JP2008539610A - ブロードバンドパッシブ光ネットワークのための動的帯域幅割当及びサービス区別 - Google Patents
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Description
[1]IEEE 802.3ah調査委員会ホームページ http://www.ieee802.org/3/efm [2]ITU−T研究グループ15ホームページ http://www.itu.int/ITU−T/studygroups/com15/index.asp [3]2002年2月,IEEE Communication Magazine,vol.40,no.2,pp74−80の、G.Kramer, B.Mukherjee,及びG.Pesaventoらによる"a dynamic protocol for an Ethernet(登録商標) PON(EPON)" [4]2003年3−4月,IEEE INFOCOM,San Francisco,CA,pp.22−31の、M.Ma,Y.Zhu,及びT.H.Chengらによる"A bandwidth guaranteed polling MAC protocol for Ethernet(登録商標) passive optical networks" [5]2002年12月,ETRI Journal,vol.24,no.6,pp.465−468の、S.Choi及びJ.Huhらによる"Dynamic bandwidth allocation algorithm for multimedia services over Ethernet(登録商標) PONs" [6]2003年11月,IEEE Journal on Selected Areas in Communications,vol.21,no.9,pp.1467−1477の、C.M.Assi,Y.Ye,D.Sudhir,及びM.A.Aliらによる"Dynamic bandwidth allocation for quality−of−service over Ethernet(登録商標) PONs" [7]IETF RFC2475の、S.Blake,D.Black,M.Carlson,E.Davies,Z.Wang,及びW.Weissらによる"An architecture for differentiated services" [8]1997年2月,IEEE/ACM Transactions on Networking,vol.5,no.1,pp.71−86の、W.Willinger,M.Taqqu,R.Sherman,及びD.Wilsonらによる"Self−similarity through high−variability:statistical analysis of Ethernet(登録商標) LAN traffic at the source level" [9]1996年,Prentice Hallの、S.Haykinによる、Adaptive filter theory,3rd edition [10]1993年,Addison−Wesleyの、A.Leon−GarciaによるProbability and random processes for electrical engineering,2nd edition [11]2002年2月,IEEE commun.Mag.,vol.40,no.2,pp.66−73の、G,kramer及びG.Pesaventoらによる"Ethernet(登録商標) passive optical network:building a next−generation optical access network" [12]1998年,IETF RFC 2475の、"An architecture for differentiated services" [13]1998年,ANSI/IEEE標準802.1D,part3:Media Access Control(MAC)Bridges
LSTPスキームは、アップストリーム帯域幅を割当てるためにPON MAC制御メッセージに依存する。各ONUは、次のタイムスロットに対するその帯域幅要件を予測し、OLTにメッセージを送信する。OLTは、報告及びSLAに基づき帯域幅割当を決定する。
このセクションにおいて、我々は、帯域幅予測の成功可能性、データ損失、及びデータ遅延に関してLSTPのパフォーマンスを分析する。表記的簡易化のため、我々は、以下の分析においてサービス間隔の参照を省く。
LSTPスキームパフォーマンスは、シミュレーション結果を介して評価される。図1に示すシステムモデルは、1個のOLT及び32個のONUを備えたOPNETシミュレータで設定される。各ONUは、20Mバイトの有限バッファを有し、ダウンストリーム及びアップストリームチャンネルは、両方とも1Gbpsである。入来トラフィックは、0.8のハーストパラメータに関して自己相似である。イーサネット(登録商標)データの長さは、64バイトから1518バイトまでランダムに変化する。全ネットワークの全トラフィック負荷は、0.1から0.8まで変化し、トラフィックの20%、30%及び50%はそれぞれ、EF、AF及びBEデータである。比較目的で、我々は、参考資料[3]のLBAスキーム、参考資料[6]のDBA2スキーム、及び我々が提案するLSTPスキームを、このシステムモデルに適用した。LSTPにおける予測器の順番、即ちLは、4に設定され、ステップサイズμは、
Claims (22)
- 通信ネットワークであって、複数のダウンストリームネットワークユニットを供給し、時分割ベースで各タイムスロットにネットワークユニットからのアップストリーム通信を受信し、ネットワークユニットからの要求に応じてネットワークユニットの各タイムスロットに対して端末が決定した可変持続時間を許可することによってネットワークユニット間にアップストリーム帯域幅を分配する端末と、それによって受信され、端末に向かうことになっているローカル情報を記憶するネットワークユニットと、ネットワークユニットにタイムスロットを割り当てるための方法と、を含み、ネットワーク端末に対してネットワーク帯域幅割当を提供するための方法は、ネットワークユニットから端末への伝送を待機する記憶されたローカルデータの伝送時間と、許可を受けた後のユニットから端末への伝送に対する要求と開始との間の間隔で受信されることが予期されるデータをユニットから端末へ伝送するのに必要な時間の推定である待機時間とをユニットの要求持続時間に含ませる過程を具備することを特徴とする。
- 端末は、サービスプロバイダの本社に位置する光ライン端末であり、ネットワークユニットは、端末に光学的にリンクされた光ネットワークユニットであることを特徴とするネットワークで実行される請求項1に記載の方法。
- 端末は、ダウンストリーム通信のためのパッシブスプリッタであることを特徴とするネットワークで実行される請求項2に記載の方法。
- 要求は、データのバーストを送信する終わりにユニットによって送信され、時間の推定は、ユニットから端末への伝送に対する要求と次の開始との間の間隔で受信されたデータを伝送するのに必要な時間であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 一組の情報がネットワークユニットによって記憶され、一組のローカル情報の各メンバーは、複数の所定の優先度レベルのうち一つを有し、方法は、ネットワークユニットにおいて、メンバーのバッファがターミナルに伝送されることを維持する過程と、特定の優先度のメンバーに各々が専用のキューに端末への伝送のためのメンバーをエンキューする過程と、ネットワークユニット要求と次のデータ伝送との間の間隔で、それにより、バッファが満たされる時に比較的高い優先度である受信されたデータにバッファのデータを置換する過程と、をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 端末は、サービスプロバイダの本社に位置する光ライン端末であり、ネットワークユニットは、端末に光学的にリンクされた光ネットワークユニットであることを特徴とするネットワークで実行される請求項5に記載の方法。
- 端末は、ダウンストリーム通信のためのパッシブスプリッタであることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 要求は、データのバーストを送信する終わりにユニットによって送信され、時間の推定は、ユニットから端末への伝送に対する要求と次の開始との間の間隔で受信されたデータを伝送するのに必要な時間であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 遅延に敏感で帯域幅保証を有するメンバーに対する最高の優先度、遅延に敏感でないが帯域幅保証を有するメンバーに対する第2の優先度、及び遅延に敏感でなく帯域幅保証を有さないメンバーに対する低い優先度として、優先度の降順で定義された3つの優先度があることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 通信ネットワークであって、複数のダウンストリームネットワークユニットを供給し、時分割ベースで各タイムスロットにネットワークユニットからのアップストリーム通信を受信し、ネットワークユニットからの要求に応答してネットワークユニットの各タイムスロットを許可することによってネットワークユニット間にアップストリームタイムスロットを分配する端末と、それによって受信され、端末に向かうことになっている一組のローカル情報を記憶するネットワークユニットと、を含み、一組のローカル情報の各メンバーは、複数の所定の優先度レベルのうち一つを有し、異なる優先度の一組の情報の間でサービスの区別を提供する方法は、メンバーのバッファが端末に伝送されることを維持する過程と、特定の優先度のメンバーに各々が専用のキューに端末への伝送のためのメンバーをエンキューする過程と、ネットワークユニット要求と次のデータの伝送との間の間隔で、それにより、バッファが満たされる時に比較的高い優先度である受信されたデータにバッファのデータを置換する過程と、を具備することを特徴とする。
- 遅延に敏感で帯域幅保証を有するメンバーに対する最高の優先度、遅延に敏感でないが帯域幅保証を有するメンバーに対する第2の優先度、及び遅延に敏感でなく帯域幅保証を有さないメンバーに対する第3の優先度として、優先度の降順で定義された3つの優先度があることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 通信ネットワークであって、複数のダウンストリームネットワークユニットを供給し、時分割ベースで各タイムスロットにネットワークユニットからのアップストリーム通信を受信し、ネットワークユニットからの要求に応答してネットワークユニットの各タイムスロットに対して端末が決定した可変持続時間を許可することによってネットワークユニット間にアップストリーム帯域幅を分配する端末と、それによって受信され、端末に向かうことになっているローカル情報を記憶するネットワークユニットと、ネットワークユニットにタイムスロットを割当てるための方法と、を含み、改良点は、その要求された持続時間が、ネットワークユニットから端末への伝送を待機する記憶されたローカルデータの伝送時間と、許可を受けた後にユニットから端末への伝送に対する要求と開始との間の間隔で受信されることが予期されるデータをユニットから端末へ伝送するのに必要な時間の推定である待機時間とを含むようにネットワークユニットが構成されることを特徴とする。
- 端末は、サービスプロバイダの本社に位置する光ライン端末であり、ネットワークユニットは、端末に光学的にリンクされた光ネットワークユニットであることを特徴とする請求項12に記載の改良されたネットワークユニット。
- ダウンストリーム通信のためのパッシブスプリッタである端末にインタフェースするよう構成されることを特徴とする請求項13に記載の改良されたネットワークユニット。
- ユニットは、データのバーストを送信する終わりに要求を送信するよう構成され、時間の推定は、ユニットから端末への伝送に対する要求と次の開始との間の間隔で受信されたデータを伝送するのに必要な時間であることを特徴とする請求項12に記載の改良されたネットワークユニット。
- 一組の情報がネットワークユニットによって記憶され、一組のローカル情報の各メンバーは、複数の所定の優先度レベルのうち一つを有し、ネットワークユニットは、ターミナルに伝送されるメンバーのバッファと、特定の優先度のメンバーに各々が専用のキューに端末への伝送のためのメンバーに対する複数のキューと、をさらに具備し、ネットワークユニットは、ネットワークユニット要求と次のデータ伝送との間の間隔で、それにより、バッファが満たされる時に比較的高い優先度である受信されたデータにバッファのデータを置換するよう構成されていることを特徴とする請求項12に記載の改良されたネットワークユニット。
- ネットワークユニットは、光ネットワークユニットであり、サービスプロバイダの本社に位置する光ライン端末である端末と交信し、端末に光学的にリンクされていることを特徴とする請求項12に記載の改良されたネットワークユニット。
- ネットワークユニットは、ダウンストリーム通信のためのパッシブスプリッタである端末にインタフェースするよう構成されることを特徴とする請求項17に記載の改良されたネットワークユニット。
- ユニットは、データのバーストを送信する終わりに要求を送信するよう構成され、時間の推定は、ユニットから端末への伝送に対する要求と次の開始との間の間隔で受信されたデータを伝送するのに必要な時間であることを特徴とする請求項16に記載の改良されたネットワークユニット。
- 遅延に敏感で帯域幅保証を有するメンバーに対する最高の優先度、遅延に敏感でないが帯域幅保証を有するメンバーに対する第2の優先度、及び遅延に敏感でなく帯域幅保証を有さないメンバーに対する低い優先度として、優先度の降順で定義された3つの優先度があることを特徴とする請求項16に記載の改良されたネットワークユニット。
- 通信ネットワークであって、複数のダウンストリームネットワークユニットを供給し、時分割ベースで各タイムスロットにネットワークユニットからのアップストリーム通信を受信し、ネットワークユニットからの要求に応答してネットワークユニットの各タイムスロットを許可することによってネットワークユニット間にアップストリームタイムスロットを分配する端末と、それによって受信され、端末に向かうことになっている一組のローカル情報を記憶するネットワークユニットと、複数の所定の優先度レベルのうち一つを有する一組のローカル情報の各メンバーと、を含み、改良されたネットワークユニットは、異なる優先度からなる一組の情報の間にサービス区別を提供し、ターミナルに伝送されるメンバーのバッファと、特定の優先度のメンバーに各々が専用であって端末への伝送のためのメンバーに対する複数のキューと、をさらに具備し、ネットワークユニットは、ネットワークユニット要求と次のデータ伝送との間の間隔で、それにより、バッファが満たされる時に比較的高い優先度である受信されたデータにバッファのデータを置換するよう構成されていることを特徴とする。
- 遅延に敏感で帯域幅保証を有するメンバーに対する最高の優先度、遅延に敏感でないが帯域幅保証を有するメンバーに対する第2の優先度、及び遅延に敏感でなく帯域幅保証を有さないメンバーに対する第3の優先度として、優先度の降順で定義された3つの優先度を有するように構成されていることを特徴とする請求項21に記載の改良されたネットワークユニット。
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