JP4775036B2 - 送信帯域割当て方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＴＤＭＡを利用する光伝送システムにおける送信帯域割当て方法及び装置に関する。

ＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet Passive Optical Network）による光アクセス方式が普及しつつある。なお、Ethernet及びイーサネットは登録商標である。ＰＯＮでは、センター局に配置される光終端装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal）に、光ファイバ及び光カップラからなる光伝送路を介して複数のユーザ光終端装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）を接続する。ＧＥ−ＰＯＮでは、１本の光ファイバで１６又は３２個のＯＮＵを収容するのが一般的であるが、規格上、１本の光ファイバで収容可能なＯＮＵ数に上限はなく、６４又は１２８個のＯＮＵを収容することも可能である。

ＧＥ−ＰＯＮでは、ＯＮＵからの上り信号の伝送にＴＤＭＡ（Time Domain Multiple Access）を利用する。即ち、ＯＬＴが各ＯＮＵに送信タイミングと送信期間を通知し、ＯＮＵは、与えられた送信タイミングの送信期間内に信号を送信する。

現在のインターネット通信では、ファイルダウンロードにＴＣＰが用いられている。ＴＣＰ通信では、図９に示すように、サーバが一定のデータ量ＷＳ（Ｗｉｎｄｏｗ Ｓｉｚｅ）のデータをクライアントに送信し、クライアントが受信通知であるＡＣＫ信号をサーバに返信する。サーバは、ＡＣＫ信号を受信すると、データ量ＷＳの次のデータをクライアントに送信する。これらの手順を、全データを伝送し終えるまで、繰り返す。

このように、サーバからクライアントへのデータ量ＷＳのデータの送信と、クライアントからサーバへのＡＣＫ信号の送信をセットとして、これを繰り返すことにより、サーバからクライアントにデータが伝送される。サーバがＷＳ分のデータを送信してからクライアントからのＡＣＫ信号を受信するまでの時間を、ＲＴＴ（Round Trip Time）と呼ぶ。データ量ＷＳを時間ＲＴＴで送信することになるので、ＴＣＰスループットはＷＳ／ＲＴＴで定義される。

サーバとクライアントの間にＧＥ-ＰＯＮが介在した場合、ＴＣＰ通信は、図１０に示す手順で実現される。即ち、（１）クライアントが接続するＯＮＵは、クライアントからのＡＣＫ信号を一旦、バッファに蓄積する。（２）このＯＮＵは、送信すべきデータがあることをＲｅｐｏｒｔフレームによりＯＬＴに通知する。（３）ＯＬＴは、各ＯＮＵからのＲｅｐｏｒｔフレームを集約し、送信タイミングと送信期間をＧａｔｅフレームにより各ＯＮＵに通知する。（４）ＯＮＵは、ＯＬＴからのＧａｔｅフレームにより指示される送信タイミングと送信期間を使って、ＡＣＫ信号をサーバに向けて送信する。

実際には、ＧＥ−ＰＯＮでは、ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）単位で上記の手順が行われるが、ここでは、簡略化して説明している。ＬＬＩＤは、ＯＮＵに複数、付与することが可能である。
特開２００５−０１２８００号公報

ＧＥ−ＰＯＮを使用する場合、ＡＣＫ信号が一時的にＯＮＵに蓄積されるので、ＴＣＰスループットのＲＴＴは、ＯＮＵにおけるＡＣＫ信号の送信待ち時間を含むこととなり、ＴＣＰスループットを大幅に悪化させる。

ＯＬＴが各ＯＮＵに割り当てる送信間隔を短くすれば、送信待ち時間を短縮できる。しかし、従来、送信期間はどのＯＮＵに対しても一定であるので、送信間隔を短くすると、送信期間を短くすることになる。送信期間が短くなると、相対的にオーバーヘッドが増えるので、上りの実効帯域が減少する。

図１１は、送信間隔が大きい場合と小さい場合の送信フレームの配置例を示す。図１１（ａ）は送信間隔が小さい場合を示し、同（ｂ）は大きい場合を示す。図１１（ａ），（ｂ）から、送信間隔が小さいほど、次の送信タイミングまでの待ち時間が短くなるが、オーバーヘッド部分が相対的に増して実効データレートが低下することが分かる。

アクセス系では上りのスループットよりも下りのスループットの方が重要である。

本発明は、ＴＤＭＡ方式における下りのＴＣＰスループットを改善する送信帯域割当て方法及び装置を提示することを目的とする。

本発明に係る送信帯域割当て方法は、複数のユーザ終端装置が収容され、各ユーザ終端装置にＴＤＭＡによる送信を許可するデータ伝送システムにおいて、各ユーザ終端装置への下りＴＣＰ通信の有無を検出するＴＣＰ通信検出ステップと、各ユーザ終端装置の所定基準周期内の送信可能データ量を互いに等しく維持しつつ、当該ＴＣＰ通信検出ステップの検出結果に従い、当該下りＴＣＰ通信のあるユーザ終端装置に許可する送信間隔を短縮する制御ステップとを具備することを特徴とする送信帯域割当て方法。

本発明に係る送信帯域割当て装置は、複数のユーザ終端装置が収容され、各ユーザ終端装置にＴＤＭＡによる送信を許可するデータ伝送システムにおいて、各ユーザ終端装置への下りＴＣＰ通信の有無を検出するＴＣＰ通信検出装置と、当該ＴＣＰ通信検出装置の検出結果により更新され、各ユーザ終端装置の下りＴＣＰ通信の有無を示すＴＣＰ通信テーブルと、各ユーザ終端装置の所定基準周期内の送信可能データ量を互いに等しく維持しつつ、当該ＴＣＰ通信テーブルを参照し、当該下りＴＣＰ通信のあるユーザ終端装置に許可する送信間隔を短縮する制御装置とを具備することを特徴とする。

本発明により、下りＴＣＰ通信のためのＡＣＫ信号の送信間隔を短縮でき、その結果として、下りＴＣＰのスループットを改善できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。図２は、ＴＣＰの接続から切断までのシーケンスを示す。ここでは、理解を容易にするために、３台のＯＮＵが収容されているＰＯＮシステムで、その内の一台のＯＮＵに接続するパーソナルコンピュータが、上位ネットワークのサーバとＴＣＰ通信するケースを説明する。先に説明したように、一般的には、ＧＥ−ＰＯＮシステムには、より多くのＯＮＵを接続できる。

センター局に配置される光終端装置（ＯＬＴ）１０のアップリンクポート１０ａは上位ネットワーク１２に接続し、上位ネットワーク１２には、サーバ１４が接続する。アップリンクポート１０ａと上位ネットワーク１２のインターフェースは、１０００Ｂａｓｅ−Ｔ又は１０００Ｂａｓｅ−ＳＸ等である。

ＯＬＴ１０のＰＯＮポート１０ｂは、光ファイバ１６を介して１：ｎの光カップラ１８に接続する。図示例では、ｎ＝３である。光カップラ１８は、光ファイバ１６からの下り信号光を３分割し、各分割信号光を光ファイバ２０−１〜２０−３に出力する。各光ファイバ２０−１〜２０−３の他端は、各ユーザ宅に配置される光終端装置（ＯＮＵ）２２−１〜２２−３に接続する。各ＯＮＵ２２−１〜２２−３には、コンピュータ２４−１〜２４−３が接続する。勿論、１台のＯＮＵに、ルータ又はゲートウエイを介して複数のコンピュータを接続することもできる。

ＯＬＴ１０は、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３の送信タイミングと送信期間を制御し、ＯＮＵ２２−１〜２２−３と上位ネットワーク１２との間のデータ伝送を中継する。

上位ネットワーク１２からの下りデータ信号は、アップリンクポート１０ａを介してＬＡＮインターフェース３０に入力する。ＬＡＮインターフェース３０は、下りデータ信号を多重装置３２に出力する。ＯＬＴ１０を制御するＯＬＴ制御装置３４は、ＯＮＵ２２−１〜２２−３に対する種々の制御信号（例えば、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３の送信タイミングと送信期間を指示するＧａｔｅメッセージ等）を多重装置３２に出力する。

多重装置３２は、ネットワークインターフェース３０からの下りデータ信号にＯＬＴ制御装置３４からの制御信号を多重し、多重信号を電気／光変換器３６に印加する。電気／光変換器３６は、多重装置３２からの多重信号を光信号（下り信号光）に変換し、ＷＤＭ光カップラ３８に印加する。ＷＤＭ光カップラ３８は、電気／光変換器３６からの下り信号光を、ＰＯＮポート１０ｂを介して光ファイバ１６に出力する。

ＯＬＴ１０のＰＯＮポート１０ｂから出力される下り信号光は、光ファイバ１６、光カップラ１８、光ファイバ２０−１〜２０−３を介して各ＯＮＵ２２−１〜２２−３に入力する。

各ＯＮＵ２２−１〜２２−３は、光ファイバ２０−１〜２０−３から入力する下り信号光を電気信号に変換し、自分宛であれば取り込み、他宛てであれば破棄する。各ＯＮＵ２２−１〜２２−３は、取り込んだ下り信号の内、自己宛の制御信号を内部処理すると共に、配下のコンピュータ２４−１〜２４−３宛てのデータ信号をコンピュータ２４−１〜２４−３に供給する。

他方、コンピュータ２４−１〜２４−３は、上位ネットワーク１２に向けたデータ信号をそれぞれＯＮＵ２２−１〜２２−３に出力する。各ＯＮＵ２２−１〜２２−３は、ＯＬＴ１０により許可された送信タイミング及び送信期間で、上り信号光をそれぞれ光ファイバ２０−１〜２０−ｎに出力する。この上り光信号は、配下のコンピュータ２４−１〜２４−３からの、上位ネットワーク１２に接続する機器（例えば、サーバ１４）に宛てたデータ信号（サーバ１４等に対する制御信号及び応答信号を含む）と、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３がＯＬＴ１０に向けて出力する制御信号を搬送する。ＯＬＴユニット１０に宛てた制御信号は、論理リンク確立のための制御信号及び応答信号（例えば、Ｇａｔｅメッセージに応答するＲｅｐｏｒｔメッセージ等）などを含む。光カップラ１８は、各光ファイバ２０−１〜２０−３からの上り光信号を光ファイバ１６に出力する。このようにして、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３から出力される上り信号光が、ＯＬＴ１０のＰＯＮポート１０ｂを介してＷＤＭ光カップラ３８に入力する。

ＷＤＭ光カップラ３８は、ＰＯＮポート１０ｂからの上り信号光を光／電気変換器４０に供給する。光／電気変換器４０は、ＷＤＭ光カップラ３８からの上り信号光を電気上り信号に変換する。分離装置４２は、光／電気変換器から出力される電気上り信号の内、ＯＬＴ１０に宛てた信号をＯＬＴ制御装置３４に供給し、上位ネットワーク１２に宛てた上り信号をＬＡＮインターフェース３０に供給する。

ＬＡＮインターフェース３０は、分離装置４２からの上り信号を上位ネットワーク１２に出力する。

本実施例では、ＯＬＴ制御装置３４は、下りＴＣＰスループットの改善のために、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３の送信タイミングと送信期間を動的に制御する。そのために、ＯＬＴ１０には、下りＴＣＰ通信をモニタするＴＣＰ通信検出装置４４と、下りＴＣＰ通信の状況を記憶するＴＣＰ通信テーブル４６と、ＴＣＰ通信テーブル４６を更新するタイマ４８と、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３に対する上り帯域割当てパラメータを記憶する帯域割当てテーブル５０を設ける。即ち、送信帯域割当ての動的制御のために、ＴＣＰ通信検出装置４４、ＴＣＰ通信テーブル４６、タイマ４８及び帯域割当てテーブル５０を追加し、ＯＬＴ制御装置３４に送信帯域割当ての制御機能を組み込んだ。

ＴＣＰ通信検出装置４４は、ＬＡＮインターフェース３０から多重装置３２に供給される下り信号を傍受してＴＣＰ通信の有無を検出し、検出結果に従いＴＣＰ通信テーブル４６を更新する。図３は、ＴＣＰ通信テーブル４６の構成及び数値の一例を示す。ＴＣＰ通信テーブル４６は、ＯＮＵ（又はＬＬＩＤ）番号のフィールド４６ａと、下りＴＣＰ通信の有無を示すフラグのフィールド４６ｂと、時間の経過と共に減少するタイマ値を収容するフィールド４６ｃを具備する。

ＴＣＰ通信検出装置４４は、下りＴＣＰ通信を検出すると、テーブル４６の、該当するＯＮＵ（又はＬＬＩＤ）のレコードの下りＴＣＰフラグフィールド４６ｂにフラグを立てる、即ち、’１’をセットし、タイマフィールド４６ｃに適当な初期値（図３に示す例では、１秒）をセットする。ＯＬＴ制御装置３４は、タイマ４８の出力を参照して、テーブル４６のタイマフィールド４６ｃのタイマ値を減算する。テーブル４６のタイマフィールド４６ｃのタイマ値は、０になると、それ以上、減少しない。

ＴＣＰ通信検出装置４４はまた、ＬＡＮインターフェース３０から多重装置３２への下り信号中に、ＴＣＰ通信の終了を示す標識又は記号を検出すると、ＴＣＰ通信テーブル４６の、該当するＯＮＵ（又はＬＬＩＤ）のレコードの下りＴＣＰフラグフィールド４６ｂを’０’でクリアし、タイマフィールド４６ｃを０でクリアする。

タイマフィールド４６ｃのタイマ値は、ＴＣＰ検出装置４４が下りＴＣＰ通信を検出しなくなると、時間の経過と共に減少する。具体的には、ＯＬＴ制御装置３４が、タイマ４８の出力を参照して、テーブル４６のタイマフィールド４６ｃの数値を時間と共にデクリメントする。

詳細は後述するが、ＯＬＴ制御装置３４は、タイマフィールド４６ｃのタイマ値が０で無い場合、下りＴＣＰ通信を受信するＯＮＵに、下りスループットが高くなるような帯域割当てを設定する。タイマフィールド４６ｃの設定値は、いわば、上位ネットワーク１２等でのエラーにより一時的に下りＴＣＰフレームをＯＬＴ１０が受信しない場合に対するマージンである。

ＴＣＰ通信検出装置４４が、下りＴＣＰ通信を検出する方法を説明する。ＴＣＰ通信では、ＩＥＴＦのＲＦＣ７９１で規定されるＩＰヘッダの’Ｐｒｏｔｏｃｏｌ’部には、ＴＣＰを表す’０００００１１０’（１６進数で０ｘ０６、１０進数で６）がセットされる。また、図２から分かるように、ＴＣＰのコネクション確立の際、送信装置（例えば、サーバ１４）は、ＲＦＣ７９３で規定されているＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビットに’１’がセットされたＴＣＰフレームを受信装置（例えば、コンピュータ２４−１〜２４−３の何れか）に送信する。ＴＣＰコネクションを切断するときには、送信装置は、ＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の’ＦＩＮ’ビットに’１’がセットされたＴＣＰフレームを受信装置に送信する。従って、下り信号のＩＰヘッダの’Ｐｒｏｔｏｃｏｌ’部によりＴＣＰ通信を判別でき、ＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビットによりＴＣＰ通信の開始を判別でき、ＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の’ＦＩＮ’ビットによりＴＣＰ通信の終了を判別できる。

また、データの有無によっても、下りＴＣＰ通信の有無を判別できる。即ち、ＩＰヘッダにおける’Ｐｒｏｔｏｃｏｌ’部がＴＣＰを表す'０００００１１０'（１６進数で０ｘ０６、１０進数で６）であり、ＴＣＰヘッダにおける’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の’ＡＣＫ’ビットが’０’である場合、これは、下りＴＣＰ通信による下りデータの存在を示す。ＡＣＫビットは既定のパケットを受信したことを伝えるために用いられるので、’ＡＣＫ’ビットが’０’である場合、その下りＴＣＰフレームは、下りデータを搬送するフレームである。

ＴＣＰ通信検出装置４４は、ＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビットの値により、ＴＣＰ通信の開始を示すフレームを検出するか、又は、データを搬送する下りＴＣＰフレームを検出すると、テーブル４６の該当するＯＮＵ（又はＬＬＩＤ）のレコードのフラグフィールド４６ｂにフラグを立て、タイマフィールド４６ｃにマージン値（ここでは、１秒）をセットする。前者と後者の一方のみを検出するように簡略化しても良い。

ＴＣＰ通信検出装置４４はまた、ＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットの値により、下りＴＣＰ通信の終了を検出すると、ＴＣＰ通信テーブル４６の下りＴＣＰフラグフィールド４６ｂをクリアし、タイマフィールド４６ｃに０をセットする。別の方法として、ＴＣＰ通信検出装置４４は、下りＴＣＰ通信の終了を検出したとき、テーブル４６の該当するＯＮＵ（又はＬＬＩＤ）のレコードを消去してもよい。

通信障害等も考慮し、下りＴＣＰ通信の切断を検知する前に、タイマフィールド４６ｃの値がゼロになれば、ＯＬＴ制御装置３４は、その下りＴＣＰ通信は終了したものと見做す。先に説明したように、ＯＬＴ制御装置３４は、タイマ４８の出力を参照して、テーブル４６のタイマフィールド４６ｃのタイマ値を、０になる迄、時間と共にデクリメントする。

ＯＬＴ制御装置３４は、ＴＣＰ通信テーブル４６を参照し、ＯＮＵ２２−１〜２２−３への上り信号帯域の割当て制御に利用される帯域割当てテーブル５０を更新する。そして、ＯＬＴ制御装置３４は、帯域割当てテーブル５０の下、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３からの制御信号、例えば送信の帯域とタイミングの要求に応じて、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３に送信タイミングと送信期間を割り当てる。

割り当てる帯域の決定方法を説明する。図４は、何れのＯＮＵ２２−１〜２２−３も下りＴＣＰ通信を行っていない場合の、帯域割当てテーブル５０の数値例を示す。テーブル５０は、ＯＮＵ（又はＬＬＩＤ）を指定するフィールド５０ａ、送信間隔を指定するフィールド５０ｂ、及び、１回当たりの最大送信データ量を規定する指数を示すフィールド５０ｃを具備する。この例では、基準となる送信間隔は１ｍｓである。

図５は、ＴＣＰ通信検出装置４４が、ＯＮＵ２２−１に向けた下りＴＣＰ通信を検出した後の、テーブル５０の内容例を示す。ＯＮＵ２２−１に対する下りＴＣＰ通信の検出により、ＯＮＵ２２−１に対する送信間隔が１ｍｓから０．５ｍｓに短縮されている。本実施例では、送信を必要とするＯＮＵに対して公平な送信量を確保することを前提としているので、送信間隔を半分にしたのに応じて、フィールド５０ｃに示すように、１回当たりの最大送信データ量も半減している。

ＯＬＴ制御装置３４は、ＴＣＰ通信テーブル４６を参照して、ＯＮＵ２２−１（又はＬＬＩＤ）に対して、帯域割当てテーブル５０を、図５に例示するように変更する。テーブル５０を変更する作業とは独立に、ＯＬＴ制御装置３４は、帯域割当てテーブル５０を参照して、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３に上り信号の帯域を割り当てる。

帯域割当てテーブル５０が図４に示す内容になっている場合、ＯＬＴ制御装置３４は、各ＯＮＵ２２−１〜２２−３に均等な送信間隔で均等な１回当たりの最大送信データ量を割り当てる。図６は、図４に対応する、光ファイバ１６上の上り信号のタイミングシーケンスの模式図を示す。

帯域割当てテーブル５０が図５に示す内容になっている場合、ＯＬＴ制御装置３４は、図５に示すテーブル５０に従い、ＯＮＵ２２−１には、他のＯＮＵ２２−２，２２−３の送信間隔の半分の送信間隔を割り当てると共に、１回当たりの最大送信データ量を、他のＯＮＵ２２−２，２２−３に対するそれの半分にする。ＯＬＴ制御装置３４は、送信間隔の短縮により増加するＯＮＵ２２−１の送信を、１周期内で適宜に分散したタイミングで許可する。図７は、図５に対応する、光ファイバ１６上の上り信号のタイミングシーケンスの模式図を示す。図７に示す例では、本来の送信タイミングに続くＯＮＵ２２−３の送信期間の後に、ＯＮＵ２２−１への新たな送信期間を割り込ませている。

この実施例では、テーブル５０のフィールド５０ｂに送信間隔をそのまま記載したが、基準周期内の送信回数を規定しても良い。例えば、基準周期を１ｍｓとし、その１基準周期内の送信回数を、下りＴＣＰ通信のスループットの改善目標に応じて変更する。全ＯＮＵの可能な上り送信データ量を等しくしたい場合には、更に、１基準周期内の送信可能データ量を一定に維持するように、１回当たりの送信可能データ量を送信回数の増加に応じて低減する。２以上の送信回数を具備するＯＮＵには、その送信期間を適当に１基準周期内で分散配置する。

下りＴＣＰ通信のスループットの改善目標に応じて、同じ長さの送信期間をより頻繁に割り当てるようにしてもよい。この場合、他のＯＮＵは、送信間隔が長くなり、下りＴＣＰのスループットが低下する。

図１に示す実施例では、下り信号を監視したが、上り信号を監視しても、同様に、下りＴＣＰ通信を検出できる。図８は、上り信号により下りＴＣＰ通信の有無を検出する実施例の概略構成ブロック図を示す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。ＴＣＰ通信検出装置４４の代わりに、上り信号を傍受することで下りＴＣＰ通信の有無を検出するＴＣＰ通信検出装置４４ａを、ＯＬＴ６０に設けた。

変更部分であるＴＣＰ通信検出装置４４ａの動作を主に説明する。

ＴＣＰ通信検出装置４４ａは、光／電気変換器４０の出力する上り信号を傍受し、その上り信号中のＴＣＰフレームのＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部をモニタする。図２から分かるように、ＴＣＰコネクションの確立の際、受信装置が、ＴＣＰフレームのＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＡＣＫ’ビットと’ＳＹＮ’ビットが共に立っているＴＣＰフレームを送信装置に送信する。以後、送信装置から受信装置にデータが送信される。また、ＴＣＰコネクションの切断の際には、受信装置は、ＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットが立っているＴＣＰフレームを送信装置に送信する。

また、データの有無によっても、下りＴＣＰ通信の存在を判別できる。即ち、上り信号中のＩＰヘッダにおける’Ｐｒｏｔｏｃｏｌ’部がＴＣＰを表す'０００００１１０'（１６進数で０ｘ０６、１０進数で６）であり、ＴＣＰヘッダにおける’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の’ＡＣＫ’ビットが’１’である場合、このＴＣＰフレームは、下りＴＣＰ通信による下りデータを受信したことを送信装置に通知する信号である。続けてデータを受信する可能性がある。

ＴＣＰ通信検出装置４４ａは、上りＴＣＰ信号に含まれるＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビット及び’ＡＣＫ’ビットの値により、ＴＣＰ通信の開始を検出するか、又は、’ＡＣＫ’ビットの値によりデータの受信を検出すると、テーブル４６の該当するＯＮＵ（又はＬＬＩＤ）のレコードのタイマフィールド４６ｃにマージン値（ここでは、１秒）をセットする。前者と後者の一方のみを検出するように簡略化しても良い。

ＴＣＰ通信検出装置４４ａはまた、ＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットの値により、下りＴＣＰ通信の終了を検出すると、ＴＣＰ通信テーブル４６の下りＴＣＰフラグフィールド４６ｂをクリアし、タイマフィールド４６ｃに０をセットする。別の方法として、ＴＣＰ通信検出装置４４ａは、下りＴＣＰ通信の終了を検出したとき、テーブル４６の該当するＯＮＵ（又はＬＬＩＤ）のレコードを消去してもよい。

以後の動作は、図１に示す実施例と同じなので、省略する。

特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。 ＴＣＰの接続から切断までのシーケンスを示す模式図である。 ＴＣＰ通信テーブル４６の構成及び数値の一例を示す。 何れのＯＮＵ２２−１〜２２−３も下りＴＣＰ通信を行っていない場合の、帯域割当てテーブル５０の数値例を示す。 ＯＮＵ２２−１に向けた下りＴＣＰ通信が検出された後の、テーブル５０の内容例を示す。 図４に対応する、光ファイバ１６上の上り信号のタイミングシーケンスの模式図を示す。 図５に対応する、光ファイバ１６上の上り信号のタイミングシーケンスの模式図を示す。 本発明の第２実施例の概略構成ブロック図である。 サーバからクライアントへのＴＣＰ通信のシーケンスを示す模式図である。 ＰＯＮシステムが介在する場合の、サーバからクライアントへのＴＣＰ通信のシーケンスを示す模式図である。 ＰＯＮ伝送路上の送信フレームの配置例であり、（ａ）は送信間隔が小さい場合を示し、同（ｂ）は大きい場合を示す。

符号の説明

１０：光終端装置（ＯＬＴ）
１０ａ：アップリンクポート
１０ｂ：ＰＯＮポート
１２：上位ネットワーク
１４：サーバ
１６：光ファイバ
１８：光カップラ
２０−１〜２０−３：光ファイバ
２２−１〜２２−３：光終端装置（ＯＮＵ）
２４−１〜２４−３：コンピュータ
３０：ＬＡＮインターフェース
３２：多重装置
３４：ＯＬＴ制御装置
３６：電気／光変換器
３８：ＷＤＭ光カップラ
４０：光／電気変換器
４２：分離装置
４４：ＴＣＰ通信検出装置
４６：ＴＣＰ通信テーブル
４８：タイマ
５０：帯域割当てテーブル
６０：光終端装置（ＯＬＴ）

Claims (20)

1. 複数のユーザ終端装置が収容され、各ユーザ終端装置にＴＤＭＡによる送信を許可するデータ伝送システムにおいて、
   各ユーザ終端装置への下りＴＣＰ通信の有無を検出するＴＣＰ通信検出ステップ（４４，４４ａ）と、
   各ユーザ終端装置の所定基準周期内の送信可能データ量を互いに等しく維持しつつ、当該ＴＣＰ通信検出ステップの検出結果に従い、当該下りＴＣＰ通信のあるユーザ終端装置に許可する送信間隔を短縮する制御ステップ（３４）
   とを具備することを特徴とする送信帯域割当て方法。
2. 当該ＴＣＰ通信検出ステップは、
   当該下りＴＣＰ通信のＴＣＰ通信開始を示す開始信号とＴＣＰ通信終了を示す終了信号とを検出する検出ステップ（４４，４４ａ）と、
   当該検出ステップの検出結果に従い、各ユーザ終端装置の下りＴＣＰ通信の有無を示すＴＣＰ通信テーブル（４６）を更新するテーブル更新ステップ（４４，４４ａ）
   とを具備し、
   当該制御ステップは、当該ＴＣＰ通信テーブル（４６）を参照して、当該下りＴＣＰ通信のあるユーザ終端装置に許可する送信間隔を短縮する
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信帯域割当て方法。
3. 当該開始信号が、下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビットであり、当該終了信号が、当該下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットであることを特徴とする請求項２に記載の送信帯域割当て方法。
4. 当該開始信号が、上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビット及び’ＡＣＫ’ビットであり、当該終了信号が、当該上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットであることを特徴とする請求項２に記載の送信帯域割当て方法。
5. 当該ＴＣＰ通信検出ステップは、
   当該下りＴＣＰ通信のＴＣＰ通信開始を示す開始信号と、当該下りＴＣＰ通信による下りデータ伝送の存在と、ＴＣＰ通信終了を示す終了信号とを検出する検出ステップ（４４，４４ａ）と、
   当該検出ステップの検出結果に従い、各ユーザ終端装置の下りＴＣＰ通信の有無を示すＴＣＰ通信テーブルを更新するテーブル更新ステップ
   とを具備し、
   当該制御ステップは、当該ＴＣＰ通信テーブルを参照して、当該下りＴＣＰ通信のあるユーザ終端装置に許可する送信間隔を短縮する
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信帯域割当て方法。
6. 当該開始信号が、下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビットであり、
   当該下りＴＣＰ通信による下りデータ伝送の存在が、当該下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＡＣＫ’ビットにより判別され、
   当該終了信号が、当該下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットであることを特徴とする請求項５に記載の送信帯域割当て方法。
7. 当該開始信号が、上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビット及び’ＡＣＫ’ビットであり、
   当該下りＴＣＰ通信による下りデータ伝送の存在が、当該上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＡＣＫ’ビットにより判別され、
   当該終了信号が、当該上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットであることを特徴とする請求項５に記載の送信帯域割当て方法。
8. 当該ＴＣＰ通信テーブルが、下りＴＣＰ通信の存在を示すレコードの寿命を規定するタイマフィールドを具備することを特徴とする請求項２乃至７の何れか１項に記載の送信帯域割当て方法。
9. 当該制御ステップは、当該下りＴＣＰ通信のあるユーザ終端装置に許可する送信間隔を短縮すると共に、各送信期間を短くすることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の送信帯域割当て方法。
10. 当該データ伝送システムが、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムであることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の送信帯域割当て方法。
11. 複数のユーザ終端装置が収容され、各ユーザ終端装置にＴＤＭＡによる送信を許可するデータ伝送システムにおいて、
    各ユーザ終端装置への下りＴＣＰ通信の有無を検出するＴＣＰ通信検出装置（４４，４４ａ）と、
    当該ＴＣＰ通信検出装置の検出結果により更新され、各ユーザ終端装置の下りＴＣＰ通信の有無を示すＴＣＰ通信テーブル（４６）と、
    各ユーザ終端装置の所定基準周期内の送信可能データ量を互いに等しく維持しつつ、当該ＴＣＰ通信テーブル（４６）を参照し、当該下りＴＣＰ通信のあるユーザ終端装置に許可する送信間隔を短縮する制御装置（３４）
    とを具備することを特徴とする送信帯域割当て装置。
12. 当該ＴＣＰ通信検出装置（４４，４４ａ）は、当該下りＴＣＰ通信のＴＣＰ通信開始を示す開始信号とＴＣＰ通信終了を示す終了信号とを検出し、この検出結果に従い、当該ＴＣＰ通信テーブル（４６）を更新することを特徴とする請求項１１に記載の送信帯域割当て装置。
13. 当該開始信号が、下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビットであり、当該終了信号が、当該下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットであることを特徴とする請求項１２に記載の送信帯域割当て装置。
14. 当該開始信号が、上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビット及び’ＡＣＫ’ビットであり、当該終了信号が、当該上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットであることを特徴とする請求項１２に記載の送信帯域割当て装置。
15. 当該ＴＣＰ通信検出装置（４４，４４ａ）は、当該下りＴＣＰ通信のＴＣＰ通信開始を示す開始信号と、当該下りＴＣＰ通信による下りデータ伝送の存在と、ＴＣＰ通信終了を示す終了信号とを検出し、この検出結果に従い、当該ＴＣＰ通信テーブル（４６）を更新することを特徴とする請求項１１に記載の送信帯域割当て装置。
16. 当該開始信号が、下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビットであり、
    当該下りＴＣＰ通信による下りデータ伝送の存在が、当該下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＡＣＫ’ビットにより判別され、
    当該終了信号が、当該下りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットであることを特徴とする請求項１５に記載の送信帯域割当て装置。
17. 当該開始信号が、上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＳＹＮ’ビット及び’ＡＣＫ’ビットであり、
    当該下りＴＣＰ通信による下りデータ伝送の存在が、当該上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＡＣＫ’ビットにより判別され、
    当該終了信号が、当該上りＴＣＰ信号のＴＣＰヘッダの’Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｉｔｓ’部の中の’ＦＩＮ’ビットであることを特徴とする請求項１５に記載の送信帯域割当て装置。
18. 当該ＴＣＰ通信テーブルが、下りＴＣＰ通信の存在を示すレコードの寿命を規定するタイマフィールドを具備することを特徴とする請求項１１乃至１７の何れか１項に記載の送信帯域割当て装置。
19. 当該制御装置は、当該下りＴＣＰ通信のあるユーザ終端装置に許可する送信間隔を短縮すると共に、各送信期間を短くすることを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか１項に記載の送信帯域割当て装置。
20. 当該データ伝送システムが、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムであり、当該送信帯域割当て装置が当該ＰＯＮシステムのセンター局に配置される光終端装置に組み込まれることを特徴とする請求項１１乃至１９の何れか１項に記載の送信帯域割当て装置。

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