(57)【要約】【課題】動的に送信帯域が割り当てられるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）−Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続される端末ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）において、送信の優先度が低く設定されている通信に対して送信間隔を保証することにより、ＯＮＵの通信状態に関わらず低い優先度の通信が継続できるようにする。【解決手段】通信判定部（１０５）、送信データテーブル（１１１）、保証条件設定部（１２）をＯＮＵ（１０）に有することにより、保証する条件で通信が行われなかった通信を判別し、動的に割り当てられた上り帯域に対して優先的にデータを送出して通信を保持する。【選択図】図１
2008053793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信を保証する送信保証条件が設定された保証条件設定部と、
前記送信保証条件で行われなかった通信を判別する送信優先度判定部と、
前記通信を識別するための情報を抽出する通信判定部と、
前記通信を識別するための情報を格納しておく送信データテーブルと、
前記送信データテーブルを参照し、前記通信を識別するための情報に基づいて、動的に割り当てられた上り帯域に対して優先的にデータを送出して通信を保持する送信部と
を具備する
光通信網接続装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光通信網接続装置において、
前記送信優先度判定部により低い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく低優先度キューと、
前記送信優先度判定部により高い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく高優先度キューと、
動的に割り当てられた上り帯域に従い、実際に送信するデータフレームを前記低優先度キュー又は前記低優先度キューから取得して送信バッファに格納する送信割り当て制御部と
を更に具備する
光通信網接続装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光通信網接続装置において、
前記送信保証条件に該当した保証されるべき通信がある場合、送信予定のデータの構成を変更し、前記送信割り当て制御部により前記送信バッファに、規定時間送信されなかった通信のデータフレームを差し込んで送信を実行する制御部
を更に具備する
光通信網接続装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光通信網接続装置において、
前記制御部は、前記規定時間送信されなかった通信のデータフレームと、前記規定時間が経過していない通信のデータフレームとを差し替える
光通信網接続装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の光通信網接続装置において、
前記制御部は、前記送信バッファに格納されたデータフレームに対して、送信予定のデータの構築変更を行う
光通信網接続装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光通信網接続装置において、
前記送信保証条件は、通信が行われてからの経過時間である
光通信網接続装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光通信網接続装置において、
前記送信保証条件は、通信の伝送速度である
光通信網接続装置。
【請求項８】
光回線を接続するための光接続部と、
通信端末と接続するためのネットワーク接続部と、
前記通信端末から受信したデータフレームを一定の規則により優先度が高い通信と低い通信とに判別する送信優先度判定部と、
低い優先度のデータフレームにおける宛先情報と送信元情報とを抽出する通信判定部と、
前記送信優先度判定部により低い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく低優先度キューと、
前記送信優先度判定部により高い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく高優先度キューと、
動的に帯域が割り当てられ、既に送信が確定したデータフレームを格納する送信バッファと、
動的に割り当てられた上り帯域に従い、実際に送信するデータフレームを前記低優先度キュー又は前記低優先度キューから取得して前記送信バッファに格納する送信割り当て制御部と、
送信バッファに格納されたデータフレームを前記光接続部を介して送信を行う送信部と、
低い優先度の通信が送出されていない時間をカウントするためのタイマと、
低い優先度の通信に対して保証する最大の時間間隔を設定するタイマ設定部と、
前記通信判定部によって抽出された通信を識別するための情報を格納しておく送信データテーブルと、
前記光回線から前記光接続部を介して下り方向データを受信する受信部と、
前記受信部によって受信したデータフレームから上り方向に対しての帯域割り当てを抽出する受信解析部と
を具備する
光通信網接続装置。
【請求項９】
（Ａ）通信を保証する送信保証条件で行われなかった通信を判別するステップと、
（Ｂ）前記通信を識別するための情報を抽出するステップと、
（Ｃ）前記通信を識別するための情報に基づいて、動的に割り当てられた上り帯域に対して優先的にデータを送出して通信を保持するステップと
を具備する
帯域保証方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の帯域保証方法において、
（Ｄ）低い優先度と判定されたデータフレームを低優先度キューに格納するステップと、
（Ｅ）高い優先度と判定されたデータフレームを高優先度キューに格納するステップと、
（Ｆ）動的に割り当てられた上り帯域に従い、実際に送信するデータフレームを前記低優先度キュー又は前記低優先度キューから取得して送信バッファに格納するステップと
を更に具備する
帯域保証方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の帯域保証方法において、
（Ｇ）前記送信保証条件に該当した保証されるべき通信がある場合、送信予定のデータの構成を変更し、前記送信割り当て制御部により前記送信バッファに、規定時間送信されなかった通信のデータフレームを差し込んで送信を実行するステップ
を更に具備する
帯域保証方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の帯域保証方法において、
（Ｈ）前記規定時間送信されなかった通信のデータフレームと、前記規定時間が経過していない通信のデータフレームとを差し替えるステップ
を更に具備する
帯域保証方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の帯域保証方法において、
（Ｉ）前記送信バッファに格納されたデータフレームに対して、送信予定のデータの構築変更を行うステップ
を更に具備する
帯域保証方法。
【請求項１４】
（ａ１）通信端末との通信を行うステップと、
（ａ２）前記通信に対して、送信優先度の設定が高いかどうか判定するステップと、
（ａ３）送信されるデータフレームの優先度が高いと判定した場合、データフレームを高優先度キューに格納するステップと、
（ａ４）送信されるデータフレームの優先度が低いと判定した場合、通信データ中において同一の通信であることを判別可能とする識別情報を抽出して送信データテーブルに格納し、データフレームを低優先度キューに格納するステップと、
（ａ５）動的に割り当てられる送信可能帯域を検出し、前記低優先度キュー又は前記高優先度キューから、所定の条件でデータフレームを送信バッファに書き込むステップと、
（ａ６）前記送信データテーブルに登録されているデータフレーム情報の中から、前記低優先度キューに入っているデータフレーム情報を検索し、各通信に対しての送信保証条件に該当した保証されるべき通信があるかどうか判定するステップと、
（ａ７）前記送信保証条件に該当した保証されるべき通信がある場合、送信予定のデータの構成を変更し、前記送信バッファに、規定時間送信されなかった通信のデータフレームを差し込むステップと、
（ａ８）前記送信バッファに格納されたデータフレームを送信するステップと
を具備する
帯域保証方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の帯域保証方法において、
前記（ａ７）ステップは、
（ａ７１）前記送信データテーブルを参照し、設定された時間を経過している通信を経過時間により確認するステップと、
（ａ７２）前記設定された時間を経過している通信のデータフレームを、送信許可された帯域の先頭で送信出来る様に、前記送信バッファにデータフレームを差し込むステップと
を具備する
帯域保証方法。
【請求項１６】
請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の帯域保証方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信網接続装置に関し、特に送信の優先度が低い通信の帯域保証を行う光通信網接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動的に上り方向の通信帯域が割り当てられるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）−Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、送信帯域が動的に割り当てられることからＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）の音声データの様に定期的に必ず送信しなくてはならない通信のために、各通信の使用用途により優先度を定義している。
【０００３】
しかしながら、従来の優先度設定による送信割り当てでは、次の様な課題がある。
【０００４】
第一の課題は、低い優先度にされた通信は、高い優先度の通信によるデータ量が多いとき、送信できるデータフレームの総量が少なくなり、タイムアウトにより切れてしまう通信が発生したり、大きな遅延が発生することである。
【０００５】
第二の課題は、低い優先度にされた通信は、送信できる帯域が小さいとき、同一ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）の別通信によりデータが大量に送られていると、バッファ内で遅延しデータが送信できないことである。
【０００６】
すなわち、従来は、ＧＥ−ＰＯＮにおいて、データの遅延が好ましくない音声通信やストリーミングなどに対して優先制御を行っていると、優先度が低く設定された通信のための通信帯域が制限され、送信が遅延したり、タイムアウトにより通信を確立出来なくなることがあった。
【０００７】
関連する技術として、特開２００３−２４４１７８号公報（特許文献１）にギガビットイーサネット（登録商標）受動光加入者網システムにおける動作具現方法及びそのイーサネット（登録商標）フレーム構造が開示されている。
このＧＥ−ＰＯＮシステムは、可変長イーサネット（登録商標）フレームを基にして上向き及び下向きフレームを構成し、点対多点連結のツリー構造で上向き伝送に対してはＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を採用している。このため、本発明はＧＥ−ＰＯＮシステムでギガビットイーサネット（登録商標）トラフィックを効率的に収容することのできる可変長イーサネット（登録商標）フレームフォーマットの構造を提供し、この可変長イーサネット（登録商標）フレームに関連するＧＥ−ＰＯＮ機能実行過程、すなわち、初期ＯＮＵ登録、追加ＯＮＵ登録、レンジング及び動的帯域幅割り当て等の過程を行う。
【０００８】
また、特開平１１−８６６３号公報（特許文献２）にデータ送信方法及びデータ送信装置が開示されている。
この従来技術では、送信の対象となるデータに対して、データの種類に応じて優先度を設定する。この優先度は、種類の異なる複数のデータ間の関係を定義するものである。優先度に従って決定された方法でデータ送信し、送信対象データの状況を調べて、要求された条件に合うように送信し得るかどうかを判断する。その結果、必要であれば、前記要求された条件に合った送信が可能になるように、未送信のデータの優先度を変更する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２４４１７８号公報
【特許文献２】特開平１１−８６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、動的な送信帯域の割り当てを行うＧＥ−ＰＯＮにおいて、優先度の低い通信においても送信が遅延したり、通信が切断されることのない光通信網接続装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。但し、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１２】
本発明の光通信網接続装置は、通信を保証する送信保証条件が設定された保証条件設定部（１１５）と、送信保証条件で行われなかった通信を判別する送信優先度判定部（１０４）と、通信を識別するための情報を抽出する通信判定部（１０５）と、通信を識別するための情報を格納しておく送信データテーブル（１１３）と、送信データテーブル（１１３）を参照し、通信を識別するための情報に基づいて、動的に割り当てられた上り帯域に対して優先的にデータを送出して通信を保持する送信部（１１０）とを具備する。
これにより、動的に送信帯域が割り当てられるＧＥ−ＰＯＮに接続される端末ＯＮＵにおいて、送信の優先度が低く設定されている通信に対して送信間隔を保証し、ＯＮＵの通信状態に関わらず低い優先度の通信が継続できる。
【００１３】
本発明の光通信網接続装置は、送信優先度判定部（１０４）により低い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく低優先度キュー（１０６）と、送信優先度判定部（１０４）により高い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく高優先度キュー（１０７）と、動的に割り当てられた上り帯域に従い、実際に送信するデータフレームを低優先度キュー（１０６）又は低優先度キュー（１０６）から取得して送信バッファ（１０９）に格納する送信割り当て制御部（１０８）とを更に具備する。
【００１４】
本発明の光通信網接続装置は、送信保証条件に該当した保証されるべき通信がある場合、送信予定のデータの構成を変更し、送信割り当て制御部（１０８）により送信バッファ（１０９）に、規定時間送信されなかった通信のデータフレームを差し込んで送信を実行する制御部（１０１）を更に具備する。
【００１５】
制御部（１０１）は、規定時間送信されなかった通信のデータフレームと、規定時間が経過していない通信のデータフレームとを差し替える。
【００１６】
制御部（１０１）は、送信バッファ（１０９）に格納されたデータフレームに対して、送信予定のデータの構築変更を行う。
【００１７】
送信保証条件は、通信が行われてからの経過時間である。
【００１８】
送信保証条件は、通信の伝送速度である。
【００１９】
本発明の他の光通信網接続装置は、光回線（３５）を接続するための光接続部（１０３）と、通信端末（４０）と接続するためのネットワーク接続部と、通信端末（４０）から受信したデータフレームを一定の規則により優先度が高い通信と低い通信とに判別する送信優先度判定部（１０４）と、低い優先度のデータフレームにおける宛先情報と送信元情報とを抽出する通信判定部（１０５）と、送信優先度判定部（１０４）により低い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく低優先度キュー（１０６）と、送信優先度判定部（１０４）により高い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく高優先度キュー（１０７）と、動的に帯域が割り当てられ、既に送信が確定したデータフレームを格納する送信バッファ（１０９）と、動的に割り当てられた上り帯域に従い、実際に送信するデータフレームを低優先度キュー（１０６）又は低優先度キュー（１０６）から取得して送信バッファ（１０９）に格納する送信割り当て制御部（１０８）と、送信バッファ（１０９）に格納されたデータフレームを光接続部（１０３）を介して送信を行う送信部（１１０）と、低い優先度の通信が送出されていない時間をカウントするためのタイマ（１１６）と、低い優先度の通信に対して保証する最大の時間間隔を設定するタイマ設定部（１１７）と、通信判定部（１０５）によって抽出された通信を識別するための情報を格納しておく送信データテーブル（１１３）と、光回線（３５）から光接続部（１０３）を介して下り方向データを受信する受信部（１１２）と、受信部（１１２）によって受信したデータフレームから上り方向に対しての帯域割り当てを抽出する受信解析部（１１３）とを具備する。
【００２０】
本発明の帯域保証方法及びプログラムは、（Ａ）通信を保証する送信保証条件で行われなかった通信を判別するステップと、（Ｂ）通信を識別するための情報を抽出するステップと、（Ｃ）通信を識別するための情報に基づいて、動的に割り当てられた上り帯域に対して優先的にデータを送出して通信を保持するステップとを具備する。
【００２１】
本発明の帯域保証方法及びプログラムは、（Ｄ）低い優先度と判定されたデータフレームを低優先度キュー（１０６）に格納するステップと、（Ｅ）高い優先度と判定されたデータフレームを高優先度キュー（１０７）に格納するステップと、（Ｆ）動的に割り当てられた上り帯域に従い、実際に送信するデータフレームを低優先度キュー（１０６）又は低優先度キュー（１０６）から取得して送信バッファ（１０９）に格納するステップとを更に具備する。
【００２２】
本発明の帯域保証方法及びプログラムは、（Ｇ）送信保証条件に該当した保証されるべき通信がある場合、送信予定のデータの構成を変更し、送信割り当て制御部（１０８）により送信バッファ（１０９）に、規定時間送信されなかった通信のデータフレームを差し込んで送信を実行するステップを更に具備する。
【００２３】
本発明の帯域保証方法及びプログラムは、（Ｈ）規定時間送信されなかった通信のデータフレームと、規定時間が経過していない通信のデータフレームとを差し替えるステップを更に具備する。
【００２４】
本発明の帯域保証方法及びプログラムは、（Ｉ）送信バッファ（１０９）に格納されたデータフレームに対して、送信予定のデータの構築変更を行うステップを更に具備する。
【００２５】
本発明の他の帯域保証方法及び他のプログラムは、（ａ１）通信端末（４０）との通信を行うステップと、（ａ２）通信に対して、送信優先度の設定が高いかどうか判定するステップと、（ａ３）送信されるデータフレームの優先度が高いと判定した場合、データフレームを高優先度キュー（１０７）に格納するステップと、（ａ４）送信されるデータフレームの優先度が低いと判定した場合、通信データ中において同一の通信であることを判別可能とする識別情報を抽出して送信データテーブル（１１３）に格納し、データフレームを低優先度キュー（１０６）に格納するステップと、（ａ５）動的に割り当てられる送信可能帯域を検出し、低優先度キュー（１０６）又は高優先度キュー（１０７）から、所定の条件でデータフレームを送信バッファ（１０９）に書き込むステップと、（ａ６）送信データテーブル（１１３）に登録されているデータフレーム情報の中から、低優先度キュー（１０６）に入っているデータフレーム情報を検索し、各通信に対しての送信保証条件に該当した保証されるべき通信があるかどうか判定するステップと、（ａ７）送信保証条件に該当した保証されるべき通信がある場合、送信予定のデータの構成を変更し、送信バッファ（１０９）に、規定時間送信されなかった通信のデータフレームを差し込むステップと、（ａ８）送信バッファ（１０９）に格納されたデータフレームを送信するステップとを具備する。
【００２６】
（ａ７）ステップは、（ａ７１）送信データテーブル（１１３）を参照し、設定された時間を経過している通信を経過時間により確認するステップと、（ａ７２）設定された時間を経過している通信のデータフレームを、送信許可された帯域の先頭で送信出来る様に、送信バッファ（１０９）にデータフレームを差し込むステップとを具備する。
【発明の効果】
【００２７】
第一の効果として、ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）により送信帯域の割り当てが終わった後に送信するフレームを変更するため、必ず一定の間隔での送信を保証することが出来る。
第二の効果として、一定間隔での送信を保証できるためＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）の輻輳状態に関わらず通信を確立し続けることが出来る。
第三の効果として、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）からの送信帯域の割り当てが非常に小さい場合においても、多数の通信を確立し続けることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１に示すように、本発明の帯域保証システムは、ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）１０と、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２０と、カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）３０と、光回線３５と、通信端末４０を含んでいる。
【００２９】
ＯＮＵ１０は、１本の光ファイバを複数の加入者で共有するＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）−Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）において加入者宅に設置する。ＯＬＴ２０は、１本の光ファイバを複数の加入者で共有するＧＥ−ＰＯＮにおいてセンター局に設置する。カプラ３０は、ＧＥ−ＰＯＮにおける複数の加入者のために回線を分岐させる。光回線３５は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで規定された光通信が可能である。通信端末４０は、ＯＮＵ１０とＬＡＮを介して接続可能である。
【００３０】
また、ＯＮＵ１０は、制御部１０１と、光接続部１０２と、ＬＡＮ接続部１０３と、送信優先度判定部１０４と、通信判定部１０５と、低優先度キュー１０６と、高優先度キュー１０７と、送信割り当て制御部１０８と、送信バッファ１０９と、送信部１１０と、送信データテーブル１１１と、受信部１１２と、受信解析部１１３と、受信制御部１１４と、保証条件設定部１１５を備えている。
【００３１】
制御部１０１は、ＯＮＵ１０の動作を統括する。光接続部１０２は、光回線３５を接続するためのインタフェースである。ＬＡＮ接続部１０３は、ＬＡＮを介して通信端末４０を接続可能なインタフェースである。送信優先度判定部１０４は、通信端末４０からＬＡＮ接続部１０３を介して入ってきたデータフレームを一定の規則により優先度が高い通信と低い通信に判別する。通信判定部１０５は、低い優先度のデータフレームにおける「宛先ＩＰアドレス」と「送信元ＩＰアドレス」を抽出する。低優先度キュー１０６は、送信優先度判定部１０４により低い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく。高優先度キュー１０７は、送信優先度判定部１０４により高い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく。送信割り当て制御部１０８は、ＧＥ−ＰＯＮのＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）により動的に割り当てられた上り帯域に従い、実際に送信するデータフレームを低優先度キュー１０６又は高優先度キュー１０７から取得し、送信バッファ１０９に格納する。ＤＢＡでは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈに規定されるＧＥ−ＰＯＮ及び動的に上り帯域の割り当てを行う。送信バッファ１０９は、動的に帯域が割り当てられ、既に送信が確定したデータフレームを格納する。送信部１１０は、送信バッファ１０９に格納されたデータフレームを光接続部１０２を介して送信を行う。送信データテーブル１１１は、通信判定部１０５によって抽出された通信を識別するための情報を格納しておく。受信部１１２は、光回線３５から光接続部１０２を介して下り方向データを受信する。受信解析部１１３は、受信部１１２によって受信したデータフレームから上り方向に対しての帯域割り当てを抽出する。受信制御部１１４は、その他の受信データの処理を行う。保証条件設定部１１５は、登録された各通信に対しての送信保証条件を保管する。
【００３２】
図２のフローチャートを参考に、本発明の基本動作について説明する。
（１）ステップＳ１０１
電話交換局におかれたＧＥ−ＰＯＮ局側装置ＯＬＴ２０と光回線３５を介して接続し、またパーソナルコンピュータなどの通信端末４０を接続可能なＧＥ−ＰＯＮ終端端末であるＯＮＵ１０において、通信端末４０からＯＬＴ２０に対して通信を行う。
（２）ステップＳ１０２
この際、送信優先度判定部１０４により、送信優先度の設定が高いかどうか判定する。
（３）ステップＳ１０３
通信端末４０からＯＬＴ２０に対して送信優先度の設定が高い通信が行われるとき、送信されるデータフレームは、ＯＮＵ１０の送信優先度判定部１０４により優先度が高いと判定された後、高優先度キュー１０７に格納される。格納されたデータフレームは、送信部１１０によりＯＬＴ２０へ送信される。
（４）ステップＳ１０４
通信端末４０からＯＬＴ２０に対して送信優先度の設定が低い通信が行われるとき、送信されるデータフレームは、ＯＮＵ１０の送信優先度判定部１０４により優先度が低いと判定された後、通信データ中において同一の通信であることを判別可能とする情報を通信判定部１０５により抽出され、通信判定部１０５で抽出された情報は、送信データテーブル１１１に格納される。
（５）ステップＳ１０５
また、送信優先度判定部１０４により、低優先度キュー１０６にデータフレームが格納される。
（６）ステップＳ１０６
ＯＮＵ１０の制御部１０１は、ＯＬＴ２０よりＤＢＡで動的に割り当てられる送信可能帯域を受信解析部１１３により検出すると、送信割り当て制御部１０８により低優先度キュー１０６と高優先度キュー１０７からＤＢＡにおいて決められている条件で、データフレームを送信バッファ１０９に書き込む。
（７）ステップＳ１０７
ここで、送信データテーブル１１１に登録されているデータフレーム情報の中から、低優先度キュー１０６に入っているデータフレーム情報を検索し、保証条件設定部１２に登録された各通信に対しての送信保証条件に該当した保証されるべき通信があるかどうか判定する。
（８）ステップＳ１０８
制御部１０１は、保証条件設定部１２に登録された各通信に対しての送信保証条件に該当した保証されるべき通信がある場合、送信予定のデータの構成を変更し、送信割り当て制御部１０８により送信バッファ１０９に、規定時間送信されなかった通信のデータフレームを差し込む。すなわち、送信予定のデータフレームの中に、このデータフレームを割り込ませる。
（９）ステップＳ１０９
送信部１１０は、ＯＬＴ２０へ送信バッファ１０９に格納されたデータフレームを送信する。
【００３３】
この動作において、動的に割り当てられた上り帯域に対して、保証条件設定部１２の内容に該当した送信間隔を保証されるべき通信のデータフレームを、割り当てられた送信の帯域の構成を変更して送信することを特徴とする。
【００３４】
図３を参照して、本発明の第２実施形態の接続構成及び内部構成について説明する。
本実施形態の構成は、図１と同様、１本の光ファイバを複数の加入者で共有するＧＥ−ＰＯＮにおいて加入者宅に設置するＯＮＵ１０とセンター局に設置するＯＬＴ２０、ＧＥ−ＰＯＮにおける複数の加入者のために回線を分岐させるカプラ３０、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで規定された光通信が可能である光回線３５により示される。また、ＯＮＵ１０はパーソナルコンピュータなどの通信端末４０を接続可能である。
【００３５】
ＯＬＴ２０とＯＮＵ１０に接続される光回線３５において、ＯＬＴ２０の制御によって光回線３５に接続される全てのＯＮＵに送信される特徴があるＯＬＴ２０からＯＮＵへ送られる通信を下り方向の通信、ＯＬＴ２０が動的に帯域を割り当てる特徴を持つＯＮＵからＯＬＴ２０へ送られる通信を上り方向の通信とする。また、ここでの通信とは、「宛先ＩＰアドレス」と「送信元ＩＰアドレス」によって識別されるものとし、同じ「宛先ＩＰアドレス」と「送信元ＩＰアドレス」を持つデータフレームを同一の通信とする。
【００３６】
なお、ここでは、ＯＮＵ１０は、光回線３５とパーソナルコンピュータなどの通信端末４０を接続可能である。また、ＯＮＵ１０は、制御部１０１と、光接続部１０２と、ＬＡＮ接続部１０３と、送信優先度判定部１０４と、通信判定部１０５と、低優先度キュー１０６と、高優先度キュー１０７と、送信割り当て制御部１０８と、送信バッファ１０９と、送信部１１０と、送信データテーブル１１１と、受信部１１２と、受信解析部１１３と、受信制御部１１４と、タイマ１１６、タイマ設定部１１７を備えている。すなわち、ＯＮＵ１０は、図１の保証条件設定部１１５の代わりに、タイマ１１６、タイマ設定部１１７を使用する。なお、保証条件設定部１１５が、タイマ１１６、タイマ設定部１１７を含んでいても良い。
【００３７】
制御部１０１は、ＯＮＵ１０の動作を統括する。光接続部１０２は、光回線３５を接続するためのインタフェースである。ＬＡＮ接続部１０３は、ＬＡＮを介して通信端末４０を接続可能なインタフェースである。送信優先度判定部１０４は、通信端末４０からＬＡＮ接続部１０３を介して入ってきたデータフレームを一定の規則により優先度が高い通信と低い通信に判別する。通信判定部１０５は、低い優先度のデータフレームにおける「宛先ＩＰアドレス」と「送信元ＩＰアドレス」を抽出する。低優先度キュー１０６は、送信優先度判定部１０４により低い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく。高優先度キュー１０７は、送信優先度判定部１０４により高い優先度と判定されたデータフレームを送信まで格納しておく。送信割り当て制御部１０８は、ＧＥ−ＰＯＮのＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）により動的に割り当てられた上り帯域に従い、実際に送信するデータフレームを低優先度キュー１０６又は高優先度キュー１０７から取得し、送信バッファ１０９に格納する。送信バッファ１０９は、動的に帯域が割り当てられ、既に送信が確定したデータフレームを格納する。送信部１１０は、送信バッファ１０９に格納されたデータフレームを光接続部１０２を介して送信を行う。送信データテーブル１１１は、通信判定部１０５によって抽出された通信を識別するための情報を格納しておく。受信部１１２は、光回線３５から光接続部１０２を介して下り方向データを受信する。受信解析部１１３は、受信部１１２によって受信したデータフレームから上り方向に対しての帯域割り当てを抽出する。受信制御部１１４は、その他の受信データの処理を行う。タイマ１１６は、低い優先度の通信が送出されていない時間をカウントするための時計、又はタイマ機能である。タイマ設定部１１７は、低い優先度の通信に対して保証する最大の時間間隔を設定する。
【００３８】
図４に、本実施形態の動作の概要としてのフローチャートを示す。
本実施形態では、通信端末４０から発信されたＯＮＵ１０において低い優先度に設定された通信が一定の時間間隔で確実に送信が行われる動作を説明する。
【００３９】
前提として、タイマ設定部１１７に各通信に対して保証する最大送信間隔の設定値「５秒」が入っているものとする。これは、必ずどの通信（同じ宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスを持つデータフレーム）に対しても５秒に１回はＯＬＴ２０に対してデータフレームを送出することを意味する。また、ＯＮＵ１０における優先度の判定条件に宛先ＩＰアドレス「１２．３４．５６．７８」、送信元ＩＰアドレス「１１．２２．３３．４４」の通信は低い優先度であると規定されているものとする。
【００４０】
宛先ＩＰアドレス「１２．３４．５６．７８」、送信元ＩＰアドレス「１１．２２．３３．４４」の通信を説明容易化のための識別として「通信Ａ」として以降記載する。
【００４１】
（１）ステップＳ２０１
通信端末４０が、通信Ａのデータフレームを送出する。
（２）ステップＳ２０２
通信端末４０から通信Ａのデータフレームが送出されたとき、ＯＮＵ１０はＬＡＮ接続部１０３によりデータフレームを受信し、データフレームを送信優先度判定部１０４に送る。送信優先度判定部１０４は、通信Ａの優先度を判定する。
（３）ステップＳ２０３
送信優先度判定部１０４により判定された通信が高い優先度に指定された通信であれば、高優先度キュー１０７に送られ、ＤＢＡにより優先的に送信される。
（４）ステップＳ２０４
送信優先度判定部１０４は、ＯＮＵ１０おいて前提条件で記載した様に通信Ａは低い優先度として規定されているため、通信判別部５において通信を判別するためにデータフレームの宛先ＩＰアドレス「１２．３４．５６．７８」、送信元ＩＰアドレス「１１．２２．３３．４４」を抽出し、制御部１０１を介して通信データテーブル１３に情報を登録する。
（５）ステップＳ２０５
また、このデータフレームを低優先度キュー１０６に送出する。
（６）ステップＳ２０６
ＯＮＵ１０の制御部１０１は、ＯＬＴ２０よりＤＢＡで動的に割り当てられる送信可能帯域を受信解析部１１３により検出すると、送信割り当て制御部１０８により低優先度キュー１０６と高優先度キュー１０７からＤＢＡにおいて決められている条件で、データフレームを送信バッファ１０９に書き込みを行う。
（７）ステップＳ２０７
ここで、ＯＮＵ１０の制御部１０１は、送信データテーブル１１１を参照し、タイマ設定部１１７に設定された時間を経過している通信を経過時間により確認する。
（８）ステップＳ２０８
送制御部１０１は、送信許可された帯域の先頭で通信Ａのデータフレームを送信出来る様に、送信割り当て制御部１０８により送信バッファ１０９にデータフレームを入れる。すなわち、送信バッファ１０９に格納されたデータフレームの送信順の先頭に、このデータフレームを挿入する。
（９）ステップＳ２０９
送信部１１０は、ＯＬＴ２０へ送信バッファ１０９に格納されたデータフレームを送信する。
【００４２】
図５に、本動作説明における通信データテーブル１３の状態を示す。
通信Ａのデータフレーム以外の情報は、既に登録されていたものとする。図５（１）の各項目は、以下を示す。「項」は低優先度キュー１０６に入っているデータフレームに対して送信される予定の順番とする。「通信」は説明の容易化のために識別であり、通信Ａとそれぞれ異なる宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスを持つ通信を「通信Ｂ」「通信Ｃ」とする。「経過時間」はその通信が前回送出されてからの経過時間であり、図５（２）の様に前回送出からの時間をタイマ１１により計測し記憶しておくことにより表示する。
【００４３】
ＯＮＵ１０の制御部１０１は高優先度キュー１０７に入った帯域と共に低優先度キュー１０６に入った図５（１）の項１から項５を全て送信できる帯域をＤＢＡによりＯＬＴ２０に要求し、ＯＬＴ２０はＯＮＵ１０に対して高優先度キュー１０７に入った帯域と低優先度キュー１０６に対して項１から項３までの帯域を許可したとする。この帯域の割り当てでは、低優先度キュー１０６に格納されている項４、項５のデータフレームは送信されないことになる。ここでＯＮＵ１０の制御部１０１は、送信データテーブル１１１を参照し、タイマ設定部１１７に設定された「５秒」を経過している通信を経過時間により確認する。図５に示す状態においては、通信Ａが５秒を経過しており、その他の通信は５秒を経過していない。
【００４４】
図５の登録された情報において通信Ａが「５秒」を超えているため、制御部１０１は今回の動的に割り当てられた帯域に対して、５項に登録された通信Ａのデータフレームを送信出来る様に、送信割り当て制御部１０８により送信バッファ１０９にデータを入れる。
【００４５】
図６に送信割り当て制御部１０８におけるデータの組み替えを示す。項１から項５は、送信データテーブル１１１の図５（１）における項目「項」の番号。通信ＡからＣも図５における項目「通信識別」に対応した値である。
【００４６】
図６は、この帯域割り当てで規定時間「５秒」を超えてしまう「項５、通信Ａ」を「項１、通信Ｃ」の前に差し込み、「項３、通信Ｂ」を今回の送信帯域割り当てで送信しない様にすることによって、この帯域割り当て中に通信Ａの送信間隔を保証している。
【００４７】
送信バッファ１０９に格納されたデータは、送信部１１０よりＤＢＡにより割り当てられた時間に送信される。また、送信された通信に対して送信データテーブル１１１（図５）の経過時間が「０」にリセットされる。
【００４８】
本発明の他の実施形態として、その基本的構成は上記の第２実施形態の通りであるが、下記のように構成・動作を変更しても同じ効果が得られる。
【００４９】
本発明の第３実施形態について説明する。
第２実施形態では「その通信が行われてからの経過時間」を帯域保証の条件としていたが、各通信において送信されるデータフレームのフレーム長、送信した時間の情報を収集することにより、「送信する伝送速度」により帯域を保証しても良い。データフレームのフレーム長や送信した時間の情報の収集は、制御部１０１、送信割り当て制御部１０８、又は送信部１１０により行われる。
【００５０】
本発明の第４実施形態について説明する。
第２実施形態では保証する通信の識別を「宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスの組み合わせ」により行っていたが、宛先ＩＰアドレス／送信元ＩＰアドレス／宛先ＭＡＣアドレス／送信元ＭＡＣアドレス／ユーザ固有の設定などのフレームに含まれる情報の組み合わせや単独の使用により識別しても良い。通信判定部１０５は、これらの情報を抽出する。
【００５１】
本発明の第５実施形態について説明する。
第２実施形態では保証する通信のデータフレームを送信する帯域の先頭に差し込んでいたが、送信する帯域に対して以下のようにデータを入れても良い。
（１）最後や途中のフレームの前に差し込む。
制御部１０１は、送信割り当て制御部１０８により、例えば、送信順が最後のフレームの一つ前、又は、途中のフレームの一つ前に、保証する通信のデータフレームを差し込む。すなわち、送信順が最後又は途中になるようにデータフレームを差し込む。
（２）差し込むのでは無く、保証時間が経過していない通信のフレームと差し替える。
制御部１０１は、送信割り当て制御部１０８により、保証時間が経過していない通信のフレームを削除し、代わりに保証する通信のデータフレームを入れる。すなわち、保証時間が経過していない通信のフレームを、保証する通信のデータフレームで上書きする。
【００５２】
本発明の第６実施形態について説明する。
第２実施形態では送信する帯域に対してのデータの構築変更は送信バッファへのデータ移動時に行っていたが、送信バッファに格納された後に組み替えを行っても良い。
【００５３】
以上のように、本発明は、動的に送信帯域が割り当てられるＧＥ−ＰＯＮに接続される端末ＯＮＵにおいて、送信の優先度が低く設定されている通信に対して送信間隔を保証することにより、ＯＮＵの通信状態に関わらず低い優先度の通信が継続できることを特徴とする。
【００５４】
帯域割り当て方法であるＤＢＡは規格化されておらず様々なものがあるが、本発明の帯域保証方法は、ＤＢＡによる割り当てが終わった状態に対しての制御であるため、既存の帯域割り当て方法に依存しない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、送信データテーブルの状態を示す図である。
【図６】図６は、送信割り当て制御部におけるデータの組み替えを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…  ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）
１０１…  制御部
１０２…  光接続部
１０３…  ＬＡＮ接続部
１０４…  送信優先度判定部
１０５…  通信判定部
１０６…  低優先度キュー
１０７…  高優先度キュー
１０８…  送信割り当て制御部
１０９…  送信バッファ
１１０…  送信部
１１１…  送信データテーブル
１１２…  受信部
１１３…  受信解析部
１１４…  受信制御部
１１５…  保証条件設定部
１１６…  タイマ
１１７…  タイマ設定部
２０…  ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）
３０…  カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）
３５…  光回線
４０…  通信端末
【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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