JP6592023B2 - 端局装置及び異常検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、端局装置及び異常検出方法に関する。

ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）に代表される光アクセスを提供するサービスにおいて、端局装置と複数の終端装置が接続された受動光通信網（ＰＯＮ；Passive Optical Network）を用いることによって、経済的なサービス提供が実現されている。特に、時分割多重（ＴＤＭ；Time Division Multiplexing）方式のＰＯＮであるＴＤＭ−ＰＯＮでは、各終端装置から端局装置への上りデータ送信が端局装置によって集中制御される。

このような集中制御の方式の一つとして、例えば、端局装置が、各終端装置からの要求量に基づいて、各終端装置の上り割当帯域を決定することにより、上りデータ送信を制御する方式が開示されている（例えば、特許文献１）。この方式では、各終端装置が、自己の終端装置に蓄積された上りデータのデータ量を要求量としてそれぞれ端局装置に通知する。そして、端局装置は、当該通知に基づいて各終端装置に割り当てる帯域を計算（帯域割当計算）して決定し、上り送信開始時刻と送信量とを含む割当量を各終端装置に通知する。各終端装置は、通知された割当量に基づいて、上りデータ送信を行う。
この方式は、高い帯域利用効率が得られる一方で、上記の帯域割当計算のために、全終端装置から要求量を収集しなければならないため、割当量の決定及び通知までに時間を要し、上りデータ送信において遅延（以下、「制御遅延」と呼称する）を生じさせることがある。この制御遅延は、特に、ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに代表される移動体通信サービス網（以下、「モバイル網」と呼称する）などの通信網を、ＴＤＭ−ＰＯＮで収容する場合においてボトルネックとなる。これに対し、従来、モバイル網との連携制御によって、このような制御遅延を低減する連携制御方式が開示されている（例えば、特許文献２）。

特許第３７６８４２１号公報 国際公開第２０１４／０７７１６８号

以下、ＴＤＭ−ＰＯＮで移動体通信サービス網を収容する通信システムの構成（図１）、及び上記連携制御方式（図２）について詳細を説明する。

図１は、ＴＤＭ−ＰＯＮで移動体通信サービス網を収容する通信システムの構成の一例を示す概略図である。
図示するように、通信システム１０は、上位装置１と、端局装置２と、Ｐ台（Ｐは１以上の整数）の終端装置３と、Ｐ台の下位装置４と、を備えて構成される。以下では、Ｐ台の終端装置３をそれぞれ終端装置３−１〜３−Ｐと記載し、Ｐ台の下位装置４をそれぞれ下位装置４−１〜４−Ｐと記載する。端局装置２及び終端装置３−１〜３−Ｐは、受動光通信網を構成する。端局装置２はＯＬＴ（Optical Line Terminal；光加入者線終端装置）であり、終端装置３はＯＮＵ（Optical Network Unit；光加入者線ネットワーク装置）である。

上位装置１と端局装置２との間、ならびに、終端装置３と下位装置４との間は１対１で接続される。また、同図において、終端装置３−ｐ（ｐは１以上Ｐ以下の整数）と１対１で接続される下位装置４をそれぞれ下位装置４−ｐとしている（すなわち、例えば、終端装置３−１には下位装置４−１が接続され、終端装置３−２には下位装置４−２が接続される）。端局装置２と、終端装置３−１〜３−Ｐとの間は１対多で接続され、光ファイバ６及び光スプリッタ７を用いた中継網によって接続される。すなわち、端局装置２と終端装置３−１〜３−Ｐとは、１本の光ファイバ６で伝送される通信信号を、光スプリッタ７によって複数に分配することにより接続される。端局装置２は、終端装置３に送信する信号（下り信号）をＴＤＭ（時分割多重）方式により多重して送信し、光スプリッタ７は多重された下り信号をそのまま各終端装置３に転送する。また、終端装置３から端局装置２に送信される信号（上り信号）は、光スプリッタ７によりＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access；時分割多元接続）方式で多重され、端局装置２に送信される。

さらに、下位装置４は、Ｑ台（Ｑは１以上の整数）のユーザ装置５と下位網を介して接続されてもよい。同図では、Ｑ台のユーザ装置５を、ユーザ装置５−１〜５−Ｑと記載している。上位装置１と下位装置４は連携してサービスを提供する。例えば、受動光通信網がモバイル網を収容する場合、上位装置１はモバイル網における無線基地局の基地局装置（ＢＢＵ；Baseband Unit）部であり、下位装置４は、モバイル網における無線基地局の無線装置（ＲＲＨ；Remote Radio Head）部であるが、これらに限定されない。そして、ユーザ装置５は、モバイル網が提供するモバイルサービスを享受する無線通信装置（移動端末）である。なお、受動光通信網が収容する他の通信網はモバイル網以外のサービス提供網であってもよい。ユーザ装置５−１〜５−Ｑ、又は、下位装置４−１〜４−Ｐは、上位装置１から通知されるスケジューリング情報に基づいて、上りデータの送信を開始する。上りデータは、ユーザ装置５又は下位装置４から上位装置１への方向の上り通信のデータである。また、スケジューリング情報には、各ユーザ装置５又は下位装置４の上り通信のスケジュールの情報が含まれる。

図２は、ＴＤＭ−ＰＯＮとモバイル網との連携制御を行う連携制御方式における上り通信のフローを示す図である。
なお、以下においては、移動体通信サービスとして、ＬＴＥを例にして説明する。ＬＴＥでは、上位装置１が、各ユーザ装置５の上り送信を集中制御するためにスケジューリングを行い、スケジューリング結果を、下位装置４を介して各ユーザ装置５へ送信する。なお、当該スケジューリング結果は、例えば、国際標準３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）で規定されるＤＣＩ（Downlink Control Information）によって通知される。ＤＣＩには、物理リソースブロックの割り当てを示すＲＢＡ（Resource Block Assignment）、変調を示すＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）、及びユーザ装置５が上りデータを送信する時刻を示す情報（以下、「時刻情報」と呼称する）などが含まれる。時刻情報は、ユーザ装置５が許容時間後にモバイル網に到着するように時刻が指定されている。ユーザ装置５は、通知されたＤＣＩに基づいて上りデータを送信する。

上記の連携制御方式においては、端局装置２が、スケジューリング結果を所定のフォーマットで上位装置１から受信する。なお、所定のフォーマットでスケジューリング結果を通知する方式として、例えば、ＥｔｈｅｒｎｅｔフレームにおけるＴＬＶ（Type Length Value）形式のフォーマットを用いて、各ユーザ装置５に対するそれぞれのスケジューリング結果を、当該ユーザ装置５に接続される下位装置４ごとに束ねて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームによって通知する方式がある。

なお、以下の説明においては、端局装置２が受信するＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを、「無線リソース情報」と呼称する。端局装置２は、受信した無線リソース情報に基づき、時刻情報及び上り送信データ量を下位装置４ごとに特定し、これに合わせて終端装置３に割り当てる帯域（上り送信開始時刻、及び送信量）を計算して決定する。そして、端局装置２は、当該帯域を、各終端装置３へ通知する。これにより、帯域割当の計算及び決定（帯域割当計算）において、終端装置３からの要求量の収集が不要となるため、上述した制御遅延を低減することができる。

しかしながら、特許文献２に記載の連携制御方式では、上位装置1から送信される無線リソース情報に含まれる時刻情報が、必ずしも正しく通知されるとは限らないという課題がある。正しく通知されない場合としては、例えば、上位装置１の異常動作によって誤った時刻情報になることや、上位装置１が無線リソース情報を転送するタイミングの遅延やゆらぎ等によって、端局装置２が、時刻情報を適切なタイミングで受信することできない場合などが挙げられる。端局装置２における帯域割当計算は時刻情報に基づいて行われるため、時刻情報が正しく通知されない場合、各終端装置３に対して誤った帯域が通知されることとなる。これにより、下位装置４から送信された上りデータが終端装置３に滞留してしまい、遅延時間が増大する。

本特許は、斯かる事情を鑑みてなされたものであり、上位装置から通知された無線リソース情報の時刻情報が正しく通知されない場合であっても、上りデータが終端装置に滞留することを防ぐ手段を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、端局装置と複数の終端装置を介して上位装置と下位装置が通信接続される通信システムの端局装置であって、前記下位装置から送信される上りデータの送信時刻を含む時刻情報と前記上りデータの送信量を示す送信量情報と、を少なくとも含む無線リソース情報を、前記上位装置から受信する受信部と、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に関する異常を所定の方法で検出する異常検出部と、前記異常検出部によって前記時刻情報に関する異常が検出された場合には、前記無線リソース情報を用いずにそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行い、前記異常検出部によって前記時刻情報に関する異常が検出されない場合には、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報と前記送信量情報とに基づいてそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当量を行う帯域割当部と、を備える端局装置である。

本発明の一態様は、前記所定の方法は、少なくとも、割り当てる帯域を計算する期間である前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に基づく帯域割当計算期間と前記帯域の計算結果を前記終端装置へ通知する期間である帯域割当期間とを考慮した前記時刻情報が示す時刻よりも、前記無線リソース情報を受信した時刻である現在時刻のほうが後の時刻である場合に異常と判定する方法である。

本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記所定の方法は、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻よりも前記無線リソース情報を受信した時刻である現在時刻のほうが前の時刻であり、かつ、前記時刻情報が示す前記時刻と前記現在時刻との差分の値が、所定の許容時間の値以上である場合に異常と判定する方法である。

本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記所定の方法は、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻が、前回受信した前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻よりも前の時刻である場合に異常と判定する方法である。

本発明の一態様は、上記の端局装置であって、前記帯域割当部は、前記異常検出部により異常が検出された場合には、所定の値、全帯域量を前記終端装置の数によって等分配した値、又は過去に前記終端装置に対して割り当てた帯域割当量の統計値、に基づいて、それぞれの前記終端装置に対して前記帯域割当を行う。

本発明の一態様は、前記異常検出部は、前記所定の方法により異常を検出した場合には、異常が発生したことを示す通知を前記上位装置へ送信する。

本発明の一態様は、端局装置と複数の終端装置を介して上位装置と下位装置が通信接続される通信システムの端局装置のコンピュータによる異常検出方法であって、受信部が、前記下位装置から送信される上りデータの送信時刻を含む時刻情報と前記上りデータの送信量を示す送信量情報と、を少なくとも含む無線リソース情報を、前記上位装置から受信する受信ステップと、異常検出部が、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に関する異常を所定の方法で検出する異常検出ステップと、帯域割当部が、前記異常検出ステップにおいて前記時刻情報に関する異常が検出された場合には、前記無線リソース情報を用いずにそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行い、前記異常検出ステップにおいて前記時刻情報に関する異常が検出されない場合には、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報と前記送信量情報とに基づいてそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行う帯域割当ステップと、を有する異常検出方法である。

本発明によれば、上位装置から通知された無線リソース情報の時刻情報が正しく通知されない場合であっても、上りデータが終端装置に滞留することなく帯域割当を継続させることが可能となる。

ＴＤＭ−ＰＯＮで移動体通信サービス網を収容する通信システムの構成の一例を示す概略図である。 ＴＤＭ−ＰＯＮとモバイル網との連携制御を行う連携制御方式における上り通信のフローを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る端局装置２の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る端局装置２の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る端局装置２の異常検出部２２の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る通信システム１０の正常判定の場合における動作の一例を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信システム１０の異常判定の場合における動作の一例を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態に係る端局装置２の異常検出部２２の動作を示すフローチャートである。 時刻情報が示す時刻のその他の例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態については図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態に係る通信システムは、図１に図示するように、端局装置２と終端装置３とを有する受動光通信網（ＰＯＮ；Passive Optical Network）に、他の通信網（下位網）を収容する。他の通信網を収容するとは、他の通信網の通信を中継することを示す。また、本実施形態における他の通信網とは、移動体通信サービス網であるものとして説明する。

［第１の実施形態］
本発明では、端局装置２は、上述した無線リソース情報における時刻情報を評価する。そして、端局装置２は、時刻情報を異常と判定した場合には当該無線リソース情報を無効にして、当該無線リソース情報に対する帯域割当の方法を予め定められた方法に変更する。
時刻情報の評価は、以下の２つの判定ステップによって行われる。第１のステップ（ｓｔｅｐ１）は、無線リソース情報単体での評価であり、当該無線リソース情報の時刻情報が示す時刻が到来するまでの間に、端局装置２及び終端装置３が全ての処理を完了することができるか否かを評価することにより正常／異常の判定を行う。第２のステップ（ｓｔｅｐ２）は、過去に（例えば前回）受信した無線リソース情報の時刻情報と、今回受信した無線リソース情報の時刻情報と、の比較評価であり、今回受信した無線リソース情報の時刻情報に基づく時刻と、過去に受信した無線リソース情報の時刻情報に基づく時刻と、を比べて時間連続性があるか否かを評価することにより正常／異常を判定する。

［端局装置の機能構成］
図３及び図４は、本発明の第１の実施形態に係る端局装置２の機能構成を示すブロック図である。なお、本ブロック図においては、本実施形態と関係する機能ブロックのみを示している。
なお、図３に示す端局装置２は、無線リソース情報を、主信号とは別線で通知する場合を示しているが、図４に示す端局装置２のように、無線リソース情報を、主信号と時間多重して通知するような構成でもよい。

以下に、図３に示す端局装置２の各機能ブロックについて説明する。
図示するように、端局装置２は、連携機能部２１と、異常検出部２２と、帯域割当部２３と、上位通信部２４と、下位通信部２５と、を含んで構成される。また、連携機能部２１は、受信部２１１と、データ変換処理部２１２と、を含んで構成される。

連携機能部２１は、通信路を介して上位装置１から無線リソース情報を受信して終端し、上りデータが送信される時刻及び上りデータ量を下位装置４ごとに特定する。具体的には、連携機能部２１の受信部２１１は、上位装置１から、上述した所定のフォーマットで通知された無線リソース情報を受信する。例えば、当該無線リソース情報が、上述したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームによって通知された場合には、受信部２１１は、必要な情報が記されているペイロード部分のみを抽出して、後段のデータ変換処理部２１２に通知する。データ変換処理部２１２は、上りデータの送信時刻に関わる時刻情報と、上りデータ量の特定に必要な情報と、を抽出し、これらの情報に基づいて下位装置４ごとの上りデータの送信時刻及び上りデータ量を特定して出力する。

異常検出部２２は、上述したＳｔｅｐ１及びＳｔｅｐ２による判定により、無線リソース情報から抽出した時刻情報を評価し、当該評価に基づく判定結果（正常、又は異常）を出力する。

帯域割当部２３は、データ変換処理部２１２によって計算された終端装置３に到着する上りデータ量と時刻情報とを取得する。そして、帯域割当部２３は、取得した情報に基づいて、帯域割当周期ごとに各終端装置３に対する帯域割当計算を行い、下位装置４と通信接続する各終端装置３に割り当てる帯域を決定して通知する。ただし、帯域割当部２３は、当該取得した情報に対する異常検出部２２からの通知結果が異常を示す場合には、当該取得した情報を無効とし、予め定めたデータ量を各終端装置３に割り当てるように帯域割当計算を行う。

上位通信部２４は、上位装置１と終端装置３との間で主信号の送受信を行い、下位通信部２５は終端装置３と下位装置４との間で主信号の送受信を行う。
なお、図４に示す端局装置２’のように、無線リソース情報が、主信号と時間多重して上位装置１’から通知される構成である場合には、端局装置２’の上位通信部２４’は、無線リソース情報を連携制御部２１’へ、及び主信号を下位通信部２５へそれぞれ通知するように信号分離を行う。

［端局装置の動作］
以下では、本実施形態における、時刻情報の評価における端局装置２の異常検出部２２の動作について説明する。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る端局装置２の異常検出部２２の動作を示すフローチャートである。
まず、異常検出部２２は、無線リソース情報単体での評価を行う（上記Ｓｔｅｐ１）。具体的には、異常検出部２２は、無線リソース情報を受信し（Ｓ００１）、無線リソース情報に含まれる時刻情報を参照する（Ｓ００２）。そして、異常検出部２２は、当該無線リソース情報の時刻情報が示す時刻が到来するまでの間に、帯域割当に関わる全ての処理を完了させることができるか否かについて、以下に示す式（１）に基づいて評価する（Ｓ００３）。下記の式（１）が成立する場合は、帯域割当に関わる全ての処理を実行可能であることを示す無線リソース情報が通知されたことを意味する。

時刻情報−帯域割当計算期間−帯域割当期間＋伝搬時間＞現在時刻・・・（１）

なお、式（１）において、時刻情報とは、下位装置４が終端装置３へ上りデータを送信する時刻を示す。また、帯域割当計算期間とは、終端装置３に割り当てる帯域を端局装置２が計算する期間を示す。また、帯域割当期間とは、当該帯域の計算結果を端局装置２が終端装置３へ通知する期間を示す。また、伝搬時間とは、下位装置４から終端装置３への上りデータの伝搬に要する時間を示す。

次に、異常検出部２２は、過去に（例えば、前回）受信した無線リソース情報の時刻情報と、今回受信した無線リソース情報の時刻情報と、の比較評価を行う（上記Ｓｔｅｐ２）。具体的には、異常検出部２２は、以下の式（２）を満たすか否かを判定する（Ｓ００４）。下記の式（２）が成立しない場合は、時間が巻き戻ることを意味する。これにより、異常検出部２２は、下記の式（２）が成立するか否かに基づいて、時間の連続性を確認することができる。

今回の時刻情報＞前回の時刻情報・・・（２）

異常検出部２２は、上記の式（１）および式（２）がいずれも成立する場合には、取得した無線リソース情報を正常と判定して、判定結果を帯域割当部２３に通知する（Ｓ００５）。また、異常検出部２２は、上記の式（１）もしく式（２）のうち、少なくとも一方の式が成立しない場合には、取得した無線リソース情報を異常と判定して、判定結果を帯域割当部２３に通知する（Ｓ００６）。
そして、通信が完了する場合、本フローチャートが示す端局装置２の動作は終了し、そうでない場合は、異常検出部２２は、再び無線リソース情報の受信を待ち受ける状態となる（Ｓ００６）。

なお、異常検出部２２が、上記の式（１）の代わりに、以下の式（１’）を用いて判定するようにしてもよい。

時刻情報−現在時刻＞帯域割当計算期間＋帯域割当期間−伝搬時間・・・（１’）

以下、上述したＳｔｅｐ１にて正常、又は異常と判定された場合における、通信システム１０の全体動作の一例について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態に係る通信システム１０の正常判定の場合における動作の一例を示すシーケンス図である。図示するように、上位装置１はＤＣＩ＃１を送信した後に、無線リソース情報を送信する（Ｆｒａｍｅ＃１送信）。端局装置２は、Ｆｒａｍｅ＃１を受信した後、データ変換処理部２１２において上り送信許可情報を取得し、当該上り送信許可情報に含まれる時刻情報を確認する。図６では、現在時刻はｔ１であり、時刻情報が示す時刻はｔ１０である（それぞれ任意の値で示している）。一方、帯域割当計算期間（５）、帯域割当期間（２）、及び下位装置４から終端装置３への伝搬時間（１）を考慮すると（（）内は任意の値）、式（１）に示す関係になっていることが分かる（（ｔＮ＋１０）−５−２＋１＞ｔＮ）。このように、式（１）の関係を満たす場合は、正常状態と判定される。

一方、図７は、本発明の第１の実施形態に係る通信システム１０の異常判定の場合における動作の一例を示すシーケンス図である。図示するように、上位装置１からユーザ装置５へ、スケジューリング情報としてＤＣＩ＃２を送信されてからしばらく時間が経過した後に、上位装置１から当該スケジューリング情報が含まれる無線リソース情報が送信される（Ｆｒａｍｅ＃２送信）。端局装置２は、Ｆｒａｍｅ＃２を受信した後、データ変換処理部２１２において上り送信許可情報を取得し、当該上り送信許可情報に含まれる時刻情報を確認する。図７では、現在時刻はｔＮであり、時刻情報はｔＮ＋３である（それぞれ任意の値で示している）。一方、帯域割当計算期間（５）と帯域割当期間（２）及び下位装置４から終端装置３への伝搬時間（１）を考慮すると（（）内は任意の値）、式（１）に示す関係を満たさないことが分かる（（ｔＮ＋３）−５−２＋１＜ｔＮ）。このように、式（１）の関係を満たさない場合は、異常状態と判定される。

［異常判定時における帯域割当部の動作］
異常検出部２２において、異常状態と判定された場合、帯域割当部２３は、当該無線リソース情報を用いずに帯域割当を行う。本実施形態においては、予め定められた（所定の）固定値α（αは任意の値）を、各終端装置３に割り当てる送信量とする。
なお、帯域割当部２３は、異常検出部２２が無線リソース情報を異常と判定した場合は、異常が継続しているか否かに関わらず、複数周期の間、帯域割当方法を変更してもよい。
なお、異常状態が発生した場合、当該異常状態を示す情報を端局装置２から上位装置１へ通知しても良い。

なお、本実施形態の異常検出部２２における上述した評価フローにおいては、Ｓｔｅｐ１及びＳｔｅｐ２の両方の判定結果に基づいて正常か異常かが判定されるものとしたが、これに限られるものではなく、Ｓｔｅｐ１及びＳｔｅｐ２のいずれか一方のみの判定結果に基づいて正常か異常かが判定されても良い。また、上述した、帯域割当計算期間、帯域割当期間、及び伝搬時間に関して示した値は任意の値であり、端局装置２の設計等に従って任意に設定される値を用いることができる。

なお、本実施形態における時刻情報が示す時刻は、下位装置４が終端装置３へ上りデータを送信する時刻（図９のＣ）としたが、これに限られない。例えば、時刻情報が示す時刻は、ユーザ装置５から下位装置４へ上りデータを送信する時刻（図９のＤ）でもよい。また、例えば、時刻情報が示す時刻は、上位装置１がユーザ装置５へＤＣＩを送信した時刻（図９のＡ）でもよいし、上位装置１が端局装置２へ無線リソース情報を送信した時刻（図９のＡ’）でもよいし、端局装置２が無線リソース情報を受信した時刻（図９のＢ）でもよい。また、これらの場合、判定条件式を適宜、変更してもよい。

以上、説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、上位装置１から端局装置２へ送信された無線リソース情報の到着タイミングに関する異常状態を検出した場合、当該無線リソース情報を無効として帯域割当部２３へ通知するため、誤った情報を元に帯域割当計算を行うことを避けることができる。また、本発明の第１の実施形態によれば、状況に応じて帯域割当方法を変更することができるため、終端装置３におけるバッファ蓄積量を少なくすることができ、上り遅延時間を削減する、または発生させないようにすることができる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態は、異常検出部２２による上述した評価フローにおける無線リソース情報単体での評価において、当該時刻情報が許容時間内に上りデータが送信可能な条件を満たすか否かを判定条件に含める点が、上述した第１の実施形態とは異なる。以下では、当該評価について説明する。

上位装置１で実施したスケジューリング結果に基づいて、ＤＣＩが送信されたた後、上位装置１は無線リソース情報を送信する。ＤＣＩも無線リソース情報も同一スケジューリング結果に基づく値であるため、当該無線リソース情報に記される時刻情報は、ＤＣＩに記載される時刻情報と同様に、現在時刻から現在時刻に許容時間を加えた時刻が記されることになる。すなわち、式（３）及び式（４）が成立する必要がある。

現在時刻＜時刻情報・・・（３）

時刻情報−現在時刻＜許容時間・・・（４）

このため、異常検出部２２は、上述したＳｔｅｐ１の処理において、式（１）が成立するか否かを確認するだけでなく、さらに、式（３）及び式（４）が成立するか否かを確認する。式（１）、式（３）、および式（４）のうち、少なくとも１つが条件を満たさない場合には、Ｓｔｅｐ１における判定結果は異常となる。

以下に、本実施形態に係る異常検出部２２における、評価フローの詳細について説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態に係る端局装置２の異常検出部２２の動作を示すフローチャートである。
まず、異常検出部２２は、異常検出部２２は、無線リソース情報を受信し（Ｓ１０１）、無線リソース情報に含まれる時刻情報を参照する（Ｓ１０２）。そして、異常検出部２２は、Ｓｔｅｐ１における１つ目の判定条件として、上述した式（１）に示す関係を満たすかどうかを確認し、満たす場合（Ｓ１０３、Ｙｅｓ）は、Ｓｔｅｐ１における次の判定条件に移る。次に、異常検出部２２は、２つ目の判定条件として、上述した式（３）及び式（４）に示す関係をいずれも満たすかどうかを確認し、いずれも満たす場合は（Ｓ１０４、Ｙｅｓ）は、Ｓｔｅｐ２に移る。異常検出部２２は、Ｓｔｅｐ２では、第１の実施形態と同様に、式（２）に示す関係を満たすかどうかを確認し、満たす場合（Ｓ１０５、Ｙｅｓ）は、正常状態と判定して、判定結果を帯域割当部２３に通知する（Ｓ１０６）。また、異常検出部２２は、１つ目の判定条件おける式（１）に示す関係、２つ目の判定条件における式（３）に示す関係及び式（４）に示す関係、及び判定条件３における式（２）に示す関係のうち、少なくとも１つが満たされない場合（Ｓ１０３、Ｓ１０４、またはＳ１０５がＮｏの場合）は、異常と判定して、判定結果を帯域割当部２３に通知する（Ｓ１０７）。
そして、通信が完了する場合（Ｓ１０８、Ｙｅｓ）、本フローチャートが示す端局装置２の動作は終了し、そうでない場合（Ｓ１０８、Ｎｏ）は、異常検出部２２は、再び無線リソース情報の受信を待ち受ける状態となる。

なお、本実施形態における許容時間の例として、１サブフレームの４倍を示す４ＴＴＩ（Transmission Time Interval）がある。これ以外に限らず、サブフレーム長のＮ倍（Ｎは任意の値）としても良い。
なお、本実施形態においては、図８に示すように、複数の判定条件を組合せた動作フローを示したが、これらの判定条件のうちの一つのみを使って異常検出を行っても良い（例えば、Ｓｔｅｐ１の１つ目（式（１））のみ、Ｓｔｅｐ１の２つ目（式（３）及び式（４））のみ、Ｓｔｅｐ２（式（２））のみでもよい）。

なお、本実施形態における時刻情報が示す時刻は、第１の実施形態と同様、下位装置４が終端装置３へ上りデータを送信する時刻（図９のＣ）としたが、これに限られない。例えば、時刻情報が示す時刻は、ユーザ装置５から下位装置４へ上りデータを送信する時刻（図９のＤ）でもよい。また、例えば、時刻情報が示す時刻は、上位装置１がユーザ装置５へＤＣＩを送信した時刻（図９のＡ）でもよいし、上位装置１が端局装置２へ無線リソース情報を送信した時刻（図９のＡ’）でもよいし、端局装置２が無線リソース情報を受信した時刻（図９のＢ）でもよい。また、これらの場合、判定条件式を適宜、変更してもよい。

以上、説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に上位装置１から端局装置２へ送信された無線リソース情報の到着タイミングに関する異常状態を検出した場合だけでなく、上位装置１から端局装置２へ送信された無線リソース情報の時刻情報に関する異常状態を検出した場合についても、当該無線リソース情報を無効として帯域割当部２３へ通知するため、誤った情報を元に帯域割当計算を行うことを避けることができる。また、本発明の第２の実施形態によれば、帯域割当方法を変更することができるため、終端装置３におけるバッファ蓄積量を少なくすることができ、上り遅延時間を削減する、または発生させないようにすることができる。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態は、異常検出部２２において異常状態と判定された場合における帯域割当方法として、各終端装置３に割り当てる帯域割当量を、終端装置３の合計数によって全帯域量を等配分した値とする。以下、第３の実施形態における帯域割当の変更方法について説明する。

異常検出部２２において異常状態が検出され、帯域割当部２３において当該情報を受け取った際の動作として、終端装置３へ割当可能な全帯域量を、端局装置２に接続される終端装置３の合計数ｎで等分配し、各終端装置３に送信許可を通知する。
なお、帯域割当部２３は、異常検出部２２が無線リソース情報を異常と判定した場合は、異常が継続しているか否かに関わらず、複数周期の間、帯域割当方法を変更してもよい。

［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態は、異常検出部２２において異常状態と検出された場合における帯域割当方法として、各終端装置３に割り当てる帯域割当量を、過去の帯域割当量から計算される統計値とする。以下、第４の実施形態における帯域割当の変更方法について説明する。

帯域割当部２３は、過去に終端装置３−１〜３−Ｐへ割り当てた帯域割当量に関する統計情報に基づいて、各終端装置３に対する送信許可量を計算する。例えば、終端装置３−１に対して、過去Ｎ回における帯域割当量の平均値βを計算し、各終端装置３に帯域を割り当てる。
なお、本実施形態に係る端局装置２は、過去に各終端装置３へ割り当てた帯域割当量を帯域割当部２３における機能を用いて保存しておくことができる。
なお、本実施形態に係る端局装置２は、統計情報に基づいて各終端装置３に対する送信許可量を計算する場合に、過去に割り当てた帯域割当量の平均値に基づくものとしたが、これに限られるものではなく、例えば、過去に割り当てた帯域割当量の最大値としてもよい。ただし、各ＯＮＵの当該値の合計がＰＯＮ帯域を上回る場合には、これに基づく比率によって割り当てる。

なお、帯域割当部２３は、異常検出部２２が無線リソース情報を異常と判断した場合は、異常が継続しているか否かに関わらず、複数周期の間、帯域割当方法を変更しても良い。

以上説明したように、本発明の第１乃至第４の実施形態に係る端局装置２によれば、上位装置から通知された無線リソース情報の時刻情報が正しく通知されない場合であっても、上りデータが終端装置に滞留することなく帯域割当を継続させることが可能となる。

上述した実施形態における端局装置２又は端局装置２’の少なくとも１部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１・・・上位装置、２・・・端局装置、３・・・終端装置、４・・・下位装置、５・・・ユーザ装置、６・・・光ファイバ、７・・光スプリッタ、１０・・・通信システム、２１・・・連携機能部、２２・・・異常検出部、２３・・・帯域割当部、２４・・・上位通信部、２５・・・下位通信部、２１１・・・受信部、２１２・・・データ変換処理部

Claims (7)

1. 端局装置と複数の終端装置を介して上位装置と下位装置が通信接続される通信システムの端局装置であって、
   前記下位装置から送信される上りデータの送信時刻を含む時刻情報と前記上りデータの送信量を示す送信量情報とを少なくとも含む無線リソース情報を、前記上位装置から受信する受信部と、
   前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に関する異常を所定の方法で検出する異常検出部と、
   前記異常検出部によって前記時刻情報に関する異常が検出された場合には、前記無線リソース情報を用いずにそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行い、前記異常検出部によって前記時刻情報に関する異常が検出されない場合には、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報と前記送信量情報とに基づいてそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行う帯域割当部と、
   を備える端局装置。
2. 前記所定の方法は、少なくとも、割り当てる帯域を計算する期間である前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に基づく帯域割当計算期間と前記帯域の計算結果を前記終端装置へ通知する期間である帯域割当期間とを考慮した前記時刻情報が示す時刻よりも、前記無線リソース情報を受信した時刻である現在時刻のほうが後の時刻である場合に異常と判定する方法である
   請求項１記載の端局装置。
3. 前記所定の方法は、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻よりも前記無線リソース情報を受信した時刻である現在時刻のほうが前の時刻であり、かつ、前記時刻情報が示す前記時刻と前記現在時刻との差分の値が、所定の許容時間の値以上である場合に異常と判定する方法である
   請求項１記載の端局装置。
4. 前記所定の方法は、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻が、前回受信した前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報が示す時刻よりも前の時刻である場合に異常と判定する方法である
   請求項１記載の端局装置。
5. 前記帯域割当部は、前記異常検出部により異常が検出された場合には、所定の値、全帯域量を前記終端装置の数によって等分配した値、又は過去に前記終端装置に対して割り当てた帯域割当量の統計値、に基づいて、それぞれの前記終端装置に対して前記帯域割当を行う
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の端局装置。
6. 前記異常検出部は、前記所定の方法により異常を検出した場合には、異常が発生したことを示す通知を前記上位装置へ送信する
   請求項1から請求項５のうちいずれか一項に記載の端局装置。
7. 端局装置と複数の終端装置を介して上位装置と下位装置が通信接続される通信システムの端局装置のコンピュータによる異常検出方法であって、
   受信部が、前記下位装置から送信される上りデータの送信時刻を含む時刻情報と前記上りデータの送信量を示す送信量情報と、を少なくとも含む無線リソース情報を、前記上位装置から受信する受信ステップと、
   異常検出部が、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報に関する異常を所定の方法で検出する異常検出ステップと、
   帯域割当部が、前記異常検出ステップにおいて前記時刻情報に関する異常が検出された場合には、前記無線リソース情報を用いずにそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行い、前記異常検出ステップにおいて前記時刻情報に関する異常が検出されない場合には、前記無線リソース情報に含まれる前記時刻情報と前記送信量情報とに基づいてそれぞれの前記終端装置に対して帯域割当を行う帯域割当ステップと、
   を有する異常検出方法。

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