JP2017158032A - Terminal apparatus and transmission order determination method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、端局装置及び送信順序決定方法に関する。 The present invention relates to a terminal station apparatus and a transmission order determination method.
PON(Passive Optical Network;受動光ネットワーク)は、OLT(Optical Line Terminal;光加入者線終端装置)と複数のONU(Optical Network Unit、光加入者線ネットワーク装置)とを接続して構成される。図9は、PONシステムの構成例を示す図である。同図では、OLTとONU#1〜ONU#MのM台(Mは2以上の整数)のONUとが、光ファイバおよび光スプリッタを用いた中継網により接続される。 A PON (Passive Optical Network) is configured by connecting an OLT (Optical Line Terminal) and a plurality of ONUs (Optical Network Unit, optical subscriber line network device). FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the PON system. In the drawing, the OLT and M ONUs (M is an integer of 2 or more) ONU # 1 to ONU # M are connected by a relay network using an optical fiber and an optical splitter.
図10は、時分割多重(TDM:Time division Multiplexing)方式を採用しているPONシステムによる帯域割当の手順を示す図である。横軸のtは時間を表す。同図に示すように、ONU#1〜ONU#M(同図では、M=4)から時分割多重でOLTにデータ信号を送信するとき、OLTはONU#1〜ONU#Mへ送信許可を与える制御信号を送信する。送信許可は、ONUがOLTにデータ信号を送信可能な時間と容量を示す。ONUは、その制御信号を基に、OLTから指示された時間に指示された容量のデータ信号をOLTへ送信する(例えば、非特許文献1参照)。同図では、制御信号により、ONU#1、ONU#4、ONU#2、ONU#3の順に送信順序(時刻)が指定されている。 FIG. 10 is a diagram showing a band allocation procedure by a PON system that employs a time division multiplexing (TDM) method. T on the horizontal axis represents time. As shown in the figure, when a data signal is transmitted from ONU # 1 to ONU # M (M = 4 in the figure) to the OLT by time division multiplexing, the OLT permits transmission to ONU # 1 to ONU # M. The control signal to give is transmitted. The transmission permission indicates the time and capacity at which the ONU can transmit a data signal to the OLT. Based on the control signal, the ONU transmits a data signal having a capacity indicated at the time indicated by the OLT to the OLT (see, for example, Non-Patent Document 1). In the figure, the transmission order (time) is specified in the order of ONU # 1, ONU # 4, ONU # 2, ONU # 3 by the control signal.
同図のようにOLTに複数のONU#1〜ONU#4が接続されている場合、初めにデータ信号を送信したONU#1と最後にデータを送信したONU#3とでは、OLTにデータ信号が到着する時刻に差が生じる。この時間差が遅延となる。この時間差を、送信待機時間と定義する。つまり、送信待機時間は、送信順序1番のONUが送信したデータ信号の到着時刻から、2番目以降の送信順序のONUが送信したデータ信号の到着時刻までにOLTが待機した時間である。換言すれば、送信待機時間は、送信順序1番のONUがデータ信号を送信した時刻から、2番目以降の送信順序のONUが自装置のデータ信号を送信するまでに待機した時間でもある。この送信待機時間に起因する遅延を公平化するための技術は既に提案されている(例えば、非特許文献2参照)。この提案されている技術だけでなく、一般に広く知られているラウンドロビン方式を適用することでも、送信待機時間を複数のONU間で公平にすることは可能である。 When a plurality of ONU # 1 to ONU # 4 are connected to the OLT as shown in the figure, the ONU # 1 that transmitted the data signal first and the ONU # 3 that transmitted the data lastly have the data signal to the OLT. There will be a difference in the time of arrival. This time difference becomes a delay. This time difference is defined as a transmission waiting time. In other words, the transmission standby time is the time that the OLT waits from the arrival time of the data signal transmitted by the ONU having the first transmission order to the arrival time of the data signal transmitted by the ONU having the second and subsequent transmission orders. In other words, the transmission standby time is also the time that the ONU in the transmission order No. 1 transmits from the time when the data signal is transmitted until the ONU in the second transmission order or later transmits the data signal of the own apparatus. A technique for making the delay due to the transmission standby time fair has already been proposed (see, for example, Non-Patent Document 2). It is possible to make the transmission standby time fair among a plurality of ONUs not only by this proposed technique but also by applying a generally known round robin method.
図11は、ラウンドロビン方式を用いた場合のPONシステムにおけるデータ信号送信の例を示す図である。ラウンドロビン方式の場合は、各ONUのデータ送信完了後に送信する順序をシフトさせる。最初にデータ信号を送信したONUを次の送信タイミングでは、最後にデータ信号を送信するように設定し、送信順序を繰り上げる。同図では、ONUの送信が一巡した後に、ラウンドロビンを行っているが、送信が何度か繰り返された後に、ラウンドロビンを行うことでも長期的に見て公平化を図ることが可能である。この送信順序を変更する周期を送信順序公平化周期と定義する。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of data signal transmission in the PON system when the round robin method is used. In the case of the round robin method, the transmission order is shifted after the data transmission of each ONU is completed. The ONU that first transmitted the data signal is set to transmit the data signal last at the next transmission timing, and the transmission order is advanced. In this figure, round robin is performed after one round of transmission of the ONU, but it is possible to achieve fairness in the long run by performing round robin after the transmission is repeated several times. . The period for changing the transmission order is defined as a transmission order fairing period.
PONシステムに接続されている装置が送信順序公平化周期と異なる周期性を持つトラヒックを送受信する際にPON区間で公平性が担保されないケースが存在する。このケースに該当する一例として、モバイル用無線基地局をPONシステムにより収容した場合が考えられる。モバイル用無線基地局はC−RAN(Centralized - Radio Access Network)と呼ばれる構成を取っている。C−RAN構成では、モバイル用無線基地局を無線アンテナ部(RRH:Remote Radio Head)と信号処理部(BBU:Baseband Unit)に分離し、BBU−RRH間は光ファイバによって接続される(例えば、非特許文献3参照)。このBBU−RRH間をPONトポロジで構成することが検討されている(例えば、特許文献1参照)。最近ではRRHに物理層機能の全て若しくは一部を集約し、MAC層以上の機能をBBUに集約したC−RAN構成が提案されている(非特許文献4、非特許文献6参照)。非特許文献4、非特許文献6等の方式では、RRHがデータ信号をサブフレーム毎に復調し、場合によってはさらに復号も行い、BBUへデータ信号を転送する。この方式で想定されるデータ信号の転送を行うシーケンス例を図12に示す。
There is a case where fairness is not ensured in the PON section when a device connected to the PON system transmits / receives traffic having periodicity different from the transmission order fairing period. As an example corresponding to this case, a case where a mobile radio base station is accommodated by a PON system can be considered. The mobile radio base station has a configuration called C-RAN (Centralized-Radio Access Network). In the C-RAN configuration, the mobile radio base station is separated into a radio antenna unit (RRH: Remote Radio Head) and a signal processing unit (BBU: Baseband Unit), and the BBU-RRH is connected by an optical fiber (for example, Non-Patent Document 3). It has been studied to configure this BBU-RRH with a PON topology (see, for example, Patent Document 1). Recently, a C-RAN configuration has been proposed in which all or a part of physical layer functions are aggregated in the RRH and functions higher than the MAC layer are aggregated in the BBU (see
図12は、RRHが無線端末から受信したデータ信号をBBUへ転送するシーケンス例を示す図である。RRHは、無線端末から受信した信号を復調・復号する。RRHにおいて復調・復号された信号は、サブフレーム長単位にキューイングされ、BBUへ転送される。LTE(Long Term Evolution)モバイルシステムの場合、サブフレーム長は1ms(非特許文献5参照)である。このことから、RRHからBBUへデータ信号を転送する際にデータのキューイングが始まる周期は1msとなる。1msを1周期として、データがRRHにキューイングされ、転送される。 FIG. 12 is a diagram illustrating a sequence example in which the RRH transfers the data signal received from the wireless terminal to the BBU. The RRH demodulates and decodes the signal received from the wireless terminal. The signal demodulated and decoded in the RRH is queued for each subframe length and transferred to the BBU. In the case of an LTE (Long Term Evolution) mobile system, the subframe length is 1 ms (see Non-Patent Document 5). For this reason, the period at which data queuing starts when the data signal is transferred from the RRH to the BBU is 1 ms. Data is queued and transferred to the RRH with 1 ms as one cycle.
図13は、モバイル用無線基地局をPONシステムに収容した時の転送のシーケンスを示す図である。ONUは、PONのデータ信号の送信周期に合わせて、送信周期内に割当てられた帯域を使用して、RRHから受信したモバイルシステムのデータをOLTに送信する。ONUは、送信周期内の割当てられた帯域がモバイルシステムのデータ量よりも少ない場合は、次の送信周期にまたがって送信を行う。 FIG. 13 is a diagram showing a transfer sequence when the mobile radio base station is accommodated in the PON system. The ONU transmits the mobile system data received from the RRH to the OLT using a band allocated within the transmission period in accordance with the transmission period of the PON data signal. When the allocated bandwidth in the transmission cycle is smaller than the data amount of the mobile system, the ONU performs transmission over the next transmission cycle.
上記の例のように、接続された装置が周期性を持つ場合では、PONシステムにおいて、各ONUからのデータ送信の順序が公平でない可能性がある。図14は、モバイル用無線基地局をPONシステムに収容した時のONUの送信順序と送信データ量を示す図である。同図では、ONUに割当てられた帯域が複数の送信順序公平化周期に適用される場合を示している。例えば、接続された装置(RRH)が持つデータ信号の送信周期が1ms、送信順序公平化周期が250μsのとき、OLTと接続しているONU数が2、4、8、…台(データ信号の送信周期/送信順序公平化周期の整数倍)である場合には、1ms毎にトラヒックがサブフレーム周期の先頭に偏在する。図14に示すように送信順序がONU#1→ONU#2→ONU#3→ONU#4の送信順序公平化周期のタイミングにおいてトラヒックが集中し、送信順序が公平ではなくなる。つまり、上述したように、トラヒックの集中により、キューイングされているデータを1つの送信順序公平化周期で送信できなかった場合、ONUは、次回以降の送信順序公平化周期に及んでデータを送信する。しかし、ラウンドロビンでは、送信すべきデータの有無によらず送信順序が割り当てられるため、送信すべきデータがないONUよりも送信すべきデータがあるONUのほうが後の送信順序となることもある。従って、送信待機時間が長くなるONUが生じる場合がある。また、各ONUの平均的な送信順序が偏る場合もある。 As in the above example, when connected devices have periodicity, the order of data transmission from each ONU may not be fair in the PON system. FIG. 14 is a diagram showing the ONU transmission order and the transmission data amount when the mobile radio base station is accommodated in the PON system. This figure shows a case where the bandwidth allocated to the ONU is applied to a plurality of transmission order fairing cycles. For example, when the data signal transmission cycle of the connected device (RRH) is 1 ms and the transmission order fairing cycle is 250 μs, the number of ONUs connected to the OLT is 2, 4, 8,. In the case of transmission cycle / integer multiple of transmission order fairing cycle), traffic is unevenly distributed at the head of the subframe cycle every 1 ms. As shown in FIG. 14, the traffic is concentrated at the timing of the transmission order fairing cycle of ONU # 1, ONU # 2, ONU # 3, ONU # 4, and the transmission order is not fair. In other words, as described above, when the queued data cannot be transmitted in one transmission order fairing period due to the concentration of traffic, the ONU transmits data over the next transmission order fairing period. To do. However, in round robin, a transmission order is assigned regardless of the presence or absence of data to be transmitted. Therefore, an ONU with data to be transmitted may have a later transmission order than an ONU with no data to be transmitted. Therefore, an ONU having a long transmission standby time may occur. In addition, the average transmission order of each ONU may be biased.
上記事情に鑑み、本発明は、送信待機時間の偏りを減らすように終端装置の送信順序を決めることができる端局装置及び送信順序決定方法を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a terminal station apparatus and a transmission order determination method that can determine the transmission order of the termination apparatuses so as to reduce the bias of the transmission standby time.
本発明の一態様は、複数の終端装置と接続される端局装置であって、複数周期における前記終端装置それぞれの送信データがあるときの送信順序の情報又は送信データ量の情報を取得し、前記終端装置それぞれの前記送信順序の平均又は前記送信データ量の合計に基づいて前記終端装置の送信順序を決定する送信順序決定部と、前記送信順序決定部が決定した送信順序に従って前記終端装置にデータ送信の順序を指示する送信順序命令部と、を備える。 One aspect of the present invention is a terminal device connected to a plurality of terminal devices, and acquires transmission order information or transmission data amount information when there is transmission data of each of the terminal devices in a plurality of cycles, A transmission order determining unit that determines a transmission order of the termination device based on an average of the transmission order of each of the termination devices or a total of the transmission data amount, and the termination device according to the transmission order determined by the transmission order determination unit A transmission order command unit for instructing the order of data transmission.
また、本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記送信順序決定部は、前記送信順序の平均が低い順又は前記送信データ量の合計が少ない順に前記終端装置の送信順序を決定する。 Further, one aspect of the present invention is the terminal device described above, wherein the transmission order determination unit determines the transmission order of the termination devices in the order from the lowest transmission order or the smallest total transmission data amount. decide.
また、本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記送信順序決定部は、複数周期における前記終端装置それぞれのデータの送信順序の情報及び送信データ量の情報を取得し、前記終端装置ごとに、各周期の前記送信データ量に基づいて送信データの有無を判断し、送信データ有と判断された周期における前記送信順序の平均を計算する。 Also, one aspect of the present invention is the above-described terminal device, wherein the transmission order determination unit obtains data transmission order information and transmission data amount information of each of the terminal devices in a plurality of cycles, and For each terminating device, the presence or absence of transmission data is determined based on the amount of transmission data in each period, and the average of the transmission order in the period determined to have transmission data is calculated.
また、本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記送信順序決定部は、異なる前記終端装置間の送信順序の平均の差異を計算し、前記差異の合計が閾値を超える場合に前記終端装置の送信順序を新たに決定する。 One aspect of the present invention is the terminal device described above, wherein the transmission order determination unit calculates an average difference in transmission order between the different terminal devices, and the sum of the differences exceeds a threshold value The transmission order of the termination device is newly determined.
また、本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記送信順序決定部は、前記送信データ量を前記終端装置から受信したデータ量に基づいて取得する。 Further, one aspect of the present invention is the terminal device described above, wherein the transmission order determination unit acquires the transmission data amount based on the data amount received from the termination device.
また、本発明の一態様は、上述の端局装置であって、前記送信順序決定部は、前記終端装置から要求された帯域に基づいて前記送信データ量を取得し、前記送信順序決定部に通知するデータ量取得部をさらに備える。 One aspect of the present invention is the terminal device described above, wherein the transmission order determining unit acquires the transmission data amount based on a bandwidth requested from the terminal device, and the transmission order determining unit A data amount acquisition unit to be notified is further provided.
なお、上述の端局装置において、前記周期は、前記終端装置の送信順序を変更する周期である。 In the above-described terminal station device, the period is a period for changing the transmission order of the termination devices.
また、本発明の一態様は、複数の終端装置と接続される端局装置が実行する送信順序決定方法であって、複数周期における前記終端装置それぞれの送信データがあるときの送信順序の情報又は送信データ量の情報を取得し、前記終端装置それぞれの前記送信順序の平均又は前記送信データ量の合計に基づいて前記終端装置の送信順序を決定する送信順序決定ステップと、前記送信順序決定ステップにおいて決定された送信順序に従って前記終端装置にデータ送信の順序を指示する送信順序命令ステップと、を有する。 Further, one aspect of the present invention is a transmission order determination method executed by a terminal device connected to a plurality of terminal devices, information on transmission order when there is transmission data of each of the terminal devices in a plurality of periods, or In the transmission order determination step of acquiring transmission data amount information, and determining the transmission order of the termination devices based on the average of the transmission sequences of the termination devices or the total transmission data amount, and the transmission order determination step A transmission order command step for instructing the terminal device in the order of data transmission according to the determined transmission order.
本発明により、送信待機時間の偏りを減らすように終端装置の送信順序を決めることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to determine the transmission order of the terminal devices so as to reduce the bias of the transmission standby time.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態によるネットワークシステム1の構成例を示す図である。同図に示すネットワークシステム1は、例えば図9に示すPONシステムが、PONシステムに接続される外部の装置である接続外部装置間のデータを中継する。PONシステムは、端局装置としてのOLT(Optical Line Terminal;光加入者線終端装置)100と、終端装置としてのM台(Mは2以上の整数)のONU(Optical Network Unit、光加入者線ネットワーク装置)200とを有する。以下では、接続外部装置が、モバイル用無線基地局のBBU(信号処理部:Baseband Unit)610及びRRH(アンテナ部:Remote Radio Head)620である場合を例に説明するが、接続外部装置は、モバイル用無線基地局に限らない。以下では、m台目(mは1以上M以下の整数)のONU200を、ONU200#mとも記載する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a
OLT100とM台のONU200とは、1本の光ファイバ710で伝送される通信信号を、光スプリッタ720によって複数に分配することにより接続される。OLT100は、M台のONU200に送信する信号(下り信号)をTDM(時分割多重)方式により多重して送信し、光スプリッタ720は多重された下り信号をそのまま各ONU200に転送する。M台のONU200からOLT100に送信される信号(上り信号)は、光スプリッタ720により多重され、OLT100に送信される。
The
本実施形態では、ONU200からOLT100へ伝送される帯域を複数のONU200で時分割により共用する際、送信待機時間が偏らないように、各ONU200がデータを送信する順序の公平化を図る。そこで、OLT100は、各ONU200から送信されるデータ信号の送信順序をモニタリングし、送信順序が不公平となっている場合に、遅延が偏らないように送信順序の変更を行う。
In the present embodiment, when the bandwidth transmitted from the
図15は、本実施形態が適用されないOLT900の構成を示すブロック図である。同図において、OLT900は、下りフレーム処理部920と、E/Oデータ量取得部930と、O/Eデータ量取得部940と、上りフレーム処理部950と、送信順序命令部960とを備えて構成される。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of an
下りフレーム処理部920は、BBU610から受信した下り信号のフレームを、PONシステムで用いられるフレームに変換する。E/Oデータ量取得部930は、下りフレーム処理部920がフレーム変換した下り信号を電気信号から光信号に変換し、ONUとの間の光ファイバに出力する。O/Eデータ量取得部940は、ONUとの間の光ファイバにより伝送された光信号を受信して電気信号に変換し、上りフレーム処理部950に出力する。上りフレーム処理部950は、O/Eデータ量取得部940により電気信号に変換された上り信号のフレームを、PONフレームから所望のフレームに変換し、BBUに出力する。送信順序命令部960は、送信順序指示信号を生成し、ONU200へ送信する。送信順序指示信号は、ONU200に対して上り信号の送信を許可するタイミングを時刻等で指定することにより、送信順序を指示する制御信号である。
The downlink
図2は、本発明の第1の実施形態によるOLT100の構成を示すブロック図である。OLT100は、下りフレーム処理部120と、E/Oデータ量取得部130と、O/Eデータ量取得部140と、上りフレーム処理部150と、送信順序決定部160と、送信順序命令部170とを備えて構成される。下りフレーム処理部120、E/Oデータ量取得部130、O/Eデータ量取得部140、上りフレーム処理部150及び送信順序命令部170はそれぞれ、図15に示す下りフレーム処理部920、E/Oデータ量取得部930、O/Eデータ量取得部940、上りフレーム処理部950及び送信順序命令部960と同様の機能を有する。送信順序決定部160は、ONU200の送信順序の公平性を表す指標値を計算する。送信順序決定部160は、指標値に基づいて送信順序が公平ではないと判断した場合、各ONU200の送信順序を計算し、計算結果を送信順序命令部170に出力する。送信順序命令部170は、送信順序決定部160から計算結果として通知されたONU200の送信順序に従って各ONU200の上りデータの送信タイミングを決定し、決定した送信タイミングを指示する送信順序指示信号をONU200に送信する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
図3は、本実施形態のOLT100の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。
まず、送信順序決定部160は、自装置に接続されているONU200の数であるONU数Mを取得する(ステップS105)。次に、送信順序決定部160は、送信順序の公平性を判断するために情報を取得する送信順序公平化周期の回数Nと、公平性の判定閾値Dthを設定する。さらに、送信順序決定部160は、各ONU200が1回目からN回目までの送信順序公平化周期においてデータを送信した送信順序公平化周期の回数N(x)に初期値Nを設定する(ステップS110)。ここで、x(xは1以上M以下の整数)は、ONU200の番号を示す。つまり、x番目のONU200は、ONU200#xである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation algorithm of the
First, the transmission
OLT100の送信順序命令部170は、初期動作としてラウンドロビン方式等の公平制御を行う(ステップS115)。送信順序決定部160は、送信順序公平化周期がN回に達した後、各ONU200の送信順序が公平に設定されているかを表す指標値を計算する。そこで、送信順序決定部160は、送信順序公平化周期1回目からN回目までの各送信順序公平化周期について、ONU200#1〜ONU200#mそれぞれのデータ量V(x,n)及び送信順序O(x,n)を取得する。n(1以上N以下の整数)は、N回の送信順序公平化周期のうち、何回目の送信順序公平化周期であるかを表す変数である。データ量V(x,n)は、n回目の送信順序公平化周期に、ONU200#xからOLT100に送信されたデータ量である。送信順序O(x,n)は、n回目の送信順序公平化周期におけるONU200#xのデータ送信の順序である。
The transmission
送信順序決定部160は、M台のONU200を1台ずつ選択し(ステップS125)、以下のステップS130及びステップS135の処理を実行する。ステップS125で選択されたONU200の番号をxとする。
The transmission
送信順序決定部160は、送信順序命令部170からONU200#xに指示した1〜N回目の送信周期それぞれの送信順序O(x,1)〜O(x,N)を取得する。さらに、送信順序決定部160は、上りフレーム処理部150から、1〜N回目の送信周期それぞれにおいてONU200#xから受信したデータ量V(x,1)〜V(x,N)を取得する。
The transmission
送信順序決定部160は、V(x,n)=0のときはO(x,n)=0とする。また、送信順序決定部160は、V(x,n)=0である送信順序公平化周期の数L(x)回を取得し、N(x)の値を、N(x)−L(x)により更新する(ステップS130)。送信順序決定部160は、以下の式(1)により、送信順序公平化周期N回分における送信データがあったときのONU200#xの送信順序の平均値Wxを算出する(ステップS135)。
The transmission
上記により、送信順序決定部160は、OLT100に接続されるM台のONU200全てについてWxを算出する。M台のONU200間のWxの差が0に近いほど、公平性が高いといえる。
以下の式(2)に示すように、ONU200#iとONU200#j(j≠i)間のWxの差をDijとする(i,jは、1以上M以下の整数)。
As described above, the transmission
As shown in the following formula (2), a difference in W x between
Dijが0に近ければ公平性が高い。送信順序決定部160は、以下の式(3)のように、全てのONU200の組合せについてのDijの和を求め、送信順序が公平に設定されているかを表す指標値とする(ステップS140)。
If D ij is close to 0, the fairness is high. The transmission
送信順序決定部160は、指標値Dが閾値Dthより大きいか否かを判断する(ステップS145)。送信順序命令部170は、指標値Dが閾値Dth以下の場合に(ステップS145:NO)、公平性が高いと判断する。送信順序命令部170は、現在のONU200の送信順序を引き続き使用する。
Transmission
一方、送信順序決定部160は、指標値Dが閾値Dthよりも大きいと判断した場合は(ステップS145:YES)、Wxが大きい順に各ONU200の送信順序をソートし直す(ステップS150)。送信順序決定部160は、再ソート後の新たなONU200の順番を送信順序命令部170に出力する。送信順序命令部170は、再ソート後のONU200の順番に基づいてラウンドロビン等の公平制御を行う。
On the other hand, the transmission
なお、判定閾値Dthは送信順序公平化周期の回数Nによって値が変わるため、Nの変数となる場合もある。
また、送信順序決定部160は、各ONU200の送信順序を、ONU200からOLT100にデータ信号が送られてきた順序により判断することも可能である。この場合、送信順序決定部160は、上りフレーム処理部150から各ONU200の送信順序の情報を取得する。なお、OLT100内でONU200の送信順序を決定していることから、送信順序決定部160は、上記のように送信順序命令部170からOLT100内の情報を読み込むことも可能である。
Note that the determination threshold value D th varies depending on the number N of transmission order fairing cycles, and thus may be a variable of N.
The transmission
(第2の実施形態)
第1の実施形態では各ONU200から送信されたデータ量V(x,n)を、上りフレーム処理部150が受信したONU200からのデータ信号に基づいて取得していた。第2の実施形態では、第1の実施形態で参照していたデータ量V(x,n)の代わりに、各ONU200から送られてくるレポート情報を利用する。レポート情報は、OLT100が各ONU200に帯域を割当てる際にONU200から送信される情報であり、ONU200が要求する帯域が設定される。以下では、第1の実施形態との差分について説明する。本実施形態のネットワークシステムの構成は、図1に示すネットワークシステム1におけるOLT100を、図4に示すOLT100aに置き換えた構成である。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the data amount V (x, n) transmitted from each
図4は、第2の実施形態によるOLT100aの構成を示すブロック図である。同図において、図2に示す第1の実施形態によるOLT100と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。OLT100aが、図2に示すOLT100と異なる点は、データ量取得部155をさらに備える点である。データ量取得部155は、上りフレーム処理部150から、各ONU200から受信したレポート情報を取得する。データ量取得部155は、取得したレポート情報に設定されている要求帯域の情報をデータ量V(x,n)に変換し、送信順序決定部160に出力する。例えば、要求帯域の情報は、データ量自体でもよく、単位時間当たり又は送信順序公平化周期当たりの帯域でもよい。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the
図5は、本実施形態のネットワークシステムにおけるレポート情報の通知のシーケンスを示す図である。
各ONU200は、帯域割当を要求するために、OLT100aにレポート情報を設定したレポート信号を送信する。ONU200は、OLT100aへ送信すべきデータがない場合には、要求帯域がないことを示すレポート情報を送信する。ONU200は、OLT100aに送信すべきデータをRRH620から受信すると、受信したデータをバッファに保存しておく。ONU200は、バッファリングしたデータ量に応じた要求帯域をレポート情報に設定し、レポート信号を送信する。
FIG. 5 is a diagram showing a report information notification sequence in the network system of the present embodiment.
Each
OLT100aのデータ量取得部155は、上りフレーム処理部150が受信したレポート信号からレポート情報を取得する。データ量取得部155は、レポート情報を送信順序命令部170に出力するとともに、レポート情報に設定されている要求帯域に基づいてレポート信号の送信元のONU200からの送信データ量を計算し、送信順序決定部160に出力する。データ量をデータ量取得部155から受信する以外の送信順序決定部160の動作は、第1の実施形態と同様である。送信順序命令部170は、各ONU200から受信したレポート情報に設定されている要求帯域に基づいて、各ONU200の割当帯域を決定する。送信順序命令部170は、決定したONU200の割当帯域と、送信順序決定部160から通知されたONU200の送信順序に基づいて、各ONU200の上り信号の送信時刻を決定する。送信順序命令部170は、各ONU200に、そのONU200の送信時刻及び割当帯域を設定した送信許可信号を送信する。ONU200は、送信許可信号により通知された割当帯域及び送信順序に従って、バッファリングしていた上りデータをOLT100aに送信する。
The data amount
(第3の実施形態)
第1の実施形態及び第2の実施形態ではデータ送信の順序O(x,n)を基に送信順序の公平化制御を行う。しかし、送信順序が公平化されたとしても、各ONUから送られてくるデータ量によって、送信待機時間にばらつきが生じる場合がある。例えば、使用可能な帯域が10Gbps(ギガビット毎秒)のPONシステムが、ONU200#1、ONU200#2、ONU200#3、ONU200#4を収容することを想定する。ONU200#1とONU200#2が1Gbps以上を常に占有し、ONU200#3及びONU200#4が数Mbps程度の帯域を使用すると仮定したとすると、送信順序を公平化したとしても、ONU200#3及びONU200#4の送信待機時間はONU200#1、ONU200#2よりも長くなる。これにより送信待機時間は公平化されないことがわかる。そこで、本実施形態では、各ONU200から送信される信号のデータ量V(x,n)を基に送信順序を決定する。以下では、第1の実施形態との差分を中心に説明する。
(Third embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, fairness control of the transmission order is performed based on the data transmission order O (x, n). However, even if the transmission order is made fair, the transmission standby time may vary depending on the amount of data transmitted from each ONU. For example, it is assumed that a PON system having a usable bandwidth of 10 Gbps (gigabit per second) accommodates
本実施形態のネットワークシステムの構成は、図1に示すネットワークシステム1におけるOLT100を、図6に示すOLT100bに置き換えた構成である。
図6は、第3の実施形態によるOLT100bの構成を示すブロック図である。同図において、図2に示す第1の実施形態によるOLT100と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。OLT100bが、図2に示すOLT100と異なる点は、送信順序決定部160に代えて、送信順序決定部160bを備える点である。送信順序決定部160bは、各ONU200から送信される信号のデータ量V(x,n)を基に送信順序を決定する。
The configuration of the network system of this embodiment is a configuration in which the
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the OLT 100b according to the third embodiment. In this figure, the same parts as those of the
図7は、本実施形態のOLT100bの動作アルゴリズムを示すフローチャートである。まず、送信順序決定部160bは、自装置に接続されているONU200の数であるONU数Mを取得する(ステップS305)。次に、送信順序決定部160bは、情報を取得する送信順序公平化周期の回数Nを設定する(ステップS310)。送信順序命令部170は、初期動作としてラウンドロビン方式等の公平制御を行う(ステップS315)。送信順序決定部160bは、送信順序公平化周期がN回に達した後、各ONU200の送信順序を決定する。そこで、送信順序決定部160bは、上りフレーム処理部150から、1〜N回目の送信周期それぞれにおいてONU200#xから受信したデータ量V(x,1)〜V(x,N)を取得する(ステップS320)。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation algorithm of the OLT 100b of the present embodiment. First, the transmission
送信順序決定部160bは、M台のONU200を1台ずつ選択し(ステップS325)、以下のステップS340の処理を実行する。ステップS320で選択されたONU200の番号をxとする。送信順序決定部160bは、ONU200#xの送信順序公平化周期のN回分のデータ量V(x,n)の総和Sxを求める(ステップS330)。
The transmission
送信順序決定部160bは、接続しているM台のONU200の台数分だけ総和Sxを計算する。送信順序決定部160bは、各ONU200#1〜ONU200#Mの間でそれぞれの総和S1〜SMを比較し、総和Sxが小さい順にONU200をソートして送信順序とする(ステップS335)。例えば、ONU200#1、ONU200#2、ONU200#3、ONU200#4を収容するPONシステムにおいて、S1<S3<S2<S4となった場合、ONU200#1とONU200#3の送信順序を1番目と2番目に設定し、ONU200#2とONU200#4を3番目と4番目に設定する。送信順序決定部160bは、送信順序をこの状態に固定し、送信待機時間が公平化されたと判断された後に、再度ラウンドロビン等の公平制御を行うよう送信順序命令部170に指示する。
Transmission
(第4の実施形態)
第3の実施形態では、上りフレーム処理部150から取得したデータ量V(x,n)の情報を用いて送信順序の変更を行ったが、第2の実施形態と同様に、ONU200から送信されるレポート情報からもデータ量V(x,n)を取得することが可能である。以下では、第3の実施形態との差分について説明する。本実施形態のネットワークシステムの構成は、図1に示すネットワークシステム1におけるOLT100を、図8に示すOLT100cに置き換えた構成である。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the transmission order is changed using information on the data amount V (x, n) acquired from the upstream
図8は、第4の実施形態によるOLT100cの構成を示すブロック図である。同図において、図6に示す第3の実施形態によるOLT100bと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。OLT100cが、図6に示すOLT100bと異なる点は、データ量取得部155をさらに備える点である。データ量取得部155は、図4に示す第2の実施形態によるOLT100aが備えるデータ量取得部155と同様の処理を行う。つまり、OLT100cのデータ量取得部155は、上りフレーム処理部150が受信したレポート信号に設定されているレポート情報を取得する。データ量取得部155は、レポート情報を送信順序命令部170に出力するとともに、レポート情報に設定されている要求帯域に基づいてレポート信号の送信元のONU200からの送信データ量を計算し、送信順序決定部160bに出力する。後の動作は第3の実施形態と同様である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the
(第5の実施形態)
上述した第1の実施形態から第4の実施形態は、各々だけではなく、任意に組み合わせて用いることもできる。
(Fifth embodiment)
The above-described first to fourth embodiments can be used not only in each but also in any combination.
以上説明したように、複数のONU(終端装置)と接続されるOLT(端局装置)において、送信順序決定部は、複数の周期におけるONUそれぞれの送信データがあるときの送信順序の情報又は送信データ量の情報を取得し、ONUそれぞれの送信順序の平均又は送信データ量の合計に基づいて各ONUの送信順序を決定する。具体的には、送信順序決定部は、送信順序の平均が低い順又は送信データ量の合計が少ない順に、ONUの送信順序を決定する。また、前記周期は、ONUの送信順序を変更する送信順序公平化周期である。なお、送信順序決定部は、複数の送信順序公平化周期における各ONUのデータの送信順序の情報及び送信データ量の情報を取得し、ONUごとに、各周期の送信データ量に基づいて送信データの有無を判断し、送信データ有と判断された周期における送信順序の平均を計算する。また、送信順序決定部は、異なるONU間の送信順序の平均の差異を計算し、計算された差異の合計が閾値を超える場合にONUの送信順序を新たに決定してもよい。送信順序決定部は、ONUから受信したデータ量に基づいて送信データ量を取得してもよく、データ量取得部が、ONUから要求された帯域に基づいて送信データ量を取得し、送信順序決定部に通知してもよい。OLTの送信順序命令部は、送信順序決定部が決定した送信順序に基づいてONUにデータ送信の順序を指示する。 As described above, in an OLT (terminal station device) connected to a plurality of ONUs (termination units), the transmission order determination unit determines transmission order information or transmission when there is transmission data for each ONU in a plurality of cycles. Data amount information is acquired, and the transmission order of each ONU is determined based on the average of the transmission order of each ONU or the total transmission data amount. Specifically, the transmission order determination unit determines the transmission order of the ONUs in the order from the lowest average transmission order or the smallest total transmission data amount. Moreover, the said period is a transmission order fairing period which changes the transmission order of ONU. The transmission order determination unit obtains information on the transmission order of data of each ONU and information on the amount of transmission data in a plurality of transmission order fairing periods, and transmits transmission data based on the transmission data amount of each period for each ONU. The average of the transmission order in the period determined to have transmission data is calculated. Further, the transmission order determination unit may calculate an average difference in transmission order between different ONUs, and newly determine the ONU transmission order when the total of the calculated differences exceeds a threshold value. The transmission order determination unit may acquire the transmission data amount based on the data amount received from the ONU. The data amount acquisition unit acquires the transmission data amount based on the bandwidth requested from the ONU, and determines the transmission order. You may notify the department. The transmission order command section of the OLT instructs the ONU to perform the data transmission order based on the transmission order determined by the transmission order determination section.
従来は、PONシステムと接続される装置が持つデータ信号送信の周期性によって、PONシステム内において、ONUにおける送信待機時間の公平性が損なわれる場合があった。上述した実施形態によれば、ONUから送信される信号の送信順序又はデータ量に基づいて、送信待機時間の偏りを減少させるように各ONUの送信順序を決定する。これにより、送信順序に起因したONU間の送信待機時間の公平性を高めることが可能となる。 Conventionally, due to the periodicity of data signal transmission of a device connected to the PON system, the fairness of the transmission waiting time in the ONU may be impaired in the PON system. According to the above-described embodiment, the transmission order of each ONU is determined based on the transmission order or the data amount of signals transmitted from the ONU so as to reduce the bias in the transmission standby time. Thereby, it is possible to improve the fairness of the transmission waiting time between ONUs due to the transmission order.
上述した実施形態におけるOLT100、100a、100b、100cの一部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。 You may make it implement | achieve a part of function of OLT100, 100a, 100b, 100c in embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
多重アクセスにより通信を行うシステムに利用可能である。 It can be used for a system that performs communication by multiple access.
1 ネットワークシステム
100、100a、100b、100c OLT
120、920 下りフレーム処理部
130、930 E/Oデータ量取得部
140、940 O/Eデータ量取得部
150、950 上りフレーム処理部
155 データ量取得部
160、160b 送信順序決定部
170、960 送信順序命令部
200 ONU
610 BBU
620 RRH
710 光ファイバ
720 光スプリッタ
1
120, 920 Downstream
610 BBU
620 RRH
710
Claims (7)
複数周期における前記終端装置それぞれの送信データがあるときの送信順序の情報又は送信データ量の情報を取得し、前記終端装置それぞれの前記送信順序の平均又は前記送信データ量の合計に基づいて前記終端装置の送信順序を決定する送信順序決定部と、
前記送信順序決定部が決定した送信順序に従って前記終端装置にデータ送信の順序を指示する送信順序命令部と、
を備えることを特徴とする端局装置。 A terminal device connected to a plurality of terminal devices,
Obtaining information on the transmission order or information on the amount of transmission data when there is transmission data for each of the termination devices in a plurality of periods, and based on the average of the transmission order of each of the termination devices or the sum of the amount of transmission data A transmission order determination unit that determines the transmission order of the devices;
A transmission order command unit for instructing the order of data transmission to the end device according to the transmission order determined by the transmission order determination unit;
A terminal device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の端局装置。 The transmission order determination unit determines the transmission order of the termination devices in the order from the lowest average transmission order or from the smallest total transmission data amount.
The terminal device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の端局装置。 The transmission order determining unit obtains information on the transmission order of data of each of the termination devices and information on the amount of transmission data in a plurality of cycles, and transmits transmission data based on the transmission data amount of each cycle for each termination device. Determining the presence or absence, and calculating the average of the transmission order in the period determined to have transmission data;
The terminal device according to claim 1, wherein the terminal device is a terminal device.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の端局装置。 The transmission order determination unit calculates an average difference in transmission order between the different terminal devices, and newly determines the transmission order of the terminal devices when the sum of the differences exceeds a threshold value.
The terminal device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の端局装置。 The transmission order determination unit acquires the transmission data amount based on the data amount received from the termination device.
The terminal device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の端局装置。 Further comprising a data amount acquisition unit for acquiring the transmission data amount based on a bandwidth requested from the termination device and notifying the transmission order determination unit;
The terminal device according to claim 1, wherein the terminal device is a terminal device.
複数周期における前記終端装置それぞれの送信データがあるときの送信順序の情報又は送信データ量の情報を取得し、前記終端装置それぞれの前記送信順序の平均又は前記送信データ量の合計に基づいて前記終端装置の送信順序を決定する送信順序決定ステップと、
前記送信順序決定ステップにおいて決定された送信順序に従って前記終端装置にデータ送信の順序を指示する送信順序命令ステップと、
を有することを特徴とする送信順序決定方法。 A transmission order determination method executed by a terminal device connected to a plurality of terminal devices,
Obtaining information on the transmission order or information on the amount of transmission data when there is transmission data for each of the termination devices in a plurality of periods, and based on the average of the transmission order of each of the termination devices or the sum of the amount of transmission data A transmission order determination step for determining the transmission order of the devices;
A transmission order instruction step for instructing the terminal device in the order of data transmission according to the transmission order determined in the transmission order determination step;
A transmission order determination method characterized by comprising:
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