JP4011387B2 - 光バースト送受信網の遅延測定制御方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の子装置が伝送媒体および伝送帯域を共用し、親装置の帯域制御により各子装置が親装置へのデータを伝送する、光バースト送受信網における遅延測定方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光バースト送受信網とは、複数の子装置が伝送媒体および伝送帯域を共用し、各子装置との距離に応じた伝送時間を親装置が測定し、各子装置にそれぞれの測定値に応じた遅延時間を通知し、各子装置がその値に従って親装置への伝送信号に遅延を付加し、各子装置の使用帯域の割り当てを親装置が制御し、各子装置が親装置の上記制御に基づいて親装置へのデータを伝送する方式によるネットワークのことである。この光バースト送受信網において、複数の子装置が伝送媒体および伝送帯域を共用し、親装置の帯域制御により各子装置が親装置へのデータを伝送する方式として、例えば、ITU-T勧告G.983.1(Broadband optical access systems based on Passive Optical Networks(PON)1998/10)がある。図4は、このITU-T勧告G.983.1のFigure 5/G.983.1−Generic physical configuration of the Optical Distribution Networkから、n個のONU(Optical Network Unit)と1つのOLT(Optical Line Termination)等を備えた光バースト送受信網を示した説明図である。同図において、OLTは親装置に、ONUは子装置に相当するものであり、ODN(Optical Distribution Network)は、光ファイバおよび光合分波器等によって構成される伝送媒体である。また、図5は、同勧告のFigure 11/G.983.1−Frame format for 155.52/155.52 Mbit/s PONにおける、OLTからONUの方向(以下、「下り方向」という。)およびONUからOLTの方向(以下、「上り方向」という。)のデータフォーマットを示した説明図である。この構成においては、下り方向が53バイト、上り方向が56バイトの固定長セルの伝送を前提としているので、下り方向のデータはOLTからすべてのONUへの同報、上り方向は各セルのタイムスロットごとに一つのONUの伝送がOLTによって事前に許可される方式で、データの伝送が行われる。ここで、上り方向の各タイムスロットにおけるデータ伝送の許可、つまり帯域の割当情報の通知は、下りデータのフォーマットに定義された、28セル周期に伝送される監視制御用セル(PLOAM:Physical Layer Operations Administration and Maintenanceセル)に帯域の割当情報を挿入することにより行われる。この割当情報の挿入位置は、同勧告のTable 8/G.983.1−Payload content of downstream PLOAM cellに示される、grant1〜grant27とされた各バイトである。上り方向は1フレームについて53スロット存在するため、下り方向のフレームにおける1番目のPLOAMセル中のgrant1〜grant27が、上り方向フレームにおける1番目から27番目のタイムスロットの割当情報を、下り方向フレームの2番目のPLOAMセル中のgrant1〜grant26が、上り方向フレームにおける28番目から53番目のタイムスロットの割当情報を示している。
【0003】
上記、grantのフォーマットは、同勧告のTable 10/G.983.1−Specification of the grantsに示されている。同表において、各ONUの上り方向のスロット使用に割り当てるgrantの種別はData grant、またはPLOAM grantである。このうちPLOAM grantは上り方向の監視制御セルの伝送用に割り当てるもので、通常のデータの伝送への割り当てにはData grantが使用される。Data grantに使用する値は一部の予約値を除いて任意である。そして、各ONUが割り当てを認識するために、各ONUに対して下りPLOAMセルに含まれるメッセージにより、予め各ONUが使用するData grantの値はPLOAM grant の値とともにOLTから通知される。そのメッセージのフォーマットは、同勧告の8.3.8.2.1章 Downstream message formatsにおけるGrant_allocation messageに示されている。このメッセージは一つのONU向けに送信され、そのONUが使用するData grantおよびPLOAM grantの値が示される。ONUはこのメッセージを受信し、その値を記憶することにより、以後にOLTにより送信されるPLOAMセル中の上記grant1〜grant27にその値がある場合に、自己の上り方向の帯域割り当てが存在することを認識できる。
【0004】
上述したように、OLTは個々のONUに対して別々の値をもつData grantおよびPLOAM grantを定めておき、ONUが上り方向のデータ伝送を行う前にGrant_allocation messageを送信しておくことにより、上り方向スロットの各ONUへの割り当てを管理することが可能である。また、ONUは自己への割り当てがないスロットにおいてはデータを送信しないことにより、上り方向の伝送路においてデータの衝突を起こさずに伝送を行うことができるというものである。
【0005】
上り方向のフレームにおけるタイムスロットの割り当ては、OLTによりそのOLTに接続されたONUのすべてに対して制御されるため、各ONUがこの制御に従う限り、上り方向の各タイムスロットはある1つのONUによってのみ使用され得る。しかし、この帯域制御機能だけでは実際に上り方向の伝送路を共有してデータを伝送することはできない。その理由は、各ONUとOLTとの距離はまちまちであり、各ONUが認識している上り方向フレームの位相がOLTから見た場合に一致しないからである。上記勧告によれば、各ONUとOLTとの距離は0〜20kmの範囲でばらついて良いことになっており、この距離差のばらつきは、実際の収容局と加入者宅の地理的位置関係を考慮すれば当然対応しなければならない条件である。この距離差はデータの伝送遅延の差となって現れるので、各ONUが送出する上り方向データがOLTに到着する時点で衝突せずに多重化されるためには、OLTがこの伝送遅延を各ONUそれぞれに対して測定し、その測定結果に基づいたONUにおける付加遅延量を決定し、各ONUに通知することが必要である。同時に、各ONUはこの通知された遅延量を上り方向データに付加してOLTに向けて送出することも必要である。この付加遅延量は測定値が大きいONUほど小さく、また測定値が小さいONUほど大きくなり、OLTから送出される下りフレームを基準とした際の、各ONUが認識している上り方向フレームの位相がOLTから見て一致するように設定する。なお、上記勧告に基づいて、上記のOLTが行う遅延測定動作をレンジングという。
【0006】
図6は、遅延制御が正常に行われている場合のOLT(局側装置)とONU(装置a,b,c)の距離と遅延量の関係を示した説明図である。同図において、局側からの帯域割り当て指示の部分は、各上り方向のスロットにおける各ONUへの割り当て状況の例であり、「a」、「b」および「c」は、それぞれ装置a、装置bおよび装置cへの割り当てを示している。なお、この一つの箱が図5で示したATMcellに相当するものである。遅延制御を行うためには、同図のように、適用伝送遅延時間(T)を最遠方の装置との間の伝送遅延以上に設定し、各装置の伝送遅延時間をこのTから減じた値をそれぞれの追加遅延量とすればよい。この各ONUに設定された追加遅延量によって、各装置からの信号が上り方向フレームでOLTに受信される時点での合計の遅延時間がTに揃うため、時分割での多重化が正常に動作する。
【0007】
遅延測定を実施する前の時点では、当然ONUの遅延量は確定していない。したがって、遅延測定の手順としては、まずOLTは測定するONU以外のONUに対する帯域割り当てを一時的に停止し、測定対象ONUに対して遅延測定用のgrantを配付することから始まる。図7は、遅延測定を開始した時点での帯域制御および遅延制御の様子を示した説明図である。局側からの帯域割り当て指示において、空のスロットはいずれの装置にも割り当てがないことを示している。また、この非割り当ての空きスロットの後に、遅延測定対象の装置xに対する遅延測定用のgrantを割り当てている。遅延測定が実施されていないONUxは、自己が付加すべき遅延量がOLTから通知されていないため、この遅延測定用のgrantがOLTから配付された場合には、遅延付加を行わずに上り方向のセルを送出する。OLTは0〜20kmなど、あり得る測定範囲の間、他ONUに対する帯域割り当てを停止しており、これにより他ONUの発出セルと上記の遅延測定用セルが衝突することなく、遅延測定用grant発生時から、遅延測定対象ONUの上記送出セルが到着するまでの時間を測定することができる。
【0008】
OLTは上記手順にて測定した遅延時間から、当該ONUが付加すべき遅延量を計算し、計算結果を通知する。当該ONUはこの遅延時間が通知された後は、通知された遅延量を上り方向のデータに付加して送信を行う。以上のように、新規に接続あるいは起動するONUに対してOLTが遅延測定を行い、各ONUに対する適切な遅延時間の通知を行うことにより、光バースト送受信網において効率的に時分割多重伝送を実現できる。
【0009】
図8は、複数のONUからの遅延測定および帯域制御をOLTが行い、各ONUからの上り方向データをOLTに伝送するための一般的な光バースト送受信網(従来システム)の構成図である。同図において、101はOLT、102は幹線ファイバ、103は光スプリッタ、104a〜104nは支線ファイバ、105a〜105nはONUを示している。OLT101は、光送受信器1011、保守信号送出部1012、帯域割り当て部1013、ONU管理部1014および遅延測定部1015を有している。ONU105aは、光送受信器105a1、保守信号抽出部105a2、割り当て識別部105a3、遅延測定セル生成部105a4、遅延付加部105a5、バッファメモリ105a6、データ読み出し部105a7および多重部105a8を有している。同図には、105aの他にONU105b〜ONU105nの各ONUが各支線ファイバ104a〜104nによって光スプリッタ103と接続され、この光スプリッタ103が幹線ファイバ102によってOLT101と接続され、光スプリッタ103を介して、OLT101と105a〜105nの各ONUとの間で通信が行われる。なお、ONU105b〜ONU105nの各ONUの構成はONU105aと同様であるため、その内部構成の説明は省略する。
【0010】
つぎに、各構成装置の動作について説明する。図8において、OLT101内のONU管理部1014は、各ONUの登録、起動状態を管理する。登録されたONUについては、遅延測定が終わっているか否かを検査し、遅延測定が完了していないONUについては、ある一定周期で遅延測定指示を帯域割り当て部1013に送信する。帯域割り当て部1013は、ONU管理部1014から指示されたONUについて遅延測定を行うための非割り当てgrant、および遅延測定用grantを生成し、保守信号送出部1012に送信する。保守信号送出部1012は、送られたgrant値を、ONUごとに識別できる形式で保守信号に含め、保守信号を光送受信器1011に送信する。ここで、保守信号がどのONU宛のgrant値を含んでいるかは、予め定めたONUの番号とgrant値をセットで通知する。光送受信器1011は、送られた保守信号を光信号にして幹線ファイバ102に送信する。送られた光信号は光スプリッタ103にて支線ファイバ104a〜104nに分配され、接続されたONU105a〜ONU105nすべてに送信される。
【0011】
保守信号を送信されたONU105a内の光送受信器105a1は、光信号を電気信号に変換し、保守信号抽出部105a2にて保守信号が抽出され、この保守信号を割り当て識別部105a3および遅延付加部105a5に送信する。割り当て識別部105a3は、保守信号中にある、予め定めた自己のONUの番号と関連付けられた上記grant値を取り出し記憶する。他のONU105b〜ONU105nについても、同様に自己宛のgrant値をそれぞれ取り出して記憶する。そして遅延測定用grantであった場合、遅延測定セル生成部105a4にセル生成を指示する。遅延測定セル生成部105a4は、その指示を受けると遅延測定セルを生成し、多重部105a8に送信する。多重部105a8は送信電気信号を光送受信器105a1に送り、光送受信器105a1は送信電気信号を光信号に変換した後、支線ファイバ104a、光スプリッタ103を経由してOLT101に対して上り方向の光信号を送信する。
【0012】
上り方向の光信号を送信されたOLT101内の光送受信器1011は、ONUからの上り方向の光信号を電気信号に変換し、遅延測定部1015に送信する。遅延測定部1015は帯域割り当て部1013により割り当てられた遅延測定用grantの発生タイミングから、当該ONUから送信された遅延測定セルが受信されたタイミングの時間を測定し、この測定結果をONU管理部1014に送信する。ONU管理部1014はこの測定結果により、当該ONUの付加遅延時間を計算し、保守信号送出部1012に送信する。保守信号送出部1012は当該ONUに対し、その付加遅延時間情報を保守信号に含め、保守信号を送出する。以後、上述した処理と同様な処理が行われ、ONU105aにおいて保守信号が抽出される。ただし、この付加遅延時間情報は遅延付加部105a5に対して通知され、遅延付加部105a5は、以後grantを受信し、データを送出する際に、データ読み出し部105a7に指示された付加遅延時間が記録されているバッファメモリ105a6からのデータ読み出しを指示する。読み出された付加遅延時間は多重部105a8に通知され、遅延処理が施された後、光送受信器105a1にて上り方向の光信号としてOLT101に伝送される。
【0013】
以上のように、図8に示す従来システムは、OLT101が遅延測定を終了したONUと終了していないONUとを区別して管理し、遅延測定を行う際には他ONUのgrantの割り当てを制御し、遅延測定用の空きスロットを生成するとともに、遅延測定終了後には、ONUに付加遅延時間を通知し、ONUがその付加遅延時間を上り方向データ送信時に付加するように動作するため、上り方向の伝送帯域を共有しかつデータの衝突のない、効率的な伝送路の使用を実現している。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような遅延測定を行うシステムにおいては、遅延測定の際に、連続した非割り当てスロットによる遅延測定窓(上記勧告ではレンジングウインドウという。)が生成され、既運用中ONUの上り方向側の信号トラヒックに影響を与えるという問題がある。具体的には、遅延測定窓を生成した際、すべてのONUは帯域割り当てが停止するので、強制的にトラヒックがなくなり、周期的に信号を伝送するようなデータに影響がある。また、各ONUの伝送帯域を保証するためには、一時的に停止した帯域割り当てを吸収するため、停止した分の割り当てスロット分を、遅延測定後に増加させて割り当てる必要がある。この増加割り当てを行わないと、遅延測定を実施するたびに帯域が減少してしまう。この増加分は遅延測定を実施していない間にもともと割り当てる帯域と、上り方向の全帯域との差分で吸収することができる。
【0015】
例えば、上記ITU−T勧告においては、上り方向の1フレーム中のスロット(セル)数は53であるが、通常時にONUa、ONUb、ONUcの3装置が運用しており、これらに対して合計で1フレームあたり41スロット割り当てているとし、遅延測定により一時的に3装置への割り当ての36スロットが停止した場合を考えると、もともと最大帯域から見て1フレームあたり53−41=12スロットの余剰帯域であるので、遅延測定時に損失した帯域を補償するためには少なくとも36÷12=3フレームかけてスロット割り当ての増加を行う必要がある。この補償が完了するまでの時間は、余剰帯域の大きさに関係し、上記の例では1フレームあたり12スロットである。余剰帯域が小さいと、遅延測定時のトラヒックへの影響は大きく、余剰帯域が大きいと、遅延測定時のトラヒックへの影響は小さくなる。
【0016】
図9は、図8に示す従来システムにおいて、遅延測定が行われる場合の周期的データの送信遅延を示すタイムチャートである。いま、ある1台のONUが運用状態であり周期的なデータが送信されているときに、別のONUに対して遅延測定が行われる場合を想定する。運用中ONUへの周期的データの入力はa1、a2、a3、a4のように一定周期であり、それに対するOLTからの帯域割り当て情報も通常は一定周期で与えられる。ここで、遅延測定窓が起動された場合には、その期間中に与えるべき帯域情報はOLT内で保存され、遅延測定窓終了後にバッファメモリから読み出され、図9の読み出しデータの列に示すように、詰まった間隔で帯域が割り当てられる。このとき、データa2およびa3については、それぞれ遅延ゆらぎT2およびT3が生じている。ここで、遅延ゆらぎとは、ゆらぎが発生しなかった場合の伝送データの論理的時刻と、実際の伝送データとの時刻の差である。この例では、a2のデータを送信するための論理的時刻と実際にa2が送られた時刻との差分T2が最大のゆらぎ量となり、T3はT2より小さくなり、a4送出時にはゆらぎは解消している。
【0017】
図10は、図9において、運用中のONUの割り当て帯域を考慮した場合の周期的データの送信遅延を示すタイムチャートである。図9では、運用中のONUが1台であり、他ONUの割り当て帯域を考慮しない場合であったが、図10では、運用中のONUが複数台あり、それらのONUに割り当てた帯域を考慮するとともに、同様に遅延測定窓によって一時的に停止した場合についても考慮している。同図の上から3列目の他ONU帯域割り当て情報(遅延付加前)の列において、パルスが下側(LOW)の状態のときは、想定ONUに帯域が割り当てられる場合であり、パルスが上側(HIGH)の状態のときは、他のONUに帯域が割り当てられる場合である。
【0018】
ここで、帯域の補償を行う動作を考えた場合、データa1〜a6を転送する際の遅延ゆらぎの吸収は、図9の場合に比べて遅くなる。図10において、割り当てスロット蓄積数の列に示した数値が、その時点での補償すべきスロット数である。この場合、遅延測定窓の部分で2スロット分の帯域が割り当てられなかったため、後に補償すべき値として2がカウントされ、遅延測定窓終了後には、通常時の帯域割り当てタイミングの他に追加で割り当てた際に、このカウントが減ることになる。図9および図10ともに遅延測定窓により2スロットが補償すべき帯域としてカウントされるが、図9の例では、データa4の時点で既に遅延ゆらぎは解消しているのに対し、図10の例では、データa6の時点までゆらぎは残っている。この差異は、遅延測定窓終了後の上り方向の全帯域から全ONUに割り当てている帯域を除いた余剰帯域の大きさによる。すなわち、この余剰帯域が大きいと、遅延測定後の帯域補償に割り当て可能な帯域も大きくできるため、遅延測定によって発生した遅延ゆらぎを早く解消できる。
【0019】
さらに、遅延測定を起動する時間間隔に関しても、遅延ゆらぎの大きさおよびゆらぎ解消に要する時間に対して影響がある。図11は、図10と同じ帯域割り当ておよび遅延測定窓の大きさを有する場合において、2回の遅延測定窓の起動間隔を近接させた場合の周期的データの送信遅延を示すタイムチャートである。ところで、上記ITU−T勧告G.983.1においては、それぞれのONUに対する遅延測定時に、続けて2回の遅延測定動作を行い、2回の測定結果の差が一定値以内である場合に正常終了とする方式であるため、図9のような動作が実際に行われる。この場合、1回目の遅延測定窓による遅延ゆらぎの影響が収束する前に、2回目の遅延測定窓が起動されるため、図10の1回だけの起動時に比べ、さらに遅延ゆらぎが大きくなっている。具体的には、1回目の遅延測定窓終了後に、停止分のスロットの蓄積数(補償が必要な帯域)は2から1へと減少しているが、0になる前に2回目の遅延測定窓が起動されているため、スロットの蓄積数は再び増加し、遅延測定窓終了時には3となっている。これにより、割り当てスロットの補償処理に時間が長くかかるとともに、遅延ゆらぎそのものも大きくなっている。また、図示はしていないが、遅延測定窓が広いほど、停止される割り当てスロットの数も多くなるため、遅延ゆらぎが大きくなり、遅延ゆらぎ解消に要する時間も長くなっている。
【0020】
上記、ITU−T勧告G.983.1においては、上記に示した遅延測定窓の間隔は規定がないため、1回目と2回目の遅延測定窓の間隔は制御されない。したがって、上記従来技術によると、遅延測定窓の起動間隔が余剰帯域によらず一定となるため、運用中のONUに対し、多くの帯域を割り当てている場合、運用中ONUからのデータに対し、遅延測定実行時の遅延ゆらぎへの影響が大きくなるという問題があった。また、遅延測定範囲が広く、従って遅延測定窓の大きさが大きい場合にも、同様に遅延ゆらぎの影響が大きくなるという問題があった。
【0021】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、ONUへの帯域割り当てが大きい場合あるいは遅延測定時間が長い場合に、遅延測定時のデータの遅延ゆらぎへの影響を低減することができる光バースト送受信網の遅延測定制御方法およびその装置を得ることを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる光バースト送受信網の遅延測定制御方法は、伝送媒体および伝送帯域を共用する親装置と複数の子装置とを備え、前記親装置は、前記各子装置と前記親装置との距離に応じた伝送時間を伝送遅延として測定する工程および前記各子装置が使用する使用帯域の割り当てを制御する工程を有し、前記子装置は、前記親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号を該親装置に伝送する工程を有する光バースト送受信網の伝送遅延測定制御方法において、前記親装置は、前記各子装置に割り当てた使用帯域の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、前記伝送遅延の測定を指示する起動間隔を制御する工程を有することを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、親装置は、各子装置に割り当てた使用帯域の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、伝送遅延の測定を指示する起動間隔を制御することができる。
【0024】
つぎの発明にかかる光バースト送受信網における遅延測定制御方法は、前記親装置は、前記子装置ごとに測定された前記伝送時間に応じて決定される遅延付加時間を前記子装置に通知する工程をさらに有し、前記子装置は、前記親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号の送信タイミングに前記子装置ごとに異なる前記遅延付加時間を付加して該伝送信号を該親装置に伝送する工程をさらに有することを特徴とする。
【0025】
この発明によれば、親装置は、子装置ごとに測定された伝送時間に応じて決定される遅延付加時間を前記子装置に通知し、子装置は、親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号の送信タイミングに子装置ごとに異なる遅延付加時間を付加するとともに、当該伝送信号を親装置に伝送することができる。
【0026】
つぎの発明にかかる光バースト送受信網における遅延測定制御方法は、前記各子装置に割り当てた使用帯域の情報が、前記親装置が前記各子装置に対して実際に割り当てた帯域の合計と、割り当て可能な最大帯域と、の差情報である余剰帯域であることを特徴とする。
【0027】
この発明によれば、親装置は、親装置によって子装置へ実際に割り当てられた帯域の合計と割り当て可能な最大帯域との差情報である余剰帯域の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、遅延測定指示の起動間隔を制御することができる。
【0028】
つぎの発明にかかる光バースト送受信網における遅延測定制御方法は、前記親装置は、前記子装置に対する遅延測定範囲の情報に基づき、前記遅延測定窓の大きさを可変する工程をさらに有することを特徴とする。
【0029】
この発明によれば、親装置が、子装置に対する遅延測定範囲の情報に基づき、遅延測定窓の大きさを可変することができる。
【0030】
つぎの発明にかかる光バースト送受信網における遅延測定制御装置は、伝送媒体および伝送帯域を共用する親装置と複数の子装置とを備え、前記親装置は、前記各子装置と前記親装置との距離に応じた伝送時間を伝送遅延として測定する手段および前記各子装置が使用する使用帯域の割り当てを制御する手段を備え、前記子装置は、前記親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号を該親装置に伝送する手段を備える光バースト送受信網の伝送遅延測定制御方法において、前記親装置は、前記各子装置に割り当てた使用帯域の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、前記伝送遅延の測定を指示する起動間隔を制御する手段を備えることを特徴とする。
【0031】
この発明によれば、親装置は、各子装置に割り当てた使用帯域の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、伝送遅延の測定を指示する起動間隔を制御することができる。
【0032】
つぎの発明にかかる光バースト送受信網における遅延測定制御装置は、前記親装置は、前記子装置ごとに測定された前記伝送時間に応じて決定される遅延付加時間を前記子装置に通知する手段をさらに備え、前記子装置は、前記親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号の送信タイミングに前記子装置ごとに異なる前記遅延付加時間を付加して該伝送信号を該親装置に伝送する手段をさらに備えることを特徴とする。
【0033】
この発明によれば、親装置は、子装置ごとに測定された伝送時間に応じて決定される遅延付加時間を前記子装置に通知し、子装置は、親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号の送信タイミングに子装置ごとに異なる遅延付加時間を付加するとともに、当該伝送信号を親装置に伝送することができる。
【0034】
つぎの発明にかかる光バースト送受信網における遅延測定制御装置は、前記各子装置に割り当てた使用帯域の情報が、前記親装置が前記各子装置に対して実際に割り当てた帯域の合計と、割り当て可能な最大帯域と、の差情報である余剰帯域であることを特徴とする。
【0035】
この発明によれば、親装置は、親装置によって子装置へ実際に割り当てられた帯域の合計と割り当て可能な最大帯域との差情報である余剰帯域の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、遅延測定指示の起動間隔を制御することができる。
【0036】
つぎの発明にかかる光バースト送受信網における遅延測定制御装置は、上記の発明において、前記親装置が、前記子装置に対する遅延測定範囲の情報に基づき、前記遅延測定窓の大きさを可変する手段をさらに備えることを特徴とする。
【0037】
この発明によれば、親装置が、子装置に対する遅延測定範囲の情報に基づき、遅延測定窓の大きさを可変することができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光バースト送受信網における遅延測定方法および装置、画像表示制御方法およびその方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0039】
実施の形態1.
図1は、この発明にかかる光バースト送受信網の遅延測定制御方法を適用した実施の形態1の構成を示すブロック図である。図8の従来システムと比較して、測定制御部1016を帯域割り当て部1013とONU管理部1014との間に付加した構成となっている。なお、その他の構成については、従来システムと同等であり同一部分には同一符号を付して示している。従来システムでは、OLTにおけるONUに対する遅延測定起動の指示のタイミングを一定周期で行っていたが、実施の形態1では、帯域割り当て部1013とONU管理部1014との間に付加された測定制御部1016が、遅延測定後に割り当てる全帯域と上り方向の全帯域の差分の大小によりこの遅延測定起動の指示のタイミングを制御することができる。
【0040】
つぎに、実施の形態1のシステムの動作について説明する。OLT101内のONU管理部1014は、各ONUの登録、起動状態を管理する。登録されたONUについては、遅延測定が終わっているか否かを検査し、遅延測定が完了していないONUについては、遅延測定指示を帯域割り当て部1013に送信する。帯域割り当て部1013は、ONU管理部1014から指示されたONUについて遅延測定を行うための非割り当てgrant、および遅延測定用grantを生成し、保守信号送出部1012に送信する。また、各ONUに割り当てている帯域の合計を計算し、測定制御部1016に対して通知する。測定制御部1016は、この通知された情報から、上り方向の全帯域から見た余剰帯域の大きさを計算し、余剰帯域の大きさと遅延測定窓の大きさによって、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響が所望の値以下になるように、遅延測定窓の起動間隔を計算してONU管理部1014に通知する。ONU管理部1014は、測定制御部1016からの起動間隔情報に基づいて、ONUの遅延測定指示を帯域割り当て部1013に送信する。その他の各動作については、ONU内を含め、従来システムと同様である。
【0041】
従来システムでは、遅延測定が完了していないONUがある場合、ONU管理部1014は、ある一定周期で遅延測定指示を帯域割り当て部1013に送っていた。しかしながら、実施の形態1のシステムでは、ONU管理部1014は、測定制御部1016から送信された起動間隔情報に基づいて、帯域割り当て部1013に遅延測定指示を送信することとしている。
【0042】
ところで、実施の形態1のシステムでは、帯域割り当て部1013から測定制御部1016に送信される割り当て情報により、各ONUに割り当てている帯域の合計は明らかである。一方、遅延測定範囲は一定と考えているので、遅延測定窓の大きさも一定であり、上記各ONUへの割り当ての合計から、遅延測定窓起動時に停止されうる最大のスロット数と、それらを補償するために要する時間を予測することができる。このようにして、測定制御部1016は、この時間を満たすように起動間隔時間を設定し、ONU管理部1014に通知することで、上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を、上述した図10のタイムチャートのように、遅延測定窓を1回だけ起動した際の影響だけに留めることができる。もし、遅延測定の起動時間間隔の制御がない場合には、図11のタイムチャートのように、遅延ゆらぎへの影響が累積し、遅延測定後の帯域補償が不可能な状態に陥るおそれが考えられる。しかしながら、遅延測定の起動時間間隔を制御することにより、2回目以降の遅延測定窓が起動される以前に、遅延ゆらぎを解消しているので、遅延ゆらぎへの影響が累積していくことはない。
【0043】
このように、実施の形態1によれば、測定制御部を帯域割り当て部とONU管理部との間に付加し、測定制御部からの起動間隔情報に基づいて、ONU管理部が帯域割り当て部に遅延測定指示を送信することとしたので、各ONUに対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができる。
【0044】
実施の形態2.
図2は、この発明にかかる光バースト送受信網の遅延測定制御方法を適用した実施の形態2の構成を示すブロック図である。図1の実施の形態1と比較して、ONU管理部1014から測定制御部1016に対して制御信号を接続している点が相違する。その他の構成については、実施の形態1のシステムと同等であり同一部分には同一符号を付して示している。実施の形態1のシステムが、従来システムに遅延測定の起動間隔を制御する機能を付加したのに対して、実施の形態2のシステムは、遅延測定窓の大きさを可変とする機能をさらに付加したものである。
【0045】
つぎに、実施の形態2のシステムの動作について説明する。ONU管理部1014は、つぎにどのONUについて遅延測定を行うか、予め測定範囲が分かっている場合には、その範囲の情報を帯域割り当て部1013および測定制御部1016に通知する。測定範囲の情報がない場合には、ONU管理部1014から帯域割り当て部1013および測定制御部1016に、この測定範囲の情報が通知されないため、実施の形態1と同一の動作を行う。一方、この測定範囲の情報がある場合、帯域割り当て部1013は、その測定範囲に絞ったスロット数に相当する非割り当てgrantを発行し、遅延測定窓を生成する。また、測定制御部1016は、実施の形態1と同様に余剰帯域の大きさと遅延測定窓の大きさによって、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響が所望の値以下になるように、帯域割り当ての情報と測定範囲の情報とから遅延測定窓の起動間隔を計算してONU管理部1014に通知する。なお、その他の動作については、実施の形態1と同じである。
【0046】
実施の形態2では、遅延測定窓の大きさが変化するため、その大きさによって遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響も変化する。遅延測定範囲の情報がない場合は、可能性のある範囲全体に遅延測定窓を開く必要があるため、全般的に起動間隔が長くなり遅延ゆらぎの解消に要する時間も長くなる。逆に、遅延測定範囲の情報がある場合には、遅延測定窓の大きさを可変にできることから、測定対象のONUの位置に応じて最適な遅延測定窓を設定できるとともに、この最適な遅延測定窓に応じて、遅延測定窓の最適な起動間隔を設定することができるので、遅延測定による遅延ゆらぎの影響を小さくすることができる。
【0047】
図3は、図11の条件と比較して、遅延測定窓の時間を短くし、遅延測定窓の起動間隔を長くした場合の周期的データの送信遅延を示すタイムチャートである。これらの遅延測定窓の大きさおよび遅延測定窓の起動間隔以外は、図11と同じ条件である。1回目と2回目の遅延測定のための所要時間は、図3と図11とから分かるように、両者ともほぼ同じ時間である。しかしながら、図11では、割り当てスロットの蓄積数が増加しており、遅延ゆらぎも増加傾向にあるのに対し、図3では、割り当てスロットの蓄積数が2回目の遅延測定の起動までに0になっており、図示してはいないが、遅延ゆらぎについても最終的には解消させることができる。
【0048】
このように、実施の形態2によれば、測定制御部を帯域割り当て部とONU管理部との間に付加し、測定範囲の情報から遅延測定窓の大きさを可変し、帯域割り当ての情報と測定範囲の情報とから遅延測定窓の起動間隔を制御することとしたので、各ONUに対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができるとともに、遅延測定範囲に応じて、遅延測定処理を高速化することが可能となる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、親装置は、子装置が使用する使用帯域の割り当て情報および遅延測定窓の大きさに基づき、伝送遅延の測定を指示する起動間隔を制御することができるので、子装置に対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができる。
【0050】
つぎの発明によれば、親装置が、子装置ごとに測定された前記伝送時間に応じて決定される遅延付加時間を子装置に通知し、子装置は、この使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号の送信タイミングに子装置ごとに異なる遅延付加時間を付加して伝送信号を前記親装置に伝送することができるので、子装置に対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができる。
【0051】
つぎの発明によれば、親装置が、親装置によって子装置へ実際に割り当てられた帯域の合計と割り当て可能な最大帯域との差の情報、遅延測定窓の大きさ、または、親装置によって子装置へ実際に割り当てられた帯域の合計と割り当て可能な最大帯域との差の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、遅延測定指示の起動間隔を制御することができるので、子装置に対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができる。
【0052】
つぎの発明によれば、親装置が、子装置に対する遅延測定範囲の情報に基づき、遅延測定窓の大きさを可変することができるので、子装置に対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができるとともに、遅延測定範囲に応じて、遅延測定処理を高速化することが可能となる。
【0053】
つぎの発明によれば、親装置は、子装置が使用する使用帯域の割り当て情報および遅延測定窓の大きさに基づき、伝送遅延の測定を指示する起動間隔を制御することができるので、子装置に対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができる。
【0054】
つぎの発明によれば、親装置が、子装置ごとに測定された前記伝送時間に応じて決定される遅延付加時間を子装置に通知し、子装置は、この使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号の送信タイミングに子装置ごとに異なる遅延付加時間を付加して伝送信号を前記親装置に伝送することができるので、子装置に対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができる。
【0055】
つぎの発明によれば、親装置が、親装置によって子装置へ実際に割り当てられた帯域の合計と割り当て可能な最大帯域との差の情報、遅延測定窓の大きさ、または、親装置によって子装置へ実際に割り当てられた帯域の合計と割り当て可能な最大帯域との差の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、遅延測定指示の起動間隔を制御することができるので、子装置に対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができる。
【0056】
つぎの発明によれば、親装置が、子装置に対する遅延測定範囲の情報に基づき、遅延測定窓の大きさを可変することができるので、子装置に対する割り当て帯域量によらず、遅延測定時の上り方向データの遅延ゆらぎへの影響を抑制することができるとともに、遅延測定範囲に応じて、遅延測定処理を高速化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明にかかる光バースト送受信網の遅延測定制御方法を適用した実施の形態1の構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明にかかる光バースト送受信網の遅延測定制御方法を適用した実施の形態2の構成を示すブロック図である。
【図3】 図11の条件と比較して、遅延測定窓の時間を短くし、遅延測定窓の起動間隔を長くした場合の周期的データの送信遅延を示すタイムチャートである。
【図4】 ITU-T勧告G.983.1のFigure 5/G.983.1−Generic physical configuration of the Optical Distribution Networkから、n個のONU(Optical Network Unit)と1つのOLT(Optical Line Termination)等を備えた光バースト送受信網を示した説明図である。
【図5】 ITU-T勧告のFigure 11/G.983.1−Frame format for 155.52/155.52 Mbit/s PONにおける、OLTからONUの方向およびONUからOLTの方向のデータフォーマットを示した説明図である。
【図6】 遅延制御が正常に行われている場合のOLT(局側装置)とONU(装置a,b,c)の距離と遅延量の関係を示した説明図である。
【図7】 遅延測定を開始した時点での帯域制御および遅延制御の様子を示した説明図である。
【図8】 複数のONUからの遅延測定および帯域制御をOLTが行い、各ONUからの上り方向データをOLTに伝送するための一般的な光バースト送受信網(従来システム)の構成図である。
【図9】 図8に示す従来システムにおいて、遅延測定が行われる場合の周期的データの送信遅延を示すタイムチャートである。
【図10】 図9において、運用中のONUの割り当て帯域を考慮した場合の周期的データの送信遅延を示すタイムチャートである。
【図11】 図10と同じ帯域割り当ておよび遅延測定窓の大きさを有する場合において、2回の遅延測定窓の起動間隔を近接させた場合の周期的データの送信遅延を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
101 OLT、102 幹線ファイバ、103 光スプリッタ、104a〜104n 支線ファイバ、105a〜105n ONU、105a1 光送受信器、105a2 保守信号抽出部、105a3 割り当て識別部、105a4 遅延測定セル生成部、105a5 遅延付加部、105a6 バッファメモリ、105a7 データ読み出し部、105a8 多重部、1011 光送受信器、1012 保守信号送出部、1013 帯域割り当て部、1014 ONU管理部、1015 遅延測定部、1016 測定制御部。
Claims (8)
- 伝送媒体および伝送帯域を共用する親装置と複数の子装置とを備え、
前記親装置は、前記各子装置と前記親装置との距離に応じた伝送時間を伝送遅延として測定する工程および前記各子装置が使用する使用帯域の割り当てを制御する工程を有し、
前記子装置は、前記親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号を該親装置に伝送する工程を有する光バースト送受信網の伝送遅延測定制御方法において、
前記親装置は、前記各子装置に割り当てた使用帯域の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、前記伝送遅延の測定を指示する起動間隔を制御する工程を有することを特徴とする光バースト送受信網の遅延測定制御方法。 - 前記親装置は、前記子装置ごとに測定された前記伝送時間に応じて決定される遅延付加時間を前記子装置に通知する工程をさらに有し、
前記子装置は、前記親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号の送信タイミングに前記子装置ごとに異なる前記遅延付加時間を付加して該伝送信号を該親装置に伝送する工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の光バースト送受信網の遅延測定制御方法。 - 前記各子装置に割り当てた使用帯域の情報が、前記親装置が前記各子装置に対して実際に割り当てた帯域の合計と、割り当て可能な最大帯域と、の差情報である余剰帯域であることを特徴とする請求項1または2に記載の光バースト送受信網の遅延測定制御方法。
- 前記親装置は、前記子装置に対する遅延測定範囲の情報に基づき、前記遅延測定窓の大きさを可変する工程をさらに有することを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の光バースト送受信網の遅延測定制御方法。
- 伝送媒体および伝送帯域を共用する親装置と複数の子装置とを備え、
前記親装置は、前記各子装置と前記親装置との距離に応じた伝送時間を伝送遅延として測定する手段および前記各子装置が使用する使用帯域の割り当てを制御する手段を備え、
前記子装置は、前記親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号を該親装置に伝送する手段を備える光バースト送受信網の伝送遅延測定制御装置において、
前記親装置は、前記各子装置に割り当てた使用帯域の情報および遅延測定窓の大きさに基づき、前記伝送遅延の測定を指示する起動間隔を制御する手段を備えることを特徴とする光バースト送受信網の遅延測定制御装置。 - 前記親装置は、前記子装置ごとに測定された前記伝送時間に応じて決定される遅延付加時間を前記子装置に通知する手段をさらに備え、
前記子装置は、前記親装置が行う使用帯域の割り当て制御に基づく伝送信号の送信タイミングに前記子装置ごとに異なる前記遅延付加時間を付加して該伝送信号を該親装置に伝送する手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項5に記載の光バースト送受信網の遅延測定制御装置。 - 前記各子装置に割り当てた使用帯域の情報が、前記親装置が前記各子装置に対して実際に割り当てた帯域の合計と、割り当て可能な最大帯域と、の差情報である余剰帯域であることを特徴とする請求項5または6に記載の光バースト送受信網の遅延測定制御装置。
- 前記親装置は、前記子装置に対する遅延測定範囲の情報に基づき、前記遅延測定窓の大きさを可変する手段をさらに備えることを特徴とする請求項5〜7の何れか一つに記載の光バースト送受信網の遅延測定制御装置。
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