JP4719352B2

JP4719352B2 - 時分割多重アクセスシステムにおいてアップストリームタイムスロットを分割する方法、関連する回線終端装置、および関連するネットワーク終端装置

Info

Publication number: JP4719352B2
Application number: JP2000379634A
Authority: JP
Inventors: イングリツド・ズルマ・ベノワ・フアン・デイ・ホールデ; クレール・マルタン; ハンス・スラビンク; ペーテル・ヨハンネス・フエツテル
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2020-12-14
Also published as: DE69938502D1; US20050220149A1; DE69938502T2; JP2001217817A; AU7234400A; EP1111958B1; EP1111958A1; US20010005376A1; ATE392114T1; US6914909B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の非特徴部分に記載の時分割多重アクセスシステムにおいてアップストリームタイムスロットを分割する方法、請求項２および３に記載の関連する回線終端装置、および関連するネットワーク終端装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
そのような方法および関連するネットワーク終端装置および回線終端装置は、例えば「ＩＴＵ−ＴＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎＧ．９８１．１（１０／９８）ｓｅｃｔｉｏｎ８．３．５」から当技術分野で知られている。その中で回線終端装置へのデータ送信にいかなるアップストリームタイムスロットを使用できるかをネットワーク終端装置に示すために、パッシブオプティカルネットワーク（ＰＯＮ）システム内の回線終端装置からシステムの複数のネットワーク終端装置に送信する許可を物理レイヤオペレーションアンドメインテナンス（ＰＬＯＡＭ）セルに含める方法が記載されている。この勧告に記載されたシステムはより具体的には、受信した許可内にそのネットワーク終端装置の識別を検出するとネットワーク終端装置が１５５Ｍビット／秒のフレームを使用してアップストリームデータを送信できる１５５／１５５Ｍビット／秒および６２２（ダウンストリーム）／１５５Ｍビット／秒システムである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
より高速のアップストリームをサポートするのに、上記の原理を使用できる。すなわち、ＰＬＯＡＭセル内に連続的に許可を割り当ててネットワーク終端装置が例えば６２２Ｍビット／秒のアップストリームタイムスロットを使用できるようにする。ただし、そのようなシステムはフレーム構造が対応しないので６２２／１５５Ｍビット／秒のシステムに適応できない。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、上記の知られているタイプのものではあるが、既存システムの、より高速のアップストリーム速度への、データ損失がないグレードアップ（graceful upgrade）を可能にする方法および関連する回線終端装置およびネットワーク終端装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、より高速、例えば６２２Ｍビット／秒で送信するネットワーク終端装置が高位ネットワーク終端装置と呼ばれ、より低速のアップストリーム速度、例えば１５５Ｍビット／秒で送信するネットワーク終端装置が低位ネットワーク終端装置と呼ばれる、それぞれ請求項１、２および３に記載の方法、回線終端装置、とネットワーク終端装置によって達成される。
【０００６】
実際、高位ネットワーク終端装置の場合、通常使用可能な許可、すなわち、上記勧告で非アイドル許可と呼ばれる事前定義された第１の場所に位置する許可に加えて、追加の許可、すなわち、上記勧告でアイドル許可と呼ばれる事前定義された第２の場所に位置する許可を使用し、既存のアップストリームタイムスロットを適切にサブスロットに細分化することで、低位ネットワーク終端装置を依然としてサポートしながらより高い速度をサポートすることができる。例えば、６２２／１５５Ｍビット／秒と６２２／６２２Ｍビット／秒のシステムの組合せの場合、前者の速度で送信するネットワーク終端装置は事前定義された第１の場所（非アイドル許可の場所）に位置する許可を受信すると、完全な１５５Ｍビット／秒のアップストリームフレームを使用するが、後者のシステムでは、ネットワーク終端装置は事前定義された第１の場所または事前定義された第２の場所（アイドル許可の場所）のいずれかに位置する許可を受信すると、１５５Ｍビット／秒のアップストリームフレームの１／４のサブフレームを使用する。
【０００７】
低位ネットワーク終端装置によって使用されるアップストリームフレームは低位タイムスロットと呼ばれ、高位ネットワーク終端装置によって使用されるアップストリームフレームは高位タイムスロットと呼ばれる。高位タイムスロットは実際には低位タイムスロットのサイズを有するアップストリームスロットのサブスロットである。
【０００８】
請求項で使用される「含む」という用語はそこに列挙される手段に限定されるものと解釈してはならないことに留意すべきである。したがって、「手段ＡおよびＢを含む装置」という表現の範囲は構成要素ＡおよびＢのみからなる装置に限定されてはならない。これは、本発明に関して、装置のうち関連する構成要素はＡおよびＢのみであることを意味する。
【０００９】
本発明の上記の、およびその他の目的、ならびに特徴は、添付図面を参照する実施形態の以下の説明を参照することでより明らかになり、本発明自体も最もよく理解できるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、６２２／１５５Ｍビット／秒と６２２／６２２Ｍビット／秒をサポートするために時分割多重アクセスネットワーク内で使用されるアップストリームタイムスロットを分割する方法について説明する。時分割多重アクセスネットワークの作用について図１に示すブロックの機能記載によって説明する。この記載に基づいて、図１の機能ブロックの実施態様は当業者には明らかであり、そのため詳細な説明を省く。
【００１１】
時分割多重アクセスネットワークは、回線終端装置ＬＴと複数のネットワーク終端装置ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、．．．、ＮＴ１５、ＮＴ１６を含む。回線終端装置ＬＴは、共通伝送リンクＬｃと個々のユーザリンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３、．．．、Ｌ１５、Ｌ１６の縦続接続を介してネットワーク終端装置ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、．．．、ＮＴ１５、ＮＴ１６に結合されている。
【００１２】
時分割多重アクセスネットワークは、例えば、回線終端装置ＬＴからネットワーク終端装置ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、．．．、ＮＴ１５、ＮＴ１６に光ファイバを介して非同期転送モード（ＡＴＭ）セルを移送する光ネットワークである。時分割多重アクセスネットワークは、回線終端装置ＬＳから複数のネットワーク終端装置ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、．．．、ＮＴ１５、ＮＴ１６へのダウンストリーム情報パケットに入れてＴＥＡ１、ＴＥＡ１２、ＴＥＡ１６、ＴＥＡ３、ＴＥＡ７、．．．などの終端装置識別または許可を同報通信する。ネットワーク終端装置はそれ自身の識別を検出すると、所定のアップストリームタイムスロットに入れて所定の量のアップストリーム情報パケットを回線終端装置ＬＴに転送することができる。例えば、ネットワーク終端装置ＮＴ３がそれ自身の識別ＴＥＡ３を検出すると、ネットワーク終端装置ＮＴ３は所定のタイムスロットに入れてアップストリーム情報パケットを回線終端装置に送ることができる。
【００１３】
回線終端装置ＬＴはパケットフォーマットモジュールＰＦＭ、組込み手段ＩＮＣおよび待ち行列手段Ｑを含む。待ち行列手段Ｑはこの実施形態によるとパケットフォーマットモジュールＰＦＭ内に含まれる組込み手段ＩＮＣに結合されている。
【００１４】
図を見やすくするためにネットワーク終端装置ＮＴ３だけが詳細に示されているが、各ネットワーク終端装置は認識手段ＲＥＣおよび送信手段ＴＲを含む。
【００１５】
上記各機能ブロックの機能について以下の各節で説明する。
【００１６】
回線終端装置は柔軟かつ動的な方法でタイムスロットを割り振る。実際、時分割多重アクセスネットワークのアップストリーム転送容量は、アップストリーム情報を送信するのに必要とされ要求されるアップストリーム帯域幅に従って各ネットワーク終端装置ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、．．．、ＮＴ１５、ＮＴ１６によって共有される。この必要なアップストリーム帯域幅はネットワーク終端装置ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、．．．、ＮＴ１５、ＮＴ１６によって回線終端装置ＬＴに要求される。要求された帯域幅は回線終端装置ＬＴによって所定数の割り振られるタイムスロット単位に翻訳される。この処理は、ネットワーク終端装置ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、．．．、ＮＴ１５、ＮＴ１６の要求された帯域幅に従って、この特許出願ではサブステーション識別ＴＥＡ１、ＴＥＡ１２、ＴＥＡ１６、ＴＥＡ３、ＴＥＡ７、．．．と呼ばれ、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１に規定された許可に対応する、送信可能宛先すなわち許可のストリームを作成することで実現される。この割振りの詳細な作用は本発明の範囲を超えるのでここでは述べないことに留意されたい。この作用の詳細な説明は公開番号０５４４９７５の欧州特許公開にある。その目的は、割り振られたタイムスロットを各ネットワーク終端装置ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、．．．、ＮＴ１５、ＮＴ１６に通知するサブステーション識別すなわち許可ＴＥＡ１、ＴＥＡ１２、ＴＥＡ１６、ＴＥＡ３、ＴＥＡ７、．．．のストリームを使用することである。この実施形態によれば、サブステーション識別すなわち許可ＴＥＡ１、ＴＥＡ１２、ＴＥＡ１６、ＴＥＡ３、ＴＥＡ７、．．．のストリームは待ち行列手段Ｑによって組込み手段ＩＮＣに提供される。
【００１７】
物理レイヤオペレーションアンドメインテナンスセル、略してＰＬＯＡＭセルも組込み手段ＩＮＣに提供される。組込み手段ＩＮＣはＰＬＯＡＭセル内に許可を挿入し、次いでＰＬＯＡＭセルはダウンストリーム情報パケット内に組み込まれる。本発明の方法を説明するために、ネットワーク終端装置ＮＴ２が低位ネットワーク終端装置、すなわち、１５５Ｍビット／秒で送信するネットワーク終端装置であり、ネットワーク終端装置ＮＴ３が６２２Ｍビット／秒で送信する高位ネットワーク終端装置であり、ダウンストリーム速度が６２２Ｍビット／秒であるものとする。
【００１８】
図２を参照すると、図１の時分割多重アクセスネットワークによって使用されるダウンストリームフレームフォーマットおよびアップストリームフレームフォーマットが示されている。図２から分かるように、２７個のＡＴＭセルの後にＰＬＯＡＭセルが挿入される。
【００１９】
ＮＴ２は低位ネットワーク終端装置であるため、組込み手段ＩＮＣは、ＰＬＯＡＭ１またはＰＬＯＡＭ２内の、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１、バージョン１０／９８、３９および４１頁に記載の非アイドル許可の位置に、この終端装置の許可ＴＥＡ２を挿入する。ここでは、図２に示すように、選択された時点でＮＴ２の許可はＰＬＯＡＭ１内に組み込まれるものとする。高位ネットワーク終端装置であるＮＴ３の許可は非アイドル許可とアイドル許可の位置に組み込まれる。ここでは許可はＰＬＯＡＭ１および３内に組み込まれるものとする。組み込まれる許可の数は前述したようにネットワーク終端装置によって要求される帯域幅によって異なる。待ち行列手段Ｑは、組み込む許可を、割り振られた帯域幅に依存したシーケンスで組込み手段ＩＮＣに提供する。割り振られた許可の数とシーケンスを決定する方法は本発明の範囲外であるため、詳述はしない。この処理の例は前述の特許出願および欧州特許出願０８５４６５９内にある。
【００２０】
ネットワーク終端装置の許可を組み込んだ後のＰＬＯＡＭセルを図１にＰＬＯＡＭ’として示す。ＰＬＯＡＭセルはパケットフォーマットモジュールＰＦＭによってダウンストリームフレームフォーマットに圧縮され、複数のネットワーク終端装置に配布される。ネットワーク終端装置はアップストリーム情報パケットを転送できるように受信したＰＬＯＡＭセル内にそれ自身の識別を検出しなければならない。この処理は検出手段ＤＥＴによって実現される。アップストリーム情報パケットの送信は送信手段ＴＲによって実行される。図１を見やすくするため、ネットワーク終端装置ＮＴ３についてのみ検出手段ＤＥＴ（ＴＥＡ３）および送信手段（ＴＲ）が示されている。図２のダウンストリームフレームを例にとると、ＮＴ２はまずＰＬＯＡＭ１の非アイドル許可の場所にＮＴ２の識別を認識し、低位ネットワーク終端装置であるため、次いで１５５Ｍビット／秒のタイムスロットに入れて情報パケットを転送する。回線終端装置によって転送される後続の識別はやはりＰＬＯＡＭ１内のＮＴ３である。ＮＴ３は、それ自身の識別を検出すると高位ネットワーク終端装置であるので、１５５Ｍビット／秒のスロットの１／４のサブスロットに入れてアップストリーム情報パケットを転送することができる。アップストリームフレーム間に空隙ができないように、回線終端装置はＰＬＯＡＭ３のアイドル許可の場所にＮＴ３の後続の許可を組み込んでいる。ＮＴ３はその識別を検出すると、図２に示すように、アップストリーム情報パケットを後続のサブスロットに入れて送信する。このようにして、ＮＴ３はアップストリーム情報パケットを３２２Ｍビット／秒で送信でき、またＮＴ２は１５５Ｍビット／秒で送信し、両方の速度に適したただ１つのフレームフォーマットが使用される。
【００２１】
選択された実施形態の上記のネットワークは非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークではあるが、本発明はＡＴＭの分野に限定されるものではないことに留意されたい。当業者には明らかな変更を上記実施形態に適用して、物理レイヤオペレーションアンドメインテナンス部がダウンストリーム情報パケット内で事前定義されている他の時分割多重アクセスネットワーク内で統合されたアップストリームタイムスロットを分割する方法に構成することができる。
【００２２】
以上、特定の装置に関して本発明の原理を説明してきたが、この説明は例示的なものにすぎず、首記の請求の範囲に記載する本発明の範囲を限定するものではないことをはっきりと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法が使用される時分割多重アクセスネットワークの一実施形態の概略ブロック図である。
【図２】図１の時分割多重アクセスネットワークによって使用されるダウンストリームフレームフォーマットとアップストリームフレームフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
ＬＴ回線終端装置
ＮＴ１、ＮＴ２、ＮＴ３、ＮＴ１５、ＮＴ１６ネットワーク終端装置
ＴＥＡ１、ＴＥＡ２、ＴＥＡ３、ＴＥＡ７、ＴＥＡ１２、ＴＥＡ１６許可
ＴＲ送信手段
ＩＮＣ組込み手段
Ｑ待ち行列手段
ＰＦＭパケットフォーマットモジュール
ＰＬＯＡＭ物理レイヤオペレーションアンドメインテナンス
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ１５、Ｌ１６ユーザリンク

Claims

ツリー状ネットワークを介して複数のネットワーク終端装置（ＮＴ１、ＮＴ２、．．．、ＮＴ１６）に回線終端装置（ＬＴ）を結合し、かつ前記回線終端装置（ＬＴ）によってダウンストリームデータパケットを前記複数のネットワーク終端装置（ＮＴ１、ＮＴ２、．．．、ＮＴ１６）に配布する多重アクセスシステムにおいてアップストリームタイムスロットを分割する方法であり、
前記回線終端装置（ＬＴ）がダウンストリームデータパケット内の事前定義された場所に前記複数のネットワーク終端装置（ＮＴ１、ＮＴ２、．．．、ＮＴ１６）の１つに関連する許可（ＴＥＡ１、ＴＥＡ２、．．．、ＴＥＡ１６）を組み込み、前記ダウンストリームデータパケットを配布するステップと、
前記ネットワーク終端装置（ＮＴ１、ＮＴ２、．．．、ＮＴ１６）の各々が自身の許可を受信して認識すると、事前定義されたアップストリームタイムスロットに入れてアップストリームデータパケットを送信することで反応するステップとを含む方法であって、
前記送信ステップが、
前記ネットワーク終端装置の前記１つが低位ネットワーク終端装置であり、前記事前定義された場所が事前定義された第１の場所である場合、前記アップストリームデータパケットを低位タイムスロットに入れて送信するステップと、
前記ネットワーク終端装置の前記１つが高位ネットワーク終端装置であり、前記事前定義された場所が事前定義された第１の場所である場合、前記アップストリームデータパケットを、前記事前定義されたアップストリームタイムスロット内に組み込まれた事前定義された数の高位サブスロットのうちのサブスロットである複数の高位タイムスロットの１つに入れて送信するステップと、
前記ネットワーク終端装置の前記１つが高位ネットワーク終端装置であり、前記事前定義された場所が事前定義された第２の場所である場合、前記アップストリームデータパケットを、前記高位タイムスロットに入れて送信するステップとを含むことを特徴とする方法。
ツリー状ネットワークを介して回線終端装置（ＬＴ）を複数のネットワーク終端装置（ＮＴ１、ＮＴ２、．．．、ＮＴ１６）に結合する時分割多重アクセスシステムにおいてアップストリームタイムスロットの分割を実現する回線終端装置（ＬＴ）であり、前記回線終端装置（ＬＴ）がダウンストリームデータパケットを前記複数のネットワーク終端装置（ＮＴ１、ＮＴ２、．．．、ＮＴ１６）に配布し、
前記複数のネットワーク終端装置の１つに関連する許可（ＴＥＡ１；ＴＥＡ２；．．．；ＴＥＡ１６）をダウンストリームデータパケット内の事前定義された第１の場所に組み込むように構成された組込み手段（ＩＮＣ）を含む前記回線終端装置（ＬＴ）であって、
前記組込み手段（ＩＮＣ）はさらに、前記複数のネットワーク終端装置の１つ（ＮＴ３）が高位ネットワーク終端装置である場合に、前記ダウンストリームデータパケットの事前定義された第２の場所に前記複数のネットワーク終端装置の前記１つに関連する、前記事前定義された第１の場所に組み込まれた前記許可とは異なる更なる許可（ＴＥＡ３）を組み込むように構成されていることを特徴とする回線終端装置（ＬＴ）。
ツリー状ネットワークを介して回線終端装置（ＬＴ）を、ネットワーク終端装置（ＮＴ３）を含む複数のネットワーク終端装置（ＮＴ１、ＮＴ２、．．．、ＮＴ１６）に結合する時分割多重アクセスシステムにおいて使用するネットワーク終端装置（ＮＴ３）であり、
前記回線終端装置（ＬＴ）から前記ネットワーク終端装置（ＮＴ３）に送信されるダウンストリームパケット内に自身の許可（ＴＥＡ３）を認識する認識手段（ＲＥＣ）と、
前記自身の許可（ＴＥＡ３）を認識すると事前定義されたアップストリームタイムスロットに入れてデータパケットを送信する送信手段（ＴＲ）とを含む前記ネットワーク終端装置（ＮＴ３）であって、
前記ネットワーク終端装置（ＮＴ３）が高位データパケット速度でアップストリームデータパケットを送信するように構成されるように
前記認識手段（ＲＥＣ）はさらに、事前定義された第１の場所で自身の許可（ＴＥＡ３）を認識するように構成され、前記認識手段（ＲＥＣ）が前記事前定義された第１の場所で前記自身の許可（ＴＥＡ３）を認識すると、前記送信手段（ＴＲ）が複数の高位タイムスロットの１つに入れてデータパケットを送信するように構成され、前記高位タイムスロットが前記事前定義されたアップストリームタイムスロット内に組み込まれた事前定義された数の高位サブスロットのうちの１つのサブスロットであり、
前記認識手段（ＲＥＣ）はさらに、事前定義された第２の場所で自身の許可（ＴＥＡ３）を認識するように構成され、前記送信手段（ＴＲ）はさらに、前記認識手段（ＲＥＣ）が前記事前定義された第２の場所で前記自身の許可（ＴＥＡ３）を認識すると、前記高位タイムスロットに入れて前記データパケットを送信するように構成されていることを特徴とするネットワーク終端装置（ＮＴ３）。
前記時分割多重アクセスシステムがパッシブオプティカルネットワーク（ＰＯＮ）システムであり、前記ダウンストリームデータパケットが物理レイヤオペレーションアンドメインテナンス（ＰＬＯＡＭ）セルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１の事前定義された場所がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１に規定されたいわゆる非アイドル許可用に予約された前記物理レイヤオペレーションアンドメインテナンス（ＰＬＯＡＭ）セル内の場所であり、前記第２の事前定義された場所がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１に規定されたアイドル許可用に予約された前記物理レイヤオペレーションアンドメインテナンス（ＰＬＯＡＭ）セル内の場所であることを特徴とする請求項４に記載の方法。