(57)【要約】【課題】光アクセス・ネットワーク・システムの通信装置に使用される信号処理装置の伝送効率を向上させる。【解決手段】ＡＴＭ通信方式の信号セルをＧＥＭフレームに収容して送信する。このため、送信器に、ＡＴＭセルに収容されたＶＰＩ／ＶＣＩ毎に割り当てるポートＩＤを記憶するポートＩＤ管理テーブル５１０を設ける。そして、ＡＴＭセルからＶＰＩ／ＶＣＩを読み出して該ＶＰＩ／ＶＣＩに割り当てられたポートＩＤをポートＩＤ管理テーブル５１０から読み出し、該ＡＴＭセルがペイロードに収容され且つ該ポートＩＤがヘッダに収容されたＧＥＭフレームを生成するＧＥＭフレーム生成処理５２３と、該ＧＥＭフレームが格納されたＧＴＣフレームを生成するＧＴＣフレーム生成処理５２５とを行う。【選択図】図５
2008160659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コネクション情報を用いて論理パスが決定される第１通信方式と、第２コネクション情報を用いて論理パスが決定される第２通信方式との両方に対応する光アクセス・ネットワーク・システムの信号処理装置であって、
前記第２コネクション情報毎に前記第１コネクション情報を割り当てて記憶する管理情報記憶部と、
前記第２通信方式の信号セルから前記第２コネクション情報を読み出し、該第２コネクション情報に割り当てられた前記第１コネクション情報を前記管理情報記憶部から読み出し、該信号セルがペイロードに収容され且つ該第１コネクション情報がヘッダに収容された挿入用フレームを生成する挿入用フレーム生成処理部と、
前記挿入用フレームが格納された伝搬用フレームを生成する伝搬用フレーム生成処理部と、
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記伝搬用フレームから、前記第２通信方式の前記信号セルが収容された前記挿入用フレームを抽出する伝搬用フレーム分解処理部と、
該挿入用フレームから該信号セルおよび前記第１コネクション情報を抽出し、前記第１コネクション情報と該信号セルに収容された前記第２コネクション情報との対応関係をチェックする挿入用フレーム分解処理部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記第２通信方式の前記信号セルを前記挿入用フレームに収容する際に、該挿入用フレームに収容される該信号セルのバイト数が、使用するコネクションの帯域がすべて使用されるように固定的に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１通信方式の信号セルを前記挿入用フレームに収容する際に、該挿入用フレームに収容される該信号セルのバイト数が、使用するコネクションの帯域がすべて使用されるように固定的に設定されることを特徴とする請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記第２通信方式の前記信号セルを前記挿入用フレームに収容する際に、該挿入用フレームに収容される該信号セルのバイト数が、使用するコネクションの総帯域幅を超えない範囲内で、前回送信後に入力されたすべての前記信号セルが送信されるように可変的に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記第１通信方式の信号セルを前記挿入用フレームに収容する際に、該挿入用フレームに収容される該信号セルのバイト数が、使用するコネクションの総帯域幅を超えない範囲内で、前回送信後に入力されたすべての前記信号セルが送信されるように可変的に設定されることを特徴とする請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記第１通信方式がイーサネットまたはＴＤＭの少なくとも一方であり、前記第２通信方式がＡＴＭであり、前記挿入用フレームがＧＥＭフレームであり、且つ、前記伝搬用フレームがＧＴＣフレームであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数種類のフレームを収容することができる光アクセス・ネットワーク・システムで使用される、信号処理装置に関する。この発明は、例えば、ＧＰＯＮ(Gigabit-capable Passive Optical Network)に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いてインターネット等のネットワークにアクセスするためのシステムとして、例えばＦＴＴｘ（Fiber To The Home/Curb/Node/Premises等）が知られている。また、ＦＴＴｘを実現するためのネットワークとして、例えばＰＯＮ(Passive Optical Network)が知られている。
【０００３】
図９は、ＰＯＮの概略構成を示す概念図である。図９に示したように、電話局側の終端装置(OLT;Optical Line Terminal)９０１は、スプリッタ９０２で分岐された光ファイバ９０３を介して、複数台の加入者側終端装置(ONU;Optical Network Unit)９０４−１〜９０４−ｎに接続される。ＯＬＴ９０１は基盤ネットワーク（地域ＩＰ(Internet protocol)網やインターネット等）９０５に接続されており、各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎは通信端末（パーソナルコンピュータ等）９０６−１〜９０６−ｎに接続されている。
【０００４】
ＰＯＮは、下り方向の通信と上り方向の通信とで、異なる波長の光信号を用いる。これにより、一芯の光ファイバで双方向通信を行うことが可能になる。図９に示したように、下り方向のデータ伝送では、各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎに宛てた通信フレームが、時分割多重化されて、ＯＬＴ９０１からＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎに送られる。各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎは、暗号化等の手法を用いて受信データから自分宛の通信フレームのみを抽出し、他の通信フレームを廃棄する。一方、上り方向のデータ伝送では、各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎからＯＬＴ９０１に、通信フレームが送られる。このとき、各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎの送信タイミングを適当に調整することにより、各通信フレームをスプリッタ９０２で時分割多重化することができる。ＯＬＴ９０１は、上り方向の送信タイミングを制御するための信号を、各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎに送る。なお、上り方向の送信タイミングは、スプリッタ９０２と各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎとの伝送遅延ばらつき（すなわち光カプラ・ＯＮＵ間の距離ばらつき）を考慮して決定される。
【０００５】
ＰＯＮとしては、例えばＧＰＯＮが知られている。ＧＰＯＮは、ＩＴＵ−Ｔ(International Telecommunications Union-Telecommunications Sector)勧告Ｇ．９８４で標準化されたネットワークである。ＧＰＯＮとは、イーサネット（登録商標、以下同様）通信方式、ＴＤＭ(Time Division Multiplexing)通信方式およびＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)通信方式を収容することができる光アクセス・ネットワーク・システムである。ここで、イーサネットはインターネット等で使用される通信方式、ＴＤＭは既存の電話サービス等で使用される通信方式、ＡＴＭは音声・データ・映像のあらゆるメディア通信で使用される通信方式である。ＧＰＯＮを開示する文献としては、例えば下記特許文献１、２および非特許文献１が知られている。
【０００６】
以下、イーサネット、ＴＤＭ、ＡＴＭの３種類の通信方式をＧＰＯＮに収容する方法について、下り通信と上り通信とに分けて説明する。
【０００７】
図１０は、ＧＰＯＮでの通信用フレームの構造を示す概念図である。ＧＰＯＮの下り通信には、ＧＴＣ(G-PON Transmission Convergence Layer)と称される、１２５μｓｅｃ周期のフレームが用いられる。図１０に示したように、ＧＴＣフレームは、オーバーヘッドとペイロードとを含む。
【０００８】
オーバーヘッドは、通信の制御、保守・運用等に必要な情報を収容する領域であり、フレームヘッダとして、ＰＣＢｄ(Physical Control Block downstream)、すなわち当該フレームに関する各種情報が収容される。ＰＣＢｄには、上り通信における各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎの送信制御情報である上り帯域マップが収容される。図１０の例では、Ａｌｌｏｃ−ＩＤ(Allocation Identifier)‘１’（ここではＯＮＵ９０４−１に対応）にはスロットル‘１００’〜‘３００’が割り当てられ、Ａｌｌｏｃ−ＩＤ‘２’（ここではＯＮＵ８０４−２に対応）にはスロットル‘４００’〜‘５００’が割り当てられ、また、Ａｌｌｏｃ−ＩＤ‘３’（ここではＯＮＵ９０４−３に対応）にはスロットル‘５２０’〜‘６００’が割り当てられている。
【０００９】
ペイロードは、ユーザ信号を収容する領域であり、ＡＴＭパーティションと、ＧＥＭ(G-PON Encapsulation Method)パーティションとを含む。ＡＴＭパーティションには、ＡＴＭセルがそのまま収容される。また、ＧＥＭパーティションには、ＧＥＭフレームが収容される。ＧＥＭフレームとは、イーサネット信号或いはＴＤＭ信号が収容されたフレームである（後述）。ＡＴＭパーティションとＧＥＭパーティションとの境界位置を示す情報は、オーバーヘッドのＰＣＢｄ内に収容される。
【００１０】
一方、上り信号では、オーバーヘッドとペイロードで構成されるフレームが用いられる。上り信号においても、ＡＴＭ信号の場合は、ＡＴＭセルをペイロードに直接マッピングし、イーサネット信号やＴＤＭ信号の場合には、ＧＥＭフレーム化した後に、ＧＥＭフレームをペイロードにマッピングする。
【００１１】
図１１において、（Ａ）はＧＴＣフレームのレイヤ構成を示す概念図であり、（Ｂ）はプロトコルスタックを示す概念図である。ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎの各ＧＴＣフレーミング・サブレイヤ１１１０は、下り通信用ＧＴＣフレームを受信したとき、Ａｌｌｏｃ−ＩＤに基づいて、該ＧＴＣフレームのＡＴＭパーティションからＡＴＭ信号を読み出し、且つ、ＧＥＭパーティションからＧＥＭフレームを読み出す。ＴＣ(Transmission Convergence)アダプテーション・サブレイヤ１１２０は、ＡＴＭ信号を取り込み（ＡＴＭ  ＴＣアダプタ）、該ＡＴＭ信号のコネクション情報であるＶＰＩ(Virtual Path Identifier)値およびＶＣＩ(Virtual Chanel Identifier)値を用いた論理パス識別処理を行って（ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ）、ＡＴＭクライアントに出力する。また、このＴＣアダプテーション・サブレイヤ１１２０は、ＧＥＭ信号を取り込み（ＧＥＭ  ＴＣアダプタ）、該ＧＥＭ信号のコネクション情報であるポートＩＤ(Identification)値およびＰＴＩ(Payload Type Indicator)コードを用いた論理パス識別処理を行って（ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ）、ＧＥＭクライアントに出力する。ＡＴＭクライアントおよびＧＥＭクライアントは、受信したＡＴＭ信号、イーサネット信号或いはＴＤＭ信号を用いて、所定のサービスを実行する。
【００１２】
一方、上り通信を行うとき、ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎのＧＴＣフレーミング・サブレイヤ１１１０は、Ａｌｌｏｃ−ＩＤに対応するコンテナを生成し、このコンテナのペイロードにＡＴＭ信号またはＧＥＭフレームを収容して、送信する（図１０参照）。各ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎから送信されたコンテナは、スプリッタ９０２で時分割多重されて、ＯＬＴ９０１に転送される（図９参照）。
【００１３】
図１２（Ａ）は、ＧＥＭフレームのフォーマットを示す概念図である。図１２（Ａ）に示したように、ＧＥＭフレームは、５バイト（すなわち４０ビット）のオーバーヘッドと、任意バイトのペイロードとを有する。さらに、このオーバーヘッドは、１２ビットのＰＬＩ(Payload Length Indicator)と、１２ビットのポートＩＤと、３ビットのＰＴＩと、１３ビットのＨＥＣ(Header Error Control)とを含む。ここで、ＰＬＩはペイロード長を示しており、ポートＩＤはＧＰＯＮ内でのコネクション情報であり、また、ＨＥＣはヘッダ誤りを修正するための領域である。ＰＴＩの各コード値が示す意味は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４で規定されている（図１２（Ｂ）参照）。
【００１４】
上述したように、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４では、ＧＥＭフレームに、イーサネット信号或いはＴＤＭ信号が収容される。このとき、１個のイーサネット信号等は、１個のＧＥＭフレームに収容してもよいし、複数個のＧＥＭフレームに分けて収容してもよい。図１３（Ａ）は、１個のイーサネット信号等を１個のＧＥＭフレームに収容した例、図１３（Ｂ）は２個のＧＥＭフレームに収容した例、図１３（Ｃ）は３個のＧＥＭフレームに収容した例である。なお、図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、最後のＧＥＭフレーム（ＧＥＭフレームが１個の場合を含む）ではオーバーヘッドのＰＴＩコードが‘００１’に設定され、それ以外のＧＥＭフレームでは該ＰＴＩコードが‘０００’に設定される。さらに、１個のイーサネット信号等を複数のＧＥＭフレームに分割収容した場合は、これらのＧＥＭフレームを複数のＧＴＣフレームに分けて収容することができる。これにより、ＧＴＣフレームのペイロードを有効に使用して、通信効率を高めることができる。図１３（Ｄ）の例では、一番目のＧＴＣフレーム（ＧＴＣ１）には最初のＧＥＭフレームの一部（ＧＥＭ１ａ）と二番目のＧＥＭフレーム（ＧＥＭ２）の全部とが収容され、また、二番目のＧＴＣフレーム（ＧＴＣ２）には最初のＧＥＭフレームの残り（ＧＥＭ１ｂ）と三番目のＧＥＭフレーム（ＧＥＭ３）の全部とが収容されている。なお、図１３（Ｄ）において、ＰＬＯｕ(Physical Layer Overhead upstream)は、ＧＴＣフレームのプリアンブル等を収容するオーバーヘッド領域である。
【００１５】
図１４（Ａ）は、イーサネット信号をＧＥＭフレームに収容する方法を示す概念図である。イーサネット・パケットにおいて、ＩＰＧ（Inter Packet Gap)は直前のパケット送信から今回のパケット送信までの待ち時間に相当する信号、プリアンブルおよびSFD（Start Frame Delimiter)はフレーム送信の開始を示す信号、ＤＡ(Destination Address)は宛先アドレス、ＳＡ(Source Address)は送信元アドレス、Length/typeはデータフィールドの長さ或いは上位層プロトコルを示す情報、Mac client（クライアント）はデータフィールド、ＦＣＳ(Frame Check Sequence)はエラー検出用データ、ＥＯＦ(End Of File)はイーサネット・パケットの終端である。ＧＰＯＮでは、これらのうち、ＤＡ、ＳＡ、Length/type、Mac clientおよびＦＣＳが、ＧＥＭフレームのペイロードに収容される。
【００１６】
図１４（Ｂ）は、ＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに収容する方法を示す概念図である。ＴＤＭ信号は、そのままＧＥＭフレームのペイロードに収容される。
【特許文献１】特開２００４−３２０７４５号公報
【特許文献２】特開２００４−３２０７４６号公報
【非特許文献１】ITU-T Study Group 15編集、‘SERIES G:TRANSMISSION SYSTEM AND MEDIA, DIGITAL SYSTEM AND NETWORKS’、２００４年２月、INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述のように、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４では、ＡＴＭ信号をＡＴＭパーティションにそのまま収容し、また、イーサネット信号およびＴＤＭ信号をＧＥＭパーティションに収容すると規定されている（図１０参照）。そして、ＡＴＭ信号の論理パスはＶＰＩ／ＶＣＩを用いて決定され、イーサネット信号およびＴＤＭ信号の論理パスはポートＩＤ値およびＰＴＩコードを用いて決定される（図１１参照）。したがって、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４に準拠したＯＬＴやＯＮＵでは、ＡＴＭ信号用の処理機能とＧＥＭフレーム（イーサネット信号およびＴＤＭ信号）用の処理機能とを個別に設ける必要がある。このため、ＧＰＯＮには、ＯＬＴやＯＮＵが高価になるという欠点がある。
【００１８】
また、現状の通信サービスでは、ＡＴＭ通信方式は、イーサネット通信方式やＴＤＭ通信方式と比較して、利用頻度が非常に低い。このような理由からも、ＡＴＭ信号用の処理機能を低価格で実現する技術が望まれる。
【００１９】
さらに、ＧＰＯＮを低価格で構築するためには、ＧＴＣフレームを伝送する際の伝送効率を高めることが望ましい。
【００２０】
この発明の課題は、伝送効率が高い光アクセス・ネットワーク・システムを低価格で提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明は、第１コネクション情報を用いて論理パスが決定される第１通信方式と、第２コネクション情報を用いて論理パスが決定される第２通信方式との両方に対応する光アクセス・ネットワーク・システムの信号処理装置に関する。
【００２２】
そして、第２コネクション情報毎に第１コネクション情報を割り当てて記憶する管理情報記憶部と、第２通信方式の信号セルから第２コネクション情報を読み出し、第２コネクション情報に割り当てられた第１コネクション情報を管理情報記憶部から読み出し、信号セルがペイロードに収容され且つ第１コネクション情報がヘッダに収容された挿入用フレームを生成する挿入用フレーム生成処理部と、挿入用フレームが格納された伝搬用フレームを生成する伝搬用フレーム生成処理部とを備える。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、第２通信方式の信号セルを送信する場合に、該信号セルがペイロードに収容され且つ第１コネクション情報がヘッダに収容された挿入用フレームを生成することとしたので、第２通信方式の信号セルと第１通信方式の信号セルとを同規格の挿入用フレームに収容することができる。したがって、この発明によれば、第１、第２の通信方式で挿入用フレームを統一処理できるので、信号処理装置の価格を低減することができる。
【００２４】
また、この発明によれば、複数の挿入用フレームを１個の伝搬用フレームに収容することにより、光アクセス・ネットワーク・システムの伝搬効率を高めることができるとともに、第２コネクション情報の必要数を減らして該第２コネクション情報（例えばポートＩＤ等）の枯渇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的条件は単なる例示にすぎない。
【００２６】
第１の実施形態
この発明の第１の実施形態として、この発明を固定ビットレートの光アクセス・ネットワーク・システムに対応した信号処理装置に適用した場合について説明する。
【００２７】
図１を参照して、この発明の信号処理装置の一例を説明する。図１は、ＯＮＵに搭載される信号処理装置の構成例を示すブロック図である。上述したように、従来の信号処理装置では、ＧＴＣフレームにマッピングされるのはイーサネット信号およびＴＤＭ信号のみであり、ＡＴＭはＧＥＭフレームにマッピングされなかった（図１０参照）。これに対して、この実施形態の信号処理装置１００は、イーサネット信号およびＴＤＭ信号だけでなく、ＡＴＭ信号をＧＥＭフレームにマッピングすることも可能である。
【００２８】
以下、ＡＴＭ信号をＧＥＭフレームにマッピングする場合を例に採って説明する。
【００２９】
信号処理装置１００は、通信サービスの種類に依存しない構成であるコア部１０１ａと、個々の通信サービスの種類に依存するサービス部１０１ｂとを備えている。サービス部１０１ｂには、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１６２、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１６４、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６及びポートＩＤ管理部１２０が含まれる。また、コア部１０１ａには、帯域管理バッファ機能部１３０、ＧＥＭマッピング機能部１３２及びＧＴＣフレーミング機能部１３４を備えるＧＴＣ出力部１０１ｃと、ＧＴＣ分解機能部１５０、ＧＥＭ抽出機能部１５２及び振分け機能部１５４を備えるＧＴＣ入力部１０１ｄと、マッピング情報抽出機能部１４０とが含まれる。
【００３０】
また、信号処理装置１００は、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号をそれぞれ入出力するイーサネットインタフェース部１０２及び１７２、ＴＤＭインタフェース部１０４及び１７４、及びＡＴＭインタフェース部１０６及び１７６をそれぞれ備えている。
【００３１】
以下、信号処理装置１００の各構成要素のうち、上り通信に使用される部分について説明する。
【００３２】
上述したように（図９参照）、ＯＮＵ９０４−１〜９０４−ｎには、加入者側の通信端末９０６−１〜９０６−ｎから、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号が入力される。
【００３３】
イーサネットインタフェース部１０２は、入力されたイーサネット信号をＯＮＵの内部フォーマットに変換し、変換したイーサネット信号をイーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２へ送る。
【００３４】
イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２は、イーサネット信号をＧＥＭフレームに変換する。このとき、イーサネット／ＧＥＭ変換機能部１１２は、ＧＥＭフレームの生成に必要なポートＩＤをポートＩＤ管理部１２０から受信し、このポートＩＤをＧＥＭフレームの生成に利用する。生成されたＧＥＭフレームは、帯域管理バッファ機能部１３０へ送られ、所定のバッファで出力待ちする。
【００３５】
ＴＤＭインタフェース部１０４は、入力されたＴＤＭ信号をＯＮＵの内部フォーマットに変換し、変換したＴＤＭ信号をＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４へ送る。
【００３６】
ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４は、ＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに変換する。このとき、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部１１４は、ＧＥＭフレームの生成に必要なポートＩＤをポートＩＤ管理部１２０から受信し、このポートＩＤをＧＥＭフレームの生成に利用する。
【００３７】
ＡＴＭインタフェース部１０６は、受信したＡＴＭ信号をＯＮＵの内部フォーマットに変換し、変換したＡＴＭ信号をＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６へ送る。
【００３８】
ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６は、ＡＴＭ信号をＧＥＭフレームに変換する。このとき、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６は、ＧＥＭフレームの生成に必要なポートＩＤをポートＩＤ管理部１２０から受信し、このポートＩＤをＧＥＭフレームの生成に利用する。
【００３９】
このように、この発明の信号処理装置では、イーサネット信号及びＴＤＭ信号に加えて、ＡＴＭ信号もＧＥＭフレームに収容する。図２は、ＡＴＭセルをＧＥＭフレームへマッピングする方法を示す概念図である。ＡＴＭセルは、そのままＧＥＭフレームのペイロードに収容される。ＡＴＭ信号のＧＥＭフレームへのマッピング（すなわち収容）の具体的な方法については、後述する（図５、図６参照）。
【００４０】
帯域管理バッファ機能部１３０は、変換機能部１１２〜１１６からＧＥＭフレームを受信し、一時的に蓄積する。さらに、帯域管理バッファ機能部１３０は、これらのＧＥＭフレームを、ＧＥＭマッピング機能部１３２からの指示に従って、出力する。
【００４１】
ＧＥＭマッピング機能部１３２は、帯域管理バッファ機能部１３０からＧＥＭフレームを受け取るとともにマッピング情報抽出機能部１４０からマッピング情報を入力し、このマッピング情報が示すタイミングで、ＧＴＣフレーミング機能部１３４にＧＥＭフレームを出力する。ここで、マッピング情報とは、上りＧＴＣフレームの時分割多重位置を決定するための情報である。マッピング情報により、ＧＴＣフレーム上の適切な出力タイムスロットにＧＥＭフレームを割り当てるためのタイミングが判断される。なお、マッピング情報抽出機能部１４０の機能については、後述する。
【００４２】
ＧＴＣフレーミング機能部１３４は、受信したＧＥＭフレームを用いて、ＧＴＣフレームを生成する。すなわち、ＧＴＣフレーミング機能部１３４は、時分割多重位置が決められたＧＥＭフレームをＧＴＣフレームのペイロードに格納するとともに、ＧＴＣフレームのフレームヘッダを生成してオーバーヘッドに格納する。
【００４３】
この実施形態では、イーサネット信号、ＴＤＭ信号およびＡＴＭセルのすべてをＧＥＭフレームにマッピングするので、ＧＴＣフレームのペイロードにＡＴＭパーティション（図１０、図１１参照）を設ける必要はない。上述のように、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４では、ＡＴＭパーティションとＧＥＭパーティションとの境界位置を任意に設定することができ、この境界位置示す情報はオーバーヘッドのＰＣＢｄ内に収容される。したがって、この実施形態に係る信号処理装置１００は、ＡＴＭセルをＧＥＭフレームにマッピングするにも拘わらず、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４に準拠したＧＴＣフレームを使用することができる。
【００４４】
ＧＴＣフレーミング機能部１３４で生成されたＧＴＣフレームは、ＯＮＵのＰＯＮインタフェースから、上り信号として出力されて、ＯＬＴに送られる。
【００４５】
次に、信号処理装置１００の各構成要素のうち、下り通信に使用される部分について説明する。
【００４６】
ＯＮＵは、ＯＬＴから下り信号としてＧＴＣフレームを受信する。ＯＮＵが受信したＧＴＣフレームは、ＯＮＵのＰＯＮインタフェースから入力され、ＧＴＣ分解機能部１５０に送られる。
【００４７】
ＧＴＣ分解機能部１５０は、ＧＴＣフレームをオーバーヘッドとペイロードとに分解する。ＧＴＣ分解機能部１５０は、ＧＴＣフレームのペイロードをＧＥＭ抽出機能部１５２へ送るとともに、オーバーヘッドをマッピング情報抽出機能部１４０へ送る。
【００４８】
マッピング情報抽出機能部１４０は、マッピング情報を管理する。マッピング情報抽出機能部１４０は、受信したオーバーヘッドから上り帯域マップを抽出し、この上り帯域マップからＧＥＭマッピング情報を生成する。上述したように、このＧＥＭマッピング情報は、ＧＥＭマッピング機能部１３２が上り信号の時分割多重位置を決定する際に使用される。
【００４９】
ＧＥＭ抽出機能部１５２は、受信したペイロードから、各ＧＥＭフレームを抽出する。ここで抽出された各ＧＥＭフレームは、振分け機能部１５４に送られる。
【００５０】
振分け機能部１５４は、ポートＩＤ管理部１２０から受け取ったポートＩＤ情報に基づいて、各ＧＥＭフレームがイーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号のどれを含んだものであるかを判定する。イーサネット信号を含んだＧＥＭフレームは、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１６２へ送られる。ＴＤＭ信号を含んだＧＥＭフレームは、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１６４へ送られる。また、ＡＴＭ信号を含んだＧＥＭフレームは、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６へ送られる。
【００５１】
ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１６２は、ＧＥＭフレームを受け取ると、このＧＥＭフレームをイーサネット信号に変換し、イーサネットインタフェース部１７２へ送る。イーサネットインタフェース部１７２は、内部フォーマットのイーサネット信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末に出力する。
【００５２】
また、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１６４は、ＧＥＭフレームを受け取ると、このＧＥＭフレームをＴＤＭ信号に変換し、ＴＤＭインタフェース部１７４へ送る。ＴＤＭインタフェース部１７４は、内部フォーマットのＴＤＭ信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末９０６−１〜９０６−ｎに出力する。
【００５３】
さらに、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６は、ＧＥＭフレームを受け取ると、このＧＥＭフレームをＡＴＭ信号に変換し、ＡＴＭインタフェース部１７６へ送る。ＡＴＭインタフェース部１７６は、内部フォーマットのＡＴＭ信号を、適切なフォーマットに変換して加入者側の通信端末に出力する。
【００５４】
図３は、この実施形態に係るＧＴＣフレームのレイヤ構成及びプロトコルスタックを示す概念図である。
【００５５】
図３（Ａ）に示したように、このＧＴＣフレームは、通信の制御、保守・運用等に必要な情報を収容するオーバーヘッドと、ユーザ信号を収容するペイロードとを備えている。なお、オーバーヘッドについては、従来のＧＴＣフレーム（図１１参照）と同様なので、ここでは図示及び説明を省略する。
【００５６】
ペイロードには、ＧＥＭパーティションが設けられている。ＧＥＭパーティションには、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及び非ＧＥＭ信号（この実施形態ではＡＴＭ信号）のいずれかを含むＧＥＭフレームが収容される。このため、この実施形態で用いられるＧＴＣフレームは、ペイロードにＡＴＭパーティションを備えておらず、この点で従来のＧＴＣフレームと異なっている。なお、上述のように、例えばオーバーヘッドでのＧＥＭパーティションの開始位置や長さを指定することで、ＡＴＭパーティションを備えないＧＴＣフレームを、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４に準拠させることができる。
【００５７】
図３（Ｂ）に示したプロトコルスタックにおいて、ＧＴＣフレーミング・サブレイヤ３１０は、下り通信用ＧＴＣフレームを受信したとき、Ａｌｌｏｃ−ＩＤフィルタ３１５を用いて、該ＧＴＣフレームのＧＥＭパーティションからＧＥＭフレームを読み出す。このＧＴＣフレーミング・サブレイヤ３１０が行う機能のうち、多重化３１１は、ＧＴＣ分解機能部１５０での機能に対応する。また、ＧＥＭパーティション３１３は、ＧＥＭ抽出機能部１５２での機能に対応する。
【００５８】
ＴＣアダプテーション・サブレイヤ３２０は、ＧＥＭフレームを取り込み（ＧＥＭ  ＴＣアダプタ３２１）、ポートＩＤ値及びＰＴＩ（Ｐａｙｌｏａｄ  Ｔｙｐｅ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）コードを用いた論理パス識別処理を行う（ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ３２３）。ＧＥＭフレームに収容されていたイーサネット信号およびＴＤＭ信号は、そのままＧＥＭクライアントに出力される。一方、ＧＥＭフレームに収容されていたＡＴＭ信号は、ＶＰＩ値及びＶＣＩ値を用いた論理識別処理（ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ３２５）が行われた後、ＡＴＭクライアントに出力される。
【００５９】
このＴＣアダプテーション・サブレイヤ３２０が行う機能のうち、ポートＩＤ・ＰＴＩフィルタ３２３は、振分け機能部１５４、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部１６２、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部１６４及びＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６での機能に対応する。また、ＶＰＩ／ＶＣＩフィルタ３２５は、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６での機能に対応する。
【００６０】
ＧＥＭ  ＴＣアダプタ３２１は、図１には示さなかったが、ＧＥＭ抽出機能部１５２から振分け機能部１５４へのＧＥＭフレームの受け渡しを行う機能である。なお、例えばイーサネット信号でのＭＡＣアドレスを用いた論理識別処理等も行われるが、ここでは図示及び説明を省略する。
【００６１】
次に、図４を参照して、ＯＬＴに搭載される信号処理装置の一構成例について説明する。図４は、ＧＰＯＮのＯＬＴに搭載される信号処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【００６２】
ＯＬＴは、例えば基盤ネットワーク側から、イーサネット信号、ＴＤＭ信号及びＡＴＭ信号等を受信する。
【００６３】
ＯＬＴが備えるイーサネットインタフェース部４０２は、受信したイーサネット信号をＯＬＴの内部フォーマットに変換し、変換したイーサネット信号をイーサネット／ＧＥＭ変換機能部４１２へ送る。また、ＯＬＴが備えるＴＤＭインタフェース部４０４は、受信したＴＤＭ信号をＯＬＴの内部フォーマットに変換し、変換したＴＤＭ信号をＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部４１４へ送る。さらに、ＯＬＴが備えるＡＴＭインタフェース部４０６は、受信したＡＴＭ信号をＯＬＴの内部フォーマットに変換し、変換したＡＴＭ信号をＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部４１６へ送る。
【００６４】
イーサネット／ＧＥＭ変換機能部４１２、ＴＤＭ／ＧＥＭ変換機能部４１４及びＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部４１６、ポートＩＤ管理部４２０、帯域管理バッファ機能部４３０、ＧＥＭマッピング機能部４３２及びＧＴＣフレーミング機能部４３４において、各信号からＧＴＣフレームを生成するまでの機能は、図１を参照して説明したＯＮＵと同様なので、ここでは説明を省略する。
【００６５】
ＧＴＣフレーミング機能部４３４で生成されたＧＴＣフレームは、ＯＬＴのＰＯＮインタフェースから、下り信号として出力されて、ＯＮＵに送られる。
【００６６】
ＯＬＴは、ＯＮＵから上り信号としてＧＴＣフレームを受信する。ＯＬＴが受信したＧＴＣフレームは、ＯＮＵのＰＯＮインタフェースから入力され、ＧＴＣ分解機能部４５０に送られる。
【００６７】
ＧＴＣ分解機能部４５０、ＧＥＭ抽出機能部４５２、振分け機能部４５４、ＧＥＭ／イーサネット変換機能部４６２、ＧＥＭ／ＴＤＭ変換機能部４６４、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部４６６、イーサネットインタフェース部４７２、ＴＤＭインタフェース部４７４及びＡＴＭインタフェース部４７６において、ＧＴＣフレームから各信号を生成するまでの機能は、図１を参照して説明したＯＮＵにおける機能と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００６８】
マッピング情報生成機能部４４１は、各ＯＮＵから受け取ったＧＴＣフレームのオーバーヘッドに収容されている帯域管理情報を元に、帯域割り当てを計算することにより、上り信号のＧＥＭマッピング情報を生成する。マッピング情報生成機能部４４１は、生成したＧＥＭマッピング情報をＧＥＭマッピング機能部４３２へ送る。
【００６９】
この構成によれば、ＧＰＯＮで扱う、イーサネット、ＴＤＭ及びＡＴＭの各信号をＧＥＭフレームに変換することにより、各信号を統一して取り扱う。このため、従来必要であった、ＡＴＭ用の帯域管理バッファ機能部、ＡＴＭマッピング機能部及びＡＴＭ抽出機能部が不要となるなど、回路構成が簡単になり、さらに回路規模が削減できる。
【００７０】
図５は、この実施形態に係る信号処理装置１００，４００がＡＴＭセルを処理する場合の動作を説明するための概念図である。なお、ここでは、信号処理装置１００の動作を例に採って説明するが、信号処理装置４００の動作も同様である。
【００７１】
ポートＩＤ管理テーブル５１０は、図１のポートＩＤ管理部１２０に対応している。このポートＩＤ管理テーブル５１０は、上述のＡＴＭセルのＶＰＩ／ＶＣＩ毎にポートＩＤを割り当てて、記憶する。
【００７２】
ＡＴＭ／ＧＥＭ変換シーケンス５２０は、入力ポート５２１から入力されたＡＴＭセルを用いてＧＴＣフレームを生成し、出力ポート５２６から送信するためのシーケンスである。このＡＴＭ／ＧＥＭ変換シーケンス５２０は、ＡＴＭセルバッファ処理５２２と、ＧＥＭフレーム生成処理５２３と、タイマ５２４と、ＧＴＣフレーム生成処理５２５とを含む。
【００７３】
ＡＴＭセルバッファ処理５２２は、入力ポート５２１から入力されたＡＴＭセルを一時的に蓄積して、ＧＥＭフレーム生成処理５２３に供給する処理である。この処理は、図１のＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６で実行される。
【００７４】
ＧＥＭフレーム生成処理５２３は、ＡＴＭセルからＶＰＩ／ＶＣＩを読み出し、このＶＰＩ／ＶＣＩに割り当てられたポートＩＤをポートＩＤ管理テーブル５１０から読み出しす処理（ＡＴＭ／ＧＥＭ変換機能部１１６で実行される）と、このＡＴＭセルがペイロードに収容され且つポートＩＤがヘッダに収容されたＧＥＭフレームを生成する処理（ＧＥＭマッピング機能部１３２で実行される）とを含む。
【００７５】
タイマ５２４は、ＡＴＭセルバッファ処理５２２からＧＥＭフレーム生成処理５２３にＡＴＭセルが読み出されるタイミングを生成する処理である。この処理は、図１のＧＥＭマッピング処理機能部１３２が帯域管理バッファ機能部１３０から信号を読み出すタイミング管理に対応している。
【００７６】
ＧＴＣフレーム生成処理５２５は、所定数のＧＥＭフレームが収容されたＧＴＣフレームを生成する処理である。この処理は、図１のＧＴＣフレーミング機能部１３４の動作に対応している。
【００７７】
一方、ＧＥＭ／ＡＴＭ変換シーケンス５３０は、入力ポート５３１から入力されたＧＴＣフレームを分解してＡＴＭセルを抜き出すためのシーケンスである。このＧＥＭ／ＡＴＭ変換シーケンス５３０は、ＧＴＣフレーム分解処理５３２と、ＧＥＭフレーム分解処理５３３と、ＡＴＭセルバッファ処理５３４とを含む。
【００７８】
ＧＴＣフレーム分解処理５３２は、ＧＴＣフレームから、ＡＴＭセルが収容されたＧＥＭフレームを抽出する処理である。この処理は、図１のＧＴＣ分解機能部１５０で実行される。
【００７９】
ＧＥＭフレーム分解処理５３３は、ＧＥＭフレームから、ＡＴＭセルおよびポートＩＤを抽出する処理（ＧＥＭ抽出機能部１５２で実行される）と、このポートＩＤとＡＴＭセルに収容されたＶＰＩ／ＶＣＩとの対応関係をチェックする処理（振分け機能部１５４で実行される）とを行う。
【００８０】
ＡＴＭセルバッファ処理５３４は、ＧＥＭフレーム分解処理５３３から入力されたＡＴＭセルを一時的に蓄積する処理である。この処理は、図１のＧＥＭ／ＡＴＭ変換機能部１６６で実行される。
【００８１】
図６は、この実施形態に係る光アクセス・ネットワーク・システムの全体的な通信動作を説明するための概念図である。図６は、１個のＯＬＴ６１０に３個のＯＮＵ６２１〜６２３が接続された例である。ここでは上り通信の場合を例に採って説明するが、下り通信の場合の通信動作も同様である。
【００８２】
図６において、ＯＬＴ６１０は、ＯＮＵ６２１〜６２３との通信を行うＰＯＮインタフェース部６１１と、外部ネットワーク（インターネット等）との通信を行うＷＡＮインタフェース部６１２と、インタフェース部６１１，６１２間の接続切り換えを行うスイッチ部６１３とを備えている。この実施形態に係る信号処理装置（図１参照）は、ＷＡＮインタフェース部６１２に設けられている。一方、各ＯＮＵ６２１〜６２３にも、それぞれこの実施形態の信号処理装置が設けられている。ＯＬＴ６１０とＯＮＵ６２１〜６２３との間には、それぞれ固定ビットレート（Constant Bit Rate：CBR）のＡＴＭコネクションが設けられている。
【００８３】
ＧＰＯＮのＧＴＣフレーム送信周期は１２５μｓである。一方、図６の例では、各ＯＮＵ６２１〜６２３のコネクション数は、相互に異なる。この例では、各ＯＮＵ６２１〜６２３は、自己のＡＴＭコネクションすべてを使って、１２５μｓ毎に１個のＧＴＣフレームを送信する。したがって、各ＯＮＵ６２１〜６２３が送信するＧＴＣフレームのデータ長は、そのＯＮＵのＡＴＭコネクション数に応じて決定される。このため、ＯＮＵ６２１〜６２３毎に、収容されているＡＴＭコネクション帯域の総和ΣＰＣＲが求められる。この実施形態のシステムは固定ビットレートが用いられるので、この総和ΣＰＣＲから、１個のＧＴＣフレームの長さ（すなわち、１２５μｓ毎に送信できるバイト数）が定まり、したがって、このＧＴＣフレームに収容されるＧＥＭフレームのペイロード長も定まる。ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４では、ＧＥＭフレーム長は任意であり、オーバーヘッド内のＰＬＩ（図１２参照）に収容された値で判断される。したがって、１個のＧＴＣフレームの大きさはＡＴＭコネクション帯域に応じて任意に設定できる。このため、ＡＴＭセルを、帯域の無駄を伴わずに、効率よく送信することができる。
【００８４】
ＯＮＵ６２１〜６２３では、タイマ５２４（図５参照）がタイミング信号を出力する周期は、１２５μｓに設定される。したがって、ＧＥＭフレーム生成処理５２３は、１２５μｓ毎にＧＥＭフレームを生成し、そのＧＥＭフレームのペイロードに、ＡＴＭセルバッファ処理５２２から受け取ったＡＴＭセルを収容する。上述のように、収容するＡＴＭセルのデータ長は、ＡＴＭコネクション数に応じて、予め定められている。さらに、ＧＥＭフレーム生成処理５２３は、収容されるＡＴＭセルからＶＰＩ／ＶＣＩを読み出し、このＶＰＩ／ＶＣＩに対応するポートＩＤをポートＩＤ管理テーブル５１０から読み出す。そして、ＧＥＭフレーム生成処理５２３は、このポートＩＤを、ＧＥＭフレームのオーバーヘッドに収容する。そして、ＧＴＣフレーム生成処理５２５が、このＧＥＭフレームをＧＴＣフレーム上にマッピングして、出力ポート５２６から出力する。
【００８５】
ＯＬＴ６１０側の信号処理装置では、入力ポート５３１がＧＴＣフレームを受信し、ＧＴＣフレーム分解処理５３２が受信ＧＴＣフレームからＧＥＭフレームを抽出し、ＧＥＭフレーム分解処理５３３がそのＧＥＭフレームからＡＴＭセルおよびポートＩＤを抽出して、このポートＩＤとＡＴＭセルに収容されたＶＰＩ／ＶＣＩとの対応関係をチェックする。対応関係が正しい場合、ＡＴＭセルは、ＡＴＭセルバッファ処理５３４を介して、出力ポート５３５から出力される。
【００８６】
上述のように、この実施形態では、ＡＴＭセルをＧＥＭフレームに収容して送信する。このため、ＧＥＭフレームのペイロードには、ＡＴＭセルのペイロード（すなわち、ユーザデータ）のみならず、このＡＴＭセルのオーバーヘッドも格納されることになる。ここで、ＡＴＭセルは、５バイトのオーバーヘッドと４８バイトのペイロードで構成されており、また、ＧＥＭフレームは５バイトのオーバーヘッドを有する。このため、１個のＧＥＭフレームに１個のＡＴＭセルのみを収容する場合には、４８バイトのユーザデータを送信するときに１０バイトのオーバーヘッドを付加することになる。すなわち、この場合には、送信データの１７．２パーセントがオーバーヘッド情報となる。このように、１個のＧＥＭフレームに１個のＡＴＭセルのみを収容する場合、実際に送信したいユーザデータに対するオーバーヘッド情報の比率が非常に高くなってしまい、送信効率が低下する。これに対して、この実施形態では、複数のＡＴＭコネクションを用いて１個のＧＥＭフレームを送信するので、１個のＧＥＭフレームに多数のＡＴＭセルを収容することが可能になり、したがって、実際に送信したいユーザデータに対するオーバーヘッド情報の比率を低減できる。
【００８７】
また、１個のＧＥＭフレームに１個のＡＴＭセルのみを収容する場合、送信するＧＥＭフレーム数が多くなるので、必要なポートＩＤ数も多くなる。このため、ポートＩＤが枯渇する可能性が高くなる。これに対して、この実施形態では、ＡＴＭセルの送信にＧＥＭフレームを使用するので、使用するポートＩＤ数を減らしてポートＩＤ数の枯渇を防止することが容易になる。
【００８８】
なお、図６では、この実施形態の信号処理装置をＷＡＮインタフェース部６１２に設けた例を説明したが、かかる信号処理装置をＰＯＮインタフェース部６１１に設けてもよい。但し、ＷＡＮインタフェース部６１２に設けた方が、コストを低減することが容易になる。ＷＡＮインタフェース部６１２では、ＵＰＣ（Usage Parameter Control）処理、シェーパ処理等のＡＴＭ信号処理を行っており、これらの処理と一貫してＡＴＭ／ＧＥＭ変換処理やＧＥＭ／ＡＴＭ変換処理を行った方が、回路構成を簡単にできるからである。
【００８９】
図６の例では、ＯＮＵ６２１〜６２３に収容されるＡＴＭコネクションのすべてを用いて１個のＧＥＭフレームを収容したが、例えば１個のコネクション毎に１個のＧＥＭフレームを収容する等、他の方法でもよい。また、図６の例では、ＧＥＭフレームの送信タイミングをＧＰＯＮのフレーム送信周期（１２５μｓ）と一致させたが、必ずしも一致させる必要はなく、この周期よりも早くてもよく、また、遅くてもよい。すなわち、使用するコネクション数やＧＥＭフレームの送信周期は、通信サービスの特性や通信帯域に応じて適宜設定することができる。
【００９０】
図６では、ＡＴＭセルをＧＥＭフレームに収容する場合を例に採って説明したが、図６で示した通信動作は、イーサネット信号やＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに収容する場合にも適用することができる。イーサネット信号やＴＤＭ信号を収容するＧＥＭフレームのペイロード長を、使用帯域の総和（すなわち、使用コネクション数）に応じて決定することにより、これらの信号を、帯域の無駄を伴わずに、効率よく送信することができる。
【００９１】
以上説明したように、この実施形態によれば、ＡＴＭセルをＧＥＭフレームに収容して送信することができるので、信号処理装置の構成を簡単にして価格を低減できる。
【００９２】
また、この実施形態によれば、複数のＡＴＭセルをまとめて１個のＧＥＭフレームを収容することができるので、上述のように、ＡＴＭセルのペイロード（すなわち、ユーザデータの送信バイト数）に対するオーバーヘッドのバイト数を減らすことができ、したがって、伝送効率を高めることができる。
【００９３】
さらに、この実施形態によれば、複数のコネクションをまとめて１個のＧＥＭフレーム送信に使用することができるので、上述のように、ポートＩＤの枯渇を防止して、有効に使用することができる。
【００９４】
第２の実施形態
次に、この発明の第２の実施形態として、この発明を可変ビットレートの光アクセス・ネットワーク・システムに対応した信号処理装置に適用した場合について説明する。
【００９５】
図７は、この実施形態に係るポートＩＤ管理テーブル、ＡＴＭ／ＧＥＭ変換部およびＧＥＭ／ＡＴＭ変換部を示すブロック図である。図７において、図５と同じ符号を付した構成要素は、それぞれ図５と同じものを示している。
【００９６】
この実施形態に係るＡＴＭ／ＧＥＭ変換シーケンス７００は、ＧＥＭフレーム生成処理７１０が、上述の第１の実施形態に係るＧＥＭフレーム生成処理５２３と異なる。この実施形態のＧＥＭフレーム生成処理７１０は、生成されるＧＥＭフレームのペイロード長を、一定サイズではなく、ＡＴＭセルバッファ処理５２２に蓄積されたＡＴＭセルの総和に一致させる。但し、ＧＥＭフレームのペイロード長は、かかるＧＥＭフレームの送信帯域が、予め定められた最大帯域（後述）を超えないように設定される。第１の実施形態と同様、ＧＥＭフレーム生成処理７１０は、ＡＴＭセルのＶＰＩ／ＶＣＩに対応するポートＩＤをポートＩＤ管理テーブル５１０から読み出して、かかるＧＥＭフレームのオーバーヘッドに収容する。
【００９７】
図８は、この実施形態に係る光アクセス・ネットワーク・システムの全体的な通信動作を説明するための概念図である。図８は、１個のＯＬＴ８１０に３個のＯＮＵ８２１〜８２３が接続された例である。ここでは上り通信の場合を例に採って説明するが、下り通信の場合の通信動作も同様である。
【００９８】
図８において、ＯＬＴ８１０は、ＯＮＵ８２１〜８２３との通信を行うＰＯＮインタフェース部８１１と、外部ネットワーク（インターネット等）との通信を行うＷＡＮインタフェース部８１２と、インタフェース部８１１，８１３間の接続切り換えを行うスイッチ部８１３とを備えている。この実施形態に係る信号処理装置（図１参照）は、ＷＡＮインタフェース部８１２に設けられている。一方、各ＯＮＵ８２１〜８２３にも、それぞれこの実施形態の信号処理装置が設けられている。ＯＬＴ８１０とＯＮＵ８２１〜８２３との間には、それぞれ可変ビットレートのＡＴＭコネクションが設けられている。
【００９９】
ＧＰＯＮのＧＴＣフレーム送信周期は１２５μｓである。また、図８の例では、各ＯＮＵ８２１〜８２３のコネクション数は、相互に異なる。
【０１００】
ＯＮＵ８２１〜８２３では、タイマ５２４（図７参照）がタイミング信号を出力する周期は、１２５μｓに設定される。ＧＥＭフレーム生成処理７１０は、ＡＴＭセルバッファ処理５２２に蓄積されたＡＴＭセルの総バイト数が最大帯域ΣＰＣＲで送信可能な総バイト数を超えていないかどうかをチェックし、超えていなければ、このＡＴＭセルを収容するＧＥＭフレームを生成する。そして、ＧＥＭフレーム生成処理７１０は、そのＧＥＭフレームのペイロードに、ＡＴＭセルバッファ処理５２２から受け取ったＡＴＭセルを収容する。一方、ＡＴＭセルバッファ処理５２２に蓄積されたＡＴＭセルの総バイト数が最大帯域ΣＰＣＲで送信可能な総バイト数を超えている場合、ＧＥＭフレーム生成処理７１０は、超えた分のＡＴＭセルを廃棄またはタギングし、最大帯域ΣＰＣＲに相当する分のＡＴＭセルのみをＧＥＭフレームに収容する。また、ＡＴＭセルバッファ処理５２２にＡＴＭセルが蓄積されていない場合、ＧＥＭフレーム生成処理７１０は、ＧＥＭフレームを生成しない。このように、ＡＴＭセルの大きさに合わせてＧＥＭフレームのペイロード長を決定することで、帯域を有効に利用することができる。
【０１０１】
その後、ＧＥＭフレーム生成処理７１０は、収容されるＡＴＭセルからＶＰＩ／ＶＣＩを読み出し、このＶＰＩ／ＶＣＩに対応するポートＩＤをポートＩＤ管理テーブル５１０から読み出す。そして、ＧＥＭフレーム生成処理７１０は、このポートＩＤを、ＧＥＭフレームのオーバーヘッドに収容する。続いて、ＧＴＣフレーム生成処理５２５が、このＧＥＭフレームをＧＴＣフレーム上にマッピングして、出力ポート５２６から出力する。
【０１０２】
ＯＬＴ８１０側の信号処理装置は、第１の実施形態と同様、入力ポート５３１がＧＴＣフレームを受信し、ＧＴＣフレーム分解処理５３２が受信ＧＴＣフレームからＧＥＭフレームを抽出し、ＧＥＭフレーム分解処理５３３がそのＧＥＭフレームからＡＴＭセルおよびポートＩＤを抽出して、このポートＩＤとＡＴＭセルに収容されたＶＰＩ／ＶＣＩとの対応関係をチェックする。対応関係が正しい場合、ＡＴＭセルは、ＡＴＭセルバッファ処理５３４を介して、出力ポート５３５から出力される。
【０１０３】
なお、図８では、この実施形態の信号処理装置をＷＡＮインタフェース部８１２に設けた例を説明したが、かかる信号処理装置をＰＯＮインタフェース部８１１に設けてもよい。但し、ＷＡＮインタフェース部８１２に設けた方が、コストを低減することが容易になる。ＷＡＮインタフェース部８１２では、ＵＰＣ（Usage Parameter Control）処理、シェーパ処理等のＡＴＭ信号処理を行っており、これらの処理と一貫してＡＴＭ／ＧＥＭ変換処理やＧＥＭ／ＡＴＭ変換処理を行った方が、回路構成を簡単にできるからである。
【０１０４】
図８の例では、ＯＮＵ８２１〜８２３に収容されるＡＴＭコネクションのすべてを１個のＧＥＭフレームの送信に使用し得る場合を説明したが、例えば１個のコネクション毎に１個のＧＥＭフレームを収容する等、他の方法でもよい。また、図８の例では、ＧＥＭフレームの送信タイミングをＧＰＯＮのフレーム送信周期（１２５μｓ）と一致させたが、必ずしも一致させる必要はなく、この周期よりも早くてもよいし、また、遅くてもよい。すなわち、使用するコネクション数やＧＥＭフレームの送信周期は、通信サービスの特性や通信帯域に応じて適宜設定することができる。
【０１０５】
図８では、ＡＴＭセルをＧＥＭフレームに収容する場合を例に採って説明したが、図８で示した通信動作は、イーサネット信号やＴＤＭ信号をＧＥＭフレームに収容する場合にも適用することができる。イーサネット信号やＴＤＭ信号を収容するＧＥＭフレームのペイロード長を、使用帯域の総和（すなわち、使用コネクション数）に応じて決定することにより、これらの信号を、帯域の無駄を伴わずに、効率よく送信することができる。
【０１０６】
この実施形態によれば、第１の実施形態と同様、ＡＴＭセルをＧＥＭフレームに収容して送信することができるので、信号処理装置の構成を簡単にして価格を低減できる。
【０１０７】
また、この実施形態によれば、ＡＴＭセルの長さに応じてＧＥＭフレームの長さを決定するので、ＡＴＭセルのペイロードに対するオーバーヘッドのバイト数を減らすことができ、したがって、伝送効率を高めることができるとともに、ポートＩＤの枯渇を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１の実施形態に係るＯＮＵ側信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るＡＴＭ信号をＧＥＭフレームにマッピングする方法を示す概念図である。
【図３】第１の実施形態に係る信号処理装置のＧＰＯＮレイヤ構造およびＧＰＯＮプロトコルスタックを示す概念図である。
【図４】第１の実施形態に係るＯＬＴ側信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る光アクセス・ネットワーク・システムの全体的な通信動作を説明するための概念図である。
【図７】第２の実施形態に係る信号処理装置の要部構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る光アクセス・ネットワーク・システムの全体的な通信動作を説明するための概念図である。
【図９】ＰＯＮの概略構成を示す概念図である。
【図１０】ＧＰＯＮの下り通信用フレームの構造を示す概念図である。
【図１１】（Ａ）はＧＴＣフレームのレイヤ構成を示す概念図であり、（Ｂ）はＧＰＯＮのプロトコルスタックを示す概念図である。
【図１２】ＧＥＭフレームのフォーマットを説明するための図であり、（Ａ）は概念図であり、（Ｂ）はＰＴＩコード表である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｄ）ともに、ＧＥＭフレームの構造を説明するための概念図である。
【図１４】（Ａ）はイーサネット信号をＧＥＭフレームにマッピングする方法を示す概念図であり、（Ｂ）はＴＤＭ信号をＧＥＭフレームにマッピングする方法を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１０９】
５１０  ポートＩＤテーブル
５２１，５３１  入力ポート
５２２  ＡＴＭセルバッファ処理
５２３，７１０  ＧＥＭフレーム生成処理
５２４  タイマ
５２５  ＧＴＣフレーム生成処理
５２６，５３５  出力ポート
６１０，８１０  ＯＬＴ
６１１，８１１  ＰＯＮインタフェース部
６１２，８１２  ＷＡＮインタフェース部
６１３，８１３  スイッチ部
６２１，６２２，６２３，８２１，８２２，８２３  ＯＮＵ
７００  ＡＴＭ／ＧＥＭ変換部
【図１】
2008160659.tif 000003
【図２】
2008160659.tif 000004
【図３】
2008160659.tif 000005
【図４】
2008160659.tif 000006
【図５】
2008160659.tif 000007
【図６】
2008160659.tif 000008
【図７】
2008160659.tif 000009
【図８】
2008160659.tif 000010
【図９】
2008160659.tif 000011
【図１０】
2008160659.tif 000012
【図１１】
2008160659.tif 000013
【図１２】
2008160659.tif 000014
【図１３】
2008160659.tif 000015
【図１４】
2008160659.tif 000016