(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受動光ネットワークにおいて第１の光ネットワーク終端装置及び第２の光ネットワーク終端装置を接続される光加入者線終端装置であって、
前記第１の光ネットワーク終端装置又はその配下装置を送信元とし前記第２の光ネットワーク終端装置又はその配下装置を宛先とする第１のデータを前記第１の光ネットワーク終端装置から受信し、前記第２の光ネットワーク終端装置又はその配下装置を送信元とし前記第１の光ネットワーク終端装置又はその配下装置を宛先とする第２のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置から受信するデータ受信部と、
前記第１のデータ及び前記第２のデータから前記第１のデータ及び前記第２のデータの宛先を抽出し、前記第１のデータ及び前記第２のデータの宛先から、いずれの光ネットワーク終端装置の間でネットワークコーディングを行なうかを示すグルーピングテーブルを生成するグルーピングテーブル格納部と、
ネットワークコーディングを利用して、前記第１のデータ及び前記第２のデータを結合した符号化データを生成する符号化データ生成部と、
前記データ受信部が前記第１のデータを前記第１の光ネットワーク終端装置から受信してから、所定の時間が経過する前において、前記データ受信部が前記第２のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置から受信したとき、前記符号化データ生成部が前記符号化データを生成するのを待機して、前記符号化データを前記グルーピングテーブルに従って前記第１の光ネットワーク終端装置及び前記第２の光ネットワーク終端装置に同報送信し、前記符号化データを同報送信した後に、前記第１のデータ、前記第２のデータ、前記符号化データ及び前記グルーピングテーブルを削除する一方で、
前記データ受信部が前記第１のデータを前記第１の光ネットワーク終端装置から受信してから、前記所定の時間が経過した後でも、前記データ受信部が前記第２のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置から受信しないとき、前記符号化データ生成部が前記符号化データを生成することなく、前記グルーピングテーブルに従って前記第１のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置に送信し、前記第１のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置に送信した後に、前記第１のデータのバッファリングの解除を前記第１の光ネットワーク終端装置に指示し、前記第１のデータ及び前記グルーピングテーブルを削除するデータ送信部と、
を備えることを特徴とする光加入者線終端装置。
【請求項２】
前記所定の時間は、前記受動光ネットワークにおける通信量に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の光加入者線終端装置。
【請求項３】
前記所定の時間は、前記第１の光ネットワーク終端装置及び前記第２の光ネットワーク終端装置の間の１回のネットワークコーディングに要する時間が長いほど、長く設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光加入者線終端装置。
【請求項４】
前記所定の時間は、前記受動光ネットワークにおいて新規に登録可能なネットワークコーディングの組数が少ないほど、短く設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光加入者線終端装置。
【請求項５】
前記所定の時間は、前記第１の光ネットワーク終端装置及び前記第２の光ネットワーク終端装置の間の１回のネットワークコーディングに要する時間に対して、略自然数倍に等しく設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光加入者線終端装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の光加入者線終端装置と、
前記第１のデータを前記光加入者線終端装置に送信し、前記符号化データを前記光加入者線終端装置から受信し、前記第１のデータを利用して、前記符号化データから前記第２のデータを復元する第１の光ネットワーク終端装置と、
前記第２のデータを前記光加入者線終端装置に送信し、前記符号化データを前記光加入者線終端装置から受信し、前記第２のデータを利用して、前記符号化データから前記第１のデータを復元する第２の光ネットワーク終端装置と、
を備えることを特徴とする受動光ネットワークシステム。
【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において光ネットワーク終端装置同士が通信を行なうときに、下り帯域を節減するネットワークコーディングを行なう技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信技術を用いて地域のエネルギー管理を効率的に行なう、スマートコミュニティが注目されている。スマートコミュニティに利用される通信ネットワークでは、端末同士が地域内で通信を行ない、端末間で低遅延性やセキュリティ性などが要求される。
【０００３】
スマートコミュニティに利用される通信ネットワークとして、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）等の無線ネットワーク及びブロードバンドアクセスネットワーク（非特許文献１）や、受動光ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ベースの光アクセスネットワークがある。
【０００４】
ＰＯＮは、１つの光加入者線終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が、複数の光ネットワーク終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と、光ファイバ伝送路及び１対Ｎの光パワースプリッタ（Ｎは自然数）を介して、ポイントツーマルチポイントの通信を行なうネットワークである。
【０００５】
近年、ネットワークコーディング技術が注目されている。ネットワークコーディング技術は、マルチキャスト通信における伝送効率向上や、符号化冗長性付加による耐障害性向上に、大きな効果がある。ＰＯＮにおいてＯＮＵ同士が通信を行なうときに、下り帯域を節減するネットワークコーディングを行なう技術が、非特許文献２に開示されている。
【０００６】
目標として、第１のＯＮＵが第１のデータをＯＬＴを介して第２のＯＮＵに送信し、第２のＯＮＵが第２のデータをＯＬＴを介して第１のＯＮＵに送信する。まず、ＯＬＴは、第１のデータを第１のＯＮＵから受信し、第２のデータを第２のＯＮＵから受信する。次に、ＯＬＴは、第１のデータ及び第２のデータを結合した符号化データを生成し、符号化データを第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵに送信する。ここで、第１のデータ及び第２のデータの結合は、例えば第１のデータ及び第２のデータの排他的論理和（ＸＯＲ）である。
【０００７】
次に、第１のＯＮＵは、符号化データをＯＬＴから受信し、バッファリングしている第１のデータを利用して、符号化データから第２のデータを復元する。また、第２のＯＮＵは、符号化データをＯＬＴから受信し、バッファリングしている第２のデータを利用して、符号化データから第１のデータを復元する。ここで、符号化データからの第２のデータの復元は、例えば符号化データ及びバッファリングされている第１のデータの排他的論理和（ＸＯＲ）である。そして、符号化データからの第１のデータの復元は、例えば符号化データ及びバッファリングされている第２のデータの排他的論理和（ＸＯＲ）である。
【０００８】
ネットワークコーディングを用いる場合には、ネットワークコーディングを用いない場合と比較して、下り通信において、ペイロードを効率的に利用することができ、最大５０％の帯域を節減することができ、データの同時到着性が優れている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｙｏｕｎｇ−Ｊｉｎ  Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａ  ｓｅｃｕｒｅ  ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ｄａｔａ−ｃｅｎｔｒｉｃ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  ｓｍａｒｔ  ｇｒｉｄ，”  ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．１１，ｐｐ．５８−６５，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ２０１０．
【非特許文献２】Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎ  Ｍｉｌｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｄｉｎｇ  ｉｎ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，”  ＮｅｔＣｏｄ，ｐｐ．１−６，２０１０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、ＯＬＴは、ネットワークコーディングを利用して、第１のデータ及び第２のデータを結合した符号化データを生成する。よって、ＯＬＴは、第１のデータ及び第２のデータをほぼ同時に受信することが望ましいが、第１のデータを受信してから第２のデータを受信するまで、長時間待機することもある。
【００１１】
ここで、提供可能な下り帯域に十分に余裕がある場合や、ＰＯＮにおいて登録可能なネットワークコーディングの組数が十分に確保されている場合は、問題が発生することはない。しかし、ＰＯＮにおいて登録可能なネットワークコーディングの組数が十分に確保されいない場合や、ネットワークコーディングが複数組発生する又は複雑である場合は、ＰＯＮにおいて新規に登録可能なネットワークコーディングの組数が残り少なくなる。
【００１２】
すると、ネットワークコーディングによるマルチキャストサービスが困難になるだけでなく、映像等の他のマルチキャストサービスも圧迫され制限が発生する可能性もある。さらに、ＰＯＮにおいて登録可能なネットワークコーディングの組数を十分に確保する必要があるため、ＯＬＴ及びＯＮＵのメモリ領域の圧迫や、これに伴う消費電力の増大及び処理速度の低下など、影響を及ぼす可能性もある。
【００１３】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、ＰＯＮにおいて登録可能なネットワークコーディングの利用効率を向上することにより、ＯＬＴ及びＯＮＵのメモリ領域の圧迫やこれに伴う消費電力の増大及び処理速度の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
ＯＬＴは、第１のデータを第１のＯＮＵから受信してから、所定の時間が経過した後でも、第２のデータを第２のＯＮＵから受信しないとき、第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵの間のネットワークコーディングを時限的に解除することとした。
【００１５】
具体的には、本発明は、受動光ネットワークにおいて第１の光ネットワーク終端装置及び第２の光ネットワーク終端装置を接続される光加入者線終端装置であって、前記第１の光ネットワーク終端装置又はその配下装置を送信元とし前記第２の光ネットワーク終端装置又はその配下装置を宛先とする第１のデータを前記第１の光ネットワーク終端装置から受信し、前記第２の光ネットワーク終端装置又はその配下装置を送信元とし前記第１の光ネットワーク終端装置又はその配下装置を宛先とする第２のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置から受信するデータ受信部と、前記第１のデータ及び前記第２のデータから前記第１のデータ及び前記第２のデータの宛先を抽出し、前記第１のデータ及び前記第２のデータの宛先から、いずれの光ネットワーク終端装置の間でネットワークコーディングを行なうかを示すグルーピングテーブルを生成するグルーピングテーブル格納部と、ネットワークコーディングを利用して、前記第１のデータ及び前記第２のデータを結合した符号化データを生成する符号化データ生成部と、前記データ受信部が前記第１のデータを前記第１の光ネットワーク終端装置から受信してから、所定の時間が経過する前において、前記データ受信部が前記第２のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置から受信したとき、前記符号化データ生成部が前記符号化データを生成するのを待機して、前記符号化データを前記グルーピングテーブルに従って前記第１の光ネットワーク終端装置及び前記第２の光ネットワーク終端装置に同報送信し、前記符号化データを同報送信した後に、前記第１のデータ、前記第２のデータ、前記符号化データ及び前記グルーピングテーブルを削除する一方で、前記データ受信部が前記第１のデータを前記第１の光ネットワーク終端装置から受信してから、前記所定の時間が経過した後でも、前記データ受信部が前記第２のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置から受信しないとき、前記符号化データ生成部が前記符号化データを生成することなく、前記グルーピングテーブルに従って前記第１のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置に送信し、前記第１のデータを前記第２の光ネットワーク終端装置に送信した後に、前記第１のデータのバッファリングの解除を前記第１の光ネットワーク終端装置に指示し、前記第１のデータ及び前記グルーピングテーブルを削除するデータ送信部と、を備えることを特徴とする光加入者線終端装置である。
【００１６】
この構成によれば、ＰＯＮにおいて登録可能なネットワークコーディングの利用効率を向上することにより、ＯＬＴ及びＯＮＵのメモリ領域の圧迫やこれに伴う消費電力の増大及び処理速度の低下を防止することができる。
【００１７】
また、本発明は、前記所定の時間は、前記受動光ネットワークにおける通信量に基づいて設定されることを特徴とする光加入者線終端装置である。
【００１８】
この構成によれば、第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵの間のネットワークコーディングに対する時限的な解除時間を、ＰＯＮにおける通信量に基づいて設定することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記所定の時間は、前記第１の光ネットワーク終端装置及び前記第２の光ネットワーク終端装置の間の１回のネットワークコーディングに要する時間が長いほど、長く設定されることを特徴とする光加入者線終端装置である。
【００２０】
この構成によれば、第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵの間のネットワークコーディングに対する時限的な解除時間を、第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵの間の１回のネットワークコーディングに要する時間に基づいて設定することができる。
【００２１】
また、本発明は、前記所定の時間は、前記受動光ネットワークにおいて新規に登録可能なネットワークコーディングの組数が少ないほど、短く設定されることを特徴とする光加入者線終端装置である。
【００２２】
この構成によれば、第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵの間のネットワークコーディングに対する時限的な解除時間を、ＰＯＮにおいて新規に登録可能なネットワークコーディングの組数に基づいて設定することができる。
【００２３】
また、本発明は、前記所定の時間は、前記第１の光ネットワーク終端装置及び前記第２の光ネットワーク終端装置の間の１回のネットワークコーディングに要する時間に対して、略自然数倍に等しく設定されることを特徴とする光加入者線終端装置である。
【００２４】
この構成によれば、第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵの間のネットワークコーディングに対する時限的な解除時間を、第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵの間の１回のネットワークコーディングに要する時間に基づいて設定することができる。
【００２５】
また、本発明は、上記に記載の光加入者線終端装置と、前記第１のデータを前記光加入者線終端装置に送信し、前記符号化データを前記光加入者線終端装置から受信し、前記第１のデータを利用して、前記符号化データから前記第２のデータを復元する第１の光ネットワーク終端装置と、前記第２のデータを前記光加入者線終端装置に送信し、前記符号化データを前記光加入者線終端装置から受信し、前記第２のデータを利用して、前記符号化データから前記第１のデータを復元する第２の光ネットワーク終端装置と、を備えることを特徴とする受動光ネットワークシステムである。
【００２６】
この構成によれば、ＰＯＮにおいて登録可能なネットワークコーディングの利用効率を向上することにより、ＯＬＴ及びＯＮＵのメモリ領域の圧迫やこれに伴う消費電力の増大及び処理速度の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、ＰＯＮにおいて登録可能なネットワークコーディングの利用効率を向上することにより、ＯＬＴ及びＯＮＵのメモリ領域の圧迫やこれに伴う消費電力の増大及び処理速度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のＰＯＮの構成を示す図である。
【図２】本発明のＯＬＴの構成を示す図である。
【図３】実施形態１のネットワークコーディングのタイムチャートである。
【図４】実施形態１のネットワークコーディングのタイムチャートである。
【図５】実施形態１のネットワークコーディングのタイムチャートである。
【図６】実施形態１のＲｅｐｏｒｔ情報を示す図である。
【図７】実施形態１のＯＮＵ登録テーブルを示す図である。
【図８】実施形態１のグルーピングテーブルを示す図である。
【図９】実施形態２のグルーピングテーブルを示す図である。
【図１０】実施形態３の枯渇係数を示す図である。
【図１１】実施形態３のグルーピングテーブルを示す図である。
【図１２】実施形態４のグルーピングテーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００３０】
（本発明の概要）
本発明のＰＯＮの構成を図１に示す。ＰＯＮは、ＯＬＴ１、ＯＮＵ２−１、・・・、２−Ｎ、ゲートウェイ（ＧＷ：ＧａｔｅＷａｙ）３−１、・・・、３−Ｎ、１対Ｎの光パワースプリッタ（ＯＰＳ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）４、光ファイバ伝送路５及び光ファイバ伝送路６から構成される。
【００３１】
ＯＬＴ１は、ＯＰＳ４と、光ファイバ伝送路５を介して接続される。ＯＮＵ２−１、・・・、２−Ｎは、ＯＰＳ４と、光ファイバ伝送路６を介して接続される。ＧＷ３−１、・・・、３−Ｎは、それぞれ、ＯＮＵ２−１、・・・、２−Ｎの配下装置として、ＯＮＵ２−１、・・・、２−Ｎと接続される。ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスは、ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸであり、ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスは、ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺである。ここで、ＧＷ３−１、・・・、３−Ｎの識別情報として、ＭＡＣアドレスを利用する以外にも、ＩＰやその他のＩＤなどを利用してもよい。
【００３２】
目標として、ＧＷ３−１がＤａｔａ＃ａをＯＬＴ１を介してＧＷ３−Ｎに送信し、ＧＷ３−ＮがＤａｔａ＃ｂをＯＬＴ１を介してＧＷ３−１に送信する。まず、ＯＮＵ２−１は、Ｄａｔａ＃ａをＧＷ３−１から受信する。また、ＯＮＵ２−Ｎは、Ｄａｔａ＃ｂをＧＷ３−Ｎから受信する。次に、ＯＬＴ１は、Ｄａｔａ＃ａをＯＮＵ２−１から受信し、Ｄａｔａ＃ｂをＯＮＵ２−Ｎから受信する。次に、ＯＬＴ１は、Ｄａｔａ＃ａ及びＤａｔａ＃ｂを結合した符号化Ｄａｔａ＃ｃを生成し、符号化Ｄａｔａ＃ｃをＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎに送信する。ここで、Ｄａｔａ＃ａ及びＤａｔａ＃ｂの結合は、例えばＤａｔａ＃ａ及びＤａｔａ＃ｂの排他的論理和（ＸＯＲ）である。
【００３３】
次に、ＯＮＵ２−１は、符号化Ｄａｔａ＃ｃをＯＬＴ１から受信し、バッファリングしているＤａｔａ＃ａを利用して、符号化Ｄａｔａ＃ｃからＤａｔａ＃ｂを復元し、復元Ｄａｔａ＃ｂをＧＷ３−１に送信する。また、ＯＮＵ２−Ｎは、符号化Ｄａｔａ＃ｃをＯＬＴ１から受信し、バッファリングしているＤａｔａ＃ｂを利用して、符号化Ｄａｔａ＃ｃからＤａｔａ＃ａを復元し、復元Ｄａｔａ＃ａをＧＷ３−Ｎに送信する。ここで、符号化Ｄａｔａ＃ｃからのＤａｔａ＃ｂの復元は、例えば符号化Ｄａｔａ＃ｃ及びバッファリングされているＤａｔａ＃ａの排他的論理和（ＸＯＲ）である。そして、符号化Ｄａｔａ＃ｃからのＤａｔａ＃ａの復元は、例えば符号化Ｄａｔａ＃ｃ及びバッファリングされているＤａｔａ＃ｂの排他的論理和（ＸＯＲ）である。
【００３４】
本発明のＯＬＴの構成を図２に示す。ＯＬＴ１は、データ受信部１１、データ格納部１２、符号化データ生成部１３、データ送信部１４、ＯＮＵ登録テーブル格納部１５、グルーピングテーブル格納部１６及びグルーピング解除タイマ部１７から構成される。
【００３５】
データ受信部１１は、Ｄａｔａ＃ａをＯＮＵ２−１から受信し、Ｄａｔａ＃ｂをＯＮＵ２−Ｎから受信する。そして、データ受信部１１は、ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスをＯＮＵ２−１から取得し、ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスをＯＮＵ２−Ｎから取得する。さらに、データ受信部１１は、宛先ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスをＯＮＵ２−１から取得し、宛先ＧＷ３−１のＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスをＯＮＵ２−Ｎから取得する。
【００３６】
データ格納部１２は、Ｄａｔａ＃ａ及びＤａｔａ＃ｂを格納する。符号化データ生成部１３は、ネットワークコーディングを利用して、Ｄａｔａ＃ａ及びＤａｔａ＃ｂを結合した符号化Ｄａｔａ＃ｃを生成する。ここで、Ｄａｔａ＃ａ及びＤａｔａ＃ｂの結合は、例えばＤａｔａ＃ａ及びＤａｔａ＃ｂの排他的論理和（ＸＯＲ）である。
【００３７】
データ受信部１１がＤａｔａ＃ａ（＃ｂ）をＯＮＵ２−１（２−Ｎ）から受信してから、所定の時間が経過する前において、データ受信部１１がＤａｔａ＃ｂ（＃ａ）をＯＮＵ２−Ｎ（２−１）から受信したとき、データ送信部１４は次の処理を行なう。つまり、データ送信部１４は、符号化データ生成部１３が符号化Ｄａｔａ＃ｃを生成するのを待機して、符号化Ｄａｔａ＃ｃをＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎに同報送信する。このように、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間のネットワークコーディングを行なう。
【００３８】
データ受信部１１がＤａｔａ＃ａ（＃ｂ）をＯＮＵ２−１（２−Ｎ）から受信してから、所定の時間が経過した後でも、データ受信部１１がＤａｔａ＃ｂ（＃ａ）をＯＮＵ２−Ｎ（２−１）から受信しないとき、データ送信部１４は次の処理を行なう。つまり、データ送信部１４は、符号化データ生成部１３が符号化Ｄａｔａ＃ｃを生成することなく、Ｄａｔａ＃ａ（＃ｂ）をＯＮＵ２−Ｎ（２−１）に送信する。このように、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間のネットワークコーディングを時限的に解除する。
【００３９】
ＯＮＵ登録テーブル格納部１５は、データ受信部１１がＯＮＵ２−１から取得したＧＷ３−１のＭＡＣアドレス、及びデータ受信部１１がＯＮＵ２−Ｎから取得したＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスに基づいて、ＯＮＵ登録テーブルを生成し格納する。ＯＮＵ登録テーブルとは、いずれのＧＷ３がいずれのＯＮＵ２の配下にあるかを示すテーブルである。
【００４０】
グルーピングテーブル格納部１６は、データ受信部１１がＯＮＵ２−１から取得した宛先ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−１のＭＡＣアドレス、又はデータ受信部１１がＯＮＵ２−Ｎから取得した宛先ＧＷ３−１のＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスに基づいて、グルーピングテーブルを生成し格納する。グルーピングテーブルとは、いずれのＯＮＵ２の間でネットワークコーディングを行なうかを示すテーブルである。ここで、グルーピングテーブル格納部１６は、宛先ＧＷ３のＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３のＭＡＣアドレスをＯＮＵ登録テーブルに見い出すことにより、いずれのＯＮＵ２の間でネットワークコーディングを行なうかを判断する。
【００４１】
グルーピング解除タイマ部１７は、データ受信部１１がＤａｔａ＃ａ（＃ｂ）をＯＮＵ２−１（２−Ｎ）から受信してから、上記の所定の時間としてのグルーピング解除時間が経過したことを確認する。そして、グルーピング解除タイマ部１７は、グルーピング解除時間が経過したことを確認したとき、データ送信部１４、データ格納部１２及びグルーピングテーブル格納部１６に対して、次の処理を行なわせる。
【００４２】
つまり、グルーピング解除タイマ部１７は、データ送信部１４に対して、Ｄａｔａ＃ａ（＃ｂ）をＯＮＵ２−Ｎ（２−１）に送信させる。そして、グルーピング解除タイマ部１７は、データ格納部１２に対して、Ｄａｔａ＃ａ（＃ｂ）を削除させる。さらに、グルーピング解除タイマ部１７は、グルーピングテーブル格納部１６に対して、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間のネットワークコーディングを抹消させる。
【００４３】
このように、ＯＬＴ１は、Ｄａｔａ＃ａ（＃ｂ）をＯＮＵ２−１（２−Ｎ）から受信してから、グルーピング解除時間が経過した後でも、Ｄａｔａ＃ｂ（＃ａ）をＯＮＵ２−Ｎ（２−１）から受信しないとき、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間のネットワークコーディングを時限的に解除する。そして、ＯＬＴ１は、Ｄａｔａ＃ａ（＃ｂ）をＯＮＵ２−Ｎ（２−１）に送信する。さらに、ＯＬＴ１は、Ｄａｔａ＃ａ（＃ｂ）を削除する。
【００４４】
これにより、ＰＯＮにおいて登録可能なネットワークコーディングの利用効率を向上することができ、ＯＬＴ１のメモリ領域（データ格納部１２、グルーピングテーブル格納部１６）の圧迫やこれに伴う消費電力の増大及び処理速度の低下を防止することができる。
【００４５】
（実施形態１）
実施形態１のネットワークコーディングのタイムチャートを図３から図５に示す。ここで、図３では、データ受信部１１がＤａｔａ＃ａをＯＮＵ２−１から受信してから、グルーピング解除時間が経過する前において、データ受信部１１がＤａｔａ＃ｂをＯＮＵ２−Ｎから受信したときについて説明する。図４及び図５では、データ受信部１１がＤａｔａ＃ａをＯＮＵ２−１から受信してから、グルーピング解除時間が経過した後でも、データ受信部１１がＤａｔａ＃ｂをＯＮＵ２−Ｎから受信しないときについて説明する。
【００４６】
まず、図３について説明する。ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎは、それぞれＧＷ３−１のＭＡＣアドレス及びＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスを、ＭＡＣアドレスの学習機能を利用して取得し、帯域制御用のＲｅｐｏｒｔ情報に記載して、ＯＬＴ１に送信する。
【００４７】
実施形態１のＲｅｐｏｒｔ情報を図６に示す。ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎは、ユーザＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）として、それぞれ１及びＮを割り当てられる。ＯＮＵ２−１が送信するＲｅｐｏｒｔ情報には、ＯＮＵ２−１の配下ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスが記載される。ＯＮＵ２−Ｎが送信するＲｅｐｏｒｔ情報には、ＯＮＵ２−Ｎの配下ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスが記載される。ただし、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間のネットワークコーディングは未だ行なわれていないため、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎが送信するＲｅｐｏｒｔ情報には、宛先アドレス（ＤＡ：Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ａｄｄｒｅｓｓ）は何ら記載されていない。
【００４８】
データ受信部１１は、ＧＷ３−１のＭＡＣアドレス及びＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスを、それぞれＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎから取得する。ＯＮＵ登録テーブル格納部１５は、ＯＮＵ２−１から取得されたＧＷ３−１のＭＡＣアドレス及びＯＮＵ２−Ｎから取得されたＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスに基づいて、ＯＮＵ登録テーブルを生成し格納する。
【００４９】
実施形態１のＯＮＵ登録テーブルを図７に示す。ＯＮＵ２−１については、ＯＮＵ２−１の配下ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスが記載される。ＯＮＵ２−Ｎについては、ＯＮＵ２−Ｎの配下ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスが記載される。
【００５０】
ＧＷ３−１は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａを、ＯＮＵ２−１に送信する。ＯＮＵ２−１は、宛先ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスを、帯域制御用のＲｅｐｏｒｔ情報に記載して、ＯＬＴ１に送信する。宛先ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスは、図６の宛先アドレス（ＤＡ）として記載される。送信元ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスは、図６の送信元アドレス（ＳＡ：Ｓｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ）として記載される。そして、ＯＮＵ２−１は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをバッファリングする。
【００５１】
データ受信部１１は、宛先ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスを、ＯＮＵ２−１から取得する。グルーピングテーブル格納部１６は、ＯＮＵ２−１から取得された宛先ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスに基づいて、グルーピングテーブルを生成し格納する。
【００５２】
実施形態１のグルーピングテーブルを図８に示す。グルーピングテーブル格納部１６は、宛先ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスをＯＮＵ登録テーブルに見い出すことにより、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間でネットワークコーディングを行なうことを判断する。マルチキャストを行なうためのＬＬＩＤ（ブロードキャストＬＬＩＤ）１については、マルチキャストするグループ（ユーザＬＬＩＤ）として、１（ＯＮＵ２−１）及びＮ（ＯＮＵ２−Ｎ）が登録される。
【００５３】
ＯＬＴ１は、送信許可をＯＮＵ２−１に通知し、ＯＮＵ２−１は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＬＴ１に送信する。ＯＮＵ２−１は、符号化データから所望データを復元するため、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをバッファリングし続ける。
【００５４】
データ受信部１１は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＮＵ２−１から受信する。データ格納部１２は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａを格納する。グルーピング解除タイマ部１７は、データ受信部１１がＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＮＵ２−１から受信した時点から、グルーピング解除時間の計測を開始する。
【００５５】
ＧＷ３−Ｎは、ＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂを、ＯＮＵ２−Ｎに送信する。ＯＮＵ２−Ｎは、宛先ＧＷ３−１のＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスを、帯域制御用のＲｅｐｏｒｔ情報に記載して、ＯＬＴ１に送信する。宛先ＧＷ３−１のＭＡＣアドレスは、図６の宛先アドレス（ＤＡ）として記載される。送信元ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスは、図６の送信元アドレス（ＳＡ：Ｓｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ）として記載される。そして、ＯＮＵ２−Ｎは、ＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂをバッファリングする。
【００５６】
データ受信部１１は、宛先ＧＷ３−１のＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスを、ＯＮＵ２−Ｎから取得する。グルーピングテーブル格納部１６は、ＯＮＵ２−Ｎから取得された宛先ＧＷ３−１のＭＡＣアドレス及び送信元ＧＷ３−ＮのＭＡＣアドレスに基づいて、グルーピングテーブルを新規に生成し格納する必要はない。
【００５７】
ＯＬＴ１は、送信許可をＯＮＵ２−Ｎに通知し、ＯＮＵ２−Ｎは、ＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂをＯＬＴ１に送信する。ＯＮＵ２−Ｎは、符号化データから所望データを復元するため、ＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂをバッファリングし続ける。
【００５８】
データ受信部１１は、ＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂをＯＮＵ２−Ｎから受信する。データ格納部１２は、ＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂを格納する。グルーピング解除タイマ部１７は、データ受信部１１がＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＮＵ２−１から受信した時点から、グルーピング解除時間の計測を終了していない。
【００５９】
符号化データ生成部１３は、ネットワークコーディングを利用して、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａ及びＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂを結合した符号化Ｄａｔａ＃ｃを生成する。データ送信部１４は、図８のブロードキャストＬＬＩＤ：１を利用して、符号化Ｄａｔａ＃ｃをＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎに同報送信する。データ格納部１２は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａ及びＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂを削除する。
【００６０】
ＯＮＵ２−１は、符号化Ｄａｔａ＃ｃをＯＬＴ１から受信し、バッファリングしているＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａを利用して、符号化Ｄａｔａ＃ｃからＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂを復元し、復元されたＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂをＧＷ３−１に送信する。ＯＮＵ２−１は、バッファリングしているＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａを削除する。
【００６１】
ＯＮＵ２−Ｎは、符号化Ｄａｔａ＃ｃをＯＬＴ１から受信し、バッファリングしているＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂを利用して、符号化Ｄａｔａ＃ｃからＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａを復元し、復元されたＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＧＷ３−Ｎに送信する。ＯＮＵ２−Ｎは、バッファリングしているＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂを削除する。
【００６２】
次に、図４について説明する。図４が図３と異なる点は、ＧＷ３−ＮがＧＷ３−１宛のＤａｔａ＃ｂをＯＮＵ２−Ｎに送信しない点である。
【００６３】
グルーピング解除タイマ部１７は、データ受信部１１がＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＮＵ２−１から受信した時点から、グルーピング解除時間の計測を終了する。
【００６４】
データ送信部１４は、図８のユーザＬＬＩＤ：Ｎを利用して、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＮＵ２−Ｎに送信し、図８のユーザＬＬＩＤ：１を利用して、ＯＮＵ２−１のバッファリングの解除指示をＯＮＵ２−１に送信する。データ格納部１２は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａを削除する。グルーピングテーブル格納部１６は、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間のネットワークコーディングを抹消する。
【００６５】
ＯＮＵ２−Ｎは、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＬＴ１から受信し、受信されたＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＧＷ３−Ｎに送信する。ＯＮＵ２−１は、ＯＮＵ２−１のバッファリングの解除指示をＯＬＴ１から受信し、バッファリングしているＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａを削除する。これにより、ＯＮＵ２−１のメモリ領域の圧迫やこれに伴う消費電力の増大及び処理速度の低下を防止することができる。
【００６６】
次に、図５について説明する。図５が図４と異なる点は、データ送信部１４がＯＮＵ２−１のバッファリングの解除指示をＯＮＵ２−１に送信しない点である。
【００６７】
ＯＮＵ２−１は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＬＴ１に送信した時点から、ＯＬＴ１から予め指示されたバッファリング解除時間の計測を開始する。ＯＮＵ２−１は、ＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａをＯＬＴ１に送信した時点から、ＯＬＴ１から予め指示されたバッファリング解除時間の計測を終了したとき、バッファリングしているＧＷ３−Ｎ宛のＤａｔａ＃ａを削除する。これにより、ＯＮＵ２−１のメモリ領域の圧迫やこれに伴う消費電力の増大及び処理速度の低下を防止することができる。
【００６８】
グルーピング解除時間は、ＰＯＮにおける通信量に基づいて設定される。具体的には、グルーピング解除時間は、ＰＯＮにおける通信量が多いほど、短く設定される。より具体的には、グルーピング解除時間は、実施形態２から実施形態４に基づいて設定される。
【００６９】
（実施形態２）
実施形態２では、グルーピング解除時間を、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間の１回のネットワークコーディングに要する時間が長いほど、長く設定する。
【００７０】
実施形態２のグルーピングテーブルを図９に例示的に示す。ネットワークコーディングを用いた通信回数とは、ある時間領域でのＯＮＵ２同士のネットワークコーディングの回数である。平均時間間隔とは、その時間領域でのＯＮＵ２同士の１回のネットワークコーディングに要する平均の時間である。安全係数Ｘとは、平均時間間隔に比例してグルーピング解除時間を決定するための比例係数である。
【００７１】
ここで、グルーピング解除時間が平均時間間隔より短いとき、ＯＮＵ２同士のネットワークコーディングが登録されたとしても、ＯＮＵ２同士のネットワークコーディングが終了しないうちに、グルーピング解除時間が経過して、ＯＮＵ２同士のネットワークコーディングが抹消されることが、繰り返される可能性がある。よって、グルーピング解除時間は平均時間間隔以上であることが望ましく、安全係数Ｘは１以上であることが望ましい。
【００７２】
このように、実施形態２では、グルーピング解消時間を確保することにより、ＯＮＵ２同士のネットワークコーディングを抹消されにくくする効果がある。
【００７３】
（実施形態３）
実施形態３では、グルーピング解除時間を、ＰＯＮにおいて新規に登録可能なネットワークコーディングの組数が少ないほど、短く設定する。
【００７４】
実施形態３の枯渇係数を図１０に示す。ブロードキャストＬＬＩＤの新規登録可能な数は、ブロードキャストＬＬＩＤが全て使用されていなければＳ個であり、ブロードキャストＬＬＩＤが全て使用されていれば０個である。枯渇係数とは、基準のグルーピング解除時間Ｔに比例して実際のグルーピング解除時間を設定するための比例係数である。基準のグルーピング解除時間Ｔは、実際のグルーピング解除時間を設定するに先立って、予め設定しているデフォルトのグルーピング解除時間である。
【００７５】
枯渇係数は、ブロードキャストＬＬＩＤの新規登録可能な数が閾値のＬ個以上であり、ブロードキャストＬＬＩＤが枯渇していなければ、１に設定される。枯渇係数は、ブロードキャストＬＬＩＤの新規登録可能な数が閾値のＬ個より少なく、ブロードキャストＬＬＩＤが枯渇していれば、ブロードキャストＬＬＩＤの新規登録可能な数が少なくなるほど小さく設定されかつ１より小さく設定される。枯渇係数は、ブロードキャストＬＬＩＤの新規登録可能な数がＪ個であるとき、ｊであるとする。
【００７６】
実施形態３のグルーピングテーブルを図１１に例示的に示す。ブロードキャストＬＬＩＤの新規登録可能な数は、Ｊ個であるとする。実際のグルーピング解除時間は、基準のグルーピング解除時間Ｔに枯渇係数ｊを乗算したものとなる。ここで、実施形態２で説明したように、実際のグルーピング解除時間は、平均時間間隔以上であることが望ましい。
【００７７】
このように、実施形態３では、グルーピング解消時間を短縮することにより、ブロードキャストＬＬＩＤを枯渇されにくくする効果がある。
【００７８】
（実施形態４）
実施形態４では、グルーピング解除時間を、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎの間の１回のネットワークコーディングに要する時間に対して、略自然数倍に等しく設定する。
【００７９】
実施形態４のグルーピングテーブルを図１２に例示的に示す。サービス／優先度とは、ＯＮＵ２同士のネットワークコーディングに適用されるサービス／優先度である。サービス／優先度が高いほど、その通信が優先される。ＯＮＵ２同士のネットワークコーディングに適用されるサービス／優先度が設定されると、一定時間領域でのＯＮＵ２同士の１回のネットワークコーディングに要する平均の時間ｖが設定される。重み付け係数とは、基準のグルーピング解除時間Ｔに比例して実際のグルーピング解除時間を設定するための比例係数である。基準のグルーピング解除時間Ｔは、実際のグルーピング解除時間を設定するに先立って、予め設定しているデフォルトのグルーピング解除時間である。
【００８０】
ここで、実際のグルーピング解除時間が、平均時間間隔ｖのｎ倍（ｍ−１＜ｎ＜ｍ、ｍは自然数）であるとき、ＯＮＵ２同士の（ｍ−１）回のネットワークコーディングは終了させることができるが、ＯＮＵ２同士の残り１回のネットワークコーディングは実際のグルーピング解除時間の経過により終了させることができない。よって、実際のグルーピング解除時間は、平均時間間隔ｖの略ｎ倍（ｎは自然数）であることが望ましい。
【００８１】
このように、実施形態４では、グルーピング解消時間を確保することにより、ＯＮＵ２同士のネットワークコーディングを抹消されにくくする効果がある。
【００８２】
（変形例）
実施形態１から実施形態４では、ＯＮＵ２−１の配下ＧＷ３−１及びＯＮＵ２−Ｎの配下ＧＷ３−Ｎが、ＯＬＴ１にデータを送信している。ここで、変形例として、ＯＮＵ２−１の配下ＧＷ３−１及びＯＮＵ２−Ｎの配下ＧＷ３−Ｎが関わることなく、ＯＮＵ２−１及びＯＮＵ２−Ｎが、ＯＬＴ１にデータを送信してもよい。
【００８３】
実施形態２から実施形態４では、それぞれの実施形態を単独で利用している。ここで、変形例として、実施形態２から実施形態４を組み合わせて利用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係る光加入者線終端装置及びそのネットワークコーディング方法は、通信技術を用いて地域のエネルギー管理を効率的に行なうスマートコミュニティなどにおいて、ＰＯＮを適用するにあたって有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１：ＯＬＴ
２：ＯＮＵ
３：ＧＷ
４：ＯＰＳ
５：光ファイバ伝送路
６：光ファイバ伝送路
１１：データ受信部
１２：データ格納部
１３：符号化データ生成部
１４：データ送信部
１５：ＯＮＵ登録テーブル格納部
１６：グルーピングテーブル格納部
１７：グルーピング解除タイマ部
【図１】
0005681654.tif 000002
【図２】
0005681654.tif 000003
【図３】
0005681654.tif 000004
【図４】
0005681654.tif 000005
【図５】
0005681654.tif 000006
【図６】
0005681654.tif 000007
【図７】
0005681654.tif 000008
【図８】
0005681654.tif 000009
【図９】
0005681654.tif 000010
【図１０】
0005681654.tif 000011
【図１１】
0005681654.tif 000012
【図１２】
0005681654.tif 000013