JPH02162858A - 多重アクセス方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 目　　　　次 概　　　要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作　　　用 実　　施　　例 発明の効果 この読み出されたデータに基づいてデータ送信許可信号
を従局へ送信するように構成する。

概要 主局と複数の従局を伝送路により接続した通信ネットワ
ークにおける多重アクセス方式に関し、従局から送出さ
れたデータ送信要求に対する主局でのチャネルの割り当
てを公平に行うと共に、データ送信要求の再送を防止す
ることを目的とし、主局と複数の従局を上り線と下り線
を有する伝送路により接続し、上り線の伝送路を介して
従局から主局へデータ送信要求信号を送信し、このデー
タ送信要求信号に基づいて主局から従局ヘデータ送信許
可信号を下り線の伝送路を介して送信することにより従
局に送信権を与える多重アクセス方式において、主局に
、データ送信要求信号のデータを記憶する記憶部と、該
記憶部を制御する制御部を設け、該制御部により、従局
から発信されたデータ送信要求信号のデータを・記憶部
に書き込み、該記憶部内のデータを制御部により読み出
し、産業上の利用分野 本発明は主局と複数の従局を伝送路により接続した通信
ネットワークにおける多重アクセス方式現在、次世代の
通信ネットワークとして画像通信、高速データ通信等の
広帯域サービスを提供する広帯域Ｉ　Ｓ　ＤＮ、広帯域
ＬＡＮの実用化が期待されている。広帯域サービスをサ
ポートする通信ネットワークにおいては、そのサービス
の需要が不透明なため、音声、映像、データなど多種多
様なサービスを統一的に効率良く転送、交換できるよう
に、Ａ　ＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓ
ｆｅｒ　Ｍｏｄｅ）のような固定長パケット（セル）で
高速転送を行う技術が登場してきている。このＡＴＭに
おいては、情報の転送要求が発生した時のみバースト的
にセルを送出して転送を行うため、回線の使用効率が上
がり、また、低速から高速まであらゆる速度の情報を一
元的に処理できる。また、セル単位でデータを多重化し
たネットワークの場合は、複数の局が伝送路にアクセス
するため、その競合が問題となる。

このような中で、各局に対する伝送路のチャネル割り当
てを簡単に効率良く行える多重アクセス方式が要望され
ている。

従来の技術 従来の多重アクセス方式としては、ＬＡＮ等で採用され
ているＣ　Ｓ　Ｍ　Ａ　（Ｃａｒｒｉｅｒ　５ｅｎｓｅ
　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）　　方式、ポーリ
ング方式、リクエストアサイン方式等が挙げられる。

Ｃ３ＭＡ方式は、各局で伝送路の使用状態をモニタし、
伝送路が使用中でなければ直ちにデータ送信を開始する
ため、アクセス制御上は主局を設定する必要はない。こ
の方式においては、複数の局から同時に送信要求が発生
すると、信号の衝突が発生するため、何れかの局はその
送信要求を中止して一定時間経過後、再送を試みる必要
があり、データ転送効率が落ちていた。また、光カプラ
ーを用いた光通信バス型ＬＡＮ等においては、その光カ
プラーからの出力信号に方向性があり、ある一定方向の
従局に対しては信号が届かないため、この従局では信号
を発した従局をモニタすることができず、さらに最遠端
の従局は伝送路が常に空きに見え、無条件にデータが出
力できる等の各局でのデータ送信に有利、不利が生じる
という問題もあった。

ポーリング方式では、主局から従局に対して順次データ
送信権を与え、送信権を与えられた従局がデータを送信
できる。しかし、従局の数が多くなると、従局において
送信権が与えられる周期が長くなり、さらに従局のデー
タ送信要求に関係なく送信権が与えられるため、伝送路
の使用効率が非常に悪いという問題があった。

リクエストアサイン方式は、データ送信要求が発生した
従局から主局へデータ送信要求信号を送出し、主局にお
いてデータ送信要求に応じて伝送路上のチャネルの割り
当てを行い、各従局に対してチャネルの使用許可信号を
送出する。各従局はこの信号により割り当てられたチャ
ネルを使用してデータを送信する。

このリクエストアサイン方式では、送信要求に対して送
信許可が得られるため、ポーリング方式、Ｃ５ＭＡ方式
等と比較すると伝送効率が良く、また従局の配置によっ
て有利な局が存在することもない。

第７図は従来の多重アクセス方式のブロック図であり、
リクエストアサイン方式を示している。

主局３５と複数の従局３６を上り線像送路２２、下り線
像送路２３により接続している。主局３５の内部は多重
部（ＭＵＸ）２６、分離部（ＤＭＵｘ）２７及び制御部
（ＣＯＮＴ）３７により構成されている。一般に、リク
エストアサイン方式では、データ送信要求用のビットが
上り線像送路２２に設定されており、送信要求が発生し
た従局３６は、このビットを用いて送信要求を主局３５
に対して行う。主局３５は、従局３６からのこの送信要
求を検出し、これをある規則（例えば、優先従局類等）
に従って伝送路上のチャネルの割り当てを決定して、そ
の決定された内容を下り線像送路２３の送信許可用のビ
ットを用いて各従局３６に知らせる。従局３６はこの内
容に従ってデータを送信する。

第８図は従局の内部ブロック図を示している。

３２は送信データを蓄積するバッファ、３８はＣ０ＮＴ
、３３はＤＭＵＸ、３４はＭＵＸである。

下り線像送路２３にＤＭＵＸ３３を接続し、上り線像送
路２２にＭＵＸ３４を接続している。

第９図は従来例によるフレームフォーマットを示してい
る。

下り線像送路２３の１フレームは、フレームの先頭を示
すフレームビット（ＦＲ）、データ送信許可信号（ＡＶ
Ａ）用のチャネルＡ１〜Ａ、、、データ送信用のデータ
チャネルＤＣ，〜ＤＣ，により構成されている。上り線
像送路２２の１フレームは、フレームビット（ＦＲ）、
データ送信要求信号（ＲＥＱ）用のチャネルＲ１〜Ｒｒ
ｌ、データ送信用のデータチャネルＤＣ，〜ＤＣ，によ
り構成されている。上り線像送路２２のチャネルＲ１〜
Ｒ１１％下り線像送路２３のチャネルＡ、〜Ａ。

は、各従局３６に対応して設けられており、例えば、チ
ャネルＲ７は従局ｎ用に割り当てられている。

このような構成によるリクエストアサイン方式の動作を
以下に説明する。

従局３６において、送信データ（ＤＡＴＡ−ＴＥ’）が
バッファ３２に人力されると、Ｃ０ＮＴ３８によりバッ
ファ３２内のデータのデータ量（ＱＵＡ）が検出され、
これをデータ送信要求信号（ＲＥＱ）としてＭＵＸ３４
へ送出する。このデータ量の検出の際は、現時点でデー
タ送信要求信号を送出しようとしているフレームの次の
フレームにおいて送信したいデータの量が検出される。

データ送信要求信号は、ＭＵＸ３４により上り線像送路
２２上で多重化され、主局３５へ送信される。データ送
信要求信号は、主局３５のＤＭＵＸ２７により受信され
て、分離される。この分離されたデータ送信要求信号の
内容、即ちデータ量に応じて次のフレームのチャネルの
割り当てがＣ０ＮＴ３８により決定される。

第１０図はチャネル割り当てを説明するためのフレーム
フォーマットを示している。

例えば、各従局３６に対応して設けられたデータ送信許
可チャネル番号〜ＡＩ、に、各従局３６が使用できるチ
ャネルの最終チャネル番号を書き込むようにすると、複
数の従局３６の内、従局ｉに割り当てられたチャネル使
用範囲は、この従局ｉ用のチャネルＡ１　よりも１つ前
の従局Ａ１−１用のチャネルＡ＋１に示されているチャ
ネル番号数に対して１を加えたチャネル番号から、チャ
ネルＡ＋　　に示されているチャネル番号までとなる。

即ち、第１０図に示すように、チャネルＡ＋　に対応す
る従局ｉが使用できるチャネルは、チャネルＡ＋１に示
されているチャネル番号「４」に１を加えたチャネル番
号「５」から、チャネルＡ＋に示されたチャネル番号「
７」までとなる。チャネルＡ＋　　１とチャネルＡ＋　
に示されているチャネル番号が等しい場合は、従局ｌは
データを送信するためのチャネルが割り当てられなかっ
たことになる。

このようにして設定されたデータ送信許可信号は、各従
局３６へ送出され、各従局３６のＤＭＵＸ３３により受
信、分離される。分離された自局宛のデータ送信許可信
号の内容は、Ｃ０ＮＴ３８により読み取られる。そして
、このＣ０ＮＴ３８からＢＵＦＦ３２ヘオーブン信号（
ＯＰＥＮ）が送出され、ＢＵＦＦ３２が開かれて、デー
タ（ＤＡＴＡ−ＴＥ）がＭＵＸ３４へ送出される。そし
て、このデー９　（ＤＡＴＡ−ＴＥ）ｌ；！、ＭＵＸ３
４により多重化されて主局３５へ送出される。このよう
な動作がフレーム単位で繰り返し行われてデータ通信が
行われる。

発明が解決しようとする課題 しかし、上述したような従来のリクエストアサイン方式
による多重アクセス方式では、伝送単位毎（フレーム、
セル等）にデータ送信要求を行うので、全従局から送出
されたデータ送信要求の容量が伝送路の通信容量以上と
なった場合、主局からデータ送信許可を受は取ることが
できない従局が発生し、その従局は次回の伝送単位（フ
レーム等）において再びデータ送信要求を行う必要があ
るため、手間が掛かるといく問題があった。

また、主局においてデータ送信許可を与える順番をある
一定の従局類に設定した場合、１回目のデータ送信要求
で主局からデータ送信許可を得ることができなかった従
局は、次のフレームでの再データ送信要求において必ず
しもデータ送信許可を得ることができるとは限らず、従
局に対する送信許可の順番が不公平になるという問題も
あった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、従局から送出されたデータ送信
要求に対する主局でのチャネルの割り当てを公平に行う
と共に、データ送信要求の再送を防止した多重アクセス
方式を提供することである。

課題を解決するための手段 第１図は本発明の原理図を示し、（ａ）はブロック図、
（ｂ）はフォーマットである。

主局１０と複数の従局１１を上り線と下り線を有する伝
送路１２により接続し、上り線の伝送路１２を介して従
局１１から主局１０ヘデ一タ送信要求信号を送信し、こ
のデータ送信要求信号に基づいて主局ｌＯから従局１１
ヘデ一タ送信許可信号を下り線の伝送路１２を介して送
信することにより従局１１に送信権を与える多重アクセ
ス方式において、主局１０に、データ送信要求信号のデ
ータを記憶する記憶部■３と、その記憶部１３を制御す
る制御部１４を設ける。

そして、制御部１４により、従局１１から発憤されたデ
ータ送信要求信号のデータを記憶部１３に書き込み、そ
の記憶部１３内のデータを制御部１４により読み出し、
この読み出されたデータに基づいてデータ送信許可信号
を従局１１へ送信する。

また、望ましい構成として、データ送信要求信号にプラ
イオリティを付加して、このプライオリティ階層分の記
憶部１３を設け、さらにデータ送信要求信号のデータを
プライオリティの階層別に記憶部１３へ書き込み、プラ
イオリティの高いデータ送信要求信号のデータが記憶さ
れている記憶部１３内のデータを優先的に読み出すよう
にしてデータ送信許可信号を従局１１へ送信するように
してもよい。

作　　　用 本発明によれば、第１図（ｂ）に示すように上り線の伝
送路１２の伝送単位フォーマットは、データ送信要求信
号用の領域とデータ送信用の領域に分割され、下り線の
伝送路１２の伝送単位フォーマットは、データ送信許可
信号用の領域とデータ送信用の領域に分割される。上り
線の伝送路１２におけるデータ送信用領域を用いて送信
されるデータは、時間的に１つ前の伝送単位フォーマッ
トにおいて許可された従局１１から主局１０への送信デ
ータである。

従局１１において、データ送信要求が発生した場合、従
局１１から主局ｌＯへ上り線の伝送路１２を介してデー
タ送信要求信号が送出される。このデータ送信要求信号
のデータは、全て主局１０の記憶部１３へ書き込まれる
。書き込まれたデータは制御部１４により読み出され、
この読み出されたデータに基づいてデータ送信許可信号
が作成され、下り線の伝送路１２を介して従局１１へ送
、出される。このとき、データ送信の許可が得られなか
った従局１１のデータ送信要求信号は、記憶部１３内に
記憶されたままの状態であるため、次の伝送単位におい
て再度データ送信要求信号を従局１１から主局１０へ送
出する必要はない。また、記憶部１３の記憶容量をある
一定の量に制限することにより、データ送信要求信号の
主局１０での受信が制限され、主局１０において伝送容
量以上のデータ送信要求を受は付けないようにすること
もできる。

さらに、記憶部１３内に書き込まれたデータを制御部１
４により読み出すときの順番を、書き込まれたときの順
番通りに行うことにより、送信要求した順に送信許可が
与えられるので、公平なチャネルアクセスが行われる。

データ送信要求信号にプライオリティを付加して、その
プライオリティ階層別に記憶部１３を設け、プライオリ
ティの高いデータ送信要求信号のデータが記憶されてい
る記憶部１３内のデータを優先的に読み出す場合は、プ
ライオリティの高いデータ送信要求信号に対応する従局
１１に対して優先的に送信権が与えられる。

実　　施　　例 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第２図は本発明による多重アクセス方式の第１実施例ブ
ロック図を示している。

主局２０と複数の従局２１が上り線像送路２２、下り線
像送路２３により接続されている。主局２０は多重器（
ＭＵＸ）２６、分離器（ＤＭＵＸ）２７、メモリ（ＭＥ
Ｍ）２４、制御ＩＢ　（ＣＯＮＴ）２５により構成され
ている。各従局２１の内部構成は、第８図の従来例と同
一であるため、その詳細な説明は省略する。

第３図は第１実施例によるフレームフォーマットを示し
ている。

下り線像送路２３のフレームは、フレームの先頭を示す
ＦＲビット、データ送信許可信号（ＡＶＡ）用のチャネ
ルＡ１〜Ａ１１、データ送信用のチャネルＤＣ，〜ＤＣ
，により構成されている。上り線像送路２２のフレーム
は、ＦＲビット、データ送信要求信号（ＲＥＱ）用のチ
ャネルＲ＋　〜Ｒイ、データ送信用のチャネルＤＣ，〜
ＤＣ，により構成されている。チャネルＡＩ−Ａ、、、
Ｒ１−Ｒ７は各従局２１に対応して設けられている。

このように本実施例は、伝送単位にフレームを用いてデ
ータ通信を行う通信システムとなっており、以下にその
動作を説明する。

データ送信要求が発生した従局２１は、上り線像送路２
２のデータ送信要求信号の自局のチャネルを介して、そ
の発生したデータの量を示すデータ量を主局２０へ送信
する。このデータ送信要求信号は、主局２０のＤＭＵＸ
２７により分離され、ＭＥＭ２４にそのデータが書き込
まれ、蓄積される。蓄積されたデータは、Ｃ０ＮＴ２５
からの制御信号（ＣＯＮＴ　　５ＩＧ）により予め定め
られた規則に従って読み出される。例えば、ＭＥＭ２４
に書き込まれた順で読み出すようにする。この読み出さ
れたデータ送信要求信号によるデータ（データ量）に基
づいて、次のフレームでのデータ送信用のチャネルＤＣ
，−ＤＣ，の使用割り当てが行われる。各従局２１に対
するチャネルの使用割り当てが決定したら、それをデー
タ送信許可信号とする。このデータ送信許可信号は、Ｍ
ＵＸ２６により多重化され、下り線像送路２３を介して
各従局２１へ送出される。

例えば、データ送信許可チャネルＡ＋−Ａ、、のそれぞ
れに、各従局２１が使用できるチャネルの最終チャネル
番号を書き込むようにすると、複数の従局２１の内、従
局ｉに対して割り当てられたチャネル使用範囲は、この
従局ｌ用のチャネルＡよりも１つ前の従局Ａ＋　　１用
のチャネルＡ１−１に示されているチャネル番号数に対
して１を加えたチャネル番号から、チャネルＡ１　に示
されているチャネル番号までとなる。チャネルＡ＋−１
とチャネルＡ１　　に示されているチャネル番号が等し
い場合は、従局ｉはデータを送信するためのチャネルが
割り当てられなかったことになる。各従局２１は自局宛
のデータ送信許可信号を読み取り、この割り当てられた
チャネルに従ってデータを送信するようにする。

このようなフレーム単位でのデータ通信を繰り返し行う
。

第４図は本発明による多重アクセス方式の第２実施例の
セルフオーマットを示している。

本実施例は第１実施例に対して伝送単位が異なるのみで
、他の構成部分については第１実施例と同一であるため
その説明は省略する。第１実施例ではデータの量を示す
データ量をデータ送信要求信号として送出していたが、
本実施例ではデータを送信するのに必要な伝送単位（セ
ル）の単位数をデータ送信要求信号として送出している
。

第４図に示すように伝送単位は、ある一定の長さのセル
であり、このセルを用いてデータ通信を行うようにして
いる。下り線のセルは、セルの区切りを示すＤＬビット
、データ送信許可信号（ＡＶＡ）用の領域、データ送信
用の領域から構成されている。上り線のセルは、ＤＬビ
ット、データ送信要求信号（ＲＥＱ）用のチャネル領域
Ｒ＋　〜Ｒ，，、データ送信用の領域から構成されてい
る。

データ送信用の領域は、ある１つの従局２１のみにより
使用されるようになっており、１伝送単位で１つの従局
２１がデータ送信できるようになっている。よって、主
局２０が送信を許可した従局２１の従局番号が、データ
送信許可信号として送出される。データ送信要求信号を
形成するデータには、各従局２１で発生したデータを送
信するのに必要なセル数が用いられる。

このようにセル等のある一定の長さのデータを１つの伝
送単位とした場合、チャネルを意識しないことになり、
ＡＴＭやパケット通信等に利用可能である。

第５図は本発明による多重アクセス方式の第３実施例の
主局の内部ブロック図、第６図は第３実施例の従局の内
部ブロック図を示している。

第５図に示した主局と第６図に示した従局は、第１実施
例と同様に、上り線と下り線を有する伝送路により接続
されており、その伝送路上の伝送単位フォーマットは第
１実施例又は第２実施例のフォーマットと同一である。

各従局から送出されるデータ送信要求信号には、それぞ
れの重要度に応じてプライオリティが付加されている。

第５図に示すように主局の内部は、ＭＵＸ２６、ＤＭＵ
Ｘ２７、ＭＥＭ２８．２９及びＣ０ＮＴ３０から構成さ
れている。データ送信要求信号に付加されたプライオリ
ティに応じてそのデータ送信要求信号によるデータが、
ＭＥＭ２ｇ、２９の何れかに記憶される。第６図による
と従局は、Ｃ○ＮＴ３１、バッフ７　（ＢＵＦＦ）３２
、ＤＭＵＸ３３及びＭＵＸ３４により構成されている。

従局においてデータ（ＤＡＴＡ−ＴＥ’　）が発生ずる
と、そのデータはＢＵＦＦ３２に格納されると同時に、
発生したデータに対応するプライオリティ　（ＰＲＩ）
のデータがＣ０ＮＴ３１へ送出される。Ｃ０ＮＴ３１に
おいて、ＢＵＦＦ３２に格納されたデータのデータ量（
ＩＮＣ）とそのデータのプライオリティからデータ送信
要求信号が作成され、ＭＵＸ３４により多重化されて主
局へ送出される。データ送信要求信号は主局のＤＭＵＸ
２７により分離される。その分離されたデータ送信要求
信号のプライオリティは、Ｃ０ＮＴ３０により検出され
、データ送信要求信号のデータ（データ量）はそれぞれ
のプライオリティに応じてＭＥＭ２８．２９のどちらか
に書き込まれる。

例えば、プライオリティの高いデータ送信要求信号のデ
ータは、Ｃ０ＮＴ１信号によりＭＥＭ２８へ、プライオ
リティの低いデータ送信要求信号のデータは、Ｃ０ＮＴ
２信号によりＭＥＭ２９へそれぞれ書き込むようにする
。そして、Ｃ０ＮＴ３０によりデータ送信要求信号のデ
ータをＭＥＭ　２８．２９から読み出すときは、ＭＥＭ
２８の方のデータを優先的に読み出すようにする。読み
出されたデータ、即ちデータ量に基づいて、次のフレー
ムでのデータ送信用のチャネル使用割り当てが行われる
。このチャネル使用割り当てが決定したら、それをデー
タ送信許可信号とする。このデータ送信許可信号は、Ｍ
ＵＸ２６により多重化されて、従局へ送出される。

本実施例では、プライオリティの高いデータ送信要求信
号に対して優先的にその送信が許可される。また、ＭＥ
Ｍ２８．２９を２つ以上設けて、さらに細かいプライオ
リティの階層を設けることも可能である。

発明の効果 本発明の多重アクセス方式は以上詳述したように構成し
たので、伝送単位毎に送出されるデータ送信要求信号の
データが記憶部に記憶され、送信要求を何度も行う必要
がなく、伝送路でのアクセスが効率良く行える。また、
記憶部内のデータ送信要求信号のデータを読み出すとき
の動作を制御部により制御することにより、従局からの
データ送信要求に対する送信許可を公平に、且つ効率良
く与えることができ、データ伝送の効率化を図ることが
可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図で、（ａ）はブロック図、（ｂ
）はフォーマットを示している。 第２図は本発明による多重アクセス方式の第１実施例ブ
ロック図、 第３図は第１実施例によるフレームフォーマット、 第４図は本発明による多重アクセス方式の第２実施例の
セルフオーマット、 第５図は本発明による多重アクセス方式の第３実施例の
主局の内部ブロック図、 第６図は第３実施例の従局の内部ブロック図、第７図は
従来の多重アクセス方式のブロック図、第８図は従局の
内部ブロック図、 第９図は従来例によるフレームフォーマット、第１０図
はチャネル割り当てを説明するためのフレームフォーマ
ットを示している。 ０．２０・・・主局、 １．２１・・・従局、 ２・・・伝送路、　　　　１３・・・記憶部、４・・・
制御部、　　　　２２・・・上り線伝送路、３・・・下
り線伝送路、 ４．２８．２９・・・ＭＥＭ。 ５．３０．３１．３７・・・Ｃ０ＮＴ。 ６．３４・・・ＭＵＸ。 ７．３３・ＤＭＵＸ。 ２・・・ＢＵＦＦ。 ＄１次丁乏ｆｆｊＪにｊ石フレムフォーマット第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主局（１０）と複数の従局（１１）を上り線と下
   り線を有する伝送路（１２）により接続し、上り線の伝
   送路（１２）を介して従局（１１）から主局（１０）へ
   データ送信要求信号を送信し、このデータ送信要求信号
   に基づいて主局（１０）から従局（１１）へデータ送信
   許可信号を下り線の伝送路（１２）を介して送信するこ
   とにより従局（１１）に送信権を与える多重アクセス方
   式において、 主局（１０）に、データ送信要求信号のデータを記憶す
   る記憶部（１３）と、 該記憶部（１３）を制御する制御部（１４）を設け、該
   制御部（１４）により、従局（１１）から発信されたデ
   ータ送信要求信号のデータを記憶部（１３）に書き込み
   、該記憶部（１３）内のデータを制御部（１４）により
   読み出し、この読み出されたデータに基づいてデータ送
   信許可信号を従局（１１）へ送信するようにしたことを
   特徴とする多重アクセス方式。
2. （２）データ送信要求信号にプライオリティを付加し、
   このプライオリティ階層分の記憶部（１３）を設け、デ
   ータ送信要求信号のデータをプライオリティの階層別に
   記憶部（１３）へ書き込み、プライオリティの高いデー
   タ送信要求信号のデータが記憶されている記憶部（１３
   ）内のデータを優先的に読み出すようにしたことを特徴
   とする請求項１記載の多重アクセス方式。