JP2004180183A - 局側装置、加入者側装置、ポイント・マルチポイント通信システム及びポイント・マルチポイント通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の加入者側装置登録手順は、制御メッセージのやり取りが複雑であり、それに伴い加入者側装置での状態遷移が複雑である。
【解決手段】局側装置（１）は、加入者側装置（３）に送信した登録要否を問う登録問合せメッセージ（１１）に対応して該加入者側装置（３）が送信した登録要求メッセージ（１２）を受信した場合、該登録要求メッセージ（１２）の受信を確認するために上記加入者側装置（３）に送信する登録応答メッセージ（１３）に、該加入者側装置（３）が当該局側装置（１）に対して送信を行うことを許可する送信許可情報を含むようにした。
【選択図】 図２
【解決手段】局側装置（１）は、加入者側装置（３）に送信した登録要否を問う登録問合せメッセージ（１１）に対応して該加入者側装置（３）が送信した登録要求メッセージ（１２）を受信した場合、該登録要求メッセージ（１２）の受信を確認するために上記加入者側装置（３）に送信する登録応答メッセージ（１３）に、該加入者側装置（３）が当該局側装置（１）に対して送信を行うことを許可する送信許可情報を含むようにした。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一つの局側装置と複数の加入者側装置とがスプリッタを介して接続されデータ送信を行う通信システムにおける局側装置、加入者側装置、この通信システムであるポイント・マルチポイント通信システム、およびこの通信システムにおけるポイント・マルチポイント通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は、一つの局側装置と複数の加入者側装置を、スプリッタを介して接続し、局側装置が加入者側装置に対して送信許可を与え、加入者側装置は送信許可が与えられた場合にのみ局側装置に対してデータ送信を行うポイント・マルチポイントネットワークの構成を示しており、図２０は、従来の加入者側装置登録手順を示す。また図２１は、加入者側装置登録手順における正常時のＯＮＵ側状態遷移を示す。
図１９において、１００は局側装置（以降、ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎと記す）を示し、光スプリッタ１０２を介して、複数の加入者側装置（以降、ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎと記す）１０１を収容する。各ＯＮＵ１０１は一つまたは複数のユーザ・網インタフェース（以降、ＵＮＩ：Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅと記す）１０４を収容し、ＯＬＴ１００は一つまたは複数のサービスノードインタフェース（以降、ＳＮＩ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅと記す）１０３を収容する。
【０００３】
次に加入者側装置登録手順の動作について図２０と図２１を用いて説明する。ＯＮＵの初期状態はＬＬＩＤ未割付状態１１２０である。ＬＬＩＤについては後述する。ＯＮＵ１０１の登録手順は、ＯＬＴ１００からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１１０を送信することにより起動される。このＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１１０が、登録されていないＯＮＵ１０１で受信されると、そのＯＮＵ１０１は、登録要求のためのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１１１１を返送し、ＬＬＩＤ割付要求状態１１２１に遷移する。このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１１１１には、ＯＮＵが必要とする論理リンクの本数が示される。論理リンクとは、ポイント・マルチポイントネットワークにおける通信の単位である。
【０００４】
ＯＬＴ１００がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１１１１を受信すると、申告された論理リンクの本数分の識別子（以降、ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒと記す）を予約し、その値を、登録応答のためのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１１１２に含めてＯＮＵ１０１に通知する。さらにＯＬＴ１００は、ＯＮＵ１０１からの登録確認であるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を受信するために、ＧＡＴＥメッセージ１１１３を送信する。ＯＮＵ１０１は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１１１２で通知されたＬＬＩＤを仮割付するとともにＬＬＩＤ仮割付１状態１１２２に遷移し、次に受信するＧＡＴＥメッセージ１１１３により送信許可が与えられると、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を送信し、ＬＬＩＤ仮割付２状態１１２３に遷移する。
【０００５】
ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ１０１からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を受信すると、ＯＮＵ登録とともにＬＬＩＤの割付が完了したと判断し、ＬＬＩＤを確定させ、データ送信を許可するためのＧＡＴＥメッセージ１１１５を、割り付けたＬＬＩＤごとに送信する。
このＧＡＴＥメッセージ１１１５を受信することにより、ＯＮＵ１０１はＬＬＩＤを割り付け、ＬＬＩＤ割付状態１１２４に遷移し、以降は、ＧＡＴＥメッセージにより送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
図２２は上記の従来のＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージフォーマットを示すものであり、太枠で示した部分は、Ｐａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄフィールドとなっている。
【０００６】
図２３は、特開平６−１８８８７８に示された同期時分割多重通信を行う光加入者システムにおける上り方向の情報フレームの構成を示す図である。
この例には交換局（ＯＬＴ）と光分岐器を介して接続された複数の加入者装置（ＯＮＵ）からなるシステムにおいて、スクランブルに用いる鍵符号（暗号鍵）を選択するスクランブル選択信号をＯＮＵからからＯＬＴに送信する例が示されており、図２３のように情報フレームには、制御情報フィールド１１４０、スクランブル選択信号１１４１およびデータフィールド１１４２が各ＯＮＵに対応したタイムスロット毎に割り当てられている。各ＯＮＵは自装置に固有の複数の鍵符号を保持し、ＯＬＴは各ＯＮＵと共通の鍵符号を保持し、使用する鍵符号をＯＮＵからＯＬＴに通知する際、送信する時分割多重信号の自装置のタイムスロットに自装置の鍵符号の内の一つを選択するための選択信号（スクランブル選択信号１１４１）を挿入することとしている。この選択信号に基づいて、ＯＬＴとＯＮＵがそれぞれ鍵符号を選択し、ＯＬＴでは下り情報フレームのスクランブルを、ＯＮＵではデスクランブルを行うことにより、ＯＮＵ相互の秘話性を確保している（特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１８８８７８号公報（第３−５頁、図８）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＯＮＵ登録手順は、制御メッセージ（ＧＡＴＥ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ等のメッセージ）のやり取りが複雑であり、それに伴いＯＮＵでの状態遷移が複雑であるという問題点があった。
【０００９】
また従来の暗号鍵更新可能な光加入者システムでは、フレームは加入者装置数のタイムスロットから成り、各タイムスロットは制御情報フィールドとスクランブル選択信号とデータフィールドから成ることを前提としているため、非同期の時分割多重を行う光加入者システムには暗号鍵更新を適用できないという問題があった。
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵの状態遷移を簡略化することを目的とする。
【００１１】
またこの発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ベースの非同期時分割多重を行う光加入者システムにおける暗号鍵の更新を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る局側装置は、複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置と通信を行う局側装置であって、加入者側装置に送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して該加入者側装置が送信した登録要求メッセージを受信した場合、該登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに、該加入者側装置が当該局側装置に対して送信を行うことを許可する送信許可情報を含むように構成されたものである。
【００１３】
またこの発明に係る局側装置は、上記登録応答メッセージに含んで送信する送信許可情報は、
上記送信を行うことを許可された加入者側装置が上記登録応答メッセージに対応して送信する登録確認メッセージの送信開始許可時刻と、上記登録確認メッセージの送信に許容する時間的長さである送信許可時間とを含むものである。
【００１４】
またこの発明に係る局側装置は、上記送信許可情報に含まれる送信開始許可時刻は、当該局側装置と上記送信を行うことを許可された加入者側装置との間の信号の往復遅延および、上記送信を行うことを許可された加入者側端末装置における上記登録応答メッセージに対する処理により発生する処理遅延時間とを用いて決定されたものである。
【００１５】
またこの発明に係る局側装置は、上記送信を行うことを許可された登録済加入者側装置に暗号鍵を要求する新暗号鍵要求メッセージを送信し、該新暗号鍵要求メッセージに対応して上記登録済加入者側装置が新たな暗号鍵を格納した暗号鍵通知メッセージを送信してきた場合に、新たな暗号鍵を受信したことを確認する暗号鍵確認メッセージを上記登録済加入者側装置に送信し、この後、上記登録済加入者側装置に送信するデータは上記新たな暗号鍵で暗号化して送信するように構成されたものである。
【００１６】
またこの発明に係る局側装置は、上記新暗号鍵要求メッセージと暗号鍵通知メッセージと暗号鍵確認メッセージはそれぞれ異なるコードが記録されたメッセージ種識別領域を有するものである。
【００１７】
またこの発明に係る局側装置は、加入者側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する局側装置であって上記加入者側装置が、当該局側装置から上記加入者側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、上記加入者側装置が送信した少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを受信した場合、上記受信した暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更し、少なくとも該暗号鍵確認用プリアンブルを含む暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信するものである。
【００１８】
またこの発明に係る局側装置は、上記暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信した後は、
上記暗号鍵通知用プリアンブルに格納されていた暗号鍵によってデータを暗号化して上記加入者側装置に送信するものである。
【００１９】
またこの発明に係る局側装置は、上記暗号鍵通知用プリアンブルは、該プリアンブルが暗号鍵通知用プリアンブルであることを示す暗号鍵通知ビットを備えたものである。
【００２０】
またこの発明に係る局側装置は、上記暗号鍵確認用プリアンブルは、該プリアンブルが暗号鍵確認用プリアンブルであることを示す暗号鍵確認ビットを備えたものである。
【００２１】
またこの発明に係る局側装置は、上記加入者側装置は、物理的に独立な物理加入者側装置上に１または定義された論理的に独立な論理加入者側装置であり、上記暗号鍵確認用プリアンブルには、
上記暗号鍵を上記論理加入者側装置との通信のみに適用するか、または該暗号鍵を上記論理加入者側装置が定義された物理加入者側装置に含まれる論理加入者側装置すべてとの通信に適用するのかを識別する暗号鍵変更単位情報が含まれるものである。
【００２２】
またこの発明に係る局側装置は、それぞれ認証情報を有する複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置であって、加入者側装置の認証情報を保持し、
加入者側装置に送信した登録問合せメッセージに対応して該加入者側装置が送信した登録要求メッセージを受信した場合、認証情報要求を含む仮送信許可メッセージを上記加入者側装置に送信し、
該仮送信許可メッセージに含まれる認証情報要求に対して上記加入者側装置が送信した認証情報を含む登録確認メッセージを受信した場合に、該送信された認証情報と保持する認証情報の照合処理を行い、照合に成功した場合に上記加入者側装置に本送信許可メッセージを送信して送信を許可する
ように構成されたものである。
【００２３】
またこの発明に係る局側装置は、それぞれ認証情報を有する複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置であって、加入者側装置の認証情報を保持し、上記加入者側装置に該加入者側装置の認証情報を要求する認証情報要求と通知要求を含む送信許可メッセージを送信し、該送信許可メッセージの認証情報要求に対して上記加入者側装置が送信した認証情報を含む通知メッセージを受信した場合に、該送信された認証情報と保持する認証情報の照合処理を行い、照合に成功した場合に上記加入者側装置に本送信許可メッセージを送信して送信を許可するものである。
【００２４】
またこの発明に係る局側装置は、複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置と通信を行う局側装置であって、加入者側装置に送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して、加入者側装置が送信した該加入者側送信装置が提案する提案通信条件を含む登録要求メッセージを受信した場合、該登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに許諾通信条件格納領域と拒絶通信条件格納領域とを生成し、上記提案通信条件の内、同意する通信条件を許諾通信条件格納領域に格納し、拒絶する通信条件を拒絶通信条件格納領域に格納し、上記加入者側装置に送信するように構成されたものである。
【００２５】
またこの発明に係る加入者側装置は、局側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する加入者側装置であって、当該加入者側装置から上記局側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを上記局側装置に送信するよう構成されたものである。
【００２６】
またこの発明に係る加入者側装置は、上記暗号鍵通知メッセージを受信した上記局側装置が該暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更して送信した暗号鍵確認メッセージを受信した場合、その後上記、局側装置から送信されるデータを上記暗号鍵通知用プリアンブルに格納した暗号鍵により復号するよう構成されたものである。
【００２７】
またこの発明に係る加入者側装置は、上記暗号鍵通知用プリアンブルは、該プリアンブルが暗号鍵通知用プリアンブルであることを示す暗号鍵通知ビットを備えたものである。
【００２８】
またこの発明に係る加入者側装置は、上記暗号鍵確認用プリアンブルは、該プリアンブルが暗号鍵確認用プリアンブルであることを示す暗号鍵確認ビットを備えたものである。
【００２９】
またこの発明に係る加入者側装置は、物理的に独立な物理加入者側装置上に１または複数定義された論理的に独立な論理加入者側装置の１つであり、上記暗号鍵確認用プリアンブルには、上記暗号鍵を上記１つの論理加入者側装置との通信のみに適用するか、または該暗号鍵を上記１つの論理加入者側装置が定義された物理加入者側装置に含まれる論理加入者側装置すべてとの通信に適用するのかを識別する暗号鍵変更単位情報が含まれるものである。
【００３０】
またこの発明に係る加入者側装置は、局側装置と接続され所定の通信条件で通信を行う加入者側装置であり、上記局側装置が送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して当該加入者側送信装置が提案する提案通信条件を含む登録要求メッセージ送信し、該登録要求メッセージの受信を確認するために上記局側装置が送信する登録応答メッセージの、上記提案通信条件の内該局側装置が同意する通信条件を格納する許諾通信条件格納領域と、拒絶する通信条件を格納する拒絶通信条件格納領域とを参照して以後登録を続行するか否かを決定するものである。
【００３１】
またこの発明に係るポイント・マルチポイント通信システムは、下記局側装置と、下記加入者側装置とを備えたものである。
（１）下記のように構成された局側装置
加入者側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する局側装置であって上記加入者側装置が、当該局側装置から上記加入者側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、上記加入者側装置が送信した少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを受信した場合、上記受信した暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更し、少なくとも該暗号鍵確認用プリアンブルを含む暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信する局側装置。
（２）下記のように構成された加入者側装置
局側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する加入者側装置であって、当該加入者側装置から上記局側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを上記局側装置に送信するよう構成された加入者側装置。
【００３２】
またこの発明に係るポイント・マルチポイント通信方法は、複数の加入者側装置と、該加入者側層装置と接続され登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置とを備えたポイント・マルチポイント通信システムにおけるポイント・マルチポイント通信方法であって、下記ステップを含むものである。
（１）局側装置が加入者側装置に登録要否を問う登録問合わせメッセージを送信する登録問合わせステップ；
（２）上記加入者側装置が上記登録問合わせメッセージに対応して登録要求メッセージを送信する登録要求ステップ；
（３）上記局側装置が上記登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに、該加入者側装置が上記局側装置に対して送信を行うことを許可する送信許可情報を含んで送信する送信許可ステップ。
【００３３】
またこの発明に係るポイント・マルチポイント通信方法は、複数の加入者側装置と、該加入者側層装置と接続され登録された加入者側装置とが、暗号化されたデータをフレームに格納して通信を行うポイント・マルチポイント通信システムにおけるポイント・マルチポイント通信方法であって、下記ステップを含むものである。
（１）上記加入者側装置が、上記局側装置から上記加入者側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを上記局側装置に送信する暗号鍵通知ステップ；
（２）上記局側装置が、上記暗号鍵通知メッセージを受信し、該暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更し、少なくとも該暗号鍵確認用プリアンブルを含む暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信する暗号鍵確認ステップ。
【００３４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
実施の形態１を図１〜図５を用いて説明する。
この実施の形態ではＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに送信許可情報を含むようにした例を示す。
図１はこの実施の形態による通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図、図２はこの実施の形態によるＯＮＵ登録手順を示す図、図３はこの実施の形態によるＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵ側状態遷移を示す図、図４はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージフォーマットを示す図、図５はこの実施の形態によるＯＮＵ登録手順における送信許可情報の設定内容を示す図である。
【００３５】
図１はこの実施の形態１による通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成例を示しており、非同期時分割多重通信を行うイーサネット（登録商標）ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを示したものである。
１は局側装置（以降、ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎと記す）を示し、光スプリッタ２を介して、複数の加入者側装置（以降、ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔと記す）３を収容する。各ＯＮＵ３は一つまたは複数のユーザ・網インタフェース（以降、ＵＮＩ：ＵｓｅｒＮｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅと記す）４を収容し、ＯＬＴ１は一つまたは複数のサービスノードインタフェース（以降、ＳＮＩ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅと記す）５を収容する。
【００３６】
次に加入者側装置登録手順の動作について図２、図３を用いて説明する。
ＯＮＵ３の初期状態はＬＬＩＤ未割付状態１２０である。
ＯＮＵ３の登録手順は、ＯＬＴ１からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１を送信することにより起動される。このＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１が、登録されていないＯＮＵ３で受信されると、そのＯＮＵ３は、登録要求のためのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２を返送し、ＬＬＩＤ割付要求状態１２１に遷移する。このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２には、ＯＮＵが必要とする論理リンクの本数が示される。論理リンクとは、ポイント・マルチポイントネットワークにおける通信の単位である。
【００３７】
ＯＬＴ１がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２を受信すると、申告された論理リンクの本数分の識別子（以降、ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒと記す）を予約し、そのＬＬＩＤを、登録応答のためのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１３に含めてＯＮＵ３に通知する。
この時さらにＯＬＴ１００は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１３に、ＯＮＵ３からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４送信を許可するための送信許可情報を含める。
ＯＮＵ３は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１３で通知されたＬＬＩＤを仮割付するとともに、与えられた送信許可に従って、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４を送信し、ＬＬＩＤ仮割付状態１２２に遷移する。
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ３からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４を受信すると、ＯＮＵ登録とともにＬＬＩＤの割付が完了したと判断し、ＬＬＩＤを確定させ、データ送信を許可するためのＧＡＴＥメッセージ１５を、割り付けたＬＬＩＤごとに送信する。このＧＡＴＥメッセージ１５を受信することにより、ＯＮＵ３はＬＬＩＤを割り付け、ＬＬＩＤ割付状態１２３に遷移し、以降は、ＧＡＴＥメッセージ１５により送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
【００３８】
ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１に含める送信許可情報は、図４に示すように、従来のＰａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄフィールド（図２２参照）の一部に格納することとする。具体的にはどの時点（時刻）Ｔ０からＯＮＵ３がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４を送信してもよいかを”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”で示し、許容される長さを”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”で示す。
図５に示すように、ＯＬＴ１は、少なくともＯＮＵ３におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ処理遅延Ｔｄ（処理遅延時間）と、メッセージの往復遅延ＲＴＴとを考慮した時刻Ｔに、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４を受信できるように、送信許可情報を決定する。
すなわち送信許可情報とは図４の太枠部の”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”および”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”を含むものであり、図５においてＴ０が”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”により示され、割り当てる送信許可時間Ｌが”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”により示される。
【００３９】
この発明における送信開始許可時刻が上記Ｔ０に相当する”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”であり、この発明における送信許可時間が上記Ｌに相当する”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”である。
さらにこの発明における送信許可情報は、上記”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”および”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”を含むものである。
さらに上記各メッセージのうち、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥがこの発明における登録問い合わせメッセージであり、以下同様に、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージが登録要求メッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージが登録応答メッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージが登録確認メッセージ、ＧＡＴＥメッセージが送信許可メッセージである。以後の実施の形態においても同様である。
また図２において、ＯＬＴ１からＯＮＵ３に対してＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１を送信するのがこの発明における登録問い合わせステップ、以下同様にＯＮＵ３からＯＬＴ１に対してＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２を送信するのが登録要求ステップ、ＯＬＴ１からＯＮＵ３にＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信するのが送信許可ステップである。
またＯＬＴ１、ＯＮＵ３をそれぞれ図２、図３の手順で動作させるようなプログラムがそれぞれＯＮＵ１、ＯＮＵ３の図示しない記憶媒体に格納されている。またＯＬＴ１、ＯＮＵ３は図２、図３の手順で動作する専用ハードウエアで構成されていてもよいし、プログラムとハードウエアの組合せで実現されてもよい。
【００４０】
以上のように、この実施の形態によれば、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに送信許可情報を含めるようにしているので、ＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵ側状態遷移を簡略化することができる。具体的には、従来の手順ではＬＬＩＤ仮割付の状態を２つ持つべきところを、この実施の形態の手順では１つでよい。
またＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに含める送信許可情報は、ＯＮＵにおけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ処理遅延と往復遅延を考慮しているので、ＯＬＴは所望の時刻に正しくＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージを受信することができる。
【００４１】
実施の形態２．
実施の形態２を図６、図７、図８を用いて説明する。
この実施の形態においては、非同期時分割多重通信を行うイーサネット（登録商標）ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、イーサネット（登録商標）フレームのプリアンブル部に暗号鍵を格納する例を示す。
図６は周知のイーサネット（登録商標）フレームの構成を示す図であり、ＩＥＥＥ８０２．３仕様の図である。図７はこの実施の形態による暗号鍵を含むイーサネット（登録商標）フレームのプリアンブルを示す図、図８はこの実施の形態における暗号鍵更新シーケンスを示す図である。
この実施の形態における通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図は、実施の形態１で説明した図１と同様である。
【００４２】
図６に示した周知のイーサネット（登録商標）フレームにおいて、プリアンブルは７バイト（オクテット）の１と０の繰り返しであり、このイーサネット（登録商標）フレームを読み出す際の同期確保用に設定される。
またＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）は１バイトでフレームの開始を示す。
さらに、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｒｅｓｓ）はあて先ＭＡＣアドレス、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）は送信元ＭＡＣアドレス、データ長はＬＬＣヘッダ＋データ（＋パッド）の長さ、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は４バイトのＣＲＣ演算結果である。
この実施の形態は、図１のＯＬＴ１〜ＯＮＵ３の区間において、図６のイーサネット（登録商標）フレームのプリアンブルとＳＦＤの計８バイト（太枠部）を、図７（ｂ）に示したプリアンブルに置換して暗号鍵更新を行う例を示すものである。
ここではこの８バイトをプリアンブルと総称する。このプリアンブルはこのイーサネット（登録商標）フレームを読み出す際の同期確保用に設定される。
図１のＯＬＴ１〜ＯＮＵ３の区間外（図１においてＯＬＴ１より右側およびＯＮＵ３より左側）においては図６の形式が使用される。
【００４３】
図７（ａ）に示したプリアンブルのフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈＥＦＭ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ｉｎ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｍｉｌｅ）タスクフォースの２００２年３月会合における発表資料「ＥＰＯＮ Ｐ２ＰＥｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ」（ＩＥＥＥ８０２．３ＥＦＭ ＴａｓｋＦｏｒｃｅ Ｍａｒ２００２、６頁）で規定されている。ＬＬＩＤは実施の形態１で説明したように、論理リンクの識別子であり、論理ＯＮＵと対応する。ＥＦＭ規定のイーサネット（登録商標）ＰＯＮ（ＥＰＯＮ）では、上り方向はパケット間ギャップ（ＩＰＧ）やフレームプリアンブル（ＰＲ）もフレームごとに伝送される。
【００４４】
本実施の形態では、図７（ｂ）のように、８バイトのプリアンブルのうち３バイトのＲｅｓｅｒｖｅフィールドに暗号鍵の情報を格納し、さらにＲｅｓｅｒｖｅフィールドの１バイトをＯＡＭバイトとし、その下位２ビット（現在はＲｅｓｅｒｖｅ）を、暗号鍵通知ビット（Ｋ）と暗号鍵確認ビット（Ａ）に割り当てる。
また以下の説明におけるＯＮＵ３は論理ＯＮＵであって、１台の物理ＯＮＵ上に１または複数定義され、ＯＬＴ１との関係は図７（ｂ）のプリアンブル内の論理リンク識別子ＬＬＩＤにより特定される。
【００４５】
図８を用いて暗号鍵更新のシーケンスを説明するが、まず論理ＯＮＵごとに暗号鍵を更新する場合を説明する。
ＯＮＵ３は、実施の形態１で説明した手順により、ＯＬＴ１から送信許可を獲得しているものとする。
暗号鍵は所定の暗号鍵更新のタイミングでＯＮＵ３からＯＬＴ１に通知する。この際、ＯＮＵ３が新たに使用する暗号鍵を上りフレームのプリアンブルに図７（ｂ）のように格納し、Ｋビット（暗号鍵通知ビット）を１に設定する。これが暗号鍵通知メッセージ４０である。この時Ａビット（暗号鍵確認ビット）は０に設定する。この時のプリアンブルが暗号鍵通知用プリアンブルである。
暗号鍵通知４０を受信したＯＬＴ１では、Ｋビットが１に設定されたプリアンブルから暗号鍵を取り出し、下りフレームのプリアンブルにおいて、Ａビット（暗号鍵確認ビット）を１に設定する。同時にＫビット（暗号鍵通知ビット）を０に設定する。このプリアンブルが暗号鍵確認用プリアンブルである。
さらに図６のＤＡをすべて１に設定することにより論理ＯＮＵごとの暗号鍵更新であることを明示する。これが暗号鍵確認４１である。
暗号鍵確認４１を送信した後、ＯＬＴ１は新しい暗号鍵を用いて暗号化処理を行う。
ＯＮＵは、Ａビットが１に設定されたプリアンブルを受信すると、次のフレームからは新しい暗号鍵を用いて復号化処理を行う。ＤＡがすべて１の場合、暗号鍵の更新を他の論理ＯＮＵには及ぼさない。
【００４６】
暗号鍵通知４０、暗号鍵確認４１以外のフレームのプリアンブルは図７（ｂ）において、Ｋビット、Ａビットともに０に設定し、暗号鍵は格納しない。
または図７（ａ）に示す形式を使用してもよい。
【００４７】
以上のように、この実施の形態における暗号鍵更新シーケンスを論理リンクごと、すなわち論理ＯＮＵごとに実施する場合には、当該論理リンクについてのフレームのプリアンブルを用いて暗号鍵更新を行う。
【００４８】
また以上の説明では論理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行する場合を説明したが、物理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行してもよい。
この場合は、暗号鍵確認４１のＤＡ（あて先ＭＡＣアドレス）にＯＮＵ３のＭＡＣアドレスを格納する。
ＤＡがすべて１のブロードキャストフレームであれば前記のようにプリアンブルのＬＬＩＤにより論理ＯＮＵが特定されるが、ＤＡにＭＡＣアドレスが格納されている場合は、下り方向フレームのＤＡで特定される物理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行することとし、物理ＯＮＵごとに暗号鍵を決定する。従って、１台の物理ＯＮＵに複数の論理ＯＮＵが定義されている場合、これらの論理ＯＮＵはすべて共通の暗号鍵を使用することになる。
以上のように、ＤＡにより、新たな暗号鍵を上記論理ＯＮＵ（論理加入者側装置）との通信のみに適用するか、または該暗号鍵を上記論理ＯＮＵが定義された物理ＯＮＵ（物理加入者側装置）に含まれる論理ＯＮＵすべてとの通信に適用するのかを識別することになる。ＤＡがこの発明における暗号鍵変更単位情報である。
また図８において、ＯＮＵ３からＯＬＴ１に暗号鍵通知メッセージ４０を送信するのがこの発明における暗号鍵通知ステップ、ＯＬＴ１からＯＮＵ３に暗号鍵確認メッセージ４１を送信するのがこの発明における暗号鍵確認ステップである。
またＯＬＴ１、ＯＮＵ３をそれぞれ図７の手順で動作させるようなプログラムがそれぞれＯＮＵ１、ＯＮＵ３の図示しない記憶媒体に格納されている。またＯＬＴ１、ＯＮＵ３は図７の手順で動作する専用ハードウエアで構成されていてもよいし、プログラムとハードウエアの組合せで実現されてもよい。
【００４９】
以上のように、イーサネット（登録商標）フレームのプリアンブルに暗号鍵を格納するようにしているので、非同期時分割多重を行う光加入者システムにおいて余分なオーバヘッドなしに暗号鍵を更新できる。さらに論理ＯＮＵごと、または物理ＯＮＵごと、のように様々な暗号の単位に応じて暗号鍵更新を行うことができる。
【００５０】
なお以上の実施の形態でＯＮＵ３は実施の形態１で説明した手順によりＯＬＴ１から送信許可を獲得しているとしたが、他の手順で送信許可を獲得していてもよい。
また論理ＯＮＵごとに暗号鍵更新を行う場合、ＤＡをすべて１に設定するとしたが、他のパターンでもよい。
さらに、ＤＡがすべて１の場合を物理ＯＮＵごとの暗号鍵更新とし、ＤＡにＯＮＵのＭＡＣアドレスが設定されている場合にプリアンブルのＬＬＩＤで示される論理ＯＮＵの暗号鍵更新を行うようにしてもよい。
【００５１】
実施の形態３．
実施の形態３を図９、図１０を用いて説明する。
この実施の形態においては、イーサネット（登録商標）ＰＯＮの制御メッセージに暗号鍵を格納する例を示す。
この実施の形態における通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図は、実施の形態１で説明した図１と同様である。
図９はこの実施の形態の暗号鍵更新手順において使用する制御メッセージのフォーマットを示す図、図１０はこの実施の形態の暗号鍵更新シーケンスを示す図である。
【００５２】
図９に示した制御メッセージのフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ ＥＦＭ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ｉｎ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｍｉｌｅ）タスクフォースの２００２年３月会合における発表資料「ＭＰＣＰ−Ｍｅｓｓａｇｅｓ Ｆｏｒｍａｔ」で規定されている制御メッセージのフォーマットに準じている。
この実施の形態において、Ｔｙｐｅフィールドは既存の制御メッセージと同じコードとする。８８−０８は制御メッセージを示す。
Ｏｐｃｏｄｅフィールドは既存の制御メッセージに割り当てられている値以外の値（コード）を割り当てる。例えば図９のように、新暗号鍵要求メッセージに１１、暗号鍵通知メッセージに１２、暗号鍵確認メッセージに１３を割り当てる。
新たに使用する暗号鍵は暗号鍵通知メッセージにのみ含まれる。
また実施の形態２と同様に、以下の説明におけるＯＮＵ３は論理ＯＮＵであって、１台の物理ＯＮＵ上に複数定義されることがあり、ＯＬＴ１との関係は図９の個別ＬＬＩＤにより特定される。
【００５３】
図１０を用いて暗号鍵更新のシーケンスを説明するが、まず論理ＯＮＵごとに暗号鍵を更新する場合を説明する。
ＯＮＵ３は、実施の形態１で説明した手順により、ＯＬＴ１から送信許可を獲得しているものとする。
まずＯＬＴ１が暗号鍵の更新を要求する場合、図９の新暗号鍵要求メッセージ７０をＯＮＵ３に送信する。本メッセージはオプションであり、本メッセージを受信したＯＮＵ３は、以降の手順を続行するが、ＯＮＵ３が以降の手順を自律的に起動することも可能である。
新たな暗号鍵はＯＮＵ３からＯＬＴ１に通知する。ＯＮＵ３は新たに使用する暗号鍵を暗号鍵通知メッセージ７１に格納し、ＯＬＴ１に通知する。
【００５４】
ＯＬＴ１は暗号鍵通知７１を受信すると、暗号鍵通知メッセージ７１から暗号鍵を取り出し、暗号鍵確認メッセージ７２を送信する。この時ＯＬＴ１は暗号鍵確認メッセージ７２のＤＡ（あて先ＭＡＣアドレス）をすべて１に設定することにより、論理ＯＮＵごとの暗号鍵更新であることを明示する。
その後ＯＬＴ１は、新しい暗号鍵を用いて暗号化処理を行う。
ＯＮＵ３は、暗号鍵確認メッセージ７２を受信すると、次のフレームからは新しい暗号鍵を用いて復号化処理を行う。暗号鍵確認メッセージ７２のＤＡがすべて１の場合、暗号鍵の更新を他の論理ＯＮＵには及ぼさない。
【００５５】
以上のように、この実施の形態における暗号鍵更新シーケンスを論理リンクごと、すなわち論理ＯＮＵごとに実施する場合には、当該論理リンクについての暗号鍵更新用の制御メッセージを用いて暗号鍵更新を行う。
【００５６】
また以上の説明では論理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行する場合を説明したが、物理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行してもよい。
この場合は、暗号鍵確認メッセージ７２のＤＡ（あて先ＭＡＣアドレス）にＯＮＵ３のＭＡＣアドレスを格納する。この暗号鍵確認メッセージ７２を受信したＯＮＵ３は、ＤＡで特定される物理ＯＮＵごとに暗号鍵を決定する。従って、１台の物理ＯＮＵに複数の論理ＯＮＵが定義されている場合、これらの論理ＯＮＵはすべて共通の暗号鍵を使用することになる。
【００５７】
以上のように、暗号鍵更新のための制御メッセージを使用するようにしているので、非同期時分割多重を行う光加入者システムにおいて暗号鍵を更新できる。また実施の形態２で示した方法では、暗号鍵の長さは３バイトに制限されるが、本実施の形態で示した方法では、Ｄａｔａフィールドが４４バイトなので、より長い暗号鍵の更新が可能である。
さらに論理ＯＮＵごと、物理ＯＮＵごとのように様々な暗号の単位に応じて暗号鍵更新を行うことができる。
【００５８】
なお以上の実施の形態でＯＮＵ３は実施の形態１で説明した手順によりＯＬＴ１から送信許可を獲得しているとしたが、他の手順で送信許可を獲得していてもよい。
また論理ＯＮＵごとに暗号鍵更新を行う場合、ＤＡをすべて１に設定するとしたが、他のパターンでもよい。
さらに、ＤＡがすべて１の場合を物理ＯＮＵごとの暗号鍵更新とし、ＤＡにＯＮＵのＭＡＣアドレスが設定されている場合にプリアンブルのＬＬＩＤで示される論理ＯＮＵの暗号鍵更新を行うようにしてもよい。
【００５９】
なお以上の説明において、ＯＬＴ１から送信許可を獲得しているＯＮＵがこの発明における登録済加入者側装置である。
またＯｐｃｏｄｅフィールドがこの発明におけるメッセージ種識別領域である。
【００６０】
実施の形態４．
実施の形態４を図１１〜図１４を用いて説明する。
この実施の形態においては、非同期時分割多重通信を行うイーサネット（登録商標）ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、ＯＬＴがＯＮＵの認証を行う例を示す。
この実施の形態における通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図は、実施の形態１で説明した図１と同様である。
図１１はこの実施の形態で使用するＧＡＴＥメッセージのフォーマットを説明する図、図１２はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージおよびＲＥＰＯＲＴメッセージのフォーマットを示す図、図１３および図１４はそれぞれこの実施の形態における認証シーケンスを示す図である。
【００６１】
図１１において、図１１（ａ）はＩＥＥＥ８０２．３ＥＦＭで規定されたＧＡＴＥメッセージのフォーマットであり、太枠で囲んだ１オクテットはＮｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｇｒａｎｔｓ／Ｆｌａｇフィールドと呼ばれ、ＩＥＥＥ８０２．３ＥＦＭの規定では、上位３ビットがグラント数、次の３ビットがＲｅｓｅｒｖｅ、次の１ビット（ビット６）がＤｉｓｃｏｖｅｒｙビット（Ｄ）、次の１ビット（ビット７）がＦｏｒｃｅ Ｒｅｐｏｒｔビット（ＦＲ）である。
【００６２】
この実施の形態においては、図１１（ｂ）にＧＡＴＥメッセージ（送信許可メッセージ）のＮｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｇｒａｎｔｓ／Ｆｌａｇフィールドのみを示したように、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｇｒａｎｔｓ／Ｆｌａｇフィールドの３ビットのＲｅｓｅｒｖｅのうち、１ビットを認証フラグビット（ＡＦ）に割り当てる。ＡＦ＝０は「認証なし」、ＡＦ＝１は「認証あり」を示すものとする。
【００６３】
図１２はこの実施の形態で使用するＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージおよびＲＥＰＯＲＴメッセージ（通知メッセージ）のフォーマットを示す図である。いずれも太枠で示したようにＤａｔａフィールドに認証ＩＤとパスワードの情報を追加する。これらの情報はＴＬＶフォーマットにより格納される。
【００６４】
図１３はこの実施の形態の認証シーケンスのうち、ＯＮＵ登録の際にＯＮＵの認証を行う場合を示している。
このシーケンスにより認証を行うためには、ＯＮＵ登録に先立って、ＯＮＵに認証情報として認証ＩＤとパスワードを入力するとともに、ＯＬＴに認証ＩＤとパスワードの登録を行っておく必要がある。
加入者側装置登録手順の動作は、実施の形態１と同様に開始され、ＯＬＴ１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１の送信、ＯＮＵ３からの登録要求のためのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２の返送、ＯＬＴ１からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１３の送信が行われる。
次いで、ＯＬＴ１からのＧＡＴＥメッセージ６０において、ＡＦビットを１、すなわち「認証あり」に設定する。
この「認証あり」のＧＡＴＥメッセージ６０を受信すると、ＯＮＵ３は、入力されている認証ＩＤとパスワードを格納したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ６１をＯＬＴ１に送信する。
ＯＬＴ１では、ＯＮＵ３から通知された認証ＩＤおよびパスワードを、ＯＬＴ１自身に登録されている認証ＩＤおよびパスワードと照合し、一致するものがあれば認証が成功したと判断し、ＧＡＴＥメッセージ１５を送信する。ＧＡＴＥメッセージ１５では、ＡＦビットは０、すなわち「認証なし」に設定する。以後ＯＮＵ３はＧＡＴＥメッセージ１５により送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
もしＯＮＵ３から通知された認証ＩＤおよびパスワードとＯＬＴ１自身に登録されている認証ＩＤおよびパスワードとで一致するものがなければ認証が失敗したと判断し、ＧＡＴＥメッセージ１５は送信しない。
【００６５】
図１４はこの実施の形態の認証シーケンスのうち、ＯＮＵ登録後にＯＮＵの認証を行う場合を示している。
このシーケンスにより認証を行うためには、周知のＯＮＵ登録手順によってＯＮＵ登録後、ＯＮＵに認証ＩＤとパスワードを入力するとともに、ＯＬＴに認証ＩＤとパスワードの登録を行っておく必要がある。
ＯＬＴ１は所定のタイミングでＧＡＴＥメッセージ８０（図１１（ｂ）を送信する。このＯＬＴ１からのＧＡＴＥメッセージ８０においては、ＡＦビットを１に設定するとともに、Ｆｏｒｃｅ Ｒｅｐｏｒｔビット（ＦＲ）を１に設定する。
【００６６】
このＧＡＴＥメッセージ８０を受信すると、ＯＮＵ３は、ＦＲ＝１に対応して、入力されている認証ＩＤとパスワードを格納したＲＥＰＯＲＴメッセージ８１をＯＬＴ１に送信する。
ＯＬＴ１では、ＯＮＵ３から通知された認証ＩＤおよびパスワードを、ＯＬＴ１自身に登録されている認証ＩＤおよびパスワードと照合し、一致するものがあれば認証が成功したと判断し、ＧＡＴＥメッセージ１５を送信する。ＧＡＴＥメッセージ１５では、ＡＦビットは０、すなわち「認証なし」に設定する。以後ＯＮＵ３はＧＡＴＥメッセージ１５により送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
もしＯＮＵ３から通知された認証ＩＤおよびパスワードとＯＬＴ１自身に登録されている認証ＩＤおよびパスワードとで一致するものがなければ認証が失敗したと判断し、ＧＡＴＥメッセージ１５は送信しない。
【００６７】
なお図１４に示した認証シーケンスにおいて、ＯＮＵ３がＧＡＴＥメッセージ８０を受信した時点で、まだ認証ＩＤとパスワードがＯＮＵ３に入力されていない場合には、ＯＮＵ３は認証ＩＤとパスワードを含まないＲＥＰＯＲＴメッセージをＯＬＴ１に送信し、ＯＬＴ１では、受信したＲＥＰＯＲＴメッセージが認証ＩＤとパスワードを含んでいないことから、認証が失敗したと判断する。
認証が失敗した場合には、ＯＬＴ１は、認証が成功するまでＧＡＴＥメッセージ８０を周期的に送信する。
上記ＧＡＴＥメッセージ８０がこの発明における送信許可メッセージ、ＧＡＴＥメッセージ１５がこの発明における本送信許可メッセージ、ＲＥＰＯＲＴメッセージ８１がこの発明における通知メッセージである。
【００６８】
以上のように、制御メッセージにＯＮＵ認証のためのフラグを設け、認証情報を格納できるように規定しているので、非同期時分割多重を行う光加入者システムにおいて認証を行うことができる。また通常状態での再認証も行うことができる。
【００６９】
実施の形態５．
実施の形態５を図１５〜図１８を用いて説明する。
この実施の形態においては、ＯＬＴとＯＮＵが認証や暗号の方式について、ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｒｅｐｏｒｔを用いてネゴシエートする例を示す。
この実施の形態における通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図は、実施の形態１で説明した図１と同様である。
図１５はこの実施の形態のＯＮＵ登録手順を示す図、図１６はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージおよびＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのフォーマットを示す図、図１７はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの詳細なフォーマットを示す図、図１８はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージの詳細なフォーマットを示す図である。
【００７０】
図１５は上記の通りこの実施の形態のＯＮＵ登録手順を示す図であり、実施の形態１と同様に、ＯＬＴ１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１の送信から開始され、このＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１に対するＯＮＵ３からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２の返送、およびＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２に対するＯＬＴ１からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ９０の送信が行われる。
このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージおよびＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージについては、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ ＥＦＭ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ｉｎ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｍｉｌｅ）タスクフォースの２００２年３月会合における発表資料「ＭＰＣＰ−Ｍｅｓｓａｇｅｓ Ｆｏｒｍａｔ」によって、図１６に太枠で示したように、ＯＬＴおよびＯＮＵのＣａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓを通知できることが規定されている。
【００７１】
この実施の形態においては、図１７に太枠で示したように、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２では、従来のＯＮＵ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに、認証手順および認証方式に関する情報を含める。
例えばＩＥＥＥ ８０２．１ｘを認証プロトコルとして適用する場合には、認証手順としてはＯＬＴ起動かＯＮＵ起動かを指定し、認証方式としてはＰＡＰ（ｐａｓｓｗｏｒｄ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＣＨＡＰ（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｈａｎｄｓｈａｋｅ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＯＴＰ（ｏｎｅ ｔｉｍｅ ｐａｓｓｗｏｒｄ）などを指定する。
さらにＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２に、暗号方式および暗号鍵の長さに関する情報を含める。例えば暗号方式としては周知のＡＥＳやＣｈｕｒｎなどを指定し、暗号鍵の長さとしては、例えばＡＥＳの場合には１２８ビット，１９２ビット，２５６ビットのいずれかを指定する。なおＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２に含める情報は、ＯＮＵ３がサポートしている情報である。
【００７２】
ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ９０では、図１８に示したように、従来のＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ＲｅｐｏｒｔフィールドおよびＥｃｈｏ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ＯＮＵ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓフィールドに、認証手順および認証方式に関する情報を含める。さらに、暗号方式および暗号鍵の長さに関する情報を含める。
ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２（図１７）によりＯＮＵ３から通知された情報のうち、ＯＬＴ１でサポートしているもの（例えば認証に関する情報）については、許諾通信条件としてＥｃｈｏ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ＯＮＵ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓに含める。一方、ＯＮＵ３から通知された情報のうち、ＯＬＴ１がサポートしていないもの（例えば暗号に関する情報）については拒絶通信条件として、ＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに含める。
また、ＯＬＴ１がサポートしている情報は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２で通知された内容と異なる場合にのみＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに含める。
【００７３】
もしＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ９０にＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドが含まれていなければ、ＯＮＵ３から通知された全ての情報がＥｃｈｏ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ＯＮＵ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓフィールドに含まれる。
ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ９０に、認証や暗号に関する情報を含むＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドが含まれている場合、ＯＮＵ３は、その内容をサポートしていれば登録を続行するが、サポートしていなければ、登録を拒否する。
【００７４】
登録を続行する場合、ＯＬＴ１はＯＮＵ３からの登録確認であるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を受信するために、ＧＡＴＥメッセージ１１１３を送信する。ＯＮＵ３はＧＡＴＥメッセージ１１１３により送信許可が与えられると、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を送信する。
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ３からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を受信すると、データ送信を許可するためのＧＡＴＥメッセージ１１１５を送信する。
ＯＮＵ３は以降は、ＧＡＴＥメッセージ１１１５により送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
【００７５】
上記ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２のＯＮＵ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに含めた認証手順および認証方式に関する情報がこの発明における提案通信情報であり、ＯＮＵ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドが通信条件格納領域である。
またＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドがこの発明における拒絶条件格納領域、Ｅｃｈｏ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ＯＮＵ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓフィールドがこの発明における許諾条件格納領域である。
【００７６】
以上のように、制御メッセージに認証や暗号に関する情報を格納できるように規定しているので、光加入者システムにおいて実際に使用する認証手順や暗号方式などをネゴシエートすることができる。
またＯＬＴは、ＯＮＵからＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージのＯＮＵ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに含めた認証関連情報や暗号関連情報を受信し、この認証関連情報や暗号関連情報をサポートしていない場合のみＲｅｓｉｓｔｅｒメッセージのＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに別の認証情報や暗号関連情報を含めて送信するので、効率的なネゴシエートが可能になる。
またＯＮＵは、ＯＬＴから送信されるＲｅｓｉｓｔｅｒメッセージにＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドがなければネゴシエートが成立したと判断できるので、効率的なネゴシエートが可能となる。
【００７７】
なお以上の説明においては、認証情報と暗号関連情報に関する例を説明したが、この一方でもよく、またこれら以外の他の通信条件に関する情報であってもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、この発明のポイント・マルチポイント通信方式によればＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵ側状態遷移を簡略化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図。
【図２】この発明の実施の形態１によるＯＮＵ登録手順を示す図。
【図３】この発明の実施の形態１によるＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵ状態遷移を示す図。
【図４】この発明の実施の形態１におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのフォーマットを示す図。
【図５】この発明の実施の形態１によるＯＮＵ登録手順における送信許可情報の設定内容を示す図。
【図６】周知のイーサネット（登録商標）フレームの構成を示す図。
【図７】この発明の実施の形態２による暗号鍵を含むイーサネット（登録商標）フレームのプリアンブルを示す図
【図８】この発明の実施の形態２における暗号鍵更新シーケンスを示す図
【図９】この発明の実施の形態３の暗号鍵更新手順において使用する制御メッセージのフォーマットを示す図。
【図１０】この発明の実施の形態３の暗号鍵更新シーケンスを示す図。
【図１１】この発明の実施の形態４で使用するＧＡＴＥメッセージのフォーマットを説明するための図。
【図１２】この発明の実施の形態４におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージおよびＲＥＰＯＲＴメッセージのフォーマットを示す図。
【図１３】この発明の実施の形態４における認証シーケンスを示す図。
【図１４】この発明の実施の形態４における認証シーケンスを示す図。
【図１５】この発明の実施の形態５のＯＮＵ登録手順を示す図。
【図１６】この発明の実施の形態５におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージおよびＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのフォーマットを示す図。
【図１７】この発明の実施の形態５におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの詳細なフォーマットを示す図。
【図１８】この発明の実施の形態５におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージの詳細なフォーマットを示す図。
【図１９】従来のポイント・マルチポイントネットワークの構成を示す図。
【図２０】従来の加入者側装置登録手順の動作を説明する図。
【図２１】従来の加入者側装置登録手順の動作を説明する図。
【図２２】従来のＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージフォーマットを示す図。
【図２３】従来の光加入者システムにおける上り方向の情報フレームの構成を示す図。
【符号の説明】
１ ＯＬＴ
２ 光スプリッタ
３ ＯＮＵ
４ ＵＮＩ
５ ＳＮＩ
１２ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ
１３ ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ
１４ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ
１５ ＧＡＴＥメッセージ
４０ 暗号鍵通知メッセージ
４１ 暗号鍵確認メッセージ
６０ ＧＡＴＥメッセージ
６１ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ
７０ 新暗号鍵要求メッセージ
７１ 暗号鍵通知メッセージ
７２ 暗号鍵確認メッセージ
８０ ＧＡＴＥメッセージ
８１ ＲＥＰＯＲＴメッセージ
９０ ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ
９１ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ
１１３ ＧＡＴＥメッセージ
１００ ＯＬＴ
１０１ ＯＮＵ
１０２ 光スプリッタ
１０３ ＳＮＩ
１０４ ＵＮＩ
１１１０ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ
１１１１ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ
１１１２ ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ
１１１３ ＧＡＴＥメッセージ
１１１４ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ
１１１５ ＧＡＴＥメッセージ
１１４０ 制御情報フィールド
１１４１ スクランブル選択信号
１１４２ データフィールド。
【発明の属する技術分野】
この発明は、一つの局側装置と複数の加入者側装置とがスプリッタを介して接続されデータ送信を行う通信システムにおける局側装置、加入者側装置、この通信システムであるポイント・マルチポイント通信システム、およびこの通信システムにおけるポイント・マルチポイント通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は、一つの局側装置と複数の加入者側装置を、スプリッタを介して接続し、局側装置が加入者側装置に対して送信許可を与え、加入者側装置は送信許可が与えられた場合にのみ局側装置に対してデータ送信を行うポイント・マルチポイントネットワークの構成を示しており、図２０は、従来の加入者側装置登録手順を示す。また図２１は、加入者側装置登録手順における正常時のＯＮＵ側状態遷移を示す。
図１９において、１００は局側装置（以降、ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎと記す）を示し、光スプリッタ１０２を介して、複数の加入者側装置（以降、ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎと記す）１０１を収容する。各ＯＮＵ１０１は一つまたは複数のユーザ・網インタフェース（以降、ＵＮＩ：Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅと記す）１０４を収容し、ＯＬＴ１００は一つまたは複数のサービスノードインタフェース（以降、ＳＮＩ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅと記す）１０３を収容する。
【０００３】
次に加入者側装置登録手順の動作について図２０と図２１を用いて説明する。ＯＮＵの初期状態はＬＬＩＤ未割付状態１１２０である。ＬＬＩＤについては後述する。ＯＮＵ１０１の登録手順は、ＯＬＴ１００からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１１０を送信することにより起動される。このＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１１０が、登録されていないＯＮＵ１０１で受信されると、そのＯＮＵ１０１は、登録要求のためのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１１１１を返送し、ＬＬＩＤ割付要求状態１１２１に遷移する。このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１１１１には、ＯＮＵが必要とする論理リンクの本数が示される。論理リンクとは、ポイント・マルチポイントネットワークにおける通信の単位である。
【０００４】
ＯＬＴ１００がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１１１１を受信すると、申告された論理リンクの本数分の識別子（以降、ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒと記す）を予約し、その値を、登録応答のためのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１１１２に含めてＯＮＵ１０１に通知する。さらにＯＬＴ１００は、ＯＮＵ１０１からの登録確認であるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を受信するために、ＧＡＴＥメッセージ１１１３を送信する。ＯＮＵ１０１は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１１１２で通知されたＬＬＩＤを仮割付するとともにＬＬＩＤ仮割付１状態１１２２に遷移し、次に受信するＧＡＴＥメッセージ１１１３により送信許可が与えられると、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を送信し、ＬＬＩＤ仮割付２状態１１２３に遷移する。
【０００５】
ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ１０１からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を受信すると、ＯＮＵ登録とともにＬＬＩＤの割付が完了したと判断し、ＬＬＩＤを確定させ、データ送信を許可するためのＧＡＴＥメッセージ１１１５を、割り付けたＬＬＩＤごとに送信する。
このＧＡＴＥメッセージ１１１５を受信することにより、ＯＮＵ１０１はＬＬＩＤを割り付け、ＬＬＩＤ割付状態１１２４に遷移し、以降は、ＧＡＴＥメッセージにより送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
図２２は上記の従来のＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージフォーマットを示すものであり、太枠で示した部分は、Ｐａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄフィールドとなっている。
【０００６】
図２３は、特開平６−１８８８７８に示された同期時分割多重通信を行う光加入者システムにおける上り方向の情報フレームの構成を示す図である。
この例には交換局（ＯＬＴ）と光分岐器を介して接続された複数の加入者装置（ＯＮＵ）からなるシステムにおいて、スクランブルに用いる鍵符号（暗号鍵）を選択するスクランブル選択信号をＯＮＵからからＯＬＴに送信する例が示されており、図２３のように情報フレームには、制御情報フィールド１１４０、スクランブル選択信号１１４１およびデータフィールド１１４２が各ＯＮＵに対応したタイムスロット毎に割り当てられている。各ＯＮＵは自装置に固有の複数の鍵符号を保持し、ＯＬＴは各ＯＮＵと共通の鍵符号を保持し、使用する鍵符号をＯＮＵからＯＬＴに通知する際、送信する時分割多重信号の自装置のタイムスロットに自装置の鍵符号の内の一つを選択するための選択信号（スクランブル選択信号１１４１）を挿入することとしている。この選択信号に基づいて、ＯＬＴとＯＮＵがそれぞれ鍵符号を選択し、ＯＬＴでは下り情報フレームのスクランブルを、ＯＮＵではデスクランブルを行うことにより、ＯＮＵ相互の秘話性を確保している（特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１８８８７８号公報（第３−５頁、図８）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＯＮＵ登録手順は、制御メッセージ（ＧＡＴＥ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ等のメッセージ）のやり取りが複雑であり、それに伴いＯＮＵでの状態遷移が複雑であるという問題点があった。
【０００９】
また従来の暗号鍵更新可能な光加入者システムでは、フレームは加入者装置数のタイムスロットから成り、各タイムスロットは制御情報フィールドとスクランブル選択信号とデータフィールドから成ることを前提としているため、非同期の時分割多重を行う光加入者システムには暗号鍵更新を適用できないという問題があった。
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵの状態遷移を簡略化することを目的とする。
【００１１】
またこの発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ベースの非同期時分割多重を行う光加入者システムにおける暗号鍵の更新を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る局側装置は、複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置と通信を行う局側装置であって、加入者側装置に送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して該加入者側装置が送信した登録要求メッセージを受信した場合、該登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに、該加入者側装置が当該局側装置に対して送信を行うことを許可する送信許可情報を含むように構成されたものである。
【００１３】
またこの発明に係る局側装置は、上記登録応答メッセージに含んで送信する送信許可情報は、
上記送信を行うことを許可された加入者側装置が上記登録応答メッセージに対応して送信する登録確認メッセージの送信開始許可時刻と、上記登録確認メッセージの送信に許容する時間的長さである送信許可時間とを含むものである。
【００１４】
またこの発明に係る局側装置は、上記送信許可情報に含まれる送信開始許可時刻は、当該局側装置と上記送信を行うことを許可された加入者側装置との間の信号の往復遅延および、上記送信を行うことを許可された加入者側端末装置における上記登録応答メッセージに対する処理により発生する処理遅延時間とを用いて決定されたものである。
【００１５】
またこの発明に係る局側装置は、上記送信を行うことを許可された登録済加入者側装置に暗号鍵を要求する新暗号鍵要求メッセージを送信し、該新暗号鍵要求メッセージに対応して上記登録済加入者側装置が新たな暗号鍵を格納した暗号鍵通知メッセージを送信してきた場合に、新たな暗号鍵を受信したことを確認する暗号鍵確認メッセージを上記登録済加入者側装置に送信し、この後、上記登録済加入者側装置に送信するデータは上記新たな暗号鍵で暗号化して送信するように構成されたものである。
【００１６】
またこの発明に係る局側装置は、上記新暗号鍵要求メッセージと暗号鍵通知メッセージと暗号鍵確認メッセージはそれぞれ異なるコードが記録されたメッセージ種識別領域を有するものである。
【００１７】
またこの発明に係る局側装置は、加入者側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する局側装置であって上記加入者側装置が、当該局側装置から上記加入者側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、上記加入者側装置が送信した少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを受信した場合、上記受信した暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更し、少なくとも該暗号鍵確認用プリアンブルを含む暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信するものである。
【００１８】
またこの発明に係る局側装置は、上記暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信した後は、
上記暗号鍵通知用プリアンブルに格納されていた暗号鍵によってデータを暗号化して上記加入者側装置に送信するものである。
【００１９】
またこの発明に係る局側装置は、上記暗号鍵通知用プリアンブルは、該プリアンブルが暗号鍵通知用プリアンブルであることを示す暗号鍵通知ビットを備えたものである。
【００２０】
またこの発明に係る局側装置は、上記暗号鍵確認用プリアンブルは、該プリアンブルが暗号鍵確認用プリアンブルであることを示す暗号鍵確認ビットを備えたものである。
【００２１】
またこの発明に係る局側装置は、上記加入者側装置は、物理的に独立な物理加入者側装置上に１または定義された論理的に独立な論理加入者側装置であり、上記暗号鍵確認用プリアンブルには、
上記暗号鍵を上記論理加入者側装置との通信のみに適用するか、または該暗号鍵を上記論理加入者側装置が定義された物理加入者側装置に含まれる論理加入者側装置すべてとの通信に適用するのかを識別する暗号鍵変更単位情報が含まれるものである。
【００２２】
またこの発明に係る局側装置は、それぞれ認証情報を有する複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置であって、加入者側装置の認証情報を保持し、
加入者側装置に送信した登録問合せメッセージに対応して該加入者側装置が送信した登録要求メッセージを受信した場合、認証情報要求を含む仮送信許可メッセージを上記加入者側装置に送信し、
該仮送信許可メッセージに含まれる認証情報要求に対して上記加入者側装置が送信した認証情報を含む登録確認メッセージを受信した場合に、該送信された認証情報と保持する認証情報の照合処理を行い、照合に成功した場合に上記加入者側装置に本送信許可メッセージを送信して送信を許可する
ように構成されたものである。
【００２３】
またこの発明に係る局側装置は、それぞれ認証情報を有する複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置であって、加入者側装置の認証情報を保持し、上記加入者側装置に該加入者側装置の認証情報を要求する認証情報要求と通知要求を含む送信許可メッセージを送信し、該送信許可メッセージの認証情報要求に対して上記加入者側装置が送信した認証情報を含む通知メッセージを受信した場合に、該送信された認証情報と保持する認証情報の照合処理を行い、照合に成功した場合に上記加入者側装置に本送信許可メッセージを送信して送信を許可するものである。
【００２４】
またこの発明に係る局側装置は、複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置と通信を行う局側装置であって、加入者側装置に送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して、加入者側装置が送信した該加入者側送信装置が提案する提案通信条件を含む登録要求メッセージを受信した場合、該登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに許諾通信条件格納領域と拒絶通信条件格納領域とを生成し、上記提案通信条件の内、同意する通信条件を許諾通信条件格納領域に格納し、拒絶する通信条件を拒絶通信条件格納領域に格納し、上記加入者側装置に送信するように構成されたものである。
【００２５】
またこの発明に係る加入者側装置は、局側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する加入者側装置であって、当該加入者側装置から上記局側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを上記局側装置に送信するよう構成されたものである。
【００２６】
またこの発明に係る加入者側装置は、上記暗号鍵通知メッセージを受信した上記局側装置が該暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更して送信した暗号鍵確認メッセージを受信した場合、その後上記、局側装置から送信されるデータを上記暗号鍵通知用プリアンブルに格納した暗号鍵により復号するよう構成されたものである。
【００２７】
またこの発明に係る加入者側装置は、上記暗号鍵通知用プリアンブルは、該プリアンブルが暗号鍵通知用プリアンブルであることを示す暗号鍵通知ビットを備えたものである。
【００２８】
またこの発明に係る加入者側装置は、上記暗号鍵確認用プリアンブルは、該プリアンブルが暗号鍵確認用プリアンブルであることを示す暗号鍵確認ビットを備えたものである。
【００２９】
またこの発明に係る加入者側装置は、物理的に独立な物理加入者側装置上に１または複数定義された論理的に独立な論理加入者側装置の１つであり、上記暗号鍵確認用プリアンブルには、上記暗号鍵を上記１つの論理加入者側装置との通信のみに適用するか、または該暗号鍵を上記１つの論理加入者側装置が定義された物理加入者側装置に含まれる論理加入者側装置すべてとの通信に適用するのかを識別する暗号鍵変更単位情報が含まれるものである。
【００３０】
またこの発明に係る加入者側装置は、局側装置と接続され所定の通信条件で通信を行う加入者側装置であり、上記局側装置が送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して当該加入者側送信装置が提案する提案通信条件を含む登録要求メッセージ送信し、該登録要求メッセージの受信を確認するために上記局側装置が送信する登録応答メッセージの、上記提案通信条件の内該局側装置が同意する通信条件を格納する許諾通信条件格納領域と、拒絶する通信条件を格納する拒絶通信条件格納領域とを参照して以後登録を続行するか否かを決定するものである。
【００３１】
またこの発明に係るポイント・マルチポイント通信システムは、下記局側装置と、下記加入者側装置とを備えたものである。
（１）下記のように構成された局側装置
加入者側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する局側装置であって上記加入者側装置が、当該局側装置から上記加入者側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、上記加入者側装置が送信した少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを受信した場合、上記受信した暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更し、少なくとも該暗号鍵確認用プリアンブルを含む暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信する局側装置。
（２）下記のように構成された加入者側装置
局側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する加入者側装置であって、当該加入者側装置から上記局側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを上記局側装置に送信するよう構成された加入者側装置。
【００３２】
またこの発明に係るポイント・マルチポイント通信方法は、複数の加入者側装置と、該加入者側層装置と接続され登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置とを備えたポイント・マルチポイント通信システムにおけるポイント・マルチポイント通信方法であって、下記ステップを含むものである。
（１）局側装置が加入者側装置に登録要否を問う登録問合わせメッセージを送信する登録問合わせステップ；
（２）上記加入者側装置が上記登録問合わせメッセージに対応して登録要求メッセージを送信する登録要求ステップ；
（３）上記局側装置が上記登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに、該加入者側装置が上記局側装置に対して送信を行うことを許可する送信許可情報を含んで送信する送信許可ステップ。
【００３３】
またこの発明に係るポイント・マルチポイント通信方法は、複数の加入者側装置と、該加入者側層装置と接続され登録された加入者側装置とが、暗号化されたデータをフレームに格納して通信を行うポイント・マルチポイント通信システムにおけるポイント・マルチポイント通信方法であって、下記ステップを含むものである。
（１）上記加入者側装置が、上記局側装置から上記加入者側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを上記局側装置に送信する暗号鍵通知ステップ；
（２）上記局側装置が、上記暗号鍵通知メッセージを受信し、該暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更し、少なくとも該暗号鍵確認用プリアンブルを含む暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信する暗号鍵確認ステップ。
【００３４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
実施の形態１を図１〜図５を用いて説明する。
この実施の形態ではＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに送信許可情報を含むようにした例を示す。
図１はこの実施の形態による通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図、図２はこの実施の形態によるＯＮＵ登録手順を示す図、図３はこの実施の形態によるＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵ側状態遷移を示す図、図４はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージフォーマットを示す図、図５はこの実施の形態によるＯＮＵ登録手順における送信許可情報の設定内容を示す図である。
【００３５】
図１はこの実施の形態１による通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成例を示しており、非同期時分割多重通信を行うイーサネット（登録商標）ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを示したものである。
１は局側装置（以降、ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎと記す）を示し、光スプリッタ２を介して、複数の加入者側装置（以降、ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔと記す）３を収容する。各ＯＮＵ３は一つまたは複数のユーザ・網インタフェース（以降、ＵＮＩ：ＵｓｅｒＮｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅと記す）４を収容し、ＯＬＴ１は一つまたは複数のサービスノードインタフェース（以降、ＳＮＩ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅと記す）５を収容する。
【００３６】
次に加入者側装置登録手順の動作について図２、図３を用いて説明する。
ＯＮＵ３の初期状態はＬＬＩＤ未割付状態１２０である。
ＯＮＵ３の登録手順は、ＯＬＴ１からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１を送信することにより起動される。このＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１が、登録されていないＯＮＵ３で受信されると、そのＯＮＵ３は、登録要求のためのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２を返送し、ＬＬＩＤ割付要求状態１２１に遷移する。このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２には、ＯＮＵが必要とする論理リンクの本数が示される。論理リンクとは、ポイント・マルチポイントネットワークにおける通信の単位である。
【００３７】
ＯＬＴ１がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２を受信すると、申告された論理リンクの本数分の識別子（以降、ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒと記す）を予約し、そのＬＬＩＤを、登録応答のためのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１３に含めてＯＮＵ３に通知する。
この時さらにＯＬＴ１００は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１３に、ＯＮＵ３からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４送信を許可するための送信許可情報を含める。
ＯＮＵ３は、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１３で通知されたＬＬＩＤを仮割付するとともに、与えられた送信許可に従って、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４を送信し、ＬＬＩＤ仮割付状態１２２に遷移する。
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ３からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４を受信すると、ＯＮＵ登録とともにＬＬＩＤの割付が完了したと判断し、ＬＬＩＤを確定させ、データ送信を許可するためのＧＡＴＥメッセージ１５を、割り付けたＬＬＩＤごとに送信する。このＧＡＴＥメッセージ１５を受信することにより、ＯＮＵ３はＬＬＩＤを割り付け、ＬＬＩＤ割付状態１２３に遷移し、以降は、ＧＡＴＥメッセージ１５により送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
【００３８】
ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１に含める送信許可情報は、図４に示すように、従来のＰａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄフィールド（図２２参照）の一部に格納することとする。具体的にはどの時点（時刻）Ｔ０からＯＮＵ３がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４を送信してもよいかを”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”で示し、許容される長さを”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”で示す。
図５に示すように、ＯＬＴ１は、少なくともＯＮＵ３におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ処理遅延Ｔｄ（処理遅延時間）と、メッセージの往復遅延ＲＴＴとを考慮した時刻Ｔに、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１４を受信できるように、送信許可情報を決定する。
すなわち送信許可情報とは図４の太枠部の”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”および”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”を含むものであり、図５においてＴ０が”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”により示され、割り当てる送信許可時間Ｌが”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”により示される。
【００３９】
この発明における送信開始許可時刻が上記Ｔ０に相当する”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”であり、この発明における送信許可時間が上記Ｌに相当する”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”である。
さらにこの発明における送信許可情報は、上記”Ｇｒａｎｔ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ”および”Ｇｒａｎｔ Ｌｅｎｇｔｈ”を含むものである。
さらに上記各メッセージのうち、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥがこの発明における登録問い合わせメッセージであり、以下同様に、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージが登録要求メッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージが登録応答メッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージが登録確認メッセージ、ＧＡＴＥメッセージが送信許可メッセージである。以後の実施の形態においても同様である。
また図２において、ＯＬＴ１からＯＮＵ３に対してＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１を送信するのがこの発明における登録問い合わせステップ、以下同様にＯＮＵ３からＯＬＴ１に対してＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２を送信するのが登録要求ステップ、ＯＬＴ１からＯＮＵ３にＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信するのが送信許可ステップである。
またＯＬＴ１、ＯＮＵ３をそれぞれ図２、図３の手順で動作させるようなプログラムがそれぞれＯＮＵ１、ＯＮＵ３の図示しない記憶媒体に格納されている。またＯＬＴ１、ＯＮＵ３は図２、図３の手順で動作する専用ハードウエアで構成されていてもよいし、プログラムとハードウエアの組合せで実現されてもよい。
【００４０】
以上のように、この実施の形態によれば、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに送信許可情報を含めるようにしているので、ＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵ側状態遷移を簡略化することができる。具体的には、従来の手順ではＬＬＩＤ仮割付の状態を２つ持つべきところを、この実施の形態の手順では１つでよい。
またＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに含める送信許可情報は、ＯＮＵにおけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ処理遅延と往復遅延を考慮しているので、ＯＬＴは所望の時刻に正しくＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージを受信することができる。
【００４１】
実施の形態２．
実施の形態２を図６、図７、図８を用いて説明する。
この実施の形態においては、非同期時分割多重通信を行うイーサネット（登録商標）ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、イーサネット（登録商標）フレームのプリアンブル部に暗号鍵を格納する例を示す。
図６は周知のイーサネット（登録商標）フレームの構成を示す図であり、ＩＥＥＥ８０２．３仕様の図である。図７はこの実施の形態による暗号鍵を含むイーサネット（登録商標）フレームのプリアンブルを示す図、図８はこの実施の形態における暗号鍵更新シーケンスを示す図である。
この実施の形態における通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図は、実施の形態１で説明した図１と同様である。
【００４２】
図６に示した周知のイーサネット（登録商標）フレームにおいて、プリアンブルは７バイト（オクテット）の１と０の繰り返しであり、このイーサネット（登録商標）フレームを読み出す際の同期確保用に設定される。
またＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）は１バイトでフレームの開始を示す。
さらに、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｒｅｓｓ）はあて先ＭＡＣアドレス、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）は送信元ＭＡＣアドレス、データ長はＬＬＣヘッダ＋データ（＋パッド）の長さ、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は４バイトのＣＲＣ演算結果である。
この実施の形態は、図１のＯＬＴ１〜ＯＮＵ３の区間において、図６のイーサネット（登録商標）フレームのプリアンブルとＳＦＤの計８バイト（太枠部）を、図７（ｂ）に示したプリアンブルに置換して暗号鍵更新を行う例を示すものである。
ここではこの８バイトをプリアンブルと総称する。このプリアンブルはこのイーサネット（登録商標）フレームを読み出す際の同期確保用に設定される。
図１のＯＬＴ１〜ＯＮＵ３の区間外（図１においてＯＬＴ１より右側およびＯＮＵ３より左側）においては図６の形式が使用される。
【００４３】
図７（ａ）に示したプリアンブルのフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈＥＦＭ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ｉｎ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｍｉｌｅ）タスクフォースの２００２年３月会合における発表資料「ＥＰＯＮ Ｐ２ＰＥｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ」（ＩＥＥＥ８０２．３ＥＦＭ ＴａｓｋＦｏｒｃｅ Ｍａｒ２００２、６頁）で規定されている。ＬＬＩＤは実施の形態１で説明したように、論理リンクの識別子であり、論理ＯＮＵと対応する。ＥＦＭ規定のイーサネット（登録商標）ＰＯＮ（ＥＰＯＮ）では、上り方向はパケット間ギャップ（ＩＰＧ）やフレームプリアンブル（ＰＲ）もフレームごとに伝送される。
【００４４】
本実施の形態では、図７（ｂ）のように、８バイトのプリアンブルのうち３バイトのＲｅｓｅｒｖｅフィールドに暗号鍵の情報を格納し、さらにＲｅｓｅｒｖｅフィールドの１バイトをＯＡＭバイトとし、その下位２ビット（現在はＲｅｓｅｒｖｅ）を、暗号鍵通知ビット（Ｋ）と暗号鍵確認ビット（Ａ）に割り当てる。
また以下の説明におけるＯＮＵ３は論理ＯＮＵであって、１台の物理ＯＮＵ上に１または複数定義され、ＯＬＴ１との関係は図７（ｂ）のプリアンブル内の論理リンク識別子ＬＬＩＤにより特定される。
【００４５】
図８を用いて暗号鍵更新のシーケンスを説明するが、まず論理ＯＮＵごとに暗号鍵を更新する場合を説明する。
ＯＮＵ３は、実施の形態１で説明した手順により、ＯＬＴ１から送信許可を獲得しているものとする。
暗号鍵は所定の暗号鍵更新のタイミングでＯＮＵ３からＯＬＴ１に通知する。この際、ＯＮＵ３が新たに使用する暗号鍵を上りフレームのプリアンブルに図７（ｂ）のように格納し、Ｋビット（暗号鍵通知ビット）を１に設定する。これが暗号鍵通知メッセージ４０である。この時Ａビット（暗号鍵確認ビット）は０に設定する。この時のプリアンブルが暗号鍵通知用プリアンブルである。
暗号鍵通知４０を受信したＯＬＴ１では、Ｋビットが１に設定されたプリアンブルから暗号鍵を取り出し、下りフレームのプリアンブルにおいて、Ａビット（暗号鍵確認ビット）を１に設定する。同時にＫビット（暗号鍵通知ビット）を０に設定する。このプリアンブルが暗号鍵確認用プリアンブルである。
さらに図６のＤＡをすべて１に設定することにより論理ＯＮＵごとの暗号鍵更新であることを明示する。これが暗号鍵確認４１である。
暗号鍵確認４１を送信した後、ＯＬＴ１は新しい暗号鍵を用いて暗号化処理を行う。
ＯＮＵは、Ａビットが１に設定されたプリアンブルを受信すると、次のフレームからは新しい暗号鍵を用いて復号化処理を行う。ＤＡがすべて１の場合、暗号鍵の更新を他の論理ＯＮＵには及ぼさない。
【００４６】
暗号鍵通知４０、暗号鍵確認４１以外のフレームのプリアンブルは図７（ｂ）において、Ｋビット、Ａビットともに０に設定し、暗号鍵は格納しない。
または図７（ａ）に示す形式を使用してもよい。
【００４７】
以上のように、この実施の形態における暗号鍵更新シーケンスを論理リンクごと、すなわち論理ＯＮＵごとに実施する場合には、当該論理リンクについてのフレームのプリアンブルを用いて暗号鍵更新を行う。
【００４８】
また以上の説明では論理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行する場合を説明したが、物理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行してもよい。
この場合は、暗号鍵確認４１のＤＡ（あて先ＭＡＣアドレス）にＯＮＵ３のＭＡＣアドレスを格納する。
ＤＡがすべて１のブロードキャストフレームであれば前記のようにプリアンブルのＬＬＩＤにより論理ＯＮＵが特定されるが、ＤＡにＭＡＣアドレスが格納されている場合は、下り方向フレームのＤＡで特定される物理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行することとし、物理ＯＮＵごとに暗号鍵を決定する。従って、１台の物理ＯＮＵに複数の論理ＯＮＵが定義されている場合、これらの論理ＯＮＵはすべて共通の暗号鍵を使用することになる。
以上のように、ＤＡにより、新たな暗号鍵を上記論理ＯＮＵ（論理加入者側装置）との通信のみに適用するか、または該暗号鍵を上記論理ＯＮＵが定義された物理ＯＮＵ（物理加入者側装置）に含まれる論理ＯＮＵすべてとの通信に適用するのかを識別することになる。ＤＡがこの発明における暗号鍵変更単位情報である。
また図８において、ＯＮＵ３からＯＬＴ１に暗号鍵通知メッセージ４０を送信するのがこの発明における暗号鍵通知ステップ、ＯＬＴ１からＯＮＵ３に暗号鍵確認メッセージ４１を送信するのがこの発明における暗号鍵確認ステップである。
またＯＬＴ１、ＯＮＵ３をそれぞれ図７の手順で動作させるようなプログラムがそれぞれＯＮＵ１、ＯＮＵ３の図示しない記憶媒体に格納されている。またＯＬＴ１、ＯＮＵ３は図７の手順で動作する専用ハードウエアで構成されていてもよいし、プログラムとハードウエアの組合せで実現されてもよい。
【００４９】
以上のように、イーサネット（登録商標）フレームのプリアンブルに暗号鍵を格納するようにしているので、非同期時分割多重を行う光加入者システムにおいて余分なオーバヘッドなしに暗号鍵を更新できる。さらに論理ＯＮＵごと、または物理ＯＮＵごと、のように様々な暗号の単位に応じて暗号鍵更新を行うことができる。
【００５０】
なお以上の実施の形態でＯＮＵ３は実施の形態１で説明した手順によりＯＬＴ１から送信許可を獲得しているとしたが、他の手順で送信許可を獲得していてもよい。
また論理ＯＮＵごとに暗号鍵更新を行う場合、ＤＡをすべて１に設定するとしたが、他のパターンでもよい。
さらに、ＤＡがすべて１の場合を物理ＯＮＵごとの暗号鍵更新とし、ＤＡにＯＮＵのＭＡＣアドレスが設定されている場合にプリアンブルのＬＬＩＤで示される論理ＯＮＵの暗号鍵更新を行うようにしてもよい。
【００５１】
実施の形態３．
実施の形態３を図９、図１０を用いて説明する。
この実施の形態においては、イーサネット（登録商標）ＰＯＮの制御メッセージに暗号鍵を格納する例を示す。
この実施の形態における通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図は、実施の形態１で説明した図１と同様である。
図９はこの実施の形態の暗号鍵更新手順において使用する制御メッセージのフォーマットを示す図、図１０はこの実施の形態の暗号鍵更新シーケンスを示す図である。
【００５２】
図９に示した制御メッセージのフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ ＥＦＭ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ｉｎ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｍｉｌｅ）タスクフォースの２００２年３月会合における発表資料「ＭＰＣＰ−Ｍｅｓｓａｇｅｓ Ｆｏｒｍａｔ」で規定されている制御メッセージのフォーマットに準じている。
この実施の形態において、Ｔｙｐｅフィールドは既存の制御メッセージと同じコードとする。８８−０８は制御メッセージを示す。
Ｏｐｃｏｄｅフィールドは既存の制御メッセージに割り当てられている値以外の値（コード）を割り当てる。例えば図９のように、新暗号鍵要求メッセージに１１、暗号鍵通知メッセージに１２、暗号鍵確認メッセージに１３を割り当てる。
新たに使用する暗号鍵は暗号鍵通知メッセージにのみ含まれる。
また実施の形態２と同様に、以下の説明におけるＯＮＵ３は論理ＯＮＵであって、１台の物理ＯＮＵ上に複数定義されることがあり、ＯＬＴ１との関係は図９の個別ＬＬＩＤにより特定される。
【００５３】
図１０を用いて暗号鍵更新のシーケンスを説明するが、まず論理ＯＮＵごとに暗号鍵を更新する場合を説明する。
ＯＮＵ３は、実施の形態１で説明した手順により、ＯＬＴ１から送信許可を獲得しているものとする。
まずＯＬＴ１が暗号鍵の更新を要求する場合、図９の新暗号鍵要求メッセージ７０をＯＮＵ３に送信する。本メッセージはオプションであり、本メッセージを受信したＯＮＵ３は、以降の手順を続行するが、ＯＮＵ３が以降の手順を自律的に起動することも可能である。
新たな暗号鍵はＯＮＵ３からＯＬＴ１に通知する。ＯＮＵ３は新たに使用する暗号鍵を暗号鍵通知メッセージ７１に格納し、ＯＬＴ１に通知する。
【００５４】
ＯＬＴ１は暗号鍵通知７１を受信すると、暗号鍵通知メッセージ７１から暗号鍵を取り出し、暗号鍵確認メッセージ７２を送信する。この時ＯＬＴ１は暗号鍵確認メッセージ７２のＤＡ（あて先ＭＡＣアドレス）をすべて１に設定することにより、論理ＯＮＵごとの暗号鍵更新であることを明示する。
その後ＯＬＴ１は、新しい暗号鍵を用いて暗号化処理を行う。
ＯＮＵ３は、暗号鍵確認メッセージ７２を受信すると、次のフレームからは新しい暗号鍵を用いて復号化処理を行う。暗号鍵確認メッセージ７２のＤＡがすべて１の場合、暗号鍵の更新を他の論理ＯＮＵには及ぼさない。
【００５５】
以上のように、この実施の形態における暗号鍵更新シーケンスを論理リンクごと、すなわち論理ＯＮＵごとに実施する場合には、当該論理リンクについての暗号鍵更新用の制御メッセージを用いて暗号鍵更新を行う。
【００５６】
また以上の説明では論理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行する場合を説明したが、物理ＯＮＵごとに暗号鍵更新シーケンスを実行してもよい。
この場合は、暗号鍵確認メッセージ７２のＤＡ（あて先ＭＡＣアドレス）にＯＮＵ３のＭＡＣアドレスを格納する。この暗号鍵確認メッセージ７２を受信したＯＮＵ３は、ＤＡで特定される物理ＯＮＵごとに暗号鍵を決定する。従って、１台の物理ＯＮＵに複数の論理ＯＮＵが定義されている場合、これらの論理ＯＮＵはすべて共通の暗号鍵を使用することになる。
【００５７】
以上のように、暗号鍵更新のための制御メッセージを使用するようにしているので、非同期時分割多重を行う光加入者システムにおいて暗号鍵を更新できる。また実施の形態２で示した方法では、暗号鍵の長さは３バイトに制限されるが、本実施の形態で示した方法では、Ｄａｔａフィールドが４４バイトなので、より長い暗号鍵の更新が可能である。
さらに論理ＯＮＵごと、物理ＯＮＵごとのように様々な暗号の単位に応じて暗号鍵更新を行うことができる。
【００５８】
なお以上の実施の形態でＯＮＵ３は実施の形態１で説明した手順によりＯＬＴ１から送信許可を獲得しているとしたが、他の手順で送信許可を獲得していてもよい。
また論理ＯＮＵごとに暗号鍵更新を行う場合、ＤＡをすべて１に設定するとしたが、他のパターンでもよい。
さらに、ＤＡがすべて１の場合を物理ＯＮＵごとの暗号鍵更新とし、ＤＡにＯＮＵのＭＡＣアドレスが設定されている場合にプリアンブルのＬＬＩＤで示される論理ＯＮＵの暗号鍵更新を行うようにしてもよい。
【００５９】
なお以上の説明において、ＯＬＴ１から送信許可を獲得しているＯＮＵがこの発明における登録済加入者側装置である。
またＯｐｃｏｄｅフィールドがこの発明におけるメッセージ種識別領域である。
【００６０】
実施の形態４．
実施の形態４を図１１〜図１４を用いて説明する。
この実施の形態においては、非同期時分割多重通信を行うイーサネット（登録商標）ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、ＯＬＴがＯＮＵの認証を行う例を示す。
この実施の形態における通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図は、実施の形態１で説明した図１と同様である。
図１１はこの実施の形態で使用するＧＡＴＥメッセージのフォーマットを説明する図、図１２はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージおよびＲＥＰＯＲＴメッセージのフォーマットを示す図、図１３および図１４はそれぞれこの実施の形態における認証シーケンスを示す図である。
【００６１】
図１１において、図１１（ａ）はＩＥＥＥ８０２．３ＥＦＭで規定されたＧＡＴＥメッセージのフォーマットであり、太枠で囲んだ１オクテットはＮｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｇｒａｎｔｓ／Ｆｌａｇフィールドと呼ばれ、ＩＥＥＥ８０２．３ＥＦＭの規定では、上位３ビットがグラント数、次の３ビットがＲｅｓｅｒｖｅ、次の１ビット（ビット６）がＤｉｓｃｏｖｅｒｙビット（Ｄ）、次の１ビット（ビット７）がＦｏｒｃｅ Ｒｅｐｏｒｔビット（ＦＲ）である。
【００６２】
この実施の形態においては、図１１（ｂ）にＧＡＴＥメッセージ（送信許可メッセージ）のＮｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｇｒａｎｔｓ／Ｆｌａｇフィールドのみを示したように、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｇｒａｎｔｓ／Ｆｌａｇフィールドの３ビットのＲｅｓｅｒｖｅのうち、１ビットを認証フラグビット（ＡＦ）に割り当てる。ＡＦ＝０は「認証なし」、ＡＦ＝１は「認証あり」を示すものとする。
【００６３】
図１２はこの実施の形態で使用するＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージおよびＲＥＰＯＲＴメッセージ（通知メッセージ）のフォーマットを示す図である。いずれも太枠で示したようにＤａｔａフィールドに認証ＩＤとパスワードの情報を追加する。これらの情報はＴＬＶフォーマットにより格納される。
【００６４】
図１３はこの実施の形態の認証シーケンスのうち、ＯＮＵ登録の際にＯＮＵの認証を行う場合を示している。
このシーケンスにより認証を行うためには、ＯＮＵ登録に先立って、ＯＮＵに認証情報として認証ＩＤとパスワードを入力するとともに、ＯＬＴに認証ＩＤとパスワードの登録を行っておく必要がある。
加入者側装置登録手順の動作は、実施の形態１と同様に開始され、ＯＬＴ１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１の送信、ＯＮＵ３からの登録要求のためのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２の返送、ＯＬＴ１からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ１３の送信が行われる。
次いで、ＯＬＴ１からのＧＡＴＥメッセージ６０において、ＡＦビットを１、すなわち「認証あり」に設定する。
この「認証あり」のＧＡＴＥメッセージ６０を受信すると、ＯＮＵ３は、入力されている認証ＩＤとパスワードを格納したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ６１をＯＬＴ１に送信する。
ＯＬＴ１では、ＯＮＵ３から通知された認証ＩＤおよびパスワードを、ＯＬＴ１自身に登録されている認証ＩＤおよびパスワードと照合し、一致するものがあれば認証が成功したと判断し、ＧＡＴＥメッセージ１５を送信する。ＧＡＴＥメッセージ１５では、ＡＦビットは０、すなわち「認証なし」に設定する。以後ＯＮＵ３はＧＡＴＥメッセージ１５により送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
もしＯＮＵ３から通知された認証ＩＤおよびパスワードとＯＬＴ１自身に登録されている認証ＩＤおよびパスワードとで一致するものがなければ認証が失敗したと判断し、ＧＡＴＥメッセージ１５は送信しない。
【００６５】
図１４はこの実施の形態の認証シーケンスのうち、ＯＮＵ登録後にＯＮＵの認証を行う場合を示している。
このシーケンスにより認証を行うためには、周知のＯＮＵ登録手順によってＯＮＵ登録後、ＯＮＵに認証ＩＤとパスワードを入力するとともに、ＯＬＴに認証ＩＤとパスワードの登録を行っておく必要がある。
ＯＬＴ１は所定のタイミングでＧＡＴＥメッセージ８０（図１１（ｂ）を送信する。このＯＬＴ１からのＧＡＴＥメッセージ８０においては、ＡＦビットを１に設定するとともに、Ｆｏｒｃｅ Ｒｅｐｏｒｔビット（ＦＲ）を１に設定する。
【００６６】
このＧＡＴＥメッセージ８０を受信すると、ＯＮＵ３は、ＦＲ＝１に対応して、入力されている認証ＩＤとパスワードを格納したＲＥＰＯＲＴメッセージ８１をＯＬＴ１に送信する。
ＯＬＴ１では、ＯＮＵ３から通知された認証ＩＤおよびパスワードを、ＯＬＴ１自身に登録されている認証ＩＤおよびパスワードと照合し、一致するものがあれば認証が成功したと判断し、ＧＡＴＥメッセージ１５を送信する。ＧＡＴＥメッセージ１５では、ＡＦビットは０、すなわち「認証なし」に設定する。以後ＯＮＵ３はＧＡＴＥメッセージ１５により送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
もしＯＮＵ３から通知された認証ＩＤおよびパスワードとＯＬＴ１自身に登録されている認証ＩＤおよびパスワードとで一致するものがなければ認証が失敗したと判断し、ＧＡＴＥメッセージ１５は送信しない。
【００６７】
なお図１４に示した認証シーケンスにおいて、ＯＮＵ３がＧＡＴＥメッセージ８０を受信した時点で、まだ認証ＩＤとパスワードがＯＮＵ３に入力されていない場合には、ＯＮＵ３は認証ＩＤとパスワードを含まないＲＥＰＯＲＴメッセージをＯＬＴ１に送信し、ＯＬＴ１では、受信したＲＥＰＯＲＴメッセージが認証ＩＤとパスワードを含んでいないことから、認証が失敗したと判断する。
認証が失敗した場合には、ＯＬＴ１は、認証が成功するまでＧＡＴＥメッセージ８０を周期的に送信する。
上記ＧＡＴＥメッセージ８０がこの発明における送信許可メッセージ、ＧＡＴＥメッセージ１５がこの発明における本送信許可メッセージ、ＲＥＰＯＲＴメッセージ８１がこの発明における通知メッセージである。
【００６８】
以上のように、制御メッセージにＯＮＵ認証のためのフラグを設け、認証情報を格納できるように規定しているので、非同期時分割多重を行う光加入者システムにおいて認証を行うことができる。また通常状態での再認証も行うことができる。
【００６９】
実施の形態５．
実施の形態５を図１５〜図１８を用いて説明する。
この実施の形態においては、ＯＬＴとＯＮＵが認証や暗号の方式について、ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｒｅｐｏｒｔを用いてネゴシエートする例を示す。
この実施の形態における通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図は、実施の形態１で説明した図１と同様である。
図１５はこの実施の形態のＯＮＵ登録手順を示す図、図１６はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージおよびＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのフォーマットを示す図、図１７はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの詳細なフォーマットを示す図、図１８はこの実施の形態におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージの詳細なフォーマットを示す図である。
【００７０】
図１５は上記の通りこの実施の形態のＯＮＵ登録手順を示す図であり、実施の形態１と同様に、ＯＬＴ１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１の送信から開始され、このＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ１１に対するＯＮＵ３からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２の返送、およびＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２に対するＯＬＴ１からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ９０の送信が行われる。
このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージおよびＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージについては、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ ＥＦＭ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ｉｎ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｍｉｌｅ）タスクフォースの２００２年３月会合における発表資料「ＭＰＣＰ−Ｍｅｓｓａｇｅｓ Ｆｏｒｍａｔ」によって、図１６に太枠で示したように、ＯＬＴおよびＯＮＵのＣａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓを通知できることが規定されている。
【００７１】
この実施の形態においては、図１７に太枠で示したように、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２では、従来のＯＮＵ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに、認証手順および認証方式に関する情報を含める。
例えばＩＥＥＥ ８０２．１ｘを認証プロトコルとして適用する場合には、認証手順としてはＯＬＴ起動かＯＮＵ起動かを指定し、認証方式としてはＰＡＰ（ｐａｓｓｗｏｒｄ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＣＨＡＰ（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｈａｎｄｓｈａｋｅ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＯＴＰ（ｏｎｅ ｔｉｍｅ ｐａｓｓｗｏｒｄ）などを指定する。
さらにＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２に、暗号方式および暗号鍵の長さに関する情報を含める。例えば暗号方式としては周知のＡＥＳやＣｈｕｒｎなどを指定し、暗号鍵の長さとしては、例えばＡＥＳの場合には１２８ビット，１９２ビット，２５６ビットのいずれかを指定する。なおＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２に含める情報は、ＯＮＵ３がサポートしている情報である。
【００７２】
ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ９０では、図１８に示したように、従来のＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ＲｅｐｏｒｔフィールドおよびＥｃｈｏ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ＯＮＵ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓフィールドに、認証手順および認証方式に関する情報を含める。さらに、暗号方式および暗号鍵の長さに関する情報を含める。
ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２（図１７）によりＯＮＵ３から通知された情報のうち、ＯＬＴ１でサポートしているもの（例えば認証に関する情報）については、許諾通信条件としてＥｃｈｏ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ＯＮＵ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓに含める。一方、ＯＮＵ３から通知された情報のうち、ＯＬＴ１がサポートしていないもの（例えば暗号に関する情報）については拒絶通信条件として、ＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに含める。
また、ＯＬＴ１がサポートしている情報は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２で通知された内容と異なる場合にのみＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに含める。
【００７３】
もしＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ９０にＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドが含まれていなければ、ＯＮＵ３から通知された全ての情報がＥｃｈｏ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ＯＮＵ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓフィールドに含まれる。
ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ９０に、認証や暗号に関する情報を含むＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドが含まれている場合、ＯＮＵ３は、その内容をサポートしていれば登録を続行するが、サポートしていなければ、登録を拒否する。
【００７４】
登録を続行する場合、ＯＬＴ１はＯＮＵ３からの登録確認であるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を受信するために、ＧＡＴＥメッセージ１１１３を送信する。ＯＮＵ３はＧＡＴＥメッセージ１１１３により送信許可が与えられると、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を送信する。
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ３からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ１１１４を受信すると、データ送信を許可するためのＧＡＴＥメッセージ１１１５を送信する。
ＯＮＵ３は以降は、ＧＡＴＥメッセージ１１１５により送信許可が与えられた場合にデータ送信を行う。
【００７５】
上記ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ１２のＯＮＵ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに含めた認証手順および認証方式に関する情報がこの発明における提案通信情報であり、ＯＮＵ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドが通信条件格納領域である。
またＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドがこの発明における拒絶条件格納領域、Ｅｃｈｏ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ＯＮＵ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓフィールドがこの発明における許諾条件格納領域である。
【００７６】
以上のように、制御メッセージに認証や暗号に関する情報を格納できるように規定しているので、光加入者システムにおいて実際に使用する認証手順や暗号方式などをネゴシエートすることができる。
またＯＬＴは、ＯＮＵからＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージのＯＮＵ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに含めた認証関連情報や暗号関連情報を受信し、この認証関連情報や暗号関連情報をサポートしていない場合のみＲｅｓｉｓｔｅｒメッセージのＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドに別の認証情報や暗号関連情報を含めて送信するので、効率的なネゴシエートが可能になる。
またＯＮＵは、ＯＬＴから送信されるＲｅｓｉｓｔｅｒメッセージにＯＬＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ Ｒｅｐｏｒｔフィールドがなければネゴシエートが成立したと判断できるので、効率的なネゴシエートが可能となる。
【００７７】
なお以上の説明においては、認証情報と暗号関連情報に関する例を説明したが、この一方でもよく、またこれら以外の他の通信条件に関する情報であってもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、この発明のポイント・マルチポイント通信方式によればＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵ側状態遷移を簡略化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による通信方式が適用されるポイント・マルチポイントネットワークの構成図。
【図２】この発明の実施の形態１によるＯＮＵ登録手順を示す図。
【図３】この発明の実施の形態１によるＯＮＵ登録手順におけるＯＮＵ状態遷移を示す図。
【図４】この発明の実施の形態１におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのフォーマットを示す図。
【図５】この発明の実施の形態１によるＯＮＵ登録手順における送信許可情報の設定内容を示す図。
【図６】周知のイーサネット（登録商標）フレームの構成を示す図。
【図７】この発明の実施の形態２による暗号鍵を含むイーサネット（登録商標）フレームのプリアンブルを示す図
【図８】この発明の実施の形態２における暗号鍵更新シーケンスを示す図
【図９】この発明の実施の形態３の暗号鍵更新手順において使用する制御メッセージのフォーマットを示す図。
【図１０】この発明の実施の形態３の暗号鍵更新シーケンスを示す図。
【図１１】この発明の実施の形態４で使用するＧＡＴＥメッセージのフォーマットを説明するための図。
【図１２】この発明の実施の形態４におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージおよびＲＥＰＯＲＴメッセージのフォーマットを示す図。
【図１３】この発明の実施の形態４における認証シーケンスを示す図。
【図１４】この発明の実施の形態４における認証シーケンスを示す図。
【図１５】この発明の実施の形態５のＯＮＵ登録手順を示す図。
【図１６】この発明の実施の形態５におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージおよびＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのフォーマットを示す図。
【図１７】この発明の実施の形態５におけるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの詳細なフォーマットを示す図。
【図１８】この発明の実施の形態５におけるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージの詳細なフォーマットを示す図。
【図１９】従来のポイント・マルチポイントネットワークの構成を示す図。
【図２０】従来の加入者側装置登録手順の動作を説明する図。
【図２１】従来の加入者側装置登録手順の動作を説明する図。
【図２２】従来のＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージフォーマットを示す図。
【図２３】従来の光加入者システムにおける上り方向の情報フレームの構成を示す図。
【符号の説明】
１ ＯＬＴ
２ 光スプリッタ
３ ＯＮＵ
４ ＵＮＩ
５ ＳＮＩ
１２ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ
１３ ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ
１４ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ
１５ ＧＡＴＥメッセージ
４０ 暗号鍵通知メッセージ
４１ 暗号鍵確認メッセージ
６０ ＧＡＴＥメッセージ
６１ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ
７０ 新暗号鍵要求メッセージ
７１ 暗号鍵通知メッセージ
７２ 暗号鍵確認メッセージ
８０ ＧＡＴＥメッセージ
８１ ＲＥＰＯＲＴメッセージ
９０ ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ
９１ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ
１１３ ＧＡＴＥメッセージ
１００ ＯＬＴ
１０１ ＯＮＵ
１０２ 光スプリッタ
１０３ ＳＮＩ
１０４ ＵＮＩ
１１１０ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥメッセージ
１１１１ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ
１１１２ ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ
１１１３ ＧＡＴＥメッセージ
１１１４ ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ
１１１５ ＧＡＴＥメッセージ
１１４０ 制御情報フィールド
１１４１ スクランブル選択信号
１１４２ データフィールド。
Claims (24)
- 複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置と通信を行う局側装置であって、
加入者側装置に送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して該加入者側装置が送信した登録要求メッセージを受信した場合、
該登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに、該加入者側装置が当該局側装置に対して送信を行うことを許可する送信許可情報を含むように構成された
ことを特徴とする局側装置。 - 上記登録応答メッセージに含んで送信する送信許可情報は、上記送信を行うことを許可された加入者側装置が上記登録応答メッセージに対応して送信する登録確認メッセージの送信開始許可時刻と、
上記登録確認メッセージの送信に許容する時間的長さである送信許可時間
とを含むことを特徴とする請求項１に記載の局側装置。 - 上記送信許可情報に含まれる送信開始許可時刻は、
当該局側装置と上記送信を行うことを許可された加入者側装置との間の信号の往復遅延および、
上記送信を行うことを許可された加入者側端末装置における上記登録応答メッセージに対する処理により発生する処理遅延時間
とを用いて決定されたもの
であることを特徴とする請求項２に記載の局側装置。 - 上記送信を行うことを許可された登録済加入者側装置に暗号鍵を要求する新暗号鍵要求メッセージを送信し、
該新暗号鍵要求メッセージに対応して上記登録済加入者側装置が新たな暗号鍵を格納した暗号鍵通知メッセージを送信してきた場合に、
新たな暗号鍵を受信したことを確認する暗号鍵確認メッセージを上記登録済加入者側装置に送信し、
この後、上記登録済加入者側装置に送信するデータは上記新たな暗号鍵で暗号化して送信するように構成された
ことを特徴とする請求項１に記載の局側装置。 - 上記新暗号鍵要求メッセージと暗号鍵通知メッセージと暗号鍵確認メッセージはそれぞれ異なるコードが記録されたメッセージ種識別領域を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の局側装置。 - 加入者側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する局側装置であって
上記加入者側装置が、当該局側装置から上記加入者側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、上記加入者側装置が送信した少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを受信した場合、
上記受信した暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更し、少なくとも該暗号鍵確認用プリアンブルを含む暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信する
ことを特徴とする局側装置。 - 上記暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信した後は、
上記暗号鍵通知用プリアンブルに格納されていた暗号鍵によってデータを暗号化して上記加入者側装置に送信する
ことを特徴とする請求項６に記載の局側装置。 - 上記暗号鍵通知用プリアンブルは、
該プリアンブルが暗号鍵通知用プリアンブルであることを示す暗号鍵通知ビットを備えた
ことを特徴とする請求項６に記載の局側装置。 - 上記暗号鍵確認用プリアンブルは、
該プリアンブルが暗号鍵確認用プリアンブルであることを示す暗号鍵確認ビットを備えた
ことを特徴とする請求項６に記載の局側装置。 - 上記加入者側装置は、物理的に独立な物理加入者側装置上に１または複数定義された論理的に独立な論理加入者側装置であり、
上記暗号鍵確認用プリアンブルには、
上記暗号鍵を上記論理加入者側装置との通信のみに適用するか、または該暗号鍵を上記論理加入者側装置が定義された物理加入者側装置に含まれる論理加入者側装置すべてとの通信に適用するのかを識別する暗号鍵変更単位情報が含まれることを特徴とする請求項６に記載の局側装置。 - それぞれ認証情報を有する複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置であって、
加入者側装置の認証情報を保持し、
加入者側装置に送信した登録問合せメッセージに対応して該加入者側装置が送信した登録要求メッセージを受信した場合、
認証情報要求を含む仮送信許可メッセージを上記加入者側装置に送信し、
該仮送信許可メッセージに含まれる認証情報要求に対して上記加入者側装置が送信した認証情報を含む登録確認メッセージを受信した場合に、
該送信された認証情報と保持する認証情報の照合処理を行い、
照合に成功した場合に
上記加入者側装置に本送信許可メッセージを送信して送信を許可する
ように構成されたことを特徴とする局側装置。 - それぞれ認証情報を有する複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置であって、
加入者側装置の認証情報を保持し、
上記加入者側装置に
該加入者側装置の認証情報を要求する認証情報要求と通知要求を含む送信許可メッセージを送信し、
該送信許可メッセージの認証情報要求に対して上記加入者側装置が送信した認証情報を含む通知メッセージを受信した場合に、
該送信された認証情報と保持する認証情報の照合処理を行い、
照合に成功した場合に
上記加入者側装置に本送信許可メッセージを送信して送信を許可する
ように構成されたことを特徴とする局側装置。 - 複数の加入者側装置と接続され、登録された加入者側装置と通信を行う局側装置であって、
加入者側装置に送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して、加入者側装置が送信した該加入者側送信装置が提案する提案通信条件を含む登録要求メッセージを受信した場合、
該登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに許諾通信条件格納領域と拒絶通信条件格納領域とを生成し、上記提案通信条件の内、同意する通信条件を許諾通信条件格納領域に格納し、拒絶する通信条件を拒絶通信条件格納領域に格納し、
上記加入者側装置に送信するように構成された
ことを特徴とする局側装置。 - 局側装置との間で暗号化されたデータをフレームに格納して通信する加入者側装置であって、
当該加入者側装置から上記局側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを上記局側装置に送信するよう構成された
ことを特徴とする加入者装置。 - 上記暗号鍵通知メッセージを受信した上記局側装置が該暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更して送信した暗号鍵確認メッセージ
を受信した場合、
その後上記、局側装置から送信されるデータを上記暗号鍵通知用プリアンブルに格納した暗号鍵により復号するよう構成された
ことを特徴とする請求項１４に記載の加入者側装置。 - 上記暗号鍵通知用プリアンブルは、
該プリアンブルが暗号鍵通知用プリアンブルであることを示す暗号鍵通知ビットを備えた
ことを特徴とする請求項１４に記載の加入者側装置。 - 上記暗号鍵確認用プリアンブルは、
該プリアンブルが暗号鍵確認用プリアンブルであることを示す暗号鍵確認ビットを備えた
ことを特徴とする請求項１５に記載の加入者側装置。 - 物理的に独立な物理加入者側装置上に１または複数定義された論理的に独立な論理加入者側装置の１つであり、
上記暗号鍵確認用プリアンブルには、
上記暗号鍵を上記１つの論理加入者側装置との通信のみに適用するか、または該暗号鍵を上記１つの論理加入者側装置が定義された物理加入者側装置に含まれる論理加入者側装置すべてとの通信に適用するのかを識別する暗号鍵変更単位情報が含まれる
ことを特徴とする請求項１４に記載の加入者側装置。 - 局側装置と接続され所定の通信条件で通信を行う加入者側装置であり、
上記局側装置が送信した登録要否を問う登録問合せメッセージに対応して当該加入者側送信装置が提案する提案通信条件を含む登録要求メッセージ送信し、
該登録要求メッセージの受信を確認するために上記局側装置が送信する登録応答メッセージの、上記提案通信条件の内該局側装置が同意する通信条件を格納する許諾通信条件格納領域と、拒絶する通信条件を格納する拒絶通信条件格納領域と
を参照して以後登録を続行するか否かを決定する
ことを特徴とする加入者側装置。 - 請求項６に記載の局側装置と、請求項１４に記載の加入者側装置
とを備えたことを特徴とするポイント・マルチポイント通信システム。 - 請求項１０に記載の局側装置と、請求項１８に記載の加入者側装置
とを備えた
ことを特徴とするポイント・マルチポイント通信システム。 - 請求項１３に記載の局側装置と請求項１９に記載の加入者側装置とを備えた
ことを特徴とするポイント・マルチポイント通信システム。 - 複数の加入者側装置と、該加入者側層装置と接続され登録された加入者側装置とデータ通信を行う局側装置とを備えたポイント・マルチポイント通信システムにおけるポイント・マルチポイント通信方法であって、
下記ステップを含むことを特徴とするポイント・マルチポイント通信方法。
（１）局側装置が加入者側装置に登録要否を問う登録問合わせメッセージを送信する登録問合わせステップ；
（２）上記加入者側装置が上記登録問合わせメッセージに対応して登録要求メッセージを送信する登録要求ステップ；
（３）上記局側装置が上記登録要求メッセージの受信を確認するために上記加入者側装置に送信する登録応答メッセージに、該加入者側装置が上記局側装置に対して送信を行うことを許可する送信許可情報を含んで送信する送信許可ステップ。 - 複数の加入者側装置と、該加入者側層装置と接続され登録された加入者側装置とが、暗号化されたデータをフレームに格納して通信を行うポイント・マルチポイント通信システムにおけるポイント・マルチポイント通信方法であって、
下記ステップを含むことを特徴とするポイント・マルチポイント通信方法。
（１）上記加入者側装置が、上記局側装置から上記加入者側装置までの区間以外の通信区間においては上記フレームを読み出す際の同期確保用に設定されるプリアンブル部を上記データを暗号化するための暗号鍵を格納した暗号鍵通知用プリアンブルに置換し、少なくとも該暗号鍵通知用プリアンブルを含む暗号鍵通知メッセージを上記局側装置に送信する暗号鍵通知ステップ；
（２）上記局側装置が、上記暗号鍵通知メッセージを受信し、該暗号鍵通知メッセージの暗号鍵通知用プリアンブルを上記暗号鍵の受信を確認する暗号鍵確認用プリアンブルに変更し、少なくとも該暗号鍵確認用プリアンブルを含む暗号鍵確認メッセージを上記加入者側装置に送信する暗号鍵確認ステップ。
Priority Applications (1)
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| JP2002346712A JP2004180183A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | 局側装置、加入者側装置、ポイント・マルチポイント通信システム及びポイント・マルチポイント通信方法 |
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- 2002-11-29 JP JP2002346712A patent/JP2004180183A/ja active Pending
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