JP5513245B2 - 光通信システム及び光通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、送信機を複数のグループに収容する光通信システム及び光通信方法に関する。

近年、インターネットやイントラネットの急成長を背景に，大容量通信の需要が高まっており，高速光通信システムの普及が急ピッチで進んでいる中、経済的な高速光アクセスネットワークを実現するためのシステムとして、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が知られている。また、ＰＯＮに用いる受動素子（光スプリッタ等）の代わりに、光スイッチを備える光アクセスネットワークも多くの提案がなされている（例えば、非特許文献３を参照。）。

高速光アクセスネットワークで従来用いられている安価なＳｉＧｅ−ＢｉＣＭＯＳプロセスを利用して強度変調−直接検波で時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を上述の光アクセスネットワークに適用することを想定すると、電子デバイスの制約により１０ＧＧｂｉｔ／ｓが上限と考えられている。

そこで、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）や芯線多重を適用することで更なる高速化／広帯域化を実現する提案もなされている。しかし、ユーザ毎に異なる波長を用いるＷＤＭを適用すると、局側装置であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）には加入者側装置であるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）の数に応じた光送受信機が必要となる。これは既存のＯＮＵやＯＬＴの更改を要し、コスト上昇という課題が発生する。また、芯線多重も、方路である芯線分だけ光送光受信機と方路が必要になるため、コスト上昇という課題が発生する。

この課題に対して、ＯＮＵ毎に異なる波長を用いる代わりに、ＯＮＵを複数のグループにグルーピングし、グループ間でＷＤＭとグループ内でＴＤＭを適用するＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（例えば、非特許文献１を参照。）がある。これは、波長を複数のＯＮＵで共用することで、総帯域拡張に伴うコスト上昇を抑えている。

総帯域拡張のために新規の芯線と送受信機を備える代わりに、冗長構成のための予備芯線を現用芯線として利用する方式（例えば、非特許文献２を参照。）がある。この方式は、冗長芯線を活用することで、総帯域拡張に伴う芯線と送受信器追加によるコスト上昇という課題を解決している。

「総帯域拡張型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮと動的波長帯域割当の一提案」、吉野學、原一貴、中村浩崇、木村俊二、吉本直人、雲崎清美、２００９年電子情報通信学会総合大会、講演論文集，通信（２）、ｐ．４２６、Ｂ−１０−１０７ 「ＡＴＭ−ＰＯＮのプロテクション方式及び動的帯域割当との連携動作の検討」、吉田俊和、向井宏明、岩崎充佳、浅芝慶弘、一番ケ瀬広、横谷哲也、２００１年５月通信方式研究会電子情報通信学会技術研究報告ｖｏｌ．１０１（５３）：ＣＳ２００１−２１，ｐｐ．２５−３０ 「光パケットスイッチを適用したアクセスネットワークにおける効率的なディスカバリ方法の提案」、上田裕巳、坪井利憲、河西宏之、２００９年４月通信方式研究会電子情報通信学会技術研究報告Ｖｏｌ．１０９（４）：ＣＳ２００９−１２，ｐｐ．６９−７４ 「ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ アクセス方式における下り送信制御」、西原晋、吉田智暁、木村俊二、雲崎清美、２００４年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、講演論文集、通信（２）、ｐ．２７６、Ｂ−１０−４７

しかし、ＯＮＵを複数波長又は方路に、即ち波長又は方路又はその組合せで識別されるグループに振り分けて収容する場合、収容され方により、ユーザに割り当てられる帯域（割当帯域）に不公平が発生するという課題がある。例えば、ＯＮＵを収容する複数のグループがあり、一方のグループに割り振られたＯＮＵ数が少ない又は帯域を要求するＯＮＵが少数の場合、当該グループに割り振られたＯＮＵは概ね契約上の最大帯域を利用することができる。しかし、他方のグループに割り振られたＯＮＵ数が多い又は帯域を要求するＯＮＵが多い場合、当該グループに割り振られたＯＮＵは概ね契約上の最大帯域を利用することができない。従って、割り振られたグループによって、利用可能な帯域が異なり不公平となる。具体例として、グループが波長で識別され、識別に用いる波長が２波長であり、収容すべきＯＮＵ数が３の場合を想定する。この場合、一方の波長で識別されるグループに１ＯＮＵ、他方の波長で識別されるグループに２ＯＮＵを収容することとなる。波長で識別されるグループ毎の総割当帯域が等しい場合、一方の波長で識別されるグループに１ＯＮＵのみで収容されたＯＮＵへの割当帯域は、他方の波長で識別されるグループに２ＯＮＵで収容されたＯＮＵへの割当帯域の倍となり公平性が実現できていない。

複数のグループに跨って収容されているＯＮＵ間での公平性を実現するためには、例えば、ＯＮＵがデータを送受信するたびに、属するグループを変更する方法がある。（例えば、非特許文献４を参照。非特許文献４ではグループはＯＬＴ側のどの送信機からの信号光を受信するかを意味する）。しかしこの方法は、グループ替えに伴う通信断時間が無視できる程度に小さい場合に有効である。グループ替えに伴う通信断時間が無視できず、かつグループ替えが不要な場合も常時グループ替えを行っているため、帯域の利用効率が低下する。例えば、２グループであり、収容すべきＯＮＵ数が４の場合を想定する。この時、ＯＮＵのグループ替えは不要であるのに、グループ替えを無駄に行い、利用効率を低下させる。

他の考え方としては、帯域割当が少ないＯＮＵを、帯域割当が多いＯＮＵが属するグループにグループ替えをする方法がある。しかしこの方法もグループ替えに伴う通信断時間が長い場合、そのまま適用できない。なぜならば、当該ＯＮＵの帯域割当が少ない原因が、輻輳したグループに属していたためか、当該ＯＮＵのグループ替え頻度が多かったためが考慮されていないためである。グループ替え頻度が多かった場合、公平性の実現を目指してグループ替えを行うと新たなグループ替えに伴う通信断時間の発生により割当帯域は更に減少し、より公平性を欠く状態となる問題が発生する。例えば、グループが波長で識別され、識別に用いる波長が２波長であり、ＯＮＵ数が３であり、一方の波長で識別されるグループに２ＯＮＵ、他方の波長で識別されるグループに１ＯＮＵ収容する場合を想定する。２ＯＮＵ収容のグループのＯＮＵの内で割当帯域が少ないＯＮＵをグループ替えすることにすると、常に同じＯＮＵがグループ替え対象となり、グループ替え対象のＯＮＵの割当だけが少なくなることが分かる。

そこで、本発明は、全ユーザの割当帯域の公平性を確保しつつ、グループ替えに伴う通信断時間が無視できない場合にも、複数のユーザを複数のグループに簡便に振り分けて収容して総帯域を拡張する光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る光通信システム及び光通信方法は、次の４つの動作のいずれかでＯＮＵが重輻輳のグループと軽輻輳のグループに収容される期間のばらつきをＯＮＵ間で一定の範囲内に抑えることによって、ＯＮＵの帯域割当のばらつきを一定の範囲内に抑えることとした。
［１］第１の動作は、重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で帯域割当の時間積が大きいＯＮＵをグループ替えする。
［２］第２の動作は、重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で重輻輳のグループに属していた時間積の大きいＯＮＵ又は重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で軽輻輳のグループに属していた時間積の小さいＯＮＵをグループ替えする。
［３］第３の動作は、重輻輳のグループに属するＯＮＵの内でグループ替えに伴う通信断の時間積が小さいＯＮＵをグループ替えする。
［４］第４の動作は、ＯＮＵ毎のグループ替えに伴う通信断の時間積と重輻輳のグループに属する時間積と軽輻輳のグループに属する時間積の一方又は両方のばらつきをＯＮＵ間で一定の範囲内に抑える。

具体的には、本発明に係る光通信システムは、複数のグループのいずれかに割り振られる複数の第１送受信機と、前記第１送受信機からの信号光を前記グループ毎に送受信する複数の第２送受信機と、所定の観測時間に、前記グループ毎の輻輳状態を観測するとともに、前記第１送受信機毎の前記グループへの所属時間、前記第１送受信機毎の前記グループへの割り振り変更回数、前記第１送受信機の割振り変更にかかわる時間、又は前記第１送受信機毎の割当帯域の少なくとも一つを観測し、前記観測時間において前記第１送受信機毎に平均の帯域割当が公平となるように、前記第１送受信機を前記グループに割り振り直す制御機と、を備える。

本発明に係る光通信方法は、複数のグループのいずれかに割り振られる複数の第１送受信機からの信号光を複数の第２送受信機で前記グループ毎に送受信する光通信方法であって、前記第１送受信機を複数の前記グループのいずれかに割り振る際に、所定の観測時間に、前記グループ毎の輻輳状態を観測するとともに、前記第１送受信機毎の前記グループへの所属時間、前記第１送受信機毎の前記グループへの割り振り変更回数、前記第１送受信機の割振り変更にかかわる時間、又は前記第１送受信機毎の割当帯域の少なくとも一つを観測し、前記観測時間において前記第１送受信機毎に平均の帯域割当が公平となるように、前記第１送受信機を前記グループに割り振り直す。

ここで、「帯域割当が公平となるように」とは、次を意味する。
後述する第１の動作から第３の動作において、
（グループ替え１）重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で帯域割当の時間積が大きいＯＮＵを軽輻輳のグループにグループ替えする、
（グループ替え２）重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で重輻輳のグループに属していた時間積の大きいＯＮＵを軽輻輳のグループにグループ替えする、
（グループ替え３）重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で軽輻輳のグループに属していた時間積の小さいＯＮＵを軽輻輳のグループにグループ替えする、
（グループ替え４）重輻輳のグループに属するＯＮＵの内でグループ替えに伴う通信断の時間積が小さいＯＮＵを軽輻輳のグループにグループ替えする、
のいずれかを行うことでグループが異なるＯＮＵの帯域割当が公平となるように、という意味である。
また、後述する第４の動作において、
（グループ替え５）ＯＮＵのグループへの所属時間と送受信機毎にグループへの割り振り変更回数、又は送受信機の割振り変更にかかわる時間の少なくとも一方が公平となるようにグループ替えする、
という意味である。第４の動作において、公平とは、所属時間は同量又は重みの比、切替回数が同数又は切替時間積が同量となる状態である。

制御器が、各送信機のグループ間の切り替え時間及びグループの輻輳状態の時間積を公平にするように送信機をグループに割り振ることでＯＮＵの割当帯域を均等にすることができる。従って、本発明は、全ユーザの割当帯域の公平性を確保しつつ、グループ替えに伴う通信断時間が無視できない場合にも、複数のユーザを複数のグループに振り分けて収容して総帯域を拡張する光通信システム及び光通信方法を提供することができる。

本発明に係る光通信システム及び光通信方法において、前記グループは、波長、方路、又は波長と方路の組合せであることを特徴とする。

本発明に係る光通信システム及び光通信方法において、前記第１送受信機を前記グループに割り振り直す際に、輻輳する前記グループに属する前記第１送受信機の内で前記グループに属する他の前記第１送受信機と比べて前記観測時間に帯域割当の時間積が大きい前記第１送受信機、輻輳する前記グループに属した時間の積が大きい前記第１送受信機、輻輳しない前記グループに属した時間の積が小さい前記第１送受信機、あるいは前記グループ変更に伴う通信断の回数又は前記グループ変更に伴う通信断の時間積が小さい前記第１送受信機を前記グループの割り振り直しの対象とすることを特徴とする。

ここで、「輻輳する前記グループに属する前記送受信機の内で前記グループに属する他の前記送受信機と比べて前記観測時間に帯域割当の時間積が大きい前記送受信機」とは、グループ内で帯域割当の時間積が最大の送受信機であってもよいし、グループ内で帯域割当の時間積が大きい順に所定台数の送受信機であってもよい。また、グループ内に属する送受信機全てについての帯域割当の時間積の平均値又はあらかじめ定める所定の値より大きい帯域割当の時間積の送受信機であってもよい。「輻輳する前記グループに属する前記送受信機の内で前記グループに属する他の前記送受信機と比べて輻輳する前記グループに属した時間の積が大きい前記送受信機」、「輻輳する前記グループに属する前記送受信機の内で前記グループに属する他の前記送受信機と比べて輻輳しない前記グループに属した時間の積が小さい前記送受信機」及び「輻輳する前記グループに属する前記送受信機の内で前記グループに属する他の前記送受信機と比べて前記グループ変更に伴う通信断の回数又は前記グループ変更に伴う通信断の時間積が小さい前記送受信機」についても同様である。

本発明に係る光通信システム及び光通信方法において、前記観測時間に、前記グループ変更に伴う通信断の回数又は前記グループ変更に伴う通信断の時間積のばらつきが前記第１送受信機間で一定範囲になるように、あるいは輻輳するグループに属する時間積と輻輳していないグループに属する時間積の一方又は両方のばらつきを前記第１送受信機間で一定範囲になるように、前記グループの割り振り直しの対象の前記第１送受信機を選択することを特徴とする。

本発明は、全ユーザの割当帯域の公平性を確保しつつ、グループ替えに伴う通信断時間が無視できない場合にも、複数のユーザを複数のグループに簡便に振り分けて収容して総帯域を拡張する光通信システム及び光通信方法を提供することができる。

本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。 本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。 本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。 本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。 （ａ）本発明に係る光通信システムの各送受信機の所属するグループを説明する図である。（ｂ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の割当帯域を説明する図である。（ｃ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の平均割当帯域を説明する図である。 （ａ）本発明に係る光通信システムの各送受信機の所属するグループを説明する図である。（ｂ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の割当帯域を説明する図である。（ｃ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の平均割当帯域を説明する図である。 （ａ）本発明に係る光通信システムの各送受信機の所属するグループを説明する図である。（ｂ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の割当帯域を説明する図である。（ｃ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の平均割当帯域を説明する図である。 （ａ）本発明に係る光通信システムの各送受信機の所属するグループを説明する図である。（ｂ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の割当帯域を説明する図である。（ｃ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の平均割当帯域を説明する図である。 （ａ）本発明に係る光通信システムの各送受信機の所属するグループを説明する図である。（ｂ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の割当帯域を説明する図である。（ｃ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の平均割当帯域を説明する図である。 （ａ）本発明に係る光通信システムの各送受信機の所属するグループを説明する図である。（ｂ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の割当帯域を説明する図である。（ｃ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の平均割当帯域を説明する図である。 （ａ）本発明に係る光通信システムの各送受信機の所属するグループを説明する図である。（ｂ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の割当帯域を説明する図である。（ｃ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の平均割当帯域を説明する図である。 （ａ）本発明に係る光通信システムの各送受信機の所属するグループを説明する図である。（ｂ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の割当帯域を説明する図である。（ｃ）本発明に係る光通信システムの各時間における送受信機の平均割当帯域を説明する図である。 本発明に係る光通信システム（４グループ、３２ＯＮＵ）の動作の例を説明する図である。 本発明に係る光通信システム（４グループ、３２ＯＮＵ）の動作の例を説明する図である。 本発明に係る光通信システム（４グループ、３２ＯＮＵ）の動作の例を説明する図である。 本発明に係る光通信システム（４グループ、３２ＯＮＵ）の動作の例を説明する図である。 本発明に係る光通信システム（４グループ、３２ＯＮＵ）の動作の例を説明する図である。 本発明に係る光通信システムの波長切替を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の光通信システム３０１を説明する概念図である。光通信システム３０１は、複数の波長で識別されるグループのいずれかに割り振られる複数の送信機（１７、２７）と、同一の波長として分波される波長毎に送信機（１７、２７）からの信号光を受信する受信機（２６、１６）と、送信機（１７）又は受信機（１６）に波長を割振る、即ち送信機（１７）又は受信機（１６）を波長で識別されるグループに割り振る制御装置（不図示）を備える。ここで、同一の波長として分波される波長とは、例えば、同一の波長グリッドとして分波される波長である。波長グリッドは、その規格ごとにその要求精度が異なり、このことは、例えば、２０ｎｍ間隔のＣＷＤＭのグリッドに、１００ＧＨｚ間隔（１５５０ｎｍ帯では０．８ｎｍ相当）のＤＷＤＭのグリッドが複数含まれることからも分かる。例えば、同一の波長として分波される波長がＣＷＤＭの波長グリッドに従うものであれば、ＤＷＤＭとしては異なる波長として分波される波長が同一の波長として分波される。

なお、送信機１７と受信機１６を第１送受信機と記載することがある。送信機１７は、送信機１７−１、送信機１７−２、・・・、送信機１７−ｍ（ｍは自然数）を、受信機１６は、受信機１６−１、受信機１６−２、・・・、受信機１６−ｍと記載することがある。送信機１７と記載する場合は送信機１７−１、送信機１７−２、・・・、送信機１７−ｍ、受信機１６と記載する場合は受信機１６−１、受信機１６−２、・・・、受信機１６−ｍ、第１送受信機と記載する場合は送信機１７−１と受信機１６−１、送信機１７−２と受信機１６−２、・・・、送信機１７−ｍと受信機１６−ｍの組合せの全てに共通する説明である。同様に送信機２７−１と受信機２６−１、送信機２７−２と受信機２６−２、・・・、送信機２７−ｎ（ｎは自然数）と受信機２６−ｎをそれぞれ第２送受信機と記載することがある。また、受信機２６と記載する場合は、受信機２６−１、受信機２６−２、・・・、受信機２６−ｎ全てに共通する説明である。同様に、送信機２７と記載する場合は、送信機２７−１、送信機２７−２、・・・、送信機２７−ｎ全てに共通する説明である。

図１の構成では可変性はＯＮＵ１００側にあるのでＯＮＵ１００側の送信機１７が出力する信号光の波長と受信機１６が受信する信号光の波長が変化する。具体的には、フィルタ１８は選択する波長が可変の波長フィルタであり、受信波長として選択可能な波長のうちの指定された波長を選択する。この場合グループは対向して信号光を送受するＯＬＴ２００の受信機２６と送信機２７と通信する送信機17群または受信機16群またはその組合せであるＯＮＵ群に対応するが、ＯＬＴ２００の受信機２６と送信機２７は波長と１対１対応であるため、図１の構成のグループは同一の波長として選択される波長を送信するＯＮＵ群又は同一の波長として選択する波長を受信するＯＮＵ群である。

ここで、グループについて説明を加える。例えば、ＯＮＵ側の送信機１７に割り振られる波長をλ１とλ２とする。送信機１７−１〜送信機１７−５は波長λ１が割り振られ、送信機１７−６〜送信機１７−３２は波長λ２が割り振られた場合、各送信機１７−１〜送信機１７−５から出力された波長λ１の上り信号光（＝ＯＮＵからＯＬＴに対する信号光）は、互いに同時に波長λ１を受信するＯＬＴ側の受信機２６に到着（＝衝突）しないように制御装置で制御され、受信器２６のいずれか一つで例えば受信機２６−１で受信される。送信機１７−６〜送信機１７−３２に割り振られた波長λ２の信号光についても同様である。一方、送信機２７に割り振られる波長をλ３、λ４とする。ＯＬＴ側の送信機２７−１に波長λ３が、送信機２７−２に波長λ４が割り振られた場合、各送信機２７−１から出力された波長λ３の下り信号光（＝ＯＬＴからＯＮＵに対する信号光）は、ＯＮＵ側のフィルタ１８によって選択的に受信される。例えば、受信機１６−１〜受信機１６−１２は波長λ３を受信し、受信機１６−１３〜受信機１６−３２は波長λ４を受信する。ここで、本光通信システムは、各ＯＮＵ内の送信器に割り振られた特定の波長とＯＬＴで特定の波長を受信する受信器を紐付けてグループとし、同様にＯＬＴから出力された複数波長の下り信号光からＯＮＵ内の波長可変フィルタによって選択的に受信することで、特定の波長を送信するＯＬＴの送信機と各ＯＮＵ内の受信機に割り振られた特定の波長を受信する受信機を紐付けてグループした。即ちグループは通信に用いる波長で識別できる。

なお、後述する光通信システム３０２や、非特許文献４に記載される光通信システムの構成では可変性はＯＬＴ側にあるのでＯＬＴ側の送信機と受信機の波長が変化する。この場合グループはＯＮＵが対向して信号光を送受するＯＬＴの送信機と受信機が同一のＯＮＵ群に対応するが、ＯＬＴの送信機と受信機は波長と１対１対応しないため、グループは同一の波長として選択される波長を送信するＯＮＵ群又は同一の波長として選択する波長を受信するＯＮＵ群ではなく、ＯＬＴの同一の送信機からの信号光を受信するＯＮＵ群又はＯＬＴの同一の受信機に対して信号光を送信するＯＮＵ群である。即ちグループは通信に用いる波長で識別できない。

更に、ＯＮＵ側とＯＬＴ側の両方に可変性を持たせる光通信システムの構成が考えられる。この場合も、グループはＯＮＵが対向して信号光を送受するＯＬＴの送信機と受信機に対応するが、ＯＬＴの送信機と受信機はそれぞれ複数波長を送受信する可能性があり、波長と１対１対応しないため、グループは同一の波長として選択される波長を送信するＯＮＵ群又は同一の波長として選択する波長を受信するＯＮＵ群ではなく、ＯＬＴの同一の送信機からの信号光を受信するＯＮＵ群又はＯＬＴの同一の受信機に対して信号光を送信するＯＮＵ群である。即ちグループは通信に用いる波長で識別できない。

光通信システム３０１はＯＮＵ１００と対向して信号光を送受するＯＬＴ２００内の第２送受信機毎、ここでは、送受信で用いる波長毎にグループ化されている。光通信システム３０１は、ＯＮＵ１００、ＯＬＴ２００、及び光伝送路５０を備える。各ユーザが所有するＯＮＵ１００は、送信機１７及び受信機１６を有しており、送信機１７は、選択可能な複数の波長のうちの１波長の信号光を出力する。フィルタ１８は、送信機２７からの信号光のうち制御機が指定した波長を選択して受信機１６に結合する。ＯＮＵ１００は光合分波器１５を有し、送信機１７からの信号光を光伝送路５０へ出力し、光伝送路５０からの信号光をフィルタ１８に結合する。

ＯＬＴ２００は、光伝送路５０からの光を波長毎に分波する光合分波器２５と、光合分波器２５によって分波された信号光をそれぞれ受光する複数の受信機２６と、それぞれ異なる波長の信号光を送信する複数の送信機２７を有する。光合分波器２５は、例えば、波長フィルタであり、送信機２７からの信号光を光伝送路５０へ出力し、光伝送路５０からの信号光を受信機２６に結合する。受信機２６は、例えば、フォトダイオードである。

光伝送路５０は、送信機１７からの信号光を合波して受信機２６に結合し、送信機２７からの信号光を分岐して受信機１６に結合する。ここで、ＯＬＴ２００は、光合分波器２５で分波して波長毎に受信機２６で受信するため、異なる波長として分波される信号光をそれぞれ異なる受信機２６にて同時に受信するが、同一波長として分波される異なる送信機１７からの信号光を同時に受信しない。なお、信号光が２値の強度信号の場合も、送信機毎に受信機２６に到着する強度が異なり、複数信号光の重なった入力を異なる値の多値信号として受信できる場合は同時に受信しても良い。

そこで、制御機は同一波長として受信する異なる複数の送信機１７からの信号光が同時に受信機２６に到着しないように、送信機１７に対して波長を切り替える、あるいは送信可能時間を指定する。上述のように本光通信システム３０１は、制御機が送信機１７に対して信号光を送出できる波長と時間として帯域を割り当て、送信機からの信号光を波長分割多重且つ時分割多重する。

図２は、実施形態１の光通信システム３０２を説明する概念図である。図１の光通信システム３０１はＯＮＵ側に波長の可変機能を付与した例であり、光通信システム３０２の構成はＯＬＴ側に波長の可変機能を付与した例である。光通信システム３０２は、複数のＯＮＵ１００と、光伝送路５０と、ＯＮＵ１００との間で波長分割多重かつ時分割多重で信号光を送受するＯＬＴ２００と、ＯＬＴ２００の送信機２７又は／及び受信機２６の波長を切り替えることで送信機１７又は／及び受信機１６にＯＬＴ２００の送信機２７からの信号光又は／及び受信機２６への信号光を割振る制御装置（不図示）を備える。

各ユーザが所有するＯＮＵ１００は、送信機１７を有しており、予め設定された１波長の信号光を出力する。受信機１６は各ユーザが所有するＯＮＵ１００に含まれている。フィルタ１８は、送信機２７からの信号光のうち予め設定された波長を選択して受信機１６に結合する。ＯＮＵ１００は光合分波器１５を有し、送信機１７からの信号光を光伝送路５０へ出力し、光伝送路５０からの信号をフィルタ１８に結合する。なおここでフィルタ１８はＯＮＵ１００が有するとしたが、同等の機能が光伝送路５０中、例えばスプリッタ５５に備えている場合はＯＮＵ１００が備えなくてもよい。例えば、スプリッタ５５がフィルタ１８で選択する波長をＯＮＵ１００に接続するＡＷＧ等の光合分波器である場合である。また送信機１７も、その送信した信号光が光伝送路５０中で波長選択性のある光合分波器等により選択されるのであれば、予め設定された１波長の信号光を出力する代りに選択可能な複数の波長を含む広帯域な光を送出する光源であってもよい。

ＯＬＴ２００は、光伝送路５０からの光を合分岐する光合分岐器２５’と、光合分岐器２５’からの信号光を制御機が指定した波長を選択するフィルタ１８を介してそれぞれ受光する複数の受信機２６と、それぞれ制御機が指定した選択可能な複数の波長のうちの１波長の信号光を送信する複数の送信機２７を有する。光合分波器２５’は、例えば、パワースプリッタであり、送信機２７からの同一のあるいは異なる波長として分波される信号光を光伝送路５０へ出力し、光伝送路５０からの送信機１７からの同一のあるいは異なる波長として分波される信号光を、複数のフィルタ１８に出力し、フィルタ１８を介して受信機２６に結合する。受信機２６は、例えば、フォトダイオードである。

光伝送路５０は、送信機１７からの信号光を合波して受信機２６に結合し、送信機２７からの信号光を分岐して受信機１６に結合する。ここで、ＯＬＴ２００の送信機２７は複数のＯＮＵ１００の受信機１６へ信号光を送信するが、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の利用効率向上の観点からそれぞれ同時に同一のＯＮＵと通信しない。

そこで、制御機は同一波長として受信する信号光が同時に受信機１６に到着しないように、送信機２７に対して波長を切り替えるあるいは送信可能時間を指定する。なお、利用効率は低下するが、冗長化を目的として複数の送信機２７からの信号光が、受信機１６において同一の情報が位相を揃えて到着する場合は、複数の送信機２７から同一波長として受信する信号光が同時に同一の受信機１６に到着してもよい。また制御機は複数の送信機１７からの信号光が同時に受信機２６に到着しないように、送信機１７に対して送信可能時間を指定する。なお、利用効率は低下するが、冗長化を目的として複数の受信機２６が、単一の送信機１７からの信号光を同時に受信しても良い。上述のように光通信システム３０２は、制御機が第２送受信機（２６、２７）に対して信号光を送出する波長と時間としてそれぞれのＯＮＵ１００に帯域を割り当て、送信機１７からの信号光を波長分割多重且つ時分割多重する。

図１の光通信システム３０１と図２の光通信システム３０２を組み合わせた光通信システムの構成としてもよい。この光通信システムの構成は、波長の可変性をＯＮＵとＯＬＴの両方で有している構成である。このため、波長の可変性の制限等の関係から波長の可変範囲や同一波長として分波する波長の範囲に違いがあるとしても、ＯＮＵの構成は光通信システム３０１の構成と同様であり、ＯＬＴの構成は光通信システム３０２の構成と同様である。この光通信システムの構成も光通信システム３０２と同様にＯＮＵはＯＮＵと対向して信号光を送受するＯＬＴ内の第２送受信機毎にグループ化されている。その他は光通信システム３０１及び光通信システム３０２の構成と同様である。

さらに、制御機は、所定の観測時間に、波長毎の輻輳状態、第１送受信機（１６、１７）毎の波長で識別されるグループへの所属時間、及び第１送受信機（１６、１７）毎に波長で識別されるグループへの割り振り変更回数等を観測し、観測時間において第１送受信機（１６、１７）毎に帯域割当が公平となるように、第１送受信機（１６、１７）に波長を割り振り直す、即ち第１送受信機（１６、１７）を波長で識別されるグループに割り振り直す。

なお、波長で識別されるグループへの割振りの変更は、観測時間毎に行われるとは限らない。観測時間内で同時に複数回変更しても良いし、時間を違えて複数回変更しても良い。変更する頻度を縮小する観点からは、何回かの観測時間おきに変更することが好ましい。

公平とは、重み付けが等しく、割当の上限と要求帯域と共用できる帯域が同様であれば、均等な帯域割当であり、重み付けが異なれば重み付けに応じた帯域割当であり、割当の上限が異なれば上限に応じた帯域割当であり、要求帯域に多寡があれば要求帯域に応じた帯域割当であり、共用できる帯域リソースに差異があればその差異に応じた帯域割当である。以後、公平な帯域割合の代表例として均等な帯域割当を例に説明を加えるが、ＯＮＵ毎の重み付けが等しくない場合、割当の上限が異なる場合、要求帯域が等しくない場合、共用できる帯域が異なる場合も同様の方法で実現できる。

具体的には、光通信システム（３０１、３０２）の制御機は、ＯＬＴ２００側の第２送受信機の通信状態を観測して、以下のいずれかの動作を行うことでＯＮＵ１００の公平な帯域割当からのばらつきを一定の範囲内に抑える。なお、本願では、グループ内の帯域割当は、過去のＯＮＵの割当履歴を考慮せずに、その時々の重み付け等に応じて割当てればよいが、考慮した割当としても良い。また、以下の説明では光通信システム３０１の構成に即して説明するが光通信システム３０２の構成でも同様である。なお、ＯＬＴ側の第２送受信機毎のグループを光通信システム３０１に即してグループを識別する波長から単に波長と呼ぶ場合がある。

以下、要求のあるＯＮＵ間で要求または割当の上限となる帯域を上限に共用しうる帯域を重み付けに応じて割当てる帯域割当は、グループ内での帯域割当てで実施することを前提に、各ＯＮＵがそれぞれ所属するグループでの輻輳状態が均等になる動作を示すが、グループ内の帯域割当は要求のあるＯＮＵ間で要求または割当の上限となる帯域を上限に共用しうる帯域を均等に割当し、要求のあるＯＮＵ間で要求または割当の上限となる帯域を上限に共用しうる帯域を重み付けに応じてグループ替えをしてもよい。

［１］第１の動作
第１の動作は、グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で帯域割当の時間積が大きいＯＮＵを軽輻輳のグループにグループ替えする。
なお、重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で帯域割当の時間積が大きいＯＮＵとは、例えば、同じグループに属する他のＯＮＵと比べて帯域割当の時間積が大きいＯＮＵである。他のＯＮＵと比べて帯域割当の時間積が大きいＯＮＵとは、例えば、グループ内で帯域割当の時間積が最大のＯＮＵ、又はグループ内で帯域割当の時間積が大きい順に所定台数のＯＮＵ、またはグループ内に属するＯＮＵ全てについての帯域割当の時間積の平均値又はあらかじめ定める所定の値より大きい帯域割当の時間積のＯＮＵである。所定の値は、例えば所定の時間、例えば観測時間における全グループの帯域の時間積の総和を全グループの全ＯＮＵ数あるいはＡＣＴＩＶＥなＯＮＵ数あるいは要求が未充足なＯＮＵ数で除した値である。なお、後述する、重輻輳のグループに属するＯＮＵの内でグループに属する他のＯＮＵと比べて重輻輳のグループに属した時間の積が大きい前記送受信機、重輻輳のグループに属するＯＮＵの内でグループに属する他のＯＮＵと比べて軽輻輳のグループに属した時間の積が小さいＯＮＵ及び重輻輳のグループに属するＯＮＵの内でグループに属する他のＯＮＵと比べてグループ変更に伴う通信断の回数又はグループ変更に伴う通信断の時間積が小さいＯＮＵについても同様である。

なお、本明細書でグループの輻輳とは次のいずれか又は組合せとする。
（１）グループ毎の収容ＯＮＵ数：収容ＯＮＵ数が多いほど重輻輳
（２）グループ毎の収容ＯＮＵでＡｃｔｉｖｅな（送信を行っている）ＯＮＵ数：収容ＯＮＵでＡｃｔｉｖｅなＯＮＵ数が多いほど重輻輳
（３）グループ毎の収容ＯＮＵで割当帯域が要求帯域に満たないＯＮＵ数：収容ＯＮＵで割当帯域が要求帯域に満たないＯＮＵ数が多いほど重輻輳
（４）グループ毎の収容する全ＯＮＵの要求帯域の総和又は平均の値：収容する全ＯＮＵの要求帯域の総和又は平均の値が大きいほど重輻輳
（５）グループ毎の収容する全ＯＮＵの割当帯域の総和又は平均の値：収容する全ＯＮＵの割当帯域の総和又は平均の値が小さいほど重輻輳、大きい値ほど重輻輳として扱う場合はそれらの逆数を使用
（６）グループ毎の収容する全ＯＮＵで割当帯域が要求帯域に満たないＯＮＵの割当帯域の総和又は平均の値：収容する全ＯＮＵで割当帯域が要求帯域に満たないＯＮＵの割当帯域の総和又は平均の値が小さいほど重輻輳、大きい値ほど重輻輳として扱う場合はそれらの逆数を使用
（７）グループ毎の収容するＯＮＵで割当帯域が最大のＯＮＵの割当帯域の値：収容するＯＮＵで割当帯域が最大のＯＮＵの割当帯域の値が小さいほど重輻輳、大きい値ほど重輻輳として扱う場合はそれらの逆数を使用
（８）グループ毎の収容するＯＮＵで割当帯域が要求帯域に待たないＯＮＵで割当帯域が最大のＯＮＵの割当帯域の値：収容するＯＮＵで割当帯域が要求帯域に待たないＯＮＵで割当帯域が最大のＯＮＵの割当帯域の値が小さいほど重輻輳、大きい値ほど重輻輳として扱う場合はそれらの逆数を使用
（９）グループ毎の収容するＯＮＵで割当帯域が最小のＯＮＵの割当帯域の値：収容するＯＮＵで割当帯域が最小のＯＮＵの割当帯域の値が小さいほど重輻輳、大きい値ほど重輻輳として扱う場合はそれらの逆数を使用
（１０）グループ毎の収容するＯＮＵで割当帯域が要求帯域に待たないＯＮＵで割当帯域が最小のＯＮＵの割当帯域の値：収容するＯＮＵで割当帯域が要求帯域に待たないＯＮＵで割当帯域が最小のＯＮＵの割当帯域の値が小さいほど重輻輳、大きい値ほど重輻輳として扱う場合はそれらの逆数を使用
（１１）グループ毎の収容するＯＮＵで、他のＯＮＵに比べて、重輻輳グループへの所属した時間積が多いか、軽輻輳グループへの所属した時間積が少ないか、割当帯域が少ないか、グループ替えに伴う通信断の時間積が多いか、又はグループ替えに伴う通信断の回数が多いＯＮＵの数が多いほど重輻輳

なお、所定値以上を重輻輳、所定値未満を軽輻輳としてもよい。所定値は、例えば（１）で全グループの収容ＯＮＵ数をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（２）で全グループのＡｃｔｉｖｅなＯＮＵ数をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（３）で全グループの割当帯域が要求帯域に満たないＯＮＵ数をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（４）で全グループのＯＮＵの要求帯域の総和又は平均の値をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（５）で全グループのＯＮＵの割当帯域の総和又は平均の値をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（６）で全グループのＯＮＵで割当帯域が要求帯域に満たないＯＮＵの割当帯域の総和又は平均の値をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（７）で、各グループのＯＮＵで割当帯域が最大のＯＮＵの割当帯域の値の総和をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（８）で各グループのＯＮＵで割当帯域が要求帯域に待たないＯＮＵで割当帯域が最大のＯＮＵの割当帯域の値の総和をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（９）で各グループのＯＮＵで割当帯域が最小のＯＮＵの割当帯域の値の総和をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（１０）で各グループのＯＮＵで割当帯域が要求帯域に待たないＯＮＵで割当帯域が最小のＯＮＵの割当帯域の値の総和をグループ数で除した値、あるいはその値を切り上げ又は切り下げした値、（１１）で１あるいは全グループのＯＮＵ数をグループ数で除した値の半分、あるいはその値を切り上げまたは切り下げした値の半分などである。また、グループを輻輳順に並べたとき、半分より輻輳側にあるグループを重輻輳、他のグループを軽輻輳としてもよい。

上記（１）は最も簡易で全ＯＮＵが常にＡｃｔｉｖｅな場合に適している。ＡｃｔｉｖｅでないＯＮＵが存在する場合、上記（１）の設定では輻輳状態を判断することが難しい。上記（２）は、ＡｃｔｉｖｅなＯＮＵは全てＧｒｅｅｄｙな送信機である場合に適している。ここで、Ｇｒｅｅｄｙな送信機とは、ＴＣＰ／ＩＰのように使用可能な帯域に応じて要求する帯域を、使用可能な帯域以下になるように制御せずに、その時々で割当される帯域以上の帯域を要求帯域とするような送信機を意味する。Ｇｒｅｅｄｙの場合、上記（２）のような簡易な設定で輻輳状態を判断することができる。

一方、少なくとも一部のＯＮＵがＧｒｅｅｄｙでない場合、ＯＮＵ毎に要求帯域が異なるため、上記（２）のような設定では明確に輻輳状態を判断することが難しい。この場合を考慮したものが上記（３）〜（１１）である。

上記（３）はＯＮＵ数を、上記（４）〜（１０）は収容するＯＮＵの要求又は割当帯域の総和／平均／最大値／最小値を用いた輻輳状態の判断方法である。この内、上記（３）（６）（８）（１０）は、要求自体又は要求が未充足であるＯＮＵに着目したより精緻な輻輳状態の判断方法である。上記（１１）は他のＯＮＵに比べて、通信断の多さや割当帯域の少なさで不公平な状態にあるＯＮＵの数を用いた輻輳の判断方法である。

また、上記（５）〜（１０）で用いる割当帯域は、ＯＬＴから送信許可した帯域、実際に使用した帯域、又は要求の裏づけがあって送信許可した帯域とすることが望ましい。なお、要求の裏づけのない帯域割当（未所要割当）とは、例えば「Ｂ−ＰＯＮ ＤＢＡにおける低遅延を実現する帯域分配法」吉野學、吉原慎一、上田裕巳、２００２年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、Ｂ−８−８に示されるようなものがある。また、要求されたが送信情報の断片化（フラグメンテーション）を抑止するために使用されない未使用帯域もある。例えば１パケット未満の端数の帯域である。このため、上記（５）〜（１０）の割当帯域は、公平性の観点から上述のような未所要割当や未使用帯域の割当を含まない実際に使用した帯域又は要求の裏づけがあって送信許可した帯域とするのが望ましい。

グループ替えによって割当が増加するＯＮＵは、グループ替えによってＯＮＵが抜けるグループに残留するＯＮＵと、場合によってはグループ替えによって軽輻輳のグループに追加されるＯＮＵである。重輻輳のグループから軽輻輳のグループ替えされるＯＮＵの割当が増加する場合は、グループ替えによる通信断時間を考慮しなければ、従前の重輻輳のグループにおける割当よりも、軽輻輳のグループで追加されたのちにそのグループにおける割当が大きい場合である。例えば、従来例の説明で用いた帯域が同じ２グループ間で３ＯＮＵを振り分ける場合は、追加されるＯＮＵはグループ替えの前後とも２ＯＮＵで帯域を共用するので、常に重輻輳のグループに属することになり、当該ＯＮＵはグループ替えによって割当は増加しない。更にグループ替えによる通信断時間を考慮すると、グループ替えによって更に割当は減少している。なお、新規にＯＮＵが追加されたグループに従前から属していたＯＮＵの割当は減少する。

ＯＮＵに関して、観測する通信状態は、実現する公平性によって異なる。例えば、割当帯域が均等又は各ＯＮＵの重み付けに応じた所定の比に近いことが公平とすれば割当帯域を観測する。第１の動作はこの公平性に適した動作である。

保証しなければならない帯域である保証帯域又は送信機から送信許可を要求する要求帯域に対する割当帯域の比である割当比を公平にする場合はその割当比を通信状態として観測する。ここで、要求帯域は、ＯＮＵからの要求帯域の申告値又はその値を平滑化等の処理により算出した値だけではなく、過去の通信履歴に従い決定してもよい。通信履歴は過去一定時間間隔のウインドウでの履歴であってもよいし、一定時間のスライディングウインドウの履歴であっても良いし、加重平均や指数平均による履歴でもよい。

送信機間で共用できる帯域を所定の比で（例えば、１：１：１等）で割当てる場合は、共用できる帯域×該当する送信機の比÷全送信機の比の総和を、実効的な保証帯域としてそれに対する割当比を通信状態として観測してもよい。

また、上記の割当比の比較は、割当帯域よりも要求帯域が大きい送信機だけに限定して行っても良い。また、要求帯域によらずに固定的に割当てた帯域や、優先クラス分の割当帯域を減じた帯域、又固定的に割当てたグループや優先クラス用のグループ以外のグループに関して比較を行っても良い。

第１の動作では、重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で割当の時間積が大きいＯＮＵを切り替えることになるので、同一のＯＮＵのみグループ替えを連続し、その割当が減少するようなことがなく、ＯＮＵ間で公平になるように帯域割当することができる。例えば２グループ３ＯＮＵで全ＯＮＵが常に割当帯域以上の要求帯域をしている場合、グループ替えするＯＮＵはＯＮＵ１−＞ＯＮＵ２−＞ＯＮＵ３のように順次切り替わることになる。

このため、実効的に第１送受信機（１６、１７）毎にグループ替えに伴う通信断時間及び重輻輳グループに所属した時間積と軽輻輳グループに所属した時間積が平均的にみると均等となり、グループ内の帯域割当は、過去のＯＮＵの割当履歴を考慮せずに、その時々の重み付けに応じて割当てれば、グループを跨ったＯＮＵ間での公平な帯域割当が可能となる。

なお、本第１の動作及び後述の第２、第３の動作で、グループ間で輻輳の差が一定の範囲以内となった場合、グループ替えを行わないとしても良い。ここで、グループ間で輻輳の差が一定の範囲以内とは、例えば、グループ替えに伴う通信断時間相当の値以下となった場合や、グループ替えを実行した場合に改善される輻輳の程度相当の値以下となった場合である。また、このような場合に、個別のＯＮＵ間での割当が公平な割当から一定の範囲内に収まるまで、本第１の動作及び後述の第２、第３の動作を実行することが望ましい。ここで、公平な割当から一定の範囲内とは、例えば、グループ替えに伴う通信断時間相当の値以下や、グループ替えを実行した場合に改善される公平性の程度相当の値以下である。

これは、個別のＯＮＵの要求帯域等の変化に伴い、ＯＮＵ間での公平性が実現する前に、グループ間で輻輳の差が一定の範囲内になる可能性があるからである。この後者の条件下では、重輻輳のグループは、公平な割当よりも割当が少ないＯＮＵが所属しているグループとなる。即ち上記の（１１）での判断となる。ここで、グループ間で輻輳の差が一定の範囲になるまでは上記の（１１）以外でグループの輻輳を判断し、判断に使った方法で、グループ間の輻輳の差が一定の範囲内となった場合に上記（１１）の方法での判断に切り替えるとしても良い。

なお、観測時間としては固定周期の観測窓で観測しても良いし、観測する時間を過去の所定期間での移動平均とするスライディングウインドウで観測しても良いし、過去の履歴を指数関数的に忘却し、実効的に近々の観測を重視して指数平均した観測であっても良い。

またＯＮＵ毎の帯域の観測の仕方としては、グループ替えに伴う通信断時間を割当帯域零の時間として観測する方法と、グループ替えに伴う通信断時間は無視する観測の仕方があるが、第１の動作としてはグループ替えに伴う通信断時間を割当帯域零の時間として観測する方が望ましい。

例えば、制御機が割当帯域を周期的に観測しているとする。さらに、制御機は、観測した帯域を指数関数的に忘却し、実効的に近々の観測を重視して指数平均した観測時間で、グループ替えに伴う通信断時間を考慮して観測するものとする。また、各ＯＮＵの要求帯域は割当てられる帯域よりも大きいものとする。ｊ番グループの帯域をＧｊ、時間Ｔにおける収容ＯＮＵ数をＮｊ（ｔ）、観測の忘却に関する係数を（１−ｋ）、ｉ番ＯＮＵの割当帯域をＢｉ（ｔ）とする。この場合、観測時間における割当帯域の履歴がＲＢｉ（ｔ）は、
ＲＢｉ（ｔ）＝ｋＢｉ（ｔ）＋（１−ｋ）ＲＢｉ（ｔ）
である。ここで、ｉ番ＯＮＵの割当帯域Ｂｉ（ｔ）は、ｊ番グループに属している場合、Ｇｉ／Ｎｊ（ｔ）でありグループ替えに伴う断時間は零となる。また忘却に関する係数は忘却するまでの時間が、切替の周期に比べて十分に大きくなる値である。

［２］第２の動作
第２の動作は、グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属するＯＮＵの内で、より重輻輳のグループに属していた時間積の大きいＯＮＵ又はグループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属するＯＮＵの内でより軽輻輳のグループに属していた時間積の小さいＯＮＵをグループ替えする。時間積は、例えば、グループ毎の輻輳状態の第１の動作で例示した値で示しその時間積としてもよいし、輻輳状態を複数の段階に分けてそれぞれ所定の値を割付、例えば、軽輻輳を０、重輻輳を１と割付け、その値の時間積としてもよい。
本動作は、第１の動作と比べ、個別のＯＮＵの帯域自体を観測せずに、少なくとも軽輻輳グループと重輻輳グループへの滞在時間のみを観測すればよい。このため観測が容易である。更に、グループ内でのＯＮＵ毎の実帯域割当の値をグループ替えに使用しないので、グループ内の帯域割当と、グループ間のＯＮＵの割振りを分離して制御することが容易である。公平な割当は、グループ内での帯域割当が公平であり、切り替えの前後を通してＯＮＵの要求帯域の分布状況の変化が無視でき、グループ替えによるグループ間の輻輳状況が平準化されれば実現できる。

［３］第３の動作
第３の動作は、グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属するＯＮＵの内でグループ替えに伴う通信断の時間積が小さいＯＮＵをグループ替えする。第１の動作と同様の例で示すと通信断の時間Ｔｉ（ｔ）の時間積ＲＴｉ（ｔ）は、
ＲＴｉ（ｔ）＝ｋＴｉ（ｔ）＋（１−ｋ）ＲＴｉ（ｔ）
である。

なお、グループ替えに伴う通信断の時間積は、通信断の時間がＯＮＵ毎に差異がないとみなせる場合は、切り替え回数に置き換えても良い。

通信断の時間積は、実効的に通常よりも割当アルゴリズム等で割当量が、グループ替えが無かった場合に比べて、要求履歴の更新が不十分である等の理由によって割当量が制限される時間を含んでいてもよいし、制限される時間はその制限される量を係数として乗じた時間として含んでいてもよい。

このため、本動作も、実効的に第１送受信機（１６、１７）毎にグループ替えに伴う通信断時間及び重輻輳グループに所属した時間積と軽輻輳グループに所属した時間積が均等となり、グループ内の帯域割当は、過去のＯＮＵの割当履歴を考慮せずに、その時々の重み付けに応じて割当てれば、グループを跨ったＯＮＵ間での公平な帯域割当が可能となるのは第１の動作と同様である。

更に、本動作は、制御機はグループ毎の割当帯域を保持せずに通信断の時間積のみ保持するため、第２の動作と同様に、第１の動作に比べて履歴の保持と処理が容易である。

［４−１］第４の動作（その１）
第４の動作（その１）は、ＯＮＵ毎のグループ替えに伴う通信断時間積のばらつきをＯＮＵ間で一定の範囲内に抑える。一定の範囲内とは例えば、一回のグループ替えに伴う通信断時間以下である。切り替えに際して、第１〜第３の動作のようにグループの輻輳状態に基づいて、重輻輳グループから軽輻輳グループへとグループ替えを行っても良いし、後述の第４の動作（その３）の例で示すように巡回的にグループ替えをおこなってもよい。巡回的にグループ替えを行う場合、各グループのＡＣＴＩＶＥなＯＮＵの数または要求帯域等の輻輳状態が平準化される状況であることが望ましい。ここで、ＡＣＴＩＶＥなＯＮＵの数または要求帯域等の輻輳状態が平準化される状況とは、例えば、ＡＣＴＩＶＥなＯＮＵの数の差がグループ間で１以下、又は割当帯域が要求帯域を超過しないＯＮＵの割当帯域の総和の差がグループ間で割当帯域が要求帯域を超過しないＯＮＵの割当帯域以下のような状況である。

このような状況下かつ要求帯域の状況が概ね一定とみなせる時間の間に巡回的にグループ替えを行う場合は、多くとも全ＯＮＵが全グループへのグループ替えを行えばよい。同様の輻輳状態のグループの数と、ＡＣＴＩＶＥ又は割当帯域が要求帯域を超過しないＯＮＵの数がそれぞれ複数の場合はグループ数の半分のグループへのグループ替えを行えばよい。いずれの場合も長期的には、実効的に第１送受信機（１６、１７）毎にグループ替えに伴う通信断時間及び重輻輳グループに所属した時間積と軽輻輳グループに所属した時間積がそれぞれ均等に近づき、グループ内の帯域割当は、過去のＯＮＵの割当履歴を考慮せずに、その時々の重み付けに応じて割当てれば、グループを跨ったＯＮＵ間での公平な帯域割当が容易に可能となる。

［４−２］第４の動作（その２）
第４の動作（その２）は、ＯＮＵが重輻輳のグループと軽輻輳のグループに収容されする期間のばらつきをＯＮＵ間で一定の範囲内に抑える。一定の範囲内とは例えば、切り替えに伴なう通信断の時間に相当する時間に割当てうる最大の帯域である。切り替えに際して、第１〜第３の動作のように重輻輳グループから軽輻輳グループへとグループ替えを行っても良いし、後述の第４の動作（その３）の例で示すように巡回的にグループ替えをおこなってもよい。いずれの場合も長期的には、実効的に第１送受信機（１６、１７）毎にグループ替えに伴う通信断時間及び重輻輳グループに所属した時間積と軽輻輳グループに所属した時間積が均等に近づき、グループ内の帯域割当は、過去のＯＮＵの割当履歴を考慮せずに、その時々の重み付けに応じて割当てれば、グループを跨ったＯＮＵ間での公平な帯域割当が容易に可能となる。

［４−３］第４の動作（その３）
第４の動作（その３）は、第４の動作（その１）と第４の動作（その２）の組合せである。即ち、グループ毎の通信状態と、各第１送受信機（１６、１７）がどの波長にどの期間滞在しているかとグループ替えに伴う通信断の時間を観測し、公平性を観測する観測周期における全第１送受信機（１６、１７）の切り替えに伴う通信断時間と所属するグループの輻輳状態の時間積が公平となるようにグループ指定指示を出す。

本動作は、第４の動作（その１）で、グループ間で輻輳状態の平準化ができず、グループ替えの周期のそれぞれで常に重輻輳のグループに所属するＯＮＵと常に軽輻輳のグループに所属するＯＮＵに分類されるような状況が発生する場合に、その不公平を補正することができる。また、本動作は、グループ替えに伴う通信断時間が甚だしく大きく、第４の動作（その２）で切替の回数の多寡による割当帯域の差異が甚だしい状況が発生する場合にも、その不公平を補正することができる。これは、本動作は、切替にともなる通信断時間の平準化と軽輻輳と重輻輳のグループにそれぞれ属していた時間を平準化することができるためである。

軽輻輳と重輻輳のグループにそれぞれ属していた時間の積は、軽輻輳のグループ同士の輻輳の程度及び重輻輳のグループ同士の輻輳の程度がそれぞれ観測時間を通じて同程度である場合は、単純に軽輻輳と重輻輳のグループにそれぞれ属していた時間の積をとればよい。グループ毎にまた時間によって輻輳の程度が異なる場合は、所属時間に輻輳の程度を乗じた値を積算することでそれぞれ属していた時間の積をとればよい。所属時間に輻輳の程度を乗じた値を積算する場合は、軽輻輳のグループに所属していた時間積と重輻輳のグループに所属していた時間積をそれぞれ個別に積算せずに一つの積算値として保持してよい。グループ替えに伴う通信断時間も個別に積算しても良いが、輻輳状態が甚だしく通信が全くできない状況としてとみなして軽輻輳のグループに所属していた時間積と重輻輳のグループに所属していた時間積と一緒に積算してもよい。まとめて積算する場合、保持すべき値が少なくなる効果がある。

割当帯域が均等を公平とする例を用いて以下説明を加える。例えば、波長が２波長であり、全送信機の帯域割当に関する重み付け及び切り替え時間が同一であり、一方が軽輻輳で他方が重輻輳であれば全送信機に概ね等しい時間だけ軽輻輳と重輻輳の波長でそれぞれ識別されるグループに属することとする。

切り替え時間が同一であれば、帰属する波長で識別されるグループのＯＮＵ数、保証帯域に対する要求帯域の総和、保証帯域から固定帯域を減じた帯域に対する要求帯域から固定帯域を減じたものの総和の時間積が均等となるようにすればよい。

この状態は、例えば図１８に示す状態の遷移で示すことができる。この遷移状態で、送信機ｉに対する軽輻輳波長での割当帯域とその時間、重輻輳波長での割当帯域とその時間、グループ替えに伴う通信断時間における割当帯域とその時間をそれぞれＢｌｉ、Ｔｌｉ，Ｂｓｉ，Ｔｓｉ，Ｂｈｉ，Ｔｈｉとすると、数式１のように全ての送信機ｉに対して、Ｂｈｉ・Ｔｈｉ＋Ｂｓｉ・Ｔｓｉ＋Ｂｌｉ・Ｔｌｉが一定となるように制御する。
（数式１）
∀ｉ、 Ｂｈｉ・Ｔｈｉ＋Ｂｓｉ・Ｔｓｉ＋Ｂｌｉ・Ｔｌｉ＝ｃｏｎｓｔ
以下、巡回的に割当てることで、実効的に（数式１）を満たす例を図５から図１２を用いて示す。ここで、単純のために、グループを構成するＯＮＵの通信状態はグループ替えが一巡する間同様（全てがＧｒｅｅｄｙ）の例で示している。但し、一巡する間に変動しても、統計的、長期的に見れば同様とみなしうるので本例と同様の効果がある。図５から図１７の場合、数式１の各値は
（数式２）
Ｔｈｉ＋Ｔｌｉ＝Ｃｏｎｓｔ、
Ｂｈｉ＝ＢＷ／（〔Ｎ／Ｌ〕）、
Ｂｓｉ＝ＢＷ／（〔Ｎ／Ｌ〕＋１）
の関係で表せる。ここで、ＢＷは１波長毎の帯域で、Ｎは送信機数、Ｌは波長数、〔 〕は少数切捨てを意味する。

以下に、本実施形態で、ＡＣＴＩＶＥな全送信機がＧｒｅｅｄｙの場合で、所属するグループに収容する送信機の数の時間積が一定で、切り替え回数を同一とすることで、公平となる例を示す。

図５（ａ）は５送信機であるグループ替えの機会に切り替える送信機の数を１とした例である。縦軸の数字が送信機を意味し、アルファベットのａ〜ｄが波長、横軸が時間を意味する。送信機の行のａ〜ｄは当該送信機の所属する波長を意味し、波長の行の数字は、当該波長で識別されるグループに所属する送信器数を意味する。図５（ｂ）は各時間における各送信機の割当帯域である。図５（ｃ）は、各送信機の割当帯域の平均値であり、公平な割当帯域となっていることがわかる。ここで、波長で識別されるグループの帯域は１とし、所属する波長数で均等割している。また、送信機のいずれかに切り替えが発生している時間を白色マス、発生していない時間を灰色マスで示している。切り替えの発生している白マスは切り替え時間を単位時間とする。切り替えの発生していない灰色マスは、同一であれば任意の時間を単位時間とできる。図に示すように灰色マスの単位時間をゼロとすると５切り替え時間で公平となり、灰色マスの単位時間を切り替えに要する時間と同一とすると１０切り替え時間で公平となる。なお、以降の図６から図１２の（ａ）から（ｃ）は、図５の（ａ）から（ｃ）と同様の例を示したものである。

図６〜８は６送信器の場合であり、図７と図８は、２送信機を同時に切り替えた例である。図８は送信機を２セットに分けているために、公平となる時間はそれぞれ図７の半分となっている。図９は７送信機で１送信機を、図１０は７送信機で３送信機を、図１１は９送信機で１層新規を、図１２は１０送信機で２送信機をそれぞれ切り替えた例である。

図１３〜１７は４波長で識別される４グループ、３２ＯＮＵの例である。表の左側のλ１〜λ４がグループを意味し、その右側の各列にある番号がＯＮＵ番号を意味しており、その列の時間においてその波長で識別するグループに所属するＯＮＵを示す。１〜３２の数字の内で番号があるＯＮＵのみＡＣＴＩＶＥであるとしており、ＡＣＴＩＶＥなＯＮＵのグループへの所属を示している。

なお、一部の送信機のみ切り替え時間が倍であれば、切り替え時間が倍の送信機のみ切り替え回数をその他の送信機の半分とする。また、切り替え回数を減らす代わりに、軽輻輳グループ長に属する時間を切り替え時間分だけ長くすることも可能である。この場合、観測する通信状態は、例えば、各波長で識別されるグループの帯域を送信機数で均した帯域、即ち波長毎の総割当帯域／送信機数とする。このとき切り替え時間は送信機数無限大のグループに属する時間とみなし、所属する波長で識別されるグループの総割当帯域／送信機数の時間積が概ね等しくなるように所属波長を決定する。例えば、軽輻輳の通信状態が１、重輻輳の通信状態が０．５、切り替え時間相当の通信状態が０で切り替え時間が倍の送信機の切り替え時間が０．２、観測時間１での切り替え回数が１回とすると、切り替え時間が倍の送信機は、重輻輳グループに属する時間が、他の送信機よりも０．２少なくなるようにする。

光通信システム３０１は、全送信機の経由する輻輳状態が平均して同一であるため、グループ内の帯域割当はグループ内で個別に最適化を行っても、所属したグループによらず全送信機の割当帯域が公平となる効果がある。

但し、各送信機が各グループに所属している時間は、各グループ内における割当が公平となる時間以上とすべきである。例えばグループ内における帯域割当周期が０．１ｍｓ、１０周期でグループ内での公平性が確保される帯域割当を行う場合は、各送信機は、当該グループに１０周期の倍数で帰属すべきである。当該グループに帰属する時間が、割当が公平となる時間で無い場合は、その端数の時間分だけ公平性が実現できない。

なお、グループ替えに伴う通信断の時間積は、上記の説明で用いたように通信断の時間がＯＮＵ毎に差異がないとみなせる場合は、切り替え回数に置き換えても良い。通信断の時間積は、実効的に通常よりも割当アルゴリズム等で割当量が、グループ替えが無かった場合に比べて、要求履歴の更新が不十分である等の理由によって割当量が制限される時間を含んでいてもよいし、制限される時間はその制限される量を係数として乗じた時間として含んでいてもよい。

なお、公平な割当として、均等割りの例で示しているが、ＯＮＵ毎の重みがある場合は均等でなくその重みの比に近づけばよい。所定の範囲とは当該重み付けに基づいて割当する帯域の割当の履歴が、概ね所定の比率に近似する範囲である。近似する範囲としては望ましくは、パケット等の割当する１単位以下の誤差が最も望ましく、切り替えを実施しても割当の比が理想値に近似しない誤差であっても良いし、所定の桁数を四捨五入又は切り上げ又は切下げして理想値に近似する範囲の誤差であっても良い。例えば、割当単位がイーサネット（登録商標）フレーム単位である場合は、イーサネット（登録商標）の最大フレーム長とすればよい。

更に、ＯＮＵ毎に使用可能なＯＬＴ側の第２送受信機を定めて、それぞれのＯＬＴ側の第２送受信機の帯域を当該ＯＬＴ側の第２送受信機を使用可能なＯＮＵの間で所定の重みでその帯域を使用するとしてもよい。例えばＯＬＴ側の第２送受信機が２つあり、全ＯＮＵは第１送受信機１を使用可能で重みは全て均等、ＯＮＵの半分のみ第１送受信機２を使用可能で第１送受信機２を使用可能なＯＮＵの間で重みは全て均等とした場合、第１送受信機２を使用不能なＯＮＵは第１送受信機１の帯域を全ＯＮＵで均等した帯域で、第１送受信機２を使用可能なＯＮＵは第１送受信機１の帯域を全ＯＮＵで均等した帯域に加えて第１送受信機２の帯域を、第１送受信機２を使用可能なＯＮＵで均等した帯域を加えた比に近づけばよい。なお、それぞれのＯＮＵの要求帯域がその帯域に満たない場合はその残りの帯域をそれぞれで更に配分して均等割りした比に近づけばよい。例えば、第１送受信機２を使用可能なＯＮＵの内、２ＯＮＵが第１送受信機１と２の合計帯域以上要求し、それ以外のＯＮＵが第１送受信機１の帯域を均等割した帯域分のみ要求する場合は、第１送受信機２の帯域を、第１送受信機２を使用可能かつ要求が十分に多い２ＯＮＵに全て割当して概ね１：１で使用し、送信機１の帯域を全ＯＮＵで均等割りとなるようにしてもよい。

また、第１送受信機２を使用可能で第１送受信機１と２の合計帯域以上要求するＯＮＵで第１送受信機２の帯域に全て割当して概ね１：１で使用し、第１送受信機１の帯域はその２ＯＮＵ以外で要求帯域を上限とし、割当帯域が要求帯域以上のＯＮＵ間で均等割りとするような割当であってもよく本実施例で用いる割当の設定法は特に限定しない。

以上、示したように本実施形態は、第１−３の動作において、公平な帯域割当を実現するために、前述した（グループ替え１）〜（グループ替え４）のいずれかを行う。
また、第４の動作において、前述した（グループ替え５）を行う。

なお、説明で例示した送受信機と波長で識別されるグループは例であり、送受信機の数も波長分割多重する波長で識別されるグループの数も増減してよい。また、送受信機とグループの関係は、ＯＮＵの送受信機が所属するグループの組合せと、ＯＮＵの送受信機が所属するグループの組合せとが一致していなくてもよい。また、図１では、ＯＮＵ１００が１つずつの第１送受信機（１６、１７）を持ち、波長分割多重した信号光の内の１波長を送受信しているが、ＯＮＵ１００の持つ第１送受信機（１６、１７）は複数であって同時に複数の波長を送受信してもよい。また、光通信システム３０１をＰＯＮとして説明したが、光スイッチを光スプリッタに代替した光アクセスネットワークでも同様である。これは以降の実施形態でも同様である。

（実施形態２）
図３は、実施形態２の光通信システム３０３を説明する概念図である。光通信システム３０３は、複数の方路（Ｈ１、Ｈ２）のいずれかに割り振られる複数の送信機（１７、２７）と、方路毎に送信機（１７、２７）からの信号光を受信する受信機（１６、２６）と、送信機（１７）又は受信機（１６）の一方又は両方を方路に割り振る制御装置（不図示）と、を備える。

光通信システム３０３は、図１の光通信システム３０１が各ＯＮＵ１００を波長（λ１、λ２）に振り分けて収容することに対して、各ＯＮＵ１００を複数の方路（Ｈ１、Ｈ２）に振り分けて収容する点において相違する。このため、光通信システム３０３のＯＮＵ１００は、送信機１７の波長可変性と受信機１６の前段で複数の下り波長から受信対象の波長を選択する波長可変のフィルタ１８の代替として光スイッチ３１を有する。図１の光通信システム３０１の波長を方路に読み替えれば、光通信システム３０３の動作及び効果は実施形態１と同様である。なお、光合分波器１５は上り下りの波長を合分波する光合分岐器であり、上り波長同士、下り波長同士の波長間での分岐はしない。

図４は、実施形態２の光通信システム３０４を説明する概念図である。光通信システム３０３はＯＮＵ１００側に方路の可変機能を付与した例であるが、光通信システム３０４はＯＬＴ側に方路の可変機能を付与した例である。光通信システム３０４は、複数の方路のいずれかに割り振られる複数の送信機（１７、２７）と、方路毎に送信機（１７、２７）からの信号光を受信する受信機（２６、１６）と、送信機（１７）又は受信機（１６）の一方又は両方を方路に割振る制御装置（不図示）を備える。

光通信システム３０４は、図２の光通信システム３０２が各ＯＮＵ１００を波長（λ１、λ２）に振り分けて収容することに対して、各ＯＮＵ１００を複数の方路（Ｈ１、Ｈ２）に振り分けて収容する点において相違する。このため、光通信システム３０４のＯＬＴ２００は、送信機２７の波長可変性と受信機２６の前段で複数の上り波長から受信対象の波長を選択する波長可変のフィルタ１８の代替として光スイッチ３２を有する。図２の光通信システム３０２の波長を方路に読み替えれば、光通信システム３０４の動作及び効果は実施形態１と同様である。なお、この構成の場合、方路が３以上の場合に特に有効である。即ち、１：Ｎ切替又はＮ：Ｍ切替用に芯線が設置されている場合に適する。

実施形態２の第３の構成は、図３の光通信システム３０３と図４の光通信システム３０４の組合せであり、波長の可変性をＯＮＵ１００とＯＬＴ２００の両方で有している構成である。従って、ＯＮＵ１００の構成は光通信システム３０３と同様であり、ＯＬＴ２００の構成は光通信システム３０４と同様である。この構成も光通信システム３０４と同様にＯＮＵ１００はＯＮＵ１００と対向して信号光を送受するＯＬＴ２００内の第２送受信機毎にグループ化されている。その他は光通信システム３０３及び光通信システム３０４と同様である。

なお、光通信システム３０３又は３０４は、ＯＮＵ１００の数およびＯＮＵ１００とＯＬＴ２００の送受信機（１６、１７、２６、２７）の数が増減してもよいし、芯線多重する方路の数も任意である。また、ＯＮＵ毎の送受する芯線はそれぞれ１芯線としたが、複数芯線としてもよい。

（実施形態３）
実施形態３の光通信システムと図１の光通信システム３０１及び図２の光通信システム３０２との違いは、波長と方路の組合せ毎にグループ化されていることにある。図１の光通信システム３０１及び図２の光通信システム３０２の波長を波長と方路の組合せに読み替えれば、本光通信システムの動作及び効果は実施形態１と同様である。

なお、光通信システムは、ＯＮＵ１００の数およびＯＮＵ１００とＯＬＴ２００の送受信機（１６、１７、２６、２７）の数が増減してもよいし、波長多重する波長の数も芯線多重する方路の数も任意である。また、送受信機とグループの関係は明記していないが、ＯＮＵの送信機が所属するグループの組合せと、ＯＮＵの受信機が所属するグループの組合せは一致していなくてもよい。また、ＯＮＵ毎の送受する波長及び芯線はそれぞれ１波長１芯線としたが、複数波長複数芯線としてもよい。

（他の実施形態）
なお、以上説明した実施態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。

例えば、情報伝達媒体は、光通信システム（３０１、３０２）では波長、光通信システム（３０３、３０４）では方路であったが、他の分割多重の技術、例えば、光符号、ＯＦＤＭの一つのビン、偏波、位相であってもよい。

本発明は、ＰＯＮに適用される光通信システム関連の技術分野に利用することができる。

１５、２５、２５’：光合分波器
１６、２６、２６−１、２６−２、・・・、２６−ｎ：受信機
１７、２７、２７−１、２７−２、・・・、２７−ｎ：送信機
１８：フィルタ
３１、３２：光スイッチ
５０、５０（Ｈ１）、５０（Ｈ２）：光伝送路
５５：光スプリッタ
Ｈ１、Ｈ２：方路
１００：ＯＮＵ
２００：ＯＬＴ
３０１〜３０４：光通信システム

Claims (16)

1. 複数のグループのいずれかに割り振られる複数の第１送受信機と、
   前記第１送受信機と信号光を前記グループ毎に送受信する複数の第２送受信機と、
   所定の観測時間に、前記グループ毎の輻輳状態を観測するとともに、前記第１送受信機毎の前記グループへの所属時間、前記第１送受信機毎の前記グループへの割り振り変更回数、前記第１送受信機の割振り変更にかかわる時間、又は前記第１送受信機毎の割当帯域の少なくとも一つを観測し、前記第１送受信機を前記グループに割り振り直す制御機と、
   を備える光通信システム。
2. 前記制御機は、次のいずれかの動作で前記第１送受信機を前記グループに割り振り直すことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
   （１）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、帯域割当の時間積が大きい第１送受信機を軽輻輳のグループにグループ替えする。
   （２）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、より重輻輳のグループに属していた時間積の大きい第１送受信機をグループ替えする。
   （３）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、より軽輻輳のグループに属していた時間積の小さい第１送受信機をグループ替えする。
   （４）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、グループ替えに伴う通信断の時間積が小さい第１送受信機をグループ替えする。
   （５）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、グループ替えの回数が小さい第１送受信機をグループ替えする。
   （６）前記第１送受信機毎のグループ替えに伴う通信断時間積のばらつきを前記第１送受信機間で一定の範囲内に抑えるよう、前記第１送受信機をグループ替えする。
   （７）前記第１送受信機が重輻輳のグループと軽輻輳のグループに収容される期間のばらつきを前記第１送受信機間で一定の範囲内に抑えるよう、前記第１送受信機をグループ替えする。
   （８）前記第１送受信機毎のグループ替えに伴う通信断時間積のばらつき及び前記第１送受信機が重輻輳のグループと軽輻輳のグループに収容される期間のばらつきを前記第１送受信機間で一定の範囲内に抑えるよう、前記第１送受信機をグループ替えする。
3. 前記グループは、同じ波長、方路、又は波長と方路の組合せを用いる第１送受信機から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信システム。
4. 前記制御機は、前記第１送受信機を前記グループに割り振り直す際に、輻輳する前記グループに属する前記第１送受信機の内で前記グループに属する他の前記第１送受信機と比べて前記観測時間に帯域割当の時間積が大きい前記第１送受信機、輻輳する前記グループに属した時間の積が大きい前記第１送受信機、輻輳しない前記グループに属した時間の積が小さい前記第１送受信機、あるいは前記グループ変更に伴う通信断の回数又は前記グループ変更に伴う通信断の時間積が小さい前記第１送受信機を前記グループの割り振り直しの対象とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光通信システム。
5. 前記制御機は、前記観測時間に、前記グループ変更に伴う通信断の回数又は前記グループ変更に伴う通信断の時間積のばらつきが前記第１送受信機間で一定範囲になるように、あるいは輻輳するグループに属する時間積と輻輳していないグループに属する時間積の一方又は両方のばらつきを前記第１送受信機間で一定範囲になるように、前記グループの割り振り直しの対象の前記第１送受信機を選択することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光通信システム。
6. 前記制御機は、共用可能なリソースに応じた割当、重み付けに応じた割当又は所定の比の割当、割当の上限を超えない割当、要求帯域によらない固定的な割当、優先クラス分の割当帯域を減じた帯域の割当、又はこれらの組合せに基づき、平均の帯域割当が公平となるように、前記第１送受信機を前記グループに割り振り直すことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光通信システム。
7. 前記一定範囲が、グループ変更に伴う通信断時間相当の値以下、グループ変更を実施した場合に改善される通信断の回数以下、グループ変更に伴う通信断の時間積のばらつき相当の値以下、又は輻輳するグループに属する時間積と輻輳していないグループに属する時間積の一方若しくは両方のばらつき相当の値以下であることを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
8. 前記制御機は、
   前記第１送受信機の前記グループへの割り振り直しを、観測時間毎、観測時間内に複数回、又は複数回の観測時間おきに行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光通信システム。
9. 複数のグループのいずれかに割り振られる複数の第１送受信機と信号光を複数の第２送受信機で前記グループ毎に送受信する光通信方法であって、
   前記第１送受信機を複数の前記グループのいずれかに割り振る際に、
   所定の観測時間に、前記グループ毎の輻輳状態を観測するとともに、前記第１送受信機毎の前記グループへの所属時間、前記第１送受信機毎の前記グループへの割り振り変更回数、前記第１送受信機の割振り変更にかかわる時間、又は前記第１送受信機毎の割当帯域の少なくとも一つを観測し、前記第１送受信機を前記グループに割り振り直す光通信方法。
10. 次のいずれかの動作で前記第１送受信機を前記グループに割り振り直すことを特徴とする請求項９に記載の光通信方法。
    （１）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、帯域割当の時間積が大きい第１送受信機を軽輻輳のグループにグループ替えする。
    （２）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、より重輻輳のグループに属していた時間積の大きい第１送受信機をグループ替えする。
    （３）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、より軽輻輳のグループに属していた時間積の小さい第１送受信機をグループ替えする。
    （４）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、グループ替えに伴う通信断の時間積が小さい第１送受信機をグループ替えする。
    （５）グループの輻輳状態がより重輻輳のグループに属する前記第１送受信機の内で、グループ替えの回数が小さい第１送受信機をグループ替えする。
    （６）前記第１送受信機毎のグループ替えに伴う通信断時間積のばらつきを前記第１送受信機間で一定の範囲内に抑えるよう、前記第１送受信機をグループ替えする。
    （７）前記第１送受信機が重輻輳のグループと軽輻輳のグループに収容される期間のばらつきを前記第１送受信機間で一定の範囲内に抑えるよう、前記第１送受信機をグループ替えする。
    （８）前記第１送受信機毎のグループ替えに伴う通信断時間積のばらつき及び前記第１送受信機が重輻輳のグループと軽輻輳のグループに収容される期間のばらつきを前記第１送受信機間で一定の範囲内に抑えるよう、前記第１送受信機をグループ替えする。
11. 前記グループは、同じ波長、方路、又は波長と方路の組合せを用いる第１送受信機から構成されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光通信方法。
12. 前記第１送受信機を前記グループに割り振り直す際に、輻輳する前記グループに属する前記第１送受信機の内で前記グループに属する他の前記第１送受信機と比べて前記観測時間に帯域割当の時間積が大きい前記第１送受信機、輻輳する前記グループに属した時間の積が大きい前記第１送受信機、輻輳しない前記グループに属した時間の積が小さい前記第１送受信機、あるいは前記グループ変更に伴う通信断の回数又は前記グループ変更に伴う通信断の時間積が小さい前記第１送受信機を前記グループの割り振り直しの対象とすることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の光通信方法。
13. 前記観測時間に、前記グループ変更に伴う通信断の回数又は前記グループ変更に伴う通信断の時間積のばらつきが前記第１送受信機間で一定範囲になるように、あるいは輻輳するグループに属する時間積と輻輳していないグループに属する時間積の一方又は両方のばらつきを前記第１送受信機間で一定範囲になるように、前記グループの割り振り直しの対象の前記第１送受信機を選択することを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の光通信方法。
14. 共用可能なリソースに応じた割当、重み付けに応じた割当又は所定の比の割当、割当の上限を超えない割当、要求帯域によらない固定的な割当、優先クラス分の割当帯域を減じた帯域の割当、又はこれらの組合せに基づき、平均の帯域割当が公平となるように、前記第１送受信機を前記グループに割り振り直すことを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載の光通信方法。
15. 前記一定範囲が、グループ変更に伴う通信断時間相当の値以下、グループ変更を実施した場合に改善される通信断の回数以下、グループ変更に伴う通信断の時間積のばらつき相当の値以下、又は輻輳するグループに属する時間積と輻輳していないグループに属する時間積の一方若しくは両方のばらつき相当の値以下であることを特徴とする請求項１３に記載の光通信方法。
16. 前記第１送受信機の前記グループへの割り振り直しを、観測時間毎、観測時間内に複数回、又は複数回の観測時間おきに行うことを特徴とする請求項９から１５のいずれかに記載の光通信方法。

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