JP4796637B2 - 複数のエンティティーを有するネットワークユニットを含むイーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークの操作方法 - Google Patents

Description

（既存出願との相互参照）
本願は、２００２年９月１３日に出願された米国仮特許出願第60/410,317号、及び２００２年９月２５日に出願された米国仮特許出願第60/410,170号に基づいて優先権を主張すると共に、これら両出願の内容を引用して援用する。

本発明は、一般にデータアクセスシステムに関し、特にパッシブ光ネットワーク（ＰＯＮｓ）におけるイーサネット（登録商標）パケットトラフィックのデータアクセスシステムを操作するための方法に関し、この方法は複数のエンティティーを有する光ネットワークユニットの存在を使用し、かつその存在を利用する。

イーサネット（登録商標）ＰＯＮ（ＥＰＯＮ）は、現在毎秒１ギガビット伝送を使用しており、これは非常に高速なデータ通信ばかりでなく、変換システム支援（電話、ビデオ等）にも適している。かつてないほど大量の帯域が単一エンティティー、即ち光ネットワークユニット（ＯＮＵ）と送受信されている。

図１は、光ライン端局装置（ＯＬＴ）１０２と複数のＯＮＵｓとの間のデータ伝送を簡易化するＰＯＮ１００を示す。ＯＮＵは、単一エンティティー、例えばＯＮＵｓ１０４（Ａ）及び１０６（Ｃ）や、数を限定しないエンティティー、例えばＯＮＵｓ１０８（Ｂ）及び１１０（Ｄ）を含むことが可能である。ＯＮＵ内の１つのエンティティーは、１人のユーザーであっても、例えば共同住宅（ＭＤＵ）のアプリケーションソフトでの多くのユーザーであっても、例えば集中型システムにおける音声、ビデオ、データ等のサービスであってもよい。ＯＬＴのダウンリンク伝送は、パッシブ光スプリッター１１２ａから１１２ｃを通過し、全てのＯＮＵｓに到達する。ＯＮＵのアップリンク伝送は、それぞれの前記ＯＮＵと、前記ＯＬＴとの間に配置される全てのパッシブ光スプリッターを通過する。例えば、ＯＮＵ１０６とＯＬＴ１０２との間のアップリンク伝送は、光スプリッター１１２ｂと１１２ａを通過する。パッシブ光スプリッターの物理的特性により、前記ＯＮＵからの伝送は、前記ＯＬＴのみが受信することが可能であり、一方、他のＯＮＵｓは、減衰した反射を受信するものである。前記アップリンク伝送は、時分割多重（ＴＤＭ）を使用して、異なる時間おいて異なるエンティティー同士の伝送を調整する。
本明細書に引用して援用する既存のIEEE802.3規格は、図２に概略的に示す登録処理を定義する。かかる規格で定義された処理は、ＯＮＵ１つ当たり１つの単一エンティティーのみを扱うことができる。ＯＬＴは、登録しようとするＯＮＵｓ専用の登録ＧＡＴＥメッセージを伝送する。未登録のＯＮＵｓは、登録要求（REGISTER_REQ）メッセージで応答する。前記REGISTER_REQメッセージは、このメッセージによって要求されたオペレーションを決定する時にオペレーションコード(opcode(オプコード)）として作用するフラグフィールドを含む。いくつかのＯＮＵｓが同時に登録の意向を示す可能性もある。回線同士の伝送が「コンテンションゾーン」として示される位置で衝突を起こす可能性がある。前記ＯＬＴは、REGISTERコマンドと第２の通常のＧＡＴＥメッセージを送ることにより処理を継続する。第２のＧＡＴＥメッセージにより、ＯＮＵは、登録承認（REGISTER_ACK）メッセージで応答することができる。
アクセスネットワークは、各クライアントのプロビジョニング、ポリシング、及びアカウンティングを可能にすべきである。数人のユーザーが単一のスイッチに接続するアプリケーションソフトでは、一体化したトラフィックに対して、複数の異なるユーザーソースの各々がどのように寄与しているかを識別することができない。リクエスト−グラントをベースとしたプロトコルに従うＥＰＯＮアプリケーションソフトでは、サービスプロバイダーは、ユーザー1人当たりのアップリンクトラフィックのサービスの質（ＱｏＳ）を制御するためにＯＬＴを構成しようとする。ＱｏＳの概念は、よく知られており、例えば、本文に引用して援用するITUG.983.4規格における非同期伝送モード（ＡＴＭ）ベースのシステムに記載されている。さらに、性能の低下を招き、不安定なスケジューリングアルゴリズムにつながる可能性のあるＯＮＵによる任意の独立した決定が、かかる独立した決定を予期しない前記ＯＬＴを混乱させるおそれがある。

データ処理の問題に対する簡単な既存の解決法を図３ａに示す。図３は、複数の登録されたエンティティーを有するブリッジレスＯＮＵの動作を示す。この解決法は、２つのプロセスを有する。左側に示すプロセス（ステップ３００から３０８まで）は、ＯＬＴからパケットを受信した際の動作を示す。右側に示すプロセス（ステップ３１０及び３１２）は、複数のユーザーポートのうちの１つからパケットを受信した際の動作を示す。この解決法は、ブリッジを使用せず、トラフィックの方向の決定は、多重化／逆多重化（mux/demux）に基づいている。
図中左側のプロセスは、ステップ３００でパケットを受信すると開始する。比較ステップ３０２では、パケットプリアンブルをこのＯＮＵに対して登録されている全ての論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤｓ）と比較する。このＬＬＩＤｓは、経路の識別に使用できる。すなわち、前記パケットは、前記ユーザーポートの１つに送られるものであるのか、または全てのポートを指向する「ブロードキャスト」であるのかを識別される。ユーザーポートの宛先ＬＬＩＤが検出されて、ブロードキャストビットがセットされない場合には、このパケットはステップ３０４においてＬＬＩＤに関連する前記ユーザーポートに送られる。ユーザーポートの宛先ＬＬＩＤが検出されたが、ブロードキャストビットがセットされる場合には、前記トラフィックは、ステップ３０６においてＬＬＩＤに関連するもの以外の全てのポートに送られる。前記ＬＬＩＤは、ステップ３０２において「ブロードキャスト」ＬＬＩＤとして識別されると、ステップ３０８で前記パケットは、登録された全てのユーザーポートに送られる。任意のユーザーポートから受信したパケットは、ステップ３１０で処理される。ステップ３１２では、前記パケットは、常に前記ＯＬＴに伝送される。
この解決法の主な欠点は、２人のユーザー間で通信を行いたい場合、前記トラフィックが前記ＯＬＴまで上った後、反射されて下って来なければならないことである。これではアップリンク伝送トラフィックが増大し、上り−下り伝送間でのトラフィックの衝突が起こるため、前記ネットワークの稼働率が低下する。

前記データ処理の問題に対する別の簡単な既存の解決法を図３ｂに示す。この図は、単一の登録済みエンティティーを有するＯＮＵの動作を示し、このＯＮＵは、ブリッジを有している。ブリッジの動作は、本明細書に引用して援用するIEEE802.1D規格に準拠している。この解決法も２つのプロセスを有する。図中左側に示すプロセス（ステップ３５０から３６０）は、ＯＬＴからパケットを受信した際の前記ＯＮＵの動作を示す。右側に示すプロセス（ステップ３６２から３７０）は、複数のユーザーポートのうちの１つからパケットを受信した際の前記ＯＮＵの動作を示す。
図中左側のプロセスでは、ステップ３５０でパケットが前記ＯＬＴから受信される。ステップ３５２において、このＯＮＵに対して登録されているＬＬＩＤとパケットプリアンブルが比較され、前記パケットの宛先が特定のＯＮＵであるか否かをチェックされる。一致する場合には、プロセスは、ソースアドレス（ＳＡ）習得ステップ３５４に続き、前記IEEE802.1D規格のセクション７．８に記載されているように、このステップで前記パケットのＳＡが習得され、データベースに格納される。宛先アドレス（ＤＡ）検索ステップ３５６では、前記パケットのＤＡが上記のＳＡ格納データベース内で前記ＯＬＴにより検索される。前記検索結果がポジティブであり、前記ユーザーポートの１つに関連するデータベースにおいて、前記ＤＡが見いだされると、ステップ３６０において、そのポートにデータが特定的に伝送される。そうでない場合には、ステップ３５８において、全てのユーザーポートに前記パケットが伝送される。
図中右側のプロセスでは、ステップ３６２で、前記ユーザーポートの１つからパケットが受信される。ステップ３６４において、上記のように、IEEE802.1D規格によって前記パケットのソースアドレス（ＳＡ）がユーザーポートから習得され、格納される。この後、ステップ３５６と同様にＤＡ検索ステップ３６６に進行する。前記検索結果が「ネガティブ（ＤＡが検出されない）」である場合、または前記アドレスが「ブロードキャスト」である場合には、ステップ３７２において、前記ＯＬＴと、送信元ユーザーポートを除く全てのユーザーポートとに前記パケットを伝送するコマンドが出される。前記ＤＡが前記ＯＬＴから習得されたという点で前記検索結果が「ポジティブ」である場合には、ステップ３７０において、前記ＯＬＴにのみ前記パケットが伝送される。送信元ポートではないユーザーポートから前記ＤＡが習得された場合には、ステップ３６８において、そのポートに向けて前記パケットが伝送される。
この解決法の主な欠点は、ＯＬＴの側では、各ユーザーのアップリンク帯域を制御する能力が不足であることと、過大なメモリ容量を要求される全てのＯＬＴソースアドレスの習得を必要とすることである。

従って、ＥＰＯＮにおける数人の顧客、又は幾つかのサービスに対するトラフィックの分離を行い、各顧客又は各サービスを個別に処理し、きめ細かいマネージメントと帯域制御を可能にすることが望ましい。前記ＯＬＴが前記ＯＮＵのスケジューリングポリシングを制御し、サービスプロバイダーに対してより良い制御を提供し、前記ユーザーがキューイングポリシーを正確に構成する必要性がないようにすることも、非常に望ましいことである。

本発明は、複数のエンティティーＯＮＵを含む改良されたデータフロー制御のための、そして、前記複数のエンティティーＯＮＵを含むイーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワークにおけるグラントの最適化又は「融合」のための、１つのＯＮＵに属する複数のエンティティーを登録する方法に関する。
本発明によれば、１つのＯＬＴと複数のＯＮＵｓを含むＰＯＮにおいて、特定のＯＮＵに属する複数のエンティティーを登録する方法の第１の実施形態が提供される。第１の実施形態は、特定のＯＮＵから受信した登録要求メッセージが所定のグラントに属するか否かを前記ＯＬＴがチェックするステップと、このチェックに基づき、前記特定のＯＮＵの第１エンティティー又は付加的エンティティーとして前記登録要求に関連するエンティティーを登録することを前記ＯＬＴが決定するステップと、を含む。
特定のＯＮＵに属する複数のエンティティーの登録方法の第１の実施形態における１つの特徴によれば、前記所定のグラントは、発見グラントか標準グラントかのいずれかである。標準グラントの場合、決定のステップは、前記エンティティーを付加的エンティティーとして登録するように決定することを含む。発見グラントの場合、決定のステップは、前記エンティティーを第１エンティティーとして登録するように決定するステップを含む。
前記第１の実施形態における別の特徴によれば、前記方法は、さらに特定のＯＮＵに対して以前に登録された全てのエンティティーを削除するステップを含む。
本発明によれば、１つのＯＬＴと複数のＯＮＵｓを含むＰＯＮにおいて、特定のＯＮＵに属する複数のエンティティーを登録する方法の第２の実施形態が提供される。第２の実施形態は、特定のＯＮＵから受信した登録要求メッセージ内に存在するフラグフィールドを前記ＯＬＴがチェックするステップと、このチェックに基づき、前記特定のＯＮＵの第１のエンティティー又は付加的エンティティーとして前記登録要求に関連するエンティティーを登録することを前記ＯＬＴが決定するステップと、を含む。前記方法の第２の実施形態における１つ特徴によれば、チェックのステップは、前記フラグフィールドが追加の登録を示すか否かをチェックするステップを含む。

本発明によれば、１つのＯＬＴと複数のＯＮＵｓを含むパッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ）において、特定のＯＮＵに属する複数のエンティティーを登録する方法の第３の実施形態が提供される。第３の実施形態は、個別識別媒体アクセス制御アドレスを有する複数のエンティティーＯＮＵの各エンティティーを提供するステップと、その個別識別媒体アクセス制御アドレスを用いて各エンティティーに対する標準登録プロセスを連続的に実行するステップと、を含む。
本発明によれば、１つのＯＬＴと複数のＯＮＵｓを含むＰＯＮにおいて、前記ＯＬＴによるグラントを最適化する方法は：特定のＯＮＵに対する現行のグラントを、前記ＯＬＴにより処理するステップを含み、該現行のグラントは、現行のグラント内容を有し；前記現行のグラント内容を現行グラント変数に格納するステップを含み；付加的なグラント内容を有する付加的グラントが特定のＯＮＵに属するか否かをグラントリスト内で前記ＯＬＴがチェックするステップを含み；前記付加的グラントを検出した場合に、前記現行のグラント内容と前記付加的グラント内容を融合するステップを含み、融合することにより、前記現行のグラント内容に追加の光学的オーバーヘッドを追加する必要性がなくなる。
本発明のグラント最適化方法における１つの特徴によれば、チェックのステップは、前記ＯＮＵが前記現行グラントの現行グラント時間を前記付加的グラントの開始グラント時間と比較するステップを含み、融合ステップは、レーザーをオンのままにするステップを含むため、レーザーを再びオン及びオフする必要性がなくなる。
本発明によれば、１つのＯＬＴと、少なくとも１つがブリッジを有する複数のエンティティーＯＮＵである複数のＯＮＵｓを含むＰＯＮにおいて、パケットデータフローを最適化する方法が提供され、この方法は、：パケットが前記ＯＬＴからきたものか、または発信元のユーザーポートからきたものかを前記ＯＮＵが判断するステップと；前記パケットの宛先アドレスを検索するステップと；前記宛先アドレスが検出されない場合に、前記パケットを前記ＯＬＴのみに伝送するステップ；または、前記宛先アドレスが検出された場合に、前記発信元のユーザーポート以外の宛先ユーザーポートと前記ＯＬＴ及び前記発信元のユーザーポート以外の全てのユーザーポートの組み合わせとを含むグループから選択された宛先に前記パケットを伝送するステップを含み、この方法により、前記パケットを前記ＯＬＴから受信した時に前記ＯＮＵがソースアドレスを習得する必要性がなくなる。
前記パケットデータフロー最適化方法の１つの特徴によれば、前記ＯＬＴのみに前記パケットを送信した後に、前記発信元のポートを除く全てのユーザーポートか又は特定のユーザーポートかのいずれかに対して前記ＯＬＴがパケットを伝送する。
本発明のパケットデータフロー最適化方法の別の特徴によれば、検索ステップにおいて検出された前記宛先アドレスがブロードキャストアドレスである場合に、前記パケットは、前記ＯＬＴと、前記発信元のユーザーポートを除く全てのユーザーポートとに伝送される。

パッシブ光ネットワークを概略的に示す図。 IEEE802.3標準化機関により特定される発見プロセスメッセージのフローダイヤグラム。 ブリッジを持たず複数のＬＬＩＤｓを有するＯＮＵに対する既存のデータ処理方法を示すフローダイヤグラム。 ブリッジを有し単一のＬＬＩＤｓを有するＯＮＵに対する既存のデータ処理方法を示すフローダイヤグラム。 本発明の複数のエンティティーＯＮＵ登録方法の実施形態のフローチャート。 本発明の複数のエンティティーＯＮＵ登録方法の別の実施形態のフローチャート。 ＯＮＵがＯＬＴ登録容量を検出する手順を示すフローチャート。 本発明に基づくＯＬＴによるグラント最適化方法のフローチャートであり、１つのＯＮＵに属する複数のエンティティーを考慮に入れたフローチャート。 本発明のグラント最適化方法を用いてＯＮＵが入ってくるグラントメッセージを処理するステップを示すフローダイヤグラム。 ブリッジを有する複数のエンティティーＯＮＵを用いたデータフロー最適化に対する有効な方法を示す図。

単なる例示として、添付の図面を参照しつつ本発明を説明する。
本発明は、その多様な実施形態において、１つのＯＮＵに属する複数のエンティティーを登録する方法（「複数のエンティティーＯＮＵ登録方法」とも呼ぶ）、複数のエンティティーＯＮＵを含むデータフロー制御又は「データ処理」の方法、及びグラントの最適化又は「融合」の方法を提供する。これらに関する実施形態を以下に詳細に記載する。

複数のエンティティー登録
本発明の複数のエンティティーＯＮＵ登録方法の第１の実施形態は、図２の登録プロセスを数回反復することであり、各反復時には各エンティティーを独自に識別する異なるメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを用いる。この方法は、簡単であると共にＯＬＴからの何の情報をも必要とせず、強化を行わない標準準拠である。即ち、前記ＯＬＴは、各エンティティーを異なる物理的エンティティーとみなす。前記ＯＬＴは、物理的デバイスを無限に登録可能であるが、異なるエンティティーが同一の単一ＯＮＵに属することを識別することはできない。
本発明の複数のエンティティーＯＮＵ登録方法の第２の実施形態を図４に示す。この実施形態では、前記ＯＮＵは、付加的エンティティーを既存のエンティティー（単数又は複数）の上に登録することができる。図４に示すプロセスは、１つの付加的エンティティーに関するものでるが、このプロセスを数回繰り返して複数のエンティティーを付加することも可能である。前記ＯＮＵは、そのグラントの機会の１つを使用して、前記ＯＮＵｓ独自のＭＡＣアドレスを有するREGISTER_REQメッセージを伝送する。前記ＯＬＴは、ステップ４００において、このメッセージを受信する。ステップ４０２において、前記ＯＬＴは、前記REGISTER_REQメッセージが発見グラントの機会（又は単に「発見グラント」）中か又は標準（「非発見」）グラントの機会（又は単に「標準グラント」）中かのいずれに受信されたかをチェックする。標準グラント中に前記REGISTER_REQメッセージが受信された場合（Ｎｏの場合）には、前記ＯＬＴは、前記ＯＮＵが既に登録済みであり、前記ＯＮＵが付加的エンティティーを付加する意向を有すると判断する。図２に示す標準プロセスに基づき、前記ＯＬＴにより同一ＯＮＵに対する付加的エンティティーの登録プロセスは、ステップ４０４において継続する。前記REGISTER_REQメッセージが発見グラント中に受信された場合（Ｙｅｓの場合）には、前記ＯＬＴは、これがこのＯＮＵに対して登録された第１のエンティティーであると仮定する。続いてステップ４０６において、前記ＯＬＴは、このＯＮＵに対して以前に登録された全てのエンティティーを削除する。なぜなら、これが第１の登録である場合には、他のエンティティーは、登録されるべきではないからである。前記ＯＬＴは、次いでステップ４０８で登録プロセスを継続する。
本発明の複数のエンティティーＯＮＵ登録方法の第３の実施形態を図５に示す。これは、以下に説明するように、前記REGISTER_REQメッセージ内のフラグフィールドの４から２５５の予約値を用いることに基づいている。ステップ５００において、前記ＯＬＴは、ＯＮＵからのREGISTER_REQメッセージを受信する。ステップ５０２において、前記ＯＬＴは、前記フラグフィールドの予約値をチェックする。例えば、前記フラグフィールドが付加的な登録を示すものか否かをチェックする。前記予約値が前記付加的な登録に対して定義された新たな値（典型的には５）である場合には、前記ＯＬＴは、このエンティティーが同一のＯＮＵに対する付加的エンティティーであると判断する。続いてステップ５０４において、前記ＯＬＴは、図２に示す標準的なフローを用いて登録プロセスを完了する。前記フラグ値が１である、即ち第１の登録である場合（Ｎｏの場合）には、ステップ５０６において、前記ＯＬＴは、このＯＮＵに対して以前に登録された全てのエンティティーを削除するが、これは、第１の登録である場合には、他のエンティティーは登録されるべきではないからである。前記ＯＬＴは、次いでステップ５０８において登録プロセスを継続する。

表１は、前記IEEE802.3規格により定義されたREGISTER_REQメッセージのフォーマットを示す。この表は、フィールド名、フィールド長、及びフィールドの説明という３つの項目を含む。表の「説明」の欄は、各フィールドの持つ意味を示す。第１列は、「ソースアドレス」フィールド名の下でのＯＮＵの６バイト長アドレスを示す。最後から３列目の列は、フラグフィールドを示しており、これについては特定値を記載した表２でさらに詳細に示す。

表２は、表１に定義した前記パケット上の６番目のフィールドである前記フラグフィールドの数個の予約値を詳細に示す。上から１列目と３列目は、変更できない一定の予約値（それぞれ０と２）を有する。表２の上から５列目は、「任意の値」の列であり、この値は４から２５５の間の任意の予約値（一般的には５）であると仮定できると共に新しい機能を定義できるものである。付加的な登録に対して新たな予約値を定義することで、登録の意向が既存のＯＮＵの付加的エンティティーに対するものであることをＯＬＴが理解できる。当業者は、１つ以上の予約値を定義することによって、機能を追加する方法が１つあることを理解できよう。しかし、それらの予約値は、できるだけ多くの数であると仮定できる。

上記の第２及び第３の実施形態では、本発明の方法は、単一のＯＮＵに幾つかのエンティティーが属するという認識に基づいて、ＯＬＴの動作の最適化を提供するという利点を有する。それらの利点は、下記を含む：
１．１つのエンティティーの物理的な警告情報（例えば、パワー警告、温度警告、ドア開放等）を、他のエンティティーから受信したものとして使用することを許可するメンテナンスの補助
２．同一のＯＮＵ（下記のグラントの最適化を参照）に対する連続的なグラントを融合することにより、光学的オーバーヘッドペナルティを省略する。「レーザーをオンする」、「ＡＧＣロック時間」、「ＣＤＲロック時間」、及び「レーザーをオフにする」等のグラントペナルティが課せられるのは、一度のみであり、エンティティーごとではない。なぜなら、ＯＮＵは、そのエンティティーのうちの１つに対するグラントが、その他のエンティティーのうちの１つに対するグラントの直後に始まると、レーザーをオフにしないことを認識しているためである。
３．複数のＭＡＣアドレスが必要でなく、これにより前記アドレスの獲得と維持に必要なコストが減少する。
最適化については、以下により詳細に記載し、説明する。

図６は、ＯＮＵが前記ＯＬＴ登録容量を検出する手順を示すフローチャートである。システムの方から見れば、第２の又は第３の実施形態で動作することが好ましいが、これらの各実施形態においては、全てのエンティティーが物理的には同じであるということを前記ＯＬＴが認識する必要がある。図６で示す手順では、前記ＯＬＴが複数のエンティティーの登録を認識しているか否か、即ち前記ＯＬＴが単一の物理的エンティティーに属するものとして、いくつかのエンティティーを一まとめにする方法を知っているか否かを前記ＯＮＵが検出することができる。ステップ６００において、前記ＯＮＵは、ユーザー又は管理システムから届くことの可能な付加的エンティティーを登録するコマンドを受信する。このようなコマンドを受信すると、ステップ６０２で、前記ＯＮＵは、第２又は第３の登録オプションを用いて登録しようとするが、これらは１つのＯＮＵが複数のエンティティーを有することをＯＬＴが認識していると仮定するオプションである。登録に成功すれば、ステップ６０４に続き、付加的なエンティティーを登録する新たなコマンドが出されるまでオペレーションは停止し、次いで実行は、ステップ６０２に戻る。登録に失敗した場合には、ステップ６０６に進み、ここでは登録を試行した回数が所定の値、例えば１６と比較される。試行回数が所定値よりも少ない場合には、実行はステップ６０２に戻る。そうでない場合には、前記オペレーションは、ステップ６０８に続き、前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴが登録された幾つかのエンティティーを単一のＯＮＵと関連づけないというオプション１を用いて登録を試みる。登録し損なった場合には、ステップ６０８に進みさらなる試行が行われる。成功した場合には、ステップ６１０に進み、ここでは付加的なエンティティーを登録する新たなコマンドが出されるまで、オペレーションは停止し、次いで実行は、ステップ６０８に戻る。
要するに、本発明の複数のエンティティーのＯＮＵ登録方法は、既存の方法に比べて有利であり、特定の（または「個別の」）ＯＮＵが１つ以上の付加的なエンティティーを登録しようとしていることをＯＬＴが認識できるようにするイネーブリングステップを含む。上記第２の実施形態では、このイネーブリングステップは、前記REGISTER_REQメッセージをステップ４０２において発見グラント中又は標準グラント中で受信したか否かを前記ＯＬＴがチェックすることにより達成される。上記の第３の実施形態では、このイネーブリングステップは、ステップ５０２においてフラグフィールドの値を前記ＯＬＴがチェックすることにより達成される。ここで開示した登録方法は、前記IEEE802.3規格により定義されたメッセージのような標準定義メッセージを使用することを可能にしながら、単一ＭＡＣアドレスを有する単一ＯＮＵ内の複数のエンティティーを支持する登録機能を強化する。

グラントの最適化
図７は、本発明に基づくＯＬＴによるグラントの最適化の方法のフローチャートであり、ここでは、１つのＯＮＵに属する複数のエンティティーを考慮する。ステップ７００において、ＯＬＴは、伝送される全てのグラントのリストを受信する。ステップ７０２において、前記ＯＬＴは、前記グラントリストから未処理のグラントを検索し、現行のグラント変数ストレージ（または単に「現行グラント変数」）にその内容を格納することによって、１つのエンティティーに対するグラントを処理し始める。当然のことながら、（このエンティティーに対する）このグラントは、以前に処理されなかったものである。前記ＯＬＴによる処理後、複数回にわたって処理されないように、当該グラントはリストから削除される。ステップ７０４において、データ伝送が始まる前に、前記ＯＬＴは、タイムユニット中における伝送するグラントの長さを、例えばレーザーをオンする遅延、ＣＤＲロック時間、ＡＧＣロック時間、及びコンマの同期化といった光学的オーバーヘッドと組み合わせる。ステップ７０６では、前記ＯＬＴは、このＯＮＵに属する他のグラントを検索する。他のグラントが見いだされない場合（グラントを発見せず、または「否定」）、前記ＯＬＴは、ステップ７０８において、例えばグラントの終結に対するレーザーオフ遅延時間等の付加的な光学的オーバーヘッドを追加する。ステップ７１０において、前記ＯＬＴは、現行のグラント変数に格納されているグラント情報を前記ＯＮＵに伝送する。ステップ７１１で、前記ＯＬＴは、グラントリストをチェックする。前記グラントリストが空である場合には、ステップ７０２に戻って実行される。ステップ７０６において同一のＯＮＵに対する１つ以上の付加的グラントをグラントリスト内で検出した場合（グラントを見いだす、または「肯定」）には、ステップ７１２において、前記ＯＬＴは、現行のグラント変数にストアされた現行のグラント情報を前記ＯＮＵに伝送する。ステップ７１４では、同一のＯＮＵに対する付加的グラントがグラントリストから検索され、現行のグラント変数（空になっている）に付加的グラントパラメーターがロードされることを意味する。前記付加的グラントは、複数回の処理を避けるために前記リストから削除される。次に、前記実行は、ステップ７０６に戻る。「肯定の回答」の場合に、即ち同一のＯＮＵに対する１つ以上の付加的グラントがステップ７０６で見いだされた場合に、現行のグラント変数の伝送が光学的オーバーヘッドの追加を伴わない（即ちステップ７０８が実行されない）という重要な利点がここで達成される。換言すれば、前記複数のエンティティーＯＮＵケースにおけるステップ７１２は、単一エンティティーＯＮＵケースにおけるステップ７１０に等しいため、ステップ７０８に類似するステップは、「省略」され、複数のエンティティーＯＮＵケースにおいても存在しない。同一のＯＮＵの異なるエンティティーに対する連続したグラントは、光学的オーバーヘッドを追加する仲介部分をスキップしながら連続的に伝送される。このプロセスをグラントの融合と呼ぶ。

図８は、本発明のグラントの最適化方法を用いて、ＯＮＵが入ってくるグラントメッセージを処理するステップを示すフローダイヤグラムである。前記グラントメッセージは、グラント開始時間（図示せず）により分類された表に格納される。モニタリングステップ８００において、表内で最も早いグラント開始時間に対してモニタリングが実行されるが、これは現行の時間を次のグラントが開始される開始時間と比較することを意味する。前記現行の時間と次のグラントが開始される開始時間とが一致した場合には、ステップ８０２においてレーザーがオンにされ、光学的オーバーヘッドの遅延を待機するためにオペレーションが停止する。ステップ８０４では、前記ＯＮＵは、実行中のグラントが終了するまでアクティブであり続ける。前記実行中のグラントの終了前に新たなグラントを直ちに開始する必要があることを前記ＯＮＵが認識した場合には、前記ＯＮＵは、ステップ８０６において、レーザーをオンにしたままにするため、ターンオフ及び新たなターンオンのステップを省略できる。これについてもグラントの融合と称すると共に、システム性能の最適化という点での主な利点である。そうでない場合には、前記レーザーは、ステップ８０６においてターンオフされ、オペレーションは、光学的オーバーヘッドの遅延を待機するために停止する。次いで、実行は、ステップ８００から再び始まって繰り返される。
要するに、本発明の多重グラント最適化方法は、ＯＬＴが同一のＯＮＵにグラントを結合する決定を容易化し、既存の方法に比べて有利である。前記ＯＬＴ決定のステップは、グラントリストから未処理のグラントを検索するステップと、現行のグラント変数にグラントの内容を格納することを含む。さらに、前記ＯＬＴによる処理後、複数回にわたっての処理を回避するため、前記グラントは、前記リストから削除される。得られるグラントの順序は、（同一の）ＯＮＵエンティティーの順序に基づく。つまり、異なるＯＮＵエンティティーのグラント開始時間は、連続的である。即ち、同一のＯＮＵに属する異なるエンティティー以外のエンティティーは中間的にグラントを与えられない。本発明の方法は、また、ＯＮＵが実行中のグラントの終了前に、新たなグラントを直ちに開始する必要があることを認識した場合、グラントの融合を容易にする、即ちキーＯＮＵの決定が、レーザーをオンにしたまま（レーザーをオフにする代わりに）にする。前記グラントの融合は、同一のＯＮＵにおいて異なるエンティティーに属するグラント同士の間の光学的オーバーヘッドを削減する。既存の方法は、複数のエンティティーが定義される場合に、光学的オーバーヘッドが損失する可能性があり、危険なため、グラントの融合を用いない。

データフローの最適化
図９は、ブリッジを有する複数のエンティティーＯＮＵを使用してデータフローを最適化する有効な方法を示す。ブリッジを有する複数のエンティティーＯＮＵの使用は、ブリッジを有する単一エンティティーＯＮＵとブリッジを持たない複数のエンティティーＯＮＵの利点を兼ね備える。「ブリッジング」の目的は、トラフィックの使用を改善するために特定のルールセットを定義することである。ここでの主な革新的な側面は、ＳＡがＯＬＴサイドから習得することなく実行されるブリッジを組み合わせることである。ブリッジングを用いない場合には、同一のＯＮＵにおいて、１つのエンティティーから別のエンティティーへのトラフィックが前記ＯＬＴを通過することで、大幅な遅延と、アップリンク伝送帯域のための経費と、非効率なシステムの使用を招くことになる。
図３ａ及び図３ｂで示す既存の方法と同じように、図９で示す方法は、図９の左右に示す２つのプロセスを含む。左側に示すプロセス（ステップ９００から９０６）は、ＯＬＴからパケットを受信した時の前記ＯＮＵの動作を示す。右側に示すプロセス（ステップ９０８から９１６）は、複数のユーザーポートのうちの１つからパケットを受信した時の前記ＯＮＵの動作を示す。ブリッジを有する複数のエンティティーＯＮＵを用いてデータフローの最適化を行う方法は、実質的に両プロセスを含む。
図中左側のプロセスは、ステップ９００において、前記ＯＬＴからパケットを受信した時に開始する。ステップ９０２において、前記パケットプリアンブルは、特定の複数のエンティティーＯＮＵに対して登録された前記ＬＬＩＤｓの全てと比較される。このＯＮＵに対して登録された前記ＬＬＩＤｓの１つが見いだされた場合、ステップ９０４において、前記パケットは、前記ＬＬＩＤに関連するポートに送られる。前記受信したＬＬＩＤが「ブロードキャスト」ＬＬＩＤ（即ち全てのＯＮＵｓ向けの予約ＬＬＩＤ値を有している）と分類される場合には、ステップ９０６において、前記パケットは、全ての登録ユーザーポートに送られる。このプロセスの主な利点は、ソースアドレス習得ステップ（例えば、図３ｂの左側のプロセスと比較して）の必要性がなく、複雑性と、実行するために必要となるメモリとを減少することができることである。ＳＡ習得ステップの必要性をなくすこと（または回避すること）について、以下により詳しく説明する。

図中右側のプロセスは、ステップ９０８において、前記複数のエンティティーＯＮＵ内の複数のユーザーポートのうちのいずれかからパケットを受信すると開始する。これは、前記ＯＮＵの内部「発信元」ユーザーポートと呼ぶこともできる。図３ｂの右側のプロセスと同じように、前記パケットのソースアドレスは、ステップ９１０において、前記IEEE802.1D規格に基づいて特定の送信元又は発信元のポートから到着した時にブリッジを有する複数のエンティティーＯＮＵにより習得される。ステップ９１２では、前記パケットの宛先アドレスが、習得した全てのアドレスを有している前記アドレスデータベース内のＯＮＵにより検索される。前記ＤＡが見いだされて、それが送信元（発信元）のポートとは異なる宛先ポートと一致する場合には、ステップ９１４において、前記パケットは、見いだした前記宛先ポートに向けて伝送される。換言すれば、前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴの介入なしにそのポート同士の前記トラフィックを扱う。どのポートに対しても一致する前記ＤＡが見いだされない場合には、ステップ９１６において、前記パケットは、前記ＯＬＴにのみ伝送される。前記ＤＡが、その宛先が全てのポートに対するものであることを意味する「ブロードキャスト」として分類される場合には、ステップ９１８において、前記パケットは、前記送信元のポートを除く全てのユーザーポートと前記ＯＬＴに伝送される。ここでの主な利点は、前記ＯＬＴが各ユーザーポートに対するアップリンク帯域を制御できることと、前記アップリンクトラフィックを行う必要がなく、また前記中間のＯＮＵトラフィックが前記ＯＬＴにおいて処理される必要がなく、前記ＯＮＵ内の内部トラフィックが処理されることである。
前記ＯＬＴからパケットを受信することを含むプロセスにおけるＳＡの習得の回避は、ステップ９１６により生じる。既存の技術では、ステップ９１２の検索において、ＤＡがどのポートに対しても検出されない場合には、標準的ブリッジは、前記ＯＬＴに前記パケットを伝送する必要性があるばかりでなく、前記発信元ポートを除く前記ＯＮＵの全てのほかのユーザーポートにも前記パケットを伝送する必要がある。ＤＡが検索（ステップ９１６）で、なぜ見いだされないかに関しては、２つの理由がある。第１の理由は、ＯＮＵに帰属するデバイス（ポート）のいずれにも前記ＤＡが属さないことであり、第２の理由は、前記ＤＡが帰属するデバイスのうちの１つに属するものの、まだそれが習得されていないことである。ここでは、第２の理由のみが問題となる。ここで開示する解決法は、前記ＯＬＴがまたＤＡ検索を実行することに基づく。前記ＯＬＴは、（前記ＯＬＴが多少とも正確な宛先を認識している場合に）正確なＯＮＵユーザーポートに前記パケットを伝送するか、または前記発信元のポート以外の前記ＰＯＮ内の全てのユーザーポートに前記パケットを送信する。ステップ９１０でユーザーポートが前記パケットを受信し応答すると、前記ＳＡが習得されるため、接続性は、どちらの場合にも保証される。標準的なブリッジを有する従来技術のＯＮＵは、前記ＯＬＴから到着するパケットに対する前記ＳＡ習得機能を備えていなければならないか、またはそのようなＯＮＵは、１つのユーザーポートから別のユーザーポートへのトラフィックを常に反映しなければならない。換言すれば、従来技術では、標準的なブリッジを有するＯＮＵは、ＤＡが見いだされない場合には、前記トラフィックを内部で処理しなければならず、本発明においてなされるように前記ＯＬＴに依存することができない。それは、従来技術において、ＯＮＵは、前記ＯＬＴブリッジに対する単一のポートのようなものであるためである。このように、前記ＯＬＴは、このＯＮＵからトラフィックを受信した場合に、ＤＡを検出しない場合には、大量の情報を送りつけられ、それを反射して返さなければならない。その結果、従来技術のＯＮＵは、全ての未知のトラフィックを反射しなければならない。本発明のＯＮＵは、そのような反射を回避するために、ＳＡを習得する必要性が無いのに対し、従来技術のＯＮＵは、ＯＬＴのＳＡを習得しなければならない。

本明細書に記載した全ての刊行物は、個々の刊行物を特定的または個別に引用して援用する場合と同程度に、その内容全体を本明細書中に引用して援用している。
限られた数の実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明の多くの変形、変更及び他の用途に使用することができることは言うまでもない。上述の内容は、本発明の原理の適用を、単に例示したものにすぎない。当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の構成及び方法を実行することができよう。さらに、本明細書中で参照、言及もしくは特定していても、かかる参照が本発明に対する従来技術として利用可能なものとして認められたものであるとは解釈すべきではない。

１００ ＰＯＮ、１０２ 光ライン端局装置（ＯＬＴ）、１０４、１０８、１１０ ＯＮＵｓ、１０６ ＯＮＵｓ（ＯＮＵ）、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ パッシブ光スプリッター（光スプリッター）。

Claims (10)

1. １つの光ライン端局装置（ＯＬＴ）と複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵｓ）を含むパッシブ光ネットワークにおいて、前記ＯＬＴによりグラントを最適化する方法であって、
   ａ．特定のＯＮＵに対する現行のグラントを前記ＯＬＴが処理するステップを含み、前記現行のグラントが現行のグラント内容を有し、
   ｂ．前記現行のグラント内容を、現行のグラント変数で格納するステップと、
   ｃ．付加的なグラント内容を有する付加的なグラントが前記特定のＯＮＵに属するか否かを前記ＯＬＴがグラントリスト内でチェックするステップと、
   ｄ．前記付加的なグラント内容を有する付加的なグラントが前記特定のＯＮＵに属する場合に、前記特定のＯＮＵに対して現行のグラントおよび付加的なグラントを有する連続的なグラントを融合させるステップと、を含み、
   前記融合により、レーザーをオンする、ＡＧＣロック時間、ＣＤＲロック時間、およびレーザーをオフにすると言う光学的オーバーヘッドペナルティを省略することを含む方法。
2. 前記チェックのステップは、前記ＯＮＵが前記現行のグラントの現行のグラント時間を前記付加的なグラントの開始グラント時間と比較するステップを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記グラントリストが空であることを検出するまで、前記ステップ（ｃ）とステップ（ｄ）を繰り返すステップさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記現行のグラント変数に光学的なオーバーヘッドを追加するステップと、前記ＯＬＴが前記現行のグラント変数及び前記光学的なオーバーヘッドを前記特定のＯＮＵに伝送するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記ＯＮＵｓの少なくとも１つが、複数エンティティーＯＮＵであり、前記ＯＬＴが、前記特定のＯＮＵの特定のエンティティーに対する現行のグラントを処理する、請求項１に記載の方法。
6. 前記エンティティーが、論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤｓ）である、請求項５に記載の方法。
7. １つの光ライン端局装置（ＯＬＴ）と、少なくとも１つの複数エンティティーＯＮＵを有する複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵｓ）を含むパッシブ光ネットワークにおいて、前記ＯＬＴによりグラントを最適化する方法であって、
   ａ．特定のＯＮＵの特定のエンティティーに対する現行のグラントを前記ＯＬＴが処理するステップを含み、前記現行のグラントが現行のグラント内容を有し、
   ｂ．前記現行のグラント内容を、現行のグラント変数で格納するステップと、
   ｃ．付加的なグラント内容を有する付加的なグラントが前記特定のＯＮＵのエンティティーの１つに属するか否かを前記ＯＬＴがグラントリスト内でチェックするステップと、
   ｄ．前記付加的なグラント内容を有する付加的なグラントが前記特定のＯＮＵのエンティティーの１つに属する場合に、前記特定のＯＮＵに対して現行のグラントおよび付加的なグラントを有する連続的なグラントを融合させるステップと、を含み、
   前記融合により、レーザーをオンする、ＡＧＣロック時間、ＣＤＲロック時間、およびレーザーをオフにすると言うグラントペナルティを省略することを含む方法。
8. 前記融合が、複数のエンティティーの内から特定のＯＮＵのエンティティーに対する連続的なグラントを融合させることからなる、請求項７に記載の方法。
9. 前記エンティティーが、論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤｓ）である、請求項７に記載の方法。
10. 前記エンティティーが、論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤｓ）である、請求項８に記載の方法。

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