JPH1028098A

JPH1028098A - 回線アクセス方法

Info

Publication number: JPH1028098A
Application number: JP18191396A
Authority: JP
Inventors: Takumi Tanabe; 匠田辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】予め用意されたチャネル数分の端末しか同時
に通信できないという、ＦＤＭＡ方式の欠点を解消す
る、回線アクセス方法を提供する。【解決手段】端末１がチャネルにアクセスしようとし
たが、空きチャネルが無かった場合、センター局の指示
で制限付きでチャネルをアクセスする。端末１はタイマ
ーを起動して送信区間Ｄ１と待機区間Ｄ２が交互にくる
ようなスケジューリングを行い、送信区間Ｄ１だけＣＳ
ＭＡ方式に従って回線アクセスを可能とする。送信区間
Ｄ１中に回線アクセスをしようとしたが、キャリアをセ
ンスした場合は、タイマーをリセットして、キャリアが
無くなった後に待機区間Ｄ２からスケジューリングを再
開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ通信におけ
る回線アクセス方法に関する。特に周波数分割多元接続
方式を用いた場合の回線アクセス方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】データ通信網における回線のアクセス方
式は、大きく、回線交換方式とパケット交換方式に分け
ることができる。リアルタイム性が要求されるＶＯＤ
（ビデオオンデマンド）や電話、テレビ会議のようなア
プリケーションには、回線交換方式の方が適している。

【０００３】回線交換方式の多重化の方法として代表的
なものに、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：frequency
division multiple access）方式と、時分割多元接続
（ＴＤＭＡ：time division multiple access）方式が
ある。ＦＤＭＡ方式は、回線を周波数帯域によって複数
のチャネルに分割する。一方ＴＤＭＡ方式は、回線を時
分割（固定長のタイムスロット割り当て）によって複数
のチャネルに分割する。

【０００４】ＴＤＭＡ方式は、例えば優先度やデータ量
によって割り当てるタイムスロットの数を増減させた
り、空いているタイムスロットを他の端末に割り当てた
りする等、通信の状況によって柔軟な対応が可能であ
る。例えば特公平６−１８３５７号公報では、通信のビ
ットレート毎にチャネルをグループ化し、ビットレート
の大きいグループのタイムスロットは長くなるように設
定し、更に、通信の状況によってタイムスロットが不足
した場合は、隣接するグループからタイムスロットを借
りてくる方法を開示している。しかしＴＤＭＡ方式で
は、センター局が多数の端末と通信を行っているような
場合、センター局側の変復調器が故障すると全端末が通
信不能となる。

【０００５】一方、ＦＤＭＡ方式は、端末が通信の最初
にチャネルを確保してしまうと、（実際にはデータが流
れていなくても）その通信が終わるまで他の端末がその
チャネルを利用することができない。しかしＦＤＭＡ方
式は、センター局が多数の端末と通信を行っているよう
な場合、センター局側の変復調器が一つ故障しても、一
つのチャネルが使用できなくなるだけで、システム全体
には大きな影響を与えない。

【０００６】ＦＤＭＡ方式においても、通信の状況によ
ってチャネル割り当てを柔軟に行える回線アクセス方法
が求められている。特に、一つのチャネルを複数の端末
によって同時に使用する方法が必要となっている。

【０００７】特公平６−２０１８９号公報では、端末が
通信を開始しようとしたときに全チャネルが使用中であ
ったならば、センター局が通信を開始しようとした端末
の識別番号を保持し、空きチャネルが生じた時点でその
識別番号をもつ端末へその旨を通知する方法を開示して
いる。この方法は、チャネルが空いた直後に端末がチャ
ネルを確保できる。また、先に通信を開始しようとした
端末に先にチャネルが割り当てられるということも可能
である。しかし、一つのチャネルの同時使用を目指すも
のではなく、一つのチャネルを占有し続けるというＦＤ
ＭＡ方式の欠点を解決するものではない。

【０００８】特開昭５８−１５８３８５号公報では、チ
ャネルを確保している端末が、そのチャネルを一時使用
しないようなとき、チャネルの確保を一時中断し、使用
するようになってから再びチャネルを確保することを開
示している。この方法では、同一チャネルを複数の端末
が同時期に使用することができるが、チャネル使用を一
時中断してから再び復帰するまでには、一定の時間がか
かり、リアルタイム通信に適さない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の回線
アクセス方法の問題点を解決するもので、ＦＤＭＡ方式
を利用している場合でも、同一チャネルを２つの端末が
アクセスすることができるような回線アクセス方法を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ある端末からのチャンネル使用要求に対し
て、チャンネルに空きがない場合、所定の長さの送信区
間と待機区間を交互に設定するような制限付きで、他の
端末と共用させ、かつ各端末は、ＣＳＭＡ方式に従って
データ通信を行うものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の発明の回線アクセ
ス方法は、センター局と、センター局と通信する複数の
端末と、通信回線とで構成され、センター局から端末へ
の、もしくは、端末からセンター局への、もしくは、そ
の両方向のデータ通信がＦＤＭＡ方式を用いる通信網に
おいて用いられる。この回線アクセス方法は、センター
局が第１の端末からのチャネル使用要求を受信するステ
ップと、センター局が、制御するチャネルの空き状況を
確認するステップとを含む。センター局が、制御するチ
ャネルに空きがない場合、センター局はチャネルを使用
中の第２の端末宛てにチャネル共用指示を、第１の端末
宛てに制限付チャネル利用許可を送信するステップを含
む。第２の端末が、前記チャネル共用指示を受信するス
テップと、第２の端末が、ＣＳＭＡ（Carrier Sense Mu
ltiple Access）方式に従ったデータの送信を開始する
ステップとを含む。第１の端末が、所定の長さの送信区
間と所定の長さの待機区間を交互に設定するタイマーを
起動するステップを含む。第１の端末が、前記送信区間
においてＣＳＭＡ方式に従ってデータの送信を行うステ
ップと、第１の端末が、待機区間においてデータの送信
を待機するステップとを含む。第１の端末が、送信区間
において、チャネルにキャリアをセンスした場合、タイ
マーを停止し、キャリアをセンスしなくなったらタイマ
ーを再起動するステップとを含む。このことにより、同
一チャネルを２つの端末が同じアクセスすることが可能
となる。

【００１２】また第２の発明の回線アクセス方法では、
第１の発明において、待機区間が送信区間よりも長く設
定する。このことにより、先にチャネルをアクセスして
いた端末が優先してチャネルを利用できるようになり、
先にチャネルをアクセスしていた端末がリアルタイム通
信を行っていても、後からの端末から受ける影響を軽減
することができる。

【００１３】また第３の発明の回線アクセス方法では、
第１の発明において、送信区間及び待機区間の長さが、
通信中で可変とする。このことにより、後にチャネルを
アクセスする端末が、先にチャネルをアクセスしている
端末の通信の状況の変化に柔軟に対応することができ
る。

【００１４】また第４の発明の回線アクセス方法では、
第１の発明において、第１の端末がタイマーを再起動す
るステップにおいて、必ず待機区間から起動する。この
ことにより、第２の端末がバースト的に通信を行う場合
に、タイマー再起動を何度も行う必要がなくなる。

【００１５】また第５の発明の回線アクセス方法では、
第１の発明において、第１の端末及び第２の端末がＣＳ
ＭＡ方式に従ったデータの送信を行う代わりに、ＣＳＭ
Ａ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Access / Collisio
n Detection）方式に従ったデータの送信を行う。この
ことにより、端末は自身のデータ送信中にデータの衝突
を検出することができ、データの衝突に迅速に対応でき
る。

【００１６】また第６の発明の回線アクセス方法では、
第３の発明において、第２の端末が、直近の所定時間に
おいて自身の送信したフレームのフレーム落ち回数を数
え、フレーム落ち回数と、直近の送信区間と待機区間の
比率から、所定の方法で導出される比率で送信区間と待
機区間の比率を決定する。フレーム落ちはチャネル上で
のフレーム衝突が原因と考えられるので、このことによ
って、通信の状況が変化しても、フレーム衝突が起きに
くくすることができる。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態による
回線アクセス方法が用いられる通信網の一例である。図
１において、１はセンター局、２は端末である。センタ
ー局１は複数の端末２とデータ通信を行う。バス６には
センター局１以外にハードディスク装置３が接続されて
いる。バス７には端末２以外に、入力装置４、出力装置
５が接続されている。（図では示していないが、すべて
の端末２はそれぞれバス７に接続している。）ユーザー
が、例えばハードディスク装置３内のデータを参照した
い場合、入力装置４からその旨を入力し、バス７を介し
て端末２にセンター局１への通信開始を促す。端末２は
センター局１と通信を開始する。センター局１は、接続
されているハードディスク装置３が蓄積されているデー
タのうち、ユーザーによって指示されたデータをバス６
を介して取り込み、そのデータを端末２に向けて送信す
る。端末２は、受信したデータをバス７を介して出力装
置５に表示する。

【００１８】センター局１は、制御部１１、メモリ１
２、復調器１３、変調器１４、分配合成器１５、チャネ
ル利用状況テーブル１６を含む。端末２は、制御部２
１、メモリ２２、復調器２３、変調器２４、分配合成器
２５、キャリアセンス部２６、タイマー２７を含む。セ
ンター局１、端末２の各構成要素の機能の詳細について
は、後でセンター局１、端末２の動作をフローチャート
を用いて説明する際に述べる。

【００１９】図１の通信網では、そのシステム立ち上げ
時に、システム運用者が各端末２にそれぞれ端末ＩＤと
呼ばれる固有の数値を付与する。この端末ＩＤはぞれぞ
れの端末２のメモリ２２内の所定の場所に保持される。

【００２０】以下、端末２からセンター局１への向きを
「上り」、センター局１から端末２への向きを「下り」
とする。図１の通信網において、回線は周波数帯域によ
って上り回線と下り回線に分割される。更に上り回線、
下り回線が、それぞれ周波数帯域によって複数のチャネ
ルに分割される。センター局１内の復調器１３、変調器
１４はそれぞれ上り回線、下り回線のチャネル数分だけ
ある。復調器１３それぞれの受信（復調）周波数帯域
は、上り回線の複数のチャネルの周波数帯域のそれぞれ
に一致するように設定される。同様に、変調器１４それ
ぞれの送信（変調）周波数帯域は、下り回線の複数のチ
ャネルの周波数帯域にそれぞれに一致するように設定さ
れる。

【００２１】図２に、回線の分割の概要を示す。上りチ
ャネルのうち１チャネルはアクセス権要求用チャネルで
あり、端末２によって上りチャネル及び下りチャネルの
アクセス権を獲得するために利用される。残りの上りチ
ャネルは上りデータチャネルで、端末２からセンター局
１へのデータフレームや制御フレームの送信に用いられ
る。下りチャネルのうち１チャネルはポーリングチャネ
ルであり、センター局１が端末２に対してアクセス権要
求用チャネルへのアクセス権を付与するため、および、
センター局１から端末２へチャネル利用の許可を通知す
るために用いられる。下りチャネルの残りのチャネルは
下りデータチャネルで、センター局１から端末２へのデ
ータフレームや制御フレームの送信に用いられる。上り
データチャネル、下りデータチャネルの数は同一で、そ
れぞれ０から始まる数値で表されるチャネルＩＤが付与
されている。

【００２２】図３は、本実施の形態の回線アクセス方法
で用いられるフレームのフォーマットを示す。図３
（ａ）は、端末２からセンター局１へ送信されるアクセ
ス権要求用フレームのフォーマットを示す。このフレー
ムはアクセス権要求チャネルで用いられる。アクセス権
要求フレームは、開始デリミタ、端末ＩＤフィールド、
フレームＩＤフィールド、ＣＲＣ、終了デリミタから構
成される。端末ＩＤフィールドには、そのアクセス権要
求フレームを送信する端末の端末ＩＤが書き込まれる。
フレームＩＤフィールドには、そのアクセス権要求フレ
ームが何番目のアクセス権要求であるかを示す数値（フ
レームＩＤ）が書き込まれる。フレームＩＤの値は個々
の端末２毎に管理される。フレームＩＤの初期値（シス
テム立ち上げ時の値）は０で、端末２がアクセス権要求
フレームを送信するたびに１ずつ加算されていく。フレ
ームＩＤフィールドの大きさから導出されるフレームＩ
Ｄの最大値に１を加えた値は０である。

【００２３】図３（ｂ）は、センター局１から端末２へ
送信されるポーリングフレームのフォーマットを示す。
このフレームはポーリングチャネルで用いられる。ポー
リングフレームは、開始デリミタ、ポーリングフィール
ド、端末数フィールド、複数のアクセス権許可情報フィ
ールド、ＣＲＣ、終了デリミタから構成される。ポーリ
ングフィールドには、センター局１が次のタイミング
で、アクセス権要求チャネルへのアクセス許可を与える
端末２の端末ＩＤが書き込まれる。端末数フィールド
は、アクセス権許可情報フィールドの数を含む。アクセ
ス権許可情報フィールドは、それぞれ、端末ＩＤフィー
ルド、フレームＩＤフィールド、タイプフィールド、チ
ャネルＩＤフィールドから構成される。アクセス権許可
情報フィールドは、センター局１が、端末ＩＤフィール
ド内の端末ＩＤをもつ端末２に対して、チャネルＩＤフ
ィールド内のチャネルＩＤで表される上りチャネルへの
アクセスを許可し、かつ、センター局１からこの端末２
宛ての送信にこのチャネルＩＤで表される下りチャネル
を使用することを意味する。フレームＩＤフィールドに
は、そのアクセス権許可情報フィールドに対応するアク
セス権要求フレームのフレームＩＤの値がコピーされ
る。タイプフィールドの値が０の時、許可を受けた端末
２による上りチャネルへのアクセスが制限なしであるこ
とを示す。タイプフィールドの値が１の時、許可を受け
た端末２による上りチャネルへのアクセスに、後でフロ
ーチャートを用いて説明するような制限があることを示
す。ポーリングフレームの長さはポーリングチャネルの
伝送容量から導出される１ミリ秒分のビット数の固定長
である。アクセス権許可を与える端末数が少なく、ポー
リングフレームの長さが１ミリ秒分の長さに満たないと
きは、最後のアクセス権許可情報フィールドとＣＲＣの
間にいくつか０を挿入し、全体のフレーム長が１ミリ秒
分となるように調整する。

【００２４】図３（ｃ）は、端末２からセンター局１へ
送信される上りデータフレームのフォーマットを示す。
このフレームは上りデータチャネルで用いられる。上り
データフレームは、プリアンブル、開始デリミタ、端末
ＩＤフィールド、タイプフィールド、データ部、ＣＲ
Ｃ、終了デリミタから構成される。端末ＩＤフィールド
にはその上りデータフレームを送信した端末２の端末Ｉ
Ｄが書き込まれる。タイプフィールドの値は０で、この
フレームが上りデータフレームであることを示す。デー
タ部には、端末２からセンター局１へ送信されるデータ
が含まれる。

【００２５】図３（ｄ）は、端末２からセンター局１へ
送信される上り制御フレームのフォーマットを示す。こ
のフレームは上りデータチャネルで用いられる。上り制
御フレームは、プリアンブル、開始デリミタ、端末ＩＤ
フィールド、タイプフィールド、制御情報部、ＣＲＣ、
終了デリミタから構成される。端末ＩＤフィールドには
その上り制御フレームを送信した端末２の端末ＩＤが書
き込まれる。タイプフィールドには上り制御フレームの
タイプを表すタイプ値が書き込まれる。タイプ値１は通
信終了を、タイプ値２はチャネル共用指示確認を意味す
る。これらの上り制御フレームの役割、及び、それぞれ
の制御情報部の内容については、後でフローチャートを
用いて説明する。

【００２６】図３（ｅ）は、センター局１から端末２へ
送信される下りデータフレームのフォーマットを示す。
このフレームは下りデータチャネルで用いられる。下り
データフレームは、プリアンブル、開始デリミタ、端末
ＩＤフィールド、タイプフィールド、データ部、ＣＲ
Ｃ、終了デリミタから構成される。端末ＩＤフィールド
には、その下りデータフレームの宛先である端末２の端
末ＩＤが書き込まれる。タイプフィールドの値は８で、
そのフレームが下りデータフレームであることを示す。
データ部には、センター局１から端末２へ送信されるデ
ータが含まれる。

【００２７】図３（ｆ）は、センター局１から端末２へ
送信される下り制御フレームのフォーマットを示す。こ
のフレームは下りデータチャネルで用いられる。下り制
御フレームは、プリアンブル、開始デリミタ、端末ＩＤ
フィールド、タイプフィールド、制御情報部、ＣＲＣ、
終了デリミタから構成される。端末ＩＤフィールドには
その下り制御フレームの宛先である端末２の端末ＩＤが
書き込まれる。タイプフィールドには下り制御フレーム
のタイプを表すタイプ値が書き込まれる。タイプ値９は
送信終了を、タイプ値１０はチャネル共用指示を、タイ
プ値１１はチャネル共用解除を意味する。

【００２８】図４は、本実施の形態の回線アクセス方法
のフレーム交換の概要を示すシーケンス図である。

【００２９】図４（ａ）は、上り（下り）データチャネ
ルに空きがある場合のシーケンスを示す図である。セン
ター局１と通信をしようとする端末２は、自身の端末Ｉ
Ｄと一致する端末ＩＤをもつポーリングフレームを受信
するまで待つ。そのようなポーリングフレームを受信す
ると、端末２はアクセス権要求フレームを送信する。ア
クセス権要求フレームを送信するタイミングは、上記の
ポーリングフレームの終了デリミタを受信するタイミン
グである。センター局１がアクセス権要求フレームを受
信し、上り（下り）データチャネルに空きがある場合、
センター局１は空きチャネルの中から一つ選択する。次
いでセンター局１は、アクセス権要求フレームを送信し
た端末に対して、選択された上りデータチャネルへのア
クセスを制限無しで許可する、アクセス権許可情報フィ
ールドを含むようなポーリングフレームを生成し、ポー
リングチャネルに送信する。端末２はアクセス権許可を
受けた上りデータチャネルにデータフレームを送信す
る。通信を終了する際には、端末２は送信終了を意味す
る制御フレームを上りデータチャネルに送信する。送信
終了の制御フレームを受信したセンター局１は、送信終
了の制御フレームを下りデータチャネルへ送信する。

【００３０】図４（ｂ）は、上り（下り）データチャネ
ルに空きがなく、かつ、上りデータチャネルのすべてが
２つの端末２によってアクセスされているのではない場
合のシーケンスを示す図である。センター局１と通信を
しようとする端末２（以下、端末Ａ）が、アクセス権要
求フレームを送信するまでは、図４（ａ）の場合と同じ
である。センター局１がアクセス権要求フレームを受信
し、上りデータチャネルに空きがなく、かつ、上りデー
タチャネルのうち１つの端末２によって占有アクセスさ
れているものがある場合、センター局１は、１つの端末
２によって占有アクセスされている上り（下り）データ
チャネルの一つを選択する。次いでセンター局１は、選
択した下りデータチャネルへ、その上りデータチャネル
を占有アクセスしている端末２（以下、端末Ｂ）宛て
に、チャネル共用指示を意味する制御フレームを送信す
る。端末Ｂは、これを受けてチャネル共用指示確認を意
味する制御フレームを送信する。センター局１は、チャ
ネル共用指示確認の制御フレームを受信すると、端末Ａ
に対して、選択された上りデータチャネルへのアクセス
を制限付きで許可する、アクセス権許可情報フィールド
を含むようなポーリングフレームを生成し、ポーリング
チャネルに送信する。端末Ａ、Ｂのどちらも通信を終了
する場合は、送信終了を意味する制御フレームを、上り
データチャネルに送信する。これを受けてセンター局１
は、下りデータチャネルに送信終了を意味する制御フレ
ームを送信する。その時、端末Ａ、Ｂのうち片方がまだ
通信続行中であった場合、センター局１は通信続行中で
ある方の端末２に向けてチャネル共用解除を意味する制
御フレームを送信する。以降その端末２はその上りデー
タチャネルに占有してアクセスできる。

【００３１】なお、本実施の形態の通信網においては、
通信の開始、終了は必ず端末２側から始める。

【００３２】以下本実施の形態の回線アクセス方法につ
いて、図５、図６のフローチャートを用いて詳しく説明
する。図５は、端末２の動作を示すフローチャート、図
６はセンター局１の動作を示すフローチャートである。

【００３３】最初に図５を参照して端末２の動作を説明
する。端末２を使用するユーザーが入力装置４に通信の
開始の指示を入力すると、その指示はバス７を経由して
端末２内の制御部２１へ送られる。制御部２１は復調器
２３にポーリングフレーム受信開始を指示する。復調器
２３は、復調周波数帯域をポーリングチャネルの周波数
帯域に合わせる。次いで、分配合成器２５からの信号を
復調する。復調器２３は復調の結果得られたビット列に
定期的に現れる、所定のビットパターンをもつ（ポーリ
ングフレームの）開始デリミタを利用してビット同期を
とる。更に受信したビット列を復号して、ポーリングフ
レームを受信する。ポーリングフレームを受信した復調
器２３は、その旨を制御部２１に通知するとともに、ポ
ーリングフレームの端末ＩＤフィールド以降をメモリ２
２に送りはじめる。復調器２３は、受信したポーリング
フレームのＣＲＣチェックを行い、その正否を制御部２
１に通知する。制御部２１はメモリ２２内にあらかじめ
保持されている自身の端末ＩＤと、受信した端末ＩＤフ
ィールド内の端末ＩＤを比較する。この両者が一致し、
かつ、復調器２３からＣＲＣが正しかった旨の通知を受
けると、制御部２１は、アクセス権要求チャネルのアク
セス権を獲得したと認識する。端末ＩＤが一致しないで
ＣＲＣが正しいという通知を受けるか、端末ＩＤが一致
したがＣＲＣが正しくないという通知を受けると、制御
部２１はメモリ２２内の受信したポーリングフレームを
廃棄する。具体的には復調器２３に対して、次に受信す
るポーリングフレームのメモリ２２への書き込みを、す
でに受信したポーリングフレームを上書きするように行
うことを指示する。

【００３４】ポーリングフレームのポーリングフィール
ド内の端末ＩＤが自身の端末ＩＤと一致すると（ステッ
プ１）、制御部２１は，まずメモリ２２に保持されてい
るアクセス権要求フレームのテンプレートのフレームＩ
Ｄフィールドを、前回のアクセス権要求フレームのフレ
ームＩＤより１だけ加算するように設定する。更に制御
部２１はメモリ２２からこのテンプレートを変調器２４
にコピーさせる。次いで制御部２１は、直近に受信した
ポーリングフレームの終了デリミタを受信するタイミン
グで、変調器２４へアクセス権要求フレームの送信を指
示する。変調器２４は、送信周波数帯域をアクセス権要
求チャネルの周波数帯域に合わせ、メモリ２２からのア
クセス権要求フレームのテンプレートに開始デリミタ、
終了デリミタを付加し、ＣＲＣを計算、付加してフレー
ムを完成させる。更に変調器２４は、このアクセス権要
求フレームを符号化し、変調して分配合成器２５に送
る。こうしてアクセス権要求フレームは端末２から送信
される（ステップ２）。

【００３５】アクセス権要求フレームの送信が終わる
と、変調器２４はその旨を制御部２１に通知する。制御
部２１は復調器２３からメモリ２２に送られるポーリン
グフレームのアクセス権許可情報フィールドを参照し始
める。自身の端末ＩＤと一致する端末ＩＤフィールドを
持つ、アクセス権許可情報フィールドを見出すと、制御
部２１は、そのアクセス権許可情報フィールドのフレー
ムＩＤが、送信したアクセス権要求フィールドのフレー
ムＩＤと一致することを確認する。こうして、上りデー
タチャネルのアクセス権が許可される（ステップ３）。
次いで制御部２１は、変調器２４、復調器２３に対し
て、このアクセス権許可情報フィールドのチャネルＩＤ
をもつ上りデータチャネル、下りデータチャネルの周波
数帯域に、それぞれ送信周波数帯域、受信周波数帯域を
合わせるよう指示する。

【００３６】制御部２１は、メモリ２２内にある上記の
アクセス権許可情報フィールドのタイプ値を参照する
（ステップ４）。タイプ値が０であれば、制御部２１は
上りデータチャネルの占有アクセス権を得たと認識す
る。

【００３７】復調器２３は、分配合成器２５からの先ほ
ど設定した下りデータチャネルの信号を受信し始める。
下りデータチャネルを流れるフレームを受信する場合
は、まず信号を設定した受信周波数で復調する。プリア
ンブルによってビット同期をとる。次いで開始デリミタ
を検出し、端末ＩＤフィールド以下を復号する。復調器
２３は、復号したデータ列をＣＲＣの直前までメモリ２
２に送る。メモリ２２にデータ列を送り始めるときに、
復調器２３は制御部２１にその旨を通知する。同時に復
調器２３は、ＣＲＣチェックを行い、正否が判明した時
点で、正否を制御部２１に通知する。制御部２１はＣＲ
Ｃチェックが正しいフレームだけを認識し、誤りのフレ
ームはメモリ２２から廃棄する。

【００３８】制御部２１が、復調器２３が受信したフレ
ームを参照し、そのフレームが、自身の端末ＩＤを有す
る下り制御フレームで、かつ、そのタイプ値が１０（チ
ャネル共用指示）であると認識すると（ステップ５）、
制御部２１は、メモリ２２内にタイプ値２（チャネル共
用指示確認）の上り制御フレームを生成する。メモリ２
２内ではプリアンブル、開始デリミタ、ＣＲＣ、終了デ
リミタは付加しない。次いで制御部２１は、生成した上
り制御フレームをメモリ２２から変調器２４へ移動させ
る。変調器２４はこの上り制御フレームにプリアンブ
ル、開始デリミタを付加し、ＣＲＣを計算して付加し、
更に終了デリミタを付加して、符号化し、送信周波数で
変調した信号を分配合成器２５に送る。これによって端
末２はチャネル共用指示確認の上り制御フレームを送信
する（ステップ６）。

【００３９】次いで、制御部２１はＣＳＭＡモードを設
定する（ステップ７）。ＣＳＭＡモードが設定される
と、制御部２１はキャリアセンス部２６に対し、その
受信周波数帯域を設定されている上りデータチャネルと
同じ周波数帯域にするように指示する。キャリアセンス
部２６は、以降、その上りデータチャネルを観察し、上
りデータチャネルに所定強度以上の信号があれば、上り
データチャネルがビジーである旨を制御部２１に通知し
続ける。

【００４０】ユーザーによって入力装置４から入力され
たデータが、バス７を経由してメモリ２２に送信すべき
データとして蓄積されている等、センター局１へ向けて
送信すべきデータが存在する場合（ステップ８）、制御
部２１は、そのデータをデータ部としてもつような上り
データフレームを、メモリ２２内で作成する。この時、
プリアンブル、開始デリミタ、ＣＲＣ、終了デリミタは
付加しない。制御部２１は、この上りデータフレームを
メモリ２２から変調器２４に移す。ＣＳＭＡモードが設
定されていないならば（ステップ９）、制御部２１は変
調器２４に上りデータフレームの送信を指示する。変調
器２４は、メモリ２２からの上りデータフレームからＣ
ＲＣを計算、付加し、更に上りデータフレームを符号化
して、プリアンブル、開始デリミタ、終了デリミタを付
加し、設定された上りデータチャネルの周波数で変調し
て、分配合成器２５に送る。これによりメモリ２２内の
データは送信される（ステップ１１）。

【００４１】ステップ９で、メモリ２２内のデータを送
信しようとする場合に、ＣＳＭＡモードが設定されてい
たら、制御部２１はキャリアセンス部２６の通知から、
上りデータチャネルがビジーでないと確認される時に限
り、すなわち上りデータチャネルが空いている時に限り
（ステップ１０）、ステップ１１に移ってデータを送信
する。

【００４２】復調器２３から下り制御フレームが受信さ
れ、そのタイプ値が１１（チャネル共用解除）である
と、制御部２１が認識した場合（ステップ１２）、制御
部２１は、ステップ６と同様の方法で、タイプ値３（チ
ャネル共用解除確認）の上り制御フレームを送信させる
（ステップ１３）。次いで制御部２１はＣＳＭＡモード
を解除する（ステップ１４）。

【００４３】ユーザーによって入力装置４からバス７を
介して制御部２１に通信終了が知らされる等の手続き
で、通信を終了する場合（ステップ１５）、端末２は通
信終了処理を行う（ステップ１６）。通信終了処理で
は、まず制御部２１が、メモリ２２と変調器２４に指示
して、タイプ値が１（通信終了）の上り制御フレームを
生成させ、送信する。次いで制御部２１はタイマー２７
を起動させる。この後、復調器２３が受信してメモリ２
２に送られたフレームが、制御部２１によってタイプ値
９（通信終了）の下り制御フレームであると認識される
と、制御部２１はタイマー２７を止め、通信終了の旨
を、バス７を介して出力装置４に表示させる。タイプ値
９の下り制御フレームを受信できないままに所定の時間
経過した場合には、制御部２１は変調器２４、メモリ２
２に指示して、タイプ値１の上り制御フレームを再送さ
せる。ＣＳＭＡモードが設定されていれば、制御部２１
はこれを解除する。

【００４４】ステップ２で、アクセス権要求フレームを
送信すると、制御部２１はタイマー２７を起動させる。
ステップ３で端末ＩＤとフレームＩＤが一致するアクセ
ス権許可情報フィールドを受信しないまま、タイマー２
７が所定の時間経過すると、タイムアウトとなり（ステ
ップ３１）、制御部２１はバス７を介して出力装置５に
タイムアウトの旨のメッセージを表示させる（ステップ
３２）。

【００４５】ステップ４で、受信したアクセス権許可情
報フィールドのタイプ値が１の場合、制御部２１は復調
器２３の受信周波数を、受信したアクセス権許可情報フ
ィールド内のチャネルＩＤをチャネルＩＤとしてもつ下
りデータチャネルの周波数帯域に合わせるよう指示す
る。同様に制御部２１は、変調器２４の送信周波数を、
上記のチャネルＩＤをチャネルＩＤとしてもつ上りデー
タチャネルの周波数帯域に合わせるよう指示する。更
に、制御部２１はタイマー２７を起動させる（ステップ
４１）。制御部２１はタイマー２７のタイマー値を参照
して、図７のように送信区間Ｄ１と待機区間Ｄ２が交互
に現れるようなスケジューリングを行う。タイマー２７
の起動後、制御部２１はキャリアセンス部２６に対し
て、上記の上りデータチャネルの信号の観察を開始する
ように指示する。

【００４６】メモリ２２内に送信すべきデータが書き込
まれた場合（ステップ４２）、制御部２１のスケジュー
ルにおいて送信区間にあり（ステップ４３）、キャリア
センス部２６からの通知が上りデータチャネルに信号が
無いことを示している場合（ステップ４４）、制御部２
１は、メモリ２２、変調器２４に指示してメモリ２２内
のデータを上りデータフレームとして送信させる（ステ
ップ４５）。

【００４７】復調器２３が受信しメモリ２２においたフ
レームが、制御部２１によってタイプ値１１（チャネル
共用解除）の下り制御フレームであると確認されると
（ステップ４６）、制御部２１は、メモリ２２、変調器
２４に指示して、タイプ値３（チャネル共用解除確認）
の上り制御フレームを送信させる（ステップ４７）。次
いで制御部２１はタイマー２７を終了させ、送信区間、
待機区間のスケジューリングも中止する（ステップ４
８）。その後、ステップ５に移る。

【００４８】ステップ４４で、キャリアセンス部２７か
ら上りデータチャネルに所定強度以上の信号が検出され
たと通知された場合、制御部２１は、タイマー２７をリ
セットし、そのスケジューリングが待機区間から再開す
るように設定する（ステップ４４１）。

【００４９】通信の終了が制御部２１によって認識され
ると（ステップ４６１）、通信終了処理が行われる（ス
テップ４６２）。通信終了処理の動作はステップ１６と
ほぼ同様である。ただしステップ１６では、ＣＳＭＡモ
ードの解除を行ったが、ここではタイマー２７と制御部
２１によるスケジューリングを中止する。

【００５０】次にセンター局１の動作について図６を参
照しながら説明する。ここでは、本発明の内容であるチ
ャネルのアクセス方法に関連する動作だけを説明する。
アクセス権要求チャネルを受信する復調器１３が受信
し、メモリ２２に送ったフレームが、制御部１１によっ
てアクセス権要求フレームであると認識されると（ステ
ップ１）、制御部２１はチャネル利用状況テーブル１６
を参照する。

【００５１】図８にチャネル利用状況テーブル１６の内
容を示した。図８のように、チャネル利用状況テーブル
１６は、上り（下り）データチャネルそれぞれの利用状
況を、チャネルＩＤと利用状況値及び２つの端末ＩＤ値
によって保持している。利用状況値は０、１、２の値を
とる。この値０、１、２の意味はそれぞれ、そのチャネ
ルＩＤをもつ上り（下り）データチャネルが未使用、１
つだけの端末２によって使用中、２つの端末２によって
使用中であることを示す。２つの端末ＩＤ値は、園チャ
ネルを現在使用中の端末の端末ＩＤが書き込まれる。そ
のチャネルを使用している端末がないもしくは１つだけ
の場合、対応する端末ＩＤはの両方もしくは片方は、ど
の端末の端末ＩＤにも設定されていない値（例えば−
１）に設定され、この値をデフォルト値と呼ぶ。

【００５２】制御部１１がチャネル利用状況テーブル１
６を参照して、利用状況値が０であるような上り（下
り）データチャネル（空きチャネル）を見つけると（ス
テップ２）、制御部１１は、チャネル利用状況テーブル
１６内のこの空きチャネルの利用状況値を１に書き換
え、対応する２つの端末ＩＤのうちの１つの端末ＩＤ値
をアクセス権要求フレームを送信した端末の端末ＩＤを
設定する（ステップ３）。次いで、制御部１１はメモリ
１２内に、アクセス権要求フレームを送信した端末に対
して、上記の上りデータチャネルのアクセス権を与える
ような、アクセス権許可情報フィールドを生成し、生成
したフィールドをポーリングチャネルに送信する変調器
１４に送る。制御部１１は、ポーリングチャネルに送信
する変調器１４に対して、生成したアクセス権許可情報
フィールドを含むポーリングフレームを送信するように
指示する。ポーリングチャネルに送信する変調器１４
は、メモリ１２から送られるアクセス権許可情報フィー
ルドを、ポーリングフレームの所定の場所に書き込み、
そのポーリングフレームを分配合成器１５に送る（ステ
ップ４）。

【００５３】通信を行っている上りデータチャネルを受
信する復調器１３が受信し、メモリ１２に送ったフレー
ムが、制御部１１によってタイプ値１（通信終了）の上
り制御フレームであると確認されると（ステップ５）、
制御部１１は、メモリ１２上にタイプ値９（通信終了）
の下り制御フレームを生成し、上記の上りデータチャネ
ルと同じチャネルＩＤをもつ下りデータチャネルに送信
する変調器１４に送り、生成した下り制御フレームを送
信させる（ステップ６）。

【００５４】次に制御部１１は、チャネル利用状況テー
ブル１６を参照し、この上りデータチャネルのチャネル
ＩＤに対応する利用状況値を参照する（ステップ７）。
利用状況値が２の場合、制御部１１は、メモリ１２上に
タイプ値１１（チャネル共用解除）の下り制御フレーム
を生成する。この下り制御フレームの端末ＩＤフィール
ドには、上記のチャネルＩＤに対応する２つの端末ＩＤ
のうち、通信終了の上り制御フレームを送信した端末を
示す方ではない、端末ＩＤを書き込む。これを上記の下
りデータチャネルに送信する変調器１４に送り、生成し
た下り制御フレームを送信させる（ステップ８）。更に
制御部１１は、チャネル利用状況テーブル内の、対応す
る利用状況値を１だけ減じ、同じく対応する端末ＩＤ値
をデフォルト値に戻す。

【００５５】ステップ７で、利用状況値が１ならば（ス
テップ７１）、ステップ９に移る。利用状況値が０なら
ば何もしない。

【００５６】ステップ２で、制御部１１が利用状況値が
０であるチャネルＩＤを見つけられない場合、制御部１
１は次に利用状況値が１であるチャネルＩＤ（対応する
上り（下り）データチャネルは制限付で利用可能）を探
す（ステップ２１）。そのようなチャネルＩＤがあれ
ば、制御部１１は、対応する利用状況値を２にし、対応
する２つの端末ＩＤのうち、デフォルト値であるほうの
端末ＩＤを、アクセス権要求フレームを送信した端末の
端末ＩＤに設定する（ステップ２２）。

【００５７】次に制御部１１は、メモリ１２内に、アク
セス権要求フレームを送信した端末に対して、上記の上
りデータチャネルを制限付きでアクセスすることを許可
する、アクセス権許可情報フィールドを作成する。制御
部１１は、ポーリングチャネルに送信する変調器１４に
対して、生成したアクセス権許可情報フィールドを含
む、ポーリングフレームを送信させる（ステップ２
３）。

【００５８】以上本実施の形態によれば、ＦＤＭＡ方式
を使用している場合でも、２つの端末によって同一チャ
ネルの同時使用が可能となる。

【００５９】なお、本実施の形態では送信区間と待機区
間は固定長であるが、制御部２１によって可変に設定さ
れてもよい。その際、通信開始時に設定して通信開始か
ら終了までは両区間を固定長としてもよいし、通信中も
両区間の長さを可変長としてもよい。このことにより、
通信の状況の変化に柔軟に対応でき、２つの端末から送
信されるフレームが衝突する確率を減らすことができ
る。

【００６０】特に両区間の長さを通信中に可変とする場
合、両区間を設定する端末の上位のプロトコルによっ
て、直近の所定時間内のフレーム落ち回数を測定し、フ
レーム落ち回数が多いほど待機区間を長さを送信区間に
比べて大きく設定すれば、通信の状況の変化にダイナミ
ックに対応することができる。

【００６１】また本実施の形態では、キャリアセンス部
２６は、上りデータチャネルの信号強度だけを観察して
いるが、キャリアセンス部２６に復調器を備え、上りデ
ータチャネルに流れるメモリ２２に送り、その旨を制御
部２１に知らせてもよい。このことにより制御部２１
は、上りデータフレームに送信したフレームが、他の端
末によるフレームと衝突しているかどうかを検出するこ
とができる。すなわち、ＣＳＭＡ／ＣＤが可能となる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、ＦＤＭＡ方式を使用し
ている場合でも、２つの端末によって同一チャネルの同
時使用が可能となる。その際、後からチャネルにアクセ
スする端末の送信区間の長さに比べてと待機区間の長さ
を大きくすることによって、先にチャネルにアクセスし
ていた端末は、後にアクセスした端末のアクセスによっ
て通信が妨げられる確率を低く押さえることができる。
このことにより、先にチャネルにアクセスしていた端末
は、リアルタイム通信を継続して行うことが可能とな
る。また、後にアクセスした端末だけが送信区間と待機
区間のスケジューリングを行い、それを先にアクセスし
た端末やセンター局と同期させる必要がないので、同期
のためのアルゴリズムを必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による回線アクセス方法で
用いられる通信網の全体図

【図２】同チャネル分割の方法の説明図

【図３】同フレームフォーマット図

【図４】同シーケンスの概略図

【図５】同端末の動作を示すフローチャート

【図６】同センター局の動作を示すフローチャート

【図７】同端末が設定する送信区間と待機区間の説明図

【図８】チャネル利用状況テーブルの例を示す図

【符号の説明】

１センター局２端末３ハードディスク装置４入力装置５出力装置６、７バス８、９ＣＰＵ１１、２１制御部１２、２２メモリ１３、２３復調器１４、２４変調器１５、２５分配合成器１６チャネル利用状況テーブル２６キャリアセンス部２７タイマー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】センター局と複数の端末との間で、一方
向または双方向のデータ通信を周波数分割多元接続方式
で行う通信網において、前記センター局が、第１の端末からのチャネル使用要求
を受信するステップと、前記センター局が、制御するチャネルの空き状況を確認
するステップと、制御するチャネルに空きがない場合、前記センター局
が、チャネルを使用中の第２の端末宛てにチャネル共用
指示を、前記第１の端末宛てに制限付チャネル利用許可
を送信するステップと、前記第２の端末が、前記チャネル共用指示を受信するス
テップと、前記第２の端末が、ＣＳＭＡ方式に従ったデータの送信
を開始するステップと、前記第１の端末が、所定の長さの送信区間と所定の長さ
の待機区間とを交互に設定するタイマーを起動するステ
ップと、前記第１の端末が、前記送信区間においてＣＳＭＡ方式
に従ってデータの送信を行うステップと、前記第１の端末が、前記待機区間においてデータの送信
を待機するステップと、前記第１の端末が、前記送信区間において、チャネルに
キャリアをセンスした場合、タイマーを停止し、キャリ
アをセンスしなくなったらタイマーを再起動するステッ
プとを有する回線アクセス方法。
【請求項２】待機区間が送信区間よりも長いことを特
徴とする請求項１に記載の回線アクセス方法。
【請求項３】送信区間及び待機区間の長さが、通信中
に可変であることを特徴とする請求項１に記載の回線ア
クセス方法。
【請求項４】第１の端末がタイマーを再起動するステ
ップにおいて、待機区間から起動することを特徴とする
請求項１に記載の回線アクセス方法。
【請求項５】第１の端末及び第２の端末がＣＳＭＡ方
式に従ったデータの送信を行う代わりに、ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ方式に従ったデータの送信を行うことを特徴とする請
求項１に記載の回線アクセス方法。
【請求項６】第２の端末が、直近の所定時間において
自身の送信したフレームのフレーム落ち回数を数え、前
記フレーム落ち回数と、直近の送信区間と待機区間の比
率から、所定の方法で導出される比率で前記送信区間と
前記待機区間の比率を決定することを特徴とする請求項
３に記載の回線アクセス方法。