JP4804424B2 - 通信装置および光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、光通信システムにおいて、上りデータを送信するための帯域を複数の加入者側通信装置へ公平に割り当てる局側の通信装置に関する。

光ファイバを使用した加入者向けブロードバンドのＦＴＴＨシステムが本格的な普及期に入っている。ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）システムには複数の方式があるが、その中の一つにＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームによる通信システムであるＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標）−Passive Optical Network）システムがある。その他にＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）パケットによる通信であるＡ−ＰＯＮ（ATM−PON）、Ｂ−ＰＯＮ（Broadband−PON）があるが、ＡＴＭパケットによる通信システムよりＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を直接収容できるシステムの方が、安価に実現できるため普及が進んでいる。

また、ブロードバンドＦＴＴＨシステムのひとつであるＧＥ−ＰＯＮシステムに映像アナログ信号を伝送する光映像伝送システムと多重して伝送するサービスの検討が進められている。

ＦＴＴＨ ＧＥ−ＰＯＮシステムは、複数の加入者側通信装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）と局側通信装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）がスターカプラを介して光ファイバケーブルで接続されるものである。また、このＧＥ−ＰＯＮシステムは、下記非特許文献１準拠しており、従来使用していたＦＥＣ（Forward Error Correction）機能もまた非特許文献１で規定されている。

ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．３ａｈ

ここで、上記ＦＴＴＨ ＧＥ−ＰＯＮシステムに対して上記非特許文献１（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ）に準拠したＦＥＣ機能を実装運用した場合、同一ＰＯＮ配下全てのＯＮＵのＦＥＣ強度が一定のため、長距離ＯＮＵを接続すると最遠端のＯＮＵに合わせたＦＥＣ強度が必要となる。これは、近端のＯＮＵにとっては不必要なＦＥＣ冗長コードを強いられ、伝送効率が下がることを意味する。

そのため、ＯＮＵの接続距離に応じてＦＥＣ冗長度を変更させる拡張機能を併せて実装運用し、伝送効率を改善する方法が提案されている。しかしながら、この拡張機能を実装した場合、伝送効率の改善は図れるが、接続距離が長いＯＮＵほどＦＥＣ冗長度が大きくなり、近距離接続ＯＮＵに比べて使用できる帯域が低くなる、という問題がある。すなわち、複数のＯＮＵに同じだけ帯域が割り当てられても、各ＯＮＵが送信データに付与するＦＥＣ冗長コードのデータ量が異なれば、各ＯＮＵがデータ送信に利用できる実際の帯域も異なるため、帯域が公平に割り当てられているとはいえない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、送信データに付与する冗長符号の冗長度を通信装置同士の接続距離に応じて適応的に変更する光通信システムにおいて、ＦＥＣ冗長度が異なるＯＮＵ、すなわち接続距離が異なる複数のＯＮＵに対してユーザ使用帯域を公平に割り当てる通信装置（ＯＬＴ）を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上りデータを時分割多重送信する複数の加入者側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、加入者側通信装置毎に個別に決定した冗長度の誤り訂正符号を付与したデータを、当該加入者側通信装置との間で送受信する局側の通信装置であって、前記加入者側通信装置のそれぞれから、送信を希望する上りデータのデータ量の情報を取得する通信要求情報取得手段と、前記通信要求情報取得手段が取得した上りデータのデータ量情報と前記冗長度に基づいて、当該各加入者側通信装置に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する帯域割当制御手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、局側の通信装置（ＯＬＴ）は、各加入者側通信装置（ＯＮＵ）が通信を希望しているデータの容量およびデータに付与する冗長符号の冗長度に基づいて各ＯＮＵへ割り当てる帯域を決定するようにしたので、各ＯＮＵが送信データに付与する冗長符号の冗長度が異なる場合であっても、各ＯＮＵに対して帯域を公平に割り当てることができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる通信装置および光通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置を含んだ通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。この通信システムは、局側の通信装置である局内装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）１および加入者側の通信装置である複数の加入者装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）２−１〜２−３により構成され、ＯＬＴ１と各ＯＮＵ（ＯＮＵ２−１〜２−３）は、光カプラ３を介して光ファイバ４で接続されている。なお、これ以降、ＯＮＵ２−１〜２−３をまとめてＯＮＵ２と表記する。ＯＬＴ１から各ＯＮＵ２に向けて送信される下りデータは同報送信され、各ＯＮＵからＯＬＴ１に向けて送信される上りデータは時分割多重バースト送信される。

図２は、実施の形態１の局内装置（ＯＬＴ）１の構成例を示す図である。ＯＬＴ１は、帯域割当制御部１１と、通信許可情報生成部１２と、ＭＵＸ部１３と、下りフレームバッファ部１４と、ＦＥＣ制御情報終端部１５と、ＦＥＣ符号部１６と、光／電気変換部１７と、通信要求情報終端部１８と、ＦＥＣ情報管理テーブル保持部１９と、を備える。

帯域割当制御部１１は、各ＯＮＵ２に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する。通信許可情報生成部１２は、上りデータの送信を希望するＯＮＵ２に対して送信を許可する時刻および期間を通知するための送信許可情報を生成する。ＭＵＸ部１３は、異なる経路から入力された複数の情報を多重化して出力する。下りフレームバッファ部１４は、ＯＮＵ２へ送信する下りデータフレームを保持しておく。ＦＥＣ制御情報終端部１５は、各ＯＮＵ２との間で送受信するデータへ付与する冗長符号（ＦＥＣパリティ）の冗長度（ＦＥＣ冗長度）を決定する。ＦＥＣ符号部１６は、入力された情報をＦＥＣ符号化して出力する。光／電気変換部１７は、入力された光信号を電気信号へ変換し、また、電気信号が入力された場合には光信号へと変換する。通信要求情報終端部１８は、各ＯＮＵ２から送信された通信要求情報を取得する。

図３は、実施の形態１の加入者装置（ＯＮＵ）２の構成例を示す図である。ＯＮＵ２は、光／電気変換部２１と、ＦＥＣ符号部２２と、通信許可情報終端部２３と、ＦＥＣ制御情報終端部２４と、上りフレームバッファ部２５と、通信要求情報生成部２６と、ＭＵＸ部２７と、上りバースト送信制御部２８と、を備える。

光／電気変換部２１は、入力された光信号を電気信号へ変換し、また、電気信号が入力された場合には光信号へと変換する。ＦＥＣ符号部２２は、入力された情報をＦＥＣ符号化して出力する。通信許可情報終端部２３は、ＯＬＴ１から送信された通信許可情報を取得する。上りフレームバッファ部２５は、ＯＬＴ１へ送信する上りデータフレームを保持しておく。通信要求情報生成部２６は、上りデータ送信用帯域の割り当てをＯＬＴ１へ要求するための通信要求情報を生成する。ＭＵＸ部２７は、異なる経路から入力された複数の情報を多重化して出力する。上りバースト送信制御部２８は、ＯＬＴ１から割り当てられた帯域を使用して上りデータをバースト送信するための制御を行う。

次に、図４を用いて、ＯＮＵ２がＯＬＴ１へデータを送信する場合の動作について説明する。まず、ＯＮＵ２およびＯＬＴ１は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈの規定に従いＧＥ−ＰＯＮシステムとしての動作を行い、通信を開始する。

ＧＥ−ＰＯＮシステムでは、図４に示したように、ＯＬＴ１が通信許可情報を各ＯＮＵ２へ送信し、各ＯＮＵ２は、受信した通信許可情報に従い通信データを送信する。この通信許可情報には、送信タイミング（送信許可時刻）および使用帯域に関する情報が含まれており、これらの情報を用いてＯＬＴ１が各ＯＮＵ２を制御することにより上り時分割多重バースト通信を実現している。また、ＯＮＵ２は、データを送信したい場合、そのデータ量に関する情報を含んだ通信要求情報をＯＬＴ１に対して送信する。ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２から受信した通信要求情報に基づいて各ＯＮＵ２へ割り当てる帯域を決定する。

ＧＥ−ＰＯＮシステムの通信が確立した後、ＯＬＴ１のＦＥＣ制御情報終端部１５とＯＮＵ２のＦＥＣ制御情報終端部２４との間でＦＥＣ冗長度が調整される。具体的には、ＦＥＣ制御情報終端部１５およびＦＥＣ制御情報終端部２４は、ＦＥＣ冗長度を制御するために必要な情報のやりとりを行い、ＯＮＵ２毎に、接続距離に応じた適切なＦＥＣ冗長度を選択する（データへ付与するＦＥＣパリティのＦＥＣ冗長度を選択決定する）。そして、ＦＥＣ制御情報終端部１５は、ＦＥＣ情報管理テーブル保持部１９およびＦＥＣ符号部１６へＦＥＣ冗長度の選択結果を通知し、またＦＥＣ制御情報終端部２４は、ＦＥＣ符号部２２へ選択結果を通知する。これによりＯＬＴ１およびＯＮＵ２はＦＥＣ冗長度の調整が終了し、選択されたＦＥＣ冗長度のＦＥＣパリティを付与してデータを送受信する。なお、ＯＬＴ１とＯＮＵ２の接続距離は、たとえば、ＯＬＴ１とＯＮＵ２が通信を確立する際にＲＴＴ（Round Trip Time）を測定し、その測定結果を用いて算出可能である。

ＯＮＵ２では、上りフレームバッファ部２５にユーザデータフレームが入力されると、そのデータ量（通信データ量）を示すフレーム格納情報が上りフレームバッファ部２５から通信要求情報生成部２６へ出力され、通信要求情報生成部２６は、フレーム格納情報を含んだ通信要求情報を生成する。

生成された通信要求情報は、上りバースト送信制御部２８から指示を受けたＭＵＸ部２７において、上りフレームバッファ部２６から出力されたユーザデータフレームおよびＦＥＣ制御情報終端部から出力されたＦＥＣ制御情報と多重化され、上りバースト送信制御部２８経由でＦＥＣ符号部２２へ送信される。なお、ＦＥＣ制御情報は、ＯＬＴとＯＮＵがＦＥＣ冗長度の調整等を行う際に使用する情報である。

ＦＥＣ符号部２２は、ＭＵＸ部２７から受け取った情報をＦＥＣ符号化し、ＦＥＣ符号化された情報は、光／電気変換部２１により電気信号から光信号へ変換された後ＯＬＴ１へ送信される。このときの上りバースト送信制御部２８による送信制御では、一周期前にＯＬＴ１から通知された通信許可情報の内容に従う。

ＯＬＴ１では、ＯＮＵ２から受信した光信号を光／電気変換部１７で電気信号に変換し、変換後の信号をＦＥＣ符号部１６が復号化する。通信要求情報終端部１８は、復号化された受信信号に含まれる通信要求情報を抽出し、帯域割当制御部１１へ出力する。帯域割当制御部１１は、図４に示すように複数のＯＮＵ２から取得した通信要求情報を集約する。

さらに帯域割当制御部１１は、各ＯＮＵ２が例えば図５に示すＦＥＣ冗長度にて運用している場合、各ＯＮＵ２が運用しているＦＥＣ冗長度に応じて決定した、各加入者側通信装置それぞれに対して公平に帯域を割り当てるための重み付け指数（ａ，ｂ，ｃ）に従い、帯域を各ＯＮＵ２（ＯＮＵ２−１，２−２，２−３）へａ：ｂ：ｃの比率で比例分配する。そして、決定した各ＯＮＵ２への帯域割当情報を通信許可情報生成部１２へ通知し、通信許可情報生成部１２が各ＯＮＵ２向けの通信許可情報を生成する。生成された各ＯＮＵ２向けの通信許可情報は、ＭＵＸ部１３において、下りフレームバッファ部１４から出力された下りフレームおよびＦＥＣ制御情報終端部１５から取得したＦＥＣ制御情報と多重化される。

ＦＥＣ符号部１６は、ＭＵＸ部１３で多重化された情報をＦＥＣ符号化し、ＦＥＣ符号化された情報は、光／電気変換部１７において電気信号から光信号へ変換された後各ＯＮＵ２へ送信される。

各ＯＮＵ２では、光／電気変換部２１がＯＬＴ１から受信した光信号を電気信号へ変換し、光／電気変換部２１からの出力信号に対してＦＥＣ符号部２２がＦＥＣ復号化を行う。そして、通信許可情報終端部２３は、復号された信号から通信許可情報を抽出し、上りバースト送信制御部２８へ出力する。

上りバースト送信制御部２８は、取得した通信許可情報に従って上りフレームバッファ２５、通信要求情報生成部２６およびＦＥＣ制御情報終端部２４の制御を行い、ＭＵＸ部２７から受け取った情報を送信する。送信動作の詳細は、上述したとおりである。

このように、本実施の形態では、ＯＬＴは、各ＯＮＵから取得した通信要求情報が示す送信データ量と、各ＯＮＵが運用しているＦＥＣ冗長度に応じて決定した重み付け指数と、に基づいて各ＯＮＵへ上り帯域を分配することとした。これにより、ＯＬＴは、配下の各ＯＮＵに対して帯域を公平に割り当てることが可能となる。その結果、各ＯＮＵは、運用しているＦＥＣ冗長度に依存することなく公平に上り通信を行うことが出来る。

実施の形態２．
つづいて、実施の形態２について説明する。本実施の形態の通信システム、ＯＬＴおよびＯＮＵの構成は、上述した実施の形態１（図１〜図３参照）と同様である。また、ＯＮＵの動作は実施の形態１のＯＮＵ２と同様である。一方、ＯＬＴの動作は、実施の形態１と比較して、各ＯＮＵへ割り当てる帯域の決定方法のみが異なる。そのため、本実施の形態では、ＯＬＴが各ＯＮＵへ帯域を割り当てる動作について説明する。

ＯＮＵから送信される上りバースト通信データの形式は、図６に示すようにＯＮＵ毎にバースト通信制御用オーバーヘッドがデータの先頭と最後尾に付与されており、そのオーバーヘッド分はユーザが使用できない帯域となっている。そこで、本実施の形態では、ＦＥＣ冗長度が大きいＯＮＵに対してまとめて帯域を与え、バースト通信制御用オーバーヘッドを減らすように帯域割当を行う。

たとえば、複数のＯＮＵが上りデータの送信を希望している場合、通常は各ＯＮＵに対して所定のバースト単位で送信を許可し（帯域を割り当て）、各ＯＮＵはバースト単位が示す期間で上りデータをバースト送信する。これに対して、本実施の形態では、複数回のバースト送信が必要なＯＮＵであって、かつＦＥＣ冗長度が所定のしきい値以上のＦＥＣパリティを上りデータに付与して送信するＯＮＵに対しては、複数のバースト単位をまとめて、送信を許可する。

このような制御を行うことにより、ＦＥＣ冗長度が大きいＯＮＵは、図６に示したように、複数のバースト単位にわたってデータを連続送信することが可能となり、バースト通信制御オーバーヘッド分だけ帯域割当の面で有利となる。その結果、同一ＯＬＴ配下に接続されている各ＯＮＵは、運用しているＦＥＣ冗長度に依存することなく公平に上り通信を行うことが出来る。

実施の形態３．
つづいて、実施の形態３について説明する。本実施の形態の通信システム、ＯＬＴおよびＯＮＵの構成は、上述した実施の形態１と同様である。実施の形態１で示したＯＬＴおよびＯＮＵと異なる部分を以下に説明する。

本実施の形態のＯＮＵの動作は、実施の形態１のＯＮＵの動作と比較して、上りフレームバッファ部２５からのフレーム格納情報に加えて、図７に示す格納されているフレーム毎のＦＥＣ冗長パリティ部分のデータ長を含めた通信要求情報を通信要求情報生成部２６で生成する点が異なる。このＦＥＣ冗長パリティは、通信データ部分のパリティである。すなわち、本実施の形態のＯＮＵにより生成された通信要求情報が示すデータ量（以下、送信要求データ量と呼ぶ）は、通信データのデータ量と冗長パリティのデータ量の合計データ量を示す。これにより、ユーザが使用できるデータ領域以外のパリティ部分を含めた帯域を要求することが出来る。なお、パリティの長さＮは、通信データのデータ長をＬとすると、「Ｎ＝Ｌ／２３９（Ｌ％２３９＝０の場合），Ｎ＝Ｌ／２３９＋１（Ｌ％２３９＝１の場合」となる。

また、本実施の形態のＯＬＴの動作と実施の形態１のＯＬＴの動作で異なる点は、例えば各ＯＮＵが図５に示すＦＥＣ冗長度にて運用している場合、本実施の形態のＯＬＴは、ＦＥＣ冗長度に応じた重み付け指数（ａ，ｂ，ｃ）に基づいて、各ＯＮＵへ（１／ａ）：（１／ｂ）：（１／ｃ）の比率で帯域を比例分配する点である。これは、たとえばＦＥＣ冗長度が大きいほど重み付け指数が大きくなるのであれば、重み付け指数が大きいほど割り当てた帯域に対するＦＥＣ冗長パリティの占める割合が大きくなる。すなわち、重み付け指数に比例させて帯域を割り当てると使用帯域の公正性が保てなくなる。そのため、本実施の形態では、重み付け指数の逆数に比例するように帯域制御を行う。

なお、各ＯＮＵに対応する重み付け指数の逆数の比率で比例分配するのではなく、実施の形態２と同様にＦＥＣ冗長度が大きいＯＮＵに対してまとめて帯域を与えるようにしてもよい。

また、各ＯＮＵから送信される通信要求情報が通信データのデータ量と冗長パリティのデータ量との合計データ量を示すことは予め分かっているので、これを考慮した上でＦＥＣ冗長度に応じた重み付け指数を決定しておくようにしてもよい。すなわち、上記（１／ａ），（１／ｂ），（１／ｃ）などに相当する値をあらかじめ重み付け指数として決定しておいてもよい。このようにしておけば、本実施の形態のＯＬＴが実行する帯域割当制御と実施の形態１のＯＬＴが実行する帯域割当制御の手順を同一化できる。

このような制御を行うことにより、各ＯＮＵからの通信要求情報と各ＯＮＵが運用しているＦＥＣ冗長度に応じた重み付け指数に従い上り帯域を分配可能なため、ＯＬＴ配下に接続されている各ＯＮＵは、運用しているＦＥＣ冗長度に依存することなく公平に上り通信を行うことが出来る。

また、上述したように、通信が確立した後、ＯＬＴ１のＦＥＣ制御情報終端部１５とＯＮＵ２のＦＥＣ制御情報終端部２４は、ＦＥＣ冗長度を調整する処理を実行するので、この調整結果を利用して上記処理を実行するようにしてもよい。この場合、ＯＮＵ２はＦＥＣ冗長パリティ部分のデータ長を含めた通信要求情報を生成する必要がなくなるので、ＯＬＴ１の変更のみで本実施の形態を実現できる。

このように、本実施の形態では、ＯＬＴは、各ＯＮＵから取得した通信要求情報が示す送信データ量と、各ＯＮＵが運用しているＦＥＣ冗長度に応じて決定した重み付け指数と、に基づいて各ＯＮＵへ上り帯域を分配することとした。また、各ＯＮＵは、実際に送信するデータのデータ量と、このデータに付与するＦＥＣ冗長パリティのデータ量と、を合計し、その結果得られた合計データ量を送信データ量として通信要求情報を生成・送信することとした。これにより、ＯＬＴ配下に接続されている各ＯＮＵは、実施の形態１の場合と比較して、さらに公平に上り通信を行うことができる。

実施の形態４．
つづいて、実施の形態４について説明する。本実施の形態の通信システムおよびＯＬＴの構成は、上述した実施の形態１と同様である。図８は、実施の形態４のＯＮＵ２ａの構成例を示す図である。このＯＮＵ２ａは、実施の形態１のＯＮＵ２（図３参照）に対して入力フレームカウンタ２９、出力フレームカウンタ１２およびフレーム数計測部３１を追加し、また通信要求情報生成部２６に代えて通信要求生成部２６ａを備えた構成をとる。その他の部分については実施の形態１と同様であるため同一の符号を付して、その説明は省略する。

つぎに、本実施の形態のＯＮＵ２ａの動作を説明する。ここでは、実施の形態１のＯＮＵ２と異なる部分についてのみ説明する。入力フレームカウンタ２９は、上りフレームバッファ部２５へ入力されるフレームの数をカウントし、出力フレームカウンタ１２は、上りバースト送信制御部２８から出力されるフレームの数をカウントする。フレーム数計測部３１は、入力フレームカウンタ２９および出力フレームカウンタ３０を監視し、上りフレームバッファ２５に格納されているフレーム数を計測する。計測結果は通信要求情報生成部２６ａへ出力される。そして、通信要求情報生成部２６aは、通信要求情報を生成する際にフレーム数計測部３１から通知されたフレーム数を通信要求情報内に新たに規定したフレーム数情報領域に挿入して通信要求情報を生成する。

本実施の形態のＯＬＴの動作と実施の形態１のＯＬＴの動作の相違点を以下に示す。本実施の形態のＯＬＴは、実施の形態１のＯＬＴと異なる方法を用いて各ＯＮＵへ帯域を割り当てる。具体例を示すと、各ＯＮＵが図９に示すＦＥＣ冗長度にて運用している場合、本実施の形態のＯＬＴは、各ＯＮＵからの取得情報と、各ＯＮＵで運用しているＦＥＣ冗長度と、に基づいて、すなわちＯＮＵからの通信要求情報内の送信要求データ量申告値（ｘ，ｙ，ｚ）および送信要求フレーム数申告値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、ＦＥＣ冗長度に応じた重み付け指数（ａ，ｂ，ｃ）と、に基づいて、各ＯＮＵへ（ａｘ／Ｘ）：（ｂｙ／Ｙ）：（ｃｚ／Ｚ）の比率で帯域を比例分配する。

図７で示したように、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ規定のフレームフォーマットではフレーム長に依存して冗長パリティ部分が大きくなり、冗長パリティ部分が大きいほどユーザが使用できる帯域は小さくなる。そのため、本実施の形態のＯＬＴ（帯域割当制御部１１）は、ＯＮＵからの通信要求情報内の送信要求データ量申告値と通信要求情報内送信要求フレーム数申告値により擬似的なフレーム長を算出し、その値でも重み付けして帯域割当を行う。

このように、本実施の形態では、ＯＬＴは、各ＯＮＵから取得した通信要求情報が示す送信データ量と、上りフレームバッファ部に格納されているフレーム（送信を希望するデータフレーム）のフレーム数と、各ＯＮＵが運用しているＦＥＣ冗長度に応じて決定した重み付け指数と、に基づいて各ＯＮＵへ上り帯域を分配することとした。これにより、ＯＬＴ配下に接続されている各ＯＮＵは、運用しているＦＥＣ冗長度に依存することなく公平に上り通信を行うことが出来る。

実施の形態５．
つづいて、実施の形態５について説明する。本実施の形態の通信システム、ＯＬＴおよびＯＮＵの構成は、上述した実施の形態４と同様である。

本実施の形態のＯＮＵは、上りフレームバッファ部２５からのフレーム格納情報に加え、ＦＥＣ冗長パリティ部分を含めて送信要求データ量申告値を決定し通信要求情報をＯＬＴへ送信する。なお、このＦＥＣ冗長パリティ部分を含めて送信データ量申告値を決定する動作は実施の形態３のＯＮＵと同様である。すなわち、本実施の形態のＯＮＵは、実施の形態３のＯＮＵと実施の形態４のＯＮＵの動作を組み合わせたものに相当する。

本実施の形態のＯＬＴの動作と実施の形態４のＯＬＴの動作の相違点を以下に示す。本実施の形態のＯＬＴは、実施の形態４のＯＬＴと異なる方法を用いて各ＯＮＵへ帯域を割り当てる。具体例を示すと、各ＯＮＵが図９に示すＦＥＣ冗長度にて運用している場合、本実施の形態のＯＬＴは、各ＯＮＵからの取得情報とＦＥＣ冗長度に基づいて、すなわちＯＮＵからの通信要求情報内の送信要求データ量申告値（ｘ，ｙ，ｚ）および送信要求フレーム数申告値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、各ＯＮＵで運用しているＦＥＣ冗長度に応じた重み付け指数（ａ，ｂ，ｃ）と、に基づいて、各ＯＮＵへ（ｘ／ａＸ）：（ｙ／ｂＹ）：（ｚ／ｃＺ）の比率で帯域を比例分配する。その他の部分については実施の形態４と同様である。

このように、本実施の形態では、ＯＬＴは、各ＯＮＵから取得した通信要求情報が示す送信データ量と、上りフレームバッファ部に格納されているフレーム（送信を希望するデータフレーム）のフレーム数と、各ＯＮＵが運用しているＦＥＣ冗長度に応じて決定した重み付け指数と、に基づいて各ＯＮＵへ上り帯域を分配することとした。また、各ＯＮＵは、実際に送信するデータのデータ量と、このデータに付与するＦＥＣ冗長パリティのデータ量と、を合計し、その結果得られた合計データ量を送信データ量として通信要求情報を生成・送信することとした。これにより、ＯＬＴ配下に接続されている各ＯＮＵは、運用しているＦＥＣ冗長度に依存することなく公平に上り通信を行うことが出来る。

実施の形態６．
つづいて、実施の形態６について説明する。本実施の形態の通信システムおよびＯＮＵの構成は、上述した実施の形態１と同様である。

図１０は、実施の形態６のＯＬＴの構成例を示す図である。図１０に示したＯＬＴ１ｂは、実施の形態１の帯域割当制御１１およびＦＥＣ情報管理テーブル保持部１９に代えて帯域割当制御１１ｂおよびＦＥＣ情報管理テーブル保持部１９ｂを備えた構成をとり、このＦＥＣ情報管理テーブル保持部１９ｂは、課金サーバ２０と通信する機能を有する。その他の部分については実施の形態１と同様であるため同一の符号を付して、その説明は省略する。

ＯＬＴ１ｂの帯域割当制御１１ｂでは実施の形態１の帯域割当制御部１１と比較して、各ＯＮＵからの取得した、ＯＮＵで運用しているＦＥＣ冗長度に応じた重み付け指数に基づいた帯域制御を行わない点が異なる。この場合ＯＮＵのＦＥＣ冗長度により使用帯域に不公平が発生する。

そのため、本実施の形態では、この不公平性を課金により解消する。すなわち、通信を行うＯＮＵに対応するＦＥＣ冗長度をＦＥＣ情報管理テーブル保持部１９が課金サーバ２０に通知することにより、ＦＥＣ冗長度が高く、帯域面で不利なＯＮＵ（加入者）には割引を行う。ＦＥＣ冗長度を通知するタイミングは、たとえばＯＮＵとの通信開始時とする。課金サーバ２０は、通知されたＦＥＣ冗長度に応じて課金処理を行う。具体的には、ＦＥＣ冗長度が大きい通信ほど通信料が安くなるように課金を行う。これにより、料金面で上記不公平性の解消を図ることができる。

なお、上述した各実施の形態では、一例として、本発明をＧＥ−ＰＯＮシステムに適用する場合を示したが、適用システムがこれに限られるものでないことは言うまでもなく、多分岐接続光通信システムに広く適応可能である。

以上のように、本発明にかかる通信装置は、光通信システムに有用であり、特に、加入者側の通信装置と局側の通信装置の接続距離に応じたＦＥＣ冗長度の誤り訂正符号を付与してデータ伝送を行う光通信システムの局側の通信装置に適している。

本発明にかかる通信装置を含んだ通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。 実施の形態１の局内装置（ＯＬＴ）の構成例を示す図である。 実施の形態１の加入者装置（ＯＮＵ）の構成例を示す図である。 本発明にかかる通信システムでの上りデータ通信動作概要を示す図である。 帯域割り当て動作時に参照する冗長度の一例を示す図である。 上りバースト通信で使用するデータフォーマットの一例を示す図である。 ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで規定されたＦＥＣフォーマットを示す図である。 実施の形態４のＯＮＵの構成例を示す図である。 帯域割り当て動作時に参照する冗長度の一例を示す図である。 実施の形態６のＯＬＴの構成例を示す図である。

符号の説明

１、１ｂ 局内装置（ＯＬＴ）
２、２ａ、２−１、２−２、２−３ 加入者装置（ＯＮＵ）
３ 光カプラ
４ 光ファイバ
１１、１１ｂ 帯域割当制御部
１２ 通信許可情報生成部
１３、２７ ＭＵＸ部
１４ 下りフレームバッファ部
１５ ＦＥＣ制御情報終端部
１６、２２ ＦＥＣ符号部
１７、２１ 光／電気変換部
１８ 通信要求情報終端部
１９、１９ｂ ＦＥＣ情報管理テーブル保持部
２０ 課金サーバ
２３ 通信許可情報終端部
２４ ＦＥＣ制御情報終端部
２５ 上りフレームバッファ部
２６、２６ａ 送信要求情報生成部
２８ 上りバースト送信制御部
２９ 入力フレームカウンタ
３０ 出力フレームカウンタ
３１ フレーム数計測部

Claims (11)

1. 上りデータを時分割多重送信する複数の加入者側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、加入者側通信装置毎に個別に決定した冗長度の誤り訂正符号を付与したデータを、当該加入者側通信装置との間で送受信する局側の通信装置であって、
   前記加入者側通信装置のそれぞれから、送信を希望する上りデータのデータ量の情報を取得する通信要求情報取得手段と、
   前記通信要求情報取得手段が取得した上りデータのデータ量情報と前記冗長度に基づいて、当該各加入者側通信装置に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する帯域割当制御手段と、
   を備え、
   前記帯域割当制御手段は、前記冗長度が所定のしきい値以上の誤り訂正符号を付与した上りデータを送信する加入者側通信装置に対して、１回のバースト送信時間を示すバースト単位を複数まとめた期間にわたって送信を許可することを特徴とする通信装置。
2. 上りデータを時分割多重送信する複数の加入者側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、加入者側通信装置毎に個別に決定した冗長度の誤り訂正符号を付与したデータを、当該加入者側通信装置との間で送受信する局側の通信装置であって、
   前記加入者側通信装置のそれぞれから、送信を希望する上りデータのデータ量の情報を取得する通信要求情報取得手段と、
   前記通信要求情報取得手段が取得した上りデータのデータ量情報と前記冗長度に基づいて、当該各加入者側通信装置に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する帯域割当制御手段と、
   を備え、
   前記冗長度に基づいて、前記各加入者側通信装置に個別に対応する、当該各加入者側通信装置それぞれに対して公平に帯域を割り当てるための重み付け指数を予め決定しておき、
   前記帯域割当制御手段は、前記上りデータのデータ量情報と前記重み付け指数に基づいて、前記帯域を決定することを特徴とする通信装置。
3. 前記帯域割当制御手段は、重み付け指数がより大きい加入者側通信装置に対して、より多くの帯域を割り当てることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 上りデータを時分割多重送信する複数の加入者側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、加入者側通信装置毎に個別に決定した冗長度の誤り訂正符号を付与したデータを、当該加入者側通信装置との間で送受信する局側の通信装置であって、
   前記加入者側通信装置のそれぞれから、送信を希望する上りデータのデータ量の情報を取得する通信要求情報取得手段と、
   前記通信要求情報取得手段が取得した上りデータのデータ量情報と前記冗長度に基づいて、当該各加入者側通信装置に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する帯域割当制御手段と、
   を備え、
   前記冗長度に基づいて、前記各加入者側通信装置に個別に対応する、当該各加入者側通信装置それぞれに対して公平に帯域を割り当てるための重み付け指数を予め決定しておき、
   前記通信要求情報取得手段は、さらに、送信を希望する上りデータフレーム数の情報を取得し、
   前記帯域割当制御手段は、前記上りデータのデータ量情報、前記重み付け指数および前記上りデータフレーム数情報に基づいて、前記帯域を決定することを特徴とする通信装置。
5. 上りデータを時分割多重送信する複数の加入者側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、加入者側通信装置毎に個別に決定した冗長度の誤り訂正符号を付与したデータを、当該加入者側通信装置との間で送受信する局側の通信装置であって、
   前記加入者側通信装置のそれぞれから、送信を希望する上りデータのデータ量と当該上りデータに付与する誤り訂正符号のデータ量との合計データ量の情報を取得する通信要求情報取得手段と、
   前記通信要求情報取得手段が取得した合計データ量情報と前記冗長度に基づいて、当該各加入者側通信装置に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する帯域割当制御手段と、
   を備え、
   前記帯域割当制御手段は、前記冗長度が所定のしきい値以上の誤り訂正符号を付与した上りデータを送信する加入者側通信装置に対して、１回のバースト送信時間を示すバースト単位を複数まとめた期間にわたって送信を許可することを特徴とする通信装置。
6. 上りデータを時分割多重送信する複数の加入者側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、加入者側通信装置毎に個別に決定した冗長度の誤り訂正符号を付与したデータを、当該加入者側通信装置との間で送受信する局側の通信装置であって、
   前記加入者側通信装置のそれぞれから、送信を希望する上りデータのデータ量と当該上りデータに付与する誤り訂正符号のデータ量との合計データ量の情報を取得する通信要求情報取得手段と、
   前記通信要求情報取得手段が取得した合計データ量情報と前記冗長度に基づいて、当該各加入者側通信装置に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する帯域割当制御手段と、
   を備え、
   前記冗長度に基づいて、前記各加入者側通信装置に個別に対応する、当該各加入者側通信装置それぞれに対して公平に帯域を割り当てるための重み付け指数を予め決定しておき、
   前記帯域割当制御手段は、前記合計データ量情報と前記重み付け指数に基づいて、前記帯域を決定することを特徴とする通信装置。
7. 前記帯域割当制御手段は、重み付け指数がより大きい加入者側通信装置に対して、より多くの帯域を割り当てることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
8. 上りデータを時分割多重送信する複数の加入者側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、加入者側通信装置毎に個別に決定した冗長度の誤り訂正符号を付与したデータを、当該加入者側通信装置との間で送受信する局側の通信装置であって、
   前記加入者側通信装置のそれぞれから、送信を希望する上りデータのデータ量と当該上りデータに付与する誤り訂正符号のデータ量との合計データ量の情報を取得する通信要求情報取得手段と、
   前記通信要求情報取得手段が取得した合計データ量情報と前記冗長度に基づいて、当該各加入者側通信装置に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する帯域割当制御手段と、
   を備え、
   前記冗長度に基づいて、前記各加入者側通信装置に個別に対応する、当該各加入者側通信装置それぞれに対して公平に帯域を割り当てるための重み付け指数を予め決定しておき、
   前記通信要求情報取得手段は、さらに、送信を希望する上りデータフレーム数の情報を取得し、
   前記帯域割当制御手段は、前記合計データ量情報、前記重み付け指数および前記上りデータフレーム数情報に基づいて、前記帯域を決定することを特徴とする通信装置。
9. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の局側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、当該局側通信装置へ誤り訂正符号を付与した上りデータを送信する加入者側の通信装置であって、
   送信を希望する上りデータのデータ量の情報および送信を希望する上りデータフレーム数の情報を前記局側通信装置へ通知する情報通知手段と、
   前記情報通知手段が通知した情報に基づいて前記局側通信装置が決定した帯域の情報を取得する情報取得手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
10. 請求項５〜８のいずれか一つに記載の局側の通信装置とともにＰＯＮシステムを構成し、当該局側通信装置へ誤り訂正符号を付与した上りデータを送信する加入者側の通信装置であって、
    送信を希望する上りデータのデータ量と当該上りデータに付与する誤り訂正符号のデータ量との合計データ量の情報、および送信を希望する上りデータフレーム数の情報、を前記局側通信装置へ通知する情報通知手段と、
    前記情報通知手段が通知した情報に基づいて前記局側通信装置が決定した帯域の情報を取得する情報取得手段と、
    を備えることを特徴とする通信装置。
11. 複数の加入者側の通信装置と、加入者側通信装置毎に個別に決定した冗長度の誤り訂正符号を付与したデータを、当該加入者側通信装置との間で送受信する局側の通信装置と、課金サーバと、により構成された光通信システムであって、
    前記局側通信装置は、
    前記加入者側通信装置と通信を行う場合、当該加入者側通信装置との間で送受信するデータに付与される誤り訂正符号の冗長度を前記課金サーバへ通知し、
    前記課金サーバは、
    前記局側通信装置から通知された冗長度に応じた課金処理を実行することを特徴とする光通信システム。

Images