JP6667428B2 - 光伝送装置、光集線ネットワークシステム及びデータ送信指示方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＯＮ(Passive Optical Network)に代表される、光ＴＤＭ(Time Division Multiplexing)技術を用いたネットワークにおいて、制御主体の光伝送装置に対する客体の光伝送装置にデータ送信指示を行う光伝送装置、光集線ネットワークシステム及びデータ送信指示方法に関する。

従来、光ＴＤＭ技術を用いたネットワークとして、例えばＰＯＮがブロードバンドアクセス網を構成する一手段として検討又は導入されている。ＰＯＮは、光ファイバ網の途中に分岐装置（光カプラ）が挿入された、１本の光ファイバが複数の加入者で共有可能な光ネットワークである。

ブロードバンドアクセス網におけるＰＯＮでは、局舎に配置されるＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、ユーザ宅に配置されるＯＮＵ(Optical Network Unit)とが光ファイバ及び光カプラを介して接続される。通常、１台のＯＬＴに対して複数台のＯＮＵが接続され、このＯＬＴ−ＯＮＵ間において、ＴＤＭ又はＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)を適用して光の領域でデータの多重分離を行いつつデータを伝送することにより、光ファイバ心線やＯＬＴ等のリソースが複数ユーザで共用可能となっている。なお、ＯＬＴは局舎側の光回線終端装置であり、ＯＮＵは、ユーザ宅側の光回線終端装置としての加入者装置である。

ＰＯＮの物理トポロジとしては、ツリー構成が多く採用されているが、非特許文献１に記載のように、リング構成も検討されている。
図４はリングトポロジにＰＯＮを適用した場合の光集線ネットワークシステム１０の構成を示すブロック図である。

図４に示す光集線ネットワークシステム１０は、代表ノードとしての光伝送装置１１と、ノードとしての複数の光伝送装置１２，１３，１４とが、物理的に独立した２本の信号伝送路としての第１光ファイバ（第１光伝送路）１６及び第２光ファイバ（第２光伝送路）１７によってリング状に接続されている。この２本のリング状の光ファイバ１６，１７の伝送路によって、互いに異なる方向（相反方向）又は同一方向の、右回り方向と左回り方向にデータを伝送できる。なお、光伝送装置１１は代表ノード１１とも称し、各光伝送装置１２，１３，１４はノード１２，１３，１４とも称す。

代表ノード１１は、複数のＩＯ（入出力処理）部２０ａ〜２０ｎと、ＯＬＴ２１と、光多重分離部２３ａ，２３ｂとを備えて構成されている。ＯＬＴ２１は、ＳＷ（スイッチ）部２５と、ＯＳＵ(Optical Subscriber Unit)２６ａ，２６ｂと、ＤＷＢＡ(Dynamic Wavelength and Bandwidth Assignment)機能部２７とを備えて構成されている。

ノード１２，１３，１４は何れも同構成であり、ノード１３に代表して示すように、光多重分離部３１ａ，３１ｂと、ＯＮＵ(Optical Network Unit)３２ａ，３２ｂと、ＳＷ部３３と、複数のＩＯ部３４ａ〜３４ｎとを備えて構成されている。

代表ノード１１において、複数のＩＯ部２０ａ〜２０ｎは、代表ノード１１の外部の複数のホストコンピュータ（ホストともいう）４１ａ〜４１ｎと１対１で接続され、ホスト４１ａ〜４１ｎと信号送受信を行う。ノード１３においても、上記と同じ複数のＩＯ部３４ａ〜３４ｎに、ノード１３の外部の複数のホスト４３ａ〜４３ｎが、１対１で接続されている。他のノード１２，１４においても、同様に図示せぬＩＯ部にホスト４２ａ〜４２ｎ，４４ａ〜４４ｎ（図示は１つのみ）が１対１で接続されている。

代表ノード１１のＩＯ部２０ａ〜２０ｎは、ホスト４１ａ〜４１ｎから送信されて来たクライアント信号（又はクライアントデータ）を終端してＳＷ部２５へ送信し、また、ＳＷ部２５からの信号をクライアント信号としてホスト４１ａ〜４１ｎへ送信する。

ＳＷ部２５は、通常の電気パケットスイッチであり、Ｌ２−ＳＷ(レイヤ２スイッチ)と同等なスイッチである。このＳＷ部２５は、事前に設定されたＭＡＣアドレス(Media Access Control address)とポートとの対応テーブルに従い、ＭＡＣアドレスによる宛先のホスト（例えば４１ａ）へ、ＯＳＵ２６ａからのパケットデータをＳＷ部２５及びＩＯ部２０ａを介して転送する。

ＯＳＵ２６ａ，２６ｂは、ＰＤＳ(Passive Double Star)方式の光回線終端装置である。このＯＳＵ２６ａ，２６ｂは、ノード１２〜１４のＯＮＵ３２ａ，３２ｂからの光バーストデータを受信してＳＷ部２５へ出力し、また、ＳＷ部２５からのパケットデータを受け取り、ＯＮＵ３２ａ，３２ｂへ光データ送信する。この構成では、ＯＳＵ２６ａ，２６ｂとＯＮＵ３２ａ，３２ｂ間がＰＯＮ区間となっている。なお、光データ送信（又は伝送）を、単にデータ送信（又は伝送）ともいう。

ＤＷＢＡ機能部２７は、動的波長帯域割当の機能を有する。動的波長帯域割当とは、ノード１２〜１４のＯＮＵ３２ａ，３２ｂに対して複数波長を総合した総帯域を効率良く分配すべく、動的な波長切替も考慮しながらトラヒック量に応じて動的に帯域を割り当てることである。

代表ノード１１の光多重分離部２３ａ，２３ｂは、第１及び第２光ファイバ１６，１７を介して伝送される光信号としてのデータに対して、多重化、分離、スルー（通過）の何れかの処理を行う。例えば、光多重分離部２３ａは、ＯＳＵ２６ａからのパケットデータを多重化して第１光ファイバ１６を介してノード１２へ伝送し、この伝送と異なる波長によるノード１２からの第１光ファイバ１６を介した光バーストデータを分離してＯＳＵ２６ａへ出力する処理を行う。

ノード１２〜１４における光多重分離部３１ａ，３１ｂも、上記同様に多重化、分離、スルーの何れかの処理を行う。例えば、ノード１３の光多重分離部３１ａは、ＯＮＵ３２ａからのパケットデータを多重化して第１光ファイバ１６を介してノード１２へ伝送する。ノード１３の光多重分離部３１ａは、ノード１４からの光バーストデータを分離してＯＮＵ３２ａへ出力し、又は、ノード１４からの光バーストデータをスルーしてノード１２へ伝送する処理を行う。

ＯＮＵ３２ａ，３２ｂは、ＰＯＮに係るデータの送受信を行う。このＯＮＵ３２ａ，３２ｂは、代表ノード１１のＯＳＵ２６ａ，２６ｂからの光データを受信してＳＷ部３３へ出力し、また、ＳＷ部３３からのパケットデータを受信して、ＯＳＵ２６ａ，２６ｂへ光バースト送信する。ＩＯ部３４ａ〜３４ｎは、ホスト４３ａ〜４３ｎから送信されて来たクライアント信号を終端してＳＷ部３３へ送信し、また、ＳＷ部３３からの信号をクライアント信号としてホスト４３ａ〜４３ｎへ送信する。

このような構成のシステム１０において、例えば図５に示すノード１３のＯＮＵ３２ａが、ホスト４３ａからの受信データをＯＬＴ２１へ送信する場合、制御信号としてのトラフィック通知信号（後述）及び帯域割当結果通知信号（後述）を、ＯＮＵ３２ａとＯＬＴ２１間で送受信した後に、その受信データをＯＬＴ２１へ送信する。これは、他のノード１２，１４のＯＮＵ３２ａにおいても同様である。この通信動作は、動的帯域割当を行った際のデータ伝送である。

トラフィック通知信号は、ＯＮＵ３２ａがホスト４３ａから受信するデータのトラフィック量をＯＬＴ２１へ通知する信号であり、トラフィック量が書き込まれる。

帯域割当結果通知信号は、ＯＬＴ２１が、トラフィック通知信号を受信後に、後述のＤＢＡ(dynamic bandwidth allocation：動的帯域割当)演算により割り当てられた帯域を該当ＯＮＵ３２ａへ通知する信号である。ＤＢＡ演算とは、トラフィック量に応じた帯域を動的に割り当てる演算であり、ここでは、トラフィック通知信号に含まれるトラフィック量に応じた帯域を動的に割り当てる処理を行う。この帯域割当結果通知信号は、ノード３１への割当帯域が書き込まれる。
ＯＮＵ３２ａは、帯域割当結果通知信号で通知される割当帯域を使用してホスト４３ａからの受信データを、ＯＬＴ２１へ送信する。

次に、動的帯域割当を行った際のデータ伝送によって、ＯＮＵ３２ａが、ホスト４３ａからのデータを受信後にＯＬＴ２１へ送信するまでの動作を、図５に示すシーケンス図を参照して説明する。
時刻ｔ１において、ノード１３のＯＮＵ３２ａが、ホスト４３ａからのデータを受信したとする。この受信後、ＯＮＵ３２ａが、受信データのトラフィック量をトラフィック通知信号に書き込んで、時刻ｔ２において、第１光ファイバ１６を介してＯＬＴ２１へ送信する。この送信されたトラフィック通知信号は、時刻ｔ３において、ＯＬＴ２１で受信される。この受信後、ＯＬＴ２１のＯＳＵ２６ａ（図４）は、ＤＢＡ演算によって、トラフィック通知信号を送信してきたノード１３への割当帯域を演算し、この帯域を、帯域割当結果通知信号に書き込み、時刻ｔ５において、第１光ファイバ１６を介して該当ＯＮＵ３２ａへ送信する。ＤＢＡ演算の時間ｔａは、時刻ｔ３〜ｔ５間の時間であるとする。

その送信された帯域割当結果通知信号は、時刻ｔ６においてＯＮＵ３２ａで受信される。ここで、ＯＮＵ３２ａは、上記時刻ｔ２でのトラフィック通知信号の送信後、時刻ｔ４でホスト４３ａからデータＤ２を受信しているとする。このため、ＯＮＵ３２ａは、時刻ｔ２〜ｔ７で受信したデータに係るトラフィック量が書き込まれたトラフィック通知信号をＯＬＴ２１へ送信する。このトラフィック通知信号は、時刻ｔ２での最初の送信以降、一定間隔でＯＬＴ２１へ送信される。

この送信されたデータＤ２に係るトラフィック通知信号は、時刻ｔ８においてＯＬＴ２１で受信されて、ＤＢＡ演算が行われる。ここで、前回のＤＢＡ演算の開始時刻ｔ３から、今回のＤＢＡ演算の開始時刻ｔ８の間の時間ＴがＤＢＡ周期となる。なお、時刻ｔ６〜ｔ１３間の時間もＤＢＡ周期Ｔとなる。

一方、ＯＮＵ３２ａは、上記時刻ｔ６での帯域割当結果通知信号の受信後に、上記時刻ｔ１でホスト４３ａから受信したデータＤ１を、その帯域割当結果通知信号で示される割当帯域にて、時刻ｔ９においてＯＬＴ２１へ送信する。ここで、データＤ１の受信時刻ｔ１から、データＤ１の送信時刻ｔ９の間の時間ｔｃが、ＯＮＵ３２ａのデータＤ１の受信から送信までの待ち時間となる。

上記時刻ｔ９で送信されたデータＤ１は、時刻ｔ１０においてＯＬＴ２１で受信される。ＯＬＴ２１は、受信データＤ１を時刻ｔ１１でホスト４１ａへ送信する。また、ＯＬＴ２１は、上記時刻ｔ８で受信したトラフィック通知信号に基づきＤＢＡ演算を行って割当帯域を求め、この割当帯域を帯域割当結果通知信号に書き込み、時刻ｔ１２において該当ＯＮＵ３２ａへ送信する。この送信された帯域割当結果通知信号が時刻ｔ１３において、ＯＮＵ３２ａで受信され、その割当帯域でデータＤ２が時刻ｔ１６にてＯＬＴ２１へ送信される。ＯＬＴ２１は、時刻ｔ１７でデータＤ２を受信し、時刻ｔ１８でホスト４１ａへ送信する。

なお、ＯＮＵ３２ａは、上記時刻ｔ１６でのデータＤ２の送信前に、時刻ｔ１４において、一定周期のトラフィック通知信号をＯＬＴ２１へ送信しており、時刻ｔ１５でＯＬＴ２１が受信しているとする。

このような動的帯域割当を行った際のデータ伝送での通信においては、ＯＮＵ３２ａがホスト４３ａからのデータ（例えばデータＤ１）を受信後に、トラフィック通知信号を送信し、ＯＬＴ２１でのＤＢＡ演算（演算時間ｔａ）を経た帯域割当結果通知信号の受信後に、データＤ１をＯＬＴ２１へ送信する。ここで、ＯＮＵ３２ａがホスト４３ａからデータＤ１を受信後にＯＬＴ２１へ送信するまでの待ち時間ｔｃは、Ｔ〜３Ｔとなる。ＴはＤＢＡ周期である。また、ＯＮＵ３２ａは、ＤＢＡ周期Ｔ内にトラフィック通知信号及び帯域割当結果通知信号の送受信を行って、受信データＤ１の送信を行う。例えば、ＯＮＵ３２ａの実効帯域を最大化するために、ＤＢＡ周期Ｔ内で光バースト信号１つを送るように割当がなされる。光バースト信号の中には複数のデータを格納できる。

このように、ＯＮＵ３２ａは、動的帯域割当を行った際のデータ伝送では、ＤＢＡ周期Ｔ内で光バースト信号１つを送るように割当がなされ、更に、その光バースト信号の受信から送信までの待ち時間ｔｃが長くなるといった欠点がある。待ち時間ｔｃは、ＯＮＵ３２ａのＴＤＭ動作に起因し、ＴＤＭ動作による最大遅延（待ち時間ｔｃ）は、アクセス系において、ＯＬＴ２１や光ファイバ帯域の利用効率の最大化を重視するため１ｍｓ以上となる場合が多い。本来、アクセス系では、設備（ＯＬＴ２１と光ファイバ帯域）利用効率の最大化のため、ＤＢＡ周期Ｔ内には１つのＯＮＵ３２ａにつき光バースト信号が１つである。また、ＤＢＡ周期Ｔは、制御信号授受のＲＴＴ(Round-TripTime)以上に設定する。伝送距離が延びるとＲＴＴは大きくなるため、待ち時間（遅延）が長くなる。この遅延に、信号伝送用の光ファイバ１６又は１７の伝搬遅延を加算した総遅延量は更に大きくなってしまう。このように大きな遅延が発生し、この遅延による遅延揺らぎも発生する。なお、ＲＴＴは、通信相手に信号を送信してから応答が帰ってくるまでに掛かる時間である。

一方、ＯＮＵ３２ａからのデータ伝送の帯域を１００Ｍｂｐｓ等に固定する固定帯域割当モードによる通信もある。この固定帯域割当モードでは、帯域が固定されるのでＯＬＴ２１でのＤＢＡ演算は無く、ＯＬＴ２１からＯＮＵ３２ａへ送信される制御信号に一定周期のデータ送信タイミングが格納されている。このため、ＯＮＵ３２ａはホスト４３ａからの受信データを一定周期のタイミングでＯＬＴ２１へ送信する。このデータの受信から送信までの一定周期（待ち時間）は、上記ＤＢＡ周期Ｔ以下となる。しかし、待ち時間は、ＯＬＴ２１や光ファイバ帯域の利用効率の最大化を重視するため１ｍｓ以上となる場合が多いので、データ伝送時に、１ｍｓオーダ以上の遅延及び遅延揺らぎが発生してしまう。

光集線ネットワークシステム１０の伝送網において、低遅延化、低遅延揺らぎ化を図るための既存技術が存在し、例えば、非特許文献１〜４に記載されている。

非特許文献１は、固定帯域サービス混在収容のための帯域割当制御の技術を記載したものである。この内容として、固定帯域サービスへのＤＢＡの影響を回避するために、固定帯域サービスと後述のＢＥ(Best Effort)サービスを別々に扱っている技術が記載されている。ＢＥサービスとは、例えば、上限が１００Ｍｂｐｓの帯域に対して、空があれば有る程使用できるが、混んでいれば余り使用できないといった処理を提供するサービスのことである。

非特許文献２は、ＰＯＮ研究におけるＭＴＰ(Multi-Thread Polling)方式の技術を記載したものである。この内容として、制御信号としてのＲｅｐｏｒｔ（トラフィック通知信号に対応）及びＧｒａｎｔ（帯域割当結果通知信号に対応）の送受信頻度を高くして、後述のＲＴＴが大きい場合における待ち時間を低減する技術が記載されている。

非特許文献３は、長延化ＰＯＮ向けＤＢＡの技術を記載したものである。ＲＴＴが大きく、距離が遠いＯＮＵに対して、次に受信されるデータのトラフィック量を予測して帯域を割り当てる。この予測による帯域割当を行う遠いＯＮＵと、距離が近いＯＮＵと共存させることで待ち時間を低減する技術が記載されている。つまり、遠いＯＮＵはＯＬＴにトラフィック通知信号が届くまでの待ち時間が長いので、次に到来するデータのトラフィック量を予測して帯域を割当て、この帯域割当結果通知信号をＯＮＵへ通知するようになっている。

非特許文献４は、モバイル向け低遅延ＤＢＡの技術を記載したものである。この内容として、後述のＭＦＨ（モバイルフロントホール）にＰＯＮを適用するために、モバイル系装置（携帯電話機やスマートフォン等）から無線帯域割当の情報を貰うＩＦ（インタフェース）をＯＬＴに追加して、無線信号伝搬タイミングに合わせた帯域割当を行うことで待ち時間を低減する技術が記載されている。言い換えれば、ＲＲＨ（後述）とＢＢＵ（後述）間のＭＦＨをＰＯＮで繋ぐと、低コスト化が図れる技術が記載されている。ＲＲＨ（リモートレディオヘッド）は、携帯電話機と無線情報を遣り取りする装置である。ＢＢＵ（ブロードバンドユニット）は、ＲＲＨと通信を行って局舎側に送る装置である。

Kramer.G，et al., Photonic Network Communications ,"Ethernet PON (ePON): Design and Analysis of an Optical Access Network"［online］， July 2001［平成２８年１１月１日検索］，インターネット 〈 URL : http://link.springer.com/article/10.1023/A:1011463617631〉 IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATION, VOL. 27, NO. 2, ［online］，FEBRUARY 2009, ［平成２８年１１月１日検索］，インターネット 〈 URL : http://ieeexplore.ieee.org/document/4769389/?reload=true〉 Daisuke Murayama, et al., NTT Access Network Service Systems Laboratories"Low Latency Dynamic Bandwidth Allocation for100km Long Reach 10G-EPON"［online］，2013, ［平成２８年１１月１日検索］，インターネット 〈 URL :http://www.google.co.jp/url?〉 桑野茂、他６名、「モバイル光ネットワークへのTDM-PON適用に向けた低遅延化DBA」、日本電信電話株式会社 アクセスサービスシステム研究所、電子情報通信学会総合大会講演論文集 文献番号：B-8-54、2014年03月20日

ところで、非特許文献１の技術は、ＤＢＡ演算に伴う影響を抑制可能ではあるが、ＤＢＡ周期に依存した待ち時間の低減は不可能である。このため、低遅延化を図るには不十分である。

非特許文献２の技術は、ＯＬＴとＯＮＵ間の上り下り伝送の両方で制御信号による帯域消費が大きくなる。なお、下り信号の遅延揺らぎが発生する。

非特許文献３の技術は、遠いＯＮＵでは、上述したように、ＯＬＴが次に来るトラフィック量を予測して帯域を割り当て、この帯域割当結果通知信号をＯＮＵへ通知する。しかし、その予測に誤差が発生した場合、ＯＮＵから適正な帯域でデータ送信を行うことができない。ＯＬＴとＯＮＵ間の距離が遠いので、制御信号による帯域消費が大きくなり、下り信号の遅延揺らぎも発生する。

非特許文献４の技術は、ＭＦＨにＰＯＮを適用するために、ＯＬＴに、モバイル系装置から無線帯域割当の情報を貰うための、新たな専用のＩＦを追加する必要がある。このためコスト高となり、モバイルシステムに接続される外部装置との協調動作が必要となる。

このように、従来のアクセス系等で提案されている技術を用いた光集線ネットワークでは、ＯＬＴとＯＮＵ間の通信において、ＯＮＵからのデータ伝送時に、遅延及び遅延揺らぎが発生する。また、下り信号の遅延揺らぎが発生する。これは特に上記ＭＴＰ方式にあって発生する。更に、制御信号に伴う帯域消費が大きくなるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＯＬＴとＯＮＵ間の通信において、ＯＮＵからのデータ伝送時の低遅延化及び低遅延揺らぎ化と、下り信号の遅延揺らぎ回避と、制御信号に伴う帯域消費の抑制とを同時に実現することができる光伝送装置、光集線ネットワークシステム及びデータ送信指示方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)を有する上位の光伝送装置と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としてのＯＮＵ(Optical Network Unit)を有する少なくとも１つ以上の下位の光伝送装置とが、少なくとも１本の光伝送路でリング状に接続され、当該光伝送路を経由して、前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへデータが上り送信され、前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへデータが下り送信される光集線ネットワークシステムの下位の光伝送装置であって、前記外部装置から前記ＯＮＵが受信したデータのトラフィック量に応じた帯域を割り当てるＤＢＡ演算が所定間隔で行われるＤＢＡ周期内で、当該ＯＮＵのデータ送信可能な帯域を割り当てた割当帯域と、当該ＤＢＡ周期に対応する周期の割当送信タイミングとが格納された制御信号を、当該ＯＮＵが前記ＯＬＴから受信した際に、この受信した制御信号内の割当送信タイミングの周期に対応する割当間隔を、前記ＯＮＵがデータを前記ＯＬＴへ送信する周期としての送信周期で除算して分割数ｎを求めると共に、前記割当帯域を前記分割数ｎで分割した分割帯域を求め、前記分割数ｎでデータを送信する分割送信タイミングで、前記分割帯域によりデータを当該ＯＬＴへ送信する指示を行う送信指示手段を備えることを特徴とする光伝送装置である。

請求項３に係る発明は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としてのＯＮＵ(Optical Network Unit)を有する複数の光伝送装置とが、少なくとも１本の光伝送路でリング状に接続され、当該光伝送路を経由して、前記ＯＬＴから前記複数の光伝送装置へデータが下り送信され、前記複数の光伝送装置から前記ＯＬＴへデータが上り送信される光集線ネットワークシステムであって、前記ＯＬＴは、前記外部装置から前記ＯＮＵが受信したデータのトラフィック量に応じた帯域を動的に割り当てるＤＢＡ演算により、当該ＤＢＡ演算が所定間隔で行われるＤＢＡ周期内で、当該ＯＮＵのデータ送信可能な帯域を割り当てた割当帯域と、前記ＤＢＡ周期に対応する周期の割当送信タイミングとを制御信号で前記ＯＮＵへ送信する送信制御手段を備え、前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴから受信した制御信号内の割当送信タイミングの周期に対応する割当間隔を、前記ＯＮＵがデータを前記ＯＬＴへ送信する周期としての送信周期で除算して分割数ｎを求めると共に、前記割当帯域を前記分割数ｎで分割した分割帯域を求め、前記分割数ｎでデータを送信する分割送信タイミングで、前記分割帯域によりデータを当該ＯＬＴへ送信する指示を行う送信指示手段を備えることを特徴とする光集線ネットワークシステムである。

請求項４に係る発明は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としてのＯＮＵ(Optical Network Unit)を有する複数の光伝送装置とが、少なくとも１本の光伝送路でリング状に接続され、当該光伝送路を経由して、前記ＯＬＴから前記複数の光伝送装置へデータが下り送信され、前記複数の光伝送装置から前記ＯＬＴへデータが上り送信される光集線ネットワークシステムのデータ送信指示方法であって、前記ＯＬＴは、前記外部装置から前記ＯＮＵが受信したデータのトラフィック量に応じた帯域を割り当てるＤＢＡ演算が所定間隔で行われるＤＢＡ周期内で、当該ＯＮＵのデータ送信可能な帯域を割り当てた割当帯域と、当該ＤＢＡ周期に対応する周期の割当送信タイミングとを制御信号に格納して前記ＯＮＵへ送信するステップを実行し、前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴから受信した制御信号内の割当送信タイミングの周期に対応する割当間隔を、前記ＯＮＵがデータを前記ＯＬＴへ送信する周期としての送信周期で除算して分割数ｎを求めると共に、前記割当帯域を前記分割数ｎで分割した分割帯域を求め、前記分割数ｎでデータを送信する分割送信タイミングで、前記分割帯域によりデータを当該ＯＬＴへ送信する指示を、当該ＯＮＵに行うステップを実行することを特徴とするデータ送信指示方法である。

請求項１，３の構成及び請求項４の方法によれば、ＯＮＵは、ＯＬＴから制御信号に含まれる割当送信タイミング及び割当帯域を受信した後に、自律的に、外部装置から受信したデータの送信指示を生成し、この送信指示により、その受信したデータをＯＬＴへ予め定められた送信周期で送信することができる。その送信周期は、ＤＢＡ周期を複数分割した周期となる。このようにＯＮＵが、ＯＬＴから１回制御信号を受信すれば、自律的にＤＢＡ周期内で複数回のデータを送信するデータ送信指示を作り出すので、制御信号が来ない間も、ＯＬＴへのデータ送信周期を短くしてデータ送信を行うことができる。

また、送信周期は、ＤＢＡ周期を複数分割した周期なので、データ送信間隔が短く、待ち時間が極めて短く、言い換えれば、遅延が極めて短い状態で、ＯＬＴへ送信することができる。このため、ＯＮＵからのデータ伝送時に、待ち時間による遅延を抑制することができるので、遅延揺らぎの発生も抑制することができる。更に、ＯＬＴは、ＯＮＵへの指示をＤＢＡ周期に対応する割当送信タイミング及び割当帯域が書き込まれた制御信号で行うので、少ない情報量の制御信号の下り伝送で済み、このため、下り伝送の帯域消費を抑制することができる。従って、ＯＬＴとＯＮＵ間の通信において、ＯＮＵからのデータ伝送時の低遅延化及び低遅延揺らぎ化と、下り信号の遅延揺らぎ回避と、制御信号に伴う帯域消費の抑制とを同時に実現することができる。

請求項２に係る発明は、前記送信指示手段は、前記制御信号に含まれる前記割当送信タイミング及び前記割当帯域を保持する割当情報管理部と、前記保持された割当送信タイミング及び割当間隔から、前記分割送信タイミング及び前記割当帯域を書き込んだ分割送信指示情報を生成する生成部と、前記生成された分割送信指示情報を格納し、この格納された分割送信指示情報に応じて前記受信したデータの送信指示を行う送信指示情報キュー部と、前記送信指示情報キュー部が前記送信指示を行った際のキュー空き時に前記生成部の生成の契機となるキュー空情報を当該生成部へ通知するモニタ部とを備え、前記生成部での分割送信指示情報の生成は、前記割当情報管理部に前記制御信号が入力された後に、前記分割数ｎだけ行われることを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置である。

この構成によれば、ＯＮＵは、ＯＬＴから受信した制御信号に含まれる割当送信タイミング及び割当帯域を保持し、この保持された割当送信タイミング及び割当間隔から、分割送信タイミング及び分割帯域を書き込んだ分割送信指示情報を生成する。この分割送信指示情報を分割数ｎだけ生成する。つまり、割当送信タイミングの周期（ＤＢＡ周期）に対応する割当間隔を、ＯＮＵの予め定められた送信周期で除算して得られる分割数ｎだけ生成する。このため、ＤＢＡ周期を複数分割した送信タイミングで、受信データの送信指示を行うことができる。このため、データ送信間隔が短く、待ち時間が極めて短く、言い換えれば、遅延が極めて短い状態で到着したデータをＯＬＴへ送信することができる。

本発明によれば、ＯＬＴとＯＮＵ間の通信において、ＯＮＵからのデータ伝送時の低遅延化及び低遅延揺らぎ化と、下り信号の遅延揺らぎ回避と、制御信号に伴う帯域消費の抑制とを同時に実現する光伝送装置、光集線ネットワークシステム及びデータ送信指示方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る光集線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 実施形態のＯＮＵの構成を示すブロック図である。 本実施形態の光集線ネットワークシステムにおいて、ＯＬＴのＤＢＡ周期内のＯＮＵデータ送信の動作を説明するためのシーケンス図である。 従来の光集線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 従来の光集線ネットワークシステムにおいて、ＯＬＴのＯＮＵに対するデータ送信指示の動作を説明するためのシーケンス図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る光集線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。但し、図１に示す光集線ネットワークシステム（システム）１０Ａにおいて、図４に示した従来のシステム１０に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

図１に示す実施形態のシステム１０Ａは、従来のシステム１０と同様に、代表ノード１１及び複数のノード１２Ａ，１３Ａ，１４Ａが、物理的に独立した２本の信号伝送路としての第１光ファイバ１６及び第２光ファイバ１７によってリング状に接続されている。この２本のリング状の光ファイバ１６，１７の伝送路によって、互いに異なる方向（相反方向）又は同一方向の、右回り方向と左回り方向にデータを伝送できる。なお、光伝送装置１１Ａは代表ノード１１とも称し、各光伝送装置１２Ａ，１３Ａ，１４Ａはノード１２Ａ，１３Ａ，１４Ａとも称す。

代表ノード１１は、前述の図４に示した代表ノード１１と同一構成であり、複数のＩＯ部２０ａ〜２０ｎと、ＯＬＴ２１と、光多重分離部２３ａ，２３ｂとを備えて構成されている。ＯＬＴ２１は、ＳＷ部２５と、ＯＳＵ２６ａ，２６ｂと、ＤＷＢＡ機能部２７とを備えて構成されている。

ＯＬＴ２１内のＯＳＵ２６ａ，２６ｂは、各ノード１２Ａ〜１４ＡのＯＮＵ３２Ａａ，３２Ａｂからの光バーストデータを受信してＳＷ部２５へ出力し、また、ＳＷ部２５からのパケットデータを受け取り、各ＯＮＵ３２Ａａ，３２Ａｂへ光データ送信する。この構成では、ＯＬＴ２１のＯＳＵ２６ａ，２６ｂと各ＯＮＵ３２Ａａ，３２Ａｂ間がＰＯＮ区間となっている。

本実施形態の特徴は、各ノード１２Ａ〜１４ＡのＯＮＵ３２Ａａ，３２Ａｂが、ＯＬＴ２１から送信指示情報が格納されたゲート信号（図５の帯域割当結果通知信号に対応）を受信した後に、自律的に、ホスト（例えば、ホスト４３ａ）受信データを、送信周期の短い送信タイミングで送信する指示を生成し、この生成されたデータの送信指示によりＯＬＴ２１へ上記受信データを短い周期で送信可能とした点にある。なお、ＯＬＴ２１は制御主体であり、ＯＮＵ３２Ａａ，３２Ａｂは制御主体に対する客体である。

図１に示すＯＮＵ３２Ａａ，３２Ａｂは、図２に示すように同構成である。このため、基本的には一方のＯＮＵ３２Ａａを代表して説明を行う。ＯＮＵ３２Ａａは、ポート２ａ，２ｂを介してＳＷ部３３に接続されたクライアントＰＨＹ部（符号化／復号化、等を行うレイヤ１の処理機能部）７１と、クラシファイア部７２と、バッファ部としてのキュー部７２ａ，７２ｂと、キュー読出部７３，７４と、キューモニタ部７５と、通知信号作成部７７と、トラフィック情報作成指示部７８と、データＭＵＸ部（ＭＵＸ部ともいう）７９と、ＰＯＮ−ＰＨＹ部８０と、ＯＡＭ関連処理部８０ａと、送信指示情報キュー部８１と、送信部８２と、受信部８３と、割当情報管理部８４と、モニタ部８５と、送信指示情報生成部８６と、制御ＩＦ部８７とを備えて構成されている。なお、送信指示情報キュー部８１、割当情報管理部８４、モニタ部８５及び送信指示情報生成部８６で、請求項記載の送信指示手段を構成する。

クライアントＰＨＹ部７１は、ポート２ａ，２ｂを介してホスト４３ａ（図１）との間で送受信されるデータの符号化及び復号化等を行うレイヤ１の処理機能部である。
クラシファイア部７２は、ホスト４３ａから受信したデータに対して優先度等の識別を行った後にバッファ部としてのキュー部７２ａに格納する。この格納されるデータは、キューモニタ部７５でその格納量等が監視されると共に、キュー読出部７３で読み出され、ＭＵＸ部７９へ入力される。

ＭＵＸ部７９は、その入力される通常のデータと、後述の通知信号作成部７７で作成された通知信号である上りキュー情報、下りキュー情報、遅延情報、並びに、後述のＯＡＭ関連処理部８０ａからのＯＡＭ関連情報、更には、後述のレポート信号を多重化する。この多重化されたデータ信号は、ＰＯＮ−ＰＨＹ部８０を介して送信部８２から光多重分離部３１ａ又は３１ｂを介してＯＬＴ２１（図１）へ送信される上りデータとなる。

トラフィック情報作成指示部７８は、ホスト４３ａからの受信データのトラフィック量の情報をレポート信号（図５のトラフィック通知信号に対応）に格納する指示を、通知信号作成部７７へ出力する。
通知信号作成部７７は、キューモニタ部７５からの入力情報及びトラフィック情報作成指示部７８からの指示情報に応じて通知信号を作成してＭＵＸ部７９へ入力する。また、レポート信号をＭＵＸ部７９へ入力する。

ＯＡＭ関連処理部８０ａは、ＯＬＴ２１との間で送受するＯＡＭ信号の処理を行う。ＯＡＭ信号とは、ネットワークの運用・管理・保守を行うために流れる信号であり、イーサネット（登録商標）の場合は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＯＡＭ情報（ＯＡＭフレーム）として経路に流れる。

一方、ＯＬＴ２１からのゲート信号等を含む下りデータは、光多重分離部３１ａ，３１ｂを介して受信部８３で受信され、ＰＯＮ−ＰＨＹ部８０へ入力される。ＰＯＮ−ＰＨＹ部８０は、入力データからＯＡＭフレームを分離してＯＡＭ関連処理部８０ａへ出力する。なお、ゲート信号は、請求項記載の制御信号を構成する。

ＰＯＮ−ＰＨＹ部８０は、ＯＬＴ２１からの下り信号としての送信指示情報を含むゲート信号等を含む下りデータが受信部８３から入力された際に、そのゲート信号を割当情報管理部８４へ出力する。

ゲート信号に含まれる送信指示情報は、ＯＬＴ２１で生成される情報信号であり、ＯＮＵ３２Ａａがデータ送信を行う際の後述の割当帯域及び割当送信タイミングが書き込まれる。なお、ＯＬＴ２１のＯＳＵ２６ａにより、後述の割当帯域及び割当送信タイミングが書き込まれた送信指示情報がゲート信号に格納されてＯＮＵ３２Ａａへ送信されるようになっている。なお、ＯＳＵ２６ａが請求項記載の送信制御手段を構成する。

割当帯域は、ＯＮＵ３２Ａａがホスト４３ａから受信したデータのトラフィック量に応じて、当該ＯＮＵ３２Ａａに割り当てられるデータ送信のための帯域である。この割当帯域は、前述したＤＢＡ周期Ｔ｛図３（ａ）参照｝内で、ＯＮＵ３２Ａａがホスト４３ａからの受信データを送信可能な帯域（例えば１Ｇｂｐｓ）である。
割当送信タイミングは、ＯＮＵ３２Ａａがホスト４３ａから受信したデータを割当帯域でＯＬＴ２１へ送信する際のタイミングである。この割当送信タイミングの周期は、他のＯＮＵ３２ａからのデータと衝突しないように導出されている。

割当情報管理部８４は、ゲート信号の送信指示情報に書き込まれた割当帯域及び割当送信タイミングを保持し、送信指示情報生成部（生成部ともいう）８６へ出力する管理を行う。

生成部８６は、割当送信タイミングの周期（ＤＢＡ周期Ｔ）を割当間隔Ｔとして保持し、この保持された割当間隔Ｔを、予め定められた送信周期ｆ｛図３（ｂ）｝で割った分割数ｎ（ｎ＝Ｔ÷ｆ）の分割送信タイミングと、割当帯域を分割数ｎで割った分割帯域とを求める。この分割送信タイミング及び分割帯域を信号フレームに書き込んで分割送信指示情報とし、この分割送信指示情報を送信指示情報キュー部８１へ順次出力する。

例えば、割当帯域＝１Ｇｂｐｓ、ＤＢＡ周期Ｔ＝１ｍｓ、送信周期ｆ＝１００μｓであるとすると、分割数ｎ＝１ｍｓ÷１００μｓ＝１０、１Ｇｂｐｓ÷１０＝１００Ｍｂｐｓ（分割帯域）が求められる。この結果、送信周期ｆ＝１００μｓの１０個の分割送信タイミングと、帯域幅１００Ｍｂｐｓの１０個の分割帯域が求められる。つまり、この演算により、１対の分割送信タイミング及び分割帯域を書き込んだ分割送信指示情報が１０個得られる。

上記の１つの分割送信指示情報は、ＯＮＵ３２Ａａに、１００μsの送信周期ｆの送信タイミングで、１００Ｍｂｐｓの帯域幅でデータ送信を指示する情報となる。従って、１０個の分割送信指示情報によれば、ＯＮＵ３２Ａａに、１００μsの送信周期ｆの送信タイミングで１００Ｍｂｐｓの帯域幅のデータ送信を、１０回割り当てることができるので、合計１Ｇｂｐｓの帯域のデータ｛図３（ｂ）のデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，…，Ｄｎ（ｎ＝１０）｝を送信できる。

なお、生成部８６は、次にＯＬＴ２１から送信されて来るゲート信号に、位相補正の情報が入っている場合には、再度、割当の送信タイミングを見直す処理を行う。また、ゲート信号が完全に途切れた場合は、ＯＬＴ２１と該当ＯＮＵ３２Ａａ間の通信断と検知する処理を行う。

送信指示情報キュー部８１は、生成部８６からの分割送信指示情報を順次保持しながら、分割送信指示情報による分割送信タイミング且つ分割帯域で、データをＯＬＴ２１へ送信する指示を、キュー読出部７３及び送信部８２へ行う。キュー読出部７３は、送信指示情報キュー部７２ａのデータを、その指示された分割送信タイミング且つ分割帯域で読み出し、送信部８２は、同じ分割送信タイミング且つ分割帯域でデータをＯＬＴ２１へ送信する。

モニタ部８５は、送信指示情報キュー部８１に保持された１つの分割送信指示情報が使用されて空いたことを示すキュー空情報を生成部８６へ通知する。生成部８６は、そのキュー空情報が通知された際に、次の分割送信指示情報を生成して送信指示情報キュー部８１に格納する。このキュー空情報の通知と次の分割送信指示情報との生成が、分割送信指示情報の数だけ（分割数ｎだけ）繰り返される。この後、次に受信したゲート信号に基づき上記同様のデータ送信処理が繰り返される。

＜実施形態の動作＞
次に、本実施形態の光集線ネットワークシステム１０Ａにおいて、ＯＬＴ２１のＯＮＵ３２Ａａに対するデータ送信指示の動作を、図３（ａ）及び（ｂ）のシーケンス図を参照して説明する。但し、前提条件として、割当帯域＝１Ｇｂｐｓ、ＤＢＡ周期Ｔ＝１ｍｓ、データの送信周期ｆ＝１００μsであるとする。

時刻ｔ２１において、ノード１３ＡのＯＮＵ３２Ａａが、ホスト４３ａからのデータを受信後に、受信データのトラフィック量をレポート信号に書き込み、第１光ファイバ１６を介してＯＬＴ２１へ上り送信したとする。この送信されたレポート信号は、時刻ｔ２２において、ＯＬＴ２１で受信される。この受信後、ＯＬＴ２１はＤＢＡ演算により、レポート信号中のトラフィック量から割当帯域を求める。この求められた割当帯域は、ＤＢＡ演算間のＤＢＡ周期Ｔ（時刻ｔ２２〜ｔ３１）内で、ＯＮＵ３２Ａａがホスト４３ａからの受信データを全て送信可能な帯域（１Ｇｂｐｓ）である。

また、ＯＬＴ２１は、ＤＢＡ周期Ｔに対応した割当送信タイミングを求める。更に、割当送信タイミングと割当帯域を送信指示情報に書き込んで、ゲート信号に格納する。ＯＬＴ２１は、時刻ｔ２３において、そのゲート信号をＯＮＵ３２Ａａへ送信する。ＯＮＵ３２Ａａが、そのゲート信号を時刻ｔ２４で受信すると、次のように分割送信指示情報を生成する。

即ち、ＯＮＵ３２Ａａの割当情報管理部８４（図２）が、ゲート信号の送信指示情報に書き込まれた割当帯域及び割当送信タイミングを保持し、生成部８６（図２）へ出力する。生成部８６は、割当送信タイミングに対応するＤＢＡ周期Ｔ＝１ｍｓを割当間隔Ｔとして保持し、この保持された割当間隔Ｔ＝１ｍｓを、予め定められた送信周期ｆ＝１００μｓで割って分割数ｎ＝１０を求める。更に、その分割数ｎ＝１０個の分割送信タイミングと、割当帯域＝１Ｇｂｐｓを分割数１０で割った分割帯域１００Ｍｂｐｓを求める。この演算により、１対の分割送信タイミング（１００μｓ周期）及び分割帯域（１００Ｍｂｐｓ）を書き込んだ分割送信指示情報を生成する。この分割送信指示情報は、後述のように分割数１０と同数の１０個生成されることになる。

ＯＮＵ３２Ａａの生成部８６は、時刻ｔ２５において、１つ目の分割送信指示情報を送信指示情報キュー部８１（図２）へ出力して格納する。なお、送信指示情報キュー部８１の上限まで最初に分割送信指示情報を格納して１つ空きが出る毎に追加していく方法もある。送信指示情報キュー部８１は、その格納された１つ目の分割送信指示情報による分割送信タイミング且つ分割帯域でデータＤ１をＯＬＴ２１へ送信する指示を、キュー読出部７３及び送信部８２（図２）へ行う。この際、１つ目の分割送信指示情報は、送信指示情報キュー部８１から出力される。

キュー読出部７３は、キュー部７２ａ（図２）のデータＤ１を、その指示に応じて読み出し、送信部８２は、同指示に応じて、その読み出されたデータＤ１を、時刻ｔ２５ａにおいてＯＬＴ２１へ送信する。この送信されたデータＤ１は、時刻ｔ２６においてＯＬＴ２１で受信され、ホスト４１ａへ送信される。

一方、上記時刻ｔ２５で、送信指示情報キュー部８１に格納された１個目の分割送信指示情報が出力されると、モニタ部８５（図２）は、１個目の分割送信指示情報の使用により、空となった送信指示情報キュー部８１のキュー空情報を生成部８６へ通知する。生成部８６は、そのキュー空情報が通知されると、時刻ｔ２７において、２個目の分割送信指示情報を生成して送信指示情報キュー部８１に格納する。以降上記同様に、２個目の分割送信指示情報による分割送信タイミング且つ分割帯域でデータＤ２をＯＬＴ２１へ送信する指示で、時刻ｔ２７ａにおいて、データＤ２がＯＬＴ２１へ送信される。この送信されたデータＤ２は、時刻ｔ２８においてＯＬＴ２１で受信され、ホスト４１ａへ送信される。

次に、上記時刻ｔ２７での送信指示情報キュー部８１の２個目の分割送信指示情報の出力によるキュー空情報に応じて、生成部８６が、時刻ｔ２９で、３個目の分割送信指示情報を生成し、送信指示情報キュー部８１に格納する。時刻ｔ２９ａにおいて、ＯＮＵ３２Ａａは、３個目の分割送信指示情報に応じたデータ送信指示で、データＤ３をＯＬＴ２１へ送信する。このデータＤ３は、時刻ｔ３０でＯＬＴ２１で受信され、ホスト４１ａへ送信される。

次に、ＯＮＵ３２Ａａは、上記に続いて同様に、時刻ｔ３３において、１０個目の分割送信指示情報を生成し、時刻ｔ３３ａにおいて、１０個目の分割送信指示情報に応じたデータ送信指示で、データＤｎ（＝Ｄ１０）をＯＬＴ２１へ送信する。このデータＤ１０は、時刻ｔ３４でＯＬＴ２１で受信され、ホスト４１ａへ送信される。

一方、ＯＮＵ３２Ａａが上記時刻ｔ２５〜ｔ３３間のデータ送信指示に応じたデータ送信中に、ホスト４３ａからのデータを受信し、このトラフィック量をレポート信号に書き込み、時刻ｔ２８ｂにおいてＯＬＴ２１へ上り送信したとする。この送信レポート信号は時刻ｔ３１において、ＯＬＴ２１で受信される。

ここで、ＯＬＴ２１は、時刻ｔ３１〜ｔ３２間で上述同様にＤＢＡ演算を行い、レポート信号中のトラフィック量から割当帯域を求める。この割当帯域は、ＤＢＡ演算間のＤＢＡ周期Ｔ（時刻ｔ２２〜ｔ３１と同じ）内で、ＯＮＵ３２Ａａがホスト４３ａからの受信データを送信可能な帯域（１Ｇｂｐｓ）である。また、ＯＬＴ２１は、ＤＢＡ周期Ｔに対応した割当送信タイミングを求め、この割当送信タイミング及び割当帯域を送信指示情報に書き込み、この送信指示情報をゲート信号に格納する。

ＯＬＴ２１は、時刻ｔ３２において、送信指示情報を格納したゲート信号をＯＮＵ３２Ａａへ送信する。ＯＮＵ３２Ａａは、そのゲート信号を時刻ｔ３５で受信すると、時刻ｔ３６において、上述同様に、１つ目の分割送信指示情報による分割送信タイミング且つ分割帯域でデータＤ１をＯＬＴ２１へ送信する指示を行う。この指示に応じてデータＤ１が、時刻ｔ３６ａにおいてＯＬＴ２１へ送信され、時刻ｔ３７においてＯＬＴ２１で受信され、ホスト４１ａへ送信される。以降同様の処理が繰り返される。

以上では、ＯＬＴ２１と各ノード１２Ａ〜１４Ａとが２本の光ファイバ１６，１７で接続された構成で説明したが、１本の光ファイバ１６又は１７で接続された構成においても、同様にＯＬＴ２１からのデータ送信指示によるＯＮＵ３２Ａａのデータ送信を実施することが可能である。

＜実施形態の効果＞
以上説明した実施形態の特徴及びその効果を説明する。
本実施形態のシステム１０Ａは、外部装置としてのホスト４１ａ〜４４ｎとの間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置であるＯＬＴ２１を有する上位の光伝送装置としての代表ノード１１と、制御主体に対して客体となる光回線終端装置であるＯＮＵ３２Ａａ，３２Ａｂを有する少なくとも１つの下位の光伝送装置としてのノード１２Ａ〜１４Ａとが、少なくとも１本の光伝送路としての光ファイバ１６でリング状に接続されている。光ファイバ１６を経由して、ＯＬＴ２１から前記各ノード１２Ａ〜１４Ａへデータが下り伝送され、前記各ノード１２Ａ〜１４Ａから前記ＯＬＴ２１へデータが上り伝送されるようになっている。

（１）ＯＬＴ２１は、ホスト４３ａからＯＮＵ３２Ａａが受信したデータのトラフィック量に応じた帯域を動的に割り当てるＤＢＡ演算により、当該ＤＢＡ演算が所定間隔で行われるＤＢＡ周期Ｔ内で、当該ＯＮＵ３２Ａａのデータ送信可能な帯域を割り当てた割当帯域と、ＤＢＡ周期Ｔに対応する周期の割当送信タイミングとを制御信号としてのゲート信号でＯＮＵ３２Ａａへ送信する。ＯＮＵ３２Ａａは、ＯＬＴ２１から受信したゲート信号内の割当送信タイミングの周期に対応する割当間隔を、ＯＮＵ３２Ａａに予め定められたデータの送信周期ｆで除算して得られる分割数ｎの分割送信タイミングと、ゲート信号内の割当帯域を分割数ｎで分割した分割割当帯域とに応じて、ＯＬＴ２１へのデータ送信指示を行う送信指示手段を備える構成とした。

この構成によれば、ＯＮＵ３２Ａａは、ＯＬＴ２１からゲート信号に含まれる割当送信タイミング及び割当帯域を受信した後に、自律的に、外部装置から受信したデータの送信指示を生成し、この送信指示により、その受信したデータをＯＬＴ２１へ予め定められた送信周期ｆで送信することができる。その送信周期ｆは、ＤＢＡ周期を複数分割した周期となる。このようにＯＮＵ３２Ａａが、ＯＬＴ２１から１回制御信号を受信すれば、自律的にＤＢＡ周期Ｔ内で複数回のデータを送信するデータ送信指示を作り出すので、ゲート信号が来ない間も、ＯＬＴ２１へのデータ送信周期ｆを短くしてデータ送信を行うことができる。

また、送信周期ｆは、ＤＢＡ周期Ｔを複数分割した周期なので、データ送信間隔が短く、待ち時間が極めて短く、言い換えれば、遅延が極めて短い状態で、ＯＬＴ２１へ送信することができる。

このため、ＯＮＵ３２Ａａからのデータ伝送時に、待ち時間による遅延を抑制することができるので、遅延揺らぎの発生も抑制することができ、更に、下り信号の揺らぎも回避することができる。更には、ＯＬＴ２１は、ＯＮＵ３２Ａａへの指示をＤＢＡ周期Ｔに対応する割当送信タイミング及び割当帯域が書き込まれたゲート信号で行うので、少ない情報量のゲート信号の下り伝送で済み、このため、下り伝送の帯域消費を抑制することができる。従って、ＯＬＴ２１とＯＮＵ３２Ａａ間の通信において、ＯＮＵ３２Ａａからのデータ伝送時の低遅延化及び低遅延揺らぎ化と、下り信号の遅延揺らぎ回避と、ゲート信号に伴う帯域消費の抑制とを同時に実現することができる。

（２）送信指示手段は、ゲート信号に含まれる割当送信タイミング及び割当帯域を保持する割当情報管理部８４と、キュー空情報が通知された際に、保持された割当送信タイミング及び割当間隔から、分割送信タイミング及び分割帯域を書き込んだ分割送信指示情報を生成する生成部８６と、生成された分割送信指示情報を格納し、この格納された分割送信指示情報に応じて受信データの送信指示を行う送信指示情報キュー部８１と、送信指示情報キュー部８１からの分割送信指示情報の出力後に、キュー空情報を生成部８６へ通知するモニタ部８５とを備える。更に、生成部８６での分割送信指示情報の生成は、割当情報管理部８４にゲート信号が入力された後に、分割数ｎだけ行われるようにした。

これによって、ＯＮＵ３２Ａａは、ＯＬＴ２１から受信したゲート信号に含まれる割当送信タイミング及び割当帯域を保持し、この保持された割当送信タイミング及び割当間隔から、分割数ｎで分割した分割送信タイミング及び分割帯域を書き込んだ分割送信指示情報を生成する。つまり、分割送信指示情報を分割数ｎだけ生成する。言い換えれば、割当送信タイミングの周期（ＤＢＡ周期Ｔ）に対応する割当間隔を、ＯＮＵ３２Ａａの予め定められた送信周期ｆで除算して得られる分割数ｎだけ生成する。このため、ＤＢＡ周期Ｔを複数分割した送信タイミングで、受信データの送信指示を行うことができる。従って、データ送信間隔が短く、待ち時間が極めて短く、言い換えれば、遅延が極めて短い状態で、受信データをＯＬＴ２１へ送信することができる。

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１０Ａ 光集線ネットワークシステム
１１ 代表ノード（上位の光伝送装置）
１２Ａ〜１４Ａ ノード（下位の光伝送装置）
１６，１７ 光ファイバ（光伝送路）
２１ ＯＬＴ
２０ａ〜２０ｎ ＩＯ部
２３ａ，２３ｂ，３１ａ，３１ｂ 光多重分離部
２５ ＳＷ部
２６ａ，２６ｂ ＯＳＵ
２７Ａ ＤＷＢＡ機能部
３２Ａａ，３２Ａｂ ＯＮＵ
３３ ＳＷ部
３４ａ〜３４ｎ ＩＯ部
４１ａ〜４１ｎ，４２ａ〜４２ｎ，４３ａ〜４３ｎ，４４ａ〜４４ｎ ホストコンピュータ（外部装置）
７１ クライアントＰＨＹ部
７２ クラシファイア部
７２ａ，７２ｂ キュー部
７３，７４ キュー読出部
７５ キューモニタ部
７７ 通知信号作成部
７８ トラフィック情報作成指示部
７９ データＭＵＸ部
８０ ＰＯＮ−ＰＨＹ部
８０ａ ＯＡＭ関連処理部
８１ 送信指示情報キュー部
８２ 送信部
８３ 受信部
８４ 割当情報管理部
８５ モニタ部
８６ 送信指示情報生成部

Claims (4)

1. 外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)を有する上位の光伝送装置と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としてのＯＮＵ(Optical Network Unit)を有する少なくとも１つ以上の下位の光伝送装置とが、少なくとも１本の光伝送路でリング状に接続され、当該光伝送路を経由して、前記ＯＮＵから前記ＯＬＴへデータが上り送信され、前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへデータが下り送信される光集線ネットワークシステムの下位の光伝送装置であって、
   前記外部装置から前記ＯＮＵが受信したデータのトラフィック量に応じた帯域を割り当てるＤＢＡ演算が所定間隔で行われるＤＢＡ周期内で、当該ＯＮＵのデータ送信可能な帯域を割り当てた割当帯域と、当該ＤＢＡ周期に対応する周期の割当送信タイミングとが格納された制御信号を、当該ＯＮＵが前記ＯＬＴから受信した際に、
   この受信した制御信号内の割当送信タイミングの周期に対応する割当間隔を、前記ＯＮＵがデータを前記ＯＬＴへ送信する周期としての送信周期で除算して分割数ｎを求めると共に、前記割当帯域を前記分割数ｎで分割した分割帯域を求め、前記分割数ｎでデータを送信する分割送信タイミングで、前記分割帯域によりデータを当該ＯＬＴへ送信する指示を行う送信指示手段
   を備えることを特徴とする光伝送装置。
2. 前記送信指示手段は、
   前記制御信号に含まれる前記割当送信タイミング及び前記割当帯域を保持する割当情報管理部と、
   前記保持された割当送信タイミング及び割当間隔から、前記分割送信タイミング及び前記割当帯域を書き込んだ分割送信指示情報を生成する生成部と、
   前記生成された分割送信指示情報を格納し、この格納された分割送信指示情報に応じて前記受信したデータの送信指示を行う送信指示情報キュー部と、
   前記送信指示情報キュー部が前記送信指示を行った際のキュー空き時に前記生成部の生成の契機となるキュー空情報を当該生成部へ通知するモニタ部と
   を備え、
   前記生成部での分割送信指示情報の生成は、前記割当情報管理部に前記制御信号が入力された後に、前記分割数ｎだけ行われる
   ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としてのＯＮＵ(Optical Network Unit)を有する複数の光伝送装置とが、少なくとも１本の光伝送路でリング状に接続され、当該光伝送路を経由して、前記ＯＬＴから前記複数の光伝送装置へデータが下り送信され、前記複数の光伝送装置から前記ＯＬＴへデータが上り送信される光集線ネットワークシステムであって、
   前記ＯＬＴは、
   前記外部装置から前記ＯＮＵが受信したデータのトラフィック量に応じた帯域を動的に割り当てるＤＢＡ演算により、当該ＤＢＡ演算が所定間隔で行われるＤＢＡ周期内で、当該ＯＮＵのデータ送信可能な帯域を割り当てた割当帯域と、前記ＤＢＡ周期に対応する周期の割当送信タイミングとを制御信号で前記ＯＮＵへ送信する送信制御手段
   を備え、
   前記ＯＮＵは、
   前記ＯＬＴから受信した制御信号内の割当送信タイミングの周期に対応する割当間隔を、前記ＯＮＵがデータを前記ＯＬＴへ送信する周期としての送信周期で除算して分割数ｎを求めると共に、前記割当帯域を前記分割数ｎで分割した分割帯域を求め、前記分割数ｎでデータを送信する分割送信タイミングで、前記分割帯域によりデータを当該ＯＬＴへ送信する指示を行う送信指示手段
   を備えることを特徴とする光集線ネットワークシステム。
4. 外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体となる光回線終端装置としてのＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記制御主体に対して客体となる光回線終端装置としてのＯＮＵ(Optical Network Unit)を有する複数の光伝送装置とが、少なくとも１本の光伝送路でリング状に接続され、当該光伝送路を経由して、前記ＯＬＴから前記複数の光伝送装置へデータが下り送信され、前記複数の光伝送装置から前記ＯＬＴへデータが上り送信される光集線ネットワークシステムのデータ送信指示方法であって、
   前記ＯＬＴは、
   前記外部装置から前記ＯＮＵが受信したデータのトラフィック量に応じた帯域を割り当てるＤＢＡ演算が所定間隔で行われるＤＢＡ周期内で、当該ＯＮＵのデータ送信可能な帯域を割り当てた割当帯域と、当該ＤＢＡ周期に対応する周期の割当送信タイミングとを制御信号に格納して前記ＯＮＵへ送信するステップ
   を実行し、
   前記ＯＮＵは、
   前記ＯＬＴから受信した制御信号内の割当送信タイミングの周期に対応する割当間隔を、前記ＯＮＵがデータを前記ＯＬＴへ送信する周期としての送信周期で除算して分割数ｎを求めると共に、前記割当帯域を前記分割数ｎで分割した分割帯域を求め、前記分割数ｎでデータを送信する分割送信タイミングで、前記分割帯域によりデータを当該ＯＬＴへ送信する指示を、当該ＯＮＵに行うステップ
   を実行することを特徴とするデータ送信指示方法。

Images