(57)【要約】本発明の一実施形態は、中央ノードと少なくとも１つの遠隔ノードとを含むイーサネット（登録商標）受動光学ネットワーク（ＥＰＯＮ）における非対称なライン速度を容易にする方法を提供する。動作の間、本システムは、下流符号群クロックを提供し、該下流符号群クロックの各サイクルは、中央ノードから遠隔ノードに送信される符号群に対応する。本システムはまた、上流符号群クロックを提供し、該上流符号群の各サイクルは、中央ノードで受信される、遠隔ノードからの符号群に対応する。さらに、本システムは、マルチポイント制御プロトコル（ＭＰＣＰ）クロックを提供し、該下流符号群クロックに対するＭＰＣＰクロックの周波数率は、上流符号群クロックに対するＭＰＣＰクロックの周波数率とは異なり、それにより上流送信のライン速度よりも速いライン速度で下流送信が行われることを可能にする。
2009501495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央ノードと少なくとも１つの遠隔ノードとを含むイーサネット（登録商標）受動光学ネットワーク（ＥＰＯＮ）における非対称なライン速度を容易にする方法であって、該方法は、
下流符号群クロックを提供することであって、その各サイクルは、該中央ノードから遠隔ノードに送信される符号群に対応する、ことと、
上流符号群クロックを提供することであって、その各サイクルは、該中央ノードで受信される、遠隔ノードからの符号群に対応する、ことと、
マルチポイント制御プロトコル（ＭＰＣＰ）クロックを提供することであって、該下流符号群クロックに対する該ＭＰＣＰクロックの周波数率は、該上流符号群クロックに対する該ＭＰＣＰクロックの周波数率とは異なり、それにより上流送信のライン速度よりも速いライン速度で下流送信が行われることを可能にする、ことと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記上流符号群クロックの速度よりも速い速度で、前記下流符号群クロックを動作することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記上流符号群クロックは、１．２５Ｇｂｐｓであり、
前記下流符号群クロックは、２．５Ｇｂｐｓであり、
前記方法は、該上流符号群クロックの半分の速度でＭＰＣＰクロックを動作し、それにより、該ＭＰＣＰクロックが、上流および下流の両方の送信が約１．２５Ｇｂｐｓで実行される従来のＥＰＯＮにおいて動作する場合と同じままであることを可能にすることをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記上流符号群クロックは、１．２５Ｇｂｐｓであり、
前記下流符号群クロックは、２．５Ｇｂｐｓであり、
該下流符号群クロックの半分の速度でＭＰＣＰクロックを動作することをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
中央ノードと少なくとも１つの遠隔ノードとを含むＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする方法であって、該方法は、
約１．２５Ｇｂｐｓの実効データ速度で第１のデータのフローを受信することと、
約１．２５Ｇｂｐｓの実効データ速度で第２のデータのフローを受信することと、
該第１および第２のデータのフローを多重送信し、約２．５Ｇｂｐｓの実効下流データ速度を獲得することと、
約１．２５Ｇｂｐｓで、少なくとも１つの遠隔ノードから該中央ノードに送信された上流データのフローを受信することと
を包含する、方法。
【請求項６】
前記下流データを受信することと、
該受信された下流データを分離し、前記第１および第２のデータのフローを生成することと、
該第１のデータのフローを光学ネットワークユニット（ＯＮＵ）に転送することと
をさらに包含する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のデータのフローは、ＥＰＯＮフレームを含み、該ＥＰＯＮフレームのそれぞれは、論理リンク識別子（ＬＬＩＤ）でラベル付けされており、
前記第２のデータのフローは、ＬＬＩＤでラベル付けされていないブロードキャストフレームを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のフローは、第１の光学ライン端末（ＯＬＴ）によって生成され、
前記第２のフローは、第２のＯＬＴによって生成され、
該第１のＯＬＴは、前記遠隔ノードからの上流トラフィックをスケジューリングすることに責任がある、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
遠隔ノードにおいて、約２．５Ｇｂｐｓで前記下流のデータのフローを受信することと、
ＥＰＯＮフレームをＯＮＵに選択的に転送することをさらに包含し、該ＯＮＵに転送されるデータの実効データ速度が約１．２５Ｇｂｐｓを超えない、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１および第２のデータのフローを多重送信することは、
受信されたパケットをバッファリングすることと、
各データフレームがバッファによって受信された順番に基づいて、約２．５Ｇｂｐｓで、該バッファリングされたデータフレームを送信することと
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記受信されたパケットをバッファリングすることは、
受信されたＭＰＣＰメッセージに同期化されたＭＰＣＰクロックを提供することと、
ＭＰＣＰメッセージをバッファリングすることと、
該ＭＰＣＰメッセージが該ＭＰＣＰクロックに基づいて下流に送信される送信時間を計算することと、
該計算された送信時間に基づいて、ＭＰＣＰメッセージに対するタイムスタンプを更新することと
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記受信されたパケットをバッファリングすることは、
ローカルのクロックを提供することと、
ＭＰＣＰメッセージをバッファリングすることと、
該ローカルのクロックに基づいて、該ＭＰＣＰメッセージがバッファリングにより被る時間遅延の量を測定することと、
該ＭＰＣＰメッセージを下流に送信することに先立ち、該測定された遅延に基づいて、該ＭＰＣＰメッセージに対するタイムスタンプを更新することと
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２のデータのフローを多重送信することは、
一定のバッファリング遅延を有する第１のバッファにおいて、ＭＰＣＰメッセージをバッファリングすることと、
第２のバッファにおいて、該第１のフローからのＭＰＣＰメッセージ以外のデータフレームをバッファリングすることと、
第３のバッファにおいて、該第２のフローからのＭＰＣＰメッセージ以外のデータフレームをバッファリングすることと、
該ＭＰＣＰメッセージに一定のバッファリング遅延を導入した後に、該ＭＰＣＰメッセージを送信することと
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１および第２のデータのフローを多重送信することは、
該第１および第２のデータのフローから受信される符号群に基づいて、約２．５Ｇｂｐｓで、符号群のインターリーブを行うことであって、該受信された符号群が８Ｂ／１０Ｂで符号化された場合には、符合群は１０ビットを含み得、そうでなければ８ビットを含み得る、ことを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１および第２のデータのフローを多重送信することは、
第１の波長で、該第１のデータのフローを光学的に送信することと、
第２の波長で、該第２のデータのフローを光学的に送信することと、
波長分割マルチプレクサを使用して、該第１の波長と該第２の波長とを多重送信することと
を含む方法であって、
該方法は、遠隔ノードにおいて該第１の波長と該第２の波長とを分離することをさらに包含する、請求項５に記載の方法。
【請求項１６】
中央ノードと少なくとも１つの遠隔ノードとを含むイーサネット（登録商標）受動光学ネットワーク（ＥＰＯＮ）における非対称なライン速度を容易にする装置であって、該装置は、
下流符号群クロックを提供するように構成された下流符号群クロックジェネレータであって、その各サイクルは、該中央ノードから遠隔ノードに送信される符号群に対応する、下流符号群クロックジェネレータと、
上流符号群クロックを提供するように構成された上流符号群クロックジェネレータであって、その各サイクルは、該中央ノードで受信される、遠隔ノードからの符号群に対応する、下流符号群クロックジェネレータと、
ＭＰＣＰクロックを提供するように構成されたマルチポイント制御プロトコル（ＭＰＣＰ）クロックジェネレータであって、該下流符号群クロックに対する該ＭＰＣＰクロックの周波数率は、該上流符号群クロックに対する該ＭＰＣＰクロックの周波数率とは異なり、それにより該上流送信のライン速度よりも速いライン速度で該下流送信が行われることを可能にする、マルチポイント制御プロトコル（ＭＰＣＰ）クロックと
を備えている、装置。
【請求項１７】
前記下流符号群クロックジェネレータは、前記上流符号群クロックの速度よりも速い速度で該下流符号群クロックを動作するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記上流符号群クロックは、１．２５Ｇｂｐｓであり、
前記下流符号群クロックは、２．５Ｇｂｐｓであり、
前記ＭＰＣＰクロックジェネレータは、該上流符号群クロックの半分の速度でＭＰＣＰクロックを動作するように構成され、それにより、該ＭＰＣＰクロックが、上流および下流の両方の送信が約１．２５Ｇｂｐｓで実行される従来のＥＰＯＮにおいて動作する場合と同じままであることを可能にする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記上流符号群クロックは、１．２５Ｇｂｐｓであり、
前記下流符号群クロックは、２．５Ｇｂｐｓであり、
前記ＭＰＣＰクロックジェネレータは、該下流符号群クロックの半分の速度でＭＰＣＰクロックを動作するように構成されている、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
中央ノードと少なくとも１つの遠隔ノードとを含むＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする装置であって、該装置は、
約１．２５Ｇｂｐｓの実効データ速度で第１のデータのフローを受信するように構成されている第１の入力ポートと、
約１．２５Ｇｂｐｓの実効データ速度で第２のデータのフローを受信するように構成されている第２の入力ポートと、
該第１および第２のデータのフローを多重送信し、約２．５Ｇｂｐｓの実効下流データ速度を獲得するように構成されているマルチプレクサと、
約１．２５Ｇｂｐｓで、少なくとも１つの遠隔ノードから該中央ノードに送信された上流データのフローを受信するように構成されている上端のレシーバと
を備えている、装置。
【請求項２１】
前記下流データを受信するように構成された下端のレシーバと、
該受信された下流データを分離し、前記第１および第２のデータのフローを生成するように構成されたデマルチプレクサと、
該第１のデータのフローを光学ネットワークユニット（ＯＮＵ）に転送するように構成された転送メカニズムと
をさらに備えている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１のデータのフローは、ＥＰＯＮフレームを含み、該ＥＰＯＮフレームのそれぞれは、論理リンク識別子（ＬＬＩＤ）でラベル付けされており、
前記第２のデータのフローは、ＬＬＩＤでラベル付けされていないブロードキャストフレームを含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１のデータのフローを生成する第１の光学ライン端末（ＯＬＴ）と、
前記第２のデータのフローを生成する第２のＯＬＴと
をさらに備え、該第１のＯＬＴは、前記遠隔ノードからの上流トラフィックをスケジューリングすることに責任がある、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
遠隔ノードにおいて、約２．５Ｇｂｐｓで前記下流のデータのフローを受信するように構成された下端のレシーバと、
ＯＮＵにＥＰＯＮフレームを選択的に転送するように構成された転送メカニズムと
をさらに備え、
該ＯＮＵに転送されるデータの実効データ速度が約１．２５Ｇｂｐｓを超えない、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１および第２のデータのフローを多重送信する間に、前記マルチプレクサは、
受信されたパケットをバッファリングし、
各データフレームがバッファによって受信された順番に基づいて、約２．５Ｇｂｐｓで、バッファリングされたデータフレームを送信するように
のために構成されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記受信されたパケットをバッファリングする間に、前記マルチプレクサは、
受信されたＭＰＣＰメッセージに同期化されたＭＰＣＰクロックを提供し、
ＭＰＣＰメッセージをバッファリングし、
該ＭＰＣＰメッセージが該ＭＰＣＰクロックに基づいて下流に送信される送信時間を計算し、
該計算された送信時間に基づいて、ＭＰＣＰメッセージに対するタイムスタンプを更新するように
構成されている、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記受信されたパケットをバッファリングする間に、前記マルチプレクサは、
ローカルのクロックを提供し、
ＭＰＣＰメッセージをバッファリングし、
該ローカルのクロックに基づいて、該ＭＰＣＰメッセージがバッファリングにより被る時間遅延の量を測定し、
該ＭＰＣＰメッセージを下流に送信することに先立ち、該測定された遅延に基づいて、該ＭＰＣＰメッセージに対するタイムスタンプを更新するように
構成されている、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記第１および第２のデータのフローを多重送信する間に、前記マルチプレクサは、
一定のバッファリング遅延を有する第１のバッファにおいて、ＭＰＣＰメッセージをバッファリングし、
第２のバッファにおいて、該第１のフローからのＭＰＣＰメッセージ以外のデータフレームをバッファリングし、
第３のバッファにおいて、該第２のフローからのＭＰＣＰメッセージ以外のデータフレームをバッファリングし、
該ＭＰＣＰメッセージに一定のバッファリング遅延を導入した後で、該ＭＰＣＰメッセージを送信するように
構成されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１および第２のデータのフローを多重送信する間に、前記マルチプレクサは、該第１および第２のデータのフローから受信される符号群に基づいて、約２．５Ｇｂｐｓで、符号群のインターリーブを行うように構成され、該受信された符号群が８Ｂ／１０Ｂで符号化された場合には、符合群は１０ビットを含み得、そうでなければ８ビットを含み得る、請求項２３に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１および第２のデータのフローを多重送信する間に、前記マルチプレクサは、
第１の波長で、該第１のデータのフローを光学的に送信し、
第２の波長で、該第２のデータのフローを光学的に送信し、
波長分割マルチプレクサを使用して、該第１の波長と該第２の波長とを多重送信するように
構成されている装置であって、
該装置は、遠隔ノードにおいて該第１の波長と該第２の波長とを分離するように構成されているデマルチプレクサをさらに備えている、請求項２０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イーサネット（登録商標）受動光学ネットワークの設計に関する。さらに詳細には、本発明は、イーサネット（登録商標）受動光学ネットワークにおいて、非対称なライン速度を容易にする方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットトラフィックを増加させることに歩調を合わせるために、光ファイバおよび光学的送信関連機器が広く配備され、バックボーンネットワークの性能を実質的に増強している。しかしながら、バックボーンネットワークの性能におけるこの増強は、対応するアクセスネットワークの性能における増強に合っていない。デジタル加入者ライン（ＤＳＬ）およびケーブルモデム（ＣＭ）のような広帯域のソリューションを用いたとしても、現在のアクセスネットワークによって供給される限定された帯域幅は、エンドユーザに広い帯域幅を配信する際に障害となる。
【０００３】
現在開発されている様々な技術の中で、イーサネット（登録商標）受動光学ネットワーク（ＥＰＯＮ）が次世代のアクセスネットワークの最有力候補のうちの１つである。ＥＰＯＮは、安価な受動光学機器にユビキタスのイーサネット（登録商標）技術を組み合わせる。故に、ＥＰＯＮは、イーサネット（登録商標）の単純さとスケーラビリティとを提供し、受動光学機器の費用効果と高容量とを有する。特に、光ファイバの高帯域幅により、ＥＰＯＮは、広帯域の音声、データ、およびビデオのトラフィックを同時に収容することが可能である。そのような統合サービスは、ＤＳＬまたはＣＭ技術を提供することが困難である。さらに、ＥＰＯＮはインターネットプロトコル（ＩＰ）トラフィックにより適している。なぜならば、イーサネット（登録商標）フレームは、様々なサイズを有する元々のＩＰパケットを直接的にカプセル化し得るが、ＡＴＭ受動光学ネットワーク（ＡＰＯＮ）は、一定のサイズのＡＴＭセルを使用し、続いてパケットの断片化および再組み立てを必要とするからである。
【０００４】
一般的に、ＥＰＯＮは、サービスプロバイダのセントラルオフィスとビジネスまたは住宅向けの加入者との間に接続性を提供するネットワークの「ファーストマイル」において使用される。論理的には、ファーストマイルは、１つのポイントからマルチポイントへのネットワークであり、セントラルオフィスが多数の加入者にサービスを提供する。ツリートポロジーがＥＰＯＮにおいて使用され得、１つのファイバがセントラルオフィスを受動光学スプリッタ／コンバイナに結合する。この受動光学スプリッタ／コンバイナは、加入者に対する下流光学信号を分割して配信し、加入者からの上流光学信号を組み合わせる（図１を参照）。
【０００５】
ＥＰＯＮ内での送信は、一般的に、光学ライン端末（ＯＬＴ）と光学ネットワークユニット（ＯＮＵ）との間で実行される（図２を参照）。ＯＬＴは、概ね、セントラルオフィスにあり、光学アクセスネットワークをメトロバックボーンに結合し、該メトロバックボーンは、一般的に、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）または地域の電話会社に所属する外部ネットワークである。ＯＮＵは、カーブ（ｃｕｒｂ）またはエンドユーザの位置のいずれかに位置を決められ得、広帯域の音声、データおよび映像のサービスを提供し得る。ＯＮＵは、一般的に、１掛けるＮ（１ｘＮ）の受動光学カプラに結合され、この場合、ＮはＯＮＵの数であり、受動光学カプラは、一般的に、単一の光学回路を介してＯＬＴに結合される。（多数の縦続の光学スプリッタ／カプラを使用し得るということに留意されたい。）この構成は、ＥＰＯＮによって必要とされるファイバの数とハードウェアの量とを非常に節約し得る。
【０００６】
ＥＰＯＮ内での通信は、（ＯＬＴからＯＮＵへの）下流トラフィックと、（ＯＮＵからＯＬＴへの）上流トラフィックとを含む。下流方向において、１ｘＮの受動光学カプラのブロードキャスト的特質のために、データフレームはＯＬＴによって全てのＯＮＵにブロードキャストされ、次いで、宛先のＯＮＵによって選択的に引き出される。上流方向において、ＯＮＵはチャンネルの容量とリソースとを共有する必要がある。なぜならば、受動光学カプラをＯＬＴに結合する１つの回路しかないからである。
【０００７】
他のイーサネット（登録商標）機器と相互動作するために、ＥＰＯＮは、ＩＥＥＥ  ８０２規格に従うのが理想的である。従って、ＥＰＯＮアーキテクチャは、ＩＥＥＥ  ８０２．３ａｈ規格において規格化されている。この規格は対称的なライン速度を提供する、すなわち、上流および下流の両方の通信が、１．２５Ｇｂｐｓのライン速度で実行されるのみである。しかしながら、ＥＰＯＮのユーザは、多くの場合に、異なる上流および下流のライン速度を所望する。残念なことに、非対称のライン速度を可能にする既存のＥＰＯＮアーキテクチャは存在しない。
【０００８】
従って、必要とされているものは、サービスプロバイダがさらに多様なサービスを提供することを可能にする、ＥＰＯＮにおける非対称的なライン速度を容易にする方法および装置である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態は、中央ノードと少なくとも１つの遠隔ノードとを含むイーサネット（登録商標）受動光学ネットワーク（ＥＰＯＮ）における非対称なライン速度を容易にする方法を提供する。動作の間、本システムは、下流符号群クロックを提供し、その各サイクルは、中央ノードから遠隔ノードに送信される符号群に対応する。本システムはまた、上流符号群クロックを提供し、その各サイクルは、中央ノードで受信される、遠隔ノードからの符号群に対応する。さらに、本システムは、マルチポイント制御プロトコル（ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（ＭＰＣＰ）クロックを提供し、該下流符号群クロックに対するＭＰＣＰクロックの周波数率は、上流符号群クロックに対するＭＰＣＰクロックの周波数率とは異なり、それにより上流送信のライン速度よりも速いライン速度で下流送信が行われることを可能にする。
【００１０】
この実施形態の変形において、本システムは、上流符号群クロックの速度よりも速い速度で、下流符号群クロックを動作する。
【００１１】
さらなる変形において、上流符号群クロックは、１．２５Ｇｂｐｓであり、下流符号群クロックは、２．５Ｇｂｐｓである。さらに、本システムは、上流符号群クロックの半分の速度でＭＰＣＰクロックを動作し、それにより、該ＭＰＣＰクロックが、上流および下流の両方の送信が約１．２５Ｇｂｐｓで実行される従来のＥＰＯＮにおいて動作する場合と同じままであることを可能にする。
【００１２】
さらなる変形において、上流符号群クロックは、１．２５Ｇｂｐｓであり、下流符号群クロックは、２．５Ｇｂｐｓである。さらに、本システムは、下流符号群クロックの半分の速度でＭＰＣＰクロックを動作する。
【００１３】
本発明の一実施形態は、中央ノードと少なくとも１つの遠隔ノードとを含むＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする方法を提供する。動作の間、本システムは、約１．２５Ｇｂｐｓの実効データ速度で第１のデータのフローを受信し、約１．２５Ｇｂｐｓの実効データ速度で第２のデータのフローを受信する。次に、本システムは、第１および第２のデータのフローを多重送信し、約２．５Ｇｂｐｓの実効下流データ速度を獲得する。本システムはまた、約１．２５Ｇｂｐｓで、少なくとも１つの遠隔ノードから中央ノードに送信された上流データのフローを受信する。
【００１４】
この実施形態の変形において、本システムは、下流データを受信し、受信された下流データを分離し、第１および第２のデータのフローを生成する。次に、本システムは、第１のデータのフローを光学ネットワークユニット（ＯＮＵ）に転送する。
【００１５】
この実施形態の変形において、第１のデータのフローは、ＥＰＯＮフレームを含み、該ＥＰＯＮフレームのそれぞれは、論理リンク識別子（ｌｏｇｉｃａｌ  ｌｉｎｋ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）（ＬＬＩＤ）でラベル付けされている。第２のデータのフローは、ＬＬＩＤでラベル付けされていないブロードキャストフレームを含む。
【００１６】
この実施形態の変形において、第１のフローは、第１の光学ライン端末（ＯＬＴ）によって生成される。第２のフローは、第２のＯＬＴによって生成される。さらに、第１のＯＬＴは、遠隔ノードからの上流トラフィックをスケジューリングすることに責任がある。
【００１７】
さらなる変形において、本システムは、遠隔ノードにおいて、約２．５Ｇｂｐｓで下流のデータのフローを受信し、ＥＰＯＮフレームをＯＮＵに選択的に転送し、ＯＮＵに転送されるデータの実効データ速度は、約１．２５Ｇｂｐｓを超えない。
【００１８】
さらなる変形において、第１および第２のデータのフローを多重送信することは、受信されたパケットをバッファリングすることと、各データフレームがバッファによって受信された順番に基づいて、約２．５Ｇｂｐｓで、バッファリングされたデータフレームを送信することとを含む。
【００１９】
さらなる変形において、受信されたパケットをバッファリングすることは、受信されたＭＰＣＰメッセージに同期化されたＭＰＣＰクロックを提供することと、ＭＰＣＰメッセージをバッファリングすることと、ＭＰＣＰメッセージがＭＰＣＰクロックに基づいて下流に送信される送信時間を計算することと、計算された送信時間に基づいて、ＭＰＣＰメッセージに対するタイムスタンプを更新することとを含む。
【００２０】
さらなる変形において、受信されたパケットをバッファリングすることは、ローカルのクロックを提供することと、ＭＰＣＰメッセージをバッファリングすることと、ローカルのクロックに基づいて、ＭＰＣＰメッセージがバッファリングにより被る時間遅延の量を測定することと、ＭＰＣＰメッセージを下流に送信することに先立ち、測定された遅延に基づいて、ＭＰＣＰメッセージに対するタイムスタンプを更新することとを含む。
【００２１】
さらなる変形において、本システムは、一定のバッファリング遅延を有する第１のバッファにおいて、ＭＰＣＰメッセージをバッファリングする。本システムはまた、第２のバッファにおいて、第１のフローからのＭＰＣＰメッセージ以外のデータフレームをバッファリングし、第３のバッファにおいて、第２のフローからのＭＰＣＰメッセージ以外のデータフレームをバッファリングする。さらに、本システムは、ＭＰＣＰメッセージに一定のバッファリング遅延を導入した後に、ＭＰＣＰメッセージを送信する。
【００２２】
さらなる変形において、第１および第２のデータのフローを多重送信することは、第１および第２のデータのフローから受信される符号群に基づいて、約２．５Ｇｂｐｓで、符号群のインターリーブを行うことを含み、受信された符号群が８Ｂ／１０Ｂで符号化された場合には、符合群は１０ビットを含み得、そうでなければ８ビットを含み得る。
【００２３】
この実施形態の変形において、第１および第２のデータのフローを多重送信することは、第１の波長で第１のデータのフローを光学的に送信することと、第２の波長で第２のデータのフローを光学的に送信することと、波長分割マルチプレクサを使用して、第１の波長と第２の波長とを多重送信することとを含む。さらに、本システムは、遠隔ノードにおいて該第１の波長と該第２の波長とを分離する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
表１は、本インプリメンテーションの実施形態に従った、ルックアヘッドバッファリングスキームのためのスケジューラの例示的なインプリメンテーションを例示する擬似コードを提示する。
【００２５】
以下の記述は、あらゆる当業者が本発明を作成し使用することを可能にするように提示され、かつ、特定の用途およびその必要性との関連で提供される。開示された実施形態に対する様々な改変が当業者には容易に明らかになり、本明細書において定義される一般的な原理は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく他の実施形態および用途（例えば、汎用受動光学ネットワーク（ＰＯＮ）アーキテクチャ）に適用され得る。従って、本発明は、示された実施形態に限定されることを意図されておらず、本明細書に開示された原理および特徴に矛盾しない最も広い範囲に一致される。
【００２６】
この詳細な記述において記述される動作手順は、デジタル回路で読み取り可能な格納媒体に格納され得、該デジタル回路で読み取り可能な格納媒体は、デジタル回路による使用のための符号および／またはデータを格納し得る任意のデバイスまたは媒体であり得る。限定するわけではないが、これは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、フィールドでプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）と、半導体メモリと、ディスクドライブ、磁気テープ、ＣＤ（コンパクトディスク）およびＤＶＤ（多目的デジタルディスクまたはデジタルビデオディスク）、ならびに（信号が変調される搬送波を有する、または有していない）送信媒体内に含まれるコンピュータ命令信号のような光学的格納デバイスとを含む。
【００２７】
（受動光学ネットワークのトポロジー）
図１は受動光学ネットワークを例示しており、中央局と多数の加入者とが光ファイバと受動光学スプリッタとを介して結合されている（従来技術）。図１に示されているように、多数の加入者は光ファイバと受動光学スプリッタ１０２とを介して電話局１０１に結合されている。受動光学スプリッタ１０２はエンドユーザの位置の近くに配置され得、その結果、最初のファイバ配備コストが最小化される。電話局１０１は、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）によって運営されるメトロポリタンエリアネットワークのような外部ネットワーク１０３に結合される。図１はツリーのトポロジーを例示しているが、ＰＯＮはまたリングまたはバスのような他のトポロジーに基づき得るということに留意されたい。
【００２８】
（ＥＰＯＮにおける通常動作モード）
図２は、通常の動作モードにおけるＥＰＯＮを例示している（従来技術）。ＯＮＵが、任意の回数、ＥＰＯＮにつながることを可能にするために、ＥＰＯＮは一般的に２つの動作モード、通常動作モードおよび発見（初期化）動作モードを有する。通常動作モードは定期的な上流データの送信に適応し、該定期的な上流データの送信において、ＯＬＴは、全ての初期化されたＯＮＵに送信の機会を割り当てる。
【００２９】
図２に示されているように、下流方向において、ＯＬＴ２０１は、ＯＮＵ１（２１１）、ＯＮＵ２（２１２）、およびＯＮＵ３（２１３）に下流データをブロードキャストする。全てのＯＮＵは、下流データの同じコピーを受信し得るが、各ＯＮＵは、自身に向けられたデータのみを、それぞれユーザ１（２２１）、ユーザ２（２２２）、およびユーザ３（２２３）である対応するユーザに選択的に転送する。
【００３０】
ＩＥＥＥ８０２．３規格は、符号化されたデータまたは制御情報を表す一組の符号化された記号である符号群を規定する。１０００ＢＡＳＥ−Ｘに関して、符号群はデータを表すときにオクテットを伝える一組の１０ビットである。結果として、符号群のクロックは、全符号群の送受信を表し、１２５ＭＨｚで動く。
【００３１】
ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ規格に従って、（ＯＬＴまたはＯＮＵのような）ＥＰＯＮエンティティは、ＭＡＣ制御サブレイヤの中にマルチポイント制御プロトコル（ＭＰＣＰ）機能をインプリメントする。ＭＰＣＰは上流送信のスケジューリングのためにＥＰＯＮによって使用される。
【００３２】
図２に示されるように、上流方向において、ＯＬＴ２０１は、最初に、ＯＮＵのサービスレベル契約に従って各ＯＮＵに送信の時間帯をスケジュールし割り当てる。送信の時間帯ではないときには、ＯＮＵは一般的にユーザから受信されたデータをバッファリングする。スケジュールされた送信の時間帯に到達したときに、ＯＮＵは、割り当てられた送信ウインドウ内にバッファリングされたユーザのデータを送信する。
【００３３】
ＥＰＯＮシステムはＭＰＣＰクロックを使用し、上流送信の開始と持続期間とをスケジュールする。ＭＰＣＰクロックは、１タイムクォンタム（ＴＱ）の解像度を有する。ＴＱは２つの符号群の送信時間に等しくなるように定義される。従って、１．２５Ｇｂｐｓのライン速度を使用するシステムにおいて、ＴＱは１６ｎｓに一致し、従って、ＭＰＣＰクロックは６２．５ＭＨｚで動く。
【００３４】
全てのＯＮＵはＯＬＴのスケジューリングに従って上流データを順番に送信するので、上流リンクの能力が有効に利用され得る。しかしながら、適切に働くようにスケジューリングするために、ＯＬＴは新たにつながれたＯＮＵを発見し初期化することが必要である。発見の間、ＯＬＴは、ＯＮＵのラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレス、サービスレベル契約などのような送信のスケジューリングにとって重要な情報を収集し得る。（一部の場合において、サービスレベル契約はＯＬＴに既に知られているということに留意されたい）。
【００３５】
（ＥＰＯＮにおける発見モード）
図３は、発見プロセスを例示している時間間隔の図を提示している。発見プロセスの開始時に、ＯＬＴ３０１は、最初に、ＯＬＴ３０１が発見モードに入り新たなＯＮＵを登録することを可能にするタイムインターバルの開始時間ｔｓを設定する（このタイムインターバルは発見ウインドウと呼ばれる）。現在の時間からｔｓの時間まで、ＯＬＴ３０１は、登録されたＯＮＵから通常の上流データを受信し続け得るということに留意されたい。ＯＬＴ３０１はまた、新たにつながれた各ＯＮＵが、ＯＬＴ３０１に応答メッセージを送信し登録を要求することを可能とされるタイムインターバル（発見スロットと呼ばれる）を設定し、発見スロットの開始時間は発見ウインドウの開始時間ｔｓと同じである。１つよりも多いＯＮＵシーキング登録があり得、かつ、未登録のＯＮＵとＯＬＴ３０１との距離が分からないので、発見ウインドウのサイズは、少なくとも、発見スロットと、ＯＮＵとＯＬＴ３０１との間で許容される最大限のラウンドトリップの遅延とのサイズを含まなければならない。
【００３６】
時間ｔ１（ｔ１＜ｔｓ）において、ＯＬＴ３０１は、（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈマルチポイント制御プロトコル（ＭＰＣＰ）規格に従ったＤＩＳＣＯＶＥＲＹ＿ＧＡＴＥメッセージであり得る）発見ソリシテーションメッセージ３１１を、新たにつながれた未登録のＯＮＵを含む全てのＯＮＵにブロードキャストする。発見ソリシテーションメッセージ３１１は、メッセージがＯＬＴ３０１によって送られる時間であるｔ１のタイムスタンプと、発見スロットの開始時間であるｔｓのタイムスタンプとを含む。発見ソリシテーションメッセージ３１１を受信する際に、ＯＮＵ３０２は、発見ソリシテーションメッセージ３１１によって運ばれるタイムスタンプに従って、ローカルのクロックをｔ１に設定する。
【００３７】
ＯＮＵ３０２のローカルのクロックが発見スロットの開始時間ｔｓに到達すると、ＯＮＵ３０２は、さらに不規則な遅延を待ち、それから（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈＭＰＣＰ規格に従ったＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージであり得る）応答メッセージ３１４を送信する。初期化されていない複数のＯＮＵからの応答メッセージが絶えず衝突するときに、この不規則的な遅延が、持続的な衝突を避けるために適用される。応答メッセージ３１４は、ＯＮＵ３０２のＭＡＣアドレスと、応答メッセージ３１４が送られるローカルな時間であるｔ２のタイムスタンプとを含む。
【００３８】
ＯＬＴ３０１が、時間ｔ３において、ＯＮＵ３０２からの応答メッセージ３１４を受信したときに、ＯＬＴ３０１は、ＯＮＵ３０２のＭＡＣアドレスと、応答メッセージ３１４が送られたＯＮＵ３０２のローカルな時間ｔ２とを記憶する。次いで、ＯＬＴ３０１は、［（ｔ３−ｔ１）−（ｔ２−ｔ１）］＝（ｔ３−ｔ２）であるＯＮＵ３０２のラウンドトリップの遅延を計算し得る。
【００３９】
（遅いＭＰＣＰクロック動作）
非対称なライン速度を容易にするために、本発明の一実施形態は、下流送信および上流送信のために様々なライン速度を利用する。しかしながら、ＯＬＴまたはＯＮＵにおけるＭＰＣＰクロックは一定のままであり、より遅い上流符号群のクロック関しては１：２の周波数率を保つ。図４は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする遅いＭＰＣＰクロック動作を例示する。図４に示されているように、ＯＬＴ４０２は、ＭＰＣＰ機能４１０とＰＨＹ層４１４とをインプリメントする。下流送信に関して、ＯＬＴ４０２は、周波数がＭＰＣＰクロックの周波数の４倍である送信符号群クロックを使用する。上流送信に関して、ＯＮＵ４０４は、周波数がＭＰＣＰクロックの周波数の２倍である送信符号群クロックを使用する。ＭＰＣＰクロックは上流送信と下流送信との両方に対して同じであるということに留意されたい。このようにして、本システムは上流送信のライン速度の２倍のライン速度で下流送信を可能にする。例えば、本システムは、一定のＭＰＣＰクロックを維持しながら、２．５Ｇｂｐｓの下流ライン速度と１．２５Ｇｂｐｓの上流ライン速度とを容易にし得る。
【００４０】
（速いＭＰＣＰクロック動作）
本発明の一実施形態は、より速い下流符号群クロックに関して１：２の周波数率を保つ、一定のＭＰＣＰクロックを利用する。図５は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする速いＭＰＣＰクロック動作を例示する。図５に示されているように、ＯＬＴ５０２は、周波数がＭＰＣＰクロックの周波数の２倍である下流送信符号群クロックを使用する。上流送信に関して、ＯＮＵ５０４は、周波数がＭＰＣＰクロックの周波数と同じである送信符号群クロックを使用する。ＭＰＣＰクロックはＯＬＴ５０２とＯＮＵ５０４との両方に対して同じであるということに留意されたい。
【００４１】
（外部マルチプレクサ／デマルチプレクサ）
上に記述されたアプローチは、下流および上流の通信のために様々な送信符号群クロックを利用する。これらのアプローチは一般的に既存のＥＰＯＮデバイスの改変を必要とする。従来の１．２５Ｇｂｐｓのデバイスを改変することなく、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にすることが望ましい。
【００４２】
図６は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする追加のマルチプレクサ／デマルチプレクサの使用を例示する。この例において、外部マルチプレクサ６１０は、それぞれが１．２５Ｇｂｐｓで動作する２つのデータストリームを多重送信し、２．５Ｇｂｐｓで単一のデータストリームを生成するために使用される。一方の１．２５Ｇｂｐｓのストリームは、ＯＬＴ６０２からのものであり、他方のストリームは、ブロードキャストデータフレームを運び得る。この追加のブロードキャストチャンネルは、例えばＴＶのブロードキャスト信号を運ぶために使用され得る。次いで、多重送信された２．５Ｇｂｐｓのストリームは、光学スプリッタ／カプラ６２０によって、分割され、ＯＮＵ６０４のような全てのＯＮＵに配信される。デマルチプレクサ６１２がＯＮＵ６０４と共に配置され、該デマルチプレクサ６１２は、受信した２．５Ｇｂｐｓのストリームを２つの１．２５Ｇｂｐｓのストリームに分離する。一方の１．２５Ｇｂｐｓのストリームは、ＯＮＵ６０４によって受信され、ユーザに転送される。他方のブロードキャストストリームは直接的にユーザに配信される。
【００４３】
本発明の一実施形態において、ブロードキャストチャンネル内のデータフレームは、ＬＬＩＤタグを有していない。さらに包括的には、このブロードキャストストリームは、多種多様なデータフォーマットを収容し得る。なぜならば、このストリームはＯＬＴ６１０とＯＮＵ６１２との両方を迂回するからである。このチャンネルが、例えば、ＩＰ  ＴＶのチャンネルを運ぶために使用される場合に、ユーザのセットトップボックスが対応するチャンネルを復号化およびフィルタリングを行い得るということが予期されている。
【００４４】
代替的に、本システムは、多重送信された下流性能を利用するために、上端において多数のＯＬＴを利用し得る。図７は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする２つのＯＬＴ動作を例示する。この例において、下流マルチプレクサ７１０は、２つのＯＬＴ７０２および７０４に結合される。各ＯＬＴは１．２５Ｇｂｐｓのストリームを生成する。マルチプレクサ７１０は２．５Ｇｂｐｓの集合ストリームを生成する。下端において、フィルタ７１２は、ＯＮＵ７１４に下流パケットを選択的に転送する。これらの転送されたパケットは、ＯＮＵ７１４に向けられたユニキャスト、マルチキャスト、およびブロードキャストのパケットを含む。ＯＮＵ７１４との通信チャンネルのデータ速度が１．２５Ｇｂｐｓを超えないということをフィルタ７１２はまた確実にする。
【００４５】
本発明の一実施形態において、上端にある２つのＯＬＴのうちの１つのみが、上流パケットを受信し下流送信をスケジューリングすることに責任がある。図７に示されているように、ＯＬＴ７０２は、上流パケットを受信し、ＯＮＵに対する上流送信ウインドウをスケジューリングすることに責任がある。ＯＬＴ７０４は、上流スケジューリングプロセスに含まれず、下流パケットを送信することにのみ責任がある。
【００４６】
（下流パケットのスケジューリング）
複数のデータストリームを多重送信することに関連する１つの課題は、ＭＰＣＰメッセージに対する一定のラウンドトリップ時間を維持する方法である（図３に関する記述を参照）。例えば、データフレームは下流マルチプレクサの２つの入力ポートに非同期的に到達し、かつ、これらのフレームは順番に並べられているので、フレームによって経験させられる遅延は変化し得る。この遅延の変化は、ＭＰＣＰプロトコルの動作に悪く影響し得る。本発明の実施形態は、この問題に対していくつかの解決策を提供する。
【００４７】
遅延変化の問題を解決する１つのアプローチは、パケットが下流マルチプレクサを出るときに、適切にパケットをタイムスタンプすることであり、それにより正確なラウンドトリップ時間が計算され得る。例えば、マルチプレクサは、フレームが受信された順番に基づいて、（２つのＯＬＴそれぞれに結合された）２つの入力ポートから受信されたフレームを順番に並べる。ＭＰＣＰが適切に動作するということを確実にするために、外部マルチプレクサが、自身のＭＰＣＰクロックを有することが理想的である。このＭＰＣＰクロックは、下流データに基づいており、受信された下流ＭＰＣＰメッセージにおけるタイムスタンプに同期化される。ＭＰＣＰメッセージ（例えば、ＧＡＴＥメッセージ）が、一部のデータフレームに遅れてバッファリングされた後に送信される前に、マルチプレクサが、自身のＭＰＣＰクロックに従って、ＭＰＣＰメッセージのタイムスタンプ領域を更新することが理想的である。さらに、マルチプレクサは、ＯＮＵに向けて下流にフレームを送信する前に、フレームに対するチェックサムを再計算し得る。
【００４８】
一実施形態において、マルチプレクサは自身のＭＰＣＰクロックを維持する必要がないことがあり得る。マルチプレクサは代替的に自走クロックを提供され得る。この自走クロックに基づいて、マルチプレクサは時間遅延デルタを計算し得、該時間遅延デルタは、ＭＰＣＰメッセージの到着と送信との間の時間に一致する。考えられるクロックドリフト誤差の量は無視し得る。なぜならば、最大のパケットのバッファリング遅延の期間は短いからである。例えば、マルチプレクサは、ＭＰＣＰメッセージによって経験させられる時間遅延を計るためにタイマを始動し得る。マルチプレクサがメッセージを送信する準備が整ったときに、マルチプレクサは、デルタだけメッセージのタイムスタンプを増やし得る。
【００４９】
タイムスタンプを更新するメカニズムは、ＯＬＴ  ＡＳＩＣに隣接する上端またはＯＮＵに隣接する下端にインプリメントされ得るということに留意されたい。上端においてタイムスタンプを更新する利点は、受信された各下流ＭＰＣＰメッセージが、マルチプレクサにおいてＭＰＣＰクロックを同期化するために使用され得る適切なタイムスタンプを有するということである。
【００５０】
下端のインプリメンテーションにおいて、第１のＭＰＣＰメッセージを受信すると、下端におけるフィルタは、一度、ＭＰＣＰクロックを同期化し得る。従って、フィルタのＭＰＣＰクロックはその後も同期化されたままである。ＭＰＣＰメッセージが到着したときに、ＭＰＣＰメッセージは、上端のマルチプレクサで受けた遅延を既に経験している。フィルタは、誤ったタイムスタンプを有して到着するＭＰＣＰを単純に検出し、ローカルのＭＰＣＰクロックに従ってタイムスタンプを補正する。ＯＮＵが、正確なＭＰＣＰの同期化を失った場合に、ＯＮＵはＯＬＴに再度登録し、同期化を回復する。
【００５１】
図８は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、先入れ先出しで多重送信するスキームを例示する。図８に示されているように、データフレーム８０２とＭＰＣＰ  ＧＡＴＥメッセージ８１０とが、マルチプレクサの入力ポート１に到着している。データフレーム８０４はマルチプレクサの入力ポート２に到着している。フレーム８０４が完全に受信される前に、フレーム８０２は完全に受信され、ＧＡＴＥメッセージ８１０が完全に受信される前に、フレーム８０４は完全に受信されるので、それらは、２．５Ｇｂｐｓで同じ順番で送信される。次いで、ＧＡＴＥメッセージ８１０は、いくらかの量の遅延を経験する。なぜならば、データフレーム８０４が送信されるまで、ＧＡＴＥメッセージ８１０はバッファリングされる必要があるからである。ＧＡＴＥメッセージ８１０を送信することに先立ち、マルチプレクサは、メッセージ８１０の正確な送信時間を反映するように、タイムスタンプを更新する。
【００５２】
上記のアプローチは、ＭＰＣＰメッセージのタイムスタンプの改変を必要とする。マルチプレクサが、ＭＰＣＰメッセージに対する一定のバッファリング遅延を導入するバッファリングメカニズムに適合することがまた可能であり、このことが、遅延変化の問題を排除する。
【００５３】
図９は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、ルックアヘッドバッファリングスキームを例示する。この例において、ＭＰＣＰ  ＧＡＴＥメッセージ９１０は、最大サイズを有するフレームの送信遅延と等しいか、またはそれを上回る一定のバッファリング遅延を経験する。通常のデータフレームがマルチプレクサに到着したときに、通常のデータフレームは、ランダムアクセスバッファに格納され、本システムが送信のためにバッファからデータフレームを引き出したときに応じて、バッファリング遅延は任意的になり得る。しかしながら、ＭＰＣＰメッセージが到着したときに、データフレームは、最大サイズのフレームの送信遅延と等しいか、またはそれを上回る一定の遅延を有して、バッファに格納される。このようにして、データフレームがＭＰＣＰメッセージに対処する場合に、ＭＰＣＰメッセージは、送信のためのデータフレームよりも優先度を与えられる。故に、全てのＭＰＣＰメッセージが同量のバッファリング遅延を経験するということを本システムは保証し得る。この一定のバッファリング遅延は上流フレームのスケジューリングを妨げない。なぜならば、この一定の遅延は、ラウンドトリップ時間の計算の目的のための伝搬遅延とは区別し得ないからである。
【００５４】
図９に例示されているように、データフレーム９０２とＭＰＣＰ  ＧＡＴＥメッセージ９１０とは、マルチプレクサの入力ポート１に到着する。データフレーム９０４はマルチプレクサの入力ポート２に到着する。フレーム９０４が完全に受信される前に、データフレーム９０２は完全に受信され、ＧＡＴＥメッセージ９１０が完全に受信される前に、データフレーム９０４は完全に受信される。従って、データフレーム９０２が最初に送信される。しかしながら、ＧＡＴＥメッセージ９１０が受信される前に、データフレーム９０４は受信されるが、データフレーム９０４はランダムアクセスバッファに格納され、ＧＡＴＥメッセージ９１０が次に送信される。結果として、ＧＡＴＥメッセージ９１０は一定の遅延を経験し、元々のタイムスタンプは更新される必要がない。
【００５５】
図１０は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、ルックアヘッドバッファリングスキームの例示的なインプリメンテーションを例示する。この例において、マルチプレクサ１０００は、３つのバッファ、すなわち最も大きいフレームの送信遅延と等しいか、またはそれを上回る一定の遅延を有するＭＰＣＰメッセージのためのＦＩＦＯバッファ１００２と、データフレームに対するランダムなアクセスを有する２つのＦＩＦＯバッファ１００４および１００６とを含む。入力１から到着するパケットは、２つのバッファに送られる。ＭＰＣＰメッセージは一定の遅延のバッファ１００２に送られ、普通のデータフレームは、ランダムアクセスバッファ１００４に送られる。上端における２つのＯＬＴのうちの１つのみが、ＭＰＣＰのスケジューリング目的で使用されるので、ＭＰＣＰの目的のために使用されず、入力２に結合される他のＯＬＴは、データフレームを下流に送るのみである。従って、入力２に到着するフレームは、実質的にランダムアクセスバッファ１００６に送られるデータフレームのみを含む。
【００５６】
ＭＰＣＰメッセージが、一定の遅延のバッファ１００２に入るときに、ランダムアクセスバッファ１００４および１００６における他の全てのデータフレームは、ＭＰＣＰメッセージに優先度を与えることを期待されている。一定の遅延のバッファ１００２に既に他のＭＰＣＰメッセージがない場合、およびＭＰＣＰメッセージがバッファ１００２から現れる前に送信され得る、ランダムアクセスバッファ１００４または１００６に格納されたデータフレームがある場合には、スケジューラ１００８はデータフレームの送信を可能にし得る。なぜならば、データフレームはＭＰＣＰメッセージの送信を妨げないからである。さらに、スケジューラ１００８は、データフレームの送信のために、ランダムアクセスバッファ１００４および１００６のそれぞれの中で先入れ先出しを維持し得る。バッファ１００４および１００６からデータフレームを引き出すときには、スケジューラ１００８は、あらゆるスキームに適合し得る。例えば、スケジューラ１１０８は、２つのランダムアクセスバッファのうちの１つに優先度を与え得る。代替的に、スケジューラ１００８は、ロードバランシングスキームまたはラウンドロビンスキームに適合し得る。
【００５７】
【表１】
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表１は、本インプリメンテーションの実施形態に従った、ルックアヘッドバッファリングスキームのためのスケジューラの例示的なインプリメンテーションを例示する擬似コードを提示する。擬似コードにおいて、オブジェクト「Ｍ」、「Ｄ１」、および「Ｄ２」は、ＭＰＣＰフレームのための一定の遅延のバッファと、２つのランダムアクセスバッファとをそれぞれ指す。
【００５８】
（符号群のインターリービング）
遅延変化の問題を解決するための代替のアプローチは、符号群のインターリーブを使用することである。図１１は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、符号群のインターリービングの多重送信スキームを例示する。図１１に示されているように、マルチプレクサは２つの入力ポートから受信された符号群をインターリーブし得る。結果として、ＭＰＣＰメッセージおよび他のデータフレームに対するわずかな一定の遅延があるのみである。なぜならば、実質的なパケットレベルのバッファリングが要求されないからである。
【００５９】
符号群のインターリーブと共に生じ得る１つの潜在的な課題は、符号群のインターリーブが、増加したランニングディスパリティを導入し得るということである。例えば、各入力ポイントにおいて、ランニングディスパリティが、−１または＋１の値を取りうる場合に、組み合わされたストリームにおけるランニングディスパリティは、−３、−１、＋１、および＋３の値を取り得る。最も実用的な目的に関しては、この増加したランニングディスパリティの範囲は問題を全く起こさない。しかしながら、−１／＋１の範囲を厳守することが必要とされる場合には、インターリーバは単純な再符号化を行い得、不正確なランニングディスパリティを有する１０Ｂの符号群は、反対のディスパリティ値を有する符号群によって置き換えられる。
【００６０】
（ＷＤＭのオーバレイ）
ＥＰＯＮにおける基底となる物理層の全光学的な特質のために、下流性能を増加させるために複数の波長を使用することが可能である。図１２は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、波長分割多重送信スキームを例示する。この例において、それぞれが１．２５Ｇｂｐｓのデータを運ぶ２つの波長が、同時に送信される。波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）１２１０が、下流方向に２つの波長を組み合わせるために使用される。一方の波長が、ＯＬＴ１２０２からの通常のＥＰＯＮトラフィックを運び得る。図１２に示されているように、他方がブロードキャストデータを運ぶために使用され得る。
【００６１】
次に、２つの波長上で組み合わされた信号が、光学スプリッタ１２１２によって分割され、ＥＰＯＮにおける全てのＯＮＵに送信される。下端において、ＷＤＭデマルチプレクサ１２２２は、２つの波長を分離する。一方の波長はＯＮＵ１２０４に送られ、他方の波長は、ブロードキャストデータを受信する適切な機器に送られる。現在、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ規格は下流波長が１４９０ｎｍであると明記していることに留意されたい。同様に、本発明の一実施形態は、下流送信に対する他の波長として１５５０ｎｍを使用し得る。
【００６２】
図１３は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、２つのＯＬＴを収容する波長分割多重送信スキームを例示する。この例において、２つのＯＬＴ１３０２および１３０３は、それぞれ、２つの波長λ１およびλ２を使用して、下流トラフィックを送信する。マルチプレクサ１３１０は、スプリッタ１３１２を介して全てのＯＮＵに到達するこれら２つの波長を多重送信する。下端において、ＷＭＤデマルチプレクサ１３２２は、２つの波長を分離し、ＯＮＵ１３０４および１３０５それぞれに波長を送る。いずれかの波長に関して、本システムは、対称または非対称のいずれかのライン速度を容易にし得るということに留意されたい。例えば、本システムは、λ１、λ２、または両方で２．５Ｇｂｐｓの下流のライン速度を容易にし得る。非対称なライン速度を容易にする上記のアプローチのうちの任意のものが、λ１またはλ２に適用され得る。
【００６３】
本明細書において提供された詳細な記述は、２．５Ｇｂｐｓの下流のライン速度を例として使用しているが、システムが、同様な原理に基づいた異なる下流のライン速度をインプリメントすることを妨げるものは何もないということに留意されたい。例えば、上記のアプローチは、上記のスキームのうちの任意のものを使用して、５Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓ、または１２．５Ｇｂｐｓの下流のライン速度を容易にし得る。さらに、これらのアプローチはまた、１．２５Ｇｂｐｓまたは１．２５Ｇｂｐｓの倍数に限定されない任意的な上流のライン速度を用いて働く。例えば、システムは、上流にＯＣ−２４（１．２４４８Ｇｂｐｓ）を使用し、下流にＯＣ−４８（２．４８８Ｇｂｐｓ）を使用し得る。故に、本発明の実施形態は、下流および上流のライン速度の全ての可能な組み合わせを容易にし、開示された例には限定されない。
【００６４】
本発明の実施形態の上記の記述は、例示および記述だけの目的として提示されている。それらは、排他的であること、または開示された形式に本発明を限定することを意図されていない。従って、多くの改変および変形が当業者には明らかである。さらに、上記の開示は本発明を限定することを意図されていない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、ＥＰＯＮを例示しており、中央局と多数の加入者とが光ファイバとイーサネット（登録商標）受動光学スプリッタとを介して結合されている（従来技術）。
【図２】図２は、通常の動作モードにおけるＥＰＯＮを例示している（従来技術）。
【図３】図３は、発見プロセスを例示している時間間隔の図を提示している（従来技術）。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする遅いＭＰＣＰクロック動作を例示する。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする速いＭＰＣＰクロック動作を例示する。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする追加のマルチプレクサ／デマルチプレクサの使用を例示する。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする２つのＯＬＴ動作を例示する。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、先入れ先出しで多重送信するスキームを例示する。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、ルックアヘッドバッファリングおよびフレーム多重送信のスキームを例示する。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、ルックアヘッドバッファリングスキームの例示的なインプリメンテーションを例示する。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、符号群のインターリービングの多重送信スキームを例示する。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、波長分割多重送信スキームを例示する。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態に従って、ＥＰＯＮにおける非対称なライン速度を容易にする、２つのＯＬＴを収容する波長分割多重送信スキームを例示する。
【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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【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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【国際調査報告】
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