JP4142045B2 - 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体 Download PDF

Info

Publication number
JP4142045B2
JP4142045B2 JP2005516493A JP2005516493A JP4142045B2 JP 4142045 B2 JP4142045 B2 JP 4142045B2 JP 2005516493 A JP2005516493 A JP 2005516493A JP 2005516493 A JP2005516493 A JP 2005516493A JP 4142045 B2 JP4142045 B2 JP 4142045B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bandwidth
data amount
allocation
ideal
maximum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005516493A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2005062543A1 (ja
Inventor
修 吉原
憲行 太田
準基 三鬼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Publication of JPWO2005062543A1 publication Critical patent/JPWO2005062543A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4142045B2 publication Critical patent/JP4142045B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q11/0067Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0896Bandwidth or capacity management, i.e. automatically increasing or decreasing capacities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/22Traffic shaping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q2011/0064Arbitration, scheduling or medium access control aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Description

本発明は、複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置とをP2MP(Point to Multipoint)トポロジーで接続するネットワークシステムにおいて、加入者線終端装置から局側通信装置へ伝送される帯域を、要求元の契約帯域に応じて動的に割り当てる動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体に関する。
本願は、2003年12月24日に出願された特願2003−428349号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
加入者線終端装置(ONU:Optical Network Unit)から局側通信装置(OLT:Optical Line Terminal)へ伝送される帯域を複数のONUやサービスパスで共用する際に、各要求元の契約帯域に応じて動的に帯域を割り当てる方式として、過去に割り当てた帯域割当量の累積値に関する情報をもとに帯域割当を決定する方式が提案されている。
従来方式のトポロジーを図7に示す。単一の局側通信装置(OLT)120に接続された光ファイバ100は光分岐部101にて複数のファイバ100a、100b、100cに分岐され、それぞれが各加入者線終端装置(ONU)111、112、113に接続される。
各ONU111、112、113は帯域要求データ量をOLT120に通知する。OLT120内に設置された動的帯域割当回路121では、ONU単位で周期毎に例えば、理想全割当帯域を契約帯域で比例配分することにより目標データ量を算出し、過剰割当データ量を前周期までの各周期の割当データ量と目標データ量の差分の累積値により算出し、過剰割当データ量、帯域要求データ量に基づいて次周期の帯域割当を決定している(例えば、特許文献1を参照)。
特開2003−87283号公報
上述した従来技術の例では、目標データ量よりも帯域要求データ量が少なく、実際の送信データ量が目標データ量を下回り続けた場合、周期毎に過剰割当データ量は減少し続け、負に発散してしまう。発散を防ぐためには、下限値を設けるという案があるが、この場合も、過剰割当データ量が下限値に到達したONU間で、帯域の公平分配が困難となる。
発散を防ぐため、過剰割当データ量を、割当データ量と目標データ量の差分のある一定の期間内の移動平均値により算出するという方法もある。この場合、過剰割当データ量が発散することは回避できるが、一定期間内の全ての周期において、割当データ量と目標データ量の差分を記憶しておく必要があり、多くのメモリー容量を必要とする。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上り帯域を複数のONUでシェアするP2MPシステムにおいて、メモリー容量の消費量を低減し、またパラメータの発散を抑止すると共に、多様な帯域制限設定機能を実現できる、動的帯域割当回路、動的帯域割当回路、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体を提供することにある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の動的帯域割当回路は、複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路において、前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手段と、指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−(α/(1−α))・excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手段と、1周期あたりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出する過剰割当データ量算出手段と、前記idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手段とを備える。
これにより、多くのメモリー容量を消費することなく、また、パラメータの値を発散させることなく、契約容量に応じた割当データ量の配分が可能となる。すなわち、上述した従来技術では、発散を防ぐために下限値を設けるという方法があるが、この場合は、過剰割当データ量が下限値に到達したONU間で、帯域の公平分配が困難となるが、本発明ではこのようなことがない。さらに、従来技術において、発散を防ぐため、過剰割当データ量を、割当データ量と目標データ量の差分のある一定の期間内の移動平均値により算出するという方法があるが、この場合、過剰割当データ量が発散することは回避できるが、一定期間内の全ての周期において、割当データ量と目標データ量の差分を記憶しておく必要があり、多くのメモリー容量を必要とするが、本発明ではこの問題を回避できる。
また、本発明の動的帯域割当回路では、前記理想割当データ量算出手段は、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出し、前記過剰割当データ量算出手段は、過剰割当データ量(excessj,k)をexcessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出するようにしても良い。
これにより、多くのメモリー容量を消費することなく、また、パラメータの値を発散させることなく、契約容量に応じた割当データ量の配分が可能となると共に、計算処理の負荷を軽減できる。
また、本発明の動的帯域割当回路では、前記動的帯域割当回路は、前記複数の加入者線終端装置の各々に対応した帯域要求データ量を受け付ける帯域要求受信手段と、前記目標データ量に対応し、最大目標データ量を最大制限帯域に比例して算出する最大目標データ量算出手段と、保証目標データ量を最低保証帯域に比例して算出する保証目標データ量算出手段と、前記指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する時定数設定手段と、前記過剰割当データ量算出手段に対応する、最大帯域用過剰割当データ量算出手段及び保証帯域用過剰割当データ量算出手段と、前記理想割当データ量算出手段に対応する、最大帯域用理想割当データ量算出手段及び保証帯域用理想割当データ量算出手段とを備え、前記帯域割当算出手段は、最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行い、各加入者線終端装置の保証帯域用過剰割当データ量を保証帯域で除算した値の小さい順に加入者線終端装置番号をソートし割当順リストを作成し、前周期に算出した割当順リストの先頭から、上記条件で帯域割当が不許可とならなかった加入者線終端装置に対して、予め設定された1周期に割当可能な合計データ量の上限値を上限として、前記帯域要求データ量を割り当てて行くようにしても良い。
これにより、保証帯域用のパラメータと最大帯域用のパラメータを設定し、多様な最大帯域制限及び最低帯域保証を行うことができる。
また、本発明の動的帯域割当回路では、前記保証目標データ量算出手段は、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求め、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分し、上記再配分を、全ての加入者線終端装置で保証目標データ量が最大目標データ量以下となるまで繰り返すようにしても良い。
これにより、最大帯域制限及び最低帯域保証を行うことができる。
また、本発明の動的帯域割当回路では、前記最大帯域用時定数及び保証帯域用時定数のそれぞれを独立かつ任意の値に設定する手段と、前記最大帯域用時定数の値を保証帯域用時定数の値よりも大きくなるように設定する手段とを備えるようにしても良い。
これにより、帯域の輻輳状態に対応して、適切な帯域制限機能を実現できる。
また、本発明の動的帯域割当回路では、前記保証目標データ量算出手段における、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能と、前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能とを最大帯域制限機能と定義する手段と、前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手段と、上位ネットワークより輻輳無しから有りへ状態が遷移したことを示す信号を受信していない場合には配下の全加入者線終端装置に対して前記最大帯域制限機能をオフし、輻輳発生を示す信号を受信した場合には全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンし、一定時間経過後に再び最大帯域制限機能をオフする手段とを備えるようにしても良い。
これにより、輻輳無しから有りへ状態が遷移したことを示す信号を受信後一定時間の間、最大帯域制限機能をオンすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当回路では、前記保証目標データ量算出手段における、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能と、前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能とを最大帯域制限機能と定義する手段と、前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手段と、上位ネットワークより輻輳状態を示す信号を受信していない場合、あるいは輻輳状態を脱していることを示す信号を受信している場合は配下の全加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオフし、輻輳状態を示す信号を受信した場合は全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンする手段とを備えるようにしても良い。
これにより、輻輳状態を示す信号を受信している場合のみ最大帯域制限機能をオンにし、輻輳状態を示す信号を受信していない間、あるいは輻輳状態を脱していることを示す信号を受信している間はオフにすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当回路では、前記保証目標データ量算出手段における、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能と、前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能とを最大帯域制限機能と定義する手段と、前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手段と、前記局側通信装置が受信した上りトラフィック量より輻輳状態と判断した場合に最大帯域制限機能をオンし、輻輳状態を脱したと判断した場合に最大帯域制限機能をオフする手段とを備えるようにしても良い。
これにより、局側通信装置自身が輻輳状態を判断し、最大帯域制限機能をオン/オフすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当回路では、前記保証目標データ量算出手段における、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能と、前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能とを最大帯域制限機能と定義する手段と、前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手段と、局側通信装置に具備されたタイマーに最大帯域制限開始時刻および最大帯域制限終了時刻を設定し、開始時刻になると最大帯域制限機能をオンし、終了時刻になるとオフにする手段とを備えるようにしても良い。
これにより、最大帯域制限機能のオン・オフ制御をタイマー時間の設定により行うことができる。
また、本発明の動的帯域割当方法は、複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続し、上り方向の帯域を前記複数の加入者線終端装置でシェアするP2MPシステムにおける動的帯域割当方法において、前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−α/(1−α))・excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順とを含む。
これにより、多くのメモリー容量を消費することなく、また、パラメータの値を発散させることなく、契約容量に応じた割当データ量の配分が可能となる。すなわち、上述した従来技術では、発散を防ぐために下限値を設けるという方法があるが、この場合は、過剰割当データ量が下限値に到達したONU間で、帯域の公平分配が困難となるが、本発明ではこのようなことがない。さらに、従来技術において、発散を防ぐため、過剰割当データ量を、割当データ量と目標データ量の差分のある一定の期間内の移動平均値により算出するという方法があるが、この場合、過剰割当データ量が発散することは回避できるが、一定期間内の全ての周期において、割当データ量と目標データ量の差分を記憶しておく必要があり、多くのメモリー容量を必要とするが、本発明ではこの問題を回避できる。
また、本発明の動的帯域割当方法では、前記理想割当データ量(idealj,k)をidealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出する手順と、前記過剰データ量(excessj,k)をexcessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出する手順とを含むようにしても良い。
これにより、多くのメモリー容量を消費することなく、また、パラメータの値を発散させることなく、契約容量に応じた割当データ量の配分が可能となると共に、計算処理の負荷を軽減できる。
また、本発明の動的帯域割当方法では、前記複数の加入者線終端装置の各々に対応した帯域要求データ量を受け付ける手順と、前記目標データ量に対応し、最大目標データ量を最大制限帯域に比例して算出する手順と、保証目標データ量を最低保証帯域に比例して算出する手順と、前記指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する手順と、前記過剰割当データ量及び理想割当データ量に対応して、最大帯域用過剰割当データ量、最大帯域用理想割当データ量、保証帯域用過剰割当データ量、保証帯域用理想割当データ量を算出する手順と、最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない条件判定を行う手順と、各加入者線終端装置の保証帯域用過剰割当データ量を保証帯域で除算した値の小さい順に加入者線終端装置番号をソートし割当順リストを作成し、前周期に算出した割当順リストの先頭から、上記条件で帯域割当が不許可とならなかった加入者線終端装置に対して、予め設定された1周期に割当可能な合計データ量の上限値を上限として、前記帯域要求データ量を割り当てて行く手順とを含むようにしても良い。
これにより、保証帯域用のパラメータと最大帯域用のパラメータを設定し、多様な最大帯域制限及び最低帯域保証を行うことができる。
また、本発明の動的帯域割当方法では、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求め、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分し、上記再配分を、全ての加入者線終端装置で保証目標データ量が最大目標データ量以下となるまで繰り返す手順を含むようにしても良い。
これにより、最大帯域制限及び最低帯域保証を行うことができる。
また、本発明の動的帯域割当方法では、前記最大帯域用時定数及び保証帯域用時定数のそれぞれを独立かつ任意の値に設定する手順と、前記最大帯域用時定数の値を保証帯域用時定数の値よりも大きくなるように設定する手順とを含むようにしても良い。
これにより、帯域の輻輳状態に対応して、適切な帯域制限機能を実現できる。
また、本発明の動的帯域割当方法では、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能、及び前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能を最大帯域制限機能と定義する手順と、前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手順と、上位ネットワークより輻輳無しから有りへ状態が遷移したことを示す信号を受信していない場合は配下の全加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオフし、輻輳発生を示す信号を受信した場合は全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンし、一定時間経過後に再び最大帯域制限機能をオフする手順とを含むようにしても良い。
これにより、輻輳無しから有りへ状態が遷移したことを示す信号を受信後一定時間の間、最大帯域制限機能をオンすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当方法では、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能、及び前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能を最大帯域制限機能と定義する手順と、前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手順と、上位ネットワークより輻輳状態を示す信号を受信していない場合、あるいは輻輳状態を脱していることを示す信号を受信している場合は配下の全加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオフし、輻輳状態を示す信号を受信した場合は全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンする手順とを含むようにしても良い。
これにより、輻輳状態を示す信号を受信している場合のみ最大帯域制限機能をオンにし、輻輳状態を示す信号を受信していない間、あるいは輻輳状態を脱していることを示す信号を受信している間はオフにすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当方法では、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能、及び前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能を最大帯域制限機能と定義する手順と、前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手順と、局側通信装置が受信した上りトラフィック量より輻輳状態と判断した場合に最大帯域制限機能をオンし、輻輳状態を脱したと判断した場合に最大帯域制限機能をオフする手順とを含むようにしても良い。
これにより、局側通信装置自身が輻輳状態を判断し、最大帯域制限機能をオン/オフすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当方法では、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能、及び前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能を最大帯域制限機能と定義する手順と、前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手順と、局側通信装置に具備されたタイマーに最大帯域制限開始時刻および最大帯域制限終了時刻を設定し、開始時刻になると最大帯域制限機能をオンし、終了時刻になるとオフにする手順とを含むようにしても良い。
これにより、最大帯域制限機能のオン・オフ制御をタイマー時間の設定により行うことができる。
また、本発明のコンピュータプログラムは、複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路内のコンピュータに、前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−α/(1−α))・excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順とを実行させるための動的帯域割当プログラムである。
また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路内のコンピュータに、前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−α/(1−α))・excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順とを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
また、本発明のコンピュータプログラムは、複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路内のコンピュータに、前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、理想割当データ量(idealj,k)をidealj,k=targej,k−excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順とを実行させるための動的帯域割当プログラムである。
また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路内のコンピュータに、前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、理想割当データ量(idealj,k)をidealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順とを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
以上説明したように、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、各周期の割当データ量と目標データ量の差分の指数平滑移動平均により前周期までの過剰割当データ量を算出し、目標データ量と過剰割当データ量を基に、理想割当データ量を求めて帯域の割当を行う。具体的には、ONU単位で周期毎に目標データ量(targetj,k)を算出し、指数平滑移動平均の時定数と過剰割当データ量(excessj,k)を基に1周期あたりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出し、理想割当データ量(idealj,k)をidealj,k=targetj,k−α/(1−α))・excessj,k−1により算出する。そして、idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという判定条件を帯域割当に用いる。
これにより、多くのメモリー容量を消費することなく、また、パラメータの値を発散させることなく、契約容量に応じた割当データ量の配分が可能となる。すなわち、上述した従来技術では、発散を防ぐために下限値を設けるという方法があるが、この場合は、過剰割当データ量が下限値に到達したONU間で、帯域の公平分配が困難となるが、本発明ではこのようなことがない。さらに、従来技術において、発散を防ぐため、過剰割当データ量を、割当データ量と目標データ量の差分のある一定の期間内の移動平均値により算出するという方法があるが、この場合、過剰割当データ量が発散することは回避できるが、一定期間内の全ての周期において、割当データ量と目標データ量の差分を記憶しておく必要があり、多くのメモリー容量を必要とするが、本発明ではこの問題を回避できる。
また、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、理想割当データ量(idealj,k)をidealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出し、過剰割当データ量(excessj,k)をexcessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出する。
これにより、多くのメモリー容量を消費することなく、また、パラメータの値を発散させることなく、契約容量に応じた割当データ量の配分が可能となると共に、計算処理の負荷を軽減できる。
また、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、保証帯域用過剰割当データ量と最大帯域用過剰割当データ量の2つのパラメータを導入し、最大帯域用過剰割当データ量の算出に用いた指数平滑移動平均の時定数の設定により、多様な最大帯域設定機能を実現する。このために、動的帯域割当回路は、各ONUから帯域要求データ量を受け付け、最大帯域用目標データ量を最大制限帯域に比例して算出し、保証帯域用目標データ量を最低保証帯域に比例して算出し、指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する。また、最大帯域用の過剰割当データ量と、最大帯域用の理想割当データ量を算出すると共に、保証帯域用の過剰割当データ量と、保証帯域用理想割当データ量を算出する。そして、最大帯域用理想割当データ量(max_ideal)が「max_ideal<0」ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行いONUに帯域要求データ量を割り当てて行く。
これにより、保証帯域用のパラメータと最大帯域用のパラメータを設定し、多様な最大帯域制限及び最低帯域保証を行うことができる。
また、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求め、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分し、上記再配分を、全ての加入者線終端装置で保証目標データ量が最大目標データ量以下となるまで繰り返す。
これにより、最大帯域制限及び最低帯域保証を行うことができる。
また、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、最大帯域用時定数、保証帯域用時定数をそれぞれ独立に任意の値に設定可能とし、最大帯域用時定数を保証帯域用時定数に比べて大きく設定する。
これにより、帯域の輻輳状態に対応して、適切な帯域制限機能を実現できる。
また、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で最低保証帯域比で再配分する機能と、最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)が「max_idealj,k<0」ならば帯域割当を許可しない条件判定機能とを最大帯域制限機能と定義し、最大帯域制限機能を動的にオン・オフ可能とし、上位ネットワークより輻輳無しから有りへ状態が遷移したことを示す信号を受信していないときは全加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオフし、輻輳発生を示す信号を受信したときは全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンし、一定時間経過後に再び最大帯域制限機能をオフする。
これにより、輻輳無しから有りへ状態が遷移したことを示す信号を受信後一定時間の間、最大帯域制限機能をオンすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、上述した最大帯域制限機能を動的にオン・オフ可能とし、上位ネットワークより輻輳状態を示す信号を受信していないとき、あるいは輻輳状態を脱していることを示す信号を受信しているときは配下の全加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオフし、輻輳状態を示す信号を受信したときは全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンする。
これにより、輻輳状態を示す信号を受信している場合のみ最大帯域制限機能をオンにし、輻輳状態を示す信号を受信していない間、あるいは輻輳状態を脱していることを示す信号を受信している間はオフにすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、上述した最大帯域制限機能を動的にオン・オフ可能とし、局側通信装置(OLT)が受信した上りトラフィック量より輻輳状態と判断すれば最大帯域制限機能をオンし、輻輳状態を脱したと判断すれば最大帯域制限機能をオフする。
これにより、局側通信装置自身が輻輳状態を判断し、最大帯域制限機能をオン/オフすることが可能となり、帯域を継続的に占有しているヘビーユーザに対してのみ帯域を制限することが可能となる。
また、本発明の動的帯域割当回路および動的帯域割当方法においては、上述した最大帯域制限機能を動的にオン・オフ可能とし、局側通信装置に設備されたタイマーに最大帯域制限開始時刻および最大帯域制限終了時刻を設定し、開始時刻になると最大帯域制限機能をオンし、終了時刻になるとオフにする。
これにより、最大帯域制限機能のオン・オフ制御をタイマー時間の設定により行うことができる。
[図1]図1は本発明の第1の実施の形態のシステム構成例を示す図である。
[図2]図2は本発明の第1の実施の形態における割当帯域算出フローを示す図である。
[図3]図3は本発明の第2の実施の形態のシステム構成例を示す図である。
[図4]図4は本発明の第2の実施の形態における割当帯域算出フローを示す図である。
[図5]図5は本発明の第3の実施の形態を示す図である。
[図6]図6は本発明の第3の実施の形態における割当帯域算出フローを示す図である。
[図7]図7は従来方式の動的帯域割当回路におけるトポロジーを示す図である。
符号の説明
1、1a、1b、1c 光ファイバ
2 光分岐部
11、12、13 加入者線終端装置(ONU)
11a、12a、13a ユーザ端末
20 局側通信装置(OLT)
30、30a、30b 動的帯域割当回路
31 上り送信量測定管理部
32 帯域要求受信部
33 送信許可送信部
34 過剰割当データ量算出部
35 理想割当データ量算出部
36 目標データ量算出部
40 帯域割当算出部
51 最大帯域用過剰割当データ量算出部
52 最大帯域用理想割当データ量算出部
53 最大帯域用目標データ量算出部
61 保証帯域用過剰割当データ量算出部
62 保証帯域用理想割当データ量算出部
63 保証帯域用目標データ量算出部
70 最大帯域制限機能
j 加入者線終端装置(ONU)番号
k 周期
targetj,k k周期のONU#jへの目標データ量
idealj,k k周期のONU#jへの理想割当データ量
excessj,k k周期のONU#jへの過剰割当データ量
bw_min ONU#jの最低保証帯域
max_targetj,k k周期のONU#jへの最大帯域用目標データ量
min_targetj,k k周期のONU#jへの保証帯域用目標データ量
max_idealj,k k周期のONU#jへの最大帯域用理想割当データ量
min_idealj,k k周期のONU#jへの保証帯域用理想割当データ量
max_excessj,k k周期のONU#jへの最大帯域用過剰割当データ量
min_excessj,k k周期のONU#jへの保証帯域用過剰割当データ量
次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態のシステム構成例を示す図であり、加入者線終端装置(単に、「ONU」ともいう)11、12、13から局側通信装置(単に、「OLT」ともいう)20へ伝送される帯域を複数のONUやサービスパスで共用する際に、各要求元の契約帯域に応じて動的に帯域を割り当てるP2MPシステムである。ここで、ONUとは必ずしも物理的な装置そのものを指すわけではなく、本発明である動的帯域割当回路による帯域制御の単位であり、一つの物理的な装置の中に、複数の論理的なONUが存在することも可能である。
OLT20に接続された光ファイバ1は光分岐部2にて複数のファイバ1a、1b、1cに分岐され、それぞれが各ONU11、12、13に接続される。ユーザ端末11a、12a、13aからONU11、12、13に送信されたデータはバッファ(図示せず)に蓄積され、ONU11、12、13からOLT20に、バッファ量を帯域要求データ量として送信する。なお、ここで、要求するバッファ量には上限値を設定する場合もある。OLT20内に設置された動的帯域割当回路30では、各ONU単位で周期毎に次周期の帯域割当を行う。
OLT20の動的帯域割当回路30では、帯域要求受信部32により、一定の帯域要求受付時間内にONU11、12、13から帯域要求データ量を受信し、受信した帯域要求データ量を帯域割当算出部40に送信する。
上り送信量測定管理部31は、要求元毎に実際の送信データ量をカウントする。過剰割当データ量算出部34は、過去に過剰に割り当てたデータ量を算出するが、割当データ量と上り送信量測定管理部31で測定された実際の送信データ量との差分に従って、過剰割当帯域を補正することもある。
目標データ量算出部36は、各ONU11、12、13に接続しているユーザの契約容量及びサービスに基いて、1周期に割りあてられるべき目標データ量を算出する。理想割当データ量算出部35では、目標データ量から過剰割当データ量を減算して理想割当データ量を求める。
帯域割当算出部40では、帯域割当量の算出及び割当順のスケジューリングを行い、各ONUに対して、送信を許可する上りデータ量と送信時刻を送信許可送信部33を介して送信し、これらの一連の動作を周期的に繰り返す。
図2は、本発明の第1の実施の形態における割当帯域算出フローを示す図であり、帯域割り当てのアルゴリズムの処理フローを示したものである。また、図2において使用されている各データの符号の意味は次の通りである。
各符号について、「j:ONU番号」、「k:周期」、「targetj,k:k周期のONU#jへの目標データ量」、「idealj,k:k周期のONU#jへの理想割当データ量」、「excessj,k:k周期のONU#jへの過剰割当データ量」、「bw_min:ONU#jの最低保証帯域」、「allocatedj,k:k周期のONU#jへの割当データ量」である。
図2において、まず、各ONU11、12、13に接続しているユーザの契約容量及びサービスに基いて、1周期に割りあてられるべき目標データ量を算出する。例えば、全帯域を、その時点で使用しているONU間で保証帯域比で比例配分する場合,目標データ量(targetj,kj:ONU番号、k:周期)は、1周期に割当可能なデータ領域を、その時点で帯域要求したONU間で保証帯域比で比例配分して求める。次に理想割当データ量(idealj,k)を、目標データ量から前周期の過剰割当データ量(excessj,k−1)を減算し、「idealj,k=targetj,k−excessj,k−1」で求める(ステップS101)。
次に、前計算周期に算出した割当順で「idealj,k>=0」のONUについてのみ帯域要求データ量を割り当てていく(ステップS102、S103、S104)。また、当該周期における割当量の合計値が1周期に割当可能な合計データ量の上限値に達する前に割当を中止する(ステップS105)。
割当データ量(allocatedj,k)の決定後は割当データ量と理想データ量の差分に係数αを乗算して過剰割当データ量を算出する。係数αはα=(τ−1)/(τ+1)で算出される。ここでτは指数平滑移動平均(EWMA)の時定数である。当該周期の割当データ量(allocatedj,k)と実際に送信された上り送信データ量(transmittedj,k)が異なる場合には、前者から後者を差し引いた値に係数αを必要回数乗算した値を次周期以降の過剰割当データ量から減算して、過剰割当データ量を補正する(ステップS106)。なお、時定数τは1より大きな値をとり、例えばτが1000のとき、αは約0.998となる。
ここで、係数αを「必要回数」乗算する理由は次の通りである。局側通信装置が送信許可を送出してから過剰割当データ量の補正を実際に反映させるまでの時間(周期数)は動的帯域割当回路の実装に依存して異なってくる。すなわち、次に送信許可を行うタイミングで反映できる場合もあるし、ハードウェア的に次の送信許可タイミングで反映するのが間に合わないためにさらに後の送信許可タイミングで反映する場合もある。例えば、送信許可を送出してから3周期後に反映するのであれば係数αを3回乗算することになる。
最後に各ONUの過剰割当データ量(excessj,k)を最低保証帯域(bw_min)で除算した値の小さい順にONUの番号をソートする。これは次周期の割当順として使用する(ステップS107)。
上記の計算を周期毎に繰り返すことにより、多くのメモリー容量を消費することなく、また、パラメータの値を発散させることなく、契約容量に応じた割当データ量の配分が可能となる。
なお、通常用いられている指数平滑移動平均の公式に従えば、過剰割当データ量はexcessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)で算出され、その場合、理想割当データ量はidealj,k=targetj,k−(α/(1−α))・excessj,k−1で算出される。ただ、本実施の形態では、上述した通り、理想割当データ量をidealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出するとともに、過剰割当データ量をexcessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出している。
[第2の実施の形態]
図3は本発明の第2の実施の形態のシステム構成例を示す図である。図3に示す例では、動的帯域割当回路30a内に、最大帯域用の過剰割当データ量算出部51、理想割当データ量算出部52、目標データ量算出部53と、保証帯域用の過剰割当データ量算出部61、理想割当データ量算出部62、目標データ量算出部63とを設ける。
そして、最大帯域用の目標データ量、時定数、過剰割当データ量、理想割当データ量と、保証帯域用の目標データ量、時定数、過剰割当データ量、理想割当データ量の双方のパラメータを用いて、最大帯域制限と最低帯域保証を行う。
図4は、本発明の第2の実施の形態における割当帯域算出フローを示す図であり、帯域割り当てのアルゴリズムの処理フローを示したものである。また、図4で使用される各符号の意味は次の通りである。
各符号の意味は、「j:ONU番号」、「k:周期」、「max_targetj,k:k周期のONU#jへの最大帯域用目標データ量」、「min_targetj,k:k周期のONU#jへの保証帯域用目標データ量」、「max_idealj,k:k周期のONU#jへの最大帯域用理想割当データ量」、「min_idealj,k:k周期のONU#jへの保証帯域用理想割当データ量」、「max_excessj,k:k周期のONU#jへの最大帯域用過剰割当データ量」、「min_excessj,k:k周期のONU#jへの保証帯域用過剰割当データ量」、「bw_max:ONU#jの最大制限帯域」、「bw_min:ONU#jの最低保証帯域」である。
図4において、まず、最大帯域用目標データ量(max_targetj,k)を、1周期の長さと最大制限帯域から算出する。また、1周期に割当可能なデータ領域をその時点で帯域要求したONU間で保証帯域比で比例配分することにより、保証帯域用目標データ量を求める。ここで、比例配分した値が最大帯域用目標データ量より大きい場合、保証帯域用目標データ量は最大帯域用目標データ量に設定し、その差分は頭打ちとなっていないONU間で、最低保証帯域比で再配分し、上記再配分を、全てのONUで保証帯域用目標データ量が最大帯域用目標データ量以下となるまで繰り返す(ステップS201)。なお、最低保証帯域比は各ユーザの契約内容をもとに算出される所定の比率である。
次に、第1の実施の形態で述べた方法で、最大帯域用、保証帯域用それぞれの理想割当データ量を算出する(ステップS202)。
次に、前計算周期に算出した割当順で「max_idealj,k>=0」のONUについてのみ帯域要求データ量を割り当てていく。その他の割当データ量の決定方法は第1の実施の形態と同様である(ステップS203、S204、S205、S206)。
割当データ量(allocatedj,k)の決定後は割当データ量と理想データ量の差分に、最大帯域用には係数max_αを乗算して最大帯域用過剰割当データ量を、保証帯域用には係数min_αを乗算して保証帯域用過剰割当データ量を算出する。係数max_α、min_αはそれぞれ、(max_τ−1)/(max_τ+1)、min_α=(min_τ−1)/(min_τ+1)で算出される。ここでmax_τ,min_τは、それぞれ最大帯域用、保証帯域用の指数平滑移動平均の時定数である(ステップS207)。
最後に各ONUの保証帯域用過剰割当データ量を最低保証帯域で除算した値の小さい順にONUの番号をソートする。これは次周期の割当順として使用する(ステップS208)。
また、各ONUに割当てたデータ量と実際に送信した送信データ量が異なったときのため、実際の送信データ量を動的帯域割当回路30a内の上り送信量測定管理部31にてONU毎に測定・管理し、割当帯域と実際の送信データ量との差分に係数αを必要回数乗算した値を次周期以降の過剰割当データ量の算出に反映させる。
なお、ここで時定数max_τおよびmin_τはそれぞれ任意の周期数を設定可能である。特にmax_τの値の設定によって多彩な最大帯域制限機能を実現することができる。まず、max_τをmin_τに比べて非常に大きな値を設定したときの動作について説明する。
常に最大帯域を超過する大量の上りデータの送信を要求し続ける高負荷なユーザを収容したONUの場合、時定数max_τという長い期間で算出した送信データ量の指数平滑移動平均が、最大帯域用目標データ量の指数平滑移動平均を超えないよう制御されるため、長時間平均で送信データ量は最大帯域に近づく。
一方、通常入力は0であるが、散発的に高負荷となるユーザを収容したONUの場合、入力が0である間にmax_excessが低下し続け、逆にmax_idealは増加しつづける。十分にmax_idealが増加した後に入力が始まった場合、max_idealが0以上の間は帯域割当が許可されるため、ある一定の時間内ならば最大帯域以上を割当ることが可能である。しかし、高負荷な状態が続くとmax_idealは負となり、長時間平均で最大帯域に近づくように制御がかかる。max_τに小さな値を設定した場合も、入力が長時間なければmax_idealは増加するが、入力が始まると短時間でmax_idealが負になり、その後は一定間隔で帯域を割当続けるため、シェーピング機能を実現する。
[第3の実施の形態]
図5は本発明の第3の実施の形態を示すシステムの構成図である。図5に示す例では、図3に示す第2の実施の形態と同様に、動的帯域割当回路30bは、最大帯域用の目標データ量、時定数、過剰割当データ量、理想割当データ量、保証帯域用の目標データ量、時定数、過剰割当データ量、理想割当データ量の双方のパラメータを用いて、最大帯域制限と最低帯域保証を行うが、さらに、最大帯域制限機能70については動的にオン・オフを切り替え可能としたものである。
ここで最大帯域制限機能とは、「保証帯域用目標データ量において、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証帯域用目標データ量は最大帯域用目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能」、及び「最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能」と定義する。
本実施の形態により、上位装置から輻輳状態に遷移したことを示す信号あるいは輻輳状態を示す信号を受信すると、配下の全ONUに対して最大帯域制限機能をONとするが、実際には、常に上り負荷の高いユーザを収容しているONUのみ上りの送信を一時停止することが可能となる。
また、図6は、本発明の第3の実施の形態における割当帯域算出フローを示す図であり、帯域割り当てのアルゴリズムの処理フローを示したものである。なお、図6において使用されている各データの符号の意味は図4の場合と同様である。
図6において、まず、輻輳状態を示す信号の受信の有無を確認する(ステップS301)。受信していなかった場合は、1周期に割当可能な合計データ量を当該周期で帯域要求を出しているONU間で保証帯域で比例配分することにより、保証帯域用目標データ量を算出する。また第2の実施の形態と同様に最大帯域用目標データ量も算出する。このとき、保証帯域用目標データ量が最大帯域用目標データ量より大きくても、保証帯域用目標データ量を頭打ちにすることはしない。その後、第2の実施の形態と同様に、最大帯域用、保証帯域用それぞれの理想割当データ量を算出する(ステップS302)。
次に、前計算周期に算出した割当順で帯域要求データ量を割り当てていく(ステップS303、S304)。最大帯域用理想割当データ量の値は参照しない。その後は第2の実施の形態と同様に過剰割当データ量を算出し、次周期の割当順を決定する(ステップS305、S306)。
一方輻輳状態を示す信号の受信を確認したときには第2の実施の形態で示した方法で帯域の割当を算出する。受信した信号が輻輳状態への遷移を示す信号であった場合は、一定時間経過後、最大帯域制限機能を自発的にオフとする。
また、最大帯域制限機能のトリガーとして、局側通信装置が受信する上りトラフィック量より輻輳状態と判断すればオンし、輻輳状態を脱したと判断すれば、オフする方法、あるいは、局側通信装置に具備されたタイマーに予め最大帯域制限開始時刻及び終了時刻を設定する方法も考えられる。
また、直近に最大帯域を超えて上りデータを送信したONUほどmax_excessの値が大きくなり、max_idealの値がマイナスとなる。この状態で輻輳状態を示す信号を受信して最大帯域制限機能がONになると、max_idealが正になるまでは帯域が割り当てられない。つまり、ヘビーユーザほど上りデータの送信が一時停止されることを示している。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、図1、図3、図5に示す局側通信装置20内の動的帯域割当回路30等は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、またメモリおよびCPU(中央処理装置)により構成され、この動的帯域割当回路30等の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、図1、図3、図5に示す局側通信装置20内の動的帯域割当回路30等は、コンピュータシステムで構成され、そ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、実行することにより、図1、図3、図5に示す局側通信装置20内の動的帯域割当回路30等に必要な処理を行ってもよい。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(伝送媒体ないしは伝送波)、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むものとする。
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良く、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、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の動的帯域割当回路は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
本発明は、P2MPシステムにおいて、メモリー容量の消費量を低減し、パラメータの発散の問題を抑止する効果を奏するので、本発明は、動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体などに適用できる。

Claims (20)

  1. 複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路において、
    前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手段と、
    指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−(α/(1−α))・excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手段と、
    1周期あたりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出する過剰割当データ量算出手段と、
    前記idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手段と
    前記複数の加入者線終端装置の各々に対応した帯域要求データ量を受け付ける帯域要求受信手段と、
    前記目標データ量に対応し、最大目標データ量を最大制限帯域に比例して算出する最大目標データ量算出手段と、
    保証目標データ量を最低保証帯域に比例して算出する保証目標データ量算出手段と、
    前記指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する時定数設定手段と、
    前記過剰割当データ量算出手段に対応する、最大帯域用過剰割当データ量算出手段及び保証帯域用過剰割当データ量算出手段と、
    前記理想割当データ量算出手段に対応する、最大帯域用理想割当データ量算出手段及び保証帯域用理想割当データ量算出手段と
    を備え、
    前記帯域割当算出手段は、
    最大帯域用理想割当データ量(max_ideal j,k )において、max_ideal j,k <0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行い、
    各加入者線終端装置の保証帯域用過剰割当データ量を保証帯域で除算した値の小さい順に加入者線終端装置番号をソートし割当順リストを作成し、
    前周期に算出した割当順リストの先頭から、上記条件で帯域割当が不許可とならなかった加入者線終端装置に対して、予め設定された1周期に割当可能な合計データ量の上限値を上限として、前記帯域要求データ量を割り当てて行く動的帯域割当回路。
  2. 前記理想割当データ量算出手段は、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出し、
    前記過剰割当データ量算出手段は、過剰割当データ量(excessj,k)をexcessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出する請求項1に記載の動的帯域割当回路。
  3. 前記保証目標データ量算出手段は、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求め、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分し、上記再配分を、全ての加入者線終端装置で保証目標データ量が最大目標データ量以下となるまで繰り返す請求項1または請求項2に記載の動的帯域割当回路。
  4. 前記最大帯域用時定数及び保証帯域用時定数のそれぞれを独立かつ任意の値に設定する手段と、
    前記最大帯域用時定数の値を保証帯域用時定数の値よりも大きくなるように設定する手段と
    を備える請求項1から請求項3のいずれかに記載の動的帯域割当回路。
  5. 前記保証目標データ量算出手段における、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能と、前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能とを最大帯域制限機能と定義する手段と、
    前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手段と、
    上位ネットワークより輻輳無しから有りへ状態が遷移したことを示す信号を受信していない場合には配下の全加入者線終端装置に対して前記最大帯域制限機能をオフし、輻輳発生を示す信号を受信した場合には全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンし、一定時間経過後に再び最大帯域制限機能をオフする手段と
    を備える請求項に記載の動的帯域割当回路。
  6. 前記保証目標データ量算出手段における、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能と、前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能とを最大帯域制限機能と定義する手段と、
    前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手段と、
    上位ネットワークより輻輳状態を示す信号を受信していない場合、あるいは輻輳状態を脱していることを示す信号を受信している場合は配下の全加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオフし、輻輳状態を示す信号を受信した場合は全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンする手段と
    を備える請求項に記載の動的帯域割当回路。
  7. 前記保証目標データ量算出手段における、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能と、前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能とを最大帯域制限機能と定義する手段と、
    前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手段と、
    前記局側通信装置が受信した上りトラフィック量より輻輳状態と判断した場合に最大帯域制限機能をオンし、輻輳状態を脱したと判断した場合に最大帯域制限機能をオフする手段と
    を備える請求項に記載の動的帯域割当回路。
  8. 前記保証目標データ量算出手段における、1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能と、前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能とを最大帯域制限機能と定義する手段と、
    前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手段と、
    局側通信装置に具備されたタイマーに最大帯域制限開始時刻および最大帯域制限終了時刻を設定し、開始時刻になると前記最大帯域制限機能をオンし、終了時刻になるとオフにする手段と
    を備える請求項に記載の動的帯域割当回路。
  9. 複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続し、上り方向の帯域を前記複数の加入者線終端装置でシェアするP2MPシステムにおける動的帯域割当方法において、
    前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、
    指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−(α/(1−α))・excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、
    1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、
    idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順と
    前記複数の加入者線終端装置の各々に対応した帯域要求データ量を受け付ける手順と、
    前記目標データ量に対応し、最大目標データ量を最大制限帯域に比例して算出する手順と、
    保証目標データ量を最低保証帯域に比例して算出する手順と、
    前記指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する手順と、
    前記過剰割当データ量及び理想割当データ量に対応して、最大帯域用過剰割当データ量、最大帯域用理想割当データ量、保証帯域用過剰割当データ量、保証帯域用理想割当データ量を算出する手順と、
    最大帯域用理想割当データ量(max_ideal j,k )において、max_ideal j,k <0ならば帯域割当を許可しない条件判定を行う手順と、
    各加入者線終端装置の保証帯域用過剰割当データ量を保証帯域で除算した値の小さい順に加入者線終端装置番号をソートし割当順リストを作成し、前周期に算出した割当順リストの先頭から、上記条件で帯域割当が不許可とならなかった加入者線終端装置に対して、予め設定された1周期に割当可能な合計データ量の上限値を上限として、前記帯域要求データ量を割り当てて行く手順と
    を含む動的帯域割当方法。
  10. 前記理想割当データ量(idealj,k)をidealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出する手順と、
    前記過剰割当データ量(excessj,k)をexcessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出する手順と
    を含む請求項に記載の動的帯域割当方法。
  11. 1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求め、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分し、上記再配分を、全ての加入者線終端装置で保証目標データ量が最大目標データ量以下となるまで繰り返す手順を
    含む請求項9または請求項10に記載の動的帯域割当方法。
  12. 前記最大帯域用時定数及び保証帯域用時定数のそれぞれを独立かつ任意の値に設定する手順と、
    前記最大帯域用時定数の値を保証帯域用時定数の値よりも大きくなるように設定する手順と
    を含む請求項9から請求項11のいずれかに記載の動的帯域割当方法。
  13. 1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能、及び前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能を最大帯域制限機能と定義する手順と、
    前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手順と、
    上位ネットワークより輻輳無しから有りへ状態が遷移したことを示す信号を受信していない場合は配下の全加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオフし、輻輳発生を示す信号を受信した場合は全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンし、一定時間経過後に再び最大帯域制限機能をオフする手順と
    を含む請求項12に記載の動的帯域割当方法。
  14. 1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能、及び前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能を最大帯域制限機能と定義する手順と、
    前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手順と、
    上位ネットワークより輻輳状態を示す信号を受信していない場合、あるいは輻輳状態を脱していることを示す信号を受信している場合は配下の全加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオフし、輻輳状態を示す信号を受信した場合は全ての加入者線終端装置に対して最大帯域制限機能をオンする手順と
    を含む請求項12に記載の動的帯域割当方法。
  15. 1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能、及び前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能を最大帯域制限機能と定義する手順と、
    前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手順と、
    局側通信装置が受信した上りトラフィック量より輻輳状態と判断した場合に最大帯域制限機能をオンし、輻輳状態を脱したと判断した場合に最大帯域制限機能をオフする手順と
    を含む請求項12に記載の動的帯域割当方法。
  16. 1周期に割当可能なデータ領域を当該周期で帯域要求の有る加入者線終端装置間で最低保証帯域比で比例配分することにより前記保証目標データ量を求める際、最大制限帯域を超える加入者線終端装置の保証目標データ量は最大目標データ量で頭打ちとし、その差分は頭打ちとなっていない加入者線終端装置間で、最低保証帯域比で再配分する機能、及び前記最大帯域用理想割当データ量(max_idealj,k)において、max_idealj,k<0ならば帯域割当を許可しないという条件判定を行う機能を最大帯域制限機能と定義する手順と、
    前記最大帯域制限機能を動的にオン・オフする手順と、
    局側通信装置に具備されたタイマーに最大帯域制限開始時刻および最大帯域制限終了時刻を設定し、開始時刻になると最大帯域制限機能をオンし、終了時刻になるとオフにする手順と
    を含む請求項12に記載の動的帯域割当方法。
  17. 複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路内のコンピュータに、
    前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、
    指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−(α/(1−α))・excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、
    1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、
    idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順と
    前記複数の加入者線終端装置の各々に対応した帯域要求データ量を受け付ける手順と、
    前記目標データ量に対応し、最大目標データ量を最大制限帯域に比例して算出する手順と、
    保証目標データ量を最低保証帯域に比例して算出する手順と、
    前記指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する手順と、
    前記過剰割当データ量及び理想割当データ量に対応して、最大帯域用過剰割当データ量、最大帯域用理想割当データ量、保証帯域用過剰割当データ量、保証帯域用理想割当データ量を算出する手順と、
    最大帯域用理想割当データ量(max_ideal j,k )において、max_ideal j,k <0ならば帯域割当を許可しない条件判定を行う手順と、
    各加入者線終端装置の保証帯域用過剰割当データ量を保証帯域で除算した値の小さい順に加入者線終端装置番号をソートし割当順リストを作成し、前周期に算出した割当順リストの先頭から、上記条件で帯域割当が不許可とならなかった加入者線終端装置に対して、予め設定された1周期に割当可能な合計データ量の上限値を上限として、前記帯域要求データ量を割り当てて行く手順と
    を実行させるための動的帯域割当プログラム。
  18. 複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路内のコンピュータに、
    前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、
    指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、理想割当データ量(idealj,k)を、idealj,k=targetj,k−(α/(1−α))・excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、
    1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・excessj,k−1+(1−α)・(allocatedj,k−targetj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、
    idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順と
    前記複数の加入者線終端装置の各々に対応した帯域要求データ量を受け付ける手順と、
    前記目標データ量に対応し、最大目標データ量を最大制限帯域に比例して算出する手順と、
    保証目標データ量を最低保証帯域に比例して算出する手順と、
    前記指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する手順と、
    前記過剰割当データ量及び理想割当データ量に対応して、最大帯域用過剰割当データ量、最大帯域用理想割当データ量、保証帯域用過剰割当データ量、保証帯域用理想割当データ量を算出する手順と、
    最大帯域用理想割当データ量(max_ideal j,k )において、max_ide al j,k <0ならば帯域割当を許可しない条件判定を行う手順と、
    各加入者線終端装置の保証帯域用過剰割当データ量を保証帯域で除算した値の小さい順に加入者線終端装置番号をソートし割当順リストを作成し、前周期に算出した割当順リストの先頭から、上記条件で帯域割当が不許可とならなかった加入者線終端装置に対して、予め設定された1周期に割当可能な合計データ量の上限値を上限として、前記帯域要求データ量を割り当てて行く手順と
    を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  19. 複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路内のコンピュータに、
    前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、
    理想割当データ量(idealj,k)をidealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、
    指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、
    idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順と、
    前記複数の加入者線終端装置の各々に対応した帯域要求データ量を受け付ける手順と、
    前記目標データ量に対応し、最大目標データ量を最大制限帯域に比例して算出する手順と、
    保証目標データ量を最低保証帯域に比例して算出する手順と、
    前記指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する手順と、
    前記過剰割当データ量及び理想割当データ量に対応して、最大帯域用過剰割当データ量、最大帯域用理想割当データ量、保証帯域用過剰割当データ量、保証帯域用理想割当データ量を算出する手順と、
    最大帯域用理想割当データ量(max_ideal j,k )において、max_ideal j,k <0ならば帯域割当を許可しない条件判定を行う手順と、
    各加入者線終端装置の保証帯域用過剰割当データ量を保証帯域で除算した値の小さい順に加入者線終端装置番号をソートし割当順リストを作成し、前周期に算出した割当順リストの先頭から、上記条件で帯域割当が不許可とならなかった加入者線終端装置に対して、予め設定された1周期に割当可能な合計データ量の上限値を上限として、前記帯域要求データ量を割り当てて行く手順と
    を実行させるための動的帯域割当プログラム。
  20. 複数の加入者線終端装置と単一の局側通信装置を接続したP2MPシステムの前記局側通信装置に設けられ、前記複数の加入者線終端装置で上り方向の帯域をシェアする動的帯域割当回路内のコンピュータに、
    前記加入者線終端装置単位で周期毎に1周期の割当データ量(allocatedj,k、j:加入者線終端装置の番号、k:周期)の目標となる、目標データ量(targetj,k)を算出する目標データ量算出手順と、
    理想割当データ量(idealj,k)をidealj,k=targetj,k−excessj,k−1により算出する理想割当データ量算出手順と、
    指数平滑移動平均の時定数をτとし、α=(τ−1)/(τ+1)とし、1周期当たりの過剰割当データ量(excessj,k)を、excessj,k=α・(allocatedj,k−idealj,k)により算出する過剰割当データ量算出手順と、
    idealj,k<0ならば帯域割当を許可しない帯域割当算出手順と
    前記複数の加入者線終端装置の各々に対応した帯域要求データ量を受け付ける手順と、
    前記目標データ量に対応し、最大目標データ量を最大制限帯域に比例して算出する手順 と、
    保証目標データ量を最低保証帯域に比例して算出する手順と、
    前記指数平滑移動平均の時定数を最大帯域用時定数と保証帯域用時定数としてそれぞれ設定する手順と、
    前記過剰割当データ量及び理想割当データ量に対応して、最大帯域用過剰割当データ量、最大帯域用理想割当データ量、保証帯域用過剰割当データ量、保証帯域用理想割当データ量を算出する手順と、
    最大帯域用理想割当データ量(max_ideal j,k )において、max_ideal j,k <0ならば帯域割当を許可しない条件判定を行う手順と、
    各加入者線終端装置の保証帯域用過剰割当データ量を保証帯域で除算した値の小さい順に加入者線終端装置番号をソートし割当順リストを作成し、前周期に算出した割当順リストの先頭から、上記条件で帯域割当が不許可とならなかった加入者線終端装置に対して、予め設定された1周期に割当可能な合計データ量の上限値を上限として、前記帯域要求データ量を割り当てて行く手順と
    を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
JP2005516493A 2003-12-24 2004-12-21 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体 Active JP4142045B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003428349 2003-12-24
JP2003428349 2003-12-24
PCT/JP2004/019073 WO2005062543A1 (ja) 2003-12-24 2004-12-21 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2005062543A1 JPWO2005062543A1 (ja) 2007-07-19
JP4142045B2 true JP4142045B2 (ja) 2008-08-27

Family

ID=34708928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005516493A Active JP4142045B2 (ja) 2003-12-24 2004-12-21 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7433312B2 (ja)
EP (1) EP1699180B1 (ja)
JP (1) JP4142045B2 (ja)
KR (1) KR100712608B1 (ja)
CN (1) CN100411379C (ja)
DE (1) DE602004031669D1 (ja)
WO (1) WO2005062543A1 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6850965B2 (en) * 1998-11-17 2005-02-01 Arthur Douglas Allen Method for connection acceptance and rapid determination of optimal multi-media content delivery over network
US7334044B1 (en) 1998-11-17 2008-02-19 Burst.Com Method for connection acceptance control and optimal multi-media content delivery over networks
JP4831366B2 (ja) * 2005-08-31 2011-12-07 日本電気株式会社 通信システム、通信端末、中継ノード及びそれに用いる通信方法並びにそのプログラム
JP2007129429A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Nec Corp 帯域割当制御装置、帯域割当制御方法及び帯域割当制御プログラム
JP4168059B2 (ja) * 2006-04-10 2008-10-22 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー Ponシステムおよび局側装置
JP2009010687A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Ponシステムとその局側装置、動的帯域割当方法、並びに、動的帯域割当サービスの提供方法及び享受方法
KR101568887B1 (ko) * 2007-09-28 2015-11-12 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크 무선 통신에서의 강화된 전송 포맷 조합 선택을 위한 방법 및 장치
WO2009045913A2 (en) 2007-09-28 2009-04-09 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for generating radio link control protocol data units
EP2219326B1 (en) * 2007-11-21 2019-07-31 Mitsubishi Electric Corporation Communication device and bandwidth allocation method
JP5099213B2 (ja) 2008-03-14 2012-12-19 日本電気株式会社 移動体通信システム及び帯域制御方法
US8255536B2 (en) * 2008-03-21 2012-08-28 Microsoft Corporation Bandwidth and latency controller
US8370520B2 (en) * 2008-11-24 2013-02-05 Juniper Networks, Inc. Adaptive network content delivery system
US8326149B2 (en) * 2009-01-20 2012-12-04 Pmc Sierra Ltd. Dynamic bandwidth allocation in a passive optical network in which different optical network units transmit at different rates
SG175343A1 (en) 2009-04-24 2011-11-28 Interdigital Patent Holdings Method and apparatus for generating a radio link control protocol data unit for multi-carrier operation
JP5331646B2 (ja) * 2009-10-14 2013-10-30 株式会社日立製作所 光通信システム及び通信帯域制御方法
KR101120914B1 (ko) * 2009-12-14 2012-02-27 삼성전기주식회사 데이터 전송 기간의 가변 할당 기능을 갖는 무선 네트워크 장치 및 이의 데이터 전송 기간 할당 방법
JP5537469B2 (ja) * 2011-03-04 2014-07-02 株式会社日立製作所 Ponシステム、光回線集約装置及び光回線終端装置
US8902758B2 (en) * 2011-06-01 2014-12-02 Cisco Technology, Inc. Light path priority in dense wavelength division multiplexed networks
US8908711B2 (en) 2011-11-01 2014-12-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Target issue intervals
US9509429B2 (en) * 2013-03-06 2016-11-29 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Energy conservation by means of traffic shaping
WO2017081513A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Systems and methods relating to a smart home manager
JP6798227B2 (ja) * 2016-10-03 2020-12-09 オムロン株式会社 制御装置、制御装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体
JP7063349B2 (ja) * 2020-03-26 2022-05-09 沖電気工業株式会社 リソース割当装置、リソース割当プログラム、リソース割当方法及び局側装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2104753C (en) * 1992-10-29 1999-02-16 Kotikalapudi Sriram Bandwidth allocation, transmission scheduling, and congestion avoidance in broadband atm networks
WO1997002685A1 (fr) * 1995-07-03 1997-01-23 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Reseau de communications a bande variable
JP3053356B2 (ja) 1995-07-21 2000-06-19 日本電信電話株式会社 帯域可変通信装置
US5978374A (en) * 1997-04-03 1999-11-02 Ericsson, Inc. Protocol for data communication over a point-to-multipoint passive optical network
US6628616B2 (en) * 1998-01-30 2003-09-30 Alcatel Frame relay network featuring frame relay nodes with controlled oversubscribed bandwidth trunks
JP3134842B2 (ja) * 1998-05-08 2001-02-13 日本電気株式会社 マルチアクセス通信方式
JP2001251331A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Fujitsu Ltd ダイナミック帯域を割り当てる加入者終端装置
US7856497B2 (en) * 2000-05-19 2010-12-21 Mckinnon Iii Martin W Method for determining an appropriate algorithm to apply for forecasting network access usage
JP2002204245A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Mitsubishi Electric Corp 信号出力装置、信号出力方法及び信号出力方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US7065045B2 (en) * 2001-01-03 2006-06-20 International Business Machines Corporation Method and system for providing an optimal path choice for differentiated services
JP2002237825A (ja) 2001-02-08 2002-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Stm−pds伝送システム及びその局側装置
CN1152489C (zh) * 2001-05-09 2004-06-02 华为技术有限公司 一种异步转移模式无源光网络动态带宽分配的实现方法
JP3591498B2 (ja) * 2001-08-31 2004-11-17 三菱電機株式会社 帯域更新方法
CA2401490C (en) 2001-09-10 2007-06-19 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Dynamic bandwidth allocation circuit, dynamic bandwidth allocation method, dynamic bandwidth allocation program and recording medium
JP3734732B2 (ja) 2001-09-10 2006-01-11 日本電信電話株式会社 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラムおよび記録媒体
JP3768421B2 (ja) 2001-09-10 2006-04-19 日本電信電話株式会社 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラムおよび記録媒体
JP3768422B2 (ja) 2001-09-10 2006-04-19 日本電信電話株式会社 動的帯域割当回路、加入者終端装置、ponシステム、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラムおよび記録媒体
KR100421151B1 (ko) * 2002-01-17 2004-03-04 삼성전자주식회사 기가비트 이더넷 수동 광 가입자 망 시스템에서의 동작구현방법 및 그 이더넷 프레임 구조
KR100651364B1 (ko) * 2002-03-11 2006-11-28 삼성전자주식회사 기가 비트 이더넷 수동 광 가입자망에서의 전송대역폭할당 방법
KR100566294B1 (ko) * 2002-05-10 2006-03-30 삼성전자주식회사 기가비트 이더넷 수동 광 가입자망에서 동적 대역폭할당방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1699180A4 (en) 2009-12-30
DE602004031669D1 (de) 2011-04-14
CN100411379C (zh) 2008-08-13
EP1699180B1 (en) 2011-03-02
KR20060040575A (ko) 2006-05-10
WO2005062543A1 (ja) 2005-07-07
JPWO2005062543A1 (ja) 2007-07-19
CN1754349A (zh) 2006-03-29
US7433312B2 (en) 2008-10-07
KR100712608B1 (ko) 2007-05-02
US20060176806A1 (en) 2006-08-10
EP1699180A1 (en) 2006-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4142045B2 (ja) 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラム、及び記録媒体
CA2665714C (en) Dynamic bandwidth allocation circuit, dynamic bandwidth allocation method, optical network unit, pon system, and dynamic bandwidth allocation program and recording medium
KR100655939B1 (ko) 자원 할당 시스템 및 방법 그리고 그에 적용되는 사용자단말장치
CN101984777B (zh) Pon系统、pon系统中的站侧装置及其控制方法
US6747990B1 (en) Packet communication system, network-side apparatus to be used therein, and time slot allocation control method
JP3734732B2 (ja) 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラムおよび記録媒体
JP3768421B2 (ja) 動的帯域割当回路、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラムおよび記録媒体
CN105634990B (zh) 基于时间频谱连续的资源预留方法、装置和处理器
CN112737806B (zh) 网络流量的迁移方法及装置
JP3768422B2 (ja) 動的帯域割当回路、加入者終端装置、ponシステム、動的帯域割当方法、動的帯域割当プログラムおよび記録媒体
JP2009010687A (ja) Ponシステムとその局側装置、動的帯域割当方法、並びに、動的帯域割当サービスの提供方法及び享受方法
KR101585010B1 (ko) 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당방법 및 이를 위한 시스템
Lu et al. Utility-maximization bandwidth adaptation for multi-class traffic QoS provisioning in wireless networks
JPH0936880A (ja) 帯域可変通信装置
JP5276143B2 (ja) 光通信システム
CA2509045C (en) Dynamic bandwidth allocation circuit, dynamic bandwidth allocation method, optical network unit, pon system, and dynamic bandwidth allocation program and recording medium
JP6324915B2 (ja) 帯域割当方法および通信装置
KR100628301B1 (ko) Pon 시스템에서 우선순위를 갖는 가입자 장치에 대한서비스 제공 방법 및 pon 시스템
KR0175574B1 (ko) 비동기 전송모드(atm) 망에서 유효비트율 대역할당을 위한 동적 이동식 경계방법
JP5405292B2 (ja) 呼制御装置及び帯域管理方法
CN113055762A (zh) 流量预测装置方法及装置、带宽分配方法及装置
CN114786263A (zh) 网络资源调度方法、装置及存储介质
JP5167317B2 (ja) セッション制御装置、セッション制御方法およびそのプログラム
US8526417B1 (en) Adaptive initialization for wireless schedulers
US20170346761A1 (en) System, method, and computer program for managing network bandwidth by an endpoint

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080311

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080603

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080611

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4142045

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140620

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350