JP6085383B1 - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＬＴとの間の距離に応じて、各ＯＮＵの送信可能な情報量に生じる不公平を抑制することができる技術を提供すること。【解決手段】実施形態の通信システムは、ユーザ端末を収容する複数の加入者側終端装置と、光ファイバ伝送路を介して前記複数の加入者用装置との間で光信号を送受信する局側終端装置とを備え、局側終端装置は、ユーザ端末ごとに異なる帯域に割り当てられる一以上のサブキャリアをユーザ端末ごとのシンボルレート及び変調多値数で変調し、ユーザ端末ごとに変調された光信号を多重化して送信し、加入者側終端装置は、局側終端装置から多重化された送信された光信号から自装置が収容するユーザ端末のサブキャリアを復調する通信システムであって、局側終端装置は、ユーザ端末が単位時間当たりに送受信可能な情報量がユーザ端末間で等しくなるように、各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定する帯域割当部を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、受動光ネットワークにおける通信を多重化する技術に関する。

アクセスラインの高速化のニーズの高まりにより、世界的にＦＴＴＨ（Fiber To The Home）の普及が進んでいる。一般に、ＦＴＴＨサービスはＰＯＮ（Passive Optical Network：受動光ネットワーク）方式で提供される。ＰＯＮ方式は、１つの収容局側終端装置(ＯＬＴ：Optical Line Terminal)が種々の多重化方式を用いて複数の加入者装置(ＯＮＵ：Optical Network Unit)を収容する方式である。ＰＯＮ方式は、光通信に係るリソースを複数のＯＮＵで共有できるため経済性に優れている。このようなＰＯＮ方式の一つとして、ＯＮＵの通信を時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）によって多重化するＴＤＭ−ＰＯＮがある。

ＰＯＮ方式では、ＯＬＴとの距離が相異なるＯＮＵの全てが一定以上の品質で通信を行えることが要求される。光ファイバ伝送では、伝送距離が延びるにつれて光信号の強度が減衰したり、波長分散等に起因する波形の歪みによって信号品質が劣化したりする場合がある。そのため、ＰＯＮ方式において、全ＯＮＵが送受信する光信号の信号強度が等しい場合、ＯＬＴから最も遠い距離にあるＯＮＵが通信可能であれば全ＯＮＵが通信可能となる。そのため、ＴＤＭ−ＰＯＮでは、光信号の速度が、ＯＬＴから最も遠い距離にあるＯＮＵが通信可能となる速度に固定されており、各ＯＮＵが単位時間あたりに送受信可能な情報量は等しくなる。

図７は、ＴＤＭ−ＰＯＮの構成例を示す図である。図７は、１つのＯＬＴに、ＯＬＴとの間の距離が相異なるＯＮＵ♯ｋ（ｋ＝１、２、３、４）が接続されている例である。各ＯＮＵが送受信する光信号の信号速度は、ＯＬＴから最も遠い距離にあるＯＮＵ（ここではＯＮＵ＃４）が通信可能である信号速度Ｂ［ｂｉｔ／ｓ］に固定される。ｓ及びｍをそれぞれ、シンボル速度及び変調多値数とすると、信号速度Ｂと、シンボル速度ｓ及び変調多値数ｍとの間には次の式（１）が成り立つ。

例えば、非特許文献１に記載のＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標） PON）や、非特許文献２に記載のＧ−ＰＯＮ（Gigabit PON）ではｍ＝２であり、シンボル速度ｓと信号速度Ｂとは等しい。また、各ＯＮＵが占有する周波数帯域は全て同じであり、同じ周波数帯域を時分割多重で共有している。

ＴＤＭ−ＰＯＮの下り方向通信（ＯＬＴからＯＮＵに向かう方向の通信）では、ＯＬＴは、ラウンドロビン・スケジューリング等によって、送信信号をＯＮＵごとの送信キューから１つずつ順番に取り出すとともに、順番に取り出された各送信信号に対して同じ長さの処理時間を割り当てて送信処理を行う。上述のとおり、ＴＤＭ−ＰＯＮでは、各ＯＮＵが単位時間あたりに送受信可能な情報量が等しいため、このようなスケジューリングで送信処理を行うことによって、ＯＬＴは、各ＯＮＵが所定の期間内に受信する情報量を等しくすることができる。これにより、ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、各ＯＮＵは下り方向通信において公平に帯域を共有することができる。

このように、従来のＴＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＬＴから最も遠い距離にあるＯＮＵが通信可能となる値に信号速度が固定されている。しかしながら、ＯＬＴに近い距離にあるＯＮＵは、本来、より高速な信号速度で通信可能である。移動体通信では、時々刻々と変化する無線基地局とユーザ端末間の距離や無線伝搬環境等に応じて、信号速度をユーザ端末ごとに可変とする適応変調技術が用いられている。例えば、適応変調技術を用いた移動体通信は、３．５Ｇ方式（ＨＳＰＡ：High Speed Packet Access）として実用化されている。この方式では、無線基地局に近いユーザ端末や良好な無線伝搬環境にあるユーザ端末が送受信する信号の変調多値数やシンボル速度を向上させることにより、信号速度を増大させ、システム全体のスループットを拡張することができる。この適応変調技術をＴＤＭ−ＰＯＮに適用すれば、ＯＬＴに近いＯＮＵの信号速度を高速化することができ、移動体通信と同様にシステム全体のスループットを拡張することができる。

図８は、適応変調技術を適用したＴＤＭ−ＰＯＮの構成例を示す図である。図８は、１つのＯＬＴに、ＯＬＴとの間の距離が相異なるＯＮＵ♯ｋ（ｋ＝１、２、３、４）が接続されている例である。この場合、各ＯＮＵが送受信する光信号の信号速度は、ＯＬＴとの間の距離に応じて各ＯＮＵが通信可能である信号速度Ｂ_ｋ［ｂｉｔ／ｓ］に固定される。ｓ_ｋ及びｍ_ｋをそれぞれ、シンボル速度及び変調多値数とすると、信号速度Ｂ_ｋと、シンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋとの間には次の式（２）が成り立つ。

また、各ＯＮＵが占有する周波数帯域は全て同じであり、同じ周波数帯域を時分割多重で共有している。

IEEE Standard 802.3ah ITU-T Recommendation G.984.2

ところで、移動体通信ではユーザ端末の移動によって各ユーザ端末と無線基地局との間の距離および無線伝搬環境が変化するため、適応変調技術による信号速度の高速化の恩恵を全てのユーザ端末が享受することができる。これに対して、ＰＯＮでは各ＯＮＵとＯＬＴとの間の距離が固定であるため、適応変調技術の適用による信号速度の高速化の恩恵をＯＬＴに近い特定のＯＮＵのみが享受することになる。そのため、所定の期間内において送信が許可される時間の総和がＯＮＵ間で等しくなるように送信許可期間を割当てる帯域割当方法では、ＯＬＴとの間の距離に応じて所定の期間内に送信することができる情報量に不公平が生じる可能性があった。

上記事情に鑑み、本発明は、ＯＬＴとの間の距離に応じて、各ＯＮＵの送信可能な情報量に生じる不公平を抑制することができる技術を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、ユーザ端末を収容する複数の加入者側終端装置と、光ファイバ伝送路を介して前記複数の加入者用装置との間で光信号を送受信する局側終端装置とを備え、前記局側終端装置は、前記ユーザ端末ごとに異なる帯域に割り当てられる一以上のサブキャリアを前記ユーザ端末ごとのシンボルレート及び変調多値数で変調し、前記ユーザ端末ごとに変調された光信号を多重化して送信し、前記加入者側終端装置は、前記局側終端装置から多重化された送信された光信号から自装置が収容するユーザ端末のサブキャリアを復調する通信システムであって、前記局側終端装置は、前記ユーザ端末が単位時間当たりに送受信可能な情報量が前記ユーザ端末間で等しくなるように、各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定する帯域割当部を備える。

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記帯域割当部は、前記ユーザ端末のトラフィック量と、前記ユーザ端末が単位時間当たりに送受信可能な情報量との比が前記ユーザ端末間で等しくなるように、各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定する。

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記帯域割当部は、前記ユーザ端末が単位時間当たりに送受信可能な情報量と、前記ユーザ端末のトラフィック量との差が前記ユーザ端末間で等しくなるように、各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定する。

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記帯域割当部は、システム全体の総トラフィック量が所定の閾値を越える場合には、前記比が前記ユーザ端末間で等しくなるように各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定し、システム全体の総トラフィック量が所定の閾値以下である場合には、前記差が前記ユーザ端末間で等しくなるように、各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定する。

本発明により、ＯＬＴとの間の距離に応じて、各ＯＮＵの送信可能な情報量に生じる不公平を抑制することが可能となる。

第１実施形態のＰＯＮシステム１００の構成例を示す図である。 第１実施形態のＯＬＴ２の送信機能に係る構成を示すブロック図である。 第２実施形態におけるＳＣ割当計算の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態におけるＳＣ割当計算の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態におけるＳＣ割当計算の流れを示すフローチャートである。 第５実施形態のＰＯＮシステム１００ａの構成例を示す図である。 ＴＤＭ−ＰＯＮの構成例を示す図である。 適応変調技術を適用したＴＤＭ−ＰＯＮの構成例を示す図である。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態のＰＯＮシステム１００の構成例を示す図である。ＰＯＮシステム１００は、複数のＯＮＵ１（ＯＮＵ１−１〜１−４）（加入者側終端装置）と、複数のＯＮＵ１を収容するＯＬＴ２（局側終端装置）とを備え、複数のＯＮＵ１とＯＬＴ２との間の光信号の送受信をＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）によって多重化する通信システムである。ＯＦＤＭは、ユーザ端末ごとに異なる帯域に割り当てられる一以上の搬送波（Sub-carrier：サブキャリア）（以下、「ＳＣ」という。）を使用し、各ＳＣをそれぞれ異なるデータでデジタル変調して並列伝送する多重化方式である。ＯＦＤＭでは、ＳＣごとに異なるシンボルレート（シンボル速度）及び変調多値数を設定可能であるため、伝送速度を柔軟に変更することが可能である。このようなＰＯＮシステムを、ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)−ＰＯＮという。

図１において、複数のＯＮＵ１とＯＬＴ２との間の距離は、各ＯＮＵ１の間で相異なる。各ＯＮＵ１−ｋ（ｋ＝１、２、３、４）に付記されているＢ_ｋ、ｓ_ｋ、ｍ_ｋ及びｘ_ｋは、ＯＮＵ１−ｋが単位時間当たりに送信できる情報量［ｂｉｔ／ｓ］、ＯＮＵ１−ｋのシンボル速度、変調多値数、ＯＮＵ１−ｋに割り当てられたＳＣ数を表している。各ＯＮＵ１は、光ファイバ伝送路１０１及び光合分波手段１０２を介してＯＬＴ２に接続される。

光合分波手段１０２は、光ファイバやＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit）により作成された光カプラなどである。図１では各ＯＮＵとＯＬＴとの間に１つの光合分波手段１０２が接続されているが、２つ以上の光合分波手段１０２が直列に接続されてもよい。ＯＮＵ１−ｋ（ｋ＝１、２、３、４）は、ＯＬＴ２のＳＣ割当計算によってそれぞれのＯＮＵ１−ｋに割り当てられた周波数帯域を占有して光信号を送信する。ここで、ｓ_ｋ、ｍ_ｋ、ｘ_ｋのそれぞれを、ＯＮＵ１−ｋのシンボル速度、ＯＮＵ１−ｋの変調多値数、ＯＮＵ１−ｋに割り当てられたＳＣ数とすると、ＯＮＵ１−ｋが単位時間あたりに送信可能な情報量［ｂｉｔ／ｓ］Ｂ_ｋは次の式（３）で表される。

シンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋは、ＯＬＴ２とＯＮＵ１との間の距離や光ファイバ伝送路１０１の伝搬特性に依存する。そのため、ＯＬＴ２は、ＯＮＵ１との間で監視信号を定期的に送受信することによってＯＮＵ１との間における信号強度の減衰量や波長分散量等を測定する。ＯＬＴ２は、これらの測定値に基づいて各ＯＮＵ１に対するシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋを決定する。なお、ＯＬＴ２とＯＮＵ１との間の距離や光ファイバ伝送路１０１の伝搬特性が経時的に大きく変化しない場合、ＯＬＴ２は、各ＯＮＵ１のシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋを所定の初期値に固定してもよい。

一方で光ファイバ伝送では、伝送距離が小さいほど信号強度の減衰量が小さく、波長分散等に起因する波形歪みが小さい。そのため、ＯＬＴ２に近いＯＮＵ１については、シンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋを大きい値に設定することで、各ＯＮＵ１−ｋが単位時間あたりに送信可能な情報量Ｂ_ｋを増大できる可能性がある。この場合、光信号は、２値位相変調（ＢＰＳＫ：Binary Phase-Shift-Keying）や４値位相変調（ＱＰＳＫ：Quadrature Phase-Shift-Keying）、８値位相変調（８ＰＳＫ）、・・・の様にＯＮＵ１ごとに異なる直交変調フォーマットで周波数分割される。

ここで、本実施形態のＯＬＴ２は、ＳＣ割当計算によって、次の式（４）が満たされるＳＣ数ｘ_ｋを算出することで、各ＯＮＵ１−ｋ（ｋ＝１、２、３、４）に割り当てるＳＣ数を決定する。

ＯＮＵ１−ｋのシンボル速度ｓ_ｋ、ＯＮＵ１−ｋの変調多値数ｍ_ｋ、ＯＮＵ１−ｋに割り当てられたＳＣ数ｘ_ｋが式（４）を満たすのに最も近い整数となるように決定されることにより、各ＯＮＵ１−ｋが単位時間内に送受信可能な情報量が等しくなり、各ＯＮＵ１が公平に伝送帯域を共有することができる。

図２は、第１実施形態のＯＬＴ２の送信機能に係る構成を示すブロック図である。ＯＬＴ２は、ＯＬＴ送信器媒体アクセス制御部（ＯＬＴ−Ｔｘ−ＭＡＣ：Optical Line Terminal - Transmitter - Media Access Control）２１、ＯＬＴ送信器物理符号化副層（ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ：Optical Line Terminal - Transmitter - Physical Coding Sublayer）２２及びＯＬＴ送信器物理媒体依存部２３（ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ：Optical Line Terminal - Transmitter - Physical Medium Dependent）を備える。ＯＬＴ−Ｔｘ−ＭＡＣ２１は、信号分離部２１１（DEMUX：De-multiplexer）、ＳＨＰ部２１２−ｋ（ｋ＝１、２、３、４）、信号多重部２１３（MUX：Multiplexer）、ＰＯＮ−ＭＡＣ部２１４及びＳＣ割当部２１５を備える。

信号分離部２１１は、上位層から出力された送信信号を、各ＯＮＵ１−ｋ宛ての送信信号に分離する。信号分離部２１１は、分離されたＯＮＵ１−ｋごとの送信信号を、対応するＳＨＰ部２１２−ｋにそれぞれ出力する。

ＳＨＰ部２１２−ｋは、信号分離部２１１から出力されたＯＮＵ−ｋ宛ての送信信号を、下り方向通信のトラフィック量がＢ_ｋ［ｂｉｔ／ｓ］となるように制御して出力する。

信号多重部２１３は、各ＳＨＰ部２１２−ｋから出力された送信信号を多重化してＰＯＮ−ＭＡＣ部２１４に出力する。

ＰＯＮ−ＭＡＣ部２１４は、信号多重部２１３から出力された送信信号を送信するためのＭＡＣフレームを生成する。ＰＯＮ−ＭＡＣ部２１４は、生成したＭＡＣフレームをＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ２２に出力する。

ＳＣ割当部２１５（帯域割当部）は、ＳＣ割当制御部２３２から通知されるシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋに基づいて上述のＳＣ割当計算を実行することにより、各ＯＮＵ１−ｋに割り当てるサブチャネル数を決定する。なお、各ＯＮＵ１−ｋのシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋは一般に固定値として割り当てられるため、ＳＣ割当部２１５は、ＳＣ割当制御部２３２から通知されるシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋを予め初期値として保持していてもよい。

続いて、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ２２について説明する。ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ２２は、信号分離部２２１（DEMUX：De-multiplexer）、ＰＣＳ部２２２−ｋ及び信号多重部（MUX：Multiplexer）２２３を備える。

信号分離部２２１は、ＰＯＮ−ＭＡＣ部２１４から出力されたＭＡＣフレームを各ＯＮＵ１−ｋ宛ての送信信号に分離する。信号分離部２２１は、分離されたＯＮＵ１−ｋごとの送信信号を、対応するＰＣＳ部２２２−ｋにそれぞれ出力する。

ＰＣＳ部２２２−ｋは、対応するＯＮＵ１−ｋ宛ての送信信号を符号化する。ＰＣＳ部２２２−ｋは、符号化した送信信号を信号多重部２２３に出力する。

信号多重部２２３は、各ＰＣＳ部２２２−ｋから出力された送信信号を多重化してＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ２３に出力する。

続いて、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ２３について説明する。ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ２３は、信号分離部２３１（DEMUX：De-multiplexer）、ＳＣ割当制御部２３２、ＭＡＰ部２３３−ｋ、逆フーリエ変換部２３４及び電気−光変換部２３５を備える。

信号分離部２３１は、信号多重部２２３から出力された送信信号を各ＯＮＵ１−ｋ宛ての送信信号に分離する。信号分離部２３１は、分離されたＯＮＵ１−ｋごとの送信信号を、対応するＭＡＰ部２３３−ｋにそれぞれ出力する。

ＳＣ割当制御部２３２（帯域割当部）は、各ＯＮＵ１−ｋのシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋをＳＣ割当部２１５に通知する。ＳＣ割当制御部２３２は、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＭＡＣ２１のＳＣ割当部２１５によって各ＯＮＵ１−ｋに割り当てられたサブキャリア数ｘ_ｋを、各ＯＮＵ１−ｋに対応するＭＡＰ部２３３−ｋのそれぞれに通知する。また、ＳＣ割当制御部２３２は、各ＯＮＵ１と自装置との間の距離や、光ファイバ伝送路１０１の伝搬特性等に基づいて、各ＯＮＵ１−ｋに設定するシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋを決定する。ＳＣ割当制御部２３２は、決定したシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋを、対応するＭＡＰ部２３３−ｋに通知する。

ＭＡＰ部２３３−ｋは、ＯＮＵ１−ｋ宛ての送信信号を、ＳＣ割当制御部２３２から通知されたサブキャリア数ｘ_ｋ、シンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋの送信シンボルにマッピングする。ＭＡＰ部２３３−ｋは、マッピングにより生成されたＯＮＵ１−ｋ宛ての送信シンボルを逆フーリエ変換部２３４に出力する。

逆フーリエ変換部２３４は、各ＭＡＰ部２３３−ｋから出力された送信シンボルを逆フーリエ変換することにより、サブキャリアごとのＯＦＤＭシンボルを生成する。逆フーリエ変換部２３４は、生成したサブキャリアごとのＯＦＤＭシンボルを多重化してＯＦＤＭ信号を生成し、電気−光変換部２３５に出力する。

電気−光変換部２３５は、逆フーリエ変換部２３４から出力されたＯＦＤＭ信号を光信号に変換して光ファイバ伝送路１０１に出力する。

このように構成された第１実施形態のＰＯＮシステム１００は、各ＯＮＵ−ｋが単位時間内に送受信可能な情報量が等しくなるようにサブキャリア数を決定するＯＬＴ２を備える。このような構成を備えることにより、ＯＮＵ１とＯＬＴ２と間の距離が固定であるＰＯＮシステム１００の多重化方式にＯＦＤＭＡ方式を採用した場合において、適応変調制御の適用によって得られるシステム全体でのスループット増大の恩恵を、全てのＯＮＵ１が公平に享受できるようになる。
本実施形態では、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＭＡＣ２１、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ２２、及び、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ２３内にそれぞれ、信号分離部（DEMUX）や信号多重部（MUX）を備え、送信信号の多重と分離を繰り返す構成とした。これは、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＭＡＣ２１とＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ２２との間、及び、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ２２とＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ２３との間のインタフェース数を減らして、接続の簡易化や経済化を図るためである。しかし、このように送信信号の多重と分離を繰り返す構成は必ずしも必要ではなく、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＭＡＣ２１内の信号多重部（MUX）、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ２２内の信号分離部（DEMUX）と信号多重部（MUX）、及び、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ２３内の信号分離部（DEMUX）を省略した構成であってもよい。

また、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）方式の採用により、１波長あたりの信号速度を高速化することなくシステム帯域を拡張することができるＷＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムにおいても、上記と同様の方法でサブキャリア数を決定することによって、適応変調制御の適用によって得られるシステム全体でのスループット増大の恩恵を、全てのＯＮＵ１が公平に享受できるようになる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態のＰＯＮシステム１００では、ＯＬＴ２は、ＯＦＤＭＡにおける帯域割当において、各ＯＮＵ１が単位時間内に送受信可能な情報量が等しくなるように各ＯＮＵ１のサブキャリア数を決定した。しかしながら、各ＯＮＵ１に生じるトラフィック量（以下、「入力トラフィック量」という。）は各ＯＮＵ１に収容されるユーザ端末の上り通信の要求や、上位層からの下り通信の要求に応じて異なる。そのため、ＰＯＮシステム１００に対する入力トラフィック量が多く、フレームロスが発生している状況では、各ＯＮＵ１が単位時間内に送信可能な情報量を公平にしても、各ＯＮＵ１に生じる入力トラフィック量の差によっては、各ＯＮＵ１の間でフレームロス率に差が生じ、実質的に送受信可能な情報量（以下、「実質情報量」という。）に不公平が生じることが考えられる。

そこで、第２実施形態のＰＯＮシステム１００では、ＯＬＴ２が、各ＯＮＵ１のフレームロス率が公平になるようなＳＣ割当計算を行う。これにより、上記のようにフレームロスが発生している状況において、各ＯＮＵ１の間のトラフィック量の差に起因して生じる実質情報量の不公平を抑制することができる。

具体的には、フレームロスが発生している状況は、単位時間あたりに送信可能な情報量がＢ_ｋであるＯＮＵ１−ｋに対して、Ｂ_ｋより大きな入力トラフィック量Ｙ_ｋが発生している状況であると考えられる。そのため、この場合、Ｂ_ｋとＹ_ｋとの間には次の式（５）が成り立つと仮定する。

また、ＯＮＵ１−ｋにおけるフレームロス率は、次の式（６）のように表すことができる。

ここで、第２実施形態のＯＬＴ２は、式（６）によって表されるフレームロス率を、各ＯＮＵ１−ｋにおけるトラフィックの混雑の度合いを示す混雑度Ｚ_ｋとして用い、各ＯＮＵ１の混雑度Ｚ_ｋが等しくなるようにＳＣ割当計算を行う。例えばｋ＝１、２、３、４とした場合、ＯＬＴ２は、各ＯＮＵ１−ｋの混雑度Ｚ_ｋが次の式（７）に最も近づくように、各ＯＮＵ１−ｋのＳＣ数ｘ_ｋを決定する。

図３は、第２実施形態におけるＳＣ割当計算の流れを示すフローチャートである。まず、ＳＣ割当部２１５が、式（６）によって混雑度Ｚ_ｋを算出する（ステップＳ１０１）。ＳＣ割当部２１５は、ループ回数ｉをインクリメントし、混雑度Ｚ_ｋの公平性を表す第１のフェアネスインデックスｆ_１（ｉ）を次の式（８）によって算出する（ステップＳ１０２）。なお、ループ回数ｉは、フローチャートの開始時において予め１に初期化される。

続いて、ＳＣ割当部２１５は、混雑度Ｚ_ｋが最大値をとるｋをｋ＿ｍａｘとして算出し、混雑度Ｚ_ｋが最小値をとるｋをｋ＿ｍｉｎとして算出する（ステップＳ１０３）。

ＳＣ割当部２１５は、ＯＮＵ１−ｋ＿ｍｉｎに割り当てられたＳＣ数ｘ_{ｋ＿ｍｉｎ}を１減少させ、減少分のＳＣ数１をＯＮＵ１−ｋ＿ｍａｘのＳＣ数ｘ_{ｋ＿ｍａｘ}に追加する（ステップＳ１０４）。具体的には、この操作は次の式（９）及び式（１０）によって表される。

続いて、ＳＣ割当部２１５は、Ｚ_ｋの公平性を表す第２のフェアネスインデックスｆ_２（ｉ）を次の式（１１）によって算出する（ステップＳ１０５）。

ＳＣ割当部２１５は、この時点における各ＯＮＵ１−ｋのＳＣ数ｘ_ｋ、各ＯＮＵ１−ｋが単位時間あたりに送信可能な情報量Ｂ_ｋ、第１のフェアネスインデックスｆ_１（ｉ）及び第２のフェアネスインデックスｆ_２（ｉ）が、次の式（１２）、式（１３）及び式（１４）を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

式（１２）は、各ＯＮＵ１−ｋには０以上のＳＣ数ｘ_ｋが割り当てられることを規定する条件である。式（１３）におけるＢ_ｍａｘは、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＭＡＣ２１、ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ２２及びＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ２３の最大伝送容量のうちの最小値を示す。すなわち、式（１３）は、各ＯＮＵ１−ｋが単位時間あたりに送信可能な情報量Ｂ_ｋの総和は、上記最大伝送量の最小値を越えられないことを規定する条件である。式（１４）におけるｄｆ（ｉ）は、ｉ回目のループにおけるフェアネスインデックスの改善量を意味する。すなわち、式（１４）は、ｉ回目のループにおけるフェアネスインデックスの改善量が、ｉ−１回目のループにおけるフェアネスインデックスの改善量と異なることを規定する条件である。

ステップＳ１０６において上記３つの条件が満たされた場合（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、ＳＣ割当部２１５は、ステップＳ１０４において算出されたｘ_ｋ＿_ｍａｘ及びｘ_ｋ＿_ｍｉｎをＳＣ割当部内の出力表に書き込む（ステップＳ１０７）。そして、ＳＣ割当部２１５は、ステップＳ１０１に処理を戻し、さらなるフェアネスインデックスの改善のためにステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を繰り返し実行する。一方、ステップＳ１０６において上記３つの条件のうちのいずれかの条件が満たされない場合（ステップＳ１０６−ＮＯ）、ＳＣ割当部２１５はＳＣ割当計算を終了する。ＳＣ割当部２１５はＳＣ割当計算の終了後、ＳＣ割当計算によって決定したｘ_ｋが記載された出力表に基づいて、ＳＨＰ部２１２−ｋの出力レートＢ_ｋを設定する。同時に、ＳＣ割当部２１５はＳＣ割当計算によって決定したｘ_ｋが記載された出力表に基づき、ＳＣ割当制御部２３２を介して、各ＭＡＰ部２３３−ｋのサブキャリア数ｘ_ｋを設定する。

なお、式（１４）は、ＳＣ割当計算が必要以上に継続されることを抑制する効果を持つ。例えば、１０回目のループにおけるＳＣ数の割り当て結果がｘ_１＝２、ｘ_２＝２、ｘ_３＝３、ｘ_４＝４であり、１１回目のループにおけるＳＣ数の割り当て結果がｘ_１＝２、ｘ_２＝２、ｘ_３＝４、ｘ_４＝３であり、１２回目のループにおけるＳＣ数の割り当て結果が１０回目のループと同じ割り当て結果となってしまう場合、フェアネスインデックスの改善効果は飽和しているにもかかわらずＳＣ割当計算が終了しない状況が発生しうる。式（１４）の左辺は、フェアネスインデックスの改善効果が飽和した状況において０となる。そのため、式（１４）によって示される条件によってＳＣ割当計算が必要以上に継続されてしまうことを抑制することができる。

このように構成された第２実施形態のＰＯＮシステム１００は、各ＯＮＵ−ｋが一定時間内に送受信可能な情報量を平準化しつつ、各ＯＮＵ１の混雑度が公平になるようにＳＣ割当計算を行うＯＬＴ２を備える。このような構成を備えることにより、ＯＮＵ１とＯＬＴ２と間の距離が固定であるＰＯＮシステム１００においてＯＦＤＭＡ方式を採用した場合に、各ＯＮＵ１のフレームロス率を公平にすることができる。その結果、適応変調制御の適用によって得られるシステム全体でのスループット増大の恩恵を、トラフィック量の異なるＯＮＵ１が公平に享受できるようになる。

＜第３実施形態＞
第２実施形態のＰＯＮシステム１００では、ＯＬＴ２は、ＯＦＤＭＡにおける帯域割当において、各ＯＮＵ１が送受信する情報量を平準化しつつ、各ＯＮＵ１のフレームロス率が公平となるようにサブキャリア数を決定した。しかしながら、各ＯＮＵ１においてフレームロスが発生しておらず、帯域に十分な空きがある場合において混雑度を公平化した場合、トラフィック量の多いＯＮＵ１には大きな帯域が割当てられ、トラフィック量が少ないＯＮＵ１には小さな帯域が割当てられることとなり、各ＯＮＵ１が送受信可能な情報量に不公平が生じてしまう可能性がある。そのため、大きなトラフィックがバースト的に発生すると、トラフィック量の少ないＯＮＵ１において優先的にフレームロスが生じてしまう可能性がある。このような不公平は、入力トラフィック量の差に起因して生じる各ＯＮＵ１の間の空き帯域の差によって、バースト的に生じる大きなトラフィックに対する処理能力（以下、「バースト処理能力」という。）が各ＯＮＵ１で異なってしまうことが原因であると考えらえる。

そこで、第３実施形態のＰＯＮシステム１００では、各ＯＮＵ１において帯域に十分な空きがある場合、ＯＬＴ２が、各ＯＮＵ１における帯域の空き容量が公平となるようにＳＣ割当計算を行う。これにより、各ＯＮＵ１において帯域に十分な空きがある状況において、各ＯＮＵ１のバースト処理能力に生じる不公平を抑制することができる。

具体的には、各ＯＮＵ１−ｋにおける帯域の空き容量Ｚ_ｋは、単位時間当たりに送受信可能な情報量Ｂ_ｋと、入力トラフィック量Ｙ_ｋとを用いて次の式（１５）のように表される。

ここで、ＯＬＴ２は、各ＯＮＵ１−ｋにおいて、入力トラフィック量に対して十分に大きな帯域の空き容量が確保されている場合、式（１５）によって表される帯域の空き容量Ｚ_ｋが各ＯＮＵ１で等しくなるようにＳＣ割当計算を行う。例えば、ｋ＝１、２、３、４とした場合、ＯＬＴ２は、各ＯＮＵ１−ｋの帯域の空き容量Ｚ_ｋが次の式（１６）に最も近づくように、各ＯＮＵ１−ｋのＳＣ数ｘ_ｋを決定する。

図４は、第３実施形態におけるＳＣ割当計算の流れを示すフローチャートである。まず、ＳＣ割当部２１５が、式（１５）によって帯域の空き容量Ｚ_ｋを算出する（ステップＳ２０１）。ＳＣ割当部２１５は、ループ回数ｉをインクリメントし、空き容量Ｚ_ｋの公平性を表す第１のフェアネスインデックスｆ_１（ｉ）を式（８）によって算出する（ステップＳ２０２）。なお、ループ回数ｉは、フローチャートの開始時において予め１に初期化される。

続いて、ＳＣ割当部２１５は、空き容量Ｚ_ｋが最大値をとるｋをｋ＿ｍａｘとして算出し、空き容量Ｚ_ｋが最小値をとるｋをｋ＿ｍｉｎとして算出する（ステップＳ２０３）。

ＳＣ割当部２１５は、ＯＮＵ１−ｋ＿ｍａｘに割り当てられたＳＣ数ｘ_{ｋ＿ｍａｘ}を１減少させ、減少分のＳＣ数１をＯＮＵ１−ｋ＿ｍｉｎのＳＣ数ｘ_{ｋ＿ｍｉｎ}に追加する（ステップＳ２０４）。具体的には、この操作は式（１７）及び式（１８）によって表される。

続いて、ＳＣ割当部２１５は、Ｚ_ｋの公平性を表す第２のフェアネスインデックスｆ_２（ｉ）を式（１１）によって算出する（ステップＳ２０５）。

ＳＣ割当部２１５は、この時点における各ＯＮＵ１−ｋのＳＣ数ｘ_ｋ、各ＯＮＵ１−ｋが単位時間当たりに送信可能な情報量Ｂ_ｋ、第１のフェアネスインデックスｆ_１（ｉ）及び第２のフェアネスインデックスｆ_２（ｉ）が、式（１２）、式（１３）及び式（１４）を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０６において上記３つの条件が満たされた場合（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）、ＳＣ割当部２１５は、ステップＳ１０４において算出されたｘ_ｋ＿_ｍａｘ及びｘ_ｋ＿_ｍｉｎを対応するＭＡＰ部２３３−ｋに設定する（ステップＳ２０７）。そして、ＳＣ割当部２１５は、ステップＳ２０１に処理を戻し、さらなるフェアネスインデックスの改善のためにステップＳ２０１〜Ｓ２０６の処理を繰り返し実行する。一方、ステップＳ２０６において上記３つの条件のうちのいずれかの条件が満たされない場合（ステップＳ２０６−ＮＯ）、ＳＣ割当部２１５はＳＣ割当計算を終了する。

このように構成された第３実施形態のＰＯＮシステム１００は、各ＯＮＵ−ｋが一定時間内に送受信可能な情報量を平準化しつつ、各ＯＮＵ１の帯域の空き容量が公平になるようにＳＣ割当計算を行うＯＬＴ２を備える。このような構成を備えることにより、ＯＮＵ１とＯＬＴ２と間の距離が固定であるＰＯＮシステム１００においてＯＦＤＭＡ方式を採用した場合に、各ＯＮＵ１のバースト処理能力を公平にすることができる。その結果、適応変調制御の適用によって得られるシステム全体でのスループット増大の恩恵を、トラフィック量の異なるＯＮＵ１が公平に享受できるようになる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態のＰＯＮシステム１００では、全てのＯＮＵ１におけるトラフィック量の総和（以下、「総トラフィック量」という。）に応じて、混雑度を公平にするＳＣ割当計算又は空き帯域を公平にするＳＣ割当計算のいずれかを選択して実行する。

具体的には、ＯＬＴ２は、総トラフィック量が所定の閾値を超過したか否かの判定結果に基づいて、いずれのＳＣ割当計算を実行するかを判断する。この場合の判定条件は、次の式（１９）によって表される。

式（１９）においてＨは総トラフィック量を表し、Ｈ_Ｔは総トラフィック量の閾値を表す。ＯＬＴ２は、式（１９）が満たされる場合には混雑度を公平にするＳＣ割当計算を選択し、式（１９）が満たされない場合には空き帯域を公平にするＳＣ割当計算を選択する。

図５は、第４実施形態におけるＳＣ割当計算の流れを示すフローチャートである。まず、ＳＣ割当部２１５は、式（１９）により、総トラフィック量Ｈが閾値Ｈ_Ｔを超過しているか否かを判定する（ステップＳ３０１）。総トラフィック量Ｈが閾値Ｈ_Ｔを超過している場合（ステップＳ３０１−ＹＥＳ）、ＳＣ割当部２１５は、混雑度Ｚ_ｋを算出し（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０４〜Ｓ３０９を実行する。ステップＳ３０２、Ｓ３０４〜Ｓ３０９は、第２実施形態におけるＳＣ割当計算の流れ（ステップＳ１０１〜Ｓ１０７）と同様である。これにより、ＳＣ割当部２１５は、総トラフィック量Ｈが閾値Ｈ_Ｔを超過している場合には、混雑度を公平にするＳＣ割当計算を実行する。

一方、総トラフィック量Ｈが閾値Ｈ_Ｔ以下である場合（ステップＳ３０１−ＮＯ）、ＳＣ割当部２１５は、空き帯域Ｚ_ｋを算出し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３１０〜Ｓ３１２を実行する。ステップＳ３０３、Ｓ３１０〜Ｓ３１２は、第３実施形態におけるＳＣ割当計算の流れ（ステップＳ２０１〜Ｓ２０４）と同様である。これにより、ＳＣ割当部２１５は、総トラフィック量Ｈが閾値Ｈ_Ｔ以下である場合には、空き帯域を公平にするＳＣ割当計算を実行する。

このように構成された第４実施形態のＰＯＮシステム１００は、空き帯域が十分に確保されていない状況では混雑度を公平にするＳＣ割当計算を実行し、空き帯域が十分に確保されている状況では空き帯域を公平にするＳＣ割当計算を実行するＯＬＴ２を備える。このような構成を備えることにより、ＯＮＵ１とＯＬＴ２と間の距離が固定であるＰＯＮシステム１００においてＯＦＤＭＡ方式を採用した場合に、各ＯＮＵ１のフレームロス率を公平にするとともに、各ＯＮＵ１のバースト処理能力を公平にすることができる。その結果、適応変調制御の適用によって得られるシステム全体でのスループット増大の恩恵を、トラフィック量の異なるＯＮＵ１が公平に享受できるようになる。

＜第５実施形態＞
第１〜第４実施形態のＰＯＮシステム１００では、各ＯＮＵ１はＯＬＴ２との間における光信号の強度の減衰や波長分散量に応じてシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋを決定した。一方で、ＯＦＤＭＡを適用したＰＯＮシステム１００において、ＯＮＵ１−ｋはＯＬＴ２のＳＣ割当計算によって割り当てられた周波数帯域を占有して信号を送信する。ここで、シンボル速度ｓ_ｋ、変調多値数ｍ_ｋが等しい複数のＯＮＵ１に対して同一の周波数帯域を割り当て、さらに同一の周波数帯域を割り当てた複数のＯＮＵ１宛ての信号を時分割多重で送信することにより、時間及び周波数帯域の両方での多重化を実現することができる。このような多重化を行うことにより、第５実施形態のＰＯＮシステム１００では、ＳＣの割り当てのみによる帯域割当よりも粒度の細かい帯域割当が可能となり、帯域をより有効に活用することができる。

図６は、第５実施形態のＰＯＮシステム１００ａの構成例を示す図である。ＰＯＮシステム１００ａは、ＯＬＴ２との間の距離が近しいＯＮＵ１で構成される複数のＯＮＵ群２００−１〜２００−４と、これらの各ＯＮＵ群２００を収容するＯＬＴ２とを備える。ＰＯＮシステム１００ａは、複数のＯＮＵ群２００とＯＬＴ２との間の光信号の送受信をＯＦＤＭ及びＴＤＭで多重化するＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムである。以下では簡単のため、各ＯＮＵ群２００−ｋ（ｋ＝１、２、３、４）にはｊ（ｊ＝１、２、…、Ｊ）台のＯＮＵ１が含まれると仮定する。また、ＯＮＵ群２００−ｋに含まれるｊ台目のＯＮＵ１をＯＮＵ１−ｋ−ｊと記載する。

ＯＮＵ群２００−ｋに含まれるＯＮＵ１（ＯＮＵ１−ｋ−１〜ＯＮＵ１−ｋ−Ｊ）には、同じシンボル速度ｓ_ｋ及び変調多値数ｍ_ｋが割り当てられる。よって、ＯＮＵ群２００−ｋに含まれるＯＮＵ１が単位時間あたりに送信できる情報量は式（１）で表される。ＯＮＵ群２００−ｋに含まれるＯＮＵ１には、同一帯域が時分割多重によって公平に分割される。

ここで、単位時間内に送受信可能な情報量をＯＮＵ群２００の単位で等しくするためには、ＯＬＴ２は、第１実施形態と同様の方法で、各ＯＮＵ群２００−ｋに割り当てるＳＣ数ｘ_ｋを式（４）が満たされるように決定すればよい。また、単位時間内の混雑度をＯＮＵ群２００の単位で等しくするためには、ＯＬＴ２は、第２実施形態と同様の方法で、各ＯＮＵ群２００−ｋに割り当てるＳＣ数ｘ_ｋを式（７）が満たされるように決定すればよい。

また、帯域の空き容量をＯＮＵ群２００の単位で等しくするためには、ＯＬＴ２は、第３実施形態と同様の方法で、各ＯＮＵ群２００−ｋに割り当てるＳＣ数ｘ_ｋを式（１６）が満たされるように決定すればよい。この場合、各ＯＮＵ群２００−ｋにおける総トラフィック量Ｙ_ｋは、上位ネットワークからＯＮＵ１−ｋ−１〜ＯＮＵ１−ｋ−Ｊへの下り通信のトラフィック量の総和や、各ＯＮＵ１−ｋ−ｊに収容されるユーザ端末の上り通信のトラフィック量の総和とすればよい。

このように構成された第５実施形態のＰＯＮシステム１００ａは、自装置との間の距離が近しいＯＮＵ１で構成されるＯＮＵ群２００のそれぞれに割り当てる周波数帯域を、各ＯＮＵ群２００の単位で実質情報量が公平になるように決定するとともに、各ＯＮＵ群２００に割り当てた周波数帯域を公平に時分割して各ＯＮＵ群２００のＯＮＵ１に割り当てるＯＬＴ２を備える。このような構成を備えることにより、ＯＮＵ１とＯＬＴ２と間の距離が固定であるＰＯＮシステム１００において、適応変調制御の適用によって得られるシステム全体でのスループット増大の恩恵を、システム内の全ＯＮＵ１が公平に享受できるようになる。

＜変形例＞
上述した実施形態におけるＯＬＴ２をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明は、ＯＮＵとＯＬＴと間の距離が固定であるＰＯＮシステムに適用可能である。

１００，１００ａ…ＰＯＮ（Passive Optical Network）システム、１０１…光ファイバ伝送路、１０２…光合分波手段、１，１−１〜１−４，１−１−１〜１−４−Ｊ…ＯＮＵ（Optical Network Unit）、２…ＯＬＴ（Optical Line Terminal）、２１…ＯＬＴ送信器媒体アクセス制御部（ＯＬＴ−Ｔｘ−ＭＡＣ：Optical Line Terminal - Transmitter - Media Access Control）、２１１…信号分離部（ＤＥＭＵＸ：De-multiplexer）、２１２，２１２−１〜２１２−４…ＳＨＰ部、２１３…信号多重部（ＭＵＸ：Multiplexer）、２１４…ＰＯＮ−ＭＡＣ部、２１５…ＳＣ（Sub-carrier）割当部、２２…ＯＬＴ送信器物理符号化副層（ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＣＳ：Optical Line Terminal - Transmitter - Physical Coding Sublayer）、２２１…信号分離部（ＤＥＭＵＸ）、２２２，２２２−１〜２２２−４…ＰＣＳ部、２２３…信号多重部（ＭＵＸ）、２３…ＯＬＴ送信器物理媒体依存部（ＯＬＴ−Ｔｘ−ＰＭＤ：Optical Line Terminal - Transmitter - Physical Medium Dependent）、２３１…信号分離部（ＤＥＭＵＸ）、２３２…ＳＣ割当制御部、２３３，２３３−１〜２３３−４…ＭＡＰ部、２３４…逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）、２３５…電気−光変換（Ｅ／Ｏ）部、２００，２００−１〜２００−４…ＯＮＵ群

Claims (1)

1. ユーザ端末を収容する複数の加入者側終端装置と、光ファイバ伝送路を介して前記複数の加入者用装置との間で光信号を送受信する局側終端装置とを備え、前記局側終端装置は、前記ユーザ端末ごとに異なる帯域に割り当てられる一以上のサブキャリアを前記ユーザ端末ごとのシンボルレート及び変調多値数で変調し、前記ユーザ端末ごとに変調された光信号を多重化して送信し、前記加入者側終端装置は、前記局側終端装置から多重化されて送信された光信号から自装置が収容するユーザ端末のサブキャリアを復調する通信システムであって、
   前記局側終端装置は、
   前記ユーザ端末が単位時間当たりに送受信可能な情報量が前記ユーザ端末間で等しくなるように、各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定する帯域割当部を備え、
   前記帯域割当部は、
   システム全体の総トラフィック量が所定の閾値を越える場合には、前記ユーザ端末のトラフィック量と、前記ユーザ端末が単位時間当たりに送受信可能な情報量との比が前記ユーザ端末間で等しくなるように、各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定し、
   システム全体の総トラフィック量が所定の閾値以下である場合には、前記ユーザ端末が単位時間当たりに送受信可能な情報量と、前記ユーザ端末のトラフィック量との差が前記ユーザ端末間で等しくなるように、各ユーザ端末に割り当てるサブキャリア数を決定する、
   通信システム。

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