(57)【要約】【課題】ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置及びその伝送方法を提供する。【解決手段】データを受け渡す受信フレーム処理部と、受信フレーム処理部からデータを受け取ってＦＩＦＯに貯蔵してＡＴＭ階層に伝達するユートピア受信部と、ＡＴＭ階層からデータを受け取って等級別に少なくとも２つのＦＩＦＯに貯蔵して伝達するユートピア送信数と、ユートピア送信部からデータを受け取って光線路終端装置に伝送するフレーム送信部とを含む装置。よって、ＡＴＭ−ＰＯＮで一つの光通信網装置（ＯＮＵ）に対して多数のトラフィックコンテナ（ＴＣ）をおくことが可能であり、且つ、既存のＧ．９８３．１の規格に最小限の修正を加えて多数のデータグラントを割り当てることが可能である。【選択図】　　　　図５
2004048640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを受け渡す受信フレーム処理部と、
前記受信フレーム処理部からデータを受け取ってＦＩＦＯに貯蔵してＡＴＭ階層に伝達するユートピア受信部と、
前記ＡＴＭ階層からデータを受け取って等級別に少なくとも２つのＦＩＦＯに貯蔵して伝達するユートピア送信数と、
前記ユートピア送信部からデータを受け取って光線路終端装置（ＯＬＴ）に伝達するフレーム送信部と
を備えたことを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置。
【請求項２】
前記等級別に存在するＦＩＦＯキューは、ユートピアで各々相異なるポートアドレスを割り当てられることを特徴とする請求項１に記載のＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置。
【請求項３】
前記等級別に存在するＦＩＦＯキューは，ユートピアで各々相異なるポートアドレスを割り当てられずにユートピアインターフェースのＨＥＣやＵＤＦの部分にセルの等級を表示して該当するＦＩＦＯに伝達させ、ポーリングに応答する時には全てのＦＩＦＯに１セル以上の空間がある時に限ってセルが受け取れると応答することを特徴とする請求項１に記載のＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置。
【請求項４】
（ａ）ＡＴＭ−ＰＯＮで各光通信網装置別に複数の等級に対するデータグラントを割り当てるためにグラント割当てメッセージを修正する段階と、
（ｂ）前記グラント割当てメッセージのグラントフィールドの数を最大４つまで拡張する段階と
を備えたことを特徴とするデータグラントの割当て方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法をコンピュータにて実行するためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータにて読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＴＭ−ＰＯＮに係り、特に、多数の加入者に効率良く高速データサービスを与えるためのＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置及びその伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭ−ＰＯＮは、多数の加入者に効率良く高速データサービスを与えるために考案された方式であって、光線路終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｌｉｎｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）に多数の受動光通信網（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）を設け、各ＰＯＮには３２つまたは６４つ以上の光通信網装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｕｎｉｔ）がスプリッタを利用して受動分岐方式により接続される。
【０００３】
図１は、スプリッタ１２０を利用した受動分岐方式のＡＴＭ−ＰＯＮの構成図である。
【０００４】
最終加入者、すなわち、光通信網終端装置（ＯＮＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）１３０は、これらＯＮＵ　１００に接続される。下向きデータは、線路の構成上全てのＯＮＵ　１００に伝達され、各ＯＮＵ　１００は所望のデータのみを受け取るように設定され、且つ、セキュリティのための機能が付加されている。上向きデータは、幾つかのＯＮＵ　１００が線路を共有することになるため、ＯＬＴ　１１０を基準として上向きフレームをスロットに区分けしてＯＬＴ　１１０が各スロット毎にそのスロットを使うＯＮＵ　１００を指定するグラントを送るようになっている。各ＯＮＵ　１００までの距離が異なり、且つ、処理時間が異なる場合があるため、上向きデータがＯＬＴ　１１０に達する時に光が衝突しないように距離を一定に調節するレンジング技術が使われる。
【０００５】
データは、ＡＴＭセル及びＰＬＯＡＭ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）セルをダウンロード及びアップロードできる。各ＯＮＵ　１００は通信をする前にレンジング過程を経るが、ＯＬＴ　１１０が各ＯＮＵ　１００までの距離を測定した後に全てのＯＮＵ　１００が効率的に同じ距離にあるかのように見せるために、各ＯＮＵ　１００に各々相異なる任意のビット遅延を持たせて割り当てる。レンジング過程ではまた、各ＯＮＵ　１００の番号及び各ＯＮＵ　１００が使うグラント値も割り当てる。既存のＩＴＵ−Ｔ　Ｇ．９８３．１規格には、レンジング期間の特定段階で該当ＯＮＵ　１００のグラントを割り当て、このためのメッセージが定義されているが、ここでは、一つのＯＮＵ　１００に一つのデータグラント及び一つのＰＬＯＡＭグラントのみ割り当てられる。さらに、各ＯＮＵ　１００の上向きデータ伝送に対する要求事項を待ち中のセルの数で示せるようにミニスロットを使うが、このようなミニスロットの伝送のためのデバイデッドスロットグラント値及びミニスロットの位置も割り当てる。
【０００６】
ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置のほかに、上位のＡＴＭ階層で大容量のＡＴＭセルのバッファリングを司るが、このようなバッファリングだけではＡＴＭ−ＰＯＮで要求する水準の優先順位の制御が正常に行えなくなる。なぜならば、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ送信部で特定のスロットとなって自体が特定の優先順位のデータを送らなければならないということを感知した時には、そのスロットが始まる前に既に該当ＡＴＭセルがＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置の内部に用意されていなければならないが、これは、ＡＴＭ階層から新しいセルを受け渡すにはあまりにも長時間かかるためである。従って、多数のグラント値に対して相異なる優先順位のセルを送るためには、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置の内部に別途のＦＩＦＯが設けていなければならない。
【０００７】
いくつかの文献に上述のような従来の技術に関連した技術内容が開示されている（例えば、特許文献１，２及び非特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許５９２６４７８号明細書
【０００９】
【特許文献２】
米国特許６０２３４６７号明細書
【００１０】
【非特許文献１】
Ｋａｊｕｙｕｋｉ　Ｔａｚｉｍａ、”Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ＡＴＭ　ＰＯＮ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｃｏｍｐｌｉａｎｔ　ｔｏ　ＩＴＵ−Ｔ／ＦＳＡＮ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｆｏｒ　ｇｌｏｂａｌ　ｏｐｔｉｃａｌ　ａｃｃｅｓｓ　ｓｙｓｔｅｍｓ”、ＡＰＣＣ９９　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｂｏｏｋ１、ｐｐ２７−３０、１９９９
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシステムには上述したような種々の問題があり、さらなる改善が望まれている。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、優先順位を有するトラフィックコンテナ（ＴＣ：Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）別にＦＩＦＯを有して優先順位の制御が円滑になるＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置及びその伝送方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、上記方法をコンピュータにて実行するためのプログラムを記録したコンピュータにて読取り可能な記録媒体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明に係るＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置は、データを受け渡す受信フレーム処理部と、前記受信フレーム処理部からデータを受け取ってＦＩＦＯに貯蔵してＡＴＭ階層に伝達するユートピア受信部と、前記ＡＴＭ階層からデータを受け取って等級別に少なくとも２つのＦＩＦＯに貯蔵して伝達するユートピア送信数と、前記ユートピア送信部からデータを受け取ってＯＬＴに伝達するフレーム送信部とを含む。
【００１５】
上記課題を達成するために、本発明に係るＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置の伝送方法は、（ａ）ＡＴＭ−ＰＯＮで各ＯＮＵ別に複数の等級に対するデータグラントを割り当てるためにグラント割当てメッセージを修正する段階と、（ｂ）前記グラント割当てメッセージのグラントフィールドの数を最大４つまで拡張する段階とを含む。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図２は、電柱型ＯＮＵ　２００に関するブロック図であって、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置２１０及び加入者整合装置２２０を含んでなる。
【００１８】
図３は、宅内型ＯＮＵ　３００に関するブロック図であって、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置３１０及び宅内型ゲートウェイ３２０を含んでなる。
【００１９】
図４は、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置４１０に関するブロック図である。
【００２０】
受信フレーム処理部４１１では、並列バイトストリームから入力並列データを受け取ってＡＴＭセルのヘッダを検査してＰＬＯＡＭセル及び一般ユーザセルを検査する。メッセージの部分はメッセージ処理部４１４に伝達され、レンジング部４１３でレンジングされてＣＰＵ　４１５に伝達される。受け取られたセルのうち一般ユーザセルはユートピア受信部４１２を介してＡＴＭ階層に伝達される。
【００２１】
送信フレーム処理部４１６では、ユートピア送信部４１７を介して受け取ったＡＴＭセルをＦＩＦＯに貯蔵し、グラントをデコードした結果に基づき自体がデータセルを伝達しなければならない場合にユートピアの該当ＦＩＦＯからセルを受け渡し、自体がＰＬＯＡＭセルを伝達する時点である場合にメッセージ発生ブロックからのメッセージ及びＬＣＦ（Ｌａｓｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｉｅｌｄ）、ＲＸＣＦ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｉｅｌｄ）パターンを使ってＰＬＯＡＭを作って伝送する。
【００２２】
図５は、本発明に係るＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置のユートピア送信部５１７の構成図である。
【００２３】
これを参照すれば、上記ユートピア送信部５１７は、ユートピアインターフェース及びＡＴＭ−ＰＯＮのユートピア送信部５１７間の制御を司るユートピア制御部５１７−１、優先順位に基づくＡＴＭセルを貯蔵するための２つ以上のＦＩＦＯ　５１７−３、及びスロットタイミングに合わせてデータを載せてアップロードする送信フレーム処理部５１６を含んでなる。
【００２４】
ＡＴＭ−ＰＯＮが動作状態となった後には、ＯＬＴの要求に応じて周期的にＯＮＵの内部で待ち中の上向きデータセルの数がミニスロットを介してアップロードされる。ミニスロットの伝送頻度は、ＯＬＴからのディバイデッドスロットグラントの伝送頻度によって変わる。ミニスロットの内容は、”私が今送ろうとするＡＴＭセルの数は幾つである”という旨であり、新しく作られたＧ．９８３．３規格では、多数の等級に対するこのような情報のアップロードを可能にしている。すなわち、ミニスロットを介してデータの送信に必要なグラントを要求するのである。このようなグラント要求は、ＣＰＵで書かれた任意のフォーマットのデータを送っても、ユートピア送信部５１７にある別途のインターフェースを介してリアルタイムにてハードウェアで作って載せて送っても良い。グラント要求がＣＰＵによりなされる場合には、ＡＴＭ階層で管理する幾つかのキューのうちＡＴＭ−ＰＯＮのアップロードされるキューにあるセルの数を読み出して定まったフォーマットに沿ってＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置にあるレジスターにその値を書込み、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置は、ミニスロットをアップロードする時間となった時に該当するデータを載せて送る方式を仮定する。グラント要求がＣＰＵによりなされる場合及び別途のインターフェースを介してハードウェアによりなされる場合共に、外部の大容量ＡＴＭ階層のバッファの情報及びＡＴＭ−ＰＯＮスレーブユートピアの内部にあるバッファの情報をいずれも含まなければならない。
【００２５】
ＯＬＴがこのような要求に応じて該当トラフィックコンテナまたは等級のグラントをダウンロードすれば、図５の送信フレーム処理部５１６は、該当スロットに自体のグラント値が割り当てられたことを確認すればデータセルが伝達されるべき旨をユートピア送信部５１７に伝達し、該当等級の情報も併せて伝達する。ユートピア送信部７１７は、この信号に合わせて該当ＦＩＦＯ　５１７−３からセルを読み出してフレーム送信部に伝達し、該当ＦＩＦＯにデータセルがない場合には優先順位の低い他の等級（Ｂｅｓｔ　Ｅｆｆｏｒｔ性格の等級）のセルを送っても良く、送るセルが全くない場合には休止セルを送る。
【００２６】
この発明では、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置のユートピア送信部５１７の内部にあるＦＩＦＯ　５１７−３は大容量ＦＩＦＯではなく、ＡＴＭ階層からユートピア送信部５１７までセルが到着する時間遅延を考慮して予めデータを近くに貯蔵しておくためのものである。従って、ＯＮＵに送るＡＴＭセルがある場合又はＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置の外部にＡＴＭセルがある場合には（普通は、ＡＴＭ階層の処理回路にあるバッファにある）、できるだけ速くユートピア送信部５１７の内部のＦＩＦＯ　５１７−３にセルを移して置かなければならないのである。このようにしなければ、特定のスロットからＡＴＭ−ＰＯＮスレーブが選択されて特定の等級のセルデータを送らなければならない場合、即座で該当等級のセルを送ることができる。
【００２７】
ユートピアＩまたはユートピアＩＩインターフェースでは、ＡＴＭ階層が物理階層（この場合には、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ）に対してセルが受け取れるか否かを問う場合に物理階層でこれに対する応答をしなければならないが、ＡＴＭ階層では、一般に、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置が単一の線路に接続されていて単に一つのポートとして認識するため、自体が物理階層にダウンロードすべきデータの等級は知らせないままデータが送り出されるべきポートが該当セルを受け取れるか否かのみを問う。ユートピアＩＩの場合には、多数の物理階層装置をおいてポーリング方式により問う形式であるが、ユートピアＩの場合には専用信号を観察することにより把握する。
【００２８】
ユートピアＩＩインターフェースを使用する場合、ＡＴＭ階層でセルが受け取れるかをポーリングを介して問う時、物理階層装置がＡＴＭ階層からダウンロードしようとするセルの等級が分かるのであれば、該当ＦＩＦＯの情報に基づき応答をすることができるが、ユートピアインターフェースの規格上、単にポートに対してのみ問うため、それは不可能である。これを解決するためには、２種の方法がある。一つは簡単な方式であって、全ての等級のＦＩＦＯにいずれも一つ以上の空き空間がある場合に限って受け取れると応答する方法である。もう一つの方法は、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置に２つ以上のユートピアアドレスを有させ、各等級のＦＩＦＯ毎に相異なるポートアドレスを与える方式である。このようにすれば、全ての等級のデータが一本の光線路を介してアップロードされるが、ＡＴＭ階層では、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブの各等級をあたかも他のポートかのように認識し、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置もあたかも多数のポートを代表するかのように動作する。一般に、ＡＴＭ階層装置は、連結設定を通じて全ての連結に対して出力ポート及び等級を任意に調節することができる。
【００２９】
ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置では、ＦＩＦＯ毎に相異なるポート番号を割り当てる時には、ＡＴＭセルを受け取ったとたんにどんな等級のＦＩＦＯに貯蔵されなければならないかが分かる。しかし、別途のポート番号を使用しない場合には、１６ビットのユートピアインターフェースでＨＥＣやＵＤＦの部分に等級を表示してダウンロードするような方式を使用しても良い。ユートピア制御部５１７−１は、以上の２種の場合に対し、ＡＴＭ階層からセルを受け取って該当ＦＩＦＯに貯蔵し、各ＦＩＦＯの内部にあるデータの数を管理しなければならない。次に、動作中に送信フレーム処理部５１６の要求がある時、該当ＦＩＦＯからデータを読み出して伝達する。
【００３０】
この発明の他の面として、Ｇ．９８３．１によれば、レンジング過程でＯＮＵは、Ｏ５状態でのみグラントを割り当てられ、動作中にはＯＬＴがグラント割当てメッセージを送らないようになっており、ＯＮＵもたとえ動作中に（Ｏ８状態）グラント割当てメッセージを受け取ったとしても何らの処理もしないように明示されている。一つのＯＮＵが幾つかのデータグラント値を有し、グラント要求及び割当てを幾つかの等級のデータに対して行うと共に、時間に敏感なトラフィックにＡＴＭ−ＰＯＮによる時間遅延やセル損失を与えないためには、各ＯＮＵに２つ以上のグラントを割り当てられる方法が望まれる。これは、Ｇ．９８３．１の規格に若干の機能を付加することにより可能となる（Ｇ．９８３．３にはこのような方法に関する言及が無い）。この発明では、図６に示す既存のＧ．９８３．１にあるグラント割当てメッセージに若干の修正を加え、図７のように、バイト４１ないし４６に前述のような方式によりさらなるデータグラントを割当て可能にしている。
【００３１】
本発明はまた、コンピュータにて読取り可能な記録媒体にコンピュータにて読取り可能なコードとして具現可能である。コンピュータにて読取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み込まれるデータが貯蔵されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータにて読取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、フラッシュメモリ、光データ貯蔵装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを介して伝送）の形で具現されるものも含む。また、コンピュータにて読取り可能な記録媒体は、ネットワークにより結ばれたコンピュータシステムに分散され、分散方式によりコンピュータにて読取り可能なコードとして貯蔵且つ実行できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ＡＴＭ−ＰＯＮで一つのＯＮＵに対して多数のＴＣを置くことが可能であり、且つ、既存のＧ．９８３．１の規格に最小限の修正を加えて多数のデータグラントを割り当てることが可能である。さらに、外部のＡＴＭ階層の大容量バッファと共にＡＴＭ−ＰＯＮのＤＢＡ方式またはＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式によりグラントを受け取る時に充実に応答することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスプリッタを利用したＡＴＭ−ＰＯＮの構成図である。
【図２】本発明の実施形態の、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置及び加入者整合装置を含んでなる電柱型光通信網装置に関するブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置及び宅内型ゲートウェイを含んでなる宅内型光通信網装置に関するブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置に関するブロック図である。
【図５】本発明の実施形態の、ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置のユートピア送信部の構成図である。
【図６】従来のＧ．９８３．１グラント割当てメッセージを示す図である。
【図７】修正されたＧ．９８３．１グラント割当てメッセージを示す図である。
【符号の説明】
２００　電柱型ＯＮＵ
２１０　ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置
２２０　加入者整合装置
３００　宅内型ＯＮＵ
３１０　ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置
３２０　宅内型ゲートウェイ
４１０　ＡＴＭ−ＰＯＮスレーブ装置
４１１　受信フレーム処理部
４１２　ユートピア受信部
４１３　レンジング部
４１４　メッセージ処理部
４１５　ＣＰＵ
４１６　送信フレーム処理部
４１７　ユートピア送信部
５１６　送信フレーム処理部
５１７　ユートピア送信部
５１７−１　ユートピア制御部
５１７−３　ＦＩＦＯ
【図１】
2004048640.tif 000003
【図２】
2004048640.tif 000004
【図３】
2004048640.tif 000005
【図４】
2004048640.tif 000006
【図５】
2004048640.tif 000007
【図６】
2004048640.tif 000008
【図７】
2004048640.tif 000009