(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの主局と伝送媒体を通じて主局と通信しうる複数の端末とを含み、該端末は伝送媒体上で幾つかの数の予約の割当てを要求する手段を含む、通信システムであって、
少なくとも１つの端末は、
既に端末に割り当てられておりまだ端末が使用していない予約の数を示すカウンタと、
上記カウンタの値を考慮しつつ要求されるべき予約の数を作り出す手段とを含むことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
伝送媒体上で幾つかの数の予約の割当てを要求する手段を含み、伝送媒体を通じて通信システムの主局と通信するための端末であって、
既に端末に割り当てられておりまだ端末が使用していない予約の数を示すカウンタと、
上記カウンタの値を考慮しつつ要求されるべき予約の数を作り出す手段とを含むことを特徴とする端末。
【請求項３】
伝送媒体を通じて通信システムの主局と通信するための端末が、伝送媒体上で端末に対して割当てられた幾つかの数の予約を有することを可能とする要求方法であって、
既に端末に割り当てられておりまだ端末が使用していない予約の数を示すカウンタを記憶する段階と、
上記カウンタの値を考慮しつつ要求されるべき予約の数を作り出す段階とを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つの主局と伝送媒体を通じて主局と通信するための複数の端末とを含み、該端末は伝送媒体上で幾つかの数の予約の割当てを要求する手段を含む、通信システムに関する。本発明はまたかかるシステムにおいて使用されるための端末、及びかかる端末に対して伝送媒体上で幾つかの予約が割当てられることを可能とする要求方法に関する。
【０００２】
本発明は特に対話型衛星放送システムに適用される。
【０００３】
【従来の技術】
１９９１年１２月のIEEE Transactions on Communications, vol.39, no.12で発表されたNedo Celandroni 及びErina Ferro による「The FODA-TDMA Satellite Access Scheme: Presentation, Study of the system, and Results 」なる名称の文献は、複数の端末が主局と通信するために時分割多重アクセス機構を通じて伝送媒体へアクセスしうる通信システムを記載する。この機構は、時間を時間間隔へ細分化し、これらの時間間隔を端末からの要求に応じて当該の端末へ割当てることを含む。端末は従って、所与の時点においてその端末が有する必要がある時間間隔の数Ｒを示す要求を送信する。各端末は、端末がその要求を作り出す時点においてその端末の送信キューの中に存在するパケットの数に基づいて、この数Ｒを計算する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、端末によって無駄に要求される予約の数を制限するために端末の要求機構を最適化する方法を提供することを目的とする。本発明は従って資源の共用についてより高い効率を得ることを可能とし、これは伝送媒体が特に費用のかかる媒体である衛星チャネルである場合に特に重要である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本願の請求項１乃至３に夫々記載される通信システム、端末、及び要求方法によって達成される。
本発明は、全ての通信システム中に内在する（特に衛星による伝送の場合に大きい）伝送遅延の存在を考慮する。この遅延はジッタを受ける。主局は従って、端末へ予約割当てを送信するときに、伝送遅延の最大値を考慮に入れる。これらの割当ては、満了する前に（即ち対応する時間間隔の開始前に）到着するよう十分に早く送信されるべきである。早く到着する割当ては、満了日まで端末の割当てメモリの中に記憶される。本発明は、所与の時点において要求されるべき予約の数を計算するために、端末の割当てメモリの中に記憶される割当てを考慮することを含む。これは主局によって既に割当てられた予約が再び要求されることを防ぐ。本発明は従って、最終的には端末によって使用されない割当てられた予約の数をかなり減少させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の上述及び他の面は以下説明される実施例を参照して明らかとなろう。図１は、例として、主局１と、伝送媒体３を通じて通信する複数の対話型端末２とを含む通信システムを示す図である。この伝送媒体には異なる種類がありうる。伝送媒体は、例えば、ケーブル網、無線チャネル又は衛星チャネルによる伝送であり得る。
【０００７】
図２中、例として、伝送遅延に関連して最も問題を生じうる衛星通信システムを示す。本発明は、しかしながら、他の伝送媒体に適用されうる。端末２は、第１の周波数帯域Ｋａを用いて第１の衛星４を通じて主局１へデータ及び要求を送信し、主局１は、第２の周波数帯域Ｋｕを用いて第２の衛星５を通じて端末２へデータ及び制御情報を放送する。
【０００８】
上述の例では、対話型端末２は、主局と通信するために時分割多重アクセス機構ＴＤＭＡを通じて伝送媒体３へアクセスする。このため、時間は時間間隔へ細分化され、時間間隔は端末からの要求に応じて主局によってその端末へ動的に割当てられる。これは、端末によって要求され主局によって割当てられる伝送媒体の予約が、時間間隔によって形成されることを意味する。時間間隔が使用可能のままであれば、主局は時間間隔を要求していない端末に対して自由に時間間隔を割り当てうる。端末は、それらの要求を例えばユーザデータの後に要求に対して割当てられた時間間隔の中で送信しうる。その場合、通信が開始されると、端末は、要求を送信しうるよう、主局が端末に対して自由に割り当てられる使用可能な時間間隔を有するまで待たねばならない。
【０００９】
受信される要求に応じて、主局は端末に対して幾つかの時間間隔を割り当てる。これらの割当ては端末へ放送され、使用されるためには、満了する前に受信されねばならない。
各端末２はメモリ１０を含み、このメモリ１０は、送信キューであり、その中に送信されるべきデータがパケット化されて記憶される。端末が幾つかの数の時間間隔が割り当てられる要求を形成するとき、この送信メモリの中にＢ個のパケットが記憶されることを考慮する。
【００１０】
様々な要求機構が提案されている。例えば、上述の文献では、所与の時点における端末の送信メモリの内容を示す要求の伝送を含む第１の機構Ｘ１が提案される。網のヘッドエンドでは、各新しい要求は以前の要求を置き換える。第２の機構Ｘ２は、１９９３年１０月のProceedings of 2nd IEEE International Conference on Universal Personal Communications, Ottawa, Canada, 12-15, vol.2, pp.824-828 で発表されたTho Le-Ngoc 及びJahangir I Mohammed による文献「Combined Free/Demand Assignment Multiple Access (CFDAMA) Protocols for Packet Satellite Communications」の中で提案される。この第２の機構Ｘ２は、既に要求されておりまだ端末へ与えられていない予約の数を計算することを含む。カウンタは予約が要求されるたびに１ずつインクリメントされ、割当てが受信されるたびに１ずつデクリメントされる。端末によって伝送される各要求は、送信メモリの内容とこのカウンタの値との間の差を示す。主局では、各新しい要求は以前の要求に加えられる。
【００１１】
本発明は使用される要求機構と独立である。これから説明するように、本発明は、要求を形成するために端末の割当てメモリの中に記憶される割当てを考慮することによる使用される要求機構の性能の改善を含む。
いかなる伝送媒体も、媒体の種類に依存して変動しうる多少のジッタを受ける伝送遅延をもたらす。この伝送遅延は概して最大値よりも小さい。従って、主局による割当ての送信とこの割当ての満了とを離す遅延は、この最大値以上であることが必要である。満了する前に受信される割当ては、使用される前に割当てメモリの中に記憶される。端末の割当てメモリの中に記憶される割当ては、主局によって既に与えられた要求に対応する。しかしながらこれらの割当てはまだ端末によって使用されていない。そのために形成されたデータは、従って送信メモリの中にまだ待機している。本発明は、これらのデータの新しい要求の形成を防止することを目的とする。従って、要求を送信するためには、本発明は割当てメモリの中に記憶された割当ての数を考慮することを含む。有利には、任意の従来の要求機構によって計算された予約の数Ｒは、Ｒ’によって置き換えられ、Ｒ’は、Ａを割当てメモリの中に記憶される割当ての数とすると、Ｒ’＝Ｒ−Ａと表わせる。
【００１２】
図３は本発明による要求方法を示す図である。ボックス１００において、端子は従来の要求計算方法を行なうことによって値Ｒを計算する。ボックス１１０において、値Ｒ’＝Ｒ−Ａを計算する。ボックス１２０において要求Ｒ’を送信する。
図４及び５は、衛星通信システムの場合に本発明によって提供される改善の重要な曲線を示す図である。図４は、第１の要求機構Ｘ１で、使用されていない割当ての比率を、伝送網の負荷比率の関数として示す図である。四角形は本発明によって得られた結果を示し、十字は本発明を適用しない場合に得られた結果を示す。図５は第２の要求機構Ｘ２が使用されたときに得られる結果を示す図である。これらの２つの曲線は、本発明は、特に小さい又は中位の大きさの負荷のときに、使用されていない割当ての比率をかなり減少させることを可能とすることを示す。主局が端末の全ての要求を与えたときにまだ使用可能である予約の数は、従ってより高い。主局は、予約を要求していない端末へそれらの予約を割当てうる。これはシステムの性能を改善し、特に非作動期間後に通信を開始する端末について、送信メモリ中の平均回転待ちを減少することを可能とする。
【００１３】
上述の実施例では、端末は時分割多重アクセス機構を通じて伝送媒体へアクセスする。これは制限的ではない。本発明は、例えば、周波数分割多重アクセス機構ＦＤＭＡと結合される、又は符号多重アクセス機構ＣＤＭＡと結合される時分割多重アクセス機構といった、伝送媒体へアクセスするための他の機構が使用される場合に適用可能である。考慮されている場合に応じて、主局によって割り当てられる予約は、時間間隔、時間間隔／搬送波の組み合わせ、時間間隔／搬送波／符号によって形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による通信システムを示す図である。
【図２】本発明による衛星通信システムを示す図である。
【図３】本発明による要求方法を示す図である。
【図４】本発明から得られる結果を示す図である。
【図５】本発明から得られる結果を示す図である。
【符号の説明】
１  主局
２  端末
３  伝送媒体
４  第１の衛星
５  第２の衛星
【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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