(57)【要約】本発明の一実施の形態はイーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）内のリモートノードの登録を容易にするシステムを提供する。システムは、中央ノードと少なくとも１つのリモートノードとを含む。多数の仮想リモートノードは、共通物理リモートノードに接続していて、共通送信機を介して上流側データを送信する。初期ディスカバリサイクルの間は、システムは、未登録のリモートノードが登録のための応答メッセージを送信するようにディスカバリスロットを割り当てる要請メッセージを、リモートノードで受信する。システムは次に、割り当てられたディスカバリスロット内で、応答メッセージを未登録のリモートノードから送信して登録する。共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合、システムは、これらの仮想リモートノードから中央ノードへの応答メッセージの伝送を制御する。
2007503769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の仮想リモートノードが共通物理リモートノードに接続していて、共通物理リモートノード内で共通送信機を介して上流側データを送信する、中央ノードと少なくとも１つのリモートノードとを含む、イーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）内のリモートノードを登録する方法であって、該方法が、
未登録のリモートノードが登録のための応答メッセージを中央ノードに送信し得るようにディスカバリスロットを割り当てる要請メッセージを、ディスカバリサイクルの間に中央ノードからリモートノードで受信することと、
該割り当てられたディスカバリスロット内で、応答メッセージを未登録のリモートノードから送信して登録することと
を含み、該方法はさらに、
該共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合には、異なるリモートノードからの応答メッセージの間で衝突を回避するように、これらの仮想リモートノードから該中央ノードへの応答メッセージの伝送を制御することを含む、方法。
【請求項２】
前記方法が、前記共通物理ノード内の待ち行列を維持して、前記仮想リモートノードからの前記応答メッセージを保存することをさらに含み、
該共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、応答メッセージの伝送を制御することが、該割り当てられたディスカバリスロットの間に、該待ち行列から該中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記割り当てられたディスカバリスロットの間に、前記待ち行列から前記中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信することがさらに、
該待ち行列の先頭の応答メッセージを送信することと、
該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、応答メッセージの伝送を制御することがさらに、
前記待ち行列の先頭の該応答メッセージを多数回、送信試行させて、正常に登録を行わせることと、
該回数の伝送の後に、該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合で、かつ、該回数の伝送の後に前記応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該応答メッセージの伝送を制御することがさらに、
所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルの間、該応答メッセージの伝送を一時停止することと、
一時停止の後で、前記待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合に、応答メッセージの伝送を制御することが、前記割り当てられたディスカバリスロット内で多数の応答メッセージを送信することを含み、
各応答メッセージが登録を求める仮想リモートノードに対応付けられていて、
該多数の応答メッセージがディスカバリスロット内で互いに重複していない、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記多数の応答メッセージを送信することがさらに、前記割り当てられたディスカバリスロット内で該多数の応答メッセージを背中合わせに送信することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合に、応答メッセージを伝送を制御することが、該共通物理ノードに接続した未登録の全仮想リモートノードの登録情報を含む、１つの集合応答メッセージを送信することにより、該集合応答メッセージによって複数の仮想リモートノードを同時に登録する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
先に伝送した前記応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合に、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージの伝送を一時停止期間の間、一時停止することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記一時停止期間は、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記中央ノードからユニキャスト要請メッセージを受信すると直ちに前記応答メッセージの伝送を再開することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合に、この先の該応答メッセージの伝送を所定の期間一時停止することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合に、該中央ノードからユニキャスト要請を受信するまで、この先の該応答メッセージの伝送を一時停止することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記一時停止が、タイムアウト期間に基づいていて、その終了時に前記応答メッセージの伝送を再開する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合に、
該中央ノードが送信した下流側データを継続して監視することと、
該中央ノードでの電源の喪失またはシステム再開を示し得る、該中央ノードが送信した下流側データに分断がある場合は、一時停止を終了して、該応答メッセージの伝送を再開する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
多数の仮想リモートノードが共通物理リモートノードに接続していて、該共通物理リモートノード内で共通送信機を介して上流側データを送信する、中央ノードと少なくとも１つのリモートノードとを含む、イーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）内のリモートノードを登録する方法であって、該方法が、
未登録のリモートノードが登録のための応答メッセージを該中央ノードに送信し得るようにディスカバリスロットを割り当てる要請メッセージを、ディスカバリサイクルの間に該中央ノードからリモートノードで受信することと、
該割り当てられたディスカバリスロット内で、未登録のリモートノードまたは未登録仮想リモートノードからの登録のための応答メッセージを、選択的に送信することにより、送信した応答メッセージ間の衝突の可能性を低減することと
を含む、方法。
【請求項１７】
先に伝送した前記応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合に、前記応答メッセージの選択的送信が、該応答メッセージの伝送を一時停止期間の間、一時停止することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記一時停止期間が、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
先に伝送した前記応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合に、該応答メッセージの選択的送信がさらに、前記中央ノードからユニキャスト要請メッセージを受信すると直ちに該応答メッセージの伝送を再開することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合に、この先の該応答メッセージの伝送を所定の期間、一時停止することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合に、該中央ノードからユニキャスト要請を受信するまで、この先の該応答メッセージの伝送を一時停止することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記一時停止が、タイムアウト期間に基づいていて、その終了時に前記応答メッセージの伝送を再開する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合に、
該中央ノードが送信した下流側データを継続して監視することと、
該中央ノードでの電源の喪失またはシステム再開を示し得る、中央ノードが送信した下流側データに分断がある場合には、一時停止を終了して、該応答メッセージの伝送を再開することとを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記共通物理ノード内の待ち行列を維持して、前記仮想リモートノードからの応答メッセージを保存することをさらに含み、
該共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合には、前記割り当てられたディスカバリスロットの間に、該待ち行列から前記中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信すること
をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
前記割り当てられたディスカバリスロットの間に、前記待ち行列から前記中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信することがさらに、
該待ち行列の先頭の応答メッセージを送信することと、
該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入すること
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合に、
前記待ち行列の先頭の応答メッセージを多数回、送信試行させて、正常に登録を行わせることと、
該伝送の回数でも該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入すること
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合で、かつ、該伝送の回数でも前記応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合には、
所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルの間、該応答メッセージの伝送を一時停止することと、
該一時停止の後で、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入すること
をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合に、
前記割り当てられたディスカバリスロット内で多数の応答メッセージを送信することをさらに含み、
各応答メッセージが登録を求める仮想リモートノードに対応付けられていて、
該多数の応答メッセージが該ディスカバリスロット内で互いに重複していない、請求項１６に記載の方法。
【請求項２９】
前記多数の応答メッセージを送信することがさらに、前記割り当てられたディスカバリスロット内で該多数の応答メッセージを背中合わせに送信することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合に、
該共通物理ノードに接続した未登録の全仮想リモートノードの登録情報を含む、１つの集合応答メッセージを送信することにより、該集合応答メッセージによって複数の仮想リモートノードを同時に登録すること
をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項３１】
イーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）内のリモートノードを登録する装置であって、
中央ノードと、
少なくとも１つの物理リモートノードと、
共通物理リモートノードに接続して、該共通物理リモートノード内で、共通送信機を介して上流側データを送信する、多数の仮想リモートノードと、
未登録のリモートノードが登録のための応答メッセージを中央ノードに送信し得るようにディスカバリスロットを割り当てる要請メッセージを、ディスカバリサイクルの間に該中央ノードからリモートノードで受信するように構成した、受信機構と、
該割り当てられたディスカバリスロット内で、応答メッセージを未登録のリモートノードから送信して登録するように構成した、伝送機構と、
該共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、異なるリモートノードからの応答メッセージの間で衝突を回避するように、これらの仮想リモートノードから該中央ノードへの応答メッセージの伝送を制御するように構成した、制御機構と
を備える装置。
【請求項３２】
前記制御機構がさらに、前記共通物理ノード内の待ち行列を維持して、前記仮想リモートノードからの前記応答メッセージを保存するように構成され、
該共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合には、該制御機構がさらに、前記割り当てられたディスカバリスロットの間に、該待ち行列から該中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信するように構成される、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記割り当てられたディスカバリスロットの間に、前記待ち行列から前記中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信する際に、前記制御機構がさらに、
該待ち行列の先頭の応答メッセージを送信し、
該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入する
ように構成される、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合に、前記制御機構がさらに、
前記待ち行列の先頭の応答メッセージを多数回、送信試行させて、正常に登録を行わせ、
該伝送の回数でも該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該待ち行列の最後に応答メッセージを再挿入する
ように構成した、請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合で、かつ、前記伝送の回数でも前記応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合には、前記制御機構がさらに、
所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルの間、該応答メッセージの伝送を一時停止して、
該一時停止の後で、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入する
ように構成される、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合には、前記制御機構が、前記割り当てられたディスカバリスロット内で多数の応答メッセージを送信するように構成され、
各応答メッセージが登録を求める仮想リモートノードと対応付けられていて、
該多数の応答メッセージが該ディスカバリスロット内で互いに重複していない、請求項３１に記載の装置。
【請求項３７】
前記制御機構が、前記多数の応答メッセージを送信する際に、前記割り当てられたディスカバリスロット内で該多数の応答メッセージを背中合わせに送信するようにさらに構成される、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合には、前記制御機構がさらに、
該共通物理ノードに接続した未登録の全仮想リモートノードの登録情報を含む、１つの集合応答メッセージを送信することにより、該集合応答メッセージが複数の仮想リモートノードを同時に登録することを許容するように構成される、請求項３１に記載の装置。
【請求項３９】
先に伝送した応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合には、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの前記応答メッセージの伝送を一時停止期間の間、一時停止するように構成した、請求項３１に記載の装置。
【請求項４０】
前記一時停止期間は、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルである、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
先に伝送した応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合は、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードがさらに、前記中央ノードからユニキャスト要請メッセージを受信すると直ちに該応答メッセージの伝送を再開するように構成される、請求項３９に記載の装置。
【請求項４２】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、該未登録のリモートノードまたは該未登録の仮想リモートノードが、この先の該応答メッセージの伝送を所定の期間一時停止するように構成した、請求項３１に記載の装置。
【請求項４３】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、該未登録のリモートノードまたは該未登録の仮想リモートノードが、該中央ノードからユニキャスト要請を受信するまで、この先の該応答メッセージの伝送を一時停止するように構成される、請求項３１に記載の装置。
【請求項４４】
前記一時停止が、タイムアウト期間に基づいていて、その終了時に前記応答メッセージの伝送を再開する、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、該未登録のリモートノードまたは該未登録の仮想リモートノードが、
該中央ノードが送信した下流側データを継続して監視して、
該中央ノードでの電源の喪失またはシステム再開を示し得る、中央ノードが送信した下流側データに分断がある場合は、前記一時停止を終了して、該応答メッセージの伝送を再開するように構成される、請求項４３に記載の装置。
【請求項４６】
イーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）内のリモートノードを登録する装置であって、該装置が、
中央ノードと、
少なくとも１つの物理リモートノードと、
共通物理リモートノードに接続して、該共通物理リモートノード内で、共通送信機を介して上流側データを送信する、多数の仮想リモートノードと、
未登録のリモートノードが登録のための応答メッセージを該中央ノードに送信し得るようにディスカバリスロットを割り当てる要請メッセージを、ディスカバリサイクルの間に該中央ノードからリモートノードで受信するように構成される、受信機構と、を備え、
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードが、該割り当てられたディスカバリスロット内で、登録のための応答メッセージを選択的に送信することにより、送信した応答メッセージの間の衝突の可能性を低減するように構成される、装置。
【請求項４７】
先に伝送した前記応答メッセージが所定の回数正常に登録しなかった場合は、前記制御機構が、該応答メッセージの伝送を一時停止期間の間、一時停止するように構成される、請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記一時停止期間は、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルである、請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
先に伝送した応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合は、前記制御機構がさらに、前記中央ノードからユニキャスト要請メッセージを受信すると直ちに該応答メッセージの伝送を再開するように構成される、請求項４７に記載の装置。
【請求項５０】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、該未登録のリモートノードまたは該未登録の仮想リモートノードがさらに、この先の該応答メッセージの伝送を所定の期間一時停止するように構成される、請求項４６に記載の装置。
【請求項５１】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、該未登録のリモートノードまたは該未登録の仮想リモートノードがさらに、該中央ノードからユニキャスト要請を受信するまで、この先の該応答メッセージの伝送を一時停止するように構成される、請求項４６に記載の装置。
【請求項５２】
前記一時停止が、タイムアウト期間に基づいていて、その終了時に前記応答メッセージの伝送を再開する、請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが前記中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、該未登録のリモートノードまたは該未登録の仮想リモートノードがさらに、
該中央ノードが送信した下流側データを継続して監視して、
該中央ノードでの電源の喪失またはシステム再開を示し得る、該中央ノードが送信した下流側データに分断がある場合は、前記一時停止を終了して、該応答メッセージの伝送を再開するように構成される、請求項５１に記載の装置。
【請求項５４】
前記共通物理ノード内の待ち行列を維持して、前記仮想リモートノードからの応答メッセージを保存するように構成される制御機構をさらに備え、
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、該制御機構がさらに、前記割り当てられたディスカバリスロットの間に、該待ち行列から前記中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信するように構成される、請求項４６に記載の装置。
【請求項５５】
前記割り当てられたディスカバリスロットの間に、前記待ち行列から前記中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信する際に、前記制御機構がさらに、
該待ち行列の先頭の該応答メッセージを送信して、
該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入する
ように構成される、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、前記制御機構がさらに、
前記待ち行列の先頭の応答メッセージを多数回、送信試行させて、正常に登録を行わせて、
該伝送の回数でも該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、該待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入する
ように構成される、請求項５４に記載の装置。
【請求項５７】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合で、かつ、その伝送の回数でも該応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、前記制御機構がさらに、
所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルの間、該応答メッセージの伝送を一時停止して、
該一時停止の後に、前記待ち行列の最後に該応答メッセージを再挿入する
ように構成される、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、該制御機構が、前記割り当てられたディスカバリスロット内で多数の応答メッセージを送信するように構成される制御機構をさらに備え、
各応答メッセージが登録を求める仮想リモートノードと対応付けられていて、
該多数の応答メッセージが該ディスカバリスロット内で互いに重複していない、請求項４６に記載の装置。
【請求項５９】
前記制御機構がさらに、前記多数の応答メッセージを送信する際に、前記割り当てられたディスカバリスロット内で該多数の応答メッセージを背中合わせに送信するように構成される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
前記共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、
該共通物理ノードに接続した未登録の全仮想リモートノードの登録情報を含む、１つの集合応答メッセージを送信することにより、該集合応答メッセージは複数の仮想リモートノードを同時に登録することを許容する
ように構成される制御機構をさらに備える、請求項４６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動光ネットワークの設計に関する。特に詳しくは、本発明は、イーサネット（登録商標）受動光ネットワーク内の複数のリモートノードを検出する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ますます増えつつあるインターネットトラフィックに歩調を合わせるために、光ファイバおよび対応する光伝送設備を幅広く配置して、基幹ネットワークの容量を大幅に増加している。しかしながら、このような基幹ネットワーク容量の増加は、対応するアクセスネットワーク容量における増加と一致していない。デジタル加入者回線（ＤＳＬ）およびケーブルモデム（ＣＭ）等のブロードバンド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が提供する限定された帯域幅では、高帯域幅をエンドユーザに提供する際に深刻な障害が発生している。
【０００３】
現在開発中の異なる技術のうち、イーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）は、次世代アクセスネットワークとして最も良い候補の１つである。ＥＰＯＮは、ユビキタスイーサネット（登録商標）技術を安価な受動光学素子と組み合わせたものである。従って、費用対効果の高い、高容量の受動光学素子を用いて、イーサネット（登録商標）の簡易性および拡張性を提供するものである。特に、高帯域幅の光ファイバにより、ＥＰＯＮは、ブロードバンド音声、データおよびビデオトラフィックに同時に対応することができる。このような一体型サービスを、ＤＳＬまたはＣＭ技術で提供することは難しい。また、ＥＰＯＮがインターネットプロトコル（ＩＰ）トラフィックにさらに適しているのは、イーサネット（登録商標）フレームが大きさ異なるネイティブＩＰパケットを直接カプセル化することができるのに対し、ＡＴＭ受動光ネットワーク（ＡＰＯＮ）は大きさが決まっているＡＴＭセルを用いいているので、結果としてパケットの断片化および再構築が必要となるからである。
【０００４】
一般に、ＥＰＯＮは、ネットワークの”最初の１マイル”に用いられている。これにより、サービスプロバイダの中央局と、業務または個人加入者との間に接続性を構成する。理論的には、最初の１マイルは、多数の加入者にサービスを提供する中央局を備える、ポイントツーマルチポイントネットワークである。ツリートポロジをＥＰＯＮに用いることができる。１本のファイバで中央局を受動光分配器と接続して、下流側の光信号を分割して加入者に分配して、加入者からの上流側の光信号を合成する（図１を参照）。
【０００５】
ＥＰＯＮ内の伝送は一般に、光加入者線端局装置（ＯＬＴ）と光ネットワーク装置（ＯＮＵ）との間で行われる（図２を参照）。ＯＮＵは、しばしば光加入者線終端装置（ＯＮＴ）とも呼ばれることに留意されたい。ＯＬＴは一般に中央局に常駐し、光アクセスネットワークを地下基幹に接続する。これは一般に、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）またはローカル公衆網に属する外部ネットワークである。ＯＮＵを、ＣＵＲＢまたはエンドユーザの位置のいずれかに配置することができ、ブロードバンド音声データおよびビデオサービスを提供することができる。ＯＮＵは一般に、１×Ｎ（１×Ｎ）受動光カプラに接続する。ＮはＯＮＵの数である。受動光カプラは一般に、１つの光リンクを介してＯＬＴに接続している。この構成により、ＥＰＯＮが必要とするファイバの本数とハードウェアの量とを大幅に節約することができる。
【０００６】
ＥＰＯＮ内の通信は、下流側トラフィック（ＯＬＴからＯＮＵ）と上流側トラフィック（ＯＮＵからＯＬＴ）とを含む。下流側方向では、１×Ｎ受動光カプラの一斉送信の性質のために、ＯＬＴによる下流側データフレーム一斉送信が全ＯＮＵに届いて、続いて宛て先ＯＮＵが抽出することができる。上流側方向では、ＯＮＵがチャネル容量およびリソースを共有する必要があるのは、受動光カプラをＯＬＴと接続しているリンクが１つしかないからである。
【０００７】
それに対応して、ＥＰＯＮは一般に、あるアービトレーション機構を用いて、データの衝突を防止し、上流側ファイバチャネル容量を公平に共有するようにしている。これは、伝送ウインドウ（タイムスロット）を各ＯＮＵに割り当てることにより、行われる。各タイムスロットは、数個のイーサネット（登録商標）パケットを伝送することができる。ＯＮＵは一般に、そのタイムスロットに達するまで、加入者から受信するパケットを緩衝する。そのタイムスロットに達したならば、ＯＮＵは、保存した全フレームをＯＬＴまで、全チャネル速度で”バーストする”。
【０００８】
任意の時にＯＮＵをＥＰＯＮに接続可能にするために、ＥＰＯＮは一般に２つの動作モードを有している。ディスカバリ（初期化）モードおよび通常動作モードである。通常動作モードは、通常の上流側データ伝送に対応する。伝送の機会を全ての初期化したＯＮＵに順に割り当てる。ＯＬＴは定期的にディスカバリモードになって、ＯＮＵをＥＰＯＮに加入させることに留意されたい。ディスカバリモードは、通常の上流側データ伝送を一時停止している間に、新規に加入したＯＮＵを検出するために用いる時間ウインドウを用意する。ＯＬＴが新規に加入したＯＮＵを正常に登録した場合は、ＯＮＵに論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤ）を割り当てる。これは、ＯＮＵ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスに対応する。このＬＬＩＤにより、後にＯＬＴと通信する間に、特定のＯＮＵを識別する。
【０００９】
現在のＥＰＯＮアーキテクチャにより、ＯＮＵが複数のＬＬＩＤを有することができる。ＯＬＴが複数のＬＬＩＤをＯＮＵに割り当てた場合、ＬＬＩＤは全て、共通物理ＯＮＵに対応付けられているが、各ＬＬＩＤは、ＯＬＴに対する論理ＯＮＵの等価物を表す。この特徴により、多数のユーザ装置を共通物理ＯＮＵに接続して、仮想ＯＮＵ（ＶＯＮＵ）として動作させることができる。ディスカバリの間は、共通物理ＯＮＵを介して全データを送信するが、これらのＶＯＮＵは、通常のＯＮＵのように動作する。
【００１０】
２以上の未登録ＶＯＮＵが、ＯＬＴを用いて登録を要求でき、上流側応答メッセージをスケジュール設定していないので（新規に加入したＶＯＮＵをまだ初期化していないので）、ディスカバリ処理では、応答メッセージの間で衝突が発生しやすい。衝突の可能性が高い場合は、ＥＰＯＮを長時間ディスカバリモードのままにする必要が有り、さらに頻繁にディスカバリモードに入るようにすることにより、通常のデータ伝送に利用可能な帯域幅を低減してしまうことになる。
【００１１】
従って、ディスカバリ処理の間の衝突を低減して、上流側で帯域幅をさらに効率的に利用する、ＥＰＯＮ内のリモートノードを検出する方法および装置が必要である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施の形態は、イーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）内のリモートノードの登録を容易にするシステムを提供する。システムは、中央ノードと少なくとも１つのリモートノードとを含む。多数の仮想リモートノードは、共通物理リモートノードに接続していて、共通物理リモートノード内で共通送信機を介して上流側データを送信する。初期ディスカバリサイクルの間は、システムは、未登録のリモートノードが登録のための応答メッセージを送信するようにディスカバリスロットを割り当てる要請メッセージを、中央ノードからリモートノードで受信する。システムは次に、割り当てられたディスカバリスロット内で、応答メッセージを未登録のリモートノードから送信して登録する。共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、システムは、異なるリモートノードからの応答メッセージの間で衝突を回避するように、これらの仮想リモートノードから中央ノードへの応答メッセージの伝送を制御する。
【００１３】
本実施の形態の一変形例では、共通物理リモートノードが待ち行列を維持して、仮想リモートノードからの応答メッセージを保存する。共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、共通物理リモートノードは、割り当てられたディスカバリスロットの間に、待ち行列から中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信する。
【００１４】
さらに一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、共通物理リモートノードが、待ち行列の先頭の応答メッセージを送信する。応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、共通物理リモートノードは、同じ応答メッセージを待ち行列の最後に再挿入する。
【００１５】
さらに一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、共通物理リモートノードが、待ち行列の先頭の応答メッセージを多数回、送信試行させて、正常に登録を行わせる。その伝送の回数でも応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、共通物理リモートノードは、待ち行列の最後に応答メッセージを再挿入する。
【００１６】
さらに一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合で、かつ、その伝送の回数でも応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、共通物理リモートノードは、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルの間、応答メッセージの伝送を一時停止する。一時停止の後で、共通物理リモートノードは、待ち行列の最後に応答メッセージを再挿入する。
【００１７】
本実施の形態の一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、共通物理リモートノードは、割り当てられたディスカバリスロット内で多数の応答メッセージを送信し、各応答メッセージが登録を求める仮想リモートノード対応付けられていて、その多数の応答メッセージがディスカバリスロット内で互いに重複していない。
【００１８】
さらに一変形例では、共通物理リモートノードは、割り当てられたディスカバリスロット内でその多数の応答メッセージを背中合わせに送信する。
【００１９】
本実施の形態の一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、共通物理リモートノードは、共通物理ノードに接続した未登録の全仮想リモートノードの登録情報を含む、１つの集合応答メッセージを送信する。この集合応答メッセージにより複数の仮想リモートノードを同時に登録する。
【００２０】
本実施の形態の一変形例では、先に伝送した応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合は、システムは、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージの伝送を一時停止期間の間、一時停止する。
【００２１】
さらに一変形例では、一時停止期間は、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルである。
【００２２】
さらに一変形例では、システムは、中央ノードからユニキャスト要請メッセージを受信すると直ちに応答メッセージの伝送を再開する。
【００２３】
本実施の形態の一変形例では、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、システムは、この先の応答メッセージの伝送を所定の期間一時停止する。
【００２４】
本実施の形態の一変形例では、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、システムは、中央ノードからユニキャスト要請を受信するまで、この先の応答メッセージの伝送を一時停止する。
【００２５】
さらに一変形例では、一時停止が、タイムアウト期間に基づいていて、その終了時に応答メッセージの伝送を再開する。
【００２６】
さらに一変形例では、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、システムは、中央ノードが送信した下流側データを継続して監視する。中央ノードでの電源の喪失またはシステム再開を示す、中央ノードが送信した下流側データに分断がある場合は、システムは、一時停止を終了して、応答メッセージの伝送を再開する。
【００２７】
本発明の別の実施の形態では、イーサネット（登録商標）受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）内のリモートノードの登録を容易にするシステムを提供する。システムは、中央ノードと少なくとも１つのリモートノードとを含む。多数の仮想リモートノードが共通物理リモートノードに接続していて、共通物理リモートノード内で共通送信機を介して上流側データを送信する。初期ディスカバリサイクルの間、システムは、未登録のリモートノードが登録のための応答メッセージを中央ノードに送信するようにディスカバリスロットを割り当てる要請メッセージを、ディスカバリサイクルの間に中央ノードからリモートノードで受信する。システムは次に、割り当てられたディスカバリスロット内で、未登録のリモートノードまたは未登録仮想リモートノードからの登録のための応答メッセージを、選択的に送信することにより、送信した応答メッセージ間の衝突の可能性を低減する。
【００２８】
本実施の形態の一変形例では、先に伝送した応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合は、システムは、応答メッセージの伝送を一時停止期間の間、一時停止する。
【００２９】
さらに一変形例では、一時停止期間が、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルである。
【００３０】
さらに一変形例では、先に伝送した応答メッセージが所定の回数正常に登録されなかった場合は、システムは、中央ノードからユニキャスト要請メッセージを受信すると直ちに応答メッセージの伝送を再開する。
【００３１】
本実施の形態の一変形例では、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、システムは、この先の応答メッセージの伝送を所定の期間、一時停止する。
【００３２】
本実施の形態の一変形例では、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、システムは、中央ノードからユニキャスト要請を受信するまで、この先の応答メッセージの伝送を一時停止する。
【００３３】
さらに一変形例では、一時停止が、タイムアウト期間に基づいていて、その終了時に応答メッセージの伝送を再開する。
【００３４】
さらに一変形例では、未登録のリモートノードまたは未登録の仮想リモートノードからの応答メッセージが中央ノードからの明示された否定応答になった場合は、システムは、中央ノードが送信した下流側データを継続して監視する。中央ノードでの電源の喪失またはシステム再開を示す、中央ノードが送信した下流側データに分断がある場合は、システムは一時停止を終了して、応答メッセージの伝送を再開する。
【００３５】
本実施の形態の一変形例では、システムは、共通物理ノード内の待ち行列を維持して、仮想リモートノードからの応答メッセージを保存する。共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、システムは、割り当てられたディスカバリスロットの間に、待ち行列から中央ノードへ応答メッセージを１つだけ送信する。
【００３６】
さらに一変形例では、システムは、待ち行列の先頭の応答メッセージを送信する。応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、システムは、待ち行列の最後に応答メッセージを再挿入する。
【００３７】
さらに一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、システムは、待ち行列の先頭の応答メッセージを多数回、送信試行させて、正常に登録を行わせる。その伝送の回数でも応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、システムは、待ち行列の最後に応答メッセージを再挿入する。
【００３８】
さらに一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合で、かつ、その伝送の回数でも応答メッセージの登録が正常に行われなかった場合は、システムは、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルの間、応答メッセージの伝送を一時停止する。一時停止の後で、システムは、待ち行列の最後に応答メッセージを再挿入する。
【００３９】
本実施の形態の一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、システムは、割り当てられたディスカバリスロット内で多数の応答メッセージを送信することを含み、各応答メッセージが登録を求める仮想リモートノード対応付けられていて、その多数の応答メッセージがディスカバリスロット内で互いに重複していない。
【００４０】
さらに一変形例では、システムは、割り当てられたディスカバリスロット内でその多数の応答メッセージを背中合わせに送信する。
【００４１】
本実施の形態の一変形例では、共通物理リモートノードに接続した複数の仮想リモートノードが同時に登録を求めている場合は、システムは、共通物理ノードに接続した未登録の全仮想リモートノードの登録情報を含む、１つの集合応答メッセージを送信することにより、集合応答メッセージによって複数の仮想リモートノードを同時に登録する。
【００４２】
（詳細な説明）
当業者が本発明を利用し用いることができるように、特定の適用例およびその要件を背景として、以下に説明する。開示した実施の形態に対する各種の変形例は、当業者にとって容易に明らかになるであろう。そして、ここで定義する一般的な原理を、本発明の精神及び範囲から逸脱しない範囲で（例えば、一般的な受動光ネットワーク（ＰＯＮ）アーキテクチャ）、他の実施の形態および適用例に適用することもできる。従って、本発明は、示した実施の形態に限定されるものではなく、ここに開示した原理および特徴に一致した最も広い範囲に基づくものである。
【００４３】
この詳細な説明に記載のデータ構造および手順を一般に、コンピュータ読取可能記憶媒体に保存する。これは、コンピュータシステムが用いるコードおよび／またはデータを格納する任意の装置または媒体であっても良い。これに限定しないが、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、半導体メモリ、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（ディジタル多目的ディスクまたはデジタルビデオディスク）等の磁気および光記憶装置、伝送媒体埋め込みコンピュータ命令信号（信号を変調した搬送波があるもの、またはないもの）を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（受動光ネットワークトポロジ）
図１は、中央局および多数の加入者が、光ファイバおよび受動光分配器を介してともに接続している、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）を示している。図１に示すように、多数の加入者が、光ファイバ１０２および受動光分配器１０２を介して中央局１０１と接続している。受動光分配器１０２をエンドユーザ位置の近傍に配置することができるので、初期ファイバ設置コストを最小限にすることができる。中央局１０１を、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）が運営する都市圏ネットワーク等の外部ネットワーク１０３と接続することができる。図１ではツリートポロジを示しているが、ＰＯＮは、リングまたはバス等の他のトポロジの基づくこともできることに留意されたい。
【００４５】
（通常動作モード）
図２は、通常動作モードでのＥＰＯＮを示す。ＯＮＵを任意の時にＥＰＯＮ内に接続できるようにするために、ＥＰＯＮは一般に、２つの動作モードを有している。通常動作モードおよびディスカバリ（初期化）モードである。通常動作モードは、伝送機会を初期化した全ＯＮＵに割り当てている、通常の上流側データ伝送に対応している。
【００４６】
図２に示すように、下流側の方向では、０ＬＴ２０１が下流側データをＯＮＵ１（２１１）、ＯＮＵ２（２１２）およびＯＮＵ３（２１３）に一斉送信する。全ＯＮＵは同じコピーの下流側データを受信する間に、各ＯＮＵは、自身のその対応するユーザに宛てたデータのみを選択的に転送する。それぞれ、ユーザ１（２２１）、ユーザ２（２２２）、ユーザ３（２２３）である。
【００４７】
上流側の方向では、ＯＮＵのサービスレベルの契約により、ＯＬＴ２０１は始めに、伝送ウインドウをスケジュール設定して、各ＯＮＵに割り当てる。その伝送タイムスロットではない場合は、ＯＮＵは一般に、そのユーザから受信したデータをバッファする。そのスケジュール設定した伝送タイムスロットになった場合は、ＯＮＵは、そのすべてのバッファしたユーザデータを割り当てられた伝送ウインドウ内で送信する。
【００４８】
全ＯＮＵがＯＬＴのスケジュール設定に従って順番に上流側データを送信するので、上流側リンクの容量を効率的に利用することができる。しかしながら、適切にスケジュール設定を行うには、ＯＬＴは、新規に加入したＯＮＵを検出して初期化する必要がある。検出の間は、ＯＬＴは、ＯＮＵの往復伝搬遅延、その媒体アクセス（ＭＡＣ）アドレス、そのサービスレベルの契約等の、伝送スケジュール設定に重要な情報を収集しても良い（場合によっては、サービスレベルの契約をすでにＯＬＴがわかっている場合もあることに留意されたい）。
【００４９】
（ＥＰＯＮ内でのディスカバリモード）
図３は、ディスカバリ処理を説明する時間空間図である。ディスカバリ処理を開始する時に、ＯＬＴ３０１は始めに、ＯＬＴ３０１がディスカバリモードに入って、新規のＯＮＵを登録することができる開始時間ｔｓの時間間隔を設定する（この時間間隔をディスカバリウインドウと呼ぶ）。現在時間からｔｓまで、ＯＬＴ３０１は登録したＯＮＵから通常の上流側データを受信し続けることができることに留意されたい。ＯＬＴ３０１はまた、各新規に加入したＯＮＵが応答メッセージをＯＬＴ３０１に送信して登録を要求できるように、時間間隔を設定する（ディスカバリスロットと呼ぶ）。ディスカバリスロットの開始時間は、ディスカバリウインドウｔｓの開始時間と同じである。登録をしようとする２以上のＯＮＵがあり、かつ、未登録のＯＮＵとＯＬＴ３０１との間の距離がわかっていないので、ディスカバリウインドウの大きさは、少なくともディスカバリスロットの大きさと、ＯＮＵとＯＬＴ３０１との間の最大可能往復遅延とを含む必要がある。
【００５０】
時間ｔ１（ｔ１＜ｔｓ）では、ＯＬＴ３０１はディスカバリ要請メッセージ３１１（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈマルチポイント制御プロトコル（ＭＰＣＰ）によるＤＩＳＣＯＶＥＲＹ＿ＧＡＴＥメッセージとすることができる）を、新規に加入した未登録のＯＮＵ３０２を含む、全ＯＮＵに一斉送信する。ディスカバリ要請メッセージ３１１は、ＯＬＴ３０１がメッセージを送信した時間であるｔ１の時間スタンプと、ディスカバリスロットの開始時間であるｔｓの時間スタンプとを含む。ディスカバリ要請メッセージ３１１を受信すると、ＯＮＵ３０２は、ディスカバリ要請メッセージ３１１が持つ時間スタンプに従って、そのローカルクロックをｔ１に設定する。
【００５１】
ＯＮＵ３Ｏ２のローカルクロックがディスカバリスロットの開始時間ｔｓになったら、ＯＮＵ３０２は、さらにランダム遅延を待ってから、応答メッセージ３１４を送信する（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈＭＰＣＰ規格に基づくＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージとすることができる）。複数の初期化していないＯＮＵからの応答メッセージが常に衝突する場合は、このランダム遅延を適用して、永続的な衝突を回避することができる。応答メッセージ３１４は、ＯＮＵ３Ｏ２のＭＡＣアドレスおよび応答メッセージ３１４を送信したＯＮＵ３Ｏ２のローカル時間の時間スタンプｔｓを含む。
【００５２】
ＯＬＴ３０１が時間ｔ３でＯＮＵ３０２から応答メッセージ３１４を受信した場合は、ＯＮＵ３Ｏ２のＭＡＣアドレスおよび応答メッセージ３１４を送信したＯＮＵ３Ｏ２のローカル時間ｔｓを知ることになる。ＯＬＴ３０１は次に、ＯＮＵ３０２の往復遅延を計算することができる。［（ｔ３−ｔ１）−（ｔ２−ｔ１）］＝（ｔ３−ｔ２）である。
【００５３】
図４は、ディスカバリ処理の間の応答メッセージ間の衝突を説明する時間空間図である。ｔ１では、ＯＬＴ４０１は、ディスカバリ要請メッセージ４１１を時間スタンプｔ１およびディスカバリスロット開始時間ｔ２とともに送出する。ディスカバリ要請メッセージ４１１を受信すると、未検出のＯＮＵ４０２および４０３は、それらのローカルクロックをそれぞれｔ１に設定する。ＯＮＵ４０３は、ＯＮＵ４０２よりもＯＬＴ４０１から離れた位置にあるので、０ＮＵ４Ｏ３のローカルクロックは実際にはＯＮＵ４Ｏ２のローカルクロックよりも遅れている。しかしながら、ＯＮＵ４Ｏ２のローカルクロックおよび４Ｏ３のローカルクロックがともにｔｓになった場合は、ＯＮＵはともにディスカバリスロットにはいる。０ＮＵ４０２は、応答メッセージ４２２を送出する前に、ランダム遅延を待つ。同様に、ＯＮＵ４０３は、応答メッセージ４２３を送出する前に、ランダム遅延を待つ。
【００５４】
図４に示すように、互いに１つの応答メッセージ長内で応答メッセージ４２２および４２３がＯＬＴ４０１に達した場合は、衝突が発生する。その結果、応答メッセージ４２２および４２３がともに化けてしまい、登録要求はいずれも失敗することになる。
【００５５】
図５は、共通物理ＯＮＵに対応する複数のＶＯＮＵを示す。現在のＥＰＯＮアーキテクチャにより、ＯＮＵは複数のＬＬＩＤを有することができる。全ＬＬＩＤは共通物理ＯＮＵに対応付けられているが、ＯＬＴがＯＮＵに複数のＬＬＩＤを割り当てた場合、各ＬＬＩＤは、ＯＬＴに対する論理ＯＮＵの等価物を表す。実際、ＯＬＴは、独立した、個別のＯＮＵを表すように各ＬＬＩＤを扱うこともできる。この特徴により、多数のユーザ装置を共通物理ＯＮＵに対応する異なるＶＯＮＵに接続することができ、独立したＯＮＵの状態を享受することができる。ディスカバリの間、これらのＶＯＮＵは、通常の物理ＯＮＵのように動作して、共通物理ＯＮＵは、ＶＯＮＵが送信する任意のデータに対して”トランスペアレント”である。図５に示すように、ＯＬＴ５０１は
１つのＯＮＵとして動作する物理ＯＮＵ５１１および５１３にＬＬＥＤを１つずつ発行することもできる。ＯＬＴ５０１は、３つのＬＬＩＤをＶＯＮＵ５２１、５２２および５２３と対応する共通物理ＯＮＵ５１２に割り当てても良い。これらのＶＯＮＵは順に、ユーザ５３１、５３２および５３３に接続する。
【００５６】
明らかに、非常に数多くのＶＯＮＵがＥＰＯＮに加入している場合は、応答メッセージ間の衝突の可能性は非常に高くなる。従って、本発明の目的の１つは、上流側の帯域幅を効率的に利用しながら、複数のＯＮＵからの応答メッセージ間の衝突の可能性を低減することである。
【００５７】
（遅延登録）
共通物理ＯＮＵに接続したＶＯＮＵの応答メッセージ間の衝突を低減するアプローチの１つは、これらの応答メッセージの伝送を共通物理ＯＮＵで制御することである。本発明の一実施の形態では、複数のＶＯＮＵが同時に登録しようとする場合は、ＯＬＴは、１つのディスカバリスロットの間に１つの応答メッセージしか送信しないで、ＯＬＴが次のディスカバリスロットを割り当てるまで、他の応答メッセージの伝送を遅延する。このアプローチにより、競合するＶＯＮＵの数を、せいぜいＥＰＯＮ内に含まれる物理ＯＮＵの数に低減する。
【００５８】
共通物理ＯＮＵは、伝送を遅延するために、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）待ち行列を用いたラウンドロビン手法等の任意の手法を採用しても良い。また、共通物理ＯＮＵは、各応答メッセージに、連続するディスカバリスロットで登録試行を多数回行わせるようにしても良い。ＶＯＮＵがこれらの試行を行っても登録できない場合は、その応答メッセージをＦＩＦＯ待ち行列の最後に移動する。また、ＦＩＦＯ待ち行列に戻す前に、所定の時間間隔または所定の数のディスカバリサイクルの間、応答メッセージを一時停止しても良い。
【００５９】
図６は、本発明の一実施の形態による、複数のＶＯＮＵからの応答メッセージのラウンドロビン伝送を行うフローチャートを示す。共通物理ＯＮＵのシステムは、ＯＬＴからディスカバリゲートメッセージを受信することにより開始する（ステップ６０１）。システムは次に、要請に応答して所属するＶＯＮＵから送られた応答メッセージを受信する（ステップ６０２）。システムは続いて、受信した応答メッセージを先入れ先出し（ＦＩＦＯ）待ち行列に挿入する（ステップ６０３）。次に、システムは、ＦＩＦＯ待ち行列が空かどうか判定する（ステップ６０４）。送信する応答メッセージがないことを意味する、待ち行列が空の場合は、システムはスタートに戻り、次の要請メッセージを待つ。空でない場合は、システムは待ち行列内の最初の応答メッセージを送信する（ステップ６０５）。システムは次に、登録が正常に行われたかどうか判定する（ステップ６０６）。登録が正常に行われた場合は、システムはスタートに戻り、次の要請メッセージを待つ。失敗した場合は、システムは同じ応答メッセージをＦＩＦＯ待ち行列の最後に挿入するので、後で再び送信することができる（ステップ６０７）。
【００６０】
（複数登録）
応答メッセージ間の衝突を低減する別のアプローチは、互いに重複することなく、同じディスカバリスロット内に収まるように、ＶＯＮＵ応答メッセージを再構成することである。従って、共通物理ＯＮＵは、ディスカバリスロットの開始点と応答メッセージとの間にランダム遅延を挿入しない。その代わり、重複しない配列でスロット内に複数の応答メッセージを配置する。一実施の形態では、異なる物理ＯＮＵから送信した応答メッセージ間で衝突の可能性が低減するように、応答メッセージを互いに背中合わせに配置する。
【００６１】
図７は、本発明の一実施の形態による、割り当てられたディスカバリスロット内で重複しないように配列した複数のＶＯＮＵからの応答メッセージを伝送するフローチャートを示す。共通物理ＯＮＵのシステムは、ＯＬＴからディスカバリゲートメッセージを受信することにより開始する（ステップ７０１）。システムは次に、要請に応答して送信した応答側ＶＯＮＵからの応答メッセージを受信する（ステップ７０２）。次に、システムは複数の応答メッセージを重複しないように構成したので、次のディスカバリスロット内で送信することができる（ステップ７０３）。システムは続いて、再構成する応答メッセージを割り当てられたディスカバリスロット内で送信する（ステップ７０４）。
【００６２】
（一括登録）
現在、ＥＰＯＮ規格では、ＯＬＴは各ＶＯＮＵを、個別の物理ＯＮＵのように扱っている。従って、各ＶＯＮＵを登録するには、個別の独立した登録処理が必要である。本発明は、このアプローチを変更して提案する。一実施の形態では、物理ＯＮＵが応答メッセージを１つだけ送信する。これは、複数の未登録のＶＯＮＵからの登録情報（例えば，ＭＡＣアドレス）を含んでいる。このアプローチにより、ＯＬＴが１つのディスカバリサイクル内で複数のＬＬＩＤを１つの物理ＯＮＵに割り当てることができるようになるので、衝突の可能性および上流側帯域幅の使用量を大幅に低減することになる。
【００６３】
図８は、本発明の一実施の形態による、複数のＶＯＮＵからの応答メッセージを１つの集合応答メッセージに集める処理を示すフローチャートである。共通物理ＯＮＵでは、システムは、ＯＬＴからディスカバリゲートメッセージを受信することにより開始する（ステップ８０１）。システムは次に、要請に応答して送信した応答側ＶＯＮＵからの応答メッセージを受信する（ステップ８０２）。次に、システムは、応答側ＶＯＮＵからの登録情報を含む集合応答メッセージを集める（ステップ８０３）。システムは続いて、割り当てられたディスカバリスロット内で集合応答メッセージを送信する（ステップ８０４）。
【００６４】
（ＯＮＵタイムアウト）
現在、ＥＰＯＮ規格では、未登録のＯＮＵは通常、ＯＬＴに正常に登録するまで、ディスカバリスロット毎にそれ自身の応答メッセージを送信し続ける。ＯＬＴが何らかの理由で、ＯＮＵの登録を拒絶すると決定した場合でも、このＯＮＵはディスカバリスロット毎にその応答メッセージを送信し続けて、ディスカバリスロット毎に上流側帯域幅を使用して、他の未登録ＯＮＵとの衝突の可能性が増加してしまうことになる。この不要のＯＮＵの動作を緩和する１つのアプローチは、多数の登録試行が失敗した後で、登録タイムアウトを行うことである。タイムアウトが発生した場合は、ＯＮＵはその伝送を一時的に一時停止して、ハイバネーションモードに切り替える。ハイバネーションが経過した後、ＯＮＵは、ＯＬＴの要請メッセージに対する応答を再開する。ハイバネーション期間の継続時間は、所定の時間間隔とすることもできるし、所定の数のディスカバリサイクルとすることもできる。あるいは、ＯＬＴから明示的に命令された場合は、ＯＮＵはハイバネーションモードを終了しても良い。一実施の形態では、ＯＬＴはユニキャストディスカバリゲートメッセージをＯＮＵに送信して、これをハイバネーションから抜けるようにしても良い。
【００６５】
図９は、本発明の一実施の形態による、多数の登録試行が失敗した後で、応答メッセージの伝送を一時停止する処理を示すフローチャートである。ＯＮＵのシステムは、カウンタをゼロに設定することにより開始する（ステップ９０１）。カウンタは、ＯＮＵが行った、失敗した登録の数を記録する。システムは次に、ＯＬＴからディスカバリゲートメッセージを受信する（ステップ９０２）。応答として、システムは、その登録応答メッセージを送信する（ステップ９０３）。次に、システムは、登録が正常に行われたかどうか判定する（ステップ９０４）。正常に行われた場合は、登録処理を完了して、システムは通常の動作に入る。失敗した場合は、システムは、カウンタが所定の回数Ｎに達したかどうか、さらに判定する。達した場合は、システムは、所定の時間または所定の数のディスカバリサイクルの間、ハイバネーションに入る（ステップ９０６）。この後、システムはステップ９０１で再開する。達していない場合は、システムはカウンタを１増加して（ステップ９０７）、応答メッセージを再送信する次のディスカバリスロットを待つ（ステップ９０２）。
【００６６】
（ＯＮＵ一時停止）
ＯＬＴは、様々な理由でＯＮＵの登録を拒絶する場合がある。この場合は、ＯＬＴは、ＯＮＵの応答メッセージに否定応答で応答する。ＯＮＵのデフォルト動作は、次のディスカバリスロットで応答メッセージを送信し続けることである。これは、上流側帯域幅を不必要に浪費することになる。本発明は、否定応答を受信した場合は直ちに、ＯＮＵが所定の時間、または所定の数のディスカバリサイクルの間、ハイバネーションモードに入ることを提案する。
【００６７】
また、ＯＬＴからの否定応答は、ＯＬＴはＯＮＵから登録が完了したことを受信したが（ＯＮＵのＭＡＣアドレスを含む）、登録が当分の間許可されないことを示していることもある。それにも関わらず、ＯＬＴはＯＮＵの全アドレス情報を有し、ユニキャストディスカバリゲートメッセージをＯＮＵに後から送信することができる。ユニキャストディスカバリゲートメッセージを受信すると直ちに、ＯＮＵはハイバネーションから抜けて送信を再開する。
【００６８】
ＯＬＴの電源が低下して、未登録のＯＮＵの全アドレス情報を喪失してしまうことも考えられる。この結果、ユニキャストディスカバリゲートメッセージが未登録のＯＮＵには送信されず、ＯＮＵがいつまでも休止状態になってしまうことになる。この問題に対する１つの解決法は、ハイバネーションタイムアウト期間である。この期間が経過した後直ちに、ＯＮＵがハイバネーションから抜けて、登録を再開する。
【００６９】
別の実施の形態では、ＯＮＵがＯＬＴからの伝送を継続して監視することもできる。通常の連続したビットストリームをＯＬＴが送信する限りにおいて、ＯＮＵは、ユニキャストディスカバリゲートメッセージを受信するまで、休止状態のままになる。ＯＬＴのビットストリームに分断がある場合は、ＯＬＴの電源が無くなって、ＯＮＵのアドレス情報を失ってしまったことを意味する。この考えられ得る問題に対処するために、ビットストリームの分断を検出した後で、ＯＮＵはハイバネーションから抜けて、ブロードキャストディスカバリゲートメッセージに対する応答を再開する。
【００７０】
図１０は、本発明の一実施の形態による、ＯＬＴから否定応答を受信して直ちに応答メッセージの伝送を一時停止する処理を示すフローチャートである。未登録のＯＮＵは、ＯＬＴからディスカバリゲートメッセージを受信することにより開始する（ステップ１００１）。ＯＮＵは次に、割り当てられたディスカバリスロット内で応答メッセージを送信する（ステップ１００２）。登録が正常に行われた場合は（ステップ１００３）、ＯＮＵは登録処理を完了して、通常動作モードに入る。失敗した場合は、ＯＮＵはＯＬＴから否定応答を受信したかどうかさらに判定する（ステップ１００４）。正常に行われた場合は、ＯＮＵはハイバネーションモードに入る（ステップ１００５）。ハイバネーションの間は、ＯＮＵは、ユニキャストディスカバリゲートメッセージを送信したかどうか監視し続ける（ステップ１００６）。ＯＮＵがこのようなメッセージを受信した場合は、ハイバネーションモードから抜けて、その応答メッセージを送信する（ステップ１００２）。受信していない場合は、ＯＮＵは、電源喪失もしくは再開を示す、ＯＬＴの下流側トラフィックに分断があるかについても監視する（ステップ１００３）。分断がある場合は、ＯＮＵはハイバネーションから抜けて、その通常の登録処理を再開する（ステップ１００１）。
【００７１】
本発明の実施の形態に関する前述の説明は、説明のためだけになされたものである。本発明を開示した形態に徹底して、限定するためのものではない。従って、多くの変形例および変更例が当業者にとって明らかであろう。また、上記の開示は、本発明に限定されるものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲に定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、中央局および多数の加入者を光ファイバおよび受動光分配器を介して接続した受動光ネットワークを示す。
【図２】図２は、通常動作モードでのＥＰＯＮを示す。
【図３】図３は、ディスカバリ処理を説明する時間空間図である。
【図４】図４は、ディスカバリ処理の間のメッセージ応答の衝突を説明する時間空間図である。
【図５】図５は、共通物理ＯＮＵに接続した複数のＶＯＮＵを示す。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態による複数のＶＯＮＵからの応答メッセージのラウンドロビン伝送を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態による、割り当てられたディスカバリスロット内での非重複配列における複数のＶＯＮＵからの応答メッセージの伝送を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の一実施の形態による、複数のＶＯＮＵからの応答メッセージを１つの集合応答メッセージに集合させる処理を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の一実施の形態による、多数回の登録試行が失敗した後で、応答メッセージの伝送を一時停止する処理を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の一実施の形態による、ＯＬＴからの否定応答を受信して応答メッセージの伝送を一時停止する処理を説明するフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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