(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末が、各前記通信端末のそれぞれに対し割り当てられたデータ送信期間内においてサーバに対し順次データ転送を行なう通信システムにおいて、
前記サーバに対する通信データの送出が、前記通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了した場合に、前記サーバに対し、当該通信端末に対し割り当てられている前記データ送出期間の解放を要求する解放通知を前記サーバに送信することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記サーバが、
当該サーバに対し次にデータ転送を行なう前記通信端末に対して順次、当該通信端末に対し割り当てる前記データ送信期間を通知し、
前記通信端末から前記解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間を、前記解放通知を送信した通信端末によるデータ送信の終了時点を起点として割り当てることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記サーバが、
前記通信端末から前記解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間に、前記解放通知を送信した通信端末に対して割り当て済である前記データ送出期間の残りの期間を加算することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記サーバが、
当該サーバに対し現在通信データを転送中の前記通信端末から、「０」が連続するビットパターンを受信した場合に、前記ビットパターンを当該通信端末からの前記解放通知と判定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
各前記通信端末が、
前記サーバに対する通信データの送出が、当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了しなかった場合に、前記データ送出期間の完了を通知する完了通知を、前記サーバに通知することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項６】
各前記通信端末が、
前記完了通知を、当該通信端末に蓄積されているトラヒックの情報と共に前記サーバに通知することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
各前記通信端末が前記サーバに通知する前記トラヒックの情報が、当該通信端末に蓄積されている通信データの量と、前記蓄積されている通信データの量が予め定められた閾値を超過しているか否かを示す情報との少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記サーバが、
前記通信端末から前記完了通知を受信した場合に、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、予め定められた長さ分増加させて割り当てることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項９】
前記サーバが、
前記通信端末から前記完了通知を受信した場合に、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、前記完了通知と共に通知された前記トラヒックの情報に基づいて動的に増加させて割り当てることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記サーバが、
前記完了通知の送信元の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を増加させた場合に、他の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を短縮させることにより、各前記通信端末に対する各回の前記データ送出期間の総和を一定値に保つことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記通信端末が、
前記サーバに対して前記完了通知を、前記データ送出期間の終了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信することを特徴とする請求項５から請求項１０のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１２】
前記通信端末が、
前記サーバに対して前記解放通知を、当該通信端末に蓄積される前記通信データの送信の完了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信することを特徴とする請求項２から請求項１１のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１３】
前記先行送信時間を、各前記通信端末と前記サーバとの間の往復の伝播遅延と等しい時間とすることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記先行送信時間を、各前記通信端末と前記サーバとの間の往復の伝播遅延の時間よりも長く、前記伝播遅延の時間に前記サーバが前記データ送信期間を各前記通信端末に通知するために要する処理時間を加算した時間よりも短い時間とすることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１５】
前記通信端末が、
蓄積される前記通信データを送出するために要する時間が、前記先行送信時間より短い場合に、前記サーバから前記データ送出期間の受信時点において、前記解放通知を前記サーバに送信することを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１６】
前記通信端末が、
蓄積される前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合に、
前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点において、前記解放通知を前記サーバに送信することを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１７】
前記通信端末が、
蓄積される前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合には、
前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点を第１送信時点とし、
前記データ送出期間の受信時点から前記第１送信時点の間における到着データを送出するための期間を前記第１送信時点に加えた時点を第２送信時点とし、
前記第２送信時点が前記データ送出期間の終了時点前の時に、前記第２送信時点で前記解放通知を前記サーバに送信し、
前記第２送信時点が前記データ送出期間の終了時点以降の時に、前記終了時点で前記完了通知を前記サーバに送信することを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１８】
前記通信端末が、
蓄積される前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合に、
前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点を第１送信時点とし、前記データ送出期間の受信時点から前記第１送信時点の間における到着データを送出するための期間を前記第１送信時点に加えた時点を第２送信時点とする処理をｎ回繰り返すことにより、
前記第１送信時点から第（ｎ−１）送信時点の間における到着データを送出するための期間を前記第（ｎ−１）送信時点に加えた時点である第ｎ送信時点を求め、
前記第ｎ送信時点が前記データ送出期間の終了時点前の時に、前記第ｎ送信時点で前記解放通知を前記サーバに送信し、
前記第ｎ送信時点が前記データ送出期間の終了時点以降の時に、前記終了時点で前記完了通知を前記サーバに送信することを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１９】
前記通信端末が、
前記データ送出期間の受信時点において、当該通信端末に蓄積される前記通信データを送出するために要する時間と受信した前記データ送出期間とを比較することにより、前記サーバに対する通信データの送出が前記データ送信期間の途中で全て終了するか否かの判定と、かつ前記サーバが次の前記通信端末に対して前記データ送出期間を通知する送出時点の決定を行ない、前記判定に基づく前記解放通知又は前記完了通知と共に前記送出時点を前記サーバに送信することを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項２０】
前記サーバが、各前記通信端末に対し、前記データ送出期間を当該データ送出期間の終了時点を指定することにより通知することを特徴とする請求項２から請求項１９のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項２１】
各前記通信端末が、前記サーバに前記通信データをイーサネットフレームにより送信することを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項２２】
割り当てられたデータ送信期間内においてサーバに対しデータ転送を行なう通信端末において、
前記サーバに対する通信データの送出が、割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了した場合に、前記サーバに対し、割り当てられている前記データ送出期間の解放を要求する解放通知を前記サーバに送信する手段を備えることを特徴とする通信端末。
【請求項２３】
前記サーバに対する前記通信データの送出が、割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了しなかった場合に、前記データ送出期間の完了を通知する完了通知を、前記サーバに通知する手段を備えることを特徴とする請求項２２に記載の通信端末。
【請求項２４】
前記完了通知を、蓄積されているトラヒックの情報と共に前記サーバに通知することを特徴とする請求項２３に記載の通信端末。
【請求項２５】
前記サーバに通知する前記トラヒックの情報に、蓄積されている通信データの量と、前記蓄積されている通信データの量が予め定められた閾値を超過しているか否かを示す情報との少なくとも一方を含めることを特徴とする請求項２４に記載の通信端末。
【請求項２６】
前記サーバに対して前記完了通知を、前記データ送出期間の終了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信する手段を備えることを特徴とする請求項２３から請求項２５のいずれか１つに記載の通信端末。
【請求項２７】
前記サーバに対して前記解放通知を、蓄積されている前記通信データの送信の完了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信する手段を備えることを特徴とする請求項２３から請求項２６のいずれか１つに記載の通信端末。
【請求項２８】
前記先行送信時間を、前記サーバとの間の往復の伝播遅延と等しい時間とすることを特徴とする請求項２６又は請求項２７に記載の通信端末。
【請求項２９】
前記先行送信時間を、前記サーバとの間の往復の伝播遅延の時間よりも長く、前記伝播遅延の時間に前記サーバが前記データ送信期間を通知するために要する処理時間を加算した時間よりも短い時間とすることを特徴とする請求項２６又は請求項２７に記載の通信端末。
【請求項３０】
蓄積されている前記通信データを送出するために要する時間が、前記先行送信時間より短い場合に、前記サーバから前記データ送出期間の受信時点において、前記解放通知を前記サーバに送信する手段を備えることを特徴とする請求項２６から請求項２９のいずれか１つに記載の通信端末。
【請求項３１】
蓄積されている前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合に、前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点において、前記解放通知を前記サーバに送信する手段を備えることを特徴とする請求項２６から請求項３０のいずれか１つに記載の通信端末。
【請求項３２】
前記データ送出期間の受信時点において、蓄積されている前記通信データを送出するために要する時間と受信した前記データ送出期間とを比較することにより、前記サーバに対する通信データの送出が前記データ送信期間の途中で全て終了するか否かの判定と、かつ前記サーバが次の端末に対して前記データ送出期間を通知する送出時点の決定を行ない、前記判定に基づく前記解放通知又は前記完了通知と共に前記送出時点を前記サーバに送信する手段を備えることを特徴とする請求項２６から請求項２９のいずれか１つに記載の通信端末。
【請求項３３】
複数の通信端末のそれぞれに対し割り当てたデータ送信期間内において、順次各通信端末からのデータ転送を受信するサーバにおいて、
次にデータ転送を行なう前記通信端末に対して順次、当該通信端末に対し割り当てる前記データ送信期間を通知する手段と、
前記通信端末から当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で前記通信データの送出が全て終了した旨を示す解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間を、前記解放通知を送信した通信端末によるデータ送信の終了時点を起点として割り当てる手段を備えることを特徴とするサーバ。
【請求項３４】
前記通信端末から前記解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間に、前記解放通知を送信した通信端末に対して割り当て済である前記データ送出期間の残りの期間を加算する手段を備えることを特徴とする請求項３３に記載のサーバ。
【請求項３５】
各前記通信端末から当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で前記通信データの送出が全て終了しなかった旨を示す完了通知を受信した場合には、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、予め定められた長さ分増加させて割り当てる手段を備えることを特徴とする請求項３３又は請求項３４に記載のサーバ。
【請求項３６】
前記通信端末から前記完了通知を当該通信端末に蓄積されているトラヒックの情報と共に受信した場合に、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、前記完了通知と共に通知された前記トラヒックの情報に基づいて動的に増加させて割り当てる手段を備えることを特徴とする請求項３５に記載のサーバ。
【請求項３７】
前記完了通知の送信元の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を増加させた場合に、他の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を短縮させることにより、各前記通信端末に対する各回の前記データ送出期間の総和を一定値に保つ手段を備えることを特徴とする請求項３５又は請求項３６に記載のサーバ。
【請求項３８】
コンピュータを制御することにより、割り当てられたデータ送信期間内においてサーバに対しデータ転送を行なう通信端末のフレーム送出を制御するフレーム送出制御プログラムにおいて、
前記サーバに対する通信データの送出が、割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了した場合に、前記サーバに対し、割り当てられている前記データ送出期間の解放を要求する解放通知を前記サーバに送信する機能を備えることを特徴とするフレーム送出制御プログラム。
【請求項３９】
前記サーバに対する前記通信データの送出が、割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了しなかった場合に、前記データ送出期間の完了を通知する完了通知を、前記サーバに通知する機能を備えることを特徴とする請求項３８に記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４０】
前記完了通知を、蓄積されているトラヒックの情報と共に前記サーバに通知する機能を備えることを特徴とする請求項３９に記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４１】
前記サーバに対して前記完了通知を、前記データ送出期間の終了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信する機能を備えることを特徴とする請求項３９又は請求項４０に記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４２】
前記サーバに対して前記解放通知を、蓄積されている前記通信データの送信の完了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信する機能を備えることを特徴とする請求項３９から請求項４１のいずれか１つに記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４３】
前記先行送信時間を、前記サーバとの間の往復の伝播遅延と等しい時間とすることを特徴とする請求項４１又は請求項４２に記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４４】
蓄積されている前記通信データを送出するために要する時間が、前記先行送信時間より短い場合に、前記サーバから前記データ送出期間の受信時点において、前記解放通知を前記サーバに送信する機能を備えることを特徴とする請求項４１から請求項４３のいずれか１つに記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４５】
蓄積されている前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合に、前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点において、前記解放通知を前記サーバに送信する機能を備えることを特徴とする請求項４１から請求項４４のいずれか１つに記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４６】
前記データ送出期間の受信時点において、蓄積されている前記通信データを送出するために要する時間と受信した前記データ送出期間とを比較することにより、前記サーバに対する通信データの送出が前記データ送信期間の途中で全て終了するか否かの判定と、かつ前記サーバが次の端末に対して前記データ送出期間を通知する送出時点の決定を行ない、前記判定に基づく前記解放通知又は前記完了通知と共に前記送出時点を前記サーバに送信する機能を備えることを特徴とする請求項４１から請求項４３のいずれか１つに記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４７】
複数の通信端末のそれぞれに対し割り当てたデータ送信期間内において順次各通信端末からのデータ転送を受信するサーバを制御することにより、前記通信端末からのフレーム送出を制御するフレーム送出制御プログラムにおいて、
次にデータ転送を行なう前記通信端末に対して順次、当該通信端末に対し割り当てる前記データ送信期間を通知する機能と、
前記通信端末から当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で前記通信データの送出が全て終了した旨を示す解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間を、前記解放通知を送信した通信端末によるデータ送信の終了時点を起点として割り当てる機能を備えることを特徴とするフレーム送出制御プログラム。
【請求項４８】
前記通信端末から前記解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間に、前記解放通知を送信した通信端末に対して割り当て済である前記データ送出期間の残りの期間を加算する機能を備えることを特徴とする請求項４７に記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項４９】
各前記通信端末から当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で前記通信データの送出が全て終了しなかった旨を示す完了通知を受信した場合には、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、予め定められた長さ分増加させて割り当てる機能を備えることを特徴とする請求項４７又は請求項４８に記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項５０】
前記通信端末から前記完了通知を当該通信端末に蓄積されているトラヒックの情報と共に受信した場合に、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、前記完了通知と共に通知された前記トラヒックの情報に基づいて動的に増加させて割り当てる機能を備えることを特徴とする請求項４９に記載のフレーム送出制御プログラム。
【請求項５１】
前記完了通知の送信元の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を増加させた場合に、他の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を短縮させることにより、各前記通信端末に対する各回の前記データ送出期間の総和を一定値に保つ機能を備えることを特徴とする請求項４９又は請求項５０に記載のフレーム送出制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーバと複数の通信端末との通信に関し、特に、各通信端末がサーバに対して各通信端末のそれぞれに対し割り当てられたデータ送信期間内においてデータ転送を行なう方式の通信システム、端末装置、サーバ、及びフレーム送出制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、音声、画像やインターネット等のマルチメディア通信サービスの普及に伴い、ネットワークの高速化及び低コスト化への要求が高まっている。これらの要求は基幹網のみならず加入者アクセス網においても高まっており、これまでＬＡＮ用の技術として発展してきたイーサネット技術の公衆網、特に加入者アクセス網への適用が進んでいる。
【０００３】
イーサネット技術の加入者アクセス網への適用例としては、代表的な一対多媒体共有型の光通信の通信システムであるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成の加入者アクセス網への適用が注目されている。
【０００４】
図１１は、従来のイーサネットベースのＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。以降このシステムを、ＥＰＯＮシステム（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ−ＰＯＮシステム）１００と呼ぶこととする。
【０００５】
図１１に示されるＥＰＯＮシステム１００は、加入者側装置（通信端末）１１０〜１１２と、局側装置（サーバ）１２０と、パッシブ信号合流／分離器１３０と、ファイバ１４０〜１４３とから構成される。
【０００６】
各加入者側装置１１０〜１１２には、それぞれクライアント装置（ユーザ端末）１５０〜１５２が接続されており、局側装置１２０には、ローカルスイッチ１６０が接続されている。
【０００７】
加入者側装置１１０〜１１２とパッシブ信号合流／分離器１３０は、それぞれファイバ１４０〜１４２で接続されており、パッシブ信号合流／分離器１３０と局側装置１２０は、ファイバ１４３で接続されている。高速化の要求及び到達距離の制限により、ファイバ１４０〜１４３には全二重モードのギガビットイーサネットが用いられる場合が多い。
【０００８】
このような構成を持つＥＰＯＮシステム１００では、局側装置１２０の光インタフェイスを複数の加入者側装置１１０〜１１２で共有することにより、低コスト化が可能となる。
【０００９】
また、加入者側装置１１０〜１１２は、逆多重化部１７１とバッファ部１７２と出力制御部１７３から構成され、局側装置１２０は、多重化部１８０とバッファ部１８２とフレーム送出期間割当部１８３から構成されている。
【００１０】
ここで、従来のＥＰＯＮシステム１００のデータ転送方法について説明する。
【００１１】
下り方向（局側装置１２０から各加入者側装置１１０〜１１２への方向）のデータ転送では、局側装置１２０から全加入者側装置１１０〜１１２に対してフレームがブロードキャストされ、加入者側装置１１０〜１１２は自装置宛てのフレームのみを受信する。
【００１２】
すなわち、局側装置１２０の多重化部１８０は、ローカルスイッチ１６０から受信したフレームをバッファ部１８２に転送する。バッファ部１８２は、フレームを一時格納しファイバ１４３に転送する。ファイバ１４３上を転送されるフレームは、パッシブ信号合流／分離器１３０で分離され、ファイバ１４０〜１４２を経由して各々の加入者側装置１１０〜１１２にブロードキャストされる。
【００１３】
各加入者側装置１１０〜１１２の逆多重化部１７１は、フレームの宛先アドレスフィールドに示めされたＭＡＣアドレスが自装置のアドレスと一致する場合に、そのフレームを受信する。一致しない他の加入者側装置１１０〜１１２は、フレームを無視して破棄する。逆多重化部１７１は、受信したフレームをクライアント装置１５０〜１５２に転送する。
【００１４】
一方、上り方向（各加入者側装置１１０〜１１２から局側装置１２０への方向）のデータ転送では、パッシブ信号合流／分離器１３０における複数の加入者側装置１１０〜１１２から送出されるフレームの衝突を避けるために、各加入者側装置１１０〜１１２は局側装置１２０によって割り当てられたフレーム送出期間においてフレームを送出する。
【００１５】
すなわち、局側装置１２０のフレーム送出期間割当部１８３は、各加入者側装置１１０〜１１２に対してフレーム送出期間を割り当て、その結果を示す制御用フレームを多重化部１８０に転送する。多重化部１８０は、割当結果が示される制御用フレームとローカルスイッチ１６０からの主信号フレームを多重し、バッファ部１８２に転送する。バッファ部１８２から加入者側装置１１０〜１１２の逆多重化部１７１までの間は、上記した方法に従いフレーム転送される。
【００１６】
各加入者側装置１１０〜１１２の逆多重化部１７１は、割当結果が示されている制御用フレームを、出力制御部１７３に転送する。出力制御部１７３は、制御用フレーム内に示されたフレーム送出期間において、バッファ部１７２に蓄積されているクライアント装置１５０〜１５２から転送されたフレームをファイバ１４０〜１４２に出力する。
【００１７】
バッファ部１７２から出力されたフレームはパッシブ信号合流／分離器１３０において衝突無く合流し、ファイバ１４３を経由して局側装置１２０に転送され、ローカルスイッチ１６０に転送される。
【００１８】
図１２は、上記ＥＰＯＮシステム１００における上りのフレーム送出制御のタイムフローである。図１２では、各加入者側装置１１０〜１１２に対して割り当てられるフレーム送出期間は、それぞれ時点ｔ０からｔ１までの期間Ｔ、時点ｔ１からｔ２までの期間Ｔ、時点ｔ２からｔ３までの期間Ｔである。
【００１９】
時点ｔ０において局側装置１２０は、許可通知２００により、全加入者側装置１１０〜１１２に対してフレーム送出を許可する期間の割当情報を通知する。割当情報を受信した加入者側装置１１０〜１１２は、許可されたフレーム送出期間２２０（時点ｔ０からｔ１）、フレーム送出期間２２１（時点ｔ１からｔ２）、フレーム送出期間２２２（時点ｔ２からｔ３）において、バッファ部１７２の蓄積フレーム２１０、２１１、２１２を送出する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の技術では、上りのフレーム送出制御において効率が劣化するという問題点があった。
【００２１】
すなわち、従来では、局側装置１２０が各加入者側装置１１０〜１１２に対して割り当てるフレーム送出期間は、必ずその加入者側装置１１０〜１１２によって占有されている。このような制御では、送出すべきフレームの量が割り当てられたフレーム送出期間で送出できる量よりも少ない場合には、その割り当てられた送出期間が無駄になる。
【００２２】
例えば、図１２に示されるように各加入者側装置１１０〜１１２の蓄積フレーム２１０〜２１２の量がそれぞれ３Ｔ、Ｔ、Ｔ／２である場合、加入者側装置１１０は、蓄積フレーム２１０の２Ｔ分のフレームを送出できない一方で、加入者側装置１１２は、フレーム送出期間２２２の内のＴ／２が未使用であり、システム全体としては効率が劣化する。
【００２３】
このような課題を解決するためには、各加入者側装置１１０〜１１２の蓄積状況に応じて局側装置１２０が動的にフレーム送出期間を割り当てること等が考えられるが、局側装置１２０において各加入者側装置１１０〜１１２の蓄積状況の変動を動的把握することが困難であり、またこうして割り当てられたフレーム送出期間においても蓄積フレームの量を上回ることを防止することはできず、同様の問題が生じることとなる。
【００２４】
すなわち、従来のフレーム送出制御では、割り当てたフレーム送出期間２２０〜２２２は割り当てられた加入者側装置１１０〜１１２が使用するため、固定的割当／動的割当に関わらず、フレーム送出期間２２０〜２２２が蓄積フレーム２１０〜２１２の量を上回る可能性があり、通信効率の劣化が発生するという問題点があった。
【００２５】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、利用者側の各通信端末からの上りのフレーム送出を効率よく制御することにより、通信効率の劣化を防止することのできる通信システム、通信端末、サーバ、及びフレーム送出制御プログラムを提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の通信システムは、複数の通信端末が、各前記通信端末のそれぞれに対し割り当てられたデータ送信期間内においてサーバに対し順次データ転送を行なう通信システムにおいて、前記サーバに対する通信データの送出が、前記通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了した場合に、前記サーバに対し、当該通信端末に対し割り当てられている前記データ送出期間の解放を要求する解放通知を前記サーバに送信することを特徴とする。
【００２７】
請求項２の本発明の通信システムは、前記サーバが、当該サーバに対し次にデータ転送を行なう前記通信端末に対して順次、当該通信端末に対し割り当てる前記データ送信期間を通知し、前記通信端末から前記解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間を、前記解放通知を送信した通信端末によるデータ送信の終了時点を起点として割り当てることを特徴とする。
【００２８】
請求項３の本発明の通信システムは、前記サーバが、前記通信端末から前記解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間に、前記解放通知を送信した通信端末に対して割り当て済である前記データ送出期間の残りの期間を加算することを特徴とする。
【００２９】
請求項４の本発明の通信システムは、前記サーバが、当該サーバに対し現在通信データを転送中の前記通信端末から、「０」が連続するビットパターンを受信した場合に、前記ビットパターンを当該通信端末からの前記解放通知と判定することを特徴とする。
【００３０】
請求項５の本発明の通信システムは、各前記通信端末が、前記サーバに対する通信データの送出が、当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了しなかった場合に、前記データ送出期間の完了を通知する完了通知を、前記サーバに通知することを特徴とする。
【００３１】
請求項６の本発明の通信システムは、各前記通信端末が、前記完了通知を、当該通信端末に蓄積されているトラヒックの情報と共に前記サーバに通知することを特徴とする。
【００３２】
請求項７の本発明の通信システムは、各前記通信端末が前記サーバに通知する前記トラヒックの情報が、当該通信端末に蓄積されている通信データの量と、前記蓄積されている通信データの量が予め定められた閾値を超過しているか否かを示す情報との少なくとも一方を含むことを特徴とする。
【００３３】
請求項８の本発明の通信システムは、前記サーバが、前記通信端末から前記完了通知を受信した場合に、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、予め定められた長さ分増加させて割り当てることを特徴とする。
【００３４】
請求項９の本発明の通信システムは、前記サーバが、前記通信端末から前記完了通知を受信した場合に、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、前記完了通知と共に通知された前記トラヒックの情報に基づいて動的に増加させて割り当てることを特徴とする。
【００３５】
請求項１０の本発明の通信システムは、前記サーバが、前記完了通知の送信元の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を増加させた場合に、他の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を短縮させることにより、各前記通信端末に対する各回の前記データ送出期間の総和を一定値に保つことを特徴とする。
【００３６】
請求項１１の本発明の通信システムは、前記通信端末が、前記サーバに対して前記完了通知を、前記データ送出期間の終了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信することを特徴とする。
【００３７】
請求項１２の本発明の通信システムは、前記通信端末が、前記サーバに対して前記解放通知を、当該通信端末に蓄積される前記通信データの送信の完了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信することを特徴とする。
【００３８】
請求項１３の本発明の通信システムは、前記先行送信時間を、各前記通信端末と前記サーバとの間の往復の伝播遅延と等しい時間とすることを特徴とする。
【００３９】
請求項１４の本発明の通信システムは、前記先行送信時間を、各前記通信端末と前記サーバとの間の往復の伝播遅延の時間よりも長く、前記伝播遅延の時間に前記サーバが前記データ送信期間を各前記通信端末に通知するために要する処理時間を加算した時間よりも短い時間とすることを特徴とする。
【００４０】
請求項１５の本発明の通信システムは、前記通信端末が、蓄積される前記通信データを送出するために要する時間が、前記先行送信時間より短い場合に、前記サーバから前記データ送出期間の受信時点において、前記解放通知を前記サーバに送信することを特徴とする。
【００４１】
請求項１６の本発明の通信システムは、前記通信端末が、蓄積される前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合に、前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点において、前記解放通知を前記サーバに送信することを特徴とする。
【００４２】
請求項１７の本発明の通信システムは、前記通信端末が、蓄積される前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合には、前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点を第１送信時点とし、前記データ送出期間の受信時点から前記第１送信時点の間における到着データを送出するための期間を前記第１送信時点に加えた時点を第２送信時点とし、前記第２送信時点が前記データ送出期間の終了時点前の時に、前記第２送信時点で前記解放通知を前記サーバに送信し、前記第２送信時点が前記データ送出期間の終了時点以降の時に、前記終了時点で前記完了通知を前記サーバに送信することを特徴とする。
【００４３】
請求項１８の本発明の通信システムは、前記通信端末が、蓄積される前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合に、前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点を第１送信時点とし、前記データ送出期間の受信時点から前記第１送信時点の間における到着データを送出するための期間を前記第１送信時点に加えた時点を第２送信時点とする処理をｎ回繰り返すことにより、前記第１送信時点から第（ｎ−１）送信時点の間における到着データを送出するための期間を前記第（ｎ−１）送信時点に加えた時点である第ｎ送信時点を求め、前記第ｎ送信時点が前記データ送出期間の終了時点前の時に、前記第ｎ送信時点で前記解放通知を前記サーバに送信し、前記第ｎ送信時点が前記データ送出期間の終了時点以降の時に、前記終了時点で前記完了通知を前記サーバに送信することを特徴とする。
【００４４】
請求項１９の本発明の通信システムは、前記通信端末が、前記データ送出期間の受信時点において、当該通信端末に蓄積される前記通信データを送出するために要する時間と受信した前記データ送出期間とを比較することにより、前記サーバに対する通信データの送出が前記データ送信期間の途中で全て終了するか否かの判定と、かつ前記サーバが次の前記通信端末に対して前記データ送出期間を通知する送出時点の決定を行ない、前記判定に基づく前記解放通知又は前記完了通知と共に前記送出時点を前記サーバに送信することを特徴とする。
【００４５】
請求項２０の本発明の通信システムは、前記サーバが、各前記通信端末に対し、前記データ送出期間を当該データ送出期間の終了時点を指定することにより通知することを特徴とする。
【００４６】
請求項２１の本発明の通信システムは、各前記通信端末が、前記サーバに前記通信データをイーサネットフレームにより送信することを特徴とする。
【００４７】
請求項２２の本発明の通信端末は、割り当てられたデータ送信期間内においてサーバに対しデータ転送を行なう通信端末において、前記サーバに対する通信データの送出が、割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了した場合に、前記サーバに対し、割り当てられている前記データ送出期間の解放を要求する解放通知を前記サーバに送信する手段を備えることを特徴とする。
【００４８】
請求項２３の本発明の通信端末は、前記サーバに対する前記通信データの送出が、割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了しなかった場合に、前記データ送出期間の完了を通知する完了通知を、前記サーバに通知する手段を備えることを特徴とする。
【００４９】
請求項２４の本発明の通信端末は、前記完了通知を、蓄積されているトラヒックの情報と共に前記サーバに通知することを特徴とする。
【００５０】
請求項２５の本発明の通信端末は、前記サーバに通知する前記トラヒックの情報に、蓄積されている通信データの量と、前記蓄積されている通信データの量が予め定められた閾値を超過しているか否かを示す情報との少なくとも一方を含めることを特徴とする。
【００５１】
請求項２６の本発明の通信端末は、前記サーバに対して前記完了通知を、前記データ送出期間の終了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信する手段を備えることを特徴とする。
【００５２】
請求項２７の本発明の通信端末は、前記サーバに対して前記解放通知を、蓄積されている前記通信データの送信の完了時点よりも、予め定められた先行送信時間前に送信する手段を備えることを特徴とする。
【００５３】
請求項２８の本発明の通信端末は、前記先行送信時間を、前記サーバとの間の往復の伝播遅延と等しい時間とすることを特徴とする。
【００５４】
請求項２９の本発明の通信端末は、前記先行送信時間を、前記サーバとの間の往復の伝播遅延の時間よりも長く、前記伝播遅延の時間に前記サーバが前記データ送信期間を通知するために要する処理時間を加算した時間よりも短い時間とすることを特徴とする。
【００５５】
請求項３０の本発明の通信端末は、蓄積されている前記通信データを送出するために要する時間が、前記先行送信時間より短い場合に、前記サーバから前記データ送出期間の受信時点において、前記解放通知を前記サーバに送信する手段を備えることを特徴とする。
【００５６】
請求項３１の本発明の通信端末は、蓄積されている前記通信データを送出するために要する蓄積データ送出期間が、前記サーバから受信した前記データ送出期間より短く、かつ前記先行送信時間より長い場合に、前記データ送出期間の受信時点から、前記蓄積データ送出期間より前記先行送信時間を減じた時間の経過した時点において、前記解放通知を前記サーバに送信する手段を備えることを特徴とする。
【００５７】
請求項３２の本発明の通信端末は、前記データ送出期間の受信時点において、蓄積されている前記通信データを送出するために要する時間と受信した前記データ送出期間とを比較することにより、前記サーバに対する通信データの送出が前記データ送信期間の途中で全て終了するか否かの判定と、かつ前記サーバが次の端末に対して前記データ送出期間を通知する送出時点の決定を行ない、前記判定に基づく前記解放通知又は前記完了通知と共に前記送出時点を前記サーバに送信する手段を備えることを特徴とする。
【００５８】
請求項３３の本発明のサーバは、複数の通信端末のそれぞれに対し割り当てたデータ送信期間内において、順次各通信端末からのデータ転送を受信するサーバにおいて、次にデータ転送を行なう前記通信端末に対して順次、当該通信端末に対し割り当てる前記データ送信期間を通知する手段と、前記通信端末から当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で前記通信データの送出が全て終了した旨を示す解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間を、前記解放通知を送信した通信端末によるデータ送信の終了時点を起点として割り当てる手段を備えることを特徴とする。
【００５９】
請求項３４の本発明のサーバは、前記通信端末から前記解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間に、前記解放通知を送信した通信端末に対して割り当て済である前記データ送出期間の残りの期間を加算する手段を備えることを特徴とする。
【００６０】
請求項３５の本発明のサーバは、各前記通信端末から当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で前記通信データの送出が全て終了しなかった旨を示す完了通知を受信した場合には、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、予め定められた長さ分増加させて割り当てる手段を備えることを特徴とする。
【００６１】
請求項３６の本発明のサーバは、前記通信端末から前記完了通知を当該通信端末に蓄積されているトラヒックの情報と共に受信した場合に、当該通信端末に対して次回に割り当てる前記データ送出期間を、前記完了通知と共に通知された前記トラヒックの情報に基づいて動的に増加させて割り当てる手段を備えることを特徴とする。
【００６２】
請求項３７の本発明のサーバは、前記完了通知の送信元の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を増加させた場合に、他の前記通信端末に対する次回に割り当てる前記データ送出期間を短縮させることにより、各前記通信端末に対する各回の前記データ送出期間の総和を一定値に保つ手段を備えることを特徴とする。
【００６３】
請求項３８の本発明のフレーム送出制御プログラムは、コンピュータを制御することにより、割り当てられたデータ送信期間内においてサーバに対しデータ転送を行なう通信端末のフレーム送出を制御するフレーム送出制御プログラムにおいて、前記サーバに対する通信データの送出が、割り当てられた前記データ送信期間の途中で全て終了した場合に、前記サーバに対し、割り当てられている前記データ送出期間の解放を要求する解放通知を前記サーバに送信する機能を備えることを特徴とする。
【００６４】
請求項４７の本発明のフレーム送出制御プログラムは、複数の通信端末のそれぞれに対し割り当てたデータ送信期間内において順次各通信端末からのデータ転送を受信するサーバを制御することにより、前記通信端末からのフレーム送出を制御するフレーム送出制御プログラムにおいて、次にデータ転送を行なう前記通信端末に対して順次、当該通信端末に対し割り当てる前記データ送信期間を通知する機能と、前記通信端末から当該通信端末に対して割り当てられた前記データ送信期間の途中で前記通信データの送出が全て終了した旨を示す解放通知を受信した場合には、次にデータ転送を行なう前記通信端末に割り当てる前記データ送信期間を、前記解放通知を送信した通信端末によるデータ送信の終了時点を起点として割り当てる機能を備えることを特徴とする。
【００６５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００６６】
図１は、本発明の第１の実施の形態による、上りのフレーム送出を制御する機能を備えるＥＰＯＮシステム３００の構成を示すブロック図である。
【００６７】
図１を参照すると、本実施の形態のＥＰＯＮシステム３００は、加入者側装置（通信端末）３１０〜３１２と、局側装置（サーバ）３２０を備え、互いにファイバ１４０〜１４３により接続され、また各ファイバ１４０〜１４３の合流点にはパッシブ信号合流／分離器１３０を備えている。また、各加入者側装置３１０〜３１２には、それぞれクライアント装置（ユーザ端末）１５０〜１５２が接続されており、局側装置３２０には、ローカルスイッチ１６０が接続されている。
【００６８】
本実施の形態の各加入者側装置１１０〜１１２は、プログラム制御されるＣＰＵ等で実現され、逆多重化部１７１とバッファ部１７２と拡張出力制御部３７３を備えている。本実施の形態の局側装置１２０は、プログラム制御されるＣＰＵ等で実現され、多重化部１８０とバッファ部１８２と拡張フレーム送出期間割当部３８３と逆多重化部３８１を備えている。
【００６９】
図１１に示される従来のＥＰＯＮシステム１００と、本実施の形態のＥＰＯＮシステム３００とは、加入者側装置３１０〜３１２における、出力制御部１７３を拡張出力制御部３７３に変更した点と、局側装置３２０において新たに逆多重化部３８１を備え、フレーム送出期間割当部１８３を拡張フレーム送出期間割当部３８３に変更した点である。
【００７０】
このような構成の本実施の形態のＥＰＯＮシステム３００における、上り方向（各加入者側装置３１０〜３１２から局側装置３２０への方向）のデータ転送について説明する。
【００７１】
本実施の形態のＥＰＯＮシステム３００では、従来技術と同様に局側装置３２０の拡張フレーム送出期間割当部３８３は、各加入者側装置３１０〜３１２に対してフレーム送出期間を割り当て、割当情報を示す許可通知を加入者側装置３１０〜３１２に送信する。しかし、本実施の形態のＥＰＯＮシステム３００では、許可通知の受信後の各加入者側装置３１０〜３１２及び局側装置３２０の動作が異なる。
【００７２】
すなわち、許可通知を受信した加入者側装置３１０〜３１２の拡張出力制御部３７３は、割り当てられたフレーム送出期間においてバッファ部１７２に格納されたフレームをファイバ１４０に対して転送する。そして、拡張出力制御部３７３は、フレーム送出期間が終了すると局側装置３２０に対して完了通知を送信する。
【００７３】
更に、拡張出力制御部３７３は、フレーム送出期間の途中においてバッファ部１７２に送出すべきフレームが無くなった場合には、割当中のフレーム送出期間を解放するために局側装置３２０に対して解放通知を送信する。拡張出力制御部３７３は、完了通知又は解放通知を送信する際には、バッファ部１７２からのフレーム送信を停止し、完了通知又は解放通知をファイバ１４０〜１４２に送出する。
【００７４】
完了通知、解放通知は、メッセージを定義して送出することを想定している。しかし解放通知に限り、加入者側装置３１０〜３１２から主信号フレームを送信しなくなった場合、すなわち０連パターンの符号を局側装置３２０が加入者側装置３１０〜３１２から受信した場合にこれを解放通知とみなす方式も可能である。
【００７５】
完了通知、解放通知及び主信号フレームは、パッシブ信号合流／分離器１３０、ファイバ１４３を経由して局側装置３２０の逆多重化部３８１に転送される。逆多重化部３８１は、主信号フレームをローカルスイッチ１６０に、また完了通知、解放通知等の制御用フレームを拡張フレーム送出期間割当部３８３に通知する。
【００７６】
拡張フレーム送出期間割当部３８３は、完了通知、又は解放通知を受信すると、次の加入者側装置（例えば加入者側装置３１１）に対してフレーム送出を許可するために、その加入者側装置３１１を宛先としてフレーム送出期間を示した許可通知を送信する。
【００７７】
以上の動作を繰り返すことにより、各加入者側装置３１０〜３１２から局側装置３２０に対して上り方向の送信フレームが送出される。
【００７８】
図２は、ＥＰＯＮシステム３００における上りフレーム送出制御のタイムフローである。図２では、図１２に示された従来のタイムフローに対して、新たな制御フレームとして完了通知４１０、４１２と解放通知４２１が追加されている。図２においても、図１２の従来の場合と同様に、各加入者側装置３１０〜３１２にはフレーム送出期間２２０〜２２２が割り当てられている。
【００７９】
局側装置３２０は、時点ｔ０において許可通知４００−１によって、加入者側装置３１０に対してフレーム送出期間２２０（時点ｔ０からｔ１までの期間Ｔ）を通知する。
【００８０】
加入者側装置３１０は、そのフレーム送出期間２２０において、バッファ部１７２内の蓄積フレーム２１０を局側装置３２０に対して送出する。そして、時点ｔ１においてフレーム送出期間２２０が終了すると、完了通知４１０を局側装置３２０に通知して、フレーム送出期間２２０におけるフレーム送出の終了を局側装置３２０に通知する。
【００８１】
局側装置３２０は、完了通知４１０を受信し、時点ｔ１において許可通知４０１−１によって、加入者側装置３１１に対してフレーム送出期間２２１（時点ｔ１からｔ２までの期間Ｔ）を通知する。
【００８２】
加入者側装置３１１は、フレーム送出期間２２１において、バッファ部１７２内の蓄積フレーム２１１を局側装置３２０に対して送出する。加入者側装置３１１は、フレーム送出期間２２１の途中（時点ｔ１からＴ／２が経過した時点ｔ１’）において送出すべき蓄積フレーム２１１が無くなると、解放通知４２１を局側装置３２０に送信することにより、全フレーム送出済みによるフレーム送出期間２２１の解放を局側装置３２０に要求する。
【００８３】
局側装置３２０は、解放通知４２１を受信し、時点ｔ１’において許可通知４０２−１によって、加入者側装置３１２に対してフレーム送出期間２２２（時点ｔ１’からｔ２’までの期間Ｔ）を通知する。
【００８４】
加入者側装置３１２は、フレーム送出期間２２２において、バッファ部１７２内の蓄積フレーム２１２を局側装置３２０に対して送出する。時点ｔ２’においてフレーム送出期間２２２が終了すると、完了通知４１２を局側装置３２０に送出して、フレーム送出期間２２２におけるフレーム送出の終了を局側装置３２０に通知する。
【００８５】
局側装置３２０は、完了通知４１２を受信し、時点ｔ２’において許可通知４００−２によって、加入者側装置３１１に対してフレーム送出期間２２０（時点ｔ２’からｔ３’までの期間Ｔ）を通知する。
【００８６】
このように本実施の形態では、加入者側装置３１１が、バッファ部１７２内の蓄積フレーム２１１がフレーム送出期間２２１よりも小さい場合には、その蓄積フレーム２１１の送出を完了した時点で、解放通知４２１を局側装置３２０に送出する。
【００８７】
これにより、残りのフレーム送出期間２２１（時点ｔ１’からｔ２’までの期間Ｔ／２）が解放され、解放されたフレーム送出期間が次の加入者側装置３１２に対して割り当てられるため、効率が向上する。
【００８８】
以上説明したように本実施の形態では、加入者側装置３１０〜３１２は、局側装置３２０によって割り当てられたフレーム送出期間において送出すべきフレームが無い場合には、局側装置３２０に対してフレーム送出期間の解放を要求する。このように、送出すべきフレームの無いフレーム送出期間を解放し、これを他の加入者側装置３１０〜３１２に対して割り当てることにより、帯域利用効率を向上させることができる。
【００８９】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００９０】
本実施の形態は、第１の実施の形態と比べて、拡張フレーム送出期間割当部３８３の各々の加入者側装置３１０〜３１２に対するフレーム送出期間の割当方法が異なる。すなわち、加入者側装置３１０〜３１２から完了通知又は解放通知を受信した拡張フレーム送出期間割当部３８３は、受信した通知を基にしてフレーム送出期間を動的に割り当てる。
【００９１】
拡張フレーム送出期間割当部３８３は、完了通知を受信した場合にはその加入者側装置３１０〜３１２には蓄積フレームが残っており（ただし、フレーム送出期間と蓄積フレーム量が一致していた場合に限り残りの蓄積フレーム量は０である）、解放通知を受信した場合にはその加入者側装置３１０〜３１２には蓄積フレームが残っていないという情報を取得できる。
【００９２】
そこで、拡張フレーム送出期間割当部３８３は完了通知を受信した場合にはその加入者側装置３１０〜３１２に対して次回に割り当てるフレーム送出期間を増加し、解放通知を受信した場合には次回に割り当てるフレーム送出期間を変更しない。
【００９３】
これにより、完了通知を送出し蓄積フレームが残っている加入者側装置３１０〜３１２にはより大きいフレーム送出期間を割り当てられるため、蓄積フレームの遅延等の特性が改善する。また、フレーム送出期間を増加させたことにより、たとえ変更後のフレーム送出期間が蓄積フレーム量を上回ったとしても、フレーム送出が終了した時点で解放通知を送出するため、帯域の無駄にはならない。
【００９４】
図３は、上記の機能を有する本実施の形態の拡張フレーム送出期間割当部３８３による上りフレーム送出制御のタイムフローである。
【００９５】
時点ｔ０において、局側装置５２０から許可通知４００−１を受信した加入者側装置３１０は、割り当てられたフレーム送出期間２２０において蓄積フレーム２１０を送出し、時点ｔ１において完了通知４１０を局側装置３２０に送信する。この時点で、加入者側装置３１０の残りの蓄積フレーム２１０の量は、２Ｔである。なお以下本明細書においては、蓄積フレームの量を、その蓄積フレームを全て送出するために要する時間の長さを用いて示すこととする。
【００９６】
完了通知４１０を受信した拡張フレーム送出期間割当部３８３は、残りの蓄積フレームがあると判断し、次回の許可通知４００−２で割り当てるフレーム送出期間を増加させる。この例では、フレーム送出期間を１．５Ｔに増加させている。
【００９７】
続いて時点ｔ１において、局側装置３２０から許可通知４０１−１を受信した加入者側装置３１１は、割り当てられたフレーム送出期間２２１において蓄積フレーム２１１を送出し、全蓄積フレームの送出が完了した時点ｔ１’において解放通知４２１を局側装置３２０に送信する。この時点で、加入者側装置３１１の蓄積フレーム２１１の量は０である。
【００９８】
解放通知４２１を受信した拡張フレーム送出期間割当部３８３は、残りの蓄積フレームの量が０であると判断し、次回の許可通知４０１−２で通知するフレーム送出期間をＴのまま変更しない。
【００９９】
続いて時点ｔ１’において、局側装置３２０から許可通知４０２−１を受信した加入者側装置３１２は、割り当てられたフレーム送出期間２２２において蓄積フレーム２１２を送出し、全蓄積フレームの送出が完了した時点ｔ２’において完了通知４１２を局側装置３２０に送信する。この時点で、加入者側装置３１２の蓄積フレーム２１２の量は０である。
【０１００】
完了通知４１２を受信した拡張フレーム送出期間割当部３８３は、残りの蓄積フレームがあると判断し、次回の許可通知４０２−２で通知するフレーム送出期間を許可通知４００−２と同様に１．５Ｔとする。
【０１０１】
この方法では、許可通知４００−２において、加入者側装置３１０に対して１．５Ｔのフレーム送出期間が割り当てられるため、蓄積フレーム２１０の遅延特性を改善できる。一方、加入者側装置３１１、３１２に対しては、蓄積フレーム量を上回るフレーム送出期間になる可能性があるものの、そのような場合には送出が完了した時点で送出期間の解放通知を行なうため、効率は劣化しない。
【０１０２】
なお、次回のフレーム送出期間決定方法としては、図３で説明したように完了通知を送信した加入者側装置３１０〜３１２のフレーム送出期間を増加させ、解放通知を送信した加入者側装置３１０〜３１２のフレーム送出期間を変更しないものとする方式以外にも、全加入者側装置３１０〜３１２に対するフレーム送出期間の和を予め固定して設定し、各加入者側装置３１０〜３１２のフレーム送出期間の割合を変更することにより完了通知を送信した加入者側装置３１０〜３１２のフレーム送出期間を増加させる方式も同様に実施することができる。つまり、この方式においては、解放通知を送信した加入者側装置３１０〜３１２のフレーム送出期間を短縮させることにより、フレーム送出期間の和を一定に保つのである。
【０１０３】
以上説明したように本実施の形態では、完了通知を送出した加入者側装置３１０〜３１２に対しては、蓄積フレームが残っている可能性が高いため、次回のフレーム送出期間を増加させる制御を行なうことにより、第１の実施の形態の効果に加えて、フレーム送出期間をより効率的に割り当てることができかつ遅延特性を改善することができる。
【０１０４】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【０１０５】
本実施の形態では、第２の実施の形態と比べて、拡張出力制御部３７３の完了通知の送出方法及び拡張フレーム送出期間割当部３８３の各々の加入者側装置３１０〜３１２に対するフレーム送出期間の割当方法が異なる。
【０１０６】
すなわち、本実施の形態の加入者側装置３１０〜３１２の拡張出力制御部３７３は、バッファ部１７２の蓄積フレーム量が割り当てられたフレーム送出期間よりも大きい場合には、フレーム送出期間の終了時点において送出期間の完了を通知すると共に、残りの蓄積フレーム量等のトラヒックの状態の情報を局側装置３２０に通知する。ここで、局側装置３２０に通知するトラヒックの状態の情報には、通知時の蓄積フレーム量の閾値超過の有無、前回通知時から新たに到着したフレーム量やその閾値超過の有無、通知時の蓄積フレームの待ち時間の最大値やその閾値超過の有無などを用いることができる。
【０１０７】
以降、本実施の形態の状態通知を伴う完了通知を、拡張完了通知と呼ぶこととする。
【０１０８】
拡張完了通知は、第１、第２の実施の形態の完了通知の転送と同様に、各加入者側装置３１０〜３１２の拡張フレーム送出期間割当部３８３に転送される。拡張完了通知を受信した拡張フレーム送出期間割当部３８３は、通知されたトラヒック状態に基づき次回に割り当てるフレーム送出期間を決定する。
【０１０９】
図４は、上記の機能を有する本実施の形態の拡張フレーム送出期間割当部３８３の上りフレーム送出制御のタイムフローである。
【０１１０】
時点ｔ０において、局側装置３２０から許可通知４００−１を受信した加入者側装置３１０は、割り当てられたフレーム送出期間２２０において蓄積フレーム２１０を送出し、時点ｔ１において拡張完了通知６１０を局側装置３２０に送信する。拡張完了通知６１０には、残りの蓄積フレーム２１０の量が２Ｔである旨が示されている。
【０１１１】
拡張完了通知６１０を受信した局側装置３２０の拡張フレーム送出期間割当部３８３は、残りの蓄積フレーム量２Ｔを次回の許可通知４００−２で通知するフレーム送出期間として割り当てる。
【０１１２】
続いて時点ｔ１において局側装置３２０から許可通知４０１−１を受信した加入者側装置３１１は、割り当てられたフレーム送出期間２２１において蓄積フレーム２１１を送出し、全蓄積フレームの送出が完了した時点ｔ１’において解放通知４２１を局側装置３２０に送信する。この時点で、加入者側装置３１１の残りの蓄積フレーム２１１の量は０である。
【０１１３】
解放通知４２１を受信した局側装置３２０の拡張フレーム送出期間割当部３８３は、残りの蓄積フレームの量が０であると判断し、次回の許可通知４０１−２で通知するフレーム送出期間をＴのまま変更しない。
【０１１４】
続いて時点ｔ１’において局側装置３２０から許可通知４０２−１を受信した加入者側装置３１２は、割り当てられたフレーム送出期間２２２において蓄積フレーム２１２を送出し、全蓄積フレームの送出が完了した時点ｔ２’において、拡張完了通知６１２を局側装置３２０に送信する。拡張完了通知６１２には、残りの蓄積フレーム２１２の量が０である旨が示される。
【０１１５】
拡張完了通知６１２を受信した局側装置３２０の拡張フレーム送出期間割当部３８３は、残りの蓄積フレーム量が０なので、次回の許可通知４０２−２で通知するフレーム送出期間をＴのまま変更しない。
【０１１６】
以上のように局側装置３２０は、第１の実施の形態と同様にフレーム送出期間を動的に割り当て、特に加入者側装置３１０から通知される蓄積フレーム量に基づいてフレーム送出期間を割り当てることにより、より適切なフレーム送出期間を割り当てることができ、蓄積フレーム２１０の遅延特性を改善することができる。
【０１１７】
また、加入者側装置３１２のように、フレーム送出期間２２２と蓄積フレーム２１２を送出するための時間とが一致する場合には、残りの蓄積フレーム量が０である旨が通知されることにより、不要な送出期間が割り当てられることがない。
【０１１８】
以上説明したように本実施の形態では、完了通知を送出した各加入者側装置３１０〜３１２に対して、完了通知とあわせて通知されるトラヒック状態に基づき次回のフレーム送出期間を増加させることにより、第１の実施の形態の効果に加えて、フレーム送出期間を更に効率的に割り当ることができかつ遅延特性を改善できる。
【０１１９】
次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、上記各実施の形態の拡張出力制御部３７３の完了通知、拡張完了通知、解放通知の送出タイミングを改良している。
【０１２０】
図５、６はＥＰＯＮシステム３００における局側装置３２０と加入者側装置３１０〜３１２との間の上りフレーム送出制御に関するタイムフローであり、図５では上記各実施の形態の送出タイミングを改良していない場合を示し、図６では本実施の形態の送出タイミングを改良している場合を示す。図５、６では局側装置３２０と加入者側装置３１０〜３１２間の往復の伝播遅延をＲＴＴとしている（上り／下りの片道の伝播遅延はＲＴＴ／２である）。
【０１２１】
図５の送出タイミングを改良していない場合の動作では、まず加入者側装置３１０は、時点０において、割当情報（フレーム送出期間７２０）が示される許可通知７００を局側装置３２０から受信する。加入者側装置３１０は、フレーム送出期間７２０の間、局側装置３２０に対して蓄積するフレームを送出すると、時点Ｔにおいて完了通知７１０を送出する。この完了通知７１０は、片道の伝播遅延ＲＴＴ／２を経過後の時点Ｔ＋ＲＴＴ／２において、局側装置３２０に到着する。
【０１２２】
完了通知７１０を受信した局側装置３２０は、時点Ｔ＋ＲＴＴ／２において、割当情報を示した許可通知７０１を加入者側装置３１１に対して送出する。許可通知７０１は、片道の伝播遅延ＲＴＴ／２を経過後の時点Ｔ＋ＲＴＴにおいて、加入者側装置３１１に到着する。
【０１２３】
そして、加入者側装置３１１は、時点Ｔ＋ＲＴＴ以降に蓄積フレームを局側装置３２０に対して送出する。
【０１２４】
ここで、時点Ｔにおいて加入者側装置３１０が局側装置３２０に完了通知７１０を送出してから、時点Ｔ＋ＲＴＴにおいて加入者側装置３２０が局側装置３２０から許可通知７０１を受信するまでの未使用送出期間７３１の間、すなわちＲＴＴの間にはいずれの加入者側装置３１０〜３１２に対してもフレーム送出期間は割り当てられていない。そのため、ファイバ１４３の帯域は未使用状態となり、効率の劣化が発生する。
【０１２５】
このような現象を回避するために、図６に示されるように本実施の形態の拡張出力制御部３７３は、フレーム送出期間の終了時点よりも先に完了通知（又は解放通知）を局側装置３２０に送出することを特徴とする。
【０１２６】
加入者側装置３１０の拡張出力制御部３７３は、許可通知７００によってその加入者側装置３１０に対して割り当てられたフレーム送出期間７２０が終了する時点Ｔにおいて、局側装置３２０からの次の許可通知７０１が次の加入者側装置３１１に到着できるように、完了通知７１０を時点Ｔよりも前に送出する。
【０１２７】
すなわち、加入者側装置３１０から、時点Ｔよりも往復の伝播遅延ＲＴＴを前倒しした時点Ｔ−ＲＴＴにおいて、局側装置３２０に対して完了通知７１０を送出する。すると、その完了通知７１０は、片道の伝播遅延ＲＴＴ／２を経過後の時点Ｔ−ＲＴＴ／２において、局側装置３２０に到着する。
【０１２８】
そして、完了通知７１０を受信した局側装置３２０は、時点Ｔ−ＲＴＴ／２において、許可通知７０１を加入者側装置３１１に対して送出する。この許可通知７０１は、片道の伝播遅延ＲＴＴ／２を経過後の時点Ｔにおいて、加入者側装置３１１に到着する。
【０１２９】
これにより、加入者側装置３１１は、時点Ｔ以降に蓄積フレームを局側装置３２０に対して送出することができる。
【０１３０】
このようにして、各加入者側装置３１０〜３１２が、フレーム送出期間の終了時点よりも伝播遅延ＲＴＴ分だけ先に完了通知７１０を局側装置３２０に送出することにより、伝播遅延ＲＴＴのあいだファイバ１４３の帯域が未使用になることを回避でき、通信の効率をより向上させることができる。
【０１３１】
また、解放通知を送出する場合においても、完了通知の場合の処理と同様にして、本来の解放通知送出タイミングに対して伝播遅延ＲＴＴ分だけ先に解放通知を送出させることができる。
【０１３２】
続いて、本実施の形態の拡張出力制御部３７３における、完了通知又は解放通知の送出タイミングの決定方法について説明する。図７〜１０はＥＰＯＮシステム３００のデータ転送のタイムフローであり、バッファ部１７２における蓄積フレーム量によって場合分けしている。
【０１３３】
図７〜１０では、時点０において許可通知７００を受信した時点での加入者側装置３１０の蓄積フレームを送出する期間をＦとしており、図７は蓄積フレーム送出期間Ｆが往復の伝播遅延ＲＴＴ以下の場合（Ｆ≦ＲＴＴの場合）、図８、図９は蓄積フレーム送出期間Ｆが往復の伝播遅延ＲＴＴよりも大きく、フレーム送出期間Ｔよりも小さい場合（ＲＴＴ＜Ｆ＜Ｔ）、図１０は蓄積フレーム送出期間Ｆがフレーム送出期間Ｔ以上の場合（Ｔ≦Ｆ）を示している。
【０１３４】
図７のＦ≦ＲＴＴの場合には、拡張出力制御部３７３は許可通知７００を受信した時点０において、解放通知８２０を局側装置３２０に対して送出する。この場合には、ＲＴＴである未使用期間をＲＴＴ−Ｆに削減できる。
【０１３５】
図８、図９のＲＴＴ＜Ｆ＜Ｔの場合には、送出タイミングの決定方法としてＭｅｔｈｏｄ１とＭｅｔｈｏｄ２の２つの方法が考えられる。
【０１３６】
図８のＭｅｔｈｏｄ１では、時点０において送出時点を決定する。すなわち、拡張出力制御部３７３は時点０における蓄積フレーム８０１の送出が終了する時点Ｆから往復の伝播遅延ＲＴＴを前倒しした時点Ｆ−ＲＴＴを送出時点として、時点Ｆ−ＲＴＴにおいて解放通知８２０を局側装置３２０に対して送出する。この場合には、未使用期間を０にできる。
【０１３７】
これに対して、図９のＭｅｔｈｏｄ２では、時点０では送出時点を決定せずに、時点０から解放通知８２０を送出するまでに到着するフレーム８１０の送出を考慮している。Ｍｅｔｈｏｄ２では、拡張出力制御部３７３はＭｅｔｈｏｄ１と同様に時点Ｆ−ＲＴＴを仮の送出時点として、時点０から時点Ｆ−ＲＴＴまでの到着フレーム８１０（＝α）を送出するために、時点Ｆ＋α−ＲＴＴにおいて解放通知８２０を局側装置３２０に対して送出する。
【０１３８】
また図９には示されていないが、Ｍｅｔｈｏｄ２の拡張方式としては、時点Ｆ＋α−ＲＴＴを更に仮の送出時点として、時点Ｆ−ＲＴＴから時点Ｆ−ＲＴＴ＋αまでの到着フレーム８１０（＝β）を送出するために、時点Ｆ＋α＋β−ＲＴＴにおいて解放通知８２０を送出する方法や、仮の送出時点の導出を複数回繰り返して決定した時点において解放通知８２０を送出方法がある。
【０１３９】
なお、図８、９のこのＭｅｔｈｏｄ１、２では、到着フレームを考慮した送出時点（Ｆ＋α−ＲＴＴ、Ｆ＋α＋β−ＲＴＴ）がフレーム送出期間７２０の終了時点Ｔの後になる場合には、時点Ｔにおいて完了通知７１０を送出する。
【０１４０】
図１０のＴ≦Ｆの場合には、フレーム送出期間Ｔを全て使用するため、拡張出力制御部３７３は時点０において完了通知７１０の送出時点をＴ−ＲＴＴに決定する。この場合、拡張出力制御部３７３は、蓄積フレーム８０２を送出後、時点Ｔ−ＲＴＴにおいて完了通知７１０を局側装置３２０に対して送出する。
【０１４１】
また本実施の形態の上記各実施例においては、解放通知や完了通知を先行して送信する先行送信時間を、局側装置３２０と各前記加入者側装置３１０〜３１２との間の往復の伝播遅延の時間とする場合を主に説明してきたが、更に局側装置３２０における許可通知の送出のために要する処理時間を考慮して、この処理時間も先行送信時間に加えるものとしてもよい。また例えば、先行送信時間として、往復の伝播遅延の時間よりも長く、往復の伝播遅延の時間に局側装置３２０の処理時間を加算した時間よりも短い時間を、予め定めて用いること等が同様に実施することができる。
【０１４２】
以上説明したように本実施の形態では、各加入者側装置３１０〜３１２の拡張出力制御部３７３が、図７〜１０の制御フレーム送出タイミングの決定方法に従い完了通知や解放通知を局側装置３２０に対して送出することにより、第１の実施の形態の効果に加えて、帯域が未使用となる時間帯の発生を防止することができる。
【０１４３】
なお、本実施の形態の図８や図１０の場合のように、時点０において完了通知又は解放通知の送出時点を決定する場合には、決定直後の時点０において完了通知、解放通知を送出する方式も実施することができる。このような方式の場合では、各々の通知には本来の完了通知、解放通知が到着する時点（図８の場合に時点Ｆ−ＲＴＴ／２、図１０の場合に時点Ｔ−ＲＴＴ／２）をあわせて示すものとする。そして、局側装置３２０の拡張フレーム送出期間割当部３８３が、このような完了通知や解放通知を受信し、その通知された時点において次の加入者側装置３１０〜３１２に対して許可通知７０１を送出する。これにより、第４の実施の形態と同様の効果を実現することができる。
【０１４４】
なお、上記各実施の形態は、互いに自由に組み合わせて実施することができる。例えば、第４の実施の形態の送出タイミングの前倒し機能を、第１〜第３の実施のいずれかの拡張出力制御部が備えることにより、帯域が未使用となる時間帯の発生を防止すると共にそれぞれの各実施の形態の効果を実現することができる。
【０１４５】
また、上記各実施の形態の加入者側装置は、クライアント装置と別個の装置する形態に限らず、加入者側装置とクライアント装置とを一体の装置としてもよい。
【０１４６】
なお、本実施の形態の通信システムは、加入者側装置（通信端末）３１０、３１１、３１２の拡張出力制御部３７３の機能や、局側装置（サーバ）３２０の拡張フレーム送出期間割当部の機能や、その他の機能をハードウェア的に実現することは勿論として、各機能を備えるコンピュータプログラムであるフレーム送出制御プログラム９０、９１を、コンピュータ処理装置のメモリにロードされることで実現することができる。このフレーム送出制御プログラム９０、９１は、磁気ディスク、半導体メモリその他の記録媒体に格納される。そして、その記録媒体からコンピュータ処理装置にロードされ、コンピュータ処理装置の動作を制御することにより、上述した各機能を実現する。
【０１４７】
以上好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の通信システム、通信端末、サーバ、及びフレーム送出制御プログラムによれば、以下のような効果が達成される。
【０１４９】
本発明によれば、サーバにより割り当てられたフレーム送出期間が、利用者側の通信端末に蓄積された通信するフレーム量を上回って割り当てられた場合には、その超過するフレーム送出期間を解放することができる。この解放されたフレーム送出期間を、他の通信端末に割り当てることができるため、効率的なデータ転送を実現できる。
【０１５０】
すなわち本発明では、サーバが利用者側の各通信端末に対して、フレーム送出期間の割当情報を通知する。通信端末は、蓄積されたフレーム量が割り当てられたフレーム送出期間を上回る場合には、サーバに対して過剰に割り当てられたフレーム送出期間の解放を要求する。サーバは、解放要求を受信して、その解放されたフレーム送出期間を次の通信端末に対して前倒しして割り当て、次の通信端末にその割当情報を通知する。
【０１５１】
これにより、ある通信端末に対して過剰に割り当てられたフレーム送出期間を解放し、他の通信端末に割り当てることができ、効率的なデータ転送を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態における上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図５】本発明の第１〜３の実施の形態における上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態における制御フレームの送出タイミングの決定方法を示す上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における制御フレームの送出タイミングの決定方法を示す上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態における制御フレームの送出タイミングの決定方法を示す上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態における制御フレームの送出タイミングの決定方法を示す上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【図１１】従来のＥＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図１２】従来のＥＰＯＮシステムにおける上りフレーム送出制御のタイムフローを示す図である。
【符号の説明】
１００  従来のＥＰＯＮシステム
３００  本発明のＥＰＯＮシステム
１１０、１１１、１１２、３１０、３１１、３１２  加入者側装置（通信端末）
１２０、３２０  局側装置（サーバ）
１３０  パッシブ信号合流／分離器
１４０、１４１、１４２、１４３  ファイバ
１５０、１５１、１５２  クライアント装置
１６０  ローカルスイッチ
１７１、３８１  逆多重化部
１７２、１８２  バッファ部
１７３  出力制御部
３７３  拡張出力制御部
１８０  多重化部
１８３  フレーム送出期間割当部
３８３  拡張フレーム送出期間割当部
２００、４００−１、４０１−１、４０２−１、４００−２、７００、７０１  許可通知
２１０、２１１、２１２、８００、８０１、８０２  蓄積フレーム
２２０、２２１、２２２、７２０、７２１  フレーム送出期間
４１０、４１２、７１０  完了通知
４２１、８２０  解放通知
６１０、６１２  拡張完了通知
７３０、７３１  未使用送出期間
８１０  到着フレーム
９０、９１  フレーム送出制御プログラム
【図１】
0003632646.tif 000002
【図２】
0003632646.tif 000003
【図３】
0003632646.tif 000004
【図４】
0003632646.tif 000005
【図５】
0003632646.tif 000006
【図６】
0003632646.tif 000007
【図７】
0003632646.tif 000008
【図８】
0003632646.tif 000009
【図９】
0003632646.tif 000010
【図１０】
0003632646.tif 000011
【図１１】
0003632646.tif 000012
【図１２】
0003632646.tif 000013