CN101304288B - 无源光网络中的可进行有效带宽分配的光线路终端 - Google Patents

无源光网络中的可进行有效带宽分配的光线路终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种局端装置，在G.984.3标准的GPON系统中，为了防止尤其在分配100kbit/s左右的小频带时产生分段，而具有将频带小的信号优先配置在帧的特定区间、例如帧开头区域的动态频带分配功能。

Description

无源光网络中的可进行有效带宽分配的光线路终端
技术领域
本发明涉及多个用户连接装置共用光传送线路的无源光网络PON(Passive Optical Network)系统。
背景技术
PON一般由一台局端装置(OLT：Optical Line Terminal，光线路终端)和多个用户端装置(ONU：Optical Network Unit，光网络单元)构成，将来自与ONU相连的PC(Personal Computer)等终端的信号转换为光信号后，经光纤送到OLT。来自多个ONU的光纤通过分光器进行耦合后，光信号通过该分光器光学(时分)复用后，到达OLT。
ONU和OLT之间的光纤长度在ITU-T建议G.948.1的第8章和第9章中规定为例如0～20km，20km～40km或40km～60km的范围，各ONU距OLT在上述范围内设置在任意的距离上。因此，OLT和各ONU之间的光信号的传送延迟根据光纤长度而不同，若不考虑该传送延迟，则从各ONU输出的光信号彼此在分光器的光学复用时有冲突、干扰的可能。
因此，使用ITU-T建议G.984.3的第10章规定的测距(ranging)技术，OLT调整来自各ONU的输出信号的延迟，使得各ONU好像设置在相等距离上、例如相等的20km位置上，使来自各ONU的光信号不干扰。另外，由于将一条光纤的通信频带根据来自用户的请求公平分配给尽可能多的ONU，所以ITU-T建议G.983.4中还规定了OLT分配与来自各ONU的上行方向的传送路径频带(数据发送位置/时间)的DBA(Dynamic BandWidth Allocation：动态带宽分配)的技术，并进行基于该技术的频带控制。
例如，在ITU-T建议G.984.3的8.2章的规定中，将从多个ONU向OLT传送的信号称作上行信号，由前同步(preamble)、定界符、有效载荷信号构成，如该建议第8章的图8-2所示，在各上行信号之前为防止与前一突发(burst)信号的冲突，设置了保护时间。另一方面，根据同一建议8.1章的规定，将从该OLT向该多个ONU发送的信号称作下行信号，包括帧同步图案(pattern)、PLOAM区域、USBandwidth MAP区域和帧有效载荷。
OLT如同一建议8.1.3.6章所示，使用称作US BandWidth MAP的区域，来指定各ONU的上行信号发送允许定时。US BandWidthMAP区域具有指定发送允许的开始的Start值和指定结束的End值，分别进行字节单位的指定。该值因有允许发送的含义还称作准许(grant)值。并且，End值和下一Start值的差是上行无信号区域，对应于上述保护时间。各个ONU上可分配称作T-CONT的多个频带分割单位，按每个T-CONT来进行上述上行发送允许定时的指定。
根据上述ITU-T建议G.984.3，准许被规定为在构成下行信号的125微秒帧的开头附近统一发送对对应的ONU的准许。换言之，OLT必须以125微秒为周期对各ONU发送准许，各ONU也以125微秒的周期，与其他ONU通过时分共用传送路径来加以使用。
这时，若OLT以125微秒为周期来进行上述的DBA处理，则可以使Start值、End值原样反映对各ONU分配的频带来发送准许信号。但是，实际的OLT不一定以125微秒这样的短周期来进行DBA处理，例如以0.5毫秒或1.0毫秒这样的比准许周期长的周期来进行DBA处理。
这样，在DBA处理的时刻，OLT超过125微秒的准许周期中容纳的数据长度来分配对各ONU允许发送的数据长度。因此，在提供准许的阶段，OLT进行下列处理：即，将DBA处理所决定的数据长度分割为以125微秒为单位的多个帧后，在各125微秒帧内指定Start值和End值的处理。
OLT在将通过DBA处理分配给一个ONU的数据长度分割为多个125微秒帧的情况下，在分割后的各准许的帧上添加头。在DBA的时刻，OLT分配给各ONU的数据长度上仅嵌入最先必须添加的一个头的数据长度。因此，若分割准许的帧，则将本来该ONU应发送的数据长度减去格外添加的头的部分。
例如，考虑某个ONU为用于VoIP而需要256kbit/s的上行通信频带的情况。若OLT以0.5毫秒为周期来执行频带分配计算(DBA处理)，则将256kbit/s的频带换算为0.5毫秒，变为256000×0.0005÷8＝16(字节)。G-PON中规定了将信号容纳在称作GEM的可变长分组中来加以传送的方法。根据ITU-T建议G.984.3，进行在称作GEM头的5字节的头上添加了可变长帧的长度和流标签后的封装。OLT考虑最先必须添加的一个GEM头，通过DBA处理来对该ONU提供16+5＝21(字节)的数据长度的发送许可。
若设从ONU向OLT的上行信号的速度是1.244Gbit/s，则在作为准许周期的125微秒中可发送的数据长度是12000000000×0.000125÷8≒19440(字节)。21字节的数据长度是充分容纳在作为一个准许周期的数据长度的19440字节上的长度，但是不幸的是若将该21字节配置在准许周期的边界，则因分段(fragmentation)而分割为2个准许帧。例如，若分割为头的5字节及有效载荷的10字节的准许帧、和头的5字节及有效载荷的1字节的准许帧这两个，则帧整体的总和为21字节，成为准许后的数据量，实质上有效载荷部分总和为11字节，相对维持256kbit/s的频带所需的16字节的数据长度，约31％的数据未发送，对通信质量有很大影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种OLT、ONU和PON系统，例如在因VoIP数据等延迟、质量劣化较大的业务中使用，在进行数据长度小的频带分配时可防止产生分段。
本发明通过将频带小的信号优先配置在帧的确定区间，例如帧开头区域，来解决上述问题。
在G.984.3标准的G-PON系统中，尤其在分配100kbit/s左右的小频带时，可以防止因分段而发生通信质量劣化。
附图说明
图1是表示光接入网的一构成例的图；
图2是表示下行PON信号帧的一例的图；
图3是表示上行PON信号帧的一例的图；
图4是表示DBA处理的时序的一例的图；
图5是说明在准许时发生了分段的情况的图；
图6是表示OLT的硬件结构的一实施例的图；
图7是表示OLT的硬件结构的详细的一实施例的图；
图8是控制部的功能框图；
图9是表示分配字节长度表的一实施例的图；
图10是表示发送定时表的一实施例的图；
图11是表示发送定时表的另一实施例的图；
图12是表示控制部的处理流程图的一实施例的图；
图13是表示时隙分配处理的流程图的一实施例的图；
图14是表示通过实施例1排列了准许帧的情况的图；
图15是表示实施例2的发送定时表的一例的图；
图16是表示实施例2的时隙分配处理的流程图的一例的图；
图17是表示通过实施例2排列了准许帧的情况的图。
具体实施方式
下面，说明本发明的实施方式。
【实施例1】
图1表示适用本发明的光接入网的结构例。PON19由分光器/光耦合器等的光分路器12、在通信业者等的局舍里设置的作为局端装置的OLT1、连接OLT1和分光器的干线光纤17-1、在各个用户家里或其附近设置的作为用户端装置的多个ONU10、和分别连接光分路器12及多个ONU10的多个支线光纤17-2构成。OLT1经干线光纤17-1与光分路器12和支线光纤17-1，例如可与32台的ONU10相连。电话15和个人计算机14等用户终端分别连接到多个ONU10上。PON19经OLT1与PSTN(Public Switched Telephone Networks：公共交换电话网)和互联网18相连，与这些上位网络之间发送接收数据。OLT1和ONU10的整体通过监视控制系统1003来加以管理。
图1图示了5台ONU10，但是从OLT1向ONU10的下行方向上传送的信号11上时分复用了以各个ONU10为目标的信号。各ONU10接收信号11，判断是否是目标为自身的信号，进一步在目标是自身的信号的情况下，根据信号的目标地址，将信号分发到电话15及个人计算机14。
另一方面，从ONU10向OLT1的上行方向上，从ONU10-1传送的信号a、从ONU10-2传送的信号b、从ONU10-3传送的信号c、从ONU10-4传送的信号d、从ONU10-n传送的信号e在通过光分路器12后时分复用，而变为信号16，并到达OLT1。即，OLT1由于预先知道在哪个定时上接收来自哪个ONU10的信号，所以根据所接收的定时来识别来自各ONU10的信号，并加以处理。
图2表示从OLT1向各ONU10发送的下行PON信号帧的例子。下行帧包括帧同步图案20、PLOAM区域21、准许指示区域22、帧有效载荷23。帧有效载荷23中存储了OLT1向ONU10的用户信号，详细记载在ITU-T建议G.984.3上。准许指示区域22包括控制ONU10-1用的T-CONT#1用信号24、控制ONU10-2用的T-CONT#2用信号25和控制ONU10-n用的T-CONT#n用信号26。进一步，T-CONT#1用信号24包括T-CONT ID区域27、Start值28和End值29。
这里，所谓T-CONT(Trail CONTainer)是DBA中的频带分配区域，例如，在ONU10具有多个发送缓存器的情况下，在各个缓存器上添加作为T-CONT的识别信息的T-CONT ID，并可从OLT按每个缓存器加以控制。下面的实施例中，说明了一个ONU具有一个T-CONT(缓存器)的情况，即，ONU-ID和T-CONT ID一一对应的情况，但是一个ONU中有多个T-CONT的情况也可同样适用本发明。这时，对于作为识别ONU的信息的ONU-ID和T-CONT ID的关系，可通过生成表示例如对各ONU-ID包含哪个T-CONT ID的表格，来管理对应关系。
Start值28指示对各ONU允许光信号的发送开始的定时。另外，End值29指示发送允许的结束定时。Start值28和End值以字节为单位来进行指定。OLT1对各ONU10周期性发送包含准许指示22的允许上行数据的发送的消息，对各ONU10指示可以使用怎样的上行通信频带即可。该Start值28和End值29是在OLT1发送准许指示的各周期中，表示可以在哪个定时开始、结束数据的发送的信息。另外，也可代替End值，指定要发送的数据的数据长度(length)，从OLT向ONU指示，使得从Start值的定时起将数据发送Length表示的数据长度。
图3表示ONU10向OLT1发送的上行PON信号帧的一例。该上行PON信号包括前同步区域30、定界符区域31、PLOAM区域32、队列(queue)长度区域33和帧有效载荷34。上述Start值28指示PLOAM区域32的开始位置，即突发数据37的开始位置，End值29表示帧有效载荷34的结束位置。ITU-T建议G.984.3的保护时间35是指上行信号的帧有效载荷34的结束位置(End值)到下一上行信号的前同步区域30的开始位置。这样，由于在Start值和End值指示的数据位置之间插有保护时间35和前同步区域30、定界符区域31，所以在前一End值和下一Start值之间产生了几个字节的间隔。
图4表示决定和通知Start值28和End值29的处理的时序。OLT1向各ONU10-1～10-3发送包含准许指示22的发送许可消息40。另外，在该发送许可消息40上还包含了请求在各ONU10的发送队列上积存了多少未发送的数据的报告的信息。各ONU10-1～10-3使用准许指示22的Start值28和End值29指定的时隙，来发送在发送队列上积存的数据，并且，使用上行消息41中包含的队列长度区域33来向OLT1发送在发送队列上积存了多少数据的信息。
OLT1根据从各ONU10-1～10-3接受了报告的未发送数据量的信息，进行决定对各ONU10允许发送多少数据量的DBA处理42。该DBA处理42中，若除了各ONU10-1～10-3的未发送数据量之外，还存在对每个ONU保证最低限度分配情况的频带参数等的信息，则还使用这样的各种信息，来决定对各ONU允许下次发送的数据量。
图4中，OLT1并不是按每个准许周期45～48来进行DBA处理，而是对多个准许周期集中进行DBA处理。因此，OLT1使用例如之前接受的未发送数据量报告41等，通过一次DBA处理来决定多个准许周期中的各ONU的Start值28、End值29。下文中，本实施例中，以DBA周期是0.5ms，准许周期是125μs的情况为例来进行说明，当然DBA周期和准许周期可以取除此之外的值。
图5表示在例如以0.5ms的周期来执行DBA处理的情况下，以该DBA周期中包含的4个准许周期，从各ONU#1～#3发送数据的情况。若设DBA周期是0.5ms，则其中包含4个125μs的准许周期。这里，若设上行信号的速度例如为约1.2Gbit/s，则在作为DBA周期的0.5ms期间可发送的数据长度是77760字节，在作为一个准许周期的125μs期间可发送的数据长度是19440字节。
OLT1在0.5ms的期间，对ONU#1决定允许50字节的数据50的发送，对ONU#2决定允许63000字节的数据51的发送，对ONU#3决定允许25字节的数据52的发送。但是，由于准许周期是125μs，所以OLT1必须对各ONU#1～#3，按每19440字节来指示数据的发送定时。若设提供发送许可的顺序例如以ONU的序号为顺序，则OLT1分别在准许的第一周期中对ONU#1允许数据53的发送，对ONU#2在第一周期的剩余时间中允许数据54的发送，在第二周期全部中允许数据55的发送，在第三周期的一部分中允许数据56的发送。并且，OLT1对ONU#3，在准许的第三周期的剩余一部分中允许数据57的发送，并使用第四周期的一部分来允许数据58的发送。
在该图的例子中，产生ONU#2和ONU#3的数据跨过准许周期的边界，而产生分割为多个数据的分段现象。例如，对于ONU#2的数据，在DBA时是数据51，但在准许时分割为数据54、55、56三个后，从ONU#2加以发送。同样，对于ONU#3的数据，在DBA时是数据52，但是在准许时分割为数据57和58两个。若分割了数据，则在各个数据上添加称作GEM头的5字节数据长度的头。图5中，分割后的ONU#3的数据57、58中，数据开头的涂黑部分是图3中的GEM头34，空白的部分相当于图3中的GEM有效载荷35。另外，如图3所示，在GEM有效载荷上还添加了PLOAM区域32及队列长度区域33的情况下，与仅添加了GEM头34的5字节的情况相比，还进一步限制了可发送的数据量。
考虑OLT1在数据的开头添加了一个GEM头，而分配对各ONU允许发送的数据长度。但是，OLT1不假定数据的分段。因此，在ONU#3报告了20字节的未发送数据长度的情况下，OLT1允许添加了头部分5字节的25字节的数据的发送。这里如图5所示，若发生了分段，则ONU#3不发送所允许的数据长度中为GEM头而额外使用的5字节的数据，在需要发送20字节的数据时，仅可发送除2个GEM头之外的15字节的数据。
本来应在该DBA周期中发送的剩余5字节在下一DBA周期中发送。在该例中，DBA周期是0.5ms，但是在DBA周期比这长的情况下，剩余的数据的发送延迟进一步增大。ONU#2也发生同样的情况，但是由于ONU#2的允许发送数据长度大到63000字节，所以即使10字节左右的数据因GEM头不能发送，影响也很小。与此相对，ONU#3不能发送相对于20字节的5字节，即所有数据的25％，造成了很大的影响。
因此，本实施例中，改变OLT1对ONU提供发送许可的顺序，使得通过DBA处理从OLT1分配的字节长度小的ONU不跨过准许周期来提供发送许可。
图6是OLT的硬件结构的一例。OLT200具有：管理装置整体的动作的控制板603；和分别与网络相连来进行信号的发送接收的多个网络接口板600、601、602。控制板603具有存储器609和CPU608，经HUB610来控制各网路接口板。各网络接口板具有与ONU之间进行光信号的发送接收的光信号IF(InterFace：接口)部606、与互联网等上位网之间进行信号的发送接收的网络IF(InterFace)部607、进行ONU和上位网之间的信号的发送接收所需的处理的CPU604和存储器605。本实施例中的各种处理通过CPU604执行例如存储器605中存储的程序等来加以执行。或，可以根据需要准备特别针对各处理的专用硬件(LSI等)，由此来执行处理。另外，OLT1的硬件结构并不限于此，也可适当根据需要来进行各种安装。
图7是网络接口板600的一构成例。下行数据缓存器701暂时存储从上位网18接收的数据。下行信号处理部702进行将来自上位网18的光信号中继到PON19所需的处理。E/O变换部703将来自上位网18的电信号变换为光信号。O/E变换部704将从PON19接收的光信号变换为电信号。上行信号处理部705进行将来自PON19的信号中继到上位网18所需的处理。上行数据缓存器暂时存储向上位网18发送的数据。
控制部700具有执行与多个ONU10进行通信所需的各种处理的功能。DBA处理部707每隔预先确定的DBA周期，进行决定在该周期内对多个ONU10的每个分别分配多少通信频带的动态频带分配处理。该通信频带表示在一个DBA周期中可发送的总字节长度内对各ONU10分配多少的字节长度。测距处理部708在与ONU的数据发送接收之前，向各ONU发送测距信号，测量到接收对该信号的返回之前的时间，从而测量OLT1和各ONU10之间的距离，来决定发送延迟时间。OLT1将发送延迟时间通知给各ONU10，各ONU10在从OLT1允许了数据的发送的定时上加上所通知的发送延迟时间后，来发送数据。数据发送许可部709根据DBA处理部707决定的各ONU10的字节长度，分别通过字节长度来决定各ONU应开始数据发送的定时和应结束发送的定时。存储部710存储控制部700的处理所需的信息。
图8是说明控制部700的细节的图。DBA处理部707从上行信号中包含的队列长度区域33中接收各ONU10保持的未发送的数据量的报告。DBA处理部707根据所接收的未发送数据量、或根据情况设置为对各ONU10必然分配的通信频带，按每个DBA周期通过字节长度来决定对各ONU10分配的通信频带。DBA处理部707生成使作为识别各ONU的信息的ONU-ID和所分配的字节长度相对应的分配字节长度表802，而存储在存储部710中。
图9是分配字节长度表802的一例。分配字节长度表802具有ONU-ID901、对ONU分配的字节长度902、和表示在准许时以怎样的顺序来对各ONU分配时隙的分配顺序903的各信息。DBA处理部707在存储了与各ONU-ID901对应的字节长度902后，数据发送许可部709的发送顺序调整部800比较各ONU的字节长度，在分配顺序903上从分配字节长度小的ONU起顺序添加序号。结果，例如在图9的例子中，以ONU#3、ONU#1、ONU#2的顺序来分配时隙。
在生成了分配字节长度表802后，数据发送许可部709的发送定时决定部801每隔准许周期来对各ONU的字节长度902分配时隙，生成发送定时表803后，存储到存储部710中。
图10是发送定时表803的一例。发送定时表803具有ONU-ID1001、表示数据的发送开始定时的Start1002、表示数据的发送结束定时的End1003的各信息。该发送定时表803中，在图示的准许的第一周期中，以ONU#3、ONU#1、ONU#2的顺序来分配时隙。并且，对于ONU#2，由于在第一周期内不能发送所有数据，所以将数据分割为准许的第二、第三、第四周期来分配时隙。在该发送定时表803上，将4个准许周期的发送定时全部记载在一个表上，前一ONU的Start1002值比下一ONU的Start值1002大时，为周期的分界处。
图11是发送定时表803的另一结构例。图11的发送的定时表803中，按每个准许周期具有多个表格，使其为准许的第一周期用的表格1101、第二周期用的表格1102、第三周期用的表格1103和第四周期用的表格1104。这样，OLT1也可将发送定时表803分割为多个表格来加以管理。
发送定时决定部801根据所生成的发送定时表803的内容，将包含准许指示22的发送许可消息发送到各ONU10，而通知数据的发送定时。
图12是控制部700的处理流程图的一例。首先，控制部700在按每个DBA周期设置了来自各ONU的未发送数据量的报告、及预先设置了可最低限度使用的频带的情况下，使用该频带的信息，在0.5ms的DBA周期内，通过字节长度来决定向各ONU允许发送的数据量(1201)，分配相应信息并作为字节长度表802存储在存储部710中(1202)。
接着，数据发送许可部709参考分配字节长度表802的字节长度902，以字节长度小的顺序来排序ONU(1203)。这时，如上所述，发送顺序调整部800也可按分配字节长度表802的分配顺序903，来记载分配顺序，或者也可省去通过字节长度来排序ONU的手续，在没有分配时隙的ONU中找到字节长度902最小的ONU，接着，依次执行下面的步骤1204。
确认了DBA处理部707向各ONU分配的字节长度902的大小后的数据发送许可部709，从字节长度902小的ONU起依次使用DBA周期中包含的多个准许周期，来对各ONU分配时隙(1204)。该实施例中，由于0.5ms的DBA周期中包含4个125μs周期的准许周期，所以使用4个准许周期的时隙来决定数据发送定时。
图13进一步详细说明图12的流程图中的步骤1204的实施例。这里，说明通过对图9的分配字节长度表802来执行该流程图的处理，来生成图10的发送定时表803的过程。首先，发送定时决定部801参考分配字节长度表802，将其中字节长度902最小的ONU确定为ONU-ID901为3的ONU#3(1301)。该ONU#3的确定可以使用例如分配字节长度表802的分配顺序903的信息。
接着，发送定时决定部801参考已确定的ONU#3的字节长度902(1302)，并判断其值25字节是否是容纳在作为当前的准许周期的第一周期的字节长度19440字节中的数据量(1303)。这时，由于ONU#3的数据能容纳在第一周期内，所以在第一周期内将ONU#3的Start值决定为12字节，将End值决定为37字节(1304)。发送定时决定部801调查是否对所有的ONU分配了时隙(1305)，由于还剩有ONU#1和ONU#2，所以继续进行处理。
数据发送许可部709将剩下的ONU中字节长度902小的ONU确定为ONU-ID901是1的ONU#1(1306)，并参考ONU#1的字节长度902(1302)，来判断其值50字节是否能容纳在作为当前的准许周期的第一周期的字节长度上(1303)。这时，由于第一周期ONU#3已经使用到作为End值的37字节，所以判断50字节是否能容纳在从19440字节减去该37字节后的19403字节中。
这时，由于ONU#1的数据能容纳在第一周期内，所以在第一周期内将ONU#1的Start值决定为49字节，将End值决定为99字节(1304)。如图3所示，由于在前后的上行信号的End值和Start值之间插着保护时间及前同步区域30、定界符区域31，所以发送定时决定部801使其与ONU#3的End值37字节之间空出间隔，以便可插入这些区域，并将ONU#1的Start值适当设置为例如49字节。
发送定时决定部801确认剩有ONU#2(1305、1306)，而从分配字节长度表802中参考其字节长度902(1302)。由于ONU#2的字节长度是63000字节，作为当前的准许周期的第一周期的剩余字节长度为从19440字节减去了之前进行了分配的作为ONU#1的End值的99字节后的19341字节，所以发送定时决定部801决定为ONU#2的数据不能容纳在第一周期内(1303)。这时，发送定时决定部801将第一周期的剩下的时隙全部分配给ONU#2，而将ONU#2在第一周期中的Start值设作111字节，将End值设作19440字节(1306)。该时刻还没有分配时隙的ONU#2的数据长度是63000-19440+111＝43671(字节)。
发送定时决定部801确认还剩有第二周期之后的周期(1307)，并判断ONU#2的字节长度902的剩余43671字节是否能容纳在第二周期的字节长度19440字节中(1308)。该情况下由于不能容纳，所以发送定时决定部801将第二周期的全部时隙提供给ONU#2，并将ONU#2在第二周期中的Start值设作12字节，将End值设作19440字节。该时刻还没有分配时隙的ONU#2的数据长度是43671-19440+12＝24243(字节)。
进一步，发送定时决定部801确认还剩有第三周期之后的周期(1307)，并判断ONU#2的字节长度902的剩余24243字节是否能容纳在第三周期的字节长度19440字节上(1308)。由于该情况下不能容纳，所以发送定时决定部801将第三周期的所有时隙提供给ONU#2，并将ONU#2在第三周期中的Start值设作12字节，将End值设作19440字节(1306)。该时刻还没有分配时隙的ONU#2的数据长度是24243-19440+12＝4815(字节)。
并且，发送定时决定部801确认还剩有第四周期之后的周期(1307)，并判断ONU#2的字节长度902的剩余4815字节是否能容纳在第三周期的字节长度19440字节上(1308)。由于该情况下能容纳，所以发送定时决定部801将ONU#2在第四周期中的Start值设作12字节，将End值设作4827字节(1304)。发送定时决定部801由此确认对所有的ONU分配了时隙(1305)，而结束时隙分配处理。
图14说明通过本实施例的OLT1来排列各ONU的数据发送定时的情况。与图5相同，DBA处理部707分别对ONU#1分配50字节的数据50，对ONU#2分配63000字节的数据51，对ONU#3分配25字节的数据52。若根据本实施例的处理顺序来分配时隙，则由于第一周期中包含ONU#3和ONU#1的所有数据，所以这些ONU可以全部发送许可发送的数据长度，而不会分割希望发送的少量数据。另外，对于ONU#2，跨过准许周期分割为了4个数据，可发送的数据量减小了分别在分割后的数据的开头添加的头信息的量。但是，由于ONU#2原始的数据量多，所以即使发送数据量减小头的量，对数据发送整体产生的影响也很小。
上面的实施例中，说明了从分配的字节长度902小的ONU起顺序分配时隙的情况，但是本发明的目的是确认字节长度902的大小，防止在准许周期的边界配置小的字节长度902的数据，所以本身并不需要从字节长度小的数据起严格顺序添加来分配时隙。例如，也可对字节长度902设置阈值，使该阈值以下的ONU群优先，来决定时隙，使比阈值大的ONU群在其后来决定时隙。这时，各个ONU群中，不需要必须严格按字节长度小的顺序来决定时隙，例如，若小的ONU群在一个准许周期内分配时隙，则该ONU群中字节长度902和时隙分配顺序可以逆转。
【实施例2】
作为另一实施例，考虑以字节长度902小的顺序来排列ONU，限制在一个准许周期内分配的ONU数，从而使字节长度小的ONU的发送数据被分割的概率进一步减小的方法。
图15是本实施例中的发送定时表1500。该实施指令中，每隔各准许周期仅对一个ONU来分配时隙。
图16是在一个准许周期内仅分配一个ONU的情况下的发送定时决定部801执行的时隙分配处理的流程图。与图13的流程图大大不同的部分是使图14的流程图中的步骤1306的处理在图15的流程图中变为步骤1506～1508，每次对新的ONU分配时隙时还使准许周期也为新的。
说明通过在图9的分配字节长度表802上适用图16的流程图处理，来生成图15所示的发送定时表1500的过程。对于字节长度902最小的ONU#3，在准许的第一周期中设Start值为12字节，End值为37字节(1604)，到确认还剩有ONU#1和ONU#2(1605)为止的处理与图13的流程图相同。
之后，发送定时决定部801确认还剩有准许的第二～第四周期(1606)，将ONU#3之后字节长度902小的ONU确定为ONU#1(1607)。发送定时决定部801参考ONU#1的字节长度902(1608)，并判断该字节长度50字节是否能容纳在作为下一准许周期的第二周期的字节长度19440字节上(1611)。由于该情况下能容纳，所以发送定时决定部801分配第二周期的Start值12字节和End值62字节来作为ONU#1的发送定时(1604)。
接着，发送定时决定部801还不对ONU#2分配时隙(1605)，确认还剩有准许的第三～第四周期(1606)，将ONU#1之后字节长度902小的ONU确定为ONU#2(1607)。发送定时决定部801参考ONU#2的字节长度902(1608)，并判断该字节长度63000字节是否能容纳在作为下一准许周期的第三周期的字节长度19440字节中(1611)。由于在该情况下不能容纳，所以发送定时决定部801分配Start值12字节和End值19440字节来作为ONU#2在第三周期中的发送定时(1609)。在该时刻没有分配ONU#2的时隙的数据长度是63000-19440+12＝43572(字节)。
发送定时决定部801确认还剩有准许的第四周期(1610)，判断ONU#2的剩余43572字节是否能容纳在第四周期的字节长度19440字节中(1611)。由于在该情况下不能容纳，所以发送定时决定部801分配Start值12字节和End值19440字节来作为ONU#2在第四周期中的发送定时(1609)。在该时刻没有分配ONU#2的时隙的数据长度是43572-19440+12＝24144(字节)。
并且，发送定时决定部801判断在该DBA周期中已经不剩有准许周期(1610)，而结束该DBA周期中的时隙的分配处理。
这样，若对使用一个准许周期的ONU的数目进行限制，则由于分配字节长度表802中字节长度902小的ONU能在最先的准许周期内被可靠容纳，所以这些字节长度902小的ONU的数据发生分段的概率进一步减小。对于ONU#2，由OLT允许使用的数据长度63000字节中不能使用24144字节，但是比较尺寸更小的数据的一部分丢失的情况下产生的影响、和尺寸更大的数据的一部分丢失的情况下产生的影响的大小，若尺寸更小的数据丢失的情况下影响大，则本实施例的方法也有效。
图17说明通过本实施例的OLT1排列各ONU的数据发送定时的情况。与图5相同，DBA处理部707分别对ONU#1分配50字节的数据50，对ONU#2分配63000字节的数据51，对ONU#3分配25字节的数据52。若根据本实施例的处理顺序来分配时隙，则由于第一周期中完全可靠包含ONU#3的所有数据，第二周期中完全可靠包含ONU#1的所有数据，所以这些ONU可以完全发送数据长度，而不会分割希望发送的少量数据。
图15、图16和图17所示的实施例中，说明了一个准许周期上仅应用一个ONU的情况，但是也可在ONU的数目上设置上限，而在一个准许周期上应用多个ONU。
下面，说明实施例1和实施例2共同的效果。分段在频带分配区域跨过125微秒帧时发生，但是100kbit/s左右频带的小信号可以在一个125微秒帧内容纳几百个，所以很难发生分段。实际上，在互联网接入等的数据业务中，发送上行数据的机会有限，所以多个用户发送持续发生的VoIP信号这种100kbit/s左右小频带的数据的时间绝对地长。因此，认为通常情况是，大多数用户在一个125微秒帧内可容纳，而不发生分段，仅几个用户突发地使用几百Mbit/s的频带，而伴随有分段。因此，根据本实施例1或2，可以提供满足大多数用户的通信业务。另外，对于突发地发送大量数据的用户来说，即使大量数据的非常小的一部分产生发送的延迟，若根据该用户接受提供的通信业务整体来看，则该影响小，不会有问题。

Claims (7)

1.一种局端装置，经光分路器与多个用户侧装置相连，其特征在于，包括：
动态频带分配部，以第一周期决定对所述多个用户侧装置分别允许发送的数据长度；以及
数据发送许可部，按所述动态频带分配部决定的允许发送的数据长度从小到大的顺序，决定所述多个用户侧装置的顺序，并以该决定后的顺序，对所述多个用户侧装置分别决定在比所述第一周期短的多个第二周期内的数据发送定时，
所述数据发送许可部从所述允许发送的数据长度小的所述用户侧装置起，顺序地决定在所述多个第二周期内的数据的发送定时。
2.根据权利要求1所述的局端装置，其特征在于：
所述第二周期是将所述第一周期分割为相同长度的多个周期之后的周期。
3.根据权利要求1所述的局端装置，其特征在于：
该局端装置与所述多个用户侧装置形成千兆比特能力的无源光网络，所述第二周期是125微秒。
4.根据权利要求1所述的局端装置，其特征在于：
所述第一周期重复多个所述第二周期而构成，所述数据发送许可部从所述动态频带分配部允许发送的数据长度小的所述用户侧装置起，顺序地使用所述第一周期中包含的多个所述第二周期中的早的周期，来决定所述发送定时。
5.根据权利要求1所述的局端装置，其特征在于：
所述数据发送许可部，在某个所述用户侧装置的被允许发送的数据长度不能容纳在一个所述第二周期内的情况下，分割该允许的数据长度，并使用多个所述第二周期来决定所述发送定时。
6.根据权利要求1所述的局端装置，其特征在于：
所述数据发送许可部从所述动态频带分配部允许了发送的数据长度小的所述用户侧装置起，顺序地分别以所述第一周期中包含的多个所述第二周期，来决定预先确定的个数的所述用户侧装置的数据发送定时。
7.根据权利要求6所述的局端装置，其特征在于：
所述数据发送许可部对一个所述第二周期，决定一个所述用户侧装置的数据发送定时。
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