JP3541457B2

JP3541457B2 - 樹木様星形連結遠隔通信ネットワーク用の多重フローフレームを用いるネットワーク装置

Info

Publication number: JP3541457B2
Application number: JP24084494A
Authority: JP
Inventors: アビベンジャック
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 1993-09-15
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: FR2710216B1; DE69426910D1; JPH07115432A; DE69426910T2; EP0643505A1; US5526346A; EP0643505B1; FR2710216A1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に、遠隔通信ネットワークにおける時間的多重化及び時間的分布への多重アクセスに関する。より特定的に言うと、本発明は、特に光ファイバによる樹木様星形連結遠隔通信ネットワークのための、多速度フレームとも呼ばれる多重フローフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１９９１年９月１１日付の日本特許出願３２１４７７／１９９１号に記されているように、多重フローフレームというのは、異なるものであるラインフローつまり伝送媒体内のフローを持つデータの時間的分布への多重のアクセス又は時分割多重化により得られるフレームとして定義づけられるものである；かくして、一定の持続時間を持つフレームの時間セルといった１つの時間的間隔に対して、ビットを出すソースのフローに応じてもう１つの時間的間隔に割当てられるものとは異なるビット数が割当てられる。このような多重フローフレームは、異なるフローのデータの時間的多重化の結果として得られる従来のフレーム構成とは、これらの異なるフローをライン上の唯一の合成フローに高めているという点で異なっている。
【０００３】
光ファイバ式の分割ネットワークにおいては、従来の技術は、交互モードとも呼ばれる半２重モードと、波長多重化の結果得られる同時２方向モードとも呼ばれる全２重モードという、２つの機器の間での２つの伝送モードを主として区別している。
【０００４】
半２重モードは、伝送方向を交互に変更することからなる。機器のうちの一方がデータを発出する間、もう一方の機器はこれらのデータを受理し、逆も行われる。各機器の中には、互いに重なり合わず発出フェーズと受理フェーズである２つのフェーズが識別される。２つの機器の間の予め定められたデータフローＤについて、ラインフローは、２つの機器の間の伝送媒体の交互の時分割を考慮に入れて少なくとも２Ｄに等しい。実際、伝播時間及び干渉抑制監視時間がこのラインフローをほぼ２．５Ｄに等しい値まで増大させる。
【０００５】
波長多重化による全２重伝送モードは、光ファイバのそれぞれの端部に接続された２つの機器の各々が、この光ファイバ内をそれぞれの波長でもう１つの機器に向かって発出することを規定している。
【０００６】
これら２つの伝送モードは各々長所と短所を備えている。半２重モードは、低フローデータの伝送に特に適している；ラインフローの倍増は、伝送媒体及び機器についてこれらの流量に制限させるものではなく、安価な送受信可逆コンポーネントを利用して実施することができる。特に、偏光を逆転させることによって唯一のダイオードを発出及び受理に利用することができる。このようなダイオードは、発出及び受理において異なるそれぞれの周波数でのその利用を可能にする作動周波数範囲を呈する。波長多重化による伝送モードは、高フローデータのための唯一の有効な技術である；このモードは、同時に行われる第１の波長での受理及び第２の波長での伝送の実施に必要な高価な光学送受信装置を利用する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低フロー端末機器向けで、低フロー端末機器によりそれぞれ伝送された上り及び下りフレームのそれぞれの使用者データセルの２つのグループに関連した各々の低フロー端末機器のための交互伝送モードを保証しながら、複数の端末機器を宛て先として中央機器により生成された周期的下りフレーム及び中央機器を宛て先として端末機器により生成されたそれぞれの使用者セルグループから成る上りフレームを同時２方向モードでの異なるそれぞれの２つの波長で伝送する波長多重化による伝送モードを実施する樹木様星形連結遠隔通信ネットワークのためのフレーム構造を提供することにある。一方、全２重伝送モードは、それが可能な場合、高フロー端末機器のために有効である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、全二重双方向モードで動作する樹木様星形通信ネットワーク装置において、
（ａ）各々所定のデータビットレートのデータソースに接続する複数の入力と、出力とを有するライン端末手段（１）と、
（ｂ）複数の使用者端末手段（３_１，３_ｉ，３_Ｉ）と、
（ｃ）前記ライン端末手段の出力を前記使用者端末手段に結合する可逆中央カップラ手段（１１）と、を有し、
（ｄ）前記ライン端末手段は第１の波長で各使用者端末手段に向かうマルチレートの周期的下りフレームを発生し、前記使用者端末手段は第２の波長で前記ライン端末手段に向かう上りフレームを発生し、
（ｅ）前記使用者端末手段は各々異なるラインビットレートを有し、一定の持続時間を持つデータセルを受信及び送信し、
（ｆ）前記下りフレーム及び上りフレームの各々は、前記使用者端末手段により受信及び送信されるデータセルによって占有される一定数の連続する時間セルをふくむ有効データフィールドを有し、該有効データフィールドのデータフィールドは所定のランクによって位置設定され、
（ｇ）使用者端末手段により受信される前記下りフレーム有効データフィールドで所定のランクを有する前記下りフレームの少なくともひとつの第１データセルは、前記ひとつの使用者端末手段により送信され前記上りフレーム有効データフィールドで所定のランクを有する第１データセルに対応し、前記所定のランクの各々は前記有効データフィールド内の連続する時間セルに関連する前記所定数の第１の和に等しく、該第１の和は少なくとも１に等しい所定の整数の所定のランクへの加算の結果である通信ネットワーク装置にある。
【０００９】
実際には、前記所定の整数は、前記有効データフィールドの予め定められた時間セルの数の半分にほぼ等しい。
【００１０】
一方、前記上りフレームの第２のデータセルが、前記下りフィールド内で使用者端末により受信される第２のデータセルに関連し、該第２のデータセルは前記使用者端末手段により、前記第１データセルによって占有されていない有効データフィールドの第１の連続する時間セルの空セルに伝送される。
【００１１】
第２の下りフレームの少なくともひとつのデータセルは、ライン端末手段に送信される上りフレームで占有されない第１時間セルのランクを有する。
【００１２】
好ましくは、前記ビットレートは１９２ｋｂｉｔ／ｓ、Ｎ×２０４８ｋｂｉｔ／ｓ（Ｎは１より大きな整数）、及び１５５．５２０Ｍｂｉｔ／ｓであり、各時間セルの持続時間は１５５．５２０Ｍｂｉｔ／ｓの使用者端末手段データビットレートに関連する１９６．６０８ｋｂｉｔ／ｓのラインビットレートで６４オクテットと一致する。
【００１３】
本発明のその他の特徴及び利点は、対応する添付図面を参考にして本発明の好ましい複数の実施態様についての以下の記述を読むことによってさらに明確に現れることだろう。
【００１４】
【実施例】
図１を参照すると、本発明に従ったフレームの設定に貢献する光ファイバ式星形連結分配ネットワーク内の端末機器及び中央機器は、標準的には、光学ライン端末（ＴＬＯ）１及び光学ネットワークのＩ個のデジタル終端（ＴＮＲＯ）２_１〜２_Ｉで構成されている。端末１の３つの入力／出力ポートは、それぞれ、１５５．５２０Ｍｂｉｔ／秒での非同期リンクＡ．Ｔ．Ｍ．（非同期端末モード）、Ｎを正の整数としてＮ×２０４８ｋｂｉｔ／秒のフローでの近接同期リンク、１９２ｋｂｉｔ／秒でのデジタル統合サービスネットワークＲＮＩＳへの基本的アクセスのためのＣ．Ｃ．Ｉ．Ｔ．Ｔ．の推奨事項Ｖ５に従ったリンク、或いは又アナログリンクといったような異なるフロー及び性質のリンクに接続されている。１つの受動的光学カップラ１１又は樹木様２方向伝送ラインに従って分布する複数の光学カップラ（図示せず）が、端末１を、それぞれ使用者端末３_１〜３_Ｉに接続されているＩ個のデジタル終端２_１〜２_Ｉに統合している。
【００１５】
ＡＴＭ高フロー、近接同期フロー及び推奨事項Ｖ５に従った低フローのデータは、それぞれ光学ライン端末１の３つの入力端により受理される。この光学ラインは、予め定められた持続時間を持つデータセルに各リンクのデータをまとめ、これらのデータをセルグループ毎に多重化する。セルは、デジタル終端２_１〜２_Ｉに向かって伝送される下りフレーム内に共存する異なるラインデータを有する。光学カップラ１１は、光ファイバＦ０により光学ライン１の端末に連結された１つの第１のアクセスと、Ｉ個の光ファイバＦ０_１〜Ｆ０_ＩによりＩ個のデジタル終端２_１〜２_Ｉにそれぞれ連結されているＩ個の第２のアクセスを有する。ライン端末１により生成されたフレームは、カップラ１１を通りそれぞれのＩ個の光ファイバを介してデジタル終端２_１〜２_Ｉの各々に向かって導かれる。
【００１６】
ここで、以下の記述全体を通して、デジタル終端（使用者）２_１〜２_Ｉにより伝送されたそれぞれのセルグループからライン端末１により受理される上りフレームの形成に関連する同期化の問題が考慮に入れられていないということに留意されたい。このような同期化のために選定される方法は、例えば、フランス特許出願明細書ＦＲ−Ａ−２６３６４８２内に記述されているような方法である。この方法では、デジタル終端２_１〜２_Ｉと受動カップラ１１の間の光ファイバが異なるそれぞれの長さＬ_１〜Ｌ_Ｉを有することから、異なるデジタル終端２_１〜２_Ｉとライン端末１の間のデータ伝播時間の不均衡が考慮されている。それぞれの光ファイバの長さＬ_１〜Ｌ_Ｉに応じて、異なる２つのデジタル終端により伝送されたセル間のあらゆる重複及び２つの連続するセル間のデータのない不要の間隔どりを排除しながら、カップラ１１のレベルで時間的に分布した多重アクセスにより隣接する使用者セルグループの上りフレームを形成するべく、デジタル終端２_１〜２_Ｉの中のデータ伝送に対してそれぞれの補正用遅延が適用される。
【００１７】
ライン端末１からデジタル終端２_１〜２_Ｉに向かって伝送された加工フレーム及び基礎データセルグループから成りデジタル終端２_ｉからライン端末１に向かって伝送される使用者セクターＳ’_ｉが、それぞれ図２の第１行及び第３行に示されている。ライン端末１からデジタル終端２_１〜２_Ｉに向かって伝送された下りフレーム及び、カップラ１１のレベルで形成されしかも整数Ｉ’がＩより小さいものとしてＩ個の使用者端末３_１〜３_Ｉのうちの連絡状態にあるＩ’個の使用者端末によって伝送された異なるフローでの使用者セルグループの時間的に分布した多数のアクセスの結果として得られた上りフレームは、Ｔ＝１ｍｓの周期をもち、各々３８４個の基礎データセルを含んでいる。下りフレームと上りフレームの同時伝送は、異なる第１及び第２の波長の多重化によって行われる。下りフレームは、ライン端末１からデジタル終端２_１〜２_Ｉに向かって第１の波長で伝送され、図２の第３行目にあるセクターＳ’_ｉといった使用者セクターは、ライン端末１に向かっての伝送のため、連絡状態にあるＩ’個のデジタル終端において第２の波長を変調する。
【００１８】
各々の下りフレームは、連続的に８つのデータセルをもつ管理セクターＧ、それぞれＩ個の端末３_１〜３_Ｉのうちの連絡状態にあるＩ’個の使用者端末向けのセルグループと呼ばれる最高Ｉ’個の使用者セクター内に分布した３５２のセルに専用の有効データフィールド、及び２４個のセルの長さを持つ空のデータセクター（ＳＶＤ）を含んでいる。図２の第６行目に示されているもののような各々の上りフレームは、連結状態にある使用者端末からそれぞれライン端末１に向かって伝送されたＩ’個の使用者セルセクターを含む３５２個のセルをもつ有効データフィールドを取り囲むヘッドアラインメントセクターＳＡＥとフレームエンドアラインメントセクターＳＡＦ、及び８個のセルをもつ管理セクターＧ’によって限定されている。ヘッドアラインメントセクターＳＡＥ及びフレームエンドアラインメントセクターＳＡＦは、それぞれ１０個及び１４個のデータ基礎セルを含んでいる。
【００１９】
本発明に従うと、１５５．５２０Ｍｂｉｔ／秒の複数のＡＴＭ高フロー非同期性データが、例えば近接同期階層Ｎ×２０４８ｋｂｉｔ／秒のフローで同期的なサービスデータと共に、上り及び下りフレーム内に共存している。１つの使用者端末３_ｉに対する１つのフローの割当ては、この端末により伝送され受理されたデータセルに対する上り及び下りフレームの一定の与えられた数の時間セルの割当ての結果として得られるものである。連絡状態にある各々の使用者端末に対して、端末のフローに応じて各フレーム内の単数又は複数の時間セルが割当てられる。図２は、フレーム内の連続した基礎セルで形成された下りフレーム内のセクターＳ_ｉ及びＳ_ｉ＋３及び上りフレーム内のセクターＳ’_ｉ及びＳ’_ｉ＋３といった使用者セクターを示しているものの、使用者セクターを、フレーム内の非連続的セルの合併の結果として得ることも可能である。
【００２０】
時間セルのサイズの定義づけのためには、２つの制約条件が満たされなくてはならない。一方では、発出及び受理の両方において、デジタル終端とそれらに割当てられる時間セル内のデータセルとの同期化を容易にするため、時間セルを定義づけする時間ウインドウが整数のビットと一致すること、そして、フローの如何にかかわらず、又１５５．５２０Ｍｂｉｔ／秒でのＡＴＭフローが近接同期階層及び基本アクセスの低フローの倍数でないにもかかわらず、セルの開始の瞬間がビットの開始フェーズと一致すること、が必要である。他方では、ＡＴＭ非同期時間技法が、１５５．５２０Ｍｂｉｔ／秒で（５３×８）ビット又は１９．４４０Ｍｏｃｔｅｔｓ／秒で５３オクテットを含むパケットと呼ばれる情報転送単位によって特徴づけられることから、各々の時間セルは、少なくとも１５５．５２０Ｍｂｉｔ／秒で（５３×８）ビットを含むような持続時間を有していなくてはならない。
【００２１】
これら２つの制約条件を満たすため、それぞれＡＴＭフロー、近接同期フロー及び基本アクセスフローに結びつけられた上り及び下りフレーム内のラインフローが互いの間で倍数となっておりかくしてラインフローの如何にかかわらず整数のビットと一致する時間的間隔に各フレーム時間セルが制限されることになるということを条件として、２つのアプローチが提供される。この条件は、ラインフローと付随データフローの間の偏差を補償するためライン端末１と終端２_１〜２_Ｉ内に途方もないサイズのバッファ記憶装置を設置しないように、使用者端末３_１〜３_Ｉにより生成されたデータの周波数よりも大きいか又場合によっては等しいそれぞれの周波数をもつライン端末１及びデジタル終端２_１〜２_Ｉ内のラインデータの発出及び受理クロックを選択させることになる。
【００２２】
図３Ａに概略的に形で表されている第１のアプローチは、以下の必要条件を満たすことを目的とする：すなわち、
【００２３】
（ａ）ラインフローは、整数係数ｋ_１及びｋ_２により示されているように、互いの間で倍数である。
【００２４】
（ｂ）整数係数Ｎ１、Ｎ２及びＮ３によって示されているように、ラインフローは付随するデータフローの倍数であるか又は１９２Ｍｂｉｔ／秒及び２５６Ｍｂｉｔ／秒のデータフローに対する７６８Ｍｂｉｔ／秒のラインフローといったようなデータフロー全体の最小公倍数ＰＰＣＭの倍数である。この必要条件により、周波数乗算器及び１つのデータフローに対応する１つの周波数で一般に使用されているクロックを組み合わせることによりライン端末とデジタル終端内のラインデータの受理及び発出用クロックの各々を実現することが容易になり、かくしてさほど普及していないか又は特定的な、つまりはコストがさらに高いコンポーネントを利用せずにすむことになる。
【００２５】
（ｃ）ＡＴＭデータフローに結びつけられ高いラインフローは、一方では、（ｂ）で言及したとおりＡＴＭフローの倍数であり、他方では、ＡＴＭデータフローに結びつけられたラインフローにあるビットであるデータ基礎セル毎のビットの数の整数倍である。前述の第１の点は、ラインフローの周波数でのクロックのコストに関する前述のパラグラフ（ｂ）に記した考慮事項の結果としてもたらされるものであり、第２の点は、フレームあたりの整数の基礎セルを保証する。実際、上りフレームと下りフレームは１ｍｓに等しい周期を有し、ＡＴＭデータフローに結びつけられたラインフローは、ｄ_ａｔｍｋｂｉｔ／秒つまりｄ_ａｔｍｂｉｔ／ｍｓの形で書き表され、従ってＡＴＭフローに結びつけられたラインフローでのフレームあたりのビット数は、ｄ_ａｔｍに等しい。このｄ_ａｔｍという数がＡＴＭフローに結びつけられたラインフローでの基礎セルあたりのビット数の倍数であるならば、かくしてフレーム内には整数のセルが存在する。この第２の点は、１つのフレームから次のフレームへの同期化の連続性を確保する。
【００２６】
図３Ｂに概略的に示されている第２のアプローチは、上述の（ａ）及び（ｂ）の必要条件の他に次の必要条件をも満たすことを目的とする：
【００２７】
（ｃ’）ＡＴＭフローに結びつけられた高ラインフローは、唯一、ＡＴＭデータフローに結びつけられたラインフローにあるビットであるデータ基礎セルあたりのビット数の倍数であり、この高フローは、ＡＴＭフローの整数倍数ではない。
【００２８】
この第２のアプローチは、ＡＴＭフローの倍数である高ラインフローという必要条件を免除にし、第１のアプローチとは異なって、ＡＴＭラインデータの発出及び受理用クロックコンポーネントのさらに高いコストを暗に意味している。
【００２９】
実際には、第１のアプローチは今日フィージビリティの問題を提起する。ＡＴＭラインデータの発出及び受理用クロック周波数があまりにも高くなり過ぎる可能性があるのである。これらのアプローチの各々は、その上、１つのセルが１つのＡＴＭパケットを含んでいるように、正規化された１つのＡＴＭパケット内のビット数すなわち（８×５３）ビットよりもかなり大きいか又はこれに等しい数のビットを、ＡＴＭフローに結びつけられたラインフローで含んでいなければならないという事実に基づいている。
【００３０】
例えば、第１のアプローチ（図３Ａ）については、ＡＴＭフローに結びつけられた高いラインフローで（６０×８）ビットの基礎セルが提案される。（６０×８）と１５５５２０の最小公倍数ＬＣＭは３１１０４０に等しい。従ってＡＴＭフローに結びつけられたラインフローの最小周波数は、３１１０４０ｋｂｉｔ／秒に等しく選択されなくてはならない。なお、図３Ａ内の整数係数Ｎ２、Ｎ３及びｋ２によって表されているように、この第１のアプローチは、次の条件を満たさなくてはならない：
２０４８×Ｎ２×ｋ２＝３１１０４０×Ｎ３
すなわち：２^１１×Ｎ２×ｋ２＝（２^８×３^５×５）×Ｎ３
すなわち：２^３×Ｎ２×ｋ２＝（３^５×５）×Ｎ３
【００３１】
上述の最後の等式のイコール記号の両側の異なる数字及び係数を比較すると、Ｎ３は最低２^３に等しい。かくして、ＡＴＭフローに結びつけられた高ラインフローは、最低、２^３×３１１０４０ｋｂｉｔ／ｓ＝２４８８３２０ｋｂｉｔ／ｓに等しく選択されなくてはならない。この最後の高フロー値は、使用が困難である。しかしながらこの第１のアプローチは、１５５．５２０Ｍｂｉｔ／秒という正規化されたＡＴＭフローよりも低いフローでの非同期サービスのために選択することができる。
【００３２】
ＡＴＭフローの倍数であるＡＴＭフローに結びつけられた高ラインフローを有し従って比較的低いコストのラインデータ発出及び受理用クロックを利用することを犠牲にすることによって、唯一第２のアプローチ（図３Ｂ）だけが、（５３×８）ビットに等しいか又はかなり大きいＡＴＭフローに結びつけられたラインフローでの基礎セルあたりのビット数にとってより受諾できる解決法を提供してくれる。
【００３３】
最適な解決法は、ＡＴＭフローに結びつけられた高ラインフローでの基礎セルあたり（６４×８）ビットについて見出される。図３Ｂを参照すると、この解決法は、次のような２つの等式（ｅｑ１）及び（ｅｑ２）を導く。
７６８×Ｎ１×ｋ１＝２０４８×Ｎ２（ｅｑ１）
２０４８×Ｎ２×ｋ２’＝６４×８×Ｎ３’ （ｅｑ２）
すなわち：
３×２^８×Ｎ１×ｋ１＝２^１１×Ｎ２
２^１１×Ｎ２×ｋ２’＝２^９×Ｎ３’
すなわち：
３×Ｎ１×ｋ１＝２^３×Ｎ２
２^２×Ｎ２×ｋ２’＝Ｎ３’
【００３４】
かくして簡略化されたこれら２つの等式から、ＡＴＭフローに結びつけられた高ラインフローがＡＴＭフロー以上でなくてはならないことがわかっているため、以下の周波数結果が演繹される：
Ｎ３’＝３８４
ｋ２’＝８
ｋ１＝８
Ｎ２＝１２
Ｎ１＝４
【００３５】
かくしてそれぞれデータフロー７６８ｋｂｉｔ／秒、２．０４８Ｍｂｉｔ／秒及び１５５．５２０Ｍｂｉｔ／秒に結びつけられたラインフローＤ１、Ｄ２及びＤ３は以下の値をとる：
Ｄ１＝３．０７２Ｍｂｉｔ／秒
Ｄ２＝２４．５７６Ｍｂｉｔ／秒
Ｄ３＝１９６．６０８Ｍｂｉｔ／秒
【００３６】
上りフレーム又は下りフレームの各々のデータ基礎セルは、ラインフローＤ３＝１９６．６０８Ｍｂｉｔ／秒で（６４×８）ビット、又はラインフローＤ２＝２４．５７６Ｍｂｉｔ／秒で６４ビット、或は又ラインフローＤ１＝３．０７２Ｍｂｉｔ／秒で８ビットを含むことができる。
【００３７】
再び図２を参照すると、ここでは、デジタル終端２_１〜２_Ｉとライン端末１の間で伝送される上りフレーム及び下りフレームの構造が詳述されている。２つのタイプの終端が識別される：すなわち、一方では、ＡＴＭフロー又は近接同期化位相の高フローで標準的に作動し光学送受装置を利用する高フロー終端と呼ばれる終端であり、他方では、例えば近接同期階層の低フロー又はＲＮＩＳ基本アクセスフローで機能し可逆的光学コンポーネントを利用する低フロー終端と呼ばれる終端である。
【００３８】
図２の第１及び最後の行は、それぞれ、ライン端末１からデジタル終端２_１〜２_Ｉの各々に向かって伝送される下りフレーム及び上りフレームを示している。上りフレームと下りフレーム内の各々８つのセルをもつ管理セクターＧ’及びＧは、それぞれ、デジタル終端２_１及び２_Ｉによるデータ基礎セルの割当てを要求するための第１の管理ワード及び、ライン端末１により伝送されるものでありこれらの要求終端に基礎セルを割当てるための第２の管理ワードによって占有されるべきものである。第１及び第２の管理ワードは、補足的な同期化手段を必要とすることなく終端２_１〜２_Ｉにより直接発出、受理及び解釈されうるように、使用者端末３_１〜３_Ｉのデータフローに結びつけられたそれぞれのラインフローを有する。かくして、管理セクターＧ及びＧ’の中には、それぞれ、端末３_１〜３_Ｉのデータの低フロー、中フロー及び高フローに結びつけられたラインフローＤ１、Ｄ２及びＤ３をもつ３つのサブセクターが定義づけられる。これらのサブセクターの各々は、順番に、関連するフローでの連絡状態にある終端の各々に向けられる。管理セクターＧ及びＧ’は、その上、終端及びライン端末を同期的に同期化するための異なるラインフローでのそれぞれの同期化ワードを含んでいる。
【００３９】
下りフレームは同様に、それぞれ低フローのデジタル終端２_ｉ及び２_ｉ＋３向けのセクターＳ_ｉ及びＳ_ｉ＋３といったＩ’個の使用者セクターを形成する３５２個の有効データ基礎セルをも含んでいる。
【００４０】
図２の第２行目及び第４行目に示されているように、第１のラインに示されている下りフレームは、それぞれセクターＳ_ｉ及びＳ_ｉ＋３が向けられている２つの低フロー終端２_ｉ及び２_ｉ＋３によりそれぞれの遅延Ｔ_ｉ及びＴ_ｉ＋３を伴って受理される。遅延Ｔ_ｉ及びＴ_ｉ＋３は、低フローデジタル終端２_ｉ及び２_ｉ＋３とライン端末１を離隔するそれぞれの光ファイバの長さＬ_ｉ及びＬ_ｉ＋３によって左右される。
【００４１】
デジタル終端２_１〜２_Ｉは、管理セクターＧ内に備わった異なるラインフローに対するそれぞれの同期化ワードを用いてフレーム周波数に周期的に同期化されている。管理セクターＧ及びＧ’内での第１及び第２の管理ワードの事前送信のおかげで、基礎セルの対応するセクターが、終端２_１〜２_ＩのＩ個の中の連絡状態にあるＩ’個の終端に割当てられる。セルグループを構成する使用者セクターが、管理セクターＧのそれぞれの管理ワード内に、フレーム内にこれらのセルのランクを導入して、ライン端末１により所定の終端に割当てられる。管理セクターＧの中に伝送された異なるフローでの同期化ワードにより、異なる終端がフレームと同期化され得ることになり、かくして、それぞれに向けられたデータセルを含む時間セルと一致するそれぞれの時間ウィンドウを樹立することが可能となる。
【００４２】
図２の第３行目と第５行目は、それぞれ低フロー終端２_ｉ及び２_ｉ＋３からライン端末１に向かって伝送され、この図２の第６行目に示された上りフレームの一部を形成するための２つの使用者セクターＳ’_ｉ及びＳ’_ｉ＋３を示している。セクターＳ’_ｉ及びＳ’_ｉ＋３は、単に説明を目的として、フレーム内に挿入された状態で表されている；セクターＳ’_ｉ及びＳ’_ｉ＋３のみが有効に樹立され、それぞれ低フロー終端２_ｉ及び２_ｉ＋３により伝送される。図２の第３行目及び第５行目に示されたフレーム内の斜線で線影のついた部分は、実際には、それぞれ低フロー終端２_ｉ及び２_ｉ＋３内の伝送むだ時間に相応する。
【００４３】
各終端２_１〜２_Ｉは、各フレーム周期で再同期化される。図２のそれぞれ第３行目及び第５行目に示されている例においては、低フロー終端２_ｉ、２_ｉ＋３はそれぞれ、下りフレームの開始の受信の瞬間に応答して、以下の第１及び第２の遅延の和の後に上りフレームのそれぞれセクターＳ’_ｉ及びＳ’_ｉ＋３の各セルを生成する：
【００４４】
（１）第１の遅延は、上りフレームのセクターの前記各セルに結びつけられそれぞれセクターＳ_ｉ、Ｓ_ｉ＋３内の下りフレームの有効データフィールド内で受理されるセルの第１のランクＣ_ｉ、Ｃ_ｉ＋３と、有効データフィールドの中の中央セルの第２のランクここでは３５２／２との和と、セルの持続時間の積に等しい。１つの終端に対するフローの割当てが連続する上りフレーム及び下りフレームの中で等しい数のセルの割当てによって特徴づけられることから、上りフレームの各セルは、下りフレームに関連するセルを有している。
【００４５】
（２）第２の遅延は、監視時間と補正遅延の和である。補正遅延は、ＦＲ−Ａ−２６３６４８２に定義づけされた方法に従って計算され、それぞれの低フロー終端２_ｉ、２_ｉ＋３とライン端末１を離隔するそれぞれの光ファイバＦ０_ｉ、Ｆ０_ｉ＋３のそれぞれの長さＬ_ｉ、Ｌ_ｉ＋３によって左右される。監視時間は、すべての終端２_ｉ〜２_Ｉにおいて一定であり、管理セクターの受理中いかなる終端及び端末１も伝送しないように管理セクターＧ又はＧ’内に含まれている少なくとも８つの連続したセルの持続時間に等しい。この監視時間はさらに、上りフレーム内の１つのセクターの発出が下りフレーム内の同じランクのセクターの受理との関係において３５２／２セルだけ遅れていなかった場合、交互に機能する低フロー終端内の１つのセクターに関連する受理状態から発出状態への転換にも必要となるだろう。補正遅延は、連絡状態にある終端によって発出されたセクターが時間的に重複することなくカップラ１１のレベルで上りフレームを構成するように、光ファイバＦ０_１〜Ｆ０_Ｉの長さと正比例した伝播時間差を補償する。終端がカップラ１１から離隔すればするほど、補正遅延は小さくなる。上りフレームと下りフレームは、セクターＳＶＤ及びＳＡＥ及びＳＡＦで２４個の空のセルを含んでいることから、補正遅延は、カップラ１１に最も近い終端について最高で２４−８＝１６セルに等しい。かくして、例えば図２の第３行目に従うと、低フロー終端２_ｉでは補正遅延１４−８＝６セルが課せられ、図２の第５行目に従うと、終端２_ｉよりもカップラ１１から更にはなれている終端２_ｉ＋３では、１０−８＝２セルの補正遅延が課せられる。
【００４６】
第１の遅延の定義づけに従い、図２の第６行目に示されている上りフレームを参照すると、低フロー終端２_ｉからライン端末１に向かって伝送されたセクターＳ’_ｉの各々のセルは、前記各セルに結びつけられセクターＳ_ｉ内のライン端末により終端２_ｉに向かって伝送されたセルのランクＣ_ｉと有効データフィールド内の中央セルのランク３５２／２＝１７６の、３５２を法とする和に等しいランクを上りフレームの有効データフィールド内に有する。かくして、下りフレーム内の有効フィールドの第１のセルは、上りフレーム内の有効フィールドの１７７番目のセルに対応し、下りフレーム内の１７７番目及び３５２番目のセルは、上りフレームの第１番目及び１７６番目のセルに対応する。
【００４７】
低フロー終端のための下りフレームに結びつけられたセルと上りフレームのセルの間でこのランクを使用する全２重伝送モードは、一方では、データセルが同じ１つのデジタル終端２_ｉにより同時に発出及び受理されないことから、低フローで機能する終端が可逆的光学コンポーネントを用いて交互に作動するよう保証し、また他方では、高フローで機能する終端が、光学送受信装置を用いてデータセルを同時に発出及び受理することを保証する。実際、本発明に従うと、高フロー終端に対して、低フロー終端により発出され受理されたデータセルにより占有されていない上り及び下りフレームセルが割当てられる。これらの高フロー終端については、下りフレームのセルに結びつけられた上りフレームのセルのランクは、系統的に有効データフィールドの中央セルのランクに加算した前記下りフレームセルのランク、つまり３５２／２に対応するわけではない。上りフレームから解放された第１のセル又は第１のセクターは、下りフレームの１つのセル又はセクターが向けられている高データフローでのデジタル終端に割当てられる。有効データフィールドの中央セルのランクと上りフレームセルのランクの和に等しいそれぞれのランクをもつ下りフレームの時間セル及び上りフレームの時間セルの低フロー終端により発出及び受理されたデータセルによる占有に応じて、特に上りフレーム及び下りフレームが低フロー終端により発出及び受理されたデータによってほとんど満たされていない場合、高フロー終端における同時の発出及び受理が可能である。下りフレーム内の低フローデータによって占有されていない時間セル又は時間セルグループに対しては、上りフレーム内で低フレームデータにより占有されておらずしかも下りフレーム内のものとの関係において有効データフィールドの半周期分だけ必然的にずれている場所をもつ１つのセル又はセルグループが相応する、ということに留意されたい。高フローのデータセル又はセルグループを高フロー終端により伝送すべき場合には直ちに、ライン端末１は、下りフレーム内のこれらのセルの２進コードで表した単数又は複数のランクを伝送することにより高フローデジタル終端に割当てるため、上りフレーム内で利用可能な第１のセル又は第１のセルグループを探索する。
【００４８】
上述の特徴に関して、従来の技術は単に、ＦＲ−Ａ−２６３６８２及びＥＰ−Ａ−４８５２６０に記されているとおり、使用者セクターを含む下りフレームがライン端末１から終端２_１〜２_Ｉに向かって伝送されることそして下りフレーム全体をすべての終端２_１〜２_Ｉが受理した後それぞれの使用者セクターが連絡状態の終端２_１〜２_Ｉによりライン端末１に向かって伝送されて１つの上りフレームを形成することを提案することによって、交互の伝送を保証することを規定しているだけである。かくして、従来の技術は、１つの終端が同時に発出及び受理できないことから、高フロー伝送に関して最適なものではない。
【００４９】
同じ低フローデジタル終端により伝送されこの終端向けのセルのあらゆる重ね合わせを避けるため、低フローデジタル終端に割当てられたセルの数は、有効データフィールド内のセル数の半分以下である。同じ低フローデジタル終端に割当てられたセル数のこの制限は、上りフレームセルと付随する下りフレームセルの間のランクのずれを考慮してこのデジタル終端によるセルの発信及び受信の同時性をことごとく回避する。
【００５０】
本発明の１変形態様、特にＡＴＭフローでの非同期伝送のバースト性に適合させる目的をもつ一変形態様に従うと、下りフレームの各セル内でＡ．Ｔ．Ｍ．パケットにより利用されていない、すなわち以上で推奨された高ラインフローでの（６４．８）ビットのセルの例に従って有効セルを含まない（６４−５３）．８個のビット場所は、前記各セルに結びつけられた上りフレームの１つのセルに割当てるべき２進コードで表した１つのランクによってライン端末１により満たされる。この解決法は、ＡＴＭバーストの各パケットについて系統的に管理セクターＧに助けを求めなくてすむようにし、かくしてＡＴＭに関連する実時間機能の制約条件を満たすことを目指している。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ式星形連結分配ネットワークを概略的に示す。
【図２】図１の分配ネットワーク内の分配ネットワーク終端とライン端末の間で伝送される上りフレームと下りフレームの時間的ダイヤグラムを示す。
【図３Ａ】図２のフレーム内のラインデータフローの２つの周波数平面のダイヤグラムである。
【図３Ｂ】図２のフレーム内のラインデータフローの２つの周波数平面のダイヤグラムである。
【符号の説明】
１中央器機
２_１〜２_Ｉ端末機器
３_１〜３_Ｉ使用者端末
１１星形連結２方向ライン

Claims

全二重双方向モードで動作する樹木様星形通信ネットワーク装置において、
（ａ）各々所定のデータビットレートのデータソースに接続する複数の入力と、出力とを有するライン端末手段（１）と、
（ｂ）複数の使用者端末手段（３_１，３_ｉ，３_Ｉ）と、
（ｃ）前記ライン端末手段の出力を前記使用者端末手段に結合する可逆中央カップラ手段（１１）と、を有し、
（ｄ）前記ライン端末手段は第１の波長で各使用者端末手段に向かうマルチレートの周期的下りフレームを発生し、前記使用者端末手段は第２の波長で前記ライン端末手段に向かう上りフレームを発生し、
（ｅ）前記使用者端末手段は各々異なるラインビットレートを有し、一定の持続時間を持つデータセルを受信及び送信し、
（ｆ）前記下りフレーム及び上りフレームの各々は、前記使用者端末手段により受信及び送信されるデータセルによって占有される一定数の連続する時間セルをふくむ有効データフィールドを有し、該有効データフィールドのデータフィールドは所定のランクによって位置設定され、
（ｇ）使用者端末手段により受信される前記下りフレーム有効データフィールドで所定のランクを有する前記下りフレームの少なくともひとつの第１データセルは、前記ひとつの使用者端末手段により送信され前記上りフレーム有効データフィールドで所定のランクを有する第１データセルに対応し、前記所定のランクの各々は前記有効データフィールド内の連続する時間セルに関連する前記所定数の第１の和に等しく、該第１の和は少なくとも１に等しい所定の整数の所定のランクへの加算の結果であることを特徴とする、通信ネットワーク装置。
前記所定の整数は、前記有効データフィールドの予め定められた時間セルの数の半分にほぼ等しい請求項１記載の装置。
前記上りフレームの第２のデータセルが、前記下りフィールド内で使用者端末により受信される第２のデータセルに関連し、該第２のデータセルは前記使用者端末手段により、前記第１データセルによって占有されていない有効データフィールドの第１の連続する時間セルの空セルに伝送される、請求項１記載の装置。
前記使用者端末手段により受信及び送信される前記第１及び第２データセルは、前記下りフレームで少なくともひとつのグループにまとめられ、及び、前記上りフレームで少なくともひとつのグループにまとめられる、請求項３記載の装置。
第２の下りフレームの少なくともひとつのデータセルは、ライン端末手段に送信される上りフレームで占有されない第１時間セルのランクを有する、請求項４記載の装置。
前記使用者端末手段への時間セルの割当てが、使用者端末手段におけるデータビットレートに少なくとも等しい、使用者端末手段のラインビットレートに従って行われる、請求項１記載の装置。
使用者端末手段からの上りフレームにおける第１データセルは使用者端末手段における下りフレームの受信開始時間に関連する時間遅延を伴って送信され、該時間遅延は第１及び第２の時間遅延の和に等しく、該第１時間遅延は対応する前記第１の和とセルの偏差の積に等しく、及び、前記第２時間遅延は、使用者端末手段とライン端末手段の間のラインの長さに依存する少なくともひとつの補正時間遅延である、請求項１記載の装置。
前記ラインビットレートは共通ファクタの倍数であり、各時間セルの持続時間はラインビットレートにかかわらずビットの整数値と一致している、請求項１記載の装置。
前記ビットレートは１９２ｋｂｉｔ／ｓ、Ｎ×２０４８ｋｂｉｔ／ｓ（Ｎは１より大きな整数）、及び１５５．５２０Ｍｂｉｔ／ｓであり、各時間セルの持続時間は１５５．５２０Ｍｂｉｔ／ｓの使用者端末手段データビットレートに関連する１９６．６０８ｋｂｉｔ／ｓのラインビットレートで６４オクテットと一致する、請求項１記載の装置。