JP2013255083A - 送信制御方法および通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、簡易な構成でありながら、光ネットワークへ対する光信号の送信を低遅延で実現することができる送信制御方法及び通信装置を提供することである。
【解決手段】本発明は、ＴＤＭ方式を採用する光ネットワークに含まれ、送信管理器、送信器及びデータ形式変換器を備える通信装置の送信制御方法であって、前記光ネットワークから送信開始時刻及び送信許可時間を含む送信指示信号を受信する送信指示信号受信手順と、前記送信開始時刻にトリガを発生させるトリガ発生手順と、前記トリガを受けて送信準備を開始する送信準備開始手順と、前記トリガを受けて所定時に送信データの形式を変換し、前記送信管理器に引き渡すデータ処理手順と、前記送信器の送信準備完了後に前記データ形式変換器から引き渡された前記送信データを前記送信許可時間内に前記送信器に送信させる送信完了手順と、を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信装置の送信制御方法および通信装置に関する。

通信事業者が提供する通信サービスのうち、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を採用しているＳＴＭ （Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）専用線サービスは、無瞬断、低遅延、輻輳回避等の特長を有している。

輻輳や瞬断が発生しない通信サービスを必要としているユーザは、上記のようなＳＴＭ専用線サービスを利用している。

最近では、ＴＤＭ信号をパケット化する技術（ＣＥＳ：Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）（非特許文献１）により、安価なパケットネットワークを用いてＳＴＭ専用線サービスのＴＤＭ信号を転送する事例が増えている。ここでは、ＣＥＳ技術によりＴＤＭ信号を格納したパケットをＣＥＳパケットと呼び、ＣＥＳパケットを生成する処理をＣＥＳパケット化処理と呼ぶこととする。

ＳＴＭ専用線サービスのメニューのうち、光アクセス方式を採用しているものがある。その中の１つの方式として、分岐型であるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式がある。ＰＯＮは、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：光端局装置）に１心の光ファイバと光スプリッタを介して複数のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ：光加入者終端装置）が接続されたネットワークである。

一方で、イーサネット（登録商標）技術を用いたＰＯＮ方式として、ＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）−ＰＯＮ）がある。

ＧＥ−ＰＯＮは、ＯＬＴとＯＮＵとの間での通信信号として、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で広く用いられているイーサネット（登録商標）信号形式をそのまま用いることを特徴としており、低コストに光アクセスネットワークを実現できることに特徴がある。

そこで、ＧＥ−ＰＯＮにＣＥＳ技術を適用することで、端末からのＴＤＭ信号をパケット化し、転送する光アクセス方式を低コストに実現できると考えられる。

ＣＥＳ技術を利用しＧＥ−ＰＯＮでパケット化したＴＤＭ信号を転送する際の課題の１つは、ＯＮＵからＯＬＴへの上り送信信号の低遅延化である。

上述の通り、ＳＴＭ専用線サービスの特徴の１つに低遅延であることが挙げられる。一方で、ＧＥ−ＰＯＮの場合、ＯＮＵからの上り方向のパケット送信は、他のＯＮＵからの送信パケットと時間的に衝突しないようにＯＬＴから制御されている。すなわち、ＯＮＵは、ＯＬＴからの送信許可を受けて、初めて上り送信できることになる。

ＣＥＳパケット化処理の開始から、送信許可を受け、上り送信できるまでの時間を遅延時間と定義するとき、この遅延時間を簡易な構成で最大限小さく（低遅延化）することが、ＧＥ−ＰＯＮでパケット化したＴＤＭ信号を転送するために重要である。従来の遅延時間を小さくするための方法として、以下の方法１〜３として示すようなものがある。

＜方法１＞
たとえば、特許文献１に開示されている動的帯域割り当て方法を用いる方法がある。この方法では、ＯＮＵがＯＬＴに送信要求をする際に、複数の要求量を送信許可時間の候補として通知する。ＯＬＴは、複数の候補の中から１つを選択し、ＯＮＵへの送信指示の際の送信許可時間として通知する。ＯＮＵは送信指示に従い上り送信を行う。

この方法は、指示された送信許可時間と、ＯＮＵが実際に上り送信する送信量とを一致させることができるので無駄がなく、送信要求〜送信許可の一連のプロセスの繰返し周期を短くすることができるというものである。

上り送信の遅延時間は、この繰返し周期に比例するので、繰返し周期を短くすれば、それだけ遅延時間も小さくすることができる。すなわち、方法１は、動的帯域割り当ての繰返し周期を短くすることで、遅延時間を短くする方法である。

この技術を用いてＧＥ−ＰＯＮでのパケット化されたＴＤＭ信号の転送を実現しようとすると、図４のような構成となる。ＯＬＴ１にＯＮＵ２は接続し、端末３はＯＮＵ２に接続する。端末３からのＴＤＭ信号は、ＣＥＳ処理回路４にてＣＥＳパケット化され、生成されたＣＥＳパケットは、主信号路７を経由し、ＭＡＣ処理回路５に転送される。

ＭＡＣ処理回路５、光バースト送信器６は一般的なＧＥ−ＰＯＮの構成である。ＭＡＣ処理回路５がＯＬＴ１に送信すべき信号は、主信号路８を介し、光バースト送信器６により光信号としてＯＬＴ１に送信される。その際、ＯＬＴ１からの送信指示を与えられている時間帯のみ、光バースト送信器６が発光するように、ＭＡＣ処理回路５は、信号線９を介して、発光の有効、無効を光バースト送信器６に通知する。具体的には、送信時間帯のみ有効信号（ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ）を発出し、それ以外の時間帯は有効信号の発出を停止する。

この構成により、端末３からのＴＤＭ信号を、ＣＥＳパケット化し、ＯＬＴ１に転送する。

また、方法１におけるＣＥＳパケットの送信までの処理の流れを、図５のタイムチャートを用いて説明する。端末３から送信されたＴＤＭ信号を、一定周期でＣＥＳ処理回路はＣＥＳパケット化する。生成されたＣＥＳパケットはＭＡＣ処理回路へ送信され、ＭＡＣ処理回路に蓄積される。

次に、ＭＡＣ処理回路はＯＬＴに対し、送信要求Ｒ１を送信する。ＯＬＴでは、受信した送信要求に基づき、送信指示Ｇ１をＯＮＵに送信する。ここでは、送信指示Ｇ１は、時刻Ｔｓ１から送信許可時間ｔｇ１だけ送信するよう指示しているものとする。

時刻Ｔｓ１になると、ＭＡＣ処理回路は光バースト送信器に対し有効信号を発出すると同時に、光バースト信号を安定して送受信するための冗長ビット列を送信する。これらの信号は光バースト送信器により、光信号としてＯＬＴに送信される。その後、蓄積していたＣＥＳパケットを送信する。

送信許可時間ｔｇ１から光バースト送信器の消光に要する時間を減じた時間だけ、有効信号は有効として発出され、その後は停止される。有効信号の発出が停止されてから、完全に消光するまでの間は、やはり冗長ビット列を送信しておく。この一連の処理を繰返し、端末からのＴＤＭ信号をＣＥＳパケット化し、ＯＬＴに送信する。

送信指示の受信、あるいは、送信要求の送信は、一定周期Ｃｙで行われる。

さて、方法１における遅延時間であるが、ＣＥＳパケット化処理の開始時刻を起算時刻とし、ＯＮＵからＣＥＳパケットの送信が完了するまでの時間を遅延時間と定義すると、図５に示すＷ１、Ｗ２、Ｗ３の和になる。Ｗ１は、ＣＥＳパケット化開始から、送信要求の送信までに要する時間であり、Ｗ２は、送信要求を送信した時刻から、送信指示を受信するまでの時間である。また、Ｗ３は、送信指示を受信してから、実際に送信するまでの時間である。

方法１では、周期Ｃｙを短くすることで、低遅延化を図ることができる。Ｃｙを短くすると、Ｗ１、Ｗ３が短縮されることになる。

＜方法２＞
方法２として、非特許文献２に開示されている固定割り当て方法を用いる方法もある。この方法では、ＯＮＵの送信要求の有無に依らず、一定間隔で送信機会を与え続ける方法である。方法２における処理の流れを、図６のタイムチャートに記す。方法１とほとんど同じであるが、ＯＮＵは送信要求を送信せずとも、送信機会が与えられる点に相違がある。

ＣＥＳ化処理を開始してから、送信指示を受信するまでの時間をＷ４とし、Ｗ３を方法１と同様の定義とすると、遅延時間は、図６に示す、Ｗ４＋Ｗ３となる。Ｗ４、Ｗ３ともに、固定割り当て周期Ｃｙに依存する。

＜方法３＞
方法３として、上記の固定割り当て方法に加えて、ＣＥＳ化処理回路もＯＬＴからの送信指示を読み取り、送信開始時刻に合わせてＣＥＳ化処理を行う方法がある。

この方法におけるＯＮＵは、図７に示すように、送信指示を終端するＭＡＣ処理部と、ＣＥＳ処理部とを一体化した統合回路１１を備える構成とし、ＣＥＳ処理部も送信指示の内容を読み取れるようにする。

また、ＯＬＴは、方法２と同様に、固定割り当て方法を用い、ＯＮＵには定期的に送信機会を与える。

図８に、方法３での処理の流れを示す。ＯＬＴから送信指示を受信すると、ＭＡＣ処理部は送信開始時刻Ｔｓ１を読み取り、ＣＥＳ処理部もその情報を共有する。ＣＥＳ処理部は、送信開始時刻Ｔｓ１より、ＣＥＳパケット化処理を完了するのに要する時間だけ早い時刻から、ＣＥＳパケット化処理を開始する。これにより、ＣＥＳパケット化処理が完了すると直ちにＯＮＵはＯＬＴに向けた上り送信を行うことができる。

ＣＥＳパケット化処理に要する時間Ｗ５だけが遅延時間となる。すなわち、方法３は、ＣＥＳ処理部も送信指示から送信開始時刻を読み取っておくことで、ＣＥＳパケット化完了〜上り送信までの待ち時間を短くし、遅延時間を小さくする方法である。

特許第３７６８４２２号

ＲＦＣ ５０８６，"Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ−Ａｗａｒｅ Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ（ＴＤＭ） Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ （ＣＥＳｏＰＳＮ）" ＮＴＴ技術ジャーナル ２００５年１０月号 ｐ６７

前述の通り、ＧＥ−ＰＯＮでパケット化したＴＤＭ信号を転送する際には、簡易な構成で低遅延化を実現することが課題である。

＜方法１について＞
しかしながら、方法１では、繰返し周期（図５におけるＣｙ）を、光信号のＯＬＴ〜ＯＮＵ間の往復時間より短くすることはできない。仮にＯＬＴ〜ＯＮＵ間の距離が２０ｋｍであったとすると、光信号の往復だけで２００マイクロ秒の時間を要することになる。この場合、図５におけるＷ２は２００マイクロ秒よりも短くはできず、Ｗ１、Ｗ３も遅延時間が最大になるケースではやはりＣｙと同程度になる。

方法１での遅延時間は、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の和であるので、Ｃｙを最大限短くしたとしても、低遅延化には不十分である。

＜方法２について＞
方法２であれば、ＯＮＵが送信要求を送信しなくとも、定期的にＯＬＴから送信指示を受け、送信機会があるので、方法１のような遅延時間は発生しない。

しかしながら、ＣＥＳパケット化処理の開始時刻と、送信開始時刻とが独立であるため、ＣＥＳパケット化完了から実際にＣＥＳパケットを送信できるまでに必ず待ち時間（図６におけるＷ４’）が発生するので、この待ち時間以上に遅延時間を小さくすることはできない。たとえば、送信機会が５００マイクロ秒に１回の頻度で与えられるとすると、ＣＥＳパケット化完了から、実際にＣＥＳパケットを送信できるまでの待ち時間は、平均的には２５０マイクロ秒、ワーストケースでは５００マイクロ秒の待ち時間が生ずる。

以上のように、方法２であっても、十分な低遅延化は困難である。

＜方法３について＞
方法３であれば、ＣＥＳパケット化が完了すると、ＯＮＵは直ちにＯＬＴに向けてＣＥＳパケットを送信できるため、図８におけるＷ５は十分小さい値とすることができ、低遅延化としては十分である。

しかしながら、ＯＮＵは図７に示すような、ＭＡＣ処理部とＣＥＳ処理部との両者を有機的に統合した複雑な統合回路を備える必要がある。例えば、統合回路は、ＣＥＳ処理部にも送信指示を受信する機能を持たせたり、ＣＥＳ処理部とＭＡＣ処理部とが送信開始時刻を共有する機能（同期する機能）を持たせる必要があり、簡易な構成とはいえない。

以上のように、上述した方法１〜３では、前記課題を解決することはできていない。

そこで、本発明は、上述の課題を解決すべく、簡易な構成でありながら、光ネットワークへ対する光信号の送信を低遅延で実現することができる送信制御方法及び通信装置を提供することを目的とする。

本発明は、光ネットワークへの送信指示を受信してから、実際に光信号を送信するまでの待ち時間にデータ形式の変換処理を完了させておくこととした。

具体的には、本発明に係る送信制御方法は、ＴＤＭ方式を採用する光ネットワークに含まれ、送信管理器、送信器及びデータ形式変換器を備える通信装置の送信制御方法であって、
前記送信管理器が、前記光ネットワークから送信開始時刻及び送信許可時間を含む送信指示信号を受信する送信指示信号受信手順と、
前記送信管理器が、前記送信開始時刻にトリガを発生させるトリガ発生手順と、
前記送信器が、前記トリガを受けて送信準備を開始する送信準備開始手順と、
前記データ形式変換器が、前記トリガを受けて所定時に送信データの形式を変換し、前記送信管理器に引き渡すデータ処理手順と、
前記送信管理器が、前記送信器の送信準備完了後に前記データ形式変換器から引き渡された前記送信データを前記送信許可時間内に前記送信器に送信させる送信完了手順と、
を行う。

本送信制御方法は、送信許可時間の間に、各処理（例えば、ＣＥＳパケット化、ＭＡＣ処理回路へのＣＥＳパケットの送信、冗長ビット列の送信）を完了し、送信データを光ネットワークへ送信することができる。これにより、データ形式を変換した送信データが送信されるまでの待ち時間を低減できるため、本送信制御方法は、十分な低遅延化を実現できる。

また、本送信制御方法では、ＣＥＳ処理部に相当するデータ形式変換器がＭＡＣ処理部に相当する送信管理器が発生させるトリガに基づいて送信データの形式変換を行っているため、ＭＡＣ処理部とＣＥＳ処理部を統合した複雑な統合回路が不要である。

従って、本発明は、簡易な構成でありながら、光ネットワークへ対する光信号の送信を低遅延で実現することができる送信制御方法を提供することができる。

例えば、前記データ処理手順の前記所定時は、前記トリガを受けた直後であるとしてもよい。

例えば、前記データ形式変換器が、前記トリガの間隔を取得するトリガ間隔取得手順をさらに行い、前記データ処理手順の前記所定時は、前記トリガを受けた時刻から前記データ処理手順にかかる時間を前記トリガの間隔から減じた時間が経過したときであるとしてもよい。

ここで、前記トリガ間隔取得手順では、前記光ネットワークから前記トリガの間隔を取得するとしてもよい。

また、前記トリガ間隔取得手順では、データ形式変換器が前記トリガの間隔を計測して取得するとしてもよい。

例えば、前記データ処理手順における送信データの形式変換が、ＣＥＳパケット化処理である。

本発明に係る通信装置は、ＴＤＭ方式を採用する光ネットワークに含まれる通信装置であって、
前記光ネットワークから送信開始時刻及び送信許可時間を含む送信指示信号を受信し、前記送信開始時刻にトリガを発生させる送信管理器と、
前記送信制御器が発生させたトリガを受けて送信準備を開始し、前記送信許可時間内に送信データを送信する送信器と、
前記送信制御器が発生させたトリガを受け、前記送信器の送信準備期間を含む時間に送信データの形式を変換し、形式を変換した送信データを前記送信器から送信させるデータ形式変換器と、
を備え、前記送信管理器、前記送信器及び前記データ形式変換器が前記送信制御方法で動作する。

本通信装置は、送信管理器、送信器及びデータ形式変換器が前記送信制御方法で動作して送信データを送信する。従って、本発明は、簡易な構成でありながら、光ネットワークへ対する光信号の送信を低遅延で実現することができる通信装置を提供することができる。

例えば、前記光ネットワークが光受動通信網であり、前記通信装置が前記光受動通信網に接続する光加入者終端装置である。

本発明は、簡易な構成でありながら、光ネットワークへ対する光信号の送信を低遅延で実現することができる送信制御方法及び通信装置を提供することができる。

本発明に係る通信装置を説明するブロック図である。 本発明に係る送信制御方法を説明するタイムチャートである。 本発明に係る送信制御方法を説明するタイムチャートである。 本発明に関連する通信装置を説明するブロック図である。 本発明に関連する送信制御方法を説明するタイムチャートである。 本発明に関連する送信制御方法を説明するタイムチャートである。 本発明に関連する通信装置を説明するブロック図である。 本発明に関連する送信制御方法を説明するタイムチャートである。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施形態であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

＜第１実施形態＞
第１実施形態の送信制御方法は、ＴＤＭ方式を採用する光ネットワークに含まれ、送信管理器、送信器及びデータ形式変換器を備える通信装置の送信制御方法であって、
前記送信管理器が、前記光ネットワークから送信開始時刻及び送信許可時間を含む送信指示信号を受信する送信指示信号受信手順と、
前記送信管理器が、前記送信開始時刻にトリガを発生させるトリガ発生手順と、
前記送信器が、前記トリガを受けて送信準備を開始する送信準備開始手順と、
前記データ形式変換器が、前記トリガを受けて所定時に送信データの形式を変換し、前記送信管理器に引き渡すデータ処理手順と、
前記送信管理器が、前記送信器の送信準備完了後に前記データ形式変換器から引き渡された前記送信データを前記送信許可時間内に前記送信器に送信させる送信完了手順と、を行う。

このような送信制御方法を実現する通信装置は、ＴＤＭ方式を採用する光ネットワークに含まれる通信装置であって、
前記光ネットワークから送信開始時刻及び送信許可時間を含む送信指示信号を受信し、前記送信開始時刻にトリガを発生させる送信管理器と、
前記送信制御器が発生させたトリガを受けて送信準備を開始し、前記送信許可時間内に送信データを送信する送信器と、
前記送信制御器が発生させたトリガを受け、前記送信器の送信準備期間を含む時間に送信データの形式を変換し、形式を変換した送信データを前記送信器から送信させるデータ形式変換器と、
を備える。

本明細書では、前記光ネットワークが光受動通信網であり、前記通信装置が前記光受動通信網に接続する光加入者終端装置であるとして説明する。そして前記データ処理手順における送信データの形式変換が、ＣＥＳパケット化処理であるとして説明する。このため、送信管理器はＭＡＣ処理回路であり、送信器は光バースト送信器であり、データ形式変換器はＣＥＳ処理回路として以下説明する。また、前記トリガを「有効信号」として説明する。

図１は、第１実施形態における通信網の構成を示したものである。ＯＬＴ１にＯＮＵ２は接続し、端末３はＯＮＵ２に接続する。端末３からのＴＤＭ信号は、ＣＥＳ処理回路４にてＣＥＳパケット化され、生成されたＣＥＳパケットは、主信号路７を経由し、ＭＡＣ処理回路５に転送される。

ＭＡＣ処理回路５、光バースト送信器６は一般的なＧＥ−ＰＯＮの構成である。ＭＡＣ処理回路５がＯＬＴ１に送信すべき信号は、主信号路８を介し、光バースト送信器６により光信号としてＯＬＴ１に送信される。その際、ＯＬＴ１からの送信指示を与えられている時間帯のみ、光バースト送信器６が発光するように、ＭＡＣ処理回路５は、信号路９を介して、発光の有効、無効を光バースト送信器６に通知する。具体的には、送信時間帯のみ有効信号を発出し、それ以外の時間帯は有効信号の発出を停止する。

本実施形態における特徴的なことの１つとして、ＭＡＣ処理回路５から光バースト送信器６へ発出される有効信号を、信号路１０を介して、ＣＥＳ処理回路にも通知する点がある。有効信号が通知されると直ちにＣＥＳパケット化処理を開始する。

ＯＬＴに向けた送信の詳細を記す。送信指示の内容としては、送信開始時刻と送信許可時間が含まれる。ＭＡＣ処理回路は、内部時刻を監視し、送信開始時刻になり次第、送信を行う。送信開始時刻から、送信許可時間だけ送信を行う。

図２は、本実施形態における処理の流れを示したタイムチャートである。この図を用いて、処理の流れを詳細に説明する。

まず、ＭＡＣ処理回路はＯＬＴからの送信指示Ｇ１を受信し、送信開始時刻がＴｓ１、送信許可時間がｔｇであることを認識する。その後、時刻Ｔｓ１になり次第、ＭＡＣ処理回路は有効信号を発出し、光バースト送信器、ＣＥＳ処理回路にそれぞれ通知する。

同時に、ＭＡＣ処理回路は主信号路を経由して、光バースト送信器に冗長ビット列の送信を始める。冗長ビット列を送信する時間をｔｂとする。ｔｂは、光バースト送信器の発光が安定するまでの時間と、ＯＬＴの光バースト受信器が、光バースト信号に同期し安定して受信できるまでの時間の和として設定される。

光バースト送信器は、ＭＡＣ処理回路から主信号路を介して送信されてきた信号を、光信号に変換してＯＬＴに送信する。

一方、有効信号の発出を通知されたＣＥＳ処理回路は、直ちにＣＥＳパケット化処理を開始する。さらに、ＣＥＳパケット化処理が完了し次第、生成したＣＥＳパケットを、主信号路を介してＭＡＣ処理回路に送信する。ＣＥＳパケット化処理に要する時間をｔｃ１、生成したＣＥＳパケットの送信に要する時間をｔｃ２とする。ｔｃ１は、ＣＥＳ処理回路の処理能力によって定まり、ｔｃ２はＣＥＳパケット長とＣＥＳ処理回路〜ＭＡＣ処理回路間の転送速度に依存する。

ＭＡＣ処理回路は、Ｔｓ（Ｔｓ１、２、・・・）からｔｂだけ時間が経過すると、上り送信すべきイーサネット（登録商標）フレームを、主信号路を介して光バースト送信器に送信する。

この際、ＣＥＳ処理回路から受信したＣＥＳパケットを、送信すべきイーサネット（登録商標）フレームとして、光バースト送信器を介してＯＬＴに送信する。ＭＡＣ処理回路がＣＥＳパケットの送信を完了するのに要する時間をｔｕとする。ｔｕは、ＣＥＳパケット長と、ＯＮＵ〜ＯＬＴ間の伝送速度に依存する。

光バースト送信器の発光を消光するのに要する時間をｔｆとすると、ＭＡＣ処理回路は、時刻Ｔｓ１＋ｔｇ−ｔｆになると有効信号の発出を停止する。光バースト送信器は、有効信号の発出が停止されると、直ちに発光を消光する。消光にはｔｆだけの時間を要するが、その間は冗長ビット列を送信しておく。なお、送信許可時間内にＣＥＳパケットの送信を完了し、さらに消光も完了させてもよい。

また、ＯＮＵに一定周期で送信機会が与えられるよう、ＯＬＴはＯＮＵに定期的に送信指示を与え続ける。

このとき、以下の条件式を満たすように、各パラメータをあらかじめ調整しておく。
ＭＡＸ（ｔｂ、ｔｃ１＋ｔｃ２）＋ｔｕ＋ｔｆ≦ｔｇ
なお、ＭＡＸ（ａ、ｂ）は、ａ、ｂのうち大きい値を表す関数とする。

上記の条件式を満たすように各パラメータを調整することで、送信許可時間ｔｇの間に、各処理（ＣＥＳパケット化、ＭＡＣ処理回路へのＣＥＳパケットの送信、冗長ビット列の送信）を完了し、ＣＥＳパケットをＯＬＴに送信することができる。

これにより、生成されたＣＥＳパケットは、その後ほとんど待ち時間を生ずることなく、ＯＬＴに送信されるため、十分な低遅延化を実現できる。

以上が、本発明における第１実施形態である。本実施形態によれば、簡易な構成で、ＧＥ−ＰＯＮを用いて上り信号を低遅延に送信できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態とほぼ同様であるが、ＣＥＳ処理回路がＣＥＳパケット化を開始するトリガが異なり、また、ＣＥＳ処理回路に送信間隔ｔｄを設定しておく点でも異なる。

ＣＥＳ処理回路４（データ形式変換器）が、前記トリガの間隔を取得するトリガ間隔取得手順をさらに行う。前記データ処理手順の前記所定時は、前記トリガを受けた時刻から前記データ処理手順にかかる時間を前記トリガの間隔から減じた時間が経過したときである。前記トリガ間隔取得手順では、光ネットワークから前記トリガの間隔を取得する。

本実施形態での詳細な処理フローを、図３に示すタイムチャートを用いて説明する。

まず、当該ＯＮＵの送信間隔ｔｄ、すなわち、ＯＬＴが与える送信機会の周期をＣＥＳ処理回路に設定する。ｔｄの設定方法は、ＯＬＴからＭＡＣ処理回路経由で通知し、設定してもよいし、直接的にＯＮＵに設定してもよい。ＣＥＳ処理回路にとって、ｔｄは有効信号が発出される間隔と同義である。

なお、この設定を行うタイミングであるが、ＯＮＵをＯＬＴに接続する前でもよいし、初めて接続された際でもよいし、ＯＮＵの電源がオフ、オンされた場合でもよい。ＯＮＵの製造時でもよい。ｔｄを不揮発メモリに記憶し、頻繁に設定しなくてもよい。いずれにせよ、ＯＬＴが与える送信機会の周期と一致していればよい。

そのため、サービス変更などで、ＯＬＴが与える送信機会の周期が変更される場合には、ｔｄも更新する。

さて、ｔｄの設定後は、第１実施形態と同様に、ＯＬＴからの送信指示をＭＡＣ処理回路が受信する。ここで、送信開始時刻はＴｓ１であったとする。すると、時刻Ｔｓ１になると、ＭＡＣ処理回路は有効信号を発出し、光バースト送信器とＣＥＳ処理回路とに通知する。

有効信号の発出を通知されたＣＥＳ処理回路は、通知からｔｗだけ経過すると、直ちにＣＥＳパケット化処理を開始し、生成したＣＥＳパケットをＭＡＣ処理回路に送信する。

ここで、時刻Ｔｓ１の送信機会の次の送信機会は、送信開始時刻Ｔｓ２＝Ｔｓ１＋ｔｄから与えられることになる。そのため、ｔｗ＝ｔｄ−ｔｃ１−ｔｃ２とすることで、ＭＡＣ処理回路が送信を開始する時刻Ｔｓ２に合わせて、ＣＥＳ処理回路のＣＥＳパケット化とＣＥＳパケットの送信を完了させることができる。これにより、ＭＡＣ処理回路での待ち時間がほとんどなく、ＣＥＳパケットをＯＬＴに送信することができるため、十分に低遅延化が可能である。

また、本実施形態においては、ｔｗ＝ｔｄ−ｔｃ１−ｔｃ２＋ｔｂとしてもよい。これにより、さらに低遅延化することもできる。

以上が、本発明における第２実施形態である。本実施形態によれば、簡易な構成で、ＧＥ−ＰＯＮを用いて上り信号を低遅延に送信することができる。また、特段のパラメータ調整を行う必要がない。

＜第３実施形態＞
次に、本発明における第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態とほぼ同様の構成であるが、送信間隔ｔｄをＣＥＳ処理回路が自律的に設定する点で異なる。

前記トリガ間隔取得手順では、ＣＥＳ処理回路４（データ形式変換器）が前記トリガの間隔を計測して取得する。

本実施形態においては、有効信号の発出が通知される間隔をＣＥＳ処理回路は測定し、測定値をｔｄとして設定する。

その際、間隔を複数回測定し、測定結果の平均値をｔｄとしてもよいし、最頻値や中央値をｔｄとしてもよい。いくつかの候補値をあらかじめ設定しておき、測定値が最も近い候補値をｔｄとしてもよい。

以上が、本発明における第３実施形態である。本実施形態によれば、簡易な構成で、ＧＥ−ＰＯＮを用いて低遅延に上り信号を送信することができる。さらには、送信周期をＯＮＵに通知することなく、ＯＮＵが自律的に設定することができる。

以上、これまで示したように、本発明により、ＰＯＮの上り方向において、簡易な構成でありながら、低遅延での上り信号の送信を実現することができる送信制御方法及び通信装置を提供することができる。

以下は、本実施形態の送信制御方法及び通信装置を説明したものである。
（１）
第一の通信装置（ＯＬＴ）に通信路を介して接続する第二の通信装置（ＯＮＵ）の送信制御方法であって、
前記第二の通信装置は、
前記第一の通信装置からの指示に従い、前記第一の通信装置に向けた送信を行う工程と、信号送信工程と、第一の信号処理工程と、第二の信号処理工程とを含み、
前記第一の信号処理工程は、
前記第一の通信装置からの指示に従い、第一の通信装置に向けた送信の開始時刻に有効信号を発出する工程を備え、
前記信号送信工程は、
前記有効信号が発出されると、送信機能を有効にする工程を含み、
前記第二の信号処理工程は、
前記第一の信号処理工程から発出される有効信号を検知する工程と、有効信号の検知に基づき、処理を開始する工程とを含む
ことを特徴とする送信制御方法。

有効信号の後、すぐに処理を行う場合である。
（２）
前記第二の信号処理工程は、
前記有効信号が発出されたことを検知すると、直ちに処理を開始する工程を含む
ことを特徴とする（１）記載の送信制御方法。

送信周期をもとに、処理のタイミングを合わせる場合である。
（３）
前記第二の信号処理工程は、
前記有効信号が発出される間隔ｔｄを記憶する工程と、前記有効信号の発出を検知した時刻から、当該第二の信号処理工程が処理を完了するまでに要する時間をｔｄから減じた時間だけ経過したのち、直ちに処理を開始する工程とを含む
ことを特徴とする（１）記載の送信制御方法。

ＯＬＴから送信周期を通知する場合である。
（４）
前記第一の通信装置は、
第二の通信装置に当該第二の通信装置における送信間隔に関わる情報を通知する工程を含み、
前記第二の通信装置は、
当該情報から前記ｔｄを算出し、前記第二の信号処理工程にｔｄを記憶させる工程を含む
ことを特徴とする（３）記載の送信制御方法。

ＣＥＳ回路が自律的に送信周期を検出する場合である。
（５）
前記第二の信号処理工程は、
前記有効信号の発出を検知した間隔を測定し、１以上の測定結果に基づき、前記ｔｄを算出する工程と、算出したｔｄを記憶する工程とを含む
ことを特徴とした（３）記載の送信制御方法。

処理とはＣＥＳ化処理と送信処理を合わせたものである。
（６）
前記第二の信号処理工程は、
ＣＥＳパケット化処理工程と、
前記第一の信号処理工程へのＣＥＳパケットの送信処理工程とのうち、少なくとも１つを処理する工程を含む
ことを特徴とする（１）乃至（５）に記載の送信制御方法。

通信路がＰＯＮである。
（７）
前記通信路は、光受動通信網であり、
前記信号送信工程は、前記有効信号に基づき、光バースト信号を送信する工程を含む
ことを特徴とする（１）乃至（６）記載の送信制御方法。

（８）
第一の通信装置に通信路を介して接続する第二の通信装置であって、
前記第一の通信装置からの指示に従い、前記第一の通信装置に向けた送信を行う手段と、
信号送信部と、第一の信号処理部と、第二の信号処理部とを備え、
前記第一の信号処理部は、
前記第一の通信装置からの指示に従い、第一の通信装置に向けた送信の開始時刻に有効信号を発出する手段を備え、
前記信号送信部は、
前記有効信号が発出されると、送信機能を有効にする手段を備え、
前記第二の信号処理部は、
前記第一の信号処理部から発出される有効信号を検知する手段と、有効信号の検知に基づき、処理を開始する手段とを備える
ことを特徴とする通信装置。

第二の信号処理部がＣＥＳ化回路である。
（９）
前記第二の信号処理部は、
ＣＥＳパケット化処理と、
前記第一の信号処理部へのＣＥＳパケットの送信処理と
のうち、少なくとも１つを処理する手段を備える
ことを特徴する（８）記載の通信装置。

通信装置がＰＯＮのＯＮＵである。
（１０）
前記第二の通信装置は、光端局装置に光受動通信網を介して接続する、光加入者終端装置であることを特徴とする（８）乃至（９）記載の通信装置。

１：ＯＬＴ
２：ＯＮＵ
３：端末
４：ＣＥＳ処理回路
５：ＭＡＣ処理回路
６：光バースト送信器
７、８：主信号路
９、１０：信号路
１１：統合回路

Claims (8)

1. ＴＤＭ方式を採用する光ネットワークに含まれ、送信管理器、送信器及びデータ形式変換器を備える通信装置の送信制御方法であって、
   前記送信管理器が、前記光ネットワークから送信開始時刻及び送信許可時間を含む送信指示信号を受信する送信指示信号受信手順と、
   前記送信管理器が、前記送信開始時刻にトリガを発生させるトリガ発生手順と、
   前記送信器が、前記トリガを受けて送信準備を開始する送信準備開始手順と、
   前記データ形式変換器が、前記トリガを受けて所定時に送信データの形式を変換し、前記送信管理器に引き渡すデータ処理手順と、
   前記送信管理器が、前記送信器の送信準備完了後に前記データ形式変換器から引き渡された前記送信データを前記送信許可時間内に前記送信器に送信させる送信完了手順と、
   を行う送信制御方法。
2. 前記データ処理手順の前記所定時は、前記トリガを受けた直後であることを特徴とする請求項１に記載の送信制御方法。
3. 前記データ形式変換器が、前記トリガの間隔を取得するトリガ間隔取得手順をさらに行い、
   前記データ処理手順の前記所定時は、前記トリガを受けた時刻から前記データ処理手順にかかる時間を前記トリガの間隔から減じた時間が経過したときであることを特徴とする請求項１に記載の送信制御方法。
4. 前記トリガ間隔取得手順では、前記光ネットワークから前記トリガの間隔を取得することを特徴とする請求項３に記載の送信制御方法。
5. 前記トリガ間隔取得手順では、データ形式変換器が前記トリガの間隔を計測して取得することを特徴とする請求項３に記載の送信制御方法。
6. 前記データ処理手順における送信データの形式変換が、ＣＥＳパケット化処理であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の送信制御方法。
7. ＴＤＭ方式を採用する光ネットワークに含まれる通信装置であって、
   前記光ネットワークから送信開始時刻及び送信許可時間を含む送信指示信号を受信し、前記送信開始時刻にトリガを発生させる送信管理器と、
   前記送信制御器が発生させたトリガを受けて送信準備を開始し、前記送信許可時間内に送信データを送信する送信器と、
   前記送信制御器が発生させたトリガを受け、前記送信器の送信準備期間を含む時間に送信データの形式を変換し、形式を変換した送信データを前記送信器から送信させるデータ形式変換器と、
   を備え、
   前記送信管理器、前記送信器及び前記データ形式変換器が請求項１から６のいずれかに記載の送信制御方法で動作することを特徴とする通信装置。
8. 前記光ネットワークが光受動通信網であり、
   前記通信装置が前記光受動通信網に接続する光加入者終端装置であることを特徴とする請求項７に記載の通信装置。

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