(57)【要約】  パッシブ光ネットワーク（PON）の動的なバンドワイズ割当てのための方法は、前記PONがOLT及びOLTにアクセスする多くのONUを含み、サービス・タイプの多くの中にOLTとONUとの間でコミュニケーションされて、サービスの各タイプに異なる優先度を認めているトラフィックを分類し、サービスの前記優先度の降順にサービス・データを送信するためのサービスの各タイプのサービス・ポートを認可し、そして、認可から得たサービス・ポートの許可情報を記録し、同じONUの各将来認めれるサービス・ポートの前記許可情報を読み出し、そして、現在のONUの各将来認められるポートのデータ送信の認められた開始時間を計画し、前記現在のONUの各認められたポートのデータ送信の前記許可情報と前記認められた開始時間との両方を含んでいるダウンリンク許可メッセージを生成し、前記現在のONUに前記ダウンリンク許可メッセージを送信することを含む。本発明のバンドワイズ割当てのための方法は、異なるタイプのサービスの必要条件を満たすことができ、バンドワイズ割当ての利用比率を増やすことができ、等しいバンドワイズ割当てを実現することができる。
2007509545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッシブ光ネットワーク（PON）における動的なバンドワイズ割当ての方法であって、OLTとOLTにアクセスしている多数のONUとを含む前記PONは、
ａ）異なる送信必要条件に従った多数のサービス・タイプにOLTとONUの間でコミュニケートしてサービスを分類し、異なる優先度を各タイプのサービスに許可し、
ｂ）サービスの前記優先度の降順にサービス・データを送信するサービスの各タイプのサービスポートを認可し、認可から得られたサービス・ポートの許可情報を記録し、
ｃ）同一のONUの全ての将来認められたサービス・ポートの前記許可情報を読み出し、そして、
ｄ）現在のONUの全ての将来認められたサービス・ポートの認められたデータ送信の開始時間を予定し、前記現在のONUの全ての認められたポートの認められたデータ送信の前記許可情報と前記開始時間の両方を含んでいるダウンリンク許可メッセージを生成し、そして、前記現在のONUへ前記ダウンリンク許可情報を送信する
ことを含んでいるパッシブ光ネットワーク（PON）における動的なバンドワイズ割当ての方法。
【請求項２】
各ONUの非応答期間をカウントするためにアクティブ・タイムアウト・カウンタを生成することをさらに含み、
そして、
A.１つずつONUのステータスを問い合わせ、現在のONUのステータスが無効であるか否か決定し、イエスなら、ステップＡに戻り、そうでなければ、ステップＢに進み、
Ｂ．現在のバンドワイズ割当てポーリング期間の前記現在のONUによってMPCPがレポートされたか否かを決定し、イエスなら、前記現在のONUの対応するアクティブ・タイムアウト・カウンタをリセットしてステップCに進み、そうでなければ、直接ステップCに進み、
C.前記現在のONUの前記アクティブ・タイムアウト・カウンタの値が固定されたオフライン閾値を超えるか否かを決定し、イエスなら、無効として現在のONUのステータスをセットし、このONUの対応するリソースをリリースし、ステップDへ進み、そうでなければ、直接ステップDに進み、そして、
D.全てのONUが問い合わせられたか否かを決定し、イエスなら、現在のバンドワイズ割当てポーリング期間のONU情報エージング・フローを終了し、そうでなければ、ステップAに戻り、次のONUの問い合わせを続ける
ことであるエージングONU情報のフローをさらに含んでいる請求項１に記載された方法。
【請求項３】
ONUIDによってインデックスを付けられた、ONUとOLTとの間のMPCPメッセージ・コミュニケーションによって認められた全てのONUのステータス情報を格納するONUステータス情報テーブルを生成し、
ONUIDによってインデックスを付けられた、前記アクティブ・タイムアウト・カウンタと、MPCPメッセージが対応するONUによってレポートされたか否かを示すためのレポートされたフラグとを含むONUアクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルを生成し、
ステップAで決定する前記ステップは、ONUIDインデックスによれば、１つずつONUステータス情報テーブルからONUステータス情報を読み出し、現在のONUが前記ONUステータス情報によって無効であるか否かを決定することを含み、
ステップBで決定する前記ステップは、アクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルからの前記現在のONUのテーブル・アイテムを読み出し、前記現在のONUの対応するテーブル・アイテムにレポートされたフラグが存在するか否かを決定し、イエスなら、MPCPメッセージが現在のバンドワイズ割当てポーリング期間にレポートされたと結論づけられ、そうでなければ、MPCPメッセージがレポートされなかったと結論づけられるのを含み、
ステップCとステップDとの間に、前記現在のONUアクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルのレポートされたフラグをクリアすることを含み、
ステップDで決定する前記ステップは、ONUステータス情報テーブルの全てのテーブル・アイテムが読み出されるか否かを決定し、イエスなら、全てのONUが問い合わせられたと結論づけられ、そうでなければ、ONUのいくらかが問い合わせられていないと結論づけられるのを含む
ことをさらに含んでいる請求項２に記載された方法。
【請求項４】
ONUIDによってインデックスを付けられた、ONUのサービス・ポートのそれぞれの許可情報、及び対応するサービス・ポートが認可されるか否かを示すための認められたフラグを含むvMAC許可情報テーブルを認め、
ステップｂ）で許可情報を記録するステップは、vMAC許可情報テーブルで前記許可情報を記録し、認可されるような前記認められたサービス・ポートの認められたフラグをセットするのを含み、
ステップｃ）で許可情報を読み出すステップは、ONUIDインデックスによるvMAC許可情報テーブルの同一のONUのサービス・ポートと対応しているテーブル・アイテムのためにサーチし、認められたサービス・ポートの許可情報を読み出すのを含み、そして
ステップｄ）の後に、さらに許可情報を読み出したサービス・ポートのネガティブとして認められたフラグをセットするのを含む
ことをさらに含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ONUIDによってインデックスを付けられた、ONUとOLTとの間のMPCPメッセージ・コミュニケーションによって生成される全てのONUのステータス情報を格納するためのONUステータス情報テーブルを生成し、
ステップｃ）の前に、さらにONUIDインデックスによるONUステータス情報テーブルから１つずつONUのステータス情報を読み出し、現在のONUステータスが前記現在のONUのステータス情報によって無効であるか否かを決定し、イエスなら、ONUステータス情報テーブルの中の次のONUステータス情報を読むために戻り、そうでなければ、ステップｃ）に進むのを含む
ことをさらに含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記サービスは、ファスト・フォワーディング・サービス、自動検知MPCPメッセージ・サービス、非自動検知MPCPメッセージ・サービス、MFサービス、保証されたフォワーディングサービス及びベストエフォート・フォワーディング・サービスとしてのステップａ）における降順の優先度によって分類されている請求項１に記載の方法。
【請求項７】
自動検知MPCPメッセージ・サービスを除いたサービスに関し、ステップｂ）の前記認可のステップは、
b11）ステータスを起動させるアップリンク・サービスによって現在の将来認められるサービス・ポートを確認し、
b12）現在のバンドワイズ割当てポーリング期間の残余のバンドワイズ・リソースによって、現在のバンドワイズリソースが非自動検知MPCPメッセージ・サービスのために前記現在の将来認められるサービス・ポートの一定量のデータに、又は他のタイプのサービスのための前記現在の将来認められるサービス・ポートからのレポート情報に利用できるか否かを決定し、イエスなら、ステップb13）に進み、そうでなければ、ステップb15）に進み、
b13）サービス・データを送信するために前記現在の将来認められるサービス・ポートを認可し、そして、現在の許可情報を記録し、
b14）前記現在の将来認められるサービス・ポートの現在のバンドワイズ割当てポーリング期間及び関連情報の残余のバンドワイズをアップデートし、そして、
b15）現在の優先度サービスの認められなかったサービス・ポートがあるか否かを決定し、イエスなら、ステップb11）に戻り、そうでなければ、次の優先度サービスのポートを認可する
ことを含んでいる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
サービスのタイプがONUで起動させられるか否かを示しているアクティブ情報を格納するための全てのサービスのタイプのためにサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタを生成し、
このタイプのサービスがONUのアクセスされたサービス・ポートで起動させられるか否かを示しているアクティブ情報を格納するために、ONUIDによってインデックスを付けられるユニットとしてのポートに対するサービスのために、サービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルを生成し、
ONUのアクセスされたポートからのレポート情報を格納するために、ONUIDによってインデックスを付けられたvMACレポート情報テーブルを生成し、
ステップb11）は、優先度の降順に全てのサービス・タイプのサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタ及びサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルをポーリングし、ポジティブなアクティブ情報でサービス・ポートを見つけ出し、前記現在の将来認められるサービス・ポートとしてサービス・ポートを確認するのを含み、
ステップb12）の前に、さらにvMACレポート情報テーブルからの現在の将来認められるサービス・ポートのレポート情報を見つけ出すのを含み、そして、
ステップb15）で、現在のサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタ及び現在のサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルの読まれていないテーブル・アイテムがあるか否かを決定し、イエスなら、ステップb11）へ戻り、そうでなければ、次の優先度を備えるサービスの対応するサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタ及びサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルを問い合わせる
ことをさらに含んでいる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ファスト・フォワーディング・サービスのために、前記許可情報は、データ送信の開始時間及びデータ送信のサイズを含み、前記レポート情報は、送信されるために待っているデータのレポートされたサイズを含み、
ファスト・フォワーディング・サービスのために、ステップｄ）で認められた開始時間を予定する前記ステップは、データ送信の認められた開始時間としての前記許可情報のデータ送信の前記開始時間を取得することを含み、
非自動検知MPCPメッセージ・サービスのために、前記許可情報は、ダウンリンクMPCPメッセージ・タイプ及び予約フィールドを含み、そこで、前記MPCPメッセージ・タイプは、ディスカバリー・ゲート、ノーマル・ゲート及びレジスタ・アンド・ゲートを含み、前記レポート情報は、MPCPメッセージ・タイプ・フィールド及び予約フィールドを含み、
MFサービスのために、前記許可情報は、予約フィールド及びデータ送信のサイズを含み、前記レポート情報は、送信されるのを待っているデータのレポートされたサイズを含み、
保証されたフォワーディング・サービスのために、前記許可情報は、対応するサービス・ポートの認める欠損量及びデータ送信のサイズを含み、前記レポート情報は、送信されるのを待っているデータのレポートされたサイズを含み、
ベストエフォート・フォワーディング・サービスのために、前記許可情報は、データ送信のサイズを含み、前記レポート情報は、送信されるのを待っているデータのレポートされたサイズを含む
請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
全てのバンドワイズ割当てポーリング期間の中に送信量を格納するためにバンドワイズ・コントロールを要求しているそれらのサービス・ポートのためにバンドワイズ情報テーブルを生成し、
ステップb12）においてバンドワイズ・コントロールを要求しているそれらのサービス・ポートのために決定するステップは、バンドワイズ情報テーブルからの現在のサービス・ポートの送信量を見つけ出し、現在のバンドワイズリソースが前記現在の将来認められるサービス・ポート、前記現在の将来認められるサービス・ポートの送信量、及び現在のバンドワイズ割当てポーリング期間の前記残余のバンドワイズ・リソースからのレポート情報によって利用されるか否かを決定する
ことをさらに含む請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
ステップb）においてサービス・ポートを認可するステップは、
b21）前記カウンタが設定された閾値を達成する時、スタートアップ・カウンタを引き起こし、自動検知MPCPメッセージが検知するプロセスを開始し、自動検知MPCPメッセージが検知された場合は、ステップb22)に進み、そうでなければ、スタートアップ・カウンタをリセットし、ステップb21)に戻り、
b22)自動検知MPCPメッセージ・サービスの現在のバンドワイズ割当てポーリング期間の残余のバンドワイズ・リソースによって、現在のバンドワイズ・リソースが前記現在の将来認められるサービス・ポートのデータの一定量を利用可能か否かを決定し、イエスなら、ステップb23)に入り、そうでなければ、次の優先度のサービスのポートを認可し、
b23)スタートアップ・カウンタをリセットし、ステップb21)に戻ることを含み
自動検知MPCPメッセージ・サービスのためのスタートアップ・カウンタを生成することをさらに含む請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
自動検知MPCPメッセージ・サービスのために、前記許可情報は、ダウンリンクMPCPメッセージ・タイプ及び予約フィールドを含み、そこで、前記MPCPメッセージ・タイプは、ディスカバリー・ゲート、ノーマル・ゲート、レジスタ・アンド・ゲートを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ステップd）の後に、さらに、認められなかったポートを備えた、いくらかのONUがまだあるか否かを決定し、イエスなら、ステップｃ)に戻り、そうでなければ、終了することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記方法のダウンリンク許可メッセージのタイプは、ゲート・ダウンリンクMPCPメッセージである請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記現在の方法のアップリンク許可情報は、レポート・メッセージによって運ばれる請求項７，８又は１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記現在の方法のバンドワイズ割当てポーリング期間は、仮想フレーム期間である請求項２，７及び１０の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信フィールドに関するもので、特に、パッシブ光ネットワーク（PON）の動的なバンドワイズ割当ての方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
「ラスト・マイル（last mile）」をカバーする新しいブロードバンド・アクセス光ファイバー技術として、PONは、アクティブ・ノードを必要とせず、また、単純な光スプリッタだけがインストールされる必要がある。従って、PONは、光ケーブル・リソースを節約し、バンドワイズ・リソースを共有し、設備室の投資を節約し、高いセキュリティデバイス（装置）、迅速なネットワークのセット・アップ、低コストなネットワーク構築等という利点がある。現在の光アクセス・ネットワークの主要なタイプとして、PONは、広く適用されている。
【０００３】
PONは、ポイント・トゥー・マルチポイント（point-to-multipoint）のマスタースレーブ制御構造をとる。図１に関して、光ライン端末（OLT）は、光スプリッタを通して光ネットワーク・ユニット（ONU）の大多数に接続しているマスター・ノード・デバイスであり、OUN登録、送信されるのを待っているデータの許可、媒体アクセス・コントロール（MAC）サブレイヤーのメッセージ・インタラクションなどのプロセスは、OLTで実行される。OUNは、OLT発見メッセージに応答し、送信されるのを待っているデータのサイズをレポートし、許可情報による全てのポートのデータを送信するスレーブ・ノードデバイスであり、そして、クライアント端末の大多数は、マルチ・サービス・アクセスをサポートするためにOUNにアクセスされる。光アクセス・ネットワークの中のようなフレーム構造によって、どのように合理的にバンドワイズを割り当てて、サービスの必要条件を満たすために効果的にネットワーク資源を使用するかという問題は、PON MACスキームにとって非常に重要である。
【０００４】
光アクセス・ネットワークには、バンドワイズを割り当てる２つの方法がある。静的なバンドワイズ割当て（SBA）及び動的なバンドワイズ割当て（DBA）。SBAについて、OUN又はそのポートは、固定されたバンドワイズによって割り当てられ、そして、未使用のタイム・スロット（time slot）は、恣意的に占められることができない。SBAの欠点は、高バースト比率を備えたセルフ可能性サービスへの低いバンドワイズ利用率及び貧しい適応能力である。DBAアルゴリズムは、現在のクライアント・サービスの必要条件に基づく素速い再割当てバンドワイズのためのメカニズム又はアルゴリズムである。DBAについて、ONUバースト・サービスの必要条件に関し、PONバンドワイズ利用比率は、動的にバンドワイズを調整することにより増加させられる。
【０００５】
現在、多くの動的なバンドワイズ割当て方法、例えば、PONのためのアダプティブ・サイクル・タイムを備えたインターリーブド・ポーリング（IPACT）動的バンドワイズ割当て方法、ITU-T（国際電気通信連合電気通信）標準セクタによってG.983.4標準に提唱されるAPONのための特別なDBAプロトコルがある。
【０００６】
IPATCの主要なアイデアは、前のONUによって送られたデータがOLTに到着する前に次のONUがポールされ、それによって、認可するかどうか、及びどれくらい認可するか等を決定し、現在のONUのデータの最後のビットの計算された到着時間に応じた次のONUのデータ送信の開始時間を決める。
【０００７】
第２のスキームに関しては、DBAプロトコルは、ITU-T G.983.4標準で提唱され、OUNからのサービスは、いくつかのタイプのT-CONT（Transmission Container：送信コンテナ）に分けられる。サービス優先度によれば、４つのタイプのT-CONがあり、優先度が下がる順に、T-CONT１，T-CONT２，T-CON３及びT-CON４であり、T-CONT５が送信コンテナの数を減少させるために全てのサービスに適応性可能である。全てのタイプのT-CONは、バンドワイズ割当ての特定の要求に対応する。４つのタイプのバンドワイズ割当て必要条件があり、一定のバンドワイズ、保証されたバンドワイズ、非保証のバンドワイズ及びベストエフォート送信バンドワイズである。また、現在のDBAプロトコルには３つのストラテジ（戦略）があり、NSR（Non-Status-Reporting：非状態報告），SR（Status-Reporting：状態報告）及び混合タイプである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の最初の技術スキームの中で、ポーリング・ピリオドはデータ量に応じて変わり、同じサービスにおけるデータ伝送ジッタを結果として生じ、従って、リアルタイム・サービスのための低い遅延と遅延ジッタの要件が満たされない。第２の技術スキームの中で、PDU（プロトコル・データ・ユニット）の固定長によってコネクションオリエンティッドAPONアプリケーションにとって特別であるラウンドロビン定数シーケンス・ポーリングが適用される。さらに、機構をアップデートしているバンドワイズは、T-CONTにとっては特別であり、そして、バンドワイズは、異なるポートも、異なるサービスも割り当てられない。
【０００９】
上記２つのスキームの中で、異なるサービスに対する異なる割り当て戦略が考慮されていないので、それらは、例えば、走査検索サービス又は音声サービスを提供しているだけのシステムのように、実用的なアプリケーションでの単一のサービスシ・ステムに適用される。この種のシステムは、複数のサービス・タイプのサービス（QoS）必要条件の品質を満たすことができず、また、クライント・サービス・ポートによってバンドワイズを割り当てることができない。その上、バンドワイズを割り当てる際、異なるONUポートの遅延必要条件を考慮せずに、ウィンドウ割り当ての認可メッセージは、次々にポート情報について基本的に生成され、バンドワイズ利用比率も低く、さらに、ONUがオフラインならば、動的な処理もない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、PONにおける動的なバンドワイズ割当ての方法を提供することである。サービス透明度（service transparency）は、異なるタイプのサービス必要条件のために適用可能な、この動的なバンドワイズ割当て方法で達成される。異なるサービス・ポートにバンドワイズを割り当てることを通して、バンドワイズ利用比率は増大し、バンドワイズ割当ては、適正に実現される。上記目的を達成するために、PONのための動的なバンドワイズ割当て方法は、本発明中で提供され、PONは、OLTとOLTにアクセスしている複数のONUを含み、その方法は、
ａ）異なる送信必要条件に応じた複数のサービス・タイプの中のOLTとONUとの間で通信され、各タイプのサービスに異なる優先度を与えているサービスを分類し、
ｂ）サービスの前記優先度の降順にサービス・データを送信する全てのタイプのサービスのサービス・ポートに認可を与え、認可から得られたサービス・ポートの許可情報を記録し、
ｃ）同一のONUの全ての将来認められるサービス・ポートの前記許可情報を読み取り、そして
ｄ）現在のOUNの全ての将来認められるサービス・ポートのデータ送信の認められた開始時間を計画し、前記現在のOUNの全ての認められたポートのデータ送信の前記許可情報と前記与えられたスタート時間の両方を含んでいるダウンリンク許可メッセージを生成し、メッセージを与えているダウンリンクを引き起こし、前記現在のONUに前記ダウンリンク許可メッセージを送信する
ことを含む。
【００１１】
方法は、エージングONU情報のフローをさらに含み、
A.１つずつONUのステータスについて問い合わせ、現在のOUNのステータスが無効であるか否かを決定し、イエスなら、ステップAに戻って問い合わせを継続し、そうでなければ、ステップBへ進み、
B.MPCPメッセージが現在のバンドワイズ割当てポーリング期間の中で前記現在のONUによってレポートされたかどうか決定し、イエスなら、前記現在のONUの対応するアクティブ・タイムアウト・カウント（Active Timeout Count）をリセットしてステップCに進み、そうでなければ、直接ステップCに進み、
C．前記現在のONUの前記アクティブ・タイムアウト・カウントの値が固定したオフラインの閾値を超えているか否かを決定し、イエスなら、現在のONUのステータスを無効として設定し、このONUの対応するリソースをリリースし、そしてステップDに進み、そうでなければ、直接ステップDに進み、そして、
D.全てのONUが問い合わせられたか否かを決定し、イエスなら、現在のバンドワイズ割当てポーリング期間のONU情報エージング・フローを終了し、そうでなければ、ステップAへ戻る。
【００１２】
方法は、
ONUとOLTとの間でMPCPメッセージ・コミュニケーションによって発生する全てのONUのステータス情報を格納するONUIDによってインデックスを付けられたONUステータス情報テーブルを生成し、
前記アクティブ・タイムアウト・カウントと、MPCPメッセージが対応するONUによってレポートされたか否かを示すためのレポートされたフラグを含むONUIDによってインデックスを付けられたONUアクティブタイムアウトカウントテーブルを生成し、
ステップAで決定する前記ステップは、ONUIDインデックスに従い、ONUステータス情報テーブルから１つずつONUステータス情報を読み出し、現在のONUが前記ONUステータス情報によって無効か否かを決定することを含み、
ステップBで決定する前記ステップは、アクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルから前記現在のONUのテーブル・アイテムを読み出し、前記現在のONUの対応するテーブル・アイテムにレポートされたフラグが存在するか否かを決定し、イエスなら、MPCPメッセージが現在のバンドワイズ割当てポーリング期間に報告されたと結論を下され、そうでなければ、MPCPメッセージがレポートされなかったと結論を下されることを含み、
ステップCとステップDとの間で、ONUアクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルの中の前記現在のONUのレポートされたフラグをクリアすることをさらに含み、
ステップDで決定する前記ステップはONUステート情報テーブルの全てのテーブル・アイテムが読み出されるか否かを決定し、イエスなら、ONUが全て問い合わせられていると結論を下され、そうでなければ、ONUのうちのいくつかが問い合わせられなかったと結論を下されることを含む
ことをさらに含む。
【００１３】
方法は、ONUの各サービスポートの許可情報と対応するサービス・ポートが許可されるか否かを示すために与えられたフラグとを含むONUIDによってインデックスを付けられたvMAC許可情報（vMAC Granting information）テーブルを生成し、
ステップｂ）の許可情報を記録するステップは、vMAC許可情報テーブルの前記許可情報を記録し、認可されるような前記認められたサービスポートの認められたフラグをセットすることを含み、
ステップｃ）の許可情報を読み出すステップはONUIDインデックスによるvMAC許可情報テーブルで同じONUのサービス・ポートと一致するテーブルアイテムをサーチし、認められたフラグによって認められたサービス・ポートをサーチし、認められたサービス・ポートの許可情報を読み出すことを含み、そして、
ステップｄ）の後に、許可情報を読み出したサービス・ポートのネガティブとして認められたフラグをセットすることをさらに含む
ことをさらに含む。
【００１４】
方法は、ONUとOLTとの間でMPCPメッセージ・コミュニケーションによって生成された各ONUのステータス情報を格納するONUIDによって、インデックスを付けられたONUステータス情報を生成することをさらに含み、
ステップｃ）の前に、ONUIDインデックスに応じたONUステータス情報テーブルから１つずつONUのステータス情報を読み出し、現在のONUステータスが前記現在のONUのステータス情報によって無効か否かを決定し、イエスなら、ONUステータス情報テーブルの次のONUステータス情報を読むために戻り、そうでなければ、ステップｃ）に進むことをさらに含む。
【００１５】
好ましくは、前記トラフィックは、ファスト・フォワーディング・サービス、自動検知MPCPメッセージ・サービス、非自動検知MPCPメッセージ・サービス、MFサービス、保証されたフォワーディング・サービス及びベストエフォート・フォワーディングサービスとして、ステップａ）における降順の優先度によって分類される。
【００１６】
自動検知MPCPメッセージ・サービス以外のサービスに関し、ステップｂ）の認可の前記ステップは、
b11)ステータスを起動させるアップリンク・サービスによって現在の将来認められるサービス・ポートを確認し、
b12)現在のバンドワイズ割当てポーリング期間の残余のバンドワイズ・リソースによれば、現在のバンドワイズ・リソースが非自動検知MPCPメッセージ・サービスのために前記現在の将来認められるサービス・ポートの一定量のデータに、又は、他のタイプのサービスのための前記現在の将来認められるサービス・ポートからのレポート情報に利用できるか否かを決定し、イエスなら、ステップb13)に進み、そうでなければ、ステップb15)に進み、
b13)サービス・データを送信するために前記現在の将来認められるサービス・ポートを認可し、現在の許可情報を記録し、
b14)前記現在の将来認められるサービス・ポートの現在のバンドワイズ割当てポーリング期間及び関連情報の残余のバンドワイズをアップデートし、そして、
b15)現在の優先度サービスの認められていないサービス・ポートがあるか否かを決定し、イエスなら、ステップb11)に戻り、そうでなければ、次の優先度サービスのポートを認可する
ことを含む。
【００１７】
この方法は、
サービスのタイプがONUにおいて起動させられるか否かを示しているアクティブ情報を格納するために、全てのタイプのサービスのためのサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタを生成し、
このタイプのサービスがONUのアクセスされたサービス・ポートで起動させられるか否かを示しているアクティブ情報を格納するために、ONUIDによってインデックスを付けられるユニットとして、サービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルを生成し、
ONUのアクセスされたポートからのレポート情報を格納するために、ONUIDによってインデックスを付けられたvMACレポート情報テーブルを生成し、
前記ステップb11)は、優先度の降順の全てのサービス・タイプのサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタ及びサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルがポーリングし、積極的なアクティブ情報を読み出し、前記現在の将来認められるサービス・ポートとしてサービス・ポートを確認することを含み、
ステップb12)の前に、vMACレポート情報テーブルからの現在の将来認められるサービス・ポートのレポート情報を見つけ出すことをさらに含み、そして、
ステップb15)で、現在のサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタと現在のサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルとに読まれていないテーブル・アイテムがあるか否かを決定し、イエスなら、ステップb11)に戻り、そうでなければ、次の優先度を備えたサービスのための対応するサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタとサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルとを問い合わせることをさらに含む。
【００１８】
好ましくは、ファスト・フォワーディング・サービスのために、前記許可情報は、データ送信の開始時間とデータ送信のサイズとを含み、前記レポート情報は、送信されるために待っているデータのレポートされたサイズを含み、
ファスト・フォワーディング・サービスのために、ステップｄ）で認められた開始時刻をスケジューリングする前記ステップは、データ送信の認められた開始時刻として前記許可情報のデータ送信の前記開始時間を取得することを含み、
非自動検知MPCPメッセージ・サービスのために、前記許可情報は、ダウンリンクMPCPメッセージ・タイプと予約フィールドとを含み、そこで、前記MPCPメッセージ・タイプは、ディスカバリー・ゲート（Discovery GATE）、ノーマル・ゲート（Normal GATE）及びレジスタ・アンド・ゲート（REGISTER&GATE）を含み、前記レポート情報は、MPCPメッセージ・タイプと予約フィールドとを含み、
MFサービスのために、前記許可情報は、予約フィールドとデータ送信のサイズとを含み、前記レポート情報は、送信されるために待っているデータのレポートされたサイズを含み、
保証されたフォワーディング・サービスのために、前記許可情報は、認められた欠損量と対応するサービス・ポートのデータ送信のサイズとを含み、前記レポート情報は、送信されるために待っているデータのレポートされたサイズを含み、
ベストエフォート・フォワーディング・サービスのために、前記許可情報は、データ送信のサイズを含み、前記レポート情報は、送信されるために待っているデータのレポートされたサイズを含む。
【００１９】
方法は、全てのバンドワイズ割当てポーリング期間に送信量を格納するために、バンドワイズ・コントロールを要求するこれらのサービス・ポートのためのバンドワイズ情報を生成することをさらに含み、
ステップb12)でバンドワイズ・コントロールを要求するそれらのサービス・ポートのために決定するステップは、バンドワイズ情報テーブルからの現在のサービス・ポートの送信量を見つけ出し、現在のバンドワイズ・リソースが、前記現在の将来認められるサービス・ポートからのレポート情報、前記現在の将来与えられるサービス・ポートの送信量及び前記現在のバンドワイズ割当てポーリング期間の残余のバンドワイズ・リソースによって、利用可能か否かを決定することを含む。
【００２０】
好ましくは、自動検知MPCPメッセージ・サービスのためのスタートアップカウンタを生成し、
ステップｂ）でサービス・ポートを認可するステップは、
b21)前記カウンタが固定された閾値を達成した際、前記スタートアップカウンタを引き起こし、自動検知MPCPメッセージのための検知するプロセスを開始して、自動検知MPCPメッセージが検知された場合、ステップb22)に進み、そうでなければ、スタートアップ・カウンタをリセットしてステップb21)に戻り、
b22)自動検知MPCPメッセージ・サービスの現在のバンドワイズ割当てポーリング期間の残余のバンドワイズリソースによって、現在のバンドワイズリソースが前記現在の将来認められるサービスポートの一定量のデータを利用可能か否かを決定し、イエスなら、ステップb23)に進み、そうでなければ、次の優先度サービスのポートを認可し、
b23)スタートアップ・カウンタをリセットし、ステップb21)へ戻る
ことを含む。
【００２１】
好ましくは、自動検知MPCPメッセージ・サービスのために、前記許可情報は、ダウンリンクMPCPメッセージ・タイプと予約フィールドとを含み、そこで、前記MPCPメッセージ・タイプは、ディスカバリー・ゲート、ノーマル・ゲート、レジスタ・アンド・ゲートを含む。
【００２２】
好ましくは、ステップｄ）の後に、方法は、認められなかったポートを備えたいくらかのONUがまだあるか否かを決定し、イエスなら、ステップｃ）に戻り、そうでなければ、現在の手続きを終了することをさらに含む。
【００２３】
好ましくは、方法の前記ダウンリンク許可メッセージのタイプは、ゲート・ダウンリンクMPCPメッセージである。
【００２４】
好ましくは、現在の方法の前記アップリンク許可メッセージは、レポート・メッセージによって運ばれる。
【００２５】
好ましくは、現在の方法の前記バンドワイズ割当てポーリング期間は、仮想フレーム期間である。
【００２６】
この方法が以下の利点を有することは、上記の技術的なスキームから明白である。異なるサービス・タイプの必要条件を満たし、サービス透明度を実施するために、異なる優先順位レベルを備えた異なるサービスを目指しているバンドワイズ割当てをダイナミックに行い、同じONUにアクセスされたポートのグループにデータ送信の開始時間を認可し、許可メッセージを生成する時に、このようにして、同じONUにアクセスされた異なるサービス・ポートの全ての認められたウィンドウは、挿入された保護バンドなしに連続的で、データ送信のための保護バンドワイズは減少し、バンドワイズ利用比率は増大する。
【００２７】
その上、ONU情報エージング機構は、本発明において採用される。全く適時のONUステータスを管理することによって、オフラインONUは、動的に処理することができ、このようにして占領されたリソースがリリースされる。
【００２８】
従来技術と比較して、本発明の技術スキームは、明白で有益な効果がある。このスキームでは、CPU/OAMの保証されたトランスミッションだけでなく、TDM/EF，AF，DF及びMPCPメッセージのトランスミッションのような、複数のサービスの必要条件を満たすために、動的なバンドワイズ割当ては、サービスに透明的である。この計画の有益な効果は、増大したバンドワイズ利用比率、公正なバンドワイズ割当て、よりよいローバスト性、よりよいリアルタイム・パフォーマンス、バンドワイズ・リソースをより有効に使用すること、及びリソース浪費を回避することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の目的、技術スキーム及び利点を明確にするために、本発明は、添付された図面に関し詳細に記述される。
【００３０】
本発明においては、パッシブ光ネットワークにおける動的なバンドワイズ割当て方法が提案される。この方法は、サービス登録、バンドワイズ割当て、許可メッセージ生成及びONU情報エージング等を含む。第１に、異なるサービスは、異なる割り当て方策を行うように、優先度の順序で分類され、異なるデータ構造を与えられる。バンドワイズを割り当てる時、同じONUにアクセスされた異なるサービス・ポートは、異なるサービス・タイプの点から識別され、対応するウィンドウ・サイズを割り当てることによって別々に処理され、許可メッセージを生成する時、同じONUにアクセスされた異なるサービス・ポートは、集合的に処理され、データ送信の開示時間は、割り当てられ、このようにして、同じONUにアクセスされた異なるサービスポートの認められたウィンドウは、どんな保護バンドも挿入されずに連続し、その結果、バンドワイズ利用比率は増大する。その上、ONUステータスは、本方法で全くタイムリーに管理され、オフラインONUは、動的にリリースされる。そこで、前述のサービス・ポートは、特定のサービスを運んでいるポートである。サービスポートは、ONUの物理的なポートと真に対応しているのではなく、論理的概念である。例えば、物理的なポートが同時に多数のサービスを提供するなら、このポートは、複数の論理的サービス・ポートに分割することができる。
【００３１】
本発明の好ましい実施例は、以下の通り、詳細に紹介される。
【００３２】
異なるサービス・ポートを別々に処理するために、PONにおける異なるサービスは、複数のサービス・タイプに分類される必要がある。また、異なるポートと同様に異なるサービスのデータ構造は、別々に処理するシステムのために、セットアップされる必要がある。本発明の好ましい実施例では、優先度の降順で、トラフィックは、以下のサービスに分類される。
【００３３】
例えば、TDM（Time Division Multiplex）、EF（Expedited Forwarding）等々のようなファスト・フォワーディング・サービス。これらのサービスは、ジョイント・ネームEFサービスによって指定することができる。この種のサービス・ニーズは、低い遅延と遅延ジッタと共にバンドワイズ限界なしで本当に適時に進められる必要があり、その結果、最も高い優先度を持つ。
【００３４】
MPCP(Multi-Point Control Protocol)メッセージサービス。MPCPメッセージは、自動検知MPCPメッセージ・サービス及び非自動検知MPCPメッセージ・サービスで構成され、通常のMPCPコミュニケーションのために使用される。MPCPメッセージの関連するパラメータは全て一定である。本発明においては、ONUのMPCPメッセージは、このONUがオンラインか否かを判断するために使用される。
【００３５】
MF（Must Forwarding）サービス。CPU（Central Process Unit）メッセージとOAMメッセージのような、メッセージは、OAM&P（Operation Administration Maintenance & Provision）やOLTとONUの間のコミュニケーションのために使用されるこの種のサービスにおいて正しく送信されなければならず、従って、かなり高い優先度も持つ。
【００３６】
保証されたフォワーディング・サービス。AF（Assured Forwarding）のような、指定された最小のバンドワイズは、このサービスにおいて保証されなければならないが、低いリアルタイム必要条件を備える。
【００３７】
ベストエフォート・フォワーディング・サービス。DF（Default Forwarding）のような、最小のバンドワイズのための必要条件はないので、最も低い優先度を備える。
【００３８】
本発明においては、レポート情報の全体的なコントロール方法は、全てのONUのOLT管理ステータスに採用される。本発明の好ましい実施例においては、IEEE 802.3ah標準は、ONUの自動検知及び登録コースの情報インタラクション（info interaction）で採用される。
【００３９】
データ送信時、本発明の好ましい実施例においては、異なるサービスに応じ、及び優先度の順にポーリングをするために認可は実行され、サービス・アクティブONUビットマップ・レジスタは、異なるサービス、例えば、MPCPメッセージ・サービスのIMAB（Ingress MPCP Active Bitmap）、MFサービスのIMFAB(Ingress Must Forwarding Active Bitmap)、EFサービスのIEFAB(Ingress Expedited Forwarding Active Bitmap)、AFサービスのIAFAB(Ingress Assured Forwarding Active Bitmap)及びDFサービスのIDFAB(Ingress Default Forwarding Active Bitmap)のONU起動情報を格納するためにセットアップされる。中でも、いくつかのサービスは、例えば、EF、AF及びDFのサービスのような、ユニットとして、ポートを取り、そして、サービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルは、ポートのアクティブ情報、例えば、EFサービスのIEFABT(Ingress Expedited Forwarding Active Bitmap Table)、AFサービスのIAFABT(Ingress Assured Forwarding Active Bitmap Table)及びDFサービスのIDFABT(Ingress Default Forwarding Active Bitmap Table)を格納するためにこれらのサービスでセットされなければならない。
【００４０】
図２に関し、左のボックスは、N ONUにそれぞれ対応するNビットで構成され、且つこのサービスが、例えば、アクティブとして１とし、非アクティブとして０のように、アクティブか否かを示すために使用される、サービス・アクティブONUビットマップ・レジスタである。右のボックスは、ONUに対応するNテーブル・アイテムを含み、対応するONUにアクセスされたあらゆるポートに関する情報を格納しているあらゆるテーブル・アイテムの内容を備えるサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルであり、そして、この情報は、例えば、アクティブとして１とし、非アクティブとして０のようにポートがアクティブか否かを示す。システムの中で、これらのテーブルは、レジスタに入れられ、サービス・ポートのアクティブ情報を読むのに便利な対応するONUID（Optical Network Unit Identifier）に従って、関連したONUテーブルアイテムのために、インデックスを付けることができる。
【００４１】
それは、サービス登録コースにおいて、ONUに割り当てられたLLID(Logical Link Identifier)が｛ONUID，active Bitmap｝とするフォーマットを持っていると指定することは必要であり、それは、また、マルチキャスト・サービスを展開することにも便利な全てのポートのONUIDとオフセットを使って様々なサービス・アクティブ情報とバンドワイズ割当て情報とのインデキシングに便利である。
【００４２】
ONUのMPCPポートは、登録の間に起動させられ、そして、登録情報は、IMABに格納される。ONUが登録され、登録情報がIMFABに格納された後に、MFポートは起動させられる。それによって、各ONUは、CPU及びOAMサービスに提供するために履行されない。
【００４３】
首尾よく登録された後、ユニットとしてポートに対するそれらのサービスのために、ONUのOLT からのバンドワイズ要求及びバンドワイズ情報は、CPUと相互作用することを通してネットワーク・マネージャによって提供される。バンドワイズ情報は、EFサービス・ポートのアクティブ情報、AF及びDFサービス・ポートのアクティブ情報及びバンドワイズから構成されている。従って、EFサービスの全ての仮想フレーム期間のバンドワイズが一定しているので、ポート・バンドワイズは、バンドワイズ情報に含まれる必要はない。EF，AF及びDFサービス・ポートのアクティブ情報は、IEFAB、IAFAB、IDFABと、IEFABT、IAFABT、IDFABTの対応するテーブル・アイテムとにそれぞれ格納される。IEFAB、IAFAB及びIDFABの対応するビットは、ONUのEF、DF又はAFサービスにアクティブ情報があるか否かをそれぞれ示す。IEFABT、IAFABT及びIDFABTの対応するテーブル・アイテムは、ONUのどのポートがアクティブEF、DF及びAFサービスであるかをそれぞれ示す。
【００４４】
全ての仮想フレーム期間のバンドワイズが一定であるので、例えば、EFのような、一定のバンドワイズを要求しているこれらのポートに関し、一定のバンドワイズ情報によるレジスタは、一定のバンドワイズを格納するように設定されることができ、又は、情報インタラクションを通してポートタイプを得た後、デフォルト・バンドワイズは、あらかじめ決められることができ、そして、データは、このデフォルト・バンドワイズによって送信されることができる。
【００４５】
例えば、DF及びAFサービスのような、動的なバンドワイズ・コントロールを要求しているそれらのポートに関しては、BIT（Bandwidth Information Table）は、準備に関するバンドワイズ情報を格納するようにセットされる。便宜上、準備バンドワイズは、送信量子フォーマットに変換され、格納される。従って、送信量子は、全ての一定のポーリング期間に送信を許されるデータ量を意味する。この送信量子は、ユニットとしてのバイト（Byte）又はワード（Word）によって、ポーリング期間を準備バンドワイズに乗算することによって計算される。本発明では、EFサービスの仮想フレーム期間は、バンドワイズ割当て操作のポーリング期間として採用される。同様に、全てのポートのONUID及びOffsetにインデクシングすることによって、対応するテーブル・アイテム・コンテントは読まれ、準備バンドワイズ情報は、システムによってビットテーブルから取得される。
【００４６】
ネットワーク・マネージャと相互作用することによって、システムのOLTは、サービス・アクティブONUビットマップ・レジスタの関連したビットを動的に操作し修正することができ、サービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブル及びBITにおいて満足している関連するテーブル・アイテム・コンテントを起動させる。このように、ONUサービス・ポートのバンドワイズ情報の動的な挿入／削除及び再構成は、実現される。
【００４７】
全てのポーリング期間において、ONUは、IEEE 802.3ah 標準のレポート・メッセージを通してOLTに送信されるのを待っているデータのサイズをレポートする。IEEE 802.3ah 標準に従って、全てのレポート・メッセージは、アイテムを報告された８アレイのデータ・サイズから構成される。そして、OLTが、レポートされたサイズがどのポートから来ているかを特定することができるように、全てのアレイとONUポートとの間の対応関係は、事前に定義される。一方、全てのアレイの有効なインジケータはセットされ、例えば、８ビットの全てのビットが、全てのアレイがビット０を示すアレイ０、ビット１を示すアレイ１…等によって、有効であるか、アクティブであるか否かをそれぞれ示す。例えば、ビット０は、対応するアレイが非アクティブであることを示し、１は、アクティブ又は有効を示す。８ポート以上がONUにアクセスされる時、多数のレポート・メッセージ属性は採用され、フラグは、１つの期間に多数のレポート・メッセージの連続性を示すためのメッセージに運ばれ、その結果、OLTは、レポートされたアイテムがどのポートから来ているかを多数のレポート・メッセージから決定することができる。
【００４８】
各ポートからのレポート情報を別々に処理するために、OLTは、vMAC（Virtual MAC）によって分類されたRIT(vMAC Report Information Table)で送信されるのを待っているデータのレポートサイズを格納する。図３に関して、RITの構造は、左に示され、各テーブル・アイテムは、各ONUポートのレポート情報の各部分に対応し、アイテムは、ONUIDによってインデックスを付けられる。例えば、OAM，CPU及び一般的なフォワーディング・サービスのような、一般的なサービスのデータに関しては、テーブル・アイテムは、レポートされたフラグ（“Report Flag”）及び送信される（“Report”）ために待っているデータのレポートされたサイズから構成されている。従って、“レポートされたフラグ”は、vMACが現在の仮想フレーム期間に格納されたデータをレポートすることになっているか否かを示す。“レポート”の数値的なユニットは、量子、即ち、バイト又はワードのそれと同じである。MPCPメッセージサービスのために、図３の右に関し、レポートされたフラグ、アップリンクMPCPメッセージ・タイプ（“タイプ”）及び予約領域（“予約”）テーブル・アイテムは、RITで構成される。従って、“タイプ”は、“REGISTER＿REQ”，“REGISTER＿ACK”，“Normal REPORT”などのような、このアップリンクMPCPメッセージのタイプを実証し、登録期間ONUがあるOLTに明確し、ダウンリンクMPCPメッセージのタイプを生成すべきと明確にする。EFサービスのために、仮想フレーム期間が決定されると直ぐに、ポートは、仮想フレーム期間に一定のサイズ・データを送信することができるだけであり、その結果、送信されるのを待っているデータのサイズをレポートする必要はない。
【００４９】
バンドワイズ割当て、即ち、サービス・データを送信するOLTによるONUの認可は、実際は、サービス優先度によるポーリング許可コースである。このコースは、ONUのポート・アクティブ情報、バンドワイズ割当て情報及びレポート情報によって実行される。EFサービスのQoSを保証するために、仮想フレーム期間は、ポーリング許可期間としてセットされる。他のサービスのためのバンドワイズ割当ては、優先度の順（シーケンス）で、この仮想フレーム期間でも実行される。仮想フレーム期間の始めに、EFバンドワイズ割当ては、実行される。MPCP、MF、AF及びDFのサービスは、残りの時間に順次に実行される。
【００５０】
本発明の実施例におけるアップリンク・サービス・データ送信の手順は、図４に関して、詳述される。
【００５１】
この実施例では、優先度サービスの降順に、EFサービス、自動検知MPCPメッセージ・サービス、非自動検知MPCPメッセージ・サービス、MFサービス、AFサービス及びDFサービスがあり、これらのサービスは、順次、ポールされ、認められる。
【００５２】
OLTによるアップリンク・サービスの各タイプに許可メッセージを送信する便宜のために、vMAC GIT（Granting information Table）は、送信認可の許可情報を格納するためのこの実行されたケースにセットされる。アップリンク受信手順で、GITのデータは読まれ、そして、許可情報は、OLTによって作成される。そして、次に、許可情報は、対応するONUにOLTによって送信され、そして、動的なバンドワイズ割当ては、終了する。
【００５３】
図４は、本実施形態での各タイプのサービスの認可フローを示す。
【００５４】
ステップ４０１：OLTは、アップリンク・アクティブ情報によって現在の将来与えられるサービス・ポートを確認するか、又は自動検知MPCPメッセージ・サービスのスタートアップ・カウンタを引き起こす。
【００５５】
EF，MF，AF，DF及び非自動検知MPCPメッセージのようなサービスのために、現在の将来与えられるサービス・ポートは、サービス・アクティブONUビットマップ・レジスタとイングレス・アクティブ・ビットマップ・テーブル（Ingress Active Bitmap tables）をポーリングすることを通して確認することができる。詳細には、優先度の降順に各サービスのサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタをポーリングする。MFと非自動検知MPCPメッセージ・サービスのために、このサービスのサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタは、テーブル・アイテムのアクティブ情報を通してサービスのタイプによって起動させられたONUを見つけ出すためにポーリングされ、このONUポートは、認められるためのものとして得られる。EF，AF及びDFのようなユニットとしてのポートに対するサービスのために、このサービスのサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタは、このサービスによって起動させられたONUを見つけ出すためにポーリングされ、そして、このサービスのサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルは、見つかったONUのONUIDと探され、さらに、このサービスは、このONUのどのポートかによって、起動させられると確認される。
【００５６】
自動検知MPCPメッセージ・サービスのため、新しいオンラインONUに動的に登録させるために、自動検知MPCPメッセージ・サービス・スタートアップ・カウンタは、セットされ、自動検知MPCPは、カウンタが設定された閾値を達成すると直ぐに起動される。自動検知MPCPサービスが検知される場合、ステップ４０２を入力し、そうでなければ、ステップ４０１に戻る。このように、周期的な自動検知MPCP手続きは、実行され、多くのバンドワイズは、占領される。
【００５７】
ステップ４０２：OLTは、RITテーブルで現在の将来認められるサービス・ポートのレポート情報を検索し、現在のバンドワイズが許可可能か否かを判断し、イエスなら、バンドワイズを認可し、GITに許可情報を記録し、そうでなければ、ステップ４０４にジャンプする。
【００５８】
従って、EF，MF及びMPCPメッセージ・サービスについては、バンドワイズ・リソースの可用性は、即ち、許されたデータ量（EFとMFサービスのための）、又は１つの仮想フレーム期間のMPCP（MPCPサービスのための）の一定数のデータ量及び現在の仮想フレーム期間の残余のバンドワイズに従ってポート準備バンドワイズによって判断される。前者が後者より大きい時に、バンドワイズ・リソースは利用可能であり、そして、許可は許される。
【００５９】
AFサービスについては、ポートでレポートされた準備されたデータがあり、レポートされ、準備されたデータ量は、残余の許された量のデータ及び欠損定量のバンドワイズ準備送信量の合計よりも少ないという条件が満たされている場合に限り、バンドワイズ・リソースは、利用可能であると判断することができる。ここで、準備送信データ量は、BITテーブルにおけるONUID及びオフセット・インデックスを通して問い合わせられた送信量子により代用することができる。
【００６０】
DFサービスについては、ポートでレポートされた準備されたデータがあり、残余のレポートされ、準備されたデータは、レポートされたデータ量とバンドワイズ準備送信データ量の最大よりも少なくないという条件が満たされている場合に限り、バンドワイズ・リソースは、使用可能であると判断することができる。ここでは、準備送信データ量は、BITテーブルにおいてONUIDとオフセットインデックスとを通して問い合わせられた送信量子により代用できる。
【００６１】
バンドワイズが利用可能な場合、OLTは、送信のための現在のポートを認可し、GITに許可情報を記録する。EFサービスのために、OLTは、予約されたデータ及び保護バンドの到着スタンプによって開始時間とデータ送信のサイズを確認し、それから、このサービスのGITにおけるポートの対応するテーブル・アイテムでの前記開始時間とデータ送信の前記サイズを記録する。予約されたデータの前記到着スタンプの識別子は、次のアップリンク仮想フレーム期間で事前に定義されたデータ到着時間の識別子である。識別子の基準ゲージは、OLTで振動するクロックである。
【００６２】
MPCPメッセージ・サービスのために、OLTは、RITにおける現在のMPCPポートのアップリンク・メッセージ・タイプに従って、ダウンリンクMPCPメッセージ・タイプを確認する。従って、自動検知MPCPメッセージ・サービスのために、ダウンリンク・メッセージタイプは、一定である。その後、OLTは、MPCPポートに対応するGITテーブル・アイテムで確認されたMPCPタイプ及び認められたフラグを記録する。サービスが自動検知MPCPメッセージ・サービスである場合、OLTは、GITにおいて認められたフラグを単に記録するだけであるかもしれない。
【００６３】
MFとDFサービスのために、OLTは、RITの対応するテーブル・アイテムの中のレポートされたデータ・サイズ情報に従って与えられたウィンドウのサイズを現在のポートに認可し、対応するGITテーブル・アイテムの中で与えられたウィンドウ・サイズを記録する。
【００６４】
AFサービスのために、OLTは、RITの対応するテーブル・アイテム及び既存の許可欠損の中のレポートされたデータ・サイズ情報に従って与えられたウィンドウのサイズを認可する。一方では、OLTは、新しい許可欠損を計算する。その後、OLTは、対応するGITテーブル・アイテムの中で与えられたウィンドウ・サイズと新しい許可欠損とを記録する。
【００６５】
ステップ４０３：OLTは、現在の仮想フレーム期間と現在の将来認められるサービス・ポートに関連している情報の残余のバンドワイズをアップデートする。
【００６６】
特に、現在の仮想フレーム期間の中の残余のバンドワイズをアップデートし、EFサービスの中の仮想フレーム期間の現在の予約したデータと残余のバンドワイズの到着タイムスタンプをアップデートし、自動検知MPCPが関する限り、スタートアップカウンタをリセットし、ステップ４０１に直接戻り、MPCP，MF，AF及びDFの対応するRITの中のレポートされたフラグをクリアすることを含む。従って、レポートされたフラグをクリアすることは、次の仮想フレーム期間の中で認可を繰り返すのを避けるためである。
【００６７】
本発明の好ましい実施例では、“ファンネル・アルゴリズム”は、AFサービスにおいて許可ディスパッチ方法として採用される。当業者は、また、重要であるポーリング・アルゴリズムが、本発明の本質と範囲に影響することなく、AFサービスにおいて許可ディスパッチ方法を採用することができると理解すべきである。
【００６８】
ステップ４０４：OLTは、認められなかったポートがあるか否かを判断し、イエスなら、ステップ４０１に戻り、そうでなければ、この優先度レベルのポート認可を終了し、次の優先度レベルのポート認可コースへ入る。
【００６９】
特に、MFと非自動検知MPCPのために、言及された決定するコースは、OLTが現在のポーリングされたサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタの中の読まれていないテーブル・アイテムがあるか否かを判断し、イエスなら、認められなかったポートがあり、そうでなければ、この種のサービスへの認可は、終了する。EF，AF及びDFのようなユニットとしてのポートに対するサービスのための間に、OLTは、第１に、現在のポーリングされたサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルの中の読まれていないテーブル・アイテムがあるか否かを判断し、イエスなら、次のテーブル・アイテムを問い合わせ続け、そうでなければ、現在のポーリングされたサービス・アクティブONUビットマップ・レジスタの中の読まれていないテーブル・アイテムがあるか否かを判断し続け、イエスなら、認められなかったポートがあり、そうでなければ、この種のサービスへの認可は、終了する。
【００７０】
そこへ、自動検知MPCPのために、多くても１回の認可が仮想フレーム期間の中にあるので、OLTは、ステップ４０４を無視し、直接、次の優先度レベルのサービスに認可コースを持って行く。
【００７１】
各ONUポートの許可情報と対応している各テーブル・アイテムによって、図５は、GITの構造を示し、アイテムは、ONUIDによってインデックスを付けられる。
【００７２】
アップリンクEFサービスのために、テーブル・アイテムは、認められたフラグ、データ送信の開始時間（“スタート・タイム”）及びデータ送信のサイズ（“長さ”）で構成される。ここで、認められたフラグは、このサービスポートが認められるか否かを示し、スタート・タイムは、データを送信し始める時に、この認められたポートを明確化し、長さは、認められたウィンドウサイズと等しく、いくつのデータが送信するために認められたかを示す。
【００７３】
アップリンクMFサービスのために、テーブル・アイテムは、認められたフラグ、予約、及び長さから構成されている。ここで、予約は、将来の使用のために予約されている不確定な部分を意味する。
【００７４】
MPCPサービスのために、テーブル・アイテムは、認められたフラグ、タイプ及び予約で構成される。ここで、タイプは、“ディスカバリー・ゲート”、“ノーマル・ゲート”及び“レジスタ・アンド・ゲート”で構成される。ここで、ゲート・タイプを持つダウンリンクMPCPは、許可メッセージを運ぶために特別に使われる。
【００７５】
DF及びAFのような、他のサービスのために、テーブル・アイテムは、“認められたフラグ”，“欠損カウント”及び“長さ”で構成される。ここで、欠損カウントは、このポートの認可欠損を記録するために使用される。蓄積する認められたバンドワイズが前のアップリンク・サービス期間の中でレポートされたバンドワイズより大きい時に、認められた欠損は、範囲を反映する。そして、システムは、認可欠損を通してAF又はDFサービスの等しいQoS保証し、DFサービスのために、認可欠損が無視されるので、欠損カウントの値は、０にセットされる。
【００７６】
上述される認可ステージの間に、スタート・タイムは、EFサービスに認可されだけである。自動検知MPCPメッセージ・サービスのような他のサービスにとって、その登録ウィンドウ・サイズは、一定のONU番号及び一定の最大に広げられたスペースを備えたPONシステムに一定であり、非自動検知MPCPにとって、MPCPメッセージ長さが一定なので、認められた長さは一定で、認められた長さは、これ以上、GITの中に書き込まれず、AF及びDFサービスのために、サービスポートの認められた長さが非一定なので、認められた長さは、GITの中に書き込まれなければならない。
【００７７】
便利なONUマネージメントのために、ONUステータス情報テーブル（SIT）は、フラグされるONUステータス情報のために本発明で設定される。図６は、ステータス情報テーブルの構造を説明する。各ONUは、ONUステータスを含んでいる１つのテーブル・アイテムと一致し、また、アイテムは、ONUIDによってインデックスを付けられる。本発明の好ましい実施例では、２ビットが、無効入力、登録したONU及び登録するONUのONUステータスにフラグを立てるために使用される。ここで、無効入力は、どのONUもこのONUIDに割り当てられないことを示し、登録されたONUは、このONUが登録し終えており、サービスデータフォワーディングが実行できることを意味しており、登録されたONUは、このONUがこのステータスで登録していることを意味し、現在の相互メッセージは、MPCPポートのRITテーブルアイテム及びこのONUのGITテーブルアイテムに従って確認することができる。ONUステータス情報テーブル・アイテムは、MPCPメッセージの対話型の手続きにおいて生成される。現在のONUステータスは、前のステータスのOLTとONUの間の前のステータス及び相互に作用したMPCPメッセージの両方に依存する。例えば、無効入力ステータス中にいる時に、ディスカバリー・ゲートMPCPメッセージがONUによって受け取られ、REGISTER＿REQ MPCPメッセージがOLTに送り出されるならば、ONUは、登録するONUステータスと連動し、REGISTER＿ACKメッセージがOLTによって受け取られるならば、ONUは登録されたステータスと連動する。
【００７８】
サービス送信の認可操作を終えた後に、OLTは、仮想フレーム期間の中で許可メッセージを生成し、一定の時間に許可メッセージを対応するONUに送る。許可メッセージ生成の原理は、各ONUサービス・ポートの許可メッセージを減らし、より少ない保護バンドと同期時間セクトのために、全てのポート・サービスの送信ウィンドウは、EFサービスを除いて連続して隣接することである。そのように、EFサービスを除いて、全てのポート・サービスの認められたデータ送信の開始時間が確認され、許可メッセージ生成期間の間に許可メッセージに書き込まれる。これは、低い遅延と低い遅延ジッタがEFサービスにおいて必要であるためであり、タイミング送信は、これらのポートについては、常に採用される。従って、EFサービスのために、データ送信の認められた開示時間とデータ送信の認められたサイズとは、許可メッセージ作成期間の間に既に確認されるべきである。他のサービス・ポートのために、データ送信の認められたサイズだけが、許可メッセージ生成期間の間に確認され、データ送信の認められた開始時間が許可メッセージ生成期間の間に確認される。目的は、同じONUのポートの認められたウィンドウが時間フィールドで連続して隣接するようにして、その結果、保護バンド番号を減少させて、バンドワイズ利用効率を増大させることである。
【００７９】
図７は、本発明の好適な実施例に基づいた許可メッセージ生成方法のフローを示す。
【００８０】
許可メッセージがGATEタイプを備えるダウンリンクMPCPメッセージに運び込まれるように、許可メッセージは、システムでのユニットとしてONUと生成される。さらに、同じONUに属しているサービス・ポートは、一般的に認められることができる。
【００８１】
図７に示されるように、ステップ７０１で、ONUIDインデックスによって、１つずつONUステータス情報テーブル・アイテムを読み出す。
【００８２】
ステップ７０２：現在のONUが無効であるか否かを決定し、即ち、現在のONUのONUIDの対応するSITテーブルアイテムが00であるか否かを決定し、イエスなら、許可を与えずSITの次のテーブル・アイテムを読み続け、ステップ７０１に入り、そうでなければ、ステップ７０３を続行し、即ち、現在のONUのONUIDの対応するSITテーブル・アイテムは、０１又は１０である。
【００８３】
ステップ７０３：現在のONUの各将来認められるサービス・ポートの対応するGITテーブル・アイテムを読み、そして、許可情報を生成し、各認められるサービス・ポートのためにデータ送信の認められた開始時間を予定する。
【００８４】
特この手続きは、ONUIDインデックスを通してGITで同じONUに属しているサービス・サポートの対応するテーブル・アイテムに問い合わせ、対応するテーブル・アイテムの認められたフラグに対応するサービス・ポートの認められたステータスを取得し、現在のサービス・ポートが認められるか否かを決定し、もしサービス・ポートが認められるなら、対応するテーブルアイテムからデータ送信のサイズなどの関連情報を読み出し、そして、サービス・ポートのためのデータ送信の認められた開示時間を予定することを含む。
【００８５】
従って、EFサービスのために、GITの対応するアイテムの問い合わせによって、データ送信のサイズ及びデータ送信の開始時間を取得し、GATEタイプを備えるダウンリンクMPCPメッセージに直接それらを書き込む。
【００８６】
アップリンクMPCPサービスのために、MPCPメッセージ・タイプは、GITを必要とすることによって取得され、さらに、データ送信の認められたサイズが一定なので、対応するサービス・ポートのデータ送信の認められた開始時間だけが、データ送信許可期間から引き継がれる認められたデータ送信タイム・スタンプに従って予定されるべきである。
【００８７】
MF，AF及びDFのような他のサービスのために、データ送信の認められたサイズは、GITを問い合わせ、そして、送信許可期間から引き継がれる認められたデータ送信タイム・スタンプに従って対応するサービス・ポートのデータ送信の認められた開始時間を予定することによって取得される。
【００８８】
ステップ７０４：許可メッセージは、許可情報及びデータ送信の認められた開始時刻に従って、生成され、リリースされている。
【００８９】
ここで、現在のONUに属するサービス・ポートのデータ送信の許可情報及び認められた開始時間は、GATEタイプを備えるMPCPメッセージによって伝えられる。第１に、現在のONUへのダウンリンクMPCPメッセージタイプは、認められたMPCPメッセージ・タイプによって確認され、GATEタイプの認められたMPCPメッセージタイプがあるか否かを決定し、もし、GATEタイプの認められたMPCPメッセージタイプがあるなら、次に、認められたMPCPメッセージは、ダウンリンクMPCPメッセージ、許可情報及びステップ７０３で確認された各認められたポートのデータ送信の認められた開始時間として得られ、GATEタイプを備えるダウンリンクMPCPメッセージに書き込まれ、そして、送信されることを含む。
【００９０】
一般に、４つのポートのデータ送信の許可情報及び認められた開始時間は、GATEタイプを備えた１つのダウンリンクMPCPメッセージで運び込まれる。従って、許可のために要求している４つを超えるポートがあるならば、GATEタイプを持つ２つ以上のダウンリンクMPCPメッセージが、全てのポートのデータ伝送の許可情報と認められた開始時間を伝えるために生成される。
【００９１】
ステップ７０５：許可メッセージを繰り返し生成するのを避けるために、ネガティブとして、現在の認められたポートのGITテーブル・アイテムの許可フラグをセットする。
【００９２】
ステップ７０６：SITの全てのアイテムが読まれるか否かを決定し、イエスなら、全てのONU許可メッセージが作成され、生成される許可メッセージの手続きが終えられることで終了し、そうでなければ、ステップ７０１へ戻り、SITを読み続ける。
【００９３】
最後に、本発明は、オフラインONU又は障害ONUを処理するための方法、即ちONU情報エージング手続きの方法を提供する。ONUアクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルはセットされ、各非応答時間はカウントされる。値が指定されたオフライン閾値を超える場合、無効であると判断され、無効なONUのリソースは、リリースされる。
【００９４】
図８は、ONUアクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルの構造を示す。各ONUは、１つのテーブル・アイテムと対応し、アイテムは、ONUIDによってインデックスを付けられる。テーブル・アイテムは、レポートされたフラグとATC（アクティブ・タイムアウト・カウント）で構成される。
【００９５】
図９は、本件の実施されたケースに従って、ONU情報エージング方法のフローを例証する。
【００９６】
図９に関し、ステップ９０１で、ONUIDインデックスに従って、１つずつSITのアイテムを読み出す。
【００９７】
ステップ９０２：現在のアイテムのONUステータス情報が無効であるか否か決定し、イエスなら、この無効なONUを処理せずステップ９０１に戻り、SITの次のアイテムを読み続け、そうでなければ、ステップ９０３に入る。
【００９８】
ステップ９０３：現在のONUと対応しているアクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルのアイテムを読み出す。
【００９９】
ステップ９０４：どのようなMPCPメッセージがこのアイテムのレポートされたフラグに従ってこの仮想フレーム期間にこのONUによってレポートされるか否かを決定し、即ち、テーブル・アイテムにレポートされたフラグが存在しているか否かを決定し、イエスなら、現在のアイテムのアクティブ・タイムアウト・カウントをリセットし、そうでないなら、カウントし続ける。さらに、決定する結果が何であっても、レポートされたフラグは、取り除かなければならない。
【０１００】
ステップ９０５：アクティブ・タイムアウト・カウントの値が固定したオフライン閾値を超えるか否かを決定し、イエスなら、このONUがオフラインで終了し、そして、ステップ９０６に入り、そうでなければ、このONUはオンラインで終了してステップ９０７に入る。
【０１０１】
ステップ９０６：無効のこのONUのSITアイテムをセットし、このONUの関連するリソースをリリースし、ステップ907に入る。このように、オフラインONUのために、SITの対応するアイテムは、このONUの非存在を示すために無効にされる。
【０１０２】
従って、リリースされた関連するONUリソースは、IMPAB，IMFAB，IEFAB，IAFAB及びIDFABのようなサービス・アクティブ・ビットマップ・レジスターの対応するビット、IEFAT，IAFAT及びIDFATのようなサービス・アクティブ・ビットマップ・テーブルの対応するアイテム、本来はこのONUに割り当てられたONUIDだけでなくバンドワイズ情報テーブルの対応するアイテムを含む。
【０１０３】
ステップ９０７：SITの全てのアイテムが読み出されるか否かを決定し、イエスなら、全てのONUが問い合わせられて終了し、その後、この仮想フレーム期間のONU情報エージング手続きを終了し、そうでなければ、ステップ９０１に戻り、SITを読み続ける。
【０１０４】
言及されたエージング手続きは、繰り返し実行されることができる。本発明の好適な実施例では、SITのONU情報エージング手続きは、特定のイベントによって開始されることができる。一旦エージング手続きが開始されたら、全てのテーブル・アイテムは、全てのONU情報をアップデートするためにトラバースされる。全てのアイテムがトラバースされた時、手続きは終わり、次のイベントがこの手続きを開始するのを待つ。
【０１０５】
本発明は、マスタースレーブ・システムにおいて適用可能で、ONUアクセスは、このシステムのOLTによってコントロールされなければならない。MPCP又は他のMACメッセージなどの全てのONUの全てのアップリンク・サービス・データ・フォワーディング及びアクセスがOLTによってコントロールされ、ダウンリンク状況のために、放送モードは、データがONUによってフィルターにかけられ、受け取られ、採用される。ダウンリンク送信ディスパッチは、優先度に基づく、即ち、ダウンリンク送信ディスパッチ・フォワーディングは、EF，MPCP，CPU/OAM，AF，DFのシーケンスにおいて実行される。
【０１０６】
本発明は、本発明のいくつかの素晴らしい実施されたケースに関し、グラフ及び記述で例証される。それにもかかわらず、このフィールドの一般的な技術者は、本発明への形式及び詳細で様々な種類の変更を行うことができるかもしれないと理解するべきである。それらの変更は、従属クレームの趣旨と範囲に制限される。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】図１は、パッシブ光ネットワークの概略図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施例による、サービス・アクティブOUNビットマップ・レジスタ及び対応するサービス・アクティブ・ポート・ビットマップ・テーブルの構造を示す。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施例による、vMACレポート情報テーブルの構造である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施例による異なるサービスの認可フローを示す。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施例によるvMACの許可情報テーブル構造である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施例によるOUNのOUNステータス情報テーブル構造である。
【図７】図７は、本発明の好ましい実施例による許可情報を生成する方法のフロー・ダイアグラムである。
【図８】図８は、本発明の好ましい実施例によるOUNアクティブ・タイムアウト・カウント・テーブルの構造である。
【図９】図９は、本発明の好ましい実施例によるOUN情報エージング方法のフロー・ダイアグラムである。
【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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【国際調査報告】
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