JP2011525760A - １０ギガビット受動光ネットワークのアップグレード帯域幅マップを構成する方法および装置 - Google Patents

Abstract

複数の光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）によって伝送される複数のバースト信号の帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を伝送するように構成されている光回線端末（ＯＬＴ）を含む装置。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は複数のアロケーションを含み、アロケーションの各々はアロケーションの開始時間、アロケーションの許可サイズ、アロケーションのヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）を含む。

Description

本発明は、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）技術に関し、詳細には、１０ギガビット受動光ネットワークのアップグレード帯域幅マップを構成する方法および装置に関する。

受動光ネットワーク（ＰＯＮ）は「最後の１マイル」のネットワーク・アクセスを提供するシステムである。受動光ネットワーク（ＰＯＮ）は、セントラル・オフィスの光回線端末（ＯＬＴ）、光配信ネットワーク（ＯＤＮ）、顧客施設の複数の光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）を含む一対多（ピーツーエムピー：Ｐ２ＭＰ）ネットワークである。ギガビット受動光ネットワーク（ＧＰＯＮ）・システムなどの受動光ネットワーク（ＰＯＮ）・システムのいくつかにおいて、ダウンストリーム・データは約２．５ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）でブロードキャストされるが、アップストリーム・データは約１．２５Ｇｂｐｓで伝送される。

受動光ネットワーク（ＰＯＮ）の帯域幅性能は、サービスの需要増加に合わせて、増加することが期待される。サービスの需要増加に合わせるために、光回線端末（ＯＬＴ）論理装置は、より高い帯域幅で（たとえば、約１０Ｇｂｐｓで）データ・フレームを伝送するために再構成される必要がある。さらに、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）論理装置は、より高い帯域幅で受信されたデータを処理するために再構成される必要がある。順方向誤り訂正（ＦＥＣ）などのいくつかの処理について、より高い帯域幅で受信されたデータを処理することは、計算コストを高くし得る。順方向誤り訂正（ＦＥＣ）における計算および通信のエラー・レベルに影響し得る態様は、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を構成することである。

実施形態のいくつかにおいて、複数の光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）によって伝送されるべき複数のバースト信号の帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を伝送するように構成されている光回線端末（ＯＬＴ）を含む装置を開示する。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は、複数のアロケーションを含み、アロケーションの各々は該アロケーションの開始時間、該アロケーションの許可サイズ、該アロケーションのヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）を含む。

実施形態のいくつかにおいて、方法を実行するように構成されている少なくとも一つのコンポーネントを含む装置を開示する。該方法は、複数のバースト信号の帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を受信し、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は複数の開始時間、該開始時間に対応する複数の長さ、該開始時間に対応する複数のバースト・プロファイルを含み、開始時間からの少なくとも一つの割り当てられた開始時間と対応する長さを取得し、割り当てられた長さにもとづいて伝送長を計算し、割り当てられた開始時間および計算された伝送長から停止時間を計算し、関連するアップストリーム・バーストのバースト・プロファイルを構成する。

実施形態のいくつかにおいて、複数のアロケーションを含む帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を受信し、該アロケーションの各々は、開始時間、許可サイズ、バースト・プロファイルを含み、対応するバースト・プロファイルを使用してバースト信号を構成し、アロケーションの少なくとも一つのバースト信号を伝送する、方法を開示する。

受動光ネットワーク（ＰＯＮ）の概略図を示す。 帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の実施形態を例示する。 帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の他の実施形態を例示する。 バースト伝送アロケーション方法の実施形態のフローチャートである。 バースト伝送アロケーション方法の他の実施形態のフローチャートである。 汎用目的計算処理システムによる実施形態の概略図である。

図面および特許請求の範囲をともなう以下の詳細な記載から、上記およびその他の特徴をより明確に理解することができる。

この開示の理解をより完全なものとするために、以下に図面をともないより詳細に記述する。図面において、同様の参照符号は同様の構成要素を示す。

以下に、一つ以上の実施形態の例示的な実装を提供するが、開示されるシステム、および／もしくは、方法は、現在知られているか、既存である技術のいくつかを用いて実装されることができることが、まず、理解されるべきである。開示は、例示的な実装、図面、以下に例示される技術（例示的な設計および例示的な実装を含む）に限定されるべきではなく、添付する特許請求の範囲およびその等価の範囲全体で開示を変更することができる。

より高い伝送速度をサポートるすための受動光ネットワーク（ＰＯＮ）の論理もしくはより多くの光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）を再構成することは、国際電気通信連合（ＩＴＵ）・電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）Ｇ．９８４．３標準（参照によってここに組み込む）によって定義されているギガビット受動光ネットワーク（ＰＯＮ）などの既存のプロトコルを変更することを含む。ギガビット受動光ネットワーク（ＰＯＮ）・プロトコルによれば、光回線端末（ＯＬＴ）は、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を含むダウンストリーム・フレームを伝送するために構成されてもよい。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は開始時間および停止時間を含む複数のアロケーションを含んでもよい。アロケーションは、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）によって伝送されるべき複数のバースト信号のタイミングを示してもよい。光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は、対応するアロケーションの開始時間および停止時間を用いて、バースト信号の各々のペイロード長を計算してもよい。計算は、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）の伝送長を生成する非線形逆関数（inverse of a non-linear function）や、時間がかかり、資源集約的なその他のあり得る計算を含んでもよい。たとえば、非線形関数は、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）が使用される場合、解くことが困難である天井関数であるかもしれない。

順方向誤り訂正（ＦＥＣ）計算を改良し、計算時間を短縮し、および／もしくは、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）・システムの通信エラーを低減するために、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を構成するシステムおよび方法について記載する。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は開始時間および長さを含み、停止時間は含まない複数のアロケーションを含むことができる。たとえば、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）およびライン・コーディング（line coding）の前の対応するアロケーションのペイロード長を該長さが示してもよい。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は、誤り検出および誤り訂正に使用することができる複数のフラグおよびヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）を含んでもよい。光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は、ＦＣ伝送長の非線形逆関数を計算する代わりに、アロケーションから直接取得することができる停止時間を計算するためにアロケーションに含まれている長さを使用してもよい。さらに、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は、少なくともひとつのアロケーションのバースト信号を送信する前に、アロケーションがなくなっているか否かを検証し、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のためになくなっているアロケーションを補填する。

図１は受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００の実施形態を例示する。受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００は、光回線端末（ＯＬＴ）１１０、複数の光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０、光配信ネットワーク（ＯＤＮ）１３０を含む。光配信ネットワーク（ＯＤＮ）１３０は光回線端末（ＯＬＴ）１１０および光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０と接続されていてもよい。受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００は光回線端末（ＯＬＴ）１１０と光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０との間にデータを配信するために能動的なコンポーネントをまったく必要としない通信ネットワークであってよい。代わりに、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００は光回線端末（ＯＬＴ）１１０と光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０との間でデータを配信するために、光配信ネットワーク（ＯＤＮ）１３０の受動光コンポーネントを使用することができる。実施形態のいくつかにおいて、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００は、１０ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）のギガビット受動光ネットワーク（ＸＧＰＯＮ）などのような次世代アクセス（ＮＧＡ）・システムであってよい。１０ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）のギガビット受動光ネットワーク（ＸＧＰＯＮ）は、ダウンストリーム帯域幅が約１０Ｇｂｐｓであり、アップストリーム帯域幅が少なくとも約２．５Ｇｂｐｓである。代替的に、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００は、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．３ａｈ標準によって規定されているイーサネット受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）などのイーサネット・ベース・ネットワーク、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖによって規定されている１０ギガビット・イーサネット受動光ネットワーク（ＥＰＯＮ）、非同期伝送モード受動光ネットワーク（ＡＰＯＮ）、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３標準によって規定されているブロードバンド受動光ネットワーク（ＢＰＯＮ）、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８４標準によって規定されているＧＰＯＮ、波長分割多重方式（ＷＤＭ）受動光ネットワーク（ＷＰＯＮ）であってもよい。（これらのすべては、複写されたのと同様に、参照によってここに組み込まれる。）

実施形態のいくつかにおいて、光回線端末（ＯＬＴ）１１０は光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０および他の（図示しない）ネットワークと通信するように構成されている任意のデバイスであってよい。詳細には、光回線端末（ＯＬＴ）１１０は他のネットワークと光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０との間の仲介手段として動作してもよい。たとえば、光回線端末（ＯＬＴ）１１０はネットワークから受信したデータを光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０へ送出し、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０から受信したデータを他のネットワークへ送出する。光回線端末（ＯＬＴ）１１０の特定の構成は受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００のタイプによって変更されてもよいが、実施形態のいくつかにおいては、光回線端末（ＯＬＴ）１１０は伝送手段と受信手段とを含むことができる。他のネットワークが、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００で使用されている受動光ネットワーク（ＰＯＮ）とは異なるイーサネットもしくは同期光ネットワーク／同期デジタル階層（ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ）などのネットワーク・プロトコルを使用している場合、光回線端末（ＯＬＴ）１１０はネットワーク・プロトコルを受動光ネットワーク（ＰＯＮ）・プロトコルに変換する変換手段を含んでもよい。光回線端末（ＯＬＴ）１１０の変換手段は受動光ネットワーク（ＰＯＮ）・プロトコルをネットワーク・プロトコルに変換してもよい。光回線端末（ＯＬＴ）１１０は、セントラル・オフィスなどのセントラル・ロケーションに一般には配置されるが、その他の場所に配置されてもよい。

実施形態のいくつかにおいて、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０は光回線端末（ＯＬＴ）１１０および（図示しない）顧客もしくはユーザと通信するように構成されている任意のデバイスであってよい。詳細には、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０は、光回線端末（ＯＬＴ）１１０と顧客との間の仲介手段として動作してもよい。たとえば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０は、光回線端末（ＯＬＴ）１１０から受信したデータを顧客に送出し、顧客から受信したデータを光回線端末（ＯＬＴ）１１０に送出してもよい。光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０の特定の構成は受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００のタイプに応じて変更されてもよいが、実施形態のいくつかにおいては、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０は、光回線端末（ＯＬＴ）１１０に光信号を伝送するように構成されている光伝送手段と、光回線端末（ＯＬＴ）１１０から光信号を受信するように構成されている光受信手段と、を含んでもよい。さらに、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０は、光信号を（イーサネットもしくは非同期伝送モード（ＡＴＭ）の信号などの）顧客への電気信号に変換する変換手段、および、顧客デバイスへ電気信号を伝送、および／もしくは、顧客デバイスから電気信号を受信することができる第二の伝送手段、および／もしくは、受信手段を含んでもよい。実施形態のいくつかにおいて、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０および光ネットワーク端末（ＯＮＴ）は同一であり、したがって、双方の用語を同じ意味で用いる。光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は一般的に顧客施設などに分散して配置されるが、その他の場所に配置されてもよい。

受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００のその他のコンポーネントは光配信ネットワーク（ＯＤＮ）１３０であってもよい。光配信ネットワーク（ＯＤＮ）１３０は光ファイバ・ケーブル、カプラ、スプリッタ、ディストリビュータ、および／もしくは、その他の機器を含んでいてもよい。実施形態のいくつかにおいて、光ファイバ・ケーブル、カプラ、スプリッタ、ディストリビュータ、および／もしくは、その他の機器は受動的光コンポーネントである。詳細には、光ファイバ・ケーブル、カプラ、スプリッタ、ディストリビュータ、および／もしくは、その他の機器は、光回線端末（ＯＬＴ）１１０と光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０との間でデータ信号を配信するために電力をまったく必要としないコンポーネントである。光配信ネットワーク（ＯＤＮ）１３０は、図１に示されるように、一般的には分岐した構成で光回線端末（ＯＬＴ）１１０から光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０へ伸びている。しかし、他の構成が代替的に使用されてもよい。

受動光ネットワーク（ＰＯＮ）１００において、ダウンストリーム・データは連続的に、もしくは、非連続的に、光回線端末（ＯＬＴ）１１０から光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０へブロードキャストされてもよい。光配信ネットワーク（ＯＤＮ）１３０のリソースは複数の光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０によって共有されることができるため、光回線端末（ＯＬＴ）１１０が光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０からのアップストリーム・データの伝送をスケジューリングしてもよい。一般には、光回線端末（ＯＬＴ）１１０が、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０からのアップストリーム・データ伝送のための複数のアロケーションの開始時間と停止時間とを割り当ててもよい。光回線端末（ＯＬＴ）１１０は、アロケーションの各々の開始時間と停止時間とを含むことができる帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０へブロードキャストしてもよい。順方向誤り訂正（ＦＥＣ）がない場合、（たとえば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０において、）アロケーションのペイロード長は対応開始時間と対応停止時間との差として推定されてもよい。

停止時間および開始時間を用いてペイロード長を計算することは、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）が光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０で使用されている場合、計算をより複雑にする。順方向誤り訂正（ＦＥＣ）はデータ伝送において誤りを制御し低減するために使用されるスキームであり、送信者はオリジナル・データ（もしくはペイロード）に冗長データを付加することができる。該冗長データによって、受信者は伝送の誤りを検出することができる。データがデータ・ブロックおよび追加されるパリティ・ブロックを含む順方向誤り訂正（ＦＥＣ）フレームもしくはコードワードを用いて運搬されるので、このような誤り制御能力はデータ伝送に必要とされる帯域幅のコストをより高いものとするかもしれない。光回線端末（ＯＬＴ）１１０によって示される開始時間、および／もしくは、停止時間は順方向誤り訂正（ＦＥＣ）データのオーバヘッドを考慮していないので、開始時間、および／もしくは、停止時間は、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）が光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０で使用されている場合、有効な値を有さない。さらに、連続的なアロケーションの場合、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のコードワードはアロケーションの境界を越えて伸びるかもしれない。したがって、対応開始時間および対応停止時間からアロケーションの各々のペイロード長を計算することは計算上の負荷が大きい。

実施形態のいくつかにおいて、光回線端末（ＯＬＴ）１１０は、停止時間の代わりにアロケーションのペイロード長を光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０に送信するように構成されてもよい。光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０は、次に、ペイロード長を用いて停止時間を計算することができる。さらに、連続的なアロケーションの場合、アロケーション・セットから一つのアロケーションがなくなることによってセットの全体がなくなってしまうことになるかもしれない。アロケーション・セットの全体がなくなってしまうことを避けるために、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０は、アロケーションに関連する情報にもとづいて効率的なバースト送信アロケーション方法を実行するように構成されてもよい。詳細は以下に記載する。

図２は、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の実施形態を例示する。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は光回線端末（ＯＬＴ）（たとえば、光回線端末（ＯＬＴ）１１０）によって生成され、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）（たとえば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０）のいずれかによって受信されてもよい。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）２００は、複数のフィールドを含む一つ以上のアロケーション２１０を含むことができる。アロケーション２１０の各々のフィールドは、アロケーション識別子（ＩＤ）Ａｌｌｏｃ−ＩＤ２１２、フラグ・フィールドＦｌａｇｓ２１４、開始時間Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ２１６、許可サイズＧｒａｎｔ Ｓｉｚｅ２１８、予約フィールドＲｅｓｅｒｖｅｄ２２０、バースト・プロファイル（ＢＰｒｏｆｉｌｅ）Ｂｕｒｓｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ２２２、ヘッダ誤り訂正ＨＥＣ２２４を含むことができ、図２に示されるように配置されることができる。アロケーションＩＤ２１２は帯域幅アロケーションを受信するもの（たとえば、特定の送信コンテナ（Ｔ−ＣＯＮＴ）もしくは光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）のアップストリーム光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）管理・制御チャネル（ＯＭＣＣ））を示すことができる。アロケーションＩＤ２１２はアロケーションが意図されている特定の光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）を示すアロケーションの各々の識別子を含んでいてもよい。フラグ・フィールド２１４は、ＰＬＯＡＭｕ（physical layer operation, administration, and maintenance upstream）およびＤＢＲｕ（dynamic bandwidth report upstream）の各々の１ビット・フラグなどの複数のフラグを含むことができる。開始時間２１６は、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）の一つから光回線端末（ＯＬＴ）へ送信されるアップストリームである、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）、および／もしくは、ライン・エンコーディング（line encoding）の後の回線上のアップストリーム・バーストのアロケーションの開始時間を示していてもよい。開始時間２１８は約４バイトで区画されてもよい。連続的なアロケーションのグループが一つの光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）に属する場合、第一のアロケーションの第一の開始時間はバーストの有効データ送信の開始を示すことができる。次のアロケーションの開始時間２１６は、アロケーションが連続的であることを示すために、０ｘＦＦＦＦなどの所定の値に設置されてもよい。

許可サイズ２１８はこのアロケーション２１０から伝送されるデータの長さを示してもよい。許可サイズ２１８の値は、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）、および／もしくは、ライン・コーディングが適用される前のペイロード長におおむね等しくてよい。許可サイズ２１８は約４バイトで区画されてもよい。予約フィールド２２０はその他の目的のために予約することができる。Ｂｐｒｏｆｉｌｅ２２２は、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）指標およびプリアンブル指標を含む関連アップストリーム・バーストのバースト・プロファイルを示すことができる。ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）２２４は誤り訂正指標を含むことができる。実施形態のいくつかにおいて、ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）２２４は、（例えば、ＧＥＭ（GPON Encapsulation Method）ヘッダと同様に、）約１３ビットの長さを有することができ、概ね三つの誤りを検出し、および／もしくは、概ね二つの送信誤りを訂正するために使用されることができる。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）２００において、アロケーションＩＤ２１２は約１４ビットの長さを有し、フラグ・フィールド２１４は約２ビットの長さを有し、開始時間２１６および許可サイズ２１８は各々約２バイトの長さを有し、予約フィールド２２０は約１ビットの長さを有し、ＢＰｒｏｆｉｌｅ２２２は約２ビットの長さを有し、ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）２２４は約１３ビットの長さを有していてもよい。この場合、アロケーション２１０は約８バイトの長さを有していてもよい。

光回線端末（ＯＬＴ）（たとえば、光回線端末（ＯＬＴ）１１０）によって生成され、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）（たとえば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）１２０）のいずれかによって受信される帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）３００の他の実施形態を図３に例示する。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）３００は複数のフィールドを含む複数のアロケーション３１０を含んでいてもよい。アロケーション３１０の各々のフィールドは、アロケーションＩＤ（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＤ）３１２、開始時間（Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ）３１４、アロケーション長（Ｌｅｎｇｔｈ）３１６、フラグ・フィールド（Ｆｌａｇｓ）３１８、ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）３２０を含み、図３に示されるように配置されていてもよい。アロケーションＩＤ３１２、開始時間３１４、アロケーション長３１６、フラグ・フィールド３１８、ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）３２０は、上記アロケーションＩＤ２１２、開始時間２１６、許可サイズ２１８、フラグ・フィールド２１４、ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）２２４と実質的に同様の情報を含んでいてもよい。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）３００において、アロケーションＩＤ３１２、開始時間３１４、長さ３１６は各々約２バイトの長さを有し、フラグ・フィールド３１８は約３ビットの長さを有し、ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）３２０は約１３ビットの長さを有していてもよい。この場合、アロケーション３１０は約８バイトの長さを有していてもよい。

実施形態のいくつかにおいて、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は光回線端末（ＯＬＴ）にデータ・フレームもしくはパケットを送信する前に順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を用いてデータを符号化してもよい。順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を用いる前、アロケーションの各々の伝送長は、たとえば、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）に示されるように、ペイロード長と等しくてもよい。しかしながら、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）の後、ペイロードを含む順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードワードはペイロード長よりも長くてよい。一般的に、伝送長はアロケーション・ペイロード長、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードワード・ペイロード長、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）パリティ長から計算される。たとえば、バーストの伝送長は、光回線端末（ＯＬＴ）、および／もしくは、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）によって、以下の式により計算されてもよい。
Transmission_length =
Payload_length + ceiling(Payload_length / FEC_payload_length) * FEC_parity_length (1)
Transmission_lengthは順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化にもとづく伝送長であり、Payload_lengthは、たとえば、光回線端末（ＯＬＴ）によって示されるようなアロケーション長であり、FEC_payload_lengthは順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードワードに適合するペイロードの最大量であり、FEC_parity_lengthは順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードワードに適合するペイロードのパリティ量であり、ceiling（）はもっとも近い整数に端数を切り上げる関数を示す。

連続的なアロケーションの場合、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードワードはアロケーション境界を越え、Payload_lengthは連続的なアロケーションのセットのアロケーション各々のペイロード長の合計であってもよい。このような場合、たとえば、式（１）の天井関数（ceiling（））の逆関数を用いて、Transmission_lengthからPayload_lengthを計算することは困難であるか、もしくは、望ましくない。したがって、光回線端末（ＯＬＴ）は、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）２００もしくは帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）３００などの帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を用いて光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）にアロケーション各々のPayload_lengthを送信するように構成されてもよい。このように、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）はPayload_lengthを受信し、たとえば、式（１）を用いて、Transmission_lengthを計算するために該ペイロード長を使用してもよい。光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は順方向誤り訂正（ＦＥＣ）の後、アロケーション各々の停止時間を計算するためにTransmission_lengthを使用してもよい。停止時間は、アロケーション各々のTransmission_length及び開始時間の合計とほぼ等しい。

図４は、たとえば、光回線端末（ＯＬＴ）によって、少なくとも一つの光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）に複数のバースト信号を割り当てるために使用されてもよいバースト伝送アロケーション方法４００の実施形態を例示する。複数のアロケーション（たとえば、複数のアロケーション開始時間およびペイロード長）を示す帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）が受信されるブロック４０２で、バースト伝送アロケーション方法４００は開始してもよい。たとえば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は、該光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）に関連する開始時間（たとえば、開始時間２１６もしくは開始時間３１４）、アロケーション長（たとえば、許可サイズ２１８もしくは長さ３１６）、アロケーションＩＤ（たとえば、アロケーションＩＤ２１２もしくはアロケーションＩＤ３１２）を含む帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）（たとえば、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）２００もしくは帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）３００）を受信してもよい。次に、ブロック４０４で、バースト伝送アロケーション方法４００は、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の次のアロケーションがなくなっているか否か検証する。たとえば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は、次の期待されるアロケーションがなくなっているか否か検証するために帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）のアロケーションＩＤを使用することができる。バースト伝送アロケーション方法４００は、ブロック４０４の条件が満たされるならばブロック４１２へ進み、ブロック４０４の条件が満たされないならば、ブロック４０６に進むことができる。

帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の次のアロケーションがなくなっていないならば、ブロック４０６において、バースト伝送アロケーション方法４００はアロケーションを取得し、アロケーション長にもとづいてアロケーションの伝送長を計算することができる。たとえば、伝送長は、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）、および／もしくは、ライン・コーディングの後のデータ長に対応していてもよい。伝送長は式（１）を用いて計算されてもよい。次に、ブロック４０８で、バースト伝送アロケーション方法４００はアロケーションの開始時間および伝送長にもとづいてアロケーションの停止時間を計算することができる。たとえば、停止時間は開始時間および伝送長の合計と概ね等しくてよい。次に、バースト伝送アロケーション方法４００はブロック４１０に進む。

ブロック４１２において、バースト伝送アロケーション方法４００は、なくなっているアロケーションが帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の最初のアロケーション、もしくは、最後のアロケーションであるか否かを検証することができる。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の最初のアロケーションは対応するアロケーションＩＤによって示されてもよい。バースト伝送アロケーション方法４００は、ブロック４１２の条件が満たされるならばブロック４１０へ進み、ブロック４１２の条件が満たされないならばブロック４１４へ進むことができる。ブロック４１４において、バースト伝送アロケーション方法４００は順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のためになくなっているアロケーションを補填する。たとえば、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化の間、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）はなくなっているアロケーション・データを、たとえば、ビット０のシーケンスである補填シーケンス（padding sequence）で置換することができる。

ブロック４１０において、バースト伝送アロケーション方法４００は帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）にまだアロケーションがあるか否か検証することができる。たとえば、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の最後のアロケーションはその対応アロケーションＩＤによって識別されてもよい。ブロック４１０の条件が満たされるならば、バースト伝送アロケーション方法４００はブロック４０４に戻ることができる。ブロック４１０の条件が満たされないならば、バースト伝送アロケーション方法４００はブロック４１６に進み、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の次のアロケーションを取得し、処理する。ブロック４１６において、バースト伝送アロケーション方法４００は以前取得した対応開始時間の付近から対応停止時間の付近までに取得されたアロケーション各々のバースト信号を伝送する。バースト伝送アロケーション方法４００は終了する。

図５は、少なくとも一つの光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）へ、たとえば、光回線端末（ＯＬＴ）によって、複数のバースト信号を割り当てるために使用されるバースト伝送アロケーション方法５００の他の実施形態を例示する。バースト伝送アロケーション方法５００は、複数のアロケーション（たとえば、複数のアロケーション開始時間およびペイロード長）を示す帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）が受信されるブロック５０２で開始する。たとえば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は、該光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）に関連する開始時間（たとえば、開始時間２１６もしくは開始時間３１４）、アロケーション長（たとえば、許可サイズ２１８もしくは長さ３１６）、アロケーションＩＤ（たとえば、アロケーションＩＤ２１２もしくはアロケーションＩＤ３１２）を含む帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）（たとえば、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）２００もしくは帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）３００）を受信することができる。次に、ブロック５０４において、バースト伝送アロケーション方法５００は、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の次のアロケーションがなくなっているか否か検証することができる。たとえば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は次の期待されるアロケーションがなくなっているか否か検証するために、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）のアロケーションＩＤを使用してもよい。ブロック５０４の条件が満たされないならば、バースト伝送アロケーション方法５００はブロック５０６に進み、ブロック５０４の条件が満たされるならば、バースト伝送アロケーション方法５００はブロック５１２に進む。

帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の次のアロケーションがなくなっていないならば、ブロック５０６において、バースト伝送アロケーション方法５００はアロケーションを取得し、アロケーション長にもとづいてアロケーションの伝送長を計算してもよい。たとえば、伝送長は順方向誤り訂正（ＦＥＣ）、および／もしくは、ライン・コーディングの後のデータ長に対応してもよい。伝送長は式（１）を用いて計算されてもよい。次に、ブロック５０８において、バースト伝送アロケーション方法５００はアロケーションの開始時間および伝送長にもとづいてアロケーションの停止時間を計算することができる。たとえば、停止時間は開始時間と伝送長の合計と概ね等しくてよい。次に、バースト伝送アロケーション方法５００はブロック５１０に進むことができる。

ブロック５１２において、バースト伝送アロケーション方法５００はなくなっているアロケーションが帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の最初のアロケーション、もしくは、最後のアロケーションであるか否かを検証することができる。帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の最初のアロケーションは対応アロケーションＩＤによって示されてもよい。ブロック５１２の条件が満たされるならば、バースト伝送アロケーション方法５００はブロック５１０に進み、ブロック５１２の条件が満たされないならば、バースト伝送アロケーション方法５００はブロック５１３に進む。ブロック５１３において、バースト伝送アロケーション方法５００はなくなっているアロケーションの長さがバーストの概ねの長さより小さいか否か検証することができる。たとえば、なくなっているアロケーションの長さがバースト信号の期待される概ねの長さより短いならば、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）はなくなっているアロケーションがそれに割り当てられると判断してもよい。ブロック５１３の条件が満たされるならば、バースト伝送アロケーション方法５００はブロック５１４に進み、ブロック５１３の条件が満たされないならば、バースト伝送アロケーション方法５００はブロック５１０に進む。ブロック５１４において、バースト伝送アロケーション方法５００は順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のためになくなっているアロケーションを補填することができる。たとえば、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化の間、光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）はなくなっているアロケーション・データをたとえば、ビット０のシーケンスである補填シーケンス（padding sequence）で置換することができる。

ブロック５１０において、バースト伝送アロケーション方法５００は帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）にまだアロケーションがあるか否か検証することができる。たとえば、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）のなくなっているアロケーションは対応するアロケーションＩＤによって識別されてもよい。ブロック５１０の条件が満たされるならば、バースト伝送アロケーション方法はブロック５０４に戻る。ブロック５１０の条件が満たされないならば、バースト伝送アロケーション方法５００は、ブロック５１６に進み、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の次のアロケーションを取得し、処理することができる。ブロック５１６において、バースト伝送アロケーション方法５００は以前取得した対応開始時間の付近から対応停止時間の付近まで取得されたアロケーション各々のバースト信号を伝送する。バースト伝送アロケーション方法５００は終了することができる。

上記されたネットワーク・コンポーネントは、与えられる必要な作業負荷を扱うために十分な処理能力、メモリ・リソース、ネットワーク・スループット能力を有する計算処理手段もしくはネットワーク・コンポーネントなどの任意の汎用目的ネットワーク・コンポーネントに実装することができる。図６は、ここで開示されるコンポーネントの一以上の実施形態を実装するのに適した汎用目的ネットワーク・コンポーネント６００を例示する。ネットワーク・コンポーネント６００は、補助記憶手段６０４を含む記憶手段、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）６０６、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）６０８、入力／出力（Ｉ／Ｏ）手段６１０、ネットワーク・コネクティビティ・デバイス６１２と通信する（中央処理装置もしくはＣＰＵとして参照されてもよい）プロセッサ６０２を含む。プロセッサ６０２は一つ以上のＣＰＵチップとして実装されてもよいし、一つ以上のＡＳＩＣ（application specific integrated circuits）の一部であってもよい。

補助記憶手段６０４は、一般的に一つ以上のディスク・ドライブもしくはテープ・ドライブを含んでもよく、データの不揮発性記憶手段として使用され、ＲＡＭ６０８がすべての作業データを保持することができる程度に十分な大きさを有しない場合、オーバフロー・データ記憶手段として使用される。補助記憶手段６０４は、実行のためにプログラムが選択された場合、ＲＡＭ６０８にロードされるプログラムを記憶するために使用されてもよい。ＲＯＭ６０６は命令およびプログラム実行中におそらく読み込まれることになるデータを記憶するために使用される。ＲＯＭ６０６は、一般的には、補助記憶手段６０４の記憶容量より小さい記憶容量を有する不揮発性記憶手段である。ＲＡＭ６０８は揮発性データを記憶するため、および、おそらくは、命令を記憶するために使用される。ＲＯＭ６０６およびＲＡＭ６０８へのアクセスは一般に補助記憶手段６０４へのアクセスより高速である。

少なくとも一つの実施形態が開示され、当業者によってなされる実施形態、および／もしくは、実施形態の特徴の変形、組み合わせ、および／もしくは、変更は、開示の範囲に含まれる。実施形態の特徴の組み合わせ、統合、および／もしくは、省略によって生じる代替的な実施形態も開示の範囲に含まれる。数値の範囲もしくは制限が明示的に記載された場合、記載された範囲もしくは制限は、記載された範囲もしくは制限に含まれる同様の大きさの反復的な範囲もしくは制限を含む（たとえば、約１〜約１０は２、３、４などを含み、０．１０より大きい、とは０．１１、０．１２、０．１３などを含む）。たとえば、下限Ｒ_ｌ、上限Ｒ_ｕを有する数値範囲が開示されている場合、該範囲の任意の数値が開示されている。詳細には、範囲内の数値Ｒ＝Ｒ_ｌ＋ｋ×（Ｒ_ｕ−Ｒ_ｌ）が開示されている。ここで、ｋは１％〜１００％までの変動可能な範囲で１％ずつ増加する。すなわち、ｋは１％、２％、３％、４％、５％、…、５０％、５１％、５２％、…、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、１００％である。上記で規定されるように、２つの数字Ｒによって規定される任意の数値範囲も開示されている。構成要素が必要とされる、もしくは、代替的に該構成要素が必要とされない請求項の手段のいずれかの構成要素について、用語「必須ではない(optionally)」が使用されている場合、双方が請求項の範囲に含まれる。用語「備える」、「含む」、「有する」などの用語が使用されている場合、「からなる」、「原則的に含む」、「実質的に含む」などのより狭い用語のサポートも提供している。したがって、保護の範囲は上記の記載によって限定されるものではなく、請求項によって規定される。該範囲は請求項の対象事項と同等なすべてのものを含む。請求項の各々は本明細書の開示に組み込まれ、請求項は本明細書の開示の実施形態でもある。開示の参照（特に、本出願の優先日後の公開日付を有する参照）の記載は先行技術であることを認めてはいない。開示において引用された特許、特許出願および文献のすべての開示は、それらが開示に例示的、手続的、もしくはその他の開示を補完する詳細を提供する範囲において、参照によってここに組み込まれる。

本開示にはいくつかの実施形態を提供したが、開示したシステムおよび方法は、本開示の思想もしくは範囲から逸脱することなく、多くのその他の特定の形態で具体化されてよい。実施形態は例示であり、制限ではなく、ここに開示した詳細に限定することを意図していない。たとえば、様々な構成要素もしくはコンポーネントは他のシステムに組み合わされ、もしくは、統合されてもよく、ある特徴は省略されてもよいし、実装されなくてもよい。

さらに、別個のもしくは分離したものとして様々な実施形態に記載もしくは例示された技術、システム、サブシステムおよび方法は他のシステム、モジュール、技術、もしくは方法と、本開示の思想から乖離することなく、組み合わされ、統合されることができる。相互に結合され、直接的に結合され、あるいは、通信するものとして示された、あるいは記載された他のものは、間接的に結合されてもよいし、インタフェース、デバイスもしくは電気的、機械的、あるいはその他の中間コンポーネントを介して通信してもよい。変更、置換および代替のその他の例は当業者によって確認可能であり、本開示の思想および範囲から乖離することなく可能である。

本出願は、「１０ギガビット受動光ネットワークのアップグレード帯域幅マップ」、フランク・Ｊ．エッフェンバーガ（Frank J. Effenberger）ら、２００９年２月２５日出願、米国仮特許出願第６１／１５５，２２１号、「１０ギガビット受動光ネットワークのアップグレード帯域幅マップ」、フランク・Ｊ．エッフェンバーガ（Frank J. Effenberger）ら、２０１０年２月１９日出願、米国特許出願第１２／７０８，９７８号（これらの出願の内容のすべては、複製されたのと同様に、参照によってここに組み込まれる。）を基礎として、優先権を主張する。

Claims (23)

1. 複数の光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）によって伝送されるべき複数のバースト信号の帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を伝送するように構成されている光回線端末（ＯＬＴ）、
   を備えた装置であって、
   前記帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は複数のアロケーションを含み、
   前記アロケーションの各々は、該アロケーションの開始時間、該アロケーションの許可サイズ、該アロケーションのヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）を含む、
   装置。
2. 前記許可サイズは順方向誤り訂正（ＦＥＣ）およびライン・コーディングの前のペイロード長を示し、
   前記許可サイズは約４バイトで区画されている、
   請求項１に記載の装置。
3. 伝送中のペイロード長は順方向誤り訂正（ＦＥＣ）およびライン・コーディングの後の伝送長に拡張される、請求項２に記載の装置。
4. 連続アロケーションのグループが前記光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）の一つに属する場合、
   最初のアロケーションの開始時間がバースト信号の有効データ伝送の開始を示し、
   アロケーションが連続することを示すために、次のアロケーションの開始時間が所定の値に設定される、
   請求項１に記載の装置。
5. 前記開始時間は約４バイトで区画される、請求項４に記載の装置。
6. 開始時間、一つの光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）に属する連続アロケーションのグループの長さに対応する伝送長、帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の第１のアロケーションの物理的なオーバヘッド時間の合計が、該帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）において該第１のアロケーションに続く第２の非連続アロケーションの開始時間にほぼ等しい、請求項４に記載の装置。
7. 前記アロケーションの各々が、アロケーション識別子（ＩＤ）、フラグ・フィールド、予約フィールド、バースト・プロファイルをさらに含む、請求項１に記載の装置。
8. 前記開始時間および許可サイズの各々のサイズが２バイトにほぼ等しく、
   前記アロケーション識別子のサイズが１４ビットにほぼ等しく、
   前記フラグ・フィールドのサイズが２ビットにほぼ等しく、
   前記予約フィールドのサイズが１ビットにほぼ等しく、
   前記バースト・プロファイルのサイズが２ビットにほぼ等しく、
   前記ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）のサイズが１３ビットにほぼ等しい、
   請求項７に記載の装置。
9. 前記ヘッダ誤り訂正（ＨＥＣ）は概ね２つの誤りを訂正し、概ね３つの誤りを検出するために使用される、請求項７に記載の装置。
10. 前記バースト・プロファイルは、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）、および／もしくは、アップストリーム・バーストのプリアンブルを示すために使用される、請求項７に記載の装置。
11. 前記アロケーションの少なくともいくつかは前記バースト信号の一つに対応する、請求項１に記載の装置。
12. 前記アロケーションの少なくともいくつかは前記光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）の一つに対応する、請求項１に記載の装置。
13. 方法を実行するように構成されている少なくとも一つの手段を備える装置であって、
    前記方法は、
    複数のバースト信号の帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を受信し、
    前記帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）は複数の開始時間、該開始時間に対応する複数の長さ、該開始時間に対応する複数のバースト・プロファイルを含み、
    前記開始時間からの割り当てられた開始時間の少なくとも一つおよび対応する長さを取得し、
    割り当てられた長さにもとづいて伝送長を計算し、
    前記割り当てられた開始時間および計算された伝送長にもとづいて停止時間を計算し、
    関連するアップストリーム・バーストのバースト・プロファイルを構成する、
    装置。
14. 前記方法は、
    前記割り当てられた開始時間付近でバースト信号を伝送し、
    前記停止時間付近で信号伝送を停止する、
    ことをさらに含む、
    請求項１３に記載の装置。
15. 前記伝送長は、
    Transmission_length =
    Payload_length + ceiling(Payload_length / FEC_payload_length) * FEC_parity_length
    によって計算され、
    Transmission_lengthは前記伝送長にほぼ等しく、
    Payload_lengthは前記割り当てられた長さにほぼ等しく、
    FEC_payload_lengthは順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードワードに適合することができるペイロードの最大量であり、
    FEC_parity_lengthは順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードワードに適合することができるペイロードのパリティ量であり、
    ceiling()はもっとも近い整数に端数を切り上げる関数である、
    請求項１３に記載の装置。
16. 前記割り当てられた長さは逆関数を使用せず順方向計算を実行するために使用される、請求項１５に記載の装置
17. 前記停止時間は前記開始時間および伝送長の合計にほぼ等しい、請求項１３に記載の装置。
18. 複数のアロケーションを含む帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）を受信し、
    前記複数のアロケーションの各々は開始時間、許可サイズ、バースト・プロファイルを含み、
    対応するバースト・プロファイルを用いてバースト信号を構成し、
    前記アロケーションの少なくとも一つのバースト信号を伝送する、
    方法。
19. 前記バースト信号は、第１のアロケーションがなくなっている場合、前記帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）において該第１のアロケーションの次にある第２のアロケーションの開始時間付近で送信を開始する、請求項１８に記載の方法。
20. 光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は前記帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）において一つのバースト信号だけを割り当てられ、
    前記第１のアロケーションの前にある前記第２のアロケーションおよび第３のアロケーションが前記光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）に対応する場合、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を用いる前に該第１のアロケーションを補填する、
    請求項１９に記載の方法。
21. 前記光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は前記帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の複数のバースト信号を割り当てられ、
    前記第１のアロケーションのペイロード長が前記バースト信号の概ねの長さより短い場合、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を用いる前に該第１のアロケーションを補填する、
    請求項１９に記載の方法。
22. 前記光ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）は前記帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の複数のバースト信号を割り当てられ、
    前記第１のアロケーションのペイロード長が前記バースト信号の概ねの長さより長い場合、前記バースト信号の前に伝送を開始する第２のバースト信号が該第１のアロケーションの前にある第３のアロケーションのペイロード長にしたがって伝送を終了する、
    請求項１９に記載の方法。
23. 最後のアロケーションがなくなっている場合、前記帯域幅マップ（ＢＷｍａｐ）の該最後のアロケーションの前にある最後から２番目のアロケーションのペイロード長にしたがって、前記バースト信号を終了する、
    請求項１８に記載の方法。

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