JPH0273742A - 周波数分割型多重通信ネットワークの制御方式 - Google Patents

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】 〔概要〕 分散処理型コンピューターシステムの通信ネットワーク
として有用な周波数分割型多重通信ネットワークの制御
方式に関し ノード間に共用される伝送周波数資源の効率的な割り当
て制御手段を実現することを目的とし。

複数のノード通信機間でデータ通信を行う為の周波数分
割型多重通信ネットワークの制御方式において、ノード
通信機と独立に管制用通信機を設け、管制用通信機と複
数のノード通信機との間の通信に１つの管制用周波数を
割り当て、また複数のノード通信機相互間の通信には管
制用周波数とは異なる複数のデータ通信用周波数を共用
資源として使用可能にし５管制用通信機は１周波数管理
ファイルをそなえて上記複数のデータ通信用周波数を管
理するとともに管制用周波数を用いて各ノード通信機を
ポーリングし１通信要求をもつノード通信機に対するデ
ータ通信用周波数の割り当て制御を行うよう構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は５分散処理型コンピューターシステムの通信ネ
ットワークとして有用な周波数分割型多重通信ネットワ
ークの制御方式に関するものである。

近年１　コンビエータ−システムが分散処理化の傾向を
強めるに伴い、各端末を結ぶ通信ネフトワ−りが処理す
べき情報量も増加している。この情！ｇ量の増加に対応
する手段としては、伝送速度を上げるとともに各種の情
報を時分割型多重方式で伝送する方法、あるいは伝送周
波数を増加させ各種の情報を周波数分割型多重通信方式
で伝送する方法がある。後者の周波数分割型多重通信方
式は。

無線方式のネットワークに適しており、無線方式のネッ
トワークの今後の背反とともに多く使用されてゆくもの
と考えられる。

本発明は、特に周波数分割型多重通信ネットワークにお
いて１通信要求ノードに一定の共用周波数資源を割り当
てる効率的な制御手段を提供するものである。

〔従来技術〕

従来のコンピューターヱノトワークの大部分ハノード間
をケーブルでリング状あるいは星状等に結合したネット
ワーク構成をとっており、従ってその通信方式は９時分
割型多重あるいは専用線によるものが主なものであった
。

〔発明が解決しようとするｉ！！題〕

従来のケーブルで結合されたネットワークでは。

ノードの増設等のネットワーク構成の変更に対して柔軟
に対処することが困難であった。また専用線方式ではノ
ード数の増加に応じてケーブル量が増大し、他方１時分
割繁多重通信方式では各ノードの通信機の構造が複雑で
あるという欠点があった。

これに対して２周波数分割型多重通信方式のネットワー
クはケーブルが不要であり、また各ノードの通信機は比
較的簡単な構造のものでよい、しかしノード数が多いほ
ど各ノード間の通信用に多数の伝送周波数（チャンネル
）を用意しなければならない、この場合、各ノードの通
信機に共用できる伝送周波数資源として一定数の伝送周
波数を用意して１通信を要求するノードの通信機に空き
の伝送周波数の使用を許可する方法があるが１通信要求
ノードの通信機が空きの伝送周波数を獲得するためには
多くの手順が必要となって、そのオーバーヘッドのため
に１ｌｌｌ信速度をあまり上げることができないという
問題があった。

本発明は１周波数分割型多重通信ネットワークにおいて
ノード間通信に共用される伝送周波数資源の効率的な割
り当て制御手段を実現することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は１周波数分割型多重通信ネ７）ワークにおいて
、管制用通信機をノード通信機とは別に設け、さらに管
制用の周波数はノード通信機間を結ぶ周波数とは異なる
ものにする。また管制用通信機は１周波数管理ファイル
をそなえ、ポーリング方式により各ノード通信機に通信
要求の存無を問い合わせる。管制用通信機は通信要求が
あれば周波数管理ファイルにより空き周波数を検索しデ
ータ通信を必要とするノード通信機間に自動的に周波数
を割り当てる。このようにして、少ないチャンネルを有
効に効率よく運用できるようにしまたチャンネルの割り
当て制御に要する時間を短縮して通信速度を向上させた
。

第１図は本発明の原理図であり２周波数分割型多重通信
ネットワークの構成を概念的に示している。

第１図において、１０は管制用通信機ＣＴ。

１０ａは周波数管理ファイル、１１ないし１３はそれぞ
れノード通信機ＮＴ−１，ＮＴ−２，ＮＴ−３，ｌｌａ
ないし１３ａはそれぞれワークステ−ノヨンＷＳ−１，
ＷＳ−２，ＷＳ−３である。

〔作用〕

第１図により本発明の詳細な説明する。

まず管制用通信機ＣＴｌ０は、ポーリング方式により各
ノード通信機ＮＴ−１ないしＮＴ−３を順次呼び出し１
通信要求の有無を調査する。そしであるノード通信機Ｎ
Ｔに通信要求があれば、管制用通信機ＣＴｌ０は周波数
管理ファイル１０ａを参照し１周波数に空きがあること
、そしてそのノード通信機ＮＴの要求する通信相手が交
信中でないことを確認して空きの周波数を割り当てる。

周波数が全てふさがっているか、もしくは通信相手が交
信中で通信が不可能な時は５管制用通信機ＣＴｌ０はた
とえばそのＮＴ名を待ち行列ファイルに登録しておき１
次のノード】ｍ信機ＮＴのサービスを行う。

また通信完了のノード通信機ＮＴがあれば　そのＮＴ名
を周波数管理ファイル１０ａから削除する。また、この
時たとえばチャンネルの空きを待つノード通信＠ＮＴや
通信相手待ちのノード通信機ＮＴが無いかどうかを待ち
行列ファイルを検索して調べ、有れば最優先のノード通
信機ＮＴに空きとなったチャンネルを３すり当てる。周
波数を割り当てられたノード通信機ＮＴは、その周波数
を用いて相手ノード通信機ＮＴと通信を実行する。

〔実施例〕

第２図ないし第９図により２本発明の詳細な説明する。

第２図は１本発明の１実施例による管制用通信機ＣＴの
構成図である。図中の各要素の内容は次の通りである。

２１は管制用送受信機であり、予め定められた管制用周
波数を用いて各ノード通信機との間で伝送周波数（以後
、ｊｌｔに周波数という）の割り当て制御のための通信
を行う。

２２は制御用の計算機であり、管制用通信機として必要
な制御を行う。

２３は送受信機制御ソフトウェアであり、各ノード通信
機に対するポーリング制御３適信要求情報の検出側？１
１２使用許可周波数の通信制御などを行う。

２４は周波数管理ソフトウェアであり、ノード通信機間
の通信に使用できる周波数資源を管理し空き周波数の検
索５割り当て通信完了周波数の解放などの制御を行う。

２５は周波数管理ファイルであり１周波数管理ソフトウ
ェア２４により管理される。チャンネル資源と割り当て
済みノード名（ＮＴ名）とが登録されている。

２５ａは周波数管理ファイル２５の内容を例示したもの
である。たとえば同波数１はＮＴ５とＮＴ７の通信用に
使用中であること２周波数２はＮＴ９とＮＴ２の通信用
に使用中であることが示されている。なお空きの周波数
に対応するＮＴ名は空欄となる。

２６はアンテナであり、ノード通信機ＮＴとの交信に使
用される。

第３図は５本発明の１実施例によるノード通信機ＮＴの
構成図である。第３図中に示される各要素の内容は次の
通りである。

３１は管制用送受信＠ＮＴであり、管制用周波数を使用
し、管制用通信＠ＣＴとの間の通信を行つ。

３２はデータｉｉ１信用送受信機であり１割り当てを受
けた周波数を用いて３通信相手ノード通信機のデータ通
信用送受信機との間で通信を行う。

３３は制御用の計算機であり、管制用通信＠ＣＴとの間
の通信制御、ｉｊ！！信相手ノード通信機ＮＴとの間の
通信制御、ワークステーションｗｓとの間のインタフェ
ース制御などを行う。

３４は送受信機制御ソフトウェア＃１であり管制用通信
機ＣＴからのポーリングに対する応答制御１口１通信要
求通知制御すなわち周波数割り当て要求制御などを行う
。

３５は送受信機制御ソフトウェア＃２であり通信相手ノ
ード通信機ＮＴとの間の通信制御を行う。

３６はインタフェース制御ソフトウェアであり。

ワークステーションＷＳとの間のインタフェース制御を
行う。

３７はワークステーション用インタフェースである。

３８．３９はアンテナである。

４０はワークステーションＷＳである。

第４図は９本発明の１実施例によるネットワークの構成
図であり、管制用通信ｉｃＴおよびノード通信１ＮＴｌ
−ＮＴ６よりなるネットワークの例を示す。

第５図は、管制用通信機ＣＴからポーリングされたノー
ド通信機ＮＴが管制用通信機ＣＴへ通信要求を行ったと
きの、管制用通信機ＣＴにおける空き周波数割り当て処
理の例を示す。図示された周波数管理ファイルでは、　
１５０．０１ＭＨｚをＮＴ−１およびＮＴ−２が使用中
、そして１５０．０３Ｍ　ＨｚをＮＴ−３およびＮＴ−
４が使用中である。このため、ＮＴ−１ないしＮＴ−４
のノードを交信相手とする通信要求は受は付けず、たと
えばＮＴ５を交信相手とする通信要求であれば受は付け
。

周波数管理ファイルを検索し３空き周波数、たとえば１
５０．０２ＭＨｚを割り当てる。

第６図は３通信要求をもつノードの交信相手ノードが周
波数管理ファイル中にすでに登録されているかあるいは
空き周波数がなくて周波数割り当てを行うことが不能で
ある場合の、待ち行列作成処理の例を示す。図示された
例は、ＮＴ−５がＮＴ−１を交信相手として通信要求を
行ったが、第５図に示す周波数管理ファイルにはＮＴ−
１が登録済みであるため２周波数割り当てを待つ待ち行
列中に、要求元ＮＴ−５，要求先ＮＴ−１として登録さ
れたものである。

第７図は、管制用通信機ＣＴがさらにポーリングによる
走査を進め５通信終了のノード通信機ＮＴをキャッチし
たときの２通信終了周波数の解放処理の例を示す、この
場合、１ｆｆｉ信終了のノード通信機のＮＴ名と相手Ｎ
Ｔ名を周波数管理ファイルから削除する。第７図の例は
通信の完了したノード通信機がＮＴ−１で、交信相手が
ＮＴ−２の場合であり、管制用通信機ＣＴはＮＴ−１と
交信相手のＮＴ−２を周波数管理ファイルから削除し。

空き周波数として再割り当て可能にする。

また、この時管制用通信機ＣＴは周波数の空きをノード
通信ｉＮＴや通信相手待ちのノード通信機ＮＴが無いか
どうか５第６図の待ち行列を検索する。

第８図は、この時の待ち行列の検索と空き周波数割り当
て処理の例を示し、この場合ＮＴ”−５がＮＴ−１に対
して通信要求をもつことが検出される。

そこで管制用通信機ＣＴはＮＴ−５からＮＴ−■に対す
る通信要求があったことを知り、ＮＴ５に空いている周
波数チャンネルを割り当て、それぞれのノード通信機に
周波数を通知する。そして周波数を割り当てられたＮＴ
−５は、相手のＮＴ−１との間でデータを転送する。

〔動作のまとめ〕

第９図に各処理における通信機間の通信手順をまとめて
示す。

第９図において、　（ａ）は管制用通信機ＣＴとノード
間通信を要求する要求元ノード通信機ＮＴとの間の通信
手順■〜■を示す。（ｂ）は管制用通信機ＣＴと交信要
求先のノード通信機ＮＴとの間の通信手順■、■を示す
、（Ｃ）はノード通信機Ｎ７間の通信手順■〜■を示す
。（ｄ）はデータ通信終了後の管制用通信機ＣＴとノー
ド通信機ＮＴとの間の通信手順［相］、■を示す。以下
に第９図（ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）、　　（ｄ）
における各処理を順に説明する。

（ａ）において、まず管制用通信機ＣＴはポーリングに
よりノード通信機ＮＴに通信要求の有無を問い合わせる
■。これに応答してノード通信機ＮＴは５通信要求の有
無を回答する■。通信要求がある時は、その交信相手名
を管制用通信機ＣＴは記憶し■、そしてその要求元ノー
ド通信機ＮＴに交信周波数を割り当てる■。

（ｂ）において、管制用通信ｉｃＴは、交信を要求され
た相手のノード通信機ＮＴに交信周波数を割り当て■、
交信相手名を通知する■。

（Ｃ）において、要求元ノード通信機ＮＴは通信開始を
宣言する■、そして通信要求元ノード通信機ＮＴは通信
要求先ノード通信ａＮＴとの間でデータを転送する■。

データ転送が終了すると要求元ノード通信機ＮＴは、交
信先に通信終了の宣言をする■。

（ｄ）において、管制用通信機ＣＴのその後のポーリン
グ走査で通信要求の問い合わせを行った時０．要求元、
もしくは要求先のノード通信機ＮＴは通信終了の通知を
管制用通信機ＣＴに送る０゜〔発明の効果〕 本発明による周波数分割型多重通信２　ｙ　トワークの
制御の方式によれば１次のような効果が得られる。

すなわち管制用通信機をノード通信機と独立に備え、ポ
ーリングによる専用の管制用周波数を用いて周波数の割
り当て制御を行うため１周波数チャンネルの有効利用率
が改善され、また周波数割り当て制御に要する時間が短
縮されて１通信速度が向上する。さらに管制用通信機は
２周波数管理ファイルによりネットワークの状態を常に
把握しているので、各ノード通信機間での交信の競合は
発生しない。そのため、各ノード通信機間でのデータ通
信が能率的に行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の１実施例に
よる管制用通信機の構成図、第３図は本発明の１実施例
によるノード通信機の構成図、第４図は本発明の１実施
例によるネットワークの構成図、第５図は通信要求と空
き周波数割り当て処理の説明図、第６図は周波数割り当
て不能時の待ち行列作成処理の説明図、第７図は通信終
了周波数の解放処理の説明図、第８図は待ち行列の検索
と空き周波数割り当て処理の説明図、第９図は各処理に
おける通信機間の通信手順の説明図である。 第１図中 １０：管制用通信機ＣＴ ＩＱａ：周波数管理ファイル １１〜ｌ　３　：／−）’通信１１ＮＴ−１〜ＮＴ−３
１１ａ−１３ａ：ワークステーションＷＳ−１〜ＷＳ−
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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のノード通信機（１１〜１３）間でデータ通
   信を行う為の周波数分割型多重通信ネットワークの制御
   方式において、 ノード通信機（１１〜１３）と独立に管制用通信機（１
   ０）を設け、 管制用通信機（１０）と複数のノード通信機（１１〜１
   ３）との間の通信に１つの管制用周波数を割り当て、ま
   た複数のノード通信機（１１〜１３）相互間の通信には
   管制用周波数とは異なる複数のデータ通信用周波数を共
   用資源として使用可能にし、 管制用通信機（１０）は、周波数管理ファイル（１０ａ
   ）をそなえて上記複数のデータ通信用周波数を管理する
   とともに、管制用周波数を用いて各ノード通信機（１１
   〜１３）をポーリングし、通信要求をもつノード通信機
   に対するデータ通信用周波数の割り当て制御を行うこと
   を特徴とする周波数分割型多重通信ネットワークの制御
   方式。
2. （２）請求項（１）において、管制用通信機（１０）は
   、通信要求をもつノード通信機に対するデータ通信用周
   波数の割り当てが不能である場合、割り当てが可能とな
   るまでその通信要求を待ち行列により管理することを特
   徴とする周波数分割型多重通信ネットワークの制御方式
   。