(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と、
この親局から子局登録期間の開始時期および任意のビット情報を指定した登録要求の受付の通知を受信する登録要求受付通知受信手段と、この登録要求受付通知受信手段で受信した前記任意のビット情報と自装置の識別情報を構成するビット情報のうちの前記任意のビット情報と対応する特定のビット情報とが一致しているか否かを判別することで自装置が登録要求を行うための条件が合致しているかを判別する条件合致判別手段と、この条件合致判別手段によって条件が合致していると判別したとき前記子局登録期間の開始時期に登録要求を前記親局に送出するか否かを所定のアルゴリズムで判定する登録要求送信判定部と、この登録要求送信判定部が前記登録要求を前記親局に送出すると判定したとき前記登録要求を前記親局に送出する登録要求送出手段と、この登録要求送出手段で送出した登録要求に対する前記親局からの登録許可があったとき、これに応答して前記親局が登録した子局との間でデータ通信を行うデータ通信期間に通信を可能とする登録許可応答手段と、前記条件合致判別手段によって条件が合致していないと判別したとき、および前記登録要求送出手段によって送出した登録要求に対して登録許可がなかったとき前記登録要求受付通知受信手段を用いて次回の周期以降の周期における登録要求の受付の通知の受信を待機する通知待機手段とを備えた任意の数の子局
とを具備することを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
前記登録要求の受付の条件は、前記親局が前記登録要求の受付で通知した親局側情報とそれぞれの子局が固有に有する子局側情報とが一致することであることを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
【請求項３】
ＰＯＮシステムを構成する親局から子局登録期間の開始時期および任意のビット情報を指定した登録要求の受付の通知を受信する登録要求受付通知受信手段と、
この登録要求受付通知受信手段で受信した前記任意のビット情報と自装置の識別情報を構成するビット情報のうちの前記任意のビット情報と対応する特定のビット情報とが一致しているか否かを判別することで自装置が登録要求を行うための条件が合致しているかを判別する条件合致判別手段と、
この条件合致判別手段によって条件が合致していると判別したとき前記子局登録期間の開始時期に登録要求を前記親局に送出するか否かを所定のアルゴリズムで判定する登録要求送信判定部と、この登録要求送信判定部が前記登録要求を前記親局に送出すると判定したとき前記登録要求を前記親局に送出する登録要求送出手段と、
この登録要求送出手段で送出した登録要求に対する前記親局からの登録許可があったとき、これに応答して前記親局が登録した子局との間でデータ通信を行うデータ通信期間に通信を可能とする登録許可応答手段と、
前記条件合致判別手段によって条件が合致していないと判別したとき、および前記登録要求送出手段によって送出した登録要求に対して登録許可がなかったとき前記登録要求受付通知受信手段を用いて次回の周期以降の周期における登録要求の受付の通知の受信を待機する通知待機手段
とを具備することを特徴とするＰＯＮシステムにおける子局。
【請求項４】
前記登録要求の受付の条件は、前記親局が前記登録要求の受付で通知した親局側情報とそれぞれの子局が固有に有する子局側情報とが一致することであることを特徴とする請求項３記載のＰＯＮシステムにおける子局。
【請求項５】
ＰＯＮシステムを構成する親局とこの親局が登録した子局との間でデータ通信を行うデータ通信期間と、親局に接続された未登録の子局の登録を受け付ける子局登録期間とを１つのセットとして、これらを周期的に繰り返すとき、前記データ通信期間に前記子局登録期間の開始時期および任意のビット情報を指定して前記親局からこれに接続された子局に対して登録要求の受付を一斉に通知する登録要求受付通知ステップと、
この登録要求受付通知ステップで通知された子局のうちで登録を行おうとするものが今回の登録要求の受付の条件に合致するか否かを前記親局の通知した前記任意のビット情報と自装置の識別情報を構成するビット情報のうちの前記任意のビット情報と対応する特定のビット情報とが一致しているか否かによって判別する条件合致有無判別ステップと、
この条件合致有無判別ステップで前記今回の登録要求の受付の条件に合致すると判別した子局が前記子局登録期間の開始時期に登録要求を前記親局に送出するか否かを所定のアルゴリズムで判定する登録要求送信判定ステップと、
この登録要求送信判定ステップで前記登録要求を前記親局に送出すると判定した子局のみが前記子局登録期間の開始時期に登録要求を前記親局に送出する登録要求送出ステップと、
この登録要求送出ステップで送られてきた登録要求に対して前記親局が特定の一の子局に登録を許可するとき同一周期内の前記子局登録期間内に前記特定の一の子局にこれを通知する登録許可通知ステップ
とを具備することを特徴とするＰＯＮシステムにおける子局登録方法。
【請求項６】
前記登録要求の受付の条件は、前記親局が前記登録要求受付通知ステップで通知した親局側情報とそれぞれの子局が固有に有する子局側情報とが一致することであることを特徴とする請求項５記載のＰＯＮシステムにおける子局登録方法。
【請求項７】
前記親局側情報は前記親局が前記登録要求の受付を送出するタイミングを表わしたタイムスタンプの少なくとも一部の情報であり、前記子局側情報は自装置のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスの少なくとも一部の情報であることを特徴とする請求項６記載のＰＯＮシステムにおける子局登録方法。
【請求項８】
前記登録要求の受付を送出するタイミングは、この登録要求の受付を送出するたびに増加または減少するカウンタのカウント値に合わせて前記データ通信期間ごとに変更されるものであることを特徴とする請求項７記載のＰＯＮシステムにおける子局登録方法。
【請求項９】
前記今回の登録要求の受付の条件に合致しないと判別した子局および前記今回の登録要求の受付では前記登録許可通知ステップで前記特定の一の子局が通知されなかった場合の登録要求を行おうとする全子局が、次回以降の周期の前記登録要求受付通知ステップによる通知を待機する通知待機ステップを具備することを特徴とする請求項５記載のＰＯＮシステムにおける子局登録方法。
【請求項１０】
前記今回の登録要求の受付では前記登録許可通知ステップで前記特定の一の子局が通知されなかった場合の登録要求を行おうとするそれぞれの子局が、ランダムな回数分だけ前記登録要求受付通知ステップによる通知の受信をスキップすることを特徴とする請求項９記載のＰＯＮシステムにおける子局登録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮシステム、ＰＯＮシステムにおける子局および子局登録方法に係わり、特に親局に分岐点を介して子局が接続される際に、その子局が親局との間のデータ通信用の帯域を効率的に活用することのできるＰＯＮシステム、ＰＯＮシステムにおける子局および子局登録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムでは、親局としてのＯＬＴ（Optical Line Terminal）が光カプラを介して複数の加入者宅内装置としてのＯＮＵ（Optical Network Unit）と通信を行うようになっている。ＯＬＴはＯＮＵと通信を行う際に、大きく分けて２つの処理を行う。
【０００３】
第１の処理は、ＯＬＴが現状で幾つのＯＮＵと光回線を介して接続されているかを確認し、新たに接続が認識されたＯＮＵを登録する処理である。たとえばＰＯＮシステムにある時点でＯＮＵが新たに接続されたような場合や、ＯＬＴが何らかの原因で再起動して、今まで登録が確認されていたＯＮＵを新たに認識して登録するような場合がこの第１の処理である。
【０００４】
これに対して第２の処理は、接続が確認されて登録を行った複数のＯＮＵの間で、現段階でＯＬＴと通信を行うＯＮＵを確認して、これらのＯＮＵとの間で通信を行う際の上り方向の伝送帯域を割り当てる処理である。この第２の処理は、登録を行ったＯＮＵの一部がＯＬＴと効率的な通信を行う場合に必要な処理である。
【０００５】
後者の第２の処理については、ＯＬＴが複数のＯＮＵのうち、上りパケット信号の送信許可を与えるＯＮＵを決定して、そのＯＮＵを示す識別情報を下りパケット信号に含めて複数のＯＮＵに送信ことが本発明の関連技術として提案されている（たとえば特許文献１参照）。この関連技術では、登録された複数のＯＮＵがＯＬＴから識別情報を含む下りパケット信号を受信するので、その識別情報が自己の識別情報と一致するＯＮＵは、上りパケット信号をＯＬＴに送信することができることになる。
【０００６】
図８は、これに対して前者の第１の処理におけるＯＮＵの登録からデータ通信開始までの一連のプロセスを表わしたものである。ＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標）-Passive Optical Network）システムを例にとって説明する。ＧＥ−ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴがＯＮＵを周期的に登録して、これらの通信帯域を割り当てるようにしている。この図に示すＯＬＴは各ＯＮＵとの間でデータ通信を行うデータ通信期間と、ＯＮＵの登録のためのディスカバリ・プロセス（Discovery Process）を実施する登録処理期間とを１つのセットとして設定し、一定周期ごとにこれらが繰り返されるようにしている。
【０００７】
まずデータ通信期間の末尾の時点で、ＯＬＴはＧＡＴＥ（discovery）メッセージを、ＯＮＵ側に送信する（ステップＳ４０１）。ＯＮＵはＧＡＴＥ（discovery）メッセージを受け取ると、登録要求（REGISTER_REQ）を行う場合のグラント・スタート時間５０１を指定される。このグラント・スタート時間（Grant start）５０１からディスカバリ時間枠５０２で示される区間に各ＯＮＵは自ＯＮＵの登録処理を開始させることができる。
【０００８】
ここで、指定されたグラント・スタート時間５０１の開始点で複数のＯＮＵが登録要求（REGISTER_REQ）を行ったものとする。すると、これらの登録要求（REGISTER_REQ）はＯＬＴに至る図示しない光回線で衝突してＯＬＴ側に正しく伝達されない。
【０００９】
一般にイーサネット（登録商標）では、伝送路上でパケットが衝突すると、それぞれの送信端末がランダムな遅延時間５０３を設定して、再度の送信を試みる。このとき、それぞれの通信端末は独自に乱数を使用して遅延時間５０３を設定するので、複数の通信端末が再度送出するパケットは時間的に重複しないで伝送路に送り出される可能性が高くなる。
【００１０】
図８に示したＧＥ−ＰＯＮの場合もこれと同様であり、衝突を発生させたＯＮＵはランダムな遅延時間５０３の後に登録要求（REGISTER_REQ）を送信する。なお、この場合にも登録要求（REGISTER_REQ）同士が衝突を起こした場合には、同様にランダムな遅延時間５０３が再度設定されて、最終的に衝突が回避される。
【００１１】
このようにして登録要求（REGISTER_REQ）が正常に受信されると、ＯＬＴはこれに対応する形で登録（REGISTER）メッセージをそのＯＮＵに返送する（ステップＳ４０３）。更に、ＯＬＴは該当するＯＮＵにＧＡＴＥ（discovery）メッセージを送信して（ステップＳ４０４）、登録肯定（REGISTER_ACK）メッセージの送信の行われる期間を指定する。該当するＯＮＵはその期間に登録肯定（REGISTER_ACK）メッセージをＯＬＴに送出して（ステップＳ４０５）、登録処理のための一連のディスカバリ・ハンドシェーク（Discovery handshake）を完了させる。そこで、これ以降はＯＬＴと該当するＯＮＵの間でデータ通信（ステップＳ４０６）が可能になる。
【特許文献１】特開２００３−２６４５６９号公報（第００１２段落、第００３５段落、第００３６段落、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この図８に示した本発明に関連する第１の技術では、ディスカバリ時間枠５０２が比較的長時間設定されないと、ステップＳ４０２で示した登録要求（REGISTER_REQ）が確実にＯＬＴ側に伝達されないおそれがあった。このため、ディスカバリ・プロセス（Discovery Process）を実施する時間を短縮することができず、データ通信期間がその分だけ短くなる。
【００１３】
ところが、ディスカバリ時間枠５０２をこのように比較的長く設定しても、システム稼働中に新たに、しかも同時に複数の新規ＯＮＵが追加されることは稀である。したがって、データ通信用の帯域を実質的に減少させていることになり、通信帯域を有効活用していないという問題があった。
【００１４】
もちろん、ＯＬＴの再起動時のような場合には複数台のＯＮＵが一度に登録要求を送信してくる可能性がある。しかしながら、このような場合も比較的まれな事態であり、このために、毎周期にディスカバリ時間枠５０２を長時間に設定することは全体的な帯域使用の非効率さを肯定できるものでもない。
【００１５】
そこで本発明の目的は、親局が通信の対象となる子局の登録を、１周期ごとに必要とする時間をより短時間に設定して周期的に処理することができるようにしたＰＯＮシステム、ＰＯＮシステムにおける子局および子局登録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明では、（イ）親局と、（ロ）この親局から子局登録期間の開始時期および任意のビット情報を指定した登録要求の受付の通知を受信する登録要求受付通知受信手段と、この登録要求受付通知受信手段で受信した前記した任意のビット情報と自装置の識別情報を構成するビット情報のうちの前記した任意のビット情報と対応する特定のビット情報とが一致しているか否かを判別することで自装置が登録要求を行うための条件が合致しているかを判別する条件合致判別手段と、この条件合致判別手段によって条件が合致していると判別したとき前記した子局登録期間の開始時期に登録要求を前記した親局に送出するか否かを所定のアルゴリズムで判定する登録要求送信判定部と、この登録要求送信判定部が前記した登録要求を前記した親局に送出すると判定したとき前記した登録要求を前記した親局に送出する登録要求送出手段と、この登録要求送出手段で送出した登録要求に対する前記した親局からの登録許可があったとき、これに応答して前記した親局が登録した子局との間でデータ通信を行うデータ通信期間に通信を可能とする登録許可応答手段と、前記した条件合致判別手段によって条件が合致していないと判別したとき、および前記した登録要求送出手段によって送出した登録要求に対して登録許可がなかったとき前記した登録要求受付通知受信手段を用いて次回の周期以降の周期における登録要求の受付の通知の受信を待機する通知待機手段とを備えた任意の数の子局とをＰＯＮシステムに具備させる。
【００１７】
また、本発明では、（イ）ＰＯＮシステムを構成する親局から子局登録期間の開始時期および任意のビット情報を指定した登録要求の受付の通知を受信する登録要求受付通知受信手段と、（ロ）この登録要求受付通知受信手段で受信した前記した任意のビット情報と自装置の識別情報を構成するビット情報のうちの前記した任意のビット情報と対応する特定のビット情報とが一致しているか否かを判別することで自装置が登録要求を行うための条件が合致しているかを判別する条件合致判別手段と、（ハ）この条件合致判別手段によって条件が合致していると判別したとき前記した子局登録期間の開始時期に登録要求を前記した親局に送出するか否かを所定のアルゴリズムで判定する登録要求送信判定部と、この登録要求送信判定部が前記した登録要求を前記した親局に送出すると判定したとき前記した登録要求を前記した親局に送出する登録要求送出手段と、（ニ）この登録要求送出手段で送出した登録要求に対する前記した親局からの登録許可があったとき、これに応答して前記した親局が登録した子局との間でデータ通信を行うデータ通信期間に通信を可能とする登録許可応答手段と、（ホ）前記した条件合致判別手段によって条件が合致していないと判別したとき、および前記した登録要求送出手段によって送出した登録要求に対して登録許可がなかったとき前記した登録要求受付通知受信手段を用いて次回の周期以降の周期における登録要求の受付の通知の受信を待機する通知待機手段とをＰＯＮシステムにおける子局に具備させる。
【００１８】
更に、本発明では（イ）ＰＯＮシステムを構成する親局とこの親局が登録した子局との間でデータ通信を行うデータ通信期間と、親局に接続された未登録の子局の登録を受け付ける子局登録期間とを１つのセットとして、これらを周期的に繰り返すとき、前記したデータ通信期間に前記した子局登録期間の開始時期および任意のビット情報を指定して前記した親局からこれに接続された子局に対して登録要求の受付を一斉に通知する登録要求受付通知ステップと、（ロ）この登録要求受付通知ステップで通知された子局のうちで登録を行おうとするものが今回の登録要求の受付の条件に合致するか否かを前記した親局の通知した前記した任意のビット情報と自装置の識別情報を構成するビット情報のうちの前記した任意のビット情報と対応する特定のビット情報とが一致しているか否かによって判別する条件合致有無判別ステップと、（ハ）この条件合致有無判別ステップで前記した今回の登録要求の受付の条件に合致すると判別した子局が前記した子局登録期間の開始時期に登録要求を前記した親局に送出するか否かを所定のアルゴリズムで判定する登録要求送信判定ステップと、（ニ）この登録要求送信判定ステップで前記した登録要求を前記した親局に送出すると判定した子局のみが前記した子局登録期間の開始時期に登録要求を前記した親局に送出する登録要求送出ステップと、（ホ）この登録要求送出ステップで送られてきた登録要求に対して前記した親局が特定の一の子局に登録を許可するとき同一周期内の前記した子局登録期間内に前記した特定の一の子局にこれを通知する登録許可通知ステップとをＰＯＮシステムにおける子局登録方法に具備させる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、親局に対して登録要求を行う子局が複数存在する場合でも、登録要求を行うことのできる条件を設定して、これに合致する子局のみが登録要求を行うことにしたので、子局同士が登録要求を行う際に競合の生じる確率を下げ、競合により衝突が生じた場合の対処期間を子局を登録するために割り当てる期間に含めないことにした。これにより、データ通信期間の割合を増加させることができ、効率的な通信が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態におけるＰＯＮシステムとしてのＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標）-Passive Optical Network）システムの要部を表わしたものである。本実施の形態のＧＥ−ＰＯＮシステム１００は、光ファイバ加入者通信網のセンタ局側の終端装置としてＯＬＴ（Optical Network Unit）１０１を備えている。ＯＬＴ１０１は、光カプラ１０２によって光回線１０３0が最大で３２分岐されて、分岐後の第１〜第ｍの光回線１０３1〜１０２mが、それぞれの加入者宅に設置している第１〜第ｍのＯＮＵ（Optical Network Unit）１０４1〜１０４mと接続されるようになっている。図１では第１のＯＮＵ１０４1の構成を具体的に示している。第２〜第ｍのＯＮＵ１０４2〜１０４mの内部の構成は第１のＯＮＵ１０４1の内部の構成と同一のため、それらの図示および説明は省略する。第１のＯＮＵ１０４1には、第１の加入者宅の第１の通信端末１０５1が接続されている。
【００２２】
第１のＯＮＵ１０４1は、光カプラ１０２によって分岐された後の第１の光回線１０３1と接続された光接続部１１１と、加入者宅の第１の通信端末１０５1と接続された端末接続部１１２を備えている。ＯＬＴ１０１から第１のＯＮＵ１０４1に送られてきたデータは、光接続部１１１に入力され、受信部１１３で受信される。そして受信バッファ１１４に一時的に格納された後、受信解析部１１５に送られて、そのデータが制御用のデータであるか、第１の通信端末１０５1宛てのデータであるかの判定が行われるようになっている。
【００２３】
受信解析部１１５は受信したデータが制御用のデータであると判定した場合、この内容を制御部１１６に通知する。また、受信解析部１１５は受信したデータが第１の通信端末１０５1宛てのデータであると判定した場合には、これを端末接続部１１２を経由して第１の通信端末１０５1に送信するようになっている。
【００２４】
一方、第１の通信端末１０５1から第１のＯＮＵ１０４1に入力されたデータは、端末接続部１１２から送信解析部１１７に送られる。送信解析部１１７はそのデータがネットワーク側へ送信されるデータであるかを判別する。ネットワーク側へ送信されるデータである場合、そのデータは送信バッファ１１８に一時的に格納された後に送信部１１９に送られる。そして、制御部１１６が指示した時間に送信部１１９はこれを光接続部１１１を経由してＯＬＴ１０１側にデータ送信するようになっている。
【００２５】
制御部１１６は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、このＣＰＵによって実行される制御プログラムを格納したり各種のデータを一時的に格納する図示しないメモリとを備えており、各種の制御を行うようになっている。制御部１１６は、計時動作を行うタイマ１２１と、自ＯＮＵの登録要求（REGISTER_REQ）が発生したときにこの送信の可否を判定する登録要求送信判定部１２２およびＯＬＴ１０１に対する登録要求（REGISTER_REQ）の可否を判別する際に使用する遅延（Delay）カウンタ１２３と接続されている。
【００２６】
ところで、本実施の形態のＧＥ−ＰＯＮシステム１００で、ＯＬＴ１０１は第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４mという複数のＯＮＵと接続され、これらの間でデータの通信を行うことを前提としている。このため、ＯＬＴ１０１はこれと接続されるＯＮＵ１０４の登録を行う。ＧＥ−ＰＯＮシステム１００に新たにＯＮＵ１０４が追加される場合も同様である。
【００２７】
ＯＬＴ１０１は登録したＯＮＵ１０４からの通信要求にしたがって、通信用の帯域をこれら要求したＯＮＵ１０４に分配するという機能を備えている。ここで、第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４mからＯＬＴ１０１に至る光回線は、光カプラ１０２とＯＬＴ１０１の部分で共通している。したがって、通信要求を行ったそれぞれのＯＮＵ１０４が時間的に重複してデータの送信を行うと衝突が発生することになる。そこで、このような衝突を防止するためにＯＬＴ１０１は通信要求を行ったそれぞれのＯＮＵ１０４に対して送信可能な時間を指定するようにしている。
【００２８】
このような本実施の形態のＧＥ−ＰＯＮシステム１００を第１のＯＮＵ１０４1側で実現するために、受信解析部１１５は光接続部１１１で受信したデータの解析結果が、ＯＬＴ１０１側が登録要求を受け付けるためのメッセージとしてのＧＡＴＥ（discovery）メッセージであるかどうかを判別するようにしている。そして、ＧＡＴＥ（discovery）メッセージであると判別した場合には、自ＯＮＵ１０４1が登録要求を行う条件を満たしているかどうかを調べるために、このＧＡＴＥ（discovery）メッセージに含まれるタイムスタンプ（Timestamp）およびこのＧＡＴＥ（discovery）メッセージのグラント（Grants）内のデータを制御部１１６に通知するようにしている。
【００２９】
制御部１１６は、自ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと、通知されたタイムスタンプの値を比較する。そして、それらの下１桁（４ビット）が一致するかどうかを判別する。その結果、下１桁（４ビット）が一致しなかった場合には、自ＯＮＵ１０４1が登録要求を行う条件を満たしていないものとして、通知されたＧＡＴＥ（discovery）メッセージを無視する。
【００３０】
これに対して、それらの下１桁（４ビット）が一致した場合、制御部１１６は、自ＯＮＵ１０４1が登録要求を行う前提を満たすものとして遅延カウンタ１２３をカウントアップするようになっている。ここで登録要求を行う前提を満たすものとしたのは、第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４mの中には通知されたタイムスタンプの下１桁（４ビット）の値が自ＭＡＣの対応する値と一致するものが複数存在することが皆無ではないからである。一致するＯＮＵ１０４が同時に複数存在するような場合には、他のアルゴリズムを用いることによって、これらのＯＮＵ１０４の送信の可否を決定するようにすればよい。
【００３１】
ところで、自ＯＮＵ１０４1が登録要求を行う前提を満たすものとして遅延カウンタ１２３をカウントアップしたら、制御部１１６はカウントアップ後のカウント値と前記した自ＭＡＣとを登録要求送信判定部１２２に通知するようになっている。登録要求送信判定部１２２は、送られてきたカウント値と自ＭＡＣを用いて、今回のＧＡＴＥ（discovery）メッセージに対して登録要求（REGISTER_REQ）を自分が送信してよいか、送信せず見送るかを判定する。そして、その結果を制御部１１６に通知するようになっている。判定には前記したアルゴリズムが用いられてよい。
【００３２】
登録要求送信判定部１２２から登録要求の送信を行う旨の判定結果の通知を受け取った制御部１１６は、送信解析部１１７に対して登録要求を送信する指示を出す。このとき制御部１１６は、ＧＡＴＥ（discovery）メッセージのグラント内で指示されている登録要求を送信開始してもよい時間としてのグラント・スタート（Grant start）時間も、併せて送信解析部１１７に通知するようになっている。また制御部１１６は、このグラント・スタート時間の開始に合わせてタイマ１２１を起動する。送信解析部１１７は、制御部１１６から指示された時間になると、登録要求の送信をＯＬＴ１０１に対して行うことになる。
【００３３】
なお、タイマ１２１はグラント・スタート時間の開始から所定の時間を計時し、この間にＯＬＴ１０１から自ＯＮＵ１０４1宛ての登録（REGISTER）メッセージが受信されなかった場合には登録要求が認められなかったことを判別するために使用される。この場合、自ＯＮＵ１０４1はタイマ１２１をリセットして、ＯＬＴ１０１から再びＧＡＴＥ（discovery）メッセージが送られてくることを待機することになる。このとき、遅延カウンタ１２３のカウンタ値はクリアしない。
【００３４】
さて、自ＯＮＵ１０４1が登録要求の送信をＯＬＴ１０１に対して送信し、タイマ１２１が前記した所定の時間を計時する前にＯＬＴ１０１から自ＯＮＵ（この例の場合、第１のＯＮＵ１０４1）宛の登録（REGISTER）メッセージを受信して、ＬＬＩＤ（Logical Link Identify）を割り当てられたものとする。この場合、自ＯＮＵ１０４1の制御部１１６はタイマ１２１の計時動作を停止させる。そして、その後のＧＡＴＥメッセージで指定された送信帯域（時間）に制御部１１６は、登録肯定信号（REGISTER_ACK）を送信する。これでＯＬＴへの第１のＯＮＵ１０４1の登録が完了することになる。
【００３５】
図２は、本実施の形態におけるＯＬＴの構成を表わしたものである。ＯＬＴ１０１は、光回線１０３0を接続した光接続部１３１と、図示しない広域イーサネット（登録商標）あるいはインターネット等のネットワーク１０７に接続されたネットワーク接続部１３２を備えている。図１に示した第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４mのいずれかからＯＬＴ１０１に送られてきたデータは、光接続部１３１に入力され、受信部１３３で受信される。そして受信バッファ１３４に一時的に格納された後、受信解析部１３５に送られて、そのデータが制御用のデータであるか、ネットワーク１０７に送出されるデータであるかの判定が行われるようになっている。
【００３６】
受信解析部１３５は受信したデータが制御用のデータであると判定した場合、この内容を制御部１３６に通知する。また、受信解析部１３５は受信したデータがネットワーク１０７上に送出されるデータであると判定した場合には、これをネットワーク接続部１３２を経由してネットワーク１０７に送出するようになっている。
【００３７】
一方、ネットワーク１０７からＯＬＴ１０１に送られてきたデータは、ネットワーク接続部１３２から送信解析部１３７に送られる。送信解析部１３７はそのデータが図１に示した第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４m側へ送信されるデータであるかを判別する。第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４m側へ送信されるデータである場合、そのデータは送信バッファ１３８から送信部１３９に送られ、光接続部１３１を経由して光回線１０３0にデータの送出が行われることになる。
【００３８】
一方、制御部１３６は新規のＯＮＵを登録するために、周期的に前記したＧＡＴＥ（discovery）メッセージを制御部１３６から送信解析部１３７を経由して光回線１０３0へ送出するようになっている。このとき、制御部１３６はこれに接続されたＧＡＴＥ（discovery）送信カウンタ部１４１をチェックして、送信するＧＡＴＥ（discovery）メッセージに含まれるタイムスタンプ（Timestamp）の下１桁（４ビット）の値が「０ｘ０」〜「０ｘｆ」を繰り返すタイミングとなるような制御を行うようになっている。
【００３９】
以上のような本実施の形態のＧＥ−ＰＯＮシステム１００のＯＬＴ１０１側の動作を次に具体的に説明する。
【００４０】
図３は、ＯＮＵの登録期間の繰り返しの様子を前記した本発明の関連技術と本実施の形態との間で比較したものである。同図（ａ）が関連技術の場合を、また同図（ｂ）が本実施の形態の場合を示している。両者ともに、データ通信期間にＯＬＴからそれぞれのＯＮＵに対してＧＡＴＥ（discovery）メッセージが送られ、この後に、ディスカバリ・プロセス（Discovery Process）を実施するためのＯＮＵ登録期間が設定される。以上の１組の期間の周期的な繰り返しによって、ＯＬＴはＯＮＵを新たに登録することができる。後に説明する仕組みによって、本実施の形態におけるＯＮＵの登録期間は関連技術のそれよりも短時間に設定されている。
【００４１】
図４は、本実施の形態におけるＯＮＵの登録からデータ通信開始までの一連のプロセスを表わしたものである。図１〜図３と共に説明を行う。まず、ＯＬＴ１０１内の制御部１３６はデータ通信期間の末尾の時点でＧＡＴＥ（discovery）メッセージを第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４m側へ送信させる（ステップＳ２０１）。第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４mは、このＧＡＴＥ（discovery）メッセージによって登録要求を開始するためのグラント・スタート（Grant start）時間１５１を指定される。このグラント・スタート（Grant start）時間１５１からディスカバリ時間枠１５２で示される区間に第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４mのうちの任意のものが登録要求（REGISTER_REQ）を行うことで（ステップＳ２０２）、自ＯＮＵの登録処理を開始させることができる。
【００４２】
ただし、本実施の形態の場合には、これら登録要求（REGISTER_REQ）を行おうとするＯＮＵ１０４が自ＭＡＣアドレスの下１桁とタイムスタンプの下１桁（４ビット）を比較して、これが一致することがこの要求を実行する要件となる。したがって、わずかの確率であるが複数のＯＮＵ１０４が登録要求（REGISTER_REQ）を実行する可能性がある。また、いずれのＯＮＵ１０４も登録要求（REGISTER_REQ）を行えない場合も多い。しかしながら、いずれにせよ本発明の関連技術と異なり、衝突したＯＮＵ１０４の間でランダムな遅延時間を設定して登録のための時間を個々に割り振る必要がないので、図３に示すようにＯＮＵの登録期間は大幅に短縮することができる。
【００４３】
ＯＮＵ１０４が登録要求（REGISTER_REQ）を行い、ＯＬＴ１０１がこれに対応する形で登録（REGISTER）メッセージを送出したら（ステップＳ２０３）、該当するＯＮＵ１０４はＧＡＴＥ（discovery）メッセージ（ステップＳ２０４）で指定された時間内に、登録肯定（REGISTER_ACK）メッセージをＯＬＴ１０１に送出して（ステップＳ２０５）、登録処理のための一連のディスカバリ・ハンドシェーク（Discovery handshake）を完了させる。そこで、これ以降はＯＬＴ１０１とＯＮＵ１０４の間でデータ通信が可能になる（ステップＳ２０６）。
【００４４】
図５は、ＧＡＴＥ（discovery）メッセージの構成を具体的に表わしたものである。図４のステップＳ２０４でＯＬＴ１０１が送出するＧＡＴＥ（discovery）メッセージは、「デェスティネーション・アドレス（Destination）］、「ソース・アドレス（Source Address）等のフレームで構成されている。この中の「タイムスタンプ（Timestamp）」というフレームは、ＧＡＴＥ（discovery）メッセージの送信時のローカル時間を示している。したがって、ＧＡＴＥ（discovery）メッセージを受信する第１〜第ｍのＯＮＵ１０４1〜１０４mはタイムスタンプで表わされるこのローカル時間を基準として、次のステップＳ２０５による登録肯定（REGISTER_ACK）メッセージの送出タイミングを決定することになる。
【００４５】
また、この図５に示したＧＡＴＥ（discovery）メッセージにおける「Ｄａｔａ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄ／Ｐａｄ」フレームの「Ｇｒａｎｔｓ」では、グラント・スタート（Grant start）時間とグラントが行われる時間長（length）が指定されるようになっている。
【００４６】
図６は、以上のような動作を可能とするＯＮＵ側の登録処理の流れを表わしたものである。この処理は、図１に示した制御部１１６内の前記したＣＰＵが前記した制御プログラムを実行することによって実現する。図１および図２と共に説明する。
【００４７】
まず、制御部１１６は自ＯＮＵ１０４が未登録であるかを判別し（ステップＳ３０１）、登録されていれば（Ｎ）、なんらの登録処理も行うことなく処理を終了する（エンド）。自ＯＮＵ１０４が未登録である場合には（ステップＳ３０１：Ｙ）、ＯＬＴ１０１からＧＡＴＥ（discovery）メッセージが送られてきたらこれを受信する（ステップＳ３０２）。そして、前記したように自ＭＡＣアドレスと、通知されたタイムスタンプの値を比較して、それらの下１桁（４ビット）が一致すれば（ステップＳ３０３：Ｙ）、遅延カウンタ１２３をカウントアップして（ステップＳ３０４）、そのカウント値と自ＭＡＣアドレスから登録要求（REGISTER_REQ）の送信の可否を判定する（ステップＳ３０５）。このときの判定値の算出方法は可となる確率が１／４の場合（３／４の場合は送信不可となる。）には、４進のランダム値となる演算を行う。ステップＳ３０３で比較対象が一致しなければ（Ｎ）、ステップＳ３０２に処理が戻る。
【００４８】
ステップＳ３０５の判定結果が送信を可とするものであった場合には（ステップＳ３０６：Ｙ）、グラント・スタート（Grant start）時間を起点に登録要求をＯＬＴ１０１に送信する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０５の判定結果が送信を不可とするものであった場合には（Ｎ）、ステップＳ３０２に処理が戻る。
【００４９】
ステップＳ３０７の処理を行ったら、制御部１１６はタイマ１２１の計時動作を開始させる（ステップＳ３０８）。そして、計時が満了するまでにＯＬＴ１０１から自ＯＮＵ宛の登録（REGISTER）メッセージが受信された場合には（ステップＳ３０９：Ｎ、ステップＳ３１０：Ｙ）、ＯＬＴ１０１からＧＡＴＥ（discovery）メッセージが受信されるのを待機する（ステップＳ３１１）。そして、ＧＡＴＥ（discovery）メッセージが受信されたら（Ｙ）、これによって割り当てられた送信帯域で登録肯定信号（REGISTER_ACK）を送信する（ステップＳ３１２）。これにより、ＯＬＴ１０１への自ＯＮＵの登録が完了し、割してられた帯域でＯＬＴ１０１との通信が開始されることになる（ステップＳ３１３）。
【００５０】
これに対して、自ＯＮＵ宛の登録（REGISTER）メッセージがタイマ１２１の計時動作が満了する前に来なかった場合には（ステップＳ３０９：Ｙ）、このタイマ１２１のカウント値がリセットされてその動作が停止し（ステップＳ３１４）、ステップＳ３０２に処理が戻ることになる。
【００５１】
図７は、ＯＬＴの処理の様子を表わしたものである。この処理は、図２に示した制御部１３６内の前記したＣＰＵが前記した制御プログラムを実行することによって実現する。図１および図２と共に説明する。制御部１３６はＯＬＴ１０１内の図示しない時計機構を用いて、ＯＮＵ１０４の登録期間としてのディスカバリ・プロセス（Discovery Process）区間（図３（ｂ）参照）が到来したかどうかをチェックしている（ステップＳ３３１）。このディスカバリ・プロセス（Discovery Process）区間外であれば（Ｎ）、ＯＬＴ１０１は登録した各ＯＮＵ１０４との間でデータ通信を行う（ステップＳ３３２）。なお、本実施の形態におけるディスカバリ・プロセス（Discovery Process）区間は、図３（ａ）で示した本発明の関連技術のそれよりも、遥かに短い区間となる。
【００５２】
ディスカバリ・プロセス（Discovery Process）区間が開始すれば（ステップＳ３３１：Ｙ）、制御部１３６はＧＡＴＥ（discovery）送信カウンタ部１４１のカウントアップを行う（ステップＳ３３３）。そして、そのカウント値が最大値に到達した場合には（ステップＳ３３４：Ｙ）、カウント値を初期値にリセットして（ステップＳ３３５）、タイムスタンプ（Timestamp）の下１桁がカウント値となるタイミングでＧＡＴＥ（discovery）メッセージを送信する（ステップＳ３３６）。ＧＡＴＥ（discovery）送信カウンタ部１４１のカウント値が最大値になっていない場合には（ステップＳ３３４：Ｎ）、そのままステップＳ３３６に進んで、その示すタイミングでＧＡＴＥ（discovery）メッセージを送信する。
【００５３】
この後、制御部１３６はディスカバリ時間枠１５２（図４参照）が経過する前まで登録要求（REGISTER_REQ）の受信を待機する（ステップＳ３３７、ステップＳ３３８）。この期間内に登録要求（REGISTER_REQ）を受信したら（ステップＳ３３７：Ｙ）、そのＯＮＵ１０４について登録の可否を判定する（ステップＳ３３９）。そして、登録可のＯＮＵ１０４にＬＬＩＤ（Logical Link Identify）を割り当てて、このＯＮＵ１０４に登録（REGISTER）メッセージを送信する（ステップＳ３４０）。そして、このＬＬＩＤ（Logical Link Identify）向けにＧＡＴＥメッセージを送信する（ステップＳ３４１）。この後、該当するＯＮＵ１０４から登録肯定信号（REGISTER_ACK）が送られてきて（ステップＳ３４２：Ｙ）、登録のための一連のハンドシェークを終了させる（リターン）。ディスカバリ時間枠を経過した時には（ステップＳ３３８：Ｙ）、処理が最初のステップＳ３３１に戻ることになる。
【００５４】
以上説明した本実施の形態では、ＯＮＵ登録期間を短くし、その分データ通信帯域を大きくすることが可能になる。
【００５５】
＜発明の変形可能性＞
【００５６】
なお、実施の形態ではＧＡＴＥ（discovery）メッセージの受信に対して自ＭＡＣアドレスとそのタイムスタンプの値の下１桁（４ビット）の一致および不一致で最初の判定を行っているが、１台のＯＬＴに対して接続可能なＯＮＵの数に応じて比較するビット数を変更するようにしてもよい。また、ＯＬＴが最初の判定のためにタイムスタンプではなくグラント・スタート（Grant start）の下１桁（４ビット）の値が「０ｘ０」から「０ｘｆ」を繰り返すタイミングとなるような制御を行い、ＯＮＵも最初の判定をグラント・スタート（Grant start）と比較するという仕様としてもよい。
【００５７】
また、実施の形態ではＧＥ−ＰＯＮシステムについて説明を行ったが、他のＰＯＮシステムにおいても本発明を同様に適用することができることは当然である。
【００５８】
更に実施の形態で説明したように、タイムスタンプと子局のＭＡＣアドレスの所定ビットを比較するようにすると、ＭＡＣアドレスの所定ビットが同一の子局が存在する場合、これらの登録要求（REGISTER_REQ）のパケットが常に衝突する危険性がある。このような場合には、それぞれの子局がＧＡＴＥ（discovery）メッセージに対する登録要求（REGISTER_REQ）をスキップする回数を乱数を使用してランダムに定めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施の形態におけるＧＥ−ＰＯＮシステムの要部を表わしたシステム構成図である。
【図２】本実施の形態におけるＯＬＴの構成を表わしたブロック図である。
【図３】ＯＮＵの登録期間の繰り返しの様子を本発明の関連技術と本実施の形態とで比較した説明図である。
【図４】本実施の形態におけるＯＮＵの登録からデータ通信開始までの一連のプロセスを表わした説明図である。
【図５】ＧＡＴＥ（discovery）メッセージの構成を示した説明図である。
【図６】本実施の形態におけるＯＮＵ側の登録処理の流れを表わした流れ図である。
【図７】本実施の形態におけるＯＬＴの処理の様子を表わした流れ図である。
【図８】本発明の関連技術におけるＯＮＵの登録からデータ通信開始までの一連のプロセスを表わした説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  ＧＥ−ＰＯＮシステム
１０１  ＯＬＴ（親局）
１０４  ＯＮＵ（子局）
１０５  通信端末
１１６、１３６  制御部
１２１  タイマ
１２２  登録要求送信判定部
１２３  遅延カウンタ
１４１  ＧＡＴＥ（discovery）送信カウンタ部
【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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【図７】
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【図８】
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