JP3544302B2 - コンテンションベース通信ネットワーク - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク通信技術に関し、特に、コンテンションベースネットワークにおけるリアルタイムトラフィックの優先アクセス法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
イーサーネット（Ethernet、登録商標）のようなローカルエリアネットワークを含めた、コンテンションベースネットワークは、通常はバースト性のデータ伝送を考慮に入れ設計されていた。最近になって、そのようなネットワークは、音声及び動画像といったリアルタイムでの応用例をサポートするようになってきた。
【０００３】
しかしながら、そのようなネットワークでは、遅延に対処するサービスを最大限ないしは制限付きでも保証することができないこと、従って、リアルタイムでの応用例において望みのレベルのサービス品質を保証することもできないことから、リアルタイムトラフィックを搬送するのにコンテンションベースネットワークを用いることには問題が生じうる。
【０００４】
この問題を扱うため、リアルタイムトラフィックにある程度の優先権を付与する技術が提示されてきた。一つのアプローチは、先取りによるアプローチ(pre-emptive approach)である。ここでは、リアルタイムパケットを伝送することを望んでいるステーションは、例えば同軸ケーブルのような、ネットワーク通信媒体へ生じて、決まった長さのプリアンブルを伝送する。これでは、既に存在しているトラフィックとの間に衝突を生じてしまう。
【０００５】
従来のプロトコールスキームによれば、既に存在しているトラフィックを伝送していたステーションは、衝突が生じたことを検出すると伝送を止める。その際、衝突を生じたリアルタイムステーションは、自らのリアルタイムパケットの伝送を続けている。
【０００６】
リアルタイムステーションへの即座のアクセスを提供するのに用いられる反面、このようなアプローチは、衝突の時に伝送していた任意のパケットを再伝送しなくてはならず、それによりネットワークの全体的な効率を低減してしまうという不利な点を有している。さらに、そのような衝突の可能性は、ネットワーク負荷に伴って増加することにもなり、これは衝突の数を増やし、より高いネットワーク負荷における効率をさらに低減させることにもなる。
【０００７】
より効率的なアプローチは、例えば、I.Chlamtacによる"An Ethernet Compatible Protocol for Real-Time Voice/Data Integration," Computer Networks and ISDN Systems,10(1985)Elsevier Science Publishers B.V.(North-Holland),pp.81-96に記述されている。そこでは、現在アクティブな状態にある、様々な種類のリアルタイムステーションが、それら同士の間での伝送順序を設定し、例えば、連続物やチェーンといった考え方を用いている。
【０００８】
このようなアプローチでは、リアルタイムステーションは、通信媒体が使用されていない状態にあることが非リアルタイムステーションにより認識されないようにして、次々と伝送を行うのである。
【０００９】
通信媒体が再び使用されていない状態となり、送信するデータを有している任意のステーションにとって利用可能となるのは、すべてのリアルタイムステーションが、用意しているパケットを伝送する機会を得た後に限られる。また、例えば、Szaboによる"An Ethernet compatible protocol to support real time traffic and multimedia applications," Computer Networks and ISDN Systems,Vol.29,335-42頁、1997も参照。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
残念なことにリアルタイムステーションがチェーンに加えれられれば加えられるほど、非リアルタイムトラフィックが被る平均遅延は、このようなトラフィックが利用可能な時間が減ること、非リアルタイムステーションが媒体にアクセスすることができなくなっている連続的な期間の継続時間、及びチェーンのステーションが送信を全て終わったときの非リアルタイムステーションに関わる衝突の確率の上昇により増えてしまう。
【００１１】
実際にこのような遅延の所望の最大値を特にネットワーク交付か状態において与えてみると、同時にアクティブであることができるリアルタイムステーションの数には上限が存在してしまう。
【００１２】
本発明により、ネットワークが複数のチェーンの存在をサポートできるようになる。このアプローチでは、非リアルタイムトラフィックに対して許容できる遅延に特定の制約があるとして、少なくともネットワーク高負荷状態において、ただ１つのチェーンが許されている場合よりも高いレベルのトラフィックをサポートできる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の好ましい実施例においては、多くのチェーンの間の時間分離を強制する機構を備え、また、各チェーンが持つことができる所定のステーション最大数を強制して、非リアルタイムステーションが媒体にタイムリーなアクセスをできるようにする機構を備える。
【００１４】
また、ステーションがアクティブになったり非アクティブになったりすること、そして非プリエンプティブシステムの場合にはさらに特定のチェーンによる媒体へのアクセスの開始が非リアルタイムデータ伝送の存在により遅延されてしまうことがあることによって、チェーンのいずれの２つの間の時間分離（非リアルタイムステーションに対してタイムリーなアクセスを与える量に当初にセットされていたとしても）が時間にわたって変化するという事実を考慮している。
【００１５】
詳細には、好ましい実施例は、「リスト管理維持」と呼ぶ機構を備える。これは、その時間分離が指定値よりも小さい場合に（結果として得られるチェーンが上述の長さ制限を越えない限り）、あるいはお互い近傍であり結合の候補ではないチェーンの分離が許容できる値まで増加した場合に、チェーンの結合(join)（併合(consolidate)）のような動作を伴う。
【００１６】
リスト管理維持は、（ａ）上述の最大サイズと可能な限り近くに多くのチェーンを維持すること、（Ｂ）本願出願人による米国特許出願08/923302（特願平10-147172に対応する）に記載のように、予期していない中断に対して堅牢さ（ロバストさ）を回復すること、のような動作を備える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が実装されているコンテンションベースネットワーク１０、例示的にはEthernet（登録商標）ローカルエリアネットワークを示している。ネットワーク１０は、６つの通信ステーションに接続されている同軸ケーブル伝送媒体１１を含んでいる。
【００１８】
Ethernetの動作一般、及び本発明特有の関連する原理は、これら６つのステーションをサポートしているネットワークという文脈で例示されているが、本発明が用いられうる典型的なEthernetあるいはその他のネットワークは、ネットワークのスペック自体許容される最大数の至るまで、より多くのステーションを含みうる。
【００１９】
通信媒体１１に接続されたステーションはまた、リアルタイムステーションＲＴ１、ＲＴ２、ＲＴ３、ＲＴ４を含んでいる。これらのステーションは同様に、非リアルタイム信号を生成することが可能であり、そのような場合、各ステーションは同様にEthernetプロトコールルールに厳格に従う。しかし、ステーションＲＴ１、ＲＴ２、ＲＴ３、ＲＴ４はまた、音声及び動画像信号といったリアルタイム信号を生成することも可能である。そのような場合、各ステーションは、非リアルタイムステーションＮＲＴ１及びＮＲＴ２との関係で通信媒体１１への優先アクセスを獲得することを保証する手段として、以下で述べるように、Ethernetプロトコールルールの修正版に従う。
【００２０】
図２は、リアルタイム信号を伝送する際に、リアルタイムステーションにより用いられるパケットフレームのフォーマットを示しており、このようなフォーマットは標準的なEthernetプロトコールのフォーマットとはかなり異なっている。図２のフレームは、選択的エネルギーバースト２０、それに続いて、メディアアクセスコントロール（ＭＡＣ,Medium Access Control）あるいはＭＡＣヘッダー２５、送信局ＩＤあるいはＳＩＤ２６、次局ＩＤあるいはＮＩＤ２７、リアルタイムプロトコール従属パラメータ２８、リアルタイムデータ２９と配置されている。
【００２１】
後者、すなわちリアルタイムデータは、ネットワークを介して実際に通信されることが求められるリアルタイム情報から構成されている。これには、別の選択的エネルギーバースト３１が続いている。フレームを伝送する一方で、リアルタイムステーションが衝突を検出すると、当該ステーションは、ちょうど言及したように、フレームの伝送を続けなくなる。
【００２２】
むしろ、プリアンブル２１と複数のブラックスロット２４から構成された、ブラックバースト信号２２の伝送を開始する。（ブラックバースト２２の性質については、それがEthernetで定義されたヘッダープリアンブルを含んでいない限りにおいて、任意の望みの信号としうる。）その際に、ステーションが通信媒体へのアクセスを実現しているとすれば（以下で詳細に記述されるように）、ＭＡＣプロトコールヘッダーで開始する、上述のパケットフレームを再伝送する。（そうでない場合には、当分の間伝送を停止する。）このようなフレームにおける様々な領域の存在により実現された機能については、以下の適当な箇所で論じられる。
【００２３】
ここで注意は図３及び図４に向けられる。これらの図について、図４の左に図３を配置すると、様々なステーションによって通信媒体１１に供給された信号の例示的な組み合わせを示している。図３及び図４はまた、通信媒体１１上に生じる、全体としての複合信号も示している。
【００２４】
非リアルタイムステーションＮＲＴ１及びＮＲＴ２は、それぞれ時刻ｔ1、ｔ2}おいてパケットを伝送する準備ができているものとされている。しかしながら、通信媒体１１上の複合信号から見られるように、目下のところ伝送を行っている他のステーションがあり、そのため非リアルタイムステーションＮＲＴ１及びＮＲＴ２は単に待っている状態にある。
【００２５】
既存の伝送は時刻ｔ3において終了(terminate)する。そして、通信媒体上の物理的位置のため、非リアルタイムステーションＮＲＴ１は、通信媒体が使用されていないことを確認する最初のステーションとなるものとされている。従来のEthernetプロトコールに従って、非リアルタイムステーションＮＲＴ１は、所定のフレーム間時間間隔ｔifs秒の間待っている。先の伝送の終了を検出してからｔifs秒待って、非リアルタイムステーションＮＲＴ１は時刻ｔ4において、従来のEthernetパケットの伝送を開始する。
【００２６】
非リアルタイムステーションＮＲＴ１が、先の伝送の終了を検出した後しばらくして、非リアルタイムステーションＮＲＴ２は、先の伝送の終了を検出し、さらにｔifs秒待った後に、非リアルタイムステーションＮＲＴ２は時刻ｔ5において伝送を開始する。（特に逆のことを述べない限りは、明示的に述べられていない場合でも、今後は、各ステーションが伝送を開始する前には、通信媒体が使用されていないことを認識した後、ｔifs秒待つものとする。）
【００２７】
しかしながら、両ステーションは、続いて、それぞれ時刻ｔ7及びｔ6において、それらの伝送が衝突を生じていることを認めることになる。衝突を観測すると、各ステーションは一定の存続時間を有する、従来のEthernetジャム信号を伝送する。当該ジャム信号とは、任意のステーションが当該ジャム信号を伝送することが可能であり、その一方で各ステーションも当該ジャム信号のことを認識する、という性質を持ったものである。そこで、すべてのステーションは、衝突が生じたという事実についての警告を受けるのである。
【００２８】
同じ存続時間を有する、非リアルタイムステーションＮＲＴ１及びＮＲＴ２により伝送されたジャム信号を、それぞれ時刻ｔ8及びｔ9において受信(terminate)する。各時点において、各ステーションはいわゆるバックオフモードに入る。バックオフモードにおいては、各ステーションは、従来のEthernetプロトコールに従ってランダムに選択された時間間隔のあいだ待っている。
【００２９】
このようなランダム性によって、これらの２つのステーションが次にそれぞれ通信媒体へのアクセスを試みる際に、再度衝突が生じない可能性を生じさせているのである。ＮＲＴ１は、時刻ｔ10においてバックオフモードを出て、通信媒体が使用されていないことがわかるとパケットを伝送する。時刻ｔ12において、ＮＲＴ１はパケット伝送を完了するのである。
【００３０】
その間に、ステーションＮＲＴ２は時刻ｔ11においてバックオフモードを出て、伝送を行う準備が整う。通信媒体が混雑していることを確認すると、通信媒体が使用されてない状態になるまで待ち、最終的には、時刻ｔ13で通信媒体へのアクセスを獲得し、時刻ｔ17においてパケット伝送を完了する。
【００３１】
非リアルタイムステーションＮＲＴ２が伝送を行っている間、リアルタイムステーションＲＴ１、非リアルタイムステーションＮＲＴ１及びリアルタイムステーションＲＴ２のすべては、それぞれ時刻ｔ14、ｔ15、ｔ16において伝送を行う準備が整っている。たとえリアルタイム伝送にある程度の優先権を与えることが望まれているとしても、ローカルエリアネットワーク１０は先取りによるアプローチを実施しないということは留意されるべき事項である。従って、現に行われている伝送が中断されることはない。
【００３２】
むしろ、リアルタイムステーションと非リアルタイムステーションの両方は、通信媒体が使用されない状態になるまで常に待っている。時刻ｔ17は、通信媒体が使用されない状態にあることを３つのステーションすべてが認識する時点である。（伝搬遅延により生じる、通信媒体が使用されていないことをステーションが認識する時間上の差については、議論を単純化するため、以下では無視されることになろう。）
【００３３】
これらのステーションの３つすべては、時刻ｔ17よりもｔifs秒後の時刻ｔ18において伝送を開始する。時刻ｔ18よりしばらく後に、衝突が生じたことを観測すると、非リアルタイムステーションＮＲＴ１はジャム信号を伝送し、時刻ｔ19においてバックオフモードに入る。しかしながら、同じく衝突を検出している、リアルタイムステーションＲＴ１及びＲＴ２は、ブラックバースト信号２２を伝送し始める。ブラックバースト信号の成分としては、Ethernetプロトコールにより定義された、何らかの所定の信号と重なっていない限りにおいて、任意の望みの信号であり得る。
【００３４】
リアルタイムステーションが生成することを準備しているブラックバースト信号の存続時間は、当該ステーションが、他のリアルタイムステーションに対して有していることが望まれるアクセス優先権のレベルの関数である。とりわけ、望ましい実施例では、ブラックバースト信号の存続時間は、各ステーションが伝送を行う準備が整ってから待っている時間の長さに直接比例している。すなわち、リアルタイムステーションＲＴ１及びＲＴ２の場合、それぞれ時刻ｔ14及びｔ16}らということになる。
【００３５】
ブラックバースト信号を伝送している各ステーションは通信媒体をモニターし、ただ一つのステーションのみが伝送を行っていることを認識すると、ブラックバーストの伝送を止め、ＭＡＣプロトコールヘッダー２５と図２のフレームの残りの伝送を続行する。このように、ステーションは、ブラックバースト伝送を開始した時に伝送を準備したよりも、実際にはより少ないブラックスロットしか伝送しないこともあり得るのである。
【００３６】
より特定すると、ブラックバースト信号とは、例示的には、ａ）以下で述べるような存続時間を有するプリアンブル、ｂ）整数個のいわゆるブラックスロットであり、それぞれの存続時間は≧２τであり、これは通信媒体１１上でのラウンドトリップによる（往復による）伝搬遅延である。ステーションが送信を行う準備がなされるように配置されるべきブラックスロットの数は、ｄ／ｔinterで、端数の場合、次に大きな整数値に切り上げたものである。ここでｄとは、ステーションが待っていた時間であり、ｔinterとは、図２で示されたように、パケット長により与えられた最小限の時間のことである。（ＭＡＣプロトコールヘッダー２５の最初からリアルタイムデータ領域２９までを測っている。）
【００３７】
リアルタイムステーションＲＴ１はより長い間待っていたことから、そのブラックバーストの時間間隔はＲＴ２のそれよりもより長い。それ故に、ＲＴ１のみがブラックバースト信号を伝送している時点が生じることになるであろう。とりわけ、リアルタイムステーションＲＴ２のブラックバースト伝送は、時刻ｔ21で終了したが、一方、リアルタイムステーションＲＴ１のブラックバースト伝送はその時点を超えて続いた。時刻ｔ22において、それのみがブラックバースト信号を伝送していることを観測すると、リアルタイムステーションＲＴ１はブラックバースト伝送を停止し、フレームの残りの伝送を続行している。
【００３８】
一方、リアルタイムステーションＲＴ２は、リアルタイムステーションＲＴ１のブラックバースト伝送が自らのブラックバースト伝送よりも長いことを認識すると、伝送を止めて待ちモードに入る。
【００３９】
リアルタイムステーションが、ブラックバースト信号の一部としての固定長プリアンブル２１を伝送することの全体的な効果とは、すべての非リアルタイムステーションが伝送をやめ、バックオフモードに入ることを止めるのを保証することにある。この目的のため、プリアンブル２１の存続時間は、ａ）通信媒体上での、前述のラウンドトリップによる（往復による）伝搬遅延、２τ及び、ｂ）従来のEthernetジャム信号の存続時間の合計に等しい。
【００４０】
このように、リアルタイム伝送については、先取りによるアプローチの破壊的な影響を被ることなしに、優先権が確保されたことになるであろう。さらに、リアルタイムステーション間では、（ここでの実施例におけるように）ブラックバースト信号の存続時間が、各ステーションが伝送準備が整ってから待っていた時間の長さに比例している場合には、伝送準備が整っている最初のリアルタイムステーションが通信媒体へのアクセスを獲得する最初のものとなることが、ブラックバースト機構の利用により保証される。
【００４１】
ブラックバースト信号の利用についてのさらなる記述については、本出願人が本出願と共に出願している、1996年3月8日に出願した、"A Wireless Lan Distributed Access Procedure Providing Priority For Voice Tranmissions"（「音声伝送への優先権を提供する無線ＬＡＮ分配アクセス手続」）というタイトルの米国特許出願番号Ｎｏ．０８／７９２３２７で見られる。
【００４２】
リアルタイムステーションＲＴ１が伝送を完了した後、リアルタイムステーションＲＴ２は、他のステーションで伝送準備が整っているものがない限りは、さらなる遅延や衝突なしに通信媒体へのアクセスを獲得する。時刻ｔ23において、リアルタイムステーションＲＴ２はフレームの伝送を開始し、時刻ｔ25において完了するまで伝送を続ける。一方、時刻ｔ24において、非リアルタイムステーションＮＲＴ１はバックオフモードを出て、伝送を行う準備に入る。そのときまでリアルタイムステーションＲＴ２はフレームを伝送しており、非リアルタイムステーションＮＲＴ１は、リアルタイムステーションＲＴ２が終了するまで待っており、さらに時刻ｔ26において伝送を開始し、時刻ｔ27で完了する。
【００４３】
リアルタイムトラフィックの性質とは、送信ステーションから受信ステーションへと伝送されたパケットが、一旦開始されると、定められた時間間隔毎に持続的な期間にわたって続くということであり、これは、いわば「コネクション（接続）」と呼ばれている。それ故に、リアルタイムステーションＲＴ１及びＲＴ２のそれぞれは、このようなポイントからあらかじめ相当量のパケットを伝送していることになろう。
【００４４】
これまで述べてきた機構は、リアルタイムトラフィックに非リアルタイムトラフィックに勝る優先権を提供することを続け、さらにまた、リアルタイムステーション間でラウンドロビンアクセスを提供することにもなるであろう。しかしながら、それ以上のことが何もなされないとすれば、少なくとも高いトラフィック負荷がかかっている場合には、リアルタイムステーション間でネットワーク資源の相当の量がブラックバーストのコンテンションに費やされうる。
【００４５】
幸い、リアルタイムステーションにより伝送されたパケットは、そのようなコンテンションの多くが削減されるような方法で、互いにチェーン化させることが可能である。さらに、そのようなチェーン化については、当該チェーンにおけるすべてのパケットが伝送されるまでは、非リアルタイムステーションはアクセスを獲得できないような方法で行われる。このようにすることで、同じもの同士の衝突を排除し、リアルタイムステーションが優先権を得るため、優先権を保証するのに必要なオーバーヘッドを減らす。
【００４６】
リアルタイムステーションＲＴ１が、自らの伝送を終えた後、リアルタイムステーションＲＴ２−ＲＴプロトコール従属パラメータ２８における情報を通じてリアルタイムステーションとして認識されている−が、その最初のパケットを伝送したことを観測すると、チェーン化が開始する。時刻ｔ29に開始する、次の伝送の間、リアルタイムステーションＲＴ１は、リアルタイムステーションＲＴ２が、次の伝送のためＲＴ１とチェーンを構成することを促進させる。
【００４７】
具体的には、リアルタイムステーションＲＴ１は、空文字の「＊」となっていた、ＮＩＤ領域２７を、リアルタイムステーションＲＴ２が伝送を行ったフレームに見られるＳＩＤ２６−例示的には「２」となっている−に設定することで、次に伝送されたフレームにおいて、このような促進を行う。この求めを確認して、リアルタイムステーションＲＴ２は、ｔifs秒待つことなく、ＲＴ１がパケット伝送を完了した直後、時刻ｔ31にアクセスを行い、それにより、任意の非リアルタイムステーションが介在することを排除する。
【００４８】
リアルタイムステーションＲＴ１は、そのパケットの後端においてエネルギーバースト３１を伝送し、類似の信号である、エネルギーバースト２０は、リアルタイムステーションＲＴ２によりパケットのはじめにおいて伝送される。これらの信号の存続時間−例示的には前述の２τ−については、２つのパケット間に通信媒体上で使用されていない期間が存在し得ないように選択される。
【００４９】
そこで、非リアルタイムステーションは、通信媒体へアクセスを試みることも排除され、エネルギーバーストは２つのステーション間での一種の「ハンドオフ」信号としての役割を果たしている。このようなことから、ステーションがチェーン（以下で述べられるような）のヘッド（またはテール）にあるか、または何らのチェーンの一部にもなっていない場合には、エネルギーバースト２０（３１）は存在しないということが認められるであろう。
【００５０】
これまでの幾つかの時点においては、リアルタイムステーションＲＴ３は接続の開始を行う準備が整っていることを前提としている。しかしながら、リアルタイムステーションは、アクセスを試みる前に、既存のチェーンに自らが加わる可能性が存しているかを判断するべく、十分に長い間チャネルを観測することになろう。
【００５１】
本例では、リアルタイムステーションＲＴ３は、時刻ｔ23とｔ25の間でリアルタイムステーションＲＴ２の伝送を観測した後に−さらに時刻ｔ27において非リアルタイムステーションＮＲＴ１の伝送の終了を観測した後に、従来のEthernetパケットをリアルタイムステーションＲＴ２へと送信する。これは、時刻ｔ28に開始し、ＲＴ３は、リアルタイムステーションＲＴ２の次の伝送を開始する際に、ＲＴ２へチェーン化されることが促されるように要求する。
【００５２】
リアルタイムステーションＲＴ２は、ＮＩＤ領域２７を、リアルタイムステーションＲＴ３により、例示的には「３」といったように、その要求の中で特定されたＩＤに設定することで対応している。このような求めを観測すると、リアルタイムステーションＲＴ３は、リアルタイムステーションＲＴ２がパケット伝送を完了した直後、時刻ｔ32においてアクセスを行う。これは、リアルタイムステーションＲＴ２が、以前に、リアルタイムステーションＲＴ１からの求めに応答したのと同様の手法である。
【００５３】
チェーンの各ステーションは、後ろにくるステーションのＩＤを特定することで、次のステーションをいわば「誘う」ことから、当該チェーンは「リンクトリスト（リンクされたリスト:linked-list）」あるいは「リンクトリストチェーン」と呼称されている。
【００５４】
非リアルタイムステーションＮＲＴ１は、時刻ｔ30においてパケットを伝送する準備が整ってはいるが、時刻ｔ34まではアクセスを得ることはできない。ｔ34}は、時刻ｔ33におけるリアルタイムステーションＲＴ３の伝送が終了してネットワークが使用されていない状態となって、ｔifs秒後である。このように、現在アクティブな各リアルタイムステーションは、リンクトリストチェーン機構により、非リアルタイムステーションＮＲＴ１よりも優先権を獲得しているということが明らかである。これは、リアルタイムステーションＲＴ１が伝送を行おうとした際、たとえ、後者の非リアルタイムステーションが既に以前から伝送を行う準備が整っていたとしても当てはまる。
【００５５】
図５は、いわゆる「リスト管理維持」という側面を例示している。前にも述べたように、リアルタイムトラフィックの性質とは、リアルタイムステーションが、一定の時間間隔で連続するサイクル、あるいはアクセス期間の範囲で持続的期間にわたって通信媒体に繰り返しアクセスするということである。ロバスト性の高い動作を保証するため、各アクセス期間において、各リアルタイムステーションはタイマーを設定し、ステーションが通信媒体にアクセスすると、以降の−例示的には次の−アクセス期間で、当該タイマー時間切れとなるように設定されている。タイマーが時間切れとなる時刻が、件のリアルタイムステーションが通信媒体にアクセスすべき予想時刻を定めているのである。
【００５６】
ここで、異なるリアルタイムステーションは、少なくともｔinter、すなわちリアルタイムパケットのパケット長だけ異なる時に、それぞれのタイマーが時間切れとなるように設定されていることが認められ得る。それ故に、複数のリアルタイムステーションに遅延が存在している場合には、それらの遅延は少なくともｔinterだけ異なるであろう。結果として、各ステーションが送信を準備しているブラックバースト信号の存続時間は、最低限１ブラックスロットだけ異なることが保証されており、その結果、ブラックバーストコンテンションにおける唯一の、いわば「勝者」となる。
【００５７】
とりわけ、図５においては、ＲＴ１からＲＴ４までの４つのリアルタイムステーションがすべてアクティブであること、すなわち、他のステーションと現在続行中の接続を有していることが前提となっている。時刻ｔ40、ｔ41、ｔ42、ｔ43}おいてパケットを伝送すると、各リアルタイムステーションは、それぞれのタイマーが時刻ｔ50、ｔ52、ｔ54、ｔ55において時間切れとなるように設定する。タイマーの間隔ｔaccessは、例示的には音声伝送についての従来のパケット化の間隔に等しいものであり、２５ｍｓである。
【００５８】
ＲＴ１からＲＴ４までのリアルタイムステーションは、上に述べた手法で、あらかじめ自らをリンクトリストチェーンへと配置されており、各ステーションの伝送は、通常ある程度の時間、続行していることが前提となっている。さらに、リアルタイムステーションＲＴ２といったステーションの一つが、一旦その接続を止める準備が整うと、当該接続の最後のパケットに、このような事実を示す。これを観測して、ステーションＲＴ１は、ＲＴ２よりもむしろステーションＲＴ３を求めることを始めるであろう。これにより、一つ少ないステーションをもってチェーンを再構成する。
【００５９】
しかしながら、例えば、ある種の機能不全により、ステーションが何らの通知も与えることなしに伝送を中断する可能性がある。そこで、リアルタイムステーションＲＴ２が、リアルタイムステーションＲＴ１の求めに応答することができず、時刻ｔ52において伝送を行わないということを、予期されたものとして前提とする。それに伴い、復旧アクションはとられる必要がある。
【００６０】
ステーションＲＴ２は、リンクトリストチェーンの真ん中にあり、それに続くステーションであるリアルタイムステーションＲＴ３は、ステーションＲＴ２からの伝送に、いわば「遭遇する」までは伝送は行わないであろう。このように、さらに何もなされないとすれば、チェーンにおける前のステーションが伝送を行ったことを確認するのを待っていることから、「デタッチしたステーション」である−ステーションＲＴ３もステーションＲＴ４のいずれも伝送を行うことはできない。
【００６１】
リアルタイムステーションＲＴ３は、適切な時に求めを受け取っていなかったことから、時刻ｔ54でタイマーは時間切れとなる。これは、何か不都合な事態が発生したということをリアルタイムステーションＲＴ３へ示すものとして役立っている。
【００６２】
上述のブラックバースト機構は回復手続に供するものである。そしてこのような手続では、その進行中に、デタッチしたステーション間で自発的なコンテンションを生じることなく、最終的な結果としては、デタッチしたステーションについて、元の順序での再チェーン化を行うものである。とりわけ、ここでの例では、リアルタイムステーションＲＴ１の伝送終了後すぐに、使用されていない状態となると、非リアルタイムステーションＮＲＴ１は時刻ｔ51において伝送を行う準備が整い、時刻ｔ53においてネットワークへアクセスする。
【００６３】
そこで、リアルタイムステーションＲＴ３は、時刻ｔ56において非リアルタイムステーションＲＴ１の伝送が終了するまで、待っていなくてはならない。一方、リアルタイムステーションＲＴ４のタイマーについてもまた、時刻ｔ55で時間切れとなっている。そこで、時刻ｔ57においてネットワークが使用されていない状態となると、リアルタイムステーションＲＴ３とＲＴ４の両方は、ネットワークへのアクセスを試みる。
【００６４】
時刻ｔ18において開始している、リアルタイムステーションＲＴ１とＲＴ２に対して生じたのと同じ順序でイベントが作用し始める。そこで、ブラックバースト信号の存続時間は、予想アクセス時刻−すなわち、タイマーが時間切れとなった時刻−とブラックバースト信号の開始との間の時間間隔の長さに直接比例している。（前に示したように、特定の存続時間を有するブラックバースト信号の伝送を開始しているステーションは、存続時間が完全に経過する前にブラックバースト信号の送信を終了しうるのである。このことは、当該ステーションのブラックバースト信号が、通信媒体上を伝送されている唯一のブラックバースト信号となってしまったかという判断に基づいてなされる。）
【００６５】
特に図２のフレームを再度見ると、その最初の部分は、第一の信号である、プリアンブル２１を含んでいる。これは、伝送を行っている、任意の非リアルタイムステーションがバックオフモードに入ることを保証するに十分な存続時間を有しているものである。さらに、第二の信号である、ブラックスロット２４を含んでいる。
【００６６】
これは、件のステーションについて、予想アクセス時刻（タイマーの時間切れ時刻）の関数で表される存続時間をもっている。リアルタイムステーションＲＴ３のタイマーが最初に時間切れとなることから、そのブラックバースト信号は両者の信号のうちで長い方となるであろう。それ故、リアルタイムステーションＲＴ３は、コンテンションを生じないアクセスを獲得する最初のステーションとなるであろう。
【００６７】
その結果、リアルタイムステーションＲＴ３は、以前のように、リアルタイムステーションＲＴ４を勧誘して、リアルタイムステーションＲＴ３とＲＴ４が、以前のチェーン化関係を再構成しようとする。このように、ステーションＲＴ２の故障により生じた、チェーンの予期しない中断から、ネットワークはロバスト性をもって回復するのである。
【００６８】
他のシナリオではまた、何らかの故障そのものではない場合でも、複数のステーションのタイマーが時間切れとなる結果となることがあり得る。例えば、ステーションＲＴ１からＲＴ４までで構成されるリンクトリストチェーンのリアルタイムステーションすべては、正常に動作しているものの、非リアルタイムステーションによる長時間伝送のため、ヘッドにあるステーションＲＴ１の通信媒体へのアクセスに遅れを生じさせるということが起こりうる。
【００６９】
実際、その遅延とは、チェーンの残りのステーションについてのタイマーもまた、時間切れとなる程度の存続時間となりうるのである。しかし、ここでも、通信媒体が一旦使用されていない状態となると、チェーンのヘッドにあるステーションはアクセスを獲得するものとなり、チェーンの他のステーションは、その後、適切な順序でアクセスを獲得するということは、上述の機構により保証されているのである。
【００７０】
一般に、上述の機構の結果として、リンクトリストチェーンのヘッドにあるステーションは、当該チェーンのすべてのステーションのための通信媒体へのアクセスを確保するという観点から、それらのステーションにとって、いわば「代理」としての役割を果たしているとみなしうる。そのため、ヘッドにあるステーションが一旦アクセスを獲得すると、通信媒体へのアクセスについて、さらなるコンテンションが生じることはない。
【００７１】
上で引用した、Chlamtacの論文では、チェーンの不都合な中断という問題を明示的には取り扱っていなかった。しかし、すべてのリアルタイムステーションが単一のチェーンに結合するという、基本にあるアプローチが提示されていることから、そこでの先行技術としての構成は、疑いの余地なく明らかに、デタッチしたステーションを元のリンクトリストチェーンへ再び結合させるという機構を含んでいるものといえるであろう。
【００７２】
この点については、図５での対応するリアルタイムステーションＲＴ３及びＲＴ４にも示されている。とりわけ、リアルタイムステーションＲＴ１は、以下のようなこと、すなわち、ａ）ＮＩＤ領域２７で認識されたリアルタイムステーション−すなわちリアルタイムステーションＲＴ２−は通信媒体上には現れないで、むしろ、ｂ）リアルタイムステーションＲＴ３が、そのようなことを行う次のリアルタイムステーションとなる、ということを確認していたのである。
【００７３】
それに伴って、リアルタイムステーションＲＴ１は、リアルタイムステーションＲＴ３を認識するため、ＮＩＤ領域２７におけるＩＤを変える。その上で、後者すなわちリアルタイムステーションＲＴ３は、当該サイクル及びそれ以降のサイクルで、このような求めに応答する。それによって、リンクトリストチェーンは、３つのステーションによるチェーンとして再構成されている。
【００７４】
Chlamtacの構成に反して本発明の原理に従うと、ここで示され記述したネットワークは、任意の特定の時点で存在しうる、複数のリンクトリストチェーンを単一のリンクトリストチェーンに結びつけるものでは必ずしもない。むしろ、ここでのネットワークは、複数のチェーンが不定の時間にわたって独立して存在する可能性を許容しているものといえる。ここで考えられた例におけるアプローチに従うと、２つのチェーンが形成されたであろう。
【００７５】
すなわち、一つは単一のリアルタイムステーションＲＴ１を含むものであり、もう一つは２つのリアルタイムステーションＲＴ３及びＲＴ４を含むものである。前述のように、以降のイベントでは、その他のステーションが自らを２つの既存のチェーン上に結びつけうる。以下で述べるように、２つのチェーンは再度単一のチェーンへと戻りうることも選択できるが、必ずしもそうなるとは限らない。
【００７６】
図６は、特にＰ１からＰ６までの複数のアクセス期間にわたって、通信媒体に現れる信号を示している。これらの存続時間はすべてｔaccessであり、名前を付けた順に生じるものであるが、示されていない、その他の介在するアクセス期間によって間を分けられる場合もあり得る。伝送された各エンティティは、文字及び数字で記された独立のチェーンであり、文字はチェーンを識別するものであり、数字は現在の長さ、すなわち、チェーンを構成しているステーションの数を示している。
【００７７】
従って、例えばＡ−３とはチェーンＡが現在のところ３つのリアルタイムステーションからなることを意味している。第一のアクセス期間Ｐ１において、ネットワーク上のチェーンは、チェーンＡ−３、Ｂ−２、Ｃ−２である。これらの各チェーンは、ある程度の時間で分離されている。「分離」という用語は、ここでの文脈では一つのチェーンの終端部と以降のチェーンの開始部の間の時間間隔を意味するのに用いられている。さらに、これらの分離については、期間Ｐ２では何ら変更されないままであることを前提としている。この時、チェーンＡ−３とチェーンＢ−２の間の分離は、ｔi1と記される。
【００７８】
ここでの例示的実施例では、２つのチェーン間での分離が最初の最小値ｔminよりも大きい限りにおいては、それらのチェーンは独立の、結合されていないチェーンとして維持されるであろう。様々なチェーン間の時間分離は、できれば少なくとも最小値ｔminに保たれることが望ましい。これは、例えば、リアルタイムステーションからの干渉なしに、非リアルタイムステーションが、通信媒体へアクセスしうるウインドウを提供することによって、ネットワークへのアクセスを時間的に獲得することを許容するものである。
【００７９】
ステーションは様々なチェーンに加えられたり、離れたりするすることから、チェーン間の分離は、時間と共に変化するであろう。さらに、そのようなイベントが存在していなくても、分離は、例えば非リアルタイムステーションの伝送により変化しうるのである。非リアルタイムステーションの伝送は、チェーンの伝送についての開始が遅延することを生じさせうるのである。
【００８０】
このように図で示されているように、チェーンＡ−３とＢ−２の間の分離は、期間Ｐ３では、値ｔi2と、より小さくなっている。この時点では、ｔi2はｔminよりも小さくなっていることが前提となっている。このような事実は、チェーンＡ−３の端部にあるステーションにより観測され、このステーションはまた、チェーンＡ−３とＢ−２の全体長が５であることも観測している。これでは、チェーンについての所定の最大長−ここでの例では４であることを前提としている−を超えてしまうことになる。
【００８１】
もっとも、そのような最大長とすることは、非リアルタイムステーションがネットワークへのアクセスを時間的に獲得することを許すためには望ましいものなのである。このようなことから、２つのチェーンを共に結びつけることはできない。むしろ、以降の期間Ｐ４では、チェーンＡ−３の端部にあるステーションが、「分離実行」という表示を設定する。これは、ＲＴプロトコール従属のパラメータ２８の一つである。このような表示を観測すると、チェーンＢ−２のヘッドにあるステーションは、通信媒体への次のアクセスがチェーンＡ−３の終端部から少なくともｔmin秒後であることを保証している。期間Ｐ４におけるチェーン間の分離は、今のところｔi3＞ｔminとなっている。
【００８２】
ある程度の期間が経過した後、状況は期間Ｐ５で示されたようになるとされている。この点までに、チェーンＢ−２の開始時間は、チェーンＢ−２とＣ−２の間の分離ｔi4がｔminより小さくなるように移動している。しかしながら、ここで、２つのチェーンの全体長は４を超えないことから、これらは結びつけられることが可能である。
【００８３】
実際、以下で述べられたシナリオのような場合において、２つのチェーンのそれぞれのはじめの部分が遅延を被る際には、ブラックバーストコンテンションにより取られうる時間量を最小限とするように、これらは結合されることが望ましいのである。特に、チェーンＢ−２の後端部のステーションは、このような条件を観測すると、期間Ｐ６において、チェーンＣ−２のヘッドにあるステーションがそれに結合することを求めるのである。これには上で述べた、勧誘のための機構を利用する。そこで、前にも述べたようにして、後者は前者に結合し、単一のチェーンＢ−４を生じる。
【００８４】
次のリンクトリストチェーンのヘッドにあるステーションを結合させるリクエストを発する前には、端部のステーションは、当該ヘッドにあるステーションが自らのチェーンのヘッドとなっていないことを、自ら確かめるべきである。この点は、例示的には、端部のステーションが、直前のサイクル以来、上述の空文字＊を少なくとも一つ観測したことをチェックすることによって実現される。この空文字＊は、各チェーンの端部にあるステーションによりＮＩＤ２７として用いられた特殊文字であり、このような空文字の存在は、リンクトリストチェーンが他に少なくとも一つは存在することを示している。
【００８５】
仮に防止する積極的なステップが取られていないとすれば、同一のサイクル内で、端部にある２つのステーションが、自らのリンクトリストチェーンを、それに続くものと結合させることをそれぞれ試みる可能性がある。このようにすることで、潜在的には、最大許容長を超えるチェーンを生成することが考えられる。このようなことを防止するため、リクエストを発する端部のステーションが属しているリストにあるステーションの数のカウントが、リクエストが出される以前になされるべきである。
【００８６】
端部のステーションは、通信媒体上のリストにおけるステーションの連続したカウントを行っている。当該ステーションは、進行中のリストをモニターしている一方で、伝送を行う勧誘がなされた際には、自らのチェーンの長さを更新する。（すなわち、自らのリストをモニターしている。）
【００８７】
現在のリンクトリストチェーンが以前のリンクトリストチェーンを結びつけることの勧誘が、当該以前のリストチェーンによりなされ、そのような結合が生じた場合、その結果は、長さのカウントにおいて反映されることになるであろう。このように、結合のリクエストを発するかという判断は、様々なチェーンの現在での状態に基づいてなされるものであり、従って、結果的に、長さが許容可能な最大値を超えるチェーンとなることはあり得ないのである。
【００８８】
ここで記述された機構は、リンクトリストチェーンにおけるステーションが元の順序で再構成することを実現するのにブラックバースト信号を利用しており、たとえ複数のチェーンが含まれている場合でも動作するものである。ここで次のような極端なケースを考えてみる。そこでは、非リアルタイムトラフィックで通信媒体が混雑しており、チェーンＡ及びＢのいずれのステーションの各々のタイマーが時間切れとなる前には、いずれのステーションも通信媒体へアクセスを獲得できない程度の時間にわたって混雑しているものとする。
【００８９】
一旦、通信媒体が使用されない状態となり、時間切れとなったタイマーを有する様々なリアルタイムステーションがアクセスを獲得しようと試みると、チェーンＡのヘッドにあるステーションがアクセスを獲得するステーションとなるであろう。というのは、チェーンＡ及びＢのすべてのステーションの中で、チェーンＡのヘッドにあるステーションは、そのタイマーが時間切れとなってからもっとも長い間待っているであろうからである。
【００９０】
そこで、チェーンＡのヘッドにあるステーションは、上述の手法でチェーンの他のステーションを勧誘する。また、任意のステーションによって通信媒体が使用されていないということを確められないことから、チェーンＢのステーションについては、チェーンＡの端部にあるステーションが伝送を完了するまでは、通信媒体へアクセスを試みるものは存在しない。
【００９１】
その後、チェーンＢのステーションは、それぞれ通信媒体へアクセスすることを試みる。Ｂのチェーンでヘッドにあるステーションが、アクセスを獲得するステーションとなるであろう。というのは、チェーンＢのすべてのステーションの中で、チェーンＢのヘッドにあるステーションは、そのタイマーが時間切れとなってからもっとも長い間待っているであろうからである。さらに、チェーンＢのステーションは、同様にして自ら再構成を行う。
【００９２】
システムが無条件に安定であることを保証しつつサポートしうるリアルタイムステーションの最大数は、少なくとも、（１＋α）ｍ／γ程度の大きさである。ここで、α＝ｔbslot／ｔinter、γ＝α＋αmrs／ｒc、ｒsとは、リアルタイムトラフィックのソースの（一定）ビットレートであり、ｒcとは、ネットワークチャネルのビットレートで、すなわち通信媒体１１上でのビットレートであり、ｍとは、チェーン毎のステーション数のことである。
【００９３】
ここでの分析の目的のために、各チェーンについては同じ数のステーションを含んでいることを前提としている。例えば、ｒs＝６４ｋｂｐｓ、ｔaccess＝２５ｍｓ、さらに、ネットワークスパンが３ハブに対応して、最大ケーブル長６００ｍの場合については、少なくとも７０ステーションをサポートすることが可能であり、さらに理想的なスケジューリング方式によれば、およそ１３０ステーションとすることになろう。システムのパフォーマンスを改善する一つの方法としては、様々なチェーンのヘッドにある各ステーションが、ｔinterという所定の値を超えて、それらの間で分離を実行を行うようにするということがある。
【００９４】
本開示は通信媒体１１へのアクセスを制御する際に必要とされた処理すべてが、ステーション自体の内部にある回路、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション内にインストールされた、いわゆるネットワークインターフェースカードＮＩＣ１、ＮＩＣ２、ＮＩＣ３、ＮＩＣ４、ＮＩＣ５、ＮＩＣ６により実行されるということをベースとして進んできた。これらのネットワークインターフェースカードＮＩＣ１、ＮＩＣ２、ＮＩＣ３、ＮＩＣ４、ＮＩＣ５、ＮＩＣ６はそれぞれ、例えば、誘うモジュール（ inviting module ）ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４、ＩＭ５、ＩＭ６、応答モジュール（ responding module ）ＲＭ１、ＲＭ２、ＲＭ３、ＲＭ４、ＲＭ５、ＲＭ６、結合モジュール（ joining module ）ＪＭ１、ＪＭ２、ＪＭ３、ＪＭ４、ＪＭ５、ＪＭ６、分離モジュール（ separating module ）ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３、ＳＭ４、ＳＭ５、ＳＭ６、を含むことができる。しかしながら、ノードそのものへの変更が必要とされないように、通信媒体と従来型のネットワークインタフェースの間で相互接続されている、別個のアウトボードデバイスを備えることが望ましい場合があるかもしれない。
【００９５】
実際、本発明がそのようなアウトボードを用いた実施例で用いられ得ることは、理解しているところである。ここでの配置例では、通信媒体へのアクセスを獲得する際、ネットワークインタフェースカードにより受ける可能性のある遅延は、問題をもたらさない。というのは、一旦通信媒体へのアクセスが獲得されると、ネットワークインタフェースカードはアプリケーションと通信を行うことが可能であるからで、その通信方法とは、処理量という視点から見れば、あたかも遅延が決して生じていなかったかのように遅延を補償するべく、通常パケット内に含まれるデータ量を超えて十分な量のデータをアプリケーションから得るというものである。
【００９６】
おそらく、アウトボードによる実施例の場合は、元のアプリケーションに対して、そのような通信上の利点を有していないであろう。そのため、それ以上に何ら対処がなされないとすれば、たとえ累積されたデータが最終的には伝送されることが可能であるとしても、過度に大きな遅延が生じうるであろう。このような問題に対する有効な解決策としては、アウトボードデバイス−遅延が生じており、アプリケーションにより標準的な形式で提供されているデータを伝送している−が、遅延の一部をいわば「買い戻す」ように試みようとすることを我々は信じている。
【００９７】
これは、被った遅延を十分な数のアクセス期間によって調整するように、アウトボードデバイスのタイマーをｔaccessよりも小さい値に設定することによりなされる。適切なタイマー設定を判断するに際して、当該デバイスは、リアルタイムステーション間での衝突を回避するため、新たにスケジューリングされたアクセス期間が、その時点でアクティブな、任意の他のリアルタイムステーションのアクセス期間と、少なくともｔinterだけは異なることを確保する必要がある。
【００９８】
これまで述べたことは、例示的なものであり、ここで幾つかの例によって示されるように、多くの変更が考えられる。すなわち、開示された実施例では、ａ）互いのチェーンが結合されるのに十分近い場合を判断するためと、ｂ）各チェーンが分離されるほど近接していることを判断するため、単一の時間間隔ｔminが用いられているが、他の実施例では、これらの２つの行為に対して異なる時間間隔を用いうるのである。
【００９９】
ａ）所定の条件下でチェーンを共に結合させること、及び、ｂ）分離を増やすこと、あるいはチェーンのさらなる分割がなされるようにすること、という上で述べた２つの行為のうち、一つのみを含むことが望まれる。これらの行為の一つまたは両方は、チェーンの長さあるいは、任意の所定の最大チェーン長を考慮に入れることなしに実行されることが可能である。ここでの例示的実施例におけるケースのように、所定の判断基準が適合する限りにおいて、様々な選択的実施例が、そのような行為を実行しうる。あるいは、選択的には、判断基準が適合する際でも、ある場合にのみ実行しうる。
【０１００】
例えば、ここでの行為に付随したプロセッシング及びシグナリングのオーバーヘッドの一部を避けるために、このような行為がなされる。特に、リンクトリストチェーンが結びつけられることが許容される頻度が、過度に大きなものとなることは認められるべきではない。というのは、これらのイベントのそれぞれは、ある程度の不効率性をも取り入れることになるからである。（ここで、我々はこの点について量的な程度について述べるものは何ら有していない。）同様に、チェーンが結合されるべきときを判断するため、特定の実施例で用いられた判断基準とは、チェーン間の分離が、ある特定の量（ｔminといったような）よりも少なくなっている場合にのみチェーンは結合される、というように述べ得る。
【０１０１】
これは、十分であるが、必ずしも必要な条件ではなく、それらの分離がｔminよりも小さいのでなければ、それらは結合されることはないであろうということを意味しており、一方でまた、当該条件が単に適合しているからといって必ずしもそれらが結合されるわけではないということを意味している。このようにすることで、例えば、オーバーヘッドや不効率性を低減させているのである。
【０１０２】
開示された例示的実施例では、衝突を検出して、リアルタイムステーションは、プリアンブル２１全体、さらに、それに続くものとして、前に述べたブラックスロット２４で構成された新しいフレーム伝送を開始することを、ある程度前提としているのである。しかしながら、僅かながらより効率的なアプローチが考えられる。そこでは、プリアンブル２１のすべては伝送されないが、ステーションがアクセスを獲得した伝送の全時間が、示されたようなプリアンブル２１の長さに等しいものとするのに必要な程度のプリアンブルが伝送される。
【０１０３】
この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参照符号は発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲を制限するよう解釈されるべきではない。
【０１０４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、コンテンションベースネットワークにおけるリアルタイムトラフィックの優先アクセス法において、ネットワークが複数のチェーンの存在をサポートし、非リアルタイムトラフィックに対して許容できる遅延に特定の制約があるとして、少なくともネットワーク高負荷状態において、ただ１つのチェーンが許されている場合よりも高いレベルのトラフィックをサポートできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が例示的に実施されているコンテンションベースネットワークを示している。
【図２】図１のネットワークのリアルタイムステーションにより用いられたパケットフレームのフォーマット（形式）を示している。
【図３】図４の左側に並べることで、図１のネットワークの通信媒体へ導入された、例示的な信号の組み合わせを示している。
【図４】図３の右側に並べることで、図１のネットワークの通信媒体へ導入された、例示的な信号の組み合わせを示している。
【図５】図１のネットワーク内でサポートされた、ステーションのチェーンについての、いわゆるリスト管理維持（リストメンテナンス）の面を例示している。
【図６】幾つもの、いわゆるアクセス期間にわたって通信媒体上に現れる信号を示している。
【符号の説明】
１０ コンテンションベースネットワーク
１１ （同軸ケーブル）伝送媒体
２０ 選択的エネルギーバースト
２１ プリアンブル
２２ ブラックバースト信号
２４ ブラックスロット
２５ ＭＡＣ（Medium Access Control、メディアアクセスコントロール）ヘッダー
２６ 送信局ＩＤ（ＳＩＤ）
２７ 次局ＩＤ（ＮＩＤ）
２８ リアルタイムプロトコール従属パラメータ
２９ リアルタイムデータ
３１ 選択的エネルギーバースト

Claims (28)

  1. コンテンションベースの通信ネットワークであって、ある時点においてこの通信ネットワークがサポートする通信ステーションによって送信されるデータパケットの複数のリンクトリストチェーンが、その後に単一のリンクトリストチェーンへと常には結合されない
    ことを特徴とする通信ネットワーク。
  2. コンテンションベースの通信ネットワークであって、通信ステーションによって送信されるデータパケットの、独立の第１及び第２のリンクトリストチェーンが、いったん形成されると、不定量の時間の間、独立に存在することを許される
    ことを特徴とする通信ネットワーク。
  3. 当該通信ネットワークは通信媒体を備え、データパケットを送信する前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンの通信ステーションはそれぞれ、前記通信媒体にアクセスする
    ことを特徴とする請求項２記載の通信ネットワーク。
  4. データパケットの前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンは、もしこれらの間の分離が特定の量よりも小さくなった場合にのみ単一のリンクトリストチェーンへと結合される
    ことを特徴とする請求項３記載の通信ネットワーク。
  5. もし前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンの間の分離が特定の量よりも小さくなった場合に、前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンの間の分離が増やされる
    ことを特徴とする請求項３記載の通信ネットワーク。
  6. 前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンは、（ａ）これらの間の分離が特定の第１の量よりも小さくなった場合、加えて、（ｂ）前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンにおけるデータパケットの総数が所定の最大値以下である場合の特定の場合には少なくとも、単一のリンクトリストチェーンへと結合される
    ことを特徴とする請求項３記載の通信ネットワーク。
  7. （ａ）前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンが特定の第２の量よりも小さくなっているが、（ｂ）前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンにおけるデータパケットの総数が前記所定の最大値よりも大きい場合に、前記第１及び第２の独立のリンクトリストチェーンの間の分離が増やされる
    ことを特徴とする請求項６記載の通信ネットワーク。
  8. 複数の通信ステーション及び通信媒体であって、
    前記通信ステーションのそれぞれは、前記通信媒体がアイドル状態であると認識した場合にのみその通信媒体にアクセスするようにされ、
    前記通信ステーションの少なくとも１つは、複数のチェーンにデータパケットを送信するよう構成するようにされ、
    特定のチェーンのそれぞれにデータパケットを送信する各ステーションは、前記通信媒体にアクセスするまで、前記特定のチェーン内にデータパケットを送信していない前記複数のステーションのいずれをも前記通信媒体がアイドル状態であると認識させず、
    前記複数のチェーンにデータパケットを送信する通信ステーションは、連続するアクセス期間にわたって前記通信媒体に繰り返しアクセスし、
    データパケットの前記複数のチェーンは、少なくとも特定の時間間隔によって、それぞれの前記連続するアクセス期間内で分離される
    ことを特徴とする複数の通信ステーション及び通信媒体。
  9. データパケットの前記チェーンの第１及び第２のチェーンは、これらの間の分離が特定の量よりも小さくなった場合のみ単一のチェーンへと結合される
    ことを特徴とする請求項８記載の複数の通信ステーション及び通信媒体。
  10. 前記複数のチェーンの第１及び第２のチェーンの間の分離が特定の量よりも小さくなった場合には、前記第１及び第２のチェーンの間の分離が増やされる
    ことを特徴とする請求項８記載の複数の通信ステーション及び通信媒体。
  11. 前記複数のチェーンの第１及び第２のチェーンは、（ａ）これらの間の分離が特定の第１の量よりも小さくなった場合、加えて、（ｂ）前記チェーンの前記第１及び第２のチェーンにおけるデータパケットの総数が所定の最大値以下である場合の特定の場合には少なくとも、単一のチェーンへと結合される
    ことを特徴とする請求項８記載の複数の通信ステーション及び通信媒体。
  12. （ａ）前記チェーンの前記第１及び第２のチェーンが特定の第２の量よりも小さくなっているが、（ｂ）前記チェーンの前記第１及び第２のチェーンにおけるデータパケットの総数が前記所定の最大値よりも大きい場合に、その後のアクセス期間における前記チェーンの前記第１及び第２のチェーンの間の分離が増やされる
    ことを特徴とする請求項１１記載の複数の通信ステーション及び通信媒体。
  13. コンテンションベースのネットワークで用いる個々の通信ステーションであって、
    通信媒体にアクセスする通信ステーションの連続のそれぞれは、アクセス期間の連続のそれぞれにおいて、その連続の連続している通信ステーションが前記通信媒体にアクセスするように誘い、
    このような連続の最後の通信ステーションとなった場合に前記個々の通信ステーションが、（ａ）前のステーションのアクセスの終了の際に直ちに前記通信媒体にアクセスすることにより、前記連続の前のステーションからの誘いに対して応答し、（ｂ）前記最後の通信ステーションによる前記アクセスの終了の際に直ちに前記通信媒体へアクセスするために前記連続の一部ではない、ネットワーク内の通信ステーションをさらに誘い、
    前記個々の通信ステーションは、もし前記誘いの結果として生じる通信ステーションの連続における通信ステーションの数が所定の最大値を超えない場合にのみさらなる通信ステーションを誘う
    ことを特徴とする請求項８記載の通信ステーション。
  14. 前記個々の通信ステーションは、前記最後の通信ステーションによる前のアクセスの終了と前記さらなる通信ステーションによる前のアクセスの誘いの間の時間分離が特定の量よりも小さい場合にのみ、前記さらなる通信ステーションを誘うようにされている
    ことを特徴とする請求項１３記載の通信ステーション。
  15. コンテンションベースの通信ネットワークにおいて、通信ステーションによって送信されるデータパケットの複数のリンクトリストチェーンを形成するステップを含む方法であって、
    前記複数のリンクトリストチェーンは、形成された後に、単一のリンクトリストチェーンへと常には結合されない
    ことを特徴とする方法。
  16. 前記複数のリンクトリストチェーンは、不定量の時間の間形成された後に、単一のリンクトリストチェーンへと常には結合されない
    ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
  17. 前記通信ステーションは通信媒体を備え、データパケットを送信する通信ステーションが繰り返し前記通信媒体にアクセスする
    ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
  18. データパケットの前記リンクトリストチェーンの第１及び第２リンクトリストチェーンは、これらの間の分離が特定の量よりも小さくなった場合のみ１つのリンクトリストチェーンへと結合される
    ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
  19. 前記複数のリンクトリストチェーンの第１及び第２リンクトリストチェーンの間の分離が特定の量よりも小さくなった場合に、前記第１及び第２チェーンの間の分離が増やされる
    ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
  20. 前記複数のリンクトリストチェーンの第１及び第２のリンクトリストチェーンは、（ａ）これらの間の分離が特定の第１の量よりも小さくなった場合、加えて、（ｂ）前記複数のリンクトリストチェーンの前記第１及び第２のリストチェーンにおけるデータパケットの総数が所定の最大値以下である場合の特定の場合には少なくとも、単一のリンクトリストチェーンへと結合される
    ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
  21. （ａ）前記第１及び第２のリンクトリストチェーンが特定の第２の量よりも小さくなっているが、（ｂ）前記第１及び第２のリンクトリストチェーンにおけるデータパケットの総数が前記所定の最大値よりも大きい場合に、前記第１及び第２のリンクトリストチェーンの間の分離が増やされる
    ことを特徴とする請求項２０記載の方法。
  22. 複数の通信ステーション及び通信媒体からなるネットワークにおいて用いる通信方法であって、
    前記通信ステーションのそれぞれは、前記通信媒体がアイドル状態であると認識した場合にのみその通信媒体にアクセスするようにされ、
    前記通信ステーションの少なくとも１つは、複数のチェーンにデータパケットを送信するように構成するようにされ、
    特定のチェーンにデータパケットを送信するステーションそれぞれは、前記通信媒体にアクセスするまで、前記特定のチェーン内にデータパケットを送信していない前記複数のステーションのいずれをも前記通信媒体がアイドル状態であると認識させない方法であって、前記方法は、
    前記複数のチェーン内にデータパケットを送信する通信ステーションが、連続するアクセス期間にわたって前記通信媒体に繰り返しアクセスするステップを含み、
    前記複数のチェーンは、少なくとも特定の時間間隔によって、それぞれの連続するアクセス期間内で分離される
    ことを特徴とする通信方法。
  23. データパケットの前記複数のチェーンの第１及び第２のチェーンは、これらの間の分離が特定の量よりも小さくなった場合のみ単一のチェーンへと結合される
    ことを特徴とする請求項２２記載の方法。
  24. 前記複数のチェーンの第１及び第２のチェーンの間の分離が特定の量よりも小さくなった場合には、前記第１及び第２のチェーンの間の分離が増やされる
    ことを特徴とする請求項２２記載の方法。
  25. 前記複数のチェーンの第１及び第２のチェーンは、（ａ）これらの間の分離が特定の第１の量よりも小さくなった場合、加えて、（ｂ）前記チェーンの前記第１及び第２のチェーンにおけるデータパケットの総数が所定の最大値以下である場合の特定の場合には少なくとも、単一のチェーンへと結合される
    ことを特徴とする請求項２２記載の方法。
  26. （ａ）前記チェーンの前記第１及び第２のチェーンが特定の第２の量よりも小さくなっているが、（ｂ）前記チェーンの前記第１及び第２のリストチェーンにおけるデータパケットの総数が前記所定の最大値よりも大きい場合に、前記第１及び第２のチェーンの間の分離が増やされる
    ことを特徴とする請求項２５記載の方法。
  27. コンテンションベースのネットワークで用いる方法であって、
    通信媒体にアクセスする通信ステーションの連続のそれぞれは、アクセス期間の連続のそれぞれにおいて、その連続の連続している通信ステーションが前記通信媒体にアクセスするように誘い、
    このような連続の最後の通信ステーションにおいて、前記連続の前のステーションからの誘いに応答して、前のステーションの前記通信媒体へのアクセスの終了の際に直ちに前記通信媒体にアクセスするステップと、
    前記最後の通信ステーションによる前記アクセスの終了の際に直ちに前記通信媒体へアクセスするために前記連続の一部ではない、ネットワーク内の通信ステーションをさらに誘うステップとを有し、
    前記個々の通信ステーションは、もし前記誘いの結果として生じる通信ステーションの連続における通信ステーションの数が所定の最大値を超えない場合にのみさらなる通信ステーションを誘う
    ことを特徴とする方法。
  28. 前記個々の通信ステーションは、前記最後の通信ステーションによる前のアクセスの終了と前記さらなる通信ステーションによる前のアクセスの誘いの間の時間分離が特定の量よりも小さい場合にのみ、前記さらなる通信ステーションを誘うようにされている
    ことを特徴とする請求項２７記載の方法。
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