JP6928301B2 - 加入者線端局装置及び帯域割り当て方法 - Google Patents
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Description
本発明は、加入者線端局装置及び帯域割り当て方法に関する。
本願は、2018年6月6日に日本へ出願された特願2018−108981号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2018年6月6日に日本へ出願された特願2018−108981号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年、パッシブ・オプティカル・ネットワーク(PON: Passive Optical Network)(以下「PON」という。)の加入者線端局装置(OLT: Optical Line Terminal)が実行する動的帯域割当(DBA: Dynamic Bandwidth Allocation)(以下「DBA」という。)の機能をソフトウェア化(部品化)することが検討されている。加入者線端局装置においてDBA機能部及び他機能部を分離することで、通信方式やベンダを問わずにDBA機能部を共通的に利用することができる。また、加入者線端局装置のコストダウンが期待される。
PONのDBAの例として、EPON(Ethernet(登録商標) PON)のDBAと、GPON(Giga-bit PON)のDBAとを説明する。以下、加入者線終端装置(ONU: Optical Network Unit)から加入者線端局装置に向かう方向を「上り方向」という。以下、加入者線端局装置から加入者線終端装置に向かう方向を「下り方向」という。
EPON及びGPONでは、複数の加入者線終端装置が、これらの加入者線終端装置によって共有された光ファイバ及び光スプリッタを介して、加入者線端局装置に接続する。加入者線端局装置は、上り方向のバースト信号の衝突を防止するため、上り方向のバースト信号の送信を制御する。加入者線端局装置のDBA機能部は、上り方向の信号の帯域をDBAによって割り当てる。
EPONでは、加入者線端局装置は、上り方向の信号の帯域の割り当てを、MPCP(Multi-Point Control Protocol)によって実行する。加入者線終端装置は、REPORTメッセージを用いて、上り方向の信号の送信許可(帯域の割り当て)を加入者線端局装置に要求する。加入者線端局装置は、GATEメッセージを用いて、上り方向の信号の送信許可を加入者線終端装置に通知する(非特許文献1参照)。
PONに接続された複数の加入者線終端装置のうちの少なくとも1台の加入者線終端装置から、REPORTメッセージを加入者線端局装置が受信した場合に、加入者線端局装置がGRANTメッセージを加入者線終端装置に送信する方式「オンライン割当」がある(非特許文献2参照)。また、加入者線終端装置に定められたグループごとに加入者線端局装置がDBAを実行する方式「Double Phase DBA」がある(非特許文献3参照)。
なお、加入者線端局装置は、加入者線終端装置に割り当てられたLLID(Logical Link ID)ごとに、加入者線終端装置に帯域を割り当てる。単数の加入者線終端装置に複数のLLIDが割り当てられてもよい。
REPORTメッセージは、帯域の割り当てを要求した加入者線終端装置のLLIDと、要求された帯域量を表す情報(以下「要求帯域量情報」という。)とを含む。GATEメッセージは、信号の送信許可が通知される加入者線終端装置のLLIDと、送信開始時刻情報と、送信帯域量情報とを含む。
加入者線端局装置は、送信開始時刻情報及び送信帯域量情報を、要求帯域量情報に基づいて決定する。GATEメッセージに含まれているLLIDの加入者線終端装置は、送信開始時刻情報及び送信帯域量情報に基づいて、上り方向の信号を送信する。
GPONでは、加入者線端局装置は、上り方向の信号の帯域の割り当てを、下り方向のGTC(G-PON Transmission Convergence)フレームのヘッダに含まれているUSBWMap(Upstream Bandwidth Map)に基づいて実行する。USBWMapは、PONに接続されている全ての加入者線終端装置について、送信開始時刻情報と、送信終了時刻情報と、Alloc−IDとを含む。USBWMapには、送信開始時刻情報と送信終了時刻情報とが、Alloc−IDごとに記載されている。
各加入者線終端装置には、Alloc−IDが割り当てられている。単数の加入者線終端装置に複数のAlloc−IDが割り当てられてもよい。また、加入者線端局装置は、GTCフレームを125μs周期で全ての加入者線終端装置にブロードキャストする。加入者線端局装置に各加入者線終端装置から送信される上り方向のGTCフレームのDBRu(Dynamic Bandwidth Report)は、要求帯域量情報を含む。
以下では、PONにおいて信号の送信の許可を要求するメッセージ(EPONではREPORTメッセージ、GPONではDBRu)を総称して、「REPORTメッセージ」という。以下では、PONにおいて信号の送信を許可するメッセージを、「GRANTメッセージ」という。
M. McGarry et al., "ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK ARCHITECTURES AND DYNAMIC BANDWIDTH ALLOCATION ALGORITHMS," IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol. 10(3), pp. 46-60, 2008
G. Kramer et al., "IPACT: A Dynamic Protocol for an Ethernet PON (EPON)," IEEE Commun. Mag., vol. 40(2), pp. 74-80, 2002.
S. Choi et al., "Double-Phase Polling Algorithm Based on Partitioned ONU Subgroups for High Utilization in EPONs," Journal of Opt. Commun. And Networking, Vol. 1(5), pp. 484-497, 2009.
しかしながら、EPONのGRANTメッセージのフレームと、GPONのGRANTメッセージのフレームとは、形式が異なる。EPONのREPORTメッセージのフレームと、GPONのREPORTメッセージのフレームとは、形式が異なる。
同様に、EPONのGRANTメッセージに含まれる情報と、GPONのGRANTメッセージに含まれる情報とは、種類及び設定値等が異なる。EPONのREPORTメッセージに含まれる情報と、GPONのREPORTメッセージに含まれる情報とは、種類及び設定値等が異なる。
これらのように、EPONとGPONとでは、PONの加入者線端局装置のDBA機能部及び他機能部の間で通信される情報の種類及び形式が異なる。加入者線端局装置のDBA機能部及び他機能部の間のインタフェースは、PONの通信方式又は加入者線端局装置のハードウェア構成が多様化するほど複雑になる。このため、EPONとGPONとで加入者線端局装置のDBA機能部を共通化しようとしても、加入者線端局装置のDBA機能部及び他機能部の間で情報を通信するためのインタフェースの種類が増大するので、インタフェースが複雑化してしまうことになる。
このように、従来の加入者線端局装置は、PONの通信方式又は加入者線端局装置のハードウェア構成が多様化した場合に、DBA機能部及び他機能部の間のインタフェースが複雑化してしまうという問題がある。
上記事情に鑑み、本発明は、PONの通信方式又は加入者線端局装置のハードウェア構成が多様化した場合に、加入者線端局装置のDBA機能部及び他機能部の間のインタフェースが複雑化してしまうことを抑制することが可能である加入者線端局装置及び帯域割り当て方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、通信方式に依存する種類及び形式の第1情報を取得し、取得された第1情報を、互いに異なる前記通信方式に共通する種類及び形式の第2情報に変換する吸収部と、加入者線終端装置に割り当てられる上り信号の帯域割り当てを、前記第2情報に基づいて決定する帯域割当部とを備える加入者線端局装置である。
上記の加入者線端局装置は、前記第2情報を前記帯域割当部に出力し、前記加入者線終端装置に割り当てられる前記上り信号の帯域割り当てを表す情報を前記吸収部に出力する仲介部を更に備えていてもよい。
上記の加入者線端局装置において、前記第1情報は、前記上り信号の送信の許可を前記加入者線終端装置が要求するメッセージに応じた情報であってもよい。
上記の加入者線端局装置において、前記吸収部は、前記帯域割当部によって決定された前記帯域量に基づいて、前記上り信号に帯域を割り当ててもよい。
上記の加入者線端局装置において、前記帯域割当部は、帯域ごとに異なる割り当てアルゴリズムで、前記上り信号に帯域を割り当ててもよい。
本発明の一態様は、加入者線端局装置が実行する帯域割り当て方法であって、通信方式に依存する種類及び形式の第1情報を取得し、取得された第1情報を、互いに異なる前記通信方式に共通する種類及び形式の第2情報に変換するステップと、加入者線終端装置に割り当てられる上り信号の帯域割り当てを、第2情報に基づいて決定するステップとを含む帯域割り当て方法である。
本発明により、PONの通信方式又は加入者線端局装置のハードウェア構成が多様化した場合に、加入者線端局装置のDBA機能部及び他機能部の間のインタフェースが複雑化してしまうことを抑制することが可能である。
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態では、PONの例であるEPON及びGPONについて、加入者線端局装置がオフライン帯域割り当てを実行する場合を説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態では、PONの例であるEPON及びGPONについて、加入者線端局装置がオフライン帯域割り当てを実行する場合を説明する。
オフライン帯域割り当てでは、加入者線端局装置がREPORTメッセージをPONの全ての加入者線終端装置から受信した場合、加入者線端局装置はDBAを実行する。加入者線端局装置は、DBAの結果に基づいて、PONに接続された全ての加入者線終端装置にGRANTメッセージを送信する。
図1は、加入者線端局装置1の構成の例を示す図である。加入者線端局装置1は、方式依存処理吸収部2と、プラットフォーム部3と、帯域割り当て依頼発出部4と、DBA機能部5とを備える。加入者線端局装置1は、PONの通信方式又は加入者線端局装置1のハードウェア構成ごとに、方式依存処理吸収部2を備える。例えば、加入者線端局装置1は、EPONの方式依存処理吸収部2と、GPONの方式依存処理吸収部2とを備える。
各機能部の一部又は全部は、プログラムが実行されることによって実現される。各機能部のうち一部又は全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアによって実現されてもよい。加入者線端局装置1は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置(非一時的な記録媒体)を更に備えてもよい。この記憶装置は、例えば、各機能部が実行するプログラムを記憶する。
方式依存処理吸収部2は、PONの通信方式又は加入者線端局装置1のハードウェア構成に依存する処理について、EPON及びGPONの差異を吸収する機能部である。EPONの方式依存処理吸収部2と、GPONの方式依存処理吸収部2とでは、基本的な処理及び構成には違いがない。方式依存処理吸収部2は、EPON及びGPONに共通するインタフェースを、プラットフォーム部3に提供することができる。これによって、加入者線端局装置1は、PONの通信方式又は加入者線端局装置1のハードウェア構成ごとに新たなインタフェースを備える必要がない。
プラットフォーム部3は、方式依存処理吸収部2及びDBA機能部5の間で、情報を仲介する機能部である。プラットフォーム部3は、方式依存処理吸収部2が実行する処理と、DBA機能部5が実行する処理とを同期させる。
帯域割り当て依頼発出部4は、帯域の割り当てをDBA機能部5に依頼する機能部である。帯域割り当て依頼発出部4は、割り当てを依頼する帯域を、DBA機能部5に指定する。帯域割り当て依頼発出部4は、プラットフォーム部3を介して、帯域の割り当てをDBA機能部5に依頼する。
DBA機能部5は、異なる通信方式に共通する単位(例えば、時刻単位)に基づいて、DBAを実行する機能部である。DBA機能部5は、通信方式に依存せずに、ユーザデータ等の信号に割り当てられる帯域を算出する。
次に、加入者線端局装置1の各機能部の構成を説明する。
図2は、方式依存処理吸収部2の構成の例を示す図である。方式依存処理吸収部2は、REPORTメッセージ処理部20と、通信方式依存情報管理部21と、GRANTメッセージ処理部22とを備える。
図2は、方式依存処理吸収部2の構成の例を示す図である。方式依存処理吸収部2は、REPORTメッセージ処理部20と、通信方式依存情報管理部21と、GRANTメッセージ処理部22とを備える。
図3は、REPORTメッセージ処理部20の構成の例を示す図である。REPORTメッセージ処理部20は、REPORT関連情報受付部200と、通信方式依存情報抽出部201と、REPORT抽出情報生成部202とを備える。
REPORT関連情報受付部200は、REPORTメッセージに関する情報であるREPORT関連情報を、加入者線端局装置1に備えられたREPORT関連情報受付部200以外の機能部から取得する。REPORT関連情報受付部200は、REPORT関連情報を、加入者線端局装置1以外の装置から取得してもよい。REPORT関連情報受付部200は、REPORT関連情報を外部システムから取得してもよい。
REPORT関連情報受付部200は、EPON及びGPON等の通信方式に依存する種類及び形式の情報を保持した状態のREPORT関連情報を取得する。REPORT関連情報は、例えば、加入者線終端装置から加入者線端局装置1に送信されたREPORTメッセージそのものである。REPORT関連情報は、例えば、外部システムによって前処理されたREPORTメッセージでもよい。
REPORT関連情報は、帯域割り当て単位ごとの要求帯域量(例えば、バッファ長)を表す情報を含む。EPONでは、帯域割り当て単位は、LLIDである。GPONでは、帯域割り当て単位は、Alloc−IDである。帯域割り当て単位ごとに、キューIDに基づいて識別される複数のキューが存在してもよい。REPORT関連情報受付部200は、取得されたREPORT関連情報を、通信方式依存情報抽出部201に出力する。
通信方式依存情報抽出部201は、REPORT関連情報をREPORT関連情報受付部200から取得する。通信方式依存情報抽出部201は、通信方式に依存する情報(以下「通信方式依存情報」という。)を、REPORT関連情報から抽出する。通信方式依存情報抽出部201は、抽出された通信方式依存情報を、記録装置である通信方式依存情報管理部21に記録する。
通信方式依存情報は、例えば、EPONにおいてDBAの処理に必要であるラウンドトリップタイム(RTT: Round Trip Time)を表す情報である。例えば、REPORT関連情報がREPORTメッセージそのものである場合、REPORTメッセージは、加入者線終端装置がREPORTメッセージを送信した時刻(送信時刻)を表す情報を含む。REPORT関連情報受付部200がREPORTメッセージを取得した時刻から送信時刻が減算された結果に基づいて、加入者線端局装置1は、加入者線端局装置1と加入者線終端装置との間のRTTを測定することが可能である。
なお、REPORT関連情報受付部200は、RTTを測定した外部システムから、RTTを表す情報を取得してもよい。通信方式依存情報抽出部201は、取得された情報からRTTを抽出してもよい。通信方式依存情報は、信号の送信レートが互いに異なる加入者線終端装置(例えば、1Gbps(gigabits per second)の加入者線終端装置と、10Gbpsの加入者線終端装置)がPONに収容されている場合、各加入者線終端装置の送信レート情報等を含んでもよい。
REPORT抽出情報生成部202は、REPORT関連情報を通信方式依存情報抽出部201から取得する。REPORT抽出情報生成部202は、通信方式依存情報管理部21から取得された通信方式依存情報を、所定の情報に変換してもよい。所定の情報とは、例えば、REPORT関連情報に含まれている帯域割り当て要求情報(バッファ長)を、送信レート情報に基づいて時間に変換した結果を表す情報である。REPORT抽出情報生成部202は、この変換された結果を表す情報を、REPORT抽出情報としてプラットフォーム部3に出力してもよい。
REPORT抽出情報生成部202は、REPORT関連情報から通信方式依存情報を取り除くことによって、REPORT抽出情報を生成する。REPORT抽出情報の形式は、通信方式に依存しない形式であり、互いに異なる通信方式に共通する形式である。
図4は、REPORT抽出情報の形式の例を示す図である。REPORT抽出情報生成部202は、加入者線終端装置の識別子(ONU−ID)ごとに、REPORT抽出情報を生成する。単一の加入者線終端装置に複数の帯域割り当て単位が割り当てられてもよい。EPONなどのIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)系のPONでは、帯域割り当て単位はLLIDである。GPONなどのITU(International Telecommunication Union)系のPONでは、帯域割り当て単位はAlloc−IDである。
単一の帯域割り当て単位に複数のキューが割り当てられてもよい。キューは、キューIDに基づいて識別される。キューは、REPORT関連情報から抽出された要求帯域量を表す情報を記憶する。要求帯域量の単位は、互いに異なる通信方式に共通する単位であり、例えば時間単位である。
REPORT抽出情報は、割り当て制約条件を表す情報を、加入者線終端装置ごとに含んでもよい。割り当て制約条件は、不等式等の条件式で表される。また、割り当て制約条件は、複数の条件式で表されてもよい。割り当て制約条件における割り当ての単位は、互いに異なる通信方式に共通する単位である。
EPONにおける割り当て制約条件は、各加入者線終端装置への信号の伝搬遅延等に応じて定まる。例えば、加入者線端局装置1と第1の加入者線終端装置との間のRTTがRTT1である場合、第1の加入者線終端装置の上り方向の信号は、現在時刻からRTT1以上の時間が経過した後の時刻の帯域に割り当てることが可能である。例えば、加入者線端局装置1と第2の加入者線終端装置との間のRTTがRTT2である場合、第2の加入者線終端装置の上り方向の信号は、現在時刻からRTT2以上の時間が経過した後の時刻の帯域に割り当てることが可能である。
割り当て制約条件には、信号の送信に必要とされる時間とガードタイムとが考慮されてもよい。REPORT抽出情報は、互いに異なる通信方式に同様に存在する項目のうちで、互いに異なる通信方式に共通する単位に変換可能な項目であれば、帯域割り当て単位及び要求帯域量以外の項目(例えば、ガードタイムを表す情報)を含んでもよい。
REPORT抽出情報生成部202は、割り当て制約条件を表す情報を含むREPORT抽出情報を、プラットフォーム部3に出力する。REPORT抽出情報生成部202は、REPORT関連情報受付部200がREPORT関連情報を取得し、通信方式依存情報管理部21に通信方式依存情報が記録されるごとに、REPORT抽出情報をプラットフォーム部3に出力する。REPORT抽出情報生成部202は、生成されたREPORT抽出情報のデータ量の合計が所定のデータ量になるまで複数のREPORT抽出情報をまとめてもよい。REPORT抽出情報生成部202は、まとめられた複数のREPORT抽出情報を、プラットフォーム部3に出力してもよい。
通信方式依存情報管理部21は、REPORTメッセージから抽出された通信方式依存情報を記憶する。
図5は、EPONの通信方式依存情報の例を示す図である。EPONの通信方式依存情報では、ONU−IDと、加入者線終端装置の識別子(LLID)と、加入者線終端装置の通信レートを表す情報と、加入者線終端装置のRTTとが対応付けられている。EPONでは加入者線終端装置の識別子(ONU−ID)が定義されていないので、例えば、加入者線終端装置のMACアドレス(Media Access Control address)が、加入者線終端装置の識別子(LLID)に対応付けられてもよい。
図6は、GPONの通信方式依存情報の例を示す図である。GPONの通信方式依存情報では、加入者線終端装置の識別子(ONU−ID)と、Alloc−IDとが対応付けられている。GPONの通信方式依存情報では、加入者線終端装置のシリアル番号がさらに対応付けられてもよい。
図7は、GRANTメッセージ処理部22の構成の例を示す図である。GRANTメッセージ処理部22は、割り当て済み帯域情報受付部220と、GRANT関連情報生成部221と、GRANT関連情報送信制御部222とを備える。以下、割り当てが決定されたバースト帯域を表す情報の集合を「割り当て済み帯域情報」という。
GRANTメッセージ処理部22は、割り当て済み帯域情報を、プラットフォーム部3から取得する。GRANTメッセージ処理部22は、割り当て済み帯域情報に基づいて、GRANT関連情報を生成する。GRANT関連情報は、加入者線端局装置1から送信されるGRANTメッセージを要素とする集合である。GRANT関連情報は、GRANTメッセージを生成可能である情報を要素とする集合でもよい。
割り当て済み帯域情報受付部220は、割り当て済み帯域情報を、プラットフォーム部3から取得する。割り当て済み帯域情報受付部220は、前回取得された割り当て済み帯域情報と今回取得された割り当て済み帯域情報との差分情報を、GRANT関連情報生成部221に出力する。以下、信号の帯域を時間配置(スケジューリング)することを「帯域割り当て」という。以下、帯域割り当ての実行周期を「DBA周期」という。
EPONにおけるオフライン帯域割り当てでは、割り当て済み帯域情報受付部220がプラットフォーム部3から一度に取得する割り当て済み帯域情報は、DBA周期において割り当てられた帯域量を表す情報である。GPONにおけるオフライン帯域割り当てでは、割り当て済み帯域情報受付部220がプラットフォーム部3から一度に取得する割り当て済み帯域情報は、125μsの自然数倍の期間において割り当てられた帯域量を表す情報である。よって、割り当て済み帯域情報受付部220は、割り当て済み帯域情報に含まれているバースト帯域情報が表すバースト帯域を、割り当て済み帯域情報の受信時刻に応じてタイムスロット(125μs)ごとに分割する。割り当て済み帯域情報受付部220は、分割されたバースト帯域を表すバースト帯域情報を含む割り当て済み帯域情報を、GRANT関連情報生成部221に出力する。
GRANT関連情報生成部221は、取得された割り当て済み帯域情報と、通信方式依存情報管理部21から取得された通信方式依存情報とに基づいて、加入者線終端装置に送信されるGRANT関連情報を生成する。GRANT関連情報は、加入者線端局装置1から加入者線終端装置に送信されるGRANTメッセージを要素とする集合である。GRANT関連情報は、GRANTメッセージを生成可能である情報を要素とする集合でもよい。
なお、GRANT関連情報の形式は、方式依存処理吸収部2が対応するPONの通信方式又は加入者線端局装置1のハードウェア構成に依存して異なる。EPONでは、GRANT関連情報生成部221は、各バースト帯域情報に含まれる帯域割り当て単位(例えば、EPONにおけるLLID)と、加入者線終端装置が上りバースト信号の送信を開始する送信開始時刻及び加入者線終端装置が上りバースト信号の送信を行う送信時間とに基づいて、加入者線終端装置に送信されるGRANT関連情報を生成する。GRANT関連情報である送信開始時刻及び送信時間の単位は、TQ(Time Quantum)単位である。
図8は、EPONのGRANT関連情報生成部221の動作の例を示すフローチャートである。EPONのGRANT関連情報生成部221は、割り当て済み帯域情報を割り当て済み帯域情報受付部220から取得する(ステップS101)。GRANT関連情報生成部221は、割り当て済み帯域情報に含まれている要素(バースト帯域情報)ごとに、ステップS103からステップS106までの処理を実行する(ステップS102)。
GRANT関連情報生成部221は、割り当て済み帯域情報に含まれているバースト帯域情報から、帯域割り当て単位(LLID等)を取得する(ステップS103)。GRANT関連情報生成部221は、バースト帯域情報に含まれる受信開始時刻(バースト帯域情報開始時刻)から、バースト帯域情報に含まれる送信元の加入者線終端装置の識別子が示す加入者線終端装置のRTTを減算することで、加入者線終端装置が信号の送信を開始した時刻(ONU送信開始時刻)を算出する(ステップS104)。RTTを表す情報は、通信方式依存情報に含まれている。
GRANT関連情報生成部221は、バースト帯域情報に含まれる受信終了時刻(バースト帯域情報終了時刻)から、バースト帯域情報開始時刻を減算する。GRANT関連情報生成部221は、減算結果をTQ単位の時間に変換することで、加入者線終端装置が送信する信号の帯域量(ONU送信量)を算出する(ステップS105)。EPONのGRANT関連情報生成部221は、LLIDとONU送信開始時刻とONU送信量とに基づいて、GRANTメッセージを生成する(ステップS106)。GRANT関連情報生成部221は、ステップS102に処理を戻す(ステップS107)。
GPONでは、GRANT関連情報生成部221は、各バースト帯域情報に含まれている帯域割り当て単位(GPONにおける、Alloc ID)と、加入者線終端装置が上りバースト信号の送信を開始する送信開始時刻及び加入者線終端装置が上りバースト信号の送信を終了する送信終了時刻とに基づいて、各加入者線終端装置に送信されるGRANT関連情報を生成する。GRANT関連情報である送信開始時刻及び送信終了時刻は、等価遅延処理による相対時間で表現される。送信開始時刻及び送信終了時刻は、割り当て済み帯域情報に基づいて算出可能である。GPONのGRANT関連情報生成部221は、Alloc−IDと送信開始時刻と送信終了時刻とに基づいて、タイムスロットごとにUSBWMapを生成する。
GRANT関連情報送信制御部222は、GRANT関連情報をGRANT関連情報生成部221から取得する。GRANT関連情報送信制御部222は、GRANT関連情報の送信時刻を制御する。
加入者線端局装置1は、REPORTメッセージを表すバースト信号を加入者線端局装置1が受信開始する時刻tから、加入者線端局装置1及び加入者線終端装置の間のRTTを減算した結果を表す時刻(後述する送信限界時刻)までに、REPORTメッセージを表すバースト信号の送信を許可するGRANTメッセージを加入者線終端装置に送信する。GRANTメッセージ及びREPORTメッセージの受信時刻及び送信時刻の条件を考慮して、GRANT関連情報送信制御部222は、GRANTメッセージの送信時刻を算出してもよい。GRANTメッセージの送信時刻の条件が満たされる場合、GRANTメッセージの送信順序は制約されない。
図9は、EPONのGRANT関連情報送信制御部222の動作の例を示すフローチャートである。EPONのGRANT関連情報送信制御部222は、GRANT関連情報をGRANT関連情報生成部221から取得する(ステップS201)。GRANT関連情報送信制御部222は、GRANT関連情報に含まれている要素ごとに、ステップS203からステップS205までの処理を実行する(ステップS202)。
GRANT関連情報送信制御部222は、GRANTメッセージを加入者線端局装置1から送信することが可能である条件時刻(送信限界時刻)を算出する(ステップS203)。GRANT関連情報送信制御部222は、現在時刻が送信限界時刻より前であるか否かを判定する。すなわち、GRANT関連情報送信制御部222は、GRANTメッセージを送信可能であるか否かを判定する(ステップS204)。
現在時刻が送信限界時刻より前である場合(ステップS204:YES)、GRANT関連情報送信制御部222は、GRANTメッセージを加入者線終端装置に送信する(ステップS205)。GRANT関連情報送信制御部222は、ステップS202に処理を戻す(ステップS206)。現在時刻が送信限界時刻以降である場合(ステップS204:NO)、GRANT関連情報送信制御部222は、GRANTメッセージを加入者線端局装置1から送信することができない旨を表すエラー情報を、プラットフォーム部3に通知する(ステップS207)。
GPONでは、GRANT関連情報生成部221は、各加入者線終端装置に送信されるGRANT関連情報(USBWMap)を、タイムスロットごとに生成する。GRANT関連情報送信制御部222は、生成されたGRANT関連情報を、タイムスロットの周期(125μs)で送信する。
図10は、プラットフォーム部3の構成の例を示す図である。プラットフォーム部3は、上り帯域情報管理部30と、REPORT仲介部31と、割り当て完了通知受付部32と、割り当て済み帯域情報通知部33とを備える。
図11は、上り帯域情報の例を示すタイムチャートである。上り帯域情報とは、加入者線端局装置1が上り方向のバースト信号の受信を開始する時刻(受信開始時刻)を表す情報と、加入者線端局装置1が上り方向のバースト信号の受信を終了する時刻(受信終了時刻)を表す情報と、送信元の加入者線終端装置の識別子と、送信元の帯域割り当て単位(LLID、Alloc−ID等)を表す情報と、バースト信号に含まれるパケットの種別(ユーザデータ、GRANTメッセージ等)を表す情報と、依頼帯域番号とを含むバースト帯域情報の集合である。図11において、上り帯域情報は、2つのバースト帯域情報の集合である。第1のバースト帯域情報は、受信開始時刻,受信終了時刻,送信元の加入者線終端装置の識別子,送信元の帯域割り当て単位を表す情報,パケットの種別を表す情報,依頼帯域番号として、それぞれ、t1,t2,1,1,User Data,1を含んでいる。第2のバースト帯域情報は、受信開始時刻,受信終了時刻,送信元の加入者線終端装置の識別子,送信元の帯域割り当て単位を表す情報,パケットの種別を表す情報,依頼帯域番号として、それぞれ、t3,t4,2,2,User Data,1を含んでいる。
以下、割り当てが決定されていない帯域を表す情報の集合を「未割り当て帯域情報」という。未割り当て帯域情報は、割り当て済み帯域情報に基づいて算出可能である。すなわち、割り当て済みでない帯域は、未割り当て帯域である。
上り帯域情報管理部30は、割り当て済み帯域情報と、未割り当て帯域情報と、割り当て依頼帯域情報と、割り当て済み時刻情報と、割り当て依頼済み時刻情報と、現在依頼帯域番号と、登録用依頼帯域番号とを記憶する。上り帯域情報管理部30が記憶する上り帯域情報の時刻情報の単位は、異なる通信方式に共通する単位である。
図12は、割り当て済み帯域と割り当て依頼帯域との例を示す図である。割り当て依頼帯域とは、現時点でプラットフォーム部3が割り当てを帯域割り当て依頼発出部4から依頼されている帯域である。割り当て依頼帯域情報は、帯域に関する情報(例えば、開始時刻情報及び終了時刻情報)と、各割り当て依頼帯域を識別するための識別子である依頼帯域番号とを含む情報を要素とする集合である。
割り当て済み時刻とは、割り当て済み帯域情報が示す時間のうち、最も遅い時間に割り当てられたバースト帯域の信号の受信終了時刻である。割り当て依頼済み時刻は、割り当て依頼帯域情報に含まれる割り当て依頼帯域のうち、最も遅い時間の割り当て依頼帯域の終了時刻である。現在依頼帯域番号とは、割り当て依頼帯域情報に含まれる割り当て依頼帯域のうち、現時点でプラットフォーム部3が割り当てをDBA機能部5に依頼している帯域(現在依頼帯域)を表す番号(依頼帯域番号)である。登録用依頼帯域番号とは、プラットフォーム部3が帯域割り当て依頼発出部4から割り当て依頼帯域量情報を取得した際に、割り当て依頼帯域量情報にプラットフォーム部3が割り当てる依頼帯域番号である。割り当て依頼帯域量情報Tは、割り当て依頼帯域量に応じた時間を表す情報である。
図13は、上り帯域情報管理部30の動作の例を示すフローチャートである。上り帯域情報管理部30は、割り当て依頼帯域情報と、割り当て依頼済み時刻情報と、登録用依頼帯域番号とを、割り当て依頼帯域量情報Tに基づいて更新する(ステップS301〜S306)。具体的には、上り帯域情報管理部30は、割り当て依頼帯域量情報Tを、帯域割り当て依頼発出部4から取得する(ステップS301)。上り帯域情報管理部30は、新たな割り当て依頼帯域を選択する(ステップS302)。
図14は、新たな割り当て依頼帯域の選択処理の例を示す図である。割り当て済み帯域に間隙がない場合、上り帯域情報管理部30は、割り当て済み時刻tから時刻「t+T」までの帯域(「T=T1+T2」で示される帯域)を、新たな割り当て依頼帯域として選択する。現在の割り当て済み帯域に間隙がある場合、上り帯域情報管理部30は、その間隙を埋めるように、新たな割り当て依頼帯域(「T1」及び「T2」で示される帯域)を選択する。
図13に戻り、上り帯域情報管理部30の動作の例を説明する。上り帯域情報管理部30は、選択された新たな割り当て依頼帯域に、登録用依頼帯域番号を割り振る(ステップS303)。上り帯域情報管理部30は、新たな割り当て依頼帯域情報を、既存の割り当て依頼帯域情報に追加する(ステップS304)。上り帯域情報管理部30は、割り当て依頼済み時刻を、割り当て依頼帯域の終了時刻で更新する(ステップS305)。上り帯域情報管理部30は、登録用依頼帯域番号を1インクリメントする(ステップS306)。
以下、バースト信号ごとに割り当てられた帯域量と加入者線端局装置1におけるバースト信号の受信順序情報とを要素とする集合を「帯域量順序情報」という。以下、バースト信号ごとに割り当てられた受信開始時刻を表す情報と、帯域量順序情報とを要素とする集合を「割り当て済み帯域量順序情報」という。
図15は、上り帯域情報管理部30の動作の例を示すフローチャートである。上り帯域情報管理部30は、割り当て済み帯域量順序情報(スケジューリング済み帯域量順序情報)と、割り当て済みの割り当て依頼帯域を示す依頼帯域番号とを、割り当て完了通知受付部32から取得し、割り当て済み帯域情報と、未割り当て帯域情報と、割り当て済み時刻と、割り当て依頼帯域情報と、現在依頼帯域番号とを更新する(ステップS401〜S405)。具体的には、上り帯域情報管理部30は、割り当て済み帯域量順序情報(スケジューリング済み帯域量順序情報)と、割り当て済みの割り当て依頼帯域を示す依頼帯域番号とを、割り当て完了通知受付部32から取得する(ステップS401)。
上り帯域情報管理部30は、割り当て済み帯域量順序情報を、割り当て済み帯域情報に追加することで、割り当て済み帯域情報を更新するとともに、更新された割り当て済み帯域情報に基づいて未割り当て帯域情報を更新する(ステップS402)。
上り帯域情報管理部30は、割り当て依頼帯域情報の集合から、割り当て済みの割り当て依頼帯域を示す依頼帯域番号に一致する要素(割り当て依頼帯域情報)を削除する(ステップS403)。上り帯域情報管理部30は、削除された割り当て依頼帯域情報の割り当て依頼帯域の終了時刻で、割り当て済み時刻を更新する(ステップS404)。上り帯域情報管理部30は、現在依頼帯域番号を1インクリメントする(ステップS405)。
図10に戻り、プラットフォーム部3の構成の説明を続ける。REPORT仲介部31は、REPORT抽出情報を、方式依存処理吸収部2のREPORTメッセージ処理部20から取得する。REPORT仲介部31は、未割り当て帯域情報を、上り帯域情報管理部30から取得する。
REPORT仲介部31は、加入者線終端装置ごとの割り当て制約条件を満たす帯域を、現在までに割り当てられていない帯域(未割り当て帯域)のうちから、未割り当て帯域情報に基づいて抽出する。REPORT仲介部31は、割り当て制約条件を満たす帯域を新たな割り当て制約条件としてREPORT抽出情報に含めることによって、REPORT抽出情報を更新する。
REPORT仲介部31は、現在依頼帯域番号と、現在の割り当て依頼帯域情報(以下「現在割り当て依頼帯域情報」という。)とを、上り帯域情報管理部30から取得する。REPORT仲介部31は、更新されたREPORT抽出情報と、現在依頼帯域番号と、現在割り当て依頼帯域情報とを、帯域割り当て依頼情報としてDBA機能部5に出力する。これによって、DBA機能部5は、帯域割り当て依頼情報に基づいてDBAを実行することができる。
割り当て完了通知受付部32は、割り当て完了通知と、割り当て済み帯域量順序情報と、割り当て済みの割り当て依頼帯域を示す依頼帯域番号とを、DBA機能部5から取得する。割り当て完了通知受付部32は、割り当て完了通知と、割り当て済み帯域量順序情報と、割り当て済みの割り当て依頼帯域を示す依頼帯域番号とを、上り帯域情報管理部30及び帯域割り当て依頼発出部4に出力する。
割り当て済み帯域情報通知部33は、上り帯域情報管理部30の記録動作等を検出することによって、上り帯域情報管理部30に記憶されている割り当て済み帯域情報の更新を検出する。割り当て済み帯域情報通知部33は、割り当て完了受付部32から取得できる割り当て完了通知を基に、この更新を検出してもよい。割り当て済み帯域情報通知部33は、更新された割り当て済み帯域情報を、方式依存処理吸収部2のGRANTメッセージ処理部22の割り当て済み帯域情報受付部220に出力する。
図16は、DBA機能部5の構成の例を示す図である。DBA機能部5は、帯域割り当て依頼情報管理部50と、割り当て帯域量計算部51と、バースト帯域量順序計算部52と、バースト帯域スケジュール計算部53とを備える。
図17は、帯域割り当て依頼情報管理部50が記憶する情報の一部の例を示す図である。帯域割り当て依頼情報管理部50は、帯域割り当て依頼情報を、依頼帯域番号ごとに記憶する。帯域割り当て依頼情報管理部50は、取得された現在依頼帯域番号と、現在割り当て依頼帯域情報とを記憶する。
割り当て帯域量計算部51は、現在割り当て依頼帯域情報と、帯域割り当て依頼情報管理部50に記憶されている帯域割り当て依頼情報とに基づいて、割り当てられる帯域量を帯域割り当て単位ごとに算出する。割り当て帯域量計算部51は、帯域割り当て依頼情報に含まれる割り当て制約条件及び要求帯域量情報に基づいて、ユーザデータに割り当てる帯域量を、加入者線終端装置ごとに算出してもよい。割り当て帯域量計算部51は、非特許文献1に記載されている方法に基づいて帯域量を算出してもよい。
割り当てられる帯域量の算出処理を割り当て帯域量計算部51が開始するタイミングは、特に限定されない。例えば、割り当て帯域量計算部51がオフライン帯域割り当てを実行する場合、加入者線端局装置1に接続されている全ての加入者線終端装置の帯域割り当て依頼情報を帯域割り当て依頼情報管理部50が記憶したタイミングで、帯域割り当て依頼情報管理部50は、割り当て帯域量計算部51に通知情報(すなわち、割り当てられる帯域量の算出処理の開始を指示する情報)を出力する。割り当て帯域量計算部51は、通知情報を取得した場合、割り当てられる帯域量の算出処理を開始する。例えば、割り当て帯域量計算部51は、通知情報を他の機能部から取得した場合、割り当てられる帯域量の算出処理を開始してもよい。例えば、割り当て帯域量計算部51は、加入者線端局装置1以外の外部システムから通知情報を取得した場合、割り当てられる帯域量の算出処理を開始してもよい。
割り当て帯域量計算部51は、割り当てられる帯域量の算出処理が完了した場合、各帯域割り当て単位と、帯域割り当て単位に割り当てられる帯域量情報とを要素とする集合(以下「割り当て帯域量情報」という。)を、バースト帯域量順序計算部52に出力する。
なお、DBA機能部5は、ユーザデータ用の信号の帯域だけでなく、加入者線終端装置から送信されるREPORTメッセージを含む制御用の信号の帯域を割り当ててもよい。
図16に戻り、DBA機能部5の構成の説明を続ける。バースト帯域量順序計算部52は、現在依頼帯域番号に対応する帯域割り当て依頼情報を、帯域割り当て依頼情報管理部50から取得する。バースト帯域量順序計算部52は、割り当て帯域量情報を、割り当て帯域量計算部51から取得する。バースト帯域量順序計算部52は、現在依頼帯域番号に対応する帯域割り当て依頼情報と割り当て帯域量情報とに基づいて、バースト信号の割り当て順序と各バースト信号の帯域量とを決定する。すなわち、バースト帯域量順序計算部52は、帯域量順序情報を決定する。
バースト帯域量順序計算部52は、各帯域割り当て単位に割り当てられた帯域量を、複数のバースト信号に分割してもよい。これにより、バースト帯域量順序計算部52は、単一の帯域割り当て単位に複数の送信権を割り当てることが可能である。バースト帯域量順序計算部52は、より細かな通信品質制御が可能である。
バースト帯域量順序計算部52は、現在依頼帯域番号に対応する帯域割り当て依頼情報に含まれる割り当て制約条件に基づいて、帯域量順序情報を決定してもよい。バースト帯域量順序計算部52は、帯域量順序情報を、バースト帯域スケジュール計算部53に出力する。
バースト帯域スケジュール計算部53は、現在割り当て依頼帯域情報と、現在依頼帯域番号に対応する帯域割り当て依頼情報とを、帯域割り当て依頼情報管理部50から取得する。バースト帯域スケジュール計算部53は、帯域量順序情報を、バースト帯域量順序計算部52から取得する。バースト帯域スケジュール計算部53は、現在割り当て依頼帯域情報と帯域量順序情報とに基づいて、加入者線端局装置1が上り方向のバースト信号の受信を開始する時刻(受信開始時刻)を決定する。
バースト帯域スケジュール計算部53は、現在割り当て依頼帯域情報と帯域量順序情報とに基づいて、割り当て済み帯域量順序情報、すなわち上り方向のバースト信号の帯域の時間配置を決定する。
上り方向のバースト信号の帯域の順序は、バースト帯域量順序計算部52によって定められた順序である必要がある。上り方向のバースト信号の帯域の時間配置は、帯域割り当て依頼情報管理部50から取得した現在依頼帯域番号に対応する帯域割り当て依頼情報に含まれている割り当て制約条件を満たしている必要がある。順序及び割り当て制約条件を満たすようにバースト帯域スケジュール計算部53が上り方向のバースト信号の帯域をスケジューリングできない場合、バースト帯域スケジュール計算部53は、割り当て帯域量計算部51とバースト帯域量順序計算部52とに、順序及び割り当て制約条件を満たすように帯域をスケジューリングできない旨を通知する。バースト帯域スケジュール計算部53と割り当て帯域量計算部51とバースト帯域量順序計算部52とは、帯域量の算出処理と順序を決定する処理とを再実行する。
バースト帯域スケジュール計算部53は、割り当て完了通知と、割り当て済み帯域量順序情報と、帯域割り当て依頼情報管理部50から取得された現在依頼帯域番号とを、プラットフォーム部3の割り当て完了通知受付部32に出力する。
図1に戻り、加入者線端局装置1の構成の説明を続ける。帯域割り当て依頼発出部4は、割り当てをDBA機能部5に依頼する帯域を、プラットフォーム部3に指定する。帯域割り当て依頼発出部4は、DBA機能部5に対して一度に割り当てを依頼する帯域量(上述した「割り当て依頼帯域量」)を表すパラメータを記憶する。割り当て依頼帯域量は、時間経過に応じて変動してもよいし、固定値でもよい。
図18は、帯域割り当て依頼発出部4の動作の例を示すタイムチャートである。EPONにおけるオフライン帯域割り当てでは、帯域割り当て依頼発出部4は、例えば、DBA周期分の帯域量を、割り当て依頼帯域量と定める。GPONでは、上り方向の信号のタイムスロットと下り方向の信号のタイムスロットとは、固定値(=125μs)である。このため、帯域割り当て依頼発出部4は、例えば125μsの自然数倍の期間の帯域量を、割り当て依頼帯域量と定める。帯域割り当て依頼発出部4は、割り当て完了通知をプラットフォーム部3の割り当て完了通知受付部32から取得した場合、割り当て依頼帯域量を表す情報を、プラットフォーム部3の上り帯域情報管理部30に記録する。
以上のように、第1実施形態の加入者線端局装置1は、方式依存処理吸収部2(吸収部)と、DBA機能部5(帯域割当部)とを備える。方式依存処理吸収部2は、通信方式に依存する種類及び形式の第1情報を取得する。第1情報は、上り信号の送信の許可を加入者線終端装置が要求するメッセージに応じた情報であり、例えばREPORTメッセージに応じた情報である。方式依存処理吸収部2は、取得された第1情報を、互いに異なる通信方式に共通する種類及び形式の第2情報に変換する。第2情報は、例えばREPORT抽出情報である。方式依存処理吸収部2は、加入者線終端装置に割り当てられる上り信号の帯域割り当てを、第2情報に基づいて決定する。加入者線端局装置1は、プラットフォーム部3(仲介部)を更に備えてもよい。プラットフォーム部3は、第2情報をDBA機能部5に出力してもよい。プラットフォーム部3は、加入者線終端装置に割り当てられる上り信号の帯域割り当てを表す情報(割り当て済み帯域情報)を、方式依存処理吸収部2に出力してもよい。
これによって、第1実施形態の加入者線端局装置1は、PONの通信方式又は加入者線端局装置1のハードウェア構成が多様化した場合に、加入者線端局装置1のDBA機能部5及び他機能部の間のインタフェースが複雑化してしまうことを抑制することが可能である。
すなわち、第1実施形態の加入者線端局装置1では、PONの通信方式や加入者線端局装置1のハードウェア構成に依存しない種類や形式の情報を、方式依存処理吸収部2とDBA機能部5との間で送信及び受信する。PONの通信方式又は加入者線端局装置1のハードウェア構成が多様化しても、方式依存処理吸収部2及びDBA機能部5の間のインタフェースの変更が不要であるため、方式依存処理吸収部2は、インタフェースの種類の増大を防ぐことが可能である。
(第1実施形態の変形例)
以上では、オフライン帯域割り当てについて説明した。第1実施形態の変形例では、EPONにおけるオンライン帯域割り当てについて説明する。以下、オフライン帯域割り当てとオンライン帯域割り当てとの相違点を説明する。
以上では、オフライン帯域割り当てについて説明した。第1実施形態の変形例では、EPONにおけるオンライン帯域割り当てについて説明する。以下、オフライン帯域割り当てとオンライン帯域割り当てとの相違点を説明する。
オンライン帯域割り当てとは、DBAにおいて、少なくとも1台の加入者線終端装置のREPORTメッセージを加入者線端局装置1が受信した場合に、加入者線端局装置1がGRANTメッセージを送信する方式である。これにより、加入者線端局装置1は、トラフィック状況に応じて、オフライン帯域割り当てと比較して低遅延で、信号に帯域を割り当てることが可能である。
加入者線端局装置1は、帯域割り当て依頼発出部4を備えなくてもよい。上り帯域情報管理部30は、割り当て依頼帯域情報と、割り当て依頼済み時刻情報と、現在割り当て依頼帯域情報と、現在依頼帯域番号と、登録用依頼帯域番号とを、記憶しなくてもよい。帯域割り当て依頼情報は、現在割り当て依頼帯域情報と、現在依頼帯域番号とを含まなくてもよい。
DBA機能部5は、加入者線端局装置1に接続されている少なくとも1台の加入者線終端装置の帯域の割り当て制約条件を表す情報を含むREPORT抽出情報を、REPORT仲介部31から取得する。DBA機能部5は、取得されたREPORT抽出情報に基づいて、割り当て帯域量の算出処理を開始する。
DBA機能部5は、加入者線端局装置1に接続されている少なくとも1台の加入者線終端装置の帯域の割り当て制約条件を表す情報を含むREPORT抽出情報を、REPORT仲介部31から取得する。DBA機能部5は、取得されたREPORT抽出情報に基づいて、割り当て帯域量の算出処理を開始する。
また、以下に説明するように、方式依存処理吸収部2のREPORTメッセージ処理部20は、帯域の割り当てを依頼する処理において、帯域割り当て依頼発出部4が割り当て依頼帯域量を表す情報を上り帯域情報管理部30に記録するタイミングを制御してもよい。これによって、加入者線端局装置1は、オフライン帯域割り当て以外の多様なDBA(例えば、EPONにおけるDouble Phase DBA等)を実行することが可能である。
Double Phase DBAでは、複数の加入者線終端装置が二つのグループ(グループA、グループB)に分けられる。DBA機能部5は、グループごとに独立してDBAを実行することによって、上り方向のバースト信号の遅延を抑制することが可能である。
方式依存処理吸収部2のREPORTメッセージ処理部20は、異なるグループに属する加入者線終端装置から、REPORT関連情報を取得する。REPORTメッセージ処理部20は、REPORT関連情報を取得した旨を、帯域割り当て依頼発出部4に通知する。REPORTメッセージ処理部20は、新たな割り当て依頼帯域量を表す情報をプラットフォーム部3の上り帯域情報管理部30に記録するよう、帯域割り当て依頼発出部4に指示する。
図19は、「Double Phase DBA」の例を示すタイムチャートである。図19に示された帯域「A1」の終了時刻「切り替え時」において、加入者線端局装置1が受信するREPORTメッセージは、グループAの加入者線終端装置からのREPORTメッセージから、グループBの加入者線終端装置からのREPORTメッセージに切り替わる。これによって、REPORTメッセージの送信元の切り替え時に、バースト信号に帯域を割り当てる依頼が追加される。加入者線端局装置1は、上り方向の帯域「B1」の期間においてグループBの加入者線終端装置から加入者線端局装置1に送信されたREPORTメッセージに基づいて、追加が依頼された領域(依頼帯域)に帯域「B2」を割り当てる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、バースト帯域量順序計算部52、バースト帯域スケジュール計算部53、及び、帯域割り当て依頼発出部4のうち、少なくともバースト帯域スケジュール計算部53及び帯域割り当て依頼発出部4を方式依存処理吸収部2が備える点が、第1実施形態と相違する。第2実施形態では、第1実施形態との相違点を説明する。
第2実施形態では、バースト帯域量順序計算部52、バースト帯域スケジュール計算部53、及び、帯域割り当て依頼発出部4のうち、少なくともバースト帯域スケジュール計算部53及び帯域割り当て依頼発出部4を方式依存処理吸収部2が備える点が、第1実施形態と相違する。第2実施形態では、第1実施形態との相違点を説明する。
第2実施形態では、方式依存処理吸収部2が、バースト帯域量順序計算部52と、バースト帯域スケジュール計算部53と、帯域割り当て依頼発出部4とを備える。バースト帯域量順序計算部52が各帯域割り当て単位に割り当てられた帯域量を複数のバースト信号に分割しない場合には、第1実施形態と同様に、DBA機能部5がバースト帯域量順序計算部52を備えてもよい。上り方向の制御信号(以下「上り制御信号」という。)の送信に必要とされる帯域量とガードタイムとは、PONに接続されている加入者線終端装置の台数に基づいて算出可能である。
帯域割り当て依頼発出部4は、通信方式に依存する処理を実行する。帯域割り当て依頼発出部4は、通信方式に依存する上り制御信号の送信に必要とされる帯域量に応じた時間を、DBA周期又はタイムスロットの時間長から減算する。帯域割り当て依頼発出部4は、通信方式に依存するガードタイムの時間長を、DBA周期又はタイムスロットの時間長から減算してもよい。帯域割り当て依頼発出部4は、減算結果に応じた割り当て依頼帯域量を表す割り当て依頼帯域情報を、プラットフォーム部3の上り帯域情報管理部30に記録する。
バースト帯域量順序計算部52は、DBA機能部5の割り当て帯域量計算部51によって生成された割り当て帯域量情報と、DBA機能部5の帯域割り当て依頼情報管理部50に記憶されている現在依頼帯域番号とを取得する。バースト帯域量順序計算部52は、割り当て依頼帯域情報を、プラットフォーム部3の上り帯域情報管理部30から取得する。
バースト帯域量順序計算部52は、上り制御信号を含むバースト信号の送信順序を表す帯域量順序情報を決定する。バースト帯域スケジュール計算部53は、割り当て依頼帯域情報と帯域量順序情報とに基づいて、割り当て済み帯域量順序情報、すなわち上り方向のバースト信号の帯域の時間配置を決定する。
バースト帯域スケジュール計算部53は、割り当て完了通知と、割り当て済み帯域量順序情報と、帯域割り当て依頼情報管理部50から取得された現在依頼帯域番号とを、プラットフォーム部3の割り当て完了通知受付部32に出力する。
DBA機能部5は、ユーザデータ等の信号に割り当てられる帯域量を算出する。DBA機能部5は、帯域量を表す情報をプラットフォーム部3に出力する。以降の加入者線端局装置1の動作は、第1実施形態における加入者線端局装置1の動作と同様である。
以上のように、第2実施形態の方式依存処理吸収部2は、DBA機能部5によって決定された割り当て帯域量情報に基づいて、上り信号に帯域を割り当てる。これによって、第2実施形態の加入者線端局装置1は、PONの通信方式又は加入者線端局装置1のハードウェア構成が多様化した場合に、加入者線端局装置1のDBA機能部5及び他機能部の間のインタフェースが複雑化してしまうことを抑制することが可能である。
第2実施形態のDBA機能部5は、DBA機能部5の通信方式の依存性を、第1実施形態と比較して低減することが可能である。また、第2実施形態のDBA機能部5は、DBA機能部5のハードウェア構成の共通性を、第1実施形態と比較して高めることが可能である。
(第3実施形態)
第3実施形態では、複数のDBA機能部5を加入者線端局装置1が備える点が、第1実施形態及び第2実施形態と相違する。第3実施形態では、第1実施形態及び第2実施形態との相違点を説明する。
第3実施形態では、複数のDBA機能部5を加入者線端局装置1が備える点が、第1実施形態及び第2実施形態と相違する。第3実施形態では、第1実施形態及び第2実施形態との相違点を説明する。
第3実施形態では、複数のDBA機能部5が、帯域ごとに異なるDBAアルゴリズムで、信号に帯域を割り当てる。各DBA機能部5には、識別子(DBA−ID)が割り当てられる。
帯域割り当て依頼発出部4は、新たな割り当て依頼帯域量を表す情報をプラットフォーム部3の上り帯域情報管理部30に記録する場合、その帯域の割り当ての依頼先であるDBA機能部5のDBA−IDを、上り帯域情報管理部30に記憶されている現在割り当て依頼帯域情報に記録する。
REPORT仲介部31は、新たな割り当て依頼帯域量を表す情報の出力先であるDBA機能部5を、上り帯域情報管理部30から取得された現在割り当て依頼帯域情報に含まれているDBA−IDに基づいて決定する。REPORT仲介部31は、決定されたDBA機能部5に、新たな割り当て依頼帯域量を表す情報を出力する。
以上のように、第3実施形態のDBA機能部5は、帯域ごとに異なるDBAアルゴリズムで、上り信号に帯域を割り当てる。これによって、第3実施形態の加入者線端局装置1は、PONの通信方式又は加入者線端局装置1のハードウェア構成が多様化した場合に、加入者線端局装置1のDBA機能部5及び他機能部の間のインタフェースが複雑化してしまうことを抑制することが可能である。第3実施形態の加入者線端局装置1は、柔軟な帯域制御を実行することが可能である。
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。
上述した実施形態における加入者線端局装置、加入者線終端装置をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、これらの装置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、これらの装置を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)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(Read Only Memory)、CD(Compact Disc)−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。
本発明は、例えば、パッシブ・オプティカル・ネットワークに適用することが可能である。本発明によれば、PONの通信方式又は加入者線端局装置のハードウェア構成が多様化しても、加入者線端局装置のDBA機能部及び他機能部の間のインタフェースが複雑化してしまうことを抑制することができる。
1…加入者線端局装置、2…方式依存処理吸収部、3…プラットフォーム部、4…帯域割り当て依頼発出部、5…DBA機能部、20…REPORTメッセージ処理部、21…通信方式依存情報管理部、22…GRANTメッセージ処理部、30…上り帯域情報管理部、31…REPORT仲介部、32…割り当て完了通知受付部、33…割り当て済み帯域情報通知部、50…帯域割り当て依頼情報管理部、51…割り当て帯域量計算部、52…バースト帯域量順序計算部、53…バースト帯域スケジュール計算部、200…REPORT関連情報受付部、201…通信方式依存情報抽出部、202…REPORT抽出情報生成部、220…割り当て済み帯域情報受付部、221…GRANT関連情報生成部、222…GRANT関連情報送信制御部
Claims (6)
- 通信方式に依存する種類及び形式の第1情報を取得し、取得された第1情報を、互いに異なる前記通信方式に共通する種類及び形式の第2情報に変換する吸収部と、
加入者線終端装置に割り当てられる上り信号の帯域割り当てを、前記第2情報に基づいて決定する帯域割当部と
を備える加入者線端局装置。 - 前記第2情報を前記帯域割当部に出力し、前記加入者線終端装置に割り当てられる前記上り信号の帯域割り当てを表す情報を前記吸収部に出力する仲介部を更に備える、請求項1に記載の加入者線端局装置。
- 前記第1情報は、前記上り信号の送信の許可を前記加入者線終端装置が要求するメッセージに応じた情報である、請求項1又は請求項2に記載の加入者線端局装置。
- 前記吸収部は、前記帯域割当部によって決定された前記帯域量に基づいて、前記上り信号に帯域を割り当てる、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の加入者線端局装置。
- 前記帯域割当部は、帯域ごとに異なる割り当てアルゴリズムで、前記上り信号に帯域を割り当てる、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の加入者線端局装置。
- 加入者線端局装置が実行する帯域割り当て方法であって、
通信方式に依存する種類及び形式の第1情報を取得し、取得された第1情報を、互いに異なる前記通信方式に共通する種類及び形式の第2情報に変換するステップと、
加入者線終端装置に割り当てられる上り信号の帯域割り当てを、前記第2情報に基づいて決定するステップと
を含む帯域割り当て方法。
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