JP2007124095A - パケット通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】必要とする帯域が少なく、帯域の使用効率を向上させることが可能なパケット通信システムを提供すること。
【解決手段】局側通信装置１５から複数の端末側通信装置１１〜１４へパケットを転送するためにマルチキャスト通信パケットを用い、逆に複数の端末側通信装置１１〜１４から１個の局側通信装置１５へパケットを転送するためにユニキャスト通信パケットを用いるようにした。１６，１７は第一，二のレイヤ２スイッチ、１８〜２１はＴＤＭ回線あるいはアナログ回線、２２はＴＤＭ回線である。この構成により、「端末側通信装置の台数に比例した大きな伝送帯域を必要とし、帯域の使用効率が悪い」という従来の問題点を解決することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明はパケット通信システム技術に係り、特に、複数の端末側通信装置が１つの局側通信装置とパケット通信を行うネットワークで接続されたパケット通信システムにおいて、同期通信を行う技術に関するものである。

ＴＤＭ（Time Division Multiplexing：時分割多重）通信をパケットネットワーク上で転送する従来の技術について、非特許文献１および非特許文献２で提案されている。

この従来の技術は、ＩＰ（Internet Protocol），ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）あるいはIEEE802.3に規定されたイーサネット（登録商標）といった非同期のパケットネットワークで、ＴＤＭのデータを転送する方法である。

しかし、従来の技術は、図７に示すように、２台の装置（第一の従来の通信装置１１１と第二の従来の通信装置１１２）がパケットネットワーク１１３を介して同期通信を行うシステム構成に適用される技術である。このため、第一の従来の通信装置１１１と第二の従来の通信装置１１２は、お互いのＩＰアドレスをあて先としたＩＰパケットを用いて相互にユニキャスト通信を行うものであった。同図において、１１４と１１５は、それぞれ第一の従来の通信装置１１１と第二の従来の通信装置１１２に接続されているＴＤＭ回線である。

このため、例えば図８に示すように、１台の従来の通信装置（第三の従来の通信装置１２３）が２台の従来の通信装置（第一の従来の通信装置１２１と第二の従来の通信装置１２２）と対向して接続される場合、例えば、第一の従来の通信装置１２１に収容されている第一のＴＤＭ回線１２５が、第三の従来の通信装置１２３に収容されている第四のＴＤＭ回線１２８に接続され、第二の従来の通信装置１２２に収容されている第二のＴＤＭ回線１２６および第三のＴＤＭ回線１２７が、第三の従来の通信装置１２３に収容されている第五のＴＤＭ回線１２９および第六のＴＤＭ回線１３０に接続されるような場合には、第三の従来の通信装置１２３は、第四のＴＤＭ回線１２８から受信したデータを、第一の従来の通信装置１２１をあて先としたＩＰパケットに搭載し、第五のＴＤＭ回線１２９および第六のＴＤＭ回線１３０から受信したデータを、第二の従来の通信装置１２２をあて先としたＩＰパケットに搭載して送信する必要があった。

このように従来の技術では、ユニキャスト通信を利用しているために、１台の従来の通信装置が複数の従来の通信装置と接続される場合、それぞれをあて先とした複数のパケットを用いて個々に転送する必要があった。このためパケット転送の効率が悪いという問題があった。

例えば図８に示す構成において、８ｋHzといった周期でＴＤＭデータをイーサネット（登録商標）のパケットに搭載して転送する場合について説明を行う。それぞれのＴＤＭ回線が６４kb/sの伝送容量を有していた場合は、各ＴＤＭ回線から８kHzごとに受信するデータ量は８bit（＝１byte）となる。

イーサネット（登録商標）の最短パケット長は６４byteであることから、従来の技術では、８kHz周期で、第三の従来の通信装置１２３から第一の従来の通信装置１２１にあてて、１byteのＴＤＭデータを搭載した６４byteのイーサネット（登録商標）パケットが転送され、同様に、８kHz周期で、第三の従来の通信装置１２３から第二の従来の通信装置１２２にあてて、２byteのＴＤＭデータを搭載した６４byteのイーサネット（登録商標）パケットが転送されることとなる。このため、６４kb/sの伝送容量を持つＴＤＭ回線３回線分のデータをイーサネット（登録商標）上で転送するために、約８.２Mb/s（＝8kHz × 64byte × 2パケット）の伝送容量がイーサネット（登録商標）上で消費されることになる。

ここでは、１台の従来の通信装置（第三の従来の通信装置１２３）が２台の従来の通信装置（第一の従来の通信装置１２１／第二の従来の通信装置１２２）と対向している場合について例示したが、一般的に１：Ｎで対向している場合、Ｎに比例してパケットネットワーク上での消費帯域が増加する。このように従来の技術では、１：Ｎの接続形態でパケットネットワーク上でＴＤＭ通信を転送する場合に、非常に大きな帯域を必要とし、帯域の使用効率が非常に悪いという課題がある。

特に、通信事業者が提供するサービスにおいては、１台の局側通信装置が、パケットネットワークを介して複数台の端末側通信装置と対向して接続されるため、上記説明したような帯域の利用効率が悪いという課題があった。

S. Bryant他，「Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge (PWE3) Architecture」，IETF RFC3985，2005年3月検索、インターネット＜URL：ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc3916.txt＞ Y(J) Stein他，「TDM over IP」，IETF Internet-draft draft-ietf-pwe3-tdmoip-04.txt，2005年2月検索、インターネット＜URL：http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-pwe3-tdmoip-04.txt＞

上述したように、従来の技術では、１：Ｎに接続されたパケット通信システム上で、１個の局側通信装置から複数（Ｎ個）の端末側通信装置へ同期通信データを転送するために、端末側通信装置の台数に比例した大きな伝送帯域を必要とし、帯域の使用効率が悪いという課題があった。

そこで本発明は、上記の如き課題を解決し、必要とする帯域が少なく、帯域の使用効率を向上させることが可能なパケット通信システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、局側通信装置から複数の端末側通信装置へパケットを転送するためにマルチキャスト通信パケットを用い、逆に複数の端末側通信装置から１個の局側通信装置へパケットを転送するためにはユニキャスト通信パケットを用いるようにしたものである。これにより、端末側通信装置の台数に比例した大きな伝送帯域を必要とし、帯域の使用効率が悪いという従来の問題点を解決することが可能になる。

以下、本発明の請求項毎の構成を記す。
ａ）請求項１記載の発明は、複数の端末側通信装置と１つの局側通信装置がパケット通信を行うネットワークを介して接続されており、かつ前記ネットワークは、特定の１台の通信装置をあて先としたユニキャスト通信と、全てあるいは特定の条件を満たす複数の通信装置をあて先としたマルチキャスト通信が可能であり、前記端末側通信装置と前記局側通信装置が定期的にパケットの送受信を行い、クロック同期のとれた通信を前記端末側通信装置と前記局側通信装置間で行うパケット通信システムであって、前記局側通信装置は、前記マルチキャスト通信のパケットの宛先となる複数の前記端末側通信装置それぞれに転送する通信データを定期的に作成し、前記作成した通信データを用いてマルチキャスト通信のパケットを定期的に作成し、前記マルチキャスト通信のパケットを定期的に前記ネットワークに送信するものであり、前記マルチキャスト通信のパケットを受信した前記端末側通信装置は、前記マルチキャスト通信のパケットから自端末側通信装置に宛てられた通信データを取り出して受信するものであることを特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、前記ネットワークが、イーサネット（登録商標）、ＩＰネットワーク、ＰＯＮ（Passive Optical Network）のいずれかであることを特徴としている。

ｂ）請求項３記載の発明は、請求項１または２において、前記端末側通信装置は、１つまたは複数の端末と接続され、該複数の端末から受信した信号から通信データを定期的に作成し、該作成した通信データを用いて、前記局側通信装置を宛先とした前記ユニキャスト通信のパケットを定期的に作成し、該ユニキャスト通信のパケットを定期的に前記ネットワークに送信するものであることを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項３において、前記複数の端末は、ＴＤＭ通信を行う端末あるいはアナログ端末であることを特徴としている。

ｃ）請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記端末側通信装置は、前記受信したマルチキャスト通信パケットの到着時間をもとにクロックを発生し、前記局側通信装置と同期をとるものであることを特徴としている。

本発明は、上記の如き構成のパケット通信システムを用いることにより、帯域を効率的に利用することが可能になる。また本発明によれば、パケットネットワーク上におけるＴＤＭ転送のためのクロック再生を行うことも可能となる。

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。

＜実施例１＞イーサネット（登録商標）ネットワーク
図１は、本発明に係るパケット通信システムの第一の実施例を示す図である。
本実施例では、１台の局側通信装置１５（例えば局の交換機に接続）とＮ台の端末側通信装置１１，・・，１２，１３，・・，１４（例えば各家庭などに設置）が、IEEE802.3規定のイーサネット（登録商標）のネットワークで接続されている。

本実施例では、説明を簡単にするために２台のレイヤ２スイッチ（第一のレイヤ２スイッチ１６／第二のレイヤ２スイッチ１７）で構成されたイーサネット（登録商標）のネットワークを例にして説明を行うが、以下の説明より明らかなように、レイヤ２スイッチの台数に依存しない。

図１に示すように、局側通信装置１５は第一のレイヤ２スイッチ１６に接続される１つのイーサネット（登録商標）のインタフェースと、少なくとも１つのＴＤＭ（Time Division Multiplexing：時分割多重）のインタフェース（ＴＤＭ回線２２）を有する。

また端末側通信装置１１，・・，１２，１３，・・，１４の各々は、レイヤ２スイッチに接続される１つのイーサネット（登録商標）のインタフェースと、少なくとも１つのＴＤＭのインタフェースあるいはアナログのインタフェース（１８〜２１）を有する。

ＴＤＭのインタフェース（ＴＤＭ回線）には例えばＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）などのＴＤＭ通信を行う端末（図示せず）が接続され、アナログのインタフェース（アナログ回線）には例えばアナログ電話機などの端末（図示せず）が接続され、端末側通信装置１１，・・，１２，１３，・・，１４においてアナログ信号がＴＤＭ通信の信号に変換される。

局側通信装置１５のＴＤＭインタフェース（ＴＤＭ回線２２）には、端末側通信装置１５のＴＤＭ通信の信号がＴＤＭにより多重され、例えば交換機に接続される。

本実施例において、局側通信装置１５と端末側通信装置１１，・・，１２，１３，・・，１４はイーサネット（登録商標）のインタフェースを介してレイヤ２スイッチ１６，１７で接続されている。

イーサネット（登録商標）は、通信装置固有のＭＡＣアドレスを宛先とするユニキャスト通信と、接続された全てあるいは特定の条件を満たす複数の通信装置が受信するように定められたマルチキャストアドレスを宛先とするマルチキャスト通信が定義されている。

またマルチキャスト通信の特殊な形態として、全ての通信装置が受信するように定められたブロードキャストアドレスを宛先とするブロードキャスト通信がある。本発明の実施例では、以下の説明により明らかなように、マルチキャストとブロードキャストによる差異はないため、ここでは、これらを総称して単に“マルチキャスト”と呼び、以下の説明を行う。

また、ここでは、端末側通信装置１１，・・，１２，１３，・・，１４で送受信するＴＤＭデータを６４kb/sとし、８kHzでクロック同期を行う場合について説明する。ここでは、局側通信装置１５から端末側通信装置１１，・・，１２，１３，・・，１４への通信について説明を行う。

図９は、非特許文献１に記載の従来の技術に係るパケットフォーマットを示す図であり、パケットを特定の通信装置へ転送するためのパケットヘッダ１４１、パケットにＴＤＭ通信データを載せるためのＣＥＳｏＰＳＮ（Circuit Emulation over Packet Switched Networks）のヘッダ１４２、運ぶべきＴＤＭ通信データ１４３、パケット長を調整するためのパディングデータ１４４から構成される。従来の技術においては、パケットヘッダ部１４１に記載された宛先アドレスは特定の端末側通信装置の固有ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスである。

８kHzでのクロック同期を行うためには、局側通信装置は図９に示すパケットを１秒間に８０００回の周期で端末側通信装置へ送信する。この場合、６４kb/sのデータ量を送信するためには、図９に示すパケットのＴＤＭ通信データ１４３は１byteであり、パディングデータ１４４を付与することにより、最短パケット長である６４byteのパケットとなっている。

図２は、本発明に係るパケットフォーマットを示す図である。パケットを複数の通信装置へマルチキャスト転送するためのイーサネット（登録商標）ヘッダ２３、パケットにＴＤＭ通信データを載せるためのＣＥＳｏＰＳＮのヘッダ２４、運ぶべきＴＤＭ通信データ２５〜２７、パケット長を調整するためのパディングデータ２８から構成される。

本発明おいては、イーサネット（登録商標）ヘッダ２３に記載された宛先アドレスはマルチキャストアドレスである。また、ＴＤＭ通信データはＮ台の端末側通信装置に転送すべきＴＤＭ通信データであるために、図２に示すように第一の端末側通信装置あてのＴＤＭ通信データ２５、第二の端末側通信装置あてのＴＤＭ通信データ２６、・・・・、第Ｎの端末側通信装置あてのＴＤＭ通信データ２７と順番に並んでいる。ここでは、前述のとおり各ＴＤＭ通信データが１byteであるために、ＴＤＭ通信データは全部でＮ byteのデータとなる。

ここで、図１に示す本発明の第一の実施例の構成の場合、局側通信装置１５は、図２に示すマルチキャストパケットを１秒間に８０００回の周期で送信する。さらに、このマルチキャストパケットを受信した第一のレイヤ２スイッチ１６は、該第一のレイヤ２スイッチ１６に接続された端末側通信装置１１〜１２および第二のレイヤ２スイッチ１７に本マルチキャストパケットを転送する。さらに、このマルチキャストパケットを受信した第二のレイヤ２スイッチ１７は、該第二のレイヤ２スイッチ１７に接続された端末側通信装置１３〜１４に本マルチキャストを転送する。

このマルチキャストパケットを受信した端末側通信装置１１〜１４は、マルチキャストパケットのＴＤＭ通信データ部分より、自端末側通信装置が受信すべきＴＤＭ通信データを抜き出し、該抜き出したＴＤＭ通信データをＴＤＭインタフェース（ＴＤＭ回線）に出力する。また、マルチキャストパケットは８kHzの周期でそれぞれの端末側通信装置に到着するために、各端末側通信装置１１〜１４においてマルチキャストパケットの到着時刻を基にクロックを再生することが可能である。

ここで、例えば前記マルチキャストパケットのパケット長が６４byteであった場合には、図１に示す全てのリンクにおいて、必要とする帯域は約４Mb/s（＝64byte × 8kHz）となる。これに対し、従来の技術では、図９に示すユニキャストパケットにより各端末側通信装置と通信を行うために、局側通信装置と第一のレイヤ２スイッチとの間のリンクは、約４Ｎ Mb/sの帯域を必要とし、本発明のパケット通信システムが必要とする帯域のＮ倍の帯域を必要とする。

また、端末側通信装置においては、接続された１台あるいは複数台の端末から受信した同期信号から、前記再生したクロックを用いて定期的にデータを抽出する。本実施例では８kHzの周期でデータを抽出し、パケットに搭載し、局側通信装置へ送信する。端末側通信装置から局側通信装置へ送信される前記パケットは、局側通信装置をあて先としたユニキャスト通信である。これは、本パケットは局側通信装置に届けばよく、他の端末側通信装置に届く必要がないからである。

このような動作を行う事により、本発明のパケット通信システムにおいては、必要とする帯域が少なく、効率的に帯域を使用することが可能である。

＜実施例２＞ＩＰネットワーク
上記第一の実施例では、イーサネット（登録商標）のネットワーク上でマルチキャストパケットを用いる場合について説明を行った。しかし、本発明のパケット通信システムはイーサネット（登録商標）に限るものではなく、ＩＰネットワーク上でも実現することができる。

図３は、本発明のパケット通信システムの第二の実施の例を示す図である。本実施例において、第一の実施例と同様の構成であり、１台の局側通信装置３５とＮ台の端末側通信装置３１〜３４が、２台のルータ（第一のルータ３６，第二のルータ３７）により接続されている。

図４は、本発明に係る第二の実施例におけるマルチキャストパケットフォーマットを示す図である。

同図に示すように、パケットはＩＰマルチキャストパケットであり、パケットを複数の通信装置へマルチキャスト転送するためのＩＰヘッダ４３、ＩＰパケットにＴＤＭ通信データを載せるためのＣＥＳｏＰＳＮのヘッダ４４、運ぶべきＴＤＭ通信データ４５〜４７、パケット長を調整するためのパディングデータ４８から構成される。

本発明おいては、ＩＰヘッダ４３に記載された宛先アドレスはマルチキャストアドレスである。また、ＴＤＭ通信データはＮ台の端末側通信装置に転送すべきＴＤＭ通信データであるために、図４に示すように第一の端末側通信装置あてのＴＤＭ通信データ４５、第二の端末側通信装置あてのＴＤＭ通信データ４６、・・・・、第Ｎの端末側通信装置あてのＴＤＭ通信データ４７と順番に並んでいる。ここでは、前述のとおり各ＴＤＭ通信データが１byteであるために、ＴＤＭ通信データ４５〜４７全部でＮ byteのデータとなる。

このようなＩＰマルチキャストパケットを、局側通信装置３５が定期的に送信し、ルータ３６，３７がこのＩＰマルチキャストパケットを第一の実施例のレイヤ２スイッチ１６，１７（図１参照）と同様に転送する。

また、定期的に局側通信装置３５から送信されるＩＰマルチキャストパケットを用いて、各端末側通信装置３１〜３４においてクロックを再生することが可能となる。

さらに、端末側通信装置３１〜３４においては、接続された１台あるいは複数台の端末から受信した同期信号から、前記再生したクロックを用いて定期的にデータを抽出する。本実施例では８kHzの周期でデータを抽出し、パケットに搭載し、局側通信装置３５へ送信する。

端末側通信装置３１〜３４から局側通信装置３５へ送信される前記パケットは、局側通信装置３５をあて先としたＩＰユニキャスト通信である。これは、本パケットは局側通信装置３５に届けばよく、他の端末側通信装置に届く必要がないからである。

このような動作をすることにより、第一の実施例と同様に、本発明のパケット通信システムにおいては、必要とする帯域が少なく、効率的に帯域を使用することが可能である。

なお、ここではパケットヘッダとしてＩＰヘッダの場合を説明したが、ＩＰヘッダとＣＥＳｏＰＳＮヘッダの間にＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダやＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）ヘッダがあってもよい。

＜実施例３＞ＰＯＮ型システム
図５は、本発明に係るパケット通信システムをＰＯＮ（Passive Optical Network）の形態で使用した第三の実施例を示す図である。

本実施例では、同図に示すように、１台の局側通信装置５２とＮ台の端末側通信装置５０〜５１が、IEEE802.3ah規定のＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標）-Passive Optical Network）を介して接続されている。すなわち、局側通信装置５２は１台のＯＬＴ（Optical Line Terminal）５３と接続され、ＯＬＴ５３とＮ台のＯＮＵ（Optical Network Unit）１〜Ｎ（５４〜５５）は多対１に分岐結合する光ファイバで接続され、各ＯＮＵ５４〜５５に端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）が接続される構成である。

ここでは、局側通信装置５２とＯＬＴ５３の間およびＯＮＵ１〜Ｎ（５４〜５５）と端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）との間のインタフェースはIEEE802.3規定のイーサネット（登録商標）インタフェースであるとする。

また、局側通信装置５２および端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）はＴＤＭのインタフェース（ＴＤＭ回線５８および５６，５７）を有し、イーサネット（登録商標）パケット通信を用いてＴＤＭのデータを局側通信装置５２と端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）の間で転送を行う構成である。

ここで、局側通信装置５２は、イーサネット（登録商標）のマルチキャストパケットを定期的にＯＬＴ５３側に送信する。パケットのフォーマットは本発明の第一の実施例で示した図２と同様である。ここでは８kHzの周期で送信するものとする。このマルチキャストパケットは、あて先ＭＡＣアドレスをマルチキャストとし、送信元ＭＡＣアドレスを局側通信装置５２のＭＡＣアドレスとする。

このマルチキャストパケットを受信したＯＬＴ５３は、全てのＯＮＵ１〜Ｎ（５４〜５５）が受信可能な論理リンクを用いて前記マルチキャストパケットを転送する。このような動作を行うことにより、前記マルチキャストパケットは接続されているＮ台のＯＮＵ１〜Ｎ（５４〜５５）全てで受信されることとなる。

前記マルチキャストパケットを受信したＯＮＵ１〜Ｎ（５４〜５５）は、イーサネット（登録商標）インタフェースを介して、それぞれ端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）に転送する。端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）は前記マルチキャストパケットを受信し、その到着タイミングからクロックを再生する。

本実施例では、転送にかかわる処理の時間揺らぎを除き、ほぼ８kHzの周期で前記マルチキャストパケットが端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）に到着することになるため、端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）で８kHzのクロックを再生することが可能である。

また、前記従来の技術と異なり、マルチキャストパケットを用いているために、必要とする帯域は、ＯＮＵの台数によらず約４Mb/s（=64byte × 8kHz）である。従来の技術が端末側伝送装置３２台に対して１３１Mb/sの伝送帯域を必要としたことと比較し、帯域を効率的に使用可能である。

また、端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）の各々は、接続された１台あるいは複数台の端末から受信した同期信号から、前記再生したクロックを用いて定期的にデータを抽出する。本実施例では８kHzの周期でデータを抽出し、パケットに搭載し、局側通信装置５２へ送信する。端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）から局側通信装置５２へ送信される前記パケットは、局側通信装置５２のＭＡＣアドレスをあて先としたユニキャスト通信である。これは、本パケットは局側通信装置５２に届けばよく、他の端末側通信装置に届く必要がないからである。

なお、ここでは、ＧＥ−ＰＯＮを例に説明したが、上記説明より明らかなように、局側通信装置５２と端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）を接続するパケットネットワークはＧＥ−ＰＯＮに限らない。局側通信装置５２と端末側通信装置１〜Ｎ（５０〜５１）を接続するパケットネットワークは、ＩＴＵ−Ｔ規定のB−ＰＯＮ、G−ＰＯＮを用いた光アクセス網、イーサネット（登録商標）スイッチやメディアコンバータで構成されたイーサネット（登録商標）網、あるいは、ルータやスイッチで構成されたＩＰ網であってもよい。

本実施例では、このような動作をすることにより、第一、第二の実施例と同様に、必要とする帯域がすくなく、効率的に帯域を使用することが可能である。

＜実施例４＞一体型システム
図６は、本発明に係るパケット通信システムの第四の実施例を示す図である。
本実施例では、同図に示すように、局側通信装置７２がＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標）-Passive Optical Network）のＯＬＴ（Optical Line Terminal）機能を有し、端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）がＧＥ−ＰＯＮのＯＮＵ（Optical Network Unit）の機能を有する場合について説明する。

本実施例では、１台の局側通信装置７２がＮ台の端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）が、IEEE802.3ah規定のＧＥ−ＰＯＮインタフェースを介して接続されている。また、局側通信装置７２はさらにイーサネット（登録商標）インタフェース７７およびＴＤＭのインタフェース（ＴＤＭ回線）７８を有し、端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）はさらにイーサネット（登録商標）インタフェース７３，７５およびＴＤＭのインタフェース（ＴＤＭ回線）７４，７６を有するものとする。

ここで、局側通信装置７２は、第一の実施例と同様にイーサネット（登録商標）のマルチキャストパケットを定期的にＰＯＮ区間に送信する。ここでは８kHzの周期で送信するものとする。このマルチキャストパケットは、あて先ＭＡＣアドレスをマルチキャストとし、送信元ＭＡＣアドレスを局側通信装置７２のＭＡＣアドレスとし、全ての端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）が受信可能な論理リンクを用いて前記マルチキャストパケットを転送する。このような動作を行うことにより、前記マルチキャストパケットは接続されているＮ台の端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）全てで受信されることとなる。

前記マルチキャストパケットを受信した端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）はその到着タイミングからクロックを再生する。本実施例では、クロック転送用の前記マルチキャストパケットと通常のイーサネット（登録商標）通信のパケットとがＰＯＮ区間で混在することになる。

この混在により時間揺らぎが発生すると、端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）でのクロックの再生精度が低下することから、局側通信装置７２は、クロック転送用の前記マルチキャストパケットを通常のイーサネット（登録商標）通信のパケットより優先して転送する機能を有する。

このようにすることにより、転送にかかわる処理の時間揺らぎを除き、ほぼ８kHzの周期で前記マルチキャストパケットが端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）に到着することになるため、端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）で８kHzのクロックを再生することが可能である。

また、端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）においては、接続された１台あるいは複数台の端末（図示せず）から受信した同期信号から、前記再生したクロックを用いて定期的にデータを抽出する。本実施例では８kHzの周期でデータを抽出し、パケットに搭載し、局側通信装置７２へ送信する。端末側通信装置１〜Ｎ（７０〜７１）から局側通信装置７２へ送信される前記パケットは、局側通信装置７２のＭＡＣアドレスをあて先としたユニキャスト通信である。これは、本パケットは局側通信装置７２に届けばよく、他の端末側通信装置に届く必要がないからである。

このような動作をすることにより、第一、第二、第三の実施例と同様に、本発明のパケット通信システムにおいては、必要とする帯域が少なく、効率的に帯域を使用することが可能である。

本発明に係るパケット通信システムの第一の実施の例を示す図である。 本発明に係るパケットフォーマットを示す図である。 本発明に係るパケット通信システムの第二の実施の例を示す図である。 本発明に係る第二の実施例におけるマルチキャストパケットフォーマットを示す図である。 本発明に係るパケット通信システムをＰＯＮ（Passive Optical Network）の形態で使用した第三の実施例を示す図である。 本発明に係るパケット通信システムの第四の実施例を示す図である。 ２台の装置がパケットネットワークを介して同期通信を行う従来のシステム構成を説明するための図である。 １台の通信装置が２台の通信装置と対向して接続される場合の従来のシステム構成を説明するための図である。 従来の技術に係るパケットフォーマットを示す図である。

符号の説明

１１〜１４，３１〜３４，５０〜５１，７０〜７１：端末側通信装置
１５，３５，５２，７２：局側通信装置
１６：第一のレイヤ２スイッチ
１７：第二のレイヤ２スイッチ
１８〜２１，３８〜４１，５６〜５７，７４，７６：ＴＤＭ回線あるいはアナログ回線
２２，４２，５８，７８：ＴＤＭ回線
２３：イーサネット（登録商標）ヘッダ
２４，４４：ＣＥＳｏＰＳＮヘッダ
２５〜２７，４５〜４７：第一〜Ｎの端末側通信装置あてのＴＤＭ通信データ
２８，４８：バディングデータ
３６：第一のルータ
３７：第二のルータ
４３：ＩＰヘッダ
５３：ＯＬＴ（Optical Line Terminal）
５４〜５５：ＯＮＵ（Optical Network Unit）
５９〜６１，７３，７５，７７：イーサネット（登録商標）インタフェース
１１１，１２１：第一の従来の通信装置
１１２，１２２：第二の従来の通信装置
１１３，１２４：パケットネットワーク
１１４，１１５：ＴＤＭ回線
１２３：第三の従来の通信装置
１２５〜１３０：第一〜六のＴＤＭ回線
１４１：パケットヘッダ
１４２：ＣＥＳｏＰＳＮヘッダ
１４３：ＴＤＭ通信データ
１４４：バディングデータ

Claims (5)

1. 複数の端末側通信装置と１つの局側通信装置がパケット通信を行うネットワークを介して接続されており、かつ前記ネットワークは、特定の１台の通信装置をあて先としたユニキャスト通信と、全てあるいは特定の条件を満たす複数の通信装置をあて先としたマルチキャスト通信が可能であり、前記端末側通信装置と前記局側通信装置が定期的にパケットの送受信を行い、クロック同期のとれた通信を前記端末側通信装置と前記局側通信装置間で行うパケット通信システムであって、
   前記局側通信装置は、前記マルチキャスト通信のパケットの宛先となる複数の前記端末側通信装置それぞれに転送する通信データを定期的に作成し、前記作成した通信データを用いてマルチキャスト通信のパケットを定期的に作成し、前記マルチキャスト通信のパケットを定期的に前記ネットワークに送信するものであり、
   前記マルチキャスト通信のパケットを受信した前記端末側通信装置は、前記マルチキャスト通信のパケットから自端末側通信装置に宛てられた通信データを取り出して受信するものであることを特徴とするパケット通信システム。
2. 請求項１に記載のパケット通信システムであって、
   前記ネットワークは、イーサネット（登録商標）、ＩＰネットワーク、ＰＯＮ（Passive Optical Network）のいずれかであることを特徴とするパケット通信システム。
3. 請求項１または２に記載のパケット通信システムであって、
   前記端末側通信装置は、１つまたは複数の端末と接続され、該複数の端末から受信した信号から通信データを定期的に作成し、該作成した通信データを用いて、前記局側通信装置を宛先とした前記ユニキャスト通信のパケットを定期的に作成し、該ユニキャスト通信のパケットを定期的に前記ネットワークに送信するものであることを特徴とするパケット通信システム。
4. 請求項３に記載のパケット通信システムであって、
   前記複数の端末は、ＴＤＭ通信を行う端末あるいはアナログ端末であることを特徴とするパケット通信システム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のパケット通信システムシステムであって、
   前記端末側通信装置は、前記受信したマルチキャスト通信パケットの到着時間をもとにクロックを発生し、前記局側通信装置と同期をとるものであることを特徴とするパケット通信システム。

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