JPH0374944A - 周波数分割多重伝送システム - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は周波数分割多重伝送システムに関するものであ
り、情報通信におけるブロードバンド通信方式（例えば
ＬＡＮなど）において利用できる。

［従来の技術］ 従来、ワークステーションなどの端末同士が通信する場
合、特開昭６４−７７２４３号公報に開示されている従
来技術では、発呼側端末はベースバンド信号により着呼
側端末に成る周波数帯域を使用して通信要求と同時に使
用希望周波数帯域を送信する。もし、希望した周波数帯
域が空いていれば、希望した周波数帯域で通信を行うと
共に、ヘッドエンド（伝送路管理用の端末）に使用周波
数帯域を通知して登録する。通信が終了したならば、通
信終了をヘッドエンドに通知し、その帯域の登録を抹消
してもらう、＠望した周波数帯域が使用中である場合に
は、最初申請した周波数帯域とは異なる周波数帯域の使
用要求を送信する。

一方、ＩＥＥＥ８０２．４の規格によると、ブロードバ
ンド通信方式で端末同士が通信する場合、端末から出た
データ信号はヘッドエンドを経由して相手側端末へ伝送
される。第７図は従来のブロードバンド通信方式の説明
図である。伝送路ｌには、モデムＭ　ＯＤ　ｌ□　Ｍ　
ＯＤ　ｎを介して端末ＷＳ。

〜ＷＳｎが接続されると共に、ヘッドエンドＨＥが接続
されている。この場合、ヘッドエンドから端末、及び端
末からヘッドエンドに通信する場合の周波数帯域は、第
８図に示すように配置されている。例えば、端末ＷＳｌ
と端末ＷＳ２が通信する場合、端末ＷＳｌはヘッドエン
ドＨＥから割り当てられた送信帯域Ｓｌ〜Ｓｓの中の１
つ或いは複数個の帯域（各帯域をチャンネルと呼ぶ〉を
使用してヘッドエンドＨＥへ送信する。ヘッドエンドＨ
Ｅは受信したデータを予め割り当てである受信帯域ｒ１
〜ｒｍの中の１つ或いは複数個の帯域を使用して相手側
端末ＷＳ２へ送信する。

［発明が解決しようとする課題］ 上述の２つの方式には、それぞれ次の問題点があった。

すなわち、端末から使用する周波数帯域を要求する方式
では、端末の数が多くなって使用中の周波数帯域が増加
すると、周波数帯域を割り当ててもらうために何回も要
求を送出する確率が増大し、ネットワークの効率が著し
く低下してしまう、一方、データ信号がヘッドエンドを
経由する方式では、ヘッドエンドで周波数変換を行うた
め、伝送路に接続されている端末数が多くなると、ヘッ
ドエンドの負荷が急速に重くなり、リアルタイム性が悪
くなる。さらに、端末からヘッドエンド及びヘッドエン
ドから端末にデータを送る場合には、第８図に示すよう
に、端末或いはヘッドエンドはそれぞれ送信帯域と受信
帯域の２つの帯域を持つため、端末同士の接続を設定す
る回線数が１つの帯域で送受信を行う場なの半分になっ
てしまう、しかしながら、１つの帯域でデータの送受信
を行う場合には、双方向同時伝送ではなく、交互の双方
向伝送が一般的となり、データの伝送効率が低下すると
いう問題点がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、端末からの周波数割り当ての試
行回数を減少させ、空いている周波数帯域の使用効率を
改善することにある。

また、本発明の他の目的は、周波数帯域を送信用と受信
用とに固定せずに半２重方式、全２重方式によって随時
使用周波数帯域と方向を選択可能にすることによって、
周波数帯域の使用効率を改善することにある。

本発明のさらに他の目的は、ヘッドエンドにデータ信号
を経由せずに端末間でのデータ信号の送受信を行うこと
によって、ヘッドエンドの負担を軽減すると同時にリア
ルタイム性の向上を図ることにある。

本発明の別の目的は、通信中の双方の端末の故障による
伝送路の未使用状態を監視することによって、伝送路の
使用効率と信頼性を改善することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る周波数分割多重伝送システムにあっては、
上記の課題を解決するために、第１図に示すように、複
数個の端末ＷＳ１〜Ｗ　Ｓ　ｎが接続された伝送路ｌの
周波数帯域を複数個のチャンネルに分割し、各チャンネ
ルの使用状態を監視するヘッドエンドＨＥを伝送路ｌに
接続し、前記ヘッドエンドＨＥには、使用されているチ
ャンネルを登録する使用チャンネル登録部２と、端末か
らの通信要求に応じて端末に未使用チャンネルを割り当
てる未使用チャンネル割当部３とを設けたことを特徴と
するものである。

ここで、端末からの通信要求にはデータ伝送速度や通信
方式（半２重方式又は全２重方式）に関する情報が含ま
れており、未使用チャンネル割当部３による未使用チャ
ンネルの割り当て数は前記データ伝送速度や通信方式に
応して決定されることが好ましい。

また、一方の端末から送出された信号は他方の端末へ直
接入力されるようにすると共に、ヘッドエンドＨＥには
、伝送路ｌ上の各チャンネルの信号を検出する信号検出
部５と、信号検出部５により信号が検出されない時間を
計時するタイマー４を設け、使用チャンネル登録部２に
登録されたチャンネルの信号が所定時間以上検出されな
いときには、使用チャンネル登録部２における当該チャ
ンネルの登録を抹消することが好ましい。

［作用］ 本発明にあっては、端末が使用希望チャンネルを申請す
る従来例とは異なり、端末は通信要求を発するだけであ
り、ヘッドエンドが未使用チャンネルの割り当てを管理
するので、チャンネル割り当ての試行回数が従来例に比
べて顕著に少なくなる。また、データ伝送速度や通信方
式に応じてチャンネルをフレキシブルに割り当てること
ができるため、チャンネルの使用効率を最大限に高くす
ることができる。さらに、無通信状態が長く続いたチャ
ンネルは未使用チャンネルとするので、伝送路の限られ
た周波数帯域を有効に利用できる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら詳
細な説明を行う。第１図は実施例を示す全体構成図であ
る。この第１図において、ＭＯＤ。

ＭＯＤ、〜Ｍ　ＯＤ　ｎは、変復調回路〈モデム〉であ
り、第２図に示す各チャンネルＣｂ＋〜Ｃｈｎ、Ｃｈｓ
　Ｃｈｒに対してデータの送受信を行うことがで、きる
、ヘッドエンドＨＥに内蔵されたタイマー４は伝送路ｌ
上での無通信時間を監視し、通信中の端末が同時に通信
不能となった場合に、一定時間以上経過すると、ヘッド
エンドＨＥ内の使用チャンネル登録部２から抹消するこ
とを中央制御部ｌへ通知する。

ヘッドエンドＨＥ内の信号検出部５は伝送路ｌ上を流れ
ているデータ信号を検出し、使用中のチャンネルをヘッ
ドエンドＨＥ内の中央制御部１へ通知する。

第１図において、端末間でデータ伝送する場合について
説明する。ここでは、最大４台までの端末が接続されて
いる場合について説明するが、端末数が５台以上の場合
についても適用できることは言うまでもない。

（１）第１図において、端末ＷＳｌとＷＳ２とが通信す
る場合のシーケンスを第５図を参照しながら説明する。

■端末ＷＳｌは第２図に示すチャンネルＣｈｓを使用し
、ヘッドエンドＨＨに第４図に示すフレームフォーマッ
トに従って空きチャンネルの割り当てを要求する。この
フレームフォーマットの制御フィールドには、通信方式
とデータ伝送速度に関する情報が含まれている０通信力
式に関する情報は、半２重方式又は全２重方式を指定す
るものであり、データ伝送速度に関する情報は、音声デ
ータ、画像データ、コンピュータデータ等の種類に応じ
て必要なデータ伝送速度を指定するものである。

■ヘッドエンドＨＥは、要求された通信方式とデータ伝
送速度を満たす空きチャンネルを探す。

■空きチャンネルが有れば、次のステップに進む。

■ヘッドエンドＨＥは、割り当てたチャンネルに関する
情報を第２図に示すチャンネルｃ１１「を使用して、第
３図（ｂ）に示すフレームフォーマットに従って端末Ｗ
Ｓｌへ通知する。このフレームフォーマットの情報フィ
ールドには、各チャンネルの割り当て情報Ｃ４〜（、ｅ
が含まれている。

■ヘッドエンドＨＥは、第４図に示すフレームフォーマ
ット中の着呼端末アドレスで指定された端末（この例で
は端末ＷＳよ）へ、第２図に示すチャンネルＣｂｒを使
用し、第３図（ａ）に示すフレームフォーマットに従っ
てチャンネル割り当て情報と通信端末のアドレスを通知
する。

■端末ＷＳ１とＷＳ２とで通信する。

■通信が終了した端末ＷＳｌは、通信が終了したことを
第２図に示すチャンネルＣｌＯｓを使用し、第４図に示
すフレームフォーマットに従って、ヘッドエンドＨＥに
通知する。

■ヘッドエンドＨＥは、端末ＷＳｌからの通信メツセー
ジの確認を第２図に示すチャンネルＣｈｒを使用し、第
３図（ｃ）に示すフレームフォーマットに従って、端末
ＷＳｌに通知し、使用チャンネル登録部２の登録を抹消
する。

（２）次に、端末ＷＳｌとＷＳ２が通信している間に、
端末ＷＳ３がＷＳ、と通信する場合のシーケンスを第６
図を９則しながら説明する。

この場合には、次の２つの状態が発生ずる。

（ａ）チャンネルに空きが有る場合 この場合には、端末ＷＳ３とＷＳ、について上記（１）
の手順を繰り返す。

（ｂ）チャンネルに空きが無い場合 この場合には、全チャンネルが使用中であることを通信
要求を発した端末に知らせる。以下、冬場きの動作につ
いて説明する。

０端末Ｗ　Ｓ　３は第２図に示すチャンネルＣｈｓを使
用し、ヘッドエンドＨＥに第４図に示すフレームフォー
マットに従って空きチャンネルの割り当てを要求する。

■ヘッドエンドＨＥは空きチャンネルを探し、空きチャ
ンネルが無ければステップ０に進み、空きチャンネルが
有ればステップ■に此む。

■空きチャンネルが無い場合、ヘッドエンド　ｌ（Ｅは
全てのチャンネルが使用中であることを第２図に示すチ
ャンネルＣｈｒを使用し、第３図（ｂ）に示すフレーム
フォーマットに従って端末ＷＳ３に通知する。

■空きチャンネルが生じた場合には、ヘッドエンドＨＥ
は第２図に示すチャンネルＣｌＯｓを使用し、第３図（
ｂ）に示すフレームフォーマットに従って端末ＷＳｌに
割り当てたチャンネルを通知する。

■ヘッドエンドＨＥは第４図に示すフレームフォーマッ
ト中の着呼端末アドレスで指定された端末（ここでは端
末ＷＳｌ）へ、第２図に示すチャンネルＣｈｒを使用し
、第３図（ａ）に示すフレームフォーマットに従ってチ
ャンネル割り当て情報と通信端末のアドレスを通知する
。

■端末ＷＳｌは割り当てられたチャンネルを使用し、端
末ＷＳｌと通信する。

Ｏ通信か終了すれば、次のステップに進む。

■通信か終了した端末ＷＳｌは、第２図に示ずチャンネ
ルＣｌＯｓを使用し、第４図に示すフレームフォーマッ
トに従ってヘッドエンドＨＥに通信が終了したことを通
知する。

［相］ヘッドエンドＨＥは端末ＷＳｌからの通信メツセ
ージの確認を第２図に示すチャンネルＣｈｒを使用し、
第３図〈ｃ〉に示すフレームフォーマットに従って端末
ＷＳｌに通知し、使用チャンネル登録部２の登録を抹消
する。

［発明の効果］ 本発明の伝送システムでは、伝送路の周波数帯域を複数
個に分割したチャンネルの端末への割り当ての主導権を
従来例のように端末に持たせるのではなく、ヘッドエン
ドに持たせたので、チャンネル割り当ての試行回数が従
来例に比べて激減するという効果がある。また、端末か
ら申請されたデータ伝送速度や通信方式に従ってチャン
ネルをフレキシブルに割り当てることによりチャンネル
の使用効率が向上するという効果がある。さらに、ヘッ
ドエンドを経由せずに端末間でデータを送受（言するの
で、リアルタイム性の改善が期待できるという効果があ
る。また、無通信状態が長く続いたチャンネルは未使用
チャンネルとするので、伝送路の限られた周波数帯域を
有効に利用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の周波数分割多重伝送システムの概略構
成図、第２図は伝送路の複数個の周波数帯域への分割を
示す説明図、第３図（ａ）乃至（ｃ）はヘッドエンドか
ら端末へメツセージを送信するときのフレームフォーマ
ットを示す図、第４図は端末からヘッドエンドへメツセ
ージを送信するときのフレームフォーマットを示す図、
第５図及び第６図は本発明による回線設定のシーケンス
を示す流れ図、第７図は従来のブロードバンド通信方式
の概略構成図、第８図は従来のブロードバンド通信方式
のチャンネルの割り当て状態を説明する図である。 ＷＳ１〜ＷＳｎは端末、ＨＥはヘッドエンド、ｌは伝送
路、１は中央制御部、２は使用チャンネル登録部、３は
未使用チャンネル割当部、４はタイマー、５は信号検出
部である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の端末が接続された伝送路の周波数帯域を
   複数個のチャンネルに分割し、各チャンネルの使用状態
   を監視するヘッドエンドを伝送路に接続し、前記ヘッド
   エンドには、使用されているチャンネルを登録する使用
   チャンネル登録部と、端末からの通信要求に応じて端末
   に未使用チャンネルを割り当てる未使用チャンネル割当
   部とを設けたことを特徴とする周波数分割多重伝送シス
   テム。
2. （２）端末からの通信要求にはデータ伝送速度に関する
   情報が含まれており、未使用チャンネル割当部による未
   使用チャンネルの割り当て数は前記データ伝送速度に応
   じて決定されることを特徴とする請求項１記載の周波数
   分割多重伝送システム。
3. （３）端末からの通信要求には半２重方式又は全２重方
   式のうちいずれかの通信方式を指定するための情報が含
   まれており、未使用チャンネル割当部による未使用チャ
   ンネルの割り当て数は前記通信方式に応じて決定される
   ことを特徴とする請求項１記載の周波数分割多重伝送シ
   ステム。
4. （４）一方の端末から送出された信号は他方の端末へ直
   接入力され、前記ヘッドエンドは、伝送路上の各チャン
   ネルの信号を検出する信号検出部と、信号検出部により
   信号が検出されない時間を計時するタイマーと、使用チ
   ャンネル登録部に登録されたチャンネルの信号が所定時
   間以上検出されないときには、使用チャンネル登録部に
   おける当該チャンネルの登録を抹消する制御部とを備え
   ることを特徴とする請求項１記載の周波数分割多重伝送
   システム。