JP5723632B2 - 動的帯域割当方法及び受動光ネットワーク通信システム - Google Patents
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Description
図1(A)及び図1(B)を参照して、TDM-PON方法の一般的な光ネットワーク通信システムの構成について説明し、複数のONUからOLTに向けた方向の通信(上り通信)及び、OLTから複数のONUに向けた通信(下り通信)についてその概略的説明を行う。
上述したように、TDM-PONの光ネットワーク通信システムにおける上り通信にはTDMA方法が用いられている。TDMAは、OLT 20が各ONU 40の送信タイミングを管理し、異なるONUが送信した光信号が時間軸上で互いに衝突しないように制御する技術である。OLT 20が各ONU 40に対して一定期間上り信号の送信許可を与えることを「帯域を割り当てる」という。
Tcyc_min=TROH+Tcalc+TRTT (1)
ここで、TROHはOLT 20が各ONUから送信されて来る上り制御信号を受信するのに要する時間(レポート受信時間)、TcalcはOLT 20において帯域を計算するために要する時間(DBA計算時間)、TRTTは光信号がOLT 20−ONU間を往復するのに要する時間(RTT時間)である。SR-DBAを確実に実施するには、Tcalcは上式(1)で計算される最小値Tcyc_min以上の値に設定しなければならない。
この発明の第1の実施形態のDBA方法は、まず、REPORTフレームを参照しないNSR-DBAを適用するONUと、REPORTフレームを参照するSR-DBAを適用するONUとに振り分けるために、リンクアップ接続状態のすべてのONUをN個のグループにグループ分けされる。ここでは、リンクアップ接続されているONUをONU-1〜ONU-128とし、このONU-1〜ONU-128を2グループに分ける場合(N=2とした場合)について説明する。
上述のこの発明の第1の実施形態のDBA方法においては、固定帯域として予め確定した値を用いた。これに対して、この発明の第2の実施形態のDBA方法では、固定帯域として、全てのONUから受信した上りデータのトラフィックサイズをモニターし、各ONUのトラフィックサイズに基づいて計算された帯域予測値を用いる。このように、固定帯域として帯域予測値を用いることとしても、NSR-DBA計算処理において、REPORTフレームを参照する必要がないから、第1の実施形態のDBA方法を適用する場合と同様に、REPORTフレーム送信件数を減らすことができ、データ送信効率の向上とDBA計算時間の短縮が図られる。
12、50:スターカプラ
14-1:ONU-1
14-2:ONU-2
14-3:ONU-3
21:上位ネットワーク
22、42:インターフェース変換部
23:下り信号送信部
24:局側制御部
24-1:グループ分け手段
24-2:固定帯域割当手段
24-3:ベストエフォート帯域割当手段
25:上り信号受信部
26、46:光合分波器
27:制御信号読取生成手段
28:上り帯域割当手段
30:トラフィックモニター部
40、40-1、40-2、40-3:ONU
41:ユーザー機器
43:下り信号受信部
44:加入者側制御部
45:上り信号送信部
47:制御信号読取生成手段
48:上り送信時間制御手段
49:上りデータフレームバッファ部
Claims (8)
- 光伝送路、該光伝送路の一端に結合された光合分波器、及び該光合分波器によって分波されて形成された複数本の分波光伝送路を具える受動光ネットワークの、前記光伝送路の他端に局側終端装置が具えられ、前記分波光伝送路のそれぞれに1台ずつ加入者側端末装置が具えられて構成される受動光ネットワーク通信システムの通信における動的帯域割当方法であって、
前記局側終端装置が実行する、
複数の前記加入者側端末装置のうちリンクアップ接続されて通信可能な状態の前記加入者側端末装置を複数のグループに分けるグループ分けステップと、
前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に対して、固定帯域を割り当る固定帯域割当ステップと、
前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に対して、ステータスレポート-動的帯域割当計算に基づくベストエフォート帯域を割り当てるベストエフォート帯域割当ステップと
を含み、
グラント周期ごとに、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループと、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループとを入れ替える
ことを特徴とする動的帯域割当方法。 - 前記固定帯域として、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置から受信した上りデータのトラフィックサイズをモニターし、該各加入者側端末装置のトラフィックサイズに基づいて計算された帯域予測値を設定することを特徴とする請求項1に記載の動的帯域割当方法。
- 光伝送路、該光伝送路の一端に結合された光合分波器、及び該光合分波器によって分波されて形成された複数本の分波光伝送路を具える受動光ネットワークの、前記光伝送路の他端に局側終端装置が具えられ、前記分波光伝送路のそれぞれに1台ずつ加入者側端末装置が具えられて構成される受動光ネットワーク通信システムの通信における動的帯域割当方法であって、
複数の前記加入者側端末装置のうちリンクアップ接続されて通信可能な状態の前記加入者側端末装置をN個(Nは2以上の整数)のグループに分けるグループ分けステップと、
前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームの受信及びデータフレームの受信に必要となるオーバーヘッド帯域を計算するオーバーヘッド帯域計算ステップと、
全上り信号送信帯域から前記オーバーヘッド帯域を差し引いた帯域である割当帯域を計算する残り帯域計算ステップと、
前記N個のグループの内、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に、固定帯域を割り当てる固定帯域割当ステップと、
前記固定帯域割当ステップで割り当てられた固定帯域分を前記割当帯域から差し引いて再度残り帯域を計算する再残り帯域計算ステップと、
前記再残り帯域計算ステップで計算された残り帯域に対して、前記N個のグループの内、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に、ステータスレポート-動的帯域割当計算に基づくベストエフォート帯域を割り当てるベストエフォート帯域割当ステップと
を含み、
グラント周期ごとに、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループと、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループとを入れ替える
ことを特徴とする動的帯域割当方法。 - 光伝送路、該光伝送路の一端に結合された光合分波器、及び該光合分波器によって分波されて形成された複数本の分波光伝送路を具える受動光ネットワークの、前記光伝送路の他端に局側終端装置が具えられ、前記分波光伝送路のそれぞれに1台ずつ加入者側端末装置が具えられて構成される受動光ネットワーク通信システムの通信における動的帯域割当方法であって、
複数の前記加入者側端末装置のうちリンクアップ接続されて通信可能な状態の前記加入者側端末装置をN個(Nは2以上の整数)のグループに分けるグループ分けステップと、
前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームの受信及びデータフレームの受信に必要となるオーバーヘッド帯域を計算するオーバーヘッド帯域計算ステップと、
全上り信号送信帯域から前記オーバーヘッド帯域を差し引いた帯域である割当帯域を計算する残り帯域計算ステップと、
前記N個のグループの内、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置からデータを受信している時間帯に、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループに属する前記加入者側端末装置から受信した上りデータのトラフィックサイズをモニターし、前記各加入者側端末装置のトラフィックサイズに基づいて帯域予測値を計算するデータ流量帯域割当計算ステップと、
前記N個のグループの内、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に、前記データ流量帯域割当計算ステップで計算された帯域予測値を固定帯域として割り当てる固定帯域割当ステップと、
前記固定帯域割当ステップで帯域予測値を固定帯域として割り当てられた固定帯域分を前記割当帯域から差し引いて再度残り帯域の計算をする再残り帯域計算ステップと、
前記再残り帯域計算ステップで計算された残り帯域に対して、前記N個のグループの内、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置にステータスレポート-動的帯域割当計算に基づくベストエフォート帯域を割り当てるベストエフォート帯域割当ステップと
を含み、
グラント周期ごとに、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループと、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループとを入れ替える
ことを特徴とする動的帯域割当方法。 - 前記グループ分けステップにおいて、複数の前記加入者側端末装置を第1グループ〜第NグループのN個のグループに分け、
グラント周期ごとに、第1グループ〜第Nグループに属する加入者側端末装置に対して順次ベストエフォート帯域割当を適用し、かつベストエフォート帯域割当が適用されないグループに属する加入者側端末装置に対して固定帯域割当を適用する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の動的帯域割当方法。 - 光伝送路、該光伝送路の一端に結合された光合分波器、及び該光合分波器によって分波されて形成された複数本の分波光伝送路を具える受動光ネットワークの、前記光伝送路の他端に局側終端装置が具えられ、前記分波光伝送路のそれぞれに1台ずつ加入者側端末装置が具えられて構成され、動的帯域割当方法を実施する受動光ネットワーク通信システムであって、
前記局側終端装置は、
前記各加入者側端末装置に対する上り送信帯域を計算する上り帯域割当手段と、上り信号受信部から上り制御信号フレームを受け取り該上り制御信号フレームに記載された情報を読み取る制御信号読取生成手段と、前記各加入者側端末装置のうちリンクアップ接続されて通信可能な状態の前記加入者側端末装置を複数のグループにグループ分けするグループ分け手段と、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に対して固定帯域を割り当る固定帯域割当手段と、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に対してステータスレポート-動的帯域割当計算に基づくベストエフォート帯域を割り当てるベストエフォート帯域割当手段と
を具える局側制御部を具え、
当該局側制御部は、グラント周期ごとに、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループと、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループとを入れ替え、
前記加入者側端末装置は、
ユーザー機器から送信された上りデータフレームを一時蓄積し、蓄積した上りデータフレームを出力する上りデータフレームバッファ部と、
前記上りデータフレームバッファ部を監視し、送信待機状態の上りデータフレームに搭載されたデータの量を示すキュー長を取得する加入者側制御部と
を具える
ことを特徴とする受動光ネットワーク通信システム。 - 光伝送路、該光伝送路の一端に結合された光合分波器、及び該光合分波器によって分波されて形成された複数本の分波光伝送路を具える受動光ネットワークの、前記光伝送路の他端に局側終端装置が具えられ、前記分波光伝送路のそれぞれに1台ずつ加入者側端末装置が具えられて構成され、動的帯域割当方法を実施する受動光ネットワーク通信システムであって、
前記局側終端装置は、
前記各加入者側端末装置に対する上り送信帯域を計算する上り帯域割当手段と、上り信号受信部から上り制御信号フレームを受け取り該上り制御信号フレームに記載された情報を読み取る制御信号読取生成手段と、前記各加入者側端末装置のうちリンクアップ接続されて通信可能な状態の前記加入者側端末装置を複数のグループにグループ分けするグループ分け手段と、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に対して固定帯域を割り当る固定帯域割当手段と、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に対してステータスレポート-動的帯域割当計算に基づくベストエフォート帯域を割り当てるベストエフォート帯域割当手段とを具える局側制御部と、
前記加入者側端末装置から受信した上りデータフレームのトラフィックサイズをモニターするトラフィックモニター部と
を具え、
当該局側制御部は、グラント周期ごとに、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループと、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループとを入れ替え、
前記加入者側端末装置は、
ユーザー機器から送信された上りデータフレームを一時蓄積し、蓄積した上りデータフレームを出力する上りデータフレームバッファ部と、
前記上りデータフレームバッファ部を監視し、送信待機状態の上りデータフレームに搭載されたデータの量を示すキュー長を取得する加入者側制御部と
を具える
ことを特徴とする受動光ネットワーク通信システム。 - インターフェース変換部、下り信号送信部、局側制御部、及び上り信号受信部を具え
前記インターフェース変換部は、受動光ネットワーク通信システムの上位ネットワークとの通信プロトコル処理を行い、
前記下り信号送信部は、前記インターフェース変換部から送られてきた下りデータ信号及び前記局側制御部から送られてきた下り制御信号を時間多重した下り信号を電気信号から光信号に変換し、
前記上り信号受信部は、各加入者側端末装置から送信される上り信号を光信号から電気信号に変換し、
前記局側制御部は、前記各加入者側端末装置のうちリンクアップ接続されて通信可能な状態の前記加入者側端末装置を複数のグループにグループ分けするグループ分け手段、前記加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照せずに割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に対して固定帯域を割り当る固定帯域割当手段、前記各加入者側端末装置から送信されるレポートフレームを参照して割り当てる帯域を決定するグループに属する加入者側端末装置に対してステータスレポート-動的帯域割当計算に基づくベストエフォート帯域を割り当てるベストエフォート帯域割当手段、制御信号読取生成手段、及び上り帯域割当手段を有し、
前記制御信号読取生成手段は、前記上り信号受信部から上り制御信号を受け取り、該上り制御信号に記載された情報を読み取り、下り制御信号を生成し、該下り制御信号を前記下り信号送信部へ受け渡し、前記上り帯域割当手段は前記各加入者側端末装置から送られてくるキュー長通知を参照し、前記各加入者側端末装置の上り送信帯域を算出する
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の動的帯域割当方法を利用する受動光ネットワーク通信システムの局側終端装置。
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