JP6100573B2 - Communication device for performing bandwidth allocation and bandwidth allocation method - Google Patents
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Description
本発明は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を使用する通信システムにおける帯域割り当て技術に関する。 The present invention relates to a band allocation technique in a communication system that uses an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme.
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式や直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式は、有線・無線分野において、高速データに適した方式として活発に研究されている。近年、ＯＦＤＭＡ方式において、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を考慮した帯域割り当ての取り組みが行われている。ＱｏＳとは、ネットワーク上で、通信毎に優先度を設定し、伝送品質を保証する機能である。ＱｏＳにおける主要なパラメータは、遅延時間、遅延時間の揺らぎ（ジッタ）、最低保証帯域等である。 Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) schemes and orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) schemes have been actively studied as systems suitable for high-speed data in the wired / wireless field. In recent years, in the OFDMA scheme, efforts have been made for bandwidth allocation in consideration of QoS (Quality of Service). QoS is a function for setting a priority for each communication on a network and guaranteeing transmission quality. The main parameters in QoS are delay time, delay time fluctuation (jitter), minimum guaranteed bandwidth, and the like.
特許文献１及び２は，ＯＦＤＭＡを利用する無線通信システムにおいて、上り方向、つまり、端末から基地局へのＱｏＳを考慮した帯域割り当てを開示している。また、非特許文献１は、ＯＦＤＭＡを使用する光アクセスシステムにおいて、上り方向、つまり、加入者ユニット（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）から局側光終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）へのＱｏＳを考慮した帯域割り当てを開示している。 Patent Documents 1 and 2 disclose band allocation in consideration of QoS in the uplink direction, that is, from a terminal to a base station, in a wireless communication system using OFDMA. Non-Patent Document 1 considers QoS in the upstream direction, that is, from the subscriber unit (ONU: Optical Network Unit) to the station side optical terminal device (OLT: Optical Line Terminal) in an optical access system using OFDMA. Disclosed bandwidth allocation.
ＯＦＤＭＡ方式においては、フレームのサブキャリアの番号及び時間シンボル位置の組み合わせで特定されるリソースを単位として帯域の割り当てが行われる。ここで、帯域割り当てを効率的に行うためには、割り当てた帯域の通知を効率的に行うことが必要である。また、フレームのリソース位置も、ＱｏＳと密接に関係し得る。 In the OFDMA scheme, band allocation is performed in units of resources specified by combinations of frame subcarrier numbers and time symbol positions. Here, in order to perform bandwidth allocation efficiently, it is necessary to efficiently notify the allocated bandwidth. Also, the resource location of the frame can be closely related to QoS.
本発明は、上記問題に鑑み、効率的に帯域を割り当てる通信装置及び帯域割り当て方法を提供するものである。 In view of the above problems, the present invention provides a communication device and a bandwidth allocation method that efficiently allocate bandwidth.
本発明の一側面によると、第１の通信装置が、複数の第２の通信装置と通信し、前記複数の第２の通信装置から前記第１の通信装置への方向である上り方向においては直交周波数分割多元接続を使用する通信システムにおける前記第１の通信装置であって、前記上り方向のフレームは、サブキャリアの番号及び時間シンボル位置の組み合わせで特定される複数のリソースを含み、かつ、連続するサブキャリアで構成される第１の領域と、前記複数の第２の通信装置が前記第１の通信装置に送信するサービス毎の帯域割り当て要求を搬送するための、前記第１の領域のサブキャリアと連続するサブキャリアで構成される第２の領域を含み、前記第１の通信装置は、前記複数の第２の通信装置から受信する前記サービス毎の帯域割り当て要求に含まれる要求条件に基づき各サービスを、Ｎ個、ここでＮは２以上の整数、のサービスクラスに分類し、前記要求条件に含まれる要求帯域に基づき、前記第１の領域を（Ｎ−１）個の時間シンボル位置で分割することで、前記第１の領域をＮ個のサービスクラスそれぞれに対応するＮ個のサブ領域に分割する分割手段と、前記第２の通信装置から受信する前記要求帯域に基づき、前記分割手段が分割したサブ領域において当該第２の通信装置が使用するリソースを、サブ領域のリソースの割り当て順序に従い連続して割り当てる割り当て手段と、前記割り当て手段が割り当てた第２の通信装置が使用するリソースを、当該第２の通信装置に通知する通知手段と、を備えており、前記通知手段は、第２の通信装置がサブ領域において使用するリソースを、前記割り当て順序に従い連続して当該第２の通信装置に割り当てたリソースの最初のリソースと、最後のリソースを通知することにより通知することを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, a first communication device communicates with a plurality of second communication devices, and in an upstream direction that is a direction from the plurality of second communication devices to the first communication device. The first communication apparatus in a communication system using orthogonal frequency division multiple access, wherein the uplink frame includes a plurality of resources specified by a combination of a subcarrier number and a time symbol position; and a first region composed of subcarriers contiguous, said plurality of second communication device for conveying a bandwidth allocation request for each service to be transmitted to the first communication device, the first region Including a second region composed of subcarriers continuous with the subcarrier, wherein the first communication device is included in the bandwidth allocation request for each service received from the plurality of second communication devices. Each service is classified into service classes of N, where N is an integer equal to or greater than 2, based on the requested conditions, and the first area is classified as (N-1) based on the requested bandwidth included in the requested conditions. Dividing means for dividing the first area into N sub-areas corresponding to N service classes by dividing at the time symbol positions, and the requested bandwidth received from the second communication device The allocation means for continuously allocating resources used by the second communication device in the sub-area divided by the dividing means in accordance with the allocation order of the resources in the sub-area, and the second communication assigned by the allocating means Notification means for notifying the resource used by the device to the second communication device, wherein the notification means is a resource used by the second communication device in a sub-region. Scan a and notifies by notifying the first resource of resources allocated to the second communication device is continuously in accordance with the allocation order, the last resource.
効率的に帯域を割り当てることが可能になる。 It becomes possible to allocate bandwidth efficiently.
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components that are not necessary for the description of the embodiments are omitted from the drawings.
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態の説明に使用する通信システムであるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の概略的な構成図である。図１において、ＯＬＴ１は、幹線光ファイバ２、光カプラ３及び分岐光ファイバ４を介して複数のＯＮＵ５と通信する。また、上り方向であるＯＮＵ５からＯＬＴ１への通信には、ＯＦＤＭＡが使用されている。
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a PON (Passive Optical Network) which is a communication system used to describe the present embodiment. In FIG. 1, the OLT 1 communicates with a plurality of ONUs 5 via a trunk optical fiber 2, an optical coupler 3, and a branch optical fiber 4. Further, OFDMA is used for communication from the ONU 5 that is in the upstream direction to the OLT 1.
なお、図１に示すＰＯＮにより本実施形態の説明を行うが、本発明は、複数の通信装置が１つの通信装置と通信し、複数の通信装置から１つの通信装置への通信にＯＦＤＭＡを使用する任意の通信システムに適用できる。具体的には、１つの基地局と、複数の端末が無線により通信し、複数の端末から基地局への通信にＯＦＤＭＡを使用する無線システムにも適用が可能である。 Although the present embodiment will be described with reference to the PON shown in FIG. 1, in the present invention, a plurality of communication devices communicate with one communication device, and OFDMA is used for communication from the plurality of communication devices to one communication device. It can be applied to any communication system. Specifically, the present invention can also be applied to a wireless system in which one base station and a plurality of terminals communicate with each other wirelessly and OFDMA is used for communication from the plurality of terminals to the base station.
図２は、ＯＬＴ１が受信するＯＦＤＭのフレーム構成を示している。本実施形態において、１フレームを、連続するサブキャリアで構成されるデータ領域１０（第１の領域）と、帯域要求領域２０（第２の領域）に分割し、帯域要求領域２０の各サブキャリアをそれぞれ１つのＯＮＵ５に割り当てる。図２においては、帯域要求領域２０のｎ個のサブキャリア２０−１〜２０−ｎを、ｎ個のＯＮＵ５それぞれに割り当てている。 FIG. 2 shows an OFDM frame configuration received by the OLT 1. In the present embodiment, one frame is divided into a data area 10 (first area) composed of continuous subcarriers and a band request area 20 (second area), and each subcarrier in the band request area 20 is divided. Are assigned to one ONU 5 respectively. In FIG. 2, n subcarriers 20-1 to 20-n in the bandwidth request area 20 are allocated to each of the n ONUs 5.
各ＯＮＵ５は、サービス毎の送信データが生じると、要求条件を含む帯域割り当て要求を割り当てられた帯域要求領域２０のサブキャリアを使用して送信する。なお、要求条件には、送信データが属するサービスについての、要求帯域、遅延許容量、ジッタ許容量、最低保証帯域、データ転送周期、最小継続期間、データ量の変動の有無の内の、１つ又は複数の情報が含まれている。ＯＬＴ１は、所定の処理間隔内に各ＯＮＵ５から受信した要求条件に基づき、各ＯＮＵ５に割り当てるリソース量、つまり、帯域を計算する。なお、このとき、ＯＬＴ１は、図２に示す上りフレームのデータ領域１０において、各ＯＮＵ５に割り当てるリソースの位置も決定する。その後、ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ５に、上りフレームにおいて当該ＯＮＵ５が使用するデータ領域１０内のリソース位置を通知し、各ＯＮＵ５は、通知されたリソースを使用してデータを送信する。 When transmission data for each service is generated, each ONU 5 transmits a bandwidth allocation request including a request condition using the subcarriers of the bandwidth request region 20 to which the ONU 5 is allocated. Note that the request condition includes one of a request bandwidth, a delay allowance, a jitter allowance, a minimum guaranteed bandwidth, a data transfer cycle, a minimum duration, and a change in the data amount for a service to which transmission data belongs. Or a plurality of information is included. The OLT 1 calculates the amount of resources, that is, the bandwidth allocated to each ONU 5 based on the request condition received from each ONU 5 within a predetermined processing interval. At this time, the OLT 1 also determines the position of the resource to be allocated to each ONU 5 in the upstream frame data area 10 shown in FIG. Thereafter, the OLT 1 notifies each ONU 5 of the resource position in the data area 10 used by the ONU 5 in the upstream frame, and each ONU 5 transmits data using the notified resource.
ここで、本実施形態のＯＬＴ１は、図３に示す様に、ＯＮＵ５から受信する、サービスについての要求条件に基づき、各サービスを３つのサービスクラスに分類する。ここで、第１の優先サービスクラスは、要求条件に、要求帯域、最低保証帯域、並びに、遅延及び／又はジッタの許容量が含まれるサービスである。また、第２の優先サービスクラスは、要求条件に、要求帯域及び最低保証帯域が含まれるサービスである。さらに、非優先サービスクラスは、要求条件に、要求帯域が含まれるサービスである。 Here, as shown in FIG. 3, the OLT 1 of the present embodiment classifies each service into three service classes based on the service request conditions received from the ONU 5. Here, the first priority service class is a service in which the request condition includes a required bandwidth, a minimum guaranteed bandwidth, and an allowable amount of delay and / or jitter. The second priority service class is a service in which the required bandwidth and the minimum guaranteed bandwidth are included in the request conditions. Furthermore, the non-priority service class is a service in which the required bandwidth is included in the request condition.
ＯＬＴ１は、要求条件に基づき、図３に示す様に、データ領域１０を、第１の優先サービスクラス、第２の優先サービスクラス、非優先サービスクラスのそれぞれに対応する３つのサブ領域に分割する。なお、サブ領域への分割は２つの時間シンボル位置で行い、よって、各サブ領域は連続する所定範囲の時間シンボルを含む、周波数―時間領域上での四角形となる。また、図３に示す様に、第１の優先サービスクラスに対応するサブ領域１０−１を時間的に最も早い位置に配置し、続いて、第２の優先サービスクラスに対応するサブ領域１０−２を配置し、非優先サービスクラスに対応するサブ領域１０−３を時間的に最も遅い位置に配置する。以上の様に配置することで、遅延又はジッタの許容量が設定される第１の優先サービスクラスに属するサービスに生じる遅延量、ジッタ量を削減することができる。 As shown in FIG. 3, the OLT 1 divides the data area 10 into three sub areas corresponding to the first priority service class, the second priority service class, and the non-priority service class, as shown in FIG. . The division into sub-regions is performed at two time symbol positions. Therefore, each sub-region is a quadrangle on the frequency-time region including a predetermined range of time symbols. Further, as shown in FIG. 3, the sub-area 10-1 corresponding to the first priority service class is arranged at the earliest position in time, and then the sub-area 10- corresponding to the second priority service class. 2 and the sub area 10-3 corresponding to the non-priority service class is arranged at a position that is the latest in time. By arranging as described above, it is possible to reduce the amount of delay and the amount of jitter generated in the service belonging to the first priority service class in which the allowable amount of delay or jitter is set.
続いて、各ＯＮＵ５からの要求条件に基づき、ＯＬＴ１が上りフレームのデータ領域１０を図３に示す様に３つのサブ領域１０−１、１０−２、１０−３に分割する方法例について説明する。なお、以下の説明では、サブ領域１０−１、１０−２、１０−３のリソース量、つまり、大きさをＡ１、Ａ２、Ａ３とし、ＯＮＵ５の数をｎとし、ＯＮＵ＃ｉ（ｉは１〜ｎの整数）が要求する第１の優先サービスクラスに属するサービス、第２の優先サービスクラスに属するサービス及び非優先サービスクラスに属するサービスの要求帯域をそれぞれＬ１i、Ｌ２i及びＬ３iとする。以下の式は、ｎ台のＯＮＵが要求する帯域を行列で表したものである。 Next, an example of a method in which the OLT 1 divides the upstream frame data area 10 into three sub areas 10-1, 10-2, and 10-3 as shown in FIG. 3 based on the request conditions from each ONU 5 will be described. . In the following description, the resource amount of the sub-regions 10-1, 10-2, 10-3, i.e., the size of the A 1, A 2, A 3 , and the number of ONU5 and n, ONU # i ( i is an integer from 1 to n), and the requested bandwidths of the service belonging to the first priority service class, the service belonging to the second priority service class, and the service belonging to the non-priority service class are respectively represented by L 1i , L 2i and L 3i . The following expression represents the bandwidth required by n ONUs in a matrix.
また、ＯＮＵ＃iが要求する第１の優先サービスクラスに属するサービス及び第２の優先サービスクラスに属するサービスの最低保証帯域をＭ１i及びＭ２iとする。以下の式は、ｎ台のＯＮＵが要求する最低保証帯域を行列で表したものである。 Also, let M 1i and M 2i be the minimum guaranteed bandwidths for services belonging to the first priority service class and services belonging to the second priority service class requested by ONU # i. The following formula represents the minimum guaranteed bandwidth required by n ONUs in a matrix.
１フレームのデータ領域１０の大きさをＢとし、ＯＬＴ１は、下記式によりＲを求める。 The size of the data area 10 of one frame is B, and the OLT 1 obtains R by the following equation.
ＯＬＴ１は、第１の優先サービスクラス、第２の優先サービスクラス及び非優先サービスクラスの重みをそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３とし、サブ領域１０−１、１０−２、１０−３の大きさＡ１、Ａ２、Ａ３を以下の式により求める。なお、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の大小関係は、例えば、Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３とすることができる。 The OLT 1 sets the weights of the first priority service class, the second priority service class, and the non-priority service class to P 1 , P 2 , and P 3 , respectively, and the size of the sub areas 10-1, 10-2, and 10-3. The lengths A1, A2, and A3 are obtained by the following equations. The magnitude relationship among P 1 , P 2 , and P 3 can be, for example, P 1 > P 2 > P 3 .
以上の通り、最低保証帯域を確保した上で、残りをサービスの重みを考慮して分割することで、第１の優先サービスクラスと第２の優先サービスクラスに属するサービスの最低保証帯域の要求を満たすことが可能になる。 As described above, after ensuring the minimum guaranteed bandwidth, the remainder is divided in consideration of the service weight, so that the minimum guaranteed bandwidth request for the services belonging to the first priority service class and the second priority service class can be obtained. It becomes possible to satisfy.
続いて、ＯＬＴ１は、サブ領域１０−１、１０−２、１０−３のそれぞれにおいて、各ＯＮＵ５に割り当てる帯域を以下の式により求める。 Subsequently, the OLT 1 obtains a bandwidth to be assigned to each ONU 5 in each of the sub areas 10-1, 10-2, and 10-3 by the following formula.
なお、上記式においてｊ＝１〜３であり、それぞれ、サブ領域１０−１、１０−２、１０−３に対応し、ｉ＝１〜ｎでありＯＮＵ５の番号に対応する。ＯＬＴ１は、各サブ領域について、あらかじめ決めたリソースの割り当て順序に従い、各サブ領域１０−１、１０−２、１０−３において各ＯＮＵ５が使用するリソースを決定する。ここで、本実施形態において、リソースの割り当て順序は、サブ領域の時間シンボル位置が早いものほど、その順序が早く、同じ時間シンボル位置内においては、サブキャリアの番号の降順又は昇順とする。例えば、図４においては、割り当て方向として矢印で示す順にサブキャリアを使用し、最後のサブキャリアになると、次の時間シンボル位置の最初のサブキャリアから割り当ててゆく。そして、本実施形態においては、１つのＯＮＵには、リソースの割り当て順序に従い連続するリソースを割り当てる。この様に割り当てることで、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ５には最初のリソース位置と、最後のリソース位置を通知するのみで、ＯＮＵ５に使用すべき領域を通知することができ、ＯＬＴ１が送信する帯域割り当て情報を削減することができる。例えば、図４においては、ＯＮＵ＃１に対しては、リソース８０とリソース８１のみを通知すれば良い。 In the above formula, j = 1 to 3, corresponding to the sub-regions 10-1, 10-2, and 10-3, respectively, and i = 1 to n, corresponding to the number of the ONU 5. The OLT 1 determines a resource to be used by each ONU 5 in each of the sub areas 10-1, 10-2, and 10-3 according to a predetermined resource allocation order for each sub area. Here, in the present embodiment, the resource allocation order is such that the earlier the time symbol position in the sub-region, the earlier the order, and within the same time symbol position, the subcarrier numbers are in descending order or ascending order. For example, in FIG. 4, subcarriers are used in the order indicated by arrows as the allocation direction, and when the last subcarrier is reached, allocation starts from the first subcarrier at the next time symbol position. In this embodiment, consecutive resources are allocated to one ONU according to the resource allocation order. By allocating in this way, the OLT 1 can notify the ONU 5 of the area to be used only by notifying the ONU 5 of the first resource position and the last resource position, and the bandwidth allocation information transmitted by the OLT 1 can be transmitted. Can be reduced. For example, in FIG. 4, only resource 80 and resource 81 need be notified to ONU # 1.
以上、リソースの割り当て順序に従い各サブ領域においてリソースを割り当てることで割り当てた帯域のＯＮＵ５への通知を効率的に行うことができる。また、遅延及びジッタの許容量が設定されたサービスには、フレーム内の時間的に早い位置のリソースを割り当てることで、遅延及びジッタを抑えることができる。なお、上記実施形態では、３つのサービスクラスとしたが、例えば、遅延及びジッタの許容量を考慮する必要が無い場合には、最低保証帯域の有無に応じて２つのサービスクラスに分類する形態とすることもできる。さらに、必要なＱｏＳに従い４つ以上のサービスクラスを設けることができる。例えば、サービスクラスをＮ個とすると、ＯＬＴ１は、データ領域１０を、Ｎ−１個の時間シンボル位置においてＮ個のサブ領域に分割する。 As described above, it is possible to effectively notify the ONU 5 of the allocated bandwidth by allocating resources in each sub-region according to the resource allocation order. Further, by assigning a resource at a position earlier in time in a frame to a service in which an allowable amount of delay and jitter is set, delay and jitter can be suppressed. In the above embodiment, there are three service classes. For example, when there is no need to consider the allowable amounts of delay and jitter, the service classes are classified into two service classes according to the presence or absence of the minimum guaranteed bandwidth. You can also Furthermore, four or more service classes can be provided according to the required QoS. For example, if there are N service classes, the OLT 1 divides the data area 10 into N sub-areas at N−1 time symbol positions.
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、要求条件に、要求帯域、最低保証帯域、並びに、遅延及び／又はジッタの許容量が含まれるサービスの内、その遅延及び／又はジッタの許容量が閾値以上であるものを第一実施形態と同じ第１の優先サービスクラスに分類し、遅延及び／又はジッタの許容量が閾値未満であるものを第３の優先サービスクラスに分類する。つまり、遅延及び／又はジッタの条件がより厳しいものについては、第３の優先サービスクラスに分類する。
<Second embodiment>
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In the present embodiment, among the services in which the required condition includes the required bandwidth, the minimum guaranteed bandwidth, and the delay and / or jitter tolerance, the service whose delay and / or jitter tolerance is greater than or equal to the threshold value. The first priority service class is classified into the same first priority service class as that of the embodiment, and those having a delay and / or jitter tolerance less than a threshold are classified into a third priority service class. That is, those with more severe delay and / or jitter conditions are classified into the third priority service class.
また、ＯＬＴ１は、上りフレームから帯域要求領域２０に割り当てたサブキャリアを除いた領域から、さらに、第３の優先サービスクラスに割り当てるサブキャリアを決定し、これを専用割り当て領域３０（第３の領域）とし、上りフレームの帯域要求領域２０及び専用割り当て領域３０以外の領域を第一実施形態におけるデータ領域１０とする。図５は、上りフレームを、帯域要求領域２０と、データ領域１０と、専用割り当て領域３０に分割した様子を示している。本実施形態において、データ領域１０のリソースの割り当ては、第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。但し、本実施形態においては、データ領域１０で使用するサブキャリアの範囲が、専用割り当て領域３０に割り当てるサブキャリア数に応じて変動するため、ＯＬＴ１は、データ領域１０の両端のサブキャリア８３及び８４の番号をＯＮＵ５に通知する。 The OLT 1 further determines a subcarrier to be allocated to the third priority service class from the area obtained by removing the subcarrier allocated to the bandwidth request area 20 from the uplink frame, and determines this as a dedicated allocation area 30 (third area). ), And an area other than the bandwidth request area 20 and the dedicated allocation area 30 of the uplink frame is a data area 10 in the first embodiment. FIG. 5 shows a state in which the upstream frame is divided into a bandwidth request area 20, a data area 10, and a dedicated allocation area 30. In the present embodiment, the resource allocation of the data area 10 is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. However, in the present embodiment, since the range of subcarriers used in the data area 10 varies depending on the number of subcarriers allocated to the dedicated allocation area 30, the OLT 1 has subcarriers 83 and 84 at both ends of the data area 10. Is notified to the ONU 5.
ＯＬＴ１は、第３の優先サービスクラスに属するサービスに対しては、図５に示す様に、１つのＯＮＵ５に対して１つのサブキャリアを割り当てることができる。また、ＯＬＴ１は、１つのサブキャリアを複数のＯＮＵ５で共用させることもできる。なお、１つのサブキャリアを複数のＯＮＵ５に共用させる場合には、ＯＮＵ５が送信できるタイミングをＯＬＴ１はＯＮＵ５に通知する。なお、この割り当ては、ＯＮＵ５が送信する帯域割り当て要求に含まれる最小継続期間に基づき、複数フレーム単位で行うことができる。この構成により、ＯＬＴ１の帯域割り当ての演算に伴う遅延を抑え、ＯＮＵ５は、送信すべきデータが生じた段階でデータを送信できることになる。 As shown in FIG. 5, the OLT 1 can allocate one subcarrier to one ONU 5 for services belonging to the third priority service class. The OLT 1 can also share one subcarrier with a plurality of ONUs 5. When one subcarrier is shared by a plurality of ONUs 5, the OLT 1 notifies the ONU 5 of the timing at which the ONUs 5 can be transmitted. This allocation can be performed in units of a plurality of frames based on the minimum duration included in the bandwidth allocation request transmitted by the ONU 5. With this configuration, the delay associated with the bandwidth allocation calculation of the OLT 1 is suppressed, and the ONU 5 can transmit data when data to be transmitted occurs.
＜第三実施形態＞
続いて、第三実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、要求条件に、要求帯域、最低保証帯域、遅延及び／又はジッタの許容量、並びに、固定量のデータのデータ転送周期が含まれるサービス、つまり、データ転送が固定の周期で行われ、各周期のデータ量に変動が無いサービスを第４の優先サービスクラスに分類し、要求条件に、要求帯域、最低保証帯域、並びに、遅延及び／又はジッタの許容量が含まれるが、データ転送周期が含まれない又はデータ量の変動が有るサービスを第一実施形態と同じ第１の優先サービスクラスに分類する。
<Third embodiment>
Subsequently, the third embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment. In the present embodiment, a service in which the required conditions include a required bandwidth, a minimum guaranteed bandwidth, an allowable amount of delay and / or jitter, and a data transfer cycle of a fixed amount of data, that is, data transfer is performed at a fixed cycle. The service in which the data amount in each period does not vary is classified into the fourth priority service class, and the required conditions include the required bandwidth, the minimum guaranteed bandwidth, and the delay and / or jitter tolerance. A service that does not include a transfer period or has a data amount variation is classified into the same first priority service class as in the first embodiment.
また、ＯＬＴ１は、上りフレームから帯域要求領域２０に割り当てたサブキャリア除いた領域から、さらに、第４の優先サービスクラスに割り当てるサブキャリアを決定し、これを固定レート領域４０（第４の領域）とし、上りフレームの帯域要求領域２０及び固定レート領域４０以外の領域を第一実施形態におけるデータ領域１０とする。図６は、上りフレームを、帯域要求領域２０と、データ領域１０と、固定レート領域４０に分割した様子を示している。本実施形態において、データ領域１０のリソースの割り当ては、第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。但し、本実施形態においても、第二実施形態と同様に、データ領域１０で使用するサブキャリアの範囲が、固定レート領域４０に割り当てるサブキャリア数に応じて変動するため、ＯＬＴ１は、データ領域１０の両端のサブキャリアの番号をＯＮＵ５に通知する。 The OLT 1 further determines a subcarrier to be assigned to the fourth priority service class from the area obtained by removing the subcarrier assigned to the bandwidth request area 20 from the uplink frame, and determines this as a fixed rate area 40 (fourth area). An area other than the bandwidth request area 20 and the fixed rate area 40 of the upstream frame is defined as the data area 10 in the first embodiment. FIG. 6 shows a state in which the upstream frame is divided into a bandwidth request area 20, a data area 10, and a fixed rate area 40. In the present embodiment, the resource allocation of the data area 10 is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. However, in the present embodiment as well, as in the second embodiment, the range of subcarriers used in the data area 10 varies depending on the number of subcarriers allocated to the fixed rate area 40. The ONU 5 is notified of the subcarrier numbers at both ends of the.
また、ＯＬＴ１は、第４の優先サービスクラスに属するサービスのデータ量とその周期に応じて各ＯＮＵ５が使用する固定レート領域４０のサブキャリアとその送信タイミングを決定してＯＮＵ５に通知する。なお、その際、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ５が要求する遅延許容量とジッタ許容量を考慮して各ＯＮＵ５が使用する固定レート領域４０のサブキャリアとその送信タイミングを決定する。 Further, the OLT 1 determines the subcarriers of the fixed rate region 40 used by each ONU 5 and the transmission timing thereof according to the data amount of the service belonging to the fourth priority service class and its period, and notifies the ONU 5 of the determined subcarrier. At this time, the OLT 1 determines the subcarriers of the fixed rate region 40 used by each ONU 5 and its transmission timing in consideration of the delay allowance and jitter allowance required by the ONU 5.
例えば、図６に示す様に、ＯＮＵ＃１に符号５０で示すリソースを割り当てたものとする。また、ＯＮＵ＃２の帯域割り当て要求のデータの周期から、ＯＮＵ＃２が要求するサービスには、符号６０、６１、６２で示す時間位置にリソースを割り当てなければならないものとする。なお、図６において、符号６１、６２で示すリソースは、図を見やすくするためにデータ領域１０内に描かれているが、実際には、リソース６１、６２のサブキャリアの位置は、固定レート領域４０内にある。図６に示す通り、リソース６１及び６２は、既にＯＮＵ＃１に割り当てられており、ＯＮＵ＃２に割り当てることができない。しかしながら、ＯＮＵ＃２にリソース６０、６１、６２を割り当てるためだけに新たなサブキャリアを固定レート領域４０とすると、リソースの使用効率が悪くなる。 For example, as shown in FIG. 6, it is assumed that resources indicated by reference numeral 50 are assigned to ONU # 1. Further, it is assumed that resources are allocated to the time positions indicated by reference numerals 60, 61, and 62 for the service requested by ONU # 2 based on the data cycle of the bandwidth allocation request data of ONU # 2. In FIG. 6, the resources denoted by reference numerals 61 and 62 are drawn in the data area 10 for easy viewing of the figure, but in reality, the positions of the subcarriers of the resources 61 and 62 are fixed rate areas. 40. As shown in FIG. 6, resources 61 and 62 are already assigned to ONU # 1, and cannot be assigned to ONU # 2. However, if a new subcarrier is used as the fixed rate region 40 only for allocating resources 60, 61, and 62 to ONU # 2, resource use efficiency deteriorates.
この場合、例えば、ＯＬＴ１は、リソース６１の代わりにリソース６３を、さらに、リソース６２の代わりにリソース６４をＯＮＵ＃２に割り当ててもＯＮＵ２が要求する遅延許容量及び／又はジッタ許容量を満たすかを判定し、満たす場合には、図６に示す様に、ＯＮＵ２にリソース６０、６３、６４を割り当てる。この構成により、固定レート領域４０の使用効率を高めることができる。なお、本実施形態でも、固定レート領域４０への割り当ては、ＯＮＵ５が送信する帯域割り当て要求に含まれる最小継続期間に基づき、複数フレーム単位で行うことができる。この構成により、ＯＬＴ１の帯域割り当ての演算に伴う遅延を抑え、ＯＮＵ５は、周期的にデータを送信できることになる。 In this case, for example, does the OLT 1 satisfy the delay tolerance and / or jitter tolerance required by the ONU 2 even if the resource 63 is assigned to the ONU # 2 instead of the resource 61 and the resource 64 is assigned instead of the resource 62? Is determined and satisfied, resources 60, 63, and 64 are allocated to the ONU 2 as shown in FIG. With this configuration, the usage efficiency of the fixed rate region 40 can be increased. In this embodiment, the allocation to the fixed rate area 40 can be performed in units of a plurality of frames based on the minimum duration included in the bandwidth allocation request transmitted by the ONU 5. With this configuration, the ONU 5 can periodically transmit data while suppressing the delay associated with the OLT 1 bandwidth allocation calculation.
なお、第二実施形態と第三実施形態を組み合わせることもできる。この場合、専用割り当て領域３０は、例えば、フレームのサブキャリアの降順で、固定レート領域４０は、第一実施形態におけるデータ領域１０の最も若いサブキャリアから昇順で確保することができる。また、降順と昇順は逆であっても良い。さらに、専用割り当て領域３０と固定レート領域４０とを隣接するサブキャリアに設けることもできる。さらに、データ領域１０のサブキャリアが分断されず連続していれば良いため、専用割り当て領域３０と固定レート領域４０を１つの連続するサブキャリアで構成される領域として、この１つの領域の各サブキャリアを、専用割り当て領域３０と固定レート領域４０のいずれかに割り当てることもできる。 In addition, 2nd embodiment and 3rd embodiment can also be combined. In this case, for example, the dedicated allocation area 30 can be secured in descending order of the subcarriers of the frame, and the fixed rate area 40 can be secured in ascending order from the youngest subcarrier of the data area 10 in the first embodiment. The descending order and ascending order may be reversed. Furthermore, the dedicated allocation area 30 and the fixed rate area 40 can be provided in adjacent subcarriers. Furthermore, since the subcarriers in the data area 10 need only be continuous without being divided, the dedicated allocation area 30 and the fixed rate area 40 are defined as areas constituted by one continuous subcarrier. A carrier can be allocated to either the dedicated allocation area 30 or the fixed rate area 40.
図７は、上記各実施形態によるＯＬＴ１の概略的な構成図である。要求受信部１１は、各ＯＮＵ５から帯域割り当て要求を受信する。分割部１２は、データ領域１０のサブ領域への分割、専用割り当て領域３０や、固定レート領域４０の確保を行う。また、割当部１３は、各領域のリソースのＯＮＵ５への割り当てを行う。通知部４０は、ＯＮＵ５に割り当てたリソース位置を当該ＯＮＵ５に通知する。 FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the OLT 1 according to each of the above embodiments. The request receiving unit 11 receives a bandwidth allocation request from each ONU 5. The dividing unit 12 divides the data area 10 into sub-areas and secures the dedicated allocation area 30 and the fixed rate area 40. The allocation unit 13 allocates resources in each area to the ONU 5. The notification unit 40 notifies the ONU 5 of the resource position allocated to the ONU 5.
Claims (14)
前記上り方向のフレームは、サブキャリアの番号及び時間シンボル位置の組み合わせで特定される複数のリソースを含み、かつ、連続するサブキャリアで構成される第１の領域と、前記複数の第２の通信装置が前記第１の通信装置に送信するサービス毎の帯域割り当て要求を搬送するための、前記第１の領域のサブキャリアと連続するサブキャリアで構成される第２の領域を含み、
前記第１の通信装置は、
前記複数の第２の通信装置から受信する前記サービス毎の帯域割り当て要求に含まれる要求条件に基づき各サービスを、Ｎ個、ここでＮは２以上の整数、のサービスクラスに分類し、前記要求条件に含まれる要求帯域に基づき、前記第１の領域を（Ｎ−１）個の時間シンボル位置で分割することで、前記第１の領域をＮ個のサービスクラスそれぞれに対応するＮ個のサブ領域に分割する分割手段と、
前記第２の通信装置から受信する前記要求帯域に基づき、前記分割手段が分割したサブ領域において当該第２の通信装置が使用するリソースを、サブ領域のリソースの割り当て順序に従い連続して割り当てる割り当て手段と、
前記割り当て手段が割り当てた第２の通信装置が使用するリソースを、当該第２の通信装置に通知する通知手段と、
を備えており、
前記通知手段は、第２の通信装置がサブ領域において使用するリソースを、前記割り当て順序に従い連続して当該第２の通信装置に割り当てたリソースの最初のリソースと、最後のリソースを通知することにより通知することを特徴とする第１の通信装置。 A first communication device communicates with a plurality of second communication devices, and uses orthogonal frequency division multiple access in an upstream direction that is a direction from the plurality of second communication devices to the first communication device. The first communication device in a communication system,
The uplink frame includes a plurality of resources specified by a combination of a subcarrier number and a time symbol position, and includes a first region configured by consecutive subcarriers, and the plurality of second communications. device includes said for conveying the bandwidth allocation request for each service to be transmitted to the first communication device, the second region consists of consecutive subcarriers and the first region of the sub-carrier,
The first communication device is:
Based on the request conditions included in the bandwidth allocation request for each service received from the plurality of second communication devices, each service is classified into N service classes, where N is an integer of 2 or more, and the request Based on the required bandwidth included in the condition, the first area is divided into (N−1) time symbol positions, so that the first area is divided into N sub-corresponding to N service classes. Dividing means for dividing into areas,
An allocation means for continuously allocating resources used by the second communication apparatus in the sub-area divided by the dividing means based on the requested bandwidth received from the second communication apparatus according to the resource allocation order of the sub-areas When,
Notification means for notifying the second communication device of the resource used by the second communication device assigned by the assigning means;
With
The notifying means notifies the first resource and the last resource of resources allocated to the second communication device continuously in accordance with the allocation order by the resource used by the second communication device in the sub-region. A first communication device that performs notification.
前記割り当て手段は、少なくとも前記優先サービスクラスのサービスの最低保証帯域に相当するリソースを前記第２の通信装置に割り当てることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の第１の通信装置。 According to whether the request condition received from the second communication device includes the minimum guaranteed bandwidth, the dividing means determines that each service has a priority service class with a guaranteed minimum guaranteed bandwidth and a non-priority service without a guaranteed bandwidth. Classifying the first area into sub-areas so as to guarantee the minimum guaranteed bandwidth of the service of the priority service class.
The first allocating unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the allocating unit allocates at least a resource corresponding to a minimum guaranteed bandwidth of a service of the priority service class to the second communication device. Communication device.
前記第１の優先サービスクラスに対応するサブ領域は、前記第２の優先サービスクラスに対応するサブ領域より早い時間シンボル位置に設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載の第１の通信装置。 The dividing means determines whether a service belonging to the priority service class is set with a jitter or delay tolerance according to whether or not a jitter or delay tolerance is included in the request condition received from the second communication device. Classify into one priority service class and a second priority service class with no jitter or delay tolerance settings;
The first sub-region according to claim 4 or 5, wherein the sub-region corresponding to the first priority service class is provided at a time symbol position earlier than the sub-region corresponding to the second priority service class. Communication device.
前記第４の領域は、前記上りフレームの前記第２の領域以外の領域の前記一方の端とは異なる側の端のサブキャリアから連続したサブキャリアを含む領域であることを特徴とする請求項１２に記載の第１の通信装置。 The third region is a region including subcarriers continuous from a subcarrier at one end of a region other than the second region of the uplink frame;
The said 4th area | region is an area | region including the subcarrier continued from the subcarrier of the edge different from the said one edge of the area | regions other than the said 2nd area | region of the said uplink frame. The first communication device according to 12.
前記上り方向のフレームは、サブキャリアの番号及び時間シンボル位置の組み合わせで特定される複数のリソースを含み、かつ、連続するサブキャリアで構成される第１の領域と、前記複数の第２の通信装置が前記第１の通信装置に送信するサービス毎の帯域割り当て要求を搬送するための、前記第１の領域のサブキャリアと連続するサブキャリアで構成される第２の領域を含み、
前記第１の通信装置が、前記複数の第２の通信装置より、サービス毎の帯域割り当て要求を受信するステップと、
前記第１の通信装置が、前記帯域割り当て要求に含まれる要求条件に基づき各サービスを、Ｎ個、ここでＮは２以上の整数、のサービスクラスに分類し、前記要求条件に含まれる要求帯域に基づき、前記第１の領域を（Ｎ−１）個の時間シンボル位置で分割することで、前記第１の領域をＮ個のサービスクラスそれぞれに対応するＮ個のサブ領域に分割する分割ステップと、
前記第１の通信装置が、前記第２の通信装置から受信する前記要求帯域に基づき、前記分割ステップで分割したサブ領域において当該第２の通信装置が使用するリソースを、サブ領域のリソースの割り当て順序に従い連続して割り当てる割り当てステップと、
前記割り当てステップで割り当てた第２の通信装置が使用するリソースを、当該第２の通信装置に通知する通知ステップと、
を含み、
前記第１の通信装置は、第２の通信装置がサブ領域において使用するリソースを、前記割り当て順序に従い連続して当該第２の通信装置に割り当てたリソースの最初のリソースと、最後のリソースを通知することにより通知することを特徴とする帯域割り当て方法。 A first communication device communicates with a plurality of second communication devices, and uses orthogonal frequency division multiple access in an upstream direction that is a direction from the plurality of second communication devices to the first communication device. In the communication system, the first communication device is a bandwidth allocation method for allocating a bandwidth to the second communication device,
The uplink frame includes a plurality of resources specified by a combination of a subcarrier number and a time symbol position, and includes a first region configured by consecutive subcarriers, and the plurality of second communications. device includes said for conveying the bandwidth allocation request for each service to be transmitted to the first communication device, the second region consists of consecutive subcarriers and the first region of the sub-carrier,
The first communication device receiving a bandwidth allocation request for each service from the plurality of second communication devices;
The first communication apparatus classifies each service into N service classes, where N is an integer equal to or greater than 2, based on the request condition included in the bandwidth allocation request, and the requested bandwidth included in the request condition And dividing the first region into N sub-regions corresponding to N service classes by dividing the first region at (N-1) time symbol positions. When,
Based on the requested bandwidth received by the first communication device from the second communication device, the resources used by the second communication device in the sub-region divided in the dividing step are allocated to the sub-region resources. Assigning steps assigned sequentially according to the order;
A notification step of notifying the second communication device of the resource used by the second communication device allocated in the allocation step;
Including
The first communication device notifies a resource used by the second communication device in a sub-region of a first resource and a last resource that are continuously assigned to the second communication device according to the assignment order. A bandwidth allocation method characterized by performing notification.
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