JP2004048491A - ＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システム - Google Patents

Abstract

【解決手段】親局から各子局に対して、当該送信先の子局のアドレス情報が含まれる下りパケットＡ，Ｂ，．．．を時間的に順番に送信し、子局は自局あてのパケットＡ，Ｂ，．．．を受けた時点を基準にして、親局への上りパケットＡ′，Ｂ′，．．．の返信タイミングを得ることで、子局が回線の使用権を得る。
【効果】子局に送信される下りパケットに関連して、子局ごとに基準点を設けることができる。子局は、下りパケットが自局に到着した時点を基準にして返送パケットを返信する。したがって、親局は、子局に送信される下りパケットの送信タイミングを調整することにより、子局数の増減、返送パケット長の変更などに、リアルタイムで柔軟に対応することができる。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親局と複数の子局との間を結ぶ光データ通信ネットワーク、特にＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
親局と複数の子局との間を、光データ通信ネットワークを使って双方向通信するシステムにおいて、親局と各子局との間を、それぞれ１本の光ファイバで放射状に結ぶネットワーク構成が実用化されている（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｓｔａｒ）。このネットワーク構成では、システム、機器構成は簡単になるが、各子局が１本の光ファイバを占有するので、システムの低価格化を図るのが困難である。
【０００３】
そこで、１本の光ファイバを、複数の子局で共有するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ　ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システムが提案されている。
このＰＯＮシステムでは、子局からの上り光信号が衝突しないように、親局から子局に対してデータを要求する方式として、親局から子局に対して送信する下りパケットに、子局から親局に返送パケットを送るタイミングを指示する「遅延量」（子局ごとに異なる）のデータを含める方式が提案されている（特開平４−１８１８３７号公報）。この方式によれば、子局は、基準点（各子局共通）から、指示された「遅延量」に応じた時間だけ遅れたタイミングで返送パケットを送ることによって、子局から親局に返送されたパケット同士が親局において衝突するのを防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記衝突防止方式が採用されたＰＯＮシステムでは、子局数の増減や、一部子局からの返送パケット長の変更などがある都度、全子局の「遅延量」を再調整する必要が生じていた。
また、ある基準点から次の基準点までの間は、「遅延量」の変更はできないので、急遽「遅延量」の割り当てを変更したい場合であっても、少なくとも次の基準点まで待たなければならず、応答性に問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、子局に送信される下りパケットに関連して、子局ごとに基準点を設けることで、子局は、下りパケットが自局に到着した時点を基準にして返送パケットを送信できる、ポーリング方式を採用したＰＯＮシステムを実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明のＰＯＮシステムは、親局から各子局へ個別に下りパケットを送信し、その下りパケットに当該子局のアドレス情報を含ませ、当該子局は自局あてのパケットを受けた時点を基準にして、親局へのパケットの返信タイミングを得ることで、子局が回線の使用権を得ることを特徴とする（請求項１）。
この構成によれば、子局に送信される下りパケットに関連して、子局ごとに基準点を設けることができる。子局は、下りパケットが自局に到着した時点を基準にして、親局と自局間の距離による遅延量を考慮した上で決定したタイミングで返送パケットを返信する。
【０００７】
したがって、親局は、子局に送信される下りパケットの送信タイミングを調整すれば、子局数の増減、返送パケット長の変更などに、リアルタイムで柔軟に対応することができる。
前記子局のアドレス情報は、親局から子局への下りのパケットを構成するＭＡＣフレームのプリアンブル部に挿入するとよい（請求項２）。このアドレス情報によって、子局は、自局あてのパケットが来たことを知り、その到達時点を基準点として設定することができる。
【０００８】
プリアンブル部に挿入される１又は複数のデータ（ＳＦＤを除く）のＬＳＢは、０に固定されていることが望ましい（請求項３）。これにより、データのＬＳＢは、情報として使用できなくなるが、プリアンブルの最終バイトに置かれるＳＦＤとの誤認識をさけることができる。
子局は、返送しようとするパケットを、１又は複数の固定サイズのパケットに分割し、分割されたパケットを返送することができる（請求項４）。これにより、下りパケットの送信間隔を短くし、回線使用効率を向上させることができる。
【０００９】
パケットの分割手法としてＩＰパケットに特化し、ＩＰフラグメントの手法を用いてもよく（請求項５）、分割手法として単純に元のフレームを分割し、分割番号を付加し、イーサネット（登録商標）のＭＡＣフレームでカプセル化して送ってもよい（請求項６）。
分割する場合、１個のＭＡＣフレームを分割してもよいが、複数のＭＡＣフレームを１つのパケットとみなし、このパケットを分割して固定サイズにしてもよい（請求項７）。
【００１０】
上りパケットのプリアンブル部の情報に各種子局の状態とともに、分割番号又は分割の最終パケットか否かの情報を挿入すると（請求項８）、親局は、これらの情報に基づいて、分割されたフレームから、もとのＭＡＣフレームを容易に再構成することができる。
親局は、下りパケット１個に対して上りパケットＮ個を連続して許可することもできる（請求項９）。これによって、回線の利用効率の向上が可能になる。
【００１１】
子局は、上りパケットの情報に、次の上りパケットの長さの情報を挿入することで、親局は、下りパケットの間隔を最適化することもできる（請求項１０）。すなわち、親局は、下りパケットの間隔を、当該子局からの返送パケットと、その次の子局からの返送パケットとが衝突しないように設定することができる。これにより、回線効率を向上させることができる。
親局は、子局から予め想定されたフレームを受信すれば、想定される下りパケット間隔前であっても、次の下りパケットの送信を開始できるようにするのが望ましい（請求項１１）。下りパケット間隔を想定したのは、上りフレームの衝突を防止する意味なので、子局から上りフレームを受信完了すれば、下りパケットの送信を直ちに行ってもよい。
【００１２】
親局が、子局のバッファの蓄積量などの情報を入手して、親局の子局アドレスの割り当て周期を変更することが望ましい（請求項１２）。これにより、回線使用量に応じた、ダイナミックな帯域割り当てを行うことができる。
子局のアドレスにグローバルなアドレスを定義し、親局が、定期的にそのアドレスを挿入することで、緊急を要する端末の情報を、最低その周期で収集可能とするシステムとすることができる（請求項１３）。
【００１３】
この場合、複数の子局が一斉に送信した場合の衝突を避けるために、自局のアドレス値＊重みに応じた時間をずらして返送することが望ましい（請求項１４）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
―ネットワーク構成―
図１は、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）の構成図である。主端局（「親局」という）１と複数の遠隔端末局（「子局」という）５Ａ，５Ｂ，．．．（総称するときは「子局５」という）との間を、受動型光分岐器３を通して光ネットワークで接続している。受動型光分岐器３から子局５までの距離は、子局に応じて異なった値をとる。
【００１５】
親局１から複数の子局５へ送信を行う下り方向と、その逆の上り方向とは、光伝送方向又は波長の違いで分離している。
―子局、親局の構成―
親局１と子局５との間で通信する場合の、子局５の構成を、図２を用いて説明する。
親局１から子局５への下り伝送信号及び子局５から親局１への上り伝送信号は、それぞれパケットで構成される。
【００１６】
子局５は、図２に示すように、光ファイバ４を通して親局１とつながる光リンク回路（Ｏ／Ｅ）５１、ＰＨＹ回路５２、ＦＰＧＡ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）回路５３、及びＬＡＮケーブルを通して宅内機器（例えば家庭やオフィスに設置されたコンピュータ）とつながるＬ２ＳＷ（Ｌａｙｅｒ　２　Ｓｗｉｔｃｈ）回路５４を備えている。ＦＰＧＡ回路５３には送信バッファ５６と受信バッファ５５が付属している。
親局１から送られてくる下りパケットにはクロック信号が含まれているので、子局５は、このクロック信号を、ＰＨＹ回路５２の送信クロックに使用する。このことで、すべての子局５を親局１のクロックに同期させることができる。
【００１７】
宅内機器から子局５に供給される上りパケットは、時間長不定のＭＡＣフレームで構成される。このパケットは、Ｌ２ＳＷ回路５４を通してＦＰＧＡ回路５３に入力され、ＦＰＧＡ回路５３で上位階層（ＭＩＩインターフェイス）の処理が行われる。そして、ＰＨＹ回路５２に送られ、ここから光リンク回路５１に送信される。
一方、親局１から光リンク回路５１を通して受信される下りパケットは、ＰＨＹ回路５２を通してＦＰＧＡ回路５３に入力され、ＦＰＧＡ回路５３で上位階層（ＭＩＩインターフェイス）の処理が行われ、Ｌ２ＳＷ回路５４に送られ、ここからＬＡＮケーブルを通して宅内機器に送信される。
【００１８】
なお、以上では、親局１と子局５との間で通信する場合の、子局５の構成を説明したが、この構成とほぼ同じ構成が、親局１においても採用されている。親局１は、局内機器あるいは上位のネットワーク（インターネットなど）から送られてくるパケットを子局５に送信し、子局５から送られてきたパケットを、局内機器あるいは上位のネットワークに送り出す。
―ポーリング手順１―
図３は、親局１の行う本発明のポーリング手順を説明するためのタイムシーケンス図である。
【００１９】
親局１は、子局５ＡにパケットＡを伝送し、続いて子局５ＢにパケットＢを伝送し、という手順で各子局にパケットを送信していく。
子局５Ａは、パケットＡを受け取ったタイミングで返送パケットＡ′を親局１に返送し、子局５Ｂは、パケットＢを受け取ったタイミングで返送パケットＢ′を親局１に返送する。
このようにして、子局５は、自分あてのパケットを基準にして送信タイミングを得ることで回線の使用権を得ることができる。
【００２０】
親局子局間のパケットの伝送遅延時間をｔｄとし、返送時間長をｔＲとする。もっとも遠い子局とのパケットの伝送遅延時間をｔｄｍａｘとし、もっとも近い子局とのパケットの伝送遅延時間をｔｄｍｉｎとする。ｔＲはデータによって異なり、その予測はできないが、経験上、あるいは端末機器の設定上、最大の時間長が存在する。その最大時間長をｔＲｍａｘと書く。引き続き２つのパケットを受信するときに必要とされる時間マージンをｔｇとする。
【００２１】
親局が、子局からの返送パケットをすべて重複しないで受信するには、もっとも遠い距離の子局から、もっとも時間長い返送パケットを受信した後、もっとも近い距離の子局からの返送パケットを受信できるような条件を求めればよい。
この条件では、親局のパケット送信間隔ｔｐは、図３に示されるように、

であらわされる。
【００２２】
親局１は、この送信間隔ｔｐでポーリングすれば、上りパケットの衝突は起こらない。
―パケットの分割―
「ポーリング手順１」の説明では、親局１から子局５への下り伝送信号及び子局５から親局１への上り伝送信号を構成するパケットの時間長さは、一定していなかった。
【００２３】
このため、パケット送信間隔ｔｐとして、最大時間長ｔＲｍａｘを想定しなければならないので、回線の使用効率は十分とはいえない。
そこで、１又は複数のパケットを分割して固定サイズのパケット（分割フレームという）に揃える発明の実施形態を説明する。
図４は、パケット構成図である。図４（ａ）は、分割前のＭＡＣフレームの構成図である。ＭＡＣフレームは、ヘッダ、データに分かれた構成となっている。ヘッダは、あて先アドレスＤＡ（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ　ａｄｄｒｅｓｓ），自己アドレスＳＡ（ｓａｕｃｅ　ａｄｄｒｅｓｓ），時間長ＬＥＮ（ｌｅｎｇｔｈ）　等のデータで構成されている。このＭＡＣフレームの時間長は、送信するデータ内容に応じて変化する。通常６４バイトから１，５００バイトの長さをとる。
【００２４】
図４（ｂ）は、分割フレームの構成図である。分割フレームは、図４（ａ）のＭＡＣフレームのヘッダとデータの部分を、一定時間長さごとに分割したものである。なお、分割して、最後に一定時間長さにならない部分（５）が現れるが、この部分も１つの分割フレームとする。
各分割フレームには、ヘッダが付加されて、１つのＭＡＣフレームを構成する。ヘッダは、図４（ｃ）に示すように、当該分割フレームのあて先アドレスＤＡ、自己アドレスＳＡ及び時間長ＬＥＮ等からなる。前記あて先アドレスＤＡと自己アドレスＳＡは、ＭＡＣフレーム（図４（ａ））のあて先アドレスＤＡと自己アドレスＳＡをコピーしたものである。
【００２５】
ＭＡＣフレームを一定時間長さで分割するので、分割フレームの時間長ＬＥＮは、もとのＭＡＣフレームの時間長よりも短い、固定値となる。分割最終フレーム（５）の時間長だけは、固定時間長よりもさらに短くなるのが普通である。
なお、図４の例では、１つのＭＡＣフレームを複数に分割する例を示したが、複数のＭＡＣフレームを複数に分割することも可能である。
図５は、２つのＭＡＣフレームを、２つの分割フレームに分割した例を示している。
【００２６】
要するに、１つ又は複数のＭＡＣフレームを分割して、分割したパケットの時間長を固定時間長にすることができればよい（分割最終フレームを除く）。
次に、子局５におけるパケットの分割方法及び再構成方法を、図２を用いて説明する。
宅内機器から子局５に供給される上りパケットは、ＭＡＣフレームとプリアンブルで構成される。Ｌ２ＳＷ回路５４でプリアンブルが除かれる。そして、ＦＰＧＡ回路５３で、ヘッダ及びデータの部分が、図４、図５に示したように固定時間長の分割フレームに分割される。そして、分割フレームごとにあて先アドレスＤＡ、自己アドレスＳＡ及び時間長ＬＥＮが付される。分割されたパケットは、ＦＰＧＡ回路５３に付属する送信バッファ５６に格納される。
【００２７】
このようなヘッダ部分が付された分割フレームは、親局からのポーリングに従い、１パケットずつＰＨＹ回路５２に送られる。そしてＦＰＧＡ回路５３でプリアンブルＰＡが付加され、ＰＨＹ回路５２より光リンク回路に送信される。プリアンブルＰＡの中の構成は、後述する。
一方、下りパケットは、前述したように、固定時間長の分割フレームで構成されている。これらの分割フレームは、プリアンブルとともに、ＦＰＧＡ回路５３に送られる。ＦＰＧＡ回路５３で、プリアンブル、ヘッダ部分が除かれ、ＦＰＧＡ回路５３に付属する受信バッファ５５に蓄積される。分割最終フレームが受信されたときに、順序番号に従ってデータの部分が結合される。この結果、もとの分割前のＭＡＣフレーム（ヘッダ及びパケットからなる）が再構成される。
【００２８】
この再構成されたＭＡＣフレームは、Ｌ２ＳＷ回路５４に送られ、ＬＡＮケーブルを通して宅内機器に送られる。
以上で子局５におけるパケットの分割及び再構成方法を説明したが、親局１におけるパケットの分割及び再構成方法も、図２を類推して同様に説明することができる。
なお、以上説明したパケット分割、再構成方法の他に、「ＩＰフラグメントの方法」に準拠した分割方法（ＲＦＣ７９１；ＩＮＴＥＲＮＥＴ　ＰＲＯＴＯＣＯＬ　ＤＡＲＰＡ　ＩＮＴＥＲＮＥＴ　ＰＲＯＧＲＡＭ　　ＰＲＯＴＯＣＯＬ　ＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ　（Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　１９８１）　ｆｔｐ：／／ｆｔｐ．ｎｉｃ．ａｄ．ｊｐ／ｒｆｃ／参照）を採用してもよい。
【００２９】
つぎに、分割フレームに付加されるプリアンブルの構成を、図６を用いて説明する。プリアンブルは、データ同期をとるための部分、通信する親局又は子局を指定する端末ＩＤ、最終フラグＦ及び分割の順番を示すシーケンス番号、親局から子局へのコマンド、又は子局から親局へのレスポンス、パラメータＩ０〜Ｉ１３、誤りチェックコードＦＣＳ、スタートパケットデミリタＳＦＤの各バイトからなる。
【００３０】
前記シーケンス番号は、分割の順序、１番目、２番目等を表す番号である。最後の分割フレームの最終フラグＦには“１”が入る。
ＦＣＳ、ＳＦＤ以外の各バイトの最下位ビット（Ｌｅａｓｔ　Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　Ｂｉｔ）には、０が設定されている。
これによりＳＦＤとの誤認識を避けることができる。この理由は、ＳＦＤの最下位ビットは１であり、最下位ビットが０ならばＳＦＤとパターンが一致しないからである。
【００３１】
−ポーリング手順２−
次に、以上の分割フレームを利用したポーリング手順を説明する。
図７は、親局１の行う分割フレームのポーリング手順を説明するためのタイムシーケンス図である。このポーリング手順では、説明を単純にするため、親局１と子局５Ａ，５Ｂ，．．．との距離がすべて一定であり、伝送遅延時間差の問題は起こらないと仮定している。伝送遅延時間差がある場合は、後に説明する。
【００３２】
親局１は、子局５ＡにパケットＡを伝送し、続いて子局５ＢにパケットＢを伝送し、続いて子局５ＣにパケットＣを伝送し、という手順で各子局５にパケットを送信していく。
子局５Ａは、返送パケットＡ′を親局１に返送し、子局５Ｂは、返送パケットＢ′を親局１に返送し、子局５Ｃは、返送パケットＣ′を親局１に返送する。
親局子局間のパケットの伝送遅延時間をｔｄとし、時間長をｔＲとする。ｔｄ，ｔＲはそれぞれ一定値をとる。
【００３３】
親局からのパケット送信間隔ｔｐを、
ｔｐ＝ｔＲ＋ｔｇ
に決定すれば、上り返送パケット間の衝突は起こらない。なおｔｇは、引き続き２つのパケットを受信したときに必要とされる時間マージンである。
以上の解析では、親局１と子局５Ａ，５Ｂ，．．．との距離がすべて一定であり、伝送遅延時間差の問題は起こらないと仮定していた。しかし、実際には、親局１と子局５Ａ，５Ｂ，．．．との距離は、図１に示すようにまちまちである。この場合、子局５Ａ，５Ｂ，．．．からの返送パケットをすべて重複しないで受信するには、もっとも遠い距離の子局からの返送パケットを受信した後、もっとも近い距離の子局からの返送パケットを受信できるような最悪条件を求めればよい。
【００３４】
図８は、もっとも遠い子局（５Ａとする）からの返送パケットＡを受信した後、もっとも近い子局（５Ｂとする）からの返送パケットＢを受信する場合の、タイムシーケンス図である。
もっとも遠い子局５Ａとのパケットの伝送遅延時間をｔｄｍａｘとし、もっとも近い子局５Ｂとのパケットの伝送遅延時間をｔｄｍｉｎとする。
親局からのパケット送信間隔ｔｐを、
ｔｐ＝２ｔｄｍａｘ＋ｔＲ＋ｔｇ−２ｔｄｍｉｎ
＝２（ｔｄｍａｘ−ｔｄｍｉｎ）＋ｔＲ＋ｔｇ
とし、親局１は、この送信間隔ｔｐでポーリングすれば、上りパケットの衝突は起こらなくなる。
【００３５】
―ポーリング手順３―
この実施形態では、子局は、パケット返送時に、次回返送するパケットの時間長さを知らせる。親局は、次回送信時にこの時間長さのパケットが返送されてくることを前提として、パケット送信間隔ｔｐを設定する。
図９は、このポーリング手順を説明するためのタイムシーケンス図である。
親局１は、子局５ＡにパケットＡ１を伝送し、続いて子局５ＢにパケットＢ１を伝送し、続いて子局５ＣにパケットＣ１を伝送し、という手順で各子局５にパケットを送信していく。
【００３６】
子局５Ａは、返送パケットＡ１′を親局１に返送するが、この返送パケットＡ１′の保守パケットの中に、次回返送するパケットＡ２′の時間長さの情報を入れておく。子局５Ｂ，５Ｃも同様に、返送パケットＢ１′，Ｃ１′の保守パケットの中に、次回返送するパケットＢ２′，Ｃ２′の時間長さの情報を入れておく。
したがって親局１は、次回の送信時に、返送されるパケットの時間長さが予測できる。例えば、子局５Ａから返送されるパケットＡ２′の時間長さｔＲＡ２が分かっているので、子局５Ａに送ってから次の子局５Ｂに送るパケット送信間隔ｔｐＡＢを、

で決定することができる。ｔｄＡは親局１と子局５Ａとのパケットの伝送遅延時間、ｔｄＢは親局１と子局５Ｂとのパケットの伝送遅延時間である。
【００３７】
子局５Ｂにパケットを送った後、次の子局５Ｃにパケットを送るパケット送信間隔ｔｐＢＣは、

で求める。
以上の説明では、次のポーリングパケットを送信するタイミングは、前に送ったポーリングパケットの返送パケットを受信したかどうかとは無関係であった。
【００３８】
しかし、パケット送信間隔ｔｐが経過する前に、前に送ったポーリングパケットの返送パケットを受信完了する場合がある。例えば返送パケットが非常に短い場合である。この場合は、返送パケットを受信完了すれば、パケット送信間隔ｔｐの経過を待たずに、別の子局にパケットを伝送することが、回線の効率を考えれば、好ましい。
例えば、子局５Ａから返送されるパケットＡ２′を受信したことを条件として、次の子局５ＣにパケットＣ２を送るパケット送信間隔ｔｐＢＣが経過する前であっても、次の下りパケットＣ２の送信を開始する。図９は、まさにこのような場合を示している。
【００３９】
以上のようにして、子局５からの返送時に、次回返送されるパケットの時間長さが知らされるので、親局１は、次回送信時にこの返送パケットの時間長さを予測して、パケット送信間隔ｔｐを設定し、下りパケットを送信することができる。したがって、回線の利用時間効率が向上する。
なお、実際には、伝送遅延時間差（例えば、２（ｔｄＡ−ｔｄＢ）や２（ｔｄＢ−ｔｄＣ））も、子局又は親局での補正により、０に近づけることが可能なので、さらに回線の利用効率の向上が可能である。
【００４０】
―他のポーリング手順−
前記図２を参照して説明したように、親局に返送されるべき分割フレームは、ＦＰＧＡ回路５３に付属する送信バッファ５６に格納される。送信バッファ５６の蓄積状態の情報は、プリアンブルの中のレスポンスの中の情報として、親局に返される。親局は、子局の送信バッファ５６の蓄積状態に応じて、当該子局へのポーリング割り当て回数（頻度）を設定することができる。
【００４１】
図１０は、各フレームの、各子局への割り当て方法を説明するための図である。図１０において、Ａ，Ｂなどは、それぞれ子局５Ａ，５Ｂなどに最小限送信されるパケットを示す。ＵＡは、まだ送信先がセレクトされていない未使用のパケットを示す。親局は、子局から返送される当該子局の送信バッファ５６の蓄積状態に応じて、蓄積量の多い端末に優先的に未使用パケットを多く割り当てる。
これにより、データ要求量の多い端末に、帯域を多く割り当てるなどダイナミックな帯域制御が可能となる。
【００４２】
前記未使用パケットの使い方の一つとして、親局から、「端末ＩＤ」として全子局を指定するグローバルアドレスを、プリアンブルに含むパケットを送信することができる。このパケットを受け取った子局は、非常に短いパケット（ショートパケットという）を、所定タイミングで返送する。
図１１は、グローバルアドレスを含むパケットをポーリングする手順を説明するためのタイムシーケンス図である。
【００４３】
子局が返送する前記ショートパケットは、同期をとるための部分、当該子局の識別番号、ステータス、及び誤りチェックコードＦＣＳを含んでいる。「ステータス」の中には、当該子局の電源断、ＵＴＰリンク状態、故障状態、回線状態、送信バッファ５６の蓄積状態等の緊急情報を入れている。
子局の数がＮ存在するとする。各子局は、自分が何番目の子局であるか分かっているものとする。ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎ）の子局は、グローバルアドレスを含むパケットを受信して、（ｔｐ×ｎ／Ｎ）時間待った後に、前記ショートパケットを返送する。
【００４４】
ショートパケットの時間長は、上りパケット間の衝突をさけるための余裕時間であるギャップ時間ｔＧＡＰを考慮して、パケット送信間隔ｔｐを子局の数で割った時間よりも、短いものとする。例えばｔｐが１５００バイトに対応する時間であり、ギャップ時間ｔＧＡＰを５バイト、子局数を１５０とすれば、ショートパケットの時間長を５バイトに対応する時間にとればよい。これにより、上りパケット間の衝突をさけることができる。
【００４５】
このように、通常ならば、一通り子局をポーリングしなければ、全子局の情報を集められないところ、親局からグローバルアドレスを含むパケットを送信して、当該パケット送信間隔内に、各子局からショートパケットを集めることができる。したがって、緊急情報を迅速に収集することができる。また、子局の存在を迅速に確認することもできる。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、分割フレームに付加されるプリアンブルの中の、親局から子局へのコマンドに、子局にＮ個（Ｎ≧１；図１２はＮ＝３を示している）連続のフレームの返送を許可する情報を挿入し、子局は、Ｎ個連続してフレームの返送を行う実施も可能である。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）の構成図である。
【図２】子局５のブロック構成図である。
【図３】親局１の行うポーリング手順を説明するためのタイムシーケンス図である。
【図４】分割フレームの構成図である。（ａ）は分割前、（ｂ）は分割後を示し、（ｃ）は分割フレームに付されるヘッダとプリアンブルを示す。
【図５】２つのフレームを、２つの分割フレームに分割した例を示すフレーム図である。
【図６】分割フレームに付加されるプリアンブルの詳細図である。
【図７】分割フレームを用いたポーリング手順を説明するためのタイムシーケンス図である。
【図８】もっとも遠い子局からの返送パケットＡを受信した後、もっとも近い子局からの返送パケットＢを受信する場合の、タイムシーケンス図である。
【図９】子局からの返送時に、次回返送するパケットの時間長さを知らせ、親局は、次回送信時にこの時間長さのパケットが返送されてくることを前提として、パケット送信間隔ｔｐを設定するポーリング手順を説明するためのタイムシーケンス図である。
【図１０】パケット（未使用パケットを含む）の、各子局への割り当て方を説明するための図である。
【図１１】グローバルアドレスを含むパケットをポーリングする手順を説明するためのタイムシーケンス図である。
【図１２】親局から子局へのコマンドに、複数のフレームの連続返送を許可する情報を挿入したポーリング手順を説明するためのタイムシーケンス図である。
【符号の説明】
１　親局
３　受動型光分岐器
４　光ファイバ
５，５Ａ，５Ｂ，．．子局
５１　光リンク回路
５２　ＰＨＹ回路
５３　ＦＰＧＡ回路
５４　Ｌ２ＳＷ回路
５５　受信バッファ
５６　送信バッファ

Claims (14)

1. 親局と、複数の子局との間を結ぶＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、
   親局から各子局に対して、当該送信先の子局のアドレス情報が含まれる下りパケットを時間的に順番に送信し、子局は自局あてのパケットを受けた時点を基準にして、親局への上りパケットの返信タイミングを得ることで、子局が回線の使用権を得ることを特徴とするＰＯＮシステム。
2. 前記子局のアドレス情報は、親局から当該子局への下りパケットを構成するＭＡＣフレームのプリアンブル部に挿入されていることを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
3. プリアンブル部に挿入される１又は複数のデータ（ＳＦＤを除く）のＬＳＢは、プリアンブルの最終バイトに置かれるＳＦＤとの誤認識をさけるため、０固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＰＯＮシステム。
4. 子局は、返送しようとするパケットを、１又は複数の固定サイズのパケットに分割し、分割されたパケットを返送することを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
5. パケットの分割手法としてＩＰパケットに特化し、ＩＰフラグメントの手法を用いることを特徴とする請求項４記載のＰＯＮシステム。
6. 分割手法として単純に分割元のＭＡＣフレームを分割し、分割番号を付加し、イーサネット（登録商標）のＭＡＣフレームでカプセル化することを特徴とする請求項４記載のＰＯＮシステム。
7. Ｎ個（Ｎ≧１）のＭＡＣフレームを１つのパケットとみなし、このパケットを分割して固定サイズのパケットにすることを特徴とする請求項４記載のＰＯＮシステム。
8. 上りパケットのプリアンブル部に、子局の各種状態とともに、分割番号又は分割の最終パケットか否かの情報が挿入されていることを特徴とする請求項４記載のＰＯＮシステム。
9. 親局は、子局に対して、下りパケット１に対して上りパケットＮ個を連続して返送することを許可することを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
10. 子局から返送される上りパケットの情報に、当該子局が次回に返送する予定の上りパケットの長さ情報を挿入することで、親局の下りパケットのポーリング間隔をそれに応じて最適化し、回線効率を向上させることを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
11. 親局は、予め想定された上りフレームを受信したことで、次の下りパケットを送信する予定時点前であっても、次の下りパケットの送信を開始することを特徴とする請求項４又は請求項１０記載のＰＯＮシステム。
12. 子局のバッファの蓄積量などを基に、親局は、子局アドレス割り当て（ポーリング）周期を変更することを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
13. 子局のアドレスにグローバルなアドレスを定義し、親局からの下りパケットに、定期的にそのグローバルアドレスを挿入することで、緊急を要する端末の情報を、その周期で収集可能としたことを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
14. グローバルアドレスを受けた複数の子局が一斉に送信した場合の衝突を避けるために、各子局は、自局のアドレス値＊重み（＊はかけ算を表す）に応じた時間をずらして返送することを特徴とする請求項１３記載のＰＯＮシステム。

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