JP6928301B2 - 加入者線端局装置及び帯域割り当て方法 - Google Patents

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。

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。

加入者線端局装置の構成の例を示す図である。 方式依存処理吸収部の構成の例を示す図である。 ＲＥＰＯＲＴメッセージ処理部の構成の例を示す図である。 ＲＥＰＯＲＴ抽出情報の形式の例を示す図である。 ＥＰＯＮ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の例を示す図である。 ＧＲＡＮＴメッセージ処理部の構成の例を示す図である。 ＥＰＯＮのＧＲＡＮＴ関連情報生成部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の動作の例を示すフローチャートである。 プラットフォーム部の構成の例を示す図である。 上り帯域情報の例を示すタイムチャートである。 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。 上り帯域情報管理部の動作の例を示すフローチャートである。 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。 上り帯域情報管理部の動作の例を示すフローチャートである。 ＤＢＡ機能部の構成の例を示す図である。 帯域割り当て依頼情報管理部が記憶する情報の一部の例を示す図である。 帯域割り当て依頼発出部の動作の例を示すタイムチャートである。 「Ｄｏｕｂｌｅ Ｐｈａｓｅ ＤＢＡ」の例を示すタイムチャートである。

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。

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。

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。

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、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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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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