JP2015023516A - Optical subscriber system, dynamic wavelength band allocation method and program - Google Patents

Optical subscriber system, dynamic wavelength band allocation method and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately switch a wavelength by detecting or predicting congestion of traffic passing an OSU 12 in a dynamic wavelength band allocation method for allocating a wavelength to a subscriber device in response to a request from the subscriber device at an interval of a predetermined wavelength switching cycle in an optical subscriber system where a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected by PON topology.SOLUTION: In accordance with the dynamic wavelength band allocation method, in the case where signal discarding is incurred in an uplink signal by congestion in any one of ONU 92 issuing requests, a wavelength different from a wavelength being used is allocated among available wavelengths and when signal discarding is incurred in a downlink signal by congestion, a wavelength different from a wavelength being used is allocated among the available wavelengths.

Description

本発明は、波長多重及び時分割多重を組み合わせたPON(Passive Optical Networks)における、波長及び帯域の割り当てアルゴリズムに関する。   The present invention relates to a wavelength and band assignment algorithm in PON (Passive Optical Networks) that combines wavelength multiplexing and time division multiplexing.

近年の急速なインターネットの普及に伴い、アクセスサービスシステムの大容量化、高度化、経済化が求められている中、それを実現する手段としてPONの研究が進められている。PONとは、光受動素子による光合分波器を用いて、1個の局側装置及び伝送路の一部を複数の加入者装置で共有することにより、経済化を図る光通信システムである。   With the rapid spread of the Internet in recent years, there has been a demand for an increase in the capacity, sophistication, and economy of access service systems, and research on PON has been promoted as a means for realizing it. The PON is an optical communication system that achieves economy by sharing one station-side device and a part of a transmission path with a plurality of subscriber devices using an optical multiplexer / demultiplexer using an optical passive element.

現在、日本では主に1Gbpsの回線容量を最大32ユーザで時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)によって共有する経済的な光加入者システム、GE−PON(Gigabit Ethernet Passive Optical Network)(Ethernetは登録商標)が導入されている。これにより、FTTH(Fiber To The Home)サービスが現実的な料金で提供されるようになった。   Currently, in Japan, GE-PON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) (Ethernet is registered as an economical optical subscriber system that shares a 1 Gbps line capacity with time division multiplexing (TDM) for up to 32 users. Trademark) has been introduced. As a result, FTTH (Fiber To The Home) service has been provided at a realistic fee.

また、より大容量のニーズに対応するため、次世代光加入者システムとして、総帯域が10Gbps級である10G−EPONの研究が進められており、2009年に国際標準化が完了した。これは、送受信器のビットレートを増大させることにより、光ファイバなどの伝送路部分はGE−PONと同一のものを利用しながら、大容量化を実現する光加入者システムである。   Further, in order to meet the needs of higher capacity, research on 10G-EPON having a total bandwidth of 10 Gbps as a next-generation optical subscriber system is underway, and international standardization was completed in 2009. This is an optical subscriber system that realizes an increase in capacity while increasing the bit rate of the transmitter / receiver while using the same transmission line portion as the GE-PON.

さらなる将来には、超高精細映像サービスやユビキタスサービスなど10G級を超える大容量が求められることが考えられるが、単純に送受信器のビットレートを10G級から100G級に増大させるだけでは、システムアップグレードにかかるコストの増大により、実用化が難しいという課題があった。   In the future, it may be necessary to increase the capacity exceeding 10G class, such as ultra-high definition video service and ubiquitous service. However, simply increasing the bit rate of the transceiver from 10G class to 100G class will upgrade the system. Due to the increase in cost, there is a problem that it is difficult to put into practical use.

これを解決する手段として、帯域要求量に応じて局側装置内の送受信器を段階的に増設することができるように、送受信器に波長可変性を付加し、時分割多重(TDM)及び波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)を効果的に組み合わせた波長可変型WDM/TDM−PONが報告されている(例えば、非特許文献1及び2参照。)。   As a means for solving this, wavelength variability is added to the transmitter / receiver so that the transmitter / receiver in the station side device can be added in stages according to the bandwidth requirement, and time division multiplexing (TDM) and wavelength are added. Wavelength-variable WDM / TDM-PON in which division multiplexing (WDM: Wavelength Division Multiplexing) is effectively combined has been reported (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).

波長可変型WDM/TDM−PONは非特許文献2にあるように、ユーザの要求に合わせて段階的な総帯域の増設や柔軟な負荷分散が可能となるシステムとして近年注目されており、負荷分散による所属OSU(Optical Subscriber Unit)の変更には動的波長帯域割当アルゴリズムを用いる。動的波長帯域割当(DWBA:Dynamic Wavelength and Bandwidth Allocation)は、所属するOSU内において、ONU(Optical Network Unit:加入者装置)からの上りの動的帯域割当(DBA:Dynamic Bandwidth Allocation)と、所属OSUを切替える波長切替の組み合わせによって実現される。   As described in Non-Patent Document 2, wavelength tunable WDM / TDM-PON has been attracting attention in recent years as a system that can increase the total bandwidth step by step and flexibly distribute load according to user requirements. A dynamic wavelength band allocation algorithm is used to change the affiliation OSU (Optical Subscriber Unit). The dynamic wavelength band allocation (DWBA: Dynamic Wavelength and Bandwidth Allocation) is performed in the OSU to which the dynamic wavelength band is allocated (upward dynamic band allocation (DBA: Dynamic Bandwidth Allocation, DBA: Dynamic Bandwidth Allocation)) from ONU (Optical Network Unit: subscriber apparatus) This is realized by a combination of wavelength switching for switching the OSU.

図1に波長可変型WDM/TDM−PONシステム、およびそれを構成する局側装置(OLT)と加入者装置(ONU)の構成図を示す。OLTとONU間はパワースプリッタまたは波長ルータを用いたpoint−to−multipoint構成のPONトポロジで接続される。   FIG. 1 shows a configuration diagram of a wavelength tunable WDM / TDM-PON system and a station side device (OLT) and a subscriber unit (ONU) constituting the wavelength tunable WDM / TDM-PON system. The OLT and the ONU are connected by a PON topology having a point-to-multipoint configuration using a power splitter or a wavelength router.

OLT91は各λ1d,u〜λmd,uの波長を送受信するOSU1〜OSUmのOSU12と動的波長帯域割当回路で構成され、OSU1〜OSUmはONUから送信されるλ1d,u〜λmd,uのそれぞれの波長信号を送受信する。OLT91にはONU1〜ONUhのh台のONU92が接続され、それぞれのONU92は下りと上りの波長の組であるλ1d,u〜λmd,uのいずれかの波長の組、または上りにλ1u〜λmuのいずれか、下りにλ1〜λmのいずれかの波長を用いて送受信する。ONUはOLTからの指示に従ってλ1〜λm,λ1〜λmの波長を切替えて送受信することができる。 The OLT 91 includes an OSU 12 of OSU1 to OSUm that transmits / receives wavelengths of λ1d , u to λmd , u , and a dynamic wavelength band allocation circuit, and OSU1 to OSUm are λ1d , u to λmd , Each wavelength signal of u is transmitted and received. OLT91 ONU92 of h stand ONU1~ONUh is connected to each of ONU92 is set of wavelengths of the downlink and uplink λ1 d, u ~λm d, one set of wavelengths of u or λ1u~ the uplink, either Ramudamu, transmitted and received using any of the wavelength of λ1 d ~λm d in the downlink. ONU can be λ1 u ~λm u, it switches the wavelengths of λ1 d ~λm d transceiver in accordance with an instruction from the OLT.

各ONU92には設置されるユーザ宅の通信装置からの上り信号が入力され、ONU92内部の光送受信器で上り光信号として送信される。上り信号はONU側のパワースプリッタまたは波長ルータからはOLT91に向けて1本の光ファイバに多重されるため、上り信号が重ならないよう各ONU92が送信する上り信号の送信時刻、送信継続時間をOLT91が算出し、制御する。OSU1〜OSUmで受信した上り信号1〜mはOLT91内の多重分離部13にて集約され、一つの上り信号に多重されて中継ネットワーク側に送信される。一方中継ネットワーク側から各ONU92への下り信号は、多重分離部13にて下り信号に記されている宛先ONU92情報とONU92の所属するOSU情報を基に、OSU1〜OSUmへの下り信号1〜mに分離される。分離された下り信号1〜mはOSU1〜mの有するλ1〜λmの波長で、各ONU92に送られる。下り信号は各OSU12の波長で同報されるが、ONU92の送受信波長が所属する各OSU12の送受信波長に設定されているため、ONU92は受信する波長の信号から、自宛の情報を選択し、ONU92からユーザ宅の通信装置へ出力される。 Each ONU 92 receives an upstream signal from a communication device installed at the user's home, and is transmitted as an upstream optical signal by an optical transceiver inside the ONU 92. Since the upstream signal is multiplexed on one optical fiber from the power splitter or wavelength router on the ONU side toward the OLT 91, the transmission time and the transmission duration time of the upstream signal transmitted by each ONU 92 are set so that the upstream signals do not overlap. Is calculated and controlled. Uplink signals 1 to m received by OSU1 to OSUm are aggregated by the demultiplexing unit 13 in the OLT 91, multiplexed into one uplink signal, and transmitted to the relay network side. On the other hand, the downlink signal from the relay network side to each ONU 92 is transmitted to the OSU1 to OSUm based on the destination ONU92 information written in the downlink signal by the demultiplexing unit 13 and the OSU information to which the ONU92 belongs. Separated. The separated downlink signal 1~m at wavelengths λ1 d ~λm d having the OSU1~m, sent to each ONU92. The downstream signal is broadcast by the wavelength of each OSU 12, but since the transmission / reception wavelength of the ONU 92 is set to the transmission / reception wavelength of each OSU 12, the ONU 92 selects the information addressed to it from the received wavelength signal, It is output from the ONU 92 to the communication device at the user's home.

動的波長帯域割当回路11は、DWBA計算部114、切替指示信号生成部111、制御信号送信部112、要求信号受信部113から成る。要求信号受信部113は、各ONU92から送信された帯域要求を含んだ要求信号を各OSU12を通じて受信する。DWBA計算部114は、各ONU92からの要求に基づいて各ONU92に割当てる上り信号および要求信号の送信時刻、送信継続時間を算出する。切替指示信号生成部111は、その情報を格納した指示信号を生成する。制御信号送信部112は、Gate信号を、各OSU12を通じて各ONU92へ送信する。また、DWBA計算部114はPON区間のONU92とOSU12の接続情報を管理している。波長を切替えた際は、DWBA計算部114は、波長を変更したONU92に関して、宛先が当該ONU92の下り信号の転送先OSU12を変えるよう多重分離部13に指示する。   The dynamic wavelength band allocation circuit 11 includes a DWBA calculation unit 114, a switching instruction signal generation unit 111, a control signal transmission unit 112, and a request signal reception unit 113. The request signal receiving unit 113 receives a request signal including a bandwidth request transmitted from each ONU 92 through each OSU 12. Based on the request from each ONU 92, the DWBA calculation unit 114 calculates the transmission time and transmission duration of the uplink signal and the request signal to be allocated to each ONU 92. The switching instruction signal generation unit 111 generates an instruction signal storing the information. The control signal transmission unit 112 transmits a Gate signal to each ONU 92 through each OSU 12. Further, the DWBA calculation unit 114 manages connection information between the ONU 92 and the OSU 12 in the PON section. When the wavelength is switched, the DWBA calculation unit 114 instructs the demultiplexing unit 13 to change the transfer destination OSU 12 of the downstream signal of the ONU 92 with respect to the ONU 92 whose wavelength has been changed.

図2に多重分離部13における下り信号の分離およびOSU1〜OSUmへの転送方式例を示す。多重分離部13は、m個のセレクタ131と、m個のバッファ132と、多重部134と、分離部135と、h個のONU毎バッファ133と、SEL制御部136と、バッファモニタ部137を備える。   FIG. 2 shows an example of a downlink signal separation and transfer method to OSU1 to OSUm in the demultiplexing unit 13. The demultiplexing unit 13 includes m selectors 131, m buffers 132, a multiplexing unit 134, a demultiplexing unit 135, h ONU buffers 133, a SEL control unit 136, and a buffer monitor unit 137. Prepare.

上記説明した通り、中継ネットワーク側からの下り信号は、分離部135において下り信号の宛先ONU情報を読み取り、宛先ONU情報毎に、ONU92毎の先入れ先出しバッファONU1〜ONUhに蓄積される。ONU毎バッファ133に蓄積された信号は、OSU12毎にあるセレクタSEL1〜SELmの指示によって出力し、各セレクタ131へ転送され、各セレクタ131は対応するOSU12へ信号を転送する。SEL制御部136は、読み出すONU毎バッファ133をセレクタ131に指定する。セレクタ131はOSU12に対応しており、OSU12に所属するONU92のONU毎バッファ133が指定される。   As described above, the downlink signal from the relay network side is read in the destination ONU information of the downlink signal in the separation unit 135 and accumulated in the first-in first-out buffers ONU1 to ONUh for each ONU 92 for each destination ONU information. The signals accumulated in the ONU-by-ONU buffer 133 are output in accordance with instructions from the selectors SEL1 to SELm for each OSU 12, and transferred to each selector 131. Each selector 131 transfers the signal to the corresponding OSU 12. The SEL control unit 136 designates the ONU buffer 133 to be read to the selector 131. The selector 131 corresponds to the OSU 12, and the ONU buffer 133 of the ONU 92 belonging to the OSU 12 is designated.

図2で例えると、SEL1はOSU1に所属するONU92のバッファを読み出すように指定され、以降SEL2はOSU2、SELmはOSUmに所属するONU92のONU毎バッファ133から下り信号を読み出す。SEL制御部136はどのOSU12にどのONU92が所属しているかを管理する。各OSU12に所属するONU92の情報は、波長を切替えることによって変更されるため、動的波長帯域割当回路11は波長切替発生時にSEL制御部136へOSU12とONU92の対応関係の更新を行う。   For example, in FIG. 2, SEL1 is designated to read the buffer of the ONU 92 belonging to OSU1, and thereafter SEL2 reads the downstream signal from the OSU2 and SELm reads the downstream signal from the ONU buffer 133 of the ONU 92 belonging to OSUm. The SEL control unit 136 manages which ONU 92 belongs to which OSU 12. Since the information of the ONU 92 belonging to each OSU 12 is changed by switching the wavelength, the dynamic wavelength band allocation circuit 11 updates the correspondence relationship between the OSU 12 and the ONU 92 to the SEL control unit 136 when wavelength switching occurs.

図3にONU92の構成を示す。ONU92はデータ受信部21、データ送信部30、上りバッファメモリ22、下りバッファメモリ29、宛先解析選択受信部28、フレーム送出制御部23、フレーム組立送信部24、波長可変光送受信器25、要求帯域計算部32、要求帯域信号生成部31、フレーム送出及び波長制御信号受信部26、波長切替制御部27から構成される。   FIG. 3 shows the configuration of the ONU 92. The ONU 92 includes a data reception unit 21, a data transmission unit 30, an upstream buffer memory 22, a downstream buffer memory 29, a destination analysis selection reception unit 28, a frame transmission control unit 23, a frame assembly transmission unit 24, a wavelength tunable optical transceiver 25, a requested bandwidth. The calculation unit 32, the requested band signal generation unit 31, the frame transmission / wavelength control signal reception unit 26, and the wavelength switching control unit 27 are configured.

ユーザからの上り信号はデータ受信部21で受信され、上りバッファメモリ22内に一時的に蓄積される。フレーム送出制御部23は波長の切替を指示する信号(Gate信号と呼ぶ)によって指定された上り信号の送信時刻および送信継続時間に従って、上り信号をフレーム組立送信部24に送る。フレーム組立送信部24はPON構成でOLT91に信号を送信するために必要なフレーム形式を構成し、波長可変光送受信器25に送る。波長可変光送受信器25は波長切替制御部27で指定された波長λ1d,u〜λmd,uのいずれかで光信号に変換しOLT91へ送信する。OSU12からの下り信号は、波長可変光送受信器25において、指定された波長を選択して受信し、宛先解析選択受信部28において下り信号の宛先を解析して自宛の情報のみを選択し、下りバッファメモリ29に格納する。データ送信部30は下りバッファメモリ29に蓄積されている情報をユーザへ下り信号として送信する。 The uplink signal from the user is received by the data receiving unit 21 and temporarily stored in the uplink buffer memory 22. The frame transmission control unit 23 sends the uplink signal to the frame assembly / transmission unit 24 according to the transmission time and transmission duration of the uplink signal designated by a signal (referred to as a Gate signal) that instructs wavelength switching. The frame assembly transmission unit 24 configures a frame format necessary for transmitting a signal to the OLT 91 in the PON configuration, and transmits the frame format to the wavelength variable optical transceiver 25. Tunable optical transceiver 25 wavelengths .lambda.1 d specified in the wavelength switch control unit 27, and transmits to the u ~λm d, converted into an optical signal in one of u OLT91. The downlink signal from the OSU 12 is received by selecting the designated wavelength in the wavelength tunable optical transceiver 25, and the destination analysis selection receiving unit 28 analyzes the destination of the downlink signal and selects only the information addressed to itself. Store in the downstream buffer memory 29. The data transmission unit 30 transmits information stored in the downlink buffer memory 29 to the user as a downlink signal.

波長可変光送受信器25はOLT91からのGate信号を受信して電気信号に変換し、フレーム送出及び波長制御信号受信部26へ送る。フレーム送出及び波長制御信号受信部26はGate信号の指示を解析し、Gate信号に波長切替指示、切替後の波長、切替開始時刻が含まれていれば、指定された時刻に切替先波長と切替指示を波長切替制御部27に送る。波長切替制御部27は前記波長切替制御に従って波長可変光送受信器25の波長を切替える。   The wavelength tunable optical transceiver 25 receives the Gate signal from the OLT 91, converts it into an electrical signal, and sends it to the frame transmission and wavelength control signal receiver 26. The frame transmission / wavelength control signal receiving unit 26 analyzes the instruction of the Gate signal, and if the Gate signal includes the wavelength switching instruction, the wavelength after switching, and the switching start time, the switching is performed with the switching destination wavelength at the designated time. An instruction is sent to the wavelength switching control unit 27. The wavelength switching control unit 27 switches the wavelength of the wavelength tunable optical transceiver 25 according to the wavelength switching control.

また、OLT91はONU92の要求する帯域の情報をONU92から受信して帯域の割当に利用する。その方法はさまざまであるが、例えばこの要求帯域の情報をOLT91へ送信するようGate信号を用いて指示することもある。ONU92がOLT91へ要求帯域の情報を記載する信号をReport信号と呼ぶ。その場合、フレーム送出及び波長制御受信部26はReport信号送出を要求するGate信号を受信すると、要求帯域信号生成部31へReport信号の生成を指示する。要求帯域信号生成部31は要求帯域計算部32に要求する帯域を算出するよう指示する。要求帯域信号計算部32は上りバッファメモリ22に蓄積されている上り信号のデータ量を関し、計測しており、そのデータ量に基づき要求帯域量を決定し、要求帯域信号生成部31へ要求帯域量を送る。要求帯域信号生成部31は要求量を含んだReport信号を生成し、フレーム送出制御部32に送る。   The OLT 91 receives information about the bandwidth requested by the ONU 92 from the ONU 92 and uses it for bandwidth allocation. Although there are various methods, for example, the Gate signal may be instructed to transmit the requested bandwidth information to the OLT 91. A signal in which the ONU 92 describes information on the required bandwidth in the OLT 91 is referred to as a report signal. In this case, when the frame transmission and wavelength control receiving unit 26 receives a Gate signal requesting transmission of the Report signal, it instructs the request band signal generation unit 31 to generate the Report signal. The requested band signal generation unit 31 instructs the requested band calculation unit 32 to calculate the requested band. The requested band signal calculation unit 32 measures and measures the amount of uplink signal data stored in the uplink buffer memory 22, determines the requested band amount based on the data amount, and sends the requested band signal generation unit 31 to the requested band signal. Send quantity. The requested band signal generation unit 31 generates a Report signal including the requested amount and sends it to the frame transmission control unit 32.

前記Gate信号はReport信号の送出開始時刻および送信継続時間の情報が含まれていることもある。その場合、フレーム送出及び波長制御信号受信部26はフレーム送出制御部23にGate信号に含まれていたReport信号の送出開始時刻および送信継続時間の情報を送り、フレーム送出制御部23は指示された時刻にReport信号をフレーム組立送信部24に送り、波長可変光送受信器25を介してOLT91へReport信号を送信する。また、OLT91から送信されるGate信号にはONU92がユーザ側から受信した上り信号をOLT91へ送信する送信開始時刻および送信継続時間が含まれている。フレーム送出及び波長制御信号受信部26はフレーム送出制御部23にGate信号に含まれていた上り信号の送信開始時間および送信継続時間の情報を送り、フレーム送出制御部23は指示された時刻に上り信号を上りバッファメモリ22から送信継続時間の期間フレームを取り出し、フレーム組立送信部24に送り、波長可変光送受信器を25介してOLT91へ送信する。   The Gate signal may include information on the transmission start time and transmission duration of the Report signal. In that case, the frame transmission / wavelength control signal receiving unit 26 sends the transmission start time and transmission duration information of the Report signal included in the Gate signal to the frame transmission control unit 23, and the frame transmission control unit 23 is instructed. At the time, the Report signal is sent to the frame assembly transmitting unit 24, and the Report signal is transmitted to the OLT 91 via the wavelength tunable optical transceiver 25. The Gate signal transmitted from the OLT 91 includes a transmission start time and a transmission continuation time when the ONU 92 transmits the uplink signal received from the user side to the OLT 91. The frame transmission and wavelength control signal receiving unit 26 sends information on the transmission start time and transmission duration of the uplink signal included in the Gate signal to the frame transmission control unit 23, and the frame transmission control unit 23 transmits the information at the instructed time. The frame is extracted from the uplink buffer memory 22 for the duration of the transmission duration, sent to the frame assembly / transmission unit 24, and transmitted to the OLT 91 via the wavelength tunable optical transceiver.

Kazutaka Hara et al,“Flexible load balancing technique using dynamic wavelength bandwidth allocation (DWBA) toward 100Gbit/s−class−WDM/TDM−PON”, Tu.3.B.2, ECOC2010, 2010Kazutaka Hara et al, “Flexible load balancing technology using dynamic wavebandwidth allocation (DWBA) upward 100 Gbit / s-class-WDM-TDM-TDM-TDM-TDM-TDM. 3. B. 2, ECOC2010, 2010 S. Kimura,“WDM/TDM−PON Technologies for Future Flexible Optical Access Networks”,6A1−1, OECC2010, 2010.S. Kimura, “WDM / TDM-PON Technologies for Future Flexible Optical Access Networks”, 6A1-1, OECC 2010, 2010.

WDM/TDM−PONにおける動的波長帯域割当は、上り又は下りの信号帯域を、ONU92の利用している、もしくは要求する帯域に応じて動的に割当てる。WDM/TDM−PONは、1つの波長の組に着目すれば従来技術であるTDM−PONそのものになることから、上りの帯域割当は動的帯域割当(DBA)アルゴリズムが適用可能である。DBAアルゴリズムは、公平制御や帯域要求量に応じた動的な帯域割当が可能であり、これまで種々のDBAが提案されている。一方で、上り下りそれぞれ25Gbit/s の伝送速度を4波長を合わせることで中継側ネットワークへの100Gbit/sの総帯域を実現する場合、1つのOSU12、1つのONU92が伝送できる最大速度は25Gbit/sとなる。この時、1OSUに対する上り、または下りの総帯域が25Gbit/sを超えると、輻輳が発生する。 In the WDM / TDM-PON dynamic wavelength band allocation, an upstream or downstream signal band is dynamically allocated according to a band used or requested by the ONU 92. Since WDM / TDM-PON becomes the conventional technology TDM-PON itself when focusing on a set of one wavelength, a dynamic bandwidth allocation (DBA) algorithm can be applied to upstream bandwidth allocation. The DBA algorithm can perform fair bandwidth control and dynamic bandwidth allocation according to bandwidth requirements, and various DBAs have been proposed so far. On the other hand, when realizing a total bandwidth of 100 Gbit / s to the relay side network by combining 4 wavelengths with a transmission rate of 25 Gbit / s for each of the upstream and downstream, the maximum rate at which one OSU 12 and one ONU 92 can transmit is 25 Gbit / s s. At this time, if the total uplink or downlink bandwidth for one OSU exceeds 25 Gbit / s, congestion occurs.

ここで、所属するONU92を1つまたはいくつか選び、別の空いている帯域を有するOSU12へ収容変更することによって、上記輻輳を回避することができる。すなわち、WDM/TDM−PONにおける動的波長帯域割当の優れる機能として、1OSUの総帯域がOSU12の伝送速度を超えた場合の輻輳を検出し、ONU92が波長を切替えて所属するOSU12を移動させるこで、負荷分散を可能とすることが挙げられる。   Here, the congestion can be avoided by selecting one or several belonging ONUs 92 and changing the accommodation to the OSU 12 having another vacant bandwidth. That is, as an excellent function of dynamic wavelength band allocation in WDM / TDM-PON, congestion is detected when the total bandwidth of one OSU exceeds the transmission rate of the OSU 12, and the ONU 92 switches the wavelength and moves the OSU 12 to which it belongs. Thus, it is possible to distribute the load.

一方で、波長可変光送受信器25の波長を変更するには通常何らかの時間を要する。また、波長切替中は波長可変光送受信器25の信号疎通が不可能となるため、波長切替中のトラフィックの途絶は避けられない。長い波長切替時間は遅延増加や装置内のバッファあふれを引き起こす原因となるため、切替時間は短ければ短いほど通信に与える影響が少ない。しかし波長切替時間の短い部品は一般に高価となるため。光アクセスシステムの経済化には適さない。光アクセスシステムの経済化を優先させるためには、より多くの種類の波長切替部品が適用できるよう、波長切替時間がDBA周期に比べて長く規定されることも考えられる。この場合、波長切替を伴う負荷分散を行うことを決定する場合は、帯域のひっ迫状況や空き状況を検知する手段を以て、波長切替による通信の途絶を発生させても収容替えによる負荷分散の効果があることが望ましい。つまり、波長切替による負荷分散効果、輻輳回避が確実に行える必要がある。これまでは、OSU12を通過するトラフィックの輻輳を検知、または予測して、適切に波長を切替えることにより負荷を分散する方法は提案されていなかった。   On the other hand, it usually takes some time to change the wavelength of the wavelength tunable optical transceiver 25. Further, since the signal communication of the wavelength tunable optical transmitter / receiver 25 becomes impossible during wavelength switching, traffic interruption during wavelength switching is unavoidable. Since a long wavelength switching time causes an increase in delay and buffer overflow in the apparatus, the shorter the switching time, the less influence on communication. However, parts with a short wavelength switching time are generally expensive. It is not suitable for the economicization of optical access systems. In order to prioritize the economics of the optical access system, it is conceivable that the wavelength switching time is defined longer than the DBA cycle so that more types of wavelength switching components can be applied. In this case, when deciding to perform load distribution accompanied by wavelength switching, the means of detecting the tightness of the band and the availability of the load can be achieved even if communication disruption occurs due to wavelength switching. It is desirable to be. That is, it is necessary to reliably perform the load distribution effect and the congestion avoidance by wavelength switching. Until now, no method has been proposed for distributing the load by detecting or predicting congestion of traffic passing through the OSU 12 and switching wavelengths appropriately.

本発明は、複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、加入者装置からの要求に応じて、波長を加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法において、OSU12を通過するトラフィックの輻輳を検知又は予測して、適切に波長を切替えることを目的とする。   In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station side device are connected in a PON topology, the present invention sets a wavelength according to a request from the subscriber device at every predetermined wavelength switching period. An object of the dynamic wavelength band allocation method to be allocated to a subscriber apparatus is to detect or predict congestion of traffic passing through the OSU 12 and appropriately switch wavelengths.

本発明に係る光加入者システムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
上り信号又は下り信号に用いるいずれかの波長に、輻輳による信号廃棄が発生した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
An optical subscriber system according to the present invention includes:
An optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station side device are connected in a PON topology,
The station side device includes a dynamic wavelength band allocation circuit that allocates a wavelength to the subscriber device in response to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period,
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
When signal loss due to congestion occurs at any wavelength used for upstream or downstream signals, one of the subscriber devices using the wavelength can be selected as a wavelength switching candidate and can be used for the wavelength switching candidate. Of the wavelengths, a wavelength different from the wavelength at which congestion occurs is assigned.

本発明に係る光加入者システムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
1つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
An optical subscriber system according to the present invention includes:
An optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station side device are connected in a PON topology,
The station side device includes a dynamic wavelength band allocation circuit that allocates a wavelength to the subscriber device in response to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period,
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
A value obtained by multiplying the average value of the upstream signal band of one wavelength by a constant multiplied by the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength, or the average value of the downstream signal band of one wavelength and the downstream signal band of the wavelength When the value obtained by multiplying the standard deviation by a constant exceeds the maximum signal bandwidth of the wavelength, select one of the subscriber devices that use the wavelength as the wavelength switching candidate and use it for the wavelength switching candidate. A wavelength different from the congested wavelength among the possible wavelengths is assigned.

本発明に係る光加入者システムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
An optical subscriber system according to the present invention includes:
An optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station side device are connected in a PON topology,
The station side device includes a dynamic wavelength band allocation circuit that allocates a wavelength to the subscriber device in response to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period,
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
Either one of the wavelengths used for the upstream signal is discarded due to congestion, or the value obtained by multiplying the average value of the upstream signal band of one wavelength by the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength and the constant is added. At least one of exceeding the maximum signal bandwidth of the wavelength, or
Either one of the wavelengths used for the downlink signal is discarded due to congestion, or a value obtained by multiplying the average value of the downlink signal band of one wavelength by the standard deviation of the downlink signal band of the wavelength and a constant is added. If at least one of the maximum signal bandwidth of the wavelength has been exceeded,
One of the subscriber apparatuses using the wavelength is selected as a wavelength switching candidate, and a wavelength different from the congested wavelength among the usable wavelengths is assigned to the wavelength switching candidate.

本発明に係る光加入者システムでは、
前記動的波長帯域割当回路は、
割り当て可能な波長のうちの上り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、上り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当て、
割り当て可能な波長のうちの下り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、下り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当ててもよい。
In the optical subscriber system according to the present invention,
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
When the wavelength that has the maximum uplink average surplus bandwidth among the assignable wavelengths is selected and the uplink average surplus bandwidth of the wavelength is larger than the uplink average use bandwidth of the wavelength switching candidate, the wavelength is designated as the uplink signal. Assign to the requested wavelength switching candidate,
When the wavelength that has the maximum downlink average surplus bandwidth among the assignable wavelengths is selected and the downlink average surplus bandwidth of the wavelength is larger than the downlink average use bandwidth of the wavelength switching candidate, the wavelength is designated as the downlink signal. You may allocate with respect to the said wavelength switching candidate to request.

本発明に係る光加入者システムでは、
前記動的波長帯域割当回路は、
割り当て可能な波長のうちの上り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きく、かつ当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、上り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当て、
割り当て可能な波長のうちの下り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きく、かつ当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、下り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当ててもよい。
In the optical subscriber system according to the present invention,
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
The wavelength having the maximum uplink average surplus bandwidth among the assignable wavelengths is selected, the uplink average surplus bandwidth of the wavelength is larger than the uplink average use bandwidth of the wavelength switching candidate, and the downlink average surplus bandwidth of the wavelength is If the wavelength switching candidate is larger than the downlink average use band, the wavelength is assigned to the wavelength switching candidate that requests an uplink signal,
A wavelength having the maximum downlink average surplus bandwidth among the assignable wavelengths is selected, the uplink average surplus bandwidth of the wavelength is larger than the uplink average use bandwidth of the wavelength switching candidate, and the downlink average surplus bandwidth of the wavelength is If the wavelength switching candidate is larger than the average downlink use band, the wavelength may be assigned to the wavelength switching candidate that requests a downlink signal.

本発明に係る動的波長帯域割当方法は、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
上り信号又は下り信号に用いるいずれかの波長に、輻輳による信号廃棄が発生した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
The dynamic wavelength band allocation method according to the present invention includes:
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the wavelength is set according to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation method for allocating to a device, comprising:
When signal loss due to congestion occurs at any wavelength used for upstream or downstream signals, one of the subscriber devices using the wavelength can be selected as a wavelength switching candidate and can be used for the wavelength switching candidate. Of the wavelengths, a wavelength different from the wavelength at which congestion occurs is assigned.

本発明に係る動的波長帯域割当方法は、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
1つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
The dynamic wavelength band allocation method according to the present invention includes:
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the wavelength is set according to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation method for allocating to a device, comprising:
A value obtained by multiplying the average value of the upstream signal band of one wavelength by a constant multiplied by the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength, or the average value of the downstream signal band of one wavelength and the downstream signal band of the wavelength When the value obtained by multiplying the standard deviation by a constant exceeds the maximum signal bandwidth of the wavelength, select one of the subscriber devices that use the wavelength as the wavelength switching candidate and use it for the wavelength switching candidate. A wavelength different from the congested wavelength among the possible wavelengths is assigned.

本発明に係る動的波長帯域割当方法は、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる。
The dynamic wavelength band allocation method according to the present invention includes:
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the wavelength is set according to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation method for allocating to a device, comprising:
Either one of the wavelengths used for the upstream signal is discarded due to congestion, or the value obtained by multiplying the average value of the upstream signal band of one wavelength by the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength and the constant is added. At least one of exceeding the maximum signal bandwidth of the wavelength, or
Either one of the wavelengths used for the downlink signal is discarded due to congestion, or a value obtained by multiplying the average value of the downlink signal band of one wavelength by the standard deviation of the downlink signal band of the wavelength and a constant is added. If at least one of the maximum signal bandwidth of the wavelength has been exceeded,
One of the subscriber apparatuses using the wavelength is selected as a wavelength switching candidate, and a wavelength different from the congested wavelength among the usable wavelengths is assigned to the wavelength switching candidate.

本発明に係る動的波長帯域割当プログラムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、上り信号又は下り信号に用いるいずれかの波長に、輻輳による信号廃棄が発生した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラムである。
The dynamic wavelength band allocation program according to the present invention is:
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the station-side device responds to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation program for allocating a wavelength to the subscriber unit,
When signal loss due to congestion occurs at any wavelength used for the uplink signal or downlink signal, the station side device selects any of the subscriber devices using the wavelength as the wavelength switching candidate, and the wavelength switching candidate On the other hand, assign a wavelength different from the congested wavelength among the usable wavelengths,
A dynamic wavelength band allocation program for causing a computer to execute a dynamic wavelength band allocation procedure.

本発明に係る動的波長帯域割当プログラムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、1つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラムである。
The dynamic wavelength band allocation program according to the present invention is:
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the station-side device responds to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation program for allocating a wavelength to the subscriber unit,
The station side device adds an average value of the upstream signal band of one wavelength to the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength multiplied by a constant, or an average value of the downstream signal band of one wavelength, When the value obtained by multiplying the standard deviation of the downstream signal band of the wavelength by a constant exceeds the maximum signal band of the wavelength, select one of the subscriber devices using the wavelength as a wavelength switching candidate, Assign a wavelength that is different from the congested wavelength among the usable wavelengths to the switch candidate.
A dynamic wavelength band allocation program for causing a computer to execute a dynamic wavelength band allocation procedure.

本発明に係る動的波長帯域割当プログラムは、
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラムである。
The dynamic wavelength band allocation program according to the present invention is:
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the station-side device responds to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation program for allocating a wavelength to the subscriber unit,
Either the station side device causes signal discard due to congestion at any wavelength used for the upstream signal, or the average value of the upstream signal band of one wavelength is multiplied by a constant to the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength. Or the added value exceeds the maximum signal bandwidth of the wavelength, or
Either one of the wavelengths used for the downlink signal is discarded due to congestion, or a value obtained by multiplying the average value of the downlink signal band of one wavelength by the standard deviation of the downlink signal band of the wavelength and a constant is added. If at least one of the maximum signal bandwidth of the wavelength has been exceeded,
Select one of the subscriber devices using the wavelength as a wavelength switching candidate, and assign a wavelength different from the congested wavelength among the usable wavelengths to the wavelength switching candidate.
A dynamic wavelength band allocation program for causing a computer to execute a dynamic wavelength band allocation procedure.

本発明によれば、複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、加入者装置からの要求に応じて、波長を加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法において、OSU12を通過するトラフィックの輻輳を検知又は予測して、適切に波長を切替えることができる。   According to the present invention, in an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, in response to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period, In the dynamic wavelength band allocation method for allocating wavelengths to subscriber devices, it is possible to detect or predict congestion of traffic passing through the OSU 12 and switch wavelengths appropriately.

本発明に関連する波長可変型WDM/TDM−PONシステムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the wavelength variable type WDM / TDM-PON system relevant to this invention. 本発明に関連する多重分離部のバッファの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the buffer of the demultiplexing part relevant to this invention. 本発明に関連する波長可変型WDM/TDM−PONシステムにおけるONUの一例を示す構成図を示す。The block diagram which shows an example of ONU in the wavelength variable type WDM / TDM-PON system relevant to this invention is shown. 実施形態1における帯域割当周期と波長切替シーケンス例を示す。The band allocation period and wavelength switching sequence example in Embodiment 1 are shown. 実施形態1における帯域割当フローチャート(全体)を示す。2 shows a bandwidth allocation flowchart (overall) in the first embodiment. 実施形態1における波長切替判断フローチャート(DWA計算)を示す。The wavelength switching judgment flowchart (DWA calculation) in Embodiment 1 is shown. 本発明の動的波長帯域割当てフローチャートにおけるパラメータ一覧List of parameters in the dynamic wavelength band allocation flowchart of the present invention 実施形態2における帯域割当フローチャート(DWA計算)を示す。10 shows a bandwidth allocation flowchart (DWA calculation) in the second embodiment. 実施形態3における帯域割当フローチャート(DWA計算)を示す。10 shows a bandwidth allocation flowchart (DWA calculation) in the third embodiment. 実施形態4における帯域割当フローチャート(DWA計算)を示す。10 shows a bandwidth allocation flowchart (DWA calculation) in the fourth embodiment. 実施形態5における帯域割当フローチャート(DWA計算)を示す。10 shows a bandwidth allocation flowchart (DWA calculation) in the fifth embodiment. 実施形態6における帯域割当フローチャート(DWA計算)を示す。10 shows a bandwidth allocation flowchart (DWA calculation) in the sixth embodiment. 実施形態7における帯域割当フローチャート(DWA計算)を示す。10 shows a bandwidth allocation flowchart (DWA calculation) in the seventh embodiment. 実施形態8における帯域割当フローチャート(DWA計算)を示す。10 is a bandwidth allocation flowchart (DWA calculation) in the eighth embodiment. 実施形態9における帯域割当フローチャート(図13の手順S178およびS179に相当)を示す。FIG. 18 shows a bandwidth allocation flowchart (corresponding to steps S178 and S179 in FIG. 13) in the ninth embodiment.

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。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(実施形態1)
本実施形態は、図1に示すDWBA計算部114が波長切替の実施を破断するDWA計算において、前DWA周期におけるフレーム廃棄をモニタリングし、フレーム廃棄が発生した場合は輻輳が発生したとみなし、フレーム廃棄の発生したOSU12の所属するONU92を、別のOSU12へ移動させる、すなわち波長切替を行うことを特徴とする。
(Embodiment 1)
In this embodiment, the DWABA calculation unit 114 shown in FIG. 1 monitors the frame discard in the previous DWA cycle in the DWA calculation in which the wavelength switching is interrupted, and if the frame discard occurs, it is considered that congestion has occurred. The ONU 92 to which the discarded OSU 12 belongs is moved to another OSU 12, that is, wavelength switching is performed.

本実施形態の動作を説明する。
図4は本発明の第1の実施形態に用いる動的波長帯域割当動作の周期を記載したものである。本実施形態においては、ONU92または波長可変光送受信器25の波長切替に要する時間がDBA周期より長いことを想定し、DBA計算および帯域割当てを実施する周期と、波長割当計算を実施する周期を分けている。動的波長割り当てのl(エル)番目のDWA周期の時間をT_dwa_lとし、動的帯域割当のk番目の周期の時間をT_dba_kとする。T_dwa_lは複数のDBA周期倍に設定する。図4の例では3DBA周期を1DWA周期としている。
The operation of this embodiment will be described.
FIG. 4 shows the period of the dynamic wavelength band allocation operation used in the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, assuming that the time required for wavelength switching of the ONU 92 or the wavelength tunable optical transceiver 25 is longer than the DBA cycle, the cycle for performing DBA calculation and band allocation is divided from the cycle for performing wavelength allocation calculation. ing. The time of the l-th DWA cycle of dynamic wavelength allocation is T_dwa_l, and the time of the k-th cycle of dynamic bandwidth allocation is T_dba_k. T_dwa_l is set to a plurality of DBA cycle times. In the example of FIG. 4, the 3DBA cycle is a 1DWA cycle.

各OSU12に所属するONU92は各OSU12に固定的に割り当てられている波長λ1d,u〜λmd,uをそれぞれ用いて通信を行う。図4の実施形態では周期T_dwa_l−1かつT_dba_k−1において、ONU1、ONU2、ONUhはOSU1のλ1d,uを用いて通信を行っているとする。OSU1から発せられるGate信号g1_k−1〜gh_k−1を受信した各ONU92は、各Gate信号に含まれるReport信号と上り信号の送信時刻および継続時間に従って、まずReport信号rep1_k〜reph_kをOLT91へ送信する。また上り信号d1_k−1〜dh_k−1を送信する。 The ONU 92 belonging to each OSU 12 performs communication using wavelengths λ1 d, u to λmd , u that are fixedly assigned to each OSU 12. In the embodiment of FIG. 4, it is assumed that ONU1, ONU2, and ONUh communicate using λ1d , u of OSU1 in periods T_dwa_l-1 and T_dba_k-1. Each ONU 92 that receives the Gate signals g1_k-1 to gh_k-1 transmitted from the OSU1 first transmits the Report signals rep1_k to reph_k to the OLT 91 according to the transmission time and duration of the Report signal and the upstream signal included in each Gate signal. . Further, uplink signals d1_k-1 to dh_k-1 are transmitted.

周期T_dwa_lかつ周期T_dba_kのReport信号を受信したOLT91の動的波長帯域割当回路11は、図4のDBA、DWA計算と記載した期間に、Report信号で要求された帯域から、各ONU92に割当てる帯域と波長を計算する。波長の切替を行うかどうかの計算は、図5にて後述するDBA計算に基づいて行う。波長を切替えないと計算されたONU92に対しては、図5にて後述する任意のDBA計算手法にしたがった帯域割当計算結果をGate信号に記載し、ONU92に指示する。また、DWA周期の先頭でないDBA周期においては、後述する図5におけるDBA計算のみを行い、波長切替にかかわるDWA計算は実施しない。   The dynamic wavelength band allocation circuit 11 of the OLT 91 that has received the report signal of the period T_dwa_l and the period T_dba_k has a band allocated to each ONU 92 from the band requested by the report signal during the period described as DBA and DWA calculation in FIG. Calculate the wavelength. The calculation of whether to switch the wavelength is performed based on the DBA calculation described later with reference to FIG. For the ONU 92 calculated not to switch the wavelength, the bandwidth allocation calculation result according to an arbitrary DBA calculation method to be described later with reference to FIG. 5 is described in the Gate signal, and the ONU 92 is instructed. Also, in the DBA cycle that is not the head of the DWA cycle, only the DBA calculation in FIG. 5 described later is performed, and the DWA calculation related to wavelength switching is not performed.

本実施形態では計算の結果ONUhの波長をλ1d,uからλ2d,uへ変更し、OSU2へ所属するよう変更する例として記載する。この場合、割当て計算を実施したOLT91はgh_lを除くGate信号のg1_k〜gh−1_kにT_dba_k周期におけるReport信号および上り信号の送信時刻および継続時間を記載して送信する。以降ONU1〜ONUh−1については、これまで記載したDBAの動作に基づき上り信号を送信することができる。 In this embodiment, the wavelength of ONUh is changed from λ1 d, u to λ2 d, u as a result of calculation, and is described as an example of changing to belong to OSU2. In this case, the OLT 91 that has performed the allocation calculation transmits the transmission time and duration of the Report signal and the uplink signal in the T_dba_k cycle in g1_k to gh-1_k of the Gate signal excluding gh_l. Thereafter, for ONU1 to ONUh-1, an uplink signal can be transmitted based on the operation of the DBA described so far.

図5に本発明における動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャートを示す。本フローチャートはDBA周期毎のDBA計算のタイミングで行う。ここで、フローチャート開始時のDBA周期をkとおく。   FIG. 5 shows an overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm in the present invention. This flowchart is performed at the DBA calculation timing for each DBA cycle. Here, the DBA cycle at the start of the flowchart is set to k.

まず、各OSU12においてDBA計算を行う(S101)。DWBA計算部114は、各OSU12に所属するONU92に閉じて、それらのReport信号にて要求された帯域に応じて、かつ要求元の送信する信号がOSU12の受信部で重なることによる干渉を引き起こさないよう、周期kにおいて各OSU12に所属するONU92に対し、次周期k+1における上り帯域もしくは時間スロットを割り当て、各ONU92の上り信号の送信開始時刻と送信継続時間を計算する。この計算はまた、1つのOSU12においては要求元毎に公平な帯域を割り当てる。以上の計算をDBA計算と呼ぶ。   First, DBA calculation is performed in each OSU 12 (S101). The DWBA calculation unit 114 closes to the ONUs 92 belonging to each OSU 12, and does not cause interference due to overlapping of signals transmitted from request sources in the reception unit of the OSU 12 according to the band requested by those Report signals. As described above, the upstream band or time slot in the next cycle k + 1 is assigned to the ONU 92 belonging to each OSU 12 in the cycle k, and the transmission start time and transmission duration of the upstream signal of each ONU 92 are calculated. This calculation also allocates a fair bandwidth for each request source in one OSU 12. The above calculation is called DBA calculation.

次に当該DBA周期kがDWA周期lの先頭に相当するかを判断し(S102)、DWA周期の先頭であれば(S102においてYes)、DWA計算を行い(S103)、その結果作成される波長切替ONU92のリストLsw(k)に基づいた波長切替のためのGateフレーム作成を行う(S104)。波長切替を行うLsw(k)の各要素は波長切替を行うONU番号と、その切替先となるOSU番号が組で記載されている。DWA周期の先頭でなければ(S102においてNo)、DWA計算とDWAによる波長切替のためのGateフレーム作成のステップを実施しない。 Next, it is determined whether the DBA cycle k corresponds to the head of the DWA cycle l (S102). If it is the head of the DWA cycle (Yes in S102), the DWA calculation is performed (S103), and the wavelength created as a result A Gate frame for wavelength switching is created based on the list L sw (k) of the switching ONU 92 (S104). In each element of L sw (k) for performing wavelength switching, an ONU number for performing wavelength switching and an OSU number as a switching destination are described in pairs. If it is not the head of the DWA cycle (No in S102), the DWA calculation and the step of creating a Gate frame for wavelength switching by DWA are not performed.

次にDBA計算結果に基づきGateフレームを作成する(S105)。このとき、波長切替を行うリストLsw(k)に記載されているONU92については、波長切替のためのGateフレーム作成を優先し、DBA計算結果によるGateフレームは作成しない。または、波長切替のためのGateフレームとDBA計算で指示する内容を記載したGateフレームを、1つのGateフレームを統一してもよい。最後に作成されたGateフレームを送信する(S106)。 Next, a Gate frame is created based on the DBA calculation result (S105). At this time, for the ONU 92 described in the list L sw (k) for performing wavelength switching, priority is given to creating a Gate frame for wavelength switching, and a Gate frame based on the DBA calculation result is not created. Alternatively, the Gate frame for switching the wavelength and the Gate frame describing the contents designated by the DBA calculation may be unified into one Gate frame. Finally, the created Gate frame is transmitted (S106).

本実施形態では、波長切替の時間がDBA周期よりも長いことを想定し、DWA計算周期を複数DBA周期分として記述している。しかし、波長切替に要する時間が1DBA周期よりも十分短い場合においては、DWA計算をDBA計算とすべて同じタイミングで計算することができる。この場合は、DBA周期kがDWA周期lの先頭であるかどうかの判断は不要となるため、図5における最初の分岐判断(S102)は省略することができる。   In this embodiment, assuming that the wavelength switching time is longer than the DBA cycle, the DWA calculation cycle is described as a plurality of DBA cycles. However, when the time required for wavelength switching is sufficiently shorter than one DBA cycle, the DWA calculation can be calculated at the same timing as the DBA calculation. In this case, since it is not necessary to determine whether the DBA cycle k is the head of the DWA cycle 1, the first branch determination (S102) in FIG. 5 can be omitted.

本実施形態のDBA計算については以下に示す条件以外の詳細を規定しない。DBA計算は、これまでの1つのOSU12に所属するONU92の帯域要求量に応じて、周期k+1の上り帯域を割当てる。ただし、OSU12に所属するONU92の帯域要求の総量が、1DBA周期に割り当て可能な帯域を超える場合には、帯域割当て配分の公平性、優先性を確保するための計算手段を有するものとする。   Details of the DBA calculation of this embodiment other than the following conditions are not specified. In the DBA calculation, an uplink bandwidth of period k + 1 is allocated according to the bandwidth requirement amount of the ONU 92 belonging to one OSU 12 so far. However, when the total amount of bandwidth requests of the ONUs 92 belonging to the OSU 12 exceeds the bandwidth that can be allocated in one DBA cycle, it is assumed that calculation means for ensuring the fairness and priority of bandwidth allocation distribution is provided.

図6に図5のS103に示した本発明の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の詳細を示す。また、発明のフローチャートで用いるパラメータの一覧を図7に示す。各OSUnにおいて、周期lのOSUn(n=1〜m)の上りトラフィックに廃棄が発生したかを測定した結果を示すパラメータdn,u(l)、周期kにおける各OSUnの上り余剰帯域Qn,u(k)を常時測定している。dn,u(l)の測定方法は特に指定しないが、例えばONU92の上りバッファでの廃棄発生をOLT91へ通知し、その通知をもって検出してもよい。 FIG. 6 shows details of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of the present invention shown in S103 of FIG. A list of parameters used in the flowchart of the invention is shown in FIG. In each OSUn, a parameter dn , u (l) indicating a result of measuring whether or not the upstream traffic of the OSUn (n = 1 to m) of the period 1 is discarded, and the upstream surplus bandwidth Q n of each OSUn in the period k , U (k) are constantly measured. The measurement method of d n, u (l) is not particularly specified. For example, the occurrence of discard in the upstream buffer of the ONU 92 may be notified to the OLT 91 and detected by the notification.

図6のS107の手順において、周期l−1、および周期k−1のそれらのパラメータを取得し、余剰帯域の平均値Qave_n,u(k−1)とOSU12間における最大値Qave_numax,u(k−1)(ただし、最大値をとるOSU番号をnumaxとする)を算出する。
次に各OSU12毎に、前DWA周期l−1において上りトラフィックの廃棄が発生しているかどうかを判定する。各OSU12について確認するための手順はS108、S111、S112で示されている。
手順S109において、dn,u(l−1)が1となる、すなわち周期l−1において上りトラフィックの廃棄が発生しているOSU12を判定し、手順S110において波長切替によりトラフィックを移動させる波長切替候補となるONU92を、OSUnに所属するONU92から選出する。ONU92の選出はOSUnに所属するONU92であればよく、特に指定しない。廃棄が発生したONU92を対象にしてもよいし、OSU12間の負荷の公平性を最大化するONU92でもよい。ただし、切替先のOSU12は最大余剰帯域を有するOSUnumaxとする。
リストLsw(k)はDBA周期kにおける波長切替ONU番号と切替先OSU番号の組を有するリストであり、手順S110にて波長切替を発生すると判断されたONU92がこのLsw(k)に追加される。
以上手順S112においてすべてのOSU1〜OSUmについて波長切替の有無を判定すれば、DWA計算を終了する。
In the procedure of S107 in FIG. 6, those parameters of the period l-1 and the period k-1 are acquired, and the maximum value Q ave_numax, u between the average value Q ave_n, u (k−1) of the surplus band and the OSU 12 is acquired. (K-1) (however, the OSU number having the maximum value is set to nu max ) is calculated.
Next, it is determined for each OSU 12 whether uplink traffic is discarded in the previous DWA cycle 1-1. The procedure for confirming each OSU 12 is shown in S108, S111, and S112.
In step S109, dn , u (l-1) becomes 1, that is, the OSU 12 in which the upstream traffic is discarded in the period l-1 is determined, and in step S110, the wavelength switching for moving the traffic by the wavelength switching is performed. Candidate ONUs 92 are selected from the ONUs 92 belonging to OSUn. The selection of the ONU 92 may be any ONU 92 belonging to OSUn, and is not specified. The ONU 92 that has been discarded may be targeted, or the ONU 92 that maximizes the fairness of the load between the OSUs 12 may be used. However, the switching destination OSU 12 is set to OSUnu max having the maximum surplus bandwidth.
The list L sw (k) is a list having a pair of the wavelength switching ONU number and the switching destination OSU number in the DBA cycle k, and the ONU 92 determined to generate the wavelength switching in step S110 is added to this L sw (k). Is done.
When the presence or absence of wavelength switching is determined for all the OSU1 to OSUm in step S112, the DWA calculation ends.

本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にuを用いている。しかし、その添え字をすべてdに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。dn,d(l−1)の測定方法は特に指定しないが、例えば図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ132の廃棄発生を監視することでもよい。 In this embodiment, it shows about the up, and u is used for the subscript. However, by replacing all the subscripts with d, the present embodiment can be similarly applied to the downlink. The measurement method of d n, d (l-1) is not particularly specified, but for example, it may be monitored whether the ONU buffer 132 is discarded in the demultiplexing unit 13 of FIG.

また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのDWAフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるGate信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある1つのONU92に対して、上りの宛先OSU12と下り信号を送信するOSU12が異なってもよい。   It is also possible to operate both the upstream and downstream DWA flowcharts of this embodiment independently for upstream and downstream. In this case, an uplink signal wavelength and a downlink signal wavelength of the switching destination are specified for the Gate signal for switching the wavelength. As a result, the upstream destination OSU 12 and the OSU 12 that transmits the downstream signal may be different for a certain ONU 92.

下りに関する例においては、輻輳による廃棄は図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ132で生じる。これは、各OSU12向けのセレクタ131がONU毎バッファ132から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるOSU12向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、DWA計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、SEL制御部136またはセレクタ131は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。   In the example related to downlink, discard due to congestion occurs in the ONU buffer 132 in the demultiplexing unit 13 of FIG. This is because the downstream signal speed for the OSU 12 coming from the relay network is larger than the speed at which the selector 131 for each OSU 12 reads the signal from the ONU buffer 132. From the occurrence of congestion until the load distribution by DWA calculation and wavelength switching is completed, the SEL control unit 136 or the selector 131 performs inter-user priority control or fair control of the congested traffic.

本実施形態によって、以下の効果が期待できる。
本実施形態は、DWA周期l−1において輻輳が発生することによるトラフィックの廃棄を契機に波長切替を行う。トラフィックの輻輳が継続すれば、バッファあふれ等による廃棄が発生する。その廃棄の検出をもって波長切替を実施し、輻輳が発生したOSU12に所属するONU92が、負荷の一番小さいOSU12へ移動するため、トラフィックの負荷分散が可能となる。
According to the present embodiment, the following effects can be expected.
In the present embodiment, wavelength switching is performed when traffic is discarded due to congestion occurring in the DWA cycle 1-1. If traffic congestion continues, discard due to buffer overflow or the like occurs. When the discard is detected, the wavelength is switched, and the ONU 92 belonging to the OSU 12 in which the congestion has occurred moves to the OSU 12 having the smallest load, so that it is possible to distribute the traffic load.

また、本実施形態ではDWA周期l−1における廃棄を検出し、DWA周期lにおいて波長切替を実施するまでは、上りの実施形態に関してはDBAによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部13におけるSEL制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われる。したがって、DWAによる波長切替を実施し、輻輳状態が解消するまでには最低でも2DWA周期を要するが、その輻輳状態が継続する間は当該OSU12のDBAや多重分離部13の下り優先、公平制御が行われる。本実施形態は輻輳による信号の廃棄が発生することは避けることはできないが、OSU12の上り又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。   Further, in this embodiment, until the discard in the DWA cycle l-1 is detected and the wavelength switching is performed in the DWA cycle l, the dynamic bandwidth allocation by the DBA is performed for the upstream embodiment, and the multiplexing is performed for the downstream embodiment. Downlink traffic priority and fair control are performed by SEL control in the separation unit 13. Therefore, at least 2DWA cycles are required until the wavelength state is switched by DWA and the congestion state is resolved. However, while the congestion state continues, the downlink priority and fair control of the OSA 12 DBA and the demultiplexing unit 13 are performed. Done. In the present embodiment, it is unavoidable that signal discard due to congestion occurs. However, according to fair control and priority control within the upper limit of the upstream or downstream bandwidth of the OSU 12, priority and fairness of limited bandwidth are Can be maintained.

(実施形態2)
本実施形態は、波長切替の実施を破断するDWA計算において、前DWA周期以前のOSU12のトラフィック統計情報、すなわち平均値と分散値を用い、輻輳によるフレーム廃棄を予測し、フレーム廃棄が予測されるOSU12の所属するONU92を、別のOSU12へ移動させる、すなわち波長切替を行うことを特徴とする。
(Embodiment 2)
In this embodiment, in the DWA calculation that breaks the wavelength switching, the traffic statistics information of the OSU 12 before the previous DWA cycle, that is, the average value and the dispersion value are used to predict the frame discard due to congestion, and the frame discard is predicted. The ONU 92 to which the OSU 12 belongs is moved to another OSU 12, that is, wavelength switching is performed.

本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、DBA計算は、実施形態1の図4、図5及び図6と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図7に示す。   The dynamic wavelength band allocation operation sequence, the cycle, the overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm, and the DBA calculation in this embodiment are the same as those in FIGS. 4, 5, and 6 of the first embodiment. A list of parameters used in the flowchart of the embodiment is also shown in FIG.

図8に図5のS103に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の詳細を示す。各OSUnにおいて、周期kにおける各OSUnの上り信号帯域Qn,u(k)、An,u(k)、上り余剰帯域Qn,u(k)を常時測定している。 FIG. 8 shows the details of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of this embodiment shown in S103 of FIG. In each OSUn, the upstream signal bands Q n, u (k) and An, u (k) and the upstream surplus band Q n, u (k) of each OSUn in the period k are constantly measured.

図8の手順S113において、周期k−1のそれらのパラメータを取得し、信号帯域の平均値Aave_n,u(k−1)、標準偏差σAn,u(k−1)、余剰帯域の平均値Qave_n,u(k−1)とOSU間における最大値Qave_numax,u(k−1)(ただし、最大値をとるOSU番号をnumaxとする)を算出する。次に各OSU毎に、前DBA周期k−1における以下の式を評価する。

Figure 2015023516
ただし、Cn,uはOSUnに割当て可能な上り最大信号帯域、αはOSUnの平均帯域の変動の大きさのリスクを表す定係数である。 In step S113 of FIG. 8, those parameters in the period k−1 are acquired, the average value A aven, u (k−1) of the signal band, the standard deviation σ An, u (k−1), and the average of the surplus band The maximum value Q ave_numax, u (k−1) between the value Q aven, u (k−1) and the OSU (where the OSU number that takes the maximum value is set to nu max ) is calculated. Next, for each OSU, the following formula in the previous DBA cycle k−1 is evaluated.
Figure 2015023516
Here, C n, u is a maximum uplink signal band that can be assigned to OSUn, and α u is a constant coefficient that represents a risk of the magnitude of fluctuation of the average band of OSUn.

手順S115において式(1)が真の場合は、OSUnの上りトラフィックにおいて最大信号帯域を超えることによる廃棄が発生する可能性があると判定し、手順S116にて、波長切替によりトラフィックを移動させるONU92をOSUnに所属するONU92から選出する。ONU92を選出はOSUnに所属するONUであればよく、特に指定しない。最大トラフィックを発生しているONU92を対象にしてもよいし、OSU12間の負荷の公平性を最大化するONU92でもよい。ただし、切替先のOSU12は最大余剰帯域を有するOSUnumaxとする。リストLsw(k)はDBA周期kにおける波長切替ONU番号と切替先OSU番号の組を有するリストであり、手順S116にて波長切替を発生すると判断されたONU92がこのLsw(k)に追加される。以上手順S118においてすべてのOSU1〜OSUmについて波長切替の有無を判定すれば、DWA計算を終了する。 If the expression (1) is true in step S115, it is determined that there is a possibility that discard due to exceeding the maximum signal band in the upstream traffic of OSUn may occur, and in step S116, the ONU 92 that moves the traffic by wavelength switching Is selected from ONU 92 belonging to OSUn. The ONU 92 may be selected as long as it is an ONU belonging to OSUn, and is not specified. The ONU 92 that generates the maximum traffic may be targeted, or the ONU 92 that maximizes the fairness of the load between the OSUs 12 may be used. However, the switching destination OSU 12 is set to OSUnu max having the maximum surplus bandwidth. The list L sw (k) is a list having a pair of the wavelength switching ONU number and the switching destination OSU number in the DBA cycle k, and the ONU 92 determined to generate the wavelength switching in step S116 is added to this L sw (k). Is done. If it is determined in step S118 that all the OSU1 to OSUm have wavelength switching, the DWA calculation ends.

式(1)の判定式として別の式(2)を導入することもできる。

Figure 2015023516
ただし、0<α<1である。 Another formula (2) can also be introduced as a judgment formula of formula (1).
Figure 2015023516
However, 0 <α u <1.

本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にuを用いている。しかし、その添え字をすべてdに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのDWAフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるGate信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある1つのONU92に対して、上りの宛先OSU12と下り信号を送信するOSU12が異なってもよい。   In this embodiment, it shows about the up, and u is used for the subscript. However, by replacing all the subscripts with d, the present embodiment can be similarly applied to the downlink. It is also possible to operate both the upstream and downstream DWA flowcharts of this embodiment independently for upstream and downstream. In this case, an uplink signal wavelength and a downlink signal wavelength of the switching destination are specified for the Gate signal for switching the wavelength. As a result, the upstream destination OSU 12 and the OSU 12 that transmits the downstream signal may be different for a certain ONU 92.

本実施形態によって、以下の効果が期待できる。
本実施形態は、DWA周期l−1において輻輳の発生を予測することによる波長切替を行う。バッファあふれ等による廃棄が発生する前に、輻輳発生の可能性が高いOSU12を選択し、波長切替を実施する。輻輳発生の予測は、OSU12のトラフィックの平均値および標準偏差を用いる式(1)の場合と、平均値のみを用いる式(2)の場合がある。トラフィックの流量は時々刻々と変化するため、統計量である平均値および標準偏差によって変動リスクを加味した予測精度の向上が可能である。一方、標準偏差の計算まで実施することが難しい場合は式(2)を適用することができる。これは、OSU12のトラフィック平均値がOSU12の最大帯域の一定割合を超えた場合に波長切替の実施判定を行うことを表しており、比較的容易に判定可能である。
さらに本実施形態は、輻輳が発生しうるOSU12に所属するONU92を、負荷の一番小さいOSU12へ移動させるため、トラフィックの効率的な負荷分散が可能となる。
According to the present embodiment, the following effects can be expected.
In the present embodiment, wavelength switching is performed by predicting the occurrence of congestion in the DWA cycle 1-1. Before discarding due to buffer overflow or the like, the OSU 12 having a high possibility of congestion is selected and wavelength switching is performed. The prediction of the occurrence of congestion may be the case of equation (1) using the average value and standard deviation of the traffic of the OSU 12, or the equation (2) using only the average value. Since the flow rate of traffic changes from moment to moment, it is possible to improve the prediction accuracy considering the fluctuation risk by the average value and standard deviation which are statistics. On the other hand, when it is difficult to carry out the calculation up to the standard deviation, the formula (2) can be applied. This indicates that the wavelength switching execution determination is performed when the average traffic value of the OSU 12 exceeds a certain percentage of the maximum bandwidth of the OSU 12, and can be determined relatively easily.
Furthermore, in this embodiment, since the ONU 92 belonging to the OSU 12 where congestion may occur is moved to the OSU 12 with the smallest load, it is possible to distribute traffic efficiently.

(実施形態3)
本発明の実施形態3は、実施形態1と実施形態2を組み合わせて用いるものである。実施形態1、実施形態2を組み合わせることにより、より確実に輻輳を検知することができる。
(Embodiment 3)
Embodiment 3 of the present invention uses Embodiment 1 and Embodiment 2 in combination. By combining Embodiment 1 and Embodiment 2, congestion can be detected more reliably.

本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、DBA計算は、実施形態1の図4、図5、図6と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図7に示す。
また、本実施形態のDBA計算の条件については実施形態1と同様である。
The dynamic wavelength band allocation operation sequence, the cycle, the overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm, and the DBA calculation in this embodiment are the same as those in FIGS. 4, 5, and 6 of the first embodiment. A list of parameters used in the flowchart of the embodiment is also shown in FIG.
The DBA calculation conditions of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

図9に図5のS103に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の詳細を示す。各OSUnにおいて、周期l(エル)のOSUn(n=1〜m)の上りトラフィックに廃棄が発生したかを測定した結果を示すパラメータdn,u(l)周期kにおける各OSUnの上り信号帯域dn,u(l)上り余剰帯域dn,u(l)を常時測定している。 FIG. 9 shows details of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of this embodiment shown in S103 of FIG. Parameters dn , u (l) Upstream signal bandwidth of each OSUn indicating the result of measuring whether or not the upstream traffic of the OSUn (n = 1 to m) of the period 1 (el) is discarded in each OSUn dn , u (l) The uplink surplus band dn , u (l) is constantly measured.

図9の手順S119において、周期l−1および周期k−1のそれらのパラメータを取得し、信号帯域の平均値Aave_n,u(k−1)、標準偏差σAn,u(k−1)、余剰帯域の平均値Qave_n,u(k−1)とOSU12間における最大値Qave_numax,u(k−1)(ただし、最大値をとるOSU番号をnumaxとする)を算出する。
次に手順S121として、前DWA周期l−1のOSUnにおいて上りトラフィックの廃棄が発生しているかどうかを判定する。廃棄が発生している場合は(S121においてYes)、実施形態1及び実施形態2と同様に切替ONU92、切替先OSU12を選定する手順S123に進む。
廃棄が発生していない場合(S121においてNo)は、手順S122として、実施形態2の式(1)を評価する。手順S122において式(1)が真の場合は、OSUnの上りトラフィックにおいて最大信号帯域を超えることによる廃棄が発生する可能性があると判定し、実施形態1、実施形態2と同様に切替ONU、切替先OSUを選定する手順S123に進む。
手順S123におけるONU92の選出は、実施形態1、実施形態2と同様にOSUnに所属するONU92であればよく、特に指定しない。最大トラフィックを発生しているONUを対象にしてもよいし、OSU12間の負荷の公平性を最大化するONU92でもよい。ただし、切替先のOSUは最大余剰帯域を有するOSUnumaxとする。リストLsw(k)はDBA周期kにおける波長切替ONU番号と切替先OSU番号の組を有するリストであり、手順S123にて波長切替を発生すると判断されたONU92がこのLsw(k)に追加される。
以上手順S125においてすべてのOSU1〜OSUmについて波長切替の有無を判断すれば、DWA計算を終了する。
また、手順S122の判定式として実施形態2と同様に、式(2)を導入することもできる。
In step S119 of FIG. 9, those parameters for the period 1-1 and the period k-1 are acquired, and the average value A aven, u (k−1) of the signal band and the standard deviation σ An, u (k−1). , and calculates the surplus bandwidth of the average value Q ave_n, u (k-1 ) and the maximum value Q Ave_numax between OSU12, u (k-1) ( where a nu max the OSU number having the maximum value).
Next, in step S121, it is determined whether or not uplink traffic is discarded in the OSUn of the previous DWA cycle 1-1. When the discard has occurred (Yes in S121), the process proceeds to step S123 for selecting the switching ONU 92 and the switching destination OSU 12 as in the first and second embodiments.
When the discard has not occurred (No in S121), the formula (1) of the second embodiment is evaluated as the procedure S122. If the expression (1) is true in step S122, it is determined that there is a possibility that discard due to exceeding the maximum signal band in the upstream traffic of OSUn may occur, and the switching ONU, It progresses to procedure S123 which selects switching destination OSU.
The selection of the ONU 92 in step S123 is not particularly specified as long as it is the ONU 92 belonging to OSUn as in the first and second embodiments. The ONU generating the maximum traffic may be the target, or the ONU 92 that maximizes the fairness of the load between the OSUs 12 may be used. However, the OSU to be switched to is OSUnu max having the maximum surplus bandwidth. The list L sw (k) is a list having a pair of the wavelength switching ONU number and the switching destination OSU number in the DBA cycle k, and the ONU 92 determined to generate wavelength switching in step S123 is added to this L sw (k). Is done.
If it is determined in step S125 whether or not wavelength switching has been performed for all of the OSU1 to OSUm, the DWA calculation is terminated.
Further, the expression (2) can also be introduced as the determination expression of the procedure S122 as in the second embodiment.

本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にuを用いている。しかし、その添え字をすべてdに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。dn,d(l−1)の測定方法は特に指定しないが、例えば図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133の廃棄発生を監視することでもよい。 In this embodiment, it shows about the up, and u is used for the subscript. However, by replacing all the subscripts with d, the present embodiment can be similarly applied to the downlink. The measurement method of d n, d (l−1) is not particularly specified, but for example, it may be monitored whether the ONU buffer 133 is discarded in the demultiplexing unit 13 of FIG.

また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのDWAフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるGate信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある1つのONU92に対して、上りの宛先OSU12と下り信号を送信するOSU12が異なってもよい。   It is also possible to operate both the upstream and downstream DWA flowcharts of this embodiment independently for upstream and downstream. In this case, an uplink signal wavelength and a downlink signal wavelength of the switching destination are specified for the Gate signal for switching the wavelength. As a result, the upstream destination OSU 12 and the OSU 12 that transmits the downstream signal may be different for a certain ONU 92.

下りに関する例においては、輻輳による廃棄は図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133で生じる。これは、各OSU12向けのセレクタ131がONU毎バッファ133から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるOSU12向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、DWA計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、SEL制御部136またはセレクタ131は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。   In the example related to downlink, discard due to congestion occurs in the ONU buffer 133 in the demultiplexing unit 13 of FIG. This is because the downstream signal speed for the OSU 12 coming from the relay network is larger than the speed at which the selector 131 for each OSU 12 reads the signal from the ONU-specific buffer 133. From the occurrence of congestion until the load distribution by DWA calculation and wavelength switching is completed, the SEL control unit 136 or the selector 131 performs inter-user priority control or fair control of the congested traffic.

本実施形態によって、実施形態1及び実施形態2に加え、以下の効果がさらに期待できる。
実施形態2においては、輻輳発生の予測にOSUトラフィックの平均値、標準偏差値を用いる。一方で、平均値、標準偏差値は複数周期(図7に記載のN周期)の測定値を用いて算出する。Nの値によっては計算区間以内に生じる急激なトラフィック変化に対し式(1)、式(2)にて輻輳を予測することが難しい。すなわち、計算区間内に急激にトラフィックが増加した時には、式(1)及び式(2)の判定式を満たすことなく、輻輳が発生する可能性がある。そこで、実施形態1で用いた方式と組み合わせることにより、本実施形態は、通常は式(1)または式(2)において輻輳を予測して負荷分散を行いながら、予測不可能である計算区間Nより短い急激なトラフィック増によって生じる輻輳も検知して負荷分散を行うことが可能になり、より確実に輻輳を回避する負荷分散が実現できる。
According to this embodiment, in addition to the first and second embodiments, the following effects can be further expected.
In the second embodiment, the average value and the standard deviation value of OSU traffic are used to predict the occurrence of congestion. On the other hand, the average value and the standard deviation value are calculated using measured values of a plurality of cycles ( Nq cycle described in FIG. 7). Depending on the value of N q , it is difficult to predict congestion using Equations (1) and (2) for sudden traffic changes that occur within the calculation interval. In other words, when traffic suddenly increases within the calculation interval, congestion may occur without satisfying the determination formulas (1) and (2). Therefore, by combining with the method used in the first embodiment, the present embodiment normally calculates the calculation interval N that is unpredictable while predicting congestion in the equation (1) or (2) and performing load distribution. It is possible to detect the congestion caused by a sudden increase in traffic shorter than q and perform load distribution, and to realize load distribution that avoids congestion more reliably.

(実施形態4)
本発明の実施形態4は、実施形態1に加え、切替先OSU12が切替ONU92の平均帯域以上の空き帯域を有しているかを確認してから切替判断を行う。
本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、DBA計算は、実施形態1の図4、図5及び図6と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図7に示す。また、本実施形態のDBA計算の条件については実施形態1と同様である。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment of the present invention, in addition to the first embodiment, the switching determination is made after confirming whether the switching destination OSU 12 has a free band equal to or higher than the average band of the switching ONU 92.
The dynamic wavelength band allocation operation sequence, the cycle, the overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm, and the DBA calculation in this embodiment are the same as those in FIGS. 4, 5, and 6 of the first embodiment. A list of parameters used in the flowchart of the embodiment is also shown in FIG. The DBA calculation conditions of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

図10に図5のS103に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の詳細を示す。本実施形態では実施形態1と同様のパラメータを常時測定していることに加え、ONUj(j=1〜h)の上りトラフィック量S(j,k)を周期kごとに測定している。 FIG. 10 shows details of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of this embodiment shown in S103 of FIG. In the present embodiment, the same parameters as in the first embodiment are constantly measured, and the upstream traffic volume S u (j, k) of ONUj (j = 1 to h) is measured every period k.

図10の手順S126においてまず、実施形態1の図6の手順S107のパラメータ計算に加え、ONUj(j=1〜h)の上りトラフィック量の平均値Save_u(j,k)を計算する。各ONU毎に周期l−1に上りトラフィックの廃棄が発生したかどうかを判定する手順は実施形態1と同様である。実施形態1と異なる点は、図10の手順S129〜S134である。 In step S126 of FIG. 10, first, in addition to the parameter calculation of step S107 of FIG. 6 of the first embodiment, the average value S ave — u (j, k) of the upstream traffic amount of ONUj (j = 1 to h) is calculated. The procedure for determining whether or not the upstream traffic is discarded for each ONU in the period 1-1 is the same as that in the first embodiment. The difference from the first embodiment is steps S129 to S134 in FIG.

手順S129において、周期l−1に上り信号廃棄が発生していると判定されたOSUnから波長を切替えるONU92を選択する。そのうちの一つをONUjとする。ONU92の選択方法は実施形態1の手順S110と同様である。   In step S129, the ONU 92 whose wavelength is switched is selected from the OSUn determined that the upstream signal discarding has occurred in the period 1-1. One of them is called ONUj. The method for selecting the ONU 92 is the same as the procedure S110 of the first embodiment.

つぎに手順S130において、その選択したONUjの平均帯域Save_u(j,k)が切替先OSU12となるOSUnumaxの余剰帯域Qave_numax,u(k−1)よりも小さい時(S130においてYes)、ONUjの切替後の帯域がOSUnumaxに十分あると判定されるため、実施形態1の手順S110と同様にONUjを切替リストLsw(k)に追加する(S131)。波長切替が起きた場合はQave_numax,u(k−1)がONUjの平均帯域分減ることになるため、手順S132でQave_numax,u(k−1)からSave_u(j,k)を減じる。Qave_numax,u(k−1)が変わるため、手順S133にてnumaxを更新する。
手順S130にてONUjの切替後の帯域がOSUnumaxに十分あると判定されなければ(S130においてNo)、ONUjの切替は行わない。
Next, when the average bandwidth S ave_u (j, k) of the selected ONUj is smaller than the surplus bandwidth Q ave_numax, u (k−1) of the OSUnu max that is the switching destination OSU 12 in step S130 (Yes in S130). Since it is determined that the bandwidth after switching of ONUj is sufficient for OSUnu max , ONUj is added to the switching list L sw (k) as in step S110 of the first embodiment (S131). When wavelength switching occurs, Q ave_numax, u (k−1) is reduced by the average bandwidth of ONUj. Therefore, S ave_u (j, k) is subtracted from Q ave_numax, u (k−1) in step S132. . Since Q ave_numax, u (k−1) changes, nu max is updated in step S133.
If it is not determined in step S130 that the bandwidth after ONUj switching is sufficient for OSUnu max (No in S130), ONUj switching is not performed.

次に手順S134にて、手順S129で選択したONU92すべてについて余剰帯域があるか、すなわち手順S130を実施したかを判定し、すべて実施した場合は手順S135に進み、まだ実施していないONU92があれば、そのONU92に対して手順S130に戻って以降を繰り返す。
以上の手順をOSU1〜OSUmまで実施すれば、DWA計算は終了する。
Next, in step S134, it is determined whether there is a surplus bandwidth for all ONUs 92 selected in step S129, that is, whether step S130 has been performed. If all have been performed, the process proceeds to step S135, and there is an ONU 92 that has not yet been performed. For example, the process returns to step S130 for the ONU 92 and the subsequent steps are repeated.
When the above procedure is performed for OSU1 to OSUm, the DWA calculation is completed.

本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にuを用いている。しかし、その添え字をすべてdに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。dn,d(l−1)の測定方法は特に指定しないが、例えば図2の多重分離部131におけるONU毎バッファ133の廃棄発生を監視することでもよい。 In this embodiment, it shows about the up, and u is used for the subscript. However, by replacing all the subscripts with d, the present embodiment can be similarly applied to the downlink. The measurement method of dn, d (l-1) is not particularly specified, but for example, it may be monitored whether the ONU buffer 133 is discarded in the demultiplexing unit 131 of FIG.

また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのDWAフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるGate信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある1つのONU92に対して、上りの宛先OSU12と下り信号を送信するOSU12が異なってもよい。   It is also possible to operate both the upstream and downstream DWA flowcharts of this embodiment independently for upstream and downstream. In this case, an uplink signal wavelength and a downlink signal wavelength of the switching destination are specified for the Gate signal for switching the wavelength. As a result, the upstream destination OSU 12 and the OSU 12 that transmits the downstream signal may be different for a certain ONU 92.

下りに関する例においては、輻輳による廃棄は図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133で生じる。これは、各OSU12向けのセレクタ131がONU毎バッファ133から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるOSU12向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、DWA計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、SEL制御部136またはセレクタ131は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。   In the example related to downlink, discard due to congestion occurs in the ONU buffer 133 in the demultiplexing unit 13 of FIG. This is because the downstream signal speed for the OSU 12 coming from the relay network is larger than the speed at which the selector 131 for each OSU 12 reads the signal from the ONU-specific buffer 133. From the occurrence of congestion until the load distribution by DWA calculation and wavelength switching is completed, the SEL control unit 136 or the selector 131 performs inter-user priority control or fair control of the congested traffic.

本実施形態によって、実施形態1に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態1においては、切替先OSUnumaxに切替ONUjが波長切替によって新たに帯域を利用するだけの余剰帯域があるかどうかを判定していない。したがって、ONUjの波長切替を行うことにより、OSUnの輻輳は解消されるが、逆にOSUnumaxにおいて新たに輻輳が発生する可能性がある。本実施形態においては、切替後に切替先のOSU12において新たに輻輳が発生するかどうかを手順S130において確認し、切替先のOSU12で即座に輻輳が発生しないことを確認して波長切替を行うことが可能になり、波長切替によって新たに輻輳が発生することを抑止することができる。
According to this embodiment, the following effects can be expected in addition to the first embodiment.
In the first embodiment, it is not determined whether or not the switching destination OSUnu max has a surplus bandwidth sufficient for the switching ONUj to newly use the bandwidth by wavelength switching. Therefore, by switching the wavelength of ONUj, the congestion of OSUn is resolved, but conversely, there is a possibility that new congestion occurs in OSUnu max . In the present embodiment, whether or not a new congestion occurs in the switching destination OSU 12 after switching is confirmed in step S130, and wavelength switching is performed by confirming that no congestion occurs immediately in the switching destination OSU 12. Thus, it is possible to suppress the occurrence of new congestion due to wavelength switching.

また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順S130にてNoと判断されたOSUnでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはDBAによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部13におけるSEL制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、OSUの上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。   In addition, even if congestion occurs, wavelength switching is not performed, that is, there is a possibility that congestion will continue in OSUn determined as No in step S130. However, for the upstream embodiment, dynamic bandwidth allocation by DBA is performed, and for the downstream embodiment, downlink traffic priority and fair control are performed by the SEL control in the demultiplexing unit 13, so that the upstream or downstream bandwidth of the OSU is controlled. In accordance with fair control and priority control within the upper limit, priority and fairness of limited bandwidth can be maintained.

(実施形態5)
本発明の実施形態5は、実施形態4に加えた、切替先OSU12が切替ONU92の平均帯域以上の空き帯域を有しているかを確認してから切替判断を行う手順を、実施形態2に加えたものである。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment of the present invention, the procedure for making a switching determination after confirming whether or not the switching destination OSU 12 has a free bandwidth equal to or higher than the average bandwidth of the switching ONU 92 is added to the second embodiment. It is a thing.

本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、DBA計算は、実施形態1の図4、図5及び図6と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図7に示す。
また、本実施形態のDBA計算の条件については実施形態1と同様である。
The dynamic wavelength band allocation operation sequence, the cycle, the overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm, and the DBA calculation in this embodiment are the same as those in FIGS. 4, 5, and 6 of the first embodiment. A list of parameters used in the flowchart of the embodiment is also shown in FIG.
The DBA calculation conditions of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

図11に図5のS103に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の詳細を示す。本実施形態は実施形態4における図10の手順S128を、実施形態2における式(1)または式(2)を適用できるよう改めたものである。したがって、常時測定するパラメータは実施形態2と同様のパラメータに加え、ONUj(j=1〜h)の上りトラフィック量S(j,k)を周期kごとに測定している。また、手順S137で計算するパラメータは、実施形態2の図7の手順S113と同様のパラメータに加え、ONUj(j=1〜h)の上りトラフィック量の平均値Save_u(j,k)を計算する。そのほかの手順は実施形態4と同様である。 FIG. 11 shows the details of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of this embodiment shown in S103 of FIG. In this embodiment, step S128 of FIG. 10 in the fourth embodiment is modified so that the formula (1) or the formula (2) in the second embodiment can be applied. Therefore, the parameters to be constantly measured are the same parameters as in the second embodiment, and the upstream traffic volume S u (j, k) of ONUj (j = 1 to h) is measured every period k. In addition to the parameters similar to those in step S113 in FIG. 7 of the second embodiment, the parameters calculated in step S137 are calculated as the average value S ave — u (j, k) of the upstream traffic volume of ONUj (j = 1 to h). To do. Other procedures are the same as those in the fourth embodiment.

本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にuを用いている。しかし、その添え字をすべてdに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。dn,d(l−1)の測定方法は特に指定しないが、例えば図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133の廃棄発生を監視することでもよい。 In this embodiment, it shows about the up, and u is used for the subscript. However, by replacing all the subscripts with d, the present embodiment can be similarly applied to the downlink. The measurement method of d n, d (l−1) is not particularly specified, but for example, it may be monitored whether the ONU buffer 133 is discarded in the demultiplexing unit 13 of FIG.

また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのDWAフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるGate信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある1つのONU92に対して、上りの宛先OSU12と下り信号を送信するOSU12が異なってもよい。   It is also possible to operate both the upstream and downstream DWA flowcharts of this embodiment independently for upstream and downstream. In this case, an uplink signal wavelength and a downlink signal wavelength of the switching destination are specified for the Gate signal for switching the wavelength. As a result, the upstream destination OSU 12 and the OSU 12 that transmits the downstream signal may be different for a certain ONU 92.

下りに関する実施形態においては、輻輳による廃棄は図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133で生じる。これは、各OSU12向けのセレクタ131がONU毎バッファ133から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるOSU12向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、DWA計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、SEL制御部136またはセレクタ131は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。   In the embodiment relating to downlink, discard due to congestion occurs in the ONU buffer 133 in the demultiplexing unit 13 of FIG. This is because the downstream signal speed for the OSU 12 coming from the relay network is larger than the speed at which the selector 131 for each OSU 12 reads the signal from the ONU-specific buffer 133. From the occurrence of congestion until the load distribution by DWA calculation and wavelength switching is completed, the SEL control unit 136 or the selector 131 performs inter-user priority control or fair control of the congested traffic.

本実施形態によって、実施形態2に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態2においては、切替先OSUnumaxに切替ONUjが波長切替によって新たに帯域を利用するだけの余剰帯域があるかどうかを判定していない。したがって、ONUjの波長切替を行うことにより、OSUnの輻輳は解消されるが、逆にOSUnumaxにおいて新たに輻輳が発生する可能性がある。本実施形態においては、切替後に切替先のOSU12におてい新たに輻輳が発生するかどうかを手順S141において確認し、切替先のOSU12で即座に輻輳が発生しないことを確認して波長切替を行うことが可能になり、波長切替によって新たに輻輳が発生することを抑止することができる。
According to this embodiment, the following effects can be expected in addition to the second embodiment.
In the second embodiment, it is not determined whether the switching ONUj has a surplus band that can newly use a band by wavelength switching in the switching destination OSUnu max . Therefore, by switching the wavelength of ONUj, the congestion of OSUn is resolved, but conversely, there is a possibility that new congestion occurs in OSUnu max . In this embodiment, whether or not a new congestion occurs in the switching destination OSU 12 after switching is confirmed in step S141, and wavelength switching is performed after confirming that no congestion occurs immediately in the switching destination OSU 12. Thus, it is possible to suppress the occurrence of new congestion due to wavelength switching.

また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順S141にてNoと判断されたOSUnでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはDBAによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部13におけるSEL制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、OSU12の上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。   Also, even if congestion occurs, wavelength switching is not performed, that is, congestion may continue in OSUn determined as No in step S141. However, for the upstream embodiment, dynamic bandwidth allocation by DBA is performed, and for the downstream embodiment, downlink traffic priority and fair control are performed by the SEL control in the demultiplexing unit 13, so that the upstream or downstream bandwidth of the OSU 12 is controlled. In accordance with fair control and priority control within the upper limit, priority and fairness of limited bandwidth can be maintained.

(実施形態6)
本発明の実施形態6は、実施形態4及び実施形態5に加えた、切替先OSU12が切替ONU92の平均帯域以上の空き帯域を有しているかを確認してから切替判断を行う手順を、実施形態3に加えたものである。
(Embodiment 6)
The sixth embodiment of the present invention implements the procedure for making a switching determination after confirming whether the switching destination OSU 12 has a free band equal to or higher than the average band of the switching ONU 92, in addition to the fourth and fifth embodiments. This is in addition to Form 3.

本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、DBA計算は、実施形態1の図4、図5及び図6と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図7に示す。また、本実施形態のDBA計算の条件については実施形態1と同様である。   The dynamic wavelength band allocation operation sequence, the cycle, the overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm, and the DBA calculation in this embodiment are the same as those in FIGS. 4, 5, and 6 of the first embodiment. A list of parameters used in the flowchart of the embodiment is also shown in FIG. The DBA calculation conditions of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

図12に図5のS103に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の詳細を示す。本実施形態は実施形態4における図10の手順S128の部分に、実施形態3における手順S121及びS122を適用したものである。したがって、常時測定するパラメータは実施形態3と同様のパラメータに加え、ONUj(j=1〜h)の上りトラフィック量S(j,k)を周期kごとに測定している。また、手順S148で計算するパラメータは、実施形態3の図7の手順S119と同様のパラメータに加え、ONUj(j=1〜h)の上りトラフィック量の平均値Save_u(j,k)を計算する。そのほかの手順は実施形態4及び実施形態5と同様である。 FIG. 12 shows the details of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of this embodiment shown in S103 of FIG. In the present embodiment, steps S121 and S122 in the third embodiment are applied to the step S128 in FIG. 10 in the fourth embodiment. Therefore, the parameters to be constantly measured are the same parameters as in the third embodiment, and the upstream traffic volume S u (j, k) of ONUj (j = 1 to h) is measured every period k. In addition to the same parameters as those in step S119 in FIG. 7 of the third embodiment, the parameters calculated in step S148 are the average values S ave — u (j, k) of the ONUj (j = 1 to h) uplink traffic volume. To do. Other procedures are the same as those in the fourth and fifth embodiments.

本実施形態においては上りに関して示しており、すべて添え字にuを用いている。しかし、その添え字をすべてdに置き換えることにより、下りに関しても同様に本実施形態を適用することが可能である。dn,d(l−1)の測定方法は特に指定しないが、例えば図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133の廃棄発生を監視することでもよい。 In this embodiment, it shows about the up, and u is used for the subscript. However, by replacing all the subscripts with d, the present embodiment can be similarly applied to the downlink. The measurement method of d n, d (l−1) is not particularly specified, but for example, it may be monitored whether the ONU buffer 133 is discarded in the demultiplexing unit 13 of FIG.

また、本実施形態の上り、下りのそれぞれのDWAフローチャートの双方を、上り、下り独立に動作させることも可能である。この場合、波長を切替えるGate信号には、切替え先の上り信号波長と下り信号波長がそれぞれ指定される。その結果、ある1つのONU92に対して、上りの宛先OSU12と下り信号を送信するOSU12が異なってもよい。   It is also possible to operate both the upstream and downstream DWA flowcharts of this embodiment independently for upstream and downstream. In this case, an uplink signal wavelength and a downlink signal wavelength of the switching destination are specified for the Gate signal for switching the wavelength. As a result, the upstream destination OSU 12 and the OSU 12 that transmits the downstream signal may be different for a certain ONU 92.

下りに関する例においては、輻輳による廃棄は図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133で生じる。これは、各OSU12向けのセレクタ131がONU毎バッファ133から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるOSU12向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、DWA計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、SEL制御部136またはセレクタ131は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。   In the example related to downlink, discard due to congestion occurs in the ONU buffer 133 in the demultiplexing unit 13 of FIG. This is because the downstream signal speed for the OSU 12 coming from the relay network is larger than the speed at which the selector 131 for each OSU 12 reads the signal from the ONU-specific buffer 133. From the occurrence of congestion until the load distribution by DWA calculation and wavelength switching is completed, the SEL control unit 136 or the selector 131 performs inter-user priority control or fair control of the congested traffic.

本実施形態によって、実施形態3に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態3においては、切替先OSUnumaxに切替ONUjが波長切替によって新たに帯域を利用するだけの余剰帯域があるかどうかを判定していない。したがって、ONUjの波長切替を行うことにより、OSUnの輻輳は解消されるが、逆にOSUnumaxにおいて新たに輻輳が発生する可能性がある。本実施形態においては、切替後に切替先のOSU12において新たに輻輳が発生するかどうかを手順S153において確認し、切替先のOSU12で即座に輻輳が発生しないことを確認して波長切替を行うことが可能になり、波長切替によって新たに輻輳が発生することを抑止することができる。
According to this embodiment, the following effects can be expected in addition to the third embodiment.
In the third embodiment, it is not determined whether or not there is a surplus bandwidth that the switching ONUj uses a new bandwidth by wavelength switching in the switching destination OSUnu max . Therefore, by switching the wavelength of ONUj, the congestion of OSUn is resolved, but conversely, there is a possibility that new congestion occurs in OSUnu max . In this embodiment, it is confirmed in step S153 whether or not new congestion occurs in the switching destination OSU 12 after switching, and wavelength switching is performed by confirming that congestion does not occur immediately in the switching destination OSU 12. Thus, it is possible to suppress the occurrence of new congestion due to wavelength switching.

また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順S153にてNoと判断されたOSUnでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはDBAによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部13におけるSEL制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、OSU12の上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。   In addition, even if congestion occurs, wavelength switching is not performed, that is, congestion may continue in OSUn determined as No in step S153. However, for the upstream embodiment, dynamic bandwidth allocation by DBA is performed, and for the downstream embodiment, downlink traffic priority and fair control are performed by the SEL control in the demultiplexing unit 13, so that the upstream or downstream bandwidth of the OSU 12 is controlled. In accordance with fair control and priority control within the upper limit, priority and fairness of limited bandwidth can be maintained.

(実施形態7)
本発明の実施形態7は、実施形態4において、上り、下り双方の輻輳を検出し、波長切替後の余剰帯域を確認してから波長切替判断を行うものである。
(Embodiment 7)
In the seventh embodiment of the present invention, in the fourth embodiment, both upstream and downstream congestion is detected, and after checking the surplus bandwidth after wavelength switching, wavelength switching determination is performed.

本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、DBA計算は、実施形態1の図4、図5及び図6と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図7に示す。また、本実施形態のDBA計算の条件については実施形態1と同様である。 The dynamic wavelength band allocation operation sequence, the cycle, the overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm, and the DBA calculation in this embodiment are the same as those in FIGS. 4, 5, and 6 of the first embodiment. A list of parameters used in the flowchart of the embodiment is also shown in FIG. The DBA calculation conditions of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

図13に図5のS103に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の詳細を示す。本実施形態では上りおよび下りの双方のパラメータを用いる。したがって、測定するパラメータは実施形態4におけるパラメータの添え字uおよびdの双方を常時測定する。また、手順S160でアルゴリズムに用いるパラメータを計算するが、そのパラメータは実施形態4における手順S126のパラメータに加え、手順S126のパラメータの添え字をdに変えたパラメータである。   FIG. 13 shows details of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of this embodiment shown in S103 of FIG. In this embodiment, both uplink and downlink parameters are used. Therefore, the parameters to be measured always measure both the subscripts u and d of the parameters in the fourth embodiment. Further, parameters used for the algorithm are calculated in step S160. The parameters are parameters obtained by changing the subscript of the parameter in step S126 to d in addition to the parameter in step S126 in the fourth embodiment.

次に各OSUについて輻輳が発生しているかを判定する。手順S161、S174、S175はそのためにOSU1〜OSUmまでを繰り返すための手順である。次に手順S162、S163にてOSUnの上り、又は下りのどちらかでトラフィックの廃棄が発生しているかどうかを判定する。上り、下りどちらかで廃棄が発生している場合は、実施形態4と同様に手順S164で切替対象となるONU92を選定する。   Next, it is determined whether congestion has occurred for each OSU. Procedures S161, S174, and S175 are procedures for repeating OSU1 to OSUm for that purpose. Next, in steps S162 and S163, it is determined whether or not traffic is discarded on either the upstream or downstream side of OSUn. When discarding occurs on either the upstream side or the downstream side, the ONU 92 to be switched is selected in step S164 as in the fourth embodiment.

切替対象として選定されたONUjについて、手順S165では、OSUnumaxの上りの余剰帯域Qave_numax,u(k−1)がONUjの上り平均帯域Save_u(j,k−1)より大きく、かつOSUnumaxの下りの余剰帯域Qave_numax,d(k−1)がONUjの下りの平均帯域Save_d(j,k−1)より大きい場合、すなわちOSUnumaxの上りも下りもONUjの平均帯域を利用できる余裕がある場合(S165においてYes)、手順S167にてONUjを切替先OSUnumaxとしてリストLsw(k)に追加する。また、実施形態4、図10の手順S132、S133と同様に、図13の手順S168にてONUjの切替後のOSUnumaxの上り下りの余剰帯域へQave_numax,u(k−1)とQave_numax,d(k−1)を更新し、手順S169にてnumaxを更新する。 For ONUj which was selected as a target of switching, in step S165, uplink surplus bandwidth Q Ave_numax of OSUnu max, u (k-1 ) uplink average band S ave_u (j, k-1 ) of ONUj than large and OSUnu max When the surplus bandwidth Q ave_numax, d (k−1) of the downstream is larger than the average downstream bandwidth S ave_d (j, k−1) of the ONUj, that is, a margin for using the average bandwidth of the ONUj for both upstream and downstream of the OSUnu max If there is (Yes in S165), ONUj is added to the list L sw (k) as the switching destination OSUnu max in step S167. Further, similarly to the procedures S132 and S133 of the fourth embodiment and FIG. 10, Q ave_numax, u (k−1) and Q ave_numax are transferred to the surplus bandwidth of the OSUnu max after the ONUj switching in the procedure S168 of FIG. , D (k−1) is updated, and nu max is updated in step S169.

また、手順S165にてOSUnumaxの余剰帯域がない場合(S165においてNo)においても、OSUndmaxの余剰帯域がある可能性がある。手順S165にてNoと判定された場合、その次の手順S166は、OSUndmaxの下りの余剰帯域Qave_ndmax,d(k−1)がONUjの下り平均帯域Save_d(j,k−1)より大きく、かつOSUndmaxの上りの余剰帯域Qave_ndmax,u(k−1)がONUjの上り平均帯域Save_u(j,k−1)より大きいか、すなわちOSUndmaxの上りも下りもONUjの平均帯域を利用できる余裕があるかを判定する。手順S166がYesの場合、手順S170にてONUjを切替先OSUndmaxとしてリストLsw(k)に追加する。また、実施形態4、図10の手順S132、S133と同様に、図13の手順S171にてONUjの切替後のOSUudmaxの上り下りの余剰帯域へQave_ndmax,u(k−1)とQave_ndmax,d(k−1)を更新し、手順S172にてndmaxを更新する。手順S166でNoとなった場合、他のOSU12にも余剰帯域がないとみなし、波長切替は行わない。 Even when there is no OSUnu max surplus band in step S165 (No in S165), there is a possibility that there is an OSUnmax max band. If it is judged No in Step S165, the following steps S166 is, OSUnd max downlink of surplus bandwidth Q ave_ndmax, from d (k-1) is ONUj downlink average bandwidth S ave_d (j, k-1 ) large and OSUnd max upstream of surplus bandwidth Q ave_ndmax, u (k-1 ) uplink average band S ave_u (j, k-1 ) is greater than the ONUj, i.e. the average bandwidth of ONUj also up even downlink OSUnd max Determine whether you can afford to use. If step S166 is Yes, ONUj is added to the list L sw (k) as the switching destination OSUnd max in step S170. Further, similarly to the procedures S132 and S133 of the fourth embodiment and FIG. 10, Q ave_ndmax, u (k−1) and Q ave_ndmax are transferred to the uplink / downstream surplus bandwidth of the OSUud max after the ONUj is switched in the procedure S171 of FIG. , D (k−1) is updated, and nd max is updated in step S172. If No in step S166, it is assumed that there is no surplus bandwidth in other OSUs 12, and wavelength switching is not performed.

手順S173は実施形態4、図10の手順S134と同様に、手順S164で選択したONU92すべてについて余剰帯域があるか、すなわち手順S165を実施したかを判定し、すべて実施した場合は手順S174に進み、まだ実施していないONU92があれば、そのONU92に対して手順S165に戻って以降を繰り返す。以上の手順をOSU1〜OSUmまで実施すれば、DWA計算は終了する。   In step S173, as in step S134 of the fourth embodiment and FIG. 10, it is determined whether there is a surplus bandwidth for all the ONUs 92 selected in step S164, that is, whether step S165 has been performed, and if all have been performed, the process proceeds to step S174. If there is an ONU 92 that has not yet been implemented, the process returns to step S165 for that ONU 92 and the subsequent steps are repeated. When the above procedure is performed for OSU1 to OSUm, the DWA calculation is completed.

下りに関する実施形態においては、輻輳による廃棄は図2の多重分離部におけるONU毎バッファ133で生じる。これは、各OSU12向けのセレクタ131がONU毎バッファ133から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるOSU向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、DWA計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、SEL制御部136またはセレクタ131は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。   In the embodiment related to downlink, discard due to congestion occurs in the ONU buffer 133 in the demultiplexing unit of FIG. This is because the downstream signal rate for the OSU coming from the relay network is larger than the rate at which the selector 131 for each OSU 12 reads the signal from the ONU-specific buffer 133. From the occurrence of congestion until the load distribution by DWA calculation and wavelength switching is completed, the SEL control unit 136 or the selector 131 performs inter-user priority control or fair control of the congested traffic.

本実施形態によって、実施形態4に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態4においては、切替ONUjの判定に、切替先OSUnumaxの上りまたは切替先OSUndmaxの下りの余剰帯域があるかどうかを手順S130で判定した。この時、上りトラフィックを基に判定して波長切替を実施したとしても、切替先OSUnumaxの下りの余剰トラフィックが少なく、ONUjの下りトラフィックによって輻輳を引き起こす可能性がある。または、下りトラフィックを基に判定して波長切替を実施したとしても、切替先OSUndmaxの上りの余剰トラフィックが少なく、ONUjの上りトラフィックによって輻輳を引き起こす可能性がある。しかし、本実施形態においては、切替先OSUnumaxまたは切替先OSUndmaxが切替ONUjの上り、下り双方が利用可能な余剰帯域を有していることを確認してから波長切替を行うため、切替先OSU12において輻輳を起こすことなくONU92の波長切替を行うことができる。
According to this embodiment, the following effects can be expected in addition to the fourth embodiment.
In the embodiment 4, the determination of switching ONUj, and determine whether there is a surplus bandwidth of the downlink of the uplink or the switching destination OSUnd max of switching destination OSUnu max in step S130. At this time, even if the wavelength switching is performed based on the determination based on the upstream traffic, the excessive traffic in the downstream of the switching destination OSUnu max is small, and congestion may be caused by the downstream traffic of the ONUj. Alternatively, even if wavelength switching is performed based on the downlink traffic, the excess traffic of the uplink of the switching destination OSUnd max is small, and congestion may be caused by the ONUj uplink traffic. However, in this embodiment, since the switching destination OSUnu max or the switching destination OSUnd max is confirmed to have a surplus bandwidth that can be used on both upstream and downstream of the switching ONUj, the wavelength switching is performed. The wavelength of the ONU 92 can be switched without causing congestion in the OSU 12.

また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順S165またはS166でNoと判断されたOSUnでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはDBAによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部13におけるSEL制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、OSU12の上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。   Further, even if congestion occurs, wavelength switching is not performed, that is, congestion may continue in OSUn determined as No in step S165 or S166. However, for the upstream embodiment, dynamic bandwidth allocation by DBA is performed, and for the downstream embodiment, downlink traffic priority and fair control are performed by the SEL control in the demultiplexing unit 13, so that the upstream or downstream bandwidth of the OSU 12 is controlled. In accordance with fair control and priority control within the upper limit, priority and fairness of limited bandwidth can be maintained.

(実施形態8)
本発明の実施形態8は、実施形態7と同様にして、実施形態5における上り、下り双方の輻輳を検出して、波長切替後の余剰帯域を確認してから波長切替判断を行うものである。
(Embodiment 8)
In the eighth embodiment of the present invention, in the same way as the seventh embodiment, both upstream and downstream congestion in the fifth embodiment is detected, and after checking the surplus bandwidth after wavelength switching, wavelength switching determination is performed. .

本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、DBA計算は、実施形態1の図4、図5、図6と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図7に示す。
また、本実施形態のDBA計算の条件については実施形態1と同様である。
The dynamic wavelength band allocation operation sequence, the cycle, the overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm, and the DBA calculation in this embodiment are the same as those in FIGS. 4, 5, and 6 of the first embodiment. A list of parameters used in the flowchart of the embodiment is also shown in FIG.
The DBA calculation conditions of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

図14に図5のS103に示した本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の詳細を示す。本実施形態では上りおよび下りの双方のパラメータを用いる。したがって、測定するパラメータは実施形態5におけるパラメータの添え字uおよびdの双方を常時測定する。また、手順S176でアルゴリズムに用いるパラメータを計算するが、そのパラメータは実施形態5における手順S137のパラメータに加え、手順S137のパラメータの添え字をdに変えたパラメータである。   FIG. 14 shows the details of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of the present embodiment shown in S103 of FIG. In this embodiment, both uplink and downlink parameters are used. Therefore, the parameters to be measured always measure both the subscripts u and d of the parameters in the fifth embodiment. Further, parameters used for the algorithm are calculated in step S176, and the parameters are parameters obtained by changing the subscript of the parameter in step S137 to d in addition to the parameter in step S137 in the fifth embodiment.

次に各OSU12について輻輳が発生しているかを判定する。手順S177、S190、S191はそのためにOSU1〜OSUmまでを繰り返すための手順である。次に手順S178、S179にてOSUnの上り、又は下りのどちらかでトラフィックの廃棄が予測されるかを判定する。判定式は、手順S178については実施形態2の式(1)と同様である。手順S179は実施形態2における式(1)の添え字uをdに変更した式である。手順S178、S179のどちらかでYesとなる場合は、実施形態5と同様に手順S180で切替対象となるONU92を選定する。   Next, it is determined whether each OSU 12 is congested. Procedures S177, S190, and S191 are procedures for repeating OSU1 to OSUm for that purpose. Next, in steps S178 and S179, it is determined whether traffic discard is predicted on either the upstream or downstream of OSUn. The determination formula is the same as the formula (1) in the second embodiment with respect to step S178. Step S179 is an expression obtained by changing the suffix u of the expression (1) in the second embodiment to d. When the answer is Yes in either step S178 or S179, the ONU 92 to be switched is selected in step S180 as in the fifth embodiment.

以降手順S180から手順S189までは、実施形態7の手順S164からS173と同様である。また、手順S178、S179の判定式で双方ともNoとなった場合は、波長切替を行わず手順S190へ進む。
また、手順S178の判定式として実施形態2と同様に、式(2)を適用することもできる。また手順S179の判定式として実施形態2と同様に、式(2)の添え字uをすべてdに置き換えた式を適用することができる。
Thereafter, steps S180 to S189 are the same as steps S164 to S173 of the seventh embodiment. If both of the determination formulas in steps S178 and S179 are No, the process proceeds to step S190 without performing wavelength switching.
Also, the expression (2) can be applied as in the second embodiment as the determination expression in step S178. Further, as in the second embodiment, an equation in which the subscript u in equation (2) is replaced with d can be applied as the determination equation in step S179.

下りに関する実施形態においては、輻輳による廃棄は図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133で生じる。これは、各OSU12向けのセレクタ131がONU毎バッファ133から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるOSU12向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、DWA計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、SEL制御部136またはセレクタ131は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。   In the embodiment relating to downlink, discard due to congestion occurs in the ONU buffer 133 in the demultiplexing unit 13 of FIG. This is because the downstream signal speed for the OSU 12 coming from the relay network is larger than the speed at which the selector 131 for each OSU 12 reads the signal from the ONU-specific buffer 133. From the occurrence of congestion until the load distribution by DWA calculation and wavelength switching is completed, the SEL control unit 136 or the selector 131 performs inter-user priority control or fair control of the congested traffic.

本実施形態によって、実施形態5に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態5においては、切替ONUjの判定に、切替先OSUnumaxの上りまたは切替先OSUndmaxの下りの余剰帯域があるかどうかを手順S141で判定した。この時、上りトラフィックを基に判定して波長切替を実施したとしても、切替先OSUnumaxの下りの余剰トラフィックが少なく、ONUjの下りトラフィックによって輻輳を引き起こす可能性がある。または、下りトラフィックを基に判定して波長切替を実施したとしても、切替先OSUndmaxの上りの余剰トラフィックが少なく、ONUjの上りトラフィックによって輻輳を引き起こす可能性がある。しかし、本実施形態においては、切替先OSUnumaxまたは切替先OSUndmaxが切替ONUjの上り、下り双方が利用可能な余剰帯域を有していることを確認してから波長切替を行うため、切替先OSU12において輻輳を起こすことなくONU92の波長切替を行うことができる。
According to this embodiment, the following effects can be expected in addition to the fifth embodiment.
In the embodiment 5, the determination of switching ONUj, and determine whether there is a surplus bandwidth of the downlink of the uplink or the switching destination OSUnd max of switching destination OSUnu max in step S141. At this time, even if the wavelength switching is performed based on the determination based on the upstream traffic, the excessive traffic in the downstream of the switching destination OSUnu max is small, and congestion may be caused by the downstream traffic of the ONUj. Alternatively, even if wavelength switching is performed based on the downlink traffic, the excess traffic of the uplink of the switching destination OSUnd max is small, and congestion may be caused by the ONUj uplink traffic. However, in this embodiment, since the switching destination OSUnu max or the switching destination OSUnd max is confirmed to have a surplus bandwidth that can be used on both upstream and downstream of the switching ONUj, the wavelength switching is performed. The wavelength of the ONU 92 can be switched without causing congestion in the OSU 12.

また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順S178またはS179でNoと判断されたOSUnでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはDBAによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部13におけるSEL制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、OSUの上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。   In addition, even if congestion occurs, wavelength switching is not performed, that is, congestion may continue in OSUn determined as No in steps S178 or S179. However, for the upstream embodiment, dynamic bandwidth allocation by DBA is performed, and for the downstream embodiment, downlink traffic priority and fair control are performed by the SEL control in the demultiplexing unit 13, so that the upstream or downstream bandwidth of the OSU is controlled. In accordance with fair control and priority control within the upper limit, priority and fairness of limited bandwidth can be maintained.

(実施形態9)
本発明の実施形態9は、実施形態8と同様にして、実施形態6における上り、下り双方の輻輳を検出して、波長切替後の余剰帯域を確認してから波長切替判断を行うものである。
(Embodiment 9)
In the ninth embodiment of the present invention, as in the eighth embodiment, both upstream and downstream congestion in the sixth embodiment is detected, and after checking the surplus bandwidth after wavelength switching, wavelength switching determination is performed. .

本実施形態における、動的波長帯域割当動作シーケンス、周期、動的波長帯域割当アルゴリズムの全体フローチャート、DBA計算は、実施形態1の図4、図5、図6と同様とする。また、実施形態のフローチャートで用いるパラメータの一覧は同様に図7に示す。また、本実施形態のDBA計算の条件については実施形態1と同様である。   The dynamic wavelength band allocation operation sequence, the cycle, the overall flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm, and the DBA calculation in this embodiment are the same as those in FIGS. 4, 5, and 6 of the first embodiment. A list of parameters used in the flowchart of the embodiment is also shown in FIG. The DBA calculation conditions of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

本実施形態におけるDWA計算のフローチャートは、実施形態8における図14の手順S176、S178、S179以外はすべて同じである。本実施形態においては、常時測定するパラメータは、実施形態7にて測定するパラメータと実施形態8にて測定するパラメータの双方である。また、実施形態8における図14の手順S176に相当する手順において計算するパラメータは、実施形態7の手順S160で計算するパラメータと、実施形態8の手順S176で計算するパラメータの双方である。   The flowchart of the DWA calculation in this embodiment is the same except for steps S176, S178, and S179 in FIG. In the present embodiment, the parameters that are constantly measured are both the parameters that are measured in the seventh embodiment and the parameters that are measured in the eighth embodiment. Further, the parameters calculated in the procedure corresponding to the procedure S176 of FIG. 14 in the eighth embodiment are both the parameters calculated in the procedure S160 of the seventh embodiment and the parameters calculated in the procedure S176 of the eighth embodiment.

図15は、本実施形態の動的波長帯域割当アルゴリズムの割当フローチャートにおけるDWA計算の図14の手順S178およびS179に相当する部分を示している。図15の手順S192,S193は実施形態7の図13における手順S162,S163に相当し、さらに図15の手順S194,S195は実施形態8の図14における手順S178,S179に相当する。したがって、本実施形態では、OSUnの上り、又は下りのどちらかでトラフィックの廃棄が発生しているか、またはOSUnの上り、又は下りのどちらかでトラフィックの廃棄が予測されるかを判定する。廃棄の予測式は、実施形態8と同様に、実施形態2の式(1)および、実施形態2における式(1)の添え字uをdに変更した式である。   FIG. 15 shows a portion corresponding to steps S178 and S179 in FIG. 14 of the DWA calculation in the allocation flowchart of the dynamic wavelength band allocation algorithm of the present embodiment. Steps S192 and S193 in FIG. 15 correspond to steps S162 and S163 in FIG. 13 of the seventh embodiment, and steps S194 and S195 in FIG. 15 correspond to steps S178 and S179 in FIG. Therefore, in the present embodiment, it is determined whether traffic discard occurs in either the OSUn uplink or downlink, or whether traffic discard is predicted in the OSUn uplink or downlink. As in the eighth embodiment, the discard prediction formula is a formula in which the subscript u in the formula (1) in the second embodiment and the formula (1) in the second embodiment is changed to d.

また本実施形態は、手順S194の判定式として実施形態2と同様に、式(2)を適用することもできる。また手順S195の判定式として実施形態2と同様に、式(2)の添え字uをすべてdに置き換えた式を適用することができる。   Further, in the present embodiment, the formula (2) can be applied as the determination formula in step S194 as in the second embodiment. Further, as in the case of the second embodiment, an equation in which the subscript u in equation (2) is replaced with d can be applied as the determination equation in step S195.

本実施形態の下りにおいては、輻輳による廃棄は図2の多重分離部13におけるONU毎バッファ133で生じる。これは、各OSU12向けのセレクタ131がONU毎バッファ133から信号を読み出す速度よりも、中継ネットワークからくるOSU12向けの下り信号速度が大きいためである。輻輳の発生から、DWA計算および波長切替による負荷の分散が完了するまでは、SEL制御部136またはセレクタ131は、輻輳したトラフィックのユーザ間優先制御、または公平制御を行う。   In the downlink of this embodiment, discard due to congestion occurs in the ONU buffer 133 in the demultiplexing unit 13 of FIG. This is because the downstream signal speed for the OSU 12 coming from the relay network is larger than the speed at which the selector 131 for each OSU 12 reads the signal from the ONU-specific buffer 133. From the occurrence of congestion until the load distribution by DWA calculation and wavelength switching is completed, the SEL control unit 136 or the selector 131 performs inter-user priority control or fair control of the congested traffic.

本実施形態によって、実施形態8に加えて以下の効果が期待できる。
実施形態8においては、輻輳発生の予測にOSUトラフィックの平均値、標準偏差値を用いる。一方で、平均値、標準偏差値は複数周期(図7に記載のN周期)の測定値を用いて算出する。Nの値によっては計算区間以内に生じる急激な上りおよび下りのトラフィック変化に対し手順S178、S179にて輻輳を予測することが難しい。すなわち、計算区間内に急激に上りまたは下りトラフィックが増加した時には、手順S178及びS179の判定式を満たすことなく、輻輳が発生する可能性がある。そこで、実施形態7で用いた方式と組み合わせることにより、本実施形態は、通常は手順S194または手順S195において上りおよび下りの輻輳を予測して負荷分散を行いながら、予測不可能である計算区間Nより短い急激なトラフィック増によって生じる上りまたは下りの輻輳も手順S192、S193にて検知して負荷分散を行うことが可能になり、より確実に輻輳を回避する負荷分散が実現できる。
According to this embodiment, the following effects can be expected in addition to the eighth embodiment.
In the eighth embodiment, the average value and the standard deviation value of the OSU traffic are used for predicting the occurrence of congestion. On the other hand, the average value and the standard deviation value are calculated using measured values of a plurality of cycles ( Nq cycle described in FIG. 7). Depending on the value of N q , it is difficult to predict congestion in steps S178 and S179 with respect to sudden upstream and downstream traffic changes that occur within the calculation interval. That is, when the uplink or downlink traffic suddenly increases within the calculation interval, congestion may occur without satisfying the determination formulas of steps S178 and S179. Therefore, by combining with the method used in the seventh embodiment, the present embodiment normally calculates the calculation interval N that is unpredictable while performing load distribution by predicting uplink and downlink congestion in step S194 or step S195. Upstream or downstream congestion caused by a sudden increase in traffic shorter than q can be detected in steps S192 and S193 to perform load distribution, and load distribution that avoids congestion more reliably can be realized.

また、仮に輻輳が発生しても波長切替が行われない、すなわち手順S153にてNoと判断されたOSUnでは輻輳が継続する可能性がある。しかし、上りの実施形態に関してはDBAによる動的帯域割当、下りの実施形態に関しては、多重分離部13におけるSEL制御によって下りトラフィックの優先、公平制御が行われるため、OSU12の上り、又は下り帯域の上限内での公平制御、優先制御に従っており、限られた帯域の優先性、公平性は維持できる。   In addition, even if congestion occurs, wavelength switching is not performed, that is, congestion may continue in OSUn determined as No in step S153. However, for the upstream embodiment, dynamic bandwidth allocation by DBA is performed, and for the downstream embodiment, downlink traffic priority and fair control are performed by the SEL control in the demultiplexing unit 13, so that the upstream or downstream bandwidth of the OSU 12 is controlled. In accordance with fair control and priority control within the upper limit, priority and fairness of limited bandwidth can be maintained.

(実施形態10)
本発明の実施形態10は、実施形態1〜9におけるDWA計算に用いるパラメータはk−1DBA周期の情報を用いているところを、k−p(pは2以上)DBA周期の情報を用いることとし、実施形態1〜9における手順S17、S113、S119、S126、S137、S148、S160、S176の計算をpDBA周期前から始めるものである。
(Embodiment 10)
In the tenth embodiment of the present invention, the parameter used for the DWA calculation in the first to ninth embodiments uses the k-1 DBA cycle information, but uses the kp (p is 2 or more) DBA cycle information. The calculations in steps S17, S113, S119, S126, S137, S148, S160, and S176 in the first to ninth embodiments are started before the pDBA cycle.

本実施形態は、実施形態1〜実施形態9に加え、以下の効果が期待される。一般にDBA周期は短いほど、遅延および精度の高い帯域制御が可能になるという利点がある。本実施形態によって、実施形態1〜実施形態9で用いてきた測定パラメータや平均、標準偏差パラメータにおいて、pDBA周期前のDBA計算直後から、パラメータ計算を開始することができる。したがって、実施形態1〜実施形態9のDBA計算の負荷を軽減することができ、DBAおよびDWA計算を早期の終了させることができ、DBA周期の短縮化が実現できる。   In addition to the first to ninth embodiments, the present embodiment is expected to have the following effects. In general, the shorter the DBA cycle is, the more advantageous is that bandwidth control with high delay and accuracy is possible. According to the present embodiment, the parameter calculation can be started immediately after the DBA calculation before the pDBA cycle in the measurement parameters, averages, and standard deviation parameters used in the first to ninth embodiments. Therefore, it is possible to reduce the load of the DBA calculation according to the first to ninth embodiments, to finish the DBA and DWA calculations at an early stage, and to realize shortening of the DBA cycle.

なお、本実施形態に係る動的波長帯域割当回路11及びOLT91は、本発明に係る動的波長帯域割当プログラムをコンピュータに実行させることで実現してもよい。   The dynamic wavelength band allocation circuit 11 and the OLT 91 according to this embodiment may be realized by causing a computer to execute the dynamic wavelength band allocation program according to the present invention.

本発明にかかる動的波長帯域割り当て方式、回路、プログラムおよびそれを記録した記録媒体は、波長可変型WDM/TDM−PONにおいて、上り、下り帯域割当による輻輳の自動的回避が可能となり、複数の波長の総帯域を各ONUへ有効に割り当て可能とする動的波長帯域割当て方法を提供できる。   The dynamic wavelength band allocation method, circuit, program, and recording medium recording the same according to the present invention enable automatic avoidance of congestion due to uplink and downlink band allocation in a wavelength tunable WDM / TDM-PON. It is possible to provide a dynamic wavelength band allocation method that enables effective allocation of the total wavelength band to each ONU.

11:動的波長帯域割当回路
12:OSU
13:多重分離部
21:データ受信部
22:上りバッファメモリ
23:フレーム送出制御部
24:フレーム組立送信部
25:波長可変光送受信器
26:フレーム送出及び波長制御信号受信部
27:波長切替制御部
28:宛先解析選択受信部
29:下りバッファメモリ
30:データ送信部
31:要求帯域信号生成部
32:要求帯域計算部
91:OLT
92:ONU
111:切替指示信号生成部
112:制御信号送信部
113:要求信号受信部
114:DWBA計算部
131:セレクタ
132:バッファ
133:ONU毎バッファ
134:多重部
135:分離部
136:SEL制御部
11: Dynamic wavelength band allocation circuit 12: OSU
13: Demultiplexing unit 21: Data receiving unit 22: Up buffer memory 23: Frame transmission control unit 24: Frame assembly transmission unit 25: Wavelength variable optical transmitter / receiver 26: Frame transmission and wavelength control signal reception unit 27: Wavelength switching control unit 28: Destination analysis selection reception unit 29: Downstream buffer memory 30: Data transmission unit 31: Request band signal generation unit 32: Request band calculation unit 91: OLT
92: ONU
111: switching instruction signal generation unit 112: control signal transmission unit 113: request signal reception unit 114: DWBA calculation unit 131: selector 132: buffer 133: ONU buffer 134: multiplexing unit 135: separation unit 136: SEL control unit

Claims (11)

複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
上り信号又は下り信号に用いるいずれかの波長に、輻輳による信号廃棄が発生した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
光加入者システム。
An optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station side device are connected in a PON topology,
The station side device includes a dynamic wavelength band allocation circuit that allocates a wavelength to the subscriber device in response to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period,
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
When signal loss due to congestion occurs at any wavelength used for upstream or downstream signals, one of the subscriber devices using the wavelength can be selected as a wavelength switching candidate and can be used for the wavelength switching candidate. Assign a wavelength that is different from the congested wavelength,
Optical subscriber system.
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
1つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
光加入者システム。
An optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station side device are connected in a PON topology,
The station side device includes a dynamic wavelength band allocation circuit that allocates a wavelength to the subscriber device in response to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period,
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
A value obtained by multiplying the average value of the upstream signal band of one wavelength by a constant multiplied by the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength, or the average value of the downstream signal band of one wavelength and the downstream signal band of the wavelength When the value obtained by multiplying the standard deviation by a constant exceeds the maximum signal bandwidth of the wavelength, select one of the subscriber devices that use the wavelength as the wavelength switching candidate and use it for the wavelength switching candidate. Assign a different wavelength than the congested wavelength among the possible wavelengths,
Optical subscriber system.
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムであって、
前記局側装置は、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当回路を備え、
前記動的波長帯域割当回路は、
上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
光加入者システム。
An optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station side device are connected in a PON topology,
The station side device includes a dynamic wavelength band allocation circuit that allocates a wavelength to the subscriber device in response to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period,
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
Either one of the wavelengths used for the upstream signal is discarded due to congestion, or the value obtained by multiplying the average value of the upstream signal band of one wavelength by the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength and the constant is added. At least one of exceeding the maximum signal bandwidth of the wavelength, or
Either one of the wavelengths used for the downlink signal is discarded due to congestion, or a value obtained by multiplying the average value of the downlink signal band of one wavelength by the standard deviation of the downlink signal band of the wavelength and a constant is added. If at least one of the maximum signal bandwidth of the wavelength has been exceeded,
Select one of the subscriber devices using the wavelength as a wavelength switching candidate, and assign a wavelength different from the congested wavelength among the usable wavelengths to the wavelength switching candidate.
Optical subscriber system.
前記動的波長帯域割当回路は、
割り当て可能な波長のうちの上り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、上り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当て、
割り当て可能な波長のうちの下り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、下り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当てる、
請求項1から3のいずれかに記載の光加入者システム。
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
When the wavelength that has the maximum uplink average surplus bandwidth among the assignable wavelengths is selected and the uplink average surplus bandwidth of the wavelength is larger than the uplink average use bandwidth of the wavelength switching candidate, the wavelength is designated as the uplink signal. Assign to the requested wavelength switching candidate,
When the wavelength that has the maximum downlink average surplus bandwidth among the assignable wavelengths is selected and the downlink average surplus bandwidth of the wavelength is larger than the downlink average use bandwidth of the wavelength switching candidate, the wavelength is designated as the downlink signal. Assigning to the requested wavelength switching candidate,
The optical subscriber system according to any one of claims 1 to 3.
前記動的波長帯域割当回路は、
割り当て可能な波長のうちの上り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きく、かつ当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、上り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当て、
割り当て可能な波長のうちの下り平均余剰帯域が最大である波長を選択し、当該波長の上り平均余剰帯域が前記波長切替候補の上り平均使用帯域よりも大きく、かつ当該波長の下り平均余剰帯域が前記波長切替候補の下り平均使用帯域よりも大きい場合に、当該波長を、下り信号を要求する前記波長切替候補に対して割り当てる、
請求項1から3のいずれかに記載の光加入者システム。
The dynamic wavelength band allocation circuit includes:
The wavelength having the maximum uplink average surplus bandwidth among the assignable wavelengths is selected, the uplink average surplus bandwidth of the wavelength is larger than the uplink average use bandwidth of the wavelength switching candidate, and the downlink average surplus bandwidth of the wavelength is If the wavelength switching candidate is larger than the downlink average use band, the wavelength is assigned to the wavelength switching candidate that requests an uplink signal,
A wavelength having the maximum downlink average surplus bandwidth among the assignable wavelengths is selected, the uplink average surplus bandwidth of the wavelength is larger than the uplink average use bandwidth of the wavelength switching candidate, and the downlink average surplus bandwidth of the wavelength is If the wavelength switching candidate is larger than the downlink average use band, the wavelength is assigned to the wavelength switching candidate that requests a downlink signal,
The optical subscriber system according to any one of claims 1 to 3.
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
上り信号又は下り信号に用いるいずれかの波長に、輻輳による信号廃棄が発生した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当方法。
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the wavelength is set according to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation method for allocating to a device, comprising:
When signal loss due to congestion occurs at any wavelength used for upstream or downstream signals, one of the subscriber devices using the wavelength can be selected as a wavelength switching candidate and can be used for the wavelength switching candidate. Assign a wavelength that is different from the congested wavelength,
Dynamic wavelength band allocation method.
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
1つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当方法。
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the wavelength is set according to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation method for allocating to a device, comprising:
A value obtained by multiplying the average value of the upstream signal band of one wavelength by a constant multiplied by the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength, or the average value of the downstream signal band of one wavelength and the downstream signal band of the wavelength When the value obtained by multiplying the standard deviation by a constant exceeds the maximum signal bandwidth of the wavelength, select one of the subscriber devices that use the wavelength as the wavelength switching candidate and use it for the wavelength switching candidate. Assign a different wavelength than the congested wavelength among the possible wavelengths,
Dynamic wavelength band allocation method.
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当方法。
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the wavelength is set according to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation method for allocating to a device, comprising:
Either one of the wavelengths used for the upstream signal is discarded due to congestion, or the value obtained by multiplying the average value of the upstream signal band of one wavelength by the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength and the constant is added. At least one of exceeding the maximum signal bandwidth of the wavelength, or
Either one of the wavelengths used for the downlink signal is discarded due to congestion, or a value obtained by multiplying the average value of the downlink signal band of one wavelength by the standard deviation of the downlink signal band of the wavelength and a constant is added. If at least one of the maximum signal bandwidth of the wavelength has been exceeded,
Select one of the subscriber devices using the wavelength as a wavelength switching candidate, and assign a wavelength different from the congested wavelength among the usable wavelengths to the wavelength switching candidate.
Dynamic wavelength band allocation method.
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、上り信号又は下り信号に用いるいずれかの波長に、輻輳による信号廃棄が発生した場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラム。
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the station-side device responds to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation program for allocating a wavelength to the subscriber unit,
When signal loss due to congestion occurs at any wavelength used for the uplink signal or downlink signal, the station side device selects any of the subscriber devices using the wavelength as the wavelength switching candidate, and the wavelength switching candidate On the other hand, assign a wavelength different from the congested wavelength among the usable wavelengths,
A dynamic wavelength band allocation program for causing a computer to execute a dynamic wavelength band allocation procedure.
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、1つの波長の上り信号帯域の平均値に、当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に、当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が、当該波長の最大信号帯域を超えた場合、当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラム。
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the station-side device responds to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation program for allocating a wavelength to the subscriber unit,
The station side device adds an average value of the upstream signal band of one wavelength to the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength multiplied by a constant, or an average value of the downstream signal band of one wavelength, When the value obtained by multiplying the standard deviation of the downstream signal band of the wavelength by a constant exceeds the maximum signal band of the wavelength, select one of the subscriber devices using the wavelength as a wavelength switching candidate, Assign a wavelength that is different from the congested wavelength among the usable wavelengths to the switch candidate.
A dynamic wavelength band allocation program for causing a computer to execute a dynamic wavelength band allocation procedure.
複数の加入者装置と単一の局側装置とがPONトポロジで接続された光加入者システムにおいて、所定の波長切替周期ごとに、前記加入者装置からの要求に応じて、前記局側装置が波長を前記加入者装置に割り当てる動的波長帯域割当プログラムであって、
前記局側装置が、上り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の上り信号帯域の平均値に当該波長の上り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、或いは、
下り信号に用いるいずれかの波長に輻輳による信号廃棄が発生するか、又は、1つの波長の下り信号帯域の平均値に当該波長の下り信号帯域の標準偏差に定数を乗じて加えた値が当該波長の最大信号帯域を超えたか、の少なくともいずれかの場合、
当該波長を用いる加入者装置のいずれかを波長切替候補に選択し、当該波長切替候補に対し、使用可能な波長のうちの輻輳の発生した波長とは異なる波長を割り当てる、
動的波長帯域割当手順をコンピュータに実行させるための動的波長帯域割当プログラム。
In an optical subscriber system in which a plurality of subscriber devices and a single station-side device are connected in a PON topology, the station-side device responds to a request from the subscriber device for each predetermined wavelength switching period. A dynamic wavelength band allocation program for allocating a wavelength to the subscriber unit,
Either the station side device causes signal discard due to congestion at any wavelength used for the upstream signal, or the average value of the upstream signal band of one wavelength is multiplied by a constant to the standard deviation of the upstream signal band of the wavelength. Or the added value exceeds the maximum signal bandwidth of the wavelength, or
Either one of the wavelengths used for the downlink signal is discarded due to congestion, or a value obtained by multiplying the average value of the downlink signal band of one wavelength by the standard deviation of the downlink signal band of the wavelength and a constant is added. If at least one of the maximum signal bandwidth of the wavelength has been exceeded,
Select one of the subscriber devices using the wavelength as a wavelength switching candidate, and assign a wavelength different from the congested wavelength among the usable wavelengths to the wavelength switching candidate.
A dynamic wavelength band allocation program for causing a computer to execute a dynamic wavelength band allocation procedure.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018147139A1 (en) * 2017-02-13 2018-08-16 日本電信電話株式会社 Band allocation apparatus and band allocation method
CN112449254A (en) * 2019-08-28 2021-03-05 中国电信股份有限公司 Network uplink and downlink bandwidth adjusting method, device and system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011135280A (en) * 2009-12-24 2011-07-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical communication system, optical communication method, and olt
JP2011139320A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical communication system, station-side device, subscriber-side device, and optical communication method
WO2012042674A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 三菱電機株式会社 Band control method and communication system
US20120155879A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and arrangement for receiving an optical input signal and transmitting an optical output signal
JP2012186588A (en) * 2011-03-04 2012-09-27 Hitachi Ltd Pon system, optical line aggregation device, and optical line termination device
WO2013021461A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 三菱電機株式会社 Optical communication system, communication apparatus and band control method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011135280A (en) * 2009-12-24 2011-07-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical communication system, optical communication method, and olt
JP2011139320A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical communication system, station-side device, subscriber-side device, and optical communication method
WO2012042674A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 三菱電機株式会社 Band control method and communication system
US20120155879A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and arrangement for receiving an optical input signal and transmitting an optical output signal
JP2012186588A (en) * 2011-03-04 2012-09-27 Hitachi Ltd Pon system, optical line aggregation device, and optical line termination device
WO2013021461A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 三菱電機株式会社 Optical communication system, communication apparatus and band control method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6016019002; 吉田智暁、金子慎、玉置真也、木村俊二、吉本直人: '波長可変型WDM/TDM-PONにおける動的波長切替方式の提案' 2013年電子情報通信学会総合大会予稿集 , 20130319, 第273頁 *
JPN6016019003; 栖川淳、小高俊之、豊田英弘: '波長可変光アクセス網向けOLTアーキテクチャの提案' 2013年電子情報通信学会総合大会予稿集 , 20130319, 第269頁 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018147139A1 (en) * 2017-02-13 2018-08-16 日本電信電話株式会社 Band allocation apparatus and band allocation method
CN110235415A (en) * 2017-02-13 2019-09-13 日本电信电话株式会社 Band allocation means and band allocating method
CN110235415B (en) * 2017-02-13 2021-08-27 日本电信电话株式会社 Bandwidth allocation device and bandwidth allocation method
US11349766B2 (en) 2017-02-13 2022-05-31 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Bandwidth allocation apparatus and bandwidth allocation method
CN112449254A (en) * 2019-08-28 2021-03-05 中国电信股份有限公司 Network uplink and downlink bandwidth adjusting method, device and system
CN112449254B (en) * 2019-08-28 2022-08-30 中国电信股份有限公司 Network uplink and downlink bandwidth adjusting method, device and system

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