TW518848B - Reservation requesting and allocating method on a transmission medium - Google Patents

Description

5imB 年二 W

傳送媒體、與終端 五丄發聪說柢XI) 本發明係有關於一 機的通訊糸統。該終 - 用於傳送在傳送媒 目之主站請求的裝置 - 一用於計數已經由 計數器， - 將請求計數器之數 的裝置， 其中該主站包括一組 於計數欲授予相關終 類的通訊系統之終端 序、與用於根據本發 關。 本發明如可以衛星 統中。 個包 端機 體上 終端 值列 各自 端機 機、 明使 括一主站、 包括： 指不欲授予彡夂A山上u 、’X、機的一些預留數 機請求但肖4㉟予之$留的請求 入计#以汁异欲請求之預留數目 ^ Ϊ =終端機的酉己置計數器，用 的預留。本發明丄 ^知明也和設計用於這 Α β 於這類的終端機之請求程 用於主站的古+叙0口 W 4數态更新方法有 或無線電波而應用，在互動式通訊系 這類的糸統特別描述於由Tho Le-Ng〇c Mohammed 發表於Proceedings of the 2nd IEEE International Conference on Universal Personal Communications, Ottawa, Canada, 12-15 October, 1993， vol· 2， pp. 825-828 的文章"Combined

Free/Demand Assignment Multiple Access(CFDAMA ) protocols for packet satellite communicationsn 在上述文章所描述的請求方法在於監控已經由終端機請 求但尚未授予終端機的預留數目，以便計算欲請求的預留 數目。該方法是有益處的，因為當初始請求尚未授予時，

O:\62\62895.ptc 第6頁 5μΜΕ 修Πι|$ 土 椒號 89i〇3i48 fo 年//月2：曰 修正 它提供其可能 終端機不使用 終端機最佳化 星通道的情況 別昂貴。 該方法包含 實上是正在處 受可能由不良 實上，遺失的 後的請求需將 機請求的預留 結果，增加傳 本發明之目 段落的通訊系 設定它們之請 新設定與相關 置。這樣的重 踐的預留。例 在一更有利 常時啟動該重 實施例為更有 致預留授予之 此異常偵測 先調整數值的 比較在一時刻 避開相同請求的重複形成。因此可避免隨後 之非必要請求的預留。這使得其經由不同的 資源共享使用變得可能。對於傳送媒體為衛 更是特別重要，因為這種類型的傳送媒體特 假設··已經送出但尚未接收到配置的請求事 理中，並最終將會實踐。因此，非常容易遭 傳送狀況引起的貧料遺失。在此方法中’事 請求仍然由請求計數器計數，因此，所有隨 相對應的預留數目列入計算。之後，由終端 數目會因而連續地低於終端機的實際需求。 送前資料之平均等待時間。 的在於補救上述損害。此目的以描述於前言 統來達成，其特徵為該終端機包括用於重新 求計數器與用於將一指示號傳送到主站以重 終端機相關聯之分配的計數器之重新設定裝 新設定適用於避免終端機連續地計數尚未實 如，是有關週期性的重新設定。 的實施例中，該終端機包括用於當偵測到異 新設定裝置的異常偵測裝置與啟動裝置。此 利的因為它適用於減少在傳送媒體上每個導 效能降低的無效重新設定操作次數。 裝置包括，例如，比較請求計數器數值與預 比較裝置。在另一個範例中，它們包括用於 t的請求計數器數值與傳送於該時刻t與早先

O:\62\62895.ptc 第7頁 518848 /^； 祕 119 Ο3號 89103148 "Sr—發明 纖 〇年//月2曰 修正 時刻t -P間之請求總和的比較裝置，P為對於在沒有異常的 情況下，在時刻t - P之前請求欲在時刻t授予之預留有充分 長的週期（稱為恢復週期）。如果在時刻t請求計數器的數 值較高於傳送於t -P與t之間的請求總和，這表示某一不正 常的事件已經發生，例如請求已經遺失。 本發明將更好理解而進一步的細節由下述給定關於附圖 的描述將變得顯而易見，其附圖經由非限制性範例給定： 圖1概略地顯示一根據本發明之通訊系統範例， 圖2顯示一根據本發明之衛星通訊系統範例， 圖3顯示一根據本發明之請求程序範例， 圖4顯示一根據本發明用於經由主站重新設定配置計數 器的方法， 圖5，6與7為表示用根據本發明之方法獲得的結果與用 先前技術方法獲得的結果相比較的曲線圖。 圖1顯示一包括主站1與許多經由傳送媒體3通訊之互動 終端機2的通訊系統範例。此傳送媒體可以是不同的種 類。例如，它可以是有線網路、無線電波傳送媒體、或衛 星連結。 在圖2中，選擇以範例顯示一衛星通訊系統，因為它是 在不良傳送狀況風險在最高的系統類型··例如由於局部天 氣狀況、不良的傳送狀況可以影響一特定的衛星系統終端 機。然而，本發明也適用於其他傳送媒體。終端機2經由 第一個衛星4使用第一個頻帶Ka傳送資料與請求到主站1 ， 而主站1經由第二個衛星5使用第二個頻帶Ku分發資料與控 制資訊到終端機2。

O:\62\62895.ptc 第8頁 518848 日 修正 五 、發明說明（4) 在欲描述的範例中， 擷取（TDMA)結構進入 ^勤終端機1利用所謂的分時多重 間區段，而根據來 ，，體3。時間為此目的再分為時 段給該終端機。=終端機的請求利用主站授予時間區 機請求與利用主站# 貫她例’在傳送媒體上利用終端 每個終端機2包括又一 ^的胃預留由時間區段構成。 機以封包的形式铸t一冗憶體10 ’其為傳送等待表而終端 表達已經授予它之=^傳送的資料於此。當終端機i明確 有關時段儲存於兮=^數個時段時，它考慮到在時間t的 不同的請求結體的封包數巨。 間共用資源的最佳化 至於在通訊系統的終端機之 型特別地有效。其在於用之文章中所描述結構類 未實踐的預留數目·。接 ^母個終端機計數已經請求且尚 器的計數器COum c i ：)，: ΐ，終端機一個被稱為請求計數 收到配置時減少一。三八每次請求預留時增加一而每次接 時刻t指出其傳送吃斤母個由終端機丨傳送的請求在給定的 COUNUi )之間的差己異隱、。體内容ΜΕΜ(> t)與請求計數器數值 的每個新請求加到先驴^ ^站的等級，將一終端機接收到 留數目儲存於结合有^ 〃清求··欲授予到每個終端機的預 數器每當由主站接，收^ = ^機的計數器ALL〇c(i)，這個計 予預留到該終端機時減少。；預留的請求時增加，而每當授 這樣的結構有其特別地爲 料遺失傷害的損害。本發^ ς不良傳送狀況產生之資 結構，以便使其能夠fj在於改善這樣類型的請求 圖3顯示一根據本發資料遺失。 的明求結構較佳實施例。當其即

51α?84| --」—」案號 89103148__夕ο年//月 Z日_ 五、發明說明(5) 將傳送一請求到主站時，此結構由一終端機實行。將此結 構由終端機i進入操作的時刻稱為t。 - 在區塊盒5 0，終端機i執行一用於偵測可能異常的測 試。為此目的，它比較請求計數器數值C〇UNT( i )與,傳送於 正在考慮之時刻t與早先之時刻t - p之間的請求總*ZRESA(i，t) ，p為足夠長到使得在時刻t - P之前請求之預留在沒t ^'異常 下已經授權於時刻t的恢復週期。 -如果在時刻t的請求計數器數值c〇UNT(i)較高於t-P與 t之間的傳送請求總和（在圖中的箭頭N )，這表示某一不正 常的事已經發生，例如請求已經遺失。然後終端機重新設

定其在區塊盒51N(COUNT(i) = 0)請求計數器COUNT(i)，而 其設定重新設定指示號F ( i )為1 (在區塊盒5 5，此重新設定 指示號將與來自终端機的請求一起傳送到主站）。然後它 在區塊盒52繼續其操作。 --如果不是（在圖中的箭頭Y )，沒有偵測到異常。將重 新設定指示號F ( i )在區塊盒5 1 Y設為零，因此此操作在區 塊盒5 2繼續。 -在區塊盒5 2，終端機計算欲請求的預留數目 RES A ( i，t):預留數目等於包含於時刻t終端機i傳送記憶 體的封包數目Μ E M ( i )減去在時刻t終端機ί的請卡數考數 ^COUNT(i) ：RESA(i,t)= MEM(i,t)-COUNT(T) - 在區塊盒53 ’然後終端機以長度p儲存獲得的數值 RESA(i，t)於FIFO記憶體中（π先進先出”）。 — 在區塊盒5 4 ’終端機立刻更新其請求計數哭 數信 COUNT(i) = COUNT(i) + RESA(i,t) ^

第10頁

518848 (L:::::丨案號89103148 年"月日 修正_1 , * 一五-、發明説明(6) - 然後，在區塊盒5 5，它在一授權於它的時間區段中傳 送其請求R{RESA(i，t) ; i ; F(i)}，接在一排載重量資料 · 之後。 恢復週期數值P的選擇是重要的。一般來說，應該選擇 · 數值P，使其包括在考慮中的傳送媒體來回地傳送時間， 加上由主站請求的程序時間，上述選擇取決於傳送媒體佔 用的程度與連接到通訊系統的終端機數目。為避免太頻繁 的重新設定操作，而因此降低資源共享的效率，應該有點 偏高地估算數值P。 圖4顯示一個如何更新儲存於主站之配置計數器 ALLOC( i )的範例。在區塊盒60，主站接收到一來自終端機 i的請求R{RESA(i，t) ; i ; F(i)}。在區塊盒61 ，它測試重 新設定指示號數值F ( i )。如果F ( i )為正（F ( i ) = 1 )，操作繼 續於區塊盒6 2。如果不是，它移動到區塊盒6 3。在區塊盒 62，重新設定配置計數器ALLOC(i)(ALLOC(i) = 0)。然後此 操作繼續於區塊盒6 3。在區塊盒6 3，配置計數器以指示於 請求R 的預留數目增加：ALLOC( i )=ALLOC( i ) + RESA( i，t)。 圖5，6與7顯示在如圖2所示的通訊系統中依本發明所獲 得的結果，有下述特徵： - 此通訊系統包括1 0個可以均質方法產生對應於佔用率 75%之傳送媒體之運輸量的站， - 來回傳送時間為大約0 . 5秒， · - 在傳送狀況下的惡化在時刻t = 3 0 0秒產生，造成只有 對於終端機i = K 6秒期間的資料遺失， - P設定為1 0秒。

O:\62\62895.ptc 第11頁 5T8848 %ΙΛΙ^) 案號89103148 年//月2日

7U 修正 ⑺ 圖5顯示根據習知技藝對於終端機i = K (曲線1 )與其它終 端機i妾K (曲線2 )資料遺失在請求結構傳送記憶體DA平均 等待時間（以秒表示）的影響。不可逆的增加在對於遭受資 料遺失之終端機傳送記憶體中之平均等待時間是顯而易見 的。 t 對於P = 10秒，圖6以時間函數顯示變數數值COUNT(i)與 乙RESA(i’t) 。找到一單一偵測異常，而因此在時刻t = 32〇秒 1十對請求與配置單一重新設定計數器。 圖7顯示根據本發明對於終端機i =K (曲線1 )與對於其他 終端機i关Κ (曲線2)在請求結構傳送記憶體Dinv中的平均 等待時間（以秒表示），其中p = 1 0秒。對於一短暫週期的終 端機i =K增加平均延遲，然後並回復其正常數值。

O:\62\62895.ptc 第12頁 !號 89103148 f c?年"月2日 修正 1 \

❿ O:\62\62895.ptc 第13頁

Claims (1)

1. 51：8848 1¾ 89103148 修正 1 · 一種通訊系統，其包括一主站（1 )、一傳送媒體（3， 4，5)、與終端機（2)，該終端機包括： 裝置，其用以傳送指示在傳送媒體（RESA(i，t))上欲授 予終端機預留數目（RESA( i，t))之請求（R)至該主站， 一請求計數器（(：01^1[(：[，"〇)，其用以計數已經由終端機 請求且尚未授予之預留， 裝置，其用以將請求計數器之數值（COUNT(i，t))列入考 慮以計算欲請求之預留數目（RESA ( i，t))， 當該主站包括一組配置計數器（ALLOC(i))，每個聯繫一終 端機，用於計數欲授予有關終端機的預留，其特徵在於該 等終端機包括重置裝置，該裝置用於重置它們的請求計數 器並用於傳送一重置指示號（F ( i ))給該主站，該指示號用 以重置與相關終端機有關的配置計數器。 2. 如申請專利範圍第1項之通訊系統，其特徵為該終端 機包括用於當偵測到異常時，啟動該重新設定裝置的異常 偵測裝置（5 0 )與啟動裝置（5 1 N)。 3. 如申請專利範圍第2項之通訊系統，其特徵為該異常 偵測裝置包括用於比較在一時刻t的該請求計數器數值與 傳送於該時刻t與早先時刻t - P間之請求總和的比較裝置， P為對於在沒有異常的情況下在時刻t - P之前請求欲在時刻 t授予之預留充分長的週期。 4. 一種設計成使用於一通訊系統中之終端機（2 )，該系 統包括一傳送媒體（3，4，5)與一主站（1)，其終端機包 括：

   O:\62\62895-911115.ptc 第14頁 8848 修正 年Μ月1曰S、:IT、j t …1 - m 89103148_f/ 年 // 月 ΛΓ 曰 修正 六、申請專利範圍 用以傳送指示在傳送媒體上欲授予終端機預留數目 (RESA(i，t))之請求至該主站之裝置， 一請求計數器（CO U NT (i ))，其用以計數已經由終端機請 求且尚未授予之預留， 計算裝置，其用以將請求計數器之數值（COUNT( i，t))列 入考慮，以計算欲被請求之預留數目（R E S A ( i，t))的， 其特徵為它進一步地包括用於重新設定該請求計數器與傳 送儲存於該主站中之配置計算器（ALLOC(i))之用以計數欲 授予該終端機預留之一重新設定指示號（F ( i ))至該主站 (i )的重新設定裝置（5 1 N)。 5. 如申請專利範圍第4項之終端機，其特徵為它包括用 於當偵測到異常時，啟動該重新設定裝置的異常偵測裝置 (50)與啟動裝置（51N)。 6. 如申請專利範圍第5項之終端機，其特徵為該異常偵 測裝置包括用於比較在一時刻t的該請求計數器數值與傳 送於該時刻t與早先時刻t - P間之請求總和的比較裝置，數 值P為充分高以使得在沒有異常的情況下於時刻t授予在時 刻t - P前請求之預留。 7. —種可經由一主站（1)授予在傳送媒體（3)某一預留 個數給一終端機（2)之請求方法，該方法特別地包括： 更新指示已經請求但尚未授予之預留數目的請求計數器 (COUNTC i ))， 考慮請求計數器數值後，計算欲請求的預留數目 (RESA(i, t))，

   O:\62\62895-911115.ptc 第15頁 5Τ8Μ8^3ε 補充 案號 89103148 修正 f /年//月日 六申"^專利ί^τίΐ 其特徵為該方法包括用於重新設定該請求計數器之值 (551Ν)與傳送（55)儲存於該主站中之一配置計數器 (A L L 0 C ( i ))之用以計數欲授予該終端機預留之重新設定指 示號（F ( i ))至該主站（i )的重新設定步驟。 8. 如申請專利範圍第7項之請求方法，其特徵為它包括 一異常偵測步驟（5 0 )，而在每當偵測到異常時實行該重新 設定步驟（5 1 N )。 9 . 如申請專利範圍第8項之請求方法，其特徵為異常偵 測步驟包括一用以比較在一時刻t的該請求計數器數值與 傳送於該時刻t與早先時刻t - P間之請求總和的比較裝置， 數值P為充分高以使得在沒有異常的情況下於時刻t授予在 時刻t-P前請求之預留。 10. 一種更新一通訊系統之一主站（1 )之至少一計數器 (ALLOC( i ))之方法，該計數器連接該通訊系統的終端機 (2 )，其特徵包括計數器的準備重新設定步驟（6 2 )，該步 驟在由該終端機所傳送之重新設定指示號（F ( i ))接收到時 實施。

   O:\62\62895-911115.ptc 第16頁