JP2002217934A - 光アクセスネットワークシステムおよびそのセンター側装置ならびに光加入者線終端装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最低限の追加設備コストで下り方向の回線を
高速化することのできる光アクセスネットワークシステ
ムを提供する。 【解決手段】 ユーザ側装置からセンター側装置への上
り方向の通信は時分割多重アクセス制御方式により行
い、センター側装置からユーザ側装置への下り方向の通
信はブロードキャスト型の媒体共用アクセス方式により
行う光ＳＴＭ−ＰＤＳシステムにおいて、上りおよび下
りの双方向の通信を行う物理回線とは別に下り方向のデ
ータ通信のみを行う大容量物理回線を設け、この大容量
物理回線の制御は双方向の物理回線を用いて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は上りのトラヒックよ
りも下りのトラヒックが圧倒的に多いインターネットに
代表されるＩＰ（Internet Protocol）トラヒックを効
率的に収容できる光アクセスネットワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光アクセスネットワークとして代
表的なものに、ＳＴＭ−ＰＤＳ（Synchronous Transfer
Mode - Passive Double Star：同期転送モード−パッ
シブダブルスター）システムがある。このようなシステ
ムの構成例を図８に示す。ＳＴＭ−ＰＤＳシステムは複
数のユーザが一つのセンター側装置を共用するシステム
であり、図８に示すように、センター側装置８１に設け
られた一つのＯＬＴ（Optical Line Terminal：光加入
者線端局装置）８１３に対して、光ファイバ８２および
スターカプラ８３を介して複数のＯＮＵ（Optical Netw
ork Unit：光加入者線終端装置）８４が接続される。セ
ンター側装置８１にはさらに、ノード８１１やルータ８
１２が設けられる。ＯＬＴ８１３は、電話や10メガビッ
ト／秒のイーサネット（登録商標）を終端するＯＳＵ
（Optical Subscriber Unit：加入者終端盤）８１７
と、信号をその種類毎に振り分けるクロスコネクト８１
６と、振り分けれらた信号に対応するインタフェース８
１４、８１５とから構成される。例えば、電話のアナロ
グ信号は電話用のインタフェース８１４から各種ノード
８１１に接続され、10メガビット／秒のイーサネット信
号はルータまたはスイッチ８１２に接続される。一方、
ＯＮＵ８４で提供されるサービスは、ラインカードで提
供されるインタフェースで異なる。図８には、イーサネ
ット用ラインカード８４１を用いて情報処理装置８５を
接続し、電話用ラインカード８４２を用いて電話８６を
接続した例を示す。以下では、情報処理装置や電話など
のユーザ機器を総称して「ユーザ端末」という。

【０００３】ＳＴＭ−ＰＤＳシステムにおける伝送は、
１本の光ファイバ上で上り方向と下り方向の信号を交互
に転送するピンポン伝送方式と、上り方向の信号がスタ
ーカプラ上で多重化される際に各ＯＮＵの上り信号が衝
突しないように送出タイミングを制御する時分割多重ア
クセス方式（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Acces
s）技術を用いている。ピンポン伝送方式とは、上り方
向に信号を伝送する時間と、下り方向に信号を転送する
時間とを分ける時間軸圧縮双方向多重（ＴＣＭ：Time C
ompression Multiplexing）技術により、基本的に１つ
の波長で双方向伝送が可能となる伝送方式である。

【０００４】ＳＴＭ−ＰＤＳシステムでは、電話のアナ
ログ回線の帯域はあらかじめ各ユーザ毎に割り当てられ
るが、イーサネット通信に割り当てられている帯域は、
使用したいユーザが公平に共用することとしている。す
なわち、センター側のＯＬＴに接続されている複数のＯ
ＮＵのうち、１ユーザのみしか通信していない場合に
は、使用可能な最大帯域を１ユーザで使用し、複数のユ
ーザが同時に通信している場合には、帯域を各ユーザに
均等に割り当てるように制御している。

【０００５】イーサネット通信をＳＴＭ−ＰＤＳシステ
ムで行うときには、ＯＮＵに10メガビット／秒のイーサ
ネットのインタフェースを持つラインカードを挿入す
る。このラインカードのＯＬＴ側のインタフェースはＳ
ＴＭ−ＰＤＳシステム独自の仕様となっていて、ライン
カード内で、イーサネットフレームをＳＴＭ−ＰＤＳシ
ステムで伝送を可能とする信号に変換している。

【０００６】光アクセスネットワークのもう一つの例と
して、ＡＴＭ−ＰＤＳシステム（Asynchronous Transfe
r Mode-Passive Double star：非同期転送モード−パッ
シブタブルスター）が挙げられる。その構成例を図９に
示す。ＡＴＭ−ＰＤＳシステムもまた、ＳＴＭ−ＰＤＳ
システムと同様に、センター側装置９１に設けられた一
つのＯＬＴ９１４に対して光ファイバ９２およびスター
カプラ９３を介して複数のＯＮＵ９４が接続される。セ
ンター側装置９１にはさらに、ノード９１１やルータ９
１２ 、ＡＴＭスイッチ９１３が設けられる。ＯＬＴ９
１４は、各信号対応のインタフェース９１５、９１６、
９１７、ＡＴＭクロスコネクト９１８およびＯＳＵ９１
９を備える。ＡＴＭクロスコネクト９１８は電話やイー
サネット通信を対応するインタフェース９１５、９１
６、９１７へ振り分け、ノード９１１やルータ９１２、
ＡＴＭスイッチ９１３に接続する。ＯＮＵ９４にはそれ
ぞれユーザ端末９５が接続される。ＯＬＴ９１４内のイ
ンタフェース９１５、９１６、９１７とＯＮＵ９４は、
ＡＴＭを終端し、電話のアナログ信号やイーサネットフ
レームの組み立ておよび分解を行う。

【０００７】ＡＴＭ−ＰＤＳシステムがＳＴＭ−ＰＤＳ
システムと大きく異なるのは、上り方向と下り方向の信
号を異なる波長を用いることと、使用するデータリンク
に非同期通信に利用されているＡＴＭを用いることであ
る。ＡＴＭ−ＰＤＳシステムでは、下り方向の信号の伝
送方式として光分岐手段を用いたブロードキャスト型の
媒体共用アクセス方式を用い、上り方向には、ＳＴＭ−
ＰＤＳシステムと同様にＴＤＭＡ制御方式を用いる。Ｏ
ＬＴ−ＯＮＵ間は、上り方向、下り方向とも155メガビ
ット／秒の速度で通信が可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ユーザがインターネッ
トにおけるホームページ閲覧やコンテンツダウンロード
などのサービスを利用する場合、上り方向のトラヒック
よりも下り方向のトラヒックが圧倒的に大きくなる。ま
た、下り方向のトラヒックは散発的であり、ピークのト
ラヒック量は大きいが、常時発生するわけではなく、時
間間隔をおいて発生する。これに対して従来のＳＴＭ−
ＰＤＳシステムあるいはＡＴＭ−ＰＤＳシステムでは、
上り方向と下り方向の通信速度が同一であるため、上り
方向に必要以上の帯域を割り当てることとなり、設備効
率が悪くなってしまう。

【０００９】また、ＳＴＭ−ＰＤＳシステムで提供され
るイーサネット通信の帯域自体が10メガビット／秒と低
速であるため、近年の大容量ＩＰトラヒックの増大に対
応するだけの帯域を提供できなくなっている。このＳＴ
Ｍ−ＰＤＳシステムに対して回線の高速化を行うことも
考えられるが、伝送方式がピンポン伝送であるため、情
報伝送速度の２倍の速度が必要になるという方式上の課
題がある。また、上り方向と下り方向の双方にガードタ
イムが必要なことから、実質的な帯域が制限されてしま
っている。さらに、センター側設備のＯＬＴだけでな
く、ユーザ側のＯＮＵ本体も高速化に対応したものに置
き換える必要がある。このような状況から、単純に回線
を高速化しようとすると、設備コストが高いものになる
と考えられる。

【００１０】一方、ＡＴＭ−ＰＤＳシステムは上り方向
と下り方向に異なる波長帯を利用することで高速化を実
現しようとするものであるが、ＳＴＭ−ＰＤＳシステム
に比べて普及しておらず、データリンクにＡＴＭを用い
るため、コスト的に高価なシステムとなっている。

【００１１】本発明は、このような課題を解決し、最低
限の追加設備コストで下り方向の回線を高速化すること
のできる光アクセスネットワークシステムを提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、下り方向のデ
ータ通信のみを行う大容量物理回線と、上りおよび下り
の双方向通信および下り大容量物理回線の制御の両方を
行う物理回線とを備えたことを特徴とする。すなわち、
ひとつのセンター側装置と、このセンター側装置との間
で各々が光信号により通信を行う複数のユーザ側装置と
を備え、ユーザ側装置からセンター側装置への上り方向
の通信は複数のユーザで帯域を時間的に共用する時分割
多重アクセス制御方式により行い、センター側装置から
ユーザ側装置への下り方向の通信はセンター側装置から
の光信号を分岐して各ユーザ側装置に分配するブロード
キャスト型の媒体共用アクセス方式により行う光アクセ
スネットワークシステムにおいて、センター側装置と複
数のユーザ側装置との間には、下り方向のデータ通信の
みを行う大容量物理回線と、上り方向および下り方向の
双方向通信および大容量物理回線を制御するための制御
通信を行う双方向物理回線とが設けられたことを特徴と
する。下り専用の大容量回線を用いることで、下り方向
の散発的な大容量トラヒックも効率的に扱うことができ
る。

【００１３】本発明では、下り専用の信号として、ｎＢ
／ｍＢブロック符号化（ｍ、ｎは整数）を行って通信す
るイーサネットを利用する。イーサネットはＬＡＮ等で
普及しているデータリンク回線で、標準化も進んでお
り、ＡＴＭに比べて安価なシステムを構築することが可
能である。また、市販されているイーサネットで提供さ
れている通信速度は１ギガビット／秒であるが、10ギガ
ビット／秒のイーサネットも標準化が進められており、
さらなる通信速度の高速化と低価格化が期待される。し
たがって、本発明をＳＴＭ−ＰＤＳシステムに適用する
ことで、最小の設備コスト増で、最大で10メガビット／
秒であった下り方向のデータリンク回線の帯域を、１ギ
ガビット／秒と大幅に高速化することができる。

【００１４】ユーザ側装置には、双方向物理回線との間
で信号の送受信を行う第一の処理手段と、大容量物理回
線からの信号を受信処理する第二の処理手段とを備え、
第一の処理手段と第二の処理手段とには互いに異なるア
ドレスが付与され、センター側装置には、第一の処理手
段のアドレスから第二の処理手段のアドレスを検索する
手段と、第一の処理手段のアドレスにより表される相手
先に、検索する手段により得られたアドレスを付与した
データを大容量物理回線を介して送信する手段とを備え
ることがよい。

【００１５】また、大容量物理回線経由のデータをユー
ザ側装置で処理するのではなくユーザ端末で処理する構
成とすることもできる。すなわち、ユーザ側装置は大容
量物理回線を経由した信号を処理する手段が設けられた
ユーザ端末を収容する光加入者線終端装置であり、ユー
ザ端末とセンター側装置との間の双方向物理回線を経由
した通信を処理する手段と、大容量物理回線を経由した
信号を分離してユーザ端末に送出する手段とを備えるこ
とができる。その場合、ユーザ端末は、双方向物理回線
を経由する通信に対応する第一のネットワークインタフ
ェースと、この第一のネットワークインタフェースと異
なるアドレスが付与され大容量物理回線を経由した通信
に対応する第二のネットワークインタフェースとを備
え、センター側装置には、第一のネットワークインタフ
ェースのアドレスから第二のネットワークインタフェー
スのアドレスを検索する手段と、検索されたアドレスを
用いてデータを大容量物理回線を介して送信する手段と
を備えることができる。

【００１６】センター側装置は、ユーザ側装置へ転送す
べきデータの種別を識別し、識別された種別により双方
向物理回線あるいは大容量物理回線の一方を選択する識
別選択手段を備えることが望ましい。具体的には、入力
されたデータ・フローがＴＣＰであるかＵＤＰであるか
を識別し、ＵＤＰである場合には大容量物理回線を選択
する。また、入力されたデータが各ユーザ側装置に分配
するマルチキャスト・データのときに大容量物理回線を
選択することもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第一の実施形態を
示すブロック構成図である。この実施形態の光アクセス
ネットワークシステムは、ひとつのセンター側装置１１
と、このセンター側装置１１との間で各々が光信号によ
り通信を行う複数のＯＮＵ１４とを備え、各ＯＮＵ１４
にはユーザ端末１５が接続される。センター側装置１１
とＯＮＵ１４とは光ファイバ１２およびスターカプラ１
３を介して接続され、ＯＮＵ１４からセンター側装置１
１への上り方向の通信は複数のユーザで帯域を時間的に
共用するＴＤＭＡ制御方式により行い、センター側装置
１１からＯＮＵ１４への下り方向の通信は、センター側
装置１１からの光信号をスターカプラ１３により光分岐
して各ＯＮＵ１４に分配するブロードキャスト型の媒体
共用アクセス方式により行う。

【００１８】センター側装置１１内には、ノード１１１
およびルータまたはスイッチ１１２に加え、ユーザから
のリクエストを受け付けて課金情報や契約情報を取りま
とめる制御装置１１３、各ＯＮＵ１４からの電話のアナ
ログ信号やＩＰ等のデータ通信の送受信を行うＯＬＴ１
１４、ギガビットイーサネットのインタフェースをもつ
サーバ１１５、および下り方向の信号と上り方向の信号
とを多重分離する波長多重分離カプラ１１４を備える。
サーバ１１５には、インタフェースにおいて使用される
レーザとして、ＳＴＭ−ＰＤＳシステムで使用される1.
3μｍ帯の波長とは異なる1.55μｍ帯のレーザが設けら
れる。

【００１９】ＯＬＴ１１４から出力された1.3μｍ帯の
波長と、サーバ１１５から出力された1.55μm帯の波長
とは、波長多重分離カプラ１１６で波長多重される。こ
のとき、通常のスターカプラでも波長多重は可能である
が、ＳＴＭ−ＰＤＳシステムでは1.3μｍ帯の信号が上
り方向にも使用されるため、スターカプラを使用する
と、上り方向の1.3μｍ帯の信号が1.55μｍ帯の信号を
出力している送信器の方向へも戻されてしまうので、本
実施形態では波長多重分離カプラ１１６を使用する。波
長多重光は光ファイバ１２上を伝送され、スターカプラ
１３でユーザ数分だけ分岐され、ＯＮＵ１４に入力され
る。

【００２０】図２はＯＮＵ１４およびそのラインカード
の構成例を示す。ＯＮＵ１４は、波長多重分離カプラ２
１、ＳＴＭ系送受信器２２、ＴＤＭＡ制御装置２３、電
話用ラインカード２４、イーサネット用ラインカード２
５およびギガビットイーサネット用ラインカード２６を
備え、ギガビットイーサネット用ラインカード２６に
は、受信器２７、符号変換装置２８およびユーザ側イン
タフェース２９を備える。

【００２１】ＯＮＵ１４に入力された波長多重光は、波
長多重分離カプラ２１で再び1.3μｍ帯の波長と1.55μ
ｍ帯の波長とに分離される。1.3μｍ帯の波長はＳＴＭ
系送受信器２２によりＳＴＭ−ＰＤＳシステムの信号と
して処理され、その信号が電話のアナログ信号であれば
電話用ラインカード２４を介して電話機に接続され、パ
ケット・データであればイーサネット用ラインカード２
５へ送られる。一方、1.55μm帯の波長は、ギガビット
イーサネットの信号がそのまま伝送されており、ギガビ
ットイーサネット用ラインカード２６の受信器２７へ直
接入力される。

【００２２】ギガイーサネット用ラインカード２６は、
ユーザ側インタフェース２９が1000Base-Xであるか、あ
るいは1000Base-Tであるかで、機能が異なる。ここで10
00Base-Xとは、伝送速度が１ギガビット／秒のベースバ
ンド信号を光ファイバで提供するインタフェースであ
り、また、1000Base-Tとは、伝送速度が１ギガビット／
秒のベースバンド信号をツイストペアケーブルで提供す
るインタフェースである。ユーザ側インタフェース２９
が1000Base-Xの場合、ラインカード２６は単なるリピー
タ、すなわち再生中継器として動作する。すなわちライ
ンカード２６は、イーサネットフレームをそのままユー
ザ側インタフェース２９へ転送し、1000Base-X用に波長
変換して送信する。一方、1000Base-Tの場合は、受信器
２７によりイーサネット信号を光信号から電気信号に変
換した後、符号変換装置２８により、電気信号を光のギ
ガビット信号用の符号化方式である８Ｂ／１０Ｂブロッ
ク符号を復号して８ビットのパラレル信号とし、スクラ
ンブルを行い、エラー検出用の１ビットを付加して９ビ
ットの信号とし、５値４組シンボルに変換する８Ｂ１Ｑ
４Ｂ符号（8 bit - 1 Quinary Quartet符号）とする。
この８Ｂ１Ｑ４Ｂ符号の各組をツイストペアケーブルの
各組に割り当て、ランダム化した後に転送する。

【００２３】各ＯＮＵ１４からの上り方向の信号は、Ｔ
ＤＭＡ制御装置２３でＴＤＭＡ方式により制御されて、
ＳＴＭ系送受信器２２からＯＴＬ１１４に向けて送信さ
れる。各ＯＮＵ１４の信号はそれぞれＴＤＭＡ制御され
ているため、信号が光ファイバ１２上で衝突することな
くＯＴＬ１１４に達する。

【００２４】ＯＴＬ１１４では、電話のアナログ信号と
イーサネット信号とがクロスコネクトにより振り分けら
れ、電話のアナログ信号はノード１１１に、イーサネッ
ト信号はルータまたはスイッチ１１２に接続される。

【００２５】各ＯＮＵ１４が下り大容量回線（ギガビッ
トイーサネットと1.55μｍの波長帯による回線）を用い
てデータの受信を行う場合は、制御用回線として1.3μ
ｍ波長帯の双方向回線を用いる。端末からのリクエスト
信号は、イーサネット用ラインカード２５、ＴＤＭＡ制
御装置２３、ＳＴＭ系送受信器２２、波長多重分離カプ
ラ２１を経由して光ファイバ１２に伝送される。このと
きのリクエスト信号は、通常の上りのデータ通信と同様
に、ＴＤＭＡで制御されたイーサネット信号として送出
される。センター側装置１１では、リクエスト信号が波
長多重分離カプラ１１６およびＯＬＴ１１４を通り、ル
ータまたはスイッチ１１２に入力される。ルータまたは
スイッチ１１２は、受信した信号がリクエスト信号であ
る場合には、この信号を制御装置１１３へ送る。制御装
置１１３では、受信したリクエスト信号から送信元アド
レスを読み取って課金等の制御を行うと同時に、送出先
アドレス、すなわちリクエスト信号を出力したＯＮＵ１
４のギガビットイーサネット用ラインカード２６のアド
レスを決定する。ここで、あるＯＮＵ１４に装備された
イーサネット用ラインカード２５のアドレスとギガビッ
トイーサネット用ラインカード２６のアドレスとは一対
一に対応しており、制御装置１１３にはこれらの対応を
示すテーブルがあらかじめ用意されている。送信可能で
あれば、制御装置１１３は送信先アドレスをサーバ１１
５に知らせ、サーバ１１５はリクエストのあったデータ
を送出先アドレス宛に1.55μｍの波長で出力する。

【００２６】なお、本発明では、ギガビットイーサネッ
トの回線は下り方向のみとなっている。市販の装置を用
いて本発明を実施する場合には、通信プロトコルとし
て、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ではな
くＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いる。

【００２７】図３はギガビットイーサネット用ラインカ
ード２６の別の構成例を示す。このギガビットイーサネ
ット用ラインカード２６は、受信器３１、データリンク
終端部３２、ＩＰレイヤ終端部３３、バッファ３４、ア
ドレス変換部３５、符号変換装置３６およびユーザ側イ
ンタフェース３７を備える。ユーザ側インタフェース３
７は100Base-X、100Base-T、あるいは10Base-Tに対応す
るものである。100Base-Xとは、伝送速度が100メガビッ
ト／秒のベースバンド信号を光ファイバで提供するイン
タフェースであり、100Base-Tは伝送速度が100メガビッ
ト／秒のベースバンド信号をツイストペアケーブルで提
供するインタフェース、10Base-Tは伝送速度が10メガビ
ット／秒のベースバンド信号をツイストペアケーブルで
提供するインタフェースである。この構成例は、ユーザ
が最大１ギガビット／秒の帯域を必要としない場合、あ
るいはギガビットの環境が構築できない場合に必要とな
る。

【００２８】センター側から送信されるデータは各ユー
ザ宛のデータが多重化されているため、あるユーザが数
メガビット／秒の非常に狭い帯域だけ必要としている場
合でも、毎秒１ギガビットのデータをすべてラインカー
ドで受信することになる。ユーザ側インタフェース３７
が低速である場合には、速度変換を行うバッファ３４に
オーバーフローが生じてしまう。オーバーフローを起こ
さないためには、ギガビットイーサネット用ラインカー
ドで必要なデータのみを転送し、不要なデータを削除す
る必要がある。そこで図３に示すギガビットイーサネッ
ト用ラインカード２６は、イーサネットのデータリンク
終端を行うデータリンク終端部３２と、ＩＰレイヤ終端
を行うＩＰレイヤ終端部３３とを備える。イーサネット
のデータリンク終端とＩＰレイヤ終端を行うためには、
ギガビットイーサネット用ラインカード２６にＭＡＣア
ドレスとＩＰアドレスとを付与しておく。終端されたデ
ータは、バッファ３４で速度変換が行われた後、アドレ
ス変換部３５でユーザ端末１５のＭＡＣアドレス、ＩＰ
アドレスが付与され、符号変換装置３６でユーザ側イン
タフェース３７に適した符号化が行われ、ユーザ側イン
タフェース３７からユーザ端末１５に転送される。

【００２９】なお、図３に示したラインカードを使用す
る場合、センター側装置１１内の制御装置１１３とサー
バ１１５は、ユーザ端末１５のＭＡＣアドレスやＩＰア
ドレスを用いてデータを転送するのではなく、ギガビッ
トイーサネット用ラインカード２６のＭＡＣアドレスと
ＩＰアドレスを用いてデータ転送するものとする。

【００３０】図４はＯＮＵ１４の別の構成例をユーザ端
末１５の構成と共に示す。この構成例が図２に示した構
成と異なる点は、ＯＮＵ１４内にはギガビットイーサネ
ット用ラインカードを設けず、ユーザ端末１５にギガビ
ットイーサネットカード４１を設けたことである。ＯＮ
Ｕ１４内の波長多重分離カプラ２１で分離された1.55μ
ｍの光信号は、電気変換されることなくそのままＯＮＵ
１４を通過し、ユーザ端末１５に設けられたギガビット
イーサネットカード４１に入力される。この構成では、
ＯＮＵにギガビットイーサネット用ラインカードを設け
る必要がなく、コスト削減が期待できる。

【００３１】以上の説明では、センター側装置へのリク
エス信号の送出およびそのリクエスト信号に応じたデー
タ信号の送信におけるアドレス制御は、イーサネット用
ラインカード２５およびギガビットイーサネット用ライ
ンカード２６を対象として行われていた。このアドレス
制御をこのユーザ端末を対象として行うこともできる。
そのような構成例を図５および図６に示す。

【００３２】図５はユーザ端末１５の構成例を示し、図
６はサーバ１１５の構成例を示す。ユーザ端末１５は、
リクエスト信号を送信するイーサネットカード５１、デ
ータ信号を受信するギガビットイーサネットカード５
２、およびＴＣＰ通信制御部５３を備える。また、セン
ター側装置１１内のサーバ１１５は、リクエスト信号を
受信するイーサネットカード６１、ＴＣＰ通信制御部６
２、およびデータ信号を送信するギガビットイーサネッ
トカード６３を備える。

【００３３】ユーザ端末１５とサーバ１１５との間でＴ
ＣＰ通信を行うには、まず、ＴＣＰ通信制御部５３でイ
ーサネットカード５１と接続するソケットを作成し、こ
れにソケットアドレスを設定し、センター側装置１１に
接続要求を出す。このとき、ソケットアドレスに記述さ
れているイーサネットアドレスを、イーサネットカード
５１のもつネットワークアドレスではなく、ギガビット
イーサネットカード５２のもつネットワークアドレスに
する。接続要求は1.3μｍの物理回線を通じてセンター
側装置１１に送信される。この接続要求はセンター側装
置１１内でサーバ１１５に伝えられる。サーバ１１５内
では、イーサネットカード６１が接続要求を受信する
と、ＴＣＰ通信制御部６２が、イーサネットカード６１
と接続する受信用ソケットと、ギガビットイーサネット
カード６３と接続する送信用ソケットを作成し、ギガビ
ットイーサネットカード６３および1.55μｍの物理回線
を介して、コネクションの確立応答を返送する。このと
き、ソケット記述子は受信用ソケットのソケット記述子
とする。コネクションが確立された後、ユーザ端末１５
とセンター側装置１１内のサーバ１１５はそれぞれ、送
信と受信とで異なったソケットを用い、上りと下りとで
異なる物理回線を経由してＴＣＰ通信を行う。

【００３４】図７は本発明の第二の実施形態を示すブロ
ック構成図である。この実施形態の光アクセスネットワ
ークシステムは、ひとつのセンター側装置７１と複数の
ＯＮＵ７４とを備え、各ＯＮＵ７４にはユーザ端末７５
が接続される。センター側装置７１とＯＮＵ７４とは光
ファイバ７２およびスターカプラ７３を介して接続さ
れ、上り方向の通信はＴＤＭＡ制御方式により行い、下
り方向の通信はブロードキャスト型の媒体共用アクセス
方式により行う。センター側装置７１内には、ノード７
１１、ルータまたはスイッチ７１２、制御装置７１３、
ＯＬＴ７１４および波長多重分離カプラ７１６を備え
る。

【００３５】本実施形態が第一の実施形態と大きく異な
る点は、ルータまたはスイッチ７１２が、データの種別
に応じて異なる出力ポートに出力を行うことにある。こ
のルータまたはスイッチ７１２は、ＯＬＴ７１４には10
Base-Tで、波長多重分離カプラ７１６にはギガビットイ
ーサネット1000Base-Xで接続される。ルータまたはスイ
ッチ７１２は、入力されたデータ・フローがＴＣＰであ
るかＵＤＰであるかを判別し、それぞれの場合に異なっ
た出力ポートにデータを出力する機能を備える。入力デ
ータ・フローがＴＣＰの場合、ルータまたはスイッチ７
１２は、ＯＬＴ７１４と接続している10Base-T側にデー
タを出力し、上り、下り1.3μmの物理回線でＴＣＰ通信
を行う。一方、入力データがＵＤＰの場合、ルータまた
はスイッチ７１２は、まず、受信したデータ・フローの
ＩＰアドレスを制御装置７１３に送る。制御装置７１３
は、内部のアドレステーブルから送信先ＩＰアドレス、
すなわちリクエストを出したユーザが所属するギガビッ
トイーサネット用ラインカードのＩＰアドレスを所得
し、ルータまたはスイッチ７１２に返送する。ルータま
たはスイッチ７１２は、受信したデータ・フローのアド
レスを書き換えた後、ギガビットイーサネット1000Base
−Xの出力ポートに出力し、下り1.55μｍの物理回線を
用いてＵＤＰ通信を行う。

【００３６】ルータまたはスイッチ７１２はまた、入力
されたデータ・フローがマルチキャストであるかそうで
ないかを判別し、それぞれの場合に異なった出力ポート
にデータを出力する機能を備える。入力データ・フロー
がマルチキャスト以外の場合、ルータまたはスイッチ７
１２はＯＬＴ７１４と接続している10Base-T側にデータ
を出力し、上り・下り1.3μｍの物理回線で通信を行
う。一方、データがマルチキャストの場合、ルータまた
はスイッチ７１２はギガビットイーサネット1000Base-X
の出力ポートに出力し、下り1.55μｍの物理回線を用い
て通信を行う。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＳＴＭ−ＰＤＳシステムによる１ユーザあたり10メガビ
ット／秒の双方向通信に加え、最大で１ギガビット／秒
の下り通信をユーザが共用して利用することが可能とな
る。本発明はＳＴＭ−ＰＤＳシステムに対して大幅な変
更を加える必要なしに、ラインカードとＯＬＴの一部の
機能に修正を加えることで実現可能である。本発明は、
１ギガビット／秒の高速回線を、ＡＴＭ−ＰＤＳシステ
ムに比較して十分に低コストで提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態を示すブロック構成
図。

【図２】ＯＮＵおよびそのラインカードの構成例を示す
図。

【図３】ギガビットイーサネット用ラインカードの別の
構成例を示す図。

【図４】ＯＮＵの別の構成例をユーザ端末の構成と共に
示す図。

【図５】ユーザ端末の構成例を示す図。

【図６】サーバの構成例を示す図。

【図７】本発明の第二の実施形態を示すブロック構成
図。

【図８】従来例のＳＴＭ−ＰＤＳシステムを示すブロッ
ク構成図。

【図９】従来例のＡＴＭ−ＰＤＳシステムを示すブロッ
ク構成図。

【符号の説明】

１１、７１ センター側装置 １２、７２ 光ファイバ １３、７３ スターカプラ １４、７４ ＯＮＵ １５、７５ ユーザ端末 １１１、７１１ ノード １１２、７１２ ルータまたはスイッチ １１３、７１３ 制御装置 １１４、７１４ ＯＬＴ １１５ サーバ １１６、２１、７１６ 波長多重分離カプラ ２２ ＳＴＭ系送受信器 ２３ ＴＤＭＡ制御装置 ２４ 電話用ラインカード ２５ イーサネット用ラインカード ２６ ギガビットイーサネット用ラインカード ２７、３１ 受信器 ２８、３６ 符号変換装置 ２９、３７ ユーザ側インタフェース ３２ データリンク終端部 ３３ ＩＰレイヤ終端部 ３４ バッファ ３５ アドレス変換部 ４１、５２、６３ ギガビットイーサネットカード ５１、６１ イーサネットカード ５３、６２ ＴＣＰ通信制御部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 11/04 Ｓ (72)発明者 福井 将樹 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 DA12 5K033 AA01 AA04 CA11 CA17 CB13 DA01 DA15 DB02 DB22 5K051 AA10 BB01 BB02 DD02 DD14 FF07 FF11 GG15 HH01 HH17 JJ09 5K069 AA13 CB03 CB08 CB10 EA24 FA26 FC16 FD07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ひとつのセンター側装置と、このセンタ
   ー側装置との間で各々が光信号により通信を行う複数の
   ユーザ側装置とを備え、 前記ユーザ側装置から前記センター側装置への上り方向
   の通信は複数のユーザで帯域を時間的に共用する時分割
   多重アクセス制御方式により行い、前記センター側装置
   から前記ユーザ側装置への下り方向の通信は前記センタ
   ー側装置からの光信号を分岐して各ユーザ側装置に分配
   するブロードキャスト型の媒体共用アクセス方式により
   行う光アクセスネットワークシステムにおいて、 前記センター側装置と前記複数のユーザ側装置との間に
   は、下り方向のデータ通信のみを行う大容量物理回線
   と、上り方向および下り方向の双方向通信および前記大
   容量物理回線を制御するための制御通信を行う双方向物
   理回線とが設けられたことを特徴とする光アクセスネッ
   トワークシステム。
2. 【請求項２】 前記大容量物理回線を経由する下り方向
   のデータ通信にはｎＢ／ｍＢブロック符号化（ｍ、ｎは
   整数）された信号を用いる請求項１記載の光アクセスネ
   ットワークシステム。
3. 【請求項３】 前記ユーザ側装置には、前記双方向物理
   回線との間で信号の送受信を行う第一の処理手段と、前
   記大容量物理回線からの信号を受信処理する第二の処理
   手段とを備え、 前記第一の処理手段と前記第二の処理手段とには互いに
   異なるアドレスが付与され、 前記センター側装置には、前記第一の処理手段のアドレ
   スから前記第二の処理手段のアドレスを検索する手段
   と、前記第一の処理手段のアドレスにより表される相手
   先に、前記検索する手段により得られたアドレスを付与
   したデータを前記大容量物理回線を介して送信する手段
   とを備えた請求項１記載の光アクセスネットワークシス
   テム。
4. 【請求項４】 前記ユーザ側装置は前記大容量物理回線
   を経由した信号を処理する手段が設けられたユーザ端末
   を収容する光加入者線終端装置であり、前記ユーザ端末
   と前記センター側装置との間の前記双方向物理回線を経
   由した通信を処理する手段と、前記大容量物理回線を経
   由した信号を分離して前記ユーザ端末に送出する手段と
   を含む請求項１記載の光アクセスネットワークシステ
   ム。
5. 【請求項５】 前記ユーザ端末は、前記双方向物理回線
   を経由する通信に対応する第一のネットワークインタフ
   ェースと、この第一のネットワークインタフェースと異
   なるアドレスが付与され前記大容量物理回線を経由した
   通信に対応する第二のネットワークインタフェースとを
   備え、 前記センター側装置には、前記第一のネットワークイン
   タフェースのアドレスから前記第二のネットワークイン
   タフェースのアドレスを検索する手段と、検索されたア
   ドレスを用いてデータを前記大容量物理回線を介して送
   信する手段とを備えた請求項４記載の光アクセスネット
   ワークシステム。
6. 【請求項６】 前記センター側装置は、前記ユーザ側装
   置へ転送すべきデータの種別を識別し、識別された種別
   により前記双方向物理回線あるいは前記大容量物理回線
   の一方を選択する識別選択手段を備えた請求項１記載の
   光アクセスネットワークシステム。
7. 【請求項７】 前記識別選択手段は、入力されたデータ
   ・フローがＴＣＰであるかＵＤＰであるかを識別し、Ｕ
   ＤＰである場合には前記大容量物理回線を選択する請求
   項６記載の光アクセスネットワークシステム。
8. 【請求項８】 前記識別選択手段は、入力されたデータ
   が各ユーザ側装置に分配するマルチキャスト・データの
   ときには前記大容量物理回線を選択する請求項６記載の
   光アクセスネットワークシステム。
9. 【請求項９】 請求項１記載の光アクセスネットワーク
   システムのセンター側装置において、 前記双方向通信回線を介して双方向の通信を行う双方向
   通信手段と、 前記双方向通信回線を介して前記大容量物理回線を制御
   するための制御通信を行う手段と、 前記大容量物理回線を介して下り方向のデータ通信を行
   う手段とを備えたことを特徴とするセンター側装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の光アクセスネットワー
    クシステムのユーザ側装置として用いられる光加入者線
    終端装置において、 前記双方向通信回線を介して双方向通信を行う双方向通
    信手段と、 前記双方向通信回線を介して前記大容量物理回線を制御
    するための制御通信を行う手段と、 前記大容量物理回線を経由したデータを受信する手段と
    を備えたことを特徴とする光加入者線終端装置。