JP2014165699A - 帯域割当方法及び端局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】集線機能部が各送受信機能部に帯域割当を行い、送受信機能部が各加入者線終端装置に帯域割当を行う、連携帯域割当を適用するにあたり、各送受信機能部から集線機能部への上り通信において、最大転送レートをリンク速度と同等とする。
【解決手段】送受信機能部３（ｉ）は、集線機能部２から通知された送信許可量を、各加入者線終端装置４（ｉｊ）にそのまま分配せず、各加入者線終端装置４（ｉｊ）から送受信機能部３（ｉ）への上り通信に必要な余剰ビットに相当する量を、各加入者線終端装置４（ｉｊ）にさらに上乗せする。各加入者線終端装置４（ｉｊ）から送受信機能部３（ｉ）への上り通信では、送受信機能部３（ｉ）から上乗せされた送信許可量の範囲内で、実データ及び余剰ビットが送信される。各送受信機能部３（ｉ）から集線機能部２への上り通信では、集線機能部２から通知された送信許可量の範囲内で、実データが送信される。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の受動光通信網を収容するシステムに関する。

端局装置及び複数の加入者線終端装置が接続された受動光通信網では、端局装置及び各加入者線終端装置の間の通信は、時分割多重方式により多重化されている。このような受動光通信網では、１台の端局装置を各加入者線終端装置を利用する各ユーザで共用することから、低コストにサービスを提供することが可能である。

また、１台の端局装置で複数の受動光通信網を収容し、さらに、その端局装置内に集線機能部を設けることにより、コアネットワーク側の接続ポート数を削減し、配線の簡略化やサービスの更なる低コスト化を行う例として、非特許文献１の構成を説明する。

複数の受動光通信網を収容するシステムの構成を図１に示す。端局装置１は、集線機能部２及び複数の送受信機能部３（１）、・・・、３（ｉ）、・・・から構成される。各送受信機能部３（ｉ）は、各受動光通信網を収容し、複数の加入者線終端装置４（ｉ１）、・・・、４（ｉｊ）、・・・と接続される。以下では、各送受信機能部を送受信機能部３（ｉ）で一般化し、各加入者線終端装置を加入者線終端装置４（ｉｊ）で一般化する。

従来技術の帯域割当方法を示すタイムチャートを図２に示す。送受信機能部３（ｉ）及び各加入者線終端装置４（ｉｊ）は、Ｐ２ＭＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ）接続される。そこで、各加入者線終端装置４（ｉｊ）から送受信機能部３（ｉ）への上り通信について、送受信機能部３（ｉ）は、各加入者線終端装置４（ｉｊ）に対して、上り通信の送信時間制御を行っている。具体的には、送信要求通知（ステップＳ１）、送信許可量割り当て手順（ステップＳ７）、送信開始時刻割り当て手順（ステップＳ８）及び送信許可通知（ステップＳ９）が行われる。詳細は、図３で後述する。

また、集線機能部２は、各送受信機能部３（ｉ）から時間的に集中して上りデータを送信されるときには、バッファ容量を増加させる必要がある。しかし、集線機能部２は、各送受信機能部３（ｉ）から時間的に分散して上りデータを送信されるときには、バッファ容量を増加させる必要がない。そこで、各送受信機能部３（ｉ）から集線機能部２への上り通信について、集線機能部２は、各送受信機能部３（ｉ）に対して、上り通信の送信時間制御を行っている。具体的には、送信要求集計手順（ステップＳ２）、送信要求通知（ステップＳ３）、送信許可量計算手順（ステップＳ４）、送信開始時刻計算手順（ステップＳ５）及び送信許可通知（ステップＳ６）が行われる。詳細は、図３で後述する。

Ｈｉｒｏｔａｋａ Ｕｊｉｋａｗａ，Ｔａｋｅｓｈｉ Ｓａｋａｍｏｔｏ，Ｎａｏｔｏ Ｙｏｓｈｉｍｏｔｏ，ａｎｄ Ｈｉｓａｙａ Ｈａｄａｍａ，"Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ Ｂｕｆｆｅｒ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｏｕｓｉｎ−Ｆａｉｒ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ"，Ａｓｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＡＰＣＣ），ｐｐ．２１８−２２３，２０１１．

ここで、各加入者線終端装置４（ｉｊ）から送受信機能部３（ｉ）への上り通信には必要であり、各送受信機能部３（ｉ）から集線機能部２への上り通信には不要である、余剰ビットが存在する。なお、余剰ビットは、オーバヘッドを指す。

よって、送受信機能部３（ｉ）が、集線機能部２から通知された送信許可量を、各加入者線終端装置４（ｉｊ）にそのまま分配するときには、以下の課題が生ずる。

各加入者線終端装置４（ｉｊ）は、送受信機能部３（ｉ）に、送受信機能部３（ｉ）から分配された送信許可量の範囲内で、実データ及び余剰ビットを送信する。各送受信機能部３（ｉ）は、集線機能部２に、実データ及び余剰ビットをそのまま送信する。

ここで、無効データである余剰ビットを除く有効データである実データは、集線機能部２から通知された送信許可量より容量が小さい。つまり、各送受信機能部３（ｉ）から集線機能部２への上り通信では、有効データが含まれず無効データが含まれる時間が存在することとなり、最大転送レートがリンク速度よりも低くなる。

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、集線機能部が各送受信機能部に帯域割当を行い、送受信機能部が各加入者線終端装置に帯域割当を行う、連携帯域割当を適用するにあたり、各送受信機能部から集線機能部への上り通信において、最大転送レートをリンク速度と同等とすることを目的とする。

上記目的を達成するために、送受信機能部は、集線機能部から通知された送信許可量を、各加入者線終端装置にそのまま分配するのみならず、各加入者線終端装置から送受信機能部への上り通信に必要な余剰ビットに相当する量を、各加入者線終端装置にさらに上乗せすることとした。なお、送受信機能部は、余剰ビットの容量を把握している。

具体的に、本発明は、受動光通信網を収容する送受信機能部と、複数の送受信機能部を集線する集線機能部と、を備え、複数の受動光通信網を収容する端局装置における帯域割当方法であって、各送受信機能部が、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置から、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する下位側送信要求量取得ステップと、各送受信機能部が、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を算出する下位側送信要求量集計ステップと、各送受信機能部が、前記集線機能部に、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量として通知する上位側送信要求量通知ステップと、前記集線機能部が、各送受信機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する上位側送信要求量取得ステップと、前記集線機能部が、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量を算出する上位側送信許可量算出ステップと、前記集線機能部が、各送受信機能部に、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量を通知する上位側送信許可量通知ステップと、各送受信機能部が、前記集線機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量の情報を取得する上位側送信許可量取得ステップと、各送受信機能部が、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量、及び、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を算出する下位側送信許可量算出ステップと、各送受信機能部が、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置からの上り通信に必要な余剰ビットの長さに基づいて、算出された各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を割増する下位側送信許可量追加ステップと、各送受信機能部が、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置に、割増された各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を通知する下位側送信許可量通知ステップと、を順に備えることを特徴とする帯域割当方法である。

また、本発明は、受動光通信網を収容する送受信機能部と、複数の送受信機能部を集線する集線機能部と、を備え、複数の受動光通信網を収容する端局装置であって、前記集線機能部は、各送受信機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する上位側送信要求量取得部と、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量を算出する上位側送信許可量算出部と、各送受信機能部に、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量を通知する上位側送信許可量通知部と、を備え、各送受信機能部は、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置から、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する下位側送信要求量取得部と、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を算出する下位側送信要求量集計部と、前記集線機能部に、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量として通知する上位側送信要求量通知部と、前記集線機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量の情報を取得する上位側送信許可量取得部と、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量、及び、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を算出する下位側送信許可量算出部と、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置からの上り通信に必要な余剰ビットの長さに基づいて、算出された各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を割増する下位側送信許可量追加部と、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置に、割増された各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を通知する下位側送信許可量通知部と、を備えることを特徴とする端局装置である。

この構成によれば、各加入者線終端装置から送受信機能部への上り通信では、送受信機能部から上乗せされた送信許可量の範囲内で、実データ及び余剰ビットの送信が許可される。そして、各送受信機能部から集線機能部への上り通信では、集線機能部から通知された送信許可量の範囲内で、実データの送信が許可される。よって、集線機能部が各送受信機能部に帯域割当を行い、送受信機能部が各加入者線終端装置に帯域割当を行う、連携帯域割当を適用するにあたり、各送受信機能部から集線機能部への上り通信において、最大転送レートをリンク速度と同等とすることができる。

また、本発明は、各加入者線終端装置からの上り通信に必要な余剰ビットは、各加入者線終端装置毎に長さが決定される個別余剰ビットと、上りデータの容量に依存して長さが決定される容量依存余剰ビットと、上りデータのフレーム数に依存して長さが決定されるフレーム数依存余剰ビットと、のうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする帯域割当方法である。

また、本発明は、各加入者線終端装置からの上り通信に必要な余剰ビットは、各加入者線終端装置毎に長さが決定される個別余剰ビットと、上りデータの容量に依存して長さが決定される容量依存余剰ビットと、上りデータのフレーム数に依存して長さが決定されるフレーム数依存余剰ビットと、のうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする端局装置である。

この構成によれば、送受信機能部は、余剰ビットの容量を具体的に把握できる。

また、本発明は、前記個別余剰ビットは、各加入者線終端装置での光バースト送信に要する冗長ビット、各送受信機能部での光バースト受信に要する同期ビット、及び、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量の情報のうち、少なくともいずれかを含み、前記容量依存余剰ビットは、上り通信の誤り訂正に要するパリティビットを含み、前記フレーム数依存余剰ビットは、上り通信の暗号化に要する追加ビットを含むことを特徴とする帯域割当方法である。

また、本発明は、前記個別余剰ビットは、各加入者線終端装置での光バースト送信に要する冗長ビット、各送受信機能部での光バースト受信に要する同期ビット、及び、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量の情報のうち、少なくともいずれかを含み、前記容量依存余剰ビットは、上り通信の誤り訂正に要するパリティビットを含み、前記フレーム数依存余剰ビットは、上り通信の暗号化に要する追加ビットを含むことを特徴とする端局装置である。

この構成によれば、送受信機能部は、余剰ビットの容量を具体的に把握できる。

また、本発明は、前記上位側送信許可量算出ステップで、前記集線機能部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻を算出し、前記上位側送信許可量通知ステップで、前記集線機能部は、各送受信機能部に、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻を通知し、前記上位側送信許可量取得ステップで、各送受信機能部は、前記集線機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻の情報を取得し、前記下位側送信許可量追加ステップで、各送受信機能部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻までに、収容する受動光通信網の少なくとも１台の加入者線終端装置からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を算出し、前記下位側送信許可量通知ステップで、各送受信機能部は、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置に、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を通知することを特徴とする帯域割当方法である。

また、本発明は、前記上位側送信許可量算出部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻を算出し、前記上位側送信許可量通知部は、各送受信機能部に、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻を通知し、前記上位側送信許可量取得部は、前記集線機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻の情報を取得し、前記下位側送信許可量追加部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻までに、各送受信機能部が収容する受動光通信網の少なくとも１台の加入者線終端装置からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を算出し、前記下位側送信許可量通知部は、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置に、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を通知することを特徴とする端局装置である。

この構成によれば、送受信機能部は、最初の加入者線終端装置からの実データを、送受信機能部単位の送信開始時刻の時点で、集線機能部に送信することができる。よって、送受信機能部は、実データが送受信機能部内に留まる時間を短縮することができる。

また、本発明は、前記下位側送信許可量追加ステップで、各送受信機能部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻及び送信許可量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信終了時刻を算出し、各送受信機能部単位の上り通信の送信終了時刻と同時刻に、収容する受動光通信網の全加入者線終端装置からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を算出することを特徴とする帯域割当方法である。

また、本発明は、前記下位側送信許可量追加部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻及び送信許可量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信終了時刻を算出し、各送受信機能部単位の上り通信の送信終了時刻と同時刻に、各送受信機能部が収容する受動光通信網の全加入者線終端装置からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を算出することを特徴とする端局装置である。

この構成によれば、送受信機能部は、最後の加入者線終端装置からの実データを、送受信機能部単位の送信終了時刻の時点で、集線機能部に送信することができる。よって、送受信機能部は、実データが送受信機能部内に留まる時間を短縮することができる。

本発明は、集線機能部が各送受信機能部に帯域割当を行い、送受信機能部が各加入者線終端装置に帯域割当を行う、連携帯域割当を適用するにあたり、各送受信機能部から集線機能部への上り通信において、最大転送レートをリンク速度と同等とすることができる。

複数の受動光通信網を収容するシステムの構成を示す図である。 従来技術の帯域割当方法を示すタイムチャートである。 本願発明の帯域割当方法を示すタイムチャートである。 集線機能部の構成を示す図である。 送受信機能部の構成を示す図である。 送信許可量割当手順を示すフローチャートである。 送信許可量追加手順を示すフローチャートである。 送信開始時刻割当手順を示すフローチャートである。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

本願発明の帯域割当方法を示すタイムチャートを図３に示す。この一連の動作を周期的に繰り返し、加入者線終端装置毎及び帯域割当周期毎に、割り当てる送信許可量を変化させることにより、各加入者線終端装置に対する帯域割り当てを行う。

集線機能部及び送受信機能部の構成を図４及び図５に示す。集線機能部２は、送信要求量取得部２１、送信許可量算出部２２及び送信許可量通知部２３から構成される。送受信機能部３（ｉ）は、送信要求量取得部３（ｉ）１、送信要求量集計部３（ｉ）２、送信要求量通知部３（ｉ）３、送信許可量取得部３（ｉ）４、送信許可量算出部３（ｉ）５、送信許可量追加部３（ｉ）６及び送信許可量通知部３（ｉ）７から構成される。

送信要求量取得部３（ｉ）１は、各加入者線終端装置４（ｉｊ）から、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する（ステップＳ１）。送信要求量集計部３（ｉ）２は、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を算出する（ステップＳ２）。なお、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信要求量は、記憶保存される。送信要求量通知部３（ｉ）３は、集線機能部２に、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を、送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信要求量として通知する（ステップＳ３）。

送信要求量取得部２１は、各送受信機能部３（ｉ）から、各送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する（ステップＳ３）。送信許可量算出部２２は、各送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信許可量及び送信開始時刻を算出する（ステップＳ４、Ｓ５）。送信許可量通知部２３は、各送受信機能部３（ｉ）に、各送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信許可量及び送信開始時刻を通知する（ステップＳ６）。

送信許可量取得部３（ｉ）４は、集線機能部２から、送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信許可量及び送信開始時刻の情報を取得する（ステップＳ６）。なお、送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信許可量及び送信開始時刻は、記憶保存される。

送信許可量算出部３（ｉ）５は、送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信許可量、及び、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信許可量を算出する（ステップＳ７）。

送信許可量追加部３（ｉ）６は、各加入者線終端装置４（ｉｊ）からの上り通信に必要な余剰ビットの長さに基づいて、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の算出された送信許可量を割増した後に（ステップＳ８）、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信開始時刻を算出する（ステップＳ９）。

送信許可量通知部３（ｉ）７は、各加入者線終端装置４（ｉｊ）に、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の割増された送信許可量及び送信開始時刻を通知する（ステップＳ１０）。この帯域割当処理は、周期的に行われる。

各加入者線終端装置４（ｉｊ）から送受信機能部３（ｉ）への上り通信では、各加入者線終端装置４（ｉｊ）は、送受信機能部３（ｉ）から上乗せされた送信許可量の範囲内で、及び、送受信機能部３（ｉ）から通知された送信開始時刻に基づいて、実データ及び余剰ビットを送信する。各送受信機能部３（ｉ）から集線機能部２への上り通信では、集線機能部２から通知された送信許可量の範囲内で、及び、集線機能部２から通知された送信開始時刻に基づいて、実データを送信する。このデータ送信処理は、周期的に行われる。なお、送受信機能部３（ｉ）は、実データ及び余剰ビットから、実データを抽出する一方、余剰ビットを除去するため、バッファ（図５に不図示）を備える必要がある。

送信許可量割当手順を示すフローチャートを図６に示す。送信許可量割当手順は、送信許可量算出部３（ｉ）５がステップＳ７で行う手順である。

送信許可量取得部３（ｉ）４から、送受信機能部３（ｉ）単位の送信許可量Ｇｉを取得する（ステップＳ７１）。送信要求量集計部３（ｉ）２から、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の送信要求量Ｒｊを取得する（ステップＳ８）。各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の送信要求量Ｒｊの合算として、Ｒ＝ΣＲｊを算出する（ステップＳ７３）。各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の追加割り当て前の送信許可量として、Ｇｉｊ（追加前）＝Ｇｉ×Ｒｊ／Ｒを算出する（ステップＳ７４）。

なお、送受信機能部３（ｉ）単位の送信許可量Ｇｉの分配方法として、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の送信要求量Ｒｊの比率に基づく分配方法でもよく、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の（送信要求量Ｒｊ＋余剰ビット長ＯＨｊ）の比率に基づく分配方法でもよく、その他の分配方法でもよい。余剰ビット長ＯＨｊは、図７で詳述する。

送信許可量追加手順を示すフローチャートを図７に示す。送信許可量追加手順は、送信許可量追加部３（ｉ）６がステップＳ８で行う手順である。

送信許可量追加部３（ｉ）６は、余剰ビットの容量を把握している。余剰ビットとして、各加入者線終端装置４（ｉｊ）毎に長さが決定される個別余剰ビットと、上りデータの容量に依存して長さが決定される容量依存余剰ビットと、上りデータのフレーム数に依存して長さが決定されるフレーム数依存余剰ビットと、などがある。余剰ビットは、これらのうち、全てを含んでもよく、少なくともいずれかのみ含んでもよい。

個別余剰ビットとして、各加入者線終端装置４（ｉｊ）での光バースト送信に要する冗長ビットと、送受信機能部３（ｉ）での光バースト受信に要する同期ビットと、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信要求量の情報と、などがある。個別余剰ビットは、これらのうち、全てを含んでもよく、少なくともいずれかのみ含んでもよい。容量依存余剰ビットとして、上り通信の誤り訂正に要するパリティビットなどがある。フレーム数依存余剰ビットとして、上り通信の暗号化に要する追加ビットなどがある。

各加入者線終端装置４（ｉｊ）からの送信データ量に依存する余剰ビット長の、送信データ量に対する割合Ｃｄｊを取得する（ステップＳ８１）。各加入者線終端装置４（ｉｊ）からの送信データフレームの平均ビット長Ｌを取得する（ステップＳ８２）。各加入者線終端装置４（ｉｊ）からの送信データフレーム毎の余剰ビット長Ｃｆｊを取得する（ステップＳ８３）。各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の追加割り当て前の送信許可量Ｇｉｊ（追加前）を取得する（ステップＳ８４）。各加入者線終端装置４（ｉｊ）１台毎に発生する余剰ビット長ＯＨｅｊを取得する（ステップＳ８５）。ステップＳ８５の余剰ビット長ＯＨｅｊは、個別余剰ビットの長さである。

各加入者線終端装置４（ｉｊ）からの送信データ量に依存する余剰ビット長として、ＯＨｄｊ＝Ｇｉｊ（追加前）×Ｃｄｊを算出する（ステップＳ８６）。ステップＳ８６の余剰ビット長ＯＨｄｊは、容量依存余剰ビットの長さである。各加入者線終端装置４（ｉｊ）からの送信データフレーム数に依存する余剰ビット長として、ＯＨｆｊ＝Ｇｉｊ（追加前）／Ｌ×Ｃｆｊを算出する（ステップＳ８７）。ステップＳ８７の余剰ビット長ＯＨｆｊは、フレーム数依存余剰ビットの長さである。各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の追加割り当て後の送信許可量として、Ｇｉｊ（追加後）＝Ｇｉｊ（追加前）＋ＯＨｅｊ＋ＯＨｄｊ＋ＯＨｆｊを算出する（ステップＳ８８）。

このように、送受信機能部３（ｉ）は、集線機能部２から通知された送信許可量Ｇｉを、各加入者線終端装置４（ｉｊ）にそのまま分配するのみならず、各加入者線終端装置４（ｉｊ）から送受信機能部３（ｉ）への上り通信に必要な余剰ビットに相当する量ＯＨｊを、各加入者線終端装置４（ｉｊ）にさらに上乗せする。

すると、各加入者線終端装置４（ｉｊ）から送受信機能部３（ｉ）への上り通信では、送受信機能部３（ｉ）から上乗せされた送信許可量Ｇｉｊ（追加後）の範囲内で、実データ及び余剰ビットの送信が許可される。そして、各送受信機能部３（ｉ）から集線機能部２への上り通信では、集線機能部２から通知された送信許可量Ｇｉの範囲内で、実データの送信が許可される。なお、送受信機能部３（ｉ）は、バッファを用いて、実データ及び余剰ビットから、実データを抽出する一方、余剰ビットを除去している。

よって、集線機能部２が各送受信機能部３（ｉ）に帯域割当を行い、送受信機能部３（ｉ）が各加入者線終端装置４（ｉｊ）に帯域割当を行う、連携帯域割当を適用するにあたり、各送受信機能部３（ｉ）から集線機能部２への上り通信において、最大転送レートをリンク速度と同等とすることができる。

送信開始時刻割当手順を示すフローチャートを図８に示す。送信開始時刻割当手順は、送信許可量追加部３（ｉ）６がステップＳ９で行う手順である。

ここで、送信許可量追加部３（ｉ）６は、送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信開始時刻までに、少なくとも１台の加入者線終端装置４（ｉｊ）からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信開始時刻を算出することが望ましい。

これにより、送受信機能部３（ｉ）は、最初の加入者線終端装置４（ｉｊ）からの実データを、送受信機能部３（ｉ）単位の送信開始時刻の時点で、集線機能部２に送信することができ、実データが送受信機能部３（ｉ）内に留まる時間を短縮することができる。

さらに、送信許可量追加部３（ｉ）６は、送受信機能部３（ｉ）単位の上り通信の送信終了時刻と同時刻に、全加入者線終端装置４（ｉｊ）からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の上り通信の送信開始時刻を算出することが望ましい。

これにより、送受信機能部３（ｉ）は、最後の加入者線終端装置４（ｉｊ）からの実データを、送受信機能部３（ｉ）単位の送信終了時刻の時点で、集線機能部２に送信することができ、実データが送受信機能部３（ｉ）内に留まる時間を短縮することができる。

送信許可量取得部３（ｉ）４から、送受信機能部３（ｉ）単位の送信開始時刻Ｇｓｉ及び送信許可量Ｇｉを取得する（ステップＳ９１）。送受信機能部３（ｉ）単位の送信終了時刻として、ＧＥｉ＝ＧＳｉ＋Ｇｉを算出する（ステップＳ９２）。全加入者線終端装置４（ｉｊ）からの全送信データの、送受信機能部３（ｉ）内の処理時間Ｔを取得する（ステップＳ９３）。全加入者線終端装置４（ｉｊ）からの全送信データの受信終了時刻として、Ｅｉ＝ＧＥｉ−Ｔを算出する（ステップＳ９４）。

ステップＳ９５〜Ｓ９７では、最後の加入者線終端装置４（ｉｊ）に始まり、最初の加入者線終端装置４（ｉｊ）に向けて、送信開始時刻Ｓｉｊを順に割り当てる。最後の加入者線終端装置４（ｉｊ）に対する送信開始時刻Ｓｉｊの割り当ては、以下のように行われる。加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の追加割り当て後の送信許可量Ｇｉｊ（追加後）を取得する（ステップＳ９５）。加入者線終端装置４（ｉｊ）単位の送信開始時刻として、Ｓｉｊ＝Ｅｉ−Ｇｉｊ（追加後）を算出する（ステップＳ９６）。全加入者線終端装置４（ｉｊ）からの全送信データの受信終了時刻として、Ｅｉ＝Ｓｉｊとみなし更新する（ステップＳ９７）。最後から２番目、・・・、最初から２番目、最初の加入者線終端装置４（ｉｊ）に対する送信開始時刻Ｓｉｊの割り当ては、以上のことを繰り返す。

本発明に係る帯域割当方法及び端局装置は、複数の受動光通信網を収容するシステムにおいて、帯域の無駄の発生を防止する目的で適用することができる。

１：端局装置
２：集線機能部
３（ｉ）：送受信機能部
４（ｉｊ）：加入者線終端装置
２１：送信要求量取得部
２２：送信許可量算出部
２３：送信許可量通知部
３（ｉ）１：送信要求量取得部
３（ｉ）２：送信要求量集計部
３（ｉ）３：送信要求量通知部
３（ｉ）４：送信許可量取得部
３（ｉ）５：送信許可量算出部
３（ｉ）６：送信許可量追加部
３（ｉ）７：送信許可量通知部

Claims (10)

1. 受動光通信網を収容する送受信機能部と、複数の送受信機能部を集線する集線機能部と、を備え、複数の受動光通信網を収容する端局装置における帯域割当方法であって、
   各送受信機能部が、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置から、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する下位側送信要求量取得ステップと、
   各送受信機能部が、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を算出する下位側送信要求量集計ステップと、
   各送受信機能部が、前記集線機能部に、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量として通知する上位側送信要求量通知ステップと、
   前記集線機能部が、各送受信機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する上位側送信要求量取得ステップと、
   前記集線機能部が、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量を算出する上位側送信許可量算出ステップと、
   前記集線機能部が、各送受信機能部に、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量を通知する上位側送信許可量通知ステップと、
   各送受信機能部が、前記集線機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量の情報を取得する上位側送信許可量取得ステップと、
   各送受信機能部が、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量、及び、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を算出する下位側送信許可量算出ステップと、
   各送受信機能部が、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置からの上り通信に必要な余剰ビットの長さに基づいて、算出された各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を割増する下位側送信許可量追加ステップと、
   各送受信機能部が、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置に、割増された各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を通知する下位側送信許可量通知ステップと、
   を順に備えることを特徴とする帯域割当方法。
2. 各加入者線終端装置からの上り通信に必要な余剰ビットは、
   各加入者線終端装置毎に長さが決定される個別余剰ビットと、
   上りデータの容量に依存して長さが決定される容量依存余剰ビットと、
   上りデータのフレーム数に依存して長さが決定されるフレーム数依存余剰ビットと、
   のうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の帯域割当方法。
3. 前記個別余剰ビットは、各加入者線終端装置での光バースト送信に要する冗長ビット、各送受信機能部での光バースト受信に要する同期ビット、及び、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量の情報のうち、少なくともいずれかを含み、
   前記容量依存余剰ビットは、上り通信の誤り訂正に要するパリティビットを含み、
   前記フレーム数依存余剰ビットは、上り通信の暗号化に要する追加ビットを含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の帯域割当方法。
4. 前記上位側送信許可量算出ステップで、前記集線機能部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻を算出し、
   前記上位側送信許可量通知ステップで、前記集線機能部は、各送受信機能部に、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻を通知し、
   前記上位側送信許可量取得ステップで、各送受信機能部は、前記集線機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻の情報を取得し、
   前記下位側送信許可量追加ステップで、各送受信機能部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻までに、収容する受動光通信網の少なくとも１台の加入者線終端装置からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を算出し、
   前記下位側送信許可量通知ステップで、各送受信機能部は、収容する受動光通信網の各加入者線終端装置に、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を通知する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の帯域割当方法。
5. 前記下位側送信許可量追加ステップで、各送受信機能部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻及び送信許可量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信終了時刻を算出し、各送受信機能部単位の上り通信の送信終了時刻と同時刻に、収容する受動光通信網の全加入者線終端装置からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の帯域割当方法。
6. 受動光通信網を収容する送受信機能部と、複数の送受信機能部を集線する集線機能部と、を備え、複数の受動光通信網を収容する端局装置であって、
   前記集線機能部は、
   各送受信機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する上位側送信要求量取得部と、
   各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量を算出する上位側送信許可量算出部と、
   各送受信機能部に、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量を通知する上位側送信許可量通知部と、を備え、
   各送受信機能部は、
   各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置から、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量の情報を取得する下位側送信要求量取得部と、
   各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を算出する下位側送信要求量集計部と、
   前記集線機能部に、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に関する集計量を、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量として通知する上位側送信要求量通知部と、
   前記集線機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量の情報を取得する上位側送信許可量取得部と、
   各送受信機能部単位の上り通信の送信許可量、及び、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を算出する下位側送信許可量算出部と、
   各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置からの上り通信に必要な余剰ビットの長さに基づいて、算出された各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を割増する下位側送信許可量追加部と、
   各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置に、割増された各加入者線終端装置単位の上り通信の送信許可量を通知する下位側送信許可量通知部と、を備える
   ことを特徴とする端局装置。
7. 各加入者線終端装置からの上り通信に必要な余剰ビットは、
   各加入者線終端装置毎に長さが決定される個別余剰ビットと、
   上りデータの容量に依存して長さが決定される容量依存余剰ビットと、
   上りデータのフレーム数に依存して長さが決定されるフレーム数依存余剰ビットと、
   のうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項６に記載の端局装置。
8. 前記個別余剰ビットは、各加入者線終端装置での光バースト送信に要する冗長ビット、各送受信機能部での光バースト受信に要する同期ビット、及び、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信要求量の情報のうち、少なくともいずれかを含み、
   前記容量依存余剰ビットは、上り通信の誤り訂正に要するパリティビットを含み、
   前記フレーム数依存余剰ビットは、上り通信の暗号化に要する追加ビットを含む
   ことを特徴とする請求項７に記載の端局装置。
9. 前記上位側送信許可量算出部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信要求量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻を算出し、
   前記上位側送信許可量通知部は、各送受信機能部に、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻を通知し、
   前記上位側送信許可量取得部は、前記集線機能部から、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻の情報を取得し、
   前記下位側送信許可量追加部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻までに、各送受信機能部が収容する受動光通信網の少なくとも１台の加入者線終端装置からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を算出し、
   前記下位側送信許可量通知部は、各送受信機能部が収容する受動光通信網の各加入者線終端装置に、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を通知する
   ことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の端局装置。
10. 前記下位側送信許可量追加部は、各送受信機能部単位の上り通信の送信開始時刻及び送信許可量に基づいて、各送受信機能部単位の上り通信の送信終了時刻を算出し、各送受信機能部単位の上り通信の送信終了時刻と同時刻に、各送受信機能部が収容する受動光通信網の全加入者線終端装置からの上り通信について、上りデータからの余剰ビットの除去を完了するように、各加入者線終端装置単位の上り通信の送信開始時刻を算出する
    ことを特徴とする請求項９に記載の端局装置。

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