれば、下りフレーム作成／送出部１
２は、上りチャネルが混雑していない場合、コンテンシ
ョンモードで下りフレームを作成し、また、当該上りチ
ャネルが混雑している場合には、ポーリングモードで下
りフレームを作成する。これによって、通信システムに
収容される子局は、上りチャネルが混雑している、混雑
していないにかかわらず、常に高いスループットとレス
ポンスとを得ることができる。

【００４６】ところで、ステップＳ７（図８参照）で、
カウンタＴの指示値が第３の所定値になった場合には、
ステップＳ８が実行される。下りフレーム作成／送出部
１２は、ステップＳ８において、カウンタＣ１、Ｃ２お
よびＴをそれぞれ「０」に更新する。このステップＳ８
は、カウンタＴが「０」から第３の所定値をカウントす
る間に、上りチャネル上で通信衝突が第１の所定数以上
の回数起こっておらず、または空きチャネルが第２の所
定回数以上の数発生していないため、再度通信衝突数ま
たは空きチャネル数を計測するために必要となるステッ
プである。また、ポーリングモード（図９；ステップＳ
９）が繰り返し実行されると、やがて、アドレスポイン
タｎの指示値は「１１」になる。このとき、下りフレー
ム作成／送出部１２は、アドレスポインタｎの指示値を
「１」に更新する（図１１；ステップＳ１１１４）。

【００４７】次に、本発明の第２の実施形態に係るアク
セス制御方法を適用した通信システムについて説明す
る。第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、ポ
ーリングモード（図１１参照）のみを実行する点のみが
異なる（ただし、本実施形態では、下りフレーム作成／
送出部１２は、ポーリングモードで下りフレームを作成
するか、コンテンションモードで下りフレームを作成す
るかを判断する必要がないので、ステップＳ１１０４を
実行しない）。それ以外の通信システムの構成等につい
ては、第１の実施形態と同様であるため、相当する部分
については同一の参照番号を用いることとする。ここ
で、図１２は、本第２の実施形態に係るアクセス制御方
法を適用した場合において、下りフレームのアドレスス
ロットＡＳに設定される子局アドレスの状態の遷移およ
び上りチャネルの通信状態を示す図である。下りフレー
ム作成／送出部１２は、スロットポインタｍの指示値を
「１」に設定する（ステップＳ１１０１）。なお、本実
施形態では、アドレスポインタｎの指示値も同時にステ
ップＳ１１０１で「１」に更新される。以降の処理につ
いては、第１の実施形態から明らかであるため、その説
明を省略する。通信システムが初期状態の場合には、ど
の上りチャネルにも上りフレームが送出されていないた
め、下りフレーム作成／送出部１２は、上述したステッ
プＳ１１０１が実行された後、ステップＳ１１０２→Ｓ
１１０３→Ｓ１１０５〜Ｓ１１０９の順序で示される処
理手順を４回繰り返した後、ステップＳ１１０２→Ｓ１
１０３→Ｓ１１０５〜Ｓ１１０８→Ｓ１１１３を実行
し、それぞれのステップにおいて前述と同様の動作を実
行する。したがって、スロットポインタｍおよびアドレ
スポインタｎの指示値は、「１」→「２」→「３」→
「４」→「５」と遷移する。そして、ステップＳ１１０
８において、指示値ｍが「５」であれば、下りフレーム
作成／送出部１２は、第１回目の下りフレームの作成を
終了し、当該下りフレームを下りチャネルに送出する
（ステップＳ１１１３）。したがって、下りフレーム作
成／送出部１２は、スロットポインタｍおよびアドレス
ポインタｎの指示値が「１」のとき、アドレステーブル
１１１から順番「１」が付された子局アドレス「ａ」を
取り出し（図３参照）、当該子局アドレス「ａ」を、ア
ドレススロットＡＳ₁ に設定する。同様にして、下りフ
レーム作成／送出部１２は、子局アドレス「ｂ」をアド
レススロットＡＳ₂ に、子局アドレス「ｃ」をアドレス
スロットＡＳ₃ に、子局アドレス「ｄ」をアドレススロ
ットＡＳ₄ に、さらに、子局アドレス「ｅ」をアドレス
スロットＡＳ₅ に設定する（図１２，第１回目の下りフ
レームのＡＳ₁ 〜ＡＳ₅ 参照）。この結果、下りフレー
ム作成／送出部１２は、子局２ａ〜２ｅに上りチャネル
ｃｈ₁ 〜ｃｈ₅ を割り当てることとなる。なお、親局１
が第１回目の下りフレームを送出した時点では、アドレ
スポインタの指示値ｎは「６」である。

【００４８】次に、第１回目の下りフレームに対する各
子局２の動作については、第１の実施形態で説明したも
のと同様であるため、その説明を省略する。なお、第１
回目の下りフレームに応答して、子局２ａ〜２ｅが上り
チャネルｃｈ₁ 〜ｃｈ₅ に、各自の上りフレームを送出
する（図１２，上りチャネルｃｈ₁ 〜ｃｈ₅ 参照）。

【００４９】下りフレーム作成／送出部１２は、第１回
目の下りフレームを送出してから第２の所定時間が経過
した後、第２回目の下りフレームを作成する。このと
き、子局２ａ〜２ｅからの上りフレームは、上りチャネ
ルｃｈ₁ 〜ｃｈ₅ に送出されている。また、上りチャネ
ルｃｈ₁ 〜ｃｈ₃ からの上りフレームは、通信衝突を起
こさないものとする。しかし、上りチャネルｃｈ₄ およ
びｃｈ₅ からの上りフレームは、当該上りチャネルｃｈ
₄ またはｃｈ₅ を割り当てられていない子局が誤って上
りフレームを送出したこと等によって、通信衝突を起こ
すものとする。下りフレーム作成／送出部１２は、第１
の実施形態の説明を参照すれば明らかなように、第２回
目の下りフレームにおいて、アドレススロットＡＳ₁ 〜
ＡＳ₃に子局アドレス「ａ」〜「ｃ」を再度設定し、ア
ドレススロットＡＳ₄ およびＡＳ₅ に子局アドレス
「ｆ」および「ｇ」を設定する。下りフレーム作成／送
出部１２は、第２回目の下りフレームの作成を終了する
と、当該下りフレームを下りチャネルに送出する（図１
２，第２回目の下りフレームのＡＳ₁ 〜ＡＳ₅ 参照）。
第２回目の下りフレームによって、子局２ｆおよび２ｇ
が、新たに上りチャネルを割り当てられることとなる。

【００５０】次に、第１回目の下りフレームに対する各
子局２の動作については、第１の実施形態で説明したも
のと同様であるため、その説明を省略する。なお、第２
回目の下りフレームに応答して、子局２ａ、２ｂ、２ｆ
および２ｇは上りチャネルｃｈ₁ 、ｃｈ₂ 、ｃｈ₄ およ
びｃｈ₅ に、各自の上りフレームを送出するが、子局２
ｃは上りチャネルｃｈ₃ に上りフレームを送出しない
（図１２，上りチャネルｃｈ₁ 〜ｃｈ₅ 参照）。

【００５１】下りフレーム作成／送出部１２は、第２回
目の下りフレームを送出してから第２の所定時間が経過
した後、第３回目の下りフレームを生成する。このと
き、上りフレームは、上りチャネルｃｈ₁ 、ｃｈ₂ 、ｃ
ｈ₄ およびｃｈ₅ に送出されている。また、上りチャネ
ルｃｈ₁ 、ｃｈ₂ 、ｃｈ₄ およびｃｈ₅ からの上りフレ
ームはエラーを生じず、また通信衝突を起こさないもの
とする。下りフレーム作成／送出部１２は、第１の実施
形態の説明を参照すれば明らかなように、第３回目の下
りフレームにおいて、アドレススロットＡＳ₁ 、Ａ
Ｓ₂、ＡＳ₄ およびＡＳ₅ に子局アドレス「ａ」、
「ｂ」、「ｆ」および「ｇ」（または受信コマンド１１
２）を再度設定し、アドレススロットＡＳ₃ に子局アド
レス「ｈ」を設定する。下りフレーム作成／送出部１２
は、第３回目の下りフレームの作成を終了すると、当該
下りフレームを下りチャネルに送出する（図１２，第３
回目の下りフレームのＡＳ₁ 〜ＡＳ₅ 参照）。第３回目
の下りフレームによって、子局２ｈが、新たに上りチャ
ネルを割り当てられることとなる。

【００５２】以上説明したようにして、下りフレーム作
成／送出部１２は、ポーリングモードのみを実行した場
合でも以下のような効果を奏する。下りフレーム作成／
送出部１２は、空きチャネルを検出する毎に、アドレス
テーブル１１１に設定されている順番に従って、子局２
に上りチャネルを割り当てる。これによって、ある特定
の上りチャネルのみが輻輳状態に陥るということがなく
なる。さらに、下りフレーム作成／送出部１２は、上り
フレーム受信部１３からのステータス情報によって、無
駄なデータ通信を検出する。下りフレーム作成／送出部
１２は、かかる無駄なデータ通信を行っている子局２に
対する上りチャネルの割り当てを解放し、この無駄なデ
ータ通信に用いられていた上りチャネルを、上記順番に
従って、新たな子局２に割り当てていく。すなわち、下
りフレーム作成／送出部１２は、無駄なデータ通信によ
って子局２のレスポンスやスループットが低下するとい
うことを未然に防止している。これによって、上りチャ
ネルは効率的に利用される。なお、この効果は、上述し
た第１の実施形態におけるポーリングモードにおいても
該当する。

【００５３】なお、上述した第１および第２の実施形態
においては、アドレステーブル１１１には、図３に示す
テーブルが用いられていた。図３に示すアドレステーブ
ル１１１は、子局２ａが最も早く上りチャネルを割り当
てられ、子局２ｋが最も遅く上りチャネルを割り当てら
れるという面では、優先度が規定されていることとな
る。しかし、いずれの子局２も１１回に１回の割合で、
上りチャネルの使用を許可されることとなる。しかし、
図１３に示すテーブルを適用すると、子局２ａは、他の
子局２と異なり、６回に１回の割合で上りチャネルの使
用を許可されることとなる。これによって、例えば、子
局２ａが、他の子局２よりも上りフレームを生成する頻
度が高い場合等に、子局２ａのレスポンスやスループッ
トを高めることができるという効果を有する。

【００５４】次に、本発明の第３の実施形態に係るアク
セス制御方法を適用した通信システムについて説明す
る。本通信システムは、図１に示す通信システムと同様
の構成を有しているため、その説明を省略するが、以下
に説明する点が図１に示す通信システムと比較して異な
る。

【００５５】伝送路３に接続される子局２は、予め定め
られた複数のグループに分けられる。本実施形態におい
ては、その一例として、１１台の子局２が２つのグルー
プ（第１グループと第２グループ）に分けられ、子局２
ａ〜２ｅが第１グループに属し、子局２ｆ〜２ｋが第２
グループに属するものとする。また、第１グループに
は、上りチャネルｃｈ₁ 〜ｃｈ₃ が割り当てられ、第２
グループには、上りチャネルｃｈ₄ およびｃｈ₅ が割り
当てられる。そのため、親局１は、例えば、図１４に示
すようなアドレステーブルを有する。図１４において、
アドレステーブルは、グループ毎に、上りチャネルを子
局に割り当てる順番が付された子局アドレスを格納す
る。すなわち、第１グループにおいては、第１の順番
「１」〜「５」に子局アドレス「ａ」〜「ｅ」が付され
（以下、これを第１テーブルと記す）、第２グループに
おいては、第２の順番「１」〜「６」に子局アドレス
「ｆ」〜「ｋ」が付される（以下、これを「第２テーブ
ル」という）。

【００５６】また、親局１の下りフレーム作成／送出部
１２は、グループ毎のアドレスポインタｎを含む。した
がって、本実施形態においては、２つの第１および第２
アドレスポインタｎ₁ およびｎ₂ を含む。第１のアドレ
スポインタｎ₁ は、下りフレーム作成／送出部１２から
の指示に基づいて、「１」から「５」までを１ずつカウ
ントアップし、当該第１のアドレスポインタｎ₁ の指示
値は、上述した第１の順番を示す。第２のアドレスポイ
ンタｎ₂ は、下りフレーム作成／送出部１２からの指示
に基づいて、「１」から「６」までを１ずつカウントア
ップする。第２のアドレスポインタｎ₂ の指示値は、上
述した第２の順番を示す。

【００５７】また、下りフレーム作成／送出部は、図１
５に示すフローチャートに基づいて、下りフレームを作
成する。図１５に示すフローチャートは、図１１に示す
ものを２つ縦続させた態様を有しており、上りチャネル
ｃｈ₁ 〜ｃｈ₃ から空きチャネルを検出し、当該空きチ
ャネルを、上述した第１の順番に基づいて、第１グルー
プに属する子局２ａ〜２ｅに割り当てる（ステップＳ１
２１）、その後、上りチャネルｃｈ₄ およびｃｈ₅ から
使用されていない空きチャネルを検出し、当該空きチャ
ネルを、第２の順番に基づいて、第２グループに属する
子局２ｆ〜２ｋに割り当てる（ステップＳ１２２）。し
たがって、下りフレーム作成／送出部１２は、下りフレ
ームのアドレススロットＡＳ₁ 〜ＡＳ₃ には、上述した
第１テーブルから取り出された子局アドレスを設定し、
子局２ａ〜２ｅのいずれかに上りチャネルｃｈ₁ 〜ｃｈ
₃ を割り当てる。また、下りフレームのアドレススロッ
トＡＳ₄ およびＡＳ₅ には、上述した第２テーブルから
取り出された子局アドレスを設定し、子局２ｆ〜２ｋの
いずれかに上りチャネルｃｈ₄ またはｃｈ₃ を割り当て
る。

【００５８】親局１と子局２との間では、コンピュータ
データや音声データ等様々な情報の通信が行われる。し
かし、一般的に、音声データの量はある程度大きさが決
まっているが、コンピュータデータの量はまちまちであ
る。しかも、音声データは、レスポンスやスループット
を保証しなければ、音声データとしての意味をなさない
場合が多い。そのため、かかる音声データの通信を行う
子局２と、レスポンスやスループットを保証する必要が
ないコンピュータデータの通信を行う子局２とが、混在
するような通信システムでは、当該音声データの通信を
行う子局２のレスポンスやスループットが保証されない
場合がある。そのため、第２の実施形態においては、親
局１と接続される子局２を、当該子局２が保有する情報
の属性に応じてグループ分けする。また、各上りチャネ
ルは、グループ毎に重複しないように割り当てられてい
る。親局１は、空きチャネルを検出すると、検出した空
きチャネルが割り当てられているグループから子局２を
選択する。したがって、例えば、上記音声データの通信
を行う子局をグループ化すれば、そのグループ内に属す
る子局が、上りチャネルを割り当てられる周期性を確保
できるようになり、当該グループ内において、レスポン
スやスループットを保証することが可能となる。

【００５９】なお、第３の実施形態においても、第２の
実施形態において説明した図１３に示すアドレステーブ
ルを適用して、特定の子局２のレスポンスやスループッ
トを高めてもよい。また、上述した受信コマンド１１２
などをアドレススロットに設定できるようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るアクセス制御方
法を適用した通信システムの全体構成を示すブロック図
である。

【図２】図１に示す親局１の詳細な構成を示すブロック
図である。

【図３】図２に示すアドレステーブル１１１の一例を示
す図である。

【図４】図２に示す親局１が送出する下りフレームの構
成を示す図である。

【図５】図４に示すアドレススロットに設定される子局
アドレスおよび各種コマンドのビット構成を示す図であ
る。

【図６】図１に示す子局２の詳細な構成を示すブロック
図である。

【図７】図６に示す子局が送出する上りフレームの構成
の一例を示す図である。

【図８】図１に示す親局１の動作手順を示すフローチャ
ートである。

【図９】図８に示すステップＳ３の詳細な動作手順を示
すフローチャートである。

【図１０】図１に示す子局２の動作手順を示すフローチ
ャートである。

【図１１】図８に示すステップＳ９の詳細な動作手順を
示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第２の実施形態に係るアクセス制御
方法を適用した場合において、下りフレームのアドレス
スロットに設定される子局アドレスの状態の遷移および
上りチャネルの通信状態を示す図である。

【図１３】図２に示すアドレステーブル１１１の他の例
を示す図である。

【図１４】本発明の第３の実施形態に係るアクセス制御
方法を適用した通信システムにおけるアドレステーブル
の一例を示す図である。

【図１５】本発明の第３の実施形態に係るアクセス制御
方法を適用した通信システムにおける下りフレーム作成
／送出部１２が下りフレームを作成する際の動作手順を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…親局 １１…メモリ部 １２…下りフレーム作成／送出部 １３…上りフレーム受信部 ２…子局 ２１…コマンド／アドレス検出部 ２２…上りフレーム作成／送出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−236556（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−107237（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−235949（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−264333（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162858（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−125684（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−71345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−90443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−122354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−207760（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/40

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親局と複数の子局とが、双方向通信可能
   な通信システムにおいて、当該子局から当該親局へのア
   クセスを制御するための方法であって、 前記親局は、下り信号を送出するために下りチャネルを
   使用可能であり、各前記子局は、上り信号を送出するた
   めに複数の上りチャネルを使用可能であり、 前記親局は、各前記上りチャネルの使用状況を検出しており、 前記使用状況に基づいて、現在空いている上りチャネル
   （以下、「空きチャネル」という）を前記子局に割り当
   てるか、当該空きチャネルを各前記子局に通知するかを
   判断し、 前記空きチャネルを前記子局に割り当てると判断する
   と、当該子局に空きチャネルを割り当てるための下り信
   号を作成して前記下りチャネルに送出し、 前記空きチャネルを各前記子局に通知すると判断する
   と、当該各子局に空きチャネルを通知するための下り信
   号を作成して前記下りチャネルに送出する、アクセス制
   御方法。
2. 【請求項２】 前記子局は、いずれかの上りチャネルが
   自局に割り当てられ、かつ前記親局に対して送出すべき
   データを保有している場合にのみ、前記上り信号を自局
   に割り当てられた上りチャネルに送出する、請求項１に
   記載のアクセス制御方法。
3. 【請求項３】 前記親局は、前記下り信号を送出後、所
   定期間内に各前記上りチャネルに上り信号が送出されて
   いるか否かを検出することにより、前記空チャネルを検
   出する、請求項１に記載のアクセス制御方法。
4. 【請求項４】 前記上り信号は、誤り検出符号を含み、 前記親局は、 受信した上り信号に含まれる誤り検出符号に基づいて、
   当該上り信号に誤りを生じているか否かを検出し、 受信した上り信号に誤りが生じている場合、当該上り信
   号が送出された上りチャネルを割り当てられていた子局
   とは、異なる子局を選択し前記選択した子局に対して、
   受信した上り信号が送出されていた上りチャネルを割り
   当てる、請求項１に記載のアクセス制御方法。
5. 【請求項５】 前記親局は、 前記子局に割り当てた上りチャネル上で上り信号が通信
   衝突を起こしているか否かを検出し、 前記通信衝突を起こしていることを検出した場合、当該
   通信衝突を起こしている上りチャネルを割り当てられて
   いる子局とは、異なる子局を選択し、 前記選択した子局に対して、前記通信衝突を起こしてい
   た上りチャネルを割り当てる、請求項１に記載のアクセ
   ス制御方法。
6. 【請求項６】 前記子局には、前記上りチャネルが割り
   当てられる所定の順番が予め定められており、 前記親局は、 前記所定の順番を格納し、 前記格納された所定の順番に従って、検出した空きチャ
   ネルに割り当てる子局を選択する、請求項１に記載のア
   クセス制御方法。
7. 【請求項７】 前記所定の順番は、すべての子局が平等
   に前記親局によって選択されるよう定められる、請求項
   ６に記載のアクセス制御方法。
8. 【請求項８】 前記所定の順番は、特定の子局が他の子
   局に対して不平等に前記親局によって選択されるよう定
   められる、請求項６に記載のアクセス制御方法。
9. 【請求項９】 前記親局は、所定のコマンドを含む下り
   信号を生成して下りチャネルに送出し、 前記子局は、前記下りチャネルから入力した下り信号に
   含まれる所定のコマンドに対応する処理を実行する、請
   求項１に記載のアクセス制御方法。
10. 【請求項１０】 前記親局は、上りチャネルから入力し
    た上り信号に誤りが生じている場合には、その旨を示す
    データエラーコマンドを含む下り信号を生成して下りチ
    ャネルに送出し、 前記上り信号を送出している子局は、前記データエラー
    コマンドに基づいて、当該上り信号の送出を中断する、
    請求項１に記載のアクセス制御方法。
11. 【請求項１１】 前記親局は、 各前記上りチャネル上の受信信号のレベルを検出してお
    り、 前記受信信号のレベルが一定レベル以上である上りチャ
    ネル上に上り信号を送出している子局に、前記上り信号
    を受信したこと通知するための受信コマンドを含む下り
    信号を生成して前記下りチャネルに送出し、 各前記子局は、前記受信コマンドに基づいて、上り信号
    の送出を続行する、請求項１に記載のアクセス制御方
    法。
12. 【請求項１２】 前記子局は、前記下りチャネルから受
    信した下り信号に前記受信コマンドを確認することがで
    きない場合には、上り信号の送出を中断する、請求項１
    １に記載のアクセス制御方法。
13. 【請求項１３】 前記親局は、 各前記上りチャネル上の受信信号のレベルを検出してお
    り、 前記受信信号のレベルが一定レベル未満である上りチャ
    ネルを空きチャネルとし、当該空きチャネルを各前記子
    局に通知するための送信可コマンドを含む下り信号を生
    成して前記下りチャネルに送出し、 各前記子局は、前記送信可コマンドに基づいて、空きチ
    ャネルに上り信号を送出する、請求項１に記載のアクセ
    ス制御方法。
14. 【請求項１４】 各前記子局は、 前記親局に対して送出すべきデータを保有しており、前
    記下り信号が複数の送信可コマンドを含む場合、複数の
    空きチャネルがあると判断し、 前記複数の空きチャネルから１つの空きチャネルをラン
    ダムに選択し、 前記選択した上りチャネルに前記上り信号を送出する、
    請求項１に記載のアクセス制御方法。
15. 【請求項１５】 前記子局は、前記上り信号の所定の位
    置に同期パターンを設定し、当該上り信号を自局に割り
    当てられた上りチャネルに送出し、 前記親局は、 前記上りチャネル上を伝送されてくる上り信号の中から
    前記同期パターンを検出できない場合、当該上りチャネ
    ル上で通信衝突が発生していることを通知するための衝
    突検出コマンドを含む下り信号を生成して前記下りチャ
    ネルに送出し、 前記上り信号を送出した子局は、前記衝突検出コマンド
    に基づいて、上り信号の送出を中断する、請求項１に記
    載のアクセス制御方法。
16. 【請求項１６】 各前記子局は、前記上り信号の送出を
    中断した場合に、当該データを再送することを特徴とす
    る、請求項１に記載のアクセス制御方法。
17. 【請求項１７】 親局と複数の子局とが、双方向通信可
    能な通信システムにおいて、当該子局から当該親局への
    アクセスを制御するための方法であって、 前記親局は、下り信号を送出するために下りチャネルを
    使用可能であり、各前記子局は、上り信号を送出するた
    めに複数の上りチャネルを使用可能であり、 前記親局は、 現在空いている上りチャネル（以下、「空きチャネル」
    という）の数（以下、「空きチャネル数」という）と、
    現在上り信号が送出されている上りチャネルであって、
    通信衝突を起こしている上りチャネルの数（以下、「通
    信衝突チャネル数」という）とを計数し、 前記通信衝突チャネル数が第１の所定の数以上になった
    場合には、前記空きチャネルを検出し、当該空きチャネ
    ルを前記子局に割り当て、 前記子局に割り当てた空きチャネルを通知するための下
    り信号を作成して前記下りチャネルに送出し、 前記空きチャネル数が第２の所定の数以上になった場合
    には、空きチャネルを検出し、検出した空きチャネルを
    各前記子局に通知するための下り信号を作成して前記下
    りチャネルに送出する、アクセス制御方法。
18. 【請求項１８】 前記親局は、 前記通信衝突チャネル数が第１の所定の数以上になった
    場合には、空きチャネルを検出し、検出した空きチャネ
    ルに相当する数の子局を選択し、 前記選択した子局に対して、前記空きチャネルを個別的
    に割り当てることを特徴とする、請求項１７に記載のア
    クセス制御方法。
19. 【請求項１９】 親局と複数の子局とが、双方向通信可
    能な通信システムにおいて、当該子局から当該親局への
    アクセスを制御するための方法であって、前記複数の子局は、複数のグループに分けられており、 前記親局は、下り信号を送出するために下りチャネルを
    使用可能であり、各グループに属する子局は、上り信号を送出するため
    に、各前記グループに割り当てられている複数の上りチ
    ャネルを使用可能であり、 前記親局は、 現在空いている上りチャネル（以下、「空きチャネル」
    という）を検出し、 前記検出した空きチャネルに相当する数の子局を、当該
    空きチャネルが割り当てられているグループに属する子
    局の中から選択し、 前記選択した子局に対して、前記検出した空きチャネル
    を個別的に割り当て、 前記選択した子局に割り当てた空きチャネルを通知する
    ための下り信号を作成して前記下りチャネルに送出し、 前記子局は、前記下りチャネルから入力した下り信号に
    よって、上りチャネルが自局に割り当てられているか否
    かを判断する、アクセス制御方法。