JP5119033B2 - 可変モード光加入者線終端装置を有する拡張受動光網システム - Google Patents

Description

本発明は、受動光網システムに関し、特に拡張受動光網における可変モード光加入者線終端装置およびその方法に関するものである。

従来の受動光網（ＰＯＮ：ｐａｓｓｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）システムでは、光加入者線終端装置（光加入者線終端装置：ｏｐｔｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｕｎｉｔ）の数は物理的に光分岐比、例えば１：３２、１：６４、１：１２８により制限され、論理的に二層プロトコルにより制限されている。それは光回線終端装置（光回線終端装置：ｏｐｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）が同時にあまりに多くの光加入者線終端装置を処理できないからである。例えば、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）の標準に基づくギガビット受動光網（ＧＰＯＮ：ｇｉｇａ ｂｉｔ ＰＯＮ）では、オンラインユーザの数は多くても１２８までとされている（ＩＴＵ−Ｔ標準Ｇ．９８４を参照）。従って、多くのユーザを、ゲートウェーを経由してＦｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｎｏｄｅ（ＦＴＴＮ）方式で一つの光加入者線終端装置に接続して広い帯域を共用することを必要とするが、その接続距離と柔軟性が制限され、または、やむを得ずより多くの光回線終端装置と光ファイバーケーブルを追加し、その結果、コストが高くなる。

本発明は、可変モードを有する光加入者線終端装置、光回線終端装置と受動光網システムを提供し、また、ユーザに動的メンバー権限の方法を提供することにより、一つの光回線終端装置でより多くのオンライン終端をサポートし、ユーザ数とカバー範囲を拡大することを実現する。

本発明の光回線終端装置は多数の光加入者線終端装置と接続し、
前記光加入者線終端装置は、前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数で、前記光回線終端装置に接続可能となっており、
前記光回線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に従って、前記光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御する。

本発明は光回線終端装置と接続される光加入者線終端装置を提供し、
前記光加入者線終端装置は、前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数で、前記光回線終端装置に接続可能となっており、
前記光回線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光回線終端装置が光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数に基づき前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に対して行った応答によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御する。

本発明は多数の光加入者線終端装置と接続する光回線終端装置を提供し、
前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数の光加入者線終端装置に接続されたネットワークインタフェースと、
前記光加入者線終端装置から光加入者線終端装置シリアル番号と通信許可要求メッセージを受信した場合、前記通信許可要求情報を送信した光加入者線終端装置の通信を許容するかを示す通信許可応答メッセージを生成する制御部と、を備え、
前記ネットワークインタフェースは、前記通信許可応答メッセージを、前記通信許可要求メッセージを送信した光加入者線終端装置に送信する。

本発明は、光回線終端装置と、光加入者線終端装置と、前記光回線終端装置および光加入者線終端装置を接続する光リンクとを備えた、光ネットワークシステムを提供し、
前記光加入者線終端装置は、前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数で、前記光回線終端装置に接続可能となっており、
前記光回線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に従って、前記光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御し、
前記光加入者線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光回線終端装置が前記光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数に基づき前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に対して行った応答によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御する。

また、本発明は、ビデオサーバーと、光回線終端装置と、光加入者線終端装置と、光受信ユニットと、光リンクとを備えた、ビデオサービスシステムを提供し、前記光加入者線終端装置は、制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モードにて動作し、前記光受信ユニットは、前記第１モードまたは制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードにて動作することができ、前記光回線終端装置を経由して前記ビデオサーバーから提供されるビデオサービスを受信し、
前記光受信ユニットは、前記光回線終端装置で予め設定された光受信ユニットから光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光受信ユニットの上限数を上回る数で、前記光回線終端装置に接続可能となっており、
前記光回線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光受信ユニットからの通信許可要求に従って、前記光受信ユニットから光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光受信ユニットの上限数によって、前記光受信ユニットが制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信とデータの受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御し、
前記光受信ユニットは制御部を備え、前記制御部は、前記光回線終端装置が光受信ユニットから光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光受信ユニットの上限数に基づき前記光受信ユニットからの通信許可要求に対して行った応答によって、前記光受信ユニットが制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信とデータの受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御する。

本発明は、光回線終端装置と、光加入者線終端装置と、前記光回線終端装置および光加入者線終端装置を接続する光リンクとを備えた、光ネットワークシステムにおける光通信方法を提供し、
前記光加入者線終端装置は、前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数で、前記光回線終端装置に接続可能となっており、
前記光回線終端装置は、前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に従って、前記光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御する。

本発明の上述した内容をよりわかりやすくするために、以下に図面を参照して詳しく説明する。また、わかりやすくするために、ここに引用した本分野の普通の技術者（当業者）により熟知されている関数と構造の詳しい説明を省略する。

図１は、可変モード光加入者線終端装置を有する受動光網システムを示した概略図である。図１において、受動光網システムは、メンバー権限＿下りメッセージＭ１と下り（ＤＳ：ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）フレームＤ１の発信およびメンバー権限＿上りメッセージＭ２と擬似上り（ＵＳ：ｕｐｓｔｒｅａｍ）フレームＤ２の受信に用いられる、終端表１０４１を有する光回線終端装置１０と、メンバー権限＿下りメッセージＭ１と下りフレームＤ１の受信およびメンバー権限＿上りメッセージＭ２と擬似上りの上りフレームＤ２の発信に用いられる、モード１とモード２において動作できる多数の光加入者線終端装置２０と、ツリートポロジーにより光回線終端装置１０と光加入者線終端装置２０を接続しメンバー権限下りメッセージＭ１と下りフレームＤ１を保持する光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０と、ツリートポロジーにより接続光回線終端装置１０と光加入者線終端装置２０を接続しメンバー権限＿上りメッセージＭ２と擬似上りフレームＤ２を保持する擬似リンク６０と、を含む。

ここでは、光回線終端装置に接続された光加入者線終端装置２０は多数個あってもよく、その数は光回線終端装置で予め設定した許容の接続数を超えてもよい。図１において概略的にそれぞれモード１とモード２における２つの光加入者線終端装置だけを示した。光加入者線終端装置２０は、光回線終端装置１０にメンバー権限＿上りメッセージＭ２に送信してそのメンバー権限の変更を発起することができる。光回線終端装置１０光加入者線終端装置２０のメンバー権限を決定し、光加入者線終端装置２０にメンバー権限＿下りメッセージＭ１を送信してメンバー権限を知らせ、終端表１０４１に光加入者線終端装置２０のメンバー権限パラメータを格納することができる。擬似リンク６０は、例えば光ファイバーケーブルリンク４０、またはその他の例えば無線インタフェースと銅線インタフェースの通信リンクであってもよいが、擬似上りフレームは例えばそれに応じて普通の受動光網上りフレーム（非特許参考：標準Ｇ．９８４．３）またはその他の上りフレームであってもよい。

図２は、本発明の第一実施例に係わる光加入者線終端装置のモードが変更されたときの光回線終端装置と光加入者線終端装置間のメッセージ交換を示した概略図である。受動光網システムは、終端表１０４１を有する光回線終端装置１０と、モード１とモード２において動作できる光加入者線終端装置２０と、ツリートポロジーにより光回線終端装置１０と光加入者線終端装置２０を接続する光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０と、を含む。光加入者線終端装置２０は、光回線終端装置１０にメンバー権限＿要求Ｍ２１を送信してメンバー権限を要求し、または、光回線終端装置１０にメンバー権限＿取消Ｍ２２を送信してそのメンバー権限を取り消すことができる（図７と図８の詳しいシーケンスを参照）。光回線終端装置１０は、メンバー権限＿受入Ｍ１１を送信してメンバー権限＿要求Ｍ２１中のメンバー権限申請を受け入り、メンバー権限＿拒否Ｍ１２を送信してメンバー権限申請を拒否し、またはメンバー権限＿終了Ｍ１３を送信して光加入者線終端装置２０の現在のメンバー権限を終了することができる。そのメンバー権限が有効であるとき、光加入者線終端装置２０は、モード１において動作し、そのメンバー権限が無効であるとき、モード２において動作する（図１３の詳しい状態の記述を参照）。

図３は、本発明の第一実施例に係わる光回線終端装置を示したブロック図である。光回線終端装置１０は、サービス側と通信する上り接続インタフェース１０１と、上り／下りデータの交換を行うレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ：ｌａｙｅｒ２ ｓｗｉｔｃｈ）１０２と、光ファイバーケーブルリンクに接続され、その接続された光加入者線終端装置と通信するＰＯＮインタフェース１０３と、光加入者線終端装置のメンバー権限パラメータを格納するための終端表１０４１を有するメモリユニット１０４と、メンバー権限＿受入Ｍ１１の発信と終端表１０４１の更新など、その他のモジュールの動作を制御する制御ユニット１０５と、電源を供給する電源１０６と、を含む。

図４は、本発明の第一実施例に係わる光加入者線終端装置を示したブロック図である。光加入者線終端装置２０は、光ファイバーケーブルリンクに接続され、その接続された光回線終端装置と通信するＰＯＮインタフェース２０１と、多重／分離上り／下りデータの多重／分離ユニット（ＭＵＸ／ＤＥＭＵＳ）２０２と、上りデータのバッファになる上りキュー２０３１を有しユーザ側と通信する下り接続インタフェース２０３と、光加入者線終端装置２０のアクティブ化有効性を識別するｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１と光加入者線終端装置２０のメンバー権限有効性を識別するｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２を有するメモリユニット２０４と、メンバー権限＿要求Ｍ２１の発信とｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２の更新など、その他のモジュールの動作を制御する制御ユニット２０５と、電源を供給する電源２０６と、を含む。

図５と図６に光加入者線終端装置２０がモード２において動作するとき、光回線終端装置１０と光加入者線終端装置２０の間における定期的なメッセージ交換のプロセスを示している。

図５は、光回線終端装置がモード２において動作する光加入者線終端装置と接続を維持するシーケンス図である。上述したように、そのメンバー権限が無効であるとき、光加入者線終端装置２０はモード２において動作し（図１３の詳しい状態の記述を参照）。モード２において動作する間、光加入者線終端装置２０は、ディスカバリウィンドウにおいて光回線終端装置１０とメッセージ交換を行うことによりアクティブ状態を維持する（Ｓ１０１、非特許参考：標準Ｇ．９８４．３）。光回線終端装置１０が発見メッセージを送信する（Ｓ１０２）ことで周期的にディスカバリウィンドウを発起し（ここで、Ｔ１は次にディスカバリウィンドウの開始時間、Ｔ２は持続時間を示す）、光加入者線終端装置２０は２つの連続したディスカバリウィンドウの間にｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１にタイムをカウントさせる（Ｓ１０３）。ｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１でタイムオーバーになったとき、光加入者線終端装置２０はランダム遅延（Ｓ１０６）の後に登録＿要求メッセージを発信することで次の発見メッセージに返答する（Ｓ１０５）。ここで、シリアル番号（ＳＮ：Ｓｅｒｉａｌ ｎｕｍｂｅｒ）はその自身を識別するためのものであり、前記ランダム遅延は異なる光加入者線終端装置間の衝突を回避することに用いられる。登録＿要求メッセージを受信したとき、光回線終端装置１０は終端表１０４１中のａｃｔＴｉｍｅｒを更新し（Ｓ１０７、図１４の詳しい表内容を参照）、新たにａｃｔＴｉｍｅｒのタイムカウントを開始し（Ｓ１０８）、登録＿アクティブ化メッセージを発信する（Ｓ１０９）。光回線終端装置１０からの登録＿アクティブ化メッセージを受信した後、光加入者線終端装置２０はｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１（Ｓ１１０）を更新する。上記のプロセスの繰り返しにより、光回線終端装置１０はモード２において動作する光加入者線終端装置と接続を維持する。本発明の好ましい実施例によれば、ｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１が更新された値およびａｃｔＴｉｍｅｒが更新された値を光回線終端装置１０がディスカバリウィンドウを発起する重複周期の１０倍に設定することで、平均的に各ディスカバリウィンドウに１／１０の光加入者線終端装置しか応答しないので、衝突を回避することができる。

図６は、光回線終端装置がモード２において動作する光加入者線終端装置と接続を失ったシーケンス図である。光加入者線終端装置２０は、ｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１がタイムオーバーになる（Ｓ２０２）まで、そのｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１をカウントさせ（Ｓ２０１）、次の発見メッセージを受信したとき（Ｓ２０３）、登録＿要求メッセージを発信することで返答する。ここで、ＳＮはその自身の識別に用いられる（Ｓ２０４）。しかし、ネットワーク輻輳などの原因によって、登録＿要求メッセージが消え、しかも、光回線終端装置１０がａｃｔＴｉｍｅｒのタイムオーバー（Ｓ２０５）までにそのメッセージを受信しない場合がある。そのため、光回線終端装置１０は、光加入者線終端装置２０との接続を失い、終端表１０４１から光加入者線終端装置２０を削除し、登録＿削除メッセージ（Ｓ２０７）をブロードキャストする。ここで、ＳＮは削除される光加入者線終端装置の識別に用いられる。登録＿削除メッセージを受信したとき、光加入者線終端装置２０はＳＮをチェックすることでその接続ロスを認識し、接続ロスを示すよう、ｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１を０にリセットする（Ｓ２０８）。

図７と図８に光加入者線終端装置２０モードが変更されたとき、光回線終端装置１０と光加入者線終端装置２０の間におけるメッセージ交換の過程が示されている。

図７は、光加入者線終端装置によるメンバー権限の申請と取消および光回線終端装置による対応のメンバー権限割当のシーケンス図である。光加入者線終端装置２０は、例えば上りキュー２０３１の長さが予め設定された長さ閾値Ｌｔｈを超えたことをチェックしたなどのことで、ユーザが上りを申請していることを発見した場合（Ｓ３０１）、次の発見メッセージを受信したとき（Ｓ３０２）、メンバー権限＿要求Ｍ２１を発信することで（Ｓ３０３）返答する。ここで、ＳＮはその自身の識別に用いられ、Ｔ３はメンバー権限要求の開始時間、Ｔ４は持続時間を示し、好ましい実施例においてＴ４は設定値である。メンバー権限＿要求Ｍ２１を受信したとき、光回線終端装置１０は、終端表１０４１をチェックして新しいメンバー権限を割当てる可能性を確認する（Ｓ３０４）。終端表１０４１により、有効なメンバー権限を有する光加入者線終端装置数が予め設定された最大メンバー数Ｎｍａｘより小さい場合（図１１の詳しい流れ図を参照）、光回線終端装置１０はメンバー権限＿受入Ｍ１１を送信して光加入者線終端装置２０にメンバー権限を割当てる（Ｓ３０５）。ここで、ＳＮは申請元光加入者線終端装置の識別に用いられ、ＯＮＵ−ＩＤは新たに申請元光加入者線終端装置に割当てられたものであって、割当てたメンバー権限の有効期間内に有効なものである。Ｔ５は割当てるメンバー権限の開始時間、Ｔ６は持続時間を示す。ここでは、通常の場合、Ｔ５をＴ３と同様、Ｔ６をＴ４と同様の値に設定する。しかし、光回線終端装置が光加入者線終端装置を満たすことができない場合、それらを異なる値に設定してもよい。

また、終端表１０４１の有効メンバー権限を有する光加入者線終端装置の数がＮｍａｘ以上の場合、光回線終端装置１０は、メンバー権限＿拒否Ｍ１２を送信して光加入者線終端装置２０の申請を拒否する。ここで、ＳＮは申請元光加入者線終端装置を示す。同時に、光回線終端装置１０は終端表１０４１の対応のメンバー権限を有効に更新し、対応のＯＮＵ−ＩＤを新たに割当てられたＯＮＵ−ＩＤに設定し、対応のｍｅｍｂＴｉｍｅｒ（図１４の詳しい表内容を参照）を有効時間としてＴ４と予め設定された最大時間Ｔｍａｘのいずれかの小さな値に設定する（Ｓ３０６）。メンバー権限＿受入Ｍ１１を受信したとき、光加入者線終端装置２０は、受信したメンバー権限＿受入Ｍ１１によるＴ５からモード１における動作を開始し（Ｓ３０７）、ｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２をＴ６に設定する（Ｓ３０８）。ここでは、光加入者線終端装置２０がモード１において動作するとき、例えば距離測定や帯域幅割当などの識別プロセスを開始し維持すべきであることに注意する（非特許参考：ＩＴＵ−Ｔ標準Ｃ．９８４．３、ＩＥＥＥ標準８０２．３ａｈ）。ｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２がタイムオーバーになり、または、光加入者線終端装置２０が、例えば上りキュー２０３１のチェックにより予め設定された閾値時間の空が維持されていることなど、ユーザによる上り取消を発見したとき（Ｓ３０９）、光加入者線終端装置２０は、メンバー権限＿取消Ｍ２２を発信することでそのメンバー権限（Ｓ３１０）を取り消し（ここで、Ｔ７は取消の時間を示す）、モード２における動作を開始し（Ｓ３１１）、次のメンバー権限の割当までそれを維持する。光回線終端装置１０は、メンバー権限＿取消Ｍ２２を受信したとき、終端表１０４１を更新し（Ｓ３１２）、対応のメンバー権限を無効に設定し、対応のＯＮＵ−ＩＤをすべてのモード２において動作する光加入者線終端装置に用いられるＯｘfeに設定し、対応のｍｅｍｂＴｉｍｅｒを０に設定する。

図８は、光加入者線終端装置によるメンバー権限の申請および光回線終端装置による対応のメンバー権限の割当と終了のシーケンス図である。光加入者線終端装置２０は、図７に示された同様な方式にてユーザによる上り申請を発見した場合（Ｓ４０１）、次の発見メッセージを受信したとき（Ｓ４０２）、メンバー権限＿要求Ｍ２１を送信することで（Ｓ４０３）返答する。メンバー権限＿要求Ｍ２１を受信したとき、光加入者線終端装置１０は、終端表１０４１をチェックして新しいメンバー権限を割当てる可能性を確認する（Ｓ４０４）。図７に示された場合と同様に、図８の光回線終端装置１０は、メンバー権限＿受入Ｍ１１を送信して光加入者線終端装置２０にメンバー権限を割当て（Ｓ４０５）、あるいは、メンバー権限＿拒否Ｍ１２を送信して申請を拒否し、それに応じて終端表１０４１を更新する（Ｓ４０６）。メンバー権限＿受入Ｍ１１を受信した後、光加入者線終端装置２０は、受信したメンバー権限＿受入Ｍ１１によるＴ５からモード１における動作を開始し（Ｓ４０７）、ｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２をＴ６に設定する（Ｓ４０８）。終端表１０４１中のｍｅｍｂＴｉｍｅｒがタイムオーバーになったとき（Ｓ４０９）、光回線終端装置１０は、メンバー権限＿終了Ｍ１３を発信して光加入者線終端装置２０のメンバー権限（Ｓ４１０）を終了し（ここで、Ｔ８は取消の時間を示す）、終端表１０４１を更新し（Ｓ４１１）、対応のメンバー権限を無効に設定し、対応のＯＮＵ−ＩＤをＯｘfeに設定し、および対応のｍｅｍｂＴｉｍｅｒを０に設定する。メンバー権限＿終了Ｍ１３を受信したとき、光加入者線終端装置２０は、モード２における動作を開始し（Ｓ４１２）、次のメンバー権限の割当までそれを維持する。

図９はメンバー権限＿下りメッセージとメンバー権限＿上りメッセージの構造を示した図であり、図１０はメッセージＩＤと各特定なメッセージ内容の定義を示した図である。本発明の第一実施例によれば、メンバー権限＿下りメッセージとメンバー権限＿上りメッセージは、同様な構造を有し、ＩＴＵ−Ｔ標準のギガビット受動光網（ＧＰＯＮ）（非特許参考：標準Ｇ．９８４．３）に適合し、図９に示したように、ＯＮＵ−ＩＤ（１バイト）、メッセージＩＤ（１バイト）、メッセージデータ（１０バイト）、巡回冗長検査コード（ＣＲＣ：ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）（１バイト）を含む。メッセージデータは、さらにメッセージ内容（０〜１０バイト）とパッチ（０〜１０バイト）を含み、全サイズが１０バイトである。ここでは、メッセージ構造が図９に示した構造と同様ではなくてもよいことに注意する。例えば、イーサネット（登録商標）受動光網（ＥＰＯＮ）に適用したとき、それのサイズが６４バイトの制御フレームになる。図１０に示すように、発見、登録＿アクティブ化、登録＿アクティブ化取消、メンバー権限＿受入、メンバー権限＿拒否、メンバー権限＿終了、登録＿要求、メンバー権限＿要求およびメンバー権限＿取消メッセージのメッセージＩＤは、順次「０００１００００」、「０００１００１０」、「０００１００１１」、「０００１０１１０」、「０００１０１１１」、「０００１１０００」、「０００１０００１」、「０００１０１００」および「０００１０１０１」であり、対応のメッセージ内容は、「｛Ｔ１，Ｔ２｝」、「｛ＳＮ｝」、「｛ＳＮ｝」、「｛ＳＮ，ＯＮＵ−ＩＤ，Ｔ５，Ｔ６｝」、「｛ＳＮ｝」、「｛Ｔ８｝」、「｛ＳＮ｝」、「｛ＳＮ，Ｔ３，Ｔ４｝」および「｛Ｔ７｝」である。ここで、ＳＮは送信元または送信先の光加入者線終端装置の２バイト数字であり、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、Ｔ８はメッセージＩＤに対応する動作の開始時間で、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６は対応の持続時間である。

図１１は、光回線終端装置によるメンバー権限割当・終了とメッセージ処理・発信のプロセスを示した流れ図である。光回線終端装置１０は、正常に動作しメッセージを待っているとき（Ｓ６０１）、メンバー権限＿要求メッセージを受信したか否かをチェックし（Ｓ６０２）、またはメンバー権限＿取消メッセージを受信したか否かをチェックする（Ｓ６０３）。Ｓ６０２の結果がＮｏである場合、光回線終端装置１０は引き続きＳ６０３まで行う。その後、Ｓ６０３の結果がＮｏである場合、終端表１０４１中のすべての有効なｍｅｍｂＴｉｍｅｒをカウントさせるまで引き続き行う（Ｓ６０４）。すべての有効なｍｅｍｂＴｉｍｅｒをカウントさせた後、光回線終端装置１０はタイムオーバーになったｍｅｍｂＴｉｍｅｒがあるかをチェックし（Ｓ６０５）、タイムオーバーになったｍｅｍｂＴｉｍｅｒがない場合、Ｓ６０１に戻り、上記のループを維持する。

Ｓ６０２の結果がＹｅｓである場合、光回線終端装置１０がメンバー権限＿要求メッセージを受信したことが示され（Ｓ６０６）、光回線終端装置１０は、その終端表１０４１をチェックし（Ｓ６０７）、メンバー権限を割当てることができるかをチェックする（Ｓ６０８、図１５の詳しい流れ図を参照）。Ｓ６０８の結果がＮｏである場合、対応のＳＮをメッセージに書き込み申請元光加入者線終端装置にメンバー権限＿拒否メッセージを発信し（Ｓ６０９）、あるいは、Ｓ６０８の結果がＹｅｓである場合、引き続き受信したメンバー権限＿要求メッセージ中のＴ３とＴ４の和が現在の時間Ｔｃｒｔより小さいかをチェックする（Ｓ６１０）。Ｓ６１０の結果がＮｏである場合、申請元光加入者線終端装置にメンバー権限＿拒否メッセージを発信し（Ｓ６０９）、あるいは、Ｓ６１０の結果がＹｅｓである場合、引き続き申請元光加入者線終端装置にメンバー権限を割当て、終端表１０４１中の対応の申請元光加入者線終端装置のメンバー権限を有効に設定し（Ｓ６１１）、申請元光加入者線終端装置に未使用のＯＮＵ−ＩＤを割当て（Ｓ６１２）、それに応じてそのＯＮＵ−ＩＤを終端表１０４１に格納する。その後、光回線終端装置１０は、新たに割り当てたＯＮＵ−ＩＤをメンバー権限＿受入メッセージに書き込み（Ｓ６１３）、Ｔ４が予め設定された最大時間Ｔｍａｘより小さいかをチェックすることにより、割り当てたメンバー権限の有効時間を決定する（Ｓ６１４）。Ｓ６１４の結果がＮｏである場合、光回線終端装置１０は終端表１０４１中のｍｅｍｂＴｉｍｅｒをＴｍａｘに設定し（Ｓ６１５）、あるいは、Ｓ６１４の結果がＹｅｓである場合、光回線終端装置１０は終端表１０４１中のｍｅｍｂＴｉｍｅｒをＴ４に設定する（Ｓ６１６）。タイマーを設定した後、光回線終端装置１０は、Ｔ３とＴｃｒｔのいずれかの遅いものをメンバー権限＿受入メッセージの開始時間に書き込み、Ｓ６１５とＳ６１６で設定したｍｅｍｂＴｉｍｅｒをメンバー権限＿受入メッセージの持続時間に書き込む（Ｓ６１７）。Ｓ６１３からＳ６１７で生成したメンバー権限＿受入メッセージの発信を完了した後（Ｓ６１８）、光回線終端装置１０はＳ６０１に戻る。

Ｓ６０３の結果がＹｅｓである場合、光回線終端装置１０がメンバー権限＿取消メッセージを受信したことが示され（Ｓ６１９）、光回線終端装置１０は、その終端表１０４１をチェックし（Ｓ６２０）、受信したメンバー権限＿取消メッセージによる光加入者線終端装置のメンバー権限が有効であるかをチェックする（Ｓ６２１）。Ｓ６２１の結果がＹｅｓ、あるいは、Ｓ６０５の結果がＹｅｓである場合、対応の光加入者線終端装置のメンバー権限を終了すべきことが示され、光回線終端装置１０は、終端表１０４１中の対応のｍｅｍｂＴｉｍｅｒを０に設定し（Ｓ６２２）、終端表１０４１中の対応のメンバー権限を無効に設定する（Ｓ６２３）。その後、光回線終端装置１０は、Ｔｃｒｔをメンバー権限＿終了メッセージに書き込み（Ｓ６２４）、書き込んだメッセージの発信を完了した後（Ｓ６２５）Ｓ６０１に戻る。

図１５は、光回線終端装置がメンバー権限の割当ができるかを判読する流れ図である。図１１に示すように、光回線終端装置は、メンバー権限＿要求メッセージ後を受信した後、終端表をチェックし、メンバー権限の割当ができるかを判読する（Ｓ６０８）。スタート（Ｓ６０８０）からプロシージャに入った後、光回線終端装置は、まず現在有効なメンバー権限を有する光加入者線終端装置数Ｎｃｒｔが予め設定された最大メンバー数Ｎｍａｘより小さいかを判断し（Ｓ６０８１）、Ｓ６０８１の結果がＹｅｓである場合、Ｙｅｓを返して（Ｓ６０８２）図１１に示したその他のステップを続ける。Ｓ６０８１の結果がＮｏである場合、光回線終端装置は、終端表から申請元光加入者線終端装置の優先度Ｐ１を読取り（Ｓ６０８３、図１６の詳しい表内容を参照）、表の開始から逐次にモード１において動作するユーザｉの優先度Ｐｉを読取り（Ｓ６０８４）、読み出したＰｉがＰ１より低いかを判断する（Ｓ６０８５）。Ｓ６０８５の結果がＮｏである場合、申請元の優先度が読み出したユーザ優先度より低いことが示され、光回線終端装置は、終端表中のモード１において動作するユーザをすべてチェックしたかを判断する（Ｓ６０８６）。Ｓ６０８６の結果がＹｅｓである場合、光回線終端装置は、Ｎｏに戻り（Ｓ６０８７）、図１１に示したその他のステップを続ける。Ｓ６０８６の結果がＮｏである場合、上記のループですべてのユーザをチェックするまで、引き続きＳ６０８４を行い、次のモード１におけるユーザをチェックする（Ｓ６０８８）。ループでチェックする間、Ｓ６０８５の結果がＹｅｓである場合、光回線終端装置は、例えば対応のメンバー権限を無効に設定しユーザにメンバー権限＿終了メッセージを送信することによりそのユーザｉの現在のメンバー権限を取り消して（Ｓ６０８９）Ｙｅｓに戻る（Ｓ６０８２）ことにより図１１１に示したその他のステップを続ける。ここで説明する必要があるのは、例えば図１４に示した終端表のように、光回線終端装置における終端表に優先度のパラメータが含まれていない場合、光回線終端装置は、すてのユーザの優先度が同様なデフォールト値（例えば「低」）であると見なし、Ｓ６０８５の判断結果をすべてＮｏにして、あるいは、上記のＳ６０８３からＳ６０８９の優先度に対する判断プロセスをスキップすることができる。

図１２は、光加入者線終端装置によるメンバー権限の申請・取消とメッセージの処理・発信プロセスを示した流れ図である。光加入者線終端装置２０がモード２において動作するとき、上りキューをチェックし（Ｓ７０１）、上りキューの長さＬＵＳが予め設定された長さ閾値Ｌｔｈを超えたかをチェックする（Ｓ７０２）。Ｓ７０２の結果がＮｏである場合、光加入者線終端装置２０はＳ７０１に戻り、あるいは、Ｓ７０２の結果がＹｅｓである場合、ユーザが上りを申請していることが示され、光加入者線終端装置２０は、引き続きｒｅｇＴｉｍｅｒ２０４１の値が０より大きいかをチェックする（Ｓ７０３）。Ｓ７０３の結果がＮｏである場合、接続が失われたことが示され、光加入者線終端装置２０は、上りが拒否されプロシージャが終了された（Ｓ７０５）ことを示す申請＿拒否されたメッセージによりユーザ側に応答する（Ｓ７０４）。ここでは、申請＿拒否されたメッセージの定義はユーザネットワークインタフェースによって決められ、例えば、ユーザネットワークインタフェースがファーストイーサネット（登録商標）インタフェースである場合、イーサネット（登録商標）フレームのペイロード内に定義される。Ｓ７０３の結果がＹｅｓである場合、光加入者線終端装置２０は、メンバー権限要求メッセージを書き込み、開始時間Ｔ３を現在の時間Ｔｃｒｔに設定して（Ｓ７０６）、持続時間Ｔ４を要求持続時間Ｔｒｑｔに設定する（Ｓ７０７）。Ｔｒｑｔは、例えば現在のワイヤスピードにおいてＬＵＳの１０倍のデータの発信に必要とする時間など、予め設定された持続時間またはＬＵＳに基づいて算出した持続時間である。メッセージを書き込んだ後、光加入者線終端装置２０は、メッセージを待ち（Ｓ７０８）、発見メッセージを受信したか否かをチェックする（Ｓ７０９）。発見メッセージを受信した場合、光加入者線終端装置２０はＳ７０６とＳ７０７に生成したメンバー権限＿要求メッセージを発信し、引き続き光回線終端装置１０からの応答メッセージを待つ（Ｓ７１１）。

光加入者線終端装置２０は、メッセージを待つとき（Ｓ７１１）、いかなるメンバー権限＿受入メッセージを受信したかをチェックし（Ｓ７１２）、あるいは、いかなるメンバー権限＿拒否メッセージを受信したかをチェックする（Ｓ７１３）。Ｓ７１２の結果がＮｏである場合、光回線終端装置２０は引き続きＳ７１３を行う。Ｓ７１３の結果がＮｏである場合、Ｓ７１１に戻り、上記のループ状態を維持する。Ｓ７１３の結果がＹｅｓである場合、光加入者線終端装置２０がメンバー権限＿拒否メッセージを受信したことが示され（Ｓ７１４）、光加入者線終端装置２０は、上りが拒否されプロシージャが終了されたこと（Ｓ７０５）を示す申請＿拒否されたメッセージによりユーザ側に応答する（Ｓ７０４）。

Ｓ７１２の結果がＹｅｓである場合、光加入者線終端装置２０がメンバー権限＿受入メッセージを受信したことが示され（Ｓ７１５）、光加入者線終端装置２０は、ｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２を受信したメンバー権限＿受入メッセージ中のＴ６に設定し（Ｓ７１６）、それに応じてＴ５においてモード１に切り替える（Ｓ７１７）。その後、モード１において動作するとき、光加入者線終端装置２０は、そのｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２をカウントさせ（Ｓ７１８）、ｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２がタイムオーバーになったかをチェックし（Ｓ７１９）、いかなるメンバー権限＿終了メッセージを受信したかをチェックする（Ｓ７２０）。Ｓ７１９の結果がＮｏである場合、光回線終端装置１０は引き続きＳ７２０を行う。Ｓ７２０の結果がＮｏである場合、Ｓ７１８に戻り、上記のループ状態を維持する。Ｓ７１９の結果がＹｅｓまたは光加入者線終端装置２０が上りキューに予め設定された時間Ｔｃａｎｃｅｌが設定されたと発見した場合（Ｓ７２１）、光加入者線終端装置２０は、Ｔｃｒｔをメンバー権限＿取消メッセージの開始時間に書き込んでメンバー権限＿取消メッセージを発信する（Ｓ７２２）。メンバー権限＿取消メッセージを発信した後（Ｓ７２２）、またはＳ７２０の結果がＹｅｓである場合、光加入者線終端装置２０は、ｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ２０４２を０に設定し（Ｓ７２３）、メンバー権限が無効になったことを示し、モード２に切り替えて（Ｓ７２４）プロシージャを終了する（Ｓ７０５）。

図１３は、本発明の第一実施例に係わる光加入者線終端装置の異なるモード状態を示した図である。光加入者線終端装置２０が登録されていない場合、または光回線終端装置１０との接続が失われた場合、光加入者線終端装置２０の状態は、コールドＯＮＵであり（Ｓ８０１）、次の発見メッセージを待ち、次のディスカバリウィンドウにて登録＿要求メッセージを発信しようとしている。光回線終端装置１０に登録した後（Ｓ８０２）（図５の詳しいプロセスを参照）、光加入者線終端装置２０の状態は光加入者線終端装置モード２に変わり（Ｓ８０３）、光回線終端装置１０から／へメッセージとデータを受信／送信し、かつ、登録がタイムオーバーになったとき（Ｓ８０４）、再びコールドＯＮＵに変わることができる（図６の詳しいプロセスを参照）。図７に示したように、光加入者線終端装置モード２は、光回線終端装置１０からメンバー権限を取得して（Ｓ８０５）、光加入者線終端装置モード１になることができる（Ｓ８０６）。光加入者線終端装置モード１は、メンバー権限を失ったとき（Ｓ８０７）に光加入者線終端装置モード２になることができる。ここでは、光加入者線終端装置モード１は、光回線終端装置１０から／へメッセージとデータを受信／送信することができる（Ｓ８０６）。

図１４は、光回線終端装置の終端表を示した図である。ここでは、終端ＳＮは、接続される光加入者線終端装置を表し、０ｘ００−００−００−００から０ｘｆｆ−ｆｆ−ｆｆ−ｆｆに変化することができる。ａｃｔＴｉｍｅｒは、終端ＳＮによる光加入者線終端装置のアクティブ化有効時間を表し、０から２Ｓの間に変化することができる。メンバー権限は、対応の光加入者線終端装置のメンバー権限の有効性を表し、「有効」または「無効」に設定される。ＯＮＵ−ＩＤは、値が０ｘ０から０ｘｆｄの場合、モード１における光加入者線終端装置を示し、値が０ｘｆｅの場合、モード２における光加入者線終端装置を表す。ｍｅｍｂＴｉｍｅｒは、対応の光加入者線終端装置のメンバー権限の有効時間を表し、０から６００Ｓに変化することができる。なお、ＩＴＵ−Ｔ標準Ｇ．９８４．３により、値が０ｘｆｆのＯＮＵ−ＩＤをブロードキャストデータとメッセージのために保留する。

図１６は、光回線終端装置のもう一つの終端表を示した図である。ここでは、終端ＳＮ、ａｃｔＴｉｍｅｒ、メンバー権限、ＯＮＵ−ＩＤ、ｍｅｍｂＴｉｍｅｒの意味は図１４のそれと同様である。優先度は、対応の光加入者線終端装置の優先順位を識別し、光回線終端装置が光加入者線終端装置へのメンバー権限割当ができるかを判断するときにそれぞれのユーザを区別するために用いられる。優先度は、図１６に示したように「高」、「中」、「低」に設定することができる。あるいは、０〜７の数字に設定することもできる。ここでは、７は最高の優先度、０は最低の優先度を示す。

図１７は、本発明の第二実施例に係わる光受信ユニットを有する受動光網のＶｏＤサービス提供における応用を示した図である。受動光網システムは、終端表１０４１を有する光回線終端装置１０と、常時モード１において動作する光加入者線終端装置２０と、モード１とモード２において動作できる光受信ユニット３０と、ツリートポロジーで光回線終端装置１０、光加入者線終端装置２０、光受信ユニット３０を接続する光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０と、を含む。光受信ユニット３０は、図２に示した第一実施例における光加入者線終端装置２０のようにそのメンバー権限を変更することができる。そのメンバー権限が有効の場合、光受信ユニット３０は、モード１において動作し、そのメンバー権限が無効の場合、モード２において動作する（図２０の詳しい状態の記述を参照）。

光回線終端装置、光加入者線終端装置および光受信ユニットの構造、光回線終端装置がモード２において動作する光受信ユニットとの接続を維持／終了するシーケンス、光受信ユニットメンバー権限の変更、光回線終端装置／光受信ユニットの流れ図、光回線終端装置と光受信ユニット間のメッセージ定義がすべて第一実施例のそれと似ているので、簡略化するために、第二実施例において関連の記述を省略する。

図１８は、本発明の第二実施例に係わる光受信ユニットが光回線終端装置およびＶｏＤサーバーと通信しＶｏＤサービスを受けるシーケンス図である。図１８に示したように、メンバー権限が無効のとき、光受信ユニット３０はモード２において動作する（Ｓ９０１）。光受信ユニット３０は、例えば上りキュー２０３１にＶｏＤ照会があるかをチェックすることにより、ユーザが上りを申請していることを発見した場合（Ｓ９０２）、次の発見メッセージを受信したとき（Ｓ９０３）、メンバー権限＿要求を発信することで（Ｓ９０４）返答する。メンバー権限＿要求を受信したとき、光回線終端装置１０は、メンバー権限を割当て（Ｓ９０５）、光受信ユニット３０にメンバー権限＿受入を送信する（Ｓ９０６）。メンバー権限＿受入メッセージを受信したとき、光受信ユニット３０は、光回線終端装置１０により割当てられた時間からモード１において動作する（Ｓ９０７）。モード１において動作する間、光受信ユニット３０は、上りデータを発信することができる（図２０の詳しい状態の記述を参照）。従って、光受信ユニット３０は、光回線終端装置１０を経由してＶｏＤ照会をＶｏＤサーバー７０に転送する（Ｓ９０８）。光受信ユニット３０からＶｏＤ照会を受信した後、ＶｏＤサーバー７０は、受信した照会の授権をチェックし（Ｓ９０９）、申請元の光受信ユニットに有効な授権がある場合、申請元の光受信ユニットにオプションＶｏＤ情報を発信して返答する（Ｓ９１０）。ユーザがカスタムを決定した後、光受信ユニット３０は、ＶｏＤサーバー７０にＶｏＤ要求を送信し（Ｓ９１１）、あるいは、なんのカスタムもせずに終了する。ＶｏＤ要求を受信したとき、ＶｏＤサーバー７０は、要求を分析し、要求によりＶｏＤコンテンツの伝送を準備し（Ｓ９１２）、ＶｏＤ要求確認で返答する（Ｓ９１３）。その後、光受信ユニット３０は、例えば上りキュー２０３１のチェックにより予め設定された時間の空が維持されていることなど、ユーザによる上り取消を発見したら（Ｓ９１４）、光受信ユニット３０は、メンバー権限＿取消を発信してそのメンバー権限を取り消して（Ｓ９１５）、モード２における動作を開始する（Ｓ９１６）。光回線終端装置１０は、メンバー権限＿取消を受信したとき、終端表１０４１を更新することで光受信ユニット３０のメンバー権限を終了する（Ｓ９１７）。同時に、ＶｏＤサーバー７０はＳ９１１で受信した要求によりＶｏＤコンテンツの発信を開始し（Ｓ９１８）、必要とするＶｏＤコンテンツを光受信ユニット３０に発信する（Ｓ９１９）。また、モード２において動作するとき（Ｓ９１６）、光受信ユニット３０は、ＶｏＤコンテンツの受信を維持し（Ｓ９２０）、いかなる上りデータも発信しない。なお、ＯＮＵ−ＩＤ０ｘｆeは、モード２において動作するすべての光受信ユニット３０に用いられるので（図１９のＯＮＵ−ＩＤに関する詳しい記述を参照）、光回線終端装置１０においてＶｏＤコンテンツは対応の光受信ユニット３０のＳＮと共にパッケージングされ、対応の光受信ユニット３０においてＯＮＵ−ＩＤとＳＮのチェックによりフィルタリングする必要がある。

図１９は、本発明の第二実施例に係わる光回線終端装置の終端表を示した図である。ここでは、終端ＳＮ、ａｃｔＴｉｍｅｒ、メンバー権限、ｍｅｍｂＴｉｍｅｒの意味は図１４のそれと同様である。常時モード１において動作する光加入者線終端装置２０とモード１とモード２において動作できる光受信ユニット３０があるので、終端表において１列の終端タイプにより接続される終端のタイプを表し、その値は「ＯＮＵ」か、あるいは「ＳＯＲＵ」である。また、ＯＮＵ−ＩＤは、値が０ｘ０から０ｘｆｄの場合、光加入者線終端装置２０とモード１における光受信ユニット３０を示し、値が０ｘｆｅの場合モード２における光受信ユニット３０を示し、あるいはＩＴＵ−Ｔ標準Ｇ．９８４．３に準拠し、あるいは値が０ｘｆｆの場合、ブロードキャストデータとメッセージを表す。

図２０は、本発明の第二実施例に係わる光受信ユニットの異なるモード状態を示した図である。光受信ユニット３０が登録されていない、または光回線終端装置１０との接続が失われたとき、光受信ユニット３０の状態は、コールドＳＯＲＵであり（Ｓ１１０１）、次の発見メッセージを待ち、次のディスカバリウィンドウにて登録＿要求メッセージを発信しようとする。光回線終端装置１０に登録した後（Ｓ１１０２）、光受信ユニット３０の状態は光受信ユニット−モード２に変わり（Ｓ１１０３）、光回線終端装置１０から／へメッセージを受信／送信し、かつ、登録がタイムオーバーになったとき（Ｓ１１０４）、再びコールドＳＯＲＵに変わることができる。光受信ユニット−モード２は光回線終端装置１０からメンバー権限を取得する（Ｓ１１０５）ことにより、光受信ユニット−モード１になることができる（Ｓ１１０６）。光受信ユニット−モード１においてメンバー権限を失ったとき（Ｓ１１０７）に光受信ユニット−モード２になることができる。ここでは、光受信ユニット−モード１は光回線終端装置１０から／へメッセージとデータを受信／送信することができる（Ｓ１１０６）。

光回線終端装置がモード２において動作する光受信ユニットとの接続を維持／終了するシーケンス、光受信ユニットメンバー権限の変更、光回線終端装置／光受信ユニットの流れ図、光回線終端装置と光受信ユニット間のメッセージ定義がすべて第一実施例のそれと似ており、光回線終端装置における終端表と光受信ユニットの異なるモード状態がすべて第一実施例のそれと類似しているので、簡略化のために、第三実施例において関連の記述を省略する。

図２１は、本発明の第三実施例に係わる無線上り接続インタフェース付きの光受信ユニットを有する受動光網システムと光受信ユニットモードが変更されたときの光回線終端装置と光受信ユニット間のメッセージ交換を示した図である。図２１に示したように、受動光網システムは、終端表１０４１を有する光回線終端装置１０と、常時モード１において動作する光加入者線終端装置２０と、モード１とモード２において動作することができる光受信ユニット３０と、ツリートポロジーで光回線終端装置１０、光加入者線終端装置２０、光受信ユニット３０を接続する光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０と、スタートポロジーで光回線終端装置１０と光受信ユニット３０を接続する無線インタフェース８０と、を含む。光受信ユニット３０は、図２に示した第一実施例における光加入者線終端装置２０のようにそのメンバー権限を変更することができる。そのメンバー権限が有効の場合、光受信ユニット３０は、モード１において動作し、そのメンバー権限が無効の場合、モード２において動作する。光加入者線終端装置２０の場合、すべての下り／上りメッセージとデータは、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０により保持される。しかし、光受信ユニット３０の場合、メンバー権限＿受入Ｍ１１、メンバー権限＿拒否Ｍ１２、メンバー権限＿終了Ｍ１３、下りフレームＤ１、下りブロードキャストフレームＤ１３を含む下りメッセージとデータは、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０により保持されるが、メンバー権限＿要求Ｍ２１、メンバー権限＿取消Ｍ２２、擬似上りフレームＤ２を含む上りメッセージとデータは、無線インタフェース８０により保持される。光受信ユニット３０の上りメッセージとデータは、光加入者線終端装置２０と異なるリンクにおいて伝送される以上、光受信ユニット３０へのメンバー権限割当とモード１において動作する光受信ユニット３０への上り帯域割当を行うとき、光回線終端装置１０は、光加入者線終端装置２０を考慮する必要はない。

図２２は、本発明の第三実施例に係わる無線インタフェースを有する光回線終端装置を示したブロック図である。光回線終端装置１０は、サービス側と通信する上り接続インタフェース１０１と、上り／下りデータを交換するＬ２ＳＷ１０２と、光ファイバーケーブルリンクに接続され上り／下りにおいて光加入者線終端装置と通信し下りにおいて光受信ユニットと通信するＰＯＮインタフェース１０３と、光加入者線終端装置と光受信ユニットメンバーの権限パラメータを格納する終端表１０４１を有するメモリユニット１０４と、メンバー権限＿受入Ｍ１１の発信と終端表１０４１の更新など、その他のモジュールの動作を制御する制御ユニット１０５と、電源を供給する電源１０６と、無線インタフェースに接続され上りにおいて光受信ユニットと通信する無線（Ｗ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ）ネットワークインタフェース１０７と、を含む。

図２３は、本発明の第三実施例に係わる無線インタフェースを有する光受信ユニットを示したブロック図である。光受信ユニット３０は、多重／分離上り／下りデータの多重／分離ユニット３０２と、上りデータのバッファになる上りキュー３０３１を有しユーザ側と通信する下り接続インタフェース３０３と、光受信ユニット３０のアクティブ化有効性を識別するｒｅｇＴｉｍｅｒ３０４１と光受信ユニット３０のメンバー権限の有効性を識別するｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ３０４２を有するメモリユニット３０４と、メンバー権限＿要求Ｍ２１の発信とｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ３０４２の更新など、その他のモジュールの動作を制御する制御ユニット３０５と、電源を供給する電源３０６と、無線インタフェースに接続され上りにおいて光回線終端装置と通信するＷネットワークインタフェース３０７と、光ファイバーケーブルリンクに接続され下りにおいて光回線終端装置と通信する、下りフレームＤ１と下りブロードキャストフレームＤ１３をフィルタリングするためのフィルタ３０８１を有するＤＳ−ＰＯＮインタフェース３０８と、を含む。

光回線終端装置の構造、光回線終端装置／光受信ユニットの流れ図、および、光回線終端装置と光受信ユニット間のメッセージ定義がすべて第一実施例のそれと類似しており、光回線終端装置における終端表と光受信ユニットの異なるモード状態はすべて第二実施例のそれと類似しているので、簡略化のために、第四実施例において関連の記述を省略する。

図２４は、本発明の第四実施例に係わる銅線（またはケーブル）上り接続インタフェース付きの光受信ユニットを有する受動光網システムと光受信ユニットモードが変更されたときの光回線終端装置と光受信ユニット間のメッセージ交換を示した図である。図２４に示したように、受動光網システムは、終端表１０４１を有する光回線終端装置１０と、ユーザ終端表（ＵＴ：ｔｅｒｍｉｎａｌ）２０４３を有し常時モード１において動作する光加入者線終端装置２０と、モード１とモード２において動作できる光受信ユニット３０と、ツリートポロジーで光回線終端装置１０、光加入者線終端装置２０、光受信ユニット３０を接続する光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０と、光加入者線終端装置２０と光受信ユニット３０を接続する銅線９０と、光回線終端装置１０に接続されユーザ側にサービスを提供するサービス側（ＳＮＩ）機器９１、光加入者線終端装置２０に接続されサービス側からサービスを受けるユーザ側２（ＵＮＩ）機器９２と、光受信ユニット３０に接続されサービス側からサービスを受けるＵＮＩ１機器９３と、を含む。光受信ユニット３０は、図２に示した第一実施例における光加入者線終端装置２０のようにそのメンバー権限を変更することができる。そのメンバー権限が有効の場合、光受信ユニット３０はモード１において動作し、そのメンバー権限が無効の場合、モード２において動作する。光加入者線終端装置２０の場合、すべての下り／上りメッセージとデータは、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０により保持される。しかし、光受信ユニット３０の場合、メンバー権限＿受入Ｍ１１、メンバー権限＿拒否Ｍ１２、メンバー権限＿終了Ｍ１３、下りフレームＤ１、下りブロードキャストフレームＤ１３を含む下りメッセージとデータは、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０により保持されるが、メンバー権限＿要求Ｍ２１、メンバー権限＿取消Ｍ２２、擬似上りフレームＤ２を含む上りメッセージとデータは、銅線リンク９０、光加入者線終端装置２０、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０により構成されるリンクにより保持される。

図２５は、本発明の第四実施例に係わる光受信ユニットに接続される銅線インタフェースを有する光加入者線終端装置を示したブロック図である。光加入者線終端装置２０は、光ファイバーケーブルリンクに接続され、その接続された光回線終端装置と通信するＰＯＮインタフェース２０１と、多重／分離上り／下りデータの多重／分離ユニット２０２と、その接続されたＵＮＩと通信する下り接続インタフェース２０３と、光受信ユニットのメンバー権限パラメータを格納するユーザ終端表２０４３を有するメモリユニット２０４と、ユーザ終端表２０４３の更新など、その他のモジュールの動作を制御する制御ユニット２０５と、電源を供給する電源２０６と、ケーブルに接続され上りにおいて光受信ユニットと通信する銅線（Ｃ：ｃａｂｌｅ）インタフェースと、を含む。

図２６は、本発明の第四実施例に係わる銅線インタフェースを有する光受信ユニットを示したブロック図である。光受信ユニット３０は、多重／分離上り／下りデータの多重／分離ユニット３０２と、上りデータのバッファになる上りキュー３０３１を有しユーザ側と通信する下り接続インタフェース３０３と、光受信ユニット３０のアクティブ化有効性を識別するｒｅｇＴｉｍｅｒ３０４１と光受信ユニット３０のメンバー権限の有効性を識別するｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ３０４２を有するメモリユニット３０４と、メンバー権限＿要求Ｍ２１の発信とｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵ３０４２の更新など、その他のモジュールの動作を制御する制御ユニット３０５と、電源を供給する電源３０６と、ケーブルに接続され上りにおいて光加入者線終端装置を経由して光回線終端装置と通信するＣインタフェース３０９と、光ファイバーケーブルリンクに接続され下りにおいて光回線終端装置と通信する、下りフレームＤ１と下りブロードキャストフレームＤ１３をフィルタリングするためのフィルタ３０８１を有するＤＳ−ＰＯＮインタフェース３０８と、を含む。

図２７は、本発明の第四実施例に係わる光加入者線終端装置が正常な上りプロセスにより光回線終端装置と通信し、および光受信ユニットが擬似上りプロセスにより光回線終端装置と通信するシーケンス図である。図２７に示したように、光加入者線終端装置２０が常時モード１において動作するのに対し、光受信ユニット３０は、そのメンバー権限が有効の場合、モード１において動作するが、そのメンバー権限が無効の場合、モード２において動作する。Ｓ１２００は、光加入者線終端装置２０が光回線終端装置１０と通信する正常な上りプロセスを表す。光加入者線終端装置２０は、下り接続インタフェース２０３がＵＮＩ２９２からデータを受信したことを発見したとき（Ｓ１２０１）、光回線終端装置１０に帯域要求を送信する（Ｓ１２０２）。光回線終端装置１０の上り帯域割当の結果として、帯域割当が光加入者線終端装置２０に送信される（Ｓ１２０３、非特許参考：標準Ｇ．９８３．４）が、光加入者線終端装置２０の下り接続インタフェース２０３が受信したデータは、光加入者線終端装置２０から光回線終端装置１０に転送される（Ｓ１２０４）。

Ｓ１３００は、光受信ユニット３０が光加入者線終端装置２０を経由して光回線終端装置１０と通信する擬似上りプロセスを表す。光受信ユニット３０は、下り接続インタフェース３０３がＵＮＩ１９３からデータを受信したこと（Ｓ１３０１）、上りキュー３０３１の長さが予め設定された閾値の長さＬｔｈを超えたことを発見したとき、光ファイバーケーブルリンク４０を経由して光回線終端装置１０にから送信される次の発見メッセージの受信まで待ち（Ｓ１３０２）、銅線リンク９０、光加入者線終端装置２０、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０から構成されるリンクを経由して光回線終端装置１０にメンバー権限＿要求を発信する（Ｓ１３０３）。メンバー権限＿要求を受信したとき、光回線終端装置１０は、光ファイバーケーブルリンク４０を経由して光受信ユニット３０にメンバー権限＿受入を送信する（Ｓ１３０４）。メンバー権限＿受入メッセージを受信したとき、光受信ユニット３０は、光回線終端装置１０により割当てられた時間からモード１において動作する（Ｓ１３０５）。モード１において動作する間、光受信ユニット３０は、データを光加入者線終端装置２０に転送することにより上りデータ（Ｓ１３０６）を発信する。光加入者線終端装置２０は、Ｃインタフェース２０７が光受信ユニット３０からデータを受信したことを発見したとき、光加入者線終端装置２０は、光回線終端装置１０に帯域要求を送信し（Ｓ１３０７）、光回線終端装置１０は、帯域割当で返答する（Ｓ１３０８）。光受信ユニット３０から受信したデータは、光回線終端装置１０に転送される（Ｓ１３０９）。

図２８は、本発明の第四実施例に係わる光加入者線終端装置のユーザ終端表を示した図である。ここでは、終端ＳＮ、ａｃｔＴｉｍｅｒ、メンバー権限、ＯＮＵ−ＩＤの意味は図１４に示したそれと同様で、ｒｅｇＴｉｍｅｒとｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵの意味は図２６に示したそれと同様であり、ポートは光受信ユニットに接続されたＣインタフェース２０７のポート番号３０を表す。ここでは、ポート０は、光加入者線終端装置２０自身を表すので、対応の終端タイプが「ＯＮＵ」となり、その他のポートの終端タイプが「ＳＯＲＵ」となる。なお、光加入者線終端装置２０が常時モード１において動作する以上、ポート０に対応するｒｅｇＴｉｍｅｒとｍｅｍｂＴｉｍｅｒＵは未定義である（Ｎ／Ａ）。

光回線終端装置／光受信ユニットの構造、光回線終端装置と光加入者線終端装置／光受信ユニット間のシーケンス、および光回線終端装置と光受信ユニット間のメッセージ定義、光回線終端装置と光加入者線終端装置と終端表、光受信ユニットの異なるモード状態がすべて第四実施例のそれと類似しているので、簡略化のために、第五実施例において関連の記述を省略する。

図２９は、本発明の第五実施例に係わる光加入者線終端装置の銅線上り接続リンクと光線下りリンクに接続された光受信ユニットを有する受動光網システムを示した図である。受動光網システムは、終端表１０４１を有する光回線終端装置１０と、ユーザ終端表２０４３を有し常時モード１において動作する光加入者線終端装置２０と、モード１とモード２において動作できる光受信ユニット３０と、ツリートポロジーで光回線終端装置１０と光加入者線終端装置２０を接続する光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０と、光加入者線終端装置２０と光受信ユニット３０を接続する銅線９０と光ファイバーケーブルリンク４１と、光回線終端装置１０に接続されユーザ側にサービスを提供するサービス側機器９１、光加入者線終端装置２０に接続されサービス側からサービスを受けるユーザ側２（ＵＮＩ）機器９２と、光受信ユニット３０に接続されサービス側（サービス端末）からサービスを受ける第１ユーザ端末（ＵＮＩ）機器９３と、を含む。光受信ユニット３０は、そのメンバー権限を変更することができ、そのメンバー権限が有効の場合、光モード１において動作するが、そのメンバー権限が無効の場合、モード２において動作する。光加入者線終端装置２０の場合、すべての下り／上りメッセージとデータは、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０により保持される。しかし、光受信ユニット３０の場合、メンバー権限＿受入Ｍ１１、メンバー権限＿拒否Ｍ１２、メンバー権限＿終了Ｍ１３、下りフレームＤ１、下りブロードキャストフレームＤ１３を含む下りメッセージとデータは、光ファイバーケーブルリンク４１、光加入者線終端装置２０、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０により構成されるリンクに保持されるが、メンバー権限＿要求Ｍ２１、メンバー権限＿取消Ｍ２２、擬似上りフレームＤ２を含む上りメッセージとデータは、銅線リンク９０、光加入者線終端装置２０、光ファイバーケーブルリンク４０と光分岐器５０により構成されるリンクにより保持される。

図３０は、本発明の第五実施例に係わる光受信ユニットに接続された銅線上り接続リンクと光線下りリンクを有する光加入者線終端装置を示したブロック図である。光加入者線終端装置２０は、光ファイバーケーブルリンクに接続され、その接続された光回線終端装置と通信するＰＯＮインタフェース２０１と、上り／下りデータの多重／分離を行う多重／分離ユニット２０２と、その接続されたＵＮＩと通信する下り接続インタフェース２０３と、光受信ユニットのメンバー権限パラメータを格納するユーザ終端表２０４３を有するメモリユニット２０４と、ユーザ終端表２０４３の更新など、その他のモジュールの動作を制御する制御ユニット２０５と、電源を供給する電源２０６と、ケーブルに接続され上りにおいて光受信ユニットと通信する銅線インタフェースと、光ファイバーケーブルに接続され下りにおいて光受信ユニットと通信するＤＳ−ＰＯＮインタフェース２０８と、を含む。

本発明に係わる可変モード光加入者線終端装置を有する受動光網システムを示した図である。 本発明の第一実施例に係わる光加入者線終端装置のモードが変更されたときの光回線終端装置と光加入者線終端装置間のメッセージ交換を示した概略図である。 本発明の第一実施例に係わる光回線終端装置を示したブロック図である。 本発明の第一実施例に係わる光加入者線終端装置を示したブロック図である。 光回線終端装置がモード２において動作する光加入者線終端装置と接続を維持するシーケンス図である。 光回線終端装置がモード２において動作する光加入者線終端装置と接続を失ったシーケンス図である。 光加入者線終端装置によるメンバー権限の申請と取消および光回線終端装置による対応のメンバー権限割当のシーケンス図である。 光加入者線終端装置によるメンバー権限申請および光回線終端装置による対応のメンバー権限の割当と終了のシーケンス図である。 メンバー権限＿下りメッセージとメンバー権限＿上りメッセージの構造を示した概略図である。 メッセージＩＤと各特定なメッセージ内容の定義を示した概略図である。 光回線終端装置によるメンバー権限の割当・終了とメッセージの処理・発信プロセスを示した流れ図である。 光加入者線終端装置によるメンバー権限の申請・取消とメッセージの処理・発信プロセスを示した流れ図である。 本発明の第一実施例に係わる光加入者線終端装置の異なるモード状態を示した概略図である。 光回線終端装置の終端表を示した図である。 光回線終端装置がメンバー権限の割当ができるかを判読する流れ図である。 光回線終端装置のもう一つの終端表を示した図である。 本発明の第二実施例に係わる光受信ユニットを有する受動光網のＶｏＤサービス提供における応用を示した図である。 本発明の第二実施例に係わる光受信ユニットが光回線終端装置およびＶｏＤサーバーと通信しＶｏＤサービスを受けるシーケンス図である。 本発明の第二実施例に係わる光回線終端装置の終端表を示した図である。 本発明の第二実施例に係わる光受信ユニットの異なるモード状態を示した図である。 本発明の第三実施例に係わる無線上り接続インタフェース付きの光受信ユニットを有する受動光網システムと光受信ユニットモードが変更されたときの光回線終端装置と光受信ユニット間のメッセージ交換を示した図である。 本発明の第三実施例に係わる無線インタフェースを有する光回線終端装置を示したブロック図である。 本発明の第三実施例に係わる無線インタフェースを有する光受信ユニットを示したブロック図である。 本発明の第四実施例に係わる銅線上り接続インタフェース付きの光受信ユニットを有する受動光網システムと光受信ユニットモードが変更されたときの光回線終端装置と光受信ユニット間のメッセージ交換を示した図である。 本発明の第四実施例に係わる光受信ユニットに接続される銅線インタフェースを有する光加入者線終端装置を示したブロック図である。 本発明の第四実施例に係わる銅線インタフェースを有する光受信ユニットを示したブロック図である。 本発明の第四実施例に係わる光加入者線終端装置が正常な上りプロセスにより光回線終端装置と通信し、および光受信ユニットが擬似上りプロセスにより光回線終端装置と通信するシーケンス図である。 本発明の第四実施例に係わる光加入者線終端装置のユーザ終端表を示した図である。 本発明の第五実施例に係わる光加入者線終端装置の銅線上り接続リンクと光線下りリンクに接続される光受信ユニットを有する受動光網システムを示した図である。 本発明の第五実施例に係わる光受信ユニットに接続された銅線上り接続リンクと光線下りリンクを有する光加入者線終端装置を示したブロック図である。

Claims (10)

1. 多数の光加入者線終端装置と接続する光回線終端装置であって、
   前記光加入者線終端装置は、前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数で、前記光回線終端装置に接続可能となっており、
   前記光回線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に従って、前記光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御することを特徴とする、光回線終端装置。
2. 前記各光加入者線終端装置を識別するための光加入者線終端装置シリアル番号と、各光加入者線終端装置に光回線終端装置にデータを送信する権限があるかを示すメンバー権限パラメータとを格納するための終端情報管理表が記憶されたメモリと、
   前記光加入者線終端装置から前記光加入者線終端装置シリアル番号と通信を要求する通信許可要求メッセージを受信するネットワークインタフェースとを備え、
   前記制御部は、前記ネットワークインタフェースが通信許可要求メッセージを受信したとき、前記終端情報管理表を参照して、前記光加入者線終端装置を前記第２モードからデータを送信できる第１モードに切り替えさせるかを判断することを特徴とする、請求項１に記載の光回線終端装置。
3. 前記光加入者線終端装置による上りデータ通信が許容される時間をカウントするタイマーを備え、
   前記制御部は、前記タイマーでカウントした時間が前記光加入者線終端装置による上りデータ通信が許容される時間を超えたとき、前記光加入者線終端装置を前記第１モードから第２モードに切り替えさせることを特徴とする、請求項１に記載の光回線終端装置。
4. 前記制御部は、前記光加入者線終端装置を前記第２モードから第１モードに、または第１モードから第２モードに切り替えさせたとき、前記終端情報管理表を更新することを特徴とする、請求項２に記載の光回線終端装置。
5. 前記制御部において、前記光加入者線終端装置を前記第２モードから第１モードに切り替えさせた後、前記光加入者線終端装置がある期間内に通信を行っていない場合、前記光加入者線終端装置からのメンバー権限取消の要求によって、前記光加入者線終端装置を前記第１モードから第２モードに切り替え、前記終端情報管理表のメンバー権限パラメータを有効から無効に変更することを特徴とする、請求項２に記載の光回線終端装置。
6. 前記光回線終端は、周期的に光加入者線終端装置に発見メッセージを送信し、光加入者線終端装置の応答を受信することにより、光加入者線終端装置との第２モードにおける接続を維持することを特徴とする、請求項２に記載の光回線終端装置。
7. 前記光回線終端装置は、タイマーでカウントした時間が所定時間を超えても前記光加入者線終端装置からの前記発見メッセージにより発起されたディスカバリウィンドウへの応答を受信していないとき、前記光加入者線終端装置との接続が切断したと見なされ、前記終端情報管理表から当該光加入者線終端装置に対応する前記メンバー権限パラメータアイテムを削除することを特徴とする、請求項６に記載の光回線終端装置。
8. 光回線終端装置に接続される光加入者線終端装置であって、
   前記光加入者線終端装置は、前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数で、前記光回線終端装置に接続可能となっており、
   前記光回線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光回線終端装置が光加入者線終端装置から前記光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数に基づき前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に対して行った応答によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御することを特徴とする、光加入者線終端装置。
9. 多数の光加入者線終端装置と接続する光回線終端装置であって、
   前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数の光加入者線終端装置に接続されたネットワークインタフェースと、
   前記光加入者線終端装置から光加入者線終端装置シリアル番号と通信許可要求メッセージを受信した場合、前記通信許可要求情報を送信した光加入者線終端装置の通信を許容するかを示す通信許可応答メッセージを生成する制御部と、を備え、
   前記ネットワークインタフェースは、前記通信許可応答メッセージを、前記通信許可要求メッセージを送信した光加入者線終端装置に送信することを特徴とする、光回線終端装置。
10. 光回線終端装置と、光加入者線終端装置と、前記光回線終端装置および光加入者線終端装置を接続する光リンクと、を備えた光ネットワークシステムであって、
    前記光加入者線終端装置は、前記光回線終端装置で予め設定された光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数を上回る数で、前記光回線終端装置に接続可能となっており、
    前記光回線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に従って、前記光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御し、
    前記光加入者線終端装置は制御部を備え、前記制御部は、前記光回線終端装置が前記光加入者線終端装置から光回線終端装置への上り方向の通信が許容される光加入者線終端装置の上限数に基づき前記光加入者線終端装置からの通信許可要求に対して行った応答によって、前記光加入者線終端装置が制御メッセージとデータの両方の送受信ができる第１モード、あるいは、制御メッセージの送受信ができるがデータの送信はできない第２モードになるよう制御することを特徴とする、光ネットワークシステム。

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