ＯＬＴおよびフレーム転送方法
【課題】回路規模の大幅増大や下り帯域に対する制限を回避しつつ、１台のＯＬＴにより、複数のＯＮＵと複数の上位装置との間でやり取りするフレームを転送する。
【解決手段】ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＯＮＵと接続されたユーザ装置のＭＡＣアドレスごとに登録しておき、上位装置から下りフレームを受信した場合、フレーム転送処理部２０で、当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から取得する。ＬＬＩＤテーブル２３に、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を、ＯＮＵのＬＬＩＤごとにそれぞれ登録しておき、ＯＮＵから上りフレームを受信した場合、フレーム転送処理部２０で、当該上りフレームのＬＬＩＤに対応するＳＮＩ選択情報を、ＬＬＩＤテーブル２３から取得する。
【解決手段】ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＯＮＵと接続されたユーザ装置のＭＡＣアドレスごとに登録しておき、上位装置から下りフレームを受信した場合、フレーム転送処理部２０で、当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から取得する。ＬＬＩＤテーブル２３に、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を、ＯＮＵのＬＬＩＤごとにそれぞれ登録しておき、ＯＮＵから上りフレームを受信した場合、フレーム転送処理部２０で、当該上りフレームのＬＬＩＤに対応するＳＮＩ選択情報を、ＬＬＩＤテーブル２３から取得する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信技術に関し、特にＰＯＮシステムを事業者側ネットワーク（サービス網）の上位装置と接続するＯＬＴ（Optical Line Terminal）におけるフレーム転送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
２００９年にＩＥＥＥ８０２．３ａｖにおいて１０Ｇ−ＥＰＯＮ（10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network：Ethernetは登録商標）の標準化が完了した。１０Ｇ−ＥＰＯＮの特徴は、既に広く普及しているＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet Passive Optical Network：非特許文献１参照）の１０倍の高速伝送が可能なことである。さらに、既存のＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用できるという特徴がある。
【０００３】
ＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用する場合は、１Ｇ下り信号と１０Ｇ下り信号で異なる波長を使用するＷＤＭ技術を用い、１Ｇ下り信号間と１０Ｇ下り信号間のそれぞれにおいてＴＤＭ技術を用いる。上り信号においては、１Ｇ上り信号と１０Ｇ上り信号で同一の波長を使用し、１Ｇ上り信号と１０Ｇ上り信号をまとめてＴＤＭＡ技術を用いる。すなわち、１Ｇ下り信号、１０Ｇ下り信号、および、上り信号で異なる３種類の波長を用いる。
【０００４】
［第１の従来技術］
まず、第１の従来技術について説明する。図１９は、従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの構成例である。図１９に示すように、１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、ＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用できるため、１台のＯＬＴに１Ｇ−ＯＮＵ（Optical Network Unit）と１０Ｇ−ＯＮＵを接続することができる。
図２０は、従来のＯＬＴの構成を示すブロック図である（特許文献１参照）。図２１は、従来のＯＬＴで用いられるフレーム転送処理の要部構成を示すブロック図である。
【０００５】
従来のＯＬＴでは、フレーム転送処理部６０で、下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスにより、下りフレームの宛先ＯＮＵを決定する。このため、受信した上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスを、ＭＡＣアドレス登録部６１Ａが、送信元ＯＮＵのＬＬＩＤ（Logical Link ID）に括りつけてＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂへ登録しておく。そして、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂに登録済みであれば、ＭＡＣアドレス検索部６１Ｃで、そのＭＡＣアドレスに括りつけられたＬＬＩＤを宛先ＯＮＵと判断する機能が搭載されている。
【０００６】
図２０のＯＬＴにおいて、第１の送受信回路５２は、ＰＯＮポート５１に接続されたＰＯＮを介してＯＮＵとの間でフレームを送受信するための回路である。
第２の送受信回路５８は、ＳＮＩ（Service Node Interface）側に設けられたＳＮＩポート５９を介して接続された事業者ネットワークＮＷとのインターフェースになる回路である。
フレーム分離部５３は、第１の送受信回路５２より受信されたフレームのうち、ＯＬＴ５０宛てのフレーム（ＰＯＮの制御に用いられる制御フレーム）を制御フレーム処理部５４へ送信するとともに、その他のフレームをフレーム転送処理部６０へ送信する処理部である。
【０００７】
フレーム多重部５６は、フレーム転送処理部６０からの下りフレームと制御フレーム処理部５４からの制御フレームとを時分割的に多重し、第１の送受信回路５２に対して送信する処理部である。
フレーム転送処理部６０は、フレーム分離部５３と第２の送受信回路５８の双方から受信したフレームについて、それぞれの宛先ＭＡＣアドレスに基づき、フレームの転送処理を行う処理部である。
【０００８】
制御フレーム処理部５４は、各ＯＮＵにＬＬＩＤを自動的に割り当てるための発見処理（Discoveryプロセス）や上り信号（ＯＮＵからＯＬＴ宛ての信号）の調停といった、ＰＯＮの制御に関する処理や、各ＯＮＵのＬＬＩＤ等のＰＯＮ−ＩＦポート情報を帯域割当処理部５５へ転送する処理を行う処理部である。
帯域割当処理部５５は、制御フレーム処理部５４からの要求に従い、ＯＮＵへ帯域（送信開始時刻と送信データ量）を割り当てる処理や、制御フレーム処理部５４から転送されたＰＯＮ−ＩＦポート情報を管理する処理を行う処理部である。
【０００９】
また、図２１のフレーム転送処理部６０のうち、ＭＡＣアドレスの登録・検索を行うＭＡＣアドレス処理部６１において、ＭＡＣアドレス登録部６１Ａは、受信した上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスに基づいてＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂを検索し、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂに登録されていない場合は新規に登録し、送信元ＭＡＣアドレスが既にＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂに登録されている場合は登録情報を更新する（登録情報を変更する必要がない場合は、更新しないようにしてもよい）。
ＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂには、各送信元ＭＡＣアドレスに対応するＯＮＵのＬＬＩＤが登録されている。
【００１０】
ＭＡＣアドレス検索部６１Ｃは、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、ＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂから、対応するＬＬＩＤを読み出して、下りフレームに付与するＬＬＩＤを決定する。
レイテンシ吸収部６１Ｄは、受信した下りフレームに遅延を付加して、ＭＡＣアドレス検索部６１ＣでのＬＬＩＤ決定処理によるレイテンシを吸収する。
出力合成部６１Ｅは、レイテンシ吸収部６１Ｄから出力された下りフレームのプリアンブルに、ＭＡＣアドレス検索部６１Ｃで決定したＬＬＩＤを挿入することにより、送信する下りフレームに宛先ＬＬＩＤを付与する。
【００１１】
１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおいて、１Ｇ−ＯＮＵ宛と１０Ｇ−ＯＮＵ宛の下りフレームが混在した場合も同様に、宛先ＯＮＵのＬＬＩＤを決定することが可能であるが、そのＬＬＩＤがどちらの種類のＯＮＵのものなのかを別途確認して、該当のレートの下りフレーム出力から送信する必要がある。しかしながら、従来のＯＬＴにはそのような機能は搭載されていない。
【００１２】
図２２は、従来のＯＬＴで用いられるフレーム転送処理の要部構成（変更後）を示すブロック図である。従来のＯＬＴにおいて、下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスから宛先ＯＮＵのＬＬＩＤを決定し、そのＬＬＩＤから下り送信速度情報を決定して、それらの情報を下りフレームに付加する回路を追加する場合（すなわち、１０Ｇ−ＥＰＯＮ対応とする場合）、フレーム転送処理部６０において、図２２のような、下り送信速度処理部６２が必要となると考えられる。
【００１３】
図２２において、速度情報登録部６２Ａは、受信した上りフレームのプリアンブルから送信元ＯＮＵのＬＬＩＤを取得し、送信元ＯＮＵのＬＬＩＤに対応する、下り送信速度情報を帯域割当処理部５５から読み出して、当該ＬＬＩＤと下り送信速度情報とを対応付けて、下り送信速度管理テーブル６２Ｂに登録する。
下り送信速度管理テーブル６２Ｂには、各ＯＮＵのＬＬＩＤに対応する下り送信速度情報が登録されている。
下り送信速度検索部６２Ｃは、下りフレームの宛先ＬＬＩＤに基づいて下り送信速度管理テーブル６２Ｂから下り送信速度情報を読み出して、送信する下りフレームの下り送信速度情報を決定する。
【００１４】
第２のレイテンシ吸収部６２Ｄは、宛先ＬＬＩＤが付加された下りフレームに遅延を付加して、下り送信速度検索部６２Ｃでの下り送信速度決定処理によるレイテンシを吸収する。
第２の出力合成部６２Ｅは、第２のレイテンシ吸収部６２Ｄから出力された下りフレームに、下り送信速度検索部６２Ｃでの検索により読み出された下り送信速度情報を付与する。
下りフレームは、付与された下り送信速度情報に従って、所定の速度でＰＯＮへ送出される。
【００１５】
なお、この図２２では、速度情報登録部６２Ａに対して、上りフレームと帯域割当処理部５５から下り送信速度情報が入力されているが、このような登録用の回路（速度情報登録部６２Ａ）は必ずしも必要ではない。ＯＬＴ５０を制御・管理するソフトウェアが、ＬＬＩＤ毎の下り送信速度情報を把握しているので、このソフトウェアにより、下り送信速度管理テーブル６２Ｂに必要な情報を書き込むことが可能である。
【００１６】
［第２の従来技術］
次に、第２の従来技術について説明する。図２３は、従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの他の構成例である。図２４は、従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの他の構成例である。
従来のＰＯＮシステムでは、非特許文献２が示すように、ＯＬＴには、ＳＮＩ（Service Node Interface）側にＳＮＩポートが１つ設けられている。
【００１７】
したがって、ＯＮＵ（Optical Network Unit）毎に接続するネットワーク（サービス網）を変える必要がある場合、従来のＰＯＮシステムでは、図２３もしくは図２４のようなシステム構成となる。このうち、図２３のシステム構成は、各ネットワーク（サービス網）ＮＷごとに、１つのＯＬＴを設けた構成例である。また、図２４のシステム構成は、ＯＬＴと複数のネットワークＮＷとの間にスイッチ（もしくはルータ等）を挿入し、複数のネットワークＮＷを１つのＯＬＴに接続した構成例である。これらＰＯＮシステムで用いられるＯＬＴは、前述した図１９と同様のＯＬＴが用いられる。
【００１８】
図２３および図２４のどちらのシステム構成も、ＳＮＩとネットワークＮＷの間には、サービス網内の転送制御等を行う上位装置が挿入される。この際、ＰＯＮシステムで実現できるサービスの内容は、ＯＬＴに接続する上位装置により制限される。例えば、ＯＬＴと接続している上位装置が１Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用の場合、このＰＯＮシステムは１Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔによるサービスに制限される。
【００１９】
また、図２４の場合、１台のスイッチとＯＬＴを複数の上位装置で共用する、すなわちＯＬＴ１台分の帯域を分割して使用することになる。このため、図２３の場合と比較するとそれぞれの上位装置で使用できる下りフレームの帯域が小さくなってしまう。
【００２０】
つまり、ＯＮＵ毎に接続するネットワークＮＷが異なる場合、従来は２とおりの方法があったが、それらの方法は、
方法１（図２３）：各上位装置で使用できる下り帯域を最大にできるが、接続するネットワークＮＷと同数のＯＬＴが必要
方法２（図２４）：各上位装置で使用できる下り帯域が方法１（図２３）より小さくなる（上位装置の下り帯域を最大まで使用できない）が、ＯＬＴは１台でよい
と、どちらも長所と短所があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００９−２６０６６８号公報
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】「技術基礎講座［GE-PON技術］第１回 PONとは」、ＮＴＴ技術ジャーナル、Vol.17、No.8、pp.71-74、2005
【非特許文献２】「Gigabit Ethernet-PON（GE-PON）システムの開発」、ＮＴＴ技術ジャーナル、Vol.17、No.3、pp.75-80、2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
前述した第１の従来技術では、１台のＯＬＴに１Ｇ−ＯＮＵと１０Ｇ−ＯＮＵを接続する場合、送信速度決定処理を実行するためのハードウェアの追加が必要となる。しかしながら、送信速度決定処理を実行するためのハードウェアは、例えば図２２に示した下り速度情報処理部６２のように、ＬＬＩＤ決定処理を実行するＭＡＣアドレス処理部６１と同様の回路規模を持つものとなる。このため、ＯＬＴの回路規模が大きくなり、装置が大型化するという問題点があった。また、このような回路規模の増大に起因して、消費電力、フレーム転送遅延時間、さらには装置コストなどが増大するという問題点があった。
【００２４】
前述した第２の従来技術では、１台のＯＬＴに複数のネットワーク（サービス網）ＮＷを接続する場合、方法１によれば、接続するネットワーク（サービス網）と同数のＯＬＴが必要となるため、ＰＯＮシステム全体のＯＬＴ数を考慮した場合、方法２が望ましい。
しかしながら、方法２によれば、ＯＬＴと各ネットワークＮＷの上位装置との間にスイッチ（もしくはルータ等）を挿入する必要がある。このため、各上位装置でスイッチの下り帯域を共用することになり、個々の上位装置で使用できる下り帯域が制限されるという問題点があった。
【００２５】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、回路規模の大幅増大や下り帯域に対する制限を回避しつつ、１台のＯＬＴにより、複数のＯＮＵと複数の上位装置との間でやり取りするフレームを転送することができるフレーム転送技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
このような目的を達成するために、本発明にかかるＯＬＴは、ＰＯＮを介して複数のＯＮＵと接続するとともに、複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩを介して接続し、これらＯＮＵと上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理するＯＬＴであって、ＰＯＮを介してＯＮＵからの上りフレームを受信する受信回路と、予め設定された伝送速度ごとに設けられて、ＯＮＵへの下りフレームを、ＰＯＮを介して当該伝送速度で送信する複数の送信回路と、ＳＮＩごとに設けられて、当該ＳＮＩを介して当該上位装置へ上りフレームを送信するとともに、当該ＳＮＩを介して当該上位装置からの下りフレームを受信する複数の送受信回路と、受信回路で受信した上りフレームを送受信回路へ転送し、送信受信回路で受信した下りフレームを送信回路へ転送するフレーム転送処理部とを備え、フレーム転送処理部に、ＯＮＵに個別のＬＬＩＤごとに、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報が登録されているＬＬＩＤテーブルと、ＯＮＵと接続されたユーザ装置に個別のＭＡＣアドレスごとに、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報が登録されているＭＡＣアドレス検索テーブルとを含み、受信回路で受信した上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルから取得して、送受信回路のうち当該ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ当該上りフレームを転送し、送受信回路で受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報をＭＡＣアドレス検索テーブルから取得して、当該ＬＬＩＤを当該下りフレームに付与した後、送信回路のうち当該下り出力先選択情報と対応する送信回路へ転送するようにしたものである。
【００２７】
この際、フレーム転送処理部に、受信回路で受信した上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルから取得する出力先判定部と、送受信回路のうち、出力先判定部で取得したＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ、上りフレームを転送する上り出力先制御部とをさらに含むようにしてもよい。
【００２８】
また、フレーム転送処理部に、送受信回路ごとに設けられて、当該送受信回路で受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得する複数の下り出力先判定部と、送受信回路ごとに設けられて、当該下り出力先判定部で取得したＬＬＩＤを、当該送受信回路で受信した下りフレームに付与する複数のＬＬＩＤ付与部と、送受信回路ごとに設けられて、送信回路のうち、当該下り出力先判定部で取得した下り出力先選択情報と対応する送信回路へ、当該ＬＬＩＤ付与部からの下りフレームを転送する複数の下り出力先制御部とをさらに含むようにしてもよい。
【００２９】
また、フレーム転送処理部に、受信回路で受信した上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤを取得し、当該ＬＬＩＤとこのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報とを、当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録するＭＡＣアドレス登録部をさらに含むようにしてもよい。
【００３０】
また、受信回路で受信した上りフレームに対して、当該上りフレームのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報を当該上りフレームに付与する上り入力部をさらに備え、ＭＡＣアドレス登録部で、上り入力部から出力された上りフレームから、送信元ＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤ、および下り出力先選択情報とを取得して、ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録するようにしてもよい。
【００３１】
また、ＭＡＣアドレス登録部で、ＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を登録する際、当該送信元ＭＡＣアドレスに関する受信状況を含めてＭＡＣアドレス検索テーブルに登録し、一定のエージング周期ごとに、ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録されている各ＭＡＣアドレスの当該受信状況を検査し、これらＭＡＣアドレスのうち当該エージング周期内に受信確認されていないＭＡＣアドレスを無効状態に設定するようにしてもよい。
【００３２】
また、フレーム転送処理部に、下りフレームが属するＶＬＡＮを識別するためのＶＩＤごとに、当該下りフレームに関するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報が登録されているＶＩＤテーブルをさらに含み、送受信回路で受信した下りフレームに関するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づきＭＡＣアドレス検索テーブルから取得し、あるいは当該下りフレームのＶＩＤに基づきＶＩＤテーブルから取得するようにしてもよい。
【００３３】
また、本発明にかかるフレーム転送方法は、ＰＯＮを介して複数のＯＮＵと接続するとともに、複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩを介して接続し、これらＯＮＵと上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理するＯＬＴで用いられるフレーム転送方法であって、ＯＮＵに個別のＬＬＩＤごとに、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルで記憶するステップと、ＯＮＵと接続されたユーザ装置に個別のＭＡＣアドレスごとに、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報をＭＡＣアドレス検索テーブルで記憶するステップと、ＰＯＮを介してＯＮＵから受信した上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルから取得し、ＳＮＩごとに設けられて当該ＳＮＩを介して当該上位装置との間でフレームを送受信する送受信回路のうち、当該ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ当該上りフレームを転送するステップと、送受信回路で受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報をＭＡＣアドレス検索テーブルから取得し、当該ＬＬＩＤを当該下りフレームに付与した後、予め設定された伝送速度ごとに設けられてＯＮＵへの下りフレームをＰＯＮを介して当該伝送速度で送信する複数の送信回路のうち、当該下り出力先選択情報と対応する送信回路へ転送するステップとを備えている。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ＭＡＣアドレス検索テーブルからの読み出し（検索）だけで、下りフレームの宛先ＬＬＩＤと下り出力先選択情報（送信速度）を判定することができるので、ＯＬＴの回路規模をほとんど増大させることなく、下りフレームの出力系統を特定することができる。
また、ＯＬＴが複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩを介して接続される場合に、ＰＯＮシステムに接続されている任意のＯＮＵから受信した上りフレームを、各ＳＮＩポートに接続されているそれぞれの上位装置のうち、当該ＯＮＵと対応する上位装置へ転送することができる。また、複数のＳＮＩポートを経由して入力される下りフレームを、入力ＳＮＩポートごとに並行して処理して宛先ＯＮＵへ転送することができる。したがって、ＰＯＮシステムの各ＯＮＵと各上位装置、さらにはその先の各ネットワークの間で、ＯＬＴと複数のＳＮＩの間にスイッチ等を介すことなく、ＳＮＩごとのポートを備えた１つのＯＬＴで、フレームを転送処理することができる。このため、各上位装置でスイッチの下り帯域を共用することがなくなり、個々の上位装置で使用できる下り帯域に対する制限を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施の形態にかかるＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＰＯＮ区間で伝送されるフレームの構成例である。
【図３】第１の実施の形態にかかるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図４】フレーム転送処理部の構成例を示すブロック図である。
【図５】ＭＡＣアドレス検索テーブルの構成例である。
【図６】下りフレームの出力先決定手順を示すフローチャートである。
【図７】ＬＬＩＤテーブルの構成例である。
【図８】上りフレームの出力先ＳＮＩ決定手順を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態にかかるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図１０】上り入力部から出力される上りフレームの構成例である。
【図１１】ＭＡＣアドレス登録処理を示すフローチャートである。
【図１２】ＭＡＣアドレス検索テーブルの他の構成例である。
【図１３】ＭＡＣアドレス登録手順を示す他のフローチャートである。
【図１４】エージング処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】ＭＡＣアドレス検索テーブルにおけるエントリの変遷を示すタイムチャートである。
【図１６】第４の実施の形態にかかるフレーム転送処理部の構成を示すブロック図である。
【図１７】ＶＩＤテーブルの構成例である。
【図１８】下りフレームの出力先決定手順を示すフローチャートである。
【図１９】従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの構成例である。
【図２０】従来のＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図２１】従来のＯＬＴで用いられるフレーム転送処理の要部構成を示すブロック図である。
【図２２】従来のＯＬＴで用いられるフレーム転送処理の要部構成（変更後）を示すブロック図である。
【図２３】従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの他の構成例である。
【図２４】従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの他の構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［ＰＯＮシステム］
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるＰＯＮシステム１００について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。図２は、ＰＯＮ区間で伝送されるフレームの構成例である。
【００３７】
図１に示すように、このＰＯＮシステム１００において、ＯＮＵｎ（ｎ＝１〜６）は、ＵＮＩ（User Network Interface）を介してユーザ装置ｎと接続されている。
各ＯＮＵは、光通信路を介して１つの光スプリッタに共通接続されており、さらにこの光スプリッタは、１つの光通信路と光多重分離装置とを介して、１つのＯＬＴ１０と接続されている。
【００３８】
このＯＬＴ１０には、ＳＮＩ側に２つのＳＮＩポートが設けられており、これらＳＮＩポートごとに、ＳＮＩを介して上位装置１および上位装置２が個別に接続されている。
また、上位装置１には、事業者側のネットワーク（サービス網）ＮＷ１が接続されており、上位装置２には、事業者側のネットワーク（サービス網）ＮＷ２が接続されている。
【００３９】
このＰＯＮシステム１００のＰＯＮ区間、すなわちＯＮＵｎとＯＬＴ１０との間の区間では、図２に示すような構成のフレームでデータがやり取りされる。
図２において、プリアンブルは、ＥｔｈｅｒｎｅｔのプリアンブルにＬＬＩＤを埋め込んだものである。
【００４０】
ＬＬＩＤ（Logical Link ID）は、各ＯＮＵと１対１に対応する識別子である。ＯＮＵ登録（ＯＮＵがＯＬＴの配下となる）時にＯＬＴで決定され、ＯＬＴは自分の配下のＯＮＵでＬＬＩＤの重複が起こらないように管理している。
【００４１】
ＶＬＡＮタグは、ＶＬＡＮ情報を含むタグである。タグがついていない場合やタグが複数ついている場合もある。このＶＬＡＮタグは、ＴＰＩＤ、ＴＣＩを含んでいる。
ＴＰＩＤ（Tag Protocol ID）は、ＶＬＡＮタグが続くことを示すＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅ値である。通常は０ｘ８１００である。
ＴＣＩ（Tag Control Information）は、ＶＬＡＮタグ情報である。このＴＣＩは、ＰＣＰ、ＣＦＩ、ＶＩＤを含んでいる。
【００４２】
ＰＣＰ（Priority Code Point）は、当該フレームの優先度である。
ＣＦＩ（Canonical Format Indicator）は、ＭＡＣヘッダ内のＭＡＣアドレスが標準フォーマットに従っているかどうかを示す値である。
ＶＩＤまたはＶＬＡＮ ＩＤ（VLAN Identifier）は、フレームが属するＶＬＡＮを指定する値である。
Ｔｙｐｅは、上位プロトコルの種別を示すＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅ値である。
【００４３】
［ＯＬＴ］
次に、図３を参照して、本実施の形態にかかるＯＬＴ１０の構成について説明する。図３は、第１の実施の形態にかかるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
本実施の形態にかかるＯＬＴ１０における、従来のＯＬＴとの構成上の違いは、ＳＮＩポート、送受信回路、フレーム多重部、送信回路が、伝送速度の異なる伝送系統ごとに設けられ、さらにこれら異なる伝送系統ごとに設けられたＳＮＩポート、送受信回路、フレーム多重部、送信回路に対応する構成のフレーム転送処理部を備えていることである。
【００４４】
図３を参照して、本実施の形態にかかるＯＬＴ１０の各処理部について説明する。
ＰＯＮポート１１は、ＰＯＮを介してＯＮＵとの間でフレームをやり取りするための回路である。
受信回路１２は、ＰＯＮおよびＰＯＮポート１１を介してＯＮＵからの上りフレームを受信するための回路である。
送信回路（０系）１７Ａおよび送信回路（１系）１７Ｂは、予め設定された伝送速度ごとに設けられて、ＰＯＮポート１１およびＰＯＮを介して、それぞれ、ＯＮＵ（０系）およびＯＮＵ（１系）へ、下りフレームを当該伝送速度で送信するための回路である。本発明において、０系は、伝送速度が１Ｇｂｐｓの伝送系統を示し、１系は、伝送速度が１０Ｇｂｐｓの伝送系統を示している。
【００４５】
ＳＮＩポート（０系）１９ＡおよびＳＮＩポート１９Ｂ（１系）は、上位装置ごとに設けられて、ＳＮＩを介して当該上位装置との間でフレームをやり取りする回路部である。
送受信回路（０系）１８Ａおよび送受信回路（１系）１８Ｂは、上位装置ごとすなわちＳＮＩごとに設けられて、それぞれＳＮＩポート１９Ａ，１９Ｂ、さらには対応する上位装置１，２を介して、事業者ネットワーク（０系）ＮＷ１および事業者ネットワーク（１系）ＮＷ２との間でフレームを送受信する回路部である。
【００４６】
フレーム分離部１３は、受信回路１２より入力されたフレームのうち、ＯＬＴ１０宛てのフレーム（ＰＯＮの制御に用いられる制御フレーム）を制御フレーム処理部１４へ送信するとともに、その他のフレームをフレーム転送処理部２０へ送信する処理部である。
フレーム多重部（０系）１６Ａは、フレーム転送処理部２０からのＯＮＵ（０系）宛の下りフレームと制御フレーム処理部１４からのＯＮＵ（０系）宛の制御フレームとを時分割的に多重し、送信回路（０系）１７Ａに対して送信する処理部である。
フレーム多重部（１系）１６Ｂは、フレーム転送処理部２０からのＯＮＵ（１系）宛の下りフレームと制御フレーム処理部１４からのＯＮＵ（１系）宛の制御フレームとを時分割的に多重し、送信回路（１系）１７Ｂに対して送信する処理部である。
【００４７】
フレーム転送処理部２０は、受信回路１２で受信されてフレーム分離部１３から入力された上りフレームを、ＬＬＩＤテーブル２３から取得した当該上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報に基づいて、送受信回路１８Ａ，１８Ｂ（０系または１系）のいずれかへ転送処理し、送受信回路１８Ａ，１８Ｂで受信された下りフレームを、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から取得した当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応する下り出力先選択情報に基づいて、フレーム多重部１６Ａ，１６Ｂ（０系または１系）のいずれかへ転送処理する処理部である。
【００４８】
制御フレーム処理部１４は、各ＯＮＵにＬＬＩＤを自動的に割り当てるための発見処理（Discoveryプロセス）や上り信号（ＯＮＵからＯＬＴ宛ての信号）の調停といった、ＰＯＮの制御に関する処理を行う処理部である。
帯域割当処理部１５は、制御フレーム処理部１４からの要求に従い、ＯＮＵへの帯域（送信開始時刻と送信データ量）割当や、制御フレーム処理部１４から転送されたＰＯＮ−ＩＦポート情報の管理を行う処理部である。
【００４９】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図４−図８を参照して、本実施の形態にかかるＯＬＴ１０のフレーム転送処理について詳細に説明する。図４は、フレーム転送処理部の構成例を示すブロック図である。図５は、ＭＡＣアドレス検索テーブルの構成例である。図６は、下りフレームの出力先決定手順を示すフローチャートである。図７は、ＬＬＩＤテーブルの構成例である。図８は、上りフレームの出力先ＳＮＩ決定手順を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、フレーム転送処理部２０が、下りフレームの出力先を決定する動作について説明する。
フレーム転送処理部２０は、受信した下りフレームをどの送信回路１７Ａ，１７Ｂから送信するのか、すなわち速度の異なるどの下り系統へ出力するのかを、次のようにして決定する。
【００５１】
フレーム転送処理部２０は、図５に示すＭＡＣアドレス検索テーブル２７を備えている。ＭＡＣアドレス検索テーブル２７には、ＯＮＵと接続されたユーザ装置のＭＡＣアドレスごとに、下り出力先選択情報、ＬＬＩＤ、およびエントリ有効／無効が登録されている。エントリ有効／無効は、当該エントリの有効／無効を示す情報である。「エントリ無効」の場合は、このエントリのＭＡＣアドレス、下り出力先選択情報、ＬＬＩＤになんらかの値が記載されていても「このエントリは空いている」ということを表す。
【００５２】
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられており、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７からＬＬＩＤと下り出力先選択情報を読み出して、下りフレームの宛先ＬＬＩＤと出力先を、図６の手順により決定する。決定されたＬＬＩＤの情報は、宛先ＬＬＩＤとして、対応する系統であるＬＬＩＤ付与部（０系）３２ＡまたはＬＬＩＤ付与部（１系）３２Ｂへ与えられる。
【００５３】
図６における下りフレームの下り出力先決定手順において、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、まず、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７のうち、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスのエントリ有効／無効に基づいて、当該宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されているかどうか確認する（ステップ１００）。
【００５４】
ここで、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されており、当該宛先ＭＡＣアドレスが登録されている場合（ステップ１００：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から当該宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤを取得し、下りフレームの宛先ＬＬＩＤとして特定する（ステップ１０１）。
続いて、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する下り出力先選択情報を取得して、当該下りフレームの出力系統を特定し（ステップ１０２）、一連の処理を終了する。
【００５５】
一方、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されているどのエントリにおいても、ＭＡＣアドレス欄が当該宛先ＭＡＣアドレスに一致しない場合（ステップ１００：ＮＯ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、当該下りフレームの破棄を決定し（ステップ１０３）、一連の処理を終了する。
【００５６】
このような下りフレームの下り出力先決定手順と並行して、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられている下りレイテンシ吸収部３１Ａ，３１Ｂは、受信した下りフレームに遅延を付加して、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂでの下り出力先決定処理によるレイテンシを吸収する。
ＬＬＩＤ付与部３２Ａ，３２Ｂは、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられており、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂで決定したＬＬＩＤに従って、下りレイテンシ吸収部３１Ａ，３１Ｂからの下りフレームに宛先ＬＬＩＤを付与する。
【００５７】
下り出力先制御部３３Ａ，３３Ｂは、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられており、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂで決定した下り出力先選択情報に従って、該当する０系の下り出力タイミング調整部３６Ａまたは１系の下り出力タイミング調整部３６Ｂを介して、下り出力先選択情報と対応する送信回路１７Ａ，１７Ｂへ、ＬＬＩＤ付与部３２Ａ，３２Ｂからの下りフレームを転送する。
【００５８】
下り出力タイミング調整部３６Ａ，３６Ｂは、伝送速度（伝送系統）ごとに設けられており、下りフレームに含まれているＰＣＰなどで決まる優先度に基づいて、各下りフレームの出力順序を調整して、該当するフレーム多重部１６Ａ，１６Ｂを介して対応する送信回路１７Ａ，１７Ｂへ、下りフレームを転送する。例えば、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在するシステムであれば、１０Ｇ−ＯＮＵについては１０Ｇ（８０２．３ａｖ仕様）出力、１Ｇ−ＯＮＵについては１Ｇ（８０２．３ａｈ仕様）出力を指定すれば良い。
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂで破棄と判定された場合、下り出力先制御部３３Ａ，３３Ｂは、当該下りフレームの廃棄処理を行う。
【００５９】
０系の下り出力先制御部３３Ａから１系の下り出力タイミング調整部３６Ａへ下りフレームが転送される場合、あるいは、１系の下り出力先制御部３３Ｂから１系の下り出力タイミング調整部３６Ｂへ下りフレームが転送される場合の例としては、ＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮが共存するシステムがある。本発明において、０系は、伝送速度が１Ｇｂｐｓの伝送系統を示し、１系は、伝送速度が１０Ｇｂｐｓの伝送系統を示している。
【００６０】
このようなケースでは、ＳＮＩポート（１系）から入力された伝送速度１０Ｇｂｐｓの下りフレームの宛先ユーザ装置がＧＥ−ＰＯＮ用ＯＮＵの配下にある場合、ＯＬＴ１０において、ＰＯＮポート１１から伝送速度１ＧｂｐｓのＧＥ−ＰＯＮ用フレームとして出力する必要がある。
そのためには、フレーム転送処理部２０で、１系から受信した下りフレームを０系から出力する必要がある。ＧＥ−ＰＯＮから１０Ｇ−ＥＰＯＮへと移行する過渡期においては、このような技術が必要である。
【００６１】
ＭＡＣアドレス検索テーブル２７については、ＭＡＣアドレス登録部２６が、受信した上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤを取得し、当該ＬＬＩＤとこのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報とを、当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する。下り出力先選択情報は、例えば、通信開始時にＯＮＵから通知された制御フレームにより、ＯＮＵの下り出力先選択情報を取得しておけばよい。
【００６２】
本実施例の構成では、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７の値は、ＯＬＴ１０を制御・管理するソフトウェアにより設定する。具体的には、ＭＡＣアドレス登録部２６が、図５に示したような、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録しようとする情報を、レジスタにセットして、ＭＡＣアドレス設定要求フラグを立てると、ソフトウェアがＭＡＣアドレス検索テーブル２７に情報を書き込んで、ＭＡＣアドレス設定完了フラグを立てる。このようにして、ＬＬＩＤ毎に、下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと下り出力先選択情報を管理して、必要な情報をＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する。
【００６３】
次に、フレーム転送処理部２０が、上りフレームの出力先を決定する動作について説明する。
ＰＯＮポート１１で受信した上りフレームがＰＯＮ制御フレームでない場合、フレーム転送処理部２０は、受信した上りフレームをどの事業者ネットワークＮＷへ出力するのかを、次のようにして決定する。
【００６４】
フレーム転送処理部２０は、図７に示すようなＬＬＩＤテーブル２３を備えている。ＬＬＩＤテーブル２３には、ＯＮＵのＬＬＩＤごとに、エントリの有効／無効とＳＮＩ選択情報とが登録されている。エントリ有効／無効は、当該エントリの有効／無効、すなわち、当該ＬＬＩＤの登録済／未登録を示す情報である。
出力先ＳＮＩ判定部２２では、上りフレームのＬＬＩＤに基づいて、ＬＬＩＤテーブル２３からＳＮＩ選択情報を読み出して、出力先ＳＮＩを、図８の手順により決定し、そのＳＮＩ選択情報を上り出力先制御部２４に与える。
【００６５】
図８における上りフレームの出力先ＳＮＩ決定手順において、出力先ＳＮＩ判定部２２は、まず、ＬＬＩＤテーブル２３のうち、受信した上りフレームのＬＬＩＤのエントリ有効／無効に基づいて、当該ＬＬＩＤがＬＬＩＤテーブル２３に登録されているか確認する（ステップ１１０）。
ここで、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されている場合、すなわち、当該ＬＬＩＤが登録されている場合（ステップ１１０：ＹＥＳ）、出力先ＳＮＩ判定部２２は、ＬＬＩＤテーブル２３から当該ＬＬＩＤに対応するＳＮＩ選択情報を取得し、下りフレームの出力先として特定し（ステップ１１１）、一連の処理を終了する。
【００６６】
一方、エントリ有効／無効として「無効」状態が設定されている場合、すなわち、受信した上りフレームのＬＬＩＤがＬＬＩＤテーブル２３に登録されていない場合（ステップ１１０：ＮＯ）、出力先ＳＮＩ判定部２２は、当該上りフレームの破棄を決定し（ステップ１１２）、一連の処理を終了する。
【００６７】
このような上りフレームの出力先ＳＮＩ決定手順と並行して、上りレイテンシ吸収部２１は、受信した上りフレームに遅延を付加して、出力先ＳＮＩ判定部２２における出力先ＳＮＩ決定処理によるレイテンシを吸収する。
上り出力先制御部２４は、出力先ＳＮＩ判定部２２で決定したＳＮＩ選択情報に従って、該当する上り出力タイミング調整部２５Ａ，２５Ｂへ、上りレイテンシ吸収部２１からの上りフレームを転送する。
【００６８】
上り出力タイミング調整部２５Ａ，２５Ｂは、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられており、各上りフレームに含まれているＰＣＰなどで決まる優先度に基づいて、各上りフレームの出力順序を調整して、該当する送受信回路１８Ａ，１８Ｂへ、上り出力先制御部２４からの上りフレームを転送する。
出力先ＳＮＩ判定部２２からフレーム廃棄が通知された場合、上り出力先制御部２４は、当該上りフレームの廃棄処理を行う。
【００６９】
ＬＬＩＤテーブル２３の値は、制御フレーム処理部１４でのＯＮＵ登録時に、外部のハードウェアまたはソフトウェア（図３に記載せず）により、どのネットワークＮＷ１，ＮＷ２（図３では、事業者ＮＷ（０系）、事業者ＮＷ（１系））に接続するのかを決めて設定される。例えば、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在するシステムで、ＳＮＩの一方が１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用、他方が１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用の場合であれば、１０Ｇ−ＯＮＵについては１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩ、１Ｇ−ＯＮＵについては１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを指定することができる。
【００７０】
なお、下りの処理は、２つの送受信回路１８Ａ，１８Ｂから入力されるフレームを並行して処理する必要があるが、図４の構成のように、系統間で並行処理することにより、各ＳＮＩへのフレーム入力のスループットを上限まで使用することができる。この際、１０Ｇ出力が８０２．３ａｖ仕様の場合のスループットの上限は約８．７Ｇｂｐｓなので、その場合の１０Ｇ出力用のＳＮＩ入力のスループットの上限は約８．７Ｇｂｐｓとなる。
【００７１】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に、ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＯＮＵと接続されたユーザ装置のＭＡＣアドレスごとに登録しておき、上位装置から下りフレームを受信した場合、フレーム転送処理部２０で、入力ＳＮＩポートごとに並行して、当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から取得するようにしたものである。
【００７２】
前述した第１の従来技術のように、下りフレームの宛先ＬＬＩＤを決定した後に送信レートの判断を行う場合、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７以外に、ＬＬＩＤ毎の下り送信速度を管理するテーブルを読み出す回路が必要となり、ＯＬＴの回路規模が増大する。
本実施の形態によれば、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７からの読み出し（検索）だけで、下りフレームの宛先ＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報（送信速度）を特定することができるため、ＯＬＴの回路規模をほとんど増大させることなく、下りフレームの出力系統を特定することができる。
【００７３】
また、本実施の形態は、ＬＬＩＤテーブル２３に、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を、ＯＮＵのＬＬＩＤごとに登録しておき、ＯＮＵから上りフレームを受信した場合、フレーム転送処理部２０で、当該上りフレームのＬＬＩＤに対応するＳＮＩ選択情報を、ＬＬＩＤテーブル２３から取得するようにしたものである。
【００７４】
これにより、ＯＬＴが複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩを介して接続される場合に、ＰＯＮシステムに接続されている任意のＯＮＵから受信した上りフレームを、当該ＯＮＵと対応する上位装置へ転送することができる。また、複数のＳＮＩポートを経由して入力される下りフレームを、入力ＳＮＩポートごとに並行して処理して宛先ＯＮＵへ転送することができる。
したがって、ＰＯＮシステムの各ＯＮＵと各上位装置、さらにはその先の各事業者ネットワークの間で、ＯＬＴ複数のＳＮＩとの間にスイッチを介すことなく、ＳＮＩごとのポートを備えた１つのＯＬＴでフレームを転送処理することができる。このため、各上位装置でスイッチの下り帯域を共用することがなくなり、個々の上位装置で使用できる下り帯域に対する制限を回避することが可能となる。
【００７５】
また、本実施の形態では、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在するシステムで、ＳＮＩの一方が１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用、他方が１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用の場合、１０Ｇ−ＯＮＵについては１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩ、１Ｇ−ＯＮＵについては１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを使用できる。
【００７６】
この場合、下りフレームは、１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩから入力されるフレームはすべて１０Ｇ−ＯＮＵ宛てのフレームとなり、１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩから入力されるフレームはすべて１Ｇ−ＯＮＵ宛てのフレームとなり、ＰＯＮ区間の下りの転送能力（伝送速度）を上限まで使用することができる。これにより、従来の図２４の構成のように、下りの帯域を２台の上位装置で共用することがなくなる。
【００７７】
１０Ｇ−ＯＮＵ宛ての下り出力が８０２．３ａｖ仕様の場合、ＰＯＮ区間の下りのスループットの上限は約８．７Ｇｂｐｓなので、その場合の１０Ｇ−ＯＮＵ用のＳＮＩ入力のスループットの上限は約８．７Ｇｂｐｓとなり、１０Ｇ−ＯＮＵ用の上位装置で下りの帯域制限が必要である。しかし、この帯域制限は接続する上位装置が１０Ｇ−ＯＮＵ用１台のみの場合でも同じであり、本発明の有効性を否定するものではない。
【００７８】
仮に、従来技術で１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩ １個のみを搭載したＯＬＴを構成した場合、８０２．３ａｖ仕様と８０２．３ａｈ仕様混在時の下りのスループットの上限については本発明と同じ、約８．７Ｇｂｐｓ＋１Ｇｂｐｓ＝約９．７Ｇｂｐｓであるが、複数の上位装置に接続するためにスイッチ等が必要となる。
また、本実施の形態において、１０Ｇ−ＯＮＵ宛ての下り出力の仕様を、８０２．３ａｖ仕様ではなく、１０Ｇｂｐｓのスループットが可能となる仕様に変更すれば、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在した場合の下りの最大スループットが１０Ｇｂｐｓ＋１Ｇｂｐｓ＝１１Ｇｂｐｓ となり、上位装置での下りの帯域制限は不要となる。
【００７９】
なお、フレーム転送処理部２０を図４の構成とした場合、１Ｇ−ＯＮＵ用のＳＮＩとして１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを使用することも可能である。ただし、この場合は上位装置で下りの帯域を１Ｇｂｐｓ以下に制限してもらう必要が有る。逆に、１０Ｇ−ＯＮＵ用のＳＮＩとして１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを使用することも可能である。この場合は、ＰＯＮ区間の下りの転送能力を上限まで使用することはできない。
【００８０】
また、本実施の形態では、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在するシステムを例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、収容するＯＮＵは１０Ｇ−ＯＮＵのみであるが、ＯＮＵ毎に異なるネットワークに接続する場合にも適用できる。この場合のＯＬＴは、１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを複数搭載し、８０２．３ａｖ仕様と同等の下りＰＯＮ出力を複数搭載すれば良い。ただし、下りの波長を下り出力ポート毎に変え、必要に応じて、ＯＮＵに搭載するＷＤＭフィルタを接続する上位ネットワーク毎に変えればよい。
【００８１】
また、本実施の形態では、ＭＡＣアドレス登録部２６において、受信した上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤを取得し、当該ＬＬＩＤとこのＬＬＩＤに対応する下り出力先選択情報とを、当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録するようにしたので、受信した上りフレームに基づいてＭＡＣアドレス検索テーブル２７を登録・更新することができる。
【００８２】
［第２の実施の形態］
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるＯＬＴ１０について説明する。図９は、第２の実施の形態にかかるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態と比較して、本実施の形態にかかるＯＬＴ１０には、上り入力部１２Ａが追加されている。
【００８３】
本実施の形態において、帯域割当処理部１５は、第１の実施の形態で説明した機能に加え、予め帯域割当処理部１５が割り当てた上りフレームのタイミングに合わせて、予定されている上りフレームのＬＬＩＤに対応した下り出力先選択情報を、予め帯域割当処理部１５に登録されているＰＯＮ−ＩＦポート情報から読み出して、下り出力先選択情報を上り入力部１２Ａに指示する機能を有している。
上り入力部１２Ａは、帯域割当処理部１５から指示された下り出力先選択情報を、上りフレームのプリアンブルに挿入する処理部である。
【００８４】
ＭＡＣアドレス登録部２６（図４参照）は、上り入力部１２Ａからの上りフレームから、送信元ＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤ、および下り出力先選択情報を取得し、当該ＬＬＩＤおよび当該下り出力先選択情報を当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する機能を有している。
本実施の形態にかかるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８５】
［第２の実施の形態の動作］
帯域割当処理部１５は、予め割り当てた上りフレームの受信タイミングに合わせて、予定されている上りフレームのＬＬＩＤに対応した下り出力先選択情報をＰＯＮ−ＩＦポート情報から読み出し、この下り出力先選択情報を上り入力部１２Ａに指示する。下り出力先選択情報は、例えば、通信開始時にＯＮＵから通知された制御フレームにより、ＯＮＵの下り出力先選択情報を取得しておく。
【００８６】
この際、上りフレームのＬＬＩＤが１Ｇ−ＯＮＵ（上り速度が１Ｇ、下り速度が１Ｇ）に割り当てられている場合には、下り出力先選択情報として「０系」を指示し、上りフレームのＬＬＩＤが１０Ｇ−ＯＮＵ（上り速度が１０Ｇ、下り速度が１０Ｇ）に割り当てられている場合には、下り出力先選択情報として「１系」を指示する。なお、上りフレームのＬＬＩＤが非対称ＯＮＵ（上り速度が１Ｇで下り速度が１０Ｇ）に割り当てられている場合には、下り出力先選択情報として「１系」を指示する。
【００８７】
上り入力部１２Ａは、帯域割当処理部１５から指示された下り出力先選択情報を、上りフレームのプリアンブルに挿入する。図１０は、上り入力部１２Ａから出力される上りフレームの構成例である。前述の図２に示したＰＯＮ区間で伝送されるフレームとの違いは、プリアンブルに下り出力先選択情報が挿入されている点である。
上り入力部１２Ａは、例えば、帯域割当処理部１５からの指示が「０系」であれば、上りフレームのプリアンブルの下り出力先選択情報に「０」を挿入し、帯域割当処理部１５からの指示が「１系」であれば、上りフレームのプリアンブルの下り出力先選択情報に「１」を挿入する。
【００８８】
本実施の形態にかかるＯＬＴ構成では、フレーム転送処理部２０内のＭＡＣアドレス検索テーブル２７の値を、上りフレーム受信時に自動的に設定することが可能となる。以下に、フレーム転送処理部２０が、受信した上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスと出力先選択情報を、自動的に登録する方法を説明する。図１１は、ＭＡＣアドレス登録処理を示すフローチャートである。
ＭＡＣアドレス登録部２６は、受信した上りフレームがＰＯＮ制御フレームでない場合、上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスに基づいて、図１１のＭＡＣアドレス登録処理を行う。
【００８９】
ＭＡＣアドレス登録部２６は、まず、上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスに基づいてＭＡＣアドレス検索テーブル２７を検索し（ステップ２００）、送信元ＭＡＣアドレスが既にＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されている場合（ステップ２００：ＹＥＳ）、当該ＭＡＣアドレスと対応する下り出力先選択情報およびＬＬＩＤを更新し（ステップ２０１）、一連の処理を終了する。なお、ステップ２０１を実行せず、更新しないようにしてもよい。
【００９０】
ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する下り出力先選択情報は、図１０に示すように、上り入力部１２Ａで上りフレームのプリアンブルに挿入された下り出力先選択情報が、ＭＡＣアドレス登録部２６で取得されたものである。また、ＬＬＩＤは、予め上りフレームのプリアンブルに挿入されているＬＬＩＤが、ＭＡＣアドレス登録部２６で取得されたものである。
【００９１】
一方、ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されていない場合（ステップ２００：ＮＯ）、ＭＡＣアドレス登録部２６は、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に空きがあるか確認する（ステップ２０２）。「空きがある」とは、エントリ有効／無効として「無効」状態が設定されているエントリがあることを表す。
ここで、空きがある場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、当該ＭＡＣアドレスに対応付けて、下り出力先選択情報およびＬＬＩＤを空きエントリに新規に登録し（ステップ２０３）、一連の処理を終了する。また、空きがない場合（ステップ２０２：ＮＯ）、一連の処理を終了する。
【００９２】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態では、上り入力部１２Ａで、受信した上りフレームの送信元ＯＮＵに関する下り出力先選択情報を当該上りフレームに付与し、ＭＡＣアドレス登録部２６で、上り入力部１２Ａからの上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤと下り出力先選択情報とを取得し、これらＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録するようにしたものである。
【００９３】
これにより、非対称ＯＮＵ（上り速度が１Ｇで下り速度が１０Ｇ）の場合を含めて、ＭＡＣアドレス登録部２６は、ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤと下り出力選択情報を自動的にＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録することができる。
また、上りフレームを利用して、ＭＡＣアドレス登録部２６へ下り出力先選択情報を通知するようにしたので、これと同時にＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する送信元ＭＡＣアドレスやＬＬＩＤと同様にして、同一タイミングでＭＡＣアドレス登録部２６が下り出力先選択情報を取得することが可能となる。これにより、下り出力先選択情報を送信元ＭＡＣアドレスやＬＬＩＤと同期させて取得するための回路や制御の追加を必要とせず、極めて簡素な構成で下り出力先選択情報を通知することができる。
【００９４】
なお、本実施形態の構成は、実施例１の構成と比較すると、上りの処理で下り出力先選択情報を挿入する上り入力部１２Ａの追加が必要となる。この際、上り帯域割当を行う帯域割当処理部１５から下り出力先選択情報（Ｇａｔｅフレームと呼ばれる制御フレームの送信速度に対応）をもらうことにより、上りフレームのプリアンブルに下り出力先選択情報を容易に挿入することができる。
【００９５】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態にかかるＯＬＴ１０について説明する。
本実施の形態において、ＯＬＴ１０のＭＡＣアドレス登録部２６は、一定周期毎に登録済みＭＡＣアドレスの受信履歴を確認して、一定期間内に受信履歴がない登録済みＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス検索テーブル２７で無効状態とする（エージング処理）手段を追加している。エージング処理の周期を「エージング周期」とし、エージング周期をカウントするためのタイマを「エージングタイマ」とする。
【００９６】
図１２は、ＭＡＣアドレス検索テーブルの他の構成例である。前述した図５と比較して、「エージング後受信状況」の項目が追加されている。「エージング後受信状況」とは、前回のエージング処理から現在までに該当のＭＡＣアドレスのフレームを受信したかどうかを表す情報である。
【００９７】
図１３は、ＭＡＣアドレス登録手順を示す他のフローチャートである。このＭＡＣアドレス登録手順は、前述した図１１のＭＡＣアドレス登録手順の最後に、当該ＭＡＣアドレスに対応するエージング後受信状況を「受信あり」に設定する（ステップ３０４）ようにしたものである。これにより、ＭＡＣアドレスが新規登録または登録更新される度に、エージング後受信状況は「受信あり」となる。
【００９８】
図１４は、エージング処理手順を示すフローチャートである。ＭＡＣアドレス登録部２６は、一定周期毎に図１４のエージング処理手順を実行する。
まず、ＭＡＣアドレス登録部２６は、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から今回未処理のエントリを１つ選択し（ステップ３１０）、この選択エントリのエントリが「有効」状態に設定されているかどうか確認する（ステップ３１１）。ここで、選択エントリが「有効」状態である場合（ステップ３１１：ＹＥＳ）、選択エントリのエージング後受信状況が「受信有り」に設定されているかどうか確認する（ステップ３１２）。
【００９９】
ここで、「受信有り」に設定されている場合（ステップ３１２：ＹＥＳ）、選択エントリのエージング後受信状況を「受信なし」に設定し（ステップ３１３）、すべてのエントリの処理が終了したか確認し（ステップ３１５）、未処理のエントリがある場合には（ステップ３１５：ＮＯ）、ステップ３１０へ戻る。また、すべてのエントリの処理が終了した場合（ステップ３１５：ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【０１００】
一方、選択エントリのエージング後受信状況が「受信なし」に設定されている場合（ステップ３１２：ＮＯ）、選択エントリのエントリを、未使用である旨を示す「無効」状態に設定し（ステップ３１４）、ステップ３１５へ移行する。
また、ステップ３１１において、選択エントリのエントリが「無効」状態である場合も（ステップ３１１：ＮＯ）、ステップ３１５へ移行する。
【０１０１】
図１５は、ＭＡＣアドレス検索テーブルにおける、あるエントリに格納される情報の変遷を示すタイムチャートである。
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までのエージング周期Ｔ内における時刻Ｔ１１において、ＯＬＴ１０が未登録の送信元ＭＡＣアドレスを持つ上りフレームを受信した場合、この送信元ＭＡＣアドレスが空いているエントリに新規登録され、当該エントリが「有効」状態および「受信あり」に設定され、時刻Ｔ２における次のエージング処理で「受信なし」に設定される。
【０１０２】
続いて、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までのエージング周期Ｔ内における時刻Ｔ１２において再度この送信元ＭＡＣアドレスを持つ上りフレームを受信すると、当該エントリに同じＭＡＣアドレスが登録更新されて「有効」状態および「受信あり」となり、時刻Ｔ３における次のエージング処理で「受信なし」に設定される。
【０１０３】
このようにして、「有効」状態および「受信なし」に設定された後、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までのエージング周期Ｔ内に、この送信元ＭＡＣアドレスを持つフレームを受信しなかった場合、時刻Ｔ４における次のエージング処理で、当該エントリは「無効」状態に設定される。
【０１０４】
したがって、当該エントリは、時刻Ｔ２，Ｔ３におけるエージング処理で「受信なし」と設定されても「有効」状態のままなので、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７には、時刻Ｔ４まで、この送信元ＭＡＣアドレスが継続して登録されているが、時刻Ｔ４では「無効」状態に設定される。エントリが「無効」状態に設定されるということは、すなわち、このＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル２７から削除されて、このエントリが空いているということである（エントリ無効になった時点でテーブルから削除されたとみなす）。
エントリが無効状態に設定されている記憶領域には、他のＭＡＣアドレスを新規登録することができる。
【０１０５】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態では、ＭＡＣアドレス登録部２６において、受信した上りフレームごとに、当該上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスに関する受信状況をＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録し、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されている各ＭＡＣアドレスの当該受信状況を検査し、これらＭＡＣアドレスのうち一定期間内に受信確認されていないＭＡＣアドレスを無効状態に設定するようにしたものである。
【０１０６】
これにより、ある送信元ＭＡＣアドレスを持つフレームを最後に受信してから２回のエージング処理を行うまでに、同じ送信元ＭＡＣアドレスを持つフレームを受信しないと、その後、当該送信元ＭＡＣアドレスは無効状態に設定される。したがって、登録情報が無効状態である記憶領域には他のＭＡＣアドレスを新規登録することができるので、限られたサイズ（エントリ）のＭＡＣアドレス検索テーブル２７を有効に使うことができる。
【０１０７】
例えば、４８ｂｉｔのＭＡＣアドレスがとりうる全ての値に対してエントリを用意しようとすると、２48個のエントリが必要となり、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７が非常に大きくなり、回路規模も大きくなってしまう。そこで、小規模のＭＡＣアドレス検索テーブル２７を用意しておいて、使われなくなったＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス検索テーブル２７から削除し、新規登録の際は空きエントリに格納することで、回路規模の増大を抑制することができる。このように、空きエントリを探して新規登録ＭＡＣアドレスを格納する方法では、ＭＡＣアドレスは不規則に並んで登録される。
【０１０８】
［第４の実施の形態］
次に、図１６および図１７を参照して、本発明の第４の実施の形態にかかるＯＬＴ１０について説明する。図１６は、第４の実施の形態にかかるフレーム転送処理部の構成を示すブロック図である。図１７は、ＶＩＤテーブルの構成例である。
第１の実施の形態と比較して、本実施の形態にかかるフレーム転送処理部２０には、ＶＩＤテーブル３５が追加されている。
【０１０９】
本実施の形態において、フレーム転送処理部２０は、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７またはＶＩＤテーブル３５の登録内容に基づいて、受信した下りフレームをどの送信回路１７Ａ，１７Ｂから送信するのか、すなわち速度の異なるどの下り系統へ出力するのかを決定する。以下に、フレーム転送処理部２０が、下りフレームの出力先を決定する動作について説明する。
【０１１０】
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスまたはＶＩＤに基づいてフレーム転送処理を行う。この際、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７には、前述の図５に示したように、ＭＡＣアドレスごとに、下り出力先選択情報とＬＬＩＤとが登録されている。また、ＶＩＤテーブル３５には、図１７に示すように、ＶＩＤごとに、ＬＬＩＤと下り出力先選択情報とが予め登録されている。ＶＩＤ（VLAN Identifier）は、当該下りフレームが属するＶＬＡＮを指定する値である。
【０１１１】
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂでは、以下の方法Ａまたは方法Ｂで、ＬＬＩＤと下り出力先選択情報を読み出してＬＬＩＤと出力先を決定する。
方法Ａ：受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいてＭＡＣアドレス検索テーブル２７からＬＬＩＤと下り出力先選択情報を読み出す。
方法Ｂ：受信した下りフレームのＶＩＤに基づいてＶＩＤテーブル３５からＬＬＩＤと下り出力先選択情報を読み出す。
【０１１２】
決定されたＬＬＩＤの情報は、下りフレームの宛先ＬＬＩＤとしてＬＬＩＤ付与部３２Ａ，３２Ｂへ与えられる。また、決定された出力先の情報は、下り出力先情報として下り出力先制御部３３Ａ，３３Ｂへ与えられる。
【０１１３】
図１８は、下りフレームの出力先決定手順を示すフローチャートである。
まず、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、予め設定されている処理方法選択情報に基づいて、方法ＡによりＭＡＣアドレス検索テーブル２７を用いるか否か確認する（ステップ４００）。
【０１１４】
ここで、方法Ａが指定されている場合（ステップ４００：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７のうち、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスのエントリ有効／無効に基づいて、当該宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されているか確認する（ステップ４０１）。
【０１１５】
ここで、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されており、当該宛先ＭＡＣアドレスが登録されている場合（ステップ４０１：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から検索したＬＬＩＤを、当該下りフレームの宛先ＬＬＩＤとして決定するとともに（ステップ４０２）、検索した下り出力先選択情報により当該下りフレームの出力系統を決定し（ステップ４０３）、一連の処理を終了する。
【０１１６】
一方、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されているどのエントリにおいても、ＭＡＣアドレス欄が当該宛先ＭＡＣアドレスに一致しない場合（ステップ４０１：ＮＯ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、当該下りフレームの破棄を決定し（ステップ４２１）、一連の処理を終了する。
【０１１７】
また、ステップ４００において、ＶＩＤテーブル３５を用いる方法Ｂが指定されている場合（ステップ４００：ＮＯ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、受信した下りフレームにＶＬＡＮタグが含まれているかどうか確認する（ステップ４１０）。
ここで、ＶＬＡＮタグが含まれている場合（ステップ４１０：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＶＩＤテーブル３５のうち、受信した下りフレームのＶＩＤのエントリ有効／無効に基づいて、当該ＶＩＤがＶＩＤテーブル３５に登録されているかどうか確認する（ステップ４１１）。
【０１１８】
ここで、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されている場合、すなわち、当該ＶＩＤが登録されている場合（ステップ４１１：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＶＩＤテーブル３５から当該ＶＩＤに対応するＬＬＩＤを取得し、下りフレームの宛先ＬＬＩＤとして特定するとともに（ステップ４１２）、ＶＩＤテーブル３５から当該ＶＩＤに対応する下り出力先選択情報を取得して、当該下りフレームの出力系統を特定し（ステップ４１３）、一連の処理を終了する。
【０１１９】
一方、エントリ有効／無効として「無効」状態が設定されている場合、すなわち、受信した下りフレームのＶＩＤがＶＩＤテーブル３５に登録されていない場合（ステップ４１１：ＮＯ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、当該下りフレームの破棄を決定し（ステップ４２１）、一連の処理を終了する。
また、ステップ４１０において、ＶＬＡＮタグが含まれていない場合（ステップ４１０：ＮＯ）、タグ無しフレームが許可されているか確認し（ステップ４２０）、許可の場合には（ステップ４２０：ＹＥＳ）、ステップ４０１へ移行し、未許可の場合には（ステップ４２０：ＮＯ）、ステップ４２１へ移行する。
【０１２０】
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂの下り出力先判定処理、および、ＶＩＤテーブル３５以外は、第１の実施の形態の動作と同じである。
【０１２１】
ＶＩＤテーブル３５の値は、制御フレーム処理部１４でのＯＮＵ登録時に、外部のハードウェアまたはソフトウェア（図１６に図示せず）により、使用するＶＩＤを決めて設定する。
【０１２２】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１００…ＰＯＮシステム、１０…ＯＬＴ、１１…ＰＯＮポート、１２…受信回路、１２Ａ…上り入力部、１３…フレーム分離部、１４…制御フレーム処理部、１５…帯域割当処理部、１６Ａ…フレーム多重部（０系）、１６Ｂ…フレーム多重部（１系）、１７Ａ…送信回路（０系）、１７Ｂ…送信回路（１系）、１８Ａ…送受信回路（０系）、１８Ｂ…送受信回路（１系）、１９Ａ…ＳＮＩポート（０系）、１９Ｂ…ＳＮＩポート（１系）、２０…フレーム転送処理部、２１…上りレイテンシ吸収部、２２…出力先ＳＮＩ判定部、２３…ＬＬＩＤテーブル、２４…上り出力先制御部、２５Ａ…上り出力タイミング調整部（０系）、２５Ｂ…上り出力タイミング調整部（１系）、２６…ＭＡＣアドレス登録部、２７…ＭＡＣアドレス検索テーブル、３１Ａ…下りレイテンシ吸収部（０系）、３１Ｂ…下りレイテンシ吸収部（１系）、３２Ａ…ＬＬＩＤ付与部（０系）、３２Ｂ…ＬＬＩＤ付与部（１系）、３３Ａ…下り出力先制御部（０系）、３３Ｂ…下り出力先制御部（１系）、３４Ａ…下り出力先判定部（０系）、３４Ｂ…下り出力先判定部（１系）、３５…ＶＩＤテーブル、３６Ａ…下り出力タイミング調整部（０系）、３６Ｂ…下り出力タイミング調整部（１系）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信技術に関し、特にＰＯＮシステムを事業者側ネットワーク（サービス網）の上位装置と接続するＯＬＴ（Optical Line Terminal）におけるフレーム転送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
２００９年にＩＥＥＥ８０２．３ａｖにおいて１０Ｇ−ＥＰＯＮ（10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network：Ethernetは登録商標）の標準化が完了した。１０Ｇ−ＥＰＯＮの特徴は、既に広く普及しているＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet Passive Optical Network：非特許文献１参照）の１０倍の高速伝送が可能なことである。さらに、既存のＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用できるという特徴がある。
【０００３】
ＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用する場合は、１Ｇ下り信号と１０Ｇ下り信号で異なる波長を使用するＷＤＭ技術を用い、１Ｇ下り信号間と１０Ｇ下り信号間のそれぞれにおいてＴＤＭ技術を用いる。上り信号においては、１Ｇ上り信号と１０Ｇ上り信号で同一の波長を使用し、１Ｇ上り信号と１０Ｇ上り信号をまとめてＴＤＭＡ技術を用いる。すなわち、１Ｇ下り信号、１０Ｇ下り信号、および、上り信号で異なる３種類の波長を用いる。
【０００４】
［第１の従来技術］
まず、第１の従来技術について説明する。図１９は、従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの構成例である。図１９に示すように、１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、ＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用できるため、１台のＯＬＴに１Ｇ−ＯＮＵ（Optical Network Unit）と１０Ｇ−ＯＮＵを接続することができる。
図２０は、従来のＯＬＴの構成を示すブロック図である（特許文献１参照）。図２１は、従来のＯＬＴで用いられるフレーム転送処理の要部構成を示すブロック図である。
【０００５】
従来のＯＬＴでは、フレーム転送処理部６０で、下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスにより、下りフレームの宛先ＯＮＵを決定する。このため、受信した上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスを、ＭＡＣアドレス登録部６１Ａが、送信元ＯＮＵのＬＬＩＤ（Logical Link ID）に括りつけてＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂへ登録しておく。そして、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂに登録済みであれば、ＭＡＣアドレス検索部６１Ｃで、そのＭＡＣアドレスに括りつけられたＬＬＩＤを宛先ＯＮＵと判断する機能が搭載されている。
【０００６】
図２０のＯＬＴにおいて、第１の送受信回路５２は、ＰＯＮポート５１に接続されたＰＯＮを介してＯＮＵとの間でフレームを送受信するための回路である。
第２の送受信回路５８は、ＳＮＩ（Service Node Interface）側に設けられたＳＮＩポート５９を介して接続された事業者ネットワークＮＷとのインターフェースになる回路である。
フレーム分離部５３は、第１の送受信回路５２より受信されたフレームのうち、ＯＬＴ５０宛てのフレーム（ＰＯＮの制御に用いられる制御フレーム）を制御フレーム処理部５４へ送信するとともに、その他のフレームをフレーム転送処理部６０へ送信する処理部である。
【０００７】
フレーム多重部５６は、フレーム転送処理部６０からの下りフレームと制御フレーム処理部５４からの制御フレームとを時分割的に多重し、第１の送受信回路５２に対して送信する処理部である。
フレーム転送処理部６０は、フレーム分離部５３と第２の送受信回路５８の双方から受信したフレームについて、それぞれの宛先ＭＡＣアドレスに基づき、フレームの転送処理を行う処理部である。
【０００８】
制御フレーム処理部５４は、各ＯＮＵにＬＬＩＤを自動的に割り当てるための発見処理（Discoveryプロセス）や上り信号（ＯＮＵからＯＬＴ宛ての信号）の調停といった、ＰＯＮの制御に関する処理や、各ＯＮＵのＬＬＩＤ等のＰＯＮ−ＩＦポート情報を帯域割当処理部５５へ転送する処理を行う処理部である。
帯域割当処理部５５は、制御フレーム処理部５４からの要求に従い、ＯＮＵへ帯域（送信開始時刻と送信データ量）を割り当てる処理や、制御フレーム処理部５４から転送されたＰＯＮ−ＩＦポート情報を管理する処理を行う処理部である。
【０００９】
また、図２１のフレーム転送処理部６０のうち、ＭＡＣアドレスの登録・検索を行うＭＡＣアドレス処理部６１において、ＭＡＣアドレス登録部６１Ａは、受信した上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスに基づいてＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂを検索し、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂに登録されていない場合は新規に登録し、送信元ＭＡＣアドレスが既にＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂに登録されている場合は登録情報を更新する（登録情報を変更する必要がない場合は、更新しないようにしてもよい）。
ＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂには、各送信元ＭＡＣアドレスに対応するＯＮＵのＬＬＩＤが登録されている。
【００１０】
ＭＡＣアドレス検索部６１Ｃは、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、ＭＡＣアドレス検索テーブル６１Ｂから、対応するＬＬＩＤを読み出して、下りフレームに付与するＬＬＩＤを決定する。
レイテンシ吸収部６１Ｄは、受信した下りフレームに遅延を付加して、ＭＡＣアドレス検索部６１ＣでのＬＬＩＤ決定処理によるレイテンシを吸収する。
出力合成部６１Ｅは、レイテンシ吸収部６１Ｄから出力された下りフレームのプリアンブルに、ＭＡＣアドレス検索部６１Ｃで決定したＬＬＩＤを挿入することにより、送信する下りフレームに宛先ＬＬＩＤを付与する。
【００１１】
１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおいて、１Ｇ−ＯＮＵ宛と１０Ｇ−ＯＮＵ宛の下りフレームが混在した場合も同様に、宛先ＯＮＵのＬＬＩＤを決定することが可能であるが、そのＬＬＩＤがどちらの種類のＯＮＵのものなのかを別途確認して、該当のレートの下りフレーム出力から送信する必要がある。しかしながら、従来のＯＬＴにはそのような機能は搭載されていない。
【００１２】
図２２は、従来のＯＬＴで用いられるフレーム転送処理の要部構成（変更後）を示すブロック図である。従来のＯＬＴにおいて、下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスから宛先ＯＮＵのＬＬＩＤを決定し、そのＬＬＩＤから下り送信速度情報を決定して、それらの情報を下りフレームに付加する回路を追加する場合（すなわち、１０Ｇ−ＥＰＯＮ対応とする場合）、フレーム転送処理部６０において、図２２のような、下り送信速度処理部６２が必要となると考えられる。
【００１３】
図２２において、速度情報登録部６２Ａは、受信した上りフレームのプリアンブルから送信元ＯＮＵのＬＬＩＤを取得し、送信元ＯＮＵのＬＬＩＤに対応する、下り送信速度情報を帯域割当処理部５５から読み出して、当該ＬＬＩＤと下り送信速度情報とを対応付けて、下り送信速度管理テーブル６２Ｂに登録する。
下り送信速度管理テーブル６２Ｂには、各ＯＮＵのＬＬＩＤに対応する下り送信速度情報が登録されている。
下り送信速度検索部６２Ｃは、下りフレームの宛先ＬＬＩＤに基づいて下り送信速度管理テーブル６２Ｂから下り送信速度情報を読み出して、送信する下りフレームの下り送信速度情報を決定する。
【００１４】
第２のレイテンシ吸収部６２Ｄは、宛先ＬＬＩＤが付加された下りフレームに遅延を付加して、下り送信速度検索部６２Ｃでの下り送信速度決定処理によるレイテンシを吸収する。
第２の出力合成部６２Ｅは、第２のレイテンシ吸収部６２Ｄから出力された下りフレームに、下り送信速度検索部６２Ｃでの検索により読み出された下り送信速度情報を付与する。
下りフレームは、付与された下り送信速度情報に従って、所定の速度でＰＯＮへ送出される。
【００１５】
なお、この図２２では、速度情報登録部６２Ａに対して、上りフレームと帯域割当処理部５５から下り送信速度情報が入力されているが、このような登録用の回路（速度情報登録部６２Ａ）は必ずしも必要ではない。ＯＬＴ５０を制御・管理するソフトウェアが、ＬＬＩＤ毎の下り送信速度情報を把握しているので、このソフトウェアにより、下り送信速度管理テーブル６２Ｂに必要な情報を書き込むことが可能である。
【００１６】
［第２の従来技術］
次に、第２の従来技術について説明する。図２３は、従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの他の構成例である。図２４は、従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの他の構成例である。
従来のＰＯＮシステムでは、非特許文献２が示すように、ＯＬＴには、ＳＮＩ（Service Node Interface）側にＳＮＩポートが１つ設けられている。
【００１７】
したがって、ＯＮＵ（Optical Network Unit）毎に接続するネットワーク（サービス網）を変える必要がある場合、従来のＰＯＮシステムでは、図２３もしくは図２４のようなシステム構成となる。このうち、図２３のシステム構成は、各ネットワーク（サービス網）ＮＷごとに、１つのＯＬＴを設けた構成例である。また、図２４のシステム構成は、ＯＬＴと複数のネットワークＮＷとの間にスイッチ（もしくはルータ等）を挿入し、複数のネットワークＮＷを１つのＯＬＴに接続した構成例である。これらＰＯＮシステムで用いられるＯＬＴは、前述した図１９と同様のＯＬＴが用いられる。
【００１８】
図２３および図２４のどちらのシステム構成も、ＳＮＩとネットワークＮＷの間には、サービス網内の転送制御等を行う上位装置が挿入される。この際、ＰＯＮシステムで実現できるサービスの内容は、ＯＬＴに接続する上位装置により制限される。例えば、ＯＬＴと接続している上位装置が１Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用の場合、このＰＯＮシステムは１Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔによるサービスに制限される。
【００１９】
また、図２４の場合、１台のスイッチとＯＬＴを複数の上位装置で共用する、すなわちＯＬＴ１台分の帯域を分割して使用することになる。このため、図２３の場合と比較するとそれぞれの上位装置で使用できる下りフレームの帯域が小さくなってしまう。
【００２０】
つまり、ＯＮＵ毎に接続するネットワークＮＷが異なる場合、従来は２とおりの方法があったが、それらの方法は、
方法１（図２３）：各上位装置で使用できる下り帯域を最大にできるが、接続するネットワークＮＷと同数のＯＬＴが必要
方法２（図２４）：各上位装置で使用できる下り帯域が方法１（図２３）より小さくなる（上位装置の下り帯域を最大まで使用できない）が、ＯＬＴは１台でよい
と、どちらも長所と短所があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００９−２６０６６８号公報
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】「技術基礎講座［GE-PON技術］第１回 PONとは」、ＮＴＴ技術ジャーナル、Vol.17、No.8、pp.71-74、2005
【非特許文献２】「Gigabit Ethernet-PON（GE-PON）システムの開発」、ＮＴＴ技術ジャーナル、Vol.17、No.3、pp.75-80、2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
前述した第１の従来技術では、１台のＯＬＴに１Ｇ−ＯＮＵと１０Ｇ−ＯＮＵを接続する場合、送信速度決定処理を実行するためのハードウェアの追加が必要となる。しかしながら、送信速度決定処理を実行するためのハードウェアは、例えば図２２に示した下り速度情報処理部６２のように、ＬＬＩＤ決定処理を実行するＭＡＣアドレス処理部６１と同様の回路規模を持つものとなる。このため、ＯＬＴの回路規模が大きくなり、装置が大型化するという問題点があった。また、このような回路規模の増大に起因して、消費電力、フレーム転送遅延時間、さらには装置コストなどが増大するという問題点があった。
【００２４】
前述した第２の従来技術では、１台のＯＬＴに複数のネットワーク（サービス網）ＮＷを接続する場合、方法１によれば、接続するネットワーク（サービス網）と同数のＯＬＴが必要となるため、ＰＯＮシステム全体のＯＬＴ数を考慮した場合、方法２が望ましい。
しかしながら、方法２によれば、ＯＬＴと各ネットワークＮＷの上位装置との間にスイッチ（もしくはルータ等）を挿入する必要がある。このため、各上位装置でスイッチの下り帯域を共用することになり、個々の上位装置で使用できる下り帯域が制限されるという問題点があった。
【００２５】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、回路規模の大幅増大や下り帯域に対する制限を回避しつつ、１台のＯＬＴにより、複数のＯＮＵと複数の上位装置との間でやり取りするフレームを転送することができるフレーム転送技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
このような目的を達成するために、本発明にかかるＯＬＴは、ＰＯＮを介して複数のＯＮＵと接続するとともに、複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩを介して接続し、これらＯＮＵと上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理するＯＬＴであって、ＰＯＮを介してＯＮＵからの上りフレームを受信する受信回路と、予め設定された伝送速度ごとに設けられて、ＯＮＵへの下りフレームを、ＰＯＮを介して当該伝送速度で送信する複数の送信回路と、ＳＮＩごとに設けられて、当該ＳＮＩを介して当該上位装置へ上りフレームを送信するとともに、当該ＳＮＩを介して当該上位装置からの下りフレームを受信する複数の送受信回路と、受信回路で受信した上りフレームを送受信回路へ転送し、送信受信回路で受信した下りフレームを送信回路へ転送するフレーム転送処理部とを備え、フレーム転送処理部に、ＯＮＵに個別のＬＬＩＤごとに、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報が登録されているＬＬＩＤテーブルと、ＯＮＵと接続されたユーザ装置に個別のＭＡＣアドレスごとに、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報が登録されているＭＡＣアドレス検索テーブルとを含み、受信回路で受信した上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルから取得して、送受信回路のうち当該ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ当該上りフレームを転送し、送受信回路で受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報をＭＡＣアドレス検索テーブルから取得して、当該ＬＬＩＤを当該下りフレームに付与した後、送信回路のうち当該下り出力先選択情報と対応する送信回路へ転送するようにしたものである。
【００２７】
この際、フレーム転送処理部に、受信回路で受信した上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルから取得する出力先判定部と、送受信回路のうち、出力先判定部で取得したＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ、上りフレームを転送する上り出力先制御部とをさらに含むようにしてもよい。
【００２８】
また、フレーム転送処理部に、送受信回路ごとに設けられて、当該送受信回路で受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得する複数の下り出力先判定部と、送受信回路ごとに設けられて、当該下り出力先判定部で取得したＬＬＩＤを、当該送受信回路で受信した下りフレームに付与する複数のＬＬＩＤ付与部と、送受信回路ごとに設けられて、送信回路のうち、当該下り出力先判定部で取得した下り出力先選択情報と対応する送信回路へ、当該ＬＬＩＤ付与部からの下りフレームを転送する複数の下り出力先制御部とをさらに含むようにしてもよい。
【００２９】
また、フレーム転送処理部に、受信回路で受信した上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤを取得し、当該ＬＬＩＤとこのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報とを、当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録するＭＡＣアドレス登録部をさらに含むようにしてもよい。
【００３０】
また、受信回路で受信した上りフレームに対して、当該上りフレームのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報を当該上りフレームに付与する上り入力部をさらに備え、ＭＡＣアドレス登録部で、上り入力部から出力された上りフレームから、送信元ＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤ、および下り出力先選択情報とを取得して、ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録するようにしてもよい。
【００３１】
また、ＭＡＣアドレス登録部で、ＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を登録する際、当該送信元ＭＡＣアドレスに関する受信状況を含めてＭＡＣアドレス検索テーブルに登録し、一定のエージング周期ごとに、ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録されている各ＭＡＣアドレスの当該受信状況を検査し、これらＭＡＣアドレスのうち当該エージング周期内に受信確認されていないＭＡＣアドレスを無効状態に設定するようにしてもよい。
【００３２】
また、フレーム転送処理部に、下りフレームが属するＶＬＡＮを識別するためのＶＩＤごとに、当該下りフレームに関するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報が登録されているＶＩＤテーブルをさらに含み、送受信回路で受信した下りフレームに関するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づきＭＡＣアドレス検索テーブルから取得し、あるいは当該下りフレームのＶＩＤに基づきＶＩＤテーブルから取得するようにしてもよい。
【００３３】
また、本発明にかかるフレーム転送方法は、ＰＯＮを介して複数のＯＮＵと接続するとともに、複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩを介して接続し、これらＯＮＵと上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理するＯＬＴで用いられるフレーム転送方法であって、ＯＮＵに個別のＬＬＩＤごとに、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルで記憶するステップと、ＯＮＵと接続されたユーザ装置に個別のＭＡＣアドレスごとに、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報をＭＡＣアドレス検索テーブルで記憶するステップと、ＰＯＮを介してＯＮＵから受信した上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルから取得し、ＳＮＩごとに設けられて当該ＳＮＩを介して当該上位装置との間でフレームを送受信する送受信回路のうち、当該ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ当該上りフレームを転送するステップと、送受信回路で受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報をＭＡＣアドレス検索テーブルから取得し、当該ＬＬＩＤを当該下りフレームに付与した後、予め設定された伝送速度ごとに設けられてＯＮＵへの下りフレームをＰＯＮを介して当該伝送速度で送信する複数の送信回路のうち、当該下り出力先選択情報と対応する送信回路へ転送するステップとを備えている。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ＭＡＣアドレス検索テーブルからの読み出し（検索）だけで、下りフレームの宛先ＬＬＩＤと下り出力先選択情報（送信速度）を判定することができるので、ＯＬＴの回路規模をほとんど増大させることなく、下りフレームの出力系統を特定することができる。
また、ＯＬＴが複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩを介して接続される場合に、ＰＯＮシステムに接続されている任意のＯＮＵから受信した上りフレームを、各ＳＮＩポートに接続されているそれぞれの上位装置のうち、当該ＯＮＵと対応する上位装置へ転送することができる。また、複数のＳＮＩポートを経由して入力される下りフレームを、入力ＳＮＩポートごとに並行して処理して宛先ＯＮＵへ転送することができる。したがって、ＰＯＮシステムの各ＯＮＵと各上位装置、さらにはその先の各ネットワークの間で、ＯＬＴと複数のＳＮＩの間にスイッチ等を介すことなく、ＳＮＩごとのポートを備えた１つのＯＬＴで、フレームを転送処理することができる。このため、各上位装置でスイッチの下り帯域を共用することがなくなり、個々の上位装置で使用できる下り帯域に対する制限を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施の形態にかかるＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＰＯＮ区間で伝送されるフレームの構成例である。
【図３】第１の実施の形態にかかるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図４】フレーム転送処理部の構成例を示すブロック図である。
【図５】ＭＡＣアドレス検索テーブルの構成例である。
【図６】下りフレームの出力先決定手順を示すフローチャートである。
【図７】ＬＬＩＤテーブルの構成例である。
【図８】上りフレームの出力先ＳＮＩ決定手順を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態にかかるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図１０】上り入力部から出力される上りフレームの構成例である。
【図１１】ＭＡＣアドレス登録処理を示すフローチャートである。
【図１２】ＭＡＣアドレス検索テーブルの他の構成例である。
【図１３】ＭＡＣアドレス登録手順を示す他のフローチャートである。
【図１４】エージング処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】ＭＡＣアドレス検索テーブルにおけるエントリの変遷を示すタイムチャートである。
【図１６】第４の実施の形態にかかるフレーム転送処理部の構成を示すブロック図である。
【図１７】ＶＩＤテーブルの構成例である。
【図１８】下りフレームの出力先決定手順を示すフローチャートである。
【図１９】従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの構成例である。
【図２０】従来のＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図２１】従来のＯＬＴで用いられるフレーム転送処理の要部構成を示すブロック図である。
【図２２】従来のＯＬＴで用いられるフレーム転送処理の要部構成（変更後）を示すブロック図である。
【図２３】従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの他の構成例である。
【図２４】従来の１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの他の構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［ＰＯＮシステム］
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるＰＯＮシステム１００について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。図２は、ＰＯＮ区間で伝送されるフレームの構成例である。
【００３７】
図１に示すように、このＰＯＮシステム１００において、ＯＮＵｎ（ｎ＝１〜６）は、ＵＮＩ（User Network Interface）を介してユーザ装置ｎと接続されている。
各ＯＮＵは、光通信路を介して１つの光スプリッタに共通接続されており、さらにこの光スプリッタは、１つの光通信路と光多重分離装置とを介して、１つのＯＬＴ１０と接続されている。
【００３８】
このＯＬＴ１０には、ＳＮＩ側に２つのＳＮＩポートが設けられており、これらＳＮＩポートごとに、ＳＮＩを介して上位装置１および上位装置２が個別に接続されている。
また、上位装置１には、事業者側のネットワーク（サービス網）ＮＷ１が接続されており、上位装置２には、事業者側のネットワーク（サービス網）ＮＷ２が接続されている。
【００３９】
このＰＯＮシステム１００のＰＯＮ区間、すなわちＯＮＵｎとＯＬＴ１０との間の区間では、図２に示すような構成のフレームでデータがやり取りされる。
図２において、プリアンブルは、ＥｔｈｅｒｎｅｔのプリアンブルにＬＬＩＤを埋め込んだものである。
【００４０】
ＬＬＩＤ（Logical Link ID）は、各ＯＮＵと１対１に対応する識別子である。ＯＮＵ登録（ＯＮＵがＯＬＴの配下となる）時にＯＬＴで決定され、ＯＬＴは自分の配下のＯＮＵでＬＬＩＤの重複が起こらないように管理している。
【００４１】
ＶＬＡＮタグは、ＶＬＡＮ情報を含むタグである。タグがついていない場合やタグが複数ついている場合もある。このＶＬＡＮタグは、ＴＰＩＤ、ＴＣＩを含んでいる。
ＴＰＩＤ（Tag Protocol ID）は、ＶＬＡＮタグが続くことを示すＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅ値である。通常は０ｘ８１００である。
ＴＣＩ（Tag Control Information）は、ＶＬＡＮタグ情報である。このＴＣＩは、ＰＣＰ、ＣＦＩ、ＶＩＤを含んでいる。
【００４２】
ＰＣＰ（Priority Code Point）は、当該フレームの優先度である。
ＣＦＩ（Canonical Format Indicator）は、ＭＡＣヘッダ内のＭＡＣアドレスが標準フォーマットに従っているかどうかを示す値である。
ＶＩＤまたはＶＬＡＮ ＩＤ（VLAN Identifier）は、フレームが属するＶＬＡＮを指定する値である。
Ｔｙｐｅは、上位プロトコルの種別を示すＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅ値である。
【００４３】
［ＯＬＴ］
次に、図３を参照して、本実施の形態にかかるＯＬＴ１０の構成について説明する。図３は、第１の実施の形態にかかるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
本実施の形態にかかるＯＬＴ１０における、従来のＯＬＴとの構成上の違いは、ＳＮＩポート、送受信回路、フレーム多重部、送信回路が、伝送速度の異なる伝送系統ごとに設けられ、さらにこれら異なる伝送系統ごとに設けられたＳＮＩポート、送受信回路、フレーム多重部、送信回路に対応する構成のフレーム転送処理部を備えていることである。
【００４４】
図３を参照して、本実施の形態にかかるＯＬＴ１０の各処理部について説明する。
ＰＯＮポート１１は、ＰＯＮを介してＯＮＵとの間でフレームをやり取りするための回路である。
受信回路１２は、ＰＯＮおよびＰＯＮポート１１を介してＯＮＵからの上りフレームを受信するための回路である。
送信回路（０系）１７Ａおよび送信回路（１系）１７Ｂは、予め設定された伝送速度ごとに設けられて、ＰＯＮポート１１およびＰＯＮを介して、それぞれ、ＯＮＵ（０系）およびＯＮＵ（１系）へ、下りフレームを当該伝送速度で送信するための回路である。本発明において、０系は、伝送速度が１Ｇｂｐｓの伝送系統を示し、１系は、伝送速度が１０Ｇｂｐｓの伝送系統を示している。
【００４５】
ＳＮＩポート（０系）１９ＡおよびＳＮＩポート１９Ｂ（１系）は、上位装置ごとに設けられて、ＳＮＩを介して当該上位装置との間でフレームをやり取りする回路部である。
送受信回路（０系）１８Ａおよび送受信回路（１系）１８Ｂは、上位装置ごとすなわちＳＮＩごとに設けられて、それぞれＳＮＩポート１９Ａ，１９Ｂ、さらには対応する上位装置１，２を介して、事業者ネットワーク（０系）ＮＷ１および事業者ネットワーク（１系）ＮＷ２との間でフレームを送受信する回路部である。
【００４６】
フレーム分離部１３は、受信回路１２より入力されたフレームのうち、ＯＬＴ１０宛てのフレーム（ＰＯＮの制御に用いられる制御フレーム）を制御フレーム処理部１４へ送信するとともに、その他のフレームをフレーム転送処理部２０へ送信する処理部である。
フレーム多重部（０系）１６Ａは、フレーム転送処理部２０からのＯＮＵ（０系）宛の下りフレームと制御フレーム処理部１４からのＯＮＵ（０系）宛の制御フレームとを時分割的に多重し、送信回路（０系）１７Ａに対して送信する処理部である。
フレーム多重部（１系）１６Ｂは、フレーム転送処理部２０からのＯＮＵ（１系）宛の下りフレームと制御フレーム処理部１４からのＯＮＵ（１系）宛の制御フレームとを時分割的に多重し、送信回路（１系）１７Ｂに対して送信する処理部である。
【００４７】
フレーム転送処理部２０は、受信回路１２で受信されてフレーム分離部１３から入力された上りフレームを、ＬＬＩＤテーブル２３から取得した当該上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報に基づいて、送受信回路１８Ａ，１８Ｂ（０系または１系）のいずれかへ転送処理し、送受信回路１８Ａ，１８Ｂで受信された下りフレームを、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から取得した当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応する下り出力先選択情報に基づいて、フレーム多重部１６Ａ，１６Ｂ（０系または１系）のいずれかへ転送処理する処理部である。
【００４８】
制御フレーム処理部１４は、各ＯＮＵにＬＬＩＤを自動的に割り当てるための発見処理（Discoveryプロセス）や上り信号（ＯＮＵからＯＬＴ宛ての信号）の調停といった、ＰＯＮの制御に関する処理を行う処理部である。
帯域割当処理部１５は、制御フレーム処理部１４からの要求に従い、ＯＮＵへの帯域（送信開始時刻と送信データ量）割当や、制御フレーム処理部１４から転送されたＰＯＮ−ＩＦポート情報の管理を行う処理部である。
【００４９】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図４−図８を参照して、本実施の形態にかかるＯＬＴ１０のフレーム転送処理について詳細に説明する。図４は、フレーム転送処理部の構成例を示すブロック図である。図５は、ＭＡＣアドレス検索テーブルの構成例である。図６は、下りフレームの出力先決定手順を示すフローチャートである。図７は、ＬＬＩＤテーブルの構成例である。図８は、上りフレームの出力先ＳＮＩ決定手順を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、フレーム転送処理部２０が、下りフレームの出力先を決定する動作について説明する。
フレーム転送処理部２０は、受信した下りフレームをどの送信回路１７Ａ，１７Ｂから送信するのか、すなわち速度の異なるどの下り系統へ出力するのかを、次のようにして決定する。
【００５１】
フレーム転送処理部２０は、図５に示すＭＡＣアドレス検索テーブル２７を備えている。ＭＡＣアドレス検索テーブル２７には、ＯＮＵと接続されたユーザ装置のＭＡＣアドレスごとに、下り出力先選択情報、ＬＬＩＤ、およびエントリ有効／無効が登録されている。エントリ有効／無効は、当該エントリの有効／無効を示す情報である。「エントリ無効」の場合は、このエントリのＭＡＣアドレス、下り出力先選択情報、ＬＬＩＤになんらかの値が記載されていても「このエントリは空いている」ということを表す。
【００５２】
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられており、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７からＬＬＩＤと下り出力先選択情報を読み出して、下りフレームの宛先ＬＬＩＤと出力先を、図６の手順により決定する。決定されたＬＬＩＤの情報は、宛先ＬＬＩＤとして、対応する系統であるＬＬＩＤ付与部（０系）３２ＡまたはＬＬＩＤ付与部（１系）３２Ｂへ与えられる。
【００５３】
図６における下りフレームの下り出力先決定手順において、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、まず、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７のうち、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスのエントリ有効／無効に基づいて、当該宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されているかどうか確認する（ステップ１００）。
【００５４】
ここで、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されており、当該宛先ＭＡＣアドレスが登録されている場合（ステップ１００：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から当該宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤを取得し、下りフレームの宛先ＬＬＩＤとして特定する（ステップ１０１）。
続いて、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する下り出力先選択情報を取得して、当該下りフレームの出力系統を特定し（ステップ１０２）、一連の処理を終了する。
【００５５】
一方、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されているどのエントリにおいても、ＭＡＣアドレス欄が当該宛先ＭＡＣアドレスに一致しない場合（ステップ１００：ＮＯ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、当該下りフレームの破棄を決定し（ステップ１０３）、一連の処理を終了する。
【００５６】
このような下りフレームの下り出力先決定手順と並行して、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられている下りレイテンシ吸収部３１Ａ，３１Ｂは、受信した下りフレームに遅延を付加して、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂでの下り出力先決定処理によるレイテンシを吸収する。
ＬＬＩＤ付与部３２Ａ，３２Ｂは、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられており、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂで決定したＬＬＩＤに従って、下りレイテンシ吸収部３１Ａ，３１Ｂからの下りフレームに宛先ＬＬＩＤを付与する。
【００５７】
下り出力先制御部３３Ａ，３３Ｂは、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられており、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂで決定した下り出力先選択情報に従って、該当する０系の下り出力タイミング調整部３６Ａまたは１系の下り出力タイミング調整部３６Ｂを介して、下り出力先選択情報と対応する送信回路１７Ａ，１７Ｂへ、ＬＬＩＤ付与部３２Ａ，３２Ｂからの下りフレームを転送する。
【００５８】
下り出力タイミング調整部３６Ａ，３６Ｂは、伝送速度（伝送系統）ごとに設けられており、下りフレームに含まれているＰＣＰなどで決まる優先度に基づいて、各下りフレームの出力順序を調整して、該当するフレーム多重部１６Ａ，１６Ｂを介して対応する送信回路１７Ａ，１７Ｂへ、下りフレームを転送する。例えば、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在するシステムであれば、１０Ｇ−ＯＮＵについては１０Ｇ（８０２．３ａｖ仕様）出力、１Ｇ−ＯＮＵについては１Ｇ（８０２．３ａｈ仕様）出力を指定すれば良い。
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂで破棄と判定された場合、下り出力先制御部３３Ａ，３３Ｂは、当該下りフレームの廃棄処理を行う。
【００５９】
０系の下り出力先制御部３３Ａから１系の下り出力タイミング調整部３６Ａへ下りフレームが転送される場合、あるいは、１系の下り出力先制御部３３Ｂから１系の下り出力タイミング調整部３６Ｂへ下りフレームが転送される場合の例としては、ＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮが共存するシステムがある。本発明において、０系は、伝送速度が１Ｇｂｐｓの伝送系統を示し、１系は、伝送速度が１０Ｇｂｐｓの伝送系統を示している。
【００６０】
このようなケースでは、ＳＮＩポート（１系）から入力された伝送速度１０Ｇｂｐｓの下りフレームの宛先ユーザ装置がＧＥ−ＰＯＮ用ＯＮＵの配下にある場合、ＯＬＴ１０において、ＰＯＮポート１１から伝送速度１ＧｂｐｓのＧＥ−ＰＯＮ用フレームとして出力する必要がある。
そのためには、フレーム転送処理部２０で、１系から受信した下りフレームを０系から出力する必要がある。ＧＥ−ＰＯＮから１０Ｇ−ＥＰＯＮへと移行する過渡期においては、このような技術が必要である。
【００６１】
ＭＡＣアドレス検索テーブル２７については、ＭＡＣアドレス登録部２６が、受信した上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤを取得し、当該ＬＬＩＤとこのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報とを、当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する。下り出力先選択情報は、例えば、通信開始時にＯＮＵから通知された制御フレームにより、ＯＮＵの下り出力先選択情報を取得しておけばよい。
【００６２】
本実施例の構成では、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７の値は、ＯＬＴ１０を制御・管理するソフトウェアにより設定する。具体的には、ＭＡＣアドレス登録部２６が、図５に示したような、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録しようとする情報を、レジスタにセットして、ＭＡＣアドレス設定要求フラグを立てると、ソフトウェアがＭＡＣアドレス検索テーブル２７に情報を書き込んで、ＭＡＣアドレス設定完了フラグを立てる。このようにして、ＬＬＩＤ毎に、下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと下り出力先選択情報を管理して、必要な情報をＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する。
【００６３】
次に、フレーム転送処理部２０が、上りフレームの出力先を決定する動作について説明する。
ＰＯＮポート１１で受信した上りフレームがＰＯＮ制御フレームでない場合、フレーム転送処理部２０は、受信した上りフレームをどの事業者ネットワークＮＷへ出力するのかを、次のようにして決定する。
【００６４】
フレーム転送処理部２０は、図７に示すようなＬＬＩＤテーブル２３を備えている。ＬＬＩＤテーブル２３には、ＯＮＵのＬＬＩＤごとに、エントリの有効／無効とＳＮＩ選択情報とが登録されている。エントリ有効／無効は、当該エントリの有効／無効、すなわち、当該ＬＬＩＤの登録済／未登録を示す情報である。
出力先ＳＮＩ判定部２２では、上りフレームのＬＬＩＤに基づいて、ＬＬＩＤテーブル２３からＳＮＩ選択情報を読み出して、出力先ＳＮＩを、図８の手順により決定し、そのＳＮＩ選択情報を上り出力先制御部２４に与える。
【００６５】
図８における上りフレームの出力先ＳＮＩ決定手順において、出力先ＳＮＩ判定部２２は、まず、ＬＬＩＤテーブル２３のうち、受信した上りフレームのＬＬＩＤのエントリ有効／無効に基づいて、当該ＬＬＩＤがＬＬＩＤテーブル２３に登録されているか確認する（ステップ１１０）。
ここで、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されている場合、すなわち、当該ＬＬＩＤが登録されている場合（ステップ１１０：ＹＥＳ）、出力先ＳＮＩ判定部２２は、ＬＬＩＤテーブル２３から当該ＬＬＩＤに対応するＳＮＩ選択情報を取得し、下りフレームの出力先として特定し（ステップ１１１）、一連の処理を終了する。
【００６６】
一方、エントリ有効／無効として「無効」状態が設定されている場合、すなわち、受信した上りフレームのＬＬＩＤがＬＬＩＤテーブル２３に登録されていない場合（ステップ１１０：ＮＯ）、出力先ＳＮＩ判定部２２は、当該上りフレームの破棄を決定し（ステップ１１２）、一連の処理を終了する。
【００６７】
このような上りフレームの出力先ＳＮＩ決定手順と並行して、上りレイテンシ吸収部２１は、受信した上りフレームに遅延を付加して、出力先ＳＮＩ判定部２２における出力先ＳＮＩ決定処理によるレイテンシを吸収する。
上り出力先制御部２４は、出力先ＳＮＩ判定部２２で決定したＳＮＩ選択情報に従って、該当する上り出力タイミング調整部２５Ａ，２５Ｂへ、上りレイテンシ吸収部２１からの上りフレームを転送する。
【００６８】
上り出力タイミング調整部２５Ａ，２５Ｂは、送受信回路１８Ａ，１８Ｂごとに設けられており、各上りフレームに含まれているＰＣＰなどで決まる優先度に基づいて、各上りフレームの出力順序を調整して、該当する送受信回路１８Ａ，１８Ｂへ、上り出力先制御部２４からの上りフレームを転送する。
出力先ＳＮＩ判定部２２からフレーム廃棄が通知された場合、上り出力先制御部２４は、当該上りフレームの廃棄処理を行う。
【００６９】
ＬＬＩＤテーブル２３の値は、制御フレーム処理部１４でのＯＮＵ登録時に、外部のハードウェアまたはソフトウェア（図３に記載せず）により、どのネットワークＮＷ１，ＮＷ２（図３では、事業者ＮＷ（０系）、事業者ＮＷ（１系））に接続するのかを決めて設定される。例えば、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在するシステムで、ＳＮＩの一方が１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用、他方が１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用の場合であれば、１０Ｇ−ＯＮＵについては１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩ、１Ｇ−ＯＮＵについては１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを指定することができる。
【００７０】
なお、下りの処理は、２つの送受信回路１８Ａ，１８Ｂから入力されるフレームを並行して処理する必要があるが、図４の構成のように、系統間で並行処理することにより、各ＳＮＩへのフレーム入力のスループットを上限まで使用することができる。この際、１０Ｇ出力が８０２．３ａｖ仕様の場合のスループットの上限は約８．７Ｇｂｐｓなので、その場合の１０Ｇ出力用のＳＮＩ入力のスループットの上限は約８．７Ｇｂｐｓとなる。
【００７１】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に、ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＯＮＵと接続されたユーザ装置のＭＡＣアドレスごとに登録しておき、上位装置から下りフレームを受信した場合、フレーム転送処理部２０で、入力ＳＮＩポートごとに並行して、当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から取得するようにしたものである。
【００７２】
前述した第１の従来技術のように、下りフレームの宛先ＬＬＩＤを決定した後に送信レートの判断を行う場合、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７以外に、ＬＬＩＤ毎の下り送信速度を管理するテーブルを読み出す回路が必要となり、ＯＬＴの回路規模が増大する。
本実施の形態によれば、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７からの読み出し（検索）だけで、下りフレームの宛先ＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報（送信速度）を特定することができるため、ＯＬＴの回路規模をほとんど増大させることなく、下りフレームの出力系統を特定することができる。
【００７３】
また、本実施の形態は、ＬＬＩＤテーブル２３に、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を、ＯＮＵのＬＬＩＤごとに登録しておき、ＯＮＵから上りフレームを受信した場合、フレーム転送処理部２０で、当該上りフレームのＬＬＩＤに対応するＳＮＩ選択情報を、ＬＬＩＤテーブル２３から取得するようにしたものである。
【００７４】
これにより、ＯＬＴが複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩを介して接続される場合に、ＰＯＮシステムに接続されている任意のＯＮＵから受信した上りフレームを、当該ＯＮＵと対応する上位装置へ転送することができる。また、複数のＳＮＩポートを経由して入力される下りフレームを、入力ＳＮＩポートごとに並行して処理して宛先ＯＮＵへ転送することができる。
したがって、ＰＯＮシステムの各ＯＮＵと各上位装置、さらにはその先の各事業者ネットワークの間で、ＯＬＴ複数のＳＮＩとの間にスイッチを介すことなく、ＳＮＩごとのポートを備えた１つのＯＬＴでフレームを転送処理することができる。このため、各上位装置でスイッチの下り帯域を共用することがなくなり、個々の上位装置で使用できる下り帯域に対する制限を回避することが可能となる。
【００７５】
また、本実施の形態では、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在するシステムで、ＳＮＩの一方が１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用、他方が１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用の場合、１０Ｇ−ＯＮＵについては１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩ、１Ｇ−ＯＮＵについては１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを使用できる。
【００７６】
この場合、下りフレームは、１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩから入力されるフレームはすべて１０Ｇ−ＯＮＵ宛てのフレームとなり、１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩから入力されるフレームはすべて１Ｇ−ＯＮＵ宛てのフレームとなり、ＰＯＮ区間の下りの転送能力（伝送速度）を上限まで使用することができる。これにより、従来の図２４の構成のように、下りの帯域を２台の上位装置で共用することがなくなる。
【００７７】
１０Ｇ−ＯＮＵ宛ての下り出力が８０２．３ａｖ仕様の場合、ＰＯＮ区間の下りのスループットの上限は約８．７Ｇｂｐｓなので、その場合の１０Ｇ−ＯＮＵ用のＳＮＩ入力のスループットの上限は約８．７Ｇｂｐｓとなり、１０Ｇ−ＯＮＵ用の上位装置で下りの帯域制限が必要である。しかし、この帯域制限は接続する上位装置が１０Ｇ−ＯＮＵ用１台のみの場合でも同じであり、本発明の有効性を否定するものではない。
【００７８】
仮に、従来技術で１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩ １個のみを搭載したＯＬＴを構成した場合、８０２．３ａｖ仕様と８０２．３ａｈ仕様混在時の下りのスループットの上限については本発明と同じ、約８．７Ｇｂｐｓ＋１Ｇｂｐｓ＝約９．７Ｇｂｐｓであるが、複数の上位装置に接続するためにスイッチ等が必要となる。
また、本実施の形態において、１０Ｇ−ＯＮＵ宛ての下り出力の仕様を、８０２．３ａｖ仕様ではなく、１０Ｇｂｐｓのスループットが可能となる仕様に変更すれば、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在した場合の下りの最大スループットが１０Ｇｂｐｓ＋１Ｇｂｐｓ＝１１Ｇｂｐｓ となり、上位装置での下りの帯域制限は不要となる。
【００７９】
なお、フレーム転送処理部２０を図４の構成とした場合、１Ｇ−ＯＮＵ用のＳＮＩとして１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを使用することも可能である。ただし、この場合は上位装置で下りの帯域を１Ｇｂｐｓ以下に制限してもらう必要が有る。逆に、１０Ｇ−ＯＮＵ用のＳＮＩとして１Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを使用することも可能である。この場合は、ＰＯＮ区間の下りの転送能力を上限まで使用することはできない。
【００８０】
また、本実施の形態では、１０Ｇ−ＯＮＵと１Ｇ−ＯＮＵが混在するシステムを例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、収容するＯＮＵは１０Ｇ−ＯＮＵのみであるが、ＯＮＵ毎に異なるネットワークに接続する場合にも適用できる。この場合のＯＬＴは、１０Ｇ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ用のＳＮＩを複数搭載し、８０２．３ａｖ仕様と同等の下りＰＯＮ出力を複数搭載すれば良い。ただし、下りの波長を下り出力ポート毎に変え、必要に応じて、ＯＮＵに搭載するＷＤＭフィルタを接続する上位ネットワーク毎に変えればよい。
【００８１】
また、本実施の形態では、ＭＡＣアドレス登録部２６において、受信した上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤを取得し、当該ＬＬＩＤとこのＬＬＩＤに対応する下り出力先選択情報とを、当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録するようにしたので、受信した上りフレームに基づいてＭＡＣアドレス検索テーブル２７を登録・更新することができる。
【００８２】
［第２の実施の形態］
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるＯＬＴ１０について説明する。図９は、第２の実施の形態にかかるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態と比較して、本実施の形態にかかるＯＬＴ１０には、上り入力部１２Ａが追加されている。
【００８３】
本実施の形態において、帯域割当処理部１５は、第１の実施の形態で説明した機能に加え、予め帯域割当処理部１５が割り当てた上りフレームのタイミングに合わせて、予定されている上りフレームのＬＬＩＤに対応した下り出力先選択情報を、予め帯域割当処理部１５に登録されているＰＯＮ−ＩＦポート情報から読み出して、下り出力先選択情報を上り入力部１２Ａに指示する機能を有している。
上り入力部１２Ａは、帯域割当処理部１５から指示された下り出力先選択情報を、上りフレームのプリアンブルに挿入する処理部である。
【００８４】
ＭＡＣアドレス登録部２６（図４参照）は、上り入力部１２Ａからの上りフレームから、送信元ＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤ、および下り出力先選択情報を取得し、当該ＬＬＩＤおよび当該下り出力先選択情報を当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する機能を有している。
本実施の形態にかかるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８５】
［第２の実施の形態の動作］
帯域割当処理部１５は、予め割り当てた上りフレームの受信タイミングに合わせて、予定されている上りフレームのＬＬＩＤに対応した下り出力先選択情報をＰＯＮ−ＩＦポート情報から読み出し、この下り出力先選択情報を上り入力部１２Ａに指示する。下り出力先選択情報は、例えば、通信開始時にＯＮＵから通知された制御フレームにより、ＯＮＵの下り出力先選択情報を取得しておく。
【００８６】
この際、上りフレームのＬＬＩＤが１Ｇ−ＯＮＵ（上り速度が１Ｇ、下り速度が１Ｇ）に割り当てられている場合には、下り出力先選択情報として「０系」を指示し、上りフレームのＬＬＩＤが１０Ｇ−ＯＮＵ（上り速度が１０Ｇ、下り速度が１０Ｇ）に割り当てられている場合には、下り出力先選択情報として「１系」を指示する。なお、上りフレームのＬＬＩＤが非対称ＯＮＵ（上り速度が１Ｇで下り速度が１０Ｇ）に割り当てられている場合には、下り出力先選択情報として「１系」を指示する。
【００８７】
上り入力部１２Ａは、帯域割当処理部１５から指示された下り出力先選択情報を、上りフレームのプリアンブルに挿入する。図１０は、上り入力部１２Ａから出力される上りフレームの構成例である。前述の図２に示したＰＯＮ区間で伝送されるフレームとの違いは、プリアンブルに下り出力先選択情報が挿入されている点である。
上り入力部１２Ａは、例えば、帯域割当処理部１５からの指示が「０系」であれば、上りフレームのプリアンブルの下り出力先選択情報に「０」を挿入し、帯域割当処理部１５からの指示が「１系」であれば、上りフレームのプリアンブルの下り出力先選択情報に「１」を挿入する。
【００８８】
本実施の形態にかかるＯＬＴ構成では、フレーム転送処理部２０内のＭＡＣアドレス検索テーブル２７の値を、上りフレーム受信時に自動的に設定することが可能となる。以下に、フレーム転送処理部２０が、受信した上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスと出力先選択情報を、自動的に登録する方法を説明する。図１１は、ＭＡＣアドレス登録処理を示すフローチャートである。
ＭＡＣアドレス登録部２６は、受信した上りフレームがＰＯＮ制御フレームでない場合、上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスに基づいて、図１１のＭＡＣアドレス登録処理を行う。
【００８９】
ＭＡＣアドレス登録部２６は、まず、上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスに基づいてＭＡＣアドレス検索テーブル２７を検索し（ステップ２００）、送信元ＭＡＣアドレスが既にＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されている場合（ステップ２００：ＹＥＳ）、当該ＭＡＣアドレスと対応する下り出力先選択情報およびＬＬＩＤを更新し（ステップ２０１）、一連の処理を終了する。なお、ステップ２０１を実行せず、更新しないようにしてもよい。
【００９０】
ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する下り出力先選択情報は、図１０に示すように、上り入力部１２Ａで上りフレームのプリアンブルに挿入された下り出力先選択情報が、ＭＡＣアドレス登録部２６で取得されたものである。また、ＬＬＩＤは、予め上りフレームのプリアンブルに挿入されているＬＬＩＤが、ＭＡＣアドレス登録部２６で取得されたものである。
【００９１】
一方、ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されていない場合（ステップ２００：ＮＯ）、ＭＡＣアドレス登録部２６は、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に空きがあるか確認する（ステップ２０２）。「空きがある」とは、エントリ有効／無効として「無効」状態が設定されているエントリがあることを表す。
ここで、空きがある場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、当該ＭＡＣアドレスに対応付けて、下り出力先選択情報およびＬＬＩＤを空きエントリに新規に登録し（ステップ２０３）、一連の処理を終了する。また、空きがない場合（ステップ２０２：ＮＯ）、一連の処理を終了する。
【００９２】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態では、上り入力部１２Ａで、受信した上りフレームの送信元ＯＮＵに関する下り出力先選択情報を当該上りフレームに付与し、ＭＡＣアドレス登録部２６で、上り入力部１２Ａからの上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤと下り出力先選択情報とを取得し、これらＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録するようにしたものである。
【００９３】
これにより、非対称ＯＮＵ（上り速度が１Ｇで下り速度が１０Ｇ）の場合を含めて、ＭＡＣアドレス登録部２６は、ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤと下り出力選択情報を自動的にＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録することができる。
また、上りフレームを利用して、ＭＡＣアドレス登録部２６へ下り出力先選択情報を通知するようにしたので、これと同時にＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録する送信元ＭＡＣアドレスやＬＬＩＤと同様にして、同一タイミングでＭＡＣアドレス登録部２６が下り出力先選択情報を取得することが可能となる。これにより、下り出力先選択情報を送信元ＭＡＣアドレスやＬＬＩＤと同期させて取得するための回路や制御の追加を必要とせず、極めて簡素な構成で下り出力先選択情報を通知することができる。
【００９４】
なお、本実施形態の構成は、実施例１の構成と比較すると、上りの処理で下り出力先選択情報を挿入する上り入力部１２Ａの追加が必要となる。この際、上り帯域割当を行う帯域割当処理部１５から下り出力先選択情報（Ｇａｔｅフレームと呼ばれる制御フレームの送信速度に対応）をもらうことにより、上りフレームのプリアンブルに下り出力先選択情報を容易に挿入することができる。
【００９５】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態にかかるＯＬＴ１０について説明する。
本実施の形態において、ＯＬＴ１０のＭＡＣアドレス登録部２６は、一定周期毎に登録済みＭＡＣアドレスの受信履歴を確認して、一定期間内に受信履歴がない登録済みＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス検索テーブル２７で無効状態とする（エージング処理）手段を追加している。エージング処理の周期を「エージング周期」とし、エージング周期をカウントするためのタイマを「エージングタイマ」とする。
【００９６】
図１２は、ＭＡＣアドレス検索テーブルの他の構成例である。前述した図５と比較して、「エージング後受信状況」の項目が追加されている。「エージング後受信状況」とは、前回のエージング処理から現在までに該当のＭＡＣアドレスのフレームを受信したかどうかを表す情報である。
【００９７】
図１３は、ＭＡＣアドレス登録手順を示す他のフローチャートである。このＭＡＣアドレス登録手順は、前述した図１１のＭＡＣアドレス登録手順の最後に、当該ＭＡＣアドレスに対応するエージング後受信状況を「受信あり」に設定する（ステップ３０４）ようにしたものである。これにより、ＭＡＣアドレスが新規登録または登録更新される度に、エージング後受信状況は「受信あり」となる。
【００９８】
図１４は、エージング処理手順を示すフローチャートである。ＭＡＣアドレス登録部２６は、一定周期毎に図１４のエージング処理手順を実行する。
まず、ＭＡＣアドレス登録部２６は、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から今回未処理のエントリを１つ選択し（ステップ３１０）、この選択エントリのエントリが「有効」状態に設定されているかどうか確認する（ステップ３１１）。ここで、選択エントリが「有効」状態である場合（ステップ３１１：ＹＥＳ）、選択エントリのエージング後受信状況が「受信有り」に設定されているかどうか確認する（ステップ３１２）。
【００９９】
ここで、「受信有り」に設定されている場合（ステップ３１２：ＹＥＳ）、選択エントリのエージング後受信状況を「受信なし」に設定し（ステップ３１３）、すべてのエントリの処理が終了したか確認し（ステップ３１５）、未処理のエントリがある場合には（ステップ３１５：ＮＯ）、ステップ３１０へ戻る。また、すべてのエントリの処理が終了した場合（ステップ３１５：ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【０１００】
一方、選択エントリのエージング後受信状況が「受信なし」に設定されている場合（ステップ３１２：ＮＯ）、選択エントリのエントリを、未使用である旨を示す「無効」状態に設定し（ステップ３１４）、ステップ３１５へ移行する。
また、ステップ３１１において、選択エントリのエントリが「無効」状態である場合も（ステップ３１１：ＮＯ）、ステップ３１５へ移行する。
【０１０１】
図１５は、ＭＡＣアドレス検索テーブルにおける、あるエントリに格納される情報の変遷を示すタイムチャートである。
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までのエージング周期Ｔ内における時刻Ｔ１１において、ＯＬＴ１０が未登録の送信元ＭＡＣアドレスを持つ上りフレームを受信した場合、この送信元ＭＡＣアドレスが空いているエントリに新規登録され、当該エントリが「有効」状態および「受信あり」に設定され、時刻Ｔ２における次のエージング処理で「受信なし」に設定される。
【０１０２】
続いて、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までのエージング周期Ｔ内における時刻Ｔ１２において再度この送信元ＭＡＣアドレスを持つ上りフレームを受信すると、当該エントリに同じＭＡＣアドレスが登録更新されて「有効」状態および「受信あり」となり、時刻Ｔ３における次のエージング処理で「受信なし」に設定される。
【０１０３】
このようにして、「有効」状態および「受信なし」に設定された後、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までのエージング周期Ｔ内に、この送信元ＭＡＣアドレスを持つフレームを受信しなかった場合、時刻Ｔ４における次のエージング処理で、当該エントリは「無効」状態に設定される。
【０１０４】
したがって、当該エントリは、時刻Ｔ２，Ｔ３におけるエージング処理で「受信なし」と設定されても「有効」状態のままなので、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７には、時刻Ｔ４まで、この送信元ＭＡＣアドレスが継続して登録されているが、時刻Ｔ４では「無効」状態に設定される。エントリが「無効」状態に設定されるということは、すなわち、このＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル２７から削除されて、このエントリが空いているということである（エントリ無効になった時点でテーブルから削除されたとみなす）。
エントリが無効状態に設定されている記憶領域には、他のＭＡＣアドレスを新規登録することができる。
【０１０５】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態では、ＭＡＣアドレス登録部２６において、受信した上りフレームごとに、当該上りフレームの送信元ＭＡＣアドレスに関する受信状況をＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録し、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されている各ＭＡＣアドレスの当該受信状況を検査し、これらＭＡＣアドレスのうち一定期間内に受信確認されていないＭＡＣアドレスを無効状態に設定するようにしたものである。
【０１０６】
これにより、ある送信元ＭＡＣアドレスを持つフレームを最後に受信してから２回のエージング処理を行うまでに、同じ送信元ＭＡＣアドレスを持つフレームを受信しないと、その後、当該送信元ＭＡＣアドレスは無効状態に設定される。したがって、登録情報が無効状態である記憶領域には他のＭＡＣアドレスを新規登録することができるので、限られたサイズ（エントリ）のＭＡＣアドレス検索テーブル２７を有効に使うことができる。
【０１０７】
例えば、４８ｂｉｔのＭＡＣアドレスがとりうる全ての値に対してエントリを用意しようとすると、２48個のエントリが必要となり、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７が非常に大きくなり、回路規模も大きくなってしまう。そこで、小規模のＭＡＣアドレス検索テーブル２７を用意しておいて、使われなくなったＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス検索テーブル２７から削除し、新規登録の際は空きエントリに格納することで、回路規模の増大を抑制することができる。このように、空きエントリを探して新規登録ＭＡＣアドレスを格納する方法では、ＭＡＣアドレスは不規則に並んで登録される。
【０１０８】
［第４の実施の形態］
次に、図１６および図１７を参照して、本発明の第４の実施の形態にかかるＯＬＴ１０について説明する。図１６は、第４の実施の形態にかかるフレーム転送処理部の構成を示すブロック図である。図１７は、ＶＩＤテーブルの構成例である。
第１の実施の形態と比較して、本実施の形態にかかるフレーム転送処理部２０には、ＶＩＤテーブル３５が追加されている。
【０１０９】
本実施の形態において、フレーム転送処理部２０は、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７またはＶＩＤテーブル３５の登録内容に基づいて、受信した下りフレームをどの送信回路１７Ａ，１７Ｂから送信するのか、すなわち速度の異なるどの下り系統へ出力するのかを決定する。以下に、フレーム転送処理部２０が、下りフレームの出力先を決定する動作について説明する。
【０１１０】
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスまたはＶＩＤに基づいてフレーム転送処理を行う。この際、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７には、前述の図５に示したように、ＭＡＣアドレスごとに、下り出力先選択情報とＬＬＩＤとが登録されている。また、ＶＩＤテーブル３５には、図１７に示すように、ＶＩＤごとに、ＬＬＩＤと下り出力先選択情報とが予め登録されている。ＶＩＤ（VLAN Identifier）は、当該下りフレームが属するＶＬＡＮを指定する値である。
【０１１１】
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂでは、以下の方法Ａまたは方法Ｂで、ＬＬＩＤと下り出力先選択情報を読み出してＬＬＩＤと出力先を決定する。
方法Ａ：受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいてＭＡＣアドレス検索テーブル２７からＬＬＩＤと下り出力先選択情報を読み出す。
方法Ｂ：受信した下りフレームのＶＩＤに基づいてＶＩＤテーブル３５からＬＬＩＤと下り出力先選択情報を読み出す。
【０１１２】
決定されたＬＬＩＤの情報は、下りフレームの宛先ＬＬＩＤとしてＬＬＩＤ付与部３２Ａ，３２Ｂへ与えられる。また、決定された出力先の情報は、下り出力先情報として下り出力先制御部３３Ａ，３３Ｂへ与えられる。
【０１１３】
図１８は、下りフレームの出力先決定手順を示すフローチャートである。
まず、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、予め設定されている処理方法選択情報に基づいて、方法ＡによりＭＡＣアドレス検索テーブル２７を用いるか否か確認する（ステップ４００）。
【０１１４】
ここで、方法Ａが指定されている場合（ステップ４００：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７のうち、受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスのエントリ有効／無効に基づいて、当該宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス検索テーブル２７に登録されているか確認する（ステップ４０１）。
【０１１５】
ここで、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されており、当該宛先ＭＡＣアドレスが登録されている場合（ステップ４０１：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＭＡＣアドレス検索テーブル２７から検索したＬＬＩＤを、当該下りフレームの宛先ＬＬＩＤとして決定するとともに（ステップ４０２）、検索した下り出力先選択情報により当該下りフレームの出力系統を決定し（ステップ４０３）、一連の処理を終了する。
【０１１６】
一方、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されているどのエントリにおいても、ＭＡＣアドレス欄が当該宛先ＭＡＣアドレスに一致しない場合（ステップ４０１：ＮＯ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、当該下りフレームの破棄を決定し（ステップ４２１）、一連の処理を終了する。
【０１１７】
また、ステップ４００において、ＶＩＤテーブル３５を用いる方法Ｂが指定されている場合（ステップ４００：ＮＯ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、受信した下りフレームにＶＬＡＮタグが含まれているかどうか確認する（ステップ４１０）。
ここで、ＶＬＡＮタグが含まれている場合（ステップ４１０：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＶＩＤテーブル３５のうち、受信した下りフレームのＶＩＤのエントリ有効／無効に基づいて、当該ＶＩＤがＶＩＤテーブル３５に登録されているかどうか確認する（ステップ４１１）。
【０１１８】
ここで、エントリ有効／無効として「有効」状態が設定されている場合、すなわち、当該ＶＩＤが登録されている場合（ステップ４１１：ＹＥＳ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、ＶＩＤテーブル３５から当該ＶＩＤに対応するＬＬＩＤを取得し、下りフレームの宛先ＬＬＩＤとして特定するとともに（ステップ４１２）、ＶＩＤテーブル３５から当該ＶＩＤに対応する下り出力先選択情報を取得して、当該下りフレームの出力系統を特定し（ステップ４１３）、一連の処理を終了する。
【０１１９】
一方、エントリ有効／無効として「無効」状態が設定されている場合、すなわち、受信した下りフレームのＶＩＤがＶＩＤテーブル３５に登録されていない場合（ステップ４１１：ＮＯ）、下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂは、当該下りフレームの破棄を決定し（ステップ４２１）、一連の処理を終了する。
また、ステップ４１０において、ＶＬＡＮタグが含まれていない場合（ステップ４１０：ＮＯ）、タグ無しフレームが許可されているか確認し（ステップ４２０）、許可の場合には（ステップ４２０：ＹＥＳ）、ステップ４０１へ移行し、未許可の場合には（ステップ４２０：ＮＯ）、ステップ４２１へ移行する。
【０１２０】
下り出力先判定部３４Ａ，３４Ｂの下り出力先判定処理、および、ＶＩＤテーブル３５以外は、第１の実施の形態の動作と同じである。
【０１２１】
ＶＩＤテーブル３５の値は、制御フレーム処理部１４でのＯＮＵ登録時に、外部のハードウェアまたはソフトウェア（図１６に図示せず）により、使用するＶＩＤを決めて設定する。
【０１２２】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１００…ＰＯＮシステム、１０…ＯＬＴ、１１…ＰＯＮポート、１２…受信回路、１２Ａ…上り入力部、１３…フレーム分離部、１４…制御フレーム処理部、１５…帯域割当処理部、１６Ａ…フレーム多重部（０系）、１６Ｂ…フレーム多重部（１系）、１７Ａ…送信回路（０系）、１７Ｂ…送信回路（１系）、１８Ａ…送受信回路（０系）、１８Ｂ…送受信回路（１系）、１９Ａ…ＳＮＩポート（０系）、１９Ｂ…ＳＮＩポート（１系）、２０…フレーム転送処理部、２１…上りレイテンシ吸収部、２２…出力先ＳＮＩ判定部、２３…ＬＬＩＤテーブル、２４…上り出力先制御部、２５Ａ…上り出力タイミング調整部（０系）、２５Ｂ…上り出力タイミング調整部（１系）、２６…ＭＡＣアドレス登録部、２７…ＭＡＣアドレス検索テーブル、３１Ａ…下りレイテンシ吸収部（０系）、３１Ｂ…下りレイテンシ吸収部（１系）、３２Ａ…ＬＬＩＤ付与部（０系）、３２Ｂ…ＬＬＩＤ付与部（１系）、３３Ａ…下り出力先制御部（０系）、３３Ｂ…下り出力先制御部（１系）、３４Ａ…下り出力先判定部（０系）、３４Ｂ…下り出力先判定部（１系）、３５…ＶＩＤテーブル、３６Ａ…下り出力タイミング調整部（０系）、３６Ｂ…下り出力タイミング調整部（１系）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＯＮを介して複数のＯＮＵと接続するとともに、複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩ（Service Node Interface）を介して接続し、これらＯＮＵと上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理するＯＬＴであって、
前記ＰＯＮを介して前記ＯＮＵからの上りフレームを受信する受信回路と、
予め設定された伝送速度ごとに設けられて、前記ＯＮＵへの下りフレームを、前記ＰＯＮを介して当該伝送速度で送信する複数の送信回路と、
前記ＳＮＩごとに設けられて、当該ＳＮＩを介して当該上位装置へ前記上りフレームを送信するとともに、当該ＳＮＩを介して当該上位装置からの前記下りフレームを受信する複数の送受信回路と、
前記受信回路で受信した前記上りフレームを前記送受信回路へ転送し、前記送信受信回路で受信した前記下りフレームを前記送信回路へ転送するフレーム転送処理部と
を備え、
前記フレーム転送処理部は、
前記ＯＮＵに個別のＬＬＩＤ（Logical Link ID）ごとに、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報が登録されているＬＬＩＤテーブルと、
前記ＯＮＵと接続されたユーザ装置に個別のＭＡＣアドレスごとに、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報が登録されているＭＡＣアドレス検索テーブルと
を含み、
前記受信回路で受信した前記上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を前記ＬＬＩＤテーブルから取得して、前記送受信回路のうち当該ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ当該上りフレームを転送し、
前記送受信回路で受信した前記下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を前記ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得して、当該ＬＬＩＤを当該下りフレームに付与した後、前記送信回路のうち当該下り出力先選択情報と対応する送信回路へ転送する
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項２】
請求項１に記載のＯＬＴにおいて、
前記フレーム転送処理部は、
前記受信回路で受信した前記上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を前記ＬＬＩＤテーブルから取得する出力先判定部と、
前記送受信回路のうち、前記出力先判定部で取得した前記ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ、前記上りフレームを転送する上り出力先制御部と
をさらに含むことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＯＬＴにおいて、
前記フレーム転送処理部は、
前記送受信回路ごとに設けられて、当該送受信回路で受信した前記下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、前記ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得する複数の下り出力先判定部と、
前記送受信回路ごとに設けられて、当該下り出力先判定部で取得した前記ＬＬＩＤを、当該送受信回路で受信した前記下りフレームに付与する複数のＬＬＩＤ付与部と、
前記送受信回路ごとに設けられて、前記送信回路のうち、当該下り出力先判定部で取得した前記下り出力先選択情報と対応する送信回路へ、当該ＬＬＩＤ付与部からの前記下りフレームを転送する複数の下り出力先制御部と
をさらに含むことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のＯＬＴにおいて、
前記フレーム転送処理部は、前記受信回路で受信した前記上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤを取得し、当該ＬＬＩＤとこのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報とを、当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、前記ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録するＭＡＣアドレス登録部をさらに含むことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項５】
請求項４に記載のＯＬＴにおいて、
前記受信回路で受信した前記上りフレームに対して、当該上りフレームのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報を当該上りフレームに付与する上り入力部をさらに備え、
前記ＭＡＣアドレス登録部は、前記上り入力部から出力された前記上りフレームから、前記送信元ＭＡＣアドレス、前記ＬＬＩＤ、および前記下り出力先選択情報とを取得して、前記ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録する
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のＯＬＴにおいて、
前記ＭＡＣアドレス登録部は、
前記ＬＬＩＤおよび前記下り出力先選択情報を登録する際、当該送信元ＭＡＣアドレスに関する受信状況を含めて前記ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録し、
一定のエージング周期ごとに、前記ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録されている前記各ＭＡＣアドレスの当該受信状況を検査し、これらＭＡＣアドレスのうち当該エージング周期内に受信確認されていないＭＡＣアドレスを無効状態に設定する
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のＯＬＴにおいて、
前記フレーム転送処理部は、
前記下りフレームが属するＶＬＡＮを識別するためのＶＩＤ（VLAN Identifier）ごとに、当該下りフレームに関するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報が登録されているＶＩＤテーブルをさらに含み、
前記送受信回路で受信した前記下りフレームに関する前記ＬＬＩＤおよび前記下り出力先選択情報を、当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき前記ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得し、あるいは当該下りフレームのＶＩＤに基づき前記ＶＩＤテーブルから取得する
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項８】
ＰＯＮを介して複数のＯＮＵを接続するとともに、複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩ（Service Node Interface）を介して接続し、これらＯＮＵと上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理するＯＬＴで用いられるフレーム転送方法であって、
前記ＯＮＵに個別のＬＬＩＤ（Logical Link ID）ごとに、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルで記憶するステップと、
前記ＯＮＵと接続されたユーザ装置に個別のＭＡＣアドレスごとに、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報をＭＡＣアドレス検索テーブルで記憶するステップと、
前記ＰＯＮを介して前記ＯＮＵから受信した上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を前記ＬＬＩＤテーブルから取得し、前記ＳＮＩごとに設けられて当該ＳＮＩを介して当該上位装置との間でフレームを送受信する送受信回路のうち、当該ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ当該上りフレームを転送するステップと、
前記送受信回路で受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を前記ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得し、当該ＬＬＩＤを当該下りフレームに付与した後、予め設定された伝送速度ごとに設けられて前記ＯＮＵへの下りフレームを前記ＰＯＮを介して当該伝送速度で送信する複数の送信回路のうち、当該下り出力先選択情報と対応する送信回路へ転送するステップと
を備えることを特徴とするフレーム転送方法。
【請求項１】
ＰＯＮを介して複数のＯＮＵと接続するとともに、複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩ（Service Node Interface）を介して接続し、これらＯＮＵと上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理するＯＬＴであって、
前記ＰＯＮを介して前記ＯＮＵからの上りフレームを受信する受信回路と、
予め設定された伝送速度ごとに設けられて、前記ＯＮＵへの下りフレームを、前記ＰＯＮを介して当該伝送速度で送信する複数の送信回路と、
前記ＳＮＩごとに設けられて、当該ＳＮＩを介して当該上位装置へ前記上りフレームを送信するとともに、当該ＳＮＩを介して当該上位装置からの前記下りフレームを受信する複数の送受信回路と、
前記受信回路で受信した前記上りフレームを前記送受信回路へ転送し、前記送信受信回路で受信した前記下りフレームを前記送信回路へ転送するフレーム転送処理部と
を備え、
前記フレーム転送処理部は、
前記ＯＮＵに個別のＬＬＩＤ（Logical Link ID）ごとに、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報が登録されているＬＬＩＤテーブルと、
前記ＯＮＵと接続されたユーザ装置に個別のＭＡＣアドレスごとに、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報が登録されているＭＡＣアドレス検索テーブルと
を含み、
前記受信回路で受信した前記上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を前記ＬＬＩＤテーブルから取得して、前記送受信回路のうち当該ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ当該上りフレームを転送し、
前記送受信回路で受信した前記下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を前記ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得して、当該ＬＬＩＤを当該下りフレームに付与した後、前記送信回路のうち当該下り出力先選択情報と対応する送信回路へ転送する
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項２】
請求項１に記載のＯＬＴにおいて、
前記フレーム転送処理部は、
前記受信回路で受信した前記上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を前記ＬＬＩＤテーブルから取得する出力先判定部と、
前記送受信回路のうち、前記出力先判定部で取得した前記ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ、前記上りフレームを転送する上り出力先制御部と
をさらに含むことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＯＬＴにおいて、
前記フレーム転送処理部は、
前記送受信回路ごとに設けられて、当該送受信回路で受信した前記下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を、前記ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得する複数の下り出力先判定部と、
前記送受信回路ごとに設けられて、当該下り出力先判定部で取得した前記ＬＬＩＤを、当該送受信回路で受信した前記下りフレームに付与する複数のＬＬＩＤ付与部と、
前記送受信回路ごとに設けられて、前記送信回路のうち、当該下り出力先判定部で取得した前記下り出力先選択情報と対応する送信回路へ、当該ＬＬＩＤ付与部からの前記下りフレームを転送する複数の下り出力先制御部と
をさらに含むことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のＯＬＴにおいて、
前記フレーム転送処理部は、前記受信回路で受信した前記上りフレームから送信元ＭＡＣアドレスおよびＬＬＩＤを取得し、当該ＬＬＩＤとこのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報とを、当該送信元ＭＡＣアドレスと対応付けて、前記ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録するＭＡＣアドレス登録部をさらに含むことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項５】
請求項４に記載のＯＬＴにおいて、
前記受信回路で受信した前記上りフレームに対して、当該上りフレームのＬＬＩＤに予め対応付けられている下り出力先選択情報を当該上りフレームに付与する上り入力部をさらに備え、
前記ＭＡＣアドレス登録部は、前記上り入力部から出力された前記上りフレームから、前記送信元ＭＡＣアドレス、前記ＬＬＩＤ、および前記下り出力先選択情報とを取得して、前記ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録する
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のＯＬＴにおいて、
前記ＭＡＣアドレス登録部は、
前記ＬＬＩＤおよび前記下り出力先選択情報を登録する際、当該送信元ＭＡＣアドレスに関する受信状況を含めて前記ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録し、
一定のエージング周期ごとに、前記ＭＡＣアドレス検索テーブルに登録されている前記各ＭＡＣアドレスの当該受信状況を検査し、これらＭＡＣアドレスのうち当該エージング周期内に受信確認されていないＭＡＣアドレスを無効状態に設定する
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のＯＬＴにおいて、
前記フレーム転送処理部は、
前記下りフレームが属するＶＬＡＮを識別するためのＶＩＤ（VLAN Identifier）ごとに、当該下りフレームに関するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報が登録されているＶＩＤテーブルをさらに含み、
前記送受信回路で受信した前記下りフレームに関する前記ＬＬＩＤおよび前記下り出力先選択情報を、当該下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づき前記ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得し、あるいは当該下りフレームのＶＩＤに基づき前記ＶＩＤテーブルから取得する
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項８】
ＰＯＮを介して複数のＯＮＵを接続するとともに、複数の上位装置に当該上位装置ごとに設けられるＳＮＩ（Service Node Interface）を介して接続し、これらＯＮＵと上位装置との間でやり取りするフレームを相互に転送処理するＯＬＴで用いられるフレーム転送方法であって、
前記ＯＮＵに個別のＬＬＩＤ（Logical Link ID）ごとに、当該ＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報をＬＬＩＤテーブルで記憶するステップと、
前記ＯＮＵと接続されたユーザ装置に個別のＭＡＣアドレスごとに、当該ＯＮＵのＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報をＭＡＣアドレス検索テーブルで記憶するステップと、
前記ＰＯＮを介して前記ＯＮＵから受信した上りフレームのＬＬＩＤと対応するＳＮＩ選択情報を前記ＬＬＩＤテーブルから取得し、前記ＳＮＩごとに設けられて当該ＳＮＩを介して当該上位装置との間でフレームを送受信する送受信回路のうち、当該ＳＮＩ選択情報と対応する送受信回路へ当該上りフレームを転送するステップと、
前記送受信回路で受信した下りフレームの宛先ＭＡＣアドレスと対応するＬＬＩＤおよび下り出力先選択情報を前記ＭＡＣアドレス検索テーブルから取得し、当該ＬＬＩＤを当該下りフレームに付与した後、予め設定された伝送速度ごとに設けられて前記ＯＮＵへの下りフレームを前記ＰＯＮを介して当該伝送速度で送信する複数の送信回路のうち、当該下り出力先選択情報と対応する送信回路へ転送するステップと
を備えることを特徴とするフレーム転送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
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【図９】
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【図１１】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
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【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１３−９２７１（Ｐ２０１３−９２７１Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２１８６（Ｐ２０１１−１４２１８６）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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