JP5815478B2 - 帯域割り当て方法及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、受動光通信網に適用する通信装置の帯域割当方法及び帯域割当する通信装置に関する。

ユーザ端末からコアネットワークへ向かう上りトラヒックに対し、多数のユーザからのトラヒックを束ねるために、複数段階の集線を行うネットワークがある。

例えば、図７に光受動通信網（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）及び集線スイッチ（レイヤ２スイッチ）を用いる構成を示す。

ユーザ端末４は、光加入者終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）３に接続される。光端局装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２には、光ファイバ５と光スプリッタ６からなる受動光線路網を介して、複数のＯＮＵが接続される。ＯＬＴ２、ＯＮＵ３及び受動光線路網でＰＯＮを形成する。この結果、ＯＬＴ及び受動光線路網を複数のＯＮＵで共用する。たとえば、ＯＬＴ２−１にはＯＮＵ３−１−１〜ＯＮＵ３−１−Ｍ１が接続され、これらＭ１台のＯＮＵ３で、光ファイバ５の共通部分及び光スプリッタ６を共用する。

ＯＮＵ３からＯＬＴ２への上り信号は、時分割多重される。具体的には、時間的に衝突しないように、ＯＬＴ２がＯＮＵ３ごとに送信開始時刻及び送信許可量をＯＮＵ３に指示し、ＯＮＵ３はＯＬＴ２からの指示に従う。ＯＬＴ２は、自ＯＬＴ２配下のＯＮＵ３の上り方向の送信を制御する。例えば、ＯＬＴ２−１であれば、ＯＮＵ３−１−１〜ＯＮＵ３−１−Ｍ１の上り方向の送信を制御する。これにより、複数のＯＮＵ３からの上りトラヒックが１台のＯＬＴ２により集線され、ＯＬＴ２から上位へ転送される。これが１段階目の集線である。

このネットワークでは、集線スイッチ１には複数のＯＬＴ２、すなわちＯＬＴ２−１〜ＯＬＴ２−Ｎが接続される。集線スイッチ１が、これらＮ台のＯＬＴ２から出力される上りトラヒックを束ね、上位のネットワーク７に転送する。これが２段階目の集線である。

２段階の集線により、多くのユーザ端末４からのトラヒックを少数の回線に束ねることで、統計的なトラヒックの多重効果を期待でき、効率的にネットワークリソース、ここでは特に帯域を使用することができる。この図では、（Ｍ１＋Ｍ２＋・・・ＭＮ）台のユーザ端末４からの上りトラヒックが、集線スイッチ１と上位ネットワーク７との間のリンク８に集線される。

一方で、上述のような複数段階の集線を行う場合、集線スイッチ１に大容量のバッファが必要という課題がある。大容量バッファは装置コストを上昇させるとともに、消費電力も増大させる。

この課題に対しては、ＯＬＴごとに行っていた配下ＯＮＵの上り送信を、複数ＯＬＴ分を一括して制御する方法が知られている。

特許文献１〜３には、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向の送信を一括して制御し、異なるＯＬＴ配下のＯＮＵであっても、上りデータフレームが送信されるタイムスロットが時間的に重複しないようにすることで、理想的には集線スイッチに必要なフレームバッファをほぼゼロにする構成が開示されている。

この構成の詳細を図８に示す。 通信装置９は、複数のＯＮＵ３に接続されるＯＬＴ２を備える。ＯＮＵ３から送信された上り方向の光信号は、各ＯＬＴ２で受信されたのち、それぞれの振り分け部１２により、制御フレームは一括制御部１６へ、データフレームは合流部１４へと振り分けられる。ここで、制御フレームとは、ＯＮＵ３から送信された上りフレームのうち、上位ネットワーク７へ転送する必要のないものを指し、送信要求フレームなどがそれにあたる。

一括制御部１６は、各ＯＮＵ３からの制御フレーム、特に送信要求フレームを受け付ける。受け付けた送信要求フレームや、各ＯＮＵ３の通信状態などを鑑み、各ＯＮＵ３への送信許可を算出し、ＯＬＴ２を介して送信許可フレームを当該ＯＮＵに向けて送信する。

このとき、一括制御部１６は、以下の２つの条件を満たすようにＯＮＵ３への送信許可、すなわち、送信開始時刻及び送信許可量を算出する。

第１の条件は、あるＯＬＴ２の振り分け部１２から合流部１４に振り分けられたデータフレームが、他のＯＬＴ２からのデータフレームと時間的に衝突しないようにすることである。この条件を満たすことで、通信装置９から上位ネットワーク７へデータフレームを転送する際に一切の送信待ちが発生しないため、通信装置９にはフレームバッファを不要とすることができる。

第２の条件は、ＯＮＵ３からの上りデータフレームが、合流部１４で合流する際に、最大限、隙間を空けないようにする、という点である。これは、上位側ポート１５から上位ネットワーク７へのリンク８の利用効率に関わる。特許文献１〜３には、ＯＮＵ３がＯＬＴ２に向けて送信する上り光信号のうち、データフレーム以外については、ＯＬＴ２間で時間的に重複させることが開示されている。

これにより、各区間でどのような信号の時間配置になるか、図９に示す。ここでは説明を簡単にするため、ＯＬＴ２−１〜３についてのみ記している。光ファイバ５の区間ではＯＬＴ２−１〜３に接続されＯＮＵ３が送信した光信号の時間的な配置が記されている。ＯＮＵ３が送信する光信号はバースト状であるため、光送信器が安定して発光、消光するまでの時間が必要である。この時間は、図中では三角形で記す立ち上がり時間および立下り時間である。この三角形で記す間の光信号は有効な信号ではない。

立ち上がり時間ののち、ＯＮＵ３はＯＬＴ２が光バースト信号を正常に受信できるようにするための同期信号を送信する。その後、ＯＮＵ３は送信要求フレーム（１０３〜３０３）や、データフレーム（１０４〜３０４）を送信する。最後に、ＯＮＵ３を消光するための立下り時間がある。

これらの信号のうち、データフレーム同士は、異なるＯＬＴ２配下のＯＮＵ３であっても、時間的に衝突しないようにする。その一方で、なるべく時間的に近接するようにする。たとえば、データフレーム１０４の送信が完了した直後にデータフレーム２０４の送信が開始されるようにする。

ＯＬＴ２〜振り分け部１２の区間では、ＯＬＴ２が受信した送信要求フレームとデータフレームのみが流通する。その後、さらに、振り分け部１２により送信要求フレームは一括制御部１６へ振り分けられるため、振り分け部１２〜合流部１４の各区間ではデータフレームのみとなる。上述の通り、データフレーム同士が時間的に衝突せず、かつなるべく近接させることで、合流部１４においては、図９のように隙間なくデータフレームが合流され、上位側ポート１５から上位ネットワーク７へ送信される。これにより、リンク８の利用効率は理想的には１００％まで高めることができる。

なお、データフレーム１０４〜３０４の箇所は、単一のデータフレームではなく、複数のデータフレームが連なっていてもよい。

この帯域割り当て方法により、通信装置９にはフレームバッファを不要にし、かつ、通信装置９を上位ネットワークに接続するリンク８の利用効率を最大まで高めることができる。

また、特許文献４には、各ＯＮＵ３に対し、時間的に前方に送信要求フレームの送信をまとめて許可し、時間的に後方にデータフレームの送信を許可し、これらの時間帯を１周期として、繰り返し送信を許可する方法が開示されている。

特開２００４−２５３８８１号公報 特開２００９−１４７６２６号公報 特開２０１２−０２９１５３号公報 特開２００９−０４９８８３号公報

しかしながら、上述した従来の技術を用いる場合、以下に記す課題がある。

図８に記した構成では、通信装置９にフレームバッファを備えなくとも、上位ネットワーク７とのリンク８の利用効率を高めることができる。しかし、どのような手順で算出するか、先に記した特許文献１〜３のいずれにも開示されていない。これらの先行技術文献では、各ＯＮＵへの送信許可を算出する方法が具体的に明らかになっていない。

具体的に実現するためには、多数のＯＮＵ３から申告される送信要求に基づき、それぞれのＯＮＵ３に対する送信許可の算出を短時間で完了することが重要である。算出が完了するまでに長い時間を必要とすると、ＯＮＵ３への送信許可を通知する間隔も長くせざるを得ず、上りトラヒックの遅延時間の増大を引き起こす。

特に、多数のＯＮＵ３から申告される送信要求を、短時間のうちに受信処理を完了してしまうことが重要である。送信要求の申告を受けて、次の送信許可を算出するためである。しかしながら、単純に一定期間内に送信要求フレームを送信させるだけでは、データフレームが全く送信されない時間帯が生じ、上位ネットワークへのリンクの利用効率が低下してしまう。

また、特許文献４は、複数のＯＬＴに接続されるＯＮＵからの上り方向に送信を一括して制御する構成に関し、何ら開示していない。

そこで、本発明では、上述の課題を鑑み、複数のＯＬＴに接続されるそれぞれのＯＮＵからの上り方向の送信を一括して制御する構成とし、それぞれのＯＮＵへの送信許可を短時間で完了しつつ、上位ネットワークへの接続するリンクの利用効率を高めることができる帯域割り当て方法を提供することを目的とする。

本発明は、複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置の帯域割当方法であって、前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内に、前記通信装置に収容される前記光端局装置の数よりも少ない数の前記光端局装置に接続される前記光加入者終端装置に、それぞれの前記光加入者終端装置が前記送信要求信号を送信するための帯域を割当てることを特徴とする通信装置の帯域割当方法である。

本発明は、複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置であって、前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内に、前記通信装置に収容される前記光端局装置の数よりも少ない数の前記光端局装置に接続される前記光加入者終端装置に、それぞれの前記光加入者終端装置が前記送信要求信号を送信するための帯域を割当てることを特徴とする通信装置である。

また、本発明の通信装置の帯域割当方法では、複数の前記光端局装置を第１のグループと第２のグループに分け、前記送信要求受付期間を第１の送信要求受付期間と第２の送信要求受付期間に分け、前記第１のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、前記第１の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、前記第２のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、あらかじめ、前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当て、前記第２の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当ててもよい。

また、本発明の通信装置では、複数の前記光端局装置を第１のグループと第２のグループに分け、前記送信要求受付期間を第１の送信要求受付期間と第２の送信要求受付期間に分け、前記第１のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、前記第１の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、前記第２のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、あらかじめ、前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当て、前記第２の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当ててもよい。

例えば、本発明では、前記光端局装置に接続される全ての光加入者終端装置に前記送信要求信号を送信させるために必要な帯域が最小の光端局装置を、前記第１のグループ及び前記第２のグループのうちの一方に属させ、前記送信要求信号を送信させるために必要な帯域が最小の光端局装置を除く他の全ての光端局装置を他方のグループに属させてもよい。

例えば、本発明では、前記光端局装置に接続される光加入者終端装置が申告する送信要求量に基づいて、前記光端局装置の属するグループを定め、前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当てた光加入者終端装置が接続される光端局装置は、次周期の送信要求受付期間でも同じグループに属させてもよい。

また、本発明では、前記送信要求受付期間が最短になるように、各々の前記光加入者終端装置に送信要求信号を送信するための帯域を割り当ててもよい。

また、本発明は、複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置の帯域割当方法であって、前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内で、前記光加入者終端装置に割り当てる前記送信要求信号を送信させるための最小の帯域が、前記送信要求信号と通信データを送信するのに必要な帯域より広いとき、前記光加入者終端装置に前記要求信号を送信するための帯域を割当てた時間帯には、他の光端局装置に接続された光加入者終端装置に通信データを送信するための帯域を割り当てないことを特徴とする通信装置の帯域割当方法である。

また、本発明は、複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置であって、前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内で、前記光加入者終端装置に割り当てる前記送信要求信号を送信させるための最小の帯域が、前記送信要求信号と通信データを送信するのに必要な帯域より広いとき、前記光加入者終端装置に前記要求信号を送信するための帯域を割当てた時間帯には、他の光端局装置に接続された光加入者終端装置に通信データを送信するための帯域を割り当てないことを特徴とする通信装置である。

本発明によれば、複数のＯＬＴに接続されるそれぞれのＯＮＵからの上り方向の送信を一括して制御することとし、それぞれのＯＮＵへの送信許可を短時間で完了しつつ、上位ネットワークへ接続するリンクの利用効率を高めることができる。

第１の実施形態における構成図である。 第１の実施形態における送信許可帯域のイメージ図である。 第１の実施形態における送信許可帯域のイメージ図である。 第２の実施形態における送信許可帯域のイメージ図である。 第３の実施形態における送信許可帯域のイメージ図である。 第４の実施形態における送信許可帯域のイメージ図である。 二段階の集線を行うネットワークの構成図である。 従来の技術における構成図である。 従来の技術における上りフレーム配置のイメージ図である。

以下、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、図中で同一の番号が付与されているものについては、同一の特徴を有するものとする。

＜第１の実施形態＞
本発明における第１の実施形態について、以下に説明する。図１に本実施形態の詳細を記す。

ユーザ端末４は、光加入者終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）３に接続される。光端局装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２には、光ファイバ５及び光スプリッタ６からなる受動光線路網を介して、複数のＯＮＵが接続される。ＯＬＴ２、ＯＮＵ３及び受動光線路網でＰＯＮを形成する。この結果、ＯＬＴ及び受動光線路網の共通部を複数のＯＮＵで共用する。たとえば、ＯＬＴ２−１にはＯＮＵ３−１−１〜ＯＮＵ３−１−Ｍ１が接続し、これらＭ１台のＯＮＵ３で、光ファイバ５の共通部分及び光スプリッタ６を共用する。

ＯＮＵ３は、送信許可を通知されるまで、ユーザ端末４から入力される上りデータフレームをＯＮＵ３が備える上りフレームバッファに蓄積しておく。さらに、フレームバッファに蓄積しているデータフレームの量を、送信要求量として、ＯＬＴ２に通知する。これにより、ＯＬＴ２では、ＯＮＵ３ごとの通信状況を知ることができ、上り方向に送信する要求のあるＯＮＵ３のみの送信を許可することで、効率的にＯＮＵ３〜ＯＬＴ２間の上り帯域を使用させることができる。また、いずれのＯＮＵ３に、どれだけ送信を許可するかは、動的に更新する。

ＯＮＵ３から送信された上り方向の光信号は、時分割多重され、各ＯＬＴ２で受信されたのち、それぞれの振り分け部１２により、制御フレームは一括制御部１６へ、データフレームは合流部１４へと振り分けられる。ここで、制御フレームとは、ＯＮＵ３から送信された上りフレームのうち、上位ネットワーク７へ転送する必要のないもので、ＯＬＴ２とＯＮＵ３の間のリンクを維持するための信号を載せたフレームを指す。例えば、送信要求フレームなどが該当する。送信要求フレームにはＯＮＵからの上りデータフレーム量などが含まれる。

一括制御部１６では、各ＯＮＵ３からの制御フレームに含まれる送信要求フレームを受け付ける。受け付けた送信要求フレームや、各ＯＮＵ３の通信状態などを鑑み、各ＯＮＵ３への送信許可、すなわち、送信開始時刻と送信許可量とを算出し、該当するＯＬＴ２を介して送信許可フレームを当該ＯＮＵ３に向けて送信する。

一括制御部１６は、周期的に各ＯＬＴ２配下のＯＮＵ３に上り方向に送信させる。図２を用いて説明する。図２では、例として、ＯＬＴ２は、ＯＬＴ２−１〜４の４台が配置されている。それぞれのＯＬＴ配下にはＯＮＵ３が接続されている。第ｋ−１周期として、一括制御部１６が算出した送信許可は、時刻Ｔ１にＯＬＴ２−１〜４から送信許可メッセージとして各ＯＮＵ３に送信される。このときの送信許可は、時刻Ｔ２〜Ｔ３に送信要求フレームを各ＯＬＴ２が受信できるように送信させる送信許可と、時刻Ｔ３〜Ｔ６に通信データを載せたデータフレームを受信できるように送信させる送信許可とを含む。ここでは、時刻Ｔ２〜Ｔ３のように、一定期間のうちに送信要求フレームを受信しきれる時間帯を送信要求受付期間と呼ぶ。

時刻Ｔ４には、時刻Ｔ２〜Ｔ３に受信した送信要求に基づき、第ｋ周期として送信許可メッセージを送信する。このときの送信許可は、第ｋ−１周期と同様に、時刻Ｔ５〜Ｔ７に送信要求フレームを各ＯＬＴ２が受信できるように送信させる送信許可及び時刻Ｔ７〜Ｔ１０にデータフレームを受信できるように送信させる送信許可を含む。

ここで、第ｋ−１周期の送信許可においては、次の第ｋ周期で初めて送信許可される、第ｋ＋１周期の送信要求受付期間Ｔ５〜Ｔ７の一部（Ｔ５〜Ｔ６）まで予め送信許可をしてもよい。

より詳細な送信許可の様子を、図３を用いて説明する。本実施形態では、各ＯＬＴ２配下の各ＯＮＵ３にそれぞれ送信要求信号を載せた送信要求フレームを送信させるのに要する帯域の総和（以後、「Ｒ幅」と記す）に基づいて、ＯＬＴ２を予め第１グループと第２グループとに分けておく。具体的には、Ｒ幅が最大のＯＬＴ２を第１グループ、最小のＯＬＴ２を第２グループとし、他のＯＬＴ２は第１グループとする。図３の例では、ＯＬＴ２−１〜４には、それぞれＯＮＵ３が４台、２台、１台、２台接続されている。ＯＮＵ３が４台と最も多く接続されているため、Ｒ幅最大となるＯＬＴ２−１を第１グループ、ＯＮＵ３が最も少なく接続されているため、Ｒ幅最小となるＯＬＴ２−３を第２グループとしている。他のＯＬＴ２−２、ＯＬＴ２−４は第１グループとしている。

送信要求受付期間を第１受付期間と第２受付期間とに分け、第１グループのＯＬＴ２配下のＯＮＵ３からの送信要求は、第１受付期間中に各ＯＬＴ２に到達するように送信させる。第２グループのＯＬＴ２配下のＯＮＵ３からの送信要求は、第２受付期間中にＯＬＴ２に到達するように送信させる。

第ｋ−１周期の送信許可では、第２グループのＯＬＴ２配下のＯＮＵ３に、第ｋ周期に送信許可される予定の第１受付期間に最大限データフレームを送信させる。図３では、ＯＬＴ２−３が第２グループであるので、ＯＬＴ２−３配下のＯＮＵ３に対し、第ｋ−１周期の送信許可により、第１受付期間（ここではＴ５〜Ｔ６）にデータフレームを上り方向に送信させている。

また、第１グループのＯＬＴ２配下のＯＮＵ３には、第ｋ周期の送信許可として、第１受付期間のうちからデータフレームを上り方向に送信させる。図３では、ＯＬＴ２−３配下のＯＮＵ３からの送信されたデータフレームの受信が完了する時刻Ｔ６０から上りデータフレームをＯＬＴ２−２が受信できるように、ＯＬＴ２−２配下のＯＮＵ３に対し、上り方向に送信させる。

なお、第１グループと第２グループとの選択基準を上記と逆にしてもよい。本実施形態では、Ｒ幅を基準にして属するグループを定めることができ、簡易にグルーピングできる。ＯＮＵ３の登録、削除などが発生し、Ｒ幅が更新された場合には、グルーピングも更新する。

以上により、簡易な方法で短時間のうちに各ＯＮＵから送信要求信号を集めることができるとともに、その間にもいずれかのＯＮＵにはデータフレームを上り方向に送信させることで、上位ネットワークとのリンクの利用効率を高く保つことができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態においては、第１の実施形態と以下の点で異なる。

本実施形態においては、送信要求量の多いＯＮＵ３の台数が、第１、第２グループでなるべく均等になるようにＯＬＴ２のグループ分けを行う。例えば、一定以上の送信要求量のあるＯＮＵ３の台数の多い順に、第１グループ、第２グループ、と振り分けていく。ただし、その際に、すでに通知した送信許可により、どちらか一方にしか振り分けられないＯＬＴ２は、その一方のグループに振り分ける。

具体的には、図４では、ＯＬＴ２−１〜４にはそれぞれＯＮＵ３が４台、２台、１台、２台接続されているものとする。ＯＬＴ２−２配下のＯＮＵ３と、ＯＬＴ２−３配下のＯＮＵ３とが送信要求量が多いとして、ＯＬＴ２−２を第２グループ、ＯＬＴ２−３を第１グループとしている。また、ＯＬＴ２−１は第１グループ、ＯＬＴ２−４は第２グループとする。

このとき、図２における時刻Ｔ４の直前であるとし、これから第ｋ周期の送信許可を算出するものとする。このとき、すでに第ｋ−１周期の送信許可により、時刻Ｔ６までの送信許可はすでに通知されている。これに基づき、第ｋ周期の第１受付期間にすでにデータフレームの送信を通知されているＯＬＴ２−２は、今周期のグループ分けにおいても、第２グループとする。

本実施形態においては、両グループで通信中のＯＮＵ台数、すなわち、ユーザ端末から通信データが入力されており，相応の送信要求量を申告しているＯＮＵの台数がなるべく均等になるように、ＯＬＴ２をグループ化することで、送信要求と時間的に重ねてデータフレームを送信させるＯＮＵ３のうち、送信許可を通知されても送信しうるデータフレームが蓄積されておらず（ユーザ端末からの入力がほとんどない）、送信許可帯域が無駄になることを防いでいる。

以上により、送信要求を一定期間のうちに集めつつ、送信要求受付期間にも、いずれかのＯＬＴ配下のＯＮＵがデータフレームを上り方向に送信できる蓋然性を高めることができ、上位ネットワークとのリンクの利用効率を高く保つことができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明における第３の実施形態について説明する。本実施形態は第１の実施形態と以下の点で異なる。

本実施形態においては、あらかじめ以下の条件を満たすような送信要求受付期間における送信要求フレームの配置を定めておく。第１の条件として、送信要求受付期間のうち、ＯＬＴ２のうち必ず１台以上はデータフレームを受信できる期間があり、第２の条件として、そのうち、送信要求受付期間が最短となる帯域割当である。

例えば、図５のような帯域割当とする。時刻Ｔ５〜Ｔ６の間にはＯＬＴ２−３配下のＯＮＵ３からデータフレームを受信するように送信許可を行うことができ、時刻Ｔ６〜Ｔ７の間は、ＯＬＴ２−２、２−４配下のＯＮＵ３から同様にデータフレームを受信できるように送信許可を行なう。

このように、あらかじめ送信要求フレームの時間帯を定めておき、送信要求受付期間の特定の時間帯には、特定のＯＬＴ２配下のＯＮＵ３からデータフレームを受信できるように送信許可を行う。図５の例では、Ｔ５〜Ｔ６の時間帯には、必ずＯＬＴ２−３配下のＯＮＵ３からデータフレームが送信されるようにする。

以上のように、本実施形態においては、最も短期間のうちに、各ＯＮＵからの送信要求を集めることができ、それにもかかわらず、上位ネットワークとのリンク利用率を高く保つことができる。

＜第４の実施形態＞
次に、本発明における第４の実施形態について説明する。本実施形態は、第３の実施形態と以下の点で異なる。

本実施形態においては、送信許可量の最小単位が送信要求フレームを送信するのに要する長さよりも長く、送信許可に対して送信要求フレームのみならず、データフレームも送信しうるＯＮＵ３が混在している場合にも対応している。

そのようなＯＮＵ３として、上り信号の送信に誤り訂正符号を用いるものがある。誤り訂正符号は、送信すべき通信データの一定量ごとに、決められた量の誤り訂正符号を付与して送信する。例えば、２１６ｂｙｔｅｓの通信データごとに３２ｂｙｔｅｓの誤り訂正符号を付与するものがある。この例であれば、たとえば、４３２ｂｙｔｅｓのデータフレームを送信する際には、データフレームの前半２１６ｂｙｔｅｓの送信後、誤り訂正符号３２ｂｙｔｅｓを送信し、その後データフレームの後半２１６ｂｙｔｅｓを送信し、誤り訂正符号３２ｂｙｔｅｓを送信することになる。一方、６４ｂｙｔｅｓの送信要求フレームを送信する場合には、送信要求フレームを送信した後は、他のデータフレームを送信するか、通信データが無いことを示すアイドル信号を、送信要求フレームと合わせて２１６ｂｙｔｅｓになるまで送信する。その後、誤り訂正符号３２ｂｙｔｅｓを送信することになる。このとき、ＯＮＵ３への帯域割当を考えると、物理層の同期時間などを除いた最小の送信許可量は２１６ｂｙｔｅｓ＋３２ｂｙｔｅｓ＝２４８ｂｙｔｅｓになる。なぜなら、それより短い送信許可量では、誤り訂正符号を付与できないため、受信側であるＯＬＴでは誤り訂正が行えず、正常に上り信号を受信できないためである。このとき、送信要求フレームの長さと、最短のデータフレームの長さとが、２１６ｂｙｔｅｓよりも短い場合、送信要求フレームを送信するための送信許可であったとしても、送信要求フレームに付随して短いデータフレームも上り方向に送信できることになる。また、このときＯＬＴ２は、ＯＮＵ３から送信要求フレームのみが送信されるのか、データフレームも共に送信されるのか、事前に知ることはできない。

そこで、本実施形態では、そのようなＯＮＵ３に対して、送信要求フレームの送信を許可している時間帯には、他のＯＬＴ２配下のＯＮＵ３に対して、データフレームの送信を許可しない。

例えば、図６に示すように、ＯＬＴ２−１配下に誤り訂正符号を用いるＯＮＵ３が接続されていたとする。このとき、当該ＯＮＵ３に送信要求フレームを送信させる時間帯Ｒ６には、他のＯＬＴ２−２〜２−４配下のＯＮＵ３に対してもデータフレームの送信を許可しない。

これにより、合流部１４でのデータフレームの衝突が発生しないため、フレームバッファを不要とすることができる。

以上、本実施形態により、送信許可量の最小単位が、送信要求フレームとデータフレームとの両者を送信しうるＯＮＵ３が混在している場合でも、短時間のうちに送信要求フレームを集めることができる。

以上、これまで示したように、本発明により、二段階の集線を行うネットワークにおいて、簡易な構成でありながら、上り方向に送信トラヒックを公平に制御することができ、また、備えるべきバッファ容量を小さくすることができる。

本発明は、情報通信産業に適用することができる。

１ 集線スイッチ
２ ＯＬＴ
３ ＯＮＵ
４ ユーザ端末
５ 光ファイバ
６ 光スプリッタ
７ 上位ネットワーク
８ 上位ネットワークとのリンク
９ 通信装置
１２ 振り分け部
１４ 合流部
１５ 上位側ポート
１６ 一括制御部
１０３、２０３、３０３ 送信要求フレーム
１０４、２０４、３０４ データフレーム

Claims (6)

1. 複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置の帯域割当方法であって、
   前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内に、
   前記通信装置に収容される前記光端局装置の数よりも少ない数の前記光端局装置に接続される前記光加入者終端装置に、それぞれの前記光加入者終端装置が前記送信要求信号を送信するための帯域を割当てるにあたり、
   複数の前記光端局装置を第１のグループと第２のグループに分け、
   前記送信要求受付期間を第１の送信要求受付期間と第２の送信要求受付期間に分け、
   前記第１のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、前記第１の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、
   前記第２のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、あらかじめ、前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当て、前記第２の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、
   前記光端局装置に接続される全ての光加入者終端装置に前記送信要求信号を送信させるために必要な帯域が最小の光端局装置を、前記第１のグループ及び前記第２のグループのうちの一方に属させ、
   前記送信要求信号を送信させるために必要な帯域が最小の光端局装置を除く他の全ての光端局装置を他方のグループに属させる
   ことを特徴とする通信装置の帯域割当方法。
2. 複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置の帯域割当方法であって、
   前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内に、
   前記通信装置に収容される前記光端局装置の数よりも少ない数の前記光端局装置に接続される前記光加入者終端装置に、それぞれの前記光加入者終端装置が前記送信要求信号を送信するための帯域を割当てるにあたり、
   複数の前記光端局装置を第１のグループと第２のグループに分け、
   前記送信要求受付期間を第１の送信要求受付期間と第２の送信要求受付期間に分け、
   前記第１のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、前記第１の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、
   前記第２のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、あらかじめ、前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当て、前記第２の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、
   前記光端局装置に接続される光加入者終端装置が申告する送信要求量に基づいて、前記光端局装置の属するグループを定め、
   前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当てた光加入者終端装置が接続される光端局装置は、次周期の送信要求受付期間でも同じグループに属させる
   ことを特徴とする通信装置の帯域割当方法。
3. 複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置の帯域割当方法であって、
   前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内で、前記光加入者終端装置に割り当てる前記送信要求信号を送信させるための最小の帯域が、前記送信要求信号と通信データを送信するのに必要な帯域より広いとき、
   前記光加入者終端装置に前記要求信号を送信するための帯域を割当てた時間帯には、他の光端局装置に接続された光加入者終端装置に通信データを送信するための帯域を割り当てないことを特徴とする通信装置の帯域割当方法。
4. 複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置であって、
   前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内に、
   前記通信装置に収容される前記光端局装置の数よりも少ない数の前記光端局装置に接続される前記光加入者終端装置に、それぞれの前記光加入者終端装置が前記送信要求信号を送信するための帯域を割当てるにあたり、
   複数の前記光端局装置を第１のグループと第２のグループに分け、
   前記送信要求受付期間を第１の送信要求受付期間と第２の送信要求受付期間に分け、
   前記第１のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、前記第１の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、
   前記第２のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、あらかじめ、前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当て、前記第２の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、
   前記光端局装置に接続される全ての光加入者終端装置に前記送信要求信号を送信させるために必要な帯域が最小の光端局装置を、前記第１のグループ及び前記第２のグループのうちの一方に属させ、
   前記送信要求信号を送信させるために必要な帯域が最小の光端局装置を除く他の全ての光端局装置を他方のグループに属させる
   ことを特徴とする通信装置。
5. 複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置であって、
   前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内に、
   前記通信装置に収容される前記光端局装置の数よりも少ない数の前記光端局装置に接続される前記光加入者終端装置に、それぞれの前記光加入者終端装置が前記送信要求信号を送信するための帯域を割当てるにあたり、
   複数の前記光端局装置を第１のグループと第２のグループに分け、
   前記送信要求受付期間を第１の送信要求受付期間と第２の送信要求受付期間に分け、
   前記第１のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、前記第１の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、
   前記第２のグループに属する光端局装置に接続される光加入者終端装置には、あらかじめ、前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当て、前記第２の送信要求受付期間に前記送信要求信号を送信するための帯域を割り当て、
   前記光端局装置に接続される光加入者終端装置が申告する送信要求量に基づいて、前記光端局装置の属するグループを定め、
   前記第１の送信要求受付期間に通信データを送信するための帯域を割り当てた光加入者終端装置が接続される光端局装置は、次周期の送信要求受付期間でも同じグループに属させる
   ことを特徴とする通信装置。
6. 複数の光加入者終端装置が光受動線路網を介して接続される光端局装置を複数収容する通信装置であって、
   前記光加入者終端装置が前記光端局装置へ送信要求信号を送信するための送信要求受付期間として設定した周期的な期間内で、前記光加入者終端装置に割り当てる前記送信要求信号を送信させるための最小の帯域が、前記送信要求信号と通信データを送信するのに必要な帯域より広いとき、
   前記光加入者終端装置に前記要求信号を送信するための帯域を割当てた時間帯には、他の光端局装置に接続された光加入者終端装置に通信データを送信するための帯域を割り当てないことを特徴とする通信装置。

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