JP5385229B2 - 帯域割当方法、光端局装置及びponシステム - Google Patents
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Description
{実施形態1の概要}
本発明における実施形態1について、以下に説明する。PONシステムの全体構成を図1に示す。光端局装置(以下、OLT)1には、光通信路2を介して、複数の光加入者装置(以下、ONU)3−1〜3−4が接続される。なお、ここでは4つのONUのみがOLT1に接続されているものとするが、本発明において、ONUの台数に制限は無い。他の実施形態についても同様である。
次に、図7を用いて、実施形態1の識別手順の概略を説明する。識別手順のおおまかな流れは、以下の通りである。まず、QS起算を確定的に識別する(第1の識別:ステップS602)。次に、蓋然性の高いQS起算を識別する(第2の識別:ステップS604)。次に、QS順を確定的に識別する(第3の識別:ステップS610)。次に、蓋然性の高いQS順を識別する(第4の識別:ステップS612)。ここで、識別手順が、帯域割当準備ステップに相当する。
式a−1:QS(1)>0∧QS(2)>0∧QS(1)+QS(2)<Th1
式a−2:QS(M)>0∧QS(M−1)>0∧QS(M)+QS(M−1)<Th1
式a−3:QS(k)>0∧QS(j|j≠k)=0なるj、kが存在する。
式a−4:QS(k)>QS(k+1)∧QS(k+1)<QS(k+2)なるkが存在する。
式a−5:QS(k)<QS(k+1)∧QS(k+1)>QS(k+2)なるkが存在する。
式a−6:pQS(k)>pQS(k+1)∧QS(k)<QS(k+1)なるkが存在する。
式a−7:pQS(k)<pQS(k+1)∧QS(k)>QS(k+1)なるkが存在する。
式b−1:M≧3のとき、1≦k≦M−1の範囲のすべてのkにおいて、QS(k)≧QS(k+1)>0
式b−2:M≧3のとき、1≦k≦M−1の範囲のすべてのkにおいて、0<QS(k)≦QS(k+1)
式b−3:すべてのkについて、QS(k)>0∧QS(k)=C
ただし、MはQS数であり、kは1≦k≦Mの整数であり、Cは定数である。
式b−4:p2G=p2QS(2)∧p2G>0∧Tx≠p2G
式b−5:p2G=p2QS(M−1)∧p2G>0∧Tx≠p2G
式b−6:p2G=p2QS(1)+p2QS(2)∧p2G>0∧Tx=p2G
式b−7:p2G=p2QS(M)+p2QS(M−1)∧p2G>0∧Tx=p2G
式c−1:QS(k)<QS(k+1)なるkが存在する。
ただし、MはQS数であり、kは1≦k≦Mの整数である。
式c−2:QS(k)>QS(k+1)なるkが存在する。
ただし、MはQS数であり、kは1≦k≦Mの整数である。
式c−3:QS(1)>0∧QS(M)=0
ただし、MはQS数である。
式c−4:QS(M)>0∧QS(1)=0
ただし、MはQS数である。
式d−3:p2G=p2QS(1)+p2QS(2)∧p2G>0∧Tx=p2G∧M>2
式d−4:p2G=p2QS(M)+p2QS(M−1)∧p2G>0∧Tx=p2G∧M>2
次に、送信許可算出部16による、送信許可の算出について説明する。送信許可算出部16は、識別テーブル14を参照し、識別部13から転送されるREPORTフレームに応じて、各ONU3への送信許可を算出する。送信許可算出部16による送信許可の算出は、各ONU3が送信したREPORTが全て受信されてから実施する。ここで、送信許可手順が、送信許可量設定ステップに相当する。
R(i,4)=qs(i,2)、R(i,5)=qs(i,3)
R(i,1)=0、R(i,2)=0、R(i,3)=qs(i,3)、
R(i,4)=qs(i,2)、R(i,5)=qs(i,1)
R(i,1)=0、R(i,2)=0、R(i,3)=qs(i,1)、
R(i,4)=qs(i,1)+qs(i,2)、
R(i,5)=qs(i,1)+qs(i,2)+qs(i,3)
R(i,1)=0、R(i,2)=0、R(i,3)=qs(i,3)
R(i,4)=qs(i,2)+qs(i,3)、
R(i,5)=qs(i,1)+qs(i,2)+qs(i,3)
s:割り当て可能サイズを表す変数
Cy:1周期の割り当て可能サイズ
i,j,k:インデックス用変数
N:接続ONU台数
G(i):ONU(i)への送信許可量
M:割り当て候補の種類数
LG:ONUの送信許可優先順位リスト
LG(i,j):割り当て候補(j)における、優先順位第i位のONUの識別子
R(k,j):ONU(k)における割り当て候補(j)
st:送信許可時刻を表す変数
S:今周期の先頭の送信許可時刻
i,j:インデックス用変数
N:接続ONU台数
G(i):ONU(i)への送信許可量
LS:ONUの送信許可時刻リスト
LS(i):リストのi番目のONUの識別子
GST(j):ONU(j)における送信許可時刻
{実施形態2の概要}
次に、本発明における実施形態2について説明する。実施形態2においては、ONU3のQSを算出する方法として、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含むか、含まないか、をさらに識別する。実施形態2は、実施形態1とほとんど同様であるが、以下の3点が異なる。(1)図6に示した識別テーブル14の替わりに、図16に示す識別テーブル24を用いる。(2)識別手順は、図7に示した手順に加えて図17に示す手順を用いる。(3)割り当て候補の算出手順は、図13に示した手順に加えて図20に示す手順を用いる。以下に詳細を記す。ここで、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含む方法が、送信許可包含フォーマットに相当し、送信要求量に送信許可済みでかつ送信待ちのデータフレーム量を含まない方法が、送信許可非包含フォーマットに相当する。
本実施形態においては、識別部13は図17に示す識別手順により、各ONUのQSを算出する方法を識別する。以下に詳細を記す。
式e−1:すべてのkにおいて、p2G>F∧pQS(k)=0∧Tx>0
ただし、MはQS数であり、kは1≦k≦Mの整数であり、Fは最大フレーム長である。
式e−2:p2QS(k)>0∧p2G>F∧Tx=0なるkが存在する。
ただし、MはQS数であり、kは1≦k≦Mの整数であり、Fは最大フレーム長である。
式f−1:p2QS(k)>0∧p2G=p2QS(k)∧Tx=p2Gなるkが存在する。
ただし、MはQS数であり、kは1≦k≦Mの整数である。
式f−2:p2QS(k)>0∧p2G=p2QS(k)∧Tx≠p2Gなるkが存在する。
ただし、MはQS数であり、kは1≦k≦Mの整数である。
式f−3:p2QS(1)>0∧p2G=p2QS(1)∧Tx=p2G
式f−4:p2QS(M)>0∧p2G=p2QS(M)∧Tx=p2G
ただし、MはQS数である。
式f−5:p2QS(1)>0∧p2G=p2QS(1)∧Tx≠p2G
式f−6:p2QS(M)>0∧p2G=p2QS(M)∧Tx≠p2G
ただし、MはQS数である。
次に、送信許可算出部16による、送信許可の算出について説明する。本実施形態においては、実施形態1とほとんど同様の手順により送信許可の算出を行うが、識別テーブル14の替わりに識別テーブル24を参照する点、割り当て候補となる量の算出を図13の手順に加えて図20に示す手順を用いる点で異なる。
次に、本発明における実施形態3について説明する。実施形態3は、ほとんど実施形態1及び実施形態2と同様であるが、ONUが送信するREPORTフレームのQSに複数のQRが含まれる点で異なる。このとき、ONUは図21に示すようなREPORTフレームをOLTに送信する。図21の例では、ONUは各QSに#0のキューの蓄積量を示すQR#0と、#4のキューの蓄積量を示すQR#4との2つを含めるものとしている。
2:光通信路
3、3−1〜3−4:ONU
4:下位ネットワーク
5:上位ネットワーク
11:送受信部
12:受信量測定部
13:識別部
14:識別テーブル
15:IF部
16:送信許可算出部
17:記憶部
24:識別テーブル
Claims (23)
- 光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるPONシステムに適用され、前記光端局装置が前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる帯域割当方法であって、
前記光端局装置が、前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備ステップと、
前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定ステップと、
を順に備えることを特徴とする帯域割当方法。 - 前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項1に記載の帯域割当方法。
- 前記帯域割当準備ステップでは、前記光端局装置が、前記各光加入者装置に対して過去に設定した前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信したデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の帯域割当方法。
- 前記送信許可量設定ステップでは、前記光端局装置が、受信した前記送信要求量情報及び保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする、請求項1から請求項3に記載のいずれかの帯域割当方法。
- 前記フォーマットは、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項1から請求項4に記載のいずれかの帯域割当方法。 - 前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項5に記載の帯域割当方法。 - 前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをFIFOに格納しており、
前記列挙通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであり、
前記差分通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記FIFOの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記FIFOの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項5又は請求項6に記載の帯域割当方法。 - 前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項7に記載の帯域割当方法。 - 前記フォーマットは、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項1から請求項8に記載のいずれかの帯域割当方法。 - 前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報が保持されており、
前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報が保持されていることを特徴とする、請求項9に記載の帯域割当方法。 - 前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、1又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む1又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする、請求項5から請求項10に記載のいずれかの帯域割当方法。
- 光端局装置と複数の光加入者装置とが光伝送路を介して接続されるPONシステムに適用され、前記複数の光加入者装置に帯域を割り当てる光端局装置であって、
前記各光加入者装置から前記光端局装置に前記各光加入者装置の送信要求量を通知されるフォーマットに関する通知フォーマット情報を作成し保持しており、及び前記各光加入者装置の送信要求量に関する送信要求量情報を前記各光加入者装置から受信する帯域割当準備部と、
前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信許可量を設定する送信許可量設定部と、
を備えることを特徴とする光端局装置。 - 前記帯域割当準備部は、受信した前記送信要求量情報に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項12に記載の光端局装置。
- 前記帯域割当準備部は、前記各光加入者装置に対して過去に設定された前記各光加入者装置の送信許可量、及び前記各光加入者装置から受信されたデータの容量に基づいて、前記通知フォーマット情報を作成することを特徴とする、請求項12又は請求項13に記載の光端局装置。
- 前記送信許可量設定部は、前記帯域割当準備部が受信した前記送信要求量情報及び前記帯域割当準備部が保持している前記通知フォーマット情報に基づいて、前記各光加入者装置の送信要求量を読み出し、前記複数の光加入者装置の送信許可量の和が前記光端局装置の受信上限量を超えない限度において、読み出した前記各光加入者装置の送信要求量を前記各光加入者装置の送信許可量として設定することを特徴とする、請求項12から請求項14に記載のいずれかの光端局装置。
- 前記フォーマットは、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を列挙して通知する列挙通知フォーマットと、
前記各加入者装置の送信要求量の候補が複数あるときに、前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を通知する差分通知フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項12から請求項15に記載のいずれかの光端局装置。 - 前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットであり前記差分通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記列挙通知フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記差分通知フォーマットであり前記列挙通知フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記差分通知フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記列挙通知フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記差分通知フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項16に記載の光端局装置。 - 前記各光加入者装置は、前記光端局装置に送信するデータをFIFOに格納しており、
前記列挙通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を昇順で列挙する昇順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補を降順で列挙する降順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであり、
前記差分通知フォーマットは、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記FIFOの出力側から起算して近い順序で列挙する出力順列挙フォーマットと、
前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち最小の送信要求量の候補、及び前記各光加入者装置の複数の送信要求量の候補のうち大小の順序が隣接する送信要求量の候補の差分を、前記FIFOの入力側から起算して近い順序で列挙する入力順列挙フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項16又は請求項17に記載の光端局装置。 - 前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットであり前記降順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記昇順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットであり前記昇順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記降順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記昇順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記降順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットであり前記入力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記出力順列挙フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットであり前記出力順列挙フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記入力順列挙フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記出力順列挙フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記入力順列挙フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項18に記載の光端局装置。 - 前記フォーマットは、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含む送信許可包含フォーマットと、
前記各光加入者装置の送信要求量の候補に係るデータが、既に前記光端局装置から送信許可されているデータを含まない送信許可非包含フォーマットと、
のうちいずれかであることを特徴とする、請求項12から請求項19に記載のいずれかの光端局装置。 - 前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットであり前記送信許可非包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可包含フォーマットの情報を保持しており、
前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットであり前記送信許可包含フォーマットでないと確定的に判断されるとき、又は前記フォーマットが前記送信許可非包含フォーマットである蓋然性が前記フォーマットが前記送信許可包含フォーマットである蓋然性より高いと判断されるときには、前記帯域割当準備部は、前記通知フォーマット情報として前記送信許可非包含フォーマットの情報を保持していることを特徴とする、請求項20に記載の光端局装置。 - 前記各光加入者装置の送信要求量の候補は、前記通知フォーマット情報のうち、1又は複数のキューセット、又は前記各キューセットが含む1又は複数のキューレポートに記載されることを特徴とする、請求項16から請求項21に記載のいずれかの光端局装置。
- 請求項12から請求項22に記載のいずれかの光端局装置と、
前記光端局装置と光伝送路を介して接続され、前記送信要求量情報を前記光端局装置に送信する複数の光加入者装置と、
を備えることを特徴とするPONシステム。
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