WO1999038292A1

WO1999038292A1 - Systeme de communication point a multipoint

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Publication number: WO1999038292A1
Application number: PCT/JP1999/000272
Authority: WO
Inventors: Yoshinori Yuki; Masatoshi Nakao; Hiroyuki Ibe; Yoshio Hatate
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 1999-07-29
Also published as: JP2007300688A; JP2011061869A; JP4997325B2; JP4676028B2; JP4837079B2; JP2009165175A; JP2011083023A; JP2009296639A; JP2008245316A; JP4676034B2; JP4327870B2; US6778557B1; JP2011083024A; JP4676030B2; JP2011055514A; JP2011097620A; JP4997326B2; JP4404952B2; JP4404950B2; JP4676031B1

Description

明細書

ポイント 'マルチポィント通信システム技術分野

この発明は、 1台の主装置と複数台の従装置との間で伝送路を介して通信を行なうポイント ·マルチポイント型の通信システムに関し、詳しくは、数 Mバイト規模の情報信号をバースト的に送信する場合でも、良好に通信を行なうことができるようにしたボイント ·マルチボイント通信システムに関する。背景技術

一般に、 L AN、 C A T V網、衛星通信網、光加入者アクセス網のようなボイント ·マルチポイント型の通信システムでは、主装置と複数の従装置が、例えば、同軸通信、光ファイバ通信、無線通信等の伝送路を共有して通信を行なうように構成されている。

ここで、この共有される伝送路を介して、主装置と各従装置間が円滑な通信をするためには、伝送路の使用を各従装置へ割り当てるアクセス方式が重要であり、このアクセス方式としては各種方式が知られている。

例えば、 C S MA/ C D (Carrier Sense Multiple Access with Collision D etection) 方式は "キャリア検知 +マルチアクセス +衝突検出" が動作の基本原理になっている方式であり、 D AMA (Demand Assign Multiple Access) 方式は "送信の開始要求/終了通知 +伝送路の割当/開放" が動作の基本原理になつている方式である。

ところで、上記のようなポイント 'マルチポイント型の通信システムにおいて、パーソナルコンピュータの普及、インターネット利用者の増加、通信と放送を融合した各種マルチメディアサービスの進展により、数 Mバイト規模の情報信号がバースト的に発生するバーストトラヒックが急増している。

しかしながら、従来のアクセス方式は、今後さらに増加が予想される数 Mバイト規模のバーストトラヒックに関して次のような問題点がある。例えば、 C S MAZC D方式によって数 Mバイト規模のバースト的に発生した情報信号を送信する場合、情報信号は 6 4〜1 5 0 0 Kバイト程度のバケツトに区切られ繰り返し送信される。そのため、バーストトラヒックが増加すると、 Λ ケヅトの衝突による再送信が頻発するため、スループッ卜が急激に低下してしま

Ό。

1 5台程度のバケツ卜が衝突するような条件下の確率計算では、スループットが 4 0 %程度であることが知られており、さらに、衝突によるデ一夕の送信時間は通常の 1 . 5〜2 . 5倍も必要となり、このために遅延時間が延び、一定しなくなる。

一方、 T D MA方式によってバースト的に発生した情報信号を送信する場合は、送信する情報信号の規模が数 Mバイ卜になると、送信を完了する迄に時間がかかり、さらに、バーストトラヒックが増加すると、送信待ちの従装置がタイムス口ットを使用できず情報伝送の遅延許容時間が満たされなくなる場合がある。上述のように、ポイント ·マルチポイント型の通信システムにおける従来のァクセス方式では、数 Mバイト規模のバーストトラヒックが増加すると、スループヅトが低下したり、情報伝送の遅延要求が満たされないという問題があった。発明の開示

そこで、この発明は、数 Mバイト規模の情報信号をバースト的に送信する場合でも、良好に通信を行なうことができるようにしたポイント ·マルチポイント通信システムを提供することを目的とする。

この発明のボイント ·マルチボイント通信システムにおけるアクセス方式では、 "信号の送信に必要な情報量の申告 +申告された情報量に基づいて、特定の最大値以下で信号の送信を指示" を動作の基本原理とする。

まず、信号を送信しょうとする従装置は、主装置からの指示に従って信号の送信に必要な情報量を申告する。そして、各従装置からの申告を受けた主装置は、その申告された情報量に基づいて、特定の最大値 kビット以下で各従装置に対して信号の送信を指示する。このような構成によると、従装置は主装置からの指示に従って信号を送信するので、数 Mバイト規模の信号をバースト的に送信する場合でも、伝送路上で信号の衝突が発生せず、 C S MA/ C Dのようにスループットが低下しない。

また、信号の送信指示は、従装置から申告された情報量に基づいて、動的かつ効率的に行われるので、バーストトラヒックや従装置の数が増加したような混雑時でも高いスル一プッ卜が得られる。

上記の特定の最大値 kビッ卜は、従装置の総数を m (mは整数）、従装置が稼動している割合をひ ( 0 < α≤ 1 . 0 ) 、情報伝送容量を rビット/秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、

k ≤ ( r x t d ) ÷ ( a x m)

の関係を満たすように決定する。

従って、従装置は最大で kビットの信号を送信する間、上りの伝送路を独占的に使用できるので、大規模な信号を連続的に送信することが可能である。

また、上式に基づいて最大値を決定し、従装置に対して信号の送信を指示する場合は、全ての従装置が kビットの信号を送信した場合でも、その送信に必要な時間は t d秒なので、全ての従装置に対して情報伝送の遅延許容時間 t d秒を保証することができる。

また、全ての従装置は、この遅延許容時間 t d秒以内で、必ず信号を送信できるのでアクセスの公平性も保証することができる。

さらに、従装置に対する情報量の申告指示は、伝送路の負荷率や申告された情報量等の変化に応じて、主装置で動的に実施することができる。

例えば、伝送路の負荷が低い場合は、情報量の申告を指示する間隔を短くすることにより、情報量の変化を主装置がより高速に認識することができる。

従って、主装置は従装置の情報量の変化に対して、より柔軟に信号の送信を指示できるので、従装置が信号を送信するまでの待ち時間を短縮し、従装置が信号を一時的に蓄積するために必要なバッファメモリ量も削減することができる。逆に、伝送路の負荷が高い場合は、情報量の申告を指示する間隔を長くすることにより、伝送路上で信号の送信に利用可能な帯域が広がるので、スループットをより向上させることができる。

このように、従装置に対する情報量の申告の指示も動的に行うことで、従装置が信号を送信するまでの待ち時間時間を短縮し、従装置が信号を一時的に蓄積するために必要なバッファメモリ量を削減し、スループットを向上させることがでぎる。

さらに、従装置に対して信号の送信の指示がない場合に、従装置の情報量を申告するように指示し、各従装置の情報量を先読みすることにより、同様の効果を得ることができる。

また、この発明においては、情報信号を送信しょうとする従装置は、その情報信号を倩報信号蓄積手段に一時的に蓄積し、この蓄積された情報信号の蓄積量を主装置へ申告する。各従装置からの申告を受けた主装置は、その申告された蓄積量に基づいて特定の最大値以下で各従装置に送信を許可する情報量（送信許可情報量）を算出し、この算出された情報量を各従装置へ通知する。

そして、主装置から通知を受けた従装置は、その通知された情報量以下で蓄積された情報信号を主装置へ送信する。

このような構成によると、従装置は主装置から通知された情報量に従って情報信号を送信するので、数 Mバイト規模の情報信号をバースト的に送信する場合でも、伝送路上で信号の衝突が全く起こらず、 C S MA/ C Dのようにスル一プッ卜が低下しない。

ここで、情報信号の送信を許可する情報量は、従装置からの申告に基づいて、情報伝送容量を 1 0 0 %有効利用できるように動的かつ効率的に算出されるので、バーストトラヒックや従装置の数が増加したような混雑時でも高いスループットが得られる。

また、この発明においては、全ての従装置から申告された情報量に対して信号の送信を指示した後に、伝送容量に余裕がある場合は、主装置から各従装置へ信号の送信を逐次的に指示する。

このような構成によると、従装置から申告された情報量が少なく通信のトラヒックが低い場合に、主装置から従装置に対して信号の送信を常に指示することが可能になるため、従装置が信号を送信するまでに必要な待ち時間と、信号を一時的に蓄積するために必要なバッファメモリ量を削減し、通信の効率をより向上させることができる。

ここで、この発明による信号の送信の指示は、各々の処理が独立して実行されるため、全ての従装置に対しては上述した発明と同様に情報伝送の遅延要求とァクセスの公平性を保証することができる。

また、この発明のポイント ·マルチポイント通信システムにおいては、主装置の指示に従って、サービスクラス別に送信に要する情報量を申告し、主装置がサ ―ビスクラス別に送信を許可することを動作の基本原理とする。

情報信号を送信しょうとする従装置は、主装置の指示に従ってその情報信号の送信に必要な情報量をサービスクラス別に主装置へ申告する。各従装置からの申告を受けた主装置は、その申告されたサービスクラス毎の情報量に基づいて、各従装置にサービスクラス毎に送信を指示する。その際に、主装置は優先度の高いサービスクラスから順に送信を指示する。

主装置からあるサービスクラスに対する送信を指示された従装置は、対応するサービスクラスの情報を主装置へ送信する。

このような構成によると、サービスクラス別に情報量を申告して、優先度の高いサービスクラスから順に情報の送信を指示しているので、優先度の低いサ一ビスクラスが数 Mバイト以上のバースト送信を行っても、優先度の高いサービスクラスに対しては独立して情報の送信を指示するので、優先度の高いサービスクラスに対しては厳しい遅延要求を満足させることができる。

また、この発明のボイント ·マルチボイント通信システムにおいては、 "サービスクラス全体の信号の送信に必要な情報量を申告 +申告された情報量に基づいて特定の最大値以下で信号の送信を指示"を動作の基本原理とする。

まず、従装置は、情報伝送の遅延許容時間の違いに基づいて複数のサ一ビスクラスを定め、主装置へ送信する信号を各サービスクラスごとに分類し、バヅファメモリで蓄積する。このバッファメモリに蓄積された信号の送信に先立ち、従装置は主装置からの指示に従って、サ一ビスクラス全体の信号の送信に必要な情報量を主装置へ申告する。

各従装置からの申告を受けた主装置は、その申告された情報量に基づいて、特定の最大値 kビツト以下で各従装置に対して信号の送信を指示する。

また、従装置は、主装置からの指示に従って、情報伝送の遅延許容時間が短く、優先度が高いサービスクラスに分類された信号から順次送信を行う。

このような構成によると、主装置は従装置から申告された情報量に基づいて動的に信号の送信を指示し、従装置は主装置からの指示に従って信号を送信するので、トラヒック量が増加した場合でも、伝送路上で信号の衝突が起こらず高いスループットを保つことができる。各従装置が連続して信号を送信できる時間には制限があるため、ある従装置のトラヒックが他の従装置へ影響を与えることもない。各従装置は主装置からの指示に従って、遅延許容時間が短く優先度が高いサ一ビスクラスに分類された信号から順次送信するため、電話や映像伝送のようなリアルタイムサービス、ファイル転送のような非リアルタイムサービスなど、情報伝送の遅延許容時間やトラフィック特性が異なる複数のサービスクラスの通信を同時に効率良く提供することができる。

また、この発明においては、従装置からデータ信号を送信するタイムスロットは、従装置からの申告に基づいて、主装置にて、情報伝送容量を有効利用できるように動的かつ効率的に算出されるので、バーストトラヒックや従装置の数が増加したような混雑時でも高いスループットが得られる。

さらに、一度に回線を確保できる最大のタイムスロッ卜の数を規定しているため、従装置におけるデ一夕の蓄積量に違いがあっても、最大のタイムスロットの数と従装置の積で決まる周期以内で、どの従装置もデータ送信が可能になる。すなわち、最大デ一夕転送遅延時間が規定できることになり、アクセスの公平性も保証することができる。

さらに、電話の音声などのギャランティ型サービスも同時に伝送することが可能となる。

また、この発明において、主装置では、入力された端末宛のパケットを分割し、ヘッダを付加することにより固定長のセルを生成する。各ヘッダには、入力されたバケツトに含まれる端末のァドレスを元に検索したボイント ·マルチボイント通信システム内で使用する従装置のアドレスが含まれる。従装置は、上記のへッダに含まれたァドレスのが自装置のァドレスと一致するときにのみデータを取り出す動作を行うため、下り方向において各従装置に対する伝送容量の変更は主装置のみで簡単に行うことが可能となる。また、各ヘッダに使用する縦走値のアドレスはポィント ·マルチボイント通信システム内でのみ有効となるアドレスであるため、ビット長が短く、伝送容量を有効利用することが可能となる。

さらに、ポイント ·マルチポイント通信システムで使用するアドレスの体系を階層化し、従装置はサブネットを使用し、ポイント ·マルチポイント通信システム全体で一つのネットワークとするようにアドレスを設定する。これにより、端末のアドレスのうち、サブネットを識別するためのアドレス部分を、従装置のァドレスとしてそのまま使用することができるため、より簡便な構成で主装置を構成することが可能となる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明に係わるボイント ·マルチボイント通信システムの一実施の形態を示すシステム構成図。

図 2は、図 1に示した従装置の詳細構成を示すプロック図。

図 3は、図 1に示した主装置の詳細構成を示すブロック図。

図 4は、図 1に示した光伝送路における上りおよび下りの伝送フレームを示したフレーム構成図。

図 5は、図 4に示した P L 0 AMセルのグラン卜と上り伝送フレームのスロッ卜との対応を示した図。

図 6は、図 1に示した主装置が P L 0 AMセルに情報量の申告を指示する処理を示したフローチャート。

図 7は、図 1に示した主装置が従装置に対して情報量の申告を指示する処理を示すフロ一チヤ一卜。

図 8は、図 1に示した従装置が主装置からから情報量の申告の指示を受けた場合の処理を示すフ Π—チャート。

図 9は、図 1に示した主装置が従装置に対して情報量の申告を指示する処理の他の例を示すフローチャート。

図 1 0は、図 1に示した従装置が主装置からから情報量の申告の指示を受けた場合の処理の他の例を示すフローチャート。

図 1 1は、図 3に示した主装置における記憶部の構成について示した図。

図 1 2は、図 1に示したボイント ·マルチボイント通信システムにおける帯域割当てを示す図。

図 1 3は、図 1に示した主装置における許可量 G iの算出処理を示すフローチャ一ト。

図 1 4は、図 1に示した主装置における P L 0 AMセルの送信時に従装置へ信号の送信を指示する指示量 g iの初期化処理を示すフローチヤ一ト。

図 1 5は、図 1に示した主装置における P L 0 AMセルの送信時に従装置へ信号の送信を指示する指示量 g iの算出処理を示すフローチャート。

図 1 6は、図 1に示した主装置における P L O AMセルに信号の送信を指示する処理を示すフローチャート。

図 1 7は、この発明の第 1の実施の形態によるアクセス方式と従来の T D MA および C S MA/ C Dによるアクセス方式とにおいて、伝送路の負荷率に応じて従装置および端末からバースト的な信号を発生させた場合に、従装置および端末から信号が送信されるまでの最大送信待ち時間を比較した結果を示す図。よるアクセス方式とにおいて、伝送路の負荷率を 5 0 %とし主装置および端末が 9 0 Mビット分の信号を受信するまでにかかる時間を比較した結果を示す図。図 1 9は、この発明の第 2の実施の形態による P L O AMセルのグラン卜に送信の指示を設定する順序と P L 0 AMセルの未使用のグラン卜に情報量の申告を指示する処理を示すフローチャート。

図 2 0は、この発明の第 2の実施の形態によるアクセス方式と従来の T D MA、および C S MA/ C Dによるアクセス方式とを比較した結果を示す図。図 2 1は、この発明の第 2の実施の形態による従装置および端末のバッファメモリに蓄積された信号の量を比較した結果を示す図。

図 2 2は、 P L O AMセルのグラントを用いて、従装置へ信号の送信の指示を設定するこの発明の第 3の実施の形態の方法を示したフローチヤ一ト。

図 2 3は、この発明の第 3の実施の形態によるアクセス方式とスロヅトを固定的に割り当てる T D M Aにおいて、伝送路の負荷率に応じて従装置からバースト的な信号を送信する場合に従装置から信号が送信されるまでの最大送信待ち時間を比較した結果を示す図。

図 2 4は、この発明の第 3の実施の形態によるアクセス方式と未使用のグラントを用いて信号の送信の指示をしなかった場合の平均送信待ち時間をシミュレ一シヨンによって比較した結果を示す図。

図 2 5は、この発明の第 3の実施の形態による上り伝送フレームの 1スロットを 8個のミニスロッ卜に分割した例を示す図。

図 2 6は、この発明の第 4の実施の形態による従装置の I D番号とミニスロットの番号 # sとの対応を示す図。

図 2 7は、この発明の第 4の実施の形態によるアクセス方式と従来の T D MA および C S MA/ C Dによるアクセス方式とを比較した結果を示す図。

図 2 8は、この発明の第 4の実施の形態による従装置および端末のバッファメモリに蓄積された信号の量を比較した結果を示す図。

図 2 9は、この発明のポイント 'マルチポイント通信システムにおけるの第 5 の実施の形態による帯域割当てを示す図。

図 3 0は、この発明のポイント 'マルチポイント通信システムの第 6の実施の形態で採用されるバケツ卜の多重方式である T D Mおよび T D M Aのフレーム周期を説明する図。

図 3 1は、この発明の第 6の実施の形態によるボイント ·マルチボイント通信システムにおけるアクセス方式の制御手順を示すシーケンス図。

図 3 2は、この発明の第 6の実施の形態で採用されるバケツ卜の多重方式である T D Mおよび T D MAのフレーム周期を説明する図。図 3 3は、この発明の第 6の実施の形態で採用されるパケット種別とバケツト種別番号の関係を示す図。

図 3 4は、この発明の第 6の実施の形態で採用される従装置名と従装置番号の関係を示す図。

図 3 5は、この発明の第 6の実施の形態で採用される情報パケットの一例を示す図。

図 3 6は、この発明の第 6の実施の形態で採用される制御バケツ卜の一例を示す図。

図 3 7は、この発明の第 6の実施の形態における従装置から申告された蓄積量が記憶される蓄積量テーブルおよび従装置へ送信を許可する情報量が記憶される情報量テーブルおよびフレーム周期毎に従装置へ通知する情報量が記憶される通知テーブルの一例を示す図。

図 3 8は、この発明の第 6の実施の形態における従装置のバッファメモリに蓄積された情報信号の蓄積量と主装置が制御バケツトを受信した後の蓄積量テープルの更新の様子を説明する図。

図 3 9は、この発明の第 6の実施の形態において、全ての従装置が稼動している場合における主装置による従装置へ送信を許可する情報量の算出処理を示すフ口一チヤ一卜。

図 4 0は、この発明の第 6の実施の形態において、主装置から従装置へ通知する情報量の初期化処理を示すフローチャート。

図 4 1は、この発明の第 6の実施の形態において、主装置から従装置へ通知する情報量の算出処理を示すフローチャート。

図 4 2は、この発明の第 6の実施の形態において、主装置から従装置に送信される制御バケツトの一例を示す図。

図 4 3は、図 4 2に示した制御パケッ卜の情報量申告領域に格納される情報の具体例を示す図。

図 4 4は、この発明の第 6の実施の形態において、従装置が情報パケットの送信を開始するタイムスロットの番号を求める処理を示すフローチャート。図 4 5は、この発明の第 6の実施の形態において、従装置に蓄積された情報信号が主装置へ送信される様子を示すシーケンス図。

図 4 6は、この発明の第 6の実施の形態において、図 2 9で説明する帯域割当てをとる場合の従装置のバッファメモリの構成の一例を示す図。

図 4 7は、この発明の第 6の実施の形態において、図 2 9で説明する帯域割当てをとる場合の従装置のバッファメモリの構成の他の例を示す図。

図 4 8は、この発明の第 6の実施の形態において、図 2 9で説明する帯域割当てをとる場合の従装置から主装置に蓄積量を申告する際に使用する制御バケツトの一例を示す図。

図 4 9は、この発明の第 6の実施の形態において、図 2 9で説明する帯域割当てをとる帯域割当てをとる場合の蓄積量テーブル、情報量テーブル、通知テ一ブルの一例を示す図。

図 5 0は、この発明の第 6の実施の形態において、図 2 9で説明する帯域割当てをとる場合のフレーム周期の一例を説明する図。

図 5 1は、この発明の第 6の実施の形態において、図 2 9で説明する帯域割当てをとる場合の主装置から従装置へ送信される制御バケツトの一例を示す図。図 5 2は、この発明の第 6の実施の形態において、主装置から従装置へ通知する情報量をマルチキャス卜する場合のフレームフォーマツ卜の一例を示す図。図 5 3は、図 5 2で説明した構成をとる場合の主装置から従装置へ送信される制御バケツ卜の一例を示す図。

図 5 4は、この発明の第 6の実施の形態において、主装置から従装置へ通知する情報量をマルチキャス卜する場合のフレームフォーマツトの他の例を説明する図。

図 5 5は、この発明の第 6の実施の形態において、主装置から従装置へ通知する情報量をマルチキャス卜する場合のフレームフォーマツトのさらに他の例を説明する図。

図 5 6は、この発明の第 7の実施の形態において、周期的に固定長のデータ送信を必要とするサービスクラスとして音声信号を収容し、不定期に可変長の情報を送信するサービスクラスとしてデータ信号を収容する従装置の構成を示すプロック図。

図 5 7は周期的に固定長のデ一夕送信を必要とするサービスクラスに音声信号を収容し、不定期に可変長の情報を送信するサービスクラスにデータ信号を収容する場合におけるこの発明の第 7の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムの上り伝送フレームを示したフレーム構成図。

図 5 8は、この発明の第 7の実施の形態における図 3に示した主装置における、記憶部の構成について示した図。

図 5 9は、この発明の第 7の実施の形態における送信指示に係わる処理の全体関係を示すフローチャート。

図 6 0は、この発明の第 7の実施の形態における音声信号に対する送信指示を出す周期を計測する処理を示すフローチャート。

図 6 1は、この発明の第 7の実施の形態における許可量 G d iを算出する処理を示すフローチャート。

図 6 2は、この発明の第 7の実施の形態における送信指示すなわちグラントを生成する処理を示すフローチャート。

図 6 3は、この発明の第 7の実施の形態における音声信号送信指示を生成する処理を示すフローチャート。

図 6 4は、この発明の第 7の実施の形態におけるデ一夕信号送信指示を生成する処理を示すフローチャート。

図 6 5は、特定の周期 Tで可変長のデ一夕送信を必要とするサービスクラスとして可変レートの符号圧縮方式で生成された映像信号を収容し、不定期にデータを送信するサ一ビスクラスとしてデータ信号を収容するこの発明のボイント 'マルチボイント通信システムの第 8の実施の形態の従装置を示したブロック図。図 6 6は、この発明の第 8の実施の形態におけるボイント ·マルチボイント通信システムの上り伝送フレームを示したフレーム構成図。

図 6 7は、この発明の第 9の実施の形態における送信指示に係わる処理の全体関係を示すフローチャート。図 6 8は、この発明の第 1 0の実施の形態の従装置を示すブロック図。

図 6 9は、この発明の第 1 0の実施の形態における記憶部の構成を示した構成図。

図 7 0は、この発明の第 1 0の実施の形態における送信指示に係わる処理の全体関係を示すフローチャート。

図 7 1は、図 7 0に示したサービスクラス 1に対する周期計測夕イマ処理を示したフローチャート。

図 7 2は、図 7 0に示した送信指示全体を示したフローチャート。

図 7 3は、図 7 2に示したサービスクラス s 0のデータ信号に対する送信指示を示したフローチャート。

図 7 4は、図 7 2に示したサービスクラス s 1のデータ信号に対する送信指示を示したフローチャート。

図 7 5は、この発明の第 1 0の実施の形態におけるボイント ·マルチボイント通信システムでのフレーム構成を示すフレーム構成図。

図 7 6は、この発明の第 1 1の実施の形態における従装置の詳細構成を示すブロック図。

第 7 7図は、この発明の第 1 1の実施の形態の動作を説明する図。

図 7 8は、この発明の第 1 3の実施の形態で採用される伝送フレームを示すフレーム構成図。

図 7 9は、この発明の第 1 3の実施の形態で採用される従装置の構成を示すブロック図。

図 8 0は、この発明の第 1 3の実施の形態で採用される主装置の構成を示すブロック図。

図 8 1は、この発明の第 1 4の実施の形態で採用される伝送伝送フレームを示すフレーム構成図。

図 8 2は、この発明の第 1 4の実施の形態で採用される従装置の構成を示すブロック図。

図 8 3は、この発明の第 1 4の実施の形態で採用される主装置の構成を示すブロック図。

図 8 4は、 .の発明の第 1 5の実施の形態で採用される従装置の構成を示すブロック図。

図 8 5は、：の発明の第 1 5の実施の形態で採用される主装置の構成を示すブロック図。

図 8 6は、の発明の第 1 5の実施の形態において、入力されたパケヅトが I Pバケツ卜であった場合のバケツトの分割、組立を示す図。

図 8 7は、この発明の第 1 5の実施の形態におけるヘッダの構成を示す図。図 8 8は、この発明の第 1 5の実施の形態における I Pアドレス割り当ての一例を示す図。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明に係わるボイント ·マルチボイント通信システムの実施の形態について詳細に説明する。

図 1は、この発明に係わるボイント ·マルチボイント通信システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。

図 1において、このポイント ·マルチポイント通信システムは、 m台の従装置 1 0— 1、 1 0— 2、 ." 1 0— mと 1台の主装置 2 0との間を光伝送路 3 0を介して接続して構築されるもので、主装置 2 0に接続される光伝送路 3 0は光力プラ 4 0で m本の分岐路 3 0— 1， 3 0— 2、 … 3 0— mに分岐されて、それそれ従装置 1 0— 1、 1 0— 2、 '·· 1 0— mに接続される。

なお、図 1に示すポイント 'マルチポイント通信システムにおいては、 m台の従装置 1 0— 1、 1 0— 2、 '·· 1 0— mと 1台の主装置 2 0との間を m本の分岐路 3 0— 1 , 3 0 - 2 , ." 3 0— m、光力ブラ 4 0、光伝送路 3 0を介して接続して光アクセス網を構築したが、この発明のボイント ·マルチボイント通信システムは、主装置の制御により伝送路の帯域を従装置へ割り当てるような、主装置と複数の従装置から構成される通信システムに対して広範に適用できるものであり、伝送路の一部が有線か無線かに依存するものではなく、例えば、従装置の代わりに、複数の無線端末を無線伝送路を介して主装置に接続した構成をもつ無線アクセス網にも適用できるものである。

ここで、無線伝送路を用いる場合は、無線端末および主装置にて信号を単純に合成または分配することにより、本発明のアクセス方式を容易に適用することが可能になる。

図 2は、図 1に示した従装置 1 0— 1、 1 0— 2、 ·'· 1 0— mの詳細構成を従装置 1 0としてブロック図で示したものである。

図 2において、この従装置 1 0は、入力ポートに接続される入力部 1 1、出力ポートに接続される出力部 1 2、送信ポートに接続される送信部 1 3、受信ポ一卜に接続される受信部 1 4、入力部 1 1からの情報信号を一時的に蓄積するバッファメモリ 1 5、ノッファメモリ 1 5に蓄積された信号の送信に必要な情報量をカウン卜するカウン夕 1 6、主装置 2 0からの指示に従ってカウン夕 1 6で計数された情報量を主装置 2 0へ申告したり、バッファメモリ 1 5に一時的に蓄積されている信号を主装置 2 0へ送信をする等の制御を行なう制御部 1 7を具備して構成される。

図 3は、図 1に示した主装置 2 0の詳細構成を示すブロック図である。

図 3において、この主装置 2 0は、入力ポートに接続される入力部 2 1、出力ポートに接続される出力部 2 2、送信ポートに接続される送信部 2 3、受信ポートに接続される受信部 2 4、入力部 2 1からの信号を一時的に蓄積するバッファメモリ 2 5、各従装置 1 0から通知された蓄積量および各従装置 1 0に対して信号の送信を許可する許可量等を記憶する記憶部 2 6、各従装置 1 0へ信号の送信に必要な情報量を申告するように指示したり、信号の送信を指示する等の制御を行う制御部 2 7を具備して構成される。

図 4は、図 1に示した光伝送路における上りおよび下りの伝送フレームを示したものである。

図 4において、下りの 1フレームは 5 6スロット（5 6セル）、上りの 1フレームは 5 3スロット（5 3セル）からなり、これらの伝送フレームに基づいて、主装置 2 0から従装置 1 0への下りが T D M (Time Division Multiplex) 、従装置 10から主装置 20への上りが T DMA (Time Division Multiple Access ) の多重方式により、下り 53バイト、上り 56バイトのセルがそれそれ送受信される。

なお、上りのセルには 3バイトのオーバへッドが含まれており、下り伝送フレ —厶には、 28セルに 1セルの割合で 1フレームに 2つの PL 0 AMセル（PL OAM 1,P LOAM 2 )が含まれる。

図 5は、 P LOAMセルのグラントと上り伝送フレームのスロヅトとの対応を示したものである。

図 5に示すように、下り伝送フレームの最初の P L 0 AMセル P L 0 AM 1には従装置 10からの上りセルを要求するグラントが 27個、二番目の PL 0 AM セル PL OAM 2にはグラン卜が 26個あり、合計 53個のグラントが含まれてレ、る。

主装置 20は、この PL 0 AMセル PL 0 AMI若しくは PL 0 AMセル PL OAM 2のグラントに、従装置 10の ID番号等の識別子を書き込むことで、上り伝送フレーム内のどのスロッ卜に、どの従装置 10がセルを送信できるかを指示する。

従装置 10は、 PLOAMセル PL0AM1若しくは PLOAMセル PLOA M2に該従装置 10の識別子が書き込まれていた場合、当該グラントに対応する上り伝送フレームのスロッ卜にセルを送信することができ、この方法により光伝送路上でセルが衝突することを回避できる。

次に、図 1に示したボイント ·マルチボイント通信システムにおけるアクセス方式を説明する。

なお、以下の説明において、 iは従装置 10— 1 ~ 10 _mの識別子として個々の従装置 10— 1~10—mの ID番号を表しており、従装置 10— 1〜10 —mの総数は mであるので、 i = l、 2、 . . . 、 mである。

従装置 10— 1〜10—mの ID番号は主装置 20で管理され、システムに加わる全ての従装置 10— 1 ~ 10— mには、初期の段階で I D番号が通知される。この ID番号により、主装置 20ではどの従装置 10— 1~10—mからのセルであるかが識別され、各従装置 1 0— 1〜 1 0— mでは受信したセルが自分宛てであるかが識別される。

さて、図 2に示した従装置 1 0の入力ポートおよび図 3に示した主装置 2 0の入力ポートには、端末あるいは他のネットワークから、音声、映像およびデ一夕等のような信号が入力され、これらの信号は入力部 1 1および 2 1を介してバッファメモリ 1 5および 2 5に送られ、ノヅファメモリ 1 5および 2 5内で一時的に蓄積される。

なお、バッファメモリ 1 5および 2 5に蓄積される信号は、例えば、 A T Mセルゃイーサネヅトバケツ卜のように、バッファメモリ 1 5および 2 5に蓄積される段階でセル化あるいはパケット化されていてもよい。

また、この実施の形態においては、図 5に示した伝送フレームのように、下り伝送フレームの 1スロヅト、およびオーバへヅドを除いた上り伝送フレームの 1 スロットを、それそれ 5 3バイトとしたので、入力される信号が A T Mセルであると整合性がよい。

例えば、入力される信号がイーサネットパケットの場合は、 A T Mの AA L T y p e 5にマツビングすることで整合性がよくなる。

図 2示した従装置 1 0のカウン夕 1 6では、ノソファメモリ 1 5に一時的に蓄積された信号の送信に必要な情報量が、信号の送信に必要なセル数あるいはスロット数を単位として整数で計数される。

例えば、図 5に示した上り伝送フレームでは、オーバヘッドを除いた 5 3バイトで信号が伝送されるので、情報量は 5 3バイトを 1単位として計数される。この計数方法としては、ノヅファメモリ 1 5への信号の入力およびバッファメモリ 1 5からの信号の出力に応じて随時計数する方法、ノヅファメモリ 1 5に F I F Oで蓄積されている信号の先頭ァドレスと末尾ァドレスの差から計数する方法等が考えられ、バッファメモリ 1 5に蓄積されている信号の絶対値を情報量としてもよいし、前回の申告からの差分値を情報量としてもよい。

また、この情報量は、ビットあるいはバイトを単位とした整数値で計数してもよいが、信号の送信に必要なセル数あるいはスロット数で計数すれば、主装置 2 0へ申告する値が小さくなるので効率がよい。

なお、蓄積されている信号が 53バイト未満の場合には、送信に 1セルあるいは 1スロット必要として計数してもよいし、 53バイ卜になるまで計数しなくてもよい。

次に、図 6乃至図 10を参照して、主装置 20が PL 0 AMセルを用いて、従装置 10に対して信号の送信に必要な情報量を申告するように指示するように構成した第 1の実施の形態について説明する。

図 6は、主装置が PL 0 AMセルに情報量の申告を指示する方法を示したフロ —チャートである。

図 6において、 Nは PL 0 AMセル PL 0 AM 1若しくは PL 0 AMセル PL OAM 2におけるグラン卜の総数を表し、 P LOAMセル P LOAM 1の場合に N=27、 PLOAMセル PL0AM2の場合に N=26である。また、 Pは情報量の申告を指示するグラントの間隔、 #nはグラントの番号を表し、それそれ P≥ lの整数値、 #n = Pで初期化されている（ステップ 101) 。

そして、 N≥#nかを調べ（ステップ 102) 、 N≥#nであると（ステップ 1 02で YE S) 、グランド #nに情報量の申告指示を設定し（ステヅプ 103) 、情報量の申告を指示する従装置を更新する（ステップ 105) 。その後、 #nを #n + Pに設定して（ステップ 105) 、ステップ 102に戻る。

また、ステップ 102で N>#nであると判断されると（ステップ 102で N 0) 、 #nを #n— Nに設定して（ステップ 106) 、この処理を終了する。ところで、 P LOAMセル 1 P LOAM若しくは PLO AMセル P LOAM 2 のグラントで情報量の申告を指示する場合、信号の送信の指示と情報量の申告の指示とを区別することが必要となる。

例えば、この方法としては図 7および図 8に示すように、情報量の申告を指示する場合は、従装置 10の ID番号と特定の値との論理和をグラントに書き込み、特定のビッ卜にフラグを立てることが考えられる。

すなわち、図 7において、主装置 20は、まず、信号の送信を指示するか否かを調べ（ステップ 201) 、ここで、信号の送信をすると判断された場合は（ステヅプ 201で YES)、グランド #nに縦装置の ID番号を設定し（ステップ 202) 、この処理を終了する。

しかし、ステップ 201で信号の送信を指示しないと判断された場合は（ステヅプ 201で NO)、次に、情報量の申告を指示するかを調べ（ステップ 203 ) 、ここで、情報量の申告を指示しないと判断された場合は（ステップ 203で NO) 、この処理を終了するが、情報量の申告を指示すると判断された場合は（ステップ 203で YES)、グランド #nに従装置の IDと特定の値との論理和を設定し（ステップ 204) 、この処理を終了する。

ここで、特定の値は、従装置の ID番号として使われていない値として、例えば Ox 80等にすればよい。

従装置 10は、グラントに書き込まれた値と特定の値の否定との論理積が該従装置の I D番号と一致した場合に、グラントに書き込まれた値と特定の値との論理積から、特定のビットにフラグが立っているかを識別し、情報量を申告するか、信号を送信するかを判断する。

すなわち、図 8において、まず、グランド #nの値と特定の値の否定との論理積が該従装置の ID番号と一致するかを調べ（ステップ 211)、ここで、一致すると判断されると（ステップ 211で YE S)、次に、グランド #nの値と特定の値との論理積が特定の値と一致するかを調べる（ステップ 212)。

ここで、一致すると判断されると（ステップ 212で YES)、情報量の申告の指示と判断して、情報量を申告し（ステップ 213)、この処理を終了する。なお、ステップ 211で、一致しないと判断された場合（ステップ 211で N 〇）、若しくはステップ 212で一致しないと判断された場合（ステップ 212 で NO) は、信号の送信の指示と判断して、信号を送信し（ステップ 214)、この処理を終了する。

別の方法としては、図 9および図 10に示すように、グラントには従装置 10 の ID番号を書き込み、 P LOAMセル PL 0 AM 1若しくは PL 0 AMセル P LOAM 2の付加的な領域に情報量の申告を指示したグラントの番号 #nを書き込むことが考えられる。すなわち、図 9において、主装置 20は、まず、信号の送信を指示するか否かを調べ（ステップ 221)、ここで、信号の送信をすると判断された場合は（ステツプ 221で YES)、グランド #nに縦装置の ID番号を設定し（ステップ 222) 、この処理を終了する。

しかし、ステップ 221で信号の送信を指示しないと判断された場合は（ステップ 221で NO)、次に、情報量の申告を指示するかを調べ（ステップ 223 ) 、ここで、情報量の申告を指示しないと判断された場合は（ステップ 223で NO)、この処理を終了するが、情報量の申告を指示すると判断された場合は（ステップ 223で YE S)、グランドの付加的な領域に、グランドの番号として #nを設定し（ステップ 224)、この処理を終了する。

従装置 10は、グラントに書き込まれた従装置 10の ID番号が該従装置 10 の ID番号と一致した場合に、上述の付加的な領域の値を読み込み、この値と送信を指示されたグラントの番号とを比較して、情報量を申告するか、信号を送信するかを判断する。

すなわち、図 10において、まず、グランド #nの値が該当従装置の ID番号と一致するかを調べ（ステップ 231) 、ここで、一致すると判断されると（ステツプ 231で YES)、次に、グランドの付加的な領域の値が #nと一致するかを調べる（ステップ 232 ) 。

ここで、一致すると判断されると（ステップ 232で YES)、情報量の申告の指示と判断して、情報量を申告し（ステップ 233)、この処理を終了する。なお、ステップ 231で、一致しないと判断された場合（ステップ 231で N 0)、若しくはステップ 232で一致しないと判断された場合（ステップ 232 で NO) は、信号の送信の指示と判断して、信号を送信し（ステップ 234)、この処理を終了する。

次に、この第 1の実施の形態において、従装置 10が主装置 20に対して、信号の送信に必要な情報量を申告する方法について説明する。

従装置 10は、図 7乃至図 10のフローチャートによって、該従装置 10に対して情報量の申告が指示されたと判断した場合、情報量の申告を示すセル識別子およびカウン夕で計数された情報量および該従装置の I D番号を少なくとも書き込んだセルを作成する。

この作成したセルは、申告を指示されたグラントに対応する上り伝送フレームのスロットにより、送信部 1 3を介して主装置 2 0へ送信する。

なお、情報量は、カウン夕 1 6で計数された絶対値、および前回の申告からの差分値の両方か、どちらか 1つを申告する。

次に、従装置 1 0から情報量の申告を受けた主装置 2 0が、申告された情報量に基づいて、各従装置 1 0に対して信号の送信を指示する方法を説明する。なお、以下の説明において、従装置 1 0へ信号の送信を許可する許可量の特定の最大値 kビヅトは、全ての従装置 1 0で同一とする。

さて、図 3に示した主装置 2 0において、受信ポートを介して受信された各従装置 1 0からのセルは、受信部 2 4にてヘッダが取り除かれた後に、セルに書き込まれたセル識別子に基づいて識別される。

識別されたセルが情報量を申告するセルの場合は記憶部 2 6に送られ、信号を送信するセルの場合は出力部 2 2に送られる。

図 1 1は、図 3に示した主装置 2 0における、記憶部 2 6の構成について示したものである。

主装置 1 0の記憶部 2 6には、従装置 1 0から申告された情報量が記憶される情報量テ一ブル 3 0 0 (図 1 1 ( a ) 参照）、従装置 1 0へ信号の送信を許可する許可量が記憶される許可量テーブル 4 0 0 (図 1 1 ( b ) 参照）が、それそれ設けられている。

ここで、情報量テーブル 3 0 0の情報量： R i、許可量テーブル 4 0 0の許可量 G iの初期値は 0であり、情報量テーブル 3 0 0および許可量テ一ブル 4 0 0の従装置番号 i ( I D番号 i ) には、それそれ、各従装置 1 0に対して個別に割り当てられた情報量 R iおよび許可量 G iの値が書き込まれている。

受信部 2 4から情報量を申告するセルを受けた記憶部 2 6では、セルに書き込まれた従装置 1 0の I D番号と申告された情報量 R iを読み取り、これらの読み取られた値に基づいて、情報量テーブル 3 0 0内で従装置 1 0の I D番号が一致する情報量 R iを更新する。

主装置 20の制御部 27では、記憶部 26の情報量テーブル 300に基づいて各従装置 10に対して信号の送信を許可する許可量 Giを特定の最大値 kビット以下で算出する。

ここで、特定の最大値 kは、図 12に示す帯域割当てのように、従装置 10の総数を m、従装置 10が稼動している割合をひ (0<α≤ 1. 0) 、情報伝送容量を rビット秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、

k ≤ (r X t d) ÷ (ひ xm) … ( 1 )

の関係を満たすように決定される。

なお、従装置 10が稼動している割合ひは、

«= (稼働中の従装置数） ÷m … （2)

より求められ、全ての従装置 10が稼動している場合はひ = 1. 0である。式（1) の情報伝送容量 rは、上り伝送フレームで実際に信号を伝送可能な容量であり、例えば、図 4に示した伝送フレームにおいて、 1回/フレームの割合で情報量を申告するようにした場合、 r≡144. 4Μビット/秒である。また、情報伝送の遅延許容時間 t は、システムで扱うサービス等を基準にして設定される。例えば、遅延を許容しない音声系のサービスでは、 0. 001〜 0. 1秒程度の値が妥当であると考えられる。逆に、ある程度の遅延を許容するデータ系のサービスでは、信号の送信を完了する迄に人間が気にならない時間等を考慮すると、 0. 1〜1秒程度の値が妥当と考えられる。

式（2) における稼動中の従装置 10の数は、図 1に示した主装置 20にて力ゥントされる。例えば、この方法としては、従装置 10からのセルの到達を監視し、主装置 20からの指示に対してセルを送信してくる従装置 10を稼働中としてカウントすることが考えられる。

別の方法としては、主装置 20から従装置 10へポーリングをし、ポーリングの応答をする従装置 10を稼働中としてカウントする方法等も考えられる。図 13乃至図 15は、主装置における許可量 Giの算出処理（図 13) 、 PL OAMセルの送信時に従装置へ信号の送信を指示する指示量 g iの初期化処理（図 14)、 P LOAMセルの送信時に従装置へ信号の送信を指示する指示量 gi の算出処理（図 15) をフローチャートで示したものである。

なお、許可量 Giの算出は、記憶部 26の情報量テーブル 300に基づいて算出せずに、情報量を申告するセルを制御部 27が受信部 24から直接受け取り、情報量の申告を受ける度に逐次的に求めるようにしてもよい。

図 13乃至図 15において、 i、 jは従装置 10の ID番号、 mは従装置 10 の総数、 N sは PL 0 AMセル PL 0 AM 1若しくは PL 0 AMセル PL 0 AM 2で信号の送信が指示可能なグラントの数、 R iは従装置 iの情報量、 G iは従装置 iの許可量、 giは従装置 iの指示量、 f 1 ag 1は全ての従装置 10の情報量 R iが 0であるかを示し、 f 1 ag2は g iの算出が完了しているかを示すフラグである。

なお、図 13乃至図 15においては、 l≤i≤m、 l^j≤mであり、また、 j = l、 Gi = 0、： f 1 ag2=TRUEが初期値として設定されている。

Nsは、 P LOAMセル P LOAM 1若しくは P LOAMセル PL 0 AM 2のグラントが未使用の場合、 PL0AMセル PLOAM1の時に Ns = 27、 PL 0 AMセル PL OAM 2の時に Ns = 26であり、グラントが情報量の申告の指示等で使用されている場合は、使用されているグラントの数を差し引いた値を設

7t"5る。

以下、図 13乃至図 15の各フローチャートについて説明する。

図 13において、まず、 i一 1、 f 1 ag 1 =TRUEに初期化し（ステップ 501)次に、 G iが 0かを調べる（ステップ 502) 。ここで、 G iが 0であると判断されると（ステップ 502で YES)、次に、 Ri≤kかを調べ（ステップ 503)、 Ri≤kであると（ステップ 503で YES)、 Gi=R:U:¾ 定し（ステップ 504) 、 Ri^kでないと（ステップ 503で NO)、 Gi = kに設定する（ステップ 505) 。

そして、 R i二 R i—G iに設定し（ステップ 506)、ステップ 507へ進む。しかし、ステヅプ 502で、 G iが 0でないと判断された場合は（ステヅプ 5 02で NO) 、 PLOAMセル PLOAM 1若しくは PLOAMセル PLOAM 2のグラントが不足し、主装置 20が従装置 iに対して許可量 Giに相当する信号の送信を指示していないことになるので、 G iを更新せずにステップ 507に進む。

ステップ 507では、いずれかの従装置 10の R iが 0かを調べ（ステップ 5 07) 、 R iが 0である場合は（ステップ 507で YES) 、ステップ 509に進むが、 R iが 0でない場合は（ステヅプ 507で NO) 、 f l ag lに FAL SEを設定し（ステップ 508) 、ステップ 509に進む。

ステップ 509では、 iを 1インクリメント（i = i + l) し、次に、 i>m かを調べる（ステップ 510) 。ここで、 i >mでないと判断された場合は（ステツプ 5 10で NO) 、ステップ 502に戻るが、 i >mであると判断された場合は（ステップ 510で YE S) 、図 14のステップ 511に進む。

図 14のステップ 511では、 f 1 ag 2が TRUEかを調べる。ここで、 f lag2が TRUEであると判断された場合は（ステップ 51 1で YES) 、 i = 1に設定し（ステップ 512) 、次に、 g i = 0に設定し（ステップ 513) 、 iを 1インクリメント（i二 i + 1) する。

そして、 i>mかを調べ（ステップ 515) 、ここで、 i>mでないと判断された場合は（ステップ 515で NO) 、ステップ 513に戻るが、 i>mであると判断された場合は（ステップ 515で YE S) 、図 15のステップ 516に進む。

なお、ステップ 511で、 f 1 ag2が TRUEでない、すなわち FALSE の場合は（ステップ 511で NO)、従装置 iの指示量 g iが繰り返し算出されている場合なので、上記 giの初期化処理を行うことなく、図 15のステップ 5 16に進む。

図 15のステップ 516では、 i = jに設定し、次に、 f lag2が TRUE かを調べる（ステップ 517) 。ここで、 f 1 ag2が TRUEであると判断されると（ステップ 517で YE S) 、 Nsの設定を行い（ステヅプ 518) 、ステヅプ 519に進む。なお、ステップ 517で、 f 1 ag 2が TRUEでないと判断されると（ステップ 517で NO) 、 Nsの設定を行うことなくステップ 5 19に進む。

ステップ 519では、 Ns≥Gjかを調べる。ここで、 Ns≥Gjであると判断された場合は（ステップ 519で YES) 、 g j = g j + G j Gj =0、 N s=Ns— Gjに設定するとともに、 jを 1インクリメント（j =j + l) する (ステップ 520) 。そして、 j〉mかを調べ（ステップ 512) 、 j >mであると（ステップ 512で YE S) 、ステップ 523に進み、 j >mでないと（ステツプ 521で NO) 、 j = 1にして（ステップ 522) 、ステップ 523に進む。

ステップ 523では、 iと jが等しいかを調べ、 iと jが等しくないと（ステップ 523で NO) 、ステップ 519に戻るが、等しいと判断されると（ステツプ 523で YES) 、信号の送信を指示する指示量 gjの算出が一巡したので、次に、 f 1 ag 1が FALSEかを調べ（ステップ 524) 、 1 & 1が八 LSEであると判断されると（ステップ 524で YE S) 、図 13のステップ 5 01に進み、図 13のフローチャートから許可量 G iおよび指示量 g iの算出を繰り返す。

なお、ステップ 524で、 f l ag lが FALSE、すなわち TRUEの場合は（ステップ 524で NO) 、グラントを全て使用したか、全ての情報量 R土に対して信号の送信を指示した場合なので、 f 1 ag2を TRUEに設定し（ステヅブ 527) 、この処理を終了する。

また、ステップ 519で、 3 0」でなぃ、すなわち Gj >Nsの場合は（ステップ 519で NO) 、許可量 Gjに相当する信号の送信の指示が、 1回の P LOAMセル 1若しくは PL 0 AMセル 2で指示しきれない場合なので、 g j = gj +Ns、 Gj = G j— Ns、 Ns = 0に設定し（ステップ 526 ) 、その後、 f 1 ag 2を TRUEに設定し（ステップ 527) 、この処理を終了する。この場合は、従装置 jに対して連続する P L 0 AMセル 1若しくは P L 0 AMセル 2 で信号の送信を指示することになる。図 16は、主装置 20が PL 0 AMセルに信号の送信を指示する方法を示したフローチャートである。

主装置 20は、上記図 13乃至 15の算出処理によって求められた giに基づいて、図 16に示したフローチャートに従って PLOAMセル PLOAM1若しくは PL 0 AMセル PL 0 AM 2を作成し、送信部 23を介して従装置 10へ送信する。

すなわち、まず、 i = 1、 #n= 1に設定し（ステップ 601) 、次に、 gi が 0でないかを調べる（ステップ 602) 。ここで、 giが 0でないと（ステツプ 602で YE S)、次に、グラント #nが未使用かを調べ（ステップ 603) 、未使用であると（ステップ 603で YE S)、グラント #nに従装置 iの I D番号を設定する（ステップ 604)

次に、 giを 1デクリメント（gi = gi— 1) し（ステップ 605) 、 #n を 1インクリメント（#_n = #n+l) して（ステップ 606)、ステヅプ 60 2に民る。

そして、ステップ 602で、 g iが 0であると判断されると（ステップ 602 で NO) 、 iを 1インクリメント（i = i + l) し（ステップ 607)、 i>m かを調べる（ステップ 608) 。ここで、 i>mでないと（ステップ 608で N 0)、ステップ 602に戻るが、 i >mであると判断されると（ステップ 608 で YES)、この処理を終了する。

次に、従装置 10が主装置 20からの指示に従って、信号を送信する方法について説明する。

図 2に示した従装置 10では、受信ポートを介して受信部 14でセルが受信される。受信部 14では、セルに書き込まれた宛て先に基づいて、受信したセルが該従装置 10宛てであるかが識別される。

ここで、セルが該従装置 10宛ての場合は、セルに書き込まれたセル識別子に基づいてセルの種類が識別される。そして、識別されたセルが信号セルの場合は出力部 12に送られ、 P LOAMセルの場合は制御部 17に送られる。

制御部 17では、受信部 14から P LOAMセルを受け取ると、図 7乃至図 1 0のフローチャートによって、信号の送信が指示されたのか、情報量の申告が指示されたのかを判断する。

信号の送信を指示されたと判断した場合は、バッファメモリ 1 5に一時的に蓄積されていた信号を取り出し、信号を送信するセルを作成し、送信部 1 3を介してこの作成したセルを送信する。

以上より、図 1に示したポイント ·マルチポイント通信システムにおけるこのアクセス方式では、図 1 2に示した帯域割当てのように、主装置 2 0で算出された許可量 G i以下で、信号の送信を指示された従装置 1 0が上りの伝送路を独占的に使用して、信号を連続的に送信することができる。

次に、上記説明したこの発明の第 1の実施の形態によるアクセス方式と従来のアクセス方式である T D MA、および C S MA/ C Dとをシミュレーションで比較した結果について説明する。

図 1 7は、この発明の第 1の実施の形態によるアクセス方式と従来の T D MA および C S MA/ C Dによるアクセス方式とにおいて、伝送路の負荷率に応じて従装置および端末からバースト的な信号を発生させた場合に、従装置および端末から信号が送信されるまでの最大送信待ち時間を比較した結果である。

シミユレーシヨンの構成としては、この発明によるアクセス方式においては、図 1に基づいて、光伝送路 3 0を介して 3 2台の従装置 1 0と 1台の主装置 2 0 を接続し、伝送容量を 1 5 5 . 5 2 Mビッ卜/秒、主装置 2 0と各従装置 1 0との距離を 2 0 km、伝搬遅延時間を 1 0 0 秒としたボイント ·マルチボイント通信システムを構成した場合を想定している。

また、 C S MA/ C Dでは、 1 0 O B a s e— Τに基づいて、 3 2台の端末を 1台のハブに接続し、伝送容量を 1 0 0 Mビヅト /秒、端末とハブとの距離を 2 0 0 m, 伝搬遅延時間を 1 秒としたボイント ·マルチボイント通信システムを想定している。

また、シミュレーションのパラメータとして、この発明によるアクセス方式では、情報量の申告を指示するグラントの間隔を 5 3とし、 1回/上り伝送フレームの割合で従装置が情報量を申告するようにし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d = 0. 1秒として、従装置に信号の送信を許可する許可量の最大値 kビットを定めた場合を想定している。

また、従来の TDMAによるアクセス方式では、光伝送路の伝送容量を従装置の総数で割り、各従装置へ 4. 86Mビット/秒を固定的に割り当てた場合を想定している。

図 17において、横軸は伝送路の負荷率であり、縦軸は従装置および端末で発生した信号が送信されるまでの最大送信待ち時間である。

図 17から明らかなように、この発明による第 1の実施の形態ののアクセス方式では、伝送路の負荷率が 50%以上と高くなり、バーストトラヒックが増えた場合でも、従来の TDMAや CSMA/CDのアクセス方式のように最大送信待ち時間が増えることなく比較的低い値で安定しており、バーストトラヒックの収容に優れていることが分かる。

負荷率 80%では、この発明のアクセス方式の最大送信待ち時間が TDMAによるアクセス方式に比べて約 1/3、 C SMA/CDによるアクセス方式に比べて約 1/9である。

図 18は、この発明の第 1の実施の形態のアクセス方式と、従来の TDMAおよび C SMA/CDによるアクセス方式とにおいて、伝送路の負荷率を 50%とし、主装置および端末が 90Mビット分の信号を受信するまでにかかる時間を比較した結果である。

図 18において、横軸は時刻であり、縦軸は各時刻における受信ビット数であ図 18から明らかなように、この発明の第 1の実施の形態のアクセス方式は、数 Mバイト規模のバーストトラヒックが発生した場合でも短時間で信号の受信を完了しているが、従来のアクセス方式では、信号の受信を完了するまでに長時間を要することが分かる。

上記のシミュレ一シヨンにおいて信号の受信を完了するまでの時間は、この発明のアクセス方式が TDMAによるアクセス方式に比べて 1/12、 C SMA/ CDによるアクセス方式に比べて 1/20である。 T/JP99/00272

CSMA/CDによるアクセス方式では、数 Mバイト規模の信号がバースト的に発生した場合に、信号が 64〜1500Kバイト程度のバケツ卜に区切られ繰り返し送信されため、伝送路の負荷率が 50%程度でも、パケットの衝突による再送信によって信号の送信に時間がかかり、アクセスの公平性が満足できないことが分かる。

また、帯域が固定的に割り当てられてた TDMAによるアクセス方式では、ースト的に発生した信号に対して伝送路の使用効率が悪く、伝送路の負荷率が 5 0%程度でも、送信待ちの従装置が他の従装置のタイムスロットを使用できず信号の送信に時間かかることが分かる。

一方、この発明の第 1の実施の形態のアクセス方式は、数 Mバイ卜規模の信号がバースト的に発生した場合でも、主装置が従装置に対して帯域を動的に割り当てるため、伝送路の使用効率が非常に良く、伝送路の負荷率が 50%程度でも、信号の送信に時間が短時間で終了することが分かる。

従って、この発明第 1の実施の形態のアクセス方式は、各従装置のアクセスの公平性を保証し、情報伝送の遅延許容時間も満足することができ、バースト的なトラヒヅクの収容に関して非常に優れていることが分かる。

次に、この発明に係るボイント ·マルチボイント通信システムの第 2の実施の形態について説明する。

この第 2の実施の形態においては、主装置 20が従装置 10に対して情報量の申告を指示するグラントの間隔 Pを、 P LOAMセル P LOAM 1若しくは PL 0 AMセル PL 0 AM 2のグラントの使用状態に応じて動的に更新するように構成されており、これにより、通信の効率を高めることができる。

例えば、 P LOAMセル PL 0 AMI若しくは P LOAMセル PL OAM2に未使用のグラントが多い場合は、従装置 10から申告された情報量が少なく、光伝送路 30の負荷率が低いことを意味する。

このような場合は、情報量の申告を指示するグラントの間隔 Pを短くしたり、未使用のグラントを用いて情報量の申告を指示したりすることにより、主装置 2 0が従装置 10の情報量の変化をより詳細に認識することができるようにする。従って、主装置 20は、従装置 10の情報量の変化に対して、より柔軟に信号の送信を指示できるので、従装置 10が信号を送信するまでの待ち時間を短縮し、従装置 10が信号を一時的に蓄積するために必要なバッファメモリ量も削減することができる。

逆に、 P LOAMセル PL 0 AM 1若しくは PL 0 AMセル PL OAM2に未使用のグラントが少ないか、全く無い場合は、従装置 10から申告された情報量が多く、光伝送路 30の負荷率が高いことを意味する。

このような場合は、情報量の申告を指示するグラントの間隔 Pを長くすることにより、光伝送路 30上で信号の送信に利用可能な帯域が広がり、スループヅトを向上させることができる。

上述のように、従装置 10に対する情報量の申告の指示を動的に行うことで、従装置 10が信号を送信するまでの待ち時間を短縮し、従装置 10が信号を一時的に蓄積するために必要なバッファメモリ量を削減し、スループットを向上させることができる。

図 19は、 P LOAMセルのグラントに送信の指示を設定する順序と PL OA Mセルの未使用のグラントに情報量の申告を指示する方法を示したフローチヤ一トである。

図 19において、各従装置 10に対する情報量の申告の指示は、情報量の申告を指示するグラントの間隔 Pに基づいた処理と、未使用のグラントが存在した場合の処理とがそれそれ独立であるため、各従装置 10に対して申告の指示の公平性を保証し、かつ効率的に行うことができる。

すなわち、図 19において、まず、図 6乃至図 10に示したフローチャートの処理により P LOAMセル P LOAM 1若しくは P LOAMセル P LOAM 2のグラントに、情報量の申告指示を設定する（ステップ 611) 。

次に、図 10乃至図 16のフローチャートの処理により、 PLOAMセル 1若しくは PLOAMセル 2の信号の送信の指示を設定する（ステップ 612)。そして、 PLOAMセル 1若しくは PLOAMセル 2に未使用のグラントがあるかを調べる（ステップ 613) 。ここで、 PLOAMセル PLOAM1若しく PC 272 は PLOAMセル PL0AM2に未使用のグラントがある場合は（ステヅプ 61 3で YES)、この未使用のグラントに、従装置 iに対する情報量の申告指示を設定し（ステップ 614)、情報量の申告を指示する従装置 iを更新し（ステツプ 615)、ステップ 703に戻る。但し、ステップ 705の処理において、従装置の総数を mとした場合に、 l≤i≤mとする。

このようにして、ステップ 703で、 PLOAMセル PLOAM1若しくは P LOAMセル PLOAM2に未使用のグラントがないと判断されると（ステップ 613で NO)、この処理を終了する。

次に、上記説明したこの発明の第 2の実施の形態によるアクセス方式と、従来の TDMA、および CS MA/CDアクセス方式とをシミュレーションで比較した結果について説明する。

図 20は、この発明の第 1の実施の形態に関して示した同様のシミュレーション構成により、この発明の第 2の実施の形態によるアクセス方式と従来の T D M A、および C SMA/CDによるアクセス方式とを比較した結果である。

シミュレーションでは、この発明のアクセス方式において、未使用のグラントを用いて情報量の申告を指示し、第 1の実施の形態で示した場合と同様に、伝送路の負荷率に応じた最大送信待ち時間を比較する。

なお、図 20では、負荷率が低い場合の差が分かるように、縦軸を拡大して表示している。

図 20から明らかなように、この発明の第 2の実施の形態によるアクセス方式では、伝送路の負荷率が高くなり、バーストトラヒックが増えた場合でも、 TD M Aや CSMA/CDによるアクセス方式のように最大送信待ち時間が増えることなく比較的低い値で安定しており、バーストトラヒックの収容に優れていることが分かる。

さらに、情報量の申告の指示を動的にすることにより、負荷率が低い場合でも、 CSMA/CDによるアクセス方式と比べて、ほとんど差がない結果が得られていることが分かる。

図 21は、同様のシミュレーションにより、従装置および端末のバッファメモ 99/00272 リに蓄積された信号の量を比較した結果であり、縦軸はバッファメモリの最大信号蓄積量である。

図 2 1から明らかなように、この発明の第 2の実施の形態によるアクセス方式では、伝送路の負荷率が高くなり、バーストトラヒックが増えた場合でも、 T D MAや C S MAZC Dによるアクセス方式のように最大信号蓄積量が増えることなく比較的低い値で安定しており、バーストトラヒックの収容に優れ、従装置に必要なバッファメモリ量を削減できることが分かる。

さらに、負荷率が低い場合でも、 T D MAによるアクセス方式より優れており、 C S MA/C Dによるアクセス方式と比べてもほとんど差がない結果が得られていることが分かる。

負荷率 8 0 %では、この発明のアクセス方式の最大信号蓄積量が T D MAによるアクセス方式に比べて約 1 / 2、 C S MA/C Dによるアクセス方式に比べて約 1 / 3である。

次に、この発明のボイント ·マルチボイント通信システムの第 3の実施の形態について説明する。

この発明のボイン卜 ·マルチポィント通信システムの第 3の実施の形態においては、上述した第 1若しくは第 2の実施の形態において、全ての従装置から申告された情報量に対して信号の送信を指示した後に、伝送容量に余裕がある場合は主装置から各従装置へ信号の送信を逐次的に指示するように構成する。

さらに、上述した第 1若しくは第 2の実施の形態に基づく信号の送信の指示とこの第 3の実施の形態によるによる信号の送信の指示とは、各々の処理が独立して実行されるため、全ての従装置に対して情報伝送の遅延要求とアクセスの公平性を保証することができる。この第 3の実施の形態において、図 4に示したように、下りの 1フレームは 5 6スロット、上りの 1フレームは 53スロットからなり、これらの伝送フレームに基づいて、主装置 20から従装置 10— 1~10— mへの下りが TDM (Time Division Multiplex)、従装置 10— 1〜10— mから主装置 20への上りが TDMA (Time Division Multiple Access)の多重方式により、下り 53バイト、上り 56バイ卜のセルがそれぞれ送受信される。

また、図 5に示したように、下り伝送フレームには、 28セルに 1セルの割合で 1フレームに 2つの PL 0 AMセルが含まれており、最初の PL 0 AMセル P LOAM 1には従装置 10— 1〜10— mからの上りセルを要求するグラントが 27個、二番目の PLOAMセル PLOAM2にはグラントが 26個あり、合計 53個のグラン卜が含まれている。

P LOAMセル P LOAM 1のグラントは上り伝送フレームのセル 1からセル 27に対応し、 PLOAMセル PLOAM2のグラントは上り伝送フレームのセル 28からセル 53に対応する。

主装置 20は、図 5に示した PL 0 AMセルのグラントに、従装置 10—1〜 10— mの ID番号等の識別子を書き込むことで、上り伝送フレーム内のどのスロッ卜に、どの従装置 10— 1~10— mがセルを送信できるかを指示することができる。

従装置 10— 1〜10—inの ID番号は、主装置 20で管理され、システムに加わる全ての従装置 10— 1〜 10— mには、初期の段階で I D番号が通知されこの ID番号により、主装置 20ではどの従装置 10— 1〜10— mからのセルであるかが識別され、各従装置 10— 1〜10— mでは受信したセルが自分宛てであるかが識別される。

従装置 10— 1〜10— mは、 P LOAMセルに該従装置 10— 1〜： L 0— m の識別子が書き込まれていた場合、グラントに対応する上り伝送フレームのスロットにセルを送信することができ、この方法により光伝送路上でセルが衝突することを回避できる。従装置 1 0— 1〜1 0— mは、セルの送信に先立ち、主装置 2 0からの指示によりセルの送信に必要な情報量を申告する。

主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜1 0— mへ情報量の申告を指示する方法の詳細、および、従装置 1 0— 1〜1 0—mから主装置 2 0へ情報量を申告する方法の詳細については、第 1若しくは第 2の実施の形態と同様である。

従装置 1 0— 1〜1 0—mから情報量の申告を受けた主装置 2 0は、申告された情報量に基づいて特定の最大値以下で各従装置 1 0— 1〜 1 0—mにセルの送信を許可する許可量を算出し、この許可量に基づいて、図 5に示した P L 0 AM セルのグラントを用いてセルの送信を従装置 1 0— 1〜1 0—mへ指示する。主装置 1 0における許可量の算出方法および P L 0 AMセルを用いた送信の指示方法の詳細は、第 1若しくは第 2の実施の形態と同様である。

主装置 2 0は、上述した許可量に基づくセルの送信の指示後に、 P L O AMセルに未使用のグラントがある場合には、各従装置 1 0— 1〜1 0— raへセルの送信を逐次的に指示することで、バースト的な通信をより良好に行うことが可能になる。

例えば、 P L O AMセルに未使用のグラントが多い場合は、従装置 1 0— 1 ~ 1 0— inから申告された情報量が少なく、通信のトラヒックが低いことを意味する。

このような場合は、各従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mへセルの送信を逐次的に指示することにより、バースト的に発生するセルをより迅速に転送することが可能になるため、従装置 1 0— 1 ~ 1 0—mが信号を送信するまでに必要な待ち時間と、信号を一時的に蓄積するために必要なバッファメモリ量を削減し、通信効率を向上させることができる。

また、バースト的な通信においては、信号の送信間隔がランダムになるため、通信のトラヒックが高い場合でも、 P L O AMセルに未使用のグラントが存在する場合があり得る。

このような場合においても、未使用のグラントを用いて各従装置へセルの送信を逐次的に指示することにより同様の効果を得ることができる。図 22は、 P LOAMセルのグラントを用いて、従装置 10— 1〜10—mへ信号の送信の指示を設定する上述した第 3実施の形態のフローチャートである。ここで、逐次的なセルの送信の指示は、許可量に基づくセルの送信の指示後に従装置 10— 1〜10— mの ID番号等の識別子を PL 0 AMセルの未使用のグラントに順番に割り当てることで容易に実施できる。また、逐次的なセルの送信の指示は、稼働している従装置のみに対して実施することにより、より効率的に行うことが可能になる。

図 22において、この処理が開始されると、まず、従装置 10— l~10—m から申告された情報量に基づいて、特定の最大値以下で信号の送信を連続的に指示する。この送信の指示は PL 0 AMセルのグラントに書き込む（ステップ 62

1)

次に全ての情報量に対する送信の指示後、 P 0 L AMセルに未使用のグラントが存在するかを調べる（ステップ 622)。

ここで、 POL AMセルに未使用のグラントが存在する場合は（ステップ 62 2で YES)、未使用のグラントを用いて、各従装置 10— 1〜10— mへ信号の送信を逐次的に指示する。この送信の指示は、 P LOAMセルの未使用のグラントに書き込む（ステップ 623) 。なお、 POL AMセルに未使用のグラントが存在しない場合は（ステップ 623)、そのままこの処理を終了する。

また、逐次的なセルの送信の指示は、稼働している従装置のみに対して実施することにより、より効率的に行うことが可能になる。

図 22において、特定の最大値以下で信号の送信を指示する方法と、 PLOA Mセルのグラントに逐次的にセルの送信を指示する方法とは、それそれの処理が独立している。

そのため、逐次的にセルの送信を指示する場合でも、各従装置に対して情報伝送の遅延要求とアクセスの公平性を保証することができる。

このような構成によると、特定の最大値以下で従装置 10— 1〜10—mが上りの伝送路を独占的に使用して、信号を連続的に送信することができる。

さらに、従装置 10— 1〜10—mから申告された情報量が少なく、 PL OA Mセルのグラントに空きがある場合には、各従装置 1 0— 1〜 1 0— mへ信号の送信を逐次的に割り当てることによって、バース卜的に発生するセルをより迅速に転送することを可能にし、従装置 1 0— 1〜1 0—mが信号を送信するまでに必要な待ち時間と、信号を一時的に蓄積するために必要なバッファメモリ量を削減し、通信効率を向上させることができる。

次に、上記説明した第 3の実施の形態によるアクセス方式と、従来のアクセス方式である T D M Aをシミュレーションで比較した結果について説明する。図 2 3は、第 2の実施の形態によるアクセス方式と、スロットを固定的に割り当てる T D MAにおいて、伝送路の負荷率に応じて従装置からバースト的な信号を送信する場合に、従装置 1 0— 1〜1 0— mから信号が送信されるまでの最大送信待ち時間を比較した結果である。

シミュレーションの構成として、この第 3実施の形態によるアクセス方式および T D MAでは、図 1に基づいて、光伝送路 3 0を介して 3 2台の従装置 1 0— 1〜1 0— 3 2と 1台の主装置 2 0を接続し、伝送容量を 1 5 5。 5 2 Mビヅト /秒、主装置と各従装置との距離を 2 0 km、伝搬遅延時間を 1 0 0 //秒としたポイント ·マルチボイント通信システムを構成した。

また、この第 3の実施の形態によるアクセス方式では、情報量の申告を指示するグラントの間隔を 5 3とし、 1回/上り伝送フレームの割合で従装置が情報量を申告するようにし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を 0。 1秒として、従装置に信号の送信を許可する許可量の最大値を定めた。

また、 T D MAでは、光伝送路の伝送容量を従装置の総数で割り、各従装置へ 4 . 8 6 Mビット/秒を固定的に割り当てた。

図 2 3において、横軸は伝送路の負荷率であり、縦軸は従装置 1 0— 1〜1 0 一 mおよび端末で発生した信号が送信されるまでの最大送信待ち時間である。図 2 3から明らかなように、この第 3の実施の形態のアクセス方式は、主装置 2 0が従装置 1 0— 1〜1 0— 3 2に対して帯域を動的に割り当てるため、通信のトラヒックが増えた場合でも、 T D MAのように最大送信待ち時間が増えることなく比較的低い値で安定しており、バーストトラヒックの収容に優れていることが分かる。

負荷率 8 0 %では、この発明のアクセス方式の最大送信待ち時間が T D M Aに比べて約 1 / 7である。

図 2 4は、上記説明した第 3の実施の形態によるアクセス方式と、未使用のグラントを用いて信号の送信の指示をしなかった場合の平均送信待ち時間をシミュレ一シヨンによって比較した結果であり、シミュレーションの構成は上記の場合と同様である。

図 2 4から明らかなように、この第 3の実施の形態のアクセス方式では、未使用のグラントを用いて各従装置 1 0— 1〜1 0— mへ信号の送信を逐次的に指示することにより、平均送信待ち時間が短くなつていることが分かる。

従って、従装置 1 0— 1 ~ 1 0—II1が信号を送信するまでに必要な待ち時間と、信号を一時的に蓄積するために必要なバ'ソファメモリ量を削減し、通信効率を向上させることができ、バースト的なトラヒックの収容に関して非常に優れていることが分かる。

また、伝送路の負荷率が高い場合においても、 P L O AMセルの未使用のグラントを使用することにより、平均送信待ち時間が短縮され、同様の効果が得られていることが分かる。

次に、この発明に係るボイント ·マルチボイント通信システムの第 4の実施の形態について説明する。

図 4に示した上り伝送フレームでは、 1台の従装置 1 0— 1〜1 0— mからのセルを 1スロットで伝送するが、この第 4の実施の形態では、スロットを複数に分割したミニスロヅトを構成することにより、複数の従装置 1 0— 1〜1 0— m からのセルを 1スロッ卜で伝送することができるように構成される。

図 2 5は、図 4に示した上り伝送フレームの 1スロヅトを 8個のミニスロットに分割した例を示したものである。

ここでは説明の都合上、 1ミニスロットを 7バイトとし、このミニスロヅ卜によって 3バイトのオーバへヅドと、 4バイトのデ一夕からなるミニセルが伝送されるように構成されている。従って、通常は、 1台の従装置 10— 1〜10— mから送信された 56バイトのセルが 1スロットで伝送されるが、このミニスロットを構成した場合では、最多で 8台の各従装置 10— 1〜10—mから送信された 7バイ卜のミニセルを 1 スロットで伝送することができる。

なお、ミニスロットおよびミニセルの大きさは、システムで任意に設定することが可能であり、例えば、 1ミニスロットを 14バイトとした場合は、最多で 4 台の各従装置 10— 1〜 10—mから送信された 14バイ卜のミニセルを 1スロットで伝送できることになる。

以下に、上記のミニスロットを用いて、主装置 20が従装置 10— 1〜10— mに対して情報量の申告を指示し、従装置 10— 1~10— mが主装置 20に対して情報量の申告をする方法について説明する。

まず、ミニスロットを用いる場合は、主装置 20からの指示に従ってミニセルを送信する従装置 10— 1〜10— mを特定するために、従装置 10— 1〜10 —mを複数のグループに分け、各従装置 10— 1 ~ 10— mにグループの I D番号を予め割り当てる必要がある。

ここで、グループの ID番号は、従装置 10— 1~10— mの ID番号と 1スロヅトに含まれるミニスロッ卜の総数 Sとに基づいて式（3) より求めることができる。

グループの ID番号 = 従装置の ID番号 ÷S+ 1 … (3)

但し、従装置 10の ID番号は、従装置 10— 1〜10— mの総数を mとした時に、 1≤従装置の10番号≤111、を満たす重複しない値が各従装置 10_ 1〜 10—mに割り当てられる。

例えば、従装置 10— 1〜10— mの総数を 32とし、図 22のように 1スロヅトを 8個のミニスロヅ卜に分割した場合、 8台の従装置 10— 1〜10—mを 1グループとした 4つのグループに分けることができ、各従装置 10— 1〜10 一 mには式（3) に基づいて、 1≤グループの ID番号 4、を満たすいずれかの値が割り当てられる。

主装置 20が従装置 10— 1~10— mに対して、ミニスロヅトを用いて情報 T/JP99/00272 量の申告をするように指示する場合は、図 6乃至図 10のフローチャートにおいて、特定の従装置 10— 1〜10—mに対して情報量の申告を指示する代わりに特定のグループに対して情報量の申告を指示するように変更すればよい。

従装置 10— 1〜10— mは、図 7乃至図 10のフローチャートにおいて、主装置 20からの指示を判断する処理部分で、該従装置 10— 1〜10— mの ID 番号に基づいた判断のかわりに該従装置 10— 1〜 10 _mのグループ番号に基づいた判断をするように変更すればよい。

従装置 10— 1~10— mは、該従装置 10—：！〜 10—mに対してミニスロットを用いて情報量の申告が指示されたと判断した場合、情報量の申告を示すセル識別子、カウン夕で計数された情報量、および該従装置 10の ID番号を少なくとも書き込んだミニセルを作成し、上り伝送フレームのミニスロットにより、送信部を介して作成したミニセルを主装置 20へ送信する。

なお、従装置 10— 1〜10—mが用いるミニスロヅ卜の番号 #sは、従装置 10— 1〜10— mの ID番号、グループの ID番号、および、 1スロットに含まれるミニスロットの総数 Sに基づいて、式（4) より求められる。

#s = 従装置の ID番号— （（グループの ID番号 _ 1) xS) … （4) 図 26は、上記第 4の実施の形態において、従装置 10— 1~10— mの ID 番号と式（4) より求められたミニスロットの番号 #sとの対応を示したものである。

また、主装置 20が従装置 10— 1〜10—mに対してミニスロットを用いて情報量の申告をするように指示する間隔は、第 1若しくは第 2の実施の形態で述ベた同様の方法を適用することが可能であり、 P LOAMセルのグラントの使用状態に応じて動的に更新することにより通信の効率を高めることができる。

さらに、この実施の第 4の実施の形態では、情報量の申告に関してミニスロヅトを用いる方法について説明したが、主装置 20が従装置 10— 1〜10—mに対して信号の送信を指示し、従装置 10— 1〜10— mが主装置 20に対して信号を送信する場合にも、ミニスロットを用いることができる。

次に、上記説明したこの発明の第 4の実施の形態によるアクセス方式と、従来の TDMA、および C SMA/CDによるアクセス方式とをシミュレーションで比較した結果について説明する。

図 27は、第 1の実施の形態に関して示した同様のシミュレーション構成により、この発明の第 4の実施の形態によるアクセス方式と従来の TDMA、および C SMA/CDによるアクセス方式とを比較した結果である。

ここで、このシミュレーションでは、この発明の第 4の実施の形態のアクセス方式において、情報量の申告に関してミニスロットを利用し、第 1の実施の形態の場合と同様に、伝送路の負荷率に応じた最大送信待ち時間を比較した。

なお、図 27では、負荷率が低い場合の差が分かるように、縦軸を拡大して表示している。

図 27から明らかなように、この発明の第 4の実施の形態によるアクセス方式は、伝送路の負荷率が高くなり、バーストトラヒックが増えた場合でも、 TDM Aや CSMA/C Dによるアクセス方式のように最大送信待ち時間が増えることなく比較的低い値で安定しており、バーストトラヒックの収容に優れていることが分かる。

さらに、情報量の申告に関してミニスロットを利用することにより、負荷率が低い場合でも、 C SMA/CDによるアクセス方式と比べて同等の結果が得られていることが分かる。

負荷率 10%では、この発明の第 4の実施の形態のアクセス方式の最大送信待ち時間が TDMAによるアクセス方式に比べて約 1/10、 CSMA/CDによるアクセス方式と比べてほぼ同等であり、負荷率 80%では、この発明の第 4の実施の形態のァクセス方式の最大送信待ち時間が T D M Aによるアクセス方式に比べて約 1/5であり、 C SMA/CDによるアクセス方式に比べて約 1Z14 であり、このミニスロットを用いることで、通信効率が向上していることが分か

-3 o

図 28は、同様のシミュレーションにより、従装置 10— 1〜10— mおよび端末のバッファメモリに蓄積された信号の量を比較した結果であり、縦軸はバッファメモリの最大信号蓄積量である。 /JP なお、図 28では、負荷率が低い場合の差が分かるように、縦軸を拡大して表示している。

図 28から明らかなように、この発明の第 4の実施の形態によるアクセス方式は、伝送路の負荷率が高くなり、バーストトラヒックが増えた場合でも、 TDM Aや CSMA/CDによるアクセス方式のように最大信号蓄積量が増えることなく比較的低い値で安定しており、バーストトラヒックの収容に優れ、従装置 10 — 1〜 10—mに必要なバッファメモリ量を削減できることが分かる。

さらに、負荷率が低い場合でも T DMAによるアクセス方式より優れており、 CSMA/CDによるアクセス方式と比べてもほとんど差がない結果が得られていることが分かる。

負荷率 80%では、この発明の第 4の実施の形態のアクセス方式の最大信号蓄積量が T DMAによるアクセス方式に比べて約 1/2、 CSMAZCDによるァクセス方式に比べて約 1/4であり、ミニスロットを用いることで、通信効率が向上し、従装置に必要なバッファメモリ量を削減できることが分かる。

次に、この発明に係るポイント 'マルチポイント通信システムの第 5の実施の形態について説明する。

この第 5の実施の形態においては、従装置 10— 1 ~ 10— mへ情報信号の送信を許可する許可量の特定の最大値 kを、従装置 10に対する課金、契約、緊急度および優先度等の違いにより、従装置 10— 1~10—mごとに個別な値を定めるように構成される。

この場合、従装置 10— 1〜10— mごとの特定の最大値 kiビット（i = l、 ···、 m) は、図 29に示す帯域割当のように、従装置 10の総数を m (mは整数 ) 、従装置 10— 1〜10—mが稼動している割合をひ ( <α≤ 1. 0) 、ポイント 'マルチポイント通信の情報伝送容量を rビヅト /¾とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、

∑ki≤rxt d - (5)

の関係を満たすように、従装置 10— 1〜10— mの個々に決定される。ここで、 ∑は iについて 1からひ mまでの加算を示す。なお、従装置 10— 1〜10—m が稼動している割合ひは、式（2) によって同様に求められる。

許可量 Giは、図 13に示したフローチャートにおいて、 kの代わりに kiとすることによって求められる。

P LOAMセルの送信時に従装置 iへ信号の送信を指示する指示量 g iは、図

14および図 15に示したフローチャートによって同様に求められる。

なお、上記第 1乃至第 5の実施の形態においては、セルの多重方式を T DMおよび TDMAとしたが、この発明によるアクセス方式は、例えば FDM (Freque ncy Division Multiplex) 、 FDMA (Frequency Division Multiple Access) 、

CDMA (Code Division Multiple Access) 等にしても容易に実施することができる。

このように上記第 1乃至第 5の実施の形態によれば、従装置 10_ 1~10— mは信号の送信に必要な情報量を主装置 20へ申告し、主装置 20は各従装置 1 0— 1〜 10—mから申告された情報量に基づいて信号の送信を指示するので、数 Mバイト規模の信号をバースト的に送信する場合でも、伝送路上で信号の衝突が全く起こらず、 C SMA/CDのようにスループッ卜が低下しない。

また、従装置 10— 1〜10—mに対して情報量を申告するように指示する間隔を動的に更新したり、スロットを複数に分割したミニスロットを構成することにより、通信の効率をさらに向上させることができる。

信号の送信を許可する許可量は、従装置 10— 1〜 10— mからの申告に基づいて、情報伝送容量を 100%有効利用できるように動的かつ効率的に算出されるので、バーストトラヒックや従装置 10_ 1〜10— mの数が増加したような混雑時でも高いスループットが得られる。

許可量の最大値 kビットは、従装置 10— 1〜 10— mの総数を m (mは整数 ) とし、従装置 10— 1~10—mが稼動している割合をひ (0<α≤ 1. 0) とし、情報伝送容量を rビット/秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、

k≤ (rxtd) / (« xm)

の関係を満たすように決定する。 /JP99/00272 従って、従装置 10— 1〜 10— mは最大で kビッ卜の信号を送信する間、上り方向の伝送路を独占的に使用できるので、大規模な信号を連続的に送信することが可能である。

また、上式に基づいて許可量を決定した場合は、全ての従装置 10— 1〜10 一 mが kビッ卜の信号を送信した場合でも、その送信に必要な時間は t d秒なので、全ての従装置 10— 1〜 10— mに対して情報伝送の遅延許容時間 t dを保証することができる。

全ての従装置 10— 1〜 10— mは、この遅延許容時間 t d秒以内で、信号を必ず送信できるのでァクセスの公平性と情報伝送の遅延許容時間を保証することができる。

さらに、従装置 10— 1〜10— mが信号を送信するまでの最大送信待ち時間は、伝送路の負荷率が高くなり、バーストトラヒックが増えた場合でも、 TDM Aや CSMA/CDのように増加することなく低い値で安定しており、負荷率が低い場合でも、 TDMAより優れており、 CSMA/CDと比べてもほとんど差がない結果が得られる。

また、この実施の形態において、従装置 10— 1〜 10— mのバッファメモリにおける最大信号蓄積量は、伝送路の負荷率が高くなり、バーストトラヒックが増えた場合でも、従来の方式のように増加することなく低い値で安定しており、負荷率が低い場合でも、 TDMAより優れており、 CSMA/CDと比べてもほとんど差がない結果が得られ、従装置 10— 1〜10—mに必要なバッファメモリ量を削減できる。

このような構成によると、バースト的なトラヒックの収容に関して非常に優れているボイント ·マルチボイント通信システムのアクセス方式を提供することが可能になる。

図 30は、この発明の第 6の実施の形態によるポイント 'マルチポイント通信システムで採用されるパケットの多重方式である T DMおよび TDMAのフレーム周期を説明する図である。

なお、この第 6の実施の形態において、システム構成は図 1に示した構成と同 T JP 9 様であり、従装置 1 0— 1〜1 0— mおよび主装置 2 0の構成は、図 2および図 3に示した構成と同様である。

図 3 0において、パケヅ卜の多重方式である T D Mおよび T D MAのフレーム周期は、 1 msとし、 1フレーム内には、情報領域、制御領域、遅延制御領域が設けられる。

従装置 1 0— 1〜； L 0— mの総数を 3 2、伝送容量を 1 5 5 . 5 2 M (bit/se c) 、固定長のパケットサイズを 6 0 (byte) 、遅延制御領域を 1 1 1 ( s) とすると、図 3 0に示した例では、情報領域と制御領域がそれそれ 2 5 6および 3 2バケツト分のタイムスロッ卜からなり、図中の # nはタイムスロッ卜の番号を示している。

情報領域は、主装置 2 0と従装置 1 0— 1〜 1 0 _ m間で情報パケヅトの送受信に用いられる。制御領域は、主装置 2 0と従装置 1 0— 1〜1 0— m間で制御バケツ卜の送受信に用いられ、 3 2の従装置 1 0— 1〜1 0—m全てがフレーム周期毎に制御パケットを送受信できる分のタイムスロットが確保されている。遅延制御領域は、主装置 2 0と各従装置 1 0— 1〜 1 0—m間の伝送距離にばらつきがある場合に、パケットの送信時間を調整するために用いられ、伝送距離が 1 0 (km)であることを想定したサイズが確保されている。ここで、伝送距離が短くバケツ卜の伝送遅延にばらつきがない場合は、遅延制御領域を特に設けなくてもよい。

なお、 T D Mおよび T D MAのフレーム周期、フレーム内の領域構成、および各領域の位置とサイズは、システムで任意に設定してよい。例えば、遅延制御領域をフレーム毎に設けず特定の時間周期でフレームに挿入するようにして情報領域のサイズをより広く確保するマルチフレーム構成などが考えられる。さらに、フレームフォーマツトは、上りおよび下り方向で異なる構成にしてもよい。図 3 1は、この第 6の実施の形態によるボイント ·マルチボイント通信システムにおけるアクセス方式の制御手順を示すシーケンス図である。

図 3 1において、まず、主装置 2 0へ情報信号を送信する従装置 1 0— 1〜1 0—mは、送信する情報信号を一時的にバッファメモリ 1 5に蓄積し、この蓄積された情報信号の蓄積量を送信部 13を介して主装置 20へ申告する（図 31(1 -D) 。ここで、 iは個々の従装置を表わし、従装置の総数を m(mは整数）とした場合、 i = 1， 2、〜mである。

従装置 10— 1〜10—mからの申告を受けた主装置 20は、申告された蓄積量 Riに基づいて、各従装置 10— 1〜10—mに対して送信を許可する情報量 Niを特定の最大値 k(bit)以下で算出する（図 31(1-2)) 。ここで、特定の最大値 kは、図 5に示す帯域割当てのように、従装置の総数 mを、従装置が稼動している割合をひ (0<α≤1. 0)、情報伝送容量を r (bit/sec)とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d(sec)としたときに、式（1)の関係を満たすように決定される。なお、従装置 10— 1~10— mが稼動している割合ひは、式（2) より求められ、全ての従装置 10— 1〜10— mが稼動している割合は、ひ = 1. 0である。

主装置は情報量 N iを算出した後に、フレーム周期毎に従装置へ通知する情報量 niを情報量 Niから算出し、この情報量 niを従装置 10— 1〜10— mに対して通知する（図 31(1-3)) 。

ここで、情報量 Niと別に情報量 niを求める理由は、算出された情報量 Ni が 1フレームで送信可能な情報伝送容量を越えていた場合に、従装置 10— 1~ 10—mに対して連続するフレームで情報量 N iを完全に通知するためである。主装置 20から情報量 niの通知を受けた従装置 10_ 1〜10— mは、この情報量 ni以下で一時的に蓄積されている情報信号を主装置 20へ送信する（図 31(1-4)) 。

以後は、図 31に示した（2- 1)〜（2-4)のように、上記の手順を順次繰り返す。なお、情報量 niは実装の便宜上必要なパラメ一夕であり、主装置 20から従装置 10— 1〜： L 0— mへ情報量 N iを通知し、従装置 10— 1〜 10 _m側で情報量 N i以下の情報信号を 1フレーム以内で送信可能かを判断し、必要に応じて情報信号の送信を制御するなどしてもよい。

この第 6の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムにおけるこのアクセス方式では、図 12に示した帯域割当てのように、主装置 20で算出された情報量以下で、情報量の通知を受けた従装置 1 0— 1〜 1 0— mが上り方向の伝送路を独占的に使用して、情報信号を連続的に送信することができる。

なお、ここでは説明の都合上、従装置 1 0— 1〜： 1 0— mの総数を 3 2とし、光伝送路 3 0の伝送容量を主装置 2 0から従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mへの下り方向、従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mから主装置 2 0への上り方向ともに 1 5 5 . 5 2 M (bit/sec) とする。

ここで、例えば、下り方向の伝送容量を 6 2 2 . 0 8 M (bit/sec) として、上りおよび下り方向で伝送容量が非対称な構成にしてもよい。また、従装置 1 0 — 1〜1 0— mの総数および伝送容量はシステムで任意に設定してよい。

また、主装置 2 0と従装置 1 0 _ 1〜 1 0— m間では、上述の光伝送路 3 0を介して、下り方向が T D M (Time Division Multiplex) 、上り方向が T D MA (Time Division Multiple Access) の多重方式によって、 6 0 (byte) の固定長パケットが送受信されるとする。

このバケツト内には、図 3 2に示すように、ヘッダ領域と、パケット識別領域と、従装置識別領域と、機能拡張のために予約された予約領域と、通信領域とが少なくとも含まれる。

ヘッダ領域には、光伝送路 3 0上でバケツ卜の衝突を回避するためのガードとバースト信号の受信をするためのプリアンブルとバケツ卜のヘッダとそれ以外の部分を区別するためのデリミタが書き込まれる。

また、パケット識別領域には、主装置 2 0および従装置 1 0— 1〜1 0— mでバケツトの種類を識別するために、バケツト種別番号が書き込まれる。

このバケツト種別番号は、図 3 3に示すように、バケツト種別毎の個別な値がシステムで予め定められている。

また、従装置識別領域には、図 3 4に示すように、従装置 1 0— l〜1 0—m 毎に個別に割り振られた従装置番号が書き込まれる。従装置番号は主装置 2 0で管理され、システムに加わる全ての従装置 1 0— 1〜1 0— mには、初期の段階で主装置 2 0から従装置番号が通知されている。

この従装置番号により、主装置 2 0ではどの従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mからのパケヅ卜であるかが識別され、各従装置 1 0— 1〜1 0—mでは受信したパケッ卜が自分宛てであるかが識別される。

予約領域は、主装置 2 0と従装置 1 0— 1 ~ 1 0— m間で、盗聴対策のための秘話鍵や、パケットのタイムスタンプ（送信時刻や送信回数など）を送受信することなどに用いられる。

通信領域は、主装置 2 0と従装置 1 0— 1〜 1 0— m間で、情報信号を送受信したり、蓄積量の申告や情報量の通知をしたり、構成管理、障害管理、課金管理、トラヒック管理およびセキュリティー管理などの 0 AM (Operation Administra tion & Maintenance) などに用レ、られる。

なお、パケットのサイズおよびフォーマットは、システムで扱うサービスの特性などに応じて任意に設定してよく、バケツト種別番号と従装置番号もシステムの構成に応じて任意に設定してよい。

さらに、秘話鍵およびタイムスタンプの送受信や、種々の 0AMなどは、その実施内容などに応じて、バケツ卜の予約領域や通信領域を適宜用いるようにしてよい。

パケヅ卜の多重方式である T D Mおよび T D MAのフレーム周期は、図 3 0に示したように l msとし、 1フレーム内には、情報領域、制御領域、遅延制御領域が設けられる。

従装置 1 0— 1〜： L 0— mの総数を 3 2、伝送容量を 1 5 5 . 5 2 M (bit/se c) 、固定長のバケツトサイズを 6 0 (byte) 、遅延制御領域を 1 1 1 (〃s) とすると、図 3 0に示した例では、情報領域と制御領域がそれそれ 2 5 6および 3 2パケット分のタイムスロッ卜からなり、図中の # nはタイムスロットの番号を示している。

情報領域は、主装置 2 0と従装置 1 0— 1〜 1 0— m間で情報パケットの送受信に用いられる。制御領域は、主装置 2 0と従装置 1 0— 1〜1 0—m間で制御バケツトの送受信に用いられ、 3 2の従装置 1 0— 1〜1 0— m全てがフレーム周期毎に制御バケツトを送受信できる分のタイムスロッ卜が確保されている。遅延制御領域は、主装置 2 0と各従装置 1 0— 1〜 1 0— m間の伝送距離にばらつきがある場合に、パケットの送信時間を調整するために用いられ、伝送距離が 1 0 (km)であることを想定したサイズが確保されている。ここで、伝送距離が短くバケツ卜の伝送遅延にばらつきがない場合は、遅延制御領域を特に設けなくてもよい。

なお、 T DMおよび T D MAのフレーム周期、フレーム内の領域構成、および各領域の位置とサイズは、システムで任意に設定してよい。例えば、遅延制御領域をフレーム毎に設けず特定の時間周期でフレームに挿入するようにして情報領域のサイズをより広く確保するマルチフレーム構成などが考えられる。さらに、フレームフォーマツトは、上りおよび下り方向で異なる構成にしてもよい。

さて、図 2に示した従装置 1 0 ( 1 0— 1〜 1 0— m) の入力ポートおよび図 3に示した主装置 2 0の入力ポートには、端末あるいは他のネットワークから、音声、映像およびデータなどのような情報信号が入力される。

この情報信号は入力部 1 1および 2 1をそれぞれ介してバッファメモリ 1 5および 2 5に送られ、ノヅファメモリ 1 5および 2 5内で一時的に蓄積される。このバッファメモリ 1 5および 2 5における情報信号の蓄積方法としては、 FI FO (First In First Out) などが考えられる。

なお、この情報信号は、例えば ATMセルやイーサネットパケットのように、ノッファメモリ 1 5および 2 5に蓄積される段階でセル化あるいはバケツト化されていてもよい。

また、この第 6の実施の形態においては、図 3 5に示すように、情報パケットの通信領域のサイズを 5 3 (byte)としたので、入力される情報信号が A T Mセルであると整合性がよい。また、情報信号がイーサネットパケットの場合は、 A T Mの AA L T y p e 5にマツビングすることで整合性がよくなる。

図 2に示した従装置 1 0では、バッファメモリ 1 5に一時的に蓄積されている情報信号の蓄積量が、カウン夕 1 6で随時カウントされる。この蓄積量は、情報信号の送信に必要なバケツト数を単位として、整数でカウントされるとする。例えば、図 3 5に示した情報パケットでは、図 3 2に示したパケットフォーマヅ卜の通信領域（5 3 byte) で情報信号が伝送される。従って、蓄積量は、 5 3 (byte)分の情報信号が 1パケヅトに換算されてカウントされる。

このカウント方法としては、ノッファメモリ 1 5への情報信号の入力およびバヅファメモリ 1 5からの情報信号の出力に応じて随時カウントする方法、バヅファメモリ 1 5に FIFOで蓄積されている情報信号の先頭アドレスと末尾アドレスの差から求める方法などが考えられる。

蓄積されている情報信号が 5 3 (byte)未満の場合には、送信に 1バケツト必要としてカウントしてもよいし、 5 3 (byte)になるまでカウントしなくてもよい。なお、蓄積量は、ビットあるいはバイトを単位とした整数値でカウントするようにしてもよい。

上記のように、情報信号の蓄積量を送信に必要なバケツト数でカウントすることは、主装置 2 0へ申告する値が小さくなるので効率がよい。

蓄積量カウン夕 1 6でカウントされた情報信号の蓄積量は、制御部 1 7にて読み取られる。制御部 1 7では、この蓄積量を主装置へ申告するために制御バケツトが作成される。

制御パケットは、図 3 6に示すように、図 3 2に示したパケットフォーマットの通信領域が蓄積量を申告するための蓄積量申告領域となっている。

蓄積量カウン夕 1 6から読み取られた蓄積量は、この蓄積量申告領域に書き込まれる。バケツ卜識別領域には、蓄積量を申告するバケツ卜であることを示すパケット種別番号 Olhが書き込まれる。従装置識別領域には、主装置 2 0から該従装置 1 0— 1〜 1 0— mに予め割り振られた従装置番号が書き込まれる。なお、蓄積量は、前回の申告時からの差分を申告するようにしてもよい。

上記のように、制御部 1 7にて制御バケツ卜の各領域に必要な情報が書き込まれた後、この制御パケットは送信部 1 3へ送られる。なお、ヘッダ領域は、必要な情報を制御部 1 7で書き込む代わりに、送信部 1 3で書き込むようにしてもよい。

さらに、蓄積量申告領域は、必要に応じて蓄積量を申告する以外の目的で使用してもよく、図 3 2に示した通信領域で蓄積量を申告する代わりに、予約領域を用いるようにしてもよい。制御部 1 7から送信部 1 3に送られた制御バケツトは、フレーム内に設けられた制御領域のタイムスロヅトによって主装置 2 0へ送信される。

なお、送信をするタイミングとタイムスロットの番号は、制御部 1 7から指示される。

例えば、図 3 0に示したフレームの制御領域には、 3 2の従装置 1 0— 1〜1 0— m全てがフレーム周期毎に制御パケヅトを送受信できる分の夕ィムスロヅトが設けらる。このフレームフォーマットで制御パケットを送信する場合は、主装置 2 0から予め通知されたタイムスロッ卜の位置を使用して送信するように制御される。

このタイムスロヅトは、従装置 1 0— 1〜1 0— mの制御バケツ卜が光伝送路 3 0上で衝突しないように、従装置 1 0— 1 ~ 1 0—m毎に個別な位置が割り当てられているとする。

なお、蓄積量を申告する周期は、従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mの総数やサービスクラスの種類などに応じてシステムで任意に設定してよく、この設定に基づいて図 3 0に示した例のようなフレームフォーマツトの一部が決定される。

図 3に示した主装置 2 0において、受信ポートを介して受信された各従装置 1 0— 1〜1 0—mからのパケヅトは、受信部 2 4においてヘッダが取り除かれた後に、バケツトに書き込まれたバケツト種別番号に基づいて識別される。

識別されたパケットが情報パケットの場合は、出力部 2 2に送られ、蓄積量を申告する制御パケットの場合は、記憶部 2 6に送られる。

記憶部 2 6内には、図 3 7に示すように、従装置 1 0— 1〜1 0—mから申告された蓄積量が記憶される蓄積量テーブル（図 3 7 ( a ) ) 、従装置 1 0— 1〜 1 0— mへ送信を許可する情報量が記憶される情報量テーブル（図 3 7 ( b ) ) 、フレーム周期毎に従装置 1 0— 1〜 1 0— mへ通知する情報量が記憶される通知テ一ブソレ（図 3 7 ( c ) ) が設けられている。

各テーブルの蓄積量 R i、情報量 N iおよびの初期値は 0であり、従装置番号 iには各従装置 1 0— 1〜 1 0—mに対して個別に割り当てられた値が書き込まれている。受信部 24から蓄積量を申告する制御バケツ卜を受けた記憶部 26では、制御バケツ卜の従装置識別領域と蓄積量申告領域から、それそれに書き込まれた従装置番号と蓄積量を読み取る。この読み取られた蓄積量に基づいて蓄積量テープノレ内で従装置番号が一致する蓄積量が更新される。

例えば、図 38に示すように、各従装置 10— 1~10— mのバッファメモリ 15に蓄積された情報信号の蓄積量がカウントされていた場合、主装置 20が制御パケットを受信した後の蓄積量テーブルは、図 37から図 38のように更新される。なお、図 37および図 38に示した蓄積量の単位はパケットである。

制御部 27では、記憶部 26の蓄積量テーブルに基づいて、各従装置 10— 1 〜10—mに送信を許可する情報量が算出される。この情報量は、式（1) で決定された特定の最大値 k以下となるように算出される。式（1) の情報伝送容量 rは、フレームの情報領域で、情報信号を伝送可能な容量である。例えば、図 3 5に示した情報パケヅトおよび図 30に示したフレームフォーマツトでは、 r = 108. 544M(bit/sec)である。

また、情報伝送の遅延許容時間 t dは、システムで扱うサービスクラスなどを基準にして設定される。例えば、遅延を許容しない音声系のサービスクラスでは、 0. 001〜0. 1 (sec)程度の値が妥当であると考えられる。逆に、ある程度の遅延を許容するデータ系のサービスクラスでは、情報信号の送信を完了する迄に人間が気にならない時間などを考慮すると、 0. 1~1 (sec)程度の値が妥当と考えられる。

例えば、 m=32、ひ = 1. 0、 r = 108. 544 M(bit/sec)とし、 t d = 0. 0125 (sec)にした場合、各従装置に送信を許可する情報量の最大値 k は 42400 (bit)となり、図 34に示した情報バケツ卜数に換算すると 100 バケツトとなる。

なお、式（2) における稼動中の従装置数は、主装置 20の制御部 27にて力ゥン卜されるとする。例えば、この方法としては、従装置 10— 1〜10— mからの制御パケヅ卜の到達を監視し、フレーム周期毎に制御バケツトを送信してくる従装置を稼働中としてカウントすることが考えられる。その他にも、主装置 2 0から従装置へポ一リングをし、ポーリングの応答をする従装置を稼働中としてカウントする方法なども考えられる。

図 3 9は、全ての従装置 1 0— 1〜1 0— mが稼動している場合における主装置 2 0による従装置 1 0— 1〜1 0— mへ送信を許可する情報量の算出処理、図 4 0は、従装置 1 0— 1〜 1 0— mへ通知する情報量の初期化処理、図 4 1は、従装置へ通知する情報量の算出処理をそれそれフローチャートで示したものである

なお、主装置 2 0による情報量の算出では、己憶部 2 6の蓄積量テ一ブルに基づいて算出せずに蓄積量を申告する制御バケツトを制御部 2 7が受信部 2 4から直接受け取り蓄積量の申告を受ける度に逐次的に求めるようにしてもよい。

図 3 9乃至図 4 1において、 iおよび jは従装置番号、 mは従装置 1 0— 1〜 1 0— mの総数、 pは 1フレームで情報信号を送信可能なパケット（タイムス口ヅト）数、 qはフレーム周期毎に従装置 1 0— 1〜1 0— mへ通知する算出中の情報量、 R iは蓄積量テーブルに記憶されている従装置番号 iの従装置の蓄積量、 iは情報量テーブルに記憶されている従装置番号 iの従装置へ送信を許可する情報量、 n iは通知テーブルに記憶されているフレーム周期毎に従装置番号 iの従装置に対して通知する情報量であり、 f 1 a g 1は全ての従装置 1 0— 1〜1 0— mの蓄積量 R iが 0であるかを示し、 f 1 a g 2はフレーム周期毎に従装置 1 0 - 1 - 1 0—mへ通知する情報量 n iの算出が完了しているかを示すフラグである。

なお、図 3 9乃至図 4 1においては、 m= 3 2 (全ての従装置 1 0— 1〜 1 0 —mが稼働中）であり、 l≤i、 j≤mであり、 jの初期値は 1、 N iおよび: f l a g 2の初期値は 0である。また、情報量 N iは、図 3 1の（1-2)および (2- 2) に示したように、フレーム周期毎に図 3 9に示したフローチャートによって求められる。

なお、図 3 9において、 N i≠0の場合は、 1フレームの情報領域のタイムスロッ卜が足りず、主装置 2 0が従装置 iに対して情報量 N iを完全に通知していないことになる。従って、図 39のフローチャートを実行中に、 Ni≠0の場合は、情報量 Ni を更新しない。情報量 Niの算出後に、いずれかの従装置の蓄積量 R iが 0でない場合は、 f 1 ag 1に 1がセットされる。

フレーム周期毎に従装置 10— 1〜10— mへ通知する情報量 niは、図 40 に示したフローチャートによって初期化された後に、図 41に示したフローチヤ —トによって求められる。但し、 f l ag2≠0の場合は、従装置へ通知する情報量 n iが繰り返し算出されている処理、すなわち、図 41に示したフローチヤ —トの処理を 2回以上実行している場合なので、 n iを初期化しない。

図 41において、 1フレームの情報領域で情報パケヅトを送信可能なパケヅト数 Pの初期値は、情報領域のタイムスロット数に相当し、ここでは、図 30に示したフレームフォーマツ卜に基づいて 256とする。

N j >pの場合は、情報量 N jが 1フレームの情報領域に収まらない場合なので、従装置番号 jの従装置に対して連続するフレームで情報量 njを通知することになる。

m台の従装置へ通知する情報量の算出が一巡した時（i = j) に、 p>0かつ f 1 ag 1が 0でない場合は、情報領域のタイムスロットに余裕があって、いずれかの従装置の蓄積量 R iが 0でない場合である。この場合は、情報領域のタイムスロットを無駄なく使用するために、； 1 ag 2に 1をセットし、図 39のフローチャートから情報量 N iおよび n iの算出を繰り返す。

pが 0あるいは m台の従装置 10— 1〜10— mへ通知する情報量の算出が一巡した時に、； 1 ag 1が 0の場合は、情報領域の全てのタイムスロットを割り当てたか、全ての蓄積量 R iに対して情報量 Niを割り当てた場合なので算出を完了する。

以上の手順で求められたフレーム周期毎に従装置へ通知する情報量 n iは、制御部 28にて読み取られる。なお、情報量 niは、情報量 niの算出が完了した時点で、従装置番号 iと情報量 niを一緒にして制御部 27へ送るようにしてもよい。

制御部 27では、フレーム周期毎に従装置 10— 1〜10— mへ通知する情報 JP 9/0 7 量 n iを記憶部 2 6の通知テーブルから読みとり、この情報量 n iを各従装置 1 0— 1〜1 0— mへ申告するための制御バケツ卜が作成される。

制御パケットは、図 4 2に示すように、図 3 2に示したパケットフォーマットの通信領域が情報量を申告するための情報量通知領域となっている。この情報量通知領域には、図 4 3に示すように、情報パケットの送信を開始するタイムス口ットの番号 # iと、情報量 n iが書き込まれる。

従装置 1 0— 1〜1 0— mが情報バケツ卜の送信を開始するタイムスロッ卜の位置 # iは、図 4 4に示すフローチャートによって求められる。

パケット識別領域には、情報量を通知するバケツトであることを示すバケツト種別番号 02hが書き込まれる。従装置識別領域には、情報量 n iを通知する従装置の従装置識別番号が書き込まれる。

上記のように、制御部 2 8にて制御バケツトの各領域に必要な情報が書き込まれた後、この制御パケットは送信部 2 3へ送られる。

なお、ヘッダ領域は、必要な情報を制御部で書き込む代わりに、送信部 2 3で書き込むようにしてもよい。さらに、情報量通知領域は、必要に応じて情報量を通知する以外の目的で使用してもよいし、図 3 2に示した通信領域で情報量を通知する代わりに、予約領域を用いるようにしてもよい。

制御部 2 7から送信部 2 3に送られた制御バケツトは、フレーム内に設けられた制御領域のタイムスロットによって従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mへ送信される。なお、送信をするタイミングとタイムスロットの番号は、制御部 2 8にて制御される。

図 2に示した従装置 1 0では、主装置 2 0からのパケットが、受信ポートを介して受信部 1 4で受信される。受信部 1 4では、へッダが取り除かれた後に、受信したバケツトに書き込まれた従装置番号に基づいて、該従装置 1 0宛てのパケットであるかが識別される。該従装置 1 0宛てのバケツトの場合は、バケツ卜に書き込まれたバケツト種別番号に基づいてパケットの種類が識別される。

識別されたバケツトが情報パケッ卜の場合は出力部 1 2に送られ、情報量を通知する制御パケッ卜の場合は制御部 1 7に送られる。制御部 1 7では、受信部 1 4から図 1 8に示したような情報量を通知する制御バケツトを受けると、制御バケツ卜の情報量通知領域から情報バケツトの送信を開始するタイムスロットの番号と送信を許可された情報量 n iとを読み取る。制御部 1 7では n i≠0の場合に、ノヅファメモリ 1 5に対して、この情報量 n i 以下で、蓄積されている情報信号を送信部へ向けて出力するように指示する。例えば、 n iが 1 0 0ならば、 5 3 0 0 (byte)以下の情報信号を送信部 1 3へ向けて出力するように指示する。

送信部 1 3では、バッファメモリ 1 5から送られてきた情報信号を主装置 2 0 へ送信するために、図 3 5に示すような情報パケッ卜が作成される。情報バケツトは、図 3 2に示したパケットフォ一マツ卜の通信領域が情報信号を送信するための情報信号領域となっている。

ノソファメモリ 1 5から送られてきた情報信号は、この情報信号領域に書き込まれる。バケツト識別領域には、情報信号を送信するバケツ卜であることを示すバケツト種別番号 llhが書き込まれる。従装置識別領域には、該従装置 1 0に予め割り振られた従装置番号が書き込まれる。送信部 1 3にて情報バケツ卜の各領域に必要な情報が書き込まれた後、この情報パケットは、フレーム内に設けられた情報領域のタイムスロットによって主装置 2 0へ送信される。なお、送信をするタイミングとタイムスロッ卜の番号は、制御部 1 7から指示されるとする。上記処理により図 3 8に示したような蓄積された情報信号が、主装置 2 0へ送信される様子をシーケンス図で示すと図 4 5のようになる。

次に、従装置 1 0— 1 ~ 1 0—m毎に特定の最大値 k iを定める場合の処理を説明する。

さて、従装置 1 0— 1〜 1 0— mへ情報信号の送信を許可する情報量の特定の最大値 kは、従装置 1 0— 1〜 1 0— mに対する課金、契約、緊急度および優先度などの違いにより、従装置 1 0— 1〜1 0—m毎に個別な値を定めることがでさ ο

この場合、従装置 1 0— 1〜： L 0—m毎の特定の最大値 k i (bit) ( i = 1、 ···、 m) は、図 2 9に示す帯域割当のように、従装置 1 0— 1〜1 0— mの総数を m( mは整数)、従装置 1 0— 1〜1 0— mが稼動している割合をひ ( 0 < α≤ 1 . 0 ) 、ポイント 'マルチポイント通信の倩報伝送容量を r (bit/sec)とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d (sec)としたときに、式（ 5 ) の関係を満たすように、従装置個々に決定される。ここで、 ∑は iについて 1から mまでの加算を示す。なお、従装置が稼動している割合ひは、式（2 ) によって同様に求められる。

情報量 N iは、図 3 9に示したフローチャートにおいて、 kの代わりに k上とすることによって求め留ことができ、フレーム周期毎に従装置 1 0— 1〜1 0— mへ通知する情報量 n iは、図 4 1に示したフローチャートによって同様に求めることができる。

次に、個々の従装置 1 0— 1〜1 0— mおよびサービスクラス単位に特定の最大値 k iを定める処理について説明する。

図 2に示した従装置 1 0のバッファメモリ 1 5では、入力された情報信号が、音声、映像、データなどのような区別、アナログ音声信号、 A T Mセル、イーサネットバケツ卜などのような区別、遅延を許容するべストエフオート型サービスと遅延を許容しないギャランティード型サービスのような区別などにより、異なるサービスクラス単位で別々に蓄積されるように構成することができる。

この場合、ノソファメモリ 1 5の構成は、図 4 6に示すように複数の物理的なメモリで分けるようにしてもよいし、図 4 7に示すように複数の論理的なキューで分けるようにしてもよい。

なお、サービスクラス毎に情報信号を蓄積する場合は、ノソファメモリ 1 5の前段において、入力された情報信号が各サービスクラスに振り分けられる。異なるサービスクラス単位でバッファメモリ 1 5に蓄積された情報信号は、図 4 6および図 4 7に示すように、サービスクラス毎の蓄積量カウン夕によって、それぞれの蓄積量がカウン卜される。

主装置 2 0に対して、サービスクラス毎の蓄積量を申告する際には、図 4 8に示すように、各サービスクラスの蓄積量が制御パケッ卜の蓄積量申告領域に書き込まれる。なお、図 4 6乃至図 4 8において、 s cはサービスクラスの総数を表わす。

図 3に示した主装置 20の記憶部 26には、従装置 10— 1〜10— mへ通知する情報量を異なるサービスクラス単位で算出するために、図 49に示すように、サービスクラス毎の蓄積量テーブル（図 49 (a) ) 、情報量テーブル（図 49 (b) ) およびフレーム周期毎に情報量を通知する通知テーブル（図 49 (c) ) が設けられている。

なお、図 49において、 sはサ一ビスクラスを表わし、サービスクラスの総数が s cの場合に、 s= l、 2、 '"s cであるとすると、 R i sは各従装置のサ一ビスクラス毎の蓄積量、 Ni sは各従装置に送信を許可するサ一ビスクラス毎の情報量、 ni sはフレーム周期毎に従装置へ通知するサービスクラス毎の情報量である。

図 48に示すようなサービスクラス毎の蓄積量を申告する制御バケツトを受けた主装置 20では、制御パケットの従装置識別領域と蓄積量申告領域から、それそれに書き込まれた従装置番号とサービスクラス毎の蓄積量を読み取る。この読み取られた蓄積量荷基づいて蓄積量テーブル内の従装置番号が一致するサービスクラス毎の蓄積量 R i sが更新される。

従装置 10— 1〜10— mに対してサービスクラス単位に情報信号の送信を許可する情報量 N i s (i = l, 2、〜m, s = l、 2、 -s c) の特定の最大値は、個々の従装置 10— 1~10— mおよびサービスクラス単位に定めることができる。

この場合、特定の最大値 k i s (i = l， 2、〜m, s = l、 2、 -s c) は、従装置 10— 1〜 10— mの総数を m(mは整数)、遅延時間できまる複数のサービスクラスの総数を s c(s cは整数)、従装置のサービスクラスが稼動している割合をひ s (0<a s≤ 1. 0) 、ポイント 'マルチポイント通信のサービスクラス毎の情報伝送容量を r s (bit/sec)とし、システムで定められるサービスクラス毎の情報伝送の遅延許容時間を t d s ( sec )としたときに、

∑ki s≤r s xt ds (s= l, 2、 "*s c) - (6)

の関係を満たすように、個々の従装置およびサービスクラス単位に決定される。ここで、 ∑は iについて 1から as xmまでの加算を示す。

例えば、 m=6、 s c = 2、 1 = 1. 0、ひ 2 = 1. 0、 r 1 = 100 k(b it/sec)ヽ r 2 = 360 k(Mt/sec)とし、 t d l = 0. 003 (sec), t d 2 = 0. 002 (sec)とすれば、図 50に示すように、従装置番号 iの従装置に送信を許可する情報量の最大値は、 ki l = 50(bit)、 k i 2 = 120 (bit)となる。なお、図 50において Cは制御領域を表わし、 DMは遅延制御領域を表わす。なお、従装置のサービスクラスが稼動している割合ひ sは、

as= (サ一ビスクラス sが稼働中の従装置数） /m … (7)

より求められる。式（6) において、サービスクラス sが稼動中の従装置数は、主装置にてカウントされるとする。

例えば、この方法としては、従装置 10— 1 ~ 10— mがシステムに登録される段階で、サービスクラス sが扱われる従装置の数を稼働中としてカウントする方法が考えられる。その他にも、従装置 10— 1〜10— inからの制御パケットの到達を監視し、申告されたサービスクラス sの蓄積量が一定期間 0でない従装置を稼働中としてカウントしたり、主装置 20から従装置 10— 1〜10— mへのポーリングにより、サービスクラス sが稼動中であるかを確認することでカウン卜する方法などが考えられる。

個々の従装置 10— 1〜10—mに対してサービスクラス単位に送信を許可する情報量 N i sは、図 39に示したフローチャートにおいて、 kの代わりに ki sとし、異なるサービスクラス単位に s c回実行することによって求めることが , できる。

フレーム周期毎に従装置 10— 1〜10— mへ通知する情報量 ni sは、図 4 1に示したフローチャートを異なるサービスクラス単位に s c回実行することによって求められる。なお、 pの初期値には、 1フレームの情報領域で、サービスクラス毎に情報バケツトを送信可能な数が設定されるとする。

制御部 27で求められたサービスクラス毎の情報量 n i sは、送信部 23で読み取られ、図 51に示すような制御バケツ卜に書き込まれた後に、従装置へ通知される。異なるサービスクラス単位の情報量 n i sを通知する制御パケットを受け取つた従装置 1 0では、制御パケッ卜に書き込まれた情報量 n i sを読みとる。制御部 1 7では n i s≠0の場合に、図 4 6または図 4 7に示したような、サ —ビスクラス sのバッファメモリ、あるいはバッファメモリ内のサ一ビスクラス sのキューに対して、この情報量 n i s以下でバッファメモリ 1 5に蓄積されている情報信号を送信部 1 3へ向けて出力するように指示する。

例えば、 n i 1が 1 0 0ならばサービスクラス 1のバッファメモリあるいはキュ一に対して 5 3 0 0 (byte)以下の情報信号を送信部 1 3へ向けて出力するように指示し、 n i 2が 5 0ならばサービスクラス 2のバッファメモリあるいはキュ一に対して 2 6 5 0 (byte)以下の情報信号を出力するように指示する。

送信部 1 3では、ノッファメモリ 1 5から送られてきたサービスクラス毎の情報信号を主装置 2 0へ送信するために、図 3 5に示すような情報バケツトが作成され、フレーム内に設けられた情報領域のタイムスロットによって主装置 2 0へ送信される。なお、送信をするタイミングとタイムスロットの番号は、制御部 1 7から指示される。

次に、従装置 1 0— 1〜1 0— mへ通知する情報量をマルチキャストする場合の処理について説明する。

図 3 0に示したフレームフォーマットの例では、制御領域として、 3 2の従装置 1 0— 1〜1 0—m全てがフレーム周期毎に制御バケツトを送受信できる分のタイムスロヅ卜が確保されている。

例えば、この場合のフレームフォーマットは、図 5 2に示すように、制御領域を 1バケツト分しか設けず、情報領域を 2 8 6バケツト分に広げるようにしてもよい。このフレームフォーマツトを用いて従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mが主装置 2 0へ蓄積量を申告する場合は、各従装置 1 0— 1〜1 0—mに対して個別に定められた定期的な周期か、主装置 2 0からのポーリングの応答として制御バケツトを送信するように制御される。

主装置 2 0が従装置 1 0— 1〜1 0— mに対して、図 5 2に示したようなフレ —ムフォーマツトを用いて情報量 n iを通知する場合は、制御領域が 1パケヅト分しかないので、情報量 n iを通知する制御バケツトを特定の従装置へ個別に送信する代わりに、全従装置宛ての制御パケヅトとしてマルチキャスト送信してもよい。

この場合の制御パケットは、図 5 3に示すようになり、情報量通知領域には全ての従装置の情報量 n iが書き込まれる。従装置識別領域には、全局宛ての制御パケットであることを示すような値（例えば 00hなど）が書き込まれる。なお、図中において、 Cは制御領域を示し、 D Mは遅延制御領域を示す。

制御部 2 7にて制御パケッ卜の各領域に必要な情報が書き込まれた後、この制御パケヅトは送信部 2 3へ送られ、従装置 1 0— 1〜 1 0— mに向けて送信される。

図 2に示した従装置 1 0の制御部 1 7では、受信部 1 4から図 5 3に示したような制御パケヅトを受け取つた場合は、制御パケヅトの情報量通知領域から全ての従装置 1 0— 1〜 1 0— mに対する情報量 n iを読み取る。該従装置 1 0— 1 〜 1 0— mに対する情報量が n i≠0の場合は、情報パケッ卜の送信を開始するタイムスロットの番号を図 4 4に示すフローチャートより求める。その後、バヅファメモリ 1 5に対して、通知された情報量 n i以下で、蓄積されている倩報信号を送信部 1 3へ向けて出力するように指示する。

次に、従装置 1 0— 1〜 1 0—mへ通知する情報量をマルチキャス卜する他の処理について説明する。

主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜 1 0— mへの情報量の通知では、図 5 4あるいは図 5 5に示すように、特定のタイムスロッ卜へ送信を許可する従装置を指定するようにしてもよい。主装置 2 0では、制御バケツ卜の情報量通知領域に、送信を許可する情報量の通知対象となる従装置 1 0— 1〜 1 0— mの従装置番号を書き込む。通知する情報量が複数のタイムスロット数に相当する場合は、同一の従装置番号が連続的に書き込まれる。

従装置 1 0— 1 ~ 1 0—mは、図 5 4あるいは図 5 5に示したようなフレームフォーマットで、情報量を通知する制御パケットを受け取った場合は、情報量通知領域から特定のタイムスロッ卜へ送信を許可する従装置番号を読み取る。読み取られた従装置番号が、該従装置 10— 1〜10—mに割り当てられた番号と一致する場合は、ノツファメモリ 15に対して、 1パケヅト分の情報信号（ここでは 53 (byte)) を送信部 13へ向けて出力するように指示する。

従装置 10— 1〜 10— mでは、読み取られた従装置番号に対して、上記の処理を逐次的に繰り返す。

なお、上記実施の形態においては、パケットの多重方式を TDMおよび TDM Aとしたが、この第 6の実施の形態のアクセス方式は、例えば F DM (Frequenc y Division Multiplex) 、 FDMA (Frequency Division Multiple Access) 、 CDMA (Code Division Multiple Access) などにしても容易に実施することができる。

このようにこの第 6の実施の形態によれば、従装置 10— 1~10— mは主装置 20から通知された情報量に従って情報信号を送信するので、数 Mbyte規模の情報信号をバース卜的に送信する場合でも、伝送路上で信号の衝突が全く起こらず、 CSMA/CDのようにスループットが低下しない。

また、情報信号の送信を許可する情報量は、従装置 10— 1〜10— mからの申告に基づいて、情報伝送容量を 100%有効利用できるように動的かつ効率的に算出されるので、バーストトラヒックや従装置 10— 1~10— mの数が増加したような混雑時でも高いスルーブヅトが得られる。

また、情報量の最大値 k(bit)は、従装置 10— 1〜10— mの総数を m(mは整数)、従装置 10— 1〜10—mが稼動している割合を《 (0<ひ≤ 1. 0) 、情報伝送容量を r (bit/sec)とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d (sec)としたときに、

k≤ (r x t d) / (ひ xm)

の関係を満たすように決定する。

従って、従装置 10— 1〜10— mは最大で k (bit)の情報信号を送信する間、上り方向の伝送路を独占的に使用できるので、大規模な情報信号を連続的に送信することが可能である。

また、上式に基づいて情報量を決定した場合は、全ての従装置 10— 1〜10 一 mが k (bit)の情報信号を送信した場合でも、その送信に必要な時間は t d (se c)なので、全ての従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mに対して情報伝送の遅延許容時間 t dを保証することができる。

さらに、全ての従装置 1 0— 1〜1 0— mは、この遅延許容時間 t d以内で、情報信号を必ず送信できるのでアクセスの公平性も保証することができるポイント ·マルチボイント通信システムのアクセス方式を提供できる。

次に、この発明のボイント ·マルチボイント通信システムの第 7の実施の形態について説明する。

この発明のボイント ·マルチボイント通信システムの第 7の実施の形態において、システム構成は図 1に示した構成と同様である。

すなわち、この発明の第 7の実施の形態において、全体のシステム構成は、図 1に示すように、 m台の従装置 1 0— 1、 1 0— 2、一1 0— mと 1台の主装置 2 0との間を光伝送路 3 0を介して接続して構築されるもので、主装置 2 0に接続される光伝送路 3 0は光力ブラ 4 0で m本の分岐路 3 0— 1， 3 0 - 2 , - 3 0— mに分岐されて、それぞれ従装置 1 0— 1、 1 0— 2、 '·· 1 0— mに接続される。

なお、図 1に示すボイント ·マルチボイント通信システムにおいては、 m台の従装置 1 0— 1、 1 0— 2、 … 1 0— mと 1台の主装置 2 0との間を m本の分岐路 3 0— 1 , 3 0 - 2 , ·'· 3 0— m、光力ブラ 4 0、光伝送路 3 0を介して接続して光アクセス網を構築したが、この第 7の実施の形態においても、主装置 2 0 の制御により伝送路の帯域を従装置 1 0— 1〜1 0— mへ割り当てるような、主装置 2 0と複数の従装置 1 0— 1〜1 0—mから構成される通信システムに対して広範に適用できるものであり、伝送路の一部が有線か無線かに依存するものではなく、例えば、従装置 1 0— 1〜 1 0— mの代わりに、複数の無線端末を無線伝送路を介して主装置 2 0に接続した構成をもつ無線アクセス網にも適用できるものである。

ここで、無線伝送路を用いる場合は、無線端末および主装置にて信号を単純に合成または分配することにより、この第 7の実施の形態のアクセス方式を容易に適用することが可能になる。

この第 7の実施の形態において、従装置 1 0— 1〜1 0— mは信号をサービス別に一時蓄積し、蓄積量を主装置 2 0の指示により申告する。主装置 2 0はある値以下の送信許可量を算出し、この許可量に基づいて信号送信を従装置 1 0— 1 〜1 0—111へ指示する。その際、主装置 2 0は高優先のサービスから送信指示し、残り帯域で、その他のサービスへ送信指示する。主装置 2 0から指示を受けた従装置 1 0— 1〜1 0— mは、その指示に従って蓄積された信号をサービス別に主装置 2 0へ送信する。

すなわち、この第 7の実施の形態のポイント 'マルチポイント通信システムにおけるアクセス方式においても、主装置 2 0の指示に従って、サービスクラス別に送信に要する情報量を申告し、主装置 2 0がサービスクラス別に送信を許可することを動作の基本原理とする。

情報信号を送信しょうとする従装置 1 0— 1〜1 0— mは、主装置 2 0の指示に従ってその情報信号の送信に必要な情報量をサービスクラス別に主装置 2 0へ申告する。各従装置 1 0— 1〜1 0— inからの申告を受けた主装置 2 0は、その申告されたサ一ビスクラス毎の情報量に基づいて、各従装置 1 0— 1〜1 0— m にサービスクラス毎に送信を指示する。その際に、主装置 2 0は優先度の高いサ一ビスクラスから順に送信を指示する。

主装置 2 0からあるサービスクラスに対する送信を指示された従装置 1 0— 1 〜1 0— mは、対応するサ一ビスクラスの情報を主装置 2 0へ送信する。

このような構成によると、従装置 1 0— 1〜1 0— mは主装置 2 0からの指示に従って情報を送信するので、数 Mバイト規模の情報信号をバースト的に送信する場合でも、伝送路上で信号の衝突が全く起こらず、 C S MA/ C Dのようにスル一プットが低下しない。

ここで、情報信号の送信を許可する情報量は、従装置 1 0— 1〜 1 0— mからの申告に基づいて、情報伝送容量を 1 0 0 %有効利用できるように動的かつ効率的に算出されるので、バーストトラフィックゃ従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mの数が増加したような混雑時でも高いスループットが得られる。サービスクラス別に情報量を申告して、優先度の高いサービスクラスから順に情報の送信を指示しているので、優先度の低いサービスクラスが数 Mバイト以上のバースト送信を行っても、優先度の高いサービスクラスに対しては独立して情報の送信を指示するので、優先度の高いサービスクラスに対しては厳しい遅延要求を満足させることができる。

さらにこの第 7の実施の形態では、各従装置 1 0— 1〜 1 0— mから申告を受けた情報量に対し、ある一定時間内に送信を指示する情報量に制限を与える。特定の従装置 1 0— 1〜1 0— mが数 Mバイト以上の大きな情報量を申告しても、ある制限値いないでしか情報の送信を指示されないので、特定の従装置 1 0— 1 〜 1 0—mの情報送信によって、他の従装置 1 0— 1〜 1 0— mの送信に与える影響を小さくすることが可能である。

一定時間内に与える情報送信の最大値 k (bit)は、従装置 1 0— 1〜 1 0— m の総数を m (mは整数）、情報伝送量を r (bit/sec)とし、システムで定められる情報伝送の許容時間を t d (sec) としたときに、

k≤ ( r x t d ) /m

の関係を満たすように決定する。また、稼働していない従装置 1 0— 1〜 1 0— mがある場合には、従装置が稼働している割合を、ひ ( 0≤«≤ 1 . 0 ) として k≤ ( r X t d ) / ( a x m)

の関係を満たすように一定時間内に与える情報送信の最大値 kを決定する。従って、従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mは最大で k (bit) の情報信号を送信する間、上り方向の伝送路を独占的に使用できるので、大規模な情報信号を連続的に送信することが可能である。また、上式に基づいて情報量を決定した場合は、全ての従装置 1 0— 1〜 1 0—mが k(Mt)の情報を送信した場合でも、その送信に必要な時間は td(sec)なので、全ての従装置 1 0— 1〜 1 0— mに対して情報伝送の遅延許容時間 t dを保証することができる。

さらに、全ての従装置 1 0— 1〜 1 0— mは、この遅延許容時間 t d以内で、情報信号を必ず送信できるのでアクセスの公平性も保証することができる。以下、この発明のボイント ·マルチボイント通信システムの第 7の実施の形態について詳細に説明する。

なお、この第 7の実施の形態において、図 2に示す従装置 1 0のバッファメモリ 1 5は、入力ポートからの情報信号をサービスクラス別に一時的に蓄積し、力ゥン夕 1 6は、ノヅファメモリ 1 5に蓄積された情報信号のサービスクラス別の蓄積量をサービスクラス別にカウントする。また、制御部 1 7は、カウンタ 1 6 でカウントされた情報信号のサービスクラス別の蓄積量を主装置 2 0へ通知する等の制御を行い、主装置 2 0からの指示に従い、ノヅファメモリ 1 5に蓄積された情報信号をサービスクラス別に送信部 1 3へ出力させる。

また、図 3に示す主装置 2 0の記憶部 2 6は、各従装置 1 0—：!〜 1 0— mから通知されたサ一ビスクラス別の蓄積量を記憶し、制御部 2 7は、記憶部 2 6に記憶された各従装置 1 0— 1〜1 0— mのサービスクラス別の蓄積量に基づいて、各従装置 1 0— 1〜1 0— mに送信を許可するサービスクラス別の情報量を算出するとともに、この算出されたサービスクラス別の情報量に従って各従装置 1 0 一 1〜1 0— mへ送信を指示し、またサービス別の情報の申告を指示する。図 1に示した伝送路における上りおよび下りの伝送フレームは、図 4に示したように、光伝送路の伝送容量を主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜1 0— mへの下り方向、従装置 1 0 _ 1 ~ 1 0— mから主装置 2 0への上り方向ともに 1 5 5 . 5 2 Mビット/秒とし、伝送フレームおよびセルフォーマットは、 I T U— T S G 1 5における G . 9 8 3 ドラフト勧告に従う。

下りの 1フレームは 5 6スロットからなり、上りの 1フレームは 5 3スロットからなり、これらの伝送フレームに基づいて、主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜 1 0—111への下りが丁0 ] (Time Division Multiplex) 、従装置 1 0— 1〜 1 0— mから主装置 2 0への上りが T D MA (Time Division Multiple Access) の多重方式により、下り 5 3バイト、上り 5 6バイトのセルがそれそれ送受信される。なお、上りのセルには 3バイトのオーバヘッドが含まれており、下り伝送フレームには、 2 8セルに 1セルの割合で 1フレームに 2つの P L 0 AMセルが 3まれる。

最初の P L 0 AMセル P L 0 AM 1には従装置 1 0— 1〜1 0— mからの上りセルを要求するグラントが 2 7個、二番目の P L O AMセル P L O AM 2にはグラントが 2 6個あり、合計 5 3個のグラントが含まれている。

主装置 2 0は図 5に示した P L 0 AMセルのグラントに、従装置 1 0— 1〜1 0— mの I D番号等の識別子を書き込むことで、上り伝送フレーム内のどのスロヅ卜に、どの従装置 1 0— 1〜1 0— mがセルを送信できるかを指示することができる。

従装置 1 0— 1〜1 0— mは、 P L O AMセルに該従装置 1 0— 1〜1 0— m の識別子が書き込まれていた場合、グラントに対応する上り伝送フレームのスロットにセルを送信することができ、この方法により光伝送路上でセルが衝突することを回避できる。

なお、この第 7の実施の形態においても、上りの送信の指示方法について制限を加えるものではなく、上り送信の方法としては以下のような方法を使用しても差し支えない。

例えば、下りスロットと上りスロットが 1対 1に対応したフレーム構成において、各下りスロヅ卜に対応する上りスロットに該下りスロットを使用する従装置 1 0— 1〜1 0— mの I D番号とサービスクラスを指定する識別子を付加することにより上りの送信をサービスクラス別に指示する方法がある。

また、下りスロッ卜で特定の従装置 1 0— 1〜 1 0— mの特定サービスクラスに対して連続して送信できるスロッ卜数を通知することにより上りの送信を指示することも可能である。

図 5 6は、第 7の実施の形態において、周期的に固定長のデータ送信を必要とするサービスクラスとして音声信号を収容し、不定期に可変長の情報を送信するサービスクラスとしてデータ信号を収容する従装置 1 0— 1〜1 0— mの構成を示す図である。

図 5 6において、この従装置 1 0は、音声信号入力ポートおよびデータ信号入力ポートに接続される入力部 1 1 a , l l b、出力ポートに接続される出力部 1 2、送信ポートに接続される送信部 1 3、受信ポートに接続される受信部 1 4、各入力ポートからの情報信号を音声信号とデータ信号と別々に一時的に蓄積する P T/JP画 7 バッファメモリ 15、バッファメモリ 15に蓄積されたデータ信号の蓄積量を力ゥントするカウン夕 16、音声信号の情報量とカウンタ 16でカウントされたデ —夕信号の蓄積量を主装置 20へ通知する等の制御を行い、かつ、主装置 20からの指示に従ってバッファメモリ 15に蓄積された音声信号とデータ信号をサ一ビスクラス別に送信部 13へ出力させる制御部 17を具備して構成される。

上記構成において、まず、主装置 20へデータ信号を送信する従装置 10— 1 〜10— mは、送信するデ一夕信号を一時的にバッファメモリ 15に蓄積し、この蓄積されたデ一夕信号の蓄積量を主装置 20の指示により送信部 13を介して主装置 20へ申告する。ここで iは個々の従装置 10— 1~10— mを表し、従装置 10— 1〜10— mの総数を m (mは整数）とした場合、 i=l、 2、〜m である。

従装置 10— 1〜10—mの ID番号とサービスクラス識別子は主装置 20で管理され、システムに加わる全ての従装置 10— 1~10— mには、初期の段階で I D番号とサービスクラス識別子が通知されている。この I D番号および識別子により、主装置 20ではどの従装置 10— 1~10—mからのどのサ一ビスクラスの情報信号であるかが識別され、各従装置 10— 1〜10—mでは受信した情報信号が自分宛てであるかが識別される。

なお、バッファメモリ 15に蓄積される信号は、例えば、 ATMセルやイーサネットバケツトのように、バッファメモリに蓄積される段階でセル化あるいはパケット化されていてもよい。

また、この第 7の実施の形態においては、図 4に示した伝送フレームのように、下り伝送フレームの 1スロヅトおよびオーバへッドを除いた上り伝送フレームの 1スロットを、それそれ 53バイトとしたので、入力される信号が ATMセルであると整合性がよい。

例えば、入力される信号がイーサネットパケットの場合は、音声信号に対しては ATMの AAL Type 1やデータ信号に対しては AAL Type 5にマッビングすることで整合性がよくなる。

図 2および図 6に示した従装置 10のカウンタ 16では、バッファメモリ 15 に一時的に蓄積された信号の送信に必要な情報量が、信号の送信に必要なセル数あるいはスロヅト数を単位として整数で計数される。

例えば、図 4に示した上り伝送フレームでは、オーバヘッドを除いた 53バイ卜で信号が伝送されるので、情報量は 53バイトを 1単位として計数される。この計数方法としては、ノソファメモリ 15への信号の入力およびノヅファメモリからの信号の出力に応じて随時計数する方法、バッファメモリ 15に FIF 0で蓄積されている信号の先頭アドレスと末尾アドレスの差から計数する方法等が考えられ、ノ 'ッファメモリ 15に蓄積されている信号の絶対値を情報量としてもよいし、前回の申告からの差分値を情報量としてもよい。

情報量は、ビットあるいはバイトを単位とした整数値で計数してもよいが、信号の送信に必要なセル数あるいはスロット数で計数すれば、主装置 20へ申告する値が小さくなるので効率がよい。

なお、蓄積されている信号が 53バイト未満の場合には、送信に 1セルあるいは 1スロット必要として計数してもよいし、 53バイトになるまで計数しなくてもよい。

また、主装置 20が PL 0 AMセルを用いて、従装置 10— 1〜10—mに対して信号の送信に必要な情報量を申告するように指示する方法は、第 1の実施の形態に関して図 6乃至図 10を参照して説明した方法と同様である。

すなわち、図 6は、主装置 20が PLOAMセルに情報量の申告を指示する方法を示したフローチャートであり、図 7および図 8において、 Nは PLOAMセルにおけるグラントの総数を表し、 PLOAMセル 1の場合に N= 27、 PLO AMセル 2の場合に N= 26であり、 Pは情報量の申告を指示するグラントの間隔、 #nはグラントの番号を表し、それぞれ P 1の整数値、 #n = Pで初期化されているとする。

ところで、 PLOAMセルのグラントで情報量の申告を指示する場合、信号の送信の指示と情報量の申告の指示とを区別することが必要となる。

例えば、この方法としては図 7および図 8に示すように、情報量の申告を指示する場合は、従装置 10— 1〜10—mの ID番号と特定の値との論理和をグラントに書き込み、特定のビヅ卜にフラグを立てることが考えられる。

特定の値は、従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mの I D番号として使われていない値として、 0 x 8 0等にすればよい。

従装置 1 0— 1〜 1 0— mは、グラントに書き込まれた値と特定の値の否定との論理積が該従装置の I D番号と一致した場合に、グラントに書き込まれた値と特定の値との論理積から、特定のビットにフラグが立っているかを識別し、情報量を申告するか、信号を送信するかを判断すればよい。

別の方法としては、図 9および図 1 0に示すように、グラントには従装置 1 0 — 1〜1 0— mの I D番号を書き込み、 P L O AMセルの付加的な領域に情報量の申告を指示したグラントの番号 # nを書き込むことが考えられる。

従装置 1 0— 1〜1 0— mは、グラントに書き込まれた従装置 1 0— 1 ~ 1 0 一 mの I D番号が該従装置の I D番号と一致した場合に、上述の付加的な領域の値を読み込み、この値と送信を指示されたグラントの番号とを比較して、情報量を申告するか信号を送信するかを判断すればよい。

次に、従装置 1 0— 1〜 1 0— mが主装置 2 0に対して、信号の送信に必要な情報量を申告する方法について説明する。

従装置 1 0— 1〜1 0 -mは、図 7乃至図 1 0のフローチャートによって、該従装置 1 0— 1〜1 0—Π1に対して情報量の申告が指示されたと判断した場合、情報量の申告を示すセル識別子、音声信号の情報量、カウン夕 1 6で計数されたデータ信号の蓄積量、および該従装置の I D番号を少なくとも書き込んだセルを作成する。

ここで、周期的に固定長のデータ送信を必要とするサービスクラスとしては、音声信号に限らず、通常の電話や I S D Nなどの回線交換型サービス一般を収容することができる。電話の場合は 6 4 kbit/sを音声信号の情報量とし、 I S D N 基本速度サービスの場合は 1 4 4kbit/sを音声信号の情報量としてセルを作成す

'Ό ο

この作成したセルは、申告を指示されたグラントに対応する上り伝送フレームのスロットにより、送信部 1 3を介して主装置 2 0へ送信する。なお、デ一夕信号の蓄積量は、カウン夕 1 6で計数された絶対値、および前回の申告からの差分値の両方か、どちらか 1つを申告する。

各従装置 1 0— 1〜1 0— mからの音声信号の情報量とデータ信号の蓄積量の通知を受けた主装置 2 0は、この通知を図 3に示した受信部 2 4で受信して、この受信した音声信号の情報量とデータ信号の蓄積量を記憶部 2 6で記憶する。図 5 7は周期的に固定長のデータ送信を必要とするサービスクラスに音声信号を収容し、不定期に可変長の情報を送信するサービスクラスにデータ信号を収容する場合におけるこの第 7の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムの上り伝送フレームを示した図である。

図 5 7において、この伝送フレームは、固定長のフレームを備え、さらに 1フレームは固定長のスロッ卜に分割されている。図 5 7でのデ一夕信号に対する送信指示については次に説明する。

図 3に示した主装置 2 0において、受信ポートを介して受信された各従装置 1 0一 ι〜ι 0— mからの情報信号は、受信部 2 4においてヘッダが取り除かれた後に、セルに書き込まれたセル識別子に基づいて識別される。識別されたセルが情報量を申告するセルの場合は記憶部 2 6に送られ、信号を送信するセルの場合は出力部 2 2に送られる。

図 5 8は、この第 7の実施の形態における図 3に示した主装置 2 0における、記憶部 2 6の構成について示したものである。

第 7の実施の形態において、記憶部 2 6には、従装置 1 0— 1〜1 0— mから申告された音声信号に対する情報量が記憶される情報量テーブル 1 (図 5 8 ( a ) ) とデータ信号に対する蓄積量が記憶される情報量テーブル 2 (図 5 8 ( b ) ) 、従装置 1 0— 1〜 1 0— mの音声信号に対する送信を許可する許可量が記憶される許可量テーブル 1 (図 5 8 ( c ) ) と従装置 1 0— 1〜1 0— mのデ一夕信号に対する送信を許可する許可量が記憶される許可量テーブル 2 (図 5 8 ( d ) ) が、それそれ設けられている。

各テーブルの情報量 R v i、 d i , 許可量 G v i、 G d iの初期値は 0であり、従装置 1 0— :！〜 1 0— mの I D番号 iには、各従装置 1 0—：！〜 1 0—m に対して個別に割り当てられた値が書き込まれている。

受信部 24から情報量を申告するセルを受けた記憶部 26では、セルに書き込まれた従装置 10— 1~10— mの ID番号と申告された蓄積量をサ一ビスクラス別に読み取り、これらの読み取られた値に基づいて、情報量テーブル内で従装置 10— 1〜10— mの ID番号が一致する音声信号に対する情報量 Rv iとデ一夕信号に対する蓄積量 Rd iを更新する。

主装置 20の制御部 27では、記憶部 26の情報量テーブルに基づいて、各従装置 10— 1〜10—mのデ一夕信号に対して信号の送信を許可する許可量 Gd iを特定の最大値 kビット以下で算出する。

ここで、特定の最大値 kは、従装置 10— 1〜10— mの総数を m、従装置 1 0— 1〜： L 0— mが稼動している割合をひ (0<α≤ 1. 0) 、データ信号に対する伝送容量の最小値を r dm i ηビッ卜/秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、

k ≤ (rdminxt d) ÷ (a ) … （8)

の関係を満たすように決定される。なお、従装置が稼動している割合ひは、式（ 2) より求められ、全ての従装置 10— 1〜10—mが稼動している場合はひ = 1. 0である。

音声信号が電話や I SDNの場合は契約時に使用する帯域が固定される。したがって、各従装置 10— 1〜 10—mに収容する音声信号の契約帯域（ビッ卜/秒 )を rvc iとすると、音声信号の契約帯域の総和 rvc (ビッ卜/秒、)は

rvc = ∑rvc i … (9)

となる。デ一夕信号に対する伝送容量の最小値 r d m i nは

r dm i n = r - r v c … ( 10)

と定義することができる。

また、音声信号の使用する帯域が伝送路全体の伝送容量に比べて十分に小さく (例えば、 1/10以下）、デ一夕信号に対する遅延許容時間 t dが数 ms以上あり、データ信号に対する遅延時間の許容値が厳密に定義されていない場合においては、 rdminとすることで伝送路全体の伝送容量 rを使用しても差し支えない。

また、データ信号に対する遅延許容時間 t dは、システムで扱うサービス等を基準にして設定される。この値は、通常のインターネットアクセスなどの遅延を許容するデータ系のサービスでは、信号の送信を完了する迄に人間が気にならない時間等を考慮すると、 0. 1〜1秒程度の値が妥当と考えられる。

式（2) における稼動中の従装置数は、主装置 20にてカウントされる。例えば、この方法としては、主装置 20から従装置 10— 1〜10— mに対する送信指示に対して応答をする従装置 10— 1〜10— mを稼働中としてカウン卜する方法等も考えられる。

図 59は、送信指示に係わる処理の全体関係を示すフローチャートである。また、図 60は音声信号に対する送信指示を出す周期を計測する処理を示すフローチャート、図 61は許可量 Gd iを算出する処理を示すフローチャート、図 62 は送信指示すなわちグラントを生成する処理を示すフローチャート、図 63は音声信号送信指示を生成する処理を示すフローチャート、図 64はデータ信号送信指示を生成する処理を示すフローチャートである。

図 59に示したように送信指示に係わる処理は、図 6にフローチャートで示した上り P LOAM指示生成（ステップ 631) の他、送信指示生成（ステップ 6 34)、周期計測夕イマ（ステップ 632) 、送信許可量算出（ステップ 633 ) の 4つの処理が同時に動作するマルチタスクの形態をとる。

図 60は、周期計測タイマの動作を示す。図 60において、音声信号の送信に必要な特定周期をカウン夕で計測し、特定周期までカウントアップすると f 1 a g 1 =TRUEにセットし、カウンタをリセットする。

図 61は、許可量 Gd iを算出する処理を示す。図 61の処理においては、蓄積量 Rd iから kの値を超えない範囲で Gd iを算出する。

図 62は、送信指示生成の処理を示す。図 62において、 f lagl = TRU Eのとき音声信号送信指示処理を行い、 f 1 ag 1 =FALSEのときにデ一夕信号送信指示処理を行う。ここで、 N sは PL 0 AMセル一つで指示できるスロット数を示しており、前述の I TU— T SG15における G. 983ドラフト勧告では PL0AM1では Ns = 27と P L 0 AM 2では N s = 26となる。グラントの番号 #n (#n=l. . s) が N sと等しくなると P L OAMセルを生成する。

図 63は、音声送信指示処理を示す。図 63において、全ての従装置の音声送信指示が終わってから f 1 ag 1 =FAL SEにする。この処理により、全ての従装置の音声送信指示が終わるまでデータ信号の送信指示を行わない処理が可能となる。

図 64は、デ一夕信号送信指示処理を示す。図 64において、与えられた許可量 Gdiが Gdi = 0となるまでの間、音声信号送信や P L 0 AMの伝送を除いて連続的に送信の指示を与える。また、送信指示がないときはアイドルが挿入される。

次に、従装置 10— 1~10— mが主装置 20からの指示に従って、信号を送信する方法について説明する。

図 2および図 56に示した従装置 10では、受信ポートを介して受信部 14でセルが受信される。受信部 14では、セルに書き込まれた宛て先に基づいて、受信したセルが該従装置 10— 1~10— m宛てであるかが識別される。セルが該従装置 10— 1〜 10—m宛ての場合は、セルに書き込まれたセル識別子に基づいてセルの種類が識別される。識別されたセルが信号セルの場合は出力部 12に送られ、 P LOAMセルの場合は制御部 17に送られる。

制御部 17では、受信部 14から PLOAMセルを受け取ると、図 6乃至図 8 のフローチャートによって、信号の送信が指示されたのか、情報量の申告が指示されたのかを判断する。

信号の送信を指示されたと判断した場合は、さらにどのサービスクラスに対する送信指示であるか確認する。確認後バッファメモリ 15に一時的に蓄積されていた該サービスクラスの信号を取り出し、信号を送信するセルを作成し、送信部 13を介してこの作成したセルを送信する。

次に、図 57を参照してこの第 7の実施の形態をより具体的に説明する。図 57において、 1フレームが 12スロッ卜から構成されている。従装置 1~ 3の音声信号ポートが稼働中であり、また、従装置 1〜4のデ一夕信号ポートが稼働中である。データ信号に対して送信を許可する許可量 Gd iに対する特定の最大値 kは 7スロットである。

図 57では左から右に時刻が進んでいる。図 57の左端の時刻で、従装置 1〜 3の音声信号の情報量がそれぞれ 1スロット相当であり、従装置 1~4のデ一夕信号の蓄積量 Rd iがそれぞれ、 Rd l = 100、 d 2 = 2, Rd3 = 4、 R d4= 150スロットとする。

まず、デ一夕信号に対する送信許可量を算出する。ここで、 k = 7スロットなので、 Gd l = 7、 Gd2 = 2、 Gd3 = 4、 Gd4 = 7となる。また、 Gd i を算出した時点で、各デ一夕信号の蓄積量 Rd iは Rd 1=93、 Rd 2 = 0, Rd 3 = 0, Rd 4= 143となる。ここでは説明のため、算出や割り当ての処理に必要な時間は無視している。

いま、図 57の左端の時刻で、従装置 1のデータ信号に対してスロットの割り当てが始まり、図 57の左端では従装置 1のデータ信号のスロットが割り当てられる。

次のスロットでは図 60に示したタイマ処理により音声信号を伝送する周期がはじまつたことを示す f 1 ag 1が立てられる。図 62に示した送信指示生成の処理において: f l ag lを検出して音声信号に対する送信指示を行う。この結果、主装置 20の記憶部 26に記憶されている従装置 1〜3に対する情報量 Gv 1〜 G V 3に従って、各従装置 1〜 3の音声信号に対して 1スロットずつ送信指示が出され。

次に、音声信号に対する送信指示が終了すると、再び、従装置 1のデータ信号に対する送信を開始する。このときは、 Gd 1が最大値 k=7で制限されており、音声送信の前にすでに 1スロヅト送信済みであるため、連続 6スロットの送信の指示がなされる。

以下同様に、音声信号に対してはタイマが: f 1 ag 1を立てる毎にスロットが送信に割り当てられ、データ信号に対しては Gd i (Gd i≤k) ずつ、音声信号に対するスロッ卜を除いて連続して送信に割り当てられる。以上により、この第 7の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムにおけるこのアクセス方式では、図 5 7に示した帯域割当てのように、音声信号に対しては周期的に送信を行い、デ一夕信号に関しては、音声信号送信を行った後の残りの領域に対して、主装置 2 0で算出された許可量 G d i以下で、信号の送信を指示された従装置が上りの伝送路を独占的に使用して、信号を連続的に送信することができる。

次に、図 6 5乃至図 6 7を参照してこの発明の第 8の実施の形態を詳細に説明する。

図 6 5は、特定の周期 Tで可変長のデータ送信を必要とするサービスクラスとして可変レートの符号圧縮方式で生成された映像信号を収容し、不定期にデ一夕を送信するサービスクラスとしてデ一夕信号を収容するボイント ·マルチボイント通信システムの第 8の実施の形態の従装置 1 0を示した図である。

可変レートの符号圧縮では、元となる映像信号が変化の激しい映像であるとき単位時間当たりの符号が多くなり、逆に変化の穏やかな映像であるとき単位時間当たりの符号が低く抑えられる符号形式である。以下、特に説明のない限り、第 8の実施の形態では、可変レートの符号圧縮方式で生成された映像信号を単に映像信号と記す。

図 6 5において、この従装置 1 0は、映像信号入力ポートおよびデータ信号入力ポートに接続される入力部 1 1 b， 1 1 c、出力ポートに接続される出力部 1 2、送信ポートに接続される送信部 1 3、受信ポートに接続される受信部 1 4、各入力ポートからの情報信号を映像信号とデータ信号と別々に一時的に蓄積するノ 'ッファメモリ 1 5、ノッファメモリ 1 5に蓄積された映像信号とデータ信号の蓄積量をそれそれカウン卜するカウンタ 1 6、カウン夕 1 6でカウントされた映像信号の蓄積量とデ一夕信号の蓄積量を主装置 2 0へ通知する等の制御を行い、かつ、主装置 2 0からの指示に従ってバッファメモリ 1 5に蓄積された映像信号とデータ信号をサービスクラス別に送信部 1 3へ出力させる制御部 1 7を具備して構成される。

この第 8の実施の形態において、まず、主装置 2 0へ映像信号またはデータ信号を送信する従装置 1 0は、送信する映像信号とデータ信号を一時的にバッファメモリ 1 5に蓄積し、この蓄積された映像信号とデ一夕信号の蓄積量を主装置 2 0の指示により送信部 1 3を介して主装置 1 3へ申告する。ここで iは個々の従装置 1 0— 1〜1 0— mを表し、従装置 1 0— 1〜1 0— mの総数を m (mは整数）とした場合、 i = l、 2、〜mである。

この第 8の実施の形態においては、映像信号の伝送速度が時事刻々と変化するため、映像信号の蓄積量もデータ信号の蓄積量と同様に主装置 2 0からの指示に基づいて主装置 2 0へ申告する。申告の方法は第 7の実施の形態と全く同様に図 6乃至図 1 0に示したフローチャートによって実現される。

図 6 6は、この第 8の実施の形態におけるボイント ·マルチボイント通信システムの上り伝送フレームを示した図である。

ここで、この第 8の実施の形態が第 7の実施の形態と異なる点は周期的に割り当てられた映像信号用スロットが可変長になっていることである。

すなわち、第 8の実施の形態において、あるフレームにおいては、従装置 2の映像信号が 2スロットを使用し、次のフレームでは従装置 3の映像信号が 2スロットを使用している点が第 7の実施の形態と異なる。

主装置 2 0は、第 7の実施の形態と同様に、図 3に示したように構成される。また、主装置 2 0の記憶部 2 6も、第 7の実施の形態と同様に、図 5 8に示したように構成される。

記憶部 2 6には、従装置 1 0— 1〜1 0— mから申告された映像信号に対する蓄積量が記憶される情報量テーブル 1 (図 5 8 ( a ) ) とデ一夕信号に対する蓄積量が記憶される情報量テーブル 2 (図 5 8 ( b ) ) 、従装置の映像信号に対する送信を許可する許可量が記憶される許可量テーブル 1 (図 5 8 ( c ) ) と従装置のデータ信号に対する送信を許可する許可量が記憶される許可量テーブル 2 ( 図 5 8 ( d ) ) が、それそれ設けられている。

各テーブルの情報量 R v i、 R d i、許可量 G v i、 G d iの初期値は 0であり、従装置 1 0—：!〜 1 0— mの I D番号 iには、各従装置 1 0— 1〜1 0—m に対して個別に割り当てられた値が書き込まれている。受信部 24から情報量を申告するセルを受けた記憶部 26では、セルに書き込まれた従装置 10— 1〜10—mの ID番号と申告された蓄積量をサービスクラス別に読み取り、これらの読み取られた値に基づいて、情報量テーブル内で従装置 10— 1〜10—mの ID番号が一致する映像信号に対する蓄積量 Rv iとデ一夕信号に対する蓄積量 Rd iを更新する。

主装置 20の制御部では、記憶部 26の情報量テ一ブルに基づいて、各従装置 10—：!〜 10—mのデ一夕信号に対して信号の送信を許可する許可量 Gdiを特定の最大値 kビット以下で算出する。

ここで、特定の最大値 kは、従装置 10_ 1~10— mの総数を m、従装置 1 0— 1~10— mが稼動している割合をひ (0<α≤ 1. 0) 、デ一夕信号に対する伝送容量の最小値を r dm i ηビッ卜/秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、式（8) の関係を満たすように決定される。周期 Tで可変長のデータ送信を必要とするサービスクラスに対する遅延許容時間 t dは周期 Tと等しいと設定できる。つまり、

t d = T - (1 1)

となる。

なお、従装置 10— 1〜10— mが稼動している割合ひは、式（2) より求められ、全ての従装置が稼動している場合はひ = 1. 0である。

映像信号の伝送サービスがデータ信号とことなり遅延やデータの損失に対する仕様が厳しいサービスである場合、契約時に使用する帯域の最大値が固定されることが多い。このような契約時に最大帯域が固定されるサービスに対しては、各従装置 10— 1〜10—mに収容する映像信号の最大帯域（ビット /秒）を rvc iとすると、映像信号の最大帯域の総和 rvc (ビット/秒）は、式（9) のようになる。

データ信号に対する伝送容量の最小値 r dm inは、式（10) と定義することができる。

また、各従装置 10— 1〜10—mからの映像信号は一般的には相関がなく、統計多重効果により映像信号の伝送容量の総和は上記の r V cより一般的には小さい rvc eという値となることが期待される。このため、統計多重効果を加味して、

rdmin=r— rvc e … ( 12)

と定義することもできる。

また、映像信号の使用する帯域が伝送路全体の伝送容量に比べて十分に小さく (たとえば 1/10以下）、データ信号に対する遅延許容時間 t dが数 ms以上あり、デ一夕信号に対する遅延時間の許容値が厳密に定義されていない場合には、 r d m i nとして伝送路全体の伝送容量 rを使用しても差し支えない。

式（2) における稼動中の従装置数は、主装置 20にてカウントされる。例えば、この方法としては、主装置 20から従装置 10— 1〜10— mに対する送信指示に対して応答をする従装置 10— 1〜10— mを稼働中としてカウントする方法等も考えられる。

この第 8の実施の形態における送信指示は、第 Ίの実施の形態と全く同一であり、図 59乃至図 64に示した処理により同様に実現できる。

次に、この発明の第 9の実施の形態について説明する。

ィン夕一ネヅトを用いての映像などでは映像信号の伝送にもある程度の遅延やデ一夕損失が許される場合も多い。その場合においても、映像信号に関しては画像の切り替わりが周期的に存在するので、周期的にデ一夕を伝送できることが必要である。この第 9の実施の形態ではある程度の遅延ゃデ一夕損失が許されるが特定周期 Tでデータ送信を行う映像信号の伝送とデ一夕信号の伝送を行ぅポイント ·マルチポィン卜通信システムについて説明する。

第 9の実施の形態では、映像信号に対しても図 6 1と同等の許可量算出を行うことを特徴とする。すなわち、主装置 20の制御部 27では、記憶部 26の情報量テーブルに基づいて、各従装置 10— 1〜10— mの映像信号に対しても信号の送信を許可する許可量 Gv iを特定の最大値 kvビット以下で算出する。

ここで、特定の最大値 kvは、従装置の総数を m、従装置の映像信号入力ポートが稼動している割合をひ V (0<αν≤ 1. 0) 、映像信号に対する伝送容量の最大値を rvmaxビヅト /秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許 W 9/3 容時間を t V秒としたときに、

k V ≤ ( r vmax X t v) ÷ (a v xm) … ( 13)

の関係を満たすように決定される。映像信号に対する遅延許容時間 t Vは周期 T と等しいと設定できる。つまり、

t v = T … （ 14)

となる。

なお、従装置 10— 1~10— mの映像信号ポートが稼動している割合、ひ V は、

αν= (稼働中の従装置数） ÷m - ( 1 5)

より求められ、全ての従装置の映像信号ポートが稼動している場合はひ V = 1. 0である。また、 r vmaxは映像信号伝送を行う加入者の数などに応じてシステムで決定される。

このようにして、映像信号に対する特定の最大値 kvが決められた後、主装置 20の制御部 27では、記憶部 26の情報量テーブルに基づいて、各従装置 10 — 1〜10—mのデータ信号に対して信号の送信を許可する許可量 Gd iを特定の最大値 kビヅト以下で算出する。

ここで、特定の最大値 kは、従装置 10— 1〜10— mの総数を m、従装置 1 0— 1〜10—mが稼動している割合をひ (0< ≤ ί. 0) 、デ一夕信号に対する伝送容量の最小値を r dm i ηビッ卜/秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、式（8) の関係を満たすように決定される。なお、従装置 10— 1〜10— mが稼動している割合ひは、式（2) より求められ、全ての従装置 10— 1〜10— mが稼動している場合はひ = 1. 0 である。

なお、

rdmin = r— rvmax … 、 16)

である。

また、データ信号に対する遅延許容時間 t dは、システムで扱うサービス等を基準にして設定される。通常のインターネットアクセスなどの遅延を許容するデ一夕系のサービスでは、信号の送信を完了する迄に人間が気にならない時間等を考慮すると、 0 . 1〜 1秒程度の値が妥当と考えられる。

映像信号に対する遅延許容時間は通常の T V信号のフレーム送信間隔を考慮すると 3 0 m s程度が妥当である。

図 6 7は、この第 9の実施の形態における送信指示に係わる処理の全体関係を示すフローチャートである。この第 9の実施の形態が第 7の実施の形態と異なる点は、映像信号に対しても送信許可量の算出処理がある点である。

図 6 7において、図 6 0に示した周期夕イマや図 6 1に示したデ一夕送信に対する許可量を算出する処理、図 6 2に示した送信指示処理、図 6 4に示したデ一夕信号送信指示については第 7の実施の形態と全く同一である。

さらに、映像信号に対する許可量算出処理（ステップ 6 4 4 ) は、図 6 1に示したデータ送信に対する許可量を算出する処理において、データ蓄積量 R d iを R v iに、許可量 G d iを G v iに、特定の最大値 kを k vに置き換えた処理となる。

なお、第 7乃至第 9の実施の形態において、周期的に固定長のデータ送信を必要とするサービスクラスとして音声信号を、周期的に可変長のデータ送信を必要とするサービスクラスとして映像信号を例として説明を行ったが、音声信号に対しても可変レートの音声符号化を行って周期的に可変長のデータ送信を必要とするサ一ビスクラスとして収容することもできる。

また、映像信号に対しても固定レートの画像符号化を行って周期的に固定長のデ一夕送信を必要とするサービスクラスとして収容することもできる。

また、周期的に固定長のデータ送信を必要とするサービスクラスを、周期的に可変長のデ一夕送信を必要とする第 8や第 9の実施の形態のボイント ·マルチポィント通信システムに収容してもよい。

次に、図 6 8乃至図 7 3を参照してこの発明の第 1 0の実施の形態について説明する。

この発明の第 1 0の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムにおいては、特定周期 Tでデータ送信を必要とするサービスクラス s 0と不定期にデ —夕送信を行う 2つのサービスクラス s 1と s 2を備えている。

2つのサービスクラスとしては、デ一夕の送信に対する遅延許容時間が t 1のサービスクラス s 1と、デ一夕の送信に対する遅延許容時間が t 1より長い t 2 であるサ一ビスクラス s 2を収容する。

遅延許容時間 t 1のサービスクラスに収容する信号としては、音声や映像などのマルチメディァ信号をィン夕ーネヅト上で U D Pと呼ばれるプロトコルを用いてリアルタイム伝送するための情報信号がある。

また遅延許容時間 t 2のサービスクラスに収容する信号としては、通常のゥェブアクセスやファイルの転送を行う情報信号があり、通常 T C Pと呼ばれるプロトコル群を使用して伝送される。

図 6 8において、この第 1 0の実施の形態の従装置 1 0は、サービスクラス s 0入力ポート、サ一ビスクラス s 1入力ポート、サービスクラス s 2入力ポートに接続される入力部 1 1— 1 , 1 1一 2， 1 1—3、出力ポートに接続される出力部 1 2、送信ポートに接続される送信部 1 3、受信ポートに接続される受信部 1 4、各入力ポートからの情報信号をサービスクラス別に一時的に蓄積するバッファメモリ 1 5、ノッファメモリ 1 5に蓄積された各サービスクラスの情報信号の蓄積量をそれそれカウントするカウン夕 1 6、カウンタ 1 6でカウントされたサービスクラス別の情報信号の蓄積量を主装置 2 0へ通知する等の制御を行い、かつ、主装置 2 0からの指示に従ってバッファメモリ 1 5に蓄積された各サ一ビスクラスの情報信号をサービスクラス別に送信部 1 3へ出力させる制御部 1 7を具備して構成される。

図 6 8の構成において、必ずしも入力ポートはサービスクラス別に必要ではない。特にサービスクラス s 1が上述の U D Pであり、サービスクラス s 2が上述の T C Pである場合には、両サービスクラスに関しては入力パケヅトにつけられたプロトコル番号を使用してサ一ビスクラスを識別するように構成することもでさる。

図 6 8の構成において、各従装置 1 0— 1〜1 0— mはカウンタ 1 6でカウントしたサービスクラス別の蓄積量を主装置 2 0の指示に従ってそれそれ送信部 1 3を介して主装置 20へ通知する。

各従装置 10— 1〜10—mからサービスクラス別の蓄積量の通知を受けた主装置 20は、この通知を図 3に示した受信部 24で受信して、この受信したサービスクラス別の蓄積量を記憶部 26で記憶する。

図 69は、この第 10の実施の形態における記憶部 26の構成について示したものである。

図 69において、記憶部 26には、従装置 10— 1〜10— mから申告されたデ一夕信号に対する蓄積量がサービスクラス毎に記憶される情報量テーブル 1〜 3 (図 69 (a) 〜（c) ) と、従装置 10— 1〜10— mのデータ信号に対する送信をサービスクラス毎に許可する許可量が記憶される許可量テ一ブル 1〜3 (図 69 (d) 〜（f) ) とが、それそれ設けられている。

各テーブルの情報量 R0 i、 R 1 i、 R2 i、許可量 GO i、 G 1 i、 G2 i の初期値は 0であり、従装置 10— 1〜10— mの ID番号 iには、各従装置 1 0— 1〜 10—mに対して個別に割り当てられた値が書き込まれている。

受信部 24から蓄積量を申告するセルを受けた記憶部 26では、セルに書き込まれた従装置 10— 1〜10—mの ID番号と申告された蓄積量をサービスクラス別に読み取り、これらの読み取られた値に基づいて、情報量テーブル内で従装置 10— 1〜10— mの ID番号が一致する各サ一ビスクラスのデータ信号に対する蓄積量 R0 i~R2 iを更新する。

主装置 20の制御部 27では、記憶部 26の情報量テーブルに基づいて、各従装置 10_ 1~10—mの各サービスクラスのデータ信号に対してサービスクラス毎に信号の送信を許可する許可量 GO iから G2 iを、それぞれ、特定の最大値 k0〜k2ビット以下で算出する。

まず、周期的にデータ送信を必要とするサービスクラス s 0に対して許可量 G

0 iを算出する。

ここで、特定の最大値 k 0は、従装置 10— 1〜： I 0— mの総数を m、従装置 10— 1〜10— mの映像信号入力ポートが稼動している割合をひ 0 (0くひ 0 ≤ 1. 0) 、サービスクラス s 0のデータ信号に対する伝送容量の最大値を r 0 maxビット /秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t 0秒としたときに、

kO ≤ (r Omaxx t 0) ÷ ( θ m) … ( 17)

の関係を満たすように決定される。サービスクラス s 0に対する遅延許容時間 t 0は周期 Tと等しいと設定できる。つまり、

t 0 = T … （ 18)

となる。

なお、従装置 10— 1〜10— mのサービスクラス s 0のデ一夕信号ポートが稼動している割合ひ 0は、

ひ 0= (サービスクラス s 0が稼働中の従装置数） ÷m … ( 19) より求められ、全従装置のサービスクラス s 0のデ一夕信号ポートが稼動している場合はひ 0= 1. 0である。

r 0 maxはサービスクラス s 0のデータ信号伝送を行う加入者の数などに応じてシステムで決定される。

このようにして、サービスクラス s 0のデータ信号に対する特定の最大値 kO が決められた後、主装置 20の制御部 27では、記憶部 26の情報量テーブルに基づいて、各従装置 10— 1~10_mの他のサ一ビスクラスのデータ信号に対して信号の送信を許可する許可量 G 1 iと G2 iを特定の最大値 k 1と k 2ビット以下で算出する。

ここで、特定の最大値 kl( 1= 1、 2)は、従装置 10— 1〜10— mの総数を m、従装置 10— 1〜10— mの各サービスクラスが稼動している割合をひ 1 (0<α 1≤ 1. 0) 、各サービスクラスのデータ信号に対する伝送容量の最小値を r lminビッ卜/秒とし、システムで定められる各サービスクラスのデ一夕伝送の遅延許容時間を t 1秒としたときに、

k 1 ≤ (r lminxt l) ÷ (a l xm) … （20)

の関係を満たすように決定される。

なお、従装置が稼動している割合ひ 1は、

ひ 1= (各サービスクラスが稼働中の従装置数） ÷m … (2 1) より求められ、全ての従装置の該サ一ビスクラスが稼動している場合はひ 1= 1 . 0である。

なお、

r lmin + r2min=r— r Omax … (22)

である。

特定周期 Tでデータ送信を行うサービスクラス s 0に例えば通常の電話や I S DNが収容されるとすると、 s 0に対する遅延許容時間は lms程度となる。サ一ビスクラス s 1に対する遅延許容時間は、映像が伝送されると考えると、通常の TV信号のフレーム送信間隔を考慮して 3 Oms程度が妥当である。

したがって、サービスクラス s 1に関しては実際は周期 T = t 1程度でデ一夕の送信を行う。また、サービスクラス 2では通常のイン夕一ネットアクセスなどの遅延を許容するデータ系のサービスを収容し、遅延許容時間 t lは、信号の送信を完了する迄に人間が気にならない時間等を考慮すると、 0. 1〜1秒程度の値が妥当と考えられる。

上述のように、この第 10の実施の形態において、サービスクラス s iは主としてリアルタイムのデータを伝送するため、サービスクラス s 2に対してデータ送信に対する遅延許容値 t 1が小さくなつている。従って、サービスクラス s 1 に対して先に伝送容量を確保し、残った伝送容量でサービスクラス s 2に伝送容量を割り当てる。このとき、 s 1および s 2に対する最大伝送可能情報量 k 1と k2は

k Kk2 … （23)

とする。

これは、遅延許容値の小さいサービスに対しては連続して送信できる情報量を少なくして、比較的短い時間に送信すべきサービスクラス s 1の情報信号を蓄積している全ての端末に送信の指示を与えるためである。

図 70は、この第 10の実施の形態における送信指示に係わる処理の全体関係を示すフローチャートである。

この第 10の実施の形態が第 7の実施の形態と異なる点は、全てのサ一ビスク T/JP99/00272 ラスのデータ信号に対して送信許可量の算出処理（ステップ 6 5 4〜6 5 6 ) がある点と、サービスクラス 1に対しても周期計測夕イマ処理がある点である。

図 7 1は、図 7 0に示したサービスクラス 1に対する周期計測夕イマ処理を示したフローチャートである。なお、サービスクラス s 0に対する周期計測タイマ処理は図 6 0に示したフローチャートの処理と同一である。

また、図 7 1に示したデ一夕送信に対する許可量を算出する処理は、図 6 1に示したデ一夕送信に対する許可量を算出する処理において、それそれサ一ビスクラス毎に、 1 = 1、 2として、 G d iを G l i、 R d iを R l i、 kを k lとすればよい。

図 7 2は、図 7 0に示した送信指示全体の処理をフローチャートで示したものである。図 7 2において、サービスクラス s 0に対する送信指示が最も高い優先度を持っており、サービスクラス s 0に対する送信指示が終了した場合にサービスクラス s l、 s 2に対して送信指示を行う。サービスクラス s 1、 s 2の間では、サービスクラス s 1の方が高い優先度を有しており、一定周期毎に s 2に先だって s 1のサ一ビスクラスは送信指示が与えられる。

図 7 3は、図 7 2に示したサービスクラス s 0に対する送信指示処理を示した図である。サービスクラス s 0に対する送信指示は図 1 6に示した音声信号に対する送信指示において、 G v iを G O iに置き換え、音声信号に対する識別子の代わりにサービスクラス s 0の識別子をつければよい。

図 7 4は、図 7 2に示したサービスクラス s 1のデータ信号に対する送信指示処理を示したフローチャートである。サービスクラス s 1のデータ信号に対する送信指示は、図 6 3に示した音声信号に対する送信指示において、 0 :1を0 1 土に、： f 1 a g 1を f 1 a g 2に置き換え、音声信号に対する識別子の代わりにサービスクラス s 1の識別子をつければよい。

サービスクラス s 2に対する送信指示は、図 6 4に示したデータ信号に対する送信指示において、 0 ;1を6 2 iに置き換えればよい。

図 7 5は、この第 1 0の実施の形態におけるボイント ·マルチポィント通信システムでのフレーム構成を示す図である。図 7 5においては、従装置 1がサ一ビスクラス s 0と s 1を使用し、従装置 2と従装置 3がサービスクラス s 0と s 2 を使用している場合を示している。

この第 1 0の実施の形態においては、サービスクラス s 0に対しては、周期 T で必ず帯域を割り当てる。また、サービスクラス s 1に対しては、サ一ビスクラス s 0に対する送信割り当て後に割り当てられる。

このため、従装置 1のサービスクラス s 1に対して送信指示を出した後、正確に周期 T 1後ではなく、サービスクラス s 0の送信の後でサービスクラス s 1の送信指示がなされる。サービスクラス s 2に対しては、サービスクラス s 0、 s 1に対する送信指示終了後残りの帯域に対して、 G 2 i ( G 2 i≤k ) だけ連続して送信の指示が与えられる。

この第 1 0の実施の形態において、周期的にデータ送信を必要とするサービスクラス s 0に対して最初に許可量を算出し、残った帯域に対して他のサ一ビスクラスの許可量を割り当てた。本方式としては、サービスクラス s 0としては、必ずしも周期的にデータ送信を必要とするサービスクラスである必要はない。すなわち、優先度の高いサービスクラスや遅延に対する許容時間の短いサービスクラスを第四実施例におけるサービスクラス s 0とし、そのサービスクラスに対する遅延許容時間を周期 Tとして、優先的な送信の指示を実現することができなお、第 7乃至第 1 0の実施の形態においては、説明を容易にするために、連続して送信できる情報量の最大値 kの値は、全ての従装置 1 0— 1〜1 0— mで同一としている。実際には、各従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mの課金や、優先度に応じて異なる kの値を取ることも可能である。

このように、この発明の第 7乃至第 1 0の実施の形態においては、従装置 1 0 — 1〜1 0— mは主装置 2 0から通知された情報量に従って情報信号を送信するので、数 Mバイト規模の情報信号をバースト的に送信する場合でも、伝送路上で信号の衝突が全く起こらず、 CSMA/CDのようにスループッ卜が低下しない。

ここで、情報信号の送信を許可する情報量は、従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mからの申告に基づいて、情報伝送容量を 1 0 0 %有効利用できるように動的かつ効率的に算出されるので、バーストトラフィヅクゃ従装置の数が増加したような混雑時でも高いスループッ卜が得られる。

また、サ一ビスクラス別に情報量を申告して、優先度の高いサービスクラスから順に情報の送信を指示しているので、優先度の低いサービスクラスが数 Mバイト以上のバースト送信を行っても、優先度の高いサービスクラスに対しては独立して情報の送信を指示するので、優先度の高いサービスクラスに対しては厳しい遅延要求を満足させることができる。

さらに、各従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mから申告を受けた情報量に対し、ある一定時間内に送信を指示する情報量に制限を与える。特定の従装置 1 0— 1 ~ 1 0 一 mが数 Mバイト以上の大きな情報量を申告しても、ある制限値いないでしか情報の送信を指示されないので、特定の従装置 1 0— 1〜1 0— mの情報送信によつて、他の従装置 1 0— 1〜1 0—mの送信に与える影響を小さくすることが可能である。

また、一定時間内に与える情報送信の最大値 k (bit)は、従装置 1 0 _ 1〜1 0—mの総数を m (mは整数）、情報伝送量を r (bit/sec)とし、システムで定められる情報伝送の許容時間を t d (sec) としたときに、

k≤ ( r x t d ) /m

の関係を満たすように決定する。また、稼働していない従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mがある場合には、従装置が稼働している割合を、ひ ( 0≤α≤1 . 0 ) として k≤ ( r X t d ) / ( a x m)

の関係を満たすように一定時間内に与える情報送信の最大値 kを決定する。従って、従装置 1 0— 1〜 1 0—mは最大で k (bit) の情報信号を送信する間、上り方向の伝送路を独占的に使用できるので、大規模な情報信号を連続的に送信することが可能である。上式に基づいて情報量を決定した場合は、全ての従装置 1 0— 1〜1 0—mが k (bit)の情報を送信した場合でも、その送信に必要な時間は td(sec)なので、全ての従装置 1 0— 1〜 1 0 _mに対して情報伝送の遅延許容時間 t dを保証することができる。

さらに、全ての従装置 1 0— 1〜1 0— mは、この遅延許容時間 t d以内で、情報信号を必ず送信できるのでアクセスの公平性も保証することができる。次に、この発明の第 1 1の実施の形態について説明する。

この第 1 1の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムは、情報伝送の遅延許容時間が異なる複数のサービスクラスの通信を行う場合に、各サ一ビスクラスの通信品質の要求を満たしながら、高い伝送効率で通信を実施できるようにしたものである。

図 7 6は、この第 1 1の実施の形態におけるポイント ·マルチポイント通信システムの従装置の詳細構成を示すブロック図である。

なお、この第 1 1の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムの全体構成は、図 1に示した構成と同様に構成することができる。

図 7 6において、従装置 1 0は、複数の入力ポートに接続される入力部 1 1、出力ポートに接続される出力部 1 2、送信ポートに接続される送信部 1 3、受信ポートに接続される受信部 1 4、複数のサービスクラスの信号を一時的に蓄積するバヅファメモリ 1 5、バッファメモリ 1 5に蓄積されたサービスクラス全体の信号の送信に必要な情報量を計数するカウンタ 1 6、主装置 2 0からの指示に従つてカウン夕 1 6で計数された情報量を申告したり、ノッファメモリ 1 5に一時的に蓄積されている信号の送信をする等の制御を行う制御部 1 7を具備して構成される。

なお、図 7 6のバッファメモリでは、サービスクラスが異なる信号を複数の論理的なキューを用いて各々蓄積するようにしたが、複数の物理的なバッファメモリを用いて蓄積するようにしてもよい。

サービスクラスは、従装置 1 0— 1〜1 0— mから主装置 2 0へ送信する信号の遅延許容時間に基づいて定めればよく、この実施の形態においては、遅延許容時間が相対的に短い信号を高い優先度のサービスクラスとし、遅延許容時間が相対的に長い信号を低い優先度のサービスクラスとする。

なお、サービスクラスは、主装置 2 0へ送信する信号の重要度や、信号のトラフィック特性などにもとづいて定めるようにしてもよい。

例えば、離散コサイン変換などによって符号化された画像の信号を送信する場合は、画像の主要部分である低周波成分からなる信号を高い優先度のサ一ビスクラスとし、詳細部分である高周波成分からなる信号を低い優先度のサービスクラスとするようにしてもよい。

この第 11の実施の形態においては、光伝送路における上りおよび下りの伝送フレームとして図 4に示した伝送フレームを採用する。すなわち、下りの 1フレ —ムは 56スロット、上りの 1フレームは 53スロットからなり、これらの伝送フレームに基づいて、主装置から従装置への下りが T DM (Time Division Mult iplex)、従装置から主装置への上りが TDM A (Time Division Multiple Acce ss) の多重方式により、下り 53バイト、上り 56バイトのセルがそれそれ送受信される。

なお、上りセルには 3バイ卜のオーバへッドが含まれており、下り伝送フレームには、 28セルに 1セルの割合で 1フレームに 2つの PL◦ AMセルが含まれるとする。最初の PL 0 AMセル 1には従装置からの上りセルを要求するグラン卜が 27個、二番目の PL 0 AMセル 2にはグラントが 26個あり、合計 53個のグラン卜が含まれている。

また、 P LOAMセルのグラン卜と上り伝送フレームのスロッ卜との対応としては図 25に示すフレームを採用する。ここで、下り伝送フレームの最初の PL 0 AMセル 1には従装置からの上りセルを要求するグラントが 27個、二番目の PLOAMセル 2にはグラントが 26個あり、合計 53個のグラントが含まれている。

主装置 20は、この PL 0 AMセル PL 0 AM 1もしくは P L 0 AMセル P L OAM 2のグラントに、特定の従装置の上りセルを要求する識別子を書き込むことで、上り伝送フレーム内のどのスロットに、どの従装置がセルを送信できるかを指示する。

従装置 10— 1〜10— mは、 PL0AMセル PL0AM1もしくは PL0A Mセル PL 0 AM 2に、該従装置 10— 1〜10— mの上りセルを要求する識別子が書き込まれていた場合、当該グラントに対応する上り伝送フレームのスロットにセルを送信することができ、この方法により光伝送路上でセルが衝突することを回避して、信号を主装置へ送信できる。

なお、図 4に示した上り伝送フレームでは、 1台の従装置 10— 1〜10— m からのセルを 1スロットで伝送するが、このスロットを複数に分割したミニスロヅトを構成することにより、複数の従装置 10— 1〜10— mからのセルを 1スロヅ卜で伝送することができる。このミニスロットは、従装置 10— 1~ 10— mのバッファメモリに蓄積された信号を送信するために必要な情報量を主装置 2 0へ申告するために用いる。

主装置 20は、 PLOAMセル P LOAM 1もしくは P LOAMセル PLOA M 2のグラントに、特定の従装置 10_ 1〜10— mの情報量を要求する識別子を書き込むことで、上り伝送フレーム内のどのミニスロットに、どの従装置 10 — 1〜10—mがミニセルを送信できるかを指示する。

従装置 10— 1〜10—mは、 PLO AMセル PL 0 AM 1もしくは PL OA Mセル PL OAM 2に、該従装置 10— 1~10 _mの情報量を要求する識別子が書き込まれていた場合、当該グラントに対応する上り伝送フレームのミニスロッ卜にミニセルを送信することができ、この方法により光伝送路 30上でミニセルが衝突することを回避して、バッファメモリに蓄積されたサービスクラス全体の信号の送信に必要な情報量を主装置 20へ申告できる。

次に、この第 1 1の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムにおけるアクセス方式を説明する。

まず、従装置 10— 1~10—mを識別する ID番号は、主装置 20で管理され、システムに加わる全ての従装置 10— 1〜 10—mには、初期の段階で ID 番号が通知されている。この ID番号により、主装置 20ではどの従装置 10— 1〜10 _mからのセルであるかが識別され、各従装置 10— 1〜10—mでは受信したセルが自分宛てであるかが識別される。

さて、図 76に示した従装置 10の複数の入力ポートには、端末あるいは他のネットワークから音声、映像およびデータ等のような信号が入力され、これらの信号は入力部 1 1を介してバッファメモリ 15に送られ、バッファメモリ 15内に設けられたサービスクラスごとの論理的なキューで一時的に蓄積される。個々の入力ポートは、電話、映像、イーサネット、 A T Mのように、入力される信号を一意に定めるようにしてもよい。なお、ノヅファメモリ 1 5に蓄積される信号は、例えば、 A T Mセルやイーサネットパケットのように、バッファメモリ 1 5に蓄積される段階でセル化あるいはパケヅト化されていてもよい。また、この第 1 1の実施の形態においては、図 4に示した伝送フレームのように、下り伝送フレームの 1スロット、およびオーバへッドを除いた上り伝送フレームの 1 スロットを、それそれ 5 3バイトとしたので、入力される信号が 5 3バイト単位であると整合性がよい。

例えば、可変長のイーサネットバケツ卜が入力される場合は、入力部 1 1において 5 3バイト単位の固定長のセルに分割し、ノッファメモリ 1 5のキューに蓄積すればよい。この場合は、主装置 2 0側でパケットを再生するための情報を 5 3バイトの一部に含めるようにしてもよい。

図 7 6示した従装置 1 0のカウン夕 1 6では、ノッファメモリ 1 5に一時的に蓄積されたサービスクラス全体の信号の送信に必要な情報量が、信号の送信に必要なセル数あるいはスロット数を単位として整数で計数される。例えば、図 4に示した上り伝送フレームでは、オーバへッドを除いた 5 3バイ卜で信号が伝送されるので、情報量は 5 3バイトを 1単位として計数される。

この計数方法としては、バッファメモリ 1 5への信号の入力およびバッファメモリ 1 5からの信号の出力に応じて随時計数する方法、バッファメモリ 1 5に F I F Oで蓄積されている信号の先頭ァドレスと末尾ァドレスの差から計数する方法等が考えられ、バッファメモリ 1 5に蓄積されている信号の絶対値を情報量としてもよいし、前回の申告からの差分値を情報量としてもよい。

情報量は、ビットあるいはバイトを単位とした整数値で計数してもよいが、信号の送信に必要なセル数あるいはスロット数で計数すれば、主装置 2 0へ申告する値が小さくなるので効率がよい。なお、蓄積されている信号が 5 3バイト未満の場合には、送信に 1セルあるいは 1スロット必要として計数してもよいし、 5 3バイ卜になるまで計数しなくてもよい。

次に、主装置 2 0が P L 0 AMセルを用いて、従装置 1 0— 1〜 1 0— mに対して信号の送信に必要な情報量を申告するように指示し、従装置 10— 1〜10 —mから申告された情報量に基づいて信号の送信を指示する方法を説明する。まず、主装置 20は、従装置 10— 1〜10— mに情報量を申告するように指示する周期に基づいて、 P LOAMセルのグラントに、特定の従装置 10— 1〜 10— mへ情報量の申告を要求する識別子を書き込む。

次に、従装置 10— 1〜10—mから申告された情報量に従って、各従装置 1 0— 1〜10—mに対して信号の送信を許可する許可量を特定の最大値 kビット以下で算出し、この許可量に基づいて特定の従装置 10— 1~10—mへ上りセルの送信を要求する識別子を書き込む。

ここで、特定の最大値 kは、従装置 10— 1〜10— mの総数を m、従装置が稼動している割合をひ (0<α≤ 1. 0) 、情報伝送容量を rビット/秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、式（1) の関係を満たすように決定される。なお、従装置 10_ 1〜10— mが稼動している割合ひは、式（2) より求められ、全ての従装置 10— 1〜10—mが稼動している場合はひ = 1. 0である。

式（1) の情報伝送容量 rは、上り伝送フレームで実際に信号を伝送可能な容量であり、情報伝送の遅延許容時間 t dは、システムで扱うサービス等を基準にして設定される。許可量の算出と PL 0 AMセルのグラントへ識別子を書き込む方法の詳細は、第 1の実施の形態で説明した通りである。

次に、従装置 10— 1〜10— mが主装置 20に対して、サービスクラス全体の信号の送信に必要な情報量を申告する方法と、ノソファメモリ 15に蓄積された信号を送信する方法について説明する。

図 76に示した従装置 10では、受信ポートを介して受信部 14でセルが受信される。受信部 14では、セルに書き込まれた宛て先に基づいて、受信したセルが該従装置 10宛てであるかが識別される。セルが該従装置 10宛ての場合は、セルに書き込まれたセル識別子に基づいてセルの種類が識別される。識別されたセルが P L 0 AMセルの場合は制御部 17に送られ、それ以外の場合は出力部 1 2へ送られる。制御部 1 7では、受信部 1 4から P L 0 AMセルを受け取ると、 P L O AMセルのグラントに書き込まれた識別子に基づいて、信号の送信が指示されたのか、情報量の申告が指示されたのかを判断する。主装置 2 0から該従装置 1 0— 1〜 1 0— mの情報量を要求されたと判断した場合は、カウン夕 1 6で計数された情報量と該従装置 1 0— 1〜1 0—mの I D番号を少なくとも書き込んだミニセルを作成し、申告を指示されたグラントに対応する上り伝送フレームのミニスロットによって、送信部 1 3を介してこのミニセルを送信する。

なお、情報量は、カウン夕 1 6で計数された絶対値、および前回の申告からの差分値の両方か、どちらか 1つを申告する。主装置 2 0から該従装置 1 0— 1〜 1 0— mの上りセルを要求されたと判断した場合は、サービスクラスの優先度が最も高いバッファメモリのキューから信号を順番に取り出し、この信号を送信するセルを作成し、申告を指示されたグラントに対応する上り伝送フレームのスロットによって、送信部 1 3を介してこの作成したセルを送信する。

例えば、図 7 7に示すように、従装置 1 0— 1〜1 0—mのバッファメモリ 1 5におけるサービスクラス 1乃至 3のキューに各々信号が蓄積されていた場合に、主装置 2 0から 8セル分の上りセルを要求された場合は、サービスクラス 1のキユーから 2セル分の信号、サービスクラス 2のキューから 4セル分の信号、サ一ビスクラス 3のキューから 2セル分の信号が取り出され、主装置 2 0へ順次送信される。なお、ノッファメモリ 1 5のキューから信号を取り出す場合には、各サ —ビスクラスに重みづけを行い、適当な比率で各サービスクラスのキューに蓄積された信号が送信されるようにしてもよい。

このような構成によると、特定の従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mが上りの伝送路を独占的に使用して、サービスクラスの優先度が高い信号から順番に、主装置 2 0 から指示された許可量以下で連続して信号を送信することができる。

次に、この発明の第 1 2の実施の形態について説明する。

この第 1 2の実施の形態においては、例えば、図 1に示した構成において、主装置 2 0が従装置 1 0— 1〜1 0— mに対して情報量の申告を指示する間隔を動的に更新したり、 P L O AMセル P L〇 AM 1もしくは P L 0 AMセル P L 0 A M 2の未使用のグラントを用いて情報量の申告や信号の送信を指示するように構成されており、これにより通信の効率を高めることができる。

例えば、図 7 6に示した従装置 1 0— 1〜 1 0— mから主装置 2 0へのトラヒック量が少なく伝送路の負荷が低い場合は、従装置 1 0の制御部 1 7が情報量の申告を指示する間隔を短く制御する。これにより、従装置 1 0— 1〜 1 0— mの情報量の変化を主装置 2 0がより高速に認識することができる。また、主装置 2 0は従装置 1 0— 1〜1 0— mの情報量の変化に対して、より柔軟に信号の送信を指示できることになり、従装置 1 0— 1〜1 0— mが信号を送信するまでの待ち時間を短縮することができる。

逆に、従装置 1 0— 1〜 1 0— mから主装置 2 0へのトラヒック量が多く伝送路の負荷が高い場合は、情報量の申告を指示する間隔を長く制御する。これにより、伝送路上で信号の送信に利用可能な伝送帯域が広がるのため、スループットをより向上させることができる。

さらに、主装置 2 0は、全ての従装置 1 0— 1〜 1 0— mから申告された情報量に対して信号の送信を指示した後で、 P L O AMセルに未使用のグラントがある場合は、そのグラントを用いて従装置 1 0— 1〜 1 0—mに対して情報量を申告するように指示する。これにより、各従装置 1 0— 1〜 1 0—πιの情報量を先読みすることにより、通信の効率を高めることができる。

また、 P L O AMセルの未使用のグラントを用いて各従装置 1 0— 1〜 1 0— mへ信号の送信を順番に指示する。これにより、信号の送信を主装置 4 0から常に指示することできるため、従装置 1 0— 1 ~ 1 0—mが信号を送信するまでに必要な待ち時間を削減することができる。

このようにこの発明の第 1 1乃至第 1 2の実施の形態においては、従装置 1 0 — 1〜 1 0—mはサービスクラス全体の信号の送信に必要な情報量を主装置 2 0 へ申告し、主装置 2 0は各従装置 1 0— 1 ~ 1 0—mから申告された情報量に基づいて信号の送信を指示するので、伝送路上で信号の衝突が全く起こらず、トラヒック量が増加したような場合でもスループッ卜が低下するようなことがない。例えば、従装置 1 0— 1〜 1 0—mが映像伝送をしながら比較的大きなサイズのファイルを送信するような場合でも、映像の品質を劣化させることなく、ファィルを効率よく転送することができる。また、従装置 1 0— 1〜1 0— mに対して情報量を申告するように指示する間隔を動的に更新したり、未使用のグラントを用いて情報量や信号の送信を指示することにより、通信の効率をさらに向上させることができる。

信号の送信を許可する許可量は、従装置 1 0— 1〜 1 0—inからの申告に基づいて、情報伝送容量を 1 0 0 %有効利用できるように動的かつ効率的に算出されるので、バーストトラヒックや従装置の数が増加したような混雑時でも高いスループットが得られる。許可量の最大値 kビットは、従装置の総数を m (mは整数 ) 、従装置が稼動している割合をひ（ 0 <ひ≤1。 0 ) 、情報伝送容量を rビット Z秒とし、システムで定められる情報伝送の遅延許容時間を t d秒としたときに、

k≤ ( r t d ) / (ひ x m)

の関係を満たすように決定する。従って、従装置 1 0— 1〜1 0— mは最大で k ビットの信号を送信する間、上り方向の伝送路を独占的に使用して、サ一ビスクラスの優先度が高い信号から順番に、主装置 2 0から指示された許可量以下で連続して信号を送信することができる。また、上式に基づいて許可量を決定した場合は、全ての従装置 1 0— 1〜 1 0— mが kビットの信号を送信した場合でも、その送信に必要な時間は t d秒なので、全ての従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mに対して情報伝送の遅延許容時間 t dを保証することができる。全ての従装置 1 0—1 〜1 0— mは、この遅延許容時間 t d秒以内で、信号を必ず送信できるのでァクセスの公平性と情報伝送の遅延許容時間を保証することができる。

図 7 8は、この発明の第 1 3の実施の形態で採用される伝送フレームを示す図であり、図 7 9は、従装置の構成、図 8 0は主装置の構成を示す図である。図 7 8において、この第 1 3の実施の形態で採用される伝送フレームは、主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜1 0— mへの下り信号と、従装置 1 0— 1〜1 0— mから主装置 2 0への上り信号を時間を分割して伝送する時分割双方向伝送方式 ( T D D ) とする。すなわち、伝送フレームを制御チャネルとデータチャネルに分離し、伝送フレ —ム前半部が制御チャネルである。

さらに制御チャネルの前半部は、下り方向（主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜 1 0— mへの方向、以下下り方向と称する）の制御チャネルに、後半部を、上り方向（従装置 1 0— 1〜1 0— mから主装置 2 0への方向、以下上り方向と称する）の制御チャネルとする。

デ一夕チャネルには、タイムスロット番号を # 1から # nまで付与するものとする。このタイムスロットは、上り方向と下り方向に関して適応的に、主装置 2 0が決める。

ひとつのタイムスロットを構成する情報バイト量は、システムに依存し決定されるものである。たとえば、 A T M (非同期転送モ一ド）を転送する場合は、 5 3バイ卜の情報が入るタイムスロットが望ましい。また、それ以外のバイト数であっても、固定長であれば、何ら問題はない。

しかし、下り信号のタイムスロッ卜の次に上り信号のタイムスロッ卜が入る場合や、異なる従装置 1 0— 1〜1 0—mからの上りタイムスロッ卜が続く場合を考えると、ある程度のガードタイムが必要であり、 1タイムスロット中の情報バイト量を減少させると、そのオーバヘッドの為に、効率が悪くなる。

図 7 8に示す下り制御チャネルには、データチャネルの構成情報が入る。デー夕チャネルのタイムスロットに # 1から # nまで番号を付け、このデータチヤネルのタイムスロット番号の数だけ下り制御チャネルのタイムスロットを設ける。この下り制御チャネルの第；) '番目のスロット（CONT #j； j=l..n)には、まず、データチャネルのタイムスロットが上りであるか、下りであるかの識別子を入れる。さらに、下りデ一夕の場合は、該当する従装置 1 0— 1〜1 0— mを示す宛先アドレスを、上りデータの場合は、送信許可宛先アドレスを入れる。

図 7 8の上り制御チャネルは、従装置 1 0— 1〜1 0—mのデータバッファメモリに蓄積されているデータ量などを入れる。この上り制御チャネルのタイムスロットの数は、従装置 1 0 _ 1〜1 0—mの数に限定されるものではない。従装置 1 0— 1〜1 0—mの数が、このタイムスロヅ卜の数より多い場合は、複数の伝送フレームにより、構成しても良い。

ここでは、ひとつの実施例として伝送フレームを示したが、伝送フレームはここで示した実施例に限定するものではない。たとえば、上りと下りを異なる伝送路ゃ周波数帯で伝送することが可能である。この場合、下り伝送フレームは、下り制御チャネルと下りデ一夕チャネルで構成されるとともに、上り伝送フレームは、上り制御チャネルと上りデ一夕チャネルとで構成される。この場合は、下り信号は、連続フレームすなわち T D Mとなり、上り信号は、バースト信号の T D MAとなる。

ここでの骨子は、上り制御チャネルのタイムスロヅ卜が予め固定されており、主装置 2 0は、従装置 1 0— 1〜 1 0 _ mからの制御情報、すなわち、情報の蓄積量がどの従装置 1 0— 1〜 1 0—mから上がってくるのかが分かる仕組みになつていることである。

図 7 9において、この従装置 1 0と接続されている端末装置からのデータ信号は、入カイン夕フェース部 7 0 1を介してバッファメモリ 7 0 2に蓄積される。ノヅファメモリ 7 0 2に貯えられた情報デ一夕は、 T D MA伝送フレーム生成部 7 0 3から出力されるメモリリード信号に従って読み出される。

読み出された情報データは、 T D MA伝送フレーム生成部 7 0 3により、主装置 2 0から指示されたデータチャネルのタイムスロット番号に従って、その指示されたタイムスロットに情報デ一夕を挿入する。

送信部 2 0 4では、 T D M A伝送フレーム生成部 7 0 3からの信号を伝送路に送信するための信号変換を行う。

また、バッファメモリ 7 0 2に蓄積された情報量は、情報量計測部 7 0 5により計測が行われる。ここでは、バヅファメモリ 7 0 2への書き込みアドレスと読み出しァドレスの差を求め、蓄積されている情報データ量の絶対値を計測することが行われる。さらに、 1フレーム周期前の絶対値との差分を求めても良い。また、絶対値と差分値の両方を求めても良い。ここで計測した蓄積情報量は、 T D MAA伝送フレーム生成部 7 0 3において、伝送フレームの上り制御チャネル内の所定のタイムスロットに揷入される。一方、主装置 2 0からの下り信号は、まず、受信部 7 0 6により受信され、その後、 T D MA伝送フレーム分離部 7 0 7により、制御チャネルとデ一夕チヤネルが分離される。

T D MA伝送フレーム分離部 7 0 7では、まず下り制御チャネルの中にあるデ一夕が上りか下りかを示す識別子から下りデータを示す識別子が付いている制御チャネルだけ抜き出し、制御信号としてァドレスフィル夕部 7 0 8に出力する。アドレスフィルタ部 7 0 8では、その制御信号をもとに、自分のアドレスに該当する従装置ァドレスのみのタイムスロヅトをデ一夕チャネルから抜き出す。アドレスフィル夕部 7 0 8で抜き出したデータ信号は、出力イン夕フェース部 7 0 9を介して、端末装置に出力する。

また、 T D MA伝送フレーム分離部 7 0 7では、下り制御チャネルの中で、上りデータを示す識別子の中で、自分のアドレスがあれば、該当するタイムスロヅト番号を送信許可信号として T D MA伝送フレーム生成部 7 0 3に送信する。

T D MA伝送フレーム生成部 7 0 3においては、このタイムスロット番号が来たときに、ノソファメモリ 7 0 2にメモリリード信号を出力して、ノソファメモリ 7 0 2から情報デ一夕を読み出し、伝送フレーム化して、送信部 7 0 4に出力する。

図 8 0において、主装置 2 0は、バックボーンネットワーク装置と接続されるが、そのバックボーンネットワーク装置から出力されるデータ信号は、入力イン夕フェース部 8 0 1により伝送終端された後宛先アドレス確認部 8 0 2によりデ —夕信号の宛先ァドレスと物理的な従装置ァドレスとの対応がとられる。例えば、 I P ( Internet Protocol) フレームで構成されるデ一夕の場合は、 I Pフレームの宛先ァドレスと従装置ァドレスを対応させるマップを持ち、このマップに従つて、従装置アドレスを導出する。

宛先アドレス確認部 8 0 2は、マップに従って、従装置アドレスを持つ制御信号を出力するとともに、データ信号を T D MA伝送フレーム生成部 8 0 3へ出力する。 T D MA伝送フレーム生成部 8 0 3においては、タイムスロット割当て演算部 8 0 4からの信号に従って、伝送フレームの下り制御チャネルへの書き込みとともに、該当するデータチャネルのタイムスロットに下りデ一夕信号を入れ込み、送信部 8 0 5へ出力する。従装置 1 0への送信信号は、送信部 8 0 5を介して出力される。

一方、従装置 1 0からの上り信号は、受信部 8 0 6を介して、 T D MA伝送フレーム分離部 8 0 7に入力される。 T D M A伝送フレーム分離部 8 0 7では、まず、上り制御チャネルより、各従装置 1 0のバッファメモリの蓄積情報量を検出する。ここで、主装置 2 0へ情報信号を送信する従装置 # l ~#mが、蓄積された情報信号の蓄積量 Riを主装置 2 0へ申告するとする。ここで、 iは個々の従装置 1 0を表わし、従装置の総数を m (m は整数）とした場合、 i = l， 2 , · · · ， mである。

従装置 1 0からの申告を受けた主装置 2 0は、申告された蓄積量 R iに基づいて，各従装置 1 0に対して送信を許可する情報量 N iを特定の最大値 K (bit)以下で算出する。ここで、特定の最大値 Kは、前述した式（ 1 ) の関係を満たすように決定される。

主装置 1 0は情報量 N iを算出した後に、 1フレーム周期に割り振ることのできる情報量 n iを、情報量 N iから算出する。この情報量 n iにより、上りデ一夕のタイムスロットを連続的に割り振り、割当てたタイムスロット番号に該当する下り制御チャネルの従装置アドレスを書き込む。ここで、 1^ ;1と別に11：1を求める理由は、算出された情報量 N iが 1フレームで送信可能な情報伝送容量を越えていた場合に，従装置 iに対して、制御チャネルをまたいで次のデ一夕チヤネルの先頭部で情報量 N iを従装置 1 0から出力させるためである。ここで、従装置 1 0から上ってきた情報量から、従装置 1 0への送信許可、すなわち、上りデ —夕のタイムスロット割当てを行う演算は、タイムスロット割当て演算部 8 0 4 によって行われる。

ところで、伝送フレームのデ一夕チャネルの上りと下りのタイムスロッ卜の割当てに関しても、このタイムスロット割当て演算部 8 0 4にて実行される。ここで、実行されるアルゴリズムとしては、例えば、バヅクボーンネットワークからの下りデータを優先し、宛先アドレス確認部 8 0 2において、下り情報が無い場合に、上りタイムスロットに割当てる方法が考えられる。

また、あらかじめ下りのタイムスロット領域と上りのタイムスロット領域を、固定的あるいは半固定的に割当てる方法などが考えられる。もちろん、上りタイムスロットを優先的に割り振る方法も考えられる。上りデ一夕チャネルのタイムスロットは、主装置 2 0がタイムスロットを割当てた部分に情報デ一夕が入っている。従って、該当する従装置アドレスは、タイムスロット割当て部 8 0 4からの信号によりユーザ情報再構築部 8 0 8において、認識でき、従装置単位の情報データに再構築する。たとえば、 I Pフレームに関しては、複数のタイムスロットに分割されて伝送されるため、一つの I Pフレームにここで再構築される。この情報データは、出力インタフェース 8 0 9を介して、バックボーンネットヮ一ク装置に入力される。

この第 1 3の実施の形態において、特に強調されることは、従装置 1 0からの上り信号が連続したタイムスロッ卜で主装置 2 0に伝送され、その上りデ一夕の転送遅延時間 Ttとすると、 Ri≤kの関係から、

ひ * m

Tt=∑(Ri/r) ≤(k*a*m)/r =td

i=l

となる。これは、データの上り転送遅延時間が、特定の時間 tdで制限されることになる。すなわち、従装置 1 0に接続される端末装置からの上りトラフィック負荷が 1 0 0 %の場合においても、遅延時間が td以内で転送が行われることになる。これは、 Q O Sを満たすばかりでなく、従装置間の公平性を満たすことになる。

また、連続的にタイムスロットを確保することにより、平均転送遅延時間 tda は、

tda≤td/2 (ひ *mが十分大きい場合）

となる。これは、連続的に同一従装置にタイムスロットを割当てることにより、平均の転送遅延時間が短くなることを示している。

ところで、この第 1 3の実施の形態では、データチャネルは上り情報信号と下り情報信号のタイムス口ッ卜の位置が主装置の制御により設定するとした。しかし、上り情報信号タイムスロヅ卜と下り情報信号タイムスロットとの間には、ガードタイムが必要である。主装置 4 0から複数の従装置 1 0までの距離にばらつきがある場合は、その距離のばらつきの大きさに該当する往復の遅延時間だけのガードタイムが最低必要になる。

よって、上り情報信号と下り情報信号のタイムスロットを予め分離し、その間にガードタイムを設定しても良い。その場合、主装置 2 0と従装置 1 0の間の伝播遅延時間の絶対値に関しては、遅延時間補償がなされるものとする。

この実現方法としては、システムの初期設定において、主装置 2 0から従装置 1 0への往復伝播時間計測を行った上で、適切な遅延を主装置 2 0から各従装置 1 0に指示することなどが考えられる。

さらに、上りと下りの多重を時間的に行う T D D方式ではなく異なる伝送路、すなわち、有線の場合は、異なる線路や光波長多重など、無線の場合は異なる周波数帯を用いることができる。この場合は、下り制御チャネルに続き下りデータチャネルを入れ、連続的に従装置に向けて信号を流す。また、上り方向に関しては、上り制御チャネルに続き、上りのバーストデータチャネルを従装置は送信することになる。

次に、この発明の第 1 4の実施の形態について説明する。

この第 1 4の実施の形態は、第 1 3の実施の形態でサービスするべストエフォ —ト形サービスに加えて、回線交換系のギャランティ形サービスを加えるものである。

図 8 1は、この第 1 4の実施の形態で採用される伝送伝送フレームを示す図であ o

図 8 1において、下り制御チャネルと上り制御チャネル、およびデータチヤネルに大別される部分は、第 1 3の実施の形態と同一である。しかし、下り制御チャネルにはギャランティ形サービスで用いる下り制御チャネルが追加され、上り制御チャネルにもギャランティ形サ一ビスの制御チャネルが追加される。

このギャランティ形サービスで用いる下り制御チャネルは、データチャネルを T/JP 9/002 確保するための回線制御に用いられる。すなわち、このチャネルを用いて、従装置 1 0からの回線要求信号とそれに対する主装置 2 0からのA C K/NA C K信号や、回線切断要求やそれに対する A C KACK信号などのやり取りを行う。

ギャランティ形サービスの実際のデータチャネルは、下り制御チャネルのタイムスロット制御部分で行われる。 n個のタイムスロットで区切られたデ一夕チヤネルを、上り下りの情報を含めて指示する。この部分は、第 1 3の実施の形態と同一である。

図 8 2は、この第 1 4の実施の形態で採用される従装置 1 0の構成を示したものである。ここで、ベストエフオート形サービスに関する部分は第 1 3の実施の形態と同じである。

ギャランティ形サービスに関しては、まず、端末装置からのギャランティサ一ビス入力デ一夕を入力イン夕フェース部 7 1 1にて終端する。入力インタフエ一ス部 7 1 1では、端末装置からの回線設定要求に従って、回線制御部 7 1 2に回線設定要求を知らせる。回線制御部 7 1 2では、回線設定要求を検出して、ギヤランティ形サービスの出力インタフェース 7 1 1を介して、端末装置に要求中である旨の信号を戻す。さらに、入力イン夕フェース部 7 1 1では、回線設定要求を回線制御部 7 1 2に出力し、回線制御部 7 1 2は、回線設定要求を T D MA伝送フレーム生成部 7 0 3に対して行う。

T D MA伝送フレーム生成部 7 0 3では、伝送フレームの上り制御チャネルギャランティ形サービスの該当する自局 I D番号タイムスロッ卜に回線設定要求を書き込み、主装置に伝送する。

一方、 T D MA伝送フレーム分離部 7 0 7では、下り制御チャネルのギャランティ形サービスの自局 I D番号タイムスロットにて主装置 2 0からの A C K/N A C K信号をドロップするとともにそれを回線制御部 7 1 2に出力する。

A C Kが戻った場合には、チャネル設定要求信号を回線制御部 7 1 2が出力する。 NA C Kが戻った場合は、ビジ一信号を回線制御部 7 1 2が出力イン夕フエ —ス分 7 1 9に向けて出力する。

A C Kが戻り、チャネル設定要求信号を主装置 2 0に出力した後、主装置 2 0 から回線設定確認通知とともに、下り制御チャネルの中のタイムスロット制御部分に、ギャランティ形サービスの上り信号フラグと該当するタイムスロット番号に自局 I Dが書かれてくる。

従装置 1 0では、そのフラグと I Dに従って、ギャランティ形サ一ビスの入力インタフェース 7 1 1からの情報デ一夕が伝送される。ギャランティ形サービスの下り信号に関しては、この下り制御チャネルのタイムスロット制御により、サ —ビス種別、上り下りの違いを識別する。この識別は、アドレスフィル夕/ザ一ビス分離部 7 0 8によって行われる。ギャランティ形サービスの場合は、ギャランティ形サ一ビスの出力イン夕フェース部 7 1 9に振り分けられる。

回線切断手順に関しては、上記回線設定と同様、制御チャネルを用いて行われる。さらに、主装置 2 0からの回線設定手順が存在する。これは、バックボーンネットワークからのシグナリングによる回線設定手順である。主装置 2 0からは下り制御チャネルのギャランティ形サービス領域中の自局 I Dタイムスロヅ卜に回線設定信号が流れてくる。この信号を受信した回線制御部 7 1 2では、出カインタフ 1—ス 7 1 9を介して、接続要求を端末装置に出力する。この信号を受けた端末装置は、通常は応答信号を返すがこの応答信号は、入力インタフェース 7 1 1を介して、回線制御部 7 1 2に戻ってくる。

回線制御部 7 1 2では、これを A C K信号として上り制御チャネルのギャランティ形サービス領域の該当する自局 I Dのタイムスロットに A C K信号を出力する。端末装置からの応答が無い場合は、回線制御部 7 1 2にて NA C K信号を出力する。

次に、主装置 2 0から、下り制御チャネルのタイムスロット制御領域によりギャランティ形サ一ビスであることを示すフラグおよび信号データの上り下りを示すフラグが示される。

デ一夕チャネルのタイムスロット番号は、空いているタイムスロット番号の小さい順に下り信号が主装置 2 0にて割当てられる。上り信号は、その次のタイムスロット番号に割当てられる。従装置 1 0は、上りに割当てられたタイムスロット番号に従って、上り情報データを主装置に出力する。回線切断の手順は、制御チャネルを用いて行われる。

図 8 3は、この第 1 4の実施の形態で採用される主装置の構成を示す。ここでも、ベストエフオート形サービスについては、第 1 3の実施の形態において既に説明したので、ギャランティ形サービスについて説明する。

ギャランティ形サービスで、接続されるバックボーンネットワーク側装置は、主には交換機である。

交換機からのデータは、ギャランティ形サービスの入力イン夕フェース部 8 1 1に入力される。接続先情報であるシグナリング情報は、入力イン夕フェース部 8 1 1で分離され、回線制御部 8 1 2に入力される。

回線制御部 8 1 2では、下り制御チャネルのギャランティ形サービス領域の該当する従装置 I Dのタイムスロットを用いて、従装置 1 0に向けて回線設定信号を、 T D MA伝送フレーム生成部 8 0 3を介して出力する。

この信号に対応して、該当従装置 1 0から、上り制御チャネルのギャランティ形サービス領域の該当従装置 I Dにタイムスロットにより A C K/N A C Kが返つてくる。 N A C Kが戻ってきた場合は、回線制御部 8 1 2から、出力インタフエース 8 1 9を介してビジ一信号を交換機に戻す。

一方、 A C Kが戻ってきた場合は、回線設定完了信号とともに、下り制御チヤネルのタイムスロット制御領域の使われていないタイムスロット番号の小さい順に、ギャランティ形サービス種別を識別するフラグと従装置 I Dと下り信号フラグを書き込んで、 T D MA伝送フレーム生成部 8 0 3に出力する。また、同時に、上記で示したデータチャネルのタイムスロット番号の領域に情報データを書き込み、従装置 1 0に向けて出力する。

かつ、同時に、回線制御部 8 1 2では、下り情報データチャネルの次のタイムスロットに上りのデ一夕チャネルを割当てる。割当てられた従装置 1 0は、制御チャネルのタイムスロット制御領域の上り送信許可信号に従って、情報デ一夕を送出する。

この情報デ一夕は、タイムスロヅト割当て演算部 8 0 4からの信号に従って、ユーザ情報再構築部 8 0 8により、分離され、出力インタフェース部 8 1 9を介して交換機へ出力される。この場合、予め設定された交換機イン夕フェースの多重フォーマツ卜に従った多重がなされる。

以上のシーケンスは、一つの従装置 1 0に対する、バックボーン側からの回線設定手順である。この手順は、同時に複数の従装置に対して設定する。この設定は、制御チャネルに関して、異なるタイムスロットが割当てられているため、問題はない。

回線制御部 8 1 2では、回線設定の時間が早い順に、データチャネルのタイムスロット番号の若い番号が割当てられる。回線の開放に従って、回線制御部 8 1 2では、若いタイムスロット番号を検索して割当てる。また、特定の時間、回線の開放によりタイムスロットに空きができると、タイムスロット割当て演算部 8 0 4により、ベストエフオート形サービスの領域に組み入れる。しかし、ギャランティ形サービスの回線設定が優先するため、回線制御部 8 1 2では、ベストェフォート形サ一ビスに使用されているタイムスロヅト番号については、空き回線と同一の扱いを行う。

次に、従装置 1 0からの回線設定に関しては、上り制御チャネルのギャランティ形サービス領域内に回線設定要求が挿入されてくる。主装置 2 0では、この要求を T D MA伝送フレーム分離部 8 0 7を介して回線制御部 8 1 2に入力する。回線制御部 8 1 2では、デ一夕チャネルのタイムスロットすべてがギャランティ形サ一ビスで使われていないかを確認して、 A C Kあるいは N A C Kを、下り制御チャネルのギャランティ形領域を用いて、従装置 1 0に戻す。

A C Kを戻した場合、従装置 1 0からチャネル設定要求信号が上がってくる。この時、主装置 2 0は、回線制御部 8 1 2と出力イン夕フェース 8 1 9を介して、バックボーン側交換機に接続要求を行う。交 ί«側から、入力インタフエ一ス 8 1 1を介して接続完了の通知がなされた場合、回線制御部 8 1 2では、下り制御チャネルのギャランティ形サービス領域を用いて回線設定確認通知信号を従装置 1 0に返す。

それと同時に、下り制御チャネルのタイムスロット制御領域の、空きタイムスロット番号に、該当する従装置の I D番号、上り下りの識別フラグ、ギャランティ型サ一ビスであることを示すフラグを書き込む。この時、タイムスロット番号は、空きタイムスロット番号の中で小さい順から使用する。また、同時に、その次のタイムスロット番号を、上り倩報データのためのタイムスロット番号に指定する。また、同時に、 T D MA伝送フレーム生成部 8 0 3に、下り情報デ一夕を書き込んで、従装置 1 0に向けて出力する。

ここで、情報デ一夕のタイムスロットを割当てる際に、ベストエフオート形サ一ビスは空きタイムスロットと同一に扱う。回線切断の手順についても、上り下りの制御チャネルを用いて実施される。

ところで、この第 1 4の実施の形態では、デ一夕チャネルのタイムスロットは上りと下りが混在している場合に付いて記した。主装置 2 0から複数の従装置 1 0までの距離にばらつきがある場合は、その距離のばらつきの大きさに該当する往復の遅延時間だけのガードタイムが最低必要になる。よって、上り情報信号と下り情報信号のタイムスロヅトを予め分離し、その間にガードタイムを設定しても良い。その場合、主装置 2 0と従装置 1 0間の伝播遅延時間の絶対値に関しては、遅延時間補償がなされる。

さらに、上りと下りの多重を時間的に行う T D D方式ではなく、異なる伝送路すなわち有線の場合は、異なる線路や光波長多重など無線の場合は異なる周波数帯を用いることができる。この場合は、下り制御チャネルに続き下りデータチヤネルを入れ、連続的に従装置に向けて信号を流す。また、上り方向に関しては、上り制御チャネルに続き、上りのバーストデ一夕チャネルを従装置は送信することになる。

このように、第 1 3の実施の形態によれば、主装置 2 0は従装置 1 0から申告された情報量に従って従装置 1 0に情報信号の送信を許可するので、システムで決まる情報伝送容量を有効利用でき従装置 1 0間の上り信号の公平性も確保できる。さらに、従装置から主装置への上りデータ平均転送時間に関して最悪転送遅延時間を保証することができる。

また、第 1 4の実施の形態によれば、回線交換などのギャランティ形サービスをデマンドアサイン型 T D MAで実現しつつ、べストエフオート形サービスの通信も実現でき、さらに、ベストエフオート形サービスは、第 1 3の実施の形態の効果を併せ持つことが可能となる。

次に、この発明の第 1 5の実施の形態について説明する、

この発明の第 1 5の実施の形態によるポィント ·マルチボイント通信システムは、可変長のバケツトを柔軟にかつ効率よく伝送することができるようにしたものである。

すなわち、第 1 5の実施の形態によるポイント ·マルチポイント通信システムにおいては、主装置 2 0では、入力された端末宛のパケットを分割し、ヘッダを付加することにより固定長のセルを生成する。各ヘッダには、入力されたバケツトに含まれる端末のァドレスを元に検索したボイント ·マルチボイント通信システム内で使用する従装置 1 0— 1〜1 0— inのアドレスが含まれる。従装置 1 0 一 1〜 1 0— mは、上記のヘッダに含まれたァドレスが自装置のァドレスと一致するときにのみデータを取り出す動作を行うため、下り方向において各従装置 1 0— 1〜 1 0—mに対する伝送容量の変更は主装置のみで簡単に行うことが可能となる。

また、各ヘッダに使用する従装置 1 0— 1〜 1 0— mのァドレスはボイント · マルチポイント通信システム内でのみ有効となるアドレスであるため、ビット長が短く、伝送容量を有効利用することが可能となる。

さらに、ポイント 'マルチポイント通信システムで使用するアドレスの体系を P皆層化し、従装置 1 0— 1〜 1 0 _mはサブネヅトを使用し、ポイント 'マルチボイント通信システム全体で一つのネットワークとするようにァドレスを設定すこれにより、端末のアドレスのうち、サブネットを識別するためのアドレス部分を、従装置 1 0— 1〜1 0— mのァドレスとしてそのまま使用することができるため、より簡便な構成で主装置を構成することが可能となる。なお、この第 1 5の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システムは、図 1に示したシステム構成と同一の構成を採用することができる。

図 8 4は、この第 1 5の実施の形態のポイント ·マルチポイント通信システムで採用される従装置 1 0 ( 1 0— 1〜 1 0— m) の構成を示したものである。図 8 4において、この従装置 1 0は、入力ポートに接続される入力部 1 1、出力ポートに接続される出力部 1 2、送信ポートに接続される送信部 1 3、受信ポ —卜に接続される受信部 1 4、受信部 1 4からの情報信号を一時蓄積するバッファメモリ 1 5— 2、ノッファメモリ 1 5— 2に蓄積された情報信号をパケヅ卜に再構築する受信制御部 1 8— 2、入力部 1 1で入力した入力ポートからの情報信号を一時的に蓄積するバッファメモリ 1 5— 1、主装置 2 0からの上り送信スロヅ卜の割り当てに応じて送信バッファメモリに蓄積されたバケツ卜を分割する等の制御を行なう送信制御部 1 8— 1を具備して構成される。

図 8 5は、この第 1 5の実施の形態で採用される主装置 2 0の詳細構成をプロヅク図で示したものである。

図 8 5において、この主装置 2 0は、入力ポートに接続される入力部 2 1、出力ポートに接続される出力部 2 2、送信ポートに接続される送信部 2 3、受信ポートに接続される受信部 2 4、受信部 2 4からの情報信号を一時的に蓄積するバッファメモリ 2 5— 2、ノソファメモリ 2 5— 2に蓄積された情報信号をパケッ卜に再構築する受信制御部 2 8— 2、入力部 2 1で入力した入力ポートからの倩報信号を一時的に蓄積するバッファメモリ 2 5— 1、入力部 2 1で入力した入力ポートからのパケヅトの宛先アドレスから宛先とする従装置 1 0のアドレスを検索するァドレス検出部 2 9、バッファメモリ 2 5— 1に蓄積されたパケヅトを分割しアドレス検出部 2 9で検出された従装置 1 0のアドレスを付加する等の制御を行なう送信制御部 2 8— 1を具備して構成される。

この第 1 5の実施の形態の伝送路における上りおよび下りの伝送フレームは、図 4に示したように構成される。ここでは説明の都合上、伝送速度、セル長、フレームフォーマットは I T U— T S G 1 5における G . 9 8 3 ドラフト勧告に従っている。ただし、 G . 9 8 3 ドラフト勧告では、伝送するセルは A T Mセルそのものであるが、この第 1 5の実施の形態においては、入力されるパケットを後述する方法で分割したセルである。また、光伝送路の伝送容量を主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜1 0— mへの下り方向、従装置 1 0— 1〜1 0— mから主装置 2 0への上り方向ともに 1 5 5 . 5 2 Mビット /秒とする。

下りの 1フレームは 5 6スロットからなり、上りの 1フレームは 5 3スロットからなり、これらの伝送フレームに基づいて、主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜 1 0 - mへの下りが T D M (Time Division Multiplex) 、従装置 1 0— 1〜 1 0— mから主装置 2 0への上りが T D MA (Time Division Multiple Access) の多重方式により、下り 5 3バイト、上り 5 6バイ卜のセルがそれそれ送受信される。

なお、上りのセルには 3バイ卜のバースト伝送用のオーバへッドが含まれており、下り伝送フレームには、 2 8セルに 1セルの割合で 1フレームに 2つの P L 0 AMセルが含まれるとする。最初の P L 0 AMセル P L 0 AM 1には従装置 1 0— 1〜1 0— mからの上りセル送信を許可するグラントが 2 7個、二番目の P L O AMセル P L O AM 2にはグラントが 2 6個あり、合計 5 3個のグラントが含まれている。 P L O AMセルのグラン卜と上り伝送フレームのスロヅ卜との対応は図 5に示した通りである。

主装置 2 0は図 5に示した P L 0 AMセルのグラン卜に、従装置 1 0— 1〜1 0— mの I D番号等の識別子を書き込むことで、上り伝送フレーム内のどのスロヅ卜に、どの従装置 1 0— 1〜1 0— mがセルを送信できるかを指示することができる。

従装置 1 0— 1〜1 0— mは、 P L O AMセルに該従装置 1 0— 1〜： 1 0— m の識別子が書き込まれていた場合、グラントに対応する上り伝送フレームのスロッ卜にセルを送信することができ、この方法により光伝送路上でセルが衝突することを回避できる。

なお、この第 1 5の実施の形態においては、上りの送信の指示方法について制限を加えるものではなく、上り送信の方法としては以下のような方法を使用しても差し支えない。例えば、下りスロットと上りスロッ卜が 1対 1に対応したフレーム構成において、各下りスロッ卜に対応する上りスロットに該下りスロットを使用する従装置

1 0— 1〜1 0— mの I D番号とサービスクラスを指定する識別子を付加することにより上りの送信をサービスクラス別に指示する方法がある。

また、下りスロヅ卜で特定の従装置 1 0— 1〜1 0— mの特定サービスクラスに対して連続して送信できるスロット数を通知することにより上りの送信を指示することも可能である。

入力されたバケツ卜が I Pバケツ卜であった場合のパケッ卜の分割、組立を図 8 6に示す。図 8 6において、まず、入力されたパケットに P ADと Lengthを付加して分割デ一夕単位 C S— P D Uを生成する。バケツトを固定長のセルに分割する際に余りが生じるため P A Dをつけて、分割データ単位がセルのデータ長の整数倍になるようにする。

また、 Lengthは: P ADにより拡張されたデータ領域のうち、実際に使用されているデータ長を示すことにより受信側でデータを分離するために付加する。次に、分割データ単位を固定長のセルに分割し、ヘッダを付加する。ここではヘッダとセルに収容するデータ双方ともに固定長の場合を示している。場合によつては、ヘッダを可変長とし、各セルに収容するデータの長さをヘッダの長さに応じて加減して、セル全体として固定長を保つこともできる。

ヘッダの構成を図 8 7に示す。ここでは、主装置 2 0に接続される従装置 1 0 一 1〜1 0— mの数を 6 4台とした場合のヘッダを示している。従装置 1 0— 1 〜 1 0— mの台数が多い場合にはヘッダ長は一般により長くなる。

へヅダは上りへッダのみに必要なバースト伝送用のパッシブォプティカルネットヮ一クオ一バへッド P O N— O Hと、上り下りヘッダに必要でペイロードのへヅダである P D U— O Hに分けることができる。これは、下りセルの場合には、主装置から連続してセルを送信することができるので、後述するガ一ドタイム、プリアンブル、デリミタが不要となるからである。

パッシブオプティカルネットヮ一クオ一バへッド P O N— O Hはセルとセルの衝突を防止するガードタイム、クロック信号を抽出するためのプリアンブル、プ T/JP99/00272 リアンブルと後続するセルの分離とバイト同期をとるためのデリミタから構成される。また、ペイロードのヘッダである P D U— O Hは従装置 1 0— 1〜1 0— mのアドレス、セル内容の情報識別子、セルの連続状態の識別子を含む 1バイトから構成される。

従装置 1 0— 1〜1 0— mのアドレスは最低でも従装置 1 0— 1〜1 0— mの台数に等しい数が必要で、ここでは 6ビットを割り当てている。セル内容の識別子は、セルに含まれているデ一夕が有意なデータであるか、あるいは無効なデー夕であるかを示す。無効なデ一夕は、主装置 2 0から従装置 1 0— 1〜1 0— m が送信を指示されたときに、ノ^:ッファメモリ 1 5— 1に送信すべきデ一夕がないときに送信する。セルの連続状態の識別子は、分割したセルが元のパケットの最終デ一夕である場合や、受信したバケツトを分割せずに単一のセルに収容できたことを示す識別子である。

バケツ卜の再生は、上述のバケツト分割、組立の手順の逆順で行う。すなわち、自装置あてのセルは、バッファメモリ 1 5— 2または 2 5— 2に一旦蓄積される。主装置 2 0の場合、ノッファメモリ 2 5— 2には、セルを送出した従装置 1 0— 1〜1 0— m毎に蓄積される。連続状態の識別子により、受信したセルが元のパケッ卜の最終デ一夕や単一のセルであることが検出できた場合は、もとのバケツトをすべて受信したことになるため、パケットを再構成する。その際に、最終セルの末端に付カ卩された Lengthによりもとのパケッ卜の情報長がわかり、後部に付加した P ADを削除して、パケヅトとして出力部 1 2または 2 2より出力する。ここでは、図 8 7に示したように、上り下りともヘッダの構成を同一にしている。しかし、上り方向においては、従装置 1 0— 1〜1 0— mのアドレスは必ずしも必要なわけではない。たとえば、冗長構成などにより主装置 2 0が複数台存在する場合には、主装置 2 0を識別するため、上りヘッダのこの領域に主装置 2 0のァドレスを記入する。

ヘッダに付加する従装置 1 0— 1〜1 0— mのアドレスは、ポイント 'マルチポイント通信システム内でのみ有効であるため、短いビット長で良い。宛先アドレスと従装置 1 0— 1〜1 0—mのアドレスの対応は、あらかじめ従装置 1 0— 1〜1 0— mに接続された端末のアドレスを従装置 1 0— 1〜1 0— m毎にテーブルとして保有しておき、パケット入力毎にテーブルを検索して、従装置 1 0— 1〜 1 0— mのァドレスをへヅダに割り当てることが可能である。

アドレスの割り当て方を工夫することにより、従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mのァドレスを発見する簡便な方法が実現できる。ここでその一例を示す。ここでは、バケツトとして I Pバケツトを用いて説明するが、この第 1 5の実施の形態は、他のプロトコルのバケツ卜の使用を妨げるものではない。

3 2ビヅ卜の I Pアドレスは、通常、ネヅ卜ワークアドレスとホストアドレスに分けることができ、それぞれの領域の長さによりクラス A、クラス B、クラス Cが主として使用されている。最近では、従来のクラス分けに依存せず、ネットワークアドレスの長さを指定する方法が利用されている。

この第 1 5の実施の形態での I Pアドレス割り当ての一例を図 8 8に示す。この第 1 5の実施の形態のボイント ·マルチボイント通信システム全体のネヅトヮークアドレスを、たとえば、く 152.1.0.0/18〉と設定する。ここで、 " . "で区切られた数字は、通常 2進数で示される 3 2ビットのアドレスを 8ビットずつに区切り、それそれを 1 0進数で示した数字である。

また、 "/18" は I Pアドレスのうち M S Bの 1 8ビットをネットワークァドレスとして取り扱うことを示している。同様に各従装置 1 0— 1〜1 0— mに接続されるネットワークアドレスをく 152.1.10/24>からく 152.1.32.0/24〉とする。ここで、 /24は I Pアドレスの上位 2 4 ビヅトをネットワークアドレスとして取り扱うことを示している。ここでは、従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mの数 3 2台、各従装置 1 0— 1〜 1 0— mに接続されるサブネヅトワークの数を 1つとしている。各従装置 1 0— 1〜 1 0—mに複数のサブネットワークが必要な場合には、各従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mに割り当てられた I Pァドレスをさらに小さな区分でサブネット化すれば良い。

このように I Pアドレスを割り振ると、各従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mに接続されるネットワーク 5 0 _ 1 ~ 5 0— mは、一つの主装置 2 0に接続される複数のサブネットワークの取り扱いになる。さらに、ネットワークアドレスの 1 8ビヅト目から 2 3ビット目までの 6ビッ卜がサブネヅトワーク 5 0— 1〜5 0— mを区別するアドレスとなっている。従装置 1 0— 1〜： L 0— m毎にサブネットワーク 5 0— 1 ~ 5 0— mを割り当てているので、このサブネットワーク 5 0 _ 1〜5 0—mを区別するァドレスを従装置 1 0— 1〜1 0—mのアドレスとして使用することができる。

従って以上のようにアドレス階層的に割り振ることにより、主装置 2 0のアドレス検出部では、従装置 1 0— 1〜1 0—mへ伝送する I Pパケヅ卜のネットヮ —クアドレスの下位ビットを、そのまま従装置 1 0— 1 ~ 1 0— mのアドレスして使用できる。このため、 I Pアドレスから従装置アドレスを検索する検索テ一ブルを不要にし、簡便な構成で主装置 2 0を構成することが可能となる。産業上の利用可能性

この発明は、主装置と複数の従装置との間を伝送路を介して接続し、前記主装置と前記複数の従装置との間でボイント ·マルチボイント通信を行なうボイント •マルチボイント通信システムを提供する。信号を送信しょうとする従装置は、その信号を一時的に蓄積し、この蓄積された信号の情報量を計数する。主装置は、各従装置に対して情報量を申告するように指示する。主装置からの指示を受けた従装置は、その指示に従って情報量を主装置へ申告する。各従装置からの申告を受けた主装置は、その申告された情報量に基づいて特定の最大値以下で各従装置に対して送信を許可する許可量を算出し、この算出された許可量に基づいて信号の送信を各従装置へ指示する。そして、主装置から指示を受けた従装置は、その指示に従って蓄積された信号を主装置へ送信する。さらに、主装置は、従装置に対して情報量を申告するように指示する間隔を動的に更新する。これにより数 M バイ卜規模の情報信号をバースト的に送信する場合でも、良好に通信を行なうことが可能になるボイント ·マルチボイント通信システムを構築することができる。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 主装置と複数の従装置との間を伝送路を介して接続し、前記主装置と前記複数の従装置との間でボイント 'マルチボイン卜通信を行なうボイント 'マルチボイント通信システムであって、

前記従装置は、

前記主装置に対して信号の送信に必要な情報量を申告する情報量申告手段をそれそれ具備し、

前記主装置は、

前記情報申告手段により前記従装置からそれそれ申告された情報量に基づき該従装置に対して送信を許可する送信許可情報量を算出する算出手段と、

前記算出手段で算出された送信許可情報量に基づき前記従装置に対して信号の送信をそれそれ指示する信号送信指示手段と

を具備することを特徴とするボイント ·マルチボイント通信システム。

( 2 ) 前記情報量申告手段は、

前記主装置に送信する倩報信号を一時蓄積する情報信号蓄積手段と、前記情報信号蓄積手段に蓄積された情報信号の蓄積量を計数する蓄積量計数手段と、

前記蓄積量計数手段で計数された蓄積量を前記信号の送信に必要な情報量として前記主装置に対して申告する蓄積量申告手段と

を具備することを特徴とする請求項 1記載のボイント ·マルチボイント通信シスアム。

( 3 ) 前記蓄積量計数手段は、

前記情報信号蓄積手段に蓄積された情報信号の蓄積量を絶対値として計数する絶対値計数手段を具備し、

前記蓄積量申告手段は、

前記絶対値計数手段で計数された情報信号の蓄積量の絶対値を前記主装置に対して申告することを特徴とする請求項 2記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 4 ) 前記蓄積量計数手段は、

前記情報信号蓄積手段に蓄積された情報信号の蓄積量を前回の申告からの差分値として計数する差分値計数手段を具備し、

前記蓄積量申告手段は、

前記差分値計数手段で計数された情報信号の蓄積量の絶対値を前記主装置に対して申告することを特徴とする請求項 2記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 5 ) 前記蓄積量計数手段は、

前記情報信号蓄積手段に蓄積された情報信号の蓄積量を絶対値として計数する絶対値計数手段と、

前記情報信号蓄積手段に蓄積された情報信号の蓄積量を前回の申告からの差分値として計数する差分値計数手段と

を具備し、

前記蓄積量申告手段は、

前記絶対値計数手段で計数された情報信号の蓄積量の絶対値および前記差分値計数手段で計数された情報信号の蓄積量の絶対値を前記主装置に対して申告することを特徴とする請求項 2記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 6 ) 前記算出手段は、

前記従装置から前記主装置への伝送可能な伝送可能全情報量を稼働中の従装置に割り振ることにより稼働中の各従装置の最大伝送可能情報量を求め、

前記従装置から申告された情報量が前記最大伝送可能情報量に満たない場合は、該申告された情報量を前記送信許可情報量として算出し、

前記従装置から申告された情報量が前記最大伝送可能情報量を超えている場合は、前記最大伝送可能情報量を前記送信許可情報量として算出し、

前記信号送信指示手段は、

前記算出手段で算出された前記送信許可情報量以下の信号の送信を前記従装置に対して指示することを特徴とする請求項 1記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 7 ) 前記従装置から前記主装置への伝送可能な伝送可能全情報量は、前記従装置から前記主装置への伝送容量と遅延許容時間とに基づき算出されることを特徴とする請求項 6記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 8 ) 前記最大伝送可能情報量は、

前記伝送可能全情報量を稼働中の従装置に均等に割り振ることにより算出されることを特徴とする請求項 6記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 9 ) 前記最大伝送可能情報量は、

前記伝送可能全情報量を稼働中の従装置に個別に割り振ることにより算出されることを特徴とする請求項 6記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 1 0 ) 前記信号送信指示手段は、

前記算出手段で算出された前記送信許可情報量以下の信号の送信を前記従装置に対して連続的に指示することを特徴とする請求項 6記載のポイント ·マルチポ

( 1 1 ) 前記情報量申告手段は、

前記信号の送信に必要な情報量をサービスクラス別に申告し、

前記算出手段は、

前記従装置から前記主装置への前記サ一ビスクラス別の伝送容量と遅延許容時間とに基づき前記従装置から前記主装置へ伝送可能な伝送可能全情報量を前記サ —ビスクラス別に算出し、

該算出した伝送可能全情報量を稼働中の従装置に前記サービスクラス別に割り振ることにより稼働中の各従装置の前記サービスクラス別の最大伝送可能情報量を求め、

前記従装置から申告された前記サービスクラス別の蓄積量が前記サービスクラス別の最大伝送可能情報量に満たない場合は、該申告された蓄積量を前記サービスクラス別の送信許可情報量として算出し、

前記従装置から申告された前記サービスクラス別の蓄積量が前記最大伝送可能情報量を超えている場合は、前記最大伝送可能情報量を前記サービスクラス別の送信許可情報量として算出することを特徴とする請求項 1記載のボイント 'マルチポィント通信システム。 ( 1 2 ) 前記主装置は、

前記従装置に対して前記信号の送信に必要な情報量を申告するように指示する情報量申告指示手段

を更に具備し、

前記情報量申告手段は、

前記情報量申告指示手段による指示に従って前記信号の送信に必要な情報量を前記主装置に対して申告することを特徴とする請求項 1記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 1 3 ) 前記情報量申告指示手段は、

前記従装置に対する前記情報量の申告の指示の周期を設定する情報量申告周期設定手段

を具備し、

前記情報量申告周期設定手段で設定された周期で前記従装置に対して前記信号の送信に必要な情報量を申告するように指示することを特徴とする請求項 1 2記載のポィント ·マルチポィント通信システム。

( 1 4 ) 前記情報量申告周期設定手段は、

前記情報量申告手段により申告された情報量の計数値に基づいて前記従装置に対する前記情報量の申告の指示の周期を設定することを特徴とする請求項 1 3記載のポィント ·マルチボイント通信システム。

( 1 5 ) 前記主装置は、

前記伝送路の負荷状態を監視する伝送路監視手段

を更に具備し、

前記情報量申告周期設定手段は、

前記伝送路監視手段によって監視された前記伝送路の負荷状態に基づいて前記従装置に対する前記情報量の申告の指示の周期を設定することを特徴とする請求項 1 3記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 1 6 ) 主装置と複数の従装置との間を伝送路を介して接続し、前記主装置と前記複数の従装置との間でボイント ·マルチボイント通信を行なうポィント 'マルチポィント通信システムであって、

前記従装置は、

前記主装置は、

前記算出手段で算出された送信許可情報量を前記従装置に対してそれそれ通知する送信許可情報量通知手段と

を具備し、前記従装置は前記送信許可情報量通知手段により通知された送信許可情報量に基づき前記主装置に対する送信を制御することを特徴とするボイント •マルチボイント通信システム。

( 1 7 ) 前記算出手段は、

前記従装置から前記主装置への伝送容量と遅延許容時間とに基づき前記従装置から前記主装置へ伝送可能な伝送可能全情報量を算出し、

該伝送可能全情報量を稼働中の従装置に割り振ることにより稼働中の各従装置の最大伝送可能情報量を求め、

前記従装置から申告された蓄積量が前記最大伝送可能情報量に満たない場合は、該申告された蓄積量を前記送信許可情報量として算出し、

前記従装置から申告された蓄積量が前記最大伝送可能情報量を超えている場合は、前記最大伝送可能情報量を前記送信許可情報量として算出する

ことを特徴とする請求項 1 6載のポイント ·マルチポイント通信システム。

( 1 8 ) 前記情報量申告手段は、

前記主装置に対して信号の送信に必要な情報量を第 1の周期で申告し、前記送信許可情報量通知手段は、

前記従装置に対して前記算出手段で算出された送信許可情報量を第 2の周期で通知する

ことを特徴とする請求項 1 6記載のポイント 'マルチポイント通信システム。 ( 1 9 ) 前記従装置から前記主装置への情報信号の送信は、所定のデータ長のフレーム単位で行われ、

前記送信許可通知手段は、

前記算出手段で算出された送信許可情報量が前記フレームで一度に送信できる情報量より大きい場合は、該送信許可情報量を分割して前記従装置に通知することを特徴とする請求項 1 6載のポイント ·マルチポイント通信システム。 ( 2 0 ) 前記情報量申告手段は、

前記算出手段は、

該算出した伝送可能全情報量を稼働中の従装置に前記サ一ビスクラス別に割り振ることにより稼働中の各従装置の前記サービスクラス別の最大伝送可能情報量永め、

前言己従装置から申告された前記サービスクラス別の蓄積量が前記サービスクラス別の最大伝送可能情報量に満たない場合は、該申告された蓄積量を前記サ一ビスクラス別の送信許可情報量として算出し、

前記従装置から申告された前記サ一ビスクラス別の蓄積量が前記最大伝送可能情報量を超えている場合は、前記最大伝送可能情報量を前記サービスクラス別の送信許可情報量として算出し、

前記送信許可情報量通知手段は、

前記算出手段で算出された前記サービスクラス別の送信許可情報量を前記従装置に対してそれそれ通知し、

前記従装置は、前記送信許可情報量通知手段により通知された前記サービスクラス別の送信許可情報量に基づき前記主装置へ送信する前記サ一ビスクラス別の情報信号の送信をそれそれ制御する

ことを特徴とする請求項 1 6載のポイント 'マルチポイント通信システム。 ( 2 1 ) 主装置と複数の従装置との間を伝送路を介して接続し、前記主装置と前記複数の従装置との間でボイント ·マルチボイント通信を行うボイント ·マルチポィント通信システムであって、

前記従装置は、

前記主装置からの指示に従って信号の送信に必要な情報量を申告する情報量申告手段

を具備し、

前記主装置は、

前記従装置から前記情報量申告手段によって申告された情報量に基づいて前記従装置に対して信号の送信を指示する信号送信指示手段

を具備し、

前記信号送信指示手段は、

前記従装置から申告された情報量に基づいて前記従装置に信号の送信を特定の最大値以下で連続的に指示する連続送信指示手段と、

各従装置に信号の送信を逐次的に指示する逐次送信指示手段と

を具備し、

前記連続送信指示手段は、

前記従装置から前記主装置への伝送容量と遅延許容時間とに基づき前記従装置から前記主装置へ伝送可能な伝送可能全情報量を算出し、該伝送可能全情報量を前記従装置へ割り振ることにより各従装置の最大伝送可能情報量を求め、前記従装置から申告された情報量が前記最大伝送可能情報量に満たない場合は、該申告された情報量以下の信号の送信を連続的に指示し、前記従装置から申告された情報量が前記最大伝送可能情報量を超えている場合は、前記最大伝送可能情報量以下の信号の送信を連続的に指示し、

前記逐次送信指示手段は、

前記連続送信指示手段によって全ての従装置から申告された情報量に対して信号の送信を指示した後に、前記伝送可能全情報量に余裕がある場合は、各従装置へ信号の送信を逐次的に指示することを特徴とするボイント ·マルチボイント通信システム。

( 2 2 ) 前記逐次送信指示手段は、

稼働中の従装置に対して信号の送信を逐次的に指示することを特徴とする請求項 2 1記載のポイント ·マルチポイント通信システム。

( 2 3 ) 主装置と複数の従装置との間を伝送路を介して接続し、前記主装置と前記複数の従装置との間でボイント ·マルチボイント通信を行うボイント 'マルチポィント通信システムであって、

前記従装置は、

前記主装置からの指示に基づいてサービスクラス別に送信デ一夕の情報量を前記主装置に申告する情報量申告手段

を具備し、

前記主装置は、

前記従装置へ信号の送信に必要な情報量の申告を指示する情報量取得手段と、前記従装置から申告されたサービスクラス別の情報量に基づき該従装置に対してサービスクラス別に送信を指示する送信指示手段と

を具備し、

前記従装置は、前記主装置からのサービスクラス別の送信指示に基づき前記主装置へサービスクラス別に情報の送信を制御することを特徴とするポイント 'マルチボイント通信システム

( 2 4 ) 前記従装置は

情報をサービスクラス別に一時蓄積する情報蓄積手段と、

前記情報蓄積手段に蓄積された情報の蓄積量をサービスクラス別に計数する蓄積量計数手段と

を具備し、

前記情報量申告手段は、

前記蓄積量計数手段で計数されたサービスクラス別に蓄積量を前記主装置からの指示に基づいて前記主装置に申告することを特徴とする請求項 2 3記載のボイント ·マルチボイント通信システム ( 2 5 ) 前記送信指示手段は、

前記主装置から従装置への伝送可能なサービスクラス毎の伝送可能全情報量を算出し、

該サ一ビスクラス毎の伝送可能全情報量を従装置内のサ一ビスクラス毎に割り振ることにより各従装置のサ一ビスクラス毎の最大伝送可能情報量を求め、前記従装置から取得されたサービスクラス毎の情報量が前記サービスクラス毎の最大伝送可能情報量に満たない場合は、該取得されたサービスクラス毎の情報量以下の信号の該サ一ビスクラスの信号の送信を指示し、

前記従装置から取得されたサ一ビスクラス毎の情報量が前記サ一ビスクラス毎の最大伝送可能情報量を超えている場合は、前記サービスクラス毎の最大伝送可能情報量以下の該サービスクラスの信号の送信を指示することを特徴とする請求項 2 3言己載のボイント ·マルチポイント通信システム

( 2 6 ) 前記サービスクラス毎の最大伝送可能情報量は

前記サービスクラス毎の伝送可能全情報量をサービスクラス毎に従装置に均等に割り振ることにより算出することを特徴とする請求項 2 5記載のボイント ·マルチボイント通信システム

( 2 7 ) 前記サービスクラス毎の最大伝送可能情報量は

前記サ一ビスクラス毎の伝送可能全情報量をサービスクラス別に従装置に個別に割り振ることにより算出されることを特徴とする請求項 2 5記載のポイント · マルチポィント通信システム

( 2 8 ) 前記サービスクラスは

デ一夕送信の遅延時間に対する要求の違いと優先度の違いからなる複数のサ一ビスクラス

を具備し、

前記送信指示手段は

遅延時間に対する要求と優先度に応じて順にサービスクラス別に送信を指示することを特徴とする請求項 2 3記載のポイント 'マルチポイント通信システム ( 2 9 ) 前記サービスクラスは周期的にデ一夕送信を必要とするサービスクラスと、

不定期にデータを送信するサービスクラスと

を具備し、

前記送信指示手段は

前記周期的にデータ送信を必要とするサービスクラスに対して、該サービスクラスが必要とする周期毎に該サ一ビスクラスに対して送信を指示し、

不定期にデータを送信するサービスクラスに対しては、前記周期的にデータ送信を必要とするサービスクラスに対して送信を指示した後に、残りの伝送容量に対して該不定期にデ一夕を送信するサービスクラスに対して送信を指示することを特徴とする請求項 2 3記載のボイント ·マルチボイント通信システム

( 3 0 ) 前記周期的にデ一夕送信を必要とするサービスクラスは

周期的に固定長のデータ送信を必要とするサービスクラスであることを特徴とする請求項 2 9記載のボイント ·マルチボイント通信システム

( 3 1 ) 前記サービスクラスは

周期的にデータ送信を必要とするサービスクラスと、

不定期にデータを送信するサービスクラスと

を具備し、

前記不定期にデ一夕を送信するサービスクラスは

さらに、デ一夕送信遅延時間に対する要求の違いと優先度の違いからなる 1つ以上のサービスクラス

を具備し、

前記送信指示手段は

前記周期的にデ一夕送信を必要とするサービスクラスに対して、該サ一ビスクラスが必要とする周期毎に該サ一ビスクラスに対して送信を指示し、

不定期にデータを送信するサービスクラスに対しては、前記周期的にデータ送信を必要とするサービスクラスに対して送信を指示した後に、残りの伝送容量に対してデータ送信遅延時間に対する要求と優先度に応じて順にサービスクラス別に送信を指示することを特徴とする請求項 2 3記載のボイント ·マルチボイント通信システム

( 3 2 ) 前記送信指示手段は

サ一ビスクラス毎の最大伝送可能情報量に応じて順にサ一ビスクラス別に送信を指示することを特徴とする請求項 3 1記載のポイント 'マルチポイント通信システム

( 3 3 ) 主装置と複数の従装置が通信回線を介して接続され、複数のサービスクラスの信号を主装置からの指示に従って従装置が送信するボイント ·マルチポィント通信システムであって、

前記主装置は、

前記従装置に対して信号の送信に必要な情報量を申告するように指示する情報量申告指示手段と、

前記従装置から申告された情報量に基づいて前記従装置に対して信号の送信を指示する信号送信指示手段と

を具備し、

前記従装置は、

信号のサービスクラスを決定するサ一ビスクラス決定手段と、

前記主装置からの申告指示に従って信号の送信に必要な情報量を申告する情報量申告手段と、

前記主装置からの送信指示に従って信号を送信する信号送信手段とを具備し、前記情報量申告指示手段は、

前記従装置に対して信号の送信に必要な情報量を申告するように指示し、前記情報量申告手段は、

前記主装置からの指示に従って、前記サ一ビスクラス全体の信号の送信に必要な情報量を前記主装置へ申告し、

前記信号送信指示手段は、

前記従装置から前記主装置への伝送容量と信号の遅延許容時間とに基づき前記従装置から前記主装置へ伝送可能な伝送可能全情報量を算出し、

該伝送可能全情報量を前記従装置へ割り振ることにより各従装置の最大伝送可能情報量を求め、

前記従装置から申告された前記サービスクラス全体の情報量が前記最大伝送可能情報量に満たない場合は、該申告された情報量以下の信号の送信を指示し、前記従装置から申告された前記サービスクラス全体の情報量が前記最大伝送可能情報量を超えている場合は、前記最大伝送可能情報量以下の信号の送信を指示することを特徴とするボイント ·マルチボイント通信システム。

( 3 4 ) 前記サービスクラス決定手段は、

信号の遅延許容時間の違いに基づいて、前記主装置へ送信する信号のサービスクラスを決定する手段

を具備し、

前記遅延許容時間が相対的に短い信号を高い優先度のサービスクラスとして分類し、

前記遅延許容時間が相対的に長い信号を低い優先度のサービスクラスとして分類することを特徴とする請求項 3 3記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 3 5 ) 前記信号送信手段は、

前記主装置から信号の送信を指示された場合に、前記サービスクラスの優先度が高い信号から先に送信することを特徴とする請求項 3 3記載のボイン卜 'マルチポィント通信システム。

( 3 6 ) 主装置と複数の従装置が通信回線を介して接続され、前記主装置からの許可に従って前記従装置が情報信号を送信するボイント ·マルチボイント通信システムであって、

前記従装置は、

送信すべき情報量を計測する計測手段と、

前記計測手段による計測結果を前記主装置へ通知する第 1の通知手段を具備し、

前記主装置は、

前記通知手段により前記従装置から通知された情報量に基づいて、特定の最大値以下で各従装置に送信を許可する送信許可情報量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された送信許可情報量をもとに前記従装置にタイムスロット単位で通信回線の割当てを行い、その割当てた結果を前記従装置に通知する第 2の通知手段と

を具備し、前記第 2の通知手段による通知を受けた前記従装置は、その割り当てられたタイムスロヅト位置にデ一夕信号を送信することを特徴とするボイント •マルチポィン卜通信システム。

( 3 7 ) 前記第 1の通信手段は、

前記計測手段による計測結果をあらかじめ割り当てられた制御用タイムスロットを用いて前記主装置へ通知することを特徴とする請求項 3 6記載のポイント · マルチポィント通信システム。

( 3 8 ) 前記第 2の通知手段は、

前記算出手段により算出された送信許可情報量をもとに前記従装置に 1以上の連続するタイムスロットの割当てを行い、その割り当てた結果を前記従装置に、あらかじめ割り当てられた制御用タイムスロットを用いて従装置に通知することを特徴とする請求項 3 6記載のボイント ·マルチボイント通信システム。

( 3 9 ) 主装置と複数の従装置が通信回線を介して接続され、前記主装置からの許可に従って前記従装置が情報信号を送信するとともに、その情報信号の許容遅延時間サービスクラスが、遅延時間を保証するギャランティ型サービスと、遅延時間が補償されないべストエフオート型サービスの二つが存在するポイント · マルチポィント通信システムであって、

ギャランティ型サービスに関して、

前記従装置は、

回線要求を前記主装置へ通知する第 1の通知手段

を具備し、

前記主装置は、

前記従装置から通知された回線要求に基づいて、前記従装置にタイムスロット単位で通信回線の割当てを行い、その割当てた結果を従装置に通知する第 2の通知手段

を具備し、前記第 2の通知手段による通知を受けた前記従装置は、その割当てられたタイムスロット位置にデータ信号を送信し、

べストェフォート型サ一ビスに関して、

前記従装置は、

送信すべき情報量を計測する計測手段と、

前記計測手段による計測結果を前記主装置へ通知する第 3の通知手段

を具備し、

前記主装置は、

前記第 3の通知手段により前記従装置から通知された情報量に基づいて、特定の最大値以下で各従装置に送信を許可する送信許可情報量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された送信許可情報量をもとに前記従装置にタイムスロット単位で通信回線の割当てを行い、その割当てた結果を前記従装置に通知する第 4の通知手段と

を具備し、前記第 4の通知手段による通知を受けた前記従装置は、その割り当てられたタイムスロット位置にデ一夕信号を送信し、

前記主装置は、

前記タイムスロットの割当てに関して、ギャランティ型サービスを優先することを特徴とするボイント ·マルチボイント通信システム。

( 4 0 ) 主装置と複数の従装置との間とを伝送路を介して接続し、前記主装置と前記複数の従装置との間でボイント ·マルチボイント通信を行うボイント 'マルチポィント通信システムであって、

前記主装置は、

バケツトを入力する第 1のバケツト入力手段と、

前記第 1のパケット入力手段により入力されたバケツトを一時蓄積する第 1の蓄積手段と、

前記第 1のバケツト入力手段により入力されたバケツ卜の宛先を判別し、該判別したバケツトの宛先から該バケツトを送信すべき従装置のアドレスを検索する検索する検索手段と、

前記第 1の蓄積手段に蓄積したバケツトを分割し、分割したバケツ卜のそれそれに少なくとも前記研鑽手段により検索した前記従装置のアドレスと、前記第 1 のバケツト入力手段により入力されたバケツト内での位置を示すヘッダを付加して固定長のセルを生成する第 1のセル生成手段と、

所定のタイミングで前記従装置へ前記第 1のセル生成手段により生成された固定長セルを送信する第 1の送信手段と、

前記従装置からの固定長セルを受信する第 1の受信手段と、

前記セル受信手段により受信した固定長セルを前記従装置毎に蓄積する第 2の蓄積手段と、

前記第 2の蓄積手段に蓄積された固定長セルから、もとのバケツ卜の終了を検出して、再びパケットを合成する第 1のバケツト合成手段と

を具備し、

前記従装置は、

1台以上の端末からバケツトを入力する第 2のバケツト入力手段と、前記第 2のパケット入力手段により入力したバケツトを一時蓄積する第 3の蓄積手段と、

前記第 3の蓄積手段に蓄積したパケットを分割し、分割したバケツ卜のそれそれに少なくとも前記第 2のバケツト入力手段により入力されたパケット内での位置を示すへッダを付加して固定長のセルを生成する第 2のセル生成手段と、所定のタイミングで前記主装置へ前記第 2のセル生成手段により生成された固定長セルを送信する第 2の送信手段と、

前記主装置からの自装置宛の固定長セルを受信する第 2の受信手段と、前記第 2の受信手段により受信した自装置宛の固定長セルを蓄積する第 4の蓄積手段と、

前記第 4の蓄積手段に蓄積された固定長セルから、もとのバケツ卜の終了を検出して、再びパケヅトを合成する第 2のパケヅト合成手段と、

前記第 2のパケット合成手段により合成されたバケツトを 1台以上の端末に送信する第 2の送信手段と

( 4 1 ) 前記バケツトの宛先を示す端末アドレスの一部を、前記従装置のアドレスとして使用することを特徴とする請求項 4 0記載のポイント ·マルチポイント: ii信ンステム。

( 4 2 ) 全体として一つのネットワークとして動作し、前記従装置毎に全体のネットワークに従属するサブネットを割り当て、前記ネットワークを識別するァドレスのうち、サブネットの区別に使用するアドレス部分を、前記従装置を区別するアドレスとして使用することを特徴とする請求項 4 0記載のボイント ·マルチポィント通信システム。