(57)【要約】【課題】  従来、複数のＯＬＴを収容する上位側の通信装置から各ＯＬＴの配下のＯＮＵを直接制御することができず、ＯＮＵは上位側の通信装置で廃棄されるデータトラフィックを無駄に送信していた。このため、ＯＮＵや上位側の通信装置の省電力化やコスト削減などに課題があった。【解決手段】  本発明では、回線で収容する局側装置と、複数の前記局側装置を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う通信装置とで構成される通信システムにおいて、前記局側装置は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を有し、前記通信装置は、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を有することを特徴とする。【選択図】    図２
2011188199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側装置と、複数の前記局側装置を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う通信装置とで構成される通信システムにおいて、
前記局側装置は、
前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を有し、
前記通信装置は、
前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を有する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記加入者側装置管理部は、
前記複数の局側装置および前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、
前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、
前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、
前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の通信システムにおいて、
前記局側装置の前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームをそのまま透過する制御フレーム透過部で構成されることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の通信システムにおいて、
前記局側装置の前記制御フレーム中継部は、
前記複数の加入者側装置から受信した制御フレームを集約した集約制御フレームを生成して前記通信装置に送信する制御フレーム集約部と、
前記通信装置から受信した前記集約制御フレームを前記複数の各加入者側装置の制御フレームに分離して前記通信装置に送信する制御フレーム分離部と
で構成されることを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、
前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、
前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側装置と、複数の前記局側装置を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う通信装置において、
前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を設けたことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
請求項６に記載の通信装置において、
前記加入者側装置管理部は、
前記複数の局側装置および前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、
前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、
前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、
前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部と
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の通信装置において、
前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、
前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とする通信装置。
【請求項９】
ユーザー端末を接続する加入者側装置と、上位側回線に接続する通信装置と、ＰＯＮ回線で収容する複数の前記加入者側装置と前記通信装置との間でデータを送受信する局側装置において、
前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を設けたことを特徴とする局側装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の局側装置において、
前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームをそのまま透過する制御フレーム透過部で構成されることを特徴とする局側装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の局側装置において、
前記制御フレーム中継部は、
前記複数の加入者側装置から受信した制御フレームを集約した集約制御フレームを生成して前記通信装置に送信する制御フレーム集約部と、
前記通信装置から受信した前記集約制御フレームを前記複数の各加入者側装置の制御フレームに分離して前記通信装置に送信する制御フレーム分離部と
で構成されることを特徴とする局側装置。
【請求項１２】
ユーザー端末を接続する複数の加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側機能部と、複数の前記局側機能部を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う多重分離部とを有する複合型の通信装置において、
前記複数の局側機能部毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部と
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の通信装置において、
前記加入者側装置管理部は、
前記複数の局側機能部に収容される前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、
前記複数の局側機能部に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、
前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、
前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部と
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の通信装置において、
前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、
前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線を収容する通信装置および通信システム並びに局側装置における加入者側装置を管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＴＴＨと呼ばれる光ファイバを用いたブロードバンドアクセスサービスが広く普及している。このようなアクセス系の通信システムは、局側装置と加入者側装置との間を光ファイバで接続して通信するシステムで、局側にはＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ：光回線局側終端装置（本明細書では単に局側装置またはＯＬＴと称す））が配置され、加入者側にはＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：光回線加入者側装置（本明細書では単に加入者側装置またはＯＮＵと称す））が配置される。ＯＬＴとＯＮＵの接続方式には、ＯＬＴとＯＮＵとの間を１対１で接続するシングルスター方式と、ＯＬＴとＯＮＵとの間を光スプリッタで分岐して１つのＯＬＴに対して複数台のＯＮＵを接続する１対ｎのダブルスター方式とがある。ＰＯＮシステムは１対ｎで接続するダブルスター方式を用いるシステムである。また、ＰＯＮシステムには、ＯＬＴとＯＮＵとの間をＳＴＭ方式（同期方式）で通信するＳＴＭ−ＰＯＮシステムと、ＡＴＭ方式（非同期方式）で通信するＢ−ＰＯＮシステムやＡ−ＰＯＮシステムと、さらにＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）方式で通信するＥ−ＰＯＮシステムやＧＥ−ＰＯＮシステムおよび１０ＧＥ−ＰＯＮシステムに大別される。さらに、ＯＬＴの上位にはレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）のような上位側の通信装置が配置され、このような上位側の通信装置は複数台のＯＬＴのデータトラフィックを多重および分離を行う多重・分離装置として機能し、上位側のネットワークに接続される。
【０００３】
一般に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を利用する１Ｇ−ＥＰＯＮ（または１ＧＥ−ＰＯＮと呼ばれる１Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ）システムでは、下りはＴＤＭ（時分割多重）方式によりデータを一斉配信してＯＮＵ側で自身宛のデータを取捨しているが、上りはＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式によってＯＮＵ毎の個別配信を行っているので、各ＯＮＵのデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を制御する必要がある。この上り方向のＯＮＵデータの送出タイミングの制御はＯＬＴが行っており、ＯＮＵは上り方向のデー夕送出を行う際にＯＮＵ自身の送信バッファに蓄積されている送信予定のデータ量（送信バッファ量）をＯＬＴに通知する（データ送出要求に対応）。一方、ＯＬＴは各ＯＮＵから通知された送信要求（送信バッファ量を含み）とＯＮＵからＯＬＴ方向への上りＰＯＮ回線の回線速度とＯＬＴの上位側の通信装置との間の回線速度に基づいて、各ＯＮＵのデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を決定し、各ＯＮＵへ通知している。これによって、ＯＬＴはＰＯＮ回線に接続された各ＯＮＵに対して、トラフィックの優先制御やＯＮＵを使用するユーザ間の公平性の維持およびトラフィック量の抑制などの制御を行うことができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４１８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数台のＯＬＴのトラフィックを集約して多重および分離を行う上位側の通信装置（例えばレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）やルーターなどの多重・分離装置）は、配下の複数のＯＬＴから受信したデータトラフィックをデータバッファに一時的に蓄積し、レイヤ２スイッチのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）機能などによって順番に上位側のネットワークに転送するようになっている。
【０００６】
例えば、図１１は従来の通信システム９００の構成例を示す図で、２つのＰＯＮシステム９０１，９０２およびそれらを集約するレイヤ２スイッチ９０３とで構成される。図１１において、ＯＮＵ９１０，９１１とＯＮＵ９１４，９１５はそれぞれ１Ｇ−ＥＰＯＮ回線９１２，９１６を介してＯＬＴ９１３，９１７にそれぞれ収容され、さらにＯＬＴ９１３，９１７は１Ｇｂｐｓの１Ｇ回線９１８，９１９によって上位側通信装置であるＬ２ＳＷ９０３に接続されている。
【０００７】
図１１において、ＯＮＵ９１０，９１１は１Ｇ−ＥＰＯＮ回線９１２でＯＬＴ９１３に収容されているので、最大の通信速度はＯＮＵ９１０，９１１共に５００Ｍｂｐｓである。同様に、ＯＮＵ９１４，９１５の最大の通信速度はそれぞれ５００Ｍｂｐｓである。ここで、これら４つのＯＮＵ９１０，９１１，９１４，９１５が上り方向に最大通信速度でデータを送信した場合、それぞれのＯＮＵから送信されるデータ速度は理論上５００Ｍｂｐｓなので、Ｌ２ＳＷ９０３には２Ｇｂｐｓのトラフィックが流入し、Ｌ２ＳＷ９０３においてバッファリングされる。ところが、Ｌ２ＳＷ９０３の上位側のインタフェースの回線速度が１Ｇｂｐｓであるため、実際に上位側に送信されるデータ送出量は２５０Ｍｂｐｓ×４トラフィックとなり、各ＯＮＵが送信するデータの半分のデータが喪失するという問題が生じる。
【０００８】
このように、ＰＯＮ回線の配下に複数のＯＮＵを有するＯＬＴを複数台収容する上位側の通信装置は、各ＯＬＴの配下の全ＯＮＵを直接制御することができず、各ＯＮＵが送信したデータが上位側の通信装置で廃棄されてしまうという問題があった。
【０００９】
また、環境への配慮から、ＯＮＵやＯＬＴなど各装置の省電力化は非常に重要である。ＯＮＵの一台当たりの消費電力はＯＬＴ等の局側装置と比較して微少であるが、ＯＮＵは１つのＯＬＴに対して複数台が収容され、例えば各家庭に設置されるＯＮＵ台数は全体として数百、数千万台に上ると考えられる。このため、ＯＮＵの省電力化が環境に与える影響は無視できない。特に上述のように、従来のＯＮＵは上位側の通信装置で廃棄されるトラフィックを無駄に送信しているため、ＯＮＵの電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が長くなり、消費電力が増大するという問題が生じる。さらに、ＯＬＴの上位に設置される従来の通信装置（レイヤ２スイッチ等の多重・分離装置）は、ＯＮＵ側から送られてくるデータトラフィックの量を管理できないために、データトラフィックを多重するための待ち合わせが必要となり、比較的大規模なデータバッファを設けなければならず、消費電力の増大やコスト高などの問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、複数のＰＯＮ回線（複数のＯＬＴ）を収容する上位側の通信装置から各ＯＬＴの配下の全ＯＮＵを制御することにより、ＯＮＵや上位側の通信装置の省電力化やコスト削減を図ることができる通信装置および通信システム並びに局側装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る通信システムは、ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側装置と、複数の前記局側装置を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う通信装置とで構成される通信システムにおいて、前記局側装置は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を有し、前記通信装置は、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を有することを特徴とする。
【００１２】
また、前記加入者側装置管理部は、前記複数の局側装置および前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部とを有することを特徴とする。
【００１３】
特に、前記局側装置の前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームをそのまま透過する制御フレーム透過部で構成されることを特徴とする。
【００１４】
或いは、前記局側装置の前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置から受信した制御フレームを集約した集約制御フレームを生成して前記通信装置に送信する制御フレーム集約部と、前記通信装置から受信した前記集約制御フレームを前記複数の各加入者側装置の制御フレームに分離して前記通信装置に送信する制御フレーム分離部とで構成されることを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る通信装置は、ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側装置と、複数の前記局側装置を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う通信装置において、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部を設けたことを特徴とする。
【００１７】
また、前記加入者側装置管理部は、前記複数の局側装置および前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、前記複数の局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部とを有することを特徴とする。
【００１８】
さらに、前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る局側装置は、ユーザー端末を接続する加入者側装置と、上位側回線に接続する通信装置と、ＰＯＮ回線で収容する複数の前記加入者側装置と前記通信装置との間でデータを送受信する局側装置において、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームを中継する制御フレーム中継部を設けたことを特徴とする。
【００２０】
特に、前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置と前記通信装置との間で送受信する制御フレームをそのまま透過する制御フレーム透過部で構成されることを特徴とする。
【００２１】
或いは、前記制御フレーム中継部は、前記複数の加入者側装置から受信した制御フレームを集約した集約制御フレームを生成して前記通信装置に送信する制御フレーム集約部と、前記通信装置から受信した前記集約制御フレームを前記複数の各加入者側装置の制御フレームに分離して前記通信装置に送信する制御フレーム分離部とで構成されることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る通信装置は、ユーザー端末を接続する複数の加入者側装置をＰＯＮ回線で収容する局側機能部と、複数の前記局側機能部を収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行う多重分離部とを有する複合型の通信装置において、前記複数の局側機能部毎に収容される前記複数の加入者側装置を一括して管理する加入者側装置管理部とを有することを特徴とする。
【００２３】
特に、前記加入者側装置管理部は、前記複数の局側機能部に収容される前記複数の加入者側装置に関する情報と、ＰＯＮ回線および上位側回線の情報とを管理する情報管理部と、前記複数の局側機能部に収容される前記複数の加入者側装置との間で制御フレームを送受信する制御フレーム送受信部と、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める通信量割当算出部と、前記制御フレーム送受信部が前記各加入者側装置から送信バッファ量を含む送信要求制御フレームを受信した場合に、前記通信量割当算出部が求めた前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを作成し、前記制御フレーム送受信部から当該加入者側装置に送信する制御部とを有することを特徴とする。
【００２４】
さらに、前記情報管理部は、前記通信装置の上位側回線が複数ある場合に、上位側の回線と前記複数の加入者側装置とを対応付ける転送先テーブルを有し、前記通信量割当算出部は、前記各加入者側装置から通知される送信バッファ量と、前記情報管理部が保持する当該加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報と、前記転送先テーブルとを用いて、当該加入者側装置の上り方向のデータ送出量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る通信装置および通信システム並びに局側装置は、複数のＰＯＮ回線を収容する上位側の通信装置から配下に収容される全てのＯＮＵを制御することができる。この結果、上位側の通信装置で廃棄されるトラフィックをＯＮＵが送信する必要がなくなるため、ＯＮＵの電子回路の稼働時間が少なくなり、レーザーの発光時間も短縮されるのでＯＮＵの省電力化を図ることができる。特に、ＯＮＵの一台当たりの消費電力はＯＬＴ等の局側装置と比較して微少であるが、ＯＮＵは各家庭に設置されるため通信システム全体のＯＮＵ設置台数は数百台から数千万台に上るので、ＯＮＵの省電力化はＣＯ２削減など環境問題対策に非常に有効である。
【００２６】
また、従来のＯＬＴの上位に設置されるレイヤ２スイッチやルーター等のデータ多重・分離装置は、複数のＯＬＴからのデータを多重する際のデータトラフィックの待ち合わせのために比較的大規模なデータバッファが必要であるが、各ＯＮＵの送信制御を適切に行うことにより上位側に疎通可能なトラフィック量のみの送信データを扱うことができるので、通信装置の多重分離部（または多重分離装置）においてデータトラフィックの待ち合わせを殆ど行う必要がなくなり、大規模なデータバッファが不要となる。これにより、多重分離回路のコスト削減を図ることができ、且つ省電力化にも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】各実施形態に共通の通信システム１００の構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る通信システム１００ａおよび通信装置２００の構成例を示す図である。
【図３】ＯＮＵ管理情報の具体例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る通信システム１００ｂの具体例を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る通信システム１００ｃの具体例を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る通信システム１００ｄおよび多重・分離装置５００の構成例を示す図である。
【図７】ＯＬＴ５２０の構成例を示す図である。
【図８】ＯＬＴ５３０の構成例を示す図である。
【図９】第３実施形態に係る通信システム１００ｅの具体例を示す図である。
【図１０】第４実施形態に係る通信システム１００ｆの具体例を示す図である。
【図１１】従来の通信システム９００の課題を示す図である。
【図１２】従来の通信システム９５１の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る複数のＰＯＮ回線を収容する通信装置および通信システム並びに局側装置の複数の実施形態について図面を用いて詳しく説明する。各実施形態が適用される通信システムは、複数のＯＮＵ（加入者側装置）をＰＯＮ回線で収容するＯＬＴ（局側装置）が複数あり、さらにその複数のＯＬＴを収容し且つ上位側回線の転送先に応じて送受信されるデータの多重および分離を行うＬ２ＳＷやルータなどの上位側の通信装置とで構成される。
【００２９】
［複数のＰＯＮ回線を収容する従来の通信システム］
先ず、各実施形態の特徴が分かり易いように従来の通信システム９５１について図１２を用いて説明する。図１２において、通信システム９５１は、上位網１０１に接続する上位の通信装置９５２と、上位の通信装置９５２が収容するｎ個の１Ｇ−ＥＰＯＮシステム（９５３（１）から９５３（ｎ））とで構成される。そして、各１Ｇ−ＥＰＯＮシステムは、１台のＯＬＴに収容される複数のＯＮＵとの間でＰＯＮ回線を形成している。例えば１Ｇ−ＥＰＯＮシステム９５３（１）の場合、局側のＯＬＴ９５４は光カプラ１０５を介して加入者側の２つのＯＮＵ１０６およびＯＮＵ１０７に接続される。そして、ＯＬＴ９５４は、ＰＯＮ回線を介して収容するＯＮＵ１０６およびＯＮＵ１０７の管理を行う。ＯＬＴ９５４が行う管理は、例えばＰＯＮ回線を介して収容するＯＮＵ１０６およびＯＮＵ１０７との間で制御フレームを送受信し、各ＯＮＵからの送信要求に応じて上り回線のデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を割り当てる。そして、ＯＬＴ９５４は、ＯＮＵ１０６に接続されるユーザ端末１０８やＯＮＵ１０７に接続されるユーザ端末１０９が送受信するフレームを上位の通信装置９５２に転送する。同様に、他の１Ｇ−ＥＰＯＮシステム９５３（２）から１Ｇ−ＥＰＯＮシステム９５３（ｎ）についてもそれぞれのＰＯＮシステム毎に配置されたＯＬＴが配下の複数のＯＮＵを管理する。
【００３０】
このように、従来の通信システム９５１は、Ｌ２ＳＷやルータなどの上位の通信装置９５２とは独立して各ＯＬＴが配下のＯＮＵの送信量を管理していたので、上位の通信装置９５２が上位網１０１との間で送受信する通信容量とは無関係に各ＯＬＴから上位の通信装置９５２に送信データが転送されていた。このため、上位の通信装置９５２で溢れたフレームが破棄されるなど図１１の従来技術で説明したような問題があった。
【００３１】
［本発明に係る通信システムの特徴］
図１２で説明した従来の通信システム９５１に対して、本発明に係る通信システム１００の特徴について図１を用いて説明する。尚、図１において、図１２と同符号のものは同じものを示す。
【００３２】
図１において、通信システム１００は、上位網１０１に接続する上位の通信装置１０２と、上位の通信装置１０２が収容するｎ個（ｎは１以上の整数）の１Ｇ−ＥＰＯＮシステム（１０３（１）から１０３（ｎ））とで構成される。そして、各１Ｇ−ＥＰＯＮシステムは、１台のＯＬＴに収容される複数のＯＮＵとの間でＰＯＮ回線を形成している。例えば１Ｇ−ＥＰＯＮシステム１０３（１）の場合、局側のＯＬＴ１０４は光カプラ１０５を介して加入者側の２つのＯＮＵ１０６およびＯＮＵ１０７に接続される。ここで、図１２と異なるのは各１Ｇ−ＥＰＯＮシステムのＯＬＴの機能と、上位の通信装置１０２である。例えば１Ｇ−ＥＰＯＮシステム１０３（１）の場合、ＯＬＴ１０４は各ＯＮＵが送受信する制御フレームを上位の通信装置１０２まで送受信する。そして、各１Ｇ−ＥＰＯＮシステムのＯＬＴは配下のＯＮＵの管理を直接行わずに上位の通信装置１０２で全ての１Ｇ−ＥＰＯＮシステムに収容されるＯＮＵの管理を一括して行う。各実施形態に係る通信システム１００は、この点において従来の通信システム９５１とは大きく異なる。
【００３３】
以下、各実施形態に係る通信システム１００で用いられるＯＬＴ１０４と、上位の通信装置１０２との具体的な構成および動作について詳しく説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る通信システム１００ａにおける通信装置２００について図２を用いて説明する。図２において、通信装置２００は、２つのＯＬＴ機能部２０１，２０２と、トラフィック多重・分離部２０３と、ＯＮＵ管理部２０４とで構成される。ここで、ＯＬＴ機能部２０１，２０２は図１で説明したＯＬＴ１０４に相当する。従って本実施形態では、ＯＬＴ装置が独立した装置ではなく、通信装置２００に一体化されている。
【００３５】
ＯＬＴ機能部２０１は、ＰＯＮ回線２０９ａを介してＯＮＵ２０５とＯＮＵ２０６とを収容する。同様に、ＯＬＴ機能部２０２は、ＰＯＮ回線２０９ｂを介してＯＮＵ２０７とＯＮＵ２０８とを収容する。各ＯＮＵが送受信する制御フレームは、ＯＬＴ機能部２０１，２０２で終端されることなくＯＮＵ管理部２０４まで送受信される。そして、ＯＮＵ管理部２０４は、接続される全てのＯＮＵを一括して管理する。
【００３６】
トラフィック多重・分離部２０３は、ＯＬＴ機能部２０１，２０２と接続されており、図１の上位網１０１に接続するための上位インタフェースと各ＯＬＴ機能部との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。
【００３７】
ＯＮＵ管理部２０４は、複数のＰＯＮ回線２０９ａ，２０９ｂに接続される全てのＯＮＵ２０５から２０８までの登録・管理・通信許可の一元管理を行う。例えば、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間など）の管理などを行う。
【００３８】
ここで、ＯＮＵ管理部２０４が管理する各ＯＮＵの例を図３に示す。図３は図２に対応する各ＯＮＵの情報を管理するテーブルの例である。図３において、ＯＮＵ２０５のロジカルリンクＩＤは＃１１１，ＯＮＵ＿ＩＤは＃１１であることがわかる。また、通信装置２００のＯＮＵ管理部２０４に登録済みであることやＲＴＴ（ａ１），レーザオン時間（ｂ１），上り回線速度（ｃ１）などＯＮＵの関連情報が管理される。尚、ＲＴＴは、各ＯＮＵのＯＬＴからの距離に関する情報（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）を示し、レーザオン時間はレーザを駆動してから出力が立ち上がるまでの時間を示し、上り回線速度情報はＯＮＵからＯＬＴへ送信する速度で例えば１Ｇｂｐｓなどの情報である。
【００３９】
図３において、ＯＮＵ２０５と同様に、ＯＮＵ２０７，２０８についても、ロジカルリンクＩＤ（＃３３３，＃４４４）、ＯＮＵ＿ＩＤ（＃３３，＃４４）、ＯＬＴ＿ＩＤ（＃２）であることがわかる。また、ＯＮＵ２０７，２０８はいずれも登録済みで、ＲＴＴ（ａ３，ａ４）、レーザオン時間（ｂ３，ｂ４）、上り回線速度（ｃ３，ｃ４）などの情報がＯＮＵ毎に管理される。尚、ロジカルリンクＩＤ（＃２２２）については未登録であることを示しているが、例えばＯＮＵ２０６がロジカルリンクＩＤ（＃２２２）にディスカバリ処理（ＰＯＮ規格の初期処理）で登録されると、ＯＮＵ２０６のＯＮＵ＿ＩＤ（＃２２），ＯＬＴ＿ＩＤ（＃１），ＲＴＴ（ａ２）、レーザオン時間（ｂ２）、上り回線速度（ｃ２）などの情報がＯＮＵ管理部２０４に管理される。
【００４０】
尚、登録時のディスカバリ処理の説明については省略するが、ＬＬＩＤの値はＯＮＵ登録時にＯＬＴ側で決定され、ＯＬＴは自分の配下のＯＮＵでＬＬＩＤの重複が起こらないように管理される。また下り回線では、各ＯＮＵは受信するフレームのＬＬＩＤが登録時にＯＬＴから通知された自分のＬＬＩＤと照合し、一致していれば自分宛のフレームであると判断してそのフレームを取り込み、一致しない場合はそのフレームを廃棄する。一方、上り回線では、各ＯＮＵは送信するフレームに自分のＬＬＩＤを埋め込んでＯＬＴ側に送信し、ＯＬＴ側ではＬＬＩＤによってどのＯＮＵから送信されたフレームであるかを判別する。
【００４１】
このようにして、ＯＮＵ管理部２０４は、複数のＰＯＮ回線２０９ａ，２０９ｂに接続される全てのＯＮＵ２０５から２０８までの管理を行う。尚、ＯＮＵ管理部２０４は、ＯＮＵを管理するために、従来のＰＯＮ回線で用いられているＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）制御フレームを利用する。図１２で説明したように、従来の制御フレームは各ＯＬＴで終端および生成されていたが、図２の通信装置２００ではＯＬＴ機能部２０１，２０２ではなくＯＮＵ管理部２０４で制御フレームの終端および生成を行う。これにより、通信装置２００は、複数のＰＯＮ回線に収容される全てのＯＮＵに関する情報やデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などを一元管理することができる。
【００４２】
［ＯＮＵ管理部２０４の構成］
次に、ＯＮＵ管理部２０４の構成について説明する。図２において、ＯＮＵ管理部２０４は、制御フレーム送受信部２５１と、情報管理部２５２と、通信量割当算出部２５３と、制御部２５４とで構成される。
【００４３】
制御フレーム送受信部２５１は、ＰＯＮ回線で用いられているＭＰＣＰの制御フレームを全てのＯＮＵとの間で送受信する。尚、ＯＬＴ機能部２０１，２０２は、各ＯＮＵとトラフィック多重・分離部２０３との間で送受信される制御フレームをバイパスして相互に転送する。そして、トラフィック多重・分離部２０３は、ＯＬＴ機能部２０１，２０２を介して各ＯＮＵから受信する制御フレームをＯＮＵ管理部２０４に出力し、ＯＮＵ管理部２０４から出力される制御フレームをＯＬＴ機能部２０１，２０２を介して各ＯＮＵ側に送信する。
【００４４】
情報管理部２５２は、ＯＮＵに関する情報の管理を行う。ＯＮＵの情報は、例えばロジカルリンクＩＤ（ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）やＯＮＵのＩＤ情報、ＯＮＵが所属するＯＬＴの情報やＯＮＵの登録状況（未登録／登録済）などが管理される。或いは、管理するその他の情報として、各ＯＮＵのＯＬＴからの距離に関する情報（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）やＯＮＵの上り回線速度情報、ＯＮＵのレーザオン時間などがある。
【００４５】
通信量割当算出部２５３は、各ＯＮＵから送られてくる送信要求の制御フレームに含まれるＯＮＵ側の送信バッファに蓄積されている送信バッファ量（送出予定のデータ量）を取得する。そして、通信量割当算出部２５３は、ＯＮＵ毎の送信バッファ量とトラフィック多重・分離部２０３から上位網１０１に接続する上位の回線容量とを用いて、各ＯＮＵに割り当てるべきデータ送出量を算出する。
【００４６】
ここで、本明細書で使用する送信バッファ量，データ送出量，通信速度，回線速度などについて定義しておく。送信バッファ量は、ＯＮＵ側の送信バッファに蓄積されているユーザ端末から受け取ったデータ量で、ＰＯＮ回線に送出予定のデータ量を意味するものとする。また、データ送出量はＯＮＵがＰＯＮ回線に実際に送出するデータ量を意味するが、ＰＯＮ回線の場合は時分割多重されるので、送信許可制御フレームで指定される送信開始時刻と送信継続時間とで決まるデータ量である。このようにバースト的に送信されるデータ量を単位時間当たりのデータ量として平均化すれば通信速度として表すことができる。本明細書では、例えば回線速度が１０ＧｂｐｓのＰＯＮ回線において、１／１０の送信継続時間が割り当てられた場合、そのＯＮＵのデータ送出量を１Ｇｂｐｓの通信速度として表すものとする。ここで、通信速度はデータ送出量に応じて変化するが、回線速度はＰＯＮ回線や上位回線などの物理的な回線でデータ通信可能な最大の通信速度を意味し、ＰＯＮ回線や上位回線に固有の値である。尚、通信量は通信速度と同じものとする。
【００４７】
例えば、各ＯＮＵが回線にデータを送信する際のデータ送出量は、回線速度が同じである場合、送信時間が長ければ送信するデータ量は多くなり、送信時間が短ければ送信するデータ量は少なくなる。例えば図２のＰＯＮ回線２０９ａの回線速度は１Ｇｂｐｓなので、ＯＮＵ２０５とＯＮＵ２０６に同じ送信時間を割り当てた場合、ＯＮＵ２０５とＯＮＵ２０６のデータ送出量（通信速度）はそれぞれ５００Ｍｂｐｓとなる。尚、同じ時間を割り当てるかの判断は、例えば各ＯＮＵの送信バッファに蓄積されている送信予定のデータ量（送信バッファ量）によって行われる。例えばＯＮＵ管理部２０４の通信量割当算出部２５３は、送信バッファ量が多いＯＮＵに対して送信バッファ量が少ないＯＮＵよりも長い送信時間（速い通信速度）を割り当てる。
【００４８】
制御部２５４は、ＯＮＵ管理部２０４の各部を制御する。例えば制御フレーム送受信部２５１で受信した制御フレームの内容を解析して、送信要求の制御フレームである場合は通信量割当算出部２５３に出力し、ＯＮＵに関する情報の制御フレームである場合は情報管理部２５２に出力する。また、通信量割当算出部２５３が求めた各ＯＮＵに許可するデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を割り当て、制御フレームでそれぞれのＯＮＵに対して送信許可と送信開始時刻，送信継続時間などを示す制御フレームを作成し、制御フレーム送受信部２５１を介して各ＯＮＵに送信する。
【００４９】
このようにして、本実施形態に係る通信装置２００は、ＯＮＵ管理部２０４がＯＬＴ機能部２０１，２０２を介して収容される全てのＯＮＵを一括して管理するので、上位網１０１に接続する回線容量に応じたデータ送出量を各ＯＮＵに割り当てることができる。
【００５０】
次に、図２で説明した通信システム１００ａの具体例について図４を用いて説明する。図４は、図２で説明した通信システム１００ａに対応する通信システム１００ｂの構成を描いた図である。図４において、通信装置３００は図２の通信装置２００に対応する。通信装置３００は、１０Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部３０１と、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部３０２と、トラフィック多重・分離部３０３と、ＯＮＵ管理部３０４とで構成される。ここで、ＯＬＴ機能部３０１，３０２は、図２のＯＬＴ機能部２０１，２０２に対応する。また、トラフィック多重・分離部３０３はトラフィック多重・分離部２０３に対応する。
【００５１】
１０Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部３０１は、１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線３０９を介してＯＮＵ３０５，３０６を収容する。一方、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部３０２は、１Ｇｂｐｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ回線３１０を介してＯＮＵ３０７，３０８を収容する。
【００５２】
トラフィック多重・分離部３０３は、ＯＬＴ機能部３０１，３０２と接続されており、上位網１０１へのインタフェースである１０Ｇ回線３１１とＯＬＴ機能部３０１，３０２との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。ここで、１０Ｇ回線３１１は１０Ｇｂｐｓの回線である。
【００５３】
ＯＮＵ管理部３０４は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線３０９と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線３１０とに収容される全てのＯＮＵの管理を行う。ＯＮＵ管理部３０４はＯＮＵ管理部２０４に対応し、ＯＮＵ管理部３０４は図２に示したＯＮＵ管理部２０４と同じ構成である。そして、ＯＮＵ管理部３０４は、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。但し、図４の例では、速度が異なる１０ＧｂｐｓのＰＯＮ回線と１ＧｂｐｓのＰＯＮ回線とが収容されているので、データ送出量を割り当てる際の処理が少し異なる。
【００５４】
ＯＮＵ管理部３０４の通信量割当算出部２５３は、上位網１０１との１０Ｇ回線３１１の回線速度が１０Ｇｂｐｓなので、全てのＯＮＵから送信されるデータも１０Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵの通信速度を算出する。図４の例では、ＯＮＵ３０５とＯＮＵ３０６はユーザ端末が出力する１０Ｇｂｐｓのデータを入力し、ＯＮＵ３０７とＯＮＵ３０８はユーザ端末が出力する１Ｇｂｐｓのデータを入力する。そして、ＯＮＵ３０５から３０８の各ＯＮＵからＯＬＴ機能部３０１，３０２およびトラフィック多重・分離部３０３を介してＯＮＵ管理部３０４に送信要求の制御フレームを送信する。尚、図４に示した各部の回線速度や通信速度は一例である。また、便宜上、速度値はオーバーヘッド分などを無視して記載している。
【００５５】
ＯＮＵ管理部３０４の制御フレーム送受信部２５１は、各ＯＮＵから送信要求の制御フレームを受信する。そして、通信量割当算出部２５３は、各ＰＯＮ回線の上り方向の回線速度の和が通信装置３００の上位網１０１との回線速度を超えないようにＯＮＵ毎のデータ送出量（通信速度）を決定する。
【００５６】
例えば図４の場合、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線３０９と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線３１０との上り方向の回線速度は１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓなので、（式１）と（式２）を満足することが条件となる。
【００５７】
（データ送出量(ONU305)＋データ送出量(ONU306)）≦１０Ｇｂｐｓ  …（式１）
（データ送出量(ONU307)＋データ送出量(ONU308)）≦１Ｇｂｐｓ    …（式２）
一方、上位側インタフェースの１０Ｇ回線３１１の回線速度から（式３）を満足しなければならない。
【００５８】
（全ＯＮＵのデータ送出量の合計）≦１０Ｇｂｐｓ  …（式３）
通信量割当算出部２５３は、（式１）から（式３）を満足する各ＯＮＵのデータ送出量を求める。例えばＯＮＵ３０５およびＯＮＵ３０６のデータ送出量をそれぞれ４．５Ｇｂｐｓ、ＯＮＵ３０７およびＯＮＵ３０８のデータ送出量をそれぞれ５００Ｍｂｐｓと決定する。そして、決定されたデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を各ＯＮＵに送信許可の制御フレームとして通知する。
【００５９】
尚、上記の説明では、分かり易いように２つのＯＬＴ機能部３０１，３０２がそれぞれ２つのＯＮＵを収容する場合について説明したが、複数のＯＬＴのそれぞれに複数のＯＮＵが接続する場合でも同様に適用することができる。
【００６０】
このようにして、本実施形態に係る通信システム１００ｂにおける通信装置３００は、上位網１０１との１０Ｇ回線３１１の回線速度に応じたデータ送出量を収容される全てのＯＮＵに割り当てることができるので、トラフィック多重・分離部３０３で廃棄されるデータトラフィックを少なくすることができる。これによって、廃棄されるデータトラフィックをＰＯＮ回線区間で転送する必要がなくなり、転送の効率化と省電力化が可能になる。例えば、図１２で説明したように、従来は上位の通信装置９５２で廃棄されていたデータトラフィックについても、１Ｇ−ＥＰＯＮシステム（９５３（１）から９５３（ｎ））の中では伝送されていたため、各ＯＮＵの送信回路のレーザのオン時間が長くなり、無駄な電力を消費していた。これに対して、本実施形態に係る通信システム１００ｂにおける通信装置３００は、配下の全ＯＮＵを直接制御することができるので、上位側の通信装置３００で廃棄されるトラフィックを無くすことができる。且つ、ＯＮＵ側の無駄な電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が短くなるので、ＯＮＵの省電力化が可能になる。また、通信装置３００に大規模なデータバッファが不要となり、通信装置３００の省電力化やコスト削減も図ることができる。
【００６１】
（第２実施形態）
次に、図２で説明した通信システム１００ａのその他の具体例について図５を用いて説明する。図５は、第２実施形態に係る通信システム１００ｃおよび通信装置４００の構成を示した図である。本実施形態における通信装置４００は、先に第１実施形態で説明した図４とは異なり、上位網１０１に接続する上位回線として、１０Ｇ回線４１２と１０Ｇ回線４１３の２つ１０Ｇｂｐｓの回線を持っている。尚、１０Ｇ回線４１２と１０Ｇ回線４１３の２つの回線の転送先は異なるものとする。また、ここでは説明が分かり易いように２つの回線とするが、２つ以上の複数の上位回線を用いる場合でも同じである。
【００６２】
図５において、通信装置４００は、２つのＯＬＴ機能部４０１，４０２と、トラフィック多重・分離部４０３と、ＯＮＵ管理部４０４と，転送先管理部４０５と、転送先管理テーブル４０５ａとで構成される。ここで、ＯＬＴ機能部４０１，４０２は、図２のＯＬＴ機能部２０１，２０２に対応する。
【００６３】
１０Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部４０１は、１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１０を介してＯＮＵ４０６，４０７を収容する。一方、１０Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ機能部４０２は、１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１１を介してＯＮＵ４０８，４０９を収容する。
【００６４】
トラフィック多重・分離部４０３は、ＯＬＴ機能部４０１，４０２と接続されており、上位網１０１へのインタフェースである１０Ｇ回線４１２，４１３とＯＬＴ機能部４０１，４０２との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。また、トラフィック多重・分離部４０３は、転送先管理部４０５が転送先管理テーブル４０５ａに保持している各ＯＮＵ毎の転送先に応じて当該ＯＮＵからのデータトラフィックを上位の１０Ｇ回線４１２または１０Ｇ回線４１３のいずれかに転送する。ここで、転送先管理テーブル４０５ａの転送先情報は、各ＯＮＵからのデータフレームの宛先情報などから得るものとする。
【００６５】
ＯＮＵ管理部４０４は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１０と１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１１とに収容される全てのＯＮＵの管理を行う。ＯＮＵ管理部４０４は図２および図４のＯＮＵ管理部２０４に対応する。また図５では省略しているが、ＯＮＵ管理部４０４の構成は図２に示したＯＮＵ管理部２０４と同じ構成である。そして、ＯＮＵ管理部４０４は、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。但し、図５の例では、速度が同じ１０Ｇｂｐｓの２つのＰＯＮ回線に各ＯＮＵが収容され、２つの１０Ｇｂｐｓの上位回線に接続されているので、図４の場合とはデータ送出量を割り当てる際の処理が少し異なる。
【００６６】
ＯＮＵ管理部４０４の通信量割当算出部２５３は、転送先の上位回線が１０Ｇ回線４１２と１０Ｇ回線４１３の２つがあるので、それぞれの上位回線毎に回線速度の上限を設定する。例えば、転送先が１０Ｇ回線４１２の全てのＯＮＵから送信されるデータが１０Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵの通信速度を算出する。同様に、転送先が１０Ｇ回線４１３の全てのＯＮＵから送信されるデータが１０Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵの通信速度を算出する。
【００６７】
図５の例では、ＯＮＵ４０６，４０７，４０８および４０９は、それぞれ１０Ｇｂｐｓのデータトラフィックを下位の各ユーザ端末から受信している。そして、ＯＮＵ４０６から４０９の各ＯＮＵは、それぞれＯＬＴ機能部４０１，４０２およびトラフィック多重・分離部４０３を介してＯＮＵ管理部４０４に送信要求の制御フレームを送信する。尚、図５に示した各部の回線速度や通信速度は一例である。また、便宜上、速度値はオーバーヘッド分などを無視して記載している。
【００６８】
図５において、ＯＮＵ４０６から４０９のデータトラフィックは、転送管理部４０５でそれぞれの転送先が管理されている。例えばトラフィック多重・分離部４０３は、吹き出し窓４２１に記載した例の場合、ＯＮＵ４０６（ロジカルリンクＩＤは＃１１１）のデータを１０Ｇ回線４１２へ転送し、ＯＮＵ４０７，４０８および４０９（ロジカルリンクＩＤはそれぞれ＃２２２，＃３３３および＃４４４）のデータを１０Ｇ回線４１３へ転送する。
【００６９】
ここで、各ＯＮＵはＰＯＮ回線の上り方向の送信要求をＭＰＣＰプロトコルの制御フレームで通信装置４００側に送信する。これらの送信要求は、ＯＬＴ機能部４０１，４０２およびトラフィック多重・分離部４０３を介してＯＮＵ管理部４０４で終端される。そして、ＯＮＵ管理部４０４は、各ＯＮＵの送信要求からＯＮＵ毎の実際のデータ送出量を決定する。この際に各ＯＮＵのＰＯＮ回線の上り方向の回線速度が転送先となる上位側の回線速度を越えないようにＯＮＵ毎のデータ送出量（通信速度）を決定する。
【００７０】
例えば図５の場合、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１０と１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１１の上り方向の回線速度は１０Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓなので、（式４）と（式５）を満足することが条件となる。
【００７１】
（データ送出量(ONU406)＋データ送出量(ONU407)）≦１０Ｇｂｐｓ  …（式４）
（データ送出量(ONU408)＋データ送出量(ONU409)）≦１０Ｇｂｐｓ  …（式５）
一方、上位側インタフェースの回線速度から（式６）と（式７）を満足しなければならない。
【００７２】
（データ送出量(ONU406)）≦１０Ｇｂｐｓ  …（式６）
（データ送出量(ONU407)＋データ送出量(ONU408)
＋データ送出量(ONU409)）≦１０Ｇｂｐｓ  …（式７）
ＯＮＵ管理部４０４の通信量割当算出部２５３は、（式４）から（式７）を満足する各ＯＮＵのデータ送出量を求める。例えば、先ず同じ転送先に送信するＯＮＵの数が多い１０Ｇ回線４１３の側から計算すると、（式７）より、ＯＮＵ４０７，ＯＮＵ４０８，ＯＮＵ４０９のデータ送出量はそれぞれ３．３Ｇｂｐｓとなる（小数点第１位まで有効とする場合）。これにより、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１１では、ＯＮＵ４０８とＯＮＵ４０９のデータ送出量の合計の６．６Ｇｂｐｓとなり、（式５）を満足する。一方、ＯＮＵ４０７のデータ送出量が３．３Ｇｂｐｓなので、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線４１０より、ＯＮＵ４０６のデータ送出量は６．７Ｇｂｐｓとなり、（式６）を満足する。
【００７３】
このようにして、通信量割当算出部２５３は、ＯＮＵ４０６のデータ送出量を６．７Ｇｂｐｓ、ＯＮＵ４０７，ＯＮＵ４０８，ＯＮＵ４０９のデータ送出量をそれぞれ３．３Ｇｂｐｓと決めることができる。そして、決定されたデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を各ＯＮＵに送信許可の制御フレームとして通知する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１００ｃにおける通信装置４００は、ＯＮＵ管理部４０４がＯＬＴ機能部４０１，４０２を介して収容される全てのＯＮＵを一括して管理するので、上位網１０１に接続するための複数の上位回線がある場合でも、回線容量に応じたデータ送出量を各ＯＮＵに割り当てることができる。これにより、上位側の通信装置４００で廃棄されるデータトラフィックを少なくすることができ、ＯＮＵ側の無駄な電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が短くなるので、ＯＮＵの省電力化が可能になる。また、通信装置４００に大規模なデータバッファが不要となり、通信装置４００の省電力化やコスト削減も図ることができる。
【００７５】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る通信システム１００ｄにおける多重・分離装置５００について図６を用いて説明する。図６において、多重・分離装置５００は、第１実施形態および第２実施形態の各通信装置とは異なり、ＯＬＴ機能を内蔵しないＬ２ＳＷやルーターなどに対応する通信装置である。このため、ＯＬＴ５０３とＯＬＴ５０４は従来技術と同様に独立した装置として配置され、ＯＬＴ５０３はＰＯＮ回線５０９ａを介してＯＮＵ５０５，５０６を収容するＰＯＮシステムを構成し、ＯＬＴ５０４はＰＯＮ回線５０９ｂを介してＯＮＵ５０７，５０８を収容するＰＯＮシステムを構成している。但し、従来技術と異なるのは、ＯＬＴ５０３，５０４は、配下のＯＮＵ５０５から５０８が送受信する制御フレームを終端せず、多重・分離装置５００のトラフィック多重・分離部５０２に転送することである。尚、ＯＬＴ５０３，５０４の構成例については後で詳しく説明する。また、ＯＮＵ管理部５０１の構成は、図２に示したＯＮＵ管理部２０４と同じ構成で、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。
【００７６】
トラフィック多重・分離部５０２は、図２で説明したトラフィック多重・分離部２０３と同様に動作し、上位網１０１に接続するための上位インタフェース（上位回線）とＯＬＴ５０３，５０４との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。尚、トラフィック多重・分離部５０２は、各ＯＮＵから受信した制御フレームをＯＮＵ管理部５０１に出力し、ＯＮＵ管理部５０１が出力する制御フレームをＯＬＴ５０３，５０４を介して各ＯＮＵに送信する。
【００７７】
ＯＮＵ管理部５０１は、他の実施形態で説明した各ＯＮＵ管理部と同じ構成で、制御フレーム送受信部２５１と、情報管理部２５２と、通信量割当算出部２５３と、制御部２５４とで構成される。尚、各部の動作は図２などで説明した通りである。但し、ＯＮＵ管理部５０１に集約制御フレーム処理部２５５を設ける構成も含む。尚、集約制御フレーム処理部２５５については後で詳しく説明する。
【００７８】
このようにして、本実施形態に係る通信システム１００ｄの多重・分離装置５００は、ＯＬＴ５０３，５０４を介して収容される全てのＯＮＵを一括して管理するので、上位網１０１に接続する上位回線の通信速度に応じたデータ送出量を各ＯＮＵに割り当てることができる。
【００７９】
先に説明したように、本実施形態では、多重・分離装置５００とＯＬＴ５０３およびＯＬＴ５０４は独立した装置として配置されている。そして、ＯＬＴ５０３，５０４はＰＯＮ回線５０９ａ，５０９ｂを介してＯＮＵ５０５から５０８を収容するＰＯＮシステムをそれぞれ構成している。ここまでの構成は従来のＰＯＮシステムと同じであるが、ＯＬＴ５０３，５０４は、配下の各ＯＮＵが送受信する制御フレームを終端せず、多重・分離装置５００側に転送する点が従来のＯＬＴとは異なる。次にＯＬＴ５０３，５０４の構成例について説明する。
【００８０】
［ＯＬＴの構成例１］
図７は、本実施形態で用いるＯＬＴ５０３，５０４の構成例を示す図である。図７において、ＯＬＴ５２０はＯＬＴ５０３，５０４に対応し、ＯＮＵ５２１，５２２を収容する。そして、上位側の通信装置である多重・分離装置５２３に各ＯＮＵのデータトラフィックを転送する。図７において、ＯＬＴ５２０は、上り方向の制御フレーム透過部５２４と、下り方向の制御フレーム透過部５２５とを有する。上り方向の制御フレーム透過部５２４は、ＯＬＴ５２０の配下のＯＮＵ５２１，５２２から送られてくる制御フレームおよびデータフレームを多重・分離装置５２３にそのまま転送する。また、下り方向の制御フレーム透過部５２５は、多重・分離装置５２３から送られてくる制御フレームおよびデータフレームをＯＮＵ５２１，５２２にそのまま転送する。尚、従来のＯＬＴは配下に収容するＯＮＵを管理していたので、データフレームはＬ２ＳＷやルーターなどの上位側の通信装置に転送するが、制御フレームはＯＬＴで終端され、ＯＬＴ毎に配下の各ＯＮＵにデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を割り当てる処理を行っていた。
【００８１】
このように、ＯＬＴ５２０は制御フレームを終端する必要が無く、各ＯＮＵや上位側の通信装置（図７の場合は多重・分離装置５２３）から受信する制御フレームを転送するだけでよいので、ＯＮＵ管理が不要となり処理負荷が低減される。特に、制御フレームとデータフレームの区別無く扱うだけなので、従来のＯＬＴのファームウェアなどを少し変更するだけで済む場合が多い。これにより、従来のＯＬＴをバージョンアップしてそのまま継続して設置し、上位側の多重・分離装置５２３だけを新たに導入するだけで対応することも可能である。
【００８２】
［ＯＬＴの構成例２］
次に、第３実施形態におけるＯＬＴ５０３，５０４のその他の構成例について図８を用いて説明する。図８において、ＯＬＴ５３０はＯＬＴ５０３，５０４に対応し、ＯＮＵ５３１，５３２を収容し、上位側の通信装置である多重・分離装置５３３に各ＯＮＵのデータトラフィックを転送する。図８において、ＯＬＴ５３０は、上り方向の制御フレーム集約部５３４と、下り方向の制御フレーム分離部５３５とを有する。上り方向の制御フレーム集約部５３４は、ＯＬＴ５３０の配下のＯＮＵ５３１，５３２から送られてくる制御フレームを１つの制御フレームに集約した集約制御フレームを作成して多重・分離装置５３３に送信する。また、下り方向の制御フレーム分離部５３５は、多重・分離装置５３３から送られてくる集約制御フレームを分離して各ＯＮＵ宛の制御フレームに展開し、ＯＮＵ５３１，５３２に送信する。ここで、制御フレーム集約部５３４は、制御フレームをそのままカプセル化しても構わないし、ヘッダなどの冗長分を除いて１つのフレームに再構成しても構わない。
【００８３】
多重・分離装置５３３は、図６の多重・分離装置５００に対応し、ＯＮＵ管理部５０１には点線で示した集約制御フレーム処理部２５５を設ける。
【００８４】
集約制御フレーム処理部２５５は、各ＯＬＴ側から送られてくる集約制御フレームをＯＮＵ毎の元の制御フレームに分離して制御部２５４に引き渡す。制御部２５４は、ＯＮＵ毎の制御フレームの内容を解析して、送信要求の制御フレームである場合は通信量割当算出部２５３に出力し、ＯＮＵに関する情報の制御フレームである場合は情報管理部２５２に出力する。また、通信量割当算出部２５３が求めた各ＯＮＵに許可するデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を割り当て、それぞれのＯＮＵに対して送信許可と送信開始時刻，送信継続時間などを示す制御フレームを作成する。そして、集約制御フレーム処理部２５５は、これらの制御フレームを集約した１つの集約制御フレームを作成し、制御フレーム送受信部２５１を介してＯＬＴ側に送信する。
【００８５】
このように、先に説明した図７のＯＬＴ５２０は、各ＯＮＵや上位側の通信装置（図８の場合は多重・分離装置５３３）から受信する制御フレームを転送するだけであったが、図８のＯＬＴ５３０は複数のＯＮＵの制御フレームを１つの集約制御フレームに集約する処理と、逆に集約された集約制御フレームをＯＮＵ別の制御フレームに分離する処理を行う必要がある。このため、ＯＬＴ５３０は図７のＯＬＴ５２０よりも処理負荷が大きくなるが、配下に収容するＯＮＵの台数が多い場合は、１つの集約制御フレームを上位側の多重・分離装置５３３に送信するだけで良い。
【００８６】
さらに、図７のＯＬＴ５２０の上位の通信装置（図７の場合は多重・分離装置５２３）は、各ＯＮＵから個別に制御フレームが送られてくるので、制御フレームを受信後にどのＯＬＴの配下にあるＯＮＵであるかを判別する処理が必要である。これに対して、図８のＯＬＴ５３０の場合は、ＯＬＴ毎に集約制御フレームが送られてくるので、どのＯＬＴの配下にあるＯＮＵの制御フレームであるかを判別する必要が無くなり、上位側の通信装置の処理を低減することができる。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係る通信システム１００ｄでは、各ＯＮＵの制御フレームをそのまま或いは集約して上位側の通信装置である多重・分離装置５００に転送し、多重・分離装置５００によって配下の全てのＯＮＵの管理を行うことができる。
【００８８】
［第３実施形態の具体例］
次に、図６で説明した通信システム１００ｄの具体例について図９を用いて説明する。図９は、図６で説明した通信システム１００ｄに対応する通信システム１００ｅの構成を描いた図である。図９において、多重・分離装置５５０は図６の多重・分離装置５００に対応する。多重・分離装置５５０は、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ５５３および１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ５５４に接続され、１Ｇｂｐｓの上位回線（１Ｇ回線５６１）との間でデータトラフィックの多重および分離を行う。尚、ＯＬＴ５５３およびＯＬＴ５５４は、図７または図８で説明したＯＬＴ５２０またはＯＬＴ５３０と同じ機能を有する。
【００８９】
また、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ５５３は、１Ｇｂｐｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５５９を介してＯＮＵ５５５，５５６を収容する。一方、１Ｇ−ＥＰＯＮのＯＬＴ５５４は、１Ｇｂｐｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５６０を介してＯＮＵ５５７，５５８を収容する。
【００９０】
多重・分離装置５５０は、トラフィック多重・分離部５５１と、ＯＮＵ管理部５５２とで構成される。ここで、トラフィック多重・分離部５５１は図６のトラフィック多重・分離部５０２に対応する。また、ＯＮＵ管理部５５２は図６のＯＮＵ管理部５０１に対応し、他の実施形態で説明した各ＯＮＵ管理部と同じ構成である。
【００９１】
トラフィック多重・分離部５５１は、ＯＬＴ５５３，５５４と接続されており、上位網１０１へのインタフェースである１Ｇ回線５６１とＯＬＴ５５３，５５４との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。ここで、１Ｇ回線５６１は１Ｇｂｐｓの回線である。
【００９２】
ＯＮＵ管理部５５２は、１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５５９と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５６０とに収容される全てのＯＮＵの管理を行う。そして、ＯＮＵ管理部５５２は、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。
【００９３】
ＯＮＵ管理部５５２の通信量割当算出部２５３は、上位網１０１との１Ｇ回線５６１の回線速度が１Ｇｂｐｓなので、全てのＯＮＵから送信されるデータも１Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵの通信速度を算出する。図９の例では、ＯＮＵ５５５からＯＮＵ５５８はそれぞれユーザ端末が出力する１Ｇｂｐｓのデータを入力する。そして、ＯＮＵ５５５からＯＮＵ５５８の各ＯＮＵからＯＬＴ５５３，５５４およびトラフィック多重・分離部５５１を介してＯＮＵ管理部５５２に送信要求の制御フレームを送信する。尚、ＯＬＴ５５３，５５４が図８のＯＬＴ５３０で構成される場合は、集約制御フレームをＯＮＵ管理部５５２に送信する。
【００９４】
ここで、図９に示した各部の回線速度や通信速度は一例である。また、便宜上、速度値はオーバーヘッド分などを無視して記載している。
【００９５】
ＯＮＵ管理部５５２の制御フレーム送受信部２５１は、各ＯＮＵから送信要求の制御フレームを受信する。そして、通信量割当算出部２５３は、各ＰＯＮ回線の上り方向の回線速度の和が多重・分離装置５５０の１Ｇ回線５６１の回線速度を超えないようにＯＮＵ毎のデータ送出量（通信速度）を決定する。
【００９６】
例えば図９の場合、１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５５９と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線５６０の上り方向の回線速度はそれぞれ１Ｇｂｐｓなので、（式８）と（式９）を満足することが条件となる。
【００９７】
（データ送出量(ONU555)＋データ送出量(ONU556)）≦１Ｇｂｐｓ  …（式８）
（データ送出量(ONU557)＋データ送出量(ONU558)）≦１Ｇｂｐｓ  …（式９）
一方、上位側インタフェースの回線速度から（式１０）を満足しなければならない。
【００９８】
（全ＯＮＵのデータ送出量の合計）≦１Ｇｂｐｓ  …（式１０）
通信量割当算出部２５３は、（式８）から（式１０）を満足する各ＯＮＵのデータ送出量を求める。例えば、上記の場合は各ＯＮＵが要求するデータ送出量は同じ（１Ｇｂｐｓ）なので、上位回線の１Ｇ回線５６１の回線速度を全ＯＮＵ数で割った通信速度の２５０Ｍｂｐｓが各ＯＮＵに割り当てられる。このようにして、通信量割当算出部２５３は、ＯＮＵ５５５からＯＮＵ５５８のデータ送出量をそれぞれ２５０Ｍｂｐｓと決定する。そして、決定されたデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を各ＯＮＵに送信許可の制御フレームとして通知する。
【００９９】
尚、上記の説明では、分かり易いように２つのＯＬＴ５５３，５５４がそれぞれ２つのＯＮＵを収容する場合について説明したが、複数のＯＬＴのそれぞれに複数のＯＮＵが接続する場合でも同様に適用することができる。
【０１００】
このようにして、本実施形態に係る通信システム１００ｅは、上位網１０１との１Ｇ回線５６１の回線速度に応じたデータ送出量を収容される全てのＯＮＵに割り当てることができるので、上位側の通信装置（図９の場合は多重・分離装置５００のトラフィック多重・分離部５５１）で廃棄されるデータトラフィックを少なくすることができる。これによって、廃棄されるデータトラフィックをＰＯＮ回線区間で転送する必要がなくなり、ＯＮＵ側の無駄な電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が短くなるので、ＯＮＵの省電力化が可能になる。また、多重・分離装置５５０に大規模なデータバッファが不要となり、上位側の通信装置の省電力化やコスト削減も図ることができる。
【０１０１】
（第４実施形態）
次に、図６で説明した通信システム１００ｄのその他の具体例について図１０を用いて説明する。図１０は、第４実施形態に係る通信システム１００ｆおよび多重・分離装置６００の構成を示した図である。本実施形態における通信システム１００ｆは、先に第３実施形態で説明した図９とは異なり、上位網１０１に接続する上位回線として、１０Ｇ回線６１３と１Ｇ回線６１４の２つの回線を持っている。尚、１０Ｇ回線６１３と１Ｇ回線６１４の２つの回線の転送先は異なるものとする。また、ここでは説明が分かり易いように２つの回線とするが、２つ以上の複数の上位回線を用いる場合でも同じである。
【０１０２】
図１０において、通信システム１００ｆは、多重・分離装置６００と、多重・分離装置６００に接続される２つのＯＬＴ６０１，６０２と、ＯＬＴ６０１に１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１で接続されるＯＮＵ６０３，６０４と、ＯＬＴ６０２に１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１２で接続されるＯＮＵ６０５，６０６とで構成される。
【０１０３】
多重・分離装置６００は、トラフィック多重・分離部６０７と、ＯＮＵ管理部６０８と，転送先管理部６０９と、転送先管理テーブル６０９ａとで構成される。
【０１０４】
トラフィック多重・分離部６０７は、上位網１０１へのインタフェースである１０Ｇ回線６１３および１Ｇ回線６１４とＯＬＴ６０１，６０２との間で、データトラフィックの多重および分離を行う。また、トラフィック多重・分離部６０７は、転送先管理部６０９が転送先管理テーブル６０９ａに保持している各ＯＮＵ毎の転送先に応じて当該ＯＮＵからのデータトラフィックを上位の１０Ｇ回線６１３または１Ｇ回線６１４のいずれかに転送する。
【０１０５】
ＯＮＵ管理部６０８は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１３と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１４とに収容される全てのＯＮＵの管理を行う。また図１０では省略しているが、ＯＮＵ管理部６０８の構成は図６のＯＮＵ管理部５０１と同じ構成である。そして、ＯＮＵ管理部６０８は、各ＯＮＵのロジカルＩＤ，ＯＮＵ＿ＩＤ，所属するＯＬＴのＩＤおよび登録の有無などの情報管理や各ＯＮＵの上り方向のデータ送信タイミング（送信開始時刻，送信継続時間）などの一元管理を行う。但し、図１０の例では、速度が異なる１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓの２つのＰＯＮ回線に各ＯＮＵが収容されており、且つ速度が異なる２つの上位回線（１０Ｇ回線６１３と１Ｇ回線６１４）に接続されているので、図９の場合とはデータ送出量を割り当てる際の処理が少し異なる。
【０１０６】
ＯＮＵ管理部６０８の通信量割当算出部２５３は、転送先の上位回線が１０Ｇ回線６１３と１Ｇ回線６１４の２つがあるので、それぞれの上位回線毎に回線速度の上限を設定する。例えば、上位回線の転送先が１０Ｇ回線６１３に対応する全てのＯＮＵから送信されるデータが１０Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵのデータ送出量を算出する。同様に、上位回線の転送先が１Ｇ回線６１４に対応する全てのＯＮＵから送信されるデータが１Ｇｂｐｓ以内になるように各ＯＮＵのデータ送出量を算出する。
【０１０７】
図１０の例では、ＯＮＵ６０３，６０４，６０５および６０６は、それぞれ１Ｇｂｐｓのデータトラフィックを下位の各ユーザ端末から受信している。そして、ＯＮＵ６０３，６０４のデータトラフィックは１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１を介してＯＬＴ６０１に送られ、ＯＮＵ６０５，６０６のデータトラフィックは１Ｇｂｐｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１２を介してＯＬＴ６０２に送られる。尚、図１０に示した各部の回線速度や通信速度は一例である。また、便宜上、速度値はオーバーヘッド分などを無視して記載している。
【０１０８】
また、図１０において、ＯＮＵ６０３から６０６のデータトラフィックは、転送管理部６０９でそれぞれの転送先が管理されている。例えばトラフィック多重・分離部６０７は、吹き出し窓６２１に記載した例の場合、ＯＮＵ６０３（ロジカルリンクＩＤは＃１１１）のデータを１０Ｇ回線６１３へ転送し、ＯＮＵ６０４，６０５および６０６（ロジカルリンクＩＤはそれぞれ＃２２２，＃３３３および＃４４４）のデータを１Ｇ回線６１４へ転送する。
【０１０９】
ここで、各ＯＮＵはＰＯＮ回線の上り方向の送信要求をＭＰＣＰプロトコルの制御フレームで多重・分離装置６００側に送信する。これらの送信要求は、各ＯＮＵからＯＬＴ６０１，６０２およびトラフィック多重・分離部６０７を介してＯＮＵ管理部６０８で終端される。ＯＮＵ管理部６０８は、各ＯＮＵの送信要求からＯＮＵ毎の実際のデータ送出量を決定する。この際に各ＯＮＵのＰＯＮ回線の上り方向の回線速度が転送先となる上位側の回線速度を越えないようにＯＮＵ毎のデータ送出量（通信速度）を決定する。
【０１１０】
例えば図１０の場合、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１３と１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１４の上り方向の回線速度は１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓなので、（式１１）と（式１２）を満足することが条件となる。
【０１１１】
（データ送出量(ONU603)＋データ送出量(ONU604)）≦１０Ｇｂｐｓ  …（式１１）
（データ送出量(ONU605)＋データ送出量(ONU606)）≦１Ｇｂｐｓ    …（式１２）
一方、上位側インタフェースの回線速度から（式１３）と（式１４）を満足しなければならない。
【０１１２】
（データ送出量(ONU603)）≦１０Ｇｂｐｓ  …（式１３）
（データ送出量(ONU604)＋データ送出量(ONU605)
＋データ送出量(ONU606)）≦１Ｇｂｐｓ  …（式１４）
ＯＮＵ管理部６０８の通信量割当算出部２５３は、（式１１）から（式１４）を満足する各ＯＮＵのデータ送出量を求める。例えば、先ず同じ転送先に送信するＯＮＵの数が多い１Ｇ回線６１４の側から計算すると、（式１４）より、ＯＮＵ６０４，ＯＮＵ６０５，ＯＮＵ６０６のデータ送出量はそれぞれ３３０Ｍｂｐｓとなる（１０の桁まで有効とする場合）。これにより、１Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１２では、ＯＮＵ６０５とＯＮＵ６０６のデータ送出量の合計の６６０Ｍｂｐｓとなり、（式１２）を満足する。一方、ＯＮＵ６０４のデータ送出量が３３０Ｍｂｐｓなので、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１より、ＯＮＵ６０３のデータ送出量は約９．６Ｇｂｐｓまで可能となる。但し、ＯＮＵ６０３のユーザー端末からのデータ送出量が１Ｇｂｐｓなので、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１で送信されるＯＮＵ６０３のデータ送出量は１Ｇｂｐｓとなり、（式１１）および（式１３）を満足する。尚、ＯＮＵ６０３のユーザー端末からのデータ送出量が１０Ｇｂｐｓの場合は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線６１１で送信されるＯＮＵ６０３のデータ送出量は９．６Ｇｂｐｓ（小数点第１位まで有効とする場合）となる。
【０１１３】
このようにして、ＯＮＵ管理部６０８の通信量割当算出部２５３は、ＯＮＵ６０３のデータ送出量を１Ｇｂｐｓ、ＯＮＵ６０４，ＯＮＵ６０５，ＯＮＵ６０６のデータ送出量をそれぞれ３３０Ｍｂｐｓと決めることができる。そして、決定されたデータ送出量（送信開始時刻，送信継続時間など）を各ＯＮＵに送信許可の制御フレームとして通知する。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態に係る通信システム１００ｆは、ＯＮＵ管理部６０８がＯＬＴ６０１，６０２を介して収容される全てのＯＮＵを一括して管理するので、上位網１０１に接続するための複数の上位回線がある場合でも、回線容量に応じたデータ送出量を各ＯＮＵに割り当てることができる。これにより、上位側の通信装置（図１０の場合は多重・分離装置６００のトラフィック多重・分離部６０７）で廃棄されるデータトラフィックを少なくすることができ、ＯＮＵ側の無駄な電子回路の動作時間や送信回路のレーザーの発光時間が短くなるので、ＯＮＵの省電力化が可能になる。また、多重・分離装置６００に大規模なデータバッファが不要となり、上位側の通信装置の省電力化やコスト削減も図ることができる。
【０１１５】
以上、第１実施形態から第４実施形態で説明したように、本発明に係る通信装置および通信システム並びに局側装置は、複数のＰＯＮ回線を収容する上位側の通信装置から配下に収容される全てのＯＮＵを制御することができる。この結果、上位側の通信装置で廃棄されるトラフィックをＯＮＵが送信する必要がなくなるため、ＯＮＵの電子回路の無駄な稼働時間が少なくなり、レーザーの発光時間も短縮されるので、ＯＮＵの省電力化を図ることができる。特に、ＯＮＵの一台当たりの消費電力はＯＬＴ等の局側装置と比較して微少であるが、ＯＮＵは各家庭に設置されるため通信システム全体のＯＮＵ設置台数は数百台から数千万台に上るので、ＯＮＵの省電力化はＣＯ２削減など環境問題対策に非常に有効である。
【０１１６】
さらに、本発明に係る通信システムでは各ＯＮＵのデータ送出量の制御を適切に行うことにより、上位側に伝送可能なトラフィック量のみのデータを扱うことができる。これにより、上位側の通信装置は、複数のＯＬＴからのデータを多重する際にデータトラフィックの待ち合わせのための大規模なデータバッファを必要としないので、多重分離回路のコスト削減を図ることができ、且つ省電力化にも効果がある。
【符号の説明】
【０１１７】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，９００，９５１・・・通信システム
１０１・・・上位網
１０２，２００，３００，４００，９５２・・・通信装置
１０３（２）から１０３（ｎ），９５３（１）から９５３（ｎ）・・・１Ｇ−ＥＰＯＮシステム
３１０，５５９，５６０，６１２，９１２，９１６・・・１Ｇ−ＥＰＯＮ回線
３０９，４１０，４１１，６１１・・・１０Ｇ−ＥＰＯＮ回線
１０４，５０３，５０４，５２０，５３０，５５３，５５４，６０１，６０２，９１３，９１７，９５４・・・ＯＬＴ
１０５・・・光カプラ
１０６，１０７，２０５，２０６，２０７，２０８，３０５，３０６，３０７，３０８，４０６，４０７，４０８，４０９，５０５，５０６，５０７，５０８，５２１，５２２，５３１，５３２，５５５，５５６，５５７，５５８，６０３，６０４，６０５，６０６，９１０，９１１，９１４，９１５・・・ＯＮＵ
１０８，１０９・・・ユーザ端末
２０１，２０２，３０１，３０２・・・ＯＬＴ機能部
２０３，３０３，５０２，５５１，６０７・・・トラフィック多重・分離部
２０４，３０４，５０１，５５２，６０８・・・ＯＮＵ管理部
２０９ａ，２０９ｂ，５０９ａ，５０９ｂ・・・ＰＯＮ回線
２５１・・・制御フレーム送受信部
２５２・・・情報管理部
２５３・・・通信量割当算出部
２５４・・・制御部
２５５・・・集約制御フレーム処理部
３１１，４１２，４１３，６１３・・・１０Ｇ回線
５２３，５３３，６００・・・多重・分離装置
５２４，５２５・・・制御フレーム透過部
５３４・・・制御フレーム集約部
５３５・・・制御フレーム分離部
５６１，６１４，９１８，９１９，９２０・・・１Ｇ回線
６０９・・・転送先管理部
６０９ａ・・・転送先管理テーブル
９０１，９０２・・・ＰＯＮシステム
９０３・・・Ｌ２ＳＷ
【図１】
2011188199.tif 000003
【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】
2011188199.tif 000011
【図１０】
2011188199.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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