(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける通信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
送信装置が同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
次のフレームに空きのデータスロットがある、という上記通知パケットを受け取った受信装置であって、要求パケットを持っている受信装置が次の通知パケットを受け取るまでの間の上記上り回線の任意の空きスロットを使用して上記要求パケットが伝送されることを特徴とする通信方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、送信すべきデータパケットの残り数が最も少ない受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの残り数が少ない受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする通信方法。
【請求項３】
請求項１において、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、要求パケットの到着の最も早い受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、要求パケットの到着が早い受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする通信方法。
【請求項４】
請求項１において、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのフレーム内のデータスロットを等分に割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする通信方法。
【請求項５】
請求項１において、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きのデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの優先順位が最も高い受信装置に対して残りの空きのデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする通信方法。
【請求項６】
請求項１において、
同一データスロットにおいて複数の受信装置が要求パケットを送信することによって、送信装置において衝突が発生し、どの受信装置から要求パケットが送信されたのか識別できない場合には、異なる時間間隔で要求パケットが再送される通信方法。
【請求項７】
請求項１において、
同一データスロットにおいて複数の受信装置が要求パケットを送信することによって、送信装置において衝突が発生し、どの受信装置から要求パケットが送信されたのか識別できない場合には、ランダムに決められたスロット数に相当する時間待った後に要求パケットが再送される通信方法。
【請求項８】
請求項１において、
同一データスロットにおいて複数の受信装置が要求パケットを送信することによって、送信装置において衝突が発生し、どの受信装置から要求パケットが送信されたのか識別できない場合には、下り回線の通知スロットにより、データスロットの空きを検知するまで待った後、その次の通知パケットを受信する時間までの間の何れかのデータスロットをランダムに選択し、選択したデータスロットで要求パケットが再送される通信方法。
【請求項９】
請求項１において、
各データスロット時間においては、イーサネットで用いられる一つのパケットが伝送されることを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
請求項１において、
各データスロット時間においては、イーサネットで用いられる一つのパケットをセグメント化したものが伝送されることを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
請求項１において、
各通知スロット時間においては、イーサネットで用いられるブロードキャストパケットが伝送されることを特徴とする通信方法。
【請求項１２】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおいて、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
送信装置が同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信し、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送し、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放する構成とされ、
次のフレームに空きのデータスロットがある、という上記通知パケットを受け取った受信装置であって、要求パケットを持っている受信装置が次の通知パケットを受け取るまでの間の上記上り回線の任意の空きスロットを使用して上記要求パケットが伝送されることを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
請求項１２において、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、送信すべきデータパケットの残り数が最も少ない受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの残り数が少ない受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする通信システム。
【請求項１４】
請求項１２において、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、要求パケットの到着の最も早い受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、要求パケットの到着が早い受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする通信システム。
【請求項１５】
請求項１２において、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのフレーム内のデータスロットを等分に割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする通信システム。
【請求項１６】
請求項１２において、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きのデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの優先順位が最も高い受信装置に対して残りの空きのデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする通信方法。
【請求項１７】
請求項１２において、
同一データスロットにおいて複数の受信装置が要求パケットを送信することによって、送信装置において衝突が発生し、どの受信装置から要求パケットが送信されたのか識別できない場合には、異なる時間間隔で要求パケットが再送される通信システム。
【請求項１８】
請求項１２において、
同一データスロットにおいて複数の受信装置が要求パケットを送信することによって、送信装置において衝突が発生し、どの受信装置から要求パケットが送信されたのか識別できない場合には、ランダムに決められたスロット数に相当する時間待った後に要求パケットが再送される通信システム。
【請求項１９】
請求項１２において、
同一データスロットにおいて複数の受信装置が要求パケットを送信することによって、送信装置において衝突が発生し、どの受信装置から要求パケットが送信されたのか識別できない場合には、下り回線の通知スロットにより、データスロットの空きを検知するまで待った後、その次の通知パケットを受信する時間までの間の何れかのデータスロットをランダムに選択し、選択したデータスロットで要求パケットが再送される通信システム。
【請求項２０】
請求項１２において、
各データスロット時間においては、イーサネットで用いられる一つのパケットが伝送されることを特徴とする通信システム。
【請求項２１】
請求項１２において、
各データスロット時間においては、イーサネットで用いられる一つのパケットをセグメント化したものが伝送されることを特徴とする通信システム。
【請求項２２】
請求項１２において、
各通知スロット時間においては、イーサネットで用いられるブロードキャストパケットが伝送されることを特徴とする通信システム。
【請求項２３】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、送信すべきデータパケットの残り数が最も少ない受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの残り数が少ない受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信方法。
【請求項２４】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、要求パケットの到着の最も早い受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、要求パケットの到着が早い受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信方法。
【請求項２５】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのフレーム内のデータスロットを等分に割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信方法。
【請求項２６】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
上記受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きのデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの優先順位が最も高い受信装置に対して残りの空きのデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信方法。
【請求項２７】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信装置において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信し、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送し、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放する構成とされ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、送信すべきデータパケットの残り数が最も少ない受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの残り数が少ない受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信装置。
【請求項２８】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信装置において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信し、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送し、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放する構成とされ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、要求パケットの到着の最も早い受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、要求パケットの到着が早い受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信装置。
【請求項２９】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信装置において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信し、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送し、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放する構成とされ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのフレーム内のデータスロットを等分に割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信装置。
【請求項３０】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信装置において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信し、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送し、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放する構成とされ、
上記規則は、上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きの上記データスロットの全てを上記受信装置に割り当てる第１の規則と、
上記受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きのデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの優先順位が最も高い受信装置に対して残りの空きのデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
上記第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信装置。
【請求項３１】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける受信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、上記通知スロットに配置された通知パケットが同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表し、
要求パケットを生成するステップと、
次のフレームに空きのデータスロットがある、という上記通知パケットを受け取った場合に、次の通知パケットを受け取るまでの間の上記上り回線の任意の空きスロットを使用して上記要求パケットを送信するステップと、
要求パケットの送信が成功した後に、割り当てられたデータスロットを介して上記要求パケットに対応するデータパケットを受信するステップとからなる受信方法。
【請求項３２】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける受信装置において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、上記通知スロットに配置された通知パケットが同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表し、
要求パケットを生成し、次のフレームに空きのデータスロットがある、という上記通知パケットを受け取った場合に、次の通知パケットを受け取るまでの間の上記上り回線の任意の空きスロットを使用して上記要求パケットを送信し、要求パケットの送信が成功した後に、割り当てられたデータスロットを介して上記要求パケットに対応するデータパケットを受信するステップとからなる受信装置。
【請求項３３】
同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおいて、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
送信装置が同一フレーム内および次のフレームの上記下り回線の上記データスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを上記通知スロットを使用して受信装置に送信し、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、上記要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記受信装置に対して割り当て、上記要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送し、
受信装置に対する送信が終了した場合に、上記受信装置に割り当てていたデータスロットを解放する構成とされ、
次のフレームに空きのデータスロットがある、という上記通知パケットを受け取った受信装置であって、要求パケットを持っている受信装置が次の通知パケットを受け取るまでの間の上記上り回線の任意の空きスロットを使用して上記要求パケットが伝送される通信システムであって、
上記送信装置が統合基地局と上記統合基地局と光通信路で接続され、それぞれアンテナを備える複数の局地基地局とからなり、
下り回線においては、上記統合基地局によって、無線変調方式で変調された上記データパケットおよび上記通知パケットが生成され、生成された上記データパケットおよび上記通知パケットが光信号へ変換され、上記光信号が上記光通信路を介して上記局地基地局に伝送され、上記局地基地局によって光無線変換され、上記局地基地局のアンテナから受信装置に対して放射され、
受信装置から送信された上記要求パケットが上記局地基地局の上記アンテナによって受信され、受信信号が上記局地基地局によって無線光変換され、光信号が上記局地基地局から上記光通信路を介して上記統合基地局に伝送され、上記統合基地局において光無線変換されることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばマルチメディアデータを車両に対して伝送する路車間通信システムに対して適用可能な通信方法、通信システム、送信方法、送信装置、受信方法および受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
路車間通信システムに対する要求としてマルチメディア通信の実現がある。マルチメディア通信では、端末から情報の要求を行い、画像や音楽データ等のマルチメディアデータをダウンロードする場合が多く、端末からの送信（上り）データ量に比して受信（下り）データ量が多いという特徴がある。したがって、路車間通信システムによってマルチメディア通信を実現するためには、バースト的に発生する大量のデータを効率良く端末に伝送するアクセス方式が必要である。
【０００３】
従来から無線ＬＡＮ(Local Area Network) 等で使用されるアクセス方式として、ＣＳＭＡ(Carrier Sense Multiple Access：搬送波検出多元接続) 方式が知られている。この方式は、ステーションがキャリアセンスによってチャンネルの使用状況を見てからフレームを送信するかどうかを決定する方式である。キャリア検出に加えて何らかの衝突回避機構を備えたＣＳＭＡ／ＣＡ(ＣＳＭＡ with Collision Avoidance)も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
無線通信において、ステーション間の距離が長すぎたり、壁などの電波を通過させない障害物があるために、電波が到達しないことがある。互いの送信信号が到達しないステーションが隠れ端末と呼ばれる。隠れ端末に対しては、キャリアセンスが有効に機能しないために、ＣＳＭＡ方式においてフレームの衝突の頻度が増え、特性が劣化する。路車間通信では、車載アンテナが比較的指向性が高く、隠れ端末問題が生じ易い。そのため、ＣＳＭＡを路車間通信に適用するのが困難であった。
【０００５】
さらに、従来の無線通信方式として、プリアサイン方式やポーリング方式が知られている。プリアサイン方式は、周波数や時間によって分割された各帯域を一対のステーション間の通信に専用に固定的に割り当てる方式である。ポーリング方式は、中央のステーションが他のステーションに対して送信フレームの有無を順次問い合わせるポーリングを繰り返す方式である。路車間通信では、高速で車がセル内を移動し、端末数が不定であるので、プリアサイン方式やポーリング方式の適用が難しい。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、例えば路車間のマルチメディア通信を円滑に行うことを可能とする通信方法、通信システム、送信方法、送信装置、受信方法および受信装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける通信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
送信装置が同一フレーム内および次のフレームの下り回線のデータスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを受信装置に対して割り当て、要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
次のフレームに空きのデータスロットがある、という通知パケットを受け取った受信装置であって、要求パケットを持っている受信装置が次の通知パケットを受け取るまでの間の上り回線の任意の空きスロットを使用して要求パケットが伝送されることを特徴とする通信方法である。請求項１２の発明は、請求項１の通信方法による通信システムである。
【０００８】
請求項２３の発明は、同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの下り回線のデータスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって受信装置に対して割り当て、要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
規則は、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きのデータスロットの全てを受信装置に割り当てる第１の規則と、
受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、送信すべきデータパケットの残り数が最も少ない受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの残り数が少ない受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信方法である。
請求項２７の発明は、請求項２３の送信方法による送信装置である。
【０００９】
請求項２４の発明は、同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの下り回線のデータスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって受信装置に対して割り当て、要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
規則は、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きのデータスロットの全てを受信装置に割り当てる第１の規則と、
受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、要求パケットの到着の最も早い受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、要求パケットの到着が早い受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信方法である。
請求項２８の発明は、請求項２４の送信方法による送信装置である。
【００１０】
請求項２５の発明は、同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの下り回線のデータスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって受信装置に対して割り当て、要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
規則は、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きのデータスロットの全てを受信装置に割り当てる第１の規則と、
受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのフレーム内のデータスロットを等分に割り当てる第２の規則とからなり、
第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信方法である。請求項２９の発明は、請求項２５の送信方法による送信装置である。
【００１１】
請求項２６の発明は、同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける送信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、
同一フレーム内および次のフレームの下り回線のデータスロットの使用状況を表す通知パケットを生成し、生成した通知パケットを通知スロットを使用して受信装置に送信するステップと、
受信装置から要求パケットを受信した場合に、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって受信装置に対して割り当て、要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送するステップと、
受信装置に対する送信が終了した場合に、受信装置に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなり、
受信装置に対するデータスロットが規則にしたがって割り当てられ、
規則は、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きのデータスロットの全てを受信装置に割り当てる第１の規則と、
受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きのデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの優先順位が最も高い受信装置に対して残りの空きのデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、
第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれることを特徴とする送信方法である。請求項３０の発明は、請求項２６の送信方法による送信装置である。
【００１２】
請求項３１の発明は、同時に通信可能な下り回線および上り回線からなり、且つスロット化された通信路によって送信装置と１以上の受信装置が接続され、データパケットが下り回線を介して送信装置から受信装置に伝送され、要求パケットが上り回線を介して受信装置から送信装置に伝送される通信システムにおける受信方法において、
１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数のデータスロットとで構成され、通知スロットに配置された通知パケットが同一フレーム内および次のフレームの下り回線のデータスロットの使用状況を表し、
要求パケットを生成するステップと、
次のフレームに空きのデータスロットがある、という通知パケットを受け取った場合に、次の通知パケットを受け取るまでの間の上り回線の任意の空きスロットを使用して要求パケットを送信するステップと、
要求パケットの送信が成功した後に、割り当てられたデータスロットを介して要求パケットに対応するデータパケットを受信するステップとからなる受信方法である。請求項３２の発明は、請求項３１の受信方法による受信装置である。
【００１３】
請求項３３の発明は、送信装置が統合基地局と統合基地局と光通信路で接続され、それぞれアンテナを備える複数の局地基地局とからなり、
下り回線においては、統合基地局によって、無線変調方式で変調されたデータパケット、通知パケットが生成され、生成されたデータパケット、通知パケットが光信号へ変換され、光信号が光通信路を介して局地基地局に伝送され、局地基地局によって光無線変換され、局地基地局のアンテナから受信装置に対して放射され、
要求パケットが受信装置から局地基地局のアンテナによって受信され、受信信号が局地基地局によって無線光変換され、光信号が局地基地局から光通信路を介して統合基地局に伝送され、統合基地局において光無線変換される。
【００１４】
この発明によれば、１フレーム内の複数のデータスロットをある受信装置に対して割り当てることができるので、１フレーム内で、一つのデータスロットを一つの受信装置に対して割り当てる方法と比較して、スループットを高くすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１において、参照符号１は、基地局を示す。基地局１は、ネットワークと接続されたネットワーク制御部２と、データパケット生成部３と、通知パケット生成部４と、データパケットおよび通知パケットを選択的に出力するセレクタ５と、セレクタ５の出力が供給され、無線装置６に含まれる送信部７と、送信部７からの無線信号を放射するアンテナ８と、アンテナ８の受信信号が供給される受信部９と、受信パケット判定部１０とから構成されている。
【００１６】
ネットワーク制御部２を介してマルチメディアデータがネットワークからデータパケット生成部３に供給され、データパケット生成部３によって、データパケットが生成される。通知パケット生成部４によって、通知パケットが生成される。受信パケット判定部１０によって判定された受信パケットがネットワーク制御部２を介してネットワークに送信される。ネットワークとしては、携帯電話ネットワーク、放送ネットワーク、インターネット等が可能である。
【００１７】
基地局１は、各フレームの先頭の通知スロットに配置される通知パケットによって、今から送信しようとしているフレーム内の各データスロットの使用状況と次のフレーム内の各データスロットの使用状況を端末に通知する。すなわち、通知パケットは、それぞれのフレーム内の各データスロットがどの端末に割り当てられているかの情報（または確保されているかの情報）を有する。各端末は、通知パケットの内容から自分がどのデータスロットのデータを受信すべきかを判断できる。今から送信しようとしているフレームで、データパケットの送信が終了しない場合には、次のフレームでも続けてデータパケットの残りを送信する必要がある。そのために、次のフレームのデータスロットに関してもどの端末に割り当てられているかの情報を通知パケットが有する。
【００１８】
通知パケットを受信した端末は、通知パケットの情報からそのフレームのどのデータスロットのデータを自分が受信すべきかを判断できる。さらに、データパケットを受信している端末は、次のフレームに関する情報から次のフレームでも受信すべきデータパケットがあるか否かを判断することができる。この場合、要求が発生している端末は、次のフレームに関する情報から要求パケットを送信しても良いかどうかを判断することができる。例えば、このフレームでデータパケットの送信が終了し、次のフレームで続けて送信するデータパケットが無い場合には、このフレーム内で使用しなかったデータスロットと、次のフレームの全データスロットが空きとなる。
【００１９】
なお、通知パケットが上述した下り回線の使用状況以外の情報を持つことも可能である。例えば要求パケットの受信状況、上り回線の使用状況等の情報を持つようにしても良い。
【００２０】
図２において、参照符号２１が端末を示す。参照符号２２がネットワーク制御部を示し、ネットワーク制御部２２に対して受信データを利用するデータ機器が接続される。データ機器としては、携帯電話端末、ディジタル放送受信機等である。他のデータ機器として、カーナビゲーション装置、ＧＰＳ(Global Positioning System) 、ディスプレイ、オーディオシステム等が可能である。
【００２１】
参照符号２３が要求パケット生成部を示す。要求パケット生成部２３によって生成された要求パケットが無線装置２４に含まれる送信装置２５に供給される。送信装置２５からの無線信号がアンテナ２６から放射される。アンテナ２６によって受信された受信信号が無線装置２４の受信部２７に供給される。受信部２７からの受信信号が受信パケット判定部２８に供給される。受信パケット判定部２８からの受信パケットがネットワーク制御部２２を介してデータ機器に供給される。
【００２２】
上述した基地局１（図１）および端末２１（図２）は、路車間通信システムにおける基地局および車両に搭載されている端末に相当するものである。より具体的には、図３に示すような路車間通信システムに対してこの発明を適用することができる。図３のシステムは、参照符号３１で示す統合基地局と、参照符号３２1，３２2，・・・で示す光ファイバと、参照符号３３1，３３2，・・・で示され、統合基地局３１と光ファイバ３２1，３２2，・・・で接続された複数の局地基地局とによって構成される。局地基地局３３1，３３2，・・・が例えば道路に沿って所定の間隔で設置され、車両３４に搭載されている端末との路車間通信が可能とされている。送信装置の内のアンテナ以外の部分は、統合基地局３１に設置され、アンテナが局地基地局３３1，３３2，・・・にそれぞれ設置される。
【００２３】
かかる路車間通信システムにおいて、統合基地局３１は、所定の無線変調方式によって変調された、データパケット、通知パケットを生成し、その無線信号を無線光変換装置によって光信号に変換する。無線光変換装置は、例えばレーザダイオードからの光信号を直接若しくは光変調器によって光信号に変換する構成とされている。この光信号が光ファイバ３２1，３２2，・・・を介して１以上の局地基地局３３1，３３2，・・・に送信される。局地基地局３３1，３３2，・・・においては、ホトダイオードに代表される光無線変換装置によって光信号を無線周波数帯の信号へ変換し、無線信号を路側アンテナから受信装置にデータパケットおよび通知パケットを伝送する。
【００２４】
車両３４に搭載された受信装置（端末）は、路側アンテナから放射された無線信号を受信するアンテナと、アンテナにて受信された無線信号をそれぞれ対応する携帯電話機や放送受信機に送る接続部とを備えている。上り回線においては、受信装置からの所定の無線変調方式によって変調された要求パケットを局地基地局３３1，３３2，・・・で受信し、上述した無線光変換装置と同様の原理を持つ、無線光変換装置によって光信号へ変換し、光ファイバ３２1，３２2，・・・を介して統合基地局３１へ伝送する。統合基地局３１においては、上述した光無線変換装置と同様の原理を持つ光無線変換装置によって無線周波数帯の信号に変換し、送信された要求パケットを受信する。
【００２５】
なお、統合基地局３１に設けた、周波数変換統合分配装置によって携帯電話や放送等の変調された個別の無線周波数または中間周波数を、ある特定の周波数帯例えばミリ波帯に含まれるように、統合変換し共用周波数帯の無線信号を路側アンテナから放射しても良い。この場合には、車両３４に搭載された端末は、共用周波数帯に感度を有するアンテナと、アンテナにて受信された無線信号を個別の無線周波数や中間周波数の無線信号に変換し、分配する周波数変換分配装置と、周波数変換分配装置からの個別の無線周波数や中間周波数の無線信号をそれぞれ対応する携帯電話機や放送受信機に送る接続部とを備えている。
【００２６】
図１に示される基地局１は、図３のシステムにおける統合基地局３１および局地基地局３３1，３３2，・・・の全体に対応したものである。図２に示される端末２１は、車両３４に搭載されている端末に対応するものである。一実施形態では、基地局１から端末２１に対する下り回線と、その逆の端末２１から基地局１に対する上り回線とが同時に通信可能なように構成されている。例えば両回線の間で、キャリア周波数が異なる変調方式が使用されている。
【００２７】
この発明の一実施形態では、下り回線を通じて伝送される１フレームが少なくとも一つの通知スロットと複数例えば５個のデータスロットとから構成される。連続した時間を一定の間隔に区切ることがスロット化と呼ばれ、区切りの一つ一つがスロットと称される。なお、通知スロットとデータスロットとは、等しい長さに限らず、異なる長さでも良い。基地局１は、このフレームの先頭の通知スロットに配置される通知パケットによって、このフレーム内の各データスロットの使用状況と次のフレーム内の各データスロットの使用状況を端末２１に通知する。上述したように、通知パケットには、送信しようとしているフレーム内および次のフレーム内のデータスロットのそれぞれがどの端末に割り当てられているかが記述されている。
【００２８】
なお、１スロットには、１個のパケットが配置されるものとするが、２個以上のパケットが１スロットに配置されても良い。一例として、各データスロットには、イーサネットで用いられる一つのパケットが伝送される。この場合、各データスロットにおいて、イーサネットで用いられる一つのパケットがセグメント化されたものが伝送されるようにしても良い。さらに、各通知スロットにおいては、イーサネットで用いられるブロードキャストパケットが伝送される。イーサネットは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.3規格を意味する。この規格が使用する伝送媒体、伝送速度などによって、10BASE-T,100BASE-T, ギガビットイーサなどの規格がある。
【００２９】
端末２１に要求が発生した場合、端末２１は、基地局１から通知された内容にしたがって、次フレームの任意の空きスロットを使用して要求パケットを上り回線を介して基地局１に対して送信する。端末２１は、受信した通知パケットの内容に基づいて次のフレームに空きデータスロットがある場合に、要求パケットを送信する。また、同一データスロットにおいて複数の端末が要求パケットを送信することによって、送信装置において衝突が発生し、どの受信装置から要求パケットが送信されたのか識別できない場合には、衝突処理にしたがって要求パケットが再送される。なお、衝突が発生した場合に、送信装置と各端末との間に電力差が存在していると、最も高い受信電力を持つ受信装置からの要求パケットが届く可能性がある。
【００３０】
衝突処理の一例は、後述する例に示されるように、異なる時間間隔で要求パケットが再送されるものである。他の例は、ランダムに決められたスロット数に相当する時間待った後に要求パケットが再送されるものである。さらに他の例は、下り回線の通知スロットにより、データスロットの空きを検知するまで待った後、その次の通知パケットを受信する時間までの間の何れかのデータスロットをランダムに選択し、選択したデータスロットで要求パケットが再送されるものである。
【００３１】
図４は、基地局１が各フレームにおいて行う処理の流れをより詳細に示すフローチャートである。破線で囲んで示す処理部分Ｓ９が通知パケット生成処理を示す。図１における通知パケット生成部４がこの生成処理を行なう。通知パケットは、上述したように、送信しようとしているフレームと次のフレームの各データスロットがどの端末に割り当てられているかの情報（または確保されているかの情報）を有する。各端末は、通知パケットの内容から自分がどのデータスロットのデータを受信すべきかを判断できる。今から送信しようとしているフレームで、データパケットの送信が終了しない場合には、次のフレームでも続けてデータパケットの残りを送信する必要がある。そのために、次のフレームのデータスロットに関してもどの端末に割り当てられているかの情報を通知パケットが有する。
【００３２】
最初のステップＳ１において、このフレームで端末に送信するデータパケットの有無が決定される。若し、ステップＳ１において、送信するパケットが無いと決定されると、ステップＳ８の通知パケット生成処理に処理が移る。この場合では、このフレームおよび次のフレームのデータスロットが全て空きデータスロットであることを示す通知パケットが生成される。
【００３３】
ステップＳ１において、端末に送信するデータパケットがあると決定されると、ステップＳ２において、各端末用にデータスロットを一つ割り当てる。そして、ステップＳ３において、端末に送信すべきデータが残っているか否がが決定される。若し、ステップＳ３において、送信するデータが残っていないと決定されると、ステップＳ８の通知パケット生成処理に処理が移る。ステップＳ３において、送信するデータが残っていると決定されると、ステップＳ４において、データスロットに空きがあるか否かが決定される。
【００３４】
ステップＳ４において、データスロットに空きがあると決定されると、ステップＳ５において、データパケットに残がある端末に空きデータスロットを割り当てる。ステップＳ４において、空きのデータスロットが無いと決定されるときには、ステップＳ５がスキップされる。
【００３５】
次のステップＳ６では、続けて次のフレームでもデータパケットを送信する端末の有るか否かが決定される。若し、ステップＳ６において、送信する端末が無いと決定されると、ステップＳ８の通知パケット生成処理に処理が移る。この場合では、次のフレームのデータスロットが全て空きとなる。ステップＳ６において、送信する端末があると決定されると、ステップＳ７では、次フレーム内のデータスロットを必要数確保する。そして、ステップＳ８において、このフレームおよび次フレームのデータスロットの使用状況を表す通知パケットが生成される。
【００３６】
通知パケット生成処理Ｓ９に続いて、ステップＳ１０では、通知パケットの送信がなされる。ステップＳ１１では、下り回線を介して各データスロットでデータパケットが送信される。同時に、上り回線を介してステップＳ１２では、各スロットで要求パケットが受信される。そして、処理が最初のステップＳ１に戻る。
【００３７】
一実施形態では、端末２１が基地局１から次のフレームに空きがある、という通知を受け取った場合、要求パケットを持っている端末２１は、次の通知パケットを受け取るまでの任意の空きスロットを使用して要求パケットを送信する。図５は、端末２１の処理の流れをより詳細に示すフローチャートである。破線で囲んで示す処理部分Ｓ３０が要求パケット送信処理を示す。図２における要求パケット生成部２３がこの生成処理を行なう。
【００３８】
最初のステップＳ２１は、待機状態を示す。次のステップＳ２２において、要求が発生したか否かが決定される。要求が発生しないと決定されると、待機状態（ステップＳ２１）に戻る。ステップＳ２２で、要求が発生したと決定されると、ステップＳ２３において、要求パケットが生成される。
【００３９】
ステップＳ２４は、待機状態を示し、ステップＳ２５において、基地局１から通知パケットを受信したか否かが決定される。通知パケットを受信するまで、端末２１が待機する。ステップＳ２５において、通知パケットを受信したと決定されると、ステップＳ２６において、次フレームに空きデータスロットがあるか否かが通知パケットの内容に基づいて決定される。空きデータスロットが無いと決定されると、データパケットを次のフレームで受信することができないので、ステップＳ２４に処理が戻り、要求パケットを送信せずに、待機する。
【００４０】
空きデータスロットが無い場合についてより具体的に説明する。例えば５個のデータスロットによって１フレームが構成されている場合、今から送信しようとしているフレーム内の５個のデータスロットのそれぞれが５個の端末に割り当てられていると想定する。そして、５個の端末に送信するデータパケットが複数あり、このフレームでは全てのデータパケットが送信できないと想定する。この場合には、続けて次のフレームでもデータパケットを５個の端末に送信することになるので、次のフレーム内の各データスロットを５個の端末にそれぞれ割り当てる。その結果、次のフレーム内に空いているデータスロットが無い。このように、データスロットと端末とが１対１に割り当てられ、各端末に大量のデータを送信する場合には、このフレームと次のフレームに空きのデータスロットが無い状況が生じる。
【００４１】
ステップＳ２６において、受信した通知パケットの内容に基づいて次フレームに空きデータスロットがあるか否かが決定される。空きデータスロットがあると決定されると、ステップＳ２７において、要求パケットを送信するデータスロットを任意に決定する。そして、ステップＳ２８において、そのデータスロットを使用して要求パケットを送信する。ステップＳ２９において、送信した要求パケットが基地局１に受信されたか否かが決定される。複数の端末が同一のデータスロットを使用して要求パケットを送信すると、衝突が生じ、基地局１が要求パケットを受信することができない。この場合には、ステップＳ２４に処理が戻り、予め定められた時間待機する。
【００４２】
以上のステップＳ２１からＳ２９までの処理が要求パケット送信処理Ｓ３０である。ステップＳ２９において、要求パケットが基地局１によって受信されたと決定されると、ステップＳ３１の待機状態となる。そして、ステップＳ３２において、データパケットが受信され、ステップＳ３３において、データパケットの受信が終了したか否かが決定される。データパケットが受信が終了しないと決定されると、処理がステップＳ３１の待機に戻る。そして、データパケットの受信が終了したと決定されると、最初のステップＳ２１に処理が戻る。なお、ある端末へのデータの送信が全て終了した場合には、その端末に割り当てていたデータスロットが解放される。
【００４３】
一実施形態において、基地局１がある端末にデータパケットを送信している間に、他の端末から要求パケットを受信した場合では、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降のフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを規則にしたがって端末に対して割り当て、要求パケットに対応するデータパケットを１以上の割り当てられたデータスロットを使用して伝送する。空きデータスロットの割り当ての規則のいくつかの例を以下に説明する。
【００４４】
この規則は、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信しない場合には、空きのデータスロットの全てを受信装置に割り当てる第１の規則と、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、送信すべきデータパケットの残り数が最も少ない受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの残り数が少ない受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる受信装置が無くなるまで行なわれるものである。
【００４５】
第２の規則については、いくつかの変形が可能である。第２の規則に関する第１の変形例は、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、要求パケットの到着の最も早い受信装置に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、要求パケットの到着が早い受信装置の順に残りの空きデータスロットを割り当てるものである。
【００４６】
第２の規則に関する第２の変形例は、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのフレーム内のデータスロットを等分に割り当てるものである。
【００４７】
第２の規則に関する第３の変形例は、受信装置に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の受信装置から要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各受信装置に対して、１つのデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きのデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの優先順位が最も高い受信装置に対して残りの空きのデータスロットを割り当てるものである。
【００４８】
上述したこの発明の一実施形態の通信動作の一例を図６のタイミングチャートを参照して概念的に説明する。図６Ａは、基地局１から端末２１への下り回線を使用したパケット伝送動作を示す。図６Ｂは、端末２１から基地局１への上り回線を使用したパケット伝送動作を示す。端末２１として、ｎ個の端末（端末Ｔ１，端末Ｔ２，・・・，端末Ｔｎと表記する）が存在している。
【００４９】
フレームＦ０，Ｆ１，Ｆ２，・・・の先頭に通知スロットが配置され、通知スロットを使用して通知パケットが伝送される。通知パケットは、基地局１から端末Ｔ１〜Ｔｎに対して一斉に送信される。通知スロットの後に所定数例えば５個のデータスロットが配置され、データスロットを使用してデータパケットが伝送される。一例として、各端末に対して送信されるデータ量は、１０個のデータスロットを使用して伝送される量と仮定している。
【００５０】
図６Ｂに示すように、端末Ｔ１に要求が発生し、全データスロットが空きである次のフレームＦ０において、要求パケットが基地局１に送信される。この要求パケットが基地局１で受信される。すなわち、端末Ｔ１の要求が成功する。基地局１は、要求パケットを受信すると、フレームＦ１で送信するデータパケットの有無が調べられる。図６Ａに示す例では、端末Ｔ１に送信するデータパケットのみがあるので、フレームＦ１の全てのデータスロットを使用して基地局１から端末Ｔ１にデータパケットが送信される。
【００５１】
また、図６Ｂに示すように、端末Ｔ２およびＴｎが同じフレームＦ０の同じデータスロットを使用して要求パケットを送信すると、衝突が発生する。要求が発生したフレームの次のフレームの任意のデータスロットを使用して要求パケットを送信するので、衝突が生じうる。この場合，次のフレームＦ１の通知パケットを基地局１から端末Ｔ２およびＴｎが受信し、衝突を生じた二つの要求パケットが異なる再送間隔でもって再送される。
【００５２】
図６Ｂに示すように、端末Ｔ２の要求パケットが次のフレームＦ１で再送され、端末Ｔｎの要求パケットがさらに後のフレームＦ２で再送される。再送間隔は、予め定められている。例えば、ｎ個の端末間で優先順位が付けられ、優先順位の高い端末ほど、再生間隔が短く設定される。フレームＦ１の上り回線のデータスロットを使用して基地局１へ再送された要求パケットが基地局１で受信され、端末Ｔ２の要求が成功する。
【００５３】
基地局１では、フレームＦ１において、端末Ｔ１に対してデータパケットを送信している間に端末Ｔ２からの要求パケットを受信するので、次のフレームＦ２では、上述した規則にしたがって空きデータスロットを端末Ｔ１およびＴ２に対して割り当てる。先ず、各端末にデータスロットを一つずつ割り当てる。残りの３個の空きデータスロットは、送信するデータパケットの残り数が最も少ない端末に全ての空きデータスロットを割り当てる。
【００５４】
図６Ａの例では、フレームＦ２の直前では、端末Ｔ１に送信するデータパケットの残り数が５データスロット分で、端末Ｔ２に送信するデータパケットの残り数が１０データスロット分である。各端末にデータスロットを一つずつ割り当てた後でも、残りのデータパケット数が最も少ない端末がＴ１である。したがって、フレームＦ２の残りの三つのデータスロットが端末Ｔ１に割り当てられる。その結果、端末Ｔ１に送信するデータパケットの残り数が１データスロット分となる。
【００５５】
フレームＦ０における衝突によって基地局１で受信されなかった端末Ｔｎの要求パケットがフレームＦ２の上り回線のデータスロットを使用して基地局１へ再送される。この要求パケットが基地局１で受信され、端末Ｔｎの要求が成功する。基地局１では、フレームＦ２において、端末Ｔ１およびＴ２に対してデータパケットを送信している間に端末Ｔｎからの要求パケットを受信するので、次のフレームＦ３では、上述した規則にしたがって空きデータスロットを端末Ｔ１，Ｔ２およびＴｎに対して割り当てる。先ず、各端末にデータスロットを一つずつ割り当てる。残りの２個の空きデータスロットは、送信するデータパケットの残り数が最も少ない端末に全ての空きデータスロットを割り当てる。
【００５６】
図６Ａの例では、フレームＦ３の直前では、端末Ｔ１に送信するデータパケットの残り数が１データスロット分で、端末Ｔ２に送信するデータパケットの残り数が９データスロット分で、端末Ｔｎに送信するデータパケットの残り数が１０データスロット分である。各端末にデータスロットを一つずつ割り当てた後でも、残りのデータパケット数が最も少ない端末がＴ２である。したがって、フレームＦ３の残りの二つのデータスロットが端末Ｔ２に割り当てられる。
【００５７】
次のフレームＦ４では、端末Ｔ２およびＴｎに対してそれぞれ一つずつのデータスロットを割り当て、残りの３個のデータスロットを端末Ｔ２に割り当てる。さらに、次のフレームＦ５では、端末Ｔ２およびＴｎに対してそれぞれ一つずつのデータスロットを割り当て、残りの３個のデータスロットの中の１個のデータスロットを端末Ｔ２に割り当てる。端末Ｔ２に対してのデータパケットが１０データスロット分となり、残りの２個のデータスロットを端末Ｔｎに割り当てる。このフレームＦ５では、端末Ｔ１からの新たな要求パケットを基地局１が受信する。そして、次のフレームＦ６では、上述したのと同様に、各データスロットが端末Ｔ１およびＴｎに対して割り当てられる。
【００５８】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えばこの発明は、路車間通信に限らず、無線ＬＡＮ等の他の無線データ通信に対しても適用することができる。また、通知パケット用の通知スロットを１フレームに２以上設けても良い。さらに、通知パケットがそのフレームと次のフレームに加えて、より後のフレームのデータスロットの使用状況の情報を含むようにしても良い。
【００５９】
【発明の効果】
この発明によれば、１フレーム内の複数のデータスロットをある受信装置に対して割り当てることができるので、１フレーム内の一つのデータスロットを一つの受信装置に対して割り当てる方法と比較して、スループットを高くすることができる。この発明は、マルチメディアデータのように、バースト的に発生するデータを送信するのに好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態における基地局の構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態における端末の構成例を示すブロック図である。
【図３】この発明を適用できる路車間通信システムの説明に用いる略線図である。
【図４】基地局の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】端末の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明の一実施形態の通信動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１・・・基地局、３・・・データパケット生成部、４・・・通知パケット生成部、６・・・無線装置、１０・・・受信パケット判定部、２１・・・端末、２３・・・要求パケット生成部、２４・・・無線装置、２８・・・受信パケット判定部３１・・・統合基地局、３３1，３３2 ，３３3 ・・・局地基地局、３４・・・車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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