JP5404972B2 - 光通信システム、通信装置および帯域制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、局側装置と加入者側装置（加入者終端装置）とを１対多接続して構成された光通信システムに関する。

光通信システムの一形態であるＰＯＮ（Passive Optical Network）は、中央局に配置される局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と複数の加入者宅に配置される加入者終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）をスター型カプラおよび光ファイバで１対多接続し、上り方向（加入者から中央局への方向）は時分割多重通信を行い、下り方向は連続通信を行う。このＰＯＮは、下り信号をＯＮＵ側でフレームに付与されたＯＮＵ識別子でフィルタする機能をもつことによって、１台のＯＬＴで複数のＯＮＵを収容する経済的な通信システムとして普及している（例えば、非特許文献１参照）。また、近年、アクセス網の通信容量の更なる増大を目的とした１０Ｇｂｐｓ級ＰＯＮの標準化が完了した（例えば、非特許文献２参照）。この標準は、従来のＩＥＥＥ８０２.３で規定されている１Ｇｂｐｓ級ＰＯＮの１０Ｇｂｐｓ版であり、従来の１ＧｂｐｓのＥＰＯＮと１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ-ＥＰＯＮのＯＮＵを混在収容可能なＯＬＴ、およびこのＯＬＴに収容されるＯＮＵが実現すべき機能を規定している。同様に、ＩＴＵ-Ｔでも１０Ｇｂｐｓ級のＰＯＮの標準化が進められている。

これらの国際標準を適用するとＰＯＮ区間の通信速度が１０倍となり、この場合、ふたつメリットが考えられる。一つ目のメリットは、通信キャリアがＯＬＴ１台あたりの加入者収容数を１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮの加入者数と同じにして運用することにより、加入者当たりの通信容量が増大し、加入者がＰＯＮ区間大容量化の恩恵を受けられることである。二つ目のメリットは、通信キャリアがＯＬＴ１台あたりの加入者収容数を１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮより多い加入者を収容することにより、運用コストを下げつつ、加入者に１Ｇｂｐｓ級ＰＯＮと同等またはそれ以上のサービス（通信容量）を提供できることである。

一般に、１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮのスター型カプラは最大３２分岐乃至６４分岐が用いられ、それ以上の分岐数は、その通信容量の小ささとスター型カプラでの分岐による光伝送路ロスにより、ほとんど実現されていないが、多分岐化によるＯＮＵの収容数は、従来から検討されている。たとえば、特許文献１では、中央局に設置された複数の局側装置が扱う、波長が異なる複数のＰＯＮ信号を合波又はその波長毎に分波するＷＤＭカプラに接続し、ＷＤＭカプラで合波された波長多重信号を１本の光ファイバおよびスター型カプラで特定の局側装置に対応する波長のＰＯＮ信号を送受可能な複数のトランスポンダと接続し、さらにトランスポンダと複数のＯＮＵを１本の光ファイバおよびスター型カプラで接続し、ＰＯＮ信号を上り方向は時分割多重で送受するような多分岐化方法が開示されている。

また、１０Ｇｂｐｓ級ＰＯＮ装置の有効利用を考える場合、単に１加入者当たりの通信速度向上だけを考えるよりも、ＯＬＴ１台あたりの加入者数を増加させ、通信キャリアの運用コストを下げつつ加入者の満足度も向上するような運用形態が望ましい。

このような運用形態を適用し、ＯＬＴをより多くの加入者で共用することは、結果としてＯＬＴの消費電力（局側の全ＯＬＴの合計消費電力）を下げることにもつながり、世界中で広まりつつある低消費電力化の流れにも沿うものである。

しかし、１０Ｇｂｐｓ級の国際標準（上記非特許文献２）に規定されている規定だけでは、多分岐化による伝送品質劣化により、現在サービスされている中央局と加入者宅の距離を縮めることなく多分岐化を実現することは難しい。たとえば、ＯＬＴやＯＮＵの送信器のパワーを高めたり、ファイバ中にアンプを挿入したりするなどして、サービス距離と多分岐化を両立する方法も考えられるが、ＯＬＴやＯＮＵの送信パワーが高くなるとアクセス系ファイバ敷設作業者に対するハザードレベルが高くなることや、上り方向のバースト信号をアンプで増幅することは困難であるなど、オペレーションや技術的な問題が生じる。

また、上記特許文献１で開示された方法では、局側装置の構成が今までの構成と変わらず、さらにトランスポンダも新たに挿入されるため、多分岐化は可能であるが、低消費電力化が難しいという問題が生じる。また、従来方式に共通の課題として、一つのＯＬＴでより多くの加入者にサービスを提供する場合、中央局装置と加入者装置が１本のファイバで接続されているため、中央局装置や光ファイバ（特に幹線）が故障した場合に、障害エリアが拡大するという問題が生じる。

そこで、上記のような問題点を解決するために、１０Ｇｂｐｓ級以上のＰＯＮ装置において、ＯＬＴ当たりの加入者収容数の増加（多分岐化）を許容しつつ、省電力，冗長構成が可能な加入者収容装置を提供することを目的として、ＯＴＮ技術とＰＯＮ技術の融合によって従来よりも多くのＯＮＵを１台のＯＬＴに集約する方法が開示されている(たとえば、非特許文献３)。

特開２００８−２０６００８号公報

ＩＥＥＥ８０２．３ ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ 信学技報 IEICE Technical Report CS2010-9(2010-7)

上記の非特許文献３には、ＯＬＴにＰＯＮ機能を集約し、ＰＯＮの信号をＯＴＮ（Optical Transport Network）の信号に直接収容して送受信することにより、多分岐，長延化，ネットワーク信頼性向上，低消費電力化を実現する方法が示されている。しかしながら、この従来技術では光トランスポートネットワーク上に配置されたＯＬＴ（以降集約ＯＬＴと呼ぶ）で、光トランスポートネットワークとアクセスネットワークの帯域制御を連携させる方式・方法・手段に関する課題があった。すなわち、光トランスポートネットワーク（メトロ網）とアクセスネットワークとで個別に帯域制御を行っていたため、長周期で見ればアクセスネットワークから光トランスポートネットワークへの上りトラフィックがそれほど増大していないにもかかわらず、アクセスネットワークからの上りトラフィックが瞬間的に集中して輻輳が発生し、一部のトラフィックが破棄されるなど、上り帯域の効率的な利用が実現できていないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、集約ＯＬＴでメトロ網とアクセス網の帯域制御を連携させ、上り帯域を効率的に利用する光通信システム、通信装置および帯域制御方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、リング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークから特定波長の信号光を抽出して当該リング型ネットワークを構成していない他のノードへ出力するとともに、当該他のノードから入力された信号光を当該リング型ネットワークに出力する複数のリングノードと、前記他のノードとして動作するリモートノードと、光カプラを介して前記リモートノードに接続されたＯＮＵとを含んで構成された光通信システムであって、前記リングノードの中の一部のノードが前記ＯＮＵに対して上り帯域を割り当てる処理を実行するＯＬＴとして動作し、前記ＯＬＴとして動作するノードは、同一リモートノード配下のＯＮＵ同士を１つのＯＮＵグループとして扱い、自システムに割り当てられた上り帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域割当要求量、および各ＯＮＵグループに属しているＯＮＵの数に基づいて、前記ＯＮＵグループ各々に分配する第１の帯域割当機能と、前記ＯＮＵグループ各々について、前記第１の帯域割当機能により分配された上り帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域割当要求量に基づきグループ内の各ＯＮＵに再分配する第２の帯域割当機能と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数のリモートノードが同一波長を共用しつつ、ＯＮＵへ割り当てた帯域量と連動するように、リング内の帯域を複数リモートノードに動的に割り当てることが可能となり、従来、準静的に帯域を割り当てていたトランスポートネットワークよりも柔軟なメトロ・アクセス融合型の帯域割り当てができる。この結果、上位網との間の伝送路で輻輳が発生するのを防止して上り帯域を効率的に利用可能な光通信システムを実現できる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる光通信システムの構成例を示す図である。 図２は、ＯＬＴ、リングノードおよびＲＮの構成例と制御方式の概要を示す図である。 図３は、メトロ帯域更新周期とアクセス帯域更新周期の関係を示す図である。 図４は、帯域割り当て制御の全体動作の一例を示したフローチャートである。 図５は、ＲＮ３に対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャートである。 図６は、ＲＮ３に対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャートである。 図７は、トランスポンダに対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャートである。 図８は、本発明にかかる光通信システムにおけるレンジング手順の一例を示す図である。 図９は、帯域割り当て動作の一例を示す図である。 図１０は、ＧＳＴを更新する手順、および帯域更新周期の基準時刻を更新する手順を示したフローチャートである。 図１１は、帯域更新周期の基準時刻を更新する手順を示したフローチャートである。

以下に、本発明にかかる光通信システム、通信装置および帯域制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
＜システム構成＞
まず、システムの全体構成について説明する。図１は、本発明にかかる光通信システムの構成例を示す図である。図示したように、光通信システムは、２重化された光ファイバ（幹線光ファイバ）で複数のノード（ＯＬＴ１およびリングノード２₁〜２_n）が接続された構成のリング型ネットワークと、２重化された光ファイバを介してリングノード２₁〜２_nに接続されたリモートノード（ＲＮ）３₁₁〜３_1p，３₂₁〜３_2q，…，３_n1〜３_nrと、光ファイバおよび光カプラ（３２分岐カプラ）４を介してＲＮに接続されたＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）とを含んで構成されている。なお、１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀は、上り下り双方向１０Ｇｂｐｓ通信が可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3avで規定されているもの）であり、１Ｇ-ＯＮＵ５₁は、上り下り双方向１Ｇｂｐｓ通信が可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3で規定されているもの）であり、１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁は、上り１Ｇｂｐｓ，下り１０Ｇｂｐｓで通信可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3avで規定されているもの）である。以降の説明において、単に「ＯＮＵ」と記載した場合、１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀、１Ｇ-ＯＮＵ５₁および１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁を示すものとする。また、上述した集約ＯＬＴに相当するＯＬＴ１にＲＮが接続され、さらにＲＮに各種ＯＮＵが接続されていてもよい。本実施の形態では光カプラ４を３２分岐カプラとした場合について説明するが、他の分岐数であってもよい。また、図１において、メトロ網の通信手段は、連続光ＷＤＭによるＯＴＵ（Optical-channel Transport Unit）フレーム（ＯＴＮで使用するフレーム）の転送を例示しているが、これは本発明の原理の理解を助けるための単なる例示であって、メトロ網における物理的な通信手段を限定するものではない。同様の効果を奏する通信方法であれば、物理層はたとえばＯＦＤＭＡ通信やデジタルコヒーレント通信であってもよい。

図１に示した光通信システムにおいて、ＯＬＴ１は、上位網とリング型ネットワークを接続する通信装置であり、多重分離部と、冗長化された２つのＯＬＴ−ＩＦと、監視制御部と、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）部とを有する。各リングノードは同一構成の通信装置であり、ＲＯＡＤＭ部、ＯＴＮ−ＸＣ（OTN Cross connect）部およびトランスポンダを有する。各ＲＮは同一構成の通信装置であり、トランスポンダおよび監視制御部を有する。なお、ＯＬＴ１は、各リングノードが有する機能に加え、ＰＯＮのＯＬＴとして動作する機能を有する通信装置であり、本実施の形態の光通信システムは、従来は各リングノード配下の通信装置（図１において各ＲＮが配置されている場所の通信装置）が有していたＯＬＴ機能（ＯＬＴとして動作する機能）を一つのリングノードに集約してＯＬＴ１としたものである。図１に示した光通信システムでは、各リングノードがＯＴＮ−ＸＣ部を具備しているため、複数のリングノードで同一波長を共有することが可能である。

ＯＬＴ１の多重分離部では、上位網から受け取った下り信号光（フレーム）を２つのＯＬＴ−ＩＦのうちのいずれか一方に出力し、また、ＯＬＴ−ＩＦから受け取った上り信号光を上位網へ出力する。ＯＬＴ−ＩＦは、ＯＬＴがＰＯＮの局側装置として動作するための各種処理を実行する。また、２つのＯＬＴ−ＩＦのうち、一方が現用系、他方が予備系に設定される。監視制御部は、通信システム内の監視（故障検出）および故障検出時の経路切替などを行う。ＯＬＴ１および各リングノードのＲＯＡＤＭ部は、リング型ネットワーク上を流れている信号（光）を対象として、特定波長の抽出および追加（リング型ネットワークへの出力）を行う。各リングノードのトランスポンダは、受信した信号光の波長変換を行う。各ＲＮのトランスポンダも受信した信号光の波長変換を行うが、上り方向においては、通信速度の異なる複数の光バースト信号を終端し、ＲＮとＯＬＴ１が通信するための少なくとも１波以上の波長の光連続信号に変換する処理も併せて実施する。一方、下り方向においては、あらかじめＲＮ毎に定められた所定の通信波長の信号からトランスポンダ毎の信号を抽出し、標準規格で規定されたＰＯＮ固有の波長で所定のフレームフォーマットにて通信信号を送信する。

ＯＬＴ１とＲＮ３₁₁〜３_1p（ｐはリングノード２₁配下に接続されるＲＮ数），ＲＮ３₂₁〜３_2q（ｑはリングノード２₂配下に接続されるＲＮ数），ＲＮ３_n1〜３_nr（ｒはリングノード２_n配下に接続されるＲＮ数）は、１つ以上のリングノード２₁〜２_n（ｎはリング型ネットワークを構成しているリングノードの数）を介して接続され、ＲＮとその配下のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）との間の通信速度よりも高速な伝送速度で連続光ＷＤＭによるＯＴＵフレーム転送を行うことにより通信する。一方、各ＲＮに収容されているトランスポンダとその配下に接続されている各ＯＮＵは、従来のＰＯＮと同様にスター型トポロジーで接続され、従来のＴＤＭＡ−ＰＯＮ方式で通信する。

本実施の形態では、説明の簡単化のために、図１に示したような、リング型ネットワークを構成しているノード（通信装置）の中の１つにＯＬＴ機能を集約した構成の光通信システムを想定して説明を行う。しかし、１つのノードに集約することは必須ではない。ＯＬＴ機能を一部のノードに分散して持たせてもよい。

＜ＯＬＴ、リングノードおよびリモートノード（ＲＮ）の構成および制御の概要説明＞
図２は、図１に示したＯＬＴ１、リングノード２（リングノード２₁，２₂，…，２_n）およびＲＮ３（ＲＮ３₁₁〜３_1p，…，ＲＮ３_n1〜３_nr）の構成およびシステム全体の制御方式の要点を説明する図である。ここでは、一例として、本通信システムにおいて、ＯＬＴ−ＩＦがシステム内の全ての帯域割り当て制御を行うものとする。また、ＯＬＴ−ＩＦは、ＲＮとＯＮＵの間ではＩＥＥＥ標準に準拠するＰＯＮ制御プロトコルでの帯域割り当て制御を行うものとする。なお、図２ではリングノード２を１台としているが、図１に示したように、実際には複数台存在する。各ＲＮ３は同一構成のため、１台についてのみ内部構成を示し、残りについては記載を省略している。

ＯＬＴ１は、主要な構成要素として、ＯＬＴ−ＩＦ１１、監視制御部１２およびＲＯＡＤＭ部１３を備える。なお、説明を簡単化するため、冗長化されている２つのＯＬＴ−ＩＦのうちの一方（現用系に設定されている側）のみをＯＬＴ−ＩＦ１１として記載している。また、多重分離部の記載は省略している。ＯＬＴ−ＩＦ１１は、ＩＦ部１１１、ＯＴＮマッパ／デマッパ部１１２、ＳＥＲ／ＤＥＳ部１１３および上り帯域割当制御部１１４からなる高集積ＰＯＮ制御部と、ＯｐｔＴＲｘ部１１５とを備えている。ＩＦ部１１１は、図示を省略している多重分離部とのインタフェースである。ＯＴＮマッパ／デマッパ部１１２は、ＩＦ部１１１から入力された主信号と上り帯域割当制御部１１４から入力された制御信号を多重化する処理、およびＳＥＲ／ＤＥＳ部１１３から入力された、多重化された状態の主信号と制御信号を分離する処理を行う。ＳＥＲ／ＤＥＳ部１１３は、ＯＴＮマッパ／デマッパ部１１２から入力されるシリアルデータをパラレルデータに変換する処理、およびＯｐｔＴＲｘ部１１５から入力されるパラレルデータをシリアルデータに変換する処理を行う。上り帯域割当制御部１１４は、メトロ網およびアクセス網における帯域割り当て制御を行う。ＯｐｔＴＲｘ部１１５は、光信号の送受信を行う。

監視制御部１２は、既に説明したように、通信システム内の監視（故障検出）および故障検出時の経路切替（光パス切替え制御）などを行う。ＲＯＡＤＭ部１３は、既に説明したように、リング型ネットワーク上を流れている信号（光）を対象として、特定波長の抽出および追加（リング型ネットワークへの出力）を行う。

リングノード２は、主要な構成要素として、ＲＯＡＤＭ部２１およびＯＴＮ−ＸＣ部２２を備える。なお、トランスポンダの記載は省略している。ＲＯＡＤＭ部２１は、ＯＬＴ１のＲＯＡＤＭ部１３と同様に、リング型ネットワーク上を流れている信号を対象として、特定波長の光信号の抽出および追加を行う。ＯＴＮ−ＸＣ部２２は、ＲＯＡＤＭ部２１で抽出された特定波長の信号を一旦電気信号に変換し、ＲＮ３に転送すべき信号を抽出してから光信号に再変換して転送する機能と、接続されている各ＲＮ３からの受信信号をＯＬＴ−ＩＦからの指示に基づいて同一波長の光に載せて光トランスポートネットワーク側へ転送する機能とを備える。

ＲＮ３は、ＯｐｔＴＲｘ部３１、ＯＴＮマッパ／デマッパ部３２および複数のバーストトランスポンダ３３（以下、単にトランスポンダ３３と呼ぶ）を備えている。なお、監視制御部の記載は省略している。また、各トランスポンダ３３の構成は同一である。そのため、１つのトランスポンダ３３についてのみ内部構成を示し、残りについては記載を省略している。

ＯｐｔＴＲｘ部３１は、リングノード２との間で光信号の送受信を行う。ＯＴＮマッパ／デマッパ部３２は、上り方向（リングノード２に向けた方向）では、各トランスポンダ３３からの入力信号をカプセル化してＯＴＮで取り扱うフレーム（ＯＴＵフレーム）を生成し、ＯｐｔＴＲｘ部３１に出力する。一方、下り方向においては、ＯｐｔＴＲｘ部３１から入力されたＯＴＵフレームのデカプセル化を行い、その結果得られたトランスポンダ３３毎の信号を、対応するトランスポンダ３３へ出力する。

トランスポンダ３３は、ＲＴＴ管理部３３１、ＤＯＢ ＣＤＲ部３３２、ＤＯＢ Ｒｘ部３３３、タイムスタンプ処理部３３４、１Ｇ／１０Ｇ ＯｐｔＴｘ部３３５、ＷＤＭカプラ３３６およびローカルタイマ３３７を備えている。ＲＴＴ管理部３３１は、ＰＯＮ区間（自装置（自トランスポンダ）と配下の各ＯＮＵとの間）のＲＴＴを測定するとともに、測定結果を管理する。また、必要に応じて、管理しているＲＴＴをＯＬＴ１へ通知する。ＤＯＢ ＣＤＲ部３３２およびＤＯＢ Ｒｘ部３３３は、通信速度が１Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの上り信号光、具体的には、ＯＮＵから送信されてくる２波長のバースト信号をＷＤＭカプラ３３６経由で受信し、１Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの連続信号として再生する。タイムスタンプ処理部３３４は、ＯＬＴからの制御信号を元にＯＴＮマッパ／デマッパ部３２で生成されたＰＯＮ制御フレームに対して、ローカルタイマ３３７で管理されている時刻を示すタイムスタンプを付与する。１Ｇ／１０Ｇ ＯｐｔＴｘ部３３５は、タイムスタンプ処理部３３４から入力されたフレーム（１Ｇｂｐｓと１０ＧｂｐｓのＰＯＮフレーム）を波長変換し、ＷＤＭカプラ３３６を介して、スター型カプラ（光カプラ４）の接続された光ファイバ側に送信する。なお、１Ｇ／１０Ｇ ＯｐｔＴｘ部３３５に入力されるＰＯＮ制御フレームには、ローカルタイマ３３７で管理されている時刻を示すタイムスタンプが埋め込まれている。ローカルタイマ３３７は、ＰＯＮ制御で標準的に使用される１６ｎｓ粒度の３２ビットカウンタにより構成されており、トランスポンダごとのローカル時刻を管理する。

上記構成の各ＲＮ３では、下り方向のフレーム処理動作において、各トランスポンダ３３がＭＰＣＰフレームを識別し、これにトランスポンダ３３毎のローカルタイマ３３７で管理している時刻（ローカル時刻）を示すタイムスタンプを付与するなどして、Ｇａｔｅフレーム内の情報の補正を行う。一方、上り方向のフレーム処理動作において、各トランスポンダ３３は、ローカルタイマ３３７が管理しているローカルタイマ値と受信したＭＰＣＰフレームに打刻されているタイムスタンプ値とを用いて、論理リンク毎のＲＴＴを算出し、保持する。なお、図２では、トランスポンダ３３の各々がローカルタイマ３３７を備えている構成例について示したが、トランスポンダ３３またはＲＮ３がローカルタイマを備え、このローカルタイマで管理されているローカル時刻に従ってトランスポンダが動作するようにしてもよい。このようにすることで、ＴＤＭ−ＰＯＮ特有の時刻同期はＯＮＵ５とＲＮ３の間で制御をおこない、ＯＮＵ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙや帯域割り当て制御に代表されるＰＯＮ制御をＯＬＴ１のＯＬＴ−ＩＦ１１に集約する。すなわち、集約ＯＬＴであるＯＬＴ１では、ＯＮＵ５のＤｉｓｃｏｖｅｒｙの制御やＯＮＵ５に対する上り帯域割り当て量の計算を行うが、時刻同期やＯＮＵ５の接続距離に依存する時刻補正に関する部分はＲＮ３で終端するようにして、ＰＯＮ制御の主要機能の集約化を行う。このように制御した場合でも、ＯＮＵ５の帯域要求量は、ＯＬＴ−ＩＦ１１に転送されるため、ＯＬＴ−ＩＦ１１はネットワーク全体の帯域要求量を把握することが可能であり、以下に示す方法でメトロ・アクセス連携帯域割り当て制御が可能となる。

＜アクセス区間の帯域制御に連携したメトロ区間の動的帯域割り当て方法＞
本実施の形態の光通信システムにおいて、ＯＬＴ１のＯＬＴ−ＩＦ１１は、各ＯＮＵ５に上り帯域を割り当てる場合、まず、メトロ区間における帯域割り当てを行い、これが終了した後にアクセス区間における帯域割り当てを行う。メトロ区間における帯域割り当てでは、同じＲＮ３に収容されているＯＮＵ５同士を１つのグループとして扱い、各グループからの上り帯域要求量（同一グループのＯＮＵ５から要求された上り帯域の総和）や各グループに属しているＯＮＵ５の数などに基づいて、システムに割り当てられている上り帯域を各グループに対してどのように分配するか決定する。以下、アクセス区間の帯域制御方法について、詳しく説明する。

まず、メトロ区間（ＯＬＴ１と各ＲＮ３の間の区間）の帯域割当更新周期の設定の方法について、説明する。図３は、メトロ区間における帯域割当更新周期の設定方法の一例を示す図である。この方法では、メトロ区間の帯域割り当ては統計多重効果が期待できるので、ＰＯＮ制御のように短い帯域更新周期による動的な割り当て制御が必要ないという点に着眼している。したがって、ＯＬＴ１では、ＰＯＮ区間（ＲＮ３の各トランスポンダ３３と各ＯＮＵ５の間の区間）の複数の帯域更新周期に渡り、各ＲＮ３配下のＯＮＵ要求量（ＲＥＰＯＲＴ量）をモニタして、ＰＯＮ区間における帯域更新周期（図示したＰＯＮ帯域割当周期ｌ）よりも長い周期で設定された、メトロ帯域割当周期Ｌにて帯域要求量の積算値を計測し、この積算値に基づいてメトロ網内の帯域割り当て量を算出することを特徴とする。なお、図３ではメトロ網内の帯域割当周期（Ｌ）は固定周期であるが、トラヒックの変動量をモニタすることによって、毎周期変更するようにしてもよい。この場合、メトロ網内の帯域更新周期（メトロ帯域割当周期）の最小周期は、ＰＯＮ区間の帯域更新周期（ＰＯＮ帯域割当周期）と同じ周期となる。一例として、メトロ帯域が非輻輳状態から輻輳状態（またはその逆）に遷移する過渡的な状態においては、メトロ帯域割当周期Ｌを短くしてアクセス区間のトラヒック増加量に対するメトロ区間の帯域割り当て制御の追従性を高め、トラヒックの変動の少ない状態では、メトロ帯域割当周期Ｌを長く設定して、ＯＬＴ１の処理量を減らすような制御を行ってもよい。

次に、図４〜図７を参考にしながらメトロ区間（各リングノード２のＯＴＮ−ＸＣ部２２）およびアクセス区間（各ＯＮＵ５）への帯域割り当て方法について説明する。なお、以下では、本実施の形態の帯域割り当て方法の原理を理解しやすくするために、ＯＴＮ−ＸＣ部２に１台のＲＮ３が接続された場合について説明する。しかし、ＯＴＮ−ＸＣ部２２に複数のＲＮ３が接続された場合であっても、同様な方法で帯域割当量を算出可能である。また、ＯＬＴ１に接続されているＲＮ３は存在しないものとして説明を行うが、ＯＬＴ１にＲＮ３が接続されている場合も同様の方法で帯域割当量を算出可能である。

図４は帯域割り当て制御の全体動作の一例を示したフローチャート、図５および図６は各ＲＮ３に対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャート、図７は各トランスポンダ３３に対する帯域割り当て制御の一例を示したフローチャートである。

図４に示したように、本実施の形態の光通信システムにおいてＯＬＴ１が実施する帯域割り当て制御は、各ＲＮ３に対する帯域割り当て処理であるＲＮ_i帯域割当て処理（ＢＷ_i算出）と、各トランスポンダ３３に対する帯域割り当て処理であるトランスポンダ帯域割当て処理（ｂｗ_ij算出）と、各ＯＮＵ５に対する帯域割り当て処理であるＯＮＵ帯域割当て処理（ｎｕ＿ｂｗ_ijk算出）とを含んでいる。なお、ＯＬＴ１においては、上り帯域割当制御部１１４が帯域割り当て制御を行う。

図４に示した帯域割り当て制御においては、処理を開始すると、メトロ帯域割当周期タイマが満了したかどうか、すなわち、図３に示したメトロ帯域割当周期Ｌが経過したかどうかを確認する（ステップＳ１）。メトロ帯域割当周期タイマが満了してない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、アクセス帯域割当周期タイマが満了したかどうか、すなわち、図３に示したＰＯＮ帯域割当周期ｌが経過したかどうかを確認する（ステップＳ３）。一方、メトロ帯域割当周期タイマが満了した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、後述するＲＮ_i帯域割当て処理を実行してからアクセス帯域割当周期タイマが満了したかどうかを確認する（ステップＳ２→Ｓ３）。アクセス帯域割当周期タイマが満了していない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻ってメトロ帯域割当周期タイマが満了したかどうかを確認する。一方、アクセス帯域割当周期タイマが満了した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、後述するトランスポンダ帯域割当て処理およびＯＮＵ帯域割当て処理を実行し（ステップＳ４→Ｓ５）、ステップＳ１に戻る。ＯＬＴ１は、このような手順で帯域割り当て制御を行い、メトロ網とアクセス網の帯域制御を連携させて上り帯域の効率的な利用を実現する。

次に、図５および図６を用いてメトロ区間の帯域割り当て方法（上記ステップＳ２のＲＮ_i帯域割当て処理）について説明する。なお、図５および図６はともに、ＲＮ３に対する上り帯域の割り当て方法を示しており、ステップＳ２のＲＮ_i帯域割当て処理としてこれらを排他的に使用する。まず、図５に示した処理について説明する。

図５において、「Ｂ」は光パスの最大帯域を示し、「Req(i,k)」はＲＮ_iのＯＮＵ_kからの上り帯域要求量を示し、「Ｎ_i」はＲＮ_iに接続されているユーザ数（ＯＮＵ５の数）を示し、「ＢＷ_i」はＲＮ_iに対する割当帯域を示し、「Ｌ」はメトロ区間の帯域更新周期を示すものとする。システム内のＲＮ３の数はｎ＋１であり、ＯＬＴ１は、ｎ＋１台のＲＮ３に対し、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理を個別に実行してＲＮ３それぞれに割り当てる上り帯域ＢＷ_iを決定する。なお、光パスの最大帯域Ｂとは、ＯＬＴ１と上位網との間の光パスの最大帯域である。

ＲＮ３に対する帯域割当処理においては、まず、Σ_iΣ_kReq(i,k)[bit]／Ｌ[sec]≦Ｂ[bps]かどうか（ただし、i=0,1,…,n）、すなわち、システム内の全ＯＮＵ５から要求された上り帯域要求量の総和のメトロ帯域割当周期Ｌにおける時間平均値（以下、「総要求量平均値」と呼ぶ）が光パスの最大帯域Ｂ以下かどうかを確認する（ステップＳ１１）。

総要求量平均値が最大帯域Ｂ以下であれば（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ｉ番目のＲＮ３に対する割当帯域ＢＷ_iをΣ_kReq(i,k)[bit]／Ｌ[sec]に決定するとともにｉの値をインクリメントとする処理をｉ＝０〜ｎの範囲について実行する（ステップＳ１２，Ｓ１７）。すなわち、メトロ帯域割当周期Ｌにおいてｉ番目のＲＮ３配下の各ＯＮＵ５から要求された上り帯域要求量の総和を時間平均したものをＢＷ_iとする。これは、ｉ番目のＲＮ３配下の全ＯＮＵ５から要求された上り帯域要求量どおりに帯域を割り当てることを示す。

一方、総要求量平均値が最大帯域Ｂを超えている場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ｉ番目のＲＮ３に対する割当帯域ＢＷ_iをΣ_kReq(i,k)[bit]／Ｌ[sec]に仮決定する（ステップＳ１３）。そして、ＢＷ_i＞Ｎ_i×Ｂ／Σ_iＮ_iかどうか、すなわち、仮決定したＢＷiが、最大帯域Ｂを各ＲＮ３配下のＯＮＵ数に応じて各ＲＮ３に比例分配した場合の帯域よりも大きいかどうかを確認する（ステップＳ１４）。

ＢＷ_i＞Ｎ_i×Ｂ／Σ_iＮ_iが成立している場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、最大帯域Ｂを各ＲＮ３配下のＯＮＵ数に応じて各ＲＮ３に比例分配した帯域であるＮ_i×Ｂ／Σ_iＮ_iをＢＷ_iとする（ステップＳ１５）。すなわち、ｉ番目のＲＮ３にＮ_i×Ｂ／Σ_iＮ_iを割り当てる。これに対して、ＢＷ_i＞Ｎ_i×Ｂ／Σ_iＮ_iが成立していない場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、上記ステップＳ１３で仮決定したＢＷ_iを最終的なＢＷ_iとする（ステップＳ１６）。すなわち、ｉ番目のＲＮ３に対し、ｉ番目のＲＮ３配下の全ＯＮＵ５から要求された上り帯域要求量どおりに帯域を割り当てる。ｉ番目のＲＮ３に対する割当帯域ＢＷ_iを決定した後は、ｉの値をインクリメントし（ステップＳ１８）、帯域を割り当てていないＲＮ３が存在していれば、上記ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理を繰り返す。

以上のように、メトロ区間を対象とした帯域割り当てにおいては、ＯＬＴ１で（ＯＬＴ１から上位網への伝送路で）輻輳が発生するおそれがあるかどうかを判別し、輻輳発生のおそれが無ければ、各ＯＮＵ５からの帯域要求量のＲＮ３毎の総和（同じＲＮ３配下のＯＮＵ５のグループからの帯域要求量）に対応する帯域を各ＲＮ３に割り当てる。一方、輻輳発生のおそれがあれば、さらに、各ＲＮ３について、最大帯域Ｂを各ＲＮ３配下のＯＮＵ数に応じて各ＲＮ３に比例分配した場合に輻輳が発生するおそれがあるかどうかを判別し、輻輳発生のおそれが無ければ、ＲＮ３配下の各ＯＮＵ５からの帯域要求量の総和と同じだけ帯域をＲＮ３に割り当て、輻輳発生のおそれがある場合には、最大帯域Ｂを各ＲＮ３配下のＯＮＵ数に応じて各ＲＮ３に比例分配した場合の値に対応する帯域を割り当てる。すなわち、ＯＬＴ１で輻輳が発生するおそれがある場合には、最大帯域Ｂを各ＲＮ３配下のＯＮＵ数に応じて各ＲＮ３に比例分配した場合の帯域を上限として、ＯＮＵ５からの帯域要求量のＲＮ３毎の総和に応じて各ＲＮ３への帯域割当量を決定する。したがって、仮に、すべてのＲＮ３について、配下のＯＮＵ５からの帯域要求量の合計値がＮ_i×Ｂ／Σ_iＮ_i（＝最大帯域Ｂを各ＲＮ３配下のＯＮＵ数に応じて各ＲＮ３に比例分配した場合の値）を超えている状態であっても、各ＲＮ３に対する割当帯域ＢＷ_iはＮ_i×Ｂ／Σ_iＮ_iとなり、各ＲＮ３に対する割当帯域ＢＷ_iの総和を光パスの最大帯域Ｂ以下に抑えることができる。この結果、ＯＬＴ１において輻輳が発生して上りトラフィックの破棄が発生するのを防止できる。

なお、上記の方法で全ＲＮ３に帯域を割り当てた結果、残余帯域が発生した場合、残余帯域をＲＮ３の数で割って、各ＲＮ３に等分に割り当ててもよい。また、残余帯域をあるＲＮにすべて与えることとして、帯域更新周期（メトロ帯域割当周期）ごとに、各ＲＮ３に順番に与えてもよい。また、残余帯域を輻輳しているＲＮ３（ＢＷ_i＝Ｎ_i×Ｂ／Σ_iＮ_iとしたＲＮ３）に優先的に与えてもよい。また、帯域割り当て量が一番少ないＲＮ３に対して残余帯域を割り当ててもよい。輻輳しているＲＮ３に残余帯域を割り当てた場合には、帯域利用効率の更なる向上を実現できる。

なお、図５に示した上記制御では、輻輳しているＲＮ３には一律で、ＢＷ_i＝Ｎ_i×Ｂ／ΣＮ_i(bps)を与えるような制御であったが、図６に示したような制御としてもよい。図６に示した制御は、図５に示した制御に対し、輻輳しているＲＮ３に割り当てる帯域である輻輳時制御量ｘ_i(t)を算出するためのステップＳ２１を追加するとともに、輻輳しているＲＮ３に対する割当帯域ＢＷ_iを決定するための処理として、ステップＳ１５に代えてステップＳ２２を実行するようにしたものである。この制御によれば、ＯＬＴ１は、あらかじめ各ＲＮの輻輳時制御量ｘ_i(t)を計算しておき、その輻輳時制御量に基づいて帯域割り当てを実施する。

図６に示したステップＳ２１においては、次式（１）に従って輻輳時制御量ｘ_i(t)を算出する。なお、「ｘ_i(t)[bps]」はＲＮ_iに対する今周期の輻輳時制御量を示し、「ｙ_i(t)[bps]」はＲＮ_iに対する前周期までの平均帯域割り当て量を示し、「ｙ0_i[bps]」はＲＮ_iに対する帯域割り当て量目標値を示す。また、Δｙ_i(t)＝ｙ_i(t)−ｙ0_i、ｙ0_i＝Ｎ_i×Ｂ／ΣＮ_iとする。Ｋ_Pは比例ゲイン、Ｋ_Iは積分ゲイン、Ｋ_Dは微分ゲインを示す。

図６に示した制御においては、ＢＷ_i＞Ｎ_i×Ｂ／Σ_iＮ_iが成立している場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１で算出しておいたｘ_i(t)をＢＷ_iとする（ステップＳ２２）。

すなわち、図６に示した処理は、次式（２）で表すことができる。
If｛Σ_iΣ_kReq(i,k)＞Ｂ and ＢＷ_i＞ｙ0_i｝
then ＢＷ_i＝ｘ_i(t)
else
ＢＷ_i＝Σ_kReq(i,k)／Ｌ …（２）

この処理においては、ＲＮ_i輻輳時にメトロ割り当て帯域を目標帯域ｙ0_iに近づけるように制御する。輻輳時の帯域割り当てでは、比例項だけでなく、積分項と微分項を持った制御を行うため、残留偏差の除去と応答速度の向上を実現できる。なお、輻輳時制御量の割り当ては、毎回同じ順番で行うと割り当て量の公平性が保てない場合、毎周期毎にＲＮ番号（ｉ）をシャッフルしながら行ってもよい（ＢＷ_iを決定する順番を毎回入れ替えてもよい）。また、微分項を制御に適用しなくてもよい。

＜アクセス区間の帯域割り当て方法＞
次に、アクセス区間の帯域割り当て方法について説明する。

ＯＬＴ１は、図５または図６に示した手順によるメトロ区間の帯域割り当てが終了すると、アクセス区間の帯域割り当てを行う。アクセス区間の帯域割り当てでは、各ＲＮ３（同一ＲＮ３配下のＯＮＵ５のグループ）に分配した帯域をグループ内の各ＯＮＵ５へどのように割り当てるかについて、ＲＮ３が備えている各トランスポンダに接続されているＯＮＵ５の数やＯＮＵ５からの上り帯域要求量などに基づいて決定する。すなわち、メトロ区間の帯域割り当てにより各ＲＮ３（同一ＲＮ３配下のＯＮＵ５のグループ）に割り当てた帯域（ＢＷ_i）をＲＮ３内の各トランスポンダ３３にどのように分配するかを決定し（図４のステップＳ４：トランスポンダ帯域割当て処理）、さらに、各トランスポンダ３３に分配した帯域をトランスポンダ３３に収容されている各ＯＮＵ５にどのように分配するか決定する（図４のステップＳ５：ＯＮＵ帯域割当て処理）。このように、メトロ区間の帯域割り当て量ＢＷ_iを超えない範囲でアクセス区間の帯域割当を行うことにより、各ＲＮ３に割り当てられたメトロ区間の帯域とアクセス区間の帯域の整合が取れるので、各ＰＯＮとＰＯＮを収容している機器との間の伝送路（各ＲＮ３とリングノード２との間の伝送路）がボトルネックとなることを回避できる。アクセス区間の帯域割り当て動作の詳細は以下のようになる。

アクセス区間の帯域割り当てにおいて、ＯＬＴ１は、各ＲＮ３を対象として図７に示した処理を行い、各トランスポンダ３３に割り当てる帯域を決定する。図７に示した処理では、ｉ番目のＲＮ３を対象として、このＲＮ３が備えているｊ番目（j=0,1,…,m）のトランスポンダ３３に割り当てる帯域ｂｗ_ijをＢＷ_i×ｎ_ij／Ｎ_iとする（ステップＳ３１）。なお、「ｎ_ij」はｉ番目のＲＮ３が備えているトランスポンダ３３のうち、ｊ番目のトランスポンダに接続されているユーザ数（ＯＮＵの数）を示す。

また、ステップＳ３２においてｊの値を変更しながら上記ステップＳ３１の処理を繰り返し実行することにより、ｉ番目のＲＮ３が備えている全てのトランスポンダ３３に対して帯域を割り当てる。すなわち、ｉ番目のＲＮ３に割り当てた帯域ＢＷ_iを、このＲＮ３が備えているトランスポンダ３３のそれぞれに収容されているユーザ数（ＯＮＵ５の数）に応じて、各トランスポンダ３３に比例分配する。また、ステップＳ３３においてｉの値を変更しながら上記ステップＳ３１およびＳ３２の処理を繰り返し実行し、システム内の全てのＲＮ３について、各トランスポンダ３３に割り当てる帯域を決定する。

図７の制御に従ってシステム内の全てのトランスポンダ３３に割り当てる帯域を決定すると、ＯＬＴ１は、さらに、各トランスポンダ３３配下に接続されている複数のＯＮＵ５からの帯域要求量に基づいて、各ＯＮＵ５に対するアクセス区間の帯域割当量を計算する（各ＯＮＵ５に上り帯域を割り当てる）。アクセス区間の帯域割当量は、従来のＰＯＮで行っていたような帯域割り当て制御でよい。一例として、あるトランスポンダ３３配下の全ＯＮＵ５からの帯域要求量の総和がｂｗ_ijを下回った場合は、全ＯＮＵ５に要求した帯域量を与え、ｂｗ_ijを上回ったＯＮＵ５には、あらかじめ設定された帯域量を与えたのち、任意の割り当てアルゴリズムで残余帯域を配分するような方法が挙げられる。なお、このアクセス区間の帯域割り当てにおいて、先述のようにＲＮ_i配下のＯＮＵ５にすべて帯域を割り振った後、さらに残余帯域があった場合は、輻輳しているトランスポンダ配下のＯＮＵ５に追加で残余帯域を与えるようにしてもよい。

このような制御方法および計算アルゴリズムにより、メトロ区間とアクセス区間の帯域割り当てを連携させることができ、柔軟な帯域割り当てが可能となるので、上り帯域の効率的な利用を実現できる。

＜ＯＬＴによる帯域割り当て結果の通知方法と上り方向の送信動作の概要＞
ＯＬＴ１は、上述した手順で計算したメトロ網とアクセス網の帯域割り当て量のうち、メトロ網の帯域割り当て量については、ＯＴＵフレームのヘッダ情報に格納して各リングノード２のＯＴＮ−ＸＣ部２２に通知する。例えば、ＯＬＴ１は、任意のプロトコルによって網内のＯＴＮ−ＸＣ部２２のＩＤを取得し、各ＯＴＮ−ＸＣ部２２に対する帯域割り当て結果（帯域割り当て量）および通知先のＩＤ（各ＯＴＮ−ＸＣ部２２から取得したＩＤ）を含んだＯＴＵフレームをそれぞれ生成してリング型ネットワークに送信する。このとき、帯域割り当て量の通知先となるＯＴＮ−ＸＣ部２２を備えたリングノード２に割り当てられている波長の光信号でＯＴＵフレームを送信する。また、通知する帯域割当量は、ＯＴＮ−ＸＣ部２２が収容している各ＲＮ３への帯域割当量（ＢＷ_i）の総和とする。各リングノード２において、ＲＯＡＤＭ部２１は自リングノードに割り当てられている波長の光信号を抽出し、抽出した光信号に含まれるＯＴＵフレームをＯＴＮ−ＸＣ部２２に出力する。ＯＴＮ−ＸＣ部２２は、受け取ったＯＴＵフレームに自身のＩＤおよび帯域割り当て量が含まれている場合、この帯域割り当て量が自身に対する帯域割り当て結果であると判断する。一方、アクセス網の帯域割り当てで決定した、ＯＮＵ５に対する帯域割り当て量については、ＭＰＣＰ（Multipoint Control Protocol）のＧａｔｅフレームにて各ＯＮＵ５に通知する。なお、Ｇａｔｅフレームは、ＯＬＴ１で生成され、ＲＮ３までの区間においてはカプセル化されてＯＴＵフレームとして転送される。または、帯域割り当て量を示す情報がＯＴＵフレームによってＯＬＴ１からＲＮ３へ伝送され、伝送された帯域割り当て量の情報を用いてＲＮ３がＧａｔｅフレームを生成して配下のＯＮＵ５へ送信する。

帯域割り当て結果の通知を受けた各ＯＴＮ−ＸＣ部２２および各ＯＮＵ５は、通知内容に従い、データをＯＬＴ１に向けて送信する。ＯＮＵ５の送信動作は一般的なＰＯＮシステムのＯＮＵと同様であるため説明は省略する。ＯＴＮ−ＸＣ部２２は、配下の各ＲＮ３経由でＯＮＵ５から上り信号を受信すると、ＯＬＴ１から通知されていた帯域割り当て量に対応するサイズのＯＴＵフレームに上り信号を格納して送信する。

このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、ＯＬＴ１は、帯域割り当て制御動作として、まず、システム内の全てのＯＮＵ５から上り帯域要求量を収集し、ＰＯＮ区間における帯域更新周期と同じ周期または整数倍の周期で、収集した上り帯域要求量の総和、収集した上り帯域要求量のＲＮ３ごとの総和、および各ＲＮ３に収容されているユーザ数（ＯＮＵ５の数）に基づいて、ＲＮ３単位（同一ＲＮ３配下のＯＮＵ５のグループ）に割り当てる上り帯域を決定し、次に、ＰＯＮ区間における帯域更新周期で、ＲＮ３単位に割り当てた上り帯域を各ＰＯＮ区間（各ＲＮ３が備えている各トランスポンダ３３）にどのように分配するかを各トランスポンダ３３に接続されているＯＮＵ５の数に基づいて決定するとともに、各ＰＯＮ区間に分配した上り帯域を各ＯＮＵ５にどのように割り当てるかを、各ＯＮＵ５からの上り帯域要求量に基づいて決定することとした。

これにより、各ＲＮ３から送信される上りトラフィックの総和をＯＬＴ１で調整できるようになるので、上りトラフィックの総和をＯＬＴ１が接続されている上位網との間の伝送経路における最大帯域以下に抑えることが可能となり、ＯＬＴ１において輻輳が発生して上りトラフィックの破棄が発生するのを防止できる。この結果、輻輳発生に伴う再送発生などを防止でき、上り帯域の効率的な利用を実現できる。

なお、本実施の形態では、ＲＮ３に割り当てた上り帯域を各トランスポンダ３３にどのように分配するか決定する際、単に、接続されているＯＮＵ５の数に基づいて行うようにした（図７参照）。しかし、ＯＮＵ５には、上り方向の通信速度が１Ｇｂｐｓのものと１０Ｇｂｐｓが存在しており、接続されているＯＮＵ５の数だけを考慮して決定した場合、公平性が保てない可能性がある。そのため、ＯＬＴ１は、上り帯域要求量とともにＯＮＵ５の種別（上り方向の通信速度）を収集し、各ＯＮＵ５の種別を考慮して各トランスポンダ３３への帯域分配量を決定するようにしてもよい。また、同一トランスポンダに接続されている各ＯＮＵ５からの上り帯域要求量の総和に応じて帯域分配量を決定するようにしてもよい。

実施の形態２．
実施の形態１で説明した構成のシステムにおいて、ＯＬＴ１は集約ＯＬＴとして動作し、システム内の全てのＯＮＵ５に対して上り帯域を割り当てる。ここで、ＰＯＮの上り方向の通信は時分割で行うので、各ＯＮＵ５からバースト送信される上り信号同士が衝突しないようにするためには、ＯＬＴ１と各ＯＮＵ５との間の時刻同期管理が重要となる。そのため、本実施の形態では、実施の形態１で説明した光通信システムにおけるＯＬＴ１と各ＯＮＵ５との間の時刻同期管理方法について説明する。本実施の形態の光通信システムにおいては、以下に示す手順でレンジング（伝送路遅延の測定）を行うことによりＲＴＴ（Round Trip Time）を管理し、異なるＯＮＵ５から送信された上りバースト信号同士が衝突するのを防止する。

図８は、図１に示した構成の光通信システムにおけるレンジング手順の一例を示す図である。なお、ここでは、一例として、ＯＮＵを登録する際のレンジング手順を説明する。図８に示したＰＯＮ転送区間（ＲＮとＯＮＵの間）では、ＰＯＮ制御用のＭＰＣＰフレームが送受信される。ＭＰＣＰフレームは、ＯＴＮ転送区間（ＯＬＴとＲＮの間）では、カプセル化され、ＯＴＵフレームとして送受信される。ただし、ＲＮにおけるカプセル化／デカプセル化動作については説明を省略する。また、説明を簡単化するため、ＲＮが単一のトランスポンダを備えているものとして説明を行う。従って、以下に示すレンジング方法において、ＲＮが実行する処理は、ＲＮ内のトランスポンダが実行する処理に相当する。なお、ＯＴＮ転送区間では、ＭＰＣＰフレームから必要情報を取り出し、ＯＴＵフレームのヘッダに必要情報をマッピングして転送するようにしてもよい。

図８に示した制御では、まず、ＯＬＴからＲＮに対して、送信開始時刻（Grant start time、図中ではＧＳＴと表記）の相対値が格納されたDiscovery Gateフレーム情報を送信する（ステップＳ４１）。

ＲＮは、ＯＬＴから受信したフレームに対して、自装置内のローカルタイマで管理しているローカル時刻を示すＴＳ（タイムスタンプ）を押印するとともにＧＳＴを絶対時刻の値に補正し（ステップＳ４２）、必要に応じてＰＯＮフレームを生成してＯＮＵへ転送する（ステップＳ４３）。

Discovery Gateフレームを受信したＯＮＵは、この受信したフレームに埋め込まれているＴＳ値（絶対時刻）を確認し、ローカルタイマの値をこれに同期させる処理（ＴＳ同期）を行い（ステップＳ４４）、その後、Discovery Gateフレームで指定された送信開始時刻（ＧＳＴ）になると、ＯＮＵのローカルタイマの値を示すＴＳを押印したRegister RequestフレームをＯＬＴに向けて送信する（ステップＳ４５，Ｓ４６）。なお、ステップＳ４４を実行したことにより、これらのステップＳ４５，Ｓ４６を実行する時点では、ＯＮＵのローカル時刻はＲＮのローカル時刻に一致した状態となっている。

ＲＮは、Register Requestフレームを受信すると、Discovery Gateフレームを送信した時刻（Discovery Gateフレームに付与したＴＳ値）、受信したフレームに埋め込まれていたＴＳ値、フレームの受信時刻（受信した時点のローカルタイマ値）に基づいてＲＴＴを算出する（ステップＳ４７）。続いて、ＲＮは算出したＲＴＴを含めて、Register Requestフレーム情報をＯＬＴに転送する（ステップＳ４８）。

ＯＬＴは、ＲＴＴが含まれたRegister Requestフレーム情報を受信すると、受信したＲＴＴに基づいて、対応する論理リンクのＲＴＴを更新する（ステップＳ４９）。また、フレーム送信元のＯＮＵを登録するための所定の処理（ＯＮＵへ論理リンクを割り当てる処理など）を実行する。次に、ＯＬＴは、ＯＮＵの登録処理が完了したことを示すRegisterフレーム情報を送信し（ステップＳ５０）、ＲＮは、必要に応じてＰＯＮフレームを生成して、受信フレーム情報に対してＴＳを押印してＯＮＵへ送信する（ステップＳ５１，Ｓ５２）。ＯＮＵは、Registerフレームを受信すると、上記ステップＳ４４と同様にＴＳ同期を行う（ステップＳ５３）。また、受信フレームに含まれていた情報に従い、自装置内部の設定を変更する。例えば、自装置に割り当てられた論理リンクを把握し、その識別情報（論理リンクＩＤ）を記憶する。

ＯＬＴは、さらに、ステップＳ５０で送信したRegisterフレーム情報に対する応答フレームをＯＮＵが送信するための帯域を割り当て（Grant生成）、帯域割り当て結果を通知するためのGateフレーム情報を送信する（ステップＳ５４，Ｓ５５）。このGateフレーム情報には、ＯＮＵに割り当てた論理リンクのＩＤを埋め込む。

ＲＮは、Gateフレーム情報を受信すると、埋め込まれているＴＳに代えて自装置のローカル時刻を示すＴＳを押印するとともに、ＧＳＴをローカル時刻に基づいて補正し、必要に応じてＰＯＮフレームを生成してＯＮＵへ転送する（ステップＳ５６，Ｓ５７）。

ＯＮＵは、Gateフレームを受信すると、上記ステップＳ４４，Ｓ５３と同様にＴＳ同期を行う（ステップＳ５８）。また、ＴＳを押印してRegister Ackフレームを送信する（ステップＳ５９，Ｓ６０）。Register Ackフレームは、上記受信したGateフレームで通知された帯域を使用して送信する。

ＲＮは、Register Ackフレームを受信すると、上記ステップＳ４７と同様にＲＴＴを算出し（ステップＳ６１）、算出したＲＴＴを含めて、Register Ackフレーム情報を転送する（ステップＳ６２）。ＯＬＴは、ＲＴＴが含まれたRegister Ackフレーム情報を受信すると、対応する論理リンクのＲＴＴを更新する（ステップＳ６３）。

なお、ＲＮは、ＲＴＴを計算した場合に、計算結果を毎回ＯＬＴに通知する必要は無い。少なくとも、それ以前（前回）に算出したＲＴＴと新たに算出したＲＴＴが異なる場合（それ以前にＲＴＴをＯＬＴへ通知したことがない場合も含む）にのみＯＬＴへ通知すればよい。

このように、ＲＮは、ＯＬＴからフレームを受信した場合、フレーム内のタイムスタンプ値（ＴＳ値）をローカル時刻（ローカルタイマの値）に更新してＯＮＵへ転送する。また、受信したフレームが上り帯域の割当情報を含んでいる場合（Discovery Gateフレーム，Gateフレームの場合）には、帯域割当情報に含まれる送信開始時刻（ＧＳＴ）も併せて更新した上でＯＮＵへ転送する。さらに、ＯＮＵからフレームを受信した場合には、ＲＴＴを算出する。なお、ＲＮが複数のトランスポンダを備えている場合、ＲＮでは、トランスポンダ毎に、上述した手順でレンジングを実施する。また、ＲＮに収容されている各ＯＮＵは、ＲＮ経由で受信した各フレームのＴＳ値やＧＳＴがＲＮのローカル時刻に基づくものかどうか、および、ＯＬＴとの間で時刻同期を行っているのかそれともＲＮとの間で時刻同期を行っているのかを認識する必要は無い。すなわち、従来のＯＮＵと同様の動作を行えばよく、特別な動作は必要ない。

ここで、上記ステップＳ４２などで実行するＧＳＴの補正動作を含む帯域割り当て動作について説明する。図９は、帯域割り当て動作の一例を示す図であり、ｋ番目のＲＮおよびこのＲＮ配下の各ＯＮＵからなるネットワーク（図９ではＯＤＮ＃ｋと表記）を対象とした帯域割り当て動作の例を示している。ｋ番目以外のＲＮと配下のＯＮＵからなるネットワークを対象とした場合の動作もこれと同様である。

本実施の形態の光通信システムにおける帯域割り当て動作では、まず、Step(A)として、ＯＬＴが、論理リンク（図中ではＬＬと表記）毎の帯域割当量を計算し、論理リンク毎の帯域割り当て結果をＲＮに通知する。このとき、論理リンク毎の帯域割当量の総和が、実施の形態１で説明した手順に従い決定した、ＲＮに対する上り帯域割当量（ＢＷ_k）を超えないようにする。なお、帯域割り当て結果は、既に説明したように、Gateフレーム（Discovery Gateフレームも含む）情報にてＲＮへ通知される。

図示したように、帯域割り当て結果は、論理リンクごとの送信開始時刻（ＧＳＴ）と送信を許可する期間の長さ（Grant Length、図中ではＧＬと表記）として通知される。図９では、先頭論理リンクの（ＬＬ＝１の）ＧＳＴ（ＧＳＴ＿ＬＴ_k(ＬＬ)）を０として各論理リンクのＧＳＴとＧＬ（ＧＬ_k(ＬＬ)）とを算出する場合の例を示している。また、各論理リンクでの送信信号が衝突しないよう、ＧＬについては、各ＧＳＴの間隔（差分）から１０を差し引いた値としている。なお、ＯＬＴは、ＧＳＴを決定する際に、各論理リンクに接続されている端末との間のＲＴＴを考慮しなくてもよい。ＧＳＴは、ＲＮにおいて、ＲＮとその配下の各ＯＮＵとのＲＴＴを考慮して補正されるので、ＯＬＴは、通常動作時には、自装置（ＯＬＴ）に各ＯＮＵからの信号が到達するタイミング（時刻）のみを考慮すればよい。

次に、Step(B)として、ＯＬＴから帯域割り当て結果（ＧＳＴとＧＬ）を含んだフレーム（Gateフレーム，Discovery Gateフレーム）情報を受信したＲＮが、ローカル時刻と、論理リンク毎のＲＴＴと、予め算出しておいた基準時刻（RN＿GST＿base_k）とに基づいて、受信したフレーム内の情報（帯域割り当て結果を示すＧＳＴ）を補正する。たとえば、基準時刻を各論理リンクのＧＳＴに一律加算し、さらに、基準時刻加算後の各ＧＳＴから、対応するＲＴＴ（論理リンク毎のＲＴＴ）を減算して補正後の各ＧＳＴを得る。なお、ＧＬについては変更しない。

帯域更新周期Ｋについて、LLを論理リンクＩＤ、ＯＬＴが算出した論理リンク毎のＧＳＴをGST＿LT_k(LL)、基準時刻をRN＿GST＿base_k、ＲＮで保持している論理リンク毎のＲＴＴをRTT_k(LL)とすると、絶対ＧＳＴ（補正後のＧＳＴ）であるGST_k(LL)は次式で与えられる。このような計算を実施することで、上り方向のバーストが衝突しないようにスケジューリングされた上り通信制御が可能となる。
GST_k(LL) ＝ GST＿LT_k(LL) ＋ RN＿GST＿base_k − RTT_k(LL)

ＲＮは、このような手順で生成した補正後の各ＧＳＴと、ＯＬＴから通知されてきた論理リンク毎のＧＬとを含んだGateフレームを、自装置配下の各ＯＮＵへ送信する。

なお、図９に示した動作では、ＯＬＴがＲＮと各ＯＮＵとの間のＲＴＴを考慮することなくＧＳＴを決定し、ＲＮが各ＯＮＵとの間のＲＴＴ（論理リンク毎のＲＴＴ）およびローカル時刻に基づいてＧＳＴを補正することとしたが、ＯＬＴが上記ＲＴＴを考慮してＧＳＴを決定し、ＲＮが、ローカル時刻のみを考慮してＧＳＴを補正するように構成してもよい。

図１０および図１１は、ＲＮが、ＧＳＴを更新（補正）する手順、および帯域更新周期の基準時刻を更新する手順を示したフローチャートである。図１０は、ＧＳＴの補正値算出および基準時刻更新の手順を示したフローチャートであり、図１１は、基準時刻更新の手順を示したフローチャートである。本実施の形態の光通信システムでは、図１０に示したように、ＧＳＴの補正値を算出する際に基準時刻の更新も併せて実施するが、さらに、必要に応じて、図１１に示したように、ＧＳＴの補正値算出を伴わずに基準時刻を更新する動作も実施する。

図１０に示したように、ＧＳＴの補正動作では、ＲＮ＃ｋ（ｋ番目のＲＮ）は、Gate情報（Gateフレーム，Discovery Gateフレームに挿入されている情報）を受信すると、起動後に初めて受信したGate情報かどうかを確認し、初めて受信したのであれば、基準時刻（RN＿GST＿base_k）を初期化する。この初期化動作では、ローカルタイマの値（図１０ではＴＳと表記）に対して所定のオフセット値（ＯＦＦＳＥＴ）を加算し、初期化後の基準時刻とする。

基準時刻の初期化が完了した場合、または上記受信したGate情報が起動後に初めて受信したものではない場合、受信したGate情報に含まれている各ＧＳＴ（論理リンク毎のＧＳＴ）を更新する。この更新動作では、まず、受信したGate情報に含まれている各送信開始時刻GST＿LT_k(LL)に対して基準時刻RN＿GST＿base_kを加算し、論理リンク毎のRN＿GST_k(LL)を算出する。次に、算出したRN＿GST_k(LL)から、保持している論理リンク毎のＲＴＴの中の対応するもの（RTT_k(LL)）を減算し、更新後の送信開始時刻GST_k(LL)とする。

全ての送信開始時刻について更新を行うと、基準時刻を更新する。具体的には、上記の送信開始時刻更新動作により算出した論理リンクごとの送信開始時刻GST_k(LL)の中から値が最大のものを選択し、新たな基準時刻RN＿GST＿base_kとする。各ＲＮは、このようなＧＳＴの更新動作を、Gate情報を受信する毎に実施する。

また、各ＲＮは、図１０に示した動作に加えて、図１１に示した手順で基準時刻を更新する。すなわち、各ＲＮは、Gate情報を受信済みの状態において、ローカル時刻（Local＿Timer）および基準時刻（RN＿GST＿base_k）を監視し、ローカル時刻が基準時刻以上となっている状態を検出した場合には、ローカル時刻の現在値ＴＳに対して所定のオフセット値（ＯＦＦＳＥＴ）を加算し、更新後の基準時刻とする。オフセット値は、ローカル時刻と基準時刻の差に基づいて決定する。具体的には、ローカル時刻が基準時刻よりも小さくなるような値とする。

このように、本実施の形態の光通信システムでは、各ＲＮが、配下の各ＯＮＵとの間の個別の伝送遅延量を示すＲＴＴを算出して保持しておき、ＯＬＴは、各ＲＮに収容されているＯＮＵに対して割り当てる上り帯域の算出結果を通知する際、送信開始時刻（ＧＳＴ）の設定値を、各ＲＮとの間のＲＴＴを考慮することなく決定し、ＲＮは、ＯＬＴからの受信フレームに含まれているＧＳＴの設定値を、自装置のローカル時刻、および保持しておいたＲＴＴに基づいて更新することとした。すなわち、ＲＮは、配下の各ＯＮＵのローカル時刻を自身のローカル時刻に同期させるように制御し、さらに、配下の各ＯＮＵとの間のＲＴＴを算出し、算出した各ＲＴＴを保持しておく。そして、受信フレームに設定されている各ＧＳＴを、ローカル時刻とＲＴＴとに基づいて更新することとした。これにより、ＲＮより上位の通信経路が切り替わった場合にもＲＮで保持しているＲＴＴは影響を受けないので、ＰＯＮの上りバースト制御が容易になるとともに、通信経路切り替えが発生した場合の通信復旧までの所要時間を従来よりも短縮化できる。

以上のように、本発明にかかる光通信システムは、１対多接続されたネットワークを複数含み、上り方向の通信を時分割多重通信とした構成の光通信システムに適している。

１ ＯＬＴ
２，２₁，２₂，２_n リングノード
３，３₁₁，３_1p，３₂₁，３_2q，３_n1，３_nr リモートノード（ＲＮ）
４ 光カプラ
５ ＯＮＵ
５₁ １Ｇ-ＯＮＵ
５₁₀ １０Ｇ-ＯＮＵ
５₁₀₁ １０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ
１１ ＯＬＴ−ＩＦ
１２ 監視制御部
１３，２１ ＲＯＡＤＭ部
２２ ＯＴＮ−ＸＣ部
３１，１１５ ＯｐｔＴＲｘ部
３２，１１２ ＯＴＮマッパ／デマッパ部
３３ バーストトランスポンダ
１１１ ＩＦ部
１１３ ＳＥＲ／ＤＥＳ部
１１４ 上り帯域割当制御部
３３１ ＲＴＴ管理部
３３２ ＤＯＢ ＣＤＲ部
３３３ ＤＯＢ Ｒｘ部
３３４ タイムスタンプ処理部
３３５ １Ｇ／１０Ｇ ＯｐｔＴｘ部
３３６ ＷＤＭカプラ
３３７ ローカルタイマ

Claims (15)

1. リング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークから特定波長の信号光を抽出して当該リング型ネットワークを構成していない他のノードへ出力するとともに、当該他のノードから入力された信号光を当該リング型ネットワークに出力する複数のリングノードと、前記他のノードとして動作するリモートノードと、光カプラを介して前記リモートノードに接続されたＯＮＵとを含んで構成された光通信システムであって、
   前記リングノードの中の一部のノードが前記ＯＮＵに対して上り帯域を割り当てる処理を実行するＯＬＴとして動作し、
   前記ＯＬＴとして動作するノードは、
   同一リモートノード配下のＯＮＵ同士を１つのＯＮＵグループとして扱い、自システムに割り当てられた上り帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域割当要求量、および各ＯＮＵグループに属しているＯＮＵの数に基づいて、前記ＯＮＵグループ各々に分配する第１の帯域割当機能と、
   前記ＯＮＵグループ各々について、前記第１の帯域割当機能により分配された上り帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域割当要求量に基づきグループ内の各ＯＮＵに再分配する第２の帯域割当機能と、
   を備えることを特徴とする光通信システム。
2. 各ＯＮＵに割り当てる上り帯域を更新する周期である帯域更新周期と同じ、またはこれよりも長い周期で前記第１の帯域割当機能を実行する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
3. 前記第１の帯域割当機能では、
   （全てのＯＮＵからの上り帯域割当要求量の総和）≦（自システムに割り当てられた上り帯域）の場合、
   各ＯＮＵからの上り帯域要求量の前記ＯＮＵグループごとの総和と同じ量の帯域を各ＯＮＵグループに割り当てる
   ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
4. 前記第１の帯域割当機能では、
   （全てのＯＮＵからの上り帯域割当要求量の総和）＞（自システムに割り当てられた上り帯域）の場合、
   自システムに割り当てられた上り帯域をＢＷ、ｉ番目（i=0,1,…）のＯＮＵグループに属しているＯＮＵの数をＮ_i、システム全体のＯＮＵの数をＮとすると、
   「（ｉ番目のＯＮＵグループに対する帯域割当量）≦（ＢＷ×Ｎ_i／Ｎ）」となるように、各ＯＮＵグループに上り帯域を割り当てる
   ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
5. ｉ番目のＯＮＵグループに属しているＯＮＵからの上り帯域要求量の総和をＲ_iとすると、
   「Ｒ_i≦（Ｂ×Ｎ_i／Ｎ）」が成立している場合、Ｒ_iと同じ量の帯域を対応するＯＮＵグループに割り当て、
   「Ｒ_i＞（Ｂ×Ｎ_i／Ｎ）」が成立している場合、Ｂ×Ｎ_i／Ｎと同じ量の帯域を対応するＯＮＵグループに割り当てる
   ことを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
6. ｉ番目のＯＮＵグループに属しているＯＮＵからの上り帯域要求量の総和をＲ_i、ｉ番目のＯＮＵグループに対する過去の上り帯域割当量の平均値をｙ_i(t)、Δｙ_i(t)＝ｙ_i(t)−Ｂ×Ｎ_i／Ｎとすると、
   「Ｒ_i≦（Ｂ×Ｎ_i／Ｎ）」が成立している場合、Ｒ_iと同じ量の帯域を対応するＯＮＵグループに割り当て、
   「Ｒ_i＞（Ｂ×Ｎ_i／Ｎ）」が成立している場合、次式で示されるｘ_i(t)と同じ量の帯域を対応するＯＮＵグループに割り当てる
   

   

   ことを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
7. 前記第１の帯域割当機能による各ＯＮＵグループへの上り帯域の分配が終了した時点で残余帯域が存在する場合、当該残余帯域を各ＯＮＵグループへ追加配布し、追加配布が終了後に前記第２の帯域割当機能によるＯＮＵへの帯域割り当てを行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
8. 前記リモートノードは１つ以上のトランスポンダを備え、前記ＯＮＵは前記光カプラを介して前記トランスポンダに接続されており、
   前記第２の帯域割当機能では、
   各ＯＮＵグループ内の各ＯＮＵに上り帯域を割り当てる処理において、まず、前記分配された上り帯域を、接続されているＯＮＵ数に応じて各トランスポンダに割り当て、次に、各トランスポンダに割り当てた帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域要求量に基づいて、各ＯＮＵに割り当てる
   ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
9. 前記リモートノードは、自身に接続されている各ＯＮＵとの間の伝送遅延時間を示すＲＴＴを測定する機能を有し、当該各ＯＮＵに対する上り帯域の割り当て結果を示すGate情報を受信した場合、当該Gate情報を自身のローカル時刻および前記ＲＴＴの測定結果に基づいて補正した上で当該各ＯＮＵへ転送する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
10. 前記リモートノードは、
    前記Gate情報に含まれている情報のうち、前記ＯＮＵ各々の送信開始時刻を示すＧＳＴを補正対象として、前記ＯＮＵ各々から送信される上り信号同士が衝突しないようにＧＳＴを補正する
    ことを特徴とする請求項９に記載の光通信システム。
11. 前記リモートノードは、
    収容している各ＯＮＵとの間の伝送遅延時間を示すＲＴＴを測定して測定結果を保持しておくとともに、当該各ＯＮＵに対する上り帯域の割り当て結果を示すGate情報を受信した場合、当該Gate情報を自身のローカル時刻および前記ＲＴＴの測定結果に基づいて補正した上で当該各ＯＮＵへ転送するトランスポンダ、
    を１つ以上備えることを特徴とする請求項９に記載の光通信システム。
12. 前記トランスポンダは、
    前記Gate情報に含まれている情報のうち、前記ＯＮＵ各々の送信開始時刻を示すＧＳＴを補正対象として、前記ＯＮＵ各々から送信される上り信号同士が衝突しないようにＧＳＴを補正する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光通信システム。
13. 前記ＯＬＴとして動作するリングノードは、
    各ＯＮＵに対して割り当てる上り帯域を決定した後、上り帯域を割り当てる各ＯＮＵとの間の伝送遅延時間を考慮することなく前記Gate情報を生成する
    ことを特徴とする請求項９に記載の光通信システム。
14. リング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークから特定波長の信号光を抽出して当該リング型ネットワークを構成していない他のノードへ出力するとともに、当該他のノードから入力された信号光を当該リング型ネットワークに出力する複数のリングノードと、前記他のノードとして動作するリモートノードと、光カプラを介して前記リモートノードに接続されたＯＮＵとを含み、前記リングノードの中の一部のノードが前記ＯＮＵに対して上り帯域を割り当てる光通信システムにおいて、前記上り帯域を割り当てる処理を実行するリングノードとして動作する通信装置であって、
    同一リモートノード配下のＯＮＵ同士を１つのＯＮＵグループとして扱い、自システムに割り当てられた上り帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域割当要求量、および各ＯＮＵグループに属しているＯＮＵの数に基づいて、前記ＯＮＵグループ各々に分配し、さらに、前記ＯＮＵグループ各々について、前記分配した上り帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域割当要求量に基づきグループ内の各ＯＮＵに再分配する
    ことを特徴とする通信装置。
15. リング型ネットワークを構成し、当該リング型ネットワークから特定波長の信号光を抽出して当該リング型ネットワークを構成していない他のノードへ出力するとともに、当該他のノードから入力された信号光を当該リング型ネットワークに出力する複数のリングノードと、前記他のノードとして動作するリモートノードと、光カプラを介して前記リモートノードに接続されたＯＮＵとを含み、前記リングノードの中の一部のノードが前記ＯＮＵに対して上り帯域を割り当てる光通信システムにおける帯域制御方法であって、
    同一リモートノード配下のＯＮＵ同士を１つのＯＮＵグループとして扱い、自システムに割り当てられた上り帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域割当要求量、および各ＯＮＵグループに属しているＯＮＵの数に基づいて、前記ＯＮＵグループ各々に分配する第１の帯域割当ステップと、
    前記ＯＮＵグループ各々について、前記第１の帯域割当ステップで分配された上り帯域を、各ＯＮＵからの上り帯域割当要求量に基づきグループ内の各ＯＮＵに再分配する第２の帯域割当ステップと、
    を含むことを特徴とする帯域制御方法。

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