(57)【要約】【課題】光アクセスシステムにおいて、通常転送フェーズにおける転送効率の低下を防止しながら、全てのＯＮＵのディスカバリを完了までの時間を短縮する。【解決手段】他のネットワークと接続される光回線装置、各々がユーザ端末と接続される複数の光ネットワーク装置、及び、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に設置される光通信路切替装置又は光スプリッタを備える光アクセスシステムにおいて、前記光回線装置は、前記光ネットワーク装置を検出するための処理が行われるディスカバリフェーズの時間と、前記光ネットワーク装置からのデータが転送されるデータ転送フェーズの時間と、を割り当て、前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記ディスカバリフェーズの時間が減少するように、前記ディスカバリフェーズの時間と前記データ転送フェーズの時間と割り合いを変更することを特徴とする。【選択図】図１
2010103809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のネットワークと接続される光回線装置、各々がユーザ端末と接続される複数の光ネットワーク装置、及び、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に設置される光通信路切替装置又は光スプリッタを備える光アクセスシステムにおいて、
前記光回線装置は、
前記光ネットワーク装置を検出するための処理が行われるディスカバリフェーズの時間と、前記光ネットワーク装置からのデータが転送されるデータ転送フェーズの時間と、を割り当て、
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記ディスカバリフェーズの時間が減少するように、前記ディスカバリフェーズの時間と前記データ転送フェーズの時間との割り合いを変更することを特徴とする光アクセスシステム。
【請求項２】
前記光回線装置は、
光ネットワーク装置のディスカバリを完了するための閾値時間を設定し、
前記設定された閾値時間には、少なくとも一つの前記ディスカバリフェーズと、少なくとも一つの前記データ転送フェーズとが含まれ、
前記設定された閾値時間が経過した場合に、前記光回線装置に登録された前記光ネットワーク装置の数を計数し、
前記計数された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記設定された閾値時間中の前記ディスカバリフェーズの間隔が長くなるように、前記ディスカバリフェーズの間隔を決定することを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
【請求項３】
前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間には光通信路切替装置が設置され、
前記光通信路切替装置は、
前記光ネットワーク装置からの光信号を検出する検出器を備え、
前記光回線装置に登録されていない光ネットワーク装置からの光信号を検出した場合、前記未登録の光ネットワーク装置の数を前記光回線装置に通知し、
前記光回線装置は、
前記通知された未登録の光ネットワーク装置の数に基づいて、前記光ネットワーク装置に登録された光ネットワーク装置の数を算出し、
前記算出された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記設定された閾値時間中の前記ディスカバリフェーズの間隔が長くなるように、前記ディスカバリフェーズの間隔を決定することを特徴とする請求項２に記載の光アクセスシステム。
【請求項４】
前記光回線装置は、
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数に対応した、前記ディスカバリフェーズの間隔を複数含むディスカバリ割合情報を保持し、
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数に対応して、前記ディスカバリフェーズの間隔を、前記保持されたディスカバリ割合情報から選択することを特徴とする請求項２に記載の光アクセスシステム。
【請求項５】
前記光回線装置は、前記設定された閾値時間が経過した場合に、前記計数された光ネットワーク装置の数を用いて、前記ディスカバリフェーズの間隔を算出することを特徴とする請求項２に記載の光アクセスシステム。
【請求項６】
前記光回線装置は、
光ネットワーク装置のディスカバリが完了するための閾値時間を設定し、
前記設定された閾値時間には、少なくとも一つの前記ディスカバリフェーズと、少なくとも一つの前記データ転送フェーズとが含まれ、
前記設定された閾値時間が経過した場合に、前記光回線装置に登録された前記光ネットワーク装置の数を計数し、
前記計数された光ネットワーク装置の数が増加すると、１回の前記ディスカバリフェーズの時間が短くなるように、前記ディスカバリフェーズの時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
【請求項７】
前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間には光通信路切替装置が設置され、
前記光ネットワーク装置からの光信号を検出する検出器を備え、
前記光回線装置に登録されていない光ネットワーク装置からの光信号を検出した場合、前記通知された未登録の光ネットワーク装置の数を前記光回線装置に通知し、
前記光回線装置は、
前記未登録の光ネットワーク装置の数に基づいて、前記光ネットワーク装置に登録された光ネットワーク装置の数を算出し、
前記算出された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記１回のディスカバリフェーズの時間が短くなるように、前記ディスカバリフェーズの時間を決定することを特徴とする請求項６に記載の光アクセスシステム。
【請求項８】
前記光回線装置は、
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数に対応した、前記１回のディスカバリフェーズの時間を複数含むディスカバリ時間情報を保持し、
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数に対応して、前記１回のディスカバリフェーズの時間を、前記保持されたディスカバリ時間情報から選択することを特徴とする請求項６に記載の光アクセスシステム。
【請求項９】
前記光回線装置は、前記設定された閾値時間が経過した場合に、前記計数された光ネットワーク装置の数を用いて、前記１回のディスカバリフェーズの時間を算出することを特徴とする請求項６に記載の光アクセスシステム。
【請求項１０】
各々が端末と接続される複数の光ネットワーク装置と光通信路切替装置又は光スプリッタを介して通信し、他のネットワークと接続される光回線装置において、
前記光ネットワーク装置を検出するための処理が行われるディスカバリフェーズの時間と、前記光ネットワーク装置からのデータが転送されるデータ転送フェーズの時間と、を割り当て、
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記ディスカバリフェーズの時間が減少するように、前記ディスカバリフェーズの時間と前記データ転送フェーズの時間との割り合いを変更することを特徴とする光回線装置。
【請求項１１】
光ネットワーク装置のディスカバリを完了するための閾値時間を設定し、
前記設定された閾値時間には、少なくとも一つの前記ディスカバリフェーズと、少なくとも一つの前記データ転送フェーズとが含まれ、
前記設定された閾値時間が経過した場合に、前記光回線装置に登録された前記光ネットワーク装置の数を計数し、
前記計数された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記設定された閾値時間中の前記ディスカバリフェーズの間隔が長くなるように、前記ディスカバリフェーズの間隔を決定することを特徴とする請求項１０に記載の光回線装置。
【請求項１２】
前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間には光通信路切替装置が設置され、
前記光通信路切替装置は、
前記光ネットワーク装置からの光信号を検出する検出器を備え、
前記光回線装置に登録されていない光ネットワーク装置からの光信号を検出した場合、前記未登録の光ネットワーク装置の数を前記光回線装置に通知し、
前記光回線装置は、
前記通知された未登録の光ネットワーク装置の数に基づいて、前記光ネットワーク装置に登録された光ネットワーク装置の数を算出し、
前記算出された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記設定された閾値時間中の前記ディスカバリフェーズの間隔が長くなるように、前記ディスカバリフェーズの間隔を決定することを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
【請求項１３】
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数に対応した、前記ディスカバリフェーズの間隔を複数含むディスカバリ割合情報を保持し、
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数に対応して、前記ディスカバリフェーズの間隔を、前記保持されたディスカバリ割合情報から選択することを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
【請求項１４】
前記設定された閾値時間が経過した場合に、前記計数された光ネットワーク装置の数を用いて、前記ディスカバリフェーズの間隔を算出することを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
【請求項１５】
光ネットワーク装置のディスカバリが完了するための閾値時間を設定し、
前記設定された閾値時間には、少なくとも一つの前記ディスカバリフェーズと、少なくとも一つの前記データ転送フェーズとが含まれ、
前記設定された閾値時間が経過した場合に、前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数を計数し、
前記計数された光ネットワーク装置の数が増加すると、１回の前記ディスカバリフェーズの時間が短くなるように、前記ディスカバリフェーズの時間を決定することを特徴とする請求項１０に記載の光回線装置。
【請求項１６】
前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間には光通信路切替装置が設置され、
前記光ネットワーク装置からの光信号を検出する検出器を備え、
前記光回線装置に登録されていない光ネットワーク装置からの光信号を検出した場合、前記通知された未登録の光ネットワーク装置の数を前記光回線装置に通知し、
前記光回線装置は、
前記未登録の光ネットワーク装置の数に基づいて、前記光ネットワーク装置に登録された光ネットワーク装置の数を算出し、
前記算出された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記１回のディスカバリフェーズの時間が短くなるように、前記ディスカバリフェーズの時間を決定することを特徴とする請求項１５に記載の光回線装置。
【請求項１７】
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数に対応した、前記１回のディスカバリフェーズの時間を複数含むディスカバリ時間情報を保持し、
前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数に対応して、前記１回のディスカバリフェーズの時間を、前記保持されたディスカバリ時間情報から選択することを特徴とする請求項１５に記載の光回線装置。
【請求項１８】
前記設定された閾値時間が経過した場合に、前記計数された光ネットワーク装置の数を用いて、前記１回のディスカバリフェーズの時間を算出することを特徴とする請求項１５に記載の光回線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アクセスシステムに関し、特に、光ネットワーク装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）を高速にディスカバリする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）が普及し、アクセスネットワークが高速化している。ＦＴＴＨの代表例として、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムがある。
【０００３】
ＰＯＮシステムは、図２に示すようにユーザ端末１０と通信する複数（Ｎ個）の光ネットワーク装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）２０と、ゲートウェイ５０を介してバックボーンネットワーク６０と通信する光回線装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）４０とを備える。複数のＯＮＵ２０とＯＬＴ４０とは、給電を必要としない受動素子である光スプリッタ８０を介して接続されている。これによって、ＰＯＮシステムは、安価なアクセスシステム７０を実現できるシステムである。
【０００４】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ（非特許文献１）において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標。以下同じ）に準拠して、ＯＬＴ−ＯＮＵ間のデータを転送するＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ−ＰＯＮ）が標準化されている。また、伝送速度を１０Ｇｂｐｓに高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準化が進められている（ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ（非特許文献２）参照）。
【０００５】
図２に示す光アクセスシステムで行われるディスカバリ処理は、共通の光通信路を利用して未登録のＯＮＵ２０を検出し、検出されたＯＮＵ２０を登録し、かつＯＮＵ２０とＯＬＴ４０との間の通信距離（ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ））を計測する処理である。ディスカバリ処理によって、光スプリッタ又は光スイッチにおいて、通信がぶつからないように制御することができる。最終的に、ＯＬＴ４０は、識別子（ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ））によって、登録済みのＯＮＵ２０を区別する。図４に、従来のＥＰＯＮ及び１０Ｇ−ＥＰＯＮにおけるディスカバリ手順のシーケンスを示す。
【０００６】
ディスカバリ処理では、まず、ＯＮＵ２０は未登録状態であるため、ＯＬＴ４０は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ２０を利用して、ＬＬＩＤの定まっていないＯＮＵ２０の存在を確認する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ２０は、メッセージ中のＤｉｓｃｏｖｅｒｙフラグを”１”とすることによって、通常のＧＡＴＥメッセージと区別することができる。また、ＬＬＩＤはブロードキャスト用に定義された識別子を用い、宛先ＭＡＣアドレスはマルチキャストアドレスを用いる。
【０００７】
ＯＬＴ４０から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ２０は、光スプリッタ８０を経由して、光スプリッタ８０に接続されている全てのＯＮＵ２０に到着する。まだ、ＬＬＩＤが付与されていない未登録のＯＮＵ２０は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ２０を受信すると、ＯＬＴ４０に登録を要求するために、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ  ＳＩＧ３０を送信する。
【０００８】
このとき、光スプリッタ８０からＯＬＴ４０の区間で、複数のＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ  ＳＩＧ３０が衝突するのを避ける必要があるが、衝突を完全に避けることはできない。そこで、衝突する確率を低くするために、未登録の各ＯＮＵ２０はＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ２０に書かれた送信開始時刻Ｔ２を基点としてランダムな時間だけ待った時刻Ｔ３に、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ  ＳＩＧ３０送信する。
【０００９】
ＯＬＴ４０は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗとして規定された時間内にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ  ＳＩＧ３０を受信すると、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ  ＳＩＧ３０を送信したＯＮＵ２０のＭＡＣアドレスを取得し、取得したＯＮＵ２０のＭＡＣアドレスとＬＬＩＤとの対応関係を管理する。また、当該ＯＮＵ２０にＬＬＩＤを割り当てるための処理を開始する。
【００１０】
ＯＬＴ４０は、割り当てられたＬＬＩＤをＯＮＵ２０に通知するために、このＯＮＵ２０のＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとし、かつＬＬＩＤが書き込まれたＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ  ＳＩＧ４０を送信する。この宛先ＭＡＣアドレスを有するＯＮＵ２０は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ  ＳＩＧ４０を受信すると、割り当てられたＬＬＩＤを取得する。これ以降、ＯＮＵ２０によって送信されるフレームのプリアンブルに、割り当てられたＬＬＩＤを含めて送信することによって、送信元ＯＮＵ２０を特定することができる。また、プリアンブルのＬＬＩＤによって、ＯＬＴ４０から送信されるフレームが自己宛のフレームであるかを判定することができる。
【００１１】
その後、ＯＬＴ４０は、ＯＬＴ４０とＯＮＵ２０との往復時間ＲＴＴを測定するために、ＯＮＵ２０をＬＬＩＤで指定し、宛先ＭＡＣアドレスをマルチキャストアドレスとし、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙフラグを”０”としたＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ５０を送信する。
【００１２】
指定されたＬＬＩＤを有するＯＮＵ２０は、ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ５０を受信すると、ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ５０に含まれる時刻情報（Ｔｉｍｅ  Ｓｔａｍｐ）Ｔ６及び送信開始時刻（Ｇｒａｎｔ  Ｓｔａｒｔ  Ｔｉｍｅ）Ｔ７を取得する。そして、時刻情報Ｔ６をＯＮＵ２０の時計に設定し、設定された時計で送信開始時刻Ｔ７に、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ  ＳＩＧ６０を、ＯＬＴ４０に送信する。
【００１３】
ＯＬＴ４０は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ  ＳＩＧ６０を、自己の時計で時刻Ｔ８に受信する。すると、ＯＬＴ４０は、Ｔ８と、受信したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ  ＳＩＧ６０に含まれているＴ７とから、ＯＬＴ４０とＯＮＵ２０との往復時間ＲＴＴを、ＲＴＴ＝Ｔ８−Ｔ７として取得することができる。
【００１４】
以上のシーケンスによって、１個のＯＮＵ２０の登録（ＬＬＩＤの割り当て）及び通信距離ＲＴＴの測定が完了する。複数の未登録ＯＮＵが存在する場合、１回のディスカバリシーケンスで、１回のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ２０、複数回のＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ  ＳＩＧ３０、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ  ＳＩＧ４０、ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ５０、及びＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ  ＳＩＧ６０がやり取りされ、これらのメッセージのやりとりを繰り返すことによって、複数のＯＮＵを登録することができる。
【００１５】
ディスカバリ処理をどの程度の頻度で行うかは、非特許文献１及び非特許文献２によっては規定されず、実装に依存している。一般的には、図３に示すように、所定時間をＮフェーズに区切り、その中の１フェーズをディスカバリフェーズ、残りのＮ−１フェーズを通常フェーズとし、この所定時間の処理を繰り返す。
【特許文献１】特開２００４−２０１０９９号公報
【非特許文献１】ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ａｈ
【非特許文献２】ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ａｖ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
次に、全てのＯＮＵ２０のディスカバリが完了するまでにどの程度の時間がかかるか考察する。例えば、ＯＮＵ２０とＯＬＴ４０との間の距離が２０ｋｍである場合、ＯＬＴ４０とＯＮＵ２０との間のＲＴＴは約２００マイクロ秒である。１回のディスカバリフェーズの時間を１ミリ秒とすると、図４に示すディスカバリハンドシェイクのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ２０に対し、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗ５５０の期間内に、複数のＯＮＵ２０がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ  ＳＩＧ３０を返信しても、残りのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ  ＳＩＧ４０、ＧＡＴＥメッセージ  ＳＩＧ５０、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ  ＳＩＧ６０のやり取りのために残される時間は８００マイクロ秒程度である。この時間では、最大で４個のＯＮＵ２０しか登録できない。そして、扱うＯＮＵ２０の数を３２とし、図３のディスカバリフェーズ５００を、２５０フェーズに１回、つまり、２４９回分の通常転送フェーズ５０１毎に１回行う場合、最後のＯＮＵ２０のディスカバリが完了するのは（２５０ミリ秒×（３２／４−１）回＋１ミリ秒）＝１．７５１秒後となる。この結果を図７の表９０１の仮定１の欄に示す。
【００１７】
ところが、光アクセスシステムに備わるＯＮＵ２０の数が多く、かつ、ＯＬＴ４０とＯＮＵ２０との間の距離が長い場合、最後のＯＮＵ２０のディスカバリが完了するまでには更に時間が必要となる。例えば、ＯＮＵ２０の数を１２８個、ＯＬＴ４０とＯＮＵ２０との間の距離が４０ｋｍである場合、ＯＬＴ４０とＯＮＵ２０との間のＲＴＴは約４００マイクロ秒である。１回のディスカバリフェーズの時間を１ミリ秒とし、図４に示すディスカバリハンドシェイクを考えると、１回のディスカバリフェーズ内では、１個のＯＮＵ２０しかディスカバリしかできない。このため、最後のＯＮＵのディスカバリが完了するのは（２５０ミリ秒×１２７回＋１ミリ秒）＝３１．７５１秒後となる。この結果を図７の表９０１の仮定４の欄に示す。
【００１８】
また、図７には、ＯＬＴ４０とＯＮＵ２０との間の距離を２０ｋｍと４０ｋｍとの２種類とし、ＯＬＴ４０によって管理されるＯＮＵ２０の数を３２と１２８との２種類とし、前述した２５０フェーズに１回の割り合いでディスカバリフェーズを行う他に、１００フェーズに１回の割り合いでディスカバリフェーズを行う場合の結果を表９０２に示し、１０フェーズに１回の割り合いでディスカバリフェーズを行う場合の結果を表９０３に示し、５フェーズに１回の割り合いでディスカバリフェーズを行う場合の結果を表９０４に示す。
【００１９】
ＯＬＴ４０によって管理されるＯＮＵ２０の数が多く、かつ、ＯＬＴ４０とＯＮＵ２０との間の距離が長い光アクセスシステムは、その実用性は高いが、前述したように、全てのＯＮＵ２０のディスカバリを完了するまでに長い時間が必要となる問題がある。もちろん、図７の表９０２、表９０３、表９０４に示すようにディスカバリフェーズの頻度を上げれば、全てのＯＮＵ２０のディスカバリを短時間で完了させることができる。しかし、図６に示すように、通常転送フェーズの割り合いが相対的に減少し、転送効率が低下してしまう問題がある。
【００２０】
それゆえ、ディスカバリフェーズの中のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗについて着目し、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗのウィンドウ幅やＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの生成周期を動的に変更する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００２１】
そこで、本発明は、光アクセスシステムにおいて、通常転送フェーズにおける転送効率の低下を防止しながら、全てのＯＮＵのディスカバリを一定時間内に完了させる（又は、ディスカバリを完了するまでの時間を短縮させる）ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、他のネットワークと接続される光回線装置、各々がユーザ端末と接続される複数の光ネットワーク装置、及び、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に設置される光通信路切替装置又は光スプリッタを備える光アクセスシステムにおいて、前記光回線装置は、前記光ネットワーク装置を検出するための処理が行われるディスカバリフェーズの時間と、前記光ネットワーク装置からのデータが転送されるデータ転送フェーズの時間と、を割り当て、前記光回線装置に登録された光ネットワーク装置の数が増加すると、前記ディスカバリフェーズの時間が減少するように、前記ディスカバリフェーズの時間と前記データ転送フェーズの時間との割り合いを変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施の形態によると、全てのＯＮＵのディスカバリを一定時間内に完了させる（又は、ディスカバリを完了するまでの時間を短縮させる）と共に、データの転送効率の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
まず、本発明の実施の形態の概要について説明する。
【００２５】
本発明の実施の形態の光アクセスシステムは、ユーザ端末と通信する複数の光ネットワーク装置（ＯＮＵ）２０と、ゲートウェイ５０を介してバックボーンネットワーク６０と通信する光回線装置（ＯＬＴ）４０と、複数のＯＮＵ２０とＯＬＴ４０とを接続する光スプリッタ８０（又は、光通信路切替装置（ＯＳＷ）３０）とを備える。そして、登録が完了したＯＮＵ２０の数に応じてディスカバリフェーズの間の時間間隔が複数用意される。ＯＬＴ４０は、全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を設定する。そして、全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０が経過した場合に、ＯＬＴ４０は、現在までに登録が完了したＯＮＵ２０の数に応じたディスカバリフェーズの間の時間間隔を選択し、選択された時間時間に従ってディスカバリ処理を行う。特に、ＯＬＴ４０によって管理されるＯＮＵ２０の最大数に対して登録が完了したＯＮＵ２０の数が少ない場合、ディスカバリフェーズの間の時間間隔を短く設定する。一方、登録が完了したＯＮＵ２０の数が多い場合、ディスカバリフェーズの間の時間間隔を長く設定する。
【００２６】
また、本発明の別の実施の形態の光アクセスシステムでは、登録が完了したＯＮＵ２０の数に応じた１回のディスカバリフェーズの時間が複数用意される。ＯＬＴ４０は、全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を設定する。そして、全ＯＮＵのディスカバリ完了最大時間５１０が経過した場合に、ＯＬＴ４０は、現在までに登録が完了したＯＮＵ２０の数に応じた１回のディスカバリフェーズの時間を選択し、選択された時間に従ってディスカバリ処理を行う。特に、ＯＬＴ４０によって管理されるＯＮＵの最大数に対して登録が完了したＯＮＵ２０の数が少ない場合、１回のディスカバリフェーズの時間を長く設定する。一方、登録が完了したＯＮＵ２０の数が多い場合、１回のディスカバリフェーズの時間を短く設定する。
【００２７】
＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態として、ディスカバリフェーズ間の時間間隔（ディスカバリフェーズの頻度）を動的に変更することによって、全ＯＮＵのディスカバリ完了までの時間を短縮する方法について説明する。
【００２８】
図２は、本発明の第１の実施の形態の光ネットワークシステムの構成例を示す図である。
【００２９】
光アクセスシステム７０は、光ネットワーク装置（ＯＮＵ）２０、光スプリッタ８０、及び、光回線装置（ＯＬＴ）４０を備える。
【００３０】
ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）２０は、ユーザ数に応じて複数備わり、各ユーザ端末１０と接続され、ユーザ端末１０と通信する。ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）４０は、ゲートウェイ５０と接続され、ゲートウェイ５０を介してバックボーンネットワーク６０と通信する。複数のＯＮＵ２０とＯＬＴ４０とは、給電を必要としない受動素子である光スプリッタ８０を介して接続される。
【００３１】
図９は、第１の実施の形態のＯＮＵ２０の構成例を示すブロック図である。
【００３２】
第１の実施の形態のＯＮＵ２０の構成は、従来のＯＮＵの構成と同一である。ＯＮＵ２０は、合波・分波器２００、Ｏ／Ｅ変換器２１１、受信側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２１２、送信側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２０２、ＭＰＣＰ制御論理回路２２０、端末側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２３０及び端末インタフェース２４０を備える。
【００３３】
合波・分波器２００は、光スプリッタ８０側からの光信号を受信し、光スプリッタ８０側へ光信号を送信する。Ｏ／Ｅ変換器２１１は、受信した光信号を電気信号に変換する。受信側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２１２は、光スプリッタ８０から受信したフレームを制御する。送信側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２０２は、光スプリッタ８０へ送信するフレームを制御する。ＭＰＣＰ制御論理回路２２０は、ＯＬＴ４０と通信するための論理回路である。端末側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２３０は、端末側で送受信されるフレームを制御する。端末インタフェース２４０は、ユーザ端末１０との間のインタフェースである。
【００３４】
図１０は、第１の実施の形態のＯＬＴ４０の構成例を示すブロック図である。
【００３５】
ＯＬＴ４０は、合波・分波器４００、Ｏ／Ｅ変換器４１１、受信側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路４１２、送信側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路４０２、ＭＰＣＰ制御論理回路４２０、ゲートウェイ側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路４３０及びゲートウェイインタフェース４４０を備える。
【００３６】
合波・分波器４００は、光スプリッタ８０側からの光信号を受信し、光スプリッタ８０側へ光信号を送信する。Ｏ／Ｅ変換器４１１は、受信した光信号を電気信号に変換する。受信側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路４１２は、光スプリッタ８０から受信したフレームを制御する。送信側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路４０２は、光スプリッタ８０へ送信するフレームを制御する。ＭＰＣＰ制御論理回路４２０は、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フレームによって、複数のＯＮＵ２０を制御する。ゲートウェイ側ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路４３０は、ゲートウェイ側で送受信するフレームを制御する。ゲートウェイインタフェース４４０は、ゲートウェイ５０との間のインタフェースである。
【００３７】
なお、本実施の形態のＯＬＴ４０のハードウェアの構成は、従来のＯＬＴのハードウェアの構成と同じであるが、ＭＰＣＰ制御論理回路４２０で実行されるディスカバリ処理が異なる。
【００３８】
図１１は、第１の実施の形態の光スプリッタ８０の構成例を示すブロック図である。
【００３９】
第１の実施の形態の光スプリッタ８０の構成は、従来の光スプリッタの構成と同一である。光スプリッタ８０は、合波・分波器３６１、合波・分波器３６０、下り光スプリッタ３１１及び上り光スプリッタ３１２を備える。
【００４０】
合波・分波器３６１は、ＯＬＴ４０側からの光信号を受信し、ＯＬＴ４０側へ光信号を送信する。合波・分波器３６０は、ＯＮＵ２０側からの光信号を受信し、ＯＮＵ２０側へ光信号を送信する。下り光スプリッタ３１１は、ＯＬＴ４０側からの光信号を各ＯＮＵ２０側に分配する。上り光スプリッタ３１２は、各ＯＮＵ２０側からの光信号をＯＬＴ４０側に統合する。
【００４１】
図１は、第１の実施の形態のディスカバリフェーズの頻度を変更する例を示すタイミング図である。
【００４２】
図１に示す例では、ＯＬＴ４０によって管理される登録が完了したＯＮＵ２０の数の閾値に、２種類の閾値Ａ及び閾値Ａより大きい閾値Ｂを使用する。また、各ディスカバリフェーズ５００の時間は変えずに一定とし、ディスカバリフェーズ５００の間の通常転送フェーズの時間を３種類（短、中、長）の時間を使用する。また、全てのＯＮＵ２０のディスカバリが完了するまでに必要な時間内に行われるディスカバリフェーズと通常転送フェーズとをまとめて１回分の通信セットとする。図１では、この１回分の通信セットに必要な時間が「全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０」である。
【００４３】
最初の第Ｋ通信セット５１１−１では、このセットの開始時に登録が完了しているＯＮＵ２０の数が閾値Ａ以下であった場合、ディスカバリフェーズ間の時間（つまり、通常転送フェーズの時間）を「短時間」に設定する。すなわち、早期に全てのＯＮＵ２０の登録を完了させるために、ディスカバリフェーズを頻繁に行う。ディスカバリフェーズが増えれば、通常転送の転送効率は低下する。しかし、登録されているＯＮＵ２０の数が少ないため、十分な転送効率を実現できる。全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０が経過した時には、図４に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗ５５０の中で、各ＯＮＵ２０からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ  ＳＩＧ３０が衝突しない限り、ディスカバリに参加可能であった全てのＯＮＵ２０の登録が完了する。
【００４４】
第Ｋ通信セットの終了時に、何らかの理由により第Ｋ通信セットでは応答できなかったＯＮＵ２０や、通信途中で登録が解除されてしまったＯＮＵ２０が存在する場合がある。第Ｋ通信セット５１１−１で登録ができなかったＯＮＵ２０のために、以後の通信セットでもディスカバリ処理を繰り返す。
【００４５】
ＯＬＴ４０によって管理され、登録が完了したＯＮＵ２０の数が閾値Ａよりも多く、かつ閾値Ｂ以下である場合、次の第Ｋ＋１通信セット５１１−２では、ディスカバリフェーズ間の時間を「中時間」に設定する。第Ｋ＋１通信セット５１１−２では、第Ｋ通信セット５１１−１と比べ、登録が完了したＯＮＵ２０の数が多いので、ディスカバリフェーズの回数を減らしても、未登録のＯＮＵ２０を同じ全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０以内に登録することができる。さらに、通常転送フェーズの時間が長くなるので、既に登録されているＯＮＵ２０のデータの転送効率を向上させることができる。
【００４６】
ＯＬＴ４０によって管理され、登録が完了したＯＮＵ２０の数が閾値Ｂより多い場合、次の第Ｋ＋２通信セット５１１−３では、ディスカバリフェーズ間の時間を「長時間」に設定する。第Ｋ＋２通信セット５１１−３では、第Ｋ通信セット５１１−１及び第Ｋ＋１通信セット５１１−２と比べ、登録が完了したＯＮＵ２０の数が多いので、ディスカバリフェーズの回数をさらに減らしても、未登録のＯＮＵ２０を同じ全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０以内に登録することができる。さらに、通常転送フェーズの時間が長くなるので、既に登録されているＯＮＵ２０のデータの転送率を向上させることができる。
【００４７】
図５は、図１に示したディスカバリフェーズの頻度を変更する処理のフローチャートである。図５に示す処理は、ＯＬＴ４０のＭＰＣＰ制御論理回路４２０によって実行される。
【００４８】
最初に、ディスカバリフェーズの通常転送フェーズに対する割り合いを表す閾値を設定した後（Ｓ６００）、最初の通信セットを開始する。最初の通信セットでは、最初にディスカバリフェーズを行い、カウンタＫをゼロに初期化する（Ｓ６０１）。なお、カウンタＫは、一つの通信セット内で行われる通常転送フェーズの回数（通常転送フェーズの時間）を計数する。
【００４９】
次に、通常転送フェーズを行い、カウンタＫの値を１増やす（Ｓ６０２）。その後、カウンタＫの値が閾値を越えたか否かを判定する（Ｓ６０３）。カウンタＫの値が閾値を越えていない場合、ステップＳ６０２に戻り、通常転送フェーズを繰り返す。一方、カウンタＫの値が閾値を越えている場合、現在の通信セットを開始してからの経過時間が全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を越えたか否かを判定する（Ｓ６０４）。
【００５０】
その結果、通信セットの経過時間が全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を超えていない場合、ステップＳ６０１に戻り、ディスカバリフェーズを行う。一方、通信セットの経過時間が全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を越えている場合、現在まで登録が完了したＯＮＵ２０の数を参照して、閾値を変更し（Ｓ６０５）、その後、ステップＳ６０１に戻り、ディスカバリフェーズを行う。
【００５１】
図８は、ディスカバリ割り合いの閾値を決定するために使用される表（ディスカバリ割合情報）の説明図であり、図５に示した処理のＳ６０５にて用いられる。
【００５２】
図８に示す表９１１では、全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を約１．５秒とし、ＯＬＴ４０によって管理されるＯＮＵ２０の最大数を１２８とし、登録が完了したＯＮＵ２０の数が１６個増える毎にディスカバリフェーズの割り合いを変えている。併せて、表９１１は、それぞれの場合の通常転送効率も示す。
【００５３】
例えば、登録が完了したＯＮＵ２０の数が０以上１６未満の場合は、ディスカバリフェーズは１／１２、すなわち、１２フェーズに１回はディスカバリフェーズを行い、１１回は通常転送フェーズを行うことを示している。表９１１から分かるように、登録が完了したＯＮＵ２０の数が多いほど、通信セットにおけるディスカバリフェーズの頻度は低くなり、通常転送効率は向上する、望ましい関係が得られている。
【００５４】
また、全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を約２．５秒及び約３．５秒とした場合の例も表９１２と表９１３にそれぞれ示す。全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を大きくするほど、ディスカバリフェーズの頻度を下げることができ、かつ、通常転送効率を向上できることが分かる。
【００５５】
また、表９１１、９１２、９１３では、ディスカバリの閾値として登録が完了したＯＮＵ２０の数を８種類に分類し、それぞれに対応するディスカバリ割り合いを設定したが、さらに多くのディスカバリ閾値を用いてもよい。例えば、ＯＬＴ４０によって管理されるＯＮＵ２０の最大数が１２８個であれば、１２８個のディスカバリ閾値を用いてもよい。ディスカバリ閾値に対応するディスカバリ割り合いは予め準備しておいてもよいし、その都度、計算してもよい。
【００５６】
この計算式の例を式１に示す。なお、式１を用いた計算では、全てのＯＮＵ２０がＯＬＴ４０から十分遠方に配置されており、１回のディスカバリフェーズで１個のＯＮＵ２０だけが登録できることを前提にしている。
【００５７】
【数１】
2010103809.tif 000003
【００５８】
式（１）において、ディスカバリフェーズの閾値とは、何フェーズに１回ディスカバリフェーズを行うかを意味する。ＲＯＵＮＤＤＯＷＮは切り捨て計算を意味する。
【００５９】
なお、第１の実施の形態では、図２に示すように、光スプリッタ８０を備える光アクセスシステムについて説明したが、光スプリッタ８０の代わりに能動的な光スイッチ（ＯＳＷ）３０を導入した光アクセスシステム（図１４参照）でも同様に本発明を適用することができる。
【００６０】
このように、本発明の第１の実施の形態によれば、ＯＬＴ４０が全てのＯＮＵ２０のディスカバリ完了最大時間を設定し、登録が完了したＯＮＵ２０の数に応じてディスカバリフェーズの割り合いを動的に変更するため、全てのＯＮＵ２０のディスカバリを一定時間内に完了できるか、少なくとも、ディスカバリの完了までの時間を短縮でき、通常転送の転送効率の低下を防ぐことができる。
【００６１】
＜実施形態２＞
次に、本発明の第２の実施の形態として、ディスカバリフェーズ間の時間間隔は変えずに、ディスカバリフェーズ１回あたりの時間を動的に変更することによって、全てのＯＮＵ２０のディスカバリ完了までの時間を短縮する方法について説明する。
【００６２】
光アクセスシステムの構成は、前述した第１の実施の形態の光スプリッタ８０を備える光アクセスシステム（図２）と同じである。また、第２の実施の形態を、光スプリッタ８０のかわりに能動的な光スイッチ３０を備える光アクセスシステム（図１４）に適用することもできる。
【００６３】
図１２は、第２の実施の形態のディスカバリフェーズの時間を変更する例を示すタイミング図である。
【００６４】
図１２に示す例では、ＯＬＴ４０によって管理される登録が完了したＯＮＵ２０の数の閾値に、２種類の閾値Ａ及び閾値Ａより大きい閾値Ｂを使用する。また、各ディスカバリフェーズ５００の間の通常転送フェーズの時間は変えず一定とし、１回のディスカバリフェーズの時間を３種類（長、中、短）の時間を使用する。また、全てのＯＮＵ２０のディスカバリが完了するまでに必要な時間に行われるディスカバリフェーズと通常転送フェーズをまとめて１回分の通信セットとする。図１２では、この１回分の通信セットに必要な時間が「全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０」である。
【００６５】
最初の第Ｋ通信セット５２１−１では、このセットの開始時の登録が完了したＯＮＵ２０の数が閾値Ａ以下であった場合、１回のディスカバリフェーズの時間を「長時間」に設定する。すなわち、早期に全てのＯＮＵ２０の登録を完了させるために、１回のディスカバリフェーズの時間を長くする。１回のディスカバリフェーズの時間が長くなれば、通常転送の転送効率は低下する。しかし、登録されているＯＮＵ２０の数が少ないため、十分な転送効率を実現できる。全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０が経過した時には、図４に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗ５５０の中で、各ＯＮＵ２０からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージＳＩＧ３０が衝突しない限り、ディスカバリに参加可能であった全てのＯＮＵ２０の登録が完了する。
【００６６】
第Ｋ通信セットの終了時に、何らかの理由により第Ｋ通信セットでは反応できなかったＯＮＵ２０や、通信途中で登録解除されてしまったＯＮＵ２０が存在することがある。第Ｋ通信セット５１１−１で登録ができなかったＯＮＵ２０のために、以後の通信セットでもディスカバリ処理を繰り返す。
【００６７】
ＯＬＴによって管理され、登録が完了したＯＮＵ２０の数が閾値Ａよりも多く、かつ閾値Ｂ以下である場合、次の第Ｋ＋１通信セット５２１−２では、１回のディスカバリフェーズの時間を「中時間」に設定する。第Ｋ＋１通信セット５２１−２では、第Ｋ通信セット５２１−１と比べ、登録が完了したＯＮＵ２０の数が多いので、１回のディスカバリフェーズの時間を減らしても、未登録のＯＮＵ２０を同じ全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０以内に登録することができる。さらに、通常転送フェーズの時間が長くなるので、既に登録されているＯＮＵ２０のデータの転送効率を向上させることができる。
【００６８】
ＯＬＴによって管理され、登録が完了したＯＮＵ２０の数が閾値Ｂより多い場合、次の第Ｋ＋２通信セット５２１−３では、１回のディスカバリフェーズの時間を「短時間」に設定する。第Ｋ＋２通信セット５２１−３では、第Ｋ通信セット５２１−１及び第Ｋ＋１通信セット５２１−２と比べ、登録が完了したＯＮＵ２０の数が多いので、１回のディスカバリフェーズの時間をさらに減らしても、未登録ＯＮＵ２０を同じ全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０以内に登録することができる。さらに、通常転送フェーズの時間が長くなるので、既に登録されているＯＮＵ２０のデータの転送効率を向上させることができる。
【００６９】
図１３は、図１２に示したディスカバリフェーズの時間を変更する処理のフローチャートである。図１２に示す処理は、ＯＬＴ４０のＭＰＣＰ制御論理回路４２０によって実行される。
【００７０】
最初に、１回のディスカバリフェーズの時間Ｔに初期値を設定した後（Ｓ６１０）、最初の通信セットを開始する。最初の通信セットでは、最初にディスカバリフェーズを行い、カウンタＫをゼロに初期化する（Ｓ６１１）。そして、ディスカバリフェーズの実施時間が時間Ｔを経過するまで待機する（Ｓ６１２）。
【００７１】
時間Ｔが経過すると、通常転送フェーズを行い、カウンタＫの値を１増やす（Ｓ６１３）。その後、カウンタＫの値が所定値を越えたか否かを判定する（Ｓ６１４）。カウンタＫの値が所定値を越えていない場合、通常転送フェーズ（Ｓ６１３）を繰り返す。カウンタＫの値が所定値を越えている場合、全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を越えたか否かを判定する（Ｓ６１５）。
【００７２】
その結果、通信セットの経過時間が全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を超えていない場合、ステップＳ６１１に戻り、ディスカバリフェーズを行う。一方、通信セットの経過時間が全ＯＮＵディスカバリ完了最大時間５１０を越えている場合、現在まで登録が完了したＯＮＵ２０の数を参照して、１回のディスカバリフェーズの時間Ｔを変更し（Ｓ６１６）、その後、ディスカバリフェーズを行う（Ｓ６１０）。
【００７３】
図１５は、ディスカバリ割り合いの閾値を決定するために使用される表（ディスカバリ時間情報）の説明図であり、図１２に示した処理のＳ６１６にて用いられる。
【００７４】
図１５に示す表９２１、表９２２、表９２３は、各々、ディスカバリ完了までの時間を約１．５秒、約２．５秒、約３．５秒とした場合の、登録が完了したＯＮＵ２０の数と１回のディスカバリフェーズの時間、及び、その時の通常転送効率との関係を示す。また、各表に示す場合、図３に示す通常転送フェーズ５０１の時間を１ミリ秒とし、２５０回毎に指定の長さのディスカバリフェーズ５００を行う。つまり、ディスカバリフェーズの頻度は２５０回に１回である。また、ＯＬＴとＯＮＵの間の距離は４０ｋｍ、ＯＬＴが収容するＯＮＵの数を１２８個とする。また、ディスカバリフェーズのうち、図４に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥメッセージＳＩＧ２０からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗ５５０の終了までの時間を５００ミリ秒とし、１台のＯＮＵの登録に必要なＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージＳＩＧ４０、ＧＡＴＥメッセージＳＩＧ５０、及びＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージＳＩＧ６０の信号群のやりとりを４５０ミリ秒とした。
【００７５】
図１５の表９２１、表９２２、表９２３から分かるように、登録が完了したＯＮＵ２０の数が少ない場合は１回のディスカバリフェーズの時間を長くし、また、登録が完了したＯＮＵ２０の数が多い場合は１回のディスカバリフェーズの時間を短くしながら、指定のディスカバリ完了時間を満たせることが分かる。
【００７６】
また、表９２１、９２２、９２３では、ディスカバリ閾値として登録が完了したＯＮＵ２０の数を８種類に分類し、それぞれに対応する１回のディスカバリフェーズの時間Ｔを設定したが、さらに多くのディスカバリ閾値を用いてもよい。例えば、ＯＬＴ４０によって管理されるＯＮＵ２０の最大数が１２８個であれば、１２８個のディスカバリ閾値を用いてもよい。ディスカバリ閾値に対応する１回のディスカバリフェーズの時間Ｔは予め準備しておいてもよいし、その都度、計算してもよい。
【００７７】
この計算式の例を式２及び式３に示す。式２及び式３の両方を満たす１回のディスカバリフェーズの時間Ｔを求める必要がある。
【００７８】
【数２】
2010103809.tif 000004
【００７９】
【数３】
2010103809.tif 000005
【００８０】
式（２）において、ＲＯＵＮＤＤＯＷＮは切り捨て計算を意味する。また、繰り返し数とは、全ＯＮＵのディスカバリ完了最大時間の間に何回のディスカバリフェーズを行うかを決める整数である。この整数は全ＯＮＵのディスカバリ完了最大時間の間の通信セット数と等しい。
【００８１】
式（３）において、ＲＴＴは、ＯＬＴからＯＮＵへの通信の往復時間を示し、ＤＷは、ディスカバリウィンドウの長さを示す。繰り返し数は、式２の繰り返し数と同じである。繰り返し数が小さいと、１回あたりのディスカバリフェーズ時間が非常に長くなり、その間、通常転送フェーズが行えず、通常転送のレスポンスが悪化する可能性がある。逆に繰り返し数が大きいと、１回あたりのディスカバリフェーズ時間が短くなり、１回もディスカバリを行えない可能性がある。このため、許容範囲内の適切な繰り返し数を選択するとよい。
【００８２】
このように、本発明の第２の実施の形態によれば、ＯＬＴ４０が全てのＯＮＵの２０ディスカバリ完了最大時間を設定し、登録が完了したＯＮＵ２０の数に応じて１回のディスカバリフェーズの時間を動的に変更するため、全てのＯＮＵ２０のディスカバリを一定時間内に完了できるか、少なくとも、ディスカバリの完了までの時間を短縮でき、通常転送の転送効率の低下を防ぐことができる。
【００８３】
＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施の形態として、ＯＮＵ２０からの光信号を検出する光スイッチ３０を備える光アクセスシステム（図１４）において、ＯＬＴ４０に未登録で、かつ、接続要求のある全てのＯＮＵ２０のディスカバリ完了までの時間を短縮する方法について説明する。なお、第３の実施の形態では、主に、前述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と差分について説明する。
【００８４】
図１６は、第３の実施の形態の光スイッチ３０の構成例を示すブロック図である。
【００８５】
第３の実施の形態の光スイッチ３０は、光信号の有無を検出するためのパワーモニタ３１３を上り光スイッチ３１２に備えることが特徴である。
【００８６】
光スイッチ３０は、合波・分波器３６０、合波・分波器３６１、光スプリッタ３４０、下り光スイッチ３１１、上り光スイッチ３１２、２対１光スイッチ３５０、パワーモニタ３１３、Ｏ／Ｅ変換器３４１、スイッチＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路３４２、Ｅ／Ｏ変換器３４３及び光スイッチドライバ３２０を備える。
【００８７】
合波・分波器３６０は、複数備わり（３６０−１〜３６０−Ｎ）、ＯＮＵ２０側からの光信号を受信し、ＯＮＵ２０側へ光信号を送信する。合波・分波器３６１は、ＯＬＴ４０側からの光信号を受信し、ＯＬＴ４０側へ光信号を送信する。光スプリッタ３４０は、下り用の光通信をＯＮＵ２０側とＯＳＷ３０内に分波する。なお、光信号の損失を防ぐために光スプリッタ３４０位置に２対１の光スイッチを用いてもよい。下り光スイッチ３１１は、下り用の光通信路を切り替える。上り光スイッチ３１２は、上り用の光通信路を切り替える。パワーモニタ３１３は、上り光スイッチ３１２への光信号の入力の有無を検出する。
【００８８】
Ｏ／Ｅ変換器３４１は、光スプリッタ３４０から分波された光信号を電気信号に変換する。スイッチＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路３４２は、光信号から変換された電気信号（ＭＰＣＰフレーム）からフレーム情報を読み取り、光スイッチで送受信するフレームを制御する。ポート管理論理回路３４３は、ＯＳＷ３０の各ポートとＬＬＩＤとの関係を管理する。スイッチＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路３４２は、光スイッチによって送受信されるフレームを制御する。Ｅ／Ｏ変換器３４３は、電気信号を光信号に変換し、光信号として送信する。光スイッチドライバ３２０は、下り光スイッチ３１１及び上り光スイッチ３１２を制御する。
【００８９】
第３の実施の形態において、ＯＬＴ４０及びＯＮＵ２０の構成は、前述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同じであるが、ＯＬＴ４０のＭＰＣＰ制御論理回路４２０とＯＮＵ２０のＭＰＣＰ制御論理回路２２０の制御に、前述した各実施の形態と相違がある。以下、制御方法の相違点について説明する。
【００９０】
まず、ＯＬＴ４０に接続を要求するＯＮＵ２０がＯＬＴ４０に登録されていない場合、ＯＮＵ２０は、発光素子（レーザー）を動作させて、光スイッチ３０に特定の信号を送り続ける。レーザーの動作は、ＭＰＣＰ制御論理回路２２０（図９参照）が制御する。レーザーによって送信される特定の信号は、レーザーがＯＮになっていることを通知できればよく（すなわち、連続光でよく）、フレームや特定ビット数の信号として意味のある値である必要はない。例えば、”１”という値を送り続けてもよい。
【００９１】
ここで、光スイッチ３０の上り光スイッチ３１２は、光スプリッタ８０と異なり、一度に一つのＯＮＵ２０とＯＬＴ４０とを接続するように制御するため、未登録のＯＮＵ２０により発せられる特定の信号（レーザー光）が、通常の他のＯＮＵ２０の通信を妨げることはない。
【００９２】
次に、ＯＬＴ４０は、ディスカバリフェーズの最初に、ＯＬＴ４０に登録されておらず、かつ、接続を要求しているＯＮＵ２０の数を、光スイッチ３０に要求する。
【００９３】
光スイッチ３０のパワーモニタ３１３は、レーザーをＯＮにしているＯＮＵ２０を検出する。光スイッチ３０は、未登録ＯＮＵ数の要求に対し、検出されたＯＮＵ２０の数（接続要求数Ｎｃ）をＯＬＴ４０へ報告する。ＯＬＴによって管理されるＯＮＵの最大数をＮｍとすると、登録が完了したＯＮＵ２０の数はＮｍ−Ｎｃで表される。
【００９４】
その後、前述した第１の実施の形態と同様に、ディスカバリフェーズ間の時間間隔（ディスカバリフェーズの頻度）を動的に変更する。又は、前述した第２の実施の形態と同様に、１回のディスカバリフェーズの時間を動的に変更する。
【００９５】
第３の実施の形態によれば、いずれの方法によっても、ＯＬＴが全ＯＮＵのディスカバリ完了最大時間を設定し、登録が完了したＯＮＵ２０の数（Ｎｍ−Ｎｃ）に応じて、ディスカバリフェーズの存在割り合いを動的に変更する、又は、１回のディスカバリフェーズの時間を動的に変更するため、全てのＯＮＵ２０のディスカバリを一定時間内に完了できるか、少なくとも、ディスカバリの完了までの時間を短縮でき、通常転送の転送効率の低下を防ぐことができる。
【００９６】
＜実施形態４＞
次に、本発明の第４の実施の形態として、ディスカバリ完了最大時間を設けずに、ディスカバリフェーズの頻度または１回のディスカバリフェーズの時間を動的に変更する方法について説明する。いずれの方法も第１の実施の形態及び第２の実施の形態にわずかな修正を加えることで実現できる。第４の実施の形態では、前述した第１及び第２の実施の形態との差について、フローチャートを用いて説明する。
【００９７】
図１７は、第４の実施の形態において、ディスカバリ完了最大時間を設けずに、ディスカバリフェーズ間の時間間隔（ディスカバリフェーズの頻度）を動的に変更する処理のフローチャートである。
【００９８】
最初に、ディスカバリフェーズの通常転送フェーズに対する割り合いを表す閾値を設定した後（Ｓ６００）、最初の通信セットを開始する。最初の通信セットでは、最初にディスカバリフェーズを行い、カウンタＫをゼロに初期化する（Ｓ６０１）。
【００９９】
次に、通常転送フェーズを行い、カウンタＫの値を１増やす（Ｓ６０２）。その後、カウンタＫの値が閾値を越えたか否かを判定する（Ｓ６０３）。カウンタＫの値が閾値を越えていない場合は、ステップＳ６０２に戻り、通常転送フェーズを繰り返す。一方、カウンタＫの値が第１の閾値を越えている場合、現在まで登録が完了したＯＮＵ２０の数を参照して、閾値を変更し（Ｓ６０５）、その後、ステップＳ６０１に戻り、ディスカバリフェーズを行う。
【０１００】
すなわち、第４の実施の形態の処理は、第１の実施の形態の処理（図５に示すフローチャート）から、ステップＳ６０４の処理を削除するだけである。
【０１０１】
次に、ディスカバリ完了最大時間を設けずに、１回のディスカバリフェーズの時間を動的に変更する方法について説明する。
【０１０２】
図１８は、第４の実施の形態において、ディスカバリ完了最大時間を設けずに、ディスカバリフェーズの時間を変更する処理のフローチャートである。
【０１０３】
最初に、１回のディスカバリフェーズの時間Ｔを初期値に設定した後（Ｓ６１０）、最初の通信セットを開始する。最初の通信セットでは、最初にディスカバリフェーズを行い、カウンタＫをゼロに初期化する（Ｓ６１１）。そして、ディスカバリフェーズの実施時間が時間Ｔを経過するまで待機する（Ｓ６１２）。
【０１０４】
時間Ｔが経過すると、通常転送フェーズを行い、カウンタＫの値を１増やす（Ｓ６１３）。その後、カウンタＫの値が所定値を越えたか否かを判定する（Ｓ６１４）。カウンタＫの値が所定値を超えていない場合、通常転送フェーズ（Ｓ６１３）を繰り返す。カウンタＫの値が所定値を越えている場合、現在まで登録が完了したＯＮＵ２０の数を参照して、１回のディスカバリフェーズの時間Ｔを変更し（Ｓ６１６）、その後、ディスカバリフェーズを行う（Ｓ６１０）。
【０１０５】
すなわち、第４の実施の形態の処理は、第２の実施の形態の処理（図１３に示すフローチャート）から、ステップＳ６１４の処理を削除するだけである。
【０１０６】
なお、第４の実施の形態でも、前述した第１及び第２の実施の形態と同様に、ディスカバリ割り合い及び１回のディスカバリフェーズの時間Ｔを予め準備しておいてもよいし、その都度、計算してもよい。いずれも、ディスカバリ完了最大時間に関係なく、次回のディスカバリフェーズを行う際に、登録が完了したＯＮＵ２０の数を基づいてディスカバリフェーズの頻度や時間を変更する。その結果、全てのＯＮＵ２０のディスカバリが完了するまでの時間を短縮することができる。
【０１０７】
以上説明した本発明の実施の形態のディスカバリ高速化方式は、光スプリッタ８０や光スイッチ３０を用いる光アクセスシステムのいずれにも適用することができる。
【０１０８】
以上、本実施の形態による光アクセスシステムについて詳細な説明を行った。前述した説明は、実施の一形態に過ぎず、本発明の技術的思想および技術的範囲から離れることなく、様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１の実施の形態のディスカバリフェーズの頻度を変更する例を示すタイミング図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の光ネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のデータ転送フェーズを示すタイミング図である。
【図４】従来のＥＰＯＮにおけるディスカバリ手順を示すシーケンス図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のディスカバリフェーズの頻度を変更する処理のフローチャートである。
【図６】従来のディスカバリ頻度と転送効率の関係を示す表の説明図である。
【図７】従来のディスカバリ割り合い及びＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離と、ディスカバリ完了時間との関係の説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態のディスカバリ割り合いの閾値を決定するために使用される表の説明図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態のＯＮＵの構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態のＯＬＴの構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の光スプリッタの構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態のディスカバリフェーズの時間を変更する例を示すタイミング図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態のディスカバリフェーズの時間を変更する処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の第１の実施の形態の光ネットワークシステムの別な構成例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態のディスカバリ割り合いの閾値を決定するために使用される表の説明図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態の光スイッチ３０の構成例を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態のディスカバリフェーズの頻度を変更する処理のフローチャートである。
【図１８】本発明の第４の実施の形態のディスカバリフェーズの時間を変更する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  ユーザ端末
２０  光ネットワーク装置（ＯＮＵ）
３０  光スイッチ（ＯＳＷ）
４０  光回線装置（ＯＬＴ）
５０  ゲートウェイ
６０  バックボーンネットワーク
７０  光アクセスシステム
８０  光スプリッタ
５００  ディスカバリフェーズ
５０１  通常転送フェーズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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