JP6590017B2 - 局側装置及び局側装置制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、局側装置及び局側装置制御プログラムに関し、例えば、仮想的なＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構築するために、リソース（波長、及び帯域）の割当を行う局側装置及び局側装置制御プログラムに適用し得る。

光アクセスネットワークとして、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ）システム（ＰＯＮシステム）が知られている。ＰＯＮシステムは、局内に設けられる１つの局舎端末（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、及び、加入者宅にそれぞれ設けられる複数の加入者端末（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）を備えて構成される。ＯＬＴとＯＮＵは、光スプリッタと呼ばれる光合分波器を介して、光ファイバで接続される。

ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴから各ＯＮＵに送られる信号（以下、「下り信号」と呼ぶ）は、光スプリッタで分岐され、各ＯＮＵへ送信される。一方、各ＯＮＵからＯＬＴに送られる信号（以下、「上り信号」と呼ぶ）は光スプリッタで合波されＯＬＴに送信される。

また、ＰＯＮシステムでは、様々な多重技術が用いられる。ＰＯＮシステムで用いられる多重技術には、時間軸上の短い区間を各加入者に割り当てる時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる波長を各加入者に割り当てる波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術などがある。これらの多重技術の中、ＴＤＭ技術がＰＯＮシステムにおいて現在最も広く用いられている。

ＰＯＮシステムの代表例として、Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用した、ＧＥ−ＰＯＮシステムが存在する（例えば、非特許文献１参照）。ＧＥ−ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴは、ＯＮＵがＰＯＮに接続されると、ＯＮＵを自動的に発見し、ＯＮＵに対してＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ．ＩＤ）を付与し、ＯＮＵとの通信リンクを自動的に確立する。ＬＬＩＤとはＯＬＴと各ＯＮＵ間に確立される論理リンクの識別子である。

また、ＰＯＮシステムでは、ＯＮＵの帯域割当機能としてＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）やＤＷＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）機能が知られている（例えば、非特許文献２参照）。ＤＢＡは、各ＯＮＵで発生しているトラフィックをＯＬＴが把握し、トラフィックに応じて、各ＯＮＵに上り信号の帯域を割り当てる機能である。例えば、ＤＢＡは、４台のＯＮＵが通信を行っている場合には全帯域を４分の１ずつ各ＯＮＵに割当てる。一方、ＤＢＡは、４台のＯＮＵの内、２台のＯＮＵが通信を行っている場合には、全帯域を２分の１ずつ、通信を行っている２台のＯＮＵに割当てる。ＤＢＡがトラヒック状況に応じてＯＮＵに帯域を割当てることで、無駄なく帯域を使用することができる。また、ＤＷＡは各ＯＮＵに割当てる波長を動的に制御する機能である。ＤＢＡとＤＷＡの機能はＯＬＴ内に実装される。

ところで、現在の光アクセスネットワークでは、モバイルトラフィックの増加、動画コンテンツなどの利用拡大によるネットワークの大容量化の要求に加えて高効率なネットワークの構築が要求されている。そこで、次世代光アクセスシステムとしてＮＧ−ＰＯＮ２（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−ＰＯＮ２）が２０１５年に標準化された（例えば、非特許文献３参照）。ＮＧ−ＰＯＮ２の基本システムは、従来のＴＤＭ技術に加えてＷＤＭ技術を用いたＴＤＭとＷＤＭのハイブリッドＰＯＮ（ＴＷＤＭ−ＰＯＮ）システムである。ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムは、複数のサービスを同一波長で収容したり、波長増設を行うことによってサービスの追加に柔軟に対応できるといった特徴がある。

さらに近年では、トラヒック量が少ないときに駆動するＯＬＴ（ＯＬＴ内の光回線ユニット（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＵｎｉｔ））を減らしてＯＮＵを収容したり、障害時に接続するＯＬＴ（ＯＳＵ）を変更することで通信を復旧するようなＰＯＮの仮想化が注目されている。

ＰＯＮの仮想化方法として、例えば、特許文献１が挙げられる。特許文献１では、仮想ＰＯＮを識別するＶＰＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＰＯＮ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とＯＮＵまたはＯＬＴ（ＯＳＵ）との対応が格納されている。

例えば、２個のＯＳＵ（ＯＳＵ１及びＯＳＵ２）を備えるＯＬＴと、２台のＯＮＵ（ＯＮＵ１及びＯＮＵ２）との間で、ＰＯＮの仮想化が構築されているものとする。この場合、ＯＮＵ１とＯＮＵ２のＶＰＩＤが「１」で、ＯＳＵ１のＶＰＩＤが「１」の場合、ＯＮＵ１とＯＮＵ２は仮想ＰＯＮ「１」に属する。

さらに、同一のＯＮＵが複数のサービスを要求する場合、つまり複数のＬＬＩＤを有している場合には、ＬＬＩＤごとにＶＰＩＤを用意する必要がある。そして、各ＬＬＩＤに格納されているＶＰＩＤとＯＳＵ側のＶＰＩＤが一致すれば、それを仮想ＰＯＮとして、ＯＮＵとＯＳＵは通信を行う。

特開２００８−２２７９８５号公報

「技術基礎講座 ＧＥ−ＰＯＮ技術」ＮＴＴ技術ジャーナル、２００５年９月 「技術基礎講座 ＤＢＡ機能」ＮＴＴ技術ジャーナル、２００５年１０月 「ＰＯＮシステムのさらなる高速化に関する標準化動向」ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１７年８月

しかしながら、上記特許文献１では、仮想ＰＯＮが決定（構築）された後、決定された仮想ＰＯＮを対応づける方法については開示されているが、どのように仮想ＰＯＮが構築されるかについては開示されていない。つまり、仮想ＰＯＮごとのリソース（波長、及び帯域）の割当方法は具体的に示されていない。

例えば、複数のサービスを同一のＯＮＵで収容する（ＬＬＩＤを複数所持している）場合にＬＬＩＤごとに波長を設定すると、サービスの数だけ波長が必要となり、ＯＬＴの消費電力が増大するといった問題がある。

そのため、仮想ＰＯＮごとのリソースの割当を効率的に実行できる局側装置及び局側装置制御プログラムが望まれている。

第１の本発明は、サービス毎に光ファイバで接続される加入者側装置と局側装置間で仮想的な受動光網を構築する、複数の異なる波長の光信号を終端する光回線終端部を備える局側装置において、外部から前記仮想的な受動光網の構築要求を受けると、前記構築要求に含まれる少なくとも前記仮想的な受動光網の要求帯域及び前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置の情報に基づき、前記仮想的な受動光網で使用する前記光回線終端部及び前記光回線終端部に割当てる帯域を決定するリソース割当手段を有し、前記リソース割当手段は、前記要求帯域及び前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置の情報に基づき、該加入者側装置ごとの前記要求帯域を算出し、算出した前記要求帯域が大きい順に、前記光回線終端部で使用可能な空き帯域が少なくなるように前記光回線終端部に、前記加入者側装置の前記要求帯域を割当てることを特徴とする。

第２の本発明の局側装置制御プログラムは、サービス毎に光ファイバで接続される加入者側装置と局側装置間で仮想的な受動光網を構築する、複数の異なる波長の光信号を終端する光回線終端部を備える局側装置に搭載されるコンピュータを、外部から前記仮想的な受動光網の構築要求を受けると、前記構築要求に含まれる少なくとも前記仮想的な受動光網の要求帯域及び前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置の情報に基づき、前記仮想的な受動光網で使用する前記光回線終端部及び前記光回線終端部に割当てる帯域を決定するリソース割当手段として機能させ、前記リソース割当手段は、前記要求帯域及び前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置の情報に基づき、該加入者側装置ごとの前記要求帯域を算出し、算出した前記要求帯域が大きい順に、前記光回線終端部で使用可能な空き帯域が少なくなるように前記光回線終端部に、前記加入者側装置の前記要求帯域を割当てることを特徴とする。

本発明によれば、仮想ＰＯＮごとのリソースの割当を効率的に実行できる。

第１の実施形態に係るＯＬＴの内部構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るＰＯＮシステムの構成（変形例）を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るＯＬＴ（リソース割当部）の特徴動作（仮想ＰＯＮパラメータの決定処理）を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る仮想ＰＯＮパラメータを決定するための情報を示す説明図（その１）である。 第１の実施形態に係る仮想ＰＯＮパラメータを決定するための情報を示す説明図（その２）である。 第１の実施形態に係る仮想ＰＯＮパラメータを決定するための情報を示す説明図（その３）である。 第１の実施形態に係るＯＳＵごとに割当てる各ＯＮＵの帯域を示す説明図である。 第１の実施形態に係るＯＳＵごとに割当てる各仮想ＰＯＮの帯域を示す説明図である。 第２の実施形態に係るＯＬＴ（リソース割当部）の特徴動作（仮想ＰＯＮパラメータの決定処理）を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るＯＳＵごとに割当てる各ＯＮＵの帯域を示す説明図（その１）である。 第２の実施形態に係るＯＳＵごとに割当てる各ＯＮＵの帯域を示す説明図（その２）である。 第２の実施形態に係るＯＳＵごとに割当てる各仮想ＰＯＮの帯域を示す説明図である。 第３の実施形態に係るＯＬＴ（リソース割当部）の特徴動作（仮想ＰＯＮパラメータの決定処理）を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係るＯＳＵごとに割当てる各ＯＮＵの帯域を示す説明図（その１）である。 第３の実施形態に係るＯＳＵごとに割当てる各ＯＮＵの帯域を示す説明図（その２）である。 第３の実施形態に係るＯＳＵごとに割当てる各仮想ＰＯＮの帯域を示す説明図である。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明に係る局側装置及び局側装置制御プログラムの第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第１の実施形態の光通信システムは、ＰＯＮシステムである。

（Ａ−１）実施形態の構成
ＰＯＮシステム１は、図２に示すように、仮想ＰＯＮ管理装置１０と、キャリア（通信事業者）の局舎に設置されるＯＬＴ２０と、波長合波器３０と、加入者宅に設置される複数のＯＮＵ４０−１〜４０−Ｎと、光スプリッタ５０とを有している。ＯＬＴ２０と光スプリッタ５０との間は、全てのＯＮＵ４０−１〜４０−Ｎに共通な光ファイバを介して接続されており、光スプリッタ５０と各ＯＮＵ４０−１、…、４０−Ｎの間は、個別の光ファイバを介して接続されている。

この実地形態の仮想ＰＯＮ管理装置１０は、仮想ＰＯＮ要求部１１を備え、ＯＬＴ２０に対して、仮想ＰＯＮ単位でのリソースの割当を要求する。例えば、仮想ＰＯＮ管理装置１０は、図示しないネットワークを介して、あるＭＶＮＯ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）事業者から、サービスを提供するエンドユーザ（ＯＮＵ４０）分の帯域割当要求を受けると、ＯＬＴ２０に対して、仮想ＰＯＮを構築するめのリソースの割当を要求する。

具体的には、仮想ＰＯＮ要求部１１は、ＯＬＴ２０（リソース割当部２１）に、仮想ＰＯＮごとの合計要求帯域と、仮想ＰＯＮごとに属する各ＯＮＵ４０の要求帯域の優先度を示す情報（要求帯域比例係数）を通知する。なお、仮想ＰＯＮ要求部１１は、ある仮想ＰＯＮに属する各ＯＮＵ４０に優先度が存在しなければ、要求帯域比例係数を特に通知する必要はない。

仮想ＰＯＮは、各事業者が提供するサービス単位で構築される。ある事業者が、複数のサービスを提供している場合には、１つの事業者で複数の仮想ＰＯＮが構築されることもあり得る。また、言い換えれば、複数のサービスの提供を同時に受けるＯＮＵ４０は、サービスごとに構築される複数の仮想ＰＯＮに同時に属することになる。

図１は、実施形態に係るＯＬＴの内部構成を示すブロック図である。

第１の実施形態に係るＯＬＴは、図１に示す各構成部を搭載した専用のＩＣチップ等のハードウェアとして構成しても良いし、又は、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラムを中心としてソフトウェア的に構成して良いが、機能的には、図１で表すことができる。

図１において、ＯＬＴ２０は、リソース割当部２１と、複数のＯＳＵ２２（ＯＳＵ２２−１〜ＯＳＵ２２−Ｍ）、複数の下り信号送信部２５（下り信号送信部２５−１〜下り信号送信部２５−Ｍ）を備えている。ＯＳＵ２２の駆動数（Ｍ）は、リソース割当部２１で決定された波長数に対応することになる。

リソース割当部２１は、仮想ＰＯＮ要求部１１から仮想ＰＯＮごとのリソースの割当の要求を受けて、要求と共に通知された情報（仮想ＰＯＮごとの合計要求帯域、各仮想ＰＯＮに属するＯＮＵの要求帯域比例係数）に基づき、各仮想ＰＯＮに割当てる波長と帯域（以下、「仮想ＰＯＮパラメータ」と呼ぶ）を決定する。仮想ＰＯＮパラメータの具体的な決定手順については、動作の項で詳述する。なお、図１では、ＯＬＴ２０の内部にリソース割当部２１が構成されている例が示されているが、変形例として、図３で示すように、仮想ＰＯＮ管理装置１０内にリソース割当部２１が構成されていても良い。

ＯＳＵ２２−１〜ＯＳＵ２２−Ｍは、ＤＷＡ部２３−１〜ＤＷＡ部２３−Ｍ及びＤＢＡ部２４−１〜ＤＢＡ部２４−Ｍを備える。

ＤＷＡ部２３−１〜ＤＷＡ部２３−Ｍは、リソース割当部２１によって決定された帯域内で、仮想ＰＯＮに収容するＯＮＵ４０の台数を決定する。

ＤＢＡ部２４−１〜ＤＢＡ部２４−Ｍは、仮想ＰＯＮごとに収容された帯域内で、所定のＤＢＡアルゴリズムに従って、各ＯＮＵ４０への動的な帯域を割り当てる。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第１の実施形態のＰＯＮシステム１の動作を説明する。

（Ａ−２−１）ＰＯＮシステム１の全体的な概略動作
リソース割当部２１は、仮想ＰＯＮ要求部１１からの合計要求帯域、および各仮想ＰＯＮに属するＯＮＵ４０の要求帯域比例係数の情報を受信すると、最適な仮想ＰＯＮパラメータを決定し、ＤＷＡ部２３−１〜ＤＷＡ部２３−Ｍに決定したパラメータを送信する。

ＤＷＡ部２３−１〜ＤＷＡ部２３−Ｍは、仮想ＰＯＮパラメータとして決定された帯域内で仮想ＰＯＮごとのＯＮＵ４０の収容台数を決定する。

ＤＢＡ２３−１〜ＤＢＡ２３−Ｍは、仮想ＰＯＮごとに割当てられた波長とＯＮＵの情報に従ってＯＮＵ４０へ割当てる帯域を決定する。

下り信号送信部２５−１〜下り信号送信部２５−Ｍは、上記波長や帯域の情報を光信号に変換し、波長合波器３０へ、各波長（Ｍ個の波長）の下り信号を送信する。

波長合波器３０は、Ｍ個の下り光信号を合波し、光スプリッタ５０に送信する。合波された信号は、光スプリッタ５０を介して、ＯＮＵ４０（ＯＮＵ４０−１〜ＯＮＵ４０−Ｎ）へ送信される。

（Ａ−２−２）ＯＬＴ２０の特徴動作（仮想ＰＯＮパラメータの決定処理）
図４は、第１の実施形態に係るＯＬＴ（リソース割当部）の特徴動作（仮想ＰＯＮパラメータの決定処理）を示すフローチャートである。図４の処理は、各ＯＮＵ４０が複数のサービスを受ける場合に、ＯＬＴ２０が省電力に動作するために（つまり、なるべく動作するＯＳＵ２２を減らすために）、最適な仮想ＰＯＮパラメータを決定する。

リソース割当部２１は、仮想ＰＯＮ要求部１１から、例えば、図５で示すような仮想ＰＯＮ＃ｎの合計要求帯域（ＢＷ_{ＶＰＯＮｎ}）、及び仮想ＰＯＮ＃ｎに属する各ＯＮＵ４０の要求帯域比例係数（ｋ_{ＯＮＵｎｉ}）の情報を受信すると、図４の処理を開始する。なお、図５において、情報１００の内、フィールド１０１に示されている値は、ｋ_{ＯＮＵｎｉ}の一例である。以下、図４の各ステップの処理の詳細を述べる。

リソース割当部２１は、各ＯＮＵ４０の要求帯域を算出する（Ｓ１０１）。リソース割当部２１は、各ＯＮＵ４０の要求帯域（ＢＷ_ｎｉ）は、以下の(１)式から算出する。
ＢＷ_ｎｉ＝ＢＷ_{ＶＰＯＮｎ}×ｋ_{ＯＮＵｎｉ} …（１）

次に、リソース割当部２１は、各ＯＮＵ４０の合計要求帯域（ＢＷ_ｉ）を以下の(２)式から算出する（Ｓ１０２）。
ＢＷ_ｉ＝ΣＢＷ_ｎｉ …（２）

次に、リソース割当部２１は、先述のステップＳ１０２で算出した各ＯＮＵ４０の要求帯域（ＢＷ_ｎｉ）が大きい順に、ＯＳＵ２２に帯域を割当てる（Ｓ１０３）。

次に、リソース割当部２１は、先述のステップＳ１０３の処理でＯＳＵごとに割り当てた帯域を仮想ＰＯＮごとの帯域に変換する（Ｓ１０４）。

次に、リソース割当部２１は、余剰帯域（ＢＷ_ｆ）と駆動するＯＳＵ数を算出する（Ｓ１０５）。ＢＷ_ｆは以下の（３）式から算出する。駆動するＯＳＵ数は先述のＳ１０３の処理によって割当てられたＯＳＵの数（ＯＳＵ２２−Ｍ）であるＭの値とする。
ＢＷ_ｆ＝（ＢＷ_ＯＳＵ×ＯＳＵｎｏ）−ΣＢＷ_ｉ …（３）

上記（３）式のＢＷ_ＯＳＵは１台のＯＳＵで割当可能な帯域であり、ＯＳＵｎｏはＯＬＴ２０に実装されているＯＳＵの台数である。また、仮想ＰＯＮ要求部１１からの全ての仮想ＰＯＮの合計要求帯域はＢＷ_ＯＳＵ×ＯＳＵｎｏの値を超えないこととする。

次に、具体例を挙げて再度図４の処理を説明する。以下では、リソース割当部２１が先述の図５の情報１００を、仮想ＰＯＮ要求部１１から受信した場合の動作を説明する。ＰＯＮシステム１の構成として、物理的なＯＳＵの数（ＯＳＵｎｏ）は３台、ＯＮＵ４０は７台とする。１台のＯＳＵで割当可能な帯域（ＢＷ_ＯＳＵ）は１０Ｇｂｐｓとする。

上記の前提で、リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０１の処理を行うと、その結果は図６で示す結果となる。図６は、図５の情報１００の内、フィールド１０１の部分が更新された例が示されている。即ち、図６のフィールド１０１には、図５のフィールド１０１で示されていた要求帯域比例係数（ｋ_{ＯＮＵｎｉ}）に合計要求帯域（ＢＷ_{ＶＰＯＮｎ}）を乗算した値が示されている。

具体的には、ＢＷ_１１＝１．５［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_２１＝０．８［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_３１＝０．８［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_１２＝１．５［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_３２＝１．６［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_１３＝１．５［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_２４＝０．８［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_３５＝４［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_２６＝１．２［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_３６＝１．６［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_１７＝１．５［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_２７＝１．２［Ｇｂｐｓ］となる。

次に、リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０２の処理を行うと、その結果は図７で示す結果（図７の下段で示されている）となる。即ち、各ＯＮＵ４０の合計要求帯域（ＢＷ_ｉ）の値は、ステップＳ１０１の処理で求めた各仮想ＰＯＮの要求帯域の和となる。具体的には、ＢＷ_１＝３．１［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_２＝３．１［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_３＝１．５［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_４＝０．８［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_５＝４［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_６＝２．８［Ｇｂｐｓ］、ＢＷ_７＝２．７［Ｇｂｐｓ］となる。

次に、リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０３の処理を行うと、その結果は図８で示す結果となる。リソース割当部２１は、ＢＷ_ＯＳＵを超えない且つできる限り空き帯域が少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。具体的には、リソース割当部２１は、ＯＮＵ４０の要求合計帯域が大きい順に帯域を割当てる。結果、ＯＳＵ２２−１にＯＮＵ４０−５、ＯＮＵ４０−１、ＯＮＵ４０−６を割当て、ＯＳＵ２２−２に、ＯＮＵ４０−２、ＯＮＵ４０−７、ＯＮＵ４０−３、ＯＮＵ４０−４を割当てることとなる。

次に、リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０４の処理を行うと、その結果は図９で示す結果となる。ＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃１に割当てる帯域はＢＷ_１１となるので１．５［Ｇｂｐｓ］となる。同様にＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃２に割当てる帯域は２．０［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃３に割当てる帯域は６.４［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃１に割当てる帯域は４.５［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃２に割当てる帯域は２．０［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃３に割当てる帯域は１．６［Ｇｂｐｓ］となる。

そして、リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０５の処理を行うと、余剰帯域は、１２Ｇｂｐｓとなる。また、駆動ＯＳＵ数は２となる。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように第１の実施形態によれば、リソース割当部２１が、各ＯＮＵ４０の合計要求帯域を、比例係数を用いて算出し、各ＯＮＵ４０の合計要求帯域が大きい順にＯＳＵ２２に割当てることによって、効率よくＯＳＵ２２に帯域を割当てることができ、省電力で動作する仮想ＰＯＮを構築することができる。

（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明に係る局側装置及び局側装置制御プログラムの第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第２の実施形態の光通信システムは、ＰＯＮシステムである。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態のＰＯＮシステム１の構成についても、第１の実施形態と同様に図１〜３を用いて示すことができる。

第１の実施形態と第２の実施形態の差異は、ＯＬＴ２０のリソース割当部２１の処理の一部であるが、この異なる点は動作の項で詳述する。

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態に係るＰＯＮシステム１の動作を説明する。

図１０は、第２の実施形態に係るＯＬＴ（リソース割当部）の特徴動作（仮想ＰＯＮパラメータの決定処理）を示すフローチャートである。図１０において、図４のフローチャートと同一符号の処理内容は、図４と同様であるので、その説明を省略する。図１０では、図４のステップＳ１０４の処理の代わりに、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理が追加されている。以下では、このステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理の説明を行う。

リソース割当部２１は、先述のステップＳ１０２の処理に続き、複数の仮想ＰＯＮに属するＯＮＵ４０をＯＳＵ２２に優先的に割当てる（Ｓ２０１）。割当てる際、リソース割当部２１は、ＯＳＵ２２に割当可能な帯域の上限値（ＢＷ_ＯＳＵ）を超えない、かつ空き帯域ができる限り少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。

次に、リソース割当部２１は、１つのＶ−ＰＯＮに属するＯＮＵ４０をＯＳＵ２２に割当てる（Ｓ２０２）。割当てる際、リソース割当部２１は、ＯＳＵ２２に割当可能な帯域の上限値（ＢＷ_ＯＳＵ）を超えない、かつ空き帯域ができる限り少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。

次に、具体例を挙げて再度図１０の処理を説明する。以下では、リソース割当部２１が先述の図５の情報１００を、仮想ＰＯＮ要求部１１から受信した場合の動作を説明する。前提条件としてのＰＯＮシステム１の構成は第１の実施形態と同様である。つまり、ＯＳＵの数（ＯＳＵｎｏ）は３台、ＯＮＵ４０は７台であり、１台のＯＳＵで割当可能な帯域（ＢＷ_ＯＳＵ）は１０Ｇｂｐｓとする。

先述のステップＳ１０１及びＳ１０２の処理の結果は、先述の図６及び図７で示した結果と同様である。

リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０２の処理に続き、ステップＳ２０１の処理を行うと、その結果は図１１で示す結果となる。複数の仮想ＰＯＮに属するＯＮＵ４０は、ＯＮＵ４０−１、ＯＮＵ４０−２、ＯＮＵ４０−６、ＯＮＵ４０−７なので、この４台のＯＮＵ４０を割当てる。また、リソース割当部２１は、ＢＷ_ＯＳＵを超えない且つできる限り空き帯域が少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。具体的にはＯＮＵ４０の要求合計帯域が大きい順に割当てる。結果、リソース割当部２１は、ＯＳＵ２２−１にＯＮＵ４０−１、ＯＮＵ４０−２、ＯＮＵ４０−６を割当て、ＯＳＵ２２−２にＯＮＵ４０−７を割当てることとなる。

次に、リソース割当部２１が、ステップＳ２０２の処理を行うと、その結果は図１２で示す結果となる。１つの仮想ＰＯＮに属するＯＮＵはＯＮＵ４０−３、ＯＮＵ４０−４、ＯＮＵ４０−５である。リソース割当部２１は、この３台のＯＮＵ４０をＯＳＵ２２に割当てる。また、リソース割当部２１は、ＢＷ_ＯＳＵを超えない且つできる限り空き帯域が少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。結果、ＯＳＵ２２−１にはＯＮＵ４０−４が割当てられ、ＯＳＵ２２−２にはＯＮＵ４０−５、ＯＮＵ４０−３が割当てられる。

次に、リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０４の処理を行うと、その結果は図１３で示す結果となる。ＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃１に割当てる帯域はＢＷ_１１とＢＷ_１２の和となるので３［Ｇｂｐｓ］となる。同様にＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃２に割当てる帯域は２．８［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃３に割当てる帯域は４［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃１に割当てる帯域は３［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃２に割当てる帯域は１．２［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃３に割当てる帯域は４［Ｇｂｐｓ］となる。

そして、リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０５の処理を行うと、余剰帯域とＯＳＵ駆動数は第１の実施形態の場合と同様に、１２Ｇｂｐｓと２台となる。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、複数のサービスを受けるＯＮＵを優先的にＯＳＵに割当てることによって、柔軟にシステムを構築できる。

（Ｃ）第３の実施形態
以下、本発明に係る局側装置及び局側装置制御プログラムの第３の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第３の実施形態の光通信システムは、ＰＯＮシステムである。

（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
第３の実施形態のＰＯＮシステム１の構成についても、第１、第２の実施形態と同様に図１〜３を用いて示すことができる。

第１、第２の実施形態と第３の実施形態の差異は、ＯＬＴ２０のリソース割当部２１の処理の一部であるが、この異なる点は動作の項で詳述する。

（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、第３の実施形態に係るＰＯＮシステム１の動作を説明する。

図１４は、第３の実施形態に係るＯＬＴ（リソース割当部）の特徴動作（仮想ＰＯＮパラメータの決定処理）を示すフローチャートである。図１４において、図１０のフローチャートと同一符号の処理内容は、図１０と同様であるので、その説明を省略する。図１４では、ステップＳ３０１の処理が追加されている。

リソース割当部２１は、先述のステップＳ１０２の処理に続いて、ＯＳＵ２２に割当可能な帯域の上限値（ＯＳＵ_ＭＡＸ）を求める（Ｓ３０１）。ＯＳＵ_ＭＡＸは、全ての仮想ＰＯＮの合計要求帯域とＯＳＵ２２の駆動数であるＭの除算値で求める（割り切れない場合には、例えば、少数点第２位で切り上げる）。

次に、リソース割当部２１は、先述のステップＳ２０１の処理と同様の処理を行う。ただし、リソース割当部２１は、ＯＳＵ_ＭＡＸを超えない且つできる限り空き帯域が少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。

次に、リソース割当部２１は、先述のステップＳ２０２の処理と同様の処理を行う。ただし、リソース割当部２１は、ＯＳＵ_ＭＡＸを超えない且つできる限り空き帯域が少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。

次に、具体例を挙げて再度図１４の処理を説明する。以下では、リソース割当部２１が先述の図５の情報１００を、仮想ＰＯＮ要求部１１から受信した場合の動作を説明する。前提条件としてのＰＯＮシステム１の構成は第１、第２の実施形態と同様である。つまり、ＯＳＵの数（ＯＳＵｎｏ）は３台、ＯＮＵ４０は７台であり、１台のＯＳＵで割当可能な帯域（ＢＷ_ＯＳＵ）は１０Ｇｂｐｓとする。ただし、ＯＳＵ駆動数（Ｍ）は３台となる。

先述のステップＳ１０１及びＳ１０２の処理の結果は、先述の図６及び図７で示した結果と同様である。

次に、リソース割当部２１が、先述のステップＳ３０１の処理を行うと、全ての仮想ＰＯＮの合計要求帯域は１８［Ｇｂｐｓ］となるので、ＯＳＵ_ＭＡＸは、１８／３の６［Ｇｂｐｓ］となる。

次に、リソース割当部２１が、先述のステップＳ２０１の処理を行うと、その結果は図１５になる。リソース割当部２１は、複数の仮想ＰＯＮに属するＯＮＵ４０は、ＯＮＵ４０−１、ＯＮＵ４０−２、ＯＮＵ４０−６、ＯＮＵ４０−７なのでこの４台のＯＮＵ４０を割当てる。また、リソース割当部２１は、ＯＳＵ_ＭＡＸを超えない且つできる限り空き帯域が少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。結果、リソース割当部２１は、ＯＳＵ２２−１にＯＮＵ４０−１、ＯＮＵ４０−６を割当て、ＯＳＵ２２−２にＯＮＵ４０−２、ＯＮＵ４０−７を割当てることとなる。

次に、リソース割当部２１が、先述のステップＳ２０２の処理を行うと、その結果は図１６で示す結果となる。１つの仮想ＰＯＮに属するＯＮＵ４０はＯＮＵ４０−３、ＯＮＵ４０−４、ＯＮＵ４０−５である。リソース割当部２１は、この３台のＯＮＵ４０をＯＳＵ２２に割当てる。また、リソース割当部２１は、ＯＳＵ_ＭＡＸを超えない且つできる限り空き帯域が少なくなるように各ＯＮＵ４０の帯域を割当てる。第２の実施形態ではＯＮＵ４０−４はＯＳＵ２２−１に割当てられるが、第３の実施形態ではＯＳＵ_ＭＡＸを超えてしまうため、ＯＮＵ４０−４は、ＯＳＵ２２−３に割当てる。結果、ＯＳＵ２２−３にＯＮＵ４０−５、ＯＮＵ４０−３、ＯＮＵ４０−４の順に割当てられる。ＯＮＵ４０−４の帯域分はこのＯＳＵ_ＭＡＸを超えてしまう。その場合、空き帯域が大きいＯＳＵ２２に割当てる。空き帯域が等しい場合は、例えば、ＯＳＵ２２の番号（枝番）が小さい順に割当てる。結果、ＯＳＵ２２−３にＯＮＵ４０−４を割当てる。

次に、リソース割当部２１が、先述のステップＳ１０４の処理を行うと、その結果は図１７で示す結果となる。ＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃１に割当てる帯域は１．５［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃２に割当てる帯域は２［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−１の仮想ＰＯＮ＃３に割当てる帯域は２．４［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃１に割当てる帯域は３［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃２に割当てる帯域は１．２［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−２の仮想ＰＯＮ＃３に割当てる帯域は１．６［Ｇｂｐｓ］となる。

ＯＳＵ２２−３の仮想ＰＯＮ＃１に割当てる帯域は１．５［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−３の仮想ＰＯＮ＃２に割当てる帯域は０．８［Ｇｂｐｓ］、ＯＳＵ２２−３の仮想ＰＯＮ＃３に割当てる帯域は４［Ｇｂｐｓ］となる。

余剰帯域は、第１、第２の実施形態と同様に１２Ｇｂｐｓとなる。駆動ＯＳＵ数は３台となる。

（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
以上のように第３の実施形態によれば、第２の実施形態の効果に加えて、ＯＳＵ４０ごとの空き帯域を等しくすることによって、仮想ＰＯＮの帯域拡張の要求があった場合、ＯＳＵ間で同じ帯域を拡張できるのでＯＮＵ間の公平性を保つことができる。

（Ｄ）他の実施形態
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。

上記実施形態では、複数の異なる波長のＯＳＵとＯＮＵで構成した例を示したが、同じ波長のＯＬＴを複数用いたＰＯＮの構成でも良い。また、モバイルフロントホールに上記ＰＯＮを配置した構成でも良い。

１…ＰＯＮシステム、９…上限値、１０…仮想ＰＯＮ管理装置、１１…仮想ＰＯＮ要求部、２１…リソース割当部、２３（２３−１〜２３−Ｍ）…ＤＷＡ部、２４（２４−１〜２４−Ｍ）…ＤＢＡ部、２５（２５−１〜２５−Ｍ）…信号送信部、３０…波長合波器、５０…光スプリッタ、１００…情報、１０１…フィールド。

Claims (4)

1. サービス毎に光ファイバで接続される加入者側装置と局側装置間で仮想的な受動光網を構築する、複数の異なる波長の光信号を終端する光回線終端部を備える局側装置において、
   外部から前記仮想的な受動光網の構築要求を受けると、前記構築要求に含まれる少なくとも前記仮想的な受動光網の要求帯域及び前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置の情報に基づき、前記仮想的な受動光網で使用する前記光回線終端部及び前記光回線終端部に割当てる帯域を決定するリソース割当手段を有し、
   前記リソース割当手段は、前記要求帯域及び前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置の情報に基づき、該加入者側装置ごとの前記要求帯域を算出し、算出した前記要求帯域が大きい順に、前記光回線終端部で使用可能な空き帯域が少なくなるように前記光回線終端部に、前記加入者側装置の前記要求帯域を割当てる
   ことを特徴とする局側装置。
2. 前記リソース割当手段は、複数の前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置を優先して、前記光回線終端部に割当てる帯域を決定することを特徴とする請求項１に記載の局側装置。
3. 前記仮想的な受動光網で使用する前記光回線終端部には所定の帯域上限値が設定されており、
   前記リソース割当手段は、前記所定の帯域上限値を超えない範囲で前記加入者側装置の前記要求帯域を、前記光回線終端部に割当てることを特徴とする請求項２に記載の局側装置。
4. サービス毎に光ファイバで接続される加入者側装置と局側装置間で仮想的な受動光網を構築する、複数の異なる波長の光信号を終端する光回線終端部を備える局側装置に搭載されるコンピュータを、
   外部から前記仮想的な受動光網の構築要求を受けると、前記構築要求に含まれる少なくとも前記仮想的な受動光網の要求帯域及び前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置の情報に基づき、前記仮想的な受動光網で使用する前記光回線終端部及び前記光回線終端部に割当てる帯域を決定するリソース割当手段として機能させ、
   前記リソース割当手段は、前記要求帯域及び前記仮想的な受動光網に属する前記加入者側装置の情報に基づき、該加入者側装置ごとの前記要求帯域を算出し、算出した前記要求帯域が大きい順に、前記光回線終端部で使用可能な空き帯域が少なくなるように前記光回線終端部に、前記加入者側装置の前記要求帯域を割当てる
   ことを特徴とする局側装置制御プログラム。

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