JP3905031B2 - Master station, slave station, communication control method, and communication control program - Google Patents

Master station, slave station, communication control method, and communication control program Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を用いたＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおけるＯＮＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）に実装されている論理ポートの登録方式に関する。
また、この発明は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈにおけるＧＥＰＯＮシステムのＭＰＣＰ制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学スプリッタを用いた光伝送システムであるＰＯＮシステムは、局側装置ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と加入者側装置ＯＮＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）から構成される。このＰＯＮシステムを用いて通信を行なう際、局側装置であるＯＬＴは接続されているＯＮＴに実装されている論理ポートごとに登録作業を行なう必要がある。
【０００３】
ＯＮＴに実装されている論理ポートの登録方式は大別すると、２つの方式があると考えられる。
まず、一つ目は、ＯＮＴをＰＯＮ区間に接続する際に、あらかじめ接続するＯＮＴの論理ポートを登録設定する方式である。もう一方は、ＯＬＴと接続されているＯＮＴの内で、そのＯＮＴに実装されている論理ポートの中に登録が必要な論理ポートが含まれていることを、ＯＬＴが自動的に認識し、論理ポートの登録を行なう方式である。
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を用いたＰＯＮシステムでは、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて後者の登録が必要な論理ポートを自動的に認識し、その論理ポートを登録する方式が用いられている。
【０００４】
ＯＬＴは登録を済ませていない論理ポートを持つＯＮＴを探索するためのＭＰＣＰフレームであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームを定期的にブロードキャスト送信している。
登録を済ませていない論理ポートを持つＯＮＴは、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームを受信すると、新規に登録が必要な論理ポートがあるということを示す、ＭＰＣＰフレームであるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信する。
ＯＬＴは、このＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信することによって、登録が必要な論理ポートがあることを認識し、登録作業を継続する。
【０００５】
ＯＬＴはＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームの送信時刻を表すタイムスタンプ、ＯＮＴから送信されるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム送信開始時刻を表すＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔの送信開始時刻のランダム遅延幅を表すＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ等の記述を行ない送信する。
その後、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに記述したＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅからＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信待ち状態となる。このＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム受信待ち状態の時間を、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗとする。
【０００６】
次に、ＯＮＴの論理ポート登録手順を示す。
ある時刻ｔにＯＬＴよりＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームがブロードキャスト送信される。この際、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームには、タイムスタンプ（Ｔ１）、ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）、ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈが記述されている。
【０００７】
ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームを受信した登録が必要な論理ポートを持つＯＮＴは、まず、受信したタイムスタンプ値を自身のタイマにロードする。
その後、ランダム遅延時間の計算を行なう。このランダム遅延時間は、ＯＬＴからＯＮＴのファイバ長が同距離にあるＯＮＴが同時刻に登録必要な論理ポートを持つ場合、ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅから共にＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの送信を行なうと、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム同士が光スプリッタで重なり、ＯＬＴでフレームの認識ができなくなってしまうことを防ぐために用いられる。ＯＮＴのタイマ値が（ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ＋ランダム遅延時間）になると、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの送信を行なう。ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームには、フレーム送信時刻であるタイムスタンプ値（Ｔ２）、登録が必要な論理ポート数（Ｎ）が記述される。
【０００８】
ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信したＯＬＴは、登録が必要な論理ポートを持つＯＮＴのＲｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ（以下、ＲＴＴという。）を算出する。このＲＴＴはフレーム送信許可フレームを生成する際に用いられる。
その後、登録に必要な論理ポートに割り当てる論理ポートの識別ＩＤであるＰＨＹ ＩＤを記述したＲｅｇｉｓｔｅｒフレームを登録に必要な論理ポート毎に送信する。また、ＯＮＴがＲｅｇｉｓｔｅｒフレームに対する応答であるＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを送信するために、フレーム送信許可を表すＧａｔｅフレームも、登録が必要な論理ポート毎に送信される。Ｇａｔｅフレームには、フレーム送信開始時刻であるＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅと、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫフレームの送信に必要なバイト数を示したＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈが記述されている。
【０００９】
Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームを受信したＯＮＴは、記述されているＰＨＹ ＩＤを登録が必要な論理ポートに割り当て、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫフレームを送信するために、送信許可フレームであるＧａｔｅフレームの受信待ち状態になる。その後、Ｇａｔｅフレームを受信すると、記述されているＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅからＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫフレームの送信を行なう。
【００１０】
ＯＬＴがＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫフレームを受信した時点で登録作業が終了となり、その後はユーザデータ転送許可フレームであるＧａｔｅフレームをＯＬＴが送信し、その内容に従いＯＮＴはユーザデータを送信することになる。
【００１１】
このＡｕｔｏ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ方式は上述したシーケンスにてＯＮＴの登録を行う。すなわち、ＯＬＴは定周期でＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームを全ＯＮＴに対して送信する。ＯＮＴはＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム内の情報に従って、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームをＯＬＴに返信する。ＯＬＴはＯＮＴからのＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの情報に従って、Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームを各ＯＮＴに個別に返送し、ＯＬＴでのＯＮＴ登録情報を通知し、以降通常のＧａｔｅフレーム、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームのシーケンスによりデータの授受を行う。
このように、Ａｕｔｏ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ方式では、ＯＬＴは、制御端末から設定された、一定の間隔でＡｕｔｏ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ用のＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームを送出し、未登録ＯＮＴがこのＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに応答することにより、未登録ＯＮＴを登録する。
また、Ａｕｔｏ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ方式において、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームのフォーマットは半固定であり、ＯＮＴは本内容に従ってＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを返送するが、まずベースとなるのがＴｉｍｅＳｔａｍｐの値でそれを起点として、ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅの値を加算した時間の後、未登録のＯＮＴはＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信する。ＯＬＴは同様にＴｉｍｅＳｔａｍｐの値を起点として、ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅから ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ分ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム受信用のＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗを開け、受信する。
以上、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで規定されるＧＥＰＯＮにおいては、ＯＬＴは上位との交換等を実施し、下位のＯＮＴに対しては１．２５Ｇで伝送するが、その間にＳｐｌｉｔｔｅｒを介することで複数のＯＮＴとの伝送を可能とし、ＭＰＣＰという制御プロトコルによりＯＬＴおよびＯＮＴ間の制御を行う。その中で特にいわゆるプラグ アンド プレイを実現するオートディスカバリ機能は本規格の特徴といえるものでこれまでのＰＯＮでは実現されていないものであった（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−１６５４２８号公報。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来においては、登録作業中にＯＬＴに設けられるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム受信待ち時間であるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗは、ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅより、ＯＮＴから送信されるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信すると考えられる最大の転送遅延を考慮した時間が必要であった。そして、この最大の転送遅延は、最大ファイバ長による伝播遅延、ＯＮＴがＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを転送する時に加えるランダム遅延、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの転送遅延を考慮しなければならなかった。
【００１４】
そして、このＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ期間中は、未知のＲＴＴとランダム遅延を持つＯＮＴからＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームが送信されてくる可能性があり、登録済論理ポートからのユーザフレームの送信は許可されなかった。すなわち、ＯＮＴからＯＬＴへの上り帯域の一部が論理ポート登録作業のために常に予約されるということになってしまっていた。
【００１５】
この発明は、この登録作業に設けられるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗが占有している予約帯域を動的に変化させることで伝送帯域の利用効率を上げることを目的とする。
【００１６】
また、複数のＯＮＴが同時にＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームをＯＬＴに返信した場合、各ＯＮＴ及びＯＬＴ間の伝送路遅延要因などで偶然にタイミングが合わない限り、複数のＯＮＴが同時に送信したＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームのデータが衝突し、その結果、ＯＬＴは登録のためのＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを受け付けられないため再度シーケンスをやり直さなければならず、ＯＮＴの論理ポートの登録完了までに時間を要するという課題があった。
【００１７】
この発明は、ＯＮＴがＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信開始する時間を、固有値をベースに各ＯＮＴがランダムに遅らせる事により、データの衝突を防ぎＯＮＴの登録完了時間の短縮を図ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の子局とネットワークによって接続された親局であって、
上記複数の子局の各子局との通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を各子局に促進する登録促進フレームを生成する親局生成部と、
上記親局生成部が生成した登録促進フレームを上記複数の子局に送信する親局送信部と、
上記親局送信部が送信した登録促進フレームに対応して、少なくともいずれかの子局から送信される論理ポートの登録を要求する登録要求フレームの受信を待つフレーム受信待ち時間を算出する演算部と、
上記演算部によって算出されたフレーム受信待ち時間をフレーム送受信のための通信帯域を占有する占有時間として設定することによって上記占有時間を変化させる親局制御部とを備える。
【００１９】
また、本発明は、通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を子局に促進する登録促進フレームを親局から送信され、登録促進フレームを送信された親局に対し論理ポートの登録を要求する登録要求フレームを送信する子局であって、
上記子局は、
上記登録要求フレームを送信する送信開始基準時刻であるグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）と上記登録要求フレームの送信時刻をグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から遅延させる時間の基準となるランダム遅延時間とを含んだ登録促進フレームを親局から受信する子局受信部と、
上記登録促進フレームに含まれたランダム遅延時間と自局に固有な固有値とを使用して演算する子局制御部と、
上記子局制御部が演算した結果得られた値を算出遅延時間として、グラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から上記算出遅延時間経過後に上記登録要求フレームを親局へ送信する子局送信部とを備える。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、実施の形態１では、加入者側の装置であるＯＮＴと、光スプリッタを用いて複数のＯＮＴを収容する装置であるＯＬＴを備えたＰＯＮシステムであって、自動的に論理ポートの登録のためや、ユーザデータの送信許可を与えるための機構でもあるＭＰＣＰを実装しており、受信したフレームを解釈し制御を行なうＯＬＴ制御部と、ＭＰＣＰフレームの生成を司るＯＬＴ生成部を備え、論理ポート登録要求メッセージ応答待ち時間ウインドウであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅、生成周期を動的に変化させることができることを特徴とするＰＯＮシステムについて説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態にかかわらず、すべての実施の形態のシステム全体を示す構成図である。
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等により構成されたＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１１、ＬＡＮ１２は、互いに遠く離れて配置され、これらの２つのＬＡＮ１１、ＬＡＮ１２同士はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１３に相互接続される。ＷＡＮ１３は様々な通信方式が用いられ、接続されているＬＡＮ間の通信の確立を行なっている。
ＬＡＮ１１には、複数の端末１４が接続され、ＬＡＮ１２には、複数の端末１５が接続されている。
ＷＡＮ１３とＬＡＮ１１との間には、ＬＡＮ１１の終端装置であるＯＮＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１６と、ＷＡＮ１３の終端装置であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１７が設けられている。
ＷＡＮ１３とＬＡＮ１２との間には、ＬＡＮ１２の終端装置であるＯＮＴ１８と、ＷＡＮ１３の終端装置であるＯＬＴ１９が設けられている。
子局であるＯＮＴ１６、ＯＮＴ１８は、親局であるＯＬＴ１７、ＯＬＴ１９とＰＯＮ１０により接続され、本実施の形態の発明のＰＯＮシステムとして機能する。
【００２２】
図２は、図１の一部であるＰＯＮシステムを示す構成図であり、親局であるＯＬＴ２０と複数の子局であるＯＮＴ２２がＰＯＮ１０で接続されている。
ＰＯＮシステムはＷＡＮ１３を構成する一員である加入者系の交換機であるＯＬＴ２０と、このＯＬＴ２０からの伝送路を複数（たとえば３２本）に分岐させる光学スプリッタ２１と、この光学スプリッタ２１に分岐路を介して接続された複数のＯＮＴ２２とで構成される。
ＯＬＴ２０は、図１のＯＬＴ１７、ＯＬＴ１９と同じものである。また、ＯＮＴ２２は、図１のＯＮＴ１６、ＯＮＴ１８と同じものである。
【００２３】
このようなＰＯＮシステムでは、光学スプリッタ２１を用いることによって、１台のＯＬＴ２０が提供する信号帯域を複数のＯＮＴ２２で共用する。
ＯＬＴ２０からＯＮＴ２２に向かう方向の下り信号は全ＯＮＴ２２に同報され、各ＯＮＴ２２は各自に該当する情報のみを抽出する。
逆にＯＮＴ２２からＯＬＴ２０に向かう方向の上り信号は、ＯＬＴ２０から与えられる送信許可信号に従って各ＯＮＴ２２が順次信号を送信する。
【００２４】
図３は、本実施の形態におけるＯＬＴ２０およびＯＮＴ２２の内部構成を示すブロック図である。
まず、ＯＬＴ２０の内部構成について説明する。
ＯＬＴ２０はＰＯＮシステムの制御を行なうＭＰＣＰ（ＭｕｌｔｉｐｏｉｎｔＣｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）部２３を備えている。ＭＰＣＰ部２３は、ＭＰＣＰ処理を制御するＯＬＴ制御部２４（親局制御部）と、ＯＬＴ２０からＯＮＴ２２に向けて送出するＭＰＣＰフレームを生成するＯＬＴ生成部２５（親局生成部）と、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの生成周期やウインドウ幅を決定する演算部２７を備えている。
ＯＬＴ２０は、ＯＮＴ２２との通信インタフェースとして、ＯＬＴ終端部２６を備えている。ＯＬＴ終端部２６は、ＯＮＴ２２に向けてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを送信するＯＬＴ送信部５７（親局送信部）および、ＯＮＴ２２からＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを受信するＯＬＴ受信部５６（親局受信部）、ＯＮＴ２２から受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを一時的に格納しておく受信バッファ５８を備えている。
ＯＬＴ終端部２６が送信するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームとしては、一般のデータを伝送するユーザフレームとＰＯＮシステムの制御を行うためにＰＯＮシステムの制御情報を伝送するＭＰＣＰフレームとの２種類がある。
【００２５】
記憶部５５は、複数のＯＮＴ２２が持つ論理ポート数の最大値Ｎと複数のＯＮＴ２２のうち既に論理ポートの登録を行った登録済論理ポート数ｍとＰＯＮシステムを構成する伝送路の最大長Ｌと転送遅延時間Ｈとを記憶している。記憶部５５に記憶されたこれらの数値についての詳細は後述する。
タイマ６０には、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ期間を測るために所定時刻を記憶する。
【００２６】
次に、ＯＮＴ２２の内部構成について説明する。
ＯＮＴ２２は、ＰＯＮシステムの制御を行なうＭＰＣＰ部２８を備えている。ＭＰＣＰ部２８は、ＭＰＣＰ処理を決定するＯＮＴ制御部２９（子局制御部）と、ＯＮＴ２２からＯＬＴ２０に向けて送出するＭＰＣＰフレームを生成するＯＮＴ生成部３０（子局生成部）とから構成される。
また、ＯＮＴ２２は、ＯＬＴ２０との通信インタフェースとして、ＯＮＴ終端部３１を備えている。ＯＮＴ終端部３１はＯＮＴ送信部３４（子局送信部）とＯＮＴ受信部３７（子局受信部）と受信バッファ３５とを有し、各部はＯＬＴ終端部２６と同様な機能を持つ。
ＯＮＴ２２はＯＬＴ２０との通信時のインタフェースとなるユーザインタフェースとして論理ポート３２を備えている。この論理ポート３２を用いてユーザが通信を行う場合、ＯＬＴ２０に論理ポート３２の登録が必要となる。
タイマ３６には、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを送出するために所定時刻を記憶する。
【００２７】
ＯＮＴ終端部３１が送信するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームとしては、一般のデータを伝送するユーザフレームとＰＯＮシステムの制御を行なうためにＰＯＮシステムの制御情報を記憶したＭＰＣＰフレームとの２種類がある。
ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム、Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレーム、Ｇａｔｅフレームは、ＭＰＣＰフレームに属するフレームである。
ＯＬＴ２０は、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームの送信時刻を表すタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）と、ＯＮＴ２２から送信されるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの送信開始基準時刻を表すグラント・スタート・タイム（ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ：ＧＳＴ）と、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの送信時刻をＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅからどれだけ遅延させるかの基準を示すランダム遅延時間（ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ（ＧＬ））の情報を含んだＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームをＯＮＴ２２に送信する。ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームは、ＯＬＴ２０からＯＮＴ２２へ通信時のインタフェースとなる論理ポート３２の登録を促進する登録促進フレームである。
その後、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに記述したＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅからＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信待ち状態となる。このＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム受信待ち時間がＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗである。また、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームは、ＯＬＴ送信部５７が送信したＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム（登録促進フレーム）に対応して、少なくともいずれかのＯＮＴ２２から送信される論理ポート３２の登録を要求する登録要求フレームをいう。
その後、登録に必要な論理ポート３２に割り当てる論理ポートの識別情報を含んだＲｅｇｉｓｔｅｒフレームをＯＬＴ２０から登録が必要なＯＮＴ２２毎に送信する。Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームは、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームに応答してＯＬＴ２０からＯＮＴ２２へ送信される応答フレームである。
【００２８】
ＯＮＴ２２の論理ポート３２がＯＬＴ２０に未登録な場合、すなわち、ＯＮＴ２２が登録を必要とする論理ポート３２を持つ場合、登録作業が必要となる。登録作業について図４の上段の図に基づいて以下に説明する。
ある周期でＯＬＴ生成部２５にて生成されたＭＰＣＰフレームであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームは、ＯＬＴ送信部５７によって、ＯＬＴ２０に接続されている全てのＯＮＴ２２に対して送信される（Ｓ１０）。ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームには、タイムスタンプ（Ｔ１）、ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ１）、ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ（ＧＬ）の情報が含まれている。
【００２９】
まず、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームを受信した、登録が必要な論理ポートを持つＯＮＴ２２は、タイマ３６に受信したタイムスタンプ値Ｔ１をセットする。
次に、ＯＮＴ２２のＯＮＴ送信部３４は、タイマ３６がＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ１）を示してからランダム遅延時間（ＧＬ）経過後、ＯＬＴ２０にＭＰＣＰフレームであるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信する（Ｓ１１）。
ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを受信したＯＬＴ２０は、そのＯＮＴ２２に対して接続許可を表すＭＰＣＰフレームであるＲｅｇｉｓｔｅｒフレームを送信し（Ｓ１２）、さらに、フレーム送信許可情報を含んだＧａｔｅフレームを送信する（Ｓ１３）。ＲｅｇｉｓｔｅｒフレームとＧａｔｅフレームを受信したＯＮＴ２２は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームに記憶されているＩＤ番号（ＰＨＹ ＩＤ）を論理ポート３２にセットし、Ｇａｔｅフレームに含まれるフレーム送信許可情報をもとに、登録作業の完了を表すＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫフレームの送信を行う（Ｓ１４）。
ＯＬＴ２０がＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫフレームを受信した時点で新たに接続されたＯＮＴ２２の登録作業が完了する。
【００３０】
登録作業が行なわれる際、ＯＬＴ２０側のＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの受信待ち時間であるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅（フレーム受信待ち時間）は演算部２７によって最大ファイバ長と登録可能論理ポート数から動的に算出される。
また、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅの送信周期、すなわちＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの生成周期は、演算部２７によって登録最大論理ポート数とその時点での登録済論理ポート数から動的に算出される。
以下に、上記演算部２７でのＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅（フレーム受信待ち時間）及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの生成周期の算出方法について説明する。
【００３１】
まず、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅（フレーム受信待ち時間）の算出方法について説明する。
演算部２７は、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ（フレーム受信待ち時間）の算出に、最大ファイバ長Ｌ、最大登録可能論理ポート数Ｎ（論理ポート数の最大値Ｎ）、登録済論理ポート数ｍ、未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）のパラメータを用いる。最大ファイバ長は、伝送路の最大長Ｌの一例であり、伝送路の最大長Ｌであれば媒体は光ファイバに限ることはない。
最大ファイバ長Ｌは、ファイバ敷設時に計測を行ない、機器管理者によって設定され、記憶部５５に記憶される。最大登録可能論理ポート数Ｎ（論理ポート数の最大値Ｎ）も機器管理者から設定され、記憶部５５に記憶される。登録済論理ポート数ｍ、未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）は機器の動作中にＯＬＴ２０の記憶部５５が常に管理するパラメータである。また、システムの固定値として、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームのフレームサイズをＦＬ（ｂｉｔｓ）、ＰＯＮ１０区間の転送帯域をＢ（ｂｉｔ／ｓ）とする。
【００３２】
図４の下段に、演算部２７が算出するＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅（フレーム受信待ち時間）を示す。
ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅（フレーム受信待ち時間）には大別するとファイバ長による往復伝播遅延時間（＝伝播遅延時間ｆ（Ｌ））、ランダム遅延時間（＝ｇ（Ｎ−ｍ，ＦＬ，Ｂ））、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの転送遅延時間（＝転送遅延時間Ｈ）の３つの要素が含まれている。
【００３３】
本実施の形態に係る発明では、演算部２７がファイバ長による往復伝播遅延時間（＝伝播遅延時間ｆ（Ｌ））をファイバ敷設時に測定された最大ファイバ長Ｌをパラメータに、ｆ（Ｌ）で与えられる式で算出を行なうこととする。このｆ（Ｌ）はファイバの伝播特性を考慮した関数となる。
ランダム遅延時間は、登録可能な論理ポート数である未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームのフレームサイズＦＬ（ｂｉｔｓ）、ＰＯＮ区間の転送帯域Ｂ（ｂｉｔ／ｓ）を用いたｇ（Ｎ−ｍ，ＦＬ，Ｂ）で与えられる式で、演算部２７にて算出を行う。ランダム遅延時間（＝ｇ）は同距離上にある複数のＯＮＴ２２から送信されるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームが、ファイバ上で重なることを避けるための遅延時間である。
単純に登録可能な論理ポートが全て異なるＯＮＴ２２に実装されているものと想定すると、ランダム遅延時間＝ｇ（Ｎ−ｍ，ＦＬ，Ｂ）＝｛（Ｎ−ｍ）−１｝×（ＦＬ／Ｂ）で算出することができる。
ＯＬＴ生成部２５では、この式を用いて演算部２７によって算出された値をＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームのＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈにランダム遅延時間を記憶し、ＯＮＴ２２に向けて送出する。
【００３４】
ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの転送遅延時間である転送遅延時間Ｈは、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームのフレームサイズＦＬ（ｂｉｔｓ）と、ＰＯＮ区間の転送帯域Ｂ（ｂｉｔ／ｓ）を用い、Ｈ＝ＦＬ／Ｂ（定数）で与えられる。この定数である転送遅延時間Ｈは、記憶部５５に記憶することができる。
【００３５】
ＯＬＴ制御部２４は、ＯＮＴ２２から送信されるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの受信のために通信帯域を占有（予約）する占有時間を、演算部２７によって上記算出方法により動的に算出されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ（フレーム受信待ち時間）とするように制御を行う。この制御によって上記ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの受信のために通信帯域を占有（予約）する占有時間を動的に変化させることができる。
【００３６】
次に、演算部２７がＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ（フレーム受信待ち時間）の生成周期を動的に算出する方法について説明する。
図５にＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの生成周期を示す。
ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの生成周期は、演算部２７にて未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）を用いた関数Ｉ（Ｎ−ｍ）によって算出される。このＩ（Ｎ−ｍ）は、未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）に比例する関数である。
この式で算出された値を基に、演算部２７は、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに記憶するＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅを前ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームのＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）＋Ｉ（Ｎ−ｍ）で算出された値に決定する。
演算部２７にて上記のように決定されたＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）をもとに、ＯＬＴ生成部２５は、決定されたＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）と未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）とをＴｉｍｅＳｔａｍｐ及びＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈとともに記憶したＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームを生成し、ＯＬＴ送信部５７は生成したＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームの送信を行なう。
【００３７】
ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームを受信した、登録が必要な論理ポートを持つＯＮＴ２２は、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに記憶されているＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ（ＧＬ）を基にランダム遅延時間（＝ｇ）の算出を行ない、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに記憶されているＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）とランダム遅延時間（＝ｇ）とを加算した時刻が経過した後、直ちにＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの送信を行なう。
【００３８】
以上、上述した本実施の形態では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を用いたＰＯＮシステムにおいて、ＯＬＴ２０にＯＮＴ２２の論理ポート３２を登録する手法であって、登録が必要な論理ポート３２を持つＯＮＴ２２を探索するためにＯＬＴ２０よりブロードキャスト送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム（登録促進フレーム）に対して、ＯＮＴ２２からの応答であるＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム（登録要求フレーム）の受信待ちウインドウであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ（フレーム受信待ち時間）を生成するにあたり、そのウインドウの予約（占有）帯域を動的に変化させる論理ポート３２の登録手法について説明した。すなわち、複数の子局（複数のＯＮＴ２２）とネットワーク（ＰＯＮ１０）によって接続された親局（ＯＬＴ２０）において、上記複数の子局（複数のＯＮＴ２２）の各子局（各ＯＮＴ２２）との通信時のインタフェースとなる論理ポート３２の登録を各子局（各ＯＮＴ２２）に促進するための登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）を生成する親局生成部（ＯＬＴ生成部２５）と、上記親局生成部（ＯＬＴ生成部２５）が生成した登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）を上記複数の子局（複数のＯＮＴ２２）に送信する親局送信部（ＯＬＴ送信部５７）と、上記親局送信部（ＯＬＴ送信部５７）が送信した登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）に対応して、少なくともいずれかの子局（ＯＮＴ２２）から送信される論理ポート３２の登録を要求する登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）の受信を待つフレーム受信待ち時間（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ）を動的に算出する演算部２７と、上記演算部２７によって動的に算出されたフレーム受信待ち時間（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ）をフレーム送受信のための通信帯域を占有する占有時間として設定することによって上記占有時間を動的に変化させる親局制御部（ＯＬＴ制御部２４）とを備えた親局（ＯＬＴ２０）について説明した。このように、演算部２７によってウインドウの幅（フレーム受信待ち時間）を動的に変化させることにより、ウインドウの予約（占有）帯域を動的に変化させることができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、上記複数の子局（複数のＯＮＴ２２）のうち既に論理ポート３２の登録を行った登録済論理ポート数ｍを記憶する記憶部５５を備え、上記演算部２７は、上記記憶部５５が記憶した登録済論理ポート数ｍをパラメータとして上記フレーム受信待ち時間（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ）を動的に算出する親局（ＯＬＴ２０）について説明した。このように親局（ＯＬＴ２０）が機能することによって、本実施の形態のＰＯＮシステムは、登録済論理ポート数ｍによって論理ポート登録要求メッセージ応答待ち時間ウインドウであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅（フレーム受信待ち時間）を動的に変化させることができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を用いたＰＯＮシステムにおいて、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム送信時の登録可能な論理ポート数（未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ））をパラメータとしＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの遅延時間に起因する部分のウインドウ幅（ランダム遅延時間）の算出を行なう論理ポート３２登録手法について説明した。すなわち、親局（ＯＬＴ２０）では、上記記憶部５５は、さらに、上記各子局（ＯＮＴ２２）に設定することが可能な論理ポート数の最大値Ｎを記憶し、上記演算部２７は、上記記憶部５５が記憶した論理ポート数の最大値Ｎと登録済論理ポート数ｍとから算出される未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）をパラメータとして、上記複数の子局（複数のＯＮＴ２２）のいずれかの子局（ＯＮＴ２２）から上記登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）を送信させる送信時を遅延させるためのランダム遅延時間を動的に算出し、算出したランダム遅延時間に基づいて上記フレーム受信待ち時間（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ）を動的に算出し、上記親局生成部（ＯＬＴ生成部２５）は、動的に算出された上記ランダム遅延時間の情報を含んだ上記登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）を生成し、上記親局送信部（ＯＬＴ送信部５７）は、ランダム遅延時間の情報が含まれた上記登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）を送信した結果、上記登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）に対応した上記登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）を所定の時間からランダム遅延時間だけ遅延させて子局に送信させる。このように、本実施の形態のＰＯＮシステムでは、登録が必要な論理ポート３２を持つＯＮＴ２２を探索するためにブロードキャスト送信を行なうＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに記述されるＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ（ＧＬ）を登録可能最大論理ポート数（論理ポート数の最大値Ｎ）、登録済論理ポート数ｍにより変化させることができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を用いたＰＯＮシステムにおいて、最大のファイバ長Ｌをパラメータとし、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのファイバ長による往復伝播遅延に起因する部分のウインドウ幅（伝播遅延時間ｆ（Ｌ））の算出を行なう論理ポート３２登録手法について説明した。すなわち、上記親局（ＯＬＴ２０）は、記憶部５５にネットワーク（ＰＯＮ１０）を構成する伝送路の最大長（最大のファイバ長）Ｌを記憶し、上記演算部２７は、上記記憶部５５が記憶した伝送路の最大長（最大のファイバ長）Ｌをパラメータとして伝送路の伝播特性に基づいた伝播遅延時間ｆ（Ｌ）（ファイバ長による往復伝播遅延時間）を算出し、算出した伝播遅延時間ｆ（Ｌ）（ファイバ長による往復伝播遅延時間）から上記フレーム受信待ち時間（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ）を動的に算出する。このように、本実施の形態のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ２０とＯＮＴ２２を接続する伝送路の最大長（最大のファイバ長）Ｌをファイバ敷設時に記憶部５５等に設定することによって論理ポート登録要求メッセージ応答待ち時間ウインドウであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅を算出することができる。
【００４２】
さらに、本実施の形態では、上記記憶部５５は、ネットワーク（ＰＯＮ１０）を構成する伝送路の最大長（最大のファイバ長）Ｌと上記登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）の転送時に発生する遅延時間を転送遅延時間Ｈとして記憶し、上記演算部２７は、上記記憶部５５が記憶した伝送路の最大長（最大のファイバ長）Ｌをパラメータとして伝送路の伝播特性に基づいた伝播遅延時間ｆ（Ｌ）を算出し、算出した伝播遅延時間ｆ（Ｌ）（ファイバ長による往復伝播遅延時間）と上記ランダム遅延時間と上記記憶部５５が記憶した転送遅延時間（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔ転送遅延時間）Ｈとから上記フレーム受信待ち時間（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ）を動的に算出する親局（ＯＬＴ２０）について説明した。このように、本実施の形態のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ２０とＯＮＴ２２を接続する最大のファイバ長Ｌとランダム遅延時間と転送遅延時間Ｈとに基づいて論理ポート登録要求メッセージ応答待ち時間ウインドウであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅を算出することができる。
【００４３】
また、上記実施の形態では、演算部２７によってウインドウの生成周期（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム（登録促進フレーム）の次回送信時）を動的に変化させることにより、ウインドウの予約（占有）帯域を動的に変化させる論理ポート３２登録手法について説明した。すなわち、複数の子局（複数のＯＮＴ２２）とネットワーク（ＰＯＮ１０）によって接続された親局（ＯＬＴ２０）において、上記複数の子局（複数のＯＮＴ２２）の各子局（各ＯＮＴ２２）との通信時のインタフェースとなる論理ポート３２の登録を各子局（各ＯＮＴ２２）に促進するための登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）を生成する親局生成部（ＯＬＴ生成部２５）と、上記親局生成部（ＯＬＴ生成部２５）が生成した登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）を上記複数の子局（複数のＯＮＴ２２）に送信する親局送信部（ＯＬＴ送信部５７）と、上記親局生成部（ＯＬＴ生成部２５）によって生成された登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）を次回子局（ＯＮＴ２２）に送信する次回送信時を動的に算出する演算部２７と、上記演算部２７によって動的に算出された登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）の次回送信時に基づいて、上記登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）に対応して少なくともいずれかの子局（ＯＮＴ２２）から送信される論理ポート３２の登録を要求する登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）の受信のために通信帯域を占有する占有時間を動的に変化させる親局制御部（ＯＬＴ制御部２４）とを備えた親局（ＯＬＴ２０）について説明した。
【００４４】
上記親局（ＯＬＴ２０）は、さらに、上記複数の子局（複数のＯＮＴ２２）のうち既に論理ポート３２の登録を行った登録済論理ポート数ｍと上記各子局（ＯＮＴ２２）に設定することが可能な論理ポート数の最大値Ｎとを記憶する記憶部５５を備え、上記演算部２７は、上記記憶部５５が記憶した登録済論理ポート数ｍと論理ポート数の最大値Ｎとから算出される未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）をパラメータとして、上記登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）の次回送信時を動的に算出する親局（ＯＬＴ２０）について説明した。このように、本実施の形態のＰＯＮシステムでは、登録が必要な論理ポート３２を持つＯＮＴ２２を探索するためにブロードキャスト送信を行なうＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームの送信の周期を、登録可能最大論理ポート数（論理ポート数の最大値Ｎ）、登録済論理ポート数ｍにより変化させることができる。すなわち、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を用いたＰＯＮシステムにおいて、最大登録可能論理ポート数Ｎとその時刻の登録済論理ポート数ｍから算出される未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）から、登録が必要な論理ポートを持つＯＮＴ２２を探索するためにブロードキャスト送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームの送信間隔とＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔの受信待ち時間であるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの生成周期を決定する論理ポート３２の登録手法に基づいて、本実施の形態のＰＯＮシステムでは、登録可能最大論理ポート数（論理ポート数の最大値Ｎ）、登録済論理ポート数ｍによって論理ポート登録要求メッセージ応答待ち時間ウインドウであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの生成周期を変化させることができる。
【００４５】
また、本実施の形態のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ２０とＯＮＴ２２共にタイマ（タイマ６０、タイマ３６）をもち、ＯＮＴ２２はＯＬＴ２０から受信したＭＰＣＰフレームのタイムスタンプ値を参照し、自身のタイムカウンタ（タイマ３６）を参照した時刻にあわせることができ、ＯＬＴ２０は受信タイムスタンプ値によって、接続されているＯＮＴ２２のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ
Ｔｉｍｅ）を知ることができる。
【００４６】
以上、本実施の形態の発明では、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅、生成周期を最大ファイバ長Ｌ、最大登録可能論理ポート数Ｎ、登録済論理ポート数ｍ、未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）により動的に算出することでＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗが占有しているＰＯＮ区間の上り帯域を減少させることができる。
【００４７】
実施の形態２．
本実施の形態では、通信時のインタフェースとなる論理ポート３２の登録を子局であるＯＮＴ２２に促進するためのＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム（登録促進フレーム）が親局であるＯＬＴ２０から送信され、ＯＮＴ２２がそのＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに対応して論理ポート３２の登録を要求するためにＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム（登録要求フレーム）を送出する場合、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム（登録要求フレーム）をＯＬＴ２０へ送出する送出時間を決定する方法について説明する。
まず、図６に実施の形態２及び実施の形態３におけるＯＬＴ２０及びＯＮＴ２２の内部構成図を示す。本実施の形態のシステム構成では、ＯＮＴ２２に所定の情報を記憶するメモリ６５と所定値を保持するカウンタ６７を含んでいる。その他の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
また、本実施の形態の前提としてＯＮＴ２２は各ＯＮＴ２２が個別にＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳ（マックアドレス）を有しており、それを利用する事とする。ここで、ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳ（マックアドレス）は、ＯＬＴ２０に接続された複数のＯＮＴ２２に各々付けられたそれぞれに固有のアドレスである。従って、ＯＬＴ２０と接続された全てのＯＮＴ２２は、それぞれ固有なマックアドレスを持つ。
【００４８】
マックアドレスは、自局を識別する識別情報の一例である。本実施の形態ではマックアドレスを用いて説明しているが、マックアドレスだけでなく、ＯＮＴ２２に固有な固有値であればどのような値を使用することもできる。例えば、自局に個別に付けられた個別番号等の自局を識別する識別情報やＯＬＴ２０から送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに含まれるランダム遅延時間（ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ：ＧＬ）を入力値として乱数計算した結果得られる値を自局（ＯＮＴ２２）に固有な固有値として後述するマックアドレスと同様に使用することができる。
【００４９】
図７は、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを送出するためのＯＮＴ２２の動作を示すフローチャートである。
ＯＬＴ２０から送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームには、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームの送信時刻を示すタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）とＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信する送信開始基準時刻を示すグラント・スタート・タイム（ＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ：ＧＳＴ）とＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの送信時刻をＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）から遅延させる遅延時間の基準を示すランダム遅延時間（ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ：ＧＬ）との情報を含んでいる。
【００５０】
まずＳ７１において、子局受信部であるＯＮＴ受信部３７はＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームをＯＬＴ２０から受信し、受信したＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームよりＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）およびランダム遅延時間であるＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ（ＧＬ）の各値を抽出し、メモリ６５に格納する。
Ｓ７２では、ＯＮＴ制御部２９（子局制御部）が自局（自ＯＮＴ２２）のマックアドレス（ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳ）を取り出し、メモリ６５に格納したＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ値を有効桁数として、ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ値と自局のマックアドレス（ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳ）とをＡＮＤ処理（論理加算）した値を算出／保持する。ただし、ＡＮＤ処理は、ＯＮＴ制御部２９が行う演算の一例であり、ＯＮＴ制御部２９はＡＮＤ処理に限らず、ＯＲ処理、ＥＸＯＲ処理などの論理演算や所定の関数を用いた演算を行ってもよい。
次に、Ｓ７３においてＯＮＴ送信部３４（子局送信部）は、Ｓ７２で算出した算出遅延時間をＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）に基づいて決定されるフレーム送出時間に対する遅延時間と定義し、既にメモリ６５に格納されているＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅ（ＧＳＴ）に加算し、各ＯＮＴ２２の最終的なＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム送出時間とする。すなわち、本実施の形態では図４に示すようにＯＮＴ２２においてＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームの送出を遅延させるランダム遅延時間が上記算出遅延時間となる。したがって、ＯＮＴ２２は、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム受信時に、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレームに含まれたタイムスタンプＴ１をタイマ３６にセットし、タイマ３６がＧｒａｎｔＳｔａｒｔＴｉｍｅを示す時刻から上記算出遅延時間経過後にＯＮＴ送信部３４（子局送信部）によってＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームをＯＬＴ２０へ送出する（Ｓ７４）。
Ｓ７４において、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを送出した後、ＯＮＴ２２は、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームに応答してＯＬＴ２０から送信されるＲｅｇｉｓｔｅｒフレーム（応答フレーム）を待つ通常の動作に入る。
Ｓ７４の処理後、ＲｅｇｉｓｔｅｒフレームをＯＬＴ２０から受信した場合には、Ｓ７７により論理ポート３２の登録が完了となり、以後、ＯＮＴ２２は通常の動作を行う。
【００５１】
このように、本実施の形態では、ＯＬＴ２０と接続された複数のＯＮＴ２２のうち論理ポート３２の登録を要求する２以上のＯＮＴ２２は、上記Ｓ７１〜Ｓ７４の処理にて、各ＯＮＴ制御部２９で異なる算出遅延時間を算出するため、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈにおけるＧＥＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムのＭＰＣＰ制御におけるオートディスカバリ機能において、ＯＮＴ２２（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）の立ち上げ時において遅延時間の算出にＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳを使用することで輻輳を緩和しシステムの立ち上げ時間を短縮することができる。
すなわち、ＯＮＴ２２の子局受信部（ＯＮＴ受信部３７）は、登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）を送信する送信開始基準時刻であるグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）と上記登録要求フレームの送信時刻をグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から遅延させる時間の基準となるランダム遅延時間（ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ）と登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）の送信時刻を示すタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）を含んだ登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）をＯＬＴ２０から受信する。
登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）に含まれたタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）はタイマ３６にセットされ、タイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）をスタート時刻としてをタイマ３６がスタートする。
子局制御部（ＯＮＴ制御部２９）は、登録促進フレーム（ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅフレーム）に含まれたランダム遅延時間（ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ）と自局に固有な固有値（マックアドレス等）とを演算する。
子局送信部（ＯＮＴ送信部３４）は、子局制御部（ＯＮＴ制御部２９）が演算した結果得られた値を算出遅延時間として、タイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）をセットした上記タイマがグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）を示す時刻から上記算出遅延時間経過後に登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）を親局（ＯＬＴ２０）へ送信する。このように、複数のＯＮＴ２２の各ＯＮＴ２２が、異なるタイミングで登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）を送出することができるために、各ＯＮＴ２２から送出された複数の登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）の衝突を極力防ぐことが可能となる。
【００５２】
しかしながら、各ＯＮＴ２２がＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームのタイミングをずらしたとしても、偶然、算出遅延時間が一致する場合や、あるいは伝送路遅延等の影響で結局、各ＯＮＴ２２が送出したＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム同士が衝突し、ＯＬＴ２０がＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレームを認識できずＲｅｇｉｓｔｅｒフレームを送信できないケースが稀に生じる可能性も否定できない。
そこで、上記衝突が原因で登録が失敗した後の再登録シーケンス実施時に、以下の動作を行うことでさらに論理ポート登録の確率を上げることが可能となる。Ｓ７２でマックアドレスとＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈをＡＮＤ処理する動作において、上述したように、最初の登録シーケンスにおいては自ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳをそのまま参照した。
一方、Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームの受信がタイムアウトになった後、再登録シーケンス実施時に、Ｓ７２の処理を行う場合には、Ｓ７５、Ｓ７６の処理後の値を自ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳに代えて使用する。
具体的には、Ｓ７５においては、Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレーム受信タイムアウトが発生する毎にカウンタ６７をカウントアップする。なお、カウンタ６７のデフォルト値として０をセットしておく。Ｓ７６においては、Ｓ７５でカウントアップされたカウンタ６７に記憶されたカウンタ値を所定値として自ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳをカウンタ値分、右又は左にビットシフトし、その結果得られた値をメモリ６５に格納する。
再登録シーケンス時のＳ７２の処理でＳ７６でのメモリ６５への格納値（シフトしたＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳ）を使用し、メモリ６５に格納したＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ値を有効桁数として、ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ値とシフトしたＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳとをＡＮＤ処理（論理加算）した値を算出／保持する。
【００５３】
このようにして、再登録シーケンスが必要な場合にも、自ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳの桁シフトを実施することにより登録確率を上げる効果を得ることができる。すなわち、カウンタ６７に所定値を保持し、子局制御部（ＯＮＴ制御部２９）は、登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）に応答して親局（ＯＬＴ２０）から送信される応答フレーム（Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレーム）を所定時間内に受信しない場合には、カウンタ６７に保持した所定値を１カウントアップし、カウントアップした所定値分、ビットデータである自局に固有な固有値（マックアドレス等）をビットシフトし、ビットシフトした固有値とビットデータであるランダム遅延時間（ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ）とを論理演算する。このため、登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）の送出時間が前回と異なる可能性が高く、その結果として、ＯＮＴ２２の論理ポート３２の登録確率を高くすることが出来る。
【００５４】
ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳは、各ＯＮＴ２２が自局を識別する識別情報の一例であり、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム送出時間の算出に使用したＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳの代替として、シリアル番号や製造番号などのＯＮＴ個別番号を使用することもできる。その場合にも上記と同様の効果が得られる。
すなわち、ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳの代替としてＯＮＴ個別番号等を付与し、使用することにより上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
実施の形態３．
実施の形態３においては、ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム送出時間の決定に際して、その遅延時間の算出にあたって乱数を使用する事で、上記と同様の結果を得る。
本実施の形態の動作フローを図８に示す。
Ｓ８１の処理は図７のＳ７１の処理と同様である。
Ｓ８２では、ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ（ＧＬ）値のビット長を自ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳの有効桁数として自ＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳのＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ（ＧＬ）値ビット長分をメモリ６５に格納する。
Ｓ８３では、ＯＮＴ制御部２９（子局制御部）がメモリ６５に記憶した格納値をＳＥＥＤとして入力して乱数計算する。ＳＥＥＤとする値は各ＯＮＴ２２固有のＭＡＣＡＤＤＲＥＳＳや固有番号を使用することが可能である。
Ｓ８４では、ＯＮＴ送信部３４（子局送信部）がＯＮＴ制御部２９（子局制御部）によって乱数計算された結果得られた値を算出遅延時間として、グラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）に上記算出遅延時間を加算することによってＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム（登録要求フレーム）送出時間を決定する。Ｓ８５では、タイマ３６がグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）を示す時刻から上記算出遅延時間経過後、ＯＮＴ送信部３４（子局送信部）がＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム（登録要求フレーム）をＯＬＴ２０へ送出する。ＯＮＴ２２は、ＯＬＴ２０から送信されるＲｅｇｉｓｔｅｒフレーム（応答フレーム）の待ち状態となる。
Ｓ８８の処理は図７のＳ７７の処理と同様である。
また、再登録シーケンス（Ｓ８６，Ｓ８７）については実施の形態２と同様の方法を使用する。
【００５６】
以上のように、メモリ６５にランダム遅延時間（ＧｒａｎｔＬｅｎｇｔｈ）のビット長を有効桁数として自局に固有な固有値（マックアドレス等）と上記ビットシフトした固有値との少なくともいずれかを記憶し、子局制御部（ＯＮＴ制御部２９）は、メモリ６５に記憶した自局に固有な固有値かビットシフトした固有値かのいずれかを入力して乱数を計算し、子局送信部（ＯＮＴ送信部３４）は、子局制御部（ＯＮＴ制御部２９）が計算した結果得られた乱数を算出遅延時間として、タイマ３６がグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）を示す時刻から上記算出遅延時間経過後に登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）を親局（ＯＬＴ２０）へ送信する。このように、登録要求フレーム（ＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｕｅｓｔフレーム）の送出時間の決定に際して、乱数を使用し、結果を使用することにより実施の形態２と同様の効果を得ることができる。本実施の形態を利用することにより、ＯＮＴ２２の登録完了時間の短縮を図ること可能であり、それは分岐数が増えるほど効果が出るためＰＯＮ方式の目的の一つである帯域の有効活用が出来ると伴に、ユーザの満足度を得る事が出来る。
【００５７】
図９は、ＯＬＴ２０及びＯＮＴ２２のコンピュータ基本構成図である。
図９において、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０は、バス３８を介してモニタ４１、キーボード４２、マウス４３、通信ポート４４、磁気ディスク装置４６等と接続されている。
磁気ディスク装置４６には、ＯＳ４７、プログラム群４９、ファイル群５０が記憶されている。ただし、プログラム群４９、ファイル群５０が一体となってオブジェクト指向のプログラム群４９を形成する形態も一実施の形態として考えられる。記憶部５５は、磁気ディスク装置４６等の記憶媒体を用いて論理ポート数の最大値Ｎや登録済論理ポート数ｍ等の情報を記憶する。メモリ６５も、同様に磁気ディスク装置４６等の記憶媒体を用いる。
ＭＰＣＰ部２３及びＭＰＣＰ部２８による制御は、プログラム群４９に制御を実行するためのプログラムを格納し、格納したプログラムをＣＰＵ４０、ＯＳ４７により実行することによって行われる。したがって、ＭＰＣＰ部２３の演算部２７やＭＰＣＰ部２８のＯＮＴ制御部２９による各値の算出もＣＰＵ４０を使用して実行される。
上記各実施の形態では、ＯＬＴ２０は、通信ポート４４の機能を使用して、論理ポート３２を登録済みのＯＮＴ２２と通信を行うことが可能である。
【００５８】
以上に記載した「記憶する」「格納する」「保持する」という用語は、記録媒体に保存することを意味する。
【００５９】
すべての実施の形態では、各構成要素の各動作はお互いに関連しており、各構成要素の動作は、上記に示された動作の関連を考慮しながら、一連の動作として置き換えることができる。そして、このように置き換えることにより、方法の発明の実施形態とすることができる。
また、上記各構成要素の動作を、各構成要素の処理と置き換えることにより、プログラムの実施の形態とすることができる。
また、プログラムを、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶させることで、プログラムに記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態とすることができる。
【００６０】
プログラムの実施の形態及びプログラムに記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態は、すべてコンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。
プログラムの実施の形態およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態における各処理はプログラムで実行されるが、このプログラムは、記録装置に記録されていて、記録装置から中央処理装置（ＣＰＵ）に読み込まれ、中央処理装置によって、各フローチャートが実行されることになる。
また、各実施の形態のソフトウェアやプログラムは、ＲＯＭ（ＲＥＡＤ ＯＮＬＹ ＭＥＭＯＲＹ）に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。あるいは、ソフトウェアとファームウェアとハードウェアとの組み合わせで前述したプログラムの各機能を実現しても構わない。
【００６１】
【発明の効果】
以上、本発明では、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅、生成周期を最大ファイバ長、最大登録可能論理ポート数、登録済論理ポート数、未登録論理ポート数により動的に算出することにより上り帯域の有効活用を図ることができる。
【００６２】
また、本発明では、子局の論理ポートの登録完了時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１のシステム構成図である。
【図２】 図１の一部を示す図である。
【図３】 ＯＬＴ２０及びＯＮＴ２２の内部構成図である。
【図４】 ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗのウインドウ幅を示す図である。
【図５】 ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの生成周期を示す図である。
【図６】 実施の形態２のシステム構成図である。
【図７】 実施の形態２のフローチャートである。
【図８】 実施の形態３のフローチャートである。
【図９】 ＯＬＴ２０のコンピュータ基本構成図である。
【符号の説明】
１１，１２ ＬＡＮ、１３ ＷＡＮ、１４，１５ 端末、１６，１８，２２ ＯＮＴ、１７，１９，２０ ＯＬＴ、２１ 光学スプリッタ、２３，２８ ＭＰＣＰ部、２４ ＯＬＴ制御部、２５ ＯＬＴ生成部、２６ ＯＬＴ終端部、２７演算部、２９ ＯＮＴ制御部、３０ ＯＮＴ生成部、３１ ＯＮＴ終端部、３２ 論理ポート、３４ ＯＮＴ送信部、３５，５８ 受信バッファ、３６，６０タイマ、３７ ＯＮＴ受信部、３８ バス、４０ ＣＰＵ、４１ モニタ、４２ キーボード、４３ マウス、４４ 通信ポート、４６ 磁気ディスク装置、４７ ＯＳ、４９ プログラム群、５０ ファイル群、５５ 記憶部、５６ ＯＬＴ受信部、５７ ＯＬＴ送信部、６５ メモリ、６７ カウンタ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a logical port registration method implemented in an ONT (Optical Network Terminal) in a PON (Passive Optical Network) system using the Ethernet (registered trademark) technology.
The present invention also relates to MPCP control of the GEPON system in IEEE 802.3ah.
[0002]
[Prior art]
A PON system, which is an optical transmission system using an optical splitter, includes a station side device OLT (Optical Line Terminal) and a subscriber side device ONT (Optical Network Terminal). When performing communication using this PON system, the OLT that is the station side device needs to perform registration work for each logical port installed in the connected ONT.
[0003]
The logical port registration methods implemented in the ONT can be broadly divided into two methods.
The first is a method of registering and setting ONT logical ports to be connected in advance when the ONT is connected to the PON section. The other is that the OLT automatically recognizes that a logical port that needs to be registered is included in the logical ports installed in the ONT connected to the OLT. This is a method for registering ports.
In a PON system using the Ethernet (registered trademark) technology, a method is used in which a logical port that requires the latter registration is automatically recognized using MPCP (Multipoint Control Protocol) and the logical port is registered.
[0004]
The OLT periodically broadcasts a DiscoveryGate frame that is an MPCP frame for searching for an ONT having a logical port that has not been registered.
When the ONT having a logical port that has not been registered receives the DiscoveryGate frame, it transmits a RegisterRequest frame that is an MPCP frame indicating that there is a logical port that needs to be newly registered.
By receiving this Register Request frame, the OLT recognizes that there is a logical port that needs to be registered, and continues the registration operation.
[0005]
The OLT performs transmission by describing a time stamp indicating the transmission time of the DiscoveryGate frame, a RegisterStart frame transmitting start time transmitted from the ONT, a GrantLength indicating a random delay width of the transmitting start time of the RegisterRequest, and the like.
Thereafter, the Register Request frame from the GrantStartTime described in the DiscoveryGate frame is awaiting reception. The waiting time for receiving the Register Request frame is assumed to be Discovery Window.
[0006]
Next, the logical port registration procedure of ONT is shown.
At a certain time t, a DiscoveryGate frame is broadcast from the OLT. At this time, in the DiscoveryGate frame, a time stamp (T1), a grant start time (GST), and a grant length are described.
[0007]
Upon receiving the DiscoveryGate frame, the ONT having a logical port that needs to be registered first loads the received time stamp value into its own timer.
Thereafter, a random delay time is calculated. This random delay time is such that if an ONT whose OLT-to-ONT fiber length is the same distance has a logical port that needs to be registered at the same time, and both RegisterRequest frames are transmitted from the GrantStartTime, the RegisterRequest frames are overlapped by the optical splitter. This is used to prevent the OLT from becoming unable to recognize the frame. When the timer value of ONT reaches (GrantStartTime + random delay time), a RegisterRequest frame is transmitted. In the Register Request frame, a time stamp value (T2) that is a frame transmission time and the number of logical ports (N) that need to be registered are described.
[0008]
The OLT that has received the Register Request frame calculates a Round Trip Time (hereinafter referred to as RTT) of an ONT having a logical port that needs to be registered. This RTT is used when generating a frame transmission permission frame.
Thereafter, a Register frame in which a PHY ID, which is an identification ID of a logical port assigned to a logical port necessary for registration, is transmitted for each logical port necessary for registration. In addition, since the ONT transmits a Register Ack frame that is a response to the Register frame, a Gate frame that indicates frame transmission permission is also transmitted for each logical port that needs to be registered. In the Gate frame, a GrantStartTime that is a frame transmission start time and a GrantLength that indicates the number of bytes necessary for transmitting the Register ACK frame are described.
[0009]
The ONT that has received the Register frame assigns the described PHY ID to a logical port that needs to be registered, and enters the state of waiting for reception of a Gate frame that is a transmission permission frame in order to transmit the Register ACK frame. Thereafter, when a Gate frame is received, a Register ACK frame is transmitted from the described GrantStartTime.
[0010]
When the OLT receives the Register ACK frame, the registration operation is completed. Thereafter, the OLT transmits a Gate frame which is a user data transfer permission frame, and the ONT transmits user data according to the contents.
[0011]
In the Auto Discovery method, ONT registration is performed in the sequence described above. That is, the OLT transmits a DiscoveryGate frame to all ONTs at a fixed period. The ONT returns a Register Request frame to the OLT according to the information in the DiscoveryGate frame. The OLT returns the Register frame individually to each ONT in accordance with the information of the Register Request frame from the ONT, notifies the ONT registration information in the OLT, and thereafter exchanges data by a normal Gate frame and Register Ack frame sequence.
As described above, in the Auto Discovery method, the OLT transmits a DiscoveryGate frame for Auto Discovery at a fixed interval set by the control terminal, and an unregistered ONT responds to the DiscoveryGate frame, thereby unregistered ONT. sign up.
Also, in the Auto Discovery method, the format of the DiscoveryGate frame is semi-fixed, and the ONT returns a RegisterRequest frame according to this content. First, the base is the value of TimeStamp, and the value of GrantStartTime is added as the starting point. After time, an unregistered ONT sends a RegisterRequest frame. Similarly, starting from the value of TimeStamp, the OLT opens the Discovery Window for receiving the RegisterRequest frame for GrantLength from the GrantStartTime and receives it.
As described above, in the GEPON defined by IEEE 802.3ah, the OLT exchanges with the upper level, and transmits to the lower level ONT at 1.25G. In the meantime, a plurality of ONTs are connected via the Splitter. The transmission between the OLT and the ONT is performed by a control protocol called MPCP. Among them, the auto-discovery function that realizes so-called plug-and-play is a feature of this standard and has not been realized by conventional PONs (see, for example, Patent Document 1).
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2000-165428 A.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the past, Discovery Window, which is a Register Request frame reception waiting time provided in the OLT during registration work, is a time considering the maximum transfer delay that is considered to receive a Register Request frame transmitted from the ONT from the GrantStartTime. Was necessary. The maximum transfer delay has to take into account the propagation delay due to the maximum fiber length, the random delay added when the ONT transfers the Register Request frame, and the transfer delay of the Register Request frame.
[0014]
During the Discovery Window period, there is a possibility that a RegisterRequest frame may be transmitted from an ONT having an unknown RTT and a random delay, and transmission of a user frame from a registered logical port is not permitted. That is, a part of the upstream band from the ONT to the OLT is always reserved for the logical port registration work.
[0015]
An object of the present invention is to increase the use efficiency of a transmission band by dynamically changing a reserved band occupied by a Discovery Window provided for the registration work.
[0016]
In addition, when multiple ONTs simultaneously return Register Request frames to the OLT, the data of the Register Request frames transmitted simultaneously by the multiple ONTs will collide, unless the timing coincides accidentally due to a transmission path delay factor between the ONTs and the OLT. As a result, since the OLT cannot accept the Register Request frame for registration, the sequence must be restarted, and there is a problem that it takes time to complete registration of the logical port of the ONT.
[0017]
It is an object of the present invention to prevent data collision and shorten the ONT registration completion time by randomly delaying the time at which the ONT starts transmitting the Register Request frame based on the eigenvalue.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a master station connected to a plurality of slave stations by a network,
A master station generation unit that generates a registration promotion frame that promotes registration of a logical port serving as an interface at the time of communication with each slave station of the plurality of slave stations;
A master station transmitter that transmits the registration promotion frame generated by the master station generator to the plurality of slave stations;
In response to the registration promotion frame transmitted by the master station transmitter, an arithmetic unit that calculates a frame reception waiting time for waiting for reception of a registration request frame that requests registration of a logical port transmitted from at least one of the slave stations;
A master station control unit that changes the occupation time by setting the frame reception waiting time calculated by the arithmetic unit as an occupation time that occupies a communication band for frame transmission / reception.
[0019]
Further, the present invention transmits a registration promotion frame for promoting registration of a logical port serving as an interface at the time of communication to a slave station from the master station, and requests registration of the logical port from the master station to which the registration promotion frame is transmitted. A slave station that transmits a registration request frame,
The above slave stations are
A grant start time (GST) that is a transmission start reference time for transmitting the registration request frame, and a random delay time that is a reference for a time for delaying the transmission time of the registration request frame from the grant start time (GST); A slave station receiver that receives a registration promotion frame including
A slave station controller that calculates using a random delay time included in the registration promotion frame and a unique value unique to the own station;
A slave station transmitter that transmits the registration request frame to the master station after the calculated delay time has elapsed from a grant start time (GST), using the value obtained as a result of the computation by the slave station controller as a calculated delay time. Prepare.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the first embodiment is a PON system including an ONT that is a subscriber side device and an OLT that is a device that accommodates a plurality of ONTs using an optical splitter, and automatically registers logical ports. For this reason, MPCP, which is also a mechanism for granting transmission permission of user data, is implemented, and includes an OLT control unit that interprets and controls received frames, and an OLT generation unit that manages generation of MPCP frames. A description will be given of a PON system that can dynamically change the window width and generation period of a Discovery Window that is a registration request message response waiting time window.
[0021]
FIG. 1 is a configuration diagram showing the entire system of all the embodiments regardless of the present embodiment.
A LAN (Local Area Network) 11 and a LAN 12 configured by Ethernet (registered trademark) or the like are arranged far away from each other, and the two LANs 11 and 12 are interconnected to a WAN (Wide Area Network) 13. The WAN 13 uses various communication methods to establish communication between connected LANs.
A plurality of terminals 14 are connected to the LAN 11, and a plurality of terminals 15 are connected to the LAN 12.
Between the WAN 13 and the LAN 11, an ONT (Optical Network Terminal) 16 that is a terminating device of the LAN 11 and an OLT (Optical Line Terminal) 17 that is a terminating device of the WAN 13 are provided.
Between the WAN 13 and the LAN 12, an ONT 18 that is a terminating device of the LAN 12 and an OLT 19 that is a terminating device of the WAN 13 are provided.
The slave stations ONT 16 and ONT 18 are connected to the master stations OLT 17 and OLT 19 by the PON 10 and function as the PON system of the present embodiment.
[0022]
FIG. 2 is a configuration diagram showing a PON system that is a part of FIG. 1, and an OLT 20 that is a master station and an ONT 22 that is a plurality of slave stations are connected by a PON 10.
The PON system is a subscriber exchange that is a member of the WAN 13, an OLT 20, an optical splitter 21 that branches the transmission path from the OLT 20 into a plurality (for example, 32), and the optical splitter 21 via a branch path. And a plurality of ONTs 22 connected to each other.
The OLT 20 is the same as the OLT 17 and the OLT 19 in FIG. The ONT 22 is the same as the ONT 16 and ONT 18 in FIG.
[0023]
In such a PON system, by using the optical splitter 21, a signal band provided by one OLT 20 is shared by a plurality of ONTs 22.
Downstream signals in the direction from the OLT 20 to the ONT 22 are broadcast to all the ONTs 22, and each ONT 22 extracts only information corresponding to itself.
On the contrary, each ONT 22 sequentially transmits an upstream signal in a direction from the ONT 22 to the OLT 20 in accordance with a transmission permission signal given from the OLT 20.
[0024]
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the OLT 20 and the ONT 22 in the present embodiment.
First, the internal configuration of the OLT 20 will be described.
The OLT 20 includes an MPCP (Multipoint Control Protocol) unit 23 that controls the PON system. The MPCP unit 23 includes an OLT control unit 24 (master station control unit) that controls MPCP processing, an OLT generation unit 25 (master station generation unit) that generates an MPCP frame to be transmitted from the OLT 20 toward the ONT 22, and a generation of Discovery Window. A calculation unit 27 for determining the period and the window width is provided.
The OLT 20 includes an OLT termination unit 26 as a communication interface with the ONT 22. The OLT termination unit 26 includes an OLT transmission unit 57 (master station transmission unit) that transmits an Ethernet (registered trademark) frame toward the ONT 22, and an OLT reception unit 56 (master station reception) that receives an Ethernet (registered trademark) frame from the ONT 22. A reception buffer 58 for temporarily storing an Ethernet (registered trademark) frame received from the ONT 22.
There are two types of Ethernet (registered trademark) frames transmitted by the OLT termination unit 26: a user frame that transmits general data and an MPCP frame that transmits control information of the PON system in order to control the PON system.
[0025]
The storage unit 55 includes a maximum value N of the number of logical ports possessed by a plurality of ONTs 22, a number m of registered logical ports that have already registered logical ports among the plurality of ONTs 22, and a maximum length L of transmission lines constituting the PON system. The transfer delay time H is stored. Details of these numerical values stored in the storage unit 55 will be described later.
The timer 60 stores a predetermined time for measuring the Discovery Window period.
[0026]
Next, the internal configuration of the ONT 22 will be described.
The ONT 22 includes an MPCP unit 28 that controls the PON system. The MPCP unit 28 includes an ONT control unit 29 (slave station control unit) that determines MPCP processing, and an ONT generation unit 30 (slave station generation unit) that generates an MPCP frame to be transmitted from the ONT 22 toward the OLT 20. .
The ONT 22 includes an ONT termination unit 31 as a communication interface with the OLT 20. The ONT termination unit 31 includes an ONT transmission unit 34 (slave station transmission unit), an ONT reception unit 37 (slave station reception unit), and a reception buffer 35, and each unit has the same function as the OLT termination unit 26.
The ONT 22 includes a logical port 32 as a user interface serving as an interface when communicating with the OLT 20. When a user communicates using the logical port 32, the logical port 32 needs to be registered in the OLT 20.
The timer 36 stores a predetermined time for sending the Register Request frame.
[0027]
There are two types of Ethernet (registered trademark) frames transmitted by the ONT termination unit 31: a user frame that transmits general data and an MPCP frame that stores control information of the PON system in order to control the PON system.
The DiscoveryGate frame, RegisterRequest frame, Register frame, and Gate frame are frames belonging to the MPCP frame.
The OLT 20 includes a time stamp (TimeStamp) indicating the transmission time of the DiscoveryGate frame, a grant start time (GrantStartTime: GST) indicating the transmission start reference time of the RegisterRequest frame transmitted from the ONT 22, and a transmission time of the RegisterRequest frame as a GrantStart. Then, a DiscoveryGate frame including information on a random delay time (Grant Length (GL)) indicating a reference of how much to delay is transmitted to the ONT 22. The DiscoveryGate frame is a registration promotion frame that promotes registration of the logical port 32 that serves as an interface for communication from the OLT 20 to the ONT 22.
Thereafter, the Register Request frame from the GrantStartTime described in the DiscoveryGate frame is awaiting reception. This Register Request frame reception waiting time is Discovery Window. The Register Request frame is a registration request frame for requesting registration of the logical port 32 transmitted from at least one of the ONTs 22 in correspondence with the DiscoveryGate frame (registration promotion frame) transmitted by the OLT transmission unit 57.
Thereafter, a Register frame including identification information of a logical port to be assigned to the logical port 32 required for registration is transmitted from the OLT 20 for each ONT 22 that needs to be registered. The Register frame is a response frame transmitted from the OLT 20 to the ONT 22 in response to the Register Request frame.
[0028]
When the logical port 32 of the ONT 22 is not registered in the OLT 20, that is, when the ONT 22 has the logical port 32 that needs to be registered, registration work is required. The registration work will be described below based on the upper diagram of FIG.
The DiscoveryGate frame, which is an MPCP frame generated by the OLT generation unit 25 at a certain cycle, is transmitted to all ONTs 22 connected to the OLT 20 by the OLT transmission unit 57 (S10). The DiscoveryGate frame includes time stamp (T1), Grant StartTime (GST1), and GrantLength (GL) information.
[0029]
First, the ONT 22 having received a DiscoveryGate frame and having a logical port that needs to be registered sets the received time stamp value T 1 in the timer 36.
Next, the ONT transmission unit 34 of the ONT 22 transmits a Register Request frame, which is an MPCP frame, to the OLT 20 after a lapse of a random delay time (GL) after the timer 36 indicates the GrantStartTime (GST1) (S11).
The OLT 20 that has received the Register Request frame transmits a Register frame, which is an MPCP frame indicating connection permission, to the ONT 22 (S12), and further transmits a Gate frame including frame transmission permission information (S13). Upon receiving the Register frame and the Gate frame, the ONT 22 sets the ID number (PHY ID) stored in the Register frame to the logical port 32 and completes the registration work based on the frame transmission permission information included in the Gate frame. A Register ACK frame representing is transmitted (S14).
When the OLT 20 receives the Register ACK frame, the registration work of the newly connected ONT 22 is completed.
[0030]
When the registration work is performed, the window width (Discovery Waiting Time) of Discovery Window, which is the waiting time for receiving the Register Request frame on the OLT 20 side, is dynamically calculated from the maximum fiber length and the number of logical ports that can be registered.
In addition, the transmission period of the Discovery Gate, that is, the generation period of the Discovery Window is dynamically calculated by the calculation unit 27 from the maximum number of registered logical ports and the number of registered logical ports at that time.
A method for calculating the Discovery Window window width (frame reception waiting time) and the Discovery Window generation period in the calculation unit 27 will be described below.
[0031]
First, a method of calculating the Discovery Window window width (frame reception wait time) will be described.
The calculation unit 27 calculates the Discovery Window (frame reception waiting time) by calculating the maximum fiber length L, the maximum number of logical ports N that can be registered (the maximum number N of logical ports), the number m of registered logical ports, and the number of unregistered logical ports. (Nm) parameters are used. The maximum fiber length is an example of the maximum length L of the transmission path, and the medium is not limited to the optical fiber as long as the maximum length L of the transmission path.
The maximum fiber length L is measured at the time of laying the fiber, set by the device manager, and stored in the storage unit 55. The maximum registerable logical port number N (maximum logical port number N) is also set by the device administrator and stored in the storage unit 55. The number m of registered logical ports and the number of unregistered logical ports (N−m) are parameters that the storage unit 55 of the OLT 20 always manages during the operation of the device. Further, as a fixed value of the system, the frame size of the Register Request frame is FL (bits), and the transfer bandwidth of the PON 10 section is B (bit / s).
[0032]
The lower part of FIG. 4 shows the window width (frame reception waiting time) of the Discovery Window calculated by the calculation unit 27.
The window width (frame reception waiting time) of Discovery Window is roughly divided into a round-trip propagation delay time (= propagation delay time f (L)) and a random delay time (= g (N−m, FL, B)) depending on the fiber length. Three elements of the transfer delay time (= transfer delay time H) of the RegisterRequest frame are included.
[0033]
In the invention according to the present embodiment, the calculation unit 27 uses the maximum fiber length L measured at the time of fiber laying as a parameter for the round-trip propagation delay time (= propagation delay time f (L)) due to the fiber length as f (L). It is assumed that calculation is performed using a given formula. This f (L) is a function considering the propagation characteristics of the fiber.
The random delay time is g () using the number of unregistered logical ports (Nm), which is the number of logical ports that can be registered, the frame size FL (bits) of the Register Request frame, and the transfer bandwidth B (bit / s) of the PON section. N−m, FL, B) is calculated by the calculation unit 27 using the formula given by The random delay time (= g) is a delay time for avoiding overlapping of Register Request frames transmitted from a plurality of ONTs 22 on the same distance on the fiber.
Assuming that all logical ports that can be simply registered are mounted on different ONTs 22, random delay time = g (N−m, FL, B) = {(N−m) −1} × (FL / B ).
The OLT generation unit 25 stores the random delay time in the GrantLength of the DiscoveryGate frame of the value calculated by the calculation unit 27 using this equation, and sends it to the ONT 22.
[0034]
The transfer delay time H that is the transfer delay time of the Register Request frame is given by H = FL / B (constant) using the frame size FL (bits) of the Register Request frame and the transfer bandwidth B (bit / s) of the PON section. . The transfer delay time H that is a constant can be stored in the storage unit 55.
[0035]
The OLT control unit 24 uses the discovery window (frame reception waiting time) dynamically calculated by the calculation unit 27 to occupy (reserve) the communication band for reception of the Register Request frame transmitted from the ONT 22. ) And so on. With this control, the occupation time for occupying (reserving) the communication band for reception of the Register Request frame can be dynamically changed.
[0036]
Next, a method in which the calculation unit 27 dynamically calculates the generation period of Discovery Window (frame reception waiting time) will be described.
FIG. 5 shows the generation period of Discovery Window.
The generation period of Discovery Window is calculated by the function I (N−m) using the number of unregistered logical ports (N−m) in the calculation unit 27. This I (N−m) is a function proportional to the number of unregistered logical ports (N−m).
Based on the value calculated by this equation, the computing unit 27 determines the GrantStartTime stored in the DiscoveryGate frame as the value calculated by GrantStartTime (GST) + I (N−m) of the previous DiscoveryGate frame.
Based on the GrantStartTime (GST) determined by the calculation unit 27 as described above, the OLT generation unit 25 sets the determined GrantStartTime (GST) and the number of unregistered logical ports (N−m) to TimeStamp and GrantLength. Then, the DiscoveryGate frame stored together is generated, and the OLT transmission unit 57 transmits the generated DiscoveryGate frame.
[0037]
The ONT 22 that has received the DiscoveryGate frame and has a logical port that needs to be registered calculates a random delay time (= g) based on the GrantLength (GL) stored in the DiscoveryGate frame, and is stored in the DiscoveryGate frame. The Register Request frame is transmitted immediately after the time obtained by adding the GrantStartTime (GST) and the random delay time (= g) has elapsed.
[0038]
As described above, in the present embodiment described above, in the PON system using the Ethernet (registered trademark) technology, a method for registering the logical port 32 of the ONT 22 in the OLT 20 and searching for the ONT 22 having the logical port 32 that needs to be registered is searched. In order to generate a Discovery Window (frame reception waiting time) that is a reception waiting window of a Register Request frame (registration request frame) that is a response from the ONT 22 to a Discovery Gate frame (registration promotion frame) that is broadcasted from the OLT 20 The registration method of the logical port 32 that dynamically changes the reserved (occupied) bandwidth of the window has been described. That is, in a master station (OLT20) connected to a plurality of slave stations (plural ONTs 22) by a network (PON10), when communicating with each slave station (each ONT22) of the plurality of slave stations (plural ONTs 22) A master station generator (OLT generator 25) that generates a registration promotion frame (DiscoveryGate frame) for promoting registration of the logical port 32 serving as an interface to each slave station (each ONT 22), and the master station generator (OLT) A master station transmitter (OLT transmitter 57) that transmits the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) generated by the generator 25) to the plurality of slave stations (multiple ONTs 22), and the master station transmitter (OLT transmitter 57). Corresponding to the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) transmitted by A calculation unit 27 for dynamically calculating a frame reception waiting time (DiscoveryWindow) for waiting for reception of a registration request frame (RegisterRequest frame) for requesting registration of the logical port 32 transmitted from the slave station (ONT 22) The master station control unit (OLT control unit) that dynamically changes the occupied time by setting the frame reception waiting time (Discovery Window) dynamically calculated by 27 as the occupied time that occupies the communication band for frame transmission / reception The master station (OLT20) provided with 24) has been described. As described above, the window reservation (occupied) bandwidth can be dynamically changed by dynamically changing the window width (frame reception waiting time) by the calculation unit 27.
[0039]
In the present embodiment, the storage unit 55 that stores the number m of registered logical ports that have already registered the logical port 32 among the plurality of slave stations (a plurality of ONTs 22) is provided. The master station (OLT 20) that dynamically calculates the frame reception waiting time (Discovery Window) using the registered logical port number m stored in the storage unit 55 as a parameter has been described. When the master station (OLT 20) functions as described above, the PON system according to the present embodiment allows the window width (frame reception waiting time) of the Discovery Window, which is a logical port registration request message response waiting time window, according to the number of registered logical ports m. ) Can be changed dynamically.
[0040]
In the present embodiment, in the PON system using the Ethernet (registered trademark) technology, the number of logical ports that can be registered (the number of unregistered logical ports (N−m)) at the time of transmitting the DiscoveryGate frame is used as a parameter. The logical port 32 registration method for calculating the window width (random delay time) of the portion caused by time has been described. That is, in the master station (OLT20), the storage unit 55 further stores a maximum value N of the number of logical ports that can be set in each of the slave stations (ONT22). Any one of the plurality of slave stations (the plurality of ONTs 22) using the unregistered logical port number (N−m) calculated from the maximum number N of the logical ports stored by the unit 55 and the registered logical port number m as a parameter. A random delay time for delaying a transmission time for transmitting the registration request frame (Register Request frame) from the slave station (ONT 22) is dynamically calculated, and the frame reception waiting time (DiscoveryWindow) is calculated based on the calculated random delay time. Is calculated dynamically, and the master station generation unit (OLT generation unit 25) performs the dynamically calculated random delay time. The above-mentioned registration promotion frame (DiscoveryGate frame) including the information of the above-described information is generated, and the master station transmission unit (OLT transmission unit 57) transmits the above-described registration promotion frame (DiscoveryGate frame) including information on the random delay time. As a result, the registration request frame (Register Request frame) corresponding to the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) is delayed by a random delay time from a predetermined time and transmitted to the slave station. As described above, in the PON system of the present embodiment, the maximum number of logical ports that can register the GrantLength (GL) described in the DiscoveryGate frame that performs broadcast transmission in order to search for the ONT 22 having the logical port 32 that needs to be registered ( The maximum number of logical ports N) and the number of registered logical ports m can be changed.
[0041]
Further, in the present embodiment, in the PON system using the Ethernet (registered trademark) technology, the maximum fiber length L is used as a parameter, and the window width (propagation delay time f) caused by the round-trip propagation delay due to the DiscoveryWindow fiber length. The logical port 32 registration method for calculating (L)) has been described. That is, the master station (OLT 20) stores the maximum length (maximum fiber length) L of the transmission path constituting the network (PON 10) in the storage unit 55, and the calculation unit 27 stores the storage unit 55. The propagation delay time f (L) (round-trip propagation delay time depending on the fiber length) based on the propagation characteristics of the transmission path is calculated using the maximum length (maximum fiber length) L of the transmission path as a parameter, and the calculated propagation delay time f ( L) The frame reception waiting time (Discovery Window) is dynamically calculated from (the round trip propagation delay time depending on the fiber length). As described above, in the PON system according to the present embodiment, the logical port registration request message response is set by setting the maximum length (maximum fiber length) L of the transmission line connecting the OLT 20 and the ONT 22 in the storage unit 55 or the like when laying the fiber. The window width of Discovery Window, which is a waiting time window, can be calculated.
[0042]
Further, in the present embodiment, the storage unit 55 calculates the delay time generated when transferring the maximum length (maximum fiber length) L of the transmission path constituting the network (PON 10) and the registration request frame (Register Request frame). The transfer delay time H is stored, and the calculation unit 27 uses the maximum transmission path length (maximum fiber length) L stored in the storage unit 55 as a parameter, and the propagation delay time f (L ), And the frame is calculated from the calculated propagation delay time f (L) (round-trip propagation delay time due to fiber length), the random delay time, and the transfer delay time (Register Request transfer delay time) H stored in the storage unit 55. About the master station (OLT20) that dynamically calculates the reception waiting time (DiscoveryWindow) And Akira. As described above, in the PON system according to the present embodiment, the discovery window of Discovery Window, which is a logical port registration request message response waiting time window, based on the maximum fiber length L connecting the OLT 20 and the ONT 22, the random delay time, and the transfer delay time H. The window width can be calculated.
[0043]
In the above embodiment, the window reservation (occupied) band is dynamically changed by dynamically changing the window generation cycle (at the next transmission of the DiscoveryGate frame (registration promotion frame)) by the arithmetic unit 27. The logical port 32 registration method to be performed has been described. That is, in a master station (OLT20) connected to a plurality of slave stations (plural ONTs 22) by a network (PON10), when communicating with each slave station (each ONT22) of the plurality of slave stations (plural ONTs 22) A master station generator (OLT generator 25) that generates a registration promotion frame (DiscoveryGate frame) for promoting registration of the logical port 32 serving as an interface to each slave station (each ONT 22), and the master station generator (OLT) The master station transmitter (OLT transmitter 57) that transmits the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) generated by the generator 25) to the plurality of slave stations (multiple ONTs 22), and the master station generator (OLT generator 25). ) The registration promotion frame (DiscoveryGate frame) generated by the next slave station (ONT2 And the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) based on the next transmission time of the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) dynamically calculated by the calculation unit 27. ) In response to the registration request frame (Register Request frame) for requesting registration of the logical port 32 transmitted from at least one of the slave stations (ONT 22). The master station (OLT 20) including the station control unit (OLT control unit 24) has been described.
[0044]
The master station (OLT 20) may further set the number m of registered logical ports that have already registered the logical port 32 among the plurality of slave stations (plural ONTs 22) and each slave station (ONT 22). The storage unit 55 stores the maximum number N of possible logical ports, and the arithmetic unit 27 is calculated from the number m of registered logical ports and the maximum number N of logical ports stored in the storage unit 55. The master station (OLT 20) that dynamically calculates the next transmission time of the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) using the number of unregistered logical ports (N−m) as a parameter has been described. As described above, in the PON system according to the present embodiment, the transmission cycle of the DiscoveryGate frame for performing broadcast transmission to search for the ONT 22 having the logical port 32 that needs to be registered is set to the maximum number of logical ports that can be registered (the number of logical ports). The maximum value N) and the number m of registered logical ports can be changed. That is, in a PON system using the Ethernet (registered trademark) technology, registration is performed from the maximum number of logical ports N that can be registered and the number of unregistered logical ports (N−m) calculated from the number of registered logical ports m at that time. The present embodiment is based on the registration method of the logical port 32 that determines the transmission interval of the DiscoveryGate frame that is broadcast to search for the ONT 22 having the necessary logical port and the generation period of Discovery Window that is the reception wait time of the RegisterRequest. In this PON system, the generation period of Discovery Window that is a logical port registration request message response waiting time window can be changed according to the maximum number of logical ports that can be registered (maximum value N of logical ports) and the number of registered logical ports m. Can.
[0045]
In the PON system of the present embodiment, both the OLT 20 and the ONT 22 have timers (timer 60 and timer 36). The ONT 22 refers to the time stamp value of the MPCP frame received from the OLT 20, and its own time counter (timer 36). The OLT 20 determines the RTT (Round Trip) of the connected ONT 22 based on the reception time stamp value.
Time).
[0046]
As described above, in the invention of this embodiment, the window width of the Discovery Window, the generation period is determined by the maximum fiber length L, the maximum number of logical ports N that can be registered, the number m of registered logical ports, and the number of unregistered logical ports (N−m). Thus, it is possible to reduce the upstream bandwidth of the PON section occupied by the Discovery Window.
[0047]
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, a DiscoveryGate frame (registration promotion frame) for promoting registration of the logical port 32 serving as an interface at the time of communication to the child station ONT 22 is transmitted from the OLT 20 serving as the master station, and the ONT 22 transmits the DiscoveryGate frame. A method for determining a transmission time for transmitting a Register Request frame (registration request frame) to the OLT 20 when a Register Request frame (registration request frame) is transmitted to request registration of the logical port 32 corresponding to the above will be described.
First, FIG. 6 shows an internal configuration diagram of the OLT 20 and the ONT 22 in the second and third embodiments. The system configuration of the present embodiment includes a memory 65 that stores predetermined information in the ONT 22 and a counter 67 that holds a predetermined value. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
Further, as a premise of the present embodiment, each ONT 22 has a MAC ADDRESS (Mac address) individually and uses it. Here, MACADDRESS (Mac address) is a unique address assigned to each of the plurality of ONTs 22 connected to the OLT 20. Accordingly, all ONTs 22 connected to the OLT 20 have unique MAC addresses.
[0048]
The Mac address is an example of identification information for identifying the own station. Although the present embodiment has been described using a Mac address, any value can be used as long as it is a unique value unique to the ONT 22 as well as the Mac address. For example, it is obtained as a result of random number calculation using identification information for identifying the own station such as an individual number individually assigned to the own station or a random delay time (Grant Length: GL) included in the DiscoveryGate frame transmitted from the OLT 20 as an input value. The value can be used as a unique value unique to the own station (ONT 22) in the same manner as a Mac address described later.
[0049]
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the ONT 22 for sending a Register Request frame.
The DiscoveryGate frame transmitted from the OLT 20 includes a time stamp (TimeStamp) indicating the transmission time of the DiscoveryGate frame, a grant start time (GrantStartTime: GST) indicating a transmission start reference time for transmitting the RegisterRequest frame, and a RegisterRequest frame transmission time. The information includes a random delay time (GL) indicating a reference of a delay time for delaying the time from the GrantStartTime (GST).
[0050]
First, in S71, the ONT receiving unit 37, which is a slave station receiving unit, receives the DiscoveryGate frame from the OLT 20, extracts each value of GrantStartTime (GST) and GrantLength (GL) that is a random delay time from the received DiscoveryGate frame, and stores them in the memory. Stored in 65.
In S72, the ONT control unit 29 (slave station control unit) takes out the MAC address (MACADDRESS) of the own station (own ONT22), uses the GrantLength value stored in the memory 65 as the number of significant digits, and the MAC address of the own station A value obtained by ANDing (logical addition) with (MACADDRESS) is calculated / held. However, the AND process is an example of an operation performed by the ONT control unit 29. The ONT control unit 29 is not limited to the AND process, and may perform a logical operation such as an OR process or an EXOR process or an operation using a predetermined function. Good.
Next, in S73, the ONT transmission unit 34 (slave station transmission unit) defines the calculated delay time calculated in S72 as a delay time with respect to the frame transmission time determined based on the GrantStartTime (GST), and is already stored in the memory 65. It is added to the GrantStartTime (GST), and the final RegisterRequest frame transmission time of each ONT 22 is obtained. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the random delay time for delaying the sending of the Register Request frame in the ONT 22 is the calculated delay time. Therefore, when the Discovery Gate frame is received, the ONT 22 sets the time stamp T1 included in the DiscoveryGate frame in the timer 36, and the ONT transmission unit 34 (slave station transmission unit) after the calculated delay time elapses from the time when the timer 36 indicates the GrantStartTime. To send the Register Request frame to the OLT 20 (S74).
In S74, after sending the Register Request frame, the ONT 22 enters a normal operation of waiting for a Register frame (response frame) transmitted from the OLT 20 in response to the Register Request frame.
If the Register frame is received from the OLT 20 after the process of S74, the registration of the logical port 32 is completed in S77, and thereafter, the ONT 22 performs a normal operation.
[0051]
As described above, in this embodiment, two or more ONTs 22 that request registration of the logical port 32 among the plurality of ONTs 22 connected to the OLT 20 are different in each ONT control unit 29 in the processing of S71 to S74. In order to calculate the calculation delay time, in the auto discovery function in MPCP control of GEPON (Gigabit Ethernet (registered trademark) Passive Optical Network) system in IEEE 802.3ah, the delay time is calculated at the time of starting ONT22 (Optical Network Unit). By using MACADDRESS, congestion can be alleviated and the system startup time can be shortened.
That is, the slave station receiver (ONT receiver 37) of the ONT 22 grants the grant start time (GST) that is the transmission start reference time for transmitting the registration request frame (Register Request frame) and the transmission time of the registration request frame. A registration promotion frame (DiscoveryGate frame) including a random delay time (GrantLength) serving as a reference for the time delayed from the start time (GST) and a time stamp (TimeStamp) indicating the transmission time of the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) Receive from OLT 20.
The time stamp (TimeStamp) included in the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) is set in the timer 36, and the timer 36 starts using the time stamp (TimeStamp) as the start time.
The slave station control unit (ONT control unit 29) calculates a random delay time (GrantLength) included in the registration promotion frame (DiscoveryGate frame) and a unique value (such as a Mac address) unique to the local station.
The slave station transmission unit (ONT transmission unit 34) uses the value obtained as a result of the calculation by the slave station control unit (ONT control unit 29) as a calculation delay time, and the timer that sets the time stamp (TimeStamp) A registration request frame (Register Request frame) is transmitted to the master station (OLT 20) after the calculated delay time has elapsed from the time indicating the time (GST). In this way, each ONT 22 of the plurality of ONTs 22 can send out registration request frames (Register Request frames) at different timings. Therefore, collision of a plurality of registration request frames (Register Request frames) sent from each ONT 22 is minimized. It becomes possible to prevent.
[0052]
However, even if each ONT 22 shifts the timing of the Register Request frame, if the calculated delay time coincides, or because of the influence of the transmission path delay, etc., the Register Request frames sent by each ONT 22 collide with each other, and the OLT 20 It cannot be denied that there is a rare possibility that a Register Request frame cannot be recognized and a Register frame cannot be transmitted.
Therefore, when performing the re-registration sequence after registration failure due to the collision, it is possible to further increase the probability of logical port registration by performing the following operation. In the operation of ANDing the Mac address and the GrantLength in S72, as described above, the own MAC ADDRESS is directly referred to in the initial registration sequence.
On the other hand, when the process of S72 is performed when the re-registration sequence is performed after the reception of the Register frame times out, the values after the processes of S75 and S76 are used instead of the own MAC ADDRESS.
Specifically, in S75, the counter 67 is incremented every time a Register frame reception timeout occurs. Note that 0 is set as the default value of the counter 67. In S76, the counter value stored in the counter 67 counted up in S75 is used as a predetermined value, and its own MACADDRESS is bit-shifted to the right or left by the counter value, and the resulting value is stored in the memory 65.
In the process of S72 during the re-registration sequence, the stored value (shifted MACADDRESS) in the memory 65 in S76 is used, the GrantLength value stored in the memory 65 is used as the number of significant digits, and the GrantLength value and the shifted MACADDRESS are ANDed. Calculate / hold the value (logical addition).
[0053]
In this way, even when a re-registration sequence is necessary, the effect of increasing the registration probability can be obtained by performing the digit shift of its own MACADDRESS. That is, a predetermined value is held in the counter 67, and the slave station control unit (ONT control unit 29) transmits a response frame (Register frame) transmitted from the master station (OLT 20) in response to the registration request frame (Register Request frame). If it is not received within the predetermined time, the predetermined value held in the counter 67 is incremented by 1, and the unique value (mac address or the like) unique to the own station as bit data is bit-shifted by the predetermined value counted up, A logical operation is performed on the bit-shifted eigenvalue and the random delay time (GrantLength) that is bit data. For this reason, there is a high possibility that the transmission time of the registration request frame (Register Request frame) is different from the previous time, and as a result, the registration probability of the logical port 32 of the ONT 22 can be increased.
[0054]
The MACADDRESS is an example of identification information for identifying each station by the ONTs 22, and an ONT individual number such as a serial number or a manufacturing number can be used as an alternative to the MACADDRESS used for calculating the Register Request frame transmission time. In this case, the same effect as described above can be obtained.
That is, the same effect as described above can be obtained by giving and using an ONT individual number or the like as an alternative to MACADDRESS.
[0055]
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, the same result as described above can be obtained by using a random number for calculating the delay time when determining the Register Request frame transmission time.
The operation flow of this embodiment is shown in FIG.
The process of S81 is the same as the process of S71 of FIG.
In S 82, the bit length of the Grant Length (GL) value is stored in the memory 65 as the number of significant digits of the own MAC ADDRESS, and the length of the Grant Length (GL) value of the own MAC ADDRESS is stored.
In S83, the ONT control unit 29 (slave station control unit) inputs the stored value stored in the memory 65 as SEED, and calculates a random number. As the value for SEED, it is possible to use a MACADDRESS unique to each ONT 22 or a unique number.
In S84, the value obtained as a result of random number calculation by the ONT transmission unit 34 (slave station transmission unit) by the ONT control unit 29 (slave station control unit) is used as the calculation delay time, and the above-mentioned value is set in the grant start time (GST) By adding the calculated delay time, a Register Request frame (registration request frame) transmission time is determined. In S85, after the calculated delay time elapses from the time when the timer 36 indicates the grant start time (GST), the ONT transmission unit 34 (slave station transmission unit) transmits a Register Request frame (registration request frame) to the OLT 20. The ONT 22 waits for a Register frame (response frame) transmitted from the OLT 20.
The process of S88 is the same as the process of S77 of FIG.
The re-registration sequence (S86, S87) uses the same method as in the second embodiment.
[0056]
As described above, the memory 65 stores at least one of a unique value (such as a Mac address) unique to the own station and the bit-shifted unique value with the bit length of the random delay time (GrantLength) as the effective number of digits, The control unit (ONT control unit 29) calculates the random number by inputting either the eigenvalue unique to the own station stored in the memory 65 or the bit-shifted eigenvalue, and the slave station transmission unit (ONT transmission unit 34) The registration request frame (after the calculation delay time has elapsed from the time when the timer 36 indicates the grant start time (GST), using the random number obtained as a result of calculation by the slave station control unit (ONT control unit 29) as the calculation delay time. (Register Request frame) is transmitted to the master station (OLT 20). As described above, in determining the transmission time of the registration request frame (Register Request frame), the same effect as in the second embodiment can be obtained by using a random number and using the result. By using this embodiment, it is possible to shorten the ONT 22 registration completion time, and the effect becomes more effective as the number of branches increases. Therefore, it is possible to effectively use the bandwidth, which is one of the purposes of the PON system. At the same time, user satisfaction can be obtained.
[0057]
FIG. 9 is a computer basic configuration diagram of the OLT 20 and the ONT 22.
In FIG. 9, a CPU (Central Processing Unit) 40 for executing a program is connected to a monitor 41, a keyboard 42, a mouse 43, a communication port 44, a magnetic disk device 46, and the like via a bus 38.
The magnetic disk device 46 stores an OS 47, a program group 49, and a file group 50. However, a form in which the program group 49 and the file group 50 are integrated to form the object-oriented program group 49 is also considered as one embodiment. The storage unit 55 stores information such as the maximum number N of logical ports and the number m of registered logical ports using a storage medium such as the magnetic disk device 46. Similarly, the memory 65 uses a storage medium such as the magnetic disk device 46.
Control by the MPCP unit 23 and the MPCP unit 28 is performed by storing a program for executing control in the program group 49 and executing the stored program by the CPU 40 and the OS 47. Therefore, calculation of each value by the calculation unit 27 of the MPCP unit 23 and the ONT control unit 29 of the MPCP unit 28 is also executed using the CPU 40.
In each of the above embodiments, the OLT 20 can communicate with the ONT 22 in which the logical port 32 has been registered by using the function of the communication port 44.
[0058]
The terms “store”, “store”, and “hold” described above mean saving to a recording medium.
[0059]
In all the embodiments, each operation of each component is related to each other, and the operation of each component can be replaced as a series of operations in consideration of the relationship of the operations described above. And it can be set as embodiment of method invention by replacing in this way.
Further, by replacing the operation of each component described above with the process of each component, the program can be implemented.
Further, by storing the program in a computer-readable recording medium in which the program is recorded, an embodiment of a computer-readable recording medium recorded in the program can be obtained.
[0060]
The embodiment of the program and the embodiment of the computer-readable recording medium recorded in the program can be configured by a computer-operable program.
Each processing in the embodiment of the program and the embodiment of the computer-readable recording medium on which the program is recorded is executed by the program, and this program is recorded in the recording device, and the central processing device ( CPU) and each flowchart is executed by the central processing unit.
In addition, the software and program of each embodiment may be realized by firmware stored in a ROM (READ ONLY MEMORY). Or you may implement | achieve each function of the program mentioned above with the combination of software, firmware, and hardware.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the effective use of the uplink bandwidth is achieved by dynamically calculating the window width and the generation period of the Discovery Window based on the maximum fiber length, the maximum number of logical ports that can be registered, the number of registered logical ports, and the number of unregistered logical ports. Can be planned.
[0062]
In the present invention, the registration completion time of the logical port of the slave station can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a part of FIG. 1;
3 is an internal configuration diagram of an OLT 20 and an ONT 22. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a window width of a Discovery Window.
FIG. 5 is a diagram illustrating a generation period of Discovery Window.
FIG. 6 is a system configuration diagram of a second embodiment.
FIG. 7 is a flowchart according to the second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart according to the third embodiment.
FIG. 9 is a basic computer configuration diagram of the OLT 20;
[Explanation of symbols]
11, 12 LAN, 13 WAN, 14, 15 Terminal, 16, 18, 22 ONT, 17, 19, 20 OLT, 21 Optical splitter, 23, 28 MPCP unit, 24 OLT control unit, 25 OLT generation unit, 26 OLT termination Unit, 27 operation unit, 29 ONT control unit, 30 ONT generation unit, 31 ONT termination unit, 32 logical port, 34 ONT transmission unit, 35, 58 reception buffer, 36, 60 timer, 37 ONT reception unit, 38 bus, 40 CPU, 41 monitor, 42 keyboard, 43 mouse, 44 communication port, 46 magnetic disk unit, 47 OS, 49 program group, 50 file group, 55 storage unit, 56 OLT reception unit, 57 OLT transmission unit, 65 memory, 67 counter .

Claims (18)

複数の子局とネットワークによって接続された親局であって、
上記複数の子局の各子局との通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を各子局に促進する登録促進フレームを生成する親局生成部と、
上記親局生成部が生成した登録促進フレームを上記複数の子局に送信する親局送信部と、
上記親局送信部が送信した登録促進フレームに対応して、少なくともいずれかの子局から送信される論理ポートの登録を要求する登録要求フレームの受信を待つフレーム受信待ち時間を算出する演算部と、
上記演算部によって算出されたフレーム受信待ち時間をフレーム送受信のための通信帯域を占有する占有時間として設定することによって上記占有時間を変化させる親局制御部とを備えた親局。A master station connected to multiple slave stations via a network,
A master station generation unit that generates a registration promotion frame that promotes registration of a logical port serving as an interface at the time of communication with each slave station of the plurality of slave stations;
A master station transmitter that transmits the registration promotion frame generated by the master station generator to the plurality of slave stations;
In response to the registration promotion frame transmitted by the master station transmitter, an arithmetic unit that calculates a frame reception waiting time for waiting for reception of a registration request frame that requests registration of a logical port transmitted from at least one of the slave stations;
A master station comprising: a master station control unit that changes the occupation time by setting the frame reception waiting time calculated by the arithmetic unit as an occupation time that occupies a communication band for frame transmission / reception. 上記親局は、さらに、
上記複数の子局のうち既に論理ポートの登録を行った登録済論理ポート数ｍを記憶する記憶部を備え、
上記演算部は、上記記憶部が記憶した登録済論理ポート数ｍをパラメータとして上記フレーム受信待ち時間を動的に算出する請求項１に記載された親局。The above master station
A storage unit for storing the number m of registered logical ports that have already registered logical ports among the plurality of slave stations;
The master station according to claim 1, wherein the arithmetic unit dynamically calculates the frame reception waiting time using the number m of registered logical ports stored in the storage unit as a parameter. 上記記憶部は、さらに、上記各子局に設定することが可能な論理ポート数の最大値Ｎを記憶し、
上記演算部は、上記記憶部が記憶した論理ポート数の最大値Ｎと登録済論理ポート数ｍとから算出される未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）をパラメータとして、上記複数の子局のいずれかの子局から上記登録要求フレームを送信させる送信時を遅延させるランダム遅延時間を動的に算出し、算出したランダム遅延時間に基づいて上記フレーム受信待ち時間を動的に算出し、
上記親局生成部は、動的に算出された上記ランダム遅延時間の情報を含んだ上記登録促進フレームを生成し、
上記親局送信部は、ランダム遅延時間の情報が含まれた上記登録促進フレームを送信した結果、上記登録促進フレームに対応した上記登録要求フレームを所定の時間からランダム遅延時間だけ遅延させて子局に送信させる請求項２に記載された親局。The storage unit further stores a maximum value N of the number of logical ports that can be set in each of the slave stations,
The calculation unit uses the number of unregistered logical ports (N−m) calculated from the maximum number N of logical ports stored in the storage unit and the number m of registered logical ports as a parameter, and sets the plurality of slave stations. Dynamically calculating a random delay time for delaying the transmission time for transmitting the registration request frame from any slave station, dynamically calculating the frame reception waiting time based on the calculated random delay time,
The master station generation unit generates the registration promotion frame including information on the dynamically calculated random delay time,
As a result of transmitting the registration promotion frame including information on random delay time, the master station transmission unit delays the registration request frame corresponding to the registration promotion frame by a random delay time from a predetermined time. The master station according to claim 2, wherein the master station is made to transmit. 上記親局は、さらに、
ネットワークを構成する伝送路の最大長Ｌを記憶する記憶部を備え、
上記演算部は、上記記憶部が記憶した伝送路の最大長Ｌをパラメータとして伝送路の伝播特性に基づいた伝播遅延時間ｆ（Ｌ）を算出し、算出した伝播遅延時間ｆ（Ｌ）から上記フレーム受信待ち時間を動的に算出する請求項１に記載された親局。The above master station
A storage unit for storing the maximum length L of the transmission path constituting the network;
The computing unit calculates a propagation delay time f (L) based on the propagation characteristics of the transmission path using the maximum length L of the transmission path stored in the storage unit as a parameter, and calculates the propagation delay time f (L) from the calculated propagation delay time f (L). The master station according to claim 1, wherein the frame reception waiting time is dynamically calculated. 上記記憶部は、さらに、ネットワークを構成する伝送路の最大長Ｌと上記登録要求フレームの転送時に発生する遅延時間を転送遅延時間Ｈとして記憶し、
上記演算部は、上記記憶部が記憶した伝送路の最大長Ｌをパラメータとして伝送路の伝播特性に基づいた伝播遅延時間ｆ（Ｌ）を算出し、算出した伝播遅延時間ｆ（Ｌ）と上記ランダム遅延時間と上記記憶部が記憶した転送遅延時間Ｈとから上記フレーム受信待ち時間を動的に算出する請求項３に記載された親局。The storage unit further stores, as a transfer delay time H, a maximum length L of a transmission path constituting the network and a delay time generated when the registration request frame is transferred,
The computing unit calculates a propagation delay time f (L) based on the propagation characteristic of the transmission path using the maximum length L of the transmission path stored in the storage unit as a parameter, and calculates the calculated propagation delay time f (L) and the above 4. The master station according to claim 3, wherein the frame reception waiting time is dynamically calculated from a random delay time and a transfer delay time H stored in the storage unit. 複数の子局とネットワークによって接続された親局であって、
上記複数の子局の各子局との通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を各子局に促進するための登録促進フレームを生成する親局生成部と、
上記親局生成部が生成した登録促進フレームを上記複数の子局に送信する親局送信部と、
上記親局生成部によって生成された登録促進フレームを子局に送信する送信周期を動的に算出する演算部と、
上記演算部によって動的に算出された登録促進フレームの送信周期に基づいて、上記登録促進フレームに対応して少なくともいずれかの子局から送信される論理ポートの登録を要求する登録要求フレームの受信のために通信帯域を占有する占有時間を動的に変化させる親局制御部とを備えた親局。A master station connected to multiple slave stations via a network,
A master station generation unit that generates a registration promotion frame for promoting registration of a logical port serving as an interface at the time of communication with each slave station of the plurality of slave stations;
A master station transmitter that transmits the registration promotion frame generated by the master station generator to the plurality of slave stations;
A calculation unit that dynamically calculates a transmission cycle for transmitting the registration promotion frame generated by the master station generation unit to the slave station;
For receiving a registration request frame for requesting registration of a logical port transmitted from at least one of the slave stations corresponding to the registration promotion frame based on the transmission period of the registration promotion frame dynamically calculated by the arithmetic unit And a master station controller that dynamically changes the occupation time for occupying the communication band. 上記親局は、さらに、
上記複数の子局のうち既に論理ポートの登録を行った登録済論理ポート数ｍと上記各子局に設定することが可能な論理ポート数の最大値Ｎとを記憶する記憶部を備え、
上記演算部は、上記記憶部が記憶した登録済論理ポート数ｍと論理ポート数の最大値Ｎとから算出される未登録論理ポート数（Ｎ−ｍ）をパラメータとして、上記登録促進フレームの送信周期を動的に算出する請求項６に記載された親局。The above master station
A storage unit that stores the number m of registered logical ports that have already registered logical ports among the plurality of slave stations and the maximum number N of logical ports that can be set in each of the slave stations;
The arithmetic unit transmits the registration promotion frame using the number of unregistered logical ports (N−m) calculated from the number m of registered logical ports and the maximum number N of logical ports stored in the storage unit as parameters. The master station according to claim 6, wherein the period is dynamically calculated. 親局がネットワークによって接続された複数の子局と通信する通信制御方法であって、
上記複数の子局の各子局との通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を各子局に促進するための登録促進フレームを生成し、
上記生成した登録促進フレームを上記複数の子局に送信し、
上記送信した登録促進フレームに対応して、少なくともいずれかの子局から送信される論理ポートの登録を要求する登録要求フレームの受信を待つフレーム受信待ち時間を動的に算出し、
上記動的に算出されたフレーム受信待ち時間をフレーム送受信のための通信帯域を占有する占有時間として設定することによって上記占有時間を動的に変化させる通信制御方法。A communication control method in which a master station communicates with a plurality of slave stations connected by a network,
Generate a registration promotion frame for promoting each slave station to register a logical port as an interface when communicating with each slave station of the plurality of slave stations,
Send the generated registration promotion frame to the plurality of slave stations,
In response to the transmitted registration promotion frame, dynamically calculate a frame reception waiting time for waiting for reception of a registration request frame that requests registration of a logical port transmitted from at least one of the slave stations,
A communication control method for dynamically changing the occupation time by setting the dynamically calculated frame reception waiting time as an occupation time for occupying a communication band for frame transmission / reception. 親局がネットワークによって接続された複数の子局と通信する通信制御プログラムであって、
上記複数の子局の各子局との通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を各子局に促進するための登録促進フレームを生成する処理と、
上記生成した登録促進フレームを上記複数の子局に送信する処理と、
上記送信した登録促進フレームに対応して、少なくともいずれかの子局から送信される論理ポートの登録を要求する登録要求フレームの受信を待つフレーム受信待ち時間を動的に算出する処理と、
上記動的に算出されたフレーム受信待ち時間をフレーム送受信のための通信帯域を占有する占有時間として設定することによって上記占有時間を動的に変化させる処理とをコンピュータに実行させる通信制御プログラム。A communication control program in which a master station communicates with a plurality of slave stations connected by a network,
A process of generating a registration promotion frame for promoting registration of a logical port serving as an interface when communicating with each of the plurality of slave stations to each of the slave stations;
Processing for transmitting the generated registration promotion frame to the plurality of slave stations;
A process of dynamically calculating a frame reception waiting time for waiting for reception of a registration request frame for requesting registration of a logical port transmitted from at least one of the slave stations in response to the transmitted registration promotion frame;
A communication control program for causing a computer to execute a process of dynamically changing the occupation time by setting the dynamically calculated frame reception waiting time as an occupation time for occupying a communication band for frame transmission / reception. 通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を子局に促進する登録促進フレームを親局から送信され、登録促進フレームを送信された親局に対し論理ポートの登録を要求する登録要求フレームを送信する子局であって、
上記子局は、
上記登録要求フレームを送信する送信開始基準時刻であるグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）と上記登録要求フレームの送信時刻をグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から遅延させる時間の基準となるランダム遅延時間とを含んだ登録促進フレームを親局から受信する子局受信部と、
上記登録促進フレームに含まれたランダム遅延時間と自局に固有な固有値とを使用して演算する子局制御部と、
上記子局制御部が演算した結果得られた値を算出遅延時間として、グラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から上記算出遅延時間経過後に上記登録要求フレームを親局へ送信する子局送信部とを備えた子局。A registration promotion frame is transmitted from the master station that promotes registration of the logical port that is an interface for communication to the slave station, and a registration request frame that requests registration of the logical port is transmitted to the master station that has received the registration promotion frame. A slave station,
The above slave stations are
A grant start time (GST) that is a transmission start reference time for transmitting the registration request frame, and a random delay time that is a reference for a time for delaying the transmission time of the registration request frame from the grant start time (GST); A slave station receiver that receives a registration promotion frame including
A slave station controller that calculates using a random delay time included in the registration promotion frame and a unique value unique to the own station;
A slave station transmitter that transmits the registration request frame to the master station after the calculated delay time has elapsed from a grant start time (GST), using the value obtained as a result of the computation by the slave station controller as a calculated delay time. A slave station provided. 上記子局受信部は、上記登録促進フレームの送信時刻を示すタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）の情報を含んだ上記登録促進フレームを受信し、
上記子局は、さらに、
上記登録促進フレームに含まれたタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）をセットしてスタートするタイマを備え、
上記子局送信部は、タイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）をセットした上記タイマがグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）を示す時刻から上記算出遅延時間経過後に上記登録要求フレームを親局へ送信する請求項１０に記載された子局。The slave station receiving unit receives the registration promotion frame including information of a time stamp (TimeStamp) indicating a transmission time of the registration promotion frame,
The above slave stations are
A timer that starts by setting a time stamp (TimeStamp) included in the registration promotion frame is provided.
11. The slave station transmission unit transmits the registration request frame to the master station after the calculated delay time has elapsed from a time when the timer set with a time stamp (TimeStamp) indicates a grant start time (GST). The listed slave station. 上記子局は、さらに、
所定値を保持するカウンタを備え、
上記子局制御部は、上記登録要求フレームに応答して親局から送信される応答フレームを所定時間内に受信しない場合には、上記カウンタに保持した所定値を１カウントアップし、カウントアップした所定値分、ビットデータである上記自局に固有な固有値をビットシフトし、ビットシフトした固有値とビットデータであるランダム遅延時間とを論理演算する請求項１０に記載された子局。The above slave stations are
A counter that holds a predetermined value is provided.
When the slave station controller does not receive a response frame transmitted from the master station in response to the registration request frame within a predetermined time, the slave station controller increments the predetermined value held in the counter by 1 and counts up 11. The slave station according to claim 10, wherein a unique value unique to the own station, which is bit data, is bit-shifted by a predetermined value, and a logical operation is performed on the bit-shifted unique value and a random delay time that is bit data. 上記子局制御部は、自局に固有な固有値として自局を識別する識別情報または上記ランダム遅延時間から算出した乱数のいずれかを使用する請求項１０に記載された子局。The slave station according to claim 10, wherein the slave station control unit uses either identification information for identifying the own station as a unique value unique to the own station or a random number calculated from the random delay time. 上記子局は、さらに、
上記ランダム遅延時間のビット長を有効桁数として上記自局に固有な固有値と上記ビットシフトした固有値との少なくともいずれかを記憶するメモリを備え、上記子局制御部は、上記メモリに記憶した上記自局に固有な固有値と上記ビットシフトした固有値とのいずれかを入力して乱数を計算し、
上記子局送信部は、上記子局制御部が計算した結果得られた乱数を算出遅延時間として、上記タイマがグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）を示す時刻から上記算出遅延時間経過後に上記登録要求フレームを親局へ送信する請求項１２に記載された子局。The above slave stations are
A memory for storing at least one of an eigenvalue unique to the local station and an eigenvalue that has been bit-shifted with the bit length of the random delay time as the number of significant digits, and the slave station control unit stores the memory stored in the memory Enter either a unique value unique to your station or the bit-shifted unique value to calculate a random number,
The slave station transmission unit uses the random number obtained as a result of calculation by the slave station control unit as a calculation delay time, and the registration request after the calculation delay time elapses from the time when the timer indicates a grant start time (GST). The slave station according to claim 12, wherein the slave station transmits a frame to the master station. 通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を子局に促進する登録促進フレームを親局から送信され、登録促進フレームを送信された親局に対し論理ポートの登録を要求する登録要求フレームを送信する通信制御方法であって、
上記通信制御方法は、
上記登録要求フレームを送信する送信開始基準時刻であるグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）と上記登録要求フレームの送信時刻をグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から遅延させる時間の基準となるランダム遅延時間とを含んだ登録促進フレームを親局から受信し、
上記受信した登録促進フレームに含まれたランダム遅延時間と自局に固有な固有値とを演算し、
上記演算した結果得られた値を算出遅延時間として、グラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から上記算出遅延時間経過後に上記登録要求フレームを親局へ送信する通信制御方法。A registration promotion frame is transmitted from the master station that promotes registration of the logical port that is an interface for communication to the slave station, and a registration request frame that requests registration of the logical port is transmitted to the master station that has received the registration promotion frame. A communication control method,
The communication control method is as follows:
A grant start time (GST) that is a transmission start reference time for transmitting the registration request frame, and a random delay time that is a reference for a time for delaying the transmission time of the registration request frame from the grant start time (GST); Received a registration promotion frame containing
Calculate the random delay time included in the received registration promotion frame and the eigenvalue unique to the station,
A communication control method for transmitting the registration request frame to a master station after the calculation delay time has elapsed from a grant start time (GST) using the value obtained as a result of the calculation as a calculation delay time. 通信時のインタフェースとなる論理ポートの登録を子局に促進する登録促進フレームを親局から送信され、登録促進フレームを送信された親局に対し論理ポートの登録を要求する登録要求フレームを送信する通信制御プログラムであって、
上記通信制御プログラムは、
上記登録要求フレームを送信する送信開始基準時刻であるグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）と上記登録要求フレームの送信時刻をグラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から遅延させる時間の基準となるランダム遅延時間とを含んだ登録促進フレームを親局から受信する処理と、
上記受信した登録促進フレームに含まれたランダム遅延時間と自局に固有な固有値とを演算する処理と、
上記演算した結果得られた値を算出遅延時間として、グラント・スタート・タイム（ＧＳＴ）から上記算出遅延時間経過後に上記登録要求フレームを親局へ送信する処理とをコンピュータに実行させる通信制御プログラム。A registration promotion frame is transmitted from the master station that promotes registration of the logical port that is an interface for communication to the slave station, and a registration request frame that requests registration of the logical port is transmitted to the master station that has received the registration promotion frame. A communication control program,
The communication control program is
A grant start time (GST) that is a transmission start reference time for transmitting the registration request frame, and a random delay time that is a reference for a time for delaying the transmission time of the registration request frame from the grant start time (GST); Processing to receive a registration promotion frame including
A process of calculating a random delay time included in the received registration promotion frame and a unique value unique to the own station;
A communication control program for causing a computer to execute a process of transmitting the registration request frame to a master station after the calculated delay time has elapsed from a grant start time (GST) using the value obtained as a result of the calculation as a calculated delay time. 上記親局は、子局とパッシブ・オプティカル・ネットワーク（ＰＯＮ）によって接続された請求項１または請求項６のいずれかに記載された親局。7. The master station according to claim 1, wherein the master station is connected to the slave station by a passive optical network (PON). 上記子局は、親局とパッシブ・オプティカル・ネットワーク（ＰＯＮ）によって接続された請求項１０に記載された子局。The slave station according to claim 10, wherein the slave station is connected to the master station by a passive optical network (PON).
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