(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークにおいて利用可能伝送チャネル帯域幅のグラントを発生するグラント発生装置であって、
第１のサイズの前記利用可能伝送チャネル帯域幅に対応するグラントを格納する第１のグラントテーブルと、
第２のサイズの前記利用可能伝送チャネル帯域幅に対応するグラントを格納する少なくとも１つの他のグラントテーブルと、
前記第１および前記少なくとも１つの他のグラントテーブルに連結され、予め決められたパターンに従って前記第１のテーブルからの第１の数のグラントと前記他のグラントテーブルからの少なくとも第２の数のグラントとを分配するグラント分配器と、
を具備し、
前記グラント分配器が、前記第１および前記少なくとも１つの他のグラントテーブルに連結されたクロック分周器を含み、該クロック分周器が、第１の数のグラント選択を前記第１のグラントテーブルに供給し、少なくとも第２の数のグラント選択を前記他のグラントテーブルに供給し、前記第１および第２の数のグラント選択が、前記第１および第２の数のグラントに対応する装置。
【請求項２】
前記クロック分周器と前記第１および他のグラントテーブルそれぞれとの間に連結された第１のアドレスカウンタと少なくとも第２のアドレスカウンタとを更に具備し、該第１および第２のアドレスカウンタが、前記クロック分周器からの前記グラントテーブル選択に従って前記第１および他のグラントテーブルのグラントテーブル位置を逐次選択するよう動作可能である請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１および他のグラントテーブルの出力と前記クロック分周器の出力とに連結されたマルチプレクサを更に具備し、前記クロック分周期が、該クロック分周器のグラント選択に基づいて前記マルチプレクサの適当な入力ポートを該マルチプレクサからのグラントの出力に対して選択する請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記グラント発生器が、ＮのグラントテーブルとＮの対応するアドレスカウンタとを含み、更に（Ｎ−１）のクロック分周器と（Ｎ−１）のマルチプレクサとを含み、該クロック分周期および該マルチプレクサが、再帰的構造で前記Ｎのグラントテーブルおよびアドレスカウンタに連結される請求項２記載の装置。
【請求項５】
ネットワークにおいて利用可能伝送チャネル帯域幅のグラントを発生するグラント発生装置であって、
第１のサイズの前記利用可能伝送チャネル帯域幅に対応するグラントを格納する第１のグラントテーブルと、
第２のサイズの前記利用可能伝送チャネル帯域幅に対応するグラントを格納する少なくとも１つの他のグラントテーブルと、
前記第１および前記少なくとも１つの他のグラントテーブルに連結され、予め決められたパターンに従って前記第１のテーブルからの第１の数のグラントと前記他のグラントテーブルからの少なくとも第２の数のグラントとを分配するグラント分配器と、
を具備し、
前記第１のグラントテーブル、前記少なくとも１つの他のグラントテーブルおよび前記グラント分配器が、後続するレベルでより細かい粒度のグラントを生成するよう再帰的に結合される装置。
【請求項６】
受動光ネットワークにおいて帯域幅グラントを生成する方法であって、
第１の帯域幅粒度のグラントを格納する第１のグラントテーブルを提供するステップと、
少なくとも第２の帯域幅のグラントを格納する少なくとも１つの他のグラントテーブルを提供するステップと、
前記第１のグラントテーブルと前記他のグラントテーブルとから、下り方向に、前記ＰＯＮに連結されたＯＮＴ装置にグラントを分配し、１つの完全なグラントサイクルに亙って、前記第１のテーブルから第１の数のグラントを分配し、前記第２のテーブルから第２の数のグラントを分配し、該グラントサイクルは完了すると繰返すステップと、
を含み、
前記第１のグラントテーブル、前記第２のグラントテーブルおよび前記グラント分配器を、後続するレベルでより細かい粒度のグラントを生成するよう再帰的に連結する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して非同期転送モード（Asynchronous Transfer Mode（ＡＴＭ））通信システムに関し、特に、受動光ネットワーク（Passive Optical Network（ＰＯＮ））を採用するＡＴＭ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非同期転送モード−受動光ネットワーク（Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Networks（ＡＴＭ−ＰＯＮ））は、ファイバ・ツー・ザ・ホーム（Fiber-To-The-Home（ＦＴＴＨ））／ファイバ・ツー・ザ・ビルディング（Fiber-To-The-Building（ＦＴＴＢ））環境において、エンドユーザに対するファイバベースアクセスネットワークの将来有望な解決法と考えられている。ＡＴＭ−ＰＯＮは、受動光スプリッタ／マージャ（merger）が、下り方向に同報通信（broadcasting）を提供し上り方向に併合処理（merging）を提供するツリートポロジを利用する。一般に、スプリッタ／マージャは、上り方向には単一の光加入者線端局装置（Optical Line Termination unit（ＯＬＴ））に、下り方向には複数の光ネットワーク終端装置（Optical Network Termination unit（ＯＮＴ））に連結することにより、ツリートポロジを提供する。ＯＬＴは、光アクセスネットワークのネットワーク側インタフェースを提供し、ＯＮＴは光アクセスネットワークに顧客側インタフェースを提供する。ＯＮＴからのすべての着信ＡＴＭセルは、ＯＬＴへの途中で光マージャにより結合されて１つのセルストリームになるため、適当な予防的機構が採用されない限り、異なるＯＮＴからの上流（ＯＮＴからＯＬＴ）セル間に衝突が起こる可能性がある。
【０００３】
ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８３．１によれば、ＯＮＴからの上りセル転送を制御するために、グラント（grant）割付技術が使用される。グラントは、指定されたスロットで１上りセルを送信する、ＯＮＴに対するＯＬＴからの許可（permission）である。グラントは、下り方向の物理レイヤ保守運用（Physical Layer Operation and Maintenance（ＰＬＯＡＭ））セルで運ばれる。この機構により、ＯＬＴは、上りセル伝送においてＯＮＴに対し完全な制御を有し、すべてのＯＮＴがレンジング（ranging）後に同じ論理距離に配置されると、それらの間の衝突が発生するのを防止する。標準１５５．５２／１５５．５２メガビット／秒ＰＯＮの下りフレームフォーマットは、２つのＰＬＯＡＭセルを備えた５６のＡＴＭセルを含み、フレーム毎に合計５３の上りグラントに対し、第１のＰＬＯＡＭセルは２７の上りグラントを有し、第２のＰＬＯＡＭセルは２６の上りグラントを有する。上りフレームフォーマットは、セル毎に３オーバヘッドバイトを備えた５３のセルを含む。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
受動光ネットワーク（ＰＯＮ）においてグラントを生成する１つの方法は、（静的）グラントテーブルを使用するというものである。この技術では、各ＰＬＯＡＭセルは、逐次、グラントテーブルからの次の２７／２６エントリを下り方向にＯＮＴに分配する。理解されるように、上り帯域幅が可能にする各テーブルエントリは、次のように計算することができる。すなわち、（総上り帯域幅）／（テーブルサイズ）である。また、ソフトウェア制御およびコンピュータロジック制御技術等、グラント生成の他の方法もある。ソフトウェア制御によるグラント生成の欠点は、それに関連してＣＰＵオーバヘッドが比較的大きいということである。更に、コンピュータロジック制御によるグラント生成技術は、実現が過度に複雑であるとみなされるか、または不適当に低い性能を提供するとみなされる。したがって、コンピュータロジック制御技術は、まだＰＯＮにおけるグラント生成の実行可能な選択肢ではない。上記方法の中で、単一のグラントテーブルを使用する方法は、任意に細かい粒度（granularity）を有し、一定のソフトウェアオーバヘッドを必要としないため、最も魅力的である。しかしながら、細粒度を達成するために過度に大きいサイズのグラントテーブルが必要であるという重大な欠点がある。細粒度は、たとえばＰＬＯＡＭグラントに有効に適応するために望ましい。したがって、細粒度グラントもまた提供することができる受動光ネットワークで使用するための簡易グラント生成技術を提供する必要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるマルチテーブルベースのグラント発生器は、テーブルを用いる方法の簡易性を維持しながら、帯域幅粒度の問題を解決する。本発明によるグラント発生器は、ＡＴＭ  ＰＯＮにおけるセルの上り伝送の調整に対し、細粒度のグラントを提供する。異なる帯域幅粒度を有する複数のグラントテーブルは、簡単なグラント分配機構によって互いに連結される。多数の異なる粒度を達成するために、グラントテーブルおよびグラント分配機構を再帰的にリンクすることができる。
【０００６】
本発明のグラント発生器は、マルチプレクサ、クロック分周器およびアドレスカウンタの組合せを有する複数のグラントテーブルに基づく。グラント発生器は、サイズの大きいグラントテーブル無しに、データグラントおよびＰＬＯＡＭグラントに対し、大きい方の帯域幅と小さい方の帯域幅とを共に提供する。本発明の例示的な実施の形態では、１つのサイズの帯域幅グラント、たとえばデータグラントに対し第１のグラントテーブルが使用され、他のサイズの帯域幅グラント、たとえば低帯域幅データグラントおよびＰＬＯＡＭグラントに対し第２のグラントテーブルが使用されることによって、粒度が改良される。クロック分周器は、対応するアドレスカウンタを介してグラントテーブルの各々に連結する。クロック分周器は、１つの完全なサイクルに亙って各テーブルから一定数の帯域幅グラントを提供する。また、クロック分周器は、マルチプレクサの適当な入力ポートを選択し、各グラントテーブルからのグラントは、それぞれそれを介して伝送される。可変サイズの帯域幅グラントを発行する能力を有することにより、粒度が大幅に改良され、それによって帯域幅のより有効な使用が可能になる。より詳細には、細粒度をもたらすために必要であると通常考えられる過度に大きいグラントテーブルを必要とすることなく、より細かい粒度のグラントを発行することができる。
【０００７】
同様の参照符で同様の要素を参照する図面とともに、本発明の以下の詳細な説明を考慮することにより、本発明をより完全に理解することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
ファイバ・ツー・ザ・ホーム（Fiber-To-The-Home（ＦＴＴＨ））／ファイバ・ツー・ザ・ビルディング（Fiber-To-The-Building（ＦＴＴＢ））環境でエンドユーザと通信するために使用されるファイバベースアクセスネットワークでは、非同期転送モード−受動光ネットワーク（Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network（ＡＴＭ−ＰＯＮ））が使用されている。図１は、基本的なツリートポロジで構成される例示的なＡＴＭ−ＰＯＮ１０を示す。受動光スプリッタ／マージャ１２は、上り方向には単一の光加入者線端局（Optical Line Termination（ＯＬＴ））装置１４に、下り方向には複数の光ネットワーク終端(Optical Network Termination（ＯＮＴ））装置１６に連結する。受動光スプリッタ／マージャ１２は、下り方向に同報通信（broadcasting）を提供し、上り方向に併合処理（merging）を提供する。図１に示す例示的なＡＴＭ−ＰＯＮにおいて、およびフルサービスアクセスネットワーク（Full Service Access Network（ＦＳＡＮ））イニシアティブの一部であるＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３−１および９８３−２によれば、ＯＬＴ１４は光アクセスネットワークのネットワーク側インタフェースを提供し、ＯＮＴ１６は光アクセスネットワークに対する顧客側インタフェースを提供する。
【０００９】
図２を参照すると、例示的なＯＬＴ１４の機能ブロック図が示されている。ＯＬＴ１４は、一般に、標準化されたインタフェース２２（たとえば、ＶＢ５．ｘ．、Ｖ５．ｘ、ＮＮＩ）を介して交換ネットワーク２０に連結されている。その分配側２４では、ＯＬＴは、合意された要件に従って、たとえばビットレートまたはパワーバジェットという点で、光アクセスを提供する。高レベルから見ると、ＯＬＴ１４は、電源および保守運用管理機能３２とともに、概してサービスポート２６、光分配ネットワーク（ＯＤＮ）インタフェース２８およびＶＰ／ＶＣ管理用のＭＵＸ３０からなる。
【００１０】
概して、サービスポート２６は、ネットワークのサービスノードにインタフェースする。サービスポートは、上り同期デジタルハイアラキ（synchronous digital hierarchy（ＳＤＨ））ペイロードにＡＴＭセルを挿入し、下りＳＤＨペイロードからＡＴＭセルを抽出する。ＭＵＸ３０は、サービスポート２６とＯＤＮインタフェース２８との間のＶＰ（仮想経路）接続を提供し、異なるサービスには、異なるＶＰが割当てられる。メインコンテンツ、シグナリングおよびＯＡＭフロー等の情報は、ＶＰのＶＣ（仮想チャネル）を使用することによって交換される。ＯＤＮインタフェース２８では、ＰＯＮ加入者線端局は、光電子変換プロセスを処理する。ＯＤＮインタフェース２８は、下りＰＯＮペイロードにＡＴＭセルを挿入し、上りＰＯＮペイロードからＡＴＭセルを抽出する。
【００１１】
ＡＴＭ−ＰＯＮにおけるＯＬＴ１４は、グラント（grant）を発行することによってＯＮＴの上りトラフィックに対する完全な制御を有する。ＯＮＴ１６からＯＬＴ１４への上りセル転送を制御するために、グラント割付技術が使用される。グラント割付は、ＯＮＴからのセルの上り伝送を調整するために使用される。理解されるように、グラントは、ＯＮＴに対する指定されたスロットで１つの上りセルを送信する許可（permission）である。グラントは、下り方向の物理レイヤ保守運用（Physical Layer Operation and Maintenance（ＰＬＯＡＭ））セルで運ばれる。現ＩＴＵ勧告は、ＯＮＴ毎に一度に１データグラントを指定する。
【００１２】
１５５．５２メガビット／秒および６２２．０８メガビット／秒両方のＡＴＭ−ＰＯＮチャネルに対する下りインタフェース構造は、タイムスロットの連続したストリームからなり、各タイムスロットは、５３オクテットのＡＴＭセルかまたはＰＬＯＡＭセルを含む。図３に示すように、下りフレーム２０は、２つのＰＬＯＡＭセル２２を含み、下り１５５メガビット／秒の場合５６スロット長である。２８タイムスロット毎に、ＰＬＯＡＭセルが挿入される。６２２メガビット／秒の場合、フレームは８つのＰＬＯＡＭセルを含み、２２４スロット長である（図示せず）。
【００１３】
上り方向に、フレーム３０は５６バイトのタイムスロットを５３含む。述べたように、ＯＬＴはＯＮＴ（総称的に、光ネットワーク装置（optical network unit（ＯＮＵ））と呼ぶ）に対し、下りＰＬＯＡＭセルで運ばれるグラントを介してＡＴＭセルを伝送するよう要求する。いかなるタイムスロットも、ＡＴＭセルか、ＰＬＯＡＭセルかまたは分割スロットを含むことができる。プログラム可能なレートで、ＯＬＴはＯＮＵに対しＰＬＯＡＭセルかまたはミニスロットを伝送するよう要求する。上りＰＬＯＡＭレートは、これらＰＬＯＡＭセルに含まれる必要な機能によって決まる。ＯＮＵ毎の最小ＰＬＯＡＭレートは、１００ミリ秒毎に１ＰＬＯＡＭセルである。
【００１４】
下りグラントは、ＯＮＵにより上りファイバにおけるアクセスのために使用される。フレーム毎に５３のグラントがある。５３のグラントは、下りフレームの最初の２つのＰＬＯＡＭセルにおいて、第１のセルに２７、第２のセルに２６がマップされる。非対称（６２２メガビット／秒）の場合の６つの残りのＰＬＯＡＭセルのグラントフィールドはすべて、アイドルグラントで充填されており、このためＯＮＵによって使用されない。グラントの長さは８ビットである。
【００１５】
本発明に対し特に適合性を有する２つの特定のグラントタイプは、データグラントとＰＬＯＡＭグラントである。データグラントは、データセルの伝送のために特定の上りスロットを特定のＯＮＵに割当てるために使用される。データグラントの値またはアドレスは、グラント割付メッセージを使用してレンジングプロトコル中にＯＮＵに割当てられる。ＯＮＵは、データセルか、またはいずれのデータセルも入手できない場合はアイドルセルを送信することができる。ＰＬＯＡＭグラントは、特定のＯＮＵに対しＰＬＯＡＭグラント用の特定のスロットを割当てるために使用される。また、ＰＬＯＡＭグラントの値は、グラント割付メッセージを使用してレンジングプロトコル中にＯＮＵに割当てられる。ＯＮＵは、常にこのグラントに応じてＰＬＯＡＭセルを送信する。ＯＬＴは、同時に３２のＯＮＵをアドレス指定することができ、任意に、６４までのＯＮＵをアドレス指定してよい。
【００１６】
ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８３．１は、ＯＮＵ（ＯＮＴ）毎の上り最小ＰＬＯＡＭセルレートが、１００ミリ秒毎に１ＰＬＯＡＭセルであるように指定する。上り方向において、各セルは３オーバヘッドバイトを含んで配信されるため、１５５．５２メガビット／秒インタフェースに対し１セルを伝送するためにかかる時間は、２．８８マイクロ秒となる。最小ＰＬＯＡＭセルレートに基づいて、１ＰＬＯＡＭグラントは、３４７１４（＝１００ミリ秒／２．８８マイクロ秒）セルごとに生成されなければならない。したがって、グラント発生器が単一のグラントテーブルに基づいて（動的コンテント更新をせずに）実現される場合、テーブルは、ＰＬＯＡＭセルに対するこの最小帯域幅粒度を提供するために少なくとも３４７１４のエントリを保持する必要がある。テーブルサイズがより小さい場合、対応する帯域幅粒度は、最小ＰＬＯＡＭセルレートよりずっと高くなり、帯域幅が無駄にされＰＬＯＡＭセルを処理するために余分のソフトウェアオーバヘッドがもたらされる。この帯域幅粒度の問題は、同様に低ビットレートのユーザＡＴＭセルにもあてはまる。
【００１７】
単一グラントテーブルシステムでは、グラントテーブルが大きいほど、細かい粒度を達成することができる。言換えれば、粒度は、グラントテーブルのサイズｙに反比例し、（総帯域幅）×（１／ｙ）は粒度を示す。しかしながら、より小さい帯域幅の粒度を達成するために必要なグラントテーブルのサイズが大きいということは問題である。ＯＬＴおよびＯＮＴを採用する受動光ネットワークでは、ＰＯＮ関連の機能はＦＰＧＡまたはＡＳＩＣチップで実現されるものであり、したがってメモリ割付が制限されるためである。チップ上のメモリ割付を節約するために、初期の大抵のＯＬＴの実現は、３メガビット／秒のオーダで非常に大きい帯域幅粒度を提供する。
【００１８】
背景技術においておよび上述したように、単一グラントテーブル割付技術を使用してＡＴＭ−ＰＯＮにおいて細粒度グラントを達成する障害は、単一グラントテーブルのサイズが過度に大きいと考えられる、ということである。本発明は、複数グラントテーブルに基づくグラント発生器であり、マルチプレクサ、クロック分周器およびアドレスカウンタの組合せを含む。このマルチテーブルベースのグラント発生器は、テーブルを用いる方法の簡易性を維持しながら、帯域幅粒度の問題を解決する。本発明のグラント発生器を用いて、サイズの大きいテーブル無しに、データグラントおよびＰＬＯＡＭグラントに対し大きい方の帯域幅と小さい方の帯域幅との両方を容易に提供することができる。本発明により、ＡＴＭＰＯＮにおけるセルの上り伝送に対し、細粒度のグラントを生成することができる。異なる帯域幅粒度を有する複数のグラントテーブルは、簡単なグラント分配機構を介して互いにリンクされる。グラントテーブルおよびグラント分配機構は、多数の異なる粒度を達成するために再帰的にリンクすることができる。
【００１９】
図４は、本発明による複数テーブルグラント発生器４０の一般化した実現のブロック図を示す。図４は、可変サイズのＮグラントテーブル４２を備えている提案されたマルチテーブルベースのグラント発生器の再帰的実現を示す。利用されるグラントテーブルの実際の数は、そのＰＯＮの特定のアプリケーションによって決まる。ｔi（ｉ＝１、２、３、…、Ｎ）として図に示す各グラントテーブル４２は、ｎiのグラントを保持することができる。グラントテーブル４２の各々は、対応するアドレスカウンタ４４に連結する。アドレスカウンタは、グラントテーブルのアドレスに対応するアドレスを出力する。したがって、アドレスカウンタは、インクリメントされると、それらの対応するグラントテーブル４２のエントリの各々を逐次アドレス指定する。
【００２０】
また、グラント発生器４０は、（Ｎ−１）のクロック分周器４６と（Ｎ−１）のマルチプレクサ４８とを含む。クロック分周器４６は、カウントの第１の数に対し対応するアドレスカウンタ４４をトリガし、またカウントの第２の数に対し後続するクロック分周器４６（またはアドレスカウンタ）をトリガする。細かい帯域幅粒度は、示されている再帰的構造に従って互いに連結された複数のグラントテーブルを使用することによって達成することができる。理解されるように、グラントテーブルの各々からのグラントの数は、クロック分周器４６からのクロックの分配を変更することによって制御することができる。また、マルチプレクサ４８の入力チャネル５０も、クロック分周器４６の分配により対応して変更され、それによりグラントテーブルの出力に従って適当な第１または第２の入力チャネルが選択される。
【００２１】
各グラントテーブルの単一のエントリに対して達成される帯域幅粒度は、下の方程式１に従って計算することができる。方程式１において、Ｎはグラントテーブルの数に等しく、各テーブルｔi（ｉ＝１、２、３、…、Ｎ）はｎiのグラントを保持することができる。クロック分周器ｉは、Ｃi,1：Ｃi,2の比で入力クロックパルスをその２つの出力に分周する。図５Ａのクロック分周器５２の例示的なタイミング図を図５Ｂに示す。示されているように、クロック分周器５２は、入力クロック信号ｉ（ｔ）に基づいて、それぞれその出力信号（Ｏ2（ｔ）、Ｏ1（ｔ））に対し５：２の分周比を有する。また、式１の第１式では、総帯域幅（１５５メガビット／秒）が５３／５６で乗算される、ということが留意されなければならない。各上りフレームが３セルのオーバヘッドの等値を含むため、これが使用可能な帯域幅を表す。式１は、テーブルｔiの１エントリに対応するメガビット／秒の上り帯域幅（粒度、Ｇi）を表す。
【数１】
0003776764.tif 000002
【００２２】
本発明を、２つのグラントテーブルを採用するグラント発生器の例示的な実現に関して更に説明する。図６を参照すると、例示的なグラント発生器６０は、第１のグラントテーブル６２（テーブルＡ）と第２のグラントテーブル６４（テーブルＢ）とを含む。示されているように、第１のグラントテーブル６２は５１２×８ビットグラントテーブルであり、第２のグラントテーブル６４は６４×８ビットグラントテーブルである。明らかとなるように、グラントテーブルは、例示的な実施の形態で示されるものとは異なるサイズとすることができる。
【００２３】
第１のアドレスカウンタ６６と第２のアドレスカウンタ６８とは、それぞれ第１および第２のグラントテーブル６２、６４に連結することにより、対応するグラントテーブルのグラントテーブル位置を逐次アドレス指定しそれにアクセスする。たとえば、第１のグラントテーブル６２の場合、５１２のグラントテーブル位置（２9＝５１２）の各々を逐次アドレス指定するために、９ビットカウンタが設けられている。第２のテーブル６４の場合、６４のグラントテーブル位置（２6＝６４）の各々をアドレス指定するために、６ビットカウンタが設けられている。分周比５２：１のクロック分周器７０は、クロック分周器７０からの５３の出力パルスまたはカウントのうちの５２が第１のカウンタ６６に入力され、５３カウントのうちの１つが第２のカウンタ６８に入力されるように、第１および第２のアドレスカウンタ６６，６８に連結する。カウンタ６６、６８の各々は、テーブルＡかまたはテーブルＢの適当なグラントをアドレス指定するよう作用する。したがって、クロック分周器からの５３の出力パルスのうちの５２は、クロック分周器７０の１つの完全なサイクル中に５２回インクリメントされる第１のアドレスカウンタ６６に入力される。５３の出力パルスのうちの１つは、各サイクルに１カウントでインクリメントされる第２のカウンタ６８に入力される。理解されるように、カウンタ６６、６８の各々からの出力は、特定のアドレスを選択するためにそれぞれのグラントテーブル６２、６４に供給される。
【００２４】
グラントテーブル６２、６４の各々からの出力は、マルチプレクサ７２の別々の入力チャネルに連結する。クロック分周器７０もまた、マルチプレクサ７２の選択チャネル入力７４を介してマルチプレクサ７２に連結される。クロック分周器７０からの出力７６は、出力ポート７８から出力されるマルチプレクサ７２の適当な入力チャネル（テーブルＡおよびＢ間）を選択するよう作用する。マルチプレクサ７２から出力されるグラント発生器６０からのグラントは、ＰＬＯＡＭセルの適当な位置に供給され、ＰＯＮにおいて下り方向に伝送され、指定されたＯＮＴによって受信される。理解されるように、クロック分周器７０は、例示的な実施の形態において、各下りフレームに対し５３グラントのフルサイクルが完了するように使用される。
【００２５】
Ｎ＝２、Ｃ1,1＝５２、Ｃ1,2＝１、ｎ1＝５１２、ｎ2＝６４で、図４の２つのグラントテーブルの実施の形態に対し上記方程式を使用すると、グラントテーブルＡおよびグラントテーブルＢの各々の単一エントリに対応する上り帯域幅は、それぞれ２８２キロビット／秒および４３キロビット／秒である。これは、３メガビット／秒オーダで最小帯域幅粒度を維持した従来技術による装置に比べて、帯域幅粒度の大幅な改良である。言及したように、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８３．１で指定されるＯＮＵ毎の最小ＰＬＯＡＭセルレートは、１００ミリ秒毎に１ＰＬＯＡＭセルかまたはビットレートで４２．４キロビット／秒である。このため、本発明は、テーブルＢからのグラントを使用してＰＬＯＡＭセルの帯域幅（４３キロビット／秒）を厳密に追跡する。分かるように、本発明により低帯域幅グラント（テーブルＢから）を利用する場合、無駄にされる帯域幅が非常に小さい。
【００２６】
本発明のマルチテーブルグラント生成技術を従来技術の単純な１テーブルを使用する方法と比較することにより、本発明がメモリを大幅に節約することが分かる。より詳細には、本発明のマルチテーブルグラント生成技術では、その実現のために必要なグラントテーブルメモリは、単一テーブル方法の場合の３４，７１４バイトのメモリに比較して、５７６バイトである。このため、本発明は、必要なメモリのおよそ１／５３を使用して、単一テーブル方法と同様の粒度のレベルに達することができる。ＰＯＮ設備のインスタントアプリケーション用のメモリの低減は、ＯＬＴ回路構成が好ましくはＦＰＧＡまたはＡＳＩＣで実現されるために、重要である。
【００２７】
第１のグラントテーブル６２が１つのサイズの帯域幅のグラント、たとえばデータグラントに使用され、第２のグラントテーブル６４がもう１つのサイズの帯域幅のグラント、たとえば低帯域幅データグラントおよびＰＬＯＡＭグラントに使用されるため、本発明を利用して粒度を改善することができる。図６に示すように、グラント発生器６０は、テーブルＡから５２のグラント、テーブルＢから１つのグラント、テーブルＡから次の５２のグラント、テーブルＢから１つのグラント、等のように分配する。帯域幅のサイズが可変であるグラントを発行する能力を有することにより、粒度が大幅に改良され、それによって帯域幅をより有効に使用することができる。より詳細には、細粒度をもたらすために通常必要であると考えられる過度に大きいグラントテーブルを必要とすることなく、より細かい粒度のグラントを発行することができる。（これは、単一グラントテーブルのすべてのグラントが最小帯域幅粒度のグラントに使用された場合である。）このため、本発明のグラント発生器は、同じグラント発生器を使用して異なる帯域幅の粒度のグラントが発行されるため、幾分かハイブリッドであるとみなすことができる。
【００２８】
理解されるように、低帯域幅グラントの数は、再帰的モデルの場合、第２のアドレスカウンタ６６かまたは他のアドレスカウンタおよび／またはクロック分周器への入力の数を変更することにより、容易に変更することができる（たとえば、ＯＬＴの製造中）。これは、帯域幅をより効率的に分配することにより追加の低帯域幅要求に適応するために、行われてよい。特定の粒度を達成するように第２のアドレスカウンタへの入力の数と第２のグラントテーブルのサイズとを変更することにより、グラントの種々の組合せが可能である。
【００２９】
各グラントテーブルの内容は、ＯＬＴにおいて接続の構成が変更される場合に変わる。すなわち、追加のＯＮＴがネットワークを介してエンドユーザとの間のアクティブな通信を開始する時に、ネットワークのグラントテーブルがそれらのアクティブなＯＮＴを含むように更新される。より詳細には、通常の交換接続に対し、接続セットアップ（接続を生成するため）かまたは接続テアダウン（teardown）（接続を終了するため）がある。これら手続きは、実際の接続生成かまたは接続終了の前に発生する。これら手続き中に、ＯＮＴ側のユーザとＯＬＴ側のネットワークリンクとの間で帯域幅が交渉され（negotiate）、その時点でグラントテーブルの内容が更新される。常時接続の場合、かかるセットアップおよびテアダウンの系統的な手続きは行われない。この例では、グラントテーブルの更新が同時かまたはほぼ同時に達成される場合に、ネットワークオペレータによって接続セットアップおよびテアダウンが提供される。
【００３０】
上述したことは、単に本発明の原理の実例となるものである。当業者は、本明細書では明示的には示され説明されていないが、本発明の精神および範囲内にあるそれら原理を具体化する多くの構成を考案することができよう。たとえば、本発明は、クロック分周器で駆動されるグラント生成方式として述べられているが、他の実現もまた可能であるということが理解されてよい。たとえば、各グラントテーブルからのグラントの割当ては、デジタルプロセッサ内に格納されるプログラムから発生させることができる。更に、本発明のグラント発生器は、トリガパラメータの受信に基づきいくつかのスロットをオーバライトする動的帯域幅制御ロジック（Dynamic Bandwidth Control Logic）を含んでもよい。トリガには、たとえば、ミニスロットフィードバックからの待ち行列長さの推定か、または単に受信されるアイドルセルの量を含むことができる。動的帯域幅制御ロジックを含む本発明の例示的な実施の形態を、図７に示す。図７のグラント発生器８０は、図６に示すグラント発生器と同様であるが、５３除算（divide-by-53）カウンタとマルチプレクサとに動的帯域幅マネージャ（Dynamic Bandwidth Manager（ＤＢＷＭ））機能ブロック８２が連結されるように示されている。ＤＢＷＭ８２は、カウンタの１つ（通常第１）から、使用するために帯域幅のあるパーセンテージを「盗む（steal）」することができ、あるいは、たとえばテーブルＡ内に保存されたパターンを使用してＤＢＷＭを選択することができる。本発明の原理の他の多くの変更および適用は、当業者には明らかとなろうし、本明細書における教示によって予期される。したがって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ツリートポロジで構成されたＡＴＭ受動光ネットワーク（ＰＯＮ）の例示的な実施の形態である。
【図２】受動光ネットワークで使用される光加入者線端局（ＯＬＴ）装置の例示的なブロック図である。
【図３】ＡＴＭ受動光ネットワーク（ＰＯＮ）のための上りおよび下りフレーム構造の図である。
【図４】本発明による一般的なグラント発生器の例示的なブロック図である。
【図５Ａ】例示的なクロック分周器回路を示す。
【図５Ｂ】図５Ａの例示的なクロック分周器回路のタイミング図を示す。
【図６】２つのグラントテーブルを使用する本発明によるグラント発生器の例示的な実施の形態である。
【図７】２つのグラントテーブルに関して動的帯域幅管理ロジックを使用する本発明によるグラント発生器の他の例示的な実施の形態である。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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