(57)【要約】ポイントツーマルチポイント受動光ネットワークは、伝送衝突を避けるため可変長時間スロットを伴う時分割多重化を利用して、下り方向のデータを光加入者線端局装置（ＯＬＴ）から複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）へ可変長パケットで送信し、上り方向のデータを前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへ可変長パケットで送信する。１の実施形態では、このシステムは、ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要に応じてＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを変更するため、ＯＬＴおよびＯＮＵと通信する時間スロットコントローラをさらに含む。さらなる実施形態では、前記時間スロットコントローラは、前記ＯＮＵの１つである第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さを延長するためのロジックを含んでいる。さらなる実施形態では、前記時間スロットコントローラは、前記第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さの増加に応じて第２のＯＮＵ固有時間スロットの長さを短縮するためのロジックを含む。１の実施形態では、前記可変長下り方向パケットと前記可変長上り方向パケットとは、ＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。【課題】【解決手段】【選択図】図７Ａ
2004528784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポイントツーマルチポイント光通信システムであって、
光加入者線端局装置（ＯＬＴ）と、
前記ＯＬＴと受動光ネットワークによって接続された複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）であって、そこにおいて下り方向のデータは前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ前記受動光ネットワークを介して送信され、上り方向のデータは前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへ前記受動光ネットワークを介して送信されるようになっており、
前記ＯＬＴは下り方向のデータを前記受動光ネットワークを介して可変長下り方向パケットで送信し、
前記ＯＮＵは上り方向のデータを前記受動光ネットワークを介して時分割多重化を用いるＯＮＵ固有の可変長時間スロット内で送信し、前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットは複数の可変長上り方向パケットで満たされるようになっている、
前記複数の光ネットワークユニットと、
を有するポイントツーマルチポイント光通信システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムは、前記ＯＬＴ及び前記ＯＮＵと通信する時間スロットコントローラをさらに含み、前記前記ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要に応答して前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを変更するものである。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、前記時間スロットコントローラは、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応答して第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さを延長するためのロジックを含むものであり、前記第１のＯＮＵは前記ＯＮＵの１つである。
【請求項４】
請求項３記載のシステムにおいて、前記時間スロットコントローラは、前記第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さの増加に対応して第２のＯＮＵ固有時間スロットの長さを短縮するためのロジックを含むものである。
【請求項５】
請求項２記載のシステムにおいて、前記時間スロットコントローラは、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを短くするためのロジックを含むものであり、前記第１のＯＮＵは前記複数のＯＮＵの１つである。
【請求項６】
請求項２記載のシステムは更に、前記ＯＮＵへ向けて下り方向に送られ前記上り方向データ伝送に同期するスーパーフレームを生成する前記ＯＬＴ内に時分割多重化（ＴＤＭ）コントローラを含むものである。
【請求項７】
請求項６記載のシステムにおいて、前記時間スロットコントローラはトラフィック需要データに応じて時間スロットテーブルを生成するものであり、前記ＯＮＵはスーパーフレームの受信に応じて新規時間スロットテーブルを用い始めるものである。
【請求項８】
請求項６記載のシステムにおいて、上り方向のフレームは前記スーパーフレームの倍数の長さを有するものである。
【請求項９】
請求項１記載のシステムにおいて、上り方向のフレームは可変長である。
【請求項１０】
請求項１記載のシステムにおいて、上り方向のフレームは１２５μｓの倍数である。
【請求項１１】
請求項１記載のシステムにおいて、前記可変長下り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。
【請求項１２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記可変長下り方向パケットはインターネットプロトコル（ＩＰ）データグラムを含む。
【請求項１３】
請求項１２記載のシステムにおいて、前記可変長下り方向パケットの長さは前記ＩＰデータグラムの長さに関係している。
【請求項１４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記可変長上り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。
【請求項１５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記可変長上り方向パケットはインターネットプロトコル（ＩＰ）データグラムを含む。
【請求項１６】
請求項１５記載のシステムにおいて、前記可変長上り方向パケットの長さは前記ＩＰデータグラムの長さに関係している。
【請求項１７】
ポイントツーマルチポイント受動光ネットワークにおいて光加入者線端局装置（ＯＬＴ）と複数の遠隔光ネットワークユニット（ＯＮＵ）の間で情報を交換する方法であって、
下り方向データを前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ可変長下り方向パケットで送信する工程と、
伝送衝突を防ぐため時分割多重化を利用して上り方向のデータがＯＮＵ固有の可変長時間スロットでＯＮＵからＯＬＴへ送信し、前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットは可変長上り方向パケットで満たされる、工程とを有する。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法は更に、前記ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要に応じて前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを変更する工程を含むものである。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法は更に、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有の可変長時間スロットの延長する工程を含むものであり、前記第１のＯＮＵは前記ＯＮＵの内の１つである。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法は更に、前記第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さの増加に対応して第２のＯＮＵ固有時間スロットの長さを短縮する工程を含むものである。
【請求項２１】
請求項１７記載の方法は更に、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを短縮する工程を含むものであり、前記第１のＯＮＵは前記複数のＯＮＵの１つである。
【請求項２２】
請求項１７記載の方法は更に、前記上り方向データ伝送に同期するようにスーパーフレームを前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ下り方向に送信する工程を含むものである。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法は更に、
トラフィック需要データに応じて時間スロットテーブルを生成する工程と、
前記ＯＬＴからスーパーフレームを受信し前記ＯＮＵによって前記時間スロットテーブルの使用をトリガする工程とを含むものである。
【請求項２４】
請求項２３記載の方法において、上り方向のフレームは前記スーパーフレームの倍数の長さを有するものである。
【請求項２５】
請求項１７記載の方法において、上り方向のフレームは可変長である。
【請求項２６】
請求項１７記載の方法において、上り方向のフレームは１２５μｓの倍数である。
【請求項２７】
請求項１７記載の方法において、前記可変長下り方向及び上り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３プロトコルに従ってフォーマットされるものである。
【請求項２８】
請求項１７記載の方法において、前記可変長下り方向及び上り方向パケットはヘッダ及びペイロードを含み、前記可変長パケットの長さは前記可変長パケットのペイロードに含まれるインターネットプロトコル（ＩＰ）データグラムの長さに関係している。
【請求項２９】
請求項１７記載の方法は更に、
下り方向インターネットプロトコル（ＩＰ）データグラムを前記可変長下り方向パケットに挿入する工程と、
上り方向ＩＰデータグラムを前記可変長上りパケットに挿入する工程とを含むものである。
【請求項３０】
請求項２９記載の方法において、前記可変長下り方向及び上り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされるものである。
【請求項３１】
請求項１７記載の方法において、前記下り方向データを送信する工程は、下り方向の同期マーカを一定の時間間隔で送信する工程を含むものである。
【請求項３２】
請求項１７記載の方法において、前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットは複数の可変長パケットで満たされるものである。
【請求項３３】
ポイントツーマルチポイント光通信システムであって、
光加入者線端局装置（ＯＬＴ）と、
前記ＯＬＴと受動光ネットワークによって接続された複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）であって、そこにおいて下り方向のデータは前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信され、上り方向のデータは前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへ送信されるようになっており、
前記ＯＬＴは下り方向のデータグラムを可変長下り方向パケットにフォーマットする手段を含み、
各前記ＯＮＵは、
上り方向のデータグラムを可変長上り方向パケットにフォーマットする手段と、
ＯＮＵ固有の可変長時間スロットに一致させて他のＯＮＵからの上り方向パケットとの衝突をさけさせる、前記可変長上り方向パケットの送信時間を調節する手段とを含むものである、
前記複数の光ネットワークユニットと、
を有するポイントツーマルチポイント光通信システム。
【請求項３４】
請求項３３記載のシステムにおいて、前記ＯＬＴは前記ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要に応じて前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを変更するため、前記ＯＮＵと通信する時間スロットコントローラをさらに含むものである。
【請求項３５】
請求項３４記載のシステムにおいて、前記時間スロットコントローラは、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さを延長するためのロジックを含んでおり、前記第１のＯＮＵは前記ＯＮＵの内の１つである。
【請求項３６】
請求項３５記載のシステムにおいて、前記時間スロットコントローラは、前記第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さの増加に対応して第２のＯＮＵ固有時間スロットの長さを短縮するためのロジックを含むものである。
【請求項３７】
請求項３４記載のシステムにおいて、前記時間スロットコントローラは、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを短くするためのロジックを含むものであり、前記第１のＯＮＵは前記複数のＯＮＵの１つである。
【請求項３８】
請求項３３記載のシステムは更に、前記ＯＮＵへ向けて下り方向に送られ前記上り方向データ伝送に同期するスーパーフレームを生成する前記ＯＬＴ内に時分割多重化（ＴＤＭ）コントローラを含むものである。
【請求項３９】
請求項３８記載のシステムにおいて、前記時間スロットコントローラはトラフィック需要データに応じて時間スロットテーブルを生成するものであり、前記ＯＮＵはスーパーフレームの受信に応じて新規時間スロットテーブルを用い始めるものである。
【請求項４０】
請求項３３記載のシステムにおいて、前記可変長下り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。
【請求項４１】
請求項３３記載のシステムにおいて、前記下り方向パケットはインターネットプロトコル（ＩＰ）データグラムを含む。
【請求項４２】
請求項４１記載のシステムにおいて、前記可変長下り方向パケットの長さは前記ＩＰデータグラムの長さに関係している。
【請求項４３】
請求項３３記載のシステムにおいて、前記可変長上り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。
【請求項４４】
請求項３３記載のシステムにおいて、前記上り方向のデータグラムはインターネットプロトコル（ＩＰ）データグラムである。
【請求項４５】
請求項４４記載のシステムにおいて、前記可変長上り方向パケットの長さは前記ＩＰデータグラムの長さに関係している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にブロードバンド光通信ネットワークに関し、より具体的にはポイントツーマルチポイント受動光ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの爆発的発展と、エンドユーザへの複数の通信サービスおよび娯楽サービス提供に対する要望により、エンドユーザへのアクセスを向上させるブロードバンドネットワークアーキテクチャへのニーズが高まっている。エンドユーザへのアクセスを向上させるブロードバンドネットワークアーキテクチャの１つは、ポイントツーマルチポイント受動光ネットワーク（ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ、略称ＰＯＮ）である。ポイントツーマルチポイントＰＯＮは、純粋に受動的な光分散ネットワークを介した、光加入者線端局装置（ｏｐｔｉｃａｌ  ｌｉｎｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ、略称ＯＬＴ）と複数の遠隔光ネットワークユニット（ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｕｎｉｔ、略称ＯＮＵ）との間のブロードバンド通信を容易にする光アクセスネットワークアーキテクチャである。ポイントツーマルチポイントＰＯＮは、受動光ファイバスプリッタと光カプラとを利用して、ＯＬＴと遠隔ＯＮＵとの間で受動的に光信号を分配する。
【０００３】
図１Ａおよび図１Ｂは、ポイントツーマルチポイントＰＯＮにおけるＯＬＴ１０２と３つのＯＮＵ１０４との間のネットワークトラフィックの上り方向および下り方向の流れを表している。これらの図ではＯＮＵが３つだけ示されているが、ポイントツーマルチポイントＰＯＮには３つ以上のＯＮＵを含めることが可能である。図１Ａでは、ＯＮＵ固有の情報ブロックを含む下り方向のトラフィックが前記ＯＬＴから送信されている。この下り方向トラフィックは、受動光スプリッタ１１２により、それぞれＯＮＵ固有の全情報ブロックを搬送する３つの個別信号へと光学的に分割される。各ＯＮＵは、そのＯＮＵ用に意図された前記情報ブロックを読み込み、他のＯＮＵ用に意図された情報ブロックは破棄する。例えば、ＯＮＵ−１は情報ブロック１と、情報ブロック２と、情報ブロック３とを受け取るが、情報ブロック１だけをエンドユーザ１に送信する。同様に、ＯＮＵ−２は情報ブロック２をエンドユーザ２へ、ＯＮＵ−３は情報ブロック３をエンドユーザ３へそれぞれ送信する。図１Ｂでは、送信時間スロットが前記ＯＮＵの専用にされている時分割多重化を利用して、上り方向のトラフィックが管理されている。これらの時間スロットは、各ＯＮＵからの上り方向情報ブロックが共通ファイバ（しばしば「トランク」と呼ばれる）１１０上で結合されたのち互いに干渉し合わないよう同期される。例えば、前記ＯＮＵ−１は前記情報ブロック１を第１の時間スロットで、前記ＯＮＵ−２は前記情報ブロック２を第２の非重複時間スロットで、そして前記ＯＮＵ−３は前記情報ブロック３を第３の非重複時間スロットでそれぞれ送信する。図１Ｂに示すように、すべての情報ブロックは非重複時間スロット内でトランク上を移動する。
【０００４】
ポイントツーマルチポイントＰＯＮは音声とデータとビデオとの統合サービス配信を意図しているため、既存のポイントツーマルチポイントＰＯＮは、音声とデータとビデオとの統合配信を単一通信チャネルで可能にするＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ＝通信品質）機能とともに設計されたＡＴＭデータリンクプロトコルに準拠して設計されてきている。パケット交換通信分野でよく知られているように、このＡＴＭプロトコルでは固定長５３バイトセル（４８バイトのペイロードと５バイトのオーバーヘッド）で情報を伝送する。ＡＴＭベースのポイントツーマルチポイントＰＯＮでは、固定長ＡＴＭセルを使って上下両方向の情報が伝送される。例えば米国特許第５，９７８，３７４号に開示されているとおり、上り方向トラフィック内の各時間スロットは、単一の固定長ＡＴＭセルと単一の固定長トラフィック制御フィールドとで満たされる。
【０００５】
このＡＴＭプロトコルは固定長５３バイトセルを使うが、多くの場合ＡＴＭネットワークでは広く使われているインターネットプロトコル（ＩＰ）に従ってフォーマットされたトラフィックを搬送することが要求される。このインターネットプロトコルでは、最高６５，５３５バイトの可変長データグラムへとセグメント化するデータが必要である。ＡＴＭベースのポイントツーマルチポイントＰＯＮがＩＰトラフィックを搬送できるようにするには、ＩＰデータグラムを４８バイトのセグメントに分割し、それに５バイトのヘッダを追加しなければならない。すべての入信ＩＰデータグラムを４８バイトのセグメントに分割し、それらに５バイトのヘッダを追加すると、大量のオーバーヘッドが生じてポイントツーマルチポイントＰＯＮにおける貴重な帯域幅が消費されてしまう。このＡＴＭヘッダによる消費帯域幅の増加に加え、ＩＰデータグラムをＡＴＭセルに変換する工程は時間がかかり、特殊な工程に特化したハードウェアがＯＬＴおよびＯＮＵのコストを上げることにもなる。
【０００６】
これまでポイントツーマルチポイントＰＯＮに組み込まれてきているもう１つのデータリンクプロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルである（一般に「イーサネット」と呼ばれる）。イーサネットでは、ペイロードデータ（ＩＰデータグラムなど）を最高１，５１８バイトの可変長パケットで搬送する。イーサネットプロトコルデータの単位は「パケット」と呼ばれるが、このプロトコルデータ単位は一般に「フレーム」とも呼ばれる。ポイントツーマルチポイントＰＯＮで最高１，５１８バイトの可変長パケットを使うと、ＡＴＭベースのポイントツーマルチポイントＰＯＮのオーバーヘッドと比べ、ＩＰトラフィックのオーバーヘッドを大幅に削減できる。このオーバーヘッド削減に加え、イーサネットネットワーク部品は比較的低価格でもある。
【０００７】
イーサネットネットワーク内の複数のステーションが共通の物理伝送路を共有する場合、イーサネットプロトコルでは衝突検出型搬送波検知多重アクセス（ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｅｎｓｅ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ／  ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ、略称ＣＳＭＡ／ＣＤ）をメディアアクセス制御機構として利用し、伝送するトラフィック間の衝突を回避する。ＣＳＭＡ／ＣＤは、複数のステーションを同期する必要がない効率的なメディアアクセス制御プロトコルである。ＣＳＭＡ／ＣＤをイーサネットネットワークに適用する際、ネットワーク上の全ステーションにより検出できない衝突を避けるには、パケットの最小長がネットワークの最大往復伝搬時間より長くなければならない。すなわち、複数ステーションイーサネットネットワークにおけるユーザ間の最大距離は、コリジョンドメイン（衝突ドメイン）により制限される。例えば、１Ｇｂ／ｓで動作するイーサネットネットワークの場合、ステーション間の最大距離はＣＳＭＡ／ＣＤにより約２００メートルに制限される。ポイントツーマルチポイントＰＯＮの市場販売を実現するには、ＯＬＴとＯＮＵとの距離をＣＳＭＡ／ＣＤの許す最大距離より長くできるようにする必要がある。コリジョンドメインの制約に加え、ＣＳＭＡ／ＣＤに依存するイーサネットネットワークは非決定論的でもある。つまり、ＯＬＴとＯＮＵとの間のトラフィックについてＱｏＳは保証されないのである。
【０００８】
ＣＳＭＡ／ＣＤを利用したＡＴＭベースのポイントツーマルチポイントＰＯＮとイーサネットベースのポイントツーマルチポイントＰＯＮとにおける制約を考慮すると、可変長パケットを使いＯＬＴおよびＯＮＵ間の最大許容距離を長くするポイントツーマルチポイントＰＯＮが必要になる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ポイントツーマルチポイント通信用のシステムおよび方法には、下り方向のデータが可変長パケットでＯＬＴから複数のＯＮＵへ送信され、上り方向のデータは、伝送衝突を防ぐため可変長時間スロットを伴う時分割多重化を利用した可変長パケットでＯＮＵからＯＬＴへ送信されるＰＯＮが必要である。ＩＰデータなどのデータを伝送するため固定長ＡＴＭセルの代わりに可変長パケットを利用すると、ＡＴＭベースのポイントツーマルチポイントＰＯＮと比べて伝送オーバーヘッドが削減される。上り方向の伝送衝突を避けるため時分割多重化を使うと、ＣＳＭＡ／ＣＤをメディアアクセス制御プロトコルとして使う共有メディアネットワークにおける距離制限が取り除かれ、上り方向のデータ送信に可変長時間スロットを利用すると、ＯＮＵ間で利用可能な上り方向の伝送帯域幅の提供が柔軟に行える。
【００１０】
ポイントツーマルチポイント光通信システムの実施形態は、ＯＬＴと、このＯＬＴに受動光ネットワークで接続された複数のＯＮＵとを含み、下り方向のデータは前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへＰＯＮ経由で送信され、上り方向のデータは前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへＰＯＮ経由で送信される。前記ＯＬＴは、下り方向のデータを受動光ネットワークを介して可変長下り方向パケットで送信する。前記ＯＮＵは、時分割多重化を使って、上り方向のデータを受動光ネットワークを通じＯＮＵ固有の可変長時間スロット内で送信し、このＯＮＵ固有の可変長時間スロットは、複数の可変長上り方向パケットで満たされる。
【００１１】
１の実施形態では、このシステムは、ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要に応じてＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを変更するため、ＯＬＴおよびＯＮＵと通信する時間スロットコントローラをさらに含む。前記時間スロットコントローラは、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さを延長するためのロジックを含んでおり、前記第１のＯＮＵは前記ＯＮＵの内の１つである。さらなる実施形態では、前記時間スロットコントローラは、前記第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さの増加に対応するため第２のＯＮＵ固有時間スロットの長さを短縮するためのロジックを含む。
【００１２】
１の実施形態では、このシステムは、前記ＯＮＵへ向けて下り方向に送られ前記上り方向データ伝送に同期するスーパーフレームを生成する前記ＯＬＴ内に時分割多重化（ＴＤＭ）コントローラを含むものである。更なる他の実施形態では、前記時間スロットコントローラはトラフィック需要データに応じて時間スロットテーブルを生成するものであり、前記ＯＮＵはスーパーフレームの受信に応じて新規時間スロットテーブルを用い始めるものである。
【００１３】
１の実施形態では、前記可変長下り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。１の実施形態では、前記可変長下り方向パケットはＩＰデータグラムを含み、さらなる実施形態では、この可変長下り方向パケットの長さはこのＩＰデータグラムの長さに関係している。
【００１４】
さらなる実施形態では、前記可変長上り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。１の実施形態では、前記可変長上り方向パケットはＩＰデータグラムを含み、さらなる実施形態では、この可変長上り方向パケットの長さはこのＩＰデータグラムの長さに関係している。
【００１５】
本発明では、ポイントツーマルチポイントＰＯＮにおいてＯＬＴと複数のＯＮＵとの間で情報を交換するための方法であって、下り方向のデータを可変長下り方向パケットでＯＬＴからＯＮＵへ送信する工程と、伝送衝突を防ぐため時分割多重化を利用して上り方向のデータをＯＮＵ固有の可変長時間スロットでＯＮＵからＯＬＴへ送信する工程とを含み、前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットは可変長の上り方向パケットで満たされる、ポイントツーマルチポイントＰＯＮにおいてＯＬＴと複数のＯＮＵとの間で情報を交換するための方法が提供される。
【００１６】
１の実施形態における方法は更に、前記ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要に応じて前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを変更する工程を含むものである。更なる実施形態における方法は更に、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有の可変長時間スロットの延長する工程を含むものであり、前記第１のＯＮＵは前記ＯＮＵの内の１つである。更なる実施形態の方法は、前記第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さの増加に対応して第２のＯＮＵ固有時間スロットの長さを短縮する工程を含むものである。
【００１７】
他の実施形態における方法は、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを短縮する工程を含むものであり、前記第１のＯＮＵは前記複数のＯＮＵの１つである。
【００１８】
１の実施形態では、前記可変長下り方向パケットおよび前記可変長上り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。１の実施形態では、前記可変長下り方向パケットおよび前記可変長上り方向パケットはヘッダおよびペイロードを含み、これら可変長パケットの長さは、その可変長パケットのペイロードに含まれるＩＰデータグラムの長さに関係している。
【００１９】
１の実施形態は、下り方向ＩＰデータグラムを可変長下り方向パケットに挿入する工程と、上り方向ＩＰデータグラムを可変長上り方向パケットに挿入する工程とを含んでいる。１の実施形態では、前記可変長下り方向パケットおよび前記可変長上り方向パケットはＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる。
【００２０】
１の実施形態では、前記下り方向のデータを可変長下り方向パケットでＯＬＴからＯＮＵへ送信する工程は、下り方向の同期マーカを一定の時間間隔で送信する工程を含む。
【００２１】
１の実施形態では、前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットは複数の可変長パケットで満たされる。
【００２２】
本発明の他の観点と顕著な効果は、次の発明の実施の形態の項の説明と、本発明の原理を例示する添付図面を参照することでより明確に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
ポイントツーマルチポイント通信用のシステムおよび方法はＰＯＮを含み、このＰＯＮで下り方向のデータが可変長パケットでＯＬＴから複数のＯＮＵへ送信され、上り方向のデータは、伝送衝突を防ぐため可変長時間スロットを伴う時分割多重化を利用した可変長パケットでＯＮＵからＯＬＴへ送信される。１の実施形態では、このシステムは、ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要に応答してＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを変更するため、ＯＬＴおよびＯＮＵと通信する時間スロットコントローラをさらに含む。さらなる実施形態では、前記時間スロットコントローラは、第１のＯＮＵからの上り方向トラフィック需要の増加に応じて第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さを延長するためのロジックを含んでいる。さらなる実施形態では、前記時間スロットコントローラは、前記第１のＯＮＵ固有時間スロットの長さの増加に対応するため第２のＯＮＵ固有時間スロットの長さを短縮するためのロジックを含む。
【００２４】
図２はポイントツーマルチポイントＰＯＮ２００の例を示したものである。このポイントツーマルチポイントＰＯＮは、受動光分散ネットワークで接続されたＯＬＴ２０２と複数のＯＮＵ２０４とを含んでいる。１の実施形態では、前記ＯＬＴ２０２は中央オフィスやヘッドエンドステーションなどのサービスステーション２０１に接続されている。このサービスステーションで提供されるサービスには、データネットワークアクセス、音声ネットワークアクセス、ビデオネットワークアクセスなどを含めることができる。このサービスステーションと前記ＯＬＴとの間に使われる接続プロトコルの例としては、ＯＣ-ｘ、イーサネット、Ｅ１／Ｔ１、ＤＳ３、ブロードバンドビデオなどが挙げられる。１の実施形態では、前記ＯＮＵは単一または複数のエンドユーザシステム２１４に接続されており、それにＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、パーソナルコンピュータ、ＰＢＸ（構内交換機）、電話、セットトップボックス、テレビなどが含まれてもよい。エンドユーザシステムと前記ＯＮＵとの間に使われる接続プロトコルの例としては、１０／１００Ｍｂ／ｓイーサネット、Ｔ１、一般電話サービス（ＰＯＴＳ）などが挙げられる。
【００２５】
図２に示した前記受動光分散ネットワークは、受動光スプリッタ／カプラ２１２により接続された共通光ファイバ２１０（トランクファイバ）と複数のＯＮＵ固有のファイバ２１６とを含むツリートポロジーを有する。下り方向へ（前記ＯＬＴ２０２から前記ＯＮＵ２０４へ）送信された光信号は、それぞれが同じ情報を搬送する複数のＯＮＵ固有光信号に光学的に分割される。上り方向へ（ＯＮＵからＯＬＴへ）送信される光信号は、前記カプラと前記ＯＬＴとの間に接続されたトランクファイバへと光学的に結合される。以下で詳述するように、上り方向の場合は、２つ以上のＯＮＵからの上り方向送信の衝突を回避するため可変長時間スロットを伴う時分割多重化が使われている。
【００２６】
図２の実施形態では、下り方向の光信号が上り方向の光信号とは異なる波長（または周波数）で送信されている。１の実施形態では、下り方向のトラフィックは１５５０ｎｍの波長帯域で送信され、上り方向のトラフィックは１３１０ｎｍの波長帯域で送信される。上り方向と下り方向で異なる波長を使用すると、衝突に干渉することなく、単一の光ファイバで同時に上下両方向のトラフィックを搬送できるようになる。代替実施形態では、受動光分配ネットワーク用に上下方向にそれぞれ別個のファイバを使うことができる。また、伝送帯域幅を広げるため、下り方向および上り方向（またはそのいずれか）に波長分割多重方式（ＷＤＭ）を使うこともできる。
【００２７】
図２の前記受動光分配ネットワークはツリートポロジーを有しているが、代わりに別のネットワークトポロジーを使うことも可能である。この代替ネットワークトポロジーには、バストポロジーやリングトポロジーなどがある。また図２の分配ネットワークには、ネットワークコンポーネント間に単一のファイバ接続しか示されていないが、耐障害安全性のためネットワークコンポーネント間に冗長ファイバを追加してもよい。
【００２８】
図３は、図２のポイントツーマルチポイントＰＯＮにおけるＯＬＴの例３０２の展開図である。このＯＬＴ３０２に含まれる機能部は、パケットコントローラ３２０と、時分割多重化（ＴＤＭ）コントローラ３２２と、時間スロットコントローラ３２３（図示せず）と、光送信機３２４と、光受信機３２６とである。このＯＬＴには、図示されていない他のよく知られた機能部を含めてもよい。パケットコントローラは、下り方向のデジタルデータをサービスステーションから受け取り可変長パケットにフォーマットする。このパケットコントローラは、ハードウェアおよびソフトウェア（またはそのいずれか）で具現化でき、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）と呼ばれることもある。１の実施形態において、各可変長パケットは、パケットの先頭に固定長のヘッダを、ヘッダの後に可変長ペイロードを、そしてパケットの末尾に固定長エラー検出フィールド（フレームチェックシーケンス（ｆｒａｍｅ  ｃｈｅｃｋ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ、略称ＦＣＳ）フィールド）をそれぞれ含む。１の実施形態では、下り方向の可変長パケットはＩＥＥＥ８０２．３規格（一般にイーサネットと呼ばれる）または関連する任意のＩＥＥＥ８０２．３ｘ準規格に従ってフォーマットされる。１の実施形態では、この下り方向の可変長パケットは、ＩＥＥＥ８０２．３ｚ（一般に「ギガビットイーサネット」と呼ばれる）で定義されているとおり、毎秒１ギガバイト（Ｇｂ／ｓ）のレートで送信されるが、それ以上またはそれ以下の伝送速度も可能である。
【００２９】
１の実施形態では、下り方向のデジタルデータの大部分は、最大６５，５３５バイトサイズのＩＰデータグラムに含まれて前記パケットコントローラ３２０に到着する。このパケットコントローラ３２０は受け取ったＩＰデータグラムからヘッダ情報を読み込み、このＩＰデータグラムをペイロードとして含む可変長パケットを生成する。１の実施形態では、各可変長パケットの長さは、このペイロード内に含まれるＩＰデータグラムの長さに関係している。すなわち、下り方向のＩＰデータグラムが１００バイトであれば、前記可変長パケットは１００バイトのペイロードとパケットオーバーヘッド（ヘッダおよびエラー検出フィールド）を含み、ＩＰデータグラムが１０００バイトであれば、前記可変長パケットは１０００バイトのペイロードとパケットオーバーヘッドを含む。パケットがＩＥＥＥ８０２．３に従ってフォーマットされる１の実施形態では、パケットの最大長は１，５１８バイトである（１，５００バイトのペイロードおよび１８バイトのパケットオーバーヘッド）。ＩＰデータグラムが１，５００バイトを超えると、そのＩＰデータグラムは、複数のＩＰデータグラムに分割されて複数の可変長パケットで搬送される。上記とは対照的に、ＡＴＭベースのポイントツーマルチポイントＰＯＮでは、もとのＩＰデータグラムのサイズにかかわらず、ＩＰデータグラムが４８バイトのセグメントに分割され５バイトのヘッダが追加されて、各ＡＴＭセルが作成される。ネットワークトラフィックの大部分がＩＰトラフィックからなる場合、ポイントツーマルチポイントＰＯＮにおけるデータリンクプロトコルとしてＡＴＭを使用すると、オーバーヘッドにより消費される帯域幅の量が著しく増加する。ＩＰは一般的な上層プロトコルとして記述されるが、ＩＰＸやＡｐｐｌｅＴａｌｋなど他のプロトコルはＰＯＮで搬送できる。
【００３０】
図３に示された前記ＯＬＴ３０２の前記ＴＤＭコントローラ３２２は、前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへのトラフィックの下り方向の流れを制御する。具体的には、このＴＤＭコントローラ３２２は下り方向のフレーミングを制御し、下り方向に送信する必要のある可変長パケットに帯域幅を割り当てる。このＴＤＭコントローラ３２２はハードウェアおよびソフトウェア（またはそのいずれか）で具現化できる。
【００３１】
時間スロットコントローラ３２３は、ＯＮＵからの上り方向トラフィックの時限多重化に用いられる可変長時間スロットの長さを制御するロジックを含む。より具体的には、時間スロットコントローラは、各ＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さ（送信間隔として定義される）を書き取ることにより各ＯＮＵに送信機能を提供する。ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要が変更すると、時間スロットコントローラはＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを変更させて上り方向トラフィック需要の変更に対する最善の調節をする。時間スロットコントローラのより詳細な機能の説明は、図７Ａから７Ｃを参照して後述される。
【００３２】
前記光送信機３２４および前記光受信機３２６は、光信号と電気信号との間のインタフェースを提供する。光送信機と光受信機は、ポイントツーマルチポイントＰＯＮの分野でよく知られているため、ここでは詳述しない。
【００３３】
図４は、前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへの可変長パケットによる下り方向トラフィックの例を示している。１の実施形態では、この下り方向トラフィックは固定送信間隔である下り方向フレームへとセグメント化される。各下り方向フレームは複数の可変長パケットを搬送する。１の実施形態では、同期マーカ４３８の形のクロッキング情報が各下り方向フレームの先頭を表す。１の実施形態では、この同期マーカはＯＮＵをＯＬＴと同期させるため２ｍｓごとに送信される１バイトコードである。１の実施形態では、同期マーカは２ｍｓごとに送信される。
【００３４】
図４の実施形態では、各可変長パケットは、各パケットの上の番号１〜Ｎで示されているように特定のＯＮＵに読み込まれるよう意図されている。１の実施形態では、この可変長パケットはＩＥＥＥ８０２．３規格に従ってフォーマットされ、１Ｇｂ／ｓで下り方向へ送信される。可変長パケット４３０の展開図には、この可変長パケット４３０のヘッダ４３２と、可変長ペイロード４３４と、エラー検出フィールド４３６とが示されている。この可変長パケット４３０は可変長ペイロードを有するため、各パケットのサイズは、ペイロード内で搬送されるＩＰデータグラムなど、ペイロードのサイズに関係する。図４の各可変長パケット特定は特定のＯＮＵ（ユニキャストパケット）により読み込まれるよう意図されているが、一部のパケットはすべてのＯＮＵ（ブロードキャストパケット）または特定グループのＯＮＵ（マルチキャストパケット）により読み込まれるよう意図されている。
【００３５】
図５は、図２のポイントツーマルチポイントＰＯＮにおけるＯＮＵの例５０４の展開図である。このＯＮＵ５０４に含まれる機能部は、パケットコントローラ５２０と、ＴＤＭコントローラ５２２と、光送信機５２４と、光受信機５２６である。このＯＮＵには、図示されていない他のよく知られた機能部を含めてもよい。前記パケットコントローラ５２０は上り方向のデジタルデータをエンドユーザシステムから受け取り、この上り方向のデジタルデータを、上述の下り方向トラフィックと同様にそれぞれがヘッダと、ペイロードと、エラー検出フィールドを含む可変長パケットにフォーマットする。このパケットコントローラ５２０は、ハードウェアおよびソフトウェア（またはそのいずれか）で具現化でき、ＭＡＣユニットと呼ばれることもある。下り方向トラフィックについては、１の実施形態では、前記上り方向可変長パケットがＩＥＥＥ８０２．３規格に従ってフォーマットされ、１Ｇｂ／ｓのレートで転送される。１の実施形態では、前記上り方向デジタルデータの大部分はＩＰデータグラムに含まれて前記パケットコントローラに到着する。１の実施形態では、このパケットコントローラは上り方向のＩＰデータグラムからヘッダ情報を読み込み、このＩＰデータグラムをペイロードとして含む可変長パケットを生成する。１の実施形態では、各上り方向可変長パケットの長さは、それに対応するＩＰデータグラムの長さに関係している。多数の導入例では、この上り方向トラフィックはイーサネット接続を介してＯＮＵに到着するため、このトラフィックをイーサネットパケットにフォーマットし直す必要はない。
【００３６】
各ＯＮＵ５０４の前記ＴＤＭコントローラ５２２は、図５に示すように各ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向トラフィックの流れを制御する。具体的には、各前記ＯＮＵ５０４用の前記ＴＤＭコントローラ５２２は、前記ＯＬＴと関連して、各前記ＯＮＵ５０４が時分割多重接続方式（ＴＤＭＡ）プロトコルの指定された可変長時間スロットで確実に上り方向可変長パケットを送信するようにする。複数のＯＮＵ間で伝送を同期するため、これらのＯＮＵはＯＬＴからのタイミング情報を使って同期化クロックを維持する。動作中、各ＯＮＵは、複数のＯＮＵからの上り方向送信がトランクファイバに終結されたのち互いに衝突しないよう確立されたＯＮＵ固有の可変長時間スロットを前記ＯＬＴにより割り当てられる。すなわち、このＯＮＵ固有の可変長時間スロットは、トランクファイバ上で時間的に重複しない。ここで注意すべき点は、従来技術のイーサネットネットワークが、メディアアクセス制御プロトコルとしてＣＳＭＡ／ＣＤを使うことにより共有メディアを介したすべての伝送が衝突なしに各最終目的地に到達できるようにしていることである。ＣＳＭＡ／ＣＤはＯＮＵ間の最大距離を制限するため、ローカルアクセスネットワークアーキテクチャとしてのイーサネットおよびＣＳＭＡ／ＣＤベースのポイントツーマルチポイントＰＯＮの実現可能性をも制限する。メディアアクセス制御プロトコルとして時分割多重化を採用すると、ＯＮＵ間の距離はＣＳＭＡ／ＣＤコリジョンドメインにより制限されなくなる。
【００３７】
図６は、複数の前記ＯＮＵ２０４からの上り方向トラフィック間の衝突を回避するため時分割多重化された、図２の前記共通光ファイバ２１０への上り方向トラフィックの例を示している。図６の実施形態では、上り方向のトラフィックは上り方向のフレームへとセグメント化され、各上り方向フレームはさらにＯＮＵ固有の可変長時間スロットへとセグメント化される。図６のこの可変長時間スロットは、同じ長さを有するものとして図示されているが、図７Ａ〜図７Ｃを参照して説明されているように、これら可変長時間スロットの長さは変更可能である。１の実施形態では、前記上り方向のフレームは例えば２ｍｓの連続的な送信間隔により形成される。１の実施形態では、各システムフレームの先頭はフレームヘッダ（図示せず）により識別される。前記上り方向のフレームは、異なるトラフィック需要に応えるため、または異なるトラフィックパターンを作成するため、固定長でも可変長でもよい。
【００３８】
前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットは、特定のＯＮＵからのパケット送信専用の各上り方向フレーム内の送信間隔である。１の実施形態では、各ＯＮＵは各上り方向フレーム内に専用のＯＮＵ固有可変長時間スロットを有している。例えば図６では、各上り方向フレームは、それぞれＯＮＵ１〜Ｎに関連付けられたＮ個の可変長時間スロットに分割される。等しい帯域幅の割り当てを有する２ｍｓの上り方向フレームと３２個のＯＮＵとを含む１の実施形態では、各時間スロットは約６２．５μｓ未満の送信時間を表している。上り方向送信レートが１Ｇｂ／ｓの場合、各時間スロットは約７，８００バイトを搬送する。
【００３９】
各ＯＮＵ用のＴＤＭコントローラは、ＯＬＴからのタイミング情報を参照して前記可変長パケット６３０の送信タイミングを前記専用のＯＮＵ固有可変長時間スロット内で制御し、前記ＯＬＴ３０２内の前記時間スロットコントローラ３２３は、前記システムフレーム内の各ＯＮＵ固有の時間スロットの長さを決定する。図６は、２つの可変長パケット６４０および６４２と、いくらかの時間スロットオーバーヘッド６４４とを含んだＯＮＵ固有の可変長時間スロット（ＯＮＵ−４専用の時間スロットなど）の展開図である。１の実施形態では、この時間スロットオーバーヘッドに保護周波数帯と、タイミングインディケータと、信号パワーインディケータとを含む。図６はＯＮＵ固有の可変長時間スロット６３０内の可変長パケットを２だけ示しているが、各時間スロットでより多くの可変長パケットを送信することも可能である。同様に、ＯＮＵから送信するトラフィックがない場合、時間スロットはアイドル信号で満たすことができる。
【００４０】
図６は、前記ＯＮＵ固有の可変長時間スロットに含まれる可変長パケット６４２の展開図でもある。この可変長パケット６４２の展開図には、ヘッダ６３２と、可変長ペイロード６３４と、エラー検出フィールド６３６とが示されている。図６の実施形態では、この可変長パケット６４２のペイロード６３４はＩＰデータグラムまたはＩＰデータグラムの一部であり、この可変長パケット６４２の長さはこのＩＰデータグラムの長さに関係している。
【００４１】
図７Ａから７Ｃは、ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要に応じてＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さが時間スロットコントローラによりどのように変更するかを例示している。図６においてＯＮＵ固有の可変長時間スロットは全て同じ長さを有し、図７Ａから７ＣにおいてＯＮＵ固有の可変長時間スロットは異なる長さを有し、ＯＮＵからの上り方向トラフィック需要における変更に対応するよう変更される。図７Ａの例を参照すると、ＯＮＵ固有の時間スロットの長さ４は図６の時間スロット割り当てから延長されており、ＯＮＵ固有の時間スロット２及び３の長さは図６の時間スロット割り当てから短縮されている。上り方向フレームの長さが固定される実施例においては、あるＯＮＵ固有の可変長時間スロットの長さを延長する場合、上り方向フレーム内で時間スロットの全長を保つために他のＯＮＵ固有の可変長時間スロットの全長を同等に短縮する必要がある。ＯＮＵ固有の時間スロット４の長さが延長されたことにより、図６に示される時間スロット割り当てを伴う場合よりもＯＮＵ‐４はより多くのデータを複数のフレーム間隔上で送信することができる。同様に、ＯＮＵ固有の時間スロット２及び３の長さが短縮されたことにより、図６に示される時間スロット割り当てを伴う場合よりもＯＮＵ−２及びＯＮＵ−３はより少ないデータを複数のフレーム間隔上で送信することができる。
【００４２】
図７Ｂは、上り方向フレームの間隔内においてＯＮＵ固有の可変長時間スロットの割り当ての他の変更を示す。図７Ｂに示されるように、ＯＮＵ固有の可変長時間スロット１及び２は図７Ａの割り当てよりもサイズが延長され、ＯＮＵ固有の可変長時間スロット４は図７Ａの割り当てよりもサイズが短縮され、ＯＮＵ固有の可変長時間スロット３及びＮは図７Ｃの割り当てにサイズの変更はない。
【００４３】
図７Ｃは、上り方向フレームの間隔内においてＯＮＵ固有の可変長時間スロットの割り当ての他の変更を示す。図７Ｃに示されるように、ＯＮＵ固有の可変長時間スロット４は図７Ｂの割り当てよりもサイズが延長され、ＯＮＵ固有の可変長時間スロット１、２及びＮは図７Ｂの割り当てよりもサイズが短縮され、ＯＮＵ固有の可変長時間スロット３は取り除かれている。１の実施例においては、ＯＮＵが送信用の上り方向トラフィックを有さない場合、全ＯＮＵ固有の可変長時間スロットは取り除くことができる。他の実施例において、ＯＮＵ固有の可変長時間スロットは、例えばアイドル信号又は上り方向の動作少量及びメンテナンス情報を含む少量のトラフィックのみを運ぶものでもよい。
【００４４】
同期方式における可変長時間スロットの長さを変更する技術は図８及び９を参照して述べられる。この技術は時間スロットテーブル及び同期フレームを用いて同期方式における可変長時間スロットの長さを変更するものである。時間スロットテーブルは、各ＯＮＵの時間スロット割り当て情報を含むＯＬＴの時間スロットコントローラからＯＮＵへ送られた一連の情報である。１の実施例においては、時間スロットテーブルは時間スロット番号、開始位置、および各ＯＮＵの各可変長時間スロットの長さを含む。１の実施例においては、時間スロットテーブルにおけるタイミング情報は、各上り方向フレームインジケータの始めからのカウント番号として識別される。例えば、２５ＭＨｚクロックに調節された２ｍｓの上り方向フレームは５０，０００カウントを有する。ＯＮＵのための時間スロットの分配を適切に変更するため、全てのＯＮＵのための時間スロットの分配を同時に変更しなければならない。従って、全てのＯＮＵは同時にスロットテーブル情報を受信する。変更が実行され、新規時間スロットへの転換が全ＯＮＵにわたって同時に実行されなければならない。
【００４５】
可変長時間スロットの長さを変更する技術によると、同期フレーム（「スーパーフレーム」と参照される）はＯＬＴによって下り方向へ送られる。１の実施形態において、スーパーフレームはＴＤＭコントローラ３２２によって生成され、固定された時間間隔で下り方向に送られる。１の実施形態において、スーパーフレームは独自の１０ビットのスーパーフレームインジケータによって識別される。このスーパーフレームは、上り方向送信用としてＯＮＵに用いられるべき最新の時間スロットテーブルを識別する。ＯＬＴの時間スロットコントローラが新規時間スロットテーブルを生成し、ＯＮＵが新規時間スロットテーブルを受信した場合、ＯＮＵはスーパーフレームインジケータを受信後直ちに新規時間スロットテーブルを上り方向送信に使用し始める。新規時間スロットテーブルは、次のスーパーフレームがＯＮＵによって受信されるまで、全ての連続的な上り方向フレーム用として時間スロットのを割り当てに使用される。１の実施形態においては、新規時間スロットテーブルが全てのスーパーフレームのために生成され、別の実施形態においては、新規時間スロットテーブルが上り方向トラフィックロードの変更における埋め合わせの必要性に応じて生成される。１の実施形態においては、スーパーフレームインジケータは６０ｍｓ毎に送られ、各スーパーフレームは各２ｍｓフレームである３０の上り方向フレームを含む。６０ｍｓスーパーフレームにより、可変長ＯＮＵ固有の時間スロットの長さは６０ＭＳ毎に変更される。
【００４６】
図８は時間スロット制御技術の工程図を示すものであり、図９は図８に示された工程との関連におけるスーパーフレーム、フレーム、及び時間スロットに関する上り方向トラフィックのタイミングを示すものである。図８を参照すると、工程８０２においては、スーパーフレームインジケータがＯＮＵに到着する。工程ＡＮにおいては、ＯＮＵが時間スロットテーブルＮを用いて動作し始める。例えば、時間スロットテーブルＮは開始時間スロットテーブルとして提供され、ＯＮＵは以前ＯＬＴの時間スロットコントローラから受信した時間スロットテーブルを有するものとする。図９を参照すると、工程ＡＮは第１のスーパーフレームの開始において生じ、時間スロットは図６に示されるように均等に割り当てられる。工程ＢＮにおいて、ＯＬＴは時間スロットテーブルＮ＋１をＯＮＵへ送信し、ＯＮＵは新規時間スロットテーブルＮ＋１を受信する。図９を参照すると、工程ＢＮは示された時間間隔に生じる。工程ＣＮにおいて、ＯＮＵは時間スロットテーブルＮ＋１を受信したことを確認し、現在のＯＮＵ固有トラフィック需要データをＯＬＴに送信する。現在のトラフィック需要データは待ち行列の長さ、遅延情報、及び帯域幅保留情報を含むものであってもよい。図９を参照すると、工程ＣＮは示された時間間隔に生じる。工程ＤＮにおいて、ＯＬＴは現在のトラフィックロードデータをＯＮＵから受信し、ＯＬＴはＯＮＵから受信した現在のトラフィックロードデータを参考にして新規時間スロットテーブル、時間スロットテーブルＮ＋２を生成する。図９を参照すると、工程ＤＮは示された時間間隔に生じる。
【００４７】
決定位置８０４において、新規スーパーフレームインジケータがＯＮＵに到着するか否かが決定される。新規スーパーフレームインジケータがＯＮＵに到着しない場合、アクティブ時間スロットテーブルにおける変更は生じない。しかしながら、新規スーパーフレームインジケータがＯＮＵに到着した場合、工程ＡＮ＋１において、ＯＮＵが時間スロットテーブルＮ＋１を用いて動作し始める。図９を参照すると、工程ＡＮ＋１は第２のスーパーフレームの開始において生じ、時間スロットは図７Ａに示されるようにフレーム毎に割り当てられる。工程ＢＮ＋１において、ＯＬＴは時間スロットテーブルＮ＋２をＯＮＵに送信し、ＯＮＵは新規時間スロットテーブルＮ＋２を受信する。図９を参照すると、工程ＢＮ＋１は示された時間間隔に生じる。工程ＣＮ＋１において、ＯＮＵは時間スロットテーブルＮ＋２を受信したことを確認し、現在のＯＮＵ可変長トラフィックロードデータをＯＬＴに送信する。図９を参照すると、工程ＣＮ＋１は示された時間間隔に生じる。工程ＤＮ＋１において、ＯＬＴは現在のトラフィックロードデータをＯＮＵから受信し、ＯＬＴはＯＮＵから受信した現在のトラフィックロードデータを参考にして新規時間スロットテーブル、時間スロットテーブルＮ＋３を生成する。図９を参照すると、工程ＤＮ＋１は示された時間間隔に生じる。
【００４８】
決定位置８０６において、新規スーパーフレームインジケータがＯＮＵに到着するか否かが決定される。新規スーパーフレームインジケータがＯＮＵに到着しない場合、アクティブ時間スロットテーブルにおける変更は生じない。しかしながら、新規スーパーフレームインジケータがＯＮＵに到着した場合、工程ＡＮ＋２において、ＯＮＵが時間スロットテーブルＮ＋２を用いて動作し始める。図９を参照すると、工程ＡＮ＋２は第２のスーパーフレームの開始において生じ、時間スロットは図７Ｂに示されるようにフレーム毎に割り当てられる。
【００４９】
処理は継続され、時間スロットの長さが同期方式における現在のトラフィックロードデータに対応して継続的に適合される。別の実施形態においては、工程ＢＸ、ＣＸ、及びＤＸは図９に示されるように完全に連続した動作ではない。すなわち、これら動作のいくつかは同時に生じるものであってもよい。他の実施形態においては、次の時間スロットテーブルがＯＬＴによって生成され、連続するスーパーフレームの代わりに同じスーパーフレームにおいてＯＮＵへ送信される。
【００５０】
１の実施形態において、上り方向フレームの長さは必要に応じて変更される。１の実施形態において、各上り方向フレームの長さはスーパーフレームの倍数であり、例えばスーパーフレームの１／１０、１／１５、１／２０、１／２５である。倍数はトラフィック需要に応じて変更され、特定のトラフィックパターンを作り出すことができる。
【００５１】
他の実施形態において、上り方向フレームの長さは１２５μｓの倍数である。上り方向フレームの長さは１２５μｓの倍数であり、これによってＰＯＮは１２５μｓフレームを用いる同期電気通信ネットワークへ容易に適合することができる。１の実施形態において、上り方向フレームとスーパーフレームの両方が１２５μｓの倍数である。
【００５２】
図１０の工程フローチャートは、ポイントツーマルチポイントＰＯＮにおいてＯＬＴと複数のＯＮＵとの間で情報を交換するための方法を示している。工程１００２では、下り方向のデータが可変長下り方向パケットでＯＬＴからＯＮＵへ送信される。工程１００４では、伝送衝突を防ぐため時分割多重化を利用して上り方向のデータがＯＮＵ固有の可変長時間スロットでＯＮＵからＯＬＴへ送信され、このＯＮＵ固有の可変長時間スロットは可変長上り方向パケットで満たされる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１Ａ】ポイントツーマルチポイントＰＯＮにおけるＯＬＴから複数のＯＮＵへのトラフィックの下り方向の流れを示す図。
【図１Ｂ】ポイントツーマルチポイントＰＯＮにおける複数のＯＮＵからＯＬＴへのトラフィックの上り方向の流れを示す図。
【図２】ツリートポロジーを有するポイントツーマルチポイントＰＯＮを示す図。
【図３】本発明の実施形態に従い、可変長パケットを下り方向へ送信するためのＯＬＴを示す機能ブロック図。
【図４】本発明の実施形態に従い、可変長パケットを使ってＯＬＴから複数のＯＮＵへ送信される下り方向トラフィックを例示した図。
【図５】本発明の実施形態に従い、時分割多重化により可変長パケットを上り方向へ送信するためのＯＮＵを示す機能ブロック図。
【図６】本発明の実施形態に従い、衝突を避けるため時分割多重化された可変長パケットを含む上り方向トラフィックを例示した図。
【図７Ａ】本発明の実施形態に従い、上り方向トラフィックのための時間スロット割り当ての３つの異なる例を示す。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に従い、上り方向トラフィックのための時間スロット割り当ての３つの異なる例を示す。
【図７Ｃ】本発明の実施形態に従い、上り方向トラフィックのための時間スロット割り当ての３つの異なる例を示す。
【図８】本発明の実施形態に従い、時間スロット制御技術の工程図を示す。
【図９】図８の工程図に示された工程と関係するスーパーフレーム、上り方向フレーム、及び時間スロットとの関連における上り方向トラフィックのタイミングを示す。
【図１０】本発明の実施形態に従い、情報をＯＬＴと複数のＯＮＵ間で交換する方法の工程図を示す。
【図１Ａ】
2004528784.tif 000003
【図１Ｂ】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
2004528784.tif 000011
【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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2004528784.tif 000017
2004528784.tif 000018
2004528784.tif 000019
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2004528784.tif 000049
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004528784.tif 000050
【国際調査報告】
2004528784.tif 000051