JP5257623B2 - Station side device, line concentrator, communication system, and bandwidth allocation method - Google Patents
Station side device, line concentrator, communication system, and bandwidth allocation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5257623B2 JP5257623B2 JP2010073945A JP2010073945A JP5257623B2 JP 5257623 B2 JP5257623 B2 JP 5257623B2 JP 2010073945 A JP2010073945 A JP 2010073945A JP 2010073945 A JP2010073945 A JP 2010073945A JP 5257623 B2 JP5257623 B2 JP 5257623B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- allocation
- line
- communication
- bandwidth
- home
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
本発明は、局側装置、集線部、通信システムおよび帯域割り当て方法に関し、特に、複数の通信回線にそれぞれ接続された1または複数の宅側装置と通信を行ない、各通信回線における帯域を各宅側装置に割り当てる局側装置、集線部、通信システムおよび帯域割り当て方法に関する。 The present invention relates to a station-side device , a concentrator, a communication system, and a band allocation method, and in particular, communicates with one or a plurality of home-side devices respectively connected to a plurality of communication lines, and sets a band on each communication line to each home. The present invention relates to a station-side device , a line concentrator, a communication system, and a bandwidth allocation method that are allocated to a side device.
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。これに伴って、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)およびFTTH(Fiber To The Home)等のブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。 In recent years, the Internet has become widespread, and users can access various information on sites operated in various parts of the world and obtain the information. Along with this, devices capable of broadband access such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) and FTTH (Fiber To The Home) are rapidly spreading.
IEEE Std 802.3ah(登録商標)−2004(非特許文献1)には、複数の宅側装置(ONU:Optical Network Unit)が光通信回線を共有して局側装置(OLT:Optical Line Terminal)とのデータ伝送を行なう媒体共有形通信である受動的光ネットワーク(PON:Passive Optical Network)の1つの方式が開示されている。すなわち、PONを通過するユーザ情報およびPONを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット(登録商標)フレームの形式で通信されるEPON(Ethernet(登録商標) PON)と、EPONのアクセス制御プロトコル(MPCP(Multi-Point Control Protocol))およびOAM(Operations Administration and Maintenance)プロトコルとが規定されている。局側装置と宅側装置との間でMPCPフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、および上りアクセス多重制御などが行なわれる。また、非特許文献1では、MPCPメッセージによる、新規宅側装置の登録方法、帯域割当要求を示すレポート、および送信指示を示すゲートについて記載されている。
In IEEE Std 802.3ah (registered trademark) -2004 (non-patent document 1), a plurality of home side devices (ONU: Optical Network Unit) share an optical communication line, and a station side device (OLT: Optical Line Terminal). One method of a passive optical network (PON), which is a medium-sharing communication that performs data transmission with the network, is disclosed. That is, EPON (Ethernet (registered trademark) PON) in which all information is communicated in the form of an Ethernet (registered trademark) frame, including user information passing through the PON and control information for managing and operating the PON, and EPON An access control protocol (MPCP (Multi-Point Control Protocol)) and an OAM (Operations Administration and Maintenance) protocol are defined. By exchanging MPCP frames between the station side device and the home side device, the home side device joins and leaves, and uplink access multiplexing control is performed. Non-Patent
なお、IEEE802.3av(登録商標)−2009として標準化が行なわれた10GEPONすなわち通信速度が10Gbps相当のEPONにおいても、アクセス制御プロトコルはMPCPが前提となっている。 Even in 10GEPON standardized as IEEE 802.3av (registered trademark) -2009, that is, EPON corresponding to a communication speed of 10 Gbps, the access control protocol is premised on MPCP.
PONにおける帯域割り当て方法の一例として、たとえば、特開2006−013620号公報(特許文献1)には、以下のような通信装置が開示されている。すなわち、伝送路を介して接続される1または複数の子局に割当てる割当帯域を算出して上記子局に通知する帯域判定部を有する親局を複数収容する通信装置である。この通信装置は、上記複数の親局から通知される平均値の中から最大値を検出する最大値判定部を有し、この最大値判定部によって検出された最大値を上記複数の親局に設定値として通知する監視制御部を備える。上記複数の親局の帯域判定部は、上記子局から送信すべきデータの有無の通知を受けると、送信すべきデータを有するすべての子局の最低保証帯域の平均値を算出し、算出した平均値を所定のタイミングで上記監視制御部に通知する平均値算出部を含む。帯域判定部は、上記監視制御部から通知された設定値と、上記送信すべきデータを有するすべての子局の最低保証帯域の合計値とを比較し、この比較の結果が大きい方の値を用いて上記子局に対する割当帯域を算出する。 As an example of a bandwidth allocation method in PON, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-013620 (Patent Document 1) discloses the following communication device. That is, it is a communication apparatus that accommodates a plurality of master stations having a bandwidth determination unit that calculates an allocation bandwidth to be assigned to one or a plurality of slave stations connected via a transmission path and notifies the slave stations. The communication apparatus includes a maximum value determination unit that detects a maximum value from average values notified from the plurality of master stations, and the maximum value detected by the maximum value determination unit is transmitted to the plurality of master stations. A monitoring control unit for notifying as a set value is provided. When receiving the notification of the presence or absence of data to be transmitted from the slave station, the bandwidth determination unit of the plurality of master stations calculates an average value of the minimum guaranteed bandwidth of all the slave stations having data to be transmitted, and calculates An average value calculation unit that notifies the monitoring control unit of the average value at a predetermined timing is included. The bandwidth determination unit compares the set value notified from the monitoring control unit with the total value of the minimum guaranteed bandwidths of all the slave stations having the data to be transmitted, and determines the value with the larger result of the comparison. Using this, the allocated bandwidth for the slave station is calculated.
また、特開2009−147626号公報(特許文献2)には、以下のような局側集線装置が開示されている。すなわち、複数の受動的光ネットワークを収容する局側集線装置であって、上記複数の受動的光ネットワークのそれぞれに接続される複数の受信手段と、上記複数の受信手段によって受信されたユーザデータが、アップリンクにおいて稠密に並ぶように上記複数の受動的光ネットワークからのユーザデータの送信タイミングを制御するインタフェース手段とを含む。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-147626 (Patent Document 2) discloses the following station side concentrator. That is, a station-side concentrator that accommodates a plurality of passive optical networks, a plurality of receiving means connected to each of the plurality of passive optical networks, and user data received by the plurality of receiving means Interface means for controlling the transmission timing of user data from the plurality of passive optical networks so as to be densely arranged in the uplink.
特許文献1に記載の技術の本質は、すべての親局にわたって非保証帯域と保証帯域の比(以下、帯域比とも称する。)を最もアクティブな親局に合わせることである。最もアクティブな親局は回線容量一杯まで非保証帯域を割り当てるとともに、この親局の帯域比を他の親局の帯域比に等しく適用する。これにより、他の親局の割当帯域は回線容量より小さくなる。しかしながら、特許文献1に記載の通信装置では、全親局の割当帯域の総量を制御する手段は存在しない。したがって、この通信装置が、限定された容量を有するアップリンクに接続され、各親局からのアップリンクへのデータを多重する場合、通信装置におけるアップリンクへのデータの輻輳を回避することは困難である。
The essence of the technique described in
また、特許文献2に記載の局側集線装置では、EPON回線数が多くなると局側集線装置におけるアクセス制御部の処理量が多くなり、割り当てられたサイクル内に処理が終了しなくなってしまう。また、割り当てサイクルを延ばすと、遅延時間が長くなってしまう。
In the station side concentrator described in
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、通信信号の輻輳を防ぎ、かつ帯域割り当て処理時間の増大を防ぐことにより、ネットワーク全体の効率を向上させることが可能な局側装置、集線部、通信システムおよび帯域割り当て方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to prevent the congestion of communication signals and to prevent the increase of the bandwidth allocation processing time, thereby improving the efficiency of the entire network. It is to provide a central station device , a concentrator, a communication system, and a band allocation method.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる局側装置は、各々が、通信回線に対応して設けられ、対応の上記通信回線に接続された1または複数の宅側装置と通信信号を送受信するための複数の通信部と、上記複数の通信部経由で各上記宅側装置から受信した上記通信信号を上位ネットワークへ送信するための集線部とを備え、各上記通信部は、対応の上記通信回線に接続された上記1または複数の宅側装置から対応の上記通信回線における帯域の割り当て要求を受けるための受信部と、上記受信部経由で上記1または複数の宅側装置から受けた上記割り当て要求をまとめた総合要求情報を作成して上記集線部に通知するための回線制御部とを含み、上記集線部は、上記各回線制御部から通知された各上記総合要求情報、および上記通信信号を送信するために上記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて、各上記通信回線における帯域の割り当て量を示す総合割り当て情報を作成して上記各回線制御部に通知するための集線制御部を含み、上記各回線制御部は、通知された上記総合割り当て情報および対応の上記通信回線に接続された上記1または複数の宅側装置から受けた上記割り当て要求に基づいて対応の上記通信回線における帯域を対応の上記通信回線に接続された上記1または複数の宅側装置に割り当てる。 In order to solve the above-described problems, a station-side device according to an aspect of the present invention communicates with one or a plurality of home-side devices each provided corresponding to a communication line and connected to the corresponding communication line. A plurality of communication units for transmitting and receiving signals, and a concentrating unit for transmitting the communication signal received from each home-side device via the plurality of communication units to a higher-level network, each of the communication units, A receiving unit for receiving a bandwidth allocation request in the corresponding communication line from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line; and from the one or more home-side devices via the receiving unit A line control unit for creating a comprehensive request information that summarizes the received allocation requests and notifying the concentrator unit, wherein the concentrator unit includes each of the general request information notified from each of the line control units, and Concentration control for generating total allocation information indicating the allocated amount of bandwidth in each of the communication lines based on the bandwidth that can be used in the upper network for transmitting the communication signal and notifying each of the line control units Each of the line control units is configured to respond to the communication line on the basis of the notified general allocation information and the allocation request received from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line. Is assigned to the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる帯域割り当て方法は、各々が、通信回線に対応して設けられ、対応の上記通信回線に接続された1または複数の宅側装置と通信信号を送受信するための複数の通信部と、上記複数の通信部経由で各上記宅側装置から受信した上記通信信号を上位ネットワークへ送信するための集線部とを備える局側装置における帯域割り当て方法であって、上記各宅側装置からの各上記通信回線における帯域の割り当て要求を受けるステップと、上記各宅側装置から受けた上記割り当て要求を上記通信回線ごとにまとめた複数の総合要求情報を作成して通知するステップと、通知された各上記総合要求情報、および上記通信信号を送信するために上記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて、上記各通信回線における帯域の割り当て量を示す総合割り当て情報を作成して通知するステップと、上記通信回線ごとに、通知された上記総合割り当て情報および上記通信回線に接続された上記1または複数の宅側装置から受けた上記割り当て要求に基づいて上記通信回線における帯域を上記通信回線に接続された上記1または複数の宅側装置に割り当てるステップとを含む。 In order to solve the above-described problem, a bandwidth allocation method according to an aspect of the present invention is configured to communicate with one or a plurality of home-side devices each provided corresponding to a communication line and connected to the corresponding communication line. Band allocation method in station side device comprising a plurality of communication units for transmitting / receiving signals and a concentrating unit for transmitting the communication signals received from each home side device via the plurality of communication units to a higher level network A step of receiving a bandwidth allocation request in each communication line from each home device, and a plurality of general request information that summarizes the allocation request received from each home device for each communication line. Creating and notifying, based on each of the notified general request information, and a bandwidth usable in the upper network for transmitting the communication signal A step of creating and notifying total allocation information indicating a bandwidth allocation amount in each communication line, and for each communication line, the notified total allocation information and the one or more connected to the communication line Allocating a band in the communication line to the one or more home apparatuses connected to the communication line based on the assignment request received from the home apparatus.
好ましくは、上記帯域割り当て方法は、さらに、上記各宅側装置に上記割り当て要求の閾値を設定するステップを含み、上記割り当て要求を受けるステップにおいては、上記閾値を上限とした上記各宅側装置からの上記割り当て要求を受ける。 Preferably, the band allocation method further includes a step of setting a threshold value for the allocation request in each home-side device, and in the step of receiving the allocation request, from each home-side device having the threshold value as an upper limit. The above allocation request is received.
より好ましくは、上記総合要求情報を通知するステップにおいては、上記閾値を上限としない上記各宅側装置からの第1の割り当て要求を上記通信回線ごとにまとめた複数の第1の総合要求情報と、上記閾値を上限とした上記各宅側装置からの第2の割り当て要求を上記通信回線ごとにまとめた複数の第2の総合要求情報とを作成し、上記総合割り当て情報を通知するステップにおいては、各上記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量、各上記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量、および上記通信信号を送信するために上記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて上記総合割り当て情報を作成する。 More preferably, in the step of notifying the total request information, a plurality of first total request information in which the first allocation request from each home-side device that does not have the upper limit as the threshold is collected for each communication line; In the step of creating a plurality of second total request information in which the second allocation request from each home-side device with the threshold set as an upper limit is summarized for each communication line, and notifying the total allocation information The allocation request amount indicated by each of the first overall request information, the allocation request amount indicated by each of the second overall request information, and the bandwidth that can be used in the upper network for transmitting the communication signal. Create general allocation information.
好ましくは、上記総合要求情報を通知するステップにおいては、上記局側装置において記憶された上記各宅側装置の最低保証帯域のうち、上記割り当て要求のあった上記宅側装置の上記最低保証帯域を上記通信回線ごとにまとめた帯域を上記総合要求情報として通知する。 Preferably, in the step of notifying the comprehensive request information, of the minimum guaranteed bandwidths of the home-side devices stored in the station-side device, the minimum guaranteed bandwidth of the home-side device that has made the allocation request. The bandwidth collected for each communication line is notified as the comprehensive request information.
より好ましくは、上記総合要求情報を通知するステップにおいては、上記最低保証帯域を上限としない上記各宅側装置からの第1の割り当て要求を上記通信回線ごとにまとめた複数の第1の総合要求情報と、上記割り当て要求のあった上記宅側装置の上記最低保証帯域を上記通信回線ごとにまとめた複数の第2の総合要求情報とを作成し、上記総合割り当て情報を通知するステップにおいては、各上記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量、各上記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量、および上記通信信号を送信するために上記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて上記総合割り当て情報を作成する。 More preferably, in the step of notifying the total request information, a plurality of first total requests in which the first allocation requests from the home-side devices that do not have the minimum guaranteed bandwidth as an upper limit are grouped for each communication line. In the step of creating information and a plurality of second total request information that summarizes the minimum guaranteed bandwidth of the home side device that has made the allocation request for each communication line, and notifying the total allocation information, Based on the allocation request amount indicated by each of the first total request information, the allocation request amount indicated by each of the second total request information, and the bandwidth available in the upper network for transmitting the communication signal, Create assignment information.
より好ましくは、上記総合要求情報を通知するステップにおいては、上記最低保証帯域を上限としない上記各宅側装置からの第1の割り当て要求を上記通信回線ごとにまとめた複数の第1の総合要求情報と、上記割り当て要求のあった上記宅側装置の上記最低保証帯域および上記第1の割り当て要求が示す割り当て要求量の小さい方を上記通信回線ごとにまとめた複数の第2の総合要求情報とを作成する。 More preferably, in the step of notifying the total request information, a plurality of first total requests in which the first allocation requests from the home-side devices that do not have the minimum guaranteed bandwidth as an upper limit are grouped for each communication line. A plurality of second comprehensive request information in which the minimum guaranteed bandwidth of the home-side apparatus that has made the allocation request and the smaller of the allocation request amount indicated by the first allocation request are summarized for each communication line; Create
より好ましくは、上記総合割り当て情報を通知するステップにおいては、上記通信回線ごとの上記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量および上記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量の小さい方に基づいて上記各通信回線における帯域の割り当て量を算出し、上記通信信号を送信するために上記上位ネットワークにおいて使用可能な総帯域が、算出した上記各通信回線における帯域の割り当て量の総和に対して余る場合には、上記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量が上記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量よりも大きい上記通信回線である割り当て不足通信回線について算出した上記割り当て量に、上記総帯域の余りの全部または一部を加えて上記総合割り当て情報を作成する。 More preferably, in the step of notifying the total allocation information, the allocation request amount indicated by the first total request information and the allocation request amount indicated by the second total request information for each communication line are based on a smaller one. Thus, the bandwidth allocation amount in each communication line is calculated, and the total bandwidth that can be used in the upper network for transmitting the communication signal is more than the calculated sum of the bandwidth allocation amounts in each communication line. In this case, the allocation request amount indicated by the first comprehensive request information is greater than the allocation request amount indicated by the second comprehensive request information. The total allocation information is created by adding all or part of the remainder of the total bandwidth.
より好ましくは、上記総合割り当て情報を通知するステップにおいては、上記通信信号を送信するために上記上位ネットワークにおいて使用可能な総帯域が、算出した上記各通信回線における帯域の割り当て量の総和に対して余る場合であって上記割り当て不足通信回線が複数存在するときには、各上記割り当て不足通信回線について算出した上記割り当て量に、上記各割り当て不足通信回線の上記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量の大小関係に基づいて上記総帯域の余りの全部または一部を上記割り当て不足通信回線ごとに分けた帯域を加え、上記総合割り当て情報を作成する。 More preferably, in the step of notifying the total allocation information, the total bandwidth that can be used in the upper network for transmitting the communication signal is equal to the calculated total bandwidth allocation amount in each communication line. If there are a plurality of under-allocated communication lines, the allocation amount calculated for each under-allocated communication line is equal to the allocation request amount indicated by the second total request information for each under-allocated communication line. Based on the magnitude relationship, the total allocation information is created by adding a band obtained by dividing all or part of the remainder of the total band for each communication line with insufficient allocation.
好ましくは、上記宅側装置に帯域を割り当てるステップにおいては、上記各通信回線のうちの少なくともいずれか1つについて、上記総合要求情報を通知してから所定時間経過するまでに上記総合割り当て情報が通知されない場合には、通知されなかった上記通信回線ごとに、過去の上記総合割り当て情報または所定値と、上記通信回線に接続された上記1または複数の宅側装置から受けた上記割り当て要求とに基づいて、上記通信回線における帯域を上記通信回線に接続された上記1または複数の宅側装置に割り当てる。 Preferably, in the step of allocating the bandwidth to the home side device, the total allocation information is notified before a predetermined time elapses from the notification of the total request information for at least one of the communication lines. Otherwise, for each communication line that has not been notified, based on the past total allocation information or a predetermined value and the allocation request received from the one or more home-side devices connected to the communication line Thus, the bandwidth in the communication line is allocated to the one or more home-side devices connected to the communication line.
本発明によれば、通信信号の輻輳を防ぎ、かつ帯域割り当て処理時間の増大を防ぐことにより、ネットワーク全体の効率を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the efficiency of the entire network by preventing congestion of communication signals and preventing an increase in bandwidth allocation processing time.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
[構成および基本動作]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るPONシステムの概略構成を示すブロック図である。
<First Embodiment>
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a PON system according to the first embodiment of the present invention.
図1を参照して、PONシステム301は、局側装置201と、光ファイバであるN本のPON回線1〜N(203−1〜203−N)と、N個の光カプラ204−1〜204−Nと、複数の宅側装置(ONU)202とを備える。局側装置201は、光回線ユニット(以下、OSU(Optical Subscriber Unit)とも称する)1〜N(12−1〜12−N)と、集線部13と、局側装置201の全体的な制御を行なう制御部11とを含む。ここで、Nは2以上の整数である。また、宅側装置から上位ネットワーク(以下「アップリンク」とも称する。)への方向を上り方向と称し、アップリンクから宅側装置への方向を下り方向と称する。
Referring to FIG. 1, a
ここでは、PONシステム301において、各PON回線は1ギガビット/秒の通信速度を実現するEPONであるGEPONに対応しており、アップリンクは10ギガビット/秒の通信速度を実現するイーサネット(登録商標)に対応すると仮定して説明する。また、MPCPフレームによってONUの登録、離脱、ONUへの帯域割当、およびONUからの帯域要求などが行なわれると仮定して説明する。
Here, in the
局側装置201は、GEPONを複数回線収容し、これらの回線からのデータを1本または少数の通信回線を有するアップリンクに多重する。また、局側装置201は、アップリンクの上り帯域を各PON回線すなわち各宅側装置に割り当てる。また、1本のPON回線には1または複数のONUが接続される。
The station-
具体的には、局側装置201は、N本のPON回線1〜Nに接続され、このN本のPON回線を終端する。各OSU(通信部)は、PON回線に対応して設けられ、対応のPON回線に接続された1または複数のONUとフレームを送受信する。PON回線1〜Nは、光カプラ204−1〜204−Nにそれぞれ接続されており、これらの光カプラを介して各ONU202に接続されている。
Specifically, the station-
集線部13は、複数のOSU経由で各ONUから受信した上りフレームをアップリンクへ送信する。具体的には、集線部13は、OSU1〜N(12−1〜12−N)からの上りフレームを多重してアップリンクに送信するとともに、アップリンクから受信した下りフレームを適切なOSUに振り分ける処理を行なう。
The
図2は、本発明の実施の形態に係る局側装置におけるOSUの構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the OSU in the station side apparatus according to the embodiment of the present invention.
図2を参照して、OSU12は、集線IF(Interface)部31と、制御IF部32と、受信処理部33と、送信処理部34と、PON送受信部35と、PON制御部(回線制御部)36と、上りフレームを蓄積するFIFO37と、下りフレームを蓄積するFIFO38とを含む。
Referring to FIG. 2,
PON送受信部35は、PON線路の親局側起点として、対応のPON回線である1本の光ファイバと接続される。PON送受信部35は、この光ファイバを介して各ONUと双方向通信が行なえるように、特定の波長、たとえば1310nm帯の上り光信号を受信し、電気信号に変換して受信処理部33に出力するとともに、送信処理部34から出力される電気信号を別波長、たとえば1490nm帯の下り光信号に変換して送信する。
The PON transmission /
受信処理部33は、PON送受信部35から受けた電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じてPON制御部36またはFIFO37にフレームを振り分ける。具体的には、ユーザフレームをFIFO37に出力し、制御フレームをPON制御部36に出力する。
The
また、受信処理部33は、どのロジカルリンクからフレームをいつ受信するかを示すグラント情報を送信処理部34から受けて、バースト受信を支援するための制御信号をPON送受信部35へ出力してもよい。また、受信処理部33は、このグラント情報を受けて、当該グラント情報に示されていない受信フレームをフィルタリングする、すなわち廃棄するようにしてもよい。また、受信処理部33は、MPCPフレームに対して、受信時のタイムスタンプを上書きして出力するようにしてもよい。
Further, the
集線IF部31は、FIFO37に蓄積された上りフレームを集線部13へ出力する。また、集線IF部31は、集線部13からフレームを受けると、当該フレームが通常のデータフレームである場合にはFIFO38に出力し、当該フレームが制御フレームである場合にはPON制御部36へ出力する。
The concentrating IF
集線IF部31は、PON制御部36から制御フレームを受けた場合には、FIFO37からのフレーム列の合間において、当該制御フレームをFIFO37からのフレームよりも優先して集線部13へ出力する。
When receiving the control frame from the
送信処理部34は、FIFO38またはPON制御部36が送信すべきフレームを有する場合、優先順位に従ってそのフレームを受け取り、PON送受信部35に出力する。このとき、送信処理部34は、MPCPフレームに対して、送信時のタイムスタンプを上書きして出力するようにしてもよい。
When the
PON制御部36は、MPCPおよびOAMなど、PON回線の制御および管理に関する局側処理を行なう。すなわち、PON回線に接続されている各ONUとMPCPメッセージおよびOAMメッセージをやりとりすることによって、ONUの登録、離脱および帯域割当を含めた上りアクセス制御、ならびにONUの運用管理などを行なう。また、PON制御部36は、各ONUからのレポート情報だけでなく、集線部13からの帯域割当情報に基づいて帯域割当を行なう。この処理の詳細は後述する。
The
制御IF部32は、制御部11からの指示に基づいて、集線IF部31、受信処理部33、送信処理部34、およびPON制御部36への設定を行ない、これら各ユニットの状態を制御部11に通知する。また、これら各ユニットに異常が発生した場合は、制御部11からの指示に依らず、異常が発生したユニットの状態を制御部11に通知する。PON送受信部35への設定および状態通知は、受信処理部33を経由して行なわれる。
Based on an instruction from the
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置における集線部の構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the concentrator in the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図3を参照して、集線部13は、アップリンク送受信部51と、デマルチプレクサ52と、集線制御部53と、制御IF部54と、マルチプレクサ55とを含む。
Referring to FIG. 3, the
アップリンク送受信部51は、アップリンクとのインタフェースを有する。具体的には、アップリンク送受信部51は、アップリンクから信号を受信すると当該信号からフレームを組み立て、当該フレームをデマルチプレクサ52へ出力する。また、アップリンク送受信部51は、マルチプレクサ55から出力されるフレームを信号に変換してアップリンクに送信する。
The uplink transmission /
デマルチプレクサ52は、アップリンク送受信部51からフレームを受け取ると、当該フレームがどのOSUに関係するかを判断し、該当するOSUへ出力する。ここで、出力先のOSUは通常一つであるが、マルチキャストを行なう場合には、当該フレームはコピーされて複数のOSUに出力される。デマルチプレクサ52は、アップリンク送受信部51から受け取ったフレームの種別がフロー制御等の制御フレームである場合には、当該制御フレームを集線制御部53へ出力する。
When the
また、デマルチプレクサ52は、集線制御部53から制御フレームを受け取ると、宛先のOSUへ当該制御フレームを出力する。ここで、集線制御部53は、MPCP時刻カウンタに相当するローカル時刻を自ら生成している。そして、デマルチプレクサ52は、制御フレームを各OSUへ出力する際に、集線制御部53のローカル時刻を参照してタイムスタンプとして当該制御フレームに含める。
Further, when the
デマルチプレクサ52は、アップリンクの下り帯域と、集線部13および各OSU間の下り帯域の総和とに差異がある場合には、デマルチプレクサ52内にバッファ(キュー)を設け、速度差を吸収する構成であってもよい。この場合、デマルチプレクサ52は、キューを優先度別に複数含み、優先度の高いキューのフレームから順番に出力する。また、デマルチプレクサ52は、各キューの状態を集線制御部53に通知する。
When there is a difference between the uplink downstream band and the total downstream band between the concentrator 13 and each OSU, the
マルチプレクサ55は、OSUから上りフレームを受け取ると、当該上りフレームがデータフレームである場合にはアップリンク送受信部51へ出力し、当該上りフレームが制御フレームである場合には集線制御部53へ出力する。マルチプレクサ55は、OSU1〜Nからの上りフレームを合流させる。
When receiving the uplink frame from the OSU, the
ここで、PONシステム301では、集線部13およびOSU間の上り帯域の総和よりアップリンクの上り帯域の方が小さい。すなわち、OSU1〜Nから集線部13へ上りフレーム(通信信号)を送信するために使用可能な帯域の総和が、集線部13からアップリンクへ通信信号を送信するために使用可能な帯域よりも小さい。このため、集線部13における上りフレームの瞬間的な輻輳を避けることは困難であり、マルチプレクサ55は、上りフレームを一時保存するためのバッファ(キュー)を含み、このキューによって輻輳を吸収する。マルチプレクサ55は、このキューを優先度別に複数含み、優先度の高いキューにおける上りフレームから順番に出力する。
Here, in the
また、マルチプレクサ55は、各キューの状態を集線制御部53に通知する。マルチプレクサ55は、集線制御部53から送信フロー制御フレームを受け取ると、当該送信フロー制御フレームを他の上りフレームよりも優先してアップリンク送受信部51へ出力する。また、マルチプレクサ55は、集線制御部53から受信フロー制御フレームを受け取ると、ポーズ対象の優先度を判断し、ポーズ対象の優先度に対応するキューからの上りフレーム出力を指定期間停止する。なお、マルチプレクサ55は、すべての優先度をポーズ対象とする場合もある。
Further, the
集線制御部53は、各OSUから受けた制御フレームに記された集約レポート情報を参照して、OSU単位での大局的な上り帯域割当処理を行なう。この上り帯域割当処理の詳細は後述する。そして、集線制御部53は、帯域割当結果である集約グラント情報を各OSUに通知するための制御フレームを生成し、デマルチプレクサ52へ出力する。
The
また、集線制御部53は、デマルチプレクサ52からフロー制御フレームを受けた場合、それを受信フロー制御フレームとしてマルチプレクサ55へ出力する。
Further, when receiving the flow control frame from the
さらに、集線制御部53は、デマルチプレクサ52内のバッファの蓄積量があらかじめ設定された閾値を超えた場合には、下りフローを一時停止するためのフロー制御フレームを作成し、送信フロー制御フレームとして、デマルチプレクサ52へ出力する。この場合、デマルチプレクサ52は、閾値を優先度キュー別に有している。集線制御部53からの送信フロー制御フレームにより、停止すべき優先度が指定される。
Further, the
制御IF部54は、制御部11からの指示に基づいて、アップリンク送受信部51、マルチプレクサ55、デマルチプレクサ52および集線制御部53への設定を行ない、これら各ユニットの状態を制御部11に通知する。また、これら各ユニットに異常が発生した場合には、制御部11からの指示に依らず、異常が発生したユニットの状態を制御部11に通知する。
Based on an instruction from the
[動作]
次に、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置が帯域割り当てを行なう際の動作について図面を用いて説明する。本発明の第1の実施の形態では、局側装置201を動作させることによって、本発明の第1の実施の形態に係る帯域割り当て方法が実施される。よって、本発明の第1の実施の形態に係る帯域割り当て方法の説明は、以下の局側装置201の動作説明に代える。なお、以下の説明においては、適宜図1〜図3を参照する。
[Operation]
Next, the operation when the station apparatus according to the first embodiment of the present invention performs band allocation will be described with reference to the drawings. In the first exemplary embodiment of the present invention, the band allocation method according to the first exemplary embodiment of the present invention is performed by operating the
図4は、本発明の第1の実施の形態に係るPONシステムにおける局側装置および宅側装置間のデータの流れ、ならびに局側装置における帯域割り当て処理のシーケンスを示す図である。図4において、OSUiは局側装置201におけるi番目のOSUを示し、ONUixはOSUiと通信を行なうx番目のONUを示し、OSUkは局側装置201におけるk番目のOSUを示し、ONUkyはOSUkと通信を行なうy番目のONUを示す。i,kは2以上の整数であり、x,yは1以上の整数である。
FIG. 4 is a diagram showing a data flow between the station side device and the home side device in the PON system according to the first embodiment of the present invention, and a sequence of band allocation processing in the station side device. In FIG. 4, OSUi indicates the i-th OSU in the station-
図4を参照して、各OSUは、OAM通信により、対応のPON回線に接続された各ONUに最低保証帯域を示す後述する閾値をあらかじめ設定する。この最低保証帯域は、各ONUで異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。 Referring to FIG. 4, each OSU preliminarily sets a threshold, which will be described later, indicating the minimum guaranteed bandwidth to each ONU connected to the corresponding PON line by OAM communication. The minimum guaranteed bandwidth may be a different value for each ONU or the same value.
そして、各OSUは、登録済のONUから帯域要求を記したレポートフレームを連続して送信させ、その後、帯域要求のあったONUに1または複数のデータフレームを送信させる。各OSUは、ONUにレポートフレームを送信させる前に、ONUごとに一つのゲートフレームを作成して対応のONUへ送信することにより、ONUにレポートフレームの送信を指示する。また、各OSUは、ONUにデータフレームを送信させる場合には、1つのゲートフレームによってレポートフレームおよびデータフレームの送信を指示する。以後、各OSUは、これらの動作を予め決められた周期すなわち帯域割り当て周期で繰り返す。 Each OSU continuously transmits a report frame describing a bandwidth request from the registered ONU, and then transmits one or more data frames to the ONU that requested the bandwidth. Each OSU instructs the ONU to transmit a report frame by creating one gate frame for each ONU and transmitting it to the corresponding ONU before transmitting the report frame to the ONU. Each OSU instructs the ONU to transmit a report frame and a data frame with one gate frame. Thereafter, each OSU repeats these operations in a predetermined cycle, that is, a bandwidth allocation cycle.
ONUは、たとえば、レポートフレームAに記されるレポート量には、ゲートフレームAおよびそれ以前のゲートフレームにおいてグラントされたすなわち送信許可されたフレームは含めない。 For example, the ONU does not include frames that are granted in the gate frame A and previous gate frames, that is, frames that are permitted to be transmitted, in the report amount recorded in the report frame A.
各OSUは、登録済のONUからレポートフレームを受け取ると、集約レポート(総合要求情報)を作成し、制御フレームとして集線制御部53へ出力する。
Each OSU, upon receiving a report frame from a registered ONU, creates an aggregate report (total request information) and outputs it as a control frame to the
集線制御部53は、各OSUから集約レポートを受け取ると、各OSUからの集約レポートに記された帯域要求量、およびアップリンクの総帯域を勘案して、OSU単位の帯域配分を示す集約グラントを作成する。集線制御部53は、集約グラント(総合割り当て情報)を制御フレームとして各OSUへ出力する。
Upon receiving the aggregate report from each OSU, the
なお、この集約グラントには、次の帯域割当周期の開始時刻と、次の帯域割当周期においてOSUが集線部13へデータを送出可能な時刻および期間とが記されている。前述のように、デマルチプレクサ52が集線制御部53のローカル時刻を参照することにより、OSUへの制御フレームには、デマルチプレクサ52から各OSUへ出力された時のタイムスタンプが記されている。これにより、各OSUは、集約グラントに記された時刻の情報を、自身のMPCP時刻を基準に読み替えることができる。したがって、集線制御部53の帯域割当およびすべてのOSUの帯域割当は同期して行なわれる。各OSUは、集約グラントを次の帯域割当周期に反映させる、すなわちゲートフレームBに反映させる。
This aggregate grant includes the start time of the next band allocation period and the time and period during which the OSU can send data to the
[PON制御部36の帯域割当処理]
OSUのPON制御部36は、制御部11からOSUの制御IF部32を介して、帯域割当周期T、ONUjの最低保証帯域minBjおよびデフォルトでの割当量dfLdが設定されている。ここで、jは、ONUの番号を表し、1〜Mの値をとる。Mは1以上の整数である。
[Band allocation process of PON control unit 36]
In the
ONU202は、OSUへ送信するためのフレームを一時保存する複数のキューを含む。これらのキューには、それぞれ優先度が設定される。そして、ONU202は、これらのキューをまとめたキューセットについて、レポートフレームにキューセット1およびキューセット2の二つのレポートを記す。ここで、ONU202は、キューセット1のレポート(第1の割り当て要求)には実際に送信したいキューセットのデータ長を記し、キューセット2のレポート(第2の割り当て要求)にはOSUから通知された閾値を上限とし、OSUへ送信すべきフレームの区切りに合ったデータ長すなわちフレームの送信単位に従ったデータ長を記す。なお、レポート量は、たとえばPON回線の占有時間として表される。
The
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置におけるPON制御部が帯域割り当て処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。図5は、PON制御部36が帯域割当周期ごとに行なう帯域割当処理を示している。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure when the PON control unit in the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention performs the bandwidth allocation process. FIG. 5 shows a bandwidth allocation process performed by the
図5を参照して、この帯域割り当て処理は、タイマ1終了を示す割込みによって起動される。そして、PON制御部36は、レポートテーブルRT、集約レポート量agREP1、集約レポート量agREP2、およびキューセット1選択ビットマップQS1bmをクリアする。
Referring to FIG. 5, this band allocation process is started by an interrupt indicating the end of
次に、PON制御部36は、ONUからのレポートフレームが到着するまで待機する(ステップS2)。
Next, the
次に、受信処理部33が、対応のPON回線に接続された1または複数のONUから対応のPON回線における帯域の割り当て要求すなわちレポートフレームを受け、これをPON制御部36へ出力する。PON制御部36は、ONUからのレポートフレームが到着すると(ステップS2でYES)、レポート量を積算する(ステップS4)。
Next, the
より詳細には、レポートフレームがONUjから送信されたものとすると、PON制御部36は、レポートフレームに記されたキューセット1のレポート量REP1jを集約レポート量agREP1に加算し、キューセット2のレポート量REP2jを集約レポート量agREP2に加算する。すなわち、以下の式のような処理を行なう。
agREP1←agREP1+REP1j
agREP2←agREP2+REP2j
More specifically, assuming that the report frame is transmitted from ONUj, the
agREP1 ← agREP1 + REP1j
agREP2 ← agREP2 + REP2j
ここで、「←」は、右側の値を左側の変数に代入する処理を示す。また、前述のように各キューセットのレポート量がONUにおける複数のキュー別に分けられている場合には、各キューの合計を加算する。 Here, “←” indicates a process of substituting the right value into the left variable. Further, as described above, when the report amount of each queue set is divided by a plurality of queues in the ONU, the total of each queue is added.
そして、PON制御部36は、レポート量REP1jおよびレポート量REP2jをレポートテーブルRTのエントリjに記録し、ONUからのレポートフレームが到着するまで再び待機する(ステップS2)。
Then, the
PON制御部36は、ONUからのレポートフレームを待っている状態(ステップS2でNO)において、現在時刻がレポート受信終了時刻Treを経過すると(ステップS6でYES)、集約レポート1(第1の総合要求情報)すなわち集約レポート量agREP1および集約レポート2(第2の総合要求情報)すなわち集約レポート量agREP2を記した制御フレームを作成し、集線IF部31経由で集線部13へ出力する(ステップS8)。
The
PON制御部36は、集線IF部31を介した集線部13からの集約グラントの記された制御フレームの到着、または、集約グラントの受信終了時刻Tgeの到来を待つ(ステップS10およびステップS12)。
The
PON制御部36は、集約グラントの記された制御フレームが到着した場合には(ステップS10でYES)、その到着時刻をT1として記録する。ここで、集線部13からの集約グラントの記された制御フレームには、後述するように、次の帯域割当周期の開始時刻pTs、データ送信終了時刻pTde、集約グラント量であるデータ送信許可時間Ld、およびタイムスタンプTSが記されている。ここで、時刻pTsは、すべてのOSUにわたって、ONUからのデータフレーム用バーストを最初に受信する時刻に相当する。
When the control frame in which the aggregate grant is written arrives (YES in step S10), the
そして、PON制御部36は、時刻pTsおよび時刻pTdeを自身のMPCP時刻を基準にした時刻である時刻Tsおよび時刻Tdeにそれぞれ変換する。すなわち、以下の式のような処理を行なう。
Ts←pTs+T1−TS
Tde←pTde+T1−TS
Then, the
Ts ← pTs + T1-TS
Tde ← pTde + T1-TS
一方、PON制御部36は、集約グラントの記された制御フレームが到着せずに(ステップS10でNO)、現在時刻が時刻Tgeを経過した場合には(ステップS12でYES)、異常用処理を行なう(ステップS14)。すなわち、帯域割り当て周期の開始時刻Tsおよびデータフレーム送信終了時刻Tdeをデフォルト設定する。すなわち、以下の式のような処理を行なう。
Ts←Ts+T
Ld←デフォルト値dfLd
Tde←Ts(上記式で更新後のTs)+T
On the other hand, if the control frame in which the aggregate grant is written does not arrive (NO in step S10) and the current time has passed the time Tge (YES in step S12), the
Ts ← Ts + T
Ld ← default value dfLd
Tde ← Ts (Ts updated by the above formula) + T
次に、PON制御部36は、集約グラント量Ldと各ONUの最低保証帯域の総和とを比較する(ステップS18)。すなわち、PON制御部36は、変数Lna←Ld−agREP2とし、Lna>0であるか否かを判定する。
Next, the
PON制御部36は、集約グラント量の方が各ONUの最低保証帯域の総和よりも大きい場合には(ステップS18でYES)、集約グラント量の余剰分を最低保証帯域に応じて各ONUに配分する(ステップS20)。
If the aggregated grant amount is larger than the sum of the minimum guaranteed bandwidths of each ONU (YES in step S18), the
より詳細には、PON制御部36は、キューセット1選択ビットマップQS1bmをクリアする。そして、PON制御部36は、レポート量REP1j>レポート量REP2jであるすべてのONUjに対し、累積割当量acGjと累積割当周期acTjの比を求め、これを平均割当帯域avBjとする。そして、PON制御部36は、平均割当帯域avBjと最低保証帯域minBjの比を求め、この比の小さい順に以下のような余剰帯域割り当て処理を繰り返す。ここでは、処理対象のONUをjとする。平均割当帯域avBjを用いることにより、統計的に割り当て量の少ないONUに余剰帯域が割り当てられる。
More specifically, the
余剰帯域割り当て処理:
{キューセット1選択ビットマップQS1bmのjに対応するビットを1にする。
次に、Lna←Lna+REP2j−REP1jとする。
Lna≦0の場合には、REP1j←REP1j+Lnaとして、レポートテーブルRTのREP1jを更新し、余剰帯域割り当て処理を終了する。
Lna>0の場合には、jを次の順番のものに更新し、余剰帯域割り当て処理の先頭に戻る。}
Surplus bandwidth allocation process:
{Set the bit corresponding to j in the queue set 1 selection bitmap QS1bm to 1.
Next, Lna ← Lna + REP2j−REP1j.
In the case of Lna ≦ 0, REP1j in the report table RT is updated as REP1j ← REP1j + Lna, and the surplus bandwidth allocation process is terminated.
If Lna> 0, j is updated to the next order, and the process returns to the head of the surplus bandwidth allocation process. }
一方、PON制御部36は、集約グラント量が各ONUの最低保証帯域の総和以下である場合には(ステップS18でNO)、キューセット1選択ビットマップQS1bmの各ビットを0にクリアする。この場合、各ONUには、たとえば、集約グラント量に制限されることなく各ONUの最低保証帯域が割り当てられる。
On the other hand, when the aggregated grant amount is equal to or less than the sum of the minimum guaranteed bandwidths of each ONU (NO in step S18), the
次に、PON制御部36は、各ONUのレポート送信開始時刻Trsを設定する(ステップS22)。
Next, the
より詳細には、PON制御部36は、ONU番号、レポートフレーム用グラントが示す開始時刻Trsおよびグラント長GLr、ならびにデータフレーム用グラントが示す開始時刻Tdsおよびグラント長GLdを要素とする構造体GATEを、登録されているONU分作成する。そして、PON制御部36は、これらの構造体GATEをゲートフレームの送出順に並べたGATEリストを作成する。ここで、レポートフレームのグラント長GLrは固定値である。
More specifically, the
そして、PON制御部36は、GATEリストにおける最後のエントリに対応するレポートフレーム用バーストの最後尾の到着時刻が、次の帯域割当周期の開始時刻Tsにバースト間のオーバヘッド時間を隔てて一致するよう、当該エントリのレポート送信開始時刻Trsを設定する。そして、PON制御部36は、GATEリストを順次逆方向にトラバースしながら、すなわちGATEリストの先頭エントリへ向かって移動しながら、すべてのエントリのレポート送信開始時刻Trsを設定する。このとき、PON制御部36は、各ONUからのレポートフレーム用バーストが最小のオーバーヘッドで時間軸上に稠密に並ぶように各ONUのレポート送信開始時刻Trsを設定する。これにより、データフレーム送信用の帯域をできるだけ多く確保することができる。
Then, the
次に、PON制御部36は、GATEリストの先頭までトラバースすると、各ONUのデータフレーム用バースト送信開始時刻Tdsおよびデータフレームのグラント長GLdを設定する(ステップS24)。
Next, when traversing to the top of the GATE list, the
より詳細には、PON制御部36は、バースト終了時刻Teをデータ送信終了時刻Tdeに初期化する。そして、PON制御部36は、GATEリストを最後のエントリから逆方向にトラバースしながら、すべてのエントリの時刻Tdsおよびグラント長GLdを設定する。
More specifically, the
ここで、PON制御部36は、ステップS20において最低保証帯域を超えるグラント量が設定されたONUであるか否かを考慮しながら、ONUのグラント長GLdを求める。すなわち、PON制御部36は、現在参照しているエントリのONU番号をjとすると、キューセット1選択ビットマップQS1bmのjに対応するビットを参照し、このビットが0のとき、レポートテーブルRTのレポート量REP2jを選択し、このビットが1のとき、レポートテーブルRTのレポート量REP1jを選択する。そして、PON制御部36は、選択したレポート量が0でない場合には、当該レポート量にバーストオーバーヘッドを加味することによってグラント長GLdを求める。
Here, the
なお、時刻Tdsは、グラント長GLdが示すデータフレーム用バーストの最後尾の到着時刻をバースト終了時刻Teに一致するように配置した場合のデータフレーム用バースト送信開始時刻である。PON制御部36は、GATEリストをトラバースする際に、グラント長GLdが0でない場合にバースト終了時刻Teを更新する。
Time Tds is the data frame burst transmission start time when the last arrival time of the data frame burst indicated by the grant length GLd is arranged to coincide with the burst end time Te. The
次に、PON制御部36は、GATEリストを先頭エントリまでトラバースすると、次の帯域割当周期の開始時刻Tsと最初のエントリのデータフレーム用バースト送信開始時刻Tdsとを比較する。PON制御部36は、時刻Tdsが時刻Tsより早い場合、すなわちデータフレーム送信期間がレポートフレーム送信期間と重なってしまう場合には、時刻Tdsを時刻Tsに遅らせる。この時刻Tdsをずらした時間をdTとすると、GATEリストのすべてのエントリの時刻TdsをdTだけ遅らせる。すなわち、PON制御部36は、データフレーム送信期間をレポートフレーム送信期間と重ならないように後ろにずらす。なお、この移動によってデータフレーム用バーストの到着時刻がデータフレーム送信終了時刻Tdeを超える場合には、PON制御部36は、データフレームの送信を一部中止する。すなわち、PON制御部36は、当該バーストの到着時刻が時刻Tdeを超えないように、当該エントリのグラント長GLdを減少させ、以降のエントリのグラント長GLdを0に変更する。
Next, when the
次に、PON制御部36は、各ONUへのゲートフレームを生成する(ステップS26)。
Next, the
より詳細には、PON制御部36は、GATEリストを順にトラバースして、一つのエントリごとにゲートフレームを生成し、送信処理部34へ出力する。すなわち、PON制御部36は、このエントリのONU番号をjとすると、ONUjとの往復伝播時間RTTテーブルにおける往復伝播時間RTTjを参照する。PON制御部36は、ゲートフレームのレポート強制フラグを有効にし、レポートフレーム用グラントのONUへの送信開始時刻をTrs−RTTjとし、グラント長をGLrとする。グラント長GLdが0でない場合には、データフレーム用グラントを有効にし、データフレーム用グラントのONUへの送信開始時刻をTds−RTTjとし、グラント長をGLdとする。
More specifically, the
次に、PON制御部36は、各ONUの累積割当量および累積割当周期を更新する(ステップS28)。
Next, the
より詳細には、PON制御部36は、累積割当量acGjをグラント長GLd分加算し、バーストオーバーヘッド分減算することで更新する。そして、PON制御部36は、累積割当周期acTjに1を加える。さらに、PON制御部36は、レポートテーブルRTのREP1jが0であった場合、すなわちONUjからの帯域割り当て要求がなかった場合には、累積割当量acGjおよび累積割当周期acTjを0にする。
More specifically, the
次に、PON制御部36は、次の割り当て周期のために各時刻変数を更新する(ステップS30)。
Next, the
より詳細には、PON制御部36は、レポート受信終了時刻Treに次の帯域割当周期の開始時刻Tsを代入する。さらに、PON制御部36は、時刻Treを基準に、集約レポート生成時間、集線部13での処理時間、および集約グラント送信時間を考慮し、集約グラントを受信し終えるべき時刻Tgeを求める。そして、PON制御部36は、GATEリストの最初のエントリのレポート送信開始時刻Trsを参照し、その直前に終了割込が入るようにタイマ1をセットし、スリープする。
More specifically, the
ここで、ONUの登録等の処理について説明する。PON制御部36は、間欠的にディスカバリ期間を設けるとともに、ディスカバリ期間に対応したディスカバリゲートフレームをPON回線に送信する。そして、PON制御部36は、ONUからレジスタ要求フレームを受信する。さらに、PON制御部36は、当該ONUへレジスタフレームおよびゲートフレームを送信する。最後に、PON制御部36は、当該ONUからレジスタ確認フレームを受信することにより、当該ONUを登録する。
Here, processing such as ONU registration will be described. The
以後、PON制御部36は、図5において説明したように、ゲートフレーム送信およびレポートフレーム受信を当該ONUと繰り返すことによって、当該ONUに上り帯域を割当てるとともに、他のONUが送信するフレーム(通信信号)と衝突しないようなアクセス制御を行なう。
Thereafter, as described in FIG. 5, the
PON制御部36は、ONUjからMPCPフレームを受信すると往復伝播時間RTTjを測定し、RTTテーブルのエントリjに記録する。さらに、PON制御部36は、登録されているONUとの間でOAM通信を行なうことにより、ONUの診断、設定および状態通知などを行なう。
When receiving the MPCP frame from ONUj, the
このOAM通信の一例として、PON制御部36は、キューセット2のレポート量の閾値QTjをONUjに設定する。この閾値QTjは、帯域割当周期Tにおいて最低保証帯域minBjを達成するために送信されるべきデータ長とする。ただし、閾値QTjがONUから送信されるフレームの最大長より小さい場合には、閾値QTjをフレームの最大長相当の値とする。これにより、ONUにおいて送信すべき最大長のフレームが送信できなくなってしまうことを防ぐことができる。
As an example of this OAM communication, the
PON制御部36は、ONUjからデレジスタフレームを受信した場合、所定時間ONUjからレポートフレームを受信しなかった場合、または往復伝播時間RTTjの変動が許容値を超えた場合には、ONUjの登録を抹消する。
The
以上のようなONUの登録および離脱ならびにOAM通信に関してONUとやりとりされるフレームはアップリンクへは流れない。したがって、これらに関する通信のための帯域は集約グラントの範囲外である。このため、PON制御部36は、これらに関する上り通信を、集約グラントの非対象期間、すなわちデータフレームの非送信期間であって、レポートフレームの非通信期間に割り当てる。なお、PON制御部36は、長い期間を割り当てる必要がある場合には、集約グラントの対象期間を含めて割り当ててもよい。
The frames exchanged with the ONU regarding ONU registration and withdrawal as described above and OAM communication do not flow to the uplink. Therefore, the bandwidth for communication related to these is outside the scope of the aggregate grant. For this reason, the
また、OSUの初期状態においては、OSUは、集約レポートを集線部13へ通知しなくても、帯域割り当て周期のたびに、データ送信許可時間Ld=0の記された集約グラントを集線部13から受け取る。OSUは、集約グラントから次の帯域割当周期の開始時刻Tsを求め、レポート受信終了時刻Treに代入する。さらに、OSUは、レポート受信終了時刻Treを基準に、集約レポート生成時間、集線部13での処理時間、および集約グラント送信時間を考慮し、集約グラントを受信し終えるべき時刻を求め、これを集約グラントの受信終了時刻Tgeとする。ここで、OSUの初期状態においては、ONUが登録されていないので、次の帯域割当周期の開始時刻Tsの直前に終了割込みが入るようタイマ1をセットし、スリープする。
Further, in the initial state of the OSU, the OSU does not send the aggregation report to the
なお、図5に示すフローチャートのステップS14において、PON制御部36は、現在時刻が時刻Tgeを経過した場合には、データ送信許可時間Ldをデフォルト値dfLdに設定したが、これに限定するものではない。PON制御部36は、直前の帯域割当周期におけるLd、または過去の帯域割当周期におけるLdのトレンド値などを用いてもよい。トレンド値としては、直近の複数周期におけるLdの平均値などが考えられる。
In step S14 of the flowchart shown in FIG. 5, the
[集線制御部53の帯域割当処理]
集線制御部53は、制御部11によって集線部13の制御IF部54を介して、帯域割当周期T、アップリンクの総帯域upB、実装されているOSUiの集合I(i∈I)、PON回線iの総ユーザ帯域ponBi、集約グラント長のデフォルト値dfLd、および各PON回線におけるレポート収集期間(上限値)repGLが設定されている。ここで、PON回線の総ユーザ帯域とは、1帯域割当周期当りの典型的な総オーバーヘッド時間を、帯域割当周期Tから引いた固定値である。このオーバーヘッド時間は、MPCPおよびOAMなどのPON制御用通信、ならびにバースト間のオーバーヘッドを考慮して決められる。また、アップリンクの総帯域upBは、時間Tすなわち1帯域割当周期の間にアップリンクへ送信しうる総データ量を、PON回線速度で除した値である。各OSUからマルチプレクサ55を経由して出力される集約レポートフレームは、集線部13における集約レポートキューに蓄積される。
[Bandwidth allocation process of line concentrator 53]
The
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置における集線制御部が帯域割り当て処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。図6は、集線制御部53が帯域割当周期ごとに行なう帯域割当処理を示している。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure when the line concentrator in the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention performs the band allocation process. FIG. 6 shows a band allocation process performed by the
まず、集線制御部53は、帯域割り当ての初期処理を行なう(ステップS52)。より詳細には、集線制御部53は、OSU−ONU間の往復伝播時間RTTの最大値と、集線制御部53、OSUおよびONUの処理時間と、マージンとを現在時刻に加えたものを帯域割当の開始時刻pTsとして設定する。そして、集線制御部53は、OSUi(i∈I)に対して、集約グラントおよびそれを記した制御フレームを作成し、当該制御フレームをデマルチプレクサ52へ出力する。このとき、集約グラントの各パラメータを以下の式のように設定する。
pTs←Ts
pTde←pTs+dfLd
Ld←dfLd
First, the
pTs ← Ts
pTde ← pTs + dfLd
Ld ← dfLd
そして、集線制御部53は、次の帯域割当周期の開始時刻Tsの直前に終了割込が入るようタイマ1をセットし、スリープする。
Then, the
集線制御部53は、タイマ1終了を示す割込みが発生すると、集約レポートテーブルagRTと、集約レポート受信済を表すOSUのビットマップactOSUbmとをクリアする。そして、集線制御部53は、集約レポートキューに集約レポートフレームが存在するか否かを確認する(ステップS54)。
When an interrupt indicating the end of
集線制御部53は、集約レポートキューに集約レポートフレームが存在する、すなわち集約レポートキューにエントリがある場合には(ステップS54でYES)、集約レポートキューの先頭の集約レポートフレームを取り出す(ステップS58)。
If there is an aggregate report frame in the aggregate report queue, that is, if there is an entry in the aggregate report queue (YES in step S54), the line
集線制御部53は、取り出した集約レポートフレームが示すレポート量を記録する(ステップS60)。より詳細には、集線制御部53は、集約レポートフレームがOSUiから送られたものであるとすると、集約レポート量agREP1iおよび集約レポート量agREP2iを集約レポートテーブルagRTのエントリiに記録する。また、集線制御部53は、ビットマップactOSUbmのOSUiに対応するビットをセットする。
The line concentrator 53 records the report amount indicated by the extracted aggregate report frame (step S60). More specifically, the line
次に、集線制御部53は、局側装置201に実装されているすべてのOSUから集約レポートフレームを受信したか否かを判定する(ステップS62)。より詳細には、集線制御部53は、局側装置201に実装されている各OSUに対応するビットマップactOSUbmのビットがすべて1であるか否かを判定する。集線制御部53は、集約レポートフレームを受信していないOSUが存在する場合には(ステップS62でNO)、集約レポートキューに集約レポートフレームが存在するか否かを再び確認する(ステップS54)。
Next, the
集線制御部53は、集約レポートキューに集約レポートフレームが存在しない場合であって(ステップS54でNO)、現在時刻が帯域割り当て終了時刻pTsを経過していないときには(ステップS56でNO)、集約レポートキューに集約レポートフレームが存在するか否かを再び確認する(ステップS54)。
The line
集線制御部53は、局側装置201に実装されているすべてのOSUから集約レポートフレームを受信した場合(ステップS62でYES)、または集約レポートキューに集約レポートフレームが存在しない場合であって(ステップS54でNO)現在時刻が帯域割り当て終了時刻pTsを経過したときには(ステップS56でYES)、各OSUへの帯域割り当て量Bi(i∈I)をクリアし、未割当帯域rmBにアップリンクの総帯域upBを代入し、ビットマップhgOSUbmにビットマップactOSUbmを代入する。
The
集線制御部53は、未割当帯域rmBが0ではなく、かつ帯域割り当て量を計算していない実装OSUが存在する場合には(ステップS64でNO)、未計算のOSUの集約レポート量の総和と未割当帯域rmBの比を算出する(ステップS66)。
If the unallocated bandwidth rmB is not 0 and there is an installed OSU that has not calculated the bandwidth allocation amount (NO in step S64), the line
より詳細には、集線制御部53は、未割当帯域rmBが0でなく、かつビットマップhgOSUbmのいずれかのビットが1である場合には、ビットマップhgOSUbmにおいて1であるビットに対応するすべてのOSUiの集約レポート量agREP2iを合計し、未割当帯域rmBとの比Rを求める。すなわち、以下の式のような処理を行なう。
R←rmB/ΣagREP2i(i∈H、HはhgOSUbmの対応するビットが1であるOSU番号の集合)
More specifically, when the unallocated bandwidth rmB is not 0 and any bit of the bitmap hgOSUbm is 1, the
R ← rmB / ΣagREP2i (i∈H, H is a set of OSU numbers in which the corresponding bit of hgOSUbm is 1)
次に、集線制御部53は、OSUi(i∈H)への帯域割り当て量Biを算出し、未割当帯域rmBをクリアする(ステップS68)。より詳細には、集線制御部53は、以下の式のような処理を行なう。
Bi←Bi+R×agREP2i(i∈H)
Next, the
Bi ← Bi + R × agREP2i (i∈H)
次に、集線制御部53は、i∈Hの範囲で、帯域割り当て量BiをPON回線iの総ユーザ帯域ponBiでクリップし、クリップ分を未割当帯域rmBに蓄積する。すなわち、集線制御部53は、OSUiのPON回線の総ユーザ帯域ponBiよりOSUiへの帯域割り当て量Biが大きい場合には、BiをponBiとし、余剰分を未割当帯域rmBに蓄積する(ステップS70)。より詳細には、集線制御部53は、clpBi←Bi−ponBiとし、clpBiが正の場合には、Bi←ponBiとし、rmB←rmB+clpBiとするとともに、ビットマップhgOSUbmのOSUiに対応するビットをクリアする(i∈H)。
Next, the
次に、集線制御部53は、i∈Hの範囲で、帯域割り当て量Biをキューセット1の集約レポート量agREP1iでクリップし、クリップ分を未割当帯域rmBに蓄積する。すなわち、集線制御部53は、集約レポート量agREP1iより帯域割り当て量Biが大きい場合には、BiをagREP1iとし、余剰分を未割当帯域rmBに蓄積する(ステップS72)。より詳細には、集線制御部53は、clpBi←Bi−agREP1iとし、clpBiが正の場合には、Bi←agREP1iとし、rmB←rmB+clpBiとするとともに、ビットマップhgOSUbmのOSUiに対応するビットをクリアする(i∈H)。
Next, the
集線制御部53は、未割当帯域rmBが0であるか、またはすべての実装OSUへの帯域割り当て量を計算した場合、すなわち未割当帯域rmB=0であるか、またはビットマップhgOSUbmのすべてのビットが0である場合には(ステップS64でYES)、各OSUへ集約グラントを出力する(ステップS74)。より詳細には、集線制御部53は、OSUi(i∈I)に対して、集約グラントおよびそれを記した制御フレームを作成し、当該制御フレームをデマルチプレクサ52へ出力する。
When the unallocated bandwidth rmB is 0 or when the bandwidth allocation amount is calculated for all the installed OSUs, the
このとき、集線制御部53は、集約グラントの各パラメータを、pTs←pTs+T、pTde←pTs(前式で更新後のpTs)+T−repGL、Ld←Biとする。
At this time, the
なお、集線制御部53は、各OSUから出力されるデータフレームの、集線部13への到着タイミングが周期Tにおいてなるべく分散するよう、pTdeを(pTs+Bi+ohB)から(pTs+T−repGL)の範囲で前後させてもよい。ここで、ohBは1バースト当りのオーバーヘッド時間である。
Note that the
そして、集線制御部53は、次の帯域割当周期の開始時刻pTsの直前に終了割込が入るようにタイマ1をセットし、スリープする。
Then, the
なお、図6に示すフローチャートにおいては、集線制御部53は、周期Tにおけるアップリンクの未割当帯域がなくなる、すなわちrmB=0となるか、あるいは、すべてのOSUからの帯域要求を満たす、すなわちBi=min(agREP1i、ponBi)(i∈H)となるまで、ステップS66からステップS72の処理を繰り返す構成であるとしたが、これに限定するものではない。集線制御部53は、処理時間の短縮を優先して、上記繰り返しの途中で処理を打ち切ってもよい。この場合、集線制御部53は、アップリンクの未割当帯域rmBを別のルールで配分する。たとえば、集線制御部53は、帯域要求のあった各OSUに対して、集約レポート量agREP1iの帯域を、複数の帯域割当周期にわたって順番に割り当てるようにしてもよい。
In the flowchart shown in FIG. 6, the
また、集線制御部53は、帯域要求が少ないOSUがあることを統計的に勘案し、比Rをα倍(α>1)するようにしてもよい。一方、アップリンク経由で上位装置からフロー制御フレームを受信した場合には、ポーズ期間においてαを小さくするようにしてもよい。
Further, the
また、PON制御部36は、高優先トラフィックの遅延時間を小さくするために、ONUからのレポートに依らず、固定的な帯域を一部またはすべてのONUに与えてもよい。この場合、PON回線iの総ユーザ帯域ponBiは、この固定帯域を差し引いたものとすればよい。
Further, the
また、ONUの固定帯域および/または最低保証帯域が小さい場合には、当該ONUに対して毎周期帯域を与える必要がないかもしれない。この場合、OSUは、帯域を与える必要がない周期において、レポートフレームを送出しない構成であってもよい。 In addition, when the fixed bandwidth and / or the minimum guaranteed bandwidth of the ONU is small, it may not be necessary to give the periodic bandwidth to the ONU. In this case, the OSU may be configured not to transmit a report frame in a period in which it is not necessary to give a band.
また、集線制御部53は、集約グラントにデータ送信終了時刻pTdeを記さなくてもよい。この場合、PON制御部36は、次の帯域割当周期において、レポートフレームの通信期間を除いた期間にデータフレームの送信期間を配置すればよい。
Further, the
ところで、特許文献1に記載の通信装置では、全親局の割当帯域の総量を制御する手段は存在しない。したがって、この通信装置が、限定された容量を有するアップリンクに接続され、各親局からのアップリンクへのデータを多重する場合、通信装置におけるアップリンクへのデータの輻輳を回避することは困難である。また、特許文献2に記載の局側集線装置では、EPON回線数が多くなると局側集線装置におけるアクセス制御部の処理量が多くなり、割り当てられたサイクル内に処理が終了しなくなってしまう。また、割り当てサイクルを延ばすと、遅延時間が長くなってしまう。
By the way, in the communication apparatus described in
これに対して、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、各OSUにおけるPON制御部36は、対応のPON回線に接続された1または複数のONUから受けたレポートすなわち割り当て要求をまとめた集約レポートを作成して集線部13に通知する。集線部13における集線制御部53は、各PON制御部36から通知された各集約レポート、および上りフレームを送信するためにアップリンクにおいて使用可能な総帯域upBに基づいて、各PON回線における帯域の割り当て量を示す集約グラントを作成して各PON制御部36に通知する。そして、各OSUにおけるPON制御部36は、通知された集約グラントおよび対応のPON回線に接続された1または複数のONUから受けたレポートに基づいて、対応のPON回線における帯域を対応のPON回線に接続された1または複数のONUに割り当てる。
On the other hand, in the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
このように、アップリンク総帯域upBを考慮した上で各PON回線における帯域を割り当てる構成により、集線部13における上りフレームの輻輳を回避することができる。これにより、廃棄されるトラフィックが減少するので、ネットワーク全体の効率が向上するとともに、無駄なエネルギー消費を低減することができる。
As described above, the uplink frame congestion in the
また、集線制御部53は、局側装置201と通信を行なうすべてのONUの帯域要求に基づいて個々のONUへの帯域割当を行なうのではなく、OSU単位で集約された帯域要求に基づいて、OSUごとに集約した帯域割当を行なう。これにより、局側装置201と通信を行なうすべてのONUへの帯域割り当てを集線制御部53等が一括して行なう構成と比べて局側装置201における処理負荷が分散され、集線制御部53の処理量が少なくなる。したがって、帯域割り当て処理のサイクルを延ばすことなく局側装置201全体として処理可能なPON回線数を増加させることができる。
The
また、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、各PON制御部36は、対応のPON回線に接続された1または複数のONUに閾値QTを設定する。そして、各受信処理部33は、対応のPON回線に接続された1または複数のONUからの閾値QTを上限とした割り当て要求すなわちキューセット2のレポートを受ける。
Further, in the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention, each
このような構成により、一部のONUからの突出した帯域要求を制限し、各ONUに最低限の帯域を保証することができるため、アップリンクの上り帯域を各ONUに公平に配分することができる。 With such a configuration, it is possible to limit the outstanding bandwidth request from some ONUs and guarantee the minimum bandwidth to each ONU, so that the uplink upstream bandwidth can be allocated fairly to each ONU. it can.
また、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、各PON制御部36は、対応のPON回線に接続された1または複数のONUからの閾値QTを上限としないキューセット1のレポートをまとめた集約レポート1と、閾値QTを上限とした1または複数のONUからのキューセット2のレポートをまとめた集約レポート2とを作成する(図5のステップS4)。そして、集線制御部53は、各PON制御部36から通知された集約レポート1が示す割り当て要求量および集約レポート2が示す割り当て要求量、ならびにアップリンク総帯域upBに基づいて集約グラントを作成する。
Further, in the station-side device according to the first embodiment of the present invention, each
このように、2種類のレポートを用いて帯域割り当てを行なう構成により、アップリンクの上り帯域をONUへ適切に配分することができる。 As described above, with the configuration in which bandwidth allocation is performed using two types of reports, the uplink upstream bandwidth can be appropriately allocated to the ONUs.
また、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、集線制御部53は、各PON制御部36から通知された集約レポート1が示す割り当て要求量および集約レポート2が示す割り当て要求量の小さい方に基づいて各PON回線における帯域の割り当て量を算出する。そして、集線制御部53は、上りフレームを送信するためにアップリンクにおいて使用可能な総帯域が、算出した各PON回線における帯域の割り当て量の総和に対して余る場合には、集約レポート1が示す割り当て要求量が集約レポート2が示す割り当て要求量よりも大きいPON回線(以下、割り当て不足PON回線とも称する。)について算出した割り当て量に、総帯域の余りの全部または一部を加えて集約グラントを作成する(図6のステップS72)。
Further, in the station side apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention, the line concentrating
このように、集約レポート量agREP1および集約レポート量agREP2の小さい方を選択する構成により、最低保証帯域よりも帯域要求量の少ないONUに、過剰に割り当てる帯域を少なくすることができる。さらに、集約レポート量agREP1が集約レポート量agREP2より大きいPON回線に余剰帯域を割り振るので、帯域要求が満たされたONUへさらに過剰に帯域を割り当てることを防ぐことができる。すなわちアップリンクにおいて未使用帯域が発生することを抑制することができる。また、アップリンクの上り帯域の余剰分を帯域要求量の多いONUへ適切に配分することができる。 As described above, by selecting the smaller one of the aggregate report amount agREP1 and the aggregate report amount agREP2, it is possible to reduce the bandwidth that is excessively allocated to the ONU that has a smaller bandwidth requirement than the minimum guaranteed bandwidth. Furthermore, since the surplus bandwidth is allocated to the PON line in which the aggregate report amount agREP1 is larger than the aggregate report amount agREP2, it is possible to prevent the bandwidth from being excessively allocated to the ONUs that satisfy the bandwidth request. That is, it is possible to suppress the occurrence of unused bandwidth in the uplink. In addition, it is possible to appropriately distribute the surplus of the uplink uplink bandwidth to ONUs having a large bandwidth request amount.
また、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、集線制御部53は、アップリンク総帯域upBが、算出した各PON回線における帯域の割り当て量の総和に対して余る場合であって割り当て不足PON回線が複数存在するときには、各割り当て不足PON回線について算出した割り当て量に、各割り当て不足PON回線の集約レポート2が示す割り当て要求量の比に基づいて総帯域の余りの全部または一部を割り当て不足PON回線ごとに分けた帯域を加え、集約グラントを作成する(図6のステップS66およびS68)。
Further, in the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、アップリンクの上り帯域の余剰分を帯域要求量の多いONUへさらに適切に配分することができ、ONU間のさらなる公平性を実現することができる。 With such a configuration, the uplink uplink surplus can be more appropriately distributed to ONUs with a large amount of bandwidth request, and further fairness between the ONUs can be realized.
また、特許文献2に記載の技術では、局側集線装置に接続されたすべてのEPON回線の帯域割当処理をアクセス制御部が行なうため、アクセス制御部に障害が発生すると、すべてのEPON回線の上りトラフィックが止まってしまい、障害に対して脆弱である。
Further, in the technique described in
これに対して、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、各PON制御部36は、集約レポートを通知してから所定時間経過するまでに集約グラントが通知されない場合には、過去の集約グラントまたは所定値と、対応のPON回線に接続された1または複数のONUから受けたレポートとに基づいて、対応のPON回線における帯域を対応のPON回線に接続された1または複数のONUに割り当てる(図5のステップS14)。
On the other hand, in the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention, each
これにより、集線制御部53に障害が発生した場合でも、PON制御部36は、各ONUへの帯域割当を継続することができる。したがって、集線制御部53に障害が発生した場合でも上りデータトラフィックが停止することを防ぐことができるため、信頼性を向上させることができる。
As a result, even when a failure occurs in the
なお、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部36が、対応のPON回線に接続された各宅側装置からの割り当て要求をまとめる方法として、各ONUからのレポート量を合算した値を集約レポート量として集線部13へ通知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。PON制御部36は、他の計算方法で集約レポート量を算出してもよく、たとえば、各ONUからのレポート量に何らかの重み付けを行なった上でこれらを合算する構成であってもよいし、各ONUからのレポートの一部を選択し、選択したレポート量を合算する構成であってもよい。
Note that in the station side device according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、集線制御部53は、アップリンクの総帯域upBの範囲内で各OSUに帯域を割り当てる構成であるとしたが、これに限定するものではない。上りフレームの輻輳が問題とならない範囲であれば、局側装置201におけるFIFOまたはキューに上りフレームを蓄積することは可能であるから、集線制御部53は、アップリンクの総帯域upBを多少上回る量を各OSUに配分する構成であってもよい。
In the station apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部36は、集線制御部53からの集約グラントに記された帯域割り当て量を、対応のPON回線に接続された各宅側装置に配分する構成であるとしたが、これに限定するものではない。上りフレームの輻輳が問題とならない範囲であれば、局側装置201におけるFIFOまたはキューに上りフレームを蓄積することは可能であるから、PON制御部36は、集線制御部53からの集約グラントに記された帯域割り当て量を多少上回る量を各ONUに配分する構成であってもよい。
Further, in the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、集線制御部53は、各割り当て不足PON回線の集約レポート2が示す割り当て要求量すなわち集約レポート量agREP2の比に基づいて総帯域upBの余りを割り当て不足PON回線ごとに分ける構成であるとしたが、これに限定するものではない。各OSUの集約レポート量agREP2の比ではなく、たとえば集約レポート量agREP2の大きさが上位何番目かまでの各OSUに総帯域upBの余りを割り当てる等、各OSUの集約レポート量agREP2の大小関係に基づいて総帯域upBの余りを分ける構成であればよい。
In the station apparatus according to the first embodiment of the present invention, the line concentrating
また、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、集線制御部53は、PON回線単位の帯域配分を示す集約グラントをPON回線ごとに作成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。局側装置201に接続されたすべてのPON回線における帯域割り当て量を示す1つの集約グラントを作成し、各OSUにブロードキャストする構成であってもよいし、集約グラントをPON回線ごとに作成して各OSUに1対1で通知する構成であってもよい。
In the station apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係るPONシステムと比べてONUのレポート内容を変更したPONシステムに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係るPONシステムと同様である。
<Second Embodiment>
The present embodiment relates to a PON system in which the report content of the ONU is changed as compared with the PON system according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the PON system according to the first embodiment.
[PON制御部36の帯域割当処理]
OSUのPON制御部36は、制御部11からOSUの制御IF部32を介して、帯域割当周期T、ONUjの最低保証帯域minBjおよびデフォルトでの割当量dfLdが設定されている。ここで、jは、ONUの番号を表し、1〜Mの値をとる。Mは1以上の整数である。また、minBjは、帯域割当周期Tにおいて割り当てられる時間として表される。
[Band allocation process of PON control unit 36]
In the
本発明の第2の実施の形態に係るONU202は、OSUへ送信するためのフレームを一時保存する複数のキューを含む。これらのキューには、それぞれ優先度が設定される。そして、ONU202は、これらのキューをまとめたキューセットについて、レポートフレームにキューセットのレポートを記す。ここで、ONU202は、実際に送信したいキューセットのデータ長をレポートに記す。なお、レポート量は、たとえばPON回線の占有時間として表される。
The
本発明の第2の実施の形態に係る局側装置におけるPON制御部が帯域割り当て処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートは、本発明の第1の実施の形態における図5と同様であるため、以下では、図5を用いて説明する。 The flowchart showing the operation procedure when the PON control unit in the station side apparatus according to the second embodiment of the present invention performs the bandwidth allocation processing is the same as FIG. 5 in the first embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
図5を参照して、この帯域割り当て処理は、タイマ1終了を示す割込みによって起動される。そして、PON制御部36は、レポートテーブルRT、集約レポート量agREP1、集約レポート量agREP2、およびレポート1選択ビットマップSR1bmをクリアする。
Referring to FIG. 5, this band allocation process is started by an interrupt indicating the end of
次に、PON制御部36は、ONUからのレポートフレームが到着するまで待機する(ステップS2)。
Next, the
次に、受信処理部33が、対応のPON回線に接続された1または複数のONUから対応のPON回線における帯域の割り当て要求すなわちレポートフレームを受け、これをPON制御部36へ出力する。PON制御部36は、ONUからのレポートフレームが到着すると(ステップS2でYES)、レポート量を積算する(ステップS4)。
Next, the
より詳細には、レポートフレームがONUjから送信されたものとすると、PON制御部36は、レポートフレームに記されたレポート量REPjを集約レポート量agREP1に加算する。
More specifically, assuming that the report frame is transmitted from ONUj, the
また、PON制御部36は、最低保証帯域minBjおよびレポート量REPjの小さい方を集約レポート量agREP2に加算する。この処理は、本発明の第1の実施の形態ではONUが行なう処理に相当する。
Further, the
すなわち、PON制御部36は、以下の式のような処理を行なう。
agREP1←agREP1+REPj
agREP2←agREP2+min(minBj,REPj)
That is, the
agREP1 ← agREP1 + REPj
agREP2 ← agREP2 + min (minBj, REPj)
ここで、前述のようにキューセットのレポート量がONUにおける複数のキュー別に分けられている場合には、各キューの合計を加算する。 Here, when the report amount of the queue set is divided by a plurality of queues in the ONU as described above, the total of each queue is added.
そして、PON制御部36は、レポート量REPjをレポートテーブルRTのエントリjに記録し、ONUからのレポートフレームが到着するまで再び待機する(ステップS2)。
Then, the
PON制御部36は、ONUからのレポートフレームを待っている状態(ステップS2でNO)において、現在時刻がレポート受信終了時刻Treを経過すると(ステップS6でYES)、集約レポートすなわち集約レポート量agREP1および集約レポート量agREP2を記した制御フレーム(以下、集約レポートとも称する。)を作成し、集線IF部31経由で集線部13へ出力する(ステップS8)。
The
PON制御部36は、集線IF部31を介した集線部13からの集約グラントの記された制御フレームの到着、または、集約グラントの受信終了時刻Tgeの到来を待つ(ステップS10およびステップS12)。
The
PON制御部36は、集約グラントの記された制御フレームが到着した場合には(ステップS10でYES)、その到着時刻をT1として記録する。ここで、集線部13からの集約グラントの記された制御フレームには、後述するように、次の帯域割当周期の開始時刻pTs、データ送信終了時刻pTde、集約グラント量であるデータ送信許可時間Ld、およびタイムスタンプTSが記されている。ここで、時刻pTsは、すべてのOSUにわたって、ONUからのデータフレーム用バーストを最初に受信する時刻に相当する。
When the control frame in which the aggregate grant is written arrives (YES in step S10), the
そして、PON制御部36は、時刻pTsおよび時刻pTdeを自身のMPCP時刻を基準にした時刻である時刻Tsおよび時刻Tdeにそれぞれ変換する。すなわち、以下の式のような処理を行なう。
Ts←pTs+T1−TS
Tde←pTde+T1−TS
Then, the
Ts ← pTs + T1-TS
Tde ← pTde + T1-TS
一方、PON制御部36は、集約グラントの記された制御フレームが到着せずに(ステップS10でNO)、現在時刻が時刻Tgeを経過した場合には(ステップS12でYES)、異常用処理を行なう(ステップS14)。すなわち、帯域割り当て周期の開始時刻Tsおよびデータフレーム送信終了時刻Tdeをデフォルト設定する。すなわち、以下の式のような処理を行なう。
Ts←Ts+T
Ld←デフォルト値dfLd
Tde←Ts(上記式で更新後のTs)+T
On the other hand, if the control frame in which the aggregate grant is written does not arrive (NO in step S10) and the current time has passed the time Tge (YES in step S12), the
Ts ← Ts + T
Ld ← default value dfLd
Tde ← Ts (Ts updated by the above formula) + T
次に、PON制御部36は、集約グラント量Ldと各ONUの最低保証帯域の総和とを比較する。すなわち、PON制御部36は、変数Lna←Ld−agREP2とし、Lna>0であるか否かを判定する。
Next, the
PON制御部36は、集約グラント量の方が各ONUの最低保証帯域の総和よりも大きい場合には(ステップS18でYES)、集約グラント量の余剰分を最低保証帯域に応じて各ONUに配分する(ステップS20)。
If the aggregated grant amount is larger than the sum of the minimum guaranteed bandwidths of each ONU (YES in step S18), the
より詳細には、PON制御部36は、レポート1選択ビットマップSR1bmをクリアする。そして、PON制御部36は、レポート量REPj>最低保証帯域minBjであるすべてのONUjに対し、累積割当量acGjと累積割当周期acTjの比を求め、これを平均割当帯域avBjとする。そして、PON制御部36は、平均割当帯域avBjと最低保証帯域minBjの比を求め、この比の小さい順に以下のような余剰帯域割り当て処理を繰り返す。ここでは、処理対象のONUをjとする。平均割当帯域avBjを用いることにより、統計的に割り当て量の少ないONUに余剰帯域が割り当てられる。
More specifically, the
余剰帯域割り当て処理:
{レポート1選択ビットマップSR1bmのjに対応するビットを1にする。
次に、Lna←Lna+minBj−REPjとする。
Lna≦0の場合には、REPj←REPj+Lnaとして、レポートテーブルRTのREPjを更新し、余剰帯域割り当て処理を終了する。
Lna>0の場合には、jを次の順番のものに更新し、余剰帯域割り当て処理の先頭に戻る。}
Surplus bandwidth allocation process:
{Set the bit corresponding to j in the
Next, Lna ← Lna + minBj−REPj.
When Lna ≦ 0, REPj ← REPj + Lna is set, REPj in the report table RT is updated, and the surplus bandwidth allocation process is terminated.
If Lna> 0, j is updated to the next order, and the process returns to the head of the surplus bandwidth allocation process. }
一方、PON制御部36は、集約グラント量が各ONUの最低保証帯域の総和以下である場合には(ステップS18でNO)、レポート1選択ビットマップSR1bmの各ビットを0にクリアする。この場合、各ONUには、たとえば、集約グラント量に制限されることなく各ONUの最低保証帯域が割り当てられる。
On the other hand, when the aggregated grant amount is equal to or less than the sum of the minimum guaranteed bandwidths of each ONU (NO in step S18), the
次に、PON制御部36は、各ONUのレポート送信開始時刻Trsを設定する(ステップS22)。
Next, the
より詳細には、PON制御部36は、ONU番号、レポートフレーム用グラントが示す開始時刻Trsおよびグラント長GLr、ならびにデータフレーム用グラントが示す開始時刻Tdsおよびグラント長GLdを要素とする構造体GATEを、登録されているONU分作成する。そして、PON制御部36は、これらの構造体GATEをゲートフレームの送出順に並べたGATEリストを作成する。ここで、レポートフレームのグラント長GLrは固定値である。
More specifically, the
そして、PON制御部36は、GATEリストにおける最後のエントリに対応するレポートフレーム用バーストの最後尾の到着時刻が、次の帯域割当周期の開始時刻Tsにバースト間のオーバーヘッド時間を隔てて一致するよう、当該エントリのレポート送信開始時刻Trsを設定する。そして、PON制御部36は、GATEリストを順次逆方向にトラバースしながら、すなわちGATEリストの先頭エントリへ向かって移動しながら、すべてのエントリのレポート送信開始時刻Trsを設定する。このとき、PON制御部36は、各ONUからのレポートフレーム用バーストが最小のオーバーヘッドで時間軸上に稠密に並ぶように各ONUのレポート送信開始時刻Trsを設定する。これにより、データフレーム送信用の帯域をできるだけ多く確保することができる。
Then, the
次に、PON制御部36は、GATEリストの先頭までトラバースすると、各ONUのデータフレーム用バースト送信開始時刻Tdsおよびデータフレームのグラント長GLdを設定する(ステップS24)。
Next, when traversing to the top of the GATE list, the
より詳細には、PON制御部36は、バースト終了時刻Teをデータ送信終了時刻Tdeに初期化する。そして、PON制御部36は、GATEリストを最後のエントリから逆方向にトラバースしながら、すべてのエントリの時刻Tdsおよびグラント長GLdを設定する。
More specifically, the
ここで、PON制御部36は、ステップS20において最低保証帯域を超えるグラント量が設定されたONUであるか否かを考慮しながら、ONUのグラント長GLdを求める。すなわち、PON制御部36は、現在参照しているエントリのONU番号をjとすると、レポート1選択ビットマップSR1bmのjに対応するビットを参照し、このビットが0のとき、min(minBj,REPj)を選択し、このビットが1のとき、レポートテーブルRTのレポート量REPjを選択する。そして、PON制御部36は、選択したレポート量が0でない場合には、当該レポート量にバーストオーバーヘッドを加味することによってグラント長GLdを求める。
Here, the
なお、時刻Tdsは、グラント長GLdが示すデータフレーム用バーストの最後尾の到着時刻をバースト終了時刻Teに一致するように配置した場合のデータフレーム用バースト送信開始時刻である。PON制御部36は、GATEリストをトラバースする際に、グラント長GLdが0でない場合にバースト終了時刻Teを更新する。
Time Tds is the data frame burst transmission start time when the last arrival time of the data frame burst indicated by the grant length GLd is arranged to coincide with the burst end time Te. The
次に、PON制御部36は、GATEリストを先頭エントリまでトラバースすると、次の帯域割当周期の開始時刻Tsと最初のエントリのデータフレーム用バースト送信開始時刻Tdsとを比較する。PON制御部36は、時刻Tdsが時刻Tsより早い場合、すなわちデータフレーム送信期間がレポートフレーム送信期間と重なってしまう場合には、時刻Tdsを時刻Tsに遅らせる。この時刻Tdsをずらした時間をdTとすると、GATEリストのすべてのエントリの時刻TdsをdTだけ遅らせる。すなわち、PON制御部36は、データフレーム送信期間をレポートフレーム送信期間と重ならないように後ろにずらす。なお、この移動によってデータフレーム用バーストの到着時刻がデータフレーム送信終了時刻Tdeを超える場合には、PON制御部36は、データフレームの送信を一部中止する。すなわち、PON制御部36は、当該バーストの到着時刻が時刻Tdeを超えないように、当該エントリのグラント長GLdを減少させ、以降のエントリのグラント長GLdを0に変更する。
Next, when the
次に、PON制御部36は、各ONUへのゲートフレームを生成する(ステップS26)。
Next, the
より詳細には、PON制御部36は、GATEリストを順にトラバースして、一つのエントリごとにゲートフレームを生成し、送信処理部34へ出力する。すなわち、PON制御部36は、このエントリのONU番号をjとすると、ONUjとの往復伝播時間RTTテーブルにおける往復伝播時間RTTjを参照する。PON制御部36は、ゲートフレームのレポート強制フラグを有効にし、レポートフレーム用グラントのONUへの送信開始時刻をTrs−RTTjとし、グラント長をGLrとする。グラント長GLdが0でない場合には、データフレーム用グラントを有効にし、データフレーム用グラントのONUへの送信開始時刻をTds−RTTjとし、グラント長をGLdとする。
More specifically, the
次に、PON制御部36は、各ONUの累積割当量および累積割当周期を更新する(ステップS28)。
Next, the
より詳細には、PON制御部36は、累積割当量acGjをグラント長GLd分加算し、バーストオーバーヘッド分減算することで更新する。そして、PON制御部36は、累積割当周期acTjに1を加える。さらに、PON制御部36は、レポートテーブルRTのREPjが0であった場合、すなわちONUjからの帯域割り当て要求がなかった場合には、累積割当量acGjおよび累積割当周期acTjを0にする。
More specifically, the
次に、PON制御部36は、次の割り当て周期のために各時刻変数を更新する(ステップS30)。
Next, the
より詳細には、PON制御部36は、レポート受信終了時刻Treに次の帯域割当周期の開始時刻Tsを代入する。さらに、PON制御部36は、時刻Treを基準に、集約レポート生成時間、集線部13での処理時間、および集約グラント送信時間を考慮し、集約グラントを受信し終えるべき時刻Tgeを求める。そして、PON制御部36は、GATEリストの最初のエントリのレポート送信開始時刻Trsを参照し、その直前に終了割込が入るよう、タイマ1をセットし、スリープする。
More specifically, the
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係るPONシステムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the PON system according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
以上のように、本発明の第2の実施の形態に係る局側装置では、各PON制御部36は、対応のPON回線に接続された1または複数のONUの最低保証帯域を記憶し、割り当て要求のあったONUの最低保証帯域をまとめた帯域を集約レポートとして作成する。
As described above, in the station side apparatus according to the second embodiment of the present invention, each
このような構成により、ONUは、閾値で制限されたレポート量を求める必要がないので、ONUの構成の簡易化を図ることができる。また、局側装置は、閾値の計算およびONUへの閾値設定が不要となるため、局側装置の処理の簡易化を図ることができる。 With such a configuration, the ONU does not need to obtain the report amount limited by the threshold value, so that the configuration of the ONU can be simplified. Further, since the station side device does not need to calculate the threshold value and set the threshold value to the ONU, it is possible to simplify the processing of the station side device.
また、本発明の第2の実施の形態に係る局側装置では、各PON制御部36は、対応のPON回線に接続された1または複数のONUからの最低保証帯域を上限としないレポートをまとめた集約レポート1と、割り当て要求のあったONUの最低保証帯域およびONUからのレポートが示す割り当て要求量の小さい方をまとめた集約レポート2とを作成する。
In the station apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention, each
このように、2種類の集約レポートを用いて帯域割り当てを行なう構成により、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置と同様に、アップリンクの上り帯域をONUへ適切に効率よく配分することができる。 As described above, with the configuration in which bandwidth allocation is performed using two types of aggregation reports, the uplink uplink bandwidth is appropriately and efficiently allocated to the ONUs as in the case of the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention. can do.
また、PON制御部36が、最低保証帯域minBjおよびレポート量REPjの小さい方を集約レポート量agREP2に加算する構成により、集線制御部53によるステップS66からステップS72のループ処理を早期に収束させることができるため、集線制御部53の処理量を低減し、局側装置201における処理負荷を分散させることができる。
Further, the
なお、本発明の第2の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部36は、最低保証帯域minBjおよびレポート量REPjの小さい方を集約レポート量agREP2に加算する構成であるとしたが、これに限定するものではない。PON制御部36が単に最低保証帯域minBjを集約レポート量agREP2に加算する構成であっても、集線制御部53が帯域割り当て量Biを集約レポート量agREP1iでクリップし、クリップ分を未割当帯域rmBに蓄積する処理(図6のステップS72)によって同様の割り当て結果を得ることが可能である。
In the station apparatus according to the second embodiment of the present invention, the
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第3の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係るPONシステムと比べてPON回線制御部の処理単位を変更したPONシステムに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係るPONシステムと同様である。
<Third Embodiment>
The present embodiment relates to a PON system in which the processing unit of the PON line control unit is changed as compared with the PON system according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the PON system according to the first embodiment.
[構成および基本動作]
図7は、本発明の第3の実施の形態に係るPONシステムの概略構成を示すブロック図である。
[Configuration and basic operation]
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a PON system according to the third embodiment of the present invention.
図7を参照して、PONシステム302は、局側装置211と、光ファイバであるN本のPON回線1〜N(203−1〜203−N)と、N個の光カプラ204−1〜204−Nと、複数の宅側装置(ONU)202とを備える。局側装置211は、光回線ユニット(OSU)1〜M(22−1〜22−M)と、集線部13と、局側装置211の全体的な制御を行なう制御部11とを含む。ここで、MはNより小さい1以上の整数である。
Referring to FIG. 7, a
ここでは、PONシステム302において、各PON回線は1ギガビット/秒の通信速度を実現するEPONであるGEPONに対応しており、アップリンクは10ギガビット/秒の通信速度を実現するイーサネット(登録商標)に対応すると仮定して説明する。また、MPCPフレームによってONUの登録、離脱、ONUへの帯域割当、およびONUからの帯域要求などが行なわれると仮定して説明する。
Here, in the
局側装置211は、GEPONを複数回線収容し、これらの回線からのデータを1本または少数の通信回線を有するアップリンクに多重する。また、局側装置211は、アップリンクの上り帯域を各PON回線すなわち各宅側装置に割り当てる。また、1本のPON回線には1または複数のONUが接続される。
The station-
具体的には、局側装置211は、N本のPON回線1〜Nに接続され、このN本のPON回線を終端する。すなわち、OSU1〜Mの各々が、対応の複数のPON回線を終端する。OSUは、複数の通信部としての機能を有し、この通信部は、PON回線に対応して設けられ、対応のPON回線に接続された1または複数のONUとフレームを送受信する。PON回線1〜Nは、光カプラ204−1〜204−Nにそれぞれ接続されており、これらの光カプラを介して各ONU202に接続されている。
Specifically, the station-
図8は、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置におけるOSUの構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the OSU in the station side apparatus according to the third embodiment of the present invention.
図8を参照して、OSU22は、1つの制御IF部42と、1つのPON制御部(回線制御部)46と、複数の集線IF(Interface)部31と、複数の受信処理部33と、複数の送信処理部34と、複数のPON送受信部35と、上りフレームを蓄積する複数のFIFO37と、下りフレームを蓄積する複数のFIFO38とを含む。すなわち、1つのPON回線に対応して、集線IF部31と、受信処理部33と、送信処理部34と、PON送受信部35と、FIFO37と、FIFO38とが設けられる。OSU22および集線部13間の通信路はPON回線ごとに設けられる。
Referring to FIG. 8,
PON制御部46は、複数のPON回線に対応して共通に設けられ、PON制御部36と同様の処理をこれら対応の複数のPON回線について行なう。また、制御IF部42は、複数のPON回線に対応して共通に設けられ、制御IF部32と同様の処理を対応の複数のPON回線について行なう。
The
図9は、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置における集線部の構成を示すブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the concentrator in the station side apparatus according to the third embodiment of the present invention.
図9を参照して、集線部13の構成および動作は本発明の第1の実施の形態と同様であるが、1つのOSUとの間にPON回線ごとの通信路が複数設けられる点が異なる。
Referring to FIG. 9, the configuration and operation of
[動作]
[PON制御部46の帯域割当処理]
次に、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置が帯域割り当てを行なう際の動作について図面を用いて説明する。本発明の第3の実施の形態では、局側装置211を動作させることによって、本発明の第3の実施の形態に係る帯域割り当て方法が実施される。よって、本発明の第3の実施の形態に係る帯域割り当て方法の説明は、以下の局側装置211の動作説明に代える。また、帯域割り当て処理における具体的な計算方法等は本発明の第1の実施の形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。なお、以下の説明においては、適宜図7〜図9を参照する。
[Operation]
[Bandwidth allocation process of PON control unit 46]
Next, an operation when the station apparatus according to the third embodiment of the present invention performs band allocation will be described with reference to the drawings. In the third embodiment of the present invention, the band allocation method according to the third embodiment of the present invention is implemented by operating the
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置におけるPON制御部が帯域割り当て処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing an operation procedure when the PON control unit in the station side apparatus according to the third embodiment of the present invention performs the band allocation process.
図10を参照して、まず、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUに閾値QTを設定する(ステップS82)。
Referring to FIG. 10, first, the
次に、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUからの割り当て要求、具体的には最低保証帯域を上限としない各ONUからのキューセット1のレポートと、最低保証帯域を上限とした各ONUからのキューセット2のレポートとを各受信処理部33経由で受ける(ステップS84)。
Next, the
次に、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUからのキューセット1のレポートをPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート1と、最低保証帯域を上限とした各ONUからのキューセット2のレポートをPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート2とを作成し、集線部13に通知する(ステップS86)。
Next, the
次に、PON制御部46は、集約レポートを通知してから所定時間経過するまでに集線部13から集約グラントが通知されたPON回線ごとに、通知された集約グラントおよび当該PON回線に接続された1または複数のONUからのレポートに基づいて、当該PON回線における帯域を当該PON回線に接続された1または複数のONUに割り当て、この割り当て量すなわちグラントを示すゲートフレームを作成する(ステップS88)。
Next, the
また、PON制御部46は、対応の各PON回線のうちの少なくともいずれか1つのPON回線について、集約レポートを通知してから所定時間経過するまでに集約グラントが通知されない場合には、時間切れとなった、すなわち集約グラントが通知されなかったPON回線ごとに、当該PON回線における過去の帯域割り当て量を示す集約グラントまたは所定値と、当該PON回線に接続された1または複数のONUからのレポートとに基づいて、当該PON回線における帯域を当該PON回線に接続された1または複数のONUに割り当て、この割り当て量すなわちグラントを示すゲートフレームを作成する(ステップS90)。
Further, the
次に、PON制御部46は、作成した各ゲートフレームを各PON回線へ送信する(ステップS92)。
Next, the
[集線制御部53の帯域割当処理]
図11は、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置における集線制御部が帯域割り当て処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。図11は、集線制御部53が帯域割当周期ごとに行なう帯域割当処理を示している。
[Bandwidth allocation process of line concentrator 53]
FIG. 11 is a flowchart showing an operation procedure when the line concentrator in the station side apparatus according to the third embodiment of the present invention performs the band allocation process. FIG. 11 shows a band allocation process performed by the
まず、集線制御部53は、PON回線ごとに、PON制御部46から通知された集約レポート1が示す割り当て要求量すなわち集約レポート量agREP1、および集約レポート2が示す割り当て要求量すなわち集約レポート量agREP2の小さい方を選択する(ステップS102)。
First, for each PON line, the line
次に、集線制御部53は、PON回線ごとに選択した集約レポート量に基づいて各PON回線における帯域の割り当て量を算出する(ステップS104)。
Next, the
次に、集線制御部53は、集約レポート1の示す割り当て要求量が集約レポート2の示す割り当て要求量よりも大きいPON回線である割り当て不足PON回線が存在しない場合には(ステップS106でYES)、ステップS104において算出した割り当て量を示す集約グラントを各OSUに通知する(ステップS116)。
Next, the line
一方、集線制御部53は、割り当て不足PON回線が存在する場合には(ステップS106でNO)、上りフレームを送信するためにアップリンクにおいて使用可能な総帯域upBが、算出した各PON回線における帯域の割り当て量の総和に対して余るか否かを判定する(ステップS108)。
On the other hand, when there is an insufficiently allocated PON line (NO in step S106), the
集線制御部53は、アップリンクの総帯域upBが余らない場合には(ステップS108でNO)、ステップS104において算出した割り当て量を示す集約グラントを各OSUに通知する(ステップS116)。
When there is no remaining uplink total bandwidth upB (NO in step S108), the
一方、集線制御部53は、アップリンクの総帯域upBが余る場合であって(ステップS108でYES)、割り当て不足PON回線が1つだけ存在するときには(ステップS110でNO)、割り当て不足PON回線について算出した割り当て量に、総帯域の余りの全部または一部を加えて集約グラントを作成し(ステップS114)、作成した集約グラントを各OSUに通知する(ステップS116)。
On the other hand, if the total uplink bandwidth upB is surplus (YES in step S108) and there is only one underallocated PON line (NO in step S110), the
また、集線制御部53は、アップリンクの総帯域upBが余る場合であって(ステップS108でYES)、割り当て不足PON回線が複数存在するときには(ステップS110でYES)、各割り当て不足PON回線の集約レポート量agREP2の比に基づいて総帯域の余りの全部または一部を割り当て不足PON回線ごとに分ける。そして、集線制御部53は、分けた帯域を、各割り当て不足PON回線について算出した割り当て量に加え、集約グラントを作成し(ステップS112)、作成した集約グラントを各OSUに通知する(ステップS116)。
The
ここで、集線制御部53は、ステップS112およびS114においては、図6に示すステップS70で説明したように、各割り当て不足PON回線について算出した割り当て量が当該PON回線の総ユーザ帯域よりも大きい場合には、当該割り当て量をこの総ユーザ帯域でクリップする。さらに、図6に示すステップS72で説明したように、各割り当て不足PON回線について算出した割り当て量が当該PON回線の集約レポート量agREP1よりも大きい場合には、当該割り当て量をこの集約レポート量agREP1でクリップする。
Here, in steps S112 and S114, the line
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係るPONシステムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the PON system according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
本発明の第1の実施の形態に係る局側装置では、PON回線ごとに設けられたPON制御部36が、対応のPON回線に接続された各宅側装置からの割り当て要求をまとめた総合要求情報を作成して集線部13に通知する構成であったが、このような構成に限定するものではない。
In the station side apparatus according to the first embodiment of the present invention, the
すなわち、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部46が、複数のPON回線に対応して設けられ、各受信処理部33経由で各ONUから受けた割り当て要求をPON回線ごとにまとめた複数の集約レポートを作成して集線部13に通知する。そして、集線制御部53が、PON制御部46から通知された各集約レポート、および上りフレームを送信するためにアップリンクにおいて使用可能な帯域に基づいて、各PON回線における帯域の割り当て量を示す集約グラントを作成してPON制御部46に通知する。
That is, in the station side apparatus according to the third embodiment of the present invention, the
このように、アップリンク総帯域upBを考慮した上で各PON回線における帯域を割り当てる構成により、集線部13における上りフレームの輻輳を回避することができる。これにより、廃棄されるトラフィックが減少するので、ネットワーク全体の効率が向上するとともに、無駄なエネルギー消費を低減することができる。
As described above, the uplink frame congestion in the
また、集線制御部53は、局側装置211と通信を行なうすべてのONUの帯域要求に基づいて個々のONUへの帯域割当を行なうのではなく、OSU単位で集約された帯域要求に基づいて、OSUごとに集約した帯域割当を行なう。これにより、局側装置211と通信を行なうすべてのONUへの帯域割り当てを集線制御部53等が一括して行なう構成と比べて局側装置211における処理負荷が分散され、集線制御部53の処理量が少なくなる。したがって、帯域割り当て処理のサイクルを延ばすことなく局側装置211全体として処理可能なPON回線数を増加させることができる。
The
本発明の第3の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUに閾値QTを設定する。PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUからの閾値QTを上限としたキューセット2のレポートを各受信処理部33経由で受ける。
In the station apparatus according to the third embodiment of the present invention, the
このような構成により、一部のONUからの突出した帯域要求を制限し、各ONUに最低限の帯域を保証することができるため、アップリンクの上り帯域を各ONUに公平に配分することができる。 With such a configuration, it is possible to limit the outstanding bandwidth request from some ONUs and guarantee the minimum bandwidth to each ONU, so that the uplink upstream bandwidth can be allocated fairly to each ONU. it can.
また、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUからのキューセット1のレポートをPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート1と、閾値QTを上限とした各ONUからのキューセット2のレポートをPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート2とを作成し、集線部13に通知する。そして、集線制御部53は、各集約レポート1が示す割り当て要求量、各集約レポート2が示す割り当て要求量、および上りフレームを送信するためにアップリンクにおいて使用可能な帯域に基づいて集約グラントを作成する。
In the station apparatus according to the third embodiment of the present invention, the
このように、2種類のレポートを用いて帯域割り当てを行なう構成により、アップリンクの上り帯域をONUへ適切に配分することができる。 As described above, with the configuration in which bandwidth allocation is performed using two types of reports, the uplink upstream bandwidth can be appropriately allocated to the ONUs.
また、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置では、集線制御部53は、PON回線ごとに、PON制御部46から通知された集約レポート1が示す割り当て要求量すなわち集約レポート量agREP1、および集約レポート2が示す割り当て要求量すなわち集約レポート量agREP2の小さい方を選択する。集線制御部53は、PON回線ごとに選択した集約レポート量に基づいて各PON回線における帯域の割り当て量を算出する。そして、集線制御部53は、アップリンクの総帯域upBが、算出した各PON回線における帯域の割り当て量の総和に対して余る場合には、割り当て不足PON回線について算出した割り当て量に、総帯域の余りの全部または一部を加えて集約グラントを作成する。
Further, in the station side apparatus according to the third embodiment of the present invention, the line concentrating
このように、集約レポート量agREP1および集約レポート量agREP2の小さい方を選択し、また、アップリンクの上り帯域の余剰分を割り当て不足PON回線に割り振る構成により、アップリンクにおいて未使用帯域が発生することを抑制することができ、また、アップリンクの上り帯域の余剰分を帯域要求量の多いONUへ適切に配分することができる。 In this way, an unused band is generated in the uplink by selecting a smaller one of the aggregate report amount agREP1 and the aggregate report amount agREP2 and allocating a surplus of the uplink uplink bandwidth to the insufficiently allocated PON line. In addition, it is possible to appropriately distribute the surplus of the uplink uplink bandwidth to ONUs having a large bandwidth request amount.
また、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置では、集線制御部53は、アップリンクの総帯域upBが、算出した各PON回線における帯域の割り当て量の総和に対して余る場合であって、割り当て不足PON回線が複数存在するときには、各割り当て不足PON回線の集約レポート量agREP2の比に基づいて総帯域の余りの全部または一部を割り当て不足PON回線ごとに分ける。そして、集線制御部53は、分けた帯域を、各割り当て不足PON回線について算出した割り当て量に加え、集約グラントを作成する。
In the station apparatus according to the third embodiment of the present invention, the
このような構成により、アップリンクの上り帯域の余剰分を帯域要求量の多いONUへさらに適切に配分することができ、アップリンクの上り帯域の使用効率を高めるとともに、ONU間のさらなる公平性を実現することができる。 With this configuration, the uplink uplink surplus can be more appropriately distributed to ONUs with a large amount of bandwidth requirements, increasing the uplink uplink bandwidth usage efficiency and further imparting fairness between the ONUs. Can be realized.
また、本発明の第3の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部46は、対応の各PON回線のうちの少なくともいずれか1つについて、集約レポートを通知してから所定時間経過するまでに集約グラントが通知されない場合には、通知されなかったPON回線ごとに、過去の集約グラントまたは所定値と、当該PON回線に接続された1または複数のONUから受けたレポートとに基づいて、当該PON回線における帯域を当該PON回線に接続された1または複数の各ONUに割り当て、この割り当て量すなわちグラントを示すゲートフレームを作成する。
In the station apparatus according to the third embodiment of the present invention, the
これにより、集線制御部53に障害が発生した場合でも、PON制御部46は、各ONUへの帯域割当を継続することができる。したがって、集線制御部53に障害が発生した場合でも上りデータトラフィックが停止することを防ぐことができるため、信頼性を向上させることができる。
As a result, even when a failure occurs in the
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第4の実施の形態>
本実施の形態は、第3の実施の形態に係るPONシステムと比べてONUのレポート内容を変更したPONシステムに関する。以下で説明する内容以外は第3の実施の形態に係るPONシステムと同様である。
<Fourth embodiment>
The present embodiment relates to a PON system in which the report content of the ONU is changed as compared with the PON system according to the third embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the PON system according to the third embodiment.
[PON制御部46の帯域割当処理]
以下、本発明の第4の実施の形態に係る局側装置が帯域割り当てを行なう際の動作について図面を用いて説明する。本発明の第4の実施の形態では、局側装置211を動作させることによって、本発明の第4の実施の形態に係る帯域割り当て方法が実施される。よって、本発明の第4の実施の形態に係る帯域割り当て方法の説明は、以下の局側装置211の動作説明に代える。また、帯域割り当て処理における具体的な計算方法等は本発明の第1の実施の形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。なお、以下の説明においては、適宜図7〜図9を参照する。
[Bandwidth allocation process of PON control unit 46]
The operation when the station apparatus according to the fourth embodiment of the present invention performs band allocation will be described below with reference to the drawings. In the fourth embodiment of the present invention, the band allocation method according to the fourth embodiment of the present invention is implemented by operating the
図12は、本発明の第4の実施の形態に係る局側装置におけるPON制御部が帯域割り当て処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。なお、ステップS132〜S136の動作は、本発明の第3の実施の形態におけるステップS88〜S92の動作と同様である。 FIG. 12 is a flowchart showing an operation procedure when the PON control unit in the station side apparatus according to the fourth embodiment of the present invention performs the bandwidth allocation process. The operations in steps S132 to S136 are the same as the operations in steps S88 to S92 in the third embodiment of the present invention.
図12を参照して、まず、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUの最低保証帯域を記憶している(ステップS122)。
Referring to FIG. 12, first, the
次に、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUからの割り当て要求、具体的には最低保証帯域を上限としない各ONUからのキューセットのレポートを各受信処理部33経由で受ける(ステップS124)。
Next, the
次に、PON制御部46は、最低保証帯域を上限としない各ONUからのキューセットのレポートをPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート1を作成する。具体的には、PON制御部46は、各ONUからのレポート量REPをまとめて集約レポート量agREP1を作成する(ステップS126)。
Next, the
次に、PON制御部46は、割り当て要求のあったONUの最低保証帯域およびキューセット1のレポートが示す割り当て要求量すなわちレポート量REPの小さい方をPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート2を作成する、すなわち集約レポート量agREP2を算出する(ステップS128)。
Next, the
次に、PON制御部46は、PON回線ごとにまとめた複数の集約レポート1および複数の集約レポート2を集線部13に通知する(ステップS130)。
Next, the
その他の構成および動作は第3の実施の形態に係るPONシステムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the PON system according to the third embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
以上のように、本発明の第4の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された各ONUの最低保証帯域を記憶し、割り当て要求のあったONUの最低保証帯域をPON回線ごとにまとめた帯域を集約レポートとして作成する。
As described above, in the station side apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the
このような構成により、ONUは、閾値で制限されたレポート量を求める必要がないので、ONUの構成の簡易化を図ることができる。また、局側装置は、閾値の計算およびONUへの閾値設定が不要となるため、局側装置の処理の簡易化を図ることができる。 With such a configuration, the ONU does not need to obtain the report amount limited by the threshold value, so that the configuration of the ONU can be simplified. Further, since the station side device does not need to calculate the threshold value and set the threshold value to the ONU, it is possible to simplify the processing of the station side device.
また、本発明の第4の実施の形態に係る局側装置では、PON制御部46は、対応の各PON回線に接続された最低保証帯域を上限としない各ONUからのキューセットのレポートをPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート1と、割り当て要求のあったONUの最低保証帯域およびキューセット1のレポートが示す割り当て要求量すなわちレポート量REPの小さい方をPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート2とを作成する。
In the station apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the
このように、2種類の集約レポートを用いて帯域割り当てを行なう構成により、アップリンクの上り帯域をONUへ適切に効率よく配分することができる。 In this way, with the configuration in which bandwidth allocation is performed using two types of aggregation reports, the uplink uplink bandwidth can be appropriately and efficiently distributed to the ONUs.
また、PON制御部46が、最低保証帯域minBjおよびレポート量REPjの小さい方を集約レポート量agREP2に加算する構成により、集線制御部53によるステップS66からステップS72のループ処理を早期に収束させることができるため、集線制御部53の処理量を低減し、局側装置211における処理負荷を分散させることができる。しかしながら、このような構成に限定するものではなく、PON制御部46が、割り当て要求のあったONUの最低保証帯域をPON回線ごとにまとめた複数の集約レポート2を作成する構成であってもよい。
Further, the
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[付記1]
各々が、通信回線に対応して設けられ、対応の前記通信回線に接続された1または複数の宅側装置と通信信号を送受信するための複数の通信部と、
前記複数の通信部経由で各前記宅側装置から受信した前記通信信号を上位ネットワークへ送信するための集線部とを備え、
各前記通信部は、
対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から対応の前記通信回線における帯域の割り当て要求を受けるための受信部と、
前記受信部経由で前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求をまとめた総合要求情報を作成して前記集線部に通知するための回線制御部とを含み、
前記集線部は、
前記各回線制御部から通知された各前記総合要求情報、および前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて、各前記通信回線における帯域の割り当て量を示す総合割り当て情報を作成して前記各回線制御部に通知するための集線制御部を含み、
前記各回線制御部は、通知された前記総合割り当て情報および対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求に基づいて対応の前記通信回線における帯域を対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置に割り当てる、局側装置。
[Appendix 1]
A plurality of communication units, each corresponding to a communication line, for transmitting and receiving communication signals to and from one or more home-side devices connected to the corresponding communication line;
A line concentrator for transmitting the communication signal received from each home-side device via the plurality of communication units to an upper network,
Each said communication part is
A receiving unit for receiving a bandwidth allocation request in the corresponding communication line from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line;
A line control unit for creating general request information that summarizes the allocation request received from the one or more home-side devices via the receiving unit and notifying the concentration unit;
The concentrator is
Total allocation information indicating the allocation amount of the band in each communication line based on each of the total request information notified from each of the line control units and the band that can be used in the upper network for transmitting the communication signal A line concentrator for creating and notifying each line controller,
Each line control unit responds to a band in the corresponding communication line based on the notified general allocation information and the allocation request received from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line. A station-side device that is allocated to the one or more home-side devices connected to the communication line.
[付記2]
前記各回線制御部は、さらに、対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置に前記割り当て要求の閾値を設定し、
各前記受信部は、対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置からの前記閾値を上限とした前記割り当て要求を受ける、付記1に記載の局側装置。
[Appendix 2]
Each of the line control units further sets a threshold value of the allocation request to the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line,
The station-side device according to
[付記3]
前記各回線制御部は、対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置からの前記閾値を上限としない第1の割り当て要求をまとめた第1の総合要求情報と、前記閾値を上限とした前記1または複数の宅側装置からの第2の割り当て要求をまとめた第2の総合要求情報とを作成し、
前記集線制御部は、前記各回線制御部から通知された前記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量および前記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量、ならびに前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて前記総合割り当て情報を作成する、付記2に記載の局側装置。
[Appendix 3]
Each line control unit includes first comprehensive request information in which first allocation requests that do not have the upper limit as the threshold from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line, and the threshold And second comprehensive request information that summarizes second allocation requests from the one or more home-side devices with an upper limit of
The line concentration control unit is configured to transmit the allocation request amount indicated by the first total request information and the allocation request amount indicated by the second total request information notified from each of the line control units, and the communication signal. The station apparatus according to
[付記4]
前記各回線制御部は、対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置の最低保証帯域を記憶し、前記割り当て要求のあった前記宅側装置の前記最低保証帯域をまとめた帯域を前記総合要求情報として作成する、付記1に記載の局側装置。
[Appendix 4]
Each of the line control units stores the minimum guaranteed bandwidth of the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line, and summarizes the minimum guaranteed bandwidth of the home-side device requested to be allocated The station-side device according to
[付記5]
前記各回線制御部は、対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置からの前記最低保証帯域を上限としない第1の割り当て要求をまとめた第1の総合要求情報と、前記割り当て要求のあった前記宅側装置の前記最低保証帯域をまとめた第2の総合要求情報とを作成し、
前記集線制御部は、前記各回線制御部から通知された前記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量および前記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量、ならびに前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて前記総合割り当て情報を作成する、付記4に記載の局側装置。
[Appendix 5]
Each line control unit includes first general request information that summarizes first allocation requests that do not have the minimum guaranteed bandwidth as an upper limit from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line; Creating second comprehensive request information that summarizes the minimum guaranteed bandwidth of the home-side device that has made the allocation request;
The line concentration control unit is configured to transmit the allocation request amount indicated by the first total request information and the allocation request amount indicated by the second total request information notified from each of the line control units, and the communication signal. The station apparatus according to appendix 4, wherein the overall allocation information is created based on a bandwidth that can be used in the upper network.
[付記6]
前記各回線制御部は、対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置からの前記最低保証帯域を上限としない第1の割り当て要求をまとめた第1の総合要求情報と、前記割り当て要求のあった前記宅側装置の前記最低保証帯域および前記第1の割り当て要求が示す割り当て要求量の小さい方をまとめた第2の総合要求情報とを作成する、付記5に記載の局側装置。
[Appendix 6]
Each line control unit includes first general request information that summarizes first allocation requests that do not have the minimum guaranteed bandwidth as an upper limit from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line; The station according to appendix 5, which creates second minimum request information that summarizes the minimum guaranteed bandwidth of the home side apparatus that has made the allocation request and the smaller allocation request amount indicated by the first allocation request. Side device.
[付記7]
前記集線制御部は、前記各回線制御部から通知された前記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量および前記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量の小さい方に基づいて前記各通信回線における帯域の割り当て量を算出し、前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な総帯域が、算出した前記各通信回線における帯域の割り当て量の総和に対して余る場合には、前記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量が前記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量よりも大きい前記通信回線である割り当て不足通信回線について算出した前記割り当て量に、前記総帯域の余りの全部または一部を加えて前記総合割り当て情報を作成する、付記3、5および6のいずれかに記載の局側装置。
[Appendix 7]
The line concentrator controls each communication line based on a smaller one of the allocation request quantity indicated by the first total request information and the second total request information indicated by the first total request information notified from the respective line control sections. When the total bandwidth that can be used in the upper network for transmitting the communication signal is greater than the calculated total bandwidth allocation in each communication line, The allocation request amount indicated by the first overall request information is larger than the allocation request amount indicated by the second overall request information. The allocation amount calculated for the under-allocation communication line that is the communication line is the remainder of the total bandwidth. The station apparatus according to any one of appendices 3, 5 and 6, wherein the total allocation information is created by adding all or part thereof.
[付記8]
前記集線制御部は、前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な総帯域が、算出した前記各通信回線における帯域の割り当て量の総和に対して余る場合であって前記割り当て不足通信回線が複数存在するときには、各前記割り当て不足通信回線について算出した前記割り当て量に、前記各割り当て不足通信回線の前記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量の大小関係に基づいて前記総帯域の余りの全部または一部を前記割り当て不足通信回線ごとに分けた帯域を加え、前記総合割り当て情報を作成する、付記7に記載の局側装置。
[Appendix 8]
The line concentration control unit is a case where the total bandwidth that can be used in the upper network for transmitting the communication signal is more than the calculated sum of the allocated bandwidths in each communication line, and the under-allocated communication When there are a plurality of lines, the allocation amount calculated for each under-allocated communication line is calculated based on the allocation request amount indicated by the second total request information for each under-allocated communication line. The station-side device according to appendix 7, wherein the overall allocation information is created by adding a band obtained by dividing all or a part of the remainder for each communication line with insufficient allocation.
[付記9]
前記各回線制御部は、前記総合要求情報を通知してから所定時間経過するまでに前記総合割り当て情報が通知されない場合には、過去の前記総合割り当て情報または所定値と、対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求とに基づいて、対応の前記通信回線における帯域を対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置に割り当てる、付記1から8のいずれかに記載の局側装置。
[Appendix 9]
When each of the line control units is not notified of the total allocation information until a predetermined time elapses after the notification of the total request information, the line control unit sends a past total allocation information or a predetermined value to the corresponding communication line. Based on the allocation request received from the connected one or more home-side devices, a bandwidth in the corresponding communication line is allocated to the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line. The station apparatus according to any one of
11 制御部、12−1〜12−N 光回線ユニット、13 集線部、31 集線IF部、32 制御IF部、33 受信処理部、34 送信処理部、35 PON送受信部、36 PON制御部(回線制御部)、37 FIFO、38 FIFO、42 制御IF部、46 PON制御部(回線制御部)、51 アップリンク送受信部、52 デマルチプレクサ、53 集線制御部、54 制御IF部、55 マルチプレクサ、201,211 局側装置、202 宅側装置(ONU)、203−1〜203−N PON回線、204−1〜204−N 光カプラ、301,302 PONシステム。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記複数の通信部経由で各前記宅側装置から受信した前記通信信号を上位ネットワークへ送信するための集線部とを備え、
各前記通信部は、
対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から対応の前記通信回線における帯域の割り当て要求を受けるための受信部と、
前記受信部経由で前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求をまとめた総合要求情報を作成して前記集線部に通知するための回線制御部とを含み、
前記集線部は、
前記各回線制御部から通知された各前記総合要求情報、および前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて、各前記通信回線における帯域の割り当て量を示す総合割り当て情報を作成して前記各回線制御部に通知するための集線制御部を含み、
前記各回線制御部は、通知された前記総合割り当て情報および対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求に基づいて対応の前記通信回線における帯域を対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置に割り当てる、局側装置。 A plurality of communication units, each corresponding to a communication line, for transmitting and receiving communication signals to and from one or more home-side devices connected to the corresponding communication line;
A line concentrator for transmitting the communication signal received from each home-side device via the plurality of communication units to an upper network,
Each said communication part is
A receiving unit for receiving a bandwidth allocation request in the corresponding communication line from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line;
A line control unit for creating general request information that summarizes the allocation request received from the one or more home-side devices via the receiving unit and notifying the concentration unit;
The concentrator is
Total allocation information indicating the allocation amount of the band in each communication line based on each of the total request information notified from each of the line control units and the band that can be used in the upper network for transmitting the communication signal A line concentrator for creating and notifying each line controller,
Each line control unit responds to a band in the corresponding communication line based on the notified general allocation information and the allocation request received from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line. A station-side device that is allocated to the one or more home-side devices connected to the communication line.
前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置からの前記通信回線における帯域の割り当て要求をまとめた総合要求情報を各前記通信部から受けるための第1の制御部と、A first control unit for receiving, from each of the communication units, comprehensive request information that summarizes bandwidth allocation requests in the communication line from the one or more home-side devices connected to the communication line;
各前記総合要求情報、および前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて、各前記通信回線における帯域の割り当て量を示す総合割り当て情報を作成して前記各通信部に通知するための第2の制御部とを備える、集線部。Based on each of the total request information and a band that can be used in the upper network for transmitting the communication signal, a total allocation information indicating a bandwidth allocation amount in each of the communication lines is created to each communication unit. A concentrator comprising a second controller for notifying.
各々が、通信回線に対応して設けられ、対応の前記通信回線に接続された1または複数の前記宅側装置と通信信号を送受信するための複数の通信部と、A plurality of communication units, each corresponding to a communication line, for transmitting and receiving communication signals to or from one or a plurality of the home-side devices connected to the corresponding communication line;
前記複数の通信部経由で各前記宅側装置から受信した前記通信信号を上位ネットワークへ送信するための集線部とを備え、A line concentrator for transmitting the communication signal received from each home-side device via the plurality of communication units to an upper network,
各前記通信部は、Each said communication part is
対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から対応の前記通信回線における帯域の割り当て要求を受けるための受信部と、A receiving unit for receiving a bandwidth allocation request in the corresponding communication line from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line;
前記受信部経由で前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求をまとめた総合要求情報を作成して前記集線部に通知するための回線制御部とを含み、A line control unit for creating general request information that summarizes the allocation request received from the one or more home-side devices via the receiving unit and notifying the concentration unit;
前記集線部は、The concentrator is
前記各回線制御部から通知された各前記総合要求情報、および前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて、各前記通信回線における帯域の割り当て量を示す総合割り当て情報を作成して前記各回線制御部に通知するための集線制御部を含み、Total allocation information indicating the allocation amount of the band in each communication line based on each of the total request information notified from each of the line control units and the band that can be used in the upper network for transmitting the communication signal A line concentrator for creating and notifying each line controller,
前記各回線制御部は、通知された前記総合割り当て情報および対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求に基づいて対応の前記通信回線における帯域を対応の前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置に割り当てる、通信システム。Each line control unit responds to a band in the corresponding communication line based on the notified general allocation information and the allocation request received from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line. A communication system that is allocated to the one or more home-side devices connected to the communication line.
前記複数の通信部経由で各前記宅側装置から受信した前記通信信号を上位ネットワークへ送信するための集線部とを備える局側装置における帯域割り当て方法であって、
前記各宅側装置からの各前記通信回線における帯域の割り当て要求を受けるステップと、
前記各宅側装置から受けた前記割り当て要求を前記通信回線ごとにまとめた複数の総合要求情報を作成して通知するステップと、
通知された各前記総合要求情報、および前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて、前記各通信回線における帯域の割り当て量を示す総合割り当て情報を作成して通知するステップと、
前記通信回線ごとに、通知された前記総合割り当て情報および前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求に基づいて前記通信回線における帯域を前記通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置に割り当てるステップとを含む、帯域割り当て方法。 A plurality of communication units, each corresponding to a communication line, for transmitting and receiving communication signals to and from one or more home-side devices connected to the corresponding communication line;
A bandwidth allocation method in a station-side device comprising a concentrator for transmitting the communication signal received from each home-side device via the plurality of communication units to an upper network,
Receiving a bandwidth allocation request in each communication line from each home-side device;
Creating and notifying a plurality of general request information that summarizes the allocation request received from each home device for each communication line; and
Based on each notified general request information and a band that can be used in the upper network for transmitting the communication signal, general allocation information indicating a bandwidth allocation amount in each communication line is created and notified. Steps,
For each of the communication lines, a band in the communication line is connected to the communication line based on the notified general allocation information and the allocation request received from the one or more home-side devices connected to the communication line. Allocating to the one or more home-side devices.
前記各宅側装置に前記割り当て要求の閾値を設定するステップを含み、
前記割り当て要求を受けるステップにおいては、前記閾値を上限とした前記各宅側装置からの前記割り当て要求を受ける、請求項4に記載の帯域割り当て方法。 The bandwidth allocation method further includes:
Including a step of setting a threshold value of the allocation request for each home device,
The bandwidth allocation method according to claim 4 , wherein in the step of receiving the allocation request, the allocation request is received from each home-side apparatus with the threshold set as an upper limit.
前記総合割り当て情報を通知するステップにおいては、各前記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量、各前記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量、および前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて前記総合割り当て情報を作成する、請求項5に記載の帯域割り当て方法。 In the step of notifying the total request information, a plurality of first total request information in which the first allocation request from each home-side device that does not have the upper limit as the upper limit is summarized for each communication line, and the threshold value Creating a plurality of second total request information in which the second allocation request from each home-side device as the upper limit is summarized for each communication line;
In the step of notifying the total allocation information, the allocation request amount indicated by each of the first total request information, the allocation request amount indicated by each of the second total request information, and the upper order for transmitting the communication signal 6. The bandwidth allocation method according to claim 5 , wherein the total allocation information is created based on a bandwidth that can be used in a network.
前記総合割り当て情報を通知するステップにおいては、各前記第1の総合要求情報が示す割り当て要求量、各前記第2の総合要求情報が示す割り当て要求量、および前記通信信号を送信するために前記上位ネットワークにおいて使用可能な帯域に基づいて前記総合割り当て情報を作成する、請求項7に記載の帯域割り当て方法。 In the step of notifying the total request information, a plurality of first total request information in which the first allocation request from each home-side device that does not have the minimum guaranteed bandwidth as an upper limit for each communication line, Creating a plurality of second total request information in which the minimum guaranteed bandwidth of the home-side device that has requested allocation is summarized for each communication line;
In the step of notifying the total allocation information, the allocation request amount indicated by each of the first total request information, the allocation request amount indicated by each of the second total request information, and the upper order for transmitting the communication signal The bandwidth allocation method according to claim 7 , wherein the total allocation information is created based on a bandwidth that can be used in a network.
各々が、通信回線に対応して設けられ、対応の前記通信回線に接続された1または複数の前記宅側装置と通信信号を送受信するための複数の通信部と、A plurality of communication units, each corresponding to a communication line, for transmitting and receiving communication signals to or from one or a plurality of the home-side devices connected to the corresponding communication line;
前記複数の通信部経由で各前記宅側装置から受信した前記通信信号を上位ネットワークへ送信するための集線部とを備える通信システムにおける帯域割り当て方法であって、A band allocation method in a communication system comprising a concentrating unit for transmitting the communication signal received from each home-side device via the plurality of communication units to an upper network,
前記集線部が、前記1または複数の宅側装置からの前記通信回線における帯域の割り当て要求をまとめた総合要求情報を各前記通信部から受けて、各前記通信回線における帯域の割り当て量を決定するステップと、The line concentrator receives comprehensive request information that summarizes bandwidth allocation requests in the communication line from the one or more home-side devices from each of the communication units, and determines a bandwidth allocation amount in each of the communication lines. Steps,
前記各通信部が、決定された対応の前記通信回線における前記割り当て量および前記対応の通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置から受けた前記割り当て要求に基づいて、前記対応の通信回線における帯域を前記対応の通信回線に接続された前記1または複数の宅側装置に割り当てるステップと、Based on the assigned amount in the determined corresponding communication line and the allocation request received from the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line, each communication unit determines the corresponding communication. Allocating bandwidth in a line to the one or more home-side devices connected to the corresponding communication line;
前記集線部が、前記各通信部による前記帯域の割り当て動作のタイミングを同期させるステップとを含む、帯域割り当て方法。And a step of synchronizing the timing of the band allocation operation by each of the communication units.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010073945A JP5257623B2 (en) | 2010-03-27 | 2010-03-27 | Station side device, line concentrator, communication system, and bandwidth allocation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010073945A JP5257623B2 (en) | 2010-03-27 | 2010-03-27 | Station side device, line concentrator, communication system, and bandwidth allocation method |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013092039A Division JP5556927B2 (en) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Bandwidth allocation method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011211262A JP2011211262A (en) | 2011-10-20 |
JP2011211262A5 JP2011211262A5 (en) | 2012-05-31 |
JP5257623B2 true JP5257623B2 (en) | 2013-08-07 |
Family
ID=44941913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010073945A Expired - Fee Related JP5257623B2 (en) | 2010-03-27 | 2010-03-27 | Station side device, line concentrator, communication system, and bandwidth allocation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5257623B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5769591B2 (en) * | 2011-11-15 | 2015-08-26 | 日本電信電話株式会社 | Bandwidth allocation device |
JP5522412B2 (en) * | 2011-11-17 | 2014-06-18 | 住友電気工業株式会社 | Network receiving apparatus and receiving method |
JP5801768B2 (en) * | 2012-06-25 | 2015-10-28 | 日本電信電話株式会社 | Bandwidth allocation method and terminal device |
JP2014011666A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method for allocating band for uplink data and communication device |
JP5639239B1 (en) * | 2013-08-21 | 2014-12-10 | 日本電信電話株式会社 | Terminal station apparatus and bandwidth allocation method considering a plurality of communication networks |
JP6182271B2 (en) * | 2014-08-22 | 2017-08-16 | 日本電信電話株式会社 | Station side apparatus, optical transmission system and optical transmission method in optical transmission system |
JP6741624B2 (en) * | 2017-06-05 | 2020-08-19 | 日本電信電話株式会社 | Subscriber line terminal equipment |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100605987B1 (en) * | 2002-09-09 | 2006-07-26 | 삼성전자주식회사 | Method and system for implementing dynamic bandwidth allocation mechanism applying tree algorithm in ethernet passive optical network |
JP2004253881A (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Office line concentrator |
US20070019957A1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Chan Kim | Dynamic bandwidth allocation apparatus and method in Ethernet Passive Optical Network, and EPON master apparatus using the same |
JP4188368B2 (en) * | 2005-09-28 | 2008-11-26 | 韓國電子通信研究院 | Bandwidth allocation apparatus and method for guaranteeing QoS in Ethernet passive optical network (EPON) |
JP4770525B2 (en) * | 2006-03-10 | 2011-09-14 | 住友電気工業株式会社 | Dynamic bandwidth allocation method, station side device, and home side device |
JP2009124629A (en) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Band management system and method, and access device |
JP5082816B2 (en) * | 2007-12-13 | 2012-11-28 | 住友電気工業株式会社 | Station side line concentrator, access control apparatus and computer program thereof |
JP4941379B2 (en) * | 2008-03-28 | 2012-05-30 | 住友電気工業株式会社 | Station side device, control method thereof, and computer program thereof |
JP5068781B2 (en) * | 2009-03-06 | 2012-11-07 | 富士通テレコムネットワークス株式会社 | COMMUNICATION SYSTEM, STATION-side DEVICE, HOST COMMUNICATION DEVICE, AND BAND CONTROL METHOD |
-
2010
- 2010-03-27 JP JP2010073945A patent/JP5257623B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011211262A (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2353229B1 (en) | Supporting multi-dwelling units in passive optical networks | |
JP5257623B2 (en) | Station side device, line concentrator, communication system, and bandwidth allocation method | |
CN101771902B (en) | Method, system and device for allocating passive optical network uplink bandwidth | |
US9819599B2 (en) | Method and system for improving bandwidth allocation efficiency | |
CN102104549B (en) | Method and device for distributing dynamic bandwidth of passive optical network | |
US20100208747A1 (en) | Output demultiplexing for dynamic bandwidth allocation in passive optical networks | |
JP2010219978A (en) | Optical transmission line terminal, passive optical network system, and bandwidth assignment method | |
JP2007282037A (en) | Pon system | |
KR101403911B1 (en) | A dynamic bandwidth allocation device for a passive optical network system and the method implemented | |
JP2012100146A (en) | Passive optical network system and sleep time determination method | |
WO2011017992A1 (en) | Bandwidth allocation method and optical line terminal | |
JP4639175B2 (en) | Transmission equipment | |
JP2008270898A (en) | Optical subscriber line terminal | |
KR100775427B1 (en) | System and Method for Bandwidth Allocation In GPON | |
JP5556927B2 (en) | Bandwidth allocation method | |
JP4690141B2 (en) | Optical subscriber line terminal equipment and downlink bandwidth control method | |
JP2012235409A (en) | Optical line unit, station side device, and communication path control method | |
JP5487055B2 (en) | ONU, optical communication system, and ONU suspension method | |
JP4877483B2 (en) | Transmission allocation method and apparatus | |
JP5541806B2 (en) | COMMUNICATION SYSTEM AND TERMINAL DEVICE | |
JP5720515B2 (en) | Intra-station optical line terminator and bandwidth grant method for intra-office optical line terminator | |
JP4934618B2 (en) | PON system and frame transfer apparatus | |
KR100799583B1 (en) | The onu buffer size modeling and the data transmission delay in epon(ethernet passive optical network) | |
Zheng et al. | Dynamic bandwidth allocation with high efficiency for EPONs | |
Hwang et al. | A novel fault-tolerant multi-EPON system with sharing protection through bridge ONUs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120411 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130327 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130409 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160502 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5257623 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |