(57)【要約】本発明はＥＰＯＮの中で帯域幅の有効な利用を促進するシステムを提供する。該システムは中央ノードおよび少なくとも１個の遠隔ノードを含む。中央ノードからのダウンストリームデータはパッシブ光カプラを経由して遠隔ノードにブロードキャストされる。遠隔ノードからのアップストリームデータはパッシブ光カプラを経由して中央ノードにユニキャスト方式で伝達される。該システムは最初に、マルチキャストグループを構成する多数の遠隔ノードを代表する共通のマルチキャストＬＬＩＤを選択する。マルチキャストグループ行きのマルチキャストメッセージを受信したときに、該システムは該メッセージをマルチキャストＬＬＩＤと共にマルチキャストグループに対してダウンストリームにブロードキャスト送信し、マルチキャストグループに所属する各々の遠隔ノードが、マルチキャストＬＬＩＤのマッチングによって該メッセージを受信することを可能とする。
2007511130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央ノードおよび少なくとも１個の遠隔ノードを含むイーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの中でマルチキャストを実行するための方法であって、該中央ノードからのダウンストリームデータはパッシブ光カプラを経由して該遠隔ノードにブロードキャストされ、遠隔ノードからのアップストリームデータは該パッシブ光カプラを経由して該中央ノードにユニキャスト方式で伝達され、該方法は、
マルチキャストグループを構成する多数の遠隔ノードを代表する共通のマルチキャストロジックリンクＩＤ（ＬＬＩＤ）を選択することと、
該マルチキャストグループ行きのマルチキャストメッセージを受信したときに、該マルチキャストメッセージを該マルチキャストＬＬＩＤと共に該マルチキャストグループに送信することであって、該マルチキャストメッセージは該パッシブ光カプラを経由して該ダウンストリーム方向にブロードキャストされ、該マルチキャストグループに所属する各々の遠隔ノードは該マルチキャストメッセージを該マルチキャストＬＬＩＤのマッチングによって受信し得る、ことと、
を包含する、方法。
【請求項２】
遠隔ノードが前記マルチキャストグループに加入、または脱退することを許容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】
前記マルチキャストグループに所属する遠隔ノードに対して、前記マルチキャストＬＬＩＤを割り当てることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
運用、管理、および保守（ＯＡＭ）フレーム内における、マルチキャストＬＬＩＤを割り当てることに関連するメッセージを、通信することをさらに包含する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
遠隔ノードに個別のユニキャストＬＬＩＤを割り当てることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
遠隔ノードからマルチキャストグループに加入する要求を受信すること、および該要求に応じて該遠隔ノードに対して対応するマルチキャストＬＬＩＤを割り当てることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記遠隔ノードが前記マルチキャストＬＬＩＤを成功裡に受信した後に、該遠隔ノードから受け取り確認を受信することをさらに包含する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記遠隔ノードが前記イーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの内部に存在すること、および該遠隔ノードがマルチキャストグループに所属することを見出したときに、マルチキャストＬＬＩＤを遠隔ノードに自動的に割り当てることをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記遠隔ノードが前記マルチキャストＬＬＩＤを成功裡に受信した後に、前記遠隔ノードから受け取り確認を受信することをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
マルチキャストグループに基づくバーチャルローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を形成することをさらに包含し、該ＶＬＡＮの内部の各々の遠隔ノードは前記対応するマルチキャストＬＬＩＤと共にメッセージを送信することによって該ＶＬＡＮの内部の各々の他の遠隔ノードにブロードキャストすることが可能であり、該ＶＬＡＮの外部の任意の遠隔ノードは該メッセージを受信することを妨げられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
イーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの中でマルチキャストを実行する装置であって、
少なくとも１個の遠隔ノードと、
１個の中央ノードであって、
マルチキャストグループを構成する多数の遠隔ノードを代表する共通のマルチキャストＬＬＩＤを選択し、
該マルチキャストグループ行きのマルチキャストメッセージを受信したときに、該マルチキャストメッセージを該マルチキャストＬＬＩＤと共に該マルチキャストグループに送信し、該マルチキャストメッセージは前記パッシブ光カプラを経由して該ダウンストリーム方向にブロードキャストされ、該マルチキャストグループに所属する各々の遠隔ノードは該マルチキャストメッセージを該マルチキャストＬＬＩＤのマッチングによって受信し得る、中央ノードと、
該中央ノードと該遠隔ノードとの間を結合するパッシブ光カプラであって、該中央ノードから遠隔ノードへのダウンストリームデータは該パッシブ光カプラを経由してブロードキャストされ、遠隔ノードから該中央ノードへのアップストリームデータは該パッシブ光カプラを経由してユニキャスト方式で伝達される、パッシブ光カプラと、
を備える、装置。
【請求項１２】
遠隔ノードが前記マルチキャストグループに加入、または脱退することを許容するメカニズムをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記中央ノードは、前記マルチキャストグループに所属する遠隔ノードに対して前記マルチキャストＬＬＩＤを割り当てるようにさらに構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記中央ノードは、ＯＡＭフレーム内における、マルチキャストＬＬＩＤを割り当てることに関連するメッセージを、通信するようにさらに構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記中央ノードは、遠隔ノードに個別のユニキャストＬＬＩＤを割り当てるようにさらに構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記中央ノードは、遠隔ノードからマルチキャストグループに加入する要求を受信し、該要求に応じて該遠隔ノードに対して対応するマルチキャストＬＬＩＤを割り当てるようにさらに構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記中央ノードは、前記遠隔ノードが前記マルチキャストＬＬＩＤを成功裡に受信した後に、前記遠隔ノードから受け取り確認を受信するようにさらに構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記中央ノードは、前記遠隔ノードが前記イーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの内部に存在すること、および該遠隔ノードがマルチキャストグループに所属することを見出したときに、マルチキャストＬＬＩＤを遠隔ノードに自動的に割り当てるようにさらに構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
前記中央ノードは、前記遠隔ノードが前記マルチキャストＬＬＩＤを成功裡に受信した後に、前記遠隔ノードから受け取り確認を受信するようにさらに構成されている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記マルチキャストグループはＶＬＡＮを形成し、該ＶＬＡＮの内部の各々の遠隔ノードは前記対応するマルチキャストＬＬＩＤと共にメッセージを送信することによって該ＶＬＡＮの内部の各々の他の遠隔ノードにブロードキャストすることが可能であり、該ＶＬＡＮの外部の任意の遠隔ノードは該メッセージを受信することを妨げられる、請求項１１に記載の装置。
【請求項２１】
命令を蓄えるコンピュータ読み出し可能な記憶媒体であって、該命令はコンピュータによって実行されるときには該コンピュータに中央ノードおよび少なくとも１個の遠隔ノードを含むイーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの中でマルチキャストを実行するための方法を実行させ、該中央ノードからのダウンストリームデータはパッシブ光カプラを経由して該遠隔ノードにブロードキャストされ、遠隔ノードからのアップストリームデータは該パッシブ光カプラを経由して該中央ノードにユニキャスト方式で伝達され、該方法は、
マルチキャストグループを構成する多数の遠隔ノードを代表する、共通のマルチキャストロジックリンクＩＤ（ＬＬＩＤ）を選択することと、
該マルチキャストグループ行きのマルチキャストメッセージを受信したときに、該マルチキャストメッセージを該マルチキャストＬＬＩＤと共に該マルチキャストグループに送信することであって、該マルチキャストメッセージは該パッシブ光カプラを経由して該ダウンストリーム方向にブロードキャストされ、該マルチキャストグループに所属する各々の遠隔ノードは該マルチキャストメッセージを該マルチキャストＬＬＩＤのマッチングによって受信し得る、こととを包含する、
コンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項２２】
前記方法は、遠隔ノードが前記マルチキャストグループに加入し、または脱退することを許容することをさらに包含する、請求項２１に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項２３】
前記方法は、前記マルチキャストグループに所属する遠隔ノードに対して、前記マルチキャストＬＬＩＤを割り当てることをさらに包含する、請求項２１に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項２４】
前記方法は、ＯＡＭフレーム内における、マルチキャストＬＬＩＤを割り当てることに関連するメッセージを、通信することをさらに包含する、請求項２３に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項２５】
前記方法は、遠隔ノードに個別のユニキャストＬＬＩＤを割り当てることをさらに包含する、請求項２１に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項２６】
前記方法は、遠隔ノードからマルチキャストグループに加入する要求を受信すること、および該要求に応じて該遠隔ノードに対して対応するマルチキャストＬＬＩＤを割り当てることをさらに包含する、請求項２１に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項２７】
前記方法は、前記遠隔ノードが前記マルチキャストＬＬＩＤを成功裡に受信した後に、該遠隔ノードから受け取り確認を受信することをさらに包含する、請求項２６に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項２８】
前記方法は、前記遠隔ノードが前記イーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの内部に存在すること、および該遠隔ノードがマルチキャストグループに所属することを見出したときに、マルチキャストＬＬＩＤを遠隔ノードに自動的に割り当てることをさらに包含する、請求項２１に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項２９】
前記方法は、前記遠隔ノードが前記マルチキャストＬＬＩＤを成功裡に受信した後に、前記遠隔ノードから受け取り確認を受信することをさらに包含する、請求項２８に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【請求項３０】
前記方法は、マルチキャストグループに基づくバーチャルローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を形成することをさらに包含し、該ＶＬＡＮの内部の各々の遠隔ノードは前記対応するマルチキャストＬＬＩＤと共にメッセージを送信することによって該ＶＬＡＮの内部の各々の他の遠隔ノードにブロードキャストすることが可能であり、該ＶＬＡＮの外部の任意の遠隔ノードは該メッセージを受信することを妨げられる、請求項２１に記載のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパッシブ光ネットワークの設計に関する。より詳細には、本発明は、イーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの中で帯域幅を有効に利用する（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）マルチキャストを実行するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
増加しつつあるインターネットトラフィックと歩調を合わせるために、光ファイバおよび関連する光通信装置が、バックボーンネットワークの容量を実質的に増加するために広範囲に配備されてきた。しかしながら、このバックボーンネットワークの容量の増加は、対応するアクセスネットワークの容量の増加によってマッチングされていない。デジタル加入者ライン（ＤＳＬ）およびケーブルモデム（ＣＭ）などのブロードバンドソリューションによってもなお、現在のアクセスネットワークによって提供される帯域幅の制約が、エンドユーザーに高帯域を送達するうえで深刻なボトルネックを形成する。
【０００３】
現在開発されつつある様々な技術の中で、イーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワーク（ＥＰＯＮ）が、次世代のアクセスネットワークに対する有望な候補である。ＥＰＯＮはユビキタスなイーサネット（登録商標）技術を安価なパッシブ光技術（ｏｐｔｉｃｓ）と結合する。よって、それはイーサネット（登録商標）の簡易さおよび拡張性と、パッシブ光技術のコスト効率の良さおよび高容量を提供する。特に、光ファイバの高帯域性のために、ＥＰＯＮはブロードバンドの音声、データ、およびビデオトラフィックを同時に収容することが可能である。このような統合されたサービスは、ＤＳＬまたはＣＭの技術によって提供されることは困難である。さらに、ＥＰＯＮはインターネットプロトコル（ＩＰ）トラフィックに一層適しており、それはイーサネット（登録商標）フレームが異なるサイズのネイティブＩＰパケットを直接的にカプセル化し（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅ）得るからであり、これに対してＡＴＭパッシブ光ネットワーク（ＡＰＯＮ）は固定されたサイズのＡＴＭセルを使用し、従ってパケットの細分化および再アセンブリを必要とする。
【０００４】
一般的に、ＥＰＯＮはネットワークの「最初の１マイル（ｆｉｒｓｔ  ｍｉｌｅ）」に使用され、それはサービスプロバイダの中央オフィスとビジネスまたは個人加入者との間の接続のために提供される。論理的には、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オフィスを有する、ポイントツーマルチポイントネットワークである。ＥＰＯＮにはツリー構造（ｔｒｅｅ  ｔｏｐｏｌｏｇｙ）が使用されることを得、１本のファイバが中央オフィスをパッシブ光信号分配器と結合し、それは加入者に対するダウンストリーム光信号を分割および分配し、また加入者からのアップストリーム光信号を結合する（図１を参照）。
【０００５】
ＥＰＯＮの内部の伝達は一般的には光ラインターミナル（ＯＬＴ）と光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は一般的には中央オフィスの中にあり、光アクセスネットワークをメトロバックボーンに結合し、それは一般的にはＩＳＰまたはローカルエクスチェンジキャリヤに所属する外部ネットワークである。ＯＮＵは街頭（ｃｕｒｂ）またはエンドユーザーの居住地に配置され得、ブロードバンドの音声、データ、およびビデオサービスを提供し得る。ＯＮＵは一般的には、１台の１対Ｎ（１×Ｎ）パッシブ光カプラと結合され、ＮはＯＮＵの数であり、パッシブ光カプラは一般的には１本の光リンクを経由してＯＬＴと結合される。この構成はファイバの数およびＥＰＯＮによって必要とされるハードウェアの量の大幅な節約を実現し得る。
【０００６】
ＥＰＯＮの内部の通信は、アップストリームトラフィック（ＯＮＵからＯＬＴへ）およびダウンストリームトラフィック（ＯＬＴからＯＮＵへ）に分離され得る。アップストリーム方向においては、ＯＮＵはチャンネル容量およびリソースを共有（ｓｈａｒｅ）する必要があり、なぜならば、ただ１本のみのリンクがパッシブ光カプラをＯＬＴと結合するからである。ダウンストリーム方向においては、１×Ｎパッシブ光カプラのブロードキャスト性のために、ダウンストリームデータフレームはＯＬＴによって全てのＯＮＵに対してブロードキャストされ、引き続いてその行き先のＯＮＵによって、その個別のロジックリンク識別子（ＬＬＩＤ）に基づいて取り出される。（ＬＬＩＤはフレームに対する物理的アドレス情報を有し、どのＯＮＵがフレームを取り出すことを許容されるかを決定する。）
ＯＮＵに対して個別のＬＬＩＤを割り当てることは、大幅に簡略化されたユニキャストトラフィックを促進するが、それは、ＯＬＴが１個以上のＯＮＵに対して同じフレームを送ることを必要とするマルチキャストを実行するための効果的なソリューションではない。従来のユニキャストＬＬＩＤを用いては、マルチキャストフレームはＯＬＴの中で複製され、ユニキャストフレームとして複数回ダウンストリームに送られるが、これは帯域幅の利用に関しては非常な不経済である。
【０００７】
それ故に、帯域幅を有効に利用し同時にコスト効率が良く、および現在のイーサネット（登録商標）およびＥＰＯＮの要求に合致する、ＥＰＯＮの中でのマルチキャストを提供するための方法および装置が必要とされる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態は、ＥＰＯＮの中で帯域幅を有効に利用するマルチキャストを促進するシステムを提供する。該システムは、中央ノードおよび少なくとも１個の遠隔ノードを含む。中央ノードからのダウンストリームデータはパッシブ光カプラを経由して、遠隔ノードに対してブロードキャストされる。他の方向においては、遠隔ノードからのアップストリームデータはパッシブ光カプラを経由して、中央ノードに対してユニキャスト方式で伝達される。動作の間、該システムは最初に、マルチキャストグループを構成する多数の遠隔ノードを代表する共通マルチキャストＬＬＩＤを選択する。マルチキャストグループ行きのマルチキャストメッセージを受信したときに、該システムはマルチキャストメッセージをマルチキャストＬＬＩＤと共にマルチキャストグループに対して送信し、マルチキャストメッセージはパッシブ光カプラを経由してダウンストリーム方向にブロードキャストされる。これは、マルチキャストグループに所属する各々の遠隔ノードがマルチキャストＬＬＩＤのマッチングによって、マルチキャストメッセージを受信することを可能とする。
【０００９】
この実施形態の変形においては、遠隔ノードはマルチキャストグループに加入し、または脱退することが許容される。
【００１０】
この実施形態の変形においては、マルチキャストグループに所属する遠隔ノードは、マルチキャストＬＬＩＤを割り当てられる。
【００１１】
さらなる変形においては、運用、管理、および保守（ＯＡＭ）フレーム内における、マルチキャストＬＬＩＤの割り当てに関連するメッセージは、通信される。
【００１２】
この実施形態の修正案においては、遠隔ノードはまた個別のユニキャストＬＬＩＤを割り当てられる。
【００１３】
この実施形態の変形においては、遠隔ノードからマルチキャストグループへの加入の要求を受信したときに、該システムは遠隔ノードに対して対応するマルチキャストＬＬＩＤを割り当てる。さらなる変形においては、遠隔ノードがマルチキャストＬＬＩＤを成功裡に受信した後に、該システムは遠隔ノードから受け取り確認を受信する。
【００１４】
この実施形態の変形においては、遠隔ノードがイーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの内部に存在すること、および遠隔ノードがマルチキャストグループに所属することが見出されたときに、該システムは、遠隔ノードに対して自動的にマルチキャストＬＬＩＤを割り当てる。さらなる変形においては、遠隔ノードがマルチキャストＬＬＩＤを成功裡に受信した後に、該システムは遠隔ノードから受け取り確認を受信する。
【００１５】
この実施形態の変形においては、該システムはマルチキャストグループに基づくバーチャルローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を形成し、ＶＬＡＮの内部のそれぞれの遠隔ノードは対応するマルチキャストＬＬＩＤと共にメッセージを送信することによって、ＶＬＡＮの内部の他のそれぞれの遠隔ノードに対してブロードキャストすることが可能であり、ＶＬＡＮの外部の任意の遠隔ノードはメッセージを受信することを妨げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下の記載内容は任意の同業者が該発明を行い、使用することが可能なように提示され、特定の用途およびその要求の文脈（ｃｏｎｔｅｘｔ）の中で提供される。開示された実施形態に対する様々な変更案は、同業者にとって容易に明らかであり、ここに規定された一般的な原理は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の実施形態および用途に対して適用可能である。このように本発明は、示された実施形態に限定することを意図しておらず、むしろここに開示された原理および特徴を包含する最も広い範囲に従うべきである。
【００１７】
この詳細な記載内容に記載されるデータ構造およびコードは、一般的にコンピュータ読み出し可能記憶媒体の上に蓄えられ、それはコンピュータシステムによって使用されるコードおよび／またはデータを貯蔵できる任意のデバイスまたは媒体であり得る。これは、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、そしてディスクドライブ、磁気テープ、ＣＤ（コンパクトディスク）およびＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスクまたはデジタルビデオディスク）などの磁気および光記憶装置、および伝達媒体の中に具体化されるコンピュータ命令信号（その上に信号が変調される搬送波を有するまたは有しない）を含むが、しかしこれらに限定されない。例えば、伝達媒体はインターネットのような通信ネットワークを含み得る。
（パッシブ光ネットワークの形態）
図１は、パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ）を示し、中央オフィスおよび多数の加入者が光ファイバおよびパッシブ光信号分配器を経由して結合されている。図１に示されるように、多数の加入者は光ファイバおよびパッシブ光信号分配器１０２を経由して、中央オフィス１０１と結合される。パッシブ光信号分配器１０２はエンドユーザー所在地の近くに配置され得、それによって初期のファイバ配備のコストを最小化する。中央オフィス１０１は、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）によって運用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と結合され得る。図１はツリー構造を示すが、ＰＯＮはリング状またはバス方式のような他の形態に基づくことも可能である。
【００１８】
図２は、１個のＯＬＴおよび複数のＯＮＵを含むパッシブ光ネットワークを示す。ＯＬＴ２０１はＯＮＵ２０２、２０３、および２０４と、光ファイバおよびパッシブ光カプラ２０５を経由して結合される。図２に示されるように、ＯＮＵは、パーソナルコンピュータ、電話機、ビデオ装置、ネットワークサーバー、などのような、多数のネットワークされたデバイスと適合し得る。同じ種類のサービスに属する１つ以上のネットワークされたデバイスは一般的には、ＩＥＥＥ８０２．３標準に規定されるような、ロジカルリンクＩＤ（ＬＬＩＤ）を割り当てられる。ＬＬＩＤは、ＯＮＵとＯＬＴとの間の論理的リンクを確立し、それは特定のサービスレベルアグリーメント（ＳＬＡ）要求と適合する。この事例においては、ＬＬＩＤ♯１はＯＮＵ２０２への通常のデータサービスに対して割り当てられ、ＬＬＩＤ♯２はＯＮＵ２０３への音声サービスに対して割り当てられ、ＬＬＩＤ♯３はＯＮＵ２０３へのビデオサービスに対して割り当てられ、ＬＬＩＤ♯４はＯＮＵ２０４への重要任務のデータサービスに対して割り当てられる。
【００１９】
（一般的なイーサネット（登録商標）の要求事項）
図３は、ブリッジドイーサネット（登録商標）セグメントを示す。一般的には、ＩＥＥＥ８０２標準がイーサネット（登録商標）に対する２つのオペレーションモデル、すなわち共有媒体（ｓｈａｒｅｄ−ｍｅｄｉｕｍ）および完全二重（ｆｕｌｌ−ｄｕｐｌｅｘ）を規定する。共有媒体セグメントの内部では、全てのホストは１個のブロードキャストドメインと結合され、そこでは一時に高々１個のホストが伝達することができ、他の全てのホストは伝達された信号を受信することができる。これは最も一般的なイーサネット（登録商標）実行形態（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）である。完全二重セグメントは、２つのホスト相互を、または１つのホストとイーサネット（登録商標）ブリッジとを結合する、ポイントツーポイントのリンクであり、両方の端は同時に伝達および受信することができる。
【００２０】
イーサネット（登録商標）ブリッジは、一般的には複数のイーサネット（登録商標）セグメントを結合し、セグメント同士の間の通信を可能とする。図３に示されるように、イーサネット（登録商標）ブリッジ３１０は複数のポートを有する。共有媒体セグメント３２２および３２１は、ポート３１２および３１１にそれぞれ結合されている。セグメント３２２上のホストがセグメント３２１上のホストにデータフレームを送信する場合には、データフレームはその行き先のイーサネット（登録商標）（メディアアクセスコントロール、ＭＡＣとも呼ばれる）アドレスに従って、イーサネット（登録商標）ブリッジ３１０によってポート３１２からポート３１１へスイッチされる。セグメント３２２上のホストが同じセグメント上の別のホストにデータフレームを送信する場合には、イーサネット（登録商標）ブリッジ３１０は何もしないが、それは、ポートに接続される任意のセグメントは１個のホストであるか、または共有媒体セグメントであるかの何れかであることを想定するからである。（共有媒体セグメントは、ブロードキャストネットワークであり、それ自身のセグメント内部のデータフレームを送達することが可能であることに注目する。）
（ポイントツーポイントエミュレーション（ＰｔＰＥ））
上記されたブリッジ挙動（ＩＥＥＥ８０２アーキテクチャによって規定されるような）は、ＥＰＯＮの内部の問題を提起する。全てのアップストリームトラフィックがＯＬＴの中のイーサネット（登録商標）ブリッジの１つのポートで受信される場合には、同じＥＰＯＮ上の異なるＯＮＵに接続されるユーザーは、データがレイヤー３（ネットワークレイヤー）において処理されることなしには、相互に通信することができない。このような構成は、同じＥＰＯＮ内部のＯＮＵの間のデータトラフィックが、そのＥＰＯＮの外部に存在する装置（すなわち、ＯＬＴが接続されているＩＰルータ）によって処理され、スイッチされることを余儀なくさせる。これはＥＰＯＮ内部でのトラフィックの送達に関して非常に効率の悪い方法である。
【００２１】
この問題を解決するために、およびＥＰＯＮと他のイーサネット（登録商標）ネットワークとの滑らかな統合を確保するために、ＥＰＯＮ媒体に付属するデバイスは、その構成に基づいて、共有媒体またはポイントツーポイント媒体のいずれに対してもエミュレートする、追加的なサブレイヤーを有し得る。このサブレイヤーは共有媒体エミュレーション（ＳＭＥ）またはポイントツーポイントエミュレーション（ＰｔＰＥ）サブレイヤーとして参照される。このエミュレーションサブレイヤーは、ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．３標準の中に規定される既存のイーサネット（登録商標）ＭＡＣオペレーションを保存するために、ＭＡＣレイヤーの下に置かれる。このエミュレーションレイヤーのオペレーションは、各々のＯＮＵに対する一義的なタグを有するイーサネット（登録商標）フレームのタグ付け（ｔａｇｇｉｎｇ）に依存する。これらのタグはロジックリンクＩＤ（ＬＬＩＤ）と呼ばれ、各々のフレームの前のプリアンブルに置かれる。
【００２２】
図４は、本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中のＯＬＴからＯＮＵへのダウンストリームユニキャストトラフィックの伝達を示す。ＰｔＰエミュレーションモードにおいては、マルチキャスト可能なＯＬＴ４００は複数のＭＡＣポート（インターフェイス）を有し、そのそれぞれは１個のＯＮＵに対応する。ＭＡＣポート４３１からイーサネット（登録商標）フレームダウンストリームを送信するときには、ＯＬＴ４００のＰｔＰエミュレーションサブレイヤー４４０は、ＭＡＣポート４３１と関連するＬＬＩＤ４６１を挿入する。フレームはパッシブ光カプラによって各々のＯＮＵにブロードキャストされるものの、ただ１個のＰｔＰＥサブレイヤーのみが、対応するＯＮＵに対して割り当てられた値を有するそのフレームのＬＬＩＤと適合（マッチ）する。適合したＯＮＵはフレームを受信し、それをさらなる検証のためにそのＭＡＣレイヤーに送る。他のＯＮＵ（ＬＬＩＤ４６２を有するＯＮＵ４５２、およびＬＬＩＤ４６３を有するＯＮＵ４５３）の中のＭＡＣレイヤーは、そのフレームを決して受信することはない。従って、フレームはあたかも行き先のＯＮＵのみへのポイントツーポイントリンクによって送られたかのように見える。
【００２３】
図５は、本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中のＯＮＵからＯＬＴへのアップストリームトラフィックの伝達を示す。アップストリームの方向においては、ＯＮＵ４５１はその割り当てられたＬＬＩＤ４６１を、各々の伝達されるフレームのプリアンブルに挿入する。マルチキャスト可能なＯＬＴ４００のＰｔＰＥサブレイヤー４４０は、従ってフレームをＭＡＣポート４３１に広める。
【００２４】
（ＥＰＯＮの中のブリッジ）
図６は、  本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中の１個のＯＮＵから別のＯＮＵへのブリッジによるユニキャストトラフィックの伝達を示す。ＯＮＵ４５１がＯＮＵ４５２にフレームを送ることを必要とするときに、それはフレームにＯＮＵ４５２のＬＬＩＤ４６２をタグとして付ける。このタグ付けされたフレームは、次いでイーサネット（登録商標）ブリッジ６１０によって、ＭＡＣポート４３１からＭＡＣポート４３２へ中継される。フレームは引き続いてＯＬＴ４００によってダウンストリームに送信され、ＯＮＵ４５２によって受信される。
【００２５】
（ＥＰＯＮの中のマルチキャスト）
図７は、本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中のマルチキャストトラフィックの伝達を示す。現行のＬＬＩＤ割り当ての標準に関する問題点は、同じＥＰＯＮの中の任意に選択された多数のＯＮＵに対してデータの同じコピーを伝達することである、効率的なマルチキャストを、それが支援しないことにある。内在する理由は、現行の標準が個別のＯＮＵに対してか、またはＥＰＯＮ全体の中の全てのＯＮＵに対して（ブロードキャスト）か、の何れかのみにＬＬＩＤを規定することである。従って、同じＥＰＯＮの中の特別に選択された複数のＯＮＵに対してフレームが送られるべきときには、各々の行き先のＯＮＵに向けてのフレームの複数のコピーが作られねばならず、ＯＬＴは複数のコピーを伝達する必要がある。（ブロードキャストＬＬＩＤは、それが全てを含む（ａｌｌ−ｉｎｃｌｕｓｉｖｅ）ために、マルチキャスト用途に対しては適用されない。）これは、ＥＰＯＮの内部でのマルチキャスト実行する上での厄介な、および非効率な方法である。
【００２６】
幸いにも、ＥＰＯＮに備わったユニークな特徴は、パッシブ光カプラの使用によって提供される、それに固有のブロードキャスト能力である。フィジカルレイヤーの中で、ＯＬＴからの各々のダウンストリーム光信号は、分離され、ＥＰＯＮの中のそれぞれのＯＮＵに送達される。それ故に、ＥＰＯＮに固有のブロードキャスト能力に基づくマルチキャストメカニズムは、より望ましい解決法である。ＥＰＯＮのブロードキャスト能力を有効に利用する１つの方法は、個別のＯＮＵに対して割り当てられたユニキャストＬＬＩＤによってマルチキャストを実行することとは反対に、特別なマルチキャストＬＬＩＤを割り当てることである。マルチキャストＬＬＩＤは、マルチキャストグループを構成するＯＮＵの選択されたサブセットと関連付けられる。このマルチキャストグループに所属する各々のＯＮＵは、マルチキャストＬＬＩＤをタグ付けされたフレームを受信し転送することを許容される。
【００２７】
図７に示されるように、１個のＥＰＯＮはＯＮＵ４５１，４５２、４５３、４５４、および４５５を含み、それらはユニキャストＬＬＩＤ７７１、７７２、７７３、７７４、および７７５とそれぞれ関連付けられる。ＯＮＵ４５１，４５３、および４５４はまたマルチキャストグループに所属し、それらはマルチキャストＬＬＩＤ７８０と関連付けられる。従って、マルチキャストＭＡＣポート７３５はマルチキャストＬＬＩＤ７８０に対応する。マルチキャストフレームがマルチキャスト可能なＯＬＴ４００に到着するときに、それはＬＬＩＤ７８０のタグ付けがされ、ダウンストリームに送信される。このフレームは、全てのＯＮＵに対してＯＬＴ４００によって一度だけダウンストリームに伝達されることに、注目する。フレームのタグを割り当てられたマルチキャストＬＬＩＤ７８０とマッチングすることにより、ＯＮＵ４５１、４５３、および４５４はフレームを受信することができる。
【００２８】
図８は、本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中のマルチキャストトラフィックおよびユニキャストトラフィックの両者の共存を示す。この事例において、ユニキャストＭＡＣポート８３２はユニキャストＬＬＩＤ７７２と関連し、ユニキャストＭＡＣポート８３１はユニキャストＬＬＩＤ７７５と関連する。ＯＮＵ４５２および４５５行きのユニキャストフレームがＯＬＴ４００に到着するとき、それらはユニキャストＬＬＩＤ７７２および７７５をそれぞれタグ付けされる。ユニキャストフレームはダウンストリームに送信され、それぞれのＯＮＵに到着するが、しかし、関連するＯＮＵのみが、その割り当てられたユニキャストＬＬＩＤにフレームのタグを適合する。ユニキャストフレームが１個のＯＮＵに対して送達されるのと同じ方法で、マルチキャストフレームがマルチキャストＬＬＩＤを有するマルチキャストグループに対して送達され得ることに、注目する。
【００２９】
（ＶＬＡＮの構成）
図９は、本発明の実施形態に従った、マルチキャストグループに基づいたＶＬＡＮの構成を示す。マルチキャストＬＬＩＤによって、ＥＰＯＮの内部に複数のＶＬＡＮセグメントを形成することが可能である。各々のＶＬＡＮセグメントは対応するマルチキャストＬＬＩＤを有するマルチキャストグループに基づいており、特定のＶＬＡＮセグメントに送られるフレームは全てのグループメンバーにブロードキャストされる。ＶＬＡＮセグメントに基づくこのようなマルチキャストグループは、より高いレイヤーのＶＬＡＮエミュレーションよりもはるかに直感的および効率的な方法であることにおいて、共有媒体イーサネット（登録商標）構成に類似している。
【００３０】
ＶＬＡＮのメンバーとして、ＯＮＵはマルチキャストＬＬＩＤのみでなく、その一義的なユニキャストＬＬＩＤをも有し得、それは他のノードとの通信において大きな柔軟性を提供する。
【００３１】
図９は、２個のＶＬＡＮ９７０および９７１を示す。図９に示されるように、ＶＬＡＮ９７０はＯＮＵ９２１，９２２、および９２３を含み、それらはマルチキャストＬＬＩＤ９５０および、それぞれユニキャストＬＬＩＤ９３１，９３２、および９３３を割り当てられる。ＶＬＡＮ９７１はＯＮＵ９２４および９２５を含み、それらはマルチキャストＬＬＩＤ９５１および、それぞれユニキャストＬＬＩＤ９３４および９３５を割り当てられる。
【００３２】
（「プッシュ」によるマルチキャストＬＬＩＤの割り当て）
図１０Ａおよび図１０Ｂは、ＥＰＯＮの内部にＯＮＵの存在が明らかになったときの、ＯＮＵに対してマルチキャストＬＬＩＤを割り当てるプロセス（「プッシュ」プロセス）を示すダイヤグラムおよび対応するフローチャートを表す。図１０Ａは、「プッシュ」マルチキャストＬＬＩＤ割り当てに対する、ＯＬＴとＯＮＵとの間の制御メッセージの交換を示す、時間−空間ダイヤグラムを示す。図１０Ｂは、図１０Ａに対応するフローチャートを表す。
【００３３】
システムは正常にはＯＬＴからのブロードキャスティングディスカバリ・クエリー（ＤＩＳＣＯＶＥＲＹ  ＧＡＴＥ）メッセージによって開始する（ステップ１００１）。ＯＮＵがＥＰＯＮに加入するとき、それは登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ  ＲＥＱ）メッセージをＯＬＴに送信する（ステップ１００２）。次いで、ＯＬＴはユニキャストＬＬＩＤを要求するＯＮＵに対して登録メッセージの中に割り当てる（ステップ１００３）。ユニキャストＬＬＩＤを受信したときに、ＯＮＵは受け取り確認（ＲＥＧＩＳＴＥＲ  ＡＣＫ）メッセージをＯＬＴに返信する（ステップ１００４）。ＯＬＴは次いでマルチキャストＬＬＩＤをＯＮＵに割り当てる（ステップ１００５）。マルチキャストＬＬＩＤを受信したときに、ＯＮＵは受け取り確認（ＭＵＬＴＩＣＡＳＴ  ＬＬＩＤ  ＡＣＫ）メッセージをＯＬＴに返信する（ステップ１００６）。全ての上記メッセージは、運用、管理、および保守（ＯＡＭ）フレームの中において運ばれ得ることに注目する。
図１１Ａおよび図１１Ｂは、ＯＮＵからマルチキャストグループに加入の要求を受信したときの、ＯＮＵに対してマルチキャストＬＬＩＤを割り当てるプロセス（「プル」プロセス）を示すダイヤグラムおよび対応するフローチャートを表す。図１１Ａは、「プル」マルチキャストＬＬＩＤ割り当てに対する、ＯＬＴとＯＮＵとの間の制御メッセージの交換を示す、時間−空間ダイヤグラムを示す。図１１Ｂは図１１Ａに対応するフローチャートを表す。
【００３４】
システムは、正常にはＯＬＴからのブロードキャスティングディスカバリ・クエリー（ＤＩＳＣＯＶＥＲＹ  ＧＡＴＥ）メッセージによって開始する（ステップ１１０１）。ＯＮＵがＥＰＯＮに加入するとき、それは登録要求（ＲＥＧＩＳＴＥＲ  ＲＥＱ）メッセージをＯＬＴに送信する（ステップ１１０２）。次いで、ＯＬＴはユニキャストＬＬＩＤを要求するＯＮＵに対して登録メッセージの中に割り当てる（ステップ１１０３）。ユニキャストＬＬＩＤを受信したときに、ＯＮＵは受け取り確認（ＲＥＧＩＳＴＥＲ  ＡＣＫ）メッセージをＯＬＴに返信する（ステップ１１０４）。ＯＮＵはさらに、特定のマルチキャストグループに加入するために、マルチキャストＬＬＩＤ要求をＯＬＴに送信する（ステップ１１０５）。ＯＬＴは次いで対応するマルチキャストＬＬＩＤをＯＮＵに割り当てる（ステップ１１０６）。マルチキャストＬＬＩＤを受信したときに、ＯＮＵは受け取り確認（ＭＵＬＴＩＣＡＳＴ  ＬＬＩＤ  ＡＣＫ）メッセージをＯＬＴに返信する（ステップ１１０７）。全ての上記メッセージはＯＡＭフレームの中において運ばれ得ることに注目する。
【００３５】
本発明の実施形態の上記記載内容は、例示および説明の目的のためのみに提示されてきた。それは、余す所のないものであることも、または本発明を開示された形式に限定することも、意図するものではない。従って、多数の変更および修正が、同業者にとって明らかである。追加として、上記の開示は本発明を制限することを意図するものではない。本発明の範囲は添付の請求項によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】中央オフィスおよび多数の加入者が光ファイバおよびパッシブ光信号分配器を経由して相互に結合される、パッシブ光ネットワークを示す。
【図２】１個のＯＬＴおよび複数のＯＮＵを含む、パッシブ光ネットワークを示す。
【図３】ブリッジされたイーサネット（登録商標）セグメントを示す。
【図４】本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中のＯＬＴからＯＮＵへのダウンストリームユニキャストトラフィックの伝達を示す。
【図５】本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中のＯＮＵからＯＬＴへのアップストリームトラフィックの伝達を示す。
【図６】本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中の１個のＯＮＵから別のＯＮＵへのブリッジによるユニキャストトラフィックの伝達を示す。
【図７】本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中のマルチキャストトラフィックの伝達を示す。
【図８】本発明の実施形態に従った、ＥＰＯＮの中のマルチキャストトラフィックおよびユニキャストトラフィックの両者の共存を示す。
【図９】本発明の実施形態に従った、マルチキャストグループに基づいたＶＬＡＮの構成を示す。
【図１０Ａ】ＥＰＯＮの内部にＯＮＵの存在が明らかになったときの、ＯＮＵに対してマルチキャストＬＬＩＤを割り当てるプロセス（「プッシュ」プロセス）を示す時間−空間ダイヤグラムを表す。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態に従った、対応するフローチャートを表す。
【図１１Ａ】ＯＮＵからマルチキャストグループに加入の要求を受信したときの、ＯＮＵに対してマルチキャストＬＬＩＤを割り当てるプロセス（「プル」プロセス）を示す時間−空間ダイヤグラムを表す。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態に従った、対応するフローチャートを表す。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【国際調査報告】
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