(57)【要約】【解決手段】光アクセスネットワーク及びネットワークにおける光データ送信方法はインターリーブポーリング方式を利用し、ネットワークの有効帯域幅を効果的に使用する。インターリーブポーリング方式の使用は、ネットワークの中央端末に、遠隔端末において待機しＯＬＴへ送信されるデータ量に応じて、ネットワークの遠隔端末から中央端末へ上り方向帯域幅を動的に割り当てさせる。１の実施形態において、光アクセスネットワークはイーサネットプロトコルを利用し、送信用にイーサネットフレームにおいてデータをカプセル化する。従って、この実施形態において、上り方向帯域幅の割り当ては必要に応じてなされるので、タイムスロットが満たされないことによる帯域幅の浪費は実質的に取り除かれる。
2004528740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークにおいてデータを送信する方法であって、
複数の遠隔端末から中央端末への送信待機中のデータの現在のサイズに関する情報を含むテーブルを生成する工程と；
前記遠隔端末へ承認メッセージを選択的に送信する工程であって、各承認メッセージは目的の遠隔端末に許可を提示し前記目的の遠隔端末において待機中の前記データのうち承認量を送信させ、この承認量は前記目的の遠隔端末に関する前記テーブルに含まれる前記情報に依存する、工程と；
前記承認メッセージに応じて前記遠隔端末から前記承認量のデータを、前記遠隔端末への送信待機中である前記データの前記現在サイズに関するアップデートされた情報を含む要求メッセージと共に、受信する工程と；
前記遠隔端末から受信した前記要求メッセージに含まれる前記アップデートされた情報を用いて前記テーブルをアップデートする工程と；
を有する。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記テーブルをアップデートする前記工程は、前記目的の遠隔端末のための新規エントリーから所定値を減算する工程を含み、前記所定値は前記目的の遠隔端末から送信される実際のデータ量に対応し、前記新規エントリーは前記目的の遠隔端末からの要求メッセージに含まれる前記アップデートされた情報に対応する。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、前記データと前記遠隔端末からの前記アップデートされた情報とが送信中にオーバーラップしないように前記承認メッセージの送信時間をスケジューリングする工程を更に有し、前記承認メッセージの前記送信時間は前記要求メッセージの前記中央端末における受信時間を実質的に定義する。
【請求項４】
請求項３記載の方法において、前記送信時間をスケジューリングする工程は、前記特定遠隔端末から先の要求メッセージが前記中央端末によって受信される前に、特定の遠隔端末への承認メッセージは送信されないように前記送信時間をスケジューリングする工程を含む。
【請求項５】
請求項３記載の方法において、前記送信時間が異なる承認メッセージの他の送信時間と競合する場合、承認メッセージの当初送信時間を変更後送信時間にリスケジュールする工程を含む。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、前記リスケジュールする工程は、前記変更後送信時間が前記異なる承認メッセージの送信後になるように、前記承認メッセージの元の送信時間をリスケジュールする工程を含む。
【請求項７】
請求項１記載の方法は、
切断された遠隔端末を検出する工程と；
前記切断された遠隔端末へ送信される承認メッセージの頻度を減少させる工程と；
を更に有する。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、前記切断された遠隔端末を検出する前記工程は、前記切断された遠隔端末が前記切断された遠隔端末へ送信される承認メッセージに応答するか、所定の時間待つ工程を含む。
【請求項９】
請求項１記載の方法は、イーサネットフレーム間又はイーサネットフレーム内に前記承認メッセージを組み込む工程を有し、各承認メッセージはイーサネットエンコーディングに用いられないイーサネットフレームコードの後ろに組み込まれ、前記コードはエスケープコードとして利用される。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、前記承認メッセージを選択的に送信する前記工程における前記承認量は、所定の最大量よりも少ないものである。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、前記光ネットワークは受動光ネットワークである。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法において、前記光ネットワークはイーサネットベースの受動光ネットワークである。
【請求項１３】
請求項１記載の方法において、各前記承認メッセージ及び前記要求メッセージは識別コードフィールド及び領域サイズフィールドを含む。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法において、各前記承認メッセージの前記領域サイズフィールドは、受信用遠隔端末によって送信を許可されたデータの前記承認量を定義する。
【請求項１５】
請求項１３において、各前記要求メッセージの前記領域サイズフィールドは、送信用遠隔端末において前記中央端末への送信待機中のデータの前記現在サイズを定義する。
【請求項１６】
請求項１記載の方法において、前記テーブルは、前記中央端末と前記遠隔端末間におけるデータ送信の往復時間に関する情報を更に含む。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法は更に、
現在の往復時間を前記遠隔端末用に計算する工程であって、前記中央端末からの前記承認メッセージと関連づけられた送信時間、及び前記遠隔端末からの前記データの前記承認量と関連づけられた受信時間のモニタリングを含む工程と；
データ送信の往復時間に関する前記情報を計算した現在の往復時間を用いてアップデートする工程と；
を有する。
【請求項１８】
ポイントツーマルチポイント光ネットワークにおいて光信号を送信する方法であって、
複数の遠隔端末から中央端末への送信待機中のデータの現在サイズのエントリを含むテーブルを生成する工程と；
前記中央端末から第１の遠隔端末へ第１の承認メッセージを送信し、前記第１の承認メッセージは第１の遠隔端末に許可を示し前記第１の遠隔端末における待機中データの特定量を送信させ、前記特定量は前記第１の遠隔端末に関する前記テーブルに含まれるエントリに依存する、送信工程と；
前記第１の承認メッセージに応じて前記第１の遠隔端末から前記データの前記特定量を前記中央端末において受信し、それには第１の要求メッセージが送られた際に前記第１の遠隔端末において待機中の前記データの前記現在サイズに関するアップデートされた情報を含む前記第１の要求メッセージを含む、受信工程と；
前記第１の遠隔端末から受信した前記第１の要求メッセージに含まれる前記アップデートされた情報を用いて前記テーブルをアップデートする工程と；
を有する。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法は更に、
前記中央端末から第２の遠隔端末へ第２の承認メッセージを送信する工程と；
前記第２の遠隔端末から前記中央端末において前記データの承認量を受信し、それには第２の要求メッセージが送られた際前記第２の遠隔端末において待機中の前記データの前記現在サイズに関するアップデートされた情報を含む前記第２の要求メッセージを含む、受信工程と
前記第２の遠隔端末から受信した前記第２の要求メッセージに含まれる前記アップデートされた情報を用いて前記テーブルをアップデートする工程と；
を有する。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法は、前記データ及び前記第１の遠隔端末からの前記第１の要求メッセージが前記データ及び前記第２の遠隔端末からの前記第２の要求メッセージと送信中に競合しないように前記第１の及び第２の承認メッセージの送信時間をスケジューリングする工程を更に有し、前記第１の及び第２の承認メッセージの前記送信時間は前記第１の要求メッセージ及び前記第２の要求メッセージの前記中央端末における受信時間を実質的に定義する。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法において、前記送信時間をスケジューリングする前記工程は、前記第１の遠隔端末から先の要求メッセージが前記中央端末によって受信される前に、前記第１の遠隔端末への前記第１の承認メッセージが送信されないように前記送信時間をスケジューリングする工程を含む。
【請求項２２】
請求項２０記載の方法において、前記送信時間をスケジューリングする前記工程は、前記当初送信時間が異なる承認メッセージの他の送信時間と競合する場合、前記第１の承認メッセージの元の送信時間を変更後送信時間にリスケジューリングする工程を含む。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、前記リスケジューリングする工程は、前記変更後送信時間が前記異なる承認メッセージの送信後になるように、前記第１の承認メッセージの前記元の送信時間をリスケジューリングする工程を含む。
【請求項２４】
請求項１８記載の方法は、
切断された遠隔端末を検出する工程と；
前記切断された遠隔端末へ送信される承認メッセージの頻度を減少させる工程と；
を更に有する。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法において、前記切断された遠隔端末を検出する前記工程は、前記切断された遠隔端末が前記切断された遠隔端末へ送信される承認メッセージに反応する所定の間待機する工程を含む。
【請求項２６】
請求項１８記載の方法において、前記テーブルをアップデートする前記工程は、前記第１の遠隔端末の新規エントリから値を減算する工程を含み、前記値は前記第１の遠隔端末から送信される実際のデータ量に対応し、前記新規エントリは前記第１の遠隔端末からの要求メッセージに含まれる前記アップデートされた情報に対応する。
【請求項２７】
請求項１８記載の方法は、イーサネットフレーム間に又は前記イーサネットフレーム内に前記第１の承認メッセージを組み込む工程を更に有し、前記第１の承認メッセージはイーサネットエンコーディングに用いられないイーサネットフレームコードの後ろに組み込まれ、前記コードはエスケープコードとして利用される。
【請求項２８】
請求項１８記載の方法において、前記第１の承認メッセージを送信する前記工程における前記特定量は、所定の最大量よりも少ないものである。
【請求項２９】
請求項１８記載の方法において、前記ポイントツーマルチポイント光ネットワークはイーサネットベースの受動光ネットワークである。
【請求項３０】
請求項１８記載の方法において、前記テーブルは前記中央端末と前記遠隔端末間におけるデータ送信の往復時間に関する情報を更に含む。
【請求項３１】
請求項３０記載の方法は更に、
現在の往復時間を前記第１の遠隔端末用に計算する工程であって、前記中央端末からの前記第１の承認メッセージと関連づけた送信時間と、前記第１の遠隔端末からの前記データの前記特定量と関連づけた受信時間とを含む工程と；
計算した現在の往復時間を用いて前記第１の遠隔端末用にデータ送信の往復時間に関する前記情報をアップデートする工程と；
を有する。
【請求項３２】
ポイントツーポイント光ネットワークであって、
各遠隔端末は要求メッセージと、前記遠隔端末によって受信される承認メッセージに対応して前記遠隔端末において待機するデータの承認量とを送信するように構成され、前記要求メッセージは前記遠隔端末において待機するデータの現在サイズに関してアップデートされた情報を含み、前記承認メッセージは前記承認量を示す情報を含む、光データを受信して送信する複数の遠隔端末と；
前記遠隔端末へ光学的にカップリングされ前記光データを送信及び受信する中央端末と；
を有し、
前記中央端末は、
前記遠隔端末から前記中央端末への送信待機中データの現在サイズに関する最新の情報を含むテーブルを含むメモリと；
前記テーブルに含まれる最新の情報を用いて承認メッセージを前記遠隔端末へ選択的に送信し、受信用遠隔端末によって送られることができるデータの承認量を示すように構成されているプロセッサであって、前記承認メッセージに対応して前記遠隔端末からの要求メッセージを受信し、前記要求メッセージに含まれる前記アップデートされた情報を用いて前記メモリにおいて前記テーブルをアップデートするように更に構成されている前記プロセッサと；
を有する。
【請求項３３】
請求項３２記載のネットワークにおいて、前記中央端末の前記プロセッサは、前記要求メッセージを前記中央端末へ送信した選択された遠隔端末用の新規エントリから値を減算することによって、前記テーブルを前記メモリにおいてアップデートするように構成されており、前記値は前記選択された遠隔端末から送信された実際のデータ量に対応し、前記新規エントリは前記要求メッセージに含まれる前記アップデートされた情報に対応する。
【請求項３４】
請求項３２記載のネットワークにおいて、前記中央端末の前記プロセッサは更に、前記データ及び前記遠隔端末からの前記要求メッセージが送信中にオーバーラップしないように、前記承認メッセージの送信時間をスケジューリングするように構成されており、前記承認メッセージの前記送信時間は前記要求メッセージの前記中央端末における受信時間を実質的に定義する。
【請求項３５】
請求項３４記載のネットワークにおいて、前記中央端末の前記プロセッサは更に、前記特定遠隔端末から先の要求メッセージが前記中央端末によって受信される前に、特定遠隔端末への承認メッセージは送信されないように前記承認メッセージの前記送信時間をスケジューリングするように構成されている。
【請求項３６】
請求項３４記載のネットワークにおいて、前記中央端末の前記プロセッサは更に、前記送信時間が異なる承認メッセージの他の送信時間と競合する場合、特定の承認メッセージの当初送信時間を変更後送信時間にリスケジューリングするように構成されている。
【請求項３７】
請求項３２記載のネットワークにおいて、前記中央端末の前記プロセッサは更に、タイムアウト時間内に前記承認メッセージに対して応答しなかった前記遠隔端末を識別することによって、切断された遠隔端末を検出するように構成されている。
【請求項３８】
請求項３７記載のネットワークにおいて、前記中央端末の前記プロセッサは更に、前記切断された遠隔端末へ送信される承認メッセージの頻度を減少させるように構成されている。
【請求項３９】
請求項３２記載のネットワークにおいて、前記中央端末の前記プロセッサは更に、イーサネットフレーム間に又は前記イーサネットフレーム内に前記承認メッセージを取り込むように構成されており、各承認メッセージはイーサネットエンコーディングに用いられないイーサネットフレームのコードの後ろに組み込まれ、前記コードはエスケープコードとして利用される。
【請求項４０】
請求項３２記載のネットワークにおいて、前記中央端末の前記プロセッサは更に、前記受信用遠隔端末によって送られることができるデータの前記許可量が所定の最大量よりも少なくなるように、前記承認メッセージを生成するように構成されている。
【請求項４１】
請求項３２記載のネットワークにおいて、前記ポイントツーマルチポイントネットワークはイーサネットベースの受動光ネットワークである。
【請求項４２】
請求項３２記載のネットワークにおいて、前記メモリに含まれる前記テーブルは更に、前記中央端末と前記遠隔端末間におけるデータ送信の往復時間に関する情報を含む。
【請求項４３】
請求項４２記載の方法において、前記プロセッサは、前記中央端末からの承認メッセージと関連づけられた送信時間と、前記遠隔端末からの要求メッセージと関連づけられた受信時間とをモニタすることによって前記遠隔端末の現在の往復時間を計算し、計算された現在の往復時間を用いて往復時間に関する前記情報をアップデートする構成である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にアクセスネットワークに関し、より具体的には受動光アクセス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な普及と、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。バックボーンネットワークの帯域幅が近年実質的な発展を経験したにもかかわらず、アクセスネットワークで提供される帯域幅は比較的変化しないままであった。従って、「ラストマイル（ｌａｓｔ  Ｍｉｌｅ）」は、大容量のＬＡＮやホームネットワークとバックボーンネットワーク基盤との間に依然として障壁を残している。
【０００３】
デジタル加入者線（ＤＳＬ）とケーブルモデム（ＣＭ）技術は、従来のラストマイルの解決方法にいくつかの改良点を提供するものである。しかし、これらの技術はビデオ・オン・デマンド（ＶｏＤ）や双方向ビデオ会議等の新たなサービスをサポートするために十分な帯域幅を現在においても提供するものではない。加えて、全ユーザーを、距離に制限があるためＤＳＬやＣＭによってカバーすることはできない。
【０００４】
「ラストマイル」問題への解決方法を提供する１つの広帯域アクセスネットワーク構造は、ポイントツーマルチポイント受動光ネットワーク（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コンバイナを利用して、ＯＬＴと遠隔ＯＮＵの間で受動的に光信号を割り当てる。
【０００５】
図１Ａ及び図１ＢはポイントツーマルチポイントＰＯＮにおけるネットワークトラフィックの取り扱いを示すものである。例えば、ＰＯＮは更にＯＮＵを含んでもよいが、ＰＯＮはＯＬＴ１０２と、３つのＯＮＵ１０４、１０６、及び１０８とを含むものとして示されている。図１Ａを参照すると、ＯＬＴ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をＯＮＵへ送る光送信機１１０を含む。この下り方向トラフィックは、受動光スプリッタ／コンビナ１１２によって、それぞれが全てのＯＮＵ固有の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。ＯＮＵ１０４、１０６、及び１０８は、ＯＬＴによって送信される全ての情報ブロックを受信する、光受信機１１４、１１６及び１１８をそれぞれ含む。各ＯＮＵは、そのＯＮＵが対象とされている情報ブロックを処理し、他のＯＮＵが対象とされている情報ブロックを破棄する。例えば、ＯＮＵ−１は情報ブロック１、２、及び３を受信する。しかし、ＯＮＵ−１は情報ブロック１をエンドユーザ１に配信するのみである。同様に、ＯＮＵ−２はエンドユーザ２に情報ブロック２を配信するのみであり、ＯＮＵ−３はエンドユーザ３に情報ブロック３を配信するのみである。
【０００６】
図１Ｂを参照すると、ＯＮＵ１０４、１０６及び１０８はまた、光送信機１２０、１２２及び１２４をそれぞれ含み、上り方向トラフィックをＯＬＴ１０２へ送信する。特定の送信時間スロットが個別のＯＮＵ専用である時分割多重化（ＴＤＭＡ）プロトコルを利用して、上り方向トラフィックが管理されている。ＯＮＵ固有の時間スロットは同期され、これにより情報ブロックが共通ファイバ上で結合されると各ＯＮＵからの上り方向情報ブロックは互いに干渉し合わない。例えば、ＯＮＵ−１は情報ブロック１を第１のＯＮＵ固有の時間スロットで送信し、ＯＮＵ−２は情報ブロック２を第２のＯＮＵ固有の時間スロットで送信し、そしてＯＮＵ−３は情報ブロック３を第３のＯＮＹ固有の時間スロットで送信する。時分割多重化された上り方向トラフィックは、ＯＬＴの光受信機１２６によって受信される。
【０００７】
ＴＤＭＡ  ＰＯＮに対する懸念は、ネットワークトラフィックが一般的に高いバースト性を示すため、ＰＯＮの帯域幅は必ずしも効果的にデータ送信に利用されないということである。バーストネットワークトラフィックでは、少しのトラフィックロードの下でさえ絶えずオーバーフローになるいくつかの送信時間スロットが生じる。加えて、バーストネットワークトラフィックでは、全体のトラフィックロードが多い場合でさえ完全に満たされないいくつかの送信時間スロットが生じる。
【０００８】
上記の懸念からすると、送信時間スロットは最大の容量分満たされないため、浪費されている帯域幅の量を減らすことによって有効帯域幅を効果的に利用するＰＯＮ技術に基づくアクセスネットワークが必要である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ネットワークにおいて光データを送信する光アクセスネットワーク及び方法は、インターリーブポーリング方式を利用し、ネットワークの有効帯域幅を効率的に使用する。インターリーブポーリング方式の利用は、遠隔端末において待機しＯＬＴへ送信されるデータ量に応じて、ネットワークの中央端末にネットワークの遠隔端末から中央端末へ上り方向帯域幅を動的に割り当てさせることができる。１の実施形態において、光アクセスネットワークは受動光ネットワーク（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、略称ＰＯＮ）技術に基づく。他の実施形態において、光アクセスネットワークはイーサネットプロトコルを利用し、イーサネットフレーム内で送信用としてデータをカプセル化する。従って、これらの実施形態において、光アクセスネットワークはＰＯＮ技術やイーサネットプロトコルに関連する全利点を含むものである。加えて、上り方向帯域幅の割り当ては必要に応じてなされるので、時間スロットが満たされないことによる帯域幅のロスは実質的に取り除かれる。
【００１０】
本発明による光ネットワークにおいて光データを送信する方法は、複数の遠隔端末から中央端末への送信待機中データの現在サイズに関する情報を含むテーブルを生成する工程と、前記遠隔端末へ承認メッセージを選択的に送信する工程と、前記承認メッセージに応じて前記遠隔端末から前記データの許可量を、前記遠隔端末への送信待機中である前記データの前記現在サイズに関するアップデートされた情報を含む要求メッセージと共に受信する工程と、前記遠隔端末から受信した前記要求メッセージに含まれる前記アップデートされた情報を用いて前記テーブルをアップデートする工程とを有する。各承認メッセージは目的の遠隔端末に許可を示し前記目的の遠隔端末において待機中の前記データ許可量を送信させ、前記許可量は前記目的の遠隔端末に関する前記テーブルに含まれる前記情報に依存する。１の実施形態において、光ネットワークは受動光ネットワーク（ＰＯＮ）であり、イーサネットベースのＰＯＮであってもよい。
【００１１】
１の実施形態において、複数の遠隔端末から送信されることを待つデータの現在サイズに関する情報を含むテーブルは更に、中央端末と遠隔端末間におけるデータ送信の往復時間に関する情報を含む。この実施形態において、この方法は、現在の往復時間を前記遠隔端末用に計算する工程であって、前記中央端末からの前記承認メッセージと関連づけた送信時間、及び前記遠隔端末からの前記データの前記許可量と関連づけた受信時間をモニタリングする工程と、データ送信の往復時間に関する前記情報を計算した現在の往復時間を用いてアップデートする工程とを有する。
【００１２】
１の実施形態において、テーブルをアップデートする工程は、目的の遠隔端末用の新規エントリから値を減算する工程を含む。この値は、前記目的の遠隔端末から送信されたデータの実際の容量に対応するものである。一方、新規エントリは、遠隔端末からの要求メッセージに含まれるアップデートされた情報に対応するものである。
【００１３】
１の実施形態において、この方法は更に、データ及び遠隔端末からのアップデートされた情報が送信中にオーバーラップしないように、承認メッセージの送信時間をスケジューリングする工程を含む。承認メッセージの送信時間は、中央端末における要求メッセージの受信時間を実質的に定義する。送信時間をスケジューリングする工程は、当初送信時間が異なる承認メッセージの他の送信時間と競合する場合、承認メッセージの当初送信時間を変更送信時間へ変更する工程を含んでもよい。
【００１４】
１の実施形態において、この方法は更に、切断された遠隔端末を検出し、切断された遠隔端末へ送信される承認メッセージの頻度を減少させる工程を含む。切断された遠隔端末を検出する工程は、切断された遠隔端末から切断された遠隔端末に送信された承認メッセージへの応答を所定の時間待機する工程を含むものでもよい。
【００１５】
本発明による光アクセスネットワークは複数の遠隔端末及び中央端末を含む。１の実施形態において、光アクセスネットワークはイーサネットベースのＰＯＮである。ネットワークの遠隔端末は光データを受信及び送信する。各遠隔端末は、要求メッセージ及び遠隔端末によって受信される承認メッセージに応答して遠隔端末において待機するデータの許可量を送信する。要求メッセージは遠隔端末において待機するデータの現在サイズに関してアップデートされた情報を含む。一方、承認メッセージは許可量を示す情報を含む。ネットワークの中央端末は、遠隔端末へ光学的にカップリングされ、光データを送信及び受信する。
【００１６】
中央端末は、遠隔端末から中央端末への送信待機中データの現在サイズに関する最新の情報を含むテーブルを有するメモリと、テーブルに含まれる最新の情報を用いて承認メッセージを遠隔端末へ選択的に送信し、受信用遠隔端末によって送られることができるデータ許可量を示すように構成されたプロセッサを含む。中央端末のプロセッサは更に、承認メッセージに応じて遠隔端末から承認メッセージを受信し、要求メッセージに含まれるアップデートされた情報を用いてメモリ内のテーブルをアップデートするように構成されている。
【００１７】
１の実施形態において、中央端末のプロセッサは、承認メッセージを中央端末へ送信した選択された遠隔端末の新規エントリから値を減算することによって、メモリ内のテーブルをアップデートするように構成されている。この値は選択された遠隔端末から送信されたデータの実際の容量に対応する。一方、新規エントリは要求メッセージに含まれるアップデートされた情報に対応する。
【００１８】
１の実施形態において、中央端末のプロセッサは更に、データ及び遠隔端末からの要求メッセージが送信中にオーバーラップしないように、承認メッセージの送信時間をスケジューリングする構成である。この実施形態において、プロセッサは更に、当初送信時間が異なる承認メッセージの他の送信時間と競合する場合、特定承認メッセージの当初送信時間を変更送信時間へ変更する構成とされてもよい。
【００１９】
１の実施形態において、中央端末のプロセッサは、タイムアウト時間内に承認メッセージに応答しなかった遠隔端末を識別することによって、切断された遠隔端末を検出する構成である。この実施形態において、プロセッサは、切断された遠隔端末へ送信される承認メッセージの頻度を減少させる構成であってもよい。
【００２０】
１の実施形態において、メモリ内のテーブルは更に、中央端末と遠隔端末間におけるデータ送信の往復時間に関する情報を含む。この実施形態において、中央端末のプロセッサは、中央端末からの承認メッセージに関連づけられた送信時間と遠隔端末からの要求メッセージに関連づけられた受信時間とをモニタリングすることによって遠隔端末の現在の往復時間を計算し、現在の往復時間を用いて往復時間に関する情報をアップデートする構成であってもよい。
【００２１】
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の原理が例示されている図面を伴い、下記の詳細な説明によって明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図２を参照すると、本発明によるインターリーブポーリング方式を利用する光アクセスネットワーク２０２が示されている。光アクセスネットワークは、受動光ネットワーク（ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ、略称ＰＯＮ）技術に基づく。従って、光アクセスネットワークはＰＯＮに関する利点を具体化するものである。更に、光アクセスネットワークのインターリーブポーリング方式は、必要に応じた帯域幅を割り当てることによってネットワークの有効帯域幅を効率的に利用するものである。
【００２３】
典型的な実施形態において、光アクセスネットワーク２０２は、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコル（一般にイーサネットと称される）を利用し、イーサネットフレームで送信用にデータをカプセル化する。光アクセスネットワーク２０２はＡＴＭデータリンクプロトコル等の他のプロトコルを利用するものであってもよいが、イーサネットプロトコルを利用することが好ましい。一般に、ＬＡＮの約９５パーセント（９５％）はイーサネットプロトコルを使用するものである。従って、イーサネットネットワークに相互接続するには、ＡＴＭベースのＰＯＮよりもイーサネットベースのＰＯＮの方がはるかに好ましい。加えて、４８バイトよりも長いＩＰパケットは２又はそれ以上のＡＴＭセルで送信されなければならないため、ＡＴＭは可変長ＩＰパケットにセルタックスを課す。ＡＴＭセルの数が増加するに従い、ヘッダ情報によって費やされる帯域幅も増加する。更に、ＡＴＭ装置はイーサネット装置よりも高額である。
【００２４】
光アクセスネットワーク２０２は、ネットワークの中央端末である光加入者線端局装置（ｏｐｔｉｃａｌ  ｌｉｎｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ、略称ＯＬＴ）と、ネットワークの遠隔端末である複数の光ネットワークユニット（ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｕｎｉｔ、略称ＯＮＵ）２０６、２０８、及び２１０とを含むものである。ネットワークは追加のＯＮＵを含むものであってもよいが、図で示すために、光アクセスネットワークは３つのＯＮＵのみを含むものとして記載されている。更に、光アクセスネットワークは３つのトポロジー構成として示されているが、光アクセスネットワークはリングトポロジーやバストポロジー等の他のネットワークトポロジー構成であってもよい。光アクセスネットワークにおけるトポロジーは本発明にとって重要ではない。
【００２５】
光アクセスネットワーク２０２の各ＯＮＵ２０６、２０８又は２１０は、バッファ２１２、光トランシーバ２１４、及びＯＮＵプロセッサ２１６を含むものである。ＯＮＵの各バッファは、一時的な格納媒体として動作し、ＯＬＴ２０４に送信されるデータのバイトを格納する。バッファに格納されるデータバイトは、それぞれのＯＮＵによってサポートされるエンドユーザ（図示せず）からのデータを含むものである。ＯＮＵの各光トランシーバは、バッファにイーサネットフレームとして格納されたデータのいくつか又は全てのバイトをＯＬＴに光信号形式で送信するように動作する。加えて、各光トランシーバはＯＬＴからの光信号を受信するように動作する。ＯＮＵの各ＯＮＵプロセッサは様々な動作を実行し、それぞれのＯＮＵを適切に機能させることを確実にする。更に、各ＯＮＵプロセッサは光アクセスネットワークのインターリーブポーリング方式に従って工程を実行するものであり、下記に詳細に説明される。
【００２６】
光アクセスネットワーク２０２のＯＬＴ２０４は、光トランシーバ２１８、ＯＬＴメモリ２２０及びＯＬＴプロセッサ２２２を含むものである。ＯＬＴの光トランシーバはＯＮＵ２０６、２０８及び２１０の光トランシーバ２１４と同様のものである。ＯＬＴ光トランシーバは光信号をＯＮＵへ送信するように動作し、光信号をＯＮＵから受信する。ＯＬＴメモリ２２０はポーリングテーブル２２４を格納し、光ネットワークのインターリーブポーリング方式を促進させる。ＯＬＴメモリはＤＲＡＭやＦＰＧＡ等、いかなるタイプの格納媒体であってもよい。ＯＬＴメモリはＯＬＴプロセッサと別個の要素として図２に示されているが、ＯＬＴメモリはＯＬＴプロセッサへ別に組み込まれるものであってもよい。ポーリングテーブルは特定の時間帯における模範的なデータを有する形で図示されている。ポーリングテーブルはＯＬＴによってサポートされているＯＮＵに関する情報を含むものである。このＯＮＵ情報はポーリングテーブルのコラムの「ＯＮＵ」の下側に示されている。ポーリングテーブルはまた、ＯＬＴへの送信待機中である各ＯＮＵでバッファされるデータのバイト数に関する情報も含む。バッファされたデータ情報はポーリングテーブルの「バイト」の下側に示されている。更に、ポーリングテーブルはＯＬＴとＯＮＵ間を行き交うデータの往復時間（ＲＴＴｓ）に関する情報を含む。ＲＴＴ情報はポーリングテーブルの「ＲＴＴ」の下側に示されている。ポーリングテーブルに含まれるＲＴＴ値は実際のＲＴＴ値だけでなく、制御メッセージを処理し生成するために要する処理時間も含むものである。ＯＬＴのメモリに格納されるポーリングテーブルはＯＬＴプロセッサによって用いられ、インターリーブポーリング方式を用いてＯＬＴとＯＮＵ間のネットワークトラフィックを効果的に調整する。
【００２７】
光アクセスネットワーク２０２はまた、少なくとも一つの光スプリッタ／コンビナ２２６と、光スプリッタ／コンビナを介してＯＬＴ２０４とＯＮＵ２０６、２０８、及び２１０間の接続を提供する光ファイバ２２８、２３０、２３２及び２３４を含む。光ファイバ２２８は、ＯＬＴを光スプリッタ／コンビナへ接続する。光ファイバ２３０、２３２及び２３４は、光スプリッタ／コンビナをＯＮＵ２０６、２０８、及び２１０へそれぞれ接続する。光ファイバ２２８、２３０、２３２及び２３４は、下り方向（ＯＬＴからＯＮＵ）及び上り方向（ＯＮＵからＯＬＴ）両方のデータ送信に使用されてもよい。別の構成において、これらの光ファイバが一方向のデータ送信のみに使用されてもよい。上記構成においては、光アクセスネットワークがデュアル光ファイバを含み、双方向のデータ送信を実現させる。
【００２８】
下り方向トラフィックの管理に関する光アクセスネットワーク２０２の動作は、イーサネットネットワーク全体に計画的にデータをブロードキャストさせる従来のイーサネットネットワークの動作と同様のものである。下り方向において、光イーサネットフレームはＯＬＴ２０４によってブロードキャストされ、フレームのメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）アドレスに基づき目的先のＯＮＵによって抽出される。従って、下り方向においては、ＯＬＴがデータ送信元にすぎないため、帯域幅の使用法に関して議論の余地はない。結果的に、全有効帯域幅は下り方向においてほぼ十分に利用されているのである。しかし、上り方向において、ＯＮＵは光ファイバ２２８のチャンネル容量や他の手段を共有しなければならない。光アクセスネットワークの上り方向帯域幅は、全ＯＮＵ２０６、２０８、２１０のピーク進入レートＲＤの合計がＰＯＮスループットＲＵ又は上り方向チャンネル容量を超えると、明らかに制限される。更に、ネットワークトラフィックは高いバースト性を通常示すため、固定時間スロットを有する時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システムでは上り方向帯域幅を十分利用することができない。ＴＤＭＡシステムにおいて、バーストネットワークトラフィックは、とても軽いトラフィックロードでさえも絶えずオーバーフローしてしまういくつかの送信時間スロットを招く。加えて、バーストトラフィックは、全体のトラフィックロードがとても多い場合でさえも完全に満たされないいくつかの送信時間スロットを招く。
【００２９】
固定時間スロットを有するＴＤＭＡシステムと比較した場合、光アクセスネットワーク２０２は、インターリーブポーリング方式を使用し、上り方向トラフィックを管理することによって上り方向帯域幅を最大限に利用する。光アクセスネットワークのポーリング方式は、ＯＮＵのバッファにおけるデータのバイトサイズや各ＯＮＵのＲＴＴ値等、例示の特定値を用いて、図３から８を参照して説明される。
【００３０】
図３に示されるように、ＯＬＴ２０４の初期化後の時間（ｔ＝０）が提供される瞬間のために、ＯＬＴのメモリ２２０に格納されるポーリングテーブル３０２は現在であると仮定される。すなわち、ポーリングテーブルはアクティブＯＮＵ、各ＯＮＵのバッファで待機するバイト数、及び各ＯＮＵのための往復時間（ＲＴＴ）に関してアップデートされた情報を含む。ｔ＝０において、現在のポーリングテーブルは下記の情報を含む。ＯＮＵ−１については、バッファ２１２において待機する１２００バイトのデータと２００ｎｓのＲＴＴである。ＯＮＵ−２については、バッファ２１２において待機する４００バイトのデータと１７０ｎｓのＲＴＴである。ＯＮＵ−３については、バッファ２１２において待機する２５００バイトのデータと１２０ｎｓのＲＴＴである。
【００３１】
図３に示されるように、時間ｔ＝０においては、ＯＬＴ２０４がＯＮＵ制御メッセージ３０４をＯＮＵ−１へ送信し、ＯＮＵのバッファ２１２にあるその時点の１２００バイトのデータをＯＮＵ−１に送る。このようなメッセージは、本願明細書において承認メッセージとする。ＯＬＴはデータを全ＯＬＴに向けて下り方向へブロードキャストするので、承認メッセージはＮＩＤ（「ノード識別表示」（ｎｏｄｅ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ））フィールド３０６に目的先ＯＮＵの識別表示を含むだけでなく、ＷＳ（「領域サイズ」（ｗｉｎｄｏｗ  ｓｉｚｅ））フィールド３０６に許容領域のサイズもバイトで含んでおり、承認メッセージ３０４に示されている。承認メッセージ３０４はその後、ＯＮＵ−１によって時間ｔ＝ｔ１において受信される。時間ｔ１はＯＮＵのＲＴＴのおよそ半分である。ＯＮＵ−１によって承認メッセージが受信されるまでに、更なるバイトのデータがＯＮＵのバッファによって受信されてもよい。例えば、ＯＮＵ−１は更に３１００バイトのデータを受信してもよい。従って、ＯＮＵ−１のバッファにおけるバイト総数は４３００（１２００＋３１００）バイトのデータということになる。
【００３２】
承認メッセージ３０４を受信すると、図４に示されるように、ＯＮＵ−１はＯＬＴ制御メッセージ４０２をＯＬＴ２０４へ送る。このようなメッセージは、本願明細書において要求メッセージとする。承認メッセージと同様に、要求メッセージもＮＩＤフィールド４０４とＷＳフィールド４０６とを含む。要求メッセージが生成された場合、ＷＳフィールドは特定ＯＮＵのバッファで待機するデータの現在のバイトを含む。従って、要求メッセージ４０２は、４３００バイトのデータがＯＮＵのバッファ２１２において現在待機中であることを示すものである。要求メッセージが生成された場合、要求メッセージはその時点でどれくらいのバイトのデータがＯＮＵ−１のバッファにあるのかをＯＬＴへ伝える。ＯＮＵ−１はまた、許容領域のサイズに応じてＯＮＵ−１のバッファに格納されたデータ４０８を送る。この例において、ＯＮＵ−１は１２００バイトのデータをＯＮＵのバッファから送る。
【００３３】
ＯＬＴ２０４が要求メッセージ４０２をＯＮＵ−１から受信する前であっても、ＯＬＴはＯＮＵ−１から送信される最後のビットがＯＬＴに到着する時間ｔ１ｌａｓｔを知る。現在のポーリングデータ３０２のＲＴＴ情報から、ＯＬＴはＯＮＵ−１からの最初のビットがＯＬＴにいつ到着するかを知る。最初のビットは、ＯＮＵのＲＴＴ後、正確に到着する。加えて、ＯＬＴはＯＮＵ−１に特定数のバイトを承認メッセージ３０４によってＯＮＵへ送らせるので、ＯＬＴはいくつのバイト（ビット）がＯＬＴに到着するかを知っている。従って、時間ｔ１ｌａｓｔは下記のように導かれる：
【数１】
2004528740.tif 000003
上記等式において、ｔ１Ｇは承認メッセージがＯＮＵ−１へ送られた時間であり、ＲＴＴ１はＯＮＵ−１のＲＴＴであり、ＷＳ１は許容領域サイズであり、ラインレート（Ｌｉｎｅ＿Ｒａｔｅ）は光アクセスネットワークのデータ送信スピードである。
【００３４】
ＯＬＴ２０４はＯＮＵ−１から最後のビットが到着する時を知っているので、ＯＬＴは承認メッセージ５０２をＯＮＵ−２へ送ることができ、これによって図５に示されるようにＯＮＵ−２から送信される最初のビットはＯＮＵ−１から送信される最後のビットの直後に到着する。承認メッセージをＯＮＵ−２へ送るＯＬＴの時間ｔ２Ｇは下記のように導かれる：
【数２】
2004528740.tif 000004
上記等式において、保護周波数帯時間、例えば５ｎｓ、が加えられ、ＯＮＵ−２からのデータとＯＮＵ−１からのデータとの競合を避けることを確実にする。一般的に、保護周波数帯はＲＴＴのばらつきの予防やＯＮＵのメッセージ処理時間の制御を提供するものである。
【００３５】
時間ｔ＝ｔ２において、ＯＮＵ−１からのデータは、図６に示されるようにＯＬＴからの承認メッセージ３０４に応じてＯＬＴ２０４に到着する。時間ｔ２はＯＮＵ−１の現在のＲＴＴとほぼ等しい。この例において、時間ｔ２は１９９ｕｓと等しい。ＯＮＵ−１からの要求メッセージ４０２が最初に送られるので、このメッセージはＯＮＵ−１のバッファ２１２からのデータ４０８よりも先にＯＬＴによって受信される。要求メッセージ４０２のＷＳフィールドに含まれる情報（例えば、要求メッセージが送られた時にＯＮＵ−１のバッファにあるバイト数）はＯＬＴによって用いられ、ポーリングテーブルがアップデートされる。要求メッセージ４０２のＮＩＤは、ポーリングテーブルのどのエントリをアップデートするかをＯＬＴに知らせる。従って、この例において、アップデートされたＯＮＵ−１のエントリは下記のように算出できる：
【数３】
2004528740.tif 000005
従って、図６のアップデートされたポーリングテーブル６０２に示されるように、ＯＮＵ−１の「バイト」項目は３１００へとアップデートされる。しかし、許容領域サイズがＯＮＵからのデータによって十分満たされていない場合があってもよい。例えば、要求メッセージが送られた後に１つまたはそれ以上の優先順位の高いデータパケットがＯＮＵに到着する場合、ＯＮＵは優先順位の高いデータパケットを他のバッファされたデータより先に送ってもよい。可変長を有する優先順位の高いデータパケットは、許容領域を厳密に満たすものでなくてもよい。下記に述べるが、ＯＮＵが最大送信領域サイズよりも大きい領域サイズを要求する場合、同様の問題が生じる。パケットの断片化が有効になされていない場合、ＯＮＵはより少ないデータを送り、バッファ内にある残余データを放置する。上記の式を用いてポーリングテーブルをアップデートさせると、アップデートされたエントリ（ｕｐｄａｔｅｄ＿ｅｎｔｒｙ）に少なく見積もった値が生じることになる。別のアプローチはＯＬＴのためのものであり、提供されたＯＮＵからの全データが下記の式を用いて受信された後、テーブルをアップデートする：
【数４】
2004528740.tif 000006
現在のバッファされたデータを既定のＯＮＵのためにアップデートすることに加え、ＯＬＴは、承認メッセージと対応する要求が受信される時間を管理する。ＯＬＴはこの情報を用いてコンスタントにＲＴＴエントリを個別のＯＮＵに応じてアップデートする。この例において、ＯＮＵ−１の実際のＲＴＴは１９９ｕｓである。従って、アップデートされたポーリングテーブル６０２に示されるように、ポーリングテーブル３０２におけるＯＮＵのＲＴＴエントリは２００ｕｓから１９９ｕｓへと変更される。
【００３６】
ＯＮＵ−２に関して、ＯＬＴ２０４は、ＯＮＵ−１に関しての上記と同様にＯＮＵ−２からの最後のビットがＯＬＴへ到着する時間を計算する。従って、ＯＬＴは承認メッセージをＯＮＵ−３へ送る時を知り、これによりＯＮＵ−３からのデータはＯＮＵ−２からのデータ到着後間もなくしてＯＬＴへ到着する。図７に示されるように、時間ｔ＝ｔ３において、ＯＮＵ−２からのデータはＯＬＴへ到着する。アップデートされたポーリングテーブル７０２によって示されるように、ＯＮＵ−２からの要求メッセージがＯＬＴによって受信されたとき、最新のポーリングテーブル６０２に含まれる情報はＯＮＵ−２用にアップデートされる。この例において、要求メッセージはＯＬＴへ送られた実際のバイト数と同じバイト数を伝えているので、ＯＮＵ−２からの要求メッセージはＯＮＵ−２のバッファが空であることを示す。
【００３７】
同様の方法で、ＯＬＴ２０４はＯＮＵ−３から送信される最後のビットがＯＬＴへ到着する時間を計算し、次の承認メッセージをＯＮＵ−１へ送り、新たなポーリングサイクルを開始させる。一方、要求メッセージ及びＯＮＵ−３からのデータはＯＬＴによって受信される。ＯＮＵ−３からの要求メッセージはＯＬＴによって用いられ、最新のポーリングテーブル７０２を図８に示されるようにアップデート後のポーリングテーブル８０２へアップデートされる。ＯＮＵ−２が次のサイクルでポールされると、ＯＮＵ−２のための最新の「バイト」項目はゼロなので、承認メッセージの許容サイズはゼロバイトである。承認メッセージに対応して、ＯＮＵ−２はもう一度ＯＮＵ−２のバッファにおいて待機中の最後のバイト数を含む要求メッセージを送る。しかし、承認メッセージの許容サイズはゼロバイトなので、ＯＮＵ−２のバッファからのデータはＯＬＴへ送られることはない。ＯＮＵ−２からの先の要求メッセージが送られた後、ＯＮＵ−２のバッファが追加のデータを受信した場合、ＯＮＵ−２は追加のデータを下記のポーリングサイクルにおいて送ることができる。
【００３８】
光アクセスネットワーク２０２のポーリング方式に対する懸念は、ＯＬＴ２０４がバッファ内に格納されている全データの送信を各ＯＮＵに許可する場合、大容量のデータを有するＯＮＵが全帯域幅を独占してしまうということである。このような独占を避けるため、各送信用の最大送信サイズには制限を設けることができる。従って、承認メッセージを送るとき、ＯＬＴはこの最大サイズ制限を適用する。結果として、全ＯＮＵは先のサイクルで要求されたものと同じバッファ内のデータバイト数を最大サイズ制限に達するまで送ることができる。最大サイズ制限は固定されてもよい。例えば、固定最大サイズ制限は各ＯＮＵのためのサービスレベルアグリーメント（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｌｅｖｅｌ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）に基づくものであってもよい。別のアプローチとして、最大サイズ制限は動的なものであってもよい。例えば、動的な最大サイズ制限はネットワークトラフィックロードの平均値に基づくものであってもよい。
【００３９】
典型的な実施例において、承認及び要求メッセージはイーサネットフレーム間又はエスケープシーケンスを用いるイーサネットフレーム内に組み込まれる。標準イーサネットＩＥＥＥ８０２．３においては、ギガビットイーサネットは８から１０ビットのエンコーディング（例えば、媒体を介して送られる以前に全バイトは１０ビットとしてエンコードされる）を用いる。しかし、１０ビット値の全部が８ビット値の有効なエンコーディングというわけではない。１つ又はそれ以上のこれらの「有効ではない」コードは、選択されてエスケープコードを示すことができる。承認メッセージ又は要求メッセージはエスケープコードに添付することができる。エスケープコードは承認又は要求メッセージがあることを受信ユニットに伝える。ＯＬＴ２０４による承認メッセージの組み込みは図９に示される。送信におけるイーサネットフレーム９０２は図９に示される。イーサネットフレームのバイトＣの後尾は送信時間ｔＧと合致して承認メッセージ９０４を送る。ＯＬＴはその後、組み込まれたイーサネットフレーム９０８に示されるように、エスケープコード９０６と承認メッセージ９０４をイーサネットフレームのバイトＣの後尾へ挿入する。同様に、要求メッセージはイーサネットフレーム間又はイーサネットフレーム内にＯＮＵによって組み込むことができる。受信ユニットはエスケープコードを読み取ることによって制御シーケンスの先頭を認識する。受信ユニットはその後、残りの受信データを標準イーサネット受信機へ渡す前に、制御メッセージ（例えば（３）バイト）を抽出する。
【００４０】
ＯＬＴ２０４によって送信された承認メッセージは下記の式を用いて管理される：
【数５】
2004528740.tif 000007
上記の式において、括弧内の上付き文字はＯＮＵを下記のように識別する：
【数６】
2004528740.tif 000008
式（１）の最上行は、応答要求メッセージが第ｉのＯＮＵからの送信領域の後尾及び保護周波数帯時間の後に到着するように第［ｉ＋１］のＯＮＵへの承認メッセージが予定されること示す。式（１）の最下行は、同じＯＮＵからの先の要求メッセージが受信（例えば、同じＯＮＵへの連続的な承認メッセージ間での間隔は少なくともそのＯＮＵへのＲＴＴである）される前に、承認メッセージが送られることがないことを示す。承認メッセージが先の要求メッセージに含まれる要求した領域サイズ情報を必要とするので、この要件が必要である。
【００４１】
式（１）から、下記の不等式が満たされる場合、第ｉのＯＮＵへの承認メッセージ以前に、第［ｉ＋１］のＯＮＵへの承認メッセージが送られることがわかる：
【数７】
2004528740.tif 000009
従って、承認メッセージの順番は一般的に要求メッセージの順番とは異なる。ＯＮＵからの要求メッセージ及びデータ（いくらかでもあれば）は、全サイクルにおいて同じ順番でＯＬＴに到着する。しかし、承認メッセージは対応するＲＴＴ及び許容領域サイズに関連して予定されるので、承認メッセージの順番は全サイクルにおいて異なるものであってもよい。
【００４２】
承認メッセージの順番は承認メッセージの実際の送信に先立つサイクルにおいて決定されるので、第ｉのＯＮＵへの承認メッセージに先立つ第［ｉ＋１］のＯＮＵへの承認メッセージの予定は問題ではない。しかし、式（１）を用いる承認メッセージの予定は承認メッセージの予定の競合を招く。競合は、不等式（２）の左右の項目間における絶対差が承認メッセージの送信時間よりも少ない場合に生じる。
【００４３】
光アクセスネットワーク２０２のＯＬＴ２０４は、その時点で送信用に予定されている承認メッセージの予定を変更することによって、承認メッセージの予定の競合を解決するように構成されている。承認メッセージの予定の競合と関連するＯＬＴの動作は図１０を参照して説明される。ステップ１００２において、ＯＮＵ２０６、２０８、及び２１０のうち１つがＯＬＴによって選択され、承認メッセージの送信時間をスケジューリングする。ＯＮＵの選択は固定シーケンスによってあらかじめ定義されてもよいし、前述のネットワーク条件に従って動的に適用されてもよい。次に、ステップ１００４において、選択されたＯＮＵへの承認メッセージの送信時間は、式（１）を用いて暫定的に予定される。ステップ１００６において、暫定的に予定された送信時間が他のＯＮＵへの承認メッセージに対して設定された送信時間と競合するかどうかの決定がなされる。
【００４４】
競合する場合、処理はステップ１００８に進み、暫定的に予定された送信時間は、競合する承認メッセージに対して設定された送信時間の後まで遅延される。すなわち、選択されたＯＮＵへの承認メッセージ送信時間は、競合する承認メッセージがすでに送られている時間へ暫定的に変更される。選択されたＯＮＵへの承認メッセージが暫定的に変更された後、処理はステップ１００６へ戻り、暫定的に予定された送信時間が異なるＯＮＵへの承認メッセージに対して設定された送信時間と競合するかどうか別の決定がなされる。このように、選択されたＯＮＵへの承認メッセージの送信時間は、予定の競合がなくなるまで暫定的に変更される。
【００４５】
しかし、決定がステップ１００６においてなされ予定の競合がない場合、処理はステップ１０１０へ進み、選択されたＯＮＵへの最新の暫定的な予定送信時間は選択されたＯＮＵへの承認メッセージの予定送信時間として確定される。処理はその後、ステップ１００２へ戻り、次のＯＮＵが選択されそのＯＮＵに対する承認メッセージの送信時間をスケジューリングする。
【００４６】
承認メッセージの予定における競合に対するこのような解決手段を用いる結果は例を用いて説明される。この例において、現在の承認メッセージＧｊ［ｈ］は、すでに予定されている承認メッセージＧｊ［ｋ］と競合する。承認メッセージの予定における競合がＯＬＴ２０４によって検出された場合、承認メッセージＧｊ［ｈ］は承認メッセージＧｊ［ｋ］の後尾が送信された時間の後に予定される。例えば、毎秒１ギガビットの送信スピードであると仮定すると、いかなる承認メッセージの送信時間でも３２ｎｓとなる。従って、承認メッセージＧｊ［ｈ］は最大３２ｎｓ遅延される。承認メッセージＧｊ［ｈ］が承認メッセージＧｊ［ｋ］の後に予定されているということは、サイクルｊにおけるＯＮＵ−ｈからのデータはサイクルｉにおけるＯＮＵ−ｋからのデータの後に到着するものとみなされる（例えば、ｊ＞ｉ若しくはｊ＝ｉかつ［ｈ］＞［ｋ］のどちらか）。従って、承認メッセージＧｊ［ｈ］の遅延は保護周波数帯の相対的な増加を招く。この保護周波数帯の増加は、遅延された承認メッセージＧｊ［ｈ］が他の承認メッセージと競合する場合、更に増加されてもよい。極端な場合、承認メッセージＧｊ［ｈ］は最大Ｎ−１承認メッセージと競合してもよい。なお、Ｎは光アクセスネットワーク２０２に含まれるＯＮＵの数である。Ｎ＝１６及び５ｎｓの保護周波数帯時間である場合、最大で確保される遅延は０．４８ｎｓであり、保護周波数帯時間の１０パーセント（１０％）よりも少ない。前述した予定の競合を解決する手段の利点は、ＯＮＵ数の増加が保護周波数帯時間の増加を招くのみであるから、この解決手段はＮ値に関していかなる拡張性の課題を提起しないことである。
【００４７】
上述のポーリング方式を用いて、ＯＬＴ２０４の上り方向チャンネルは効果的に１００パーセント（１００％）近く利用される。しかし、ＯＬＴ上り方向チャンネル帯域幅のいくつかは、データ送信間に組み込まれなければならない要求メッセージに取り込まれる。加えて、異なるＯＮＵからの送信間における保護周波数帯は、ＯＬＴの上り方向チャンネル帯域幅のいくつかも取り込む。保護周波数帯は、ＯＬＴから様々な距離にあるＯＮＵからの光信号を受信（バーストモード受信）するＯＬＴ受信機の感度を再調整するために必要とされる時間帯を含むものである。
【００４８】
光アクセスネットワーク２０２の動作中、１つ又はそれ以上のＯＮＵはＯＮＵの不具合か出力不足のどちらかによって切断される場合がある。従って、１の実施形態において、ＯＬＴ２０４は切断されたＯＮＵを検出するようにデザインされ、この切断されたＯＮＵへ送られる承認メッセージの頻度を減少させる。切断されたＯＮＵに関連したＯＬＴにおける検出とポーリング手順は、図１１を参照して説明される。ステップ１１０２において、承認メッセージはＯＬＴから目的のＯＮＵへ送信される。次に、ステップ１１０４において、ＯＬＴはタイムアウトインターバルが過ぎるまで目的のＯＮＵからの要求メッセージを待つ。目的のＯＮＵからの要求メッセージがタイムアウトインターバル中に受信された場合、目的のＯＮＵは切断されておらず、従って処理はステップ１１０２へ戻り、他の承認メッセージが目的のＯＮＵへ次のポーリングサイクル中に送信される。しかし、目的のＯＮＵからの要求メッセージがタイムアウトインターバル中に受信されない場合、ステップ１１０６において、目的のＯＮＵは切断されていると識別される。次に、ステップ１１０８において、所定のポーリングサイクル数は切断されたＯＮＵの分スキップされる。例えば、所定のポーリングサイクル数は、切断されたＯＮＵが１分に１度だけポールされるようにデザインされてもよい。処理はその後ステップ１１０２へ戻り、他の承認メッセージは目的のＯＮＵへ送信され、目的のＯＮＵがまだ切断されているかどうかが決定される。図１１の処理フロー図に示されるように、以前に切断中とされたＯＮＵからＯＬＴが要求メッセージを受信した場合、このＯＮＵはアクティブであると識別され、次のポーリングサイクルにおいてポールされる。この手順はまた、光アクセスネットワークのコールドスタートにも利用される。
【００４９】
この実施形態において、承認メッセージは下記の式を用いてＯＮＵへ送信されるように予定される：
【数８】
2004528740.tif 000010
上記の式（３）は式（１）の修正版である。切断されたＯＮＵにおいて、このＯＮＵの最新の既定のＲＴＴ値は、切断の理由が例えばこのＯＮＵの移転かもしれないので、有効なＲＴＴ値として用いることができない。式（３）は未知のＲＴＴを有する切断されたＯＮＵへの承認メッセージをＯＬＴに予定させるものである。すなわち、式（３）は、いくつかのＯＮＵのＲＴＴ値が未知の場合、光アクセスネットワーク２０２にインターリーブスケジュールを使用させる。
【００５０】
修正された式（３）は、ＯＬＴが先のＯＮＵからの全送信を受信するまで、ＯＬＴ２０４は承認メッセージを切断されたＯＮＵ（未知のＲＴＴを有する）へ送らないことを確実にするものである。従って、突然活発になる非常に小さいＲＴＴを有する切断されたＯＮＵからのデータは、先にポールされたＯＮＵからのデータと競合することはない。加えて、切断されたＯＮＵが依然として切断状態にある場合であっても、ＯＬＴは次のＯＮＵへの承認メッセージをスケジューリングすることができる（例えば、ＯＬＴのパイプラインを満たし続ける）。理由は、切断されたＯＮＵからの応答はタイムアウトインターバル中に受信されるのみなので、切断されたＯＮＵが復活したか依然として切断されたままかを問わず、次のＯＮＵからのデータはタイムアウト時間後に安全に到着できるからである。
【００５１】
インターリーブポーリング方式を有する光アクセスネットワーク２０２の利点は、ＯＮＵを同期する必要がないということである。加えて、測距（距離／遅延の均等化）を実行する必要もない。更に、全予定及び競合の解決はＯＬＴ２０４によって実行されるので、光アクセスネットワークは、ネットワークの状況に応じて容易に予定をリアルタイムに変更することができる。ＯＮＵは新たな変数をうまく処理して取り決めをする必要はなく、全ＯＮＵがＯＬＴから受信した承認メッセージによって動かされるので、ＯＮＵは新たな設定に同調して切り替わる必要もない。
【００５２】
本発明による光アクセスネットワークにおける光信号の送信方法は、図１２を参照して説明される。ステップ１２０２において、ポーリングテーブルは、図１１を参照した上述したようにコールドスタートの手順を用いて、メモリ２２０内のＯＬＴ２０４のプロセッサ２２２によって生成される。ポーリングテーブルはＯＮＵ２０６、２０８、及び２１０からＯＬＴへの送信待機中データの現在のサイズに関する情報を含む。ステップ１２０４において、送られる承認メッセージの送信時間は予定される。次に、ステップ１２０６において、承認メッセージは、予定された送信時間に従って選択的にＯＮＵへ送信される。各承認メッセージは、受信用のＯＮＵからＯＬＴへ送信することができるデータの許可量を示す。許可量はポーリングテーブルに含まれる情報に基づくものである。ステップ１２０８において、承認メッセージはＯＮＵによって受信される。承認メッセージへの応答に際し、ステップ１２１０において、受信用のＯＮＵは要求メッセージと、受信用のＯＮＵにおいて送信待機中データの許可量とを送信する。要求メッセージは、受信用のＯＮＵにおいて送信待機中データの現在のサイズに関するアップデートされた情報を含む。次に、ステップ１２１２において、要求メッセージ及びデータの許可量はＯＬＴによって受信される。ステップ１２１４において、ポーリングテーブルは、要求メッセージに含まれるアップデートされた情報を用いてＯＬＴのプロセッサによってアップデートされる。ステップ１２１４の後、方法は進み、アップデートされたポーリングテーブルを用いてステップ１２０４から１２１４を繰り返す。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１Ａ】図１Ａは、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への下り方向トラフィックの流れを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ポイントツーマルチポイントＰＯＮにおけるＯＮＵからＯＬＴへの上り方向トラフィックの流れを示す。
【図２】図２は、本発明によるＰＯＮ技術に基づく光アクセスネットワークの構成を示す。
【図３】図３は、光アクセスネットワークのポーリング方式を示す。
【図４】図４は、光アクセスネットワークのポーリング方式を示す。
【図５】図５は、光アクセスネットワークのポーリング方式を示す。
【図６】図６は、光アクセスネットワークのポーリング方式を示す。
【図７】図７は、光アクセスネットワークのポーリング方式を示す。
【図８】図８は、光アクセスネットワークのポーリング方式を示す。
【図９】図９は、エスケープコードを使用しているＯＬＴによるイーサネットフレームへの承認メッセージの埋め込みを示す。
【図１０】図１０は、承認メッセージの予定における競合に関連するＯＬＴの動作のフロー図である。
【図１１】図１１は、切断されたＯＮＵに関連するＯＬＴの検出及びポーリング手順の処理フロー図である。
【図１２】図１２は、本発明による光アクセスネットワークにおける光データ送信方法の処理フロー図である。
【図１Ａ】
2004528740.tif 000011
【図１Ｂ】
2004528740.tif 000012
【図２】
2004528740.tif 000013
【図３】
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【図４】
2004528740.tif 000015
【図５】
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【図６】
2004528740.tif 000017
【図７】
2004528740.tif 000018
【図８】
2004528740.tif 000019
【図９】
2004528740.tif 000020
【図１０】
2004528740.tif 000021
【図１１】
2004528740.tif 000022
【図１２】
2004528740.tif 000023
【国際公開パンフレット】
2004528740.tif 000024
2004528740.tif 000025
2004528740.tif 000026
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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2004528740.tif 000069