JP2007274534A - 光通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の子機局に対する通信帯域割り当てをより最適化し、親機局と子機局間のデータ送信に関して効率的なスループットを実現するようにする。
【解決手段】子機局２０のユーザデータ検出部２６は、親機局１０に送信されるデータのトラフィックを監視する。ＯＭＡ制御部２３は、タイマ２８により計時された時間が所定時間を経過した場合には、親機局１０との間でデータを送受信することが許可されたことを示す当該子機局２０−１乃至２０−ｎの登録を抹消するための登録抹消メッセージを光変換部２１に出力する。その後、データ制御部２４は、親機局１０との間のデータ伝送を遮断する。親機局１０のＯＭＡ制御部１３は、光変換部１１から受信した登録抹消メッセージに基づき、当該子機局の登録を抹消する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＧＥ−ＰＯＮ（Ｇigabit Ｅthernet Ｐassive Ｏptical Ｎetwork）を用いて（Ｅthernetは登録商標）データ等を光ファイバーケーブルを介して送受信する光通信システム、光通信システム制御方法、および光通信用制御プログラムに関する。

この光通信システムは、図４に示すように、親機局であるＯＬＴ（Ｏptica Ｌine Ｔerminal ：以下「親機局」という）５０と、複数の子機局であるＯＮＵ（Ｏptica Ｎetwork Ｕnit ：以下「子機局」という）５１−１乃至５１−ｎとの間を光スプリッタ５２を介して光ファイバー５３で結ばれた構成となっている。

親機局（ＯＬＴ）５０は、自局に登録を希望する子機局を発見するために各子機局（ＯＮＵ）５１−１乃至５１−ｎに対して、子機局を発見するためのメッセージを所定時間ごとにブロードキャスト送信を行う。また、親機局（ＯＬＴ）５０は、当該親機局（ＯＬＴ）５０に送信するデータ（上り方向のデータ）があるか否か、また、送信するデータがある場合にはそのデータサイズを知らせることを要求するメッセージを登録した各子機局（ＯＮＵ）５１−１乃至５１−ｎに対して定期的に送信する。

更に、親機局５０は、上記メッセージに対する応答を各子機局５１−１乃至５１−ｎから受信すると、親機局５０は、その応答内容を基にして各子機局５１−１乃至５１−ｎが親機局５０にデータを送信することを許容する時間（以下「通信帯域」という）の割当てを決定する処理（通信帯域割当て処理：Ｂandwith Ａllocation という）を行う。そして、親機局５０は、決定した通信帯域が記述された、送信を許可する情報（以下「送信許可情報」という）を該当する子機局５１−１乃至５１−ｎに送信する。
なお、上述した通信帯域割当て処理は、動的通信帯域割り当て処理ＤＢＡ（Ｄynamic
Ｂandwith Ａllocation ）である。因みに、通信帯域割当て処理には、ＤＢＡ以外に静的通信帯域割り当て処理ＳＢＡ（Ｓtatic Ｂandwith
Ａllocation ）もある。
又、通信帯域とは、一般的に、アナログ信号伝送の場合は送信が許容される周波数幅のこといい、デジタル伝送信号の場合は送信が許容される通信スピードのことをいう。

前述した各子機局５１−１乃至５１−ｎは、親機局５０からの受信データに対しては、図５に示すように自分宛の受信データであるか否かを常に判定し、自分宛のデータであると判定した場合には当該データとして取り込み、一方、自分宛の受信データでないのものであればフィルタ処理を行い、このデータを廃棄する。
なお、各子機局５１−１乃至５１−ｎは、親機局５０からの上記ブロードキャスト送信を受信した場合には、このデータを自分宛の受信データであると判定して取り込む。
また、各子機局５１−１乃至５１−ｎは、上り方向のデータに関しては、親機局５０から送信許可情報を受けたのち、親機局５０に対して、自分が送信できる時間にだけ親機局５０に対してデータ等を送信する。
光スプリッタ５２は、子機局５１−１乃至５１−ｎから送信された光信号からなるデータ等を集束して親機局５０に送信すると共に、親機局１０から送信された光信号からなるデータ等を分岐して子機局５１−１乃至５１−ｎに送信する。

上述した光通信システムに関連する先行技術としては、各加入者通信装置間で共有帯域容量を動的に変化させ、スループットの向上を図った通信システム（例えば、特許文献１参照）があり、各キューの帯域区分に応じて各キューに割り当てるクレジットを決定することが可能な光加入者線端局装置（例えば、特許文献２参照）もある。
これら公知の通信システムの内、特許文献１のものは、図６に示すように複数の加入者側通信装置６０と、１つの局側通信装置６１と、複数の加入者側通信装置６０と局側通信装置６１とを結ぶ光ファイバー６２を複数対１に分岐結合するスターカプラ６３とから構築されている。この通信システムは、複数の加入者側通信装置６０と局側通信装置６１との間で送受信を交互に時分割で行い、情報を送受信する情報チャネルと制御信号を送受信する信号チャネルとを多重化するとともに、複数の加入者側通信装置６０が情報チャネルを共有している。そして、局側通信装置６１は、共有帯域の上下容量を動的に変化させている。

又、特許文献２のものは、図７に示すように、受信部７１と、送信部７２と、制御フレーム処理部７３と、受信部７４と、バッファメモリ７５と、送信部７６とから構成されている。受信部７１は子機局から光信号からなるフレームを受信し、送信部７２は受信部７１から受けたデータを上位ネットワーク側に送信する。制御フレーム処理部７３は、受信部７１により受信したレポートに含まれる各ＯＮＵのキューのキュー長の要求量、及び、各キューの帯域区分に応じて各キューの最大送出許可量を算出し、グラントフレームを生成したり、上位ネットワークから受信したデータフレームの送信制御する。受信部７４は上位ネットワークからのフレーを受信し、バッファメモリ７５は受信部７４により受信されたフレームを蓄積する。送信部７５は制御フレーム処理部７３による制御によってバッファメモリ７５に蓄積されたフレームを子機局に送信する。
特開平１１−１２２２７９号公報 特開２００４−２８９７８０号公報

しかしながら、上記従来の光通信システムでは、親機局５０が各子機局５１−１乃至５１−ｎに対して定期的に上り方向のデータ有無の情報や、上り方向のデータがある場合には更にそのデータサイズ等の情報をやりとりを行うので、上り方向のデータがない場合には、無駄な送信を行うことになる。このため、従来の光通信システムでは、親機局と子機局５１−１乃至５１−ｎとの間の通信帯域割り当てを最適化できず、その結果、データ伝送に関して効率的なスループットを実現することができないという不都合があった。

また、上記従来の光通信システムでは、親機局５０が、実際のデータ通信の有無にかかわらず登録した子機局５１に対して一定帯域を割り当てなければならないので、実際にはデータを送信するための通信帯域が減少する。その結果、この従来の光通信システムでは、通信帯域割り当てを最適化できず、データ送信に関して効率的なスループットを実現することができないという不都合があった。

本発明は、上記従来例に有する不都合を改善し、親機局と複数の子機局との間を光ファイバーからなる光通信回線でデータを送受信する光通信システムにおいて、複数の子機局に対する通信帯域割り当てをより最適化し、データ送信に関して効率的なスループットを実現することが可能な光通信システム、光通信システム制御方法、および光通信用制御プログラムを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる光通信システムでは、複数の子機局（ＯＮＵ）とこの各子機局に対応した親機局（ＯＬＴ）との間で光ファイバーケーブルからなる光通信回線を介して所定の通信データを送受信すると共に、前記親機局が前記各子機局に対して通信帯域の割り当て処理を制御するＤＢＡ制御部を備えている。そして、各子機局は、親機局との間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御部と、親機局に送信されるユーザデータのトラフィック状態を監視するユーザデータ検出部（トラフィック監視手段）と、このユーザデータ検出部が予め設定した一定期間，当該ユーザデータが無い場合に機能して前記親機局に対してユーザデータが無い状態である旨を登録抹消申請メッセージとして出力すると共に当該親機局との間の光リンクを一時的に停止制御するＯＡＭ制御部とを備えたことを特徴とする（請求項１）。

このため、これによると、子機局（ＯＮＵ）が、親機局（ＯＬＴ）との間で送信するデータが所定時間間経過しても存在しない場合には、当該子機局の登録を抹消するための登録抹消申請メッセージを親機局に送信する。これにより、親機局は子機局から受信した登録抹消メッセージに基づいて当該子機局の登録を抹消する。このため、親機局は、データを送受信する必要がない子機局に対する通信帯域を割り当てる必要が無くなり、他の複数の子機局に対する通信帯域割り当てをより最適化することができる。従って、親機局と子機局との間のデータ通信に関し、効率的なスループットを実現することができる。

ここで、前述した親機局（ＯＬＴ）は、前記いずれかの子機局（ＯＮＵ）から送り込まれるユーザデータが無い状態である旨を示す登録抹消申請メッセージを受信した場合に機能し，当該対応する子機局の登録を抹消する親機局側ＯＡＭ制御部を備えた構成としてもよい（請求項２）。

又、前述した各子機局（ＯＮＵ）は、それぞれが登録抹消された状態から再登録される直前の状態にあって、前記ユーザデータ検出部がユーザデータが有る状態を検出した場合に機能し前記親機局に対してユーザデータが有る状態である旨の信号である登録申請メッセージ（親機局からのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅに対する応答）を発信するＭＰＣＰ制御部を備え、又、前述した親機局（ＯＬＴ）は、前記各子機局から送り込まれる登録申請メッセージに基づいて当該登録申請メッセージにかかる子機局を登録する親機局側のＭＰＣＰ制御部を備えている。そして、この親機局側のＭＰＣＰ制御部による登録がなされた場合に当該登録のタイミングで前記ＯＡＭ制御部は親機局側のＯＡＭ制御部との相互間でＯＡＭにかかる所定の制御動作が開始されるように構成してもよい（請求項３）。

この構成によれば、親機局（ＯＬＴ）は当該ＯＬＴとデータを送受信することを希望する子機局についての登録を要求する登録申請メッセージ（登録要求メッセージ）に基づいて当該子機局を登録するので、以前、登録が消滅された子機局も必要に応じて再登録することができ、同時に他の子機局の抹消登録も随時なされるので、全体的に登録されている子機局の数が登録数固定の従来例に比較して低減変動し、これにより、他の複数の子機局に対する通信帯域割り当てを従来例の登録固定式に比較してより最適化することができ、従って、当該データ通信における効率的なスループットを実現することができる。

更に、前述した各子機局（ＯＮＵ）は、前記ユーザデータをＬＡＮインターフェース部を介して取り込むと共に親機局との間でデータをやり取りする機能を備えたデータ制御部を装備した構成としてもよい（請求項４）。
又、前述した親機局および各子機局は、当該親機局および各子機局が備えている各制御部等の動作を規制する主制御部を装備すると共に、前記各子機局の主制御部は、前記ユーザデータ検出部が予め設定した一定期間内にユーザデータが有るトラフィック状態を検出した場合に機能し当該ユーザデータ検出部の動作をリセットする検出部リセット制御機能を備えた構成としてもよい（請求項５）。

又、本発明にかかる光通信システム制御方法では、複数の子機局とこの各子機局に対応した親機局との間で光ファイバーケーブルからなる光通信回線を介して所定の通信データを送受信すると共に、前記親機局が前記各子機局に対して通信帯域の割り当て処理を制御するＤＢＡ制御部を備え、このＤＢＡ制御部により前記各子機局への通信帯域の割り当てが実行されるように構成され、そして、前述した各子機局が親機局に送信するユーザデータのトラフィック状態を常時監視するユーザデータ監視工程と、このユーザデータ監視工程で予め設定した一定期間内に前記ユーザデータのトラフィック状態が存在しない場合に機能し前記親機局に対してユーザデータが無い状態である旨を登録抹消申請メッセージとして出力する登録抹消申請出力工程と、この登録抹消申請メッセージを受信した前記親機局は対応する子機局の登録を抹消する子機局登録抹消工程と、この登録抹消された子機局を除く他の複数の子機局を対象として前記親機局のＤＢＡ制御部が通信帯域の割り当て処理を行う通信帯域割り当て工程とを備えたことを特徴とする（請求項６）。

このため、これによると、子機局（ＯＮＵ）が、親機局（ＯＬＴ）との間で送信するデータが所定時間間経過しても存在しない場合には、当該子機局からの登録抹消申請の基づいて親機局は当該子機局の登録を抹消し、当該抹消した子機局を除く他の複数の子機局に対する通信帯域割り当てを成すようにしたので、前述した通信帯域割り当ての対象となる子機局の数を少なくすることができ、このため、通信帯域割り当てをより確実に最適化することができる。従って、親機局と子機局との間のデータ通信に関し、効率的なスループットを実現することができる。

ここで、前述した子機局登録抹消工程で登録抹消された一又は２以上の各子機局に対して一斉に登録打診のディスカバリーゲイト信号を発信するディスカバリーゲイト信号発信工程と、このディスカバリーゲイト信号を受信した前記各子機局は、ユーザデータが有る状態である場合に前記親機局に対してユーザデータが有る状態である旨の信号である登録申請メッセージを前記親機局からのディスカバリーゲイト信号に対する応答信号として発信する登録申請メッセージ発信工程と、この子機局から発信される応答信号を受信した親機局はこれに基づいて当該応答信号にかかる子機局を再登録する子機局再登録工程とを備えた構成としてもよい（請求項７）。
この構成によれば、以前、登録が消滅された子機局も必要に応じて再登録することができ、同時に他の子機局の抹消登録も随時なされるので、全体的に登録されている子機局の数が登録数固定の従来例に比較して低減変動し、これにより、他の複数の子機局に対する通信帯域割り当てをより最適化することができ、従って、当該データ通信における効率的なスループットを実現することができる。

又、本発明にかかる光通信用制御プログラムでは、親機局との間で光通信回線を介して所定の通信データを送受信する子機局にあって、前記親機局との間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御手段と、前記親機局に送信されるユーザデータのトラフィック状態を予め設定した一定期間，存在するか否かを監視するユーザデータ監視手段と、このユーザデータのトラフィック状態が予め設定した一定期間，存在しない場合に機能し，前記親機局に対してユーザデータが無い状態である旨を登録抹消申請メッセージとして発信する登録抹消申請発信手段と、この登録抹消申請メッセージの発信と共に前記親機局との間の光リンクを一時的に停止制御するリンク状態停止制御手段とを、コンピュータに機能させるように構成したことを特徴とする（請求項８）。

又、複数の子機局との間で光通信回線を介して所定の通信データを送受信する親機局にあって、前記子機局との間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御手段、この親機局側にあって、前記いずれかの子機局からユーザデータが無い状態である旨を示す登録抹消申請メッセージが送り込まれた場合に当該登録抹消申請メッセージを受信する登録抹消申請受信手段、この受信した登録抹消申請メッセージに対応する前記子機局の登録を抹消する登録抹消手段、および前記登録抹消された子機局を除く他の子機局の数に対応して前記親機局ではその通信帯域の割り当てを設定する帯域割り当て設定手段を、コンピュータに機能させるようにしたことを特徴とする（請求項９）。
このようにしても、前述した光通信システム及び通信システム制御方法の場合と同様に、これらと一部共通した効果、即ち、通信帯域割り当ての最適化および親機局と子機局との間のデータ通信に関し、効率的なスループットの実現を可能とすることができる。

以上のように、本発明によると、親機局（ＯＬＴ）と複数の子機局（ＯＮＵ）との間を光ファイバーからなる光通信回線でデータを送受信する光通信システムにおいて、複数の子機局の内、ユーザデータトラフィックが存在しない子機局については、当該子機局からの申請に基づいてその登録を削除することができるので、複数の他の各子機局に対する通信帯域割り当てをより最適化することが可能となり、データ送信に関して効率的なスループットを実現することができるという従来にない優れた光通信システム、光通信システム制御方法、および光通信用制御プログラムを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
ここで、本実施形態にあっては、最初に全体的な内容およびその要点を説明し、その後に当該実施形態の内容を具体的に説明する。
図１に示すように、本実施形態にかかる光通信システムは、複数の子機局（ＯＮＵ）と２１−１乃至２１−ｎと、この各子機局（ＯＮＵ）２０−１乃至２０−ｎに対応した親機局（ＯＬＴ）１０との間で光ファイバーケーブルからなる光通信回線３１を介して所定の通信データを送受信すると共に、親機局１０が前記各子機局２１−１乃至２１−ｎに対して通信帯域の割り当て処理を制御するＤＢＡ制御部１４を備えている。

又、前述した各子機局２１−１乃至２１−ｎは、親機局１０との間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御部２４と、親機局１０に送信されるユーザデータのトラフィック状態を監視し検出するユーザデータ検出部（トラフィック監視手段）２６と、このユーザデータ検出部２６が予め設定した一定期間，当該ユーザデータトラフィックが存在しない場合に機能して前記親機局１０に対してユーザデータが否トラフィック状態である旨を登録抹消申請メッセージとして出力すると共に当該親機局１０との間の光リンクを一時的に停止制御するＯＡＭ制御部２３とを備えている。

又、前述した親機局（ＯＬＴ）１０は、前述したいずれかの子機局（ＯＮＵ）２０−１乃至２０−ｎから送り込まれるユーザデータが無い状態である旨を示す登録抹消申請メッセージを受信した場合に機能し，当該対応する子機局の登録を抹消する親機局側ＯＡＭ制御部１３を備えている。
更に、前述した各子機局（ＯＮＵ）は、それぞれが登録抹消された状態から再登録される直前の状態にあって、前記ユーザデータ検出部２６がユーザデータのトラフィック状態を検出した場合に機能し、親機局１０に対してユーザデータがトラフィック状態である旨の信号である登録申請メッセージ（親機局からのＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅに対する応答）を発信するＭＰＣＰ制御部２２を備えている。又、前述した親機局（ＯＬＴ）１０は、各子機局２０−１乃至２０−ｎのいずれかから送り込まれる登録申請メッセージに基づいて当該登録申請メッセージにかかる子機局を登録する親機局側のＭＰＣＰ制御部１２を備えている。そして、この親機局側のＭＰＣＰ制御部１２による登録がなされた場合に当該登録のタイミングで前記ＯＡＭ制御部２３は親機局側のＯＡＭ制御部１３との相互間でＯＡＭにかかる所定の制御動作が開始されるように構成されている。

前述した各子機局（ＯＮＵ）２０−１乃至２０−ｎは、前記ユーザデータをＬＡＮインターフェース部２７を介して取り込むと共に親機局１０との間でデータをやり取りする機能を備えたデータ制御部２４を装備している。又、前述した親機局１０および各子機局２０−１乃至２０−ｎは、当該親機局１０および各子機局２０−１乃至２０−ｎが備えている各制御部等の動作を規制する主制御部１６，２５をそれぞれ装備すると共に、前記各子機局２０−１乃至２０−ｎの主制御部２５は、前記ユーザデータ検出部２６が予め設定した一定期間内にユーザデータのトラフィック状態を検出した場合に機能し当該ユーザデータ検出部の動作をリセットする検出部リセット制御機能を備えている。

以下、これを更に具体的に制御説明する。
図１において、本実施形態にかかる光通信システムは、上述したように、親機局（ＯＬＴ）１０と、複数の子機局（ＯＮＵ）２０−１〜２０−ｎとの間を光スプリッタ３０を介して光ファイバー３１で通信接続されて構築されている。

親機局（ＯＬＴ）１０は、光変換部１１と、ＭＰＣＰ制御部１２と、ＯＡＭ制御部１３と、ＤＢＡ制御部１４と、データ制御部１５と、主制御部１６と、ＬＡＮインターフェース部１７と、子機局登録データベース（子機局登録ＤＢ）１８とを備える。
この内、光変換部１１は、光スプリッタ３０から受信した光信号からなるデータやメッセージを電気信号に変換するとともに、光スプリッタ３０に送信する電気信号からなるデータやメッセージを光信号に変換する機能を備えている。

ＭＰＣＰ制御部１２は、子機局２０−１乃至２０−ｎの登録、再登録、発見等の処理動作を制御する。例えば、ＭＰＣＰ制御部１２は、親機局１０とデータを送受信することを希望する子機局２０−１乃至２０−ｎを発見するためのＯＮＵ発見メッセージを光変換部１１に出力する。また、ＭＰＣＰ制御部１２は、子機局２０−１乃至２０−ｎから受信した（当該親機局１０とデータを送受信することを希望する）登録要求メッセージに基づき、当該子機局２０−１〜２０−ｎを子機局登録ＤＢ１８に登録する機能を備えている。

ＯＡＭ制御部（登録抹消手段）１３は、子機局２０−１〜２０−ｎとの間で行われる、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ（通常のデータの送受信）、Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ（制御データの送受信）、Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ（故障が発生したときの対応動作）の処理動作を制御する機能を備えている。例えば、ＯＡＭ制御部１３は、子機局２０−１〜２０−ｎから受信した登録抹消メッセージに基づき、対応する当該子機局の登録を抹消する。
ＤＢＡ制御部１４は、子機局２０−１〜２０−ｎに対する通信帯域割り当て処理を制御する機能を備えている。又、データ制御部１５は、子機局２０−１〜２０−ｎとの間のデータのやり取りを制御する機能を備えている。

主制御部１６は、ＭＰＣＰ制御部１２、ＯＡＭ制御部１３、ＤＢＡ制御部１４、及びデータ制御部１５を統一制御する。又、ＬＡＮインターフェース部１７は、上位側の装置とデータ通信に関してインターフェースを行う。子機局登録ＤＢ１８には、親機局１０とデータを送受信することを希望する子機局が登録されている。

一方、前述した子機局２０−１〜２０−ｎは、光変換部２１と、ＭＰＣＰ制御部２２と、ＯＡＭ制御部２３と、データ制御部２４と、主制御部２５と、データ検出部２６と、ＬＡＮインターフェース部２７と、タイマ２８とを備えている。

この内、光変換部２１は、光スプリッタ３０から受信した光信号からなるデータやメッセージを電気信号に変換するとともに、光スプリッタ３０に送信する電気信号からなるデータやメッセージを光信号に変換する機能を備えている。又、ＭＰＣＰ制御部２２は、親機局１０から要求があった登録、再登録、発見等の処理を制御する機能を備えている。
更に、ＯＡＭ制御部（登録抹消メッセージ出力手段）２３は、親機局１０の間で行う、Ｏperation、Ａdministration 、Ｍaintenanceの処理を制御する機能を備えている。例えば、ＯＡＭ制御部２３は、タイマ２８により計時された時間が所定時間を経過した場合には、親機局１０との間でデータを送受信することが許可されたことを示す子機局の登録を抹消するための登録抹消メッセージを光変換部２１に出力する。

又、データ制御部（データ伝送遮断手段）２４は、親機局１０との間のデータのやり取りを制御する機能を備えている。例えば、データ制御部２４は、ＯＡＭ制御部２３により、登録抹消メッセージが親機局１０に送信されたのち、この親機局１０との間のデータ伝送を遮断する
主制御部２５は、ＭＰＣＰ制御部２２、ＯＡＭ制御部２３、及びデータ制御部２４を統一制御する。
データ検出部（トラフィック監視手段）２６は、ＬＡＮインターフェース部２７から入力される親機局１０に対して送信するデータのトラフィック状態を監視するとともにトラヒック量を検出する。
ＬＡＮインターフェース部２７は、下位装置としてのパソコン等との間でデータの伝送に関してインターフェースする。

更に、タイマ２８（本発明に係る計時手段）は、データ検出部２６によりデータのトラフィックの検出が終了すると時間の計時を開始し、予め決められた所定時間又はこの所定時間内においてデータ検出部２６により次のデータのトラフィックを検出するまで時間を計時する機能を備えている。
光スプリッタ３０は、子機局２０−１〜２０−ｎから送信された光信号からなるデータ等を集束して親機局１０に送信するとともに、親機局１０から送信された光信号からなるデータ等を分岐して子機局２０−１〜２０−ｎに送信する機能を備えている。

次に、上記実施形態における光通信システムの動作を、下記に示す動作に分けて説明する。
（１）．子機局２０が登録され、親機局１０との間でデータを送受信可能となる迄。
（２）．登録された後の子機局２０の動作又は登録されている子機局２０の動作。

（１）．子機局２０が登録され、親機局１０との間でデータを送受信可能となる迄の動作について。
図２は、図１に開示した親機局１０と子機局２０との間の制御信号の送信状態を示すシーケンス図である。この図２では、親機局１０が登録を希望する子機局２０を発見し、その子機局２０を登録したのち、当該子機局２０との間でデータを送受信することが可能となるまでの動作を示している。
まず、親機局１０のＭＰＣＰ制御部１２は、登録すべき子機局２０が存在するか否かを調べるためのディスカバリーゲイトメッセージ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージ）を光変換部１１に出力する（ディスカバリーゲイト信号発信工程）。
すると、光変換部１１は、ＭＰＣＰ制御部１２から入力されたディスカバリーゲイトメッセージを電気信号から光信号に変換し、この光信号に変換したディスカバリーゲイトメッセージを、光スプリッタ３０を介して子機局２０−１〜２０−ｎにブロードキャスト送信する。

子機局２０−１〜２０−ｎのそれぞれが、親機局１０からブロードキャスト送信されたディスカバリーゲイトメッセージを受信すると、光変換部１１は、光信号からなるディスカバリーゲイトメッセージを電気信号に変換する。そして、この電気信号に変換したディスカバリーゲイトメッセージをＭＰＣＰ制御部２２に出力する。

親機局１０との間でデータ等の送受信を行うために自局を登録した場合には、ＭＰＣＰ制御部２２は、親機局１０に対してＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑメッセージ（登録要求メッセージ又は登録申請メッセージ）を光変換部２１に出力する。すると、光変換部２１は、入力されたＲegister Ｒeqメッセージを電気信号から光信号に変換する。この光信号に変換されたＲegister Ｒeqメッセージは光スプリッタ３０を介して親機局１０に送信される。

親機局１０が、子機局２０−１〜２０−ｎからＲegister Ｒeqメッセージを受信すると、光変換部２１は、光信号からなるＲegister Ｒeqメッセージを電気信号に変換し、この電気信号に変換したＲegister ＲeqメッセージをＭＰＣＰ制御部１２に出力する。すると、ＭＰＣＰ制御部１２は、Ｒegister Ｒeqメッセージを送信してきた子機局２０−１〜２０−ｎに対して、登録を許可するＲegister メッセージを光変換部１１に出力する。すると、光変換部１１は、入力されたＲegister メッセージを電気信号から光信号に変換し、変換した光信号を光スプリッタ３０を介して対応する上記子機局２０−１〜２０−ｎに送信する。

その後、親機局１０のＭＰＣＰ制御部１２は、引き続き、上記子機局２０−１〜２０−ｎに対して送信許可を促すためのＧａｔｅメッセージを光変換部１１に出力する。光変換部１１は、入力されたＧａｔｅメッセージを電気信号から光信号に変換し、光信号に変換されたＧａｔｅメッセージを光スプリッタ３０を介して上記子機局２０−１〜２０−ｎに送信する。

上記子機局２０−１〜２０−ｎが、光変換されたＧａｔｅメッセージを受信すると、光変換部２１は、このメッセージを光信号から電気信号に変換し、電気信号に変換したＧａｔｅメッセージをＭＰＣＰ制御部２２に出力する。ＭＰＣＰ制御部２２は、上記Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージ及びＧａｔｅメッセージが入力されると、登録を許可する旨の応答に答え、登録を許可する旨の応答に対するＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋメッセージを光変換部２１に出力する。光変換部２１は、電気信号からなるＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋメッセージを光信号に変換し、光信号に変換したＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋメッセージを光スプリッタ３０を介して親機局１０に送信する。

親機局１０がＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋメッセージを受信すると、ＭＰＣＰ制御部２２は、当該子機局２０−１〜２０−ｎの登録を完了し、以後、Ｏｐｅｒｅａｔｉｏｎｓ、Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ、及び、Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅの実行処理に移行させる。

続いて、親機局１０が、登録された子機局２０−１〜２０−ｎから、Ｏｐｅｒｅａｔｉｏｎｓの情報、Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎの情報、及び、Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅの情報（以下、これらの情報を一括してＯＡＭ情報という）を取得するために、ＯＡＭ制御部１３は、ＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵ（Protocol Data Unit)メッセージを、光変換部１１に出力する。光変換部１１は、電気信号からなるＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを光信号に変換し、光信号に変換したＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを光スプリッタ３０を介して子機局２０−１〜２０−ｎに送信する。

子機局２０−１〜２０−ｎが上記ＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを受信すると、光変換部２は、光信号からなるＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを電気信号に変換しこれをＯＡＭ制御部２３に出力する。すると、ＯＡＭ制御部２３は、親機局１０に対して、光リンク状態を表すＬink Ｓtatus 情報、Ｈ／Ｗ（ハードウェア）異常状態を表すＣｒｉｔｉｃａｌ Ｅｖｅｎｔ情報、Ｈ／Ｗ正常動作状態を表すＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐ情報等を通知するためのＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを光変換部２１に出力する。光変換部２１は、電気信号からなるＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを光信号に変換し、これを光スプリッタ３０を介して、親機局１０に送信する。

親機局１０は、ＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを受信すると、光変換部１１は、光信号からなるこのメッセージを電気信号に変換し、これをＯＡＭ制御部１３に出力する。ＯＡＭ制御部１３は、このＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージが入力されることで、ＯＡＭ情報を取得処理を完了させ、その後、子機局２０と間でデータを送受信することが可能とさせる。

（２）．子機局２０が登録された後の動作、又は登録されている子機局２０の動作。
図３は、本実施形態における光通信システムの動作を示すフローチャートである。
この図３では、親機局１０と子機局２０との間でデータを送受信することが可能になった後の動作を示している。
まず、子機局２０のデータ検出部（トラフィック監視手段）２６は、データの送受信が常時行われているか否かを内容としたデータのトラフィックを常時監視し（ステップＳ１０：ユーザデータ監視工程）、同時にデータのトラフィックが存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。データ検出部２６は、データのトラフィックが存在すると判定した場合には（ステップ１１；ＹＥＳ）、データのトラフィックが一定時間の間，無くなるまで繰り返し監視し続ける。かかる動作は子機局２０の主制御部２５の検出部リセット制御機能によって制御される。そして、このデータ検出部２６は、データのトラフィックが存在しないと判定した場合には（ステップＳ１１；ＮＯ）、図１に示すタイマ（計時手段）２８に予め決められた所定時間の計時を開始させる（ステップＳ１２）。

タイマ２８は、所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ１３）、所定時間が経過していないと判定した場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、所定時間を経過するまで時間を計時する。又、このタイマ２８は、所定時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、その旨（所定期間が経過したこと、即ち、ユーザデータが否トラフィックであること）をデータ検出部２６に出力する（登録抹消申請出力工程）。

その後、データ検出部２６は、光ファイバ３１及び光スプリッタ３０を介して親機局１０との間でのデータの送受信が行われていないものと認識し、その旨をＯＡＭ制御部２３に出力する。すると、ＯＡＭ制御部２３は、Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｅｖｅｎｔとして、ＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを光変換部２１に出力する（ステップＳ１４）。

光変換部２１は、データ検出部２６から入力された電気信号からなるＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを光信号に変換し、これを光スプリッタ３０を介して親機局１０に送信する（ステップＳ１５）。
その後、データ制御部１５は、データを送受信することができないモードであるスリープモード状態に移行させ、親機局１との通信を停止する（ステップＳ１６）。即ち、当該子機局２０は、親機局１０との間の光Ｌｉｎｋを一時停止する。

親機局１０がＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを受信すると、変換部１１は、光信号からなるＯＡＭ Ｉnformation ＰＤＵメッセージを電気信号に変換し、これをＯＡＭ制御部１３に出力する。
その後、親機局１０側のＯＡＭ制御部１３は、該当する子機局２０が、スリープモード状態になったと認識し、当該子機局２０の登録を抹消する（ステップＳ１７：子機局登録抹消工程）。
続いて、前述した親機局１０は、ＤＢＡ制御部１４を作動させ、上記登録抹消にかかる子機局を除く他の複数の子機局２０−１〜２０−ｎを対象とした通信帯域割り当て処理を実行する（通信帯域割り当て工程）。

このように、本実施形態では、子機局２０−１〜２０−ｎは、親機局１０に送信するデータが所定時間の間経過しても存在しない場合、当該子機局の登録を抹消するための登録抹消メッセージを親機局１０に送信する。そして、親機局１０は、該当する子機局２０−１〜２０−ｎから受信した登録抹消メッセージに基づき、当該子機局の登録を抹消する。このため、親機局１０は、データを送受信する必要がない子機局に対する通信帯域を割り当てる必要が無くなり、複数の子機局に対する通信帯域割り当てをより最適化することができる。従って、親機局と子機局との間のデータ通信に関し、効率的なスループットを実現するができる。

その後、スリープモード状態に入った子機局２０のデータ検出部２６は、ＬＡＮインターフェース部１７から親機局１０に送信するデータのトラフィックの存在を監視し（ステップＳ１８）、ユーザトラフィックが存在するか否かを判定する（ステップＳ１９）。データ検出部２６は、トラフィックが存在しないと判定した場合には（ステップＳ１９；ＮＯ）、データのトラフィックが存在するまで同様な処理を行う。一方、データ検出部２６は、ユーザトラフィックが存在したと判定した場合には（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、ユーザが光ファイバー３１及び光スプリッタ３０を介して通信を開始するものと認識し、その旨をＭＰＣＰ制御部２２に出力する。

そして、当該子機局２０の光変換部２１、ＭＰＣＰ制御部２２、及びＯＡＭ制御部２３、並びに、親機局１０の光変換部１１、ＭＰＣＰ制御部１２、及びＯＡＭ制御部１３によって、上述したようにして親機局１０は、登録を希望する子機局２０を発見し、その子機局２０を登録する（ステップＳ２０）。同時に、子機局２０からＯＡＭ情報を取得し、子機局１との間での光Ｌｉｎｋを再確立し（ステップＳ２１）、これによって、データの送受信を再開させる。
このため、上述した実施形態では、親機局１０により、当該親機局１０とデータを送受信することを希望する子機局についての登録を要求する登録要求メッセージに基づき、これに対応する子機局を登録するので、それ以前に、登録が消滅された子機局も必要に応じて再登録することができる。

ここで、上述した実施形態にあって、親機局１０との間で光通信回線３１を介して所定の通信データを送受信する子機局２０−１〜２０−ｎにあって、前記親機局１０との間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御手段と、前記親機局１０に送信されるユーザデータが有るか否かのトラフィック状態を予め設定した一定期間，監視するユーザデータ監視手段と、このユーザデータのトラフィック状態が予め設定した一定期間，存在しない場合に機能し，前記親機局に対してユーザデータが無い状態である旨を登録抹消申請メッセージとして発信する登録抹消申請発信手段と、この登録抹消申請メッセージの発信と共に前記親機局１０との間の光リンクを一時的に停止制御するリンク状態停止制御手段とを、プログラム化してコンピュータに機能させるように構成してもよい。
このようにすると、前述した実施形態における子機局２０−１〜２０−ｎからの登録抹消申請にかかる構成内容とほぼ同等に機能する実行内容をコンピュータ上にて実行可能とする制御プログラムを得ることができる。

又、前述した実施形態にあって、複数の子機局２０−１〜２０−ｎとの間で光通信回線３１を介して所定の通信データを送受信する親機局１０にあって、前記子機局２０−１〜２０−ｎとの間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御手段と、この親機局１０側にあって、前記いずれかの子機局２０−１〜２０−ｎからユーザデータが無い状態である旨を示す登録抹消申請メッセージが送り込まれた場合に当該登録抹消申請メッセージを受信する登録抹消申請受信手段と、この受信した登録抹消申請メッセージに対応する前記子機局２０−１〜２０−ｎの登録を抹消する登録抹消手段と、前記登録抹消された子機局を除く他の子機局２０−１〜２０−ｎの数に対応して前記親機局１０ではその通信帯域の割り当てを設定する帯域割り当て設定手段とを、プログラム化してコンピュータに機能させるように構成してもよい。
このようにすると、前述した実施形態における親機局１０側が受けた特定の子機局の登録抹消にかかる構成内容とほぼ同等に機能する実行内容をコンピュータ上にて実行可能とする制御プログラムを得ることができる。

以上のように、本実施形態では、子機局（ＯＮＵ）が、親機局（ＯＬＴ）との間で送信するデータが所定時間間経過しても存在しない場合には、当該子機局の登録を抹消するための登録抹消申請メッセージを親機局に送信する。これにより、親機局は子機局から受信した登録抹消メッセージに基づいて当該子機局の登録を抹消する。このため、親機局は、データを送受信する必要がない子機局に対する通信帯域を割り当てる必要が無くなり、他の複数の子機局に対する通信帯域割り当てをより最適化することができる。従って、親機局と子機局との間のデータ通信に関し、効率的なスループットを実現することができる。

又、本実施形態では、親機局（ＯＬＴ）は当該ＯＬＴとデータを送受信することを希望する子機局についての登録を要求する登録申請メッセージ（登録要求メッセージ）に基づいて当該子機局を登録するので、以前、登録が消滅された子機局も必要に応じて再登録することができ、同時に他の子機局の抹消登録も随時なされるので、全体的に登録されている子機局の数が登録数固定に従来例に比較して低減変動し、これにより、他の複数の子機局に対する通信帯域割り当てを従来例の登録固定式に比較してより最適化することができ、従って、当該データ通信における効率的なスループットを実現することができる。

本発明に係る光通信システムの一実施形態を示すブロック図である。 図１中の親機局と子機局との間の制御信号の送信状態を示すシーケンス図である。 図１に示す実施形態の動作を示すフローチャートである。 従来の光通信システムの構成を示すブロック図である。 図４の光通信システムにおけるデータの送受信状態を示す説明図である。 他の従来における通信システムの構成を示すブロック図である。 他の従来にかかる光加入者線端局装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 親機局
１１，２１ 光変換部
１２，２２ ＭＰＣＰ制御部
１３，２３ ＯＡＭ制御部
１４ ＤＢＡ制御部
１５，２４ データ制御部
１６，２５ 主制御部
１７，２７ ＬＡＮインターフェース部
１８ 子機局登録ＤＢ
２０−１乃至２０−ｎ 子機局
２６ データ検出部
２８ タイマ（計時手段）
３１ 光ファイバー

Claims (9)

1. 複数の子機局とこの各子機局に対応した親機局との間で光ファイバーケーブルからなる光通信回線を介して所定の通信データを送受信すると共に、前記親機局が前記各子機局に対して通信帯域の割り当て処理を制御するＤＢＡ制御部を備えて成る光通信システムにおいて、
   前記各子機局は、
   前記親機局との間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御部と、前記親機局に送信されるユーザデータのトラフィック状態を監視し検出するユーザデータ検出部と、このユーザデータ検出部が予め設定した一定期間，当該ユーザデータトラフィックが存在しない場合に機能し前記親機局に対してユーザデータが無い状態である旨を登録抹消申請メッセージとして出力すると共に前記親機局との間の光リンクを一時的に停止制御するＯＡＭ制御部とを備えたことを特徴とした光通信システム。
2. 前記請求項１に記載の光通信システムにおいて、
   前記親機局は、前記いずれかの子機局から送り込まれるユーザデータが無い状態である旨を示す登録抹消申請メッセージを受信した場合に機能し，当該対応する前記子機局の登録を抹消する親機局側ＯＡＭ制御部を備えていることを特徴とした光通信システム。
3. 前記請求項１又は２に記載の光通信システムにおいて、
   前記各子機局は、それぞれが登録抹消された状態から再登録される直前の状態にあって、前記ユーザデータ検出部がユーザデータの有るトラフィック状態を検出した場合に機能し前記親機局に対してユーザデータがトラフィック状態である旨の信号である登録申請メッセージを発信するＭＰＣＰ制御部を備えると共に、
   前記親機局は、前記各子機局から送り込まれる登録申請メッセージに基づいて当該登録申請メッセージにかかる子機局を登録する親機局側のＭＰＣＰ制御部を備え、
   この親機局側のＭＰＣＰ制御部による登録がなされた場合に当該登録のタイミングで前記ＯＡＭ制御部は親機局側のＯＡＭ制御部との相互間でＯＡＭにかかる所定の制御動作が開始されることを特徴とした光通信システム。
4. 前記請求項１，２又は３に記載の光通信システムにおいて、
   前記各子機局は、前記ユーザデータをＬＡＮインターフェース部を介して取り込むと共に親機局との間でデータをやり取りする機能を備えたデータ制御部を装備したことを特徴とする光通信システム。
5. 前記請求項１乃至４の何れか一つに記載の光通信システムにおいて、
   前記親機局および各子機局は、当該親機局および各子機局が備えている各制御部等の動作を規制する主制御部を装備すると共に、
   前記各子機局の主制御部は、前記ユーザデータ検出部が予め設定した一定期間内にユーザデータのトラフィック状態を検出した場合に機能し当該ユーザデータ検出部の動作をリセットする検出部リセット制御機能を備えていることを特徴とした光通信システム。
6. 複数の子機局とこの各子機局に対応した親機局との間で光ファイバーケーブルからなる光通信回線を介して所定の通信データを送受信すると共に、前記親機局が前記各子機局に対して通信帯域の割り当て処理を制御するＤＢＡ制御部を備え、このＤＢＡ制御部により前記各子機局への通信帯域の割り当てが実行されるように構成された光通信システム制御方法において、
   前記各子機局が前記親機局に送信されるユーザデータのトラフィック状態を常時監視するユーザデータ監視工程と、
   このユーザデータ監視工程で予め設定した一定期間内に前記ユーザデータのトラフィック状態が存在しない場合に機能し前記親機局に対してユーザデータが無い状態である旨を登録抹消申請メッセージとして出力する登録抹消申請出力工程と、
   この登録抹消申請メッセージを受信した前記親機局は対応する子機局の登録を抹消する子機局登録抹消工程と、
   この登録抹消された子機局を除く他の複数の子機局を対象として前記親機局のＤＢＡ制御部が通信帯域の割り当て処理を行う通信帯域割り当て工程とを備えたことを特徴とする光通信システム制御方法。
7. 前記請求項６に記載の光通信システム制御方法において、
   前記登録抹消された一又は２以上の各子機局に対して一斉に登録打診のディスカバリーゲイト信号を発信するディスカバリーゲイト信号発信工程と、
   このディスカバリーゲイト信号を受信した前記各子機局は、ユーザデータが入力されている状態の場合に前記親機局に対して登録申請メッセージとして発信する登録申請メッセージ発信工程と、
   この各子機局から発信される応答信号を受信した親機局はこれに基づいて当該応答信号にかかる子機局を再登録する子機局再登録工程とを備えていることを特徴とした光通信システム制御方法。
8. 親機局との間で光通信回線を介して所定の通信データを送受信する子機局にあって、前記親機局との間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御手段、
   前記親機局に送信されるユーザデータが有るか否かのトラフィック状態を予め設定した一定期間，監視するユーザデータ監視手段、
   このユーザデータのトラフィック状態が予め設定した一定期間，存在しない場合に機能し，前記親機局に対してユーザデータが無い状態である旨を登録抹消申請メッセージとして発信する登録抹消申請発信手段、
   および、この登録抹消申請メッセージの発信と共に前記親機局との間の光リンクを一時的に停止制御するリンク状態停止制御手段、
   をコンピュータに機能させるようにしたことを特徴とする光通信用制御プログラム。
9. 複数の子機局との間で光通信回線を介して所定の通信データを送受信する親機局にあって、前記子機局との間で実行されるユーザデータ等のデータのやり取りを制御するデータ制御手段、
   この親機局側にあって、前記いずれかの子機局からユーザデータが無い状態である旨を示す登録抹消申請メッセージが送り込まれた場合に当該登録抹消申請メッセージを受信する登録抹消申請受信手段、
   この受信した登録抹消申請メッセージに対応する前記子機局の登録を抹消する登録抹消手段、
   前記登録抹消された子機局を除く他の子機局の数に対応して前記親機局ではその通信帯域の割り当てを設定する帯域割り当て設定手段、
   をコンピュータに機能させるようにしたことを特徴とする光通信用制御プログラム。

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