JP6636896B2 - Bandwidth allocation device - Google Patents
Bandwidth allocation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6636896B2 JP6636896B2 JP2016215398A JP2016215398A JP6636896B2 JP 6636896 B2 JP6636896 B2 JP 6636896B2 JP 2016215398 A JP2016215398 A JP 2016215398A JP 2016215398 A JP2016215398 A JP 2016215398A JP 6636896 B2 JP6636896 B2 JP 6636896B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- traffic
- bandwidth
- time
- unit
- allocated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
本発明は、帯域割当装置に関する。 The present invention relates to a band allocation device.
無線基地局のアンテナ部(RRH:Remote Radio Head)と信号処理部(BBU:Baseband Unit)を分離した無線通信システムがある。この無線通信システムでは、RRHとBBUとは光装置及び光ファイバを介して結ばれており、この光区間はモバイルフロントホール(MFH)と呼ばれている。図9は、MFHの構成例を示す図である。 There is a radio communication system in which an antenna unit (RRH: Remote Radio Head) of a radio base station and a signal processing unit (BBU: Baseband Unit) are separated. In this wireless communication system, the RRH and the BBU are connected via an optical device and an optical fiber, and this optical section is called a mobile fronthaul (MFH). FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the MFH.
近年、MFHの低コスト化を図るために、RRHをTDM−PON(Time Division Multiplexing- Passive Optical Network)システム(例えば、非特許文献1参照)を用いて収容する検討がなされている(例えば、非特許文献2参照)。TDM−PONシステムでは、光終端装置(ONU:Optical Network Unit)から光端局装置(OLT:Optical Line Terminal)への信号送信にTDMA(時分割多元接続)方式が用いられる。そこで、TDM−PONを用いてRRHを収容した際に、RRHと無線端末間のトラヒック情報を基に、MFHに転送されるトラヒックを推定し、光端局装置から光終端装置へ割当てる帯域を動的に変化させる手法が提案されている(例えば、非特許文献2参照)。 In recent years, in order to reduce the cost of the MFH, studies have been made to accommodate the RRH using a TDM-PON (Time Division Multiplexing-Passive Optical Network) system (for example, see Non-Patent Document 1). See Patent Document 2). In the TDM-PON system, a TDMA (Time Division Multiple Access) method is used for transmitting a signal from an optical terminal unit (ONU: Optical Network Unit) to an optical terminal unit (OLT: Optical Line Terminal). Therefore, when the RRH is accommodated using the TDM-PON, the traffic transferred to the MFH is estimated based on the traffic information between the RRH and the wireless terminal, and the bandwidth allocated from the optical terminal device to the optical terminal device is adjusted. There has been proposed a method of changing the frequency (for example, see Non-Patent Document 2).
図10は、従来の端局装置の構成を示す図である。OLTなどの従来の端局装置では、ONUなどの終端装置との間の通信における上り信号もしくは下り信号をトラヒック情報取得部で取得する。トラヒック情報取得部は、取得したトラヒック情報をトラヒック量推定部に転送し、トラヒック量推定部は、数時間ないし数日分のトラヒック情報を基にトラヒックパターンを推定する。深夜や早朝では、無線端末の使用頻度が低いため、トラヒック量は日中よりは少ない。日中では、無線端末の使用頻度が高いため、トラヒック量も増加する。このようなトラヒック量の増減を表すパターンをトラヒックパターンと定義する。推定されたトラヒックパターンは、帯域割当機能部に転送される。 FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a conventional terminal device. In a conventional terminal device such as an OLT, an upstream signal or a downstream signal in communication with a terminal device such as an ONU is acquired by a traffic information acquisition unit. The traffic information acquiring unit transfers the acquired traffic information to the traffic amount estimating unit, and the traffic amount estimating unit estimates a traffic pattern based on traffic information for several hours to several days. In late nights and early mornings, the traffic volume is smaller than during the day, because the wireless terminals are used less frequently. During the day, the wireless terminal is frequently used, so that the traffic volume also increases. A pattern representing such an increase or decrease in traffic volume is defined as a traffic pattern. The estimated traffic pattern is transferred to the band allocation function unit.
図11は、従来技術の帯域割当機能部による帯域割当の方法を示す図である。端局装置は、DBA(Dynamic Bandwidth Allocation:動的帯域割当)周期で終端装置へ帯域割当量と上り信号の送信許可時間を送信する。時刻t2まではトラヒックパターンの推定を行うためのトラヒック収集期間であり、帯域割当機能部は、各DBA周期で固定のトラヒック量Rp[bps(ビット毎秒)]を終端装置に割当てる。端局装置は、トラヒック収集期間が終了する時刻t2以降に可変の帯域割当てを開始する。帯域割当機能部は、トラヒック収集期間における平均トラヒック量を基に帯域割当量を決定する。例えば、期間T1における帯域割当量はR1[bps]である。帯域割当機能部は、この期間T1内の各DBA周期では、固定的に帯域割当量R1を終端装置に割当てる。例えば、期間T1=6.0時間、DBA周期を250μs(マイクロ秒)、帯域割当量R1=1.0Gbpsとした場合、端局装置は、終端装置に250μs毎に1.0Gbpsの帯域を6.0時間割当て続ける。 FIG. 11 is a diagram illustrating a band allocation method by the band allocation function unit according to the related art. The terminal device transmits the bandwidth allocation amount and the transmission permission time of the uplink signal to the terminal device in a DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) cycle. Until time t 2 is the traffic collection period for the estimation of traffic patterns, bandwidth allocator allocates a traffic R p [bps (bits per second) of the stationary at each DBA cycle termination device. Terminal equipment starts a variable bandwidth allocation in a time t 2 after the traffic collection period ends. The bandwidth allocation function unit determines the bandwidth allocation based on the average traffic during the traffic collection period. For example, the bandwidth allocation amount in the period T 1 is R 1 [bps]. Bandwidth allocator is in each DBA period in the period T 1, fixedly assigning the bandwidth allocation amount R 1 to terminator. For example, when the period T 1 = 6.0 hours, the DBA cycle is 250 μs (microseconds), and the bandwidth allocation amount R 1 = 1.0 Gbps, the terminal device sets the terminal device to a 1.0 Gbps bandwidth every 250 μs. Continue to assign for 6.0 hours.
従来の帯域割当手法では、図11に示すように時間スロット毎に、平均トラヒック量等の統計情報を基に帯域割当量を算出し、帯域割当量を可変としていた。例えば、図11の期間T1の時間スロットでは帯域割当量R1を終端装置へ固定的に割当て、期間T2の時間スロットに切り替わった際には、帯域割当量R2を終端装置へ固定的に割当てる。 In the conventional bandwidth allocation method, as shown in FIG. 11, a bandwidth allocation amount is calculated for each time slot based on statistical information such as an average traffic amount, and the bandwidth allocation amount is made variable. For example, fixed bandwidth allocation amount R 1 in the time slot period T 1 of the 11 fixedly assigned to the terminating device, when switching to the time slot period T 2 are, the bandwidth allocation amount R 2 to termination equipment Assign to
しかし、無線基地局におけるトラヒックモデルがバースト信号の場合に課題が存在する。図12は、バースト信号が発生するトラヒックモデルの例を示す図である。無線端末からRRHに上り信号が送信されたとき、RRHでは1TTI(Transmission Time Interval)の間、上り信号をバッファする。TTIは、無線スケジューリングの最小単位を表している。TTIの時間的長さは、無線フレームにおいて上下リンクの送信のために分割されたフレームである1サブフレーム長と等しい。LTE(Long Term Evolution)の場合、無線スケジューリングの周期は1msであるため、1TTIは、1msとなる。将来モバイルアクセスである第五世代移動通信システム(5G)では、TTIの短縮が検討されている。RRHは、バッファされた上り信号に対して、1TTI経過後に復調・復号の動作を実行する。復調・復号された上り信号は、TTIの先頭から順にバッファされ、RRHから終端装置へ転送される。従って、図13のMFHを流れるトラヒックに示すように、端局装置は、TTIの周期でRRHからのバースト信号を、終端装置を経由して受信することになる。従って、図11における期間T1〜T3のトラヒック量に依らず、TTI周期の先頭からデータトラヒックが生起する。 However, there is a problem when the traffic model in the wireless base station is a burst signal. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a traffic model in which a burst signal is generated. When an uplink signal is transmitted from a wireless terminal to the RRH, the RRH buffers the uplink signal for one TTI (Transmission Time Interval). TTI represents the minimum unit of wireless scheduling. The time length of the TTI is equal to one subframe length, which is a frame divided for uplink and downlink transmission in a radio frame. In the case of LTE (Long Term Evolution), the period of wireless scheduling is 1 ms, so 1 TTI is 1 ms. In the fifth generation mobile communication system (5G), which will be mobile access in the future, reduction of TTI is being studied. The RRH performs demodulation and decoding operations on the buffered uplink signal after a lapse of 1 TTI. The demodulated and decoded uplink signal is sequentially buffered from the beginning of the TTI, and is transferred from the RRH to the terminal device. Therefore, as shown in the traffic flowing through the MFH in FIG. 13, the terminal device receives the burst signal from the RRH at the TTI cycle via the terminating device. Therefore, regardless of the traffic volume of the period T 1 through T 3 in FIG. 11, the data traffic arising from the beginning of the TTI period.
図12、図13に示すトラヒックモデルを持つ無線基地局の場合、図11のトラヒックパターンが示すトラヒック量の増減は、図14に示すようにTTI周期毎のバースト信号長となる。期間T1ではトラヒック量が少ないため、1TTI内のバースト信号の長さは期間T 2 と比較して短くなる。最もトラヒック量が多い期間T2では、1TTI内のバースト信号の長さは最も長くなる。実際には、1TTI内で生起するデータトラヒックはEthernet(登録商標)等のフレームでカプセル化されるため、1TTI内のEthernet(登録商標)フレームの数でトラヒック量を表現することも可能である。 In the case of the radio base station having the traffic model shown in FIGS. 12 and 13, the increase or decrease in the traffic amount indicated by the traffic pattern in FIG. 11 becomes the burst signal length for each TTI cycle as shown in FIG. For traffic in the period T 1 is small, the length of the burst signal in 1TTI is short compared to the period T 2. In most traffic volume is large period T 2, the length of the burst signal in 1TTI is the longest. Actually, data traffic occurring in one TTI is encapsulated in a frame such as Ethernet (registered trademark), so that the traffic amount can be expressed by the number of Ethernet (registered trademark) frames in one TTI.
図15は、従来の平均トラヒック量等の統計情報に基づく帯域割当手法を適用した結果を示す図である。複数のTTIをまたぐ期間で平均化したトラヒックを基に帯域割当量を決定しているため、TTI周期の先頭と一致するDBA周期において、トラヒックを全て送信することが不可能となる場合があり、終端装置に送信対象の信号がバッファされる。終端装置にバッファされた信号は次以降のDBA周期で送信されるため、送信にかかったDBA周期分だけ遅延として累積される。 FIG. 15 is a diagram illustrating a result of applying a conventional bandwidth allocation method based on statistical information such as an average traffic amount. Since the bandwidth allocation is determined based on the traffic averaged over a period spanning a plurality of TTIs, it may not be possible to transmit all the traffic in the DBA cycle that coincides with the beginning of the TTI cycle. The transmission target signal is buffered in the terminal device. Since the signal buffered in the terminating device is transmitted in the next and subsequent DBA periods, the signal is accumulated as a delay by the DBA period required for transmission.
上記事情に鑑み、本発明は、下位装置から受信した信号を終端装置が端局装置へ中継する場合に、中継における遅延を低減するように終端装置に帯域を割当てることができる帯域割当装置を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention provides a band allocating device that can allocate a band to a terminal device so as to reduce delay in relaying when a terminal device relays a signal received from a lower device to a terminal device. It is intended to be.
本発明の一態様は、終端装置と接続された下位装置ごとに、前記下位装置が前記終端装置を介して行う通信の時系列のトラヒック量を示すトラヒック情報を取得するトラヒック情報取得部と、前記トラヒック情報に基づいて、トラヒックの変動周期を抽出し、抽出された前記変動周期を1以上の時間スロットに分割するトラヒック量推定部と、前記トラヒック情報に基づいて、トラヒック送信周期と、前記トラヒック送信周期の開始タイミングとを推定するトラヒック送信周期推定部と、前記トラヒック情報と、前記トラヒック送信周期及び前記開始タイミングとに基づいて、それぞれの前記時間スロットにおいて、前記トラヒック情報から得られる前記下位装置の推定のトラヒック量の送信に必要な帯域が前記トラヒック送信周期の前記開始タイミングから次の前記トラヒック送信周期の前記開始タイミングより前のタイミングまでの間に割当てられるように、前記時間スロットに含まれる前記トラヒック送信周期において前記下位装置と接続される前記終端装置に割当てる帯域を時間によって変更する帯域割当量算出部と、前記帯域割当量算出部により割当てられた帯域に基づく制御スケジュールに従って前記終端装置に対する帯域割当を行う帯域割当機能部と、を備える帯域割当装置である。 One aspect of the present invention is that, for each lower-level device connected to a terminating device, a traffic information acquisition unit that acquires traffic information indicating a time-series traffic amount of communication performed by the lower-level device via the terminating device; A traffic amount estimating unit that extracts a fluctuation period of the traffic based on the traffic information, and divides the extracted fluctuation period into one or more time slots; a traffic transmission period based on the traffic information; A traffic transmission cycle estimating unit for estimating the start timing of a cycle, and the traffic information, based on the traffic transmission cycle and the start timing, in each of the time slots, of the lower-level device obtained from the traffic information. The bandwidth required for transmitting the estimated traffic volume is determined by the As allocated during the period from the timing to the timing earlier than the start timing of the next of said traffic transmission period, the bandwidth allocated to the terminating device in the traffic transmission period contained in the time slot is connected to the lower device A bandwidth allocating device comprising: a bandwidth quota calculating unit that changes according to time; and a band allocating function unit that allocates a bandwidth to the terminal device according to a control schedule based on a band allocated by the bandwidth quota calculating unit.
本発明の一態様は、上述の帯域割当装置であって、前記トラヒック量推定部は、前記時間スロットごとに、前記トラヒック情報に基づいて前記下位装置のトラヒック量の平均値及び分散値を取得し、前記帯域割当量算出部は、前記トラヒック送信周期において、前記下位装置と接続される前記終端装置に割当てる帯域を切り替えるタイミングを、前記トラヒック送信周期が含まれる前記時間スロットにおける前記下位装置の前記トラヒック量の平均値及び分散値と、危険率とに基づいて算出する。 One aspect of the present invention is the above-mentioned band allocation device, wherein the traffic amount estimating unit acquires, for each time slot, an average value and a variance value of the traffic amount of the lower order device based on the traffic information. The bandwidth allocation amount calculating unit, in the traffic transmission cycle, switches a timing of switching a bandwidth to be allocated to the terminating device connected to the lower-level device, the traffic of the lower-level device in the time slot including the traffic transmission period. It is calculated based on the average value and the variance value of the amount and the risk rate.
本発明の一態様は、上述の帯域割当装置であって、前記帯域割当量算出部は、前記トラヒック送信周期において、前記トラヒック情報から得られる前記下位装置の推定のトラヒック量の送信に必要な帯域を前記トラヒック送信周期の前記開始タイミングから次の前記トラヒック送信周期の前記開始タイミングよりも前のタイミングまでの時間帯に割当てた後、前記推定のトラヒックを超えたトラヒックを送信するための余剰帯域を次の時間帯に割当てる。 One aspect of the present invention is the above-described band allocation device, wherein the band allocation amount calculation unit is configured to transmit, in the traffic transmission cycle, a band necessary for transmitting an estimated traffic amount of the lower-level device obtained from the traffic information. Is assigned to a time period from the start timing of the traffic transmission cycle to a timing before the start timing of the next traffic transmission cycle, and then a surplus bandwidth for transmitting traffic exceeding the estimated traffic is allocated. Assign to the next time zone.
本発明の一態様は、上述の帯域割当装置であって、前記帯域割当機能部は、前記余剰帯域が割当てられた時間帯における所定のタイミングを超えて前記下位装置のトラヒックが発生した場合に、前記下位装置と接続される前記終端装置に時間による変化がない固定帯域を割当て、前記帯域割当量算出部は、前記固定帯域が割当てられているときに前記トラヒック情報取得部が取得した前記トラヒック情報に基づいて、前記トラヒック送信周期において時間的に切り替えて前記終端装置に割当てる帯域を新たに算出する。 One aspect of the present invention is the above-mentioned band allocating apparatus, wherein the band allocating function unit, when traffic of the lower-level device occurs beyond a predetermined timing in a time zone to which the surplus band is allocated, A fixed bandwidth that does not change with time is allocated to the terminating device connected to the lower-level device, and the bandwidth quota calculation unit calculates the traffic information acquired by the traffic information acquisition unit when the fixed bandwidth is allocated. Based on the above, a time band is switched in the traffic transmission cycle to newly calculate a band to be allocated to the terminating device.
本発明の一態様は、上述の帯域割当装置であって、前記帯域割当機能部は、前記余剰帯域が割当てられた時間帯における所定のタイミングを超えて前記下位装置のトラヒックが発生した回数が閾値以上となった場合に、前記下位装置と接続される前記終端装置に時間による変化がない固定帯域を割当てる。 One embodiment of the present invention is the above-mentioned band allocating apparatus, wherein the band allocating function unit determines whether the number of times traffic of the lower-level apparatus has occurred beyond a predetermined timing in a time zone to which the surplus band is allocated is a threshold. In this case, a fixed band that does not change with time is allocated to the terminal device connected to the lower-level device.
本発明により、下位装置から受信した信号を終端装置が端局装置へ中継する場合に、中継における遅延を低減するように終端装置に帯域を割当てることが可能となる。 According to the present invention, when a terminal device relays a signal received from a lower-level device to a terminal device, it becomes possible to allocate a band to the terminal device so as to reduce delay in the relay.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の帯域割当装置は、トラヒック推定結果を基に、終端装置に割当てる1TTI(Transmission Time Interval)周期内の帯域割当量をDBA(Dynamic Bandwidth Allocation:動的帯域割当)周期単位で変化させる。つまり、本実施形態の帯域割当装置は、1TTI周期の先頭と一致するDBA周期では固定的に終端装置に帯域割当を行い、遅延なく信号を転送する。DBA周期は、端局装置から終端装置へ帯域割当量と上り信号の送信許可時間を送信する周期である。トラヒックがピーク時のトラヒックと比較して少ないとき、1TTI周期内の後尾は信号が生起していない領域が存在する。本実施形態の帯域割当装置は、この領域に該当するDBA周期において割当帯域量を可変とすることで、モバイルシステムが利用する帯域の圧縮を行うことが可能となる。この帯域割当て動作により発生する余剰帯域は、例えば、他システムを収容したり、モバイル基地局と接続された終端装置をスリープさせたり、新規接続の終端装置を受け付けるための期間として活用可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The bandwidth allocating apparatus according to the present embodiment changes the bandwidth allocation within one TTI (Transmission Time Interval) cycle to be allocated to the terminating apparatus in DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) cycle units based on the traffic estimation result. In other words, the bandwidth allocating apparatus according to the present embodiment fixedly allocates the bandwidth to the terminating device in the DBA cycle that matches the beginning of the 1TTI cycle, and transfers the signal without delay. The DBA period is a period in which the terminal station device transmits the bandwidth allocation amount and the transmission permission time of the uplink signal to the terminal device. When the traffic is smaller than the traffic at the peak, there is an area where no signal is generated at the tail in one TTI cycle. The bandwidth allocating apparatus of the present embodiment can compress the bandwidth used by the mobile system by making the allocated bandwidth variable in the DBA cycle corresponding to this area. The surplus band generated by this band allocation operation can be used as a period for accommodating another system, putting a terminal device connected to the mobile base station to sleep, or accepting a new connection terminal device, for example.
[第1の実施形態]
本実施形態では、帯域割当装置の基本構成について説明する。
図1は、本実施形態のアクセスネットワークシステム8の構成を示す図である。アクセスネットワークシステム8は、端局装置1、終端装置2及び光スプリッタ3を有する中継伝送システムが、上位装置5及び下位装置6を有する通信システムを収容する構成である。通信システムを収容するとは、通信システムにおける通信を中継することである。
[First Embodiment]
In the present embodiment, a basic configuration of a band allocation device will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the
中継伝送システムは、例えば、PON(Passive Optical Network;受動光ネットワーク)システムなどの光中継伝送システムである。中継伝送システムがPONシステムある場合、端局装置1は光端局装置(OLT:Optical Line Terminal)であり、終端装置2は光終端装置(ONU:Optical Network Unit)である。端局装置1から終端装置2の方向は下りであり、終端装置2から端局装置1の方向は上りである。光スプリッタ3は、端局装置1から1本の光ファイバ41により伝送されるTDM(時分割多重)の光信号を、複数の終端装置2それぞれと接続される光ファイバ42に分配する。また、光スプリッタ3は、複数の終端装置2それぞれと接続される光ファイバ42から伝送されるTDMA(時分割多元接続)方式の光信号を合波して、光ファイバ41に出力する。端局装置1は、各終端装置2に帯域を割当てる帯域割当装置としての機能を有する。
The relay transmission system is, for example, an optical relay transmission system such as a PON (Passive Optical Network) system. When the relay transmission system is a PON system, the terminal device 1 is an optical terminal device (OLT: Optical Line Terminal), and the
通信システムは、例えば、モバイルネットワークである。通信システムがモバイルネットワークの場合、上位装置5はBBU(Baseband Unit)であり、下位装置6は、RRH(Remote Radio Head)である。RRHは、移動無線端末とTDD方式により無線通信する。なお、中継伝送システムは、複数の通信システムを収容し得る。
The communication system is, for example, a mobile network. When the communication system is a mobile network, the
図2は、端局装置1の構成を示す機能ブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。端局装置1は、上位送受信機能部11、下位送受信機能部12、トラヒック情報取得部14、トラヒック量推定部15、トラヒック送信周期・タイミング抽出部16、帯域割当量算出部17及び帯域割当機能部18を備える。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the terminal device 1, in which only functional blocks related to the present embodiment are extracted and shown. The terminal device 1 includes an upper transmission /
上位送受信機能部11は、上位装置5との間のデータの送受信を担うインタフェースである。上位送受信機能部11は、上位装置5から受信した下位装置6宛ての下り信号を下位送受信機能部12に出力する。また、上位送受信機能部11は、下位送受信機能部12から受信した、下位装置6から上位装置5宛ての上り信号を上位装置5に送信する。
The upper transmission /
下位送受信機能部12は、終端装置2との間のデータの送受信を担うインタフェースである。下位送受信機能部12は、上位送受信機能部11から出力された下り信号や、帯域割当機能部18から出力された制御信号を、電気信号から光信号に変換して終端装置2に出力する。また、下位送受信機能部12は、終端装置2から受信した上り信号を光信号から電気信号に変換し、下位装置6から上位装置5宛ての上り信号を上位送受信機能部11に出力する。さらに、下位送受信機能部12は、上り信号をトラヒック情報取得部14に転送する。下位送受信機能部12は、上りの主信号のみをトラヒック情報取得部14に出力してもよい。
The lower transmission /
トラヒック情報取得部14は、上り信号のトラヒックをモニタ(監視)する。トラヒック情報取得部14は、トラヒックのモニタ結果を示すトラヒック情報をトラヒック量推定部15、トラヒック送信周期・タイミング抽出部16及び帯域割当量算出部17に出力する。以下では、トラヒックのモニタ結果は、例えば、時刻と、各下位装置6から送信された上り信号のトラヒック量とを対応付けた時系列のトラヒックデータである。
The traffic
トラヒック量推定部15は、トラヒック量の推定に必要な情報であるトラヒック推定用情報を抽出する。まず、トラヒック量推定部15は、トラヒック情報が示す複数の終端装置2についてのトラヒックのモニタ結果に基づいて、トラヒックの変動周期であるトラヒックパターンを抽出し、1つのトラヒックパターンの開始から終了までの期間を1以上の時間スロットに分割する。続いて、トラヒック量推定部15は、下位装置6別に、トラヒック情報に基づいて、各時間スロットにおけるトラヒック量の統計情報を算出する。トラヒック量の統計情報とは、各時間スロットにおける平均トラヒック量と、トラヒック量の分散値である。トラヒック量推定部15は、各時間スロットの終了及び開始のタイミングと、各下位装置6の時間スロットごとトラヒック量の統計情報を、トラヒック推定用情報として帯域割当量算出部17に転送する。
The traffic
トラヒック送信周期・タイミング抽出部16は、トラヒック情報が示す全ての終端装置2のトラヒックのモニタ結果に基づいて、トラヒック送信周期と、トラヒック送信周期の開始タイミングとを推定する。トラヒック送信周期は、TTIに相当する。1TTIには、1以上のDBA周期が含まれる。トラヒック送信周期・タイミング抽出部16は、推定したトラヒック送信周期と、トラヒック送信周期の開始タイミングとを帯域割当量算出部17に出力する。
The traffic transmission cycle /
帯域割当量算出部17は、可変の帯域割当を行う前のトラヒック収集時は、各DBA周期において、終端装置2に固定の帯域を割当てる。帯域割当量算出部17は、可変の帯域割当を行う際には、後述する図4にも示すように、時間スロット毎に以下のように各下位装置6に接続される終端装置2に帯域割当を行う。すなわち、帯域割当量算出部17は、固定帯域(1)を割当てた場合に、トラヒック量推定部15により推定された下位装置6の平均トラヒック量が継続して発生すると想定したときの1TTI分の推定トラヒック量を送信するためにかかる時間tavrを算出する。固定帯域(1)は、1TTI分の推定トラヒック量を1TTIの期間で平均して送信するための帯域よりも大きな帯域である。さらに、帯域割当量算出部17は、その算出した時間tavrに、トラヒック量推定部15により推定されたトラヒック量の分散に応じた時間を加算して時間tendを算出する。帯域割当量算出部17は、TTIの開始から時間tavrを含むDBA周期に固定帯域(1)を割当て、固定帯域(1)が割当てられたDBA周期の次のDBA周期から時間tendを含むDBA周期に固定帯域(2)を割当て、固定帯域(2)が割当てられたDBA周期の次のDBA周期から次のTTIが開始されるまでの残りのDBA周期については帯域を割当てない。固定帯域(2)は、固定帯域(1)と同じでもよく、異なってもよい。
At the time of traffic collection before performing variable bandwidth allocation, the bandwidth allocation
このように、TTIの開始から推定トラヒック量を平均して送信する場合の帯域よりも多い固定帯域を割当てるため、バーストトラヒックが発生した場合でも、終端装置2における上りトラヒックの送信遅延を低減することができる。また、トラヒックの分散によって、帯域を割当てるトラヒック周期を増やすことができるため、トラヒックの変動が大きい時間スロットや下位装置6の場合でも、終端装置2から送信される上りトラヒックの遅延を低減することができる。
As described above, since a fixed bandwidth larger than the bandwidth in the case where the estimated traffic volume is averaged and transmitted from the start of the TTI is allocated, the transmission delay of the upstream traffic in the
帯域割当機能部18は、帯域割当量算出部17により算出された、終端装置2の各時間スロットにおける1TTI内の帯域割当量の時間変化に基づく制御スケジュールに従って、終端装置2に帯域割当を行う。帯域割当機能部18は、制御スケジュールに従って各終端装置2へ各DBA周期における帯域割当量を通知する。終端装置2は、通知された各DBA周期における帯域割当量に従って、上り信号を端局装置1に送信する。
The bandwidth
図3は、端局装置1における帯域割当処理を示すフローチャートである。
まず、端局装置1の帯域割当機能部18は、各終端装置2にトラヒック収集のために各DBA周期に固定的に帯域を割当てる。下位送受信機能部12は、各終端装置2に、各DBA周期の割当帯域として、帯域割当機能部18が割当てた固定の帯域を通知する。各終端装置2は、割当てられた帯域に従って、下位装置6から受信した上りデータを端局装置1に送信する。端局装置1の下位送受信機能部12は、終端装置2から受信した上り信号をトラヒック情報取得部14に転送する(ステップS110)。
FIG. 3 is a flowchart showing a band allocation process in the terminal station device 1.
First, the bandwidth
トラヒック量推定部15は、トラヒックのモニタ結果に基づいてトラヒック周期を推定し、推定したトラヒック周期を1以上の時間スロットに分割する。トラヒック量推定部15は、下位装置6別に、トラヒックのモニタ結果に基づいて各時間スロットの平均トラヒック量とトラヒック量の分散値を計算する(ステップS120)。
The traffic
例えば、トラヒック量推定部15は、複数の日に跨る受信データトラヒックからトラヒック周期を1日と推定し、そのトラヒック周期を朝・昼・夜等のようにいくつかの時間スロットに分割する。トラヒック量推定部15は、下位装置6ごとに、各時間スロットにおける平均トラヒック量Ravg[Nslot]及びトラヒック量の分散値σ[Nslot]を計算する。Nslotは、受信データトラヒックの時間スロット番号を表す。例えば、朝・昼・夜の3つの時間スロットに分割された場合、Nslotは、0,1,2のいずれかの値となる。時間スロットの期間をより細かく取ることも可能である。トラヒック量の推定結果は、帯域割当に利用される。トラヒック量推定部15は、時間スロットの終了及び開始のタイミングと、下位装置6別の各時間スロットの平均トラヒック量及びトラヒック量の分散値を設定した統計情報とを、帯域割当量算出部17に転送する。この統計情報は、将来的に各時間スロットにおいて発生する推定のトラヒック量を表す。
For example, the traffic
さらにトラヒック情報取得部14は、トラヒック送信周期・タイミング抽出部16に、トラヒック情報を転送する。トラヒック送信周期・タイミング抽出部16は、トラヒック情報に基づいて、1TTIの先頭タイミングと送信周期を抽出する(ステップS130)。例えば、トラヒック送信周期・タイミング抽出部16は、トラヒック量が0又は0付近から、トラヒックの発生を検知するための閾値を超えるトラヒック量に移行したタイミングを送信周期の先頭タイミングの候補とし、それら先頭タイミングの候補が現れる時間間隔に基づいて、1TTIの先頭タイミングと送信周期を推定する。トラヒック情報取得部14は、推定した1TTIの先頭タイミングと送信周期を帯域割当量算出部17に転送する。
Further, the traffic
帯域割当量算出部17は、各下位装置6と接続される終端装置2ごとに、各時間スロットにおける帯域割当のタイミングと帯域割当量の計算を行う(ステップS140)。図4は、帯域割当量算出部17による帯域割当方法を示す図である。帯域割当量算出部17は、各下位装置6と接続される終端装置2のそれぞれについて、時間スロット別に以下の処理を行う。つまり、帯域割当量算出部17は、帯域割当対象の時間スロットにおける下位装置6のトラヒック量の統計情報と、1TTIの先頭タイミング及び送信周期とに基づいて、その時間スロットにおける1TTI周期内の帯域割当量をDBA周期単位で決定する。帯域割当量算出部17は、1TTI周期の先頭と一致するDBA周期では固定的に帯域割当を行い、遅延なく信号を転送する。トラヒックがピーク時のトラヒックと比較して少ないとき、1TTI周期内の後尾は信号が生起していない領域が存在する。帯域割当量算出部17は、この領域に該当するDBA周期における割当帯域量を可変とすることで、モバイルシステムが利用する帯域の削減を行うことが可能となる。
The bandwidth
図4に示す帯域割当方法による時間tにおける帯域割当量R(t)は、以下の式で一般化できる。 The bandwidth allocation amount R (t) at time t according to the bandwidth allocation method shown in FIG. 4 can be generalized by the following equation.
ここで、Rmaxは、割当て可能な最大の帯域であり、tavg及びtendはトラヒック量推定部15によるトラヒック量の推定結果を基に算出された時間である。1TTIの時間を0とする。なお、α(t)が任意定数を取る場合のα(t)Rmaxは、Ravg[Nslot]以上とする。
Here, R max is the maximum band that can be allocated, and t avg and t end are the times calculated based on the traffic volume estimation result by the traffic
1TTI中に統計情報で示される推定の平均トラヒック量Ravgの転送が行われると仮定し、図12、図13のように1TTIの先頭からフルレートで信号が転送され、tavgまでに信号の転送が完了するとした場合、tavgは、以下の式(4)のように推定平均トラヒック量Ravgの線形写像で表される。 Assuming that the estimated average traffic amount Ravg indicated by the statistical information is transferred during one TTI, the signal is transferred at the full rate from the beginning of 1TTI as shown in FIGS. 12 and 13, and the signal is transferred by tavg. Is completed, t avg is represented by a linear mapping of the estimated average traffic amount R avg as in the following equation (4).
ここで、tTTIは1TTIの長さであり、LTEの場合、tTTIは1msである。式(3)において、tendは1TTIにおける帯域割当の終了時間を表している。帯域割当量算出部17は、統計情報により示される下位装置6のRavg[Nslot]を用いて式(4)によりtavgを算出する。tendは、以下の式(5)のように算出される。
Here, t TTI is a length of 1 TTI , and in the case of LTE, t TTI is 1 ms. In Equation (3), t end represents the end time of the bandwidth allocation in one TTI. Bandwidth allocation
tσは式(4)と同様に分散値σの線形写像である。式(4)では、推定平均トラヒック量からtavgを算出した。tσは、以下の式(6)のように表される。 t σ is a linear mapping of the variance σ, similar to equation (4). In equation (4), t avg was calculated from the estimated average traffic volume. t σ is represented by the following equation (6).
帯域割当量算出部17は、統計情報により示される下位装置6のトラヒック量の分散値σ[Nslot]を用いて式(6)によりtσを算出し、算出されたtσを用いて式(5)によりtendを算出する。式(5)におけるγは、通信システムに求められる危険率Pに基づいて決まる正の実数である。帯域割当量算出部17は、予めγを記憶してもよく、予め記憶しておいた危険率Pから所定の算出式により、又は、危険率Pとγを対応付けた表から読み出すことにより、γを取得してもよい。危険率Pが低いほどγの値は大きくなる。また、トラヒック量推定部15から帯域割当量算出部17に危険率Pを指示してもよい。
The bandwidth
帯域割当量算出部17は、tavg及びtendに基づき、DBA周期単位で帯域を割当てる。帯域割当量算出部17は、TTIの開始から時間tavrを含むDBA周期に帯域割当量α(t)Rmax(αは任意定数)を割当てる。帯域割当量算出部17は、時間tavrを含むDBA周期の次のDBA周期から時間tendを含むDBA周期まではβ(t)(βは任意定数)を割当てる。ただし、1つのDBA周期に時間tavr及び時間tendが含まれる場合、そのDBA周期には帯域割当量α(t)Rmax(αは任意定数)を割当てる。帯域割当量算出部17は、時間tendを含むDBA周期以降、次のTTIが開始されるまでのDBA周期については帯域を割当てない。
The
tendを設定することで、1TTIの先頭から時間tavgまで帯域割当を行った場合と比較して、余剰に帯域を割当てているため、平均トラヒック量を超えるトラヒックが流入した場合においても対応することが可能となる。さらには、この割当てが行われないtend以降、次のTTIの開始時刻までのDBA周期は、例えばFTTH(Fiber to the home)などの他システムを収容したり、モバイル基地局と接続された終端装置2(ONU)をスリープさせたり、新規に接続された終端装置2(新規ONU)を受け付けるための期間として活用可能である。 By setting t end , a surplus band is allocated as compared with the case where band allocation is performed from the beginning of 1 TTI to time t avg, so that it is possible to cope with a case where traffic exceeding the average traffic volume flows in. It becomes possible. Furthermore, the DBA cycle from the end of the allocation not being performed until the start time of the next TTI may be based on, for example, housing another system such as FTTH (Fiber to the home), or a terminal connected to a mobile base station. It can be used as a period for putting the device 2 (ONU) to sleep or accepting a newly connected terminating device 2 (new ONU).
例えば、1TTI=1ms、DBA周期が125μs、4Grant/DBA周期のとき、1TTI(1ms)を32分解能に分割可能である。この分解能中に先頭から帯域を固定的に割当てる。ここで、トラヒック量推定結果に基づき、18分解能まで帯域を割当てるならば、19〜32番目の分解能には帯域を割当てずにスリープ状態とする。 For example, when 1 TTI = 1 ms, DBA cycle is 125 μs, and 4 Grant / DBA cycle, 1 TTI (1 ms) can be divided into 32 resolutions. A band is fixedly allocated from the top during this resolution. Here, if a band is allocated to 18 resolutions based on the traffic volume estimation result, the sleep state is set without allocating a band to the 19th to 32nd resolutions.
また、平均トラヒック量を超えるトラヒックが流入した場合に対応するトラヒック量は危険率Pによって決めることが可能である。 Further, the traffic volume corresponding to the case where traffic exceeding the average traffic volume flows in can be determined by the risk factor P.
なお、式(1)〜式(6)における時間は、TTIの先頭をt=0と定義したときの経過時間として表される。0秒から時間tavg,tend,tTTIを経過後、次TTI周期の先頭に時間が遷移した場合、時間t=0となる。 Note that the time in Expressions (1) to (6) is expressed as an elapsed time when the head of the TTI is defined as t = 0. When the time transits to the beginning of the next TTI cycle after the lapse of the time t avg , t end , t TTI from 0 second, the time t = 0.
帯域割当機能部18は、各下位装置6と接続される終端装置2について帯域割当量算出部17により算出された、各時間スロットにおける1TTI内の帯域割当量の時間変化に基づく制御スケジュールに従って、終端装置2に各DBA周期の帯域割当を行う(ステップS150)。終端装置2は、各DBA周期について割当てられた帯域に従って、下位装置6から受信した上り信号を端局装置1に送信する。
なお、端局装置1は、ステップS120とステップS130を並行して行ってもよい。
The bandwidth allocating
Note that the terminal device 1 may perform Step S120 and Step S130 in parallel.
なお、図2におけるトラヒック情報取得部14、トラヒック量推定部15、トラヒック送信周期・タイミング抽出部16、帯域割当量算出部17、及び、帯域割当機能部18を端局装置1内に設けているが、これらの全て又は一部を端局装置1の外部装置である帯域割当装置に設けることも可能である。また、本実施形態は、ネットワークトポロジーに制限を受けない。すなわち、PONシステムだけではなく、リング構成やバス構成等のネットワークトポロジーでも実現することが可能である。
The traffic
[第2の実施形態]
第1の実施形態では、式(1)〜式(6)を基にして帯域割当を行っている。しかしながら、推定結果を大幅に上回るトラヒックが生じる可能性がある。このため、第2の実施形態では、推定帯域割当量を上回るトラヒックが生起した際に帯域割当状態を初期状態に遷移させる。以下、第1の実施形態との差分を中心に説明する。
[Second embodiment]
In the first embodiment, bandwidth allocation is performed based on equations (1) to (6). However, there is a possibility that traffic that greatly exceeds the estimation result may occur. Therefore, in the second embodiment, when traffic exceeding the estimated bandwidth allocation occurs, the bandwidth allocation state is shifted to the initial state. Hereinafter, the description will focus on the differences from the first embodiment.
図5は、本実施形態による端局装置1aの構成を示す機能ブロック図である。同図において、図2に示す第1の実施形態による端局装置1と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態の端局装置1aが、第1の実施形態の端局装置1と異なる点は、トラヒック情報取得部14に代えてトラヒック情報取得部14aを備える点、及び、トラヒック判定時間閾値処理部19をさらに備える点である。
FIG. 5 is a functional block diagram illustrating the configuration of the
トラヒック情報取得部14aは、第1の実施形態のトラヒック情報取得部14と同様の機能を有する。トラヒック情報取得部14aは、トラヒックのモニタ結果を、トラヒック量推定部15、トラヒック送信周期・タイミング抽出部16、帯域割当量算出部17及びトラヒック判定時間閾値処理部19へ転送する。
The traffic
トラヒック判定時間閾値処理部19は、任意の時間閾値tthを設定する。tavg<tth<tendである。トラヒック判定時間閾値処理部19は、あるTTIにおいてトラヒック量が時間閾値tthを超えて発生した場合に、各終端装置2へ時間で不変の固定帯域を割当てるよう帯域割当機能部18に指示する。
The traffic determination time
図6は、端局装置1aにおける動作を示す図である。端局装置1aのトラヒック判定時間閾値処理部19が、あるTTIにおいて時間閾値tthを超えるトラヒック量の発生を検出した場合に、帯域割当機能部18は、各終端装置2へ時間で不変の固定帯域を割当てる。端局装置1aは、再びトラヒック収集を行い、収集したトラヒックの情報に基づいてトラヒック量を推定して帯域割当を行う。この処理により、推定が外れた際の無線基地局への遅延やスループットの影響を最小化する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an operation in the
図7は、端局装置1aにおける帯域割当処理を示すフローチャートである。同図において、図3に示す第1の実施形態による帯域割当処理と同一の処理には同一の符号を付し、その説明を省略する。端局装置1aは、図3に示すステップS110〜ステップS150の処理を行う。トラヒック判定時間閾値処理部19は、あるTTIにおいてトラヒック量が時間閾値tthを超えて発生したか否かを判定する(ステップS160)。トラヒック判定時間閾値処理部19が、トラヒック量が時間閾値tthを超えて発生したことを検出しなかった場合は、ステップS150からの処理を繰り返し、検出した場合はステップS110からの処理を繰り返す。
FIG. 7 is a flowchart showing a band allocation process in the
[第3の実施形態]
第2の実施形態の場合、時間閾値tthを超えたときに、即座に再推定を行う。しかし、トラヒックの増加が一時的なケースである場合、過剰な回数の再帯域割当を行うことになる。このため、時間閾値tthを複数のTTIに渡り、予め定めた回数だけ上回った場合に第2の実施形態の再帯域割当とトラヒック量推定のやり直しを行う。これにより、過剰に第2の実施形態を動作させることを防ぐことが可能となる。以下、第2の実施形態との差分を中心に説明する。
[Third Embodiment]
In the case of the second embodiment, when the time exceeds the time threshold t th , re-estimation is immediately performed. However, if the increase in traffic is a temporary case, an excessive number of re-bandwidth allocations will be performed. Therefore, when the time threshold value t th is exceeded by a predetermined number over a plurality of TTIs, the re-allocation of the bandwidth and the estimation of the traffic amount according to the second embodiment are performed again. This makes it possible to prevent the second embodiment from being operated excessively. Hereinafter, the description will focus on the differences from the second embodiment.
本実施形態の端局装置は、図6に示す第2の実施形態の端局装置1aと同様である。
図8は、本実施形態の端局装置1aにおける帯域割当処理を示すフローチャートである。同図において、図3に示す第1の実施形態による帯域割当処理と同一の処理には同一の符号を付し、その説明を省略する。端局装置1aは、図3に示すステップS110〜ステップS150の処理を行う。トラヒック判定時間閾値処理部19は、あるTTIにおいてトラヒック量が時間閾値tthを超えて発生したか否かを判定する(ステップS160)。トラヒック判定時間閾値処理部19が、トラヒック量が時間閾値tthを超えて発生したことを検出しなかった場合は、ステップS150からの処理を繰り返し、検出した場合はステップS170の処理を行う。
The terminal device of the present embodiment is the same as the
FIG. 8 is a flowchart illustrating a bandwidth allocation process in the
トラヒック判定時間閾値処理部19は、初期値が0であるカウンタの現在の値に1を加算して更新する(ステップS170)。トラヒック判定時間閾値処理部19は、カウンタの値が所定の閾値を超えたか否かを判定する(ステップS180)。トラヒック判定時間閾値処理部19が、カウンタの値が閾値を以下であると判定した場合は、ステップS150からの処理を繰り返し、閾値を超えたと判定した場合はステップS110からの処理を繰り返す。
The traffic determination time threshold
[第4の実施形態]
第1の実施形態〜第3の実施形態では、端局装置は、上りトラヒックを取得してトラヒック情報を推定し、帯域割当を行っていた。端局装置は、上りトラヒックに代えて、下りトラヒックのみ、又は、上下トラヒックの両方を取得し、取得したトラヒック情報を用いて第1の実施形態〜第3の実施形態と同様の処理を行ってもよい。
[Fourth embodiment]
In the first to third embodiments, the terminal station device obtains uplink traffic, estimates traffic information, and performs bandwidth allocation. The terminal station device acquires only downlink traffic or both upper and lower traffic instead of uplink traffic, and performs the same processing as in the first to third embodiments using the acquired traffic information. Is also good.
[第5の実施形態]
中継伝送システムが複数のRRHを収容した場合、端局装置1は、RRHと接続している終端装置2毎に、上述した第1の実施形態〜第4の実施形態のトラヒックパターンの抽出と時間スロットへの分割、1TTIの先頭タイミング及び送信周期の抽出を行うことにより、帯域削減効果を高めることが可能になる。また、TTIの先頭はRRHによって異なるため、個別に抽出を行うことで対応することが可能である。
[Fifth Embodiment]
When the relay transmission system accommodates a plurality of RRHs, the terminal device 1 extracts the time and traffic time of the traffic patterns of the above-described first to fourth embodiments for each of the
以上説明した実施形態によれば、帯域割当装置(例えば、端局装置1、1a)は、トラヒック情報取得部(例えば、トラヒック情報取得部14、14a)と、トラヒック量推定部(例えば、トラヒック量推定部15)と、トラヒック送信周期推定部(例えば、トラヒック送信周期・タイミング抽出部16)と、帯域割当量算出部(例えば、帯域割当量算出部17)と、帯域割当機能部(例えば、帯域割当機能部18、18a)とを備える。
トラヒック情報取得部は、終端装置と接続された下位装置ごとに、下位装置が終端装置を介して行う通信の時系列のトラヒック量を示すトラヒック情報を取得する。トラヒック量推定部は、トラヒック情報に基づいて、トラヒックの変動周期を抽出し、抽出された変動周期を1以上の時間スロットに分割する。トラヒック送信周期推定部は、トラヒック情報に基づいて、トラヒック送信周期と、トラヒック送信周期の開始タイミングとを推定する。帯域割当量算出部は、トラヒック情報と、トラヒック送信周期及びその開始タイミングとに基づいて、時間スロットに含まれるトラヒック送信周期において下位装置と接続される終端装置に割当てる帯域を、トラヒック情報から得られるその下位装置の推定のトラヒック量の送信に必要な帯域がトラヒック送信周期の開始タイミングから次のトラヒック送信周期の開始タイミングより前のタイミングまでの間に割当てられるように時間的に切り替える。帯域割当機能部は、帯域割当量算出部により割当てられた帯域に基づく制御スケジュールに従って終端装置に対する帯域割当を行う。
According to the embodiment described above, the bandwidth allocating device (for example, the
The traffic information acquisition unit acquires, for each lower-level device connected to the terminating device, traffic information indicating a time-series traffic volume of communication performed by the lower-level device via the terminating device. The traffic amount estimating unit extracts a traffic fluctuation period based on the traffic information, and divides the extracted fluctuation period into one or more time slots. The traffic transmission cycle estimating unit estimates a traffic transmission cycle and a start timing of the traffic transmission cycle based on the traffic information. The bandwidth allocation calculation unit obtains, from the traffic information, a bandwidth to be allocated to the terminal device connected to the lower-level device in the traffic transmission cycle included in the time slot based on the traffic information and the traffic transmission cycle and the start timing thereof. The bandwidth required for transmission of the traffic volume estimated by the lower-level device is temporally switched so as to be allocated from the start timing of the traffic transmission cycle to the timing before the start timing of the next traffic transmission cycle. The bandwidth allocation function unit allocates a bandwidth to the terminal device according to a control schedule based on the bandwidth allocated by the bandwidth allocation amount calculation unit.
トラヒック量推定部は、時間スロットごとに、トラヒック情報に基づいて下位装置のトラヒック量の平均値及び分散値を取得してもよい。帯域割当量算出部は、トラヒック送信周期において、下位装置と接続される終端装置に割当てる帯域を切り替えるタイミングを、トラヒック送信周期が含まれる時間スロットにおける下位装置のトラヒック量の平均値及び分散値と、危険率とに基づいて算出する。 The traffic volume estimating unit may acquire the average value and the variance value of the traffic volume of the lower-level device based on the traffic information for each time slot. The bandwidth allocation amount calculation unit, in the traffic transmission cycle, the timing to switch the bandwidth allocated to the terminal device connected to the lower device, the average value and the variance of the traffic amount of the lower device in the time slot that includes the traffic transmission cycle, It is calculated based on the risk factor.
帯域割当量算出部は、トラヒック送信周期において、トラヒック情報から得られる下位装置の推定のトラヒック量の送信に必要な帯域をそのトラヒック送信周期の開始タイミングから次のトラヒック送信周期の開始タイミングよりも前のタイミングまでの時間帯に割当てた後、推定のトラヒックを超えたトラヒックを送信するための余剰帯域を次の時間帯に割当てる。 In the traffic transmission cycle, the bandwidth quota calculation unit sets the bandwidth required for transmission of the estimated traffic volume of the lower device obtained from the traffic information before the start timing of the next traffic transmission cycle from the start timing of the traffic transmission cycle. After that, a surplus band for transmitting traffic exceeding the estimated traffic is allocated to the next time zone.
帯域割当機能部は、余剰帯域が割当てられた時間帯における所定のタイミングを超えて下位装置のトラヒックが発生した場合に、下位装置と接続される終端装置に時間による変化がない固定帯域を割当てる。あるいは、帯域割当機能部は、余剰帯域が割当てられた時間帯における所定のタイミングを超えて下位装置のトラヒックが発生した回数が閾値以上となった場合に、下位装置と接続される終端装置に時間による変化がない固定帯域を割当てる。帯域割当量算出部は、固定帯域が割当てられているときにトラヒック情報取得部が取得したトラヒック情報に基づいて、トラヒック送信周期において時間的に切り替えて終端装置に割当てる帯域を新たに算出する。 The bandwidth allocation function unit allocates a fixed bandwidth that does not change with time to a terminal device connected to the lower-level device when traffic of the lower-level device occurs beyond a predetermined timing in a time zone to which the surplus bandwidth is allocated. Alternatively, when the number of times the traffic of the lower-level device has occurred beyond a predetermined timing in the time zone to which the surplus bandwidth has been allocated is equal to or greater than the threshold, the band allocation function unit may transmit the time to the terminal device connected to the lower-level device. A fixed band that does not change due to is assigned. The bandwidth allocation amount calculation unit newly calculates a bandwidth to be temporally switched and assigned to the terminal device in the traffic transmission cycle based on the traffic information acquired by the traffic information acquisition unit when the fixed bandwidth is allocated.
従来のトラヒック推定による帯域割当手法では、無線基地局の信号を転送する際に、大幅な遅延を与えることがあった。以上説明した実施形態によれば、端局装置は、トラヒック量を推定し、推定結果に基づいて1TTI周期内の帯域割当量をDBA周期毎に変化させる。端局装置は、1TTI周期の先頭と一致するDBA周期では固定的に帯域割当を行い、遅延なく信号を転送する。トラヒックがピーク時のトラヒックと比較して少ないとき、1TTI周期内の後尾は信号が生起していない領域が存在する。端局装置は、この領域に該当するDBA周期において、割当帯域量を可変させる。このように、トラヒック量から帯域割当を行うため、過剰な帯域割当を抑圧することが可能である。従って、他システムの収容する、モバイル基地局と接続されたONUをスリープにする、新規接続されたONUの受付期間に活用することが可能となる。 In a conventional bandwidth allocation method based on traffic estimation, a large delay may be given when a signal from a wireless base station is transferred. According to the embodiment described above, the terminal device estimates the traffic amount, and changes the bandwidth allocation amount within one TTI period for each DBA period based on the estimation result. The terminal device performs fixed band allocation in the DBA cycle that coincides with the beginning of the 1TTI cycle, and transfers signals without delay. When the traffic is smaller than the traffic at the peak, there is an area where no signal is generated at the tail in one TTI cycle. The terminal device changes the allocated bandwidth in the DBA cycle corresponding to this area. As described above, since the bandwidth is assigned based on the traffic amount, it is possible to suppress excessive bandwidth assignment. Therefore, it is possible to use the ONU which is accommodated by another system, during which the ONU connected to the mobile base station is put to sleep, and during which a newly connected ONU is accepted.
上述した実施形態における端局装置1、1aの一部の機能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い。
Some functions of the
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。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments and includes a design and the like within a range not departing from the gist of the present invention.
TDMA方式により通信を行う通信システムに適用できる。 The present invention can be applied to a communication system that performs communication by the TDMA method.
1、1a…端局装置
2…終端装置
3…光スプリッタ
5…上位装置
6…下位装置
11…上位送受信機能部
12…下位送受信機能部
14、14a…トラヒック情報取得部
15…トラヒック量推定部
16…トラヒック送信周期・タイミング抽出部
17…帯域割当量算出部
18…帯域割当機能部
19…トラヒック判定時間閾値処理部
41、42…光ファイバ
1,
Claims (5)
前記トラヒック情報に基づいて、トラヒックの変動周期を抽出し、抽出された前記変動周期を1以上の時間スロットに分割するトラヒック量推定部と、
前記トラヒック情報に基づいて、トラヒック送信周期と、前記トラヒック送信周期の開始タイミングとを推定するトラヒック送信周期推定部と、
前記トラヒック情報と、前記トラヒック送信周期及び前記開始タイミングとに基づいて、それぞれの前記時間スロットにおいて、前記トラヒック情報から得られる前記下位装置の推定のトラヒック量の送信に必要な帯域が前記トラヒック送信周期の前記開始タイミングから次の前記トラヒック送信周期の前記開始タイミングより前のタイミングまでの間に割当てられるように、前記時間スロットに含まれる前記トラヒック送信周期において前記下位装置と接続される前記終端装置に割当てる帯域を時間によって変更する帯域割当量算出部と、
前記帯域割当量算出部により割当てられた帯域に基づく制御スケジュールに従って前記終端装置に対する帯域割当を行う帯域割当機能部と、
を備えることを特徴とする帯域割当装置。 For each lower device connected to the terminating device, a traffic information acquisition unit that acquires traffic information indicating a time-series traffic amount of communication performed by the lower device through the terminating device,
A traffic amount estimating unit that extracts a fluctuation period of traffic based on the traffic information and divides the extracted fluctuation period into one or more time slots;
A traffic transmission cycle based on the traffic information, and a traffic transmission cycle estimation unit that estimates a start timing of the traffic transmission cycle;
In each of the time slots, based on the traffic information and the traffic transmission cycle and the start timing, the bandwidth required for transmitting the estimated traffic volume of the lower-level device obtained from the traffic information is the traffic transmission cycle. The end device connected to the lower-order device in the traffic transmission cycle included in the time slot, so that the end device is allocated between the start timing and the timing before the start timing of the next traffic transmission cycle. A bandwidth quota calculator for changing the bandwidth to be allocated according to time ;
A band allocation function unit that performs band allocation to the terminal device according to a control schedule based on a band allocated by the band allocation amount calculation unit;
A bandwidth allocating apparatus comprising:
前記帯域割当量算出部は、前記トラヒック送信周期において、前記下位装置と接続される前記終端装置に割当てる帯域を切り替えるタイミングを、前記トラヒック送信周期が含まれる前記時間スロットにおける前記下位装置の前記トラヒック量の平均値及び分散値と、危険率とに基づいて算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の帯域割当装置。 The traffic amount estimating unit, for each of the time slots, acquires an average value and a variance value of the traffic amount of the lower order device based on the traffic information,
In the traffic transmission cycle, the bandwidth allocation amount calculation unit determines a timing for switching a bandwidth to be allocated to the terminating device connected to the lower device, by changing the traffic volume of the lower device in the time slot including the traffic transmission period. Calculated based on the average value and the variance value, and the risk factor,
The bandwidth allocating apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の帯域割当装置。 In the traffic transmission cycle, the bandwidth allocation calculation unit calculates a bandwidth required for transmission of the estimated traffic volume of the lower device obtained from the traffic information from the start timing of the traffic transmission cycle. After allocating to a time period up to the timing before the start timing, a surplus band for transmitting traffic exceeding the estimated traffic is allocated to the next time period,
3. The bandwidth allocating apparatus according to claim 1, wherein:
前記帯域割当量算出部は、前記固定帯域が割当てられているときに前記トラヒック情報取得部が取得した前記トラヒック情報に基づいて、前記トラヒック送信周期において時間的に切り替えて前記終端装置に割当てる帯域を新たに算出する、
ことを特徴とする請求項3に記載の帯域割当装置。 The bandwidth allocation function unit is configured such that, when traffic of the lower-level device occurs beyond a predetermined timing in a time zone to which the surplus bandwidth is allocated, the terminal device connected to the lower-level device does not change with time. Allocate fixed bandwidth,
The bandwidth allocation calculation unit, based on the traffic information obtained by the traffic information acquisition unit when the fixed bandwidth is allocated, the time to switch in the traffic transmission cycle to allocate the bandwidth to be allocated to the terminal device. Newly calculated,
The bandwidth allocating apparatus according to claim 3, wherein:
ことを特徴とする請求項4に記載の帯域割当装置。 The bandwidth allocation function unit is configured to, when the number of times that traffic of the lower-level device has occurred beyond a predetermined timing in a time zone in which the surplus bandwidth is allocated is equal to or greater than a threshold, the termination connected to the lower-level device. Allocate fixed bandwidth that does not change with time to the device,
The bandwidth allocating apparatus according to claim 4, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016215398A JP6636896B2 (en) | 2016-11-02 | 2016-11-02 | Bandwidth allocation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016215398A JP6636896B2 (en) | 2016-11-02 | 2016-11-02 | Bandwidth allocation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018074513A JP2018074513A (en) | 2018-05-10 |
JP6636896B2 true JP6636896B2 (en) | 2020-01-29 |
Family
ID=62114547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016215398A Active JP6636896B2 (en) | 2016-11-02 | 2016-11-02 | Bandwidth allocation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6636896B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7000249B2 (en) * | 2018-05-29 | 2022-02-10 | 日本電信電話株式会社 | Communication device and queue management method |
-
2016
- 2016-11-02 JP JP2016215398A patent/JP6636896B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018074513A (en) | 2018-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Uzawa et al. | Practical mobile-DBA scheme considering data arrival period for 5G mobile fronthaul with TDM-PON | |
US20210243127A1 (en) | Bandwidth Allocation Apparatus And Bandwidth Allocation Method | |
JP6467519B2 (en) | Relay transmission system, relay transmission method, and relay transmission apparatus | |
JP6475650B2 (en) | Terminal station apparatus and bandwidth allocation method | |
JP6636896B2 (en) | Bandwidth allocation device | |
JP6450272B2 (en) | Terminal station apparatus and bandwidth allocation method | |
JP6420720B2 (en) | Bandwidth allocation apparatus and bandwidth allocation method | |
JP6568642B2 (en) | Terminal station apparatus and bandwidth allocation method | |
JP6586066B2 (en) | Optical transmission system and communication generation pattern estimation method | |
JP6646568B2 (en) | Band allocation device and band allocation method | |
JP6401677B2 (en) | Terminal station apparatus and bandwidth allocation method | |
JP6646567B2 (en) | Band allocation device and band allocation method | |
JP6787858B2 (en) | Terminal equipment and communication method | |
JP2019161454A (en) | Device and method for band allocation | |
JP2018157440A (en) | Terminal apparatus and band allocation method | |
JP6958172B2 (en) | Station-side equipment, optical access network, and bandwidth allocation method | |
US11804897B2 (en) | Multiplex transmission system and multiplex transmission method | |
JP6549506B2 (en) | Terminal apparatus and transmission order fairing method | |
JP6599063B2 (en) | Optical communication system | |
JP6401678B2 (en) | Terminal station apparatus and bandwidth allocation method | |
JP6457372B2 (en) | Transmission system, transmission method, transmission apparatus, and transmission program | |
JP6571879B2 (en) | Optical transmission system and bandwidth allocation method | |
JP6633489B2 (en) | Terminal device and optical repeater transmission method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191008 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6636896 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |