JP5639239B1 - 複数の通信網を考慮した端局装置及び帯域割り当て方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、加入者線終端装置から端局装置への送信要求量と、同区間で終端される上りデータに付随するオーバヘッドを考慮して送信許可量及び送信開始時刻を算出し加入者線終端装置に割り当てを行うことを目的とする。【解決手段】本発明は、前記加入者線終端装置から要求された送信要求量、前記集線機能部から前記上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び前記送受信機能部と接続される前記下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に応じて、送信可能とする送信許可量を算出し前記加入者線終端装置に対して前記送信許可量の割り当てを行う送信許可量割り当て機能と、前記送信許可量割り当て機能により算出された前記送信許可量に応じて前記加入者線終端装置の送信開始時刻を算出し、算出した送信開始時刻を前記加入者線終端装置に通知する送信開始時刻算出機能とを備える。【選択図】図1
Description
本発明は、算出した送信許可量及び送信開始時刻を加入者線終端装置に割り当てる端局装置及び帯域割り当て方法に関する。
端局装置と複数の加入者線終端装置とが接続された下位通信網においては、端局装置と加入者線終端装置の間の通信は時分割多重方式により多重化されている。端局装置と加入者線終端装置間の通信は、関連技術において、MPCP(Multi−Point Control Protocol)と呼ばれる制御プロトコルを用いて実現される。このような下位通信網は、1台の端局装置を複数のユーザで共用することから低コストにサービスを提供することが可能である(例えば、非特許文献1参照。)。
また、下位通信網では、1台の端局装置が複数の下位通信網に接続され、さらに端局装置内に集線機能部を設け、複数の下位通信網に接続した加入者線終端装置の帯域割り当てを端局装置内部の集線機能部にて一括で行う。
これによりコアネットワーク側の接続ポート数削減、配線の簡略化や制御部の集約が可能となり、更なる低コスト化が可能となる。ここでいう帯域割り当てとは、加入者線終端装置からの送信が衝突しないように送信許可量と送信開始時刻を決定することを表す。
端局装置内に設けた集線機能部にて複数の下位通信網に接続した加入者線終端装置の帯域割り当てを一括で行う関連技術として、帯域割り当て方法がある(例えば、特許文献1参照。)。関連技術の帯域割り当て方法では、異なる下位通信網に接続した加入者線終端装置が時間的に連続して上りデータを送信する。
この場合に、誤り訂正符号のパリティに相当する時間が重なるように加入者線終端装置の送信開始時刻を設定する。下位通信網内で終端されるオーバヘッドを考慮して送信開始時刻を重ねることにより、帯域利用効率の改善を実現している。
IEEE Std.802.3−2008
関連技術は、ある下位通信網のデータフレーム時間と、他の下位通信網のオーバヘッド時間が重なるようにデータフレームの送信開始時刻を決定することで、上位通信網におけるデータフレーム配置を密とし、帯域利用効率を改善する。
帯域割り当ての代表的な方法として、ある期間における割り当て可能な帯域(以降、送信可能量と呼ぶ)を各加入者線終端装置へ送信許可量として分配した後、それぞれの送信開始時刻を決定する方法がある。
この方法を用いてある下位通信網のデータフレーム時間と他の下位通信網のオーバヘッド時間を重ねる場合には、重ねるオーバヘッド時間の合計に相当する時間をデータフレーム時間に追加して割り当てることができる。
この場合、重ねることができるオーバヘッド時間は一定でないこと、また送信開始時刻を適切に設定しなければ十分に重ねることができないことから、送信許可量と送信開始時刻の双方の決定方法が重要となる。しかしながら、関連技術では送信開始時刻の決定方法についてのみ述べており、送信許可量の決定方法について言及されていない(例えば、特許文献1参照。)。
前記課題を解決するために、本発明は、加入者線終端装置が送信するデータフレーム時間とそれに付随するオーバヘッド時間を重ねるための有効な送信許可量の決定を実現することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明では、加入者線終端装置から端局装置への送信要求量と、同区間で終端される上りデータに付随するオーバヘッドを考慮して送信許可量及び送信開始時刻を算出し加入者線終端装置に割り当てを行う。
具体的には、本発明に係る帯域割り当て方法は、
集線機能部及び複数の送受信機能部が端局装置に備わり、前記複数の送受信機能部の通信を集線する前記集線機能部が上位通信網に接続され、前記複数の送受信機能部のそれぞれに複数の加入者線終端装置が下位通信網を介して接続された通信網において、前記送受信機能部と通信を行うための帯域を前記加入者線終端装置に割り当てる帯域割り当て方法であって、
前記加入者線終端装置から要求された送信要求量、前記集線機能部から前記上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び前記送受信機能部と接続される前記下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に応じて、送信可能とする送信許可量を算出し前記加入者線終端装置に対して前記送信許可量の割り当てを行う送信許可量割り当て手順と、
前記送信許可量割り当て手順により算出された前記送信許可量に応じて前記加入者線終端装置の送信開始時刻を算出し、算出した送信開始時刻を前記加入者線終端装置に通知する送信開始時刻算出手順とを順に有し、
前記送信許可量割り当て手順において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てる。
集線機能部及び複数の送受信機能部が端局装置に備わり、前記複数の送受信機能部の通信を集線する前記集線機能部が上位通信網に接続され、前記複数の送受信機能部のそれぞれに複数の加入者線終端装置が下位通信網を介して接続された通信網において、前記送受信機能部と通信を行うための帯域を前記加入者線終端装置に割り当てる帯域割り当て方法であって、
前記加入者線終端装置から要求された送信要求量、前記集線機能部から前記上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び前記送受信機能部と接続される前記下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に応じて、送信可能とする送信許可量を算出し前記加入者線終端装置に対して前記送信許可量の割り当てを行う送信許可量割り当て手順と、
前記送信許可量割り当て手順により算出された前記送信許可量に応じて前記加入者線終端装置の送信開始時刻を算出し、算出した送信開始時刻を前記加入者線終端装置に通知する送信開始時刻算出手順とを順に有し、
前記送信許可量割り当て手順において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てる。
本発明に係る帯域割り当て方法では、
前記送信許可量割り当て手順において、
加入者線終端装置から要求された送信要求量、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量、送受信機能部と接続される下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に加え、前記下位通信網及び前記上位通信網のそれぞれにのみ存在するオーバヘッド量に応じて送信許可量を算出し、算出した前記送信許可量を前記加入者線終端装置に対して割り当てを行うこととしてもよい。
前記送信許可量割り当て手順において、
加入者線終端装置から要求された送信要求量、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量、送受信機能部と接続される下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に加え、前記下位通信網及び前記上位通信網のそれぞれにのみ存在するオーバヘッド量に応じて送信許可量を算出し、算出した前記送信許可量を前記加入者線終端装置に対して割り当てを行うこととしてもよい。
本発明に係る帯域割り当て方法では、
前記送信許可量割り当て手順において、
下位通信網における転送速度と上位通信網における転送速度が異なる際に、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び送受信機能部が接続する下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量として、前記下位通信網における転送速度及び前記上位通信網における転送速度を用いて送信許可量を算出し、算出した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てを行うこととしてもよい。
前記送信許可量割り当て手順において、
下位通信網における転送速度と上位通信網における転送速度が異なる際に、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び送受信機能部が接続する下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量として、前記下位通信網における転送速度及び前記上位通信網における転送速度を用いて送信許可量を算出し、算出した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てを行うこととしてもよい。
本発明に係る帯域割り当て方法では、
前記送信許可量割り当て手順において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てることとしてもよい。
前記送信許可量割り当て手順において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てることとしてもよい。
具体的には、本発明に係る端局装置は、
前記複数の送受信機能部の通信を集線する前記集線機能部が上位通信網に接続され、前記複数の送受信機能部のそれぞれに複数の加入者線終端装置が下位通信網を介して接続された通信網において、前記送受信機能部と通信を行うための帯域を前記加入者線終端装置に割り当てる端局装置であって、
前記加入者線終端装置から要求された送信要求量、前記集線機能部から前記上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び前記送受信機能部と接続される前記下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に応じて、送信可能とする送信許可量を算出し前記加入者線終端装置に対して前記送信許可量の割り当てを行う送信許可量割り当て機能と、
前記送信許可量割り当て機能により算出された前記送信許可量に応じて前記加入者線終端装置の送信開始時刻を算出し、算出した送信開始時刻を前記加入者線終端装置に通知する送信開始時刻算出機能とを備え、
前記送信許可量割り当て機能において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てる。
前記複数の送受信機能部の通信を集線する前記集線機能部が上位通信網に接続され、前記複数の送受信機能部のそれぞれに複数の加入者線終端装置が下位通信網を介して接続された通信網において、前記送受信機能部と通信を行うための帯域を前記加入者線終端装置に割り当てる端局装置であって、
前記加入者線終端装置から要求された送信要求量、前記集線機能部から前記上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び前記送受信機能部と接続される前記下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に応じて、送信可能とする送信許可量を算出し前記加入者線終端装置に対して前記送信許可量の割り当てを行う送信許可量割り当て機能と、
前記送信許可量割り当て機能により算出された前記送信許可量に応じて前記加入者線終端装置の送信開始時刻を算出し、算出した送信開始時刻を前記加入者線終端装置に通知する送信開始時刻算出機能とを備え、
前記送信許可量割り当て機能において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てる。
本発明に係る端局装置では、
前記送信許可量割り当て機能において、
加入者線終端装置から要求された送信要求量、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量、送受信機能部と接続される下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に加え、前記下位通信網及び前記上位通信網のそれぞれにのみ存在するオーバヘッド量に応じて送信許可量を算出し、算出した前記送信許可量を前記加入者線終端装置に対して割り当てを行うこととしてもよい。
前記送信許可量割り当て機能において、
加入者線終端装置から要求された送信要求量、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量、送受信機能部と接続される下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に加え、前記下位通信網及び前記上位通信網のそれぞれにのみ存在するオーバヘッド量に応じて送信許可量を算出し、算出した前記送信許可量を前記加入者線終端装置に対して割り当てを行うこととしてもよい。
本発明に係る端局装置では、
前記送信許可量割り当て機能において、
下位通信網における転送速度と上位通信網における転送速度が異なる際に、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び送受信機能部が接続する下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量として、前記下位通信網における転送速度及び前記上位通信網における転送速度を用いて送信許可量を算出し、算出した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てを行うこととしてもよい。
前記送信許可量割り当て機能において、
下位通信網における転送速度と上位通信網における転送速度が異なる際に、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び送受信機能部が接続する下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量として、前記下位通信網における転送速度及び前記上位通信網における転送速度を用いて送信許可量を算出し、算出した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てを行うこととしてもよい。
本発明に係る端局装置では、
前記送信許可量割り当て機能において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てることとしてもよい。
前記送信許可量割り当て機能において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てることとしてもよい。
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
本発明によれば、下位通信網の帯域を超過することのないよう加入者線終端装置が送信するデータフレーム時間とそれに付随するオーバヘッド時間を重ねるための有効な送信許可量の割り当てを行い、上位通信網において高帯域を利用した効率的な通信を実現することができる。
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の例であり、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〜図3を用いて、実施形態1を説明する。図1は、本実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す。本実施形態に係る通信システムは、端局装置100とN個の加入者線終端装置12−1〜12−Nを備える。端局装置100は、L個の上位通信網と接続された集線機能部101及びM個の下位通信網13−1〜13−Mを介して加入者線終端装置と接続されたM個の送受信機能部11−1〜11−Mを備える。集線機能部101は、各送受信機能部の通信を集線する。本実施形態は本発明の基本的な実施形態1であり、図1に示すように端局装置100内に集線機能部101と複数の送受信機能部11−1〜11−Mが備わり、さらに各送受信機能部に複数の加入者線終端装置12−1〜12−Nが接続された下位通信網13−1〜13−Mにおいて、集線機能部101が送受信機能部11−1〜11−Mに接続された加入者線終端装置12−1〜12−Nに対して帯域割り当て処理を行う例である。
図1〜図3を用いて、実施形態1を説明する。図1は、本実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す。本実施形態に係る通信システムは、端局装置100とN個の加入者線終端装置12−1〜12−Nを備える。端局装置100は、L個の上位通信網と接続された集線機能部101及びM個の下位通信網13−1〜13−Mを介して加入者線終端装置と接続されたM個の送受信機能部11−1〜11−Mを備える。集線機能部101は、各送受信機能部の通信を集線する。本実施形態は本発明の基本的な実施形態1であり、図1に示すように端局装置100内に集線機能部101と複数の送受信機能部11−1〜11−Mが備わり、さらに各送受信機能部に複数の加入者線終端装置12−1〜12−Nが接続された下位通信網13−1〜13−Mにおいて、集線機能部101が送受信機能部11−1〜11−Mに接続された加入者線終端装置12−1〜12−Nに対して帯域割り当て処理を行う例である。
集線機能部101は、送受信機能部側および上位通信網側にそれぞれ複数の通信ポートを持っている。通信ポートのうち、送受信機能部側はそれぞれ送受信機能部11−1〜11−MとP2P(Point to Point)接続されており、上位通信網側はそれぞれ上位通信網14−1〜14−Lに接続されている。また、送受信機能部11−1〜11−Mと加入者線終端装置12−1〜12−Nとの間はP2MP(Point to Multipoint)接続であり、時分割多重方式による多重化が行われている。ここで例えば、上位通信網とは10GEthernet(10 Gbit/s Ethernet)(Ethernetは登録商標)で接続された端局装置よりも基幹側の通信網であり、下位通信網とは10G−EPON(10 Gbit/s Ethernet Passive Optical Network)のような受動光通信網である。
加入者線終端装置12−1〜12−Nから集線機能部101への通信は、各加入者線終端装置からの送信信号が衝突しないよう、集線機能部101により加入者線終端装置12−1〜12−Nに対して送信許可量および送信開始時刻の割り当てが行われる。
この動作を周期的に繰り返し、割り当てる送信許可量および送信開始時刻を加入者線終端装置ごと、周期ごとに変化させることにより、集線機能部101は加入者線終端装置12−1〜12−Nに対して帯域割り当てを行う。
図2に、本実施形態における送信許可量割り当て手順の具体的な処理例を示す。本実施形態に係る帯域割り当て方法は、送信許可量割り当て手順と、送信開始時刻算出手順とを順に有する。集線機能部101は、算出した送信許可量を加入者線終端装置に対して割り当てる送信許可量割り当て手順を実行する送信許可量割り当て機能と、送信許可量に応じて送信開始時刻を算出し、送信開始時刻を加入者線終端装置に通知を行う送信開始時刻算出手順を実行する送信開始時刻算出機能とを有する。
送信許可量割り当て手順では、割り当てを行う期間における下位通信網13−1〜13−Mそれぞれの送信可能量AG_PON[1]〜AG_PON[M]と、上位通信網14−1〜14−Lそれぞれの送信可能量AG_SNI[1]〜AG_SNI[L]の2種類の送信許可量を用いて、送信許可量割り当てを行う。
それぞれの送信可能量AG_PON[1]〜AG_PON[M]およびAG_SNI[1]〜AG_SNI[L]を今周期における送信可能量で初期化した後(S201)、加入者線終端装置ごとの送信要求量R1〜RNに基づいて送信許可量GL1〜GLNを順次決定する(S202〜S207)。
例えば、図1における加入者線終端装置12−1〜12−Nのうちいずれかの加入者線終端線装置を示す加入者線終端装置12iの送信要求量Ri、加入者線終端装置12iがデータフレームを送信する際に下位通信網で必要となるオーバヘッドOHi、および加入者線終端装置12iが接続する下位通信網13Pと加入者線終端装置12iからの上りデータ転送先である上位通信網14Sに対応する送信可能量AG_PON[P]とAG_SNI[S]を用いて、加入者線終端装置12iへの送信許可量GLiを以下の式1により算出する。また、式1では、送信要求量RiとオーバヘッドOHiを加算した値と、AG_PON[P]と、AG_SNI[S]とオーバヘッドOHiを加算した値のなかで最も小さいものをGLiとする(S204)。
(数1)
GLi=min(Ri+OHi,AG_PON[P],AG_SNI[S]+OHi) 式1
(数1)
GLi=min(Ri+OHi,AG_PON[P],AG_SNI[S]+OHi) 式1
なお、下位通信網で必要となるオーバヘッドOHiは、例えば10G−EPONの場合、光バースト送信に要する冗長ビット、光バースト受信に要する同期ビットといった加入者線終端装置1台ごとに決定されるもの、加入者線終端装置と送受信機能部の間で実施される誤り訂正符号に要するパリティのように送信データ量により決定されるものと、加入者線終端装置と送受信機能部の間で実施される暗号化に要する追加ビットのように送信データのフレーム数により決定されるものの合算値である。
加入者線終端装置12iに対して送信許可量GLiを割り当てる。その後、以下の式2に示した通り下位通信網13Pの送信可能量AG_PON[P]は、オーバヘッドOHiを含んだ送信許可量GLiにより減算を行う。また、式3において、上位通信網14Sの送信可能量AG_SNI[S]は、オーバヘッドOHiを除いた送信許可量GLi−OHiにより減算を行うことで、各通信網にのみ存在するオーバヘッドを考慮して送信可能量を更新する(S205)。
(数2)
AG_PON[P]=AG_PON[P]−GLi 式2
AG_SNI[S]=AG_SNI[S]−(GLi−OHi) 式3
(数2)
AG_PON[P]=AG_PON[P]−GLi 式2
AG_SNI[S]=AG_SNI[S]−(GLi−OHi) 式3
以上S203〜S205の手順を全ての加入者線終端装置に対して実行し、送信許可量GL1〜GLNを算出する。
図3に、送信開始時刻算出手順を示す。まず、それぞれの下位通信網における送信終了時刻ET1〜ETMが今周期の開始時刻T以前の場合、それぞれTで上書きする(S301)。その後、図1における加入者線終端装置12−1〜12−Nのうちいずれかの加入者線終端線装置を示す加入者線終端装置12iがデータフレームを送信する際に必要となるオーバヘッドOHi、加入者線終端装置12iが接続する下位通信網13P、および最後に送信開始時刻を割り当てた下位通信網13LPの送信終了時刻ETLPを用いて、加入者線終端装置12iの送信開始時刻STiを以下の式4及び式5に示すように算出する(S304)。
(数3)
STi=ETLP (LP=Pの場合) 式4
STi=ETLP−OHi (LP≠Pの場合) 式5
(数3)
STi=ETLP (LP=Pの場合) 式4
STi=ETLP−OHi (LP≠Pの場合) 式5
その後、算出された送信開始時刻STiに加入者線終端装置12iの送信許可量GLiを加算することにより下位通信網13Pの送信終了時刻ETPを更新し(S305)、最後に送信開始時刻を割り当てた下位通信網13LPを下位通信網13Pに更新する(S306)。以上S303〜S306の手順を全ての加入者線終端装置に対して実行し、送信開始時刻ST1〜STNを算出する。
なお、本実施形態では全ての加入者線終端装置12−1〜12−Nへの送信許可量を算出した後に、全ての加入者線終端装置12−1〜12−Nの送信開始時刻を算出するが、加入者線終端装置ごとに送信許可量と送信開始時刻を順次算出してもよい。以上の手順により、端局装置100は加入者線終端装置12−1〜12−Nに対して帯域割り当て処理を行う。
(実施形態2)
図4〜図5を用いて、実施形態2を説明する。本実施形態は、下位通信網の転送速度と上位通信網の転送速度が異なる際に、上位通信網における帯域利用効率が最大となるように、下位通信網13−1〜13−Mの転送速度RL1〜RLMと上位通信網14−1〜14−Lの転送速度RU1〜RULを用いて帯域割り当て処理を行う例である。ここで例えば、上位通信網とは10GEthernet(Ethernetは登録商標)で接続された端局装置よりも基幹側の通信網であり、下位通信網とはGE−PONのような受動光通信網である。
図4〜図5を用いて、実施形態2を説明する。本実施形態は、下位通信網の転送速度と上位通信網の転送速度が異なる際に、上位通信網における帯域利用効率が最大となるように、下位通信網13−1〜13−Mの転送速度RL1〜RLMと上位通信網14−1〜14−Lの転送速度RU1〜RULを用いて帯域割り当て処理を行う例である。ここで例えば、上位通信網とは10GEthernet(Ethernetは登録商標)で接続された端局装置よりも基幹側の通信網であり、下位通信網とはGE−PONのような受動光通信網である。
図4に、本実施形態における送信許可量割り当て手順を示す。まず、図1における加入者線終端装置12−1〜12−Nのうちいずれかの加入者線終端線装置を示す加入者線終端装置12iの送信要求量Riおよび加入者線終端装置12iが接続する下位通信網13Pの転送速度RLPと加入者線終端装置12iからの上りデータ転送先である上位通信網14Sの転送速度RUSを取得する(S402〜S404)。次に、加入者線終端装置12iの送信要求量Ri、オーバヘッドOHi、下位通信網13Pの送信可能量AG_PON[P]、上位通信網14Sの送信可能量AG_SNI[S]、下位通信網13Pの転送速度RLP、および上位通信網14Sの転送速度RUSを用いて加入者線終端装置12iに対する送信許可量GLiを以下の式6により算出する(S405)。また、式6では、送信要求量Riと、転送速度RLP及び転送速度RUSの変化率を乗算したAG_PON[P]及びAG_SNI[S]に、オーバヘッドOHiを加算した値のなかで最も小さいものをGLiとする(S405)。
(数4)
GLi=min(Ri+OHi,AG_PON[P],AG_SNI[S]×RLP/RUS+OHi) 式6
(数4)
GLi=min(Ri+OHi,AG_PON[P],AG_SNI[S]×RLP/RUS+OHi) 式6
その後、下位通信網13Pの送信可能量AG_PON[P]および上位通信網14Sの送信可能量AG_SNI[S]を以下の式7及び8に示すように更新する(S406)。
(数5)
AG_PON[P]=AG_PON[P]−GLi 式7
AG_SNI[S]=AG_SNI[S]−(GLi−OHi)×RUS/RLP 式8
(数5)
AG_PON[P]=AG_PON[P]−GLi 式7
AG_SNI[S]=AG_SNI[S]−(GLi−OHi)×RUS/RLP 式8
以上S403〜S406の手順を全ての加入者線終端装置に対して実行し、送信許可量GL1〜GLNの割り当てを行う。
図5に、送信開始時刻算出手順を示す。まず、それぞれの下位通信網における送信終了時刻ET1〜ETMが今周期の開始時刻T以前の場合、それぞれ今周期の開始時刻Tで上書きする(S501)。
その後、加入者線終端装置12iの送信許可量GLi、加入者線終端装置12iがデータフレームを送信する際に必要となるオーバヘッドOHi、加入者線終端装置12iが接続する下位通信網13P、最後に送信開始時刻を割り当てた下位通信網13LPの送信終了時刻ETLP、加入者線終端装置12iが接続する下位通信網13Pの転送速度RLPと上位通信網14Sの転送速度RUSを用いて、加入者線終端装置12iの送信開始時刻STiを以下の式9及び式10に示すように算出する(S505)。
(数6)
STi=ETLP (LP=Pの場合) 式9
STi=ETLP−OHi−(1−RLP/RUS)×GL (LP≠Pの場合) 式10
(数6)
STi=ETLP (LP=Pの場合) 式9
STi=ETLP−OHi−(1−RLP/RUS)×GL (LP≠Pの場合) 式10
その後、算出された送信開始時刻STiに加入者線終端装置12iの送信許可量GLiを加算して下位通信網13Pの送信終了時刻ETPを更新し(S506)、最後に送信開始時刻を割り当てた下位通信網13LPを下位通信網13Pに更新する(S507)。以上S503〜S507の手順を全ての加入者線終端装置に対して実行し、送信開始時刻ST1〜STNの算出を行う。
なお、本実施形態では全ての加入者線終端装置12−1〜12−Nへの送信許可量を算出した後に、全ての加入者線終端装置12−1〜12−Nの送信開始時刻を算出するが、加入者線終端装置ごとに送信許可量と送信開始時刻を順次算出してもよい。以上の手順により、端局装置100は加入者線終端装置12−1〜12−Nに対して帯域割り当て処理を行う。
(実施形態3)
図6を用いて、実施形態3における送信許可量の初期化手順の具体的な処理例を説明する。本実施形態は、下位通信網の送信可能量AG_PON[1]〜AG_PON[M]の初期化手順401について、前周期における各加入者線終端装置への送信開始時刻および送信許可量の値を基に補正を行う例である。
図6を用いて、実施形態3における送信許可量の初期化手順の具体的な処理例を説明する。本実施形態は、下位通信網の送信可能量AG_PON[1]〜AG_PON[M]の初期化手順401について、前周期における各加入者線終端装置への送信開始時刻および送信許可量の値を基に補正を行う例である。
図6に、本実施形態における下位通信網の送信可能量AG_PON[1]〜AG_PON[M]の初期化手順(S401)の詳細な手順を示す。下位通信網と上位通信網における送信可能量AG_PON[1]〜AG_PON[M]とAG_SNI[1]〜AG_SNI[L]を今周期に送信可能量で初期化する(S601〜S602)。
次に、下位通信網13−1〜13−Mのそれぞれについて、前周期で最後に割り当てた加入者線終端装置の送信開始時刻および送信許可量から送信終了時刻を算出し、送信終了時刻が今周期における送信開始時刻を超過している下位通信網について、当該下位通信網の送信可能量から超過量を減算する(S604〜S605)。以上の手順により、端局装置100は下位通信網の送信可能量を初期化する。
本発明は情報通信産業に適用することができる。
11−1、11−2、11−M:送受信機能部
12−1、12−2、12−N:加入者線終端装置
13−1、13−2、13−M:下位通信網
14−1、14−L:上位通信網
100:端局装置
101:集線機能部
12−1、12−2、12−N:加入者線終端装置
13−1、13−2、13−M:下位通信網
14−1、14−L:上位通信網
100:端局装置
101:集線機能部
Claims (6)
- 集線機能部及び複数の送受信機能部が端局装置に備わり、前記複数の送受信機能部の通信を集線する前記集線機能部が上位通信網に接続され、前記複数の送受信機能部のそれぞれに複数の加入者線終端装置が下位通信網を介して接続された通信網において、前記送受信機能部と通信を行うための帯域を前記加入者線終端装置に割り当てる帯域割り当て方法であって、
前記加入者線終端装置から要求された送信要求量、前記集線機能部から前記上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び前記送受信機能部と接続される前記下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に応じて、送信可能とする送信許可量を算出し前記加入者線終端装置に対して前記送信許可量の割り当てを行う送信許可量割り当て手順と、
前記送信許可量割り当て手順により算出された前記送信許可量に応じて前記加入者線終端装置の送信開始時刻を算出し、算出した送信開始時刻を前記加入者線終端装置に通知する送信開始時刻算出手順と、
を順に有し、
前記送信許可量割り当て手順において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てる
ことを特徴とする帯域割り当て方法。 - 前記送信許可量割り当て手順において、
加入者線終端装置から要求された送信要求量、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量、送受信機能部と接続される下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に加え、前記下位通信網及び前記上位通信網のそれぞれにのみ存在するオーバヘッド量に応じて送信許可量を算出し、算出した前記送信許可量を前記加入者線終端装置に対して割り当てること
を特徴とする請求項1に記載の帯域割り当て方法。 - 前記送信許可量割り当て手順において、
下位通信網における転送速度と上位通信網における転送速度が異なる際に、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び送受信機能部が接続する下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量として、前記下位通信網における転送速度及び前記上位通信網における転送速度を用いて送信許可量を算出し、算出した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てること
を特徴とする請求項1に記載の帯域割り当て方法。 - 前記複数の送受信機能部の通信を集線する前記集線機能部が上位通信網に接続され、前記複数の送受信機能部のそれぞれに複数の加入者線終端装置が下位通信網を介して接続された通信網において、前記送受信機能部と通信を行うための帯域を前記加入者線終端装置に割り当てる端局装置であって、
前記加入者線終端装置から要求された送信要求量、前記集線機能部から前記上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び前記送受信機能部と接続される前記下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に応じて、送信可能とする送信許可量を算出し前記加入者線終端装置に対して前記送信許可量の割り当てを行う送信許可量割り当て機能と、
前記送信許可量割り当て機能により算出された前記送信許可量に応じて前記加入者線終端装置の送信開始時刻を算出し、算出した送信開始時刻を前記加入者線終端装置に通知する送信開始時刻算出機能と、を備え、
前記送信許可量割り当て機能において、
前記送受信機能部が接続する下位通信網における送信可能量として、帯域割り当て毎における前周期に割り当てられた送信許可量及び送信開始時刻を用いて送信終了時刻を算出し、前記送信終了時刻及び今周期に割り当てられた送信開始時刻を基に算出した前記送信開始時刻の超過量を、前記送信開始時刻を超過している前記下位通信網の送信可能量を前記超過量に応じて補正し、補正した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てる
ことを特徴とする端局装置。 - 前記送信許可量割り当て機能において、
加入者線終端装置から要求された送信要求量、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量、送受信機能部と接続される下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量に加え、前記下位通信網及び前記上位通信網のそれぞれにのみ存在するオーバヘッド量に応じて送信許可量を算出し、算出した前記送信許可量を前記加入者線終端装置に対して割り当てること
を特徴とする請求項4に記載の端局装置。 - 前記送信許可量割り当て機能において、
下位通信網における転送速度と上位通信網における転送速度が異なる際に、集線機能部から上位通信網への予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量及び送受信機能部が接続する下位通信網における予め割り当てられた期間に送信可能な送信可能量として、前記下位通信網における転送速度及び前記上位通信網における転送速度を用いて送信許可量を算出し、算出した前記送信可能量を前記加入者線終端装置に対して割り当てること
を特徴とする請求項4に記載の端局装置。
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