JPH11122279A - 通信システムおよびこの通信システムに用いられる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各加入者通信装置間での共有帯域容量を動的
に変化させ、スループットの向上を図る。 【解決手段】 複数の加入者側通信装置20〜2Nと、１つ
の局側通信装置70と、複数の加入者側通信装置20〜2Nと
１つの局側通信装置70とを複数対１に分岐結合して接続
する伝送路(光ファイバ)30〜3N，40〜4Nとから構成さ
れ、複数の加入者側通信装置20〜2Nと１つの局側通信装
置70間で送受信を交互に時分割で行い、情報を送受信す
る情報チャネルと制御信号を送受信する信号チャネルと
を多重化し、複数の加入者側通信装置20〜21Nが前記情
報チャネルを共有し、局側通信装置70内に設けられたＬ
ＡＮ制御部730〜73Nにより共有帯域の上下容量を動的に
変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の加入者側通
信装置と１つの局側通信装置とを分岐した伝送路により
対向して接続する通信システムおよびその通信システム
に用いられる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の通信システムについて、光ファイ
バを利用した光通信システムを例にして、図15ないし図
18を参照して説明する。

【０００３】図15は従来の光通信システムの構成を示す
ブロック図である。この従来のシステムでは、光ファイ
バ量および局側通信装置70における電気・光変換回路数
を低減するため、１つの局側通信装置70と複数台(Ｎ台
とする(Ｎは整数))の加入者側通信装置20〜2Nとが、ポ
イント・マルチポイント形式で接続されている。すなわ
ち、局側通信装置70には光ファイバ40〜4Nが接続され、
加入者側通信装置20〜2Nにはそれぞれ光ファイバ30〜3N
が接続され、光ファイバ40と光ファイバ30〜3Nとの間は
伝送信号を分岐または結合する光カプラ(スターカプラ)
100により接続される。

【０００４】加入者側通信装置20は、局側通信装置70と
の間で信号チャネルの終端および光終端を行う加入者側
終端装置200と、回線交換部のインタフェイス(Ｉ／Ｆ)2
01とから構成されており、アナログ電話10が接続され
る。加入者側通信装置21〜2Nも同様の構成を採ってい
る。

【０００５】局側通信装置70は、加入者側通信装置20〜
2Nとの間で信号チャネルの終端および各加入者の情報チ
ャネルの分離多重を行う局側終端装置700〜70Nと、局側
通信装置と交換機との間の半固定スイッチであるＸＣ(C
ross Connector)710と、交換機101へのインタフェイス
(回線交換インタフェイス)720とから構成されており、
交換機101が接続される。

【０００６】図16は図15に示した従来のシステムにおけ
る局側通信装置70と加入者側通信装置20〜2Nとの間の送
受信ダイヤグラムの一例を示す説明図である。図16に示
すように、従来の光通信システムにおける局側通信装置
70と加入者側通信装置20〜2Nとの間の通信は、ポイント
・マルチポイントアクセス方式として時分割多重アクセ
ス(ＴＤＭＡ)方式を用い、また双方向伝送方式として時
分割方向制御伝送(ＴＣＭ)方式を用いた通信である。

【０００７】この場合には、局側通信装置70と加入者側
通信装置20〜2Nとの通信が、送受信繰り返し周期Ｔで行
われる。送受信繰り返し周期Ｔのうち送信期間Ｔsで
は、局側通信装置70から加入者側通信装置20〜2Nへの共
通の信号チャネルＤdと、加入者側通信装置20〜２Nのそ
れぞれに対応するディジタル情報チャネルＢd１〜ＢdＮ
とが時分割的に送受信される。続く受信期間Ｔxでは、
加入者側通信装置20〜2Nから局側通信装置70へ、信号チ
ャネルＤuとディジタル情報チャネルＢu１〜ＢuＮと
が、時分割的に送受信される。図16には加入者側通信装
置２ｍが信号チャネルを使用している例を示している。

【０００８】局側通信装置70から加入者側通信装置20〜
2Nへの送信は放送形式で行われ、加入者側通信装置20〜
2Nは各々受信信号の中から自装置宛の信号を取り出す。
一方、加入者側通信装置20〜2Nから局側通信装置70への
送信においては、局側通信装置70から加入者側通信装置
20〜2Nの伝送信号送出タイミングを制御し、それぞれが
送信した伝送信号が重ならないように所定の時間位置で
行う。なお、図16では、説明を簡単にするため、送受信
チャネルの同期を取るための同期フレームおよび光ファ
イバにおける伝播遅延時間は省略した。

【０００９】以上のように、従来の光通信システムは電
話のような回線交換を行うネットワークであり、一方、
従来のＬＡＮは接続されたコンピュータ同士で帯域を共
有するネットワークであるため、同一の加入者網を使用
することはできなかった。勿論、モデムやＩＳＤＮ回線
を用いたコンピュータ通信は存在するが、これらはすべ
てダイヤルアップ方式の回線交換ネットワークであっ
て、通信装置をＬＡＮのように使用することはできなか
った。

【００１０】そこで、我々は、同一のアクセス網上に電
話等の回線交換ネットワークとコンピュータネットワー
クであるＬＡＮを形成するシステムを考えた。この通信
システムについて、図17および図18について説明する。

【００１１】図17はＬＡＮを収容した光通信システムの
構成を示すブロック図である。この光通信システムは、
光ファイバ量および局側通信装置70における電気・光変
換回路数を低減するため、１つの局側通信装置70と複数
台(Ｎ台とする)の加入者側通信装置20〜2Nとが、ポイン
ト・マルチポイント形式で接続されている。すなわち、
局側通信装置70には光ファイバ40〜4Nが接続され、加入
者側通信装置20〜2Nにはそれぞれ光ファイバ30〜3Nが接
続され、光ファイバ40と光ファイバ30〜3Nとの間は伝送
信号を分岐または結合する光カプラ100により接続され
る。

【００１２】加入者側通信装置20は、局側通信装置70と
の間で信号チャネルの終端および光終端を行い、かつ、
電話とＬＡＮの情報チャネルの分離多重を行う加入者側
終端装置202と、回線交換部のインタフェイス(Ｉ／Ｆ)2
01と、コンピュータ端末から局側通信装置70に送信する
データが存在する場合に局側通信装置70へ送信要求を送
信し、局側通信装置70からの送信許可によってデータを
共有チャネルに送信するＬＡＮのインタフェイス203と
を備えており、アナログ電話10とユーザ端末(コンピュ
ータ端末)50が接続される。他の加入者側通信装置21〜2
Nも同様の構成を採っている。

【００１３】局側通信装置70は、加入者側通信装置20〜
2Nとの間で信号チャネルの終端および各加入者の情報チ
ャネルの分離多重を行う局側終端装置700〜70Nと、局側
終端装置から送信要求情報を受け取り、送信許可を与え
る加入者側通信装置20〜2Nを決定する送信許可制御部
(デマンド制御部)740〜74Nと、各情報チャネル中の電話
サービスとＬＡＮサービスの分離多重を行い、局側通信
装置70と交換機101との間の半固定スイッチであるＸＣ7
10と、交換機101へのインタフェイス720と、バックボー
ンネットワークの接続機器へのインタフェイス730とを
備え、交換機101とネットワーク機器、例えばルータ103
が接続される。

【００１４】図18は図17に示した通信システムにおける
局側通信装置70と加入者側通信装置20〜2Nとの間の送受
信ダイヤグラムの一例を示す説明図である。局側通信装
置70と加入者側通信装置20〜2Nとの間の通信は、送受信
繰り返し周期Ｔで行われる。送受信繰り返し周期Ｔのう
ち送信期間Ｔsでは、局側通信装置70から加入者側通信
装置20〜2Nへの共通の信号チャネルＤdと、加入者側通
信装置20〜2Nのそれぞれに対応するディジタル情報チャ
ネルＢd１〜ＢdＮと加入者が共通に使用できる共有チャ
ネルＬdが時分割的に送受信される。

【００１５】次に、受信期間Ｔxでは、加入者側通信装
置20〜2Nから局側通信装置70へ、信号チャネルＤuとデ
ィジタル情報チャネルＢu１〜ＢuＮと、さらに加入者が
共通に使用できる共有チャネルＬuが時分割的に送受信
される。図18には加入者側通信装置２ｍが信号チャネル
Ｄuを使用している例を示している。

【００１６】局側通信装置70から加入者側通信装置20〜
2Nへの送信は放送形式で行われ、加入者側通信装置20〜
2Nは各々受信信号の中から自装置宛の信号および共有チ
ャネルＬuのフレームを取り出す。共有チャネルＬuのフ
レームに関しては、さらに上位のプロトコルにより、自
装置宛のフレームか否かの判断を行うことも可能であ
る。一方、加入者側通信装置20〜2Nから局側通信装置70
への送信においては、局側通信装置70が送信を許可する
加入者側通信装置20〜2Nを制御し、それぞれが送信した
伝送信号が重ならないようにする。

【００１７】ここで、局側通信装置70から加入者側通信
装置20〜2Nへの共通の信号チャネルＤdは、各加入者側
通信装置20〜2Nの情報チャネルの位置を示し、さらに共
有チャネルＬdの位置を示す機能も果たす。また、この
共通の信号チャネルＤdは、加入者側通信装置20〜2Nか
ら局側通信装置70への送信タイミングの指示も行う。ま
た、加入者側通信装置20〜2Nから局側通信装置70への信
号チャネルＤuは、伝播遅延の測定による加入者側通信
装置20〜2Nから局側通信装置70への送信のタイミングの
決定を行うために使用される。

【００１８】一般に、Ｎ台の加入者側通信装置がすべて
ＬＡＮを使用中である確率は少ないため、共有チャネル
を共有することで空いている帯域をなくし帯域を有効に
使用することができる。なお、図18においては、簡単の
ため、送受信チャネルの同期を取るための同期フレーム
および光ファイバにおける伝播遅延時間は省略した。

【００１９】以上の通信システムは、局側通信装置から
送信する際、加入者側通信装置ごとに帯域を割り当てた
場合に通信していない帯域が無駄となるような不都合を
解消することができるため、帯域を有効に活用すること
ができ、低コストで高速なコンピュータ通信を行うこと
ができるという効果を有している。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
通信システムは、上下の共有帯域がどちらもすべての帯
域を使用している場合は有効であるが、例えば、上りの
データは少ないが、下りのデータが大量に存在する場合
は、共有帯域容量がそれぞれ上下別に固定で割り当てら
れているため、帯域を有効に使用することができない。
すなわち、アクセス網上のコンピュータ通信の場合、各
端末は常に同量のデータを送受信するわけではないにも
関わらず、上下別々に共有帯域が固定されているため、
帯域の有効な活用ができないという問題があった。

【００２１】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたものであり、複数の加入者側通信装置と１つの局側
通信装置を複数対１に接続する通信システムにおいて、
動的に共有帯域容量を上下で柔軟に変更し、スループッ
トの向上を図ることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、情報を送受信する情報チャネルと制御
信号を送受信する信号チャネルとを多重化し、複数の加
入者側通信装置と１つの局側通信装置間で送受信を交互
に時分割で行い、前記複数の加入者側通信装置が共有す
る帯域を具備し、この共有する帯域中における加入者側
通信装置から局側通信装置へのデータ送信帯域である上
り帯域容量と局側通信装置から加入者側通信装置へのデ
ータ送信帯域である下り帯域容量とを制御する共有帯域
割り当て制御手段を備えたことを特徴とし、この構成に
より、上り下りの帯域容量を柔軟に割り当てることがで
きて、帯域が無駄となる不都合を解消することができる
ため、帯域を有効に活用することができ、スループット
の向上を図ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
複数の加入者側通信装置と、１つの局側通信装置と、前
記複数の加入者側通信装置と前記１つの局側通信装置と
を複数対１に分岐結合して接続する伝送路とから構成さ
れ、情報を送受信する情報チャネルと制御信号を送受信
する信号チャネルとを多重化し、前記複数の加入者側通
信装置と前記１つの局側通信装置間で送受信を交互に時
分割で行う通信システムであって、前記複数の加入者側
通信装置に共有する帯域を具備させ、この共有する帯域
中における加入者側通信装置から局側通信装置へのデー
タ送信帯域の容量と局側通信装置から加入者側通信装置
へのデータ送信帯域の容量とを制御する共有帯域割り当
て制御手段を備えたことを特徴とする。

【００２４】このような構成により、共有する帯域中の
加入者側通信装置から局側通信装置へのデータ送信帯域
である上り帯域容量と局側通信装置から加入者側通信装
置へのデータ送信帯域である下り帯域容量とを制御する
共有帯域割り当て制御手段を備えることによって、上り
下りの帯域容量を柔軟に割り当てることができ、帯域が
無駄と不都合を解消することができるため、帯域を有効
に活用することができ、スループットの向上を図ること
ができる。

【００２５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の通信システムにおいて、情報チャネルは加入者側通
信装置ごとに固有の帯域と、複数の加入者側通信装置が
共有する帯域を多重していることを特徴とする。

【００２６】このような構成により、情報チャネルは加
入者側通信装置に固有の帯域と加入者通信装置が共有す
る帯域を多重する構成を採ることによって、帯域を共有
し、加入者側通信装置から局側通信装置へのデータ送信
帯域である上り帯域容量と局側通信装置から加入者側通
信装置へのデータ送信帯域である下り帯域容量とを動的
に変化させることのできるシステムと、電話などの固有
の帯域を用いたシステムとを、同一の通信システム上で
実現することが可能になるため、システムのコストを下
げることができる。

【００２７】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の通信システムにおいて、複数の加入者側通信装置が
共有する帯域は一定の容量に固定されることを特徴とす
る。

【００２８】このような構成により、加入者側通信装置
から局側通信装置へのデータ送信帯域である上り帯域容
量と局側通信装置から加入者側通信装置へのデータ送信
帯域である下り帯域容量とが動的に変化した場合でも、
固定帯域への影響がなく、制御が簡単になるため、シス
テムのコストを下げることができる。

【００２９】また、請求項４記載の発明は、請求項１，
２または３のいずれかに記載の通信システムにおいて、
局側通信装置は、上りの帯域容量と下りの帯域容量の割
り当てを行う共有帯域割り当て手段と、加入者側通信装
置にデータ受信タイミング、および許可を与えた１つあ
るいは複数の加入者側通信装置のデータ送受信タイミン
グを加入者側通信装置へ通知する送信する割り当て帯域
通知手段とを備えていることを特徴とする。

【００３０】このような構成により、局側通信装置が、
共有帯域割り当て手段と、割り当て帯域通知手段とを備
えることによって、上り下りの帯域容量を柔軟に割り当
てることができ、帯域が無駄と不都合を解消することが
できるため、帯域を有効に活用することができ、スルー
プットの向上を図ることができる。

【００３１】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の通信システムにおいて、割り当て帯域通知手段は、
局側通信装置が同一のデータ受信タイミングとデータ送
信タイミングとを複数回送信し、加入者側通信装置が予
め決められた回数以上の同一のデータ受信タイミングと
データ送信タイミングを受信できた場合に、それに従う
ように構成したことを特徴とする。

【００３２】このような構成により、割り当て帯域通知
手段は加入者側通信装置へ同一のデータ受信タイミング
とデータ送信タイミングとを複数回送信する構成を採る
ことによって、通信の信頼性を向上することができる。

【００３３】また、請求項６記載の発明は、請求項１，
２または３記載の通信システムにおいて、局側通信装置
は、通信状態により上下の帯域割り当て容量に制限をか
ける帯域割り当て制限手段を備えていることを特徴とす
る。

【００３４】このような構成により、帯域割り当てが上
下どちらかに偏ることが減るため、より平等に帯域を使
用でき、帯域を有効に活用できスループットの向上を図
ることができる。

【００３５】また、請求項７記載の発明は、請求項６に
記載の通信システムにおいて、帯域割り当て制御手段
は、通信装置としての他の通信装置との間でＬＡＮを構
成するＬＡＮインタフェイスからのデータ量に基づき制
御を行うことを特徴とする。

【００３６】このような構成により、帯域割り当て制御
手段は、通信状態としてＬＡＮインタフェイスからのデ
ータ量に基づき制御を行う構成を採ることによって、共
有帯域を有効に活用することができ、スループットの向
上を図ることができる。

【００３７】また、請求項８記載の発明は、請求項１，
２または３に記載の通信システムにおいて、加入者側通
信装置は、データ送信要求の有無とデータ送信要求量と
の少なくともいずれか一方を局側通信装置に送信する要
求通知手段を備えていることを特徴とする。

【００３８】このような構成により、通信帯域を有効に
使用し、送信遅延時間を小さくすることができる。

【００３９】また、請求項９記載の発明は、請求項１な
いし８のいずれか１項に記載の通信システムに用いられ
る加入者側通信装置であって、他の通信装置との間でＬ
ＡＮを構成するＬＡＮラインカードと、電話を回線交換
機に接続する回線交換インタフェイスと、前記他の通信
装置との間で信号チャネルの終端および電話とＬＡＮの
情報チャネルの分離多重を行う加入者側終端装置とを備
えたことを特徴とする。

【００４０】このような構成により、アクセス網にＬＡ
Ｎを構成した通信システム上で、帯域を有効活用し、ス
ループットの向上を図ることができる。

【００４１】また、請求項10記載の発明は、請求項１な
いし８のいずれか１項に記載の通信システムに用いられ
る局側通信装置であって、他の通信装置との間でＬＡＮ
を構成するＬＡＮラインカードと、電話を回線交換機に
接続する回線交換インタフェイスと、前記他の通信装置
との間で信号チャネルの終端および情報チャネルの分離
多重を行う局側終端装置と、共有帯域の制御を行うＬＡ
Ｎ制御部とを備えることを特徴とする。

【００４２】このような構成により、アクセス網にＬＡ
Ｎを構成した通信システム上で、帯域を有効活用し、ス
ループットの向上を図ることができる。

【００４３】また、請求項11記載の発明は、請求項10記
載の局側通信装置において、ＬＡＮ制御部が、上下の帯
域容量の割り当てを算出する手段と、加入者側通信装置
に対するデータ受信タイミングおよびデータ送信タイミ
ングを算出する手段を備えたことを特徴とする。

【００４４】このような構成により、ＬＡＮ制御部は、
上下の帯域容量の割り当てを行う共有帯域割り当て手
段、さらに加入者側通信装置にデータ受信タイミング
と、データ送信タイミングとを送信する割り当て帯域通
知手段を備える構成を採ることになり、共有帯域容量の
上下方向の割り当てを行い、これを加入者側通信装置に
通信することができるため、共有帯域を有効に使用する
ことができ、スループットの向上を図ることができる。

【００４５】以下、本発明の好適な実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００４６】（実施の形態１）図１は本発明に係る実施
の形態１を説明するためのＬＡＮを収容した光通信シス
テムの構成を示すブロック図である。

【００４７】この光通信システムは、１つの局側通信装
置70とＮ台の複数の加入者側通信装置20〜2Nとがポイン
ト・マルチポイント形式で接続される。すなわち、局側
通信装置70には光ファイバ40〜4Nが接続され、加入者側
通信装置20〜2Nにはそれぞれ光ファイバ30〜3Nが接続さ
れ、光ファイバ40と光ファイバ30〜3Nとの間は伝送信号
を分岐または結合する光カプラ(スターカプラ)100によ
り接続される。

【００４８】局側通信装置70は、加入者側通信装置20〜
2Nとの間で信号チャネルの終端および固有チャネルと共
有チャネルであるＬＡＮチャネルの分離多重を行う局側
終端装置700〜70Nと、ＬＡＮチャネルの制御を行うＬＡ
Ｎ制御部730〜73Nと、ネットワーク機器へのインタフェ
イスであるＬＡＮインタフェイス740〜74Nと、局側通信
装置70と交換機101との間の半固定スイッチであるＸＣ7
10と、交換機へのインタフェイスである回線交換インタ
フェイス720とを備える。回線交換インタフェイス720に
は交換機101が接続され、ＬＡＮインタフェイス740〜74
Nにはネットワーク機器、例えばスイッチングハブ104が
接続される。

【００４９】加入者側通信装置20は、局側通信装置70と
の間で信号チャネルの終端を行い、サービスの分離を行
う加入者側終端装置202と、電話へのインタフェイスで
ある回線交換インタフェイス201と、ユーザ端末および
ユーザ側ＬＡＮへのインタフェイスであるＬＡＮライン
カード203とを備え、それぞれ電話10とユーザ端末50(コ
ンピュータ端末)が接続される。その他の加入者側通信
装置21〜2Nも同様の構成を採っている。

【００５０】図２は図１に示した実施の形態１における
局側通信装置70と加入者側通信装置20〜2Nとの間の送受
信ダイヤグラムの一例を示す説明図である。局側通信装
置70と加入者側通信装置20〜2Nとの間の通信は、送受信
繰り返し周期Ｔで行われる。送受信繰り返し周期Ｔのう
ち固定帯域送信期間Ｔsでは、局側通信装置70から加入
者側通信装置20〜2Nへの共通の信号チャネルＤdと、加
入者側通信装置20〜2Nのそれぞれに対応するディジタル
情報チャネルＢd１〜ＢdＮが時分割的に送受信される。

【００５１】また固定帯域受信期間Ｔxでは、加入者側
通信装置20〜2Nから局側通信装置70へ、ディジタル情報
チャネルＢu１〜ＢuＮが時分割的に送受信される。

【００５２】さらに、帯域可変送受信期間Ｔvでは、局
側通信装置70から加入者側通信装置20〜2Nへの共有チャ
ネルＬdと、加入者側通信装置20〜2Nから局側通信装置7
0への信号チャネルＤuと加入者側通信装置20〜2Nから局
側通信装置70への共有チャネルＬuが時分割的に送受信
される。

【００５３】図３は異なる時間における局側通信装置70
と加入者側通信装置20〜2Nとの間の送受信ダイヤグラム
の一例を示す説明図であって、帯域可変送受信期間Ｔv
の変化を示している。図２，図３に示すように、帯域可
変送受信期間Ｔvは一定の値をとり、また信号チャネル
Ｄuも一定の帯域容量とする。共有チャネルＬd，Ｌuに
ついてはそのチャネルの容量の合計を一定とし、その範
囲で共有チャネルＬd,Luにおけるそれぞれの帯域容量は
自由に変更が可能となる。

【００５４】共有チャネルＬd，Ｌuの帯域割り当てに関
する制御は局側通信装置70のＬＡＮ制御部730〜73Nで行
う。ＬＡＮ制御部730の構成について図４を参照して説
明する。このＬＡＮ制御部730は、加入者側通信装置20
〜2Nからの送信要求および帯域割り当て制御部802から
の情報に基づいて、許可を与える加入者を決定する送信
許可制御部801と、送信許可制御部801からの情報および
ＬＡＮインタフェイス740からの情報に基づいて共有チ
ャネルＬd，Ｌuの帯域を割り当てる帯域割り当て制御部
802と、この帯域割り当て制御部802からの情報に基づい
て加入者側通信装置20〜2Nへ割り当て帯域を通知する割
り当て帯域通知部800とから構成され、局側終端装置700
が接続される。

【００５５】次に、加入者側の制御部であるＬＡＮライ
ンカード203について図５を参照して説明する。このＬ
ＡＮラインカード203は、加入者側終端装置から送られ
てきたＬＡＮチャネルからＬＡＮフレームを組み立てる
第１フレーム組立部301と、送信フレームのバッファと
なる第１ＲＡＭ302と、ユーザ端末50との間でのフレー
ムの衝突判定およびフレームの送受信を行うトランシー
バ303と、フレームの送信許可および衝突後の再送制御
を行うフレーム送信制御部304と、ＬＡＮフレームと伝
送区間フレームの変換を行うインタフェイス305と、イ
ーサネットフレームのフレーム長のカウントを行う第２
フレーム組立部306と、局側通信装置への送信バッファ
となる第２ＲＡＭ307と、フレームの送信要求と許可の
判断の処理を行う送信制御部308とから構成され、ユー
ザ端末50と加入者側終端装置202とが接続される。その
他のＬＡＮラインカード213〜2N3も同様の構成を採って
いる。

【００５６】以下、本実施の形態１における帯域割り当
て制御について具体的に説明する。実施の形態１におい
て、帯域割り当て制御は上りの送信データ要求量に応じ
て行う。

【００５７】図６は本実施の形態１におけるデータ送信
制御処理手順の説明である。加入者のコンピュータ端末
50から送信データが発生するとＬＡＮラインカード203
内部の送信制御部でデータ送信要求処理110を行い、送
信要求情報は加入者固有の上り帯域中に多重されて送信
される。

【００５８】局側通信装置70では、受信した各加入者側
通信装置20〜2Nの送信要求情報をＬＡＮ制御部730〜73N
に通知する。

【００５９】ＬＡＮ制御部730では送信要求情報に基づ
き図４の送信許可制御部801において送信許可処理113を
行い、許可を与えた上り帯域容量に基づいて帯域割り当
て制御部802において帯域変更処理114を行う。さらに、
変更された帯域容量に基づいて、割り当て帯域通知部80
0において変更帯域通知処理115を行い加入者側通信装置
に帯域変更情報を送信する。

【００６０】各加入者側通信装置20〜2Nは、受信した帯
域変更情報に基づいて、送信制御部308においてデータ
送信確認処理111を行い、この結果に基づいてデータ送
信処理112を行う。

【００６１】次に、データ送信要求処理110からデータ
受信処理116までの処理を以下に詳細に説明する。ま
ず、送信制御部308のデータ送信要求処理110について、
図７のフローチャートを用いて詳細に説明する。

【００６２】まず、ステップ401において加入者側通信
装置20から局側通信装置70への送信すべきデータの内、
予め設定されたデータ要求方法に基づき要求データ量を
決定する。予め設定された要求方法とは、例えばデータ
がフレームを形成している場合、１フレームのデータ量
に限定する方法、または最大割り当て可能帯域容量を上
限として最大割り当て可能帯域容量以内に収まるフレー
ムのデータ総量とする等の方法である。その後、ステッ
プ402において要求データ送信時刻に要求データを送信
する。

【００６３】次に、ＬＡＮ制御部730内部の送信許可制
御部801の送信許可処理113について図８のフローチャー
トを用いて詳細に説明する。

【００６４】まず、ステップ501において、１周期中に
割り当てた加入者側通信装置の数として、カウント値を
ゼロに、上りの要求に対する割り当て可能帯域容量ＢＷ
rを最大割り当て可能帯域容量ＢＷ_maxに、さらに送信
優先順位のポインタ「Ｐ」を「１」に初期化する。次にステ
ップ502では、送信優先順位Ｐ番目の加入者側通信装置
からデータ送信要求がある場合には、ステップ503の処
理を行い、それ以外の場合はステップ508の処理を行
う。

【００６５】ステップ503では、加入者側通信装置から
の要求データ量が割り当て可能帯域容量ＢＷr以内であ
る場合にはステップ504の処理を行い、それ以外の場合
はステップ508の処理を行う。

【００６６】ステップ504では、優先順位Ｐ番目の加入
者側通信装置の送信許可を決定し、ステップ505で要求
データ量を割り当て可能帯域容量ＢＷrに割り当て、割
り当て可能帯域容量ＢＷrを新たに割り当て可能帯域容
量ＢＷrから要求データ量を引いたものとして設定す
る。ステップ506ではカウント値を１つ増加させる。ス
テップ507では、カウント値が予め設定された同一周期
における送信可能な最大加入者側通信装置数より小さい
場合にステップ508の処理を行い、それ以外の場合はス
テップ509の処理を行う。

【００６７】ステップ508ではすべての加入者側通信装
置の送信要求をチェックし終わっている場合にステップ
509の処理を行い、それ以外の場合はステップ510の処理
として優先順位ポインタ「Ｐ」を「１」増加しステップ
502からの処理を繰り返す。

【００６８】ステップ509では、今回の送信許可処理113
において送信を許可した加入者側通信装置の送信優先順
位を許可した加入者側通信装置順に最下位に設定し、す
べての加入者側通信装置の送信優先順位を再構成する。

【００６９】次に、帯域割り当て制御部802の帯域変更
処理114について図９のフローチャートを用いて詳細に
説明する。まず、ステップ511において予め決められた
最大共有帯域容量ＢＷtから送信許可処理113で決定した
上り共有帯域容量ＢＷuを引いて下りの共有帯域容量Ｂ
Ｗdを決定し、ステップ512で上下の帯域容量変更結果を
割り当て帯域通知部800に通知する。

【００７０】次に、割り当て帯域通知部800の変更帯域
通知処理115について図10のフローチャートを用いて詳
細に説明する。

【００７１】まず、ステップ521では下り共有帯域容量
ＢＷdに基づいて加入者側通信装置の下りデータ受信終
了タイミングを算出する。ステップ522では上り共有帯
域を割り当てた加入者側通信装置の上りデータ送信開始
タイミングおよびデータ送信期間を伝播遅延を考慮して
算出する。

【００７２】ステップ523では、許可を与えた加入者側
通信装置についてすべての上りデータ送信開始タイミン
グおよびデータ送信期間を算出するまでステップ522の
処理を繰り返し、許可を与えた加入者側通信装置につい
てすべての上りデータ送信開始タイミングおよびデータ
送信期間を算出するとステップ524の処理を行う。

【００７３】ステップ524では、予め規定された繰り返
し送信数に基づきバッファに算出データを書き込む。例
として予め規定された繰り返し送信数を「４」とすると、
４周期の間の算出データを保持するようにバッファに書
き込んでいく。

【００７４】ステップ525では、予め規定された繰り返
し送信数に基づいて下り信号チャネルＤd中に下りデー
タ受信終了タイミングおよび送信許可加入者側通信装置
番号と、その加入者側通信装置の上りデータ送信開始タ
イミングおよびデータ送信期間をバッファより送信す
る。

【００７５】ステップ526では、予め規定された繰り返
し送信数に基づき送信を終了した場合にはステップ527
の処理を行い、それ以外の場合にはステップ525からの
処理を繰り返す。例として予め規定された繰り返し送信
回数を「４」とすると、４周期の間の算出データである
４周期前に算出したデータから、この周期に算出したデ
ータまでを送信し終わるとステップ527の処理を行うこ
とになる。

【００７６】ステップ527では、局側終端装置に下りデ
ータ送信終了タイミングおよび加入者側通信装置からの
上りデータ受信開始タイミングおよびデータ受信期間を
送信する。

【００７７】次に、加入者側通信装置20の送信制御部30
8のデータ送信確認処理111について図11のフローチャー
トを用いて詳細に説明する。

【００７８】まず、ステップ411で変更帯域通知処理115
から送信許可加入者側通信装置番号とその加入者側通信
装置の上りデータ送信開始タイミングおよびデータ送信
期間を受信する。ステップ412では、送信許可加入者側
通信装置番号に自装置の番号が含まれていればステップ
413の処理を行い、含まれていなければ処理を終了す
る。

【００７９】ステップ413では、上りデータ送信開始タ
イミングおよびデータ送信期間の値別に度数をカウント
する。

【００８０】ステップ414では、度数が予め設定された
送信回数に達した場合には、ステップ415の処理を行
い、それ以外の場合はステップ416の処理を行う。

【００８１】ステップ415では、上りデータ送信開始タ
イミングおよびデータ送信期間に基づき送信開始を通知
する。

【００８２】ステップ416では、ある受信した上り送信
開始タイミングおよびデータ送信期間について、最初に
度数をカウントしてからの受信回数が予め規定された受
信回数を超えた場合にはステップ417の処理を行い、そ
れ以外の場合処理を終了する。

【００８３】ステップ417では、最初に度数をカウント
してからの受信回数が予め規定された受信回数を超えた
上り送信開始タイミングおよびデータ送信期間に該当す
る送信データを破棄する。

【００８４】なお、実施の形態１ではステップ417の処
理は該当データの破棄であるが、この処理に限らず該当
データの送信要求を再び送る処理を行ってもよい。

【００８５】その後、データ送信処理112はデータ送信
確認処理111からの送信開始タイミングとデータ送信期
間に基づきデータの送信を行う。

【００８６】次に、局側終端装置700におけるデータ受
信処理116について説明する。帯域変更通知処理115によ
り通知された上りデータ受信開始タイミングおよびデー
タ受信期間に基づき、上り共有帯域中のデータを受信
し、ＬＡＮインタフェイス740へ送信する。

【００８７】このような構成にしたことにより、共有す
る帯域中の加入者側通信装置20〜2Nから局側通信装置70
へのデータ送信帯域容量である上り帯域容量と、局側通
信装置70から加入者側通信装置20〜2Nへのデータ送信帯
域容量である下り帯域容量を、ＬＡＮ制御部において上
り共有帯域容量を制御することによって柔軟に変化させ
ることが可能になる。よって、上下方向の通信データ量
が異なる場合においても帯域を有効に活用できスループ
ットの向上を図ることができる。

【００８８】また、帯域可変送受信期間Ｔvを一定とす
ることで上下の共有帯域容量を変更した場合でも固定帯
域送信期間Ｔs、固定帯域受信期間Ｔxに影響を与えるこ
とはなく、独立してサービスを提供することができる。

【００８９】（実施の形態２）本発明の係る実施の形態
２は上下のデータ量が共に多いときでも、上下方向の共
有帯域の伝送容量が偏ってしまわないような通信システ
ムである。

【００９０】実施の形態２は、実施の形態１と同様の図
１の構成において適用され、実施の形態１と異なる点
は、局側通信装置70の帯域割り当て制御部802が局側終
端装置700に加えＬＡＮインタフェイス740にも接続さ
れ、帯域変更処理114に加えて帯域制限処理も行う点で
ある。

【００９１】図12は本発明の実施の形態２におけるＬＡ
Ｎ制御部の構成を示すブロック図であり、実施の形態１
における帯域割り当て制御部802である図４と比較して
分かるように、実施の形態２においては帯域割り当て制
御部802はＬＡＮインタフェイスと接続される構成が異
なっている。

【００９２】以上のように構成された実施の形態２の通
信システムの動作について、実施の形態１と異なる点を
以下に説明する。

【００９３】図13は本実施の形態２におけるデータ送信
制御処理手順の説明である。実施の形態１におけるデー
タ送信制御処理手順に加えデータ受信処理116の後に帯
域制限処理117を行う。

【００９４】次に、帯域割り当て制御部802の帯域制限
処理117について、図14を用いて詳細に説明する。

【００９５】まず、ステップ531においてＬＡＮインタ
フェイス740から下りデータ容量を受信する。ステップ5
32では、下りデータ容量が規定範囲となった場合には、
ステップ533の処理を行い、それ以外の場合は処理を終
了する。ステップ533では、最大割り当て可能帯域容量
ＢＷ_maxを予め設定した値に変更する。

【００９６】このような構成により、上りの帯域要求量
のみだけでなく、下りのデータ量により帯域に制限をか
けたり、外したりすることが可能となり、下り帯域に一
定以上の帯域容量を確保した上での柔軟な上下方向の帯
域容量の変更ができる。このため、一定方向に偏りの少
ない帯域の使用が可能になり、より平等に帯域を使用す
ることができる。

【００９７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、上下方向の帯域容量を制御するものであり、
帯域の有効活用を実現でき、スループットの向上を図る
ことができる。

【００９８】また、通信データ量により、帯域容量に制
限をかけることができ、上下方向の帯域容量の偏りを少
なくし、より平等に帯域を使用でき、スループットの向
上を図ることができる。

【００９９】また、局側通信装置は、加入者側通信装置
へ同一のデータ受信タイミングとデータ通信タイミング
とを複数回送信することにより、通信の信頼性を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態１を説明するための光
通信システムの構成を示すブロック図

【図２】実施の形態１による局側通信装置と加入者側通
信装置との間で送受信されるフレームの構成を示す説明
図

【図３】実施の形態１による局側通信装置と加入者側通
信装置との間で送受信されるフレームの構成を示す説明
図

【図４】実施の形態１によるＬＡＮ制御部の構成を示す
ブロック図

【図５】実施の形態１による加入者側通信装置の構成を
示すブロック図

【図６】実施の形態１によるデータ送信制御手順の説明
図

【図７】実施の形態１によるデータ送信要求処理のフロ
ーチャート

【図８】実施の形態１によるデータ送信許可処理のフロ
ーチャート

【図９】実施の形態１による帯域変更処理のフローチャ
ート

【図１０】実施の形態１による変更帯域通知処理のフロ
ーチャート

【図１１】実施の形態１によるデータ送信確認処理のフ
ローチャート

【図１２】本発明に係る実施の形態２を説明するための
ＬＡＮ制御部の構成を示すブロック図

【図１３】実施の形態２によるデータ送信制御手順の説
明図

【図１４】実施の形態２による帯域制限処理のフローチ
ャート

【図１５】従来の通信システムの全体構成を示すブロッ
ク図

【図１６】従来の局側通信装置と加入者側通信装置の間
で送受信されるフレームの構成の説明図

【図１７】アクセス網にＬＡＮを構成した通信システム
の全体構成を示すブロック図

【図１８】従来の局側通信装置と加入者側通信装置の間
で送受信されるフレームの構成の説明図

【符号の説明】

20〜2N 加入者側通信装置 30〜3N，40〜4N 光ファイバ 70 局側通信装置 100 スターカプラ 101 交換機 103 ルータ 104 ＳＷＨＵＢ(スイッチングハブ) 201〜2N1 回線交換インタフェイス 202〜2N2 加入者側終端装置 203〜2N3 ＬＡＮラインカード 308 送信制御部 700〜70N 局側終端装置 710 ＸＣ(Cross connector) 720 回線交換インタフェイス 730〜73N ＬＡＮ制御部 740〜74N ＬＡＮインタフェイス 800 帯域割り当て通知部 801 送信許可制御部

フロントページの続き (72)発明者 中村 敦司 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 服部 淳 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 鈴木 史章 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 川原 豊樹 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加入者側通信装置と、１つの局側
   通信装置と、前記複数の加入者側通信装置と前記１つの
   局側通信装置とを複数対１に分岐結合して接続する伝送
   路とから構成され、情報を送受信する情報チャネルと制
   御信号を送受信する信号チャネルとを多重化し、前記複
   数の加入者側通信装置と前記１つの局側通信装置間で送
   受信を交互に時分割で行う通信システムであって、前記
   複数の加入者側通信装置に共有する帯域を具備させ、こ
   の共有する帯域中における加入者側通信装置から局側通
   信装置へのデータ送信帯域の容量と局側通信装置から加
   入者側通信装置へのデータ送信帯域の容量とを制御する
   共有帯域割り当て制御手段を備えたことを特徴とする通
   信システム。
2. 【請求項２】 情報チャネルは加入者側通信装置ごとに
   固有の帯域と、複数の加入者側通信装置が共有する帯域
   を多重していることを特徴とする請求項１記載の通信シ
   ステム。
3. 【請求項３】 複数の加入者側通信装置が共有する帯域
   は一定の容量に固定されることを特徴とする請求項２記
   載の通信システム。
4. 【請求項４】 局側通信装置は、上りの帯域容量と下り
   の帯域容量の割り当てを行う共有帯域割り当て手段と、
   加入者側通信装置にデータ受信タイミング、および許可
   を与えた１つあるいは複数の加入者側通信装置のデータ
   送受信タイミングを加入者側通信装置へ通知する送信す
   る割り当て帯域通知手段とを備えていることを特徴とす
   る請求項１，２または３記載の通信システム。
5. 【請求項５】 割り当て帯域通知手段は、局側通信装置
   が同一のデータ受信タイミングとデータ送信タイミング
   とを複数回送信し、加入者側通信装置が予め決められた
   回数以上の同一のデータ受信タイミングとデータ送信タ
   イミングを受信できた場合に、それに従うように構成し
   たことを特徴とする請求項４記載の通信システム。
6. 【請求項６】 局側通信装置は、通信状態により上下の
   帯域割り当て容量に制限をかける帯域割り当て制限手段
   を備えていることを特徴とする請求項１，２または３記
   載の通信システム。
7. 【請求項７】 帯域割り当て制御手段は、通信装置とし
   ての他の通信装置との間でＬＡＮを構成するＬＡＮイン
   タフェイスからのデータ量に基づき制御を行うことを特
   徴とする請求項６記載の通信システム。
8. 【請求項８】 加入者側通信装置は、データ送信要求の
   有無とデータ送信要求量との少なくともいずれか一方を
   局側通信装置に送信する要求通知手段を備えていること
   を特徴とする請求項１，２または３記載の通信システ
   ム。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１項に記載
   の通信システムに用いられる加入者側通信装置であっ
   て、他の通信装置との間でＬＡＮを構成するＬＡＮライ
   ンカードと、電話を回線交換機に接続する回線交換イン
   タフェイスと、前記他の通信装置との間で信号チャネル
   の終端および電話とＬＡＮの情報チャネルの分離多重を
   行う加入者側終端装置とを備えたことを特徴とする加入
   者側通信装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし８のいずれか１項に記
    載の通信システムに用いられる局側通信装置であって、
    他の通信装置との間でＬＡＮを構成するＬＡＮインタフ
    ェイスと、電話を回線交換機に接続する回線交換インタ
    フェイスと、前記他の通信装置との間で信号チャネルの
    終端および情報チャネルの分離多重を行う局側終端装置
    と、共有帯域の制御を行うＬＡＮ制御部とを備えたこと
    を特徴とする局側通信装置。
11. 【請求項１１】 ＬＡＮ制御部が、上下の帯域容量の割
    り当てを算出する手段と、加入者側通信装置に対するデ
    ータ受信タイミングおよびデータ送信タイミングを算出
    する手段を備えたことを特徴とする請求項10記載の局側
    通信装置。