JP2018157440A - 端局装置及び帯域割当方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線リソース情報が欠落した場合であっても、遅延時間の増大を抑制すること。【解決手段】上位装置との間でデータを送受信する上位通信部と、各終端装置との間でデータを送受信する下位通信部と、無線リソース情報に基づいて、各下位装置からの上り送信データ量及び送信時刻を少なくとも特定する連携機能部と、特定結果から各終端装置への帯域割当情報を一定の周期で決定し、決定した情報を下位通信部を介して各終端装置に通知する帯域割当部と、を備え、連携機能部は、無線リソース情報の欠落を検出する異常検出部と、無線リソース情報の欠落が検出された場合に、欠落した無線リソース情報を含む帯域割当周期を特定する異常区間検出部と、を備え、帯域割当部は、当該特定された帯域割当周期においては、欠落した無線リソース情報を用いずに各終端装置に対する帯域割当計算を行う端局装置。【選択図】図３
Description
本発明は、端局装置及び帯域割当方法に関する。
ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）に代表される光アクセスを提供するサービスにおいて、端局装置と複数の終端装置が接続された受動光通信網（ＰＯＮ；Passive Optical Network）を用いることによって、経済的なサービス提供が実現されている。特に、時分割多重（ＴＤＭ；Time Division Multiplexing）方式のＰＯＮであるＴＤＭ−ＰＯＮでは、各終端装置から端局装置への上りデータ送信が端局装置によって集中制御される。
このような集中制御の方式の一つとして、例えば、端局装置が、各終端装置からの要求量に基づいて、各終端装置の上り割当帯域を決定することにより、上りデータ送信を制御する方式が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この方式では、各終端装置が、自己の終端装置に蓄積された上りデータのデータ量を要求量としてそれぞれ端局装置に通知する。そして、端局装置は、当該通知に基づいて各終端装置に割り当てる帯域を計算（帯域割当計算）して決定し、上り送信開始時刻と送信量とを含む割当量を各終端装置に通知する。各終端装置は、通知された割当量に基づいて、上りデータ送信を行う。
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２参照）。
以下、ＴＤＭ−ＰＯＮで移動体通信サービス網を収容する通信システムの構成（図１）、及び上記連携制御方式（図２）について詳細を説明する。
図１は、ＴＤＭ−ＰＯＮで移動体通信サービス網を収容する通信システムの構成の一例を示す概略図である。
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。
図１は、ＴＤＭ−ＰＯＮで移動体通信サービス網を収容する通信システムの構成の一例を示す概略図である。
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。
上位装置１と端局装置２との間、ならびに、終端装置３と下位装置４との間は１対１で接続される。また、同図において、終端装置３−ｐ（ｐは１以上Ｐ以下の整数）と１対１で接続される下位装置４をそれぞれ下位装置４−ｐとしている（すなわち、例えば、終端装置３−１には下位装置４−１が接続され、終端装置３−２には下位装置４−２が接続される）。端局装置２と、終端装置３−１〜３−Ｐとの間は１対多で接続され、光ファイバ６及び光スプリッタ７を用いた中継網によって接続される。すなわち、端局装置２と終端装置３−１〜３−Ｐとは、１本の光ファイバ６で伝送される通信信号を、光スプリッタ７によって複数に分配することにより接続される。端局装置２は、終端装置３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７は多重された下り信号をそのまま各終端装置３に転送する。また、終端装置３から端局装置２に送信される信号（上り信号）は、光スプリッタ７によりＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access；時分割多元接続）方式で多重され、端局装置２に送信される。
さらに、下位装置４は、Ｑ台（Ｑは１以上の整数）のユーザ装置５と下位網を介して接続されてもよい。同図では、Ｑ台のユーザ装置５を、ユーザ装置５−１〜５−Ｑと記載している。上位装置１と下位装置４は連携してサービスを提供する。例えば、受動光通信網がモバイル網を収容する場合、上位装置１はモバイル網における無線基地局の基地局装置（ＢＢＵ；Baseband Unit）部であり、下位装置４は、モバイル網における無線基地局の無線装置（ＲＲＨ；Remote Radio Head）部であるが、これらに限定されない。そして、ユーザ装置５は、モバイル網が提供するモバイルサービスを享受する無線通信装置（移動端末）である。なお、受動光通信網が収容する他の通信網はモバイル網以外のサービス提供網であってもよい。ユーザ装置５−１〜５−Ｑ、又は、下位装置４−１〜４−Ｐは、上位装置１から通知されるスケジューリング情報に基づいて、上りデータの送信を開始する。上りデータは、ユーザ装置５又は下位装置４から上位装置１への方向の上り通信のデータである。また、スケジューリング情報には、各ユーザ装置５又は下位装置４の上り通信のスケジュールの情報が含まれる。
図２は、ＴＤＭ−ＰＯＮとモバイル網との連携制御を行う連携制御方式における上り通信のフローを示す図である。
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。
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。
上記の連携制御方式においては、端局装置２が、スケジューリング結果を所定のフォーマットで上位装置１から受信する。なお、所定のフォーマットでスケジューリング結果を通知する方式として、例えば、ＥｔｈｅｒｎｅｔフレームにおけるＴＬＶ（Type Length Value）形式のフォーマットを用いて、各ユーザ装置５に対するそれぞれのスケジューリング結果を、当該ユーザ装置５に接続される下位装置４ごとに束ねて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームによって通知する方式がある。
なお、以下の説明においては、端局装置２が受信するＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを、「無線リソース情報」と呼称する。端局装置２は、受信した無線リソース情報に基づき、時刻情報及び上り送信データ量を下位装置４ごとに特定し、これに合わせて終端装置３に割り当てる帯域（上り送信開始時刻、及び送信量）を計算して決定する。そして、端局装置２は、当該帯域を、各終端装置３へ通知する。これにより、帯域割当の計算及び決定（帯域割当計算）において、終端装置３からの要求量の収集が不要となるため、上述した制御遅延を低減することができる。
前記連携制御方式における上位装置１から端局装置２への無線リソース情報の送信周期及び連携制御情報を元にした帯域割当動作について説明する。上位装置１は、送信周期としてＴＴＩ（Transmission Time Interval）毎に無線リソース情報を端局装置２へＭ回（Ｍは任意の整数）に分けて通知する。その際の帯域割当計算は、上位装置１から端局装置２へＴＴＩ内に送信された同じ時刻情報を示す無線リソース情報単位で行われる。以下、同じ時刻情報を示す無線リソース情報の帯域割当計算を行う周期を帯域割当周期と呼称する。
前記連携制御方式における上位装置１から端局装置２への無線リソース情報の送信周期及び連携制御情報を元にした帯域割当動作について説明する。上位装置１は、送信周期としてＴＴＩ（Transmission Time Interval）毎に無線リソース情報を端局装置２へＭ回（Ｍは任意の整数）に分けて通知する。その際の帯域割当計算は、上位装置１から端局装置２へＴＴＩ内に送信された同じ時刻情報を示す無線リソース情報単位で行われる。以下、同じ時刻情報を示す無線リソース情報の帯域割当計算を行う周期を帯域割当周期と呼称する。
しかしながら、特許文献２に記載の連携制御方式では、上位装置から送信される無線リソース情報が欠落された場合における検出手段がない。欠落される例として、上位装置の故障、上位装置から端局装置への送信過程や、端局装置内でエラーが発生した場合などが挙げられる。上記の場合においても、端局装置における帯域割当計算は、上位装置から送信された無線リソース情報に基づいて行われる。従って、無線リソース情報の欠落が行われた場合、無線リソース情報が欠如（フレームロス）した状態で帯域計算が行われるため、所望の帯域割当（送信時刻・データ量）を割り当てることができず、下位装置から受信した上りデータが終端装置に滞留し、遅延時間が増大してしまうという問題があった
上記事情に鑑み、本発明は、無線リソース情報が欠落した場合であっても、遅延時間の増大を抑制することができる技術の提供を目的としている。
本発明の一態様は、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接続される通信システムにおける端局装置において、前記上位装置との間で上り及び下りデータを送受信する上位通信部と、各終端装置との間で上り及び下りデータを送受信する下位通信部と、前記上位装置から周期的に通知される無線リソース情報に基づいて、各下位装置からの上り送信データ量及び送信時刻を少なくとも特定する連携機能部と、特定結果から各終端装置への帯域割当情報を一定の周期で決定し、決定した情報を前記下位通信部を介して前記各終端装置に通知する帯域割当部と、を備え、前記連携機能部は、前記無線リソース情報の欠落を検出する異常検出部と、前記無線リソース情報の欠落が検出された場合に、欠落した無線リソース情報を含む帯域割当周期を特定する異常区間検出部と、を備え、前記帯域割当部は、当該特定された帯域割当周期においては、少なくとも欠落した無線リソース情報を用いずに前記各終端装置に対する帯域割当計算を行う端局装置である。
本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記異常検出部は、前記上位装置にて予め無線リソース情報の各々に付与される番号の値を参照して当該番号が非連続となった場合、又は、前記上位装置から前記端局装置へと予め通知される前記無線リソース情報の総数に受信した無線リソース情報の数が達しない場合に、前記無線リソース情報が欠落したと判定する。
本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記異常検出部は、前記上位装置が前記無線リソース情報を複数に分割して送信する場合において、分割された各々に対して予め付与される、当該分割の順序を表わす種別、又は、番号に従って前記タイマーを動作させ、モニタし、前記タイマーの動作開始から規定の期間内に無線リソース情報のまとまりが検出できなかった場合、又は、タイマーが終了した際に無線リソース情報のまとまりが検出できなかった場合に前記無線リソース情報が欠落したと判定する。
本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記異常区間検出部は、分割された各々に対して予め付与される、当該分割の順序を表す種別をモニタすることで無線リソース情報のまとまりを検出し、又は、分割された各々に対して予め付与される番号をモニタすることで無線リソース情報のまとまりを検出し、前記まとまりに含まれる無線リソース情報のうち、欠落していない他の分割情報から欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報であるかを特定する。
本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記異常区間検出部は、前記上位装置にて複数に分割されずに送信された前記無線リソース情報が欠落した場合、又は、分割された無線リソース情報全てが欠落した場合、欠落していない無線リソース情報が示す時刻情報に基づいて線形補間により、欠落した無線リソース情報の時刻情報を推定し、当該推定結果から欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報であるかを特定する。
本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記異常区間検出部は、前記下位装置を識別する識別番号の順番通りに通知された無線リソース情報をモニタし、欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期内で、当該欠落した無線リソース情報に含まれる下位装置以外の下位装置に係る情報を含む区間については無線リソース情報を用いてもよいことを示す有効と判定する。
本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記帯域割当部は、前記異常検出部における判定結果が異常であった場合に、各終端装置に割り当てる帯域割当量を、予め設定した値、もしくは前記終端装置数で全帯域を等分配した値、もしくは過去の帯域割当量からの統計値とする。
本発明の一態様は、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接続される通信システムにおける端局装置が行う帯域割当方法であって、前記上位装置との間で上り及び下りデータを送受信する上位通信ステップと、各終端装置との間で上り及び下りデータを送受信する下位通信ステップと、前記上位装置から周期的に通知される無線リソース情報に基づいて、各下位装置からの上り送信データ量及び送信時刻を少なくとも特定する連携機能ステップと、特定結果から各終端装置への帯域割当情報を一定の周期で決定し、決定した情報を前記各終端装置に通知する帯域割当ステップと、を有し、前記連携機能ステップにおいて、前記無線リソース情報の欠落を検出する異常検出ステップと、前記無線リソース情報の欠落が検出された場合に、欠落した無線リソース情報を含む帯域割当周期を特定する異常区間検出ステップと、を有し、前記帯域割当ステップにおいて、当該特定された帯域割当周期においては、少なくとも欠落した無線リソース情報を用いずに前記各終端装置に対する帯域割当計算を行う帯域割当方法である。
本発明により、無線リソース情報が欠落した場合であっても、遅延時間の増大を抑制することが可能となる。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
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。
（第１の実施形態）
本発明では、端局装置２は、無線リソース情報の欠落があるか否かを判定し、欠落が検出された場合に異常状態と判定し、当該無線リソース情報がどこの帯域割当周期に属しているのかを特定し、異常区間を特定する。
本発明では、端局装置２は、無線リソース情報の欠落があるか否かを判定し、欠落が検出された場合に異常状態と判定し、当該無線リソース情報がどこの帯域割当周期に属しているのかを特定し、異常区間を特定する。
（第１の実施形態における端局装置２が行う処理の概要）
無線リソース情報の欠落の判定は、以下の２つの判定ステップによって行われる。
第一のステップ（Ｓｔｅｐ１）では、上位装置１が、無線リソース情報に端局装置２で欠落を特定可能な第１の情報を付与して端局装置２に送信し、端局装置２が当該第１の情報に基づいて無線リソース情報が欠落したか否か判定する。特定可能な第１の情報については後述する。
第二のステップ（Ｓｔｅｐ２）では、端局装置２は、無線リソース情報の欠落を検出した場合、上位装置１がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報なのかを示す第２の情報を無線リソース情報に付与して送信し、端局装置２は当該第２の情報に基づいて、無線リソース情報のまとまりを検出し、欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報なのかを特定する。また、当該帯域割当周期においては、受信した無線リソース情報の関係から時刻情報を導き、当該帯域割当周期における時刻情報を補填する。第２の情報及び無線リソース情報のまとまりについては後述する。
無線リソース情報の欠落の判定は、以下の２つの判定ステップによって行われる。
第一のステップ（Ｓｔｅｐ１）では、上位装置１が、無線リソース情報に端局装置２で欠落を特定可能な第１の情報を付与して端局装置２に送信し、端局装置２が当該第１の情報に基づいて無線リソース情報が欠落したか否か判定する。特定可能な第１の情報については後述する。
第二のステップ（Ｓｔｅｐ２）では、端局装置２は、無線リソース情報の欠落を検出した場合、上位装置１がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報なのかを示す第２の情報を無線リソース情報に付与して送信し、端局装置２は当該第２の情報に基づいて、無線リソース情報のまとまりを検出し、欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報なのかを特定する。また、当該帯域割当周期においては、受信した無線リソース情報の関係から時刻情報を導き、当該帯域割当周期における時刻情報を補填する。第２の情報及び無線リソース情報のまとまりについては後述する。
（詳細）
図３及び図４は、端局装置２の機能構成を表す概略ブロック図である。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の通信経路で通知を受けてい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を受けるような構成でもよい。ここでは、図３を例に説明する。
図３及び図４は、端局装置２の機能構成を表す概略ブロック図である。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の通信経路で通知を受けてい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を受けるような構成でもよい。ここでは、図３を例に説明する。
図３に示すように、端局装置２は、上位通信部２１、連携機能部２２、帯域割当部２３及び下位通信部２４を備える。
上位通信部２１は、上位装置１との間で主信号の送受信を行う。
連携機能部２２は、上位装置１から周期的に通知される無線リソース情報に基づいて、各下位装置４からの上り送信データ量及び送信時刻を少なくとも特定する。例えば、連携機能部２２は、通信路を介して上位装置１から無線リソース情報を受信し、当該無線リソース情報の欠落があるか否か検出し欠落がなかった場合には帯域割当周期毎に上りデータが送信される時刻情報及び上りデータ量を下位装置４毎に計算し、欠落があった場合には無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定する。
上位通信部２１は、上位装置１との間で主信号の送受信を行う。
連携機能部２２は、上位装置１から周期的に通知される無線リソース情報に基づいて、各下位装置４からの上り送信データ量及び送信時刻を少なくとも特定する。例えば、連携機能部２２は、通信路を介して上位装置１から無線リソース情報を受信し、当該無線リソース情報の欠落があるか否か検出し欠落がなかった場合には帯域割当周期毎に上りデータが送信される時刻情報及び上りデータ量を下位装置４毎に計算し、欠落があった場合には無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定する。
連携機能部２２は、異常検出部２２１、異常区間検出部２２２及びデータ変換処理部２２３を備える。
異常検出部２２１は、無線リソース情報の欠落を検出する。
異常区間検出部２２２は、無線リソース情報の欠落が検出された場合、欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定する。
異常検出部２２１は、無線リソース情報の欠落を検出する。
異常区間検出部２２２は、無線リソース情報の欠落が検出された場合、欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定する。
データ変換処理部２２３は、無線リソース情報から上りデータ送信時刻に係わる時刻情報及び上りデータ量の計算に必要な情報を抽出し、抽出した情報に基づいて、下位装置４に到着する上りデータ量及び時刻を計算し帯域割当部２３に通知する。
帯域割当部２３は、データ変換処理部２２３から得られた上りデータ量及び時刻に基づいて、各終端装置３に対する帯域割当計算を行う。なお、帯域割当部２３は、異常区間検出部２２２により無線リソース情報の欠落が特定された帯域割当周期に対しては、少なくとも欠落した無線リソース情報を用いずに各終端装置３への帯域割当計算を行う。
帯域割当部２３は、データ変換処理部２２３から得られた上りデータ量及び時刻に基づいて、各終端装置３に対する帯域割当計算を行う。なお、帯域割当部２３は、異常区間検出部２２２により無線リソース情報の欠落が特定された帯域割当周期に対しては、少なくとも欠落した無線リソース情報を用いずに各終端装置３への帯域割当計算を行う。
下位通信部２４は、終端装置３との間で主信号の送受信を行う。
なお、図４に示すように、無線リソース情報が主信号と時間多重して上位装置１から通知される場合には、端局装置２は、上位通信部２１にて、無線リソース情報を連携機能部２２、主信号を下位通信部２４にそれぞれ通知するように、信号分離を行う。
なお、図４に示すように、無線リソース情報が主信号と時間多重して上位装置１から通知される場合には、端局装置２は、上位通信部２１にて、無線リソース情報を連携機能部２２、主信号を下位通信部２４に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、異常検出を行うための前処理について説明する。
本実施形態においては、端局装置２で無線リソース情報の欠落を特定するための情報として、上位装置１が、無線リソース情報の各々に送信番号を付与する。また、上位装置１は、同一の帯域割当周期に対する無線リソース情報には、一つの帯域割当周期における最初の無線リソース情報であることを表す情報（例えば、ｓｔａｒｔ）と、最後の無線リソース情報であることを表す情報（例えば、ｅｎｄ）と、それ以外の順番の無線リソース情報であることを表す情報（例えば、ｍｉｄｄｌｅ）のいずれかの情報を付与する。
本実施形態においては、端局装置２で無線リソース情報の欠落を特定するための情報として、上位装置１が、無線リソース情報の各々に送信番号を付与する。また、上位装置１は、同一の帯域割当周期に対する無線リソース情報には、一つの帯域割当周期における最初の無線リソース情報であることを表す情報（例えば、ｓｔａｒｔ）と、最後の無線リソース情報であることを表す情報（例えば、ｅｎｄ）と、それ以外の順番の無線リソース情報であることを表す情報（例えば、ｍｉｄｄｌｅ）のいずれかの情報を付与する。
例えば、上位装置１が、同一の帯域割当周期に対する無線リソース情報を分割せずに送信する場合には、当該無線リソース情報が同一の帯域割当周期に対する最初かつ最後の情報である。この場合、上位装置１は、無線リソース情報に“ｓｔａｒｔ”及び“ｅｎｄ”の両方を付与する。
一方、上位装置１が、同一の帯域割当周期に対する無線リソース情報を３つに分割して送信する場合には、１つ目の分割後の無線リソース情報に“ｓｔａｒｔ”、２つ目の分割後の無線リソース情報に“ｍｉｄｄｌｅ”、３つ目の分割後の無線リソース情報に“ｅｎｄ””を付与する。このように同一の帯域割当周期で分割された各々の無線リソース情報に付与される種別をモニタすることで、無線リソース情報のまとまりを検出し、端局装置２における異常検出部２２１において欠落した無線リソース情報が検出された場合、当該欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定することができる。 端局装置２は、無線リソース情報が欠落された場合において、時刻情報を補填するため、各帯域割当周期の送信開始時刻を予め推定する。
一方、上位装置１が、同一の帯域割当周期に対する無線リソース情報を３つに分割して送信する場合には、１つ目の分割後の無線リソース情報に“ｓｔａｒｔ”、２つ目の分割後の無線リソース情報に“ｍｉｄｄｌｅ”、３つ目の分割後の無線リソース情報に“ｅｎｄ””を付与する。このように同一の帯域割当周期で分割された各々の無線リソース情報に付与される種別をモニタすることで、無線リソース情報のまとまりを検出し、端局装置２における異常検出部２２１において欠落した無線リソース情報が検出された場合、当該欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定することができる。 端局装置２は、無線リソース情報が欠落された場合において、時刻情報を補填するため、各帯域割当周期の送信開始時刻を予め推定する。
図５は、本実施形態における端局装置２の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図５では、端局装置２の構成が図３の場合を例に説明する。
まず、端局装置２の異常検出部２２１は、上位装置１から送信された無線リソース情報を受信する（ステップＳ１０１）。例えば、異常検出部２２１は、ある一定期間分の無線リソース情報を受信する。一定期間は、同一の帯域割当周期よりも長い期間である。
まず、端局装置２の異常検出部２２１は、上位装置１から送信された無線リソース情報を受信する（ステップＳ１０１）。例えば、異常検出部２２１は、ある一定期間分の無線リソース情報を受信する。一定期間は、同一の帯域割当周期よりも長い期間である。
次に、異常検出部２２１は、無線リソース情報の送信番号を参照する（ステップＳ１０２）。異常検出部２２１は、無線リソース情報の送信番号の順番が連続しているか否か判定する（ステップＳ１０３）。
無線リソース情報の送信番号の順番が連続している場合（ステップＳ１０３−ＹＥＳ）、異常検出部２２１は正常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報をデータ変換処理部２２３に出力する。そして、データ変換処理部２２３は、取得した無線リソース情報に基づいて、下位装置４毎の上りデータ送信時刻及び上りデータ量を特定し、特定結果を帯域割当部２３に転送する。
無線リソース情報の送信番号の順番が連続している場合（ステップＳ１０３−ＹＥＳ）、異常検出部２２１は正常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報をデータ変換処理部２２３に出力する。そして、データ変換処理部２２３は、取得した無線リソース情報に基づいて、下位装置４毎の上りデータ送信時刻及び上りデータ量を特定し、特定結果を帯域割当部２３に転送する。
また、ステップＳ１０３の処理において、無線リソース情報の送信番号の順番が連続していない場合（ステップＳ１０３−ＮＯ）、異常検出部２２１は異常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報を異常区間検出部２２２に出力する。異常区間検出部２２２は、取得した無線リソース情報に付与された“ｓｔａｒｔ”、“ｅｎｄ”及び“ｍｉｄｄｌｅ”の情報や、異常状態と検出されなかった無線リソース情報における時刻情報を参照し、欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報であるのかを特定する。さらに、異常区間検出部２２２は、特定した帯域割当周期の区間（以下「異常区間」という。）を無効とする。ここで、無効とは、帯域割当の計算に無線リソース情報を用いないことを表す。例えば、異常区間の無効とは、異常区間において取得される無線リソース情報を、当該異常区間を含む帯域割当周期における帯域割当の計算に用いないことを表す。さらに、異常区間検出部２２２は、異常区間における帯域補償を行うため、欠落した無線リソース情報の前後の情報から当該異常区間の時刻情報を補償し、帯域割当部２３に通知する。
図６は、第１の実施形態における異常区間の特定方法を説明するための図である。
上位装置１から端局装置２に対して、送信周期♯Ｎ（Ｎは１以上の整数）毎（送信周期♯１、♯２、・・・）に、無線リソース情報が通知される。図６において、各無線リソース情報のアルファベット（Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・）は、無線リソース情報を識別するために記載している。図６における括弧内は、無線リソース情報の送信番号と、送信周期毎の関係を示している。例えば、送信周期♯１では、無線リソース情報として、無線リソース情報Ａ（１,ｓｔａｒｔ）、無線リソース情報Ｂ（２,ｅｎｄ）が送信されている。すなわち、送信周期♯１では、分割された２つの無線リソース情報が送信されている。
上位装置１から端局装置２に対して、送信周期♯Ｎ（Ｎは１以上の整数）毎（送信周期♯１、♯２、・・・）に、無線リソース情報が通知される。図６において、各無線リソース情報のアルファベット（Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・）は、無線リソース情報を識別するために記載している。図６における括弧内は、無線リソース情報の送信番号と、送信周期毎の関係を示している。例えば、送信周期♯１では、無線リソース情報として、無線リソース情報Ａ（１,ｓｔａｒｔ）、無線リソース情報Ｂ（２,ｅｎｄ）が送信されている。すなわち、送信周期♯１では、分割された２つの無線リソース情報が送信されている。
送信周期♯１における“ｓｔａｒｔ”と“ｅｎｄ”が通知された無線リソース情報は同一の時刻を示す。送信周期♯２及び♯４に示す“ｍｉｄｄｌｅ”及び“ｓｔａｒｔ＆ｅｎｄ”も用いることができる。ここで、送信周期♯２における無線リソース情報Ｄ（４,ｍｉｄｄｌｅ）が欠落してしまった場合、当該無線リソース情報が属する送信周期は、無線リソース情報Ｃ（３,ｓｔａｒｔ）〜Ｅ（５,ｅｎｄ）であり、当該区間を異常区間と特定することができる。さらに、異常区間検出部２２２は、当該異常区間よりも前に送信された無線リソース情報Ａ（１,ｓｔａｒｔ）をさかのぼると、無線リソース情報Ａが送信された時刻に送信周期の時間を加算することで当該異常区間の送信開始時刻を把握し、帯域計算において補填することができる。異常区間検出部２２２は、上位装置１にて複数に分割されずに送信された無線リソース情報が欠落した場合、又は、分割された無線リソース情報全てが欠落した場合、欠落していない無線リソース情報が示す時刻情報に基づいて線形補間により、欠落した無線リソース情報の時刻情報を推定し、当該推定結果から欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報であるかを特定する。
次に、異常状態と判定された場合の帯域割当部２３の動作について説明する。
異常検出部２２１において異常状態と判定され、異常区間検出部２２２において異常区間が特定された場合、帯域割当部２３では、異常区間における当該無線リソース情報を用いずに帯域割当を行う。本実施形態では、予め定められた固定値α（αは任意の値）を各終端装置へ割り当てる送信量とする。帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。また、帯域割当部２３は、異常状態が発生した場合、当該状態を端局装置２から上位装置１へ通知してもよい。
異常検出部２２１において異常状態と判定され、異常区間検出部２２２において異常区間が特定された場合、帯域割当部２３では、異常区間における当該無線リソース情報を用いずに帯域割当を行う。本実施形態では、予め定められた固定値α（αは任意の値）を各終端装置へ割り当てる送信量とする。帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。また、帯域割当部２３は、異常状態が発生した場合、当該状態を端局装置２から上位装置１へ通知してもよい。
次に、図７及び図８を用いて、正常判定時及び異常判定時における通信システム全体の流れを説明する。
図７は、正常判定時における上位装置１からユーザ装置５間のシーケンス図である。図８は、異常判定時における上位装置１からユーザ装置５間のシーケンス図である。
図７に示すように、上位装置１からユーザ装置５へスケジューリング情報として、ＤＣＩ♯１を送信した後に、上位装置１から当該スケジューリング情報が搭載された無線リソース情報が端局装置２に送信される（図７のＦｒａｍｅ♯１）。端局装置２は、Ｆｒａｍｅ♯１を受信した後、異常検出期間において無線リソース情報の異常／正常判定を行う。正常判定となった場合は、端局装置２は、無線リソース情報をデータ変換処理部２２３に転送し、下位装置４毎の上りデータ送信時刻及び上りデータ量を処理期間で特定し、帯域割当部２３へ転送し、帯域割当部２３において帯域割当計算期間で各終端装置３への帯域割当を行い、割り当て結果を示す情報を終端装置３へ通知する。ユーザ装置５から送信された上りデータは、割り当てられた情報に従い上位装置１へ送信される。
図７は、正常判定時における上位装置１からユーザ装置５間のシーケンス図である。図８は、異常判定時における上位装置１からユーザ装置５間のシーケンス図である。
図７に示すように、上位装置１からユーザ装置５へスケジューリング情報として、ＤＣＩ♯１を送信した後に、上位装置１から当該スケジューリング情報が搭載された無線リソース情報が端局装置２に送信される（図７のＦｒａｍｅ♯１）。端局装置２は、Ｆｒａｍｅ♯１を受信した後、異常検出期間において無線リソース情報の異常／正常判定を行う。正常判定となった場合は、端局装置２は、無線リソース情報をデータ変換処理部２２３に転送し、下位装置４毎の上りデータ送信時刻及び上りデータ量を処理期間で特定し、帯域割当部２３へ転送し、帯域割当部２３において帯域割当計算期間で各終端装置３への帯域割当を行い、割り当て結果を示す情報を終端装置３へ通知する。ユーザ装置５から送信された上りデータは、割り当てられた情報に従い上位装置１へ送信される。
一方、図８に示すように、異常判定となった場合には、無線リソース情報が異常区間検出部２２２へ転送され、異常区間特定期間に区間が特定される。さらに、帯域割当部２３において補填された情報を元に帯域割当計算区間において各終端装置３への帯域割当を行い、割り当て結果を示す情報を終端装置３へ通知する。ユーザ装置５から送信された上りデータは、割り当てられた情報に従い上位装置１へ送信される。
以上のように構成された端局装置２によれば、無線リソース情報が欠落した場合であっても、遅延時間の増大を抑制することが可能になる。具体的には、端局装置２は、無線リソース情報の欠落を検出した場合、欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定し帯域割当部２３へ通知することで、誤った情報を元に帯域割当計算を行うことを避けることができる。また、帯域割当方法を変更することにより、終端装置３におけるバッファ蓄積量を少なくすることができ、上り遅延時間を最小限に留めることができる。そのため、無線リソース情報が欠落した場合であっても、遅延時間の増大を抑制することが可能になる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、異常検出部が受信した無線リソース情報に基づいて異常を検出し、異常区間検出部が送信周期毎の送信順番を確認し異常区間を特定する点が第１の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
第２の実施形態では、上位装置１は、帯域割当周期毎に、当該帯域割当周期内において端局装置２に送信する無線リソース情報の分割数を予め通知する。また、上位装置１は、無線リソース情報の分割毎に番号を付与する。
第２の実施形態では、異常検出部が受信した無線リソース情報に基づいて異常を検出し、異常区間検出部が送信周期毎の送信順番を確認し異常区間を特定する点が第１の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
第２の実施形態では、上位装置１は、帯域割当周期毎に、当該帯域割当周期内において端局装置２に送信する無線リソース情報の分割数を予め通知する。また、上位装置１は、無線リソース情報の分割毎に番号を付与する。
図９は、第２の実施形態における異常区間の特定方法を説明するための図である。
上位装置１から端局装置２に対して、送信周期♯Ｎ（Ｎは１以上の整数）毎（送信周期♯１、♯２、・・・）に、無線リソース情報が通知される。また、予め上位装置１から端局装置２に対して、送信周期♯Ｎ毎に通知される無線リソース情報の数が通知されている。すなわち、端局装置２は、送信周期♯Ｎに通知される無線リソース情報の数を把握している。図９において、各無線リソース情報のアルファベット（Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・）は、無線リソース情報を識別するために記載している。図９における括弧内は、無線リソース情報の送信順番を示している。送信周期♯１における無線リソース情報Ａ（１）と無線リソース情報Ｂ（２）が通知された無線リソース情報は同一の時刻を示す。このように無線リソース情報に付与される無線リソース情報の送信番号をモニタすることで、無線リソース情報のまとまりを検出し、上位装置１における異常検出部２２１において欠落した無線リソース情報が検出された場合、当該欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定することができる。
上位装置１から端局装置２に対して、送信周期♯Ｎ（Ｎは１以上の整数）毎（送信周期♯１、♯２、・・・）に、無線リソース情報が通知される。また、予め上位装置１から端局装置２に対して、送信周期♯Ｎ毎に通知される無線リソース情報の数が通知されている。すなわち、端局装置２は、送信周期♯Ｎに通知される無線リソース情報の数を把握している。図９において、各無線リソース情報のアルファベット（Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・）は、無線リソース情報を識別するために記載している。図９における括弧内は、無線リソース情報の送信順番を示している。送信周期♯１における無線リソース情報Ａ（１）と無線リソース情報Ｂ（２）が通知された無線リソース情報は同一の時刻を示す。このように無線リソース情報に付与される無線リソース情報の送信番号をモニタすることで、無線リソース情報のまとまりを検出し、上位装置１における異常検出部２２１において欠落した無線リソース情報が検出された場合、当該欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定することができる。
例えば、図９において、端局装置２は上位装置１から、送信周期♯１の前に、送信周期♯１において無線リソース情報を２つ送信することが通知され、送信周期♯２の前に、送信周期♯２において無線リソース情報を３つ送信することが通知されているとする。
ここで、送信周期♯１において、異常検出部２２１は上位装置１から無線リソース情報を２つ受信したとする。この場合、異常検出部２２１は、送信周期♯１において無線リソース情報が２つ送信することが予め通知されており、送信周期♯１では通知数と、無線リソース情報の受信数とが同じであるため、正常状態と判定する。
ここで、送信周期♯１において、異常検出部２２１は上位装置１から無線リソース情報を２つ受信したとする。この場合、異常検出部２２１は、送信周期♯１において無線リソース情報が２つ送信することが予め通知されており、送信周期♯１では通知数と、無線リソース情報の受信数とが同じであるため、正常状態と判定する。
一方、送信周期♯２における無線リソース情報Ｄ（２）が欠落してしまった場合、送信周期♯２では、上位装置１から予め無線リソース情報が３つ送信することが予め通知されており、送信周期♯２では通知数よりも無線リソース情報の受信数が少ないため、異常状態と判定する。さらに、異常区間検出部２２２において、当該無線リソース情報が属する送信周期は、無線リソース情報Ｃ（１）〜無線リソース情報Ｅ（３）が受信された区間であるため、当該区間を異常区間と特定する。さらに、異常区間検出部２２２は、当該異常区間よりも前に送信された無線リソース情報Ａ（１）をさかのぼると、無線リソース情報Ａが送信された時刻に送信周期の時間を加算することで当該異常区間の送信開始時刻を把握し、帯域計算において補填することができる。
図１０は、本実施形態における端局装置２の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１０では、端局装置２の構成が図３の場合を例に説明する。また、図１０の処理開始時に、上位装置１から端局装置２に対して予め送信周期内に送信される無線リソース情報の数が通知されているものとする。
まず、端局装置２の異常検出部２２１は、上位装置１から送信された無線リソース情報を受信する（ステップＳ２０１）。例えば、異常検出部２２１は、ある一定期間分の無線リソース情報を受信する。一定期間は、同一の帯域割当周期よりも長い期間である。
まず、端局装置２の異常検出部２２１は、上位装置１から送信された無線リソース情報を受信する（ステップＳ２０１）。例えば、異常検出部２２１は、ある一定期間分の無線リソース情報を受信する。一定期間は、同一の帯域割当周期よりも長い期間である。
次に、異常検出部２２１は、送信周期毎の無線リソース情報の数をカウントする（ステップＳ２０２）。異常検出部２２１は、予め通知された無線リソース情報の総数と、実際に受信した無線リソース情報の数とが一致するか否か判定する（ステップＳ２０３）。
予め通知された無線リソース情報の総数と、実際に受信した無線リソース情報の数とが一致する場合（ステップＳ２０３−ＹＥＳ）、異常検出部２２１は正常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報をデータ変換処理部２２３に出力する。そして、データ変換処理部２２３は、取得した無線リソース情報に基づいて、下位装置４毎の上りデータ送信時刻及び上りデータ量を特定し、特定結果を帯域割当部２３に転送する。
予め通知された無線リソース情報の総数と、実際に受信した無線リソース情報の数とが一致する場合（ステップＳ２０３−ＹＥＳ）、異常検出部２２１は正常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報をデータ変換処理部２２３に出力する。そして、データ変換処理部２２３は、取得した無線リソース情報に基づいて、下位装置４毎の上りデータ送信時刻及び上りデータ量を特定し、特定結果を帯域割当部２３に転送する。
また、ステップＳ２０３の処理において、予め通知された無線リソース情報の総数と、実際に受信した無線リソース情報の数とが一致しない場合（ステップＳ２０３−ＮＯ）、異常検出部２２１は異常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報を異常区間検出部２２２に出力する。異常区間検出部２２２は、取得した無線リソース情報の連続性を参照し、関連する無線リソース情報が属する帯域割当周期を特定し、当該異常区間を無効とする。さらに、異常区間検出部２２２は、異常区間における帯域補償を行うため、欠落した無線リソース情報の前後の情報から当該異常区間の時刻情報を補償し、帯域割当部２３に通知する。
次に、異常状態と判定された場合の帯域割当部２３の動作について説明する。
異常検出部２２１において異常状態と判定され、異常区間検出部２２２において異常区間が特定された場合、帯域割当部２３では、異常区間における当該無線リソース情報を用いずに帯域割当を行う。本実施形態では、予め定められた固定値α（αは任意の値）を各終端装置へ割り当てる送信量とする。帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。また、帯域割当部２３は、異常状態が発生した場合、当該状態を端局装置２から上位装置１へ通知してもよい。
異常検出部２２１において異常状態と判定され、異常区間検出部２２２において異常区間が特定された場合、帯域割当部２３では、異常区間における当該無線リソース情報を用いずに帯域割当を行う。本実施形態では、予め定められた固定値α（αは任意の値）を各終端装置へ割り当てる送信量とする。帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。また、帯域割当部２３は、異常状態が発生した場合、当該状態を端局装置２から上位装置１へ通知してもよい。
以上のように構成された第２の実施形態における端局装置２によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第２の実施形態における端局装置２は、無線リソース情報の受信数に基づいて正常であるか異常であるかを判定する。これにより、容易に、異常を検出することができる。
また、第２の実施形態における端局装置２は、無線リソース情報の受信数に基づいて正常であるか異常であるかを判定する。これにより、容易に、異常を検出することができる。
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、無線リソース情報の欠落を検出するためのタイマーを異常検出部が保有し、異常検出部が当該タイマーを用いて異常検出を行う点が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
第３の実施形態では、無線リソース情報の欠落を検出するためのタイマーを異常検出部が保有し、異常検出部が当該タイマーを用いて異常検出を行う点が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
図１１〜図１３を用いて、第３の実施形態における端局装置２の異常検出動作の処理について説明する。図１１〜図１３は、第３の実施形態における異常区間の特定方法を説明するための図である。
図１１では、タイマーの動作条件として、端局装置２で“ｓｔａｒｔ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を開始とし、“ｅｎｄ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を終了とした場合の動作を示す。
送信周期♯１において、無線リソース情報Ａ（１,ｓｔａｒｔ）を受信した場合、異常検出部２２１は、ｔ１区間のタイマーを開始させる。その後、送信周期♯１において、無線リソース情報Ｂ（２,ｅｎｄ）が入力された場合、異常検出部２２１はタイマーを終了させる。
上記の動作の場合、異常検出部２２１は、送信周期♯１内に同一の帯域割当周期内に対する無線リソース情報のまとまりが正しく受信できたため“正常”状態と判定する。
図１１では、タイマーの動作条件として、端局装置２で“ｓｔａｒｔ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を開始とし、“ｅｎｄ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を終了とした場合の動作を示す。
送信周期♯１において、無線リソース情報Ａ（１,ｓｔａｒｔ）を受信した場合、異常検出部２２１は、ｔ１区間のタイマーを開始させる。その後、送信周期♯１において、無線リソース情報Ｂ（２,ｅｎｄ）が入力された場合、異常検出部２２１はタイマーを終了させる。
上記の動作の場合、異常検出部２２１は、送信周期♯１内に同一の帯域割当周期内に対する無線リソース情報のまとまりが正しく受信できたため“正常”状態と判定する。
図１２では、タイマー動作条件として、端局装置２で“ｓｔａｒｔ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を開始とし、開始がなされた時刻から規定の期間が経過した時刻を終了とする。さらに、規定の期間が経過かつ“ｅｎｄ”以外を受信した時刻を開始とした場合の動作を示す。規定の期間としては、例えば１ＴＴＩを設定することができる。
端局装置２の異常検出部２２１は、送信周期♯１で無線リソース情報Ａ（１,ｓｔａｒｔ）を受信して以降、無線リソース情報の受信がなく１ＴＴＩが経過した場合、タイマーを終了させる。上記の動作の場合は、送信周期♯１に受信する予定であった無線リソース情報Ｂ（２,ｅｎｄ）が、１ＴＴＩを経過した後の送信周期♯２で受信されてしまった。この場合、異常検出部２２１は、タイマー満了までに同一の帯域割当周期内に対する無線リソース情報のまとまりを正しく受信できず、無線リソース情報Ｂ（２,ｅｎｄ）が欠落してしまったため“異常”と判定する。また、異常区間検出部２２２は、欠落した無線リソース情報Ｂ（２,ｅｎｄ）を含む送信周期♯１を異常区間と判定する。さらに、異常検出部２２１は、タイマー終了後に無線リソース情報Ｃ（３,ｓｔａｒｔ）を受信した場合、ｔ２区間のタイマーを開始させる。
図１３では、タイマー動作条件として、端局装置２で“ｓｔａｒｔ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を開始とし、新たに“ｓｔａｒｔ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を終了とした場合の動作を示す。
送信周期♯１に無線リソース情報Ａ（１,ｓｔａｒｔ）を受信した場合、異常検出部２２１は、ｔ１区間のタイマーを開始させる。その後、送信周期♯１で受信する予定であった無線リソース情報Ｂ（２,ｍｉｄｄｌｅ）及びＣ（３,ｅｎｄ）が欠落し、送信周期♯２で受信する予定であった無線リソース情報Ｄ（４,ｓｔａｒｔ）を送信周期♯１で受信した場合、異常検出部２２１は、無線リソース情報Ｄ（４,ｓｔａｒｔ）を受信したタイミングでタイマーを終了させると同時にｔ２区間のタイマーを開始させる。
送信周期♯１に無線リソース情報Ａ（１,ｓｔａｒｔ）を受信した場合、異常検出部２２１は、ｔ１区間のタイマーを開始させる。その後、送信周期♯１で受信する予定であった無線リソース情報Ｂ（２,ｍｉｄｄｌｅ）及びＣ（３,ｅｎｄ）が欠落し、送信周期♯２で受信する予定であった無線リソース情報Ｄ（４,ｓｔａｒｔ）を送信周期♯１で受信した場合、異常検出部２２１は、無線リソース情報Ｄ（４,ｓｔａｒｔ）を受信したタイミングでタイマーを終了させると同時にｔ２区間のタイマーを開始させる。
上記の動作では、送信周期♯１に受信する予定であった、無線リソース情報Ｂ（２,ｍｉｄｄｌｅ）及びＣ（３,ｅｎｄ）が受信できない状態で次のタイマー開始（ｔ１のタイマー終了まで）がされてしまった。つまり、次のタイマー開始までに同一の帯域割当周期内に対する無線リソース情報のまとまりを正しく受信できなかった。そのため、異常検出部２２１は、“異常”状態と判定する。この場合、異常区間検出部２２２は、欠落した無線リソース情報Ｂ（２,ｍｉｄｄｌｅ）及びＣ（３,ｅｎｄ）を含む送信周期♯１を異常区間と判定する。
なお、上記の図１１〜図１３に示したタイマー動作条件は、組み合わせて動作させてもよい。また、第１の実施形態に記載の方法と組み合わせてタイマーを動作させてもよい。
なお、上記の図１１〜図１３に示したタイマー動作条件は、組み合わせて動作させてもよい。また、第１の実施形態に記載の方法と組み合わせてタイマーを動作させてもよい。
次に、第３の実施形態において、異常状態と判定された場合の帯域割当部２３の動作について説明する。
異常検出部２２１において異常状態と判定され、異常区間検出部２２２において異常区間が特定された場合、帯域割当部２３では、異常区間における当該無線リソース情報を用いずに帯域割当を行う。本実施形態では、予め定められた固定値α（αは任意の値）を各終端装置へ割り当てる送信量とする。帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。また、帯域割当部２３は、異常状態が発生した場合、当該状態を端局装置２から上位装置１へ通知してもよい。
異常検出部２２１において異常状態と判定され、異常区間検出部２２２において異常区間が特定された場合、帯域割当部２３では、異常区間における当該無線リソース情報を用いずに帯域割当を行う。本実施形態では、予め定められた固定値α（αは任意の値）を各終端装置へ割り当てる送信量とする。帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。また、帯域割当部２３は、異常状態が発生した場合、当該状態を端局装置２から上位装置１へ通知してもよい。
以上のように構成された第３の実施形態における端局装置２によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第３の実施形態における端局装置２は、タイマーを用いて、正常であるか異常であるかを判定する。これにより、他の送信周期内に“ｅｎｄ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した場合であっても、異常を検出することができる。
また、第３の実施形態における端局装置２は、タイマーを用いて、正常であるか異常であるかを判定する。これにより、他の送信周期内に“ｅｎｄ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した場合であっても、異常を検出することができる。
（変形例）
本実施形態では、異常検出部２２１が、タイマーの動作条件として、端局装置２で“ｓｔａｒｔ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を開始とし、“ｅｎｄ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を終了とした場合の例を示した。これに対し、異常検出部２２１は、以下のように異常検出を行ってもよい。
異常検出部２２１は、上位装置１から送信周期♯Ｎ毎に通知される無線リソース情報の数が通知されている場合において、タイマーの動作条件として、無線リソース情報Ａ（１）を受信した時刻を開始とし、通知された数の最後の無線リソース情報を受信した時刻（例えば、上位装置１から３つの無線リソース情報を送信することが通知されている場合には３つ目の無線リソース情報を受信した時刻）を終了とする。そして、異常検出部２２１は、ある送信周期において最初の無線リソース情報を受信した時刻にタイマーを開始し、開始がなされた時刻から規定の期間が経過した時刻に、通知された数分の無線リソース情報のまとまりを正しく受信できなかった場合、又は、タイマーを開始してから１ＴＴＩが経過しても通知された数分の無線リソース情報のまとまりを正しく受信できなかった場合に異常状態と判定する。
本実施形態では、異常検出部２２１が、タイマーの動作条件として、端局装置２で“ｓｔａｒｔ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を開始とし、“ｅｎｄ”の情報が付与されている無線リソース情報を受信した時刻を終了とした場合の例を示した。これに対し、異常検出部２２１は、以下のように異常検出を行ってもよい。
異常検出部２２１は、上位装置１から送信周期♯Ｎ毎に通知される無線リソース情報の数が通知されている場合において、タイマーの動作条件として、無線リソース情報Ａ（１）を受信した時刻を開始とし、通知された数の最後の無線リソース情報を受信した時刻（例えば、上位装置１から３つの無線リソース情報を送信することが通知されている場合には３つ目の無線リソース情報を受信した時刻）を終了とする。そして、異常検出部２２１は、ある送信周期において最初の無線リソース情報を受信した時刻にタイマーを開始し、開始がなされた時刻から規定の期間が経過した時刻に、通知された数分の無線リソース情報のまとまりを正しく受信できなかった場合、又は、タイマーを開始してから１ＴＴＩが経過しても通知された数分の無線リソース情報のまとまりを正しく受信できなかった場合に異常状態と判定する。
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、異常検出部において異常状態と判定され、異常区間検出部において異常区間が特定された場合、当該異常区間であっても、当該異常判定された無線リソース情報に含まれない下位装置に関する情報を計算可能区間とし、帯域割当計算を行う点が異なる点が第１の実施形態〜第３の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
第４の実施形態では、異常検出部において異常状態と判定され、異常区間検出部において異常区間が特定された場合、当該異常区間であっても、当該異常判定された無線リソース情報に含まれない下位装置に関する情報を計算可能区間とし、帯域割当計算を行う点が異なる点が第１の実施形態〜第３の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
図１４は、第４の実施形態における端局装置２の処理を説明するための図である。
図１４に示すように、異常検出部２２１において無線リソース情報♯Ｎ（Ｎは１以上の整数）が異常判定された場合、異常区間検出部２２２において当該無線リソース情報と関連する♯Ｎ＋１〜♯Ｎ＋２を含む♯Ｎ〜♯Ｎ＋２の区間が異常区間と特定される。ここで、無線リソース情報＃Ｎ〜＃Ｎ＋２には１つもしくは複数の下位装置４に関する情報が搭載されている。下位装置４に関する情報とは、例えば、下位装置４を識別するための識別情報（例えば、ＩＤ）を表す。また、各無線リソース情報に含まれる下位装置４単位の識別ＩＤを♯ｎ、♯ｎ＋１（ｎは任意の値）とする。無線リソース情報♯Ｎ＋１では、異常判定された無線リソース情報♯Ｎに含まれない下位装置４単位の識別ＩＤ♯ｎ＋１が含まれる。そのため、帯域割当部２３は、当該下位装置４の識別ＩＤ♯ｎ＋１に関しては、計算可能区間と特定し、帯域割当計算を行う。
図１４に示すように、異常検出部２２１において無線リソース情報♯Ｎ（Ｎは１以上の整数）が異常判定された場合、異常区間検出部２２２において当該無線リソース情報と関連する♯Ｎ＋１〜♯Ｎ＋２を含む♯Ｎ〜♯Ｎ＋２の区間が異常区間と特定される。ここで、無線リソース情報＃Ｎ〜＃Ｎ＋２には１つもしくは複数の下位装置４に関する情報が搭載されている。下位装置４に関する情報とは、例えば、下位装置４を識別するための識別情報（例えば、ＩＤ）を表す。また、各無線リソース情報に含まれる下位装置４単位の識別ＩＤを♯ｎ、♯ｎ＋１（ｎは任意の値）とする。無線リソース情報♯Ｎ＋１では、異常判定された無線リソース情報♯Ｎに含まれない下位装置４単位の識別ＩＤ♯ｎ＋１が含まれる。そのため、帯域割当部２３は、当該下位装置４の識別ＩＤ♯ｎ＋１に関しては、計算可能区間と特定し、帯域割当計算を行う。
図１５は、第１の実施形態に第４の実施形態における処理を追加した場合の端局装置２の処理の流れを示すフローチャートである。図１５において、図５と同様の処理においては図５と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ１０３の処理において、無線リソース情報の送信番号の順番が連続していない場合（ステップＳ１０３−ＮＯ）、異常検出部２２１は異常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報を異常区間検出部２２２に出力する。異常区間検出部２２２は、取得した無線リソース情報に付与された“ｓｔａｒｔ”、“ｍｉｄｄｌｅ”及び“ｅｎｄ”の情報や、異常状態と検出されなかった無線リソース情報における時刻情報を参照し、欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報であるのかを特定する。
ステップＳ１０３の処理において、無線リソース情報の送信番号の順番が連続していない場合（ステップＳ１０３−ＮＯ）、異常検出部２２１は異常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報を異常区間検出部２２２に出力する。異常区間検出部２２２は、取得した無線リソース情報に付与された“ｓｔａｒｔ”、“ｍｉｄｄｌｅ”及び“ｅｎｄ”の情報や、異常状態と検出されなかった無線リソース情報における時刻情報を参照し、欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報であるのかを特定する。
その後、異常区間検出部２２２は、無線リソース情報のうち“下位装置のＩＤ番号”を参照し、計算可能な下位装置４のＩＤ番号範囲を特定する（ステップＳ３０１）。ここで、計算可能な下位装置４のＩＤ番号範囲とは、図１４に示したように、異常判定された無線リソース情報♯Ｎに含まれない下位装置４のＩＤ番号の範囲である。異常区間検出部２２２は、特定した下位装置４のＩＤ番号範囲に含まれるＩＤ番号を含まない区間を異常区間として無効とする。すなわち、異常区間検出部２２２は、特定した下位装置４のＩＤ番号範囲に含まれるＩＤ番号を含む区間を有効とする。有効とは、帯域割当の計算に無線リソース情報を用いることを表す。例えば、区間を有効とするとは、無線リソース情報を、ＩＤ番号を含む区間における帯域割当の計算に用いることを表す。さらに、異常区間検出部２２２は、異常区間における帯域補償を行うため、欠落した無線リソース情報の前後の情報から当該異常区間の時刻情報を補償し、帯域割当部２３に通知する（ステップＳ３０２）。
図１６は、第２の実施形態に第４の実施形態における処理を追加した場合の端局装置２の処理の流れを示すフローチャートである。図１６において、図１０と同様の処理においては図１０と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ２０３の処理において、予め通知された無線リソース情報の総数と、実際に受信した無線リソース情報の数とが一致しない場合（ステップＳ２０３−ＮＯ）、異常検出部２２１は異常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報を異常区間検出部２２２に出力する。異常区間検出部２２２は、取得した無線リソース情報のうち“下位装置のＩＤ番号”を参照し、計算可能な下位装置４のＩＤ番号範囲を特定する（ステップＳ３０１）。ここで、計算可能な下位装置４のＩＤ番号範囲とは、図１４に示したように、異常判定された無線リソース情報♯Ｎに含まれない下位装置４のＩＤ番号の範囲である。異常区間検出部２２２は、特定した下位装置４のＩＤ番号範囲に含まれるＩＤ番号を含まない区間を異常区間として無効とする。さらに、異常区間検出部２２２は、異常区間における帯域補償を行うため、欠落した無線リソース情報の前後の情報から当該異常区間の時刻情報を補償し、帯域割当部２３に通知する（ステップＳ４０２）。
ステップＳ２０３の処理において、予め通知された無線リソース情報の総数と、実際に受信した無線リソース情報の数とが一致しない場合（ステップＳ２０３−ＮＯ）、異常検出部２２１は異常状態と判定する。この場合、異常検出部２２１は、受信した無線リソース情報を異常区間検出部２２２に出力する。異常区間検出部２２２は、取得した無線リソース情報のうち“下位装置のＩＤ番号”を参照し、計算可能な下位装置４のＩＤ番号範囲を特定する（ステップＳ３０１）。ここで、計算可能な下位装置４のＩＤ番号範囲とは、図１４に示したように、異常判定された無線リソース情報♯Ｎに含まれない下位装置４のＩＤ番号の範囲である。異常区間検出部２２２は、特定した下位装置４のＩＤ番号範囲に含まれるＩＤ番号を含まない区間を異常区間として無効とする。さらに、異常区間検出部２２２は、異常区間における帯域補償を行うため、欠落した無線リソース情報の前後の情報から当該異常区間の時刻情報を補償し、帯域割当部２３に通知する（ステップＳ４０２）。
以上のように構成された第４の実施形態における端局装置２によれば、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第４の実施形態における端局装置２は、異常検出部２２１によって異常と判定された無線リソース情報を含む区間全体を異常区間とするのではなく、異常と判定された無線リソース情報と関連のある区間のみを異常区間とする。これにより、異常と判定された無線リソース情報と関連のない無線リソース情報が無効とされてしまうことを軽減することができる。
また、第４の実施形態における端局装置２は、異常検出部２２１によって異常と判定された無線リソース情報を含む区間全体を異常区間とするのではなく、異常と判定された無線リソース情報と関連のある区間のみを異常区間とする。これにより、異常と判定された無線リソース情報と関連のない無線リソース情報が無効とされてしまうことを軽減することができる。
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、帯域割当部が、各終端装置に割り当てる帯域量を、終端装置数で全帯域を当分配した値とする点が第１の実施形態〜第４の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
異常検出部２２１において異常状態が検出され、帯域割当部２３において当該情報を受け取った際の動作として、終端装置３へ割当可能な全帯域数を端局装置２に接続される終端装置数ｎで当分配し、各終端装置３に送信許可を通知する方法を用いることができる。
帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。
第５の実施形態では、帯域割当部が、各終端装置に割り当てる帯域量を、終端装置数で全帯域を当分配した値とする点が第１の実施形態〜第４の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
異常検出部２２１において異常状態が検出され、帯域割当部２３において当該情報を受け取った際の動作として、終端装置３へ割当可能な全帯域数を端局装置２に接続される終端装置数ｎで当分配し、各終端装置３に送信許可を通知する方法を用いることができる。
帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、帯域割当部が、各終端装置に割り当てる帯域割当量を、過去の帯域割当量から統計から計算される値とする点が第１の実施形態〜第５の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
帯域割当部２３は、終端装置３−１〜３−Ｐへ割り当てた帯域割当量に関する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。例えば、帯域割当部２３は、終端装置３−１に対して、過去Ｏ回（Ｏは１以上の整数）における帯域割当量の平均値βを算出し、割り当てる方法を用いることができる。上記の過去に各終端装置３へ割り当てた帯域割当量を帯域割当部における機能を用いて保存しておくことができる。
上記例では、統計情報として平均値を用いる例を示したが、最大値であってもよいし、中央値であってもよい。ただし、各終端装置３の当該値の合計がＰＯＮ帯域を上回る場合には、これに基づく比率で割り当てることとする。帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。
第６の実施形態では、帯域割当部が、各終端装置に割り当てる帯域割当量を、過去の帯域割当量から統計から計算される値とする点が第１の実施形態〜第５の実施形態と異なる。以下、相違点についてのみ説明する。
帯域割当部２３は、終端装置３−１〜３−Ｐへ割り当てた帯域割当量に関する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。例えば、帯域割当部２３は、終端装置３−１に対して、過去Ｏ回（Ｏは１以上の整数）における帯域割当量の平均値βを算出し、割り当てる方法を用いることができる。上記の過去に各終端装置３へ割り当てた帯域割当量を帯域割当部における機能を用いて保存しておくことができる。
上記例では、統計情報として平均値を用いる例を示したが、最大値であってもよいし、中央値であってもよい。ただし、各終端装置３の当該値の合計がＰＯＮ帯域を上回る場合には、これに基づく比率で割り当てることとする。帯域割当部２３は、異常検出部２２１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。
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。
１…上位装置、 ２…端局装置、 ３…終端装置、 ４…下位装置、 ５…ユーザ装置、 ６…光ファイバ、 ７…光スプリッタ、 １０…通信システム、 ２１…上位通信部、 ２２…連携機能部、 ２２１…異常検出部、 ２２２…異常区間検出部、 ２２３…データ変換処理部、 ２３…帯域割当部、 ２４…下位通信部
Claims (8)
- 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接続される通信システムにおける端局装置において、
前記上位装置との間で上り及び下りデータを送受信する上位通信部と、
各終端装置との間で上り及び下りデータを送受信する下位通信部と、
前記上位装置から周期的に通知される無線リソース情報に基づいて、各下位装置からの上り送信データ量及び送信時刻を少なくとも特定する連携機能部と、
特定結果から各終端装置への帯域割当情報を一定の周期で決定し、決定した情報を前記下位通信部を介して前記各終端装置に通知する帯域割当部と、
を備え、
前記連携機能部は、
前記無線リソース情報の欠落を検出する異常検出部と、
前記無線リソース情報の欠落が検出された場合に、欠落した無線リソース情報を含む帯域割当周期を特定する異常区間検出部と、
を備え、
前記帯域割当部は、当該特定された帯域割当周期においては、少なくとも欠落した無線リソース情報を用いずに前記各終端装置に対する帯域割当計算を行う端局装置。 - 前記異常検出部は、
前記上位装置にて予め無線リソース情報の各々に付与される番号の値を参照して当該番号が非連続となった場合、又は、前記上位装置から前記端局装置へと予め通知される前記無線リソース情報の総数に受信した無線リソース情報の数が達しない場合に、前記無線リソース情報が欠落したと判定する、請求項１に記載の端局装置。 - 前記異常検出部は、タイマーを備え、
前記異常検出部は、前記上位装置が前記無線リソース情報を複数に分割して送信する場合において、分割された各々に対して予め付与される、当該分割の順序を表わす種別、又は、番号に従って前記タイマーを動作させ、モニタし、前記タイマーの動作開始から規定の期間内に無線リソース情報のまとまりが検出できなかった場合、又は、タイマーが終了した際に無線リソース情報のまとまりが検出できなかった場合に前記無線リソース情報が欠落したと判定する、請求項１に記載の端局装置。 - 前記異常区間検出部は、分割された各々に対して予め付与される、当該分割の順序を表す種別をモニタすることで無線リソース情報のまとまりを検出し、又は、分割された各々に対して予め付与される番号をモニタすることで無線リソース情報のまとまりを検出し、前記まとまりに含まれる無線リソース情報のうち、欠落していない他の分割情報から欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報であるかを特定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の端局装置。
- 前記異常区間検出部は、
前記上位装置にて複数に分割されずに送信された前記無線リソース情報が欠落した場合、又は、分割された無線リソース情報全てが欠落した場合、欠落していない無線リソース情報が示す時刻情報に基づいて線形補間により、欠落した無線リソース情報の時刻情報を推定し、当該推定結果から欠落した無線リソース情報がどの帯域割当周期に対する無線リソース情報であるかを特定する、請求項１から４のいずれか一項に記載の端局装置。 - 前記異常区間検出部は、
前記下位装置を識別する識別番号の順番通りに通知された無線リソース情報をモニタし、欠落した無線リソース情報が属する帯域割当周期内で、当該欠落した無線リソース情報に含まれる下位装置以外の下位装置に係る情報を含む区間については無線リソース情報を用いてもよいことを示す有効と判定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の端局装置。 - 前記帯域割当部は、前記異常検出部における判定結果が異常であった場合に、各終端装置に割り当てる帯域割当量を、予め設定した値、もしくは前記終端装置数で全帯域を等分配した値、もしくは過去の帯域割当量からの統計値とする、請求項１から６の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接続される通信システムにおける端局装置が行う帯域割当方法であって、
前記上位装置との間で上り及び下りデータを送受信する上位通信ステップと、
各終端装置との間で上り及び下りデータを送受信する下位通信ステップと、
前記上位装置から周期的に通知される無線リソース情報に基づいて、各下位装置からの上り送信データ量及び送信時刻を少なくとも特定する連携機能ステップと、
特定結果から各終端装置への帯域割当情報を一定の周期で決定し、決定した情報を前記各終端装置に通知する帯域割当ステップと、
を有し、
前記連携機能ステップにおいて、
前記無線リソース情報の欠落を検出する異常検出ステップと、
前記無線リソース情報の欠落が検出された場合に、欠落した無線リソース情報を含む帯域割当周期を特定する異常区間検出ステップと、
を有し、
前記帯域割当ステップにおいて、当該特定された帯域割当周期においては、少なくとも欠落した無線リソース情報を用いずに前記各終端装置に対する帯域割当計算を行う帯域割当方法。
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