JPS6291033A - 送信チヤネル制御方法 - Google Patents

送信チヤネル制御方法

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JPS6291033A
JPS6291033A JP60231652A JP23165285A JPS6291033A JP S6291033 A JPS6291033 A JP S6291033A JP 60231652 A JP60231652 A JP 60231652A JP 23165285 A JP23165285 A JP 23165285A JP S6291033 A JPS6291033 A JP S6291033A
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JP
Japan
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channel
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channels
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Yukitsuna Furuya
之綱 古谷
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NEC Corp
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は複数の局が複数のチャネルが複数のチャネルを
共有する通信システム、例えばローカル・エリア・ネッ
トワーク(LAN)や無線通信システムの送信チャネル
制御方式に関する。
(従来技術とその問題点) 従来から複数の局が複数のチャネルを共有して利用する
システムとしては衛星通信や移動通信のような無線通信
システムと、LAN待にブロード・バンドLANと呼ば
れるデータ通信ネットワークがある。移動通信システム
においては例えば自動車電話システムのように中心局が
全チャネルを管理し、移動端末からの回線利用要求が生
じた場合には中心局が空きチャネルを指定し子局がその
チャネルの送信権を得るという方式をとっている。中心
局が一局のみの場合はこの方式で特に問題は生じないが
、中心局が複数存在するような場合には複数の中心局で
同時に同じ周波数チャネルを利用して干渉を起す。これ
を防ぐために、電波の伝播距離を測定して中心局毎に通
信ゾーンを設定し、隣接する通信ゾーンでは異った周波
数チャネルを使用するように指定し、同一の周波数を再
利用する場合には距離が十分離れて干渉を起さないゾー
ンにするように方法がとられている。このようなシステ
ムの設計法の詳細は文献(伊藤、検板、「自動車電話方
式の概要」、研究実用化報告、第26巻第7号、182
1〜1836ページ、1977)に記されている。
しかしながら、このようなセル方式では周波数を十分有
効に利用することができない。すなわち隣接するゾーン
では異った周波数を使用することに決めであるので、ト
ラヒック量に変動が起りある特定のゾーン内ではトラヒ
ック量が非常に多く、周辺のゾーンではトラヒック量が
少い場合でも、隣接ゾーンの周波数チャネルを使用する
ことはできないので、トラヒック量の多いゾーンでは呼
損が起り、トラヒックの少いゾーンは殆んど使われない
ということになる。このような問題を解決するには各中
心局で全周波数チャネルを観測し空いているチャネルを
利用する方法が考えられる。しかし、この方法では中心
局では空いていると観測されても移動端末の側では干渉
を受けている場合があるので、中心局のみで使用する周
波数チャネルを決定することはできない。従って中心局
と移動端末との間で周波数チャネル決定までに何度かの
やりとりが必要となり時間がかかるという欠点がある。
更に移動通信においてはいわゆるフェージングと呼ばれ
る受信電界変動があるため、干渉波の存在を正しく検出
することは困難であり、かなり高い確率で干渉波を見逃
してしまうという欠点もある。
また、移動通信システムとは全く異ったシステムである
ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)にも同様な
技術的問題がある。LANにおいては回線への送信権の
制御方式として各種の方式が提案されているがその中の
有力な方式に多重チャネル形C8MA/CD方式と呼ば
れるものがある。この方式は文献(野村、岡田、中西「
ブロードバンドパス形ネットワークにおける多重チャネ
ル形C8MA/CD方式−’F−netJ 、信学技l
l5E83−291983)に詳しく記述されている。
この方式では複数の端末が共通バスを介して結合されて
おり、バス上では複数の周波数チャネルを利用すること
ができる。送信すべきデータを待つ端末は空いている回
線を見つけて送信する。LANにおいては移動通信の場
合のように信号が伝送されているのに検出できないこと
は殆んどないが、殆んど同時に2つの端末が同じチャネ
ルに送信を開始した場合には伝播遅延のため・に他方の
端末が送信していることに気付かずに送信を開始して衝
突を起すことがある。このような衝突の確率が回線の利
用効率の上限を定めており、伝播遅延が大きくなると回
線の利用効率が上らないという欠点があった。
このような問題を解決する方法としてシステムもしくは
端末毎にチャネル間に優先順位を付与し、各システムで
は優先順位の高いチャネルから順次利用する方法がある
。この優先順位をシステム間で異った順番になるように
すれば干渉を起す確率は大幅に減少する。この場合にど
のようにして優先順位を定めれば良いかが問題となる。
一般的にシステム間で異ったチャネルの優先順位が高く
なるようにするには以下のようにする。
まず、各システムで送信前にチャネルの状態を観測して
チャネルが空いていれば送信するようにする。このとき
チャネルが空いていなければ次のチャネルを観測するよ
うにする。チャネルが空いていて送信できれば、そのチ
ャネルの優先準位を上げ、チャネルが空いていなければ
そのチャネルに対しては優先順位を下げる。このように
すれば−炭窒いていて使用に成功したチャネルは次回か
ら優先的に使用されるようになる。従って優先順位はど
んどん上る。逆に他システムに使用されていて送信でき
なかったチャネルは優先順位が下り使用頻度が下る。そ
してこのチャネルは別のシステムによって使用されるよ
うになる。
本発明では具体的にどのようなアルゴルズムで優先順位
を制御すれば良いかを述べる。特願昭60−85836
号明細書「無線通信方式」にはこの方法として、あるチ
ャネルで送信に成功した場合、そのチャネルの優先度を
一定値だけ増加させ、逆に使用中であった場合にはその
チャネルの優先度を一定値だけ下げる方法が記されてい
る。
しかし、この方法では必ずしも正しく優先順位を付与で
きるとは限らない。その例を第3図に示す。第3図には
2システムで2チヤネルを使用する場合の例を示す。各
システムではそれぞれのチャネルに対して優先度関数を
定義し、優先度関数の大きいチャネルから使用する。第
3図(a)は初期状態を示し、2システムともチャネル
間の優先度関数に差はない。今、仮にトラヒック量が2
システムとも0.3ア一ラン程度であったとする。最初
にシステム1に呼が発生しシステム1はチャネル1を使
用してチャネル1の優先度関数を上げる。システム2に
次に呼が発生するとチャネル1は使用中であるのでチャ
ネル2を使用する。この場合システム2ではチャネル1
の優先度関数を下げ、チャネル2の優先度関数を上げる
。以降は呼が発生するとシステム1ではチャネル1を優
先的に使用し、システム2ではチャネル2を優先的に使
用するので、それぞれのチャネルの優先度関数はどんど
ん増大する。この場合トラヒック量も比較的少いので干
渉を起すことは殆んどない。呼の発生はランダムである
ので時には1つのシステムで2チヤネルを使用する要求
が発生する。今システム1でこのような状態になり、チ
ャネル2を観測するとする。この場合システム2はチャ
ネル2を優先的に使用しているので使用中であると観測
される確率は比較的高い。しかしシステム2の平均呼量
は0.3アーランであるので使用中である確率は約0.
3であり、0.7の確率では回線は空いている。従って
システム1にとってチャネル2の優先度は、上下動を繰
り返しながら徐々に増大してゆく。従って、それぞれの
優先度関数は第3図(b)のようになるであろう。しか
し、優先度関数を実際に何等かの数値で表現する場合に
は上限がある。
従って優先度が表現できる最大値になればこれ以上は増
加させることはできないので最大値で飽和することにな
る。そうすると十分に長い時間が経過すると、どちらの
チャネルの優先度関数も飽和してしまい第3図(C)の
ようになる。こうなると、もはや優先度を区別すること
はできなくなってしまう。これを防止するにはある程度
優先度関数が成長した時点例えば第3図(b)の状態で
優先度関数を固定してしまう方法が考えられる。しかし
この方法では後にトラヒックの変動があった場合に対応
することができない。
(発明の目的) 本発明の目的は上述の従来技術の問題点を解決し定常状
態において飽和することのない優先度を有する送信チャ
ネル制御方法を提供することにある。
(発明の構成) 本発明によれば複数のシステムが複数のチャネルを共有
する通信システムにおいて、各システムで個々のチャネ
ルに対して送信成功確率を記憶し、送信にあたって前記
送信成功確率の高いチャネルから順次使用するとともに
送信結果をもって前記成功確率を更新することを特徴と
した送信チャネル制御方法を提供することができる。
(発明の原理) 前述のような優先度関数の飽和の問題を解決するには、
チャネルが空いていて送信できた場合の優先度関数の増
加量とチャネルが使用中であった場合の優先度関数の減
少量に差をっけ、定常状態では優先度関数が一定値を保
つようにする方法が考えられる。この場合に増加量と減
少量にどの程度差をつければ良いかということが問題と
なる。・今、任意のチャネルiを使用しようとしたとき
に、そのチャネルが他のシステムで使用中である確率を
P(i)とするとチャネルiをアクセスするたびに確率
P(i)で優先度関数を減少させ確率1−P(i)で増
加させることになる。従って増加量と減少量の比RをR
= (1−P(i))/P(i)         ・
・・(1)とすれば優先度関数は一定値になる。これ以
外の比で増減を制御すると必ず優先度関数はどちらかへ
移行してゆき、飽和を起してしまう。このように制御す
るにはP(i)の値がいくらであるかという情報が必要
になる。従って本発明においてはチャネル毎に過去に成
功した確率を記憶し優先度がその成功率値そのものにな
るように制御する。こうすれば優先度は飽和することが
なくかつ、トラヒックの変動に対しても追従することが
できる。
またこの場合定常状態において増加量と減少量の比はR
となる。
(実施例) 第1図に本発明の一実施例を示す。入力端子102から
発呼要求信号が到着するとプロセッサ50はまず最も優
先度の高いチャネル番号をシンセサイザ40に設定する
。シンセサイザ40では対応したキャリア周波数の信号
を出力し、入力端子100から受信される受信信号と、
乗算510で乗算する。乗算器10から出力される中間
周波信号はパワー検出520へ入力され、受信パワーが
検出される。パワー検出器20の出力は判定回路30へ
入力され、回線が空いているかどうかが判定される。判
定回路出力はマイクロプロセッサ50へ入力される。マ
イクロプロセッサではもし判定回路30で回線が使用中
であると判定されれば次のチャネルをシンセサイザ40
にセットする。もし全ての回線が使用中であればビジー
信号を端子101から出力する。もし空いているチャネ
ルが見つかれば端子101から送信可信号を送出する。
マイクロプロセッサ50ではこれらの動作とともに判定
回路30の出力に基いて優先度関数の更新を行なう。優
先度関数の更新は以下のようにして行なわれる。各チャ
ネルiに対してマイクロプロセッサでは優先度関数とし
て送信成功率Q(i)と、そのチャネルへのアクセス回
数N(i)を記憶しておく。ここでアクセス回数とはそ
のチャネルを観測した回数を言う。もしも判定回路30
の出力が、回線が空いていることを示すならば に代入することを意味する。また回線が使用中である場
合には とする。
このようにすれば、Q(i)にはチャネルiに送信でき
た確率、N(i)にはアクセス回数が記憶される。この
Q(i)を優先度として用い、チャネルを設定する場合
にはQ(i)の大きいチャネルから順に設定する。
N(i)が十分大きくなればQ(i)はチャネル使用率
P(i)に一致する。
第2図には本発明の送信チャネル制御方法を用いた場合
のQ(i)の変動の様子を示す。第2図では2システム
で3チヤネルを使用する場合の例を示す。第2図(1)
、(2)、(3)はそれぞれチャネル番号を示し、実線
はシステム1の優先度関数、破線はシステム2の優先度
関数の変化の様子を示す。システム1はチャネル1を優
先的に使用し、システム2はチャネル2を優先的に使用
するように定まってゆく。また時間の経過とともにそれ
ぞれ成功確率に定まってゆく様子がわかる。
なお、この場合にもN(i)を無限に大きくすることは
できないが、P(i)がほぼ正しく求まっていれば、優
先度が飽和するような現象は生じない。
ここで送信に成功した場合の優先度関数の増加量と送信
できなかった場合の減少量の比Rを求めてみよう。増加
量Dsは Ds= (Q(i)N(i) +1)/(N(i)+1
)−Q(i)また減少量Dfは Df = Q(i)  Q(i) N(i)/(N(i
) + 1)Q(i) (N(i) + 1) 従ってり、とDfO比Rは R=Ds/Dr=(I  Q(i))/Q(i)   
   ・・・(5)となる。Q(i)が成功確率P(i
)に等しくなれば(5)式は(1)式と一致し、優先度
関数は一定値となる。
このような制御を実現するために重要なのは(1)式を
実現することであり、優先度関数そのものを成功率にす
ることは必ずしも必要ではない。しかし、(1)式を実
現するためにはP(i)を何等かの方法で求めることは
必要であり、P(i)を変換した関数を別に優先度関数
として定めることは特に意味を持たない。従って本実施
例では優先度関数がP(i)そのものになるように制御
している例を示した。
(発明の効果) 以上詳細に記したように本発明によればシステム毎に異
った優先度でチャネルを使用することができ、かつ優先
度の飽和することのない送信チャネル制御方法を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は本発明の動
作を示す図、第3図は従来方式の動作を示す図である。 図において参照数字10,20,30,40.50はそ
れぞれ、乗算器、パワー検出器判定回路、プロセッサ、
シンセサイザを示す。 $1図 第 2 図 り奇  ル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数のシステムが複数のチャネルを共有する通信システ
    ムにおいて、各システムで個々のチャネルに対して送信
    成功率を記憶し、送信にあたって前記送信成功率の高い
    チャネルから順次使用するとともに送信結果をもって前
    記成功率を更新することを特徴とした送信チャネル制御
    方法。
JP60231652A 1985-04-22 1985-10-16 送信チヤネル制御方法 Granted JPS6291033A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60231652A JPS6291033A (ja) 1985-10-16 1985-10-16 送信チヤネル制御方法
EP86105509A EP0202485B1 (en) 1985-04-22 1986-04-21 Method of determining optimal transmission channel in multistation communications system
DE86105509T DE3689290T2 (de) 1985-04-22 1986-04-21 Verfahren zur Auswahl eines optimalen Übertragungskanals in einem Kommunikationssystem mit mehreren Stationen.
NO861576A NO175279C (no) 1985-04-22 1986-04-22 Fremgangsmåte for kanalvalg innenfor et kommunikasjonssystem med flere stasjoner
US06/854,961 US4747101A (en) 1985-04-22 1986-04-22 Method of determining optimal transmission channel in multi-station communications system

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JP60231652A JPS6291033A (ja) 1985-10-16 1985-10-16 送信チヤネル制御方法

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JPS6291033A true JPS6291033A (ja) 1987-04-25
JPH0342822B2 JPH0342822B2 (ja) 1991-06-28

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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