JPS6167347A - 分散型通信チヤンネル争奪方式 - 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】 く技術分野〉 本発明は、通信チャンネル管ル理を全モジュールが分散
して行なう分散型通信チャンネル争奪方式に関するもの
である。

〈従来技術〉 ホームバスシステムなどのローカルエリアネットワーク
において、複数の通信チャンネルがあり、その争奪・管
理を制御チャンネルで行なうことが提案されている。

制御チャンネルとは、スピードも遅く、短時間の制御信
号（機器のオン・オフ、動作の要求、応答、指令、停止
など）だけを扱う。通信チャンネルとは、制御チャンネ
ルでは送れないような高速。

大容量の情報を扱い、例えば音声、オーディオ。

映像、その他高速データなどの伝送に使用する。

通信チャンネルの争奪管理方法には、大きく分けて２つ
ある。１つは集中型と呼ばれる方式で、通信チャンネル
の管理を１つの管理モジュール（中央のホーム・コンピ
ュータ等）で行なう。これは、各モジュールの通信チャ
ンネル管理が不要か、もしくは非常に簡単になる利点が
ある。２つ目は分散型と呼ばれるもので、通信チャンネ
ルの管理を全モジュールが分散して行なう、分散型では
、信頼性の強く要求される管理モジュールが不要であり
、少なくとも一対の発呼モジュールと被呼モジュールが
健在であれば、この間で通信が可能である。

ところで、複数ある通信チャンネルの内の任意のチャン
ネルを使用してデータを送出する場合、各モジュールが
勝手にどのチャンネルを使用してもよいという訳ではな
く、何らかの方法でそのチャンネルの使用権を主張し、
確保する必要がある。

本発明に係る方式は、分散型において、上記一連のリン
ク作業を制御チャンネルのパケット伝送により行ない、
リンク確立後は、確保した通信チャンネルにより自由に
データを送受し、通信チャさ ンネルを独Ｉ的に使用し得るようにするものである０ 出願人は、分散型の通信チャンネル争奪方式として、先
に、特願昭５９−５４７７７号（昭和５９年３月２１日
付特許願２発明の名称「データ伝送方式」）、特願昭５
９−６４４０７号（昭和５９年３月３０日付特許願１発
明の名称「データ伝送方式」）及び特願昭５９−１１２
７３８号（昭和５９年５月３１日付特許願１発明の名称
「ブロードバンドチャンネル争奪方式」）において、３
つの方式を提案した。

〈発明の目的〉 本発明は、上記した３つの方式のいずれとも異なり、よ
り有効なチャンネル利用と、少ない手順およびパケット
で確実なチャンネル確保が期待できるものである。

本発明の特徴は、各モジュールが、使用するチャンネル
を選び出す一方法として、チャンネル使用の打診のだめ
の一斉回報バケノトを受信するごとに、使用されるチャ
ンネルをメモリ内に登録し、自分がチャンネルを使用し
たい場合、メモリ内より予じめ空チャンネルを選び出す
、いわゆる履歴うことにある。

〈実施例〉 以下、図面に従って本発明の一実施例を詳細に説明する
。

第２図は本方式の適用されるシステム構成例を示す図で
ある。図において、１はネットワーク（バス）を構成す
る伝送路で、例えばホームバスシステムでは、広帯域伝
送特性を有し、配線工事も不要な、テレビ共聴ラインの
同軸ケーブルを利用するのが特筆である。この場合、多
重伝送技術としては周波数分割方式が適当である。そし
て、制御チャンネルとして低周波数域のベースバンドが
、また各通信チャンネルには高周波数域のブロードバン
ドが割当てられる。

もっとも、伝送媒体としては、微弱電波や赤外線などの
無線媒体、同軸ケーブル、ツイストペア線、光フアイバ
ケーブルなどの有線媒体も可能であり、また、各モジュ
ールが複数のチャンネルにアクセスできるものであれば
、周波数分割（ＦＤＭ）。

時分割（ＴＤＭ）、空間分割（チャンネル数だけ通信線
を有する）等のいずれでもよい。

２〜６はネットワーク（バス）１にマルチドロック接続
されたモジュールである。第３図に送信局としての構成
例、第４図に受信局としての構成例を示す。第３図、第
４図は、ベースバンドとブロードバンドとからなる周波
数分割方式を採用したものであり、各モジュール２〜６
は、このような送信と受信の両機能を備えるものであっ
ても、いずれか一方の機能を備えるものであってもよい
。

第３図、第４図において、１１は伝送を制御する制御部
であり、チャンネル使用状態を記憶するメモリ機能を有
している。１２はパケットを送出するためのベースバン
ド送信部で、バケ’／　）送出時にはＣ８ＭＡ／ＣＤ等
の適当な回線争奪を行なう。１３はパケットを受信する
ためのベースバンド受信部である。１４（第３図）は設
定されたチャンネルで高速データを送信するだめの変調
送信部、１５（第４図）は同チャンネルで高速データを
受信するだめの復調受信部である。

第１図に動作を説明するフローチャート、第５図にパケ
ット送出例を説明するタイムチャートを示す。なお、説
明を簡単にするため、モジュール２が通話要求した側の
発呼モジュール、モジュール３が通話要求された側の被
呼モジュール、モジュール４〜６がその他のモジュール
であるとする。

通信要求が生じたとき、発呼モジュール２はまずベース
バンド送信部１２を介して、被呼モジュール３宛の通信
要求のパケット２１をネットワーク（バス）１に送出す
る。被呼モジュール３はそのベースバンド受信部１３を
介してパケット２１を受信すると、自分宛であるのでパ
ケットデータを解読する。その他のモジュール４〜６は
自分宛でないので、読み飛ばされるか、解読しても無視
される。

被呼モジュール３はパケットデータを解読して、自分が
応答可か、応答不可かを判断する。応答不可であればな
にもしない。もしくは必要に応じて応答不可（ＮＡＣ）
パケットを返送する。応答可である場合、制御部１１内
のメモリ内容を見て、自らが空チャンネルと判断する通
信チャンネルをて含む、全モジュール宛のチャンネル使
用宣言パケット２２により、チャンネル使用大言がなさ
れ一方、大言パケット２２を受信したとき、その他のモ
ジュール４〜６が何らかの事情で、自らそ智 のチャンネルを以前に１言していて使用中であるンネル
が自らにおいて使用中でないかどうか判断する。万一、
自分の使用中のチャンネルに割込まれそうになったとき
は、該当のモジュールが他のパケットに優先して禁止パ
ケット２３を送出する。

この禁止パケット２３も、全モジュール宛の回報パケッ
トである。自分の使用中のチャンネルでなければ、チャ
ンネル使用状況テーブル（制御部１１のメモリ内容）を
更新する。

被呼モジュール３で、上記禁止パケット２３をざ 受信したときは、改めてテーブル参照にへる空チヤンネ
ル検索を行なう。空チャンネルがあれば、再度回報パケ
ット２２によりチャンネル使用憶言を行なう。空チャン
ネルがなければなにもしない。

通信要求した発呼モジュール２は、同報大言パケット２
２による許可応答が戻り、そして所定時間内に禁止パケ
ット２３が続かなければ、そのチャンネルによる通信が
可能となる。被呼モジューンネル使用大言したチャンネ
ルが使用可能であり、相方の変調送信部１４と復調受信
部１５を介して、通話・通信（ブロードバンドチャンネ
ルによる高速データの伝送）がなされる。

終了パケット２４は、発呼モジュール２．被呼モジュー
ル３のいずれから送出することも可能であり、これを送
出または受信すれば、チャンネルを開放して通信を終了
する。この終了パケット２４も全モジュール宛の回報パ
ケットであり、その他のモジュール４〜６は、終了パケ
ット２４を同報で受信すると、チャンネル使用状況テー
ブルを元の状態に更新する。

第６図に２つのパケットがつづいて送信される場合のタ
イミングを示す。

同図で４０はあるモジュールのパケット、４１はＴ２期
間に送信を開始指令した別のモジュールのパケットであ
る。ζこで、少なくとも前パケット４０が終了してから
、Ｔ、１％期間後でないと次パケット４１は送出されな
いことを示す。さらにＴ１期間後であっても、モジュー
ルの種類、信号の種類により、αＴＯ（α≧０の繋数）
後で初めてパケット４１は送出できる。

もし、Ｔ２期間内に２ヶ以上のモジュールが送信を開始
指令したとすれば、それらのパケットは１ｏ時刻後にほ
ぼ同時に送信を始めようとするので、その時両パケ７）
のαがいくらであるかが問題となる。もし、αが異なっ
ていると、小さいαを持つパケットが先に送出できるの
で、大きいαを持つパケットは再び送信を待たなければ
ならない。αが同一である時に衝突が生じる。すなわち
αは、パケットのバス争奪の優先度を決める要素となり
、αが小さい程優先度が高いということになる。Ｔ１は
パケットの分離を完全にするために設ける期間である。

の宣言パケット２２を受信後、他のパケットに優先して
送出されなければならない。優先して送出トや文言パケ
ット、その他一連の動作に関係のないパケットなどが割
込む可能性があり、チャンネル争奪動作に支障をきだす
こととなる。最も優先度が高いのは第６図の場合α＝０
のときで、時間Ｔ、の直後に送出されるパケットである
。しかし、この時間Ｔ１は単にパケットを区別するだめ
の時間であり、あまり大きくすることはベースバンドが
自らが使用中であるかどうかを判断するだけであり、こ
れをＴ４時間内に充分性なうことができ、万が一使用中
でちるときは、他のパケットに優先して禁止パケット２
３を送出することか可能である○ なお、被呼モジュール３において、チャンネル２３が頻
繁出て、チャンネル獲得までの時間がかかること、パケ
ットが増加することによる制御チャンネルの使用効率の
低下（他の有効なパケットが待たされる可能性が増す）
という欠点が生じる。

１つのチャンネル使用確率をＰｌ　とすると、被呼モジ
ュール３のチャンネル選出が無作為に行なわれれば、禁
止パケットの出される確率はＰｌである。これに対し、
テーブルを参照するものとして、このテーブルが誤って
未使用になっている確率をＰ２とすると、禁止パケット
の出される確率はＰ１×Ｐ２である。Ｐ２は、そのモジ
ュールのみ電源を後で入れた直後であるとか、暴走など
によりテーブルが正常でないときで、０　＜Ｐ２　＜：
ｐｌ＜１と表わされる。すなわち、Ｐ＋　×Ｐ２　＜ｐ
ｌであり、本発明の方式のように被呼モジュール３にお
いて、予じめテーブル参照により空チャンネルを検索す
るようにすれば、禁止パケットが出ることが極力抑えら
れ、前述した欠点をなくすのに大変有効である。

ところで、出願人は前掲の特願昭５９−６４４０７号で
、発呼モジュール２側において、使用するチャンネルを
選び出し、このチャンネルをデータとするパケットを全
モジュールに回報する方式を提案した。この場合、不許
可応答を所定時間以内に受信しなかったときのみ、チャ
ンネルの使用権が獲得できたものとし、所望の被呼モジ
ュール３との通信リンクを確立する。

しかしながら、該出願の方式において、モジュールとし
て前述した履歴記憶型のものを採用した１つのチャンネ
ルが抱束状態におかれる。これに対し、本発明のように
被呼モジュール３がチャン皇 ネル文言をする場合は、被呼モジュール３が発呼モジュ
ール２の通信要求に応じたときからである。

すなわち、本発明の方式では、発呼かも被呼応答までの
時間、チャンネルは抱束状態になく、この時間だけチャ
ンネルの有効利用がはかれる。

例えば、発呼に対して被呼側が応答するとき、自動の場
合はその時間も比較的短かいが、電話のようにベル等で
相手を呼び出して使用者が反応するまで待つ場合は、非
常に長い時間となることもある。本発明は後者のような
使用においても効率よく動作できる。

モジュール２　ｆ［ｌｌＩがチャンネル使用宣言をした
場合ル放粂育言をしなければならず、無駄；を手順とパ
ケットが増える。

宣言をし、所定時間内に不許可応答を受信しなければ、
チャンネルの使用権が獲得できたものとして、所望の被
呼モジュール３との通信リンクを獲立する。しかしここ
で、被呼応答がないか、又は発呼モジュール２は改めて
チャンネル放棄宣言を行なわねばならない。

本発明の方式においては、被呼モジュール２が寛 チャンネル使用宣言するのは通話・通信可のときのみで
ある。通話・通信不可の場合は、被呼モジュール２の通
信要求があった最初のステップで、何もしないか、ＮＡ
Ｃを返送することによって行なわれる。つまり本発明の
方式では、チャンネル宮 パケットが減少できる。ただし、通話終了後、終方式と
も同じである。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、有効なチャンネル利用が
計れ、少ない手順及びパケットで確実なチャンネル確保
が期待できる有用な分散型通信チャンネル争奪方式が提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作を説明する７０−チャ
ート、第２図はシステム構成例を示す図、第３図は送信
局構成図、第４図は受信局構成図、第５図はパケット送
出例を説明するタイムチャート、第６図はパケットの優
先送出例を説明するタイ不チャートである。 トネノトワーク（パス）、２〜６　・モジュー使用寞言
バケット、２３・・・禁止パケット。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）（４叫ゑシ
゛呈−ル）（オ逢畔七シｂル）　　　　　　　（イ乞り
壬３４−Ｊし）ＷＥ１閏 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通信チャンネルの管理を制御チャンネルのパケット
   送受により、全モジュールが分散して行なうものにおい
   て、 発呼モジュールからの通信要求があるとき、被呼モジュ
   ールにおいて応答可の場合、履歴記憶により自らが空チ
   ャンネルと判断するチャンネルの使用宣言を同報で行な
   うとともに、同報されたモジュール中で使用中のチャン
   ネルであれば他のパケットに優先して禁止パケットを同
   報してなることを特徴とする分散型通信チャンネル争奪
   方式。