JPS59154844A - Packet communication device - Google Patents

Packet communication device

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Publication number
JPS59154844A
JPS59154844A JP58029741A JP2974183A JPS59154844A JP S59154844 A JPS59154844 A JP S59154844A JP 58029741 A JP58029741 A JP 58029741A JP 2974183 A JP2974183 A JP 2974183A JP S59154844 A JPS59154844 A JP S59154844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel
packet
signal
terminal
communication
Prior art date
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Pending
Application number
JP58029741A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutomo Kobayashi
小林 和朝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Priority to US06/503,264 priority patent/US4574378A/en
Priority to EP83105809A priority patent/EP0097309B1/en
Priority to DE8383105809T priority patent/DE3374507D1/en
Priority to CA000430342A priority patent/CA1200933A/en
Publication of JPS59154844A publication Critical patent/JPS59154844A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/204Multiple access
    • H04B7/212Time-division multiple access [TDMA]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18578Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
    • H04B7/18582Arrangements for data linking, i.e. for data framing, for error recovery, for multiple access
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H04L1/1887Scheduling and prioritising arrangements

Abstract

PURPOSE:To attain packet communication by performing efficient packet transmission suitable for channel and traffic state, and using in common one communication medium such as communication satellife by plural users. CONSTITUTION:A transmission data is applied from an input terminal 21 and transmitted through a modulator via a buffer 27, a gate circuit 28 and an output terminal 23. A demodulated signal is applied to an address filter 33 as the receiving signal and when the signal is addressed to itself, the signal is fetched from a terminal 22 and other signals are neglected. When the transmitted signal and the received signal are not coincident, it is discriminated as collision by a collision detector 31 and retransmission is attained. The transmission is performed only when a gate circuit 28 is opened. A control circuit 29 computes the probability of opening the gate 28 depending on the state of use and collision at each channel and controls it.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は1つの通信媒体を複数のユーザで共有してパケ
ット通信を行なうパケット通信装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a packet communication device that performs packet communication by sharing one communication medium among a plurality of users.

第1図のような人工衛星などを1つの通信媒体として用
いるパケット通信方式として、TDMA (時分割多重
)方式とALOHA方式がよく知られている。
The TDMA (time division multiplexing) system and the ALOHA system are well known as packet communication systems that use an artificial satellite as a communication medium as shown in FIG.

前者はチャンネルを1パケツトの伝送時間毎のりイムス
ロットに切り、ユーザ数がN(正整数)であれば、Nス
ロットを1フレームとし、フレーム内の各スpツ)を各
ユーザにそれぞれ固定的に割り当てたものである。この
方式はユーザ数が少なく、各ユーザのトラヒックが大き
い場合には非常に#t1ているが、ユーザ数が多く、各
ユーザのトラヒックが小さい場合には、チャンネルの利
用率は非常に舒くなり、平均遅延時間が非常に大きいと
いう欠点をもつ。又、トラヒックの不均衡がある場合も
都合が悪い。後者のALOHA方式には最初に考えださ
れた純ALOHA方式とその改良形であるスロットAL
OHA方式がある。ここではスロットALOHA方式に
ついて述べる。この方式は第2図に示しているようにチ
ャンネルをTDMA方式と同様にタイムスーツ)K切り
、各ユーザは送信要求があれば、このタイムスロットに
同期して即パケットを送出し、検数のユーザが送出して
いて衝突が起これば、ランダムに再送を行なうものであ
る。
In the former case, the channel is divided into time slots for each packet transmission time, and if the number of users is N (a positive integer), N slots are considered to be one frame, and each time slot in the frame is fixed for each user. It was assigned to This method is very #t1 when the number of users is small and the traffic of each user is large, but when the number of users is large and the traffic of each user is small, the channel utilization rate is very low. , has the disadvantage that the average delay time is very large. It is also inconvenient when there is an imbalance in traffic. The latter ALOHA method includes the first pure ALOHA method and its improved version, slot AL.
There is an OHA method. Here, the slotted ALOHA method will be described. In this method, as shown in Figure 2, the channel is cut by time suit (K) in the same way as in the TDMA method, and each user, if there is a transmission request, synchronizes with this time slot and immediately sends out a packet. If a collision occurs while a user is transmitting, retransmission is performed at random.

この方式はユーザ数が多く、各ユーザのトラヒックが小
さい場合に優れている。しかしながらチャンネル容量1
に対し、この方式の最大スループットは0368 と低
く、これを越えて送信すると、衝突ばかり起こしてデッ
ドロック状態を起こす。
This method is excellent when the number of users is large and the traffic for each user is small. However, channel capacity 1
On the other hand, the maximum throughput of this method is as low as 0368, and if transmission exceeds this, collisions will occur and a deadlock state will occur.

したがってユーザ数が多く、かつ各ユーザのトラヒック
が広い範囲にわたって変動する場合、どちらの方式も適
合しない。この場合、トラヒックに応じて、自動的にA
LOHAモードを取ったり、TDMAモードをつったり
するような方式が考えられる。先に出願した特許「マル
チアクセス方式」特願昭57−101913号は上記の
考えを実り、しており、低トラしツクのときはALOT
(Aモードとなり高トラヒツクのときはTD)仏モード
となる。この本式は第3図に示されるように、時間を1
パケツトの伝送時間毎のタイムスロットに切り、Mスロ
る。
Therefore, neither method is suitable when the number of users is large and the traffic for each user varies over a wide range. In this case, depending on the traffic, A
Possible methods include LOHA mode and TDMA mode. The patent application No. 101913/1983 for the patent "Multi-access system" that was filed earlier is based on the above idea, and when low maintenance is required, ALOT
(It becomes A mode and TD when there is high traffic) It becomes French mode. As shown in Fig. 3, this main formula requires a time of 1
Cut into time slots for each packet transmission time and M slot.

今、スロットlに対応するユーザjのパラメータなP、
、とすると、ユーザjにおいて、スロットl」 iに再送を含めて送信要求があれば、Pijの確率で送
信を行t「う。もし送出したパケットがチャンネルで衝
突すれば、スq y ) AT、0T(A方式と同様、
ある分布に従って′P延させ再送を行なう。
Now, the parameter P of user j corresponding to slot l is
, then if user j has a transmission request including retransmission in slot l'i, it will transmit with probability Pij.If the sent packets collide on the channel, Sq y ) AT , 0T (same as A method,
'P is extended and retransmitted according to a certain distribution.

ここでP、、を調節するアルゴリズムを示す。ま1コ ずは基本アルゴリズムを示し、次に改良を加えた拘束付
アルゴリズムを示す。基本アルゴリズムはPT±1−P
、τ+αδ9.       ・・・・・・(1)IJ
      IJ      I  Jで表わされる。
Here we show an algorithm for adjusting P, . The first column shows the basic algorithm, and then the improved constrained algorithm. The basic algorithm is PT±1-P
, τ+αδ9.・・・・・・(1) IJ
It is expressed as IJ I J.

Tは時間を示すもので、単位はフレーム(Mスロット)
でちる。αは正の小さな数でり下路正係数と呼ぶ。又、
パラメータ(P、j)は確率を表わすため、上記のアル
ゴリズムの外にの拘束をおく。
T indicates time, the unit is frame (M slot)
Dechiru. α is a small positive number and is called the Shimoji positive coefficient. or,
Since the parameters (P, j) represent probabilities, constraints are placed outside the above algorithm.

今、低トラヒ、ツタのときを考える。このときチャンネ
ルは空である状態が非常に多いので、パラメータP、j
は増加する方向へすべて修正がかかり、結局(3)式の
拘束によってPij−1となる。これは速値要求が、l
−1わば、即送信できるので、これは従来のスーツ) 
ALOHA方式と回等な動作を行なっている。この状態
をJソ下AT、OHAモードと呼ぶ。
Now, I think about the time of low traffic and ivy. At this time, the channel is often empty, so the parameters P, j
are all modified in the direction of increase, and eventually become Pij-1 due to the constraint of equation (3). This means that the speed value request is l
-1.This is a traditional suit because it can be sent immediately)
The operation is similar to the ALOHA method. This state is called the J SO lower AT, OHA mode.

次に高トラヒツクのときを考える。初めAT、0)TA
モードであった場合、衝突を頻繁に起こし、すべてのパ
ラメータ(P、j)は1和小さくなる。ある程度小さく
なると成功するパケットが表れる。今、ユーザjがスロ
ット1に送出したパケットが成功したとすると、パラメ
ータPijは増え、その他のパラメータ”ik(M’j
)は減る。これKよってユーザjがスロットiK送出す
る機会が増え、他のユーザが送出する機会が減っている
ので、ユーザjが出したパケットは成功しやすくなって
いる。その結果、ユーザjのパラメータP、jは増え続
けてPtj−1となり、その他のユーザのパラメータP
、k(k/j)は減りつづけPik−O(k/j)とな
る。このように定まると、スロットiで衝突が起ること
はなくなる。他のスロットのパラメータも同様に定まり
、語法としてIi突を回避した系を実印する。
Next, consider the case of high traffic. First AT, 0) TA
mode, collisions occur frequently and all parameters (P, j) become smaller by one. When the size decreases to a certain extent, successful packets appear. Now, suppose that the packet sent by user j to slot 1 is successful, the parameter Pij increases, and the other parameters "ik(M'j
) will decrease. As a result of this K, the opportunity for user j to send out slot iK increases, and the opportunity for other users to send out slot iK decreases, so the packets sent by user j are more likely to succeed. As a result, the parameters P, j of user j continue to increase to Ptj-1, and the parameters P of other users
, k(k/j) continues to decrease and becomes Pik-O(k/j). Once determined in this way, no collision will occur in slot i. The parameters of the other slots are determined in the same way, and the system that avoids the Ii collision is marked as a usage.

9士が基本アルゴリズムの振舞である。ところで+B 
(7”) *;本アルゴリズムは自由度ががなりあるた
め、あるユーザがチャンネル左占有し、併・、のユーザ
を締め出すことが起りうる。特にトラヒックに不均衡か
たる場合、その傾向が太きい。したがって実際に適用す
る場合、なんらかの拘束を付けることが望まわる。先の
従来方式は次のようt【拘束 、’I’p、、>t     j−x〜N   ・・ 
・(4)1=11j− をもうけ、その範囲内でパラメータが動くようにしたl
ものである。この拘束条件により確かに、締め出しの現
象はJ5さえることができたが、しかし、高トラヒツク
ユーザの占有スロット数のバラツキは依然としてのこり
、同じトラヒックでアっても不当に多(のスロットを占
有するユーザもあれば、高々1スロツトしか占有できな
いユーザも出てくる。
9 is the behavior of the basic algorithm. By the way +B
(7”) *: This algorithm has several degrees of freedom, so it is possible for a user to occupy the left side of a channel and shut out users in the same channel.This tendency is particularly strong when the traffic is unbalanced. Therefore, when actually applying it, it is desirable to attach some kind of constraint.The conventional method described above is as follows.
・(4) Created 1=11j- and made the parameter move within that range.
It is something. This constraint condition certainly suppressed the phenomenon of locking out J5, but the dispersion in the number of slots occupied by high-traffic users still remained. Some users will be able to occupy at most one slot, while others will be able to occupy only one slot at most.

本発明の目的は、低トラヒツクのとぎALOHAモード
をとり、高トラヒツクのとき、ユーザの通信の必要度に
応じた数のスロットを占有するパケット逆信装fを枡供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a packet countertransmission device f that takes a low-traffic switching ALOHA mode and occupies a number of slots depending on the user's communication needs during high traffic.

上記目的はアクセス量を制御する複数のパラメータの更
新でチャンネルから得られる情報以外に、通信の要求度
に応じて定まる値を利用するととkより達成される。1
つの例1 r、 %信の必P度としてパケットの到着頻
度を利用することが考えられる。
The above objective can be achieved by updating a plurality of parameters that control the amount of access by using, in addition to the information obtained from the channel, a value determined according to the degree of communication demand. 1
Example 1: It is conceivable to use the arrival frequency of packets as the required degree of communication.

つまり拘束条件として、 1φ ΣP j−xij2−01M   j−1〜N  ・・・・・
(5)をおく。σ がユーザjにおいて1スロツトにパ
ケラトの到着する頻度で、これをM倍した09Mがユー
ザjの必要とするスロット数を示す。したがって(5)
式の拘束によって少なくとも到着したパケットのfは平
均的に必らずチャンネルへアクセスするようになる。こ
れを実覗するアルゴリズムはで与えられる。但しβは正
の小さな数である。こ<7) 7 /)−1’す′1を
見”(h”る1うに・こpij<a、“であれば、λ、
が増え、P + jを増やす方向へ修正、I し・、X、 P 月≧“jM  を保持する・以下本発
明を時間軸多重へ適用した1つの実施例について図面を
参pにしながら詳しく峠、明する。
In other words, as a constraint condition, 1φ ΣP j−xij2−01M j−1〜N ・・・・・・
Put (5). σ is the frequency at which packets arrive at one slot for user j, and 09M, which is multiplied by M, indicates the number of slots required by user j. Therefore (5)
Due to the constraints of the equation, at least f of the arriving packets will necessarily access the channel on average. The algorithm to actually see this is given by. However, β is a small positive number. ko<7) 7/)-1'su'1"(h"ru1 sea urchin・kopij<a,"If λ,
increases, P + j is modified in the direction of increasing I, X, P month ≧ "jM" is maintained.Hereinafter, one embodiment in which the present invention is applied to time axis multiplexing will be described in detail with reference to the drawings. , reveal.

第4図は無線端末の基本構成図である。端子1は入出力
端子で、データ端末などに接続される。インタフェース
部2ではデータ端末から端子1を通って送られてきたデ
ータをパケットに糾み立て、次のネットワーク制御部3
へ送り、又ネットワーク制御部3から送られてきたパケ
ットを分解し、端子1を通じてデータ端末へ送る。ネッ
トワーク制御部3はアクセス制御を主に行ない、変復調
部4は言葉どうり変調及び存調を行なうものである。
FIG. 4 is a basic configuration diagram of a wireless terminal. Terminal 1 is an input/output terminal and is connected to a data terminal or the like. The interface section 2 condenses the data sent from the data terminal through the terminal 1 into packets, and sends the data to the next network control section 3.
It also disassembles the packets sent from the network control unit 3 and sends them to the data terminal through the terminal 1. The network control section 3 mainly performs access control, and the modulation/demodulation section 4 performs word modulation and harmonization.

RF部5は変復調部4から送られたIF(中間周波数)
信号の周波数を送信周波数まで上げてアンテナを通じて
空中り二放射し、アンテナで受信し左受信信号の周波数
をIF周波数に落とし、変復調部4へ送るものである。
The RF section 5 receives the IF (intermediate frequency) sent from the modulation/demodulation section 4.
The frequency of the signal is raised to the transmission frequency, radiated into the air through an antenna, received by the antenna, and the frequency of the left received signal is lowered to the IF frequency and sent to the modulation/demodulation section 4.

以上の基本の構成はスロッ) ALOHA方式と同じで
あるが、ネットワーク制御部3と変復調s4の内部が大
きく異なる。卯、5図(9) は変復調部4のブロック図である。端子11−14は第
4図に示すネットワーク制御部3に、端出5゜16は第
4図に示すRF部に接続されている。変調器17は端子
11からはいってくるパケットを変調し、端子15を通
じて送り出す。復調器18は端子16からはいってくる
変調信号を0!/iL、端子14を通じて送り出す。キ
ャリア検出器19はチャンネルが退化°状態であったの
かどうかを訓ぺるもので復調器18前の信号のパワーを
検出し、そのパワー力tある閾値以上であれば送信状態
と判定しビジー信号を閾値以下であれば空状態と判定し
、エンプティ信号を端子12を通じてネットワーク制御
部3へ送る。スロット同期信号検出器20は絶えずチャ
ンネル上に流れているスロット同期信号を抽出し、同期
パルスを端子13を通じてネットワーク制御部3へ送る
ものである。
The above basic configuration is the same as the ALOHA system, but the internals of the network control unit 3 and modulation/demodulation s4 are significantly different. Figure 5 (9) is a block diagram of the modulation/demodulation section 4. The terminals 11-14 are connected to the network control section 3 shown in FIG. 4, and the end 5.16 is connected to the RF section shown in FIG. Modulator 17 modulates the packet coming in from terminal 11 and sends it out through terminal 15. The demodulator 18 converts the modulated signal coming from the terminal 16 to 0! /iL, sent through terminal 14. The carrier detector 19 detects the power of the signal before the demodulator 18 to detect whether the channel is in a degenerate state, and if the power exceeds a certain threshold, it determines that the channel is in a transmitting state and outputs a busy signal. If it is below the threshold value, it is determined that it is empty, and an empty signal is sent to the network control unit 3 through the terminal 12. The slot synchronization signal detector 20 extracts the slot synchronization signal constantly flowing on the channel and sends synchronization pulses to the network control section 3 through the terminal 13.

第5図中の変11i器17.復調器1B及びスロット同
期信号検出器20はスーツ) ALOHA方式を遂行す
る装置の内部にもあるが、本発明はチャンネルが送信状
態であったかどうかをR−べるキャリア検(10) 用益が追加される。
Variable 11i device 17 in FIG. Although the demodulator 1B and the slot synchronization signal detector 20 are also internal to the device implementing the ALOHA system, the present invention has the added benefit of carrier detection (10) to check whether the channel is in a transmitting state. Ru.

第6図はネットワーク制御部3のブロック図を示すもの
で力)る。端子21.22はインタフェース部2と接続
され、端子23〜26は変復炉部4と接続されている。
FIG. 6 shows a block diagram of the network control section 3. The terminals 21 , 22 are connected to the interface section 2 , and the terminals 23 to 26 are connected to the converter section 4 .

端子21からはいってきたパケットは一担バッファ27
に蓄えられ、ゲートが開らかれたとき、端子23を通し
て変復調部4ヘパケツトを送出する。又、バッファ27
では、端子21からパケットがはいってくるたびに、到
着パルスを制御回路29へ送る。ゲート28回路は制御
回路29から送られてくる制御信号によって開閉を行な
う。ゲート回路28から出たパケットは端子23を通じ
て送り出されると同時に遅延器30で伝搬遅延時間だけ
遅延させられ、衝突検出器31へ入力される。衝突検出
器31は送信したパケットが他のユーザが出したパケッ
トとチャンネルで衝突を起したかどうかを判定する回路
である。ブロードキャストチャンネルを仮定しているの
で、自分自身が送信したパケットも受イ8できる。衝突
検出器31の内部では端子26からはいってくる(11
) パケットと、遅延器30から来るパケットを比較し、一
致すれば、サクセス信号を出し、異なJlばフリジョン
信号を出す。再す器32では遅延器30からのパケット
を一担とり込み、衝突検出器31からフリジョン信号を
受ければ、ある分布に従がって遅延させ、バッファ27
へ杓びもどじ、サクセス信号を受ければ、そのパケット
を取り除く。
Packets coming from the terminal 21 are transferred to the buffer 27
When the gate is opened, the packet is sent to the modulation/demodulation unit 4 through the terminal 23. Also, buffer 27
Then, each time a packet enters from the terminal 21, an arrival pulse is sent to the control circuit 29. The gate 28 circuit is opened and closed by a control signal sent from a control circuit 29. The packet output from the gate circuit 28 is sent out through the terminal 23 and simultaneously delayed by the propagation delay time in the delay device 30 and input to the collision detector 31. The collision detector 31 is a circuit that determines whether a transmitted packet has collided with a packet sent by another user on the channel. Since it is assumed to be a broadcast channel, it can also receive packets sent by itself. Inside the collision detector 31, a signal enters from the terminal 26 (11
) The packet is compared with the packet coming from the delay device 30, and if they match, a success signal is output, and if they are different, a friction signal is output. The repeater 32 takes in one packet from the delayer 30, receives a friction signal from the collision detector 31, delays it according to a certain distribution, and sends the packet to the buffer 27.
Once the success signal is received, the packet is removed.

アドレスフィルタ33は酋子26からはいってきた受信
パケットの中で、自分宛の7ドレスがついたパケットの
みをとり込み、端子22を通してインタフー−ス部2へ
送る。制御回路29は端子24からビジー信号かエンプ
ティー信号を端子25からはスロット同期パルスを、バ
ッファ27から到着パルスを、衝突検出器31からサク
セス信号かフリジョン信号をとりこみ、それらの信号を
もとにゲート回路28を制御するものである。次に詳し
く制御回路について説明する。
The address filter 33 takes in only the packet addressed to itself from among the received packets coming from the pinholder 26 and sends it to the interface section 2 through the terminal 22. The control circuit 29 takes in a busy signal or an empty signal from a terminal 24, a slot synchronization pulse from a terminal 25, an arrival pulse from a buffer 27, and a success signal or friction signal from a collision detector 31, and performs a gate operation based on these signals. It controls the circuit 28. Next, the control circuit will be explained in detail.

第7図に制御回路29のプロ12図を示す。端子34か
らはスロット同期パルス、端子35からはビジー信号か
エンプティー信号、端子36から(12) はサクセス信号かフリジョン信号、端子37から到着パ
ルスを堆り込み、端子38にゲート回路28の開閉を制
御する制御(fJ号を送る。カウンタ39ではスロット
同期パルスなMを法として・数え、その数値I(スロッ
ト番号)と数値Iから伝搬遅延時間分のスロット数をM
を法として引いたFHff+I’をセレクタ40へ送り
、vi算回路41には4′I値■′だけを込る。これは
伝搬遅延が太きいと送出するスpットと受イにするタイ
ムスロットが兵なるため、2つのスロット番号が必要と
なるのである。
FIG. 7 shows a schematic diagram of the control circuit 29. A slot synchronization pulse is sent from the terminal 34, a busy signal or empty signal is sent from the terminal 35, a success signal or friction signal is sent from the terminal 36 (12), an arrival pulse is sent from the terminal 37, and the opening/closing of the gate circuit 28 is sent to the terminal 38. Control (send fJ signal) Counter 39 counts the slot synchronization pulse modulo M, and calculates the number of slots corresponding to the propagation delay time from the value I (slot number) and the value I.
FHff+I', which is obtained by subtracting the modulus of FHff+I', is sent to the selector 40, and only the 4'I value ■' is input into the vi calculation circuit 41. This is because when the propagation delay is large, the sending and receiving timeslots are different, so two slot numbers are required.

セレクタ40ではM個のパラメータを¥憶している記憶
回路42から、込ロット番号Iに対応するパラメータP
Iとスロット番号I′に対j、bするノ(ラメータPI
/を取り出し、パラメータ[3Iを)(ターン発生器4
3へ、P1/を演算回路41へ送る。演算回路41でパ
ラメータI’I7を更新し、セレクタ40へもどす。セ
レクタ40では更新されたパラメータPI、を記1意回
路42へもどす。)(ターン発生器43では端子34か
らはいってくるスロット同期パルスに同朋してセレクタ
40かちきた)(ラメ−(13) りを確率として、その確率に従ってゲートを開く制御信
号を端子38を通じて、ゲート回路28へ送る。
The selector 40 selects the parameter P corresponding to the inclusive lot number I from the memory circuit 42 that stores M parameters.
j and b for I and slot number I' (parameter PI
/ and parameter [3I) (turn generator 4
3, P1/ is sent to the arithmetic circuit 41. The arithmetic circuit 41 updates the parameter I'I7 and returns it to the selector 40. The selector 40 returns the updated parameter PI to the primary circuit 42. ) (In the turn generator 43, the selector 40 is clicked in response to the slot synchronization pulse coming in from the terminal 34.) to circuit 28.

第8図に演算回路41のブロック図を示す。端子44か
らビジー信号かエンプティー信号、端子45からサクセ
ス信号かフリジョン信号、端子46から到着パルス、端
子47からスロット番号工′ををり込み、端子48を通
じてパラメータPI、の出し入れを行なう。関数器I4
9では端子44.45から込ってくる信号から関数値δ を出力し、次の演算回路I50へ送る。演算回路I50
では端子48から入ってきたパラメータPI、をPとす
ると関数器I49からの関数値δと演算回路151で更
新されるλとをもとに、(il  Wlf−P + d
 (δ+λ)・・・・・・(7)(14) のように演算を行ない、(8)式で得られるPを新らた
なPI/として再び端子41から記憶回路40へもどす
。αは正の小さな数である。又同時にQ  く−−Q 
 +  P                    
         、“° °  (9)の演算を行な
い、Qを保持する。
FIG. 8 shows a block diagram of the arithmetic circuit 41. A busy signal or an empty signal is input from a terminal 44, a success signal or a friction signal is input from a terminal 45, an arrival pulse is input from a terminal 46, a slot number code is input from a terminal 47, and parameters PI are input and output through a terminal 48. Function unit I4
At 9, the function value δ is outputted from the signal coming in from the terminals 44 and 45, and sent to the next arithmetic circuit I50. Arithmetic circuit I50
Now, if the parameter PI input from the terminal 48 is P, then based on the function value δ from the function unit I49 and λ updated by the arithmetic circuit 151,
(δ+λ) . . . (7) (14) Calculations are performed as shown below, and P obtained from equation (8) is returned to the memory circuit 40 from the terminal 41 as a new PI/. α is a small positive number. Also, at the same time Q - Q
+P
, "° ° Perform the calculation (9) and hold Q.

Aし 平碇論路52では端子46から入いってくる到着パルス
の数を時間的に平均し、到着頻度σをだし、それをM倍
して演算回路151へ送る。こ△ のM(I値はこのユーザが必要としているスロット数に
相当する。演算回路151では端子47からはいってき
たスロット番号がMから1・〜変わるとき、演算回路1
51からλとQを読み込み、(t)  Wt、、、−λ
−β(Q −aM )     −−−・(10)Q 
、=、−0 の演算を行ない、再び、Qとλを演算回路l50(15
) へもどす。
A flat anchor logic circuit 52 temporally averages the number of arriving pulses coming in from the terminal 46 to obtain an arrival frequency σ, which is multiplied by M and sent to the arithmetic circuit 151. The M(I value of this △ corresponds to the number of slots required by this user. In the arithmetic circuit 151, when the slot number input from the terminal 47 changes from M to 1, the arithmetic circuit 1
Read λ and Q from 51, (t) Wt, , -λ
-β(Q-aM) ---・(10)Q
, =, -0, and again Q and λ are calculated by the calculation circuit l50 (15
) Return to.

以上が本発明の1つの実施例であるが、新規パケットの
到着頻度σのかわりに、再送パケットも含めた到着頻度
全′をもってくることもできる。又、最低要求スロット
数にを定め、+M<M、のときは△ σMのかわりににをあたえ、どんなにトラヒックが低く
ても、 M6スロツトの要求を行なわせることもできる
。さらに、ΦMのかわりに通信の必要度をバッファー2
7に蓄えられているパケットの個数をもとにして値を決
めたり、はいってくるパケットの優先度などによって値
を決めたりしても良い。
The above is one embodiment of the present invention, but instead of the arrival frequency σ of new packets, the total arrival frequency ′ including retransmitted packets may be used. It is also possible to set the minimum required number of slots, and when +M<M, give △σM instead of , so that the request for M6 slots can be made no matter how low the traffic is. Furthermore, instead of ΦM, the degree of communication necessity is set to buffer 2.
The value may be determined based on the number of packets stored in 7, or the value may be determined based on the priority of incoming packets.

以上は時間軸多重を対象して述べたが、周波数多重にも
同様に適用可能である。
Although the above has been described with reference to time-axis multiplexing, it is similarly applicable to frequency multiplexing.

以上述べたように本発明によれば、チャンネル及びトラ
フィックの状況に適応して効率の良いパケット伝送を行
なうことができるマルチアクセスパケット通信装置が得
られ、衛星通信のよ5に一つの通信媒体を多数のユーザ
で共用するような通信システムに用いて効果が大である
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a multi-access packet communication device that can perform efficient packet transmission while adapting to channel and traffic conditions, and uses one communication medium in five, unlike satellite communication. It is highly effective when used in communication systems that are shared by many users.

(16)(16)

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は衛星通信を示すブロック図、第2図はスロット
ALOHA方式を示す図、第3図はフレームを示す図、
第4図は本発明の基本構成図、第5図は変復調部4のブ
ロック図、第6図はネットワーク制御部3のブロック図
、第7図は本発明の制御回路29を示すブロック図、第
8図は演算回路41のブロック図である。 図において、1は入出力端子、2はインタフェース部、
3はネットワーク制御部、4は変復調部、5はRF部、
11.16は入力端子、12〜15は出力端子、17は
変調器、18は復調器、19はキャリア検出器、20は
スロット同期信号検出器、21.24〜26は入力端子
、22.23は出力端子、27はバッファ、28はゲー
ト回路、29は制御回路、30は遅延器、31は衝突検
出器、32は再送器、33はアドレスフィルタ、43〜
37は入力端子、38は出力端子、39はカウンタ、4
0はセレクタ、41は演算回路、42は記憶回路、43
はパターン発生器、44〜47は入力端子、(17) 48は入出力端子、49は関数器I、50は演算る。 (18) ′ヤ ト ト ¥ ”It(r−1’を 芹 5 図 享 6 図
FIG. 1 is a block diagram showing satellite communication, FIG. 2 is a diagram showing the slot ALOHA system, and FIG. 3 is a diagram showing frames.
4 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 5 is a block diagram of the modulation/demodulation section 4, FIG. 6 is a block diagram of the network control section 3, and FIG. 7 is a block diagram showing the control circuit 29 of the present invention. FIG. 8 is a block diagram of the arithmetic circuit 41. In the figure, 1 is an input/output terminal, 2 is an interface section,
3 is a network control section, 4 is a modulation/demodulation section, 5 is an RF section,
11.16 is an input terminal, 12 to 15 are output terminals, 17 is a modulator, 18 is a demodulator, 19 is a carrier detector, 20 is a slot synchronization signal detector, 21.24 to 26 are input terminals, 22.23 is an output terminal, 27 is a buffer, 28 is a gate circuit, 29 is a control circuit, 30 is a delay device, 31 is a collision detector, 32 is a repeater, 33 is an address filter, 43-
37 is an input terminal, 38 is an output terminal, 39 is a counter, 4
0 is a selector, 41 is an arithmetic circuit, 42 is a memory circuit, 43
is a pattern generator, 44 to 47 are input terminals, (17) 48 is an input/output terminal, 49 is a function unit I, and 50 is an operator. (18) 'Yato To ¥ ``It(r-1') 5 Figure Kyo 6 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1つの通信媒体を共有してパケット通信を行なうマルチ
アクセス方式ヤ、1つの通信媒体なM(正の整数)チャ
ンネルに分割し、各ユーザは各チャンネルの使用状況を
観劇し、前記観、測した情報をもとに各チャンネルへア
クセスする量を制御するマルチアクセス方式を用いたパ
ケット通信装置において、各チャンネルに対応するM個
のパラメータを記憶する記憶回路と、チャンネルが送信
状態であるかどうかを調べるキャリア検出手段と、送出
したパケットが衝突を起こしたかどうかを調べる衝突検
出手段と、該衝突検出手段によって衝突を検知したとき
、送出パケットと同じパケットを再送する手段と、ある
チャンネルに対して送信要求が起ったとき前記記憶回路
の該チャンネルに対応するパラメータを確率として該チ
ャンネルヘパケラトを送出する手段と、各チャンネルに
対応する前記キャリア検出手段と前記衝突検出手段の出
力に応じ、前記記憶回路の該チャンネルに対応するパラ
メータを正の方向あるいは負の方向へ修正し、前記記憶
回路のM個のパラメータの総和が通信の必要度から定ま
るある値よりも小さくなったとき、正の方向へは大きく
、負の方向へは小さく修正する演算回路と、通信の必要
度に応じて前記値を設定する手段とから構成され、トラ
ヒックに適応して効率的な系を実現することを特徴とす
るパケット通信装置。
In the multi-access method, in which one communication medium is shared and packet communication is performed, one communication medium is divided into M (positive integer) channels, and each user watches the usage status of each channel and performs the above observation and measurement. A packet communication device using a multi-access method that controls the amount of access to each channel based on information includes a memory circuit that stores M parameters corresponding to each channel, and a memory circuit that stores M parameters corresponding to each channel and determines whether a channel is in a transmitting state. carrier detection means for checking; collision detection means for checking whether a transmitted packet has caused a collision; means for retransmitting the same packet as the transmitted packet when the collision detection means detects a collision; means for transmitting a packet to the channel using a parameter corresponding to the channel of the storage circuit as a probability when a request occurs; When the parameter corresponding to the channel of the circuit is modified in the positive direction or the negative direction, and the sum of the M parameters of the storage circuit becomes smaller than a certain value determined based on the degree of communication necessity, the parameter is modified in the positive direction. It is characterized by comprising an arithmetic circuit that corrects the value to be large and small in the negative direction, and a means for setting the value according to the degree of communication necessity, and realizes an efficient system that adapts to traffic. Packet communication device.
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