WO2019017427A1 - 仮想加入者線端局装置、および仮想加入者線端局装置の制御方法 - Google Patents

仮想加入者線端局装置、および仮想加入者線端局装置の制御方法 Download PDF

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WO2019017427A1
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WO
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unit
subscriber line
band
bandwidth
individual
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PCT/JP2018/027079
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裕隆 氏川
憲行 太田
浅香 航太
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日本電信電話株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27Arrangements for networking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q11/0067Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/44Star or tree networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/82Miscellaneous aspects

Definitions

  • the present invention relates to a virtual subscriber line termination device and a control method for a virtual subscriber line termination device.
  • the PON Passive Optical Network
  • the PON which is an access system, includes an optical line terminal (OLT) installed in a central office of a telecommunications carrier, and an ONU (ONU) installed in a user's premises.
  • OLT optical line terminal
  • ONU ONU
  • Optical network terminal a device that realizes communication with another communication device such as an ONU by an optical signal passing through an optical communication network.
  • An ONU is a device that realizes communication with another communication device by an optical signal passing through a communication network.
  • An ONU may be configured using a plurality of devices.
  • An ONU is installed, for example, in the home of a user who receives a communication service.
  • downstream signal light that is a signal from an OLT to an ONU is branched by a splitter, and the same optical signal reaches all ONUs. Thereby, the downstream signal is transmitted to all ONUs by broadcast.
  • Each ONU takes out a frame from the received downstream signal, determines whether the frame is addressed to itself, and selects and discards the received frame for reception.
  • an identifier called LLID Logical Link ID
  • the value of LLID is determined by the OLT at the time of ONU registration. Also, the value of LLID is managed such that duplication of LLID does not occur between ONUs subordinate to the PON interface.
  • the LLID is accommodated in a preamble of a frame defined by IEEE 802.3ah.
  • the OLT determines which ONU is to be transmitted to each transmission frame, embeds the LLID for the ONU in the preamble of the transmission frame, and sends it to the ONU.
  • the ONU collates the LLID of the received frame with its own LLID notified from the OLT in advance, determines that it is addressed to itself if they match, and incorporates the received frame, otherwise determines that it is not addressed to itself. And discard the received frame.
  • upstream communication which is communication from the ONU to the OLT, the ONU embeds the LLID assigned to itself in the preamble of the transmission frame and transmits it to the OLT.
  • the OLT determines from which ONU a frame is transmitted from the LLID included in the preamble of the received frame.
  • NFV Network Function Virtualization
  • each function of the OLT can be implemented by software.
  • the implementation of each function of the OLT by software is expected to accelerate service development.
  • the virtual OLT device Since the virtual OLT device is a new device, it can be realized by combining the functions provided by various virtualization-specific vendors. However, in the virtual OLT device, bandwidth allocation with different timing control and the like is performed with different functions along with the change of the function and the like. For this reason, when a REPORT signal or the like is individually transmitted from each ONU, a software-specific fluctuation occurs in the processing time of the frame in the function unit by software on the virtual OLT device. For example, the processing time of the frame varies depending on the processing timing and the load condition at the time of execution. As a result, the processing time of the frame is not constant, and the processing time of a part of the frames becomes long.
  • the virtual OLT device After the bandwidth is calculated by the bandwidth allocation algorithm, the virtual OLT device generates GATE signals to be transmitted to the individual ONUs at the stage of actually performing the bandwidth allocation. In this case, fluctuation occurs in the transmission timing interval of the GATE signal transmitted to each ONU. As a result, the transmission timing of the GATE signal is not constant, and the transmission timing of part of the GATE signal is delayed. As a result, there arises an issue of preventing delay reduction, which is the most important technical requirement in the virtual OLT device. In the future, it is desirable to realize a virtual OLT device that is equipped with a Dynamic Bandwidth Allocation (DBA) application as a software component to ensure exchangeability, and maintains low delay.
  • DBA Dynamic Bandwidth Allocation
  • the present invention aims to provide a virtual subscriber line termination apparatus capable of securing the exchangeability of band allocation components for allocating a band to a subscriber line termination apparatus.
  • One aspect of the present invention is a virtual subscriber line termination apparatus comprising software components including software added according to service requirements, and hardware having a general-purpose function, wherein the hardware is: A communication unit for receiving a bandwidth assignment request transmitted by the subscriber line termination device; and the software component is configured to assign a bandwidth to the subscriber line termination device based on the bandwidth assignment request received by the communication unit.
  • An individual part for calculating a band to be allocated to the subscriber line termination device that has transmitted the band allocation request based on an algorithm for allocating a band, including the allocated part, and the band allocated by the individual part, And an interface between a common unit for allocating the band to the subscriber line termination device, the individual unit, and the common unit according to The common unit converts the band allocation request received by the communication unit into a format usable by the individual unit, and the individual unit converts the common unit into a format usable by the individual unit And calculating a bandwidth to be allocated to the subscriber line termination device that has transmitted the bandwidth allocation request.
  • One embodiment of the present invention is the above-mentioned virtual subscriber line terminal device, wherein the common unit outputs the data received by the communication unit to the interface, and the interface outputs the data. The data is output to the individual unit.
  • One aspect of the present invention is the virtual subscriber line terminal apparatus as described above, wherein the individual part replaces the algorithm with another algorithm for allocating a band, and the common part replaces the other algorithm. And a holding unit for holding the bandwidth allocation request acquired by the common unit while the control unit is performing, wherein the holding unit holds the bandwidth allocation held when it is detected that the replacement process is completed. Output a request to the individual unit.
  • One embodiment of the present invention is the above-mentioned virtual subscriber line terminal apparatus, wherein the individual unit further comprises a detection unit for detecting that the process of replacing the other algorithm is completed, and the holding unit is: The bandwidth allocation request is output to the individual unit when it is detected by the detection unit that the replacement process has ended.
  • One embodiment of the present invention is the above-mentioned virtual subscriber line terminal device, wherein the holding unit holds the data acquired by the common unit while processing to replace the other algorithm is performed.
  • the detection unit detects that the replacement process is completed, the data held in addition to the bandwidth allocation request is output to the individual unit.
  • One embodiment of the present invention is the above-mentioned virtual subscriber line terminal station apparatus, wherein the common unit transmits the bandwidth to the subscriber line terminal apparatus while processing to replace the other algorithm is performed.
  • a bandwidth allocation unit for allocating is a control method of a virtual subscriber line termination device comprising: software components including software added according to service requirements; and hardware having a general-purpose function, The hardware receives the bandwidth allocation request transmitted by the subscriber line termination device, and the common part of the software component converts the bandwidth allocation request received by the hardware into a format usable by the individual part The individual part of the software component calculates a bandwidth to be allocated to the subscriber line termination device that has transmitted the converted bandwidth allocation request based on an algorithm for allocating the bandwidth, and the common part of the software component is calculated A unit allocates the band to the subscriber line termination device according to the band allocated by the individual unit.
  • a virtual subscriber line termination device capable of ensuring the exchangeability of bandwidth allocation components for allocating bandwidth to subscriber line termination devices.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example (No. 1) of the optical communication system according to the first embodiment.
  • the optical communication system 1 is a system that communicates using an optical signal.
  • An example of the optical communication system 1 is a PON system, and includes an OLT 100, ONUs 200-1, ..., ONU 200-N (N is an integer of N> 0).
  • N is an integer of N> 0.
  • any ONU among ONUs 200-1,..., ONU 200-N will be referred to as ONU 200.
  • the ONU 200 is connected to the OLT 100 via an optical transmission path including an optical fiber FB and an optical splitter SP50.
  • the OLT 100 instructs the transmission start time and the transmission amount by the GATE frame so that each of the ONUs 200-1 to 200-N can transmit without temporal collision.
  • the ONU 200 notifies the OLT 100 of the amount of data waiting for transmission stored in the buffer of the ONU 200 by the REPORT frame.
  • the ONU 200 stores the received upstream data in the buffer.
  • the ONU 200 includes information indicating the amount of stored upstream data in a REPORT frame, and transmits a REPORT frame including information indicating the amount of upstream data to the OLT 100.
  • the OLT 100 receives the REPORT frame transmitted by the ONU 200, and acquires information indicating the amount of uplink data included in the received REPORT frame.
  • the OLT 100 derives an upstream band to be allocated to the ONU 200 based on the acquired information indicating the amount of upstream data and the band used by the other ONU 200. Specifically, the OLT 100 derives the upstream transmission start time and the transmission amount of the ONU 200.
  • the OLT 200 includes the information indicating the derived upstream band in the GATE frame, and transmits the GATE frame including the information indicating the upstream band to the ONU 200.
  • the ONU 200 receives the GATE frame transmitted by the OLT 100, and transmits upstream data based on the information indicating the upstream band included in the received GATE frame.
  • the ONU 200 may notify the OLT 100 of information indicating the amount of uplink data stored in the buffer for the next band allocation.
  • the OLT 100 includes a virtual OLT device 300, and the virtual OLT device 300 includes hardware 310 and a software component 320.
  • the software component 320 includes a band allocation component 330.
  • the band allocation component 330 includes an individual unit 341, an application programming interface (API) 342, and a common unit 343.
  • the hardware 310 has a general purpose function. Specifically, the hardware 310 includes a communication unit that receives the bandwidth allocation request transmitted by the ONU 200 and outputs the received bandwidth allocation request to the software component 320.
  • the software components 320 include software that is added and updated according to the service requirements. In the present embodiment, as an example of software, the case where a band allocation component 330 for allocating a band to the ONU 200 is added will be continued.
  • the band allocation component 330 allocates a band to the ONU 200 based on the band allocation request transmitted by the ONU 200.
  • the individual unit 341 acquires the band to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the band allocation request based on the algorithm for allocating the band.
  • the individual unit 341 is separated from the common behavior of time critical functions and has an algorithm for allocating bandwidth to each ONU 200.
  • the time critical function is, for example, a function having processing time requirements.
  • the common behavior of time-critical functions is, for example, common processing that is commonly performed regardless of the content of an algorithm for allocating bandwidth.
  • the common unit 343 performs common processing commonly performed regardless of the content of the algorithm, and the individual unit 341 executes processing other than common processing. Specifically, the individual unit 341 executes a process of allocating a band to each ONU 200 according to an algorithm.
  • the individual unit 341 acquires a band allocation request output by the common unit 343 described later, and calculates a band to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the allocation request based on the acquired band allocation request.
  • the individual unit 341 outputs information indicating the calculated bandwidth to be allocated to the ONU 200 to the common unit 343 via the API 342.
  • the API 342 is an interface between the individual unit 341 and the common unit 343. That is, the API 342 is an interface used by the individual unit 341 and the common unit 343 to exchange information.
  • the common unit 343 acquires the bandwidth allocation request output from the communication unit, and converts the acquired bandwidth allocation request into a message format used by the individual unit 341.
  • the common unit 343 outputs the band allocation request after the message conversion to the individual unit 341 via the API 342.
  • the common unit 343 acquires the information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 output by the individual unit 341, and decodes the information indicating the acquired bandwidth to be allocated to the ONU 200.
  • the common unit 343 converts the decoded information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 into a message format used by the hardware 310.
  • the common unit 343 outputs, to the communication unit, information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 after the message conversion.
  • An example of the OLT 100 includes a central processing unit (CPU), a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and functions as a device including the bandwidth allocation component 330 by executing a bandwidth allocation program.
  • the band allocation component 330 may be realized using hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a field programmable gate array (FPGA).
  • ASIC application specific integrated circuit
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field programmable gate array
  • the band allocation program may be recorded on a computer readable recording medium.
  • the computer readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system.
  • the band allocation program may be transmitted via a telecommunication link.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a process flow of the optical communication system according to the first embodiment.
  • the ONU 200 transmits the REPORT frame to the OLT 100.
  • the common unit 343 acquires the bandwidth allocation request (REPORT frame) output by the communication unit (S101).
  • the common unit 343 converts the acquired bandwidth allocation request into a message format used by the individual unit 341 (S102).
  • the common unit 343 outputs the bandwidth allocation request after the message conversion to the individual unit 341 via the API 342 (S103).
  • the individual unit 341 acquires the bandwidth allocation request output by the common unit 343.
  • the individual unit 341 calculates a band to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the allocation request based on the acquired band allocation request (S104).
  • the individual unit 341 calculates a band (information indicating an uplink band) based on the information indicating the amount of uplink data included in the REPORT frame and the band used by another ONU 200.
  • the individual unit 341 outputs information indicating the calculated bandwidth to be allocated to the ONU 200 to the common unit 343 via the API 342 (S105).
  • the common unit 343 acquires information indicating the band to be allocated to the ONU 200 output by the individual unit 341.
  • the common unit 343 decodes the information indicating the acquired bandwidth to be allocated to the ONU 200.
  • the common unit 343 converts the decoded information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 into a message format used by the hardware 310 (S106).
  • the common unit 343 allocates a band to the ONU 200 according to the band allocated by the individual unit 341 (S107). Specifically, the common unit 343 outputs, to the communication unit, information (a GATE frame) indicating a band to be allocated to the ONU 200 after the message conversion. The communication unit transmits the GATE frame to the ONU 200. Thus, the ONU 200 receives the GATE frame transmitted by the OLT 100. The ONU 200 transmits uplink data based on the information indicating the uplink bandwidth included in the received GATE frame.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example (No. 2) of the optical communication system according to the first embodiment.
  • the optical communication system comprises a plurality of PONs.
  • the OLT is omitted.
  • One example of the optical communication system 1 is the virtual OLT device 300, ONU 200-1, ..., ONU 200-M, ONU 200-M + 1, ONU 200-N (M, N is an integer of M, N> 0, M ⁇ N And.
  • the ONUs 200-1,..., ONU 200-M are connected to the virtual OLT device 300 via an optical transmission path including an optical fiber FB and an optical splitter SP 50-1.
  • a PON including ONUs 200-1,..., ONUs 200-M and a virtual OLT device 300 is referred to as a first PON.
  • the ONUs 200 -M + 1,..., ONUs 200 -N are connected to the virtual OLT device 300 via the optical fiber FB and the optical transmission path including the optical splitter SP 50-2.
  • a PON including ONUs 200 -M + 1,..., ONUs 200 -N and the virtual OLT device 300 is referred to as a second PON.
  • any ONU among ONU 200-1,..., ONU 200-M, ONU 200-M + 1, and ONU 200-N will be referred to as ONU 200.
  • the virtual OLT device 300 instructs the transmission start time and the transmission amount by the GATE frame so that each of the plurality of ONUs 200 can transmit without collision in time.
  • the ONU 200 notifies the virtual OLT device 300 of the amount of data waiting for transmission stored in the buffer of the ONU 200 by the REPORT frame.
  • the virtual OLT device 300 includes hardware 310 and software components 320.
  • the software component 320 includes a band allocation component 330, and the band allocation component 330 includes an individual unit 341-1, an individual unit 341-2, an API 342, and a common unit 343.
  • the individual unit 341-1 acquires a band to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the band allocation request, among the ONUs 200-1 to 200-M included in the first PON, based on an algorithm for allocating a band.
  • the individual unit 341-1 is separated from the common behavior of time critical functions and has an algorithm for allocating bandwidth to each ONU. This algorithm may be different from or the same as the algorithm possessed by the individual unit 341-2.
  • the common behavior of time critical functions and time critical functions is as described above.
  • the individual unit 341-1 acquires a band allocation request output by the common unit 343 described later, and calculates a band to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the allocation request based on the acquired band allocation request.
  • the individual unit 341-1 outputs information indicating the calculated bandwidth to be allocated to the ONU 200 to the common unit 343 via the API 342.
  • the individual unit 341-2 acquires the bandwidth to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the bandwidth allocation request among the ONUs 200-M + 1 to ONU 200-N included in the second PON, based on the algorithm for allocating the bandwidth.
  • the individual unit 341-2 is separated from the common behavior of the time critical function and has an algorithm for allocating bandwidth to each ONU.
  • the individual unit 341-2 acquires the band allocation request output by the common unit 343, which will be described later, and, based on the acquired band allocation request, calculates a band to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the allocation request.
  • the individual unit 341-2 outputs information indicating the calculated bandwidth to be allocated to the ONU 200 to the common unit 343 via the API 342.
  • the common unit 343 acquires the band allocation request output from the communication unit, and converts the acquired band allocation request into a message format used by the individual unit 341-1 or the individual unit 341-2.
  • the common unit 343 outputs the bandwidth allocation request after message conversion to the individual unit 341-1 or the individual unit 341-2 via the API 342.
  • the common unit 343 acquires information indicating the band to be allocated to the ONU 200 output by the individual unit 341-1 or the individual unit 341-2, and decodes the information indicating the acquired band to be allocated to the ONU 200.
  • the common unit 343 converts the result of decoding the information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 into the message format used by the hardware 310.
  • the common unit 343 outputs, to the communication unit, information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 after the message conversion. Specifically, the common unit 343 acquires the band allocation request output from the communication unit. The common unit 343 converts the message into a message format used by the individual unit 341-1 when the acquired bandwidth allocation request is transmitted by any of the ONU 200-1 to the ONU 200 -M. The common unit 343 outputs the bandwidth allocation request after message conversion to the individual unit 341-1 via the API 342. The common unit 343 acquires the information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 output by the individual unit 341-1, and decodes the information indicating the acquired bandwidth to be allocated to the ONU 200.
  • the common unit 343 converts the result of decoding the information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 into the message format used by the hardware 310.
  • the common unit 343 outputs, to the communication unit, information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 after the message conversion. Further, the common unit 343 converts the message into a message format used by the individual unit 341-2 when the acquired bandwidth allocation request is transmitted by the ONU 200-M + 1 to the ONU 200-N.
  • the common unit 343 outputs the bandwidth allocation request after the message conversion to the individual unit 341-2 via the API 342.
  • the common unit 343 acquires information indicating the band to be allocated to the ONU 200 output by the individual unit 341-2 and decodes the information indicating the acquired band to be allocated to the ONU 200.
  • the common unit 343 converts the result of decoding the information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 into the message format used by the hardware 310.
  • the common unit 343 outputs, to the communication unit, information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 after the message conversion.
  • An example of the virtual OLT device 300 includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and functions as a device including the bandwidth allocation component 330 by executing a bandwidth allocation program.
  • the band allocation program may be recorded on a computer readable recording medium.
  • the computer readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system.
  • the band allocation program may be transmitted via a telecommunication link.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example (No. 3) of the optical communication system according to the first embodiment.
  • the OLT is omitted.
  • the DBA is applied to the optical communication system described with reference to FIG.
  • the DBA is a function of dynamically allocating the upstream band from the ONU to the OLT according to the traffic volume.
  • An example of the optical communication system 2 includes a virtual OLT device 400, ONUs 200-1, ..., ONUs 200-N. (Virtual OLT device)
  • the virtual OLT device 400 includes hardware 410 and software components 420.
  • the software component 420 includes a band allocation component 430.
  • the band allocation component 430 includes a DBA individual function unit 444, an API 442, and a DBA common function unit 445.
  • the DBA individual function unit 444 acquires, among the ONUs 200-1 to 200-N, the bandwidth to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the bandwidth allocation request, based on the DBA algorithm.
  • the DBA specific function unit 444 has a DBA algorithm that is separated from the common behavior of the time critical function and allocates a bandwidth to each ONU. The common behavior of time critical functions and time critical functions is as described above.
  • the DBA individual function unit 444 acquires a band allocation request output by the DBA common function unit 445 described later, and calculates a band to be allocated to the ONU 200 that has transmitted the allocation request based on the acquired band allocation request.
  • the DBA individual function unit 444 outputs the information indicating the calculated bandwidth to be allocated to the ONU 200 to the DBA common function unit 445 via the API 442.
  • the DBA common function unit 445 acquires the band allocation request output from the communication unit, and converts the acquired band allocation request into a message format used by the DBA individual function unit 444.
  • the DBA common function unit 445 outputs the bandwidth allocation request after the message conversion to the DBA individual function unit 444 via the API 442.
  • the DBA common function unit 445 acquires the information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 output by the DBA individual function unit 444, and decodes the information indicating the acquired bandwidth to be allocated to the ONU 200.
  • the DBA common function unit 445 converts the result of decoding the information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 into the message format used by the hardware 410.
  • the DBA common function unit 445 outputs, to the communication unit, information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 after the message conversion.
  • the API 442 is an interface between the DBA individual function unit 444 and the DBA common function unit 445. That is, the API 442 is an interface used by the DBA individual function unit 444 and the DBA common function unit 445 to exchange information.
  • the optical communication system of FIG. 4 can also be applied to the case where the DBA is applied to the optical communication system described with reference to FIG.
  • the present invention is not limited to this example.
  • the present invention can also be applied to the case where software such as an application that functions as a component having a function other than the bandwidth allocation component 330 is added.
  • the DBA application which is a functional unit for realizing the virtual OLT device, is an API 342, which is an interface between the common unit 343, the individual unit 341, the common unit 343, and the individual unit 341. And a bandwidth allocation component 330.
  • the common unit 343 performs a bandwidth assignment process and a message conversion process for bridging to the individual unit 341.
  • the individual unit 341 performs calculation of a band allocation algorithm. As described above, in the present embodiment, it is divided into the individual part 341 and the common part 343. By configuring in this manner, the common unit 343 can absorb the difference even if the plurality of DBA applications are of different types.
  • the common unit 343 can perform message conversion to a message suitable for an algorithm specific to each of the different types of DBA applications. For this reason, it is possible to eliminate timing inconsistency and the like that may occur between different types of DBAs. Thereby, delay reduction of the virtual OLT device can be realized.
  • an algorithm for allocating a bandwidth to each ONU is separated from the common behavior of the time critical function. Thereby, the individual unit 341 can acquire each band of a plurality of ONUs in parallel according to, for example, a plurality of CPU cores. That is, an algorithm for allocating bands can acquire in parallel the bands allocated to different ONUs.
  • the common unit 343 executes common processing that is commonly performed regardless of the content of the algorithm for allocating a band.
  • the process of the common unit 343 is a process that hardly changes as the algorithm is updated. For this reason, it can be said that fluctuation does not easily occur in the processing of the common unit 343. Since the fluctuation of the processing time of the common unit 343 is small, it is possible to clarify the range of fluctuation of the processing time allowed for the individual unit 341 when the requirement for delay reduction is required in the PON system. This makes it possible to flexibly update the algorithm within the range of fluctuation allowed for the individual unit 341.
  • the individual unit 341 and the DBA individual function unit 444 may be newly created. For this reason, when newly applying an algorithm, it is possible to increase flexibility in introducing an algorithm newly than when newly providing hardware.
  • the bandwidth allocation component 330 and the bandwidth allocation component 430 are configured by software. Further, in the present embodiment, processing for realizing delay reduction is implemented in the bandwidth allocation component 330 or the bandwidth allocation request acquired by the bandwidth allocation component 430. Even in such a case, the common unit 343 and the DBA common function unit 445 convert the acquired bandwidth allocation request into a message format used by the individual unit 341 and the DBA individual function unit 444. Can.
  • the optical communication system according to the modification of the first embodiment can apply FIG. 1.
  • the optical communication system according to the modification is different from the virtual OLT device 300 according to the first embodiment in the processing of the common unit 343 of the virtual OLT device 300.
  • the common unit 343 of the virtual OLT device 300 according to the modification acquires the band allocation request output from the communication unit, and outputs the acquired band allocation request to the individual unit 341 via the API 342 without converting the message. Do.
  • the common unit 343 acquires data such as a message output by the communication unit.
  • the common unit 343 outputs the acquired message to the individual unit 341 via the API 342 without converting the message.
  • the message to be output to the individual unit 341 without converting the message includes information on a band such as information on the amount of data waiting for transmission stored in a buffer such as BufOcc.
  • the message in the modification has a data format conforming to the standard.
  • the common unit 343 acquires the information indicating the band to be allocated to the ONU 200 output by the individual unit 341, and outputs the information indicating the acquired band to be allocated to the ONU 200 to the communication unit.
  • the processing delay of data leads to the processing delay of the entire virtual OLT device 300.
  • the individual unit 341 needs to decode the bandwidth allocation request or message output by the common unit 343.
  • the time required for the process of message conversion and the process of decryption can be omitted.
  • message conversion and decoding can be omitted.
  • the processing delay of the entire virtual OLT device 300 can be shortened.
  • the optical communication system according to the modification of the first embodiment can apply FIG. 1.
  • the optical communication system according to the modification is different from the virtual OLT device 300 according to the first embodiment in the processing of the common unit 343 of the virtual OLT device 300.
  • the common unit 343 of the virtual OLT device 300 according to the modification outputs the information on the band such as BWmap output from the individual unit 341 via the communication unit without converting the message.
  • the message to be output to the common unit 343 without converting the message includes information on a band such as BWmap.
  • the message in the modification has a data format conforming to the standard.
  • the common unit 343 acquires the information indicating the band to be allocated to the ONU 200 output by the individual unit 341, and outputs the information indicating the acquired band to be allocated to the ONU 200 to the communication unit.
  • the processing delay of data leads to the processing delay of the entire virtual OLT device 300. Therefore, if the individual unit 341 converts the bandwidth allocation request or message into a message according to a special method, the common unit 343 needs to decode the information indicating the band to be allocated to the ONU 200 output by the individual unit 341. It occurs.
  • the virtual OLT device 300 according to the modification the time required for the process of message conversion and the process of decryption can be omitted. For example, in the virtual OLT device 300 according to the modification, since messages of a data format conforming to the standard are used, message conversion and decoding can be omitted. Thus, the processing delay of the entire virtual OLT device 300 can be shortened.
  • FIG. 5 is a view showing an example of the optical communication system according to the second embodiment.
  • the optical communication system 2 is a system that communicates using an optical signal.
  • An example of the optical communication system 2 is a PON system, which includes a virtual OLT device 500 and ONUs 200-1, ..., ONU 200-N. In FIG. 5, the OLT is omitted.
  • the ONU 200 is connected to the virtual OLT device 500 via an optical transmission path including an optical fiber FB and an optical splitter SP50.
  • the optical communication system 2 applies the DBA.
  • the information transmitted and received between the virtual OLT device 500 and the ONU 200 can apply the first embodiment described above.
  • the optical communication system according to the second embodiment enables updating by replacing the algorithm of the bandwidth allocation component 530 with another algorithm.
  • the optical communication system accumulates statistics of the bandwidth allocated to each ONU 200, a bandwidth allocation request, and the like while replacing the algorithm of the bandwidth allocation component 530 with another algorithm. Hold.
  • the virtual OLT device 500 includes hardware 510 and software components 520.
  • the software component 520 comprises a bandwidth allocation component 530.
  • the band allocation component 530 includes a DBA individual function unit 544, an API 542, a DBA common function unit 545, and a holding unit 546.
  • the hardware 510, the software component 520, the band allocation component 530, the DBA individual function unit 544, the API 542, and the DBA common function unit 545 are the hardware 410 and the software component 420 of the virtual OLT device 400 according to the first embodiment described above.
  • the band allocation component 430, the DBA individual function unit 444, the API 442, and the DBA common function unit 445 can be applied.
  • the DBA individual function unit 544 updates the algorithm by replacing it with another algorithm.
  • the holding unit 546 holds information acquired by the DBA common function unit 545 while the DBA individual function unit 544 is performing processing to replace the algorithm with another algorithm.
  • the holding unit 546 outputs the held information to the DBA individualized function unit 544 via the API 542 when the replacement process is completed.
  • the holding unit 546 may hold information before message conversion or may hold information after message conversion.
  • the information held by the holding unit 546 includes messages such as a bandwidth allocation request, information on the amount of data waiting for transmission accumulated in the buffer output from the communication unit, and information on the bandwidth such as BWmap. As described above, the information held by the holding unit 546 includes the statistical value of the band allocated to each ONU 200 in the past.
  • the holding unit 546 holds the data acquired by the DBA common function unit 545 while the replacement process is being performed.
  • An example of the virtual OLT device 500 includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and functions as a device including the bandwidth allocation component 530 by executing a bandwidth allocation program. Note that all or part of the functions of the band allocation component 530 may be realized using hardware such as an ASIC, a PLD, or an FPGA.
  • the band allocation program may be recorded on a computer readable recording medium.
  • the computer readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system.
  • the band allocation program may be transmitted via a telecommunication link.
  • the algorithm possessed by the band allocation component 530 can be updated by replacing it with another algorithm.
  • the storage unit 546 stores bandwidth allocation requests output by the communication unit, statistics of bandwidths allocated to each ONU 200 in the past, and the like.
  • the band allocation component 530 in the second embodiment can allocate a band based on the latest band allocation request held by the holding unit 546 and acquisition of statistics.
  • the bandwidth allocation component 530 can perform fair bandwidth allocation to each ONU 200. That is, replacement of the algorithm does not affect the processing of the communication unit.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example (No. 1) of a communication system according to a modification of the second embodiment.
  • the OLT is omitted.
  • the optical communication system 2 according to the modification differs from the communication system according to the second embodiment described above in that the band allocation component 530 includes the detection unit 547.
  • the detection unit 547 detects that the process of replacing the DBA individual function unit 544 with another algorithm is completed. Then, when the detecting unit 547 detects that the replacement process has ended, the holding unit 546 outputs the held information to the DBA individual function unit 544.
  • the algorithm possessed by the band allocation component 530 can be updated by replacing it with another algorithm.
  • the storage unit 546 stores bandwidth allocation requests output by the communication unit, statistics of bandwidth allocated to each ONU 200, and the like.
  • the algorithm possessed by the bandwidth allocation component 530 can be replaced with another algorithm without affecting the processing of the communication unit.
  • the functional units other than the DBA individualized function unit 544 of the virtual OLT device 500 have low association with the DBA individualized function unit 544. Thereby, even when the algorithm of the DBA individualized function unit 544 is dynamically replaced, the influence on the other functional units than the DBA individualized function unit 544 is small.
  • the band allocation request held by the holding unit 546 After the detecting unit 547 detects that the replacement process is completed, the band allocation request held by the holding unit 546, the statistical amount of the band allocated to each ONU 200, etc. Output.
  • the algorithm possessed by the bandwidth allocation component 530 can be replaced with another algorithm without affecting the processing of the communication unit. That is, the algorithm can be replaced without causing an imbalance in bandwidth allocation to each ONU 200.
  • the holding unit 546 holds a bandwidth allocation request and the like output by the communication unit. This makes it possible to reduce the processing delay of the bandwidth allocation request as compared with the case of newly transmitting a bandwidth allocation request or the like after the replacement processing is completed.
  • the holding unit 546 holds the data acquired by the DBA common function unit 545 while the replacement process is being performed. If it is detected by the detection unit 547 that the process of replacement has been completed, the held data is output to the DBA individualized function unit 544 in addition to the bandwidth allocation request.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example (No. 2) of a communication system according to a modification of the second embodiment.
  • the optical communication system 2 according to the modification differs from the communication system according to the second embodiment described above in that the band allocation component 530 includes the band allocation unit 548. While the algorithm of the DBA individualized function unit 544 is replaced with another algorithm, the holding unit 546 holds information indicating the bandwidth to be allocated to the ONU 200 which is output by the DBA individualized function unit 544 and acquired by the DBA common function unit 545.
  • the band allocation unit 548 allocates a band based on the information indicating the band to be allocated to the ONU 200 of the storage unit 546 even while the algorithm of the DBA individualized function unit 544 is replaced with another algorithm. That is, the band allocation unit 548 converts the information indicating the acquired band allocated to the ONU 200 into a message format used by the hardware 510.
  • the DBA common function unit 545 outputs, to the communication unit, information indicating the band to be allocated to the ONU 200 after the message conversion. According to the optical communication system of the modification, even while the holding unit 546 holds the information acquired by the DBA common function unit 545, the band allocation unit 548 continues the process of allocating the band to the ONU 200. Do.
  • the transmission data (uplink data) is kept held in the ONU 200 by the band being not allocated to the ONU 200, and the delay It is possible to suppress the increase.
  • the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within the scope of the present invention.
  • a virtual subscriber line termination device capable of ensuring the exchangeability of bandwidth allocation components for allocating bandwidth to subscriber line termination devices.

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Abstract

サービス要件に応じて追加されるソフトウェアを含むソフトウェア部品と、汎用的な機能を有するハードウェアと、を備える仮想加入者線端局装置であって、前記ハードウェアは、加入者線終端装置が送信した帯域割当要求を受信する通信部を含み、前記ソフトウェア部品は帯域割当部品を含む。前記帯域割当部品は、帯域を割り当てるアルゴリズムに基づいて、前記帯域割当要求を送信した前記加入者線終端装置へ割り当てる帯域を算出する個別部と、前記個別部が割り当てた前記帯域にしたがって、前記加入者線終端装置へ、前記帯域を割り当てる共通部と、前記個別部と、前記共通部との間のインタフェースと、を備え、前記共通部は、前記通信部が受信した前記帯域割当要求を、前記個別部で利用可能な形式に変換し、前記個別部は、前記共通部が前記個別部で利用可能な形式に変換した前記帯域割当要求を送信した前記加入者線終端装置へ割り当てる帯域を算出する。

Description

仮想加入者線端局装置、および仮想加入者線端局装置の制御方法
 本発明は、仮想加入者線端局装置、および仮想加入者線端局装置の制御方法に関する。
 本願は、2017年7月19日に、日本に出願された特願2017-140266号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 アクセス系設備であるPON(Passive optical network)は、通信事業者の局舎に設置される加入者線端局装置(OLT: optical line terminal)とユーザ宅内に設置される加入者線終端装置(ONU: optical network terminal)とで構成される。ここで、OLTは、光通信網を経由する光信号によってONU等の他の通信装置との通信を実現する装置である。ONUは、通信網を経由する光信号によって他の通信装置との通信を実現する装置である。ONUは、複数の機器を用いて構成されてもよい。ONUは、例えば通信サービスの提供を受けるユーザの宅内に設置される。
 PONシステム(例えば、非特許文献1参照)では、OLTからONUへの信号である下り信号の光はスプリッタで分岐され、同一の光信号が全ONUに届く。これにより、下り信号は、ブロードキャストで全ONUに送信される。各ONUは、届いた下り信号からフレームを取りだし、そのフレームが自分宛であるかどうかを判断し、受信フレームの取捨選択を行って受信している。PONでは、この判断にLLID(Logical Link ID)という識別子が用いられている。LLIDの値は、ONU登録時にOLTで決定される。また、LLIDの値は、PONインタフェースの配下のONU間でLLIDの重複が起こらないように管理されている。
 LLIDは、IEEE802.3ahで規定されるフレームのプリアンブルに収容される。下り方向の通信では、OLTは、送信フレームごとにどのONUに送信するかを判別し、そのONU用のLLIDを送信フレームのプリアンブルに埋め込んでONUへ送出する。ONUは、受信フレームのLLIDと、あらかじめOLTから通知された自分のLLIDとを照合し、一致していれば自分宛であると判断して受信フレームを取り込み、そうでなければ自分宛でないと判断して受信フレームを廃棄する。ONUからOLT方向への通信である上り方向の通信では、ONUは、自分に割り当てられたLLIDを送信フレームのプリアンブルに埋め込んでOLTへ送信する。OLTでは、受信フレームのプリアンブルに含まれるLLIDにより、どのONUから送信されたフレームであるかを判別する。
 PONにおいては、現在サービス導入の迅速化を実現するネットワーク機能仮想化(NFV: Network Function Virtualization)といった仮想化に向けた検討がなされている。NFVのコンセプトは、従来、専用のハードウェアによって実装されてきた通信装置の機能(以下、「NW機能」という)をソフトウェアによって実装し、汎用的なハードウェア上のオペレーティングシステムにおいて当該NW機能を動作させることである。NFVにより、ソフトウェアの変更のみで、NW機能の追加や変更を行うことが可能になるため、サービスの開発から導入及び展開までの時間が短縮される。このような特性から光アクセスシステムとして、PONシステムの仮想化が注目を集めている。
NTT、「将来アクセスシステムの新コンセプトFASAを提唱~アクセス装置の部品化により、サービス事業者の「すぐにサービスを提供したい」に応えます~」、インターネット<http://www.ntt.co.jp/news2016/1602/160208a.html>
 従来のハードウェアによるOLTは、局舎の変更等により新規装置を必要とするため、設備効率等の観点から経済的でなく、また、柔軟なサービス提供の阻害となっている。そこで、OLTを仮想化することが検討されている。OLTを仮想化することにより、OLTの各機能がソフトウェアにより実装されるようになる。
 OLTの各機能がソフトウェアにより実装されることにより、サービス展開の加速化が見込まれる。
 一方で、従来の個々のメーカが全体を一体製造する場合と比較して、以下の課題が発生する。仮想OLT装置は、新規の装置であるため、仮想化特有のさまざまなベンダにより提供された機能を組み合わせて実現することができるようになる。しかし、仮想OLT装置では、機能の変更等に伴い、異なる機能で異なるタイミング制御等での帯域割当が行われることになる。このため、各ONUから個々にREPORT信号等が送信された場合に、仮想OLT装置上のソフトウェアによる機能部では、フレームの処理時間にソフト特有の揺らぎが生じる。例えば、処理のタイミングや実行時の負荷状態等に応じて、フレームの処理時間にばらつきが生じる。これにより、フレームの処理時間が一定せず、一部のフレームの処理時間が長くなる。
 また、仮想OLT装置は、帯域割当のアルゴリズムによって帯域を算出した後、実際に帯域割当を行う段階で、個々のONUへ送信するGATE信号を生成する。この場合、各ONUへ送信されるGATE信号の送信タイミングの間隔に、ゆらぎが生じる。これにより、GATE信号の送信タイミングが一定せず、一部のGATE信号の送信タイミングが遅れる。
 こうしたことから、仮想OLT装置で最重要な技術的要請である低遅延化を阻害する課題が生じる。今後、交換性を確保するためにソフトウェア部品としてDBA(Dynamic Bandwidth Allocation)アプリを搭載し、低遅延を維持する仮想OLT装置の実現が望まれる。
 上記事情に鑑み、本発明は、加入者線終端装置に帯域を割り当てる帯域割当部品の交換性を確保することが可能な仮想加入者線端局装置を提供することを目的としている。
 本発明の一態様は、サービス要件に応じて追加されるソフトウェアを含むソフトウェア部品と、汎用的な機能を有するハードウェアと、を備える仮想加入者線端局装置であって、前記ハードウェアは、加入者線終端装置が送信した帯域割当要求を受信する通信部を含み、前記ソフトウェア部品は、前記通信部が受信した前記帯域割当要求に基づいて、前記加入者線終端装置へ、帯域を割り当てる帯域割当部品を含み、前記帯域割当部品は、帯域を割り当てるアルゴリズムに基づいて、前記帯域割当要求を送信した前記加入者線終端装置へ割り当てる帯域を算出する個別部と、前記個別部が割り当てた前記帯域にしたがって、前記加入者線終端装置へ、前記帯域を割り当てる共通部と、前記個別部と、前記共通部との間のインタフェースと、を備え、前記共通部は、前記通信部が受信した前記帯域割当要求を、前記個別部で利用可能な形式に変換し、前記個別部は、前記共通部が前記個別部で利用可能な形式に変換した前記帯域割当要求を送信した前記加入者線終端装置へ割り当てる帯域を算出する、仮想加入者線端局装置である。
 本発明の一態様は、上記の仮想加入者線端局装置であって、前記共通部は、前記通信部が受信したデータを、前記インタフェースへ出力し、前記インタフェースは、前記共通部が出力した前記データを、前記個別部へ出力する。
 本発明の一態様は、上記の仮想加入者線端局装置であって、前記個別部は、前記アルゴリズムを、帯域を割り当てる他のアルゴリズムへ置き換え、前記共通部は、前記他のアルゴリズムに置き換える処理が行われている間に、前記共通部が取得した前記帯域割当要求を保持する保持部を備え、前記保持部は、前記置き換える処理が終了したことが検知された場合に、保持した前記帯域割当要求を、前記個別部へ出力する。
 本発明の一態様は、上記の仮想加入者線端局装置であって、前記個別部は、前記他のアルゴリズムに置き換える処理が終了したことを検知する検知部をさらに備え、前記保持部は、前記検知部によって前記置き換える処理が終了したことが検知された場合に、前記帯域割当要求を前記個別部へ出力する。
 本発明の一態様は、上記の仮想加入者線端局装置であって、前記保持部は、前記他のアルゴリズムに置き換える処理が行われている間に、前記共通部が取得したデータを保持し、前記検知部によって、前記置き換える処理が終了したことが検知された場合に、前記帯域割当要求に加えて保持した前記データを前記個別部へ出力する。
 本発明の一態様は、上記の仮想加入者線端局装置であって、前記共通部は、前記他のアルゴリズムに置き換える処理が行われている間に、前記加入者線終端装置へ、前記帯域を割り当てる帯域割当部をさらに備える。
 本発明の別の一態様は、サービス要件に応じて追加されるソフトウェアを含むソフトウェア部品と、汎用的な機能を有するハードウェアと、を備える仮想加入者線端局装置の制御方法であって、前記ハードウェアが、加入者線終端装置が送信した帯域割当要求を受信し、前記ソフトウェア部品の共通部が、前記ハードウェアによって受信された前記帯域割当要求を、個別部で利用可能な形式に変換し、前記ソフトウェア部品の前記個別部が、前記帯域を割り当てるアルゴリズムに基づいて、前記変換された前記帯域割当要求を送信した前記加入者線終端装置へ割り当てる帯域を算出し、前記ソフトウェア部品の前記共通部が、前記個別部によって割り当てられた前記帯域にしたがって、前記加入者線終端装置へ、前記帯域を割り当てる。
 本発明により、加入者線終端装置に帯域を割り当てる帯域割当部品の交換性を確保することが可能な仮想加入者線端局装置を提供することが可能である。
第1の実施形態に係る光通信システムの一例(その1)を示す図である。 第1の実施形態に係る光通信システムの処理の流れの一例を示す図である。 第1の実施形態に係る光通信システムの一例(その2)を示す図である。 第1の実施形態に係る光通信システムの一例(その3)を示す図である。 第2の実施形態に係る光通信システムの一例を示す図である。 第2の実施形態の変形例に係る通信システムの一例(その1)を示す図である。 第2の実施形態の変形例に係る通信システムの一例(その2)を示す図である。
 本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
 なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
 (第1の実施形態)
 図1は、第1の実施形態に係る光通信システムの一例(その1)を示す図である。光通信システム1は、光信号を用いて通信するシステムである。光通信システム1の一例は、PONシステムであり、OLT100と、ONU200-1、・・・、ONU200-N(Nは、N>0の整数)とを備える。以下、ONU200-1、・・・、ONU200-Nのうち、任意のONUをONU200と記載する。ONU200は、光ファイバFBと、光スプリッタSP50とを含む光伝送路を介して、OLT100と接続される。
 OLT100は、GATEフレームにより、ONU200-1からONU200-Nの各々が時間的に衝突することなく送信できるように送信開始時刻、送信量を指示する。一方、ONU200は、REPORTフレームによりONU200のバッファに蓄積されている送信待ちのデータ量を、OLT100に通知する。
 具体的には、ONU200は上りデータを受信すると、バッファに、受信した上りデータを蓄積する。ONU200は蓄積している上りデータの量を示す情報を、REPORTフレームに含め、上りデータの量を示す情報を含むREPORTフレームを、OLT100へ送信する。
 OLT100は、ONU200が送信したREPORTフレームを受信し、受信したREPORTフレームに含まれる上りデータの量を示す情報を取得する。OLT100は、取得した上りデータの量を示す情報と他のONU200が使用している帯域とに基づいて、ONU200に割り当てる上り帯域を導出する。具体的には、OLT100は、ONU200の上り送信開始時刻と送信量とを導出する。OLT200は、導出した上り帯域を示す情報をGATEフレームに含め、上り帯域を示す情報を含むGATEフレームを、ONU200へ送信する。
 ONU200は、OLT100が送信したGATEフレームを受信し、受信したGATEフレームに含まれる上り帯域を示す情報に基づいて、上りデータを送信する。ONU200は、次回の帯域割当のために、バッファに蓄積している上りデータの量を示す情報を、OLT100へ通知するようにしてもよい。
 (OLT)
 図1に示されるように、OLT100は、仮想OLT装置300を備え、仮想OLT装置300は、ハードウェア310と、ソフトウェア部品320とを備える。ソフトウェア部品320は、帯域割当部品330を備え、帯域割当部品330は、個別部341と、API(Application Programming Interface)342と、共通部343とを備える。
 ハードウェア310は、汎用的な機能を有する。具体的には、ハードウェア310は、ONU200が送信した帯域割当要求を受信し、受信した帯域割当要求を、ソフトウェア部品320へ出力する通信部を含む。
 ソフトウェア部品320は、サービス要件に応じて、追加され、更新されるソフトウェアを含む。本実施形態では、ソフトウェアの一例として、ONU200へ帯域を割り当てる帯域割当部品330が追加された場合について説明を続ける。
 帯域割当部品330は、ONU200が送信した帯域割当要求に基づいて、ONU200へ帯域を割り当てる。
 個別部341は、帯域を割り当てるアルゴリズムに基づいて、帯域割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を取得する。個別部341は、タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いから分離され、且つ各ONU200へ帯域を割り当てるアルゴリズムを有する。タイムクリティカルな関数は、例えば、処理時間の要件を有する関数である。タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いは、例えば、帯域を割り当てるアルゴリズムの内容に関わらず共通して行われる共通処理である。例えば、共通部343はアルゴリズムの内容に関わらず共通して行われる共通処理を行い、個別部341は共通処理以外の処理を実行する。具体的には、個別部341は、アルゴリズムにしたがって、各ONU200へ帯域を割り当てる処理を実行する。
 個別部341は、後述する共通部343が出力した帯域割当要求を取得し、取得した帯域割当要求に基づいて、その割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を算出する。個別部341は、算出したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、API342を経由して、共通部343へ出力する。
 API342は、個別部341と、共通部343との間のインタフェースである。つまり、API342は、個別部341と、共通部343とが、情報をやり取りするために使用するインタフェースである。
 共通部343は、通信部が出力した帯域割当要求を取得し、取得した帯域割当要求を、個別部341で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。共通部343は、メッセージ変換後の帯域割当要求を、API342を経由して、個別部341へ出力する。
 また、共通部343は、個別部341が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を取得し、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、復号する。共通部343は、復号したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、ハードウェア310で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。共通部343は、メッセージ変換後のONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、通信部へ出力する。
 OLT100の一例は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置等を備え、帯域割当プログラムを実行することによって帯域割当部品330を備える装置として機能する。なお、帯域割当部品330の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。帯域割当プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば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である。帯域割当プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
 図2は、第1の実施形態に係る光通信システムの処理の流れの一例を示す図である。前述したとおり、ONU200は、REPORTフレームをOLT100へ送信する。
 共通部343は、通信部が出力した帯域割当要求(REPORTフレーム)を取得する(S101)。共通部343は、取得した帯域割当要求を、個別部341で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う(S102)。共通部343は、メッセージ変換後の帯域割当要求を、API342を経由して、個別部341へ出力する(S103)。
 個別部341は、共通部343が出力した帯域割当要求を取得する。個別部341は、取得した帯域割当要求に基づいて、その割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を算出する(S104)。個別部341は、REPORTフレームに含まれる上りデータの量を示す情報と他のONU200が使用している帯域とに基づいて、帯域(上り帯域を示す情報)を算出する。個別部341は、算出したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、API342を経由して、共通部343へ出力する(S105)。
 共通部343は、個別部341が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を取得する。共通部343は、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、復号する。共通部343は、復号したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、ハードウェア310で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う(S106)。共通部343は、個別部341が割り当てた帯域にしたがって、ONU200へ帯域を割り当てる(S107)。具体的には、共通部343は、メッセージ変換後のONU200へ割り当てる帯域を示す情報(GATEフレーム)を、通信部へ出力する。通信部は、GATEフレームをONU200に送信する。
 これにより、ONU200は、OLT100が送信したGATEフレームを受信する。ONU200は、受信したGATEフレームに含まれる上り帯域を示す情報に基づいて、上りデータを送信する。
 図3は、第1の実施形態に係る光通信システムの一例(その2)を示す図である。図3に示される例では、光通信システムは、複数のPONを備える。図3において、OLTは省略される。
 光通信システム1の一例は、仮想OLT装置300と、ONU200-1、・・・、ONU200-M、ONU200-M+1、ONU200-N(M,Nは、M,N>0の整数,M<N)とを備える。
 ONU200-1、・・・、ONU200-Mは、光ファイバFBと、光スプリッタSP50-1とを含む光伝送路を介して、仮想OLT装置300と接続される。ONU200-1、・・・、ONU200-Mと、仮想OLT装置300とを含むPONを、第1PONという。ONU200-M+1、・・・、ONU200-Nは、光ファイバFBと、光スプリッタSP50-2を含む光伝送路を介して、仮想OLT装置300と接続される。ONU200-M+1、・・・、ONU200-Nと、仮想OLT装置300とを含むPONを、第2PONという。
 以下、ONU200-1、・・・、ONU200-M、ONU200-M+1、ONU200-Nのうち、任意のONUをONU200と記載する。
 仮想OLT装置300は、GATEフレームにより、複数のONU200の各々が時間的に衝突することなく送信できるように送信開始時刻、送信量を指示する。一方、ONU200は、REPORTフレームによりONU200のバッファに蓄積されている送信待ちのデータ量を、仮想OLT装置300に通知する。
 (仮想加入者線端局装置(仮想OLT装置)))
 仮想OLT装置300は、ハードウェア310と、ソフトウェア部品320とを備える。ソフトウェア部品320は、帯域割当部品330を備え、帯域割当部品330は、個別部341-1と、個別部341-2と、API342と、共通部343とを備える。
 個別部341-1は、帯域を割り当てるアルゴリズムに基づいて、第1PONに含まれるONU200-1からONU200-Mのうち、帯域割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を取得する。個別部341-1は、タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いから分離され、且つ各ONUへ帯域を割り当てるアルゴリズムを有する。このアルゴリズムは、個別部341-2が有するアルゴリズムと異なっていてもよいし、同じであってもよい。タイムクリティカルな関数、および、タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いは、前述したとおりである。
 個別部341-1は、後述する共通部343が出力した帯域割当要求を取得し、取得した帯域割当要求に基づいて、その割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を算出する。個別部341-1は、算出したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、API342を経由して、共通部343へ出力する。
 個別部341-2は、帯域を割り当てるアルゴリズムに基づいて、第2PONに含まれるONU200-M+1からONU200-Nのうち、帯域割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を取得する。個別部341-2は、タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いから分離され、且つ各ONUへ帯域を割り当てるアルゴリズムを有する。タイムクリティカルな関数、および、タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いは、前述したとおりである。
 個別部341-2は、後述する共通部343が出力した帯域割当要求を取得し、取得した帯域割当要求に基づいて、その割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を算出する。個別部341-2は、算出したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、API342を経由して、共通部343へ出力する。
 共通部343は、通信部が出力した帯域割当要求を取得し、取得した帯域割当要求を、個別部341-1又は個別部341-2で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。共通部343は、メッセージ変換後の帯域割当要求を、API342を経由して、個別部341-1又は個別部341-2へ出力する。
 共通部343は、個別部341-1又は個別部341-2が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を取得し、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を復号する。共通部343は、ONU200へ割り当てる帯域を示す情報を復号した結果を、ハードウェア310で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。共通部343は、メッセージ変換後のONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、通信部へ出力する。
 具体的には、共通部343は、通信部が出力した帯域割当要求を取得する。共通部343は、取得した帯域割当要求がONU200-1からONU200-Mのいずれかが送信したものである場合には、個別部341-1で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。共通部343は、メッセージ変換後の帯域割当要求を、API342を経由して、個別部341-1へ出力する。共通部343は、個別部341-1が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を取得し、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を復号する。共通部343は、ONU200へ割り当てる帯域を示す情報を復号した結果を、ハードウェア310で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。共通部343は、メッセージ変換後のONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、通信部へ出力する。
 また、共通部343は、取得した帯域割当要求がONU200-M+1からONU200-Nが送信したものである場合には、個別部341-2で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。共通部343は、メッセージ変換後の帯域割当要求を、API342を経由して、個別部341-2へ出力する。共通部343は、個別部341-2が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を取得し、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を復号する。共通部343は、ONU200へ割り当てる帯域を示す情報を復号した結果を、ハードウェア310で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。共通部343は、メッセージ変換後のONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、通信部へ出力する。
 仮想OLT装置300の一例は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置等を備え、帯域割当プログラムを実行することによって帯域割当部品330を備える装置として機能する。なお、帯域割当部品330の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。帯域割当プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば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である。帯域割当プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
 図4は、第1の実施形態に係る光通信システムの一例(その3)を示す図である。図4において、OLTは省略される。図4に示される例では、図1を参照して説明した光通信システムに、DBAを適用したものである。ここで、DBAとは、ONUからOLTへの上り帯域を、トラヒック量に応じて動的に割り当てる機能である。
 光通信システム2の一例は、仮想OLT装置400と、ONU200-1、・・・、ONU200-Nとを備える。
 (仮想OLT装置)
 仮想OLT装置400は、ハードウェア410と、ソフトウェア部品420とを備える。ソフトウェア部品420は、帯域割当部品430を備え、帯域割当部品430は、DBA個別機能部444と、API442と、DBA共通機能部445とを備える。
 DBA個別機能部444は、DBAアルゴリズムに基づいて、ONU200-1からONU200-Nのうち、帯域割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を取得する。DBA個別機能部444は、タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いから分離され、且つ各ONUへ帯域を割り当てるDBAアルゴリズムを有する。タイムクリティカルな関数、および、タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いは、前述したとおりである。
 DBA個別機能部444は、後述するDBA共通機能部445が出力した帯域割当要求を取得し、取得した帯域割当要求に基づいて、その割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を算出する。DBA個別機能部444は、算出したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、API442を経由して、DBA共通機能部445へ出力する。
 DBA共通機能部445は、通信部が出力した帯域割当要求を取得し、取得した帯域割当要求を、DBA個別機能部444で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。DBA共通機能部445は、メッセージ変換後の帯域割当要求を、API442を経由して、DBA個別機能部444へ出力する。
 DBA共通機能部445は、DBA個別機能部444が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を取得し、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を復号する。DBA共通機能部445は、ONU200へ割り当てる帯域を示す情報を復号した結果を、ハードウェア410で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。DBA共通機能部445は、メッセージ変換後のONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、通信部へ出力する。
 API442は、DBA個別機能部444と、DBA共通機能部445との間のインタフェースである。つまり、API442は、DBA個別機能部444と、DBA共通機能部445とが、情報をやり取りするのに使用するインタフェースである。
 図3を参照して説明した光通信システムに、DBAを適用した場合についても、図4の光通信システムを適用できる。
 前述した実施形態では、ソフトウェアの一例として、帯域割当部品330として機能するソフトウェアが追加された場合について説明したが、この例に限られない。例えば、帯域割当部品330以外の機能を有する部品として機能するアプリ等のソフトウェアが追加された場合にも適用できる。
 実施形態に係る光通信システムによれば、仮想OLT装置を実現する機能単位であるDBAアプリを、共通部343と、個別部341と、共通部343と個別部341との間のインタフェースであるAPI342とを有する帯域割当部品330によって構成する。共通部343は、帯域割当処理と個別部341への橋渡しのためのメッセージ変換処理を行う。個別部341は、帯域割当アルゴリズムの計算を行う。
 このように、本実施の形態では、個別部341と共通部343とに分けられる。このように構成することによって、複数のDBAアプリが異なる種類であっても、共通部343は、その相違を吸収できる。例えば、異なる種類のDBAアプリが混在した場合でも、共通部343が、異なる種類のDBAアプリの各々に特有なアルゴリズムに適したメッセージへ、メッセージ変換を行うことができる。このため、異なる種類のDBA間に生じるおそれがあるタイミングの不整合等を解消することができる。これにより、仮想OLT装置の低遅延化を実現することができる。
 また、本実施の形態では、タイムクリティカルな関数の共通の振る舞いから、各ONUへ帯域を割り当てるアルゴリズムを分離する。これによって、個別部341は、例えば、複数のCPUコアにしたがって、複数のONUの各帯域を並行して取得できる。つまり、帯域を割り当てるアルゴリズムが、異なるONU間それぞれに割り当てる帯域を、並行に取得できる。このため、帯域を割り当てる処理に要する時間を短縮できる。
 また、共通部343は、帯域を割り当てるアルゴリズムの内容に関わらず共通して行われる共通処理を実行する。換言すると、共通部343の処理は、アルゴリズムの更新に伴って変化が生じ難い処理である。このため、共通部343の処理には揺らぎが生じ難いと言える。共通部343の処理時間の揺らぎが少ないことにより、PONシステムにおいて低遅延化の要件が要求される場合において、個別部341に許容される処理時間の揺らぎの範囲を明確にすることができる。これにより、個別部341に許容される揺らぎの範囲内で、アルゴリズムを柔軟に更新することが可能になる。すなわち、ソフトウェアの更新に基づくことによる柔軟な交換性を確保しながら、低遅延を維持することが可能になる。
 ここで、1m秒ごとに帯域割り当てを実施することが要求される場合を例示する。例えば、共通部343の処理が30μ秒程度で完了することが推定される。この場合、個別部341の処理の揺らぎが300~800μ秒の範囲に収まれば、要求を満たすことができる。これにより、300~800μ秒の揺らぎの範囲で、アルゴリズム(ソフトウェア)を柔軟に更新できる。
 また、アルゴリズムに関わらず実行される、共通部343の共通処理が最適化されることにより、処理時間を短縮することができる。これにより、低遅延化を実現することができる。
 また、異なるアルゴリズムを適用する場合であっても、個別部341や、DBA個別機能部444を新たに作成すればよい。このため、アルゴリズムを新たに適用する際に、ハードウェアを新たに用意する場合よりも、新たにアルゴリズムを導入する場合の柔軟性を増加させることができる。
 本実施の形態では、帯域割当部品330や、帯域割当部品430がソフトウェアによって構成される。また、本実施の形態では、その帯域割当部品330や、帯域割当部品430が取得する帯域割当要求に低遅延化を実現するための処理が実装されている。このような場合であっても、共通部343や、DBA共通機能部445は、取得した帯域割当要求を、個別部341、DBA個別機能部444で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行うことができる。
 (第1の実施形態の変形例(その1))
 第1の実施形態の変形例に係る光通信システムは、図1を適用できる。変形例に係る光通信システムは、仮想OLT装置300の共通部343の処理が、前述した第1の実施形態に係る仮想OLT装置300と異なる。
 変形例に係る仮想OLT装置300の共通部343は、通信部が出力した帯域割当要求を取得し、取得した帯域割当要求を、メッセージ変換することなく、API342を経由して、個別部341へ出力する。具体的に、共通部343は、通信部が出力したメッセージ等のデータを取得する。共通部343は、取得したメッセージを、メッセージ変換することなく、API342を経由して、個別部341へ出力する。ここで、メッセージ変換することなく、個別部341へ出力するメッセージには、BufOcc等のバッファに蓄積されている送信待ちのデータ量に関する情報等の帯域に関する情報が含まれる。例えば、変形例におけるメッセージは、標準に準拠したデータフォーマットが適用される。
 共通部343は、個別部341が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を取得し、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、通信部へ出力する。
 仮想OLT装置300では、データの処理遅延が、仮想OLT装置300全体の処理遅延へとつながる。このため、仮に、共通部343が、帯域割当要求やメッセージを、特殊な方式でメッセージ変換した場合、個別部341は、共通部343が出力した帯域割当要やメッセージを、復号する必要が生じる。
 変形例に係る仮想OLT装置300によれば、メッセージ変換する処理と、復号する処理とに要する時間を省略できる。例えば、変形例に係る仮想OLT装置300では、標準に準拠したデータフォーマットのメッセージが用いられるため、メッセージ変換および復号を省略できる。これによって、仮想OLT装置300全体の処理遅延を短縮できる。
 (第1の実施形態の変形例(その2))
 第1の実施形態の変形例に係る光通信システムは、図1を適用できる。変形例に係る光通信システムは、仮想OLT装置300の共通部343の処理が、前述した第1の実施形態に係る仮想OLT装置300と異なる。
 変形例に係る仮想OLT装置300の共通部343は、個別部341が出力したBWmap等の帯域に関する情報を、メッセージ変換することなく、通信部を経由して出力する。ここで、メッセージ変換することなく、共通部343へ出力するメッセージには、BWmap等の帯域に関する情報が含まれる。例えば、変形例におけるメッセージは、標準に準拠したデータフォーマットが適用される。
 共通部343は、個別部341が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を取得し、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、通信部へ出力する。
 仮想OLT装置300では、データの処理遅延が、仮想OLT装置300全体の処理遅延へとつながる。このため、仮に、個別部341が、帯域割当要求やメッセージを、特殊な方式でメッセージ変換した場合、共通部343は、個別部341が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、復号する必要が生じる。
 変形例に係る仮想OLT装置300によれば、メッセージ変換する処理と、復号する処理とに要する時間を省略できる。例えば、変形例に係る仮想OLT装置300では、標準に準拠したデータフォーマットのメッセージが用いられるため、メッセージ変換および復号を省略できる。これによって、仮想OLT装置300全体の処理遅延を短縮できる。
 (第2の実施形態)
 図5は、第2の実施形態に係る光通信システムの一例を示す図である。光通信システム2は、光信号を用いて通信するシステムである。光通信システム2の一例は、PONシステムであり、仮想OLT装置500と、ONU200-1、・・・、ONU200-Nとを備える。図5において、OLTは省略される。ONU200は、光ファイバFBと、光スプリッタSP50とを含む光伝送路を介して、仮想OLT装置500と接続される。光通信システム2は、DBAを適用したものである。
 仮想OLT装置500と、ONU200とが送受信する情報は、前述した第1の実施形態を適用できる。
 第2の実施形態に係る光通信システムは、帯域割当部品530が有するアルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換えることによって更新ができるようにしたものである。帯域割当部品530が有するアルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換える間は、帯域割当要求に基づいてその割当要求を送信したONU200へ割り当てる帯域を算出する処理が中止される。このとき、アルゴリズムの置き換えにより、帯域割当要求や、各ONU200へ割り当てた帯域の統計量が失われる。これにより、各ONU200への帯域の割り当ての不均衡が生じる。
 例えば、あるONU200に対して広い帯域を割り当てた後に、アルゴリズムの更新が生じる場合を例示する。あるONU200に対して広い帯域が割り当てられた場合、帯域の割り当ての均衡を保つために、例えば、他のONU200に対しても広い帯域が割り当てられる。ただし、アルゴリズムの置き換えに伴い、統計量が失われることにより、他のONU200に対する広い帯域の割り当てが行われない。これにより、複数のONU200間で帯域の割り当てを均等にすることができない。
 このため、第2の実施形態に係る光通信システムは、帯域割当部品530が有するアルゴリズムを他のアルゴリズムへ置き換える間は、各ONU200へ割り当てた帯域の統計量や帯域割当要求等を蓄積することによって保持する。
 (仮想OLT装置)
 仮想OLT装置500は、ハードウェア510と、ソフトウェア部品520とを備える。ソフトウェア部品520は、帯域割当部品530を備える。帯域割当部品530は、DBA個別機能部544と、API542と、DBA共通機能部545と、保持部546とを備える。
 ハードウェア510、ソフトウェア部品520、帯域割当部品530、DBA個別機能部544、API542、及びDBA共通機能部545は、前述した第1の実施形態に係る仮想OLT装置400のハードウェア410、ソフトウェア部品420、帯域割当部品430、DBA個別機能部444、API442、及びDBA共通機能部445を適用できる。ただし、DBA個別機能部544は、アルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換えることによって更新する。
 保持部546は、DBA個別機能部544が、他のアルゴリズムに置き換える処理が行われている間に、DBA共通機能部545が取得した情報を保持する。保持部546は、置き換える処理が終了した場合に、保持した情報を、API542を経由して、DBA個別機能部544へ出力する。ここで、保持部546は、メッセージ変換前の情報を保持してもよいし、メッセージ変換後の情報を保持してもよい。また、保持部546が保持する情報には、帯域割当要求や、通信部が出力したバッファに蓄積されている送信待ちのデータ量に関する情報や、BWmap等の帯域に関する情報等のメッセージが含まれる。このように、保持部546が保持する情報には、過去に各ONU200へ割り当てた帯域の統計量が含まれる。このように、保持部546は、置き換える処理が行われている間に、DBA共通機能部545が取得したデータを保持する。
 仮想OLT装置500の一例は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置等を備え、帯域割当プログラムを実行することによって帯域割当部品530を備える装置として機能する。なお、帯域割当部品530の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。帯域割当プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば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である。帯域割当プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
 本実施形態に係る光通信システムによれば、帯域割当部品530が有するアルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換えることによって更新することができる。これによって、仮想OLT装置で、公平な割当や優先割当等のDBAのアルゴリズム変更の柔軟性を確保できる。
 また、帯域割当部品530が有するアルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換える間、保持部546は、通信部が出力する帯域割当要求や過去に各ONU200へ割り当てた帯域の統計量等を保持する。
 第2の実施形態における帯域割当部品530は、保持部546が保持する直近の帯域割当要求や、統計量の取得に基づいて、帯域の割り当てを行うことができる。これにより、帯域割当部品530は、各ONU200への公平な帯域の割り当てを行うことができる。つまり、アルゴリズムの置き換えにより、通信部の処理に影響が生じない。このように構成することによって、通信部の処理に影響を及ぼすことなく、帯域割当部品530が有するアルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換えることができる。
 また、通信部が出力する帯域割当要求等を保持する。これにより、置き換える処理が終了した後に、各ONU200から、新たに帯域割当要求や過去に割り当てられた帯域の情報等を取得し直す必要がない。これにより、各ONU200が再送信する場合よりも、帯域割当要求の処理遅延を低減できる。また、ONU200の接続状態や認証状態といった管理情報を、保持部546に保持しておく。これにより、アルゴリズムの置き換えに伴って、再接続登録や認証にかかる処理遅延を不要とすることができる。
 (第2の実施形態の変形例(その1))
 図6は、第2の実施形態の変形例に係る通信システムの一例(その1)を示す図である。図6において、OLTは省略される。
 変形例に係る光通信システム2は、前述した第2の実施形態に係る通信システムとの間で、帯域割当部品530に検知部547を備えた点で異なる。
 検知部547は、DBA個別機能部544が、他のアルゴリズムに置き換える処理が終了したことを検知する。そして、保持部546は、検知部547によって、置き換える処理が終了したことが検知された場合に、保持した情報を、DBA個別機能部544へ出力する。
 変形例に係る光通信システムによれば、帯域割当部品530が有するアルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換えることによって更新することができる。これによって、仮想OLT装置で、公平な割当や優先割当等のDBAのアルゴリズム変更の柔軟性を確保できる。
 また、帯域割当部品530が有するアルゴリズムが、他のアルゴリズムへ置き換えられる間、保持部546は、通信部が出力する帯域割当要求や各ONU200へ割り当てた帯域の統計量等を保持する。これにより、通信部の処理に影響を及ぼすことなく、帯域割当部品530が有するアルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換えることができる。仮想OLT装置500のDBA個別機能部544以外の他の機能部は、DBA個別機能部544との関連が低い。これにより、DBA個別機能部544が有するアルゴリズムが動的に置き換えられる場合でも、DBA個別機能部544以外の他の機能部に生じる影響は少ない。
 また、アルゴリズムを置き換える間に取得した情報を破棄するおそれがある。本実施の形態では、置き換える処理が終了したことを検知部547が検知した後に、保持部546が保持している帯域割当要求や各ONU200へ割り当てた帯域の統計量等が、DBA個別機能部544へ出力される。これによって、通信部の処理に影響を及ぼすことなく、帯域割当部品530が有するアルゴリズムを、他のアルゴリズムへ置き換えることができる。つまり、各ONU200への帯域の割り当ての不均衡を生じさせることなく、アルゴリズムを置き換えることができる。また、保持部546は、通信部が出力する帯域割当要求等を保持する。これにより、置き換える処理が終了した後に、新たに帯域割当要求等を送信する場合よりも、帯域割当要求の処理遅延を低減できる。
 このように、保持部546は、置き換える処理が行われている間に、DBA共通機能部545が取得したデータを保持する。検知部547によって置き換える処理が終了したことが検知された場合に、帯域割当要求に加えて、保持したデータをDBA個別機能部544へ出力する。
 (第2の実施形態の変形例(その2))
 図7は、第2の実施形態の変形例に係る通信システムの一例(その2)を示す図である。
 変形例に係る光通信システム2は、前述した第2の実施形態に係る通信システムとの間で、帯域割当部品530に帯域割当部548を備えた点で異なる。
 DBA個別機能部544が有するアルゴリズムが他のアルゴリズムへ置き換えられる間、保持部546は、DBA共通機能部545が取得した、DBA個別機能部544が出力したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を保持する。帯域割当部548は、DBA個別機能部544が有するアルゴリズムが他のアルゴリズムへ置き換えられる間であっても、保持部546のONU200へ割り当てる帯域を示す情報に基づいて、帯域の割り当てを行う。すなわち、帯域割当部548は、取得したONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、ハードウェア510で利用されるメッセージ形式へ、メッセージ変換を行う。DBA共通機能部545は、メッセージ変換後のONU200へ割り当てる帯域を示す情報を、通信部へ出力する。
 変形例に係る光通信システムによれば、保持部546が、DBA共通機能部545が取得した情報を保持している間であっても、帯域割当部548は、ONU200へ帯域を割り当てる処理を継続する。このように構成することによって、DBA共通機能部545が取得した情報を保持している間に、ONU200へ帯域が割り当てられないことにより、ONU200に送信データ(上りデータ)が保持され続け、遅延が増加することを抑制できる。
 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。
 本発明により、加入者線終端装置に帯域を割り当てる帯域割当部品の交換性を確保することが可能な仮想加入者線端局装置を提供することが可能である。
1、2…光通信システム, 50、50-1、50-2…光スプリッタ, 100…加入者線端局装置, 200、200-1、200-2、・・・200-N…加入者線終端装置, 300、400、500…仮想OLT装置, 310、410、510…ハードウェア, 320、420、520…ソフトウェア部品, 330、430、530…帯域割当部品, 341、341-1、341-2…個別部, 342、442…API、 343…共通部、 444、544…DBA個別機能部, 445、545…DBA共通機能部, 546…保持部, 547…検知部, 548…帯域割当部

Claims (7)

  1.  サービス要件に応じて追加されるソフトウェアを含むソフトウェア部品と、
     汎用的な機能を有するハードウェアと、
     を備える仮想加入者線端局装置であって、
     前記ハードウェアは、加入者線終端装置が送信した帯域割当要求を受信する通信部を含み、
     前記ソフトウェア部品は、前記通信部が受信した前記帯域割当要求に基づいて、前記加入者線終端装置へ、帯域を割り当てる帯域割当部品を含み、
     前記帯域割当部品は、
     帯域を割り当てるアルゴリズムに基づいて、前記帯域割当要求を送信した前記加入者線終端装置へ割り当てる帯域を算出する個別部と、
     前記個別部が割り当てた前記帯域にしたがって、前記加入者線終端装置へ、前記帯域を割り当てる共通部と、
     前記個別部と、前記共通部との間のインタフェースと、
     を備え、
     前記共通部は、前記通信部が受信した前記帯域割当要求を、前記個別部で利用可能な形式に変換し、
     前記個別部は、前記共通部が前記個別部で利用可能な形式に変換した前記帯域割当要求を送信した前記加入者線終端装置へ割り当てる帯域を算出する、仮想加入者線端局装置。
  2.  前記共通部は、前記通信部が受信したデータを、前記インタフェースへ出力し、
     前記インタフェースは、前記共通部が出力した前記データを、前記個別部へ出力する、請求項1に記載の仮想加入者線端局装置。
  3.  前記個別部は、前記アルゴリズムを、帯域を割り当てる他のアルゴリズムへ置き換え、
     前記共通部は、
     前記他のアルゴリズムに置き換える処理が行われている間に、前記共通部が取得した前記帯域割当要求を保持する保持部を備え、
     前記保持部は、前記置き換える処理が終了したことが検知された場合に、保持した前記帯域割当要求を、前記個別部へ出力する、請求項1又は請求項2に記載の仮想加入者線端局装置。
  4.  前記個別部は、
     前記他のアルゴリズムに置き換える処理が終了したことを検知する検知部をさらに備え、
     前記保持部は、前記検知部によって前記置き換える処理が終了したことが検知された場合に、前記帯域割当要求を前記個別部へ出力する、請求項3に記載の仮想加入者線端局装置。
  5.  前記保持部は、前記他のアルゴリズムに置き換える処理が行われている間に、前記共通部が取得したデータを保持し、前記検知部によって前記置き換える処理が終了したことが検知された場合に、前記帯域割当要求に加えて保持した前記データを前記個別部へ出力する、請求項4に記載の仮想加入者線端局装置。
  6.  前記共通部は、前記他のアルゴリズムに置き換える処理が行われている間に、前記加入者線終端装置へ、前記帯域を割り当てる帯域割当部をさらに備える、請求項3乃至請求項5のいずれか一項に記載の仮想加入者線端局装置。
  7.  サービス要件に応じて追加されるソフトウェアを含むソフトウェア部品と、
     汎用的な機能を有するハードウェアと、
     を備える仮想加入者線端局装置の制御方法であって、
     前記ハードウェアが、加入者線終端装置が送信した帯域割当要求を受信し、
     前記ソフトウェア部品の共通部が、前記ハードウェアによって受信された前記帯域割当要求を、個別部で利用可能な形式に変換し、
     前記ソフトウェア部品の前記個別部が、前記帯域を割り当てるアルゴリズムに基づいて、前記変換された前記帯域割当要求を送信した前記加入者線終端装置へ割り当てる帯域を算出し、
     前記ソフトウェア部品の前記共通部が、前記個別部によって割り当てられた前記帯域にしたがって、前記加入者線終端装置へ、前記帯域を割り当てる、
     仮想加入者線端局装置の制御方法。
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