JPH114237A - 回線制御方式及びこれが適用される基準局、子局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、回線輻輳の低減により伝送効率を
向上させること、および緊急のメッセージを優先的に送
信可能とする回線制御方式を提供する。 【解決手段】 基準局１は、スロットタイミングと上り
回線の輻輳の程度を示す上り回線優先レベルとを表す信
号を、下り回線２を介して複数の子局４、５、６に送信
し、子局４、５、６の各々は、上り回線優先レベルと送
信すべきメッセージに割り当てられたメッセージ優先レ
ベルとを比較し、このメッセージ優先レベルが上り回線
優先レベル以上の場合のみスロットタイミングに応じて
上り回線３を介して基準局１にメッセージを送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスロット付
きアロハ方式通信等に用いられて好適な回線制御方式及
びこれが適用される基準局、子局に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通信回線を共用して複数の子局が
基準局にメッセージを送信する場合、スロット付きアロ
ハ方式の回線制御方式が使われている。これは、基準局
から全子局へ下り回線でスロットタイミングを送信し、
メッセージを持っている子局がこのスロットタイミング
に合わせて上り回線で基準局へメッセージをバースト送
信する方式である。

【０００３】この方式では、複数の子局においてメッセ
ージが同時期に発生した場合、それらの子局は基準局か
らのスロットタイミングに合わせて一斉にバースト送信
しようとするため、各子局の送信信号が衝突して基準局
ではメッセージを正しく受信できない。結果として、そ
れらの子局はある期間（各子局が疑似乱数等でその都度
決める）を置いてメッセージの再送信を余儀なくされ
る。また、同時送信する子局が多いと、上り回線は輻輳
して子局からのメッセージは基準局に届き難い。

【０００４】この点を改善するため、従来、次のような
方法が提案されている。 （１）子局から基準局に対しスロット予約を行って排他
的にスロットを使うことによって、送信信号の衝突を抑
制して伝送効率を向上させる（一例として特開平８−１
８１６４５号公報）。

【０００５】（２）基準局で信号の衝突を検出し、該当
子局にのみ再送信を指示することによって、再送時の送
信信号の衝突を抑制して伝送効率を向上させる（一例と
して特開平６−２４４７９４号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げる問題点があった。すなわち、第１の
問題点は、上り回線が輻輳している状況下において上記
（１）の従来のスロット予約による方法は効果的でない
ことである。その理由は、上り回線が輻輳している状況
下では、スロット予約の要求メッセージすらも基準局へ
届き難く、スロットの予約が困難だからである。 第２
の問題点は、上記（２）の従来の基準局で信号の衝突を
検出する方法は、基準局が高価な物になることである。
その理由は、信号の衝突検出および衝突したスロットの
特定を行う信号衝突検出回路を基準局に設ける必要があ
るからである。

【０００７】第３の問題点は、子局が緊急のメッセージ
を有していたとしても、それを優先して送信することは
困難である。その理由は、上り回線のアクセスに関わる
優先制御の機能を持っていないためである。 本発明は
斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、回線輻輳の低減により伝送効率を向上さ
せること、および緊急のメッセージを優先的に送信可能
とする回線制御方式を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、基準局
と複数の子局とを接続する共通の上り回線及び下り回線
における通信を制御する回線制御方式において、基準局
は、スロットタイミングと上り回線の輻輳の程度を示す
上り回線優先レベルとを表す信号を、上り回線を介して
複数の子局に送信し、子局の各々は、上り回線優先レベ
ルと送信すべきメッセージに割り当てられたメッセージ
優先レベルとを比較し、このメッセージ優先レベルが上
り回線優先レベル以上の場合のみスロットタイミングに
応じて下り回線を介して基準局にメッセージを送信する
ことを特徴とする回線制御方式に存する。

【０００９】また、本発明の要旨は、複数の子局と共通
の上り回線及び下り回線を介して接続された基準局にお
いて、スロットタイミングと上り回線の輻輳の程度を示
す上り回線優先レベルとを表す信号を、上り回線を介し
て複数の子局に送信する送信手段と、子局から送信され
てきたメッセージ及びこのメッセージを再送した回数を
示すメッセージ再送回数を表す信号を受信する受信手段
と、メッセージ再送回数に基づいて上り回線優先レベル
を増減制御する制御手段とを備えることを特徴とする、
回線制御方式が適用される基準局に存する。

【００１０】さらに、本発明の要旨は、基準局と共通の
上り回線及び下り回線を介して接続された子局におい
て、基準局から送信されてくるスロットタイミングと上
り回線の輻輳の程度を示す上り回線優先レベルとを表す
信号を受信する受信手段と、送信すべきメッセージに対
してメッセージ優先レベルを割り当てる割り当て手段
と、上り回線優先レベルとメッセージ優先レベルとを比
較し、このメッセージ優先レベルが上り回線優先レベル
以上の場合のみスロットタイミングに応じて下り回線を
介して基準局にメッセージを送信する送信手段とを備え
ることを特徴とする、回線制御方式が適用される基準局
に存する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施形態である回線制
御方式が適用される回線ネットワークを示すブロック図
である。この図において、基準局１は、子局４、５、６
と共通の下り回線２及び上り回線３で接続され、基準局
１は下り回線２を介して子局４、５、６に同報送信し、
他方、子局４、５、６は送信が必要な場合のみ上り回線
３を介して基準局１に送信するように構成されている。
なお、下り回線２および上り回線３は有線通信回線、無
線通信回線、衛星通信回線、光伝送通信回線の何れか、
又はこれらの混用で構成した通信回線とする。

【００１３】図２は、一実施形態の回線制御方式を説明
するための下り回線及び上り回線の信号フレームを示す
タイムチャートである。

【００１４】図２に示すように、基準局１は、「スロッ
トタイミング」と「上り回線優先レベル」と「下り情
報」とを下り回線２の信号フレームで子局４、５、６へ
同報送信する。一方、子局４、５、６は、基準局１へ送
信するメッセージが発生する都度、このメッセージに対
してその種類（緊急度の度合い、など）に応じた「メッ
セージ優先レベル」を設定して、基準局１から「スロッ
トタイミング」および「上り回線優先レベル」の通知を
受信待ちする。そして、子局４、５、６は、その通知を
受信すると、基準局からの「上り回線優先レベル」の値
と自身が有するメッセージの「メッセージ優先レベル」
の値を比較して、「メッセージ優先レベル」の値が「上
り回線優先レベル」以上の場合のみ、この「メッセー
ジ」とその「メッセージ再送回数」とを、上り回線３の
信号フレームで「スロットタイミング」を参照して基準
局１へ送信する。

【００１５】その後、子局４、５、６は基準局１からの
応答を待って基準局１からの応答が無いか、又は「メッ
セージ優先レベル」が低いため基準局１への送信を見合
わせた場合は、「メッセージ再送回数」の値を１だけ増
加するとともに「メッセージ再送回数」に応じて「メッ
セージ優先レベル」の値を増加させて基準局１から次の
「スロットタイミング」および「上り回線優先レベル」
の通知を受信待ちし、それらの通知を受信すると、同様
の方法で再送信を試みる。

【００１６】なお、子局４、５、６は緊急のメッセージ
が発生すると、緊急の種類に応じてそのメッセージ優先
レベルに高優先レベルを設定して優先的に基準局１へ送
信可能とする。また、子局４、５、６は基準局１からの
「下り情報」を受信解読して自局宛の基準局１からのメ
ッセージを抽出する。

【００１７】更に、基準局１は子局４、５、６からの上
り回線３の信号フレームを受信解読して子局４、５、６
からの「メッセージ」と「メッセージ再送回数」を得
る。そして、「メッセージ再送回数」に応じて「上り回
線優先レベル」を増減制御して今後の子局４、５、６へ
の同報送信に反映する。

【００１８】図３及び図４は、一実施形態の回線制御方
式の動作を説明するためのフローチャートであり、図３
は、基準局１の動作を説明するためのフローチャートで
ある。まず、ステップＳ１では上り回線優先レベルを初
期値Ｌ0に、時限タイマの計時時間を初期値Ｔ0にそれぞ
れ設定し、時限タイマの計時を開始する。次に、ステッ
プＳ２では子局４、５、６からの信号フレームの受信が
あったか否かが判定され、受信があった場合はステップ
Ｓ３に進み、受信がない場合はステップＳ５に進む。

【００１９】ステップＳ３では、受信があった子局４、
５、６からの信号フレームを受信解読し、そのメッセー
ジ再送回数（仮にＮとする）に対応する上り回線優先レ
ベルＬnは現状の上り回線優先レベル（仮にＬとする）
より大きいか否かが判定される。その結果、ＬnがＬよ
り大きければステップＳ４に進み、ＬnがＬ以下であれ
ばステップＳ５に進む。ステップＳ４では、メッセージ
再送回数Ｎに応じて現状の上り回線優先レベルをＬnに
設定更新する。この後、処理はステップＳ８に進む。

【００２０】一方、ステップＳ５では、時限タイマがタ
イムアウトした（すなわち計時を終了した）か否かが判
定され、タイムアウトした場合はステップＳ６に進み、
タイムアウトしていない場合はステップＳ２に戻って子
局４、５、６からの信号フレームの受信を待つ。 ステ
ップＳ６では、上り回線優先レベルＬが初期値Ｌ0より
大きいかどうかが判定され、上り回線優先レベルＬが初
期値Ｌ0より大きければステップＳ７に進んで現状の上
り回線優先レベルＬの値を１つ減算してからステップＳ
８に進み、上り回線優先レベルＬが初期値Ｌ0に等しけ
ればそのままステップＳ８に進む。

【００２１】ステップＳ８では、上り回線優先レベルＬ
に応じて時限タイマの計時時間をＴに設定し、再度計時
を再開する。その後、処理はステップＳ２に戻って子局
４、５、６からの信号フレームの受信を待つ。

【００２２】次に、図４は、子局４、５、６の動作を説
明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ
１１ではメッセージの発生を待ち、メッセージが発生す
るとステップＳ１２に進み、そのメッセージの種類に応
じてメッセージ優先レベルをＭ0に初期設定する。この
初期値Ｍ0は全てのメッセージに対して同一値である必
要はなく、一例としてメッセージの緊急度に応じて適宜
変更されうる。ついでステップＳ１３では、メッセージ
再送回数を０に初期設定する。

【００２３】ステップＳ１４では、基準局１からの信号
フレームの受信を待ち、信号フレームの受信があったら
ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、メッセー
ジ優先レベルの値が信号フレームを受信解読して得られ
た上り回線優先レベルの値以上であるか否かが判定さ
れ、上り回線優先レベルの値以上であればステップＳ１
６に進み、上り回線優先レベルの値より小さければステ
ップＳ１８に進む。

【００２４】ステップＳ１６では、基準局１からのスロ
ットタイミングを参照して、基準局へメッセージとこの
メッセージのメッセージ再送回数とを送信する。ステッ
プＳ１７では基準局からの信号フレームの受信解読の結
果、一定時間内に当該子局からのメッセージ等を受信し
たという応答があったか否かが判定される。その結果、
応答があった場合はステップＳ１１に戻り、再度メッセ
ージの発生を待つ。一方、一定時間内に応答がない場合
はステップＳ１８に進む。

【００２５】ステップＳ１８では、メッセージ再送回数
の値を１つ増加させる。ステップＳ１９では、このメッ
セージ再送回数が一定回数以上であるか否かが判定さ
れ、一定回数以上であればメッセージを放棄して図４の
フローチャートの処理を再度開始する。一方、一定回数
に至っていない場合はステップＳ２０に進み、メッセー
ジ再送回数Ｎに応じてメッセージ優先レベルをＭnに設
定する。そして、ステップＳ２１では、メッセージ再送
回数Ｎに応じて、ある時間（疑似乱数等でその都度決定
される時間）だけ待ち、ステップＳ１４に進む。

【００２６】以上の動作説明において、上り回線優先レ
ベルＬ0＜Ｌ1＜Ｌ2＜…であり、メッセージ優先レベル
Ｍ0＜Ｍ1＜Ｍ2＜…である。 従って、本実施形態の回
線制御方式においては、基準局１は子局４、５、６から
受信した「メッセージ再送回数」から回線輻輳の程度を
検出し、それによって「上り回線優先レベル」を増減制
御して全子局４、５、６に同報通知するので、従来のよ
うに基準局１に信号衝突検出回路を必要とせずに上り回
線の輻輳を検出できる。他方、子局４、５、６は通知を
受けた「上り回線優先レベル」より高優先のメッセージ
を持っている場合のみ送信するので、上り回線の輻輳が
低減でき、伝送効率が向上する。

【００２７】又、子局４、５、６は、送信後の基準局１
からの応答が得られないか又は「メッセージ優先レベ
ル」が低いため送信を見合わせたときは「メッセージ再
送回数」を増加させ、これに応じて「メッセージ優先レ
ベル」を上げて次の機会に同様にして再送を試みるの
で、上り回線の輻輳の程度を基準局へ反映できるととも
に滞留したメッセージを優先的に送信でき、更に、緊急
のメッセージに高い「メッセージ優先レベル」を設ける
ことで優先的に送信できる。

【００２８】なお、本実施の形態においては、本発明は
それに限定されず、本発明を適用する上で好適なものに
適用することができる。

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。すなわち、基準局が上
り回線の輻輳に応じて上り回線優先レベルを制御するこ
とにより、各子局が送信する際にメッセージの優先レベ
ルに応じて送信制御する結果、上り回線の信号衝突が低
減できるため、上り回線の輻輳を低減でき、伝送効率が
向上する。また、子局がメッセージの種類に応じてメッ
セージ優先レベルを設定することにより、緊急のメッセ
ージには高優先を設定することで子局が緊急のメッセー
ジを優先的に送信可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である回路制御方式が適用
される回線ネットワークを示すブロック図である。

【図２】一実施形態の回路制御方式を説明するための下
り回線及び上り回線の信号フレームを示すタイムチャー
トである。

【図３】一実施形態の回路制御方式における基準局の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図４】一実施形態の回路制御方式における子局の動作
を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 基準局 ２ 下り回線 ３ 上り回線 ４，５，６ 子局

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準局と複数の子局とを接続する共通の
   上り回線及び下り回線における通信を制御する回線制御
   方式において、 前記基準局は、スロットタイミングと前記上り回線の輻
   輳の程度を示す上り回線優先レベルとを表す信号を、前
   記上り回線を介して前記複数の子局に送信し、 前記子局の各々は、前記上り回線優先レベルと送信すべ
   きメッセージに割り当てられたメッセージ優先レベルと
   を比較し、このメッセージ優先レベルが前記上り回線優
   先レベル以上の場合のみ前記スロットタイミングに応じ
   て前記下り回線を介して前記基準局に前記メッセージを
   送信することを特徴とする回線制御方式。
2. 【請求項２】 前記子局の各々は、前記メッセージ優先
   レベルが前記上り回線優先レベルより低かった場合、こ
   のメッセージ優先レベルの値を増加させることを特徴と
   する請求項１記載の回線制御方式。
3. 【請求項３】 前記子局の各々は、前記メッセージ優先
   レベルが前記上り回線優先レベルより低かった結果前記
   メッセージを送信しなかった場合、メッセージ再送回数
   の値を増加させ、前記メッセージを送信する際に前記メ
   ッセージ再送回数を示す信号も同時に送信し、 前記基準局は、前記子局から送信されてきた前記メッセ
   ージ再送回数に基づいて前記上り回線優先レベルを増減
   制御することを特徴とする請求項１または２に記載の回
   線制御方式。
4. 【請求項４】 前記基準局は、前記メッセージ再送回数
   に基づいて前記上り回線優先レベルの値を増加させた
   後、所定時間経過後に前記上り回線優先レベルの値を減
   少させることを特徴とする請求項３記載の回線制御方
   式。
5. 【請求項５】 複数の子局と共通の上り回線及び下り回
   線を介して接続された基準局において、 スロットタイミングと前記上り回線の輻輳の程度を示す
   上り回線優先レベルとを表す信号を、前記上り回線を介
   して前記複数の子局に送信する送信手段と、 前記子局から送信されてきたメッセージ及びこのメッセ
   ージを再送した回数を示すメッセージ再送回数を表す信
   号を受信する受信手段と、 前記メッセージ再送回数に基づいて前記上り回線優先レ
   ベルを増減制御する制御手段とを備えることを特徴とす
   る回線制御方式が適用される基準局。
6. 【請求項６】 基準局と共通の上り回線及び下り回線を
   介して接続された子局において、 前記基準局から送信されてくるスロットタイミングと前
   記上り回線の輻輳の程度を示す上り回線優先レベルとを
   表す信号を受信する受信手段と、 送信すべきメッセージに対してメッセージ優先レベルを
   割り当てる割り当て手段と、 前記上り回線優先レベルと前記メッセージ優先レベルと
   を比較し、このメッセージ優先レベルが前記上り回線優
   先レベル以上の場合のみ前記スロットタイミングに応じ
   て前記下り回線を介して前記基準局に前記メッセージを
   送信する送信手段とを備えることを特徴とする回線制御
   方式が適用される基準局。