JP2004253881A - 局側集線装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストを削減することが可能な局側集線装置を提供すること。
【解決手段】バッファメモリ２−１〜２−ｎ、受信部３−１〜３−ｎ、送信部４−１〜４−ｎおよびＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎが、複数のＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚのそれぞれに対応して設けられる。制御部７ａは、ＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚを介して受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、ＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚへ送出する。したがって、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となり、局側集線装置の製造コストを削減することが可能となる。
【選択図】 図１
【解決手段】バッファメモリ２−１〜２−ｎ、受信部３−１〜３−ｎ、送信部４−１〜４−ｎおよびＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎが、複数のＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚのそれぞれに対応して設けられる。制御部７ａは、ＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚを介して受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、ＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚへ送出する。したがって、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となり、局側集線装置の製造コストを削減することが可能となる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の宅側装置が媒体を共有してデータの伝送を行なう媒体共有型通信であるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に関し、特に、データをイーサネット（Ｒ）フレームのまま伝送するＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ） ＰＯＮ）を複数回線収容し、１本の上位ネットワーク（以下、アップリンクと呼ぶ。）に多重する局側集線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。それに伴って、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）などのブロードバンドアクセスに対する要望も急速に高まってきている。
【０００３】
これに関連する先行技術として、「ＩＰＡＣＴ：Ａ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ａｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ） ＰＯＮ」（Ｇｌｅｎ Ｋｒａｍｅｒ他、ｐｐ７４−８０，ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎ，Ｆｅｂ．２００２．）がある。この先行技術は、ＥＰＯＮ方式のＦＴＴＨサービスにおける動的割当方式に関するものであり、ＯＬＴ（光加入者線端局装置）が各ＯＮＵ（光加入者線終端装置）に対して独立にレポートを送出させ、その都度ＯＬＴが対応するＯＮＵにグラントを発行する分散型割当方式に関するものである。
【０００４】
一般に、ＰＯＮを終端する複数のＯＬＴは、局側集線装置の一部として構成される。図６は、従来の局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。この局側集線装置は、複数のＯＬＴ１１−１〜１１−ｎと、上位網インタフェース（以下、上位網ＩＦと略す。）１２と、Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３とを含む。
【０００５】
Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３は、Ｌ２スイッチ（ブリッジ）またはＬ２−Ｌ３併用スイッチ（ブルータ）によって構成され、上位網ＩＦ１２を介して上位ネットワークから受信したフレームをＯＬＴ１１−１〜１１−ｎに伝送する機能と、ＯＬＴ１１−１〜１１−ｎから受信したフレームを上位網ＩＦ１２を介して上位ネットワークに伝送する機能とを有している。また、Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３は、バッファ１４を有しており、フレームの送受信時にフレームを一時的に蓄積することによって、一時的な輻輳を吸収している。
【０００６】
図７は、従来のＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。入力ポートおよび出力ポートは、Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３に接続される。このＯＬＴ１１は、制御フレームを生成すると共に、ＯＬＴ１１全体の制御を行なう制御部２１と、Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３から受信した下り通常フレームおよび制御部２１から受けた制御フレームを蓄積するバッファメモリ２２と、バッファメモリ２２から出力された下り通常フレームおよび制御フレームを図示しないＯＮＵへ送信する送信部２３と、送信部２３から出力された下り通常フレームおよび制御フレームを光信号に変換してＰＯＮ伝送路を介してＯＮＵへ送信し、ＰＯＮ伝送路を介してＯＮＵから受信した光信号を電気信号に変換して受信部２５へ上り通常フレームおよび制御フレームを出力するＰＯＮ ＩＦ２４と、ＰＯＮ ＩＦ２４から受けた通常フレームを出力ポートを介してＬ２／Ｌ３スイッチ１３へ出力し、ＰＯＮ ＩＦ２４から受けた制御フレームを制御部２１へ出力する受信部２５とを含む。
【０００７】
ＰＯＮ伝送路においては、１本の光ファイバに上り信号と下り信号とが波長多重されている。ＰＯＮ ＩＦ２４は、ＰＯＮ伝送路から受けた光信号の波長分離および光／電気変換を行なって電気信号を受信部２５へ出力すると共に、送信部２３から受けた電気信号の電気／光変換および波長多重を行なう。
【０００８】
受信部２５は、ＰＯＮ ＩＦ２４によって電気信号に変換された上り信号を受け、フレームを構成すると共に、そのフレームが制御フレームであるか、通常フレームであるかを区別する。そして、受信部２５は、制御フレームを制御部２１へ出力し、上り通常フレームを出力ポートを介してＬ２／Ｌ３スイッチ１３へ出力する。
【０００９】
制御部２１は、ＯＮＵへ送出する制御フレームを生成し、バッファメモリ２２に蓄積すると共に、バッファメモリ２２に蓄積された下り通常フレームおよび制御フレームの送信順の制御を行なう。
【００１０】
送信部２３は、バッファメモリ２２から下り通常フレームおよび制御フレームを受け、ＯＮＵ識別子の付与、フレームの符号化等の処理を行なった後、下り信号をＰＯＮ ＩＦ２４へ出力する。
【００１１】
なお、制御部２１は、ＯＮＵから受信した制御フレームを考慮して、ＰＯＮ上り信号のアクセス制御を行なうと共に、その結果を制御フレームとしてＯＮＵへ送出する。この帯域割当方法の詳細は、本出願人が出願した特願２００２−３１８２０８号などを参考にされたい。
【００１２】
【非特許文献１】
「ＩＰＡＣＴ：Ａ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ａｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ） ＰＯＮ」（Ｇｌｅｎ Ｋｒａｍｅｒ他、ｐｐ７４−８０，ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎ，Ｆｅｂ．２００２．）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した局側集線装置においては、大容量のバッファ１４を含んだＬ２／Ｌ３スイッチ１３が必要になるため、コストを削減することが困難であるという問題点があった。
【００１４】
また、上り信号および下り信号が必ずＬ２／Ｌ３スイッチ１３を経由するので、レイテンシーが大きくなるという問題点があった。
【００１５】
さらには、ＥＰＯＮのＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）におけるＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御とＬ２／Ｌ３スイッチ１３におけるＱｏＳ制御とが、別個のアルゴリズムによって行なわれるため、一貫したＱｏＳ保証が困難であるという問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、製造コストを削減することが可能な局側集線装置を提供することである。
【００１７】
第２の目的は、フレームのレイテンシーを小さくすることが可能な局側集線装置を提供することである。
【００１８】
第３の目的は、ＱｏＳ制御を単一のアルゴリズムによって行なうことが可能な局側集線装置を提供することである。
【００１９】
第４の目的は、アップリンクに障害が発生した場合でも、障害を一時的に回避することが可能な局側集線装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の局側集線装置は、複数の受動的光ネットワークを収容する局側集線装置であって、上位ネットワークに接続される第１のインタフェースと、複数の受動的光ネットワークのそれぞれに対応して設けられ、受動的光ネットワークを介して制御フレームおよび通常フレームを送受信するための複数の通信手段と、複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、複数の通信手段に当該制御フレームを送信させるための制御手段と、複数の通信手段によって受信された通常フレームを多重化し、第１のインタフェースを介して上位ネットワークへ出力するための多重化手段とを含む。
【００２１】
複数の受動的光ネットワークのそれぞれに対応して通信手段が設けられ、制御手段が、複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成するので、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となり、局側集線装置の製造コストを削減することが可能となる。また、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となるので、フレームのレイテンシーを小さくすることができると共に、一貫したＱｏＳ制御が可能となる。
【００２２】
請求項２に記載の局側集線装置は、請求項１記載の局側集線装置であって、複数の通信手段のそれぞれは、第１のインタフェースを介して受信した通常フレームおよび制御手段によって生成された制御フレームを蓄積するバッファメモリと、受動的光ネットワークに接続される第２のインタフェースと、バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、第２のインタフェースを介して受動的光ネットワークへ送信するための送信手段と、第２のインタフェースを介して通常フレームおよび制御フレームを受信するための受信手段とを含む。
【００２３】
送信手段が、バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、第２のインタフェースを介して受動的光ネットワークへ送信するので、上位ネットワークと受動的光ネットワークとの転送速度の差を吸収することが可能となる。
【００２４】
請求項３に記載の局側集線装置は、請求項２記載の局側集線装置であって、通信手段はさらに、第１のネットワークを介して受信した通常フレームの宛先を参照し、対応する受動的光ネットワークへ送信すべき通常フレームでない場合には、当該通常フレームをフィルタリングするためのフィルタ手段を含む。
【００２５】
フィルタ手段が、通常フレームをフィルタリングするので、バッファメモリに蓄積されるフレームの量を減らすことができ、上位ネットワークと受動的光ネットワークとの転送速度の差を吸収することが可能となる。
【００２６】
請求項４に記載の局側集線装置は、請求項１記載の局側集線装置であって、さらに第１のインタフェースを介して受信した通常フレームおよび制御手段によって生成された制御フレームを蓄積するバッファメモリを含み、複数の通信手段のそれぞれは、受動的光ネットワークに接続される第２のインタフェースと、バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、第２のインタフェースを介して受動的光ネットワークへ送信するための送信手段と、第２のインタフェースを介して通常フレームおよび制御フレームを受信するための受信手段とを含む。
【００２７】
複数の通信手段によってバッファメモリが共有されるので、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【００２８】
請求項５に記載の局側集線装置は、請求項１記載の局側集線装置であって、局側集線装置は、複数の第１のインタフェースと、複数の第１のインタフェースのそれぞれに対応して設けられる複数の多重化手段と、複数の受動的光ネットワークが複数の第１のインタフェースに応じて複数のグループに分割され、グループ毎に複数の通信手段が複数の第１のインタフェースおよび複数の多重化手段に接続されるように、接続を切替えるための切替手段とを含み、制御手段は、同じグループに属する受動的光ネットワークに対応する複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、複数の通信手段に当該制御フレームを送信させる。
【００２９】
切替手段が、グループ毎に複数の通信手段が複数の第１のインタフェースおよび複数の多重化手段に接続されるように、接続を切替えるので、上位ネットワークに障害が発生した場合でも、障害を一時的に回避することが可能となる。
【００３０】
請求項６に記載の局側集線装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の局側集線装置であって、第１のインタフェースは、上り通常フレームを一時的に蓄積し、エラーが発生したフレームを廃棄して上位ネットワークへ出力する。
【００３１】
第１のインタフェースが、エラーが発生したフレームを廃棄して上位ネットワークへ出力するので、不要なフレームが上位ネットワークへ送信されることを防止することが可能となる。
【００３２】
請求項７に記載の局側集線装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の局側集線装置であって、通信手段は、上り信号がない場合には多重化手段へ論理０を出力し、多重化手段は、論理和回路によって構成される。
【００３３】
したがって、多重化手段を簡単な回路構成で実現することができ、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【００３４】
請求項８に記載の局側集線装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の局側集線装置であって、通信手段は、上り信号がない場合にはハイインピーダンスを出力し、多重化手段は、バス接続によって構成される。
【００３５】
したがって、多重化手段を簡単な回路構成で実現することができ、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。この局側集線装置は、制御フレームを生成すると共に、局側集線装置全体の制御を行なう制御部７ａと、アップリンク（Ｕ）に接続される上位網ＩＦ１と、上位網ＩＦ１を介して受信した下り通常フレームおよび制御部７ａから受けた制御フレームを蓄積するバッファメモリ２−１〜２−ｎと、バッファメモリ２−１〜２−ｎから出力された下り通常フレームおよび制御フレームをＯＮＵへ送信する送信部４−１〜４−ｎと、送信部４−１〜４−ｎから出力された下り通常フレームおよび制御フレームを光信号に変換してＰＯＮ伝送路を介してＯＮＵへ送信し、ＰＯＮ伝送路を介してＯＮＵから受信した光信号を電気信号に変換して受信部３−１〜３−ｎへ上り通常フレームおよび制御フレームを出力するＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎと、ＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎから受けた上り通常フレームをセレクタ６へ出力し、ＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎから受けた制御フレームを制御部７ａへ出力する受信部３−１〜３−ｎと、受信部３−１〜３−ｎから出力された通常フレームを選択的に上位網ＩＦ１へ出力するセレクタ６とを含む。
【００３７】
バッファメモリ、受信部、送信部およびＰＯＮ ＩＦは、ＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚのそれぞれに対応して１つずつ設けられる。また、受信部３−１〜３−ｎから出力された上り信号は、セレクタ６および上位網ＩＦ１を介してアップリンクへ送出される。
【００３８】
また、アップリンクから受信した下り信号は、上位網ＩＦ１を介して各バッファメモリ２−２〜２−ｎに同時に入力される。バッファメモリ２−２〜２−ｎに蓄積された下り通常フレームは、全てのＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚに送出されるが、ＯＮＵは送られた下り通常フレームに付与された識別子を参照して、不要なフレームを廃棄する。
【００３９】
本実施の形態においては、アップリンクの転送速度がＰＯＮ伝送路の転送速度と等しいものとする。制御部７ａは、全てのＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚからの制御フレームを収集し、全てのＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚへ送出する制御フレームを生成する。
【００４０】
図２は、アップリンクにおけるフレームの並びと、各ＰＯＮ伝送路におけるフレームの並びとを説明するための図である。ＰＯＮ伝送路Ａ，ＢおよびＺにおいては、接続されたＯＮＵの中でそれぞれ２台ずつが稼動している場合を示している。また、図２において、横棒の上側の列が上りフレームを示し、横棒の下側の列が下りフレームを示している。
【００４１】
制御部７ａは、全てのＯＮＵからの制御フレーム（レポートフレーム）を受け、アップリンクにおける上り帯域の割当てを決定する。すなわち、制御部７ａは、各ＯＮＵからの上りバーストの到着時刻とその長さとを、アップリンクに収容される全てのＯＮＵからの上りバーストが競合しないように決定する。そして、制御部７ａは、生成した制御フレーム（グラントフレーム）を送出先のＯＮＵが接続されるＰＯＮ伝送路に送出する。
【００４２】
たとえば、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、局側集線装置は、ＰＯＮ伝送路Ａに接続されるＯＮＵ（Ａ１）からの上り通常フレーム（Ａ１）と、ＰＯＮ伝送路Ｂに接続されるＯＮＵ（Ｂ１）からの上り通常フレーム（Ｂ１）とが競合しないように、ＯＮＵ（Ａ１）およびＯＮＵ（Ｂ１）に発行するグラントフレーム（Ｇ１）の内容を決定して各ＰＯＮ伝送路へ送出する。
【００４３】
同様に、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、局側集線装置は、ＰＯＮ伝送路Ｚに接続されるＯＮＵ（Ｚ１）からの上り通常フレーム（Ｚ１）と、ＯＮＵ（Ａ１）およびＯＮＵ（Ｂ１）からの上り通常フレーム（Ａ１，Ｂ１）と競合しないように、ＯＮＵ（Ｚ１）に発行するグラントフレーム（Ｇ１）の内容を決定してＰＯＮ伝送路Ｚへ送出する。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、各ＰＯＮ伝送路からの上り通常フレームが競合しないようにアップリンクＵに送出される。
【００４５】
各ＯＮＵからのレポートフレームおよび各ＯＮＵへのグラントフレームは競合することがないため、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、帯域を有効に利用するためにそれぞれのＰＯＮ伝送路に同時に送出される。また、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、各ＰＯＮ伝送路Ａ，ＢおよびＺへの下り通常フレームも同時に送出される。なお、帯域割当方法は、一般的な手法が用いられる。上述した特願２００２−３１８２０８号などを参考にされたい。
【００４６】
また、制御部７ａは、ＯＮＵに対する帯域の割当てにしたがって、セレクタ６を制御する。受信部３−１〜３−ｎが、上り信号を出力していないときに論理“０”を出力するようにすれば、論理和（ＡＮＤ）回路によってセレクタ６を構成することができる。この場合は、セレクタ６を切替える信号が不要となる。また、受信部３−１〜３−ｎが、上り信号を出力していないときに出力信号をハイインピーダンスとするようにすれば、バス結合によってセレクタ６を構成することができる。この場合は、セレクタ６を単に配線だけで構成することができる。
【００４７】
上位網ＩＦ１は、上りフレームをストアアンドフォワードするようにし、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｙ）などによって検出されたエラーフレームを廃棄するようにしてもよい。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、各ＰＯＮ伝送路に対応してバッファメモリ２−１〜２−ｎ、受信部３−１〜３−ｎ、送信部４−１〜４−ｎおよびＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎを設け、制御部７ａが全てのＯＮＵからの上り通常フレームが競合しないようにＯＮＵに対する帯域を割当てるようにしたので、従来のようなＬ２／Ｌ３スイッチが不要となり、局側集線装置のコストを削減することが可能となった。
【００４９】
また、上り信号および下り信号がＬ２／Ｌ３スイッチを経由しないので、フレームのレイテンシーを小さくすることが可能となった。さらには、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となるので、ＱｏＳ制御が単一のアルゴリズムによって行なわれるようになり、一貫したＱｏＳ保証を実現することが可能となった。
【００５０】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施の形態における局側集線装置と比較して、バッファメモリ２−１〜２−ｎが、１つのバッファメモリ２に置換されている点および制御部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は行なわない。
【００５１】
バッファメモリ２は、上位網ＩＦ１の直後に１つだけ設けられ、下り通常フレームおよび各ＯＮＵへの制御フレームを蓄積する。各ＰＯＮを介してＯＮＵへ下り通常フレームを送出する場合、制御部７ｂはバッファメモリ２を制御して、バッファメモリ２に蓄積された下り通常フレームを送信部４−１〜４−ｎへ出力させる。送信部４−１〜４−ｎは、バッファメモリ２から受けた下り通常フレームをＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚへ送出する。
【００５２】
また、ＰＯＮを介してＯＮＵへ制御フレームを送出する場合、制御部７ｂは全てのＰＯＮに対する下り通常フレームの送出を一時停止させ、送信部４−１〜４−ｎに制御フレームを送出させる。制御部７ｂは、帯域を有効利用するために、全てのＯＮＵへの制御フレームの送出をなるべく同時になるように制御する。なお、下りフレームを送出するタイミングは、図２に示すものと同様である。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、上位網ＩＦ１の直後にバッファメモリを１つだけ設け、このバッファメモリを制御して全てのＯＮＵへ下りフレームを送出するようにしたので、第１の実施の形態において説明した効果に加えて、局側集線装置のコストをさらに削減することが可能となった。
【００５４】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施の形態における局側集線装置と比較して、上位網ＩＦ１とバッファメモリ２−１〜２−ｎとの間にフィルタリング部８−１〜８−ｎが追加されている点、受信部３−１〜３−ｎのそれぞれにバッファが設けられている点、および制御部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は行なわない。
【００５５】
第１の実施の形態においては、アップリンクの転送速度とＰＯＮ伝送路の転送速度とが同じ場合の局側集線装置について説明した。本実施の形態においては、アップリンクの転送速度がＰＯＮ伝送路の転送速度と異なる場合であり、バッファメモリ２−１〜２−ｎおよび受信部３−１〜３−ｎに設けられたバッファによってこの転送速度の差を吸収する。
【００５６】
一般に、アップリンクの転送速度がＰＯＮ伝送路の転送速度よりも速いので、上りバースト信号は受信部３−１〜３−ｎに設けられたバッファによって一旦バッファリングされた後、制御部７ｃがアップリンクの転送速度に合わせて受信部３−１〜３−ｎに上りバースト信号を送出させる。
【００５７】
また、フィルタリング部８−１〜８−ｎは、アップリンクからの下りフレームの宛先を判断して、対応するＰＯＮに不要なフレームをフィルタリングする。これによって、バッファメモリ２−１〜２−ｎに蓄積されるフレームの量を減らして、バッファメモリ２−１〜２−ｎのオーバフローを防止する。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、制御部７ｃが受信部３−１〜３−ｎに設けられたバッファに蓄積された上り信号の送出タイミングを制御すると共に、上位網ＩＦ１とバッファメモリ２−１〜２−ｎとの間にフィルタリング部８−１〜８−ｎを設けるようにしたので、アップリンクとＰＯＮ伝送路における転送速度の差を吸収することが可能となった。
【００５９】
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施の形態における局側集線装置と比較して、上位網ＩＦおよびそれに対応するセレクタが複数設けられる点、バッファメモリ２−１〜２−ｎの前段にセレクタ９−１〜９−ｎが設けられる点、および制御部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は行なわない。
【００６０】
図５においては、２つのアップリンクを備えており、いずれかのアップリンクのみを稼動させる場合は、他方のアップリンクを待機させる。たとえば、上位網ＩＦ１−１に接続されるアップリンクのみを稼動させる場合、制御部７ｄはセレクタ６−１および６−２を制御して、受信部３−１〜３−ｎからの上り信号が上位網ＩＦ１−１にのみ出力されるようにする。また、制御部７ｄはセレクタ９−１〜９−ｎを制御して、上位網ＩＦ１−１からの下り信号がバッファメモリ２−１〜２−ｎに出力されるようにする。
【００６１】
また、２つのアップリンクを同時に稼動させる場合（リンクアグリゲーション）には、ＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚを２つのグループに分けて制御が行なわれる。たとえば、ＰＯＮ伝送路ＡおよびＢを上位網ＩＦ１−１に接続されるアップリンクに収容し、ＰＯＮ伝送路Ｚを上位網ＩＦ１−２に接続されるアップリンクに収容する場合、制御部７ｄはセレクタ６−１および６−２を制御して、受信部３−１および３−２からの上り信号が上位網ＩＦ１−１に出力されるようにし、受信部３−ｎからの上り信号が上位網ＩＦ１−２に出力されるようにする。また、制御部７ｄはセレクタ９−１〜９−ｎを制御して、上位網ＩＦ１−１からの下り信号がバッファメモリ２−１および２−２に出力され、上位網ＩＦ１−２からの下り信号がバッファメモリ２−ｎに出力されるようにする。なお、制御部７ｄは、各グループのそれぞれに対して、第１の実施の形態において説明した制御と同様の制御を行なう。
【００６２】
このように、２つのアップリンクのいずれかに任意のＰＯＮを収容させることが可能である。また、一方のアップリンクに障害が発生した場合には、そのアップリンクに収容されているＰＯＮを他方の正常なアップリンクに収容しなおすことによって、障害を一時的に回避することも可能である。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、２つのアップリンクにＰＯＮを収容する場合について説明したが、３つ以上のアップリンクにＰＯＮを収容する場合も同様の構成によって実現可能である。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、複数のアップリンクのいずれかに任意のＰＯＮを収容できるようにしたので、アップリンクの１：１の冗長化が可能になると共に、障害が発生したアップリンクを除いたリンクアグリゲーションが可能となった。
【００６５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１に記載の局側集線装置によれば、複数の受動的光ネットワークのそれぞれに対応して通信手段が設けられ、制御手段が、複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成するので、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となり、局側集線装置の製造コストを削減することが可能となった。また、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となるので、フレームのレイテンシーを小さくすることができると共に、一貫したＱｏＳ制御が可能となった。
【００６７】
請求項２に記載の局側集線装置によれば、送信手段が、バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、第２のインタフェースを介して受動的光ネットワークへ送信するので、上位ネットワークと受動的光ネットワークとの転送速度の差を吸収することが可能となった。
【００６８】
請求項３に記載の局側集線装置によれば、フィルタ手段が、通常フレームをフィルタリングするので、バッファメモリに蓄積されるフレームの量を減らすことができ、上位ネットワークと受動的光ネットワークとの転送速度の差を吸収することが可能となった。
【００６９】
請求項４に記載の局側集線装置によれば、複数の通信手段によってバッファメモリが共有されるので、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となった。
【００７０】
請求項５に記載の局側集線装置によれば、切替手段が、グループ毎に複数の通信手段が複数の第１のインタフェースおよび複数の多重化手段に接続されるように、接続を切替えるので、上位ネットワークに障害が発生した場合でも、障害を一時的に回避することが可能となった。
【００７１】
請求項６に記載の局側集線装置によれば、第１のインタフェースが、エラーが発生したフレームを廃棄して上位ネットワークへ出力するので、不要なフレームが上位ネットワークへ送信されることを防止することが可能となった。
【００７２】
請求項７に記載の局側集線装置によれば、多重化手段が論理和回路によって構成されるので、多重化手段を簡単な回路構成で実現することができ、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となった。
【００７３】
請求項８に記載の局側集線装置によれば、多重化手段がバス接続によって構成されるので、多重化手段を簡単な回路構成で実現することができ、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】アップリンクにおけるフレームの並びと、各ＰＯＮ伝送路におけるフレームの並びとを説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】従来の局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】従来のＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１−１，１−２，１２ 上位網ＩＦ、２−１〜２−ｎ，２２ バッファメモリ、３−１〜３−ｎ，２５ 受信部、４−１〜４−ｎ，２３ 送信部、５−１〜５−ｎ，２４ ＰＯＮ ＩＦ、６，６−１，６−２，９−１〜９−ｎ セレクタ、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，２１ 制御部、８−１〜８−ｎ フィルタリング部、１１，１１−１〜１１−ｎ ＯＬＴ、１３ Ｌ２／Ｌ３スイッチ、１４ バッファ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の宅側装置が媒体を共有してデータの伝送を行なう媒体共有型通信であるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に関し、特に、データをイーサネット（Ｒ）フレームのまま伝送するＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ） ＰＯＮ）を複数回線収容し、１本の上位ネットワーク（以下、アップリンクと呼ぶ。）に多重する局側集線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。それに伴って、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）などのブロードバンドアクセスに対する要望も急速に高まってきている。
【０００３】
これに関連する先行技術として、「ＩＰＡＣＴ：Ａ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ａｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ） ＰＯＮ」（Ｇｌｅｎ Ｋｒａｍｅｒ他、ｐｐ７４−８０，ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎ，Ｆｅｂ．２００２．）がある。この先行技術は、ＥＰＯＮ方式のＦＴＴＨサービスにおける動的割当方式に関するものであり、ＯＬＴ（光加入者線端局装置）が各ＯＮＵ（光加入者線終端装置）に対して独立にレポートを送出させ、その都度ＯＬＴが対応するＯＮＵにグラントを発行する分散型割当方式に関するものである。
【０００４】
一般に、ＰＯＮを終端する複数のＯＬＴは、局側集線装置の一部として構成される。図６は、従来の局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。この局側集線装置は、複数のＯＬＴ１１−１〜１１−ｎと、上位網インタフェース（以下、上位網ＩＦと略す。）１２と、Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３とを含む。
【０００５】
Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３は、Ｌ２スイッチ（ブリッジ）またはＬ２−Ｌ３併用スイッチ（ブルータ）によって構成され、上位網ＩＦ１２を介して上位ネットワークから受信したフレームをＯＬＴ１１−１〜１１−ｎに伝送する機能と、ＯＬＴ１１−１〜１１−ｎから受信したフレームを上位網ＩＦ１２を介して上位ネットワークに伝送する機能とを有している。また、Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３は、バッファ１４を有しており、フレームの送受信時にフレームを一時的に蓄積することによって、一時的な輻輳を吸収している。
【０００６】
図７は、従来のＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。入力ポートおよび出力ポートは、Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３に接続される。このＯＬＴ１１は、制御フレームを生成すると共に、ＯＬＴ１１全体の制御を行なう制御部２１と、Ｌ２／Ｌ３スイッチ１３から受信した下り通常フレームおよび制御部２１から受けた制御フレームを蓄積するバッファメモリ２２と、バッファメモリ２２から出力された下り通常フレームおよび制御フレームを図示しないＯＮＵへ送信する送信部２３と、送信部２３から出力された下り通常フレームおよび制御フレームを光信号に変換してＰＯＮ伝送路を介してＯＮＵへ送信し、ＰＯＮ伝送路を介してＯＮＵから受信した光信号を電気信号に変換して受信部２５へ上り通常フレームおよび制御フレームを出力するＰＯＮ ＩＦ２４と、ＰＯＮ ＩＦ２４から受けた通常フレームを出力ポートを介してＬ２／Ｌ３スイッチ１３へ出力し、ＰＯＮ ＩＦ２４から受けた制御フレームを制御部２１へ出力する受信部２５とを含む。
【０００７】
ＰＯＮ伝送路においては、１本の光ファイバに上り信号と下り信号とが波長多重されている。ＰＯＮ ＩＦ２４は、ＰＯＮ伝送路から受けた光信号の波長分離および光／電気変換を行なって電気信号を受信部２５へ出力すると共に、送信部２３から受けた電気信号の電気／光変換および波長多重を行なう。
【０００８】
受信部２５は、ＰＯＮ ＩＦ２４によって電気信号に変換された上り信号を受け、フレームを構成すると共に、そのフレームが制御フレームであるか、通常フレームであるかを区別する。そして、受信部２５は、制御フレームを制御部２１へ出力し、上り通常フレームを出力ポートを介してＬ２／Ｌ３スイッチ１３へ出力する。
【０００９】
制御部２１は、ＯＮＵへ送出する制御フレームを生成し、バッファメモリ２２に蓄積すると共に、バッファメモリ２２に蓄積された下り通常フレームおよび制御フレームの送信順の制御を行なう。
【００１０】
送信部２３は、バッファメモリ２２から下り通常フレームおよび制御フレームを受け、ＯＮＵ識別子の付与、フレームの符号化等の処理を行なった後、下り信号をＰＯＮ ＩＦ２４へ出力する。
【００１１】
なお、制御部２１は、ＯＮＵから受信した制御フレームを考慮して、ＰＯＮ上り信号のアクセス制御を行なうと共に、その結果を制御フレームとしてＯＮＵへ送出する。この帯域割当方法の詳細は、本出願人が出願した特願２００２−３１８２０８号などを参考にされたい。
【００１２】
【非特許文献１】
「ＩＰＡＣＴ：Ａ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ａｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ） ＰＯＮ」（Ｇｌｅｎ Ｋｒａｍｅｒ他、ｐｐ７４−８０，ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎ，Ｆｅｂ．２００２．）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した局側集線装置においては、大容量のバッファ１４を含んだＬ２／Ｌ３スイッチ１３が必要になるため、コストを削減することが困難であるという問題点があった。
【００１４】
また、上り信号および下り信号が必ずＬ２／Ｌ３スイッチ１３を経由するので、レイテンシーが大きくなるという問題点があった。
【００１５】
さらには、ＥＰＯＮのＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）におけるＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御とＬ２／Ｌ３スイッチ１３におけるＱｏＳ制御とが、別個のアルゴリズムによって行なわれるため、一貫したＱｏＳ保証が困難であるという問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、製造コストを削減することが可能な局側集線装置を提供することである。
【００１７】
第２の目的は、フレームのレイテンシーを小さくすることが可能な局側集線装置を提供することである。
【００１８】
第３の目的は、ＱｏＳ制御を単一のアルゴリズムによって行なうことが可能な局側集線装置を提供することである。
【００１９】
第４の目的は、アップリンクに障害が発生した場合でも、障害を一時的に回避することが可能な局側集線装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の局側集線装置は、複数の受動的光ネットワークを収容する局側集線装置であって、上位ネットワークに接続される第１のインタフェースと、複数の受動的光ネットワークのそれぞれに対応して設けられ、受動的光ネットワークを介して制御フレームおよび通常フレームを送受信するための複数の通信手段と、複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、複数の通信手段に当該制御フレームを送信させるための制御手段と、複数の通信手段によって受信された通常フレームを多重化し、第１のインタフェースを介して上位ネットワークへ出力するための多重化手段とを含む。
【００２１】
複数の受動的光ネットワークのそれぞれに対応して通信手段が設けられ、制御手段が、複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成するので、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となり、局側集線装置の製造コストを削減することが可能となる。また、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となるので、フレームのレイテンシーを小さくすることができると共に、一貫したＱｏＳ制御が可能となる。
【００２２】
請求項２に記載の局側集線装置は、請求項１記載の局側集線装置であって、複数の通信手段のそれぞれは、第１のインタフェースを介して受信した通常フレームおよび制御手段によって生成された制御フレームを蓄積するバッファメモリと、受動的光ネットワークに接続される第２のインタフェースと、バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、第２のインタフェースを介して受動的光ネットワークへ送信するための送信手段と、第２のインタフェースを介して通常フレームおよび制御フレームを受信するための受信手段とを含む。
【００２３】
送信手段が、バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、第２のインタフェースを介して受動的光ネットワークへ送信するので、上位ネットワークと受動的光ネットワークとの転送速度の差を吸収することが可能となる。
【００２４】
請求項３に記載の局側集線装置は、請求項２記載の局側集線装置であって、通信手段はさらに、第１のネットワークを介して受信した通常フレームの宛先を参照し、対応する受動的光ネットワークへ送信すべき通常フレームでない場合には、当該通常フレームをフィルタリングするためのフィルタ手段を含む。
【００２５】
フィルタ手段が、通常フレームをフィルタリングするので、バッファメモリに蓄積されるフレームの量を減らすことができ、上位ネットワークと受動的光ネットワークとの転送速度の差を吸収することが可能となる。
【００２６】
請求項４に記載の局側集線装置は、請求項１記載の局側集線装置であって、さらに第１のインタフェースを介して受信した通常フレームおよび制御手段によって生成された制御フレームを蓄積するバッファメモリを含み、複数の通信手段のそれぞれは、受動的光ネットワークに接続される第２のインタフェースと、バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、第２のインタフェースを介して受動的光ネットワークへ送信するための送信手段と、第２のインタフェースを介して通常フレームおよび制御フレームを受信するための受信手段とを含む。
【００２７】
複数の通信手段によってバッファメモリが共有されるので、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【００２８】
請求項５に記載の局側集線装置は、請求項１記載の局側集線装置であって、局側集線装置は、複数の第１のインタフェースと、複数の第１のインタフェースのそれぞれに対応して設けられる複数の多重化手段と、複数の受動的光ネットワークが複数の第１のインタフェースに応じて複数のグループに分割され、グループ毎に複数の通信手段が複数の第１のインタフェースおよび複数の多重化手段に接続されるように、接続を切替えるための切替手段とを含み、制御手段は、同じグループに属する受動的光ネットワークに対応する複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、複数の通信手段に当該制御フレームを送信させる。
【００２９】
切替手段が、グループ毎に複数の通信手段が複数の第１のインタフェースおよび複数の多重化手段に接続されるように、接続を切替えるので、上位ネットワークに障害が発生した場合でも、障害を一時的に回避することが可能となる。
【００３０】
請求項６に記載の局側集線装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の局側集線装置であって、第１のインタフェースは、上り通常フレームを一時的に蓄積し、エラーが発生したフレームを廃棄して上位ネットワークへ出力する。
【００３１】
第１のインタフェースが、エラーが発生したフレームを廃棄して上位ネットワークへ出力するので、不要なフレームが上位ネットワークへ送信されることを防止することが可能となる。
【００３２】
請求項７に記載の局側集線装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の局側集線装置であって、通信手段は、上り信号がない場合には多重化手段へ論理０を出力し、多重化手段は、論理和回路によって構成される。
【００３３】
したがって、多重化手段を簡単な回路構成で実現することができ、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【００３４】
請求項８に記載の局側集線装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の局側集線装置であって、通信手段は、上り信号がない場合にはハイインピーダンスを出力し、多重化手段は、バス接続によって構成される。
【００３５】
したがって、多重化手段を簡単な回路構成で実現することができ、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。この局側集線装置は、制御フレームを生成すると共に、局側集線装置全体の制御を行なう制御部７ａと、アップリンク（Ｕ）に接続される上位網ＩＦ１と、上位網ＩＦ１を介して受信した下り通常フレームおよび制御部７ａから受けた制御フレームを蓄積するバッファメモリ２−１〜２−ｎと、バッファメモリ２−１〜２−ｎから出力された下り通常フレームおよび制御フレームをＯＮＵへ送信する送信部４−１〜４−ｎと、送信部４−１〜４−ｎから出力された下り通常フレームおよび制御フレームを光信号に変換してＰＯＮ伝送路を介してＯＮＵへ送信し、ＰＯＮ伝送路を介してＯＮＵから受信した光信号を電気信号に変換して受信部３−１〜３−ｎへ上り通常フレームおよび制御フレームを出力するＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎと、ＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎから受けた上り通常フレームをセレクタ６へ出力し、ＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎから受けた制御フレームを制御部７ａへ出力する受信部３−１〜３−ｎと、受信部３−１〜３−ｎから出力された通常フレームを選択的に上位網ＩＦ１へ出力するセレクタ６とを含む。
【００３７】
バッファメモリ、受信部、送信部およびＰＯＮ ＩＦは、ＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚのそれぞれに対応して１つずつ設けられる。また、受信部３−１〜３−ｎから出力された上り信号は、セレクタ６および上位網ＩＦ１を介してアップリンクへ送出される。
【００３８】
また、アップリンクから受信した下り信号は、上位網ＩＦ１を介して各バッファメモリ２−２〜２−ｎに同時に入力される。バッファメモリ２−２〜２−ｎに蓄積された下り通常フレームは、全てのＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚに送出されるが、ＯＮＵは送られた下り通常フレームに付与された識別子を参照して、不要なフレームを廃棄する。
【００３９】
本実施の形態においては、アップリンクの転送速度がＰＯＮ伝送路の転送速度と等しいものとする。制御部７ａは、全てのＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚからの制御フレームを収集し、全てのＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚへ送出する制御フレームを生成する。
【００４０】
図２は、アップリンクにおけるフレームの並びと、各ＰＯＮ伝送路におけるフレームの並びとを説明するための図である。ＰＯＮ伝送路Ａ，ＢおよびＺにおいては、接続されたＯＮＵの中でそれぞれ２台ずつが稼動している場合を示している。また、図２において、横棒の上側の列が上りフレームを示し、横棒の下側の列が下りフレームを示している。
【００４１】
制御部７ａは、全てのＯＮＵからの制御フレーム（レポートフレーム）を受け、アップリンクにおける上り帯域の割当てを決定する。すなわち、制御部７ａは、各ＯＮＵからの上りバーストの到着時刻とその長さとを、アップリンクに収容される全てのＯＮＵからの上りバーストが競合しないように決定する。そして、制御部７ａは、生成した制御フレーム（グラントフレーム）を送出先のＯＮＵが接続されるＰＯＮ伝送路に送出する。
【００４２】
たとえば、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、局側集線装置は、ＰＯＮ伝送路Ａに接続されるＯＮＵ（Ａ１）からの上り通常フレーム（Ａ１）と、ＰＯＮ伝送路Ｂに接続されるＯＮＵ（Ｂ１）からの上り通常フレーム（Ｂ１）とが競合しないように、ＯＮＵ（Ａ１）およびＯＮＵ（Ｂ１）に発行するグラントフレーム（Ｇ１）の内容を決定して各ＰＯＮ伝送路へ送出する。
【００４３】
同様に、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、局側集線装置は、ＰＯＮ伝送路Ｚに接続されるＯＮＵ（Ｚ１）からの上り通常フレーム（Ｚ１）と、ＯＮＵ（Ａ１）およびＯＮＵ（Ｂ１）からの上り通常フレーム（Ａ１，Ｂ１）と競合しないように、ＯＮＵ（Ｚ１）に発行するグラントフレーム（Ｇ１）の内容を決定してＰＯＮ伝送路Ｚへ送出する。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、各ＰＯＮ伝送路からの上り通常フレームが競合しないようにアップリンクＵに送出される。
【００４５】
各ＯＮＵからのレポートフレームおよび各ＯＮＵへのグラントフレームは競合することがないため、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、帯域を有効に利用するためにそれぞれのＰＯＮ伝送路に同時に送出される。また、図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示すように、各ＰＯＮ伝送路Ａ，ＢおよびＺへの下り通常フレームも同時に送出される。なお、帯域割当方法は、一般的な手法が用いられる。上述した特願２００２−３１８２０８号などを参考にされたい。
【００４６】
また、制御部７ａは、ＯＮＵに対する帯域の割当てにしたがって、セレクタ６を制御する。受信部３−１〜３−ｎが、上り信号を出力していないときに論理“０”を出力するようにすれば、論理和（ＡＮＤ）回路によってセレクタ６を構成することができる。この場合は、セレクタ６を切替える信号が不要となる。また、受信部３−１〜３−ｎが、上り信号を出力していないときに出力信号をハイインピーダンスとするようにすれば、バス結合によってセレクタ６を構成することができる。この場合は、セレクタ６を単に配線だけで構成することができる。
【００４７】
上位網ＩＦ１は、上りフレームをストアアンドフォワードするようにし、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｙ）などによって検出されたエラーフレームを廃棄するようにしてもよい。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、各ＰＯＮ伝送路に対応してバッファメモリ２−１〜２−ｎ、受信部３−１〜３−ｎ、送信部４−１〜４−ｎおよびＰＯＮ ＩＦ５−１〜５−ｎを設け、制御部７ａが全てのＯＮＵからの上り通常フレームが競合しないようにＯＮＵに対する帯域を割当てるようにしたので、従来のようなＬ２／Ｌ３スイッチが不要となり、局側集線装置のコストを削減することが可能となった。
【００４９】
また、上り信号および下り信号がＬ２／Ｌ３スイッチを経由しないので、フレームのレイテンシーを小さくすることが可能となった。さらには、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となるので、ＱｏＳ制御が単一のアルゴリズムによって行なわれるようになり、一貫したＱｏＳ保証を実現することが可能となった。
【００５０】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施の形態における局側集線装置と比較して、バッファメモリ２−１〜２−ｎが、１つのバッファメモリ２に置換されている点および制御部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は行なわない。
【００５１】
バッファメモリ２は、上位網ＩＦ１の直後に１つだけ設けられ、下り通常フレームおよび各ＯＮＵへの制御フレームを蓄積する。各ＰＯＮを介してＯＮＵへ下り通常フレームを送出する場合、制御部７ｂはバッファメモリ２を制御して、バッファメモリ２に蓄積された下り通常フレームを送信部４−１〜４−ｎへ出力させる。送信部４−１〜４−ｎは、バッファメモリ２から受けた下り通常フレームをＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚへ送出する。
【００５２】
また、ＰＯＮを介してＯＮＵへ制御フレームを送出する場合、制御部７ｂは全てのＰＯＮに対する下り通常フレームの送出を一時停止させ、送信部４−１〜４−ｎに制御フレームを送出させる。制御部７ｂは、帯域を有効利用するために、全てのＯＮＵへの制御フレームの送出をなるべく同時になるように制御する。なお、下りフレームを送出するタイミングは、図２に示すものと同様である。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、上位網ＩＦ１の直後にバッファメモリを１つだけ設け、このバッファメモリを制御して全てのＯＮＵへ下りフレームを送出するようにしたので、第１の実施の形態において説明した効果に加えて、局側集線装置のコストをさらに削減することが可能となった。
【００５４】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施の形態における局側集線装置と比較して、上位網ＩＦ１とバッファメモリ２−１〜２−ｎとの間にフィルタリング部８−１〜８−ｎが追加されている点、受信部３−１〜３−ｎのそれぞれにバッファが設けられている点、および制御部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は行なわない。
【００５５】
第１の実施の形態においては、アップリンクの転送速度とＰＯＮ伝送路の転送速度とが同じ場合の局側集線装置について説明した。本実施の形態においては、アップリンクの転送速度がＰＯＮ伝送路の転送速度と異なる場合であり、バッファメモリ２−１〜２−ｎおよび受信部３−１〜３−ｎに設けられたバッファによってこの転送速度の差を吸収する。
【００５６】
一般に、アップリンクの転送速度がＰＯＮ伝送路の転送速度よりも速いので、上りバースト信号は受信部３−１〜３−ｎに設けられたバッファによって一旦バッファリングされた後、制御部７ｃがアップリンクの転送速度に合わせて受信部３−１〜３−ｎに上りバースト信号を送出させる。
【００５７】
また、フィルタリング部８−１〜８−ｎは、アップリンクからの下りフレームの宛先を判断して、対応するＰＯＮに不要なフレームをフィルタリングする。これによって、バッファメモリ２−１〜２−ｎに蓄積されるフレームの量を減らして、バッファメモリ２−１〜２−ｎのオーバフローを防止する。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、制御部７ｃが受信部３−１〜３−ｎに設けられたバッファに蓄積された上り信号の送出タイミングを制御すると共に、上位網ＩＦ１とバッファメモリ２−１〜２−ｎとの間にフィルタリング部８−１〜８−ｎを設けるようにしたので、アップリンクとＰＯＮ伝送路における転送速度の差を吸収することが可能となった。
【００５９】
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施の形態における局側集線装置と比較して、上位網ＩＦおよびそれに対応するセレクタが複数設けられる点、バッファメモリ２−１〜２−ｎの前段にセレクタ９−１〜９−ｎが設けられる点、および制御部の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は行なわない。
【００６０】
図５においては、２つのアップリンクを備えており、いずれかのアップリンクのみを稼動させる場合は、他方のアップリンクを待機させる。たとえば、上位網ＩＦ１−１に接続されるアップリンクのみを稼動させる場合、制御部７ｄはセレクタ６−１および６−２を制御して、受信部３−１〜３−ｎからの上り信号が上位網ＩＦ１−１にのみ出力されるようにする。また、制御部７ｄはセレクタ９−１〜９−ｎを制御して、上位網ＩＦ１−１からの下り信号がバッファメモリ２−１〜２−ｎに出力されるようにする。
【００６１】
また、２つのアップリンクを同時に稼動させる場合（リンクアグリゲーション）には、ＰＯＮ伝送路Ａ，Ｂ，…，Ｚを２つのグループに分けて制御が行なわれる。たとえば、ＰＯＮ伝送路ＡおよびＢを上位網ＩＦ１−１に接続されるアップリンクに収容し、ＰＯＮ伝送路Ｚを上位網ＩＦ１−２に接続されるアップリンクに収容する場合、制御部７ｄはセレクタ６−１および６−２を制御して、受信部３−１および３−２からの上り信号が上位網ＩＦ１−１に出力されるようにし、受信部３−ｎからの上り信号が上位網ＩＦ１−２に出力されるようにする。また、制御部７ｄはセレクタ９−１〜９−ｎを制御して、上位網ＩＦ１−１からの下り信号がバッファメモリ２−１および２−２に出力され、上位網ＩＦ１−２からの下り信号がバッファメモリ２−ｎに出力されるようにする。なお、制御部７ｄは、各グループのそれぞれに対して、第１の実施の形態において説明した制御と同様の制御を行なう。
【００６２】
このように、２つのアップリンクのいずれかに任意のＰＯＮを収容させることが可能である。また、一方のアップリンクに障害が発生した場合には、そのアップリンクに収容されているＰＯＮを他方の正常なアップリンクに収容しなおすことによって、障害を一時的に回避することも可能である。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、２つのアップリンクにＰＯＮを収容する場合について説明したが、３つ以上のアップリンクにＰＯＮを収容する場合も同様の構成によって実現可能である。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態における局側集線装置によれば、複数のアップリンクのいずれかに任意のＰＯＮを収容できるようにしたので、アップリンクの１：１の冗長化が可能になると共に、障害が発生したアップリンクを除いたリンクアグリゲーションが可能となった。
【００６５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１に記載の局側集線装置によれば、複数の受動的光ネットワークのそれぞれに対応して通信手段が設けられ、制御手段が、複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成するので、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となり、局側集線装置の製造コストを削減することが可能となった。また、Ｌ２／Ｌ３スイッチが不要となるので、フレームのレイテンシーを小さくすることができると共に、一貫したＱｏＳ制御が可能となった。
【００６７】
請求項２に記載の局側集線装置によれば、送信手段が、バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、第２のインタフェースを介して受動的光ネットワークへ送信するので、上位ネットワークと受動的光ネットワークとの転送速度の差を吸収することが可能となった。
【００６８】
請求項３に記載の局側集線装置によれば、フィルタ手段が、通常フレームをフィルタリングするので、バッファメモリに蓄積されるフレームの量を減らすことができ、上位ネットワークと受動的光ネットワークとの転送速度の差を吸収することが可能となった。
【００６９】
請求項４に記載の局側集線装置によれば、複数の通信手段によってバッファメモリが共有されるので、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となった。
【００７０】
請求項５に記載の局側集線装置によれば、切替手段が、グループ毎に複数の通信手段が複数の第１のインタフェースおよび複数の多重化手段に接続されるように、接続を切替えるので、上位ネットワークに障害が発生した場合でも、障害を一時的に回避することが可能となった。
【００７１】
請求項６に記載の局側集線装置によれば、第１のインタフェースが、エラーが発生したフレームを廃棄して上位ネットワークへ出力するので、不要なフレームが上位ネットワークへ送信されることを防止することが可能となった。
【００７２】
請求項７に記載の局側集線装置によれば、多重化手段が論理和回路によって構成されるので、多重化手段を簡単な回路構成で実現することができ、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となった。
【００７３】
請求項８に記載の局側集線装置によれば、多重化手段がバス接続によって構成されるので、多重化手段を簡単な回路構成で実現することができ、局側集線装置の製造コストをさらに削減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】アップリンクにおけるフレームの並びと、各ＰＯＮ伝送路におけるフレームの並びとを説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態における局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】従来の局側集線装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】従来のＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１−１，１−２，１２ 上位網ＩＦ、２−１〜２−ｎ，２２ バッファメモリ、３−１〜３−ｎ，２５ 受信部、４−１〜４−ｎ，２３ 送信部、５−１〜５−ｎ，２４ ＰＯＮ ＩＦ、６，６−１，６−２，９−１〜９−ｎ セレクタ、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，２１ 制御部、８−１〜８−ｎ フィルタリング部、１１，１１−１〜１１−ｎ ＯＬＴ、１３ Ｌ２／Ｌ３スイッチ、１４ バッファ。
Claims (8)
- 複数の受動的光ネットワークを収容する局側集線装置であって、
上位ネットワークに接続される第１のインタフェースと、
前記複数の受動的光ネットワークのそれぞれに対応して設けられ、前記受動的光ネットワークを介して制御フレームおよび通常フレームを送受信するための複数の通信手段と、
前記複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、前記複数の通信手段に当該制御フレームを送信させるための制御手段と、
前記複数の通信手段によって受信された通常フレームを多重化し、前記第１のインタフェースを介して前記上位ネットワークへ出力するための多重化手段とを含む、局側集線装置。 - 前記複数の通信手段のそれぞれは、前記第１のインタフェースを介して受信した通常フレームおよび前記制御手段によって生成された制御フレームを蓄積するバッファメモリと、
前記受動的光ネットワークに接続される第２のインタフェースと、
前記バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、前記第２のインタフェースを介して前記受動的光ネットワークへ送信するための送信手段と、
前記第２のインタフェースを介して通常フレームおよび制御フレームを受信するための受信手段とを含む、請求項１記載の局側集線装置。 - 前記通信手段はさらに、前記第１のネットワークを介して受信した通常フレームの宛先を参照し、対応する受動的光ネットワークへ送信すべき通常フレームでない場合には、当該通常フレームをフィルタリングするためのフィルタ手段を含む、請求項２記載の局側集線装置。
- 前記局側集線装置はさらに、前記第１のインタフェースを介して受信した通常フレームおよび前記制御手段によって生成された制御フレームを蓄積するバッファメモリを含み、
前記複数の通信手段のそれぞれは、前記受動的光ネットワークに接続される第２のインタフェースと、
前記バッファメモリに蓄積された通常フレームおよび制御フレームを、前記第２のインタフェースを介して前記受動的光ネットワークへ送信するための送信手段と、
前記第２のインタフェースを介して通常フレームおよび制御フレームを受信するための受信手段とを含む、請求項１記載の局側集線装置。 - 前記局側集線装置は、複数の第１のインタフェースと、
前記複数の第１のインタフェースのそれぞれに対応して設けられる複数の多重化手段と、
前記複数の受動的光ネットワークが前記複数の第１のインタフェースに応じて複数のグループに分割され、該グループ毎に前記複数の通信手段が前記複数の第１のインタフェースおよび前記複数の多重化手段に接続されるように、接続を切替えるための切替手段とを含み、
前記制御手段は、同じグループに属する受動的光ネットワークに対応する複数の通信手段によって受信される通常フレームが競合しないように制御フレームを生成し、前記複数の通信手段に当該制御フレームを送信させる、請求項１記載の局側集線装置。 - 前記第１のインタフェースは、上り通常フレームを一時的に蓄積し、エラーが発生したフレームを廃棄して前記上位ネットワークへ出力する、請求項１〜５のいずれかに記載の局側集線装置。
- 前記通信手段は、上り信号がない場合には前記多重化手段へ論理０を出力し、
前記多重化手段は、論理和回路によって構成される、請求項１〜６のいずれかに記載の局側集線装置。 - 前記通信手段は、上り信号がない場合にはハイインピーダンスを出力し、
前記多重化手段は、バス接続によって構成される、請求項１〜６のいずれかに記載の局側集線装置。
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