JP5421306B2 - Data communication system, buffer control device, and buffer control method - Google Patents

Data communication system, buffer control device, and buffer control method Download PDF

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Description

本発明は、データ通信技術に関し、特に送信元となるネットワーク装置から送信先となるネットワーク装置に対して送信されるデータのバッファ制御技術に関する。   The present invention relates to a data communication technique, and more particularly, to a buffer control technique for data transmitted from a transmission source network apparatus to a transmission destination network apparatus.

PONシステムなどの光データ通信システムでは、多くの場合、光通信区間の通信速度に比べて、データ受信側のネットワーク装置におけるUNI(User Network Interface:ユーザ網インタフェース)の通信速度が低いため、データ受信側のネットワーク装置に、大容量のバッファを設ける必要がある。   In an optical data communication system such as a PON system, in many cases, the communication speed of the UNI (User Network Interface) in the network device on the data receiving side is lower than the communication speed in the optical communication section. It is necessary to provide a large-capacity buffer in the network device on the side.

図7は、従来のPONシステムにおけるバッファ構成を示す説明図である。
ONU(Optical Network Unit:加入者側装置)には、上りバッファと下りバッファとが設けられており、UNIを介して受信したデータ(パケット)は、上りバッファを介してOLT(Optical Line Terminal:局側装置)へと送信され、OLTから受信したデータは下りバッファを介してUNIへと送信される。また、OLTにも同様に上りバッファと下りバッファとが設けられており、ONUから受信したデータは上りバッファを介してNNI(Network Network Interface:網網インタフェース)へと送信され、NNIから受信したデータは下りバッファを介してONUへと送信される。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a buffer configuration in a conventional PON system.
An ONU (Optical Network Unit: subscriber side device) is provided with an upstream buffer and a downstream buffer, and data (packets) received via the UNI are transmitted via the upstream buffer to an OLT (Optical Line Terminal: station). The data received from the OLT and transmitted from the OLT is transmitted to the UNI via the downlink buffer. Similarly, the OLT is provided with an upstream buffer and a downstream buffer, and data received from the ONU is transmitted to the NNI (Network Network Interface) via the upstream buffer, and data received from the NNI. Is transmitted to the ONU via the downlink buffer.

ONUの下りバッファには、特に大容量のバッファが必要となり、消費電力が大きい。ONUの下りバッファを省電力化する方法として、非特許文献1の方法が提案されている。この方法は、ONUの下りバッファに適用する併用バッファ方法と、OLTの下りバッファに適用する帯域制御方法の2つの方法とからなる。   The ONU downstream buffer requires a particularly large buffer and consumes a large amount of power. As a method for saving power in the ONU downstream buffer, the method of Non-Patent Document 1 has been proposed. This method consists of two methods: a combined buffer method applied to the ONU downstream buffer and a bandwidth control method applied to the OLT downstream buffer.

図8は、従来の帯域制御方法および併用バッファ方法を適用したPONシステムでの下りバッファ構成を示す説明図である。
ONUの下りバッファは、小容量で消費電力が小さい内部バッファ、大容量で消費電力が大きい外部バッファ、両バッファへの蓄積制御を行うバッファ制御回路とからなる。非特許文献1においてONUの併用バッファ方法は、両バッファの蓄積量の和の値(以後バッファ蓄積量と呼ぶ)に応じてバッファを切り替えることで、ONUの下りバッファを省電力化する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a downlink buffer configuration in a PON system to which the conventional bandwidth control method and the combined buffer method are applied.
The ONU downstream buffer includes an internal buffer with a small capacity and a low power consumption, an external buffer with a large capacity and a high power consumption, and a buffer control circuit for controlling accumulation in both buffers. In the non-patent document 1, the ONU combined buffer method saves power in the downstream buffer of the ONU by switching the buffer according to the sum of the accumulated amounts of both buffers (hereinafter referred to as the buffer accumulated amount).

内部バッファは、規定値の容量と起動用領域用の容量とを備える。規定値の容量は、ONUが省電力用に備える容量のことであり、バッファ蓄積量が少ない場合には当該容量のみで当該ONU宛の下りデータを蓄積して外部バッファを停止し、ONUの下りバッファを省電力化する。起動用領域用の容量とは、ONUが外部バッファの起動処理中に入力されるデータを蓄積するために用いる起動用領域の容量である。   The internal buffer has a specified capacity and a start-up area capacity. The capacity of the specified value is the capacity that the ONU provides for power saving. When the buffer storage amount is small, the downlink data addressed to the ONU is stored only by the capacity, the external buffer is stopped, and the ONU download Save power in the buffer. The capacity for the activation area is the capacity of the activation area used for the ONU to accumulate data input during the activation process of the external buffer.

この併用バッファ方法では、バッファ制御回路がバッファ蓄積量を計測し、当該計測値が規定値を上回ると、バッファ制御回路が外部バッファの起動を指示する。外部バッファは、当該指示を受けると、起動処理を開始する。外部バッファの起動処理中は、ONUは起動用領域にデータを蓄積し、外部バッファの起動が完了すると、外部バッファにデータを蓄積する。非特許文献1では、この併用バッファ方法を用いるとともに、さらに起動用領域を削減してコスト増大要因である内部バッファ容量を最小化するために、OLTに帯域制御方法を適用している。   In this combined buffer method, the buffer control circuit measures the buffer accumulation amount, and when the measured value exceeds a specified value, the buffer control circuit instructs the activation of the external buffer. When receiving the instruction, the external buffer starts the activation process. During the activation process of the external buffer, the ONU accumulates data in the activation area, and accumulates data in the external buffer when activation of the external buffer is completed. In Non-Patent Document 1, in addition to using this combined buffer method, a band control method is applied to the OLT in order to further reduce the activation area and minimize the internal buffer capacity that is a factor of cost increase.

帯域制御方法は、ONUが備える外部バッファが起動処理中の場合に、OLTが当該ONU宛の下りデータレートを制限する。この方法により、ONUが備える外部バッファが起動処理中の場合にはONUが受信する下りデータ量が少なくなり、ONUのバッファに蓄積されるデータ量が少なくなるため、ONUが内部バッファ内に備える起動用領域を削減できる。   In the bandwidth control method, when an external buffer included in an ONU is being activated, the OLT limits the downlink data rate addressed to the ONU. With this method, when the external buffer included in the ONU is in the process of starting, the amount of downlink data received by the ONU decreases, and the amount of data stored in the ONU buffer decreases. Can be reduced.

図9Aは、OLTの下りバッファの動作(通常時)を示す説明図であり、図9Bは、OLTの下りバッファの動作(外部バッファ起動時)を示す説明図である。
OLTは、通常時、図9Aに示すように、ONUに対して下りデータレートを制限することなく、下りデータをONUに送信する。これに対して、ONUが備える外部バッファが起動処理中とOLTが判断した場合に、図9Bに示すように、予め計測した外部バッファの起動処理時間が経過するまで、当該ONU宛の下りデータレートを制限する。
FIG. 9A is an explanatory diagram showing the operation of the OLT downlink buffer (normal time), and FIG. 9B is an explanatory diagram showing the operation of the OLT downlink buffer (when the external buffer is activated).
As shown in FIG. 9A, the OLT normally transmits downlink data to the ONU without limiting the downlink data rate to the ONU. On the other hand, when the OLT determines that the external buffer included in the ONU is being activated, as shown in FIG. 9B, the downlink data rate addressed to the ONU is measured until the pre-measured activation time of the external buffer elapses. Limit.

OLTは、ONUのバッファ蓄積量の推測値を算出する。ONUのバッファ蓄積量の推測値の算出は、当該ONU宛の下りデータの積算値(単位はByte)から、当該ONUが単位時間当たりにUNIに出力可能なByte量(8×UNIの伝送速度[bit/s]×単位時間)を減算して得る。ただし、単位時間とは例えば、ONUのプロトコル制御用LSIの1クロックサイクル時間である。   The OLT calculates an estimated value of the ONU buffer accumulation amount. The estimated value of the ONU buffer storage amount is calculated from the integrated value (unit: Bytes) of downlink data addressed to the ONU, and the amount of Bytes that the ONU can output to the UNI per unit time (8 × UNI transmission rate [ bit / s] × unit time). However, the unit time is, for example, one clock cycle time of the ONU protocol control LSI.

OLTは、このようにして算出した推測値が上記規定値を上回ると、当該ONUが備える外部バッファが起動処理中と判断し、下りデータレートの制限を開始する。下りデータレートの制限は、外部バッファの起動処理時間が経過するまで維持し、当該起動処理時間経過後は下りデータレートの制限を終了する。   When the estimated value calculated in this way exceeds the specified value, the OLT determines that the external buffer included in the ONU is being activated, and starts limiting the downlink data rate. The limitation on the downlink data rate is maintained until the activation processing time of the external buffer elapses, and the limitation on the downlink data rate is terminated after the activation processing time has elapsed.

図10は、従来の帯域制御方法および併用バッファ方法を適用したONUのバッファ蓄積動作を示す説明図であり、図10(a)はONUが受信する下りデータ、図10(b)はONUにてデータが蓄積されるバッファの種類と、バッファ蓄積量とを示している。図10において、横軸は時間であり、図10(b)の縦軸はバッファ蓄積量である。
OLTが当該帯域制御方法を適用した場合には、ONUが備える外部バッファが起動処理中において、下りデータレートが制限され、ONUのバッファ蓄積量の増大量が少なくなる。これにより、ONUは起動用領域を小さくして内部バッファの容量を削減できる。下りデータレートの制限時の通信速度をSshap[Byte/s]とし、外部バッファの起動処理期間長をTwとすれば、起動用領域の容量[byte]は、Sshap×Twで得られる。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the buffer accumulation operation of the ONU to which the conventional bandwidth control method and the combined buffer method are applied. FIG. 10 (a) is the downlink data received by the ONU, and FIG. 10 (b) is the ONU. The type of buffer in which data is stored and the buffer storage amount are shown. In FIG. 10, the horizontal axis represents time, and the vertical axis in FIG. 10B represents the buffer accumulation amount.
When the OLT applies the bandwidth control method, the downlink data rate is limited while the external buffer included in the ONU is being activated, and the amount of increase in the ONU buffer accumulation amount is reduced. As a result, the ONU can reduce the capacity of the internal buffer by reducing the activation area. If the communication speed at the time of limiting the downlink data rate is Sshap [Byte / s] and the startup processing period length of the external buffer is Tw, the capacity [byte] of the startup area can be obtained by Sshap × Tw.

鵜澤寛之ほか、“ONUのバッファ省電力化手法の検討”、B-8-19、2010ソサイエティ大会、電子情報通信学会、2010-8-31発行。Published by Hiroyuki Serizawa et al., “Examination of ONU buffer power saving method”, B-8-19, 2010 Society Conference, IEICE, 2010-8-31.

前述した非特許文献1の帯域制御方法では、OLTにおいて、ONUの外部バッファが起動処理中か否かを正確に把握することが重要である。なぜなら、ONUでの外部バッファの起動処理の開始時間とOLTでの下りデータレートの制限開始時間とが一致しなければ、ONUが備える起動用領域だけでは蓄積しきれず、ONUでデータ損失が発生するためである。   In the bandwidth control method of Non-Patent Document 1 described above, it is important in the OLT to accurately grasp whether or not the ONU external buffer is being activated. This is because if the start time of the external buffer start-up process in the ONU does not match the limit start time of the downlink data rate in the OLT, it cannot be accumulated in the start-up area provided in the ONU, and data loss occurs in the ONU. Because.

このため、非特許文献1では、ONUがUNIからPAUSEフレームを受信し、ONUがUNIへのデータ送信を停止した場合、OLTがONUが備える外部バッファが起動処理中か否かを正確に把握できず、データ損失が発生する課題がある。
このデータ損失は、ONUがUNIにデータの送信を停止した場合、ONUでの外部バッファの起動処理開始時刻がOLTでの下りデータレートの制限開始時刻よりも早まり、ONUが外部バッファの起動処理中に入力される全てのデータを起動用領域だけでは蓄積しきれなくなることが原因で発生する。
For this reason, in Non-Patent Document 1, when the ONU receives a PAUSE frame from the UNI and the ONU stops data transmission to the UNI, the OLT can accurately grasp whether or not the external buffer included in the ONU is being activated. However, there is a problem that data loss occurs.
When the ONU stops data transmission to the UNI, the start time of the external buffer start processing at the ONU is earlier than the start start time of the downlink data rate at the OLT, and the ONU is in the process of starting the external buffer. This occurs because it is impossible to store all the data input to the area only with the activation area.

すなわち、従来の帯域制御方法では、OLTがONUのバッファ蓄積量の推測値を算出し、当該推測値が規定値を上回ると、ONUが備える外部バッファが起動処理中と判断して下りデータレートを制限する。この推測値の算出では、常にONUはUNI伝送速度でUNIにデータを送信し続けることを前提として算出する。このため、ONUがPAUSEフレームをUNIから受信し、ONUがUNIへのデータ送信を停止した場合には、上記前提が成立しない状態となるため、実際のバッファ蓄積量が規定値を上回る時刻が、OLTでのバッファ蓄積量の推測値が規定値を上回る時刻よりも早まる。   That is, in the conventional bandwidth control method, the OLT calculates an estimated value of the ONU buffer accumulation amount, and when the estimated value exceeds a specified value, the external buffer included in the ONU is determined to be in the startup process and the downlink data rate is set. Restrict. In the calculation of the estimated value, the ONU is always calculated on the assumption that data is continuously transmitted to the UNI at the UNI transmission rate. For this reason, when the ONU receives a PAUSE frame from the UNI and the ONU stops data transmission to the UNI, the above assumption is not satisfied, so the time when the actual buffer storage amount exceeds the specified value is It is earlier than the time when the estimated value of the buffer accumulation amount in the OLT exceeds the specified value.

このことは、ONUでの外部バッファ起動処理開始時刻が、OLTでの下りデータレート制限開始時刻よりも早まり、外部バッファの起動処理中でも下りデータレートが制限されない時間が生じることを意味する。このため、起動用領域だけでは、外部バッファの起動処理中に入力される全てのデータを蓄積するのに容量が不足し、データ損失が発生する。   This means that the external buffer activation process start time in the ONU is earlier than the downlink data rate restriction start time in the OLT, and there is a time during which the downlink data rate is not limited even during the external buffer activation process. For this reason, in the activation area alone, the capacity is insufficient to accumulate all data input during the activation process of the external buffer, and data loss occurs.

図11は、ONUのバッファ蓄積動作例(起動用領域不足時)を示す説明である。
図11において、Tw[s]はONUが備える外部バッファの起動処理期間長、ΔT[s]はONUの実際のバッファ蓄積量とその推測値とが規定値を上回る時刻の時間差、Spon[Byte/s]は下りデータレート通信速度の最大値、Sshap[Byte/s]は下りデータレートの制限時の通信速度である。当該帯域制御方法を適用した場合には、ONUが備える外部バッファが起動処理中の間は、OLTで当該ONUの下りデータレートが制限され、ONUが受信する下りデータレートの通信速度がSshapになることを前提に、起動用領域の容量が決定される。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of ONU buffer accumulation operation (when the activation area is insufficient).
In FIG. 11, Tw [s] is the length of the external buffer activation processing period included in the ONU, ΔT [s] is the time difference between the actual ONU buffer accumulation amount and its estimated value exceeding the specified value, and Spon [Byte / s] is the maximum value of the downlink data rate communication speed, and Sshap [Byte / s] is the communication speed when the downlink data rate is limited. When the bandwidth control method is applied, while the external buffer provided in the ONU is in the startup process, the downstream data rate of the ONU is limited by the OLT, and the communication speed of the downstream data rate received by the ONU becomes Sshap. Based on the premise, the capacity of the activation area is determined.

しかし、図11に示すように、OLTでの下りデータレートの制限開始時刻がONUでの外部バッファの起動処理開始時刻よりもΔTだけ遅れた場合には、当該ΔTの間にONUが受信する下りデータレートが最大でSponになる。このため、当該ONUが外部バッファの起動処理中に入力されるデータを全て蓄積するには、起動用領域の他に、データ損失防止に要する容量が追加で必要になる。当該容量ΔNは、(Spon−Sshap)×ΔTで得られる値である。   However, as shown in FIG. 11, when the limit start time of the downlink data rate in the OLT is delayed by ΔT from the start time of the external buffer activation process in the ONU, the downlink received by the ONU during the ΔT The maximum data rate is Spon. For this reason, in order for the ONU to accumulate all data input during the activation process of the external buffer, in addition to the activation area, an additional capacity required for preventing data loss is required. The capacity ΔN is a value obtained by (Spon−Sshap) × ΔT.

このように、非特許文献1において、当該ONUが外部バッファの起動処理中に入力されるデータを蓄積するために備える容量は、起動用領域のみであるため、起動用領域の他に必要な容量ΔNを備えておらず、容量が不足してデータ損失が発生してしまう。   As described above, in Non-Patent Document 1, the capacity provided for the ONU to store data input during the startup process of the external buffer is only the startup area. Since ΔN is not provided, the capacity is insufficient and data loss occurs.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、受信側ネットワーク装置での外部バッファ起動処理開始時刻と送信側ネットワーク装置での下りデータレート制限開始時刻との時間差に起因するデータ損失の発生を防止できるバッファ制御技術を提供することを目的とする。   The present invention is to solve such a problem, and the data loss caused by the time difference between the start time of the external buffer activation process at the receiving side network device and the start time of the downlink data rate limit at the transmitting side network device. An object of the present invention is to provide a buffer control technique capable of preventing the occurrence.

このような目的を達成するために、本発明にかかるデータ通信システムは、送信用バッファに一時蓄積されているデータを順次読み出して送信する第1のネットワーク装置と、伝送路を介して第1のネットワーク装置から届いた到達データを受信用バッファへ順次蓄積する際、当該受信用バッファにおけるデータ蓄積量の増大に応じて、当該受信用バッファ内で第1のバッファから第2のバッファへ、到達データの蓄積先を切り替える第2のネットワーク装置とを備え、第1のネットワーク装置は、送信用バッファから読み出して第2のネットワーク装置へ送信したデータを監視することにより、第2のネットワーク装置の受信用バッファにおけるデータ蓄積量を推測する送信側蓄積量推測部と、送信側蓄積量推測部で推測されたデータ蓄積量を示す推測値が所定の規定値を上回った時点を、第2のネットワーク装置における第2のバッファの起動処理開始時点として検出する起動検出部と、起動検出部で検出された起動処理開始時点から前記第2のバッファの起動処理に要する起動処理期間長にわたって、送信用バッファから読み出して第2のネットワーク装置へ送信するデータの送信データレートを制限するデータレート制御部とを備え、第2のネットワーク装置は、受信用バッファへ入力される到達データを監視することにより受信用バッファでのデータ蓄積量を推測する蓄積量推測部と、受信用バッファでの実際のデータ蓄積量を計測する蓄積量計測部と、蓄積量推測部で推測されたデータ蓄積量の推測値および蓄積量計測部で計測されたデータ蓄積量の計測値が規定値に達する時刻を予測し、これら時刻の間に入力される到達データを蓄積するための予備容量を算出し、規定値から当該予備容量を減算して得られた基準値を、推測値または計測値のうち少なくともいずれか一方が上回った時点で、第2のバッファを使用停止状態から使用可能状態とするための起動処理を開始する起動制御部と、到達データの蓄積先を第1のバッファから第2のバッファへ切り替える際、計測値が規定値を上回り、かつ、起動処理が完了した時点で、蓄積先を第2のバッファへ切り替える切替制御部とを備えている。   In order to achieve such an object, a data communication system according to the present invention includes a first network device that sequentially reads and transmits data temporarily stored in a transmission buffer, and a first network device via a transmission line. When the arrival data received from the network device is sequentially accumulated in the reception buffer, the arrival data from the first buffer to the second buffer in the reception buffer is increased in accordance with the increase in the data accumulation amount in the reception buffer. A second network device that switches a storage destination of the second network device, and the first network device monitors the data read from the transmission buffer and transmitted to the second network device, thereby receiving the second network device. Data accumulation estimated by the transmission side accumulation amount estimation unit that estimates the data accumulation amount in the buffer and the transmission side accumulation amount estimation unit An activation detection unit that detects when the estimated value indicating the value exceeds a predetermined specified value as the activation process start time of the second buffer in the second network device, and from the activation process start time detected by the activation detection unit A data rate control unit for limiting a transmission data rate of data to be read from the transmission buffer and transmitted to the second network device over an activation process period length required for the activation process of the second buffer; The device monitors the arrival data input to the reception buffer to estimate the data accumulation amount in the reception buffer, and the accumulation amount measurement to measure the actual data accumulation amount in the reception buffer. And the estimated value of the data accumulation amount estimated by the accumulation amount estimation unit and the measurement value of the data accumulation amount measured by the accumulation amount measurement unit The reserve capacity for accumulating arrival data input during these times is calculated, and the reference value obtained by subtracting the reserve capacity from the specified value is used as the estimated or measured value. When at least one of them exceeds the activation control unit for starting the activation process for changing the second buffer from the disabled state to the usable state, and the storage destination of the arrival data from the first buffer to the second buffer A switching control unit that switches the storage destination to the second buffer when the measured value exceeds the specified value and the activation process is completed.

この際、起動制御部で、既定時間Tsごとに、当該Tsの間における計測値の時間変化量S1と推測値の時間変化量S2とを計算し、S1が0以下の場合には、基準値として規定値を設定し、S1が0よりも大きく、かつS2が0よりも大きい場合には、計測値が規定値に達する時刻T1と推測値が規定値に達する時刻T2との差を時間差ΔTとし、S1が0よりも大きく、かつS2が0以下の場合には、第2のバッファの起動処理期間長Twを時間差ΔTとし、第1のネットワーク装置における最大送信データレートSponと第1のネットワーク装置での送信データレートの制限下における送信データレートSshapとの差を、時間差ΔTと乗算することにより予備容量ΔNを算出し、得られた予備容量ΔNだけ規定値から減算した値を基準値として設定するようにしてもよい。   At this time, the start control unit calculates the time change amount S1 of the measured value and the time change amount S2 of the estimated value during the predetermined time Ts for each predetermined time Ts. If S1 is 0 or less, the reference value If S1 is greater than 0 and S2 is greater than 0, the difference between the time T1 when the measured value reaches the specified value and the time T2 when the estimated value reaches the specified value is expressed as a time difference ΔT. When S1 is larger than 0 and S2 is 0 or less, the activation processing period length Tw of the second buffer is set as the time difference ΔT, and the maximum transmission data rate Spon in the first network device and the first network The spare capacity ΔN is calculated by multiplying the difference from the transmission data rate Sshap under the restriction of the transmission data rate in the apparatus by the time difference ΔT, and the obtained spare capacity ΔN is subtracted from the specified value. You may make it set as a quasi-value.

また、起動検出部で、推測値が規定値を上回った時点で、送信データレートの制限開始を示す制限開始通知を第2のネットワーク装置へ送信し、切替制御部で、制限開始通知の受信に応じて、第2のバッファを使用可能状態とするための起動処理を開始するようにしてもよい。   Further, when the estimated value exceeds the specified value by the activation detection unit, a limit start notification indicating the start of limiting the transmission data rate is transmitted to the second network device, and the switching control unit receives the limit start notification. In response, an activation process for making the second buffer usable is started.

また、本発明にかかるバッファ制御装置は、送信用バッファに一時蓄積されているデータを順次読み出して送信するとともに、通信相手となる第2のネットワーク装置の受信用バッファにおけるデータ蓄積量の推定値に基づいて、第2のネットワーク装置へ送信するデータの送信データレートを制御する第1のネットワーク装置から、伝送路を介して届いた到達データを受信用バッファへ順次蓄積する第2のネットワーク装置に設けられて、受信用バッファにおけるデータ蓄積量の増大に応じて、当該受信用バッファ内で第1のバッファから第2のバッファへ、到達データの蓄積先を切り替えるバッファ制御装置であって、受信用バッファへ入力される到達データを監視することにより受信用バッファでのデータ蓄積量を推測する蓄積量推測部と、受信用バッファでの実際のデータ蓄積量を計測する蓄積量計測部と、蓄積量推測部で推測されたデータ蓄積量の推測値および蓄積量計測部で計測されたデータ蓄積量の計測値が所定の規定値に達する時刻を予測し、これら時刻の間に入力される到達データを蓄積するための予備容量を算出し、規定値から当該予備容量を減算して得られた基準値を、推測値または計測値のうち少なくともいずれか一方が上回った時点で、第2のバッファを使用停止状態から使用可能状態とするための起動処理を開始する起動制御部と、到達データの蓄積先を第1のバッファから第2のバッファへ切り替える際、計測値が規定値を上回り、かつ、起動処理が完了した時点で、蓄積先を第2のバッファへ切り替える切替制御部とを備えている。   In addition, the buffer control device according to the present invention sequentially reads and transmits the data temporarily stored in the transmission buffer, and sets the estimated data storage amount in the reception buffer of the second network device to be a communication partner. Based on the first network device that controls the transmission data rate of data to be transmitted to the second network device, the second network device that sequentially stores the arrival data that has arrived via the transmission path in the reception buffer is provided. And a buffer control device that switches the storage destination of arrival data from the first buffer to the second buffer in the reception buffer in accordance with an increase in the amount of data stored in the reception buffer. Estimate the amount of data stored in the receiving buffer by monitoring the arrival data input to A storage amount measurement unit that measures the actual data storage amount in the receiving buffer, a data storage amount estimation value estimated by the storage amount estimation unit, and a data storage amount measurement value measured by the storage amount measurement unit Predicts the time when it reaches a predetermined specified value, calculates a reserve capacity for accumulating arrival data input during these times, and calculates a reference value obtained by subtracting the reserve capacity from the specified value, When at least one of the estimated value and the measured value exceeds, the activation control unit that starts the activation process for changing the second buffer from the disabled state to the usable state, and the storage destination of the arrival data are When switching from one buffer to the second buffer, a switching control unit is provided that switches the accumulation destination to the second buffer when the measured value exceeds the specified value and the activation process is completed.

この際、起動制御部で、既定時間Tsごとに、当該Tsの間における計測値の時間変化量S1と推測値の時間変化量S2とを計算し、S1が0以下の場合には、基準値として規定値を設定し、S1が0よりも大きく、かつS2が0よりも大きい場合には、計測値が規定値に達する時刻T1と推測値が規定値に達する時刻T2との差を時間差ΔTとし、S1が0よりも大きく、かつS2が0以下の場合には、第2のバッファの起動処理期間長Twを時間差ΔTとし、第1のネットワーク装置における最大送信データレートSponと第1のネットワーク装置での送信データレートの制限下における送信データレートSshapとの差を、時間差ΔTと乗算することにより予備容量ΔNを算出し、得られた予備容量ΔNだけ規定値から減算した値を基準値として設定するようにしてもよい。   At this time, the start control unit calculates the time change amount S1 of the measured value and the time change amount S2 of the estimated value during the predetermined time Ts for each predetermined time Ts. If S1 is 0 or less, the reference value If S1 is greater than 0 and S2 is greater than 0, the difference between the time T1 when the measured value reaches the specified value and the time T2 when the estimated value reaches the specified value is expressed as a time difference ΔT. When S1 is larger than 0 and S2 is 0 or less, the activation processing period length Tw of the second buffer is set as the time difference ΔT, and the maximum transmission data rate Spon in the first network device and the first network The spare capacity ΔN is calculated by multiplying the difference from the transmission data rate Sshap under the restriction of the transmission data rate in the apparatus by the time difference ΔT, and the obtained spare capacity ΔN is subtracted from the specified value. You may make it set as a quasi-value.

また、切替制御部で、第1のネットワーク装置からの送信データレートの制限開始を示す制限開始通知の受信に応じて、第2のバッファを使用可能状態とするための起動処理を開始するようにしてもよい。   In addition, the switching control unit starts an activation process for making the second buffer usable in response to reception of a restriction start notification indicating start of restriction of the transmission data rate from the first network device. May be.

また、本発明にかかるバッファ制御方法は、送信用バッファに一時蓄積されているデータを順次読み出して送信するとともに、通信相手となる第2のネットワーク装置の受信用バッファにおけるデータ蓄積量の推定値に基づいて、第2のネットワーク装置へ送信するデータの送信データレートを制御する第1のネットワーク装置から、伝送路を介して届いた到達データを受信用バッファへ順次蓄積する第2のネットワーク装置で用いられて、受信用バッファにおけるデータ蓄積量の増大に応じて、当該受信用バッファ内で第1のバッファから第2のバッファへ、到達データの蓄積先を切り替えるバッファ制御方法であって、蓄積量推測部が、受信用バッファへ入力される到達データを監視することにより受信用バッファでのデータ蓄積量を推測する蓄積量推測ステップと、蓄積量計測部が、受信用バッファでの実際のデータ蓄積量を計測する蓄積量計測ステップと、起動制御部が、蓄積量推測ステップで推測されたデータ蓄積量の推測値および蓄積量計測ステップで計測されたデータ蓄積量の計測値が所定の規定値に達する時刻を予測し、これら時刻の間に入力される到達データを蓄積するための予備容量を算出し、規定値から当該予備容量を減算して得られた基準値を、推測値または計測値のうち少なくともいずれか一方が上回った時点で、第2のバッファを使用停止状態から使用可能状態とするための起動処理を開始する起動制御ステップと、切替制御部が、到達データの蓄積先を第1のバッファから第2のバッファへ切り替える際、計測値が規定値を上回り、かつ、起動処理が完了した時点で、蓄積先を第2のバッファへ切り替える切替制御ステップとを備えている。   In addition, the buffer control method according to the present invention sequentially reads and transmits data temporarily stored in the transmission buffer, and sets an estimated value of the data storage amount in the reception buffer of the second network device serving as a communication partner. Based on the first network device that controls the transmission data rate of the data to be transmitted to the second network device, the second network device sequentially accumulates the arrival data received via the transmission path in the reception buffer. A buffer control method for switching the storage destination of arrival data from the first buffer to the second buffer in the reception buffer in accordance with an increase in the data storage amount in the reception buffer. Monitor the amount of data stored in the reception buffer by monitoring the arrival data input to the reception buffer. An accumulation amount estimation step, an accumulation amount measurement unit that estimates an actual data accumulation amount in the reception buffer, and an activation control unit that estimates an accumulation amount estimated in the accumulation amount estimation step. Predict the time when the measured value of the data accumulation amount measured in the value and accumulation amount measurement step reaches a predetermined specified value, calculate the reserve capacity for accumulating arrival data input during these times, and specify Activation to change the second buffer from the disabled state to the usable state when at least one of the estimated value and the measured value exceeds the reference value obtained by subtracting the reserve capacity from the value When the activation control step for starting the process and the switching control unit switch the storage destination of the arrival data from the first buffer to the second buffer, the measured value exceeds the specified value, and the activation process Upon completion, and a switching control step of switching the storage destination to the second buffer.

この際、起動制御ステップに、既定時間Tsごとに、当該Tsの間における計測値の時間変化量S1と推測値の時間変化量S2とを計算するステップと、S1が0以下の場合には、基準値として規定値を設定するステップと、S1が0よりも大きく、かつS2が0よりも大きい場合には、計測値が規定値に達する時刻T1と推測値が規定値に達する時刻T2との差を時間差ΔTとするステップと、S1が0よりも大きく、かつS2が0以下の場合には、第2のバッファの起動処理期間長Twを時間差ΔTとするステップと、第1のネットワーク装置における最大送信データレートSponと第1のネットワーク装置での送信データレートの制限下における送信データレートSshapとの差を、時間差ΔTと乗算することにより予備容量ΔNを算出し、得られた予備容量ΔNだけ規定値から減算した値を基準値として設定するステップとを含んでもよい。   At this time, the step of calculating the time change amount S1 of the measured value and the time change amount S2 of the estimated value during the predetermined time Ts in the start control step, and when S1 is 0 or less, A step of setting a specified value as a reference value, and when S1 is greater than 0 and S2 is greater than 0, a time T1 when the measured value reaches the specified value and a time T2 when the estimated value reaches the specified value A step in which the difference is a time difference ΔT, a step in which the activation processing period length Tw of the second buffer is a time difference ΔT when S1 is greater than 0 and S2 is 0 or less; The difference between the maximum transmission data rate Spon and the transmission data rate Sshap under the limitation of the transmission data rate in the first network device is multiplied by the time difference ΔT to obtain the reserve capacity ΔN. Out, the value obtained by subtracting from the reserve capacity ΔN by a specified value obtained may include a step of setting as a reference value.

また、切替制御ステップに、第1のネットワーク装置からの送信データレートの制限開始を示す制限開始通知の受信に応じ、第2のバッファを使用可能状態とするための起動処理を開始するステップを含んでもよい。   In addition, the switching control step includes a step of starting an activation process for making the second buffer usable in response to reception of a restriction start notification indicating a restriction start of a transmission data rate from the first network device. But you can.

本発明によれば、第1のネットワーク装置での送信データレート制限開始よりも前の時点で、第2のバッファの起動処理を開始することができる。したがって、受信側ネットワーク装置での第2のバッファの起動処理開始時刻と、第1のネットワーク装置での送信データレートの制限開始時刻との時間差に起因するデータ損失の発生を防止することが可能となる。   According to the present invention, the activation process of the second buffer can be started at a time prior to the start of transmission data rate restriction in the first network device. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of data loss due to the time difference between the start processing start time of the second buffer in the receiving network device and the start time of limiting the transmission data rate in the first network device. Become.

第1の実施の形態にかかるデータ通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data communication system concerning 1st Embodiment. バッファ蓄積量の変化(ΔT=0)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change ((DELTA) T = 0) of buffer accumulation amount. バッファ蓄積量の変化(ΔT>0)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change ((DELTA) T> 0) of buffer accumulation amount. 基準値算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a reference value calculation process. 起動制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a starting control process. 切替制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a switching control process. 従来のPONシステムにおけるバッファ構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the buffer structure in the conventional PON system. 従来の帯域制御方法および併用バッファ方法を適用したPONシステムでの下りバッファ構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the downstream buffer structure in the PON system to which the conventional band control method and the combined buffer method are applied. OLTの下りバッファの動作(通常時)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement (normal time) of the downlink buffer of OLT. OLTの下りバッファの動作(外部バッファ起動時)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the OLT downlink buffer (at the time of external buffer starting). 従来の帯域制御方法および併用バッファ方法を適用したONUのバッファ蓄積動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the buffer storage operation | movement of ONU to which the conventional band control method and the combined buffer method are applied. ONUのバッファ蓄積動作例(起動用領域不足時)を示す説明である。It is an explanation showing an example of ONU buffer accumulation operation (when the activation area is insufficient).

次に、本発明の実施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]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるデータ通信システム1について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるデータ通信システムの構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a data communication system 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a data communication system according to the first embodiment.

このデータ通信システム1は、下りバッファ(送信用バッファ)11を介してデータ(パケット)を送信するOLT(第1のネットワーク装置)10と、伝送路Lを介して接続されたOLTからのデータを、下りバッファ(受信用バッファ)21に設けた内部バッファ(第1のバッファ)22と外部バッファ(第2のバッファ)23とを切り替えて蓄積する、1つ以上のONU(第2のネットワーク装置)20とを備えている。   This data communication system 1 includes an OLT (first network device) 10 that transmits data (packets) via a downlink buffer (transmission buffer) 11 and data from the OLT connected via a transmission line L. One or more ONUs (second network devices) that switch and store the internal buffer (first buffer) 22 and the external buffer (second buffer) 23 provided in the downlink buffer (reception buffer) 21 20.

本実施の形態では、データ通信システム1をPONシステムに適用した場合を例として説明するが、これに限定されるものではなく、他の一般的なデータ通信システムにも同様に適用可能である。
また、以下の説明では、OLTからONUへデータが送信される送信方向を下りといい、ONUからOLTへデータが送信される送信方向を上りという。本実施の形態では、OLTからONUへの下り方向に対して適用した場合を例として説明するが、これに限定されるものではなく、ONUからOLTへの上り方向に対しても同様に適用可能である。
In the present embodiment, a case where the data communication system 1 is applied to a PON system will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other general data communication systems as well.
In the following description, the transmission direction in which data is transmitted from the OLT to the ONU is referred to as downlink, and the transmission direction in which data is transmitted from the ONU to the OLT is referred to as uplink. In this embodiment, the case where the present invention is applied to the downstream direction from the OLT to the ONU will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied to the upstream direction from the ONU to the OLT. It is.

本実施の形態において、OLTは従来と同一の帯域制御方法を実施し、ONUは従来と同一の併用バッファ方法に加えて、新たにデータ損失防止方法を実施する。
具体的には、OLTにおいて、下りバッファから読み出してONUへ送信したデータを監視することによりONUの下りバッファにおけるデータ蓄積量を推測し、推測されたデータ蓄積量を示す推測値が規定値を上回った時点を、ONUでのバッファ切替のために行われる外部バッファ23の起動処理開始時点として検出し、この起動処理開始時点から外部バッファ23の起動処理に要する起動処理期間長Twにわたって、送信用バッファから読み出してONUへ送信するデータの下りデータレートを制限する。
In this embodiment, the OLT performs the same bandwidth control method as the conventional one, and the ONU newly implements the data loss prevention method in addition to the same combined buffer method as the conventional one.
Specifically, the OLT estimates the data accumulation amount in the ONU downlink buffer by monitoring the data read from the downlink buffer and transmitted to the ONU, and the estimated value indicating the estimated data accumulation amount exceeds the specified value. Is detected as the start time of the start-up process of the external buffer 23 performed for buffer switching in the ONU, and the transmission buffer extends over the start-up process period length Tw required for the start-up process of the external buffer 23 from the start time of the start-up process. The downstream data rate of the data read from and transmitted to the ONU is limited.

また、ONUにおいて、下りバッファへ入力される到達データを監視することにより下りバッファでのデータ蓄積量を推測し、受信用バッファでの実際のデータ蓄積量を計測し、これら推測値および計測値が規定値に達する時刻を予測し、これら時刻の間に入力される到達データを蓄積するための予備容量を算出し、規定値から当該予備容量を減算して得られた基準値を、推測値または計測値のうち少なくともいずれか一方が上回った時点で、第2のバッファを使用停止状態から使用可能状態とするための起動処理を開始し、到達データの蓄積先を内部バッファ22から外部バッファ23へ切り替える際、計測値が規定値を上回り、かつ、外部バッファ23の起動処理が完了した時点で、蓄積先を外部バッファ23へ切り替える。   Further, in the ONU, the amount of data stored in the down buffer is estimated by monitoring the arrival data input to the down buffer, and the actual amount of data stored in the reception buffer is measured. Predict the time to reach the specified value, calculate the reserve capacity for accumulating the arrival data input during these times, and subtract the reserve capacity from the specified value, the estimated value or When at least one of the measured values is exceeded, start processing for changing the second buffer from the use stop state to the usable state is started, and the storage destination of the arrival data is transferred from the internal buffer 22 to the external buffer 23. When switching, the storage destination is switched to the external buffer 23 when the measured value exceeds the specified value and the start-up process of the external buffer 23 is completed.

本実施の形態によれば、外部バッファ起動処理開始時刻がOLTでの下りデータレート制限開始時刻よりも早い場合にも、ONUが、外部バッファの起動処理中に入力されるデータを全て内部バッファに蓄積することで、データ損失を防止している。外部バッファの起動処理中に入力されるデータを全て蓄積するには、起動用領域の容量の他に、データ損失防止に要する容量が内部バッファに必要になる。本実施の形態におけるONUは、このようなデータ損失防止に要する容量を持つ予備領域を、内部バッファ内に動的に確保する。この際、外部バッファ起動処理開始時刻が下りデータレート制限開始時刻よりも遅れて時間差ΔTが生じることは稀であるため、予備領域を動的に確保することで、従来と同等の省電力効果を発揮しつつ、データ損失を防止できる。   According to the present embodiment, even when the external buffer activation process start time is earlier than the downlink data rate restriction start time in the OLT, the ONU stores all data input during the external buffer activation process in the internal buffer. Accumulation prevents data loss. In order to accumulate all data input during the startup process of the external buffer, the internal buffer needs a capacity required for preventing data loss in addition to the capacity of the startup area. The ONU in the present embodiment dynamically secures a spare area having a capacity necessary for preventing such data loss in the internal buffer. At this time, it is rare that the external buffer activation processing start time is delayed from the downlink data rate restriction start time, and thus a time difference ΔT is rarely generated. Data loss can be prevented while performing.

[OLT]
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかるデータ通信システム1で用いられるOLT10の構成について詳細に説明する。
OLT10は、NNIから受信した下りデータを下りバッファに一時蓄積し、それぞれの送信先となるONUへ送信するネットワーク装置である。このOLT10には、主な機能部として、下りバッファ11、下りデータレート制御部12、蓄積量推測部13、および起動検出部14が設けられている。
[OLT]
Next, the configuration of the OLT 10 used in the data communication system 1 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
The OLT 10 is a network device that temporarily stores downlink data received from the NNI in a downlink buffer and transmits it to the ONUs that are the respective transmission destinations. The OLT 10 includes a downlink buffer 11, a downlink data rate control unit 12, an accumulation amount estimation unit 13, and an activation detection unit 14 as main functional units.

下りバッファ11は、例えば半導体メモリからなり、NNIからの下りデータ(パケット)を一時蓄積する機能を有している。
下りデータレート制御部12は、例えば専用の通信回路からなり、下りバッファ11から読み出された、個々のONUへ送信する下りデータを、それぞれのONUに対して設定されている下りデータレートにしたがって送信する機能と、起動検出部14からの指示に応じて、起動検出部14で検出された起動処理開始時点からONUにおける外部バッファ23の起動処理に要する起動処理期間長Twにわたって、指示されたONUへの下りデータレートを制限(低減)する機能とを有している。
The downlink buffer 11 is made of, for example, a semiconductor memory and has a function of temporarily storing downlink data (packets) from the NNI.
The downlink data rate control unit 12 includes, for example, a dedicated communication circuit, and reads the downlink data read from the downlink buffer 11 and transmitted to each ONU according to the downlink data rate set for each ONU. In response to the function to be transmitted and the instruction from the activation detector 14, the ONU instructed over the activation process period length Tw required for the activation process of the external buffer 23 in the ONU from the activation process start point detected by the activation detector 14 And the function of limiting (reducing) the downlink data rate to the network.

蓄積量推測部13は、例えば専用のLSIからなり、下りデータレート制御部12から伝送路Lへ出力された下りデータを、ONUごとに個別に監視する機能と、これら監視結果に基づいて、ONUごとに、当該ONUの下りバッファでのデータ蓄積量をそれぞれ推測する機能とを有している。   The accumulation amount estimation unit 13 is composed of, for example, a dedicated LSI, and monitors the downlink data output from the downlink data rate control unit 12 to the transmission line L individually for each ONU and the ONU based on the monitoring results. Each has a function of estimating the amount of data stored in the downstream buffer of the ONU.

起動検出部14は、例えば専用のLSIからなり、ONUごとに、蓄積量推測部13で推測されたデータ蓄積量の推測値と、予め設定されている規定値Nwとを比較する機能と、この比較の結果、任意のONUに関する推測値が規定値を上回った時点を、ONUにおける外部バッファ23の起動処理開始時点として検出する機能と、この起動処理開始時点から起動処理期間長Twにわたって、当該ONUに対する下りデータレートの制限を、下りデータレート制御部12へ指示する機能とを有している。なお、規定値Nwおよび起動処理期間長Twについては、通信開始時のネゴシエーションで、ONUからOLTへ通知したものを用いてもよい。   The activation detection unit 14 is made of, for example, a dedicated LSI, and for each ONU, a function for comparing the estimated value of the data accumulation amount estimated by the accumulation amount estimation unit 13 with a preset specified value Nw, and this function As a result of the comparison, a function for detecting when the estimated value for an arbitrary ONU exceeds a specified value as the start processing start time of the external buffer 23 in the ONU, and the ONU for the start processing period length Tw from the start processing start time And a function of instructing the downlink data rate control unit 12 to limit the downlink data rate. Note that the specified value Nw and the activation processing period length Tw may be those notified from the ONU to the OLT by negotiation at the start of communication.

[ONU]
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかるデータ通信システム1で用いられるONU20の構成について詳細に説明する。
ONU20は、伝送路Lを介してOLT10から到達した下りデータ(到達データ)を下りバッファ21に一時蓄積し、UNIから出力するネットワーク装置である。このONU20には、主な機能部として、下りバッファ21、切替部24A,24B、およびバッファ制御装置25が設けられている。
[ONU]
Next, the configuration of the ONU 20 used in the data communication system 1 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
The ONU 20 is a network device that temporarily stores downlink data (arrival data) reached from the OLT 10 via the transmission line L in the downlink buffer 21 and outputs it from the UNI. The ONU 20 is provided with a downstream buffer 21, switching units 24A and 24B, and a buffer control device 25 as main functional units.

下りバッファ21は、例えば半導体メモリからなり、伝送路Lを介してOLT10から到達した下りデータを一時蓄積する機能を有している。下りバッファ21には、内部バッファ22と外部バッファ23の2つのバッファが並列的に設けられており、切替部24Aにより、いずれか一方が下りデータ(到達データ)の蓄積先として切替選択される。   The downlink buffer 21 is made of, for example, a semiconductor memory and has a function of temporarily storing downlink data that has arrived from the OLT 10 via the transmission line L. The downstream buffer 21 is provided with two buffers, an internal buffer 22 and an external buffer 23, in parallel, and one of them is switched and selected by the switching unit 24A as a storage destination of downstream data (arrival data).

内部バッファ(第1のバッファ)22は、外部バッファ23と比較して記憶容量が小さく、また消費電力も小さい半導体メモリからなり、例えば通信用LSI(MAC LSI)に内蔵されたメモリが用いられる。
外部バッファ(第2のバッファ)23は、内部バッファ22と比較して記憶容量が大きく、また消費電力も大きい半導体メモリからなり、例えば通信用LSI(MAC LSI)に外部接続されたメモリが用いられる。
The internal buffer (first buffer) 22 is composed of a semiconductor memory having a smaller storage capacity and lower power consumption than the external buffer 23. For example, a memory built in a communication LSI (MAC LSI) is used.
The external buffer (second buffer) 23 is a semiconductor memory that has a larger storage capacity and power consumption than the internal buffer 22, and for example, a memory externally connected to a communication LSI (MAC LSI) is used. .

本実施の形態では、基本的な動作として、下りデータを下りバッファ21へ蓄積する際、内部バッファ22を優先的に使用し、下りバッファ21におけるデータ蓄積量の増加に応じて、下りデータの蓄積先を内部バッファ22から外部バッファ23へ切り替える。また、外部バッファ23を使用しない場合、例えば外部バッファ23への電源供給やクロックを制御するなどして、外部バッファ23を使用可能状態から使用停止状態とする。これにより、下りバッファ21全体の消費電力を低減できる。   In this embodiment, as a basic operation, when the downlink data is stored in the downlink buffer 21, the internal buffer 22 is preferentially used, and the downlink data is stored in accordance with the increase in the data storage amount in the downlink buffer 21. The destination is switched from the internal buffer 22 to the external buffer 23. Further, when the external buffer 23 is not used, the external buffer 23 is changed from the usable state to the unusable state by, for example, controlling the power supply to the external buffer 23 and the clock. Thereby, the power consumption of the whole downlink buffer 21 can be reduced.

切替部24Aは、例えば専用のLSIなどの切替回路からなり、バッファ制御装置25からの切替指示に応じて、下りバッファ21へ蓄積する下りデータを、内部バッファ22または外部バッファ23のいずれか一方へ切り替え入力する機能を有している。
切替部24Bは、例えば専用のLSIなどの切替回路からなり、バッファ制御装置25からの切替指示に応じて、下りバッファ21に蓄積されている下りデータを、内部バッファ22または外部バッファ23のいずれか一方から切り替え出力する機能を有している。
The switching unit 24A is composed of a switching circuit such as a dedicated LSI, for example, and in accordance with a switching instruction from the buffer control device 25, downlink data stored in the downlink buffer 21 is transferred to either the internal buffer 22 or the external buffer 23. It has a function of switching input.
The switching unit 24B is formed of a switching circuit such as a dedicated LSI, for example, and in accordance with a switching instruction from the buffer control device 25, the downlink data stored in the downlink buffer 21 is transferred to either the internal buffer 22 or the external buffer 23. It has a function of switching output from one side.

バッファ制御装置25は、下りバッファ21の内部バッファ22および外部バッファ23の切替制御を行う機能を有している。このバッファ制御装置25には、主な処理部として、蓄積量推測部26、蓄積量計測部27、起動制御部28、および切替制御部29が設けられている。バッファ制御装置25を構成する、蓄積量推測部26、蓄積量計測部27、起動制御部28、および切替制御部29については、内部バッファ22および切替部24A,24Bとともに、例えば通信用LSI(MAC LSI)などの1つの共通したLSIで実現してもよい。   The buffer control device 25 has a function of performing switching control between the internal buffer 22 and the external buffer 23 of the downlink buffer 21. The buffer control device 25 is provided with an accumulation amount estimation unit 26, an accumulation amount measurement unit 27, an activation control unit 28, and a switching control unit 29 as main processing units. The accumulation amount estimation unit 26, the accumulation amount measurement unit 27, the activation control unit 28, and the switching control unit 29 constituting the buffer control device 25 are, for example, a communication LSI (MAC) together with the internal buffer 22 and the switching units 24A and 24B. It may be realized by one common LSI such as LSI).

蓄積量推測部26は、伝送路Lを介してOLTから下りバッファ21へ届いた下りデータ(到達データ)を監視する機能と、この監視結果に基づいて下りバッファ21でのデータ蓄積量、すなわち内部バッファ22および外部バッファ23の両方でのデータ蓄積量を推測し、推測値Neとして出力する機能とを有している。
蓄積量計測部27は、伝送路Lを介してOLTから下りバッファ21へ届いた下りデータ(到達データ)を監視する機能と、下りバッファ21から出力された下りデータを監視する機能と、この監視結果に基づいて下りバッファ21でのデータ蓄積量、すなわち内部バッファ22および外部バッファ23の両方での実際のデータ蓄積量を計測し、計測値Nmとして出力する機能とを有している。
The accumulation amount estimation unit 26 monitors the downlink data (arrival data) that has arrived from the OLT to the downlink buffer 21 via the transmission line L, and the data accumulation amount in the downlink buffer 21 based on the monitoring result, that is, the internal data It has a function of estimating the amount of data stored in both the buffer 22 and the external buffer 23 and outputting it as an estimated value Ne.
The accumulation amount measuring unit 27 monitors the downlink data (arrival data) that has arrived from the OLT to the downlink buffer 21 via the transmission line L, the function of monitoring the downlink data output from the downlink buffer 21, and this monitoring. Based on the result, it has a function of measuring the data accumulation amount in the down buffer 21, that is, the actual data accumulation amount in both the internal buffer 22 and the external buffer 23, and outputting the measurement value Nm.

起動制御部28は、蓄積量推測部26で得られた下りバッファ21に関するデータ蓄積量の推測値Ne、および蓄積量計測部27で得られた下りバッファ21に関するデータ蓄積量の計測値Nmが、規定値Nwに達する時刻T1,T2を予測する機能と、これら時刻T1から時刻T2までの期間に入力される到達データを蓄積するための予備容量ΔNを算出する機能と、規定値Nwから当該予備容量を減算して基準値Nsを算出する機能と、推測値Neおよび計測値Nmを基準値Nsとそれぞれ比較する機能と、これら推測値Neまたは計測値Nmのうち、少なくともいずれか一方が基準値Nsを上回った時点で(Ne>Ns or Nm>Ns)、外部バッファ23を停止状態から使用可能状態とするための起動処理の開始を、下りバッファ21に対して指示する起動処理開始指示を出力する機能とを有している。   The activation control unit 28 has the estimated value Ne of the data accumulation amount related to the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount estimation unit 26 and the measurement value Nm of the data accumulation amount related to the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount measurement unit 27. A function of predicting times T1 and T2 reaching the specified value Nw, a function of calculating a reserve capacity ΔN for accumulating arrival data input during a period from the time T1 to the time T2, and the reserve from the specified value Nw A function for calculating the reference value Ns by subtracting the capacity, a function for comparing the estimated value Ne and the measured value Nm with the reference value Ns, and at least one of the estimated value Ne or the measured value Nm is a reference value. When Ns is exceeded (Ne> Ns or Nm> Ns), the start of the startup process for changing the external buffer 23 from the stopped state to the usable state is performed. And a function of outputting an activation process start instruction to instruct the 1.

切替制御部29は、下りバッファ21におけるデータ蓄積量の増大に応じて、到達データの蓄積先を内部バッファ22から外部バッファ23へ切り替える際、蓄積量計測部27で得られた計測値Nmが規定値Nwを上回り(Nm>Nw)、かつ、外部バッファ23の起動処理が完了した時点で、蓄積先を外部バッファ23へ切り替える機能を有している。この際、内部バッファ22から外部バッファ23への切り替えについては、切替制御部29から切替部24Aに対して、外部バッファ切替指示が出力される。   When the switching control unit 29 switches the storage destination of the arrival data from the internal buffer 22 to the external buffer 23 in accordance with an increase in the data storage amount in the downlink buffer 21, the measurement value Nm obtained by the storage amount measurement unit 27 is defined. It has a function of switching the storage destination to the external buffer 23 when the value Nw is exceeded (Nm> Nw) and the activation process of the external buffer 23 is completed. At this time, for switching from the internal buffer 22 to the external buffer 23, an external buffer switching instruction is output from the switching control unit 29 to the switching unit 24A.

なお、本発明は、ONUの下りバッファ21におけるデータ蓄積量の増大に応じて、下りバッファ21内で内部バッファ22から外部バッファ23へ、到達データの蓄積先を切り替える制御に関するものであり、外部バッファ23から内部バッファ22への切り替えについては、任意の切替制御を採用すればよい。
外部バッファ23から内部バッファ22への切替制御の一例として、計測値Nmがゼロとなったことが検出された時点で(Nm=0)、切替制御部29により、外部バッファ23から内部バッファ22へ切り替えるようにしてもよい。また、他の切替制御の例として、規定値Nwより小さいデータ蓄積量からなるしきい値Nvを予め設定しておき、切替制御部29により、計測値Nmがしきい値Nv以下となり、かつ、蓄積量計測部27で得られた外部バッファ23のデータ蓄積量Ngがゼロとなったことが検出された時点で(Nm≦Nv and Ng=0)、外部バッファ23から内部バッファ22へ切り替えるようにしてもよい。
The present invention relates to control for switching the storage destination of arrival data from the internal buffer 22 to the external buffer 23 in the down buffer 21 in accordance with an increase in the amount of data stored in the down buffer 21 of the ONU. For switching from 23 to the internal buffer 22, any switching control may be employed.
As an example of switching control from the external buffer 23 to the internal buffer 22, when it is detected that the measured value Nm becomes zero (Nm = 0), the switching control unit 29 changes the external buffer 23 to the internal buffer 22. You may make it switch. As another example of the switching control, a threshold value Nv having a data accumulation amount smaller than the specified value Nw is set in advance, and the switching control unit 29 causes the measured value Nm to be equal to or less than the threshold value Nv. When it is detected that the data accumulation amount Ng of the external buffer 23 obtained by the accumulation amount measuring unit 27 has become zero (Nm ≦ Nv and Ng = 0), the external buffer 23 is switched to the internal buffer 22. May be.

[第1の実施の形態の動作]
次に、図2〜図6を参照して、本実施の形態にかかるデータ通信システム1の動作について説明する。図2は、バッファ蓄積量の変化(ΔT=0)を示す説明図である。図3は、バッファ蓄積量の変化(ΔT>0)を示す説明図である。図4は、基準値算出処理を示すフローチャートである。図5は、起動制御処理を示すフローチャートである。図6は、切替制御処理を示すフローチャートである。
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the data communication system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a change in the buffer accumulation amount (ΔT = 0). FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in the buffer accumulation amount (ΔT> 0). FIG. 4 is a flowchart showing the reference value calculation process. FIG. 5 is a flowchart showing the activation control process. FIG. 6 is a flowchart showing the switching control process.

ONUの下りバッファ21において、外部バッファ23の起動遅れに起因して発生するデータ損失の防止には、起動遅れの期間に入力される到達データを蓄積するための予備容量ΔNを、内部バッファ22内に確保する必要がある。この予備容量ΔNは、ONUが時間差ΔTを算出し、このΔTの値に基づいてONUが動的に内部バッファ22に確保する。   In the ONU downstream buffer 21, in order to prevent data loss caused by the activation delay of the external buffer 23, a reserve capacity ΔN for accumulating arrival data input during the activation delay period is provided in the internal buffer 22. It is necessary to secure it. The spare capacity ΔN is calculated by the ONU by calculating the time difference ΔT, and the ONU is dynamically secured in the internal buffer 22 based on the value of ΔT.

ΔTは、ONUでの外部バッファ23の起動処理開始時刻の予測値からなる起動開始予測時刻T1と、OLTでの下りデータレート制限開始時刻の予測値からなる制限開始予測時刻T2との時間差である。ONUは、実際のバッファ蓄積量を示す計測値Nmと、OLTと同一の方法で算出したバッファ蓄積量の推測値Neとから、規定時間Ts[s]ごとにT1、T2を線形補間により算出し、当該時間差ΔTを算出する。   ΔT is a time difference between a predicted start time T1 that is a predicted value of the start processing start time of the external buffer 23 in the ONU and a predicted start time T2 that is a predicted value of the downlink data rate limit start time in the OLT. . The ONU calculates T1 and T2 by linear interpolation every specified time Ts [s] from the measured value Nm indicating the actual buffer storage amount and the estimated buffer storage amount Ne calculated by the same method as the OLT. The time difference ΔT is calculated.

ONUは、このΔTの値に基づいて、データ損失防止に要する予備容量ΔNを算出をする。そして、外部バッファ23を起動すべきデータ蓄積量を示す基準値Nsを、初期値である規定値Nwから予備容量ΔN分だけ減らした値とすることで、起動用領域とは別個に、データ損失防止に要する予備容量ΔNを持つ予備領域を内部バッファ22内に確保し、この予備領域分のデータを内部バッファ22に蓄積する。この基準値Nsの初期値は規定値Nwであり、バッファ蓄積量の計測値Nmもしくは推測値Neのいずれか一方でも基準値Nsを上回ると、ONUは外部バッファ23の起動処理を開始する。   The ONU calculates a reserve capacity ΔN required for preventing data loss based on the value of ΔT. Then, by setting the reference value Ns indicating the amount of data stored in the external buffer 23 to be activated to a value obtained by reducing the initial value stipulated value Nw by the reserve capacity ΔN, data loss can be performed separately from the activation area. A spare area having a spare capacity ΔN required for prevention is secured in the internal buffer 22, and data for this spare area is stored in the internal buffer 22. The initial value of the reference value Ns is a specified value Nw. When either the measured value Nm or the estimated value Ne of the buffer accumulation amount exceeds the reference value Ns, the ONU starts the activation process of the external buffer 23.

ΔTが0の場合には、図2に示すように、基準値Nsは初期値、すなわち規定値Nwと同一の値であるため、ONUは従来と同様に、外部バッファ23の起動処理中に入力されるデータは全て起動用領域のみで蓄積する。一方、ΔTが正の場合には、図3に示すように、データ損失防止に要する予備容量ΔN分だけ基準値Nsを規定値Nwから下げ、外部バッファ23の起動処理中に入力されるデータを予備領域と起動用領域とに蓄積する。すなわち、ONUは、起動用領域とデータ損失防止に要する予備容量ΔNとで、外部バッファ23の起動処理中に入力される全てのデータを蓄積する。   When ΔT is 0, as shown in FIG. 2, since the reference value Ns is the same as the initial value, that is, the specified value Nw, the ONU is input during the start-up process of the external buffer 23 as in the prior art. All data to be stored is accumulated only in the activation area. On the other hand, when ΔT is positive, as shown in FIG. 3, the reference value Ns is lowered from the specified value Nw by the reserve capacity ΔN required for data loss prevention, and the data input during the startup process of the external buffer 23 is reduced. Accumulate in the spare area and the activation area. That is, the ONU accumulates all data input during the startup process of the external buffer 23 with the startup area and the reserve capacity ΔN required for preventing data loss.

ONUは、データ通信時、規定時間Ts[s]ごとに、図3に示すデータ損失防止処理を実行することにより、時間差ΔTの算出および基準値Nsの変更を行う。この際、ONUが、ΔTに基づいて基準値Nsを下げるのは、T1がT2よりも早い場合のみである。なぜなら、本実施の形態にかかるONUは、推測値Neが基準値Nsを上回る場合にも外部バッファ23の起動処理を開始するため、T1がT2よりも遅い、もしくは同一の場合、外部バッファ23の起動処理中は必ずOLTで下りデータレートが制限され、起動用領域のみで蓄積できるからである。   The ONU calculates the time difference ΔT and changes the reference value Ns by executing the data loss prevention process shown in FIG. 3 every specified time Ts [s] during data communication. At this time, the ONU lowers the reference value Ns based on ΔT only when T1 is earlier than T2. This is because the ONU according to the present embodiment starts the activation process of the external buffer 23 even when the estimated value Ne exceeds the reference value Ns. Therefore, if T1 is later than or equal to T2, the ONU 23 This is because the downstream data rate is always limited by the OLT during the startup process, and can be stored only in the startup area.

一方、T1がT2よりも早くなる可能性があるのは、バッファ蓄積量の時間変化量S1が正の場合のみである。このため、起動制御部28は、図4に示す基準値算出処理において、まず、蓄積量計測部27で得られた下りバッファ21に関するバッファ蓄積量の計測値Nmに基づいて、計測値Nmの時間変化量(傾き)S1を算出する(ステップ100)。S1は、次の式(1)に示すように、現在の計測値Nmから、時間Ts分だけ過去の計測値N'mを減算した値を、時間Tsで除算することにより算出される。

Figure 0005421306
On the other hand, T1 may be earlier than T2 only when the amount of time change S1 of the buffer accumulation amount is positive. Therefore, in the reference value calculation process shown in FIG. 4, the activation control unit 28 first calculates the time of the measured value Nm based on the measured value Nm of the buffer accumulation amount related to the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount measuring unit 27. A change amount (slope) S1 is calculated (step 100). As shown in the following equation (1), S1 is calculated by dividing a value obtained by subtracting the past measurement value N′m from the current measurement value Nm by the time Ts by the time Ts.
Figure 0005421306

また、起動制御部28は、蓄積量推測部26で得られた下りバッファ21に関するバッファ蓄積量の推測値Neに基づいて、推測値Neの時間変化量(傾き)S2を算出する(ステップ101)。S2は、次の式(2)に示すように、現在の推測値Neから、時間Ts分だけ過去の推測値N'eを減算した値を、時間Tsで除算することにより算出される。

Figure 0005421306
なお、ステップ100およびステップ101の処理順序については、これに限定されるものではなく、ステップ101を実行した後にステップ100を実行してもよく、ステップ100およびステップ101を並列的に実行してもよい。 Further, the activation control unit 28 calculates a temporal change amount (slope) S2 of the estimated value Ne based on the estimated value Ne of the buffer accumulation amount related to the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount estimation unit 26 (step 101). . As shown in the following equation (2), S2 is calculated by dividing a value obtained by subtracting the past estimated value N′e from the current estimated value Ne by the time Ts by the time Ts.
Figure 0005421306
Note that the processing order of step 100 and step 101 is not limited to this, step 100 may be executed after step 101 is executed, and step 100 and step 101 may be executed in parallel. Good.

ここで、S1が0以下の場合(ステップ102:NO)、起動制御部28は、T1、T2を算出せずに基準値Nsを初期値Nwとして(ステップ110)、一連の基準値算出処理を終了する。これにより、前述した図2の場合と同様の動作となる。   Here, when S1 is 0 or less (step 102: NO), the activation control unit 28 sets the reference value Ns as the initial value Nw without calculating T1 and T2 (step 110), and performs a series of reference value calculation processes. finish. As a result, the same operation as in the case of FIG. 2 described above is performed.

一方、S1が0より大きく(ステップ102:YES)、S2も0より大きい場合(ステップ103:YES)、起動制御部28は、蓄積量計測部27で得られた下りバッファ21に関するバッファ蓄積量の計測値Nmに基づいて、外部バッファ23の起動処理開始時刻の予測値からなる起動開始予測時刻T1を算出する(ステップ104)。T1は、次の式(3)に示すような線形補間式で、規定値Nwから、現在の計測値Nmを減算した値を、計測値Nmの時間変化量S1で除算することにより算出される。なお、式(3)については、多項式補間等の他の式を用いてもよい。

Figure 0005421306
On the other hand, when S1 is greater than 0 (step 102: YES) and S2 is also greater than 0 (step 103: YES), the activation control unit 28 determines the buffer accumulation amount related to the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount measurement unit 27. Based on the measured value Nm, a predicted activation start time T1 including a predicted value of the activation process start time of the external buffer 23 is calculated (step 104). T1 is a linear interpolation equation as shown in the following equation (3), and is calculated by dividing a value obtained by subtracting the current measured value Nm from the specified value Nw by the time change amount S1 of the measured value Nm. . In addition, about Formula (3), you may use other formulas, such as polynomial interpolation.
Figure 0005421306

続いて、起動制御部28は、蓄積量推測部26で得られた下りバッファ21に関するバッファ蓄積量の推測値Neに基づいて、OLTにおける下りデータレート制限開始時刻の予測値からなる制限開始予測時刻T2を算出する(ステップ105)。T2は、次の式(4)に示すような線形補間式で、規定値Nwから、現在の推測値Neを減算した値を、推測値Neの時間変化量S2で除算することにより算出される。なお、式(4)については、多項式補間等の他の式を用いてもよい。

Figure 0005421306
なお、ステップ104およびステップ105の処理順序については、これに限定されるものではなく、ステップ105を実行した後にステップ104を実行してもよく、ステップ104およびステップ105を並列的に実行してもよい。 Subsequently, the activation control unit 28, based on the estimated value Ne of the buffer accumulation amount related to the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount estimation unit 26, the limit start prediction time composed of the prediction value of the downlink data rate restriction start time in the OLT. T2 is calculated (step 105). T2 is a linear interpolation equation as shown in the following equation (4), and is calculated by dividing the value obtained by subtracting the current estimated value Ne from the specified value Nw by the time change amount S2 of the estimated value Ne. . In addition, about Formula (4), you may use other formulas, such as polynomial interpolation.
Figure 0005421306
Note that the processing order of step 104 and step 105 is not limited to this. Step 104 may be executed after step 105 is executed, or step 104 and step 105 may be executed in parallel. Good.

この後、起動制御部28は、前述のようにして求めたT2からT1を減算することにより、ΔTを算出し(ステップ106)、このΔTと速度差Spon−Sshapとから予備容量ΔNを算出する(ステップ108)。ΔNは、次の式(5)に示すように、下りデータレート通信速度の最大値Spon[Byte/s]と下りデータレートの制限時の通信速度Sshap[Byte/s]との速度差に、ΔTを乗算することにより算出される。

Figure 0005421306
Thereafter, the activation control unit 28 calculates ΔT by subtracting T1 from T2 obtained as described above (step 106), and calculates the reserve capacity ΔN from this ΔT and the speed difference Spon−Sshap. (Step 108). As shown in the following equation (5), ΔN is a speed difference between the maximum value Spon [Byte / s] of the downlink data rate communication speed and the communication speed Sshap [Byte / s] when the downlink data rate is limited. Calculated by multiplying by ΔT.
Figure 0005421306

続いて、起動制御部28は、規定値(初期値)Nwから予備容量ΔNだけ減算することにより、基準値Nsを算出し(ステップ109)、一連の基準値算出処理を終了する。これにより、前述した図3の場合と同様の動作となる。   Subsequently, the activation control unit 28 calculates the reference value Ns by subtracting the reserve capacity ΔN from the specified value (initial value) Nw (step 109), and ends the series of reference value calculation processing. As a result, the same operation as in the case of FIG. 3 described above is performed.

なお、ステップ103において、S2が0以下の場合(ステップ103:NO)、T2は無限大となり、外部バッファの起動処理中にOLTで下りデータレートが制限されない。この場合には、速度差が発生する時間は外部バッファ32の起動処理期間長Twとなるため、ΔTをTwとした後(ステップ107)、ステップ108へ移行する。   In step 103, when S2 is 0 or less (step 103: NO), T2 becomes infinite, and the downlink data rate is not limited by the OLT during the activation process of the external buffer. In this case, the time during which the speed difference occurs is the activation processing period length Tw of the external buffer 32. Therefore, after ΔT is set to Tw (step 107), the process proceeds to step 108.

次に、図5を参照して、起動制御部28における起動制御処理について説明する。
起動制御部28は、まず、蓄積量推測部26で得られた下りバッファ21に関するバッファ蓄積量の推測値Neと、図4の基準値算出処理で求めた基準値Nsとを比較する(ステップ120)。
ここで、推測値Neが基準値Nsより大きい場合(ステップ120:YES)、下りバッファ21の外部バッファ23の起動を指示する起動処理開始指示を出力し(ステップ122)、一連の起動制御処理を終了する。
Next, the start control process in the start control unit 28 will be described with reference to FIG.
First, the activation control unit 28 compares the estimated value Ne of the buffer accumulation amount for the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount estimation unit 26 with the reference value Ns obtained by the reference value calculation process of FIG. 4 (step 120). ).
Here, when the estimated value Ne is larger than the reference value Ns (step 120: YES), an activation process start instruction for instructing activation of the external buffer 23 of the downlink buffer 21 is output (step 122), and a series of activation control processes are performed. finish.

また、推測値Neが基準値Ns以下の場合(ステップ120:NO)、起動制御部28は、蓄積量計測部27で得られた下りバッファ21に関するバッファ蓄積量の計測値Nmと、図4の基準値算出処理で求めた基準値Nsとを比較する(ステップ121)。   Further, when the estimated value Ne is equal to or less than the reference value Ns (step 120: NO), the activation control unit 28 determines the buffer accumulation amount measurement value Nm related to the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount measurement unit 27, as shown in FIG. The reference value Ns obtained in the reference value calculation process is compared (step 121).

ここで、計測値Nmが基準値Nsより大きい場合(ステップ121:YES)、外部バッファ23の起動を指示する起動処理開始指示を下りバッファ21へ出力し(ステップ122)、一連の起動制御処理を終了する。
また、計測値Nmが基準値Ns以下の場合(ステップ121:NO)、起動処理開始指示を出力せずに、一連の起動制御処理を終了する。
なお、ステップ120およびステップ121の処理順序については、これに限定されるものではなく、ステップ121を実行した後にステップ120を実行してもよく、ステップ120およびステップ121を並列的に実行し、これらの判定結果のいずれかがYESを示す場合に、ステップ122へ移行してもよい。
Here, when the measured value Nm is larger than the reference value Ns (step 121: YES), an activation process start instruction for instructing activation of the external buffer 23 is output to the downlink buffer 21 (step 122), and a series of activation control processes are performed. finish.
Further, when the measured value Nm is equal to or less than the reference value Ns (step 121: NO), a series of activation control processes is terminated without outputting the activation process start instruction.
Note that the processing order of step 120 and step 121 is not limited to this. Step 120 may be executed after step 121 is executed, and step 120 and step 121 are executed in parallel. If any of the determination results indicates YES, the process may proceed to step 122.

次に、図6を参照して、切替制御部29における切替制御処理について説明する。ここでは、切替制御部29における切替制御処理のうち、本発明の要旨にかかる、バッファ21におけるデータ蓄積量の増大に応じて、下りバッファ21内で内部バッファ22から外部バッファ23へ、到達データの蓄積先を切り替える制御について説明する。   Next, the switching control process in the switching control unit 29 will be described with reference to FIG. Here, in the switching control processing in the switching control unit 29, the arrival data is transferred from the internal buffer 22 to the external buffer 23 in the downstream buffer 21 in accordance with the increase in the data accumulation amount in the buffer 21 according to the gist of the present invention. Control for switching the storage destination will be described.

切替制御部29は、まず、蓄積量計測部27で得られた下りバッファ21に関するバッファ蓄積量の計測値Nmと、予め設定されている規定値Nwとを比較する(ステップ130)。
ここで、計測値Nmが規定値Nwより大きい場合(ステップ130:YES)、切替制御部29は、外部バッファ23での起動処理が完了するまで(ステップ131:NO)、それ以前に出力した内部バッファ切替指示による切替部24Aの状態を保持することにより、蓄積先として内部バッファを選択する。
First, the switching control unit 29 compares the measured value Nm of the buffer accumulation amount relating to the downlink buffer 21 obtained by the accumulation amount measurement unit 27 with a preset specified value Nw (step 130).
Here, when the measured value Nm is larger than the specified value Nw (step 130: YES), the switching control unit 29 outputs the internal output before that until the startup process in the external buffer 23 is completed (step 131: NO). By holding the state of the switching unit 24A according to the buffer switching instruction, the internal buffer is selected as the accumulation destination.

また、起動処理が完了した後(ステップ131:YES)、切替制御部29は、下りデータの蓄積先として外部バッファ23を選択する外部バッファ切替指示を切替部24Aへ出力し(ステップ132)、一連の切替制御処理を終了する。
なお、計測値Nmが規定値Nw以下の場合(ステップ130:NO)、切替制御部29は、下りデータの蓄積先を内部バッファ22から外部バッファ23への切り替えをせずに、一連の切替制御処理を終了する。
In addition, after the activation process is completed (step 131: YES), the switching control unit 29 outputs an external buffer switching instruction for selecting the external buffer 23 as the downlink data storage destination to the switching unit 24A (step 132). This switching control process ends.
When the measured value Nm is equal to or less than the specified value Nw (step 130: NO), the switching control unit 29 performs a series of switching control without switching the accumulation destination of the downlink data from the internal buffer 22 to the external buffer 23. The process ends.

[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態では、ONUにおいて、蓄積量推測部26で、下りバッファ21へ入力される到達データを監視することにより下りバッファ21でのデータ蓄積量を推測し、蓄積量計測部27で、下りバッファ21での実際のデータ蓄積量を計測し、起動制御部28で、これら推測値Neおよび計測値Nmが規定値Nwに達する時刻T1,T2をそれぞれ予測し、これら時刻T1,T2の間ΔTに入力される到達データを蓄積するための予備容量ΔNを算出し、規定値Nwから予備容量ΔNを減算して得られた基準値Nsを、推測値Neまたは計測値Nmのうち少なくともいずれか一方が上回った時点で、外部バッファ23を使用停止状態から使用可能状態とするための起動処理を開始し、切替制御部29で、到達データの蓄積先を内部バッファ22から外部バッファ23へ切り替える際、計測値Nmが規定値Nwを上回り、かつ、外部バッファ23の起動処理が完了した時点で、蓄積先を第2のバッファへ切り替えるようにしたものである。
[Effect of the first embodiment]
Thus, in this embodiment, in the ONU, the accumulation amount estimation unit 26 estimates the data accumulation amount in the downlink buffer 21 by monitoring the arrival data input to the downlink buffer 21, and the accumulation amount measurement unit 27, the actual amount of data stored in the downlink buffer 21 is measured, and the activation control unit 28 predicts the times T1 and T2 at which the estimated value Ne and the measured value Nm reach the specified value Nw, respectively. A reserve capacity ΔN for accumulating arrival data input to ΔT during T2 is calculated, and a reference value Ns obtained by subtracting the reserve capacity ΔN from the specified value Nw is used as an estimated value Ne or a measured value Nm. When at least one of them exceeds, start processing for changing the external buffer 23 from the use stop state to the usable state is started, and the switching control unit 29 sets the storage destination of the arrival data. When switching from the partial buffer 22 to the external buffer 23, the storage destination is switched to the second buffer when the measured value Nm exceeds the specified value Nw and the startup processing of the external buffer 23 is completed. .

これにより、ONUがUNIからPAUSEフレームを受信して、UNIへのデータ送信を停止し、内部バッファ22のデータ蓄積量が、OLTでの推測値Neより早いペースで増加している場合には、外部バッファ23の起動処理開始判定に用いる基準値Nsが、OLTでの下りデータレート制限開始判定に用いる規定値Nwより、予備容量ΔN分だけ低く設定されるため、OLTでの下りデータレート制限開始よりも前の時点で、外部バッファ23の起動処理を開始することができる。したがって、ONUでの外部バッファ起動処理開始時刻T2とOLTでの下りデータレート制限開始時刻T1との時間差ΔTに起因するデータ損失の発生を防止することが可能となる。   As a result, the ONU receives the PAUSE frame from the UNI, stops data transmission to the UNI, and the amount of data stored in the internal buffer 22 increases at a faster rate than the estimated value Ne in the OLT. Since the reference value Ns used for starting the start-up process of the external buffer 23 is set lower by the reserve capacity ΔN than the specified value Nw used for starting the downlink data rate restriction in the OLT, the downlink data rate restriction start in the OLT The activation process of the external buffer 23 can be started at an earlier time. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of data loss due to the time difference ΔT between the external buffer activation processing start time T2 in the ONU and the downlink data rate restriction start time T1 in the OLT.

また、本実施の形態では、起動制御部28で、既定時間Tsごとに、当該Tsの間における計測値Nmの時間変化量S1と推測値Neの時間変化量S2とを計算し、S1が0以下の場合には、基準値Nsとして規定値Nwを用い、S1が0よりも大きく、かつS2が0よりも大きい場合には、計測値Nmが規定値Nwに達する時刻T1と推測値Neが規定値Nwに達する時刻T2との差を時間差ΔTとし、S1が0よりも大きく、かつS2が0以下の場合には、外部バッファ23の起動処理期間長Twを時間差ΔTとし、OLTにおける最大送信データレートSponとOLTでの送信データレートの制限下における送信データレートSshapとの差を、時間差ΔTと乗算することにより予備容量ΔNを算出し、得られた予備容量ΔNだけ規定値Nwから減算した値を基準値Nsとして用いるようにしたものである。   In the present embodiment, the activation control unit 28 calculates the time change amount S1 of the measured value Nm and the time change amount S2 of the estimated value Ne during the predetermined time Ts, and S1 is 0. In the following cases, the specified value Nw is used as the reference value Ns, and when S1 is greater than 0 and S2 is greater than 0, the time T1 when the measured value Nm reaches the specified value Nw and the estimated value Ne are When the difference from the time T2 at which the specified value Nw is reached is the time difference ΔT, and S1 is greater than 0 and S2 is 0 or less, the activation processing period length Tw of the external buffer 23 is the time difference ΔT, and the maximum transmission in the OLT The spare capacity ΔN is calculated by multiplying the difference between the data rate Spon and the transmission data rate Sshap under the limitation of the transmission data rate at the OLT by the time difference ΔT, and only the obtained spare capacity ΔN is defined. A value subtracted from the value Nw is used as the reference value Ns.

これにより、データ通信システムの通信特性に応じた、過不足のない最適な基準値Nsを算出することができ、内部バッファ22のデータ蓄積容量を必要最小限の容量に抑えることができる。   As a result, it is possible to calculate an optimum reference value Ns that is not excessive or deficient according to the communication characteristics of the data communication system, and to suppress the data storage capacity of the internal buffer 22 to a necessary minimum capacity.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態にかかるデータ通信システム1について説明する。
第1の実施の形態では、ONU側で得られた推測値Neまたは計測値Nmが基準値Nsを上回った場合に、外部バッファ23の起動処理を開始する場合を例として説明した。本実施の形態では、OLTから下りデータレートの制限開始が通知された場合にも、外部バッファ23の起動処理を開始する場合について説明する。
[Second Embodiment]
Next, the data communication system 1 concerning the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
In the first embodiment, the case where the startup process of the external buffer 23 is started when the estimated value Ne or the measured value Nm obtained on the ONU side exceeds the reference value Ns has been described as an example. In the present embodiment, a case will be described in which the activation process of the external buffer 23 is started even when the start of limiting the downlink data rate is notified from the OLT.

本実施の形態において、OLTの起動検出部14は、ONUのバッファ蓄積量の推測値Neが規定値Nwを上回ったことを検出した場合、当該ONUへの下りデータレートの制限の開始を示す制限開始通知を、明示的に当該ONUに通知する機能を有している。
また、ONUの起動制御部28は、OLTからの制限開始通知に応じて、外部バッファ23の起動処理を開始する起動処理開始指示を下りバッファ21へ出力する機能を有している。
In this embodiment, when the activation detection unit 14 of the OLT detects that the estimated value Ne of the ONU buffer accumulation amount exceeds the specified value Nw, a restriction indicating the start of restriction of the downlink data rate to the ONU It has a function of explicitly notifying the ONU of the start notification.
The ONU activation control unit 28 has a function of outputting an activation process start instruction for starting the activation process of the external buffer 23 to the downlink buffer 21 in response to a restriction start notification from the OLT.

これにより、伝送路Lでデータが失われて、ONUが蓄積量推測部26で算出したバッファ蓄積量の推測値Neと、OLTが算出した当該ONUのバッファ蓄積量の推測値とに誤差が生じた場合であっても、OLTからの制限開始通知に応じて、外部バッファ23の起動処理を開始することができ、データ損失を防止することが可能となる。
この際、OLTが下りデータレートの制限の開始をONUに通知するための構成については、例えばMACフレームを用いる方法やプリアンブルの一部に埋め込む等の手段がある。
As a result, data is lost on the transmission line L, and an error occurs between the estimated value Ne of the buffer accumulation amount calculated by the accumulation amount estimation unit 26 by the ONU and the estimated buffer accumulation amount of the ONU calculated by the OLT. Even in such a case, the activation process of the external buffer 23 can be started in response to the restriction start notification from the OLT, and data loss can be prevented.
At this time, as a configuration for the OLT to notify the ONU of the start of limiting the downlink data rate, for example, there is a method using a MAC frame or a means of embedding in a part of the preamble.

[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
[Extended embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

1…データ通信システム、10…OLT(第1のネットワーク装置)、11…下りバッファ、12…下りデータレート制御部、13…蓄積量推測部、14…起動検出部、20…ONU(第2のネットワーク装置)、21…下りバッファ、22…内部バッファ(第1のバッファ)、23…外部バッファ(第2のバッファ)、24A,24B…切替部、25…バッファ制御装置、26…蓄積量推測部、27…蓄積量計測部、28…起動制御部、29…切替制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Data communication system, 10 ... OLT (1st network apparatus), 11 ... Downlink buffer, 12 ... Downlink data rate control part, 13 ... Accumulation amount estimation part, 14 ... Start-up detection part, 20 ... ONU (2nd Network device), 21 ... Downstream buffer, 22 ... Internal buffer (first buffer), 23 ... External buffer (second buffer), 24A, 24B ... Switching unit, 25 ... Buffer control device, 26 ... Accumulated amount estimation unit 27 ... Accumulated amount measuring unit, 28 ... Activation control unit, 29 ... Switching control unit.

Claims (9)

送信用バッファに一時蓄積されているデータを順次読み出して送信する第1のネットワーク装置と、伝送路を介して前記第1のネットワーク装置から届いた到達データを受信用バッファへ順次蓄積する際、当該受信用バッファにおけるデータ蓄積量の増大に応じて、当該受信用バッファ内で第1のバッファから第2のバッファへ、前記到達データの蓄積先を切り替える第2のネットワーク装置とを備え、
前記第1のネットワーク装置は、
前記送信用バッファから読み出して前記第2のネットワーク装置へ送信したデータを監視することにより、前記第2のネットワーク装置の前記受信用バッファにおけるデータ蓄積量を推測する送信側蓄積量推測部と、
前記送信側蓄積量推測部で推測された前記データ蓄積量を示す推測値が所定の規定値を上回った時点を、前記第2のネットワーク装置における前記第2のバッファの起動処理開始時点として検出する起動検出部と、
前記起動検出部で検出された前記起動処理開始時点から前記第2のバッファの起動処理に要する起動処理期間長にわたって、前記送信用バッファから読み出して前記第2のネットワーク装置へ送信するデータの送信データレートを制限するデータレート制御部と
を備え、
前記第2のネットワーク装置は、
前記受信用バッファへ入力される前記到達データを監視することにより前記受信用バッファでのデータ蓄積量を推測する蓄積量推測部と、
前記受信用バッファでの実際のデータ蓄積量を計測する蓄積量計測部と、
前記蓄積量推測部で推測された前記データ蓄積量の推測値および蓄積量計測部で計測された前記データ蓄積量の計測値が前記規定値に達する時刻を予測し、これら時刻の間に入力される前記到達データを蓄積するための予備容量を算出し、前記規定値から当該予備容量を減算して得られた基準値を、前記推測値または前記計測値のうち少なくともいずれか一方が上回った時点で、前記第2のバッファを使用停止状態から使用可能状態とするための起動処理を開始する起動制御部と、
前記到達データの蓄積先を前記第1のバッファから前記第2のバッファへ切り替える際、前記計測値が前記規定値を上回り、かつ、前記起動処理が完了した時点で、前記蓄積先を前記第2のバッファへ切り替える切替制御部と
を備える
ことを特徴とするデータ通信システム。
A first network device that sequentially reads and transmits data temporarily stored in the transmission buffer, and when the arrival data received from the first network device via the transmission path is sequentially stored in the reception buffer, A second network device that switches the storage destination of the arrival data from the first buffer to the second buffer in the reception buffer according to an increase in the amount of data stored in the reception buffer;
The first network device is
A transmission-side accumulation amount estimation unit that estimates the data accumulation amount in the reception buffer of the second network device by monitoring the data read from the transmission buffer and transmitted to the second network device;
A time point when the estimated value indicating the data storage amount estimated by the transmission-side storage amount estimation unit exceeds a predetermined specified value is detected as a start time of starting the second buffer in the second network device. An activation detector;
Transmission data of data to be read from the transmission buffer and transmitted to the second network device over the activation process period length required for the activation process of the second buffer from the activation process start time detected by the activation detection unit A data rate control unit for limiting the rate, and
The second network device is:
An accumulation amount estimation unit that estimates the data accumulation amount in the reception buffer by monitoring the arrival data input to the reception buffer;
An accumulation amount measuring unit for measuring an actual data accumulation amount in the reception buffer;
The estimated value of the accumulated data amount estimated by the accumulated amount estimating unit and the time when the measured value of the accumulated data amount measured by the accumulated amount measuring unit reaches the specified value are predicted and input between these times. When a reserve capacity for accumulating the arrival data is calculated and at least one of the estimated value and the measured value exceeds a reference value obtained by subtracting the reserve capacity from the specified value Then, a start control unit for starting a start process for changing the second buffer from a use stop state to a usable state;
When the storage destination of the arrival data is switched from the first buffer to the second buffer, the storage destination is set to the second buffer when the measured value exceeds the specified value and the activation process is completed. A data communication system comprising: a switching control unit that switches to the buffer.
請求項1記載のデータ通信システムにおいて、
前記起動制御部は、
既定時間Tsごとに、当該Tsの間における前記計測値の時間変化量S1と前記推測値の時間変化量S2とを計算し、
前記S1が0以下の場合には、前記基準値として前記規定値を設定し、
前記S1が0よりも大きく、かつ前記S2が0よりも大きい場合には、前記計測値が前記規定値に達する時刻T1と前記推測値が前記規定値に達する時刻T2との差を時間差ΔTとし、
前記S1が0よりも大きく、かつ前記S2が0以下の場合には、前記第2のバッファの前記起動処理期間長Twを前記時間差ΔTとし、
前記第1のネットワーク装置における最大送信データレートSponと前記第1のネットワーク装置での前記送信データレートの制限下における送信データレートSshapとの差を、前記時間差ΔTと乗算することにより予備容量ΔNを算出し、得られた予備容量ΔNだけ前記規定値から減算した値を前記基準値として設定する
ことを特徴とするデータ通信システム。
The data communication system according to claim 1, wherein
The activation control unit
For each predetermined time Ts, a time change amount S1 of the measured value and a time change amount S2 of the estimated value during the Ts are calculated,
When the S1 is 0 or less, the specified value is set as the reference value,
When S1 is greater than 0 and S2 is greater than 0, the difference between time T1 when the measured value reaches the specified value and time T2 when the estimated value reaches the specified value is defined as a time difference ΔT. ,
When the S1 is greater than 0 and the S2 is 0 or less, the activation process period length Tw of the second buffer is the time difference ΔT,
By multiplying the difference between the maximum transmission data rate Spon in the first network device and the transmission data rate Sshap under the limitation of the transmission data rate in the first network device by the time difference ΔT, the reserve capacity ΔN is obtained. A data communication system, wherein a value obtained by subtracting the calculated reserve capacity ΔN from the specified value is set as the reference value.
請求項1または請求項2に記載のデータ通信システムにおいて、
前記起動検出部は、前記推測値が前記規定値を上回った時点で、前記送信データレートの制限開始を示す制限開始通知を前記第2のネットワーク装置へ送信し、
前記切替制御部は、前記制限開始通知の受信に応じて、前記第2のバッファを使用可能状態とするための前記起動処理を開始する
ことを特徴とするデータ通信システム。
The data communication system according to claim 1 or 2,
The activation detection unit transmits a restriction start notification indicating a restriction start of the transmission data rate to the second network device when the estimated value exceeds the specified value,
The switching control unit starts the activation process for making the second buffer usable in response to reception of the restriction start notification.
送信用バッファに一時蓄積されているデータを順次読み出して送信するとともに、通信相手となる第2のネットワーク装置の受信用バッファにおけるデータ蓄積量の推定値に基づいて、前記第2のネットワーク装置へ送信するデータの送信データレートを制御する第1のネットワーク装置から、伝送路を介して届いた到達データを受信用バッファへ順次蓄積する前記第2のネットワーク装置に設けられて、前記受信用バッファにおけるデータ蓄積量の増大に応じて、当該受信用バッファ内で第1のバッファから第2のバッファへ、前記到達データの蓄積先を切り替えるバッファ制御装置であって、
前記受信用バッファへ入力される前記到達データを監視することにより前記受信用バッファでのデータ蓄積量を推測する蓄積量推測部と、
前記受信用バッファでの実際のデータ蓄積量を計測する蓄積量計測部と、
前記蓄積量推測部で推測された前記データ蓄積量の推測値および蓄積量計測部で計測された前記データ蓄積量の計測値が所定の規定値に達する時刻を予測し、これら時刻の間に入力される前記到達データを蓄積するための予備容量を算出し、前記規定値から当該予備容量を減算して得られた基準値を、前記推測値または前記計測値のうち少なくともいずれか一方が上回った時点で、前記第2のバッファを使用停止状態から使用可能状態とするための起動処理を開始する起動制御部と、
前記到達データの蓄積先を前記第1のバッファから前記第2のバッファへ切り替える際、前記計測値が前記規定値を上回り、かつ、前記起動処理が完了した時点で、前記蓄積先を前記第2のバッファへ切り替える切替制御部と
を備えることを特徴とするバッファ制御装置。
The data temporarily stored in the transmission buffer is sequentially read and transmitted, and is transmitted to the second network device based on the estimated value of the data accumulation amount in the reception buffer of the second network device serving as the communication partner. The data in the reception buffer is provided in the second network device that sequentially accumulates the arrival data received via the transmission path from the first network device that controls the transmission data rate of the data to be received in the reception buffer. A buffer control device that switches the destination of the arrival data from the first buffer to the second buffer in the reception buffer in accordance with an increase in the accumulation amount,
An accumulation amount estimation unit that estimates the data accumulation amount in the reception buffer by monitoring the arrival data input to the reception buffer;
An accumulation amount measuring unit for measuring an actual data accumulation amount in the reception buffer;
Predict the time when the estimated value of the data accumulation amount estimated by the accumulation amount estimation unit and the measurement value of the data accumulation amount measured by the accumulation amount measurement unit reach a predetermined specified value, and input between these times The reserve capacity for accumulating the arrival data is calculated, and at least one of the estimated value and the measured value exceeds the reference value obtained by subtracting the reserve capacity from the specified value. A start control unit for starting a start process for changing the second buffer from the use stop state to the use enable state at a time point;
When the storage destination of the arrival data is switched from the first buffer to the second buffer, the storage destination is set to the second buffer when the measured value exceeds the specified value and the activation process is completed. And a switching control unit for switching to the other buffer.
請求項4記載のバッファ制御装置において、
前記起動制御部は、
既定時間Tsごとに、当該Tsの間における前記計測値の時間変化量S1と前記推測値の時間変化量S2とを計算し、
前記S1が0以下の場合には、前記基準値として前記規定値を設定し、
前記S1が0よりも大きく、かつ前記S2が0よりも大きい場合には、前記計測値が前記規定値に達する時刻T1と前記推測値が前記規定値に達する時刻T2との差を時間差ΔTとし、
前記S1が0よりも大きく、かつ前記S2が0以下の場合には、前記第2のバッファの起動処理期間長Twを前記時間差ΔTとし、
前記第1のネットワーク装置における最大送信データレートSponと前記第1のネットワーク装置での前記送信データレートの制限下における送信データレートSshapとの差を、前記時間差ΔTと乗算することにより予備容量ΔNを算出し、得られた予備容量ΔNだけ前記規定値から減算した値を前記基準値として設定する
ことを特徴とするバッファ制御装置。
The buffer control device according to claim 4, wherein
The activation control unit
For each predetermined time Ts, a time change amount S1 of the measured value and a time change amount S2 of the estimated value during the Ts are calculated,
When the S1 is 0 or less, the specified value is set as the reference value,
When S1 is greater than 0 and S2 is greater than 0, the difference between time T1 when the measured value reaches the specified value and time T2 when the estimated value reaches the specified value is defined as a time difference ΔT. ,
When S1 is greater than 0 and S2 is 0 or less, the activation process period length Tw of the second buffer is the time difference ΔT,
By multiplying the difference between the maximum transmission data rate Spon in the first network device and the transmission data rate Sshap under the limitation of the transmission data rate in the first network device by the time difference ΔT, the reserve capacity ΔN is obtained. A buffer control device characterized in that a value obtained by subtracting the calculated reserve capacity ΔN from the specified value is set as the reference value.
請求項4または請求項5に記載のバッファ制御装置において、
前記切替制御部は、前記第1のネットワーク装置からの前記送信データレートの制限開始を示す制限開始通知の受信に応じて、前記第2のバッファを使用可能状態とするための前記起動処理を開始する
ことを特徴とするバッファ制御装置。
In the buffer control device according to claim 4 or 5,
The switching control unit starts the activation process for making the second buffer usable in response to reception of a restriction start notification indicating start of restriction of the transmission data rate from the first network device. A buffer control device characterized by:
送信用バッファに一時蓄積されているデータを順次読み出して送信するとともに、通信相手となる第2のネットワーク装置の受信用バッファにおけるデータ蓄積量の推定値に基づいて、前記第2のネットワーク装置へ送信するデータの送信データレートを制御する第1のネットワーク装置から、伝送路を介して届いた到達データを受信用バッファへ順次蓄積する第2のネットワーク装置で用いられて、前記受信用バッファにおけるデータ蓄積量の増大に応じて、当該受信用バッファ内で第1のバッファから第2のバッファへ、前記到達データの蓄積先を切り替えるバッファ制御方法であって、
蓄積量推測部が、前記受信用バッファへ入力される前記到達データを監視することにより前記受信用バッファでのデータ蓄積量を推測する蓄積量推測ステップと、
蓄積量計測部が、前記受信用バッファでの実際のデータ蓄積量を計測する蓄積量計測ステップと、
起動制御部が、前記蓄積量推測ステップで推測された前記データ蓄積量の推測値および蓄積量計測ステップで計測された前記データ蓄積量の計測値が所定の規定値に達する時刻を予測し、これら時刻の間に入力される前記到達データを蓄積するための予備容量を算出し、前記規定値から当該予備容量を減算して得られた基準値を、前記推測値または前記計測値のうち少なくともいずれか一方が上回った時点で、前記第2のバッファを使用停止状態から使用可能状態とするための起動処理を開始する起動制御ステップと、
切替制御部が、前記到達データの蓄積先を前記第1のバッファから前記第2のバッファへ切り替える際、前記計測値が前記規定値を上回り、かつ、前記起動処理が完了した時点で、前記蓄積先を前記第2のバッファへ切り替える切替制御ステップと
を備える
ことを特徴とするバッファ制御方法。
The data temporarily stored in the transmission buffer is sequentially read and transmitted, and is transmitted to the second network device based on the estimated value of the data accumulation amount in the reception buffer of the second network device serving as the communication partner. Used in a second network device that sequentially accumulates arrival data received via a transmission path from a first network device that controls a transmission data rate of data to be received in a reception buffer, and stores data in the reception buffer. A buffer control method for switching the storage destination of the arrival data from the first buffer to the second buffer in the reception buffer according to an increase in amount,
An accumulation amount estimation unit that estimates the data accumulation amount in the reception buffer by monitoring the arrival data input to the reception buffer; and
An accumulation amount measuring unit for measuring an actual data accumulation amount in the reception buffer;
The activation control unit predicts a time when the estimated value of the data accumulation amount estimated in the accumulation amount estimation step and the measurement value of the data accumulation amount measured in the accumulation amount measurement step reach a predetermined specified value, A reserve capacity for accumulating the arrival data input during time is calculated, and a reference value obtained by subtracting the reserve capacity from the specified value is at least one of the estimated value and the measured value. An activation control step for starting an activation process for changing the second buffer from a use-disabled state to an available state when either of them exceeds,
When the switching control unit switches the storage destination of the arrival data from the first buffer to the second buffer, the storage value is stored when the measured value exceeds the specified value and the start-up process is completed. A switching control step of switching the destination to the second buffer. A buffer control method comprising:
請求項7記載のバッファ制御方法において、
前記起動制御ステップは、
既定時間Tsごとに、当該Tsの間における前記計測値の時間変化量S1と前記推測値の時間変化量S2とを計算するステップと、
前記S1が0以下の場合には、前記基準値として前記規定値を設定するステップと、
前記S1が0よりも大きく、かつ前記S2が0よりも大きい場合には、前記計測値が前記規定値に達する時刻T1と前記推測値が前記規定値に達する時刻T2との差を時間差ΔTとするステップと、
前記S1が0よりも大きく、かつ前記S2が0以下の場合には、前記第2のバッファの起動処理期間長Twを前記時間差ΔTとするステップと、
前記第1のネットワーク装置における最大送信データレートSponと前記第1のネットワーク装置での前記送信データレートの制限下における送信データレートSshapとの差を、前記時間差ΔTと乗算することにより予備容量ΔNを算出し、得られた予備容量ΔNだけ前記規定値から減算した値を前記基準値として設定するステップと
を含むことを特徴とするバッファ制御方法。
The buffer control method according to claim 7, wherein
The activation control step includes:
Calculating a time change amount S1 of the measurement value and a time change amount S2 of the estimated value during the predetermined time Ts;
When S1 is 0 or less, setting the specified value as the reference value;
When S1 is greater than 0 and S2 is greater than 0, the difference between time T1 when the measured value reaches the specified value and time T2 when the estimated value reaches the specified value is defined as a time difference ΔT. And steps to
When S1 is larger than 0 and S2 is 0 or less, the second buffer activation processing period length Tw is set as the time difference ΔT;
By multiplying the difference between the maximum transmission data rate Spon in the first network device and the transmission data rate Sshap under the limitation of the transmission data rate in the first network device by the time difference ΔT, the reserve capacity ΔN is obtained. And a step of setting, as the reference value, a value obtained by subtracting the calculated reserve capacity ΔN from the specified value.
請求項7または請求項8に記載のバッファ制御方法において、
前記切替制御ステップは、前記第1のネットワーク装置からの前記送信データレートの制限開始を示す制限開始通知の受信に応じて、前記第2のバッファを使用可能状態とするための前記起動処理を開始するステップを含むことを特徴とするバッファ制御方法。
In the buffer control method according to claim 7 or 8,
The switching control step starts the activation process for making the second buffer usable in response to reception of a restriction start notification indicating start of restriction of the transmission data rate from the first network device. A buffer control method comprising the steps of:
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