JPH0693643B2 - 通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は親局と複数の子局が同一の伝送媒体を介して接
続され、親局からすべての子局への通信が可能な放送型
のチャンネルとすべての子局から親局への通信が可能な
多重アクセス型のチャンネルとを用いて構成されるマル
チポイント型の通信方式に関する。

（従来技術の問題点） マルチポイント型の通信方式において、親局が順次子局
に送信指令を送り、指令に応じて子局が情報を送出する
ポーリング方式が良く知られている。しかるに、この方
式では、親局が子局にポーリングを送りそれを受信した
子局からの返信が到着するまでは他の子局をポーリング
できないため、衛星通信等の伝送遅延の大きな系に適用
した場合、伝送路の使用効率が著しく低下するという問
題が発生する。

これに対し、子局に親局から送信指令を受けたとき、デ
ータと同時に予約情報を、データがなければ予約情報だ
けを前もって知らせることにより、子局への送信指令を
子局からの返答を受信する以前に送信可能とすれば、上
記問題点を改善、伝送路の使用効率の高い通信方式を実
現することができる。

しかしながら、通常の送信すべきパケットが単パケット
の場合、これを送るためにも予約を行ない、親局からの
送信指令を持って送ることになり、非常に効率が悪い。
又、これを改善しようとして、送信指令を受けたとき、
前もって予約していなくても単パケットだけは送れるよ
うにすると、送信指令の周期が非常に長くなり、伝送路
の使用効率が低下する。

（発明の目的） 本発明の目的は親局からの送信指令に対し前もって予約
していなくても、ある定められた複数の子局が単パケッ
トだけは送信できるようにすることにより、単パケット
を送るための待ち時間を軽減することにある。

（発明の構成） 本発明は親局と複数の子局が同一の伝送媒体を介して接
続され、各子局は親局の指示に同期して予約情報と送信
情報を含んだ情報フレームを多重アクセスチャンネルに
送信し、親局においては各子局から受信したフレームよ
り得られる予約情報に基づき各子局に送信の指示をする
情報を放送型チャンネルに送信する通信方式において、
複数の子局を一定のグループに分割し、予約がなけれ
ば、親局から単パケット長間隔で各グループに対して順
次送信指示を行ない、グループ内の２局以上が同時に単
パケット長の情報フレームを送信して、親局が衝突を検
出した場合は、グループ内の各子局へ単パケット長の情
報フレームの送信指示を順次行なうことを特徴とした通
信方式を提供するものである。

（実施例） 第４図は本発明の通信方式を適用する通信形態の例であ
る。図において、１つの親局と複数の子局とが、１つの
衛星を介して通信が可能となっている。通常親局には子
局より大きなアンテナを用いて、大電力信号の送信及び
小電力信号の受信を行い、子局での小アンテナによる送
受信を可能としている。従って子局同士の通信はでき
ず、子局から親局への多重アクセスチャンネル（以後上
り回線と呼ぶ）と、親局から子局への放送型チャンネル
（以後下り回線と呼ぶ）とが存在する。この例では両回
線とも、56Kbpsの回線速度を持つものとする。

第５図はこの実施例における上り回線のフレームフォー
マットを示す図である。フレームは情報フレームのみで
ある。図においてガードタイムは各子局からの送出がタ
イミングずれ等により、重なることがない様に調整する
為の無送出時間であり４ビットからなる。またプリアン
ブルは受信側でタイミング等の同期をとる為の信号を送
信する区間であり44ビットからなり、アドレスは自局の
アドレスを送信する為の区間であり16ビットからなり、
コントロルは予約の有無、予約の長さ等の制御情報を示
す区間であり16ビットからなり、FCSは受信側で誤り検
出する為の冗長ビット列であり16ビットからなり、その
中に複数のパケットからなるデータの区間が加わる。パ
ケット長は固定長である。

第６図は下り回線の使い方を示した図である。下り回線
においては時分割多重により、アクセス制御用のチャン
ネルと、情報送出用のチャンネルに分割する。具体的に
は図に示す様に８ビットに１ビットの割合でアクセス制
御用のチャンネルを切りだす。残りの７ビット分は49Kb
psの情報送出用のチャンネルとして使われる。一方、ア
クセスチャンネルは更に12ビット単位にまとめられ１つ
の確認フレームを構成する。確認フレームは、１ビット
からなる同期ビットと、８ビットのアドレス部と、２ビ
ットのコントロル部と、１ビットのパリティビットから
なる。同期ビットはTDMにおける８ビットから１ビット
の抽出と、アクセスチャンネルのフレーム同期の確保と
に用いられる。この同期ビットはアクセスチャンネルに
おいて12ビットに１回付加されるので、もとの56Kbpsの
回線では、96ビットに１回の割合で同期ビットが出現す
る。これは上り回線における送信情報がないときのフレ
ームの長さと同一であり、また情報フレームもこの整数
倍である。従って、下り回線の同期ビットに同期して適
切なタイミングで各子局がフレーム送出すれば、互いに
衝突を起こすことなく送出することができる。また、ア
ドレス部は宛先アドレス及びグループアドレスを示すも
のであり、各子局はアドレスが自局のアドレスである場
合、あるいは自局が属するグループアドレスの場合には
そのフレームを受信しコントロル部の解読を行なう。コ
ントロル部には次に子局から送出すべきフレームの予約
情報等が示されている。

第１図は、本発明における各フレームの送信状態を示す
シーケンス図である。図においては、右側方向に時間の
流れを示している。また矢印で示したのが、各フレーム
の送信状況で、Di（ｋ）はｋ個のスロットを予約する予
約情報を含んだアドレスｉの子局から出される情報フレ
ームであり、Ａ（ｉ）はアドレスｉの子局に出される確
認フレームである。

PF（Ｙ）は送信を促進する指令で、アドレスもしくはグ
ループアドレスがＹである子局はPF（Ｙ）を受信する
と、単パケットを送信することができる。もし送るべき
パケットがなければ何も送信しない。

ここで例として子局の数を８局とし、アドレスとして１
から８までの整数とし、グループアドレスG1,G2,G3,G4
に対して、第１局と第２局、第３局と第４局、第５局と
第６局、第７局と第８局が対応するものとする。

最初の状態は全く予約もないので、まず親局からパケッ
ト長間隔にて単パケットの送信を促進する促進フレーム
PFが送信される。各子局は予約促進フレームの宛先アド
レスが自局のアドレスもしくは自局の属するグループア
ドレスで送るべきパケットがある場合は、１パケットを
送信する。もし、送るべきパケットが数パケットなら
ば、送信するパケットの予約情報フィールドに残ってい
るパケット数を書き込む。

第１図の例では、促進フレームPF（G3）を受信して、グ
ループアドレスG2に属する第５局がパケットを送信し、
かつ１パケットを予約した。親局ではその時点で以前の
確認フレームの送信を終了していれば、直ちに、終了前
であればその終了を持って確認フレームを送信する。こ
の例では始めての予約であったため、直ちに確認フレー
ムＡ（５）を送信する。親局では確認フレームの送信あ
と、次の確認フレームもしくは促進フレームを送信する
のであるが、予約されているパケット数分の間隔をあけ
て送信する。これによって予約したパケットには衝突が
生じない。というのはパケットの送信が終了した時点
で、促進フレームが各局に到着するためである。

ところで例に示すように、パケットが衝突することがあ
る。促進フレームPF（G2）を受けた第３局と第４局に送
信すべきパケットを持ち、同時に送信して、衝突を起こ
す。親局では衝突を検出したならば、それぞれの予局に
対してそれぞれ促進フレームを送信する。例では、まず
第３局に対して促進フレームPF（３）を送信、つづいて
促進フレームPF（４）を送信し、再び衝突を起こさない
ようにしている。以下同様に行なわれる。

この例からわかるように本発明は単パケットしかない場
合には、予約せずに送れ、かつポーリング周期も短くて
すみ、送信待ち時間を大巾に短縮している。

次に本発明における予局および親局の動作を示す。第２
図は予局の実施例である。図において端子１より下り回
線の信号が入力される。端子１より入力された信号は受
信機５において受信の処理がなされ受信信号を得る。受
信信号は同期検出回路７に入力され96ビットに１回生じ
る同期ビットの検出がなされる。この同期情報からその
７倍のクロックがつくられ多重分離回路６に供給され
る。多重分離回路６では、受信信号を、同期クロックを
基に49Kbpsの情報系列と7Kbpsの制御フレームの系列に
分離し、情報系列は端子２より出力され、制御フレーム
はアドレス検出回路９に供給される。制御フレームは促
進フレームと確認フレームである。アドレス検出回路９
では回路７から供給される同期情報に基づいてアドレス
部分を検出しその中身がグループアドレスも含め自局宛
であるか否かの判断を行い、自局宛以外のものは廃棄す
る。自局宛のフレームを受信した場合には、制御信号復
号回路10において制御部を解読し、促進フレームか確認
フレームかを判断する。予約情報記憶回路11へはバッフ
ァ回路12へ端子３から入力された情報量が書き込まれ
る。回路10からの信号が促進フレームを示す場合にはバ
ッファに記憶されている量全体分−１を予約情報とし、
確認フレームが指示された場合には以前予約された量の
残りの量を予約情報とする。フレーム作成回路13では次
のように制御信号復号回路10の出力に基づき情報フレー
ムを作成する。制御信号復号回路10の出力が促進フレー
ムを示したときは、バッファ回路12から１個パケットを
とり出しこれに予約情報記憶回路11からの予約情報を付
加して情報フレームを作る。制御信号復号回路10の出力
が確認フレームを示したときは、予約情報記憶回路11か
ら以前予約した量と予約情報を得て、以前予約した量の
パケットをバッファ回路12から取り出し、これに予約情
報を付加して情報フレームを作る。もしバッファ回路12
パケットがない場合はなにも送信しない。予約フレーム
は予約情報記憶回路11から入力される予約情報を用いて
作成され、情報フレームは予約情報とバッファに記憶さ
れた情報とを用いて作成される。作成されたフレームは
送信機14にて送信波形に変換され送信される。この際の
タイミングは次のようにして決められる。遅延回路８は
同期検出回路７から出力される同期信号に基づき、これ
が当該予局にて受信すべきものであれば、予め決められ
た遅延の後に送信タイミング情報を出力する。このタイ
ミング情報に基づいて、フレームは送信される。

次に、第３図を用いて親局の動作を説明する。上り回線
の信号は、端子101より入力され、受信機105にて受信の
処理がなされる。受信機105ではプリアンブルを用いた
タイミング検出、復調キャリア位相の検出等がなされプ
リアンブルの除去されたフレームが出力される。出力さ
れたフレームはフレーム解読回路106にて、FCSのチェッ
ク、送信アドレスの検出予約情報の検出がなされ、原情
報は端子102を介して出力される。FCSチェックの結果、
解読された送信アドレスと予約情報はアドレス記憶回路
111と送信タイミング検出回路107に入力される。送信タ
イミング検出回路107では、予約情報に基づいて確認フ
レームを送信するタイミングが計算される。フレーム作
成回路108では、指定されたタイミングで予約情報とア
ドレス記憶回路111の出力のアドレスとを用いて制御フ
レームが作成される。アドレス記憶回路111では子局の
アドレスとグループアドレスを記憶しており、フレーム
解読回路106の出力が予約なしを示す場合は、グループ
アドレスを順次フレーム作成回路108へ出力し、予約あ
りを示せば、受信したフレームのアドレスを出力、もし
FCSチェックで誤まっていると示せば衝突を起こしたと
して、現在から伝搬遅延時間前の時点で出力したグルー
プアドレスに属する子局のアドレスを順次出力する。多
重化回路109で、端子103から入力される送信情報と８ビ
ットに１ビットの割合で多重化される。多重化されたビ
ット列は送信機110で送信波形に変換され、端子104を介
して下り回線に送信される。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明は、子局に単パケットしかな
い場合には、予約せずに送れ、かつポーリング周期も短
くて済み送信待ち時間を大巾に短縮した通信方式を提供
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の通信方式におけるフレームの送信状
態を示すシーケンス図、第２図は本発明の子局の通信装
置の実施例を示す図、第３図は本発明の親局の通信装置
の実施例を示す図、第４図は本発明を適用する通信形態
の例を示す図、第５図は多重アクセスチャンネルのフレ
ームフォーマットを示す図、第６図は放送型チャンネル
の伝送形態を示す図である。 図において、5,105は受信機、14,110は送信機、６は多
重分離回路であり、７は同期検出回路であり、８は遅延
回路であり、９はアドレス検出回路であり、10は制御信
号複号回路であり、11は予約情報記憶回路であり、12は
バッファ回路であり、13,108はフレーム作成回路であ
り、106はフレーム解読回路であり、107はフレームタイ
ミング検出回路であり、109は多重化回路であり、111は
アドレス記憶回路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明石 文雄 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−60516（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−139898（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】親局と複数の子局が同一の伝送媒体を介し
   て接続され、各子局は親局の指示に同期して予約情報と
   送信情報を含んだ情報フレームを多重アクセスチャンネ
   ルに送信し、親局においては各子局から受信したフレー
   ムより得られる予約情報に基づき各子局に送信の指示を
   する情報を放送型チャンネルに送信する通信方式におい
   て、複数の子局を一定のグループに分割し、予約がなけ
   れば、親局から単パケット長間隔で各グループに対して
   順次送信指示を行ない、グループ内の２局以上が同時に
   単パケット長の情報フレームを送信して、親局が衝突を
   検出した場合は、グループ内の各子局へ単パケット長の
   情報フレームの送信指示を順次行なうことを特徴とした
   通信方式。