JP2019179994A - 光通信システム、親局装置、帯域割当装置、帯域割当プログラム及び帯域割当方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１波長内で複数の仮想ＰＯＮを接続することで、サービスの接続効率、仮想ＰＯＮの接続に係る処理時間を短くする。【解決手段】本発明の光通信システムは、親局装置が、１波長で接続する複数の仮想光ネットワークシステムに光伝送路の通信帯域を設定し、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を振り分け、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当て所定周期毎に光伝送路で送信可能な割当帯域量を求め、割当帯域量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整し、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、光通信システム、親局装置、帯域割当装置、帯域割当プログラム及び帯域割当方法に関する。

次世代のモバイルシステム（５Ｇ；第５世代移動通信システム）では、フロントホールにＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムの適用が考えられている。そのため、様々なサービスの接続が想定される５Ｇでは、ＰＯＮシステムにおいても多様なサービスの接続が望まれる。サービスの例としては、超低遅延サービス、大容量サービス、超多数端末接続サービスなどが挙げられる。これら多様なサービスを同時に接続するためには、サービス毎に仮想的にＰＯＮを作ることが望ましい。例えば、上記の３サービスを１つのＰＯＮシステムで接続する場合、１つのＰＯＮシステム上で３つの仮想ＰＯＮを作成する。各仮想ＰＯＮには、超低遅延サービス、大容量サービス、超多数端末接続サービスのそれぞれ特化した処理、例えば帯域割当アルゴリズムなどが用意され、１つのＰＯＮシステム上で論理的に３つのＰＯＮシステムが動作する。

特許文献１では、波長単位で、異なるサービスを接続する方式が考えられている。すなわち、複数の仮想ＰＯＮを波長ごとに分割し接続する方法である。

特開２０１７−１７４７４号公報

しかしながら、１波長（すなわち、１つのＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）内で複数の仮想ＰＯＮを接続する制御はまだ考えられていない。

複数の仮想ＰＯＮを１波長内で接続するにあたり、以下の２つの課題がある。

第１に、各仮想ＰＯＮが要求する帯域の合計が、物理的な帯域の上限を超える場合がある（以下、「課題Ｉ」とも呼ぶ。）。

第２に、各仮想ＰＯＮが要求する上り送信時間が、他の仮想ＰＯＮと重なる場合がある（以下、「課題ＩＩ」とも呼ぶ。）。

本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、１波長内で複数の仮想ＰＯＮを制御し、複数のサービスを接続することで、サービスの接続効率を向上させると共に、仮想ＰＯＮの接続に係る処理時間を短くしようとするものである。

かかる課題を解決するために、第１の本発明の光通信システムは、１台の親局装置と複数の子局装置とを備え、上記親局装置と上記複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する光通信システムにおいて、親局装置が、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、１波長で接続する上記複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段とを備え、各仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当て、帯域量調整手段で調整された帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整することを特徴とする。

第２の本発明の親局装置は、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置において、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段とを備え、各仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当部と、帯域量調整手段で調整された帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整部とを有することを特徴とする。

第３の本発明の帯域割当装置は、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置の帯域割当装置において、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段とを備え、仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当部と、帯域量調整手段で調整された帯域割当量により、上記所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整部とを有することを特徴とする。

第４の本発明の帯域割当プログラムは、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置における帯域割当プログラムにおいて、コンピュータを、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段として機能させ、仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当て、帯域量調整手段で調整された帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整することを特徴とする。

第５の本発明の帯域割当方法は、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置における帯域割当方法において、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分工程と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム処理工程と、各仮想光通信ネットワークシステム処理工程が設定した通信帯域から、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整工程とを備え、仮想光通信ネットワークシステム処理工程が、仮想光通信ネットワークシステム毎の上記データ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当工程と、帯域量調整手段で調整された上記帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、１波長内で複数の仮想ＰＯＮを制御し、複数のサービスを接続することで、サービスの接続効率を向上させることができ、仮想ＰＯＮの接続に係る処理時間を短くすることができる。その結果、光通信システムにおけるサービスの接続効率の改善または省電力効果を向上でき、サービスの接続に係る処理時間を改善できる。

第１の実施形態の光通信システムの全体構成及び局側装置（ＯＬＴ）の内部構成の一部を示す構成図である。 第１の実施形態に係る仮想ＰＯＮの帯域要求及び帯域割当の流れを示すシーケンス図である。 第１の実施形態に係るＯＳＵにおける各ＯＮＵへのＧａｔｅ送信までの全体的な処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る各仮想ＰＯＮ処理部において各仮想ＰＯＮの帯域割当計算を行ったときの帯域割当量を説明する説明図である。 第１の実施形態に係る仮想ＰＯＮ帯域量調整部による仮想ＰＯＮ帯域量調整処理の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る送信時間調整部による各仮想ＰＯＮのデータ送信時間の調整処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る送信時間調整部による各仮想ＰＯＮのデータ送信時間の調整処理を説明する説明図である。 第２の実施形態の光通信システムの全体構成及び局側装置（ＯＬＴ）の内部構成の一部を示す構成図である。 第２の実施形態に係るＯＳＵにおける各ＯＮＵにＧａｔｅを送信するまでの全体的な処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る各仮想ＰＯＮの帯域割当量の調整処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る最大帯域量計算部による最大帯域量の更新処理を説明する説明図である。 第２の実施形態に係る要求量収集部による周期毎の要求量の算出処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る仮想ＰＯＮ帯域量調整部による仮想ＰＯＮ帯域量調整処理のフローチャートである。 第２の実施形態に係る帯域情報マップ分割部による帯域情報マップ分割処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る帯域情報マップ分割部による帯域情報マップ分割処理を説明する説明図である。 第２の実施形態に係る帯域情報マップ統合部による帯域情報マップの統合処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る帯域情報マップ統合部による帯域情報マップの統合処理を説明する説明図である。 第２の実施形態による帯域の利用効率の効果の一例を説明する説明図である。

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明に係る光通信システム、親局装置、帯域割当装置、帯域割当プログラム及び帯域割当方法の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

第１の実施形態では、物理ＰＯＮ上で、１又は複数の仮想ＰＯＮを構成し、各仮想ＰＯＮが１波長で複数のサービスを接続（収容）する光通信システム（光アクセスシステム）に、本発明を利用する場合を例示する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の光通信システムの全体構成及び局側装置（ＯＬＴ）の内部構成の一部を示す構成図である。

図１において、光通信システム１００は、ＯＬＴ１、ＯＮＵ２（２−１〜２−ｎ；ｎは正の整数）、光スプリッタ３を有する。

第１の実施形態に係る光通信システム１００は、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告準拠システムであるＴＷＤＭ（Ｔｉｍｅ ａｎｄ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ）−ＰＯＮシステムである場合を想定する。第１の実施形態では、光通信システム１００がＴＷＤＭ−ＰＯＮである場合を例示するが、ＩＴＵ−Ｔ勧告準拠のＴＷＤＭ−ＰＯＮ以外のＰＯＮであってもよい。また、ＰＯＮは、ＧＥ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））−ＰＯＮ、１０ＧＥ−ＰＯＮ等のＩＥＥＥ規格準拠のＰＯＮであってもよい。

光スプリッタ３は、各ＯＮＵ２とＯＬＴ１との間で光信号の分配及び集約を行う。光スプリッタ３は、ＯＬＴ１から送信される下り通信方向の光信号（以下、「下り信号」とも呼ぶ。）を各ＯＮＵ２に分配し、各ＯＮＵ２から送信される上り通信方向の光信号（以下、「上り信号」とも呼ぶ。）を集約してＯＬＴ１に送信する。

ＯＬＴ１は、局側の光回線終端装置（親局装置）である。ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２の上り信号を上位ネットワーク（図示しない）に中継し、上位ネットワークから受信される下り信号を各ＯＮＵ２に中継する。

各ＯＮＵ２は、加入者側の光回線終端装置（子局装置）である。各ＯＮＵ２は、ＯＬＴ１からの下り通信を下位ネットワーク（図示しない）に中継し、下位ネットワークから受信される上り通信をＯＬＴ１に中継する。

ＯＬＴ１と各ＯＮＵ２とは、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる制御プロトコルで定期的にＧａｔｅ及びＲｅｐｏｒｔと呼ばれるメッセージをやり取りしている。一般的に、Ｇａｔｅメッセージ（以下では、単に「Ｇａｔｅ」と呼ぶ。）は、ＯＬＴ１が各ＯＮＵ２に対して送信を指示するメッセージであり、Ｒｅｐｏｒｔメッセージ（以下では、単に「Ｒｅｐｏｒｔ」と呼ぶ。）は、各ＯＮＵ２がＯＬＴ１に対して上りデータ（Ｄａｔａ）の送信を要求するメッセージである。

各ＯＮＵ２は、下位ネットワーク上の１又は複数の通信端末（図示しない）を接続している。各ＯＮＵ２は、接続している各通信端末のデータ要求量を通信サービス毎の計算し、通信サービスに応じた仮想ＰＯＮ毎にＲｅｐｏｒｔをＯＬＴ１に送信する。

［ＯＬＴの内部構成］
次に、図１を参照して、第１の実施形態に係るＯＬＴ１の主な内部構成を説明する。

図１において、第１の実施形態に係るＯＬＴ１は、複数のＯＳＵ１０、ＯＬＴ処理部１７を有する。

ＯＬＴ１のハードウェア構成は、例えば、ＣＰＵ、主記憶装置、補助記憶装置等を備え、ＣＰＵが処理プログラムを実行することにより、ＯＬＴ１としての各種機能を実現する。ＯＬＴ１の処理プログラムがインストールされることにより構築してもよく、その場合でも、ＣＰＵに実行される処理プログラムは図１に示す機能構成を有する。

各ＯＳＵ１０は、帯域割当処理、グラント生成、Ｒｅｐｏｒｔ読み取りを行うものである。

図１に示すように、各ＯＳＵ１０は、光信号送受信部１１、仮想ＰＯＮ処理部１２（１２−１〜１２−ｘ）、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３、仮想ＰＯＮ振分部１４、信号処理部１５、ＯＳＵ制御信号処理部１６を有する。

なお、図１では、波長λ１を接続するＯＳＵ１０の内部構成を示しているが、複数のＯＳＵ１０のそれぞれは、接続する波長が異なるだけであり、同じ構成を備えている。

光信号送受信部１１は、各ＯＳＵ１０と１対１に接続している。光信号送受信部１１には、それぞれ異なる波長が固定的に割り当てられている。光信号送受信部１１は、光スプリッタ３を介して、各ＯＮＵ２と接続している。従って、各ＯＳＵ１０に入力した下り信号は、光信号送受信部１１に割り当てられた波長（例えば波長λ１）で、宛先のＯＮＵ２に送信される。また、各ＯＮＵ２から送信された上り信号は、光スプリッタ３により波長分離されて光信号送受信部１１が受信する。

信号処理部１５は、ＯＬＴ処理部１７から取得した下りパケットの識別情報（例えば、ＬＬＩＤ等）を識別して宛先のＯＮＵ２を識別したり、光信号送受信部１１により受信された上りパケットの識別情報を識別して送信元のＯＮＵ２を識別したりするものである。また、信号処理部１５は、光信号送受信部１１を通じて各ＯＮＵ２からのＲｅｐｒｏｔを受信すると、各ＲｅｐｏｒｔをＯＳＵ制御信号処理部１６に与えたり、ＯＳＵ制御信号処理部１６により作成されたＧａｔｅを各ＯＮＵ２に送信するために、対応するＯＮＵ２の識別情報を付与して光信号送受信部１１に与えたりする。

ＯＳＵ制御信号処理部１６は、各ＯＮＵ２との間で定期的に授受する制御信号に関する処理を行うものである。ＯＳＵ制御信号処理部１６は、各ＯＮＵ２に送信するＧａｔｅの作成や、各ＯＮＵ２から受信したＲｅｐｏｒｔの読み取りを行なう。ＯＳＵ制御信号処理部１６は、各ＯＮＵ２の送信要求量を通知するために、各ＯＮＵ２からのＲｅｐｏｒｔを仮想ＰＯＮ振分部１４に与える。また、ＯＳＵ制御信号処理部１６は、各ＯＮＵ２に対してデータ送信時間を通知するために、仮想ＰＯＮ処理部１２（１２−１〜１２−ｘ）により割り当てられた送信時間を取得し、その送信時間を含むＲｅｐｏｒｔを作成して信号処理部１５に与える。

仮想ＰＯＮ振分部１４は、ＯＳＵ制御信号処理部１６から各ＯＮＵ２からのフレームを読み取り、あるＯＮＵ２からの要求量（Ｒｅｐｏｒｔ）がどの仮想ＰＯＮ（仮想ＰＯＮ処理部１２）に対するものかを判別し、該当する仮想ＰＯＮ（仮想ＰＯＮ処理部１２）の帯域割当部１２１に要求量を通知する。

仮想ＰＯＮ処理部１２（１２−１〜１２−ｘ）は、帯域割当部１２１、送信時間調整部１２２を有する。仮想ＰＯＮ処理部１２（１２−１〜１２−ｘ）は、割り当てられた仮想ＰＯＮ毎に帯域割当や送信時間の調整等を行うものである。

帯域割当部１２１は、割り当てられた仮想ＰＯＮの帯域量を計算し、仮想ＰＯＮ毎の帯域量を仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３に通知する。これにより、１波長内で複数のサービスを接続する際に、一定周期内でサービス毎（仮想ＰＯＮ毎）の帯域量を割り当てることができる。帯域割当部１２１の帯域割当の計算アルゴリズムは、特に限定されるものではなく、既存のＰＯＮシステムで使用されている様々な帯域割当の計算アルゴリズムを広く適用することができる。

送信時間調整部１２２は、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３により調整された仮想ＰＯＮ毎の帯域割当量に基づいて、一定周期内の仮想ＰＯＮ毎の送信時間を調整する。送信時間調整部１２２は、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３より通知された帯域割当量に基づいて、既に割り当てられた仮想ＰＯＮの上りデータ送信時間と重ならないように帯域を割り当てる。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの帯域割当部１２１から各仮想ＰＯＮの帯域量を受け取り、各仮想ＰＯＮに対する帯域割当量を調整するものである。これにより、例えば低遅延サービスの割当帯域量を優先して割り当てることができる。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係るＯＬＴ１における帯域割当処理の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。

なお、以下では、説明便宜上、ＯＮＵ２に関して、例えば「ＯＮＵ２−１」又は「ＯＮＵ＃１」等のように表記し、仮想ＰＯＮに関して、「仮想ＰＯＮ Ａ」等のように表記して説明する。

図２は、第１の実施形態に係る仮想ＰＯＮの帯域要求及び帯域割当の流れを示すシーケンス図である。なお、図２では、上り帯域に関して３つの仮想ＰＯＮを接続する流れを例示しているが、仮想ＰＯＮの数は、３つに限定されるものではない。

一定周期（例えば、ＤＢＡ周期；Ｔ＿ｄｂａ）毎に、ＯＳＵ１０は各ＯＮＵ２（例えば、ＯＮＵ２−１、ＯＮＵ２−２）からの送信要求量を含むＲｅｐｏｒｔを受信し、ＯＳＵ１０側では帯域の割り当てを行なう。

ここで、各ＯＮＵ２（例えば、ＯＮＵ２−１、ＯＮＵ２−２）は仮想ＰＯＮ毎にＲｅｐｏｒｔを通知する。図２の例の場合、ＯＮＵ２−１は３つの仮想ＰＯＮ Ａ〜Ｃを接続しており、ＯＮＵ２−２は、１つの仮想ＰＯＮ Ａを接続している。なお、ＯＳＵ１０における仮想ＰＯＮの帯域割当処理の詳細な説明は後述する。

ＯＳＵ１０において、各仮想ＰＯＮの帯域の割り当てが実施されると、送信許可（Ｇａｔｅ）が各ＯＮＵ２に通知される。

図３は、第１の実施形態に係るＯＳＵ１０における各ＯＮＵ２へのＧａｔｅ送信までの全体的な処理を示すフローチャートである。

各ＯＮＵ２が仮想ＰＯＮ毎のＲｅｐｏｒｔをＯＳＵ１０に送信する。各仮想ＰＯＮのＲｅｐｏｒｔは、光信号送受信部１１に受信され、信号処理部１５及びＯＳＵ制御信号処理部１６を介して、仮想ＰＯＮ振分部１４に与えられる。

Ｒｅｐｏｒｔを含むフレームには仮想ＰＯＮを識別する識別情報が付与されており、仮想ＰＯＮ振分部１４により、受信したＲｅｐｏｒｔが仮想ＰＯＮ毎に振り分けられ（ステップＳ１０１）、各Ｒｅｐｏｒｔは、対応する仮想ＰＯＮの各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの帯域割当部１２１に与えられる。仮想ＰＯＮの識別情報は、フレーム内へのタグ付け、番号付け等の識別子で行い、仮想ＰＯＮ振り分け部では識別子を読み取ることで振り分けを行う。

各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘにおいて、Ｒｅｐｏｒｔの収集を終えると、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの帯域割当部１２１がそれぞれ個別に独立して帯域割当計算を行う（ステップＳ１０２）。各帯域割当部１２１により計算された帯域割当情報は、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３に通知される。

次に、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３では、各帯域割当部１２１により計算された割当結果（待機割当量）に基づき、各仮想ＰＯＮの特性や帯域割当計算結果を元に物理的な帯域量を超えないよう各仮想ＰＯＮへの帯域割当量を調整する（ステップＳ１０３）。これにより、ある仮想ＰＯＮだけが帯域を割り当てられないといった不公平性を軽減する。各仮想ＰＯＮの帯域割当計算は同時・並列に行なっても良い。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３による各仮想ＰＯＮの帯域割当量が調整されると、各仮想ＰＯＮの帯域割当量が各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２に通知されて、各送信時間調整部１２２が各仮想ＰＯＮのデータ送信時間の調整を行う（ステップＳ１０４）。

仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘのうち、最後の仮想ＰＯＮ処理部１２の送信時間調整部１２２が送信時間の調整を終えると、割り当てた帯域情報がＯＳＵ制御信号処理部１６に送信される（ステップＳ１０５）。ＯＳＵ制御信号処理部１６では、各ＯＮＵ２のデータ送信時間を含むＧａｔｅが生成されて、Ｇａｔｅが各ＯＮＵ２に対してデータ送信時間が通知される（ステップＳ１０６）。以上が仮想ＰＯＮ制御の全体の流れとなる。

［仮想ＰＯＮの割当帯域の説明］
図４は、第１の実施形態に係る各仮想ＰＯＮ処理部１２において各仮想ＰＯＮの帯域割当計算を行ったときの帯域割当量を説明する説明図である。すなわち、各帯域割当部１２１が帯域割当量を計算し、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３に出力する計算結果を説明する説明図である。

ここでは、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ周期）時間内の最大割当量が５００Ｋｂｙｔｅであるとする。例えば、「仮想ＰＯＮ Ａ」の仮想ＰＯＮ処理部１２の帯域割当部１２１は、３つのＯＮＵ＃１〜ＯＮＵ＃３に対する帯域量を割り当て、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ周期）の割当量が１００Ｋｂｙｔｅである等を示している。

図４に示すように、３つの仮想ＰＯＮ Ａ〜Ｃに関して、各帯域割当部１２１がそれぞれ個別に、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ周期）時間内の仮想ＰＯＮの帯域量を計算した結果、仮想ＰＯＮ Ａの帯域割当結果（割当量）が１００Ｋｂｙｔｅ、仮想ＰＯＮ ５の帯域割当結果（割当量）が５００Ｋｂｙｔｅ、仮想ＰＯＮ Ｃの帯域割当結果（割当量）が３００Ｋｂｙｔｅとなったとする。この場合、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ周期）時間内の帯域割当量の合計値は、９００Ｋｂｙｔｅとなる。

この時点では、（課題Ｉ）各仮想ＰＯＮの要求する帯域（合計帯域量）が物理的な帯域量の上限を超えている。（課題ＩＩ）各仮想ＰＯＮが要求する上り送信時間が、他の仮想ＰＯＮと重なっている、という課題がある。

各帯域割当部１２１が個別に仮想ＰＯＮの帯域割当量を計算した時点では、上述した２点の課題を解決できていない。

そこで、第１の実施形態では、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３が課題Ｉを解決し、次に、各仮想ＰＯＮ処理部１２の送信時間調整部１２２が課題ＩＩを解決する。

［仮想ＰＯＮ帯域量調整処理］
図５は、第１の実施形態に係る仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３による仮想ＰＯＮ帯域量調整処理の動作を示すフローチャートである。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの帯域割当部１２１の帯域割当結果に基づいて、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ）時間内で各仮想ＰＯＮが要求する帯域量を収集し、帯域量の合計を求める（ステップＳ２０１）。

例えば、仮想ＰＯＮ Ａの帯域割当部１２１が各ＯＮＵに対する帯域割当量を算出し、この合計値がＸｂｙｔｅであった場合、仮想ＰＯＮ Ａの要求する帯域量はＸｂｙｔｅとなる。この要求量に基づいて、物理的な帯域を超えないよう仮想ＰＯＮ毎の帯域割当量を調整する。１ｓｅｃで物理的に送信可能な最大データ量（帯域量）をＰ＿１ｓｅｃとすると、Ｔ＿ｄｂａ内で送信可能なデータ量Ｐ＿ｍａｘはＰ＿ｍａｘ＝Ｐ＿１ｓｅｃ／Ｔ＿ｄｂａとなる。

ここで、Ｐ＿ｍａｘを一定周期（Ｔ＿ｄｂａ）時間内の最大帯域量と定義する。また、Ｐ＿ｌａｔを低遅延サービス用仮想ＰＯＮの要求量とする。低遅延サービス用仮想ＰＯＮが帯域量を要求している場合、低遅延サービスを優先するため、ＰＯＮ＿ｌａｔは帯域量の調整は行わない。すなわち、低遅延用サービス仮想ＰＯＮがある場合には、最大帯域量Ｐ＿ｍａｘからＰＯＮ＿ｌａｔを引き算して得た残りの帯域量をＰ＿ｍａｘとする（ステップＳ２０２）。

つまり、ステップＳ２０２では、複数の仮想ＰＯＮのうち、低遅延サービスがない場合、各仮想ＰＯＮの最大帯域量Ｐ＿ｍａｘはＰ＿ｍａｘ＝Ｐ＿１ｓｅｃ／Ｔ＿ｄｂａとする。これにより、各仮想ＰＯＮに割り当てる最大帯域量を算出する。低遅延サービスがある場合には、低遅延サービスの帯域量を確保するため、最大帯域量Ｐ＿ｍａｘからＰＯＮ＿ｌａｔを引き算して得た残りの帯域量をＰ＿ｍａｘとし、各仮想ＰＯＮの最大帯域量Ｐ＿ｍａｘはＰ＿ｍａｘ＝Ｐ＿１ｓｅｃ／Ｔ＿ｄｂａとする。これにより、低遅延サービスの仮想ＰＯＮの帯域量を確保した上で、各仮想ＰＯＮに割り当てる最大帯域量を算出する。

低遅延用以外の仮想ＰＯＮの間で、各仮想ＰＯＮの最大帯域量Ｐ＿ｍａｘを越えないように、各仮想ＰＯＮの帯域割当量の調整を行う（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３における調整方法としては、例えば各仮想ＰＯＮ（低遅延サービス以外の仮想ＰＯＮ）の要求量の大きいものほど多くの帯域を割り当てる比例割当方法を適用したり、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を考慮した優先度で割り当てる方法を適用したりしてもよい。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、算出した割当量を各仮想ＰＯＮ処理部１２の送信時間調整部１２２に通知する（ステップＳ２０４）。

［各仮想ＰＯＮのデータ送信時間の調整処理］
図６は、第１の実施形態に係る送信時間調整部１２２による各仮想ＰＯＮのデータ送信時間の調整処理を示すフローチャートである。図７は、第１の実施形態に係る送信時間調整部１２２による各仮想ＰＯＮのデータ送信時間の調整処理を説明する説明図である。

上述したように、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３により算出された割当量が、各仮想ＰＯＮ処理部１２の送信時間調整部１２２に通知される。

ある一定周期Ｔにおける、データ送信時間をｔ＿０〜ｔ＿１とすると、ｔ＿０〜ｔ＿１の区間は各仮想ＰＯＮが共有して使用する時間資源であり、各仮想ＰＯＮの帯域を重ならないように配置する必要がある。ここでは、各仮想ＰＯＮが共有して使用する時間資源を「帯域情報マップ９」と呼ぶ。

例えば、帯域情報マップ９は、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ周期）時間内の各仮想ＰＯＮのデータ送信時間を示すマッピング情報である。例えば、帯域情報マップ９は、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ周期）時間を分割した複数のタイムスロットが割り当てられているものとしてもよい。各タイムスロットの時間は、一定時間としてもよい。この場合、各送信時間調整部１２２は、各仮想ＰＯＮの帯域量に基づいて、１又は複数のタイムスロットを当該仮想ＰＯＮの帯域としてマッピングして、各仮想ＰＯＮの送信時間を調整するようにしてもよい。

まず、低遅延サービス用の仮想ＰＯＮがあれば、最初に低遅延サービス用の仮想ＰＯＮ処理部１２の送信時間調整部１２２が、帯域割当部１２１の帯域量（帯域情報）に基づいて帯域情報マップを更新する（ステップＳ３０１）。これにより、低遅延サービス用の仮想ＰＯＮの送信時間を割り当てることができる。

複数のサービスの仮想ＰＯＮのうち、低遅延サービス用の仮想ＰＯＮについて調整すると、残りの仮想ＰＯＮを１つ選択し、帯域情報マップ９が、低遅延以外のサービス用の仮想ＰＯＮ処理部１２の送信時間調整部１２２に通知され、帯域情報マップ９が更新される（ステップＳ３０２）。

次の仮想ＰＯＮ処理部１２の送信時間調整部１２２は、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３から通知された割当量に基づいて、既に割り当てられた帯域と重ならないように、残りの帯域を使って帯域情報マップを更新する。具体的には例えば、１タイムスロットずつ帯域を割り当て、次のタイムスロットが既に割り当てられていればスキップし、さらに次のタイムスロットにおいて割り当てを試みる。全仮想ＰＯＮに対して帯域情報マップを更新するまで繰り返し行う（ステップＳ３０３）。

以上のように、ステップＳ３０２、Ｓ３０３を繰り返し行い、帯域的に各仮想ＰＯＮの帯域量を調整することで、物理的な帯域の上限を超えることなく仮想ＰＯＮに適切な帯域割当を行うことができ、また仮想ＰＯＮ間で上り送信時間も重ならない。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、１波長内で、複数のサービス（仮想ＰＯＮ）を接続することができ、サービスの接続効率を上げることができる。例えば、従来では、１波長が１つのサービスを接続しているので、３つのサービスを接続するために３波長が必要であり、各波長を制御する３つのＯＳＵが必要であった。しかし、第１の実施形態によれば、１波長で３つのサービスを接続できるので、残りの２波長のＯＳＵをスリープさせることができるので、省電力効果が期待できる。

また、第１の実施形態によれば、全仮想ＰＯＮの帯域割当結果に基づいて、各仮想ＰＯＮの割当量を調整するため、仮想ＰＯＮの公平性を保持して調整することができる。例えば、従来は、複数の仮想ＰＯＮのうち、ある仮想ＰＯＮから順番に帯域を割り当てるので、物理的な帯域量を越えてしまうと、他の仮想ＰＯＮに割り当てる帯域がなくなってしまう等の事態が生じ得るが、第１の実施形態によれば、各仮想ＰＯＮの公平性を保持した上で帯域を調整できる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る光通信システム、親局装置、帯域割当装置、帯域割当プログラム及び帯域割当方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態では、ＯＬＴの各ＯＳＵの構成要素が、第１の実施形態と異なり、それ以外の構成要素は第１の実施形態と基本的には同じであるため、以下では、第２の実施形態のＯＳＵの特徴的な構成要素を中心に説明する。

図８は、第２の実施形態の光通信システムの全体構成及び局側装置（ＯＬＴ）の内部構成の一部を示す構成図である。

図８において、光通信システム１００は、ＯＬＴ１Ａ、ＯＮＵ２（２−１〜２−ｎ；ｎは正の整数）、光スプリッタ３を有する。

また、第２の実施形態に係るＯＬＴ１Ａは、複数のＯＳＵ１０Ａ、ＯＬＴ処理部１７を有し、各ＯＳＵ１０Ａは、光信号送受信部１１、仮想ＰＯＮ処理部１２（１２−１〜１２−ｘ）、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３、仮想ＰＯＮ振分部１４、信号処理部１５、ＯＳＵ制御信号処理部１６、最大帯域量計算部５１、要求量収集部５２、帯域情報マップ分割部５３、帯域情報マップ統合部５４を有する。

各ＯＳＵ１０Ａは、第１の実施形態で説明した構成要素に加えて、要求量収集部５２、最大帯域量計算部５１、帯域情報マップ分割部５３、帯域情報マップ統合部５４を有する。

要求量収集部５２は、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ）毎に、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３から通知される、低遅延サービス用以外の仮想ＰＯＮの割当要求量の情報を収集し、周期Ｔ毎の合計の割当要求量を最大帯域量計算部５１に通知する。

ここで、周期Ｔを「動的要求量観測周期」と呼ぶ。動的要求量観測周期とは、一定周期（例えばＤＢＡ周期Ｔ＿ｄｂａ）に割り当てる帯域の上限値を決めるために、各仮想ＰＯＮの要求量を観測するための周期である。

各仮想ＰＯＮの要求量は動的に変化し得るので、各仮想ＰＯＮの要求量のピークが一時的に重なることが生じ得る。例えば、ＯＮＵ２が接続する通信端末（図示しない）が次世代モバイルシステム（５Ｇ）を適用する場合に、各仮想ＰＯＮの要求量に応じて、１Ｔ＿ｄｂａに割り当てる帯域量を設定すると、モバイルシステムにおいて使用する無線周波数の数が多くなることが考えられる。そこで、周期Ｔで各仮想ＰＯＮの要求量を観測して、当該周期Ｔ内の１Ｔ＿ｄｂａに割り当てる帯域の上限値を決定して、ピークを平滑化するようにする。これにより、ＯＮＵ２が接続する通信端末（図示しない）が次世代モバイルシステム（５Ｇ）を適用する場合に、１Ｔ＿ｄｂａに割り当てる帯域のピークを平滑化できるので、無線周波数の数を抑えることができるので、無線周波数の利用効率を向上させることができる。

動的要求量観測周期Ｔの時間長は、例えばＤＢＡ周期の時間長Ｔ＿ｄｂａよりも大きい（Ｔ＿ｄｂａ＜Ｔ）。周期Ｔの時間長は、任意に設定することができ、例えばＴ＿ｄｂａ＝１ｍｓ、Ｔ＝１ｓｅｃなどとすることができる。

最大帯域量計算部５１は、最大帯域量、つまり一定周期（Ｔ＿ｄｂａ）時間内で送信可能な上りデータ量を計算する。周期Ｔ毎に最大帯域量を計算し、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３のＰ＿ｍａｘを更新する。

帯域情報マップ分割部５３は、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２を、同時・並列に動作できるように帯域情報マップを分割する。帯域情報マップ分割部５３は、分割した帯域情報マップと、各仮想ＰＯＮの帯域割当量を対応する各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２に通知する。

帯域情報マップ統合部５４は、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２によって更新された帯域情報マップを統合する。また、帯域情報マップ統合部５４は、分割した領域内で割り当てられなかった帯域の送信時間を調整し、帯域情報マップをＯＳＵ制御信号処理部１６へ通知する。

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態に係るＯＬＴ１Ａにおける帯域割当処理の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図９は、第２の実施形態に係るＯＳＵ１０Ａにおける各ＯＮＵにＧａｔｅを送信するまでの全体的な処理を示すフローチャートである。

図１０は、第２の実施形態に係る各仮想ＰＯＮの帯域割当量の調整処理を示すフローチャートである。

図９において、第１の実施形態と同様にして、各ＯＮＵ２からの各仮想ＰＯＮのＲｅｐｏｒｔは、仮想ＰＯＮ振分部１４により、受信したＲｅｐｏｒｔが仮想ＰＯＮ毎に振り分けられる（ステップＳ１０１）。各帯域割当部１２１では、各仮想ＰＯＮの帯域割当て計算が実行される（ステップＳ１０２）。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、各帯域割当部１２１によって割当てられた各仮想ＰＯＮの帯域割当量（割当結果）を取得し、各仮想ＰＯＮの帯域割当量の調整処理を行う（ステップＳ４０１）。図１０を用いて、図９のステップＳ４０１の処理を詳細に説明する。

図１０において、各帯域割当部１２１により計算された各仮想ＰＯＮの帯域割当量（割当結果）が、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３に通知される（ステップＳ４０１１）。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、各仮想ＰＯＮが低遅延サービス用の仮想ＰＯＮであるか否かを判断し（ステップＳ４０１２）、低遅延サービスの仮想ＰＯＮについては、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３が、低遅延サービスの仮想ＰＯＮの要求量に基づいて、帯域割当量を調整する（ステップＳ４１０３）。また、低遅延サービス以外の各仮想ＰＯＮについては、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３が、当該低遅延サービス以外の各仮想ＰＯＮの要求量を要求量収集部５２に通知する（ステップＳ４０１４）。

要求量収集部５２は、低遅延サービス以外の各仮想ＰＯＮの要求量に基づいて、周期Ｔ毎の合計の割当要求量を求める（ステップＳ４０１５）。

最大帯域量計算部５１は、周期Ｔ毎に最大帯域量を計算し、最大帯域量Ｐ＿ｍａｘを更新する（ステップＳ４０１６）。なお、最大帯域量計算部５１による最大帯域量Ｐ＿ｍａｘの計算・更新処理の詳細については図１１を用いて後述する。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、低遅延サービス以外の仮想ＰＯＮについて、最大帯域量計算部５１により更新された最大帯域量Ｐ＿ｍａｘで各仮想ＰＯＮの帯域割当量を調整する（ステップＳ４０１７）。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、各仮想ＰＯＮの帯域情報（割当量）を帯域情報マップ分割部５３に通知し、帯域情報マップ分割部５３が、各仮想ＰＯＮの帯域情報に応じて帯域情報マップを複数の領域に分割したデータ送信時間領域を決定する（ステップＳ４０２）。

各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２は、各仮想ＰＯＮのデータ送信時間を調整し（ステップＳ４０３）、帯域情報マップ統合部５４が、各送信時間調整部１２２により調整された各仮想ＰＯＮのデータ送信時間に基づいて帯域情報マップを統合する（ステップＳ４０４）。

帯域情報マップ統合部５４により統合された帯域情報マップがＯＳＵ制御信号処理部１６に通知され（ステップＳ１０５）、ＯＳＵ制御信号処理部１６では、各ＯＮＵ２のデータ送信時間を含むＧａｔｅが生成されて、Ｇａｔｅが各ＯＮＵ２に対してデータ送信時間が通知される（ステップＳ１０６）。以上が仮想ＰＯＮ制御の全体の流れとなる。

［要求量の算出処理］
図１２は、第１の実施形態に係る要求量収集部５２による周期毎の要求量の算出処理を示すフローチャートである。

以下では、周期Ｔ＿ｋにおける仮想ＰＯＮの要求量をＲ＿ｋとする。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３では、周期Ｔ＿ｄｂａ毎に、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの帯域割当部１２１から、各仮想ＰＯＮの帯域情報（帯域割当結果）として要求量を取得する。

要求量収集部５２は、周期Ｔ＿ｄｂａ毎に、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３より各帯域割当部１２１からの各仮想ＰＯＮの帯域情報としての要求量を取得する（ステップＳ５０１）。

次に、要求量収集部５２は、低遅延サービス用の仮想ＰＯＮを除く仮想ＰＯＮの要求量の合計Ｓｕｍ＿Ｒを算出し（ステップＳ５０２）、周期Ｔ＿ｋでの要求量Ｒ＿ｋを更新する（ステップＳ５０３）。この処理をＴ＿ｄｂａ毎に更新することで、周期Ｔ＿ｋ毎の仮想ＰＯＮの要求量の合計を算出することができる。

［最大帯域量の計算・更新処理］
図１０のステップＳ４０１５における、最大帯域量計算部５１による最大帯域量の計算・更新処理を説明する。

図１１は、第２の実施形態に係る最大帯域量計算部５１による最大帯域量の更新処理を説明する説明図である。

最大帯域量計算部５１は、各仮想ＰＯＮの要求量が動的に変動することを考慮して、最大帯域量を動的に更新する。これにより、帯域の利用効率、または省電力性を向上させることができる。

最大帯域量計算部５１は、一定周期Ｔ（動的要求量観測周期）毎に、当該周期Ｔ内の各Ｔ＿ｄｂａに割り当てる最大帯域量を更新する。

図１１では、ある周期（動的要求量観測周期）Ｔ＿ｋと、その直前の周期Ｔ＿ｋ−１との関係を示している。ここでは、ある周期Ｔ＿ｋにおける最大帯域量は、前の周期Ｔ＿ｋ−１における、（低遅延サービス用の仮想ＰＯＮを除く）各仮想ＰＯＮの合計要求帯域量と同じ量が来るという仮説に基づいて予測する。

最大帯域量計算部５１は、直前の周期Ｔ＿ｋ−１において、実際に要求された仮想ＰＯＮの要求量（合計要求帯域量）と、設定した割当帯域量との差分値ａを考慮して、今回の周期Ｔ＿ｋにおける最大帯域量を設定する。ここで、直前周期Ｔ＿ｋ−１における実際に要求された仮想ＰＯＮの要求量（合計要求帯域量）と、設定した割当帯域量との差分値ａは、未割当てのデータ量と言える。

これは、周期Ｔ＿ｋ−１の期間で割当帯域量を設定したときに、実際に要求された仮想ＰＯＮの要求量（合計要求帯域量）のうち、設定した割当帯域量を超えた分のデータ量は、当該周期Ｔ＿ｋ−１の期間で帯域割当てができなかった分と言える。そのため、差分値ａは、未割当てのデータ量であり、この未割当て分（差分値ａ）については、その次の周期Ｔ＿ｋで帯域を割り当てることにする。

例えば、Ｔ＿ｋにおける最大帯域量が１００ｂｙｔｅであったとする。周期ＴとＤＢＡ周期Ｔ＿ｄｂａとの関係は、Ｔ／Ｔ＿ｄｂａ＝１００であるとする。

また、Ｔ＿ｋにおける仮想ＰＯＮの合計要求帯域量が１．５Ｍｂｙｔｅであったとする。

このとき、Ｔ＿ｋでは合計１００ｂｙｔｅ×Ｔ／Ｔ＿ｄｂａ＝１Ｍｂｙｔｅの帯域が割り当てられ、その差分値ａである０．５Ｍｂｙｔｅが未割当となる。次の周期Ｔ＿ｋ＋１では、１．５Ｍｂｙｔｅ分の要求量が再び来ることが考えられる。

しかし、Ｔ＿ｋにおいて既に０．５Ｍｂｙｔｅ分が割り当てられていないため、Ｔ＿ｋ＋１では１．５＋０．５＝２Ｍｂｙｔｅの帯域を使用することが考えられる。

以上のように、前周期Ｔ＿（ｋ−１）の最大帯域量と仮想ＰＯＮの合計要求帯域量に基づいて、今回の周期Ｔ＿ｋ内の各Ｔ＿ｄｂａの最大帯域量を設定する。

具体的な最大帯域量の算出は以下のようになる。

周期Ｔ＿ｄｂａ内で物理的に送信可能な最大のデータ量をＰ＿Ｌｉｍｉｔとする。なお、上位システムから、ある空き容量Ｐ＿ｆｒｅｅを確保するように指示が来た場合は、Ｐ＿Ｌｉｍｉｔ＝Ｐ＿Ｌｉｍｉｔ−Ｐ＿ｆｒｅｅとする。いずれにしても、物理ＰＯＮの帯域制限により、周期Ｔ＿ｄｂａ内で割り当て可能な帯域をＰ＿Ｌｉｍｉｔとする。

最大帯域量計算部５１は、要求量収集部５２から周期Ｔ毎の、低遅延サービス以外の全仮想ＰＯＮの要求量（合計要求帯域量）を取得する。

ここで、周期Ｔ＿（ｋ−１）内の各ＤＢＡ周期Ｔ＿ｄｂａに設定する最大帯域量をＭＡＸ＿（ｋ−１）とする。また、周期Ｔ＿（ｋ−１）における、低遅延サービス用を除く全仮想ＰＯＮの合計要求帯域量をＲ＿（ｋ−１）とする。

この場合、周期Ｔ＿（ｋ−１）全体の割当帯域量は、式（１）により算出される。
周期Ｔ＿（ｋ−１）全体の割当帯域量＝ＭＡＸ＿（ｋ−１）×Ｔ／Ｔ＿ｄｂａ…（１）

また、差分値ａ（未割当てデータ量）は、周期Ｔ＿（ｋ−１）の低遅延サービス用を除く全仮想ＰＯＮの合計要求帯域量と、周期Ｔ＿（ｋ−１）全体の割当帯域量の差分であるため、式（２）により算出できる。
ａ＝Ｒ＿（ｋ−１）−ＭＡＸ＿（ｋ−１）×Ｔ／Ｔ＿ｄｂａ …（２）

上記差分値ａは、次の周期Ｔ＿ｋで帯域が割り当てられる。すなわち、最大帯域量計算部５１は、要求量収集部５２から取得した、周期Ｔ＿ｋの全仮想ＰＯＮの合計要求帯域量Ｒ＿（ｋ−１）に、直前周期Ｔ＿（ｋ−１）で未割当てのデータ量（差分値）ａを加算し、この加算結果を周期Ｔ＿ｋの実際の全仮想ＰＯＮの合計要求帯域量αとする。
α＝Ｒ＿（ｋ−１）＋ａ＝２Ｒ＿（ｋ−１）−ＭＡＸ＿（ｋ−１）×Ｔ／Ｔ＿ｄｂａ …（３）

周期Ｔ＿ｋにおける各ＤＢＡ周期Ｔ＿ｄｂａに割り当てる最大帯域量ＭＡＸ＿ｋは、式（４）により算出できる。
ＭＡＸ＿ｋ＝α×Ｔ＿ｄｂａ／Ｔ …（４）

式（４）のαに式（３）を代入すると、周期Ｔ＿ｋにおける各ＤＢＡ周期Ｔ＿ｄｂａに割り当てる最大帯域量ＭＡＸ＿ｋは、式（５）のようになる。
ＭＡＸ＿ｋ＝２Ｒ（ｋ−１）×Ｔ＿ｄｂａ／Ｔ−ＭＡＸ＿（ｋ−１），Ｐ＿Ｌｉｍｉｔ…（５）

［仮想ＰＯＮ帯域量調整処理］
図１３は、第２の実施形態に係る仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３による仮想ＰＯＮ帯域量調整処理のフローチャートである。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの帯域割当部１２１の帯域割当結果に基づいて、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ）時間内で各仮想ＰＯＮが要求する帯域量を収集し、帯域量の合計を求める（ステップＳ２０１）。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、最大帯域量計算部５１から周期Ｔ＿ｄｂａの最大帯域量ＭＡＸ＿ｋを取得し（ステップＳ６０１）、この最大帯域量ＭＡＸ＿ｋを、Ｔ＿ｄｂａ内で送信可能なデータ量Ｐ＿ｍａｘとする（ステップＳ６０２）。

そして、仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、Ｐ＿ｍａｘを低遅延サービス以外の各ＰＯＮ間で分割して割り当てる（ステップＳ６０３）。ステップＳ６０３では、複数の仮想ＰＯＮのうち、低遅延サービスがない場合、Ｐ＿ｍａｘをＭＡＸ＿ｋとし、低遅延サービス以外の各仮想ＰＯＮの間で分割して割り当てる。低遅延サービスがある場合には、低遅延サービスの帯域量を確保するため、最大帯域量Ｐ＿ｍａｘからＰＯＮ＿ｌａｔを引き算して得た残りの帯域量をＰ＿ｍａｘとし、この残りの帯域量Ｐ＿ｍａｘを低遅延サービス以外の各仮想ＰＯＮの間で分割して割り当てる。これにより、低遅延サービスの仮想ＰＯＮの帯域量を確保した上で、各仮想ＰＯＮに割り当てる最大帯域量を算出する。

仮想ＰＯＮ帯域量調整部１３は、各仮想ＰＯＮに対する割当量が決定すると、各仮想ＰＯＮの割当量を帯域情報マップ分割部５３に通知する（ステップＳ６０４）。

［帯域情報マップの分割処理］
図１４は、第２の実施形態に係る帯域情報マップ分割部５３による帯域情報マップ分割処理を示すフローチャートである。

図１５は、第２の実施形態に係る帯域情報マップ分割部５３による帯域情報マップ分割処理を説明する説明図である。

帯域情報マップ分割部５３は、帯域情報マップ９Ａを、各仮想ＰＯＮの要求帯域量（帯域割当量）に応じて複数の領域に分割し、分割したそれぞれの帯域情報マップ（「帯域情報分割領域マップ」とも呼ぶ。）を、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２へ通知する点に特徴がある。これにより、各仮想ＰＯＮの帯域情報マップの更新を同時・並列に行うことができる。

まず、帯域情報マップ分割部５３は、低遅延サービス用の仮想ＰＯＮに対する送信時間を帯域情報マップ９Ａに更新する（ステップＳ７０１）。これにより、低遅延サービスの仮想ＰＯＮの送信時間を優先的に設定することができる。

次に、帯域情報マップ分割部５３は、低遅延サービス以外の各仮想ＰＯＮの要求量に応じて帯域情報マップ９Ａを分割する（ステップＳ７０２）。

ここで、帯域情報マップ９Ａの分割方法の一例を説明する。帯域情報マップ９Ａの分割方法は、低遅延サービス以外の各仮想ＰＯＮの要求帯域が大きいほど、分割領域を大きくするようにしてもよい。これは、なるべく分割した領域内で、全部又は大部分の要求帯域を割り当てるようにするためである。具体的には、低遅延サービス以外の仮想ＰＯＮが１〜Ｎ個あるとする。Ｎ個の仮想ＰＯＮのうち、ある仮想ＰＯＮ ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）に対する領域の大きさｔ＿ｋは、以下の式（６）により決定する。
ｔ＿ｋ＝ｔ＿ｓｉｚｅ×Ｂ＿ｋ／Ｂ＿ｔｏｔａｌ …（６）

式（６）において、ｔ＿ｓｉｚｅは上りデータ合計送信時間を示し、Ｂ＿ｔｏｔａｌは仮想ＰＯＮの合計要求量を示し、Ｂ＿ｋは、仮想ＰＯＮ ｋの要求量とする。この場合、仮想ＰＯＮ ｋに対する領域の大きさｔ＿ｋは式（６）により求められる。これにより、低遅延サービス以外の仮想ＰＯＮの要求帯域に応じた領域サイズの帯域情報分割領域マップを求めることができる。

そして、帯域情報マップ分割部５３は、分割したそれぞれの帯域情報マップ（帯域情報分割領域マップ）を、対応する各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２へ通知する（ステップＳ７０３）。なお、仮想ＰＯＮ １〜ｋ−１までの領域の合計の大きさがｔ＿０のとき、仮想ＰＯＮ ｋの送信時間調整部１２２に通知するする帯域情報マップはｔ＿０〜ｔ＿０＋ｔ＿ｋ間の領域となる。

［データ送信時間の調整処理］
各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２は、帯域情報マップ分割部５３から帯域情報分割領域マップが通知される。

各送信時間調整部１２２は、通知された帯域情報分割領域マップの領域内で、仮想ＰＯＮに対する帯域を１タイムスロットずつ配置していく。すなわち、帯域情報マップ９Ａは、第１の実施形態と同様に、複数のタイムスロットを有しており、当該仮想ＰＯＮの帯域を１タイムスロットずつ埋めていくことで帯域割当を行なう。

各送信時間調整部１２２は、通知された帯域情報分割領域マップの領域内で、低遅延サービスの仮想ＰＯＮの帯域が既に配置されている場合は、低遅延サービス用の仮想ＰＯＮを優先するため、当該低遅延サービス用の仮想ＰＯＮの帯域をスキップして、その後のタイムスロットに帯域を配置する。

上記のようにして、各送信時間調整部１２２が帯域情報分割領域マップの領域内で割当量を配置させると、その帯域情報分割領域マップを帯域情報マップ統合部５４へ通知する。

ただし、通知された帯域情報分割領域マップの領域内で、各仮想ＰＯＮの全ての帯域割当量を割り当てられるとは限らない。その際は、送信時間調整部１２２は、割り当てられなかった帯域量（未割当ての帯域量）を帯域情報マップ統合部５４へ通知する。

［帯域情報分割領域マップの統合処理］
図１６は、第２の実施形態に係る帯域情報マップ統合部５４による帯域情報マップの統合処理を示すフローチャートである。

図１７は、第２の実施形態に係る帯域情報マップ統合部５４による帯域情報マップの統合処理を説明する説明図である。

帯域情報マップ統合部５４は、各仮想ＰＯＮ処理部１２−１〜１２−ｘの送信時間調整部１２２から通知された、更新された帯域情報分割領域マップを取得する。このとき、各送信時間調整部１２２において未割当ての帯域量がある場合には、その未割当ての帯域量に関する情報も取得する（ステップＳ８０１、図１７の（Ａ）及び（Ｂ））。

帯域情報マップ統合部５４は、帯域情報マップ９Ａを分割した際に領域分岐点（領域分岐時刻）を保持しておき、その領域分岐点で各帯域情報分割領域マップを統合して帯域情報マップを生成する（ステップＳ８０２、図１７の（Ｃ））。

また、いずれかの送信時間調整部１２２から未割当ての帯域がある場合には、統合した帯域情報マップ９Ａにおいて、帯域が割り当てられていない、空いているタイムスロットに、未割当量を配置して、送信時間を調整する（ステップＳ８０３、図１７の（Ｄ））。

そして、帯域情報マップ統合部５４は、帯域情報マップ９Ａを、ＯＳＵ制御信号処理部１６に通知する（ステップＳ８０４）。そして、各ＯＮＵ２に対してデータ送信時間（Ｇａｔｅ）が通知される。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のようにして、第２の実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（Ｂ−３−１）第２の実施形態によれば、最大帯域量を動的に調整することで、サービスの接続効率がさらに上げられる。また例えば、ＯＮＵの先のネットワークシステムが次世代モバイルシステム（５Ｇ）を適用した場合では、周波数の利用効率が上がる。

図１８は、第２の実施形態による帯域の利用効率の効果の一例を説明する説明図である。

図１８に示すように、２つの仮想ＰＯＮ Ａ、Ｂの要求量がｔ０においてそれぞれのピークが重なり、ＯＮＵの先に繋がるモバイルシステムにおいて計４周波数を使用している状況を想定する。また、ｔ０においては物理的な帯域の上限を超えている。第１の実施形態では、物理的な帯域の上限を超えないように調整できるが、４周波数必要である。これに対して、第２の実施形態では、仮に周期Ｔでの合計要求量が２周波数帯域以下であった場合、ピークを平滑化することで、２周波数分だけ資源を抑えることができる。これにより、空いた２周波数を使って別のサービスを接続でき、サービスの接続効率を上げられる。

以上のように、ピークを抑えることで、より多くのサービスを接続することができる。よってＰＯＮシステムに接続された無線システムにおいても、サービスの接続効率や、また周波数を使用しないことによる省電力効果が得られる。

（Ｂ−３−２）第２の実施形態によれば、仮想ＰＯＮごとに帯域情報マップを分割して同時・並列に送信時間を調整するため、処理時間が速くなる。

仮想ＰＯＮの数をＮ個とする。第１の実施形態での逐次割当の場合、最悪でＮ回、帯域情報マップにおける空きスロットの走査が必要になる。したがって送信時間調整にかかる時間オーダーはＯ（Ｎ／２）となる。一方で、第２の実施形態本では、２回（分割・並列部分で１回、帯域情報マップ統合部で１回）の走査が必要になる。したがって計算オーダーはＯ（２）にまで低減できる。

（Ｃ）他の実施形態
第２の実施形態では、各ＯＳＵ１０Ａは、第１の実施形態で説明した構成要素に加えて、要求量収集部５２、最大帯域量計算部５１、帯域情報マップ分割部５３、帯域情報マップ統合部５４を有する場合を例示した。

しかし、要求量収集部５２、最大帯域量計算部５１、帯域情報マップ分割部５３、帯域情報マップ統合部５４の全ての構成要素を備える場合に限定されない。

例えば、ＯＳＵが、第１の実施形態で説明した構成要素に加えて、第２の実施形態で説明した要求量収集部５２、最大帯域量計算部５１を有する構成であってもよい。

また例えば、ＯＳＵが、第１の実施形態で説明した構成要素に加えて、帯域情報マップ分割部５３、帯域情報マップ統合部５４を有する構成としてもよい。

１００…光通信システム、１及び１Ａ…ＯＬＴ、２（２−１〜２−ｎ）…ＯＮＵ、３…光スプリッタ、
１０及び１０Ａ…ＯＳＵ、１１…光信号送受信部、１２（１２−１〜１２−ｘ）…仮想ＰＯＮ処理部、１３…仮想ＰＯＮ帯域量調整部、１４…仮想ＰＯＮ振分部、１５…信号処理部、１６…ＯＳＵ制御信号処理部、１７…ＯＬＴ処理部、５１…最大帯域量計算部、５２…要求量収集部、５３…帯域情報マップ分割部、５４…帯域情報マップ統合部。

かかる課題を解決するために、第１の本発明の光通信システムは、１台の親局装置と複数の子局装置とを備え、上記親局装置と上記複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する光通信システムにおいて、親局装置が、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、１波長で接続する上記複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段とを備え、各仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当部と、帯域量調整手段で調整された帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整部とを有し、帯域割当部によって割り当てられた各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域に基づいて、所定周期よりも長期間の動的要求量観測周期毎に、各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量を求める要求量収集手段と、動的要求量観測周期毎の各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量から、動的要求量観測周期内で送信可能な最大帯域量を求める最大帯域量計算手段と、を更に備え、帯域量調整手段が、最大帯域量を光伝送路で送信可能な帯域割当量とし、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整することを特徴とする。

第２の本発明の親局装置は、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置において、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段とを備え、各仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当部と、帯域量調整手段で調整された帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整部とを有し、帯域割当部によって割り当てられた各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域に基づいて、所定周期よりも長期間の動的要求量観測周期毎に、各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量を求める要求量収集手段と、動的要求量観測周期毎の各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量から、動的要求量観測周期内で送信可能な最大帯域量を求める最大帯域量計算手段とを更に備え、帯域量調整手段が、最大帯域量を光伝送路で送信可能な帯域割当量とし、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整することを特徴とする。

第３の本発明の帯域割当装置は、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置の帯域割当装置において、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段とを備え、仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当部と、帯域量調整手段で調整された帯域割当量により、上記所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整部とを有し、帯域割当部によって割り当てられた各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域に基づいて、所定周期よりも長期間の動的要求量観測周期毎に、各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量を求める要求量収集手段と、動的要求量観測周期毎の各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量から、動的要求量観測周期内で送信可能な最大帯域量を求める最大帯域量計算手段とを更に備え、帯域量調整手段が、最大帯域量を光伝送路で送信可能な帯域割当量とし、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整することを特徴とする。

第４の本発明の帯域割当プログラムは、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置における帯域割当プログラムにおいて、コンピュータを、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段として機能させ、仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当部と、帯域量調整手段で調整された帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整部として機能し、帯域割当部によって割り当てられた各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域に基づいて、所定周期よりも長期間の動的要求量観測周期毎に、各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量を求める要求量収集手段と、動的要求量観測周期毎の各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量から、動的要求量観測周期内で送信可能な最大帯域量を求める最大帯域量計算手段として機能させ、帯域量調整手段が、最大帯域量を光伝送路で送信可能な帯域割当量とし、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整することを特徴とする。

第５の本発明の帯域割当方法は、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置における帯域割当方法において、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分工程と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム処理工程と、各仮想光通信ネットワークシステム処理工程が設定した通信帯域から、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整工程とを備え、仮想光通信ネットワークシステム処理工程が、仮想光通信ネットワークシステム毎の上記データ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当工程と、帯域量調整手段で調整された上記帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整工程とを有し、帯域割当工程によって割り当てられた各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域に基づいて、所定周期よりも長期間の動的要求量観測周期毎に、各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量を求める要求量収集工程と、動的要求量観測周期毎の各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量から、動的要求量観測周期内で送信可能な最大帯域量を求める最大帯域量計算工程とを更に有し、帯域量調整工程で、最大帯域量を光伝送路で送信可能な帯域割当量とし、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整することを特徴とする。

図４に示すように、３つの仮想ＰＯＮ Ａ〜Ｃに関して、各帯域割当部１２１がそれぞれ個別に、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ周期）時間内の仮想ＰＯＮの帯域量を計算した結果、仮想ＰＯＮ Ａの帯域割当結果（割当量）が１００Ｋｂｙｔｅ、仮想ＰＯＮ Ｂの帯域割当結果（割当量）が５００Ｋｂｙｔｅ、仮想ＰＯＮ Ｃの帯域割当結果（割当量）が３００Ｋｂｙｔｅとなったとする。この場合、一定周期（Ｔ＿ｄｂａ周期）時間内の帯域割当量の合計値は、９００Ｋｂｙｔｅとなる。

ここで、Ｐ＿ｍａｘを一定周期（Ｔ＿ｄｂａ）時間内の最大帯域量と定義する。また、Ｐ＿ｌａｔを低遅延サービス用仮想ＰＯＮの要求量とする。低遅延サービス用仮想ＰＯＮが帯域量を要求している場合、低遅延サービスを優先するため、Ｐ＿ｌａｔは帯域量の調整は行わない。すなわち、低遅延用サービス仮想ＰＯＮがある場合には、最大帯域量Ｐ＿ｍａｘからＰ＿ｌａｔを引き算して得た残りの帯域量をＰ＿ｍａｘとする（ステップＳ２０２）。

第５の本発明の帯域割当方法は、複数の子局装置が接続され、複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置における帯域割当方法において、各子局装置から受信した仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分工程と、１波長で接続する複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム処理工程と、各仮想光通信ネットワークシステム処理工程が設定した通信帯域から、所定周期毎に、光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整工程とを備え、仮想光通信ネットワークシステム処理工程が、仮想光通信ネットワークシステム毎の上記データ要求量を含む情報に基づいて、各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当工程と、帯域量調整工程で調整された上記帯域割当量により、所定周期内で、各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整工程とを有し、帯域割当工程によって割り当てられた各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域に基づいて、所定周期よりも長期間の動的要求量観測周期毎に、各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量を求める要求量収集工程と、動的要求量観測周期毎の各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量から、動的要求量観測周期内で送信可能な最大帯域量を求める最大帯域量計算工程とを更に有し、帯域量調整工程で、最大帯域量を光伝送路で送信可能な帯域割当量とし、各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整することを特徴とする。

Claims (10)

1. １台の親局装置と複数の子局装置とを備え、上記親局装置と上記複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する光通信システムにおいて、
   上記親局装置が、
   上記各子局装置から受信した上記仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、上記仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、
   １波長で接続する上記複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、
   所定周期毎に、上記光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段と、
   を備え、
   上記各仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、
   上記仮想光通信ネットワークシステム毎の上記データ要求量を含む情報に基づいて、上記各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当て、
   上記帯域量調整手段で調整された上記帯域割当量により、上記所定周期内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する
   ことを特徴とする光通信システム。
2. 複数の子局装置が接続され、上記複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置において、
   上記各子局装置から受信した上記仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、上記仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、
   １波長で接続する上記複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、
   所定周期毎に、上記光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段と、
   を備え、
   上記各仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、
   上記仮想光通信ネットワークシステム毎の上記データ要求量を含む情報に基づいて、上記各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当部と、
   上記帯域量調整手段で調整された上記帯域割当量により、上記所定周期内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整部と
   を有する
   ことを特徴とする親局装置。
3. 上記帯域割当部によって割り当てられた上記各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域に基づいて、上記所定周期よりも長期間の動的要求量観測周期毎に、上記各仮想光通信ネットワークシステムの合計要求量を求める要求量収集手段と、
   上記動的要求量観測周期毎の上記各仮想光通信ネットワークシステムの上記合計要求量から、上記動的要求量観測周期内で送信可能な最大帯域量を求める最大帯域量計算手段と、
   を更に備え、
   上記帯域量調整手段が、上記最大帯域量を上記光伝送路で送信可能な帯域割当量とし、上記各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する
   ことを特徴とする請求項２に記載の親局装置。
4. 上記送信時間調整部が、上記所定周期内の時間的に連続しないスロットを含む帯域情報マップにおいて、上記各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量による上記通信帯域を上記スロットに配置させて、上記各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間を調整する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の親局装置。
5. 上記複数の仮想光通信ネットワークシステムに低遅延用の仮想光通信ネットワークシステムが含まれている場合、
   上記帯域量調整手段が、上記光伝送路が送信可能な帯域割当量と上記低遅延用の仮想光ネットワークシステムの通信帯域との差分をとり、その差分帯域量以内で、上記低遅延用ではない仮想光通信ネットワークシステムの上記帯域割当量を調整し、
   上記送信時間調整部が、上記所定周期内で、上記低遅延用の仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量から通信帯域の送信時間を設定後、上記低遅延用ではない仮想光通信ネットワークシステムの送信時間を調整する
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の親局装置。
6. 上記帯域量調整手段により調整された上記各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量に基づいて、上記帯域情報マップにおいて、上記低遅延用の仮想光通信ネットワークシステムの送信時間を設定後、上記帯域情報マップを複数に分割する帯域情報マップ分割手段と、
   上記帯域情報マップ分割手段により分割された複数の帯域情報分割領域マップを統合する帯域情報マップ統合手段と、
   を更に備え、
   上記送信時間調整部が、上記帯域情報マップ分割手段により分割された上記各帯域情報分割領域マップにおいて、上記低遅延用ではない仮想光通信ネットワークシステムの送信時間を設定し、設定後の上記各帯域情報分割領域マップを上記帯域情報マップ統合手段に与える
   ことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の親局装置。
7. 上記各帯域情報分割領域マップにおいて未割当ての通信帯域が生じた場合、
   上記帯域情報マップ統合手段が、統合後の帯域情報マップの空スロットに、上記未割当ての通信帯域を設定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の親局装置。
8. 複数の子局装置が接続され、上記複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置の帯域割当装置において、
   上記各子局装置から受信した上記仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、上記仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、
   １波長で接続する上記複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、
   所定周期毎に、上記光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段と、
   を備え、
   上記仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、
   上記仮想光通信ネットワークシステム毎の上記データ要求量を含む情報に基づいて、上記各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当部と、
   上記帯域量調整手段で調整された上記帯域割当量により、上記所定周期内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整部と
   を有する
   ことを特徴とする帯域割当装置。
9. 複数の子局装置が接続され、上記複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置における帯域割当プログラムにおいて、
   コンピュータを、
   上記各子局装置から受信した上記仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、上記仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分手段と、
   １波長で接続する上記複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する複数の仮想光通信ネットワークシステム処理手段と、
   所定周期毎に、上記光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整手段、
   として機能させ、
   上記仮想光通信ネットワークシステム処理手段が、
   上記仮想光通信ネットワークシステム毎の上記データ要求量を含む情報に基づいて、上記各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当て、
   上記帯域量調整手段で調整された上記帯域割当量により、上記所定周期内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する
   ことを特徴とする帯域割当プログラム。
10. 複数の子局装置が接続され、上記複数の子局装置との間で複数の仮想光通信ネットワークシステムを構成する親局装置における帯域割当方法において、
    上記各子局装置から受信した上記仮想光通信ネットワークシステム毎のデータ要求量を含む情報を、上記仮想光通信ネットワークシステム毎に振り分ける振分工程と、
    １波長で接続する上記複数の仮想光通信ネットワークシステムのそれぞれに対して光伝送路の通信帯域を設定する仮想光通信ネットワークシステム処理工程と、
    上記各仮想光通信ネットワークシステム処理工程が設定した上記通信帯域から、所定周期毎に、上記光伝送路で送信可能な帯域割当量を求め、当該帯域割当量以内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの帯域割当量を調整する帯域量調整工程と、
    を備え、
    上記仮想光通信ネットワークシステム処理工程が、
    上記仮想光通信ネットワークシステム毎の上記データ要求量を含む情報に基づいて、上記各仮想光通信ネットワークシステムの通信帯域を割り当てる帯域割当工程と、
    上記帯域量調整手段で調整された上記帯域割当量により、上記所定周期内で、上記各仮想光通信ネットワークシステムの送信時間が重ならないように調整する送信時間調整工程と
    を有する
    ことを特徴とする帯域割当方法。

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