JP2000013434A - パケット多重装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各入力ポート間の平均待ち時間をほぼ等しく
する、各入力ポート間の帯域を等しくすることにより、
各入力ポート間の公平性を保証する。 【解決手段】 パケットの取り出しが一巡する度に、パ
ケットを取り出す順番を変更する。このとき、各入力ポ
ートからパケットを取り出す順番が、１番目からｎ番目
まで同じ確率で割り当てられるように制御する。さら
に、各入力ポートについて、その入力ポートの直前にパ
ケットが取り出される入力ポートが１番目のポートから
ｎ番目のポートまで同じ頻度であるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信装置におい
て、復数の入力ポートから入力されたパケットを１つの
出力ポートに多重して出力するパケット多重装置に関す
る。また、本発明は、通信方法に関し、特に複数の加入
者側通信装置と１つの局側通信装置とが分岐した伝送路
により対向して接続された通信システムにおける通信方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のパケット多重装置では、ラウンド
ロビン方式が用いられている。この方式は、入力ポート
の若番順にパケットの有無をチェックし、パケットを取
り出すものである。

【０００３】ラウンドロビン方式を用いた従来のパケッ
ト多重装置について図１０を用いて説明する。このパケ
ット多重装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の入力ポー
ト１−０〜１−（ｎ−１）と、１つの出力ポート２をも
つ。各入力ポートには、あらかじめ順番に番号が与えら
れている。ここでは、入力ポート１−０を０番の入力ポ
ート、１−１を１番の入力ポート、以下同様に１−（ｎ
−１）を（ｎ−１）番の入力ポートとする。各入力ポー
トには、パケットを一時記憶するためのバッファメモリ
３−０から３−（ｎ−１）が設けられる。出力ポート側
伝送回路４は、入力ポートの若番順に各バッファメモリ
にパケットがメモリされているかどうかをチェックす
る。このとき、パケットがあればそのパケットを出力ポ
ート２に出力し、パケットがない場合には次の番号の入
力ポートに対応するバッファメモリをチェックする。こ
のような方法により、従来のパケット多重装置は、入力
ポート１−０〜１−（ｎ−１）から入力されるパケット
を多重して出力ポート２に出力する。

【０００４】前述のパケット多重装置が利用されるシス
テムの１つとして、複数の加入者側通信装置と１つの局
側通信装置とが分岐した伝送路により対向して接続され
た通信システムがある。このような通信システムで用い
られる通信方法について、以下に説明する。

【０００５】図１１は前述の通信システム（パケット多
重装置）の一例を示すもので、ここではｎ個（ｎは２以
上の整数）の加入者側通信装置１１０−１〜１１０−ｎ
と、１つの局側通信装置１２０とが、スターカプラ１３
０を介してｎ対１の分岐した伝送路により対向して接続
されている。即ち、加入者側通信装置１１０−１〜１１
０−ｎには光ファイバ１４０−１〜１４０−ｎがそれぞ
れ接続され、局側通信装置１２０に接続された光ファイ
バ１５０とスターカプラ１３０を介してｎ対１に接続さ
れている。つまり、局側通信装置１２０は複数（ｎ台）
の加入者側通信装置１１０−１〜１１０−ｎで共有され
ている状態である。

【０００６】加入者側通信装置１１０−１〜１１０−ｎ
は、加入者側通信装置１１０−１〜１１０−ｎと局側通
信装置１２０との間でやりとりされる信号の終端及び光
終端を行う加入者側終端装置１１１−１〜１１１−ｎ
と、サービスに依存したインタフェース装置とから構成
される。ここでは、中継通話路との回線接続を行う電話
接続及びＬＡＮ接続が多重化されている場合について示
している。この場合、インタフェース装置として、回線
インタフェース１１２−１〜１１２−ｎと、ＬＡＮイン
タフェース１１３−１〜１１３−ｎが接続される。回線
インタフェース１１２−１〜１１２−ｎには電話１１４
−１〜１１４−ｎが接続され、ＬＡＮインタフェース１
１３−１〜１１３−ｎにはコンピュータあるいは集線装
置（ＨＵＢ）１１５−１〜１１５−ｎが接続される。

【０００７】また、局側通信装置１２０は、局側通信装
置１２０と加入者側通信装置１１０−１〜１１０−ｎと
の間でやり取りされる信号の終端及び光終端を行う局側
終端装置１２１−１〜１２１−ｎと、加入者側通信装置
とやり取りされる通信の分離多重を行うクロスコネクト
（ＸＣ）１２２と、インタフェース装置とから構成され
る。加入者側通信装置と同様に、インタフェース装置
は、回線インタフェース１２３とＬＡＮインタフェース
１２４とから構成される。回線インタフェース１２３に
は交換機１２５が接続され、ＬＡＮインタフェース１２
４にはルータ１２６が接続される。

【０００８】このような分岐伝送路を有する通信システ
ムの通信方法として、上り情報（加入者側通信装置から
局側通信装置への情報）と、下り情報（局側通信装置か
ら加入者側通信装置への情報）とを同じ伝送路を通し、
上り情報と下り情報に時間差を設けて識別するＴＣＭ
（ｔｉｍｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅｘｉｎｇ）法が用いられる。

【０００９】図１２に従来の通信方法による加入者側終
端装置１１１−１〜１１１−ｎと局側終端装置１２１と
の間の送受信ダイアグラムを示す。簡単化するため、Ｌ
ＡＮ接続のみの場合について説明する。また、簡単化す
るため、送受信チャネルの周期をとるための同期フレー
ム、光ファイバによる伝搬遅延時間は省略した。ＬＡＮ
接続の場合、各加入者側通信装置１１０−１〜１１０−
ｎは通信の内容が伝達される通信チャネルを共用する。

【００１０】この場合、送受信がバースト周期（送受信
繰り返し周期）で行われる。バースト周期のうち、下り
チャネルでは、局側通信装置１２０と加入者側通信装置
１１０−１〜１１０−ｎとの信号を伝送する下り信号チ
ャネルと、各加入者側通信装置で共用する下り通信チャ
ネルとが時分割で送受信される。また、続く上りチャネ
ルでは、加入者側通信装置１１０−１〜１１０−ｎと局
側通信装置１２０の間の信号を伝送する上り信号チャネ
ルと、各加入者側通信装置で共用する上り通信チャネル
とが同じく時分割で送受信される。

【００１１】図１２の例では４つの加入者側終端装置１
１１−１〜１１１−４が上り通信チャネルを共用してい
る状態を示している。通信チャネルを各加入者側通信装
置で共用するために、送信するデータを有する加入者側
終端装置は局側終端装置に通信要求を通知する。局側終
端装置は、各加入者側終端装置からの送信要求に基づい
て、送信要求をあげた各加入者側終端装置に対し、送信
許可を通知する。通信チャネルに複数の加入者側終端装
置からのデータを収容するために、加入者側終端装置は
送信要求に送信を行おうとするデータ量を含め、局側終
端装置はそれぞれの加入者側終端装置に対して、送信許
可に送信タイミングと送信許可量を含めて通知する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前述したパケット多重
装置におけるラウンドロビン方式の場合、パケットを頻
繁に出力する入力ポートがあると、その直後の番号の入
力ポートは、その直前の番号の入力ポートと比較して、
平均待ち時間が長くなる。このために、入力ポート間の
平均待ち時間に差が生じる。

【００１３】公衆網のような場合においては、別々の入
力ポートを使用する各ユーザに対して、ユーザ間の公平
性を保証する必要がある。しかし、従来のラウンドロビ
ン方式では、入力ポート間の公平性を保証することがで
きない間題があった。

【００１４】この従来の間題点について、図１０に示す
従来のパケット多重装置を用いて具体的に説明する。こ
のパケット多重装置において、ｍを（ｎ−１）未満の整
数として、ｍ番の入力ポートに高い頻度でパケットが入
力され、他の入力ポートにパケットが入力されていない
場合について、（ｍ−１）番の入力ポートと（ｍ＋１）
番の入力ポートの待ち時間を比較する。

【００１５】（ｍ−１）番の入力ポートにパケットが到
着した場合に、このパケットをすぐに出力ポートに出力
できるのは、パケット到着時にｍ番の入力ポートがパケ
ット出力中でない場合である。これに対し、（ｍ＋１）
番の入力ポートにパケットが到着した場合に、このパケ
ットをすぐに出力ポートに出力できるのは、パケット到
着時にｍ番の入力ポートがパケット出力中でない場合
で、かつ次のｍ番の入力ポートのチェック時にｍ番の入
力ポートのバッファメモリにパケットがメモリされてい
ない場合である。このため、（ｍ＋１）番の入力ポート
がすぐにパケットを出力できる確率は、（ｍ−１）番の
入力ポートと比較して低い。すなわち、（ｍ−１）番の
入力ポートと比較して（ｍ＋１）番の入力ポートでは、
パケットを送出するまでの平均待ち時間が長くなる。

【００１６】このように、ラウンドロビン方式を用いた
従来のパケット多重装置では、特定の入力ポートが高い
頻度でパケットを送出した場合には、各入力ポート間で
パケット送出の平均待ち時間が異なり、入力ポート間の
公平性を保証することができない問題があった。

【００１７】また、前述した従来の通信方法では、上り
通信チャネルが各加入者側通信装置で共用されるに際し
て、局側通信装置は、データが通信チャネルに送出され
るタイミングと通信チャネルの使用量を制御し、これら
の制御結果に基づいて加入者側通信装置にタイミングと
チャネル使用量を通知する必要がある。このため、局側
通信装置は複雑な制御を行うための高速の制御手段を必
要とし、回路規模が大きくなり、高速な回路が必要とな
るという問題があった。

【００１８】本発明は、各入力ポート間の平均待ち時間
をほぼ等しくすることにより、各入力ポート間の公平性
を保証することができるパケット多重装置を提供するこ
とを１つの目的とする。また、本発明は、各入力ポート
間の帯域を等しくすることにより、各入力ポート間の公
平性を保証することができるパケット多重装置を提供す
ることをもう１つの目的とする。

【００１９】また、本発明の他の目的は、複数の加入者
側通信装置と１つの局側通信装置とが分岐した伝送路に
より対向して接続された通信システムにおいて、高速の
制御手段を必要とせず、小さな回路規模で通信可能な方
法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】従来のラウンドロビン方
式で発生する問題は、入力ポートからパケットを取り出
す順番が固定であるために生じていることに着目し、本
発明ではパケットの取り出しが一巡する度に、パケット
を取り出す順番を変更することにより、従来の間題点を
解決する。

【００２１】このとき、各入力ポートからパケットを取
り出す順番が、１番目からｎ番目まで同じ確率で割り当
てられるように制御する。ただし、ｎは２以上の整数
で、入力ポートの数をｎ個とした。さらに、各入力ポー
トについて、その入力ポートの直前にパケットが取り出
される入力ポートが１番目のポートからｎ番目のポート
まで同じ頻度であるように制御する。このような制御に
より、パケットを頻繁に出力する入力ポートがあった場
合でも、その直後にパケットを取り出すポートが特定の
ポートになることはない。このため、各入力ポートの平
均待ち時間をほぼ等しくすることができる。

【００２２】また、バッファメモリから取り出すパケッ
トの合計長さが所定の長さ以下になるように制御する、
あるいはリングバッファを用いて各領域内に最後尾のデ
ータが記憶されたパケットを入力順にすべて取り出すよ
うに制御する。これにより、各入力ポート間の帯域を等
しくすることができる。

【００２３】また、本発明は、複数の加入者側通信装置
と１つの局側通信装置とが分岐した伝送路により対向し
て接続された通信システムにおいて、高速の制御手段を
必要とせず、小さな回路規模で通信可能な方法を提供す
る、という課題を解決するため、１つの送受信繰り返し
周期内に、各加入者側通信装置で共用する少なくとも２
つの上り通信用のフレームパケットを定義し、各フレー
ムパケットをフレームパケット単位で加入者側通信装置
に割り当てることを特徴とする。

【００２４】このような方法を用いることで、加入者側
通信装置からの要求に対する割り当てはパケットの位置
を指定するだけになり、割り当て処理が簡単になり、局
側通信装置が複雑な制御を行うための高速の制御手段を
有する必要がなくなり、従来よりも小さな回路規模で通
信を行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】始めに、本発明のパケット多重装
置について説明する。その後、複数の加入者側通信装置
と１つの局側通信装置とが分岐した伝送路により対向し
て接続された通信システムで用いられる、本発明の通信
方法について説明する。

【００２６】（パケット多重装置の第１の実施形態）図
１は、本発明のパケット多重装置の第１の実施形態を示
す。

【００２７】本実施形態のパケット多重装置は、図１
（ａ）に示すようにｎ個（ｎは２以上の整数）の入力ポ
ート１−０〜１−（ｎ−１）および１つの出力ポート２
を有する。さらに、各入力ポート毎に、パケットを一時
記憶するためのバッファメモリ３−０〜３−（ｎ−１）
を有する。また、パケットを取り出す入力ポートの順番
を設定するパケット取り出し順番設定部１０を有する。
このパケット取り出し順番設定部１０は出力ポート側伝
送回路４にパケットを取り出す入力ポートの順番を指示
し、出力ポート側伝送回路４はパケット取り出し順番設
定部１０に指示された順番で、バッファメモリ３−０〜
３−（ｎ−１）からパケットを取り出す。このパケット
取り出し順番設定部１０は、パケットの取り出しが一巡
する度にパケットを取り出す順番を変更し、各入力ポー
トからパケットが取り出される順番が、１番目からｎ番
目まで同じ確率で割り当てられるように制御する機能を
有する。

【００２８】次に、パケット取り出し順番設定部１０に
ついて説明する。この例は入力ポート数ｎが２^p個（ｐ
は１以上の整数）ある場合の例である。パケット取り出
し順番設定部１０は、各入力ポートをチェックする順番
を示すカウンタ１１と、順番を入れ替えるためのカウン
タ１２を有する。カウンタ１１は、各入力ポートをチェ
ックする度に、０から（ｎ−１）まで１刻みでインクリ
メントし、（ｎ−１）の次は０になる。また、カウンタ
１２は、カウンタ１１が一巡する度に、０から（ｎ−
１）まで１刻みでインクリメントし、（ｎ−１）の次は
０になる。さらに、パケット取り出し順番設定部１０は
カウンタ１１とカウンタ１２の各出力ビット毎に排他的
諭理和をとり、その値を出力ポート側伝送回路４に指示
する順番算出部１３を有する。

【００２９】以下、本実施形態の動作を説明する。例と
して入力ポート数が４の場合について説明する。入力ポ
ートの番号を０，１，２，３とする。また、カウンタ１
１および１２の出力は０，１，２，３の値をとる。

【００３０】（１）まず、順番を入れ替えるためのカウ
ンタ１２の出力が０（２ビットの２進表示で［００］，
以下で２進表示を［××］で示す）の場合には、順番を
示すカウンタ１１の出力０［００］から３［１１］まで
インクリメントするとともに、順番算出部１３は、２つ
のカウンタ１１，１２の出力値の各ビットの排他的論理
和を演算する。これにより、順番算出部１３の出力は順
番に０（［００］＝［００］xor［００］，”xor”は２
つの値の各ビットの排他的論理和演算を示す），１
（［０１］＝［００］xor［０１］），２（［１０］＝
［００］xor［１０］），３（［１１］＝［００］xor
［１１］）となり、０番の入力ポート、１番の入力ポー
ト、２番の入力ポート、３番の入力ポートの順番にパケ
ットが取り出される。

【００３１】（２）次に、順番を入れ替えるためのカウ
ンタ１２の出力が１にインクリメントされ、順番を示す
カウンタ１１の出力が再び０から３までインクリメント
する。このとき順番算出部１３の出力は順番に１（［０
１］＝［０１］xor［００］），０（［００］＝［０
１］xor［０１］），３（［１１］＝［０１］xor［１
０］），２（［１０］＝［０１］xor［１１］）とな
り、１番の入力ポート、０番の入力ポート、３番の入力
ポート、２番の入力ポートの順番にパケットが取り出さ
れる。

【００３２】（３）次に、順番を入れ替えるためのカウ
ンタ１２の出力が２にインクリメントされ、順番を示す
カウンタ１１の出力が再び０から３までインクリメント
する。このとき順番算出部１３の出力は順番に２（［１
０］＝［１０］xor［００］），３（［１１］＝［１
０］xor［０１］），０（［００］＝［１０］xor［１
０］），１（［０１］＝［１０］xor［１１］）とな
り、２番の入力ポート、３番の入力ポート０番の入力ポ
ート、１番の入力ポートの順番にパケットが取り出され
る。

【００３３】（４）次に、順番を入れ替えるためのカウ
ンタ１２の出力が３にインクリメントされ、順番を示す
カウンタ１１の出力が再び０から３までインクリメント
する。このとき順番算出部１３の出力は順番に３（［１
１］＝［１１］xor［００］），２（［１０］＝［１
１］xor［０１］），１（［０１］＝［１１］xor［１
０］），０（［００］＝［１１］xor［１１］）とな
り、３番の入力ポート、２番の入力ポート、１番の入力
ポート、０番の入力ポートの順番にパケットが取り出さ
れる。

【００３４】（５）順番を入れ替えるためのカウンタ１
２の出力が０に戻り、（１）に戻る。以上示したカウン
タ１１および１２の各出力ビット毎の排他的論理和によ
り算出される入力ポート番号は図１（ｂ）のようにな
る。

【００３５】ここで、１番の入力ポートに注目してみる
と、パケットが取り出される順番は、（１）では２番
目、（２）では１番目、（３）では４番目、（４）では
３番目であり、１番目から４番目まで同じ頻度で現れ
る。同様に、他の入力ポートについても１番目から４番
目まで同じ頻度で現れる。また、１番の入力ポートから
パケットが取り出される順番は、（１）では０番の入力
ポートの次、（２）では３番の入力ポートの次、（３）
では０番の入力ポートの次、（４）では２番の入力ポー
トの次になっている。すなわち、ラウンドロビン方式の
ように、各入力ポートのパケットの取り出しが、特定の
入力ポートの後になることはない。このような本実施形
態のパケット多重装置を用いることにより、パケットの
取り出しが一巡する度にパケットを取り出す順番が変更
され、各入力ポートからパケットが取り出される順番
が、１番目からｎ番目まで同じ確率で割り当てられるよ
うに制御される。よって、特定の入力ポートに高い頻度
度でパケットが入力されたとしても、パケットが入力ポ
ートに到着してから取り出されるまでの平均待ち時間
は、入力ポート間で等しくなり、入力ポート間の公平を
確保することができる。

【００３６】（パケット多重装置の第２の実施形態）第
１の実施形態で、１番の入力ポートは、４回中２回、０
番の入力ポートの後に順番設定されており、特定ポート
の後になる確率が高いという意味で、公平とは言えな
い。これを解決するためには、各入力ポートからパケッ
トが取り出される順番が、１番目からｎ番目まで同じ確
率で割り当てられ、かつ各入力ポートの直前のポートが
１番の入力ポートからｎ番の入力ポートまで同じ確率で
割り当てられるように設定すればよい。このためには、
ｎ個の入力ポートの順番をｎ！（ｎの階乗）通り示す必
要がある。

【００３７】図２は、本発明のパケット多重装置の第２
の実施形態を示す。本実施形態のパケット多重装置は、
図２（ａ）に示すように、パケット取り出し順番設定部
２０を除いて、第１の実施形態と同様の構成になってい
る。パケット取り出し順番設定部２０は、（ｎ−１）個
のカウンタ２１−０〜２１−（ｎ−２）と、順番算出部
２２により構成される。０番のカウンタ２１−０は、各
入力ポートをチェックする度に、０から（ｎ−１）まで
１刻みでインクリメントし、（ｎ−１）の次は０にな
る。また、１番のカウンタ２１−１は、カウンタ２１−
０が一巡する度に、０から（ｎ−２）まで１刻みでイン
クリメントし、（ｎ−２）の次は０になる。同様に、
（ｎ−２）番のカウンタ２１−（ｎ−２）は、カウンタ
２１−（ｎ−３）が一巡する度に、０から１にインクリ
メントし、１の次は０になる。

【００３８】さらに、順番算出部２２は、（ｎ−１）個
のカウンタ２１−０〜２１−（ｎ−２）の値を以下の規
則で変換し、パケットを取り出す順番を決定する。１番
目にパケットを取り出す入力ポート番号は、０番のカウ
ンタ２１−０の値とする。２番目にパケットを取り出す
入力ポート番号は、０から（ｎ−１）までの数字のう
ち、すでに選択された入力ポート番号を除いた数字を小
さい順に並べた数列において、１番のカウンタ２１−１
の値に１を加えた値の順番に対応する値とする。３番目
にパケットを取り出す入力ポート番号は、０から（ｎ−
１）までの数字のうち、すでに選択された入力ポート番
号を除いた数字を小さい順に並べた数列において、２番
のカウンタ２１−２の値に１を加えた値の順番に対応す
る値とする。以下同様に、（ｎ−１）番目までの順番を
決定した後に、ｎ番目にパケットを取り出す入力ポート
番号は、０から（ｎ−１）までの数字のうち残りの値と
する。

【００３９】以下、本実施形態の動作を説明する。例と
して入力ポート数ｎが４の場合について説明する。入力
ポートの番号を０，１，２，３とする。また、カウンタ
２１−０の出力は０，１，２，３の値をとり、カウンタ
２１−１の出力は０，１，２の値をとり、カウンタ２１
−２の出力は０，１の値をとる。

【００４０】このとき、各カウンタの値の組み合わせ
は、図２（ｂ）に示すように２４通りある。ここで、図
２（ｂ）の”カウンタ値”に示す値は、左側から順にカ
ウンタ２１−０，２１−１，２１−２の値とする。例え
ば、カウンタ値が「０００」のときのパケットを取り出
す順番は、１番目が０番の入力ポート、２番目が１，
２，３の内の１番目である１番の入力ポート、３番目が
２，３の内の１番目である２番の入力ポート、３番目が
残りの３番の入力ポートとなる。また、カウンタ値が
「１２０」のときのパケットを取り出す順番は、１番目
が１番の入力ポート、２番目が０，２，３の内の３番目
である３番の入力ポート、３番目が０，２の内の１番目
である０番の入力ポート、３番目が残りの２番の入力ポ
ートとなる。

【００４１】図２（ｂ）に示す２４通りの入力ポートの
順番において、０番の入力ポートに着目すると、１番目
に取り出される場合が６回、２番目に取り出される場合
が６回、３番目に取り出される場合が６回、４番目に取
り出される場合が６回となっている。また、０番目の入
力ポートが１番目の入力ポートの後に取り出される回数
が６回、２番目の入力ポートの後に取り出される回数が
６回、３番目の入力ポートの後に取り出される回数が６
回となっている。１番〜３番目の入力ポートにおいて
も、０番目の入力ポートと同様である。

【００４２】このような本実施形態のパケット多重装置
を用いることにより、各入力ポートからパケットが取り
出される順番が、１番目からｎ番目まで同じ確率で割り
当てられ、かつ各入力ポートの直前のポートが０番の入
力ポートから（ｎ−１）番の入力ポートまで同じ確率で
割り当てることができる。これにより、パケットが入力
ポートに到着してから取り出されるまでの平均待ち時間
は、入力ポート間で等しくなり、入力ポート間の公平を
確保することができる。

【００４３】（パケット多重装置の第３の実施形態）第
１の実施形態では、入力ポート数ｎが２^p個（ｐは１以
上の整数）ある場合について、パケット取り出し順番設
定部１０に２つのカウンタを備え、パケットを取り出す
入力ポートの順番を決定する例を示した。第２の実施形
態でも同様に複数のカウンタを備え、パケットを取り出
す入力ポートの順番を決定する例を示した。第３の実施
形態は、入力ポートの数ｎが必ずしも２のべき乗で表す
ことができるとは限らない任意の整数にも対応可能なも
のである。すなわち、各入力ポートからパケットを取り
出す順番が、あらかじめ１番目からｎ番目まで同じ確率
で割り当てられるように設定したテーブルを用意し、こ
のテーブルに基づいてパケットを取り出す入力ポートの
順番を決定することを特徴とする。

【００４４】本発明のパケット多重装置の第３の実施形
態を示す。図３は、第３の実施形態におけるパケット多
重装置を示す。本実施形態のパケット多重装置は、パケ
ット取り出し順番設定部３０を除いて、第１の実施形態
と同様の構成になっている。パケット取り出し順番設定
部３０は、あらかじめパケットが取り出される入力ポー
トの順番が一巡する度に変更され、かつ、１番目からｎ
番目まで同じ確率で割り当てられるように順番を設定し
たテーブルを収納したテーブル収納メモリ３１を有す
る。そして、パケット取り出し順番設定部３０は、この
テーブルを順番に読みとり、読みとった値を出力ポート
側伝送回路４に指示する順番読出部３２を有する。

【００４５】テーブル収納メモリ３１に収納するテーブ
ルは、１番目からｎ番目まで同じ確率で割り当てられる
ように順番を設定したテーブルであり、例えば、第１の
実施形態で説明した方法で算出した２^P個の入力ポート
の順番を２^p通り、または第２の実施形態で説明した方
法で算出したｎ個の入力ポートの順番をｎ！通り示すテ
ーブルを用いることができる。また、他の方法でｎ個の
入力ポートの順番をｎ通りに示すテーブルを作成し、こ
れを用いてもよい。なお、ｎ個の入力ポートの順番をｎ
！通り示すテーブルを用いることにより、全ての組み合
わせを実現できる。

【００４６】（パケット多重装置の第４の実施形態）こ
こまでの実施形態では、各入力ポートのパケットの有無
に関わらず、全ての入力ポートについてパケットを取り
出す順番を設定していたが、第４の実施形態では、バッ
ファメモリにパケットをメモリしている入力ポートにつ
いてのみ、パケットを取り出すための出力許可を与える
ことを特徴とする。

【００４７】図４は、本発明のパケット多重装置の第４
の実施形態を示す。本実施形態のパケット多重装置は、
図４（ａ）に示すように、ｎ個（ｎは２以上の整数）の
入力ポート１−０〜１−（ｎ−１）および１つの出力ポ
ート２を有する。さらに、各入力ポート毎に、パケット
を一時記憶するためのバッファメモリ３−０〜３−（ｎ
−１）を有する。また、パケットを取り出す入力ポート
の順番を設定するパケット取り出し順番設定部１０（ま
たは２０，３０）、出力ポート側伝送回路４、入力ポー
ト側伝送回路５を有する。

【００４８】以下、本実施形態の動作を説明する。ま
ず、入力ポートにパケットが到着すると、パケットがそ
の入力ポートに対応したバッファメモリにメモリされる
と共に、入力ポート側伝送回路５は出力ポート側伝送回
路４に入力ポート番号とともにパケット有りの通知を出
す。次に、出力ポート側伝送回路４はパケット有りを通
知した入力ポートについて、パケット取り出し順番設定
部１０（または２０，３０）から指示された順番に従っ
て出力許可を与える。このパケット取り出し順番設定部
は、パケットの出力許可をパケット有りと通知した入力
ポート間で一巡させる度に、パケット出力許可を与える
順番を変更し、入力ポートからのパケット出力順位に対
する頻度が入力ポート間で差がないように制御する。

【００４９】パケット取り出し順番設定部１０（または
２０，３０）は、第１の実施形態（または第２，第３の
実施形態）で示した手順に従い、ｎ個の入力ポートにパ
ケットの有無に関わらず１番目からｎ番目までの順位を
指定する。さらに、この順位列から、パケット有りを通
知した入力ポート番号だけを抜き出し、パケット有りを
通知した入力ポートに対する出力許可の順番とする。

【００５０】例えば、第１の実施形態の図１（ｂ）に示
したようなパケットの取り出し順番が決定されたとす
る。その様子を図４（ｂ）に示す。いま、例えば（３）
の状態で０番の入力ポートが出力許可を受けて、パケッ
トを出力中であるとする。このとき、３番の入力ポート
のバッファメモリにパケットがなく、１番，２番の入力
ポートからパケット有りと通知されたとする。ここで、
出力ポート側伝送回路４は、次に、入力ポート側伝送回
路５を介して、１番の入力ポートにパケット出力許可を
出し、この１番の入力ポートからパケットが出力されて
いる間に、３番の入力ポートからパケット有りの通知が
こなかった場合には、３番をスキップし、次に２番の入
力ポートに出力許可を出す。

【００５１】このようにして、パケット有りを出力ポー
ト側伝送回路４に通知した入力ポートに対してのみ、パ
ケット出力許可を与えることにより、全ての入力ポート
のバッファメモリ中のパケットの有無をチェックする必
要がなくなり、高いスループットでパケット多重を行う
ことができる。また、このようなパケット多重装置を用
いることにより、入力ポートからのパケット出力順位に
対する頻度が入力ポート間で同じ頻度であるように制御
することが可能である。

【００５２】（パケット多重装置の第５の実施形態）こ
こまでの実施形態では、各入力ポートから１回で取り出
すパケットの数については特に制限をしていなかった。
第５の実施形態では、パケットの数に制限を設け、１回
の出力で各入力ポートから取り出されるパケットの長さ
がポート間で公平になるようにしたことを特徴とする。

【００５３】図５は、本発明のパケット多重装置の第５
の実施形態を示す。本実施形態のパケット多重装置は、
ｎ個（ｎは２以上の整数）の入力ポート１−０〜１−
（ｎ−１）および１つの出力ポート２を有する。さら
に、各入力ポート毎に、パケットを一時記憶するための
バッファメモリ３−０〜３−（ｎ−１）を有する。ま
た、各入力ポートからパケットを取り出す順番を設定す
るパケット取り出し順番設定部１０（または２０，３
０）、出力ポート側伝送回路４、入力ポート側伝送回路
５、パケット取り出し数設定部６を有する。

【００５４】以下、本実施形態の動作を説明する。ま
ず、入力ポートにパケットが到着すると、パケットがそ
の入力ポートに対応したバッファメモリにメモリされる
と共に、入力ポート側伝送回路５は出力ポート側伝送回
路４に入力ポート番号とともにパケット有りの通知を出
す。このとき、入力ポート番号とパケットの長さをパケ
ット取り出し数設定部６に通知する。次に出力ポート側
伝送回路４はパケット有りを通知した入力ポートについ
て、パケット取り出し順番設定部１０（または２０，３
０）から指示された順番に従って出力許可を与える。こ
のパケット取り出し順番設定部は、パケットの出力許可
をパケット有りと通知した入力ポート間で一巡させる度
に、パケット出力許可を与える順番を変更し、入力ポー
トからのパケット出力順位に対する頻度が入力ポート間
で差がないように制御する。

【００５５】ここで、すでにパケット有りを通知した入
力ポートにおいて、パケット出力許可を与えられるまで
の間に、新たなパケットが到着する場合には、パケット
がその入力ポートに対応したバッファメモリに追加して
記憶されると共に、入力ポート側伝送回路５は新たなパ
ケットの長さをパケット取り出し数設定部６に通知す
る。

【００５６】パケット取り出し順番設定部１０（または
２０，３０）は、第１の実施形態（または第２，第３の
実施形態）で示した手順に従い、ｎ個の入力ポートにパ
ケットの有無に関わらず１番目からｎ番目までの順位を
指定する。さらに、この順位列から、パケット有りを通
知した入力ポート番号だけを抜き出し、パケット有りを
通知した入力ポートに対する出力許可の順番とする。

【００５７】パケット取り出し数設定部６は、各入力ポ
ートにパケットが到着した時に通知されたパケットの長
さをもとに、各入力ポート毎に、パケットの到着順にパ
ケットの長さの和をとる。そして、パケット取り出し数
設定部６は、パケットの合計長さがあらかじめ設定され
た値以下になるようにパケットの数を設定し、入力ポー
ト側伝送回路５に通知する。パケット出力許可を受け取
った入力ポートは、パケット取り出し数設定部６により
設定されたパケット数だけパケットを送出する。このと
き、パケット取り出し数設定部６で設定されたパケット
数より多いパケットがバッファメモリにメモリされてい
る場合には、出力されなかったパケットはメモリ内に残
り、その入力ポートは、次の出力許可を待つことにな
る。

【００５８】本実施形態のパケット多重化装置の具体的
な動作例を図６を用いて説明する。この例は、入力ポー
トが３つである場合で、１つの入力ポートから１回に出
力できるパケットの合計長さが最大パケット長Ｌに設定
されていた場合の例である。第一の入力ポートにパケッ
ト長Ｌ／３のパケットがａ１，ａ２，ａ３，ａ４の順番
で４つ、第二の入力ポートにパケット長Ｌ／２のパケッ
トがｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４の順番で４つ、第三の入力
ポートにパケット長Ｌのパケットがｃ１，ｃ２の順番で
２つ入力され各バッファメモリにメモリされた場合につ
いて説明を行う。

【００５９】このとき、入力ポート側伝送回路５は、第
一の入力ポ−トにパケットが到着する度にパケット取り
出し数設定部６に到着したパケットのパケット長Ｌ／３
を通知する。また、入力ポート側伝送回路５は、第二の
入力ポートにパケットが到着する度にパケット取り出し
数設定部６に到着したパケットのパケット長Ｌ／２を通
知し、第三の入力ポートにパケットが到看する度にパケ
ット取り出し数設定部６に到着したパケットのパケット
長Ｌを通知する。

【００６０】パケット取り出し数設定部６は、通知され
たパケット長および１つの入力ポートから１回に出力で
きるパケットの合計長さをもとに、各出力ポートに対す
るパケット取り出し数を計算する。この処理を第一のポ
ートを例にして説明する。パケット取り出し数設定部６
は、通知されたパケット長に基づき、順番にａ１のパケ
ット長，ａ２のパケット長，・・・を加算していく。こ
こで、ａ１からａ３までのパケット長を加算した総パケ
ット長が、１回に出力できるパケットの合計長さＬと等
しくなることから、パケット取り出し数設定部６は、第
一の入力ポ一トに対するパケット取り出し数を３とす
る。同様にして、パケット取り出し数設定部６は、第二
の入力ポ−トに関するパケットの取り出し数を２とし、
第三の入力ポ一トに対するパケットの取り出し数を１と
する。

【００６１】そして、パケット取り出し数設定部６は、
各入力ポートに対するパケットの取り出し数を入力ポー
ト側伝送回路５に通知する。なお、このとき、パケット
取り出し数設定部６は、処理済のパケットに関する重複
処理を行わないために、通知により取り出されるパケッ
トに関する情報（パケット長等）を、これら情報を記憶
するためのメモリ（図示せず）から消去する。次に第一
の入力ポートが出力許可を受け取ったとすると、第一の
入力ポ―トは、パケットが到着した順番に３つのパケッ
トａ１，ａ２，ａ３を送出する。同様に、第二の入力ポ
―トが出力許可を受け取った場合には、第二の入力ポー
トは、パケットが到着した順番に２つのパケットｂ１，
ｂ２を送出する。、第三の入力ポートが送信許可を受け
取った場合には、第三の入力ポートは、最初に到着した
1つのパケットｃ１を送出する。以上のようにして、本
実施形態のパケット多重装置は、各入力ポート間での使
用帯域を等しくする。

【００６２】ここで、あらかじめ設定されたパケット合
計長さの値を最大パケット長よりも長くしておくことに
より、最大パケット長を有するパケットを出力すること
ができる。あるいは、パケットの数として、パケットの
合計長さがあらかじめ設定された値以下になるようなパ
ケット数または１の大きい方とすることにより、あらか
じめ設定されたパケット合計長さの値よりも長いパケッ
トも出力することができる。

【００６３】ここでは、第４の実施形態のように、入力
ポート側伝送回路５がパケット有りの通知を出し、それ
に応じて出力ポート側伝送回路４がパケットの出力許可
を与えるパケット多重装置を例にとって説明したが、パ
ケットの有無に関わらず、入力ポートに順番をふるパケ
ット多重装置（第１〜第３の実施形態）であってもよ
い。

【００６４】このような、パケット多重装置を用いるこ
とにより、各入力ポート間で帯域を等しくすることがで
き、長いパケットを頻繁に出力する入力ポートと、短い
パケットを頻繁に出力する入力ポートの間で、伝送の帯
域を等しくすることができる。

【００６５】（パケット多重装置の第６の実施形態）第
６の実施形態は、バッファメモリにリングバッファを用
いることにより、各入力ポートから出力ポートへ出力す
るパケットの数を制御することを特徴とする。

【００６６】図７は、本発明のパケット多重装置の第６
の実施形態を示す。本実施形態のパケット多重装置は、
図７（ａ）に示すように、ｎ個（ｎは２以上の整数）の
入力ポート１−０〜１−（ｎ−１）および１つの出力ポ
ート２を有する。さらに、各入力ポート毎に、パケット
を一時記憶するためのリングバッファ７−０〜７−（ｎ
−１）を有する。また、各リングバッファに対してリン
グバッファ管理部８−０〜８−（ｎ−１）を有する。こ
こでは各リングバッファに対して管理部を１つずつ用い
たが、１つのリングバッファ管理部で全部のリングバッ
ファを管理する構成にすることも可能である。さらに、
パケットを取り出す入力ポートの順番を設定するパケッ
ト取り出し順番設定部１０（または２０，３０）、出力
ポート側伝送回路４、入力ポート側伝送回路５を有す
る。

【００６７】以下、本実施形態の動作を説明する。ま
ず、入力ポートにパケットが到着すると、パケットがそ
の入力ポートに対応したリングバッファに記憶されると
共に、入力ポート側伝送回路５は出力ポート側伝送回路
４にパケット有りの通知を出す。次に、出力ポート側伝
送回路４はパケット有りを通知した入力ポートについ
て、パケット取り出し順番設定部１０（または２０，３
０）から指示された順番に従って出力許可を与える。こ
のパケット取り出し順番設定部は、パケットの出力許可
をパケット有りと通知した入力ポート間で一巡させる度
に、パケット出力許可を与える順番を変更し、入力ポー
トからのパケット出力順位に対する頻度が入力ポート間
で差がないように制御する。ここで、すでにパケット有
りを通知した入力ポートにおいて、パケット出力許可を
与えられるまでの間に、新たにパケットが到着した場合
には、パケットがその入力ポートに対応したリングバッ
ファに追加して記憶される。

【００６８】パケット取り出し順番設定部１０（または
２０，３０）は、第１の実施形態（または第２，第３の
実施形態）で示した手順に従い、ｎ個の入力ポートにパ
ケットの有無に関わらず１番目からｎ番目までの順位を
指定する。さらに、この順位列から、パケット有りを通
知した入力ポート番号だけを抜き出し、パケット有りを
通知した入力ポートに対する出力許可の順番とする。

【００６９】リングバッファにパケットが記憶されてい
る様子の概略を図７（ｂ）に示す。リングバッファはあ
らかじめ設定された長さの領域に区切られている。ここ
では領域ａから領域ｈの８つの領域に区切った場合を示
す。また、リングバッファにデータが記憶されていく順
番は、時計回りであるとする。

【００７０】このリングバッファに対応する入力ポート
にパケットＡが入力されると、図に示すように、リング
バッファ内にパケットＡが記憶される。リングバッファ
にパケットが記憶されていない状態では、リングバッフ
ァ管理部は領域ａを記憶しており、最初に記憶されるパ
ケットＡは領域ａの先頭から記憶される。さらに、続け
てパケットＢ、パケットＣ、パケットＤがこの順番に入
力ポートに入力されると、図に示すように、リングバッ
ファ内に順番に記憶される。このとき、リングバッファ
管理部は、領域ａを記憶している。ここで、このリング
バッファに対応する入力ポートに出力許可が通知される
と、リングバッファ管理部が示す領域ａ中にパケットの
最後尾のデータが記憶されているパケットについて、順
番に出力ポートに出力する。この場合はパケットＡだけ
が出力される。

【００７１】そしてリングバッファ管理部は、領域ａの
次の領域である領域ｂを記憶する。次に、このリングバ
ッファに出力許可が通知されると、リングバッファ管理
部が示す領域ｂ中にパケットの最後尾のデータが記憶さ
れているパケットＢおよびパケットＣが順番に出力ポー
トに出力される。次にリングバッファ管理部は領域ｂの
次の領域である領域ｃを記憶する。このようにして、リ
ングバッファにメモリされたパケットが順番に出力ポー
トに出力される。

【００７２】ここで、リングバッファの領域の長さを最
大パケット長よりも大きくとるとともに、各入力ポート
においてパケットがリングバッファに十分たまっている
状態では、出力許可が与えられる度に、リングバッファ
管理部が示す領域が１つずつずれることになる。すなわ
ち、平均的に見れば、各入力ポートの帯域を等しくする
ことができる。このような、パケット多重装置を用いる
ことにより、各入力ポート間で帯域を等しくすることが
でき、長いパケットを頻繁に出力する入力ポートと、短
いパケットを頻繁に出力する入力ポートの間で、伝送の
帯域を等しくすることができる。

【００７３】（パケット多重装置の第７の実施形態）次
に、本発明のパケット多重装置を通信システムの１種で
あるパッシブダブルスター（ＰＤＳ）型光アクセスシス
テムで実現した例を示す。図８に本発明のＰＤＳシステ
ムの構成を示す。図８より、ＰＳＤシステムは、複数の
加入者側通信装置１１０−１，・・・と１つの局側終端
装置１２１とが、スターカプラ１３０を介してｎ対１の
分岐した伝送路により対向して接続されている構成であ
る。各加入者側通信装置は、局側通信装置１２０との間
で信号チャネルの終端および光終端を行う加入者側終端
装置１１１と、加入者側パケット通信インターフェース
１１６から構成される。

【００７４】また局側通信装置１２０は、加入者側通信
装置との間で信号チャネルの終端および光終端を行う局
側終端装置１２１−ａ，１２１−ｂ，・・・と、複数の
局側終端装置からの通信チャネルおよび信号チャネルの
分離多重を行うクロスコネクト１２２と、局側パケット
通信インターフェ−ス１２７から構成される。ここで、
加入者側パケット通信インターフェース１１６および局
側パケット通信インターフェース１２７は、パケット入
出カポートを少なくとも１つ有する。また、局側パケッ
ト通信インタ−フェース１２７はクロスコネクト１１２
を介して１つあるいは２つ以上の局側終端装置と接続さ
れる。ここでは、説明を簡単にするために、加入者側パ
ケット通信インターフェース１１６は入力ポートを１つ
有し、局側パケット通信インターフェース１２７は出カ
ポートを１つ有する場合について説明を行う。なお、加
入者側パケット通信インターフェース１１６は、図１１
におけるＬＡＮインターフェース１１３−１，・・に対
応し、局側パケット通信インターフェース１２７は、図
１１におけるＬＡＮインターフェース１２４に対応す
る。

【００７５】各加入者側パケット通信インタフェース
は、第６の実施形態で説明したものと同様のリングバッ
ファ７およびリングバッファ管理部８を有する。また局
側終端装置１２１−ａ，１２１−ｂ，・・・は、パケッ
ト取り出し順番設定部１０（または２０、３０）および
出力ポート側伝送回路４を有する。すなわち、加入者側
通信装置１１０−１，・・・、スターカプラ１３０によ
り分岐結合した光ファイバ１４０−１，・・・，１４０
−ｎ、局側終端装置１２１の組み合わせにより、第６の
実施形態におけるパケット多重装置が構成される。この
加入者側通信装置１１０−１，・・・、スターカプラ１
３０により分岐結合した光ファイバ１４０−１，・・
・，１４０−ｎ、局側終端装置の組み合わせで構成され
たシステムのパケット多重の動作については、第６の実
施形態に説明したパケット多重装置の動作と同様であり
説明を省略する。このことにより、１つの局側終端装置
に接続された複数の加入者側通信装置間でのパケット出
力の公平性が保証される。

【００７６】さらに、局側パケット通信インターフェ一
ス１２７について説明する。局側パケット通信インター
フェ一ス１２７は、複数の局側終端装置１２１−ａ，１
２１−ｂ，・・・からの入力ポートと１つの出力ポート
２を有する。また、局側パケット通信インターフェ一ス
１２７は、それぞれの入力ポートに対応して第６の実施
形態で説明したものと同様のリングバッファ７−０，７
−１，・・・およびリングバッファ管理部８−０，８−
１，・・・を有する。また、局側パケット通信インター
フェ一ス１２７は、出力ポート側伝送回路４およびパケ
ット取り出し順番設定部１０（また、２０，３０）を有
する。このような構成とすることにより、局側パケット
通信インターフェース１２７もまた、第６の実施形態で
説明したパケット多重装置を構成する。この局側パケッ
ト通信インターフェース１２７の動作については、第６
の実施形態で説明したパケット多重装置の動作と同様で
あり、説明を省略する。このことにより、１つの局側パ
ケット通信インターフェース１２７に接続された局側終
端装置１２１−ａ，１２１−ｂ，・・・間でのパケット
出力の公平性が保証される。

【００７７】図９は、局側パケット通信インターフェー
ス１２７の別の構成を示した図である。この局側パケッ
ト通信インターフェース１２７は、局側終端装置１２１
−ａ，１２１−ｂ，・・・につながる入カポートから入
力されるパケットが、すでに複数の加入者側通信装置か
らの送信パケットを多重したものであることに着目して
構成されたものである。局側パケット通信インターフェ
ース１２７は、異なる局側終端装置に接続されている加
入者側通信装置間での公平性を保証するために、それぞ
れの加入者側通信装置に対応して、第６の実施形態で説
明したものと同様のリングバッファ（７−０，・・・）
およびリングバッファ管理部（８−０，・・・）を有す
る構成としている。このために、加入者側通信装置１１
０−１，・・・、スターカプラ１３０により分岐結合し
た光ファイバ１４０−１，・・・，１４０−ｎ、局側終
端装置１２１−ａ，１２１−ｂ，・・・の組み合わせに
より構成されたパケット多重装置で―旦多重されたパケ
ットを、その通信元加入者側通信装置ごとにリングバッ
ファに振り分けるパケット振り分け部５０−１，５０−
２，・・・を有する。パケット振り分け部は、パケット
内の通信元加入者側通信装置を特定する識別情報を参照
することで、加入者通信装置毎のパケットの振り分けを
行う。このような構成により、局側パケット通信インタ
ーフェース１２７はあたかも加入者側通信装置ごとの入
力ポートを有するのと同じとなり、異なる局側終端装置
に接続された加入者側通信装置間においてもパケット出
力の公平性が保証される。

【００７８】第７の実施形態で、加入者側通信装置の入
力ポートから入力されたパケットが、局側通信装置１２
０の出力ポート２に多重されるとして説明を行ったが、
パケットの多重はこれに限るものではない。例えば、局
側終端装置１２１−ａに接続された、加入者側通信装置
１１０−１から１１０−ｎの各入カポートから入力され
たパケットが、局側パケット通信インターフェース１２
７で折り返され、局側終端装置１２１−ｂのクロスコネ
クト１２２側からの入力ポート（図示せず）に出力され
るものであってもよい。局側パケット通信インターフェ
ース１２７の折り返し回路については図中に示してはい
ないが、例えば、局側終端装置１２１−ｂのクロスコネ
クト側からの入力ポート（図示せず）に出力ポート２が
接続された構成と同等の回路構成を有することにより、
局側終端装置１２１−ｂ以外の局側終端装置１２１−
ａ、１２１−ｃ・・・から局側パケット通信インターフ
ェース１２７に入力されたパケットを、本実施例で説明
を行ったのと同じ動作で局側終端装置１２１−ｂに多重
して出力することができる。

【００７９】また、第７の実施形態において、加入者側
通信装置１１０−１，・・・、スターカプラ１３０によ
り分岐結合した光ファイバ１４０−１，・・・，１４０
−ｎ、局側終端装置１２１−ａ，１２１−ｂ，・・・の
組み合わせにより構成されたパケット多重装置は、第６
の実施形態で説明したパケット多重装置と同様の構成を
取るものとして説明したが、これ限に限定されるもので
はない、すなわち、このパケット多重装置は、第１〜第
５の実施形態で説明したパケット多重装置と同様の構成
であってもよい。同様に、局側パケット通信インターフ
ェース１２７で構成されるパケット多重装置は、第６の
実施形態で説明したパケット多重装置と同様の構成を取
るものとして説明したが、これ限に限定されるものでは
ない、すなわち、このパケット多重装置は、第１〜第５
の実施形態で説明したパケット多重装置と同様の構成で
あってもよい。

【００８０】次に、複数の加入者側通信装置と１つの局
側通信装置とが分岐した伝送路により対向して接続され
た通信システム（ＰＤＳ型光アクセスシステム）で用い
られる、本発明の通信方法について説明する。始めに、
以下で用いる用語の定義を明確にする。以下で用いる”
信号”とは、局側通信装置と加入者側通信装置との間で
やりとりされる情報のことをいう。”通信”とは、加入
者側通信装置および局側通信装置を介してやり取りされ
る、伝送すべき内容となる情報のことをいう。この伝送
すべき内容となる情報は、加入者側通信装置に接続され
た電話、コンピュータなどの機器が送受信するデータそ
のものであり、電話の場合音声、コンピュータの場合は
パケットとなる。そして、上記の”信号”および”通
信”を総称して”情報”と呼ぶものとする。

【００８１】本発明で使用される各チャネルの関係をま
とめると以下のようになる。また、”信号”を送信する
チャネルを”信号チャネル”と呼び、”通信”を行うた
めのチャネルを”通信チャネル”と呼ぶ。通信チャネル
は、複数の加入者側通信装置が共有して上り情報の伝送
に使用する共用チャネルを含み、この共用チャネル内に
２以上のフレームパケットが定義されている。また、通
信チャネルは、中継通話路との回線接続を行う回線チャ
ネルが含まれる場合もある。また、共用チャネルはＬＡ
Ｎ接続を行うＬＡＮチャネルとして利用される。下り信
号チャネルは、全加入者側通信装置に共通して通知する
必要の有る信号を伝送するための共用チャネルを含み、
この共用チャネルにフレームパケット数と同数で、か
つ、各フレームパケットに対応した許可スロットが定義
される場合がある。また、下り信号チャネルは、各加入
者側通信装置に個別に通知する必要の有る信号を伝送す
るために、加入者側通信装置毎に帯域が固定的に割り当
てられた固定チャネルを含む場合がある。

【００８２】以下、本発明の実施形態について例を用い
て説明する。

【００８３】（通信方法の第１の実施形態）図１３は本
発明の通信方法の第１の実施形態を示す加入者側終端装
置と局側終端装置との間の送受信ダイアグラムである。
なお、システム構成は図１１と同一である。簡単化する
ため、送受信チャネルの同期をとるための同期フレー
ム、光ファイバによる伝搬遅延時間は省略した。ここで
はバースト周期Ｔ内において、上りの通信チャネル内に
４つのフレームパケットを定義しているが、以下の説明
で明らかなように、４つに限られるものではない。ま
た、加入者側通信装置についても４つの場合について示
してあるが、定義されたフレームパケットの数と加入者
側通信装置の数とは必ずしも同じである必要はない。

【００８４】ここでは４つのフレームパケットを順に
１、２、３、４と名付ける。局側終端装置１２１−１は
加入者側終端装置１１１−１〜１１１−ｎからの送信要
求に基づいて、下り信号チャネルを通して送信許可を与
える加入者側終端装置に対してフレームパケットの名前
を通知する。フレームパケット名を通知された加入者側
終端装置は、設定されたフレームパケットにデータを送
出する。ここで、上り通信チャネル内の各フレームパケ
ットの始めを示す開始ビット位置（バースト周期Ｔにお
けるビット位置）とパケット長が予め決められている。
そして、フレームパケット名を通知された加入者側終端
装置は、そのフレームパケット名で特定されるフレーム
パケットの開始ビット位置においてデータを送出する。

【００８５】図１３は加入者側終端装置１１１−１、１
１１−２、１１１−３、１１１−４が送信許可情報に基
づき、それぞれフレームパケット１、２、３、４にデー
タを送出する場合を示したものである。

【００８６】この場合、送信許可情報はフレームパケッ
トの番号だけで良く、従来の通信システムの場合のよう
に、チャネル内のデータの送出タイミングとチャネルの
使用許可量をバースト周期毎に加入者側通信装置に通知
する必要はない。また、フレームパケットの長さを全て
同じ長さとすれば、どのフレームパケットを割り当てる
かについては自由になり、さらに制御が簡単になる。

【００８７】このように本発明の通信方法を用いること
により、制御が簡便となり、従来のような高速な回路が
必要なくなり、さらに従来よりも小さな回路規模で通信
を行うことができる。

【００８８】（通信方法の第２の実施形態）通信方法の
第１の実施形態では、各フレームパケットを別々の加入
者側通信装置で使用する例を示したが、本発明はこれに
限られるものではなく、複数のフレームパケットを１つ
の加入者側通信装置で使用することも可能である。

【００８９】図１４、１５は本発明の第２の実施形態を
示す加入者側終端装置と局側終端装置との間の送受信ダ
イアグラムである。なお、システム構成は図１１と同一
である。簡単化するため、送受信チャネルの同期をとる
ための同期フレーム、光ファイバによる伝搬遅延時間は
省略した。ここではバースト周期Ｔ内に、上りの通信チ
ャネル内に４つのフレームパケットを定義しているが、
以下の説明で明らかなように４つに限られるものではな
い。また、加入者側通信装置についても４つの場合につ
いて示してあるが、定義されたフレームパケットの数と
加入者側通信装置の数とは必ずしも同じである必要はな
い。

【００９０】ここでは４つのフレームパケットを順に
１、２、３、４と名付ける。局側終端装置１２１−１は
加入者側終端装置１１１−１〜１１１−ｎからの送信要
求に基づいて、信号チャネルを通して送信許可を与える
加入者側終端装置に対してフレームパケットの名前を通
知する。フレームパケット名を通知された加入者側終端
装置は、指定されたフレームパケットにデータを送出す
る。

【００９１】図１４は加入者側終端装置１１１−１が送
信許可情報に基づきフレームパケット１及び２を使用
し、１１１−２、１１１−３が送信許可情報に基づきそ
れぞれフレームパケット３、４にデータを送出する場合
を示したものである。この場合、局側終端装置１２１−
１は、加入者側終端装置１１１−１に対してフレームパ
ケット番号１及び２を、加入者側終端装置１１−２、１
１−３に対してそれぞれフレームパケット番号３、４
を、信号チャネルを通して通知する。

【００９２】図１５は１つの加入者側終端装置、ここで
は１１１−１が送信許可情報に基づき全てのフレームパ
ケットにデータを送出した場合を示したものである。こ
の場合、局側終端装置１２１−１は、この１つの加入者
側通信装置１１０−１の加入者側終端装置１１１−１に
対してフレームパケット番号１、２、３、４を信号チャ
ネルを通して通知する。

【００９３】このように本発明の通信方法を用いること
により、割り当ての帯域の制御も含めて制御が簡便とな
り、従来のような高速な回路が必要なくなり、さらに従
来よりも小さな回路規模で通信を行うことができる。

【００９４】（通信方法の第３の実施形態）これまでは
ＬＡＮサービスのみを行う通信システムについて説明を
行ったが、本例では、各加入者側通信装置に帯域を固定
的に割り当てる電話サービスと、各加入者側通信装置で
帯域を共有するＬＡＮサービスとを多重化して行う場合
の本発明の通信方法について説明する。

【００９５】図１６は本発明の第３の実施形態を示す加
入者側終端装置と局側終端装置との間の送受信ダイアグ
ラムである。なお、システム構成は図１１と同一であ
る。簡単化するため、送受信チャネルの同期をとるため
の同期フレーム、光ファイバによる伝搬遅延時間は省略
した。中継通話路との回線接続を行う回線チャネルは各
加入者側通信装置に固定で割り当てられており、ＬＡＮ
接続を行うＬＡＮチャネルの上りチャネルを複数のフレ
ームパケットに分割している。即ち、回線チャネルは上
り時分割マルチアクセス（ＴＤＭＡ：ｔｉｍｅ ｄｉｖ
ｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）方式を
用いている。ここでは４つのフレームパケットを定義し
ているが、以下の説明で明らかなように、４つに限られ
るものではない。また、加入者側通信装置についても４
つの場含について示してあるが、定義されたフレームパ
ケットの数と加入者通信装置の数とは必ずしも同じであ
る必要はない。

【００９６】ここでは４つのフレームパケットを順に
１、２、３、４と名付ける。局側終端装置１２１−１は
加入者側終端装置１１１−１〜１１１−ｎからの送信要
求に基づいて、信号チャネルを通して送信許可を与える
加入者側終端装置に対してフレームパケットの名前を通
知する。フレームパケット名を通知された加入者側終端
装置は、指定されたフレームパケットにデータを送出す
る。

【００９７】図１６は加入者側終端装置１１１−１、１
１１−２、１１１−３、１１１−４が送信許可情報に基
づきそれぞれフレームパケット１、２、３、４にデータ
を送出する場合を示したものである。この場合、局側終
端装置１２１−１は、加入者側終端装置１１１−１、１
１１−２、１１１−３、１１１−４それぞれに対してフ
レームパケット番号１、２、３、４を回線チャネルを通
して通知する。

【００９８】第１及び第２の実施形態で説明したよう
に、この場合においても、１つの加入者側終端装置に対
して複数のフレームパケット番号を通知することによ
り、１つの加入者側終端装置が複数のフレームパケット
にデータを送出することは可能である。

【００９９】（通信方法の第４の実施形態）本実施例で
は、各加入者側通信装置に対して固定的に帯域が割り当
てられた固定チャネルと、複数の加入者側通信装置で共
用して使用する共用チャネルとがあり、加入者側通信装
置が固定チャネルを通じて局側通信装置に送信要求を行
い、局側通信装置が共用チャネルを用いて送信許可を通
知する方法似ついて説明する。より厳密には、共用チャ
ネル内の許可スロットを通じて、局側終端装置が、フレ
ームパケットの使用を許可する加入者側通信装置の番号
を通知することにより加入者側終端装置に対して送信許
可を与える。

【０１００】図１７に本実施形態の通信ダイアグラムを
示す。なお、システム構成は図１１と同一である。簡単
化するため、送受信チャネルの同期をとるための同期フ
レーム、光ファイバによる伝搬遅延時間は省略した。こ
こでは、フレームパケットの数を４つとし、順に１，
２，３，４と名付ける。加入者側通信装置にお互いに重
複しない番号が付与されており、下り信号チャネルに
は、その番号の長さに対応した許可スロットが下り信号
チャネル内の共用チャネルに定義されている。許可スロ
ットの数は上り通信チャネル内に定義されたフレームパ
ケットと同数であリ、許可スロット１がフレ―ムパケッ
ト１に対応し、許可スロット２がフレームパケット２
に、許可スロット３がフレームパケット３に、許可スロ
ット４がフレ一ムパケット４に対応する。ここでは４つ
のフレームパケットを定義しているが、以下の説明で明
らかなように、４つに限られるものではない。また、加
入者側通信装置についても４つの場含について示してあ
るが、定義されたフレームパケットの数と加入者通信装
置の数とは必ずしも同じである必要はない。

【０１０１】例えば局側終端装置が、フレームパケット
１の使用許可を加入者側終端装置１に割り当てた場合に
は、許可スロット１に加入者側通信装置１の番号を記述
する。同様に許可スロット２から４についても使用を許
可する加入者側通信装置の番号が書き込まれ送信され
る。各加入者側終端装置は、許可スロット１から４に記
載されている加入者側通信装置の番号を読み取る。そし
て、各加入者側終端装置は、そこに自加入者側通信装置
番号が記載されていた場合、該当するフレームパケット
の割り当てを受けたものとして、該当するフレームパケ
ットにデータを送信する。

【０１０２】図１７は加入者側終端装置１１１−１，１
１１−２，１１１−３，１１１−４が許可スロットに設
定された送信許可情報に基づき、それぞれフレ−ムパケ
ット１，２，３，４にデータを送出する場合を示したも
のである。

【０１０３】また、各加入者側通信装置に帯域（回線チ
ャネル）を固定的に割り当てる電話サービスと、各加入
者側通信装置で帯域を共用する（共用チャネル、もしく
はＬＡＮチャネル）ＬＡＮサービスを多重して行う場合
の本発明の通信方法について説明する。図１８にフレー
ム構成を示す。このようにフレ−ムを定義することによ
り、前述と同様の通信方式をもちいて、フレームパケッ
トの割り当てを行うことが可能となる。

【０１０４】このような本発明の通信方法を用いること
により、割り当ての制御が簡便となり、高速で効率のよ
い通信を行うことができる。

【０１０５】（通信方法の第５の実施形態）本実施形態
では、各加入者側通信装置に対して固定的に帯域が割り
当てられた固定チャネルと、複数の加入者側通信装置で
共用して使用する共用チャネルとがあり、加入者側通信
装置が固定チャネルを通じて局側通信装置に送信要求を
行い、局側通信装置は、固定チャネルを用いて送信許可
を通知する方法について説明を行う。ここでは、各加入
者側通信装置に固定的に割り当てられた帯域である信号
チャネル内の固定チャネルを通じて、局側終端装置が、
加入者側終端装置に対して送信許可を与える。通信方法
の第４の実施形態では、下り信号チャネル内の各フレー
ムパケットに対応した許可スロットに、フレームパケッ
トの割り当てをした加入者側通信装置の番号を設定す
る。一方、通信方法の第５の実施形態では、各加入者側
通信装置に固定的に割り当てられた固定チャネルに、加
入者側終端装置に対して割り当てたフレームパケットの
名前（番号）を設定する点で相違する。

【０１０６】図１９に本実施形態の通信ダイアグラムを
示す。なお、システム構成は図１１と同一である。簡単
化するため、送受信チャネルの同期をとるための同期フ
レーム、光ファイバによる伝搬遅延時間は省略した。こ
こでは、フレームパケットの数を４つとし、順に１，
２，３，４と名付ける。下り信号チャネルは、全加入者
側通信装置に共通して通知する必要の有る信号を伝送す
るための共用信号チャネルと、各加入者側通信装置に個
別に通知する必要の有る信号を伝送するための固定信号
チャネルを有する。共用信号チャネルの信号は、全加入
者側通信装置により読み取られる。一方、固定信号チャ
ネルは各加入者側通信装置に対して少なくともひとつづ
つ定義され、各加者側通信装置は自分に割り当てられた
固定信号チャネルの信号のみを読み取る。ここでは４つ
のフレームパケットを定義しているが、以下の説明で明
らかなように、４つに限られるものではない。また、加
入者側通信装置についても４つの場含について示してあ
るが、定義されたフレームパケットの数と加入者通信装
置の数とは必ずしも同じである必要はない。

【０１０７】局側終端装置は、送信許可を与える加入者
側通信装置の固定信号チャネルに、使用を許可するフレ
ームパケット番号を記述して伝送することにより、各加
入者側通信装置に対して送信許可を通知する。例えば、
第１の加入者側通信装置にフレ―ムパケット１，２の使
用を許可し、第２の加入者側通信装置にフレームパケッ
ト３の使用を許可し、第３の加入者側通信装置にフレー
ムパケット４の使用を許可する場合には、局側通信装置
は、第１の加入者側通信装置の固定信号チャネルにフレ
−ムパケット番号１，２を、第２の加入者側通信装置の
固定信号チャネルにフレームパケット番号３を、第３の
加入者側通信装置の固定信号チャネルにフレームパケッ
ト番号４を、記述して通知する。さらに、各加入者側終
端装置は、自分に割り当てられている固定信号チャネル
を読み取り、そこにフレームパケット番号が記述してあ
れば、その記述されているフレームパケットを使用して
データを送信する。フレ−ムパケット番号が記述されて
いなければ、自分は割り当てを受けられなかったとし
て、デ−夕の送信は行わない。

【０１０８】図１９は、加入者側終端装置１１１−１に
フレ―ムパケット１の使用を許可し、加入者側終端装置
１１１−２にフレームパケット２の使用を許可し、加入
者側終端装置１１１−３にフレームパケット３の使用を
許可し、加入者側終端装置１１１−４にフレ―ムパケッ
ト４の使用を許可した場合の通信ダイアグラムを示して
いる。なお、本実施形態の通信方法は、各加入者側通信
装置に帯域を固定的に割り当てる電話サービスと、各加
入者側通信装置で帯域を共有するＬＡＮサービスとを多
重化して行う場合にも適応できる。

【０１０９】このような本発明の通信方法を用いること
により、割り当ての制御が簡便となり、高速で効率のよ
い通信を行うことができる。

【０１１０】（通信方法の第６の実施形態）パケット多
重装置の第７の実施形態で示した、パケット多重装置
（ＰＤＳ型光アクセスシステム）に本発明の通信方式を
使用した実施例を示す。装置の構成は図８に示すものと
同様である。第１〜第５の実施形態で説明した本発明の
通信方式はＰＤＳ光アクセスシステムに関する通信方式
であるために、加入者側終端装置と局側終端装置の間の
通信に用いることができる。

【０１１１】パケット多重装置の第４の実施形態で説明
した動作と同様に、局側通信装置１２０に送信すべきパ
ケットを有する加入者側通信装置は局側終端装置１２１
にパケット有りの通知を出す。このとき、各加入者側通
信装置内のリングバッファ管理部８，・・・はパケット
多重装置の第６の実施形態で説明した動作に基づき、割
り当てを受けた場合に送信可能なパケット長の合計を計
算する。さらに、パケット長の合計から必要なフレーム
パケットの数を計算する。各加入者側終端装置から局側
終端装置１２１に通知される送信要求は、必要なフレー
ムパケット数に関する情報を含む。局側終端装置１２１
は、パケット有りを通知した各加入者側通信装置につい
て、パケット取り出し順番設定部１０（または２０，３
０）から指示された順番にしたがつて、加入者側終端装
置に送信許可を与える。送信許可は、加入者側通信装置
が使用可能なフレームパケットに関する情報を含む構成
とする。一例として、１バースト周期Ｔに４つのフレー
ムパケットが定義され、４台の加入者側通信装置が１台
の局側終端装置と対向して接続されている場合を例にと
って説明を行う。以下の説明で明らかなように、加入者
側通信装置の数とフレ−ムパケットの数は一致している
必要はない。またフレームパケットには１，２，３，４
と番号が付けられているとする。

【０１１２】まず、前述の動作にしたがって、第一の加
入者側通信装置の加入者側終端装置がフレームパケット
１つ、第二の加入者側通信装置の加入者側終端装置がフ
レームパケット２つ、第三の加入者側通信装置の加入者
側終端装置が送信要求をせず、第四の加入者側通信装置
の加入者側終端装置がフレームパケット１つを送信要求
した場合について説明を行う。この場合には、パケット
取り出し順番設定部は、送信要求を行わなかった第三の
加入者側終端装置を除く３台について順番の設定をおこ
なう。その結果が例えば第一，第二，第四であったとす
る。この場合には、局側終端装置１２１は、フレームパ
ケット１の使用権を第一の加入者側通信装置に、フレー
ムパケット２および３の使用権を第二の加入者側通信装
置に、フレームパケット４の使用権を第四の加入者側通
信装置に割り当て、送信許可を各加入者側通信装置に通
知する。各加入者側通信装置は、送信許可に基づき、割
り当てられたフレームパケットを用いて、データを送信
する。

【０１１３】次に、前述の動作にしたがって、第一の加
入者側通信装置の加入者側終端装置がフレ一ムパケット
３つ、第二の加入者側通信装置の加入者側終端装置がフ
レームパケット２つ、第三の加入者側通信装置の加入者
側終端装置がフレームパケット５つ、第四の加入者側通
信装置の加入者側終端装置がフレームパケット１つを送
信要求した場合について説明を行う。この場合には、パ
ケット取り出し順番設定部は、四台全部について順番の
設定をおこなう。その結果が例えば第二、第一、第四、
第三であったとする。この場合には、局側終端装置１２
１は、まず、最初のバースト周期Ｔにおいて、フレーム
パケット１および２の使用権を第二の加入者側通信装置
に、フレームパケット３および４の使用権を第一の加入
者側通信装置に割り当て、送信許可を通知する。この割
り当てに従い、第二および第一の加入者側通信装置の加
入者側終端装置は割り当てられたフレームパケットを用
いてデータを送信する。このとき、第一の加入者側通信
装置は要求したフレームパケット数の割り当てを受ける
ことができず、また、第四、第三の加入者側通信装置は
送信許可がおりなかったことになる。

【０１１４】次のバースト周期Ｔにおいて、局側終端装
置１２１は、フレームパケット１の使用権を第―の加入
者側通信装置に、フレームパケット２の使用権を第四の
加入者側通信装置に、フレームパケット３および４の使
用権を第三の加入者側通信装置に割り当て、送信許可を
通知する。これにしたがい、第一，第四，第三の加入者
側通信装置の加入者側終端装置は割り当てられたフレー
ムパケットを用いてデータを送信する。これにより、第
一の加入者側通信装置は要求したフレームパケット数の
不足分の割り当てを受けたこととなる。また、先ほどと
同様に、第三の加入者側通信装置は、要求したフレーム
パケット数の割り当てを受けることができていない。さ
らに続いて、次のバースト周期Ｔにおいて、局側終端装
置１２１は、フレ−ムパケット１，２，３の使用権を第
三の加入者側通信装置に割り当てる。もしこのとき他の
加入者側通信装置の加入者側終端装置が送信要求を行っ
ていない場合にはフレームパケット４は使用せず、他の
加入者側通信装置の加入者側終端装置が送信要求を行つ
ている場合には、これまでの説明と同様の動作によっ
て、フレームパケット４を他の加入者側通信装置に割り
当てる。

【０１１５】このような通信方式を用いたパケット多重
装置を用いることにより、加入者側通信装置間で公平な
通信を行うことが可能となる。

【０１１６】このように本発明の通信方法を用いること
により、割り当ての帯域の制御も含めて制御が簡便とな
り、高速で効率の良い通信を行うことができる。

【０１１７】ここでは、チャネルを固定で割り当てるサ
ービスとして電話の回線交換の場合を例にとって説明を
行ったが、ＩＳＤＮ等の他のサービスであっても良い。

【０１１８】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計等も含まれる。

【０１１９】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明のパケッ
ト多重装置では、各入力ポート間で平均待ち時間が等し
くなり、各入力ポートに対して公平性を保証することが
できる。また、各入力ポート間で帯域を等しくすること
ができるので、各入力ポートに対して公平性を保証する
ことができる。

【０１２０】また、以上の説明から明らかなように、本
発明の通信方法を用いることにより、バースト（送受信
繰り返し）周期毎にデータ送出のタイミングとチャネル
使用許可量を制御し、加入者側通信装置に対して通知す
る必要がなくなり、割り当ての帯域の制御も含めて制御
が簡便となり、従来のような高速な回路が必要となくな
り、さらに従来よりも小さな回路規模で通信を行うこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のパケット多重装置の第１の実施形態
を示すブロック図である。

【図２】 本発明のパケット多重装置の第２の実施形態
を示すブロック図である。

【図３】 本発明のパケット多重装置の第３の実施形態
を示すブロック図である。

【図４】 本発明のパケット多重装置の第４の実施形態
を示すブロック図である。

【図５】 本発明のパケット多重装置の第５の実施形態
を示すブロック図である。

【図６】 第５の実施形態に示すパケット多重装置の具
体的動作を説明するための図である。

【図７】 本発明のパケット多重装置の第６の実施形態
を示すブロック図である。

【図８】 本発明のパケット多重装置の第７の実施形態
を示すブロック図である。

【図９】 局側パケット通信インターフェースの他の構
成を示す図である。

【図１０】 従来のパケット多重装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】 通信システムの一例を示す構成図である。

【図１２】 従来の通信方法による送受信ダイアグラム
である。

【図１３】 本発明の通信方法の第１の実施形態を示す
送受信ダイアグラムである。

【図１４】 本発明の通信方法の第２の実施形態を示す
送受信ダイアグラムである。

【図１５】 本発明の通信方法の第２の実施形態の他の
例を示す送受信ダイアグラムである。

【図１６】 本発明の通信方法の第３の実施形態を示す
送受信ダイアグラムである。

【図１７】 本発明の通信方法の第４の実施形態を示す
送受信ダイアグラムである。

【図１８】 本発明の通信方法の第４の実施形態の他の
送受信ダイアグラムである。

【図１９】 本発明の通信方法の第５の実施形態を示す
送受信ダイアグラムである。

【符号の説明】

１ 入力ポート ２ 出力ポ
ート ３ バッファメモリ ４ 出力ポ
ート側伝送回路 ５ 入力ポート側伝送回路 ６ パケッ
ト取り出し数設定部 ７ リングバッファ ８ リング
バッファ管理部 １０，２０，３０ パケット取り出し順番設定部 １１，１２，２１ カウンタ １３，２２ 順
番算出部 ３１ テーブル収納メモリ ３２ 順番読
出部 １１０−１〜１１０−ｎ 加入者側通信装置 １１１−１〜１１１−ｎ 加入者側終端装置 １１２−１〜１１２−ｎ 回線インタフェース １１３−１〜１１３−ｎ ＬＡＮインタフェース １１４−１〜１１４−ｎ 電話 １１５−１〜１１５−ｎ コンピュータあるいは集線装
置（ＨＵＢ） １２０ 局側通信装置 １２１−１〜１２１−ｎ 局側終端装置 １２２ クロスコネクト（ＸＣ） １２３ 回
線インタフェース １２４ ＬＡＮインタフェース １２５ 交
換機 １２６ ルータ １３０ ス
ターカプラ １４０−１〜１４０−ｎ，１５０ 光ファイバ

フロントページの続き (72)発明者 玉木 規夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 渡辺 隆市 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれパケットが入力されるｎ個（ｎ
   は２以上の整数）の入力ポートと、 前記各入力ポート毎に入力されたパケットを一時記憶す
   るバッファメモリと、 前記各バッファメモリから所定の順番でパケットを取り
   出す出力ポート側伝送回路と、 前記出力ポート側伝送回路により取り出されたパケット
   を出力する１つの出力ポートと、 前記各バッファメモリからパケットの取り出しが一巡す
   る度に、各バッファメモリからパケットを取り出す順番
   を変更し、各入力ポートのパケット取り出し順番の頻度
   が入力ポート間で均等になるように制御するパケット取
   り出し順番設定部とを備えたことを特徴とするパケット
   多重装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパケット多重装置にお
   いて、 パケット取り出し順番設定部は、各バッファメモリから
   パケットの取り出しが一巡する度に、各バッファメモリ
   からパケットを取り出す順番を変更し、各入力ポートの
   パケット取り出し順番の頻度が入力ポート間で均等にな
   り、かつパケットを取り出す順番において前後する２つ
   の入力ポートの組み合わせが入力ポート間で均等になる
   ように制御することを特徴とするパケット多重装置。
3. 【請求項３】 それぞれパケットが入力されるｎ個（ｎ
   は２以上の整数）の入力ポートと、 前記各入力ポート毎に入力されたパケットを一時記憶す
   るバッファメモリと、 前記各バッファメモリから所定の順番でパケットを取り
   出す出力ポート側伝送回路と、 前記出力ポート側伝送回路により取り出されたパケット
   を出力する１つの出力ポートと、 前記各バッファメモリ内に記憶されるパケットの有無を
   前記出力ポート側伝送回路に通知する入力ポート側伝送
   回路とを備え、 前記出力ポート側伝送回路は、パケット有りと通知した
   入力ポートに対してそのパケットの出力許可を前記入力
   ポート側伝送回路に通知する機能を含み、パケット有り
   と通知した入力ポート間でパケットの出力許可が一巡す
   る度に、パケットの出力許可を与える順番を変更し、パ
   ケットの出力許可を与える順番の頻度が入力ポート間で
   均等になるように制御するパケット取り出し順番設定部
   をさらに備えたことを特徴とするパケット多重装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のパケット多重装置にお
   いて、 パケット取り出し順番設定部は、パケット有りと通知し
   た入力ポート間でパケットの出力許可が一巡する度に、
   パケットの出力許可を与える順番を変更し、パケットの
   出力許可を与える順番の頻度が入力ポート間で均等にな
   り、かつパケットの出力許可を与える順番において前後
   する２つの入力ポートの組み合わせが入力ポート間で均
   等になるように制御することを特徴とするパケット多重
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のパケッ
   ト多重装置において、 パケット取り出し順番設定部は、複数のカウンタを有
   し、各カウンタの出力値に対して所定の演算を行ってパ
   ケットを取り出す入力ポートの順番を決定することを特
   徴とするパケット多重装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載のパケッ
   ト多重装置において、 パケット取り出し順番設定部は、パケットを取り出す入
   力ポートの順番を記憶したテーブルを有し、このテーブ
   ルに基づいてパケットを取り出す入力ポートの順番を決
   定することを特徴とするパケット多重装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のパケッ
   ト多重装置において、 １つの入力ポートのバッファメモリに少なくとも２つ以
   上のパケットが記憶されているときに、そのバッファメ
   モリからパケットを取り出す順番をパケットが入力ポー
   トに到着した順番とし、さらに取り出すパケットの合計
   長さが所定の長さ以下になるようにパケットの取り出し
   数を設定する手段をさらに備えたことを特徴とするパケ
   ット多重装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれかに記載のパケッ
   ト多重装置において、 各入力ポート毎に設けられたバッファメモリは、所定の
   長さの複数の領域に区切られたリングバッファであり、 パケット多重装置は、各入力ポートから入力されたパケ
   ットがそれぞれ対応するリングバッファに順次記憶さ
   れ、各リングバッファからパケットを取り出す際に、リ
   ングバッファの各領域内に最後尾のデータが記憶された
   パケットを入力順にすべて取り出す手段をさらに備えた
   ことを特徴とするパケット多重装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載のパケッ
   ト多重装置において、 前記パケット多重装置は、複数の加入者側装置と１つの
   局側通信装置とが分岐した伝送路により対向して接続さ
   れた通信システムであり、 前記入力ポートは、前記加入者側通信装置ごとに設けら
   れ、 前記出力ポートは、局側通信装置に設けられることを特
   徴とするパケット多重装置。
10. 【請求項１０】 複数の加入者側通信装置と１つの局側
    通信装置とが分岐した伝送路により対向して接続された
    通信システムで用いられ、加入者側通信装置から局側通
    信装置に向かう上り情報と、局側通信装置から加入者側
    通信装置に向かう下り情報とを時分割して伝送する通信
    方法において、 前記通信システムでは、複数の加入者側通信装置が共有
    して上り情報の伝送に使用する共用チャネルがあり、 前記共用チャネル内には、２以上のフレームパケットが
    定義され、 加入者側通信装置は、局側通信装置に向かって送信する
    データを有する場合、局側通信装置に対して送信要求を
    通知し、 局側通信装置は、それぞれの加入者側通信装置からの送
    信要求に基づいて、フレームパケット単位で加入者側通
    信装置に割り当てた送信許可を加入者側通信装置に通知
    し、 加入者側通信装置は、共用チャネル内にある複数のフレ
    ームパケットのうち、割り当てられたフレームパケット
    を用いてデータを送信することを特徴とする通信方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の通信方法におい
    て、 局側通信装置は、１つの加入者側通信装置に対し、１つ
    あるいは２つ以上のフレームパケットを割り当てること
    を特徴とする通信方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の通信方法におい
    て、 加入者側通信装置は、必要となるフレームパケット数を
    前記送信要求に含めて、局側通信装置に送信要求を通知
    することを特徴とする通信方法。
13. 【請求項１３】 請求項１０〜１２のいずれかに記載の
    通信方法において、 前記通通信システムでは、各加入者側通信装置に対して
    固定的に帯域が割り当てられた固定チャネルと、複数の
    加入者側通信装置で共用して使用する共用チャネルとが
    あり、 加入者側通信装置は、固定チャネルを通じて局側通信装
    置に送信要求を行い、 局側通信装置は、共用チャネルを用いて送信許可を通知
    することを特徴とする通信方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の通信方法におい
    て、 下り情報を伝送する下りの共用チャネル内には、上りの
    共用チャネル内のフレームパケットの数と同数の加入者
    側通信装置の識別番号を記述する領域が設けられ、 各領域は、各フレームパケットと１対１の対応関係があ
    り、 局側通信装置は、加入者側通信装置に割り当てたフレー
    ムパケットに対応する前記領域に、該加入者側通信装置
    の識別番号を記述して送信することにより、前記送信許
    可の通知を行う、 ことを特徴とする通信方法。
15. 【請求項１５】 請求項１０〜１２のいずれかに記載の
    通信方法において、 各加入者側通信装置に対して固定的に帯域が割り当てら
    れた固定チャネルと、複数の加入者側通信装置で共用し
    て使用する共用チャネルとがあり、 加入者側通信装置は、固定チャネルを通じて局側通信装
    置に送信要求を行い、 局側通信装置は、固定チャネルを用いて送信許可を通知
    することを特徴とする通信方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の通信方法におい
    て、 フレームパケットは、番号で管理され、 局側通信装置は、加入者側通信装置に通知される送信許
    可にフレームパケットの番号を含めることを特徴とする
    通信方法。
17. 【請求項１７】 請求項１０〜１６のいずれかに記載の
    通信方法において、 フレームパケットの長さは全て同じ長さであることを特
    徴とする通信方法。
18. 【請求項１８】 請求項９に記載のパケット多重装置に
    おいて、請求項１０〜１７のいずれかに記載の通信方法
    を用て通信を行うパケット多重装置。