(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央装置（ＯＬＴ）を加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）および複数の他の同様の加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）と接続する分配ネットワーク（ＤＮ）を介して、中央装置（ＯＬＴ）から加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）へのポイントツーマルチポイントアクセスネットワーク（図１）で、データ（ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３）を不連続に伝送するための方法であって、スクランブル化（ＳＣＲ）または誤り訂正（ＦＥＣ）のような、他の加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）に対するデータ（ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３）との結合（ＬＦＲ）を伴うすべての処置が、そのような結合（ＬＦＲ）より前に個別に実行されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
データの後の伝送に関するタイミングデータが、この加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）内であらかじめ利用可能であり（ＣＬ）、この加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）の受信側で、データの後の伝送まで、データの後の伝送に対して準備するために、少なくとも最低限の動作が実行されることになっていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
中央装置（ＯＬＴ）、分配ネットワーク（ＤＮ）および複数の加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）を有するポイントツーマルチポイントアクセスネットワーク用の中央装置（ＯＬＴ）であって、中央装置（ＯＬＴ）は、伝送機能手段（ＳＣＲ、ＦＥＣ）およびマルチプレクサ（ＬＦＲ）を含み、伝送機能手段（ＳＣＲ、ＦＥＣ）は、スクランブル化（ＳＣＲ）および誤り訂正（ＦＥＣ）のように、データの伝送に役立つように構成され、マルチプレクサ（ＬＦＲ）は、ある加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）に対するデータ（ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３）を、他の加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）に対するデータ（ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３）と結合するように構成され、伝送機能手段（ＳＣＲ、ＦＥＣ）およびマルチプレクサ（ＬＦＲ）が、まず、この加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）に対するデータに対するすべての伝送機能処置が実行され、その後で、この加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）に対するデータ（ＬＦＲ）の、他の加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）に対するデータとの結合（ＬＦＲ）が実行されるような、連続する方法で配置されることを特徴とする、中央装置（ＯＬＴ）。
【請求項４】
加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）であり、中央装置（ＯＬＴ）、分配ネットワーク（ＤＮ）、この加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）および複数の他の同様の加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）を有するポイントツーマルチポイントアクセスネットワーク用で、他の加入者線終端装置とのデータの結合から抽出されたデータに関してスクランブル化（ＳＣＲ）および誤り訂正（ＦＥＣ）のような伝送機能処置を実行するための手段を有する、加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）であって、加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）は、第１の部分（ＴＦＰ）が、第２の部分（ＣＬ）から独立して動作停止にされ得るように、少なくとも第１の部分（ＴＦＰ）および第２の部分（ＣＬ）に、少なくとも機能的に分離され、第２の部分（ＣＬ）は、指定された時間に、第１の部分（ＴＦＰ）を動作停止にすることの逆処理を行うように構成されるクロックを含むことを特徴とする、加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）。
【請求項５】
第１の部分（ＴＦＰ）が、スクランブル化（ＳＣＲ）および誤り訂正（ＦＥＣ）のような、この加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）に対するデータの伝送に役立つための伝送機能処置に関するような機能（ＳＣＲ、ＦＥＣ）を実行するように構成されることを特徴とする、請求項４に記載の加入者線終端装置（ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、ＯＮＴｎ）。
【請求項６】
請求項３に記載の中央装置（ＯＬＴ）にロードされる場合に、請求項１に記載の方法を実行するための、ソフトウェアプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによれば、ポイントツーマルチポイントアクセスネットワークで、中央装置から加入者線終端装置へ、中央装置をこの加入者線終端装置と接続しまた中央装置を複数の他の同様の加入者線終端装置と接続する分配ネットワークを介して、データを不連続に伝送するための方法に、請求項３のプリアンブルによれば、中央装置、分配ネットワークおよび複数の加入者線終端装置を有するポイントツーマルチポイントアクセスネットワーク用の中央装置に、ならびに、請求項４のプリアンブルによれば、加入者線終端装置において、中央装置、分配ネットワーク、この加入者線終端装置および複数の他の同様の加入者線終端装置を有するポイントツーマルチポイントアクセスネットワーク用の加入者線終端装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレコミュニケーションにおいて、特にアクセスエリアにおいて、ポイントツーマルチポイント技術が、レガシーのポイントツーポイント技術にますます置き換わっている。エンドユーザに対する方向、ダウンストリーム方向では、異なるエンドユーザに対するデータが、時分割多重化（ＴＤＭ）され、一方で、エンドユーザから出発する方向、アップストリーム方向では、異なるエンドユーザからのデータは、時分割多元接続技術（ＴＤＭＡ技術）で結合される。このように、エンドユーザのいずれかから発生する、およびエンドユーザのいずれかに向けられるデータ伝送は、そのようなデータ伝送が、まったく同一の媒体上の連続的なデータフローに組み込まれるということに関係なく、不連続なデータ伝送である。
【０００３】
そのようなポイントツーマルチポイントアクセスネットワーク（無線接続もまた、そのような「ネットワーク」であると考えられる）の容量を増大する１つの方法は、ビットレートを増大することである。１９９０年代に１４４から１５５Ｍｂ／ｓの範囲で始まり、現在では、我々は、やがて来る１０Ｇｂ／ｓに対処しつつある。現在では、１００Ｇｂ／ｓまでも、ポイントツーポイント適用を開発中である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／１３５８０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
問題は、影響を受ける装置のエネルギー消費量が、基本的にビットレートの上昇とともに上昇してゆくことである。様々な理由で、エネルギー消費量は低く維持されるべきである：
−  装置は、遠く離れて配置され、太陽エネルギーでバッテリバックアップされて動作する場合がある。
−  停電の期間の際には、バッテリバックアップされた動作が予測され得る。
−  廃熱が、邪魔になる場合がある。
−  カーボンフットプリントのような環境への配慮は、ますます役割が大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この問題は、請求項１の教示によれば、ポイントツーマルチポイントアクセスネットワークで、データを不連続に伝送するための方法により、請求項３の教示によれば、中央装置により、および、請求項４の教示によれば、加入者線終端装置により解決される。
【０００７】
背後にある基本的な考えは、一方では、加入者線終端装置用に意図された受信データに対処するように構成されるような、加入者線終端装置のそのような部分を、受信されるべきそのようなデータが実際に予測されるまで、動作停止にすることであり、他方では、そのような加入者線終端装置が、予測される他の加入者線終端装置用のデータを先だって受信することなしに動作することができるように処置を行うことである。
【０００８】
プライバシーを保証するための処置、すなわち暗号化および復号化は、必ず行われなければならず、個別に行われているということを述べておきたい。米国特許出願公開第２００５／１３５８０３Ａ１号では、暗号化および復号化に対する付随処置として、誤り認識用の誤り訂正符号の使用が提案されている。そこでは、当然ながら、誤り認識用の処置は、同様に、必ず個別でなければならない。
【０００９】
本発明のさらなる実施形態が、サブクレームに、および添付の説明に見出され得る。
【００１０】
本発明は、１０Ｇｂ／ｓでのギガビット受動光ネットワーク、すなわち１０ＧＰＯＮの分野にある例に基づいて説明されることになる。
【００１１】
以下では、本発明は、添付図面の助力により説明されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による方法が適用され得る典型的な受動光ネットワークを示す図である。
【図２】受動光ネットワークで使用されるような典型的なデータフレームを示す図である。
【図３】現況技術によるそのような受動光ネットワーク用の中央装置の単純化されたブロック図である。
【図４】本発明による中央装置の対応するブロック図である。
【図５】本発明による加入者線終端装置の例としての、光加入者線終端装置の単純化されたブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示されるように、ポイントツーマルチポイントアクセスネットワークの例としての、典型的な受動光ネットワークＰＯＮが、本発明で考察される。
【００１４】
図１は、ここでは光回線終端装置ＯＬＴと呼ばれる中央装置、分配ネットワークＤＮ、ならびに、複数の、ここでは３つの、ここでは光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、およびＯＮＴｎと呼ばれる加入者線終端装置を示す。
【００１５】
アクセス分配ネットワークＤＮは、ここでは参照符号が付されていない、光回線終端装置ＯＬＴから光スプリッタＳＰに達する共通の光リンク、ならびに、やはりここでは参照符号が付されていない、スプリッタから光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、およびＯＮＴｎそれぞれの１つへの、複数の別個の光リンクを示す。光スプリッタＳＰとして、ここで参照符号が付されているのは、通常は、光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、およびＯＮＴｎに割り当てられるエンドユーザに向かうダウンリンク方向ではスプリッタとして、ならびに、エンドユーザから光回線終端装置ＯＬＴに向かうアップリンク方向ではコンバイナとして働く受動光素子である。
【００１６】
各光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、およびＯＮＴｎが、他のものを含めて、すべての光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、およびＯＮＴｎに向けられるすべてのデータを受信することを、ここでは明確に理解されたい。その結果、不連続なバーストのデータストリームのみが、それに向けられるものであるが、実際には、それは、連続的なデータストリームに対処しなければならない。
【００１７】
連続的なデータストリームの受信は、同期の維持、誤り訂正、またはスクランブル化により変化のない成分を低減することのような、通常の伝送技術の機能への対処を容易にし、したがって、レガシーな適用において進んで利用されている。本発明で提案されるように、そのような連続的なデータストリームは、もはや連続的には対処されないが、バーストな方法に限っては、そのような伝送技術の機能に何らかの形で対処するための改善策が、予測されなければならない。当然ながら、誤り訂正のような一部の伝送技術の機能は、データ伝送を改善するだけでよいものであっても、実際にデータ伝送を可能にするわけではないので、絶対に必須ではないが、同期のような他のものは、不可欠である。
【００１８】
図２は、受動光ネットワークで使用されるような典型的なデータフレームを示す。
【００１９】
そのようなデータフレームは、実際に周期的であり、１２５マイクロ秒のフレーム長が、テレコミュニケーションで広く使用されている。フレームは、フレームヘッダＦＨＤで始まり、これに対して、それぞれが、ペイロードヘッダＰＬＨ、ならびに、ここではペイロード本体ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、およびＰＬ４で示されるペイロード本体ＰＬｎから成る連続するペイロード部が続く。ペイロードヘッダＰＬＨが、すべて、使用される規格またはプロトコルに応じて、固定長および標準化された構造を有する一方で、ペイロード本体のコンテンツは、自由であり、時には、やはり使用される規格またはプロトコルに応じて、長さでさえ可変である。後者の場合では、フレームヘッダＦＨＤに続いて、前のフレームで始まったペイロード部の残りが、完成される場合がある。使用されない容量により、通常、フレームの末尾にフィラービットまたはダミーのペイロード部が生じる。いずれの場合も、連続的なビットクロックが、同期の目的で使用される。ペイロード本体ＰＬｉと光加入者線終端装置ＯＮＴｋとの間に、体系的な割り当ては存在しない。
【００２０】
図３は、図２で示される、現況技術から知られているようなものと同様のデータストリームの調整を示す。
【００２１】
図３は、３つのエンコーダＥＮＣ、３つのチャネルフレーム化ユニットＣＦＲ、ラインフレーム化ヘッダユニットＬＦＲＨ、ラインフレーム化ユニットＬＦＲ、スクランブラユニットＳＣＲ、前方誤り訂正ユニットＦＥＣ、および光回線を表す囲みＯＬを示す。
【００２２】
複数の、ここでは３つの、独立したデータ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３が、割り当てられたエンコーダＥＮＣおよびチャネルフレーム化ユニットＣＦＲを通過した後で、ラインフレーム化ヘッダユニットＬＦＲＨの出力データとともに、ラインフレーム化ユニットＬＦＲに送られ、そこから、多重化信号が、スクランブラユニットＳＣＲおよび前方誤り訂正ユニットＦＥＣを介して、光回線ＯＬに伝送される。
【００２３】
複数の、ここでは３つの、独立したデータ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３は、まず、データストリームごとに１つの、それぞれのエンコーダＥＮＣで符号化される。これにより、プライバシーが保証される、というのは、すでに述べられたように、および図１で理解されたように、あらゆる光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、およびＯＮＴｎが、すべての宛先に向けられるすべてのデータを受信するためである。
【００２４】
独立したデータ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３は、ここでは、１つのコネクションまたはチャネルそれぞれのコンテンツを表すと考えられる。そのようなコンテンツは、この入力から、割り当てられた光加入者線終端装置ＯＮＴのそれぞれの出力へトランスペアレントに伝送されなければならない。通常は、そのような光加入者線終端装置ＯＮＴの出力では、単一の加入者の端末または同様の装置が接続されるが、たいていは、さらなる分配ネットワークが、なおも接続され得る。
【００２５】
データ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３のどれも、連続的な、または不連続なものであってよく、異なるデータストリームは、相互に対して同期状態にない場合さえある。多重化に向けての第１のステップは、異なるデータストリームの統合および同期である。少なくとも多重化の前に、共通のデータクロックが必要である。そのような目的を達成するために、符号化された後のデータ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３のそれぞれは、別個のチャネルフレーム化ユニットＣＦＲでチャネルフレーム化を受ける。ここでは、データ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３のデータユニットは、それぞれ、図２の説明ですでに述べられたような、ペイロードヘッダＰＬＨ、ならびに、ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、もしくはＰＬ４と同様のペイロード本体に処理される。
【００２６】
知られている例示的なネットワークの大部分では、遅くともここで、データストリームは、連続的なデータストリームを保証するために、さらに、データストリームが全部の提供される容量を利用しないように、フィラービットまたはダミーデータユニットで入れられる。
【００２７】
図２に示されるようなフレームヘッダＦＨＤとともに、これらの符号化かつフレーム化されたデータ入力ストリームは、ラインフレーム化ユニットＬＦＲに入力され、そこで、それらは、通常は非同期の方法で、図２に示されるような共通のデータフレームに多重化される。通常、そのようなネットワークでは、共通のリンクの容量は、データ入力ストリームの容量の合計より小さい。したがって、まず、異なるデータ入力ストリームから生じるフィラービットまたはダミーデータユニットが除外され、フレームの末尾に新しいフィラービットもしくはダミーデータユニットのいずれかが挿入され、または、残りが次のフレームに送られる。
【００２８】
データ伝送の品質を向上させるために、単なるフレーム化に加えて適用されるべき様々な処置が知られている。ここでは、そのような２つの例が、スクランブル化および前方誤り訂正である。他の種類の誤り訂正または単なる誤り認識は、他のそのような例である。そのような処置は、受信側、ここではそれぞれの光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２からＯＮＴｎでの逆処理（ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ）を含む。
【００２９】
後者の処置は、フレーム化された信号に全体として適用されるので、その逆処理もまた、フレーム化された信号への全体としての適用を含む。これは、それぞれの光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２からＯＮＴｎでの受信を意図されたデータストリームに属する信号部分のみを処理することを妨げる。
【００３０】
この問題を克服するために、本発明によれば、異なる光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、およびＯＮＴｎに対するデータの結合を超える処置が、データ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３のいずれかのデータに適用され、したがって、そのようなデータがそれぞれの他のデータストリームのデータと結合される前に適用される。所与の例では、これは、スクランブル化および前方誤り訂正が、データ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３を、光回線ＯＬに向けて送出されるべきデータストリームに結合するより前に適用されるということを意味する。
【００３１】
これは、結果として、図４に示されるような中央装置の対応するブロック図となる。
【００３２】
図４は、３つのエンコーダＥＮＣ、３つのチャネルフレーム化ユニットＣＦＲ、ラインフレーム化ヘッダユニットＬＦＲＨ、４つのスクランブラユニットＳＣＲ、４つの前方誤り訂正ユニットＦＥＣ、ラインフレーム化ユニットＬＦＲ、および光回線を表す囲みＯＬを示す。
【００３３】
ここで実行される機能は、たいていは、知られているように、中央装置の先行技術説明とともに、図３に基づいてすでに説明されたものと同じである。違いは、すでに述べられたように、異なる光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２、およびＯＮＴｎに対するデータの結合を超える処置が、データ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、およびＤＩ３のいずれかのデータに適用され、したがって、そのようなデータがそれぞれの他のデータストリームのデータと結合される前に適用されるということである。そのために、そのような処置を逆処理することに対して、伝送される信号の他の部分は必要とされない。
【００３４】
ここでは、スクランブル化または誤り訂正のような処置が、何らかの種類の符号化スキームを使用し、通常は固定長のブロックを必要とするということを述べておきたい。これを保証するために、それらが固定ブロックでどうしても動作しないならば、ペイロードは、そのようなブロック長に達するように、フィラービットを入れられなければならない。これは、追加的な負荷は無視できるので、重大ではない欠点にすぎないと考えられる。より短いランレングスを伴う符号を使用することで、容認可能であるならば、伝送品質の低減という犠牲を払って、この追加的な負荷を低減することができる。
【００３５】
ここでは、さらに、図３および４に示される異なるブロックの実現が、どのブロックに対しても別個のハードウェアを使用することにより、一部もしくは全部のブロックに共通のハードウェアにより、どのブロックに対しても個別であるソフトウェアにより、または、一部もしくは全部のブロックに共通のソフトウェアにより達成され得るということを述べておきたい。
【００３６】
したがって、どの光加入者線終端装置ＯＮＴ１、ＯＮＴ２からＯＮＴｎでも、もはや、伝送される信号を完全に処理する必要性はない。
【００３７】
したがって、図５は、本発明により、入来するデータストリームを連続的に処理しないように構成される、光加入者線終端装置の例の単純化されたブロック図を示す。
【００３８】
図５は、伝送機能部分ＴＦＰおよびクロックＣＬを含む、光加入者線終端装置ＯＮＴを示す。
【００３９】
伝送機能部分ＴＦＰは、この光加入者線終端装置ＯＮＴに関連するデータ入力ストリームＤＩ１、ＤＩ２、またはＤＩ３を処理する、前方誤り訂正ユニットＦＥＣ、スクランブラユニットＳＣＲ、チャネルフレーム化ユニットＣＦＲ、およびエンコーダＥＮＣと協働するように構成される。この目的のために、場合によっては、それは、ラインフレーム化ヘッダユニットＬＦＲＨからの情報をさらに必要とする。この目的のために、それは、そのようなデータがその入力に到着するときにのみ動作する必要があり、本発明によれば、それは、クロックＣＬにより制御されて動作停止にされるように構成される。
【００４０】
クロックＣＬは、伝送機能部分ＴＦＰが動作停止である時間に同期を維持しなければならず、適用可能であるときは、そのような部分を動作停止にするように構成され、データの入来が予想されるときに、そのような動作停止にすることの逆処理を行うように構成される。
【００４１】
使用されるプロトコルおよび規格に応じて、データの入来が予想されるべき時間は、この光加入者線終端装置ＯＮＴについて接続を確立するときにそのような光加入者線終端装置ＯＮＴを動作状態にする間に決定される場合や、フレームヘッダＦＨＤでフレームごとに１回報告される場合、さらに、異なるペイロードヘッダＰＬＨ内での後続の報告で報告されるという場合がありうる。
【００４２】
伝送時間を光加入者線終端装置ＯＮＴおよびそのクロックＣＬに報告する方法に応じて、伝送機能部分ＴＦＰのスリープ時間は、より長くなる場合もあれば、より短くなる場合もあり、エネルギー消費量の低減は、より大きくなる場合もあれば、より小さくなる場合もある。適正な動作を保証するために、再同期および再調整のための適時のウェイクアップが必要である場合がある。しかし、これは本質の問題ではない。
【００４３】
光加入者線終端装置ＯＮＴの連続的に使用されない部分を、同様に動作停止にすることが、反対方向、ここではアップストリーム方向に送出されるデータに適用されるユニットの部分に適用され得る。
【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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