JP2014075758A - 通信システム、通信方法、中継装置及び親局装置 - Google Patents
通信システム、通信方法、中継装置及び親局装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 下段側の子局装置のＳＬＡ（Service Level Agreement）を確実に達成できるようにする。
【解決手段】 本発明の通信システムは、親局装置１０が中継装置２０に対して上り多重アクセス制御を行う第１通信網と、中継装置２０が子局装置３０に対して上り多重アクセス制御を行う第２通信網とがあり、第１通信網と第２通信網が単数又は複数の中継装置２０を介して接続された構成である。第２通信網に接続された中継装置２０は、第２通信網から第１通信網に転送する上りのデータフレームに、その送信元である子局装置３０を識別するためのタグ情報Ｔ１，Ｔ２を付与する。親局装置３０は、第１通信網から受信したデータフレームに含まれるタグ情報Ｔ１，Ｔ２に基づいて、上りのトラフィック量を子局装置３０ごとに集計する。
【選択図】 図１
【解決手段】 本発明の通信システムは、親局装置１０が中継装置２０に対して上り多重アクセス制御を行う第１通信網と、中継装置２０が子局装置３０に対して上り多重アクセス制御を行う第２通信網とがあり、第１通信網と第２通信網が単数又は複数の中継装置２０を介して接続された構成である。第２通信網に接続された中継装置２０は、第２通信網から第１通信網に転送する上りのデータフレームに、その送信元である子局装置３０を識別するためのタグ情報Ｔ１，Ｔ２を付与する。親局装置３０は、第１通信網から受信したデータフレームに含まれるタグ情報Ｔ１，Ｔ２に基づいて、上りのトラフィック量を子局装置３０ごとに集計する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、例えばＰＯＮ（Passive Optical Network）のような、上り多重アクセス制御が行われる通信網が階層的に接続された通信システムと、この通信システムに用いる中継装置及び親局装置と、その通信システムにて行われる通信方法に関する。
ＰＯＮシステムは、Ｐ２ＭＰ（Point to Multi Point）の接続形態における光分岐を無電力で行う光通信システムであり、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、これに接続された光ファイバから複数の光ファイバに分岐した一芯の光ファイバ回線と、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続されたＯＮＵ（Optical Network Unit）とを備えている。
このＰＯＮシステムにおいては、半導体レーザ等の光源を直接或いは外部変調したＮＲＺ（Non-Return to Zero）光信号を伝送し、情報を送受信する。
このＰＯＮシステムにおいては、半導体レーザ等の光源を直接或いは外部変調したＮＲＺ（Non-Return to Zero）光信号を伝送し、情報を送受信する。
ＯＬＴが送信する下り光信号は、各ＯＮＵに放送形式で伝送され、各ＯＮＵは、自分宛の信号のみを受信処理する。
逆に、ＯＮＵからの上り光信号は、衝突を防止すべくＯＬＴによって時分割多重方式で管理されており、ＯＬＴは、各ＯＮＵからの上り光信号をバースト的に受信する（特許文献１及び２参照）。
逆に、ＯＮＵからの上り光信号は、衝突を防止すべくＯＬＴによって時分割多重方式で管理されており、ＯＬＴは、各ＯＮＵからの上り光信号をバースト的に受信する（特許文献１及び２参照）。
上記従来のＰＯＮシステムでは、光伝送用の送信器の光出力強度に物理的な上限があるとともに、受信器の受信感度に物理的な下限があることから、ＯＬＴからＯＮＵまでの伝送距離や分岐数が増加するほど、受信器に入力される光信号の強度が低下する。
このため、ＰＯＮシステムでは、光ファイバ回線の伝送距離と分岐数に制限が設けられることが一般的である。例えば、伝送距離は２０ｋｍ以内に制限され、分岐数は３２分岐以下に制限される。
このため、ＰＯＮシステムでは、光ファイバ回線の伝送距離と分岐数に制限が設けられることが一般的である。例えば、伝送距離は２０ｋｍ以内に制限され、分岐数は３２分岐以下に制限される。
そこで、上段ＰＯＮではＯＮＵとして機能しかつ下段ＰＯＮではＯＬＴとして機能する中継装置によってＰＯＮを階層的に接続し、その中継装置が、ＯＬＴによる上段ＰＯＮの上り多重アクセス制御とは独立して、下段ＰＯＮの上り多重アクセス制御を行う光通信システムとすることが考えられる。
かかる多段構成の光通信システムを採用すれば、伝送距離については、上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分を加算した値に増加させることができ、分岐数については、上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分を乗算した値に増加させることができる。
かかる多段構成の光通信システムを採用すれば、伝送距離については、上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分を加算した値に増加させることができ、分岐数については、上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分を乗算した値に増加させることができる。
しかし、上記光通信システムのように、上段通信網と下段通信網とで上り多重アクセス制御を独立して行うシステムでは、上段通信網の親局であるＯＬＴが、上りのデータフレームの下段通信網における送信元を特定できず、下段通信網の子局であるＯＮＵのＳＬＡ（Service Level Agreement）を達成できない場合がある。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、上段と下段の通信網で独立した上り多重アクセス制御を行う通信システムにおいて、下段側の子局装置のＳＬＡを確実に達成できるようにすることを第１の目的とする。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、上段と下段の通信網で独立した上り多重アクセス制御を行う通信システムにおいて、下段側の子局装置のＳＬＡを確実に達成できるようにすることを第１の目的とする。
また、中継装置がＯＬＴと離れた遠隔地に設置されている場合には、各々の中継装置を通信事業者が管理する管理ネットワークに接続しないと、下段通信網の子局であるＯＮＵの保守管理を行うことができないという問題もある。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、上段と下段の通信網で独立した上り多重アクセス制御を行う通信システムにおいて、下段側の子局装置の保守管理を、上段側の親局装置から行えるようにすることを第２の目的とする。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、上段と下段の通信網で独立した上り多重アクセス制御を行う通信システムにおいて、下段側の子局装置の保守管理を、上段側の親局装置から行えるようにすることを第２の目的とする。
（１） 本発明の通信システムは、親局装置が中継装置に対して上り多重アクセス制御を行う第１通信網と、中継装置が子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う第２通信網とがあり、前記第１通信網と前記第２通信網が単数又は複数の中継装置を介して接続された通信システムであって、前記第２通信網に接続された中継装置は、前記第２通信網から前記第１通信網に転送する上りのデータフレームに、その送信元である前記子局装置を識別するためのタグ情報を付与し、前記親局装置は、前記第１通信網から受信した前記データフレームに含まれる前記タグ情報に基づいて、上りのトラフィック量を前記子局装置ごとに集計することを特徴とする。
本発明の通信システムによれば、中継装置が、上りのデータフレームに上記タグ情報を付与し、親局装置が、そのデータフレームに含まれるタグ情報に基づいて、上りのトラフィック量を子局装置ごとに集計する。従って、親局装置は、集計したトラフィック量に基づいてＳＬＡに見合うＱｏＳ（Quality of Service）を子局装置ごとに提供できる。
このため、下段側の子局装置のＳＬＡを確実に達成することができ、前記第１の目的が達成される。
このため、下段側の子局装置のＳＬＡを確実に達成することができ、前記第１の目的が達成される。
（２） 本発明の通信システムにおいて、前記子局装置ごとの集計には、前記データフレームに対して定義された優先度ごとの集計が含まれていてもよい。
データフレームの優先度を示す情報は、データフレーム中の特定のフィールドを参照することにより得られる。例えば、ＩＰｖ４フレームのヘッダ内のＴｏｓ（Type of Service）フィールド、ＩＰｖ６フレームのヘッダ内のＴＣ（Traffic Class）フィールド、あるいは、IEEE Std 802.1QTM-2011に規定のＰＣＰ（Priority Code Point）フィールドなどに基づいて、データフレームの優先度を決定することができる。なお、フィールドの値と優先度のマッピング規則は別途定義されている必要がある。
データフレームの優先度を示す情報は、データフレーム中の特定のフィールドを参照することにより得られる。例えば、ＩＰｖ４フレームのヘッダ内のＴｏｓ（Type of Service）フィールド、ＩＰｖ６フレームのヘッダ内のＴＣ（Traffic Class）フィールド、あるいは、IEEE Std 802.1QTM-2011に規定のＰＣＰ（Priority Code Point）フィールドなどに基づいて、データフレームの優先度を決定することができる。なお、フィールドの値と優先度のマッピング規則は別途定義されている必要がある。
本発明の通信システムによれば、中継装置が、上りのデータフレームに上記タグ情報を付与し、親局装置が、そのデータフレームに含まれるタグ情報に基づいて、上りのトラフィック量を子局装置ごとの優先度ごとに集計する。従って、親局装置は、集計したトラフィック量に基づいてＳＬＡに見合うＱｏＳ（Quality of Service）を子局装置ごとの優先度ごとに提供できる。
このため、下段側の子局装置のＳＬＡがトラフィックの種別毎のＱｏＳ条件を含むような場合にもＳＬＡを確実に達成することができ、前記第１の目的が達成される。
このため、下段側の子局装置のＳＬＡがトラフィックの種別毎のＱｏＳ条件を含むような場合にもＳＬＡを確実に達成することができ、前記第１の目的が達成される。
（３） 本発明の通信システムにおいて、前記中継装置は、子局装置を識別するためのタグ情報をデータフレームに付与すれば足り、自装置を識別するためのタグ情報を付与しなくてもよい。
この場合、前記親局装置は、前記データフレームに含まれる前記タグ情報（子局装置のタグ情報）と、前記第１通信網における前記中継装置の論理リンク番号との組み合わせに基づいて、当該データフレームの送信元である前記子局装置を特定することができる。
この場合、前記親局装置は、前記データフレームに含まれる前記タグ情報（子局装置のタグ情報）と、前記第１通信網における前記中継装置の論理リンク番号との組み合わせに基づいて、当該データフレームの送信元である前記子局装置を特定することができる。
（４） もっとも、本発明の通信システムにおいて、前記中継装置は、子局装置を識別するためのタグ情報に加えて、自装置を識別するためのタグ情報をデータフレームに付与することにしてもよい。
この場合、前記親局装置は、前記データフレームに含まれる２種類の前記タグ情報の組み合わせに基づいて、当該データフレームの送信元である前記子局装置を特定することができる。
この場合、前記親局装置は、前記データフレームに含まれる２種類の前記タグ情報の組み合わせに基づいて、当該データフレームの送信元である前記子局装置を特定することができる。
（５） 本発明の中継装置は、上述の（１）に記載の通信システムを構成する中継装置（サブコンビネーション）であり、その通信システムと同様の作用効果を奏する。
すなわち、本発明の中継装置は、第１通信網と第２通信網の双方で通信可能な中継装置であって、前記第１通信網の親局装置が行う上り多重アクセス制御に従い、前記第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行い、前記第２通信網から前記第１通信網に転送する上りのデータフレームに、その送信元である前記子局装置を識別するためのタグ情報を付与することを特徴とする。
（６） 本発明の親局装置は、上述の（１）に記載の通信システムを構成する親局装置（サブコンビネーション）であり、その通信システムと同様の作用効果を奏する。
すなわち、本発明の親局装置は、第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う中継装置と、第１通信網において通信する親局装置であって、前記中継装置に対して上り多重アクセス制御を行い、前記中継装置から受信した上りのデータフレームに含まれる、その送信元である前記子局装置を識別するためのタグ情報に基づいて、上りのトラフィック量を前記子局装置ごとに集計することを特徴とする。
（７） 本発明の通信方法は、上述の（１）に記載の通信システムにおいて行われる通信方法であり、その通信システムと同様の作用効果を奏する。
すなわち、本発明の通信方法は、第１通信網の親局装置が中継装置に対して上り多重アクセス制御を行い、前記中継装置が第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う通信方法であって、前記第２通信網から前記第１通信網に転送する上りのデータフレームに、その送信元である前記子局装置を識別するためのタグ情報を付与するステップと、前記データフレームに含まれる前記タグ情報に基づいて、上りのトラフィック量を前記子局装置ごとに集計するステップと、を含むことを特徴とする。
（８） 他の観点から見た本発明の通信システムは、親局装置が中継装置に対して上り多重アクセス制御を行う第１通信網と、前記中継装置が子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う第２通信網とが、前記中継装置を介して接続された通信システムであって、前記親局装置は、前記中継装置に含まれる前記第１通信網の子局機能部に対する管理を行うための第１のフォーマットの管理フレームを前記中継装置との間で送受信可能であり、かつ、前記中継装置に含まれる前記第２通信網の親局機能部に対する管理を行うための仮想的な制御系通信路を前記第１通信網に設定可能であり、前記中継装置は、前記子局装置に対する管理を行うための第２のフォーマットの管理フレームを前記子局装置との間で送受信可能であり、前記子局装置に対する保守管理を指示するコマンドを前記親局装置から前記制御系通信路経由で受信した場合に、前記子局装置との間で第２のフォーマットの管理フレームの送受信を行い、前記子局装置からの応答に基づいて前記親局装置へコマンドに対する応答を前記制御系通信路経由で行うことを特徴とする。
前記管理フレームとしては、例えばIEEE Std 802.3TM-2008で規定されるＯＡＭ（Operations, Administration, and Maintenance）フレームが考えられる。
IEEE Std 802.3TM-2008で規定されるＰＯＮでは、ＯＮＵの保守や管理はＯＡＭフレームあるいはＯＡＭフレームのフォーマットを拡張した拡張ＯＡＭフレーム（以下、これらを合わせて「ＯＡＭフレーム」と記す。）を用いて行うことができる。また、前記制御系通信路は、例えばＶＬＡＮを利用して設定することができる。
IEEE Std 802.3TM-2008で規定されるＰＯＮでは、ＯＮＵの保守や管理はＯＡＭフレームあるいはＯＡＭフレームのフォーマットを拡張した拡張ＯＡＭフレーム（以下、これらを合わせて「ＯＡＭフレーム」と記す。）を用いて行うことができる。また、前記制御系通信路は、例えばＶＬＡＮを利用して設定することができる。
本発明の通信システムによれば、親局装置が、中継装置の親局機能部に対する管理のための仮想的な制御系通信路を第１通信網に設定可能であり、中継装置が、子局装置に対する保守管理を指示するコマンドを親局装置から制御系通信路経由で受信した場合に、子局装置との間の管理フレームの送受信にて得られた子局装置からの応答に基づいて、親局装置のコマンドに対する応答を制御系通信路経由で行う。
このため、下段側の子局装置の保守管理についても、上段側の親局装置から行うことができ、上述の第２の目的が達成される。
このため、下段側の子局装置の保守管理についても、上段側の親局装置から行うことができ、上述の第２の目的が達成される。
（９） 本発明の通信システムにおいて、前記親局装置は、前記中継装置の前記子局機能部以外の部分に対する設定を、前記第１のフォーマットの管理フレームで送信することにしてもよい。
この場合、前記中継装置が、前記第１のフォーマットの管理フレームの内容に従って、自装置の子局機能部以外の部分の設定処理を行うことにすれば、前記制御系通信路を使用せずに中継装置の子局機能部以外の部分の設定についても、親局装置を経由した遠隔操作によって行えるようになる。
この場合、前記中継装置が、前記第１のフォーマットの管理フレームの内容に従って、自装置の子局機能部以外の部分の設定処理を行うことにすれば、前記制御系通信路を使用せずに中継装置の子局機能部以外の部分の設定についても、親局装置を経由した遠隔操作によって行えるようになる。
（１０） 本発明の中継装置は、上述の（７）に記載の通信システムを構成する中継装置（サブコンビネーション）であり、その通信システムと同様の作用効果を奏する。
すなわち、本発明の中継装置は、第１通信網と第２通信網の双方で通信可能な中継装置であって、前記第１通信網の親局装置が行う上り多重アクセス制御に従い、前記第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行い、前記子局装置の管理のための管理フレームを前記子局装置との間で送受信可能であり、前記子局装置に対する保守管理を指示するコマンドを前記親局装置から前記制御系通信路経由で受信した場合に、前記子局装置との間の管理フレームの送受信にて得られた前記子局装置からの応答に基づいて、前記親局装置のコマンドに対する応答を前記制御系通信路経由で行うことを特徴とする。
（１１） 本発明の通信方法は、上述の（７）に記載の通信システムにおいて行われる通信方法であり、その通信システムと同様の作用効果を奏する。
すなわち、本発明の通信方法は、第１通信網の親局装置が中継装置に対して上り多重アクセス制御を行い、前記中継装置が第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う通信方法であって、前記親局装置と前記中継装置が、前記中継装置の子局機能部の管理のための管理フレームを送受信し、前記中継装置と前記子局装置が、前記子局装置の管理のための管理フレームを送受信するステップと、前記中継装置が、前記子局装置に対する保守管理を指示するコマンドを前記親局装置から前記制御系通信路経由で受信した場合に、前記子局装置との間の管理フレームの送受信にて得られた前記子局装置からの応答に基づいて、前記親局装置のコマンドに対する応答を前記制御系通信路経由で行うステップと、を含むことを特徴とする。
（１２） 本発明の通信システムにおいて、前記中継装置は、前記第１通信網に送信する上り信号の伝送レートと、前記第２通信網から受信する上り信号の伝送レートとの差を吸収するための、上りバッファを有することが好ましい。
この場合、第１通信網の上りの伝送レート（例えば１０Ｇｂｐｓ）が第２通信網の上りの伝送レート（例えば１Ｇｂｐｓ）よりも高い通信システムを構成でき、第１通信網での分岐数を増大させても、ユーザ当たりの上りの帯域を有効に確保できる。
この場合、第１通信網の上りの伝送レート（例えば１０Ｇｂｐｓ）が第２通信網の上りの伝送レート（例えば１Ｇｂｐｓ）よりも高い通信システムを構成でき、第１通信網での分岐数を増大させても、ユーザ当たりの上りの帯域を有効に確保できる。
（１３） 本発明の通信システムにおいて、前記中継装置は、前記第１通信網から受信する下り信号の伝送レートと、前記第２通信網に送信する下り信号の伝送レートとの差を吸収するための、下りバッファを有することが好ましい。
この場合、第１通信網の下りの伝送レート（例えば１０Ｇｂｐｓ）が第２通信網の下りの伝送レート（例えば１Ｇｂｐｓ）よりも高い通信システムを構成でき、第１通信網での分岐数を増大させても、ユーザ当たりの下りの帯域を有効に確保できる。
この場合、第１通信網の下りの伝送レート（例えば１０Ｇｂｐｓ）が第２通信網の下りの伝送レート（例えば１Ｇｂｐｓ）よりも高い通信システムを構成でき、第１通信網での分岐数を増大させても、ユーザ当たりの下りの帯域を有効に確保できる。
以上の通り、本発明によれば、上段と下段の通信網で独立した上り多重アクセス制御を行う通信システムにおいて、下段側の子局装置のＳＬＡを確実に達成することができる。
また、本発明によれば、上段と下段の通信網で独立した上り多重アクセス制御を行う通信システムにおいて、下段側の子局装置の保守管理についても、上段側の親局装置から簡単に行うことができる。
また、本発明によれば、上段と下段の通信網で独立した上り多重アクセス制御を行う通信システムにおいて、下段側の子局装置の保守管理についても、上段側の親局装置から簡単に行うことができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
〔光通信システムの接続形態〕
図１は、本発明の実施形態に係る光通信システムの接続形態を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の光通信システムは、１つの親局装置１０と多数の子局装置３０が、それらの間の複数の中継装置２０を仲立ちとして、上下２段のＰＯＮ回線Ｌ１，Ｌ２によって接続された接続形態（トポロジ）となっている。
〔光通信システムの接続形態〕
図１は、本発明の実施形態に係る光通信システムの接続形態を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の光通信システムは、１つの親局装置１０と多数の子局装置３０が、それらの間の複数の中継装置２０を仲立ちとして、上下２段のＰＯＮ回線Ｌ１，Ｌ２によって接続された接続形態（トポロジ）となっている。
すなわち、１つの親局装置１０とその配下の複数の中継装置２０とが光ファイバにてＰ２ＭＰ形態で接続されており、各中継装置２０とその配下の複数の子局装置３０とが光ファイバにてＰ２ＭＰ形態で接続されている。
より具体的には、親局装置１０に接続された一芯の光ファイバは、受動光分岐ノードである光カプラＣ１を介して複数の一芯の光ファイバに分岐しており、この分岐した各光ファイバの終端に、それぞれ中継装置２０が接続されている。
より具体的には、親局装置１０に接続された一芯の光ファイバは、受動光分岐ノードである光カプラＣ１を介して複数の一芯の光ファイバに分岐しており、この分岐した各光ファイバの終端に、それぞれ中継装置２０が接続されている。
また、中継装置２０の下段側に接続された一芯の光ファイバは、受動光分岐ノードである光カプラＣ２を介して複数の一芯の光ファイバに分岐しており、この分岐した各光ファイバの終端に、それぞれ子局装置３０が接続されている。
従って、上段側のＰＯＮ回線Ｌ１は、１つのＯＬＴである親局装置１０に対応して１つだけ存在し、下位側のＰＯＮ回線Ｌ２は、複数の中継装置２０に対応して当該中継装置２０と同数だけ存在する。
従って、上段側のＰＯＮ回線Ｌ１は、１つのＯＬＴである親局装置１０に対応して１つだけ存在し、下位側のＰＯＮ回線Ｌ２は、複数の中継装置２０に対応して当該中継装置２０と同数だけ存在する。
なお、中継装置２０は、下段のＰＯＮ回線Ｌ２ではＯＬＴとして機能するので、本実施形態の光通信システムは、親局装置１０とその配下の複数の中継装置２０とから、１つの「大規模なＯＬＴ」が仮想的に構成されていると見なすこともできる。
また、図１に破線で示すように、ＰＯＮのＯＮＵである子局装置３０を、上段側のＰＯＮ回線１に直接接続してもよいし、下段側のＰＯＮ回線Ｌ２に更に中継装置２０を接続し、中継装置２０を複数階層としてもよい。
また、図１に破線で示すように、ＰＯＮのＯＮＵである子局装置３０を、上段側のＰＯＮ回線１に直接接続してもよいし、下段側のＰＯＮ回線Ｌ２に更に中継装置２０を接続し、中継装置２０を複数階層としてもよい。
なお、本明細書では、親局装置１０とＰＯＮ回線Ｌ１と複数の中継装置２０とからなる上段側のＰＯＮを、「上段ＰＯＮ」或いは「第１通信網」と呼ぶことがあり、中継装置２０とＰＯＮ回線２と複数の子局装置３０からなる下段側のＰＯＮを、「下段ＰＯＮ」或いは「第２通信網」と呼ぶことがある。
また、本実施形態では、上段及び下段の通信網としてＰＯＮを想定しているので、親局装置１０は「ＯＬＴ」であり、子局装置３０は「ＯＮＵ」である。
また、本実施形態では、上段及び下段の通信網としてＰＯＮを想定しているので、親局装置１０は「ＯＬＴ」であり、子局装置３０は「ＯＮＵ」である。
図１の光通信システムにおいて、上段ＰＯＮの上り方向通信では、波長λ１でかつ伝送レートＲ１〔Ｇｂｐｓ〕の上り光信号が用いられる。もっとも、上段ＰＯＮの上り伝送レートＲ１は、１種類ではなく複数種類であってもよい。
下段ＰＯＮの上り方向通信では、波長λ３でかつ伝送レートＲ３〔Ｇｂｐｓ〕の上り光信号が用いられる。もっとも、下段ＰＯＮの上り伝送レートＲ３も、１種類ではなく複数種類であってもよい。
下段ＰＯＮの上り方向通信では、波長λ３でかつ伝送レートＲ３〔Ｇｂｐｓ〕の上り光信号が用いられる。もっとも、下段ＰＯＮの上り伝送レートＲ３も、１種類ではなく複数種類であってもよい。
上段ＰＯＮの下り方向通信では、波長λ２でかつ伝送レートＲ２の下り光信号が用いられ、波長λ２と伝送レートＲ２は１種類に固定されているものとする。もっとも、上段ＰＯＮの下り光信号は、１種類ではなく複数種類であってもよく、その場合は、λ２とは異なる波長の信号が多重される。
また、下段ＰＯＮの下り方向通信では、波長λ４でかつ伝送レートＲ４の下り光信号が用いられ、波長λ４と伝送レートＲ４は１種類に固定されているものとする。もっとも、下段ＰＯＮの下り光信号は、１種類ではなく複数種類であってもよく、その場合は、λ４とは異なる波長の信号が多重される。
また、下段ＰＯＮの下り方向通信では、波長λ４でかつ伝送レートＲ４の下り光信号が用いられ、波長λ４と伝送レートＲ４は１種類に固定されているものとする。もっとも、下段ＰＯＮの下り光信号は、１種類ではなく複数種類であってもよく、その場合は、λ４とは異なる波長の信号が多重される。
本実施形態では、上記の各伝送レートＲ１〜Ｒ４として、例えば、Ｒ１＝１０、Ｒ２＝１０、Ｒ３＝１、Ｒ４＝１を想定している。
従って、親局装置１０と中継装置２０とがＰＯＮ回線Ｌ１で繋がる上段ＰＯＮは、伝送レートＲ１，Ｒ２が１０Ｇｂｐｓ（ボーレートは１０．３１２５Ｇｂａｕｄ）の１０Ｇ−ＥＰＯＮとなり、各中継装置２０と子局装置３０とがＰＯＮ回線Ｌ２で繋がる下段ＰＯＮでは、伝送レートＲ３，Ｒ４が１Ｇｂｐｓ（ボーレートは１．２５Ｇｂａｕｄ）のＧ−ＥＰＯＮとなる。
従って、親局装置１０と中継装置２０とがＰＯＮ回線Ｌ１で繋がる上段ＰＯＮは、伝送レートＲ１，Ｒ２が１０Ｇｂｐｓ（ボーレートは１０．３１２５Ｇｂａｕｄ）の１０Ｇ−ＥＰＯＮとなり、各中継装置２０と子局装置３０とがＰＯＮ回線Ｌ２で繋がる下段ＰＯＮでは、伝送レートＲ３，Ｒ４が１Ｇｂｐｓ（ボーレートは１．２５Ｇｂａｕｄ）のＧ−ＥＰＯＮとなる。
この場合、上段ＰＯＮの波長λ１，λ２は、例えばＩＥＥＥ８０２．３ａｖ−２００９のＣｌａｕｓｅ７５の規約に従うならば、１２６０ｎｍ≦λ１≦１２８０ｎｍ、１５７５ｎｍ≦λ２≦１５８０ｎｍの範囲から選択することができる。
また、下段ＰＯＮの波長は、例えばＩＥＥＥ８０２．３−２００８のＣｌａｕｓｅ６０の規約に従うならば、１２６０ｎｍ≦λ３≦１３６０ｎｍ、１４８０ｎｍ≦λ４≦１５００ｎｍの範囲から選択することができる。
また、下段ＰＯＮの波長は、例えばＩＥＥＥ８０２．３−２００８のＣｌａｕｓｅ６０の規約に従うならば、１２６０ｎｍ≦λ３≦１３６０ｎｍ、１４８０ｎｍ≦λ４≦１５００ｎｍの範囲から選択することができる。
図１に示すように、親局装置１０は公衆網である「上位ネットワーク」に接続されており、各子局装置３０は構内通信網である「ユーザネットワーク」に接続されている。
従って、ユーザネットワークに接続されたパーソナルコンピュータや通信家電などの端末装置（図示せず）は、下段ＰＯＮ、上段ＰＯＮ及び上位ネットワークを経由して、インターネットなどと通信できる。
従って、ユーザネットワークに接続されたパーソナルコンピュータや通信家電などの端末装置（図示せず）は、下段ＰＯＮ、上段ＰＯＮ及び上位ネットワークを経由して、インターネットなどと通信できる。
親局装置１０は、通信事業者の施設内に設置されており、通信事業者が親局装置を管理するための「管理ネットワーク」にも接続されている。
従って、通信事業者は、管理ネットワークに接続したパーソナルコンピュータなどの端末装置を用いて、親局装置１０に対するネットワーク管理のための所定の設定作業を行うことができる。もっとも、この場合の端末装置は親局装置１０に直接接続してもよい。
従って、通信事業者は、管理ネットワークに接続したパーソナルコンピュータなどの端末装置を用いて、親局装置１０に対するネットワーク管理のための所定の設定作業を行うことができる。もっとも、この場合の端末装置は親局装置１０に直接接続してもよい。
中継装置２０は、ＰＯＮ回線Ｌ１を短くして通信事業者の施設内に設置した場合は、親局装置１０と同様に、管理ネットワークを介して或いは中継装置２０に直接接続されたパーソナルコンピュータなどの端末装置を用いて、中継装置２０に対するネットワーク管理のための所定の設定作業を行うことができる。
ただし、ＰＯＮ回線Ｌ１がキロメーターオーダーの通常の伝送距離を有し、各中継装置２０が管理ネットワークから離れた遠隔局である場合は、管理ネットワークや中継装置２０に接続した端末装置による設定作業を行うことができない。
そこで、中継装置２０が遠隔局の場合でも、親局装置１０に接続された管理ネットワークから、中継装置２０とその配下の子局装置３０に対するネットワーク管理のための設定を行えることが望ましいが、この課題を解決するための方策については後述する。
そこで、中継装置２０が遠隔局の場合でも、親局装置１０に接続された管理ネットワークから、中継装置２０とその配下の子局装置３０に対するネットワーク管理のための設定を行えることが望ましいが、この課題を解決するための方策については後述する。
〔親局装置の構成〕
図２は、親局装置１０の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、親局装置１０は、上位側（図２の上側）から下位側に向かって順に 、上位側受信部１０１、上位側送信部１０２、データ中継処理部１０３、制御信号処理部１０４、ＰＯＮ送信部１０５、ＰＯＮ受信部１０６、光送信部（Ｅ／Ｏ変換部）１０７、光受信部（Ｏ／Ｅ変換部）１０８及び合分波部１０９を備えている。
また、親局装置１０は、管理ネットワークや設定用ポートＰ１を介して、ネットワーク設定のための通信事業者の端末装置と接続可能なＯＬＴ機能制御部１１０を備えている。
図２は、親局装置１０の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、親局装置１０は、上位側（図２の上側）から下位側に向かって順に 、上位側受信部１０１、上位側送信部１０２、データ中継処理部１０３、制御信号処理部１０４、ＰＯＮ送信部１０５、ＰＯＮ受信部１０６、光送信部（Ｅ／Ｏ変換部）１０７、光受信部（Ｏ／Ｅ変換部）１０８及び合分波部１０９を備えている。
また、親局装置１０は、管理ネットワークや設定用ポートＰ１を介して、ネットワーク設定のための通信事業者の端末装置と接続可能なＯＬＴ機能制御部１１０を備えている。
図２において、上位ネットワークからの下りのデータフレームは、上位側受信部１０１により受信され、データ中継処理部１０３に送られる。
データ中継処理部１０３は、ＰＯＮ送信部１０５に下りのデータフレームを渡し、このフレームは、光送信部１０７において波長λ２でかつ伝送レートＲ２〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部１０９を介してＰＯＮ回線Ｌ１に送出される。
データ中継処理部１０３は、ＰＯＮ送信部１０５に下りのデータフレームを渡し、このフレームは、光送信部１０７において波長λ２でかつ伝送レートＲ２〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部１０９を介してＰＯＮ回線Ｌ１に送出される。
ＰＯＮ回線Ｌ１の中継装置（図３）から上り方向に送信された、波長λ１でかつ伝送レートＲ１〔Ｇｂｐｓ〕の上り光信号は、合分波部１０９を通過して光受信部１０８に到達する。
光受信部１０８は、受信した光信号を電気信号に変換する光電変換素子と、変換された電気信号を増幅する増幅器を有しており、この増幅器で増幅された電気信号はＰＯＮ受信部１０６に入力される。
光受信部１０８は、受信した光信号を電気信号に変換する光電変換素子と、変換された電気信号を増幅する増幅器を有しており、この増幅器で増幅された電気信号はＰＯＮ受信部１０６に入力される。
ＰＯＮ受信部１０６は、入力された電気信号に対して、クロック及びデータ再生、物理層での復号化、及び、イーサネットフレーム（「イーサネット」は登録商標である。）の再生などの処理を行う。
ＰＯＮ受信部１０６は、再生した上りフレームのヘッダ部分を読み取って、受信したフレームがデータフレームであるか、或いは、レポートフレームなどの制御フレームであるかを判定する。
ＰＯＮ受信部１０６は、再生した上りフレームのヘッダ部分を読み取って、受信したフレームがデータフレームであるか、或いは、レポートフレームなどの制御フレームであるかを判定する。
上記制御フレームの例としては、例えば、IEEE Std 802.3TM-2008で規定されるＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）フレームやＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance ）フレームなどがある。
親局装置１０が中継装置２０に上りデータの送信開始時刻と送信許可量を指示する「グラント」や、中継装置２０が親局装置１０に対して上り方向データの蓄積量に関する値を通知する「レポート」は、ＭＰＣＰフレームの一種である。
親局装置１０が中継装置２０に上りデータの送信開始時刻と送信許可量を指示する「グラント」や、中継装置２０が親局装置１０に対して上り方向データの蓄積量に関する値を通知する「レポート」は、ＭＰＣＰフレームの一種である。
上記判定の結果、受信したフレームがデータフレームであれば、ＰＯＮ受信部１０６はそのフレームをデータ中継処理部１０３に送る。データ中継処理部１０３は、データフレームのヘッダ情報の変更や上位側送信部１０２に対する送信制御などの所定の中継処理を行い、処理後のフレームは上位側送信部１０２から上位ネットワークに送出される。
また、上記判定の結果、受信したフレームがレポートフレームであれば、ＰＯＮ受信部１０６はそのフレームを制御信号処理部１０４に転送する。
また、上記判定の結果、受信したフレームがレポートフレームであれば、ＰＯＮ受信部１０６はそのフレームを制御信号処理部１０４に転送する。
制御信号処理部１０４は、上記レポートフレームに基づいて、所定の制御ロジックにて上り帯域の割り当て（ＤＢＡ：Dynamic Bandwidth Allocation ）を行う。
また、制御信号処理部１０４は、ＤＢＡの結果算出された送信許可量や送信元の中継装置２０のＬＬＩＤ（Logical Link ID）を記したグラントフレームを生成して、ＰＯＮ送信部１０５に入れる。そして、グラントフレームは、光送信部１０７において波長λ２でかつ伝送レートＲ２〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部１０９からＰＯＮ回線Ｌ１に送出される。
また、制御信号処理部１０４は、ＤＢＡの結果算出された送信許可量や送信元の中継装置２０のＬＬＩＤ（Logical Link ID）を記したグラントフレームを生成して、ＰＯＮ送信部１０５に入れる。そして、グラントフレームは、光送信部１０７において波長λ２でかつ伝送レートＲ２〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部１０９からＰＯＮ回線Ｌ１に送出される。
親局装置１０のＯＬＴ機能制御部１１０は、第１通信網を構成する各装置に対する運用、保守又は管理（以下、「保守管理」と略記する。）のための「管理コマンド」を、管理ネットワークや設定用ポートＰ１から受信することができる。この親局の持つ保守管理用のインタフェースをコマンドラインインタフェースと呼ぶ。
ＯＬＴ機能制御部１１０は、所定のコマンドを、管理ネットワークなどを介して通信事業者の端末装置から受信すると、そのコマンドに従った処理を行い、この処理の結果を記した応答を、通信事業者の端末装置に返信する。
ＯＬＴ機能制御部１１０は、所定のコマンドを、管理ネットワークなどを介して通信事業者の端末装置から受信すると、そのコマンドに従った処理を行い、この処理の結果を記した応答を、通信事業者の端末装置に返信する。
上記の管理コマンドは、例えば、Ｔｅｌｎｅｔ（Telecommunication network）や経路上での盗聴（覗き見）を防止するための暗号通信を行うためのＳＳＨ（Secure Shell）などの仮想端末ソフトウェアにて確立される通信事業者の端末とのリモートのセッションを介して伝達される。本実施形態では次の２種類の用語を定義する。
１）管理コマンド：通信事業者の端末装置からコマンドラインインタフェースを介して「親局」あるいは「親局相当部」に入力される、特定のＰＯＮを保守管理するためのコマンド。図１では、親局装置１０及び中継装置２０の親局機能部２１が、それぞれ「親局」と「親局相当部」に該当する。
１）管理コマンド：通信事業者の端末装置からコマンドラインインタフェースを介して「親局」あるいは「親局相当部」に入力される、特定のＰＯＮを保守管理するためのコマンド。図１では、親局装置１０及び中継装置２０の親局機能部２１が、それぞれ「親局」と「親局相当部」に該当する。
２）管理フレーム：「親局」あるいは「親局相当部」からＰＯＮインタフェースを介してＰＯＮの「子局」あるいは「子局相当部」に入力される、「子局」あるいは「子局相当部」を保守管理するためのフレーム。図１では、中継装置２０の子局機能部２２及び子局装置３０がそれぞれ「子局相当部」と「子局」に該当する。
ＯＬＴ機能制御部１１０は、管理コマンドを受信すると、その管理コマンドに従って、親局装置１０内の各部１０１〜１０６に対して保守管理のための設定や処理を行う。
例えば、ＯＬＴ機能制御部１１０は、管理コマンドに従い、上位側受信部１０１のフロー制御に関する設定、上位側送信部１０２の送信レートのシェーピングに関する設定、データ中継処理部１０３のキューに関する設定やフレーム変換に関する設定、制御信号処理部１０４のＤＢＡの動作パラメータに関する設定、ＰＯＮ送信部１０５とＰＯＮ受信部１０６の暗号モードや動作タイミングに関する設定、などを行う。また、装置内の各部の状態を取得し、通信事業者の端末に応答を返す。
例えば、ＯＬＴ機能制御部１１０は、管理コマンドに従い、上位側受信部１０１のフロー制御に関する設定、上位側送信部１０２の送信レートのシェーピングに関する設定、データ中継処理部１０３のキューに関する設定やフレーム変換に関する設定、制御信号処理部１０４のＤＢＡの動作パラメータに関する設定、ＰＯＮ送信部１０５とＰＯＮ受信部１０６の暗号モードや動作タイミングに関する設定、などを行う。また、装置内の各部の状態を取得し、通信事業者の端末に応答を返す。
さらに、ＯＬＴ機能制御部１１０は、自身の保守管理のための設定や処理を行う。例えば、装置やモジュールの再起動、親局装置の時計の設定、管理ポートのＩＰアドレスの設定、装置バージョンの表示、装置状態の表示、警報の表示、ログ情報の表示、などを行う。
ＯＬＴ機能制御部１１０は、第１通信網に接続されている子局に対する管理コマンド管理コマンドを受信すると、その管理コマンドを制御信号処理部１０４に渡す。制御信号処理部１０４は、その管理コマンドに基づいて、保守管理の対象とされている第１通信網の子局３０あるいは中継装置２０に対する管理フレームを組み立て、ＰＯＮ送信部１０５に入れる。
そして、管理コマンドは、光送信部１０７において波長λ２でかつ伝送レートＲ２〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部１０９からＰＯＮ回線Ｌ１に送出される。
第１通信網に接続されている子局（中継装置２０の子局機能部２１や子局装置３０など）に対する管理コマンドの例は、子局との論理リンク切断、子局のリセット、子局とのループバックテストの実施、子局のキューに関する設定、子局におけるフレーム変換則に関する設定、子局の状態や設定内容の表示などである。
第１通信網に接続されている子局（中継装置２０の子局機能部２１や子局装置３０など）に対する管理コマンドの例は、子局との論理リンク切断、子局のリセット、子局とのループバックテストの実施、子局のキューに関する設定、子局におけるフレーム変換則に関する設定、子局の状態や設定内容の表示などである。
制御信号処理部１０４は、上段ＰＯＮの中継装置２０を管理対象とするＯＡＭフレームの生成と送受信を行うが、このＯＡＭフレームには、ＩＥＥＥ８０２．３−２００８のＣｌａｕｓｅ５７に規定された通常のＯＡＭフレームや、通信事業者が保守管理の目的で独自に定めた拡張ＯＡＭフレームなどがある。
制御信号処理部１０４は、上段ＰＯＮでのディスカバリによって中継装置２０の登録が完了すると、その中継装置２０との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立する。また、管理コマンドによる指示があれば、特定の中継装置２０との間でＯＡＭループバック試験を実施する。
制御信号処理部１０４は、上段ＰＯＮでのディスカバリによって中継装置２０の登録が完了すると、その中継装置２０との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立する。また、管理コマンドによる指示があれば、特定の中継装置２０との間でＯＡＭループバック試験を実施する。
ＯＬＴ機能制御部１１０は、中継装置２０の親局機能部２２に対する制御系通信路内に通信セッションの確立を求める管理コマンドを受信すると、その管理コマンドに基づいて保守管理の対象とされている中継装置２０に対して通信セッションの確立を要求するフレームを組み立て、データ中継処理部１０３に渡す。
データ中継処理部１０３は、ＰＯＮ送信部１０５を介して組み立てられたフレームを送信し、中継装置から応答があればデータ中継処理部１０３を介してＯＬＴ機能制御部１１０へ応答を中継する。
データ中継処理部１０３は、ＰＯＮ送信部１０５を介して組み立てられたフレームを送信し、中継装置から応答があればデータ中継処理部１０３を介してＯＬＴ機能制御部１１０へ応答を中継する。
ＯＬＴ機能制御部１１０は、応答を受け取り、必要であればさらに中継装置２０の親局機能部２２との間で所定のフレームを交換してセッションを確立させる。この一連のフレームの交換は、図７に示す仮想的な制御系通信路内で行われる。この手順により、管理ネットワークから前記制御系通信路を介して中継装置２０の親局機能部２２に対するコマンドラインインタフェースへのアクセスが可能となる。
通信事業者は、中継装置２０の親局機能部２２のコマンドラインインタフェースを用いて、第２通信網に接続される子局装置３０の保守管理を行う。
通信事業者は、中継装置２０の親局機能部２２のコマンドラインインタフェースを用いて、第２通信網に接続される子局装置３０の保守管理を行う。
〔中継装置の構成〕
図３は、中継装置２０の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、中継装置２０は、概略的には、上位側（図３の上側）の子局機能部２１と、下位側の親局機能部２２と、これらの機能部２１，２２の間にあるデータ振り分け部２３とを備えている。データ振り分け部２３は、例えばＬ２スイッチよりなる。
また、中継装置２０は、上段ＰＯＮ内の仮想的な制御系通信路や設定用ポートＰ２を介して通信事業者の端末装置と接続可能な、ネットワーク設定のための装置制御部２４を備えている。
図３は、中継装置２０の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、中継装置２０は、概略的には、上位側（図３の上側）の子局機能部２１と、下位側の親局機能部２２と、これらの機能部２１，２２の間にあるデータ振り分け部２３とを備えている。データ振り分け部２３は、例えばＬ２スイッチよりなる。
また、中継装置２０は、上段ＰＯＮ内の仮想的な制御系通信路や設定用ポートＰ２を介して通信事業者の端末装置と接続可能な、ネットワーク設定のための装置制御部２４を備えている。
上記機能部２１，２２のうち、子局機能部２１は、上段ＰＯＮのＯＮＵを構成する機能部分であり、上位側から下位側に向かって順に、合分波部２０１、光受信部（Ｏ／Ｅ変換部）２０２、光送信部（Ｅ／Ｏ変換部）２０３、ＰＯＮ受信部２０４、ＰＯＮ送信部２０５、制御信号処理部２０６、データ中継処理部２０７、データ送信部２０８、データ受信部２０９及びＯＮＵ機能制御部２１０を備えている。
図３において、親局装置１０からの下り方向に送信されて来る光信号は、合分波部２０１を通過して、光受信部２０２により電気信号に変換され、この電気信号はＰＯＮ受信部２０４により受信される。
ＰＯＮ受信部２０４は、受信したフレームのヘッダ部分（プリアンブル部分を含む。）を読み取ることにより、当該フレームが自己宛（ここでは、自己又は自己の配下の子局装置３０宛又はブロードキャストを意味する。）であるか否かを判定する。
ＰＯＮ受信部２０４は、受信したフレームのヘッダ部分（プリアンブル部分を含む。）を読み取ることにより、当該フレームが自己宛（ここでは、自己又は自己の配下の子局装置３０宛又はブロードキャストを意味する。）であるか否かを判定する。
上記判定の結果、自己宛であれば、ＰＯＮ受信部２０４は、当該フレームを取り込み、そうでなければ、当該フレームを廃棄する。
例えば、上記の宛先判定を行うためのヘッダ情報の例として、ＩＥＥＥ規格８０２．３−２００８に記載の論理リンクの識別子（ＬＬＩＤ）を挙げることができる。
例えば、上記の宛先判定を行うためのヘッダ情報の例として、ＩＥＥＥ規格８０２．３−２００８に記載の論理リンクの識別子（ＬＬＩＤ）を挙げることができる。
更に、ＰＯＮ受信部２０４は、フレームのヘッダ部分を読みとることにより、受信したフレームがデータフレームであるか、或いは、制御フレームであるかを判定する。
上記判定の結果、受信したフレームがデータフレームであれば、ＰＯＮ受信部２０４はそのフレームをデータ中継処理部２０７に送る。データ中継処理部２０７は、データ送信部２０８に対する送信制御などの所定の中継処理を行い、処理後のフレームは、データ振り分け部２３に入力される。
上記判定の結果、受信したフレームがデータフレームであれば、ＰＯＮ受信部２０４はそのフレームをデータ中継処理部２０７に送る。データ中継処理部２０７は、データ送信部２０８に対する送信制御などの所定の中継処理を行い、処理後のフレームは、データ振り分け部２３に入力される。
また、上記判定の結果、受信したフレームが制御フレームであれば、ＰＯＮ受信部２０４はそのフレームを制御信号処理部２０６に転送する。制御信号処理部２０６は、制御フレームの内容に基づいて処理を行う。例えば、制御フレームが上り方向の送信許可を示すグラントフレームであれば、制御信号処理部２０６は、グラントフレームに基づいて、上り方向の送出タイミングとデータ量をデータ中継処理部２０７に指示する。
データ振り分け部２３が上り方向に出力するデータフレームは、データ受信部２０９により受信され、データ中継処理部２０７に転送される。
転送されたデータフレームは、データ中継処理部２０７内のバッファメモリに一旦蓄積され、その上りデータ量が制御信号処理部２０６に通知される。制御信号処理部２０６は、ＰＯＮ送信部２０５に対して送信制御を行い、所定のタイミングでバッファメモリに蓄積されている上りのデータフレームをＰＯＮ送信部２０５に出力させる。
転送されたデータフレームは、データ中継処理部２０７内のバッファメモリに一旦蓄積され、その上りデータ量が制御信号処理部２０６に通知される。制御信号処理部２０６は、ＰＯＮ送信部２０５に対して送信制御を行い、所定のタイミングでバッファメモリに蓄積されている上りのデータフレームをＰＯＮ送信部２０５に出力させる。
また、制御信号処理部２０６は、通知されたバッファメモリ内のデータ蓄積量に基づいてレポートフレームを作成し、ＰＯＮ送信部２０５に出力させる。
ＰＯＮ送信部２０５が出力する上りフレームは、光送信部２０３において波長λ１でかつ伝送レートＲ１の上り光信号に変換され、合分波部２０１からＰＯＮ回線Ｌ１に送出される。
ＰＯＮ送信部２０５が出力する上りフレームは、光送信部２０３において波長λ１でかつ伝送レートＲ１の上り光信号に変換され、合分波部２０１からＰＯＮ回線Ｌ１に送出される。
なお、本実施形態では、子局機能部２１のデータ中継処理部２０７の上りバッファ（例えば、送信権を得る際の優先度が異なる複数のキュー）として、少なくともＰＯＮ回線Ｌ２での上り方向の伝送レートＲ３にＰＯＮ回線Ｌ１でのレポート送信からグラント受信までに要する最大時間を乗じた程度のバッファ容量を有するものを採用することが好ましい。
上段ＰＯＮでの上り光信号の伝送レートＲ１（＝１０Ｇ）が、下段ＰＯＮでの上り信号の伝送レートＲ３（＝１Ｇ）よりも高い構成であれば、上段ＰＯＮでの分岐数を多くしても、ユーザ当たりの上りの帯域を有効に確保できるようになる。
上段ＰＯＮでの上り光信号の伝送レートＲ１（＝１０Ｇ）が、下段ＰＯＮでの上り信号の伝送レートＲ３（＝１Ｇ）よりも高い構成であれば、上段ＰＯＮでの分岐数を多くしても、ユーザ当たりの上りの帯域を有効に確保できるようになる。
また、本実施形態では、子局機能部２１のデータ中継処理部２０７の下りバッファ（例えば、送信権を得る際の優先度が異なる複数のキュー）として、所定の時間（親局が各子局へ送信を継続する時間）にわたって各ＰＯＮ回線Ｌ１，Ｌ２での下り方向の伝送レートＲ２，Ｒ４の差を吸収できる程度のバッファ容量を有するものを採用することが好ましい。
上段ＰＯＮでの下り光信号の伝送レートＲ２（＝１０Ｇ）が、下段ＰＯＮでの下り信号の伝送レートＲ４（＝１Ｇ）よりも高い構成であれば、上段ＰＯＮでの分岐数を多くしても、ユーザ当たりの下りの帯域を有効に確保できるようになる。
上段ＰＯＮでの下り光信号の伝送レートＲ２（＝１０Ｇ）が、下段ＰＯＮでの下り信号の伝送レートＲ４（＝１Ｇ）よりも高い構成であれば、上段ＰＯＮでの分岐数を多くしても、ユーザ当たりの下りの帯域を有効に確保できるようになる。
中継装置２０に搭載された機能部２１，２２のうち、親局機能部２２は、下段ＰＯＮのＯＬＴを構成する機能部分であり、上位側から下位側に向かって順に、データ受信部２１１、データ送信部２１２、データ中継処理部２１３、制御信号処理部２１４、ＰＯＮ送信部２１５、ＰＯＮ受信部２１６、光送信部（Ｅ／Ｏ変換部）２１７、光受信部（Ｏ／Ｅ変換部）２１８、合分波部２１９及びＯＬＴ機能制御部２２０を備えている。
図３において、データ振り分け部２３が下り方向に出力する下りのデータフレームは、データ受信部２１１により受信され、データ中継処理部２１３に送られる。
データ中継処理部２１３は、ＰＯＮ送信部２１５に下りのデータフレームを渡し、このフレームは、光送信部２１７において波長λ４でかつ伝送レートＲ４〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部２１９を介してＰＯＮ回線Ｌ２に送出される。
データ中継処理部２１３は、ＰＯＮ送信部２１５に下りのデータフレームを渡し、このフレームは、光送信部２１７において波長λ４でかつ伝送レートＲ４〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部２１９を介してＰＯＮ回線Ｌ２に送出される。
ＰＯＮ回線Ｌ２の子局装置（図４）から上り方向に送信された、波長λ３でかつ伝送レートＲ３〔Ｇｂｐｓ〕の上り光信号は、合分波部２１９を通過して光受信部２１８に到達する。
光受信部２１８は、受信した光信号を電気信号に変換する光電変換素子と、変換された電気信号を増幅する増幅器を有しており、この増幅器で増幅された電気信号はＰＯＮ受信部２１６に入力される。
光受信部２１８は、受信した光信号を電気信号に変換する光電変換素子と、変換された電気信号を増幅する増幅器を有しており、この増幅器で増幅された電気信号はＰＯＮ受信部２１６に入力される。
ＰＯＮ受信部２１６は、入力された電気信号に対して、クロック及びデータ再生、物理層での復号化、及び、イーサネットフレームの再生などの処理を行う。
ＰＯＮ受信部２１６は、再生した上りフレームのヘッダ部分を読み取って、受信したフレームがデータフレームであるか、或いは、レポートフレームなどの制御フレームであるかを判定する。
ＰＯＮ受信部２１６は、再生した上りフレームのヘッダ部分を読み取って、受信したフレームがデータフレームであるか、或いは、レポートフレームなどの制御フレームであるかを判定する。
親局装置１０の場合と同様に、上記制御フレームの例としては、例えば、ＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームなどがある。
中継装置２０の親局機能部２２が子局装置３０に上りデータの送信開始時刻と送信許可量を指示する「グラント」や、子局装置３０が中継装置２０の親局機能部２２に対して上り方向データの蓄積量に関する値を通知する「レポート」は、ＭＰＣＰフレームの一種である。
中継装置２０の親局機能部２２が子局装置３０に上りデータの送信開始時刻と送信許可量を指示する「グラント」や、子局装置３０が中継装置２０の親局機能部２２に対して上り方向データの蓄積量に関する値を通知する「レポート」は、ＭＰＣＰフレームの一種である。
上記判定の結果、受信したフレームがデータフレームであれば、ＰＯＮ受信部２１６はそのフレームをデータ中継処理部２１３に送る。データ中継処理部２１３は、データフレームのヘッダ情報の変更やデータ送信部２１２に対する送信制御などの所定の中継処理を行い、処理後のフレームはデータ送信部２１２からデータ振り分け部２３に入力される。
また、上記判定の結果、受信したフレームがレポートフレームであれば、ＰＯＮ受信部２１６はそのフレームを制御信号処理部２１４に転送する。
また、上記判定の結果、受信したフレームがレポートフレームであれば、ＰＯＮ受信部２１６はそのフレームを制御信号処理部２１４に転送する。
制御信号処理部２１４は、上記レポートフレームに基づいて、所定の制御ロジックにて上り帯域の割り当て（ＤＢＡ）を行う。
また、制御信号処理部２１４は、ＤＢＡの結果算出された送信許可量や送信元の子局装置３０のＬＬＩＤを記したグラントフレームを生成して、ＰＯＮ送信部２１５に入れる。そして、グラントフレームは、光送信部２１７において波長λ４でかつ伝送レートＲ４〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部２１９からＰＯＮ回線Ｌ２に送出される。
また、制御信号処理部２１４は、ＤＢＡの結果算出された送信許可量や送信元の子局装置３０のＬＬＩＤを記したグラントフレームを生成して、ＰＯＮ送信部２１５に入れる。そして、グラントフレームは、光送信部２１７において波長λ４でかつ伝送レートＲ４〔Ｇｂｐｓ〕の下り光信号に変換され、合分波部２１９からＰＯＮ回線Ｌ２に送出される。
制御信号処理部２１４は、下段ＰＯＮの子局装置３０を管理対象とするＯＡＭフレームの生成と送受信も行う。
このＯＡＭフレームには、ＩＥＥＥ８０２．３−２００８のＣｌａｕｓｅ５７に規定された通常のＯＡＭフレームや、通信事業者が保守管理の目的で独自に定めた拡張ＯＡＭフレームなどがある。
このＯＡＭフレームには、ＩＥＥＥ８０２．３−２００８のＣｌａｕｓｅ５７に規定された通常のＯＡＭフレームや、通信事業者が保守管理の目的で独自に定めた拡張ＯＡＭフレームなどがある。
制御信号処理部２１４は、下段ＰＯＮでのディスカバリによって子局装置３０の登録が完了すると、その子局装置３０との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立する。また、管理コマンドによる指示があれば、ＯＡＭループバック試験を実施する。
〔中継装置の子局機能部に対する保守管理〕
中継装置２０の子局機能部２１に対する保守管理は、親局装置１０が生成する前述の通常のＯＡＭフレームや拡張ＯＡＭフレームによって行われる。これらのＯＡＭフレームは、制御信号処理部２０６あるいは、ＯＮＵ機能制御部２１０において終端され、データ振り分け部２３には到達しない。従って、ＯＡＭフレームは、ＯＮＵが有する外部ポートへは中継されない。
すなわち、ＰＯＮ受信部２０４は、受信したフレームがＯＡＭフレームの場合は、そのフレームを制御信号処理部２０６あるいは、ＯＮＵ機能制御部２１０に渡す。
中継装置２０の子局機能部２１に対する保守管理は、親局装置１０が生成する前述の通常のＯＡＭフレームや拡張ＯＡＭフレームによって行われる。これらのＯＡＭフレームは、制御信号処理部２０６あるいは、ＯＮＵ機能制御部２１０において終端され、データ振り分け部２３には到達しない。従って、ＯＡＭフレームは、ＯＮＵが有する外部ポートへは中継されない。
すなわち、ＰＯＮ受信部２０４は、受信したフレームがＯＡＭフレームの場合は、そのフレームを制御信号処理部２０６あるいは、ＯＮＵ機能制御部２１０に渡す。
制御信号処理部２０６は、ＯＡＭフレームを取得した場合、そのフレームの内容に従った所定の保守管理の処理を行う。
例えば、制御信号処理部２０６は、通常のＯＡＭフレームのループバック開設要求を取得すると、ループバック開設応答を親局装置１０に返し、その後、ループバック試験の実行要求を受信すると、所定の試験結果を記したループバック試験の応答フレームを親局装置１０に返す。
例えば、制御信号処理部２０６は、通常のＯＡＭフレームのループバック開設要求を取得すると、ループバック開設応答を親局装置１０に返し、その後、ループバック試験の実行要求を受信すると、所定の試験結果を記したループバック試験の応答フレームを親局装置１０に返す。
また、制御信号処理部２０６は、拡張ＯＡＭフレームを取得すると、そのフレームをＯＮＵ機能制御部２１０へ渡し、ＯＮＵ機能制御部２１０は、その内容に従った所定の保守管理の処理を、子局機能部２１内の各部２０４〜２０９に対して行い、その処理結果を、制御信号処理部２０６を介して親局装置１０に返す。
〔中継装置の親局機能部に対する保守管理〕
中継装置２０の親局機能部２２に対する保守管理は、前述の「仮想的な制御系通信路」（図７参照）を経由して送られる管理コマンドによって行われる。この管理コマンドは、ＯＡＭフレームやＭＰＣＰフレームなどの制御フレームのフォーマットをもたないデータフレームに格納されて転送されるため、ＰＯＮ受信部２０４はそれをデータフレームとして扱う。従って、管理コマンドを格納するデータフレームは、データ中継処理部２０７とデータ送信部２０８を経由してデータ振り分け部２３に入力される。
中継装置２０の親局機能部２２に対する保守管理は、前述の「仮想的な制御系通信路」（図７参照）を経由して送られる管理コマンドによって行われる。この管理コマンドは、ＯＡＭフレームやＭＰＣＰフレームなどの制御フレームのフォーマットをもたないデータフレームに格納されて転送されるため、ＰＯＮ受信部２０４はそれをデータフレームとして扱う。従って、管理コマンドを格納するデータフレームは、データ中継処理部２０７とデータ送信部２０８を経由してデータ振り分け部２３に入力される。
データ振り分け部２３は、下りのデータフレームが管理コマンドを含むデータフレームか、或いは、それ以外のデータフレームかを判定し、その判定結果に応じて出力先を振り分ける。
すなわち、データ振り分け部２３は、管理コマンドを含むデータフレームの場合には、それを装置制御部２４に渡し、それ以外のデータフレームの場合には、それを親局機能部２２のデータ受信部２１１に渡す。なお、この振り分けは、制御系通信路を経由してきたフレームか否かを振り分ける処理でもあり、例えば、フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスや宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレスの組み合わせ、ＶＬＡＮ ＩＤなどに基づいて行うことができる。
すなわち、データ振り分け部２３は、管理コマンドを含むデータフレームの場合には、それを装置制御部２４に渡し、それ以外のデータフレームの場合には、それを親局機能部２２のデータ受信部２１１に渡す。なお、この振り分けは、制御系通信路を経由してきたフレームか否かを振り分ける処理でもあり、例えば、フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスや宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレスの組み合わせ、ＶＬＡＮ ＩＤなどに基づいて行うことができる。
装置制御部２４は、管理コマンドに記された処理内容を読み取り、ＯＬＴ機能制御部２２０に保守管理のための指令を出す。
ＯＬＴ機能制御部１１０は、その指令に従って、中継装置２０の親局機能部２２内の各部２１１〜２１６に対して保守管理のための設定や処理を行う。
ＯＬＴ機能制御部１１０は、その指令に従って、中継装置２０の親局機能部２２内の各部２１１〜２１６に対して保守管理のための設定や処理を行う。
例えば、ＯＬＴ機能制御部２２０は、上記指令に従い、データ受信部２１１のフロー制御に関する設定、データ送信部２１２の送信レートのシェーピングに関する設定、データ中継処理部２１３のキューに関する設定やフレーム変換に関する設定、制御信号処理部２１４のＤＢＡの動作パラメータに関する設定、ＰＯＮ送信部２１５とＰＯＮ受信部２１６の暗号モードや動作タイミングに関する設定などを行う。また、装置内の各部の状態を取得し、装置制御部２４に応答を返す。
ＯＬＴ機能制御部２２０は、上記保守管理を行った結果の応答が必要であれば、装置制御部２４に応答を返す。
上記応答を受けた装置制御部２４は、その応答内容の一部あるいは全部を格納した応答フレームを生成し、この応答フレームをデータ振り分け部２３に入力する。この応答フレームは、データ中継処理部２０７においてデータフレームとして扱われるため、ＰＯＮ回線Ｌ１に送出されて親局装置１０に返信される。
なお、装置制御部２４は、中継装置の保守管理のための設定や処理も行う。例えば、装置や機能ブロックの再起動、装置の時計の設定、管理ポートのＩＰアドレスの設定、装置バージョンの表示、装置状態の表示、警報の表示、ログ情報の表示、などを行う。
上記応答を受けた装置制御部２４は、その応答内容の一部あるいは全部を格納した応答フレームを生成し、この応答フレームをデータ振り分け部２３に入力する。この応答フレームは、データ中継処理部２０７においてデータフレームとして扱われるため、ＰＯＮ回線Ｌ１に送出されて親局装置１０に返信される。
なお、装置制御部２４は、中継装置の保守管理のための設定や処理も行う。例えば、装置や機能ブロックの再起動、装置の時計の設定、管理ポートのＩＰアドレスの設定、装置バージョンの表示、装置状態の表示、警報の表示、ログ情報の表示、などを行う。
このように、本実施形態の光通信システムでは、管理ネットワークと繋がる親局装置１０が、中継装置２０との間に制御系通信路を設定することにより、ＯＡＭフレームとは異なるフォーマットの保守管理用のデータフレームを遠隔局である中継装置２０の装置制御部２４と交換できるようになっている。
なお、図３の中継装置２０では、装置制御部２４の設定用ポートＰ２に接続した端末装置から、親局機能部２２の保守管理を行うこともできる。
なお、図３の中継装置２０では、装置制御部２４の設定用ポートＰ２に接続した端末装置から、親局機能部２２の保守管理を行うこともできる。
〔子局装置の構成〕
図４は、子局装置３０の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、子局装置３０は、上位側（図４の上側）から下位側に向かって順に、合分波部３０１、光受信部（Ｏ／Ｅ変換部）３０２、光送信部（Ｅ／Ｏ変換部）３０３、ＰＯＮ受信部３０４、ＰＯＮ送信部３０５、制御信号処理部３０６、データ中継処理部３０７、ユーザ側送信部３０８、ユーザ側受信部３０９及びＯＮＵ機能制御部３１０を備えている。
図４は、子局装置３０の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、子局装置３０は、上位側（図４の上側）から下位側に向かって順に、合分波部３０１、光受信部（Ｏ／Ｅ変換部）３０２、光送信部（Ｅ／Ｏ変換部）３０３、ＰＯＮ受信部３０４、ＰＯＮ送信部３０５、制御信号処理部３０６、データ中継処理部３０７、ユーザ側送信部３０８、ユーザ側受信部３０９及びＯＮＵ機能制御部３１０を備えている。
図４において、中継装置２０からの下り方向に送信されて来る光信号は、合分波部３０１を通過して、光受信部３０２により電気信号に変換され、この電気信号はＰＯＮ受信部３０４により受信される。
ＰＯＮ受信部３０４は、受信したフレームのヘッダ部分（プリアンブル部分を含む。）を読み取ることにより、当該フレームが自己宛であるか否かを判定する。
ＰＯＮ受信部３０４は、受信したフレームのヘッダ部分（プリアンブル部分を含む。）を読み取ることにより、当該フレームが自己宛であるか否かを判定する。
上記判定の結果、自己宛であれば、ＰＯＮ受信部３０４は、当該フレームを取り込み、そうでなければ、当該フレームを廃棄する。
例えば、上記の宛先判定を行うためのヘッダ情報の例として、ＩＥＥＥ規格８０２．３−２００８に記載のＬＬＩＤを挙げることができる。
例えば、上記の宛先判定を行うためのヘッダ情報の例として、ＩＥＥＥ規格８０２．３−２００８に記載のＬＬＩＤを挙げることができる。
更に、ＰＯＮ受信部３０４は、フレームのヘッダ部分を読みとることにより、受信したフレームがデータフレームであるか、或いは、制御フレームであるかを判定する。
上記判定の結果、受信したフレームがデータフレームであれば、ＰＯＮ受信部３０４はそのフレームをデータ中継処理部３０７に送る。データ中継処理部３０７は、ユーザ側送信部３０８に対する送信制御などの所定の中継処理を行い、処理後のフレームは、ユーザネットワークに送出される。
上記判定の結果、受信したフレームがデータフレームであれば、ＰＯＮ受信部３０４はそのフレームをデータ中継処理部３０７に送る。データ中継処理部３０７は、ユーザ側送信部３０８に対する送信制御などの所定の中継処理を行い、処理後のフレームは、ユーザネットワークに送出される。
また、上記判定の結果、受信したフレームが制御フレームであれば、ＰＯＮ受信部３０４はそのフレームを制御信号処理部３０６に転送する。制御信号処理部３０６は、制御フレームの内容に基づいて処理を行う。例えば、制御フレームが上り方向の送信許可を示すグラントフレームであれば、グラントフレームに基づいて、上り方向の送出タイミングとデータ量をデータ中継処理部３０７に指示する。
ユーザネットワークからの上りのデータフレームは、ユーザ側受信部３０９により受信され、データ中継処理部３０７に転送される。
転送されたデータフレームは、データ中継処理部３０７内のバッファメモリに一旦蓄積され、その上りデータ量が制御信号処理部３０６に通知される。制御信号処理部３０６は、ＰＯＮ送信部３０５に対して送信制御を行い、所定のタイミングでバッファメモリに蓄積されている上りのデータフレームをＰＯＮ送信部３０５に出力させる。
転送されたデータフレームは、データ中継処理部３０７内のバッファメモリに一旦蓄積され、その上りデータ量が制御信号処理部３０６に通知される。制御信号処理部３０６は、ＰＯＮ送信部３０５に対して送信制御を行い、所定のタイミングでバッファメモリに蓄積されている上りのデータフレームをＰＯＮ送信部３０５に出力させる。
また、制御信号処理部３０６は、通知されたバッファメモリ内のデータ蓄積量に基づいてレポートフレームを作成し、ＰＯＮ送信部３０５に出力させる。
ＰＯＮ送信部３０５が出力する上りフレームは、光送信部３０３において波長λ３でかつ伝送レートＲ３の上り光信号に変換され、合分波部３０１からＰＯＮ回線Ｌ２に送出される。
ＰＯＮ送信部３０５が出力する上りフレームは、光送信部３０３において波長λ３でかつ伝送レートＲ３の上り光信号に変換され、合分波部３０１からＰＯＮ回線Ｌ２に送出される。
〔子局装置に対する保守管理〕
子局装置３０に対する保守管理は、基本的には、上段ＰＯＮの親局装置１０が中継装置２０の子局機能部２１に対して行う保守管理の場合と同様である。具体的には、上記保守管理は、中継装置２０の親局機能部２２が生成する前述の通常のＯＡＭフレームや拡張ＯＡＭフレームによって行われる。
すなわち、ＰＯＮ受信部３０４は、受信したフレームがＯＡＭフレームの場合は、そのフレームを制御信号処理部３０６に渡す。
子局装置３０に対する保守管理は、基本的には、上段ＰＯＮの親局装置１０が中継装置２０の子局機能部２１に対して行う保守管理の場合と同様である。具体的には、上記保守管理は、中継装置２０の親局機能部２２が生成する前述の通常のＯＡＭフレームや拡張ＯＡＭフレームによって行われる。
すなわち、ＰＯＮ受信部３０４は、受信したフレームがＯＡＭフレームの場合は、そのフレームを制御信号処理部３０６に渡す。
制御信号処理部３０６は、ＯＡＭフレームを取得した場合、そのフレームの内容に従った所定の保守管理の処理を行う。
例えば、制御信号処理部３０６は、通常のＯＡＭフレームのループバック開設要求を取得すると、ループバック開設応答を中継装置２０に返し、その後、ループバック試験の実行要求を受信すると、所定の試験結果を記したループバック試験の応答フレームを中継装置２０に返す。
例えば、制御信号処理部３０６は、通常のＯＡＭフレームのループバック開設要求を取得すると、ループバック開設応答を中継装置２０に返し、その後、ループバック試験の実行要求を受信すると、所定の試験結果を記したループバック試験の応答フレームを中継装置２０に返す。
また、制御信号処理部３０６は、拡張ＯＡＭフレームを取得すると、そのフレームをＯＮＵ機能制御部３１０へ渡し、ＯＮＵ機能制御部３１０は、その内容に従った所定の保守管理の処理を、自装置３０内の各部３０４〜３０９に対して行い、その処理結果を、制御信号処理部３０６を介して中継装置２０に返す。
ここで、子局装置３０が中継装置２０に送信するＯＡＭフレームは、中継装置２０における親局機能部２２の制御信号処理部２１４（図３参照）にて終端されるため、データ振り分け部２１４には到達しない。子局装置３０から送信される上り方向のＯＡＭフレームは中継装置で終端され、中継装置２０が有する外部ポートへは中継されない。
従って、中継装置２０が配下の子局装置３０とのＯＡＭフレームの送受信により得られた情報（以下、「ＯＡＭ情報」という。）が、受信されたＯＡＭフレームのフォーマットのままで親局装置１０に通知されることはない。
従って、中継装置２０が配下の子局装置３０とのＯＡＭフレームの送受信により得られた情報（以下、「ＯＡＭ情報」という。）が、受信されたＯＡＭフレームのフォーマットのままで親局装置１０に通知されることはない。
そこで、本実施形態では、前述の管理コマンドを用いて、子局装置３０のＯＡＭ情報を親局装置１０に報告するようになっている。
すなわち、図３を参照して、親局機能部２２の制御信号処理部２１４は、ＯＡＭフレームの送受信によって子局装置３０のＯＡＭ情報を取得すると、取得したＯＡＭ情報を、ＯＬＴ機能制御部２２０を経由させて装置制御部２４に渡す。
すなわち、図３を参照して、親局機能部２２の制御信号処理部２１４は、ＯＡＭフレームの送受信によって子局装置３０のＯＡＭ情報を取得すると、取得したＯＡＭ情報を、ＯＬＴ機能制御部２２０を経由させて装置制御部２４に渡す。
装置制御部２４は、ＯＡＭ情報を取得すると、その情報の一部又は全部を含む管理フレームの応答を生成し、その応答フレームをデータ振り分け部２３に入力する。
このＯＡＭ情報を含む応答フレームは、データ中継処理部２０７においてデータフレームとして扱われるため、ＰＯＮ回線Ｌ１に送出されて親局装置１０に返信される。
このＯＡＭ情報を含む応答フレームは、データ中継処理部２０７においてデータフレームとして扱われるため、ＰＯＮ回線Ｌ１に送出されて親局装置１０に返信される。
図２を参照して、親局装置１０に到達した応答フレームは、光受信部１０８及びＰＯＮ受信部１０６を経由してデータ中継処理部１０３に入力される。
データ中継処理部１０３に入力された応答フレームは、ＯＬＴ機能制御部１１０に転送され、管理ネットワーク又は設定用ポートＰ１に接続された通信事業者の端末装置に送信される。
データ中継処理部１０３に入力された応答フレームは、ＯＬＴ機能制御部１１０に転送され、管理ネットワーク又は設定用ポートＰ１に接続された通信事業者の端末装置に送信される。
〔データフレームへのタグ情報の付与〕
ところで、サービス提供者（通信事業者）と利用者の間のサービス水準に関する合意であるＳＬＡには、ＱｏＳに関する条項が含まれており、利用者に対する課金と関連していることが一般的である。
例えば、データ転送区間における「最低保証帯域」、「最大許容帯域」、「最大遅延時間」、「最大遅延時間ゆらぎ」、「最大フレーム損失率」及び「最大サービス断時間」などがＱｏＳの指標となり得る。
ところで、サービス提供者（通信事業者）と利用者の間のサービス水準に関する合意であるＳＬＡには、ＱｏＳに関する条項が含まれており、利用者に対する課金と関連していることが一般的である。
例えば、データ転送区間における「最低保証帯域」、「最大許容帯域」、「最大遅延時間」、「最大遅延時間ゆらぎ」、「最大フレーム損失率」及び「最大サービス断時間」などがＱｏＳの指標となり得る。
また、電話、放送やデータ通信などのデータ種別ごとのトラフィックに応じて、ＱｏＳの指標が定義されるような場合もある。
従って、通信サービスの利用者に提供される通信のＱｏＳは、ＳＬＡを満足していることが望ましく、提供される通信のＱｏＳは、各利用者に対するＳＬＡに応じて公平であることが望ましい。すなわち、同じＳＬＡで契約している利用者については、提供されるＱｏＳが同じであることが望ましい。
従って、通信サービスの利用者に提供される通信のＱｏＳは、ＳＬＡを満足していることが望ましく、提供される通信のＱｏＳは、各利用者に対するＳＬＡに応じて公平であることが望ましい。すなわち、同じＳＬＡで契約している利用者については、提供されるＱｏＳが同じであることが望ましい。
或いは、より有利なＳＬＡで契約している利用者には、より不利なＳＬＡで契約している他の利用者に比べて、より良いＱｏＳが提供されることが望ましい。ここで、ＱｏＳの良否を表す指標や、公平さを表す指標は、別途定義されている必要がある。
そして、親局装置１０が、各フレームの送信元のユーザネットワークや送信元の子局装置３０を特定できなければ、ユーザネットワークと上位ネットワーク間の通信のＱｏＳの制御や、ユーザ間のＱｏＳの公平さを保つ制御を行うことはできない。
そして、親局装置１０が、各フレームの送信元のユーザネットワークや送信元の子局装置３０を特定できなければ、ユーザネットワークと上位ネットワーク間の通信のＱｏＳの制御や、ユーザ間のＱｏＳの公平さを保つ制御を行うことはできない。
なお、ここでの「公平」とは、対価に応じたＱｏＳを提供することを意味している。高い利用料を払った利用者により良いサービスを提供することが公平なのであって、利用料に関わらず、全ての利用者に同じＱｏＳを提供することが公平なのではない。
このため、子局装置３０のＳＬＡを満足するＱｏＳを達成するには、その前提として、中継装置２０から取得する上りのデータフレームの下段ＰＯＮにおける送信元が、どの子局装置３０であるかを把握する必要がある。
このため、子局装置３０のＳＬＡを満足するＱｏＳを達成するには、その前提として、中継装置２０から取得する上りのデータフレームの下段ＰＯＮにおける送信元が、どの子局装置３０であるかを把握する必要がある。
図１に示すような、中継装置２０を介してＰＯＮが上下に階層的に接続され、上段ＰＯＮの上り多重アクセス制御と下段ＰＯＮの上り多重アクセス制御が独立して行われるシステムでは、子局装置３０が親局装置１０と直接的にリンクを確立していないことから、何らかの手段を講じないと、親局装置１０は、上りのデータフレームの送信元がどの子局装置３０であるかを特定できない。
この点、イーサネットフレームの場合には、ＭＡＣアドレスフィールドで送信元の特定を行うことができるが、例えばＭＡＣブリッジのようにユーザネットワークから中継されるイーサネットフレームに子局装置３０のＭＡＣアドレスが格納されないようなフレームの中継方式が存在する。
また、中継されるイーサネットフレームに子局装置３０のＭＡＣアドレスが格納されるような中継方式については、ＭＡＣアドレスは、４８ビット長という長いデータ長であり、また、ネットワークの接続構成とは無関係であるので、ＭＡＣアドレスを検索キーとして送信元を特定するには、例えば、ＣＡＭ（Content Addressable Memory）を用いた検索回路などの特別な手段が必要であり、これを実装するとなると装置がコスト高となる。
例えば、図１に示す本実施形態の光通信システムでは、上段と下段のＰＯＮの分岐数を３２とすると、システム全体の分岐数は最大で３２×３２＝１０２４であり、４８ビットという長いデータ領域を使用しなくても、子局装置３０を十分に識別可能である。
そこで、本実施形態では、子局装置３０のＱｏＳを適切に制御できるようにすべく、中継装置２０が、下段ＰＯＮから受信した上りのデータフレームに、送信元の子局装置３０を識別するための「タグ情報」を書き込んでから、上段ＰＯＮに転送する。
具体的には、例えば、中継装置２０のデータ中継処理部２１３が、上記タグ情報を上りのデータフレームに書き込む。
そこで、本実施形態では、子局装置３０のＱｏＳを適切に制御できるようにすべく、中継装置２０が、下段ＰＯＮから受信した上りのデータフレームに、送信元の子局装置３０を識別するための「タグ情報」を書き込んでから、上段ＰＯＮに転送する。
具体的には、例えば、中継装置２０のデータ中継処理部２１３が、上記タグ情報を上りのデータフレームに書き込む。
親局装置１０は、上りのデータフレームに書き込まれたタグ情報の値を利用して、上りのトラフィック量を子局装置３０ごとに集計し、あるいは、子局装置ごとの優先度ごとに集計し、その集計データに基づいて、子局装置３０に対するＱｏＳを制御する。
例えば、親局装置１０のデータ中継処理部１０３は、タグ情報の値で特定される子局装置３０のトラフィック量が、その子局装置３０に設定されたＱｏＳを満足していない場合には、その子局装置３０に優先的に上り帯域が割り当てられるように、ＤＢＡを動作させる。
例えば、親局装置１０のデータ中継処理部１０３は、タグ情報の値で特定される子局装置３０のトラフィック量が、その子局装置３０に設定されたＱｏＳを満足していない場合には、その子局装置３０に優先的に上り帯域が割り当てられるように、ＤＢＡを動作させる。
あるいは、上り通信を行っている全ての子局装置３０に対して優先度の高いトラフィックを送信させるための帯域を割り当てた後に余剰の帯域が残っている場合に、子局装置３０から要求された帯域を満足させることができなかった子局装置３０に対して、最低保証帯域と割り当て済み帯域の差分の比に応じて余剰帯域を割り当てることもできる。
あるいは、上り通信を行っている全ての子局装置３０に対して最低保証帯域を割り当てた後に余剰の帯域が残っている場合に、子局装置３０から要求された帯域を満足させることができなかった子局装置３０に対して、最低保証帯域の比に応じて余剰帯域を割り当てることもできる。
あるいは、上り通信を行っている全ての子局装置３０に対して最低保証帯域を割り当てた後に余剰の帯域が残っている場合に、子局装置３０から要求された帯域を満足させることができなかった子局装置３０に対して、最低保証帯域の比に応じて余剰帯域を割り当てることもできる。
あるいは、上り通信を行っている全ての子局装置３０に対して最低保証帯域を割り当てた後に余剰の帯域が残っている場合に、子局装置３０から要求された帯域を満足させることができなかった子局装置３０に対して、最大許容帯域と最低保証帯域の差分の比に応じて余剰帯域を割り当てることもできる。
あるいは、上り通信を行っている全ての子局装置３０に対して最低保証帯域を割り当てた後に余剰の帯域が残っている場合に、子局装置３０から要求された帯域を満足させることができなかった子局装置３０に対して、順番に最大許容帯域に達するまで余剰帯域を割り当てていくこともできる。
あるいは、上り通信を行っている全ての子局装置３０に対して最低保証帯域を割り当てた後に余剰の帯域が残っている場合に、子局装置３０から要求された帯域を満足させることができなかった子局装置３０に対して、順番に最大許容帯域に達するまで余剰帯域を割り当てていくこともできる。
図５は、上りデータフレームのフレーム形式の一例を示す図である。
図５（ａ）は、タグ情報を付与する前の通常のデータフレームを示し、図５（ｂ）は、子局装置用のタグ情報Ｔ１のみを付与した場合のデータフレームを示す。
また、図５（ｃ）は、子局装置用と中継装置用の２種類のタグ情報Ｔ１，Ｔ２を付与した場合のデータフレームを示す。
図５（ａ）は、タグ情報を付与する前の通常のデータフレームを示し、図５（ｂ）は、子局装置用のタグ情報Ｔ１のみを付与した場合のデータフレームを示す。
また、図５（ｃ）は、子局装置用と中継装置用の２種類のタグ情報Ｔ１，Ｔ２を付与した場合のデータフレームを示す。
図５（ｂ）に示すように、子局装置用のタグ情報Ｔ１のみをデータフレームに付与する場合は、中継装置２０は、例えば、ＭＰＣＰにおいて付与した子局装置３０の論理リンク番号（ＬＬＩＤ）の値に基づいて、タグ情報Ｔ１の値を決定する。
すなわち、中継装置２０は、下段ＰＯＮで用いる子局装置３０の論理リンク番号ごとにタグ情報Ｔ１の値を保持し、上りのデータフレームの所定領域にその値を書き込む。
すなわち、中継装置２０は、下段ＰＯＮで用いる子局装置３０の論理リンク番号ごとにタグ情報Ｔ１の値を保持し、上りのデータフレームの所定領域にその値を書き込む。
このタグ情報Ｔ１の書き込みは、データフレームの形式に応じて、フレームに既にあるフィールドに上書きしてもよいし、新たに設けたフィールドに書き込んでもよい。
この場合、親局装置１０は、上りのデータフレームに含まれる１種類のタグ情報Ｔ１と、上段ＰＯＮにおける中継装置２０の論理リンク番号との組み合わせにより、当該データフレームの送信元である子局装置３０を一意に特定することができる。
この場合、親局装置１０は、上りのデータフレームに含まれる１種類のタグ情報Ｔ１と、上段ＰＯＮにおける中継装置２０の論理リンク番号との組み合わせにより、当該データフレームの送信元である子局装置３０を一意に特定することができる。
もっとも、論理リンク番号を用いずに子局装置用のタグ情報Ｔ１のみで子局装置３０を一意に特定することもできる。この場合には、異なる中継装置２０が同じタグ情報Ｔ１の値を用いると、実際には異なる子局装置３０が同じ子局装置として扱われ、親局装置１０が子局装置３０ごとのトラフィック量を適切に集計できなくなるおそれがあるので、各々の中継装置２０が用いるタグ情報の値が重複しないよう、予め中継装置２０に通知ないし設定しておくことが好ましい。
図５（ｃ）に示すように、子局装置用と中継装置用の２種類のタグ情報Ｔ１，Ｔ２をデータフレームに付与する場合は、中継装置２０は、予め親局装置１０から通知されたタグ情報Ｔ２を、上記タグ情報Ｔ１とともにデータフレームに書き込む。
このタグ情報Ｔ２の書き込みも、データフレームの形式に応じて、フレームに既にあるフィールドに上書きしてもよいし、新たに設けたフィールドに書き込んでもよい。
このタグ情報Ｔ２の書き込みも、データフレームの形式に応じて、フレームに既にあるフィールドに上書きしてもよいし、新たに設けたフィールドに書き込んでもよい。
この場合、親局装置１０は、上りのデータフレームに含まれる２種類のタグ情報Ｔ１，Ｔ２の組み合わせにより、当該データフレームの送信元である子局装置３０を一意に特定することができる。
このように、２種類のタグ情報Ｔ１，Ｔ２が付与される場合は、論理リンク番号を利用せずとも、その２種類のタグ情報Ｔ１，Ｔ２の値によって子局装置３０を一意に特定できるので、子局装置用のタグ情報Ｔ１の値を重複させないための通知ないし設定を、中継装置２０に対して行う必要はない。
このように、２種類のタグ情報Ｔ１，Ｔ２が付与される場合は、論理リンク番号を利用せずとも、その２種類のタグ情報Ｔ１，Ｔ２の値によって子局装置３０を一意に特定できるので、子局装置用のタグ情報Ｔ１の値を重複させないための通知ないし設定を、中継装置２０に対して行う必要はない。
親局装置１０は、子局装置３０ごとに設定されたＳＬＡに応じて、上位ネットワークへのトラフィック量を制御する。例えば、通信を行っている子局装置３０に対して、ＳＬＡに定められた最低保証帯域分の帯域を割り当てた後に余剰の帯域があれば、最大保証帯域の比に応じて、余剰帯域を子局装置３０に割り振る制御を行う。
親局装置１０における子局装置３０とＳＬＡの紐付けは、タグ情報Ｔ１と上段ＰＯＮの論理リンク番号の組みに関連させて各子局装置３０に対するＳＬＡを親局装置１０内に設定しておくことができる。
親局装置１０における子局装置３０とＳＬＡの紐付けは、タグ情報Ｔ１と上段ＰＯＮの論理リンク番号の組みに関連させて各子局装置３０に対するＳＬＡを親局装置１０内に設定しておくことができる。
あるいは、タグ情報Ｔ１とＴ２の組みに関連させて、各子局装置３０に対するＳＬＡを親局装置１０内に設定しておくことができる。あるいは、Ｔ１がシステム内で重複していない場合には、タグ情報Ｔ１に関連させて各子局装置３０に対するＳＬＡを親局装置１０内に設定しておくことができる。
なお、親局装置１０は、上りのデータフレームを上位ネットワークに転送する際に、タグ情報Ｔ１，Ｔ２の書き換えや削除を行ってもよい。
なお、親局装置１０は、上りのデータフレームを上位ネットワークに転送する際に、タグ情報Ｔ１，Ｔ２の書き換えや削除を行ってもよい。
親局装置１０による上り送信スケジューリング（帯域割当）は、具体的には、例えば次のようにして行われる。
親局装置１０は、上りフレームの優先度に対応させた複数のキューを有し、フレームの優先度に基づいて複数のキューのいずれかに上りフレームをキューイングする。そして、親局装置１０は、上位ネットワーク側へ、優先度の高いキューにキューイングされたフレームから送信したり、キューごとに設けられた重み付けの配分に従って、空でないキューから順にフレームを送信したりする。あるいは、それらを組み合わせた送信順序の決定方法もある。
親局装置１０は、上りフレームの優先度に対応させた複数のキューを有し、フレームの優先度に基づいて複数のキューのいずれかに上りフレームをキューイングする。そして、親局装置１０は、上位ネットワーク側へ、優先度の高いキューにキューイングされたフレームから送信したり、キューごとに設けられた重み付けの配分に従って、空でないキューから順にフレームを送信したりする。あるいは、それらを組み合わせた送信順序の決定方法もある。
データフレームの優先度は、例えば、フレーム中の特定のフィールドから決定することができる。ＩＰｖ４フレームのヘッダ内のＴｏｓフィールド、ＩＰｖ６フレームのヘッダ内のＴＣフィールド、またはIEEE Std 802.1QTM-2011に規定のＰＣＰフィールドが、その特定のフィールドに該当する。
親局装置１０は、これらのフレーム中の優先度フィールドを参照して、子局装置３０ごとに優先度別キューへフレームを振り分けることができ、優先度別キューごとに上りの送信スケジューリングを行うことができる。
親局装置１０は、これらのフレーム中の優先度フィールドを参照して、子局装置３０ごとに優先度別キューへフレームを振り分けることができ、優先度別キューごとに上りの送信スケジューリングを行うことができる。
この場合、例えば、電話、放送、データ通信などのデータ種別ごとに優先度を分けて、遅延に敏感な電話のトラフィックに高い優先度を割り当てて、電話のトラフィックを優先して中継させることができる。
〔光通信システムの効果〕
以上の通り、本実施形態の光通信システムによれば、中継装置２０が、自装置から送信する上りフレームの送信については、親局装置１０が行う上り多重アクセス制御に従い、自装置が受信する上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うので、図１に示すような、１つの親局装置１０を頂点として複数の中継装置２０を接続する上段ＰＯＮと、その中継装置２０の配下に更に複数の子局装置３０を接続する下段ＰＯＮとを備えた、多段接続の光通信システムを構成できる。
以上の通り、本実施形態の光通信システムによれば、中継装置２０が、自装置から送信する上りフレームの送信については、親局装置１０が行う上り多重アクセス制御に従い、自装置が受信する上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うので、図１に示すような、１つの親局装置１０を頂点として複数の中継装置２０を接続する上段ＰＯＮと、その中継装置２０の配下に更に複数の子局装置３０を接続する下段ＰＯＮとを備えた、多段接続の光通信システムを構成できる。
このため、ＰＯＮ固有の伝送距離が上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分を加算した値になるので、親局装置１０と子局装置３０の間の距離を長くすることができる。
また、ＰＯＮ固有の分岐数については、上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分とを乗算した値になるので、光通信システム全体の分岐数を多くすることできる。
また、ＰＯＮ固有の分岐数については、上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分とを乗算した値になるので、光通信システム全体の分岐数を多くすることできる。
また、下段ＰＯＮが多くなった場合でも、親局装置１０が１つあれば足りるので、光通信システム全体のコストを抑えることができる。この場合、親局装置１０の上位ネットワークとのインタフェースも１つで足りるので、上位ネットワークを含めた光通信システム全体のコストも抑えることができる。
更に、１つの下段ＰＯＮ当たりに中継装置２０が１台あればよいので、この点からも、光通信システム全体のコストを抑えることができる。
更に、１つの下段ＰＯＮ当たりに中継装置２０が１台あればよいので、この点からも、光通信システム全体のコストを抑えることができる。
一方、前述の特許文献２のような、１０Ｇと１Ｇの伝送レートが混在するマルチレートＰＯＮにおいて、１Ｇで伝送が行われる場合のリンクのスループットは、最大の伝送レートである１０Ｇのみで時分割多重アクセスを行う場合のリンクのスループットよりも小さい。
例えば、上記マルチレートＰＯＮで、半分の時間を１０Ｇでかつ残り半分の時間を１Ｇで時分割多重される場合を考えると、この場合のリンクのスループットは５，５Ｇｂｐｓであり、全時間を１０Ｇで時分割多重するリンクのスループットよりも小さい。
例えば、上記マルチレートＰＯＮで、半分の時間を１０Ｇでかつ残り半分の時間を１Ｇで時分割多重される場合を考えると、この場合のリンクのスループットは５，５Ｇｂｐｓであり、全時間を１０Ｇで時分割多重するリンクのスループットよりも小さい。
この点、本実施形態の光通信システムでは、上段ＰＯＮを１０Ｇ−ＥＯＮとしかつ下段ＰＯＮを１Ｇ−ＥＰＯＮとした階層構造になっているので、１つのＰＯＮにおいて上り方向の伝送レートが混在する特許文献２のマルチレートＰＯＮに比べて、システム全体の上り方向の帯域利用効率を向上できるとう利点がある。
本発明の光通信システムによれば、中継装置２０が、上りのデータフレームにタグ情報Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１のみでもよい。）を付与し、親局装置１０が、そのデータフレームに含まれるタグ情報Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１のみでもよい。）に基づいて、上りのトラフィック量を子局装置３０ごとにあるいは子局装置ごとの優先度ごとに集計する。
従って、親局装置１０は、集計したトラフィック量に応じた、ＳＬＡに見合うＱｏＳを子局装置３０ごとに設定でき、下段ＰＯＮの子局装置３０のＳＬＡを確実に達成することができる。
従って、親局装置１０は、集計したトラフィック量に応じた、ＳＬＡに見合うＱｏＳを子局装置３０ごとに設定でき、下段ＰＯＮの子局装置３０のＳＬＡを確実に達成することができる。
また、本発明の光通信システムによれば、親局装置１０が、仮想的な制御系通信路を設定し、ＯＡＭとは異なるフォーマットの管理用のデータフレームを中継装置２０との間で送受信可能であり、中継装置２０が、親局装置１０から管理フレームのメッセージを受信した場合に、子局装置３０とのＯＡＭフレームの送受信によって得られたＯＡＭ情報を含む管理用のデータフレームの応答を、親局装置１０に送信するようになっている。
このため、下段ＰＯＮの子局装置３０の保守管理についても、上段ＰＯＮの親局装置１０から簡単に行うことができる。
このため、下段ＰＯＮの子局装置３０の保守管理についても、上段ＰＯＮの親局装置１０から簡単に行うことができる。
〔中継装置の変形例〕
図６は、中継装置２０の変形例を示すブロック図である。
図６に示す変形例に係る中継装置２０が、上述の実施形態に係る中継装置２０（図３）と異なる点は、装置制御部２４が、ＯＮＵ機能制御部２１０とも繋がっており、親局装置１０から取得する管理コマンドに従って、ＯＮＵ機能制御部２１０に対しても保守管理の指令を行える点にある。
図６は、中継装置２０の変形例を示すブロック図である。
図６に示す変形例に係る中継装置２０が、上述の実施形態に係る中継装置２０（図３）と異なる点は、装置制御部２４が、ＯＮＵ機能制御部２１０とも繋がっており、親局装置１０から取得する管理コマンドに従って、ＯＮＵ機能制御部２１０に対しても保守管理の指令を行える点にある。
すなわち、この場合、親局装置１０は、中継装置２０の子局機能を担う子局機能部２１の設定情報についても、管理コマンドに含めることができる。
また、中継装置２０の装置制御部２４は、上記管理フレームに含まれる設定情報に従って、ＯＮＵ機能制御部２１０に対して子局機能の設定処理の指令を発する。
また、中継装置２０の装置制御部２４は、上記管理フレームに含まれる設定情報に従って、ＯＮＵ機能制御部２１０に対して子局機能の設定処理の指令を発する。
従って、変形例に係る中継装置２０を採用すれば、親局装置１０との間で送受信するＯＡＭフレームでは行えない中継装置２０の子局機能の設定についても、親局装置１０を経由した遠隔操作によって行えるようになる。
逆に、変形例に係る中継装置２０を採用すれば、親局装置１０との間で送受信するＯＡＭフレームを用いてＯＮＵ機能制御部２１０から、装置制御部２４に対して保守管理の指令を行うこともできる。
このため、例えば、設置当初の中継装置２０であっても、その装置制御部２４に対して、ＩＰアドレスなどのネットワークアドレスの設定などの操作を、親局装置１０を経由した遠隔操作で行うことができる。なお、設置当初の中継装置２０にはＩＰアドレスなどのネットワークアドレスが設定されていないことがあり、この場合には、仮想的な制御系通信路内にＴｅｌｎｅｔやＳＳＨなどのセッションを確立することができない。従って、変形例に係る中継装置２０を採用しない場合には設置場所において設定用ポートＰ２からネットワークアドレスを設定する必要がある。
このため、例えば、設置当初の中継装置２０であっても、その装置制御部２４に対して、ＩＰアドレスなどのネットワークアドレスの設定などの操作を、親局装置１０を経由した遠隔操作で行うことができる。なお、設置当初の中継装置２０にはＩＰアドレスなどのネットワークアドレスが設定されていないことがあり、この場合には、仮想的な制御系通信路内にＴｅｌｎｅｔやＳＳＨなどのセッションを確立することができない。従って、変形例に係る中継装置２０を採用しない場合には設置場所において設定用ポートＰ２からネットワークアドレスを設定する必要がある。
〔その他の変形例〕
本発明の権利範囲は、上述の実施形態（変形例を含む。）ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びその構成と均等な範囲内のすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、上段と下段の通信網がいずれもＰＯＮである場合を例示したが、上段又は下段若しくは双方のネットワークが、同軸ケーブル（Ｃｏａｘ）を使用したＣＤＮ（Coaxial Distribution Network ）やＨＦＣ（Hybrid Fiber-Coaxial Network）であってもよい。
本発明の権利範囲は、上述の実施形態（変形例を含む。）ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びその構成と均等な範囲内のすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、上段と下段の通信網がいずれもＰＯＮである場合を例示したが、上段又は下段若しくは双方のネットワークが、同軸ケーブル（Ｃｏａｘ）を使用したＣＤＮ（Coaxial Distribution Network ）やＨＦＣ（Hybrid Fiber-Coaxial Network）であってもよい。
一般に、ＣＤＮは、親局装置であるＣＬＴ（Coax Line Terminal）と、子局装置である複数のＣＮＵ（Coax Network Unit ）を分岐した同軸ケーブルにて１対多に接続したネットワークよりなる。
また、ＣＤＮシステムにおいても、ＣＮＵの登録や上り方向の多重アクセス制御を行うために、IEEE Std 802.3TM-2008に規定のＭＰＣＰと類似のアクセス制御が使用される。すなわち、ＣＤＮとＰＯＮは、伝送媒体こそ異なるものの、システム内の論理的な動作は同じになるので、本発明を適用できる。
また、ＣＤＮシステムにおいても、ＣＮＵの登録や上り方向の多重アクセス制御を行うために、IEEE Std 802.3TM-2008に規定のＭＰＣＰと類似のアクセス制御が使用される。すなわち、ＣＤＮとＰＯＮは、伝送媒体こそ異なるものの、システム内の論理的な動作は同じになるので、本発明を適用できる。
このように、上段通信網と下段通信網を構成する通信回線は、光ファイバに限られるものではなく、同軸ケーブルであってもよいし、それ以外の有線回線であってもよいし、また無線回線であってよい。
上述の実施形態の親局装置１０と中継装置２０の通信方式を一般化すると、これらの装置１０，２０は、配下の装置に対して上り多重アクセス制御を採用する通信装置であると言える。
ここで、上り多重アクセス制御とは、伝送に用いる媒体（搬送周波数）を時間領域で分割して複数の端末からアクセスさせるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）通信方式のことであり、ＰＯＮやＣＤＮで用いられるＭＰＣＰも、上り方向通信については上り多重アクセス制御の範疇に属する。
ここで、上り多重アクセス制御とは、伝送に用いる媒体（搬送周波数）を時間領域で分割して複数の端末からアクセスさせるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）通信方式のことであり、ＰＯＮやＣＤＮで用いられるＭＰＣＰも、上り方向通信については上り多重アクセス制御の範疇に属する。
従って、上述の実施形態の親局装置１０は、上位網である第１通信網（多段ＰＯＮにおける「上段ＰＯＮ」）において、複数の中継装置２０に対して上り多重アクセス制御を行う通信装置であると言える。
また、上述の実施形態の中継装置２０は、下位網である第２通信網（多段ＰＯＮにおける「上段ＰＯＮ」）では親局として機能し、複数の中継装置に対して上り多重アクセス制御を行う通信装置であると言える。
また、上述の実施形態の中継装置２０は、下位網である第２通信網（多段ＰＯＮにおける「上段ＰＯＮ」）では親局として機能し、複数の中継装置に対して上り多重アクセス制御を行う通信装置であると言える。
１０ 親局装置（ＯＬＴ）
２０ 中継装置
２１ 子局機能部
２２ 親局機能部
２３ データ振り分け部
２４ 装置制御部
３０ 子局装置（ＯＮＵ）
Ｔ１ 子局装置用のタグ情報
Ｔ２ 中継装置用のタグ情報
２０ 中継装置
２１ 子局機能部
２２ 親局機能部
２３ データ振り分け部
２４ 装置制御部
３０ 子局装置（ＯＮＵ）
Ｔ１ 子局装置用のタグ情報
Ｔ２ 中継装置用のタグ情報
Claims (13)
- 親局装置が中継装置に対して上り多重アクセス制御を行う第１通信網と、中継装置が子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う第２通信網とがあり、前記第１通信網と前記第２通信網が単数又は複数の中継装置を介して接続された通信システムであって、
前記第２通信網に接続された中継装置は、前記第２通信網から前記第１通信網に転送する上りのデータフレームに、その送信元である前記子局装置を識別するためのタグ情報を付与し、
前記親局装置は、前記第１通信網から受信した前記データフレームに含まれる前記タグ情報に基づいて、上りのトラフィック量を前記子局装置ごとに集計することを特徴とする通信システム。 - 前記子局装置ごとの集計には、前記データフレームに対して定義された優先度ごとの集計が含まれる請求項１に記載の通信システム。
- 前記親局装置は、前記データフレームに含まれる前記タグ情報と、前記第１通信網における前記中継装置の論理リンクとの組み合わせに基づいて、当該データフレームの送信元である前記子局装置を特定する請求項１に記載の通信システム。
- 前記中継装置は、自装置を識別するためのタグ情報も前記データフレームに付与し、
前記親局装置は、前記データフレームに含まれる２種類の前記タグ情報の組み合わせに基づいて、当該データフレームの送信元である前記子局装置を特定する請求項１に記載の通信システム。 - 第１通信網と第２通信網の双方で通信可能な中継装置であって、
前記第１通信網の親局装置が行う上り多重アクセス制御に従い、
前記第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行い、
前記第２通信網から前記第１通信網に転送する上りのデータフレームに、その送信元である前記子局装置を識別するためのタグ情報を付与することを特徴とする中継装置。 - 第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う中継装置と、第１通信網において通信する親局装置であって、
前記中継装置に対して上り多重アクセス制御を行い、
前記中継装置から受信した上りのデータフレームに含まれる、その送信元である前記子局装置を識別するためのタグ情報に基づいて、上りのトラフィック量を前記子局装置ごとに集計することを特徴とする親局装置。 - 第１通信網の親局装置が中継装置に対して上り多重アクセス制御を行い、前記中継装置が第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う通信方法であって、
前記第２通信網から前記第１通信網に転送する上りのデータフレームに、その送信元である前記子局装置を識別するためのタグ情報を付与するステップと、
前記データフレームに含まれる前記タグ情報に基づいて、上りのトラフィック量を前記子局装置ごとに集計するステップと、を含むことを特徴とする通信方法。 - 親局装置が中継装置に対して上り多重アクセス制御を行う第１通信網と、前記中継装置が子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う第２通信網とが、前記中継装置を介して接続された通信システムであって、
前記親局装置は、前記中継装置の子局機能部の管理のための管理フレームを前記中継装置との間で送受信可能であり、前記中継装置の親局機能部に対する管理のための仮想的な制御系通信路を前記第１通信網に設定可能であり、
前記中継装置は、前記子局装置の管理のための管理フレームを前記子局装置との間で送受信可能であり、前記子局装置に対する保守管理を指示するコマンドを前記親局装置から前記制御系通信路経由で受信した場合に、前記子局装置との間の管理フレームの送受信にて得られた前記子局装置からの応答に基づいて、前記親局装置のコマンドに対する応答を前記制御系通信路経由で行うことを特徴とする通信システム。 - 前記親局装置は、前記中継装置の前記子局機能部以外の部分に対する管理を行うための管理フレームを送信可能であり、
前記中継装置は、前記管理フレームの内容に従って、自装置の子局機能部以外の部分の設定処理を行う請求項７に記載の通信システム。 - 第１通信網と第２通信網の双方で通信可能な中継装置であって、
前記第１通信網の親局装置が行う上り多重アクセス制御に従い、
前記第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行い、
前記子局装置の管理のための管理フレームを前記子局装置との間で送受信可能であり、前記子局装置に対する保守管理を指示するコマンドを前記親局装置から前記制御系通信路経由で受信した場合に、前記子局装置との間の管理フレームの送受信にて得られた前記子局装置からの応答に基づいて、前記親局装置のコマンドに対する応答を前記制御系通信路経由で行うことを特徴とする中継装置。 - 第１通信網の親局装置が中継装置に対して上り多重アクセス制御を行い、前記中継装置が第２通信網の子局装置に対して上り多重アクセス制御を行う通信方法であって、
前記親局装置と前記中継装置が、前記中継装置の子局機能部の管理のための管理フレームを送受信し、前記中継装置と前記子局装置が、前記子局装置の管理のための管理フレームを送受信するステップと、
前記中継装置が、前記子局装置に対する保守管理を指示するコマンドを前記親局装置から前記制御系通信路経由で受信した場合に、前記子局装置との間の管理フレームの送受信にて得られた前記子局装置からの応答に基づいて、前記親局装置のコマンドに対する応答を前記制御系通信路経由で行うステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。 - 前記中継装置は、前記第１通信網に送信する上り信号の伝送レートと、前記第２通信網から受信する上り信号の伝送レートとの差を吸収するための、上りバッファを有する請求項１〜４，８又は９に記載の通信システム。
- 前記中継装置は、前記第１通信網から受信する下り信号の伝送レートと、前記第２通信網に送信する下り信号の伝送レートとの差を吸収するための、下りバッファを有する請求項１〜４，８又は９に記載の通信システム。
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