JP2004357237A - Device, system, and method for communication - Google Patents

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JP2004357237A JP2003155606A JP2003155606A JP2004357237A JP 2004357237 A JP2004357237 A JP 2004357237A JP 2003155606 A JP2003155606 A JP 2003155606A JP 2003155606 A JP2003155606 A JP 2003155606A JP 2004357237 A JP2004357237 A JP 2004357237A
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Masayuki Kuwabara
雅之 桑原
Hiroya Onishi
洋也 大西
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device, a system, and a method for communication capable of improving a communication efficiency by monitoring the state of the communication availability of each device when a plurality of devices conduct a time devision multiplex accessing type communication. <P>SOLUTION: The communication system is composed of an ONU on a subscriber side and an OLT on a communication common carrier side, and the CPU 15 of the OLT comprises an upload-permit message transmitting means 15a, a state monitoring message transmitting means 15b for monitoring the communication state of the ONU, a data transmission request receiving means 15c for receiving a data transmission request, a state-notification receiving means 15d for receiving the state notification, a band calculating means 15e for calculating a band which the communicating ONU uses, and a band allocating means 15f or the like for allocating the band. The CPU 15 timely loads these modules and calculates to make each function perform. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数装置が時分割多重アクセス型の通信を行なう通信システムの通信方式によるもので、特に、各装置の通信可能状況を監視することにより通信の効率を改善する為の通信装置、通信システム及び通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数の装置が単一の通信媒体を共用して互いに通信するためには、ある装置が送信した信号を他が送信した信号と区別して判読できることが必要である。この方式は一般に多重アクセス方式と呼ばれ、その1つとして時分割多重アクセス方式がある。
【0003】
時分割多重アクセス方式は、各装置が送信する時間を違えることにより区別を可能とする方式である。時分割多重アクセス方式においては、ある時点で通信媒体に信号を送信する装置の数は常に1以下であり、信号の衝突が発生しないように制御される。従って、その通信媒体から信号を受信する装置は他の装置からのデータを全て判読することが可能となる。
【0004】
時分割多重アクセス方式には、すべての装置が同一の手続きで多重アクセスを制御するものと、ある装置が一元的に多重アクセスを制御するものの二種類に大別される。ここで、前者を「自律型」時分割多重アクセス方式、後者を「集中制御型」時分割多重アクセス方式と定義する。「自律型」時分割多重アクセス方式の例としては、イーサネット(登録商標)やトークンリングなどがある。「集中制御型」時分割多重アクセス方式の例として、SCM−PDS(サブキャリアマルチプレクス−パッシブダブルスター)方式、ATM−PDS(アシンクロナストランスファーモード−パッシブダブルスター)方式がある。
【0005】
SCM−PDS方式、ATM−PDS方式は、FTTH(ファイバートゥザホーム)型の通信媒体を介し、通信ないしは放送事業者側とその加入者側間を結ぶ通信システムとして利用されている。SCM−PDS方式、ATM−PDS方式において、通信システムは「光加入者線端局装置(OLT:オプティカルラインターミナル。以下「OLT」と記載)」と「光加入者線終端装置(ONU:オプティカルネットワークユニット。以下「ONU」と記載)」の二種類の装置で構成される。
【0006】
この際、OLTに対し、ONUが複数存在する「1対多」の通信となる。OLT及びONUは、下り用通信媒体と上り用通信媒体にて相互に接続される。OLTが送信する信号は下り用通信媒体を介して全てのONUに到達する。全てのONUが送信する信号は、上り用通信媒体を介してOLTに達するが、この上りの通信の方式として「集中制御型」時分割多重アクセス方式が使用されている。
【0007】
SCM−PDS方式、ATM−PDS方式では、OLTが時分割多重アクセスの一元的制御を担当する。その基本的な手続きとして、(1)OLTが下り用通信媒体を介して特定のONUの上り送信を許可する信号を送信する。この信号の中ではONUが上り信号を送信することができる期間が規定されている。(2)上り送信の許可の通知を受信したONUは、規定の送信期間の範囲内で上り信号を上り用通信媒体に送信することができる。
【0008】
この光伝送システムにおける、通信事業局側の装置と複数の加入者宅側の装置が双方向通信を行う際のアクセスの制御方法(例えば、特許文献1参照。)については、様々な既存のシステムが存在する。
【0009】
【特許文献1】
特開平10−247888号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上り通信における送信期間は固定されてその帯域が割り当てされる。OLTに対してn台のONUが接続された場合について考えると、すべてのONUに対して送信期間tを与え、n台のONUに対して1回ずつ送信機会を与えたときの上り用通信媒体の総送信期間はt×nとなる(図4参照)。
【0011】
だが、一定の期間におけるONUの上り通信量は均等でない。このとき、n台のONUに対して平等に送信期間を与えた場合、ONUは送信期間tを超える上り通信を行うことができない。つまり、与えられた送信期間tよりも短い期間しか通信を行わなかった他のONUがあり、上り用通信媒体にて使用する帯域の通信量に余りがあるような場合においても、送信期間t以上使用したい加入者は、他のONUの帯域を使用することはできなかった。
【0012】
このように、従来の時分割多重アクセス方式では、ONU群の上り通信量が常に一定でないにもかかわらず、ONU群に対して平等に送信期間を与え、上り通信全体の効率を低下させていた。
【0013】
本発明は、上記問題点を解決する為になされたものであり、複数装置が時分割多重アクセス型の通信を行なう際、各装置の通信可能状況を監視することにより通信の効率を改善する為の通信装置、通信システム及び通信方法に関する。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を鑑みて本発明の第1の特徴は、(イ)複数の他通信装置との間でネットワークを介して通信を行なう通信装置であって、複数の他通信装置に対し、通信を許可する許可メッセージを送信する許可メッセージ送信手段と、(ロ)許可メッセージを受信した通信を希望する他通信装置より、通信を希望する他通信装置を識別可能な符号を含むデータ送信要求を受信するデータ送信要求受信手段と、(ハ)データ送信要求を受信しなかった通信を希望しない他通信装置に対し、通信状態を監視する状態監視メッセージを送信する状態監視メッセージ送信手段と、(ニ)状態監視メッセージを受信した通信を希望しない他通信装置より、許可メッセージの受信を希望する状態通知メッセージを受信する状態通知受信手段と、(ホ)データ送信要求受信毎及び状態通知メッセージ受信毎に更新された通信を希望する他通信装置及び通信を希望しない他通信装置の数を格納する帯域割当記憶装置と、(ヘ)通信を希望する他通信装置の数を検出し、検出された数とネットワークの帯域との関係により、各通信を希望する他通信装置が通信に使用する帯域を算出する帯域算出手段と、(ト)帯域及び通信を希望する他通信装置を識別可能な符号を基に、通信に使用する全帯域の割り当てを行なう帯域割当手段とを備える通信装置であることを要旨とする。更に、本発明の第1の特徴は、(チ)全帯域は、通信を希望する他通信装置との間において許可メッセージ及びデータ送信要求を通信させる為の帯域と、通信を希望しない他通信装置との間において許可メッセージ、状態監視メッセージ及び状態通知メッセージの少なくとも1つを通信させる為の帯域とを含み、(リ)帯域割当手段は、許可メッセージ及びデータ送信要求を通信させる為の帯域は通信を希望する他通信装置すべてに対し割り当て、許可メッセージ、状態監視メッセージ及び状態通知メッセージの少なくとも1つを通信させる為の帯域は通信を希望しない他通信装置のうち少なくとも1つに対し割り当て、(ヌ)許可メッセージには、データ送信要求の受信可能期間が含まれ、データ送信要求受信手段は、受信可能期間に受信したデータ送信要求のみを受信することを含んでも良い。
【0015】
本発明の第2の特徴は、(イ)他の通信装置に対しネットワークを介してデータ送信を依頼する通信装置であって、他の通信装置より通信を許可する許可メッセージを受信する許可メッセージ受信手段と、(ロ)通信の許可を希望する場合、自通信装置を識別可能な符号を含むデータ送信を依頼するデータ送信要求を他の通信装置に送信するデータ送信要求送信手段と、(ハ)データ送信要求を送信しなかった場合、他の通信装置より通信状態を問われる状態監視メッセージを受信する状態監視メッセージ受信手段と、(ニ)状態監視メッセージを受信し且つ許可メッセージの受信を希望する場合、状態通知メッセージを他の通信装置に送信する状態通知メッセージ送信手段とを備える通信装置であることを要旨とする。
【0016】
本発明の第3の特徴は、(イ)ネットワークを介して通信を行なう通信装置及びデータ送信を依頼する依頼通信装置を備えるシステムであって、複数の依頼通信装置に対し、通信を許可する許可メッセージを送信する許可メッセージ送信手段、通信を希望する依頼通信装置を識別可能な符号を含むデータ送信要求を受信するデータ送信要求受信手段、通信を希望しない依頼通信装置に対し、通信状態を監視するメッセージを送信する状態監視メッセージ送信手段、通信を希望しない依頼通信装置より許可メッセージの受信を希望する状態通知メッセージを受信する状態通知受信手段、データ送信要求受信毎及び状態通知メッセージ受信毎に更新された通信を希望する依頼通信装置及び通信を希望しない依頼通信装置の数を格納する帯域割当記憶装置、通信を希望する依頼通信装置の数を検出し検出された数とネットワークの帯域との関係により各通信を希望する依頼通信装置が通信に使用する帯域を算出する帯域算出手段、帯域及び通信を希望する依頼通信装置を識別可能な符号を基に、通信に使用する全帯域の割り当てを行なう帯域割当手段とを備える通信装置と、(ロ)通信装置より通信を許可する許可メッセージを受信する許可メッセージ受信手段、通信の許可を希望する場合、自通信装置を識別可能な符号を含むデータ送信を依頼するデータ送信要求を通信装置に送信するデータ送信要求送信手段、データ送信要求を送信しなかった場合、通信装置より通信状態を問われる状態監視メッセージを受信する状態監視メッセージ受信手段、状態監視メッセージを受信し且つ許可メッセージの受信を希望する場合状態通知メッセージを通信装置に送信する状態通知メッセージ送信手段とを備える依頼通信装置とを備える通信システムであることを要旨とする。
【0017】
本発明の第4の特徴は、(イ)ネットワークを介して複数の他通信装置に対し、通信を許可する許可メッセージを送信するステップと、(ロ)許可メッセージを受信した通信を希望する他通信装置より、通信を希望する他通信装置を識別可能な符号を含むデータ送信要求を受信するステップと、(ハ)データ送信要求を受信しなかった通信を希望しない他通信装置に対し、通信状態を監視する状態監視メッセージを送信するステップと、(ニ)状態監視メッセージを受信した通信を希望しない他通信装置より、許可メッセージの受信を希望する状態通知メッセージを受信するステップと、(ホ)データ送信要求受信毎及び状態通知メッセージ受信毎に更新された通信を希望する他通信装置及び通信を希望しない他通信装置の数を帯域割当記憶装置に格納するステップと、(ヘ)通信を希望する他通信装置の数を検出し、検出された数とネットワークの帯域との関係により、各通信を希望する他通信装置が通信に使用する帯域を算出するステップと、(ト)帯域及び通信を希望する他通信装置を識別可能な符号を基に、通信に使用する全帯域の割り当てを行なうステップとを備える通信方法であることを要旨とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
(通信システムの概要)
始めに、本発明の実施の形態に係る通信システムの概要について図1を用いて説明する。以下に述べる通信方式として、特に効果を発揮する一例としてPON(パッシブオプチカルネットワーク)を使用したインターネット接続用アクセス方式を使用することを前提として説明する。
【0019】
PONは、ネットワークとして、光ファイバケーブル1を使用する。一般に光ファイバケーブル1は放射状に分岐されている。時分割多重アクセスはこのネットワークを用いて通信事業者局から複数のサービス加入者までの通信を実現するのに適している。通信事業局は通信装置であるOLT10を備え、加入者宅側は依頼通信装置であるONU20a、20b、20c…を備えている。
【0020】
OLT10は、通信事業者である電話会社の交換センターやケーブルテレビ会社の中継局(ヘッド・エンド)等のサービス・プロバイダの設備に設置される。一方、ONU20a、20b、20c…は、住宅、マンション及びオフィスビル近隣に配置されるファイバー・ツー・ザ・カーブ構成の分散ハブに設置される。通信信号は、光ファイバケーブル1を介してOLT10とONU20a、20b、20c…間を伝搬し、この際、1台のOLT10から32台の固定されたONUへの通信が可能である。この為、各加入者のLAN5a、5b、5cの状態を監視することは比較的容易である。
【0021】
尚、ONU20a、20b、20c…からOLT10へ向かう上りの通信に1.3μm、OLT10からONU20a、20b、20c…へ向かう下りの通信に1.49μmの波長を使用して上下100Mbpsのインターネット接続を可能にする。この他、1.55μm等の波長にケーブルテレビの放送を重畳させることも可能である。
【0022】
本発明の実施の形態に係る通信システムでは、図1に示すように、通信事業局側は、OLT10、光スプリッタ2、交換機3及び配信サーバ4等を配置し、加入者宅側は、ONU20a、20b、20c…及びこれに接続されるパソコン、電話、ビデオ等の家庭内用機器を備える。
【0023】
OLT10は光ファイバケーブル1を流れてきた信号を変換し、自装置内で使用できるようにする。交換機3は自社内の内線同士の電話接続及び公衆回線との接続を行なう。具体的にPBX(プライベートブランチエクスチェンジ)等を指す。配信サーバ4は、加入者に要求された映像等の動画、写真等の静画、文字等のテキストデータ等の情報を検索し、要求元加入者に配信するサーバである。光スプリッタ2は加入者網に対して送信する光信号を通信系の光信号と合流させ、それを分岐して、各加入者のONU20a、20b、20c…へ送信する。
【0024】
ONU20a、20b、20c…では、光信号が終端され、電気信号に変換される。その後電気信号はONU20a、20b、20c…から、LAN5a、5b、5cを介し、加入社宅のパソコン、電話及びビデオ等に出力され、STB(セットトップボックス)等を通じて各機器内に入力される。
【0025】
本発明の実施の形態に係るOLT10は、上記のように加入者に要求された情報を光信号にて送信する際、各ONUとの通信状態を監視し、その監視結果によって帯域の再割当を行なう。例えば、ある周期において通信を行なっていたのはONU20a、20b、20cの3つであったが、次の周期にはONU20cからの通信が途絶え、ONU20a、20bの2つと通信を行なっていることを検知した。この際、OLT10は、光信号の送信に用いる全帯域を再割当し、通信を行なわないONU20cの余剰帯域を、通信を行なっているONU20a、20bが使用できるようにする。これにより余剰帯域を有効に活用することができる。以下に通信システムに関する装置についての詳細を述べる。
【0026】
(光加入者線端局装置)
本発明の実施の形態に係るOLT10は、図2に示すように、入力装置11、出力装置12、波長分割多重化手段15g、通信制御装置13、主記憶装置14、処理制御装置(CPU)15、加入者情報記憶装置16、帯域割当記憶装置17及びプログラム記憶装置18等を備えている。CPU15は、上り許可メッセージ送信手段15a、状態監視メッセージ送信手段15b、データ送信要求受信手段15c、状態通知受信手段15d、帯域算出手段15e及び帯域割当手段15f等を備えている。
【0027】
加入者情報記憶装置16は、加入者の、加入しているサービスの種類、属しているONU20a、20b、20c…のアドレス、氏名、住所等を記憶する。更に、家庭内のLAN5a、5b、5cに接続されたパソコン、電話、ビデオ等のIPアドレス等を記憶してもよい。帯域割当記憶装置17は、帯域を使用している32台のONUのうち、現在通信を行なっている装置、及びその合計数、更に、各ONU20a、20b、20c…の通信を行なう頻度、よく使用する時間帯等を記憶する。プログラム記憶装置18は、CPU15にて演算処理を行なう為のプログラムを格納する。
【0028】
上り許可メッセージ送信手段15aは、許可メッセージ送信手段であり、ONU20a、20b、20c…に対し、上りの通信を開始することを許可する為のメッセージを送信するモジュールである。このメッセージは、すべてのONU20a、20b、20c…に対するアドレス等の符号及び上り送信が可能な期間を含む。状態監視メッセージ送信手段15bは、通信を行なっていないONU20a、20b、20c…に対しその状態を監視するメッセージを送信するモジュールである。
【0029】
データ送信要求受信手段15cは、上り許可メッセージに回答するONU20a、20b、20c…から送信されるデータ送信要求を受信するモジュールである。尚、データ送信要求受信手段15cは、データ送信要求に限らず、ONU20a、20b、20c…から送信される他の上り送信データも受信する。状態通知受信手段15dは、状態監視メッセージに回答するONU20a、20b、20c…から送信される状態通知メッセージを受信するモジュールである。帯域算出手段15eは、光ファイバ通信を介し、OLT10からのデータの送信を要求するONU20a、20b、20c…の数を検出し、その数と帯域との関係により、一台のONUが使用可能な帯域枠を算出するモジュールである。帯域割当手段15fは、一台のONUが使用可能な帯域枠に従い、帯域の割当を行なうモジュールである。
【0030】
波長分割多重化手段15gは、いわゆるWDM(ウェイブレングスディビジョンマルチプレクス)伝送技術による広帯域の光ネットワークを実現する手段である。具体的に、波長分割多重化手段15gは、図示しない送信電気回路、発光素子、光合波器、光分波器、受光素子及び受光電気回路等から構成される。送信時には、波長の異なる光源からの光信号を光合波器により一本の光ファイバケーブル1に結合する。受信する時には、光ファイバケーブル1からの光信号により光分波器により波長毎に分岐し、これを受光素子により電気信号に変換する。波長分割多重化手段15gは、1本の光ファイバケーブル1に異なる波長の光を通してチャネルを多重化し、大容量のデータを双方向で伝送する。また、波長数を増したり、チャネル間隔を狭めることでさらに大容量のデータ伝送もできる。
【0031】
入力装置11は、加入者宅側機器からの入力信号を受信するインターフェイスである。出力装置12は、加入者宅側機器へ向けて出力信号を送信するインターフェイスである。通信制御装置13は、無線、有線等のネットワーク及び光ファイバケーブル1を介してデータを送受信する為の制御信号を生成する。主記憶装置14は、処理の手順を記述したプログラムや処理されるべきデータを一時的に記憶し、CPU15の要請に従ってプログラムの機械命令やデータを引き渡す。CPU15で処理されたデータは主記憶装置14に書き込まれる。主記憶装置14とCPU15はアドレスバス、データバス、制御信号等で結ばれている。
【0032】
(光加入者線終端装置)
本発明の実施の形態に係るONU20a、20b、20c…は、図3に示すように、入力装置21、出力装置22、波長分割多重化手段25e、通信制御装置23、主記憶装置24、処理制御装置(CPU)25、送信データ記憶装置26及びプログラム記憶装置27等を備えている。CPU25は、上り許可メッセージ受信手段25a、状態監視メッセージ受信手段25b、データ送信要求送信手段25c及び状態通知メッセージ送信手段25d等から構成される。
【0033】
送信データ記憶装置26は、ONU20a、20b、20c…からOLT10へ対するデータ送信要求等の送信データを一時記憶するためのバッファである。プログラム記憶装置27はCPU25にて演算処理を行なう為のプログラムを格納する。
【0034】
上り許可メッセージ受信手段25aは、許可メッセージ受信手段であり、OLT10からの上り許可メッセージを受信するモジュールである。状態監視メッセージ受信手段25bは、OLT10からの状態監視メッセージを受信するモジュールである。
【0035】
データ送信要求送信手段25cは、データ送信要求を代表とする上り送信データ及び各ONU20a、20b、20c…を識別する為の各アドレス等の符号をOLT10に送信するモジュールである。状態通知メッセージ送信手段25dは、各ONU20a、20b、20c…を識別する為の各アドレス等の符号を含む状態通知メッセージをOLT10に送信するモジュールである。波長分割多重化手段25eは、波長分割多重化手段15gと同様である為説明を省略する。
【0036】
(光加入者線端局装置による通信方法)
以下、OLT10の初回通信時の動作について図6のフローチャートを用いて説明する。
【0037】
(a)先ず、ステップS101において、図2の上り許可メッセージ送信手段15aは、すべての加入者宅のONU20a、20b、20c…に対し、通信状態の問い合わせを行なう。上り許可メッセージ送信手段15aは、波長分割多重化手段15gにより光ファイバケーブル1を介して、上り送信が可能な期間を含む上り許可メッセージを送信する。
【0038】
(b)ステップS102では、図2のデータ送信要求受信手段15cが、32台のうちの、データ送信を要求する通信中のONU20a、20b…のみからデータ送信要求等の上り送信データを受信する。ステップS103では、帯域算出手段15cが、受信したデータ送信要求等の上り送信データの数をカウントし、カウント数と全帯域との割合により一台の通信中ONU20a、20b…に割り当てる帯域を算出する。ステップS104では、帯域割当手段15fは、この算出結果により全帯域の使用割り当てを行う。例えば、従来のように全帯域320Mbpsを32台の通信中ONU20a、20b…で使用する場合には、各通信中のONU20a、20b…が使用可能な帯域として10Mbpsを割り当てたり(図4参照)、全帯域320Mbpsを10台の通信中ONU20a、20b…で使用する場合、各通信中ONU20a、20b…が使用可能な帯域として32Mbpsを割り当てたりする。この時のカウント数、全帯域との割合、カウントされなかった非通信中ONU20c…、及びその数(32からカウント数を減算した値)、データ送信要求等は帯域割当記憶装置17に格納する。尚、データ送信要求等は要求元ONUのアドレスを含んでいる。
【0039】
(c)最後にステップS105では、波長分割多重化手段15gが、データ送信要求のあった通信中ONU20a、20b…のアドレスに対し、要求のあったデータを、光ファイバケーブルを介して送信する。
【0040】
次に、OLT10の初回通信以降の通信時の動作について図7のフローチャートを用いて説明する。以下の説明では、前回のデータ通信要求受信時のカウント数が20、カウントされなかった数が12であったものとして、その通信状態の問い合わせについて説明する。
【0041】
(a)先ず、ステップS201において、図2の上り許可メッセージ送信手段15aは、前回カウントされた加入者宅のONU、つまり20台の通信中ONU20a、20b…のアドレスに対し、波長分割多重化手段15gにより光ファイバケーブル1を介して、上り送信が可能な期間を含む上り許可メッセージを送信する。これは例えば図5に示すように、すべての通信中ONU20a、20b…に15Mbpsの帯域(以下、「メインシーケンス帯域」と記載)を割り当てて送信する。尚、初回以降の上り許可メッセージ手段は、データ送信要求のあった通信中のONU20a、20b…のアドレスに対し、要求されたデータを送信する際にこのデータの一部として同時に送信することが好ましい。
【0042】
(b)更に、ステップS202において、状態監視メッセージ送信手段15bは、前回カウントされなかった加入者宅のONU、つまり12台の非通信ONU20c…のうちランダム若しくは一定規則に従い選択した1つのアドレスに対し状態監視メッセージを送信する。これは例えば図5に示すように、1つの非通信ONU20cに20Mbpsの帯域(以下、「テストシーケンス帯域」と記載)を割り当てて送信する。
【0043】
(c)ステップS203では、データ送信要求受信手段15cが、前回の通信中ONU20a、20b…の20台のうち、今回データ送信要求等の上り送信を希望する通信中ONU20a、20b…のみからデータ送信要求等を受信する。ステップS204では、状態通知受信手段15dが、上り送信が可能な期間に1つの非通信ONU20a、20b…から状態通知メッセージを受信すると、このONUは非通信状態から通信状態に変化したと判断する。上り送信が可能な期間に状態通知メッセージを受信しない場合には依然非通信状態であると判断する。この判断結果は帯域割当記憶装置17に記憶される。
【0044】
(d)ステップS205では、帯域算出手段15eが、受信したデータ送信要求の数及び状態通知メッセージを通知した数をカウントし、カウント数と全帯域との割合により一台の通信中ONU20a、20b…に割り当てるメインシーケンス帯域及びテストシーケンス帯域を算出する。尚、テストシーケンス帯域は固定されている方が好ましい。ステップS206では、帯域割当手段15fは、この算出結果により全帯域の使用帯域の再割り当てを行う。この時のカウント数及び全帯域との割合等は帯域割当記憶装置17に格納する。
【0045】
(c)最後にステップS207では、波長分割多重化手段15gが、データ送信要求のあった通信中ONU20a、20b…に対し、要求のあったデータを光ファイバケーブル1を介して送信する。この後、再びステップS201から同じ動作を繰り返す。
【0046】
(光加入者線終端装置による通信方法)
次に、ONU20a、20b、20c…の初回通信時の動作について図8のフローチャートを用いて説明する。
【0047】
(a)先ず、ステップS301において、通信中ONU20a、20b…の上り許可メッセージ受信手段25a(図3参照)は、光ファイバケーブル1を介して、上り送信が可能な期間を含む、通信状態の問い合わせの為の、上り許可メッセージを受信する。尚、非通信中ONU20c…はこの上り許可メッセージを受信しない若しくは受信してもこれに対し回答しない。
【0048】
(b)ステップS302では、通信中ONU20a、20b…のデータ送信要求送信手段25cが、データ送信要求等の上り送信データを作成し、上り送信が可能な期間内にOLT10に対して送信する(ステップS303)。
【0049】
次に、非通信ONU20c…が通信を開始した時の動作について図9のフローチャートを用いて説明する。
【0050】
(a)先ず、ステップS401において、非通信ONU20c…が、電源投入、ネットワーク接続開始等により通信を開始する。ステップS402では、しばらく待機すると、状態監視メッセージ受信手段25bは、光ファイバケーブル1を介して、自装置(ONU)宛ての通信状態監視の為の状態監視メッセージを受信する。
【0051】
尚、ONU20cは、通信を開始時にOLT10に対して状態監視メッセージを要求しても良い。待機中の送信データは送信データ記憶装置26に一時記憶される。この送信データ記憶装置26内にデータがあるか否かを検知することにより、OLT10は状態監視メッセージを送信しても良い。
【0052】
(b)ステップS403では、通信待機中ONU20cの状態通知メッセージ送信手段25dは、状態通知メッセージを作成し、OLT10に対して送信する(ステップS404)。この後、ステップS301に戻り、通信待機中ONU20cは通常の通信を開始する。
【0053】
上記によると、OLTからの自身宛ての信号を受信しONUが上り送信を行う場合に、OLTは、ONUがデータ通信状態をOLTに通知するよう監視する。この工夫により、OLTは、現在はメインシーケンス帯域を使用している通信中ONUのいくつかが、もはやデータ送信可能状態でなくなったことや、テストシーケンス帯域を使用して監視されていた非通信中ONUが、データ送信可能状態に変わったことを検出することができる。この検出後、OLTは全帯域に割り当てるメインシーケンス帯域、テストシーケンス帯域の組み合わせを必要に応じて変更する。これにより、従来のように帯域を固定して通信するときに発生していた非通信中ONUの余剰帯域を通信中ONUが使用できるため、全帯域を満遍なく使用した効率の良い通信を行なうことが可能となる。
【0054】
尚、本発明の実施の形態においては便宜上「通信事業局側のOLT」、「加入者宅側のONU」なる配置関係を用いるが、その物理的形態及び設置する位置には一切の制限はなく、これらがある物理的な装置の一機能部位であってもよい。又、これらの装置が物理的には単一の装置であっても構わない。
【0055】
更に、本発明の実施の形態においては光ファイバ技術を使用するためにOLT及びONUを終端装置に用いているが、本発明はこの実施形態のみにとらわれず、インターネット、イントラネット、LAN等のいずれの通信ネットワークケーブルにおいても応用できることは勿論である。この場合、DTE(データターミナルエクイップメント)、DCE(データサーキットターミネイティングエクイップメント)等の終端装置を用いればよい。
【0056】
ステップS202のONUの通信接続状態検出においては、LAN等のインターフェイスでは、対向の装置と接続されているかいなかが容易に検査できる。例えば、ONUの通信ポートが他の装置と接続されていないことが検査できた場合、ONUは明らかに上りデータ送信可能状態ではないと判断できる。ONUは時分割多重アクセスの通信装置であり、これはモデム等によって実現されて構わない。
【0057】
【発明の効果】
本発明により、複数装置が時分割多重アクセス型の通信を行なう際、各装置の通信可能状況を監視することにより通信の効率を改善することができる通信装置、通信システム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る通信装置を用いた通信システムの概要図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る通信装置の内部構成図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る通信装置の内部構成図である。
【図4】帯域の構成を表す構成図である。
【図5】帯域の構成を表す構成図である。
【図6】通信装置の初回時の動作を示すフロー図である。
【図7】通信装置の初回以降の動作を示すフロー図である。
【図8】通信装置の初回時の動作を示すフロー図である。
【図9】通信装置の初回以降の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
1…光ファイバケーブル
2…光スプリッタ
3…交換機
4…配信サーバ
5a、5b、5c…LAN
10…OLT
11…入力装置
12…出力装置
13…通信制御装置
14…主記憶装置
15…CPU
15a…許可メッセージ送信手段
15b…状態監視メッセージ送信手段
15c…データ送信要求受信手段
15d…状態通知受信手段
15e…帯域算出手段
15f…帯域割当手段
15g…波長分割多重化手段
16…加入者情報記憶装置
17…帯域割当記憶装置
18…プログラム記憶装置
20a、20b、20c…ONU
21…入力装置
22…出力装置
23…通信制御装置
24…主記憶装置
25…CPU
25a…許可メッセージ受信手段
25b…状態監視メッセージ受信手段
25c…データ送信要求送信手段
25d…状態通知メッセージ送信手段
25e…波長分割多重化手段
26…送信データ記憶装置
27…プログラム記憶装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system of a communication system in which a plurality of devices perform time-division multiple access communication, and more particularly, to a communication device for improving communication efficiency by monitoring a communicable state of each device. The present invention relates to a system and a communication method.
[0002]
[Prior art]
In order for a plurality of devices to communicate with each other by sharing a single communication medium, it is necessary that a signal transmitted by one device can be distinguished from a signal transmitted by another and can be read. This system is generally called a multiple access system, and one of them is a time division multiple access system.
[0003]
The time division multiple access method is a method that enables discrimination by changing the transmission time of each device. In the time division multiple access system, the number of devices that transmit a signal to a communication medium at a certain time is always one or less, and control is performed so that signal collision does not occur. Therefore, a device that receives a signal from the communication medium can read all data from other devices.
[0004]
The time division multiple access system is roughly classified into two types: a system in which all devices control multiple access by the same procedure, and a system in which a certain device integrally controls multiple access. Here, the former is defined as an “autonomous type” time division multiple access system, and the latter is defined as a “centralized control type” time division multiple access system. Examples of the “autonomous” time division multiple access method include Ethernet (registered trademark) and token ring. Examples of the “centralized control type” time division multiple access system include an SCM-PDS (subcarrier multiplex-passive double star) system and an ATM-PDS (asynchronous transfer mode-passive double star) system.
[0005]
The SCM-PDS system and the ATM-PDS system are used as a communication system connecting a communication or broadcasting company and its subscribers via an FTTH (fiber to the home) type communication medium. In the SCM-PDS system and the ATM-PDS system, the communication system is composed of an optical line terminal (OLT: optical line terminal; hereinafter, referred to as "OLT") and an optical network unit (ONU: optical network). Unit, hereinafter referred to as "ONU").
[0006]
At this time, “one-to-many” communication with a plurality of ONUs is performed with respect to the OLT. The OLT and the ONU are interconnected by a downstream communication medium and an upstream communication medium. The signal transmitted by the OLT reaches all ONUs via the downstream communication medium. Signals transmitted by all ONUs reach the OLT via the upstream communication medium, and a "centralized control type" time division multiple access system is used as the upstream communication system.
[0007]
In the SCM-PDS system and the ATM-PDS system, the OLT is responsible for centralized control of time division multiple access. As a basic procedure, (1) the OLT transmits a signal for permitting the specific ONU to transmit upstream via the downstream communication medium. In this signal, a period during which the ONU can transmit an uplink signal is specified. (2) The ONU that has received the notification of the permission of the upstream transmission can transmit the upstream signal to the upstream communication medium within the specified transmission period.
[0008]
In this optical transmission system, various existing systems are used for controlling access when a device at the communication business office and a plurality of devices at the customer premises perform bidirectional communication (for example, see Patent Document 1). Exists.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-10-247888
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The transmission period in uplink communication is fixed and its band is allocated. Considering a case where n ONUs are connected to an OLT, a transmission period t is given to all ONUs, and a transmission opportunity is given when a transmission opportunity is given to n ONUs once. Is a total transmission period of t × n (see FIG. 4).
[0011]
However, the uplink traffic of the ONUs during a certain period is not equal. At this time, if the transmission periods are equally given to the n ONUs, the ONUs cannot perform uplink communication exceeding the transmission period t. In other words, even if there is another ONU that has performed communication only for a period shorter than the given transmission period t, and there is a surplus in the communication amount of the band used in the uplink communication medium, the transmission period t The subscriber who wants to use it could not use the bandwidth of another ONU.
[0012]
As described above, in the conventional time division multiple access method, even though the uplink traffic of the ONU group is not always constant, the transmission period is equally given to the ONU group and the efficiency of the entire uplink communication is reduced. .
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and when a plurality of devices perform time-division multiple access type communication, improve the communication efficiency by monitoring the communicable status of each device. A communication device, a communication system and a communication method.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problems, a first feature of the present invention is (a) a communication device that performs communication with a plurality of other communication devices via a network, and performs communication with the plurality of other communication devices. And (b) receiving a data transmission request including a code capable of identifying the desired communication device from the desired communication device having received the permission message. (D) status monitoring message transmitting means for transmitting a status monitoring message for monitoring the communication status to another communication device that does not want to communicate and has not received the data transmission request; Status notification receiving means for receiving a status notification message for receiving a permission message from another communication device which does not want to receive the status monitoring message, and A bandwidth allocation storage device that stores the number of other communication devices that desire communication and the number of other communication devices that do not want communication updated each time a transmission request is received and a status notification message is received; and (f) another communication device that desires communication. Bandwidth calculating means for calculating the bandwidth used for communication by another communication device that desires each communication based on the relationship between the detected number and the bandwidth of the network; The gist of the present invention is that the communication device includes a band allocating unit that allocates all bands used for communication based on a code that can identify another communication device. Further, the first feature of the present invention is that (h) the entire band includes a band for transmitting an authorization message and a data transmission request with another communication device that desires communication, and another band that does not desire communication. And a band for causing at least one of a permission message, a status monitoring message, and a state notification message to be communicated between the communication device and the (i) band allocating means. Is allocated to at least one of the other communication devices not wishing to communicate, and a band for transmitting at least one of the permission message, the status monitoring message, and the status notification message is allocated to at least one of the other communication devices not wishing to communicate. ) The permission message includes a receivable period of the data transmission request, and the data transmission request receiving means receives the data during the receivable period. And it may include receiving a data transmission request only.
[0015]
A second feature of the present invention is (a) a communication device for requesting another communication device to transmit data via a network, and receiving a permission message for permitting communication from the other communication device. Means for transmitting a data transmission request for requesting data transmission including a code capable of identifying the own communication apparatus to another communication apparatus when (b) communication permission is desired; If the data transmission request has not been transmitted, a status monitoring message receiving means for receiving a status monitoring message for asking for a communication status from another communication device, and (d) receiving the status monitoring message and wishing to receive a permission message. In this case, the gist is that the communication device includes a status notification message transmitting unit that transmits a status notification message to another communication device.
[0016]
A third feature of the present invention is (a) a system including a communication device for performing communication via a network and a request communication device for requesting data transmission, and a permission for permitting communication to a plurality of request communication devices. Permission message transmitting means for transmitting a message, data transmission request receiving means for receiving a data transmission request including a code capable of identifying a requesting communication device desiring communication, and monitoring a communication state of a requesting communication device not desiring communication. A status monitoring message transmitting unit that transmits a message, a status notification receiving unit that receives a status notification message that desires to receive a permission message from a requesting communication device that does not desire communication, and is updated every time a data transmission request is received and a status notification message is received. Bandwidth allocation record that stores the number of requesting communication devices that wish to communicate and the number of requesting communication devices that do not want communication Device, a band calculating means for detecting the number of requesting communication devices desiring communication and calculating a band used for communication by the requesting communication device desiring each communication based on a relationship between the detected number and a band of the network, a band, and a communication A communication device having a band allocating means for allocating the entire band used for communication based on a code capable of identifying the requesting communication device desiring the request, and (b) receiving a permission message for permitting the communication from the communication device. Permission message receiving means, when requesting communication permission, data transmission request transmitting means for transmitting a data transmission request for requesting data transmission including a code capable of identifying the communication apparatus to the communication apparatus, and not transmitting the data transmission request Status monitoring message receiving means for receiving a status monitoring message from the communication device asking about the communication status, receiving and permitting the status monitoring message And summarized in that a communication system comprising a request communication device and a status notification message transmitting means for transmitting a status notification message to the communication device if you wish to receive the message.
[0017]
A fourth feature of the present invention is that (a) a step of transmitting a permission message for permitting communication to a plurality of other communication devices via a network, and (b) another communication that desires communication receiving the permission message. Receiving, from the device, a data transmission request including a code capable of identifying the other communication device with which communication is desired; and (c) transmitting a communication state to the other communication device which does not want to communicate without receiving the data transmission request. Transmitting a status monitoring message to be monitored, (d) receiving a status notification message that desires to receive a permission message from another communication device that does not want to communicate receiving the status monitoring message, and (e) data transmission Each time a request is received and every time a status notification message is received, the number of other communication devices that desire communication and the number of other communication devices that do not want communication are allocated and stored. And (f) detecting the number of other communication devices that desire communication and detecting the number of other communication devices desired for communication based on the relationship between the detected number and the bandwidth of the network. And g., And (g) allocating all bands used for communication based on a band and a code capable of identifying another communication device that desires communication. .
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Overview of communication system)
First, an outline of a communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The following description will be made on the assumption that an Internet connection access method using a PON (Passive Optical Network) is used as an example of a particularly effective communication method.
[0019]
The PON uses an optical fiber cable 1 as a network. Generally, the optical fiber cable 1 is branched radially. Time-division multiple access is suitable for realizing communication from a carrier station to a plurality of service subscribers using this network. The communication business bureau includes the OLT 10 as a communication device, and the subscriber premises includes ONUs 20a, 20b, 20c,...
[0020]
The OLT 10 is installed in a service provider facility such as a switching center of a telephone company, which is a telecommunications carrier, or a relay station (head end) of a cable television company. On the other hand, the ONUs 20a, 20b, 20c,... Are installed in a distributed hub having a fiber-to-the-curve configuration arranged near houses, condominiums, and office buildings. The communication signal propagates between the OLT 10 and the ONUs 20a, 20b, 20c... Via the optical fiber cable 1, and at this time, communication from one OLT 10 to 32 fixed ONUs is possible. For this reason, it is relatively easy to monitor the status of each subscriber's LAN 5a, 5b, 5c.
[0021]
... Up to 100 Mbps using the wavelength of 1.3 μm for upstream communication from the ONUs 20 a, 20 b, 20 c to the OLT 10, and 1.49 μm for downstream communication from the OLT 10 to the ONUs 20 a, 20 b, 20 c. To In addition, it is also possible to superimpose a cable television broadcast on a wavelength such as 1.55 μm.
[0022]
In the communication system according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, an OLT 10, an optical splitter 2, an exchange 3, a distribution server 4, and the like are arranged on the communication business office side, and an ONU 20a is installed on the subscriber home side. 20b, 20c... And home devices such as personal computers, telephones, and videos connected thereto.
[0023]
The OLT 10 converts a signal flowing through the optical fiber cable 1 so that it can be used in its own device. The exchange 3 establishes a telephone connection between internal extensions and a public line. Specifically, it refers to PBX (private branch exchange) and the like. The distribution server 4 is a server that searches for information such as a moving image such as a video, a still image such as a photo, and text data such as a character requested by the subscriber, and distributes the information to the requesting subscriber. The optical splitter 2 joins an optical signal to be transmitted to the subscriber network with an optical signal of a communication system, branches the optical signal, and transmits the optical signal to the ONUs 20a, 20b, 20c,.
[0024]
In the ONUs 20a, 20b, 20c,..., The optical signals are terminated and converted into electric signals. After that, the electric signals are output from the ONUs 20a, 20b, 20c... Via the LANs 5a, 5b, 5c to personal computers, telephones, videos, etc. of the subscribers' homes, and are input into the respective devices through STBs (set-top boxes).
[0025]
The OLT 10 according to the embodiment of the present invention monitors the communication state with each ONU when transmitting the information requested by the subscriber by the optical signal as described above, and performs the reallocation of the band based on the monitoring result. Do. For example, three ONUs 20a, 20b, and 20c communicated in a certain cycle, but in the next cycle, communication from the ONU 20c was interrupted and two ONUs 20a and 20b were communicating. Detected. At this time, the OLT 10 reallocates the entire band used for transmitting the optical signal, and makes the surplus band of the ONU 20c not performing communication available to the ONUs 20a and 20b performing communication. As a result, the surplus bandwidth can be used effectively. The details of the device relating to the communication system will be described below.
[0026]
(Optical subscriber line terminal equipment)
As shown in FIG. 2, an OLT 10 according to an embodiment of the present invention includes an input device 11, an output device 12, a wavelength division multiplexing unit 15g, a communication control device 13, a main storage device 14, and a processing control device (CPU) 15. , A subscriber information storage device 16, a bandwidth allocation storage device 17, a program storage device 18, and the like. The CPU 15 includes an upstream permission message transmitting unit 15a, a state monitoring message transmitting unit 15b, a data transmission request receiving unit 15c, a state notification receiving unit 15d, a band calculating unit 15e, a band allocating unit 15f, and the like.
[0027]
The subscriber information storage device 16 stores the type of service to which the subscriber subscribes, the addresses, names, addresses, etc. of the ONUs 20a, 20b, 20c. Further, IP addresses of personal computers, telephones, videos and the like connected to the home LANs 5a, 5b and 5c may be stored. The band allocation storage device 17 is a device that currently communicates among the 32 ONUs that use the band, the total number of devices, and the frequency with which each ONU 20a, 20b, 20c. The time zone to be used is stored. The program storage device 18 stores a program for performing arithmetic processing by the CPU 15.
[0028]
The upstream permission message transmitting unit 15a is a permission message transmitting unit, and is a module that transmits a message for permitting the ONUs 20a, 20b, 20c,... To start upstream communication. This message includes codes such as addresses for all ONUs 20a, 20b, 20c... And a period during which uplink transmission is possible. The status monitoring message transmitting means 15b is a module for transmitting a message for monitoring the status to the ONUs 20a, 20b, 20c.
[0029]
The data transmission request receiving unit 15c is a module that receives a data transmission request transmitted from the ONUs 20a, 20b, 20c,. The data transmission request receiving means 15c receives not only the data transmission request but also other uplink transmission data transmitted from the ONUs 20a, 20b, 20c. The status notification receiving unit 15d is a module that receives a status notification message transmitted from the ONUs 20a, 20b, 20c,... The band calculating unit 15e detects the number of ONUs 20a, 20b, 20c... Requesting data transmission from the OLT 10 via optical fiber communication, and one ONU can be used according to the relationship between the number and the band. This is a module for calculating a bandwidth frame. The bandwidth allocating unit 15f is a module that allocates a bandwidth according to a bandwidth frame that can be used by one ONU.
[0030]
The wavelength division multiplexing means 15g is a means for realizing a wideband optical network using a so-called WDM (wavelength division multiplex) transmission technique. More specifically, the wavelength division multiplexing unit 15g includes a transmission electric circuit (not shown), a light emitting element, an optical multiplexer, an optical demultiplexer, a light receiving element, a light receiving electric circuit, and the like. At the time of transmission, optical signals from light sources having different wavelengths are coupled to one optical fiber cable 1 by an optical multiplexer. At the time of reception, an optical signal from the optical fiber cable 1 is used to split each wavelength by an optical demultiplexer, which is converted into an electric signal by a light receiving element. The wavelength division multiplexing means 15g multiplexes channels through light of different wavelengths through one optical fiber cable 1, and transmits large-capacity data in two directions. Further, by increasing the number of wavelengths or narrowing the channel interval, data transmission with a larger capacity can be performed.
[0031]
The input device 11 is an interface for receiving an input signal from the customer premises equipment. The output device 12 is an interface that transmits an output signal to the customer premises equipment. The communication control device 13 generates a control signal for transmitting and receiving data via a wireless or wired network and the optical fiber cable 1. The main storage device 14 temporarily stores a program describing a processing procedure and data to be processed, and delivers machine instructions and data of the program according to a request from the CPU 15. The data processed by the CPU 15 is written to the main storage device 14. The main storage device 14 and the CPU 15 are connected by an address bus, a data bus, control signals, and the like.
[0032]
(Optical subscriber line termination equipment)
The ONUs 20a, 20b, 20c... According to the embodiment of the present invention include an input device 21, an output device 22, a wavelength division multiplexing unit 25e, a communication control device 23, a main storage device 24, The apparatus includes a device (CPU) 25, a transmission data storage device 26, a program storage device 27, and the like. The CPU 25 includes an upstream permission message receiving unit 25a, a state monitoring message receiving unit 25b, a data transmission request transmitting unit 25c, a state notification message transmitting unit 25d, and the like.
[0033]
The transmission data storage device 26 is a buffer for temporarily storing transmission data such as a data transmission request from the ONUs 20a, 20b, 20c. The program storage device 27 stores a program for the CPU 25 to perform arithmetic processing.
[0034]
The upstream permission message receiving unit 25a is a permission message receiving unit, and is a module that receives the upstream permission message from the OLT 10. The status monitoring message receiving unit 25b is a module that receives a status monitoring message from the OLT 10.
[0035]
The data transmission request transmission unit 25c is a module that transmits to the OLT 10 uplink transmission data representing the data transmission request and codes such as respective addresses for identifying the ONUs 20a, 20b, 20c. The status notification message transmitting unit 25d is a module that transmits to the OLT 10 a status notification message including a code such as an address for identifying each of the ONUs 20a, 20b, 20c. The wavelength division multiplexing means 25e is the same as the wavelength division multiplexing means 15g, and thus the description is omitted.
[0036]
(Communication method using optical subscriber line terminal equipment)
Hereinafter, the operation of the OLT 10 at the time of the first communication will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0037]
(A) First, in step S101, the uplink permission message transmitting means 15a in FIG. 2 inquires of the ONUs 20a, 20b, 20c,. The upstream permission message transmitting unit 15a transmits an upstream permission message including a period during which upstream transmission is possible via the optical fiber cable 1 by the wavelength division multiplexing unit 15g.
[0038]
(B) In step S102, the data transmission request receiving means 15c in FIG. 2 receives uplink transmission data such as a data transmission request from only the ONUs 20a, 20b,... In step S103, the bandwidth calculating unit 15c counts the number of uplink transmission data such as the received data transmission request, and calculates the bandwidth to be allocated to one communicating ONU 20a, 20b,... Based on the counted number and the ratio of the total bandwidth. . In step S104, the bandwidth allocating unit 15f allocates the use of the entire bandwidth based on the calculation result. For example, when the entire bandwidth of 320 Mbps is used by 32 communicating ONUs 20a, 20b... As in the related art, 10 Mbps is allocated as a bandwidth usable by each communicating ONU 20a, 20b. When the entire bandwidth 320 Mbps is used by ten communicating ONUs 20a, 20b,..., 32 Mbps is allocated as a bandwidth usable by each communicating ONU 20a, 20b,. At this time, the non-communicating ONUs 20c... Which have not been counted, the count thereof (the value obtained by subtracting the count number from 32), the data transmission request, and the like are stored in the bandwidth allocation storage device 17. The data transmission request and the like include the address of the requesting ONU.
[0039]
(C) Finally, in step S105, the wavelength division multiplexing means 15g transmits the requested data to the addresses of the communicating ONUs 20a, 20b.
[0040]
Next, the operation of the OLT 10 at the time of communication after the initial communication will be described using the flowchart of FIG. In the following description, assuming that the count number at the time of receiving the previous data communication request is 20 and the number not counted is 12, the inquiry about the communication state will be described.
[0041]
(A) First, in step S201, the upstream permission message transmitting unit 15a of FIG. 2 transmits the wavelength division multiplexing unit to the previously counted ONUs of the subscriber's home, that is, the addresses of the 20 ONUs 20a, 20b,. 15g, via the optical fiber cable 1, transmits an uplink permission message including a period during which uplink transmission is possible. For example, as shown in FIG. 5, a 15 Mbps band (hereinafter, referred to as "main sequence band") is allocated to all the communicating ONUs 20a, 20b, and transmitted. When transmitting the requested data to the addresses of the communicating ONUs 20a, 20b, etc., for which the data transmission has been requested, it is preferable that the upstream permission message means transmit the requested data simultaneously as a part of the data. .
[0042]
(B) Further, in step S202, the status monitoring message transmitting means 15b sends the ONU of the subscriber's home which was not counted last time, that is, one of the 12 non-communication ONUs 20c. Send a status monitoring message. For example, as shown in FIG. 5, a bandwidth of 20 Mbps (hereinafter, referred to as “test sequence bandwidth”) is allocated to one non-communication ONU 20c and transmitted.
[0043]
(C) In step S203, the data transmission request receiving unit 15c transmits data only from the ONUs 20a, 20b,... Of the last communication ONUs 20a, 20b,. Receive requests and so on. In step S204, when the status notification receiving unit 15d receives a status notification message from one of the non-communication ONUs 20a, 20b,... During a period in which uplink transmission is possible, it determines that this ONU has changed from the non-communication state to the communication state. If the status notification message is not received during the period in which the uplink transmission is possible, it is determined that the communication state is still non-communication. This determination result is stored in the bandwidth allocation storage device 17.
[0044]
(D) In step S205, the bandwidth calculating unit 15e counts the number of received data transmission requests and the number of status notification messages notified, and calculates one communication ONU 20a, 20b,. Calculate the main sequence band and the test sequence band to be assigned to. It is preferable that the test sequence band is fixed. In step S206, the bandwidth allocating unit 15f reallocates the used bandwidth of the entire bandwidth based on the calculation result. At this time, the count number, the ratio to the total band, and the like are stored in the band allocation storage device 17.
[0045]
(C) Finally, in step S207, the wavelength division multiplexing means 15g transmits the requested data to the communicating ONUs 20a, 20b,. Thereafter, the same operation is repeated from step S201.
[0046]
(Communication method using optical network unit)
Next, the operation of the ONUs 20a, 20b, 20c... At the time of initial communication will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0047]
(A) First, in step S301, the uplink permission message receiving means 25a (see FIG. 3) of the communicating ONUs 20a, 20b,... (See FIG. 3) inquires of a communication state including a period during which uplink transmission is possible via the optical fiber cable 1. Receive an uplink permission message for The non-communicating ONUs 20c do not receive this uplink permission message or do not respond to it even if they are received.
[0048]
(B) In step S302, the data transmission request transmitting means 25c of the communicating ONUs 20a, 20b,... Creates uplink transmission data such as a data transmission request and transmits it to the OLT 10 within a period in which uplink transmission is possible (step S302). S303).
[0049]
Next, the operation when the non-communication ONUs 20c start communication will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0050]
(A) First, in step S401, the non-communication ONUs 20c start communication by turning on power, starting network connection, and the like. In step S402, after waiting for a while, the status monitoring message receiving means 25b receives, via the optical fiber cable 1, a status monitoring message for monitoring the communication status addressed to the own device (ONU).
[0051]
The ONU 20c may request a state monitoring message from the OLT 10 when starting communication. The waiting transmission data is temporarily stored in the transmission data storage device 26. The OLT 10 may transmit a status monitoring message by detecting whether or not there is data in the transmission data storage device 26.
[0052]
(B) In step S403, the status notification message transmitting unit 25d of the ONU 20c waiting for communication creates a status notification message and transmits it to the OLT 10 (step S404). Thereafter, the process returns to step S301, and the ONU 20c waiting for communication starts normal communication.
[0053]
According to the above description, when a signal addressed to itself is received from the OLT and the ONU performs uplink transmission, the OLT monitors the ONU to notify the OLT of a data communication state. With this ingenuity, the OLT detects that some of the communicating ONUs that are currently using the main sequence band are no longer in a data transmittable state, and that the non-communicating ONUs that have been monitored using the test sequence band It is possible to detect that the ONU has changed to the data transmission enabled state. After this detection, the OLT changes the combination of the main sequence band and the test sequence band to be allocated to the entire band as necessary. This allows the ONU during communication to use the surplus bandwidth of the ONU during non-communication which has been generated when the communication is performed with the band fixed as in the related art, so that efficient communication using the entire band uniformly can be performed. It becomes possible.
[0054]
In the embodiment of the present invention, for convenience, the arrangement relation of “OLT on the communication business office side” and “ONU on the subscriber home side” is used, but there are no restrictions on the physical form and the installation position. These may be one functional part of a physical device. These devices may be physically a single device.
[0055]
Further, in the embodiment of the present invention, the OLT and the ONU are used for the terminating device in order to use the optical fiber technology. However, the present invention is not limited to this embodiment, and any one of the Internet, the intranet, the LAN, etc. Of course, it can be applied to a communication network cable. In this case, a terminal device such as a DTE (Data Terminal Equipment) or a DCE (Data Circuit Terminating Equipment) may be used.
[0056]
In detecting the communication connection state of the ONU in step S202, it is possible to easily check whether or not an interface such as a LAN is connected to an opposing device. For example, when it can be checked that the communication port of the ONU is not connected to another device, it can be clearly determined that the ONU is not in a state in which uplink data can be transmitted. The ONU is a time division multiple access communication device, which may be realized by a modem or the like.
[0057]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a communication device, a communication system, and a communication method that can improve communication efficiency by monitoring a communicable state of each device when a plurality of devices perform time division multiple access communication. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a communication system using a communication device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an internal configuration diagram of the communication device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an internal configuration diagram of the communication device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a configuration of a band.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a configuration of a band.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of the communication device at the first time.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the communication device after the first time.
FIG. 8 is a flowchart showing an operation of the communication device at the first time.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the communication device after the first time.
[Explanation of symbols]
1: Optical fiber cable
2. Optical splitter
3. Exchange
4: Distribution server
5a, 5b, 5c ... LAN
10 OLT
11 Input device
12 Output device
13. Communication control device
14: Main storage device
15 ... CPU
15a: permission message transmission means
15b ... Status monitoring message transmission means
15c: Data transmission request receiving means
15d ... status notification receiving means
15e bandwidth calculating means
15f band allocation means
15g: wavelength division multiplexing means
16 ... subscriber information storage device
17 ... Band allocation storage device
18 Program storage device
20a, 20b, 20c ... ONU
21 Input device
22 Output device
23 Communication control device
24: Main storage device
25 ... CPU
25a: permission message receiving means
25b ... Status monitoring message receiving means
25c: Data transmission request transmission means
25d: Status notification message transmitting means
25e: wavelength division multiplexing means
26: Transmission data storage device
27 Program storage device

Claims (7)

複数の他通信装置との間でネットワークを介して通信を行なう通信装置であって、
前記複数の他通信装置に対し、通信を許可する許可メッセージを送信する許可メッセージ送信手段と、
前記許可メッセージを受信した通信を希望する他通信装置より、前記通信を希望する他通信装置を識別可能な符号を含むデータ送信要求を受信するデータ送信要求受信手段と、
前記データ送信要求を受信しなかった通信を希望しない他通信装置に対し、通信状態を監視する状態監視メッセージを送信する状態監視メッセージ送信手段と、
前記状態監視メッセージを受信した前記通信を希望しない他通信装置より、前記許可メッセージの受信を希望する状態通知メッセージを受信する状態通知受信手段と、
前記データ送信要求受信毎及び前記状態通知メッセージ受信毎に更新された前記通信を希望する他通信装置及び前記通信を希望しない他通信装置の数を格納する帯域割当記憶装置と、
前記通信を希望する他通信装置の数を検出し、検出された数と前記ネットワークの帯域との関係により、各前記通信を希望する他通信装置が通信に使用する帯域を算出する帯域算出手段と、
前記帯域及び前記通信を希望する他通信装置を識別可能な符号を基に、通信に使用する全帯域の割り当てを行なう帯域割当手段
とを備えることを特徴とする通信装置。
A communication device that communicates with a plurality of other communication devices via a network,
Permission message transmitting means for transmitting a permission message permitting communication to the plurality of other communication devices,
From another communication device that desires communication receiving the permission message, a data transmission request receiving unit that receives a data transmission request that includes a code capable of identifying the other communication device that desires the communication,
A status monitoring message transmitting unit that transmits a status monitoring message for monitoring a communication status to another communication device that does not desire the communication that did not receive the data transmission request,
A status notification receiving unit that receives a status notification message that desires to receive the permission message, from another communication device that does not want to communicate that has received the status monitoring message,
A bandwidth allocation storage device storing the number of other communication devices that desire the communication and the number of other communication devices that do not want the communication updated each time the data transmission request is received and the status notification message is received,
A band calculating unit that detects the number of the other communication devices that desire the communication, and calculates a band that the other communication device that wants the communication uses for communication by the relationship between the detected number and the band of the network; ,
A communication device comprising: a band allocating unit configured to allocate all bands used for communication based on the band and a code capable of identifying another communication device that desires the communication.
前記全帯域は、前記通信を希望する他通信装置との間において前記許可メッセージ及び前記データ送信要求を通信させる為の帯域と、前記通信を希望しない他通信装置との間において前記許可メッセージ、前記状態監視メッセージ及び前記状態通知メッセージの少なくとも1つを通信させる為の帯域とを含むことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。The entire band is a band for communicating the permission message and the data transmission request with another communication device that desires the communication, and the permission message between another communication device that does not want the communication, The communication device according to claim 1, further comprising a band for communicating at least one of a status monitoring message and the status notification message. 前記帯域割当手段は、前記許可メッセージ及び前記データ送信要求を通信させる為の帯域は前記通信を希望する他通信装置すべてに対し割り当て、前記許可メッセージ、前記状態監視メッセージ及び前記状態通知メッセージの少なくとも1つを通信させる為の帯域は前記通信を希望しない他通信装置のうち少なくとも1つに対し割り当てることを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。The band allocating means allocates a band for communicating the permission message and the data transmission request to all the other communication devices that desire the communication, and at least one of the permission message, the state monitoring message, and the state notification message. The communication device according to claim 1, wherein a band for communicating one of the communication devices is assigned to at least one of the other communication devices that do not desire the communication. 前記許可メッセージには、前記データ送信要求の受信可能期間が含まれ、前記データ送信要求受信手段は、前記受信可能期間に受信した前記データ送信要求のみを受信することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。The method according to claim 1, wherein the permission message includes a receivable period of the data transmission request, and the data transmission request receiving unit receives only the data transmission request received during the receivable period. Communication device according to claim. 他の通信装置に対しネットワークを介してデータ送信を依頼する通信装置であって、
前記他の通信装置より通信を許可する許可メッセージを受信する許可メッセージ受信手段と、
前記通信の許可を希望する場合、自通信装置を識別可能な符号を含む前記データ送信を依頼するデータ送信要求を前記他の通信装置に送信するデータ送信要求送信手段と、
前記データ送信要求を送信しなかった場合、前記他の通信装置より通信状態を問われる状態監視メッセージを受信する状態監視メッセージ受信手段と、
前記状態監視メッセージを受信し且つ前記許可メッセージの受信を希望する場合、状態通知メッセージを前記他の通信装置に送信する状態通知メッセージ送信手段
とを備えることを特徴とする通信装置。
A communication device for requesting data transmission to another communication device via a network,
Permission message receiving means for receiving a permission message permitting communication from the other communication device,
If the communication permission is desired, a data transmission request transmitting unit that transmits a data transmission request for requesting the data transmission including a code capable of identifying the own communication device to the other communication device,
If the data transmission request has not been transmitted, a status monitoring message receiving unit that receives a status monitoring message that is queried for a communication status from the other communication device,
A communication device comprising: a status notification message transmitting unit that transmits a status notification message to the another communication device when receiving the status monitoring message and desiring to receive the permission message.
ネットワークを介して通信を行なう通信装置及びデータ送信を依頼する依頼通信装置を備えるシステムであって、
複数の前記依頼通信装置に対し、通信を許可する許可メッセージを送信する許可メッセージ送信手段、前記通信を希望する依頼通信装置を識別可能な符号を含むデータ送信要求を受信するデータ送信要求受信手段、前記通信を希望しない依頼通信装置に対し、通信状態を監視するメッセージを送信する状態監視メッセージ送信手段、前記通信を希望しない依頼通信装置より前記許可メッセージの受信を希望する状態通知メッセージを受信する状態通知受信手段、前記データ送信要求受信毎及び前記状態通知メッセージ受信毎に更新された前記通信を希望する依頼通信装置及び前記通信を希望しない依頼通信装置の数を格納する帯域割当記憶装置、前記通信を希望する依頼通信装置の数を検出し検出された数と前記ネットワークの帯域との関係により各前記通信を希望する依頼通信装置が通信に使用する帯域を算出する帯域算出手段、前記帯域及び前記通信を希望する依頼通信装置を識別可能な符号を基に、通信に使用する全帯域の割り当てを行なう帯域割当手段とを備える通信装置と、
前記通信装置より通信を許可する許可メッセージを受信する許可メッセージ受信手段、前記通信の許可を希望する場合、自通信装置を識別可能な符号を含む前記データ送信を依頼するデータ送信要求を前記通信装置に送信するデータ送信要求送信手段、前記データ送信要求を送信しなかった場合、前記通信装置より通信状態を問われる状態監視メッセージを受信する状態監視メッセージ受信手段、前記状態監視メッセージを受信し且つ前記許可メッセージの受信を希望する場合状態通知メッセージを前記通信装置に送信する状態通知メッセージ送信手段とを備える依頼通信装置
とを備えることを特徴とする通信システム。
A system including a communication device that performs communication via a network and a request communication device that requests data transmission,
Permission message transmission means for transmitting a permission message for permitting communication to the plurality of request communication devices, data transmission request reception means for receiving a data transmission request including a code capable of identifying the request communication device desired for communication, State monitoring message transmitting means for transmitting a message for monitoring the communication state to a request communication device that does not want the communication, and a state for receiving a status notification message that wants to receive the permission message from the request communication device that does not want the communication Notification receiving means, a bandwidth allocation storage device storing the number of requested communication devices requesting the communication and the number of request communication devices not requesting the communication updated each time the data transmission request is received and the status notification message is received, and the communication The number of requesting communication devices for which the number is desired, and the relationship between the detected number and the bandwidth of the network A band calculating means for calculating a band used for communication by the requesting communication device desiring each communication, a code capable of identifying the requesting communication device requesting the band and the communication; A communication device comprising a band allocating unit for performing allocation;
Permission message receiving means for receiving a permission message for permitting communication from the communication device, and when requesting the communication, requesting the data transmission request for transmitting the data including a code capable of identifying the communication device. A data transmission request transmitting means for transmitting to the communication apparatus, a state monitoring message receiving means for receiving a state monitoring message for asking a communication state from the communication apparatus when the data transmission request is not transmitted, receiving the state monitoring message, and A communication system comprising: a request communication device including a status notification message transmitting unit that transmits a status notification message to the communication device when receiving a permission message.
ネットワークを介して複数の他通信装置に対し、通信を許可する許可メッセージを送信するステップと、
前記許可メッセージを受信した通信を希望する他通信装置より、前記通信を希望する他通信装置を識別可能な符号を含むデータ送信要求を受信するステップと、
前記データ送信要求を受信しなかった通信を希望しない他通信装置に対し、通信状態を監視する状態監視メッセージを送信するステップと、
前記状態監視メッセージを受信した前記通信を希望しない他通信装置より、前記許可メッセージの受信を希望する状態通知メッセージを受信するステップと、
前記データ送信要求受信毎及び前記状態通知メッセージ受信毎に更新された前記通信を希望する他通信装置及び前記通信を希望しない他通信装置の数を帯域割当記憶装置に格納するステップと、
前記通信を希望する他通信装置の数を検出し、検出された数と前記ネットワークの帯域との関係により、各前記通信を希望する他通信装置が通信に使用する帯域を算出するステップと、
前記帯域及び前記通信を希望する他通信装置を識別可能な符号を基に、通信に使用する全帯域の割り当てを行なうステップ
とを備えることを特徴とする通信方法。
Transmitting a permission message permitting communication to the plurality of other communication devices via the network;
A step of receiving a data transmission request including a code capable of identifying the other communication device that desires the communication from another communication device that desires the communication that has received the permission message,
A step of transmitting a state monitoring message for monitoring a communication state to another communication apparatus that does not desire communication that did not receive the data transmission request,
From the other communication device that does not want the communication that received the state monitoring message, receiving a state notification message that wants to receive the permission message,
Storing the number of other communication devices that desire the communication and the number of other communication devices that do not want the communication, updated in each reception of the data transmission request and each reception of the status notification message, in a band allocation storage device,
Detecting the number of other communication devices that desire the communication, the relationship between the detected number and the bandwidth of the network, calculating the bandwidth used by each other communication device that wants the communication for communication,
Allocating the entire band used for communication based on the band and a code capable of identifying the other communication device that desires the communication.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006238433A (en) * 2005-02-07 2006-09-07 Samsung Electronics Co Ltd System for providing broadcasting service of internet protocol base and its method
JP2009177510A (en) * 2008-01-24 2009-08-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Communication monitoring device and monitor terminal
JP2009535901A (en) * 2006-04-25 2009-10-01 アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド Broadband access network capacity management

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006238433A (en) * 2005-02-07 2006-09-07 Samsung Electronics Co Ltd System for providing broadcasting service of internet protocol base and its method
JP2009535901A (en) * 2006-04-25 2009-10-01 アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド Broadband access network capacity management
JP2009177510A (en) * 2008-01-24 2009-08-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Communication monitoring device and monitor terminal

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