JP2020107989A - Ｐｏｎシステム、帯域割当方法及び帯域割当装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リモートノードに繋がる宅側装置の上り通信の公平性を確保する。【解決手段】 本発明の一態様に係るシステムは、リング型ネットワークを構成する複数のリモートノードと、前記複数のリモートノードのうちの１つに接続された局側装置と、前記複数のリモートノードにそれぞれ接続されたＰＯＮ回線に収容された宅側装置と、を備えるＰＯＮシステムであって、前記複数のリモートノードには、複数のスレーブノードと、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる帯域割当処理を実行するマスタノードと、が含まれる。【選択図】 図１３

Description

本発明は、ＰＯＮシステム、帯域割当方法及び帯域割当装置に関する。

特許文献１には、複数のリモートノードとＯＬＴ（Optical Line Terminal）がリング状に接続されたメトロ網と、リモートノードに接続されたＯＮＵ（Optical Subscriber Unit）と、を備えるＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが記載されている。
特許文献１のＯＬＴは、複数のＯＮＵからの帯域要求に基づいて、ＯＮＵからリモートノードへの第１の通信帯域を割り当てる帯域割当処理を実行する。

特許文献１のＯＬＴは、複数のＯＮＵからの帯域要求に基づいて、メトロ網のリモートノード間の通信に用いる第２の通信帯域を割り当てる帯域割当処理も実行する。
メトロ網のリモートノードは、ＯＬＴが割り当てた第２の通信帯域に基づいて、ＯＬＴが割り当てた第１の通信帯域によりＯＮＵから送信されるデータをＯＬＴに転送する。

特許文献２には、リング状のメトロ網を構成するゲートウェイと、ゲートウェイに接続された１又は複数のＯＬＴと、ＯＬＴのＰＯＮ回線（受動光ネットワーク）に収容された複数のＯＮＵと、を備えるＰＯＮシステムが記載されている。
特許文献２のＯＬＴは、ゲートウェイ側で輻輳が発生した場合に、ＰＯＮ回線の上り帯域を有効に利用した輻輳制御が可能である。

特開２０１３−０４６１３２号公報 特開２００８−１６７４８２号公報

特許文献１及び２に記載のメトロ網のような、比較的大規模なリング型ネットワークでは、リング内の通常の通信方向を右回り（時計回り）又は左回り（反時計回り）のいずれか一方に限定するのが一般的である。
しかし、リング型ネットワークの通信ノードが、ＯＮＵとＰＯＮ通信するリモートノードである場合には、リモートノードの通信方向を一方向に限定すると、一部のＯＮＵの上り通信に制限がかかり易くなり、ＯＮＵの上り通信が不公平になることがある。

本発明は、かかる問題点に鑑み、リング型ネットワークを構成する複数のリモートノードを含むＰＯＮシステムにおいて、リモートノードに繋がる宅側装置の上り通信の公平性を確保することを目的とする。

（１） 本発明の一態様に係るＰＯＮシステムは、リング型ネットワークを構成する複数のリモートノードと、前記複数のリモートノードのうちの１つに接続された局側装置と、前記複数のリモートノードにそれぞれ接続されたＰＯＮ回線に収容された宅側装置と、を備えるＰＯＮシステムであって、前記複数のリモートノードには、複数のスレーブノードと、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる帯域割当処理を実行するマスタノードと、が含まれる。

（７） 本発明の一態様に係る方法は、リング型ネットワークの通信帯域を割り当てる方法であって、前記リング型ネットワークを構成するリモートノードのうち、宅側装置を収容するＰＯＮ回線が接続された複数のスレーブノードから要求帯域を収集するステップと、収集した前記要求帯域に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てるステップと、を含む。

（８） 本発明の一態様に係る装置は、リング型ネットワークの通信帯域を割り当てる装置であって、前記リング型ネットワークを構成するリモートノードのうち、宅側装置を収容するＰＯＮ回線が接続された複数のスレーブノードから要求帯域を受信する通信部と、受信した前記要求帯域に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる制御部と、を備える。

本発明は、上記のような特徴的な構成を備えるシステム及び装置として実現できるだけでなく、かかる特徴的な構成をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。
また、本発明は、システム及び装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。

本発明によれば、リング型ネットワークを構成する複数のリモートノードを含むＰＯＮシステムにおいて、リモートノードに繋がる宅側装置の上り通信の公平性を確保できる。

本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成図である。 管理カードの構成例を示すブロック図である。 回線カードの構成例を示すブロック図である。 中継カードの構成例を示すブロック図である。 リモートノードの構成例を示すブロック図である。 ＰＯＮシステムの比較例に係る接続形態を示す説明図である。 ＰＯＮシステムの好ましい接続形態を示す説明図である。 ＰＯＮシステムの好ましい接続形態を示すブロック図である。 ＰＯＮシステムの好ましい接続形態を示すブロック図である。 ＰＯＮシステムの好ましい接続形態を示すブロック図である。 ＰＯＮシステムの好ましい接続形態を示すブロック図である。 リモートノードによるＰＯＮ通信を遠隔制御で起動するための処理の流れを示すシーケンス図である。 リモートノードがリング状に接続されたＰＯＮシステムの概略構成図である。 帯域割当処理の一例を示すフローチャートである。 帯域割当処理の計算例を示す説明図である。 帯域割当処理の計算例を示す説明図である。 帯域割当処理の計算例を示す説明図である。 ポーリングフレームの転送処理の一例を示すフローチャートである。 通信帯域の超過判定処理の一例を示すフローチャートである。 起動及び静的帯域割当の手順の一例を示すシーケンス図である。 動的帯域割当の手順（リクエスト方式）の一例を示すシーケンス図である。 動的帯域割当の手順（ポーリング方式）の一例を示すシーケンス図である。 帯域超過時の動的帯域割当の手順（リクエスト方式）の一例を示すシーケンス図である。 帯域超過時の動的帯域割当の手順（ポーリング方式）の一例を示すシーケンス図である。 通信断検出時の帯域割当処理の手順（リクエスト方式）の一例を示すシーケンス図である。 通信断検出時の帯域割当処理の手順（ポーリング方式）の一例を示すシーケンス図である。

＜本発明の実施形態の概要＞
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。

（１） 本実施形態のＰＯＮシステムは、リング型ネットワークを構成する複数のリモートノードと、前記複数のリモートノードのうちの１つに接続された局側装置と、前記複数のリモートノードにそれぞれ接続されたＰＯＮ回線に収容された宅側装置と、を備えるＰＯＮシステムであって、前記複数のリモートノードには、複数のスレーブノードと、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる帯域割当処理を実行するマスタノードと、が含まれる。

本実施形態のＰＯＮシステムによれば、マスタノードが、リング内の通信方向と通信帯域をスレーブノードごとに割り当てるので、スレーブノードに繋がる宅側装置（例えばＯＮＵ）の上り通信の公平性を確保することができる。

（２） 本実施形態のＰＯＮシステムにおいて、前記帯域割当処理には、前記スレーブノードが申告する最低保証帯域に基づいて、前記通信方向と前記通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる静的帯域割当が含まれることが好ましい。
この場合、スレーブノードごとの通信方向と通信帯域が最低保証帯域に基づいて割り当てられるので、宅側装置が上り送信するユーザフレームのうち、電話サービスなどの低遅延が要求されるユーザフレームに関する上り通信の公平性を確保することができる。

（３） 本実施形態のＰＯＮシステムにおいて、前記局側装置に接続された前記リモートノードが前記マスタノードであり、前記マスタノードは、前記静的帯域割当において、自ノードからの距離指標が小さくなる方の通信方向を前記スレーブノードに割り当てることが好ましい。
このようにすれば、リング内の通信遅延が少ない方の通信方向をリモートノードに割り当てることができる。

（４） 本実施形態のＰＯＮシステムにおいて、前記帯域割当処理には、前記スレーブノードが申告する前記宅側装置の上り送信量に基づいて、前記通信方向と前記通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる動的帯域割当が含まれることが好ましい。
この場合、スレーブノードごとの通信方向と通信帯域が宅側装置の上り送信量に基づいて割り当てられるので、最低保証帯域を超える分のユーザフレームの上り通信の公平性を確保することができる。

（５） 本実施形態のＰＯＮシステムにおいて、前記マスタノードは、前記動的帯域割当において、前記スレーブノードが申告する優先度情報に基づいて、当該スレーブノードの優先度を判定し、優先度が高い前記スレーブノードの通信帯域を他の前記スレーブノードよりも優先的に割り当てることが好ましい。
このようにすれば、例えば映像データなどの、リアルタイム性が求められるユーザフレームを送信するスレーブノードの通信帯域を優先的に割り当てることができる。

（６） 本実施形態のＰＯＮシステムにおいて、前記マスタノードは、自ノードの一方のリング接続ポートから自ノードの他方のリング接続ポートへの、ユーザフレームのトラフィックをブロックすることが好ましい。
このようにすれば、マスタノードがリング内で受信したユーザフレームをすべて局側装置に上り送信するので、ユーザフレームがリング内でループするのを未然に防止することができる。

（７） 本実施形態の方法は、リング型ネットワークの通信帯域を割り当てる方法であって、前記リング型ネットワークを構成するリモートノードのうち、宅側装置を収容するＰＯＮ回線が接続された複数のスレーブノードから要求帯域を収集するステップと、収集した前記要求帯域に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てるステップと、を含む。

本実施形態の帯域割当方法によれば、収集した要求帯域に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域をスレーブノードごとに割り当てるので、スレーブノードに繋がる宅側装置（例えばＯＮＵ）の上り通信の公平性を確保することができる。

（８） 本実施形態の装置は、リング型ネットワークの通信帯域を割り当てる装置であって、前記リング型ネットワークを構成するリモートノードのうち、宅側装置を収容するＰＯＮ回線が接続された複数のスレーブノードから要求帯域を受信する通信部と、受信した前記要求帯域に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる制御部と、を備える。

本実施形態の帯域割当装置によれば、制御部が、受信した要求帯域に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域をスレーブノードごとに割り当てるので、スレーブノードに繋がる宅側装置（例えばＯＮＵ）の上り通信の公平性を確保することができる。

＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

〔用語の定義等〕
一般に、レイヤ２の通信で用いるＰＤＵ（Protocol Data Unit）を「フレーム」と呼び、レイヤ３の通信で用いるＰＤＵを「パケット」と呼ぶが、本実施形態では、両者を特に明確に区別しない。
本実施形態では、局側（通信事業者側）の光回線終端装置の集合体を「局側装置」といい、宅側（加入者側）の光回線終端装置（ＯＮＵ）を「宅側装置」という。また、局側装置を「ＯＬＴ」と略記し、宅側装置を「ＯＮＵ」と略記することがある。

本実施形態では、ＰＯＮは、イーサネットベース（「イーサネット」は登録商標である。）のＥＰＯＮ（例えば１０Ｇ−ＥＰＯＮ）よりなるものとする。
ＥＰＯＮでは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで定義されたＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）フレームにより、ＯＮＵの登録、離脱、ＯＮＵからの帯域要求、及び帯域要求に応じたＯＮＵへの帯域割当などが実行される。

〔ＰＯＮシステムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のＰＯＮシステムは、通信事業者の局舎などに設置される局側装置（ＯＬＴ）１と、複数の宅側装置（ＯＮＵ）２と、支線側に宅側装置２が接続されるＰＯＮ回線３とを備える。ＰＯＮ回線３の幹線側は、局側装置１に収容された回線カード３０、或いは、局側装置１から離れたリモートノード５０に接続される。

ＰＯＮ回線３は、受動光分岐ノードである光スプリッタ４により、光ファイバ５，６を分岐させたツリー構造の光ファイバ網よりなる。
すなわち、ＰＯＮ回線３は、幹線ファイバ５と、幹線ファイバ５に接続された光スプリッタ４と、光スプリッタ４から分岐する複数本の支線ファイバ６とを備える。ＰＯＮ回線３には、２つ以上の光スプリッタ４が存在してもよい。この場合は、分岐点が複数箇所のＰＯＮ回線となる。

局側装置１は、幅方向に並ぶ複数のスロットＳＬを有するシャーシ型のＯＬＴである。局側装置１は、同じ形状の複数のスロットＳＬを有する筐体１０と、筐体１０に収容された管理カード２０、回線カード３０及び中継カード４０とを備える。
回線カード３０及び中継カード４０は、筐体１０のいずれかのスロットＳＬに装着される。図１の構成例では、管理カード２０がスロットＳＬの奥側（上位側）に収容されているが、管理カード２０をスロットＳＬに装着してもよい。

管理カード２０は、ＰＯＮシステムの全体的な管理及び制御を担う通信ノードである。管理カード２０は、Ｌ２及びＬ３スイッチを含む上位装置１１に接続されている。上位装置１１は、コアネットワークなどよりなる上位網１２に接続されている。
管理カード２０には、パーソナルコンピュータなどよりなる通信事業者の管理用の端末装置１３が接続される。端末装置１３は、所定の通信プロトコルに則って管理カード２０と通信可能である。

端末装置１３は、上位網１２又は上位装置１１に接続されていてもよい。この場合、端末装置１３は、Ｔｅｌｎｅｔ又はＳＳＨ（Secure SHell）などの遠隔操作の通信プロトコルに則って管理カード２０と通信すればよい。

回線カード３０は、ＰＯＮ回線３の幹線ファイバ５が接続される局側の光回線終端装置であり、従来のＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）に相当する。従って、回線カード３０は、ＭＰＣＰフレームにより宅側装置２とＰＯＮ通信を行うＰＯＮ制御部３６を有する通信ノードである。
リモートノード５０は、局舎から離れた遠隔地に設置され、ＰＯＮ回線３の幹線ファイバ５が接続される光回線終端装置である。従って、リモートノード５０は、ＭＰＣＰフレームにより宅側装置２とＰＯＮ通信を行うＰＯＮ制御部５５を有する通信ノードである。

中継カード４０とリモートノード５０は、光ファイバ７を介して通信可能に接続されており、光ファイバ７に伝送される光信号を搬送信号とするイーサネット通信を行う。
従って、中継カード４０は、光信号を用いたイーサネット通信の局側（上位側）の光回線終端装置であり、リモートノード５０は、光信号を用いたイーサネット通信の宅側（下位側）の光回線終端装置である。

図１に例示するＰＯＮシステムでは、回線カード３０及び中継カード４０がそれぞれ１つずつ筐体１０のスロットＳＬに装着されているが、筐体１０のすべてのスロットＳＬに回線カード３０又は中継カード４０を装着することもできる。
すなわち、通信事業者は、所望するシステムの接続形態を実現できるように、筐体１０のスロットＳＬに回線カード３０及び中継カード４０のいずれを装着するかを、任意に選択することができる。

宅側装置２には、イーサネット通信が可能なユーザ端末１４が接続される。宅側装置２に接続されるユーザ端末１４の数及び種類は特に限定されない。
ユーザ端末１４を宅側装置２に直接接続することも必須ではない。すなわち、宅側装置２には、ユーザネットワーク（図示せず）が接続されてもよい。ユーザ端末１４は、ユーザネットワークを介して宅側装置２に接続されてもよい。

支線ファイバ６に伝送される上り方向の光信号は、光スプリッタ４において合流する。従って、同じ波長の光信号が合流後に衝突しないための多重化が必要である。
ＰＯＮ通信では、ＭＰＣＰに則った時分割多重化が行われる。具体的には、ＰＯＮ制御部３６，５５は、宅側装置２から受信したレポートに基づいて、宅側装置２によるデータの上り方向の送信開始時刻及び送信許可量を演算する。

ＰＯＮ制御部３６，５５は、上記の時刻及び許可量を含むグラントを、ＰＯＮ回線３を用いて宅側装置２にそれぞれ送信する。
各宅側装置２は、グラントをＰＯＮ制御部３６，５５から受信すると、グラントにより指定された時刻に、許可量に相当するデータと、自機のバッファ内のデータ量に相当する次回送信分のデータ量を要求するレポートをＰＯＮ制御部３６，５５に送信する。

その他、ＰＯＮ制御部３６，５５は、自身が担当するＰＯＮ回線３の宅側装置２を検出するディスカバリ処理、及び、検出した宅側装置２のＬＬＩＤ（Logical Link ID）を自機に登録する登録処理などを実行する。

〔管理カードの構成〕
図２は、管理カード２０の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、管理カード２０は、リジッドなプリント基板よりなる回路基板２１と、回路基板２１に実装された各種の回路部品とを備える。管理カード２０の回路部品には、管理通信ポート２２、上位通信ポート２３、制御部２４、フレーム処理部２５、制御通信ポート２６、ユーザ通信ポート２７、及び記憶部２８が含まれる。

管理通信ポート２２は、制御部２４と電気的に接続された管理通信のためのコネクタよりなる。管理通信ポート２２には、所定規格の通信ケーブル（図示せず）が接続される。この通信ケーブルは、端末装置１３に接続される。
上位通信ポート２３は、フレーム処理部２５と電気的に接続されたユーザ通信のためのコネクタよりなる。上位通信ポート２３には、所定規格の通信ケーブル（図示せず）が接続される。この通信ケーブルは、上位装置１１に接続される。

制御部２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む情報処理装置よりなる。制御部２４のＣＰＵの数は１つ又は複数のいずれでもよい。制御部２４は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路を含んでもよい。
制御部２４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。ＲＡＭは、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）又はＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）などのメモリ素子で構成され、ＣＰＵなどが実行するコンピュータプログラム及びその実行に必要なデータを一時的に記憶する。

記憶部２８は、フラッシュメモリ若しくはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性のメモリ素子を有する。
記憶部２８は、ネットワークＯＳや当該ＯＳ上で動作する種々のアプリケーションソフトウェア（以下、「アプリケーション」と略記する。）を記憶している。記憶部２８が記憶するアプリケーションには、制御部２４を、「ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ」として機能させるためのソフトウェアが含まれる。

制御通信ポート２６は、制御部２４と電気的に接続された制御通信のためのバックプレーンコネクタよりなる。制御通信ポート２６には、バックプレーン伝送路Ｃ１の上位側端部が接続される。
バックプレーン伝送路Ｃ１の下位側端部は、回線カード３０の制御通信ポート３２（図３参照）又は中継カード４０の制御通信ポート４２（図４参照）に接続される。

ユーザ通信ポート２７は、フレーム処理部２５と電気的に接続されたユーザ通信のためのバックプレーンコネクタよりなる。ユーザ通信ポート２７には、バックプレーン伝送路Ｃ２の上位側端部が接続される。
バックプレーン伝送路Ｃ２の下位側端部は、回線カード３０のユーザ通信ポート３３（図３参照）又は中継カード４０のユーザ御通信ポート４３（図４参照）に接続される。

フレーム処理部２５は、例えばＬ２スイッチよりなる。このスイッチは、例えばＦＰＧＡなどの集積回路を含む。
フレーム処理部２５は、受信したレイヤ２の通信フレームの宛先に応じて、自身の出力ポートのうちのどの出力ポートから通信フレームを送出するかを決定する。

図２において、直線の帯状矢印で示す管理通信経路Ｒ１は、端末装置１３と制御部２４の間で行われる管理通信のための通信経路である。
破線の帯状矢印で示す制御通信経路Ｒ２は、制御部２４と回線カード３０又は中継カード４０の間で行われる制御通信のための通信経路である。

管理通信経路Ｒ１により伝送される管理情報には、どのスロットＳＬにどのカード（通信ノード）を搭載するかを表す「マウント情報」が含まれる。
端末装置１３は、通信事業者の作業員によるコマンド入力に応じてマウント情報を生成し、生成したマウント情報を制御部２４に送信する。マウント情報には、スロットＳＬのスロット番号ｉの番号値（例えばｉ＝♯１〜♯８までのいずれかの値）と、所定の番号値に対応させるカードの識別情報（以下、「ノードＩＤ」という。）が含まれる。

記憶部２８は、スロット番号ｉとノードＩＤの対応関係を纏めたマウント管理テーブルＭＴを記憶している。マウント管理テーブルＭＴには、スロット番号ｉの番号値ごとのエントリと、各番号値に対応させるノードＩＤの値（例えばＭＡＣアドレスのアドレス値）が含まれる。
制御部２４は、端末装置１３から受信したマウント情報から、スロット番号ｉの番号値とノードＩＤの値を抽出し、抽出した番号値のエントリに、抽出したノードＩＤの値を記録する。

管理通信経路Ｒ１により伝送される管理情報には、ＰＯＮ通信に関する設定情報である「ＰＯＮ設定情報」が含まれる。端末装置１３は、通信事業者の作業員によるコマンド入力に応じてＰＯＮ設定情報を生成し、生成したＰＯＮ設定情報を制御部２４に送信する。制御部２４は、受信したＰＯＮ設定情報を制御通信ポート２６から送出する。
従って、制御通信経路Ｒ２により伝送される制御情報には、上記のＰＯＮ設定情報が含まれる。ＰＯＮ制御情報には、例えば次の情報が含まれる。

ＰＯＮ通信ポートのオン／オフ情報：ＰＯＮ通信ポート３７，５６を有効又は無効にするための設定情報
動作パラメータ：ＰＯＮ制御部３６，５５が上り方向の動的帯域割当（ＤＢＡ）を実行する場合に必要となる、最低保証帯域などのパラメータ
ＯＮＵ設定情報：ＰＯＮ制御部３６，５５がＰＯＮ回線３を開通する際に必要となる、課金情報などのＯＮＵごとの設定情報

制御通信経路Ｒ２により伝送される制御情報には、各ノード３０，４０，５０に固有の状態情報である「ノード固有情報」が含まれる。
制御部２４は、ＰＯＮシステムに含まれる各ノード３０，４０，５０にそれぞれノード固有情報の送信要求を送信し、各ノード３０，４０，５０のノード固有情報を収集する。制御部２４は、収集したノード固有情報に基づいて、ＰＯＮシステム全体の接続形態（トポロジ）を把握する。

仮想線の帯状矢印で示すユーザ通信経路Ｒ３は、宅側装置２に接続されたユーザ端末１４（図１参照）が送受信するユーザフレームの通信経路である。ユーザフレームは、上位網１２からユーザ端末１４まで流通する必要がある。
従って、ユーザ通信経路Ｒ３は、管理カード２０の上位通信ポート２３、フレーム処理部２５及びユーザ通信ポート２７を経由する。

図２では、図示の簡略化のため、制御通信ポート２６及びユーザ通信ポート２７を１つだけ有する管理カード２０が例示されている。
もっとも、管理カード２０は、局側装置１に収容可能なカード数（例えば８枚）と同数の制御通信ポート２６及びユーザ通信ポート２７を備え、制御部２４は、複数の通信ノードとのバックプレーン通信を実行可能である。従って、管理カード２０には、回線カード３０及び中継カード４０のうちの少なくとも２つを接続することができる。

〔回線カードの構成〕
図３は、回線カード３０の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、回線カード３０は、リジッドなプリント基板よりなる回路基板３１と、回路基板３１に実装された各種の回路部品とを備える。回線カード３０の回路部品には、制御通信ポート３２、ユーザ通信ポート３３、制御部３４、フレーム処理部３５、ＰＯＮ制御部３６、ＰＯＮ通信ポート３７、及び記憶部３８が含まれる。

制御通信ポート３２は、制御部３４と電気的に接続された制御通信のためのバックプレーンコネクタよりなる。制御通信ポート３２には、バックプレーン伝送路Ｃ１の下位側端部が接続される。
バックプレーン伝送路Ｃ１の上位側端部は、管理カード２０の制御通信ポート２６（図２参照）に接続される。

ユーザ通信ポート３３は、フレーム処理部３５と電気的に接続されたユーザ通信のためのバックプレーンコネクタよりなる。ユーザ通信ポート３３には、バックプレーン伝送路Ｃ２の下位側端部が接続される。
バックプレーン伝送路Ｃ２の上位側端部は、管理カード２０のユーザ通信ポート２７（図２参照）に接続される。

制御部３４は、ＣＰＵを含む情報処理装置よりなる。制御部３４のＣＰＵの数は１つ又は複数のいずれでもよい。制御部３４は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどの集積回路を含んでもよい。
制御部３４は、ＲＡＭを含む。ＲＡＭは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどのメモリ素子で構成され、ＣＰＵなどが実行するコンピュータプログラム及びその実行に必要なデータを一時的に記憶する。

記憶部３８は、フラッシュメモリ若しくはＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリ素子を有する。記憶部３８は、ネットワークＯＳや当該ＯＳ上で動作する種々のアプリケーションを記憶している。
記憶部３８は、自ノードに固有の状態情報である「ノード固有情報」を記憶している。回線カード３０のノード固有情報には、例えば次の情報ａ１〜ａ５が含まれる。

情報ａ１） 自ノードの識別情報（例えばＭＡＣアドレスのアドレス値）
情報ａ２） 自ノードのカードタイプ（図３の例では「回線カード」）
情報ａ３） ＰＯＮ通信ポート３７のポート数
情報ａ４） ＰＯＮ通信ポート３７に繋がるＯＮＵの数
情報ａ５） ファームウェア（ＯＳ）のバーション

フレーム処理部３５は、例えばＬ２スイッチよりなる。このスイッチは、例えばＦＰＧＡなどの集積回路を含む。
フレーム処理部３５は、受信したレイヤ２の通信フレームの宛先に応じて、自身の出力ポートのうちのどの出力ポートから通信フレームを送出するかを決定する。

ＰＯＮ制御部３６は、宅側装置２とのＰＯＮ通信に関する情報処理を施す集積回路よりなる。例えば、ＰＯＮ制御部３６は、フレーム処理部３５から入力された下りのユーザフレームを、対応するＰＯＮ通信ポート３７に送信する。

ＰＯＮ制御部３６は、光トランシーバ３９からの上りの電気信号に、上位網１２に送信すべきユーザフレームが含まれる場合には、そのユーザフレームをフレーム処理部３５に送信する。
ＰＯＮ制御部３６は、光トランシーバ３９からの上りの電気信号に、宅側装置２が送信元の制御フレーム（レポート）が含まれる場合には、そのレポートに基づいて送信元の宅側装置２のための制御フレーム（グラント）を生成し、光トランシーバ３９に送信する。

ＰＯＮ通信ポート３７は、ＰＯＮ制御部３６と電気的に接続されたＰＯＮ通信のためのコネクタよりなる。ＰＯＮ通信ポート３７には、光トランシーバ３９を着脱自在に装着することができる。
光トランシーバ３９は、光信号の送受信回路を含む光デバイス（例えば、プラガブル光トランシーバ）よりなり、ＰＯＮ回線３から入力される上りの光信号を電気信号に変換し、ＰＯＮ制御部３６から入力される下りの電気信号を光信号に変換する。

図３において、破線の帯状矢印で示す制御通信経路Ｒ２は、管理カード２０と制御部３４の間で行われる制御通信のための通信経路である。
制御通信経路Ｒ２により伝送される制御情報には、上述の「ＰＯＮ設定情報」が含まれる。制御部３４は、管理カード２０からＰＯＮ設定情報を受信すると、受信したＰＯＮ設定情報をＰＯＮ制御部３６に通知する。

ＰＯＮ制御部３６は、通知されたＰＯＮ設定情報に応じた所定の処理を実行する。例えば、ＰＯＮ制御部３６は、通知されたＰＯＮ通信ポート３７のオン／オフ情報に従って、ＰＯＮ通信ポート３７を有効化又は無効化する。
ＰＯＮ制御部３６は、通知された動作パラメータに基づいて、宅側装置２が送出する上りフレームの動的帯域割当を実行する。

制御通信経路Ｒ２により伝送される制御情報には、自ノードの「ノード固有情報」が含まれる。制御部３４は、管理カード２０の制御部２４からの送信要求に応じて、自ノードのノード固有情報を管理カード２０に送信する。

仮想線の帯状矢印で示すユーザ通信経路Ｒ３は、宅側装置２に接続されたユーザ端末１４（図１参照）が送受信するユーザフレームの通信経路である。ユーザフレームは、上位網１２からユーザ端末１４まで流通する必要がある。
従って、ユーザ通信経路Ｒ３は、回線カード３０内のユーザ通信ポート３３、フレーム処理部３５、ＰＯＮ制御部３６及びＰＯＮ通信ポート３７を経由する。

〔中継カードの構成〕
図４は、中継カード４０の構成例を示すブロック図である。
図４に示すように、中継カード４０は、リジッドなプリント基板よりなる回路基板４１と、回路基板４１に実装された各種の回路部品とを備える。中継カード４０の回路部品には、制御通信ポート４２、ユーザ通信ポート４３、制御部４４、フレーム処理部４５、イーサネット通信ポート４６、及び記憶部４７が含まれる。

制御通信ポート４２は、制御部４４と電気的に接続された制御通信のためのバックプレーンコネクタよりなる。制御通信ポート４２には、バックプレーン伝送路Ｃ１の下位側端部が接続される。
バックプレーン伝送路Ｃ１の上位側端部は、管理カード２０の制御通信ポート２６（図２参照）に接続される。

ユーザ通信ポート４３は、フレーム処理部４５と電気的に接続されたユーザ通信のためのバックプレーンコネクタよりなる。ユーザ通信ポート４３には、バックプレーン伝送路Ｃ２の下位側端部が接続される。
バックプレーン伝送路Ｃ２の上位側端部は、管理カード２０のユーザ通信ポート２７（図２参照）に接続される。

制御部４４は、ＣＰＵを含む情報処理装置よりなる。制御部４４のＣＰＵの数は１つ又は複数のいずれでもよい。制御部４４は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどの集積回路を含んでもよい。
制御部４４は、ＲＡＭを含む。ＲＡＭは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどのメモリ素子で構成され、ＣＰＵなどが実行するコンピュータプログラム及びその実行に必要なデータを一時的に記憶する。

記憶部４７は、フラッシュメモリ若しくはＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリ素子を有する。記憶部４７は、ネットワークＯＳや当該ＯＳ上で動作する種々のアプリケーションを記憶している。記憶部４７が記憶するアプリケーションには、制御部４４を、「ＤＨＣＰサーバ」として機能させるためのソフトウェアが含まれていてもよい。
記憶部４７は、自ノードに固有の状態情報である「ノード固有情報」を記憶している。中継カード４０のノード固有情報には、例えば次の情報ｂ１〜ｂ５が含まれる。

情報ｂ１） 自ノードの識別情報（例えばＭＡＣアドレスのアドレス値）
情報ｂ２） 自ノードのカードタイプ（図４の例では「中継カード」）
情報ｂ３） イーサネット通信ポート４６のポート数
情報ｂ４） 動作中のイーサネット通信ポート４６のポート番号
情報ｂ５） 動作中のイーサネット通信ポート４６に繋がる接続先ノード（リモートノード５０）のカードタイプ

情報ｂ６） 動作中のイーサネット通信ポート４６に繋がる接続先ノード（リモートノード５０）の識別情報（例えばＭＡＣアドレスのアドレス値）及びポート番号
情報ｂ７） ファームウェア（ＯＳ）のバーション

フレーム処理部４５は、例えばＬ２スイッチよりなる。このスイッチは、例えばＦＰＧＡなどの集積回路を含む。
フレーム処理部４５は、受信したレイヤ２の通信フレームの宛先に応じて、自身の出力ポートのうちのどの出力ポートから通信フレームを送出するかを決定する。

イーサネット通信ポート４６は、フレーム処理部４５と電気的に接続されたイーサネット通信のためのコネクタよりなる。イーサネット通信ポート４６には、光トランシーバ４８を着脱自在に装着することができる。
光トランシーバ４８は、光信号の送受信回路を含む光デバイス（例えば、プラガブル光トランシーバ）よりなり、光ファイバ７から入力される上りの光信号を電気信号に変換し、フレーム処理部４５から入力される下りの電気信号を光信号に変換する。

図４において、破線の帯状矢印で示す制御通信経路Ｒ２は、管理カード２０と制御部４４の間で行われる制御通信のための通信経路である。
ハッチング付きの帯状矢印で示す制御通信経路Ｒ４は、制御部４４とリモートノード５０の間で行われる制御通信のための通信経路である。

制御通信経路Ｒ２により伝送される制御情報には、上述の「ＰＯＮ設定情報」が含まれる。制御部４４は、自ノードに繋がるリモートノード５０のＰＯＮ設定情報を受信すると、受信したＰＯＮ設定情報をフレーム処理部４５に入力する。フレーム処理部４５は、入力されたＰＯＮ設定情報をリモートノード５０に転送する。
従って、制御通信経路Ｒ４により伝送される制御情報には、上述の「ＰＯＮ設定情報」が含まれる。

制御通信経路Ｒ２により伝送される制御情報には、自ノードの「ノード固有情報」が含まれる。制御部４４は、管理カード２０の制御部２４からの送信要求に応じて、自ノードのノード固有情報を管理カード２０に送信する。

制御通信経路Ｒ４により伝送される制御情報には、自ノードに繋がるリモートノード５０が送信した「ノード固有情報」が含まれる。制御部４４は、自ノードに繋がるリモートノード５０からノード固有情報を受信すると、受信したノード固有情報を制御通信ポート４２に入力する。
従って、制御通信経路Ｒ２により伝送される制御情報には、リモートノード５０の「ノード固有情報」が含まれる。

仮想線の帯状矢印で示すユーザ通信経路Ｒ３は、宅側装置２に接続されたユーザ端末１４（図１参照）が送受信するユーザフレームの通信経路である。ユーザフレームは、上位網１２からユーザ端末１４まで流通する必要がある。
従って、ユーザ通信経路Ｒ３は、中継カード４０内のユーザ通信ポート４３、フレーム処理部４５及びイーサネット通信ポート４６を経由する。

〔リモートノードの構成〕
図５は、リモートノード５０の構成例を示すブロック図である。
図５に示すように、リモートノード５０は、リジッドなプリント基板よりなる回路基板５１と、回路基板５１に実装された各種の回路部品とを備える。リモートノード５０の回路部品には、イーサネット通信ポート５２、制御部５３、フレーム処理部５４、ＰＯＮ制御部５５、ＰＯＮ通信ポート５６、及び記憶部５７が含まれる。

イーサネット通信ポート５２は、フレーム処理部５４と電気的に接続されたイーサネット通信のためのコネクタよりなる。イーサネット通信ポート５２には、光トランシーバ５８を着脱自在に装着することができる。
光トランシーバ５８は、光信号の送受信回路を含む光デバイス（例えば、プラガブル光トランシーバ）よりなり、光ファイバ７から入力される下りの光信号を電気信号に変換し、フレーム処理部５４から入力される上りの電気信号を光信号に変換する。

制御部５３は、ＣＰＵを含む情報処理装置よりなる。制御部５３のＣＰＵの数は１つ又は複数のいずれでもよい。制御部５３は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどの集積回路を含んでもよい。
制御部５３は、ＲＡＭを含む。ＲＡＭは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどのメモリ素子で構成され、ＣＰＵなどが実行するコンピュータプログラム及びその実行に必要なデータを一時的に記憶する。

記憶部５７は、フラッシュメモリ若しくはＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリ素子を有する。記憶部５７は、ネットワークＯＳや当該ＯＳ上で動作する種々のアプリケーションを記憶している。記憶部５７が記憶するアプリケーションには、制御部５３を、「ＤＨＣＰクライアント」として機能させるためのソフトウェアが含まれる。
記憶部５７は、自ノードに固有の状態情報である「ノード固有情報」を記憶している。リモートノード５０のノード固有情報には、例えば次の情報ｃ１〜ｃ７が含まれる。

情報ｃ１） 自ノードの識別情報（例えばＭＡＣアドレスのアドレス値）
情報ｃ２） 自ノードのカードタイプ（図５の例では「リモートノード」）
情報ｃ３） イーサネット通信ポート５２のポート数
情報ｃ４） 動作中のイーサネット通信ポート５２のポート番号
情報ｃ５） 動作中のイーサネット通信ポート５２に繋がる接続先ノード（中継カード４０又はリモートノード５０）のカードタイプ

情報ｃ６） 動作中のイーサネット通信ポート５２に繋がる接続先ノード（中継カード４０又はリモートノード５０）の識別情報（例えばＭＡＣアドレスのアドレス値）及びポート番号
情報ｃ７） ＰＯＮ通信ポート５６のポート数
情報ｃ８） ＰＯＮ通信ポート５６に繋がるＯＮＵの数
情報ｃ９） ファームウェア（ＯＳ）のバーション

フレーム処理部５４は、例えばＬ２スイッチよりなる。このスイッチは、例えばＦＰＧＡなどの集積回路を含む。
フレーム処理部５４は、受信したレイヤ２の通信フレームの宛先に応じて、自身の出力ポートのうちのどの出力ポートから通信フレームを送出するかを決定する。

ＰＯＮ制御部５５は、宅側装置２とのＰＯＮ通信に関する情報処理を施す集積回路よりなる。例えば、ＰＯＮ制御部５５は、フレーム処理部５４から入力された下りのユーザフレームを、対応するＰＯＮ通信ポート５６に送信する。

ＰＯＮ制御部５５は、光トランシーバ５９からの上りの電気信号に、上位網１２に送信すべきユーザフレームが含まれる場合には、そのユーザフレームをフレーム処理部５４に送信する。
ＰＯＮ制御部５５は、光トランシーバ５９からの上りの電気信号に、宅側装置２が送信元の制御フレーム（レポート）が含まれる場合には、そのレポートに基づいて送信元の宅側装置２のための制御フレーム（グラント）を生成し、光トランシーバ５９に送信する。

ＰＯＮ通信ポート５６は、ＰＯＮ制御部５５と電気的に接続されたＰＯＮ通信のためのコネクタよりなる。ＰＯＮ通信ポート５６には、光トランシーバ５９を着脱自在に装着することができる。
光トランシーバ５９は、光信号の送受信回路を含む光デバイス（例えば、プラガブル光トランシーバ）よりなり、ＰＯＮ回線３から入力される上りの光信号を電気信号に変換し、ＰＯＮ制御部５５から入力される下りの電気信号を光信号に変換する。

図５において、ハッチング付きの帯状矢印で示す制御通信経路Ｒ４は、中継カード４０と制御部５３の間で行われる制御通信のための通信経路である。
制御通信経路Ｒ４により伝送される制御情報には、上述の「ＰＯＮ設定情報」が含まれる。制御部５５は、中継カード４０からＰＯＮ設定情報を受信すると、受信したＰＯＮ設定情報をＰＯＮ制御部５５に通知する。

ＰＯＮ制御部５５は、通知されたＰＯＮ設定情報に応じた所定の処理を実行する。例えば、ＰＯＮ制御部５５は、通知されたＰＯＮ通信ポート５６のオン／オフ情報に従って、ＰＯＮ通信ポート５６を有効化又は無効化する。
ＰＯＮ制御部５５は、通知された動作パラメータに基づいて、宅側装置２が送出する上りフレームの動的帯域割当を実行する。

制御通信経路Ｒ４により伝送される制御情報には、自ノードの「ノード固有情報」が含まれる。制御部５３は、管理カード２０の制御部２４からの送信要求に応じて、自ノードのノード固有情報を管理カード２０に送信する。
具体的には、制御部５３は、管理カード２０に宛てたノード固有情報をフレーム処理部５４に入力する。フレーム処理部５４は、入力されたノード固有情報を中継カード４０に送信し、中継カード４０は、受信したノード固有情報を管理カード２０に転送する。

仮想線の帯状矢印で示すユーザ通信経路Ｒ３は、宅側装置２に接続されたユーザ端末１４（図１参照）が送受信するユーザフレームの通信経路である。ユーザフレームは、上位網１２からユーザ端末１４まで流通する必要がある。
従って、ユーザ通信経路Ｒ３は、リモートノード５０内のイーサネット通信ポート５２、フレーム処理部５４、ＰＯＮ制御部５５及びＰＯＮ通信ポート５６を経由する。

〔比較例に係るＰＯＮシステムの問題点〕
図６は、本実施形態のＰＯＮシステムの比較例に係る接続形態を示す説明図である。
図６の接続形態では、回線カード（ＯＳＵ）３０のみが局側装置１のスロットＳＬに収容され、当該回線カード３０に複数（図例では３つ）のＰＯＮ回線３が接続されている。

１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、１つのＰＯＮ回線３を延伸できる最大距離は２０ｋｍである。
このため、図６の接続形態を採用すると、宅側装置２の設置可能範囲は、局側装置１が設置される局舎を中心とした半径２０ｋｍ以内の範囲に限定されるという問題（以下、「問題点１」という。）がある。

図６の接続形態では、局舎に設置される局側装置１に、複数の回線カード（ＯＳＵ）３０を集中的に収容する方式を採用している。
このため、局側装置１の消費電力が増大し、電源容量が大きな局側装置１が必要になる。また、消費電力の増大に応じて発熱量も増大するので、大規模な冷却設備を局舎に設置せねばならない。従って、ＰＯＮシステムの設備コストが大きくなるという問題（以下、「問題点２」という。）がある。

１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、１つのＰＯＮ回線３における支線ファイバ６の最大分岐数（＝宅側装置２の最大収容数）は１２８である。
このため、図６の接続形態を採用すると、多数の加入者が存在する密集エリアにおいて、更に加入者が増加したためＰＯＮ回線３を増設する必要が生じた場合には、局側装置１を起点として複数の幹線ファイバ５を密集エリアまで敷設せねばならず、大規模な敷設工事が必要になるという問題（以下、「問題点３」という。）がある。

上記の問題点１を解決する方策、すなわち、宅側装置２の設置可能範囲を広げる方策として、従来、光信号を増幅する中継装置を幹線ファイバ５の途中に挿入することが行われている。
しかし、光信号を途中で増幅する中継装置を採用する方策では、上記の問題点１のみを解決できるに止まり、上記の問題点２及び３を同時に解決することはできない。

〔ＰＯＮシステムの好適な接続形態〕
図７は、本実施形態のＰＯＮシステムの好ましい接続形態を示す説明図である。
図７の接続形態では、回線カード３０の他に中継カード４０が局側装置１のスロットＳＬに収容されている。また、中継カード４０は、局舎から離れた屋外に設置されたリモートノード５０と光ファイバ７により接続され、屋外のリモートノード５０に複数（図例では２つ）のＰＯＮ回線３が接続されている。

中継カード４０とリモートノード５０との間の光信号を用いたイーサネット通信では、１０Ｇベースの通信の場合には、最大で４０ｋｍまで延伸可能である。
このため、図７の接続形態を採用すると、宅側装置２の設置可能範囲は、局側装置１が設置される局舎を中心として、半径６０ｋｍ以内の範囲にまで拡大することができる。従って、上述の問題点１を解決することができる。

本実施形態のリモートノード５０は、消費電力が比較的大きいＰＯＮ制御部５５（図５参照）を有する。
このため、図７の接続形態を採用すると、回線カード３０を局側装置１に集中させる図６の接続形態に比べて、ＰＯＮシステムの運用に必要な消費電力を局側装置１からリモートノード５０に分散できる。従って、局側装置１の電源容量が少量で足り、局舎の冷房設備もより簡便化できる。よって、上述の問題点２を解決することができる。

例えば、複数のスロットＳＬのすべてに回線カード３０を装着した局側装置１の消費電力が、約１０ｋｗになる場合を想定する。
この場合、回線カード３０の代わりに中継カード４０を装着し、中継カード４０に接続したリモートノード５０によりＰＯＮ通信を行うことにすれば、局側装置１の消費電力をほぼ１／５の約２ｋｗに削減することができる。これに伴い、局舎における給電系の設備も大幅に簡素化することができ、波及的な効果も大きくなる。

本実施形態のリモートノード５０は、複数のＰＯＮ通信ポート５６（図５参照）を有するので、複数のＰＯＮ回線３の幹線ファイバ５をリモートノード５０に接続できる。
このため、図７の接続形態を採用すると、多数の加入者が存在する密集エリアに複数のＰＯＮ回線３を増設する必要が生じた場合は、密集エリアの近傍にリモートノード５０を設置し、リモートノード５０に複数のＰＯＮ回線３を接続すればよい。

この場合、局側装置から１本の光ファイバ７を密集エリアまで敷設し、敷設した光ファイバ７の先端にリモートノード５０に接続すれば足りる。
このため、局側装置１を起点として複数の幹線ファイバ５を敷設する必要がなくなり、敷設工事が簡便になる。従って、上述の問題点３を解決することができる。

〔ＰＯＮシステムの好適な接続態様のバリエーション〕
図８〜図１１は、本実施形態のＰＯＮシステムの好ましい接続形態を示すブロック図である。
本実施形態の中継カード４０及びリモートノード５０は、イーサネット通信とＰＯＮ通信の通信インタフェースをそれぞれ複数備えているので、図８〜図１１に示すように、種々の接続形態のＰＯＮシステムを構成することができる。

図８の構成例では、１つの中継カード４０と１つのリモートノード５０が１対１で接続されている。
図８の中央のリモートノード５０には、１つのＰＯＮ回線３が接続されている。もっとも、本実施形態のリモートノード５０は、複数のＰＯＮ通信ポート５６を有するので（図５参照）、図８の下側のリモートノード５０のように、１つのリモートノード５０に複数（図例では２つ）のＰＯＮ回線３を接続することもできる。

図９の構成例では、１つの中継カード４０と複数（図例では２つ）が１対多で接続されている。本実施形態の中継カード４０は、複数のイーサネット通信ポート４６を有するので（図４参照）、図９の構成例が可能となる。

図１０の構成例では、１つのリモートノード５０に別のリモートノード５０がカスケード接続されている。本実施形態のリモートノード５０は、複数のイーサネット通信ポート５２を有するので（図５参照）、図１０の構成例が可能となる。
図１０の構成例を採用すれば、リモートノード５０の設置範囲を、局側装置１から最大で８０ｋｍ（＝４０ｋｍ＋４０ｋｍ）まで遠隔化することができる。

図１０の構成例は、互いに遠距離にある複数のサービスエリアＡ１〜Ａ３が、河川などに沿って点在する場合に特に有効である。
例えば、河川の下流域にある局舎の近隣にサービスエリアＡ１が存在し、そこから４０ｋｍ離れた河川の中流域にサービスエリアＡ２が存在し、そこから更に４０ｋｍ離れた河川の上流域にサービスエリアＡ３が存在する場合を想定する。

この場合、サービスエリアＡ１については、回線カード３０のＰＯＮ回線３により通信サービスを提供し、サービスエリアＡ２については、１段目のリモートノード５０のＰＯＮ回線３により通信サービスを提供し、サービスエリアＡ３については、２段目のリモートノード５０のＰＯＮ回線３により通信サービスを提供すればよい。

図１１の構成例では、複数（図例では２つ）の中継カード４０と１つのリモートノード５０が多対１で接続されている。本実施形態の中継カード４０は、複数のイーサネット通信ポート４６を有するので（図４参照）、図１１の構成例が可能となる。
図１１の構成例を採用すれば、中継カード４０とリモートノード５０の間のイーサネット通信の通信経路が冗長化される。このため、イーサネット通信の耐障害性を高めたり、イーサネット通信の通信帯域を拡張したりすることができる。

〔遠隔制御によるリモートノードの起動〕
図１２は、リモートノード５０によるＰＯＮ通信を遠隔制御で起動するための処理の流れを示すシーケンス図である。
図１２では、各処理の動作主体が「管理カード２０」、「中継カード４０」及び「リモートノード５０」となっているが、実際の動作主体は、各ノードに搭載された制御部２４，４４，５３である。

管理カード２０と回線カード３０又は中継カード４０との間の制御通信経路Ｒ２は、バックプレーン伝送路Ｃ１よりなる（図２及び図３参照）。
従って、管理カード２０の制御部２４は、バックプレーン通信のプラグアンドプレイ機能により、バックプレーン伝送路Ｃ１を介して回線カード３０又は中継カード４０と接続されると、接続先の回線カード３０又は中継カード４０からノード固有情報などを自動的に取得し、接続先との制御通信を自動的に開始することができる。

これに対して、管理カード２０からリモートノード５０までの通信経路には、中継カード４０／リモートノード５０間のイーサネット通信が介在する。従って、管理カード２０は、通信相手がリモートノード５０であるか否かを自動的に認識することはできない。
すなわち、イーサネット通信は汎用的な通信方法であるため、通信インタフェースのリンクアップのみでは、管理カード２０の制御部２４は、接続相手が管理対象のリモートノード５０であるか否かを判定できない。

そこで、本実施形態では、リモートノード５０は、イーサネット通信ポート５２のリンクアップ後にＤＨＣＰパケットを中継カード４０に送出し、管理カード２０が、受信したＤＨＣＰパケットに基づいてリモートノード５０の個体識別を行うこととした。
リモートノード５０には、固有のＭＡＣアドレスが割り当てられている。従って、管理カード２０の制御部２４は、ＤＨＣＰパケットに含まれるＭＡＣアドレスがマウント管理テーブルＭＴに存在するか否かにより、送信元の通信ノードの適否を判定する。

管理カード２０の制御部２４は、接続を要求してきた通信ノードが管理対象のリモートノード５０であると判定すると、ＰＯＮ通信の開設に必要なＰＯＮ設定情報を含むリモートノード５０宛ての制御フレームを、中継カード４０に送信する。
従って、上記の制御フレームを取得したリモートノード５０は、ＰＯＮ設定情報に従って自ノードのＰＯＮ制御部５５の設定などを実行することにより、配下の宅側装置２とのＰＯＮ通信を開始できるようになる。

図１２に示すように、管理カード２０には、マウント管理テーブルＭＴを既に作成済みであるとする（ステップＳＴ１０）。
リモートノード５０は、中継カード４０と物理的に接続されたあと（ステップＳＴ１１）、自身のイーサネット通信ポート５２のリンクアップを検知すると（ステップＳＴ１２）、ＤＨＣＰパケットを上り方向にブロードキャストし、自ノードで使用するローカルＩＰアドレスの割り当てを要求する（ステップＳＴ１３）。

次に、管理カード２０は、マウント管理テーブルＭＴを参照し、受信したＤＨＣＰパケットに含まれるＭＡＣアドレスの適否を確認する（ステップＳＴ１４）。
具体的には、管理カード２０は、ＤＨＣＰパケットに含まれるＭＡＣアドレスが、マウント管理テーブルＭＴに存在する場合には、送信元の通信ノードを、管理対象のリモートノード５０であると判定する。存在しない場合には、管理カード２０は、ステップＳＴ１５以降の処理を実行せず、送信元の通信ノードにＩＰアドレスを割り当てない。

ＤＨＣＰパケットの送信元の通信ノードを、管理対象のリモートノード５０であると判定した場合は、管理カード２０は、ＤＨＣＰプロトコルに準じて、制御通信に用いるローカルＩＰアドレスの払い出しを実行する（ステップＳＴ１５）。
具体的には、管理カード２０は、リモートノード５０用に定めたローカルＩＰアドレスを、ＤＨＣＰパケットの送信元の通信ノード宛てに送信する。これにより、リモートノード５０は、制御通信に用いるローカルＩＰアドレスを取得する。

なお、管理カード２０は、中継カード４０の個体識別とローカルＩＰアドレスの割り当てについては、バックプレーン通信によって個別に実行する。
また、図１２のシーケンスにおいて、中継カード４０がＤＨＣＰサーバとして機能する場合には、リモートノード５０に対するローカルＩＰアドレスの割り当てを中継カード４０が実行することにしてもよい。

次に、管理カード２０は、リモートノード５０のノード固有情報の取得処理を実行する（ステップＳＴ１６）。
具体的には、管理カード２０は、ノード固有情報を要求する制御フレームをリモートノード５０に送信する（ステップＳＴ１７）。上記の制御フレームを受信したリモートノード５０は、自ノードのノード固有情報を含む制御フレームを生成し、生成した制御フレームを管理カード２０に返信する（ステップＳＴ１８）。

次に、管理カード２０は、リモートノード５０から取得したノード固有情報に基づいて、当該リモートノード５０に対する初期設定を実施する（ステップＳＴ１９）。
具体的には、管理カード２０は、ＰＯＮ設定情報を含む制御フレームをリモートノード５０に送信する（ステップＳＴ２０）。ＰＯＮ設定情報を受信したリモートノード５０は、ＰＯＮ設定情報に含まれるＯＮＵ設定情報などに従ってＰＯＮ回線３を開通し、宅側装置２とのＰＯＮ通信を開始する。

〔リング型ネットワークの場合の問題点とその解決策〕
図１３は、リモートノード５０がリング状に接続されたＰＯＮシステムの概略構成図である。以下の説明では、リモートノード５０を「ＲＮ」ともいう。
図１３の例では、ＲＮ♯Ａを含む４つのＲＮ♯Ａ〜♯Ｄが、光ファイバ７Ａ〜７Ｄを伝送路とするリング型ネットワークを構成している。ネットワークに含まれる１つのＲＮ♯Ａは、光ファイバ７Ａを介して局側装置１の中継カード４０に接続されている。

換言すると、ＰＯＮシステムには、複数のリモートノード５０の隣接ノード同士をリング状に接続する複数の光ファイバ７Ａ〜７Ｄと、複数のリモートノード５０のうちの１つと中継カード４０とを直結する光ファイバ７Ｘとが含まれる。なお、リング型ネットワークに含めるＲＮの数は４つに限定されない。
図１３に示すように、ＲＮ♯Ａ〜♯Ｄに接続されたＰＯＮ回線３には、それぞれ少なくとも１つのＯＮＵ♯Ａ〜♯Ｄが接続される。

本実施形態では、リモートノード５０のイーサネット通信に用いる光回線７Ａ〜７Ｄ，７Ｘにより伝送可能な最大通信帯域、すなわち、光トランシーバ５８が発揮し得る最大の物理速度を１０Ｇｂｐｓとする。
また、図１３のＰＯＮシステムでは、局側装置１とＲＮ♯Ａの間の通信経路は、２本の直結回線７Ｘで冗長化されており、上り方向の最大通信帯域が２０Ｇｂｐｓである。

リング型ネットワークでは、リング内の通常の通信方向を右回り（時計回り）又は左回り（反時計回り）のいずれか一方に限定し、他方の通信方向を障害発生時に使用する冗長経路とする場合がある。
しかし、リング型ネットワークの通信ノードが、ＯＮＵとＰＯＮ通信するＲＮである場合には、ＲＮの通信方向を一方向に限定すると、一部のＯＮＵの上り方向のデータ通信に制限がかかり易くなる場合がある。

例えば、図１３のＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵ♯Ａ〜♯Ｄによる上り方向のデータ通信（局側装置１へのユーザフレームの伝送）に必要な通信帯域（以下、「上り帯域」という。）が、それぞれ次の通りであるとする。
ＯＮＵ♯Ａ→３Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｂ→２Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｃ→１Ｇｂｐｓから３Ｇｂｐｓに増加
ＯＮＵ♯Ｄ→８Ｇｂｐｓ

ＯＮＵ♯Ｃの上り帯域が１Ｇｂｐｓである場合は、ＯＮＵ♯Ｃの上り帯域を確保するために必要となる、ＲＮ♯Ｃを起点とする通信方向ごとの光回線７Ａ〜７Ｄの通信帯域は、下記の通りである。

左回りの場合：
光回線７Ｂの通信帯域＝１Ｇｂｐｓ
光回線７Ａの通信帯域＝１Ｇｂｐｓ＋２Ｇｂｐｓ＝３Ｇｂｐｓ
右回りの場合：
光回線７Ｃの通信帯域＝１Ｇｂｐｓ
光回線７Ｄの通信帯域＝１Ｇｂｐｓ＋８Ｇｂｐｓ＝９Ｇｂｐｓ

この場合、ＲＮ♯Ｃの通信方向が右回り及び左回りのいずれであっても、光回線７Ａ〜７Ｄの通信帯域が最大通信帯域（＝１０Ｇｂｐｓ）を超えない。このため、ＲＮ♯Ｃの通信方向をいずれか一方に限定しても、ＯＮＵ♯Ｃの上り帯域を確保できる。

ＯＮＵ♯Ｃの上り帯域が３Ｇｂｐｓに変化した場合は、ＯＮＵ♯Ｃの上り帯域を確保するために必要となる、ＲＮ♯Ｃを起点とする通信方向ごとの光回線７Ａ〜７Ｄの通信帯域は、下記の通りである。

左回りの場合：
光回線７Ｂの通信帯域＝３Ｇｂｐｓ
光回線７Ａの通信帯域＝３Ｇｂｐｓ＋２Ｇｂｐｓ＝５Ｇｂｐｓ
右回りの場合：
光回線７Ｃの通信帯域＝３Ｇｂｐｓ
光回線７Ｄの通信帯域＝３Ｇｂｐｓ＋８Ｇｂｐｓ＝１１Ｇｂｐｓ＞１０Ｇｂｐｓ

この場合、ＲＮ♯Ｃの通信方向が右回りであると、光回線７Ｄの通信帯域が最大通信帯域（＝１０Ｇｂｐｓ）を超える。このため、ＲＮ♯Ｃの通信方向を右回りに固定すると、ＯＮＵ♯Ｄの上り帯域が低下しない限り、ＯＮＵ♯Ｃの上り通信を確保できない。
従って、ＯＮＵ♯Ｃの上り通信よりもＯＮＵ♯Ｄの上り通信が常に優先され、ＯＮＵの上り通信が不公平になる。

上記の問題点を解決するため、本実施形態では、局側装置１に直結されるＲＮ♯Ａが、リング型ネットワークに含まれるＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの帯域要求量に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域をＲＮ♯Ａ〜♯Ｄごとに割り当てる帯域割当処理を実行する。
この場合、ＲＮ♯Ａが、リング内の通信方向と通信帯域がＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄごとに割り当てるので、ＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄに繋がるＯＮＵ♯Ｂ〜♯Ｄの上り通信の公平性を確保できるようになる。

〔帯域割当処理の概要〕
本実施形態において、ＲＮ♯Ａが実行する帯域割当処理の主な特徴を纏めると、次の通りである。
１）リング型ネットワークを構成する複数のＲＮ♯Ａ〜♯Ｄのうち、局側装置１に直接接続するＲＮ♯Ａが、スレーブ（子局）のために帯域割当処理を実行するマスタ（親局）となる。マスタＲＮ♯Ａは、スレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの帯域割当処理を一括して行う。

２）マスタＲＮ♯Ａは、自ノードの一方のリング接続ポートから自ノードの他方のリング接続ポートへの、ユーザフレームのトラフィックをブロックする。
このため、マスタＲＮ♯Ａは、スレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄから受信したＯＮＵ♯Ｂ〜♯Ｄのユーザフレームと、自ノードのＯＮＵ♯Ａから受信したユーザフレームを、すべて局側装置１に上り送信する。従って、ユーザフレームがリング内でループするのを未然に防止することができる。

３）マスタＲＮ♯Ａは、電話サービスなどの高優先の通信フレームについては、通信遅延がなるべく小さい通信方向を採用する。
４）マスタＲＮ♯Ａの帯域割当処理には、最低保証帯域に基づく「静的帯域割当」と、ＯＮＵ♯Ｂ〜♯Ｄの上り送信量に基づく「動的帯域割当」が含まれる。動的帯域割当は、最低保証帯域を除いた余分の通信帯域をＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄに動的に割り当てる処理である。

５）ＲＮ♯Ａ〜ＲＮ♯Ｄは、ＯＮＵ♯Ａ〜♯Ｄから受信するユーザフレームの上りバッファを有する。上りバッファが蓄積可能なデータ量は、ＲＮ♯Ａによる動的帯域割当の演算時間内に受信するユーザフレームのデータ量より大きい。
６）マスタＲＮ♯Ａは、動的帯域割当において、映像データなどのリアルタイム性が求められるユーザフレームを送信するスレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄについては、優先的に通信帯域を割り当てる。

７）マスタＲＮ♯Ａは、ＲＳＶＰ（Resource reSerVation Protocol）などの帯域予約プロトコルに準拠する通信ノードよりなる。
従って、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３は、ＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄから受信したユーザフレームを直結回線７Ｘに送出するフレーム処理部５４の通信帯域を、スレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄごとに予約可能である。

〔帯域割当処理の具体例〕
図１４は、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３が実行する帯域割当処理の一例を示すフローチャートである。
図１４に示すように、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３は、まず、右回りと左回りの帯域リストを作成する（ステップＳＴ３０）。帯域リストとは、スレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄが要求する帯域（以下、「要求帯域」という。）を、マスタＲＮ♯Ａを起点とする右回り及び左回りの順に並べたリストのことである（例えば、図１５〜図１７参照）。

次に、制御部５３は、右回り及び左回りの帯域リストに含まれるスレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの要求帯域を、自ノードから近い順に１つずつ予約する（ステップＳＴ３１）。
次に、制御部５３は、すべてのスレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの要求帯域が、リングを構成する光回線７Ａ〜７Ｄの最大通信帯域を超過せずに予約できたか否かを判定する（ステップＳＴ３２）。

ステップＳＴ３２の判定結果が肯定的である場合は、制御部５３は、自ノードからの距離指標（例えば、光ファイバ長又は転送回数、ＲＴＴ（Round Trip Time）など）が小さい方の通信ノードを優先して、右回り及び左回りの帯域リストに含まれる重複ＲＮを削除する（ステップＳＴ３３）。
ここで、重複ＲＮの削除とは、右回り及び左回りの帯域リストに含まれる同じスレーブＲＮのうち、一方を削除することをいう。

重複ＲＮの削除する条件として、自ノードからの距離指標が大きい方を削除することとしてもよい。
この場合、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３は、自ノードから着目するＲＮまでの右回りと左回りの距離指標を計算し、距離指標の計算値が小さい方の通信方向を採用する。このようにすれば、通信遅延が少ない方の通信方向の帯域リストのＲＮが残ることになり、リング内の通信遅延が少ない通信方向をＲＮに割り当てることができる。

次に、制御部５３は、重複ＲＮの削除後の帯域リストのデータに基づいて、スレーブＲＮ♯Ａ〜♯Ｄに適用する通信方向と通信帯域を決定する（ステップＳＴ３８）。
帯域リストの通信方向は、マスタＲＮ♯Ａを起点とするので、帯域リストに残したスレーブＲＮ♯Ａ〜♯Ｄに適用する通信方向は、帯域リストの通信方向とは逆になる。例えば、右回りの帯域リストに「Ｂ（２Ｇｂｐｓ）」が残った場合、制御部５３は、スレーブＲＮ♯Ｂの通信方向及び通信帯域を「左回り」及び「２Ｇｂｐｓ」と決定する。

ステップＳＴ３２の判定結果が否定的である場合は、制御部５３は、優先度の高いスレーブＲＮが存在するか否かを判定する（ステップＳＴ３４）。
スレーブＲＮの優先度の高／低は、スレーブＲＮが生成する優先度情報に基づいて判定される。スレーブＲＮは、上り送信するユーザフレームの種別に基づいて、優先度情報を生成する。例えば、スレーブＲＮは、ＯＮＵから受信したユーザフレームに映像データや所定の企業向けデータが含まれる場合は、優先度情報を「高」とする。

ステップＳＴ３４の判定結果が肯定的である場合は、制御部５３は、優先度の低いスレーブＲＮの帯域の予約を解除し、優先度の高いスレーブＲＮの帯域を予約する（ステップＳＴ３５）。この場合、制御部５３は、複数の候補がある場合は、自ノードからの自ノードからの距離（例えば、光ファイバ長又は転送回数など）が小さく、全体の利用帯域がより大きくなる通信ノードを選択する。

次に、制御部５３は、左回り及び右回りの帯域リストに含まれる重複ＲＮ及び予約できなかったスレーブＲＮを削除する（ステップＳＴ３６）。
具体的には、左回り及び右回りの帯域リストに含まれる同じスレーブＲＮのうちの一方と、最大通信帯域を超えるため予約できなかったスレーブＲＮを削除する。

次に、制御部５３は、帯域が割り当てられなかったＲＮを記憶し、次回の割当周期に送信できるように、記憶したステップＲＮの優先度を上げる（ステップＳＴ３７）。
ステップＳＴ３４の判定結果が否定的である場合は、制御部５３は、ステップＳＴ３５の処理をスキップして、ステップＳＴ３６及びステップＳＴ３７の処理を実行する。
次に、制御部５３は、重複ＲＮを削除した後の帯域リストに基づいて、スレーブＲＮ♯Ａ〜♯Ｄに適用する通信方向と通信帯域を決定する（ステップＳＴ３８）。

静的帯域割当は、スレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄが申告する最低保証帯域を要求帯域として、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３が実行する帯域割当処理（図１４のフローチャート）のことである。
動的帯域割当は、スレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄが申告するＯＮＵ♯Ｂ〜♯Ｄの上り送信量を要求帯域として、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３が実行する帯域割当処理（図１４のフローチャート）のことである。

〔帯域割当処理の計算例〕
図１５〜図１７は、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３による帯域割当処理の計算例を示す説明図である。

図１５は、スレーブＲＮ♯Ａ〜♯Ｄに繋がるＯＮＵ♯Ａ〜♯Ｄの上り帯域が、下記の場合の帯域割当処理の計算例である。
ＯＮＵ♯Ａ→３Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｂ→２Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｃ→３Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｄ→４Ｇｂｐｓ

この場合、制御部３５は、下記に示す右回り及び左回りの帯域リストを作成する（ステップＳＴ３０）。次に、制御部３５は、自ノードから近い通信ノードから順に、スレーブＲＮの帯域を予約する（ステップＳＴ３１）。
右回りの帯域リスト：Ｂ（２Ｇｂｐｓ），Ｃ（３Ｇｂｐｓ），Ｄ（４Ｇｂｐｓ）
左回りの帯域リスト：Ｄ（４Ｇｂｐｓ），Ｃ（３Ｇｂｐｓ），Ｂ（２Ｇｂｐｓ）

図１５の例では、２Ｇｂｐｓ＋３Ｇｂｐｓ＋４Ｇｂｐｓ＝９Ｇｂｐｓ＜１０Ｇｂｐｓであり、右回り及び左回りのいずれの場合も、リング内の光回線７Ａ〜７Ｄの最大通信帯域を超えない。このため、図１４のステップＳＴ３２の判定結果は肯定的となる。

そこで、制御部３３は、距離が近い通信ノードを優先して、重複ＲＮを削除する（ステップＳＴ３３）。
具体的には、制御部３３は、右回りの帯域リストの「Ｄ（４Ｇｂｐｓ）」と、左回りの帯域リストの「Ｂ（２Ｇｂｐｓ）」及び「Ｃ（３Ｇｂｐｓ）」を削除する。これにより、スレーブＲＮの通信方向が一方向に絞られる。

図１６は、スレーブＲＮ♯Ａ〜♯Ｄに繋がるＯＮＵ♯Ａ〜♯Ｄの上り帯域が、下記の場合の帯域割当処理の計算例である。図１６の例では、優先度の高いスレーブＲＮは存在しないものとする。
ＯＮＵ♯Ａ→３Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｂ→８Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｃ→３Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｄ→８Ｇｂｐｓ

この場合、制御部３５は、下記に示す右回り及び左回りの帯域リストを作成する（ステップＳＴ３０）。次に、制御部３５は、自ノードから近い通信ノードから順に、スレーブＲＮの帯域を予約する（ステップＳＴ３１）。
右回りの帯域リスト：Ｂ（８Ｇｂｐｓ），Ｃ（３Ｇｂｐｓ），Ｄ（８Ｇｂｐｓ）
左回りの帯域リスト：Ｄ（８Ｇｂｐｓ），Ｃ（３Ｇｂｐｓ），Ｂ（８Ｇｂｐｓ）

図１６の例では、８Ｇｂｐｓ＋３Ｇｂｐｓ＝１１Ｇｂｐｓ＞１０Ｇｂｐｓであり、右回り及び左回りのいずれの場合も、リング内の光回線７Ａ〜７Ｄの最大通信帯域を超える。このため、図１４のステップＳＴ３２の判定結果は否定的となる。
図１６の例では、優先度の高いスレーブＲＮは存在しないので、図１４のステップＳＴ３４の判定結果は否定的となる。

そこで、制御部３３は、左回り及び右回りの帯域リストに含まれる重複ＲＮ及び予約できなかったスレーブＲＮを削除する（ステップＳＴ３６）。
具体的には、制御部３３は、右回りの帯域リストの「Ｃ（３Ｇｂｐｓ）」及び「Ｄ（８Ｇｂｐｓ）」と、左回りの帯域リストの「Ｃ（３Ｇｂｐｓ）」及び「Ｂ（２Ｇｂｐｓ）」を削除する。これにより、スレーブＲＮの通信方向が一方向に絞られる。

次に、制御部５３は、通信帯域が割り当てられなかったスレーブＲＮ（図１６の例ではＲＮ♯Ｃ）を記憶し、次回の割当周期に送信できるように記憶したスレーブＲＮの優先度を上げる（ステップＳＴ３７）。

図１７は、スレーブＲＮ♯Ａ〜♯Ｄに繋がるＯＮＵ♯Ａ〜♯Ｄの上り帯域が、下記の場合の帯域割当処理の計算例である。図１７の例では、スレーブＲＮ♯Ｃの優先度が「高」であるとする。
ＯＮＵ♯Ａ→３Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｂ→５Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｃ→６Ｇｂｐｓ
ＯＮＵ♯Ｄ→７Ｇｂｐｓ

この場合、制御部３５は、下記に示す右回り及び左回りの帯域リストを作成する（ステップＳＴ３０）。次に、制御部３５は、自ノードから近い通信ノードから順に、スレーブＲＮの帯域を予約する（ステップＳＴ３１）。
右回りの帯域リスト：Ｂ（５Ｇｂｐｓ），Ｃ（６Ｇｂｐｓ），Ｄ（７Ｇｂｐｓ）
左回りの帯域リスト：Ｄ（７Ｇｂｐｓ），Ｃ（６Ｇｂｐｓ），Ｂ（５Ｇｂｐｓ）

図１７の例では、５Ｇｂｐｓ＋６Ｇｂｐｓ＝１１Ｇｂｐｓ＞１０Ｇｂｐｓであり、７Ｇｂｐｓ＋６Ｇｂｐｓ＝１３Ｇｂｐｓ＞１０Ｇｂｐｓであり、右回り及び左回りのいずれの場合も、リング内の光回線７Ａ〜７Ｄの最大通信帯域を超える。このため、図１４のステップＳＴ３２の判定結果は否定的となる。
図１７の例では、優先度の高いスレーブＲＮ♯Ｃが存在するので、図１４のステップＳＴ３４の判定結果は肯定的となる。

そこで、制御部３３は、優先度の低いスレーブＲＮ♯Ｂの帯域の予約を解除し、優先度の高いスレーブＲＮ♯Ｃの帯域を予約する（ステップＳＴ３５）。次に、制御部３３は、左回り及び右回りの帯域リストに含まれる重複ＲＮ及び予約できなかったスレーブＲＮを削除する（ステップＳＴ３６）。
具体的には、制御部３３は、右回りの帯域リストの「Ｄ（７Ｇｂｐｓ）」と、左回りの帯域リストの「Ｃ（６Ｇｂｐｓ）」及び「Ｂ（５Ｇｂｐｓ）」を削除する。これにより、スレーブＲＮの通信方向が一方向に絞られる。

次に、制御部５３は、通信帯域が割り当てられなかったスレーブＲＮ（図１７の例ではＲＮ♯Ｂ）を記憶し、次回の割当周期に送信できるように記憶したスレーブＲＮの優先度を上げる（ステップＳＴ３７）。

〔ポーリングフレームの転送処理〕
図１８は、スレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの制御部５３が実行するポーリングフレームの転送処理の一例を示すフローチャートである。
本実施形態では、ポーリングフレームのヘッダには、当該フレームの生成元のノードの識別情報と、転送元のノードの識別情報が記されるものとする。

図１８に示すように、ステップＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの制御部５３は、自ノードのイーサネット通信ポート５２からポーリングフレームを受信すると（ステップＳＴ４０）、受信フレームのヘッダ情報を解析する（ステップＳＴ４１）。
次に、制御部５３は、受信フレームのヘッダに含まれる通信ノードの識別情報に基づいて、ポーリングフレームを未だ取得していない隣接ＲＮがないか否かを判定する（ステップＳＴ４２）。

ステップＳＴ４２の判定結果が肯定的である場合には、制御部５３は、自ノードがマスタＲＮ♯Ａに直接接続されているか否かを判定する（ステップＳＴ４３）。
ステップＳＴ４３の判定結果が肯定的である場合には、制御部５３は、受信したポーリングフレームをマスタＲＮ♯Ａに転送する（ステップＳＴ４４）。この場合、制御部５３は、転送するポーリングフレームのヘッダに自ノードの識別情報を記す。

ステップＳＴ４２の判定結果が否定的である場合には、制御部５３は、受信したポーリングフレームを隣接ＲＮに転送する（ステップＳＴ４５）。この場合、制御部５３は、転送するポーリングフレームのヘッダに自ノードの識別情報を記す。
ステップＳＴ４３の判定結果が否定的である場合には、制御部５３は、受信したポーリングフレームを転送元の隣接ＲＮに送信する（ステップＳＴ４６）。この場合、制御部５３は、転送するポーリングフレームのヘッダに自ノードの識別情報を記す。

〔通信帯域の超過判定処理〕
図１９は、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３が実行する通信帯域の超過判定処理の一例を示すフローチャートである。

図１９に示すように、マスタＲＮ♯Ａの制御部５３は、帯域割当処理（図１４）が終了すると（ステップＳＴ５０）、すべてのＲＮ♯Ａ〜♯Ｄの送信要求の合計値が、マスタＲＮ♯Ａ−ＯＬＴ間の制限帯域より小さいか否かを判定する（ステップＳＴ５１）。
マスタＲＮ♯Ａ−ＯＬＴ間の制限帯域は、光回線７Ｘにより伝送可能な上り方向の最大通信帯域（例えば２０Ｇｂｐｓ）であってもよいし、最大通信帯域よりも少ない値に設定された最大制御帯域（例えば１５Ｇｂｐｓ）であってもよい。

ステップＳＴ５１の判定結果が肯定的である場合は、制御部５３は、ＲＮ♯Ｂを経由するＲＮのうち、ＲＮ♯Ｄを経由できないすべてのＲＮの送信要求が、マスタＲＮ♯Ａ−ＲＮ♯Ｂ間の制限帯域よりも小さいか否かを判定する（ステップＳＴ５２）。
マスタＲＮ♯Ａ−ＲＮ♯Ｂ間の制限帯域は、光回線７Ａにより伝送可能な上り方向の最大通信帯域（例えば１０Ｇｂｐｓ）であってもよいし、最大通信帯域よりも少ない値に設定された最大制御帯域（例えば５Ｇｂｐｓ）であってもよい。

ステップＳＴ５２の判定結果が肯定的である場合は、制御部５３は、ＲＮ♯Ｄを経由するＲＮのうち、ＲＮ♯Ｂを経由できないすべてのＲＮの送信要求が、マスタＲＮ♯Ａ−ＲＮ♯Ｄ間の制限帯域よりも小さいか否かを判定する（ステップＳＴ５３）。
マスタＲＮ♯Ａ−ＲＮ♯Ｄ間の制限帯域は、光回線７Ｄにより伝送可能な上り方向の最大通信帯域（例えば１０Ｇｂｐｓ）であってもよいし、最大通信帯域よりも少ない値に設定された最大制御帯域（例えば５Ｇｂｐｓ）であってもよい。

ステップＳＴ５３の判定結果が肯定的である場合は、制御部５３は、ＰＯＮシステムの通信帯域が超過していないと判定する（ステップＳＴ５４）。
ステップＳＴ５１の判定結果が否定的である場合は、制御部５３は、ＰＯＮシステムの通信帯域が超過であると判定する（ステップＳＴ５５）。

ステップＳＴ５２の判定結果が否定的である場合は、制御部５３は、ＰＯＮシステムの通信帯域が超過であると判定する（ステップＳＴ５５）。
ステップＳＴ５３の判定結果が否定的である場合は、制御部５３は、ＰＯＮシステムの通信帯域が超過であると判定する（ステップＳＴ５５）。

〔起動及び静的帯域割当の手順〕
図２０は、スレーブＲＮの新設時に行われる、起動及び静的帯域割当の手順の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ＲＮ♯Ｃが新設ノードであるとする。
図２０では、各処理の動作主体が「ＲＮ♯Ａ〜♯Ｄ」及び「管理カード」となっているが、実際の動作主体は、各ノードに搭載された制御部２４，５３である。図２１〜図２６の場合も同様である。

図２０に示すように、ＲＮ♯Ｃは、イーサネット通信がリンクアップすると（ステップＳ１００）、ＯＬＴの管理カード２０にＩＰアドレスを要求する（ステップＳ１０１）。
アドレス要求を受信した管理カード２０は、新たにＩＰアドレスを割り当てて当該アドレスをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１０２）。また、管理カード２０は、ＰＯＮ設定情報などを含む制御フレームをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１０３）。

管理カード２０から自ノードの設定情報を受信したＲＮ♯Ｃは、自ノードに隣接するＲＮ♯Ｂ及びＲＮ♯Ｃから、それらのノード固有情報を取得する（ステップＳ１０４）。
一方、マスタＲＮ♯Ａは、静的帯域割当のためのポーリング周期が経過すると（ステップＳ１０５）、隣接ＲＮのいずれか一方（図２０ではＲＮ♯Ｂ）にポーリングフレームＰ（Ａ）を送信する（ステップＳ１０６）。

ポーリングフレームＰ（Ａ）を受信したＲＮ♯Ｂは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を生成してＲＮ♯Ｃに転送する（ステップＳ１０７）。
ＲＮ♯Ｂは、自ノードのノード固有情報、隣接ノードのノード固有情報、及び自ノードの最低保証帯域をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）に含める。ＲＮ♯Ｂは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｂの登録数又は現時点の稼働数などに基づいて、マスタＲＮ♯Ａに申告する最低保証帯域を決定する。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を受信したＲＮ♯Ｃは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を生成してＲＮ♯Ｄに転送する（ステップＳ１０８）。
ＲＮ♯Ｄは、自ノードのノード固有情報、隣接ノードのノード固有情報、及び自ノードの最低保証帯域をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）に含める。ＲＮ♯Ｃは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｃの登録数又は現時点の稼働数などに基づいて、マスタＲＮ♯Ａに申告する最低保証帯域を決定する。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を受信したＲＮ♯Ｄは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を生成してマスタＲＮ♯Ａに転送する（ステップＳ１０９）。
ＲＮ♯Ｄは、自ノードのノード固有情報、隣接ノードのノード固有情報、及び自ノードの最低保証帯域をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含める。ＲＮ♯Ｄは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｄの登録数又は現時点の稼働数などに基づいて、マスタＲＮ♯Ａに申告する最低保証帯域を決定する。

マスタＲＮ♯Ａは、ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含まれるノード固有情報に基づいて、複数のＲＮ♯Ａ〜♯Ｄで構成されるネットワークの接続形態（ここではリング型ネットワーク）を把握する。
マスタＲＮ♯Ａは、ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含まれるＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの最低保証帯域を要求帯域として、静的帯域割当を実行する（ステップＳ１１０）。

マスタＲＮ♯Ａは、静的帯域割当において、自ノードからＲＮまでの右回りと左回りの距離指標を計算し、距離指標の計算値が小さい方の通信方向を採用するので、電話サービスのなどの低遅延が要求される通信に適した通信方向をスレーブＲＮに指示できる。
次に、マスタＲＮ♯Ａは、静的帯域割当の割当結果（リング内の通信方向と通信帯域）を含む制御フレームを生成し、ＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１１１）。マスタＲＮ♯Ａは、前回と変更されたＲＮ♯Ｂ及びＲＮ♯Ｃの割当結果を制御フレームに含める。

制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１１２）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに他のＲＮ♯Ｃの割当結果が含まれる場合は、当該制御フレームをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１１３）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｃは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１１４）。

スレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄは、隣接ＲＮのノード固有情報の変化を検出した場合は、変化を通知するマスタＲＮ♯Ａ宛ての制御フレームを隣接ＲＮに送信する。この場合、マスタＲＮ♯Ａは、ノード固有情報の収集と静的帯域割当をやり直す。
また、マスタＲＮ♯Ａは、新たに申告された最低保証帯域により制限帯域が超過した場合は、超過分の要求帯域を受け付けない。この場合、新たに最低保証帯域を申告したスレーブＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄは、最低保証帯域の増加原因となったＯＮＵの接続を認めない。

〔動的帯域割当の手順（リクエスト方式）〕
図２１は、動的帯域割当の手順（リクエスト方式）の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ＲＮ♯Ｃが上り送信量のリクエストを受信するものとする。
図２１に示すように、ＯＮＵ♯Ｃは、データ通信の上り送信量が確定すると（ステップＳ１２０）、当該上り送信量を要求するリクエストをスレーブＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１２１）。

ＯＮＵ♯Ｃからリクエストを受信したスレーブＲＮ♯Ｃは、当該上り送信量を含むマスタＲＮ♯Ａ宛てのリクエストを生成する。
具体的には、スレーブＲＮ♯Ｃは、配下の複数のＯＮＵ♯Ｃから受信したリクエストを束ねて、マスタＲＮ♯Ａに通知する１つのリクエストを生成する。スレーブＲＮ♯Ｃは、生成したリクエストをスレーブＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１２２）。

マスタＲＮ♯Ａは、送信元がＲＮ♯Ｃであるリクエストに含まれるＯＮＵ♯Ｃの上り送信量を要求帯域として、動的帯域割当を実行する（ステップＳ１２３）。
次に、マスタＲＮ♯Ａは、動的帯域割当の割当結果（リング内の通信方向と通信帯域）を含む制御フレームを生成し、ＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１２４）。マスタＲＮ♯Ａは、前回と変更されたＲＮ♯Ｂ及びＲＮ♯Ｃの割当結果を制御フレームに含める。

制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１２５）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに他のＲＮ♯Ｃの割当結果が含まれる場合は、当該制御フレームをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１２６）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｃは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１２７）。

次に、ＲＮ♯Ｃは、ＯＮＵ♯Ｃに上り送信を許可する制御フレームを送信する（ステップＳ１２８）。制御フレームを受信したＯＮＵ♯Ｃは、ユーザフレームの上り送信を開始する（ステップＳ１２９）。

〔動的帯域割当の手順（ポーリング方式）〕
図２２は、動的帯域割当の手順（ポーリング方式）の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ＲＮ♯Ｃが上り送信量のリクエストを受信するものとする。
図２２に示すように、ＯＮＵ♯Ｃは、データ通信の上り送信量が確定すると（ステップＳ１４０）、当該上り送信量を要求するリクエストをスレーブＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１４１）。

ＯＮＵ♯Ｃからリクエストを受信したスレーブＲＮ♯Ｃは、マスタＲＮ♯Ａに申告する上り送信量の値を、受信したリクエストに含まれる上り送信量の値に更新する（ステップＳ１４２）。
一方、マスタＲＮ♯Ａは、動的帯域割当のためのポーリング周期が経過すると（ステップＳ１４３）、隣接ＲＮのいずれか一方（図２２ではＲＮ♯Ｂ）にポーリングフレームＰ（Ａ）を送信する（ステップＳ１４４）。

ポーリングフレームＰ（Ａ）を受信したＲＮ♯Ｂは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を生成してＲＮ♯Ｃに転送する（ステップＳ１４５）。
ＲＮ♯Ｂは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｂの現状の上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）に含める。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を受信したＲＮ♯Ｃは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を生成してＲＮ♯Ｄに転送する（ステップＳ１４６）。
ＲＮ♯Ｃは、ステップＳ１４２において更新したＯＮＵ♯Ｃの上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）に含める。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を受信したＲＮ♯Ｄは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を生成してマスタＲＮ♯Ａに転送する（ステップＳ１４７）。
ＲＮ♯Ｄは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｄの現状の上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含める。

マスタＲＮ♯Ａは、ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含まれるＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの上り送信量を要求帯域として、動的帯域割当を実行する（ステップＳ１４８）。
次に、マスタＲＮ♯Ａは、動的帯域割当の割当結果（リング内の通信方向と通信帯域）を含む制御フレームを生成し、ＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１４９）。マスタＲＮ♯Ａは、前回と変更されたＲＮ♯Ｂ及びＲＮ♯Ｃの割当結果を制御フレームに含める。

制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１５０）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに他のＲＮ♯Ｃの割当結果が含まれる場合は、当該制御フレームをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１５１）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｃは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１５２）。

次に、ＲＮ♯Ｃは、ＯＮＵ♯Ｃに上り送信を許可する制御フレームを送信する（ステップＳ１５３）。制御フレームを受信したＯＮＵ♯Ｃは、ユーザフレームの上り送信を開始する（ステップＳ１５４）。

〔帯域超過時の動的帯域割当の手順（リクエスト方式）〕
図２３は、帯域超過時の動的帯域割当の手順（リクエスト方式）の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ＲＮ♯Ｃが上り送信量のリクエストを受信するものとする。
図２３に示すように、ＯＮＵ♯Ｃは、データ通信の上り送信量が確定すると（ステップＳ１６０）、当該上り送信量を要求するリクエストをスレーブＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１６１）。

ＯＮＵ♯Ｃからリクエストを受信したスレーブＲＮ♯Ｃは、当該上り送信量を含むマスタＲＮ♯Ａ宛てのリクエストを生成する。
具体的には、スレーブＲＮ♯Ｃは、配下の複数のＯＮＵ♯Ｃから受信したリクエストを束ねて、マスタＲＮ♯Ａに通知する１つのリクエストを生成する。スレーブＲＮ♯Ｃは、生成したリクエストをスレーブＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１６２）。

マスタＲＮ♯Ａは、送信元がＲＮ♯Ｃであるリクエストに含まれるＯＮＵ♯Ｃの上り送信量を要求帯域として、動的帯域割当を実行する（ステップＳ１６３）。
ここで、動的帯域割当の終了後に行った超過判定処理（図１９）において、帯域超過が検出されたとする（ステップＳ１６４）。この場合、マスタＲＮ♯Ａは、ＲＮ♯Ｃ宛ての待機要求の制御フレームを生成し、生成した制御フレームをＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１６５）。

待機要求の制御フレームを受信したＲＮ♯Ｃは、所定の待機時間の経過後に、前回の上り送信量を含むマスタＲＮ♯宛てのリクエストを生成する。スレーブＲＮ♯Ｃは、生成したリクエストをスレーブＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１６６）。
マスタＲＮ♯Ａは、送信元がＲＮ♯Ｃである２回目のリクエストに含まれるＯＮＵ♯Ｃの上り送信量を要求帯域として、再び動的帯域割当を実行する（ステップＳ１６７）。

ここでは、２回目の動的帯域割当の終了後に行った超過判定処理（図１９）では、帯域超過が検出されなかったとする。
次に、マスタＲＮ♯Ａは、動的帯域割当の割当結果（リング内の通信方向と通信帯域）を含む制御フレームを生成し、ＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１６８）。マスタＲＮ♯Ａは、前回と変更されたＲＮ♯Ｂ及びＲＮ♯Ｃの割当結果を制御フレームに含める。

制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１６９）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに他のＲＮ♯Ｃの割当結果が含まれる場合は、当該制御フレームをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１７０）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｃは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１７１）。

次に、ＲＮ♯Ｃは、ＯＮＵ♯Ｃに上り送信を許可する制御フレームを送信する（ステップＳ１７２）。制御フレームを受信したＯＮＵ♯Ｃは、ユーザフレームの上り送信を開始する（ステップＳ１７３）。

〔帯域超過時の動的帯域割当の手順（ポーリング方式）〕
図２４は、帯域超過時の動的帯域割当の手順（ポーリングト方式）の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ＲＮ♯Ｃが上り送信量のリクエストを受信するものとする。
図２４に示すように、ＯＮＵ♯Ｃは、データ通信の上り送信量が確定すると（ステップＳ１８０）、当該上り送信量を要求するリクエストをスレーブＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１８１）。

ＯＮＵ♯Ｃからリクエストを受信したスレーブＲＮ♯Ｃは、マスタＲＮ♯Ａに申告する上り送信量の値を、受信したリクエストに含まれる上り送信量の値に更新する（ステップＳ１８２）。
一方、マスタＲＮ♯Ａは、動的帯域割当のためのポーリング周期が経過すると（ステップＳ１８３）、隣接ＲＮのいずれか一方（図２４ではＲＮ♯Ｂ）にポーリングフレームＰ（Ａ）を送信する（ステップＳ１８４）。

ポーリングフレームＰ（Ａ）を受信したＲＮ♯Ｂは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を生成してＲＮ♯Ｃに転送する（ステップＳ１８５）。
ＲＮ♯Ｂは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｂの現状の上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）に含める。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を受信したＲＮ♯Ｃは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を生成してＲＮ♯Ｄに転送する（ステップＳ１８６）。
ＲＮ♯Ｃは、ステップＳ１８２において更新したＯＮＵ♯Ｃの上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）に含める。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を受信したＲＮ♯Ｄは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を生成してマスタＲＮ♯Ａに転送する（ステップＳ１８７）。
ＲＮ♯Ｄは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｄの現状の上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含める。

マスタＲＮ♯Ａは、ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含まれるＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの上り送信量を要求帯域として、動的帯域割当を実行する（ステップＳ１８８）。
ここで、最初の動的帯域割当の終了後に行った超過判定処理（図１９）において、帯域超過が検出されたとする（ステップＳ１８９）。この場合、マスタＲＮ♯Ａは、ＲＮ♯Ｃ宛ての待機要求の制御フレームを生成し、生成した制御フレームをＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１９０）。

マスタＲＮ♯Ａは、動的帯域割当のための次のポーリング周期が経過すると（ステップＳ１９１）、隣接ＲＮのいずれか一方（図２４ではＲＮ♯Ｂ）にポーリングフレームＰ（Ａ）を送信する（ステップＳ１９２）。

ポーリングフレームＰ（Ａ）を受信したＲＮ♯Ｂは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を生成してＲＮ♯Ｃに転送する（ステップＳ１９３）。
ＲＮ♯Ｂは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｂの現状の上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）に含める。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を受信したＲＮ♯Ｃは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を生成してＲＮ♯Ｄに転送する（ステップＳ１９４）。
ＲＮ♯Ｃは、ステップＳ１８２において更新したＯＮＵ♯Ｃの上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）に含める。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を受信したＲＮ♯Ｄは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を生成してマスタＲＮ♯Ａに転送する（ステップＳ１９５）。
ＲＮ♯Ｄは、自ノードに繋がるＯＮＵ♯Ｄの現状の上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含める。

マスタＲＮ♯Ａは、ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含まれるＲＮ♯Ｂ〜♯Ｄの上り送信量を要求帯域として、再び動的帯域割当を実行する（ステップＳ１９６）。
ここでは、２回目の動的帯域割当の終了後に行った超過判定処理（図１９）では、帯域超過が検出されなかったとする。

次に、マスタＲＮ♯Ａは、動的帯域割当の割当結果（リング内の通信方向と通信帯域）を含む制御フレームを生成し、ＲＮ♯Ｂに送信する（ステップＳ１９７）。マスタＲＮ♯Ａは、前回と変更されたＲＮ♯Ｂ及びＲＮ♯Ｃの割当結果を制御フレームに含める。

制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ１９８）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに他のＲＮ♯Ｃの割当結果が含まれる場合は、当該制御フレームをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ１９９）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｃは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ２００）。

次に、ＲＮ♯Ｃは、ＯＮＵ♯Ｃに上り送信を許可する制御フレームを送信する（ステップＳ２０１）。制御フレームを受信したＯＮＵ♯Ｃは、ユーザフレームの上り送信を開始する（ステップＳ２０２）。

〔通信断検出時の帯域割当処理の手順（リクエスト方式）〕
図２５は、通信断検出時の帯域割当処理の手順（リクエスト方式）の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ＲＮ♯ＢとＲＮ♯Ｃの間の光回線７Ｂの寸断などにより、両者間に通信断が発生したものとする。
ＲＮ♯Ｂ，♯Ｃは、隣接ＲＮからの通信フレームを所定時間受信できないことにより、通信断を検出することができる。

図２５に示すように、ＲＮ♯Ｂは、ＲＮ♯Ｃとの通信断を検出すると（ステップＳ２１０）、帯域割当処理の実行を要求するリクエストをマスタＲＮ♯Ａに送信する（ステップＳ２１１）。
リクエストを受信したマスタＲＮ♯Ａは、複数のＲＮ♯Ａ〜♯Ｄで構成されるネットワークの接続形態を再構築する（ステップＳ２１２）。具体的には、リング型ネットワークの接続形態から光回線７Ｂの経路を除外したネットワークを再構築する。

次に、マスタＲＮ♯Ａは、再構築したネットワークの接続形態に基づいて、ＲＮ♯Ｂ〜♯Ｃについての帯域割当処理を実行する（ステップＳ２１３）。
ステップＳ２１３の帯域割当処理は、静的帯域割当及び動的帯域割当のいずれであってもよいし双方であってもよい。この場合、マスタＲＮ♯Ａは、現時点の最低保証帯域に基づいて静的帯域割当を実行すればよい。同様に、マスタＲＮ♯Ａは、現時点の上り送信量に基づいて動的帯域割当を実行すればよい。

次に、マスタＲＮ♯Ａは、帯域割当処理の割当結果（リング内の通信方向と通信帯域）を含む制御フレームを生成し、ＲＮ♯ＢとＲＮ♯Ｄにそれぞれ送信する（ステップＳ２１４，Ｓ２１５）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ２１６）。

制御フレームを受信したＲＮ♯Ｄは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ２１７）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｄは、制御フレームに他のＲＮ♯Ｃの割当結果が含まれる場合は、当該制御フレームをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ２１８）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｃは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ２１９）。

〔通信断検出時の帯域割当処理の手順（ポーリング方式）〕
図２６は、通信断検出時の帯域割当処理の手順（ポーリング方式）の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ＲＮ♯ＢとＲＮ♯Ｃの間の光回線７Ｂの寸断などにより、両者間に通信断が発生したものとする。

この場合、ＲＮ♯ＢとＲＮ♯Ｃは、隣接ＲＮからの通信フレームを所定時間受信できないことにより、それぞれ通信断を検出する（ステップＳ２３０，Ｓ２３１）。
マスタＲＮ♯Ａは、帯域割当処理のためのポーリング周期が経過すると（ステップＳ２３２）、隣接ＲＮのいずれか一方（図２６ではＲＮ♯Ｂ）にポーリングフレームＰ（Ａ）を送信する（ステップＳ２３３）。

ポーリングフレームＰ（Ａ）を受信したＲＮ♯Ｂは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を生成してマスタＲＮ♯Ａに転送する（ステップＳ２３４）。
ＲＮ♯Ｂは、自ノードのノード固有情報、隣接ノードのノード固有情報、自ノードの最低保証帯域又は上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）に含める。
ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を受信したマスタＲＮ♯Ａは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を生成してＲＮ♯Ｄに転送する（ステップＳ２３５）。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を受信したＲＮ♯Ｄは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｄ）を生成してＲＮ♯Ｃに転送する（ステップＳ２３６）。
ＲＮ♯Ｄは、自ノードのノード固有情報、隣接ノードのノード固有情報、自ノードの最低保証帯域又は上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｄ）に含める。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ）を受信したＲＮ♯Ｃは、送信用のポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を生成してＲＮ♯Ｄに転送する（ステップＳ２３７）。
ＲＮ♯Ｄは、自ノードのノード固有情報、隣接ノードのノード固有情報、自ノードの最低保証帯域又は上り送信量をポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含める。

ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を受信したＲＮ♯Ｄは、受信したポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）をマスタＲＮ♯Ａに転送する（ステップＳ２３８）。
ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を受信したマスタＲＮ♯Ａは、複数のＲＮ♯Ａ〜♯Ｄで構成されるネットワークの接続形態を再構築する（ステップＳ２３９）。具体的には、リング型ネットワークの接続形態から光回線７Ｂの経路を除外したネットワークを再構築する。

次に、マスタＲＮ♯Ａは、再構築したネットワークの接続形態に基づいて、ＲＮ♯Ｂ〜♯Ｃについての帯域割当処理を実行する（ステップＳ２４０）。
ステップＳ２４０の帯域割当処理は、静的帯域割当及び動的帯域割当のいずれであってもよいし双方であってもよい。この場合、マスタＲＮ♯Ａは、ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含まれる最低保証帯域に基づいて静的帯域割当を実行すればよい。同様に、マスタＲＮ♯Ａは、ポーリングフレームＰ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に含まれる上り送信量に基づいて動的帯域割当を実行すればよい。

次に、マスタＲＮ♯Ａは、帯域割当処理の割当結果（リング内の通信方向と通信帯域）を含む制御フレームを生成し、ＲＮ♯ＢとＲＮ♯Ｄにそれぞれ送信する（ステップＳ２４１，Ｓ２４２）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｂは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ２４３）。

制御フレームを受信したＲＮ♯Ｄは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ２４４）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｄは、制御フレームに他のＲＮ♯Ｃの割当結果が含まれる場合は、当該制御フレームをＲＮ♯Ｃに送信する（ステップＳ２４５）。
制御フレームを受信したＲＮ♯Ｃは、制御フレームに含まれる割当結果に従って、リング内の自ノードの通信方向及び通信帯域を設定する（ステップＳ２４６）。

〔その他の変形例〕
上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、特許請求の範囲によって示され、その範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態において、帯域割当処理を実行するマスタＲＮは、リング型ネットワークを構成する複数のリモートノード５０のうちのいずれか１つであればよく、必ずしも局側装置１と直結されたＲＮ♯Ａでなくてもよい。

上述の実施形態において、端末装置１３が、図１２に示すシーケンスを実行することにより、回線カード３０及びリモートノード５０のＰＯＮ通信を管理してもよい。
すなわち、回線カード３０及びリモートノード５０が行うＰＯＮ通信を管理する管理部は、局側装置１に収容される管理カード２０であってもよいし、局側装置１と通信可能に接続される端末装置１３であってもよい。

上述の実施形態において、局側装置１の筐体１０構造は、スロットタイプに限定されない。従って、筐体１０に収納する通信ノードの構造も、必ずしもカードタイプ（管理カード２０、回線カード３０及び中継カード４０）である必要はなく、筐体１０内に形成された所定形状の収納部に収まる構造であればよい。

１ 局側装置（ＯＬＴ）
２ 宅側装置（ＯＮＵ）
３ ＰＯＮ回線
４ 光スプリッタ
５ 幹線ファイバ
６ 支線ファイバ
７ 光ファイバ
７Ａ 光ファイバ（光回線）
７Ｂ 光ファイバ（光回線）
７Ｃ 光ファイバ（光回線）
７Ｄ 光ファイバ（光回線）
７Ｘ 光ファイバ（直結回線）
１０ 筐体
１１ 上位装置
１２ 上位網
１３ 端末装置
１４ ユーザ端末
２０ 管理カード
２１ 回路基板
２２ 管理通信ポート
２３ 上位通信ポート
２４ 制御部
２５ フレーム処理部
２６ 制御通信ポート
２７ ユーザ通信ポート
２８ 記憶部
３０ 回線カード（回線ノード）
３１ 回路基板
３２ 制御通信ポート
３３ ユーザ通信ポート
３４ 制御部
３５ フレーム処理部
３６ ＰＯＮ制御部
３７ ＰＯＮ通信ポート
３８ 記憶部
３９ 光トランシーバ
４０ 中継カード（中継ノード）
４１ 回路基板
４２ 制御通信ポート
４３ ユーザ通信ポート
４４ 制御部
４５ フレーム処理部
４６ イーサネット通信ポート
４７ 記憶部
４８ 光トランシーバ
５０ リモートノード
５１ 回路基板
５２ イーサネット通信ポート（通信部）
５３ 制御部
５４ フレーム処理部
５５ ＰＯＮ制御部
５６ ＰＯＮ通信ポート
５７ 記憶部
５８ 光トランシーバ
５９ 光トランシーバ
ＳＬ スロット
ＭＴ マウント管理テーブル
Ｒ１ 管理通信経路
Ｒ２ 制御通信経路
Ｒ３ ユーザ通信経路
Ｒ４ 制御通信経路
ＲＮ♯Ａ マスタノード（帯域割当装置）
ＲＮ♯Ｂ スレーブノード
ＲＮ♯Ｃ スレーブノード
ＲＮ♯Ｄ スレーブノード

Claims (8)

1. リング型ネットワークを構成する複数のリモートノードと、
   前記複数のリモートノードのうちの１つに接続された局側装置と、
   前記複数のリモートノードにそれぞれ接続されたＰＯＮ回線に収容された宅側装置と、を備えるＰＯＮシステムであって、
   前記複数のリモートノードには、
   複数のスレーブノードと、
   リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる帯域割当処理を実行するマスタノードと、が含まれるＰＯＮシステム。
2. 前記帯域割当処理には、
   前記スレーブノードが申告する最低保証帯域に基づいて、前記通信方向と前記通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる静的帯域割当が含まれる請求項１に記載のＰＯＮシステム。
3. 前記局側装置に接続された前記リモートノードが前記マスタノードであり、
   前記マスタノードは、
   前記静的帯域割当において、自ノードからの距離指標が小さくなる方の通信方向を前記スレーブノードに割り当てる請求項２に記載のＰＯＮシステム。
4. 前記帯域割当処理には、
   前記スレーブノードが申告する前記宅側装置の上り送信量に基づいて、前記通信方向と前記通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる動的帯域割当が含まれる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＰＯＮシステム。
5. 前記マスタノードは、
   前記動的帯域割当において、前記スレーブノードが申告する優先度情報に基づいて、当該スレーブノードの優先度を判定し、優先度が高い前記スレーブノードの通信帯域を他の前記スレーブノードよりも優先的に割り当てる請求項４に記載のＰＯＮシステム。
6. 前記マスタノードは、
   自ノードの一方のリング接続ポートから自ノードの他方のリング接続ポートへの、ユーザフレームのトラフィックをブロックする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＰＯＮシステム。
7. リング型ネットワークの通信帯域を割り当てる方法であって、
   前記リング型ネットワークを構成するリモートノードのうち、宅側装置を収容するＰＯＮ回線が接続された複数のスレーブノードから要求帯域を収集するステップと、
   収集した前記要求帯域に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てるステップと、を含む帯域割当方法。
8. リング型ネットワークの通信帯域を割り当てる装置であって、
   前記リング型ネットワークを構成するリモートノードのうち、宅側装置を収容するＰＯＮ回線が接続された複数のスレーブノードから要求帯域を受信する通信部と、
   受信した前記要求帯域に基づいて、リング内の通信方向と通信帯域を前記スレーブノードごとに割り当てる制御部と、を備える帯域割当装置。

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