JP2014127802A - 光伝送システムにおける局側装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フレーム転送処理部56が、入力下りフレームの宛先MACアドレスをキーとして、MACアドレス検索テーブル561から転送指示情報とLLIDを読み出して下りフレームに付与し、この転送指示情報とアクセス調停部568からの制御信号とによって示される系統の入力FIFO567もしくは出力FIFO569に下りフレームを書き込み、アクセス調停部568が、出力FIFO569へのフレームの書き込みを仲介する一方、メモリ間のフレームデータの転送を制御する。また、電源制御部50が、当該局側装置を構成する各回路の使用状況を示す外部からの設定信号SETに基づいて、各回路のうち、使用状態の回路へ電源を供給し、未使用状態の回路への電源供給を遮断する。
【選択図】 図4
Description
第2の送受信回路102は、事業者ネットワークとのインターフェースになる回路である。
フレーム転送処理部105は、フレーム分離部103と第2の送受信回路102の双方から受信したフレームについて、それぞれ宛先MACアドレスに基づき、フレームの転送処理を行う処理部である。
レイテンシ吸収部105Dは、受信した下りフレームに遅延を付加して、MACアドレス検索部105CでのLLID決定処理によるレイテンシを吸収する。
第2の出力合成部105Jは、第2のレイテンシ吸収部105Iから出力された下りフレームに、下り送信速度検索部105Hでの検索により読み出された下り送信速度情報を付与する。
例えば、GE−PON用のONUと10G−EPON用のONUの両方との通信が可能なOLTにおいて、IEEE802.3av規格で標準化されたONUのauto discoveryにより、接続するONUがGE−PON用のONUなのか、それとも、10G−EPON用のONUなのかをソフトウェアにより認識し、そのONUに割り当てたLLIDとその下り送信速度情報(1Gもしくは10G)とを対応付けて、下り送信速度管理テーブル105Gに登録する。
また、本発明にかかる局側装置の一構成例は、前記MACアドレス検索テーブルが、当該テーブルへの前記MACアドレスに対応付けての前記識別子情報および前記転送指示情報の設定が前記加入者側装置からの上りフレームの受信時に自動的に行われるようにしたものである。
図1はこの発明にかかる光伝送システムにおける局側装置を用いたPONシステムの構成例である。
LLID(Logical Link ID)は、各ONUと1対1に対応する識別子(IEEE規格で定義された識別子)である。ONU登録(ONUがOLTの配下となる)時にOLTで決定され、OLTは自分の配下のONUでLLIDの重複が起こらないように管理している。
TPID(Tag Protocol ID)は、VLANタグが続くことを示すEther Type値である。通常は0x8100である。
TCI(Tag Control Information)は、VLANタグ情報である。このTCIは、PCP、CFI、VIDを含んでいる。
CFI(Canonical Format Indicator)は、MACヘッダ内のMACアドレスが標準フォーマットに従っているかどうかを示す値である。
VIDまたはVLANID(VLAN Identifier)は、フレームが属するVLANを指定する値である。
Typeは、上位プロトコルの種別を示すEther Type値である。この領域をLength値として使用する場合もあるので、合わせて“Type/Length”等と表記する場合もある。
図3はOLT5の第1の実施の形態(第1の実施の形態)の構成例である。
本実施の形態にかかるOLT5における、従来のOLTとの構成上の違いは、フレーム多重部、送信回路が、伝送速度の異なる2つの伝送系統ごとに設けられ、さらにこれら異なる伝送系統ごとに設けられたフレーム多重部、送信回路に対応する構成のフレーム転送処理部、および、当該OLTを構成する各回路の使用状況を示す外部からの設定信号SETに基づいて、各回路のうち、使用状態の回路へ電源を供給し、未使用状態の回路への電源供給を遮断する電源制御部を備えていることである。
受信回路51は、PONを介してONU(0系,1系)2からの上りフレームを受信するための回路である。
送信回路(0系)52Aおよび送信回路(1系)52Bは、PONを介して、それぞれ、ONU(0系)2およびONU(1系)2へのフレームを送信するための回路である。
フレーム分離部54は、受信回路51より入力されたフレームのうち、OLT5宛てのフレーム(PONの制御に用いられる制御フレーム)を制御フレーム処理部55へ送信するとともに、その他のフレームをフレーム転送処理部56へ送信する処理部である。
フレーム多重部(1系)57Bは、フレーム転送処理部56からのONU(1系)2宛の下りフレームと制御フレーム処理部55からの制御フレームとを時分割的に多重し、送信回路(1系)52Bに対して送信する処理部である。
次に、図4−図7を参照して、本実施の形態にかかるOLT5のフレーム転送処理について、フレーム転送処理部56が有する機能を交えながら説明する。
なお、この例の場合、10G−ONU宛てのフレームとは、10G−ONUに接続されている端末のMACアドレスを宛先とするフレームであり、MACアドレステーブルの該当のMACアドレスに対応する転送指示情報として10G出力ポートへの転送指示を事前に設定しておくという意味である。
(2)出力FIFO(0系)569Aへの書き込みは可能だが、出力FIFO(1系)569Bへの書き込みが不可の場合は、出力FIFO(0系)569A、もしくは、入力FIFO(1系)567B、または、その両方への書き込みを行う(出力FIFO569への書き込みはアクセス調停部569を介して行う)。
(3)出力FIFO(1系)569Bへの書き込みは可能だが、出力FIFO(0系)569Aへの書き込みが不可の場合は、出力FIFO(1系)569B、もしくは、入力FIFO(0系)567A、または、その両方への書き込みを行う(出力FIFO569への書き込みはアクセス調停部568を介して行う)。
(4)出力FIFO(0系)569A、出力FIFO(1系)569B共に書き込みが可能な場合は、該当の出力FIFO569(一つもしくは両方)への書き込みを行う(アクセス調停部568を介して行う)。
出力FIFO(0系)569Aからの書込許可入力が許可状態で、入力FIFO(0系)567Aにも入力FIFO(0系)567Aに対応した大容量メモリ570の領域(アドレス)にもフレームデータが蓄積されていない場合はFIFO書き込み制御部566に対して、出力FIFO(0系)569Aへの書き込みが可能であることを出力し、FIFO書き込み制御部566から入力されるフレームの転送指示信号が「10」(0系)となっていた場合は、出力FIFO(0系)569Aへのフレームの書き込みを行う。
出力FIFO(0系)569Aからの書込許可入力が禁止(非許可)状態の場合は、FIFO書き込み制御部566に対して出力FIFO(0系)569Aへの書き込みは不可であることを出力し、入力FIFO(0系)567Aに蓄積されているフレームデータのサイズ(Byte数)の合計が所定の値(フレームの最少サイズより大きい値を設定)より大きくなった場合に、入力FIFO(0系)567A内のデータをまとめて大容量メモリ570の入力FIFO(0系)567Aに対応する領域(アドレス)に転送する。
出力FIFO(0系)569Aからの書込許可入力が許可状態で、入力FIFO(0系)567Aに対応した大容量メモリ570の領域(アドレス)にフレームデータが蓄積されている場合は、FIFO書き込み制御部566に対して、出力FIFO(0系)569Aへの書き込みが不可であることを出力し、入力FIFO(0系)567Aに蓄積されているフレームデータのサイズ(Byte数)の合計が所定の値(フレームの最少サイズより大きい値を設定)より大きくなった場合に入力FIFO(0系)567A内のデータをまとめて大容量メモリ570の入力FIFO(0系)567Aに対応する領域(アドレス)に転送する。
出力FIFO(0系)569Aからの書込許可入力が許可状態で、入力FIFO(0系)567Aに対応した大容量メモリ570の領域(アドレス)にフレームデータが蓄積されていないが、入力FIFO(0系)567Aにフレームデータが蓄積されている場合は、FIFO書き込み制御部566に対して出力FIFO(0系)569Aへの書き込みが不可であることを出力し、入力FIFO(0系)567A内のデータを出力FIFO(0系)569Aに転送する。この転送は、他の状態に遷移するか、もしくは、入力FIFO(0系)567Aに蓄積されているフレームデータがなくなるまで行う。
ここで、大容量メモリ570としてDRAMを用いる場合のスループットを従来技術と比較する。DRAMへの転送もしくはDRAMからの転送におけるスループットは、1回の転送のデータサイズに依存する。
DRAMのビット幅×動作クロック速度×TD/(TO+TD)
となる。
但し、TD=転送時のデータサイズ(ビット数)/(DRAMのビット幅×動作クロック速度)、TO=1転送当たりのDRAMアクセス時のオーバーヘッド時間。
転送をフレームごとに行う構成が従来から使用されているが、その場合、最小フレーム長のフレームが連続すると、DRAMの仕様によってはスループットが極端に低下してしまう。
TD=64[Byte]×8/(32×312.5[MHz])=51.2ns
なので、スループットは、
32[bit]×312.5[MHz]×51.2[ns]/(16[ns]+51.2[ns])=約7.6[Gbit/s]
となる。
DRAMのバスの速度(32[bit]×312.5[MHz])は10Gbit/sであるが、それに対して、2割以上スループットが低下している。
TDの最小値=1000[Byte]×8/(32×312.5[MHz])=800nsなので、最小スループットは、
32[bit]×312.5[MHz]×800[ns]/(16[ns]+800[ns])=約9.8[Gbit/s]
となる。
本実施の形態の構成のうち、入力FIFO567から出力FIFO569への転送を行う機能が無い場合の動作例を以下に説明する。
本実施の形態の構成でも、状態遷移の状態1(初期状態)から状態2に遷移後、最小(64Byte)フレームが入力されると、入力FIFO567に書き込まれるが、これだけでは大容量メモリ570への転送は行われない。
・フレーム転送処理部内の出力FIFO読み出し制御部(0系)
・フレーム転送処理部内のLLID変換部(0系)
・フレーム多重部(0系)
・送信回路(0系)
・フレーム転送処理部内の出力FIFO読み出し制御部(1系)
・フレーム転送処理部内のLLID変換部(1系)
・フレーム多重部(1系)
・送信回路(1系)
手順2:フレーム転送処理部内の出力FIFOもしくは入力FIFOへの電源供給が遮断されていた場合は、その出力FIFOもしくは入力FIFOへの電源供給を開始
手順3:電源供給を開始した出力FIFOもしくは入力FIFOが正常に起動したことを確認(電源供給が遮断されていなかった場合は該当の出力FIFOもしくは入力FIFOに異常がないことを確認)
手順4:フレーム転送処理部内の出力FIFO読み出し制御部(0系もしくは1系)への電源供給を開始
手順5:電源供給を開始した出力FIFO読み出し制御部が正常に起動したことを確認
手順6:フレーム転送処理部内のLLID変換部(0系もしくは1系)への電源供給を開始
手順7:電源供給を開始したLLID変換部が正常に起動したことを確認
手順8:フレーム多重部(0系もしくは1系)への電源供給を開始
手順9:電源供給を開始したフレーム多重部が正常に起動したことを確認
手順10:送信回路(0系もしくは1系)への電源供給を開始
手順11:電源供給を開始した送信回路が正常に起動したことを確認
手順12:電源供給を開始した系(0系もしくは1系)の出力FIFOおよび入力FIFOへの書き込みを許可
次に、図10を参照して、本発明の第2の実施の形態(第2の実施の形態)にかかるOLT5について説明する。図10は、第2の実施の形態にかかるOLTの構成を示すブロック図である。第1の実施の形態(図3)と比較して、第2の実施の形態のOLT5には、上り入力部59が追加されている。また、図12に示すように、フレーム転送処理部56(56B)に、MACアドレス登録部573が追加されている。
次に、図14を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかるOLT5について説明する。図14は、第3の実施の形態にかかるOLT5におけるフレーム転送処理部56(56C)の構成を示すブロック図である。このフレーム転送処理部56Cは図4に示したフレーム転送処理部56Aに優先制御機能を追加した構成とされている。
出力FIFO−A、出力FIFO−Bの片方への電源供給を遮断していたOLTにおいて、電源供給を遮断していた出力FIFO−Aもしくは出力FIFO−Bへの電源供給を運用中に(他の回路が通常動作を行っている状態で)開始する場合は、以下のような手順で出力FIFOと入力FIFOを起動させるための手段をOLT内に搭載しておけば良い。
手順2:電源供給が遮断されていた出力FIFOおよびその出力FIFOに対応する入力FIFOへの電源供給を開始(入力FIFOの電源供給が遮断されていなかった場合は、出力FIFOへの電源供給のみを開始)
手順3:電源供給を開始した出力FIFOおよび入力FIFOが正常に起動したことを確認(入力FIFOの電源供給が遮断されていなかった場合は、入力FIFOに異常が無いことを確認)
手順4:電源供給を開始した出力FIFOが接続されている出力FIFO読み出し制御部で、電源供給を開始した出力FIFOからの読み出しを許可(読み出しが可能な状態に設定)
手順5:電源供給を開始した出力FIFOおよびその出力FIFOに対応する入力FIFOへの書き込みを許可
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施の形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
Claims (10)
- 光伝送路を介して接続された複数の加入者側装置と上位装置との間でフレームを転送処理する光伝送システムにおける局側装置において、
前記上位装置への上りフレームおよび前記上位装置からの下りフレームの入出力ポートと、
前記加入者側装置からの上りフレームの入力ポートと、
前記加入者側装置への下りフレームの複数系統の出力ポートと、
前記上位装置からの下りフレームに書き込まれている宛先のMACアドレスをキーとして、そのMACアドレスに対応する前記加入者側装置の識別子情報と前記加入者側装置への下りフレームの出力先の系統を示す転送指示情報とをMACアドレス検索テーブルより読み出して前記上位装置からの下りフレームに書き込み、この下りフレームに書き込まれた転送指示情報と内部で生成される制御情報に従ってその転送指示情報と制御情報とによって示される系統の入力FIFOもしくは出力FIFOへ当該下りフレームを書き込む一方、前記入力FIFOからの前記出力FIFOへのフレームデータの転送、前記入力FIFOから大容量メモリへのフレームデータの転送、前記大容量メモリから前記出力FIFOへのフレームデータの転送を制御し、前記出力FIFOに書き込まれた下りフレームを読み出してその出力FIFOが属する系統の前記出力ポートより出力するフレーム転送処理部と、
当該局側装置を構成する各回路の使用状況を示す外部からの設定信号に基づいて、各回路のうち、使用状態の回路へ電源を供給し、未使用状態の回路への電源供給を遮断する電源制御部と
を備えることを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項1に記載された光伝送システムにおける局側装置において、
前記フレーム転送処理部は、
前記MACアドレスと前記識別子情報と前記転送指示情報との対応を示す前記MACアドレス検索テーブルと、
前記上位装置からの下りフレームに書き込まれている宛先のMACアドレスをキーとして、そのMACアドレスに対応する識別子情報と転送指示情報とを前記MACアドレス検索テーブルから読み出すMACアドレス検索部と、
前記MACアドレス検索部によって読み出された識別子情報と転送指示情報とを前記上位装置からの下りフレームに書き込む情報書込部と、
前記出力ポートの系統ごとに設けられた入力FIFOおよび出力FIFOと、
大容量メモリと、
アクセス調停部と、
前記情報書込部によって前記下りフレームに書き込まれた前記転送指示情報および前記アクセス調停部からの制御信号に従ってその転送指示情報と制御情報とによって示される系統の入力FIFOもしくは出力FIFOへ当該下りフレームを書き込むFIFO書き込み制御部と、
前記出力ポートの系統ごとに設けられ、自己が属する系統の前記出力FIFOに書き込まれた下りフレームを読み出し、この読み出した下りフレームを自己が属する系統の前記出力ポートより出力させる出力FIFO読み出し制御部とを備え、
前記アクセス調停部は、
前記FIFO書き込み制御部からの前記出力FIFOへの下りフレームの書き込みを仲介する一方、前記入力FIFOからの前記出力FIFOへのフレームデータの転送、前記入力FIFOから前記大容量メモリへのフレームデータの転送、前記大容量メモリから前記出力FIFOへのフレームデータの転送を制御する
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記フレーム転送処理部は、
前記下り伝送系統ごとに設けられた前記出力FIFOは、前記下りフレームに割り当てられる優先度ごとに複数の出力FIFOを有し、
前記電源制御部は、前記設定信号に応じて前記出力FIFOへの電源供給を制御する際、前記下り伝送系統のうち、使用状態となる下り伝送系統に対応するすべての優先度の前記出力FIFOへ電源を供給し、未使用状態となる下り伝送系統に対応するすべての優先度の前記出力FIFOへの電源供給を遮断する
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項3に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記設定信号は、使用する下り伝送系統を示す伝送系統選択情報と、使用する優先度を示す優先度選択情報とを含み、
前記電源制御部は、前記設定信号内の前記伝送系統選択情報と優先度選択情報に基づいて、使用状態となる下り伝送系統のうち、使用状態となる優先度の出力FIFOへ電源を供給するとともに、未使用状態となる優先度の出力FIFOへ電源供給を遮断し、未使用状態となる下り伝送系統に対応するすべての優先度の前記出力FIFOへの電源供給を遮断する
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記MACアドレス検索テーブルは、
当該テーブルへの前記MACアドレスに対応付けての前記識別子情報および前記転送指示情報の設定が予め行われている
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記MACアドレス検索テーブルは、
当該テーブルへの前記MACアドレスに対応付けての前記識別子情報および前記転送指示情報の設定が前記加入者側装置からの上りフレームの受信時に自動的に行われる
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項2に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記アクセス調停部は、
前記入力FIFOに書き込まれたフレームデータのデータサイズの合計が所定の値より大きくなった場合に当該入力FIFO内のデータをまとめて前記大容量メモリに転送する
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記加入者側装置からの上りフレームに、当該上りフレームに書き込まれている前記識別子情報に予め対応付けられた下り出力速度情報を書き込む上り入力部とを備え、
前記フレーム転送処理部は、
前記加入者側装置からの上りフレームに書き込まれている送信元のMACアドレスが前記MACアドレス検索テーブルに登録されているか否かを確認し、登録されていない場合、その上りフレームに書き込まれている下り出力速度情報を前記転送指示情報とし、この転送指示情報をその上りフレーム中の送信元のMACアドレスと識別子情報とに対応付けて前記MACアドレス検索テーブルに登録するMACアドレス登録部
を備えることを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項2に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記FIFO書き込み制御部は、
前記情報書込部によって前記下りフレームに書き込まれた前記転送指示情報が前記出力ポートのすべての系統を示していた場合、すべての系統の入力FIFOもしくは出力FIFOへ当該下りフレームを書き込む
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。 - 請求項2に記載の光伝送システムにおける局側装置において、
前記フレーム転送処理部は、
前記上位装置からの下りフレームに書き込まれている情報に基づいてその下りフレームの優先度を判定する優先度判定部と、
前記優先度判定部によって判定された下りフレームの優先度情報を前記上位装置からの下りフレームに書き込む下り優先度指示部とを備え、
前記入力FIFOは、
前記出力ポートの系統ごとに前記優先度の種別に応じた個数の入力FIFOを備え、
前記出力FIFOは、
前記出力ポートの系統ごとに前記優先度の種別に応じた個数の出力FIFOを備え、
前記FIFO書き込み制御部は、
前記下りフレームに書き込まれた前記転送指示情報と前記優先度情報と前記アクセス調停部からの制御信号に従ってその転送指示情報、優先度情報および制御信号によって示される入力FIFOもしくは出力FIFOへその下りフレームを書き込み、
前記出力FIFO読み出し制御部は、
自己が属する系統の出力FIFOのうち高優先側の出力FIFOからの読み出しを優先してその出力FIFOに書き込まれている下りフレームを読み出す
ことを特徴とする光伝送システムにおける局側装置。
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---|---|---|---|---|
WO2016157626A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 住友電気工業株式会社 | 局側装置および通信制御方法 |
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