以下に、本発明における通信システム、局側通信装置、および加入者終端装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1〜図12を参照してこの発明の実施の形態1を説明する。図1は、この発明におけるPON(Passive Optical Network)による通信システムの実施の形態1の構成の一例を示す図である。図1において、通信システムは、局側通信装置1と、端末装置8−1,8−2を収容するマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2と、端末装置8−3,8−4を収容する非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2とを備えており、局側通信装置1はネットワーク7に接続するとともに、光分岐部5によってファイバ6−1〜6−4に分岐される光ファイバ4を介してマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2と接続されている。
なお、図1においては、マルチキャスト対応加入者終端装置、および非マルチキャスト対応加入者終端装置をそれぞれ2台ずつとしたが、各加入者終端装置の台数はこれに限るものではない。
図2および図3を用いて、通信システムが扱うフレームについて説明する。図2は、ネットワーク7と局側通信装置1との間と、局側通信装置1からマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2との間で用いられるフレームの一例を示す図である。図2に示したフレームは、IEEE802.1Qにて規定されるVLANタグ付きのイーサネット(登録商標)フレーム(以下、タグ付きL2フレームという)であり、タイミング設定のため情報が設定されるプリアンブルフィールド90と、当該フレームの宛先のMACアドレスが設定される宛先MACアドレスフィールド91と、当該フレームの送信元のMACアドレスが設定される送信元MACアドレスフィールド92と、当該フレームがVLANタグヘッダを含むか否かの情報が設定されるTPID(Tag Protocol Identifier)フィールド93と、優先情報が設定されるユーザプライオリティフィールド941(図2では「P」で示している)、CFI(Canonical Format Identifier)フィールド942(図2では「C」で示している)、およびVLAN(Virtual Local Area Network)を識別するための識別子(VID)が登録されるVLAN−IDフィールド943を有するTCIフィールド94と、当該フレームの長さおよびタイプが設定される長さ/タイプフィールド95と、ユーザデータおよびLCCが設定されるデータ/LCCフィールド96とで構成される。
PONシステムでは、下り方向通信(ネットワーク7からマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2方向への通信)の場合、宛先MACアドレスフィールド91、送信元MACアドレスフィールド92、TPIDフィールド93、TCIフィールド94、長さ/タイプフィールド95、およびデータ/LCCフィールド96に同一の値が設定され、プリアンブルフィールド90内にマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2を識別するための識別子であるLLID(Logical Link Identifier)値が設定される。
図3は、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2と端末装置8−1〜8−4との間で用いられるフレームの一例を示す図である。図3に示したフレームは、一般的なL2フレームであり、タイミング設定のため情報が設定されるプリアンブルフィールド90と、当該フレームの宛先のMACアドレスが設定される宛先MACアドレスフィールド91と、当該フレームの送信元のMACアドレスが設定される送信元MACアドレスフィールド92と、当該フレームの長さおよびタイプが設定される長さ/タイプフィールド95と、ユーザデータおよびLCCが設定されるデータ/LCCフィールド96とで構成される。すなわち、L2フレームは、先の図2に示したタグ付きL2フレームからTPIDフィールド93およびTCIフィールド94が削除されている。
局側通信装置1は、ネットワーク7から受信したマルチキャスト、ユニキャスト、およびブロードキャストのタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に転送するとともに、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2からのタグ付きL2フレームをネットワーク7に転送する。
図4は、先の図1に示した局側通信装置1の下り方向通信に関する構成を示すブロック図である。図4において、局側通信装置1は、対応テーブル171を有するマルチキャスト登録部17、TPID設定部16、加入者側設定部18、VLANタグ認識部11、信号種別判定部12、TPID書換部13、VID書換部14、およびLLID付与部15を備えている。
マルチキャスト登録部17は、IGMP(Internet Group Management Protocol)やMLD(Multicast Listener Discovery)などスヌープ機能を有し、図示しない上り方向通信(マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2からネットワーク7方向への通信)の転送処理を実行する送信処理部のフレームをスヌープして、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、のマルチキャストグループへの参加および離脱を検出する。
マルチキャスト登録部17は、マルチキャストグループへの参加を検出した場合、予め定められたVID値を当該マルチキャストグループに対応付けて対応テーブル171に登録する。また、マルチキャスト登録部17は、マルチキャストグループからの離脱を検出し、かつマルチキャストグループからの離脱により当該マルチキャストグループに参加するマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2が存在しなくなった場合、当該マルチキャストグループに対応付けられたVIDを対応テーブル171から削除する。
TPID設定部16は、システム管理者などによって外部から設定されるTPID値を格納する。加入者側設定部18aは、TPID設定部16に格納されたTPID値や、マルチキャスト登録部17の対応テーブル171に登録されたマルチキャストグループに対応付けられたVID値をマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2に送信する。
VLANタグ認識部11は、ネットワーク7から受信したフレームが、タグ付きL2フレームであるか否かを判定する。IEEE802.1Qでは、フレーム内にVLANタグを含む場合、先の図2に示したタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にTPID値として「0x8100」を設定することが規定されている。よって、VLANタグ認識部11は、TPIDフィールド93に「0x8100」が設定されている場合には当該フレームはタグ付きL2フレームであると判定し、TPIDフィールド93に「0x8100」が設定されていない場合には当該フレームはタグ付きL2フレームではないと判定する。
VLANタグ認識部11は、ネットワーク7から受信したフレームがタグ付きL2フレームである場合には、タグ付きL2フレームを信号種別判定部12に出力し、ネットワーク7から受信したフレームがタグ付きL2フレームではない場合には、受信したフレームを廃棄する。
信号種別判定部12は、VLANタグ認識部11から入力されたタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレス、およびマルチキャスト登録部17の対応テーブル171に基づいて、タグ付きL2フレームの信号種別を判定する。ここで信号種別とは、タグ付きL2フレームの種類を意味し、ユニキャストのタグ付きL2フレーム、ブロードキャストのタグ付きL2フレーム、およびマルチキャストのタグ付きL2フレームの何れか1つとなる。信号種別判定部12は、判定した信号種別を含む信号種別情報およびタグ付きL2フレームをTPID書換部13に出力する。
TPID書換部13は、信号種別情報に基づいてL2フレームのTPIDフィールド93にTPID値を設定する。TPID書換部13は、信号種別判定部12から入力された信号種別情報がマルチキャストであることを示す場合、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にTPID設定部16に格納されているTPID値を設定し、信号種別判定部12から入力された信号種別情報がマルチキャストではない(ユニキャストまたはブロードキャストである)ことを示す場合、TPIDフィールド93にディフォルトのTPID値を設定する。すなわち、TPID書換部13は、信号種別に応じてTPIDフィールド93のTPID値を書き換える。TPID書換部13は、TPID値を書き換えたタグ付きL2フレームおよび信号種別情報をVID書換部14に出力する。
VID書換部14は、信号種別情報およびマルチキャスト登録部17の対応テーブル171に基づいて、タグ付きL2フレームがマルチキャストのタグつきL2フレームである場合にはVLAN−IDフィールド943のVIDを書き換える。VID書換部14は、タグ付きL2フレームおよび信号種別情報をLLID付与部15に出力する。
LLID付与部15は、信号種別情報に基づいてタグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内の所定の位置にLLIDを設定する。具体的には、LLID付与部15は、信号種別情報がマルチキャストまたはブロードキャストを示す場合には同報配信用のLLIDを設定し、信号種別情報がユニキャストを示す場合にはタグ付きL2フレームの送信先となるマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、または非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−3を示す特定加入者終端装置用のLLIDを設定する。LLID付与部15は、LLIDを設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−3に送信する。
マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2は、局側通信装置1からのマルチキャスト、ユニキャスト、およびブロードキャストのタグ付きL2フレームからTPID93およびTCI94を削除したL2フレームを端末装置8−1,8−2に転送するとともに、端末装置8−1,8−2からのマルチキャスト、ユニキャスト、およびブロードキャストのL2フレームにTPID93およびTCI94を付加したタグ付きL2フレームを局側通信装置1に転送する。
先の図1に示したマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2は同一機能を備えている。図5に示したマルチキャスト対応加入者終端装置2−1の下り方向通信に関する構成を示すブロック図を参照して、マルチキャスト対応加入者終端装置の機能を説明する。
図5において、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1は、TPID設定部21、VID設定部22、LLID処理部23、VLANタグ認識部24、VID識別部25、優先制御処理部26、およびVLANタグ削除部27を備えている。
TPID設定部21は、局側通信装置1から受信したTPID値を格納する。VID設定部22は、局側通信装置1から受信したマルチキャストグループに対応付けられたVID値を格納する。
LLID処理部23は、局側通信装置1からのタグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDであるか否かを判定する。LLID処理部23は、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDであると判定した場合には、プリアンブルフィールド90を削除したタグ付きL2フレームをVLANタグ認識部24に出力する。LLID処理部23は、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDではないと判定した場合には、正当なタグ付きL2フレームではないと判断して受信したタグ付きL2フレームを廃棄する。
VLANタグ認識部24は、LLID処理部23から入力されたタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、TPID設定部21に格納されているTPID値またはディフォルトのTPID値であるか否かを判定する。VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、TPID設定部21に格納されているTPID値、またはディフォルトのTPID値であると判定した場合には、タグ付きL2フレームをVID識別部25に出力する。VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、TPID設定部21に格納されているTPID値、またはディフォルトのTPID値ではないと判定した場合には、正当なタグ付きL2フレームではないと判断してタグ付きL2フレームを廃棄する。
VID識別部25は、VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定されているVIDが、VID設定部22に格納されているVID値、またはシステム共通のVID値であるか否かを判定する。VID設定部22に格納されているVID値、またはシステム共通のVID値であると判定した場合には、タグ付きL2フレームを優先制御処理部26に出力する。VID識別部25は、VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定されているVIDが、VID設定部22に格納されているVID値、またはシステム共通のVID値ではないと判定した場合には、正当なタグ付きL2フレームではないと判断してタグ付きL2フレームを廃棄する。
優先制御処理部26は、VID識別部25から入力されたタグ付きL2フレームのユーザプライオリティフィールド941に設定されている優先情報に基づいて、送信していないタグ付きL2フレームの送信の優先度を判定し、優先度の高いタグ付きL2フレームから順にVLANタグ削除部27に出力する。
VLANタグ削除部27は、優先制御処理部26から入力されたタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93およびTCIフィールド94を削除して、先の図3に示したL2フレームを生成する。このときVLANタグ削除部27は、長さ/タイプフィールド95を再設定し、プリアンブルフィールド90には端末装置8−1に対するタイミング設定のため情報を設定する。VLANタグ削除部27は、生成したL2フレームを端末装置8−1に送信する。
非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、局側通信装置1からのユニキャスト、およびブロードキャストのタグ付きL2フレームからTPID93およびTCI94を削除したL2フレームを端末装置8−3,8−4に転送するとともに、端末装置8−3,8−4からのユニキャスト、およびブロードキャストのL2フレームにTPID93およびTCI94を付加したタグ付きL2フレームを局側通信装置1に転送する。
先の図1に示した非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は同一機能を備えている。図6に示した非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1の下り方向通信に関する構成を示すブロック図を参照して、非マルチキャスト対応加入者終端装置の機能を説明する。
図6において、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1は、LLID処理部31、VLANタグ認識部32、優先制御処理部33、およびVLANタグ削除部34を備えている。
LLID処理部31は、局側通信装置1からのタグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDであるか否かを判定する。LLID処理部23は、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDであると判定した場合には、プリアンブルフィールドを削除した受信フレームをVLANタグ認識部32に出力する。LLID処理部31は、受信フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDではないと判定した場合には、正当なタグ付きL2フレームではないと判断して受信したタグ付きL2フレームを廃棄する。
VLANタグ認識部32は、LLID処理部31から入力されたタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、予め定められたTPID値であるか否かを判定する。VLANタグ認識部32は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、予め定められたTPID値である場合にはタグ付きL2フレームを優先制御処理部33に出力する。VLANタグ認識部32は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、予め定められたTPID値ではないと判定した場合には、正当なタグ付きL2フレームではないと判断してタグ付きL2フレームを廃棄する。
優先制御処理部33は、VLANタグ認識部32から入力されたタグ付きL2フレームのユーザプライオリティフィールド941に設定されている優先情報に基づいて、送信していないタグ付きL2フレームの送信の優先度を判定し、優先度の高いタグ付きL2フレームから順にVLANタグ削除部34に出力する。
VLANタグ削除部34は、優先制御処理部33から入力されたタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93およびTCIフィールド94を削除して、先の図3に示したL2フレームを生成する。このときVLANタグ削除部34は、長さ/タイプフィールド95を再設定し、プリアンブルフィールド90には端末装置8−3に対するタイミング設定のため情報を設定する。VLANタグ削除部27は、生成したL2フレームを端末装置8−3に送信する。
つぎに、図1〜図12を参照してこの発明における通信システム、局側通信装置1、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2の実施の形態1の動作を説明する。
まず、局側通信装置1からマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2にTPID値およびVID値を設定する動作を説明する。システム管理者は、図示していない入力部、またはネットワーク7を介して局側通信装置1と通信可能な管理装置を用いて局側通信装置1のTPID設定部16にTPID値を、マルチキャスト登録部17にVID値を設定する。ここでは、TPID値として、IEEE802.1Qに規定されている「0x8100」とは異なる値をTPID値として設定する。
局側通信装置1のTPID設定部16は、設定されたTPID値を格納するとともに、TPID値を加入者側設定部18aに出力する。加入者側設定部18aは、TPID設定部16から入力されたTPID値を制御フレームを用いて自装置が収容するマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2のTPID設定部21は、局側通信装置1の加入者側設定部18aから送信されたTPID値を格納する。
一方、局側通信装置1のマルチキャスト登録部17は、設定されたVID値を格納する。マルチキャスト登録部17は、IGMPやMLDなどスヌープ機能によって上り方向通信の転送処理を実行する送信処理部のフレームをスヌープして、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、のマルチキャストグループへの参加を検出した場合、格納したVID値を当該マルチキャストグループに対応付けて対応テーブル171に登録とともに、格納したVID値およびマルチキャストグループ値の参加を要求したマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2を加入者側設定部18aに出力する。
局側通信装置1の加入者側設定部18aは、マルチキャスト登録部17から入力されたVID値を制御フレームを用いてマルチキャストへの参加を要求したマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2のVID設定部22は、局側通信装置1の加入者側設定部18aから送信されたVID値を格納する。
つぎに、図7のフローチャートを参照して局側通信装置1の下り方向通信の動作を説明する。ネットワーク7からフレームを受信すると、VLANタグ認識部11は、ネットワーク7から受信したフレームが、タグ付きL2フレームであるか否かを判定する(ステップS100,S101)。具体的には、VLANタグ認識部11は、先の図2に示したタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に「0x8100」が設定されている場合には受信したフレームがタグ付きL2フレームであると判定し、TPIDフィールド93に「0x8100」とは異なる値が設定されている場合には受信したフレームがタグ付きL2フレームではないと判定する。
タグ付きL2フレームではないと判定した場合(ステップS101,No)、VLANタグ認識部11は、受信したフレームを廃棄して処理を終了する(ステップS102)。タグ付きフレームであると判定した場合、(ステップS101,Yes)、VLANタグ認識部11は、受信したフレームであるタグ付きL2フレームを信号種別判定部12に出力する。
信号種別判定部12は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレス、およびマルチキャスト登録部17の対応テーブル171に基づいて、タグ付きL2フレームの信号種別を判定する。具体的には、信号種別判定部12は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレスが、対応テーブル171に登録されているマルチキャストグループに含まれている場合にはタグつきL2フレームの信号種別は登録されたマルチキャストグループであると判定する。信号種別判定部12は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレスがブロードキャストを示す場合にはタグ付きL2フレームの信号種別はブロードキャストであると判定する。また、信号種別判定部12は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレスがユニキャストを示す場合にはタグ付きL2フレームの信号種別はユニキャストであると判定する。信号種別判定部12は、判定した信号種別を含む信号種別情報およびタグ付きL2フレームをTPID書換部13に出力する。
信号種別情報が登録されたマルチキャストグループであることを示す場合(ステップS103,Yes)、TPID書換部13は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にTPID設定部16に格納されているTPID値を設定する(ステップS104)。すなわち、TPID書換部13は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDを「0x8100」とは異なるマルチキャスト用のTPID値に書換える。TPID書換部13は、TPIDフィールド93を書換えたタグ付きL2フレームおよび信号種別情報をVID書換部14に出力する。
VID書換部14は、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDをマルチキャストグループに関連付けられたVIDに書換える(ステップS105)。具体的には、VID書換部14は、信号種別情報からTPID書換部13から入力されたタグ付きL2フレームが登録されたマルチキャストグループであることを認識する。VID書換部14は、タグ付きL2フレームが登録されたマルチキャストグループであることを認識すると、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスと一致するマルチキャストグループに対応付けて対応テーブル171に登録されているVID値を抽出する。VID書換部14は、抽出したVID値をタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定する。すなわち、VID書換部14は、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDをマルチキャストグループに対応付けられたVID値に書換える。VID書換部14は、VLAN−IDフィールド943を書換えたタグ付きL2フレームおよび信号種別情報をLLID付与部15に出力する。
LLID付与部15は、信号種別情報からVID書換部14から入力されたタグ付きL2フレームが登録されたマルチキャストグループであることを認識して、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90にタイミング設定のため情報、および同報配信用のLLID(ここでは、「0xFFFF」)を設定する(ステップS106)。LLID付与部15は、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをすべての加入者終端装置(マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2,非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2を示す)に同報配信する(ステップS107)。
一方、信号種別情報が登録されたマルチキャストグループであることを示していない(ユニキャストまたはブロードキャストであることを示している)場合(ステップS103,No)、TPID書換部13は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93をディフォルトのTPID値(ここでは、「0x8100」)に書換える(ステップS108)。TPID書換部13は、TPIDフィールド93を書換えたタグ付きL2フレームおよび信号種別情報をVID書換部14に出力する。
VID書換部14は、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDをシステム共通のVID値に書換える(ステップS109)。具体的には、VID書換部14は、信号種別情報からTPID書換部13から入力されたタグ付きL2フレームが登録されたマルチキャストグループではないことを認識する。VID書換部14は、タグ付きL2フレームが登録されたマルチキャストグループではないことを認識すると、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDをシステム共通のVID値に書換える。VID書換部14は、VLAN−IDフィールド943を書換えたタグ付きL2フレームおよび信号種別情報をLLID付与部15に出力する。
LLID付与部15は、信号種別情報からVID書換部14から入力されたタグ付きL2フレームがブロードキャストのタグ付きL2フレームであるか否かを判定する。ブロードキャストのタグ付きL2フレームである場合(ステップS110,Yes)、LLID付与部15は、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90にタイミング設定のため情報、および同報配信用のLLIDを設定する(ステップS111)。LLID付与部15は、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをすべての加入者終端装置に同報配信する(ステップS107)。
ブロードキャストのタグ付きL2フレームではない(ユニキャストのタグ付きL2フレームある)場合(ステップS110,No)、LLID付与部15は、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90にタイミング設定のため情報、および特定加入者終端装置用のLLIDを設定する(ステップS112)。LLID付与部15は、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをすべての加入者終端装置に同報配信する(ステップS107)。
つぎに、図8のフローチャートを参照してマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2の下り方向通信の動作を説明する。局側通信装置1からタグ付きL2フレームを受信すると、LLID処理部23は、プリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、登録されたLLID(予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLID)であるか否かを判定する(ステップS200〜S202)。
タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDではないと判定した場合(ステップS202,No)、LLID処理部23は、自装置宛のタグ付きL2フレームではないと判定して受信したタグ付きL2フレームを廃棄して処理を終了する(ステップS207)。
タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLIDが、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDであると判定した場合には(ステップS202,Yes)、LLID処理部23は、プリアンブルフィールド90を削除したタグ付きL2フレームをVLANタグ認識部24に出力する。
VLANタグ認識部24は、LLID処理部23から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームであるか否かを判定する(ステップS203)。具体的には、VLANタグ認識部24は、LLID処理部23から入力されたタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、TPID設定部21に格納されているTPID値またはディフォルトのTPID値であるか否かを判定する。VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、TPID設定部21に格納されているTPID値、またはディフォルトのTPID値である場合には正当なタグ付きL2フレームであると判定し、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDが、TPID設定部21に格納されているTPID値、またはディフォルトのTPID値ではない場合には正当なタグ付きL2フレームであると判定する。
LLID処理部23から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームではないと判定した場合(ステップS203,No)、VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームを廃棄して処理を終了する(ステップS207)。LLID処理部23から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームであると判定した場合(ステップS203,Yes)、VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームをVID識別部25に出力する。
VID識別部25は、VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定されているVIDが登録されたVID値であるか否かを判定する(ステップS204)。具体的には、VID識別部25は、VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定されているVIDが、VID設定部22に格納されているVID値、またはシステム共通のVID値である場合には登録されたVID値であると判定し、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定されているVIDが、VID設定部22に格納されているVID値、またはシステム共通のVID値ではない場合には登録されたVID値ではない判定と判定する。
VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定されているVIDが登録されたVID値ではないと判定した場合(ステップS204,No)、VID識別部25は、タグ付きL2フレームを廃棄して処理を終了する(ステップS207)。VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定されているVIDが登録されたVID値であると判定した場合(ステップS204,Yes)、VID識別部25は、タグ付きL2フレームを優先制御処理部26に出力する。
優先制御処理部26は、VID識別部25から入力されたタグ付きL2フレームのユーザプライオリティフィールド941に設定されている優先情報に基づいて、送信していないタグ付きL2フレームの送信の優先度を判定し、優先度の高いタグ付きL2フレームから順にVLANタグ削除部27に出力する(ステップS205)。
VLANタグ削除部27は、優先制御処理部26から入力されたタグ付きL2フレームのVLANタグ(TPIDフィールド93およびTCIフィールド94)を削除して、先の図3に示したL2フレームを生成する。このときVLANタグ削除部27は、長さ/タイプフィールド95を再設定し、プリアンブルフィールド90には端末装置8−1,8−2に対するタイミング設定のため情報を設定する。VLANタグ削除部27は、生成したL2フレーム(タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレーム)を端末装置8−1、8−2に送信する(ステップS206)。
つぎに、図9のフローチャートを参照して非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2の下り通信方向の動作を説明する。局側通信装置1からタグ付きL2フレームを受信すると、LLID処理部31は、プリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、登録されたLLID(予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLID)であるか否かを判定する(ステップS300〜S302)。
タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDではないと判定した場合(ステップS302,No)、LLID処理部31は、自装置宛のタグ付きL2フレームではないと判定して受信したタグ付きL2フレームを廃棄して処理を終了する(ステップS306)。
タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLIDが、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDであると判定した場合には(ステップS302,Yes)、LLID処理部31は、プリアンブルフィールド90を削除したタグ付きL2フレームをVLANタグ認識部32に出力する。
VLANタグ認識部32は、LLID処理部31から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームであるか否かを判定する(ステップS303)。具体的には、VLANタグ認識部32は、LLID処理部31から入力されたタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDがディフォルトのTPID値であるか否かを判定する。VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDがディフォルトのTPID値である場合には正当なタグ付きL2フレームであると判定し、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPIDがディフォルトのTPID値ではない場合には正当なタグ付きL2フレームであると判定する。
LLID処理部31から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームではないと判定した場合(ステップS303,No)、VLANタグ認識部32は、タグ付きL2フレームを廃棄して処理を終了する(ステップS306)。LLID処理部31から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームであると判定した場合(ステップS303,Yes)、VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームを優先制御処理部33に出力する。
優先制御処理部33は、VLANタグ認識部32から入力されたタグ付きL2フレームのユーザプライオリティフィールド941に設定されている優先情報に基づいて、送信していないタグ付きL2フレームの送信の優先度を判定し、優先度の高いタグ付きL2フレームから順にVLANタグ削除部34に出力する(ステップS304)。
VLANタグ削除部34は、優先制御処理部33から入力されたタグ付きL2フレームのVLANタグ(TPIDフィールド93およびTCIフィールド94)を削除して、先の図3に示したL2フレームを生成する。このときVLANタグ削除部34は、長さ/タイプフィールド95を再設定し、プリアンブルフィールド90には端末装置8−3,8−4に対するタイミング設定のため情報を設定する。VLANタグ削除部34は、生成したL2フレーム(タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレーム)を端末装置8−3、8−4に送信する(ステップS305)。
つぎに、通信システムの下り方向通信の動作を説明する。まず、図10のシーケンス図を参照して、マルチキャストの転送処理の動作について説明する。マルチキャストのタグ付きL2フレームを転送する場合、局側通信装置1は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDをディフォルトのTPID値「0x8100」とは異なるマルチキャスト用のTPID値に書換える。局側通信装置1は、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDをマルチキャストグループに関連付けられたVID値に書換える。局側通信装置1は、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2,非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に同報配信する。
マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2は、VIDが自装置であることを示す場合、タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1,8−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2は、VIDが自装置ではないことを示す場合、タグ付きL2フレームを廃棄する。
具体的には、局側通信装置1から受信したタグ付きL2フレームのLLIDは同報配信用のLLIDが設定されている。したがって、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2は、LLIDから自装置宛のタグ付きL2フレームである可能性があることを認識する。マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPID値が、TPID設定部21に格納されているTPID値であることからタグ付きL2フレームがマルチキャストのタグ付きL2フレームであることを認識する。マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2がマルチキャストグループに参加している場合、マルチキャストグループに関連付けてVIDが設定されている。したがって、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2は、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943に設定されているVIDが、VID設定部22に格納されているVID値と一致した場合に自装置宛のマルチキャストのタグ付きL2フレームであると判定する。
一方、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームのLLIDは同報配信用のLLIDが設定されているので、LLIDから自装置宛のタグ付きL2フレームである可能性があることを認識する。しかし、局側通信装置1が送信したマルチキャストのタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93はマルチキャスト用のTPID値に書換えられているため、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、マルチキャストのタグ付きL2フレームを受信しても正当なタグ付きL2フレームではないと判定してタグ付きL2フレームを廃棄する。よって、端末装置8−3,8−4にはマルチキャストのタグ付きL2フレームは到達しない。
つぎに、図11のシーケンス図を参照して、ブロードキャストの転送処理の動作について説明する。ブロードキャストのタグ付きL2フレームを転送する場合、局側通信装置1は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDをディフォルトのTPID値「0x8100」に書換える。局側通信装置1は、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDをシステム共通のVID値に書換える。局側通信装置1は、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2,非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に同報配信する。
マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームのLLIDは同報配信用のLLIDが設定されているので、LLIDから自装置宛のタグ付きL2フレームである可能性があることを認識する。また、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDがディフォルトのTPID値「0x8100」であって、かつタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDがシステム共通のVID値であるので、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1〜8−4に送信する。
つぎに、図12のシーケンス図を参照して、ユニキャストの転送処理の動作について説明する。ユニキャストのタグ付きL2フレームを転送する場合、局側通信装置1は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDをディフォルトのTPID値「0x8100」に書換える。局側通信装置1は、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDをシステム共通のVID値に書換える。局側通信装置1は、特定加入者終端装置用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2,非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に同報配信する。
マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、LLIDから受信したタグ付きL2フレームが自装置宛であるか否かを判定する。LLIDが自装置を示す場合、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDがディフォルトのTPID値「0x8100」であって、かつタグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDがシステム共通のVID値であるので、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1〜8−4に送信する。LLIDが自装置を示していない場合、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームを廃棄する。
以上説明したように、この実施の形態1においては、局側通信装置1は、ネットワークから受信したフレームの信号種別がマルチキャストのタグ付きL2フレームであることを示す場合には、特殊領域であるタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に識別子としてTPID設定部16に登録されたディフォルトのTPID値とは異なるTPID値を設定し、信号種別がマルチキャストのタグ付きL2フレームではないことを示す場合には、タグ付きL2フレームのTPIDフィールドにディフォルトのTPID値を設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にTPID設定部21に登録されているTPID値またはディフォルトのTPID値が設定されている場合には当該タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1,8−2に送信する。非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にディフォルトのTPID値が設定されている場合には当該タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1,8−2に送信し、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にディフォルトのTPID値が設定されている場合には当該タグ付きL2フレームを削除する。すなわち、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にディフォルトのTPID値「0x8100」が設定されていない場合には当該フレームを廃棄することに着目して、マルチキャストのタグ付きL2フレームのTPID値を書き換えることにより、非マルチキャスト対応加入者終端装置とマルチキャスト対応加入者終端装置が単一の局側通信装置に対して混在して接続された場合でも、マルチキャスト対応加入者終端装置に接続された端末装置に対してのみマルチキャストトラヒックを転送し、非マルチキャスト対応加入者終端装置に接続された端末装置に対してマルチキャストトラヒックを転送しないように制御することができる。
また、この実施の形態1においては、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2が、タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1〜8−4に送信するため、VLANタグ内のTPIDフィールド93に設定されるTPID値を書き換えても局側通信装置1およびマルチキャスト対応加入者終端装置のみに影響を与えるだけで、ネットワーク7および端末装置8−1〜8−4に影響を当ることなく、非マルチキャスト対応加入者終端装置とマルチキャスト対応加入者終端装置が単一の局側通信装置に対して混在して接続された場合でも、マルチキャスト対応加入者終端装置に接続された端末装置に対してのみマルチキャストトラヒックを転送し、非マルチキャスト対応加入者終端装置に接続された端末装置に対してマルチキャストトラヒックを転送しないように制御することができる。
さらに、この実施の形態1においては、予めタグ付きL2フレーム内に格納されているTPID値に対して書換え処理を行うため、タグ付きL2フレームの長さは変更されないため、タグ付きL2フレームのフレーム長が長くなることによる伝送効率の劣化を招くことなくマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2に接続された端末装置8−1,8−2のみにマルチキャストのフレームを転送することができる。
さらにまた、この実施の形態1においては、局側通信装置1およびマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2に対してマルチキャスト用として設定するTPID値を従来技術通りにIEEE802.1Q規定のTPID値である「0x8100」にすることによって、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2がマルチキャストフレームをVLANタグが付与されたものとして処理可能であり、従来技術と同様にマルチキャストフレームを無条件に転送することも可能としている。
また、この実施の形態1においては、局側通信装置1の加入者側設定部18aが、TPID設定部16に設定されたTPID値をマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2に送信するようにしているので、局側通信装置1のTPID設定部16に設定されたTPID値をマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2のTPID設定部21に登録することができ、通信システムが運用中の状態であっても動的にTPID値を新規設定または変更することができる。
なお、この実施の形態1においては、TPID値としてマルチキャスト用のTPID値およびディフォルトのTPID値を用いて、マルチキャストのタグ付きL2フレームであるのか、ブロードキャストまたはユニキャストのタグ付きL2フレームであるのかを識別するようにしたが、マルチキャストグループに対応付けてTPID値を設定したり、ブロードキャストやユニキャストそれぞれに対応付けてTIPD値を設定してもよい。これにより、任意の複数個のTPID値を様々な信号種別毎に割当てることで柔軟な通信システムを構成することができる。
たとえば、IP放送システムに代表されるようにマルチキャストグループと加入者が視聴する放送番組を関連付けてマルチキャスト転送を行うシステムが知られているが、このマルチキャストグループ毎にそれぞれTPID値を割当ててIP放送サービスを実施することで、加入者が視聴可能な番組を任意に構成することも可能となる。
また、この実施の形態1においては、PONトポロジで接続されたPONシステムを例とした伝送方式について説明したが、レイヤ2スイッチに代表されるイーサネット(登録商標)フレームを伝送する装置全般について、本発明によるTPID値を利用したマルチキャスト転送方式を適用することができることはいうまでもない。
実施の形態2.
図13〜図19を参照してこの発明の実施の形態2を説明する。この実施の形態2の通信システムは、先の図1に示した実施の形態1の局側通信装置1aおよびマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2の代わりに局側通信装置1aおよびマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2を備えている。先の図1に示した実施の形態1の通信システムと同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図13は、局側通信装置1aの下り方向通信に関する構成を示すブロック図である。図13に示した局側通信装置1aは、先の図4に示した実施の形態1の局側通信装置1aからマルチキャスト登録部17の代わりにマルチキャスト登録部17aを備え、VID書換部14が削除されている。先の図4に示した実施の形態1の局側通信装置1aと同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
マルチキャスト登録部17aは、IGMPやMLDなどスヌープ機能を有し、図示しない上り方向通信の転送処理を実行する送信処理部のフレームをスヌープして、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、のマルチキャストグループへの参加および離脱を検出する。
マルチキャスト登録部17aは、マルチキャストグループへの参加を検出した場合、当該マルチキャストグループを示すMACアドレスを抽出し、抽出したMACアドレスを記憶するとともに、抽出したMACアドレスと登録を示す設定指示を加入者側設定部18aに出力する。
マルチキャスト登録部17は、マルチキャストグループからの離脱を検出した場合、当該マルチキャストグループを示すMACアドレスを抽出し、抽出したMACアドレスと削除を示す設定指示を加入者側設定部18aに出力する。また、マルチキャスト登録部17は、抽出したMACアドレスが示すマルチキャストグループに参加するマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2が存在しない場合には、記憶したMACアドレスから抽出したMACアドレスを削除する。
加入者側設定部18aは、TPID設定部16に格納されたTPID値や、マルチキャスト登録部17aからの設定指示に含まれるMACアドレスをマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1、2a−2に送信する。
マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2は同一機能を備えている。図14に示したマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1の下り方向通信に関する構成を示すブロック図を参照して、マルチキャスト対応加入者終端装置の機能を説明する。
図14に示したマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1は、先の図5に示した実施の形態1のマルチキャスト対応加入者終端装置2−1のVID設定部22およびVID識別部25の代わりに、MACアドレス設定部28およびMACアドレス識別部29を備えている。先の実施の形態1のマルチキャスト対応加入者終端装置2−1と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
MACアドレス設定部28は、局側通信装置1aから受信したMACアドレスを格納する。MACアドレス識別部29は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド90に設定されているMACアドレスが、MACアドレス設定部28に設定されているMACアドレス(マルチキャスト用のMACアドレス)、または自装置が収容する端末装置8−1に付与されているMACアドレスであるか否かを判定する。
MACアドレス設定部28は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド90に設定されているMACアドレスがMACアドレス設定部28に設定されているマルチキャスト用のMACアドレス、または自装置が収容する端末装置8−1に付与されているMACアドレスである場合、タグ付きL2フレームを優先制御処理部26に出力する。MACアドレス設定部28は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド90に設定されているMACアドレスが、MACアドレス設定部28に設定されているマルチキャスト用のMACアドレス、または自装置が収容する端末装置8−1に付与されているMACアドレスではない場合、タグ付きL2フレームを廃棄する。
図13〜図19を参照してこの発明における通信システム、局側通信装置1a、マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2の実施の形態2の動作を説明する。なお、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2の動作は、先の実施の形態1で説明した動作と同じであるのでここではその説明を省略する。
まず、局側通信装置1aからマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2にTPID値およびマルチキャスト用のMACアドレスを設定する動作を説明する。システム管理者は、図示していない入力部、またはネットワーク7を介して局側通信装置1aと通信可能な管理装置を用いて局側通信装置1aのTPID設定部16にTPID値を、マルチキャスト登録部17にVID値を設定する。ここでは、TPID値として、IEEE802.1Qに規定されている「0x8100」とは異なる値をTPID値として設定する。
局側通信装置1aのTPID設定部16は、設定されたTPID値を格納するとともに、TPID値を加入者側設定部18aに出力する。加入者側設定部18aは、TPID設定部16から入力されたTPID値を制御フレームを用いて自装置が収容するマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2のTPID設定部21は、局側通信装置1aの加入者側設定部18aから送信されたTPID値を格納する。
一方、局側通信装置1aのマルチキャスト登録部17aは、IGMPやMLDなどスヌープ機能によって上り方向通信の転送処理を実行する送信処理部のフレームをスヌープして、マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2、のマルチキャストグループへの参加を検出した場合、当該マルチキャストグループを示すMACアドレスを抽出し、抽出したMACアドレスと登録を示す設定指示を加入者側設定部18aに出力する。
局側通信装置1aの加入者側設定部18aは、設定指示を含む制御フレームをマルチキャストグループへの参加を要求したマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2に送信する。すなわち、マルチキャスト用のMACアドレスを登録することを示す制御フレームをマルチキャストグループへの参加を要求したマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2のMACアドレス設定部28は、局側通信装置1aの加入者側設定部18aから送信されたマルチキャスト用のMACアドレスを格納する。
また、局側通信装置1aのマルチキャスト登録部17aは、IGMPやMLDなどスヌープ機能によって上り方向通信の転送処理を実行する送信処理部のフレームをスヌープして、マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2、のマルチキャストグループへの離脱を検出した場合、当該マルチキャストグループを示すMACアドレスを抽出し、抽出したMACアドレスと削除を示す設定指示を加入者側設定部18aに出力する。
局側通信装置1aの加入者側設定部18aは、設定指示を含む制御フレームをマルチキャストグループへの離脱を要求したマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2に送信する。すなわち、マルチキャスト用のMACアドレスを削除することを示す制御フレームをマルチキャストグループへの離脱を要求したマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2のMACアドレス設定部28は、局側通信装置1aの加入者側設定部18aから送信されたマルチキャスト用のMACアドレスを削除する。
つぎに、図15のフローチャートを参照して局側通信装置1aの下り方向通信の動作を説明する。なお、先の図7のフローチャートを参照して説明した実施の形態1の局側通信装置1aと同じ動作については、その詳細な説明を書略する。
ネットワーク7からフレームを受信すると、VLANタグ認識部11は、ネットワーク7から受信したフレームが、タグ付きL2フレームであるか否かを判定する(ステップS400,S401)。タグ付きL2フレームではないと判定した場合(ステップS401,No)、VLANタグ認識部11は、受信したフレームを廃棄して処理を終了する(ステップS402)。タグ付きフレームであると判定した場合、(ステップS401,Yes)、VLANタグ認識部11は、受信したフレームであるタグ付きL2フレームを信号種別判定部12に出力する。
信号種別判定部12は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレス、およびマルチキャスト登録部17に記憶されている
MACアドレスに基づいて、タグ付きL2フレームの信号種別を判定する。具体的には、信号種別判定部12は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレスが、マルチキャスト登録部17aに記憶されているMACアドレスに含まれる場合にはタグ付きL2フレームの信号種別は登録されたマルチキャストグループであると判定する。信号種別判定部12は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレスがブロードキャストを示す場合にはタグ付きL2フレームの信号種別はブロードキャストであると判定する。また、信号種別判定部12は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレスがユニキャストを示す場合にはタグ付きL2フレームの信号種別はユニキャストであると判定する。信号種別判定部12は、判定した信号種別を含む信号種別情報およびタグ付きL2フレームをTPID書換部13に出力する。
信号種別情報が登録されたマルチキャストグループであることを示す場合、すなわちタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレスがマルチキャストを示している場合(ステップS403,Yes)、TPID書換部13は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDを「0x8100」とは異なるマルチキャスト用のTPID値に書換える(ステップS404)。TPID書換部13は、TPIDフィールド93を書換えたタグ付きL2フレームおよび信号種別情報をLLID付与部15に出力する。
LLID付与部15は、信号種別情報からTPID書換部13から入力されたタグ付きL2フレームが登録されたマルチキャストグループであることを認識して、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90にタイミング設定のため情報、および同報配信用のLLIDを設定する(ステップS405)。LLID付与部15は、同報配信用のLLID(ここでは、「0x8100」)を設定したタグ付きL2フレームをすべての加入者終端装置に同報配信する(ステップS406)。
一方、信号種別情報が登録されたマルチキャストグループであることを示していない(ユニキャストまたはブロードキャストであることを示している)場合(ステップS403,No)、TPID書換部13は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93をディフォルトのTPID値(ここでは、「0x8100」)に書換える(ステップS407)。TPID書換部13は、TPIDフィールド93を書換えたタグ付きL2フレームおよび信号種別情報をVID書換部14に出力する。
LLID付与部15は、信号種別情報からVID書換部14から入力されたタグ付きL2フレームがブロードキャストのタグ付きL2フレームであるか否かを判定する。ブロードキャストのタグ付きL2フレームである場合、すなわちタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されているMACアドレスがブロードキャストを示す場合(ステップS408,Yes)、LLID付与部15は、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90にタイミング設定のため情報、および同報配信用のLLIDを設定する(ステップS409)。LLID付与部15は、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをすべての加入者終端装置に同報配信する(ステップS406)。
ブロードキャストのタグ付きL2フレームではない(ユニキャストのタグ付きL2フレームある)場合(ステップS408,No)、LLID付与部15は、タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90にタイミング設定のため情報、および特定加入者終端装置用のLLIDを設定する(ステップS410)。LLID付与部15は、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをすべての加入者終端装置に同報配信する(ステップS406)。
つぎに、図16のフローチャートを参照してマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2の下り方向通信の動作を説明する。なお、先の図8のフローチャートを参照して説明した実施の形態1のマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2と同じ動作については、その詳細な説明を省略する。
局側通信装置1aからタグ付きL2フレームを受信すると、LLID処理部23は、プリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、登録されたLLID(予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLID)であるか否かを判定する(ステップS500〜S502)。
タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLID値が、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDではないと判定した場合(ステップS502,No)、LLID処理部23は、自装置宛のタグ付きL2フレームではないと判定して受信したタグ付きL2フレームを廃棄して処理を終了する(ステップS507)。
タグ付きL2フレームのプリアンブルフィールド90内に付与されたLLIDが、予め定められた自装置に付与されたLLID、または同報配信用のLLIDであると判定した場合には(ステップS502,Yes)、LLID処理部23は、プリアンブルフィールド90を削除したタグ付きL2フレームをVLANタグ認識部24に出力する。
VLANタグ認識部24は、LLID処理部23から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームであるか否かを判定する。LLID処理部23から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームではないと判定した場合(ステップS503,No)、VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームを廃棄して処理を終了する(ステップS507)。LLID処理部23から入力されたタグ付きL2フレームが正当なタグ付きL2フレームであると判定した場合(ステップS503,Yes)、VLANタグ認識部24は、タグ付きL2フレームをMACアドレス識別部29に出力する。
MACアドレス識別部29は、VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されているMACアドレスが登録されたMACアドレスであるか否かを判定する(ステップS504)。具体的には、MACアドレス識別部29は、VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されているMACアドレスが、MACアドレス設定部28に登録されているマルチキャスト用のMACアドレス、または自装置が収容する端末装置8−1,8−2に付与されているMACアドレスである場合には登録されたMACアドレスであると判定し、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されているMACアドレスが、MACアドレス設定部28に登録されているマルチキャスト用のMACアドレス、または自装置が収容する端末装置8−1,8−2に付与されているMACアドレスではない場合には登録されたMACアドレスではないと判定する。
VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されているMACアドレスが登録されたMACアドレスではないと判定した場合(ステップS504,No)、MACアドレス識別部29は、タグ付きL2フレームを廃棄して処理を終了する(ステップS507)。VLANタグ認識部24から入力されたタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されているMACアドレスが登録されたMACアドレスであると判定した場合(ステップS504,Yes)、MACアドレス識別部29は、タグ付きL2フレームを優先制御処理部26に出力する。
優先制御処理部26は、VID識別部25から入力されたタグ付きL2フレームのユーザプライオリティフィールド941に設定されている優先情報に基づいて、送信していないタグ付きL2フレームの送信の優先度を判定し、優先度の高いタグ付きL2フレームから順にVLANタグ削除部27に出力する(ステップS505)。
VLANタグ削除部27は、優先制御処理部26から入力されたタグ付きL2フレームのVLANタグ(TPIDフィールド93およびTCIフィールド94)を削除して、先の図3に示したL2フレームを生成する。このときVLANタグ削除部27は、長さ/タイプフィールド95を再設定し、プリアンブルフィールド90には端末装置8−1,8−2に対するタイミング設定のため情報を設定する。VLANタグ削除部27は、生成したL2フレーム(タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレーム)を端末装置8−1、8−2に送信する(ステップS506)。
つぎに、通信システムの下り方向通信の動作を説明する。まず、図17のシーケンス図を参照して、マルチキャストの転送処理の動作について説明する。マルチキャストのタグ付きL2フレームを転送する場合、局側通信装置1aは、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDをディフォルトのTPID値「0x8100」とは異なるマルチキャスト用のTPID値に書換える。局側通信装置1aは、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2,非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に同報配信する。
マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2は、MACアドレスが自装置であることを示す場合、タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1,8−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2は、MACアドレスが自装置ではないことを示す場合、タグ付きL2フレームを廃棄する。
具体的には、局側通信装置1aから受信したタグ付きL2フレームのLLIDは同報配信用のLLIDが設定されている。したがって、マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2は、LLIDから自装置宛のタグ付きL2フレームである可能性があることを認識する。マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に設定されているTPID値が、TPID設定部21に格納されているTPID値であることからタグ付きL2フレームがマルチキャストのタグ付きL2フレームであることを認識する。マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2がマルチキャストグループに参加している場合、MACアドレス設定部28にはマルチキャストグループを示すマルチキャスト用のMACアドレスが設定されている。したがって、マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2は、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されているMACアドレスが、MACアドレス設定部28に設定されているMACアドレスと一致した場合に自装置宛のマルチキャストのタグ付きL2フレームであると判定する。
一方、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームのLLIDは同報配信用のLLIDが設定されているので、LLIDから自装置宛のタグ付きL2フレームである可能性があることを認識する。しかし、局側通信装置1aが送信したマルチキャストのタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93はマルチキャスト用のTPID値に書換えられているため、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、マルチキャストのタグ付きL2フレームを受信しても正当なタグ付きL2フレームではないと判定してタグ付きL2フレームを廃棄する。よって、端末装置8−3,8−4にはマルチキャストのタグ付きL2フレームは到達しない。
つぎに、図18のシーケンス図を参照して、ブロードキャストの転送処理の動作について説明する。ブロードキャストのタグ付きL2フレームを転送する場合、局側通信装置1aは、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDをディフォルトのTPID値「0x8100」に書換える。局側通信装置1aは、タグ付きL2フレームのVLAN−IDフィールド943のVIDをシステム共通のVID値に書換える。局側通信装置1aは、同報配信用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2,非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に同報配信する。
マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームのLLIDは同報配信用のLLIDが設定されているので、LLIDから自装置宛のタグ付きL2フレームである可能性があることを認識する。また、タグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91のMACアドレスがブロードキャストを示すMACアドレスであるので、マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1〜8−4に送信する。
つぎに、図19のシーケンス図を参照して、ユニキャストの転送処理の動作について説明する。ユニキャストのタグ付きL2フレームを転送する場合、局側通信装置1aは、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDをディフォルトのTPID値「0x8100」に書換える。局側通信装置1aは、特定加入者終端装置用のLLIDを設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2,非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に同報配信する。
マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、LLIDから受信したタグ付きL2フレームが自装置宛であるか否かを判定する。LLIDが自装置を示す場合、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93のTPIDがディフォルトのTPID値「0x8100」であって、かつタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91のMACアドレスが自装置が収容する端末装置8−1〜8−4あるので、マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1〜8−4に送信する。LLIDが自装置を示していない場合、マルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、受信したタグ付きL2フレームを廃棄する。
以上説明したように、この実施の形態2においては、局側通信装置1aは、ネットワークから受信したフレームの信号種別がマルチキャストのタグ付きL2フレームであることを示す場合には、特殊領域であるタグ付きL2フレームのTPIDフィールド93に識別子としてTPID設定部16に登録されたディフォルトのTPID値とは異なるTPID値を設定し、信号種別がマルチキャストのタグ付きL2フレームではないことを示す場合には、タグ付きL2フレームのTPIDフィールドにディフォルトのTPID値を設定したタグ付きL2フレームをマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2、および非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2に送信する。マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にTPID設定部21に登録されているTPID値またはディフォルトのTPID値が設定されている場合には当該タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1,8−2に送信する。非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にディフォルトのTPID値が設定されている場合には当該タグ付きL2フレームからVLANタグを削除したL2フレームを端末装置8−1,8−2に送信し、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にディフォルトのTPID値が設定されている場合には当該タグ付きL2フレームを削除する。すなわち、非マルチキャスト対応加入者終端装置3−1,3−2は、タグ付きL2フレームのTPIDフィールド93にディフォルトのTPID値「0x8100」が設定されていない場合には当該フレームを廃棄することに着目して、マルチキャストのタグ付きL2フレームのTPID値を書き換えることにより、非マルチキャスト対応加入者終端装置とマルチキャスト対応加入者終端装置が単一の局側通信装置に対して混在して接続された場合でも、マルチキャスト対応加入者終端装置に接続された端末装置に対してのみマルチキャストトラヒックを転送し、非マルチキャスト対応加入者終端装置に接続された端末装置に対してマルチキャストトラヒックを転送しないように制御することができる。
また、この実施の形態2においては、マルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2は、受信したタグ付きL2フレームの宛先MACアドレスフィールド91に設定されている宛先MACアドレスを用いてマルチキャスト、ブロードキャスト、またはユニキャストのL2フレームであるか否かを判定するようにしているため、タグ付きL2フレームのVLANタグ内のVID値を書き換えることなく、マルチキャスト転送を実現することができる。
なお、この実施の形態2の局側通信装置1aに、先の実施の形態1の局側通信装置1の対応テーブル171およびVID書換部14を備え、この実施の形態2のマルチキャスト対応加入者終端装置2a−1,2a−2に、実施の形態1のマルチキャスト対応加入者終端装置2−1,2−2のVID設定部22およびVID識別部25を備え、モード切替によってVID値の書換によるマルチキャスト転送と、宛先MACアドレスによるマルチキャスト転送とを使い分けるようにしてもよい。