JPH0646059A - ランダムアクセス通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スロットアロハを使用している通信系におい
てパケットデータが異なるサイズで発生する場合に回線
の使用効率を高められるようにする。 【構成】 子局は、短パケット送信時には次の送信スロ
ットに同期してパケットを送信し、長パケットデータを
送信するときにはパケットの一部と予約要求データを中
心局に送信する。要求を受け取った中心局は長パケット
の残りを送信するのに適した数のスロットを要求元の子
局に与え、他の子局がそのスロットにアクセスすること
を禁止する情報を放送する。予約許可を受け取った子局
は指定されたスロットを長スロットとして長パケットデ
ータを送信する。 【効果】 伝達遅延の増加をできるだけ押さえながら余
分なヘッダによる回線効率の劣化を避けることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無線通信によるパケット
通信に利用する。本発明はスロットアロハ方式を用いる
ランダムアクセス通信で通信パケットの長さによってス
ロットの長さを変えることのできるランダムアクセス通
信方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスロットアロハ方式のランダムア
クセス通信方式では、パケット間の衝突によるパケット
消失により回線効率は最大３６％程度にしかならなかっ
た。

【０００３】また、長さが異なるデータパケットが混在
する系に関しては長短二通りのスロットを用意し、長デ
ータパケットは長スロットに、短データパケットは短ス
ロットにそれぞれ割当て、スロット内に空白を送ること
による回線効率の悪化を避ける方式が採用されている。

【０００４】図３は従来例の構成を示すブロック図であ
る。子局から送信データが発生するとパケット分割部２
０１にてパケット長がスロット長より長い場合にスロッ
トの長さに合わせてパケットを分割する。分割の個数が
設定された値より多い場合は、パケット分割部２０１は
予約要求部２０３に分割されたパケットの数を知らせ
る。予約要求部２０３は予約データを作成し送信バッフ
ァ２０２で送信データに挿入する。送信バッファ２０２
はスロットタイミング発生回路２０６の発生するタイミ
ングに従ってデータを変調器２０７で変調して送信す
る。

【０００５】中心局では復調器２０９で復調したデータ
を受信バッファ２１１で予約データを取り除き受信デー
タとして出力する。予約データは予約受付部２１２で判
断され、他の子局と重複しないスロットが予約スロット
として割り当てられる。予約スロットのデータはネット
ワーク制御回路２１３でタイミングデータと合わされ、
送信バッファ２１４で送信データに挿入されて変調器２
１０で変調され出力される。

【０００６】子局では復調器２０８で復調されたデータ
のうちのタイミングデータによってスロットタイミング
発生回路２０６が送信タイミングを発生する。またタイ
ミングデータ以外の受信データは受信バッファ２０５で
予約データが除かれ受信データとして出力される。予約
確認部２０４では予約許可情報が自局宛であることを確
認し予約要求部２０３に知らせるとともに、送信バッフ
ァ２０２に自局に割り当てられたスロットであることを
知らせる。これにより送信バッファ２０２は予約され連
続したスロットに分割されたパケットを送出する。

【０００７】図５は前述した従来方式の回線アクセス図
である。

【０００８】１スロット長以下の短パケットを送信する
ときはランダムアクセス可能な最近のスロットにランダ
ムアクセスで送信する。

【０００９】長パケットを送信するときはパケットをス
ロット長に合わせて複数個に分割する。個数が多くラン
ダム系で送信したときに衝突を起こす可能性が多いと判
断された場合、先頭のパケットに予約データをつけて送
信する。中心局から予約許可を受信した子局は指定され
たスロットに分割されたパケットを送信する。

【００１０】図４は従来例の他の例の構成を示すブロッ
ク図である。中心局のネットワーク制御回路３１１で
は、長スロットと短スロットのふたつのタイミングを発
生し、送信バッファ３１２で送信データに挿入して変調
器３０９で変調し送信する。

【００１１】子局では復調器３０７で復調されたデータ
からタイミング情報を除いたデータを受信データとして
出力する。またタイミング情報はスロットタイミング発
生回路３０４に送られ長、短のスロットタイミングを発
生する。

【００１２】送信データが発生したときパケット長検出
部３０１はパケットの長さと短スロットの長さを比較
し、短ければ短パケット送信バッファ３０２へ送り、長
ければ長パケット送信バッファ３０３にパケットを送
る。短パケット送信バッファ３０２はスロットタイミン
グ発生回路３０４からの短スロットタイミングにあわ
せ、長パケット送信バッファ３０３は長スロットタイミ
ングに合わせて変調器３０６で変調して出力する。

【００１３】中心局では復調器３０８で復調し、受信バ
ッファ３１０に蓄えた受信データを出力する。

【００１４】図６は図４に示す従来例の回線アクセス図
である。短パケットを送信するときは、次の短スロット
のタイミングでパケットを送信する。長パケットを送信
するときは次の長スロットのタイミングに合わせて送信
する。このとき、パケットの長さにあわないスロットの
タイミングは無視される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のスロ
ットアロハ方式ではスロットの長さが決まっているた
め、さまざまな長さのデータパケットが混在する回線に
使用してスロットの長さを長いデータパケットに合わせ
ると、短いデータパケットのときのスロットの多くに空
白を送ることになり回線効率が理論値に比べ大きく悪く
なる問題がある。

【００１６】また、スロットの長さを短いデータパケッ
トに合わせると、長いデータパケットはスロットの長さ
に合わせて分割されることになり、そのとき分割された
パケットにはそれぞれオーバーヘッドのデータが付加さ
れるため、分割の割合が多いとデータに対するオーバー
ヘッドの割合が増え、また回線効率を理論値より落とす
ことになる問題がある。

【００１７】さらに、スロットに短スロットと長スロッ
トを設け、データパケットの長さによりそれぞれに割り
振り回線効率を理論値に近づける方式もあるが、短デー
タパケットと長データパケットの比が短スロットと長ス
ロットの比に近くないときには、回線効率が上がらずデ
ータパケットの長さや長短データパケットの割合が変動
するような回線には適さない問題がある。

【００１８】本発明はこのような問題を解決するもの
で、通信パケットの長さによってスロットの長さを変
え、回線の使用効率を高めることができる方式を提供す
ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ひとつの中心
局と複数の子局とが無線通信路を介して接続され、前記
中心局および前記子局のそれぞれに、送信信号を一時待
機させる送信バッファおよび受信信号を一時待機させる
受信バッファを備えたランダムアクセス通信方式におい
て、前記子局それぞれに、送信データが発生したときに
パケット長と設定された長さとを比較するパケット長検
出部と、前記中心局により挿入されたタイミング情報に
したがってスロットタイミングを発生するスロットタイ
ミング発生回路と、前記パケット長検出部の検出出力に
よりパケット長が設定された長さより長かったときに、
パケット送出に必要なスロット長に基づき予約要求を作
成し送信データに挿入する予約要求部と、前記中心局か
ら送信されたデータの中から予約要求を抜き出し、自局
宛の予約要求であったときにその要求を前記予約要求部
および前記スロットタイミング発生回路に通知する予約
確認部とを備え、前記中心局に、前記子局から予約要求
を受け他の予約と重複しないスロットを割り当て通知す
る予約受付部と、タイミング情報を生成し前記予約受付
部からの予約要求と合わせ前記送信バッファに送出する
ネットワーク制御回路とを備えたことを特徴とする。

【００２０】前記ネットワーク制御部は、予約要求を受
けたときに、長パケットの残りを送信するのに適した数
だけのスロットを要求元の子局に与え、他の子局からそ
のスロットにアクセスすることを禁止する情報を放送す
る手段を含むことが望ましい。

【００２１】

【作用】子局は、短パケットを送信するときには次の送
信スロットに同期してパケットを送信し、長パケットデ
ータを送信するときにはパケットの一部と予約要求デー
タを中心局に送信する。中心局はその予約要求を受け取
ると、長パケットの残りを送信するのに適した数のスロ
ットを要求元の子局に与え、他の子局がそのスロットに
アクセスすることを禁止する情報を放送する。予約許可
を受け取った子局は指定されたスロットを長スロットと
して長パケットデータを送信する。

【００２２】これにより、スロットアロハ方式を使用し
ている通信系においてパケットデータが異なるサイズで
発生する場合に、伝達遅延の増加をできるだけ押さえな
がら余分なヘッダによる回線効率の劣化を避け、使用効
率を向上させることができる。

【００２３】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【００２４】本発明実施例は、ひとつの中心局と複数の
子局とが無線通信路を介して接続され、前記中心局およ
び前記子局のそれぞれに、送信信号を一時待機させる送
信バッファ１１４、１０２および受信信号を一時待機さ
せる受信バッファ１１１、１０５と、変調器１１０、１
０７および復調器１０９、１０８とを備え、さらに、本
発明の特徴として、前記子局それぞれに、送信データが
発生したときにパケット長と設定された長さとを比較す
るパケット長検出部１０１と、前記中心局により挿入さ
れたタイミング情報にしたがってスロットタイミングを
発生するスロットタイミング発生回路１０６と、パケッ
ト長検出部の検出出力によりパケット長が設定された長
さより長かったときに、パケット送出に必要なスロット
長に基づき予約要求を作成し送信データに挿入する予約
要求部１０３と、前記中心局から送信されたデータの中
から予約要求を抜き出し、自局宛の予約要求であったと
きにその要求を予約要求部１０３およびスロットタイミ
ング発生回路１０６に通知する予約確認部１０４とを備
え、前記中心局に、前記子局から予約要求を受け他の予
約と重複しないスロットを割り当て通知する予約受付部
１１２と、タイミング情報を生成し予約受付部１１２か
らの予約要求と合わせ送信バッファ１１４に送出するネ
ットワーク制御回路１１３とを備え、ネットワーク制御
部１１３には、予約要求を受けたときに、長パケットの
残りを送信するのに適した数だけのスロットを要求元の
子局に与え、他の子局からそのスロットにアクセスする
ことを禁止する情報を放送する手段を含む。

【００２５】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。

【００２６】子局は送信データが発生するとパケット長
検出部１０１にてパケット長と設定された長さとを比較
する。パケット長が設定された長さより短い場合、デー
タは送信バッファ１０２に送られ、スロットのタイミン
グによって変調器１０７によって変調され送信される。
スロットタイミング発生回路１０６は中心局のネットワ
ーク制御回路１１３によりデータに挿入された信号から
スロットタイミングを発生する。

【００２７】パケット長が設定された長さより長かった
場合は、パケット長検出部１０１はパケット送出に必要
なスロット長を予約要求部１０３に与える。予約要求部
１０３は予約データを作成し送信バッファ１０２で送信
データに挿入する。

【００２８】中心局は復調器１０９で復調した受信デー
タの予約データの有無を受信バッファ１１１でチェック
する。予約データがないときにはそのまま受信データと
して出力する。予約データがある場合、受信バッファ１
１１は受信データから予約データを除き予約データを予
約受付部１１２に送る。予約受付部１１２では他の予約
と重複しないスロットを割り当て、ネットワーク制御回
路１１３に予約スロットのあることを知らせる。ネット
ワーク制御回路１１３はタイミング情報と予約情報を合
わせ送信バッファ１１４に送る。送信バッファ１１４で
は送信データに制御データを挿入して変調器１１０で変
調して送信する。

【００２９】子局では復調器１０８で復調したデータの
中から受信バッファ１０５で予約情報を抜き出し予約確
認部１０４へ送る。予約確認部１０４ではそれが自局宛
の予約情報であった場合、予約要求部１０３に予約に対
する応答があったことを知らせるとともに、スロットタ
イミング発生回路１０６に予約されたスロットを知らせ
る。スロットタイミング発生回路１０６は予約されたス
ロットに対し長スロットのタイミングを発生し、送信バ
ッファ１０２に送信タイミング信号を出力する。送信バ
ッファ１０２は長スロットが送信可能なスロットである
ことを予約確認部１０４より知らされることにより長ス
ロットに長パケットを送信する。

【００３０】図２は本発明実施例における回線アクセス
図である。子局は短パケットデータを送信するときは、
次のスロットに同期してランダムアクセスで中心局に向
けて送信する。ランダムアクセスは衝突系であるため中
心局に届かない場合もある。そのときには子局は同じパ
ケットを再送する。

【００３１】長パケットデータを送信する場合、次のス
ロットに長パケットデータの一部と予約要求のデータを
送信する。中心局は予約要求を受け付けると長パケット
の残りを送信するのに適した数だけのスロットを要求元
の子局に与え、他の子局からそのスロットにアクセスす
ることを禁止する情報を放送する。子局は指定されたス
ロットを長スロットとして長パケットを送信することに
より、余分なヘッダを送信することが予約要求時と長ス
ロット送信時の２度だけで済ませることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ロットアロハを用いるランダムアクセス時分割通信方式
において通信パケットの長さによってスロットの長さを
変えることができる。さらに、ランダムアクセス系のレ
スポンスのよい回線に接続することができ、ファイル転
送など長いデータを送信するときの回線の効率を高める
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明実施例における回線アクセス図。

【図３】従来例の構成を示すブロック図。

【図４】従来例の他の例の構成を示すブロック図。

【図５】従来例における回線アクセス図。

【図６】図４に示す従来例における回線アクセス図。

【符号の説明】

１０１、３０１ パケット長検出部 １０２、１１４、２０２、２１４、３１２ 送信バッフ
ァ １０３、２０３ 予約要求部 １０４、２０４ 予約確認部 １０５、１１１、２０５、２１１、３０５、３１０ 受
信バッファ １０６、２０６、３０４ スロットタイミング発生回路 １０７、１１０、２０７、２１０、３０６、３０９ 変
調器 １０８、１０９、２０８、２０９、３０７、３０８ 復
調器 １１２、２１２ 予約受付部 １１３、２１３、３１１ ネットワーク制御回路 ２０１ パケット分割部 ３０２ 短パケット送信バッファ ３０３ 長パケット送信バッファ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ひとつの中心局と複数の子局とが無線通
   信路を介して接続され、 前記中心局および前記子局のそれぞれに、送信信号を一
   時待機させる送信バッファおよび受信信号を一時待機さ
   せる受信バッファを備えたランダムアクセス通信方式に
   おいて、 前記子局それぞれに、 送信データが発生したときにパケット長と設定された長
   さとを比較するパケット長検出部と、 前記中心局により挿入されたタイミング情報にしたがっ
   てスロットタイミングを発生するスロットタイミング発
   生回路と、 前記パケット長検出部の検出出力によりパケット長が設
   定された長さより長かったときに、パケット送出に必要
   なスロット長に基づき予約要求を作成し送信データに挿
   入する予約要求部と、 前記中心局から送信されたデータの中から予約要求を抜
   き出し、自局宛の予約要求であったときにその要求を前
   記予約要求部および前記スロットタイミング発生回路に
   通知する予約確認部とを備え、 前記中心局に、 前記子局から予約要求を受け他の予約と重複しないスロ
   ットを割り当て通知する予約受付部と、 タイミング情報を生成し前記予約受付部からの予約要求
   と合わせ前記送信バッファに送出するネットワーク制御
   回路とを備えたことを特徴とするランダムアクセス通信
   方式。
2. 【請求項２】 前記ネットワーク制御部は、予約要求を
   受けたときに、長パケットの残りを送信するのに適した
   数だけのスロットを要求元の子局に与え、他の子局から
   そのスロットにアクセスすることを禁止する情報を放送
   する手段を含む請求項１記載のランダムアクセス通信方
   式。