CN101849389A

CN101849389A - 通信装置以及频带分配方法

Info

Publication number: CN101849389A
Application number: CN200880115002A
Authority: CN
Inventors: 田中正基; 菊泽隆司
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2028-11-20
Also published as: KR20100086054A; EP2219326B1; CN101849389B; JPWO2009066733A1; WO2009066733A1; US8374194B2; US20100254407A1; EP2219326A4; KR101126896B1; JP4879327B2; EP2219326A1

Abstract

得到一种通信装置，不依赖于特定的频带要求通知方法而对多个数据传送速率的ONU设置分配频带的时机，从而可实现各ONU的数据传送速率间的上行发送数据延迟的公平性。具备：频带更新周期分割处理部13，根据对每个从站装置20-1～20-n设定的通信质量，算出每个数据传送速率所需的频带要求量的比例，并使用比例将频带更新周期分割为每个数据传送速率的时间段；频带分配量算出部14，在数据传送速率的时间段内，对具有对应的数据传送速率的从站装置20-1～20-n分配频带；以及发送开始时刻算出部15，根据从站装置20-1～20-n所发送的数据帧的开销长度，设定从站装置20-1～20-n的数据的发送开始时刻和发送时间。

Description

通信装置以及频带分配方法

技术领域

本发明涉及一种在一台主站装置(master station device)与多个从站装置(slave station device)以一对多的方式连接而成的通信系统中使用的通信装置以及频带分配方法。

背景技术

作为将各家庭、企业等与上层网络进行连接的访问系统网络之一，使用通过光纤和分支器(splitter)将主站装置(以下称为OLT(Optical Line Terminal：光线路终端))与许多从站装置(以下称为ONU(Optical Network Unit：光网络单元))进行一对多连接的PON(Passive Optical Network：无源光网络)系统。在这种一对多的PON系统中进行从ONU向OLT的上行数据通信的情况下，ONU向OLT发送表示本装置的频带要求量的频带要求信号，OLT根据各ONU的频带要求量来对各ONU分配频带，对每个ONU发送表示发送开始时刻和发送时间的发送许可信号。之后，ONU从OLT接收发给本装置的发送许可信号，进行按照发送许可信号的内容来发送上行数据的频带分配处理。

作为这种PON系统，已知如下的系统方式(例如参照非专利文献1)：上下方向的通信分别具有1Gbit/s的数据传送速率，进行上下使用不同波长的利用波长复用(wavelength multiplexing)的双向通信，另外，在ONU发送上行数据时，以由多个ONU分割上行频带的时分复用方式发送数据。

另一方面，随着光设备的性能提高等，开发出一种实现高数据传送速率的PON系统。在该PON系统中具有如下结构：在与现有的低数据传送速率的PON系统之间保持上层互换性的同时，在同一PON系统上能够以高数据传送速率进行发送。作为这种PON系统的改进型，已知混合存在如下装置的PON系统：OLT在上下方向上都具有1Gbit/s和10Gbit/s的数据传送速率、且ONU在上下方向上都具有1Gbit/s的数据传送速率的装置；在上下方向上都具有10Gbit/s的数据传送速率的装置；以及在上行方向上具有1Gbit/s的数据传送速率、且在下行方向上具有10Gbit/s的数据传送速率的装置(例如参照非专利文献2)。在连接了具有这种多个不同的数据传送速率的ONU的PON系统中，通过在下行方向上针对多个数据传送速率中的每个数据传送速率分配波长，从而以波长复用方式进行数据传送，但是在上行方向上以时分复用方式来进行数据发送，该时分复用方式是指使用一个波长在ONU中共享频带的方式。因此，在包括具有多个数据传送速率的ONU的通信系统中，也需要进行上行的频带分配。

另外，作为由OLT对ONU分配上行频带的方法，已知如下技术：ONU将大小两个值作为频带要求量而通知给OLT，在OLT中对处于低延迟类的ONU以短周期分配较小的频带要求量，对处于普通类的ONU以长周期分配较大的频带要求量，由此实现ONU的上行数据的低延迟化和频带的利用效率的提高(例如，参照非专利文献3)。

非专利文献1：“IEEE Standards 802.3ahTM-2004”，7September2004，IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)Computer Society

非专利文献2：Glen Kramer et.al.，“10GEPON-1GEPONCoexistence”，January 15，2007，IEEE802.3av 10GEPON Task Force，Presentation Materials

非专利文献3：吉原修等、“GE-PONに適した動的带域割当アルゴリズム”、信学技报、NS2002-17、电子信息通信学会

发明要解决的问题

另外，在具备多个具有不同的数据传送速率的ONU的PON系统中，考虑如下的服务方式：具备高数据传送速率的ONU与具备低数据传送速率的ONU相比，上行发送数据的延迟低。但是，在非专利文献3中，仅在ONU具备特定的频带要求量通知方法的情况下能够实现低延迟化。另外，当使高数据传送速率的ONU完全优先时，还存在导致低数据传送速率的ONU的数据延迟增加的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情形而完成的，目的在于得到一种如下的通信装置以及频带分配方法：针对高数据传送速率的ONU和低数据传送速率的ONU，不依赖于特定的频带要求通知方法而设置对具有各自的数据传送速率的ONU分配频带的时机(opportunity)，能够实现各ONU的数据传送速率间的上行发送数据延迟的公平性。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明所涉及的通信装置与数据传送速率不同的多个从站装置相连接，根据来自上述多个从站装置的频带要求量，制作包含有数据的发送开始时刻和发送时间的发送许可信号来通知给频带更新周期中的各上述从站装置，该通信装置的特征在于，具备：频带更新周期分割单元，根据来自上述从站装置的上述频带要求量和针对每个上述从站装置设定的通信质量，算出每个上述数据传送速率所需的频带要求量的比例，并使用上述比例，将上述频带更新周期分割为每个上述数据传送速率的时间段；频带分配量算出单元，在上述数据传送速率的时间段内，对具有对应的数据传送速率的从站装置分配频带；以及发送开始时刻设定单元，根据上述从站装置所发送的数据帧的开销长度，设定上述从站装置的数据的发送开始时刻和发送时间。

发明效果

根据本发明，具有如下效果：能够提高利用了与数据传送速率相应的突发开销(burst overhead)的频带利用效率，另外，即使从站装置不具备特定的频带要求量通知方法，也能够通过提供与数据传送速率相应的频带分配时机，实现发送数据延迟的公平性。

附图说明

图1是示意性地表示具备本发明所涉及的通信装置的PON系统的实施方式的结构的框图。

图2是表示在OLT与ONU之间发送和接收的光信号的突发帧(burst frame)的结构的一例的图。

图3是示意性地表示突发帧的发送状态的图。

图4是表示频带分配处理的整体概要的流程图。

图5是表示频带更新周期的分割处理的细节的流程图。

图6是表示频带分配量算出处理的处理过程的细节的流程图。

图7是表示发送开始时刻算出处理的过程的一例的流程图。

图8是示意性地表示基于本实施方式与以往例的ONU的突发帧的配置例的图。

附图标记说明

10：主站装置(OLT)；11、21：E/O转换部；12：频带要求提取部；13：频带更新周期分割处理部；14：频带分配量算出部；15：发送开始时刻算出部；16：发送许可信号发送部；20-1～20-n：从站装置(ONU)；22：数据缓冲部；23：频带要求算出部；24：接收处理部；25：数据发送控制部；30：分支器；40：光纤。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本发明所涉及的通信装置以及频带分配方法的优选实施方式。此外，本发明并不被本实施方式所限定。

图1是示意性地表示具备本发明所涉及的通信装置的PON系统的实施方式的结构的框图。该PON系统具有如下结构：一台主站装置(以下称为OLT)10与多台从站装置(以下称为ONU)20-1、20-2、…、20-n通过设有分支器30的光纤40以一对多的方式相连接。OLT 10还与上层网络相连接，ONU20-1～20-n分别与各家庭、企业等所具有的终端装置相连接。另外，ONU20-1～20-n由数据传送速率不同的多种装置构成。在此，设ONU20-1、…、20-n由具备低数据传送速率的ONU(以下称为低速率ONU)和具备高数据传送速率的ONU(以下称为高速率ONU)这两种ONU构成，在图1的例子中，设ONU20-1是低速率ONU，ONU20-2是高速率ONU，…，ONU20-n是具备某一种数据传送速率的ONU。此外，在本实施方式中，以ONU20-1～20-n被分类为高数据传送速率和低数据传送速率这两种数据传送速率中的某一种的情况为例进行说明，但是数据传送速率的分类并不限定于此，对于连接了具有三种以上的数据传送速率的ONU20-1～20-n的情况也能够应用本实施方式。

OLT 10具备：E/O转换部11，其进行与高/低数据传送速率对应的光/电转换；频带要求提取部12，其从ONU20-1～20-n所发送的上行数据中提取频带要求信号；频带更新周期分割处理部13，其根据由频带要求提取部12提取出的各ONU20-1～20-n的频带要求量，将频带更新周期按传送速率的每个种类进行分割；频带分配量算出部14，其根据分割频带和各ONU20-1～20-n的频带要求量，算出对各ONU20-1～20-n的频带分配量；发送开始时刻算出部15，其根据所分配的频带和各ONU20-1～20-n的突发开销，算出发送开始时刻和发送时间；以及发送许可信号发送部16，其生成用于通知对ONU20-1～20-n的每一个所分配的发送开始时刻和发送时间的发送许可信号，并发送到各ONU20-1～20-n。

在此，频带更新周期分割处理部13利用表示通信质量的数值对各ONU20-1～20-n的频带要求量进行加权，针对每个速率求出其和，并进一步求出各速率相对于它们的总和的比例，将频带更新周期分割为每个速率的时间段(slot)。在此，说明将对各ONU20-1～20-n设定的最低频带用作表示通信质量的数值的情况。也就是说，求出关于各低速率ONU的相乘最低频带而得到的结果的总和、以及将关于各高速率ONU的频带要求量与最低频带相乘而得到的结果的总和，进一步使用关于各速率ONU的总和相对于它们的总和的比例，将频带更新周期分割为高数据传送速率时间段(以下称为高速率时间段)和低数据传送速率时间段(以下称为低速率时间段)。这样，通过利用最低频带量对各ONU20-1～20-n的频带要求量进行加权，能够对各速率的ONU20-1～20-n进行与最低频带相应的数据延迟所相关的设定。

频带分配量算出部14根据来自ONU20-1～20-n的频带要求量进行如下处理：对各高速率ONU分配高速率时间段的频带，对低速率ONU分配低速率时间段的频带。

在以上的频带更新周期分割处理部13和频带分配量算出部14中，使用对各ONU20-1～20-n设定的最低频带来分配来自各ONU20-1～20-n的频带要求量，由此不用使用特定的频带要求量通知方法而能够对所有的ONU20-1～20-n实现与最低频带的大小大致成比例的低延迟化。

发送开始时刻算出部15具有：开销长度保持功能，针对所连接的ONU20-1～20-n的每一个保持包括突发帧的开头开销长度和后方开销长度的开销信息；以及发送开始时刻算出功能，利用开销长度保持功能检索具有与设定了前次发送开始时刻的ONU20-1～20-n的帧的后方开销长度最接近的开头开销的开头开销，为了使在频带更新周期内的突发帧间的开头开销与后方开销的重叠的和成为最大，以使该ONU20-1～20-n的开头开销重叠到与设定了前次发送开始时刻的ONU20-1～20-n的后方开销所允许重叠的最大范围为止的方式设定发送开始时刻，并算出发送时间，。

在连接了具有不同的数据传送速率的多个ONU20-1～20-n的PON系统中，具有如下性质：具备高数据传送速率的ONU20-1～20-n与具备低数据传送速率的ONU20-1～20-n相比，发送突发帧的开销缩小。因此，利用发送开始时刻算出功能来设定发送开始时刻，使得数据传送速率相同或相近的ONU20-1～20-n的突发帧连续。由此，能够使各突发帧的开销的重叠量最大化，能够提高频带利用效率。

各ONU20-1～20-n具备：E/O转换部21，其作为OLT 10侧的接口，进行光/电转换；数据缓冲部22，其存储从终端侧的接口接收到的数据；频带要求算出部23，其根据存储在数据缓冲部22中的数据量来算出对于OLT 10的频带要求；接收处理部24，其进行来自OLT 10侧的数据的接收处理，该数据中包括针对与前次发送的数据有关的频带要求的发送许可信号；以及数据发送控制部25，其按照OLT 10的发送许可信号，向OLT 10发送频带要求信号以及存储在数据缓冲部22中的数据。此外，在低速率ONU20-1、…的情况下，E/O转换部21进行与低数据传送速率对应的光/电转换，在高速率ONU20-2、…的情况下，E/O转换部21进行与高数据传送速率对应的光/电转换。

接着，说明PON系统中的OLT 10与ONU20-1～20-n之间的普通的通信动作，之后说明本实施方式的OLT 10中的频带分配方法。

首先，ONU20-1～20-n将从终端侧接收到的数据存储到数据缓冲部22。之后，频带要求算出部23根据数据缓冲部22的内容来算出频带要求量，生成向OLT 10发送的频带要求信号，并传递给数据发送控制部25。数据发送控制部25根据前次接收到的来自OLT 10的发送许可信号的内容(上行数据发送的开始时间和发送时间)，将频带要求信号与保存在数据缓冲部22中的数据一起进行发送。通过E/O转换部21将该频带要求信号从电信号转换为光信号，通过光纤40向OLT 10发送数据信号。在该传送的途中，通过分支器30将包含来自各ONU20-1～20-n的频带要求信号的数据进行多路复用。

OLT 10当接收到来自ONU20-1～20-n的频带要求信号时，通过E/O转换部11将频带要求信号从光信号转换为电信号。接着，通过频带要求提取部12从频带要求信号中提取各ONU20-1～20-n的频带要求量。之后，频带分配量算出部14根据频带要求量来对ONU20-1～20-n分配频带，发送开始时刻算出部15针对ONU20-1～20-n的每一个算出数据发送开始时刻和数据发送时间。然后，发送许可信号发送部16生成保存有针对ONU20-1～20-n的每一个的数据发送开始时刻和数据发送时间的发送许可信号，E/O转换部11将发送许可信号从电信号转换为光信号，并发送到ONU20-1～20-n。

ONU20-1～20-n通过E/O转换部21将接收到的发送许可信号从光信号转换为电信号，并通过接收处理部24从中仅接收发给本装置的发送许可信号，放弃发给其它装置的发送许可信号，将本装置的数据发送开始时刻和数据发送时间传递给数据发送控制部25。另外，同时如上所述，频带要求算出部23将从终端侧接收到的数据存储到数据缓冲部22，根据数据缓冲部22的内容来算出频带要求量，从而生成频带要求信号。之后，当成为发送许可信号所指示的数据发送时刻时，与频带要求信号一起，数据发送控制部25从数据缓冲部22提取前次从终端侧接收到的数据，并在由数据发送时间所规定的时间内对OLT 10发送数据。重复执行以上的处理而在OLT 10与ONU20-1～20-n之间进行通信。

图2是表示在OLT与ONU之间发送和接收的光信号的突发帧的结构的一例的图，图3是示意性地表示突发帧的发送状态的图。如图2所示，在突发帧的开头中有“Laser On Time(激光器开启时间)”，在其之后保存有主要的“Data(数据)”，最后配置“Laser off Time(激光器关闭时间)”。在这种突发帧中，Laser on Time和Laser off Time由于与Data的内容没有直接关系，因此分别称为突发帧的前方开销和后方开销。因而，如图3所示，能够使高速率ONU所发送的突发帧31～33与低速率ONU所发送的突发帧34～36的前后在时间上重叠。另外，如图3所示，在高速率ONU和低速率ONU中突发帧的开销不同。也就是说，在高速率ONU的突发帧31、32、33中开销短，在低速率ONU的突发帧34、35、36中开销长。

接着，说明基于本实施方式的OLT 10中的频带分配处理。图4是表示频带分配处理的整体概要的流程图。首先，OLT 10的频带要求提取部12收集从ONU20-1～20-n发送的频带要求信号(步骤S10)，提取各ONU20-1～20-n的频带要求。此时，在通过ONU20-1～20-n而在一个频带要求信号内保存有多个频带要求量的情况下，频带要求提取部12将保存在一个频带要求信号内的频带要求量之和作为该ONU20-1～20-n的频带要求量来进行处理。

接着，频带更新周期分割处理部13按ONU20-1～20-n的每个数据传送速率，对频带更新周期进行分割处理(步骤S20)。图5是表示频带更新周期的分割处理的细节的流程图。在此，以进行如下处理的情况为例进行说明：根据以对各ONU设定的最低频带对低速率ONU的频带要求量进行加权而得到的和SL、与以对各ONU设定的最低频带对高速率ONU的频带要求量进行加权而得到的和SH，求出各自的和SL与和SH之比，根据它们的比，将频带更新周期W分割为高速率时间段WSH和低速率时间段WSL。

首先，频带更新周期分割处理部13将低速率ONU的频带要求量之和SL初始化为零(步骤S201)。接着，以预先对OLT 10设定的低速率ONU#i的最低频带MinBWi对低速率ONU#i(#i是对低速率ONU附加的识别符)的频带要求量ReqWi进行加权，如下式(1)所示，将该值与低速率ONU的频带要求量之和SL相加(步骤S202)。在此，最低频带MinBWi是针对每个低速率ONU设定的值，例如是将针对每个ONU设定的通信质量的差异等进行了反映的值。

SL＝SL+(ReqWi×MinBWi) …(1)

之后，判断是否结束了对关于所有低速率ONU的频带要求量的处理(步骤S203)，在存在未处理的低速率ONU的频带要求量的情况(在步骤S203中“否”的情况)下，返回到步骤S202，直到对所有低速率ONU的频带要求量的处理结束为止重复进行上述处理。

在结束了对所有低速率ONU的频带要求量的处理的情况(在步骤S203中“是”的情况)下，将高速率ONU的频带要求量之和SH初始化为零(步骤S204)。接着，以预先对OLT 10设定的高速率ONU#j的最低频带MinBWj对高速率ONU#j(#j是对高速率ONU附加的识别符)的频带要求量ReqWj进行加权，如下式(2)所示，将该值与高速率ONU的频带要求量之和SH相加(步骤S205)。在此，最低频带MinBWj是针对每个高速率ONU设定的值，例如是将针对每个ONU设定的通信质量的差异等进行了反映的值。

SH＝SH+(ReqWj×MinBWj) …(2)

之后，判断是否结束了对所有高速率ONU的频带要求量的处理(步骤S206)，在存在未处理的高速率ONU的频带要求量的情况(在步骤S206中“否”的情况)下，返回到步骤S205，直到对所有高速率ONU的频带要求量的处理结束为止重复进行上述处理。

在结束了对所有高速率ONU的频带要求量的处理的情况(在步骤S206中“是”的情况)下，频带更新周期分割处理部13算出对低速率ONU分配的低速率时间段WSL、与对高速率ONU分配的高速率时间段WSH(步骤S207)。在此，如下式(3)、(4)所示，针对频带更新周期W，作为与各速率的频带要求量之和成比例的值而算出各时间段。

WSL＝W×SL/(SL+SH) …(3)

WSH＝W×SH/(SL+SH) …(4)

通过以上处理，频带更新周期被分割为对低速率ONU分配的低速率时间段WSL与对高速率ONU分配的高速率时间段WSH这两种时间段，频带更新周期的分割处理结束，并返回到图4的处理。此外，在上述说明中，在求出低速率ONU的频带要求量WSL之后，求出高速率ONU的频带要求量WSH，但是也可以调换该顺序。

之后，频带分配量算出部14根据通过上述频带更新周期的分割处理进行分割得到的高速率时间段WSH和低速率时间段WSL、以及与分割后的频带更新周期对应的数据传送速率的各ONU20-1～20-n的频带要求量，针对各个ONU20-1～20-n算出频带分配量BAi(步骤S30)。图6是表示频带分配量算出处理的处理过程的细节的流程图。

首先，频带分配量算出部14从低速率ONU中提取一个低速率ONU#i，判断所提取出的低速率ONU#i的频带要求量ReqWi是否为低速率时间段WSL以下(步骤S301)。在低速率ONU#i的频带要求量ReqWi为低速率时间段WSL以下的情况(步骤S301中“是”的情况)下，如下式(5)所示，将低速率ONU#i的频带分配量BAi设为频带要求量ReqWi(步骤S302)。

BAi＝ReqWi …(5)

接着，如下式(6)所示，从低速率时间段WSL中减去已分配的频带量ReqWi，算出低速率时间段WSL的剩余(步骤S303)。将该低速率时间段的剩余的值设为新的低速率时间段WSL。

WSL＝WSL-ReqWi …(6)

此外，在步骤S301中，在低速率ONU#i的频带要求量ReqWi大于剩余的低速率时间段WSL的情况(步骤S301中“否”的情况)下，不进行频带的分配处理，而在此视为频带分配处理已完成。之后，或者在步骤S303之后，判断所有的低速率ONU的频带要求量的分配处理是否已全部进行(步骤S304)。在存在频带要求量的分配处理未结束的低速率ONU的情况(步骤S304中“否”的情况)下，返回到步骤S301，重复进行上述处理。

另外，在所有的低速率ONU的频带要求量的分配处理结束了的情况(步骤S304中“是”的情况)下，如下式(7)所示，将低速率时间段的剩余WSL与通过式(4)求出的高速率时间段WSH相加(步骤S305)，并将它设为新的高速率时间段WSH。

WSH＝WSH+WSL …(7)

接着，从高速率ONU中提取一个高速率ONU#j，判断所提取出的高速率ONU#j的频带要求量ReqWj是否为高速率时间段WSH以下(步骤S306)。在高速率ONU#j的频带要求量ReqWj为高速率时间段WSH以下的情况(步骤S306中“是”的情况)下，如下式(8)所示，将高速率ONU#j的频带分配量BAj设为频带要求量ReqWj(步骤S307)。

BAj＝ReqWj …(8)

之后，如下式(9)所示，从高速率时间段WSH中减去已分配的频带量ReqWj，算出高速率时间段WSH的剩余(步骤S308)。将该高速率时间段的剩余的值设为新的高速率时间段WSH。

WSH＝WSH-ReqWj …(9)

此外，在步骤S306中，在高速率ONU#j的频带要求量ReqWj大于剩余的高速率时间段WSH的情况(步骤S306中“否”的情况)下，不进行频带的分配处理，而在此视为频带分配处理已完成。之后，或者在步骤S308之后，判断高速率ONU的频带要求量的分配处理是否已全部进行(步骤S309)。在存在频带要求量的分配处理未结束的高速率ONU的情况(步骤S309中“否”的情况)下，返回到步骤S306，重复进行上述处理。

另外，在所有的高速率ONU的频带要求量的分配处理结束了的情况(步骤S309中“是”的情况)下，将高速率时间段WSH的剩余的频带设为剩余频带时间段，进行剩余频带时间段的分配处理。具体地说，对于在步骤S301中频带要求量大于剩余的低速率时间段WSL而未进行频带分配处理的低速率ONU、和在步骤S306中频带要求量大于剩余的高速率时间段WSH而未进行频带分配处理的高速率ONU，进行频带的分配处理(步骤S310)。之后，判断剩余频带是否为0(步骤S311)，在剩余频带不是0的情况(步骤S311中“否”的情况)下，对分配量少的时间段中的分配量最少的ONU#k，如式(10)所示那样分配剩余频带WSH(步骤S312)。之后，或者在步骤S311中剩余频带为0的情况(步骤S311中“是”的情况)下，结束频带分配量算出处理，返回到图4的处理。此外，在上述说明中，在进行低速率ONU的频带要求量的分配处理之后进行高速率ONU的频带要求量的分配处理，但是该顺序并不被限定，也可以调换进行处理的顺序。

BAk＝BAk+WSH …(10)

然后，发送开始时刻算出部15针对已分配的频带算出发送开始时刻和发送时间(步骤S40)。图7是表示发送开始时刻算出处理的过程的一例的流程图。此外，设在进行发送开始时刻的算出处理之前，OLT10预先针对每个ONU20-1～20-n保持包含有突发帧的开头开销长度和后方开销长度的开销信息。OLT 10事先获取关于在初始状态下与OLT10相连接的所有ONU20-1～20-n的开销信息，另外具有如下功能：在OLT 10上新连接了ONU20-1～20-n的情况下，取入并保持所连接的ONU20-1～20-n的开销信息。

首先，发送开始时刻算出部15检索具有与设定了前次发送开始时刻的ONU#s的后方开销长度最接近的开头开销长度的、具有发送开始时刻未确定的分配频带的ONU#t(步骤S401)。此外，在算出频带更新周期的成为最开头的分配频带的发送开始时刻的情况下，将对前次的频带更新周期的最后的分配频带设定的ONU20-1～20-n作为设定了前次发送时刻的ONU#s来进行处理。另外，在存在多个候选的情况下，按照例如从识别编号小的候选起按顺序等的规定的基准，从多个候选中选择一个候选。

接着，设定ONU#t的分配频带的发送开始时刻，使得设定了前次发送开始时刻的ONU#s的后方开销与所选择的ONU#t的开头开销重叠到允许重叠的最大范围(步骤S402)。另外，对所选择的ONU#t还设定与分配频带对应的发送时间(步骤S403)。

之后，判断是否对与OLT 10相连接的所有的ONU20-1～20-n设定了分配频带的所有的发送开始时刻(步骤S404)。在存在具有发送开始时刻未设定的分配频带的ONU20-1～20-n的情况(步骤S404中“否”的情况)下，再次返回到步骤S401，直到具有发送开始时刻未设定的分配频带的ONU20-1～20-n不存在为止重复执行上述处理。另外，在不存在具有发送开始时刻未设定的分配频带的ONU20-1～20-n的情况(步骤S404中“是”的情况)下，结束发送开始时刻的算出处理。然后，通过以上处理，结束OLT 10的频带分配处理。

图8是示意性地表示基于本实施方式与以往例的ONU的突发帧的配置例的图。与在以往例中低速率ONU#1、#2、#3的突发帧31、32、33和高速率ONU#4、#5、#6的突发帧34、35、36交替配置的情况相比，在本实施方式的配置方法中，设将具有大致相同长度的开销的突发帧连续配置。也就是说，将低速率ONU#1、#2、#3的突发帧31、32、33连续配置，另外，将高速率ONU#4、#5、#6的突发帧34、35、36连续配置。通过这样，能够有效地抵消突发帧31～36的开销。其结果，能够提高频带利用效率。

此外，在上述说明中，在频带更新周期的分割处理中，作为进行各ONU20-1～20-n的频带要求量的加权时的表示通信质量的数值，使用了对各ONU20-1～20-n设定的最低频带MinBW，但是也可以将对各ONU20-1～20-n设定的最大频带MaxBW用作进行各ONU20-1～20-n的频带要求量的加权时的表示通信质量的数值，来进行频带更新周期的分割处理及其它的频带分配处理。

在这种情况下，OLT 10的频带更新周期分割处理部13在进行频带分割处理时，进行如下处理：根据以针对各ONU设定的最大频带对低速率ONU的频带要求量进行加权得到的和SL、和以针对各ONU设定的最大频带对高速率ONU的频带要求量进行加权得到的和SH，分别求出和SL、SH之比，根据它们的比，将频带更新周期W分割为高速率时间段WSH和低速率时间段WSL。在此，与各ONU20-1～20-n的频带要求量相乘的最大频带量起到作为与该ONU20-1～20-n的数据延迟有关的系数的作用。

另外，在图5的频带更新周期分割处理的步骤S202中，进行如下处理：如下式(11)所示，使用预先对OLT 10设定的低速率ONU#i的最大频带MaxBWi来对低速率ONU#i的频带要求量ReqWi进行加权，并与低速率ONU的频带要求量之和SL相加。

SL＝SL+(ReqWi×MaxBWi) …(11)

并且，在步骤S205中，如下式(12)所示，使用预先对OLT 10设定的高速率ONU#j的最大频带MaxBWj来对高速率ONU#j的频带要求量ReqWj进行加权，并与高速率ONU的频带要求量之和SH相加。

SH＝SH+(ReqWj×MaxBWj) …(12)

这样，着眼于对传送速率不同的ONU20-1～20-n设定的最大频带，针对每个传送速率，作为进行了基于最大频带的加权的频带要求量之和的比而分割频带更新周期，并针对每个传送速率设置频带分配时机，由此也具有如下效果：不依赖于频带要求量通知方法而能够使基于传送速率的发送数据延迟均一化。

另外，在上述频带分配量算出处理的图6的步骤S312中，在进行剩余频带的分配处理时，对分配频带量少的时间段内的频带分配量最少的ONU分配剩余频带，但是也可以对频带分配量最少的时间段内的、分配了频带的ONU均匀地进行分配。

即，在图6的频带分配量的计算中的步骤S312中，也可以算出剩余频带少的时间段，对在该时间段内分配了频带的所有的ONU，等分地分配剩余频带。

这样，将剩余频带的分配量均匀地分配给频带分配量最少的时间段内的、分配了频带的ONU，均匀地有效利用ONU的数据发送时机中的分配频带，由此能够保持同一时间段内的ONU间的数据延迟的公平性。

如上所说明的那样，根据本实施方式，着眼于与对传送速率不同的ONU20-1～20-n设定的通信质量有关的属性(最低频带、最大频带)，针对每个传送速率，求出进行了基于通信质量的加权的频带要求量之和，并作为它们的比而针对每个传送速率分割频带更新周期，针对每个传送速率设置频带分配时机，因此具有如下效果：不依赖于频带要求量通知方法而能够使基于传送速率的发送数据延迟均一化。另外，着眼于传送速率不同的ONU20-1～20-n的突发帧的开销长度的差异，将开销长度相近的突发帧连续配置，设定分配频带的发送开始时刻使得开销的重叠量变大，因此具有如下效果：能够有效地抵消突发开销，能够提高频带利用效率。

产业上的可利用性

如上所述，本发明所涉及的通信装置适用于将上层网络与家庭、企业等终端侧以一对多的方式进行连接的访问系统网络的主站装置。

Claims

1.一种通信装置，与数据传送速率不同的多个从站装置相连接，根据来自上述多个从站装置的频带要求量，制作包含有数据的发送开始时刻和发送时间的发送许可信号来通知给频带更新周期中的各上述从站装置，该通信装置的特征在于，具备：

频带更新周期分割单元，根据来自上述从站装置的上述频带要求量和针对每个上述从站装置设定的通信质量，算出每个上述数据传送速率所需的频带要求量的比例，并使用上述比例，将上述频带更新周期分割为每个上述数据传送速率的时间段；

频带分配量算出单元，在上述数据传送速率的时间段内，对具有对应的数据传送速率的从站装置分配频带；以及

发送开始时刻设定单元，根据上述从站装置所发送的数据帧的开销长度，设定上述从站装置的数据的发送开始时刻和发送时间。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

上述频带更新周期分割单元使用与针对每个上述从站装置设定的通信质量有关的数值，对每个上述从站装置的频带要求量进行加权，求出针对每个上述数据传送速率进行了加权的上述频带要求量之和，以各自的每个上述数据传送速率的和的比例，分割上述频带更新周期。

3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，

与上述通信质量有关的数值是针对每个上述从站装置设定的最低频带或最大频带。

4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

上述频带分配量算出单元按每个上述数据传送速率对能够在与上述数据传送速率对应的时间段内分配的从站装置进行分配，将剩余的频带与还未进行分配的其它数据传送速率相加，将进行了所有的数据传送速率的分配处理之后剩余的频带分配给通过上述各数据传送速率下的分配处理无法分配的从站装置，将还剩余的剩余频带分配给以规定的基准选择的从站装置。

5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，

上述频带分配量算出单元将上述剩余频带分配给分配量最少的数据传送速率的时间段中的、频带分配量最少的从站装置。

6.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，

上述频带分配量算出单元将上述剩余频带均匀地分配给分配量最少的数据传送速率的时间段中的、分配有频带的从站装置。

7.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

上述发送开始时刻设定单元根据与本通信装置相连接的所有的从站装置的突发帧的开头开销长度和后方开销长度，设定各上述从站装置的上述突发帧的发送开始时间，使得上述频带更新周期内的突发帧的后方开销与下一个突发帧的开头开销之间的重叠量之和成为最大。

8.一种主站装置中的频带分配方法，在一台主站装置与数据传送速率不同的多个从站装置连接而成的通信系统中，根据来自上述多个从站装置的频带要求量，制作包含有数据的发送开始时刻和发送时间的发送许可信号来通知给频带更新周期中的各上述从站装置，该频带分配方法的特征在于，包括：

频带更新周期分割工序，根据针对每个上述从站装置设定的通信质量，算出每个上述数据传送速率所需的频带要求量的比例，并使用上述比例，将上述频带更新周期分割为每个上述数据传送速率的时间段；

频带分配量算出工序，在上述数据传送速率的时间段内，对具有对应的数据传送速率的从站装置分配频带；以及

发送开始时刻设定工序，根据上述从站装置所发送的数据帧的开销长度，设定上述从站装置的数据的发送开始时刻和发送时间。