(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通伝送路に複数の端末が接続されるデータ伝送制御システムにおいて、
前記端末のデータ送信終了から所定の設定時間が経過した時点からの時間軸に、一定時間間隔の連続する複数個のサブスロットと、これらサブスロットに続く所定のガート時間とを夫々有する複数個のアクセス制御領域を設け、各端末に各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当てかつ割り当てるサブスロットの全アクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定するとともに、
送信すべきデータを持つ端末は、前記各アクセス制御領域毎に、当該端末に割り当てられたサブスロットまでに他端末の特殊パターンを検出した場合は、今回のデータ送信を放棄し、当該端末に割り当てられたサブスロットまでに他端末の特殊パターンを検出しなかった場合に、当該端末に割り当てられたサブスロットから当該アクセス制御領域におけるガード時間の開始まで特殊パターンを送出する動作を実行し、最後のアクセス制御領域まで特殊パターンを送信することができた端末のみが、最後のアクセス制御領域の複数のサブスロット終了後に、データを送信するようにしたことを特徴とするデータ伝送制御システム。
【請求項２】
最後のアクセス制御領域まで特殊パターンを送信することができた端末は、最後のアクセス制御領域のガード時間の開始時点からデータを送信することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送制御システム。
【請求項３】
前記各端末へのサブスロットの割り当てを、経時的に変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のデータ伝送制御システム。
【請求項４】
前記各アクセス制御領域の複数個のサブスロットにサブスロット番号を割り振り、該サブスロット番号を用いて各端末に各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当て、
前記割り振ったサブスロット番号と各アクセス制御領域の複数個のサブスロットとの対応関係を経時的に変化させることで、各端末へのサブスロットの割り当てを、経時的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のデータ伝送制御システム。
【請求項５】
端末の送信に複数の優先レベルを設定し、該設定した各優先レベルに最初のアクセス制御領域の複数のスロットを割り当て、各端末に２番目以降の各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当てかつ割り当てるサブスロットの２番目以降のアクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のデータ伝送制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の端末が共通に接続された伝送路を効率よく共有するためのＣＳＭＡ方式を利用したデータ伝送制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の端末が接続された伝送路で、それぞれの端末のデータが衝突を起こさずに通信するためのアクセス制御方式としてＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式がある。
【０００３】
ＣＳＭＡ方式には、チャネルが使用中である場合にはいったんキャリアセンスを中止し、ある再送間隔時間だけ待ってから改めてキャリアセンスからやり直すnon-persistent CSMA方式や、チャネルがビジーの時は、そのままキャリアセンスを続けてアイドルになるまで待つp-persistent CSMA方式などがある。p-persistent CSMA方式は、例えば、L. Kleinrock, F. T obagi,“Packet Switching in Radio Channels：Part I-Carrier Sense Multiple-Access Modes and Their Throughput-Delay Characteristics，”IEEE Trans. Commun，Vol．COM-23，No.12，pp．1400-1433，December 1975．に開示されている。p-persistent CSMA方式においては、チャネルがビジーからアイドルに変わったことを検出したときに、必ずフレームの送信を開始する場合とさらに待つ場合があり、各端末はアイドル待ちの後、確率ｐでフレーム送信を開始し、確率１−ｐで送信を見送る。
【０００４】
図１と図８を参照して、ＣＳＭＡ方式の動作を説明する。図１は、３台の端末２ａ〜２ｃと、これら端末２ａ〜２ｃが共通に接続された伝送媒体１とを備えるシステム構成を示している。伝送媒体１は、３台の端末２ａ〜２ｃが共通に利用するため、各端末２ａ〜２ｃのデータが衝突しないように制御する必要がある。
【０００５】
図８において、時刻ｔ１に端末２ａがデータを送信しようとした場合、端末２ａは、キャリア検出を行って、伝送媒体１で他の端末がデータ送信をおこなっていないことを確認する。この場合、時刻ｔ１では、他の端末がデータ送信をおこなっていないので、端末２ａは直ちにデータ３ａの送信を開始する。
【０００６】
つぎに、端末２ａがデータ３ａを送信途中の時刻ｔ２で、端末２ｂに送信すべき送信データ３ｂが発生したとする。端末２ｂは、キャリア検出を行って伝送媒体１で送信がおこなわれているかを確認する。時刻ｔ２では、端末２ａが送信をおこなっているため、端末２ｂはデータを送信することができない。
【０００７】
さらに、時刻ｔ３で、端末２ｃに送信すべき送信データが発生したとする。この時点でも、端末２ａが送信をおこなっているため、端末２ｃはデータを送信することができない。このように他の端末によるデータ送信を検出した場合は、現在のデータ３ａの送信終了まで待機する。
【０００８】
時刻ｔ４に、端末２ａのデータ送信が終了する。しかし、このとき端末２ｂと端末２ｃが同時に送信を開始すると、２台の端末のデータが衝突して失われてしまう。このようなデータの衝突の発生を少なくするために確率ｐが導入される。また、データの同期ずれが隣接データへ影響を与えるのを防ぐために、各データスロット間にガード時間４と呼ばれるデータ送信を禁止する時間間隔を設ける。
【０００９】
ガード時間４経過後の時刻ｔ５から時間を複数の（この場合４つ）サブスロット５に分割する。最初のサブスロット５で端末２ｂと端末２ｃはそれぞれ独立に、送信をおこなうか否かを確率ｐにしたがってランダムに決定する。確率ｐの値を０．１にした場合、端末２ｂと端末２ｃはそれぞれ０から１の値をとる乱数を発生させ、乱数の値が０．１以下の場合に送信することができるとする。この条件では、サブスロット５毎に０．１８の確率で送信が成功し、０．０１の確率で端末２ｂと端末２ｃが同時に送信して衝突が生じる。また、０．８１の確率でサブスロット５での送信が行われない。送信が行われなかった場合は、各端末２ｂ，２ｃは、２番目のサブスロット５で同様の処理を繰り返す。
【００１０】
図８では、上記処理を４回繰り返した結果、端末２ｂの乱数の値が０．１以下になったため、端末２ｂがデータ３ｂを送信している。
【００１１】
上記のようなＣＳＭＡ方式によるアクセス制御に関する従来技術として、特開昭５６−０４７１４７号公報、特開昭６１−２２４７４６号公報あるいは特開平０２−１２５５４６号公報がある。
【００１２】
特開昭５６−０４７１４７号公報では、各端末毎の起動信号送出からデータ送出までの時間を優先順位が高い端末ほど短くし、２つ以上の端末が同時に起動信号を送出した場合、最先にデータ送出を開始した端末のみが送信モードとなってデータ送出を行うようにすることで、常に優先順位の高い端末から優先してデータ送信を行えるようにしている。
【００１３】
特開昭６１−２２４７４６号公報には、端末毎に異なった固有の待ち時間を設定しておき、呼出し信号のキャリアがなくなってからの経過時間が上記設定された待ち時間に達したとき、データを送出することで、異なった端末から同時にデータが送出されることを防止するようにした技術が開示されている。
【００１４】
特開平０２−１２５５４６号公報には、１つの通信回線を共用する複数の多重伝送装置を含む多重伝送システムにおいて、通信制御にＣＳＭＡ方式を用いて、各多重伝送装置の受信完了から送信開始までの待ち時間を、送信側多重伝送装置の自己アドレスデータおよび受信側多重伝送装置の自己アドレスデータを用いた演算によって決定することで、待ち時間を各多重伝送装置毎に変えることで、割り当てを公平化するとともに、送信信号の衝突を防止するようにした発明が開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、p-persistent CSMA方式による従来技術では、確率ｐの導入によりデータの衝突確率が少なくなるものの、完全に衝突が無くなるわけではないので、端末数が多くなると衝突確率も大きくなり、データが失われて性能が低下するという課題があった。また、端末毎の遅延時間の割り当てが固定であるため、送信の優先順位が遅延時間で決まってしまい、公平性にかけるという課題があった。
【００１６】
また、上記各公報に示される従来技術では、端末毎に異なる遅延時間を割り当てて衝突回避を行っているものの、端末がデータの緊急性に応じて複数の優先レベルで送信することができなかった。例えば、伝送誤りが発生したデータの再送をおこなう場合、再送データは新規送信データより優先して送信をおこなうことが性能の向上の点からは望ましい。しかし、端末ごとに異なる遅延時間を割り当てて衝突を回避する方法では、データを送信する端末の優先順位が固定されているため、再送を他の端末より優先しておこなうことができないという課題があった。
【００１７】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、複数の端末が共通に接続された伝送路を効率よく共有するため、各端末の送信データが衝突することのないアクセス制御を実現するとともに、端末が複数の異なる優先レベルで送信し、同一優先レベルのデータ送信の場合は、端末間で公平性が確保されるデータ伝送制御システムを得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるデータ伝送制御システムは、共通伝送路に複数の端末が接続されるデータ伝送制御システムにおいて、前記端末のデータ送信終了から所定の設定時間が経過した時点からの時間軸に、一定時間間隔の連続する複数個のサブスロットと、これらサブスロットに続く所定のガート時間とを夫々有する複数個のアクセス制御領域を設け、各端末に各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当てかつ割り当てるサブスロットの全アクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定するとともに、送信すべきデータを持つ端末は、前記各アクセス制御領域毎に、当該端末に割り当てられたサブスロットまでに他端末の特殊パターンを検出した場合は、今回のデータ送信を放棄し、当該端末に割り当てられたサブスロットまでに他端末の特殊パターンを検出しなかった場合に、当該端末に割り当てられたサブスロットから当該アクセス制御領域におけるガード時間の開始まで特殊パターンを送出する動作を実行し、最後のアクセス制御領域まで特殊パターンを送信することができた端末のみが、最後のアクセス制御領域の複数のサブスロット終了後に、データを送信するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、端末のデータ送信終了から所定の設定時間が経過した時点からの時間軸に、一定時間間隔の連続する複数個のサブスロットと、これらサブスロットに続く所定のガート時間とを夫々有する複数個のアクセス制御領域を設け、各端末に各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当てかつ割り当てるサブスロットの全アクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定するとともに、送信すべきデータを持つ端末は、前記各アクセス制御領域毎に、当該端末に割り当てられたサブスロットまでに他端末の特殊パターンを検出した場合は、今回のデータ送信を放棄し、当該端末に割り当てられたサブスロットまでに他端末の特殊パターンを検出しなかった場合に、当該端末に割り当てられたサブスロットから当該アクセス制御領域におけるガード時間の開始まで特殊パターンを送出する動作を実行し、最後のアクセス制御領域まで特殊パターンを送信することができた端末のみが、最後のアクセス制御領域の複数のサブスロット終了後に、データを送信するようにしている。
【００２０】
つぎの発明にかかるデータ伝送制御システムは、上記の発明において、最後のアクセス制御領域まで特殊パターンを送信することができた端末は、最後のアクセス制御領域のガード時間の開始時点からデータを送信することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、最後のアクセス制御領域まで特殊パターンを送信することができた端末は、最後のアクセス制御領域のガード時間の開始時点からデータを送信するようにしている。
【００２２】
つぎの発明にかかるデータ伝送制御システムは、上記の発明において、前記各端末へのサブスロットの割り当てを、経時的に変化させることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、各端末へのサブスロットの割り当てを、経時的に変化させることで、各端末のアクセス権の公平性を確保するようにしている。
【００２４】
つぎの発明にかかるデータ伝送制御システムは、上記の発明において、前記各アクセス制御領域の複数個のサブスロットにサブスロット番号を割り振り、該サブスロット番号を用いて各端末に各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当て、前記割り振ったサブスロット番号と各アクセス制御領域の複数個のサブスロットとの対応関係を経時的に変化させることで、各端末へのサブスロットの割り当てを、経時的に変化させるようにしたことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、割り振ったサブスロット番号と各アクセス制御領域の複数個のサブスロットとの対応関係を経時的に変化させることで、各端末へのサブスロットの割り当てを、経時的に変化させるようにしている。
【００２６】
つぎの発明にかかるデータ伝送制御システムは、上記の発明において、端末の送信に複数の優先レベルを設定し、該設定した各優先レベルに最初のアクセス制御領域の複数のスロットを割り当て、各端末に２番目以降の各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当てかつ割り当てるサブスロットの２番目以降のアクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定することを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、端末の送信に複数の優先レベルを設定し、該設定した各優先レベルに最初のアクセス制御領域の複数のスロットを割り当て、各端末に２番目以降の各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当てかつ割り当てるサブスロットの２番目以降のアクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定するようにしている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるアクセス制御システムの実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
以下の実施の形態においては、先の図１に示したデータ伝送システムに本発明を適用している。図１に示すデータ伝送システムは、３台の端末２ａ〜２ｃと、これら端末２ａ〜２ｃが共通に接続された伝送媒体１とを備えている。
【００３０】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１を図２および図３を用いて説明する。図２は実施の形態１のデータ伝送を説明するためのタイムチャートである。
【００３１】
この実施の形態１においては、複数の端末間でのデータ送信のアクセス権の調停のために、図２に示すように、端末のデータ送信終了ｔ４から所定のガード時間４が経過した時点からの時間軸に、複数の（この場合３つ）連続するアクセス制御領域７ａ，７ｂ，７ｃを設けている。各アクセス制御領域７ａ，７ｂ，７ｃは、一定時間間隔の連続する複数個（この場合４個）のサブスロット５（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４）と、これらサブスロットｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４に続く所定のアクセス制御用ガード時間Ｇとを夫々有している。最初のアクセス制御領域を第１アクセス制御領域７ａとし、２番目のアクセス制御領域を第２アクセス制御領域７ｂとし、３番目のアクセス制御領域を第３アクセス制御領域７ｃとする。各アクセス制御領域の４つのサブスロット５には、先頭スロットから順番にｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のスロット番号を付与する。以下、サブスロットを単にスロットという。
【００３２】
各端末に各アクセス制御領域毎に１つずつスロットを割り当てる。ここでは、前記割り当ての際にスロット番号を用いる。また、割り当てるスロットの全アクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定する。
【００３３】
この実施の形態１においては、１つのアクセス制御領域に４つのスロットを割り当て、アクセス制御領域を３つ設定するようにしているので、最大４×４×４＝６４台の端末を収容することができる。
【００３４】
各アクセス制御領域７ａ，７ｂ，７ｃの４つのスロットの位置で、アクセスの優先度が決定される。先頭のスロットｓ１のアクセス優先度が最も高く、最後のスロットｓ４のアクセス優先度が最も低い。したがって、第１アクセス制御領域７ａの先頭のスロットｓ１、第２アクセス制御領域７ｂの先頭のスロットｓ１および第３アクセス制御領域７ｃの先頭のスロットｓ１が割り当てられている端末のアクセス優先度が最も高く、第１アクセス制御領域７ａの最後のスロットｓ４、第２アクセス制御領域７ｂの最後のスロットｓ４および第３アクセス制御領域７ｃの最後のスロットｓ４が割り当てられている端末のアクセス優先度が最も低い。
【００３５】
この場合、端末２ｂは、第１アクセス制御領域７ａの先頭から３番目のスロットｓ３、第２アクセス制御領域７ｂの４番目のスロットｓ４、第３アクセス制御領域７ｃの２番目のスロットｓ２が割り当てられているものとする。端末２ｃには、第１アクセス制御領域７ａの４番目のスロットｓ４、第２アクセス制御領域７ｂの３番目のスロットｓ３、第３アクセス制御領域７ｃの３番目のスロットｓ３が割り当てられているものとする。
【００３６】
以下、図２と図３のフローチャートを参照して各端末のデータ送信時の動作を説明する。各端末２ａ〜２ｃでは、送信すべきデータがある場合、キャリア検出を行って、伝送媒体１を用いて他の端末がデータ送信をおこなっていないことを確認する（ステップＳ１００，Ｓ１１０）。他の端末がデータ伝送を行っていないことが確認された場合は、直ちにデータの送信を開始する（ステップＳ１２０）。また、他の端末がデータ伝送を行っていることが確認された場合は、データ送信終了およびガード時間４の終了まで待機する（ステップＳ１３０）。
【００３７】
図２の場合は、時刻ｔ１に端末２ａによるデータ３ａの送信が開始されている。端末２ａがデータ３ａを送信途中の時刻ｔ２で、端末２ｂに送信すべき送信データ３ｂが発生したとする。端末２ｂは、キャリア検出を行って伝送媒体１で送信がおこなわれているかを確認する。時刻ｔ２では、端末２ａが送信をおこなっているため、端末２ｂはデータを送信することができず、端末２ｂは端末２ａのデータ送信終了まで待機する。さらに、時刻ｔ３で、端末２ｃに送信すべき送信データが発生したとする。この時点でも、端末２ａが送信をおこなっているため、端末２ｃはデータを送信することができず、端末２ｃは端末２ａのデータ送信終了まで待機する。
【００３８】
時刻ｔ４に、端末２ａのデータ送信が終了する。端末２ａのデータ３ａの送信が終了し、ガード時間４が過ぎたら、端末２ｂ，２ｃはデータを送信するため、まず第１アクセス制御領域７ａでの処理を開始する（ステップＳ１４０）。すなわち、端末２ｂ，２ｃは、伝送媒体１に他の端末からの特殊パターン８が送信されているか否かを監視する。監視は端末２ｂ，２ｃごとに割り当てられたスロット番号までおこなう（ステップＳ１５０）。
【００３９】
端末２ｂは、第１アクセス制御領域７ａのスロットｓ３が割り当てられているので、第１アクセス制御領域７ａの最初のスロットから３番目のスロットｓ３の開始まで伝送媒体１の送信状態を監視する。この場合、第１アクセス制御領域７ａの３番目のスロットｓ３の開始時点まで、他端末からの特殊パターン８の送信はないので、端末２ｂは、特殊パターン８を送信する。特殊パターン８は、アクセス制御用ガード時間Ｇの開始時刻まで送信される（ステップＳ１７０）。
【００４０】
一方、端末２ｃは、第１アクセス制御領域７ａのスロットの番号ｓ４が割り当てられているので、第１アクセス制御領域７ａの４番目のスロットｓ４まで伝送媒体１の送信状態を監視する。この場合、３番目のスロットｓ３で端末２ｂが特殊パターン８を送信しているので、端末２ｃはこれを検出し、今回の自分の送信を放棄し、他端末のデータ送信（この場合は結果的に端末２ｂのデータ３ｂ）が終了するまで待機する（ステップＳ１６０）。すなわち、今回は、続く第２，第３アクセス制御領域７ｂ，７ｃで、端末２ｃから特殊パターンが送信されることはない。
【００４１】
端末２ｂでは、第１アクセス制御領域７ａでの特殊パターンの送信が終了すると、つぎに第２アクセス制御領域７ｂでの処理を開始する（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）。第２アクセス制御領域７ｂでは、端末２ｂにはスロットｓ４が割り当てられているので、第２アクセス制御領域７ｂの最初のスロットから４番目のスロットｓ４の開始まで伝送媒体１の送信状態を監視する（ステップＳ１５０）。この場合、第２アクセス制御領域７ｂの４番目のスロットｓ４の開始時点まで、他端末からの特殊パターン８の送信はないので、端末２ｂは、特殊パターン８をスロットｓ４からアクセス制御用ガード時間Ｇの開始時刻まで送信する（ステップＳ１７０）。
【００４２】
同様にして、第３アクセス制御領域７ｃにおいて、端末２ｂは、スロットｓ２からアクセス制御用ガード時間Ｇの開始まで特殊パターン８を送信することができる。
【００４３】
このようにして、端末２ｂでは、最後のアクセス制御領域（この場合、ｎ＝３）までの処理が終了する。全てのアクセス制御領域７ａ〜７ｃで、特殊パターンを送信し得た端末が送信データのアクセス権を得ることができる。端末２ｂは３つのアクセス制御領域すべてで特殊パターン８を送信したので、第３アクセス制御領域７ｃのアクセス制御用ガート時間Ｇの開始時点からデータ３ｂを送信する。なお、データ送信のアクセス権を得た端末は、最後のアクセス制御領域のアクセス制御用ガート時間Ｇが終了した時点で、データ送信を実行するようにしてもよい。
【００４４】
前記動作例では、端末２ｂは第１アクセス制御領域７ａで、端末２ｃより先にスロットが割り当てられていたため、自分に割り当てられているスロットから特殊パターン８を送信することができた。
【００４５】
しかし、より多くの端末が伝送媒体１に接続されている場合、同一スロット５が複数の端末に割り当てられることがある。同一のスロット５で複数の端末が特殊パターン８を送信する場合、各端末は自分以外の端末が送信していることを検出できない。このため複数の端末が第１アクセス制御領域７ａでの送信に成功することがある。しかし、これら複数の端末のスロット５の割当が第２アクセス制御領域７ｂで異なっていれば、どれか１台の端末が第２アクセス制御領域７ｂでの特殊パターンの送信に成功する。もし、第２アクセス制御領域７ｂでのスロット５の割当がさらに重なっている場合は、さらに第３アクセス制御領域７ｃで上記と同様の特殊パターン８の送信を試みることになるが、先に述べたように、端末に対する各アクセス制御領域７ａ、７ｂ、７ｃのスロット５の割り当ての組合せは、重複しないようにしてあるので、第３アクセス制御領域７ｃで特殊パターン８を送信できる端末は必ず１台となる。この第３アクセス制御領域７ｃで特殊パターン８の送信に成功した端末が第３アクセス制御領域７ｃのアクセス制御用ガード時間Ｇの先頭からデータを送信できる。
【００４６】
このように実施の形態１では、端末のデータ送信終了から所定のガード時間が経過した時点からの時間軸に、一定時間間隔の連続する複数個のスロットと、これらスロットに続く所定のアクセス制御用ガート時間とを夫々有する複数個のアクセス制御領域を設け、各端末に各アクセス制御領域毎に１つずつスロットを割り当てかつ割り当てるスロットの全アクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定するとともに、送信すべきデータを持つ端末は、前記各アクセス制御領域毎に、当該端末に割り当てられたスロットまでに他端末の特殊パターンを検出した場合は、今回のデータ送信を放棄し、当該端末に割り当てられたスロットまでに他端末の特殊パターンを検出しなかった場合に、当該端末に割り当てられたスロットから当該アクセス制御領域におけるガード時間の開始まで特殊パターンを送出する動作を実行し、最後のアクセス制御領域まで特殊パターンを送信することができた端末のみが、最後のアクセス制御領域の複数のスロット終了後にデータを送信するようにしているので、最後のアクセス制御領域で特殊パターンを送信できる端末は必ず１台となり、各端末の送信データが全く衝突することのないアクセス制御を実現することができる。
【００４７】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２を図４および図５を用いて説明する。実施の形態１では、最大４×４×４＝６４台の端末を収容できる。しかし、実施の形態１では、この６４台の端末間で、アクセス権の優先度は不平等となる。例えば、第１、第２、第３アクセス制御領域７ａ、７ｂ、７ｃの各スロット５ですべて先頭のスロット５を割り当てられた端末は他の端末より常に優先してデータ送信を行うことができる。一方、第１、第２、第３アクセス制御領域７ａ、７ｂ、７ｃの各スロット５で全て最後尾のスロット５を割り当てられた端末は、他の全端末に送信データが無い場合のみしか送信を行うことができない。
【００４８】
実施の形態２では、このような問題を解決するため、各端末への各アクセス制御のスロットの割り当てを、経時的に（定期的あるいは不定期に）変化させるようにしている。
【００４９】
具体的には、各端末に割り当てたスロット番号は固定とし、スロット番号によって定義される時間軸上のスロットの位置を経時的に変化させることで、別言すれば、割り振ったスロット番号と各アクセス制御領域の複数個のスロットとの対応関係を経時的に変化させることで、各端末への各アクセス制御のスロットの割り当てを変化させている。
【００５０】
図４は各アクセス制御領域のスロット番号と各アクセス制御領域のスロット位置との対応関係の変化の一例を示している。図４では、「１」は「ｓ１」に、「２」は「ｓ２」に、「３」は「ｓ３」に、「４」は「ｓ４」に対応している。
【００５１】
図４では、データの送信が行われるたびに、各アクセス制御領域の先頭スロット５の番号を規則的に変化させている。すなわち、図４の最上段に示すような初期値が設定されているとすると（各アクセス制御領域の先頭スロットのスロット番号はｓ１）、伝送媒体１でデータの送信がおこなわれるごとに第１アクセス制御領域７ａの先頭スロット番号をｓ１→ｓ２→ｓ３→ｓ４→ｓ１→ｓ２…と変化させる。第２アクセス制御領域７ｂは、第１アクセス制御領域７ａのスロット番号が一巡するごとに、先頭スロット番号をｓ１→ｓ２→ｓ３→ｓ４→ｓ１→ｓ２…と変化させる。さらに第３アクセス制御領域７ｃでは、第２アクセス制御領域７ｂのスロットが一巡するごとに、先頭スロット番号をｓ１→ｓ２→ｓ３→ｓ４→ｓ１→ｓ２…と変化させる。
【００５２】
また、後続のスロット番号は、直前のスロット番号＋１とし、この値が各アクセス制御領域のスロット数（この場合は４）を越えた場合は、直前のスロット番号＋１−各アクセス制御領域のスロット数、とする。
【００５３】
伝送媒体１に接続されている全ての端末は他の端末のデータ送信を検出できるので、データ送信がおこなわれる度に、各端末で上述した共通の規則により全ての端末で先頭のスロット番号を変化させ、かつ上述した共通の規則により後続のスロット番号を変化させることにより、全端末でのスロット番号と各アクセス制御領域の複数個のスロットとの対応関係を常に同一とすることができる。
【００５４】
このようにすると、データ送信が６４回行われる間にどの端末も１回は最高の優先順位を持つことができ平等性を確保できる。ここで、全ての端末で各アクセス制御領域の先頭スロット番号の値は常に同じとならねばならない。
【００５５】
このため、この実施の形態２では、端末の内１台が制御端末となり、例えば一定周期で、制御データを送信し、この制御データを受信した端末は例えばすべてのアクセス制御領域の先頭スロット番号を初期値（例えば１）にリセットするようにする。パワーオンされることなどにより本システムに新規に加わる端末はこの制御データを受信することにより、先頭スロット番号に関して他の端末と同じ情報を持つことができる。
【００５６】
つぎに、図５を参照して制御データを受信した端末のリセット動作を説明する。端末２ｂには第１アクセス制御領域７ａはスロット番号ｓ３、第２アクセス制御領域７ｂはスロット番号ｓ４、第３アクセス制御領域７ｃはスロット番号ｓ２が割り当てられているものとする。第１アクセス制御領域７ａの各スロット５には、最初のスロット５から順番にｓ２、ｓ３、ｓ４、ｓ１のスロット番号が付与されている。第２アクセス制御領域７ｂの各スロットに５には、ｓ４、ｓ１、ｓ２、ｓ３が、第３アクセス制御領域７ｃの各スロット５には、ｓ３、ｓ４、ｓ１、ｓ２のスロット番号がそれぞれ付与されている。
【００５７】
端末２ａのデータ３ａの送信が終了後、ガード時間４をとって端末２ｂは送信の動作にはいる。端末２ｂは、スロット番号ｓ３、ｓ４、ｓ２が割り当てられているので、送信のデータを検出しなければ、第１アクセス制御領域７ａの２番目のスロット５、第２アクセス制御領域７ｂの一番目のスロット５、第３アクセス制御領域７ｃの４番目のスロット５で特殊パターン８を送信する。図５では、他に競合する端末がないので端末２ｂは第３アクセス制御領域７ｃのアクセス制御用ガード時間Ｇの終了後、データ３ｂを送信する。
【００５８】
データ３ｂの送信が終了した後、制御端末である端末２ａから制御データ１０が送信されたとする。制御データ１０が送信されると、各アクセス制御領域の先頭スロット番号は、初期値ｓ１に戻るため、第１アクセス制御領域７ａ、第２アクセス制御領域７ｂ、第３アクセス制御領域７ｃのそれぞれ４つのスロット５の番号は、先頭から順に、ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４となる。
【００５９】
前述したように、端末２ｂには第１アクセス制御領域７ａはスロット番号ｓ３、第２アクセス制御領域７ｂはスロット番号ｓ４、第３アクセス制御領域７ｃはスロット番号ｓ２が割り当てられているので、つぎに端末２ｂが送信をおこなう場合は、第１アクセス制御領域７ａの３番目のスロットｓ３、第２アクセス制御領域７ｂの４番目のスロットｓ４、第３アクセス制御領域７ｃの２番目のスロットｓ２で特殊パターン８を送信する。データ３ｂの送信が終了したら、伝送媒体１に接続されている全ての端末は、図４を用いて説明した規則に従い、スロット番号と各アクセス制御領域の複数個のスロット位置との対応関係を更新する。
【００６０】
このように実施の形態２では、データ送信がおこなわれるたびに、接続されている全ての端末が、スロット番号と各アクセス制御領域の複数個のスロット位置との対応関係を同じように変化させているため、各端末での優先順位の公平性を保つことができる。
【００６１】
なお、制御データ１０を送信するタイミングは、一定周期ごととしたが、それ以外に伝送媒体１に接続される端末の台数が変更になった場合などに、制御データ１０を送信するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記の説明では、各端末は各アクセス制御領域の先頭スロット番号に基づき後続のスロットのスロット番号を求めるようにしているが、スロット番号と各アクセス制御領域の複数個のスロット位置との対応関係の変化が記憶されたデータテーブルを各端末に持たせるようにしてもよい。
【００６３】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３を図６を用いて説明する。先の実施の形態では、１台の端末は１つの優先レベルでしか送信が行えない。実際の通信では、緊急性の高いデータと通常のデータとが存在し、緊急性の高いデータは全ての端末の通常データより優先して送信する必要がある。実施の形態３では、このような問題を解決するために、アクセス制御領域の一部を優先制御に用いるものである。図６において、３１ｂが端末２ｂにおける優先順位の高いデータであるとする。
【００６４】
実施の形態３では、第１アクセス制御領域７ａを２つのスロットとアクセス制御用ガード時間Ｇにより構成し、この第１アクセス制御領域７ａを優先制御に用いる。すなわち、第１アクセス制御領域７ａの１番目のスロットは、優先順位の高いデータに割当て、２番目のスロットは通常の優先順位のデータに割り当てる。第２および第３のアクセス制御領域７ｂ，７ｃは、先の実施の形態と同様、４つのスロットで構成している。
【００６５】
端末２ｂには第２アクセス制御領域７ｂの３番目のスロットｓ３、第３アクセス制御領域７ｃの４番目のスロットｓ４が割当てられているものとする。第１のアクセス制御領域７ａは優先制御に用いるので、端末への割り当てはない。
【００６６】
端末２ｂが同時に２つの送信すべきデータを有し、一つのデータ３１ｂは優先順位が高く、他の一つのデータ３ｂは通常の優先順位とする。端末２ａのデータ３ａの送信終了後、アクセス制御用ガード時間Ｇが経過した後、端末２ｂは、まず、優先順位の高いデータ３１ｂの送信をおこなうために、第１アクセス制御領域７ａの１番目のスロットｓ１から２番目のスロットｓ２の終了まで特殊パターン８を送信する。
【００６７】
つぎに、先の実施の形態と同様、第２アクセス制御領域７ｂで、他に特殊パターン８が送信されていないことを確認して、３番目のスロットｓ３からアクセス制御用ガード時間Ｇまで、特殊パターン８を送信する。
【００６８】
この場合は、第３アクセス制御領域７ｃでも特殊パターン８の送信に成功したので、端末２ｂは第３アクセス制御領域７ｃのアクセス制御用ガード時間Ｇの先頭から優先順位の高いデータ３１ｂを送信する。
【００６９】
伝送媒体１に接続された他の端末が端末２ｂと同様に優先順位の高いデータの送信をおこなう場合は、第１アクセス制御領域７ａの１番目のスロットｓ１で、同時に特殊パターン８を送信する。しかし、実施の形態１で説明したように、各端末に割り当てられる組合せは、各端末に対し必ず異なるように割り当てるため、第２アクセス制御領域７ｂまたは第３アクセス制御領域７ｃで特殊パターンの送信を行うことで、アクセス権を得る端末は最終的に必ず１つの端末に特定される。
【００７０】
優先順位の高いデータ３１ｂの送信が終了した端末２ｂは、ガード時間４をとって通常のデータ３ｂの送信動作をおこなう。すなわち、第１アクセス制御領域７ａで特殊パターンが送信されていないことを確認してから、２番目のスロットｓ２から特殊パターン８を送信する。そして、第２アクセス制御領域７ｂで３番目のスロットｓ３から特殊パターン８を送信し、さらに第３アクセス制御領域７ｃで、４番目のスロットｓ４から特殊パターン８の送信に成功した場合は、第３アクセス制御領域７ｃのアクセス制御用ガード時間Ｇの先頭から通常のデータ３ｂを送信する。
【００７１】
このように実施の形態３では、第１アクセス制御領域７ａを優先制御として用いるため、緊急性の高いデータと通常のデータが存在している場合も、緊急性の高いデータを全ての端末の通常データより優先して送信することができる。
【００７２】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４を図７を用いて説明する。実施の形態３では、１台の端末は異なる優先順位に従ったデータ送信を行えるが、同一優先順位では端末間で不平等が発生する。実施の形態４では、実施の形態２と実施の形態３を組み合わせて、優先順位によりデータの送信を行うとともに、同一の優先順位では平等なアクセス権が得られるようにするものである。
【００７３】
図７で第１アクセス制御領域７ａは実施の形態３と同様、優先制御を行うために使用する。第２および第３セクセス制御領域７ｂ、７ｃは、データの送信が行われるたびにスロット番号と各アクセス制御領域の複数個のスロットとの対応関係を規則的に変化させる。この変化の方法は、実施の形態２と同様である。
【００７４】
すなわち、第１アクセス制御領域７ａは、２つのスロットとアクセス制御用ガード時間Ｇで構成される。２つのスロットには、スロット番号ｓ１、ｓ２を付与する。第１アクセス制御領域７ａは、優先制御に用いられるため、各端末には、第１アクセス制御領域７ａのスロット番号を割り当てない。１番目のスロットｓ１は、優先順位の高いデータに割り当てる。２番目のスロットｓ２は通常の優先順位のデータに割り当てる。
【００７５】
端末２ｂには、第２アクセス制御領域７ｂのスロット番号ｓ３、第３アクセス制御領域のスロット番号ｓ４が割り当てられているとする。端末２ａのデータ３ａの送信中に、端末２ｂで、優先順位の高いデータ３１ｂと通常のデータ３ｂの２つの送信すべきデータが発生したとする。
【００７６】
端末２ｂは実施の形態３で説明した動作に従って優先順位の高いデータ３１ｂを送信する。優先順位の高いデータ３１ｂの送信終了後、端末２ａは、実施の形態２で説明した動作に従って制御データ１０を送信する。制御データ１０が送信されると、第２アクセス制御領域７ｂと第３アクセス制御領域７ｃの各スロット番号がリセットされ、第２アクセス制御領域７ｂと第３アクセス制御領域７ｃのそれぞれ４つのスロットには、先頭からｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の番号が付与される。
【００７７】
制御データ１０の送信終了後のガード時間４が終了すると、端末２ｂは、通常のデータの送信動作を開始する。第１アクセス制御領域７ａの２番目のスロットｓ２で他の送信が無いことを確認して、特殊パターン８を送信する。第２アクセス制御領域７ｂでは、３番目のスロットｓ３からアクセス制御用ガード時間Ｇまで特殊パターン８を送信する。第３アクセス制御領域７ｃで４番目のスロットｓ４から特殊パターン８の送信に成功したら、第３アクセス制御領域７ｃのアクセス制御用ガード時間Ｇの先頭からデータ３ｂの送信を開始する。
【００７８】
このように実施の形態４では、第１アクセス制御領域７ａに優先制御を用い、データ送信がおこなわれるたびに、接続されている全ての端末がスロット番号と各アクセス制御領域の複数個のスロットとの対応関係を規則的に変化させるため、緊急性の高いデータと通常のデータの優先順位をつけることができ、また同一優先順位においては、各端末での公平性を保つことができる。
【００７９】
なお、上記実施の形態では、アクセス制御領域数を３、各アクセス制御領域におけるスロット数を４または２とし、伝送媒体に接続される端末数を３、優先レベル数を２の場合を例にあげて説明したが、この発明は、アクセス制御領域数、各アクセス制御領域におけるスロット数、端末数、優先レベル数は任意の数で用いることができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、端末のデータ送信終了からの時間軸に、一定時間間隔の連続する複数個のサブスロットと、これらサブスロットに続く所定のガート時間とを夫々有する複数個のアクセス制御領域を設け、各端末に各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当てかつ割り当てるサブスロットの全アクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定し、送信すべきデータを持つ端末は、当該端末に割り当てられたサブスロットまでに他端末の特殊パターンを検出しなかった場合に、当該端末に割り当てられたサブスロットから特殊パターンを送出する動作を実行し、最後のアクセス制御領域まで特殊パターンを送信することができた端末のみがデータ送信権を得るようにしているので、最後のアクセス制御領域で特殊パターンを送信できる端末は必ず１台となり、各端末の送信データが全く衝突することのないアクセス制御を実現することができる。
【００８１】
つぎの発明によれば、送信権を得た端末は、最後のアクセス制御領域のガード時間の開始時点からデータを送信するようにしているので、ガード時間の終了後からデータ送信する場合に比べ、効率のよいデータ伝送をなし得る。
【００８２】
つぎの発明によれば、各端末へのサブスロットの割り当てを、経時的に変化させることで、各端末の送信権の公平性を確保するようにしている。
【００８３】
つぎの発明によれば、割り振ったサブスロット番号と各アクセス制御領域の複数個のサブスロットとの対応関係を経時的に変化させることで、各端末へのサブスロットの割り当てを、経時的に変化させるようにしているので、簡便に各端末での送信権を変化させることができる。
【００８４】
つぎの発明によれば、端末の送信に複数の優先レベルを設定し、該設定した各優先レベルに最初のアクセス制御領域の複数のスロットを割り当て、各端末に２番目以降の各アクセス制御領域毎に１つずつサブスロットを割り当てかつ割り当てるサブスロットの２番目以降のアクセス制御領域での組み合わせが各端末間で重複しないよう設定するようにしているので、緊急性の高いデータと通常のデータが存在している場合も、緊急性の高いデータを全ての端末の通常データより優先して送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  複数の端末が共通に接続された伝送路のモデルを示す図である。
【図２】  実施の形態１のデータ伝送制御システムの動作を説明するための図である。
【図３】  実施の形態１のデータ伝送制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】  実施の形態２の各アクセス制御領域のスロット番号の変化の一例を示す図である。
【図５】  実施の形態２の制御データによる端末のリセット動作を説明するための図である。
【図６】  実施の形態３の動作を説明するための図である。
【図７】  実施の形態４の動作を説明するための図である。
【図８】  従来のＣＳＭＡ方式の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１  伝送媒体、２ａ、２ｂ、２ｃ  端末、３ａ、３ｂ  データ、４  ガード時間、５  スロット、Ｇ  アクセス制御用ガード時間、７ａ、７ｂ、７ｃ  アクセス制御領域、８  特殊パターン、１０  制御データ。
【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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【図７】
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【図８】
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