CN103210613B - 通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用户侧的通信装置，在点对多点通信系统中，基于从站侧装置通知的数据发送开始时刻和发送持续时间，将从下位装置发送的上行数据发送至站侧装置，其中，具备：逻辑链路控制部，基于对向站侧装置发送的上行数据进行蓄积的上行缓冲部的数据蓄积量，决定下次的频带更新周期内的上行数据发送中使用的逻辑链路的数量即预定使用链路数。

Description

通信装置
技术领域
本发明涉及构成点对多点通信系统的通信装置。
背景技术
作为点对多点通信系统的一个例子，已知有PON（Passive Optical Network，无源光网络）系统。在该PON系统中，在站侧装置与用户装置之间基于确立的逻辑链路进行互相间通信。
在PON系统中的上行方向的数据传输中，使用TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址），从各逻辑链路发送突发光信号。
站侧装置进行频带分配控制（信号的发送开始时刻和发送持续时间的指示），以使从下属的用户装置按每个逻辑链路发送的突发光信号不发生冲突。进行该频带分配控制的单位被称为频带更新周期。在频带分配控制中，站侧装置决定在频带更新周期内许可发送的用户装置和许可发送的时间段（发送开始时刻和发送持续时间）。将决定结果通知给各用户装置，各用户装置按照在站侧装置中的决定结果发送上行方向的突发光信号。
能够在站侧装置与单一用户装置之间设定多个逻辑链路，各逻辑链路由站侧装置赋予LLID（Logical Link ID，逻辑链路ID）来进行识别。在该情况下，站侧装置在执行频带分配控制来决定在频带更新周期内许可发送的用户装置时，按每个LLID、即按每个逻辑链路决定发送开始时刻和发送持续时间。
在突发光信号的发送中，除了发送用户数据的时间之外，还确保包含激光的上升沿时间（Lon）、下降沿时间（Loff）、时钟同步时间（SyncTime）的开销（PON-OH）的量的时间以及发送对用户数据附加的控制信息（报头）的时间。在控制信息中包含LLID等信息。
此外，也存在针对因没有上行数据的发送等理由而不需要运转的用户逻辑设置停止供电的期间来削减功耗的PON系统。
在专利文献1、2中公开了以往的PON系统。在专利文献1所记载的PON系统中，通过将在此之前个别地发送的数据帧汇总地进行发送，从而实现上行频带的有效利用。具体而言，在与站侧装置之间确立有多个逻辑链路的用户装置存在的情况下，该用户装置将在各逻辑链路中发送的数据帧连结起来作为1个帧（突发光信号）进行发送，由此不需要在切换逻辑链路时的PON-OH（激光的上升沿时间（Lon）和下降沿时间（Loff）、时钟同步时间（SyncTime））。
此外，在专利文献2所记载的PON系统中，用户装置按每个通信路径监视与站侧装置之间的通信状况，停止向未进行通信的通信路径所对应的光接口的电源供给，由此实现省电化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-116587号公报；
专利文献2：日本特开2007-89027号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述以往的PON系统中，存在以下所示出的问题。
根据专利文献1所记载的技术，能够改善频带利用效率，但是该技术着眼于PON-OH的削减，而未考虑到削减用于发送各数据帧中所包含的控制信息的时间。即，需要在各逻辑链路的数据帧中发送包含LLID等的控制信息，不能说是充分地改善了频带利用效率。
根据专利文献2所记载的技术，能够实现用户装置的省电化，但是在用户装置中安装有多个逻辑链路的情况下，由于以按每个逻辑链路而不同的时间进行工作，所以供电停止期间变短，省电效果变差。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于获得一种能够有效地利用传输路径的频带且能够实现低延迟传输的通信装置。此外，其目的在于获得一种能够实现功耗的减少的通信装置。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题并达到目的，本发明提供一种用户侧的通信装置，在点对多点通信系统中，基于从站侧装置通知的数据发送开始时刻和发送持续时间，将从下位装置发送的上行数据发送到站侧装置，其特征在于，具备：数据蓄积单元，对向站侧装置发送的上行数据进行蓄积；以及逻辑链路控制单元，基于所述数据蓄积单元的数据蓄积量，决定下次的频带更新周期内的上行数据发送中使用的逻辑链路的数量即预定使用链路数。
发明效果
本发明的通信装置由于基于上行数据的蓄积量决定在上行数据的发送中所使用的逻辑链路的数量，所以起到能够适当地削减每个逻辑链路所需要的开销和控制信息发送用的频带以有效地利用频带的效果。
附图说明
图1是表示实施方式1的通信系统的结构例的图。
图2是表示实施方式1的用户装置的特征性的工作的流程图。
图3是表示由实施方式1的用户装置进行的上行数据发送工作的图。
图4是用于说明实施方式1的效果的图。
图5是用于说明实施方式1的效果的图。
图6是表示实施方式2的用户装置的特征性的工作的流程图。
图7是用于说明实施方式2的效果的图。
图8是用于说明实施方式2的效果的图。
图9是表示实施方式3的用户装置的特征性的工作的流程图。
图10是表示由实施方式4的用户装置进行的上行数据发送工作的图。
图11是表示由实施方式4的用户装置进行的上行数据发送工作的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的通信装置的实施方式详细地进行说明。再有，本发明不被该实施方式所限定。
实施方式1.
图1是表示实施方式1的点对多点通信系统（以下仅记载为“通信系统”）的结构例的图。如图所示，本实施方式的通信系统具备：多个用户装置1、分路器（splitter）2、站侧装置3，多个用户装置1经由分路器2连接到站侧装置3，构成PON系统。站侧装置3连接于上位装置101，在用户装置1连接有下位装置102。
此外，多个用户装置1为同一结构，具备：UNI部11、上行缓冲部12、帧复用部13、光发送部14、帧控制部16、帧分离部17、光接收部18和逻辑链路控制部15。
在用户装置1中，UNI部11从下位装置102接收数据以及向下位装置102发送下行数据。再有，该UNI部11作为数据接收单元进行工作。作为数据蓄积单元的上行缓冲部12暂时地蓄积从下位装置102接收到的数据。该上行缓冲部12构成为包含多个队列。逻辑链路控制部15监视上行缓冲部12的缓冲蓄积量，根据缓冲蓄积量的监视结果来控制逻辑链路数。帧控制部16根据从逻辑链路控制部15通知的逻辑链路信息和缓冲蓄积量，对在与站侧装置3之间收发的控制帧进行处理。帧复用部13读出在上行缓冲部12中储存的上行数据（上行用户帧），对所读出的上行用户帧和从帧控制部16收到的控制帧进行复用。光发送部14将从帧复用部13输出的电信号变换成光信号，发送至传输路径。光接收部18将从站侧装置3发送的光信号变换成电信号。帧分离部17将从光接收部18收到的电信号中所包含的各种帧分离为下行用户帧和控制帧。下行用户帧被输出到UNI部11，控制帧被输出到帧控制部16。再有，帧复用部13和光发送部14构成数据发送单元。
接着，针对在本实施方式的通信系统中站侧装置3与用户装置1进行数据传输的情况下的工作进行说明。在此，针对用户装置1朝向站侧装置3发送数据的上行方向的数据传输工作进行说明。此外，假设在站侧装置3与用户装置1之间确立有多个逻辑链路。
由用户装置1的UNI部11接收作为从下位装置102发送的上行数据信号的上行用户帧，并将其储存在按每个队列设定有使用区域的上行缓冲部12中。逻辑链路控制部15监视在上行缓冲部12的缓冲区域（各队列）中蓄积的数据量，根据向上行缓冲部12的蓄积数据量（以下记载为“缓冲蓄积量”）来决定逻辑链路数，之后将缓冲蓄积量和所决定的逻辑链路数通知给帧控制部16。在此，逻辑链路数是在频带更新周期内的上行数据发送中所使用的逻辑链路的数量。
帧控制部16生成基于来自逻辑链路控制部15的通知内容（缓冲蓄积量和逻辑链路数）的控制帧。在生成的控制帧中，包含用于通知在站侧装置3的频带控制中使用的上行发送数据量（相当于上述的缓冲蓄积量）的REPORT帧。通过在该REPORT帧中通知缓冲蓄积量，从而由站侧装置3分配上行频带，并在GATE帧中通知其分配结果。此外，帧控制部16对从帧分离部17收到的控制帧进行解析，并进行与控制帧的内容对应的处理。例如，在控制帧是GATE帧的情况下，将该内容所示出的每个逻辑链路的发送开始时刻和发送持续时间通知给帧复用部13。
帧复用部13一边考虑在帧控制部16中的GATE帧解析结果所示出的时间段（由发送开始时刻和发送持续时间确定的期间）从光发送部14发送上行突发光信号，一边对从帧控制部16收到的控制帧（例如REPORT帧）和蓄积在上行缓冲部12中的上行数据（上行用户帧）进行复用，输出至光发送部14。光发送部14将从帧复用部13输出的电信号变换成光信号，发送至站侧装置3。
接着，参照图2和图3对本实施方式的通信装置的特征性的工作进行说明。
图2是表示实施方式1的用户装置1的特征性的工作的流程图，具体而言，是表示逻辑链路数的变更工作的一个例子的流程图。
如图所示，在逻辑链路数变更工作中，逻辑链路控制部15首先将由在用户装置1中使用的全部逻辑链路发送的数据向缓冲区的蓄积量总计值、即向上行缓冲部12的蓄积数据量（缓冲蓄积量）与分配频带进行比较（步骤S11）。再有，分配频带是作为对用户装置1上次发送的REPORT帧的响应而接收到的GATE帧所示出的上行频带（由站侧装置3分配的上行频带）。
接着，在上述步骤S11中的比较结果是缓冲蓄积量大于分配频带（步骤S11：“是”）且使用中的逻辑链路的数量、即此次的频带更新周期内的数据发送中所使用的逻辑链路的数量大于1的情况下（步骤S12：“是”），逻辑链路控制部15决定削减下次的频带更新周期内的数据发送中所使用的逻辑链路的数量（步骤S13）。例如，假设使从使用中的逻辑链路的数量减去1之后的数量为下次使用的逻辑链路的数量。再有，在使用中的逻辑链路的数量为3以上的情况下，也可以减去2以上。此外，也可以使削减的数量根据缓冲蓄积量与分配频带之差而动态地变化。与此相对地，在使用中的逻辑链路的数量为1的情况下（步骤S12：“否”），逻辑链路控制部15决定维持下次的频带更新周期内的数据发送中所使用的逻辑链路的数量（不执行步骤S13就结束逻辑链路数变更工作）。此外，在缓冲蓄积量为分配频带以下的情况下（步骤S11：“否”），逻辑链路控制部15决定维持使用中的逻辑链路的数量，并且在下次发送数据时也使用与此次相同数量的逻辑链路、或者增加在下次的数据发送中使用的逻辑链路的数量（步骤S14）。此时，希望确认即使增加所使用的逻辑链路的数量，缓冲蓄积量是否也不大于分配频带，在不大于的情况下使其增加。增加的数量可以是1个也可以是2个以上。此外，也可以根据分配频带与缓冲蓄积量之差而使其动态地变化。再有，使用的逻辑链路数的上限为在用户装置1与站侧装置3之间正在确立的逻辑链路的数量。
当执行了图2所示的工作的结果是决定削减在下次的数据发送中所使用的逻辑链路的数量时，用户装置1的帧控制部16在对站侧装置3的下次的REPORT帧发送中，设定数量比上次发送的REPORT帧中所设定的LLID少的LLID，并通知缓冲蓄积量（向上行缓冲部12的蓄积数据量）。此时，例如，如果使用的逻辑链路的数量是2，则在REPORT帧中设定这些逻辑链路的LLID，并且，将向上行缓冲部12的蓄积数据量分发给各LLID并进行设定。作为一个例子，当假设使用的逻辑链路的LLID为LLID#1和LLID#2并且在上行缓冲部12内的3个队列中分别蓄积有数据量为X1、X2、X3的上行数据时，例如，将LLID#1的数据蓄积量设定为X1+X2，将LLID#2的数据蓄积量设定为X3。
另一方面，在决定增加在下次的数据发送中所使用的逻辑链路的数量的情况下，用户装置1的帧控制部16在对站侧装置3的下次的REPORT帧发送中，设定数量比上次发送的REPORT帧中所设定的LLID多的LLID，并通知缓冲蓄积量。此时，例如，如果使用的逻辑链路的数量为1，则在REPORT帧中仅设定该逻辑链路的LLID，并设定向上行缓冲部12的蓄积数据量（向上行缓冲部12内的各队列的数据蓄积量的总计值）。在使用的逻辑链路的数量为2以上的情况下，与上述的“决定削减逻辑链路的数量的情况”同样地，在REPORT帧中设定所使用的各逻辑链路的LLID，并且，将向上行缓冲部12的蓄积数据量分发给各LLID并进行设定。
再有，在重新开始数据发送的情况下，具体而言，在由于向上行缓冲部12的蓄积数据量为0所以在一段时间内未接受上行数据发送用的频带分配的状态下从下位装置102接收到数据的情况下，由于不能将缓冲蓄积量与分配频带进行比较，所以用户装置1使用仅基于上行缓冲部12的数据蓄积状态决定的数量的逻辑链路。即，在用于请求分配上行频带的REPORT帧中，以与以往的一般控制相同的控制设定LLID和缓冲蓄积量。
图3是表示由实施方式1的用户装置1进行的上行数据发送工作的图，具体而言，示出了从下位装置102接收上行数据并将其蓄积在上行缓冲部12中，帧复用部13读出在上行缓冲部12中蓄积的上行数据的工作的一个例子。
如图所示，在用户装置1中，从下位装置102接收到上行数据的UNI部11不会将接收数据与逻辑链路对应起来，而仅进行队列分配，并将该接收数据储存在上行缓冲部12中。即，将接收到的一组上行数据（用户帧）根据其种类等储存在构成上行缓冲部12的任一个队列中。再有，对各队列分配有优先级。而且，帧复用部13在读出用户帧时，不考虑所使用的逻辑链路的编号（LLID）、数量地进行按照向队列赋予的优先级的完全优先读出。
使用图4和图5对本实施方式的效果进行说明。当考虑到在站侧装置与用户装置之间确立的逻辑链路为LLID#1~LLID#4这4个的情况时，在以往的通信系统的用户装置中，由于将上行数据与任一个逻辑链路（LLID）对应起来进行蓄积，所以在各个逻辑链路中要发送的上行数据被蓄积在用户装置中的情况下，用户装置总是对设定有LLID#1~LLID#4和与它们对应的蓄积数据量的REPORT帧进行发送。其结果是，由于对各逻辑链路个别地分配有频带，所以从用户装置发送至站侧装置的突发光信号成为如图4所示的信号，对于每个逻辑链路，需要包含激光的上升沿时间（Lon）、下降沿时间（Loff）、时钟同步时间（SyncTime）的开销和控制信息的发送时间。与此相对地，本实施方式的用户装置1如上所述，不考虑在与站侧装置3之间确立的逻辑链路的LLID、数量地发送上行数据，因此，在将使用的逻辑链路的数量设定为1的情况下，在REPORT帧中设定该使用的逻辑链路的1个LLID和与其对应的蓄积数据量并进行发送。其结果是，对1个逻辑链路分配频带，从用户装置1发送至站侧装置3的突发光信号成为如图5所示的信号。由此，与以往相比，能够削减包含激光的上升沿时间（Lon）、下降沿时间（Loff）、时钟同步时间（SyncTime）的开销和控制信息的发送时间，并能够实现频带的有效利用。再有，即使与应用了上述专利文献1所记载的控制的情况相比，由于发送控制信息所需要的时间少，所以频带的利用效率也会提高。
再有，在上述的说明中，示出了针对1台下位装置按每个队列设定上行缓冲使用区域的例子，但是即使是多台也能够适用。在下位装置为多台的情况下，例如使用以下所示的方法对作为数据发送源的下位装置进行识别，由此能够进行同样的控制。
（方法a）对从下位装置发送来的用户帧，赋予VLAN标志来进行识别。
（方法b）在上行缓冲部12中设置多个缓冲区域，将从下位装置发送来的用户帧按照优先级储存在按每个下位装置而不同的缓冲区域内的队列中。从各上行缓冲区域的数据读出可以是队列单位、下位装置单位的任一个。
（方法c）将从下位装置发送来的用户帧直接映射并储存在上行缓冲部12内的队列中。
如上所述，在本实施方式的通信系统中，用户装置将上行数据的蓄积量与从站侧装置分配的上行频带进行比较，上行数据的蓄积量更多，而且在使用中的逻辑链路的数量为2以上的情况下，使在下次请求分配频带时发送的REPORT帧中所设定的LLID的数量比上次少。由此，能够适当地削减每个逻辑链路所需要的开销（PON-OH）和控制信息发送用的频带（时间），并能够有效利用频带。此外，在上行业务少的情况下增加逻辑链路，由此能够在短的周期内有效地发送上行数据，因此谋求延迟时间的减少。例如，在将使用的逻辑链路的数量设为1个的状态下在上行缓冲部12中蓄积有多个种类的上行数据的情况下，由于从优先级高的上行数据起依次读出并发送，所以到读出优先级低的上行数据的时间变长。与此相对地，在使用多个逻辑链路的情况下，由于能够将优先级高的上行数据和优先级低的上行数据分配给不同的逻辑链路进行发送，所以能够在作为系统整体进行考虑的情况下减少延迟时间。
此外，在用户帧的写入、读出时不进行与逻辑链路的对应，而进行队列的优先控制，因此，在变更所使用的逻辑链路数时，不需要改变上行缓冲部12的内部结构，就能够灵活的运用。
再有，在本实施方式中，针对在假定将站侧装置按每个逻辑链路分配上行频带、用户装置忠实于站侧装置的决定结果（上行频带的分配结果）进行工作的情况作为前提的系统的情况下的频带利用效率的改善方法进行了说明，但是在站侧装置灵活地进行上行数据的接收的系统的情况下，能够执行与上述不同的过程而获得同样的效果。具体而言，站侧装置在对单一的用户装置指定多个逻辑链路并分配上行频带之后，只要不超过分配给该用户装置的频带的总数（只要该用户装置不使用分配给其它用户装置的频带来进行发送），即使以某个逻辑链路在比所分配的发送持续时间长的时间内发送信号，也进行工作以使正常地接收，在这样的情况下，通过用户装置灵活地使用分配给每个逻辑链路的频带的总计值，从而能够改善频带利用效率。
例如，在站侧装置对某个用户装置的逻辑链路#1许可在时刻t1~t2中的发送并且对逻辑链路#2许可在时刻t2~t3中的发送的情况下，该用户装置当执行相当于上述的步骤S11的处理而检测出缓冲蓄积量大于分配频带时，在时刻t1~t3内进行用逻辑链路#1的发送。用户装置在变更所使用的逻辑链路的数量的情况下，由于不需要在变更后在REPORT帧中设定所使用的逻辑链路的LLID并进行通知，所以能够简化控制过程，并且，能够实现灵活的运用。此外，能够缩短从决定削减所使用的逻辑链路的数量到开始按照决定结果的发送（削减了逻辑链路数的发送）的时间。
实施方式2.
接着，针对实施方式2进行说明。在上述的实施方式1中，说明了以提高频带利用效率以及减少延迟时间为目的来变更所使用的逻辑链路数的方法。与此相对地，在本实施方式中，针对以减少功耗为目的的逻辑链路数的控制方法进行叙述。再有，本实施方式的通信系统和用户装置的结构与实施方式1相同（参照图1）。
本实施方式的用户装置1与在实施方式1中说明的用户装置1的差异在于逻辑链路控制部15执行的工作，其它结构要素的工作与实施方式1相同。在本实施方式中，仅对与实施方式1不同的部分进行说明。
图6是表示实施方式2的用户装置1的特征性的工作的流程图，与实施方式1的说明中使用的图2同样地，示出了用户装置1中的逻辑链路数的变更工作的一个例子。
如图所示，在本实施方式的逻辑链路数变更工作中，逻辑链路控制部15首先将上行缓冲部12的缓冲使用率与预先设定的阈值进行比较（步骤S21）。再有，逻辑链路控制部15根据向上行缓冲部12的蓄积数据量（缓冲蓄积量）和上行缓冲部12的缓冲容量计算出缓冲使用率。关于缓冲使用率的阈值的决定方法，在后面进行叙述。
在上述步骤S21中的比较结果是缓冲使用率为阈值以上的情况下（步骤S21：“是”），逻辑链路控制部15决定维持使用中的逻辑链路的数量并且在下次发送数据时也使用与此次相同数量的逻辑链路、或者增加在下次的数据发送中使用的逻辑链路的数量（步骤S22）。由于在缓冲使用率高的情况下缓冲蓄积量多，所以在使用的逻辑链路少的情况下，与缓冲使用率低的情况相比，数据发送时的延迟时间变长。因此，增加使用的逻辑链路数来谋求延迟时间的减少。再有，在该步骤S22中，也可以确认通过增加使用的逻辑链路的数量是否使缓冲蓄积量（向上行缓冲部12的蓄积数据量）不大于分配频带，在不大于的情况下使其增加。与此相对地，在缓冲使用率小于阈值（步骤S21：“否”）且使用中的逻辑链路的数量大于1的情况下（步骤S23：“是”），逻辑链路控制部15决定削减下次的频带更新周期内的数据发送中所使用的逻辑链路的数量（步骤S24）。此外，在使用中的逻辑链路的数量为1的情况下（步骤S23：“否”），逻辑链路控制部15决定维持下次的频带更新周期内的数据发送中所使用的逻辑链路的数量（不执行步骤S24就结束逻辑链路数变更工作）。由于在缓冲使用率低的情况下缓冲蓄积量少，所以即使在使用的逻辑链路少的情况下，数据发送时的延迟时间也不会那么大。因此，减少使用的逻辑链路数来谋求功耗的减少。
在执行逻辑链路数变更工作来决定在下次发送数据时使用的逻辑链路数之后的REPORT帧发送中，在REPORT帧中设定按照决定结果的数量的LLID。该工作与实施方式1中说明的通信系统中的工作相同。
在此，针对在上述的逻辑链路数变更工作中使用的阈值的决定方法进行说明。作为阈值的决定方法，例如考虑以下所示的（方法a）~（方法d）。
（方法a）根据省电模式设定值来决定。
在该方法中，根据设定的省电状态的期间长度来设定阈值，具体而言，在期间长的情况下将阈值设定得高，在期间短的情况下将阈值设定得低。在此，省电状态的期间是指从转移至省电状态（不进行向站侧装置3的发送的状态）到解除省电状态的期间。省电状态的期间例如以频带更新周期单位来进行设定。即，省电状态的期间为频带更新周期的整数倍的长度。例如，站侧装置3在上行缓冲部12中未蓄积有上行数据的情况下，转移至省电状态，在省电模式设定值所示出的长度的期间中停止发送工作。而且，在该期间结束的时间点确认上行缓冲部12的状态，如果蓄积有上行数据，则结束省电状态，并对站侧装置3请求用于发送上行数据的频带。当设定有省电模式时，进行这样的工作，因此，在省电状态的期间长的情况下，在该期间中从下位装置102接收到的上行数据不被发送至站侧装置3，而是被持续蓄积在上行缓冲部12中。其结果是，缓冲蓄积量增加，缓冲使用率也变高（缓冲使用率的平均值随着省电状态的期间变长而变高）。因此，如上所述，在期间长的情况下将阈值设定得高。关于细节在后面进行叙述，但是在本实施方式中，在缓冲使用率不足阈值的情况下，进行削减所使用的逻辑链路的数量来提高省电效果的控制。另一方面，在削减了所使用的逻辑链路的数量的情况下，如实施方式中所说明的那样，延迟时间有增加的趋势。因此，在优先提高省电效果的情况下，一边考虑省电模式设定值所示出的长度的期间，一边将阈值设定为较高的值，在欲避免延迟时间增加（优先减少延迟时间）的情况下，一边考虑省电模式设定值所示出的长度的期间，一边将阈值设定为较低的值即可。
（方法b）根据SLA（服务水平协议）参数的最低保证频带来决定。
在该方法中，在最低保证频带高的情况下，将阈值设定得高，在最低保证频带低的情况下，将阈值设定得低。在最低保证频带高的情况下，假定从下位装置102发送的上行数据的数据量变大，并假定（由于缓冲容量本身不变）缓冲使用率变高。因此，在优先提高省电效果的情况下，一边考虑最低保证频带的值，一边将阈值设定为较高的值，在优先减少延迟时间的情况下，一边考虑最低保证频带的值，一边将阈值设定为较低的值即可。
（方法c）根据SLA参数的延迟等级来决定。
在该方法中，在延迟等级为低延迟的情况下，将阈值设定得低，在延迟等级不是低延迟的情况下，将阈值设定得高。在延迟等级为低延迟的情况下，当缓冲使用率容易被判定为不足阈值的状态时（当使用的逻辑链路的数量容易被删除时），延迟时间增大，因此，如上述那样将阈值设定为较低的值。另一方面，在延迟被容许的延迟等级的情况下，为了容易删除所使用的逻辑链路的数量来谋求省电效果的提高，而将阈值设定为较高的值。
（方法d）根据用户装置1的上行传输速率（1G/10G）来决定。
在该方法中，在上行传输速率低的情况下，将阈值设定得高，在上行传输速率高的情况下，将阈值设定得低。在上行传输速率低的情况下，由于延迟不怎么成为问题，所以，以容易删除所使用的逻辑链路的数量来谋求省电效果的提高为目的，如上述那样将阈值设定为较高的值。
再有，也可以组合地使用2个以上的条件。例如，也可以基于省电模式设定值和最低保证频带来决定缓冲使用率的阈值。
再有，在上述说明中，基于缓冲使用率与阈值的比较结果，决定是否变更所使用的逻辑链路。在此，根据缓冲容量和缓冲蓄积量来计算缓冲使用率，但是由于缓冲容量是固定的，所以缓冲使用率仅依赖于缓冲蓄积量进行变动。因此，在上述工作（图6所示的逻辑链路数的变更工作）中，也能够使用缓冲蓄积量来代替缓冲使用率。
此外，在决定阈值时，也可以考虑采用使上行数据的发送延迟时间的减少和省电化的哪一个优先的控制来决定阈值。在上述的阈值决定方法中，在优先减少发送延迟时间的情况下，进行调整以使阈值变高，另一方面，在优先减少功耗的情况下，进行调整以使阈值变低即可。
如上所述，在本实施方式的通信系统中，用户装置将蓄积上行数据的缓冲区的使用率与阈值进行比较，在使用率小于阈值而且使用中的逻辑链路的数量为2以上的情况下，使下次请求分配频带时发送的REPORT帧中所设定的LLID的数量比上次少。由此，能够削减参与数据发送工作的各种设备的运转时间，并且能够期待省电效果的提高（参照图7和图8）。
图7是表示在使用了多个逻辑链路（在该例子中设为4）的情况下的发送工作例的图，图8是表示在使用了单一逻辑链路的情况下的发送工作例的图。当将这些图进行比较时可知，在使用的逻辑链路的数量变少的情况下，PON-OH（激光的上升沿时间（Lon）、下降沿时间（Loff）、时钟同步时间（SyncTime））和控制信息的发送时间变得更少。即，在发送相同尺寸的数据的情况下，当使用的逻辑链路的数量变少时，表示能够转移至低功耗状态（使参与数据发送工作的设备的工作停止的状态）的期间的供电停止期间（在有多个的情况下为它们的总计值）变长，能够提高省电效果。再有，在此所说的低功耗状态与上述的“根据省电模式设定值来决定阈值的方法（方法a）”中的省电状态不同。
实施方式3.
接着，针对实施方式3进行说明。在上述的实施方式1、2中，说明了以提高频带利用效率以及减少延迟时间或提高省电效果为目的来变更所使用的逻辑链路数的方法。与此相对地，在本实施方式中，针对兼顾频带利用效率的提高和省电效果的提高的逻辑链路数的控制方法进行叙述。再有，本实施方式的通信系统和用户装置的结构与实施方式1相同（参照图1）。
本实施方式的用户装置1与实施方式1及2中说明的用户装置1的差异在于逻辑链路控制部15执行的工作，其它结构要素的工作与实施方式1相同。在本实施方式中，仅针对与实施方式1不同的部分进行说明。
图9是表示实施方式3的用户装置1的特征性的工作的流程图，与实施方式1、2的说明中使用的图2、图6同样地，示出了用户装置1中的逻辑链路数的变更工作的一个例子。再有，在图9中，对与实施方式1或2中说明的处理相同的处理标注同一步骤编号。
如图所示，在本实施方式的逻辑链路数变更工作中，逻辑链路控制部15首先将向上行缓冲部12的蓄积数据量（缓冲蓄积量）与分配频带进行比较（步骤S11）。在步骤S11中的比较结果是缓冲蓄积量大于分配频带（步骤S11：“是”）且使用中的逻辑链路的数量、即在即将到来的数据发送中使用的逻辑链路的数量大于1的情况下（步骤S12：“是”），逻辑链路控制部15决定削减下次的频带更新周期内的数据发送中所使用的逻辑链路的数量（步骤S13）。
另一方面，在缓冲蓄积量为分配频带以下的情况下（步骤S11：“否”），逻辑链路控制部15将上行缓冲部12的缓冲使用率与预先设定的阈值进行比较（步骤S21）。用实施方式2中所示出的方法来决定阈值。根据该步骤S21中的比较结果，执行实施方式2中说明的步骤S22、S23、S24。
像这样，在本实施方式的通信系统中，实施将实施方式1中说明的控制过程（图2）和实施方式2中说明的控制过程（图6）组合起来的工作以变更使用的逻辑链路的数量。具体而言，在缓冲蓄积量大于分配频带的情况下，为了能够发送更多的上行数据，而通过削减使用逻辑链路数来削减每个逻辑链路所需要的开销和控制信息发送用的频带，使上行数据发送用的频带增加。此外，在缓冲蓄积量为分配频带以下且缓冲使用率（缓冲蓄积量）不足阈值的情况下，由于缓冲蓄积量变小，上行数据的发送延迟时间不会那么大，所以为了能够使供电停止期间（参照图7和图8）变长来削减功耗，而削减使用逻辑链路数以削减开销等。进而，在缓冲蓄积量为分配频带以下且缓冲使用率为阈值以上的情况下，由于上行数据的发送延迟时间可能成为问题，所以为了避免发送延迟时间变长，而维持或增加使用逻辑链路数。由此，能够兼顾频带的有效利用和省电化。
实施方式4.
接着，针对实施方式4进行说明。在上述的实施方式1中，说明了不将来自下位装置的上行数据分发到逻辑链路而是利用队列控制读出数据并进行发送的方法。与此相对地，在本实施方式中，说明为了按每个逻辑链路控制频带而按每个逻辑链路管理来自下位装置的上行数据并进行读出控制的方法。再有，本实施方式的通信系统和用户装置的结构与实施方式1相同（参照图1）。
在本实施方式的通信系统中，由用户装置1的UNI部11接收从下位装置102发送的上行数据信号，并将其储存在按每个逻辑链路设定有使用区域（包含了与各逻辑链路一对一地对应起来的多个使用区域）的上行缓冲部12中。逻辑链路控制部15监视在上行缓冲部12的缓冲区域中蓄积的数据量，根据向上行缓冲部12的蓄积数据量（缓冲蓄积量）来决定逻辑链路数，之后将缓冲蓄积量和所决定的逻辑链路数通知给帧控制部16。帧控制部16生成基于来自逻辑链路控制部15的通知内容（缓冲蓄积量和逻辑链路数）的控制帧。帧复用部13一边考虑在帧控制部16中的GATE帧解析结果所示出的时间段（由发送开始时刻和发送持续时间确定的期间）从光发送部14发送上行突发光信号，一边对从帧控制部16收到的控制帧和蓄积在上行缓冲部12中的上行数据即上行用户帧进行复用，输出至光发送部14。光发送部14将从帧复用部13输出的电信号转换成光信号，发送至站侧装置3。
逻辑链路数的变更工作按照实施方式1~3中所叙述的图2、图6或图9的流程图来进行。
图10是表示由实施方式4的用户装置1进行的上行数据发送工作的图，具体而言，示出了从下位装置102接收上行数据，帧复用部13读出在上行缓冲部12中蓄积的上行数据的工作的一个例子。此外，该图10示出了在未削减使用的逻辑链路的状态下的工作（在用户装置1使用全部的逻辑链路来发送数据的情况下的工作）。
如图所示，在用户装置1中，从下位装置102接收到上行数据的UNI部11将接收到的上行数据储存在上行缓冲部12内的对应区域中，具体而言，在用户装置1使用全部的逻辑链路来发送数据的情况下，在与发送该接收上行数据的逻辑链路对应的使用区域中储存该接收上行数据。而且，帧复用部13在读出用户帧的情况下，从由站侧装置3接收到的表示频带分配结果的GATE帧中设定的LLID的逻辑链路所对应的区域（使用区域）读出用户帧。
再有，在图10中，示出了在将1台下位装置作为对象按每个逻辑链路设定有使用区域的情况下的工作例，但是即使是多台也能够适用。在下位装置为多台的情况下，通过使用以下所示的方法对作为数据发送源的下位装置进行识别，从而能够进行同样的控制。
（方法a）对从下位装置发送来的用户帧，赋予VLAN标志来进行识别。
（方法b）将从下位装置发送来的用户帧储存在按每个下位装置而不同的上行缓冲区域中。
（方法c）将从下位装置发送来的用户帧映射至逻辑链路，并将其储存在与各逻辑链路对应的使用区域中。
图11是表示由实施方式4的用户装置1进行的上行数据发送工作的图，具体而言，与上述的图10同样地，示出了从下位装置102接收上行数据，帧复用部13读出在上行缓冲部12中蓄积的上行数据的工作的一个例子。但是，该图11示出在削减了使用的逻辑链路的数量的状态下的工作，并示出使用在与站侧装置之间确立的4根逻辑链路中的3根（逻辑链路#1~#3）的情况。
在图11所示的工作例中，将从下位装置102接收到的上行数据储存在上行缓冲部12中的工作与在未削减所使用的逻辑链路的状态下的工作（在图10的情况下的工作）相同。
另一方面，在从上行缓冲部12读出用户帧的情况下，帧复用部13将削减的逻辑链路（不使用的逻辑链路）的缓冲区域作为内部链路的缓冲区域、即作为其它逻辑链路的缓冲区进行处理。在图11的例子中，将与未使用的逻辑链路#4对应的缓冲区域视为与逻辑链路#3对应的缓冲区域的一部分进行读出。
在数据读出中，例如，进行每个逻辑链路的优先控制。在假设多个缓冲区域与1个逻辑链路对应起来的情况（削减使用的逻辑链路数的情况）下需要识别各缓冲区域的情况下，例如使用以下方法。
（方法a）对从与同一逻辑链路对应的各缓冲区域读出的数据帧，赋予按每个缓冲区域而不同的VLAN标志来进行识别。
（方法b）在逻辑链路内决定与该逻辑链路对应的各缓冲区域的数据的发送时间，在开始发送时，发送用于使接收侧识别每个缓冲区域的数据的发送时间的控制信号。作为控制信号，例如能够使用扩展OAM帧，但是也可以使用其它帧、控制信号。此外，即使按每个缓冲区域发送信号，也可以将全部缓冲区域的信号汇总成1个信号进行发送。
此外，对于分配给1个用户装置的各逻辑链路的频带，一部分逻辑链路的缓冲量少，分配给该一部分逻辑链路的频带剩余，在这样的情况下，也可以使用频带剩余的逻辑链路来发送在其它逻辑链路的缓冲区中蓄积的数据。
像这样，本实施方式的用户装置1将上行数据蓄积在上行缓冲部12内的在与站侧装置之间确立的每个逻辑链路的缓冲区域中，在读出蓄积数据的情况下，根据在该时间点使用的逻辑链路来处理缓冲区域，具体而言，将与未使用的逻辑链路对应的缓冲区域作为与使用中的逻辑链路的任一个对应的缓冲区域的一部分进行处理，将还包含了与未使用的逻辑链路对应的缓冲区域的全部缓冲区域作为对象，读出数据。即使在使用了像这样的上行缓冲管理方法的情况下，也能够获得与实施方式1~3相同的效果。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的通信装置对于点对多点通信系统的用户装置是有用的，特别适合于能够在与站侧装置之间设定多个逻辑链路的用户装置。
附图标记的说明：
1 用户装置；
2 分路器；
3 站侧装置；
11 UNI部；
12 上行缓冲部；
13 帧复用部；
14 光发送部；
15 逻辑链路控制部；
16 帧控制部；
17 帧分离部；
18 光接收部；
101 上位装置；
102 下位装置。

Claims (10)

1.一种用户侧的通信装置，在点对多点通信系统中，基于从站侧装置通知的数据发送开始时刻和发送持续时间，将从下位装置发送的上行数据发送至站侧装置，其特征在于，该通信装置具备：
数据蓄积单元，对向站侧装置发送的上行数据进行蓄积；以及
逻辑链路控制单元，基于所述数据蓄积单元的数据蓄积量，决定下次的频带更新周期内的上行数据发送中使用的逻辑链路的数量即预定使用链路数，
所述逻辑链路控制单元将所述数据蓄积量与在此次的频带更新周期内分配的上行频带即分配频带进行比较，基于比较结果，调整此次的频带更新周期内的上行数据发送中使用的逻辑链路的数量即使用中链路数，将该调整后的值作为所述预定使用链路数。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
所述逻辑链路控制单元在所述数据蓄积量大于所述分配频带而且所述使用中链路数为2以上的情况下，将从所述使用中链路数减去了规定的正整数后的数作为所述预定使用链路数。
3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，
所述逻辑链路控制单元在所述数据蓄积量为所述分配频带以下的情况下，将所述使用中链路数作为所述预定使用链路数。
4.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，
所述逻辑链路控制单元在所述数据蓄积量为所述分配频带以下的情况下，将对所述使用中链路数加上了规定的正整数后的数作为所述预定使用链路数。
5.一种用户侧的通信装置，在点对多点通信系统中，基于从站侧装置通知的数据发送开始时刻和发送持续时间，将从下位装置发送的上行数据发送至站侧装置，其特征在于，该通信装置具备：
数据蓄积单元，对向站侧装置发送的上行数据进行蓄积；以及
逻辑链路控制单元，基于所述数据蓄积单元的数据蓄积量，决定下次的频带更新周期内的上行数据发送中使用的逻辑链路的数量即预定使用链路数，
所述逻辑链路控制单元将所述数据蓄积量与在此次的频带更新周期内分配的上行频带即分配频带进行比较，将基于所述数据蓄积量和所述数据蓄积单元的缓冲容量计算出的缓冲使用率与规定的阈值进行比较，基于2个比较结果，调整此次的频带更新周期内的上行数据发送中使用的逻辑链路的数量即使用中链路数，将该调整后的值作为所述预定使用链路数。
6.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，
所述逻辑链路控制单元在所述数据蓄积量大于所述分配频带而且所述使用中链路数为2以上的情况下，将从所述使用中链路数减去了规定的正整数后的数作为所述预定使用链路数。
7.根据权利要求5或6所述的通信装置，其特征在于，
所述逻辑链路控制单元在所述数据蓄积量为所述分配频带以下而且所述缓冲使用率小于规定的阈值进而所述使用中链路数为2以上的情况下，将从所述使用中链路数减去了规定的正整数后的数作为所述预定使用链路数。
8.根据权利要求5～6的任一项所述的通信装置，其特征在于，
将所述规定的阈值作为基于在设定有省电模式的情况下的省电状态的期间的长度、服务水平协议的最低保证频带参数、服务水平协议的延迟等级参数以及通信装置的上行方向的对应传输速率中的1个以上的信息而决定的值。
9.根据权利要求1、2、5以及6的任一项所述的通信装置，其特征在于，
使所述数据蓄积单元为包含了设定有优先级的多个队列的结构，
所述通信装置还具备：
数据接收单元，在从所述下位装置接收到上行数据的情况下，将该接收到的上行数据储存在所述数据蓄积单元内的多个队列中的一个中；以及
数据发送单元，按照对所述队列设定的优先级读出在所述数据蓄积单元中蓄积的上行数据并进行发送。
10.根据权利要求1、2、5以及6的任一项所述的通信装置，其特征在于，
使所述数据蓄积单元为包含了与能在向所述站侧装置的数据发送中使用的各逻辑链路的任一个一对一地对应起来的多个缓冲区域的结构，
所述通信装置还具备：
数据接收单元，在接收到从所述下位装置发送的上行数据的情况下，将该接收到的上行数据储存在所述数据蓄积单元内的多个缓冲区域中的一个中；以及
数据发送单元，以按照所述逻辑链路控制单元中的所述预定使用链路数的决定结果的顺序读出在所述数据蓄积单元中蓄积的上行数据并进行发送，
所述数据发送单元将从所述数据蓄积单元读出的各上行数据分配给对应的逻辑链路，在对特定逻辑链路分配与该特定逻辑链路对应的全部上行数据时，该特定逻辑链路的频带剩余的情况下，将该特定逻辑链路中的剩余频带用于与其它逻辑链路对应的上行数据的发送。
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