JP2018125750A - 端局装置及び異常検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】端局装置と複数の終端装置を介して上位装置と下位装置が通信接続される通信システムの端局装置は、前記下位装置から送信される上りデータの送信時刻を含む時刻情報と前記上りデータの送信量を示す送信量情報と、を少なくとも含む無線リソース情報を、前記上位装置から受信する受信部と、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に関する異常を所定の方法で検出する異常検出部と、前記異常検出部によって前記時刻情報に関する異常が検出された場合には、前記無線リソース情報を用いずにそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行い、前記異常検出部によって前記時刻情報に関する異常が検出されない場合には、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報と前記送信量情報とに基づいてそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行う帯域割当部と、を備える。
【選択図】図3
Description
この方式は、高い帯域利用効率が得られる一方で、上記の帯域割当計算のために、全終端装置から要求量を収集しなければならないため、割当量の決定及び通知までに時間を要し、上りデータ送信において遅延(以下、「制御遅延」と呼称する)を生じさせることがある。この制御遅延は、特に、LTE(Long Term Evolution)やLTE−Advancedに代表される移動体通信サービス網(以下、「モバイル網」と呼称する)などの通信網を、TDM−PONで収容する場合においてボトルネックとなる。これに対し、従来、モバイル網との連携制御によって、このような制御遅延を低減する連携制御方式が開示されている(例えば、特許文献2)。
図示するように、通信システム10は、上位装置1と、端局装置2と、P台(Pは1以上の整数)の終端装置3と、P台の下位装置4と、を備えて構成される。以下では、P台の終端装置3をそれぞれ終端装置3−1〜3−Pと記載し、P台の下位装置4をそれぞれ下位装置4−1〜4−Pと記載する。端局装置2及び終端装置3−1〜3−Pは、受動光通信網を構成する。端局装置2はOLT(Optical Line Terminal;光加入者線終端装置)であり、終端装置3はONU(Optical Network Unit;光加入者線ネットワーク装置)である。
なお、以下においては、移動体通信サービスとして、LTEを例にして説明する。LTEでは、上位装置1が、各ユーザ装置5の上り送信を集中制御するためにスケジューリングを行い、スケジューリング結果を、下位装置4を介して各ユーザ装置5へ送信する。なお、当該スケジューリング結果は、例えば、国際標準3GPP(Third Generation Partnership Project)で規定されるDCI(Downlink Control Information)によって通知される。DCIには、物理リソースブロックの割り当てを示すRBA(Resource Block Assignment)、変調を示すMCS(Modulation and Coding Scheme)、及びユーザ装置5が上りデータを送信する時刻を示す情報(以下、「時刻情報」と呼称する)などが含まれる。時刻情報は、ユーザ装置5が許容時間後にモバイル網に到着するように時刻が指定されている。ユーザ装置5は、通知されたDCIに基づいて上りデータを送信する。
本発明の実施形態に係る通信システムは、図1に図示するように、端局装置2と終端装置3とを有する受動光通信網(PON;Passive Optical Network)に、他の通信網(下位網)を収容する。他の通信網を収容するとは、他の通信網の通信を中継することを示す。また、本実施形態における他の通信網とは、移動体通信サービス網であるものとして説明する。
本発明では、端局装置2は、上述した無線リソース情報における時刻情報を評価する。そして、端局装置2は、時刻情報を異常と判定した場合には当該無線リソース情報を無効にして、当該無線リソース情報に対する帯域割当の方法を予め定められた方法に変更する。
時刻情報の評価は、以下の2つの判定ステップによって行われる。第1のステップ(step1)は、無線リソース情報単体での評価であり、当該無線リソース情報の時刻情報が示す時刻が到来するまでの間に、端局装置2及び終端装置3が全ての処理を完了することができるか否かを評価することにより正常/異常の判定を行う。第2のステップ(step2)は、過去に(例えば前回)受信した無線リソース情報の時刻情報と、今回受信した無線リソース情報の時刻情報と、の比較評価であり、今回受信した無線リソース情報の時刻情報に基づく時刻と、過去に受信した無線リソース情報の時刻情報に基づく時刻と、を比べて時間連続性があるか否かを評価することにより正常/異常を判定する。
図3及び図4は、本発明の第1の実施形態に係る端局装置2の機能構成を示すブロック図である。なお、本ブロック図においては、本実施形態と関係する機能ブロックのみを示している。
なお、図3に示す端局装置2は、無線リソース情報を、主信号とは別線で通知する場合を示しているが、図4に示す端局装置2のように、無線リソース情報を、主信号と時間多重して通知するような構成でもよい。
図示するように、端局装置2は、連携機能部21と、異常検出部22と、帯域割当部23と、上位通信部24と、下位通信部25と、を含んで構成される。また、連携機能部21は、受信部211と、データ変換処理部212と、を含んで構成される。
なお、図4に示す端局装置2’のように、無線リソース情報が、主信号と時間多重して上位装置1’から通知される構成である場合には、端局装置2’の上位通信部24’は、無線リソース情報を連携制御部21’へ、及び主信号を下位通信部25へそれぞれ通知するように信号分離を行う。
以下では、本実施形態における、時刻情報の評価における端局装置2の異常検出部22の動作について説明する。
まず、異常検出部22は、無線リソース情報単体での評価を行う(上記Step1)。具体的には、異常検出部22は、無線リソース情報を受信し(S001)、無線リソース情報に含まれる時刻情報を参照する(S002)。そして、異常検出部22は、当該無線リソース情報の時刻情報が示す時刻が到来するまでの間に、帯域割当に関わる全ての処理を完了させることができるか否かについて、以下に示す式(1)に基づいて評価する(S003)。下記の式(1)が成立する場合は、帯域割当に関わる全ての処理を実行可能であることを示す無線リソース情報が通知されたことを意味する。
そして、通信が完了する場合、本フローチャートが示す端局装置2の動作は終了し、そうでない場合は、異常検出部22は、再び無線リソース情報の受信を待ち受ける状態となる(S006)。
図6は、本発明の第1の実施形態に係る通信システム10の正常判定の場合における動作の一例を示すシーケンス図である。図示するように、上位装置1はDCI#1を送信した後に、無線リソース情報を送信する(Frame#1送信)。端局装置2は、Frame#1を受信した後、データ変換処理部212において上り送信許可情報を取得し、当該上り送信許可情報に含まれる時刻情報を確認する。図6では、現在時刻はt1であり、時刻情報が示す時刻はt10である(それぞれ任意の値で示している)。一方、帯域割当計算期間(5)、帯域割当期間(2)、及び下位装置4から終端装置3への伝搬時間(1)を考慮すると(()内は任意の値)、式(1)に示す関係になっていることが分かる((tN+10)−5−2+1>tN)。このように、式(1)の関係を満たす場合は、正常状態と判定される。
異常検出部22において、異常状態と判定された場合、帯域割当部23は、当該無線リソース情報を用いずに帯域割当を行う。本実施形態においては、予め定められた(所定の)固定値α(αは任意の値)を、各終端装置3に割り当てる送信量とする。
なお、帯域割当部23は、異常検出部22が無線リソース情報を異常と判定した場合は、異常が継続しているか否かに関わらず、複数周期の間、帯域割当方法を変更してもよい。
なお、異常状態が発生した場合、当該異常状態を示す情報を端局装置2から上位装置1へ通知しても良い。
本発明の第2の実施形態は、異常検出部22による上述した評価フローにおける無線リソース情報単体での評価において、当該時刻情報が許容時間内に上りデータが送信可能な条件を満たすか否かを判定条件に含める点が、上述した第1の実施形態とは異なる。以下では、当該評価について説明する。
図8は、本発明の第1の実施形態に係る端局装置2の異常検出部22の動作を示すフローチャートである。
まず、異常検出部22は、異常検出部22は、無線リソース情報を受信し(S101)、無線リソース情報に含まれる時刻情報を参照する(S102)。そして、異常検出部22は、Step1における1つ目の判定条件として、上述した式(1)に示す関係を満たすかどうかを確認し、満たす場合(S103、Yes)は、Step1における次の判定条件に移る。次に、異常検出部22は、2つ目の判定条件として、上述した式(3)及び式(4)に示す関係をいずれも満たすかどうかを確認し、いずれも満たす場合は(S104、Yes)は、Step2に移る。異常検出部22は、Step2では、第1の実施形態と同様に、式(2)に示す関係を満たすかどうかを確認し、満たす場合(S105、Yes)は、正常状態と判定して、判定結果を帯域割当部23に通知する(S106)。また、異常検出部22は、1つ目の判定条件おける式(1)に示す関係、2つ目の判定条件における式(3)に示す関係及び式(4)に示す関係、及び判定条件3における式(2)に示す関係のうち、少なくとも1つが満たされない場合(S103、S104、またはS105がNoの場合)は、異常と判定して、判定結果を帯域割当部23に通知する(S107)。
そして、通信が完了する場合(S108、Yes)、本フローチャートが示す端局装置2の動作は終了し、そうでない場合(S108、No)は、異常検出部22は、再び無線リソース情報の受信を待ち受ける状態となる。
なお、本実施形態においては、図8に示すように、複数の判定条件を組合せた動作フローを示したが、これらの判定条件のうちの一つのみを使って異常検出を行っても良い(例えば、Step1の1つ目(式(1))のみ、Step1の2つ目(式(3)及び式(4))のみ、Step2(式(2))のみでもよい)。
本発明の第3の実施形態は、異常検出部22において異常状態と判定された場合における帯域割当方法として、各終端装置3に割り当てる帯域割当量を、終端装置3の合計数によって全帯域量を等配分した値とする。以下、第3の実施形態における帯域割当の変更方法について説明する。
なお、帯域割当部23は、異常検出部22が無線リソース情報を異常と判定した場合は、異常が継続しているか否かに関わらず、複数周期の間、帯域割当方法を変更してもよい。
本発明の第4の実施形態は、異常検出部22において異常状態と検出された場合における帯域割当方法として、各終端装置3に割り当てる帯域割当量を、過去の帯域割当量から計算される統計値とする。以下、第4の実施形態における帯域割当の変更方法について説明する。
なお、本実施形態に係る端局装置2は、過去に各終端装置3へ割り当てた帯域割当量を帯域割当部23における機能を用いて保存しておくことができる。
なお、本実施形態に係る端局装置2は、統計情報に基づいて各終端装置3に対する送信許可量を計算する場合に、過去に割り当てた帯域割当量の平均値に基づくものとしたが、これに限られるものではなく、例えば、過去に割り当てた帯域割当量の最大値としてもよい。ただし、各ONUの当該値の合計がPON帯域を上回る場合には、これに基づく比率によって割り当てる。
Claims (7)
- 端局装置と複数の終端装置を介して上位装置と下位装置が通信接続される通信システムの端局装置であって、
前記下位装置から送信される上りデータの送信時刻を含む時刻情報と前記上りデータの送信量を示す送信量情報とを少なくとも含む無線リソース情報を、前記上位装置から受信する受信部と、
前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に関する異常を所定の方法で検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって前記時刻情報に関する異常が検出された場合には、前記無線リソース情報を用いずにそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行い、前記異常検出部によって前記時刻情報に関する異常が検出されない場合には、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報と前記送信量情報とに基づいてそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行う帯域割当部と、
を備える端局装置。 - 前記所定の方法は、少なくとも、割り当てる帯域を計算する期間である前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に基づく帯域割当計算期間と前記帯域の計算結果を前記終端装置へ通知する期間である帯域割当期間とを考慮した前記時刻情報が示す時刻よりも、前記無線リソース情報を受信した時刻である現在時刻のほうが後の時刻である場合に異常と判定する方法である
請求項1記載の端局装置。 - 前記所定の方法は、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻よりも前記無線リソース情報を受信した時刻である現在時刻のほうが前の時刻であり、かつ、前記時刻情報が示す前記時刻と前記現在時刻との差分の値が、所定の許容時間の値以上である場合に異常と判定する方法である
請求項1記載の端局装置。 - 前記所定の方法は、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻が、前回受信した前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻よりも前の時刻である場合に異常と判定する方法である
請求項1記載の端局装置。 - 前記帯域割当部は、前記異常検出部により異常が検出された場合には、所定の値、全帯域量を前記終端装置の数によって等分配した値、又は過去に前記終端装置に対して割り当てた帯域割当量の統計値、に基づいて、それぞれの前記終端装置に対して前記帯域割当を行う
請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の端局装置。 - 前記異常検出部は、前記所定の方法により異常を検出した場合には、異常が発生したことを示す通知を前記上位装置へ送信する
請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の端局装置。 - 端局装置と複数の終端装置を介して上位装置と下位装置が通信接続される通信システムの端局装置のコンピュータによる異常検出方法であって、
受信部が、前記下位装置から送信される上りデータの送信時刻を含む時刻情報と前記上りデータの送信量を示す送信量情報と、を少なくとも含む無線リソース情報を、前記上位装置から受信する受信ステップと、
異常検出部が、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に関する異常を所定の方法で検出する異常検出ステップと、
帯域割当部が、前記異常検出ステップにおいて前記時刻情報に関する異常が検出された場合には、前記無線リソース情報を用いずにそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行い、前記異常検出ステップにおいて前記時刻情報に関する異常が検出されない場合には、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報と前記送信量情報とに基づいてそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行う帯域割当ステップと、
を有する異常検出方法。
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