JP5409386B2 - 受動光網システム用動的帯域割当装置及びその実現方法 - Google Patents
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Description
第1のステップ:DBA機能ユニットを、帯域割当サブユニットと、帯域分布戦略制御サブユニットと、インターフェース配置サブユニットと、オーバーへット処理サブユニットと、DBRu及び統計調査サブユニットと、データメンテナンスサブユニットと、タイミングサービスサブユニットとのサブユニットに分ける。
第2のステップ:DBA装置が周期的に作動する。タイミングサービスサブユニットによってタイミング中断が提供される時、DBRu及び統計調査サブユニットは、先ず、直前の周期内においてOLTが受信した、T-CONTから送信されてきた全ての上りDBRu情報を調べて処理を行い、その後、帯域割当サブユニットに提供して使用させるように、データメンテナンスサブユニットによって提供されるアクセスインターフェースを介して保存する。そして、各T-CONTの直前の周期内において実際に送信した非IDLEバイト数の統計を調べて処理を行った後、帯域割当サブユニットに提供して使用させるように、データメンテナンスサブユニットによって提供されるアクセスインターフェースを介して保存する。
第3のステップ:DBA帯域割当サブユニットは帯域割当アルゴリズムを実行する。DBRu情報とユーザにより配置されたT-CONT SLA情報に基づいて、ディスパッチ周期内において、各T-CONTに総転送バイト数を順次割当て、生成されたT-CONT帯域割当テーブルをデータメンテナンスサブユニットによって提供されるインターフェースを介して保存する。
第4のステップ:その後、帯域分布戦略制御サブユニットは作動し、データメンテナンスサブユニットによって提供されるアクセスインターフェースを介して、帯域割当サブユニットによって生成された帯域割当テーブルを読取った後、オーバーへットの配分を考慮した上、ネットワークマネージシャーが配置した帯域分布戦略を応用して、各T-CONTの総転送バイト数をディスパッチ周期内の各125usフレームに割当て、最終的にBWmapを生成する。
第5のステップ:DBA装置は、BWMapがすでにアップデートされたことを基底層のMACハードウェアに通知し、MACは、該BWMapを下りフレームを介して各ONTに送信する。
第6のステップ:第3のステップ〜第6のステップを繰り返して実行する。
第7のステップ:ネットワークマネージャーは、配置インターフェースを介して、各T-CONTのSLAと、DBA装置自体のパラメータと、帯域分布戦略とを配置することができる。
1、帯域割当サブユニットが、帯域割当アルゴリズムを実行して、1ディスパッチ周期において、送信可能な総バイト数を各T-CONTに割当てる。
2、帯域分布戦略制御サブユニットが、帯域割当戦略を応用して、各T-CONTの1ディスパッチ周期内における各125usフレーム内のタイムスロットの位置及び長さを割当てる。
3、インターフェース配置サブユニットが、ユーザに、DBA関連パラメータ、T-CONT SLAパラメータと帯域分布戦略の配置インターフェースを提供する。
4、オーバーヘッド処理サブユニットが、1ディスパッチ周期内の利用可能な総帯域及び該周期内に各フレームが転送すべき上りオーバーヘッドを算出する。
5、DBRu及び統計調査サブユニットが、各T-CONTが報告した自分の行列占用状況及び実際の上り転送量の統計を調査して整理する。
6、データメンテナンスサブユニットが、全ての他のサブユニットが必要とするデータテーブルをメンテナンスすると共に、アクセスインターフェースを提供する。
7、タイミングサービスサブユニットが、他のサブユニットに必要なタイミング同期サービスを提供する。
(1)帯域割当サブユニット202は、1ディスパッチング周期内において、転送可能な総バイト数を各T-CONTに割当てる。その入力パラメータには、利用可能な総帯域、各T-CONTのSLA、DBRu情報、類型、直前の周期の統計情報と帯域割当の粒度等が含まれる。その出力は、各T-CONTが本ディスパッチング周期内に取得した総バイト数で、「T-CONT帯域割当テーブル」と呼ばれ、そのテーブルアイテムは、T-CONTが本周期内に送信可能な総バイト数である。該実施例において、帯域割当サブユニット202に用いられる帯域割当アルゴリズムは、DBA装置200全体の実現とは関係なく、独立したダイナミックリンクライブラリ(Dynamic Link Library)として提供することができる。
(2)帯域分布戦略制御サブユニット204は、帯域割当サブユニットによって生成されたT-CONTの送信可能な総バイト数を、指定された分布戦略に従って、ディスパッチング周期内の各フレームに割当てて、オーバーヘッド処理サブユニット208によって指定されたオーバーヘッドの分布及びONT発見ウィンド分布状況を結合して、ITU-T G.984.3標準に合致するBWMapを構成し、下りフレームにて新しいBWMapを各ONTに送信することをOLT MAC216に通知する。実際には、ここでいう帯域分布戦略はQos実現戦略であって、ネットワークマネージャーによって配置することができる。例えば、「スループット優先」の分布戦略を取る場合、1つのONTに属するT-CONTの送信タイムスロットを一緒に配分することによってオーバーヘッドを低減させることを考慮しなければならない。その他、「遅延優先」と「ジッタ優先」などの戦略がある。該サブユニットは、DBA装置200全体における最も柔軟性のある部分であって、アップデートとメンテナンスの便利を図るように、その戦略制御アルゴリズムもダイナミックリンクライブラリとして提供することができる。
(3)インターフェース配置サブユニット206は、ネットワークマネージャーであるユーザに、DBAとT-CONT SLAに対する配置インターフェースを提供するが、配置可能なアイテムは、
A、T-CONT SLA:固定帯域、保証帯域、非保証帯域、最大帯域、最大バーストパケットのサイズ、重み等と、
B、DBA装置のパラメータ:ディスパッチング周期、帯域割当粒度、ONT発見プロセスの頻度、最大利用可能な帯域等と、
C、帯域分布戦略とを含む。
(4)オーバーヘッド処理サブユニット208は、GPON OLT状態機械からの上りオーバーヘッド送信請求を処理する。これに基づいて、ディスパッチング周期内の利用可能な総上り帯域を算出して帯域割当サブユニット202に伝達する。また、BWMapにおいてオーバーヘッドに送信タイムスロットを提供するように、オーバーヘッドの送信請求を帯域分布戦略制御サブユニット204に提供する。
(5)帯域請求及び統計調査サブユニット(即ち、図2に示すDBRu及び統計調査サブユニット)210は、実際に、二つの部分に分けられるが、その一部は、直前の周期において各T-CONTが実際に送信したバイト数を調査して帯域利用状況を算出して、テーブルアイテムがT-CONTの帯域利用率である「T-CONT帯域利用率テーブル」を出力し、T-CONTの上り帯域の利用状況をモニタリングするのに用いる。もう一部は、直前の周期において各T-CONTから受信したDBRu情報を調査して、テーブルアイテムがT-CONTの送信が請求されたバイト数である「T-CONT帯域請求テーブル」を出力する。
(6)データメンテナンスサブユニット212は、DBA装置の全ての配置可能なパラメータとデータテーブルのアクセスインターフェースを提供すると共に、相互排除の保護処理を行っている。しかし、該サブユニットは、DBA装置の最終出力でありOLT MACハードウェア216に用いられる BWMapテーブルのメンテナンスを行わない。
(7)タイミングサービスサブユニット214は、通常ハードウェアによって実現され、簡潔化にすることができる。例えば、125usのタイミングサービスを提供して、また、ディスパッチング周期になると中断し、DBAの周期的な作動を開始する。
ステップS304:帯域割当サブユニット202は、帯域割当アルゴリズムを実行し始め、送信可能な総バイト数を各T-CONTに割当てると共に、「T-CONT帯域割当テーブル」を生成する。その後、帯域割当分布戦略制御サブユニット204は、先ず、本周期にて送信すべきオーバーヘッドに具体的な送信タイムスロットを配分する。
ステップS306:現在、指定されている分布戦略に従って、本周期内の各125usフレームにおいて、各T-CONTに実際の送信タイムスロットを割当てて、最終的なBWMapを構成すると共に、アップデートすることをハードウェアに通知する。
ステップS308:OLT MACハードウェア216は、下りフレームを介して該BWMapを全てのONTに送信する。
本発明に係わる方法及び装置によると、帯域割当部分とディスパッチング周期内の帯域分布制御部分とを分離して実現することができ、帯域割当アルゴリズムと帯域分布戦略アルゴリズムとの独立した調節が可能となり、また、DBA関連パラメータに対する配置インターフェースを提供することができる。該方法は簡単に実現でき、ハードウェアによって実現できる共にソフトウェアによっても実現できる。上記のDBA実現方法によると、XPON、例えばGPONにおけるDBA機能の配置の柔軟性及び拡張可能性を向上させることができる。
Claims (6)
- 受動光網システムに用いられる動的帯域割当装置であって、
帯域割当アルゴリズムを実行し、上り帯域請求情報と伝送容器のサービスレベルアグリーメント情報に基づいて、総転送バイト数を演算し、各ディスパッチング周期内において、前記受動光網システムにおける各伝送容器に前記総転送バイト数を順次割当てると共に、生成した伝送容器帯域割当テーブルを保存する帯域割当サブユニットと、
各ディスパッチング周期内において、前記伝送容器帯域割当テーブルを読取った後、オーバーヘッドの配分を考慮した上、ネットワークマネージャーにより配置された帯域分布戦略に従って、前記総転送バイト数を各タイミングフレームに割当てることによって、前記各タイミングフレームのタイムスロットの位置及び長さを得て、最終的に帯域割当地図を生成する帯域分布戦略制御サブユニットと、
直前の周期において各伝送容器から送信されてきて光加入者線端局装置によって受信された上り帯域請求情報を調査すると共に、直前の周期において前記各伝送容器が実際に送信した非アイドルバイト数の統計を調査して、その調査結果に対して処理を行った後、前記帯域割当サブユニットに提供して使用させるように、データメンテナンスサブユニットによって提供されるインターフェースを介して保存する帯域請求及び統計調査サブユニットと、
前記上り帯域請求情報を保存するために前記帯域請求及び統計調査サブユニットにインターフェースを提供し、前記伝送容器帯域割当テーブルを保存するために前記帯域割当サブユニットにインターフェースを提供し、前記伝送容器帯域割当テーブルをアクセスするために前記帯域分布戦略制御サブユニットにインターフェースを提供するデータメンテナンスサブユニットと、
前記動的帯域割当装置における各サブユニットにタイミングサービスを提供するタイミングサービスサブユニットと、
を含み、
前記帯域割当サブユニットと前記帯域分布戦略制御サブユニットは互いに独立していることを特徴とする動的帯域割当装置。 - 請求項1において、
ユーザに、動的帯域割当関連パラメータ、伝送容器サービスレベルアグリーメントパラメータと帯域分布戦略の配置インターフェースを提供するインターフェース配置サブユニットと、
1ディスパッチング周期内の利用可能な総帯域と該周期内の各フレームが転送すべき上りオーバーヘッドを算出するオーバーヘッド処理サブユニットと、
を更に含むことを特徴とする動的帯域割当装置。 - 請求項1又は2において、
前記受動光網システムがギガビット受動光網システムであることを特徴とする動的帯域割当装置。 - 帯域割当サブユニットと、帯域分布戦略制御サブユニットと、インターフェース配置サブユニットと、オーバーヘッド処理サブユニットと、帯域請求及び統計調査サブユニットと、データメンテナンスサブユニットと、タイミングサービスサブユニットとを有し、受動光網システムの動的帯域割当に用いられる動的帯域割当装置の実現方法であって、
前記タイミングサービスサブユニットがタイミング中断を提供して周期を生成するステップと、
前記帯域請求及び統計調査サブユニットによって、各ディスパッチング周期において、直前の周期内に各伝送容器から送信されてきて光加入者線端局装置によって受信された上り帯域請求情報を調査すると共に、直前の周期内に前記各伝送容器によって実際送信された非アイドルバイト数の統計を調査して、調査結果に対して処理を行った後、前記帯域割当サブユニットに提供して使用させるように、データメンテナンスサブユニットによって提供されるインターフェースを介して保存するステップと、
前記帯域割当サブユニットによって、各ディスパッチング周期内において、前記ギガビット受動光網システムにおける各伝送容器に総転送バイト数を順次割当て、生成した伝送容器帯域割当テーブルを保存するステップと、
前記帯域分布戦略制御サブユニットによって、各ディスパッチング周期内に、前記伝送容器帯域割当テーブルを読取った後、前記総転送バイト数を前記ディスパッチング周期内の各タイミングフレームに割当て、最終的に帯域割当地図を生成するステップとを備え、
前記動的帯域割当装置は、各ディスパッチング周期内に、前記帯域割当地図が既にアップデートされたことを基底層MACハードウェアに通知し、前記MACハードウェアは下りフレームを介して前記帯域割当地図を各光網端末に送信することを特徴とする動的帯域割当装置の実現方法。 - 請求項4において、
前記帯域割当サブユニットと前記帯域分布戦略制御サブユニットは互いに独立していて、夫々異なるアルゴリズムを実行することを特徴とする動的帯域割当装置の実現方法。 - 請求項4又は5において、
前記受動光網システムはギガビット受動光網システムであることを特徴とする実現方法。
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